JPH0335570B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0335570B2 JPH0335570B2 JP19460187A JP19460187A JPH0335570B2 JP H0335570 B2 JPH0335570 B2 JP H0335570B2 JP 19460187 A JP19460187 A JP 19460187A JP 19460187 A JP19460187 A JP 19460187A JP H0335570 B2 JPH0335570 B2 JP H0335570B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- burner
- air nozzle
- radiant tube
- primary air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、連続焼鈍炉等において使用される
従来のバーナよりもNOXの発生を著しく低減し
たラジアントチユーブ用バーナに関する。
従来のバーナよりもNOXの発生を著しく低減し
たラジアントチユーブ用バーナに関する。
一般に、連続焼鈍炉等におけるラジアントチユ
ーブ用バーナは、例えばチユーブ最高温度が1100
℃にも達する苛酷な条件下で使用されるが、この
ような燃焼条件にあつても公害上の問題から
NOXの発生量を規制値以下に抑制できる機能が
要求される。
ーブ用バーナは、例えばチユーブ最高温度が1100
℃にも達する苛酷な条件下で使用されるが、この
ような燃焼条件にあつても公害上の問題から
NOXの発生量を規制値以下に抑制できる機能が
要求される。
そこで、このような要求を満たすものとして例
えば特開昭57−14106号公報に開示されたような
２段燃焼タイプのバーナが提案されている。これ
は低NOX燃焼を行うために燃焼用エアを２系統
で燃焼室へ供給するものであつて、その概要を第
３図ａ，ｂ，ｃにより示す。図において１はラジ
アントチユーブの一部分を示したもので、その全
体は第４図に示すごとくである。２はこのラジア
ントチユーブ１内へ挿着されたバーナである。３
は燃焼用のガス供給口で、ここからガスチヤンバ
４へ供給されたガスはガスランス５を通つてバー
ナヘツド６に開口するガスノズル７（第３図ｃ参
照）から吹出して燃焼する。８はバーナヘツド６
のフランジであつて、ラジアントチユーブ１との
間にリング状隙間を形成しこれを１次ノズル９と
している。１０は燃焼用エアの供給口であつて、
ここから供給されたエアはバーナヘツド６により
画成されるラジアントチユーブ１内の空間である
エアチヤンバ１１（第３図ａ参照）へ入り、その
一部は前記の１次エアノズル９から吹出してガス
と共に１次燃焼F1を行い、一方、バーナヘツド
６に設けた小円筒状の２次エアノズル１２から吹
出すエアは１次燃焼F1の際の未燃ガスと２次燃
焼F2を行う（第３図ｂ参照）ことによりほぼ完
全燃焼し、その結果生じた高温の燃焼ガスが第４
図に示したラジアントチユーブ１全体を加熱する
ようになつている。
えば特開昭57−14106号公報に開示されたような
２段燃焼タイプのバーナが提案されている。これ
は低NOX燃焼を行うために燃焼用エアを２系統
で燃焼室へ供給するものであつて、その概要を第
３図ａ，ｂ，ｃにより示す。図において１はラジ
アントチユーブの一部分を示したもので、その全
体は第４図に示すごとくである。２はこのラジア
ントチユーブ１内へ挿着されたバーナである。３
は燃焼用のガス供給口で、ここからガスチヤンバ
４へ供給されたガスはガスランス５を通つてバー
ナヘツド６に開口するガスノズル７（第３図ｃ参
照）から吹出して燃焼する。８はバーナヘツド６
のフランジであつて、ラジアントチユーブ１との
間にリング状隙間を形成しこれを１次ノズル９と
している。１０は燃焼用エアの供給口であつて、
ここから供給されたエアはバーナヘツド６により
画成されるラジアントチユーブ１内の空間である
エアチヤンバ１１（第３図ａ参照）へ入り、その
一部は前記の１次エアノズル９から吹出してガス
