JP3003165B2 - 燃焼炉のバーナ間引き制御方法 - Google Patents
燃焼炉のバーナ間引き制御方法Info
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- JP3003165B2 JP3003165B2 JP2142094A JP14209490A JP3003165B2 JP 3003165 B2 JP3003165 B2 JP 3003165B2 JP 2142094 A JP2142094 A JP 2142094A JP 14209490 A JP14209490 A JP 14209490A JP 3003165 B2 JP3003165 B2 JP 3003165B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は熱処理炉、加熱炉などのようにバーナによ
り燃料の燃焼をおこなう燃焼炉におけるバーナの間引き
制御方法に関する。
り燃料の燃焼をおこなう燃焼炉におけるバーナの間引き
制御方法に関する。
一般にこの種の燃焼炉においては、バーナのターンダ
ウンレシオを大きくして必要熱量の大巾な変動に対処で
きるように、同一燃焼ゾーンに複数本のバーナを設け
て、必要熱量減少時に所定のバーナを消火する間引き制
御方法が採用されている。
ウンレシオを大きくして必要熱量の大巾な変動に対処で
きるように、同一燃焼ゾーンに複数本のバーナを設け
て、必要熱量減少時に所定のバーナを消火する間引き制
御方法が採用されている。
ところが従来の間引き制御方法では、間引き対象のバ
ーナを消火した瞬間に、燃焼ゾーンの燃焼量は大巾に減
少し、たとえば半数のバーナを消火した場合は燃焼量が
半減してしまう。このため炉温が低下し、その後温度調
節計の調節信号の増加により燃焼量が増加して炉温の回
復がはかられるのであるが時間遅れが避けられず、炉温
変動が大きく、炉温制御精度が劣るという問題があつ
た。またこれと同様な現象は間引きを解除した際にも見
られ、燃焼量の急増により炉温が設定値よりも上昇方向
に大きく変動するという問題があつた。
ーナを消火した瞬間に、燃焼ゾーンの燃焼量は大巾に減
少し、たとえば半数のバーナを消火した場合は燃焼量が
半減してしまう。このため炉温が低下し、その後温度調
節計の調節信号の増加により燃焼量が増加して炉温の回
復がはかられるのであるが時間遅れが避けられず、炉温
変動が大きく、炉温制御精度が劣るという問題があつ
た。またこれと同様な現象は間引きを解除した際にも見
られ、燃焼量の急増により炉温が設定値よりも上昇方向
に大きく変動するという問題があつた。
この発明は上記従来の問題点を解決するもので、間引
きの前後における燃焼量の変動が小さく、炉温変動を小
さくおさえることができる燃焼炉のバーナ間引き制御方
法を提供しようとするものである。
きの前後における燃焼量の変動が小さく、炉温変動を小
さくおさえることができる燃焼炉のバーナ間引き制御方
法を提供しようとするものである。
しかしてこの発明の燃焼炉のバーナ間引き制御方法
は、燃焼炉の燃焼ゾーンに設けた複数本のバーナのうち
の所定のバーナを、必要熱量減少時に消火するバーナ間
引き制御方法において、間引き状態において非間引き側
バーナの空気流量調節弁および／または燃料流量調節弁
に与える調節信号を非間引き状態よりも増加させて該バ
ーナの燃焼量を増加させ、間引きの前後における前記燃
焼ゾーン内の全着火バーナの燃焼量（詳しくは間引き前
における非間引き側バーナおよび間引き側バーナの総燃
焼量と、間引き後における非間引き側バーナの総燃焼
量）がほぼ等しくなるように制御することを特徴とす
る。
は、燃焼炉の燃焼ゾーンに設けた複数本のバーナのうち
の所定のバーナを、必要熱量減少時に消火するバーナ間
引き制御方法において、間引き状態において非間引き側
バーナの空気流量調節弁および／または燃料流量調節弁
に与える調節信号を非間引き状態よりも増加させて該バ
ーナの燃焼量を増加させ、間引きの前後における前記燃
焼ゾーン内の全着火バーナの燃焼量（詳しくは間引き前
における非間引き側バーナおよび間引き側バーナの総燃
焼量と、間引き後における非間引き側バーナの総燃焼
量）がほぼ等しくなるように制御することを特徴とす
る。
この発明の制御方法においては、空気流量調節弁およ
び／または燃料流量調節弁に与える調節信号の増加によ
