出版物

知識を共有することで、勢いが生まれます。

WSは技術的なことだけでなく、業界のパイオニアでもあります。私たちは、その進捗を地域社会と共有しています。なぜなら、エネルギー転換の課題を克服するのは、ともに協力する以外にないからです。 

私たちは、科学界に向けて出版物を書くだけでなく、できるだけアプリケーションに近い形で定式化することを意図的に試みています。なぜなら、実際に実行されたものだけが、進歩への真の貢献となるからです。 

参考図書

 

工業炉用バーナー技術マニュアル」は、書店でお求めいただくか、直接お問い合わせください。 ヴルカン・ヴァーラグ が利用できます。

 

2019年、第3版が発行されました。GWIワークシートの全文は付録として印刷されています。

Praxiswissen Industriebrenner "の書籍は、書店または直接 ヴルカン・ヴァーラグ が利用できます。


雑誌「gwi-gaswärme international」から関連記事を抜粋し、バーナー技術の現状を解説しています。

専門家向け記事

タイトル:熱処理技術の脱化石化

に掲載されました。シュタール、No.3-4/2021、ページ62-63、ヴァルカン出版社

オンライン会議の発表内容を収録したものです。

「バイオガスが水素になる」 Joachim Wünning著 レコーディング

Maximilian Schleupenによる「研究:バイオガスからの水素」。 レコーディング

第2回アーヘン炉構造・熱処理コロキウム

2019年10月10日、11日 アーヘンにて

 

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著者:M. Schönfelder、S. Mickey、J.G. Wünning

雑誌:産業用ヒーター

開催日:2017年6月12日

 

北米では、ガス加熱炉の窒素酸化物(NOx)排出量が法律や条例で制限されている地域が多くあります。これは、都市部や特殊な地形的特性により、NOx排出の局所的・地域的な悪影響が強まっている場所でよく見られる現象です。

 

記事へのリンク 

Title: 過剰燃料による直接焼成中の銅と鋼のスケール成長


概要
雑誌の2016年3号に掲載された記事 ガスヒートインターナショナル ここで紹介する直火式工場での金属半製品の加熱方法は、余剰燃料で燃焼させるというプロセスを採用しています。この条件下では、銅や熱間加工鋼の有用な素材は、過剰な空気で加熱した場合と比較して、スケールの発生量が大幅に少なくなることが実験的に確認されています。銅の場合、空気比0.96でスケールが発生しなくなり、鉄の場合、空気比0.95でメタルロスが約50 %減少しています。

ラジアントチューブの耐久性は、ストリップラインの採算性を高めるために不可欠です。ラジアントチューブの寿命に影響を与える要因はいくつかあります。


記事(英語)

プレゼンテーション(英語) 

工業炉の運転コストのうち、エネルギーコストは通常大きな割合を占めている。これらの炉の多くは、暖房用のエネルギー源として天然ガスを使用しています。

記事へのリンク

著者:J.G.Wünning
ジャーナル ガスヒートインターナショナル
発行:2013年1月

 

工業炉を加熱するエネルギー源として、ほとんどの場合、燃料ガスは最も経済的で環境にやさしい。しかし、さらなる効率の向上と汚染物質の削減は可能である。新しいバーナー技術の導入には、新しく開発された技術をうまく利用できるように、プラントメーカーやオペレーターとの密接な協力が必要です。

著者:J.G.Wünning
出版物 ガスヒートインターナショナル
年:4 / 2012

 

燃焼は、燃料のエネルギーを熱に変換する中心的なプロセスである。低公害で効率的な燃焼という目標は、多くのプロセスでフレームレス酸化によって達成することができます。高温プロセスの加熱、低温プロセスの効率化の可能性、発電所における加熱と発電の提供について考察している。

本書では、無炎酸化法を応用することで、今後数十年の欧州エネルギー戦略における気候変動目標の達成に、いかに大きく貢献できるかを解説しています。無炎酸化技術の活用は、産業分野のみならず、民間や国内のエネルギー分野、発電所などにおいても、まだまだ大きな可能性を秘めているのです。エネルギー2020」の目標達成のためには、基本的に「CO2フリー発電」と「高効率化による省エネルギー」の2つの方法が考えられます。このように、後者の対策は、より経済的な努力を意味することがわかります。

 

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著者:J.G.Wünning
ジャーナル ガスヒートインターナショナル
年:2010年

 

流れや熱、物質移動のコンピュータシミュレーション(CFD:Computational Fluid Dynamcis)は、大学だけでなく、最近では産業界でも利用されるようになってきています。最大の弱点は、結果の信頼性に疑問符がつくことが多いことと、計算時間が長いことだとされている。本稿では、境界条件を適切に選択することで、無炎酸化の燃焼過程を非常に高速に計算する方法を紹介する。計算時間は数分程度を目指します。計算時間が短いため、計算モデルを広範囲にテストすることができ、パラメータのバリエーションも豊富に用意されています。

