JP2012132622A - Method for diagnosis of furnace air preheater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱炉や熱処理炉等の炉の空気予熱器(レキュペレータ)の損傷を早期に発見するための診断方法に関するものである。 The present invention relates to a diagnostic method for early detection of damage to an air preheater (recuperator) of a furnace such as a heating furnace or a heat treatment furnace.
加熱炉や熱処理炉等の炉は通常、炉内から煙道や排気ダクト等の排気通路を介して排出される高温の排気ガスと炉内に供給する燃焼用空気との間で熱交換させて燃焼用空気を予熱することにより省エネルギーを図るために、その煙道や排気ダクト等の排気通路内に配置された空気予熱器を具えており、かかる空気予熱器が一般的に劣化などによって損傷すると燃焼用空気の予熱温度が低下するため、従来は、予熱した燃焼用空気の温度を管理指標として空気予熱器の日常管理を行っている。 A furnace such as a heating furnace or a heat treatment furnace usually exchanges heat between high-temperature exhaust gas discharged from the furnace through an exhaust passage such as a flue or an exhaust duct and combustion air supplied into the furnace. In order to save energy by preheating combustion air, it is equipped with an air preheater placed in the exhaust passage such as the flue or exhaust duct, and such an air preheater is generally damaged by deterioration. Since the preheating temperature of the combustion air decreases, conventionally, the air preheater is routinely managed using the temperature of the preheated combustion air as a management index.
また、加熱炉用の空気予熱器の補修時期を決定するための従来技術として例えば、煙道内に配置された空気予熱器からの漏洩空気による煙道の圧力損失の増大を調査結果から算出し、炉設備の運転限界到達を防止する方法も知られている(特許文献1参照)。 In addition, as a conventional technique for determining the repair time of the air preheater for the heating furnace, for example, the increase in the pressure loss of the flue due to the leaked air from the air preheater arranged in the flue is calculated from the survey results, A method for preventing the operation limit of the furnace equipment from being reached is also known (see Patent Document 1).
しかしながら、予熱した燃焼用空気を監視する前者の方法に関しては、空気予熱器の損傷は排気ガス入側(高温側)に発生するとは限らず、排気ガス出側(低温側)に発生する場合もある。この場合には、空気予熱器から排気通路内に流入した空気で排気ガス温度が低下するのは空気予熱器後であるため、予熱した燃焼用空気の温度変化は殆どない。このため、この予熱した燃焼用空気を監視する方法では、排気ガス出側(低温側)の損傷を発見するのは困難である。 However, with regard to the former method of monitoring preheated combustion air, damage to the air preheater does not necessarily occur on the exhaust gas inlet side (high temperature side), but may occur on the exhaust gas outlet side (low temperature side). is there. In this case, since the exhaust gas temperature is lowered after the air preheater by the air flowing into the exhaust passage from the air preheater, there is almost no temperature change of the preheated combustion air. For this reason, it is difficult to find damage on the exhaust gas outlet side (low temperature side) with this method of monitoring the preheated combustion air.
一方、圧力損失を判定基準に用いる後者の方法に関しては、この方法は、省エネルギーの観点から空気予熱器の性能変化を評価する技術ではなく、この方法では、損傷部位の概略の推定もできない。また、煙突または排気ファンの排気能力に余裕がある場合には、空気予熱器の損傷が進行して煙道の圧力損失が増大しても交換不要という判定になる。さらに、リジェネバーナーの部分導入などで改造を行った炉の場合でも、その後の煙道排気量では当初の煙突が排気能力過大となる。このため、この圧力損失を判定基準に用いる方法も、空気予熱器の損傷の診断には不適切である。 On the other hand, with respect to the latter method using pressure loss as a criterion, this method is not a technique for evaluating changes in the performance of the air preheater from the viewpoint of energy saving, and this method also does not allow rough estimation of the damaged site. Further, when there is a margin in the exhaust capacity of the chimney or the exhaust fan, it is determined that the replacement is not required even if the air preheater is damaged and the pressure loss of the flue increases. Furthermore, even in the case of a furnace that has been modified by introducing a regenerative burner or the like, the initial chimney will have an excessive exhaust capacity in the subsequent flue displacement. For this reason, the method using this pressure loss as a criterion is also inappropriate for diagnosing damage to the air preheater.
