セメントや石灰などを高温で焼成するのに使われるキルンバーナーの燃焼挙動を、 CONVERGEを用いて解析しました。対象としたのは、直径4m、全長30mの巨大な円筒の上流に直径50cmの大容量スワールバーナーが設置された、プラント規模の燃焼解析です。本事例では、複雑なノズル構造や旋回流を伴う燃料・空気噴射を再現し、温度・流速・当量比・熱フラックス分布を可視化しています。
炉内壁への放射と対流熱フラックスを定量的に評価することができるため、燃焼効率と装置耐久性に対する設計妥当性を検討することができます。また、火炎長、炉の過熱、低NOx化といった設計上の課題に対して、数値的根拠を持った検討も可能となります。

課題等：スワール、バーナー、循環流、燃焼効率、NOx抑制、輻射熱