專利名稱：反應(yīng)爐的燃燒控制方法及反應(yīng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用高溫空氣燃燒技術(shù)的反應(yīng)爐。
背景技術(shù)：
日本特開平11-179191號公報(特愿平9-357263號)中，揭示了提高若干反應(yīng)管的反應(yīng)效率的技術(shù)。該技術(shù)，采用高溫空氣燃燒型蓄熱式燃燒裝置以提高爐內(nèi)的溫度，該爐內(nèi)橫向地并排設(shè)置了由若干個反應(yīng)管分別構(gòu)成的若干個反應(yīng)管群。
另外，在日本特開2001-152166號公報(特愿平11-343624號)中，揭示了關(guān)于采用高溫空氣燃燒技術(shù)的反應(yīng)爐的技術(shù)。這里所說的高溫空氣燃燒技術(shù)，是指把燃燒用空氣預(yù)熱到800℃以上的高溫，將燃燒用空氣高速吹入燃燒室，同時將燃料吹入該燃燒用空氣中，進(jìn)行燃燒的技術(shù)。采用該技術(shù)，不必加大燃燒室，可以盡量減小配置著反應(yīng)管群的爐內(nèi)的溫度場的溫度差。
采用高溫空氣燃燒技術(shù)，可以盡量減小反應(yīng)爐內(nèi)的溫度差。但是，當(dāng)反應(yīng)管的根數(shù)或反應(yīng)管群多時，反應(yīng)管本身成為傳熱的阻力。因此，若干反應(yīng)管間的空間的溫度、與這些空間外側(cè)空間的溫度的差有加大的傾向。而該溫度差正是造成反應(yīng)管破裂或產(chǎn)生裂縫的原因。為此，必須減小該溫度差。另外，對反應(yīng)管的傳熱是借助壁輻射的壁控制，所以，對位于內(nèi)側(cè)的其它反應(yīng)管的傳熱比對反應(yīng)管自身的傳熱更多。因此，各反應(yīng)管的加熱缺乏均勻性，從而產(chǎn)生反應(yīng)管整體的受熱量(傳熱效率)降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供反應(yīng)爐的燃燒控制方法及反應(yīng)爐，該反應(yīng)爐的燃燒控制方法和反應(yīng)爐采用了不使反應(yīng)管發(fā)生破裂或裂縫、能減小反應(yīng)爐內(nèi)溫度差的高溫空氣燃燒技術(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供反應(yīng)爐的燃燒控制方法及反應(yīng)爐，該反應(yīng)爐的燃燒控制方法和反應(yīng)爐能防止若干反應(yīng)管在各自圓周方向的管壁溫度分布產(chǎn)生過于不均勻的情況。
本發(fā)明的另一目的是提供不降低熱效率、而且能抑制CO濃度增加的反應(yīng)爐的燃燒控制方法及反應(yīng)爐。
本發(fā)明的另一目的是提供與現(xiàn)有技術(shù)相比加大受熱量(傳熱效率)的反應(yīng)爐的燃燒控制方法及反應(yīng)爐。
采用高溫空氣燃燒技術(shù)的反應(yīng)爐具有爐本體，在該爐本體的內(nèi)部具有被爐壁包圍著的燃燒室。在該爐本體的內(nèi)部有并排設(shè)置著的若干個反應(yīng)管，這些反應(yīng)管設(shè)置在與爐壁相對的一對壁部間，且相互朝著相同方向延伸。另外，反應(yīng)爐備有若干個第1燃燒器，這些第1燃燒器配置在若干反應(yīng)管的外側(cè)，并設(shè)置在爐本體的爐壁上，且在燃燒室內(nèi)燃燒燃料。另外，反應(yīng)爐還備有熱交換型燃燒用空氣供給裝置，該裝置把燃燒室內(nèi)的排出氣體通過具有通氣性的蓄熱機(jī)構(gòu)排出爐外，把被蓄熱機(jī)構(gòu)的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣供給到燃燒室內(nèi)。
通常，直接或通過支承構(gòu)造，將若干個反應(yīng)管安裝在包圍爐本體內(nèi)燃燒室的一對相向爐壁之間(例如底壁與頂壁之間)。另外，若干個第1燃燒器，安裝在爐壁的底壁、頂壁、側(cè)壁中的任一方上。燃燒用空氣通常被蓄熱體的顯熱加熱到800℃以上的高溫。也可以將第1燃燒器和第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置進(jìn)行組合，構(gòu)成為一臺高溫空氣燃燒型蓄熱式燃燒器。高溫空氣燃燒型蓄熱式燃燒器，可以采用例如日本特開平11-223335號公報和日本特開2000-39138號公報等揭示的、公知的連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器系統(tǒng)。在此種連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器系統(tǒng)中，一臺燃燒器內(nèi)部具有分割的蓄熱體，將燃燒用空氣供給一部分蓄熱體，同時，另一部分蓄熱體吸收燃燒氣體、進(jìn)行蓄熱。空氣供給和燃燒氣體排出的流路以一定的周期切換，在一臺燃燒器系統(tǒng)內(nèi)部反復(fù)進(jìn)行蓄熱/散熱。高溫空氣的排出口在切換的同時向周方向移動。但燃料是從一個燃燒器連續(xù)地供給。
另外，高溫空氣燃燒型蓄熱式燃燒器，也可以由交替式蓄熱燃燒器構(gòu)成。交替式蓄熱燃燒器為，在1個整個蓄熱體中交替地流過燃燒用空氣和排出氣體，用蓄熱體的顯熱加熱燃燒用空氣的裝置。交替式蓄熱燃燒器大致分為二種類型，一種是使燃燒器的燃燒連續(xù)的連續(xù)燃燒型，另一種是使燃燒器的燃燒斷續(xù)的斷續(xù)燃燒型。連續(xù)燃燒型，例如在日本特開平5-256423號公報和日本特開平6-11121號公報中揭示。斷續(xù)燃燒型，在日本特開平1-222102號公報中揭示。
本發(fā)明中，作為控制對象的反應(yīng)爐，備有1個或1個以上的第2燃燒器。該第2燃燒器形成在若干反應(yīng)管的、2個或2個以上相鄰反應(yīng)管之間的空間內(nèi)，朝著反應(yīng)管的管軸方向噴射燃料。該1個或1個以上的第2燃燒器，固定在設(shè)置著若干反應(yīng)管的一對壁部中的、一對固定區(qū)域的至少一方上。如本發(fā)明所示，如果在若干反應(yīng)管集合體的內(nèi)部配置1個或1個以上的第2燃燒器，則對于在外側(cè)的反應(yīng)管背面的內(nèi)側(cè)反應(yīng)管，也能由第2燃燒器加熱。因此，可以控制若干反應(yīng)管集合體內(nèi)部的溫度場，可以減小反應(yīng)爐內(nèi)的溫度差。