本発明は、前記課題を解決するため、損傷部位が排気ガス入側か排気ガス出側かにかかわらず空気予熱器の損傷の発生を発見できる診断方法を提供することを目的とするものである。さらに本発明は、損傷部位を推定することができる診断方法をも提供することを目的とするものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention has an object to provide a diagnostic method that can detect the occurrence of damage to the air preheater regardless of whether the damaged portion is on the exhaust gas inlet side or the exhaust gas outlet side. . Furthermore, an object of the present invention is to provide a diagnostic method capable of estimating a damaged site.
上記目的を達成する本発明の炉の空気予熱器の診断方法は、炉の排気通路内に配置された空気予熱器の損傷を診断するに際し、所定以上の操業温度および操業負荷の条件下で、排気通路内での空気予熱器に対する排気ガス入側および排気ガス出側のそれぞれの排気ガス温度を測定し、その測定した排気ガス温度を、あらかじめ測定した空気予熱器の健全時の排気ガス温度と比較して、その測定した排気ガス温度が空気予熱器の健全時の排気ガス温度から所定温度以上低下した場合に、空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断することを特徴とするものである。 The method for diagnosing an air preheater of a furnace according to the present invention that achieves the above-described object is as follows.When diagnosing damage to the air preheater disposed in the exhaust passage of the furnace, Measure the exhaust gas temperature on the exhaust gas inlet side and the exhaust gas outlet side of the air preheater in the exhaust passage, and measure the measured exhaust gas temperature with the pre-measured exhaust gas temperature of the air preheater when it is healthy. In comparison, if the measured exhaust gas temperature falls below a predetermined temperature from the exhaust gas temperature when the air preheater is healthy, it is judged that air leakage from the air preheater has occurred due to damage to the air preheater. It is characterized by doing.
また上記目的を達成する他の本発明の炉の空気予熱器の診断方法は、排気通路内での空気予熱器に対する排気ガス入側および排気ガス出側のそれぞれの排気ガス温度とともに、空気予熱器から出る予熱空気の温度を定期的に測定し、上記の如くして排気ガス温度の低下から空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断した場合に、その測定した予熱空気温度を、あらかじめ測定した空気予熱器の健全時の予熱空気温度と比較して、その測定した予熱空気温度が空気予熱器の健全時の予熱空気温度から所定温度以上低下していない場合には排気ガス出側で空気予熱器の損傷が発生していると判断することを特徴とするものである。 Further, another method for diagnosing a furnace air preheater according to the present invention that achieves the above object includes an air preheater together with the exhaust gas temperatures on the exhaust gas inlet side and the exhaust gas outlet side of the air preheater in the exhaust passage. Measure the temperature of the preheated air coming out from the air periodically, and if it is determined that the air preheater is leaking due to the damage of the air preheater due to the exhaust gas temperature drop as described above When the preheated air temperature measured is compared with the preheated air temperature when the air preheater is healthy, and the measured preheated air temperature is not lower than the predetermined temperature from the preheated air temperature when the air preheater is healthy Is characterized in that it is determined that the air preheater is damaged on the exhaust gas outlet side.
前者の本発明の診断方法によれば、空気漏洩の有無の判断基準に予熱した燃焼用空気の温度の代りに排気通路内の排気ガスの温度を用いることとして、空気予熱器に対する排気ガス入側および排気ガス出側のそれぞれの排気ガス温度を測定し、その測定した排気ガス温度を、あらかじめ測定した空気予熱器の健全時の排気ガス温度と比較して、その測定した排気ガス温度が空気予熱器の健全時の排気ガス温度から所定温度以上低下した場合に、空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断するので、空気予熱器の損傷部位が排気ガス入側か排気ガス出側かにかかわらず、その損傷による空気漏洩の発生を確実に診断することができる。 According to the former diagnosis method of the present invention, the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage is used instead of the temperature of the preheated combustion air as a criterion for the presence or absence of air leakage. And the exhaust gas temperature at the exhaust gas outlet side is measured, and the measured exhaust gas temperature is compared with the pre-measured exhaust gas temperature when the air preheater is healthy. When the exhaust gas temperature drops below a certain level from the normal exhaust gas temperature, it is determined that air leakage from the air preheater has occurred due to damage to the air preheater. The occurrence of air leakage due to the damage can be surely diagnosed regardless of the exhaust side or the exhaust gas outlet side.
