JP2002327918A - 親子ダンパの圧力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ダンパのどのレンジを使用しても適切な応答性
を得られるような親子ダンパの制御方法を提供する。 【解決手段】燃焼排ガスまたは燃焼空気の圧力制御に親
子ダンパを用い、ＰＩＤ制御により親子ダンパにダンパ
開度指令を出力する親子ダンパの圧力制御方法であっ
て、ダンパＣｖ値特性、配管系統固有の抵抗係数、ブロ
ワー性能に基づいて算出した前記親子ダンパでの圧力降
下量、あるいは実設備において実測した前記親子ダンパ
での圧力降下量に基づいて、前記親子ダンパ開度の単位
操作量あたりの圧力降下の変化量を算出し、該圧力降下
の変化量が均一になるように変換するダンパ開度補正関
数を予め求めておき、操業時において前記ＰＩＤ制御に
より親子ダンパへ出力される開度指令に対し、前記ダン
パ開度補正関数により補正を加えることを特徴とする親
子ダンパの圧力制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ターンダウン率が
小さく、圧力制御に親子ダンパを用いる、例えばラジア
ントチューブバーナー加熱炉の燃焼排ガス系統の圧力制
御用親子ダンパの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば鋼板の連続処理設備に設けられる
加熱炉においては、ラジアントチューブバーナーという
管状バーナーを用いる場合がある。具体的には、図１３
に示すようにラジアントチューブバーナー１の入り側に
おいて、燃料流量調整弁１５，エア流量調整弁１６によ
り各々流量を調整しながら燃焼ガス（例えばコークス炉
ガスと燃焼用空気）を供給し、該ラジアントチューブバ
ーナー１内で燃焼ガスを燃焼させることにより熱を発生
し、炉内を加熱する。

【０００３】かかる設備において、多数のラジアントチ
ューブバーナー１が複数の燃焼ゾーン１〜Ｎに分割設置
され、ラジアントチューブバーナー１内で燃焼した排ガ
スは、各々排ガス配管１８を通ってプレナムチャンバ２
へと流出される。プレナムチャンバ２には排ガスブロワ
ー９によって負圧が印加されているので、ラジアントチ
ューブバーナー１で生成された排ガスはプレナムチャン
バ２に流れ込む。それと同時にプレナムチャンバ２の上
流側である排ガス配管１８には、負圧により希釈空気が
流入し、排ガスを冷却し配管を保護し、また排ガス中の
未燃ガスの燃焼に役立つ。プレナムチャンバ２に集めら
れた排ガスは、排ガス配管１９を通り、圧力制御親子ダ
ンパ２０（親ダンパ６，子ダンパ７）、排熱回収装置
８、排ガスブロワ９を経て煙突１０に導かれる。

【０００４】ところで、この種の加熱設備においては、
燃焼状態は通板鋼種、操業条件によって広い範囲で変化
しうる。従って燃焼量が少ない時には、排ガスと混合さ
れる希釈空気の吸込量が増大し、過冷却となり、排ガス
温度が下がり過ぎ、例えば排ガス経路に設けられる排熱
回収装置８の効率が低下する。また、必要以上の希釈空
気を吸い込むため、排ガスブロワー９が無駄なエネルギ
ーを消費することになる。また、排ガス経路の負圧が大
きすぎると、バーナーのラジアントチューブ内の負圧も
大きくなり、バーナーの燃焼が不安定になり、失火する
危険がある等の問題がある。

【０００５】これらの問題の対策として、特開平６−２
５７７１２号０号公報に、燃焼量に応じてプレナムチャ
ンバ２内の圧力設定値を定める方法がある。この方法を
適用した圧力損失変化の一例を図１４に示す。図１４に
示すように、低燃焼時はプレナムチャンバ２の圧力が高
く、最大燃焼時はプレナムチャンバ内の圧力が低くなる
ように、燃焼量に応じてプレナムチャンバ２の圧力を制
御することによって、希釈空気吸込口の圧力を適正に制
御でき、排ガス量と希釈空気量との比率変化を抑制し、
排ガス冷却能力を過冷却なく適正に維持できる。また、
ラジアントチューブバーナー１における負圧を適正範囲
に維持することによって、パイロットバーナーの燃焼が
不安定になるのを防止し得るとともに、未燃ガスの滞留
や逆流を避けることができる。

