JP2017036901A

JP2017036901A - Industrial furnace and ignition method of industrial furnace

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Publication number: JP2017036901A
Application number: JP2015159931A
Authority: JP
Inventors: 俊夫橋詰; Toshio Hashizume
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2035-08-13
Also published as: TW201712275A; JP6480287B2; KR102494767B1; TWI685634B; KR20170020255A

Abstract

【課題】より長く点火動作を継続させることにより、パイロットバーナーの点火を一度で完了することが可能な工業用炉及び工業用炉の点火方法を提供する。
【解決手段】主燃焼用燃料と主燃焼用空気とが供給されてメイン火炎を形成するメインバーナー２の各々に設けられ、メイン火炎を点火するためのパイロット火炎を形成するパイロットバーナー６と、主燃焼用空気の流量を計測するフロースイッチ５２と、各々のパイロットバーナーに、単一の燃料供給管７からパイロット燃料を供給すると共に単一の空気供給管８からパイロット空気を供給してパイロット火炎を形成するときに、メインバーナーに主燃焼用空気を供給し、かつ、Ｘａ／（Ｘａ＋Ｙ）≧Ｚ、≪ここで、Ｘａ：想定されるパイロット燃料の最大流量、Ｙ：主燃焼空気流量計測器で計測された主燃焼用空気の流量、Ｚ：燃焼下限値≫を満たしたときにパイロット火炎の形成動作を停止する制御機構とを備えた。
【選択図】図１An industrial furnace and an industrial furnace ignition method capable of completing ignition of a pilot burner at a time by continuing an ignition operation for a longer time.
A pilot burner 6 is provided in each of main burners 2 for supplying main combustion fuel and main combustion air to form a main flame, and forms a pilot flame for igniting the main flame, A flow switch 52 for measuring the flow rate of combustion air and pilot fuel is supplied to each pilot burner from a single fuel supply pipe 7 and pilot air is supplied from a single air supply pipe 8 to produce a pilot flame. When forming, supply main combustion air to the main burner, and Xa / (Xa + Y) ≧ Z, where Xa is the assumed maximum flow rate of pilot fuel, Y is a main combustion air flow rate measuring device And a control mechanism for stopping the formation operation of the pilot flame when the measured flow rate of main combustion air, Z: combustion lower limit value >> is satisfied.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、より長く点火動作を継続させることにより、パイロットバーナーの点火を一度で完了することが可能な工業用炉及び工業用炉の点火方法に関する。 The present invention relates to an industrial furnace and an industrial furnace ignition method that can complete ignition of a pilot burner at a time by continuing an ignition operation for a longer time.

工業用炉において、メインバーナーを点火する際に、パイロットバーナーを用いることは知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、メインバーナーを複数備えた連続式加熱炉も知られている（例えば、特許文献４参照）。 In an industrial furnace, it is known to use a pilot burner when igniting a main burner (see, for example, Patent Documents 1 to 3). A continuous heating furnace provided with a plurality of main burners is also known (see, for example, Patent Document 4).

複数のメインバーナーにはそれぞれ、パイロットバーナーが備えられている。各パイロットバーナーには、燃焼用空気と燃焼用燃料とがそれぞれ、単一の供給管を通じて供給されるように構成されている。 Each of the plurality of main burners is provided with a pilot burner. Each pilot burner is configured to be supplied with combustion air and combustion fuel through a single supply pipe.

特開平４−１２６９１３号公報JP-A-4-126913 特開平６−３４３８５０号公報JP-A-6-343850 特開２００３−４２２９号公報JP 2003-4229 A 特開２０１４−４８０２０号公報JP 2014-48020 A

ＪＩＳ規格の工業用燃焼炉の安全通則（JIS B 8415:2008 ）には、「工業用燃焼炉などの設備は、予測できる爆発を最小限にするように設計しなければならない」ことが定められている。具体的には、点火工程において、燃料供給開始から着火確認ができずに遮断されるまでの時間を１０秒以下にしなければならないことが定められており、それはメインバーナーの点火に用いるパイロットバーナーの着火についても該当する。 JIS standard industrial combustion furnace safety regulations (JIS B 8415: 2008) stipulate that “equipment such as industrial combustion furnaces must be designed to minimize predictable explosions”. ing. Specifically, in the ignition process, it is stipulated that the time from the start of fuel supply until the ignition cannot be confirmed and shut off must be 10 seconds or less, which is the pilot burner used for ignition of the main burner. This also applies to ignition.

上記従来の工業用炉のように、複数のメインバーナーがそれぞれ備えるパイロットバーナーに単一の供給管にて燃焼用燃料及び燃焼用空気をそれぞれ供給する場合には、供給元から遠い位置に配置されたパイロットバーナーに燃焼用燃料が到達する時間は、供給元に近い位置に配置されたパイロットバーナーよりも長い時間がかかる。特に、燃焼用燃料がガスの場合は、顕著となる。このため、１０秒以内に全てのパイロットバーナーを点火することができない場合には、一旦遮断し、炉内パージを行った後で、再び点火する動作を繰り返さなければならない、あるいは、パイロットバーナーの近くに燃料供給弁を追加するなど、設備を改造しなければならないという課題がある。 When supplying the combustion fuel and the combustion air to the pilot burners respectively provided in the plurality of main burners with a single supply pipe as in the conventional industrial furnace described above, they are arranged at positions far from the supply source. The time required for the combustion fuel to reach the pilot burner is longer than the time required for the pilot burner located near the supply source. This is particularly noticeable when the combustion fuel is a gas. For this reason, if all pilot burners cannot be ignited within 10 seconds, they must be shut off and purged in the furnace and then ignited again, or near the pilot burner. There is a problem that the equipment has to be modified, such as adding a fuel supply valve.

