JP2676233B2 - コークス炉の炉温制御方法 - Google Patents
コークス炉の炉温制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコークス炉の炉温制御方法に係り、詳しく
は、燃料ガス流量変更の許容範囲により燃料ガス流量の
変動を抑制すると共に、この燃料ガス流量変動の抑制に
よる実炉温追従異常を炉温監視機能により防止し、コー
クス炉の燃焼を制御するコークス炉の炉温制御方法に係
る。
は、燃料ガス流量変更の許容範囲により燃料ガス流量の
変動を抑制すると共に、この燃料ガス流量変動の抑制に
よる実炉温追従異常を炉温監視機能により防止し、コー
クス炉の燃焼を制御するコークス炉の炉温制御方法に係
る。
従来の技術 コークス炉の加熱管理では、通常、炭化室内に装入さ
れる石炭を目標時間（炉の設定稼動率WRより と求まる）内で乾留を終結し焼成コークスを押し出せる
ように、目標炉温あるいは所要入熱量を設定し、これを
満足するように燃料ガス（冨ガスまたは冨ガスと貧ガス
の混合ガス等）の流量を制御する方法が提案され実施さ
れている。
れる石炭を目標時間（炉の設定稼動率WRより と求まる）内で乾留を終結し焼成コークスを押し出せる
ように、目標炉温あるいは所要入熱量を設定し、これを
満足するように燃料ガス（冨ガスまたは冨ガスと貧ガス
の混合ガス等）の流量を制御する方法が提案され実施さ
れている。
例えば、特開昭55−116790号公報には、炉水平方向の
平均温度差に基づいて燃焼室に供給する燃焼ガスを制御
し、また、炉高方向の平均温度差に基づいて燃料ガス中
の発熱量を制御する方法があげられる。
平均温度差に基づいて燃焼室に供給する燃焼ガスを制御
し、また、炉高方向の平均温度差に基づいて燃料ガス中
の発熱量を制御する方法があげられる。
しかし、このような従来の燃焼制御方法において、以
下のような問題点があった。
下のような問題点があった。
従来のコークス炉炉温制御方法の多くは、基本的に
は、実炉温（炉団代表炉温）と設定炉温の偏差をもと
に、燃料ガス流量を比例動作で制御するものであった。
このため、比例定数の設定値にもよるが、炉温の安定化
を最優先するあまり、燃料ガス流量の大幅な経時変動
（燃料ガス流量絶対値に対し約10〜12％）を起こしてい
た。一方、コークス炉の多くは自然通風式であり、燃料
ガス流量の設定値が変化しても空気比が一定となるよう
に、煙道ドラフトをある関係式に従って燃料ガス流量に
応じて制御するのが一般である。この場合、エアー入気
口のスリット開度および廃棄弁のバタ弁開度の変更調整
は人手によるため、炉頂圧（燃焼室内圧力の代表指標
で、一般に炉頂部のフリュー点検孔で測定する。）は主
に煙道ドラフトの機能により律せられている。更に、特
に２分割燃焼式コークス炉においては、炉頂圧変化は廃
ガス温度変化をもたらすことが調査の結果明らかになっ
ていた。省エネ指向のコークス炉操業の観点から見る
と、廃ガス温度を低位に抑え、安定的に維持することは
非常に重要である。
は、実炉温（炉団代表炉温）と設定炉温の偏差をもと
に、燃料ガス流量を比例動作で制御するものであった。
このため、比例定数の設定値にもよるが、炉温の安定化
を最優先するあまり、燃料ガス流量の大幅な経時変動
（燃料ガス流量絶対値に対し約10〜12％）を起こしてい
た。一方、コークス炉の多くは自然通風式であり、燃料
ガス流量の設定値が変化しても空気比が一定となるよう
に、煙道ドラフトをある関係式に従って燃料ガス流量に
応じて制御するのが一般である。この場合、エアー入気
口のスリット開度および廃棄弁のバタ弁開度の変更調整
は人手によるため、炉頂圧（燃焼室内圧力の代表指標
で、一般に炉頂部のフリュー点検孔で測定する。）は主
に煙道ドラフトの機能により律せられている。更に、特
に２分割燃焼式コークス炉においては、炉頂圧変化は廃
ガス温度変化をもたらすことが調査の結果明らかになっ
ていた。省エネ指向のコークス炉操業の観点から見る
と、廃ガス温度を低位に抑え、安定的に維持することは
非常に重要である。
従って、上記のことから燃料ガス流量の大幅な変動
は、炉頂圧変動から廃ガス温度の不安定化をもたらし、
廃ガス顕熱低減の阻害要因となっていた。
