特許 6525908 ラジアントチューブバーナー設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6525908

(24)【登録日】2019年5月17日

(45)【発行日】2019年6月5日

(54)【発明の名称】ラジアントチューブバーナー設備

(51)【国際特許分類】

   F23C 3/00 20060101AFI20190527BHJP

   F23D 14/12 20060101ALI20190527BHJP

   F23C 99/00 20060101ALI20190527BHJP

   F23J 15/00 20060101ALI20190527BHJP

   F23L 15/00 20060101ALI20190527BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20190527BHJP

   B01D 53/90 20060101ALI20190527BHJP

【ＦＩ】

   F23C3/00 301

   F23D14/12 AZAB

   F23C99/00 322

   F23C99/00 325

   F23J15/00 A

   F23L15/00 A

   B01D53/86 222

   B01D53/86 245

   B01D53/86 280

   B01D53/90

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-51223(P2016-51223)

(22)【出願日】2016年3月15日

(65)【公開番号】特開2017-166731(P2017-166731A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2018年4月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211123

【氏名又は名称】中外炉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087572

【弁理士】

【氏名又は名称】松川 克明

(72)【発明者】

【氏名】川端 健介

(72)【発明者】

【氏名】惠上 寿雄

(72)【発明者】

【氏名】有松 毅

【審査官】 柳本 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２４１６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−３１９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１９６３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５５００１９４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｃ ３／００

Ｂ０１Ｄ ５３／８６

Ｂ０１Ｄ ５３／９０

Ｆ２３Ｃ ９９／００

Ｆ２３Ｄ １４／１２

Ｆ２３Ｊ １５／００

Ｆ２３Ｌ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ラジアントチューブの一端部における燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給し、前記の燃焼バーナー部において燃料ガスをラジアントチューブ内で燃焼させ、燃焼後の燃焼排ガスをラジアントチューブの他端部から排出させるラジアントチューブバーナーを備えたラジアントチューブバーナー設備において、前記のラジアントチューブにおける燃焼排ガスの排出方向下流側の位置に、三元触媒を収容させた排ガス処理部を設けると共に、前記の排ガス処理部よりも燃焼排ガスの排出方向下流側の位置に、排ガス処理部から排出される燃焼排ガスに含まれる未燃成分ガスを燃焼させる後燃焼装置を設けたことを特徴とするラジアントチューブバーナー設備。

【請求項2】

請求項１に記載のラジアントチューブバーナー設備において、前記の排ガス処理部に収容させた三元触媒により、燃焼排ガスに含まれる窒素酸化物を燃焼排ガスに含まれる未燃成分ガスによって還元させることを特徴とするラジアントチューブバーナー設備。

【請求項3】

請求項１に記載のラジアントチューブバーナー設備において、前記の燃焼バーナー部に供給する燃料ガスの一部を前記の排ガス処理部よりも燃焼排ガスの排出方向上流側の位置に導く燃料ガス案内路と、この燃料ガス案内路を通して案内する燃料ガスの量を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするラジアントチューブバーナー設備。

【請求項4】

請求項３に記載のラジアントチューブバーナー設備において、前記の燃焼排ガスに含まれる窒素酸化物の量に対応させて、前記の制御手段により燃料ガス案内路を通して案内する燃料ガスの量を制御することを特徴とするラジアントチューブバーナー設備。

【請求項5】

請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のラジアントチューブバーナー設備において、前記の燃焼排ガスの熱によって燃焼用空気を加熱させる熱交換手段を設け、この熱交換手段によって加熱された燃焼用空気を前記の燃焼バーナー部に供給させることを特徴とするラジアントチューブバーナー設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ラジアントチューブの一端部における燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給し、前記の燃焼バーナー部において燃料ガスをラジアントチューブ内で燃焼させ、燃焼後の燃焼排ガスをラジアントチューブの他端部から排出させるラジアントチューブバーナーを備えたラジアントチューブバーナー設備に関するものである。特に、前記のようなラジアントチューブバーナー設備において、燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給して、燃料ガスをラジアントチューブ内で燃焼させ、燃焼後の燃焼排ガスをラジアントチューブの他端部から外部に排出させるにあたり、燃焼排ガス中に有害な窒素酸化物（以下、ＮＯｘという。）や、またＣＯガスや炭化水素ガス（ＨＣ）等の未燃成分ガスが含まれた状態で、燃焼排ガスが外部に排出されるのを防止するようにした点に特徴を有するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、工業用加熱炉や熱処理炉等においては、被加熱物を加熱させるにあたり、火炎が被加熱物に接触して、被加熱物が酸化されたりするのを防止するため、ラジアントチューブバーナーを備えたラジアントチューブバーナー設備が利用されている。

