特許 7604081 蓄熱式燃焼設備

(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】

(24)【登録日】2024-12-13

(45)【発行日】2024-12-23

(54)【発明の名称】蓄熱式燃焼設備

(51)【国際特許分類】

   F23L 15/02 20060101AFI20241216BHJP

   F23L 7/00 20060101ALI20241216BHJP

   F23K 5/00 20060101ALI20241216BHJP

   F23C 9/08 20060101ALI20241216BHJP

【ＦＩ】

F23L15/02

F23L7/00 Z

F23K5/00 303

F23C9/08 402

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022183830

(22)【出願日】2022-11-17

(65)【公開番号】P2024072933

(43)【公開日】2024-05-29

【審査請求日】2024-01-16

(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】河本 祐作

(72)【発明者】

【氏名】田口 脩平

(72)【発明者】

【氏名】仲井 和成

(72)【発明者】

【氏名】大倉 莉奈

(72)【発明者】

【氏名】尾松 大輔

【審査官】柳本 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２５９９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３９５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０９８３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１４８４７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２２－１１４２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０１５４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１２３６６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０２５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９５６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３９８２８７８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｌ １５／００－１５／０２

Ｆ２３Ｌ ７／００

Ｆ２３Ｋ ５／００

Ｆ２３Ｃ ３／００

Ｆ２３Ｃ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄熱体が収容された蓄熱部を通して加熱された燃焼用空気を給排気口から炉内に噴出させると共に、燃料噴出ノズルから燃料ガスを噴出させて、燃料ガスを燃焼用空気と混合させて燃焼させる燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーと、燃料噴出ノズルから燃料ガスを噴出させないようにし、燃料ガスが燃焼された後の燃焼排ガスを炉内から給排気口を通して蓄熱部に収容された蓄熱体に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱体に蓄熱させる蓄熱動作を行う蓄熱式燃焼バーナーとが対になって設けられ、対になった蓄熱式燃焼バーナーにおいて燃焼動作と蓄熱動作を交互に行う蓄熱式燃焼設備において、前記の燃料ガスに炭化系水素ガスを用いない水素ガスを用い、燃焼動作を行う前記の蓄熱式燃焼バーナーにおいては、燃料噴出ノズルに水素ガスを用いた燃料ガスと支燃ガスとを供給すると共に、前記の蓄熱体が収容された蓄熱部に導く燃焼用空気に希釈用ガスを加えて加熱させ、前記の燃料噴出ノズルから水素ガスを用いた燃料ガスと支燃ガスとを炉内に噴出させると共に、前記の加熱された燃焼用空気と前記の希釈用ガスを前記の給排気口から炉内に噴出させ、水素ガスを用いた燃料ガスの一部を支燃ガスと混合させて炉内で一次燃焼させ、また希釈用ガスが加えられて酸素濃度が低くなった燃焼用空気を蓄熱部で加熱させて給排気口から炉内に噴出させ、一次燃焼されなかった燃料ガスの水素ガスを、酸素濃度が低くなった燃焼用空気と混合させて二次燃焼させることを特徴とする蓄熱式燃焼設備。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄熱式燃焼設備において、燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーに供給する燃焼用空気に前記の希釈用ガスを加えるにあたり、希釈用ガスとして、不活性ガスを使用することを特徴とする蓄熱式燃焼設備。

【請求項3】

請求項１に記載の蓄熱式燃焼設備において、燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーに供給する燃焼用空気に希釈用ガスを加えるにあたり、前記の希釈用ガスとして、蓄熱動作を行う蓄熱式燃焼バーナーの蓄熱部における蓄熱体に熱を蓄熱させた後の燃焼排ガスを使用することを特徴とする蓄熱式燃焼設備。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか１項に記載の蓄熱式燃焼設備において、燃料ガスの水素ガスを燃料噴出ノズルに供給するにあたり、アンモニア改質分離装置によりアンモニアガスから分離させた水素ガスを燃料噴出ノズルに供給することを特徴とする蓄熱式燃焼設備。