は、炉頂圧変動から廃ガス温度の不安定化をもたらし、
廃ガス顕熱低減の阻害要因となっていた。
この点を少し詳しくは説明すると、従来法ではコーク
ス炉の燃焼室又は炭化室に熱電対を設け、コークス炉の
全熱電対から検出される炉温の平均温度をもとに実炉温
を求め、以下の制御を行なっている。
ス炉の燃焼室又は炭化室に熱電対を設け、コークス炉の
全熱電対から検出される炉温の平均温度をもとに実炉温
を求め、以下の制御を行なっている。
すなわち、実炉温と設定炉温の偏差を求め、この偏差
に基づいてコークス炉への投入燃料ガス流量を制御する
と共に、燃焼切替サイクル毎に前回設定燃焼ガス流量を
演算し、新規燃料ガス量を設定するステップ変更方式に
よって炉温制御する。この方式によると、目標温度制御
幅を±５℃以内に収めることが可能であり、コークス炉
の温度制御としては満足できるものといえる。
に基づいてコークス炉への投入燃料ガス流量を制御する
と共に、燃焼切替サイクル毎に前回設定燃焼ガス流量を
演算し、新規燃料ガス量を設定するステップ変更方式に
よって炉温制御する。この方式によると、目標温度制御
幅を±５℃以内に収めることが可能であり、コークス炉
の温度制御としては満足できるものといえる。
しかしながら、この方法により温度制御すると、投入
燃料ガス流量の振れ幅は、例えば燃料ガス流量３万Nm3/
H級のコークス炉では約3000Nm3/Hに達する。従って、前
記の如く、3000Nm3/Hの変動を生じると、ガス流量変化
に伴う煙道ドラフトの変化で炉頂圧が影響を受け、2mmA
qの変動を生ずるという問題があった。
燃料ガス流量の振れ幅は、例えば燃料ガス流量３万Nm3/
H級のコークス炉では約3000Nm3/Hに達する。従って、前
記の如く、3000Nm3/Hの変動を生じると、ガス流量変化
に伴う煙道ドラフトの変化で炉頂圧が影響を受け、2mmA
qの変動を生ずるという問題があった。
要するに、従来法では実炉温と設定炉温の偏差を基
に、燃料ガス流量を比例動作で制御する程度の方法が提
案されているに過ぎず、特に自然通風式炉においてコー
クス炉の燃料ガス流量の制御と共に炉頂圧変動をも併せ
て制御する方法については全く提案されていない。
に、燃料ガス流量を比例動作で制御する程度の方法が提
案されているに過ぎず、特に自然通風式炉においてコー
クス炉の燃料ガス流量の制御と共に炉頂圧変動をも併せ
て制御する方法については全く提案されていない。
発明が解決しようとする課題 本発明は上記問題の解決を目的とするもので、具体的
には、従来法の炉温制御方法が炉温の安定性を最優先と
し、燃料ガス流量の変動をかなりの程度許容したもので
あったのに対し、炉温の安定性を従来制御とほぼ同程度
に保持させた上、更に、燃料ガス流量変動の抑制をも実
現させることにより、人手を介する定期的（１〜２回／
月）な炉団燃焼調整時の目標炉頂圧などの燃焼状態を、
その後の操業において安定的に継続させることが可能と
なり、結果的には廃ガス温度の低位維持および燃焼室内
フリュー間のガス配分状態の適正維持化を達成し、コー
クス炉の乾留熱量の低減することができるコークス炉の
炉温制御方法を提案する。
には、従来法の炉温制御方法が炉温の安定性を最優先と
し、燃料ガス流量の変動をかなりの程度許容したもので
あったのに対し、炉温の安定性を従来制御とほぼ同程度
に保持させた上、更に、燃料ガス流量変動の抑制をも実
現させることにより、人手を介する定期的（１〜２回／
月）な炉団燃焼調整時の目標炉頂圧などの燃焼状態を、
その後の操業において安定的に継続させることが可能と
なり、結果的には廃ガス温度の低位維持および燃焼室内
フリュー間のガス配分状態の適正維持化を達成し、コー
クス炉の乾留熱量の低減することができるコークス炉の
炉温制御方法を提案する。
課題を解決するための手段ならびにその作用 すなわち、本発明は、コークス炉々温を測定し、設定
炉温との偏差に基づいて燃焼制御を行なうに際し、炉頂
圧変動が2mmAq以下の範囲となる燃料ガス流量の上・下
限値を設定し、実炉温と設定炉温の偏差をもとに上・下
限値内の燃料ガス流量を決定し、この決定された燃料ガ
ス流量を用いて燃焼制御を行なうと共に、実炉温と設定
炉温の偏差に基づき求められたガス流量値と予め設定し
た上・下限値との範囲外の継続時間を監視し、この継続
