JP3458534B2 - バーナの着火制御方法および着火制御装置 - Google Patents

バーナの着火制御方法および着火制御装置

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  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はバーナの着火制御方法
および着火制御装置に関し、さらに詳しくはレキュペレ
ータにより予熱した空気を燃焼用空気とするバーナの着
火制御方法および着火制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ストリップの連続メッキ設備における無
酸化加熱炉は、炉内を炉長方向の複数のゾーンにわけ
て、各ゾーン毎に設けたバーナの着火・消火および燃焼
量の制御をおこなって、メッキの前処理としてストリッ
プを所定の温度に加熱してその表面を清浄化するもので
あるが、バーナの着火を繰返す際に瞬間的な空気比の乱
れが生じ、これに伴ってストリップ表面に未燃分が付着
したり局部的な過度の酸化痕が生じやすい。
【0003】そこでこれを防ぐために、バーナ着火後所
定の時間(たとえば5秒間)だけ空気流量調節弁および
燃料流量調節弁を予め設定した初期開度に保持して、バ
ーナへの燃料および燃焼用空気の流量を、バーナの安定
燃焼に必要な最低値以上の燃料流量および空気比1.0
未満(通常0.9〜0.95)となるような燃焼用空気
流量に保持し、安定した燃焼状態が形成されたのち通常
の燃料および空気流量調節計による燃焼制御に切替える
方法が採用されるようになった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが燃焼用空気と
して、炉の排ガス熱量回収用のレキュペレータにより予
熱した空気を用いる場合は、予熱空気の温度によって空
気の実流量(標準状態に換算した空気流量)が変わるた
め、空気流量調節弁の初期開度を一定値に設定したので
は、所望の空気比の範囲内での燃焼は困難となる。
【0005】この発明は上記従来の問題点を解決するも
ので、レキュペレータから供給される予熱空気の温度の
変動に拘らず空気比の乱れの少ない良好な燃焼状態でバ
ーナの着火をおこなうことができるバーナの着火制御方
法および着火制御装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明のバーナの着火
制御方法は、レキュペレータにより予熱した空気を燃焼
用空気とするバーナに接続した空気流量調節弁と燃料流
量調節弁の開度を、前記バーナ着火後所定の時間だけ所
定の初期開度に保持するバーナの着火制御方法におい
て、前記レキュペレータから供給される予熱空気の温度
を検出し、この予熱空気温度に応じて前記空気流量調節
弁の初期開度を変化させて、前記バーナにおいて所定の
空気比の範囲内で燃焼をおこなわせることを特徴とす
る。
【0007】またこの発明のバーナの着火制御装置は、
レキュペレータにより予熱した空気を燃焼用空気とする
バーナに接続した空気流量調節弁と燃料流量調節弁の開
度を、前記バーナ着火後所定の時間だけ所定の初期開度
に保持するバーナの着火制御装置において、前記レキュ
ペレータから供給される予熱空気の温度を検出する予熱
空気温度検出器と、この予熱空気温度検出器に接続され
予熱空気温度の上昇に応じて大きなバルブ開度信号を発
する関数発生器とを具備し、この関数発生器の出力を前
記空気流量調節弁の初期開度信号として与えて前記バー
ナにおいて所定の空気比の範囲内で燃焼をおこなわせる
ようにしたことを特徴とする。
【0008】
【作用】この発明においては、レキュペレータから供給
される予熱空気の温度に応じて、空気流量調節弁の初期
開度を変化させることにより、着火後のバーナを確実に
所定の空気比の範囲内で燃焼させることができる。
【0009】またこの発明のバーナの着火制御装置にお
いては、予熱空気温度検出器に接続した関数発生器によ
って、空気流量調節弁に与える初期開度信号を予熱空気
温度に応じて変化させることにより、着火後のバーナを
自動的に所定の空気比の範囲内で燃焼させることができ
る。
【0010】
【実施例】以下図1および図2によりこの発明の一実施
例を説明する。図1において、1は無酸化加熱炉で、2
