産業部門(製造業)の指針(対策メニュー)

産業部門(製造業)

工場で温室効果ガス排出削減をする際、参考となる対策メニューを掲載しています。

リジェネレイティブバーナー又はリジェネレイティブラジアントチューブバーナー等熱交換器と一体となったバーナーの導入

対策の概要

本装置は、加熱用の高性能バーナーを用いた加熱装置。本バーナーは燃焼部(バーナー)と蓄熱部(リジェネレータ)が一体構成された構造。基本的に本バーナー2本を1ペアとして使用し、一方で燃焼している時、反対側のバーナーで蓄熱する。この燃焼・蓄熱を交互に切替えることにより、排熱の約85%以上を回収できる。鉄鋼の加熱炉・熱処理炉だけでなく、取鍋の乾燥やアルミの溶解炉、ガス処理等広く適用が進められている。

図1:最適O2制御システム

図1 蓄熱式バーナー加熱炉

  • 吸気、排気用送風機、畜熱体など負荷装置が多く高価であり、間欠燃焼のため燃焼管理はやや難しくなる。

対策の特徴や実施手順

【技術の原理・動作・特徴】

本バーナーの加熱炉への取付けは最少1ペア(バーナー2本)で、通常は複数のペアがセットされる。1ペアのAバーナーが燃焼している時、その燃焼排ガスがBのバーナー部に取り込まれ、蓄熱部で熱交換され外部に放出される。燃焼排ガスとの熱交換で十分蓄熱された蓄熱部を持つバーナーBへ燃焼切り替え装置が作動し、Bバーナーが燃焼を始める。この動作をA、B交互に繰り返して行うことで、排熱を効率的に利用することができる。加熱炉へ適用する場合には、高熱効率であることに加え

  • 炉内ガス強再循環により火炎の最高温度低下が可能となりNOx濃度が低減される

  • 炉内平均温度の高温化が可能となり高生産性、柔軟性のある操業が可能になる

  • 交互燃焼及び炉内ガス強再循環により均一な炉内温度分布が得られる

  • 炉長方向へのガス流れが少なくゾーン加熱制御が容易になる

  • 空気比が変動しても熱効率への影響が少ない等の利点がある。蓄熱バーナーは、転炉や電気炉で溶解された溶鋼を受け取る取鍋の加熱にも使用されている。蓄熱バーナー式加熱装置を採用することで、排熱回収式バーナー加熱に比べ大幅な省エネルギーが得られるとともに、取鍋耐火物の長寿命化、メンテナンスコストの削減等のメリットがある。

実施上の留意点

100t-steel /h 能力のビレット加熱炉に本バーナーを設置した場合、本加熱炉の燃料原単位(1050℃の状態)は、従来の加熱炉に比べ40,000~50,000kcal/ t-steel低減できる。取鍋加熱に適用した場合、排熱回収式バーナー加熱方式では約30%の熱効率であるのに対し、蓄熱バーナー式加熱方式では70%以上の熱効率になる。

出典

事業者のためのCO2削減対策Navi
リジェネレイティブバーナー(蓄熱バーナ式加熱装置)の導入

環境省

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