JPH07280256A - 燃焼炉の炉内圧制御方法 - Google Patents
燃焼炉の炉内圧制御方法Info
- Publication number
- JPH07280256A JPH07280256A JP7217494A JP7217494A JPH07280256A JP H07280256 A JPH07280256 A JP H07280256A JP 7217494 A JP7217494 A JP 7217494A JP 7217494 A JP7217494 A JP 7217494A JP H07280256 A JPH07280256 A JP H07280256A
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- Japan
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- furnace
- fuel
- flow rate
- combustion
- exhaust gas
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- Pending
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボイラー等の燃焼炉において、燃料および空
気の供給量が変化し、燃焼排ガス量の変動割合が大きい
場合でも、炉内圧を応答性良く制御する。 【構成】 燃焼炉に供給される燃料の流量制御弁の開度
および空気の流量制御弁の開度から燃焼排ガス量を演算
し、該燃焼排ガス量に基づいて、フィードフォワード補
償により炉内圧を制御する。また、燃焼炉に供給される
燃料および空気の流量制御弁をＰＩＤ制御により制御す
ることが好ましい。
気の供給量が変化し、燃焼排ガス量の変動割合が大きい
場合でも、炉内圧を応答性良く制御する。 【構成】 燃焼炉に供給される燃料の流量制御弁の開度
および空気の流量制御弁の開度から燃焼排ガス量を演算
し、該燃焼排ガス量に基づいて、フィードフォワード補
償により炉内圧を制御する。また、燃焼炉に供給される
燃料および空気の流量制御弁をＰＩＤ制御により制御す
ることが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラー等の燃焼炉に
おいて、炉内圧を制御する方法に関するものである。
おいて、炉内圧を制御する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボイラー等の燃焼炉における炉内
圧の制御は、炉内圧変動の外乱となる空気流量操作信号
を、先ずフィードフォワード信号として排ガス誘引通風
機を直接制御し、さらに、その状態において炉内圧の設
定値と実際値との間に偏差を生じれば、その偏差を零と
すべくＰＩＤ動作を含む炉内圧コントロールによって、
フィードバック制御が働き、炉内圧を設定値に維持する
方法が行われていた。
圧の制御は、炉内圧変動の外乱となる空気流量操作信号
を、先ずフィードフォワード信号として排ガス誘引通風
機を直接制御し、さらに、その状態において炉内圧の設
定値と実際値との間に偏差を生じれば、その偏差を零と
すべくＰＩＤ動作を含む炉内圧コントロールによって、
フィードバック制御が働き、炉内圧を設定値に維持する
方法が行われていた。
【０００３】ところが、上記方法では、燃料の種別が変
わって炉内圧が大きく変化する場合には制御できなくな
るおそれがある。、例えば低カロリーガスであるＢＦＧ
（高炉副生ガス）を混入して燃焼させる微粉炭焚きボイ
ラーにおいて、石炭の増減時に比較して、ＢＦＧの増減
時には燃焼排ガスの増減量が大きいため、燃焼炉への投
入熱量の変化速度を落として、炉内圧を制御せざるを得
なかった。従来、ボイラーの炉内圧制御装置として、特
開昭６３−６５２２９号公報には、燃料供給量と空気供
給量の実測値から燃焼排ガス量を予測演算して、フィー
ドフォワード補償により炉内圧を制御する技術が開示さ
れている。
わって炉内圧が大きく変化する場合には制御できなくな
るおそれがある。、例えば低カロリーガスであるＢＦＧ
（高炉副生ガス）を混入して燃焼させる微粉炭焚きボイ
ラーにおいて、石炭の増減時に比較して、ＢＦＧの増減
時には燃焼排ガスの増減量が大きいため、燃焼炉への投
入熱量の変化速度を落として、炉内圧を制御せざるを得
なかった。従来、ボイラーの炉内圧制御装置として、特
開昭６３−６５２２９号公報には、燃料供給量と空気供
給量の実測値から燃焼排ガス量を予測演算して、フィー
ドフォワード補償により炉内圧を制御する技術が開示さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６３−６５
２２９号公報に開示されている装置は、燃料および空気
の供給量を流量計の信号から実測しているので、これら
供給量の流量制御を行って供給量を変化させる場合に
は、応答の遅れにより制御が困難になるおそれが生じ
る。通常、流量制御を行う場合は、流量計の後に流量制
御弁が設けられ、流量計の測定値と設定流量値を比較し
て流量制御弁を調整するので、上記公報の技術では、制