【0003】

そして、このようなラジアントチューブバーナー設備においては、一般に、ラジアントチューブの一端部における燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給し、前記の燃焼バーナー部において燃料ガスと燃焼用空気とを混合させて、燃料ガスをラジアントチューブ内で燃焼させ、燃焼後の燃焼排ガスをラジアントチューブの他端部から排出させるようになっている。

【0004】

ここで、前記のラジアントチューブバーナーにおいて、前記のように燃焼バーナー部において燃料ガスを燃焼用空気と混合させて、燃料ガスをラジアントチューブ内において燃焼させるにあたり、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘを減量化するために、燃料ガスに対する燃焼用空気の量を少なくし、空気比μ（実際の空気量／理論空気量）を１．０以下にして燃焼を行うと、燃焼排ガス中にＣＯガスや炭化水素（ＨＣ）ガス等の未燃成分ガスが多く残り、この未燃成分ガスがラジアントチューブの他端部から外部に排出されてしまい、安全性や環境の点において問題があった。

【0005】

一方、燃料ガスに対する燃焼用空気の量を多くし、空気比μが１．０を超えるようにして燃焼を行うと、燃焼排ガス中に未燃成分ガスが残るのが抑制されるが、燃焼時にＮＯｘが多く発生し、ＮＯｘを多く含む燃焼排ガスがラジアントチューブの他端部から外部に排出されて、環境を大きく害するという問題があった。特に、近年においては、燃焼排ガス中におけるＮＯｘを大幅に低減させることが要望されている。

【0006】

そして、近年においては、特許文献１に示されるように、ラジアントチューブバーナーからの燃焼排ガスを、窒素酸化物還元触媒を用いて浄化し、得られたＮＯｘ浄化ガスに空気比が１．０以上となるように燃焼用空気を添加した後、更に酸化触媒を用いて未燃成分を酸化除去させるようにしたものが提案されている。

【0007】

ここで、特許文献１に示されるものにおいては、窒素酸化物還元触媒を収容させた第１の排ガス処理部と、酸化触媒を収容させた第２の排ガス処理部とを設けると共に、この第１の排ガス処理部と第２の排ガス処理部との間に空気を供給させることが必要になり、装置が複雑になって大型化する等の問題があった。

【0008】

また、排ガス処理の一つとしては、三元触媒によって、安全、環境、人体などに悪影響なＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘを酸化、還元し、Ｈ_２Ｏ、ＣＯ_２、Ｎ_２に変化させて浄化するものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００１−２４１６１９号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、ラジアントチューブの一端部における燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給し、前記の燃焼バーナー部において燃料ガスをラジアントチューブ内で燃焼させ、燃焼後の燃焼排ガスをラジアントチューブの他端部から排出させるラジアントチューブバーナーを備えたラジアントチューブバーナー設備における前記のような問題を解決することを課題とするものである。

【0011】

すなわち、本発明におけるラジアントチューブバーナー設備においては、燃料ガスを燃焼バーナー部において燃焼用空気と混合させて、ラジアントチューブ内において燃焼させた後、燃焼排ガスをラジアントチューブの他端部から外部に排出させるにあたり、燃焼排ガス中に有害なＮＯｘや、またＣＯガスや炭化水素（ＨＣ）ガス等の未燃成分ガスが含まれた状態で、燃焼排ガスが外部に排出されるのを適切に防止することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明に係るラジアントチューブバーナー設備においては、前記のような課題を解決するため、ラジアントチューブの一端部における燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給し、前記の燃焼バーナー部において燃料ガスをラジアントチューブ内で燃焼させ、燃焼後の燃焼排ガスをラジアントチューブの他端部から排出させるラジアントチューブバーナーを備えたラジアントチューブバーナー設備において、前記のラジアントチューブにおける燃焼排ガスの排出方向下流側の位置に、三元触媒を収容させた排ガス処理部を設けると共に、前記の排ガス処理部よりも燃焼排ガスの排出方向下流側の位置に、排ガス処理部から排出される燃焼排ガスに含まれる未燃成分ガスを燃焼させる後燃焼装置を設けるようにした。