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、より長く点火動作を継続させることにより、パイロットバーナーの点火を一度で完了することが可能な工業用炉及び工業用炉の点火方法を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above-described conventional problems, and is capable of completing the ignition of the pilot burner at once by continuing the ignition operation for a longer time, and the ignition of the industrial furnace. It aims to provide a method.

本発明にかかる工業用炉は、主燃焼用燃料と主燃焼用空気とが供給されてメイン火炎を形成するメインバーナーが複数設けられた工業用炉であって、各々の上記メインバーナーに設けられ、メイン火炎を点火するためのパイロット火炎を形成するパイロットバーナーと、主燃焼用空気の流量を計測する主燃焼空気流量計測器と、各々の上記パイロットバーナーに、単一の燃料供給管からパイロット燃料を供給すると共に単一の空気供給管からパイロット空気を供給してパイロット火炎を形成するときに、上記メインバーナーに主燃焼用空気を供給し、かつ、

Ｘａ／（Ｘａ＋Ｙ）≧Ｚ式（１）

ここで、Ｘａ：想定されるパイロット燃料の最大流量
Ｙ：主燃焼空気流量計測器で計測された主燃焼用空気の流量
Ｚ：燃焼下限値

を満たしたときにパイロット火炎の形成動作を停止する制御機構とを備えたことを特徴とする。 The industrial furnace according to the present invention is an industrial furnace provided with a plurality of main burners that are supplied with main combustion fuel and main combustion air to form a main flame, and are provided in each of the main burners. A pilot burner for igniting the main flame, a main combustion air flow meter for measuring the flow rate of main combustion air, and a pilot fuel from a single fuel supply pipe to each of the pilot burners. And supplying pilot air from a single air supply pipe to form a pilot flame, supplying main combustion air to the main burner, and

Xa / (Xa + Y) ≧ Z Formula (1)

Where Xa: the maximum flow rate of the assumed pilot fuel
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

And a control mechanism for stopping the formation operation of the pilot flame when the above condition is satisfied.

本発明にかかる工業用炉は、主燃焼用燃料と主燃焼用空気とが供給されてメイン火炎を形成するメインバーナーが複数設けられた工業用炉であって、各々の上記メインバーナーに設けられ、メイン火炎を点火するためのパイロット火炎を形成するパイロットバーナーと、主燃焼用空気の流量を計測する主燃焼空気流量計測器と、パイロット燃料の流量を計測するパイロット燃料流量計測器と、各々の上記パイロットバーナーに、単一の燃料供給管からパイロット燃料を供給すると共に単一の空気供給管からパイロット空気を供給してパイロット火炎を形成するときに、上記メインバーナーに主燃焼用空気を供給し、かつ、

Ｘｂ／（Ｘｂ＋Ｙ）≧Ｚ式（２）

ここで、Ｘｂ：パイロット燃料流量計測器で実測されたパイロット燃料の流量
Ｙ：主燃焼空気流量計測器で計測された主燃焼用空気の流量
Ｚ：燃焼下限値

を満たしたときにパイロット火炎の形成動作を停止する制御機構とを備えたことを特徴とする。 The industrial furnace according to the present invention is an industrial furnace provided with a plurality of main burners that are supplied with main combustion fuel and main combustion air to form a main flame, and are provided in each of the main burners. A pilot burner for forming a pilot flame for igniting the main flame, a main combustion air flow rate measuring device for measuring the flow rate of main combustion air, a pilot fuel flow rate measuring device for measuring the flow rate of pilot fuel, When pilot fuel is supplied to the pilot burner from a single fuel supply pipe and pilot air is supplied from a single air supply pipe to form a pilot flame, main combustion air is supplied to the main burner. ,And,

Xb / (Xb + Y) ≧ Z Formula (2)

Here, Xb: Pilot fuel flow rate measured by a pilot fuel flow rate measuring device
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

And a control mechanism for stopping the formation operation of the pilot flame when the above condition is satisfied.

パイロット火炎を検知する火炎検知器を備え、該火炎検知器によりパイロット火炎が検知された後に、主燃焼用燃料が前記メインバーナーに供給されることを特徴とする。 A flame detector for detecting a pilot flame is provided, and after the pilot flame is detected by the flame detector, the main combustion fuel is supplied to the main burner.

本発明にかかる工業用炉の点火方法は、主燃焼用燃料と主燃焼用空気とが供給されてメイン火炎を形成する複数のメインバーナーを有し、各々の該メインバーナーが、メイン火炎を点火するためのパイロット火炎を形成するパイロットバーナーを有すると共に、各々の該パイロットバーナーにパイロット燃料を供給する単一の燃料供給管及びパイロット空気を供給する単一の空気供給管が接続された工業用炉の点火方法であって、主燃焼用空気の流量を計測する主燃焼空気流量計測器を備え、上記メインバーナーに主燃焼用空気を供給しながら、パイロット燃料とパイロット空気を供給してパイロット火炎を形成し、かつ、

Ｘａ／（Ｘａ＋Ｙ）≧Ｚ式（１）

ここで、Ｘａ：想定されるパイロット燃料の最大流量
Ｙ：主燃焼空気流量計測器で計測された主燃焼用空気の流量
Ｚ：燃焼下限値

を満たしたときにパイロット火炎の形成動作を停止することを特徴とする。 An ignition method for an industrial furnace according to the present invention includes a plurality of main burners that are supplied with main combustion fuel and main combustion air to form a main flame, and each main burner ignites a main flame. An industrial furnace having a pilot burner for forming a pilot flame for performing the operation, a single fuel supply pipe for supplying pilot fuel to each pilot burner, and a single air supply pipe for supplying pilot air The main combustion air flow rate measuring device for measuring the flow rate of the main combustion air, and supplying pilot fuel and pilot air while supplying the main combustion air to the main burner, Forming and

Xa / (Xa + Y) ≧ Z Formula (1)

Where Xa: the maximum flow rate of the assumed pilot fuel
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

When the condition is satisfied, the pilot flame forming operation is stopped.