【０００６】上記で定めたプレナムチャンバの圧力設定
値を実現するために、圧力制御ダンパを用いＰＩＤ制御
を行っている。即ち、図１３に示すように圧力調節計
（ＰＩＣ）４には、圧力変換器（ＰＴ）３から取り込ま
れたプレナムチャンバ２の圧力実績値と、目標圧力決定
装置１７からのプレナムチャンバ２の圧力設定値とが入
力され、この実績値と設定値とを比較し、親ダンパ６と
子ダンパ７のダンパ開度の制御を行うことで、プレナム
チャンバ２における負圧が常に適正範囲になるように維
持している。尚、プレナムチャンバ２の圧力設定値は、
ラジアントチューブバーナー１入側の燃料流量および燃
焼用空気量によってプロセスコンピュータから設定され
るか、または人のマニュアル操作によって設定される。

【０００７】しかし、実際には図３に示した各ダンパの
開度と流量の関係（Ｃｖ値特性）からもわかるように、
各ダンパには制御性の悪い範囲が存在する。バーナーの
ターンダウン率が小さい場合には、特に小流量域でのダ
ンパ開度制御が必要となるため、このＣｖ特性値が要因
となり、１つのダンパでの適正な圧力制御を行うことは
非常に困難となる。従って、例えば図１５に示すよう
に、１つの子ダンパ７と３つの親ダンパ６からなる親子
ダンパ２０を用いて、親ダンパの制御性の悪い範囲を子
ダンパで補うことにより少量流量域の制御を行ってい
る。

【０００８】図１６は従来の親子ダンパを使用しＰＩＤ
制御方法を示す図である。図１６に示すように、圧力変
換器（ＰＴ）３から取り込まれたプレナムチャンバ２の
圧力実績値が、圧力調節計（ＰＩＣ）４に入り、ＰＩＤ
制御により、バーナー入側の燃料流量および燃焼用空気
量により設定された圧力設定値と圧力実績値との偏差、
偏差の時間積分、偏差の微分値の各々に比例した操作量
Ｍを算出する。そして現在の開度ＭＶnow に操作量Ｍを
加算することにより、目標とする開度指令ＭＶaim を決
定する。

【０００９】演算装置５には、例えば図２に示すような
ＰＩＣ出力と各ダンパ開度指令の関数が組み込まれてお
り、各ダンパの開度を、例えば先ず子ダンパ７が開き、
子ダンパ７の開度が６０％になった時点で親ダンパ６を
開き始めるように、目標開度ＭＶaim を親子ダンパ２０
に振り分ける。これによって親ダンパの開度はＭＶm、
子ダンパの開度はＭＶs となり、各ダンパヘの開度指令
となる。ここで、親子ダンパの開度指令に重なりをもた
せることにより、各ダンパの制御性の悪い範囲を補完し
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−２５７
７１２号公報のごとく、燃焼量に応じてプレナムチャン
バ内圧力設定値を自動で設定する制御をしても、実際に
その設定圧になるまでの応答が遅ければ、上記制御のメ
リットが軽減する。また、応答が早すぎるとハンチング
に至ったり、操業状態や燃焼系統の制御応答性との関係
で、逆効果となるケースも考えられる。当然適正な応答
性能を求めてＰＩＤの調整を行うが、燃焼状態によって
バランスしている排ガス流量、排ガス温度、ダンパ開度
が異なるため、全使用レンジに対して所定の性能を満足
するＰＩＤ制御の係数設定値を決定するのに多大な労力
を要する。また、上記を満足する設定値を決定しても、
ダンパ使用レンジが変わればダンパＣｖ値特性等によっ
て応答性能が変わるという不都合を残してしまう。

