JPS61243219A - ラジアントチユ−ブバ−ナの燃焼制御方法 - Google Patents
ラジアントチユ−ブバ−ナの燃焼制御方法Info
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- JPS61243219A JPS61243219A JP60083430A JP8343085A JPS61243219A JP S61243219 A JPS61243219 A JP S61243219A JP 60083430 A JP60083430 A JP 60083430A JP 8343085 A JP8343085 A JP 8343085A JP S61243219 A JPS61243219 A JP S61243219A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【産業上の利用分野１
本発明は、ラジアントチューブバーナの燃焼制御方法に
係り、特に、厚鋼板の焼入炉、冷延鋼板の連続焼鈍炉、
珪素鋼の連続熱処理炉等で厚鋼板や冷延鋼板を無酸化熱
処理する際に採用して好適な、熱処理材を雰囲気ガス中
で熱処理する際に用いられる熱処理炉のラジアントチュ
ーブバーナの燃焼制御方法の改良に関する。 【従来の技術】 熱処理材、例えば金属鋼帯を無酸化熱処理する時には、
熱処理条件によって決定される種々の雰囲気ガス（例え
ばＨ２＋Ｎ２）を充満した熱処理炉が用いられる。該熱
処理炉の加熱源としては、炉内を貫通するよう配設され
るラジアントチューブが用いられる。このラジアントチ
ューブ内部には、バーナにより高温の燃焼ガスが流され
、該ラジアントチューブを介して熱処理炉内へ燃焼ガス
の熱が伝熱される。 ラジアントチューブの材質としては、種々の耐熱鋼やセ
ラミックス製のチューブが用いられている。しかし、高
温による酸化や変形などにより、クラック（亀裂）が発
生することが多い。 ところで、従来のラジアントチューブのバーナにおける
燃焼制御方法は、プル方式、ブツシュ方式、ブツシュ・
プル方式等により行われている。 前記プル方式による燃焼制御方法は、吸引ファンやエゼ
クタにより、ラジアントチューブ内の圧力を−５０〜−
２００ｎＨｚＯ程度の負圧とし、ラジアントチューブ入
口に取付けたバーナ部の空気取入口より、燃焼用空気を
吸引させて燃料を燃焼させることで行っている。 又、前記ブツシュ方式による燃焼制御方法は、燃焼用空
気を押込みファンによってラジアントチューブ内に流入
させ、ラジアントチューブ内の圧力Ｐを＋１０〜５０１
１Ｈ２０の正圧力とすることにより行っている。 又、前記ブツシュ・プル方式による燃焼制御方法は、燃
焼用空気を押込みファンでラジアントチューブ内に導入
させ、燃焼ガスを排気ファンやエゼクタ等により排気さ
せてラジアントチューブ内ｆ）圧ｆＪヲ−５０〜−１８
０ｍｉ＋Ｈ２０程Ｗｌ（Ｄ負圧ニなるよう制御すること
で行っている。
係り、特に、厚鋼板の焼入炉、冷延鋼板の連続焼鈍炉、
珪素鋼の連続熱処理炉等で厚鋼板や冷延鋼板を無酸化熱
処理する際に採用して好適な、熱処理材を雰囲気ガス中
で熱処理する際に用いられる熱処理炉のラジアントチュ
ーブバーナの燃焼制御方法の改良に関する。 【従来の技術】 熱処理材、例えば金属鋼帯を無酸化熱処理する時には、
熱処理条件によって決定される種々の雰囲気ガス（例え
ばＨ２＋Ｎ２）を充満した熱処理炉が用いられる。該熱
処理炉の加熱源としては、炉内を貫通するよう配設され
るラジアントチューブが用いられる。このラジアントチ
ューブ内部には、バーナにより高温の燃焼ガスが流され
、該ラジアントチューブを介して熱処理炉内へ燃焼ガス
の熱が伝熱される。 ラジアントチューブの材質としては、種々の耐熱鋼やセ
ラミックス製のチューブが用いられている。しかし、高
温による酸化や変形などにより、クラック（亀裂）が発
生することが多い。 ところで、従来のラジアントチューブのバーナにおける
燃焼制御方法は、プル方式、ブツシュ方式、ブツシュ・
プル方式等により行われている。 前記プル方式による燃焼制御方法は、吸引ファンやエゼ