り間引状態における非間引き側バーナへの燃料供給量が
増量され、間引きの前後における全着火バーナの燃焼量
がほぼ等量に維持される。これによつて間引き開始時お
よび間引き解除時とも、燃焼ゾーン内の燃焼量はほとん
ど変化せず、間引きの前後における炉温変動は少量に抑
制される。
び／または燃料流量調節弁に与える調節信号の増加によ
り間引状態における非間引き側バーナへの燃料供給量が
増量され、間引きの前後における全着火バーナの燃焼量
がほぼ等量に維持される。これによつて間引き開始時お
よび間引き解除時とも、燃焼ゾーン内の燃焼量はほとん
ど変化せず、間引きの前後における炉温変動は少量に抑
制される。
以下第１図乃至第３図によりこの発明の一実施例を説
明する。
明する。
図中１は連続式の熱処理炉で、被処理物２が複数個の
燃焼ゾーン３中を順次搬送されて熱処理されるものであ
る。図は１個の燃焼ゾーン３についてあらわしてある
が、他の燃焼ゾーンも同様な機器を用いて炉温制御がお
こなわれる。4Aは間引きされない非間引き側バーナ、4B
は間引き対象である間引き側バーナで、いずれも同サイ
ズで燃焼容量が同じものを各２本ずつ用いている。また
５は炉内温度検出用の熱電対、６はmV/I変換器、７は炉
内温度調節計、８は空気配管、９は燃料配管、10Aは非
間引き側流量調節弁、10Bは間引き側流量調節弁で、い
ずれも電空ポジショナ付きの流量調節弁である。また11
Aは非間引き側ガスカツト弁、11Bは間引き側ガスカツト
弁、12Aおよび12Bはそれぞれ空燃比設定用の比率調節弁
である。
燃焼ゾーン３中を順次搬送されて熱処理されるものであ
る。図は１個の燃焼ゾーン３についてあらわしてある
が、他の燃焼ゾーンも同様な機器を用いて炉温制御がお
こなわれる。4Aは間引きされない非間引き側バーナ、4B
は間引き対象である間引き側バーナで、いずれも同サイ
ズで燃焼容量が同じものを各２本ずつ用いている。また
５は炉内温度検出用の熱電対、６はmV/I変換器、７は炉
内温度調節計、８は空気配管、９は燃料配管、10Aは非
間引き側流量調節弁、10Bは間引き側流量調節弁で、い
ずれも電空ポジショナ付きの流量調節弁である。また11
Aは非間引き側ガスカツト弁、11Bは間引き側ガスカツト
弁、12Aおよび12Bはそれぞれ空燃比設定用の比率調節弁
である。
また前記炉内温度調節計７は、非間引き側流量調節弁
10Aに出力Y1を、間引き側流量調節弁10Bに出力Y2を発す
るとともに、内蔵する接点の開閉により、非間引き側ガ
スカツト弁11Aに低流量カツト出力DO1（ONのときガスカ
ツト弁閉）を、間引き側ガスカツト弁11Bに間引き出力D
O2（ONのときガスカツト弁閉）を発するものであるる。
さらに炉内温度調節計７は、プログラム設定器を内蔵し
た多機能型調節計であり、第２図に示すように、炉温設
定値と炉温検出値との偏差に対応する必要熱量Ｑに対し
て比例関係にある出力MV1と、この２倍の出力MV2を発す
る機能を有し、この出力MVの切換えは、非間引き状態か
ら必要熱量が減少した時には間引き開始時点の設定熱量
Q1でMV1からMV2に、また間引き状態から必要熱量が増加
した時には前記熱量Q1よりも所定値だけ大きい間引き解
除時点の設定熱量Q2でMV2からMV1に、それぞれ切換わる
ようにプログラムされている。また第２図中、m1は非間
引き側バーナ4Aの失火や火炎不安定現象を避けるための
低流量カツト点の出力、m2は前記設定熱量Q1に対応する
間引き開始点、m4は同じく直線MV2上の間引き開始点、m
5は前記熱量Q2に対応する間引解除点、m3は同じく直線M
V1上の間引き解除点の、各出力である。
10Aに出力Y1を、間引き側流量調節弁10Bに出力Y2を発す
るとともに、内蔵する接点の開閉により、非間引き側ガ
スカツト弁11Aに低流量カツト出力DO1（ONのときガスカ
ツト弁閉）を、間引き側ガスカツト弁11Bに間引き出力D
O2（ONのときガスカツト弁閉）を発するものであるる。
さらに炉内温度調節計７は、プログラム設定器を内蔵し
た多機能型調節計であり、第２図に示すように、炉温設
定値と炉温検出値との偏差に対応する必要熱量Ｑに対し
て比例関係にある出力MV1と、この２倍の出力MV2を発す
る機能を有し、この出力MVの切換えは、非間引き状態か
ら必要熱量が減少した時には間引き開始時点の設定熱量
Q1でMV1からMV2に、また間引き状態から必要熱量が増加
