JP2001316674A - Method of controlling coke oven to reduce inter-furnace variation in time required to complete carbonization and mean wall temperature in carbonization chamber at extrusion - Google Patents
Method of controlling coke oven to reduce inter-furnace variation in time required to complete carbonization and mean wall temperature in carbonization chamber at extrusionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化室と燃焼室列
を交互に複数配列して、炭化室の石炭を乾留してコーク
スを製造する際のコークス炉の火落ち時間と出窯温度の
窯間バラツキを抑制するコークス炉の制御に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coke oven having a plurality of carbonization chambers and a plurality of combustion chamber rows which are alternately arranged to carbonize coal in the carbonization chamber to produce coke. The present invention relates to control of a coke oven that suppresses variation between kilns.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般にコークス炉は、炉幅方向に複数配
列された炭化室と、この炭化室を挟むように交互に複数
配列された燃焼室列を対にし、通常は50〜100個の
炭化室を備えており、炭化室を5個飛びに、石炭の装入
と窯出し(コークスの押出し)を行う炉団操業を行って
いる。燃焼室列は、炉壁( レンガ壁) を介して炭化室と
隣接し、炉長方向に20〜30個の小燃焼室に仕切られ
ており、各小燃焼室の底部は蓄熱室に通じている。各々
の小燃焼室には、燃料ガスコックと燃焼用空気コック
で、流量調整された燃料ガスと燃焼用空気が、それぞれ
の蓄熱室により予熱されてから供給され、これ等の燃焼
によって炉壁を通じて両側の炭化室が加熱され、石炭の
乾留が行われる。各小燃焼室で生成した排ガスは、熱回
収用蓄熱室に引き落とされて熱回収され、水平煙道に排
出され、煙道に集合されて煙突から大気に排出される。
そして予熱用蓄熱室を「立ち側」、熱回収用蓄熱室を
「引き側」と呼び、立ち側と引き側は30分の制御周期
で交互に切替えられる。2. Description of the Related Art Generally, a coke oven comprises a plurality of carbonization chambers arranged in the furnace width direction and a plurality of combustion chamber rows alternately arranged so as to sandwich the carbonization chamber. It is equipped with a coking chamber, and operates a furnace group for charging coal and discharging the kiln (extruding coke) in five carbonization chambers. The combustion chamber row is adjacent to the carbonization chamber via the furnace wall (brick wall) and is divided into 20 to 30 small combustion chambers in the furnace length direction, and the bottom of each small combustion chamber is connected to the heat storage chamber. I have. In each small combustion chamber, fuel gas and combustion air whose flow rates have been adjusted by a fuel gas cock and a combustion air cock are supplied after being preheated by the respective heat storage chambers, and are burned on both sides through the furnace wall by the combustion. Is heated, and carbonization of coal is performed. The exhaust gas generated in each of the small combustion chambers is drawn down to a heat storage chamber for heat recovery, heat is recovered, discharged to a horizontal flue, collected in a flue and discharged to the atmosphere from a chimney.
The heat storage chamber for preheating is referred to as “standing side”, and the heat storage chamber for heat recovery is referred to as “pulling side”. The standing side and the pulling side are alternately switched at a control cycle of 30 minutes.
【0003】炭化室は、幅400〜500mm、長さ2
0〜30m、高さ4〜6mのレンガに囲まれた室であ
り、上面の装入口から石炭を装入し、両側壁から熱を供
給して石炭を乾留する。生成したコークスは、炉の後方
から押出し機で押出され、炉の前方から取出される。炭
化室における乾留は、炭化室両側から炭化が進行し、炉
幅中心部まで炭化が完了する時点、すなわち全ての炭化
が完了する時点を「火落ち」、石炭装入からこの時点ま
での時間を「火落ち時間」と一般的に言われている。炭
化が完了した後もコークスは2〜4時間程度炭化室でそ
のまま保熱される。この時間を「置き時間」と言われ、
この置き時間は、コークスの均熱と収縮を図り、押出し
易い状態にするために行われるものであり、置き時間が
短すぎると、コークス最終到達温度を表すパラメータと
して用いられている押出し時の炭化室内平均炉壁温度
(出窯温度という)が低くなり置き時間をとる目的を果
たせない。また、置き時間が長すぎると、コークス最終
到達温度が高くなり炉蓋の変形など炉体損傷の原因とな
る。このため置き時間を適正な時間長さに、すなわち出
窯温度を適正値に維持しなければならない。このコーク
ス炉の操業を適正に行うには、個々の炭化室の石炭をそ
れぞれ所定の時間内に一定の乾留状態に到達させること
が必要であり、火落ち時間とコークス出窯温度(最終到
達温度)の窯間バラツキを最小にすることが要求され
る。[0003] The carbonization chamber has a width of 400 to 500 mm and a length of 2 mm.
It is a room surrounded by bricks of 0 to 30 m and height of 4 to 6 m. Coal is charged from the charging inlet on the upper surface, and heat is supplied from both side walls to dry carbonize the coal. The produced coke is extruded by an extruder from the rear of the furnace, and is removed from the front of the furnace. The carbonization in the carbonization chamber proceeds as carbonization proceeds from both sides of the carbonization chamber, and completes carbonization up to the center of the furnace width, that is, the time when all carbonization is completed is `` fired down ''. It is commonly referred to as "fire-out time." Even after the carbonization is completed, the coke is kept in the carbonization chamber for about 2 to 4 hours. This time is called "place time"
The holding time is intended to achieve uniform soaking and shrinkage of the coke so that the coke can be easily extruded. If the holding time is too short, the carbonization at the time of the extrusion, which is used as a parameter representing the final attained temperature of the coke, is performed. The average room temperature of the furnace wall (called the kiln temperature) is low, and it is not possible to fulfill the purpose of keeping the room. On the other hand, if the placing time is too long, the final temperature of the coke becomes high, which causes furnace body damage such as deformation of the furnace lid. For this reason, the setting time must be maintained at an appropriate time length, that is, the discharge temperature must be maintained at an appropriate value. In order to operate this coke oven properly, it is necessary to allow the coal in each of the coking chambers to reach a certain degree of dry distillation within a predetermined period of time. ) Is required to minimize the variation between kilns.
【0004】従って、火落ち時間、あるいは出窯温度の
窯間バラツキを最小にする方法として、特開平1−45
490号公報には、火落ち時間のバラツキと総炭化時間
のバラツキと最小置き時間から目標火落ち時間を定め、
目標火落ち時間を達成する炉温目標値を求めて炉温目標
値と炉温実績値との偏差により炉団に供給する燃料ガス
流量を増減する燃焼制御方法が開示されており、特開平
3−33188号公報には、焼成時間異常窯とその前後
の窯の焼成時間実績、及び焼成時間異常窯の両側のフリ
ューの温度情報に基づいて炉団に供給する燃料ガス量を
調整する焼成時間バラツキ低減方法、特開平7−126
652号公報には、発生ガス温度が最高温度時のコーク
ス温度を推定し、伝熱モデルにより排出するコークス温
度を予測し、予測結果から目標炉団炉温の修正を行う
か、又はコークスの押出し時刻の修正を行うコークス温
度制御方法が開示されている。また、コークス炉操業で
は、特に火落ち時間の遅い炭化室、又は出窯温度の低い
炭化室に対応した燃料ガスコックの開度を熟練作業者
が、操業経験に基づいて操作し、燃焼室列に供給する燃
料ガス流量を調整して発生するバラツキを小さくするこ
とが一般的に行われている。Accordingly, as a method for minimizing the variation between the firing time or the temperature of the discharge kiln between the kilns, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
No. 490 discloses that a target burn-out time is determined from the variation of the burn-out time, the variation of the total carbonization time, and the minimum placing time.
A combustion control method is disclosed in which a furnace temperature target value for achieving a target burn-out time is obtained, and the flow rate of fuel gas supplied to a furnace group is increased or decreased based on a deviation between the furnace temperature target value and the actual furnace temperature value. JP-A-33188 discloses a firing time variation in which the firing time of a kiln with abnormal firing time and the kilns before and after the kiln is abnormal, and the amount of fuel gas supplied to the furnace group is adjusted based on temperature information of flue on both sides of the kiln with abnormal firing time. Reduction method, JP-A-7-126
No. 652 discloses that the coke temperature when the generated gas temperature is the highest is estimated, the coke temperature to be discharged is predicted by a heat transfer model, and the target furnace temperature is corrected from the prediction result, or the coke is extruded. A coke temperature control method for correcting time is disclosed. In the coke oven operation, a skilled worker operates the opening degree of the fuel gas cock corresponding to the carbonization chamber with a particularly slow burn-down time or the carbonization chamber with a low exit kiln temperature based on the operational experience, and puts it in the combustion chamber row. It is common practice to reduce the variation that occurs by adjusting the flow rate of the supplied fuel gas.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
1−45490号公報、特開平3−33188号公報、
特開平7−126652号公報に記載された方法では、
炉団に供給する燃料ガス流量を制御しているが、火落ち
時間と出窯温度の炉団平均からの偏差に応じて燃料ガス
コック開度を操作するものでなく、操業条件の変化に伴
う変動に対応した適切な燃料ガス流量を制御することが
できないため、火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキを
最小にすることができない。一方、従来のコークス炉操
業では、熟練作業者が必要であり、作業者の経験と技能
によって、燃焼室列に供給する燃料ガス流量にバラツキ
が生じ、その結果火落ち時間と出窯温度が変動し、安定
な操業を行うには程遠いものであった。このように、従
来行われているコークス炉の制御では、その精度に限界
があり、しかも、燃焼室列に供給する燃料ガス流量を入
力し、火落ち時間と出窯温度を出力とした1入力2出力
系での窯間バラツキを抑制する制御技術は、未だ開発さ
れるに至っていない。However, JP-A-1-45490, JP-A-3-33188,
In the method described in JP-A-7-126652,
Controls the flow rate of fuel gas supplied to the furnace, but does not operate the fuel gas cock opening according to the deviation of the burn-out time and the temperature of the kiln from the mean of the furnace, and changes with operating conditions. It is not possible to control the appropriate fuel gas flow rate corresponding to the temperature, and therefore, it is not possible to minimize the variation between the kilns of the fire fall time and the kiln temperature. On the other hand, in the conventional coke oven operation, skilled workers are required, and depending on the experience and skills of the workers, the flow rate of the fuel gas supplied to the combustion chamber row varies, and as a result, the burnout time and the discharge temperature vary. However, it was far from stable operation. As described above, in the conventional coke oven control, there is a limit in its accuracy, and moreover, the input of the fuel gas flow rate supplied to the combustion chamber row and the input of the fire extinguishing time and the output kiln temperature as one input are performed. Control technology for suppressing the variation between kilns in a two-output system has not yet been developed.
