JPH06337113A - 加熱炉の制御装置 - Google Patents
加熱炉の制御装置Info
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- JPH06337113A JPH06337113A JP12724493A JP12724493A JPH06337113A JP H06337113 A JPH06337113 A JP H06337113A JP 12724493 A JP12724493 A JP 12724493A JP 12724493 A JP12724493 A JP 12724493A JP H06337113 A JPH06337113 A JP H06337113A
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- Japan
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- combustion
- temperature
- exhaust gas
- combustion air
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Abstract
(57)【要約】
【目的】加熱炉の設備機器を熱破損することなく安全に
加熱炉の運転を行うことにある。 【構成】バーナ２の燃焼温度を検出し燃焼温度が目標燃
焼要求量になるように燃焼ガス流量および燃焼空気流量
を制御する燃焼制御系８と、燃焼空気供給系４に流れる
燃焼空気の温度を検出しその温度検出値をもとに外部に
燃焼空気の一部を外部に放散して燃焼空気温度を制御す
る燃焼空気温度制御系18と、排ガス系５の熱交換器６の
上流側を流れる排ガス温度を検出しその排ガス温度検出
値をもとに排ガス系５に供給される冷気を制御する排ガ
ス温度制御系24とを備え、排ガス温度が第１の設定温度
以上のときその排ガス温度をもとに負荷降下のための減
少量を求めると共に、燃焼空気温度をもとに負荷降下の
ための減少量を求めてこれら減少量の加算値により燃焼
制御系の目標燃焼要求量を補正する燃焼負荷低減処理回
路30を設ける。
加熱炉の運転を行うことにある。 【構成】バーナ２の燃焼温度を検出し燃焼温度が目標燃
焼要求量になるように燃焼ガス流量および燃焼空気流量
を制御する燃焼制御系８と、燃焼空気供給系４に流れる
燃焼空気の温度を検出しその温度検出値をもとに外部に
燃焼空気の一部を外部に放散して燃焼空気温度を制御す
る燃焼空気温度制御系18と、排ガス系５の熱交換器６の
上流側を流れる排ガス温度を検出しその排ガス温度検出
値をもとに排ガス系５に供給される冷気を制御する排ガ
ス温度制御系24とを備え、排ガス温度が第１の設定温度
以上のときその排ガス温度をもとに負荷降下のための減
少量を求めると共に、燃焼空気温度をもとに負荷降下の
ための減少量を求めてこれら減少量の加算値により燃焼
制御系の目標燃焼要求量を補正する燃焼負荷低減処理回
路30を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱炉の燃焼排ガス熱
を熱交換器にて燃焼空気へ置換する系において、燃焼負
荷が高くなり炉設備（レキュペレータ、排ガスブロア
等）の破損の恐れがあるときに急速且つ自動的に負荷を
制限するようにした加熱炉の制御装置に関する。
を熱交換器にて燃焼空気へ置換する系において、燃焼負
荷が高くなり炉設備（レキュペレータ、排ガスブロア
等）の破損の恐れがあるときに急速且つ自動的に負荷を
制限するようにした加熱炉の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、加熱炉を制御するには、燃焼制御
系、燃焼空気制御系および排ガス温度制御系の３種のル
ープの制御系により行われている。図３はかかる加熱炉
の制御系のシステム構成例を示すものである。
系、燃焼空気制御系および排ガス温度制御系の３種のル
ープの制御系により行われている。図３はかかる加熱炉
の制御系のシステム構成例を示すものである。
【０００３】図３において、１は複数のバーナ２が縦列
配置された炉体であり、この炉体１の各バーナ２には燃
焼ガス供給系３および燃焼空気供給系４がそれぞれ接続
されている。また、炉体１には各バーナ２で燃焼した排
ガスを煙道を通して外部へ放出するための排ガス系５が
接続されている。
配置された炉体であり、この炉体１の各バーナ２には燃
焼ガス供給系３および燃焼空気供給系４がそれぞれ接続
されている。また、炉体１には各バーナ２で燃焼した排
ガスを煙道を通して外部へ放出するための排ガス系５が
接続されている。
【０００４】この場合、排ガス系５には燃焼排ガスを冷
却するためのレキュペレータ（熱交換器）６が設けら
れ、この熱交換器６にて燃焼排ガス熱が置換された燃焼
空気を燃焼空気供給系４に送り込むようになっている。
また、この熱交換器６の上流側の排ガス系５にはブロア
から冷気を供給する冷気供給系７が接続されている。
却するためのレキュペレータ（熱交換器）６が設けら
れ、この熱交換器６にて燃焼排ガス熱が置換された燃焼