クタにより、ラジアントチューブ内の圧力を−５０〜−
２００ｎＨｚＯ程度の負圧とし、ラジアントチューブ入
口に取付けたバーナ部の空気取入口より、燃焼用空気を
吸引させて燃料を燃焼させることで行っている。 又、前記ブツシュ方式による燃焼制御方法は、燃焼用空
気を押込みファンによってラジアントチューブ内に流入
させ、ラジアントチューブ内の圧力Ｐを＋１０〜５０１
１Ｈ２０の正圧力とすることにより行っている。 又、前記ブツシュ・プル方式による燃焼制御方法は、燃
焼用空気を押込みファンでラジアントチューブ内に導入
させ、燃焼ガスを排気ファンやエゼクタ等により排気さ
せてラジアントチューブ内ｆ）圧ｆＪヲ−５０〜−１８
０ｍｉ＋Ｈ２０程Ｗｌ（Ｄ負圧ニなるよう制御すること
で行っている。
【発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、前記プル方式の場合、ラジアントチュー
ブ内の負圧力Ｐは燃焼量の２乗に比例することから、ラ
ジアントチューブにクラックの発生した場合は、燃焼量
が大きくなる程負圧力が増加し、該負圧力により熱処理
炉内の多量の雰囲気ガスがラジアントチューブ内に流れ
込み、雰囲気ガスを多量に消費するという問題点を有す
る。 又、前記ブツシュ方式の場合には、ラジアントチューブ
内の圧力Ｐは燃焼量の２乗に比例することから、ラジア
ントチューブにクラックの発生した場合は、燃焼量が大
きくなる程圧力が増加し、該圧力により多量の燃焼ガス
が熱処理炉内へ流れ込み、雰囲気ガスに混入するため雰
囲気ガスを汚し、無酸化熱処理が不可能になって操業不
能になるという問題点を有する。 又、前記ブツシュ・プル方式の場合には、操業変動範囲
を考慮して、ラジアントチューブ内の圧力がいかなる時
でも負圧となるようにされており、ラジアントチューブ
にクラックが発生した場合、熱処理炉内の雰囲気ガス圧
力が＋１０ｎＨｚＯ程度であるため、前記プル方式と同
様に、熱処理炉とラジアントチューブとの圧力差により
ラジアントチューブ内に雰囲気ガスが吸引され、雰囲気
ガスを多量に消費するという問題点を有する。 【発明の目的】 本発明は、前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
で、ラジアントチューブにクラックやピンホール等が発
生した場合でも、熱処理炉内の雰囲気ガス中にラジアン
トチューブ内の燃焼ガスを混入させることなく、且つラ
ジアントチューブ内へ吸引され消費される熱処理炉内の
雰囲気ガスの流量を最小とすることができるラジアント
チューブバーナの燃焼制御方法を提供することを目的と
する。
ブ内の負圧力Ｐは燃焼量の２乗に比例することから、ラ
ジアントチューブにクラックの発生した場合は、燃焼量
が大きくなる程負圧力が増加し、該負圧力により熱処理
炉内の多量の雰囲気ガスがラジアントチューブ内に流れ
込み、雰囲気ガスを多量に消費するという問題点を有す
る。 又、前記ブツシュ方式の場合には、ラジアントチューブ
内の圧力Ｐは燃焼量の２乗に比例することから、ラジア
ントチューブにクラックの発生した場合は、燃焼量が大
きくなる程圧力が増加し、該圧力により多量の燃焼ガス
が熱処理炉内へ流れ込み、雰囲気ガスに混入するため雰
囲気ガスを汚し、無酸化熱処理が不可能になって操業不
能になるという問題点を有する。 又、前記ブツシュ・プル方式の場合には、操業変動範囲
を考慮して、ラジアントチューブ内の圧力がいかなる時
でも負圧となるようにされており、ラジアントチューブ
にクラックが発生した場合、熱処理炉内の雰囲気ガス圧
力が＋１０ｎＨｚＯ程度であるため、前記プル方式と同
様に、熱処理炉とラジアントチューブとの圧力差により
ラジアントチューブ内に雰囲気ガスが吸引され、雰囲気
ガスを多量に消費するという問題点を有する。 【発明の目的】 本発明は、前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
で、ラジアントチューブにクラックやピンホール等が発
生した場合でも、熱処理炉内の雰囲気ガス中にラジアン