と共に１次燃焼F1を行い、一方、バーナヘツド
６に設けた小円筒状の２次エアノズル１２から吹
出すエアは１次燃焼F1の際の未燃ガスと２次燃
焼F2を行う（第３図ｂ参照）ことによりほぼ完
全燃焼し、その結果生じた高温の燃焼ガスが第４
図に示したラジアントチユーブ１全体を加熱する
ようになつている。
以上のような構成のバーナにおけるNOXの生
成量は、第５図に示すように１次エアと２次エア
との比率により大きく影響されるので、エアノズ
ルの断面積（開口面積）はそれぞれ一定でなけれ
ばならないが、特に１次エアノズル９はラジアン
トチユーブ１の製造上の内径誤差により一定に保
つことが困難である。
成量は、第５図に示すように１次エアと２次エア
との比率により大きく影響されるので、エアノズ
ルの断面積（開口面積）はそれぞれ一定でなけれ
ばならないが、特に１次エアノズル９はラジアン
トチユーブ１の製造上の内径誤差により一定に保
つことが困難である。
そこで、１次エアノズルの開口面積がラジアン
トチユーブの内径誤差にかかわらず一定を保つた
めに、ラジアントチユーブとバーナのフランジ外
周との間の幅が全周にわたつて一様でかつ開口面
積が所定の大きさを有する間隙、すなわち１次エ
アノズル２９を形成するような円筒体２０をバー
ナヘツドのフランジと同心に設けたものが開発さ
れている（第２図ａ，ｂ，ｃ参照）。図において
２０は精度の高い内径D2を有する円筒体で、バ
ーナ２２にバーナヘツド６と同心に設けられたも
のである。そしてこの円筒体２０と外径D1なる
フランジ８の外周との間にその幅1/2（D2−D1）
が一様な隙間によつて形成されたのが上記１次エ
アノズル２９である。
トチユーブの内径誤差にかかわらず一定を保つた
めに、ラジアントチユーブとバーナのフランジ外
周との間の幅が全周にわたつて一様でかつ開口面
積が所定の大きさを有する間隙、すなわち１次エ
アノズル２９を形成するような円筒体２０をバー
ナヘツドのフランジと同心に設けたものが開発さ
れている（第２図ａ，ｂ，ｃ参照）。図において
２０は精度の高い内径D2を有する円筒体で、バ
ーナ２２にバーナヘツド６と同心に設けられたも
のである。そしてこの円筒体２０と外径D1なる
フランジ８の外周との間にその幅1/2（D2−D1）
が一様な隙間によつて形成されたのが上記１次エ
アノズル２９である。
しかしながら、連続焼鈍炉において処理負荷を
増加する場合にはラジアントチユーブによる加熱
量を増大させるためバーナの燃焼量を上昇させる
必要があるが、上記のようなラジアントチユーブ
用バーナにあつては、燃焼ガスの温度が上昇して
サーマルNOXの生成量も多くなり環境基準（ラ
ジアントチユーブ長手方向の最高温度が1050℃の
時NOX生成量150ppm以下）を満たすことが困難
になるという問題があつた。
増加する場合にはラジアントチユーブによる加熱
量を増大させるためバーナの燃焼量を上昇させる
必要があるが、上記のようなラジアントチユーブ
用バーナにあつては、燃焼ガスの温度が上昇して
サーマルNOXの生成量も多くなり環境基準（ラ
ジアントチユーブ長手方向の最高温度が1050℃の
時NOX生成量150ppm以下）を満たすことが困難
になるという問題があつた。
この発明はこのような従来の問題点にかんがみ
てなされたものであつて、バーナヘツドに設けた
貫通孔とこれに挿通したガスノズルとの間の円環
状隙間を１次エアノズルとすることにより、上記
問題点を解決することを目的としている。
てなされたものであつて、バーナヘツドに設けた
貫通孔とこれに挿通したガスノズルとの間の円環
状隙間を１次エアノズルとすることにより、上記
問題点を解決することを目的としている。
この発明は、ラジアントチユーブへの挿入部に
円筒体を有するラジアントチユーブ用バーナにお
いて、前期円筒体の開口端を閉塞するごとく取付
けた円盤状のバーナヘツドの中央部に小円筒状の
２次エアノズルを設け、さらに該バーナヘツドに
複数の同径の貫通孔を２次エアノズルと同心円を
なす同一円周上に等間隔に配設するとともにこの
貫通孔内にそれぞれガスランス開口端を貫通孔と
同心円状に挿通することにより、ガスランス開口