【請求項5】

請求項４に記載の蓄熱式燃焼設備において、アンモニアガスから水素ガスを分離させた後の窒素ガスを含むガスを、前記の希釈用ガスとして使用することを特徴とする蓄熱式燃焼設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄熱体が収容された蓄熱部を通して加熱された燃焼用空気を給排気口から炉内に噴出させ、燃料噴出ノズルから噴出させる燃料ガスを前記の燃焼用空気と混合させて、燃料ガスを炉内で燃焼させる燃焼動作と、燃料供給ノズルからの燃料の供給を停止させ、炉内において燃料ガスが燃焼された後の燃焼排ガスを給排気口から蓄熱部に導いて蓄熱部に収容された蓄熱体に燃焼排ガスの熱を蓄熱させる蓄熱動作とを交互に行う対になった蓄熱式燃焼バーナーを備えた蓄熱式燃焼設備に関するものである。特に、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスに、ＣＯ，ＣＯ_２やＮＯｘ等が含まれて排出され、環境を害す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、鋼材などの各種の被処理物を加熱処理する工業炉などにおいては、炉内において燃料を燃焼させた燃焼排ガスの熱を有効に利用するように、特許文献１、２等に示されるように、蓄熱体が収容された蓄熱部を通して加熱された燃焼用空気を給排気口から炉内に噴出させ、燃料噴出ノズルから噴出させる燃料ガスを前記の燃焼用空気と混合させて、燃料ガスを炉内で燃焼させる燃焼動作と、燃料供給ノズルからの燃料の供給を停止させ、炉内において燃料ガスが燃焼された後の燃焼排ガスを給排気口から蓄熱部に導いて、蓄熱部に収容された蓄熱体に燃焼排ガスの熱を蓄熱させる蓄熱動作を交互に行う対になった蓄熱式燃焼バーナーを備えた蓄熱式燃焼設備が広く利用されている。

【0003】

ここで、前記のような蓄熱式燃焼設備においては、燃料ガスとして、一般に都市ガス等の炭化水素系ガスが広く使用されている。

【0004】

しかし、都市ガス等の炭化水素系ガスを燃焼用空気と混合させて燃焼させた場合、温暖化の原因とされているＣＯ，ＣＯ_２等が発生し、このような燃焼排ガスをそのまま排気すると環境を害するという問題があった。

【0005】

また、従来からＣＯ，ＣＯ_２等を発生しない燃料ガスとしては、燃焼性の高い水素ガスＨ_２が知られている。

【0006】

しかし、前記のような蓄熱式燃焼バーナーの燃料ガスに燃焼性の高い水素ガスを使用し、加熱された燃焼用空気と混合させて燃焼させた場合、燃焼時における火炎の温度が高くなってＮＯｘが多く発生しやすくなり、このようなＮＯｘを多く含む燃焼排ガスをそのまま排気させた場合にも環境を害するという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第６５４５７３９号公報

【文献】特許第４６０２８５８号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、蓄熱体が収容された蓄熱部を通して加熱された燃焼用空気を給排気口から炉内に噴出させ、燃料噴出ノズルから噴出させる燃料ガスを前記の燃焼用空気と混合させて、燃料ガスを炉内で燃焼させる燃焼動作と、燃料供給ノズルからの燃料の供給を停止させ、炉内において燃料ガスが燃焼された後の燃焼排ガスを給排気口から蓄熱部に導いて蓄熱部に収容された蓄熱体に燃焼排ガスの熱を蓄熱させる蓄熱動作を交互に行う対になった蓄熱式燃焼バーナーを備えた蓄熱式燃焼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。

【0009】

すなわち、本発明においては、前記のような蓄熱式燃焼設備において、蓄熱式燃焼バーナーの燃料ガスに、燃焼時にＣＯ，ＣＯ_２等を発生しない水素ガスを使用して、加熱された燃焼用空気と混合させて燃焼させる場合に、燃焼時における火炎の温度が高くなってＮＯｘが発生するのを抑制し、蓄熱式燃焼設備から排気される燃焼排ガスによって環境が害されることがないように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】