著者:J.G.Wünning
ジャーナル ガスヒートインターナショナル
年:2010年

より高温でも使用可能な排ガス損失の推定近似式を提案した。

著者:J.G.Wünning
会議名: HTACG2010
所在地:ポーランド・ポズナン

 

要旨: この論文は,CFD の結果の信頼性を高めることを目 的として,無炎酸化に対する CFD シミュレーションの役割に ついての議論を喚起するものである.複雑なケースを大幅に削減し、5分以内に結果を出すことを提案しています。これらの計算は、既存の計算の代替または追加として行うことができる。

 

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著者:J.G.Wünning
出版物 ガスヒートインターナショナル
年:2009年

 

工業炉のエネルギー効率を高めるためには、多くの場合、排ガス損失の低減が最も効果的かつ経済的な解決策となる。本稿では、フィンランド管式レキュペレータバーナに比べ、排ガス損失をほぼ半減できる新しいバーナ設計を2つ紹介する。再生バーナーでは、最高の効率が得られますが、周期的な切り替えや排ガス抽出にある程度の手間がかかることは受け入れなければなりません。特に低出力バーナーや小型炉の場合、この費用は現在のエネルギー価格では必ずしも正当化されない。新型スプリットフロー復熱バーナーでは、復熱方式で高効率を実現しました。どちらのバーナーもフレームレス酸化を採用しており、非常に低い窒素酸化物量を実現しています。

著者:S. Ogonek、L. Rabe、S. Dixon
出版物:産業用ヒーター
年:2009年

 

自動車用などのコイルスプリングのOEMメーカーであるベッツ・スプリング社は、1868年にカリフォルニア州サンフランシスコ湾岸で設立されました。他の企業よりも長くビジネスを続けているのは、(特に)製造コストとアソシエイトの生活コストの両方のコスト上昇にうまく対処しているからです。従業員の生活の質を高め、会社のコストをコントロールするために、経営陣は春の生産拠点を新しい場所に移す決断をした。

 

記事へのリンク 

著者:J.G.Wünning
会議名:第8回 INFUB
所在地:ポルトガル
年:2008年

 

エネルギーコストの上昇により、燃焼用空気の予熱を回生する方式が普及した。NOx生成の抑制が進んだことで、新規設置の場合、空気予熱温度が高くても低エミッションを実現することが可能になった。現在、鉄鋼業界には多くの再生焼成炉があり、その多くは大型の再加熱炉である。しかし、省エネにはまだまだ大きな可能性があります。再加熱炉の大容量バーナーの他に、小容量のバーナーを用いた熱処理炉や、ラジアントチューブ加熱炉も多くあります。小容量の再生バーナーシステムには、異なるコンセプトが必要であり、本プレゼンテーションで説明します。

 

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著者紹介
A.Georgiev, J.G. Wünning, U. Bonnet
出版物:熱処理
年:2008年

 

本稿では、新しい自己再生型バーナーの亜鉛めっき連続ラインへの適用について述べる。プロセスラインの簡単な紹介の後、セルフリジェネレイティブバーナーについて説明する。予熱温度が非常に高いため、大幅な省エネルギーが可能であり、フレームレス酸化によりNOxの発生を抑制することができます。

著者紹介
Dragisa Ristic1、Maik Schneider、Anja Schuster、Prof. Dr. Techn. Günter Scheffknecht、Dr. Joachim G.ブニング

会議名:7th HTACG 08
所在地:タイ・プーケット
年:2008年

 

近年、燃焼プロセスにおけるNOx排出量を削減するために、フレームレス燃焼技術が開発されています。この研究では、新しい設計の石炭フレームレスバーナーを開発することで、NOx排出量の大幅な削減を達成しました。本論文の目的は、微粉炭の空気ステージング燃焼におけるNOx生成メカニズムを検討することである。本研究では、燃焼用空気の代わりにAr/O2混合気を使用し、無炎モードと火炎モードで排ガス測定を行い、全NO濃度のうち燃料NO部分を定量的に評価した。HCNやNH3などの含窒素種や校正に用いたガス種は、高分解能FTIR分光光度計を用い、フレームレスおよびフレームモードで記録されています。燃料リッチゾーンの化学量論と炉壁温度の影響をフレームレスモードで検討した結果、燃料リッチゾーンの化学量論と炉壁温度の影響が大きいことがわかった。その結果、石炭中の揮発性物質の含有量がNOx排出量に強く影響することがわかった。サーマルNOは、フレームレスモードで2回低減することができました。燃料が豊富な条件下で一次燃焼を行うフレームレスモードでは、還元成分であるHCNとNH3が揮発性窒素種として支配的である。燃料リッチ状態での一次燃焼領域での全燃料揮発性窒素の生成量は、局所化学量論に依存する。炉壁温度を上げると燃料NOが減少する。