トチューブ内の燃焼ガスを混入させることなく、且つラ
ジアントチューブ内へ吸引され消費される熱処理炉内の
雰囲気ガスの流量を最小とすることができるラジアント
チューブバーナの燃焼制御方法を提供することを目的と
する。
本発明は、熱処理材を雰囲気ガス中で熱処理する際に用
いられる熱処理炉のラジアントチューブバーナの燃焼制
御方法において、第１図にその要旨を示す如く、ラジア
ントチューブ内バーナ直後から排ガス圧力測定位置まで
の排ガスダクト部の圧力損失を求め、該圧力損失に基づ
き、ラジアントチューブ内の圧力が炉内圧に対して常に
一定の微少な負圧となるように排ガス圧力を調整するこ
とにより、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記圧力損失を、燃料流量、
燃焼用空気流量、炉内温度、及び排ガスダクト内の排ガ
ス温度に基づき算出することにより、圧力損失を容易且
つ精度よく求められるようにしたものである。 又、本発明の実施態様は、前記一定の微少な負圧を、−
５〜−１０ｎＨ２０とすることにより、炉内雰囲気ガス
中への燃焼ガス混入防止と、ラジアントチューブ内への
雰囲気ガスの流入ｌの減少とを効率よく両立させるよう
にしたものである。
いられる熱処理炉のラジアントチューブバーナの燃焼制
御方法において、第１図にその要旨を示す如く、ラジア
ントチューブ内バーナ直後から排ガス圧力測定位置まで
の排ガスダクト部の圧力損失を求め、該圧力損失に基づ
き、ラジアントチューブ内の圧力が炉内圧に対して常に
一定の微少な負圧となるように排ガス圧力を調整するこ
とにより、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記圧力損失を、燃料流量、
燃焼用空気流量、炉内温度、及び排ガスダクト内の排ガ
ス温度に基づき算出することにより、圧力損失を容易且
つ精度よく求められるようにしたものである。 又、本発明の実施態様は、前記一定の微少な負圧を、−
５〜−１０ｎＨ２０とすることにより、炉内雰囲気ガス
中への燃焼ガス混入防止と、ラジアントチューブ内への
雰囲気ガスの流入ｌの減少とを効率よく両立させるよう
にしたものである。
本発明は、ラジアントチューブバーナの燃焼制御に際し
て、ラジアントチューブ内バーナ直後から排ガス圧力測
定位置までの排ガスダクト部の圧力損失を求め、該圧力
゛損失に基づき、ラジアントチューブ内の圧力が炉内圧
に対して常に一定の微少な負圧となるように排ガス圧力
を調整するようにしている。従って、ラジアントチュー
ブにクラックが発生した場合でも、炉内雰囲気ガス中に
燃焼ガスを混入させることなく、又、ラジアントチュー
ブ内への雰囲気ガスの流入量を最小とできる。 本発明においては、ラジアントチューブ内の圧力が炉内
圧に対して常に一定の微小な負圧となるようにするため
、ラジアントチューブ内の圧力を正確に把握することが
必要である。 なお、ラジアントチューブ内の排ガス圧力は、第２図に
その一例を示す如く、排ガスダクトの下流側に向かうに
従い新城するものである。従って、この圧力降下を算出
することにより、ラジアントチューブ内の排ガス圧力を
推定することができる。 次に、ラジアントチューブの排ガス圧力の演算方法を述
べる。 まず、ラジアントチューブ内のバーナ直後から排ガス圧
力測定部としての集合排ガスダクトまでの圧力降下ΔＰ
ｔを算出する。圧力降下Δｐｔは次式の関係を用いて算
出することができる。なお、以下の式において、各記号
の添字は、添字１の場合はラジアントチューブ内のもの
を示し、添字２の場合はラジアントチューブ出側の排ガ
スダクトのものを示し、添字３の場合は集合排ガスダク
トのものを示す。 ΔＰｔ−φ１・Ｖｗ８２番Ｔ１＋φ２φ■ｗｇ２ＸＴ２
＋φ３・Ｖｗｇ２・Ｔ３・・・・・・（１）ここで、φ
１〜φ３はラジアントチューブ及びラジアントチューブ
のダクトの内径、長さ等の寸法で決定される各部の圧力
損失係数、■１〜Ｔ３は、各部の排ガス濃度（Ｋ＞、Ｇ
ｏは理論湿り排ガス量（Ｎ♂／Ｎｍ”）、Ａｏは燃料の