時間が設定時間を越えた段階で、燃料ガス流量の上・下
限値を段階的に変更し、この変更された燃料ガス流量を
用いて燃焼制御を行なうことを特徴とする。
炉温との偏差に基づいて燃焼制御を行なうに際し、炉頂
圧変動が2mmAq以下の範囲となる燃料ガス流量の上・下
限値を設定し、実炉温と設定炉温の偏差をもとに上・下
限値内の燃料ガス流量を決定し、この決定された燃料ガ
ス流量を用いて燃焼制御を行なうと共に、実炉温と設定
炉温の偏差に基づき求められたガス流量値と予め設定し
た上・下限値との範囲外の継続時間を監視し、この継続
時間が設定時間を越えた段階で、燃料ガス流量の上・下
限値を段階的に変更し、この変更された燃料ガス流量を
用いて燃焼制御を行なうことを特徴とする。
更に本発明の手段たる構成ならびにその作用について
更に詳しく説明すると、次の通りである。
更に詳しく説明すると、次の通りである。
一般に、コークス炉操業において、炉頂圧は従来よ
り、炉体レンガ目地などを通っての炉内への侵入空気を
規制する管理指標として扱われている。また、炉頂圧の
正圧化管理については、鉄と鋼、72（1986）12、S845に
記載された如く、「炉端部温度の降下防止」や川崎製鉄
技報、19（1987）３、149に記載された如く、「蓄熱室
出口以降における燃焼廃ガス温度の低減」に有効である
ことが記載されている。
り、炉体レンガ目地などを通っての炉内への侵入空気を
規制する管理指標として扱われている。また、炉頂圧の
正圧化管理については、鉄と鋼、72（1986）12、S845に
記載された如く、「炉端部温度の降下防止」や川崎製鉄
技報、19（1987）３、149に記載された如く、「蓄熱室
出口以降における燃焼廃ガス温度の低減」に有効である
ことが記載されている。
これを更に具体的に図面に従って説明すると、次の通
りである。
りである。
第５図は炉頂圧が温度分布に与える影響を示すもの
で、横軸にフリューNo.、縦軸に炉温をとり、コークサ
イドにおける炉長方向温度分布をグラフ化したものであ
る。なお、左図及び右図はそれぞれ下部及び上部の温度
を示す。第５図によると、炉頂圧が上昇すると下部温度
及び上部温度とも炉端部温度が上昇する傾向が示されて
いる。従って、炉頂圧を制御すると炉端部温度を制御す
ることができることが明らかである。
で、横軸にフリューNo.、縦軸に炉温をとり、コークサ
イドにおける炉長方向温度分布をグラフ化したものであ
る。なお、左図及び右図はそれぞれ下部及び上部の温度
を示す。第５図によると、炉頂圧が上昇すると下部温度
及び上部温度とも炉端部温度が上昇する傾向が示されて
いる。従って、炉頂圧を制御すると炉端部温度を制御す
ることができることが明らかである。
また、第６図は炉頂圧と廃ガス温度との関係を示すグ
ラフであって、横軸が炉頂圧、縦軸が廃ガス温度を示
す。第６図によると、炉頂圧を高めると廃ガス温度が低
下する傾向が示されている。従って、第５図及び第６図
とを併せて見ると、炉頂圧は炉端部温度及び廃ガス温度
の両面に重要な意味を持っていることが明らかである。
ラフであって、横軸が炉頂圧、縦軸が廃ガス温度を示
す。第６図によると、炉頂圧を高めると廃ガス温度が低
下する傾向が示されている。従って、第５図及び第６図
とを併せて見ると、炉頂圧は炉端部温度及び廃ガス温度
の両面に重要な意味を持っていることが明らかである。
また、第７図はガス流量と炉頂圧との関係を示すグラ
フであって、横軸がガス流量、縦軸が炉頂圧を示す。第
７図を見ると、炉頂圧はガス流量変化に伴う煙道ドラフ
ト変化の影響を受け、変化しており、燃料ガス流量1000
Nm3/Hの変化に対し、0.5mmAq程度の影響を与えることが
わかる。
フであって、横軸がガス流量、縦軸が炉頂圧を示す。第
７図を見ると、炉頂圧はガス流量変化に伴う煙道ドラフ
ト変化の影響を受け、変化しており、燃料ガス流量1000
Nm3/Hの変化に対し、0.5mmAq程度の影響を与えることが
わかる。
例えば前記したように燃料ガス流量が約3000Nm3/Hの
変動を生じる場合、炉頂圧は約2mmAq程度の変動を生ず
る。
変動を生じる場合、炉頂圧は約2mmAq程度の変動を生ず
る。
更に、燃料ガス流量の変動抑制による効果の仕組につ