【００１１】しかしながら、従来の親子ダンパの制御で
は、親子ダンパの開度指令に重なりをもたせて、各ダン
パの制御性の悪い範囲を補完するのみであり、単にダン
パが効かない範囲を減らしているに過ぎず、これらの課
題の根本的な解決にはならない。そこで本発明は、ダン
パのどのレンジを使用しても適切な応答性を得られるよ
うな親子ダンパの制御方法の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、燃焼排ガスまたは燃焼空気の圧力制御に
親子ダンパを用い、ＰＩＤ制御により親子ダンパにダン
パ開度指令を出力する親子ダンパの圧力制御方法であっ
て、ダンパＣｖ値特性、配管系統固有の抵抗係数、ブロ
ワー性能に基づいて算出した前記親子ダンパでの圧力降
下量、あるいは実設備において実測した前記親子ダンパ
での圧力降下量に基づいて、前記親子ダンパ開度の単位
操作量あたりの圧力降下の変化量を算出し、該圧力降下
の変化量が均一になるように変換するダンパ開度補正関
数を予め求めておき、操業時において前記ＰＩＤ制御に
より親子ダンパヘ出力される開度指令に対し、前記ダン
パ開度補正関数により補正を加えることを特徴とする。
さらに、上記方法において、前記ダンパ開度補正関数
は、親子ダンパ開度の単位操作量に対し、下記式で求め
る係数ζを乗じた値を、親子ダンパ開度の全操作域に亘
って算出し、これに基づき設定することを特徴とする。 ζ＝ｄＰＯ／ｄＰ ここで、ζ ：基準圧力変化量と圧力変化量との比 ｄＰＯ：基準圧力変化量 ｄＰ ：配管系に与えられる圧力変化量

【００１３】

【発明の実施の形態】実施例として、図１３に示す設備
に本発明を適用した例を以下に示す。図１３は鋼板の連
続焼鈍設備に設けられるラジアントチューブバーナー加
熱炉の例である。ラジアントチューブバーナー１の入側
において、燃料流量調整弁１５、エア流量調整弁１６に
より流量を調整しながら燃料、空気を供給し、該ラジア
ントチューブバーナー１内で燃焼させることにより熱を
発生し、間接的に炉内を加熱する。多数のラジアントチ
ューブバーナー１が複数の燃焼ゾーン１〜Ｎに分割設置
されており、各ゾーンの各ラジアントチューブバーナー
１内で燃焼した排ガスは、それぞれ排ガス配管１８を通
ってプレナムチャンバ２へと流れ込む。

【００１４】プレナムチャンバ２には、排ガスブロワー
９により負圧が印加されており、プレナムチャンバ２に
集められた排ガスは、排ガス配管１９を通り、圧力制御
親子ダンパ２０（親ダンパ６，子ダンパ７）を経て、排
熱回収装置８で排熱回収された後、排ガスブロワー９、
煙突１０に導かれ、大気中に排気される。１７は、バー
ナーの燃料流量に基づきプレナムチャンバ２内の圧力目
標値を設定する目標圧力決定装置であり、ここで決定さ
れた圧力目標値は圧力調整計（ＰＩＣ）４に入力され
る。圧力調整計（ＰＩＣ）４では、この圧力目標値と、
圧力変換器３を経由して圧力調節計（ＰＩＣ）４に入力
されるプレナムチャンバ２の圧力実績値とを比較し、こ
の偏差に基づいて圧力制御親子ダンパ２０の開度調整を
行っている。

【００１５】次に、本発明を適用した圧力制御方法につ
いて、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は圧力
調節計（ＰＩＣ）４から親子ダンパ２０に開度指令が出
力されるまでのフローを示したものである。圧力変換器
（ＰＴ）３から取り込まれたプレナムチャンバ２の圧力
実績値が、圧力調節計（ＰＩＣ）４に入り、ＰＩＤ制御
により、バーナー入側の燃料流量により設定された設定
値との偏差、偏差の時間積分、偏差の微分値の各々に比
例した操作量Ｍを算出する。そして、現在の開度ＭＶno
w に操作量Ｍを加算することにより、目標とする開度指
令ＭＶaim を決定する。

【００１６】演算装置５には、例えば図２に示すような
ＰＩＣ出力と各ダンパ開度指令の関数が組み込まれてお
り、各ダンパの開度を、例えば先ず子ダンパ７が開き、
子ダンパ７の開度が６０％になった時点で親ダンパ６を
開き始めるように、目標開度ＭＶaim を親ダンパ６と子
ダンパ７に振り分ける。これによって、親ダンパ６の開
度はＭＶm 、子ダンパ７の開度はＭＶs となり、各ダン
パヘの開度指令となる。