 

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著者
ヨアヒム・G.ブニング
会議名:7th HTACG 08
所在地:タイ・プーケット
年:2008年

 

エネルギーコストの上昇に伴い、エアプリヒーターの普及が進んだ。NOx生成の抑制が進んだことで、新規設置の場合、空気予熱温度が高くても低排出ガス化が可能になった。再加熱炉の大容量焼成炉の他に、小容量のバーナーによる熱処理炉や、ラジアントチューブ加熱炉も多く存在する。この論文では、小容量の再生バーナーシステムには、異なるコンセプトが必要であることを説明します。

 

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著者:J.G.Wünning
会議名 : AFRC - JFRC
所在地:米国ハワイ州
年:2007年

 

エネルギーコストの上昇により、燃焼用空気の予熱を回生する方式が普及した。NOx生成の抑制が進んだことで、新規設置の場合、空気予熱温度が高くても低排出ガス化が可能になった。現在、鉄鋼業界には多くの再生焼成炉があり、その多くは大型の再加熱炉である。しかし、省エネにはまだまだ大きな可能性があります。再加熱炉の大容量焼成炉の他に、小容量のバーナーによる熱処理炉や、ラジアントチューブ加熱炉も多く存在する。小容量の再生バーナーシステムには、異なるコンセプトが必要であり、本プレゼンテーションで説明します。

 

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著者紹介A. Georgiev, J.G. Wünning, U. Bonnet
ジャーナル ガスヒートインターナショナル
年:2007年

 

溶融亜鉛メッキラインのダブルPジェット加熱管に小型リジェネバーナを使用した事例を紹介しています。システム全体と焼鈍炉の簡単な説明の後、リジェネレイティブバーナーの動作について説明する。リジェネレイティブバーナーは、非常に高い空気予熱温度により省エネに大きく貢献すると同時に、フレームレス酸化によりNOxの排出を抑制します。

 

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著者:J.A.Wünning, J.G. Wünning
会議:ドイツ炎の日
場所:ドイツ・ベルリン
年:2007年

 

放射加熱管は、主に鉄鋼の熱処理分野において、熱処理プラントの間接加熱に使用されています。バーナーと復水式空気予熱器を一体化した復水式バーナーが主流となっています。エネルギー価格の上昇に伴い、空気予熱の効率化、ひいては焼成効率のさらなる向上を目指した取り組みが活発化しています。再生式エアプレヒーターにより、より高い空気予熱温度を達成することができ、レキュペレーターバーナーと比較して15~25%の節約が可能です。しかし、これまでリジェネレーターバーナーは主に開放加熱用で、バーナー容量が大きい場合に使用されてきました。レキュペレーターバーナーと互換性のあるコンパクトなレキュペレーターバーナーの開発と最初のアプリケーションについて説明されています。燃焼技術では、何よりも熱的な窒素酸化物の発生を防ぐことが重要である。ラジアントチューブ内の限られた流れの中で、非常に高い空気予熱温度にもかかわらず、無炎酸化の助けを借りて、低いNOx値を達成することができる。また、再生熱交換器を非常にコンパクトな構造体積で収容することも課題です。

著者:A. Schuster、M. Zieba、G. Scheffknecht、J.G. Wünning
会議名:15th European Biomass Conference
所在地:ドイツ・ベルリン
年:2007年

 

ガスや石油の価格高騰により、ここ数年、熱や発電用のバイオマスの需要が急激に高まっています。これまで、熱生産には高品質のバイオマス(木質ペレット、未処理木材など)が主に使われてきましたが、今後は低品質のバイオマスも注目されるようになります。低品位バイオマスの利用には、窒素などの不活性成分が多く含まれるため、高度な燃焼技術が必要である。固形バイオ残渣をガス化し、低発熱量ガス(LCV)を発生させ、その後燃焼させることは、可能な変換経路の1つである。本発表では、従来の火炎バーナーと比較していくつかの利点がある、火炎レス酸化(FLOX®)を適用したLCVガス用マルチノズルバーナーを開発しました。FLOX®バーナーは既存の2室炉に組み込まれ、バイオリファイナリープロセスの4種類の残渣がテストされました。また、燃焼の安定性と運転範囲の拡大、さらに低酸素運転による性能向上も達成された。さらに、FLOX®バーナーの高い出力密度により、燃焼室の容積を約75 %削減することができます。しかし、FLOX®バーナーが削減できるのは熱によるNO排出だけで、燃料結合窒素(例えば農業残渣に多く含まれる)に関連するNO排出は、無炎燃焼でも高い水準にあるか、増加さえすることが調査により明らかになりました。