そして後者の本発明の診断方法によれば、排気ガス温度の低下から空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断した場合に、測定した予熱空気温度を、あらかじめ測定した空気予熱器の健全時の予熱空気温度と比較して、その測定した予熱空気温度が空気予熱器の健全時の予熱空気温度から所定温度以上低下していない場合には、排気ガス出側で空気予熱器の損傷が発生していると判断するので、空気予熱器の損傷部位が排気ガス出側の場合にその損傷部位を推定することができる。 According to the latter diagnostic method of the present invention, when it is determined that air leakage from the air preheater has occurred due to damage to the air preheater due to a decrease in exhaust gas temperature, the measured preheated air temperature is Compared with the measured preheated air temperature of the air preheater, if the measured preheated air temperature has not decreased by more than the specified temperature from the preheated air temperature of the air preheater when Since it is determined that the air preheater is damaged, the damaged portion can be estimated when the damaged portion of the air preheater is on the exhaust gas outlet side.
なお、測定した予熱空気温度が空気予熱器の健全時の予熱空気温度から所定温度以上低下している場合には、空気予熱器の健全時よりも熱交換効率が低下しているか、排気通路内で空気予熱器の周囲を流れる排気ガスの温度が低下していると考えられるので、排気ガス温度が所定温度以上低下していない場合には、空気予熱器の熱交換効率が汚染等で低下していると推定することができ、また排気ガス温度が所定温度以上低下しているため、空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断した場合には、排気ガス出側以外の部位で空気予熱器の損傷が発生していると推定することができる。 If the measured preheated air temperature is lower than the preheated air temperature when the air preheater is healthy by a predetermined temperature or more, the heat exchange efficiency may be lower than when the air preheater is healthy, Because the temperature of the exhaust gas flowing around the air preheater is considered to have decreased, the heat exchange efficiency of the air preheater will decrease due to contamination, etc. If the exhaust gas temperature is lower than the specified temperature, and it is determined that air leakage from the air preheater has occurred, It can be assumed that the air preheater is damaged.
従って、測定した排気ガス温度が所定温度以上低下しているか否か、および測定した予熱空気温度が空気予熱器の健全時の予熱空気温度から所定温度以上低下しているか否かの組み合わせによって場合分けすれば、空気予熱器の状態や損傷部位をより高精度に推定することができる。 Therefore, it is classified according to the combination of whether or not the measured exhaust gas temperature is lower than the predetermined temperature and whether or not the measured preheated air temperature is lower than the predetermined temperature from the preheated air temperature when the air preheater is healthy. Then, the state of the air preheater and the damaged part can be estimated with higher accuracy.
ここで、前者の本発明の炉の空気予熱器の診断方法においては、前記測定した測定した排気ガス入側および排気ガス出側の排気ガス温度間の相関図およびその相関を示す回帰式を作成し、その相関図におけるその排気ガス出側の排気ガス温度の回帰式の直線が全体的に空気予熱器の健全時の排気ガス出側の排気ガス温度の回帰式の直線から所定温度以上低下する結果が続いた場合に、空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断することとすると好ましい。 Here, in the former method for diagnosing a furnace air preheater according to the present invention, a correlation diagram between the measured exhaust gas temperatures on the exhaust gas inlet side and the exhaust gas outlet side measured and a regression equation showing the correlation are prepared. In the correlation diagram, the regression line of the exhaust gas temperature on the exhaust gas outlet side as a whole falls below a predetermined temperature from the regression line of the exhaust gas temperature on the exhaust gas outlet side when the air preheater is healthy. If the result continues, it is preferable to determine that air leakage from the air preheater has occurred due to damage to the air preheater.
このようにすれば、測定した排気ガス温度が広い温度範囲にわたって全体的に空気予熱器の健全時の排気ガス温度から所定温度以上低下した場合に空気漏洩が発生していると判断するので、一部の温度での測定値のばらつきによる誤判断を防止して判断の確実性を高めることができる。 In this way, it is determined that an air leak has occurred when the measured exhaust gas temperature is lowered by a predetermined temperature or more from the exhaust gas temperature when the air preheater is healthy over a wide temperature range. It is possible to prevent erroneous determination due to variations in measured values at the temperature of the part and to increase the certainty of determination.