本発明にかかる工業用炉の点火方法は、主燃焼用燃料と主燃焼用空気とが供給されてメイン火炎を形成する複数のメインバーナーを有し、各々の該メインバーナーが、メイン火炎を点火するためのパイロット火炎を形成するパイロットバーナーを有すると共に、各々の該パイロットバーナーにパイロット燃料を供給する単一の燃料供給管及びパイロット空気を供給する単一の空気供給管が接続された工業用炉の点火方法であって、主燃焼用空気の流量を計測する主燃焼空気流量計測器及びパイロット燃料の流量を計測するパイロット燃料流量計測器を備え、上記メインバーナーに主燃焼用空気を供給しながら、パイロット燃料とパイロット空気を供給してパイロット火炎を形成し、かつ、

Ｘｂ／（Ｘｂ＋Ｙ）≧Ｚ式（２）

ここで、Ｘｂ：パイロット燃料流量計測器で実測されたパイロット燃料の流量
Ｙ：主燃焼空気流量計測器で計測された主燃焼用空気の流量
Ｚ：燃焼下限値

を満たしたときにパイロット火炎の形成動作を停止することを特徴とする。 An ignition method for an industrial furnace according to the present invention includes a plurality of main burners that are supplied with main combustion fuel and main combustion air to form a main flame, and each main burner ignites a main flame. An industrial furnace having a pilot burner for forming a pilot flame for performing the operation, a single fuel supply pipe for supplying pilot fuel to each pilot burner, and a single air supply pipe for supplying pilot air The main combustion air flow rate measuring device for measuring the flow rate of the main combustion air and the pilot fuel flow rate measuring device for measuring the flow rate of the pilot fuel, while supplying the main combustion air to the main burner Supplying pilot fuel and pilot air to form a pilot flame, and

Xb / (Xb + Y) ≧ Z Formula (2)

Here, Xb: Pilot fuel flow rate measured by a pilot fuel flow rate measuring device
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

When the condition is satisfied, the pilot flame forming operation is stopped.

本発明にかかる工業用炉及び工業用炉の点火方法にあっては、より長く点火動作を継続させることにより、パイロットバーナーの点火を一度で完了することができる。 In the industrial furnace and the industrial furnace ignition method according to the present invention, the ignition of the pilot burner can be completed at once by continuing the ignition operation for a longer time.

本発明に係る工業用炉及び工業用炉の点火方法の好適な一実施形態を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating suitable embodiment of the industrial furnace which concerns on this invention, and the ignition method of an industrial furnace. 図１に示した構成において、いずれかのメインバーナー単体の点火動作を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the ignition operation of any main burner alone in the configuration shown in FIG. 1. 本発明に係る工業用炉及び工業用炉の点火方法の他の実施形態を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating other embodiment of the ignition method of the industrial furnace which concerns on this invention, and an industrial furnace. 本発明に係る工業用炉及び工業用炉におけるパイロットバーナーの燃料と空気の噴射口周辺を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the injection hole periphery of the fuel and air of the pilot burner in the industrial furnace which concerns on this invention, and an industrial furnace.

以下に、本発明にかかる工業用炉及び工業用炉の点火方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る工業用炉及び工業用炉の点火方法を説明するための説明図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of an industrial furnace and an industrial furnace ignition method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an industrial furnace and an industrial furnace ignition method according to the present embodiment.

本実施形態に係る工業用炉１は、図１に示すように、炉体１ａと、炉体１ａの燃焼室内を搬送されるワーク（図示せず）の搬送方向に沿って、ワークを加熱するためにメイン火炎を形成する複数のメインバーナー２と、各メインバーナー２を制御する制御機構（図示せず）とを備える。 As shown in FIG. 1, the industrial furnace 1 according to the present embodiment heats a workpiece along the conveying direction of the furnace body 1 a and the workpiece (not shown) conveyed in the combustion chamber of the furnace body 1 a. For this purpose, a plurality of main burners 2 forming a main flame and a control mechanism (not shown) for controlling each main burner 2 are provided.

メインバーナー２には、メイン火炎を検知するための火炎検知器（図示せず）が各メインバーナー２に対応させて設けられる。各メインバーナー２には、メイン火炎を形成するために、主燃焼用燃料を供給する主燃料供給支管３ａと、主燃焼用空気を供給する主空気供給支管４ａとがそれぞれ接続されている。各メインバーナー２に接続された主燃料供給支管３ａ及び主空気供給支管４ａはそれぞれ、単一の主燃料供給本管３及び単一の主空気供給本管４と接続されている。ガス等の主燃焼用燃料は、主燃料供給源１０１から圧送され、主燃焼用空気は送風機１０２で、流量調整ダンパー１０３を介して、圧送される。 The main burner 2 is provided with a flame detector (not shown) for detecting the main flame corresponding to each main burner 2. Each main burner 2 is connected to a main fuel supply branch 3a for supplying main combustion fuel and a main air supply branch 4a for supplying main combustion air in order to form a main flame. The main fuel supply branch 3a and the main air supply branch 4a connected to each main burner 2 are connected to a single main fuel supply main 3 and a single main air supply main 4, respectively. Main combustion fuel such as gas is pumped from a main fuel supply source 101, and main combustion air is pumped by a blower 102 via a flow rate adjustment damper 103.