御の応答性が悪化する可能性がある。本発明は、ボイラ
ー等の燃焼炉において、燃料および空気の供給量が変化
し、燃焼排ガス量の変動割合が大きい場合でも、炉内圧
を応答性良く制御する方法を提供することを目的とす
る。
２２９号公報に開示されている装置は、燃料および空気
の供給量を流量計の信号から実測しているので、これら
供給量の流量制御を行って供給量を変化させる場合に
は、応答の遅れにより制御が困難になるおそれが生じ
る。通常、流量制御を行う場合は、流量計の後に流量制
御弁が設けられ、流量計の測定値と設定流量値を比較し
て流量制御弁を調整するので、上記公報の技術では、制
御の応答性が悪化する可能性がある。本発明は、ボイラ
ー等の燃焼炉において、燃料および空気の供給量が変化
し、燃焼排ガス量の変動割合が大きい場合でも、炉内圧
を応答性良く制御する方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、燃焼炉に供給される燃料の流量制御弁の開
度および空気の流量制御弁の開度から燃焼排ガス量を演
算し、該燃焼排ガス量に基づいて、フィードフォワード
補償により炉内圧を制御することを特徴とする燃焼炉の
炉内圧制御方法である。そして本発明法は、燃焼炉に供
給される燃料および空気の流量制御弁をＰＩＤ制御によ
り制御することが好ましい。
の本発明は、燃焼炉に供給される燃料の流量制御弁の開
度および空気の流量制御弁の開度から燃焼排ガス量を演
算し、該燃焼排ガス量に基づいて、フィードフォワード
補償により炉内圧を制御することを特徴とする燃焼炉の
炉内圧制御方法である。そして本発明法は、燃焼炉に供
給される燃料および空気の流量制御弁をＰＩＤ制御によ
り制御することが好ましい。
【０００６】
【作用】本発明法を図１の例により説明する。燃料およ
び空気を燃焼炉７に導入して燃焼させ、その燃焼排ガス
を誘引通風機９を通して排出し、炉内圧を炉内圧力計８
で検出し、炉内圧制御装置１１の指示により誘引通風機
９のダンパ開度およびファン回転数を制御して炉内圧を
制御する。
び空気を燃焼炉７に導入して燃焼させ、その燃焼排ガス
を誘引通風機９を通して排出し、炉内圧を炉内圧力計８
で検出し、炉内圧制御装置１１の指示により誘引通風機
９のダンパ開度およびファン回転数を制御して炉内圧を
制御する。
【０００７】燃焼炉７に供給する燃料は、その流量を燃
料流量計１で検出し、燃料流量制御装置２により、あら
かじめ設定された流量と比較し、燃料流量制御弁３の開
度を適正値に指示するとともに、該指示値を排ガス量演
算装置１０に入力する。複数の燃料を供給するときは、
このような回路を燃料の数だけ設ける。また空気の流量
を空気流量計４で検出し、空気流量制御装置５により、
あらかじめ設定された流量と比較し、空気流量制御弁６
の開度を適正値に指示するとともに、該指示値を排ガス
量演算装置１０に入力する。
料流量計１で検出し、燃料流量制御装置２により、あら
かじめ設定された流量と比較し、燃料流量制御弁３の開
度を適正値に指示するとともに、該指示値を排ガス量演
算装置１０に入力する。複数の燃料を供給するときは、
このような回路を燃料の数だけ設ける。また空気の流量
を空気流量計４で検出し、空気流量制御装置５により、
あらかじめ設定された流量と比較し、空気流量制御弁６
の開度を適正値に指示するとともに、該指示値を排ガス
量演算装置１０に入力する。
【０００８】排ガス量演算装置１０では燃焼排ガス量を
予測演算し、該演算値に基づいてフィードフォワード補
償により炉内圧制御装置１１の操作信号として与える。
炉内圧制御装置１１では、該操作信号と前記炉内圧力計
の信号により、適正な炉内圧となるように誘引通風機９
のダンパ開度およびファン回転数を制御する。
予測演算し、該演算値に基づいてフィードフォワード補
償により炉内圧制御装置１１の操作信号として与える。
炉内圧制御装置１１では、該操作信号と前記炉内圧力計
の信号により、適正な炉内圧となるように誘引通風機９
のダンパ開度およびファン回転数を制御する。
【０００９】また、本発明は、図２に示すように、燃料
流量制御装置２の指示値をＰＩＤ制御装置１２を経て燃
料流量制御弁３を制御するとともに、排ガス量演算装置
１０に入力するのが好ましい。なお１３は電流−圧力変
換器である。また図２において、空気の供給系について
も同様にＰＩＤ制御を行うのが好ましい。このような本
発明法により、燃料の供給量、あるいは燃料の種類や混
合比率が変化し、燃焼排ガス量の変動割合が大きい場合
でも、フィードフォワード制御により、炉内圧を応答性
良く制御することができる。
流量制御装置２の指示値をＰＩＤ制御装置１２を経て燃
料流量制御弁３を制御するとともに、排ガス量演算装置
１０に入力するのが好ましい。なお１３は電流−圧力変
換器である。また図２において、空気の供給系について
も同様にＰＩＤ制御を行うのが好ましい。このような本
発明法により、燃料の供給量、あるいは燃料の種類や混
合比率が変化し、燃焼排ガス量の変動割合が大きい場合
でも、フィードフォワード制御により、炉内圧を応答性
良く制御することができる。
【００１０】