但是，在燃燒開始初期，如果積極地進(jìn)行第2燃燒器的燃燒，則在燃燒開始初期，來自第2燃燒器的熱會使溫度場內(nèi)產(chǎn)生大的溫度差，或產(chǎn)生局部過熱。另外，在燃燒爐內(nèi)的溫度達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，來自若干第1燃燒器的熱會使溫度場內(nèi)產(chǎn)生溫度差。為此，本發(fā)明的燃燒控制方法，原則上，在燃燒室內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)之前，只令若干個第1燃燒器燃燒，使反應(yīng)爐內(nèi)的溫度上升。另外，在反應(yīng)爐內(nèi)成為高溫空氣燃燒狀態(tài)后，使1個或1個以上的第2燃燒器開始燃燒，此后隨著1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量的增加，減少若干第1燃燒器的燃燒量，得到所需的燃燒狀態(tài)。另外，在反應(yīng)爐內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)之前，也可以在沒有影響的程度下使第2燃燒器燃燒。這時，主要是使若干個第1燃燒器燃燒，使反應(yīng)爐內(nèi)的溫度上升。在反應(yīng)爐內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，使1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量增大，此后隨著1個或1個以上第2燃燒器的燃燒量的增加，減少上述若干個第1燃燒器的燃燒量，得到所需的燃燒狀態(tài)。
在采用若干個第1燃燒器和1個或1個以上第2燃燒器的情形下，如果采用本發(fā)明的燃燒控制方法，可以防止燃燒開始時反應(yīng)爐內(nèi)溫度場的溫度差增大到使反應(yīng)管破裂或裂縫的程度。另外，在反應(yīng)爐內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，隨著1個或1個以上第2燃燒器的燃燒量的增加，減少上述若干個第1燃燒器的燃燒量，得到所需的燃燒狀態(tài)從而，可防止反應(yīng)爐內(nèi)溫度場的溫度差增大到使反應(yīng)管破裂或裂縫的程度。
得到了所需的燃燒狀態(tài)后，只要保持得到所需燃燒狀態(tài)時的、若干第1燃燒器的燃燒量與1個或1個以上第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例即可。這樣，可提供溫度差小的、穩(wěn)定的溫度場。
若干個第1燃燒器的燃燒量與1個或1個以上第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例，最好在80∶20～0∶100的范圍。在80∶20的燃燒比例中，即使在可能的范圍內(nèi)變更第1燃燒器和第2燃燒器的配置，也能加大各反應(yīng)管的受熱量。即使是80∶20～50∶50的燃燒比例，雖然有一定程度的差，也能增加受熱量。
另外，若干個第1燃燒器的燃燒量與1個或1個以上第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例設(shè)為50∶50～0∶100的范圍時，可得到能防止若干反應(yīng)管的各自圓周方向管壁溫度分布極端不均勻的燃燒狀態(tài)。尤其是當(dāng)最終的燃燒比例為0∶100時，可以使若干反應(yīng)管的各自圓周方向管壁溫度分布的不均勻最小，而且，可以使NOx、CO的產(chǎn)率最少。另外，在這些情形下，如果使排出氣體中的氧濃度的平均值為3.5～6％地設(shè)定從熱交換型燃燒用空氣供給裝置供給到燃燒室內(nèi)的空氣量，則可進(jìn)一步減小溫度差。在目前知道的范圍中，達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，最終的燃燒比例為0∶100、氧濃度為6％是最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
本發(fā)明的反應(yīng)爐，具有若干個第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置、和1個或1個以上第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置。若干個第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置，把燃燒室內(nèi)的排氣氣體通過具有通氣性的1個或1個以上蓄熱體排出到爐外，把被1個或1個以上的蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣、供給若干個第1燃燒器。另外，1個或1個以上第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置，把燃燒室內(nèi)的排氣氣體通過具有通氣性的1個或1個以上蓄熱體排出到爐外，把被1個或1個以上蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣、供給上述1個或1個以上的第2燃燒器。另外，由于燃燒室只有一個，所以，從若干個第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置供給的空氣的一部分，當(dāng)然也可用于第2燃燒器的燃燒；從第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置供給的空氣的一部分，當(dāng)然也可用于第1燃燒器的燃燒。另外，為使上述排出氣體中的氧濃度的平均值成為3.5～6％、設(shè)定從第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置和/或第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置供給到燃燒室內(nèi)的空氣量。
雖然若干個第1燃燒器和第2燃燒器的配置方案有很多種，但是，最好是把若干個第1燃燒器固定在一對壁部的一方上，把若干個第2燃燒器固定在一對壁部的另一方上。這樣，第1燃燒器的燃燒用空氣以及來自第1燃燒器的一部分熱靠近在第2燃燒器的附近，從而有助于對位于第2燃燒器附近的若干個反應(yīng)管加熱。但是，即使把第2燃燒器配置在一方的壁部，也不會使各反應(yīng)管局部過熱，可容易地加大各反應(yīng)管的受熱量。
另外，第2燃燒器，最好采用能形成最高氣體溫度為500℃以上部分燃燒火焰的構(gòu)造。另外，最好將第1燃燒器和第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置組合，構(gòu)成一臺高溫空氣燃燒型蓄熱燃燒器；將第2燃燒器和第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置組合，構(gòu)成一臺高溫空氣燃燒型蓄熱燃燒器。這樣，可最有效地實(shí)施燃燒控制。另外，由于在反應(yīng)管群的內(nèi)部常常不能確保充分的空間，所以，第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置，最好配置為從若干反應(yīng)管的外側(cè)，把燃燒用空氣供給1個或1個以上的第2燃燒器。當(dāng)反應(yīng)管短時，也可以將第1燃燒器用的燃燒用空氣供給裝置兼作為第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置。
另外，若干個反應(yīng)管，與相鄰其它反應(yīng)管之間的距離相等。若干個第2燃燒器，與相鄰的若干反應(yīng)管間的距離相等，這樣，可以使若干反應(yīng)管內(nèi)部的溫度場均勻。