各主燃料供給支管３ａには、主燃焼用燃料の供給を遮断可能な２つのバルブ３ｂが直列に設けられている。主空気供給本管４には、供給される主燃焼用空気の流量を計測するための空気流量計測器５１が設けられている。また、主空気供給本管４には、主燃焼用空気の流速を計測し、計測した値が予め設定した値以上の場合に信号を出力するフロースイッチ５２が設けられている。空気流量計測器５１とフロースイッチ５２は例えば、オリフィスと差圧発信器等から構成される。 Each main fuel supply branch pipe 3a is provided with two valves 3b in series that can cut off the supply of the main combustion fuel. The main air supply main pipe 4 is provided with an air flow rate measuring device 51 for measuring the flow rate of supplied main combustion air. The main air supply main pipe 4 is provided with a flow switch 52 that measures the flow velocity of the main combustion air and outputs a signal when the measured value is equal to or higher than a preset value. The air flow rate measuring device 51 and the flow switch 52 are composed of, for example, an orifice and a differential pressure transmitter.

複数のメインバーナー２にはそれぞれ、メインバーナー２を点火するためパイロット火炎を形成するパイロットバーナー６が設けられている。各パイロットバーナー６には、パイロット火炎を点火するためのスパークプラグ（図示せず）が付設されている。また、パイロットバーナー６には、パイロット火炎を形成するために、パイロット燃料を供給するパイロット燃料供給支管７ａと、パイロット空気を供給するためのパイロット空気供給支管８ａとがそれぞれ接続されている。ガス等のパイロット燃料は、パイロット燃料供給源１１１から圧送され、パイロット空気は送風機１１２で、流量調整ダンパー１１３を介して、圧送される。 Each of the plurality of main burners 2 is provided with a pilot burner 6 that forms a pilot flame in order to ignite the main burner 2. Each pilot burner 6 is provided with a spark plug (not shown) for igniting a pilot flame. The pilot burner 6 is connected to a pilot fuel supply branch 7a for supplying pilot fuel and a pilot air supply branch 8a for supplying pilot air in order to form a pilot flame. Pilot fuel such as gas is pumped from a pilot fuel supply source 111, and pilot air is pumped by a blower 112 via a flow rate adjustment damper 113.

各パイロットバーナー６に接続されたパイロット燃料供給支管７ａ及びパイロット空気供給支管８ａはそれぞれ、単一のパイロット燃料供給本管７及び単一のパイロット空気供給本管８と接続されている。パイロットバーナー６には、パイロット火炎を検知するための火炎検知器（図示せず）が各メインバーナー２に対応させて設けられている。 The pilot fuel supply branch 7a and the pilot air supply branch 8a connected to each pilot burner 6 are connected to a single pilot fuel supply main pipe 7 and a single pilot air supply main pipe 8, respectively. The pilot burner 6 is provided with a flame detector (not shown) for detecting a pilot flame so as to correspond to each main burner 2.

パイロット燃料供給本管７には、パイロット燃料の供給を遮断可能な２つのバルブ７ｂが直列に設けられている。 The pilot fuel supply main pipe 7 is provided with two valves 7b in series that can shut off the supply of pilot fuel.

主燃焼用燃料支管３ａに設けられたバルブ３ｂ、パイロット燃料供給本管７に設けられたバルブ７ｂは、いずれも自動遮断弁（電磁弁等）である。また、パイロット燃料供給本管７のバルブ７ｂは、主空気供給本管４の空気流量計測器５１で測定された主燃焼用空気の流量が設定値よりも少ないと、フロースイッチ５２からの信号により、閉じられるように構成されている。 The valve 3b provided in the main combustion fuel branch pipe 3a and the valve 7b provided in the pilot fuel supply main pipe 7 are both automatic shut-off valves (electromagnetic valves or the like). Further, the valve 7b of the pilot fuel supply main pipe 7 is activated by a signal from the flow switch 52 when the flow rate of the main combustion air measured by the air flow measuring device 51 of the main air supply main pipe 4 is smaller than the set value. Configured to be closed.

本実施形態の複数のメインバーナー２を備えた工業用炉１の点火動作を説明する前に、まず、単体のメインバーナーの点火動作について説明する。図２は、メインバーナー単体の点火動作を説明する説明図である。 Before describing the ignition operation of the industrial furnace 1 having a plurality of main burners 2 of the present embodiment, first, the ignition operation of a single main burner will be described. FIG. 2 is an explanatory view for explaining the ignition operation of the main burner alone.

単体のメインバーナー２の点火方法は図２（ａ）に示すように、主燃料供給管３ｃ及び主空気供給管４ｃ、並びにパイロット燃料供給管７ｃ及びパイロット空気供給管８ｃの各バルブ３ｂ，７ｂを閉じた状態（図中、(I) 参照）で、まず、スパークプラグにより繰り返し火花を発生させ、図２（ｂ）に示すように、パイロット燃料供給管７ｃのバルブ７ｂを開き、パイロット火炎を点火させる。この際、パイロット空気供給管８ｃからは、パイロット空気が常に流れ続けている。 As shown in FIG. 2 (a), the ignition method for the single main burner 2 includes the main fuel supply pipe 3c and the main air supply pipe 4c, and the valves 3b and 7b of the pilot fuel supply pipe 7c and the pilot air supply pipe 8c. In the closed state (see (I) in the figure), first, sparks are repeatedly generated by the spark plug, and as shown in FIG. 2 (b), the valve 7b of the pilot fuel supply pipe 7c is opened to ignite the pilot flame. Let At this time, pilot air always flows from the pilot air supply pipe 8c.

このように、スパークプラグにより火花を発生させて、パイロット燃料とパイロット空気とをパイロットバーナー６に供給する動作が、パイロットバーナー６の点火動作に相当する（図中、(II)参照）。 In this manner, the operation of generating a spark by the spark plug and supplying the pilot fuel and the pilot air to the pilot burner 6 corresponds to the ignition operation of the pilot burner 6 (see (II) in the figure).