【００１７】ここまでは従来技術と同様であるが、本発
明では、さらに図１に示す演算装置５から出力される親
ダンパヘの開度指令ＭＶm 、子ダンパヘの開度指令ＭＶ
s に補正を加えるための親ダンパ開度補正演算装置１
１、子ダンパ開度補正演算装置１２を、それぞれ演算装
置５と親子ダンパ６，７の間に設けている。この開度補
正演算装置１１，１２には、ダンパ開度により異なる単
位操作量あたりの圧力降下の変化量を均一にするための
補正関数が設定されており、演算装置５から出力される
開度指令ＭＶm,ＭＶs を該開度補正演算装置１１，１２
に通すことにより、親子各ダンパヘの補正された開度指
令ＭＶm rev,ＭＶs rev を決定し、各ダンパヘの開度指
令とする。

【００１８】次に、開度補正演算装置１１，１２に設定
されている開度補正関数の決定方法を下記に示す。この
関数は対象とする配管系統の流体種、流体比重、流量範
囲、ダンパＣｖ値特性、配管系の流体抵抗特性、ブロワ
ー性能により異なるため、対象とする配管、ダクトの系
統に応じて事前に計算を行い、本関数を決定しなければ
ならない。もしくは実設備の流量及び圧力の実測値から
算出しても良い。また、本実施例では関数で与えている
が、同じ効果を狙った補正をＭＶm 対ＭＶm rev 、ＭＶ
s 対ＭＶs rev の関係を数値で記述したテーブルで与え
ることも可能である。

【００１９】ここでは、前述のラジアントチューブバー
ナー式加熱炉設備において、計算によりダンパ開度補正
関数を決定した一例について説明する。前述した設備の
親子ダンパ２０のＣｖ値特性を図３に、親子ダンパ開度
指令を図２に示す。また図２と図３から、各ＰＩＣ出力
（ＭＶaim)における親ダンパ開度指令（ＭＶm)，子ダン
パ開度指令（ＭＶs)と、その開度における親ダンパＣｖ
値（Ｃｖm)、子ダンパＣｖ値（Ｃｖs ) を求め、親子ダ
ンパのＣｖ値（Ｃｖms＝Ｃｖm ＋Ｃｖs)を求めて作成し
たグラフを図４に示す。親子ダンパ２０の開度指令は、
当該ダンパの制御性の悪いレンジを補完するために、子
ダンパ７の最大開度付近と親ダンパの最小開度付近をラ
ップさせている。

【００２０】まず、最小から最大までの範囲のラジアン
トチューブバーナー燃焼量と、排ガスブロワーを通過す
る燃焼排ガス温度、燃焼排ガス量の関係を、加熱炉の伝
熱および熱収支計算により求めておく。ある任意の燃焼
量における親子ダンパ２０の圧力降下量（ＰＤ）は、下
式により与えられる。 ＰＤ＝Ｐblower−Ｐ loss ｜ＰＣ｜ ・・・・（１） ここで、ＰＤ ：親子ダンパでの圧力降下量（図１４
Ａ−Ｂ間での圧力降下値） Ｐ loss ：排ガス系の圧力降下量（図１４Ｂ−Ｃ間での
圧力降下値）で、下式により求まる。 Ｐ lossP＝φ（γ／２ｇ）Ｑ² φ：排ガス系、図１４のＢ−Ｃ間の抵抗係数 ｇ：重力加速度 γ：燃焼排ガスの密度 Ｑ：燃焼排ガス量（燃焼量から求まる） ＰＣ ：プレナムチャンバの圧力制御量 Ｐblower：ブロワー昇圧力（図１４のＣ−Ｄ間での圧力
上昇値で、図６のブロワー性能図により定まる）

【００２１】また、親子ダンパ２０での圧力降下量（Ｐ
Ｄ）とダンパＣｖ値（Ｃｖms) との関係は次式で与えら
れる。

【数１】

【００２２】従って、ある任意の燃焼量における親子ダ
ンパ２０の圧力降下量（ＰＤ）及びＣｖ値（Ｃｖms) が
定まり、図４から任意の燃焼量におけるＰＩＣ出力（Ｍ
ｖaim)が定まる。こうしてＰＩＣ出力（Ｍｖaim)と親子
ダンパ２０の圧力降下量（ＰＤ）の関係を、燃焼量を最
小から最大の範囲まで連続的に計算して求めた結果を図
８に示す。