【0010】

本発明に係る蓄熱式燃焼設備においては、前記のような課題を解決するため、蓄熱体が収容された蓄熱部を通して加熱された燃焼用空気を給排気口から炉内に噴出させると共に、燃料噴出ノズルから燃料ガスを噴出させて、燃料ガスを燃焼用空気と混合させて燃焼させる燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーと、燃料噴出ノズルから燃料ガスを噴出させないようにし、燃料ガスが燃焼された後の燃焼排ガスを炉内から給排気口を通して蓄熱部に収容された蓄熱体に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱体に蓄熱させる蓄熱動作を行う蓄熱式燃焼バーナーとが対になって設けられ、対になった蓄熱式燃焼バーナーにおいて燃焼動作と蓄熱動作を交互に行う蓄熱式燃焼設備において、前記の燃料ガスに炭化系水素ガスを用いない水素ガスを用い、燃焼動作を行う前記の蓄熱式燃焼バーナーにおいては、燃料噴出ノズルに水素ガスを用いた燃料ガスと支燃ガスとを供給すると共に、前記の蓄熱体が収容された蓄熱部に導く燃焼用空気に希釈用ガスを加えて加熱させ、前記の燃料噴出ノズルから水素ガスを用いた燃料ガスと支燃ガスとを炉内に噴出させると共に、前記の加熱された燃焼用空気と前記の希釈用ガスを前記の給排気口から炉内に噴出させ、水素ガスを用いた燃料ガスの一部を支燃ガスと混合させて炉内で一次燃焼させ、また希釈用ガスが加えられて酸素濃度が低くなった燃焼用空気を蓄熱部で加熱させて給排気口から炉内に噴出させ、一次燃焼されなかった燃料ガスの水素ガスを、酸素濃度が低くなった燃焼用空気と混合させて二次燃焼させるようにした。

【0011】

そして、前記のように燃料ガスに炭化系水素ガスを用いない水素ガスを用い、燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーにおいて、燃料噴出ノズルから水素ガスを用いた燃料ガスと支燃ガスとを炉内に噴出させると、水素ガスを用いた燃料ガスの一部が支燃ガスと混合されて炉内で一次燃焼されるようになり、また希釈用ガスが加えられて酸素濃度が低くなった燃焼用空気を蓄熱部で加熱されて前記の給排気口から炉内に噴出させ、一次燃焼されなかった燃料ガスの水素ガスを、前記のように酸素濃度が低くなった燃焼用空気と混合させて二次燃焼させるようにしたため、従来のように、燃料ガスの水素ガスが、加熱された燃焼用空気と酸素濃度が高い状態で、急激に一度で燃焼されるということがなくなり、燃焼時における火炎の温度が高くなってＮＯｘが発生するのが防止されるようになる。

【0012】

ここで、本発明の蓄熱式燃焼設備において、前記のように燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーに供給する燃焼用空気に希釈用ガスを加えるにあたり、希釈用ガスとしては、窒素ガスＮ_２等の不活性ガスを使用することができ、また蓄熱動作を行う蓄熱式燃焼バーナーにおいて、蓄熱部に収容された蓄熱体に熱を蓄熱させた後の燃焼排ガスを希釈用ガスとして使用することもできる。

【0013】

また、燃料ガスの水素ガスを燃料噴出ノズルに供給するにあたっては、水素ガスそのものを燃料噴出ノズルに供給する他、アンモニア改質分離装置によりアンモニアガスＮＨ_３から分離させた水素ガスを、燃料噴出ノズルに供給することもできる。

【0014】

さらに、前記のようにアンモニアガスから水素ガスを分離させた後の窒素ガスを含むガスを前記の希釈用ガスとして使用して、燃焼用空気に混合させるようにすることもできる。

【発明の効果】

【0015】

本発明における蓄熱式燃焼設備のように、対になった蓄熱式燃焼バーナーにおいて燃焼動作と蓄熱動作を交互に行うにあたり、燃料ガスに炭化系水素ガスを用いない水素ガスを用い、燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーにおいて、燃料噴出ノズルに水素ガスを用いた燃料ガスと支燃ガスとを供給すると共に、前記の蓄熱体が収容された蓄熱部に導く燃焼用空気に希釈用ガスを加えて加熱させ、前記の燃料噴出ノズルから水素ガスを用いた燃料ガスと支燃ガスとを炉内に噴出させると共に、前記の加熱された燃焼用空気と前記の希釈用ガスを前記の給排気口から炉内に噴出させるようにすると、燃料噴出ノズルから噴射された水素ガスの一部が支燃ガスと混合されて炉内で一次燃焼され、次いで、一次燃焼されなかった残りの水素ガスが、蓄熱部で加熱されて給排気口から炉内に噴出された酸素濃度が低くなった燃焼用空気と混合されて二次燃焼されるようになる。