次に、図２（ｃ）に示すように、主燃料供給管３ｃのバルブ３ｂを開き、パイロットバーナー６の火炎を火移りさせて、メイン火炎を点火させる（図中、(III) 参照）。この際、主空気供給管４ｃからは、主燃焼用空気が常に流れ続けている。このとき、メイン火炎が点火したか否かを火炎検知器により検知している。 Next, as shown in FIG. 2 (c), the valve 3b of the main fuel supply pipe 3c is opened, the flame of the pilot burner 6 is transferred, and the main flame is ignited (see (III) in the figure). At this time, the main combustion air always flows from the main air supply pipe 4c. At this time, whether or not the main flame is ignited is detected by a flame detector.

メインバーナー２を消火するときは、バルブ３ｂを閉じ、図２（ｂ）の状態に戻る（図中、(IV)参照）。そして、工業用炉１の終業のときは、バルブ７ｂを閉じ、パイロットバーナー６も消火する（図中、(V) 参照）。なお、状態(III) から状態(IV)へ移行する動作では、温度調整等で、メインバーナー２が消火と再燃焼の動作を繰り返す（状態(III) と状態(IV)の繰り返し）ことに備え、パイロットバーナー６を、メイン火炎の燃焼時にも消火時にも点火している。しかしながら、メインバーナー２の点火が確認できれば、パイロットバーナー６は消火するようにしても良い。この場合は、メインバーナー２を再燃焼させる度に、状態(II)から動作させるようにする。 When the main burner 2 is extinguished, the valve 3b is closed to return to the state shown in FIG. 2B (see (IV) in the figure). At the end of the industrial furnace 1, the valve 7b is closed and the pilot burner 6 is also extinguished (see (V) in the figure). In the operation of shifting from the state (III) to the state (IV), the main burner 2 repeats the fire extinguishing and reburning operations (repeating the state (III) and the state (IV)) by adjusting the temperature. The pilot burner 6 is ignited both when the main flame burns and when it is extinguished. However, if the ignition of the main burner 2 can be confirmed, the pilot burner 6 may be extinguished. In this case, every time the main burner 2 is reburned, it is operated from the state (II).

このように、メインバーナー２が単体の場合には、パイロットバーナー６に供給するパイロット燃料の供給元をパイロットバーナー６に近い位置に配置することができるため、パイロット燃料の供給開始から着火確認までを短時間で行うことが可能である。 Thus, when the main burner 2 is a single body, the source of the pilot fuel supplied to the pilot burner 6 can be arranged at a position close to the pilot burner 6. It can be performed in a short time.

一方、本実施形態に係る工業用炉１のように、複数設けられているメインバーナー２のパイロットバーナー６に接続された各パイロット燃料供給支管７ａが単一のパイロット燃料供給本管７に接続されている場合には、供給元に近い側に位置するパイロットバーナー６は早期に点火させることが可能であるが、供給元から離れた位置に配置されたパイロットバーナー６は、燃料が流れていくのに時間がかかり、当該パイロットバーナー６から噴射するのに時間がかかってしまって、点火が遅くなる場合がある。 On the other hand, as in the industrial furnace 1 according to the present embodiment, each pilot fuel supply branch pipe 7a connected to the pilot burner 6 of a plurality of main burners 2 is connected to a single pilot fuel supply main pipe 7. In this case, the pilot burner 6 located on the side closer to the supply source can be ignited early, but the pilot burner 6 arranged at a position away from the supply source causes the fuel to flow. In this case, it takes time to inject from the pilot burner 6 and ignition may be delayed.

このとき、パイロットバーナー６には、パイロット燃料の供給が開始されているので、一定の時間が経過すると、例えばバルブ７ｂを開けて燃料の供給を開始してから１０秒経過すると、まだ点火していないパイロットバーナー６の火炎検知器が着火失敗と判断し、ＪＩＳ規格の工業用燃焼炉の安全通則に従って、パイロットバーナー６の点火動作を停止しなければならず、バルブ７ｂが閉じられてしまう、あるいは閉じるようにしなければならない。すると、全部のパイロットバーナー６が消火してしまい、点火動作をやり直す結果となる。点火動作をやり直す場合には、炉内パージ（安全上、炉体１ａ内の未燃燃料を空気で追い出す動作）した後に再び点火動作を行うため、多大な時間を費やすことになる。従って、点火動作を停止してやり直すことなく、パイロットバーナー６の点火動作を長時間継続できることが望ましい。 At this time, since the pilot fuel supply to the pilot burner 6 is started, when a certain time elapses, for example, when 10 seconds have elapsed after the valve 7b is opened and the fuel supply is started, the pilot burner 6 is still ignited. The flame detector of the pilot burner 6 that has not been determined to have failed to ignite, and the ignition operation of the pilot burner 6 must be stopped in accordance with the safety rules of industrial combustion furnaces of JIS standards, or the valve 7b is closed, or Must be closed. As a result, all pilot burners 6 are extinguished, resulting in a re-ignition operation. When the ignition operation is performed again, a great amount of time is consumed because the ignition operation is performed again after purging in the furnace (for safety, the operation of expelling unburned fuel in the furnace body 1a with air). Therefore, it is desirable that the ignition operation of the pilot burner 6 can be continued for a long time without stopping the ignition operation and starting over.