【００２３】次に、上記で求めたある任意の燃焼量にお
ける親子ダンパ２０のＣｖ値（Ｃｖms) から、図４を用
いてＰＩＣ出力を単位操作量（ｄＰＩＣ）だけ変位させ
たときのＣｖ値の変化量（ｄＣｖms）、及びその時の親
子ダンパ２０のＣｖ値（Ｃｖms’）を求める。図５は、
ＰＩＣ出力の単位操作量（ｄＰＩＣ）とＣｖ値変化量
（ｄＣｖms）の関係を示す図である。

【００２４】ＣｖmsからＣｖms’にＣｖ値が変化した時
の親子ダンパ２０での圧力降下量をＰＤ’とすると、上
記（２）式のＣｖmsをＣｖms’、ＰＤをＰＤ’に置き換
えることによりＰＤ’が求まる。従ってある任意の燃焼
量、即ちある任意の燃焼排ガス量Ｑにおいて、ＰＩＣ出
力を単位操作量（ｄＰＩＣ）だけ変化させた時の親子ダ
ンパ２０での圧力降下の変化量ｄＰＤは、 ｄＰＤ＝｜ＰＤ−ＰＤ’｜ ・・・・（３） で求まる。

【００２５】図７は、配管系の風量−圧力損失特性
（Ａ，Ｂ）とブロワー性能とのバランス点を示す図であ
る。Ａは親子ダンパＣｖ値＝Ｃｖmsにおける配管系全体
の圧力損失カーブ、Ｂは親子ダンパＣｖ値＝Ｃｖms’に
おける配管系全体の圧力損失カーブを表している。また
Ｐは配管系全体の圧力損失、Ｃ及びＣ’は定数である。
この圧力降下の変化量ｄＰＤは、燃焼排ガス量Ｑ（一定
と仮定する）における親子ダンパ２０での変化量である
から、これを図６のブロワー性能曲線の風量Ｑにおける
ブロワー昇圧力をＰ＋ｄＰＤだけ変化させて、ブロワー
性能曲線と配管系の圧力損失カーブがバランスする点を
求めることにより、配管系に与えられる圧力変化量ｄＰ
を求めることができる。

【００２６】こうして燃焼量を最小から最大まで連続的
に変化させ、各燃焼量におけるＰＩＣ出力とその時のダ
ンパＣｖ値、ＰＩＣの単位操作量におけるダンパＣｖ値
変化量を求め、配管系に与えられる圧力変化量（ｄＰ）
を、基準圧力変化量（ｄＰＯ）を１００％として求めた
結果を図９に示す。

【００２７】基準圧力変化量を１００％としてみた場
合、操作域によって効き方が大きく変わることがわか
る。そこでこの圧力変化量に基づいて、親子ダンパそれ
ぞれについて、圧力変化を均一にする方向に変換する関
数、即ち親子ダンパ開度補正関数１３と子ダンパ開度補
正関数１４を予め算出する。今、基準圧力変化量（ｄＰ
Ｏ）と圧力変化量（ｄＰ）との比を、 ζ＝ｄＰＯ／ｄＰ ・・・・（４） とする。

【００２８】ＰＩＣの単位操作量あたりのダンパ開度操
作量を、親ダンパ関数指令Ｍｖm あるいは、子ダンパ開
度指令Ｍｖs に対し、ζを乗ずることにより、配管系に
与えられる圧力変化量ｄＰをＰＩＣＯから１００％の全
領域で一定に補正することができる。 ＭＶs rev ＝ＭＶs ×ζ ・・・・（５） ＭＶm rev ＝ＭＶm ×ζ ・・・・（６） を燃焼量の最小から最大の全領域で計算により求める。
この計算に基づき、図１０に示すような子ダンパ開度補
正関数、図１１に示すような親ダンパ開度補正関数を得
ることができる。尚、ここではダンパＣｖ値特性、配管
系固有の抵抗係数、ブロワー性能に基づいて親子ダンパ
の圧力降下量を算出したが、実設備の操業実績データか
らこの圧力降下量を算出してもかまわない。

【００２９】この親ダンパ開度補正関数１３を親ダンパ
開度補正演算装置１１に、子ダンパ開度補正関数１４を
子ダンパ開度補正演算装置１２に予め設定しておき、操
業時において演算装置５から出力される開度指令ＭＶm
、ＭＶs に対して補正を加え、補正された開度指令Ｍ
Ｖm rev 、ＭＶs rev を各ダンパヘの開度指令とする。

