JPS6071685A - コ−クス炉における燃料ガスの燃焼制御方法 - Google Patents

コ−クス炉における燃料ガスの燃焼制御方法

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JPS6071685A
JPS6071685A JP17992283A JP17992283A JPS6071685A JP S6071685 A JPS6071685 A JP S6071685A JP 17992283 A JP17992283 A JP 17992283A JP 17992283 A JP17992283 A JP 17992283A JP S6071685 A JPS6071685 A JP S6071685A
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JP
Japan
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coke oven
flow rate
flow
heat
heat quantity
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Pending
Application number
JP17992283A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomotaka Marui
智敬 丸井
Hiroshi Saito
浩 斉藤
Hitoshi Tanaka
均 田中
Toshiaki Kobayashi
俊明 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Kawatetsu Kagaku KK
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Kawatetsu Kagaku KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産1方法に関するものである。
一般に、コークス炉は、第1図に示すように、炭化室1
および加熱のためのフリュー(燃焼室)2を交互に多数
配列してh11成され、各炭化室1ごとにその石炭装入
口3を経て逐次原料石炭を装入し、各フリュー2におい
て炉(料ガス戦・4を経て供給される燃料ガスを燃焼さ
せて各炭化室lを両側のフリュー2によりガ■熱するこ
とによって石炭を乾留してコークスを生産している。各
炭化室1において、乾留中に発生する副生カスは上昇管
5を通り、ドライメイン6で集められ、副生産物の処理
プラントに送られる。
コークス炉に用いられる鐸料カスとしては、ル・4鉄所
内で発生する高炉カス(BFG)およびコークス炉ガス
(COG)があり、迎. ’r:’+はこれらの混合ガ
スが用いられる。これらBFGおよびCOGは、第2図
に示すように、それぞれBFG本管7およびCOG本管
8からひかれて混合カス管9で混合され、この混合ガス
管9から各フリュー2に対応して分岐された燃料カス1
12′v4を紅で各フリュー2に供給されて燃焼される
。鮒!8焼後の排カスは、各フリュー2から蓄熱室を通
り蓄熱室下部の小煙道10に引落されて煙道11で集合
され、この煙道11から煙突12に導かれて大気に排出
される。
このようなコークス炉操業において、安定したコークス
生産を確保するためをこけ、フリュ一温度を所要の値に
はソ一定Oこ保つ必要があり、このためにはコークス炉
フリューへの投入熱m E I’ Kca/苅〕を所俗
の値にはマ一定に保つ必要がある。こ\で、投入熱量E
は混合カス発熱量をQ y、 CKcalAma ) 
m合ガス流石をVM CNm’3/h ) トtルト、
E = Q M −V y、(Kcaj/h ) ・−
(1,1で表わされる〇 そこで、従来は第3図に示すように、BFG本管7から
ひいたBFGの流glおよびOOG本管8からひいたO
OGの流量″をそれぞれ流量センサ13および14で検
出し、これらの流量°比がカス流量比手動設定器15で
設定した所望の流JIH比lとなるように、流量比率X
 fiij器16器上6流量調節弁17を介してOOG
流量を制菌すると共に、混合ガス管9において流量セン
サ18により混合カス流上lを検出し、この混合ガス流
量が混合カス流伝手動設定器19で設定した所望の温飯
VMとなるように、MP鼠訓節器20により流量調節弁
21を介して混合ガス流量を制御している。
しかし、BFGの発熱h■および00Gの発熱)17は
、第4図にそれぞれQBおよびQcで示すように一定で
はなく、QBがおよそ600〜750(KcalAma
 )、Qcがおよそ4000〜4500CKCaj/I
Jm3 )の範囲でそれぞれ匿1’JJするため、RF
CとCOGとの流J1工比を設定値rに一定に制量する
と混合カス発熱量Q Mが変動し、これに対し混合カス
b1.拓は設定値VMに一定に制葡(されるため、上記
