JP2003202111A

JP2003202111A - 排熱再利用型加熱炉システム

Info

Publication number: JP2003202111A
Application number: JP2002003548A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 木浩之鈴
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱炉が定常状態に移行した後は、炉内圧力
を設定値に維持した上で、更に、各排ガス分岐流路の排
ガス流量が等しくなるようにサクションダンパの開度を
制御すること。【解決手段】加熱炉１が定常状態に達するまでは、炉
内圧力制御演算手段１４が圧力検出器１３からの検出信
号に基づきサクションダンパ駆動手段１６Ａ，１６Ｂに
開度指令信号を出力し、サクションダンパ１０Ａ，１０
Ｂの開度制御を行う。加熱炉１が定常状態に達した後
は、排ガス流量制御演算手段１９が差圧検出器１５Ａ，
１５Ｂからの検出信号を圧力／流量変換器１８Ａ，１８
Ｂを介して入力し、分岐流路６Ａ，６Ｂの各排ガス流量
が等しくなるように、サクションダンパ駆動手段１６Ｂ
に開度指令信号を出力してダンパ制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、製鉄所等
のプラント設備で用いられる排熱再利用型加熱炉システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の排熱再利用型加熱炉シス
テムの構成図である。このシステムは加熱炉１を備えて
おり、加熱炉１は、例えば、幅５ｍ、高さ５ｍ、長さ３
０〜５０ｍ程度の略直方体形状を成している。加熱炉１
の四方の壁面には複数のバーナ２が配設されており、炉
内に収納された被加熱材料（例えば、厚さが数センチ、
長さが数十センチの「スラブ」と呼ばれる鋼片）が約１
０００℃の高温で加熱されながら炉内を所定速度で移動
していくようになっている。なお、バーナ２の燃焼は、
ＬＮＧ、ＬＰＧ、重油等の燃料に対して燃焼用エアを供
給して行われるようになっている。

【０００３】加熱炉１の片側端部には流路５が形成され
ており、ここから炉内の排ガス４が排出されるようにな
っている。流路５は２つの分岐流路６Ａ，６Ｂに分岐し
ており、各分岐流路の中間部には同一容量の熱交換器
（「レキュペレータ」と呼ばれている）７Ａ，７Ｂが配
設されている。熱交換器７Ａ，７Ｂには、エア供給源で
あるエアブロワ８から常温エアが配管９を通って送られ
るようになっている。そして、熱交換器７Ａ，７Ｂにお
いて、この常温エアは排ガス４との間の熱交換により所
定温度以上に昇温され、燃焼用エアとしてバーナ２に供
給されるようになっている。

【０００４】熱交換器７Ａ，７Ｂの各下流側には分岐流
路６Ａ，６Ｂの各排ガス流量を調節するためのサクショ
ンダンパ１０Ａ，１０Ｂが配設されており、これらのサ
クションダンパの開度は作業員Ｍの手動操作により調整
されるようになっている。これらサクションダンパ１０
Ａ，１０Ｂは、機械的機構により連動するようになって
おり、常に双方が同一開度を取るようになっている。分
岐流路６Ａ，６Ｂは下流側において合流されて１つの流
路１１が形成されており、流路１１の端部には煙突部１
２が取り付けられている。そして、排ガス４はこの煙突
部１２から大気中に放出されるようになっている。

【０００５】加熱炉１には、また、炉内圧力を検出する
ための圧力検出器１３が取り付けられており、その検出
信号が炉内圧力制御演算手段１４に送られるようになっ
ている。炉内圧力制御演算手段１４は、この検出信号の
入力に基づき、炉内圧力を予め定めてある設定値に保つ
ためのサクションダンパ１０Ａ，１０Ｂの開度量を演算
するようになっている。この設定値は、例えば、１気圧
を数ミリ水柱メートル〔mmH2O〕だけ上回る値である。
炉内圧力をこのような設定値に保つ理由は、もし炉内圧
力が大気圧よりも低い場合には、大気が炉内に流入して
炉内温度が低下し、被加熱材料３を所定温度まで加熱で
きなくなるからであり、一方、炉内圧力をあまりに高く
した場合には、炉内から熱風や炎が炉外に出てしまい、
作業員Ｍに危険を及ぼす虞が生じるからである。

