JP2001173944A - リジェネレーティブ燃焼炉の自動制御装置 - Google Patents

リジェネレーティブ燃焼炉の自動制御装置

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JP2001173944A
JP2001173944A JP35848199A JP35848199A JP2001173944A JP 2001173944 A JP2001173944 A JP 2001173944A JP 35848199 A JP35848199 A JP 35848199A JP 35848199 A JP35848199 A JP 35848199A JP 2001173944 A JP2001173944 A JP 2001173944A
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combustion
furnace
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pulse
furnace temperature
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JP35848199A
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Takashi Furukawa
貴史 古川
Susumu Haneda
進 羽田
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過昇熱等のトラブルを防止でき、最適燃焼方
法を確立できるリジェネレーティブ燃焼炉の自動制御装
置を提供すること。 【解決手段】 パルス燃焼時には炉内温度調節計22から
の出力がリニアライズ27に入力された後にアナログ/パ
ルス変換器28を通ってパルス信号に変換されてシーケン
サ29に入力され、消火時間が算出されて燃焼量が決定さ
れ燃焼する一方、交番燃焼時には炉内温度調節計22から
の出力が重油流量指示調節計23に入力され、それに見合
った燃焼量が決定され燃焼するようになっているリジェ
ネレーティブ燃焼炉において、炉内温度調節計22からの
出力値が設定値より小さくなるとパルス燃焼に切替える
とともに、出力値が設定値より大きくなると交番燃焼に
切替えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、リジェネレーテ
ィブ燃焼炉の自動制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】リジェネレーティブ燃焼炉の温度制御方
法としては、交番燃焼方式(昇温時)とパルス燃焼方式
(均熱時)がある。交番燃焼はパルス燃焼に比べ、1時
間当りの燃料投入熱量が大きく、昇温能力が大きい。一
方、パルス燃焼は交番燃焼よりも投入燃焼量は小さい
が、燃焼中はフル燃焼するため炉内撹拌力が大きく均熱
時の炉内温度分布はよい。
【0003】ところが、交番燃焼では燃焼中の燃焼量を
抑えるため、炉内ガスの撹拌力が低下し、炉内の温度分
布が悪化する(バーナ部付近は問題ないが、バーナから
遠い場所では熱対流がなく、温度が低下する)。それを
補うためにパルス燃焼があり、燃焼中はフル燃焼する。
交番燃焼は固定時間(約57秒)フル燃焼すると、燃焼を
停止し(全バーナ消火)、3秒消火した後、またフル燃
焼を約57秒行い、消火する。パルス燃焼は固定時間(約
12秒)フル燃焼すると、燃焼を停止し(全バーナ消
火)、3〜123秒消火した後、またフル燃焼を約12秒行
い、消火する。このように消火時間を変えることで温度
制御をする。
【0004】すなわち、図5(A)に示すように、交番燃
焼においては、炉内温度(PV)と設定温度(SP)が
炉内温度調節計で計算され、燃焼量が決定され(偏差が
大きいときは燃焼量が大、偏差が小さいときは小とな
る)て出力値が出される。切替スイッチで交番燃焼が選
択されているため、炉内温度調節計の出力値は重油流量
指示調節計に出力される。その入力値によって図示しな
い重油流量調節弁の開度が決定される。また、この重油
流量調節弁の開度(重油流量)が燃焼空気流量調節計に
出力され、それに基づき図示しない燃焼空気調節弁の開