また、後者の本発明の炉の空気予熱器の診断方法においては、前記測定した空気予熱器に対する排気ガス入側の排気ガス温度とその予熱空気温度との相関図およびその相関を示す回帰式を作成して、空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断した場合に、その相関図におけるその予熱空気温度の回帰式の直線が全体的に空気予熱器の健全時の予熱空気温度の回帰式の直線から所定温度以上低下していない場合には排気ガス出側で空気予熱器の損傷が発生していると判断することとすると好ましい。 In the latter method of diagnosing a furnace air preheater according to the present invention, a correlation diagram between the exhaust gas temperature on the exhaust gas inlet side with respect to the measured air preheater and the preheated air temperature and a regression equation indicating the correlation are provided. When it is determined that air leakage from the air preheater has occurred due to damage to the air preheater, the straight line of the regression equation of the preheated air temperature in the correlation diagram is the soundness of the air preheater as a whole. It is preferable to determine that the air preheater is damaged on the exhaust gas outlet side when the temperature does not decrease by a predetermined temperature or more from the regression line of the preheating air temperature at that time.
このようにすれば、空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断した場合に、その損傷部位の判断基準に予熱した燃焼用空気の温度を用い、測定した予熱した燃焼用空気の温度が広い温度範囲にわたって全体的に空気予熱器の健全時の予熱した燃焼用空気の温度から所定温度以上低下していない場合に排気ガス出側で空気予熱器の損傷が発生していると判断するので、一部の温度での測定値のばらつきによる誤判断を防止して損傷部位の推定の確実性を高めることができる。 In this way, when it is determined that air leakage from the air preheater has occurred due to damage to the air preheater, the measured preheating is performed using the preheated combustion air temperature as the criterion for determining the damaged portion. The air preheater is damaged on the exhaust gas outlet side when the temperature of the burned combustion air does not fall below a predetermined temperature from the preheated combustion air temperature when the air preheater is healthy over a wide temperature range. Therefore, it is possible to prevent misjudgment due to variations in measured values at some temperatures and to increase the certainty of estimation of a damaged site.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図1は、本発明の炉の空気予熱器の診断方法の一実施例を適用した連続加熱炉を示す断面図であり、図1中、符号1は連続加熱炉を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a continuous heating furnace to which an embodiment of a method for diagnosing an air preheater of a furnace according to the present invention is applied. In FIG. 1,
この連続加熱炉1は、挿入口2からその炉1内の炉尻3に挿入された被加熱材料Mをウォーキングビーム装置によって図1では右方向へ搬送し、その搬送の間に被加熱材料Mを、予熱帯4で予熱し、加熱帯5で加熱し、さらに均熱帯6で加熱ムラのないものとし、その後に搬出口7から搬出させるものであり、その炉尻3には、連続加熱炉1内で用いた燃焼ガスや雰囲気ガス等の排気ガスGを炉外へ排出するために、図示しない煙突の基部に繋がる排気通路としての煙道8が接続されている。
The
この煙道8内には、空気予熱器9の熱交換パイプが、煙道8の延在方向と交差して延在するように配置されており、燃焼用空気入口10からその熱交換パイプ内に入った燃焼用空気は、連続加熱炉1内から煙道8に排出される高温の排気ガスGとの間で熱交換されて予熱された後、燃焼用空気出口11から出て連続加熱炉1内に供給され、一方、煙道8に排出される高温の排気ガスGは、燃焼用空気出口11側から空気予熱器9の熱交換パイプの間の通路に入り、燃焼用空気入口10側でその通路から出て上記煙突の基部に向かう。これにより空気予熱器9は、燃焼用空気を連続加熱炉1内に供給する前に高温の排気ガスGの熱でその燃焼用空気の温度を高めることができるので、連続加熱炉1の省エネルギーを図ることができる。