【００３０】尚、本関数はダンパのＣｖ値特性を打ち消
しただけのように見て取れるが、ダンパのＣｖ値特性
（図３参照）を線形に補正するだけのものでは効果が薄
く、前述のとおり配管系固有の抵抗係数やブロワー性能
を加味した関数とすることが重要である。またここで、
図１０、図１１で親ダンパ６と子ダンパ７で関数の傾向
が違うのは、親タンパ６が開いているときは必ず子ダン
パ７が開いていることによる影響である。従って、親子
ダンパで同傾向の曲線、即ち片方の開度補正関数が他方
の開度補正関数の定数倍として、上記影響を補正する他
の関数を片方に付加してもよい。さらに、親子ダンパへ
の開度を振り分ける演算装置５と開度補正演算装置１
１，１２を統合し、ＰＩＣ出力ＭＶaim とＭＶm rev 及
びＭＶs rev の関係を与える関数としても同等の効果を
生みうる。

【００３１】図１２は、本発明の開度補正関数により演
算装置５からの開度指令ＭＶm 、ＭＶs に補正を加えた
ＭＶm rev 、ＭＶs rev とした場合の、ＰＩＣ出力と単
位操作量あたりの圧力変化を示したものであり、単位操
作量あたりの基準圧力降下量を１００％としている。本
発明の開度補正関数により開度指令の補正を行った図１
２では、全範囲において一律１００％になっている。一
方、補正を行わない場合は、図９に示すように、操作範
囲により単位操作あたり圧力変化量が基準値の数％から
４００％にまで変動したままである。

【００３２】尚、本実施例では厳密に計算しているた
め、完全に均一化しているが、簡易な近似曲線で該補正
関数を設定しても充分に効果がある。本補正関数の導入
という比較的簡易な制御を追加することにより、子ダン
パ７、親ダンパ６と順次開閉する場合の、操作域による
制御性の変動が大きく押さえらることがわかる。

【００３３】このように、従来であれば圧力制御親子ダ
ンパの操作量とそれによる圧力変化量の関係は、操作域
によって大きく異なっていたが、本発明によって、操作
域による圧力変化量の変化を平滑化する方向に補正する
ことができる。これにより、適正なＰＩＤ制御の係数設
定が容易になると共に、設備の能力をより引き出す方向
の制御とすることにつながる。

【００３４】また、本実施例では鋼板処理設備の連続焼
鈍炉の加熱設備に適用した例を示したが、本発明は使用
流量変化の大きな燃焼設備の燃焼制御や排ガス制御であ
れば、何れにも適用可能である。適用の方法は前述の実
施例と同様に、配管系統の圧力バランス計算に基づき開
度補正関数を決定するか、実設備の実績から開度補正関
数を求める。あるいは演算装置を予め組み込んでおき、
対象設備の応答性能を見ながら設定しても同等の効果を
得られる。

【００３５】

【発明の効果】本発明により、ダンパＣｖ値特性、配管
系統固有の抵抗係数、ブロワー性能に基づいて前記親子
ダンパでの圧力降下量を事前に計算、あるいは操業実績
から圧力降下量を事前に実測することで、これに基づき
各ダンパの単位操作量あたりの圧力降下量が均一になる
ような親子ダンパの開度補正関数を予め求めておき、Ｐ
ＩＤ制御によって圧力調節計（ＰＩＣ）から親子ダンパ
に出力される各ダンパの開度指令に補正を加える。従っ
て、この開度補正を付加しておくことで、親子ダンパの
どの操作域（開度）でＰＩＤ制御の係数設定を行って
も、全ての操作域に対応した設定ができることになると
同時に、全ての操作域の応答性の変動を平滑化する圧力
制御が可能となり、適正な圧力に制御することが可能と
なる。また、バーナーのターンダウン率が小さい、即ち
通過流量変化の大きな配管系統に親子ダンパを用いて圧
力をＰＩＤ制御する場合に、適正なＰＩＤ制御の係数設
定値を決定することに、従来のような多大な時間と労力
を必要とせず、作業効率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明圧力制御方法を適用した例のフローチャ
ートである。