另外，在實(shí)施本發(fā)明的方法時，設(shè)只用若干第1燃燒器加熱若干反應(yīng)管時的、若干反應(yīng)管的受熱量(傳熱效率)為1時，使若干反應(yīng)管的受熱量大于1地設(shè)定若干第1燃燒器和1個或1個以上第2燃燒器的位置關(guān)系、以及若干第1燃燒器和1個或1個以上第2燃燒器的燃燒比例。這樣，可以比已往加大受熱量(傳熱效率)。這里所說的傳熱效率，是指“使第2燃燒器燃燒時的若干個反應(yīng)管的受熱量/只用若干第1燃燒器加熱若干反應(yīng)管時的若干反應(yīng)管的受熱量”。
另外，當(dāng)1個或1個以上第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置配置為，從若干反應(yīng)管外側(cè)、把燃燒用空氣供給1個或1個以上第2燃燒器時，從第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置供給的空氣量，最好少于相對于第2燃燒器供給的燃料流量的理論燃料空氣量的30％。這樣，可得到燃燒效率高的良好燃燒。


圖1是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第1實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
圖2是表示在圖1的構(gòu)造中，達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，使第1燃燒器的燃燒量與第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例在0％～100％范圍變化時，各反應(yīng)管的各自圓周方向的管壁溫度分布中的、最高溫度差的平均值測定結(jié)果。
圖3是表示把第2燃燒器設(shè)置在爐本體的底壁(爐床)上時，以及如后述其它實(shí)施形態(tài)所示那樣把第2燃燒器設(shè)置在爐本體的上壁(爐頂)上時，第2燃燒器的使用比例和排出氣體中NOx排出值關(guān)系的測定結(jié)果。
圖4是表示達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，第1燃燒器的燃燒量和第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例為0∶100時，改變供給燃燒室的空氣比(殘存氧濃度)時，排出氣體中的NOx和CO量的變化狀態(tài)。
圖5是表示達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，第1燃燒器的燃燒量和第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例為40∶60時，改變?nèi)紵覂?nèi)的殘存氧濃度時，各反應(yīng)管的各自圓周方向的管壁溫度分布中的最高溫度差的平均值測定結(jié)果。
圖6是表示第2燃燒器出口部分構(gòu)造的概略放大斷面圖。
圖7是表示第2燃燒器的不同配置狀態(tài)的圖。
圖8是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第2實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
圖9是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第3實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
圖10是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第4實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
圖11是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第5實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
圖12是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第6實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
圖13是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第7實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
圖14是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第8實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
圖15是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用反應(yīng)爐的第9實(shí)施形態(tài)概略構(gòu)造的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。圖1是表示將本發(fā)明用于試驗(yàn)用的改性用的反應(yīng)爐的實(shí)施形態(tài)的一例的概略構(gòu)造的圖。圖1中，標(biāo)記1是表示內(nèi)部具有燃燒室2的爐本體。爐本體1備有構(gòu)成一對壁部的底壁(爐床)1a及上壁(爐頂)1b、構(gòu)成寬度方向(從圖1看是垂直于紙面的前后方向)的一對壁部的側(cè)壁1c及1d、構(gòu)成橫向(從圖1看是左右方向)的一對壁部的側(cè)壁1e及1f。
爐本體1的底壁(爐床)1a，由圖未示的支承構(gòu)造部支承著。在爐本體1的上壁(爐頂)1b上，固定著分別構(gòu)成高溫空氣燃燒型蓄熱式燃燒器的4臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6。另外，配置著若干個貫通爐本體1的底壁1a和上壁1b的反應(yīng)管7...。
這里所用的連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6，設(shè)在爐本體1的爐壁上。連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6，由在燃燒室2內(nèi)燃燒燃料的第1燃燒器3a～6a和第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置3b～6b組合而成。第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置3b～6b，具有1個或1個以上的蓄熱體(圖未示)，該蓄熱體具有通氣性。第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置3b～6b，把燃燒室2內(nèi)的排出氣體通過具有通氣性的1個或1個以上蓄熱體(圖未示)排出爐外，把被1個或1個以上的蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣，供給若干個第1燃燒器3a～6a。這種連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器的構(gòu)造，在日本特開平11-223335號公報及日本特開2000-39138號公報等中已詳細(xì)揭示，其說明從略。