空気を燃焼空気供給系４に送り込むようになっている。
また、この熱交換器６の上流側の排ガス系５にはブロア
から冷気を供給する冷気供給系７が接続されている。
【０００５】一方、８はこのような加熱炉の燃焼制御系
で、この燃焼制御系８は上位コンピュータからの目標燃
焼要求指令により燃焼温度設定値および燃焼空気設定値
が設定される設定器９と、バーナ２の燃焼温度を検出す
る温度センサ１０の検出信号が入力される温度調節計１
１と、燃焼ガス供給系３に流れる燃焼ガス流量を検出す
るガス流量センサ１２の検出信号と温度調節計１１から
の温度制御信号または設定器９に設定された燃焼温度設
定値をもとに燃焼ガス供給系３に設けられた流量制御弁
１３の開度を制御するガス流量調節計１４と、前記設定
器９に設定された空気流量設定値または温度調節計１１
から出力される制御信号と燃焼空気供給系４に流れる空
気流量を検出する空気流量センサ１５の検出信号をもと
に空気供給系４に設けられた流量制御弁１６の開度を制
御する空気流量調節計１７とを備えている。
で、この燃焼制御系８は上位コンピュータからの目標燃
焼要求指令により燃焼温度設定値および燃焼空気設定値
が設定される設定器９と、バーナ２の燃焼温度を検出す
る温度センサ１０の検出信号が入力される温度調節計１
１と、燃焼ガス供給系３に流れる燃焼ガス流量を検出す
るガス流量センサ１２の検出信号と温度調節計１１から
の温度制御信号または設定器９に設定された燃焼温度設
定値をもとに燃焼ガス供給系３に設けられた流量制御弁
１３の開度を制御するガス流量調節計１４と、前記設定
器９に設定された空気流量設定値または温度調節計１１
から出力される制御信号と燃焼空気供給系４に流れる空
気流量を検出する空気流量センサ１５の検出信号をもと
に空気供給系４に設けられた流量制御弁１６の開度を制
御する空気流量調節計１７とを備えている。
【０００６】また、１８は燃焼空気温度制御系で、この
燃焼空気温度制御系１８は、燃焼空気供給系４に流れる
燃焼空気の温度を検出する燃焼空気温度センサ１９の検
出信号をもとに燃焼空気供給系４に設けられた燃焼空気
放散弁２０の開度を制御する燃焼空気温度調節計２１
と、燃焼空気放散弁２０を通して外部に放散される燃焼
空気放散量を検出する燃焼空気放散量センサ２２の検出
信号をもとに燃焼空気放散弁２０の開度を補正制御する
燃焼空気流量調節計２３とを備えている。
燃焼空気温度制御系１８は、燃焼空気供給系４に流れる
燃焼空気の温度を検出する燃焼空気温度センサ１９の検
出信号をもとに燃焼空気供給系４に設けられた燃焼空気
放散弁２０の開度を制御する燃焼空気温度調節計２１
と、燃焼空気放散弁２０を通して外部に放散される燃焼
空気放散量を検出する燃焼空気放散量センサ２２の検出
信号をもとに燃焼空気放散弁２０の開度を補正制御する
燃焼空気流量調節計２３とを備えている。
【０００７】さらに、２４は排ガス温度制御系で、この
排ガス温度制御系２４は熱交換器６の上流側の排ガス系
５を通して流れる排ガスの温度を検出する排ガス温度セ
ンサ２５の検出信号をもとに冷気供給系７に設けられた
希釈空気弁２６の開度を制御する希釈空気流量調節計２
７を備えている。
排ガス温度制御系２４は熱交換器６の上流側の排ガス系
５を通して流れる排ガスの温度を検出する排ガス温度セ
ンサ２５の検出信号をもとに冷気供給系７に設けられた
希釈空気弁２６の開度を制御する希釈空気流量調節計２
７を備えている。
【０００８】このように加熱炉の３種のループの制御系
は、それぞれ独立しており、燃焼負荷の結果により燃焼
空気温度制御および排ガス温度制御の制御量が決まると
いう関係を有している。
は、それぞれ独立しており、燃焼負荷の結果により燃焼
空気温度制御および排ガス温度制御の制御量が決まると
いう関係を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の加熱炉の制御装置では、３種のループの制御系がそれ
ぞれ独立して制御しているため、燃焼が高負荷の場合に
は排ガス温度が上昇し、排ガス温度制御系２４により冷
気供給系７に設けられた希釈空気弁２６を全開に制御し
ても、冷却効果が得られないことがある。このため、排
ガス系４に設けられた排ガスブロアが熱破壊される恐れ
がある。
の加熱炉の制御装置では、３種のループの制御系がそれ
ぞれ独立して制御しているため、燃焼が高負荷の場合に
は排ガス温度が上昇し、排ガス温度制御系２４により冷
気供給系７に設けられた希釈空気弁２６を全開に制御し
ても、冷却効果が得られないことがある。このため、排
ガス系４に設けられた排ガスブロアが熱破壊される恐れ
がある。
【００１０】また、排気ガス温度が高くなると熱交換器
６により、熱置換された燃焼空気の温度も高くなるた
め、この状態が継続されると燃焼空気温度制御系１８に
より放散弁２０を全開にしても、燃焼空気の温度を目標
値以下に制御されるまでに時間がかかる場合がある。
６により、熱置換された燃焼空気の温度も高くなるた
め、この状態が継続されると燃焼空気温度制御系１８に
より放散弁２０を全開にしても、燃焼空気の温度を目標
値以下に制御されるまでに時間がかかる場合がある。
【００１１】そこで、従来ではこのような状況になる前