理論空気量（Ｎ ｗ’ ／ Ｎ箇”）、Ｖｒは燃料流量
（Ｎ嘗１／ｈ）、ｌは空気比、Ｖｗｇは燃料排ガス流量
（Ｎｒ／ｈ ）を示す。 なお前記空気比−は次式の関係により算出することがで
きる。 ｍ −Ｖａ ／ （ＡｏＶｒ ＞・・”−（２）ここで
、Ｖａは燃焼用空気流量（Ｎｍ’／ｈ）である。 又、前記燃料排ガス流量Ｖｗｇは次式の関係を用いて算
出することができる。 Ｖｗｇ＝ （Ｇｏ＋ （１−１）Ａｏ）Ｖｒ”（３）前
記燃焼排ガスダクトは、通常の場合は保温されているた
め、ラジアントチューブ出側の排ガスダクトの温度Ｔ２
と集合排ガスダクトの温度Ｔ３とは近似するから、前記
（１）式は次のように簡略化することができる。 ΔＰ−φ１■ｗｇ２・Ｔ１中（Σφ）Ｖｗｇ’ＸＴ２・
・・・・・・・・・・・（４）ここで、Σφはラジアン
トチューブの出口から排気ガスの圧力検出位置である集
合排ガスダクトまでのそれぞれの圧力損失係数を合計し
たものであり、ダクトの寸法・形状によって決定される
。 又、ラジアントチューブ内の燃焼ガス温度Ｔ１（代表値
）は直接測定することが不可能なため、通常の場合は次
式に示す関係により算出する。 Ｔ １” Ｔ ｇ＋α・・・・・・・・・（５）ここで
、Ｔｇは定常時の熱処理炉温度、αはラジアントチュー
ブの型式によってほぼ決定されるもので、通常の場合は
５０〜１００℃である。 このようにして前記（１）式から求めたラジアントチュ
ーブの圧力損失ΔＰｔとラジアントチューブ内の目標圧
力Ｐｏとに基づいて、次式の関係から排ガス圧力の目標
値Ｐｇを算出する。 Ｐｇ＝Ｐｏ＋ΔＰ ｔ ＝ ・・・＝ （６）なお、ラ
ジアントチューブ内の目標圧力Ｐｏは通常は−５〜−１
０ｎＨｚＯとするが、制御システム全体の精度により余
裕をもって決定することが必要である。 以上のようにして排ガス圧力の計測部としての集合排ガ
スダクトにおける排ガス圧力の目標値Ｐｇを求め、該目
標値Ｐｇと実測圧力値とに基づき、排ガス圧力を調整す
る。排ガス圧力の調整は、圧力調整ダンパの開度調整、
排気ファンの回転数調整、又はこれらを併用したものに
より行うことができる。
て、ラジアントチューブ内バーナ直後から排ガス圧力測
定位置までの排ガスダクト部の圧力損失を求め、該圧力
゛損失に基づき、ラジアントチューブ内の圧力が炉内圧
に対して常に一定の微少な負圧となるように排ガス圧力
を調整するようにしている。従って、ラジアントチュー
ブにクラックが発生した場合でも、炉内雰囲気ガス中に
燃焼ガスを混入させることなく、又、ラジアントチュー
ブ内への雰囲気ガスの流入量を最小とできる。 本発明においては、ラジアントチューブ内の圧力が炉内
圧に対して常に一定の微小な負圧となるようにするため
、ラジアントチューブ内の圧力を正確に把握することが
必要である。 なお、ラジアントチューブ内の排ガス圧力は、第２図に
その一例を示す如く、排ガスダクトの下流側に向かうに
従い新城するものである。従って、この圧力降下を算出
することにより、ラジアントチューブ内の排ガス圧力を
推定することができる。 次に、ラジアントチューブの排ガス圧力の演算方法を述
べる。 まず、ラジアントチューブ内のバーナ直後から排ガス圧
力測定部としての集合排ガスダクトまでの圧力降下ΔＰ
ｔを算出する。圧力降下Δｐｔは次式の関係を用いて算
出することができる。なお、以下の式において、各記号
の添字は、添字１の場合はラジアントチューブ内のもの
を示し、添字２の場合はラジアントチューブ出側の排ガ
スダクトのものを示し、添字３の場合は集合排ガスダク
トのものを示す。 ΔＰｔ−φ１・Ｖｗ８２番Ｔ１＋φ２φ■ｗｇ２ＸＴ２
＋φ３・Ｖｗｇ２・Ｔ３・・・・・・（１）ここで、φ
１〜φ３はラジアントチューブ及びラジアントチューブ
のダクトの内径、長さ等の寸法で決定される各部の圧力
損失係数、■１〜Ｔ３は、各部の排ガス濃度（Ｋ＞、Ｇ
ｏは理論湿り排ガス量（Ｎ♂／Ｎｍ”）、Ａｏは燃料の
理論空気量（Ｎ ｗ’ ／ Ｎ箇”）、Ｖｒは燃料流量
（Ｎ嘗１／ｈ）、ｌは空気比、Ｖｗｇは燃料排ガス流量
（Ｎｒ／ｈ ）を示す。 なお前記空気比−は次式の関係により算出することがで