燃燒用空氣的加熱溫度，由第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置3b～6b內(nèi)的蓄熱體的切換速度(或旋轉(zhuǎn)速度)、蓄熱體的通氣性、蓄熱體的長度等因素而決定。在本例中，根據(jù)這些因素，將燃燒用空氣的溫度設(shè)定為800℃以上。當(dāng)然，所選的各部分的材料必須能承受該高溫。另外，在第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置3b～6b的后方，設(shè)有管道構(gòu)造體。管道構(gòu)造體備有供給燃燒用空氣的圖未示的空氣管道和將排出氣體排出的排氣管道。另外，在該管道構(gòu)造體的后方，配置著將燃燒用空氣送入空氣管道的送風(fēng)機(jī)、和將排出氣體從排氣管道中抽出的抽風(fēng)機(jī)。
如本實(shí)施形態(tài)所示，采用4臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6時，用于各連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器的管道構(gòu)造體，具有把4臺管道構(gòu)造體集合而成的集合構(gòu)造。即，集合構(gòu)造的管道構(gòu)造體，對于4臺管道構(gòu)造體采用例如一臺送風(fēng)機(jī)和抽風(fēng)機(jī)，用它們進(jìn)行燃燒用空氣的供給和排出氣體的排氣。該例中，將2臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3及4配置在若干反應(yīng)管7群的一側(cè)，并沿著反應(yīng)管7的管軸方向噴射燃料。另外，將2臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器5及6配置在若干反應(yīng)管7群的相反的另一側(cè)，并沿著反應(yīng)管7的管軸方向噴射燃料。圖1中，用箭頭表示從連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6出來的燃燒用空氣流。
7根反應(yīng)管7，分別配置在六角形的各頂點(diǎn)和六角形中心的位置。朝著7根反應(yīng)管7的相鄰管間的空間，配置著第2燃燒器8。
在7根反應(yīng)管7中的2根或2根以上相鄰反應(yīng)管間的空間內(nèi)，配置著4個第2燃燒器8，該第2燃燒器8朝著反應(yīng)管7的管軸方向噴射燃料。這些第2燃燒器8，分別固定在設(shè)置著若干反應(yīng)管7的底壁1a上的固定區(qū)域。
另外，在爐本體1的側(cè)壁1c上，上下方向隔開間隔地配置著2臺第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置10及11。該2臺第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置10及11的構(gòu)造，與上述連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6中的、去除了燃燒嘴部分的構(gòu)造相同。即，2臺第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置10及11，由蓄熱體、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和送風(fēng)裝置等構(gòu)成。該2臺第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置10及11，把燃燒室2內(nèi)的排出氣體通過具有通氣性的蓄熱體排出爐外，把被蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣，供給對應(yīng)的第2燃燒器8。從該第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置10及11供給的空氣量，不足相對于第2燃燒器8供給的燃料流量的理論燃料空氣量的50％。該空氣量，最好不足30％，在5％～20％則更好。
該構(gòu)造中，若干個反應(yīng)管7，被來自各燃燒器的高溫燃燒氣體的輻射熱和來自爐壁的輻射熱加熱。該實(shí)施形態(tài)中，如果燃燒室2內(nèi)部的溫度為800℃以上地進(jìn)行高溫空氣燃燒，則即使加高燃燒室2內(nèi)的溫度，也能夠減小燃燒室2內(nèi)的、配置著反應(yīng)管7的溫度場的溫度差。
本發(fā)明者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在燃燒開始的初期，如果積極地進(jìn)行第2燃燒器8的燃燒，則在燃燒開始初期，來自第2燃燒器8的熱使溫度場內(nèi)產(chǎn)生大的溫度差，或者產(chǎn)生局部過熱。另外，爐本體1內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，僅僅靠來自若干個第1燃燒器3a～6a的熱，會使溫度場內(nèi)產(chǎn)生溫度差。為此，本發(fā)明的燃燒控制方法，原則上，在爐本體1內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)之前，只令若干個第1燃燒器3a～6a燃燒，使?fàn)t本體1內(nèi)的溫度上升。另外，在爐本體1內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)之前，也可以在不產(chǎn)生影響的程度下，使第2燃燒器8燃燒。具體地說，也可以在不產(chǎn)生局部過熱或不產(chǎn)生裂縫的程度下，使第2燃燒器8燃燒。即使在這種情況下，在達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)之前，主要還是使若干個第1燃燒器3a～6a燃燒，使?fàn)t本體1內(nèi)的溫度上升。另外，這里所說的高溫空氣燃燒狀態(tài)，在本實(shí)施形態(tài)中是指爐本體1內(nèi)達(dá)到800℃以上的狀態(tài)。
爐本體1內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，開始第2燃燒器8的燃燒，或者開始增加第2燃燒器8的燃燒量。以后，隨著第2燃燒器8燃燒量的增加，使若干第1燃燒器3a～6a的燃燒量減少，從而得到所需的燃燒狀態(tài)。得到了所需的燃燒狀態(tài)后，保持得到該所需燃燒狀態(tài)時的、若干個第1燃燒器3a～6a的燃燒量與第2燃燒器8的燃燒量的燃燒比例。
所需的燃燒狀態(tài)，根據(jù)目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而變化。例如，為了得到防止若干反應(yīng)管7各自圓周方向的管壁溫度分布極端不均勻的燃燒狀態(tài)，若干個第1燃燒器3a～6a的燃燒量與第2燃燒器8的燃燒量的燃燒比例，最好在50∶50～0∶100的范圍。另外，最好設(shè)定從構(gòu)成熱交換型燃燒用空氣供給裝置的第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置3b～6b、以及2臺第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置10及11供給燃燒室2內(nèi)的空氣量，使得排出氣體中的氧濃度的平均值在3.5～6％的范圍內(nèi)。