度が決定される。そして固定時間燃焼すると、シーケン
サから各電磁弁に対して開閉の変更をする制御信号が出
力される。この交番燃焼においてはシーケンサは各電磁
弁の動作のみ、他の調節弁は炉内温度調節計からの出力
により制御される。
【0005】図5(B)のパルス燃焼においては、炉内温
度(PV)と設定温度(SP)が炉内温度調節計で計算
され、前記と同様に燃焼量が決定されて出力値が出され
る。切替スイッチでパルス燃焼が選択されているため、
炉内温度調節計の出力値はリニアライズ(LY)→アナ
ログ/パルス変換器(A/P)を通り、シーケンサに入
力される。また、パルス燃焼時はフル燃焼のため、シー
ケンサから重油燃焼空気の両調節計に全開の指示(出
力)が出される。炉内温度調節計の出力(シーケンサ)
の値から消火時間が決定され、各電磁弁のオンオフが行
われる。
【0006】ところで、前記従来の2種類の燃焼方法で
は、前記のように昇温時と均熱時で異なった燃焼方法を
採用し、この燃焼方法を加熱計器室の計器盤面に設けた
切替スイッチを作業者が手動で切り替えていたが、手動
切替は作業者の負荷も高く、切替忘れると次のような過
昇熱等のトラブルが発生する弊害がある。すなわち、第
1は均熱時に交番燃焼した場合である。交番燃焼は燃焼
量が大きく、燃焼量を絞っても最大燃焼の1/5までし
か絞れない。炉内温度がゆっくり温度が上がっていき、
オーバーヒート(例えば設定温度+30℃以上)が発生す
る。オーバーヒートが発生すると、そのとき炉内に入っ
ている材料全てが屑化してしまう。第2は昇温時にパル
ス燃焼した場合である。パルス燃焼は交番燃焼より昇温
に時間がかかり、加熱ロス等生産に影響を及ぼす。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、前
記のような従来の問題点を解決し、過昇熱等のトラブル
を防止でき、最適燃焼方法を確立できるリジェネレーテ
ィブ燃焼炉の自動制御装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、前記のようなリジェネレーティブ燃焼
炉において、炉内温度調節計からの出力値が設定値より
小さくなるとパルス燃焼に切替えるとともに、出力値が
設定値より大きくなると交番燃焼に切替えることを特徴
とする。
【0009】
【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態を図面を
参照して説明する。図1はリジェネレーティブ燃焼の原
理を示す回路図である。図において1は加熱炉で、該加
熱炉の側壁には燃焼部3a,3bが設置されている。5
は重油調節弁で、重油を燃焼部3aに供給する。6は空
気調節弁で、図示しない燃焼空気ブロアからの燃焼空気
を燃焼部3aに供給する。10は排ガス調節弁で、燃焼部
3bを経て送られてくる炉内からの高温の排気ガスを図
示しない排気ガスブロアから排気する。21は炉内の設定
温度(SP)を入力するプログラム設定器、22は実際の
炉内温度(PV)が入力される炉内温度調節計、23は重
油流量指示調節計、24は重油流量変換器、25はロータリ
流量計である。また26は比例設定器、27はリニアライズ
(LY)、28はアナログ/パルス変換器(A/P)、29
はシーケンサであり、31は燃焼空気流量指示調節計、32
はロータリ流量計、33は演算器、34は排ガス温度調節計
である。さらに36は炉内圧力指示調節計、37は炉内圧力
発信機、38は炉内圧力調節弁である。
【0010】前記のような装置においては炉内温度調節
計22からの出力値(≒燃焼量)が常にシーケンサ29に出
力され、この出力値により、交番かパルスかのいずれか
の燃焼方式に切替わる。すなわち、図2に示すようにフ
ル燃焼時は炉内温度調節計22の出力が100%であり、交
番燃焼であるが、均熱直前で出力値が徐々に小さくなっ
ていき、出力値が75%まで小さくなった時点で(炉内温
度調節計22の出力値≦75%)均熱に入ったということで
パルス燃焼に切替わる。さらに均熱が進むと40%くらい
まで出力値が小さくなるが、今度炉内から材料を抽出す
るか、新たに材料を装入した場合、炉内温度が低下し、
炉内温度調節計22の出力値が上がる。そして、出力値が
95%以上になると(炉内温度調節計22の出力値≧95