に、プラント運転者による手動介入を行うことで燃焼負
荷を下げるようにしている。しかし、もしプラント運転
者による手動介入が行われない場合には、熱交換器６お
よび排ガスブロアが長時間高熱にさらされるため、熱破
損を招く恐れがある。
に、プラント運転者による手動介入を行うことで燃焼負
荷を下げるようにしている。しかし、もしプラント運転
者による手動介入が行われない場合には、熱交換器６お
よび排ガスブロアが長時間高熱にさらされるため、熱破
損を招く恐れがある。
【００１２】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、燃焼負荷が高くなった場合にはオペレータに
頼ることなく早急に燃焼負荷が下がるように制御するこ
とにより、加熱炉の設備機器を熱破損することなく安全
に加熱炉の運転を行うことができる加熱炉の制御装置を
提供することを目的とする。
たもので、燃焼負荷が高くなった場合にはオペレータに
頼ることなく早急に燃焼負荷が下がるように制御するこ
とにより、加熱炉の設備機器を熱破損することなく安全
に加熱炉の運転を行うことができる加熱炉の制御装置を
提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、炉体に配置された複数のバーナに燃焼ガス
を供給する燃焼ガス供給系および燃焼空気を供給する燃
焼空気供給系をそれぞれ接続し、前記各バーナで燃焼し
た排ガスを冷気と熱交換する熱交換器を通して外部へ放
出する排ガス系を接続すると共にこの排ガス系の前記熱
交換器の上流側に冷気を供給する冷気供給系を接続し、
且つ前記熱交換器で熱置換された燃焼空気を前記燃焼空
気供給系に送込むと共にこの燃焼空気の一部を外部に放
散可能にした加熱炉において、前記バーナの燃焼温度を
検出し燃焼温度が目標燃焼要求量になるように前記燃焼
ガス供給系より前記各バーナに供給される燃焼ガス流量
および前記燃焼空気供給系より前記各バーナに供給され
る燃焼空気流量を制御する燃焼制御系と、前記燃焼空気
供給系に流れる燃焼空気の温度を検出しその温度検出値
をもとに外部に燃焼空気の一部を外部に放散して燃焼空
気温度を制御する燃焼空気温度制御系と、前記熱交換器
上流側の排ガス系を流れる排ガス温度を検出しその排ガ
ス温度検出値をもとに前記冷気供給系より排ガス系に供
給される冷気を制御する排ガス温度制御系とを備え、前
記排ガス制御系で検出された排ガス温度が第１の設定温
度以上のときその排ガス温度をもとに負荷降下のための
減少量を求めると共に、前記燃焼空気温度制御系で検出
された燃焼空気温度をもとに負荷降下のための減少量を
求めてこれら減少量の加算値により前記燃焼制御系の目
標燃焼要求量を補正する燃焼負荷低減処理手段を設けた
ものである。
成するため、炉体に配置された複数のバーナに燃焼ガス
を供給する燃焼ガス供給系および燃焼空気を供給する燃
焼空気供給系をそれぞれ接続し、前記各バーナで燃焼し
た排ガスを冷気と熱交換する熱交換器を通して外部へ放
出する排ガス系を接続すると共にこの排ガス系の前記熱
交換器の上流側に冷気を供給する冷気供給系を接続し、
且つ前記熱交換器で熱置換された燃焼空気を前記燃焼空
気供給系に送込むと共にこの燃焼空気の一部を外部に放
散可能にした加熱炉において、前記バーナの燃焼温度を
検出し燃焼温度が目標燃焼要求量になるように前記燃焼
ガス供給系より前記各バーナに供給される燃焼ガス流量
および前記燃焼空気供給系より前記各バーナに供給され
る燃焼空気流量を制御する燃焼制御系と、前記燃焼空気
供給系に流れる燃焼空気の温度を検出しその温度検出値
をもとに外部に燃焼空気の一部を外部に放散して燃焼空
気温度を制御する燃焼空気温度制御系と、前記熱交換器
上流側の排ガス系を流れる排ガス温度を検出しその排ガ
ス温度検出値をもとに前記冷気供給系より排ガス系に供
給される冷気を制御する排ガス温度制御系とを備え、前
記排ガス制御系で検出された排ガス温度が第１の設定温
度以上のときその排ガス温度をもとに負荷降下のための
減少量を求めると共に、前記燃焼空気温度制御系で検出
された燃焼空気温度をもとに負荷降下のための減少量を
求めてこれら減少量の加算値により前記燃焼制御系の目
標燃焼要求量を補正する燃焼負荷低減処理手段を設けた
ものである。
【００１４】また、燃焼負荷低減処理手段に対して上記
補正により前記排ガス制御系で検出された排ガス温度が
第１の設定温度より低い第２の設定温度以下となり、前
記燃焼空気温度制御系で検出された燃焼空気温度が第１
及び第２の設定温度より高い第３の設定温度以上のと
き、前記排ガス温度をもとに求められた負荷降下のため
の減少量を固定し、前記燃焼空気温度制御系で検出され
た燃焼空気温度をもとに負荷降下のための減少量を求め
て前記標燃焼要求量を補正する機能を持たせたものであ
る。
補正により前記排ガス制御系で検出された排ガス温度が
第１の設定温度より低い第２の設定温度以下となり、前
記燃焼空気温度制御系で検出された燃焼空気温度が第１
及び第２の設定温度より高い第３の設定温度以上のと
き、前記排ガス温度をもとに求められた負荷降下のため
の減少量を固定し、前記燃焼空気温度制御系で検出され