圖2是表示在圖1的構(gòu)造中，達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，使第1燃燒器3a～6a的燃燒量與第2燃燒器8的燃燒量的燃燒比例在0％～100％范圍變化時，各反應(yīng)管7的各自圓周方向的管壁溫度分布中的、最高溫度差的平均值測定結(jié)果的數(shù)據(jù)。從圖2可知，達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，當(dāng)使第1燃燒器3a～6a的燃燒量朝著0％減少、而第2燃燒器8的燃燒量朝著100％增加時，管壁溫度分布中的溫度差減小。
圖3是表示如本實(shí)施形態(tài)所示那樣把第2燃燒器8設(shè)置在爐本體1的底壁(爐床)1a上時(A)，以及如后述其它實(shí)施形態(tài)所示那樣把第2燃燒器設(shè)置在爐本體1的上壁(爐頂)1b上時(B)，第2燃燒器的使用比例和排出氣體中NOx排出值關(guān)系的測定結(jié)果。從該測定結(jié)果可知，達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，當(dāng)使第1燃燒器3a～6a的燃燒量朝著0％減少、而第2燃燒器8的燃燒量朝著100％增加時，無論第2燃燒器的設(shè)置在哪里，都能減小NOx。
圖4是表示達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，第1燃燒器3a～6a的燃燒量和第2燃燒器8的燃燒量的燃燒比例為0∶100時，改變供給燃燒室2的空氣比(殘存氧濃度)時，排出氣體中的NOx和CO量的變化狀態(tài)。從圖4中可知，當(dāng)增加空氣(使氧殘留濃度增加)時，雖然CO漸漸減少，但是NOx有增加的傾向。
圖5是表示達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，第1燃燒器3a～6a的燃燒量和第2燃燒器8的燃燒量的燃燒比例為40∶60時，改變?nèi)紵?內(nèi)的殘存氧濃度時，各反應(yīng)管7各自圓周方向的管壁溫度分布中的最高溫度差的平均值測定結(jié)果。從該圖5可知，在達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，燃燒室2內(nèi)的氧濃度越增加，管壁溫度差越小。但是，考慮到圖4所示的NOx增加傾向和CO增加傾向，氧殘留濃度最好為3～6％。本實(shí)施形態(tài)中，最終保持燃燒比例為0∶100、氧濃度為6％，是最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，為了使溫度場中的溫度差不太大，并且盡量加大受熱量或傳熱效率，最好使第1燃燒器3a～6a的燃燒量大于第2燃燒器的燃燒量。
本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)只用4臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器(第1燃燒器)3～6加熱7根反應(yīng)管7時的、7根反應(yīng)管的受熱量為1時，要使7根反應(yīng)管7...的受熱量大于1地設(shè)定連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器(第1燃燒器)3～6與8個第2燃燒器8...及9...的位置關(guān)系、以及設(shè)定4臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器(第1燃燒器)3～6與8個第2燃燒器8...及9...的燃燒比例。如后所述效果，該例中，將連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器(第1燃燒器)3～6與8個第2燃燒器8...及9...的燃燒比例，設(shè)定為80∶20。
在80∶20的燃燒比例中，即使在可能的范圍內(nèi)變更第1燃燒器3a～6a和第2燃燒器8的配置，也能加大各反應(yīng)管的受熱量。另外，即使是80∶20～50∶50的燃燒比例，雖然有一定程度的差，也能增加受熱量。
雖然若干個第1燃燒器3a～6a和第2燃燒器8的配置方案有很多種。但是，最好如本實(shí)施形態(tài)這樣，把若干個第1燃燒器3a～6a固定在底壁(爐床)1a上，把若干個第2燃燒器8固定在上壁(爐頂)1b上。這樣，第1燃燒器3a～6a的燃燒用空氣以及來自第1燃燒器3a～6a的一部分熱靠近在第2燃燒器8的附近，有助于對位于第2燃燒器8附近的若干個反應(yīng)管7加熱。從而，即使把第2燃燒器配置在一方的壁部上，也不會使各反應(yīng)管局部過熱，可容易地加大各反應(yīng)管的受熱量。
另外，第2燃燒器8，最好采用能形成最高氣體溫度為500℃以上部分燃燒火焰的構(gòu)造。例如，如圖6所示，使第2燃燒器8從爐壁1x的壁面下伸預(yù)定距離，在第2燃燒器8的前方形成燃料和空氣的混合室12，這樣，可形成部分燃燒火焰。
另外，第2燃燒器8不必均等配置，也可以如圖7所示那樣地配置第2燃燒器。
如圖8至圖15所示，第2燃燒器的配置是任意的。圖8至圖15，表示本發(fā)明其它實(shí)施形態(tài)中第1燃燒器和第2燃燒器的配置形式。這些圖中，與圖1所示實(shí)施形態(tài)相同的部件，注以相同標(biāo)記，其說明從略。
圖8表示本發(fā)明反應(yīng)爐的另一實(shí)施形態(tài)。該實(shí)施形態(tài)中，在7根反應(yīng)管7...的2根以上相鄰反應(yīng)管之間的空間內(nèi)，4個第2燃燒器8固定在底壁1a的固定區(qū)域，4個第2燃燒器9固定在上壁1b的固定區(qū)域，這些第2燃燒器8、9朝著反應(yīng)管7延伸的方向噴射燃料。另外，在爐本體1的側(cè)壁1c上，上下方向隔開間隔地配置著2臺第2燃燒器用燃燒用空氣供給裝置10及11。該2臺第2燃燒器用燃燒用空氣供給裝置10及11的構(gòu)造，與上述連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6中的、去除了燃燒嘴部分的構(gòu)造相同。即，2臺第2燃燒器用燃燒用空氣供給裝置10及11，由蓄熱體、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和送風(fēng)裝置等構(gòu)成。該2臺第2燃燒器用燃燒用空氣供給裝置10及11，把燃燒室2內(nèi)的排出氣體通過具有通氣性的蓄熱體排出爐外，把被蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣、供給對應(yīng)的第2燃燒器8或9。從該第2燃燒器用燃燒用空氣供給裝置10及11供給的空氣量，最好不足相對于第2燃燒器8及9供給的燃料流量的理論燃料空氣量的30％。
圖9是表示本發(fā)明反應(yīng)爐另一實(shí)施形態(tài)的概略構(gòu)造的圖。該例中與圖8實(shí)施形態(tài)不同之處是，只在上壁1b上配置了4個第2燃燒器9。