きる。 ｍ −Ｖａ ／ （ＡｏＶｒ ＞・・”−（２）ここで
、Ｖａは燃焼用空気流量（Ｎｍ’／ｈ）である。 又、前記燃料排ガス流量Ｖｗｇは次式の関係を用いて算
出することができる。 Ｖｗｇ＝ （Ｇｏ＋ （１−１）Ａｏ）Ｖｒ”（３）前
記燃焼排ガスダクトは、通常の場合は保温されているた
め、ラジアントチューブ出側の排ガスダクトの温度Ｔ２
と集合排ガスダクトの温度Ｔ３とは近似するから、前記
（１）式は次のように簡略化することができる。 ΔＰ−φ１■ｗｇ２・Ｔ１中（Σφ）Ｖｗｇ’ＸＴ２・
・・・・・・・・・・・（４）ここで、Σφはラジアン
トチューブの出口から排気ガスの圧力検出位置である集
合排ガスダクトまでのそれぞれの圧力損失係数を合計し
たものであり、ダクトの寸法・形状によって決定される
。 又、ラジアントチューブ内の燃焼ガス温度Ｔ１（代表値
）は直接測定することが不可能なため、通常の場合は次
式に示す関係により算出する。 Ｔ １” Ｔ ｇ＋α・・・・・・・・・（５）ここで
、Ｔｇは定常時の熱処理炉温度、αはラジアントチュー
ブの型式によってほぼ決定されるもので、通常の場合は
５０〜１００℃である。 このようにして前記（１）式から求めたラジアントチュ
ーブの圧力損失ΔＰｔとラジアントチューブ内の目標圧
力Ｐｏとに基づいて、次式の関係から排ガス圧力の目標
値Ｐｇを算出する。 Ｐｇ＝Ｐｏ＋ΔＰ ｔ ＝ ・・・＝ （６）なお、ラ
ジアントチューブ内の目標圧力Ｐｏは通常は−５〜−１
０ｎＨｚＯとするが、制御システム全体の精度により余
裕をもって決定することが必要である。 以上のようにして排ガス圧力の計測部としての集合排ガ
スダクトにおける排ガス圧力の目標値Ｐｇを求め、該目
標値Ｐｇと実測圧力値とに基づき、排ガス圧力を調整す
る。排ガス圧力の調整は、圧力調整ダンパの開度調整、
排気ファンの回転数調整、又はこれらを併用したものに
より行うことができる。
以下図面を参照して、本発明に係るラジアントチューブ
バーナの燃焼制御装置が採用された、ラジアントチュー
ブによる熱処理炉の実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、熱処理炉１０内に複数
本配設されるラジアントチューブ１２と、該ラジアント
チューブ１２内で燃料を燃焼させるバーナ１４と、該バ
ーナ１４への燃料流量を調整づる燃料流量調整弁１６と
、バーナ１４への燃料流量を計測する燃料流量計１７と
、バーナ１４への空気流量を調整する空気流量調整弁１
８と、バーナ１４へ押込みファン２１を介し吸込まれる
燃焼用空気の流量を計測する空気流量計１９と、前記調
整弁１６．１８を制御して、熱処理炉１０内の温度を調
整する燃焼制御装置２０と、集合排ガスダクト１５内の
温度を測定する温度計２２と、同じく集合排ガスダクト
１５内の排ガス圧力を測定する圧力計２４と、これら温
度計２２及び圧力計２４の出力信号に基づき、圧力調整
ダンパ２５により排ガスの圧力を調整する排ガス圧力制
御装置２６と、熱処理炉１０内の温度を温度計２７によ
り計測して熱処理炉１０内を指示された温度に調整する
よう、前記燃焼制御袋＠２０と排ガス圧力制御装置２６
とに指示を与える炉温指示調整装置２８と前記圧力調整
ダンパ２５の後方に接続され、排気ガスを煙突３２等へ
排出する排気ファン３０と、で構成する。 次に、本実施例の作用を説明する。 まず、前記燃料流量計１７からの燃料流量Ｖｆと、空気
流量計１９からの燃焼用空気流量Ｖαと、燃料によって
決定される理論空気ＩＡｏ及び理論湿り排ガス量Ｇｏと
に基づいて前出（３）式の関係から燃料排ガス流量Ｖｗ
ｇｅ算出する。 次に、熱処理炉１０内の温度計２７による炉内温度Ｔｇ
及びラジアントチューブの型式によってほぼ決定される
定数αに基づいて、ラジアントチューブ内の排ガス温度
の代表値Ｔ１を前出（５）式の関係から算出すると共に
、集合排ガスダクト１５に配設された温度計２２からの
排ガス温度Ｔ２と、ラジアントチューブ１２及び排ガス
ダクト１３．１５の圧力損失係数φ１、Σφに基づいて
前出（４）式よりラジアントチューブ１２及びそれぞれ