著者:A. Schuster、M. Zieba、G. Scheffknecht、J.G. Wünning
会議名:IFRF Member Conf.
所在地:イタリア・ピサ
年:2007年

 

低品位バイオマスの利用には、排出ガス(NOxなど)削減の要求が高まる中、適切な技術が必要です。本研究では、2室炉の従来の火炎バーナーに代わる、火炎レス酸化(FLOX®)を適用した低発熱量(LCV)ガス用の新しいバーナーを発表する。FLOX®バーナーを採用したことで、いくつかの利点が生まれました。さまざまなバイオ残渣を試験した結果、試験したすべての燃料で、より安定した燃焼と燃焼性の向上が達成されました。さらに、バーナーの運転範囲を広げ、より化学量論的条件に近い状態で運転することができます。FLOX®バーナーは出力密度が高いので、将来的には設備全体を小型化することも可能です。しかし、LCVのガス燃焼では、NOx排出のほとんどが燃料結合窒素であるため、FLOX®バーナーのNOx低減効果は限定的であることが試験で示されました。小麦ペレットとナタネ粕ペレットから発生するLCVガスには、高濃度のNO前駆体(NH3とHCN)が含まれており、それらはFLOX®バーナーでNOに酸化されます。そこで、NO前駆体を第一サブイキオメトリ領域でN2に還元できる、無炎燃焼に基づくN過剰LCVガス用空気ステージ式バーナを提案する。CFDシミュレーションにより、空気ステージ式FLOX®バーナーの適切な設計を検討しました。特に、無炎燃焼に必要な排ガスの十分な内部循環を作ることに重点を置いています。CFDシミュレーションの最初の結果を紹介します。

 

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著者:J.G.Wünning
学会名:サーモプロセスシンポジウム
所在地:ドイツ・デュッセルドルフ市
年:2007年

 

鉄鋼や熱処理に携わる多くの企業にとって、エネルギー効率は最重要課題となっています。多くの工業炉では高温の排ガスが最大の損失源であるため、燃焼用空気の予熱が最も省エネの可能性を高めます。この論文では、さまざまな戦略について、その利点だけでなく、考慮しなければならない点についても説明します。また、ラジアントチューブ加熱用の新しいタイプのリジェネレイティブバーナーも紹介します。再生式空気予熱は、高温プロセス加熱のエネルギー効率を高める最も効果的な方法として認められていますが、従来は中小規模の熱処理炉の加熱には複雑で高価すぎると見なされていました。

 

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著者:J.G.Wünning
雑誌:産業用ヒーター
年:2007年

 

ガス焚きラジアントチューブは、工業炉の加熱に広く使用されています。熱処理を行う多くの企業にとって、エネルギー効率は最重要課題となっています。この論文では、利用可能なオプションについて説明し、放射管加熱用の新しいタイプの再生バーナーを紹介する。再生式空気予熱は、高温プロセス加熱のエネルギー効率を高める最も効果的な方法として認められていますが、中小規模の熱処理炉の加熱には複雑で高価すぎると見られていました。

著者紹介
R.ベルガー、A.シュスター、J.G.ヴューニング
掲載誌:Gaswärme International
年:2006年

 

バイオリファイナリーのコンセプトは、単純な木材の燃焼と、バイオマス資源の物質的・エネルギー的な統合利用を対比させるものです。大規模化学におけるバーバンドサイトの概念と同様に、副産物や廃棄物を有効に活用することが必要です。このため、WS-Wärmeprozesstechnik GmbHとシュトゥットガルト大学は、実績あるフレームレス酸化(FLOX®)の原理に基づいて新しいバーナーシステムを開発しています。一方、この新技術のマーケティングを行うe-flox GmbHも設立されました。本論文では、固体残渣を利用するためにプレガスフィヤと直接結合した希薄ガスバーナーについて述べる。800〜900℃の高温ガスは、FLOX®バーナーで変換されます。O2濃度4%でCO排出量30mg/m3以下となり、従来比でCO排出量を4分の1、排ガス損失を25分の%程度削減することができました。排ガス中の酸素濃度3~9%で安定したバーナ動作が確認された。FLOX®バーナーに期待される熱的窒素酸化物の生成を回避することに成功しましたが、この運転領域では燃料窒素ベースのNOx排出量を削減することができません。そのため、バーナーのコンセプトはさらに発展し、段階的なFLOX®バーナーへと進化を遂げた。秋には、工業用プレガス化プラントでテストする予定です。

