JPS6145128B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6145128B2 JPS6145128B2 JP54038553A JP3855379A JPS6145128B2 JP S6145128 B2 JPS6145128 B2 JP S6145128B2 JP 54038553 A JP54038553 A JP 54038553A JP 3855379 A JP3855379 A JP 3855379A JP S6145128 B2 JPS6145128 B2 JP S6145128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- oxygen concentration
- flow rate
- exhaust gas
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼管の再加熱炉等の燃焼炉における燃
焼制御方法に関し、特に排ガス中の酸素濃度の精
細な制御を行うこととして、高い燃焼効率と安定
した操業を可能とした燃焼制御方法を提案したも
のである。
焼制御方法に関し、特に排ガス中の酸素濃度の精
細な制御を行うこととして、高い燃焼効率と安定
した操業を可能とした燃焼制御方法を提案したも
のである。
重油等の燃焼のために燃焼炉に供給される空気
量が過多になつた場合は炉温低下の為に燃焼効率
が低下することになり、逆にこの空気量が過少に
なつた場合は黒煙発生の慮れがあり、その管理は
極めて重要である。
量が過多になつた場合は炉温低下の為に燃焼効率
が低下することになり、逆にこの空気量が過少に
なつた場合は黒煙発生の慮れがあり、その管理は
極めて重要である。
鋼管製造工程の途中、例えばマンネスマン・マ
ンドレルミル方式においてマンドレルミルとして
レデユーサーとの間にて鋼管を連続的に熱処理す
るためのウオーキングビーム式の再加熱炉が設け
られているが、この再加熱炉における空気供給量
の制御は後に詳述する如く、炉内を適当に区分し
てなる複数のゾーン毎に炉内酸素濃度を測定し、
これを目標値に一致させるべく当該ゾーンの燃焼
制御系における空燃比を変更して、これに応じて
空気供給量を調整することとしていた。ところが
この方法では開口部が多い等のために侵入空気量
が多い炉においては、制御対象とならない多量の
侵入空気量の存在のために実質的に制御が行え
ず、また低負荷時にあつては燃料の減少に応じて
空気供給量も減少するので、空気流量計誤差が大
となり、制御不良に陥りやすいという問題点があ
つた。
ンドレルミル方式においてマンドレルミルとして
レデユーサーとの間にて鋼管を連続的に熱処理す
るためのウオーキングビーム式の再加熱炉が設け
られているが、この再加熱炉における空気供給量
の制御は後に詳述する如く、炉内を適当に区分し
てなる複数のゾーン毎に炉内酸素濃度を測定し、
これを目標値に一致させるべく当該ゾーンの燃焼
制御系における空燃比を変更して、これに応じて
空気供給量を調整することとしていた。ところが
この方法では開口部が多い等のために侵入空気量
が多い炉においては、制御対象とならない多量の
侵入空気量の存在のために実質的に制御が行え
ず、また低負荷時にあつては燃料の減少に応じて
空気供給量も減少するので、空気流量計誤差が大
となり、制御不良に陥りやすいという問題点があ
つた。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、煙道の中途に排ガス流量を規制するダンパ
を設けてなる燃焼炉内の酸素濃度を検知して燃焼
用空気量及び前記ダンパの開度の制御を行う過程
で煙道を通流する排ガス中の酸素濃度を測定し、
これを目標値にすべく煙道中に設けたダンパの開
度を制御することとして、燃焼効率の向上及び操
業の安定化を図つた燃焼制御方法を提供すること
を目的とする。以下本発明を実施例を示す図面に
基いて説明する。
つて、煙道の中途に排ガス流量を規制するダンパ
を設けてなる燃焼炉内の酸素濃度を検知して燃焼
用空気量及び前記ダンパの開度の制御を行う過程
で煙道を通流する排ガス中の酸素濃度を測定し、
これを目標値にすべく煙道中に設けたダンパの開