【0013】

そして、前記のラジアントチューブバーナー設備においては、前記の排ガス処理部に収容させた三元触媒により、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘを燃焼排ガスに含まれる未燃成分ガスによって還元させるようにする。この場合、燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給するにあたり、燃料ガスに対する燃焼用空気の量を少なくして空気比μを１．０以下にすると、燃焼時に発生するＮＯｘの量が少なくなって燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが減少し、更に燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが前記の三元触媒により燃焼排ガスに含まれる未燃成分ガスによって十分に還元されるようになる。

【0014】

また、本発明に係るラジアントチューブバーナー設備においては、前記の燃焼バーナー部に供給する燃料ガスの一部を前記の排ガス処理部よりも燃焼排ガスの排出方向上流側の位置に導く燃料ガス案内路と、この燃料ガス案内路を通して案内する燃料ガスの量を制御する制御手段とを設けることが好ましい。

【0015】

ここで、前記の制御手段においては、前記の燃焼排ガスに含まれる窒素酸化物の量に対応させて、燃料ガス案内路を通して案内する燃料ガスの量を制御させるようにする。

【0016】

そして、前記のように燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給するにあたり、燃料ガスに対する燃焼用空気の量が多くなった状態で、燃料ガスを前記の燃焼バーナー部において燃焼させた結果、燃焼排ガス中にＮＯｘが多く含まれるようになった場合には、前記の制御手段により燃料ガス案内路を通して前記の三元触媒を収容させた排ガス処理部に導かれる前に適当量の燃料ガスを供給させるようにすることができる。このようにすると、ＮＯｘが多く含まれる燃焼排ガスと適当量の燃料ガスとが一緒になって排ガス処理部に導かれ、前記の三元触媒の作用によって、燃焼排ガス中におけるＮＯｘが十分に還元されて排出されるようになる。

【0017】

また、本発明に係る前記のラジアントチューブバーナー設備においては、前記のように前記の排ガス処理部よりも燃焼排ガスの排出方向下流側の位置に、排ガス処理部から排出される燃焼排ガスに含まれる未燃成分ガスを燃焼させる後燃焼装置を設けるようにした。このようにすると、排ガス処理部において処理された燃焼排ガス中に未燃成分ガスが残っていても、この未燃成分ガスが前記の後燃焼装置により燃焼されてＣＯ₂やＨ₂Ｏに酸化され、未燃成分ガスが排出されるのが防止されるようになる。

【0018】

また、本発明に係るラジアントチューブバーナー設備においては、前記の燃焼排ガスの熱によって燃焼用空気を加熱させる熱交換手段を設け、この熱交換手段によって加熱された燃焼用空気を前記の燃焼バーナー部に供給させるようにすることが好ましい。このようにすると、燃焼排ガスの熱を有効に利用して、効率のよい燃焼を行うことができるようになる。

【発明の効果】

【0019】

本発明におけるラジアントチューブバーナー設備においては、燃焼バーナー部に燃料ガスと燃焼用空気とを供給し、燃料ガスをラジアントチューブ内で燃焼させて、燃焼後の燃焼排ガスをラジアントチューブの他端部から排出させるにあたり、前記のように燃焼排ガスを三元触媒が収容された排ガス処理部に導いて、燃焼排ガス中における有害なＮＯｘや、またＣＯガスや炭化水素（ＨＣ）ガスからなる未燃成分ガスを適切に処理するようにした。

【0020】

この結果、本発明におけるラジアントチューブバーナー設備においては、燃料ガスを燃焼用空気と混合させて、ラジアントチューブ内において燃焼させた場合に、燃焼排ガス中におけるＮＯｘや未燃成分ガスが排ガス処理部において適切に処理され、燃焼排ガス中にＮＯｘや未燃成分ガスが含まれない安全な状態で、燃焼排ガスを外部に適切に排出できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備を使用する状態を示した概略説明図である。

【図2】本発明の第２の実施形態に係るラジアントチューブバーナー設備を使用する状態を示した概略説明図である。

【図3】本発明の第３の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備を使用する状態を示した概略説明図である。