【０００６】次に、図３の動作につき説明する。作業員
Ｍは、まず、バーナ２を点火すると共に、エアブロワ８
に送風動作を行わせて加熱炉１を起動する。これによ
り、炉内温度は次第に上昇して被加熱材料３が加熱さ
れ、炉内からの排ガス４は流路５を通って分岐流路６
Ａ，６Ｂ内に配設されている熱交換器７Ａ，７Ｂに到達
する。そして、エアブロワ８から配管９を通って送られ
てくる常温エアは、これら熱交換器７Ａ，７Ｂにおいて
排ガス４との間で熱交換を行い、昇温された後に配管９
を通って燃焼用エアとしてバーナ２に供給される。すな
わち、加熱炉１からの排ガス４の排熱が常温エアの昇温
に用いられ、エネルギーの再利用が行われる結果となっ
ている。

【０００７】また、バーナ２の点火が行われた後、加熱
炉１の炉内圧力も次第に上昇するが、圧力検出器１３は
このときの炉内圧力を検出し、その検出信号を炉内圧力
制御演算手段１４に出力している。炉内圧力制御演算手
段１４は、この検出信号の入力に基づきサクションダン
パ１０Ａ，１０Ｂの開度量を演算する。そして、作業員
Ｍは、表示器（図示せず）の画面に写し出された指示開
度量を見ながら、手動操作によりサクションダンパ１０
Ａ，１０Ｂの開度調整を行う。加熱炉１の炉内の状態
は、起動開始後から定常状態に達するまでは不安定な状
態であり、サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂの調整すべ
き開度量も不規則に変化するが、作業員Ｍは表示画面上
で指示開度量を確認することができるので、サクション
ダンパ１０Ａ，１０Ｂに対する開度調整を確実に行うこ
とができる。サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂを通過し
た排ガス４は、この後流路１１において合流し、煙突部
１２から大気中に放出される。

【０００８】加熱炉１が起動されてから一定時間が経過
して定常状態に達すると、炉内の状態は安定し炉内温度
及び炉内圧力はそれほど大きく変化することはなく、し
たがって、作業員Ｍはそれほど頻繁にサクションダンパ
１０Ａ，１０Ｂの開度調整を行う必要はなくなる。

【０００９】ところで、サクションダンパ１０Ａ，１０
Ｂは機械的に連動しているので、それらの開度量は常に
双方が同一となっている。したがって、分岐流路６Ａ及
び熱交換器７Ａ（Ａ系とする）と分岐流路６Ｂ及び熱交
換器７Ｂ（Ｂ系とする）とが全く同一仕様で作られてい
れば、Ａ系及びＢ系の各排ガス流量も同一量になるはず
である。ところが、実際には、排ガス４が加熱炉１から
排出された後サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂを通過す
るまでの過程では各個所における条件（形状、断面積、
温度分布、圧力分布等）が瞬時瞬時において必ずしも同
一とはならないために、Ａ系及びＢ系の各排ガス流量は
互いに異なる値を取ることになる。

【００１０】そして、Ａ系及びＢ系の各排ガス流量の値
が大きく異なる場合は、加熱炉１が定常状態に達するま
での期間における炉内圧力の制御を的確且つ迅速に行う
ことが非常に難しくなる。そこで、このような場合は、
サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂを機械的に連動させる
にしても、Ａ系及びＢ系における排ガス４の概略通過特
性を予め調べておき、２つのダンパの開度比が一定値と
なるよう、それぞれが異なる開度量を取るように構成し
ていた。これにより、加熱炉１が起動した後、定常状態
に達するまでの期間における各系の排ガス流量の相違を
小さくすることができ、炉内圧力制御を支障なく行うこ
とが可能になる。また、加熱炉１が定常状態に達した後
も、炉内圧力の変動に応じてサクションダンパ１０Ａ，
１０Ｂの開度を適宜調整すればよい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来シ
ステムでは、サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂに対する
開度制御は、常に双方の開度が同一になるか、又は双方
の開度の比が一定値となるように行われており、少なく
とも加熱炉１が定常状態に達するまでの期間における炉
内圧力制御については支障なく行われていると考えるこ
とができる。なぜなら、この期間においては炉内圧力を
設定値に保つことを最も優先して考えるべきであり、ま
た、この期間はそれほど長い時間ではないため、各系の
排ガス流量の相違が若干生じるのはやむを得ないことと
して許容すべきだからである。