【0016】

この結果、本発明における蓄熱式燃焼設備においては、従来のように、燃料ガスの水素ガスが燃焼用空気と酸素濃度が高い状態で急激に一度で燃焼されるということがなく、燃焼時における火炎の温度が高くなるのが防止され、蓄熱式燃焼バーナーの燃料ガスにＣＯ，ＣＯ_２等を発生しない燃焼性の高い水素ガスを用いた場合にも、燃焼時にＮＯｘが発生するのを防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係る蓄熱式燃焼設備を示し、燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーにおいて、燃料噴出ノズルから燃料ガスの水素ガスと支燃ガスとを炉内に噴出させて、燃料ガスの水素ガスの一部を一次燃焼させると共に、燃焼用空気を蓄熱体が収容された蓄熱部に導く途中の空気案内管に希釈用ガスを加え、希釈用ガスが加えられて酸素濃度が低くなった燃焼用空気を蓄熱部で加熱させて給排気口から炉内に噴出させ、一次燃焼されなかった燃料ガスの水素ガスを、酸素濃度が低くなった燃焼用空気と混合されて二次燃焼される状態を示した概略説明図である。

【図2】前記の実施形態における蓄熱式燃焼設備の第１変更例を示し、燃焼用空気に希釈用ガスを予め加え、希釈用ガスにより希釈された燃焼用空気を、前記の空気案内管により燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーにおける蓄熱部に導くようにした状態を示した概略説明図である。

【図3】前記の実施形態における蓄熱式燃焼設備の第２変更例を示し、希釈用ガスとして、蓄熱動作を行う蓄熱式燃焼バーナーにおける蓄熱部に収容された蓄熱体に熱を蓄熱させた後の燃焼排ガスを用い、前記の燃焼排ガスを燃焼用空気に予め加え、燃焼排ガスによって希釈された燃焼用空気を、前記の空気案内管により燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーにおける蓄熱部に導くようにした状態を示した概略説明図である。

【図4】前記の実施形態における蓄熱式燃焼設備の第３変更例を示し、燃料ガスの水素ガスとして、アンモニア改質分離装置によりアンモニアガスから分離させた水素ガスを用いると共に、アンモニアガスから水素ガスを分離させた後の窒素ガスを含む希釈用ガスを燃焼用空気に予め加え、希釈用ガスによって希釈された燃焼用空気を、前記の空気案内管により燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナーにおける蓄熱部に導くようにした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】

【0018】

以下、本発明の実施形態に係る蓄熱式燃焼設備を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る蓄熱式燃焼設備は、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。

【0019】

この実施形態における蓄熱式燃焼設備においては、図１に示すように、対になった第１の蓄熱式燃焼バーナー１０ａと第２の蓄熱式燃焼バーナー１０ｂとを工業炉からなる炉１の内部に向けて対向するように設け、対になった各蓄熱式燃焼バーナー１０ａ，１０ｂにおいては、それぞれ燃料噴出ノズル１１ａ，１１ｂを設け、各燃料噴出ノズル１１ａ，１１ｂに対して、それぞれ燃料ガスの水素ガスＨ_２を供給する燃料ガス供給管１２ａ，１２ｂと、空気や酸素ガス等の支燃ガスＧｓを供給する支燃ガス供給管１３ａ，１３ｂとを設けている。また、前記の各燃料ガス供給管１２ａ，１２ｂにそれぞれ開閉弁１２１ａ，１２１ｂを設けると共に、各支燃ガス供給管１３ａ，１３ｂにそれぞれ開閉弁１３１ａ，１３１ｂを設けている。ここで、実施形態における蓄熱式燃焼設備に設けた前記及び後述する全ての開閉弁に関しては、開いた状態を白抜きで示し、閉じた状態を黒塗りで示した。