端と貫通孔との間に円環状の隙間をなす１次エア
ノズルを形成したラジアントチユーブ用バーナと
したものである。
円筒体を有するラジアントチユーブ用バーナにお
いて、前期円筒体の開口端を閉塞するごとく取付
けた円盤状のバーナヘツドの中央部に小円筒状の
２次エアノズルを設け、さらに該バーナヘツドに
複数の同径の貫通孔を２次エアノズルと同心円を
なす同一円周上に等間隔に配設するとともにこの
貫通孔内にそれぞれガスランス開口端を貫通孔と
同心円状に挿通することにより、ガスランス開口
端と貫通孔との間に円環状の隙間をなす１次エア
ノズルを形成したラジアントチユーブ用バーナと
したものである。
本発明にかかるラジアントチユーブ用バーナは
上記のように構成されているので、その幅が一様
な円環状の１次エアノズルの開口面積は一定で変
化せず、従つてこの１次エアノズルから噴出する
１次エアの全空気量に対する割合はNOX生成量
が最低であるように常に一定値を保つことができ
るために、このバーナは前記環境基準を満たすこ
とができる。
上記のように構成されているので、その幅が一様
な円環状の１次エアノズルの開口面積は一定で変
化せず、従つてこの１次エアノズルから噴出する
１次エアの全空気量に対する割合はNOX生成量
が最低であるように常に一定値を保つことができ
るために、このバーナは前記環境基準を満たすこ
とができる。
以下、この発明を図面に基づいて説明する。第
１図ａ，ｂ，ｃはこの発明の一実施例を示す図で
ある。なお、従来例と同一の部分については同一
符号を付し、重複する説明を省略する。
１図ａ，ｂ，ｃはこの発明の一実施例を示す図で
ある。なお、従来例と同一の部分については同一
符号を付し、重複する説明を省略する。
先ず構成を説明すると、３６は円盤状バーナヘ
ツドであつて、バーナ３２の円筒体２０の開口端
を閉塞するごとく取付けられている。１２は従来
例と同様な小円筒状の２次エアノズルで、バーナ
ヘツド３６の中央部に取付けられている。３１は
貫通孔であつて、バーナヘツド３６に２次エアノ
ズル１２と同心円をなす同一円周上に等間隔で穿
設されている（本実施例では４個）。７はガスラ
ンス５の開口端であるガスノズルであつて、前記
貫通孔３１内に貫通孔と同心円状に挿通されるこ
とによりガスノズル７と貫通孔との間に円環状の
隙間をなす１次エアノズル３９を形成している。
そしてこの複数の１次エアノズルは、複数の貫通
孔３１の内径がそれぞれ互いに等しく且つ複数の
ガスランス５の外径がそれぞれ互いに等しいため
に、その開口面積はそれぞれ等しい一定の大きさ
となつている。
ツドであつて、バーナ３２の円筒体２０の開口端
を閉塞するごとく取付けられている。１２は従来
例と同様な小円筒状の２次エアノズルで、バーナ
ヘツド３６の中央部に取付けられている。３１は
貫通孔であつて、バーナヘツド３６に２次エアノ
ズル１２と同心円をなす同一円周上に等間隔で穿
設されている（本実施例では４個）。７はガスラ
ンス５の開口端であるガスノズルであつて、前記
貫通孔３１内に貫通孔と同心円状に挿通されるこ
とによりガスノズル７と貫通孔との間に円環状の
隙間をなす１次エアノズル３９を形成している。
そしてこの複数の１次エアノズルは、複数の貫通
孔３１の内径がそれぞれ互いに等しく且つ複数の
ガスランス５の外径がそれぞれ互いに等しいため
に、その開口面積はそれぞれ等しい一定の大きさ
となつている。
次に作用を説明する。
いま、ガスノズル７より噴出した燃焼用ガスは
１次エアノズル３９から円環状に噴出する１次エ
ア内に包囲された状態で燃焼室１３内において効
率よく１次燃焼F1を行い、１次エアはこの際に
完全に燃焼して消費される。従つて１次燃焼F1
は１次燃焼ゾーンにおいて完結するとともに、こ
の際の未燃ガスは２次燃焼ゾーンにおいて２次エ
アノズル１２から供給される２次エアと共に２次
燃焼F2を行うことにより、このバーナ３２は完
全に２段燃焼を行う。
１次エアノズル３９から円環状に噴出する１次エ
ア内に包囲された状態で燃焼室１３内において効
率よく１次燃焼F1を行い、１次エアはこの際に
完全に燃焼して消費される。従つて１次燃焼F1