【００１２】しかし、図３の従来システムでは、加熱炉
１が定常状態に達した後も、炉内圧力の検出のみに基づ
いてサクションダンパ１０Ａ，１０Ｂの開度調整を行う
ことになるが、炉内圧力が設定値に保たれているとして
も、各系の排ガス流量が同一になっているとは限らな
い。そして、各系の排ガス流量に大きな相違が生じてい
る場合は、各系の熱交換器同士の間では不均等な熱交換
が長時間にわたって行われることになる。例えば、分岐
流路６Ａの排ガス流量が分岐流路６Ｂの排ガス流量を大
きく上回っている場合は、熱交換器７Ａの温度が熱交換
器７Ｂの温度よりも高くなるため、熱交換器７Ａの寿命
が大幅に短縮される結果となる（レキュペレータと呼ば
れるこれらの熱交換器は６５０〜８００℃になると熱劣
化が著しくなる）。一方、熱交換器７Ｂ側では常温エア
と熱交換する排ガス量が不足するため、このエアを充分
に昇温することができず、結果としてバーナ２に供給さ
れる燃焼用エアの温度が不足する虞がある。このような
事態は被加熱材料３の品質に対しても影響を与えること
になりかねない。

【００１３】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、加熱炉が定常状態に移行した後は、炉内圧力を設
定値に維持した上で、更に、各排ガス分岐流路の排ガス
流量が等しくなるようにサクションダンパの開度を制御
することが可能な排熱再利用型加熱炉システムを提供す
ることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、炉内に収納され
た被加熱材料をバーナにより加熱する加熱炉と、前記加
熱炉の炉内と連通する複数の排ガス分岐流路のそれぞれ
に配設され、エア供給源から送りこまれるエアを導入
し、このエアを前記加熱炉からの排ガスと熱交換して昇
温させ、燃焼用エアとして前記バーナに供給する複数の
熱交換器と、前記各排ガス分岐流路に前記熱交換器毎に
配設され、前記加熱炉からの排ガス流量を調節するため
の複数のサクションダンパと、前記加熱炉の炉内圧力に
基づき、この炉内圧力を設定範囲に維持するための前記
各サクションダンパに対する開度指令値を演算する炉内
圧力制御演算手段と、前記各熱交換器毎に設けられ、各
熱交換器を流通する排ガス流量を測定する複数の排ガス
流量測定手段と、前記各排ガス流量測定手段で測定され
た値に基づき、各排ガス分岐流路の排ガス流量が互いに
等しくなるように、前記サクションダンパに対する開度
指令値を演算する排ガス流量制御演算手段と、前記加熱
炉が起動してから定常状態に移行するまでの間は、前記
炉内圧力制御演算手段により前記各サクションダンパの
開度を制御させ、前記加熱炉が定常状態に移行した後
は、前記排ガス流量制御演算手段により前記各サクショ
ンダンパの開度を制御させる制御切換手段と、を備えた
ことを特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記排ガス流量制御演算手段は、前記サク
ションダンパの開度が急激に変化するのを防止する開度
急変防止回路を有する、ことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１及
び図２を参照しつつ説明する。但し、図３において説明
したのと同様の構成要素には同一符号を付して重複した
説明を省略する。

【００１７】図１は、本発明の実施形態に係る排熱再利
用型加熱炉システムの構成図である。図１が図３と異な
る主な点は、差圧検出器１５Ａ，１５Ｂ、サクションダ
ンパ駆動手段１６Ａ，１６Ｂ、及びサクションダンパ制
御装置１７が設けられている点である。そして、サクシ
ョンダンパ制御装置１７は、炉内圧力制御演算手段１
４、圧力／流量変換器１８Ａ，１８Ｂ、及び排ガス流量
制御演算手段１９を有している。