【図4】本発明の第４の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備を使用する状態を示した概略説明図である。

【図5】本発明の第５の実施形態に係るラジアントチューブバーナー設備を使用する状態を示した概略説明図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0022】

以下、本発明の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係るラジアントチューブバーナー設備は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。

【0023】

ここで、第１の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備においては、図１に示すように、ラジアントチューブバーナー１０におけるラジアントチューブ１１としてＵ字型に形成されたものを用い、このＵ字型になったラジアントチューブ１１を炉１の内部に配置させる一方、このラジアントチューブ１１の両端部を、炉壁１ａを通して炉１の外部に延出させるようにしている。なお、ラジアントチューブ１１の形状はＵ字型に限られず、Ｗ字型やＩ字型等の公知のどのような形状のものであってもよい。

【0024】

そして、この実施（参考）形態においては、ラジアントチューブ１１の一端側における燃焼バーナー部１２に、燃料ガス供給管２１を通して炭化水素（ＨＣ）ガス等の燃料ガスを供給すると共に、燃焼用空気供給管２２を通して燃焼用空気を供給し、この燃焼バーナー部１２において燃料ガスと燃焼用空気とを混合させて、この燃焼バーナー部１２において燃料ガスをラジアントチューブ１１内で燃焼させ、燃焼後の燃焼排ガスをラジアントチューブ１１の他端部から排出させるようにしている。

【0025】

また、この実施（参考）形態においては、前記の燃焼排ガスを排出させるラジアントチューブ１１の他端部に、三元触媒を収容させた排ガス処理部２３を設け、ラジアントチューブ１１内で燃焼させた後の燃焼排ガスをこの排ガス処理部２３に導いて処理するようにしている。

【0026】

ここで、このラジアントチューブバーナー設備において、前記の燃料ガス供給管２１と燃焼用空気供給管２２とを通して燃焼バーナー部１２に燃料ガスと燃焼用空気とを供給するにあたり、燃焼時に発生するＮＯｘの量を少なくするため、燃料ガスに対する燃焼用空気の量を少なくし、例えば、空気比μを１．０以下して、前記の燃焼バーナー部１２において燃料ガスを燃焼させるようにする。

【0027】

このように燃料ガスに対する燃焼用空気の量を少なくして燃焼させると、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが減少すると共に、この燃焼排ガス中にＣＯガスや炭化水素（ＨＣ）ガス等の未燃成分ガスが残るようになる。

【0028】

そして、このようにＮＯｘと未燃成分ガスとが残った燃焼排ガスを、ラジアントチューブ１１における燃焼排ガスの排出方向下流側に設けられた前記の排ガス処理部２３に導くと、この排ガス処理部２３に収容された三元触媒により、燃焼排ガスに残ったＮＯｘと未燃成分ガスとが反応して、ＮＯｘがＮ_２に還元されると共に、未燃成分ガスがＣＯ_２やＨ_２Ｏに酸化された状態で排出されるようになる。

【0029】

ここで、このようにＮＯｘと未燃成分ガスとが残った燃焼排ガスを排ガス処理部２３に収容された三元触媒によって処理するようにした場合において、燃料ガスに対する燃焼用空気の量が少なくなって、燃焼排ガス中における未燃成分ガスが多くなって、排ガス処理部２３に収容された三元触媒によって十分に処理されず、排ガス処理部２３から未燃成分ガスが残った燃焼排ガスが排出されるおそれがある。

【0030】

このため、第２の実施形態に係るラジアントチューブバーナー設備においては、図２に示すように、前記の第１の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備において、前記の排ガス処理部２３よりも燃焼排ガスの排出方向下流側の位置に後燃焼装置２４を設け、この後燃焼装置２４に対して、必要に応じて、後燃焼用燃料ガス供給管２４ａから後燃焼用燃料ガスと、後燃焼用空気供給管２４ｂから後燃焼用空気とを供給するようにしている。

【0031】

そして、この第２の実施形態におけるラジアントチューブバーナー設備においては、排ガス処理部２３から排出された燃焼排ガスに残った未燃成分ガスを前記の後燃焼装置２４において燃焼させ、未燃成分ガスをＣＯ_２やＨ_２Ｏに酸化させて排出させるようにしている。