いて図面で示すと第８図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のグ
ラフのようになる。
いて図面で示すと第８図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のグ
ラフのようになる。
なお、第８図（ａ）は燃料ガス流量と煙道ドラフト圧
との関係、（ｂ）は炉頂圧と煙道ドラフト圧との関係、
（ｃ）は炉頂圧と廃ガス温度との関係を示す。
との関係、（ｂ）は炉頂圧と煙道ドラフト圧との関係、
（ｃ）は炉頂圧と廃ガス温度との関係を示す。
これらから燃料ガス流量が煙道ドラフト圧、炉頂圧及
び廃ガス温度に影響を与えることは明らかである。
び廃ガス温度に影響を与えることは明らかである。
以上説明したように、炉頂圧の正圧化は、炉長方向温
度分布の適正化および廃ガス顕熱低減の両面において有
効であり、その結果、炭化室内乾留状態分布（コーク
ス品質分布）の適正化および乾留消費熱量原単位の低減
の達成に寄与することができる。従って、燃料ガス流量
の変動抑制は、炉温の安定化に劣らず重要である。
度分布の適正化および廃ガス顕熱低減の両面において有
効であり、その結果、炭化室内乾留状態分布（コーク
ス品質分布）の適正化および乾留消費熱量原単位の低減
の達成に寄与することができる。従って、燃料ガス流量
の変動抑制は、炉温の安定化に劣らず重要である。
そこで、本発明者等は上記の問題を解決するために検
討を重ねた結果、従来法の炉温制御方法にガス流量変
更の許容範囲を設定し、このガス流量変更の許容範囲
設定による実炉温の追従異常を防止するために、炉温の
監視機能を付加するようにすればよいということがわか
った。なお、炉温の監視機能は実炉温と設定炉温の偏差
が許容範囲を超える状態が一定時間以上継続する場合に
燃料ガス流量変更許容範囲（上・下限値）を修正する機
能を有するものが必要である。
討を重ねた結果、従来法の炉温制御方法にガス流量変
更の許容範囲を設定し、このガス流量変更の許容範囲
設定による実炉温の追従異常を防止するために、炉温の
監視機能を付加するようにすればよいということがわか
った。なお、炉温の監視機能は実炉温と設定炉温の偏差
が許容範囲を超える状態が一定時間以上継続する場合に
燃料ガス流量変更許容範囲（上・下限値）を修正する機
能を有するものが必要である。
更に進んで研究を行ない、この研究結果に基づいて本
発明法は成立したものである。
発明法は成立したものである。
以下、図面によって本発明を詳しく説明する。
なお、第１図は本発明を実施する際に用いられる制御
フロー図であり、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ
本発明の実施例の実炉温およびガス流量の変化を示すグ
ラフであり、第５図は炉頂圧が温度分布に与える影響を
示すグラフであり、第６図は炉頂圧と廃ガス温度との関
係を示すグラフであり、第７図はガス流量と炉頂圧との
関係を示すグラフであり、第８図（ａ）、（ｂ）及び
（ｃ）はそれぞれ燃料ガス流量と煙道ドラフト圧との関
係を示すグラフ、炉頂圧と煙道ドラフト圧との関係を示
すグラフ、炉頂圧と廃ガス温度との関係を示すグラフで
あり、第９図は従来例の実炉温およびガス流量の変化を
示すグラフである。
フロー図であり、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ
本発明の実施例の実炉温およびガス流量の変化を示すグ
ラフであり、第５図は炉頂圧が温度分布に与える影響を
示すグラフであり、第６図は炉頂圧と廃ガス温度との関
係を示すグラフであり、第７図はガス流量と炉頂圧との
関係を示すグラフであり、第８図（ａ）、（ｂ）及び
（ｃ）はそれぞれ燃料ガス流量と煙道ドラフト圧との関
係を示すグラフ、炉頂圧と煙道ドラフト圧との関係を示
すグラフ、炉頂圧と廃ガス温度との関係を示すグラフで
あり、第９図は従来例の実炉温およびガス流量の変化を
示すグラフである。
まず、第１図の制御フロー図に示すように本発明に用
いられる装置は燃料ガス流量リミター部と燃料ガス流量
リミターの制御部とを従来の制御系に付加したものであ
る。燃料ガス流量リミター部は比較的小さな流量変更許
容幅である燃料ガス流量上・下限値を付与する機能を有