した時には前記熱量Q1よりも所定値だけ大きい間引き解
除時点の設定熱量Q2でMV2からMV1に、それぞれ切換わる
ようにプログラムされている。また第２図中、m1は非間
引き側バーナ4Aの失火や火炎不安定現象を避けるための
低流量カツト点の出力、m2は前記設定熱量Q1に対応する
間引き開始点、m4は同じく直線MV2上の間引き開始点、m
5は前記熱量Q2に対応する間引解除点、m3は同じく直線M
V1上の間引き解除点の、各出力である。
次に上記構成の装置を用いた間引き制御手順を、主と
して、炉内温度調節計７の動作を示す第３図のフローチ
ヤートにより説明する。
して、炉内温度調節計７の動作を示す第３図のフローチ
ヤートにより説明する。
先ず制御スタート時には、初期状態としてステツプ21
に示すように、低流量カツト状態および間引き状態とし
て、低流量カツト出力DO1および間引き出力DO2を出力し
て非間引き側ガスカツト弁11Aおよび間引き側ガスカツ
ト弁11B（以下単にガスカツト弁という）を閉じるとと
もに、出力Y1およびY2を零として非間引き側流量調節弁
10Aおよび間引き側流量調節弁10B（以下単に調節弁とい
う）を全閉の状態とする。次にステツプ22においてPID
演算をおこない、ステツプ23において出力MV2が低流量
カツト点m1以下であればステツプ21に戻す。またMV2がm
1を越えた場合は、ステツプ24において低流量カツト解
除状態とし、低流量カツト出力DO1をOFFとして非間引き
側バーナ4Aを着火する。次にステツプ25において間引き
中か否かを調べ、間引き中であればステツプ26において
出力MV2が間引き解除点m5未満であればステツプ27に示
すように間引き状態を継続し、調節弁10Aに出力MV2を与
えて非間引き側バーナ4Aのみにより燃焼をおこなつて炉
温を制御し、調節弁10Bへの出力は零として間引き側バ
ーナ4Bは消火状態を維持し、ステツプ22に戻して次のス
キヤンニングをおこなう。
に示すように、低流量カツト状態および間引き状態とし
て、低流量カツト出力DO1および間引き出力DO2を出力し
て非間引き側ガスカツト弁11Aおよび間引き側ガスカツ
ト弁11B（以下単にガスカツト弁という）を閉じるとと
もに、出力Y1およびY2を零として非間引き側流量調節弁
10Aおよび間引き側流量調節弁10B（以下単に調節弁とい
う）を全閉の状態とする。次にステツプ22においてPID
演算をおこない、ステツプ23において出力MV2が低流量
カツト点m1以下であればステツプ21に戻す。またMV2がm
1を越えた場合は、ステツプ24において低流量カツト解
除状態とし、低流量カツト出力DO1をOFFとして非間引き
側バーナ4Aを着火する。次にステツプ25において間引き
中か否かを調べ、間引き中であればステツプ26において
出力MV2が間引き解除点m5未満であればステツプ27に示
すように間引き状態を継続し、調節弁10Aに出力MV2を与
えて非間引き側バーナ4Aのみにより燃焼をおこなつて炉
温を制御し、調節弁10Bへの出力は零として間引き側バ
ーナ4Bは消火状態を維持し、ステツプ22に戻して次のス
キヤンニングをおこなう。
一方ステツプ26においてMV2がm5以上となつた場合
は、ステツプ28において間引き解除をおこない、間引き
出力DO2をOFFとして、両調節弁10A,10Bに出力直線MV1上
の出力m3を与える。これによつて今までm5近傍の出力に
対応する大開度に開いていた調節弁10Aの開度は約1/2の
流量に相当する小開度に閉じられるとともに、今まで全
閉であつた調節弁10Bは調節弁10Aと同じ小開度まで開く
ので、間引き解除直前の非間引き側バーナ4Aのみによる
燃焼量と、間引き解除直後の全バーナ4Aおよび4Bによる
燃焼量はほぼ等しく、従つて間引き解除による炉温の変
動はほとんど生じない。
は、ステツプ28において間引き解除をおこない、間引き
出力DO2をOFFとして、両調節弁10A,10Bに出力直線MV1上
の出力m3を与える。これによつて今までm5近傍の出力に
対応する大開度に開いていた調節弁10Aの開度は約1/2の
流量に相当する小開度に閉じられるとともに、今まで全
閉であつた調節弁10Bは調節弁10Aと同じ小開度まで開く
ので、間引き解除直前の非間引き側バーナ4Aのみによる
燃焼量と、間引き解除直後の全バーナ4Aおよび4Bによる
燃焼量はほぼ等しく、従つて間引き解除による炉温の変