【0006】本発明は係る事情に鑑みてなされたもの
で、火落ち時間と出窯温度の炉団平均からの偏差に応じ
て燃料ガスコック開度を操作して、火落ち時間と出窯温
度の窯間バラツキを最小にすることができ、使用燃料の
節減やコークスの品質等を向上できるコークス炉の火落
ち時間と出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス炉
の制御方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and operates the fuel gas cock opening degree in accordance with the deviation of the fire fall time and the temperature of the discharge furnace from the average of the furnace group, to thereby determine the relationship between the fire fall time and the discharge temperature. To provide a method of controlling a coke oven, which can minimize the variation between coke ovens and the discharge temperature of the coke oven, which can minimize the variation between kilns, save fuel consumption and improve coke quality, etc. Aim.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るコークス炉の火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキ
を抑制するコークス炉の制御方法は、石炭を装入して乾
留する炭化室と、該炭化室を両側から加熱する燃焼室を
炉幅方向に交互に複数列備えたコークス炉の火落ち時間
と出窯温度の窯間バラツキを抑制する制御方法におい
て、発生ガス温度が最高温度に達する時刻を求めて検出
した火落ち時間の炉団平均に対する偏差と、コークス押
出し時に押出し機に設けた炉壁温度計で計測した炉高方
向と炉長方向の炉壁温度から炭化室内平均炉壁温度(出
窯温度)の炉団平均に対する偏差を求め、求めた火落ち
時間偏差と出窯温度偏差の変動を平滑化処理し、火落ち
時間偏差と出窯温度偏差を最小にする燃料ガスコック開
度の修正量を決定する。この方法により、火落ち時間偏
差と出窯温度偏差を最小にするように、燃料ガスコック
開度が決定でき、供給する燃料ガス量をコークス炉の操
業状態(火落ち時間と出窯温度)に応じて適正に供給す
ることができ、火落ち時間と出窯温度のバラツキを抑制
し、安定した操業を行うことができる。According to the present invention, there is provided a method of controlling a coke oven, which suppresses a variation in a fire time and a discharge temperature of a coke oven according to the present invention. And a control method for suppressing the variation in the coke oven having a plurality of rows of combustion chambers for heating the carbonization chamber from both sides alternately in the furnace width direction. The average of the carbonization chamber was calculated based on the deviation of the burn-off time from the average of the furnace group detected by calculating the time to reach the temperature, and the furnace wall temperature in the furnace height direction and furnace length direction measured by the furnace wall thermometer installed in the extruder during coke extrusion. Find the deviation of the furnace wall temperature (outlet temperature) from the average of the furnace group, smooth out the fluctuations in the burn-out time deviation and the discharge furnace temperature deviation, and minimize the fire-out time deviation and the discharge furnace temperature deviation. Determine the amount of gas cock opening correction . By this method, the fuel gas cock opening can be determined so as to minimize the fire time deviation and the discharge temperature deviation, and the amount of supplied fuel gas depends on the operating conditions of the coke oven (fire discharge time and discharge temperature). The temperature can be supplied properly, and the variation of the fire fall time and the temperature of the kiln can be suppressed, and the stable operation can be performed.
【0008】ここで、前記燃料ガスコック開度の修正量
は、予め定めた炉団を代表する前記炭化室の石炭装入完
了毎に、前記燃料ガスコックの開度流量比特性から求め
た該燃料ガスコックの炉団流量比と前記炉団に供給した
燃料ガス流量から該炉団の平均コック毎最大流量を計算
してコック毎の最小修正量、最大修正量と、またコック
開度修正制御後の乾留サイクル経過数を計算しておき、
発生ガス上昇管曲管部で計測した発生ガス温度が最高温
度に達する時刻を求めて検出した火落ち時間の炉団平均
に対する偏差と、コークス押出し時に前記押出し機に設
けた炉壁温度計で計測した炉高方向と炉長方向の炉壁温
度から前記炭化室両端の炉蓋部を除いて求めた炭化室内
平均炉壁温度の炉団平均に対する偏差を計算し、連続し
た3つの前記炭化室の炉団平均に対する火落ち時間偏差
と出窯温度偏差から前記炭化室に対応した前記燃料ガス
コックの火落ち時間偏差と出窯温度偏差を計算し、過去
のデータを指数関数状に忘れるような1より小さい重み
を用いて前記燃料ガスコックの火落ち時間偏差の変動と
出窯温度偏差の変動を平滑化して、それらの許容偏差と
偏差異常値を検出する判定値を計算し、前記燃料ガスコ
ックの平滑化した火落ち時間偏差と出窯温度偏差を共に
最小にする燃料ガスコック流量の修正流量を求め、前記
した最小修正量、最大修正量、コック回数、許容偏差を
用いて修正流量を補正することができる。これにより、
燃料ガスコック流量の修正流量を燃料ガスコックの最小
修正量及び最大修正量、コック回数、燃料ガスコックの
特性等を考慮して求めているので、修正流量のハンチン
グと過大な修正流量となるのを避け、且つ重複したアク
ションを回避することができ、コークス炉に供給する燃
料ガス量をより適正に調整することができ、火落ち時間
と出窯温度のバラツキを小さくして安定した操業を行う
ことができる。[0008] Here, the correction amount of the fuel gas cock opening degree is determined by the opening degree flow ratio characteristic of the fuel gas cock every time charging of coal into the coking chamber representing a predetermined furnace group is completed. From the flow rate ratio of the furnace group and the flow rate of the fuel gas supplied to the furnace group, the average maximum flow rate per cock of the furnace group was calculated, and the minimum correction amount and the maximum correction amount for each cock, and carbonization after the cock opening correction control. Calculate the number of elapsed cycles,
Deviation from the average of the furnace group of the burn-out time detected by finding the time when the generated gas temperature measured at the generated gas riser tube section reaches the maximum temperature, and measured by the furnace wall thermometer provided in the extruder at the time of coke extrusion. The deviation of the average furnace wall temperature from the furnace wall direction in the furnace height direction and furnace length direction excluding the furnace lids at both ends of the coking chamber from the furnace group average was calculated. Calculate the burn-out time deviation and the discharge temperature deviation of the fuel gas cock corresponding to the coking chamber from the burn-out time deviation and the discharge furnace temperature deviation with respect to the furnace group average. Using a small weight, smoothes the fluctuations in the burn-out time deviation and the fluctuations in the discharge temperature of the fuel gas cock, calculates the allowable deviations and the judgment values for detecting deviation abnormal values, and smoothes the fuel gas cock. did Obtains the correction flow rate of the fuel gas cock flow to minimize both fall time deviation and Dekama temperature deviation, minimum correction amount described above, the maximum correction amount, cook times, it can be corrected corrected flow with a tolerance. This allows
Since the correction flow rate of the fuel gas cock is determined in consideration of the minimum correction amount and the maximum correction amount of the fuel gas cock, the number of cocks, the characteristics of the fuel gas cock, etc., avoid hunting of the correction flow rate and excessive correction flow rate. In addition, duplicate actions can be avoided, the amount of fuel gas supplied to the coke oven can be adjusted more appropriately, and the variation in the fire fall time and the temperature of the kiln can be reduced, and stable operation can be performed. .
【0009】更に、前記燃料ガスコックの流量補正は、
炉団の燃料ガスコックをアクション不可コック、アクシ
ョンコック、調整コックに区分けし、分配管圧力変動が
最小になるようにアクションコックを決定し、アクショ
ンコックの修正流量と前記した炉団の平均的なコック毎
最大流量から修正流量比を計算し、現在のコック流量比
に修正流量比を加算して今回のコック流量比を計算し、
コックの開度流量比特性を用いて、今回のコック流量比
を燃料ガスコックと燃焼用空気コックの設定開度に変換
して決定することができる。これにより、燃焼室に供給
する燃料ガス量や空気流量の変動を最小にし、且つ炉団
流量に与える影響を最小にすることができ、コックの特
性に適応したコック流量をより精度良く設定して、確実
に火落ち時間と出窯温度のバラツキをより小さくでき、
供給する燃料が節減でき、コークス品質を向上すること
ができる。Further, the flow rate of the fuel gas cock is corrected as follows:
The fuel gas cock of the furnace group is divided into an action-impossible cock, an action cock, and an adjustment cock.The action cock is determined so that the distribution piping pressure fluctuation is minimized, and the corrected flow rate of the action cock and the average cock of the furnace group described above are determined. Calculate the corrected flow ratio from each maximum flow rate, add the corrected flow ratio to the current cock flow ratio, calculate the current cock flow ratio,
The cock flow rate ratio this time can be converted into the set opening degree of the fuel gas cock and the combustion air cock and determined by using the cock opening flow rate characteristic. Thereby, the fluctuation of the fuel gas amount and the air flow rate supplied to the combustion chamber can be minimized, and the influence on the furnace group flow rate can be minimized, and the cock flow rate adapted to the cock characteristics can be set more accurately. , It can surely reduce the variation of the fire time and the temperature of the kiln,
The fuel to be supplied can be saved, and the coke quality can be improved.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図1は、本発明の一実施の形態に係
るコークス炉の火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキを
抑制するコークス炉の制御方法を適用するコークス炉の
全体図、図2は同コークス炉の押出し機の配置を示す断
面図、図3は同コークス炉の断面図、図4は同コークス
炉の制御フローの説明図、図5はコック開度と流量比を
表すグラフ、図6は蓄熱室を通る燃焼ガスの流れを表す
説明図、図7は炭化室番号と炉団平均に対する偏差を表
すグラフ、図8はコック番号と操作開度を表すグラフで
ある。図1及び図3に示すように、本発明の一実施の形
態に係るコークス炉の火落ち時間と出窯温度の窯間バラ
ツキを抑制するコークス炉の制御方法を適用するコーク
ス炉Aは、石炭が装入される炭化室1が炉幅方向(Z軸
方向)に多数配列され、各炭化室1を両側から加熱でき
るように各炭化室1を挟んで交互に燃焼室2が多数炉幅
方向に配置されている。燃焼室2の下方には、蓄熱室3
が設けられており、供給される燃料ガス14と燃焼用空
気11を燃焼室2に導くと共に、燃焼によって生成した
排ガスを煙道4に導いている。従って、高温の排ガスが
通過する際に、蓄熱室3は排ガスの熱を蓄熱しておき、
燃焼室2に導かれる燃料ガス14と燃焼用空気11が通
過する際に、蓄熱室3内で燃料ガス14と燃焼用空気1
1を予め温めて燃焼し易くしている。なお、本実施の形
態では、燃料ガス14と燃焼用空気11が通る流路と排
ガスが通る水平煙道7を30分の周期で交互に切替えて
いる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. FIG. 1 is an overall view of a coke oven to which a method for controlling a coke oven which suppresses a variation between a kiln and a discharge temperature of a coke oven according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a coke oven. 3 is a cross-sectional view of the coke oven, FIG. 4 is an explanatory diagram of a control flow of the coke oven, FIG. 5 is a graph showing a cock opening and a flow rate ratio, and FIG. 6 is heat storage. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the flow of the combustion gas passing through the chamber, FIG. 7 is a graph showing the deviation from the coking chamber number and the average of the furnace group, and FIG. 8 is a graph showing the cock number and the operation opening. As shown in FIG. 1 and FIG. 3, a coke oven A that applies a method of controlling a coke oven that suppresses a variation in the burn-out time and the temperature of an outlet kiln of a coke oven according to an embodiment of the present invention is a coal coke. Are arranged in the furnace width direction (Z-axis direction), and a large number of combustion chambers 2 are alternately arranged across the carbonization chambers 1 so that the carbonization chambers 1 can be heated from both sides. Are located in Below the combustion chamber 2, a heat storage chamber 3
Is provided to guide the supplied fuel gas 14 and combustion air 11 to the combustion chamber 2 and to guide the exhaust gas generated by combustion to the flue 4. Therefore, when the high-temperature exhaust gas passes, the heat storage chamber 3 stores the heat of the exhaust gas,
When the fuel gas 14 and the combustion air 11 guided to the combustion chamber 2 pass, the fuel gas 14 and the combustion air 1
1 is preheated to facilitate combustion. In the present embodiment, the flow path through which the fuel gas 14 and the combustion air 11 pass and the horizontal flue 7 through which the exhaust gas passes are alternately switched at a cycle of 30 minutes.