た燃焼空気温度をもとに負荷降下のための減少量を求め
て前記標燃焼要求量を補正する機能を持たせたものであ
る。
【００１５】
【作用】このような構成の加熱炉の制御装置にあって
は、排ガス制御系で検出された排ガス温度が第１の設定
温度以上のときその排ガス温度をもとに求められた負荷
降下のための減少量と燃焼空気温度制御系で検出された
燃焼空気温度をもとに求められた負荷降下のための減少
量との加算値により燃焼制御系の目標燃焼要求量が補正
されるので、燃焼制御系により燃焼ガス供給系を通して
供給される燃焼ガス流量と燃焼空気供給系を通して供給
される燃焼空気流量が目標流量減少分だけ減少すること
になり燃焼負荷を低下させることができる。
は、排ガス制御系で検出された排ガス温度が第１の設定
温度以上のときその排ガス温度をもとに求められた負荷
降下のための減少量と燃焼空気温度制御系で検出された
燃焼空気温度をもとに求められた負荷降下のための減少
量との加算値により燃焼制御系の目標燃焼要求量が補正
されるので、燃焼制御系により燃焼ガス供給系を通して
供給される燃焼ガス流量と燃焼空気供給系を通して供給
される燃焼空気流量が目標流量減少分だけ減少すること
になり燃焼負荷を低下させることができる。
【００１６】また、排ガス制御系で検出された排ガス温
度が第２の設定温度以下で燃焼空気温度制御系で検出さ
れた燃焼空気温度が第３の設定温度以上のとき排ガス温
度をもとに求められる負荷降下のための減少量が固定さ
れた状態で燃焼空気温度制御系で検出された燃焼空気温
度をもとに求められた負荷降下のための減少量により目
標燃焼要求量が補正されるので、燃焼空気の温度を第３
の設定温度以下に制御することができる。
度が第２の設定温度以下で燃焼空気温度制御系で検出さ
れた燃焼空気温度が第３の設定温度以上のとき排ガス温
度をもとに求められる負荷降下のための減少量が固定さ
れた状態で燃焼空気温度制御系で検出された燃焼空気温
度をもとに求められた負荷降下のための減少量により目
標燃焼要求量が補正されるので、燃焼空気の温度を第３
の設定温度以下に制御することができる。
【００１７】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明による加熱炉の制御装置の構成例を
示す系統図で、図３と同一部分には同一符号を付して示
し、ここでは異なる点について述べる。
する。図１は本発明による加熱炉の制御装置の構成例を
示す系統図で、図３と同一部分には同一符号を付して示
し、ここでは異なる点について述べる。
【００１８】本実施例では、図１に示すように燃焼空気
温度制御系１８の燃焼空気温度調節計２１に入力される
燃焼空気温度センサ１９の検出信号と、排ガス温度制御
系２４の希釈空気流量調節計２７に入力される排ガス温
度センサ２５の検出信号とがそれぞれ与えられ、これら
燃焼空気温度検出信号および排ガス温度検出信号をもと
に燃焼制御系８の設定器９より出力される燃焼温度設定
値および燃焼空気設定値を補正する燃焼負荷低減処理回
路３０を設ける構成としたものである。
温度制御系１８の燃焼空気温度調節計２１に入力される
燃焼空気温度センサ１９の検出信号と、排ガス温度制御
系２４の希釈空気流量調節計２７に入力される排ガス温
度センサ２５の検出信号とがそれぞれ与えられ、これら
燃焼空気温度検出信号および排ガス温度検出信号をもと
に燃焼制御系８の設定器９より出力される燃焼温度設定
値および燃焼空気設定値を補正する燃焼負荷低減処理回
路３０を設ける構成としたものである。
【００１９】この燃焼負荷低減処理回路３０は、図２に
示すように排ガス温度検出信号が入力されると、排ガス
温度から目標流量減少量に変換する排ガス温度／目標流
量減少量変換テーブル３１、燃焼空気温度検出信号が入
力されると燃焼空気温度から目標流量減少量に変換する
燃焼空気温度／目標流量減少量変換テーブル３２、これ
ら両変換テーブル３１および３２より出力される減少量
の何ずれかに排ガス温度と燃焼空気温度の判定条件によ
り切換える切換回路３３、この切換回路３３により排ガ
ス温度／目標流量減少量変換テーブル３１に切換られた
とき、排ガス温度／目標流量減少量変換テーブル３１よ
り出力される目標流量減少量に燃焼空気温度／目標流量
減少量変換テーブル３２より出力される目標流量減少量
を加算する加算器３４、この加算器３４により加算され
た燃焼空気温度／目標流量減少量変換テーブル３２の目
標流量減少量をある変化率で制限を加える燃焼空気側減
少量急変防止回路３５、設定器９に与えられる目標燃焼
要求量を加算器３４より出力される両変換テーブル３１
および３２の減少量の加算値により補正する減算器３６
から構成されている。
示すように排ガス温度検出信号が入力されると、排ガス
温度から目標流量減少量に変換する排ガス温度／目標流
量減少量変換テーブル３１、燃焼空気温度検出信号が入
力されると燃焼空気温度から目標流量減少量に変換する
燃焼空気温度／目標流量減少量変換テーブル３２、これ
ら両変換テーブル３１および３２より出力される減少量
の何ずれかに排ガス温度と燃焼空気温度の判定条件によ
り切換える切換回路３３、この切換回路３３により排ガ
ス温度／目標流量減少量変換テーブル３１に切換られた