度を制御することとして、燃焼効率の向上及び操
業の安定化を図つた燃焼制御方法を提供すること
を目的とする。以下本発明を実施例を示す図面に
基いて説明する。
第１図は本発明方法を実施した再加熱炉を模式
的に示している。再加熱炉１は加熱帯１ａ及び均
熱帯１ｂに分れており、加熱帯１ａは３ゾーン
に、また均熱帯１ｂは４ゾーンに分けられ、各ゾ
ーン毎に設定された温度に基き燃焼制御が行われ
る。各ゾーン毎の燃焼制御方法を例えば均熱帯１
ｂの第１ゾーン１b1を例にとつて説明する。ゾー
ン１b1に配された複数のバーナ２には燃料（重
油）及び燃焼用の空気が供給される。３ｆは燃料
供給系に設けられた流量調節弁、３ａは空気供給
系に設けられた流量調節弁であり、４ａは空気流
量を測定する空気流量計である。ゾーン１b1内に
はこのゾーンの温度を測定する温度計４ｆ及びゾ
ーン内の酸素濃度を測定する酸素分析計４ｘが配
されている。流量計４ａ、温度計４ｔ及び酸素分
析計４ｘ夫々によつて測定された空気流量、炉内
温度及び炉内酸素濃度の各実測データＦ（ａ），
Ｆ（ｔ），Ｆ（ｘ）はマイクロコンピユータMCP
に入力される。而してその内部でのデータ処理は
次のようにして行われる。まずＦ（ｔ）を監視し
ながら炉内温度を設定値に一致させるべく炉温制
御を行う。具体的には供給すべき燃料の流量が演
算され、これに基いて流量調節弁３ｆの開度、即
ち燃料の調節を行わせる一方、供給すべき空気流
量の演算データとする。
的に示している。再加熱炉１は加熱帯１ａ及び均
熱帯１ｂに分れており、加熱帯１ａは３ゾーン
に、また均熱帯１ｂは４ゾーンに分けられ、各ゾ
ーン毎に設定された温度に基き燃焼制御が行われ
る。各ゾーン毎の燃焼制御方法を例えば均熱帯１
ｂの第１ゾーン１b1を例にとつて説明する。ゾー
ン１b1に配された複数のバーナ２には燃料（重
油）及び燃焼用の空気が供給される。３ｆは燃料
供給系に設けられた流量調節弁、３ａは空気供給
系に設けられた流量調節弁であり、４ａは空気流
量を測定する空気流量計である。ゾーン１b1内に
はこのゾーンの温度を測定する温度計４ｆ及びゾ
ーン内の酸素濃度を測定する酸素分析計４ｘが配
されている。流量計４ａ、温度計４ｔ及び酸素分
析計４ｘ夫々によつて測定された空気流量、炉内
温度及び炉内酸素濃度の各実測データＦ（ａ），
Ｆ（ｔ），Ｆ（ｘ）はマイクロコンピユータMCP
に入力される。而してその内部でのデータ処理は
次のようにして行われる。まずＦ（ｔ）を監視し
ながら炉内温度を設定値に一致させるべく炉温制
御を行う。具体的には供給すべき燃料の流量が演
算され、これに基いて流量調節弁３ｆの開度、即
ち燃料の調節を行わせる一方、供給すべき空気流
量の演算データとする。
次にＦ（ｘ）は空燃比設定のために使用され
る。即ちＦ（ｘ）が入力されると、これを予め設
定された目標値と比較して空燃比を設定する。
（例えばＦ（ｘ）が目標値より高い場合は空燃比
をレベルダウンする。）そしてこの空燃比と上述
のようにして演算された燃料流量とから供給すべ
き空気流量が演算される。そしてこの空気流量演
算値とＦ（ａ）とを対比しつつ流量調節弁３ａの
開度、即ち空気流量の調節が行われる。
る。即ちＦ（ｘ）が入力されると、これを予め設
定された目標値と比較して空燃比を設定する。
（例えばＦ（ｘ）が目標値より高い場合は空燃比
をレベルダウンする。）そしてこの空燃比と上述
のようにして演算された燃料流量とから供給すべ
き空気流量が演算される。そしてこの空気流量演
算値とＦ（ａ）とを対比しつつ流量調節弁３ａの
開度、即ち空気流量の調節が行われる。
このような制御は基本的には従来より公知のも
のであり、MCPを供用として各ゾーン毎に独立
的に斯かる制御が行われるようにしてある。
のであり、MCPを供用として各ゾーン毎に独立
的に斯かる制御が行われるようにしてある。
さて、この再加熱炉１の加熱帯１ａ側には排ガ
スを煙突５に迄導く煙道６が連なつている。炉内
の排ガスは煙道６の途中に配したブロワ７によつ
て吸引されるようにしてあるが、再加熱炉１とブ
ロワ７との間には煙道６内の排ガス中の酸素濃度
を測定する酸素分析計８、レキユペレータ９及び
煙道６内の排ガス流量を規制するダンパ１０が再
加熱炉１側からこの順に設けられている。１１は
ダンパ１０の開度を調節するための駆動手段であ