【００１８】すなわち、差圧検出器１５Ａ，１５Ｂは、
それぞれ熱交換器７Ａ，７Ｂの排ガス入側及び排ガス出
側間の圧力差を検出するものであり、その検出信号を圧
力／流量変換器１８Ａ，１８Ｂに出力するようになって
いる。圧力／流量変換器１８Ａ，１８Ｂは、差圧検出器
１５Ａ，１５Ｂが検出した圧力差を流量に変換し、その
変換値を排ガス流量制御演算手段１９に出力するように
なっている。したがって、差圧検出器１５Ａ，１５Ｂは
実質的には排ガス流量測定手段として機能している。

【００１９】排ガス流量制御演算手段１９は、入力した
流量値に基づき、加熱炉１が定常状態に移行した後にお
ける分岐流路６Ａ，６Ｂの排ガス流量が互いに等しくな
るようなサクションダンパ１０Ｂに対する開度指令値を
演算し、これをサクションダンパ駆動手段１６Ｂに出力
するようになっている。なお、圧力／流量変換器１８
Ａ，１８Ｂは、流量をＱ、圧力差をΔＰ、定数をｋとし
た場合の流量Ｑを下式（１）に基づき変換している。

【００２０】Ｑ＝ｋ・√ΔＰ … （１）炉内圧力制御演算手段１４は、加熱炉１の起動後から定
常状態に移行するまでの期間は圧力検出器１３の検出値
の入力に基づき、サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂに対
する開度指令値を演算し、これをサクションダンパ駆動
手段１６Ａ，１６Ｂに出力するようになっている。

【００２１】したがって、サクションダンパ駆動手段１
６Ａ，１６Ｂは、加熱炉１が起動してから定常状態に移
行するまでの間は、炉内圧力制御演算手段１４からの開
度指令信号に基づき、サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂ
の開度を制御し、また、加熱炉１が定常状態に移行した
後は、サクションダンパ駆動手段１６Ｂのみが炉内圧力
制御演算手段１４からの開度指令信号に基づきサクショ
ンダンパ１０Ｂの開度を制御するようになっている。

【００２２】図２は、図１におけるサクションダンパ制
御装置１７の詳細な構成を示すブロック図である。この
図に示すように、サクションダンパ制御装置１７は、炉
内圧力制御演算手段１４、圧力／流量変換器１８Ａ，１
８Ｂ、及び排ガス流量制御演算手段１９以外に、図１に
おいては図示を省略していた種々の要素を含んで構成さ
れている。また、サクションダンパ制御装置１７は、オ
ペレータが操作する入力手段２０からの各種設定信号や
操作信号の入力に基づき、サクションダンパ駆動手段１
６Ａ，１６Ｂに対して開度指令信号を出力するようにな
っている。

【００２３】図２において、炉内圧力制御演算手段１４
（PIC：Pressure Indicator Controller）は、入力手段
２０からの設定値（SV）と圧力検出器１３からの炉内圧
力検出信号（PV）とを入力し、これらの入力に基づき開
度指令信号（MV）を出力するようになっている。そし
て、炉内圧力制御演算手段１４の出力側にはヒステリシ
ス出力回路２１が設けられており、このヒステリシス出
力回路２１を通して開度指令信号MV′が出力されるよう
になっている。炉内圧力制御演算手段１４は、炉内圧力
の変化に応じた開度指令信号を出力するが、ヒステリシ
ス出力回路２１を通すことにより炉内圧力の上昇過程と
下降過程とで開度指令信号のレベルを簡単にずらすこと
ができ、サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂのバタツキを
防止し、安定した制御を確保できるようにしている。