するものであり、また、燃料ガス流量リミター制御部は
例えば設定炉温に対し、±５℃程度の目標炉温範囲を設
け、実炉温がその範囲内に収まっているかどうかを判定
の上、燃料ガス流量上・下限を修正する機能をもつもの
から成っている。従来例の炉温制御方法では、投入燃料
ガス流量は実炉温TPVと設定炉温TSPの偏差ΔＴを算出
し、これをもとに投入燃料ガス流量Ｖの増減変更量ΔＶ
を下記（１）式で比例動作的に演算して求められた燃料
ガス流量結果（設定値）の新規燃料ガス流量Vnを直接炉
に投入する方法を採用している。
いられる装置は燃料ガス流量リミター部と燃料ガス流量
リミターの制御部とを従来の制御系に付加したものであ
る。燃料ガス流量リミター部は比較的小さな流量変更許
容幅である燃料ガス流量上・下限値を付与する機能を有
するものであり、また、燃料ガス流量リミター制御部は
例えば設定炉温に対し、±５℃程度の目標炉温範囲を設
け、実炉温がその範囲内に収まっているかどうかを判定
の上、燃料ガス流量上・下限を修正する機能をもつもの
から成っている。従来例の炉温制御方法では、投入燃料
ガス流量は実炉温TPVと設定炉温TSPの偏差ΔＴを算出
し、これをもとに投入燃料ガス流量Ｖの増減変更量ΔＶ
を下記（１）式で比例動作的に演算して求められた燃料
ガス流量結果（設定値）の新規燃料ガス流量Vnを直接炉
に投入する方法を採用している。
ΔＶ＝Ki・ΔＴ ……（１）式 但し、ΔＴ＝TSP−TPV［℃］ Ki:比例常数 ここで、KiはΔＴに応じて数段階の種類を有するもの
とする。
とする。
しかし、この方法では投入燃料ガス流量の振れ幅が大
きく、燃料ガス流量に伴う煙道ドラフト圧の変化で炉頂
圧が影響を受けるため、本発明法では燃料ガス流量リミ
ター部の燃料ガス流量の上限値のVH、下限値のVLに対
し、範囲内であれば投入燃料ガス流量Vnをそのまま、範
囲外であればその上・下限値を炉に投入するようにする
ことにより炉頂圧の安定を計るようにしたものである。
きく、燃料ガス流量に伴う煙道ドラフト圧の変化で炉頂
圧が影響を受けるため、本発明法では燃料ガス流量リミ
ター部の燃料ガス流量の上限値のVH、下限値のVLに対
し、範囲内であれば投入燃料ガス流量Vnをそのまま、範
囲外であればその上・下限値を炉に投入するようにする
ことにより炉頂圧の安定を計るようにしたものである。
また、このような燃料ガス流量変更範囲の縮小による
実炉温の追従異常を防止するため、燃料ガス流量リミタ
ー部で燃料ガス流量上・下限値を設けて燃焼制御し、実
炉温が設定炉温に対して一定の幅をもつ目標炉温範囲内
にあるかどうかをチェックし、範囲内であれば、燃料ガ
ス流量の上・下限値をそのままとし、範囲外であれば範
囲外の継続時間θをチェックし、所定時間θｄ以下であ
れば、燃料ガス流量を上・下限値はそのまま、また、一
定時間を越える場合はガス流量の上・下限値を変更する
ことができるようにしたものである。
実炉温の追従異常を防止するため、燃料ガス流量リミタ
ー部で燃料ガス流量上・下限値を設けて燃焼制御し、実
炉温が設定炉温に対して一定の幅をもつ目標炉温範囲内
にあるかどうかをチェックし、範囲内であれば、燃料ガ
ス流量の上・下限値をそのままとし、範囲外であれば範
囲外の継続時間θをチェックし、所定時間θｄ以下であ
れば、燃料ガス流量を上・下限値はそのまま、また、一
定時間を越える場合はガス流量の上・下限値を変更する
ことができるようにしたものである。
次に、１）燃料ガス流量変更許容範囲の設定及び２）
炉温の監視機能について更に詳しく説明する。
炉温の監視機能について更に詳しく説明する。
１）燃料ガス流量変更許容範囲の設定……燃料ガス流量
は基本的には前記（１）式に示す方法で演算するが、燃
料ガス流量の変動を抑制するために、更に、燃料ガス流
量変更許容範囲、すなわち、燃料ガス流量上・下限値
［VL、VH］を設定する。ここで、燃料ガス流量変更許容
範囲は燃料ガス流量絶対値の約５％以下のごくせまい範
囲が好適である。これをα［Nm3/H］とすると、燃料ガ
ス流量上限値VHと下限値VLの関係は下記（２）式のよう
に表わされる。
は基本的には前記（１）式に示す方法で演算するが、燃
料ガス流量の変動を抑制するために、更に、燃料ガス流
量変更許容範囲、すなわち、燃料ガス流量上・下限値