圖10是表示本發(fā)明反應(yīng)爐另一實(shí)施形態(tài)的概略構(gòu)造的圖。該例中與圖8實(shí)施形態(tài)不同之處是，只在底壁1a上配置了4個第2燃燒器8。
圖11是表示本發(fā)明反應(yīng)爐另一實(shí)施形態(tài)的概略構(gòu)造的圖。該例中與圖8實(shí)施形態(tài)不同之處是，只在爐本體1的底壁1a上配置了4個第2燃燒器8，以及把4臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6固定在爐本體1的上壁1b上。另外，圖11未畫出圖8所示的2臺第2燃燒器用燃燒用空氣供給裝置10及11。圖11的實(shí)施形態(tài)中，把2臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3及4配置在反應(yīng)管7群的一側(cè)，并沿著反應(yīng)管7噴射燃料；把2臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器5及6配置在反應(yīng)管7群的相反的另一側(cè)，并沿著反應(yīng)管7噴射燃料。
圖12是表示本發(fā)明反應(yīng)爐另一實(shí)施形態(tài)的概略構(gòu)造的圖。該例中與圖8實(shí)施形態(tài)不同之處是，只在爐本體1的上壁1b上配置了4個第2燃燒器9，以及把4臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6固定在爐本體1的底壁1a上。另外，圖12與圖11同樣地未畫出圖8所示的2臺第2燃燒器用燃燒用空氣供給裝置10及11。圖12的實(shí)施形態(tài)中，把2臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3及4配置在反應(yīng)管7群的一側(cè)，并沿著反應(yīng)管7噴射燃料；把2臺連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器5及6配置在反應(yīng)管7群的相反的另一側(cè)，并沿著反應(yīng)管7噴射燃料。
下面的表，表示在圖8至圖12所示的實(shí)施形態(tài)中，改變連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6和第2燃燒器8或9的燃燒比例時，各反應(yīng)管7的受熱量或傳熱效率的變化。
表1

上面的結(jié)果表示，圖12所示實(shí)施形態(tài)中，在不利用第2燃燒器9、只用連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6進(jìn)行加熱的情況下，設(shè)全部反應(yīng)管7...的受熱量為1時，圖8至圖12所示實(shí)施形態(tài)在各燃燒比例時全部反應(yīng)管7的受熱量。因此，表1中數(shù)字表示傳熱效率。燃燒比例一欄中，是表示“連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器(第1燃燒器)3～6∶第2燃燒器(8、9)”的燃燒比例。從上表可知，在圖8、圖11、圖12的實(shí)施形態(tài)中，當(dāng)燃燒比例為80∶20時，燃燒效率為1以上。另外，設(shè)各實(shí)施形態(tài)中的燃燒比例為“100％∶0％”時的受熱量分別為1時，則燃燒比例為80∶20時，圖8至圖12實(shí)施形態(tài)中的燃燒效率為1以上的最大值。因此，無論是哪個實(shí)施形態(tài)，最好將燃燒比例設(shè)定為80∶20，圖13至圖15表示其它實(shí)施形態(tài)中，連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器3～6和第2燃燒器(8、9)的不同位置關(guān)系的例子。這些實(shí)施形態(tài)中也同樣地如上所述，將燃燒比例設(shè)定為80∶20時，燃燒效率最大。
上述各實(shí)施形態(tài)中，分別地設(shè)置第2燃燒器和第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置，但是，也可以采用將它們作為一個燃燒器系統(tǒng)的連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器，將第2燃燒器和第2燃燒器用燃燒用空氣供給裝置集中配置。
另外，上述實(shí)施形態(tài)中，高溫空氣燃燒型蓄熱式燃燒器，雖然采用連續(xù)燃燒式蓄熱燃燒器，但是，也可以采用旋轉(zhuǎn)式蓄熱燃燒器、交替式蓄熱燃燒器等其它形式的高溫空氣燃燒型蓄熱式燃燒器。
根據(jù)本發(fā)明，可以防止在燃燒開始時反應(yīng)爐內(nèi)的溫度場的溫度差增大到使反應(yīng)管破裂或產(chǎn)生裂縫的程度。另外，在反應(yīng)爐內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，隨著1個或1個以上第2燃燒器的燃燒量的增加，減少若干個第1燃燒器的燃燒量，得到所需的燃燒狀態(tài)，這樣，可以防止反應(yīng)爐內(nèi)的溫度場的溫度差增大到使反應(yīng)管破裂或產(chǎn)生裂縫的程度。
權(quán)利要求
1.反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，該反應(yīng)爐備有爐本體、若干個反應(yīng)管、若干個第1燃燒器、1個或1個以上的第2燃燒器、熱交換型燃燒用空氣供給裝置；上述爐本體，內(nèi)部具有由爐壁圍成的燃燒室；上述若干個反應(yīng)管，設(shè)置在上述爐本體的上述爐壁的相向一對壁部之間，且朝相同方向延伸地并排設(shè)置著；上述若干個第1燃燒器，配置在上述若干個反應(yīng)管的外側(cè)，并且設(shè)在上述爐本體的上述爐壁上，在上述燃燒室內(nèi)燃燒燃料；上述1個或1個以上的第2燃燒器，在上述若干反應(yīng)管的2個或2個以上相鄰反應(yīng)管之間的空間內(nèi)，固定在上述一對壁部上的、設(shè)置著上述若干反應(yīng)管的一對固定區(qū)域的至少一方上，該第2燃燒器朝著反應(yīng)管管軸方向噴射燃料；上述熱交換型燃燒用空氣供給裝置，把上述燃燒室內(nèi)的排出氣體通過具有通氣性的蓄熱機(jī)構(gòu)排出爐外，并且，把被上述蓄熱機(jī)構(gòu)的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣供給上述燃燒室內(nèi)；該控制方法由以下工序構(gòu)成在上述燃燒室內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)之前、只使上述若干個第1燃燒器燃燒、使上述燃燒室內(nèi)的溫度上升的工序；在上述燃燒室內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后、使上述1個或1個以上的第2燃燒器開始燃燒的工序；隨著上述1個或1個以上第2燃燒器的燃燒量增加、減少上述若干個第1燃燒器的燃燒量、得到所需的燃燒狀態(tài)的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，在得到了上述所需的燃燒狀態(tài)后，保持得到上述所需燃燒狀態(tài)時的、上述若干個第1燃燒器的燃燒量與上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例。