In the
ところで、かかる空気予熱器9が一般的に劣化などによって損傷すると燃焼用空気が煙道8へ漏洩し、燃焼用空気の予熱温度が低下して省エネルギー効果が十分に得られなくなる場合がある。このためこの実施例の診断方法では、以下の如くして空気予熱器9の診断を行う。
By the way, when the
すなわちこの実施例の炉の空気予熱器の診断方法では、連続加熱炉1の煙道8内に配置された空気予熱器9の損傷を診断するに際し、煙道8内の空気予熱器9の燃焼用空気出口11側の位置すなわち、空気予熱器9の熱交換パイプの間の通路に高温の排気ガスGが入る側(排気ガス入側)の位置に、例えば熱電対を具える温度センサ12を配置するとともに、煙道8内の空気予熱器9の燃焼用空気入口10側の位置すなわち、空気予熱器9の熱交換パイプの間の通路から燃焼用空気との熱交換後の低温の排気ガスGが出る側(排気ガス出側)の位置に、例えば熱電対を具える温度センサ13を配置しておいて、連続加熱炉1の所定以上の操業温度および操業負荷の条件下で、それら温度センサ12,13により排気ガス入側および排気ガス出側の位置での排気ガス温度をそれぞれ測定し、その測定した排気ガス温度を、あらかじめ測定した空気予熱器9の健全時の排気ガス入側および排気ガス出側の位置での排気ガス温度と比較して、その測定した排気ガス温度が空気予熱器9の健全時の排気ガス温度から所定温度以上、例えば30℃以上低下した場合に、空気予熱器9の損傷による空気予熱器9から煙道8内への空気漏洩が発生していると判断する。
That is, in the method for diagnosing the air preheater in the furnace of this embodiment, when diagnosing damage to the
具体的には、この実施例の炉の空気予熱器の診断方法では、連続加熱炉1の通常の条件である所定以上の操業温度および操業負荷の条件下で、煙道8内での空気予熱器9の熱交換パイプに対する排気ガス入側および排気ガス出側のそれぞれの排気ガス温度を温度センサ12,13で定期的に測定し、図2に例示するように、その測定した排気ガス入側排気ガス温度および排気ガス出側排気ガス温度間の相関を示す相関図を作成するとともに、例えば最小二乗法によりその相関を示す回帰式を作成する。
Specifically, in the method for diagnosing a furnace air preheater according to this embodiment, the air preheating in the
図2中、○印は空気予熱器9の健全時の排気ガス温度の測定値、△印は空気予熱器9の異常時(劣化更新前等)の排気ガス温度の測定値、□印は測定(診断)時の排気ガス温度の測定値であり、直線Aは空気予熱器9の健全時の排気ガス温度の相関を示す回帰式による直線、直線Bは空気予熱器9の異常時の排気ガス温度の相関を示す回帰式による直線、そして直線Cは測定(診断)時の排気ガス温度の相関を示す回帰式による直線である。
In FIG. 2, ○ indicates the measured value of the exhaust gas temperature when the
ここで、排気ガス入側排気ガス温度をTg1(℃)、排気ガス出側排気ガス温度をTg2(℃)とすると、例えば健全時の回帰式はTg2=0.162×Tg1+331、異常時の回帰式はTg2=0.131×Tg1+257、測定(診断)時の回帰式はTg2=0.144×Tg1+310とすることができ、この場合には例えば排気ガス入側排気ガス温度の600℃から900℃に亘って空気予熱器9の健全時の排気ガス温度に対し測定時の温度が全体的に所定温度として例えば30℃以上低下して空気予熱器9の異常時の排気ガス温度に近づいていることから、この測定(診断)時の排気ガス温度は、空気予熱器9の損傷による空気予熱器9から煙道8内への空気漏洩の発生を示していると判断できる。
Here, assuming that the exhaust gas inlet side exhaust gas temperature is Tg1 (° C.) and the exhaust gas outlet side exhaust gas temperature is Tg2 (° C.), for example, the regression equation at the time of healthy is Tg2 = 0.162 × Tg1 + 331, the regression at the time of abnormality The equation can be Tg2 = 0.131 × Tg1 + 257, and the regression equation at the time of measurement (diagnosis) can be Tg2 = 0.144 × Tg1 + 310. In this case, for example, the exhaust gas inlet side exhaust gas temperature is 600 ° C. to 900 ° C. Over the period, the exhaust gas temperature when the
従ってこの実施例の診断方法によれば、空気漏洩の有無の判断基準に予熱した燃焼用空気の温度の代りに煙道8内の排気ガスGの温度を用いることとして、空気予熱器9に対する排気ガス入側および排気ガス出側のそれぞれの排気ガス温度を測定し、その測定した排気ガス温度を、あらかじめ測定した空気予熱器9の健全時の排気ガス温度と比較して、その測定した排気ガス温度が空気予熱器9の健全時の排気ガス温度から所定温度以上低下した場合に、空気予熱器9の損傷による空気予熱器9から煙道8内への空気漏洩が発生していると判断するので、空気予熱器9の損傷部位が排気ガス入側か排気ガス出側かにかかわらず、その損傷による空気漏洩の発生を確実に診断することができる。
Therefore, according to the diagnosis method of this embodiment, the temperature of the exhaust gas G in the
しかもこの実施例の診断方法によれば、測定した排気ガス温度が排気ガス入側排気ガス温度の600℃から900℃までの広い温度範囲にわたって全体的に空気予熱器9の健全時の排気ガス温度から低下した場合に空気漏洩が発生していると判断するので、一部の温度での測定値のばらつきによる誤判断を防止して判断の確実性を高めることができる。