【0011】石炭は、各炭化室1に装入され、乾留され
たコークスは、図2に示す押出し機20によって炉蓋5
側から押出され、その反対側から炉外に取出される。押
出し機20のラム20bには、燃焼室2を炉長方向(X
軸方向)に仕切って形成された各小燃焼室に対応する位
置の炭化室1内の炉壁温度を計測するために炉高方向
(Y軸方向)に3本の光ファイバ21が設けられてお
り、ラム先端20a位置における炉壁の光(輝度)を炉
外に導くようにしている。光ファイバ21によって炉外
に導かれた光は、押出し機20に設けた図示しない放射
温度計(炉壁温度計)に入射される。更に、押出し機2
0が所定量移動する毎に、図示しないラム移動量検出器
によってその移動量が信号として出力される。このラム
移動量検出器が出力する信号に基づいて温度計測位置を
検出し、温度計測位置が炉長方向の各小燃焼室に隣接す
る所定の炉壁位置になる毎に光ファイバ21を用いた放
射温度計で、炭化室1内の炉高方向と炉長方向の炉壁温
度を計測することができる。水平煙道7の端部に設けら
れた発生ガス上昇管曲管部には、発生ガス温度を計測す
る図示しない温度計が設けられ、この温度計によって発
生ガス温度を計測し、その最高温度に達する時刻を求め
ることによって、火落ち時間を検出することができる。Coal is charged into each of the coking chambers 1, and the coke that has been carbonized is removed by the extruder 20 shown in FIG.
It is extruded from one side and taken out of the furnace from the opposite side. The combustion chamber 2 is provided on the ram 20b of the extruder 20 in the furnace length direction (X
Three optical fibers 21 are provided in the furnace height direction (Y-axis direction) to measure the furnace wall temperature in the coking chamber 1 at a position corresponding to each small combustion chamber formed by partitioning in the axial direction (axial direction). The light (brightness) of the furnace wall at the position of the ram tip 20a is guided to the outside of the furnace. The light guided outside the furnace by the optical fiber 21 is incident on a radiation thermometer (furnace wall thermometer) (not shown) provided in the extruder 20. Further, the extruder 2
Every time 0 moves by a predetermined amount, the amount of movement is output as a signal by a ram movement amount detector (not shown). The temperature measurement position was detected based on the signal output from the ram movement amount detector, and the optical fiber 21 was used every time the temperature measurement position reached a predetermined furnace wall position adjacent to each small combustion chamber in the furnace length direction. With the radiation thermometer, the furnace wall temperature in the furnace height direction and the furnace length direction in the coking chamber 1 can be measured. A thermometer (not shown) for measuring the temperature of the generated gas is provided at the bent portion of the generated gas riser tube provided at the end of the horizontal flue 7. By finding the time to reach, the time of fire can be detected.
【0012】更に、図1及び図3を参照してコークス炉
の流路主要部の構成を説明する。燃焼用空気11は、燃
焼用空気コック12によって流量調整され、切替えコッ
ク13、水平管8a及びアンダージェットパイプ9aを
通って蓄熱室3から燃焼室2に供給される。また、互い
にカロリーの異なるコークス炉ガス(COG)と高炉ガ
ス(BFG)を混合した燃料ガス(MG)14は、燃料
ガスコック15によって流量調整され、切替えコック1
6、水平管8g及びアンダージェットパイプ9gを通っ
て蓄熱室3から燃焼室2に供給される。複数の炭化室
1、燃焼室2から構成される炉団に供給される燃焼用空
気流量や燃料ガス流量は、それぞれ流量調節計17、1
8によって流量調整される。これ等の流量調節計17、
18は、図示しないプロセスコンピュータによって、設
定流量( 目標流量) 値に制御され、調整が行われる。燃
焼室2で生成した排ガスは、水平煙道( ソールフリュー
部)7を通り、炉蓋側(PS)とその反対側(CS)に
設けられたウェストダンパー6psと6csを通って煙
道4に導かれる。煙道4には、炉団の平均的な排ガス中
のO2 濃度を検出する図示しない検出端が設けてあり、
炉団に供給する燃料ガス流量の変動や燃料ガスカロリー
の変動に伴う排ガス中O2 濃度の変動に対して、炉団に
供給する燃焼用空気流量を調整する排ガス中O2 濃度制
御系が用意されている。燃焼用空気コック12や燃料ガ
スコック15には、図示しないプロセスコンピュータに
よってこれらの設定開度( 目標開度) が制御され、コッ
ク開度を調整するアクチュエータが接続されており、各
々の開度を調整可能に構成している。Further, referring to FIGS. 1 and 3, the structure of the main part of the flow path of the coke oven will be described. The flow rate of the combustion air 11 is adjusted by the combustion air cock 12, and is supplied from the heat storage chamber 3 to the combustion chamber 2 through the switching cock 13, the horizontal pipe 8 a and the under jet pipe 9 a. Further, the flow rate of the fuel gas (MG) 14 in which coke oven gas (COG) and blast furnace gas (BFG) having different calories are mixed is adjusted by the fuel gas cock 15, and the switching cock 1
6. The heat is supplied from the heat storage chamber 3 to the combustion chamber 2 through the horizontal pipe 8g and the under jet pipe 9g. The flow rate of combustion air and the flow rate of fuel gas supplied to a furnace group composed of a plurality of coking chambers 1 and combustion chambers 2 are controlled by flow controllers 17, 1, respectively.
8, the flow rate is adjusted. These flow controllers 17,
Reference numeral 18 is controlled and adjusted by a process computer (not shown) to a set flow rate (target flow rate) value. Exhaust gas generated in the combustion chamber 2 passes through a horizontal flue (sole flue portion) 7, and passes through waist dampers 6 ps and 6 cs provided on the furnace lid side (PS) and the opposite side (CS) to the flue 4. Be guided. The flue 4 has a detection end (not shown) for detecting the average O 2 concentration in the exhaust gas of the furnace group.
An exhaust gas O 2 concentration control system is provided to adjust the combustion air flow supplied to the furnace group in response to fluctuations in the exhaust gas O 2 concentration due to fluctuations in the fuel gas flow supplied to the furnace or fluctuations in the fuel gas calories. Have been. The setting of the opening (target opening) is controlled by a process computer (not shown) to the combustion air cock 12 and the fuel gas cock 15, and an actuator for adjusting the cock opening is connected to adjust the respective opening. It is configured to be possible.
【0013】次に、図4を参照して火落ち時間と出窯温
度の窯間バラツキを抑制する制御系について説明する。
前記プロセスコンピュータは、予め定めた炉団を代表す
る炭化室1の石炭装入完了毎の火落ち時間と出窯温度を
用いて、次に説明する処理手順によって、燃料ガスコッ
ク15と燃焼用空気コック12の設定開度を決定して、
各々のコック開度を調整するアクチュエータに出力し、
コック開度の修正制御を行う。Next, with reference to FIG. 4, a description will be given of a control system for suppressing the variation between the kiln time and the kiln temperature between kilns.
The process computer uses the burn-out time and the temperature of the kiln for each completion of charging of the coal in the coking chamber 1 representing a predetermined furnace group, and performs a process described below. Determine the 12 setting openings,
Output to the actuator that adjusts each cock opening,
Performs cock opening correction control.
【0014】処理手順は、図4に示す各ブロックの左上
に付記した数字の順に行われる。手順1)、燃料ガスコ
ック15の開度流量比特性から求めた燃料ガスコック
(コック)15の炉団流量比と炉団に供給した燃料ガス
流量から、炉団の平均的なコック毎最大流量を計算して
燃料ガスコック15毎の最小修正量と最大修正量を求
め、また、コック開度修正制御後の乾留サイクル経過数
( 以下、コック回数という) を計算する。コックの開度
流量比特性は、図5に示すように、本発明の実施に先立
ってコック開度と流量との関係を計測し、最大開度と最
大流量とで正規化した開度流量比特性であり、横軸は、
最大開度を100%で表したコック開度であり、縦軸
は、最大流量を1で表した流量比である。なお、図中に
示す●印は、コック開度に対する流量比の計測値であ
り、実線は、開度と流量比の計測値に4次曲線をあては
めて計算した開度流量比特性である。まず、コックの開
度流量比特性を4次の多項式で近似し、コック開度φ
(M,k)に対応した流量比P (M,k)を次式で計算する。 P(M,k) =ε+φ(M,k) ×( δ+φ(M,k) ×( γ+φ(M,k) ×( β+φ(M,k) × α))) ・・・・・(1) ここで、α, β, γ, δ, εは、多項式近似パラメータ
であり、M は炭化室番号、k は乾留サイクルに付した番
号を表す。コックの炉団流量比と炉団に供給した燃料ガ
ス流量FMG1( 奇数番コックが立ち側のときの炉団燃料ガ
ス流量) 、FMG2( 偶数番コックが立ち側のときの炉団燃
料ガス流量) から炉団の平均的なコック毎最大流量FMA
X を次式で計算する。The processing procedure is performed in the order of the numbers added to the upper left of each block shown in FIG. Procedure 1) Calculate the average maximum flow rate per cock of the furnace group from the flow rate ratio of the furnace group of the fuel gas cock (cock) 15 obtained from the opening degree flow rate ratio characteristic of the fuel gas cock 15 and the flow rate of the fuel gas supplied to the furnace group. To obtain the minimum correction amount and maximum correction amount for each fuel gas cock 15, and the number of elapsed carbonization cycles after cock opening correction control.