【００２４】ヒステリシス出力回路２１からの開度指令
信号は、レシオ・バイアス回路２２を介して切換スイッ
チ２５に出力されると共に、直接サクションダンパ駆動
手段１６Ｂに出力されるようになっている。そして、切
換スイッチ２５は、入力手段２０からの操作信号に基づ
きその接点がＰ側（炉内圧力制御側）端子とＦ側（排ガ
ス流量制御側）端子との間で切り換わるようになってお
り、その信号がサクションダンパ駆動手段１６Ｂに出力
されるようになっている。レシオ・バイアス回路２２
は、ヒステリシス出力回路２１からの出力信号に予め設
定されている比例定数をかけるものであり、これにより
サクションダンパ１０Ａのサクションダンパ１０Ｂに対
する開度量の比率を所定値にすることができる。

【００２５】排ガス流量制御演算手段１９（FIC:Flow I
ndicator Controller）は、圧力／流量変換器１８Ａ，
１８Ｂからの信号を入力し、この入力に基づき開度指令
信号（MV）を出力するようになっている。入力手段２０
は、圧力／流量変換器１８Ａ，１８Ｂからの２つの信号
のうち、いずれを設定値（SV）とするかを選択できるよ
うになっており、この実施形態では圧力／流量変換器１
８Ｂ側からの信号がSV値、圧力／流量変換器１８Ａから
の信号がPV値として排ガス流量制御演算手段１９に入力
されるようになっている。そして、排ガス流量制御演算
手段１９は、これら圧力／流量変換器１８Ａ，１８Ｂか
らの２つの信号の入力に基づき開度指令信号（MV）を出
力するようになっている。

【００２６】排ガス流量制御演算手段１９からの出力信
号は、出力急変防止回路２３を通るようになっている。
サクションダンパ１０Ａ，１０Ｂの開度量が急激に大き
く変化すると、サクションダンパの機械的機構や流路内
に配設されている種々の機器に対して悪影響を及ぼす虞
があるため、本実施形態ではこのような出力急変防止回
路２３が設けられている。この出力急変防止回路２３
は、排ガス流量制御演算手段１９からのMV値から下式
（２）に基づき演算したMV′値を出力するものである。

【００２７】 MV′＝｛（MV−５０）／１００｝＋１．０ … （２）（２）式中のMVは％で示される値であり、また、右辺第
２項の「１．０」は、現在の開度の状態を示す指標であ
る。例えば、排ガス流量制御演算手段１９が演算結果と
してMV値１００％（全開状態）を出力した場合、（２）
式の右辺第１項は０．５であるからMV′＝１．５とな
り、現在の開度量の５０％増が最大変化開度量となる。
あるいは、排ガス流量制御演算手段１９が演算結果とし
てMV値０％（全閉状態）を出力した場合、（２）式の右
辺第１項は−０．５であるからMV′＝０．５となり、現
在の開度量の５０％減が最大変化開度量となる。

【００２８】出力急変防止回路２３からの出力信号は、
さらに上下限リミット回路２４を通るようになってい
る。システムによって、サクションダンパ１０Ａ，１０
Ｂの開度量の上限値を１００％以下の所定値にしたり、
下限値を０％以上の所定値にしたりする仕様が要求され
ることがあるため、このような上下限リミット回路２４
が設けられている。

【００２９】上下限リミット回路２４からの開度指令信
号は、切換スイッチ２５のＦ側端子を介してサクション
ダンパ駆動手段１６Ａに出力されるようになっている。
したがって、定常状態に移行した後、サクションダンパ
駆動手段１６Ａは上下限リミット回路２４から入力した
開度指令信号に基づきサクションダンパ１０Ａを制御
し、一方、サクションダンパ駆動手段１６Ｂはヒステリ
シス出力回路２１から入力した開度指令信号に基づきサ
クションダンパ１０Ｂを制御するようになっている。