【実施例】図１に示すような構成の燃焼炉７において、
燃料を微粉炭とＢＦＧの混合とし、それぞれの供給量を
変化させ、燃焼排ガス量が１０００Ｎｍ3 ／ｍｉｎ／ｓ
ｅｃの割合で急激に変動する場合について本発明法を実
施した。その結果、炉内圧の変動が整定するまでの時間
は、本発明法により行ったときは２秒以内に抑えられ、
従来法では５６秒以内であった。
燃料を微粉炭とＢＦＧの混合とし、それぞれの供給量を
変化させ、燃焼排ガス量が１０００Ｎｍ3 ／ｍｉｎ／ｓ
ｅｃの割合で急激に変動する場合について本発明法を実
施した。その結果、炉内圧の変動が整定するまでの時間
は、本発明法により行ったときは２秒以内に抑えられ、
従来法では５６秒以内であった。
【００１１】
【発明の効果】本発明法により、燃料の供給量、あるい
は燃料の種類や混合比率が変化し、燃焼排ガス量の変動
割合が大きい場合でも、ボイラー等の燃焼炉における炉
内圧の変動幅を小さく抑えることができる。その結果、
つぎに示すようにエネルギー損失を回避することができ
る。
は燃料の種類や混合比率が変化し、燃焼排ガス量の変動
割合が大きい場合でも、ボイラー等の燃焼炉における炉
内圧の変動幅を小さく抑えることができる。その結果、
つぎに示すようにエネルギー損失を回避することができ
る。
【００１２】まず製鉄所のボイラーは、製鉄所全体のエ
ネルギーバランスを調整する役割を担っており、ＢＦＧ
のガスバランスもその一つである。したがって、ＢＦＧ
余剰発生時にはボイラーに焚き込むこととなるが、ボイ
ラーでのＢＦＧ燃焼量の増加可能速度が高い場合、その
分、消化できるＢＦＧ量が多くなり、燃焼放散を避ける
ことができ、エネルギー損失がなくなる。
ネルギーバランスを調整する役割を担っており、ＢＦＧ
のガスバランスもその一つである。したがって、ＢＦＧ
余剰発生時にはボイラーに焚き込むこととなるが、ボイ
ラーでのＢＦＧ燃焼量の増加可能速度が高い場合、その
分、消化できるＢＦＧ量が多くなり、燃焼放散を避ける
ことができ、エネルギー損失がなくなる。
【００１３】またボイラーに対し、その追従能力以上の
蒸気負荷減を要求された場合、追従しきれない負荷分に
ついては、蒸気の大気放散や、タービンコンデンサーへ
の逃がし等で対応していたが、いずれもエネルギー損失
を招く、しかし本発明法により、炉内圧力の制御性が高
まるので、燃料供給量の減速速度を高めることができ、
その分、エネルギー損失を軽減することが可能である。
蒸気負荷減を要求された場合、追従しきれない負荷分に
ついては、蒸気の大気放散や、タービンコンデンサーへ
の逃がし等で対応していたが、いずれもエネルギー損失
を招く、しかし本発明法により、炉内圧力の制御性が高
まるので、燃料供給量の減速速度を高めることができ、
その分、エネルギー損失を軽減することが可能である。
【図１】本発明法の説明図である。
【図２】本発明法の好ましい態様を示す回路図である。
１：燃料流量計 ２：燃料流量制御装置 ３：燃料流量制御弁 ４：空気流量計 ５：空気流量制御装置 ６：空気流量制御弁 ７：燃焼炉 ８：炉内圧力計 ９：誘引通風機 １０：排ガス量演算装置 １１：炉内圧制御装置 １２：ＰＩＤ制御装置 １３：電流−圧力変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成田 利勝 室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式会社室 蘭製鐵所内
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼炉に供給される燃料の流量制御弁の
開度および空気の流量制御弁の開度から燃焼排ガス量を
演算し、該燃焼排ガス量に基づいて、フィードフォワー
ド補償により炉内圧を制御することを特徴とする燃焼炉
の炉内圧制御方法。 - 【請求項２】 燃焼炉に供給される燃料および空気の流
量制御弁をＰＩＤ制御により制御することを特徴とす
る、請求項１記載の燃焼炉の炉内圧制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217494A JPH07280256A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 燃焼炉の炉内圧制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217494A JPH07280256A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 燃焼炉の炉内圧制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280256A true JPH07280256A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13481606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7217494A Pending JPH07280256A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 燃焼炉の炉内圧制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280256A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6276929B1 (en) * | 1997-09-03 | 2001-08-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for controlling kiln pressure |