(Hereinafter referred to as the number of cocks). As shown in FIG. 5, the opening flow rate characteristic of the cock is obtained by measuring the relationship between the cock opening and the flow rate prior to the implementation of the present invention and normalizing the maximum opening and the maximum flow rate. Characteristics, and the horizontal axis is
The maximum opening is the cock opening represented by 100%, and the vertical axis is the flow ratio of the maximum flow represented by 1. It should be noted that the black circles shown in the figure indicate the measured values of the flow ratio with respect to the cock opening, and the solid lines indicate the opening flow ratio characteristics calculated by applying a quartic curve to the measured values of the opening and the flow ratio. First, the cock opening flow rate characteristic is approximated by a fourth-order polynomial, and the cock opening φ
The flow ratio P (M, k) corresponding to (M, k) is calculated by the following equation. P (M, k) = ε + φ (M, k) × (δ + φ (M, k) × (γ + φ (M, k) × (β + φ (M, k) × α))) ... (1) Here, α, β, γ, δ, and ε are polynomial approximation parameters, M represents a carbonization chamber number, and k represents a number assigned to a carbonization cycle. Faucet flow ratio of cock and fuel gas flow supplied to the furnace FMG1 (Fuel gas flow when the odd cock is standing), FMG2 (Fuel gas flow when the even cock is standing) From the average flow rate FMA
Calculate X by the following formula.
【0015】[0015]
【数1】 (Equation 1)
【0016】ここで、N は炉団内の窯数である。Here, N is the number of kilns in the furnace group.
【0017】コック毎の最小修正量 FMGL(M,k) と最大
修正量 FMGH(M,k) を計算する。 1)、最小修正量 FMGL(M,k) は、コックの現在開度を
単位開度変更したときのコック流量の変化量として計算
する。 FMGL(M,k) =|PL−P(M,k)|×FMAX ・・・・・(3) 但し、 PL=ε+φL ×( δ+φL ×( γ+φL ×( β+φL ×α))) ・・・(4) なお、φL =φ(M,k) −1 2)、最大修正量 FMGH(M,k) は、コックの現在開度を
操業上許される操作開度φmax 変更したときのコック流
量の変化量として計算する。 FMGH(M,k) =|PH−P(M,k)|×FMAX ・・・・・(5) 但し、 PH =ε+φH ×( δ+φH ×( γ+φH ×( β+φH ×α))) ・・・(6) なお、φH =φ(M,k) − φmax ここで、M はコック番号を表し、|**|は**の絶対
値をとることを表す。The minimum correction amount FMGL (M, k) and the maximum correction amount FMGH (M, k) for each cock are calculated. 1) The minimum correction amount FMGL (M, k) is calculated as the amount of change in the cock flow when the current opening of the cock is changed by the unit opening. FMGL (M, k) = | PL-P (M, k) | × FMAX (3) where PL = ε + φL × (δ + φL × (γ + φL × (β + φL × α))) ・ ・ ・ ( 4) φL = φ (M, k) -1 2) The maximum correction FMGH (M, k) is the change in cock flow when the current opening of the cock is changed to the operation opening φmax allowed for operation. Calculate as quantity. FMGH (M, k) = | PH−P (M, k) | × FMAX (5) where PH = ε + φH × (δ + φH × (γ + φH × (β + φH × α))) ・ ・ ・ ( 6) φH = φ (M, k) −φmax Here, M represents the cock number, and | ** | represents the absolute value of **.
【0018】コック開度修正制御後の乾留サイクル経過
数(コック回数)NC(M) を計算する。1)、コック回数
を全て1進し、 NC(M) =NC(M) +1 ・・・・・(7) 2)、前回乾留サイクルでの実績開度と現在実績開度か
らコック開度修正制御有り、無しを検出し、開度が修正
制御されたコックのコック回数を初期化( =0)する。
前回実績開度≠現在実績開度のとき、コック開度修正制
御有りとする。The number of elapsed carbonization cycles (the number of cocks) NC (M) after the cock opening correction control is calculated. 1), the number of cocks is all incremented, and NC (M) = NC (M) +1 ... (7) 2), cock opening is corrected from the actual opening in the previous carbonization cycle and the current actual opening The presence / absence of control is detected, and the number of cocks of the cock whose opening degree is controlled to be corrected is initialized (= 0).
When the previous actual opening ≠ the present actual opening, it is determined that there is cock opening correction control.
【0019】手順2)、発生ガス上昇管曲管部で計測し
た発生ガス温度が最高温度に達する時刻を求めて検出し
た火落ち時間の炉団平均に対する偏差を計算する。 火落ち時間の検出 発生ガス温度は火落ち前に最高温度に達し、その後急速
に降下してゆく。この最高温度に達する時刻は、目視判
定による火落ち時刻( 発生ガスの色調が黄色から青白色
に変化する時刻) と強い相関があり、また発生ガス組成
や流量などの乾留末期の現象の特徴点とよく対応する。
よって、火落ち時間の検出は、以下のようにして求め
る。 1)、通常考えられる時間内において、 2)、発生ガス温度が時間的に連続して温度上昇の傾向
を示し、その後連続して温度降下の傾向を示すとき、 3)、その間のデータに2次曲線をあてはめ、その極値
を示す時刻を計算し、 4)、石炭装入からこの最高温度に達するまでの時間を
計算して、火落ち時間として検出する。 炉団の両端の炭化室を除いて火落ち時間TH(M,k) の炉団
平均を計算し、火落ち時間炉団平均THmeに対する偏差ER
RH(M,k) を計算する。 ERRH(M,k) =THme−TH(M,k) ・・・・・(8) 但し、Step 2) The time at which the temperature of the generated gas measured at the bent portion of the generated gas riser tube reaches the maximum temperature is determined, and the deviation of the detected burnout time from the average of the furnace group is calculated. Detection of burnout time The temperature of the generated gas reaches the maximum temperature before the burnout, and then drops rapidly. The time at which the maximum temperature is reached is strongly correlated with the time of the burnout (time when the color of the generated gas changes from yellow to bluish white) by visual judgment. And correspond well.
Therefore, the detection of the burnout time is obtained as follows. 1) Within the time period normally considered, 2) When the generated gas temperature shows a tendency to increase in temperature continuously and then tends to decrease in temperature thereafter. 3) The following curve is fitted, the time showing the extreme value is calculated, 4), the time from the charging of coal to the time when the maximum temperature is reached is calculated, and the time is detected as the burn-out time. Calculate the average of the burn-down time TH (M, k) except for the carbonization chambers at both ends of the furnace, and calculate the deviation ER from the average
Calculate RH (M, k). ERRH (M, k) = THme-TH (M, k) (8)
【0020】[0020]
【数2】 (Equation 2)
【0021】手順3)、コークス押出し時に押出し機に
設けた炉壁温度計で計測した炉高方向と炉長方向の炉壁
温度から炭化室両端の炉蓋部を除いて求めた炭化室内平
均炉壁温度( 出窯温度という) の炉団平均に対する偏差
を計算する。 出窯温度の検出 コークス押出し時に、押出し機に設けたラム移動量検出
器が出力する信号に基づいて、温度計測位置を検出し、
温度計測位置が炉長方向の各小燃焼室に隣接する所定の
位置になる毎に光ファイバを介した放射温度計で、炉高
方向の炉壁温度を計測して得られる炉高方向と炉長方向
の炉壁温度から、炭化室両端の炉蓋部の炉壁温度を除い
た炭化室内平均炉壁温度( 出窯温度) を計算する。炉団
の両端の炭化室を除いて出窯温度TW(M,k) の炉団平均を
計算し、出窯温度炉団平均TWmeに対する偏差ERRT(M,k)
を計算する。 ERRT(M,k) =TWme−TW(M,k) ・・・・・(10) 但し、Procedure 3) The average furnace in the coking chamber obtained by removing the furnace lids at both ends of the coking chamber from the furnace wall temperature in the furnace height direction and the furnace length direction measured by the furnace wall thermometer provided in the extruder during coke extrusion. Calculate the deviation of the wall temperature (called the kiln temperature) from the furnace group average. Detection of the temperature at the kiln When the coke is extruded, the temperature measurement position is detected based on the signal output from the ram movement detector provided in the extruder.
Each time the temperature measurement position reaches a predetermined position adjacent to each small combustion chamber in the furnace length direction, the furnace height direction and the furnace obtained by measuring the furnace wall temperature in the furnace height direction with a radiation thermometer via an optical fiber From the furnace wall temperature in the longitudinal direction, calculate the average furnace wall temperature (departure furnace temperature) excluding the furnace wall temperature of the furnace lid at both ends of the coking chamber. Calculate the average of the furnace temperature TW (M, k) excluding the carbonization chambers at both ends of the furnace group, and calculate the deviation ERRT (M, k) from the average temperature of the furnace temperature TWme.
Is calculated. ERRT (M, k) = TWme−TW (M, k) (10) where
【0022】[0022]
【数3】 (Equation 3)
【0023】手順4)、連続した3つの炭化室の炉団平
均に対する火落ち時間偏差と出窯温度偏差から炭化室に
対応した燃料ガスコックの火落ち時間偏差と出窯温度偏
差を計算し、過去のデータを指数関数状に忘れるような
1より小さい重みを用いて燃料ガスコックの火落ち時間
偏差の変動と出窯温度偏差の変動を平滑化してそれらの
許容偏差と偏差異常値を検出する判定値を計算する。 燃料ガスコックの火落ち時間偏差と出窯温度偏差の計算 コークス炉は、図6に燃焼ガスの流れを模式的に示す
が、燃焼室とその供給ガス系統が炭化室に対して完全独
立でなく相互に影響し合う系となっている。即ち、図6
において、燃焼の前半サイクル( 蓄熱室M が立ち側にあ
るとき) では、コックM によって流量調整された燃料ガ
スは蓄熱室M を通してレンガの熱を受けて加熱され、実
線で示す経路を経て燃焼室M とM+1 に供給され燃焼す
る。燃焼室M で燃焼した高温ガスは、その両側の炭化室
M −1 、M と熱伝達を行って破線で示す経路を経て蓄熱
室M −1 に引き落とされ、燃焼室M+1 で燃焼した高温ガ
スは、その両側の炭化室M 、M+1 と熱伝達を行って破線
で示す経路を経て蓄熱室M+1 に引き落とされ、それぞれ
の蓄熱レンガに熱回収されたのち煙道に排出される。Step 4) The burn-out time deviation and the discharge temperature deviation of the fuel gas cock corresponding to the coking chamber are calculated from the burn-out time deviation and the discharge furnace temperature deviation with respect to the average of the furnace groups of three consecutive coking chambers. The determination value for detecting the allowable deviation and the deviation abnormal value by smoothing the fluctuation of the fuel gas cock burn-out time deviation and the fluctuation of the discharge temperature of the kiln using a weight smaller than 1 so as to forget the data of the exponential function. Is calculated. Calculation of the burn-out time deviation and the temperature deviation of the discharge furnace of the fuel gas cock In the coke oven, the flow of the combustion gas is schematically shown in FIG. 6, but the combustion chamber and its supply gas system are not completely independent of It is a system that influences. That is, FIG.