【0020】

そして、図１に示すように、燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナー１０ａにおいては、前記の燃料ガス供給管１２ａに設けた開閉弁１２１ａを開けると共に、前記の支燃ガス供給管１３ａに設けた開閉弁１３１ａを開けて、燃料噴出ノズル１１ａに水素ガスＨ_２と支燃ガスＧｓとを供給し、この燃料噴出ノズル１１ａから水素ガスＨ_２と支燃ガスＧｓとを炉１内に噴射させて、水素ガスＨ_２の一部が支燃ガスＧｓと混合されて炉１内で一次燃焼させるようにしている。

【0021】

つまり、このときの支燃ガスＧｓの流量は、燃焼を還元状態とし、水素ガスＨ_２の一部だけが燃えるような（水素ガスＨ_２が全部燃えてしまわないような）流量としている。

【0022】

一方、蓄熱動作を行う蓄熱式燃焼バーナー１０ｂにおいては、前記の燃料ガス供給管１２ｂに設けた開閉弁１２１ｂを閉じると共に、前記の支燃ガス供給管１３ｂに設けた開閉弁１３１ｂを閉じて、燃料噴出ノズル１１ｂに水素ガスＨ_２と支燃ガスＧｓを供給しないようにしている。

【0023】

また、この実施形態における蓄熱式燃焼設備においては、前記の各蓄熱式燃焼バーナー１０ａ，１０ｂにおいて、送風ブロワー２１により燃焼用空気Ａｉｒを送風させて、蓄熱体ｘが収容された各蓄熱部２０ａ，２０ｂにそれぞれ燃焼用空気Ａｉｒを供給する空気供給管２２ａ，２２ｂを設けると共に、窒素ガス等の不活性ガスからなる希釈用ガスＧｉを、前記の対応する空気供給管２２ａ，２２ｂに供給する希釈用ガス供給管２３ａ，２３ｂを設け、前記の各空気供給管２２ａ，２２ｂにそれぞれ開閉弁２２１ａ，２２１ｂを設けると共に、各希釈用ガス供給管２３ａ，２３ｂにそれぞれそれぞれ開閉弁２３１ａ，２３１ｂを設けている。

【0024】

そして、図１に示すように、燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナー１０ａにおいては、前記の空気供給管２２ａに設けた開閉弁２２１ａを開けると共に、前記の希釈用ガス供給管２３ａに設けた開閉弁２３１ａを開け、空気供給管２２ａを通して供給される燃焼用空気Ａｉｒを希釈用ガスＧｉにより希釈させて、酸素濃度を低下させた状態で燃焼用空気Ａｉｒを蓄熱体ｘが収容された蓄熱部２０ａに導き、蓄熱部２０ａに収容された蓄熱体ｘに蓄熱された熱により、酸素濃度が低下した燃焼用空気Ａｉｒを加熱させて、前記の蓄熱式燃焼バーナー１０ａにおける給排気口２４ａを通して炉１内に噴射させ、前記の一次燃焼によって燃焼されなかった水素ガスＨ_２と混合させて二次燃焼させるようにしている。

【0025】

ここで、前記のように燃料噴出ノズル１１ａから水素ガスＨ_２と支燃ガスＧｓとを炉１内に噴射させて、水素ガスＨ_２の一部を炉１内で一次燃焼させた後、希釈用ガスＧｉにより酸素濃度が低下した燃焼用空気Ａｉｒを、蓄熱部２０ａで加熱させて給排気口２４ａから炉１内に噴射させ、前記の一次燃焼によって燃焼されなかった水素ガスＨ_２と混合させて二次燃焼させるようにすると、従来のように、燃料ガスの水素ガスＨ_２が、加熱された燃焼用空気Ａｉｒと酸素濃度が高い状態で急激に一度で燃焼されるということがなくなり、燃焼時における火炎の温度が高くなってＮＯｘが発生するのが防止される。