 

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著者:U. Bonnet、H. Kaczor、J. Wünning
ジャーナル ミレニアム・スチール
年:2006年

 

台車炉での鍛造インゴットの加熱は、特別な方法で大幅に改善することができます。
セラミックノズルバーナーを採用し、熱の分布を均一にし、発熱を最小限に抑えます。
スケール形成、エネルギー消費、NOx排出を抑制し、生産性を最大化します。

 

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著者:E. Beck、R. Schönenberg、S. Zeizinger、J. Wuenning
会議:溶融亜鉛メッキの会議
所在地:オハイオ州コロンバス
年:2006年

 

ティッセン・クルップ・スチール社は、2001年秋にドイツ・ドルトムント工場で年産45万トン(50万トン)の亜鉛メッキラインを新設した。縦型焼鈍炉には、合計189本のダブルPラジアントチューブが設置されています。縦型焼鈍炉に新型ラジアントチューブを全面的に採用したのは、これが初めてです。新しいラジアントチューブ技術を導入する主な動機は、チューブの温度均一性が向上し、チューブの寿命が延びることであった。発表では、技術について説明し、特に5年間の運用後の状況について報告する予定です。
- 管寿命
- エネルギー効率
- 信頼性
- メンテナンスと
- 排出量

 

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著者:A. シュスター、R. ベルガー、G. シェフクネヒト、J.G. ウーニング、M. ヒルトゥネン、T. エリクソン、M. シュミット、C. ゲーガウフ
会議名:Biogas05
所在地:フランス・パリ
年:2005年

 

低品位バイオ燃料の利用は、高度な技術の欠如に悩まされている。欧州プロジェクト「BIO-PRO」では、気体・液体・固体の未利用バイオ残渣を活用するための新しいバーナーシステムを開発しています。フレームレス酸化(FLOX®)や連続空気ステージング(COSTAIR)といった2つの革新的なバーナー技術を応用し、低発熱量ガス(LCV)の燃焼に適応させます。気体・液体用と固体用の2つのバーナーシステムの開発について、プロジェクトの目的と一般的なアプローチを説明する。FLOX®バーナーの開発結果、および試作バーナーの最初の工業試験について詳しく紹介します。ベンチスケールのFLOX®バーナーでは、発熱量2.5MJ/Nm3以上のLCVガスを安定的に燃焼させることが可能です。液体バイオ燃料(菜種油)の利用実験に成功。バーナーシステムの燃料-NOの削減ポテンシャルに関する最初の調査は、有望な結果を示しています。FLOX®バーナーの最初のプロトタイプは、176時間の産業試験運転でその燃料の柔軟性を実証しました。今回の気体・液体バーナー開発の成果は、今後、ガス化炉に直接組み込むことができるバーナーにも応用される予定です。

著者紹介H.Kaczor, U.Bonnet
ジャーナル ガスヒートインターナショナル
年:2005年

 

鍛造用インゴットの加熱に台車炉のレキュペレーターバーナーを使用することに成功したことを報告する。セラミックバーナーヘッドによる特殊な炎の分布は、熱の浸透を同時に均一化し、このアプリケーションを非常に経済的なものにしています。

 

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著者:Tim McCrea、G. Gabbert、R. Patil
ジャーナル ミレニアム・スチール
年:2005年

 

連続亜鉛メッキラインにセラミック製シングルエンド復熱バーナーをレトロフィットすることで、既存の合金管システムと比較して稼働率、エネルギー効率、熱流束が向上し、排出量も削減されました。このソリューションにより、チューブの故障の原因がなくなり、チューブの寿命も3.5年から10年以上に延びる可能性が出てきました。

著者:J.G.Wünning
会議名:HTACG05
所在地:ドイツ・エッセン
年:2005年

 

無炎燃焼は、予熱された燃焼用空気を用いて工業炉を加熱するバーナーにおいて、熱によるNOxの発生を抑制するために開発されたものである。現在、この技術は大量に適用されているが、他にもさまざまな応用が生まれつつある。本講演では、無炎燃焼について紹介した後、産業応用や研究段階のアプリケーションを紹介する。

- 鉄鋼業における熱処理・加熱炉
- ガスタービン - バイオガスバーナー
- 水素改質器用バーナー
- CHPユニット用バーナー
- 等

 

PDF Downalod

著者
U.ボネ、K.テルガー、J.G.ヴューニング
会議名:HTACG05
所在地:ドイツ・エッセン
年:2005年

 