【図２】ＰＩＣ出力と各ダンパ開度指令例を示すグラフ
である。

【図３】各ダンパのＣｖ値特性例を示すグラフである。

【図４】図上１１と図１２から定まるＰＩＣ出力と親子
ダンパＣｖ値（Ｃｖms）の関係を示す図である。

【図５】ＰＩＣの出力の単位操作量（ｄＰＩＣ）とＣｖ
値変化量（ｄｖms）の関係を示す図である。

【図６】ブロワーの風量と圧力の関係を示す図である。

【図７】配管系の風量−圧力損失特性とブロワー性能と
のバランス点を示す図である。

【図８】ＰＩＣ出力と親子ダンパ部圧力降下量の関係を
示すグラフである。

【図９】本発明のダンパ開度補正を行わない場合の、各
操作域の応答性を示すグラフである。

【図１０】子ダンパ開度補正関数を表すグラフである。

【図１１】親ダンパ開度補正関数を表すグラフである。

【図１２】本発明のダンパ開度補正を行った場合の、各
操作域の応答性を示すグラフである。

【図１３】ラジアントチューブバーナー加熱炉設備の構
成を示すブロック図である。

【図１４】ラジアントチューブバーナー加熱炉設備にお
ける圧力損失分布の一例を示すグラフである。

【図１５】親子ダンパ構成図例である。

【図１６】従来の親子ダンパ制御方法を示す図である。

【符号の説明】

１：ラジアントチューブバーナー ２：プレナムチャンバ ３：圧力変換器（ Pressure Transmitter ） ４：圧力調節計（ Pressure Indicating Contro11er ） ５：ＰＩＣ出力を各ダンパに振り分ける演算装置（Ｐ
Ｙ） ６：親ダンパ ７：子ダンパ ８：排熱回収装置 ９：排ガスブロワー １０：煙突 １１：親ダンパ開度補正演算装置 １２：子ダンパ開度補正演算装置 １３：親ダンパ開度補正関数 １４：子ダンパ開度補正関数 １５：燃料流量調整弁 １６：エア流量調整弁 １７：目標圧力決定装置 １８：排ガス配管 １９：排ガス配管 ２０：圧力制御親子ダンパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０５Ｂ 11/36 ５０７ Ｇ０５Ｂ 11/36 ５０７Ｆ Ｇ０５Ｄ 16/20 Ｇ０５Ｄ 16/20 Ａ // Ｃ２１Ｄ 1/52 Ｃ２１Ｄ 1/52 Ｐ Ｆターム(参考） 4K056 DC15 FA01 5H004 GA02 GA14 GB04 HA03 HB03 KA43 KB02 KB04 KB06 LA19 LB10 MA60 5H316 AA03 BB02 CC04 CC08 DD03 EE02 EE15 ES02 FF01 FF02 HH04 HH08 HH10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼排ガスまたは燃焼空気の圧力制御に
   親子ダンパを用い、ＰＩＤ制御により親子ダンパにダン
   パ開度指令を出力する親子ダンパの圧力制御方法であっ
   て、ダンパＣｖ値特性、配管系統固有の抵抗係数、ブロ
   ワー性能に基づいて算出した前記親子ダンパでの圧力降
   下量、あるいは実設備において実測した前記親子ダンパ
   での圧力降下量に基づいて、前記親子ダンパ開度の単位
   操作量あたりの圧力降下の変化量を算出し、該圧力降下
   の変化量が均一になるように変換するダンパ開度補正関
   数を予め求めておき、操業時において前記ＰＩＤ制御に
   より親子ダンパヘ出力される開度指令に対し、前記ダン
   パ開度補正関数により補正を加えることを特徴とする親
   子ダンパの圧力制御方法。
2. 【請求項２】 前記ダンパ開度補正関数は、親子ダンパ
   開度の単位操作量に対し、下記式で求める係数ζを乗じ
   た値を、親子ダンパ開度の全操作域に亘って算出し、こ
   れに基づき設定することを特徴とする請求項１記載の親
   子ダンパの圧力制御方法。 ζ＝ｄＰＯ／ｄＰ ここで、ζ ：基準圧力変化量と圧力変化量との比 ｄＰＯ：基準圧力変化量 ｄＰ ：配管系に与えられる圧力変化量