【0026】

また、この実施形態における蓄熱式燃焼設備においては、前記のように燃料ガスの水素ガスＨ_２を燃焼させた後の燃焼排ガスＧｒを、炉１内から各蓄熱式燃焼バーナー１０ａ，１０ｂにおける各給排気口２４ａ，２４ｂから各蓄熱部２０ａ，２０ｂを通して煙突３０から排気させるにあたり、各蓄熱部２０ａ，２０ｂに導かれた燃焼排ガスＧｒを、吸引ブロワー３１により各排ガス案内管３２ａ，３２ｂを通して吸引させるようにし、各排ガス案内管３２ａ，３２ｂにそれぞれ開閉弁３２１ａ，３２１ｂを設けている。

【0027】

ここで、図１に示すように、燃焼動作を行う蓄熱式燃焼バーナー１０ａにおいては、排ガス案内管３２ａに設けた開閉弁３２１ａを閉じた状態にして、水素ガスＨ_２を燃焼させた後の燃焼排ガスＧｒが、炉１内から給排気口２４ａを通して蓄熱部２０ａに導かれないようにしている。一方、蓄熱動作を行う蓄熱式燃焼バーナー１０ｂにおいては、前記の排ガス案内管３２ｂに設けた開閉弁３２１ｂを開けて、前記の吸引ブロワー３１により炉１内における燃焼排ガスＧｒを吸引し、前記の給排気口２４ｂを通して蓄熱部２０ｂに導き、燃焼排ガスＧｒにおける熱を蓄熱部２０ｂに収容された蓄熱体ｘに蓄熱させた後、この燃焼排ガスＧｒを前記の排ガス案内管３２ｂにより煙突３０に導いて排気させるようにしている。

【0028】

そして、この実施形態における蓄熱式燃焼設備においては、対になった第１の蓄熱式燃焼バーナー１０ａと第２の蓄熱式燃焼バーナー１０ｂとにおいて、前記のような燃焼動作と蓄熱動作と切り換えて交互に行うようにしている。

【0029】

次に、前記の実施形態における蓄熱式燃焼設備の第１変更例を図２に基づいて説明する。

【0030】

第２の第１変更例における蓄熱式燃焼設備においては、窒素ガス等の不活性ガスからなる希釈用ガスＧｉを対応する前記の窒素ガス等の不活性ガスからなる希釈用ガスＧｉを燃焼用空気Ａｉｒと混合させて、各蓄熱式燃焼バーナー１０ａ，１０ｂにおける蓄熱部２０ａ，２０ｂに導くにあたり、燃焼用空気Ａｉｒを送風ブロワー２１によって送風させる前の上流側の位置に、希釈用ガス供給管２３により希釈用ガスＧｉを供給して燃焼用空気Ａｉｒを希釈させ、このように希釈用ガスＧｉによって希釈された燃焼用空気Ａｉｒを、前記の送風ブロワー２１により燃焼動作を行う空気供給管２２ａ，２２ｂに供給するようにしている。

【0031】

このようにすると、第１の第１変更例における蓄熱式燃焼設備においては、希釈用ガスＧｉを各空気供給管２２ａ，２２ｂに供給する希釈用ガス供給管２３ａ，２３ｂを個別に設ける必要がなく、設備コストを低減させることができる。

【0032】

次に、前記の実施形態における蓄熱式燃焼設備の第２変更例を図３に基づいて説明する。

【0033】

第２変更例における蓄熱式燃焼設備においては、燃焼用空気Ａｉｒを希釈させる希釈用ガスＧｉとして、水素ガスＨ_２を燃焼させた後の燃焼排ガスＧｒを利用するため、水素ガスＨ_２を燃焼させた後の燃焼排ガスＧｒを、各排ガス案内管３２ａ，３２ｂを通して吸引ブロワー３１により吸引して煙突３０に導くにあたり、前記の吸引ブロワー３１と煙突３０との間に、吸引ブロワー３１によって吸引した燃焼排ガスＧｒを、燃焼用空気Ａｉｒを送風させる前記の送風ブロワー２１の上流側の位置に導く排ガス戻し管３３を設けている。