電気鋼帯の予熱装置の新デザインを開発し、連続放射管炉の前に設置した。この装置では、「ノズルフィールド」に配置された自己回復型のFLOX®バーナーを使用し、ストリップを最高400℃まで予熱できるよう設計されています。必要な加熱長さは、同等のラジアントチューブ炉の1/4程度に短縮されます。このため、炉の長さが大幅に短縮され、レイアウトコストや投資コストが削減されます。本稿では、新しい高速加熱装置、工業試験場のフィードバック、および連続焼鈍ラインでの成功から得られた結論について説明する。

 

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著者
J.G. Wünning
雑誌:熱処理進歩
年:2005年

 

天然ガス価格は、長い間安定していましたが、ここ数年、非常に不安定になっています。これは、熱処理炉を運営する企業が現在直面している課題の一つに過ぎない。世界的な競争により、企業はより少ない人数でより多くの製品を生産することを余儀なくされています。炉の稼働率を上げなければならないのに、炉のオペレーターやメンテナンスの人員が減らされている。さらに、排ガス規制の強化や将来の二酸化炭素排出量取引制度も未知数です。これらの課題は、ラジアントチューブヒーティングシステムに関連するものです。時代遅れの技術を使った熱処理炉は、将来的に競争力を失います。しかし、新しいデザインのラジアントチューブの開発にも力が注がれており、熱処理炉に適応できる新しい技術も市場に出てきている。

著者
J.G. Wünning
会議名:IGT05
所在地:フロリダ州オーランド
年:2005年

 

抽象的な表現です。

無炎燃焼は、予熱された燃焼用空気を用いて工業炉を加熱するバーナーにおいて、熱によるNOxの発生を抑制するために開発されたものである。現在、この技術は大量に適用されているが、他にもさまざまな応用が生まれつつある。本講演では、無炎燃焼について紹介した後、産業応用や研究段階のアプリケーションを紹介する。
- 鉄鋼業における熱処理・加熱炉
- ガスタービン
- バイオガスバーナー
- 水素改質器用バーナー
- CHPユニット用バーナー
- 等

 

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著者:J.G.Wünning
会議名:溶融亜鉛メッキ
所在地:米国チャールストン市
年:2004年

 

天然ガス価格は長期にわたって低位安定的に推移した後、ここ数年は極めて不安定な価格となっています。これは、溶融亜鉛メッキラインの事業会社が今直面している課題の一つに過ぎない。世界的な競争により、企業はより少ない人数で、より多くのトンのストリップを生産することを余儀なくされています。炉のオペレーターやメンテナンススタッフの人数を減らしながら、ラインの稼働率を上げなければならない。さらに、排出ガス規制の強化や、将来の二酸化炭素の関税も未知数です。これらの課題はすべて、ストリップライン炉のラジアントチューブ加熱方式にも関係している。時代遅れの技術を持つストリップラインは、将来的に競争力を失います。一方、新しいデザインのラジアントチューブの開発にも力を入れ、ストリップライン炉に適用できる新しい技術も市場に出てきている。

 

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著者紹介
W.Roth, L.A. Ruiter, K.-H. Kirchhoff
雑誌:熱処理
年:2004年

 

ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗ラインの炉は、通常、直接焼成されます。ステンレス鋼帯の表面は明るいため、良好な加熱速度を得るためには高いゾーン温度が必要です。排ガス損失は、中央熱交換器と組み合わせた長い非加熱予熱ゾーンや、自己再生バーナーの使用により低減することができる。

著者紹介
W.Roth, L.A. Ruiter, K.-H. Kirchhoff

掲載誌:GasWärme Int.
年:2004年

 

ステンレス鋼帯の焼鈍酸洗ラインの一部である連続焼鈍炉は、通常、直接加熱されます。ステンレス鋼帯の表面は明るいため、炉内で適度な加熱性能を得るためには、高いゾーン温度が必要です。廃ガス損失を最小限にするためには、燃焼用空気の中央熱交換器と連動した長い非加熱予熱ゾーンを設けるか、再生バーナーを使用しなければならない。

著者:J.G.Wünning
会議名:IFRF Member Conf.
所在地:オランダ・ノールドヴァイカーハウト
年:2004年

 