は炉の入口、3は炉の出口、4は被熱物であるストリッ
プ、5はこのストリップ搬送用の搬送装置である。6は
炉尻部に設けた排ガス出口7に接続したレキュペレー
タ、8は燃焼用空気送給用の送風機である。炉内は炉長
方向に第1ゾーン11、第2ゾーン12、……、第5ゾ
ーン15の5つの燃焼ゾーンに分け、各燃焼ゾーンには
加熱装置であるバーナ9を設けてある。
【0011】20は第4ゾーン14のバーナ9の燃焼を
制御する燃焼制御装置、50および60は燃焼制御装置
20に組合わせられたバーナ着火制御装置である。なお
他の各燃焼ゾーンのバーナ9にも同様な燃焼制御装置お
よびバーナ着火制御装置が接続されているが、図示を省
略し、第4ゾーン14のみについて説明する。
【0012】燃焼制御装置20において、21は炉内温
度(詳しくは第4ゾーン14の炉内温度)検出用の炉温
検出器、22は炉内温度調節計、23は空気比設定用の
比率設定器、24は空気流量調節計、25は燃料流量調
節計である。また26は空気配管、27は空気流量調節
弁、28は空気流量検出器であり、29は燃料配管、3
0は燃料流量調節弁、31は燃料流量検出器である。3
2および33は切換スイッチであり、その動作は後述す
る。
【0013】一方バーナ着火制御装置50は、レキュペ
レータ6から供給される予熱空気の温度Tを検出する予
熱空気温度検出器51と、該検出器に接続され予熱空気
温度に応じて初期開度信号Vを出力する関数発生器52
とから成り、関数発生器52の出力側を切換スイッチ3
2の設点bに接続してある。またバーナ着火制御装置6
0は、制御可能かつ安定燃焼可能な燃料最低流量に相当
する燃料流量調節弁30の初期開度Vf を出力する初期
開度設定器61の出力側を、切換スイッチ33のb接点
に接続して成る。
【0014】そして関数発生器52は図2に示すよう
に、上記初期開度Vf に相当する燃料流量に対して、安
定した無酸化加熱をおこなうために許容される空気比範
囲R1〜R2 の各限界値(この実施例ではR1 =0.
9、R2 =0.95)に対応する空気流量が得られる空
気流量調節弁27の予熱空気温度Tに対する開度曲線V
r1とVr2(温度変化に対する空気の膨張率および空気流
量調節弁27のバルブ特性、すなわち流量−開度特性か
ら求まる)の間において設定した段階状の直線Vに従っ
て、予熱空気温度TがT1 (この実施例ではT1 =25
0℃)以下では初期開度V1 を発し、T1 を越えるとき
は初期開度V2 を発するという出力特性を有する。
【0015】そして切換スイッチ32および33は、ス
トリップ4の加熱条件と出口3部を出たストリップ4の
温度検出値等にもとづいて、各燃焼ゾーンのバーナの着
火・消火を決定する総合制御装置(図示しない)が出力
する切換信号S1 ,S2 によって、各流量調節計に接続
されたa接点、前記のb接点、および出力信号0のc接
点(消火用)に、択一的に切換接続されるようになって
いる。
【0016】上記構成の装置において、前記切換信号S
1 ,S2 によって切換スイッチ32、33がそれぞれ接
点cの消火状態から接点bに切換えられ、図示しないパ
イロットバーナあるいは着火器によりバーナ9が着火さ
れると、燃料流量調節弁30は初期開度Vf 迄開き、空
気流量調節弁30は、予熱空気温度検出器51の検出温
度T(予熱空気温度)に応じて関数発生器52の発する
開度V1 またはV2 迄開き、所定の空気比の範囲内にお
いてバーナ9の燃焼がおこなわれる。
【0017】着火後所定の時間経過後、切換信号S1
2 により各切換スイッチ32,33は接点aに切換え
られ、通常の燃焼制御により第4ゾーン14の炉温は設
定炉温に制御されるのである。そして他の燃焼ゾーンに
おいても、同様な着火制御および燃焼制御がおこなわれ
る。
【0018】以上のようにして、レキュペレータ6から
供給される予熱空気の温度Tに応じて、空気流量調節弁
27に与えられる初期開度信号VがV1 またはV2 に自
動的に変化して、着火後のバーナ9は確実に所定の空気
比の範囲(R1 〜R2 )内で燃焼し、予熱空気温度Tの
変動に拘らず空気比の乱れの少ない良好な燃焼状態でバ
ーナ9の着火がおこなわれ、ストリップ4の表面に未燃
分が付着したり局部的な過度の酸化痕が生じることが防
止されるのである。
【0019】上記実施例においては関数発生器52は予