とき、排ガス温度／目標流量減少量変換テーブル３１よ
り出力される目標流量減少量に燃焼空気温度／目標流量
減少量変換テーブル３２より出力される目標流量減少量
を加算する加算器３４、この加算器３４により加算され
た燃焼空気温度／目標流量減少量変換テーブル３２の目
標流量減少量をある変化率で制限を加える燃焼空気側減
少量急変防止回路３５、設定器９に与えられる目標燃焼
要求量を加算器３４より出力される両変換テーブル３１
および３２の減少量の加算値により補正する減算器３６
から構成されている。
【００２０】ここで、切換回路３３は排ガス温度がｘ以
下で燃焼空気温度がｚ以上のとき排ガス温度／目標流量
減少量変換テーブル３１の出力をロックするスイッチ３
３−１と、排ガス温度がｘ以下で燃焼空気温度がｚ以上
のとき又は排ガス温度がｙ以上のとき燃焼空気温度／目
標流量減少量変換テーブル３２の出力を燃焼空気側減少
量急変防止回路３５を通して加算器３４に与える接点３
３−２を備えている。
下で燃焼空気温度がｚ以上のとき排ガス温度／目標流量
減少量変換テーブル３１の出力をロックするスイッチ３
３−１と、排ガス温度がｘ以下で燃焼空気温度がｚ以上
のとき又は排ガス温度がｙ以上のとき燃焼空気温度／目
標流量減少量変換テーブル３２の出力を燃焼空気側減少
量急変防止回路３５を通して加算器３４に与える接点３
３−２を備えている。
【００２１】この場合、排ガス温度ｘ，ｙと燃焼空気温
度ｚとの関係は、ｘ＜ｙ＜ｚになっている。次に上記の
ように構成された加熱炉の制御装置の作用について述べ
る。
度ｚとの関係は、ｘ＜ｙ＜ｚになっている。次に上記の
ように構成された加熱炉の制御装置の作用について述べ
る。
【００２２】いま、加熱炉が燃焼制御系８、燃焼空気温
度制御系１８および排ガス温度制御系２４によりそれぞ
れ制御されて運転されているものとする。このような状
態にあるとき、燃焼負荷が高くなると排ガス温度が上昇
し、排ガス温度制御系２４の希釈空気流量調節計２７に
より冷気供給系７に設けられた希釈空気弁２６の開度が
制御され、排ガス系５に冷気供給系７を通して冷気が送
込まれる。この場合、冷却効果が得られないと最終的に
は希釈空気弁２６が全開に制御される。
度制御系１８および排ガス温度制御系２４によりそれぞ
れ制御されて運転されているものとする。このような状
態にあるとき、燃焼負荷が高くなると排ガス温度が上昇
し、排ガス温度制御系２４の希釈空気流量調節計２７に
より冷気供給系７に設けられた希釈空気弁２６の開度が
制御され、排ガス系５に冷気供給系７を通して冷気が送
込まれる。この場合、冷却効果が得られないと最終的に
は希釈空気弁２６が全開に制御される。
【００２３】さらに、排ガス系５を通して流れる燃焼排
ガスは熱交換器６で熱交換される。このとき熱交換器６
を通して流れる燃焼空気の温度が上昇し、燃焼空気温度
制御系１８の燃焼空気温度調節計２１および燃焼空気流
量調節計２３により燃焼空気放散弁２０の開度が制御さ
れ、外部に燃焼空気が放散される。これにより熱交換器
６の冷却効率が高められるが、それでも冷却効果が得ら
れないと最終的には燃焼空気放散弁２６が全開される。
ガスは熱交換器６で熱交換される。このとき熱交換器６
を通して流れる燃焼空気の温度が上昇し、燃焼空気温度
制御系１８の燃焼空気温度調節計２１および燃焼空気流
量調節計２３により燃焼空気放散弁２０の開度が制御さ
れ、外部に燃焼空気が放散される。これにより熱交換器
６の冷却効率が高められるが、それでも冷却効果が得ら
れないと最終的には燃焼空気放散弁２６が全開される。
【００２４】このような動作は希であるが、例え燃焼空
気放散弁２６が全開にならなくても結果的に冷却効果を
得るまでに時間がかかると、排ガスブロアおよび熱交換
器６が熱破損される恐れがある。
気放散弁２６が全開にならなくても結果的に冷却効果を
得るまでに時間がかかると、排ガスブロアおよび熱交換
器６が熱破損される恐れがある。
【００２５】そこで、このような燃焼排ガス温度の制御
過程で排ガス温度がｙ℃以上になると図２に示す燃焼負
荷低減処理回路３０において、接点３３−２がオンする
ことで、排ガス温度／目標流量減少量変換テーブル３１
により求められた排ガス温度を変数とする負荷降下のた
めの減少量に燃焼空気温度／目標流量減少量変換テーブ
ル３２により求められた燃焼空気温度を変数とする負荷
降下のための減少量が加算器３４により加算され、その
合計値ｂ２を減算器３６により設定器８に与えられる設
定信号から減算して流量設定値を補正している。
過程で排ガス温度がｙ℃以上になると図２に示す燃焼負
荷低減処理回路３０において、接点３３−２がオンする
ことで、排ガス温度／目標流量減少量変換テーブル３１
により求められた排ガス温度を変数とする負荷降下のた
めの減少量に燃焼空気温度／目標流量減少量変換テーブ
ル３２により求められた燃焼空気温度を変数とする負荷
降下のための減少量が加算器３４により加算され、その
合計値ｂ２を減算器３６により設定器８に与えられる設
定信号から減算して流量設定値を補正している。
【００２６】従って、燃焼制御系８により燃焼ガス供給
系３を通してバーナ２に流れる燃焼ガス流量と燃焼空気