【0032】

このため、前記の排ガス処理部２３において未燃成分ガスが十分に処理されずに、未燃成分ガスが残った燃焼排ガスが排ガス処理部２３から排出されたとしても、この未燃成分ガスが後燃焼装置２４において燃焼されて処理されるようになり、未燃成分ガスが排出されるのを確実に防止できるようになる。なお、この実施形態においては、燃焼排ガスに残った未燃成分ガスを火炎によって燃焼させる後燃焼装置２４を用いるようにしたが、後燃焼装置２４はこのようなものに限定されず、電気加熱等によって燃焼排ガスに残った未燃成分ガスを燃焼させることもできる。

【0033】

次に、第３の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備においては、図３に示すように、前記の第１の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備において、燃焼バーナー部１２に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給管２２に代えて、燃焼排ガスを前記の排ガス処理部２３に導くラジアントチューブ１１の燃焼排ガスの排出側におけるラジアントチューブ１１内に、燃焼排ガスの熱によって燃焼用空気を加熱させる熱交換部（熱交換手段）２５ａを設け、この熱交換部２５ａに燃焼用空気を案内する燃焼用空気案内管２５ｂを設けると共に、前記の熱交換部２５ａにおいて加熱された燃焼用空気を燃焼バーナー部１２に供給する加熱燃焼用空気供給管２５ｃを設けている。

【0034】

そして、この第３の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備においては、前記のように燃焼用空気案内管２５ｂを通して燃焼用空気を熱交換部２５ａに導き、この熱交換部２５ａにおいて燃焼排ガスの熱によって燃焼用空気を加熱させ、このように加熱された燃焼用空気を、前記の加熱燃焼用空気供給管２５ｃを通して燃焼バーナー部１２に供給し、このように加熱された燃焼用空気と燃料ガスとを燃焼バーナー部１２において混合させて、燃料ガスをラジアントチューブ１１内で燃焼させるようにする。

【0035】

このようにすると、燃料ガスを燃焼用空気と混合させて燃焼させる際に、燃焼排ガスの熱を有効に利用することができるようになる。また、このように熱交換部２５ａにおいて燃焼排ガスと燃焼用空気との間で熱交換を行うことにより、ラジアントチューブ１１から前記の排ガス処理部２３に導かれる燃焼排ガスの温度が低下し、燃焼排ガスの温度が、排ガス処理部２３に収容させた三元触媒を使用する温度領域を超えた温度になるのが防止され、三元触媒によって燃焼排ガスを適切に処理できるようになる。なお、この実施形態においては、熱交換部２５ａをラジアントチューブ１１内に設けるようにしたが、熱交換部２５ａをラジアントチューブ１１の外部に設けるようにすることも可能である。

【0036】

次に、第４の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備においては、図４に示すように、前記の第１の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備において、燃料ガス供給管２１を通して燃焼バーナー部１２に供給する燃料ガスの一部を、前記の排ガス処理部２３よりも燃焼排ガスの排出方向上流側の位置に導く燃料ガス案内路２６と、この燃料ガス案内路２６を通して排ガス処理部２３よりも燃焼排ガスの排出方向上流側の位置に案内する燃料ガスの量を制御する制御弁（制御手段）２６ａとを設けている。

【0037】

そして、この第４の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備においては、前記の燃焼バーナー部１２において燃焼された後の燃焼排ガスに含まれるＮＯｘの量に対応させて、前記の制御弁２６ａにより、燃料ガス案内路２６を通して案内する燃料ガスの量を制御するようにしている。

【0038】

ここで、前記の燃料ガス供給管２１と燃焼用空気供給管２２とを通して燃焼バーナー部１２に供給する燃料ガスと燃焼用空気とを供給するにあたり、燃焼用空気の量を多くし、例えば、空気比μが１．０を超えるようにして、燃料ガスを前記の燃焼バーナー部１２において燃焼させた場合、十分な量の燃焼用空気によって燃料ガスが燃焼され、燃焼排ガス中におけるＣＯガスや炭化水素（ＨＣ）ガス等の未燃成分ガスが減少する一方、燃焼時にＮＯｘが多く発生して、燃焼排ガス中にＮＯｘが多く含まれるようになる。