本実施形態に係る工業用炉１及び工業用炉１の点火方法では、パイロットバーナー６の点火動作前に、メインバーナー２の主燃焼用空気の流量調整ダンパー１０３の開度を調節することにより、炉内雰囲気中の燃料ガス濃度が燃焼下限値以上にならないようにすることとし、それを点火動作中に確認するものである。ここで、燃焼下限値以上とならないこととしたのは、ＪＩＳ規格の工業用燃焼炉の安全通則に従い、予測できる爆発を防止すべく、炉内にて爆発が発生し得る、空気中における燃料の濃度（爆発限界）の下限値以下とするためであり、その値は、例えば燃料が都市ガス１３Ａの場合には、４．６％である。 In the industrial furnace 1 and the ignition method of the industrial furnace 1 according to the present embodiment, by adjusting the opening degree of the flow adjustment damper 103 of the main combustion air of the main burner 2 before the ignition operation of the pilot burner 6, The fuel gas concentration in the furnace atmosphere should not exceed the lower limit of combustion, and this is confirmed during the ignition operation. Here, the reason why the combustion lower limit value is not exceeded is that in accordance with the general rules of safety of industrial combustion furnaces of JIS standards, in order to prevent a predictable explosion, an explosion may occur in the furnace. For example, when the fuel is city gas 13A, the value is 4.6%.

具体的な工業用炉１の点火方法は、各主空気供給支管４ａとパイロット空気供給支管８ａに空気を流しながら、各主燃料供給支管３ａとパイロット燃料供給本管７の各バルブ３ｂ，７ｂを閉じた状態で、フロースイッチ５２を備えた空気流量計測器５１により、各主空気供給支管４ａから工業用炉１内に供給された主燃焼用空気の流量を計測する。そして、計測された主燃焼用空気の流量Ｙと各パイロットバーナー６の想定されるパイロット燃料の最大流量Ｘａの値とに基づいて、炉内雰囲気中の燃料ガス濃度が燃焼下限値Ｚより小さい場合（下記式（１）を満たさない場合）にだけ、スパークプラグにより火花の発生を開始した後に、パイロットバーナー６に接続されたパイロット燃料供給本管７のバルブ７ｂを開くための信号がフロースイッチ５２から制御機構に発信され、下記式（１）を満たす場合の制御としては、フロースイッチ５２からバルブ７ｂに信号を直接発信し、バルブ７ｂを閉じて、パイロット火炎の形成動作を停止する。

Ｘａ／（Ｘａ＋Ｙ）≧Ｚ式（１）

ここで、Ｘａ：想定されるパイロット燃料の最大流量
Ｙ：主燃焼空気流量計測器で計測された主燃焼用空気の流量
Ｚ：燃焼下限値

制御機構は、入力された、パイロット燃料供給本管７のバルブ７ｂを開くための信号に基づいて、パイロット燃料供給本管７のバルブ７ｂを開けて、パイロットバーナー６にパイロット燃料を供給し、既に流れているパイロット空気に混合して、スパークプラグの火花によりパイロットバーナー６を着火させる。 A specific ignition method for the industrial furnace 1 is that the valves 3b and 7b of the main fuel supply branch 3a and the pilot fuel supply main pipe 7 are turned on while flowing air through the main air supply branch 4a and the pilot air supply branch 8a. In the closed state, the flow rate of the main combustion air supplied into the industrial furnace 1 from each main air supply branch pipe 4a is measured by the air flow rate measuring device 51 provided with the flow switch 52. When the fuel gas concentration in the furnace atmosphere is smaller than the combustion lower limit Z based on the measured main combustion air flow rate Y and the value of the maximum pilot fuel flow rate Xa of each pilot burner 6 Only when the following equation (1) is not satisfied, a signal for opening the valve 7b of the pilot fuel supply main pipe 7 connected to the pilot burner 6 is generated by the flow switch 52 after starting spark generation by the spark plug. As a control in the case where the following equation (1) is satisfied, a signal is directly transmitted from the flow switch 52 to the valve 7b, the valve 7b is closed, and the pilot flame forming operation is stopped.

Xa / (Xa + Y) ≧ Z Formula (1)

Where Xa: the maximum flow rate of the assumed pilot fuel
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

Based on the input signal for opening the valve 7b of the pilot fuel supply main pipe 7, the control mechanism opens the valve 7b of the pilot fuel supply main pipe 7 to supply the pilot fuel to the pilot burner 6. The pilot burner 6 is ignited by spark plug sparks mixed with the flowing pilot air.

その後、空気流量計測器５１により主燃焼用空気の流量の計測と計測値に基づく信号の発信が継続され、火炎検知器ですべてのパイロットバーナー６の着火が確認されるまでの間は、パイロットバーナー６の点火動作が継続される。このとき、主空気供給支管４ａから主燃焼用空気が常に供給されている。メインバーナー２の主空気供給支管４ａの空気流量は、パイロットバーナー６のパイロット空気供給支管８ａの空気流量と比べて遙かに大きいので、メインバーナー２に供給される主燃焼用空気をパイロットバーナー６の点火動作時に供給することにより、全部のパイロットバーナー６が点火されるまでの間に炉内に供給されたパイロット燃料は希釈される。その濃度が燃焼下限値Ｚに達しなければ、パイロットバーナー６の点火動作を継続したとしても、爆発は予測できない状態となり、ＪＩＳ規格の工業用燃焼炉の安全通則の基準に適合するため、パイロットバーナー６の点火動作を１０秒以上継続することができる。そして、パイロットバーナー６の点火動作を、全部のパイロットバーナー６が点火するまで継続することができるので、複数のメインバーナー２を備える工業用炉１であっても、１回の起動により全てのパイロットバーナー６を点火することが可能なため、点火動作を中断して炉内パージなどに時間を費やすことなく、効率良く工業用炉１を稼働することができる。 Thereafter, the measurement of the flow rate of the main combustion air and the transmission of the signal based on the measurement value are continued by the air flow rate measuring device 51, and the pilot burner until the ignition of all the pilot burners 6 is confirmed by the flame detector. 6 ignition operation is continued. At this time, main combustion air is always supplied from the main air supply branch 4a. Since the air flow rate of the main air supply branch 4a of the main burner 2 is much larger than the air flow rate of the pilot air supply branch 8a of the pilot burner 6, the main combustion air supplied to the main burner 2 is used as the pilot burner 6 By supplying during the ignition operation, the pilot fuel supplied into the furnace before all the pilot burners 6 are ignited is diluted. If the concentration does not reach the combustion lower limit value Z, even if the ignition operation of the pilot burner 6 is continued, the explosion is unpredictable, and the pilot burner conforms to the standards of the general rules for industrial combustion furnaces of JIS standards. 6 ignition operation can be continued for 10 seconds or more. And since the ignition operation of the pilot burners 6 can be continued until all the pilot burners 6 are ignited, even if the industrial furnace 1 is provided with a plurality of main burners 2, all pilots are activated by a single activation. Since the burner 6 can be ignited, the industrial furnace 1 can be operated efficiently without interrupting the ignition operation and spending time for purging the furnace.