【００３０】次に、図１及び図２の動作につき説明す
る。オペレータは、切換スイッチ２５の接点を当初はＰ
側端子の方に切り換えておく。そして、従来システムの
場合と同様に、作業員がバーナ２を点火すると共に、エ
アブロワ８に送風動作を行わせて加熱炉１を起動する。
これにより、炉内温度は次第に上昇して被加熱材料３が
加熱され、炉内からの排ガス４は流路５を通って分岐流
路６Ａ，６Ｂ内に配設されている熱交換器７Ａ，７Ｂに
到達する。エアブロワ８から配管９を通って送られてく
る常温エアは、これら熱交換器７Ａ，７Ｂにおいて排ガ
ス４との間で熱交換を行い、昇温された後に配管９を通
って燃焼用エアとしてバーナ２に供給される。

【００３１】バーナ２の点火が行われた後、加熱炉１の
炉内圧力も次第に上昇するが、圧力検出器１３はこのと
きの炉内圧力を検出し、その検出信号をサクションダン
パ制御装置１７内の炉内圧力制御演算手段１４に出力し
ている。炉内圧力制御演算手段１４は、入力手段２０を
介して予めオペレータにより設定されている設定値（S
V）と圧力検出器１３からの炉内圧力検出信号（PV）と
を入力し、これらの入力に基づき開度指令信号（MV）を
ヒステリシス出力回路２１に出力する。ヒステリシス出
力回路２１は、この開度指令信号に対して所定のヒステ
リシス特性を付与し、これをレシオ・バイアス回路２２
及び切換スイッチ２６を介してサクションダンパ駆動手
段１６Ａに出力すると共に、切換スイッチ２７を介して
サクションダンパ駆動手段１６Ｂに出力する。そして、
サクションダンパ駆動手段１６Ａ，１６Ｂは、それぞれ
が入力した開度指令信号に基づきサクションダンパ１０
Ａ，１０Ｂの開度制御を行う。これにより、加熱炉１の
炉内圧力は速やかに設定値に達し、加熱炉１は定常状態
となる。

【００３２】次いで、オペレータは加熱炉１が定常状態
になったことを確認した後、入力手段２０を操作して切
換スイッチ２５の接点をＰ側からＦ側に切り換える。こ
れにより、サクションダンパ制御装置１７が行う制御は
それまでの炉内圧力制御から排ガス流量制御に切り換わ
る。

【００３３】排ガス流量測定手段としての差圧検出器１
５Ａ，１５Ｂは、それぞれ熱交換器７Ａ，７Ｂの排ガス
入側及び排ガス出側間の圧力差を検出しており、その検
出信号を圧力／流量変換器１８Ａ，１８Ｂに出力する。
圧力／流量変換器１８Ａ，１８Ｂは、差圧検出器１５
Ａ，１５Ｂが検出した圧力差を（１）式を用いて流量に
変換し、その変換値を排ガス流量制御演算手段１９に出
力する。排ガス流量制御演算手段１９は、圧力／流量変
換器１８Ａからの信号をPV値、圧力／流量変換器１８Ｂ
からの信号をSV値として入力し、これらの信号の入力に
基づき開度指令信号MVを出力する。

【００３４】このとき、排ガス流量制御演算手段１９
は、PV値がSV値に等しくなるようなMV値を演算し、これ
を出力急変防止回路２３に出力するが、この排ガス流量
制御演算手段１９からの出力信号は、出力急変防止回路
２３において急激な変化が抑制され、更に上下限リミッ
ト回路２４において所定の上下限値間の範囲内に入るよ
うにレベルが調整される。そして、上下限リミット回路
２４からの出力信号は切換スイッチ２５を介してサクシ
ョンダンパ駆動手段１６Ａに送出され、サクションダン
パ駆動手段１６Ａはこの信号に基づきサクションダンパ
１０Ａの開度制御を行う。したがって、定常状態移行後
における分岐流路６Ａ，６Ｂの排ガス流量が等しくなる
ように制御が行われる。

【００３５】また、このように排ガス流量制御演算手段
１９によるダンパ制御が行われている間に、加熱炉１の
炉内圧力が設定値以上に上昇しようとすると、炉内圧力
制御演算手段１４が圧力検出器１３からの検出信号によ
りこの圧力上昇を検知する。そして、炉内圧力を設定値
を下回るようにするためのサクションダンパ１０Ｂの開
度量を演算し、これをヒステリシス出力回路２１を介し
てサクションダンパ駆動手段１６Ｂに出力する。すなわ
ち、定常状態移行後に排ガス流量制御演算手段１９によ
る排ガス流量制御が行われている間も、常に炉内圧力制
御演算手段１４は炉内圧力を監視しており、炉内圧力が
設定値以上に上昇しようとする場合には直ちにサクショ
ンダンパ１０Ｂの開度を調節して炉内圧力を低減させる
ようにしている。