In addition, according to the diagnosis method of this embodiment, the exhaust gas temperature when the
さらにこの実施例の炉の空気予熱器の診断方法では、図1に示すように、空気予熱器9の熱交換パイプの燃焼用空気(予熱空気)出口11内の位置に、例えば熱電対を具える温度センサ14を配置して、煙道8内での空気予熱器9に対する排気ガス入側および排気ガス出側のそれぞれの排気ガス温度とともに、空気予熱器9から出る予熱空気の温度を定期的に測定し、図3に例示するように、その測定した排気ガス入側排気ガス温度および予熱空気温度間の相関を示す相関図を作成するとともに、例えば最小二乗法によりその相関を示す回帰式を作成する。
Further, in the method for diagnosing a furnace air preheater of this embodiment, as shown in FIG. 1, for example, a thermocouple is provided at a position in the combustion air (preheated air)
図3中、○印は空気予熱器9の健全時の排気ガス温度および予熱空気温度の測定値、△印は空気予熱器9の排気ガス入側に異常(損傷)がある場合の排気ガス温度および予熱空気温度の測定値、□印は測定(診断)時の排気ガス温度および予熱空気温度の測定値であり、直線Dは空気予熱器9の健全時の排気ガス温度の相関を示す回帰式による直線、直線Eは空気予熱器9の排気ガス入側に異常(損傷)がある場合の排気ガス温度の相関を示す回帰式による直線、そして直線Fは測定(診断)時の排気ガス温度の相関を示す回帰式による直線である。
In FIG. 3, ◯ indicates the measured exhaust gas temperature and preheated air temperature when the
図2に示すように、測定した排気ガス温度が空気予熱器9の健全時の排気ガス温度から所定温度以上低下しているために、空気予熱器9の損傷による空気予熱器9から煙道8内への空気漏洩が発生していると判断した場合に、図3に示すように、例えば排気ガス入側排気ガス温度の600℃から900℃に亘って空気予熱器9の健全時の予熱空気温度に対し測定時の予熱空気温度が全体的に所定温度以上、例えば30℃以上低下していない場合には、この測定(診断)時には、排気ガス出側で空気予熱器9の損傷が発生していると判断することができる。
As shown in FIG. 2, since the measured exhaust gas temperature is lower than the exhaust gas temperature when the
従ってこの実施例の診断方法によれば、空気予熱器9の損傷による空気予熱器9からの空気漏洩が発生していると判断した場合に、その損傷部位の判断基準に予熱した燃焼用空気の温度を用い、測定した予熱した燃焼用空気の温度が広い温度範囲にわたって全体的に空気予熱器9の健全時の予熱した燃焼用空気の温度から所定温度以上、例えば30℃以上低下していない場合に排気ガス出側で空気予熱器9の損傷が発生していると判断するので、空気予熱器9の損傷部位が排気ガス出側の場合にそれを推定することができ、しかも、一部の温度での測定値のばらつきによる誤判断を防止して、損傷部位の推定を確実なものにすることができる。
Therefore, according to the diagnostic method of this embodiment, when it is determined that air leakage from the
なお、空気予熱器9に対する排気ガス入側の排気ガス温度とその予熱空気温度との相関図における予熱空気温度の回帰式の直線が全体的に空気予熱器9の健全時の予熱空気温度の回帰式の直線から所定温度以上、例えば30℃以上低下している場合には、空気予熱器9の健全時よりも熱交換効率が低下しているか、煙道8内で空気予熱器9の熱交換パイプの周囲の通路を流れる排気ガスGの温度が低下していると考えられるので、排気ガス温度が所定温度以上低下していない場合には、空気予熱器9の熱交換効率が汚染等で低下していると推定することができ、また排気ガス温度が所定温度以上低下しているため空気予熱器9からの空気漏洩が発生していると判断した場合には、排気ガス入側や中央部等の、排気ガス出側以外の部位で空気予熱器9の損傷が発生していると推定することができる。
It should be noted that the regression line of the preheating air temperature in the correlation diagram between the exhaust gas temperature on the exhaust gas inlet side with respect to the
これらの診断結果を表に現すと以下の表1のようになる。従って、測定した排気ガス温度が所定温度以上低下しているか否か、および測定した予熱空気温度が空気予熱器の健全時の予熱空気温度から所定温度以上低下しているか否かの組み合わせによって場合分けすることにより、空気予熱器9の状態や損傷部位をより高精度に推定することができる。
These diagnostic results are shown in Table 1 below. Therefore, it is classified according to the combination of whether or not the measured exhaust gas temperature is lower than the predetermined temperature and whether or not the measured preheated air temperature is lower than the predetermined temperature from the preheated air temperature when the air preheater is healthy. By doing so, the state and damaged part of the