なお、パイロットバーナー６の燃料と空気の噴射口９０は図４に示すように、凹状の保炎部９１の内部に点火プラグ９２と共に存在するため、メインバーナー２に燃焼下限値Ｚ以下となるような大量の空気が流れた場合でも、点火後のパイロット火炎９３は、保炎部９１で保たれて消えることはない。 As shown in FIG. 4, the fuel and air injection ports 90 of the pilot burner 6 are present together with the spark plug 92 inside the concave flame holding portion 91, so that the combustion burner 2 has a combustion lower limit value Z or less. Even when a large amount of air flows, the pilot flame 93 after ignition is held by the flame holding portion 91 and does not disappear.

火炎検知器ですべてのパイロットバーナー６が点火したことが確認されたら、スパークプラグの火花の発生を止め、メインバーナー２に接続された主燃料供給支管３ａのバルブ３ｂを開き、パイロット火炎９３を火移りさせることで、全部のメインバーナー２にメイン火炎が点火される。 When it is confirmed by the flame detector that all pilot burners 6 have been ignited, the spark plug spark is stopped, the valve 3b of the main fuel supply branch 3a connected to the main burner 2 is opened, and the pilot flame 93 is fired. The main flame is ignited in all the main burners 2 by making it move.

また、全部のパイロットバーナー６の点火が、あまりにも長い時間確認できない場合は、機械系のトラブルが考えられるため、バルブ７ｂを閉じるようにすることは、言うまでもない。 Needless to say, if the ignition of all the pilot burners 6 cannot be confirmed for a too long time, a mechanical problem may occur, and the valve 7b should be closed.

上記実施形態においては、空気流量計測器５１及びフロースイッチ５２を主空気供給本管４に設けて主燃焼用空気の流量を計測する例について説明したが、図３に示すように各メインバーナー２に接続された主空気供給支管４ａにそれぞれ空気流量計測器５１及びフロースイッチ５２を備える構成としてもよい。この場合には、主燃焼用空気の流量を、メインバーナー２の近辺で個々に、より正確に計測することが可能となり、安全性をより向上させることができる。 In the above embodiment, an example in which the air flow rate measuring device 51 and the flow switch 52 are provided in the main air supply main pipe 4 to measure the flow rate of the main combustion air has been described. However, as shown in FIG. It is good also as a structure provided with the air flow measuring device 51 and the flow switch 52 in the main air supply branch pipe 4a connected to each. In this case, the flow rate of the main combustion air can be measured more accurately individually in the vicinity of the main burner 2, and the safety can be further improved.

本実施形態に係る工業用炉１及び工業用炉１の点火方法は、メインバーナーを複数備えた従来の工業用炉が有する主燃焼用空気を計測する空気流量計測器５１に、フロースイッチ５２を追加し、設定した流量以下の場合にバルブ７ｂを閉じてパイロットバーナーの点火動作を停止するプログラムを制御機構に追加するだけで、実現することができる。 In the industrial furnace 1 and the ignition method for the industrial furnace 1 according to the present embodiment, a flow switch 52 is added to an air flow rate measuring device 51 that measures main combustion air of a conventional industrial furnace having a plurality of main burners. This can be realized simply by adding a program for closing the valve 7b and stopping the ignition operation of the pilot burner to the control mechanism when the flow rate is lower than the set flow rate.

上記実施形態においては、パイロットバーナー６に供給されるパイロット燃料の流量を、想定されるパイロット燃料の最大流量Ｘａとした例について説明したが、これに限らず、他の実施形態として、例えば、図１における主燃料供給本管３や図３における主燃料供給支管３ａに実際に流れるパイロット燃料の量を計測（実測）する流量計を備え、計測したパイロット燃料の流量Ｘｂと計測した主燃焼用空気の流量Ｙとに基づいて、下記式（２）を満たす場合に、パイロット火炎の形成動作を停止することもできる。

Ｘｂ／（Ｘｂ＋Ｙ）≧Ｚ式（２）

ここで、Ｘｂ：パイロット燃料流量計測器で実測されたパイロット燃料の流量
Ｙ：主燃焼空気流量計測器で計測された主燃焼用空気の流量
Ｚ：燃焼下限値

なお、これらの流量については、実際に用いる圧力と温度に換算した数値を適用する。また、主燃焼用空気の他に、パイロット空気も同時に流すようにしているが、パイロット空気は、パイロットバーナー６の燃焼に使用するため、計算からは除外する。
In the above embodiment, the example in which the flow rate of the pilot fuel supplied to the pilot burner 6 is assumed to be the maximum flow rate Xa of the assumed pilot fuel has been described. However, the present invention is not limited to this. 1 and the main fuel supply branch 3a in FIG. 3 are provided with a flowmeter for measuring (actually measuring) the amount of pilot fuel actually flowing, and the measured pilot fuel flow Xb and the measured main combustion air On the basis of the flow rate Y, the pilot flame forming operation can be stopped when the following expression (2) is satisfied.