3.如權(quán)利要求2所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，上述若干個第1燃燒器的燃燒量與上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例，在80∶20～0∶100的范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，得到防止上述若干反應(yīng)管的各自圓周方向的管壁溫度分布極端不均勻的燃燒狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，上述若干個第1燃燒器的燃燒量與上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例，在50∶50～0∶100的范圍。
6.如權(quán)利要求5所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，設(shè)定從上述熱交換型燃燒用空氣供給裝置供給到上述燃燒室內(nèi)的空氣量，使上述排出氣體中的氧濃度平均值在3.5～6％范圍內(nèi)。
7.反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，該反應(yīng)爐備有爐本體、若干個反應(yīng)管、若干個第1燃燒器、1個或1個以上的第2燃燒器、熱交換型燃燒用空氣供給裝置；上述爐本體，內(nèi)部具有由爐壁圍成的燃燒室；上述若干個反應(yīng)管，設(shè)置在上述爐本體的爐壁的相向一對壁部之間，且朝相同方向延伸地并排設(shè)置著；上述若干個第1燃燒器，配置在上述若干個反應(yīng)管的外側(cè)，并且設(shè)在上述爐本體的爐壁上，在上述燃燒室內(nèi)燃燒燃料；上述1個或1個以上的第2燃燒器，在上述若干反應(yīng)管的2個或2個以上相鄰反應(yīng)管之間的空間內(nèi)，固定在上述一對壁部上的、設(shè)置著上述若干反應(yīng)管的一對固定區(qū)域的至少一方上，該第2燃燒器朝著反應(yīng)管管軸方向噴射燃料；上述熱交換型燃燒用空氣供給裝置，把上述燃燒室內(nèi)的排氣氣體通過具有通氣性的蓄熱機(jī)構(gòu)排出爐外，并且，把被上述蓄熱機(jī)構(gòu)的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣供給上述燃燒室內(nèi)；該控制方法由以下工序構(gòu)成在上述燃燒室內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)之前、主要使上述若干個第1燃燒器燃燒、使上述燃燒室內(nèi)的溫度上升的工序；在上述燃燒室內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后、增加上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量的工序；隨著上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量增加、減少上述若干個第1燃燒器的燃燒量、得到所需的燃燒狀態(tài)的工序。
8.如權(quán)利要求7所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，在得到了上述所需的燃燒狀態(tài)后，保持得到上述所需燃燒狀態(tài)時的、上述若干個第1燃燒器的燃燒量與上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例。
9.如權(quán)利要求8所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，上述若干個第1燃燒器的燃燒量與上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例，在80∶20～0∶100的范圍。
10.如權(quán)利要求7所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，得到防止上述若干反應(yīng)管的各自圓周方向的管壁溫度分布極端不均勻的燃燒狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，上述若干個第1燃燒器的燃燒量與上述1個或1個以上第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例，在50∶50～0∶100的范圍。
12.如權(quán)利要求11所述的反應(yīng)爐的燃燒控制方法，其特征在于，設(shè)定從上述熱交換型燃燒用空氣供給裝置供給到上述燃燒室內(nèi)的空氣量，使上述排出氣體中的氧濃度平均值在3.5～6％范圍內(nèi)。
13.反應(yīng)爐，其特征在于，備有爐本體、若干個反應(yīng)管、若干個第1燃燒器、若干個第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置、1個或1個以上的第2燃燒器、1個或1個以上的第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置；上述爐本體，內(nèi)部具有燃燒室；上述若干個反應(yīng)管，設(shè)置在上述爐本體的爐壁的相向一對壁部之間，且朝相同方向延伸地并排設(shè)置著；上述若干個第1燃燒器，設(shè)在上述爐本體的爐壁上，在燃燒室內(nèi)燃燒燃料；上述若干個第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置，配置在上述若干反應(yīng)管的外側(cè)，并且把上述燃燒室內(nèi)的排出氣體通過具有通氣性的1個或1個以上的蓄熱體排出爐外，把被上述1個或1個以上的蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣、供給上述若干個第1燃燒器；上述1個或1個以上的第2燃燒器，在上述若干反應(yīng)管的2個或2個以上相鄰反應(yīng)管之間的空間內(nèi)，固定在上述一對壁部上的、設(shè)置著上述若干反應(yīng)管的一對固定區(qū)域的至少一方上，該第2燃燒器朝著反應(yīng)管管軸方向噴射燃料；上述1個或1個以上第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置，把燃燒室內(nèi)的排出氣體通過具有通氣性的1個或1個以上的蓄熱體排出爐外，并且，把被上述1個或1個以上的蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣、供給上述1個或1個以上的第2燃燒器；上述燃燒室內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)時的、上述若干第1燃燒器的燃燒量與上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒量的燃燒比例在50∶50～0∶100的范圍。