以上、実施例に基づき説明したが、本発明は上述の例に限定されるものでなく、例えば本発明の方法を適用し得る炉は、連続加熱炉に限られず、被加熱材料の加熱や均熱に供する他の種類の炉でもよい。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described examples. For example, a furnace to which the method of the present invention can be applied is not limited to a continuous heating furnace, and heating and leveling of a material to be heated can be performed. Other types of furnaces for heat may be used.
また本発明の方法を適用し得る炉の排気通路は、煙道に限られず、炉内の高温の排気ガスを外部へ導く通路であれば、排気ダクト等の他の通路でもよい。 Further, the exhaust passage of the furnace to which the method of the present invention can be applied is not limited to the flue, and may be another passage such as an exhaust duct as long as it is a passage that guides high-temperature exhaust gas in the furnace to the outside.
かくして前者の本発明の炉の空気予熱器の診断方法によれば、空気漏洩の有無の判断基準に予熱した燃焼用空気の温度の代りに排気通路内の排気ガスの温度を用いることとして、空気予熱器に対する排気ガス入側および排気ガス出側のそれぞれの排気ガス温度を測定し、その測定した排気ガス温度を、あらかじめ測定した空気予熱器の健全時の排気ガス温度と比較して、その測定した排気ガス温度が空気予熱器の健全時の排気ガス温度から所定以上低下した場合に、空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断するので、空気予熱器の損傷部位が排気ガス入側か排気ガス出側かにかかわらず、その損傷による空気漏洩の発生を確実に診断することができる。 Thus, according to the former method for diagnosing the air preheater of the furnace of the present invention, the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage is used instead of the temperature of the combustion air preheated as a criterion for the presence or absence of air leakage. Measure the exhaust gas temperature on the exhaust gas inlet side and exhaust gas outlet side with respect to the preheater, compare the measured exhaust gas temperature with the pre-measured exhaust gas temperature of the air preheater and measure it If the exhaust gas temperature falls below a certain level from the exhaust gas temperature when the air preheater is healthy, it is determined that air leakage from the air preheater has occurred due to damage to the air preheater. Regardless of whether the damaged portion is on the exhaust gas inlet side or the exhaust gas outlet side, the occurrence of air leakage due to the damage can be reliably diagnosed.
また後者の本発明の炉の空気予熱器の診断方法によれば、排気ガス温度の低下から空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断した場合に、測定した予熱空気温度を、あらかじめ測定した空気予熱器の健全時の予熱空気温度と比較して、その測定した予熱空気温度が空気予熱器の健全時の予熱空気温度から所定温度以上低下していない場合には、排気ガス出側で空気予熱器の損傷が発生していると判断するので、空気予熱器の損傷部位が排気ガス出側の場合にその損傷部位を推定することができる。 In addition, according to the latter method of diagnosing an air preheater of the present invention, measurement was performed when it was determined that air leakage from the air preheater due to damage to the air preheater occurred due to a decrease in exhaust gas temperature. When the preheated air temperature is compared with the preheated air temperature when the air preheater is healthy, and the measured preheated air temperature is not lower than the predetermined temperature from the preheated air temperature when the air preheater is healthy Since it is determined that the air preheater is damaged on the exhaust gas outlet side, the damaged portion can be estimated when the damaged portion of the air preheater is on the exhaust gas outlet side.