【0039】

そして、このように燃焼排ガス中にＮＯｘが多く含まれるようになった場合には、前記の制御弁２６ａにより、前記の燃料ガス案内路２６を通して排ガス処理部２３よりも燃焼排ガスの排出方向上流側の位置に案内する燃料ガスの量を制御して、適当量の燃料ガスを排ガス処理部２３よりも燃焼排ガスの排出方向上流側の位置に供給し、前記のＮＯｘが多く含まれる燃焼排ガスと一緒にして、三元触媒を収容させた排ガス処理部２３に導くようにする。このようにすると、排ガス処理部２３に収容された三元触媒の作用によって、燃焼排ガス中におけるＮＯｘが燃料ガスと反応して、ＮＯｘがＮ_２に還元されると共に、燃料ガスがＣＯ_２やＨ_２Ｏに酸化された状態で排出されるようになる。

【0040】

次に、第５の実施形態に係るラジアントチューブバーナー設備においては、図５に示すように、前記の第４の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備において、前記の第２の実施形態に係るラジアントチューブバーナー設備に示すように、前記の排ガス処理部２３よりも燃焼排ガスの排出方向下流側の位置に後燃焼装置２４を設けると共に、前記の第３の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備に示すように、燃焼排ガスを排ガス処理部２３に導くラジアントチューブ１１の燃焼排ガスの排出側の部分に、燃焼排ガスの熱によって燃焼用空気を加熱させる熱交換部２５ａを設け、この熱交換部２５ａに加熱させる燃焼用空気を案内する燃焼用空気案内管２５ｂを設けると共に、前記の熱交換部２５ａにおいて加熱された燃焼用空気を燃焼バーナー部１２に供給する加熱燃焼用空気供給管２５ｃを設けている。

【0041】

そして、この第５の実施形態に係るラジアントチューブバーナー設備においては、前記の第３の実施（参考）形態に係るラジアントチューブバーナー設備と同様に、燃焼用空気案内管２５ｂを通して燃焼用空気を熱交換部２５ａに導き、この熱交換部２５ａにおいて燃焼排ガスの熱によって燃焼用空気を加熱させ、このように加熱された燃焼用空気を、前記の加熱燃焼用空気供給管２５ｃを通して燃焼バーナー部１２に供給し、加熱された燃焼用空気と燃料ガスとを燃焼バーナー部１２において混合させて、燃料ガスをラジアントチューブ１１内で燃焼させるようにする。

【0042】

このようにすると、前記のように燃料ガスを燃焼用空気と燃料ガスとを混合させて燃焼させる際に、燃焼排ガスの熱を有効に利用することができるようになると共に、ラジアントチューブ１１から排ガス処理部２３に導かれる燃焼排ガスの温度が低下し、燃焼排ガスの温度が、排ガス処理部２３に収容させた三元触媒を使用する温度領域を超えた温度になるのが防止され、三元触媒によって燃焼排ガスを適切に処理できるようになる。

【0043】

また、この第５の実施形態に係るラジアントチューブバーナー設備において、前記の燃料ガス案内路２６を通して案内される燃料ガスの量が多くなって、燃焼排ガス中におけるＮＯｘをＮ_２に還元させるのに必要とされる量よりも多くの燃料ガスが排ガス処理部２３に導かれるようになると、排ガス処理部２３から未燃成分ガスが残った燃焼排ガスが排出されるようになる。このような場合には、前記の第２の実施形態におけるラジアントチューブバーナー設備と同様に、排ガス処理部２３から排出された燃焼排ガスに残った未燃成分ガスを後燃焼装置２４において燃焼させ、未燃成分ガスをＣＯ_２やＨ_２Ｏに酸化させて排出させるようにすることができる。

【符号の説明】

【0044】

１ ：炉
１ａ ：炉壁
１０ ：ラジアントチューブバーナー
１１ ：ラジアントチューブ
１２ ：燃焼バーナー部
２１ ：燃料ガス供給管
２２ ：燃焼用空気供給管
２３ ：排ガス処理部
２４ ：後燃焼装置
２４ａ ：後燃焼用燃料ガス供給管
２４ｂ ：後燃焼用空気供給管
２５ａ ：熱交換部（熱交換手段）
２５ｂ ：燃焼用空気案内管
２５ｃ ：加熱燃焼用空気供給管
２６ ：燃料ガス案内路
２６ａ ：制御弁（制御手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】