［VL、VH］を設定する。ここで、燃料ガス流量変更許容
範囲は燃料ガス流量絶対値の約５％以下のごくせまい範
囲が好適である。これをα［Nm3/H］とすると、燃料ガ
ス流量上限値VHと下限値VLの関係は下記（２）式のよう
に表わされる。
α＝VH−VL ……（２）式 本発明法において、燃料ガス流量上・下限値は次のよ
うに整理される。
うに整理される。
VHH……燃料ガス流量絶対上限値［Nm3/H］ VH……燃料ガス流量制御用上限値［Nm3/H］ VL……燃料ガス流量制御用上限値［Nm3/H］ VLL……燃料ガス流量絶対下限値［Nm3/H］ ここで、VHHおよびVLLは、炉体保護あるいは蓄熱室内
でのガス爆発防止等の理由で設定したものである。
でのガス爆発防止等の理由で設定したものである。
そして、第１図の制御フローに示すように、（１）式
によって演算された新規燃料ガス流量値Ｖが燃料ガス流
量許容範囲の上・下限値［VL、VH］内にある場合は新規
燃料ガス流量設定値により燃焼制御し、また、外れる場
合は、新規燃料ガス流量設定値Ｖ′を強制的に下限値VL
または上限値VHを選択する。
によって演算された新規燃料ガス流量値Ｖが燃料ガス流
量許容範囲の上・下限値［VL、VH］内にある場合は新規
燃料ガス流量設定値により燃焼制御し、また、外れる場
合は、新規燃料ガス流量設定値Ｖ′を強制的に下限値VL
または上限値VHを選択する。
２）炉温の監視機能……設定（目標）炉温に対し、温度
絶対値の約１％以下の幅の目標炉温（許容）範囲（TH、
TL）を設定する。これは前記１）の燃料ガス流量変更範
囲の縮小による実炉温の追従異常を防止するためであ
る。実炉温（TPV）と設定炉温（TSP）の偏差が許容範囲
を超える状態の継続時間（θ）がある一定時間以上継続
する場合には、燃料ガス流量の変更許容範囲（燃料ガス
流量上・下限値VH−VL）を修正（更新）する。
絶対値の約１％以下の幅の目標炉温（許容）範囲（TH、
TL）を設定する。これは前記１）の燃料ガス流量変更範
囲の縮小による実炉温の追従異常を防止するためであ
る。実炉温（TPV）と設定炉温（TSP）の偏差が許容範囲
を超える状態の継続時間（θ）がある一定時間以上継続
する場合には、燃料ガス流量の変更許容範囲（燃料ガス
流量上・下限値VH−VL）を修正（更新）する。
なお、本発明法において実炉温検出方法は次のように
して行なった。
して行なった。
コークス炉は通常30〜50の燃焼室を有するが、実炉温
（炉団代表炉温）は、燃焼室内上部あるいは蓄熱室内上
部に設置した熱電対により検出する。その設置数は全燃
焼室あるいは押出サイクルを考慮した特定の燃焼室のい
ずれでもよい。
（炉団代表炉温）は、燃焼室内上部あるいは蓄熱室内上
部に設置した熱電対により検出する。その設置数は全燃
焼室あるいは押出サイクルを考慮した特定の燃焼室のい
ずれでもよい。
実 施 例 以下、実施例及び比較例をあげて更に説明する。
実施例1. 第１図に示すフロー図に従って炉温制御を行なった。
なお、燃料ガス流量許容幅を1000Nm3/H、目標炉温範囲
を設定炉温に対して±５℃の条件下で行なった。その結
果を第２図に示した。この場合、炉温は上昇傾向にあ
り、燃料ガス流量が下限にはりついた状態であったが、
炉温の変動許容範囲（TH、TL）内にあるため、変化せず
に行なった。しかし、炉温は次第に低下傾向となり、燃
料ガス流量は次第に増加した。比較のため、従来法で炉
温制御を実施した場合の炉温およびガス流量変化を第９
図に示す。これらの炉温変動及び燃料ガス流量変動の範
囲（Ｒ）及びその標準偏差（σ）を第１表に示した。
なお、燃料ガス流量許容幅を1000Nm3/H、目標炉温範囲
を設定炉温に対して±５℃の条件下で行なった。その結
果を第２図に示した。この場合、炉温は上昇傾向にあ
り、燃料ガス流量が下限にはりついた状態であったが、
炉温の変動許容範囲（TH、TL）内にあるため、変化せず
に行なった。しかし、炉温は次第に低下傾向となり、燃
料ガス流量は次第に増加した。比較のため、従来法で炉
温制御を実施した場合の炉温およびガス流量変化を第９
図に示す。これらの炉温変動及び燃料ガス流量変動の範
囲（Ｒ）及びその標準偏差（σ）を第１表に示した。
本発明による制御方法により、炉温変動を従来制御と