14.如權(quán)利要求13所述的反應(yīng)爐，其特征在于，設(shè)定從上述第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置和/或第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置供給到上述燃燒室內(nèi)的空氣量，使上述排氣氣體中的氧濃度平均值在3.5～6％范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求13所述的反應(yīng)爐，其特征在于，上述若干個第1燃燒器，固定在上述一對壁部的一方上；上述若干個第2燃燒器，固定在上述一對壁部的另一方上。
16.如權(quán)利要求15所述的反應(yīng)爐，其特征在于，上述第2燃燒器，具有形成最高氣體溫度為500℃以上的部分燃燒火焰的構(gòu)造。
17.如權(quán)利要求13所述的反應(yīng)爐，其特征在于，由上述第1燃燒器和上述第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置組合，構(gòu)成一臺高溫空氣燃燒型蓄熱燃燒器；由上述第2燃燒器和上述第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置組合，構(gòu)成一臺高溫空氣燃燒型蓄熱燃燒器。
18.反應(yīng)爐，其特征在于，備有爐本體、若干個第1燃燒器、若干個第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置、若干個反應(yīng)管，上述爐本體，內(nèi)部具有燃燒室；上述若干個第1燃燒器，設(shè)在上述爐本體的爐壁上，在燃燒室內(nèi)燃燒燃料；上述若干個第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置，把燃燒室內(nèi)的排氣氣體通過具有通氣性的1個或1個以上的蓄熱體排出爐外，把被上述1個或1個以上的蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣，供給到上述若干個第1燃燒器；上述若干個反應(yīng)管，固定在上述爐壁的相向一對壁部之間，且朝著相同方向延伸地并排設(shè)置著；在上述若干個反應(yīng)管的外側(cè)，若干個上述第1燃燒器固定在上述爐壁上，朝著反應(yīng)管的延伸方向或者朝著與反應(yīng)管延伸方向交叉的方向噴射燃料；還備有1個或1個以上的第2燃燒器和1個或1個以上的第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置；上述1個或1個以上的第2燃燒器，在上述若干反應(yīng)管的2個或2個以上相鄰反應(yīng)管之間的空間內(nèi)，固定在上述一對壁部上的、設(shè)置著上述若干反應(yīng)管的一對固定區(qū)域的至少一方上，該第2燃燒器朝著反應(yīng)管管軸方向噴射燃料；上述1個或1個以上第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置，把燃燒室內(nèi)的排出氣體通過具有通氣性的1個或1個以上蓄熱體排出爐外，并且，把被上述1個或1個以上蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣、供給上述1個或1個以上的第2燃燒器；設(shè)只用上述若干個第1燃燒器加熱上述若干反應(yīng)管時的、上述若干反應(yīng)管的受熱量為1時，使上述若干個反應(yīng)管的傳熱效率大于1地、設(shè)定上述若干第1燃燒器和上述1個或1個以上的第2燃燒器的位置關(guān)系、以及上述若干第1燃燒器和上述1個或1個以上的第2燃燒器的燃燒比例。
19.如權(quán)利要求18所述的反應(yīng)爐，其特征在于，上述若干個第1燃燒器，固定在上述一對壁部的一方上；上述1個或1個以上的第2燃燒器，固定在上述一對壁部的另一方上；上述若干個第1燃燒器分散地配置，并將上述若干個反應(yīng)管夾在其間。
20.如權(quán)利要求18所述的反應(yīng)爐，其特征在于，在上述一對壁部上，分別固定著上述1個或1個以上的第2燃燒器；在上述爐壁的與上述一對壁部不同的另外一對相向的壁部上，分散配置著上述若干個第1燃燒器，該若干個第1燃燒器將上述若干反應(yīng)管夾在其間。
21.如權(quán)利要求18所述的反應(yīng)爐，其特征在于，上述若干個第1燃燒器和上述1個或1個以上第2燃燒器的燃燒比例是80∶20。
22.如權(quán)利要求18所述的反應(yīng)爐，其特征在于，1個或1個以上的上述第2燃燒器用燃燒用部分空氣燃燒供給裝置，從上述若干反應(yīng)管的外側(cè)，把上述燃燒用空氣供給上述1個或1個以上的第2燃燒器；從上述第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置供給的空氣量，少于相對于第2燃燒器供給的燃料量的理論燃料空氣量的30％。
23.如權(quán)利要求22所述的反應(yīng)爐，其特征在于，上述若干個反應(yīng)管，與相鄰的其它反應(yīng)管的距離相等；若干個上述第2燃燒器，與相鄰的上述若干個反應(yīng)管之間的距離相等。
24.如權(quán)利要求18所述的反應(yīng)爐，其特征在于，由上述第1燃燒器和上述第1燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置組合，構(gòu)成一臺高溫空氣燃燒型蓄熱燃燒器；由上述第2燃燒器和上述第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置組合，構(gòu)成一臺高溫空氣燃燒型蓄熱燃燒器。
全文摘要
本發(fā)明提供采用不使反應(yīng)管破裂或裂縫、且可以減小反應(yīng)爐內(nèi)溫度差的高溫空氣燃燒技術(shù)的反應(yīng)爐控制方法和采用該方法的反應(yīng)爐。在相鄰的2個或2個以上的反應(yīng)管(7)之間的空間內(nèi)，配置著朝反應(yīng)管(7)的延伸方向噴射燃料的第2燃燒器(8)。設(shè)有第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置(10、11)，該第2燃燒器用燃燒用部分空氣供給裝置(10、11)，把燃燒室(2)內(nèi)的排氣氣體通過具有通氣性的蓄熱體排出爐外，把被蓄熱體的顯熱加熱成高溫的燃燒用空氣供給第2燃燒器(8)。在爐本體(1)內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)之前，只令第1燃燒器(3a～6a)燃燒，使反應(yīng)爐內(nèi)的溫度上升。爐本體(1)內(nèi)達(dá)到高溫空氣燃燒狀態(tài)后，使第2燃燒器(8)開始燃燒，以后，隨著第2燃燒器(8)的燃燒量增加，減少若干個第1燃燒器(3a～6a)的燃燒量，得到所需的燃燒狀態(tài)。
文檔編號F23L15/02GK1643303SQ03807490
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者毛利孝明, 吉岡利晃, 穗積良和, 汐崎徹, 長谷川敏明, 持田晉 申請人:千代田化工建設(shè)株式會社