In the first half cycle of combustion (when the heat storage chamber M is on the rising side), the fuel gas whose flow rate has been adjusted by the cock M is heated by receiving the heat of the bricks through the heat storage chamber M, and is heated through the path shown by the solid line. It is supplied to M and M + 1 and burns. The high-temperature gas burned in the combustion chamber M
M-1 and M are transferred to the heat storage chamber M-1 via a path indicated by a broken line through heat transfer, and the high-temperature gas burned in the combustion chamber M + 1 is transferred to the carbonization chambers M and M + 1 on both sides thereof. After being transmitted, the heat is stored in the heat storage chamber M + 1 via a path shown by a broken line, and the heat is recovered by each heat storage brick, and then discharged to the flue.
【0024】従って、コックM の制御量は、それに対応
する連続した3つの炭化室M −1 、M、M+1 の平均火落
ち時間と平均出窯温度となる。そこで、コックM の火落
ち時間偏差CERRH(M,k)と出窯温度偏差CERRT(M,k)を次式
で計算する。 CERRH(M,k)=KA×ERRH(M,k) +KB×{ERRH(M−1,k)+ERRH(M+1,k) } CERRT(M,k)=KA×ERRT(M,k) +KB×{ERRT(M−1,k)+ERRT(M+1,k) } ・・・・・(12) ここで、KAとKBは、炭化室のコックに対する影響係数で
あり、コークス炉操業において通常使用されている値を
用いる。Accordingly, the control amount of the cock M is the average fire-out time and the average discharge temperature of the three continuous carbonization chambers M −1, M, and M + 1 corresponding to the control amount. Therefore, the burn-out time deviation CERRH (M, k) and the discharge temperature deviation CERRT (M, k) of the cock M are calculated by the following equations. CERRH (M, k) = KA × ERRH (M, k) + KB × {ERRH (M−1, k) + ERRH (M + 1, k)} CERRT (M, k) = KA × ERRT (M, k) + KB × {ERRT (M−1, k) + ERRT (M + 1, k)} (12) where KA and KB are the coefficient of influence on the cock in the coking chamber, and are used in coke oven operation. Use commonly used values.
【0025】次に、燃料ガスコックの火落ち時間偏差と
出窯温度偏差の平滑化を行う。過去のデータを指数関数
状に忘れるような1より小さい重みを用いた重み付き平
均計算手法を用いて、コックの火落ち時間偏差重み付き
平均CERRHMと出窯温度偏差重み付き平均CERRTMを計算す
る。 DH(M,k) =ω×DH(M,k−1)+1 CERRHM(M,k) = CERRHM(M,k −1)−(CERRHM(M,k −1)−CERRHM(M,k))/DH(M,k) ・・・・・(13) DT(M,k) =ω×DT(M,k−1)+1 CERRTM(M,k) =CERRTM(M,k−1)−(CERRTM(M,k −1)−CERRTM(M,k))/DT(M,k) ・・・・・(14) 但し、DH(M,0) =0、DT(M,0) =0 CERRHM(M,0) =0、CERRTM(M,0) =0 ここで、ωは重み付き平均計算の1より小さい重み、DH
とDTは火落ち時間偏差と出窯温度偏差の重み付き積算個
数である。Next, the deviation of the burning time of the fuel gas cock and the deviation of the temperature of the discharge furnace are smoothed. Using a weighted average calculation method using a weight smaller than 1 so that the past data is forgotten in an exponential manner, a cock burn-off time deviation weighted average CERRHM and a discharge furnace temperature deviation weighted average CERRTM are calculated. DH (M, k) = ω × DH (M, k−1) +1 CERRHM (M, k) = CERRHM (M, k−1) − (CERRHM (M, k−1) −CERRHM (M, k) ) / DH (M, k) (13) DT (M, k) = ω × DT (M, k−1) +1 CERRTM (M, k) = CERRTM (M, k−1) − (CERRTM (M, k-1) -CERRTM (M, k)) / DT (M, k) (14) where DH (M, 0) = 0 and DT (M, 0) = 0 CERRHM (M, 0) = 0, CERRTM (M, 0) = 0 where ω is a weight smaller than 1 in the weighted average calculation, DH
And DT are the weighted cumulative number of the burn-out time deviation and the discharge temperature deviation.
【0026】更に、許容偏差と偏差異常値を検出する判
定値の計算を行う。コックの火落ち時間偏差重み付き平
均の標準偏差SDERRHと出窯温度偏差重み付き平均の標準
偏差SDERRTを計算して、火落ち時間偏差の許容偏差ERRH
L と偏差異常値検出判定値ERRHH 、出窯温度偏差の許容
偏差ERRTL と偏差異常値検出判定値ERRTH を計算する。 ERRHL =KC×SDERRH ERRHH =KD×SDERRH ERRTL =KC×SDERRT ERRTH =KD×SDERRT ・・・・・(15) 但し、Further, a judgment value for detecting an allowable deviation and an abnormal deviation value is calculated. Calculate the standard deviation SDERRH of the weighted average of the burnout time deviation of the cock and the standard deviation SDERRT of the weighted average of the departure temperature deviation, and calculate the allowable deviation ERRH of the burnout time deviation.
Calculate L and deviation abnormal value detection judgment value ERRHH, allowable deviation ERRTL of output furnace temperature deviation and deviation abnormal value detection judgment value ERRTH. ERRHL = KC × SDERRH ERRHH = KD × SDERRH ERRTL = KC × SDERRT ERRTH = KD × SDERRT (15)
【0027】[0027]
【数4】 (Equation 4)
【0028】ここで、KCは許容偏差の計算定数、KDは偏
差異常値検出判定値の計算定数である。Here, KC is a constant for calculating an allowable deviation, and KD is a constant for calculating a deviation abnormal value detection judgment value.
【0029】手順5)、燃料ガスコックの平滑化した火
落ち時間偏差と出窯温度偏差を共に最小にするような燃
料ガスコック流量の修正流量を求め、前記した最小修正
量、最大修正量、コック回数、許容偏差を用いて修正流
量の大きさを制約する。コックの火落ち時間偏差重み付
き平均と出窯温度偏差重み付き平均を共に最小にするよ
うなコック流量の修正流量 FMG を計算する。 FMG(M,k)=KH×CERRHM(M,k) +KT×CERRTM(M,k) ・・・・・(17) ここで、KHは火落ち時間偏差重み付き平均の修正流量に
対する影響係数、KTは出窯温度偏差重み付き平均の修正
流量に対する影響係数であり、熟練作業者がコック開度
操作を行ったデータを用いて統計的な解析を行い、決定
する。Step 5) A corrected flow rate of the fuel gas cock flow rate is determined to minimize both the smoothed fire-off time deviation of the fuel gas cock and the outlet furnace temperature deviation, and the minimum correction amount, the maximum correction amount, and the number of cocks described above. , The magnitude of the corrected flow rate is restricted using the allowable deviation. Calculate the corrected flow rate FMG of the cock flow so as to minimize both the weighted average of the fire burnout time deviation and the weighted average of the outlet temperature deviation. FMG (M, k) = KH × CERRHM (M, k) + KT × CERRTM (M, k) (17) where KH is the coefficient of influence on the corrected flow rate of the weighted average of the burnout time deviation, KT is the coefficient of influence of the weighted average of the departure furnace temperature deviation on the corrected flow rate, and is determined by performing a statistical analysis using data obtained by a skilled worker performing cock opening operation.
【0030】修正流量の制約 1)、最小修正量による制約 |FMG(M,k)|< FMGL(M,k) のとき、FMG(M,k)=0と置
き直す。 2)、許容偏差による制約 火落ち時間偏差重み付き平均と出窯温度偏差重み付き平
均が共にそれぞれの許容偏差以下のとき、修正流量を零
にする。|CERRHM(M,k) |≦ERRHL 、かつ|CERRTM(M,
k) |≦ERRTL のときは、FMG(M,k)=0と置き直す。 3)、コック回数による制約 本発明による火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキ抑制
制御は、予め定めた炉団を代表する炭化室の石炭装入完
了毎に実行される。従って、炭化室での制御出力に対し
てコック開度の操作が約乾留1サイクル遅れる炭化室が
生じる。この遅れによる重複アクションを回避するた
め、コック開度修正後の乾留サイクル経過数( コック回
数) による修正流量の制約を行う。コック回数が0回、
又は、1回で、|FMG(M,k)|< FMGH(M,k) のとき、
FMG(M,k)=0と置き直す。 4)、最大修正流量の制約 a)、火落ち時間が極めて早く、出窯温度も極めて高い
炭化室に対応したコックの修正流量を零とする。FMG(M,
k)< −FMGH(M,k) のとき、FMG(M,k)=0と置き直す。
b)、更に、 FMG(M,k)> FMGH(M,k) のとき、FMG(M,k)= FMGH(M,
k) と置き直す。Restriction on Correction Flow Rate 1) When the constraint | FMG (M, k) | <FMGL (M, k) due to the minimum correction amount, FMG (M, k) = 0 is replaced. 2) Restriction by permissible deviation When both the weighted average of the burn-out time deviation and the weighted average of the outlet temperature deviation are equal to or less than the respective permissible deviations, the corrected flow rate is set to zero. | CERRHM (M, k) | ≦ ERRHL and | CERRTM (M,
k) If | ≤ERRTL, replace FMG (M, k) = 0. 3), Restriction by the number of cocks The control for suppressing the variation between the kiln time and the kiln temperature of the kiln according to the present invention is executed every time the coal charging of the coking chamber representing the predetermined furnace group is completed. Accordingly, there occurs a carbonization chamber in which the operation of the cock opening is delayed by about one cycle of the dry distillation with respect to the control output in the carbonization chamber. In order to avoid duplicate actions due to this delay, the corrected flow rate is restricted by the number of elapsed carbonization cycles (cocks) after the cock opening is corrected. The number of cooks is 0,
Or, once, when | FMG (M, k) | <FMGH (M, k),
Replace FMG (M, k) = 0. 4) Restriction on the maximum corrected flow rate a), the corrected flow rate of the cock corresponding to the carbonization chamber in which the fire time is extremely short and the discharge temperature is extremely high is set to zero. FMG (M,
When k) <− FMGH (M, k), replace FMG (M, k) = 0.
b) Further, when FMG (M, k)> FMGH (M, k), FMG (M, k) = FMGH (M, k)
k).