の排ガスダクト１３．１５合計の圧力損失ΔＰｔを算出
する。 次に、ラジアントチューブ１２内の目標圧力ＰＯを設定
して、この目標圧力Ｐｏと前記圧力損失ΔＰｔとに基づ
いて前出（６）式の関係から、集合排ガスダクト１５の
排ガス圧力検出地点における目標排ガス圧力Ｐｇを算出
する。 次に、巨標排ガス圧力Ｐｇと、排ガス圧力計２４からの
実際の排ガス圧力Ｐとに基づき、実際の排ガス圧力Ｐが
目標排ガス圧力Ｐｇとなるよう圧力調整ダンパ２５の開
度を調整する。 従って、排ガス圧力の測定が可能な集合排ガスダクトの
排ガス圧力計２４位置における目標排ガス圧力Ｐｇを算
出して、該目標排ガス圧力Ｐｇと実際の排ガス圧力Ｐと
の比較により排ガス圧力を調整することによって、排ガ
ス圧力を直接的に測定することが困難なラジアントチュ
ーブ１２における圧力調整を精度よく行うことができる
ようになる。 この結果、熱処理炉１０の操業条件が変動しても、ラジ
アントチューブ１２内の圧力を常に熱処理炉１０内雰囲
気ガス圧力に対し微小な負圧力ＰＯに制御できる。従っ
て、ラジアントチューブ１２にクラックが発生した場合
にも、熱処理炉１０内の雰囲気ガス中にラジアントチュ
ーブ１２内の燃焼ガスが流出して雰囲気ガスを汚し、こ
れにより操業停止となることもなく、又、熱処理炉１０
内からの雰囲気ガスのラジアントチューブ１２内への流
入量も最小とすることができる。 なお、前記実施例において、排ガス圧力の調整を圧力調
整用ダンパ１３の開度を調整することにより行っている
が、本発明はこれに限定されることなく、例えば、排気
ファン３０の回転数詞迎や、圧力調整ダンパ２５の開度
調整及び排気ファン３０の回転数調整との併用により行
うようにしてもよい。
バーナの燃焼制御装置が採用された、ラジアントチュー
ブによる熱処理炉の実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、熱処理炉１０内に複数
本配設されるラジアントチューブ１２と、該ラジアント
チューブ１２内で燃料を燃焼させるバーナ１４と、該バ
ーナ１４への燃料流量を調整づる燃料流量調整弁１６と
、バーナ１４への燃料流量を計測する燃料流量計１７と
、バーナ１４への空気流量を調整する空気流量調整弁１
８と、バーナ１４へ押込みファン２１を介し吸込まれる
燃焼用空気の流量を計測する空気流量計１９と、前記調
整弁１６．１８を制御して、熱処理炉１０内の温度を調
整する燃焼制御装置２０と、集合排ガスダクト１５内の
温度を測定する温度計２２と、同じく集合排ガスダクト
１５内の排ガス圧力を測定する圧力計２４と、これら温
度計２２及び圧力計２４の出力信号に基づき、圧力調整
ダンパ２５により排ガスの圧力を調整する排ガス圧力制
御装置２６と、熱処理炉１０内の温度を温度計２７によ
り計測して熱処理炉１０内を指示された温度に調整する
よう、前記燃焼制御袋＠２０と排ガス圧力制御装置２６
とに指示を与える炉温指示調整装置２８と前記圧力調整
ダンパ２５の後方に接続され、排気ガスを煙突３２等へ
排出する排気ファン３０と、で構成する。 次に、本実施例の作用を説明する。 まず、前記燃料流量計１７からの燃料流量Ｖｆと、空気
流量計１９からの燃焼用空気流量Ｖαと、燃料によって
決定される理論空気ＩＡｏ及び理論湿り排ガス量Ｇｏと
に基づいて前出（３）式の関係から燃料排ガス流量Ｖｗ
ｇｅ算出する。 次に、熱処理炉１０内の温度計２７による炉内温度Ｔｇ
及びラジアントチューブの型式によってほぼ決定される
定数αに基づいて、ラジアントチューブ内の排ガス温度
の代表値Ｔ１を前出（５）式の関係から算出すると共に
、集合排ガスダクト１５に配設された温度計２２からの
排ガス温度Ｔ２と、ラジアントチューブ１２及び排ガス
ダクト１３．１５の圧力損失係数φ１、Σφに基づいて
前出（４）式よりラジアントチューブ１２及びそれぞれ
の排ガスダクト１３．１５合計の圧力損失ΔＰｔを算出
する。 次に、ラジアントチューブ１２内の目標圧力ＰＯを設定
して、この目標圧力Ｐｏと前記圧力損失ΔＰｔとに基づ
いて前出（６）式の関係から、集合排ガスダクト１５の