熱空気温度Tに応じて2段階(3段階など他の複数段階
でもよい)の初期開度信号を出力する構成としたので、
設定項目が少ないため調整が容易であるという長所を有
するものであるが、図3に示すように、予熱空気温度T
に応じて連続的に変化する初期開度信号Vを発する構成
の関数発生器52を使用してもよく、この場合は、予熱
空気温度に拘らず着火時の空気比がほぼ一定になるとい
う長所を有するものである。この開度特性曲線Vは、前
記の許容空気比範囲に対応する開度曲線Vr1とVr2の間
にあればよく、この実施例ではVr1とVr2の平均値(中
央値)としてある。
【0020】この発明は上記各実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば燃焼制御装置20は上記以外の制御
方式のものであってもよく、また関数発生器としてたと
えば折線関数器や算術演算器などを用いた制御装置や、
操作員の初期開度定数の手動操作などによっても、この
発明の方法を実施することができる。
【0021】またこの発明は無酸化炉以外の各種の炉の
バーナの着火制御方法および着火制御装置にも、広く適
用できるものである。
【0022】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
レキュペレータから供給される予熱空気の温度に応じ
て、空気流量調節弁の初期開度を変化させることによ
り、着火後のバーナを確実に所定の空気比の範囲内で燃
焼させることができ、予熱空気の温度の変動に拘らず空
気比の乱れの少ない良好な燃焼状態でバーナの着火をお
こなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す無酸化加熱炉の制御
装置の系統図である。
【図2】図1における関数発生器の入出力特性線図であ
る。
【図3】この発明の他の実施例を示す図2相当図であ
る。
【符号の説明】
1…無酸化加熱炉、6…レキュペレータ、7…排ガス出
口、8…送風機、9…バーナ、14…第4ゾーン、20
…燃焼制御装置、26…空気配管、27…空気流量調節
弁、29…燃料配管、30…燃料流量調節弁、32…切
換スイッチ、33…切換スイッチ、50…バーナ着火制
御装置、51…予熱空気温度検出器、52…関数発生
器、60…バーナ着火制御装置、61…初期開度設定
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F27D 19/00 F27D 19/00 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23N 3/04 C21D 1/52 C21D 9/56 101 C21D 11/00 F27B 9/36 F27D 19/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レキュペレータにより予熱した空気を燃
    焼用空気とするバーナに接続した空気流量調節弁と燃料
    流量調節弁の開度を、前記バーナ着火後所定の時間だけ
    所定の初期開度に保持するバーナの着火制御方法におい
    て、前記レキュペレータから供給される予熱空気の温度
    を検出し、この予熱空気温度に応じて前記空気流量調節
    弁の初期開度を変化させて、前記バーナにおいて所定の
    空気比の範囲内で燃焼をおこなわせることを特徴とする
    バーナの着火制御方法。
  2. 【請求項2】 レキュペレータにより予熱した空気を燃
    焼用空気とするバーナに接続した空気流量調節弁と燃料
    流量調節弁の開度を、前記バーナ着火後所定の時間だけ
    所定の初期開度に保持するバーナの着火制御装置におい
    て、前記レキュペレータから供給される予熱空気の温度
    を検出する予熱空気温度検出器と、この予熱空気温度検
    出器に接続され予熱空気温度の上昇に応じて大きなバル
    ブ開度信号を発する関数発生器とを具備し、この関数発
    生器の出力を前記空気流量調節弁の初期開度信号として
    与えて前記バーナにおいて所定の空気比の範囲内で燃焼
    をおこなわせるようにしたことを特徴とするバーナの着
    火制御装置。
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