る。１２は再加熱炉１の適処、例えば加熱帯１ａ
部分に配設されて炉圧を測定する炉圧計である。
１３はこの再加熱炉１へ供給される全燃料の流量
を測定する燃料流量計である。而して本発明に係
る燃焼方法は炉圧計１２、酸素分析計８及び流量
計１３夫々により炉圧、煙道内排ガス中の酸素濃
度及び燃料流量を測定し、予め定められている燃
料流量と排ガス中の酸素濃度目標値との関係に基
いて、燃料流量実測値に対する排ガス中の酸素濃
度目標値を求め、該目標値を実現するのに要する
炉圧に関するデータを酸素濃度実測値を参照して
求め、前記データと炉圧実測値とに基き、前記目
標炉圧を実現させるべくダンパの開度制御を行う
ことを特徴とする。
スを煙突５に迄導く煙道６が連なつている。炉内
の排ガスは煙道６の途中に配したブロワ７によつ
て吸引されるようにしてあるが、再加熱炉１とブ
ロワ７との間には煙道６内の排ガス中の酸素濃度
を測定する酸素分析計８、レキユペレータ９及び
煙道６内の排ガス流量を規制するダンパ１０が再
加熱炉１側からこの順に設けられている。１１は
ダンパ１０の開度を調節するための駆動手段であ
る。１２は再加熱炉１の適処、例えば加熱帯１ａ
部分に配設されて炉圧を測定する炉圧計である。
１３はこの再加熱炉１へ供給される全燃料の流量
を測定する燃料流量計である。而して本発明に係
る燃焼方法は炉圧計１２、酸素分析計８及び流量
計１３夫々により炉圧、煙道内排ガス中の酸素濃
度及び燃料流量を測定し、予め定められている燃
料流量と排ガス中の酸素濃度目標値との関係に基
いて、燃料流量実測値に対する排ガス中の酸素濃
度目標値を求め、該目標値を実現するのに要する
炉圧に関するデータを酸素濃度実測値を参照して
求め、前記データと炉圧実測値とに基き、前記目
標炉圧を実現させるべくダンパの開度制御を行う
ことを特徴とする。
この制御は次のようにして行われる。すなわ
ち、酸素分析計８、炉圧計１２及び流量計１３
夫々によつて測定された煙道６内の排ガス中の酸
素濃度、炉圧及び燃料流量の各実測データＧ
（ｘ），Ｇ（ｐ）及びＧ（ｆ）はマイクロコンピユ
ータMCPに入力される。マイクロコンピユータ
MCP内には第２図に示す如く、燃料流量と排ガ
ス中の酸素濃度目標値とを対応づけた離散的デー
タＨ（ｆ）が予め格納されており、Ｇ（ｆ）を読
込んだマイクロコンピユータMCPはＨ（ｆ）を
参照してＧ（ｆ）の値に対応する酸素濃度目標値
を求める。
ち、酸素分析計８、炉圧計１２及び流量計１３
夫々によつて測定された煙道６内の排ガス中の酸
素濃度、炉圧及び燃料流量の各実測データＧ
（ｘ），Ｇ（ｐ）及びＧ（ｆ）はマイクロコンピユ
ータMCPに入力される。マイクロコンピユータ
MCP内には第２図に示す如く、燃料流量と排ガ
ス中の酸素濃度目標値とを対応づけた離散的デー
タＨ（ｆ）が予め格納されており、Ｇ（ｆ）を読
込んだマイクロコンピユータMCPはＨ（ｆ）を
参照してＧ（ｆ）の値に対応する酸素濃度目標値
を求める。
第２図に示すデータは燃料流量（焚量）の種々
の値について、望ましい排ガス中の酸素濃度を計
算によつて求めて得たものであり、焚量が多い程
燃焼が安定し、また計測系の精度も上るのでＨ
（ｆ）は右下りの曲線となる。
の値について、望ましい排ガス中の酸素濃度を計
算によつて求めて得たものであり、焚量が多い程
燃焼が安定し、また計測系の精度も上るのでＨ
（ｆ）は右下りの曲線となる。
上述のようにして求められる酸素濃度目標値は
酸素濃度の実測値Ｇ（ｘ）と比較され、Ｇ（ｘ）
を目標値に一致させるのに必要とされる炉圧設定
値が演算される。そして炉圧の実測値Ｇ（ｐ）と
炉圧設定値を一致させるのに必要なダンパ１０の
開度を演算し、これを実現するための信号をダン
パ駆動手段１１へ出力する。なおＨ（ｆ）にて求
めた酸素濃度目標値と酸素濃度実測値Ｇ（ｘ）と
を一致させるためには炉圧そのものでなく、これ
に要する炉圧の増減分を演算して、その分だけ開
度を変更させるように制御することとしてもよ
い。
酸素濃度の実測値Ｇ（ｘ）と比較され、Ｇ（ｘ）
を目標値に一致させるのに必要とされる炉圧設定
値が演算される。そして炉圧の実測値Ｇ（ｐ）と
炉圧設定値を一致させるのに必要なダンパ１０の
開度を演算し、これを実現するための信号をダン
パ駆動手段１１へ出力する。なおＨ（ｆ）にて求