同レベルを保った上で、ガス流量変動を1/2以下に抑制
することが達成された。
同レベルを保った上で、ガス流量変動を1/2以下に抑制
することが達成された。
実施例2. 実施例１の方法において、炉温監視機能が働いた場合
の結果を第３図に示した。実炉温が目標範囲（TH、TL）
から外れた時間の継続時間（θ）が１時間以上の場合、
燃料ガス流量の上限値を一律に500Nm3/H上昇させると、
その後実炉温は目標範囲内に収まること示されている。
の結果を第３図に示した。実炉温が目標範囲（TH、TL）
から外れた時間の継続時間（θ）が１時間以上の場合、
燃料ガス流量の上限値を一律に500Nm3/H上昇させると、
その後実炉温は目標範囲内に収まること示されている。
実施例3. 設定炉温を10℃に変更した以外は実施例１と同様に行
なった結果を第４図に示した。設定炉温を10℃変更する
と上・下限値（VH、VL）は1000Nm3/Hずれるが、変更後
燃料ガス流量は上限値付近を流れ、それに伴って炉温も
速やかに上昇する。
なった結果を第４図に示した。設定炉温を10℃変更する
と上・下限値（VH、VL）は1000Nm3/Hずれるが、変更後
燃料ガス流量は上限値付近を流れ、それに伴って炉温も
速やかに上昇する。
＜発明の効果＞ 以上詳しく説明したように、本発明は、コークス炉々
温を測定し、設定炉温との偏差に基づいて燃焼制御を行
なうに際し、炉頂圧変動が2mmAq以下の範囲となる燃料
ガス流量の上・下限値を設定し、実炉温と設定炉温の偏
差をもとに上・下限値内の燃料ガス流量を決定し、この
決定された燃料ガス流量を用いて燃焼制御を行なうと共
に、実炉温と設定炉温の偏差に基づき求められたガス流
量値と予め設定した上・下限値との範囲外の継続時間を
監視し、この継続時間が設定時間を越えた段階で、燃料
ガス流量の上・下限値を段階的に変更し、この変更され
た燃料ガス流量を用いて燃焼制御を行なうことを特徴と
する。
温を測定し、設定炉温との偏差に基づいて燃焼制御を行
なうに際し、炉頂圧変動が2mmAq以下の範囲となる燃料
ガス流量の上・下限値を設定し、実炉温と設定炉温の偏
差をもとに上・下限値内の燃料ガス流量を決定し、この
決定された燃料ガス流量を用いて燃焼制御を行なうと共
に、実炉温と設定炉温の偏差に基づき求められたガス流
量値と予め設定した上・下限値との範囲外の継続時間を
監視し、この継続時間が設定時間を越えた段階で、燃料
ガス流量の上・下限値を段階的に変更し、この変更され
た燃料ガス流量を用いて燃焼制御を行なうことを特徴と
する。
従って、燃料ガス流量変更範囲を設け、燃料ガス流量
を制御すると共に、炉温変動範囲を設け、実炉温と設定
炉温との偏差が許容範囲を超える状態が一定時間以上継
続する場合には、燃料ガス流量の変更許容範囲を修正す
るようにしたため、炉頂圧、廃ガス温度等の炉の燃焼状
態を安定的に継続させることができ、更に、燃焼室内フ
リュー間のガス配分状態の適正維持化及び乾留消費熱量
原単位の低減に寄与することができる。
を制御すると共に、炉温変動範囲を設け、実炉温と設定
炉温との偏差が許容範囲を超える状態が一定時間以上継
続する場合には、燃料ガス流量の変更許容範囲を修正す
るようにしたため、炉頂圧、廃ガス温度等の炉の燃焼状
態を安定的に継続させることができ、更に、燃焼室内フ
リュー間のガス配分状態の適正維持化及び乾留消費熱量
原単位の低減に寄与することができる。
第１図は本発明を実施する際に用いられる制御フロー
図、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ本発明の実施
例の実炉温およびガス流量の変化を示すグラフ、第５図
は炉頂圧が温度分布に与える影響を示すグラフ、第６図
は炉頂圧と廃ガス温度との関係を示すグラフ、第７図は
ガス流量と炉頂圧との関係を示すグラフ、第８図
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ燃料ガス流量と煙
道ドラフト圧との関係を示すグラフ、炉頂圧と煙道ドラ
フト圧との関係を示すグラフ、炉頂圧と廃ガス温度との
関係を示すグラフ、第９図は従来例の実炉温およびガス
流量の変化を示すグラフである。