【0031】手順6)、炉団平均に対する火落ち時間偏
差と出窯温度偏差、燃料ガスコックの平滑化した火落ち
時間偏差と出窯温度偏差、火落ち時間偏差と出窯温度偏
差の許容偏差とそれらの偏差異常値を検出する判定値、
及び燃料ガスコック流量の修正流量から炉団の燃料ガス
コックをアクション不可コック、アクションコック、調
整コックに区分けし、分配管圧力の変動が最小になるよ
うにアクションコックを決定する。炉団の燃料ガスコッ
クをアクション不可コック、アクションコック、調整コ
ックに区分けする。 1)、アクション不可コック コック修正流量が零のコックは、アクション不可コック
とする。 2)、アクションコック a)、火落ち時間が極めて遅い炭化室に対応したコック
はアクションコックとする。 ERRH(M,k) <−ERRHH ・・・・・(18) b)出窯温度が極めて低い炭化室に対応したコックは、
アクションコックとする。 ERRT(M,k) >ERRTH ・・・・・(19) c)修正流量が最小修正量から計算した開度操作2[
%] に相当するアクションコック下限修正量 ACTF以上
のコックはアクションコックとする。 ACTF=2× FMGL(M,k) |FMG(M,k)|≧ ACTF ・・・・・(20) 3)、調整コック アクション不可コックでなく、アクションコックでもな
いコックを調整コックとする。Step 6) The burn-out time deviation and the kiln temperature deviation with respect to the furnace group average, the smoothed burn-out time deviation and the discharge kiln temperature deviation of the fuel gas cock, and the allowable deviation of the fire burn-out time deviation and the discharge kiln temperature deviation. Judgment values for detecting those deviation abnormal values,
From the corrected flow rate of the fuel gas cock flow rate, the fuel gas cock of the furnace group is classified into an action-impossible cock, an action cock, and an adjustment cock, and the action cock is determined so as to minimize the fluctuation of the distribution pipe pressure. The fuel gas cock of the furnace group is divided into action-impossible cock, action cock, and adjustment cock. 1), cock with no action A cock with a cock modification flow rate of zero is a cock with no action. 2), action cock a), the cock corresponding to the charcoal room with extremely slow down time shall be an action cock. ERRH (M, k) <-ERRHH ・ ・ ・ ・ ・ (18)
Action cock. ERRT (M, k)> ERRTH (19) c) Opening operation 2 where the corrected flow rate is calculated from the minimum corrected amount 2 [
%], A cock with an action cock lower limit correction amount of ACTF or more shall be an action cock. ACTF = 2 × FMGL (M, k) | FMG (M, k) | ≧ ACTF (20) 3), Adjustment cock A cock that is neither an action-impossible cock nor an action cock is used as an adjustment cock.
【0032】4)、炉団の両端の炭化室に対応したコッ
クの取り扱い。コークス炉操業では、炉団の両端の炭化
室に対応したコックについて、特殊な開度操作が行われ
る。このようなコークス炉操業を反映して、該コックに
対しては、以下のように取り扱う。 a)、#2番コックに対して#2番コックの修正流量、#3番
コックの修正流量、#4番コックの修正流量が共にそれぞ
れの最大修正量以上のとき、 FMG(I,k)≧ FMGH(I,k) ・・・・・(21) 但し、I=2, 3, 4 #2番コックをアクションコックとし、#3番コックと#4番
コックをアクション不可コックとする。 FMG(I,k)=0 ・・・・・(22) 但し、I= 3, 4 b)、#N+1番コックに対して #N+1番コックの修正流量、#N番コックの修正流量、#N−
1 番コックの修正流量が共にそれぞれの最大修正量以上
のとき、 FMG(I,k)≧ FMGH(I,k) ・・・・・(23) 但し、I=N −1, N, N+1 #N+1番コックをアクションコックとし、#N番コックと#N
−1 番コックをアクション不可コックとする。 FMG(I,k)=0 ・・・・・(24) 但し、I=N −1, N4) Handling of cocks corresponding to the carbonization chambers at both ends of the furnace group. In the coke oven operation, a special opening operation is performed on the cocks corresponding to the carbonization chambers at both ends of the furnace group. Reflecting such a coke oven operation, the cock is handled as follows. a) For the # 2 cock, when the corrected flow rate of the # 2 cock, the corrected flow rate of the # 3 cock, and the corrected flow rate of the # 4 cock are both equal to or greater than their respective maximum corrected amounts, FMG (I, k) ≧ FMGH (I, k) (21) However, I = 2, 3, 4 # 2 cock is an action cock, and # 3 and # 4 cocks are action-impossible cocks. FMG (I, k) = 0 (22) where I = 3, 4 b), # N + 1 cock for # N + 1 cock, #N cock Corrected flow rate, # N−
When the correction flow rate of the No. 1 cock is more than the maximum correction amount of each, FMG (I, k) ≧ FMGH (I, k) (23) where I = N-1, N, N + 1 Set # N + 1 cock as action cock, #N cock and #N
No.-1 cock is considered an action-impossible cock. FMG (I, k) = 0... (24) where I = N−1, N
【0033】そして、区分けされたアクションコックと
調整コックから分配管圧力変動が最小になるように、奇
数番コックが立ち側にあるとき、偶数番コックが立ち側
にあるとき毎に、分配管圧力変動が最小になるように、
アクションコックを決定する。奇数番コック立ち、偶数
番コック立ち毎に区分けされたアクションコックの修正
流量から、増修正流量コック数と減修正流量コック数を
計算し、それらが同一数のとき、区分けされたアクショ
ンコックをアクションコックと決定する。まず、増修正
流量コック数>減修正流量コック数のとき、その個数差
を計算する。 c)、調整コックの減修正流量の中から、前記個数差に
応じてその絶対値の大きいコックを検索し、そのコック
を順次アクションコックに追加する。 d)、増修正流量コック数と減修正流量コック数が同一
数のとき、選択されたコックをアクションコックとして
決定する。そうでないとき、アクションコックの増修正
流量の中からその最小値を検索し、そのコックを個数差
に応じて順次アクションコックから外す。増修正流量コ
ック数<減修正流量コック数のとき、その個数差を計算
し、 e)、調整コックの増修正流量の中から、前記個数差に
応じてその値の大きいコックを検索し、そのコックを順
次アクションコックに追加する。 f)、増修正流量コック数と減修正流量コック数が同一
数のとき、選択されたコックをアクションコックとして
決定する。そうでないとき、アクションコックの減修正
流量の中からその絶対値が最小なコックを検索し、その
コックを個数差に応じて順次アクションコックから外す
ようにする。Then, when the odd-numbered cock is on the upside and the even-numbered cock is on the upside, the distribution pipe pressure is set so that the distribution pipe pressure fluctuation from the divided action cock and adjustment cock is minimized. To minimize fluctuations,
Determine the action cock. Calculate the number of cocks for increasing and decreasing flow rate and the number of cocks for decreasing flow rate from the corrected flow rate of the action cocks divided for each of the odd-numbered and even-numbered cocks. Decide with a cook. First, when the number of increase correction flow rate cocks> the number of decrease correction flow rate cocks, the number difference is calculated. c) Search for a cock having a large absolute value according to the number difference from the reduced correction flow rate of the adjustment cock, and sequentially add the cock to the action cock. d) When the number of increase correction flow rate cocks and the number of decrease correction flow rate cocks are the same, the selected cock is determined as an action cock. If not, the minimum value is searched for from the increased correction flow rate of the action cock, and the cocks are sequentially removed from the action cock according to the number difference. When the number of increase correction flow cocks <the number of decrease correction flow cocks, the number difference is calculated. E) From the increase correction flow rate of the adjustment cock, a cock having a large value according to the number difference is searched. Add cocks to action cocks sequentially. f) When the number of increase correction flow rate cocks and the number of decrease correction flow rate cocks are the same, the selected cock is determined as an action cock. If not, a cock with the smallest absolute value is searched from the reduced correction flow rate of the action cock, and the cocks are sequentially removed from the action cock according to the difference in the number.
【0034】手順7)、アクションコックの修正流量と
前記した炉団の平均的なコック毎最大流量から修正流量
比を計算し、現在のコック流量比に修正流量比を加算し
て今回のコック流量比を計算し、コックの開度流量比特
性を用いて、例えば一般に用いられているニュートン・
ラフソン法等により、今回のコック流量比を燃料ガスコ
ックと燃焼用空気コックの設定開度に変換して決定し、
それぞれの設定開度をそれぞれのアクチュエータに出力
して、燃料ガスコック15と燃焼用空気コック12の開
度を修正制御する。今回のコック流量比PMを計算する。 PM=P(M,k)+FMG(M,k)/ FMAX ・・・・・(25) 開度流量比特性を用いて、例えばニュートン・ラフソン
法などにより、流量比を開度θに変換し、設定開度φSV
を決定する。 1)、現在開度を開度変換初期開度とする。 θ0 =φ(M,k) ・・・・・(26) 2)、ニュートン・ラフソン法などにより、流量比を開
度θに変換する。 θN+1 =θN −{ε+θN ×( δ+θN ×( γ+θN ×( β+θN ×α))) −PM }/{δ+θN ×(2×γ+θN ×(3×β+4 ×θN ×α))} ・・・(27) 3)、収束解を設定開度φSVとする。 φSV(M,k) =θN ・・・・・(28) 燃料ガスコックと燃焼用空気コックの設定開度を各々の
アクチュエータに出力し、燃料ガスコック15と燃焼用
空気コック12の開度の修正を行う制御する。Step 7) The corrected flow rate is calculated from the corrected flow rate of the action cock and the average maximum flow rate per cock of the furnace group, and the corrected flow rate ratio is added to the current cock flow rate to calculate the current cock flow rate. Calculate the ratio and use the open flow rate ratio characteristic of the cock, for example, the commonly used Newton
By the Rafson method etc., this cock flow rate ratio is determined by converting it to the set opening of the fuel gas cock and the combustion air cock,
Each set opening is output to each actuator to correct and control the opening of the fuel gas cock 15 and the combustion air cock 12. Calculate the cock flow ratio PM this time. PM = P (M, k) + FMG (M, k) / FMAX (25) Using the flow rate characteristics of the opening degree, the flow rate ratio is converted to the opening degree θ by the Newton-Raphson method, for example. , Set opening φSV
To determine. 1) The current opening is set as the opening conversion initial opening. θ0 = φ (M, k) (26) 2) The flow rate ratio is converted into the opening θ by the Newton-Raphson method or the like. θN + 1 = θN− {ε + θN × (δ + θN × (γ + θN × (β + θN × α))) − PM} / {δ + θN × (2 × γ + θN × (3 × β + 4 × θN × α))) (27) 3), Let the convergent solution be the set opening φSV. φSV (M, k) = θN (28) Outputs the set opening of the fuel gas cock and the combustion air cock to each actuator, and corrects the opening of the fuel gas cock 15 and the combustion air cock 12. Do control.