(11式で表わされる投入熱jjIEはQMの変動と共
に変動することになる。そこて、か\る従来の燃焼制御
方法においては、QMの笈動分をみこし、投入M 11
Eが心変よりも多くなるように流$Iン比lおよび混合
ガス流量VMを、設定して最低炉温を確保するようにし
ている。このため、消費エネルギーに無ルノ、が多く、
またhi低炉温は確保されても炉温の変動により、コー
クス品質が影響されると共に乾留時間がばらつくため、
操業も不安定であった。
このような不具合を解決するものとして、従来第5図に
示すような燃か、制御装置も提案されている。この燃加
、制自1装置は、BFGおよびCOGの流量比rを設定
する代わりに、混合ガス発熱脅手動設定渣22により所
望の混合カス発熱量Q、Mを設定すると共に、BFGお
よびCOGの発熱がQBおよびQGをそれぞれカロリー
計23および24で検出し、これら設定した発熱量QM
および検出した発熱kIIQ B 、Q Gに基いて演
算器25により流量比rを演算し、これにより流量比率
ル、Ii淀j器16および流:暑、 iA 3r+弁1
7を介してCOG流1r’kをhilJω(1すること
によって、混合カス発熱量が常Qこ設定値Q hxとな
るようにしたもので、その他のlII1或は第3図のも
のと同様である。
すなわち、この燃%f、制御装+6、においては、BF
Gの流1i1V43 、 G OGの流jiiをVCと
すると、V B 十V C= V M(Nm8/h )
 −(21QBVB+Q(HVに=QMVM(Kcaj
/Nm8) −(31カ成立シ、fAi h’i比7 
(−VC/VB )はこれら(21および(3)式から
、 で表わされるから% h f;>−器25において混合
ガス発熱用手動設定器22で設定した?和合ガス発熱量
Q M J5よびカフり一計22.23で検出した発熱
1’j5QBrQGに基いて、」−記(4+式により流
量比lを逐次泗νし、この演算した雛f0比rとなるよ
うに流量比率:Jir節福16および流47i、−14
負I弁17を介してGOG流iiiをflipζ中する
ことにより、混合カス発熱11:を1;りに設定値QM
に1lill +卸するものである。
また、混合カス流量は、第8図の垢合と同様に、常に混
合カス流↓I(手肋設軍h11)による設定イ((IV
 1.iとなるように、1/iff ′Lij :、(
f71’l器20およびUl’lr b、j’、 ii
’+1節づ1−21を介してfulj tl+する。
このように、第5図Gこ示ず燃畑、jli−iJ陣装置
によれば、混合カス発熱j1[およびその流量をぞれぞ
れjitに設定値QMおよびVMにili!I lII
するものであるから、それらの積で表わされる投入(転
)”yftEは常に一定【こなる。しかしながら、この
燃か、を朋J簡j装置t「1においては、以下に説明す
るような不具合がある。
すなわち、コークス炉操業においては、コークス化Mf
eの変更および装入石炭の水分変動等によ・るコークス
炉熱負荷変動に対応して投入熱量Eを変更する必要があ
る。この場合、第5図においては混合カス発熱量QMお
よび混合ガス流ルVMのいずれか一方または双方の設定
変更を行なえば良いが、混合ガス発熱i QMは上述し
たBFG発熱量QBおよびCOG光熱iM Q Qの変
動に応じて、その設定可能馳囲、すなわちQMの設定自
由度が時間と共に変わるため設定定数としては扱いにく
く、このため混合カス流l1iV Mを設定変更して対
応している。しかし、混合カスitt+ tieはコー
クス仙によって最適流h1かほに決っており、その限界
範囲を梠えるとフリュー内の温1廷分布がアンバランス
となり、火落時間やコークス品質に悪影匂を及ぼす等操
業上好ましくない結果をもたらすため、混合ガス流量V
Mのみの設定変更では投入熱量Eの変更範囲が極めて狭
< 、I’9i望の投入熱1+tが得られない場合があ
る。
本発明の目的は、上述した点に鈍み、投入熱量を広範囲
で設定変更できると共に、常には寸設定した投入熱ta
yi−安定して得られるコークス炉における燃料カスの
燃焼flilJυ11方法を提供しようとするものであ
る。
本発明の燃頬1制両方法は、コークス炉への所専の投入
熱量を設定すると共に、コークス炉に供給されるBFG
およびGOGのそれぞれの燃料カスの発熱811を検出
し、これら設定投入熱h:およびそれぞれの燃料カスの
発熱↑1;に基いて、設定投入熱量とは〈等しい投入熱
量が安定して得られるように前記BFGおよび/または
OOGのコークス炉への供給流b(を制ml+すること
をネj徴とするものである。
すなわち、本発明では、肺θ1]パラメータとして上述
したRFCおよびOOGの流量比rや混1合ガス発熱量
QMの代わりに投入熱Ili: Eを用い、この設定し
た投入熱がEとほぼ等しい投入熱#ンが常に安定して得
られるようにBFGおよび/またはCOGの流か°を制
御する。
こ\で、制御すべきBFGおよびOOGの温情vBおよ