%)、昇温になったということで交番燃焼に切替わる。
【0011】図3は炉内温度調節計22の出力に対する交
番及びパルス燃焼時の燃焼量を示す。炉内温度調節計22
の出力が同じならば交番燃焼時の方が投入燃焼量が大き
くなる。炉内温度調節計22の出力が100%のフル燃焼中
の投入燃焼量は交番燃焼時(高燃焼時)には308L/
H、パルス燃焼時(低燃焼時)には218L/Hである。
交番燃焼からパルス燃焼に切替わる(現在出力75%で切
替)と、投入燃焼量が一気に218L/Hから150L/H近
くまで低下し、制御がうまくいかなくなる。そこでパル
ス燃焼時は炉内温度調節計22の出力を一度、比例設定器
26で変換して図4のようになだらかな水平状態となる21
8L/Hのラインの燃焼量に変換する。この変換を行う
ことにより制御がうまくいく。
【0012】前記のようにシーケンサ29によって交番か
パルスかのいずれかの燃焼方式に自動的に切替わるの
で、従来のような作業者の切替スイッチの切替忘れをな
くすことができ、オーバーヒートを防止することができ
る。しかも、昇温能力の高い交番燃焼を有効に使うこと
で材料の在炉時間を短くすることが可能で、加熱待ちを
軽減できる。
【0013】
【発明の効果】この発明は前記のようであって、炉内温
度調節計からの出力値が設定値より小さくなるとパルス
燃焼に切替えるとともに、出力値が設定値より大きくな
ると交番燃焼に切替えるので、従来できなかった過昇熱
等のトラブルを防止でき、最適燃焼方法を確立できると
いう優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】リジェネレーティブ燃焼の原理を示す回路図で
ある。
【図2】同上の切替タイミングを示す図面である。
【図3】変換前の交番及びパルス燃焼量を表す図面であ
る。
【図4】変換後のパルス燃焼量を表す図面である。
【図5】従来の技術を示し、(A)は交番燃焼時の一部省
略の回路図、(B)はパルス燃焼時の一部省略の回路図で
ある。
【符号の説明】
1 加熱炉 3a,3b 燃焼部 5 重油調節弁 6,10 空気調節弁 21 プログラム設定器 22 炉内温度調節計 23 重油流量指示調節計 24 重油流量変換器 26 比例設定器 27 リニアライズ 28 アナログ/パルス変換器 29 シーケンサ 31 燃焼空気流量指示調節計 33 演算器 34 排ガス温度調節計

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス燃焼時には炉内温度調節計からの
    出力がリニアライズに入力された後にアナログ/パルス
    変換器を通ってパルス信号に変換されてシーケンサに入
    力され、消火時間が算出されて燃焼量が決定され燃焼す
    る一方、交番燃焼時には炉内温度調節計からの出力が重
    油流量指示調節計に入力され、それに見合った燃焼量が
    決定され燃焼するようになっているリジェネレーティブ
    燃焼炉において、炉内温度調節計からの出力値が設定値
    より小さくなるとパルス燃焼に切替えるとともに、出力
    値が設定値より大きくなると交番燃焼に切替えることを
    特徴とするリジェネレーティブ燃焼炉の自動制御装置。
JP35848199A 1999-12-17 1999-12-17 リジェネレーティブ燃焼炉の自動制御装置 Withdrawn JP2001173944A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101220956B (zh) * 2007-01-12 2010-05-19 财团法人工业技术研究院 蓄热式焚化脱臭炉的温度控制系统及方法
CN101943420A (zh) * 2010-08-11 2011-01-12 中冶华天工程技术有限公司 换向燃烧系统间歇延时控制工艺
CN101942574A (zh) * 2010-09-28 2011-01-12 北京沃克能源科技有限公司 一种脉冲燃烧蓄热式金属镁还原炉
CN106642195A (zh) * 2016-09-30 2017-05-10 中冶华天南京电气工程技术有限公司 蓄热式燃烧温度场分侧动态延时控制方法与控制系统

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