供給系４を通してバーナ２に流れる空気流量が上記両変
換テーブル３１，３２で求められた目標流量減少量分だ
け減少するので、燃焼負荷が低下することになる。
系３を通してバーナ２に流れる燃焼ガス流量と燃焼空気
供給系４を通してバーナ２に流れる空気流量が上記両変
換テーブル３１，３２で求められた目標流量減少量分だ
け減少するので、燃焼負荷が低下することになる。
【００２７】この場合、燃焼空気温度側の目標流量減少
量を直接排ガス温度側の減少量に加算すると合計減少量
が急変する恐れがあるため、燃焼空気温度／目標流量減
少量変換テーブル３２の目標流量減少量ａ2 を燃焼空気
側減少量急変防止回路３５を通してある変化率で制限を
加えた減少流量ａ1 とすることにより、合計減少量の急
変を防止している。
量を直接排ガス温度側の減少量に加算すると合計減少量
が急変する恐れがあるため、燃焼空気温度／目標流量減
少量変換テーブル３２の目標流量減少量ａ2 を燃焼空気
側減少量急変防止回路３５を通してある変化率で制限を
加えた減少流量ａ1 とすることにより、合計減少量の急
変を防止している。
【００２８】これにより、燃焼ガスが燃焼する上で必要
な空気を確保することができる。、以上の処理により燃
焼負荷の低下により燃焼排ガス温度がｘ℃以下になる
が、このとき燃焼空気温度がｚ℃以上になっている場合
には、さらに燃焼負荷を下げる必要がある。つまり、燃
焼空気の温度をｚ℃以下に下げないと燃焼効率は高い状
態のままなので、排ガス温度が再度上昇して前の状態に
戻ってしまい、最終的には悪循環を繰返す恐れがある。
な空気を確保することができる。、以上の処理により燃
焼負荷の低下により燃焼排ガス温度がｘ℃以下になる
が、このとき燃焼空気温度がｚ℃以上になっている場合
には、さらに燃焼負荷を下げる必要がある。つまり、燃
焼空気の温度をｚ℃以下に下げないと燃焼効率は高い状
態のままなので、排ガス温度が再度上昇して前の状態に
戻ってしまい、最終的には悪循環を繰返す恐れがある。
【００２９】そこで、燃焼空気温度がｚ℃以上のときは
切換回路３３において、排ガス温度／目標流量減少量変
換テーブル３１の出力がスイッチ３３−１によりロック
され一定値として加算器３４に与えられ、燃焼空気温度
／目標流量減少量変換テーブル３２で求められた燃焼空
気温度を変数とする負荷降下のための減少量が加算器３
４に与えられてこれらが加算されるので、その合計値ｂ
２を減算器３６により設定器９に与えられる設定信号か
ら減算して流量設定値を補正することにより燃焼空気の
温度をｚ℃以下に制御することができる。
切換回路３３において、排ガス温度／目標流量減少量変
換テーブル３１の出力がスイッチ３３−１によりロック
され一定値として加算器３４に与えられ、燃焼空気温度
／目標流量減少量変換テーブル３２で求められた燃焼空
気温度を変数とする負荷降下のための減少量が加算器３
４に与えられてこれらが加算されるので、その合計値ｂ
２を減算器３６により設定器９に与えられる設定信号か
ら減算して流量設定値を補正することにより燃焼空気の
温度をｚ℃以下に制御することができる。
【００３０】このように加熱炉の燃焼負荷が高く、炉設
備保護を燃焼空気温度制御と排ガス温度制御だけで早急
に対処しきれない場合には、燃焼負荷降下機能で算出さ
れる減少量を燃焼要給量からの流量設定値に対する補正
量として燃焼制御系を制御することにより、早急で且つ
自動的な燃焼負荷降下を行うことができる。
備保護を燃焼空気温度制御と排ガス温度制御だけで早急
に対処しきれない場合には、燃焼負荷降下機能で算出さ
れる減少量を燃焼要給量からの流量設定値に対する補正
量として燃焼制御系を制御することにより、早急で且つ
自動的な燃焼負荷降下を行うことができる。
【００３１】従って、従来ではオペレータにより燃焼制
御系での燃焼負荷降下を手動で行っていたのに比べて、
早急に且つ自動的に燃焼負荷降下が行われるので、オペ
レータに対する負担を大幅に軽減できると共に、炉の運
転において、安全性を確保することができる。
御系での燃焼負荷降下を手動で行っていたのに比べて、
早急に且つ自動的に燃焼負荷降下が行われるので、オペ
レータに対する負担を大幅に軽減できると共に、炉の運
転において、安全性を確保することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、燃焼
負荷が高くなった場合でもオペレータに頼ることなく早
急に燃焼負荷が下がるように制御されるので、加熱炉の
設備機器を熱破損することなく安全に加熱炉の運転を行
うことができる加熱炉の制御装置を提供できる。
負荷が高くなった場合でもオペレータに頼ることなく早
急に燃焼負荷が下がるように制御されるので、加熱炉の
設備機器を熱破損することなく安全に加熱炉の運転を行
うことができる加熱炉の制御装置を提供できる。
【図１】本発明による加熱炉の制御装置の一実施例を示
す系統構成図。
す系統構成図。
【図２】同実施例における燃焼負荷低減処理回路の内部
構成を示す説明図。
構成を示す説明図。
【図３】従来の加熱炉の制御装置の一例を示す系統構成
図。
図。
１……炉体、２……バーナ、３……燃焼ガス供給系、４
……燃焼空気供給系、５……排ガス系、６……熱交換