びVCは、上記(月、(2)および(3)式を用いてQ
Mを消去することにより、 MQO−E からめることができると共に、(5)または(6)式が
らめたvBまたはvcを(21式に代入してVQまたは
vBを、 VQ=Vl−VB ・・・(7) V B ” V M −V C・・・(8)からめるこ
とができる。
このようにしてめたvBおよび/またはvcをflil
J 陣目標として、BFGおよび/またはSoGのfA
ε幇を制御ill+すれは、混合カス流昂vMをコーク
ス炉におけるtし適値に維持したま\でも、役人熱iノ
(を常にはソ設51値Eにすることができる。したがっ
て、コークス炉炉温が安定化すると共に炉内温度分布の
変動も抑制され、省エネルギー操業の安定化、コークス
品質の同上等、大きな効果が得られる。また、VBおよ
び/またはVQの制御範囲は比較的広くできるから、投
入熱jig Hの設定範囲を広範囲にできる。なお、混
合ガス流f4(V Mは、本発明肴らの扱う炭化蚕数6
6.100%稼動時におけるコークス生産能力4500
0)ン/月程度のコークス炉で500’ 00 Nm8
/h付近が最適であるが、このv B(を最適許容fi
氾p1(内で変更することもできるから、これにより投
入熱↓i(Eの設定ね曲を更に広くできる。
以下、図面を参照して本発明の燃93tl Flill
 1i(11方法を実姉する燃焼1filJ 副装置の
具体例について説明する。
第6図は本発明方法を実■する燃炒11i11 f++
1装置1ノ1の一例の41;1成を示すものである。本
例では、BFG本管7からひいたBFGおよびOOG本
管8からひいたCOGの発熱ii′Q 13およびQa
をそれぞれカロリー計23および24で検出して流(j
I制御演算器26に供給し、該演tl)柱;72eにお
いてこれら発熱量QB 、QGと設定8i; 27で設
定された投入熱f、3 Fおよび混合ガス流1i−4:
 V Mとに基いて上記(51および(6〕式、または
(5)および(7)式、あるいは(6)式および(8)
式によりBFG流量およびGOG流左の制御目標値vB
およびvcをそれぞれ?IIJ7;l: して、、B 
F G流量およびOOG流量をそれぞれ目標値vBおよ
びVcに独立して制6vする。このため、BFGの流汗
(を流J11センサ13で4欠出し、その流量と流量制
能1演算器26からの目標値vBとを流量調節器28で
比較前算し、その出力に基いて両者が等しくなるように
流量調節弁29を介してBFG流組を制御すると共に、
同様にCOGの流1IjJを流hiセンサ14で検出し
、その流tf1と流量制御演算器26からの目標値V(
3とを流h−(調節器30で比較値t>し、その出力に
基い又両者が等しくη「るように流、B4調節弁17を
介してCOG流ir士を制御iする。
一方、設定器27には稼動率設定器および石炭水分M1
または石炭水分設定器を有する外部装置31から稼動率
および装入石炭水分含有率のデータを供給すると共に、
フリュー2に設置した温度センサ32の出力を供給する
。設定器27はこれら入力データから必要投入熱力↓E
を演TJ、 L 、これを流量ルIJ陣演算器26に供
給する。なお、混合カスi =、 V ylは、設定器
27においてコークス炉における最適値を一齢的に設定
して流量制作1演算器・26に供給する。
本[flJニ、J:hLt、B F G流tit B 
J: ヒOOG m mを、それぞれ流(1)制自l 
fiiH算器26においてBFG発熱’MQB、GOG
発熱?fi: Q c、必要投入熱9rEi6よび最適
1昆合カス流量■λ1に基いて演セした制?++a f
l標値vBおよびVQに独立してili!I fh+す
るものであるから、実際の投入熱に;および光合カスm
i、量をそれぞれ設定値EおよびVMに常に一定に維持
することができると共に、必要投入熱;トEの設定変更
も混合カス流部の最適暮′1容範囲を保ったま\広範□
υJ1にできる。
第7図は本発明方法を実衿する燃焼!filJ tiU
装置iテf−の他の例のhr+成を示すものである。本
例では、COGの流jj’、 ’+IIU mlは第6
図の場合と同様に行なうが、BFCの流ト;−制砥は行
なわず、その代わりに混合カス管9において、混合カス
の流h1を設定器27で設定された最適値VMに′ll
r制御する。このため、混合カス危・9において混合カ
スの流おを流量センサ18で検出し、その流量と設定値
VMとを流星調節器20で比較演算し、その出力に基い
て両者、が等しくなるように流量調節弁21を介して混
合ガス温情を制0IIする。
すなわち、本例ではOOG流Hiを上記(6)式から得
られる制σ!1目標値vcに制御することにより為混合
ガス’i7f 9における混合ガス発熱fft Q M
を設定値EおよびVMに応じた値に一定に維持し、その
状態で混合カス流量を設定値VMに制御する。したがっ
て本例においても第6図の場合と同様、投入熱量および
混合ガス流量をそれぞれ設定値EおよびVMにmに一定
に維持することができると共に、GOGはその発熱用が