【0035】このように制御することによって、火落ち
時間と出窯温度のそれぞれの炉団平均に対する偏差に応
じた適正な燃料ガス流量や燃焼用空気流量を各々の燃焼
室列に供給することが可能にすることができる。そし
て、火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキを共に最小に
することができ、コークス炉に供給する燃料の節減やコ
ークス品質の向上、操業の安定化等を達成することがで
きる。By controlling in this way, it is possible to supply the appropriate fuel gas flow rate and combustion air flow rate to each combustion chamber row in accordance with the deviation of the burn-out time and the kiln temperature from the average of the respective furnace groups. Can be made possible. In addition, it is possible to minimize the variation between the kiln time and the kiln temperature between the kilns, thereby achieving a reduction in fuel supplied to the coke oven, an improvement in coke quality, a stable operation, and the like.
【0036】[0036]
【実施例】次に、コークス炉の火落ち時間と出窯温度の
窯間バラツキを抑制するコークス炉の制御方法の実施例
について説明する。本発明の効果を検証するため55個
の炉で炉団を構成するコークス炉の操業データを用い
て、火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキ抑制制御のシ
ミュレーションを行った。その結果を図7、図8に示
す。図7は、火落ち時間と出窯温度のそれぞれの炉団平
均に対する偏差を表したものであり、図8は、燃料ガス
コックの操作開度を示したものであり、熟練作業者によ
る実績操作開度の操業値と本実施による計算操作開度の
計算値を対比したものであり、本実施による計算操作開
度が、極めて熟練した作業者による実績操作開度と良く
対応しており、開度調整の精度が高いことが判る。その
結果、火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキが小さくな
り、操業が安定して、コークス炉の燃料を節減及びコー
クス品質を向上することができた。Next, a description will be given of an embodiment of a method of controlling a coke oven which suppresses the variation between the coke oven and the discharge temperature of the coke oven. In order to verify the effect of the present invention, a simulation of the control of the variation between the kilns of the fire fall-out time and the discharge kiln temperature was performed using the operation data of the coke oven constituting the furnace group with 55 furnaces. The results are shown in FIGS. FIG. 7 shows the deviation of the burn-out time and the temperature of the kiln from the respective furnace group averages, and FIG. 8 shows the operation opening degree of the fuel gas cock. This is a comparison between the operating value of the degree and the calculated value of the calculated operation opening according to the present embodiment, and the calculated operation opening according to the present embodiment corresponds well to the actual operation opening obtained by an extremely skilled worker. It can be seen that the accuracy of the adjustment is high. As a result, the variation between the kiln time and the kiln temperature between the kilns was reduced, the operation was stabilized, the fuel consumption of the coke oven was reduced, and the coke quality was improved.
【0037】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨
を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば、コークス炉の炭化室とそれを挟んで配置さ
れた燃焼室について、各炭化室を配置順(1→2→3・
・)に、石炭装入とコークスを押出して行くコークス炉
団操業に適用することができる。更に、開度流量比特性
を求める際に、ニュートン・ラフソン法の他に、そのコ
ックの流量比特性を開度毎に物理的に測定した値を用い
て実流量比特性にすることも可能である。The embodiment of the present invention has been described above.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and all changes in conditions that do not depart from the gist are within the scope of the present invention. For example, regarding the carbonization chamber of a coke oven and the combustion chambers disposed therebetween, the respective carbonization chambers are arranged in the order of arrangement (1 → 2 → 3.
・) It can be applied to coal charging and coke oven operation where coke is extruded. Further, when determining the opening flow rate characteristics, it is also possible to obtain the actual flow ratio characteristics by using values physically measured for each opening in addition to the Newton-Raphson method. is there.
【0038】[0038]
【発明の効果】請求項1〜3記載のコークス炉の火落ち
時間と出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス炉の
制御方法は、石炭を装入して乾留する炭化室と、炭化室
を両側から加熱する燃焼室を炉幅方向に交互に複数列備
えたコークス炉の火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキ
を抑制する制御方法において、発生ガス温度が最高温度
に達する時刻を求めて検出した火落ち時間の炉団平均に
対する偏差と、コークス押出し時に押出し機に設けた炉
壁温度計で計測した炉高方向と炉長方向の炉壁温度から
炭化室内平均炉壁温度(出窯温度)の炉団平均に対する
偏差を求め、火落ち時間偏差と出窯温度偏差の変動を平
滑化処理し、火落ち時間偏差と炭化室内平均炉壁温度の
偏差を最小にする燃料ガスコックの修正量を決定するの
で、供給する燃料ガス量をコークス炉の操業状態に応じ
て適正に調整することができ、火落ち時間と出窯温度の
バラツキを小さくして安定した操業が可能になり、燃料
ガス量の節減やコークスの品質を向上することができ
る。The method of controlling a coke oven according to any one of claims 1 to 3, which suppresses a variation in the coke oven fire time and the discharge temperature between the kilns, comprises: a coking chamber in which coal is charged and carbonized; In a control method that suppresses the inter-kiln variation in the coke oven with multiple rows of combustion chambers that are alternately arranged in the furnace width direction to heat from both sides, the time at which the generated gas temperature reaches the maximum temperature is determined. The average furnace wall temperature in the carbonization chamber (the degassing furnace) was calculated based on the deviation of the burn-out time from the average of the furnace group detected in the furnace, and the furnace wall temperature in the furnace height direction and furnace length direction measured by the furnace wall thermometer installed in the extruder during coke extrusion. Temperature) with respect to the average of the furnace group, smoothing out the fluctuations of the burn-out time deviation and the discharge furnace temperature deviation, and the amount of correction of the fuel gas cock to minimize the deviation of the burn-out time deviation and the deviation of the average furnace wall temperature in the coking chamber. Determine the fuel to supply The amount of waste gas can be adjusted appropriately in accordance with the operating conditions of the coke oven, the fluctuations in the fire-off time and the temperature of the kiln can be reduced, and stable operation can be achieved, reducing the amount of fuel gas and improving the coke quality. Can be improved.
【0039】特に、請求項2記載のコークス炉の火落ち
時間と出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス炉の
制御方法は、燃料ガスコック開度の修正量は、予め定め
た炉団を代表する炭化室の石炭装入完了毎に、燃料ガス
コックの開度流量比特性から求めた該燃料ガスコックの
炉団流量比と前記炉団に供給した燃料ガス流量から該炉
団の平均コック毎最大流量を計算してコック毎の最小修
正量、最大修正量と、またコック開度修正制御後の乾留
サイクル経過数を計算しておき、発生ガス上昇管曲管部
で計測した発生ガス温度が最高温度に達する時刻を求め
て検出した火落ち時間の炉団平均に対する偏差と、コー
クス押出し時に押出し機に設けた炉壁温度計で計測した
炉高方向と炉長方向の炉壁温度から炭化室両端の炉蓋部
を除いて求めた炭化室内平均炉壁温度の炉団平均に対す
る偏差を計算し、連続した3つの炭化室の炉団平均に対
する火落ち時間偏差と出窯温度偏差から炭化室に対応し
た燃料ガスコックの火落ち時間偏差と出窯温度偏差を計
算し、過去のデータを指数関数状に忘れるような1より
小さい重みを用いて燃料ガスコックの火落ち時間偏差の
変動と出窯温度偏差の変動を平滑化して、それらの許容
偏差と偏差異常値を検出する判定値を計算し、燃料ガス
コックの平滑化した火落ち時間偏差と出窯温度偏差を共
に最小にする燃料ガスコック流量の修正流量を求め、前
記した最小修正量、最大修正量、コック回数、許容偏差
を用いて修正流量を補正するので、コークス炉に供給す
る燃料ガス量をより適正に調整することができ、火落ち
時間と出窯温度のバラツキを小さくして安定した操業を
行うことができる。In particular, in the method of controlling a coke oven according to the second aspect of the present invention, which suppresses the variation of the coke oven time and the discharge temperature of the coke oven, the correction amount of the fuel gas cock opening represents a predetermined furnace group. Each time the coal charging of the coking chamber is completed, the average flow rate of each fuel tank cock is calculated from the fuel tank cock flow rate ratio obtained from the fuel gas cock opening flow rate ratio characteristic and the fuel gas flow rate supplied to the furnace group. Calculate the minimum correction amount and maximum correction amount for each cock and the number of elapsed carbonization cycles after the cock opening correction control, and calculate the maximum temperature of the generated gas measured at the curved section of the generated gas riser. The deviation of the burn-out time from the average of the furnace group detected by calculating the time to reach the furnace temperature, and the furnace wall temperature in the furnace height direction and the furnace length direction measured by the furnace wall thermometer provided in the extruder during coke extrusion, and the both ends of the carbonization chamber Charcoal excluding furnace lid Calculate the deviation of the average chamber wall temperature from the furnace group average, and calculate the fire gas time deviation of the fuel gas cock corresponding to the carbonization chamber based on the burnout time deviation and the discharge furnace temperature deviation from the furnace group average of three consecutive coking chambers. Calculate the kiln temperature deviation and smooth out the fluctuations of the burn-out time deviation of the fuel gas cock and the deviation of the kiln temperature deviation using a weight smaller than 1 so as to forget the past data as an exponential function. Calculate the judgment value for detecting the deviation abnormal value and the deviation, and find the corrected flow rate of the fuel gas cock flow rate that minimizes both the smoothed burn-out time deviation and the output temperature deviation of the fuel gas cock, and the above-mentioned minimum correction amount, maximum correction Since the corrected flow rate is corrected using the amount, number of cocks, and allowable deviation, the amount of fuel gas to be supplied to the coke oven can be adjusted more appropriately, and the variation in the burnout time and the temperature of the kiln can be reduced. It is possible to perform stable operation Te.