排ガス圧力検出地点における目標排ガス圧力Ｐｇを算出
する。 次に、巨標排ガス圧力Ｐｇと、排ガス圧力計２４からの
実際の排ガス圧力Ｐとに基づき、実際の排ガス圧力Ｐが
目標排ガス圧力Ｐｇとなるよう圧力調整ダンパ２５の開
度を調整する。 従って、排ガス圧力の測定が可能な集合排ガスダクトの
排ガス圧力計２４位置における目標排ガス圧力Ｐｇを算
出して、該目標排ガス圧力Ｐｇと実際の排ガス圧力Ｐと
の比較により排ガス圧力を調整することによって、排ガ
ス圧力を直接的に測定することが困難なラジアントチュ
ーブ１２における圧力調整を精度よく行うことができる
ようになる。 この結果、熱処理炉１０の操業条件が変動しても、ラジ
アントチューブ１２内の圧力を常に熱処理炉１０内雰囲
気ガス圧力に対し微小な負圧力ＰＯに制御できる。従っ
て、ラジアントチューブ１２にクラックが発生した場合
にも、熱処理炉１０内の雰囲気ガス中にラジアントチュ
ーブ１２内の燃焼ガスが流出して雰囲気ガスを汚し、こ
れにより操業停止となることもなく、又、熱処理炉１０
内からの雰囲気ガスのラジアントチューブ１２内への流
入量も最小とすることができる。 なお、前記実施例において、排ガス圧力の調整を圧力調
整用ダンパ１３の開度を調整することにより行っている
が、本発明はこれに限定されることなく、例えば、排気
ファン３０の回転数詞迎や、圧力調整ダンパ２５の開度
調整及び排気ファン３０の回転数調整との併用により行
うようにしてもよい。
以上説明した通り、本発明によれば、雰囲気ガスを用い
る熱処理炉において、ラジアントチューブにクラックが
入った場合においても、ラジアントチューブ内の圧力を
熱処理炉内の圧力に対して常に微小な負圧力に制御する
ため、熱処理炉内に燃焼ガスや燃焼用空気が流出して操
業不能となることもなく、又、雰囲気ガスの使用量も最
低量に抑えることができる等の優れた効果を有する。
る熱処理炉において、ラジアントチューブにクラックが
入った場合においても、ラジアントチューブ内の圧力を
熱処理炉内の圧力に対して常に微小な負圧力に制御する
ため、熱処理炉内に燃焼ガスや燃焼用空気が流出して操
業不能となることもなく、又、雰囲気ガスの使用量も最
低量に抑えることができる等の優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係るラジアントチューブバーナの燃
焼制御装置の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明の詳
細な説明するための、ラジアントチューブ及び排ガスダ
クトにおける圧力降下を示す線図、第３図は、本発明が
採用された熱処理炉の実施例の全体構成を示す、一部ブ
ロック線図を含む正面図である。 １０・・・熱処理炉、 １２・・・ラジアントチューブ、 １４・・・バーナ、 ２０・・・燃焼制御装置、 ２１・・・押込ファン、 ２５・・・圧力調整ダンパ、 ２６・・・排ガス圧力制御装置、 ２８・・・炉温指示調整装置、 ３０・・・排気ファン。
焼制御装置の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明の詳
細な説明するための、ラジアントチューブ及び排ガスダ
クトにおける圧力降下を示す線図、第３図は、本発明が
採用された熱処理炉の実施例の全体構成を示す、一部ブ
ロック線図を含む正面図である。 １０・・・熱処理炉、 １２・・・ラジアントチューブ、 １４・・・バーナ、 ２０・・・燃焼制御装置、 ２１・・・押込ファン、 ２５・・・圧力調整ダンパ、 ２６・・・排ガス圧力制御装置、 ２８・・・炉温指示調整装置、 ３０・・・排気ファン。
Claims (3)
- （１）熱処理材を雰囲気ガス中で熱処理する際に用いら
れる熱処理炉のラジアントチューブバーナの燃焼制御方
法において、 ラジアントチューブ内バーナ直後から排ガス圧力測定位
置までの排ガスダクト部の圧力損失を求め、該圧力損失
に基づき、ラジアントチューブ内の圧力が炉内圧に対し
て常に一定の微少な負圧となるように排ガス圧力を調整
することを特徴とするラジアントチューブバーナの燃焼