燃料と空気の可燃性混合物に点火すると、炎が発生することがあります。フレームフロントと呼ばれる反応領域では、断熱温度に近い温度まで一気に上昇する。バーナー内またはバーナーの近くで炎を安定させることができるため、燃焼が安定して進み、コントロールしやすくなります。バーナー開発の分野では、火炎安定化のためのさまざまな方法が重要な役割を担っている。例えば、バッフルやスワールの安定化などです。要求される炎の監視には、炎の光学的効果や電気的効果が利用されます。最近のバーナーは、自動火炎安全システムとしてUV検出器やイオン化検出器を使用しています。炎信号がない場合は、バーナーを停止させます。つまり、炎が安定することで、一定に制御された反応が保証され、安定した炎は炎安全システムにとって安定した信頼できるシグナルとなるのです。問題は、なぜ実績のある炎の概念を5つも持ち出すのか、炎を使わない酸化の利点は何なのか、ということです。この質問に対する主な重要な回答は、高熱の予熱空気を使用しても、フレームレス酸化により熱的なNOの発生を抑制できることである。本講演では、過去10年間のフレームレス酸化をめぐる活動を概観し、今後の可能性を展望する。

 

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著者
V.ブルクハルト、W.ロート、H.ティベンハム、J.ウエニング
出版物 ミレニアム・スチール
年:2004年

 

ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗ライン(A&P)は、高温(1250℃以下)の自由炎炉で焼鈍する大型プラントで、表面品質のために均一な加熱と酸化が重要視される場所です。コイルは冷間圧延された後、品質要求の厳しい下流のA&Pラインで焼鈍されます。省エネ、天然ガスの燃焼や酸洗によるNOx排出、生産性、性能の良さ(均一性、操作性、制御性)は、製品の品質やコストに直結するため、大きな課題となっています。高温のプロセス炉において、極めて高い空気予熱と低NOxを可能にするために開発されたフレームレス技術です。

 

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著者
A.Milani, J.G. Wünning
会議名:IFRF Member Conf.
所在地:オランダ・ノールドヴァイカーハウト 年:2004年

 

ここでは、ラジアントチューブの最新技術について、熱回収と無炎燃焼を含む低NOx燃焼技術に重点を置いて報告する。ラジアントチューブの性能は、大型ストリップライン炉では基本的に重要であり、チューブ内の燃焼パターンや、多数のチューブが炉に接続されていることが重要な役割を果たす。この論文では、主な設計コンセプトからラジアントチューブに使用可能な材料、省エネ対策からNOx排出の軽減、火炎・プラント制御まで、このテーマに関連する特徴を評価する。大規模な産業プラントへの大きな応用と、継続的な新製品開発が報告されています。効率的で信頼性の高いラジアントチューブシステムへの追加投資費用は、数年で回収でき、より良い品質と運転条件を提供できることが、産業界の実践と現場からのフィードバックで指摘されています。

著者:J.G.Wünning
掲載誌:工業炉マガジン
年:2004年

 

ステンレス鋼板の焼鈍・酸洗ラインにおいて、燃焼装置の性能は、省エネルギーや低NOx排出だけでなく、製品品質や信頼性の高い運転のためにも重要な課題となっています。この目的のためにコンパクトなリジェネレイティブバーナーを設計し、広範囲なテストを行い、さまざまな国の工業炉に設置することに成功しました。最近、南アフリカのコロンバスステンレス社のA&Pラインがリジェネレイティブバーナーを使ってアップグレードされました。

著者
A.Milani, J.G. Wünning
会議:IFRFトーテム
所在地:スウェーデン・ストックホルム
年:2003年

 

本稿では、高温プロセスにおける熱回収と無炎燃焼技術を中心に、リジェネレイティブバーナの最新技術について紹介する。大型のストリップライン炉では、省エネやNOx削減のためだけでなく、信頼性の高いトラブルフリーな運転のためにも、燃焼装置の性能が最も重要です。本論文では、工業炉に広く設置され試験された最新のコンパクトなリジェネレイティブバーナについて説明し、関連する特徴を評価する。ステンレス鋼板の大型焼鈍・酸洗ラインに適用し、大きな成功を収めた事例が報告されています。産業界での実践と現場からのフィードバックは、最新の効率的で信頼性の高い燃焼システムが競争力を持ち、より良い品質と容易な運転条件を提供しながら、可能な限りの追加投資コストを短期間で回収できる可能性を指摘している。

著者:J.G.Wünning
出版物:熱処理
年:2003年

 

天然ガスは、その可用性とクリーンな燃焼性から、炉の加熱帯として最も広く使われている燃料で、効率的なシステムを使用すれば、電気加熱システムに比べてはるかに低いエネルギーコストを実現することが可能です。エネルギーコストの問題に加え、加熱システムは炉の性能、特に温度均一性/製品品質、正味入熱/生産性、エネルギー効率/運転コスト、メンテナンス/運転コスト、管寿命/運転コスト、排ガス/汚染、炉のダウンタイム、操作性、投資コストに関して重要な役割を担っています。以下のレポートでは、熱処理炉の新規導入やレトロフィットプロジェクトの決定には、これらすべての側面を考慮する必要があることを示しています。