1 連続加熱炉
2 挿入口
3 炉尻
4 予熱帯
5 加熱帯
6 均熱帯
7 搬出口
8 煙道
9 空気予熱器
10 燃焼用空気入口
11 燃焼用空気出口
12,13,14 温度センサ
G 排気ガス
M 被加熱材料
DESCRIPTION OF
Claims (4)
所定以上の操業温度および操業負荷の条件下で、排気通路内での空気予熱器に対する排気ガス入側および排気ガス出側のそれぞれの排気ガス温度を測定し、
その測定した排気ガス温度を、あらかじめ測定した空気予熱器の健全時の排気ガス温度と比較して、その測定した排気ガス温度が空気予熱器の健全時の排気ガス温度から所定温度以上低下した場合に、空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断することを特徴とする炉の空気予熱器の診断方法。 In diagnosing damage to the air preheater located in the furnace exhaust passage,
Measure the exhaust gas temperature on the exhaust gas inlet side and the exhaust gas outlet side with respect to the air preheater in the exhaust passage under the condition of the operating temperature and operating load above the predetermined level,
When the measured exhaust gas temperature is compared with the exhaust gas temperature when the air preheater is healthy when measured in advance, and the measured exhaust gas temperature falls below a predetermined temperature from the exhaust gas temperature when the air preheater is healthy In addition, it is determined that air leakage from the air preheater due to damage to the air preheater occurs.
その相関図におけるその排気ガス出側の排気ガス温度の回帰式の直線が全体的に空気予熱器の健全時の排気ガス出側の排気ガス温度の回帰式の直線から所定温度以上低下する結果が続いた場合に、空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断することを特徴とする、請求項1記載の炉の空気予熱器の診断方法。 Create a correlation diagram between the measured exhaust gas temperature on the exhaust gas inlet side and the exhaust gas outlet side and a regression equation showing the correlation,
In the correlation diagram, the exhaust gas temperature regression line on the exhaust gas outlet side generally falls below a predetermined temperature from the exhaust gas temperature regression line on the exhaust gas outlet side when the air preheater is healthy. 2. The method for diagnosing an air preheater in a furnace according to claim 1, wherein when the air preheater continues, it is determined that air leakage from the air preheater due to damage to the air preheater occurs.
前記排気ガス温度の低下から空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断した場合に、その測定した予熱空気温度を、あらかじめ測定した空気予熱器の健全時の予熱空気温度と比較して、その測定した予熱空気温度が空気予熱器の健全時の予熱空気温度から所定温度以上低下していない場合には排気ガス出側で空気予熱器の損傷が発生していると判断することを特徴とする、請求項1または2記載の炉の空気予熱器の診断方法。 Regularly measure the temperature of the preheated air coming out of the air preheater along with the exhaust gas temperature on the exhaust gas inlet side and the exhaust gas outlet side of the air preheater in the exhaust passage,
When it is determined from the decrease in the exhaust gas temperature that air leakage from the air preheater due to damage to the air preheater has occurred, the measured preheated air temperature is measured in advance. If the measured preheated air temperature is not lower than the preheated air temperature when the air preheater is healthy, the air preheater is damaged on the exhaust gas outlet side compared to the air temperature. The method for diagnosing a furnace air preheater according to claim 1 or 2, characterized in that:
空気予熱器の損傷による空気予熱器からの空気漏洩が発生していると判断した場合に、その相関図におけるその予熱空気温度の回帰式の直線が全体的に空気予熱器の健全時の予熱空気温度の回帰式の直線から所定温度以上低下していない場合には排気ガス出側で空気予熱器の損傷が発生していると判断することを特徴とする、請求項3記載の炉の空気予熱器の診断方法。 Create a correlation diagram between the exhaust gas temperature on the exhaust gas inlet side with respect to the measured air preheater and the preheated air temperature and a regression equation showing the correlation,
When it is determined that air leakage from the air preheater has occurred due to damage to the air preheater, the straight line of the regression equation of the preheated air temperature in the correlation diagram is entirely the preheated air when the air preheater is healthy. 4. The furnace air preheating according to claim 3, wherein it is determined that the air preheater is damaged on the exhaust gas outlet side when the temperature does not fall below a predetermined temperature from a straight line of the temperature regression equation. Diagnosis method.
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