| CN105485716A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-13 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉煤气燃烧控制方法 |
| WO2017135154A1 (ja) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 住友重機械工業株式会社 | 燃焼制御システム、及び燃焼制御方法 |
| JP2020176735A (ja) * | 2019-04-15 | 2020-10-29 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ及びボイラシステム並びにボイラの起動方法 |
| CN112050657A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-08 | 应急管理部四川消防研究所 | 一种构件和涂料防火试验炉炉内压力的控制方法 |
| CN114085988A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-02-25 | 辽宁忠旺机械设备制造有限公司 | 一种新型炉压控制方法 |
| CN115823563A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-21 | 宝钢湛江钢铁有限公司 | 一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法、系统、设备和介质 |
-
1994
- 1994-04-11 JP JP7217494A patent/JPH07280256A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6276929B1 (en) * | 1997-09-03 | 2001-08-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for controlling kiln pressure |
| CN105485716A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-13 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉煤气燃烧控制方法 |
| CN105485716B (zh) * | 2015-12-25 | 2017-10-13 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉煤气燃烧控制方法 |
| WO2017135154A1 (ja) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 住友重機械工業株式会社 | 燃焼制御システム、及び燃焼制御方法 |
| JP2017138011A (ja) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 住友重機械工業株式会社 | 燃焼制御システム、及び燃焼制御方法 |
| JP2020176735A (ja) * | 2019-04-15 | 2020-10-29 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ及びボイラシステム並びにボイラの起動方法 |
| CN112050657A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-08 | 应急管理部四川消防研究所 | 一种构件和涂料防火试验炉炉内压力的控制方法 |
| CN114085988A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-02-25 | 辽宁忠旺机械设备制造有限公司 | 一种新型炉压控制方法 |
| CN115823563A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-21 | 宝钢湛江钢铁有限公司 | 一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法、系统、设备和介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000613 |