制御方法。 - （２）前記圧力損失を、燃料流量、燃焼用空気流量、炉
内温度及び排ガスダクト内の排ガス温度に基づき算出す
るようにした特許請求の範囲第１項記載のラジアントチ
ューブバーナの燃焼制御方法。 - （３）前記一定の微少な負圧を、−５〜−１０ｍｍＨ＿
２Ｏとした特許請求の範囲第１項又は第２項記載のラジ
アントチューブバーナの燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083430A JPS61243219A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | ラジアントチユ−ブバ−ナの燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083430A JPS61243219A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | ラジアントチユ−ブバ−ナの燃焼制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243219A true JPS61243219A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13802221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60083430A Pending JPS61243219A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | ラジアントチユ−ブバ−ナの燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243219A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994015149A1 (en) * | 1992-12-25 | 1994-07-07 | Kawasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha | Heater including a plurality of heat accumulation type burner units and operation method therefor |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60083430A patent/JPS61243219A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994015149A1 (en) * | 1992-12-25 | 1994-07-07 | Kawasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha | Heater including a plurality of heat accumulation type burner units and operation method therefor |
| US5520534A (en) * | 1992-12-25 | 1996-05-28 | Kawasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha | Heating apparatus including plurality of regenerative burner units and operating method |
| JP3673860B2 (ja) * | 1992-12-25 | 2005-07-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 複数の蓄熱式バーナユニツトを含む加熱装置及びその運転方法 |
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