BFGに比べ遥かに筒く、したがってその制vA+範囲
を極めて広くとれるから、必要投入熱量Eの設定変更も
広範囲にできる。
第8図は本発明方法を実施する燃焼制御装置の更に他の
例の414成を示すものである。本例では、00Gの流
111制飢は第6図および第7図の場合と同様に行なう
が、BFGの流量制御は行なわず、その代わりにBFG
の流hi′を流量センサ13で検出し、その検出した流
量と流量制御演算器26で演算されるBFC流かの制御
目標値vBとの偏差を、該演算器26において演算し、
その偏差に基いて流量び4負j器20および流量π!J
 m弁21を介して混合力゛ス流量を設定値VMに制御
する。
すなわち、本例ではCOG流量を上記(6)式から得ら
れる制御目標値v(3に制御することにより、混合カス
管9における混合カス元熱fr(Q Mを設定値Eおよ
びVMに席、じた値に一定に維持し、その状態で、混合
カス流おを(宍出する代わりに、流I11制副演9器2
6において流i!lセンサ13からのBFG流散と、上
記(5)式または(8)式によりまるBFG流飢の制餌
1目標値vBとの偏差を演算し、この偏差に基いて流量
ぷ゛→節器20および流量−1゛4節弁21を介して混
合ガス流量を設定値VMに!1JII御する。
したがって本例においても第7図の場合と同様の効果を
得ることができる。
なお、本発明は上述した例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変更または変形が口J能である。
例えば、第6図〜第8図においては、必要投入熱量Eを
設定器27において、フリュ一温度、稼動率、装入石炭
水分含有率から演算して自動的に設・定するようにした
が、手動で設定してもよい。また、混合ガス流量vMも
設定器27において最適値に一6的に設定することなく
、最適許容範囲内で投入熱fil Eの友更に応じて変
更するようにしてもよい。更に、第7図および第8図で
はOOG流」Iでを制ω11目標値VQに制御+1する
ようにしたが、通にBFG流がを制が11目標値vBに
制碩するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はコークス炉の要部の構成を示す斜視図、第2図
は燃料ガスの供給系路および排ノjスの排出系路を示す
線図、 第3図は従来の燃焼部1fjl装訊の構成を示す線図、
第4・図はBFGおよびOOGの発熱1「;°の変動の
態様を示す線図、 第5図は従来の燃焼制脚装Wjの他の構成を示すP:J
1図、 第6図、第7図および第8図はそれぞれ本発明方法を実
施する燃焼器副装置の構成を示す線図である。 2・・・フリュー 4・・・・燃料カス管7・・・BF
G本管 8・・・OOG本管9・・・混合ガス管 ]、
、3,14□、18・・・流h(センサ17.21.2
9・・・流爪訓筒弁 20,28.30・・・iAl+
 ’ii’+泗節器23.24−h o リ−計26−
・・流*4’ 1171j (all 1m r’ i
+27・・・設定器 81・・・外部装に−32・・・
湿度センサ。 特許出願人 川鉄化学株式会社 代理人弁理士 杉 村 暁 秀 同 弁理士 杉 村 興 作 第1図 箒2図 第3図 伶4図 第5図 LS 6図 箒7図 ?;581ネ1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 コークス炉への所望の投入熱mを設定すると共に、
    コークス炉に供給される高炉ガスおよびコークス炉ガス
    のそれぞれの燃料ガスの発熱(itを検出し、これら設
    定投入熱f+tおよびそれぞれの燃料ガスの発熱量に基
    いて、設定投入熱量とはぼ等しい投入熱量が安定して得
    られるようにmJ記高炉ガスおよび/またはコークス炉
    カスのコークス炉への供給流量をjiilJ机すること
    を特徴とするコークス炉における燃料力スの燃焼制陣方
    法。
JP17992283A 1983-09-28 1983-09-28 コ−クス炉における燃料ガスの燃焼制御方法 Pending JPS6071685A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100919749B1 (ko) * 2002-11-14 2009-09-29 주식회사 포스코 코크스 오븐의 혼합가스 압력 제어방법
KR100940738B1 (ko) 2002-12-28 2010-02-04 주식회사 포스코 열풍로 연소 제어장치
KR101193766B1 (ko) 2010-08-30 2012-10-23 현대제철 주식회사 고로가스 열량 안정화 방법
CN104109539A (zh) * 2014-06-17 2014-10-22 宣化钢铁集团有限责任公司 一种定压煤气掺混的焦炉加热控制方法

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