図、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ本発明の実施
例の実炉温およびガス流量の変化を示すグラフ、第５図
は炉頂圧が温度分布に与える影響を示すグラフ、第６図
は炉頂圧と廃ガス温度との関係を示すグラフ、第７図は
ガス流量と炉頂圧との関係を示すグラフ、第８図
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ燃料ガス流量と煙
道ドラフト圧との関係を示すグラフ、炉頂圧と煙道ドラ
フト圧との関係を示すグラフ、炉頂圧と廃ガス温度との
関係を示すグラフ、第９図は従来例の実炉温およびガス
流量の変化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 二彦 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Claims (3)
- 【請求項１】コークス炉々温を測定し、設定炉温との偏
差に基づいて燃焼制御を行なうに際し、炉頂圧変動が2m
mAq以下の範囲となる燃料ガス流量の上・下限値を設定
し、前記実炉温と設定炉温の偏差をもとに前記上・下限
値内の燃料ガス流量を決定し、この決定された燃料ガス
流量を用いて燃焼制御を行なうと共に、前記実炉温と設
定炉温の偏差に基づき求められたガス流量値と予め設定
した前記上・下限値との範囲外の継続時間を監視し、こ
の継続時間が設定時間を越えた段階で、前記燃料ガス流
量の上・下限値を段階的に変更し、この変更された燃料
ガス流量を用いて燃焼制御を行なうことを特徴とするコ
ークス炉の炉温制御方法。 - 【請求項２】前記燃料ガス流量の上・下限値が燃料ガス
流量絶対値の５％以下に上・下限値を設定する請求項１
記載のコークス炉の炉温制御方法。 - 【請求項３】前記設定炉温の１％内の炉温変動を許容し
た範囲内で燃料ガス流量を決定する請求項１記載のコー
クス炉の炉温制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27274388A JP2676233B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | コークス炉の炉温制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27274388A JP2676233B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | コークス炉の炉温制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02120391A JPH02120391A (ja) | 1990-05-08 |
| JP2676233B2 true JP2676233B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=17518150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27274388A Expired - Fee Related JP2676233B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | コークス炉の炉温制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676233B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000042039A (ko) * | 1998-12-24 | 2000-07-15 | 이구택 | 코크스로의 연소온도 제어방법 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP27274388A patent/JP2676233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02120391A (ja) | 1990-05-08 |
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