 

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著者:J.G.Wünning
会議名:AISE
所在地:ペンシルバニア州ピッツバーグ
年:2003年

 

ストリップ加工ラインの多くは、保護雰囲気下で稼働する加熱炉を備えています。その多くは、ガス焚きのラジアントチューブで暖房しています。ラジアントチューブの性能は、生産性、ストリップ品質、運用(エネルギー)コスト、メンテナンスの必要性などの点で非常に重要です。ストリップラインは、50〜100t/hrのストリップを生産することが多く、予定外のライン停止はすべて大きなトラブルとなる。高い顧客基準に対応するためには、ストリップの品質が不可欠です。燃費の悪いプロセスラインは、特に天然ガス価格や世界市場の変動が激しい時期には、競争力を失いかねないというリスクがあります。プロセスラインはより少ない人員で運転されるため、メンテナンス、特に予定外のメンテナンスは減らさなければなりません。

著者
A.Al-Halbouni; A. Giese; M. Flamme, B. Michalski; V. Scherer, J. G. Wünning
会議:ドイツ炎の日
年:2003年

 

ドイツ産業研究団体連合会(Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigung AiF)の助成による共同プロジェクトの一環として、Gaswärme-Institut e.V. が参加しました。エッセン(GWI)とルール大学ボーフムのエネルギーシステム・エネルギープロセス技術講座(LEAT)では、CH4含有量<30 vol. -% のリーンガスをエネルギー効率よく、環境に優しく燃焼させ、マイクロガスタービンでのリーンガスからの分散型発電に貢献するバーナーコンセプトの開発を目的として、新しい燃焼システムの研究を行っています。GWIでの大気圧条件下での詳細な調査結果に基づき、数値シミュレーションによって最適なバーナ構成を確立し、その後のLEAT圧力燃焼室での圧力試験のためのスケールアップ基準を確立しています。本稿では、大気圧調査の結果を紹介し、圧力試験の状況について説明する。

著者
C.Fielenbach、Th. Holfeld、C. von Petery、U. Renz、J.G. Wünning
会議名:石炭
所在地:ペンシルバニア州ピッツバーグ
年:2003年

 

天然ガスは、その可用性とクリーンな燃焼性から、炉の加熱帯として最も広く使われている燃料で、効率的なシステムを使用すれば、電気加熱システムに比べてはるかに低いエネルギーコストを実現することが可能です。エネルギーコストの問題に加え、加熱システムは炉の性能、特に温度均一性/製品品質、正味入熱/生産性、エネルギー効率/運転コスト、メンテナンス/運転コスト、管寿命/運転コスト、排ガス/汚染、炉のダウンタイム、操作性、投資コストに関して重要な役割を担っています。以下のレポートでは、熱処理炉の新規導入やレトロフィットプロジェクトの決定には、これらすべての側面を考慮する必要があることを示しています。

 

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著者:J.G.Wünning
学会名:サーモプロセスシンポジウム
所在地:ドイツ・デュッセルドルフ市
年:2003年

 

燃料と空気の可燃性混合物に点火すると、炎が発生することがあります。フレームフロントと呼ばれる反応領域では、断熱温度に近い温度まで一気に上昇する。バーナー内またはバーナーの近くで炎を安定させることができるため、燃焼が安定して進み、コントロールしやすくなります。バーナー開発の分野では、火炎安定化のためのさまざまな方法が重要な役割を担っている。例えば、バッフルやスワールの安定化などです。要求される炎の監視には、炎の光学的効果や電気的効果が利用されます。最近のバーナーは、自動火炎安全システムとしてUV検出器やイオン化検出器を使用しています。炎信号がない場合は、バーナーを停止させます。つまり、炎には2つの重要な役割があると言えるのです。
- 火炎安定化により、一定に制御された反応を保証します。
- また、安定した炎は、フレームセーフティシステムに安定した信頼性の高い信号を提供します。
問題は、なぜ実績のある炎という概念を捨て、炎を使わない酸化の利点は何かということです。この質問に対する主な重要な回答は、高熱の予熱空気を使用しても、フレームレス酸化により熱的なNOの発生を抑制できることである。本講演では、過去10年間のフレームレス酸化をめぐる活動を概観し、今後の可能性を展望する。

 

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著者:Domschke Th., Becker C., Wünning J.

VDIレポート45、炎天下1997

 

窒素含有ストリームの低窒素酸化物燃焼 - 触媒分解と燃焼の組合せ

 

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著者:J.G.Wünning

 

RWTH Aachen大学の学生研究プロジェクト「Hydrogen for process heat generation」。

 

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