は１次燃焼ゾーンにおいて完結するとともに、こ
の際の未燃ガスは２次燃焼ゾーンにおいて２次エ
アノズル１２から供給される２次エアと共に２次
燃焼F2を行うことにより、このバーナ３２は完
全に２段燃焼を行う。
これに対して、従来例においては、１次燃焼は
１次燃焼ゾーンでは完結せず、１次エアノズル２
９から噴出した１次エアの１次燃焼F1での残余
分が２次燃焼ゾーンへ送られ、２次エアと共に２
次燃焼F2に加わるために、このバーナー２２で
は完全な２段燃焼とはならない。
１次燃焼ゾーンでは完結せず、１次エアノズル２
９から噴出した１次エアの１次燃焼F1での残余
分が２次燃焼ゾーンへ送られ、２次エアと共に２
次燃焼F2に加わるために、このバーナー２２で
は完全な２段燃焼とはならない。
このことはラジアントチユーブ長手方向の温度
分布実測図である第６図（実施例）と第７図（従
来例）とを対照することによつて明らかなよう
に、実施例のF1燃焼ゾーンにおける温度は高く
なり、F2燃焼との間に降温部が見られて２段燃
焼が明確であるのに対し、従来例の第７図におい
てはF1燃焼よりF2燃焼が高温となつている。
分布実測図である第６図（実施例）と第７図（従
来例）とを対照することによつて明らかなよう
に、実施例のF1燃焼ゾーンにおける温度は高く
なり、F2燃焼との間に降温部が見られて２段燃
焼が明確であるのに対し、従来例の第７図におい
てはF1燃焼よりF2燃焼が高温となつている。
第８図、第９図は上記燃焼に対応して生成され
たNOX量の実測図であつて、第８図からは上記
第６図に示した実施例におけるNOX生成量が
1050℃において98ppmと環境基準（1050℃におい
て150ppm以下）を充分に満たしていることが明
らかであり、第９図は第７図の従来例における
NOXが153ppmと環境基準を超過していることを
示している。
たNOX量の実測図であつて、第８図からは上記
第６図に示した実施例におけるNOX生成量が
1050℃において98ppmと環境基準（1050℃におい
て150ppm以下）を充分に満たしていることが明
らかであり、第９図は第７図の従来例における
NOXが153ppmと環境基準を超過していることを
示している。
すなわち、本実施例においては、１次エアノズ
ルの開口面積が所定の１次空気割合を保持できる
ように一定の大きさを保つために１次燃焼におい
て未燃分の１次エアが残余分として２次燃焼に送
られることがなく、即ち１次燃焼性が向上してほ
ぼ完全に２段燃焼が行われる。
ルの開口面積が所定の１次空気割合を保持できる
ように一定の大きさを保つために１次燃焼におい
て未燃分の１次エアが残余分として２次燃焼に送
られることがなく、即ち１次燃焼性が向上してほ
ぼ完全に２段燃焼が行われる。
以上説明したように、本発明によれば、バーナ
燃焼時のNOX生成量を従来例における生成量の
ほぼ2/3以下に減少させることが可能となり、
NOX発生量に関する環境基準を充分に満足でき
るという効果が得られる。
燃焼時のNOX生成量を従来例における生成量の
ほぼ2/3以下に減少させることが可能となり、
NOX発生量に関する環境基準を充分に満足でき
るという効果が得られる。
第１図ａは本発明に係る実施例の要部を切欠し
た側面図、同図ｂは同図ａの部分拡大図、同図ｃ
は同図ｂのＡ矢視図、第２図ａは従来例の要部切
欠した側面図、同図ｂは同図ａの部分拡大図、同
図ｃは同図ｂのＡ矢視図、第３図ａは他の従来例
の要部切欠した側面図、同図ｂは同図ａの部分拡
大図、同図ｃは同図ｂのＡ矢視図、第４図はラジ
アントチユーブの全体図、第５図は１次空気割合
に対するNOX生成量を示すグラフ、第６図は実
施例の、第７図は従来例のそれぞれラジアントチ
ユーブ長手方向位置に対応したチユーブ温度を示
すグラフ、第８図は実施例の、第９図は従来例の
それぞれラジアントチユーブ長手方向最高温度に
対応した11％O2換算NOX生成値を示すグラフで
ある。 １……ラジアントチユーブ、２，２２……バー
ナ、６，３６……バーナヘツド、７……ガスノズ
ル（ガスランス開口端）、９，２９，３９……１
次エアノズル、１２……２次エアノズル、２０…
…円筒体、３１……貫通孔。