めた酸素濃度目標値と酸素濃度実測値Ｇ（ｘ）と
を一致させるためには炉圧そのものでなく、これ
に要する炉圧の増減分を演算して、その分だけ開
度を変更させるように制御することとしてもよ
い。
而して前記炉圧設定値の演算は制御対象の炉の
給気系、排気系の各種要因を考慮して求めた、排
ガス中に酸素濃度と炉圧との関係を表わす実験式
又は理論式によつて行わせるか、又は予めメモリ
に格納しておいた参照データとの対比によつて求
めるようにする。
給気系、排気系の各種要因を考慮して求めた、排
ガス中に酸素濃度と炉圧との関係を表わす実験式
又は理論式によつて行わせるか、又は予めメモリ
に格納しておいた参照データとの対比によつて求
めるようにする。
以上の如き制御を定性的に要約すると、Ｇ
（ｘ）が酸素濃度目標値より大（又は小）であつ
た場合は、炉圧設定値を高（又は低）くしてダン
パ１０の開度を小（又は大）ならしめるようにす
る。即ち前述の如く各ゾーン毎に炉内の酸素濃度
を測定して適正な制御が行われている筈であるに
も拘らず排ガスの酸素濃度が目標値に一致しない
のはゾーン毎の制御では対応しきれない炉体各部
よりの侵入空気によるものであるから、Ｇ（ｘ）
が目標値より大（又は小）であるときにはダンパ
１０の開度を小（又は大）として炉圧を高（又は
低）くし侵入空気の減少（又は増大）を図らんと
するものである。
（ｘ）が酸素濃度目標値より大（又は小）であつ
た場合は、炉圧設定値を高（又は低）くしてダン
パ１０の開度を小（又は大）ならしめるようにす
る。即ち前述の如く各ゾーン毎に炉内の酸素濃度
を測定して適正な制御が行われている筈であるに
も拘らず排ガスの酸素濃度が目標値に一致しない
のはゾーン毎の制御では対応しきれない炉体各部
よりの侵入空気によるものであるから、Ｇ（ｘ）
が目標値より大（又は小）であるときにはダンパ
１０の開度を小（又は大）として炉圧を高（又は
低）くし侵入空気の減少（又は増大）を図らんと
するものである。
叙上の如く本発明方法は燃料流量、排ガス中の
酸素濃度及び炉圧を連続的に測定し、燃料流量に
見合つた酸素濃度の目標値と実測値とを一致せし
めるべくダンパ１０を開閉駆動して炉圧を調節
し、侵入空気の増減を図らんとするものである。
従つてブロワ７による排ガス吸引により炉体の各
部より冷風が侵入し、炉温が低下するような場合
には当然排ガス中の酸素濃度が増加するので、ダ
ンパ１０を増加に見合つただけ閉方向へ駆動し、
侵入空気の増加を直ちに抑止するので燃料を徒費
することがない。また何らかの原因で排ガス中の
酸素濃度が低下した場合には逆にダンパ１０が開
方向へ駆動され、侵入空気量を増し、不完全燃焼
による黒煙発生を未然に防止する。
酸素濃度及び炉圧を連続的に測定し、燃料流量に
見合つた酸素濃度の目標値と実測値とを一致せし
めるべくダンパ１０を開閉駆動して炉圧を調節
し、侵入空気の増減を図らんとするものである。
従つてブロワ７による排ガス吸引により炉体の各
部より冷風が侵入し、炉温が低下するような場合
には当然排ガス中の酸素濃度が増加するので、ダ
ンパ１０を増加に見合つただけ閉方向へ駆動し、
侵入空気の増加を直ちに抑止するので燃料を徒費
することがない。また何らかの原因で排ガス中の
酸素濃度が低下した場合には逆にダンパ１０が開
方向へ駆動され、侵入空気量を増し、不完全燃焼
による黒煙発生を未然に防止する。
そして上述の実施例の如くゾーン毎の制御と炉
全体の排ガスについての制御を併せて行う場合に
は制御システム全体としての信頼度が向上する
外、制御精度も向上し、本発明は燃焼率の向上及
び安定操業が図れ、また黒煙発生の慮れもない
等、優れた効果を奏する。
全体の排ガスについての制御を併せて行う場合に
は制御システム全体としての信頼度が向上する
外、制御精度も向上し、本発明は燃焼率の向上及
び安定操業が図れ、また黒煙発生の慮れもない
等、優れた効果を奏する。
図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は本発明を適用した再加熱炉の模式図、第２
図はマイクロコンピユータに格納しておく燃料流
量と排ガス中の酸素濃度目標値との関係を表すデ
ータのグラフである。 １……再加熱炉、２……バーナ、６……煙道、
７……ブロワ、８……酸素分析計、１０……ダン