器、７……冷気供給系、８……燃焼制御系、９……設定
器、１０……温度センサ、１１……温度調節系、１２…
…ガス流量センサ、１３……流量制御弁、１４……ガス
流量調節系。１５……空気流量センサ、１６……流量制
御弁、１７……空気流量調節系、１８……燃焼空気温度
制御系、１９……燃焼空気温度センサ、２０……燃焼空
気放散弁、２１……燃焼空気温度調節系、２２……燃焼
空気放散量センサ、２３……燃焼空気流量調節系、２４
……排ガス温度制御系、２５……排ガス温度センサ、２
６……希釈空気弁、２７……希釈空気流量調節系、３０
……燃焼負荷低減処理回路、３１……排ガス温度／目標
流量減少量変換テーブル、３２……燃焼空気温度／目標
流量減少量変換テーブル、３３……切換回路、３４……
加算器、３５……燃焼空気側減少量急変防止回路、３６
……減算器。
……燃焼空気供給系、５……排ガス系、６……熱交換
器、７……冷気供給系、８……燃焼制御系、９……設定
器、１０……温度センサ、１１……温度調節系、１２…
…ガス流量センサ、１３……流量制御弁、１４……ガス
流量調節系。１５……空気流量センサ、１６……流量制
御弁、１７……空気流量調節系、１８……燃焼空気温度
制御系、１９……燃焼空気温度センサ、２０……燃焼空
気放散弁、２１……燃焼空気温度調節系、２２……燃焼
空気放散量センサ、２３……燃焼空気流量調節系、２４
……排ガス温度制御系、２５……排ガス温度センサ、２
６……希釈空気弁、２７……希釈空気流量調節系、３０
……燃焼負荷低減処理回路、３１……排ガス温度／目標
流量減少量変換テーブル、３２……燃焼空気温度／目標
流量減少量変換テーブル、３３……切換回路、３４……
加算器、３５……燃焼空気側減少量急変防止回路、３６
……減算器。
Claims (3)
- 【請求項１】 炉体に配置された複数のバーナに燃焼ガ
スを供給する燃焼ガス供給系および燃焼空気を供給する
燃焼空気供給系をそれぞれ接続し、前記各バーナで燃焼
した排ガスを冷気と熱交換する熱交換器を通して外部へ
放出する排ガス系を接続すると共にこの排ガス系の前記
熱交換器の上流側に冷気を供給する冷気供給系を接続
し、且つ前記熱交換器で熱置換された燃焼空気を前記燃
焼空気供給系に送込むと共にこの燃焼空気の一部を外部
に放散可能にした加熱炉において、前記バーナの燃焼温
度を検出し燃焼温度が目標燃焼要求量になるように前記
燃焼ガス供給系より前記各バーナに供給される燃焼ガス
流量および前記燃焼空気供給系より前記各バーナに供給
される燃焼空気流量を制御する燃焼制御系と、前記燃焼
空気供給系に流れる燃焼空気の温度を検出しその温度検
出値をもとに外部に燃焼空気の一部を外部に放散して燃
焼空気温度を制御する燃焼空気温度制御系と、前記熱交
換器上流側の排ガス系を流れる排ガス温度を検出しその
排ガス温度検出値をもとに前記冷気供給系より排ガス系
に供給される冷気を制御する排ガス温度制御系とを備
え、前記排ガス制御系で検出された排ガス温度が第１の
設定温度以上のときその排ガス温度をもとに負荷降下の
ための減少量を求めると共に、前記燃焼空気温度制御系
で検出された燃焼空気温度をもとに負荷降下のための減
少量を求めてこれら減少量の加算値により前記燃焼制御
系の目標燃焼要求量を補正する燃焼負荷低減処理手段を
設けたことを特徴とする加熱炉の制御装置。 - 【請求項２】 前記燃焼空気温度をもとに求められた負
荷降下のための減少量をある変化率で制限を加えて前記
排ガス温度をもとに求められた負荷降下のための減少量
に加算する燃焼空気側減少量急変防止手段を設けたこと
を特徴とする請求項に記載の加熱炉の制御装置。 - 【請求項３】 炉体に配置された複数のバーナに燃焼ガ
スを供給する燃焼ガス供給系および燃焼空気を供給する
燃焼空気供給系をそれぞれ接続し、前記各バーナで燃焼
した排ガスを冷気と熱交換する熱交換器を通して外部へ
放出する排ガス系を接続すると共にこの排ガス系の前記
熱交換器の上流側に冷気を供給する冷気供給系を接続
し、且つ前記熱交換器で熱置換された燃焼空気を前記燃
焼空気供給系に送込むと共にこの燃焼空気の一部を外部
に放散可能にした加熱炉において、前記バーナの燃焼温
度を検出し燃焼温度が目標燃焼要求量になるように前記
燃焼ガス供給系より前記各バーナに供給される燃焼ガス
流量および前記燃焼空気供給系より前記各バーナに供給
される燃焼空気流量を制御する燃焼制御系と、前記燃焼
空気供給系に流れる燃焼空気の温度を検出しその温度検
出値をもとに外部に燃焼空気の一部を外部に放散して燃
焼空気温度を制御する燃焼空気温度制御系と、前記熱交
換器上流側の排ガス系を流れる排ガス温度を検出しその
排ガス温度検出値をもとに前記冷気供給系より排ガス系
に供給される冷気を制御する排ガス温度制御系とを備
え、前記排ガス制御系で検出された排ガス温度が第１の
設定温度以上のときその排ガス温度をもとに負荷降下の
ための減少量を求めると共に、前記燃焼空気温度制御系
で検出された燃焼空気温度をもとに負荷降下のための減
少量を求めてこれら減少量の加算値により前記燃焼制御
系の目標燃焼要求量を補正し、また前記排ガス制御系で
検出された排ガス温度が前記第１の設定温度より低い第