た側面図、同図ｂは同図ａの部分拡大図、同図ｃ
は同図ｂのＡ矢視図、第２図ａは従来例の要部切
欠した側面図、同図ｂは同図ａの部分拡大図、同
図ｃは同図ｂのＡ矢視図、第３図ａは他の従来例
の要部切欠した側面図、同図ｂは同図ａの部分拡
大図、同図ｃは同図ｂのＡ矢視図、第４図はラジ
アントチユーブの全体図、第５図は１次空気割合
に対するNOX生成量を示すグラフ、第６図は実
施例の、第７図は従来例のそれぞれラジアントチ
ユーブ長手方向位置に対応したチユーブ温度を示
すグラフ、第８図は実施例の、第９図は従来例の
それぞれラジアントチユーブ長手方向最高温度に
対応した11％O2換算NOX生成値を示すグラフで
ある。 １……ラジアントチユーブ、２，２２……バー
ナ、６，３６……バーナヘツド、７……ガスノズ
ル（ガスランス開口端）、９，２９，３９……１
次エアノズル、１２……２次エアノズル、２０…
…円筒体、３１……貫通孔。
Claims (1)
- １ ラジアントチユーブへの挿入部に円筒体を有
するラジアントチユーブ用バーナにおいて、前記
円筒体の開口端を閉塞するごとく取付けた円盤状
のバーナヘツドの中央部に小円筒状の２次エアノ
ズルを設け、さらに該バーナヘツドに複数の同径
の貫通孔を２次エアノズルと同心円をなす同一円
周上に等間隔に配設するとともにこの貫通孔内に
それぞれガスランス開口端を貫通孔と同心円状に
挿通することにより、ガスランス開口端と貫通孔
との間に円環状の隙間をなす１次エアノズルを形
成したことを特徴とするラジアントチユーブ用バ
ーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19460187A JPS6438510A (en) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Burner for use in radiant tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19460187A JPS6438510A (en) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Burner for use in radiant tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6438510A JPS6438510A (en) | 1989-02-08 |
| JPH0335570B2 true JPH0335570B2 (ja) | 1991-05-28 |
Family
ID=16327260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19460187A Granted JPS6438510A (en) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Burner for use in radiant tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6438510A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231767A (en) * | 1991-10-22 | 1993-08-03 | Anthony Industries, Inc. | Warp sensing apparatus |
| JP6756248B2 (ja) * | 2016-11-25 | 2020-09-16 | 日本製鉄株式会社 | 加熱用バーナ、ラジアントチューブ、および鋼材の加熱方法 |
-
1987
- 1987-08-04 JP JP19460187A patent/JPS6438510A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6438510A (en) | 1989-02-08 |
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