パ、１２……炉圧計、１３……燃料流量計、
MCP……マイクロコンピユータ。
１図は本発明を適用した再加熱炉の模式図、第２
図はマイクロコンピユータに格納しておく燃料流
量と排ガス中の酸素濃度目標値との関係を表すデ
ータのグラフである。 １……再加熱炉、２……バーナ、６……煙道、
７……ブロワ、８……酸素分析計、１０……ダン
パ、１２……炉圧計、１３……燃料流量計、
MCP……マイクロコンピユータ。
Claims (1)
- １ 煙道の中途に排ガス流量を規制するダンパを
設けてなる燃焼炉内の酸素濃度を検知して燃焼用
空気量及び前記ダンパの開度の制御を行う燃焼制
御方法において、前記燃焼炉の炉圧と、煙道を通
流する排ガス中の酸素濃度と、燃焼炉に供給され
る燃料の流量とを測定し、予め定められている燃
料流量と排ガス中の酸素濃度目標値との関係に基
いて、燃料流量実測値に対応する排ガス中の酸素
濃度目標値を求め、該目標値を実現するのに要す
る炉圧に関するデータを酸素濃度実測値を参照し
て求め、前記データと炉圧実測値とに基き、前記
目標炉圧を実現させるべくダンパの開度制御を行
うことを特徴とする燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3855379A JPS55131625A (en) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | Combution control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3855379A JPS55131625A (en) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | Combution control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55131625A JPS55131625A (en) | 1980-10-13 |
| JPS6145128B2 true JPS6145128B2 (ja) | 1986-10-06 |
Family
ID=12528474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3855379A Granted JPS55131625A (en) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | Combution control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55131625A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2420558T3 (es) * | 2008-03-06 | 2013-08-23 | Ihi Corporation | Metodo y aparato de control del suministro de oxígeno en una caldera |
| JP7214940B2 (ja) * | 2019-02-28 | 2023-01-31 | 株式会社神戸製鋼所 | 加熱炉の空気量制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53101727A (en) * | 1977-02-17 | 1978-09-05 | Kawasaki Steel Corp | Combustion controller |
| JPS5843658B2 (ja) * | 1978-08-30 | 1983-09-28 | 川崎製鉄株式会社 | 外気が侵入し得る燃焼設備の燃焼制御方法 |
-
1979
- 1979-03-30 JP JP3855379A patent/JPS55131625A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55131625A (en) | 1980-10-13 |
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