Xb / (Xb + Y) ≧ Z Formula (2)

Here, Xb: Pilot fuel flow rate measured by a pilot fuel flow rate measuring device
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

In addition, about these flow rates, the numerical value converted into the pressure and temperature actually used is applied. In addition to the main combustion air, pilot air is also allowed to flow at the same time, but the pilot air is excluded from the calculation because it is used for combustion of the pilot burner 6.

１工業用炉
１ａ炉体
２メインバーナー
３主燃料供給本管
３ａ主燃料供給支管
３ｂバルブ
３ｃ主燃料供給管
４主空気供給本管
４ａ主空気供給支管
４ｃ主空気供給管
６パイロットバーナー
７燃料供給本管
７ａ燃料供給支管
７ｂバルブ
７ｃ燃料供給管
８空気供給本管
８ａ空気供給支管
８ｃ空気供給管・
５１空気流量計測器
５２フロースイッチ
９０パイロットバーナーの燃料と空気の噴射口
９１保炎部
９２点火プラグ
９３パイロット火炎
１０１主燃料供給源
１０２送風機
１０３流量調整ダンパー
１１１パイロット燃料供給源
１１２送風機
１１３流量調整ダンパー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Industrial furnace 1a Furnace body 2 Main burner 3 Main fuel supply main 3a Main fuel supply branch 3b Valve 3c Main fuel supply pipe 4 Main air supply main 4a Main air supply branch 4c Main air supply pipe 6 Pilot burner 7 Fuel supply Main pipe 7a Fuel supply branch pipe 7b Valve 7c Fuel supply pipe 8 Air supply main pipe 8a Air supply branch pipe 8c Air supply pipe
51 Air Flow Measuring Instrument 52 Flow Switch 90 Pilot Burner Fuel and Air Injection Port 91 Flame Retainer 92 Spark Plug 93 Pilot Flame 101 Main Fuel Supply Source 102 Blower 103 Flow Control Damper 111 Pilot Fuel Supply Source 112 Blower 113 Flow Control Damper

Claims

An industrial furnace provided with a plurality of main burners for supplying main combustion fuel and main combustion air to form a main flame,
A pilot burner which is provided in each of the main burners and forms a pilot flame for igniting the main flame;
A main combustion air flow meter for measuring the flow rate of the main combustion air;
When each pilot burner is supplied with pilot fuel from a single fuel supply pipe and pilot air is supplied from a single air supply pipe to form a pilot flame, main combustion air is supplied to the main burner. Supply, and

Xa / (Xa + Y) ≧ Z Formula (1)

Where Xa: the maximum flow rate of the assumed pilot fuel
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

An industrial furnace comprising: a control mechanism for stopping the formation operation of the pilot flame when the above condition is satisfied.

An industrial furnace provided with a plurality of main burners for supplying main combustion fuel and main combustion air to form a main flame,
A pilot burner which is provided in each of the main burners and forms a pilot flame for igniting the main flame;
A main combustion air flow meter for measuring the flow rate of the main combustion air;
A pilot fuel flow meter for measuring the flow rate of the pilot fuel;
When each pilot burner is supplied with pilot fuel from a single fuel supply pipe and pilot air is supplied from a single air supply pipe to form a pilot flame, main combustion air is supplied to the main burner. Supply, and

Xb / (Xb + Y) ≧ Z Formula (2)

Here, Xb: Pilot fuel flow rate measured by a pilot fuel flow rate measuring device
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

An industrial furnace comprising: a control mechanism for stopping the formation operation of the pilot flame when the above condition is satisfied.

Equipped with a flame detector to detect the pilot flame,
The industrial furnace according to claim 1 or 2, wherein the main combustion fuel is supplied to the main burner after a pilot flame is detected by the flame detector.

A plurality of main burners that are supplied with main combustion fuel and main combustion air to form a main flame, each main burner having a pilot burner that forms a pilot flame for igniting the main flame And an ignition method for an industrial furnace to which a single fuel supply pipe for supplying pilot fuel to each pilot burner and a single air supply pipe for supplying pilot air are connected,
It has a main combustion air flow meter that measures the flow rate of the main combustion air,
While supplying main combustion air to the main burner, supplying pilot fuel and pilot air to form a pilot flame, and

Xa / (Xa + Y) ≧ Z Formula (1)

Where Xa: the maximum flow rate of the assumed pilot fuel
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

An ignition method for an industrial furnace, characterized in that the pilot flame forming operation is stopped when the condition is satisfied.

A plurality of main burners that are supplied with main combustion fuel and main combustion air to form a main flame, each main burner having a pilot burner that forms a pilot flame for igniting the main flame And an ignition method for an industrial furnace to which a single fuel supply pipe for supplying pilot fuel to each pilot burner and a single air supply pipe for supplying pilot air are connected,
A main combustion air flow rate measuring device for measuring the flow rate of the main combustion air and a pilot fuel flow rate measuring device for measuring the flow rate of the pilot fuel are provided.
While supplying main combustion air to the main burner, supplying pilot fuel and pilot air to form a pilot flame, and

Xb / (Xb + Y) ≧ Z Formula (2)

Here, Xb: Pilot fuel flow rate measured by a pilot fuel flow rate measuring device
Y: Flow rate of main combustion air measured by main combustion air flow rate measuring instrument
Z: Combustion lower limit

An ignition method for an industrial furnace, characterized in that the pilot flame forming operation is stopped when the condition is satisfied.