【００３６】なお、上記の実施形態では、分岐流路の数
すなわち熱交換器の数が２つの場合を例に取り説明した
が、３つ以上の場合であっても同様の考え方を適用して
各分岐流路の排ガス流量を等しく制御することが可能で
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加熱炉
が定常状態に移行した後は、炉内圧力を設定値に維持し
た上で、更に、各排ガス分岐流路の排ガス流量が等しく
なるようにサクションダンパの開度を制御することが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る排熱再利用型加熱炉シ
ステムの構成図。

【図２】図１におけるサクションダンパ制御装置１７の
詳細な構成を示すブロック図。

【図３】従来の排熱再利用型加熱炉システムの構成図。

【符号の説明】

１加熱炉２バーナ３被加熱材料４排ガス５流路６Ａ，６Ｂ分岐流路７Ａ，７Ｂ熱交換器８エアブロワ９配管１０Ａ，１０Ｂサクションダンパ１１流路１２煙突部１３圧力検出器１４炉内圧力制御演算手段１５Ａ，１５Ｂ差圧検出器（排ガス流量測定手段）１６Ａ，１６Ｂサクションダンパ駆動手段１７サクションダンパ制御装置１８Ａ，１８Ｂ圧力／流量変換器１９排ガス流量制御演算手段２０入力手段２１ヒステリシス出力回路２２レシオ・バイアス回路２３出力急変防止回路２４上下限リミット回路２５切換スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１Ｄ 19/00 19/00 Ｄ 21/00 21/00 ＡＦターム(参考） 3K003 JA05 JA08 KA03 LA02 LA05 LA09 MA01 NA01 NA07 3K023 MA04 MA13 MB02 QA03 QB02 QB18 QB20 4K034 AA12 BA08 CA01 DA08 DB08 GA15 4K056 AA08 BA02 BB01 CA02 DA02 DA26 DA32 DC15 DC17 FA01 FA08 FA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉内に収納された被加熱材料をバーナによ
り加熱する加熱炉と、前記加熱炉の炉内と連通する複数の排ガス分岐流路のそ
れぞれに配設され、エア供給源から送りこまれるエアを
導入し、このエアを前記加熱炉からの排ガスと熱交換し
て昇温させ、燃焼用エアとして前記バーナに供給する複
数の熱交換器と、前記各排ガス分岐流路に前記熱交換器毎に配設され、前
記加熱炉からの排ガス流量を調節するための複数のサク
ションダンパと、前記加熱炉の炉内圧力に基づき、この炉内圧力を設定範
囲に維持するための前記各サクションダンパに対する開
度指令値を演算する炉内圧力制御演算手段と、前記各熱
交換器毎に設けられ、各熱交換器を流通する排ガス流量
を測定する複数の排ガス流量測定手段と、前記各排ガス流量測定手段で測定された値に基づき、各
排ガス分岐流路の排ガス流量が互いに等しくなるよう
に、前記サクションダンパに対する開度指令値を演算す
る排ガス流量制御演算手段と、前記加熱炉が起動してから定常状態に移行するまでの間
は、前記炉内圧力制御演算手段により前記各サクション
ダンパの開度を制御させ、前記加熱炉が定常状態に移行
した後は、前記排ガス流量制御演算手段により前記各サ
クションダンパの開度を制御させる制御切換手段と、を備えたことを特徴とする排熱再利用型加熱炉システ
ム。
【請求項２】前記排ガス流量制御演算手段は、前記サク
ションダンパの開度が急激に変化するのを防止する開度
急変防止回路を有する、ことを特徴とする請求項１記載の排熱再利用型加熱炉シ
ステム。