【0034】

そして、送風ブロワー２１の上流側の位置に導く燃焼排ガスＧｒの量を調整するため、前記の排ガス戻し管３３に第１流量調整弁３３１を設けると共に、前記の排ガス戻し管３３の下流側における煙突３０との間に第２流量調整弁３３２を設け、第１流量調整弁３３１と第２流量調整弁３３２とを通して流れる燃焼排ガスＧｒの量を調整して、燃焼用空気Ａｉｒを希釈させる希釈用ガスＧｉの量を制御するようにしている。

【0035】

このようにすると、燃焼用空気Ａｉｒを希釈させる希釈用ガスＧｉとして、窒素ガス等の不活性ガスを別に準備して供給する必要がなくなり、ランニングコスト等を低減させることができるようになる。

【0036】

次に、前記の実施形態における蓄熱式燃焼設備の第３変更例を図４に基づいて説明する。

【0037】

第３変更例における蓄熱式燃焼設備においては、対になった各蓄熱式燃焼バーナー１０ａ，１０ｂにおける各燃料噴出ノズル１１ａ，１１ｂに燃料ガスの水素ガスＨ_２を供給するにあたり、原料としてアンモニアガスＮＨ_３を用い、このアンモニアガスＮＨ_３をアンモニア改質分離装置４０により、燃料ガスの水素ガスＨ_２と窒素ガスを含む希釈用ガスＧｉに分離させるようにしている。

【0038】

そして、このようにアンモニア改質分離装置４０によって分離された燃料ガスの水素ガスＨ_２を、前記の各燃料噴出ノズル１１ａ，１１ｂにおける各燃料ガス供給管１２ａ，１２ｂに対して、それぞれ燃料ガス案内管４１ａ，４１ｂを通して供給させる一方、アンモニア改質分離装置４０によって分離された窒素ガスを含む希釈用ガスＧｉを、希釈用ガス案内管４２を通して燃焼用空気Ａｉｒを送風させる送風ブロワー２１の上流側の位置に供給し、燃焼用空気Ａｉｒを前記の窒素ガスを含む希釈用ガスＧｉによって希釈させるようにしている。

【0039】

このようにすると、燃料ガスの水素ガスＨ_２を別に製造しなくても、アンモニアガスＮＨ_３を、燃料ガスである水素ガスＨ_２の原料として有効に利用することができ、燃料ガスの水素ガスＨ_２を製造するめのコストを低減することができると共に、アンモニアガスＮＨ_３から分離された窒素ガスを含む希釈用ガスＧｉを有効に利用できるようになる。

【符号の説明】

【0040】

１ ：炉
１０ａ，１０ｂ ：蓄熱式燃焼バーナー
１１ａ，１１ｂ ：燃料噴出ノズル
１２ａ，１２ｂ ：燃料ガス供給管
１３ａ，１３ｂ ：支燃ガス供給管
２０ａ，２０ｂ ：蓄熱部
２１ ：送風ブロワー
２２ａ，２２ｂ ：空気供給管
２３ ：希釈用ガス供給管
２３ａ，２３ｂ ：希釈用ガス供給管
２４ａ，２４ｂ ：給排気口
３０ ：煙突
３１ ：吸引ブロワー
３２ａ，３２ｂ ：排ガス案内管
３３ ：排ガス戻し管
４０ ：アンモニア改質分離装置
４１ａ，４１ｂ ：燃料ガス案内管
４２ ：希釈用ガス案内管
１２１ａ，１２１ｂ ：開閉弁
１３１ａ，１３１ｂ ：開閉弁
２２１ａ，２２１ｂ ：開閉弁
２３１ａ，２３１ｂ ：開閉弁
３２１ａ，３２１ｂ ：開閉弁
３３１ ：第１流量調整弁
３３２ ：第２流量調整弁
Ａｉｒ ：燃焼用空気
Ｇｉ ：希釈用ガス
Ｇｒ ：燃焼排ガス
Ｇｓ ：支燃ガス
Ｈ_２ ：水素ガス（燃料ガス）
ＮＨ_３ ：アンモニアガス
ｘ ：蓄熱体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】