動はほとんど生じない。
このようにして間引きが解除されたのちは、ステツプ
22に戻されてステツプ23,24,25を経て、非間引き中なの
でステツプ29によりMV1と間引き開始点m2との比較がお
こなわれる。MV2がm2を越えていれば、ステツプ30で示
すように間引きはおこなわず調節弁10Aおよび10BにMV1
を出力して全バーナで同燃焼量の燃焼をおこない、直線
MV1に従つて炉温を制御する。また炉温が上昇してステ
ツプ29において出力MV1が間引き開始点m2以下となつた
ら、ステツプ31において間引きをおこなう。すなわち、
間引き出力DO2をONにしてガスカツト弁11Bを閉じるとと
もに、調節弁10Bへの出力Y2を零として調節弁10Bも全閉
とし、一方調節弁10Aに対しては直線MV2上の出力m4を与
える。これによつて調節弁10Aは今までの開度の約２倍
の流量に相当する大開度に短時間で開くので、間引き直
前の全バーナ4Aおよび4Bによる燃焼量と、間引き直後の
非間引き側バーナ4Aのみによる燃焼量はほぼ等しく、従
つて間引きによる炉温の変動はほとんど生じないのであ
る。
22に戻されてステツプ23,24,25を経て、非間引き中なの
でステツプ29によりMV1と間引き開始点m2との比較がお
こなわれる。MV2がm2を越えていれば、ステツプ30で示
すように間引きはおこなわず調節弁10Aおよび10BにMV1
を出力して全バーナで同燃焼量の燃焼をおこない、直線
MV1に従つて炉温を制御する。また炉温が上昇してステ
ツプ29において出力MV1が間引き開始点m2以下となつた
ら、ステツプ31において間引きをおこなう。すなわち、
間引き出力DO2をONにしてガスカツト弁11Bを閉じるとと
もに、調節弁10Bへの出力Y2を零として調節弁10Bも全閉
とし、一方調節弁10Aに対しては直線MV2上の出力m4を与
える。これによつて調節弁10Aは今までの開度の約２倍
の流量に相当する大開度に短時間で開くので、間引き直
前の全バーナ4Aおよび4Bによる燃焼量と、間引き直後の
非間引き側バーナ4Aのみによる燃焼量はほぼ等しく、従
つて間引きによる炉温の変動はほとんど生じないのであ
る。
また間引き解除時と間引き開始時の必要熱量Q1および
Q2に前記のような差が設けてあるので、間引きおよびそ
の解除動作に伴うハンチングが防止され、円滑で変動の
少ない炉温制御をおこなうことができる。
Q2に前記のような差が設けてあるので、間引きおよびそ
の解除動作に伴うハンチングが防止され、円滑で変動の
少ない炉温制御をおこなうことができる。
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、た
とえば上記実施例では非間引き側バーナ4Aと間引き側バ
ーナ4Bは、同定格同本数の２群としたので、炉内温度調
節計７の出力MV1とMV2は1:2の出力値が得られるように
したが、非間引き側バーナと間引き側バーナの定格，本
数，群数（たとえば３段階の間引きをおこなう場合は３
群）などが上記実施例と異なる場合は、非間引き側およ
び間引き側バーナの各燃焼量に応じて間引き状態におい
て非間引き状態と同等な燃焼量が得られるように、出力
MV1とMV2の比率の設定、あるいは出力MV3の設定などを
おこなえばよい。また比率調節弁12A,12Bを用いないで
燃料流量調節弁により燃焼流量の調節をおこなう場合
は、炉内温度調節計７の出力はこの燃料流量調節弁に与
えてもよい。
とえば上記実施例では非間引き側バーナ4Aと間引き側バ
ーナ4Bは、同定格同本数の２群としたので、炉内温度調
節計７の出力MV1とMV2は1:2の出力値が得られるように
したが、非間引き側バーナと間引き側バーナの定格，本
数，群数（たとえば３段階の間引きをおこなう場合は３
群）などが上記実施例と異なる場合は、非間引き側およ
び間引き側バーナの各燃焼量に応じて間引き状態におい
て非間引き状態と同等な燃焼量が得られるように、出力
MV1とMV2の比率の設定、あるいは出力MV3の設定などを
おこなえばよい。また比率調節弁12A,12Bを用いないで
燃料流量調節弁により燃焼流量の調節をおこなう場合
は、炉内温度調節計７の出力はこの燃料流量調節弁に与
えてもよい。
またこの発明は炉内温度調節計の出力信号を空気流量
や燃料流量の流量調節計に流量設定値として入力するカ
スケード制御方式の燃焼炉や、単一の燃焼ゾーンを有す