【0040】請求項3記載のコークス炉の火落ち時間と
出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス炉の制御方
法は、燃料ガスコックの流量補正を、炉団の燃料ガスコ
ックをアクション不可コック、アクションコック、調整
コックに区分けし、分配管圧力変動が最小になるように
アクションコックを決定し、アクションコックの修正流
量と炉団の平均的なコック毎最大流量から修正流量比を
計算し、現在のコック流量比に修正流量比を加算して今
回のコック流量比を計算し、コックの開度流量比特性を
用いて、今回のコック流量比を燃料ガスコックと燃焼用
空気コックの設定開度に変換して決定するので、燃焼室
に供給する燃料ガス量や空気流量をより精度良く設定で
き、供給する燃料をより節減し、コークスの品質を安定
して向上することができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a coke oven, which suppresses a variation in a coke oven's fire time and a discharge temperature between the kilns, comprising: correcting a flow rate of a fuel gas cock; The cock is divided into a cock and an adjustment cock.The action cock is determined so that the variation of the distribution pipe pressure is minimized.The corrected flow ratio is calculated from the corrected flow rate of the action cock and the average maximum flow rate of each cock of the furnace group. Calculate the current cock flow ratio by adding the corrected flow ratio to the cock flow ratio, and convert this cock flow ratio to the set opening of the fuel gas cock and combustion air cock using the cock opening flow ratio characteristics. The fuel gas amount and air flow rate to be supplied to the combustion chamber can be set more accurately, the fuel to be supplied can be further reduced, and the coke quality can be stably improved. It can be.
【図1】本発明の一実施の形態に係るコークス炉の火落
ち時間と出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス炉
の制御方法を適用するコークス炉の全体図である。FIG. 1 is an overall view of a coke oven to which a method for controlling a coke oven which suppresses a variation between a kiln in a coke oven and a discharge temperature of the coke oven according to an embodiment of the present invention is applied.
【図2】同コークス炉の押出し機の配置を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a sectional view showing an arrangement of an extruder of the coke oven.
【図3】同コークス炉の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the coke oven.
【図4】同コークス炉の制御フローの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a control flow of the coke oven.
【図5】コック開度と流量比を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a cock opening degree and a flow rate ratio.
【図6】蓄熱室を通る燃焼ガスの流れを表す説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a flow of a combustion gas passing through a heat storage chamber.
【図7】炭化室番号と炉団平均に対する偏差を表すグラ
フである。FIG. 7 is a graph showing a deviation from a coking chamber number and a furnace group average.
【図8】コック番号と操作開度を表すグラフである。FIG. 8 is a graph showing cock numbers and operation openings.
A:コークス炉、1:炭化室、2:燃焼室、3:蓄熱
室、4:煙道、5:炉蓋、6ps、6cs:ウェストダ
ンパー、7:水平煙道(ソールフリュー部)、8a、8
g:水平管、9a、9g:アンダージェットパイプ、1
1:燃焼用空気、12:燃焼用空気コック、13:切替
えコック、14:燃料ガス、15:燃料ガスコック、1
6:切替えコック、17:流量調節計、18:流量調節
計、20:押出し機、20a:ラム先端、20b:ラ
ム、21:光ファイバA: Coke oven, 1: Carbonization chamber, 2: Combustion chamber, 3: Thermal storage chamber, 4: Flue, 5: Furnace lid, 6ps, 6cs: West damper, 7: Horizontal flue (sole flue portion), 8a, 8
g: horizontal pipe, 9a, 9g: under jet pipe, 1
1: combustion air, 12: combustion air cock, 13: switching cock, 14: fuel gas, 15: fuel gas cock, 1
6: switching cock, 17: flow controller, 18: flow controller, 20: extruder, 20a: ram tip, 20b: ram, 21: optical fiber
Claims (3)
化室を両側から加熱する燃焼室を炉幅方向に交互に複数
列備えたコークス炉の火落ち時間と出窯温度の窯間バラ
ツキを抑制する制御方法において、発生ガス温度が最高
温度に達する時刻を求めて検出した火落ち時間の炉団平
均に対する偏差と、コークス押出し時に押出し機に設け
た炉壁温度計で計測した炉高方向と炉長方向の炉壁温度
から炭化室内平均炉壁温度である出窯温度の炉団平均に
対する偏差を求め、求めた火落ち時間偏差と出窯温度偏
差の変動を平滑化処理し、火落ち時間偏差と出窯温度偏
差を最小にする燃料ガスコック開度の修正量を決定する
ことを特徴とするコークス炉の火落ち時間と出窯温度の
窯間バラツキを抑制するコークス炉の制御方法。1. A coke oven provided with a plurality of alternating rows in a furnace width direction of a coking chamber in which coal is charged and carbonized, and combustion chambers for heating the coking chamber from both sides. In the control method for suppressing the variation between the furnaces, the deviation of the burn-out time from the average of the furnace group detected by finding the time when the generated gas temperature reaches the maximum temperature, and the furnace measured by the furnace wall thermometer provided in the extruder at the time of coke extrusion. From the furnace wall temperature in the high direction and the furnace length direction, the deviation of the kiln temperature, which is the average furnace wall temperature in the coking chamber, from the furnace group average is obtained, and the obtained burn-out time deviation and the fluctuation of the kiln temperature deviation are smoothed. A method for controlling a coke oven which suppresses the variation between the burnout time and the exit temperature of a coke oven characterized by determining the correction amount of the fuel gas cock opening which minimizes the extinguishing time deviation and the exit kiln temperature deviation. .
と出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス炉の制御
方法において、前記燃料ガスコック開度の修正量は、予
め定めた炉団を代表する前記炭化室の石炭装入完了毎
に、前記燃料ガスコックの開度流量比特性から求めた該
燃料ガスコックの炉団流量比と前記炉団に供給した燃料
ガス流量から該炉団の平均コック毎最大流量を計算して
コック毎の最小修正量、最大修正量と、またコック開度
修正制御後の乾留サイクル経過数を計算しておき、発生
ガス上昇管曲管部で計測した発生ガス温度が最高温度に
達する時刻を求めて検出した火落ち時間の炉団平均に対
する偏差と、コークス押出し時に前記押出し機に設けた
炉壁温度計で計測した炉高方向と炉長方向の炉壁温度か
ら前記炭化室両端の炉蓋部を除いて求めた炭化室内平均
炉壁温度の炉団平均に対する偏差を計算し、連続した3
つの前記炭化室の炉団平均に対する火落ち時間偏差と出
窯温度偏差から前記炭化室に対応した前記燃料ガスコッ
クの火落ち時間偏差と出窯温度偏差を計算し、過去のデ
ータを指数関数状に忘れるような1より小さい重みを用
いて前記燃料ガスコックの火落ち時間偏差の変動と出窯
温度偏差の変動を平滑化して、それらの許容偏差と偏差
異常値を検出する判定値を計算し、前記燃料ガスコック
の平滑化した火落ち時間偏差と出窯温度偏差を共に最小
にする燃料ガスコック流量の修正流量を求め、前記した
最小修正量、最大修正量、コック回数、許容偏差を用い
て修正流量を補正することを特徴とするコークス炉の火
落ち時間と出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス
炉の制御方法。2. The method of controlling a coke oven according to claim 1, wherein the coke oven has a burn-off time and a discharge temperature, and the fuel gas cock opening is corrected by a predetermined amount. Each time the representative coal chamber was charged with coal, the average fuel tank faucet ratio was determined based on the fuel cell cock flow rate ratio obtained from the fuel gas cock opening degree flow rate ratio characteristic and the fuel gas flow rate supplied to the fuel furnace. Calculate the maximum flow rate by calculating the minimum correction amount and maximum correction amount for each cock, and also calculate the number of dry distillation cycles after the cock opening correction control, and measure the generated gas temperature at the bent section of the generated gas riser The deviation from the furnace group average of the burn-off time detected to find the time to reach the maximum temperature, and from the furnace wall temperature in the furnace height direction and furnace length direction measured by the furnace wall thermometer provided in the extruder during coke extrusion. Furnace at both ends of the carbonization chamber The deviation of the average furnace wall temperature of the coking chamber, excluding the lid, from the average of the furnace group was calculated.
Calculate the burn-out time deviation and the discharge temperature deviation of the fuel gas cock corresponding to the coking chamber from the burn-out time deviation and the discharge furnace temperature deviation with respect to the furnace group average of the two coking chambers, and convert the past data into an exponential function. Using a weight smaller than one to be forgotten, smoothing the variation of the burn-out time deviation and the variation of the exit temperature of the fuel gas cock, and calculating a permissible deviation and a determination value for detecting a deviation abnormal value, Determine the corrected flow rate of the fuel gas cock flow rate to minimize both the smoothed burn-out time deviation of the fuel gas cock and the output furnace temperature deviation, and calculate the corrected flow rate using the minimum correction amount, the maximum correction amount, the number of cocks, and the allowable deviation described above. A method for controlling a coke oven, which suppresses a variation in a coke oven's fire time and a discharge kiln temperature between the kilns.
ち時間と出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス炉
の制御方法において、前記燃料ガスコックの流量補正
は、前記炉団の燃料ガスコックをアクション不可コッ
ク、アクションコック、調整コックに区分けし、分配管
圧力変動が最小になるようにアクションコックを決定
し、該アクションコックの修正流量と前記した炉団の平
均的なコック毎最大流量から修正流量比を計算し、現在
のコック流量比に修正流量比を加算して今回のコック流
量比を計算し、コックの開度流量比特性を用いて、今回
のコック流量比を前記燃料ガスコックと燃焼用空気コッ
クの設定開度に変換して決定することを特徴とするコー
クス炉の火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキを抑制す
るコークス炉の制御方法。3. The method of controlling a coke oven according to claim 1 or 2, wherein the coke oven has a burn-out time and a variation in a discharge temperature of the coke oven. Is divided into an action-impossible cock, an action cock, and an adjustment cock, and the action cock is determined so that the distribution pipe pressure fluctuation is minimized.From the corrected flow rate of the action cock and the average maximum flow rate per cock of the furnace group described above, Calculate the corrected flow ratio, calculate the current cock flow ratio by adding the corrected flow ratio to the current cock flow ratio, and use the cock opening flow ratio characteristics to compare the current cock flow ratio with the fuel gas cock. A method of controlling a coke oven, which suppresses a variation in a coke oven's burn-out time and a discharge kiln temperature between kilns, which is determined by converting the setting into a set opening of a combustion air cock.
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JP2000133692A JP2001316674A (en) | 2000-05-02 | 2000-05-02 | Method of controlling coke oven to reduce inter-furnace variation in time required to complete carbonization and mean wall temperature in carbonization chamber at extrusion |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100749661B1 (en) * | 2001-09-19 | 2007-08-14 | 주식회사 포스코 | Apparatus for prohibiting the extrusion of the unheated hot coke |
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-
2000
- 2000-05-02 JP JP2000133692A patent/JP2001316674A/en not_active Withdrawn
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