２の設定温度以下で燃焼空気温度制御系で検出された燃
焼空気温度が前記第１及び第２の設定温度より高い第３
の設定温度以上になると前記排ガス温度をもとに求めら
れた負荷降下のための減少量を固定し、前記燃焼空気温
度制御系で検出された燃焼空気温度をもとに負荷降下の
ための減少量を求めて前記目標燃焼要求量を補正する燃
焼負荷低減処理手段を設けたことを特徴とする加熱炉の
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12724493A JPH06337113A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 加熱炉の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12724493A JPH06337113A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 加熱炉の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06337113A true JPH06337113A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=14955271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12724493A Pending JPH06337113A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 加熱炉の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06337113A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102889593A (zh) * | 2012-08-06 | 2013-01-23 | 闻喜县白玉矿业有限公司 | 一种镁还原炉燃烧系统 |
| JP2013088101A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 加熱炉における空気予熱器の冷却方法 |
| CN104100995A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-10-15 | 首钢总公司 | 一种加热炉热负荷分配方法及装置 |
| CN104197732A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-10 | 济南大学 | 一种蓄热式燃气加热炉控制系统 |
| CN104296548A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-01-21 | 苏州新长光热能科技有限公司 | 熔铸保温炉的温度串级控制系统及其控制方法 |
| CN106678865A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-17 | 安徽皖拓自动化有限公司 | 一种阀门耐火试验中的新型燃烧控制系统 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP12724493A patent/JPH06337113A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013088101A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 加熱炉における空気予熱器の冷却方法 |
| CN102889593A (zh) * | 2012-08-06 | 2013-01-23 | 闻喜县白玉矿业有限公司 | 一种镁还原炉燃烧系统 |
| CN104100995A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-10-15 | 首钢总公司 | 一种加热炉热负荷分配方法及装置 |
| CN104197732A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-10 | 济南大学 | 一种蓄热式燃气加热炉控制系统 |
| CN104197732B (zh) * | 2014-09-19 | 2016-04-06 | 济南大学 | 一种蓄热式燃气加热炉控制系统 |
| CN104296548A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-01-21 | 苏州新长光热能科技有限公司 | 熔铸保温炉的温度串级控制系统及其控制方法 |
| CN106678865A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-17 | 安徽皖拓自动化有限公司 | 一种阀门耐火试验中的新型燃烧控制系统 |
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