る燃焼炉、バツチ式の燃焼炉等にも適用できるものであ
る。
や燃料流量の流量調節計に流量設定値として入力するカ
スケード制御方式の燃焼炉や、単一の燃焼ゾーンを有す
る燃焼炉、バツチ式の燃焼炉等にも適用できるものであ
る。
以上説明したようにこの発明によれば、間引きの開始
時および解除時における燃焼量の変動が小さく、間引き
に伴なう炉温変動を小さく抑えることができる。
時および解除時における燃焼量の変動が小さく、間引き
に伴なう炉温変動を小さく抑えることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す制御装置の機器系統
図、第２図は第１図における炉内温度調節計の出力特性
線図、第３図は同じく炉内温度調節計による制御手順を
示すフローチヤートである。 １……熱処理炉、３……燃焼ゾーン、4A……非間引き側
バーナ、4B……間引き側バーナ、５……熱電対、７……
炉内温度調節計、10A……非間引き側流量調節弁、10B…
…間引き側流量調節弁、12A……比率調節弁、12B……比
率調節弁。
図、第２図は第１図における炉内温度調節計の出力特性
線図、第３図は同じく炉内温度調節計による制御手順を
示すフローチヤートである。 １……熱処理炉、３……燃焼ゾーン、4A……非間引き側
バーナ、4B……間引き側バーナ、５……熱電対、７……
炉内温度調節計、10A……非間引き側流量調節弁、10B…
…間引き側流量調節弁、12A……比率調節弁、12B……比
率調節弁。
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼炉の燃焼ゾーンに設けた複数本のバー
ナのうちの所定のバーナを、必要熱量減少時に消火する
バーナ間引き制御方法において、間引き状態において非
間引き側バーナの空気流量調節弁および／または燃料流
量調節弁に与える調節信号を非間引き状態よりも増加さ
せて該バーナの燃焼量を増加させ、間引きの前後におけ
る前記燃焼ゾーン内の全着火バーナの燃焼量がほぼ等し
くなるように制御することを特徴とする燃焼炉のバーナ
間引き制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142094A JP3003165B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 燃焼炉のバーナ間引き制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142094A JP3003165B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 燃焼炉のバーナ間引き制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436416A JPH0436416A (ja) | 1992-02-06 |
| JP3003165B2 true JP3003165B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=15307289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2142094A Expired - Fee Related JP3003165B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 燃焼炉のバーナ間引き制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003165B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013036100A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス炉の制御装置及び方法 |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2142094A patent/JP3003165B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436416A (ja) | 1992-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |