JP5685899B2 - Combustion control device for hot stove and combustion control method for hot stove - Google Patents

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Description

本発明は、高炉などに対して熱風を供給する熱風炉の燃焼制御装置及びその燃焼制御方法に関し、特に、熱風炉の燃焼期における投入熱量を最適化するための制御に関する。   The present invention relates to a combustion control apparatus for a hot stove for supplying hot air to a blast furnace or the like and a combustion control method therefor, and more particularly to control for optimizing the amount of input heat in the combustion period of the hot stove.

熱風炉は、燃焼期に燃焼ガスなどによりレンガなどから構築された炉内の蓄熱部を昇温させて熱エネルギーを蓄積し、それに引き続く送風期において炉内に冷風を通して蓄熱部との熱交換によって熱風を得て、それを高炉に供給する設備である。
図4は、熱風炉の炉内の構造を示す模式図である。図4に示すように、熱風炉11は燃焼室12と蓄熱室13とからなっている。蓄熱室13の内部には、蓄熱レンガ19が積まれており、符号14の部位はドーム、符号15の部位は珪石レンガ下部と呼ばれている。燃焼期には、燃焼室12において、燃料ガスを供給口16から、燃焼用空気を供給口17から、それぞれ供給して燃焼させ、その燃焼排ガスを蓄熱室13に通して内部の蓄熱レンガ19を加熱する。引き続く送風期には、供給口18から冷風を蓄熱室13に通し、蓄熱レンガ19との熱交換により熱風を得る。このような熱風炉11を複数基設置し、位相を炉ごとにずらしながら燃焼期と送風期のサイクルを繰り返すことによって、高炉操業において必要な温度及び流量の熱風を途切れることなく供給している。
In the hot air furnace, the heat storage part in the furnace constructed from bricks and the like is heated by the combustion gas during the combustion period to accumulate heat energy, and in the subsequent air blowing period, cold air is passed through the furnace to exchange heat with the heat storage part. It is a facility that obtains hot air and supplies it to the blast furnace.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a structure inside the furnace of the hot stove. As shown in FIG. 4, the hot stove 11 includes a combustion chamber 12 and a heat storage chamber 13. Inside the heat storage chamber 13, a heat storage brick 19 is stacked. The portion 14 is called a dome, and the portion 15 is called a lower part of the quartz brick. In the combustion period, in the combustion chamber 12, fuel gas is supplied from the supply port 16 and combustion air is supplied from the supply port 17 to be combusted, and the combustion exhaust gas is passed through the heat storage chamber 13 so that the internal heat storage brick 19 is removed. Heat. In the subsequent blowing period, cool air is passed from the supply port 18 to the heat storage chamber 13, and hot air is obtained by heat exchange with the heat storage brick 19. By installing a plurality of such hot air furnaces 11 and repeating the cycle of the combustion period and the air blowing period while shifting the phase for each furnace, hot air having a temperature and a flow rate necessary for blast furnace operation is supplied without interruption.

図5は、送風期における送風温度制御系の模式図である。1基の熱風炉11にのみ通風する場合と2基に同時に通風する場合があり、前者では混冷バタフライ弁MBの開度を調整して冷風を混合することにより、後者では一方の熱風炉11の冷風バタフライ弁CBを開とし、もう一方の熱風炉11の冷風バタフライ弁CBの開度を調整することにより高炉に送風する熱風の温度制御を行う。図5では、熱風炉1(1HS)と熱風炉2(2HS)の2基に同時に通風する場合を示している。   FIG. 5 is a schematic diagram of a blowing temperature control system in the blowing period. There are cases where only one hot air furnace 11 is ventilated and two air ducts are simultaneously ventilated. In the former, by adjusting the opening of the mixed cooling butterfly valve MB to mix cold air, in the latter, one hot air furnace 11 is ventilated. The temperature of the hot air sent to the blast furnace is controlled by opening the cold air butterfly valve CB and adjusting the opening degree of the cold air butterfly valve CB of the other hot air furnace 11. In FIG. 5, the case where it ventilates simultaneously 2 units | sets, the hot stove 1 (1HS) and the hot stove 2 (2HS), is shown.

燃焼期には、引き続く送風期の間、熱風温度を確保するのに必要な熱量を投入する必要があるが、省エネルギー及び炭酸ガス排出削減のためには投入熱量を極力抑える必要がある。しかし、珪石レンガは、変態点温度である573℃よりも温度が下がると急激な膨張を生じ、崩壊する可能性がある。そのため、送風末期においても珪石レンガ下部15の温度を変態点温度以上に保つ必要がある。また、設備保護の観点から、ドーム14はある温度以上に加熱することはできない。投入熱量は、このような制約条件のもとで最小化することが望ましく、この投入熱量決定が熱風炉の燃焼制御の重要な課題である。
熱風炉の操業には、一つの炉からの熱風と冷風を混合して温度調整を行って高炉に熱風を供給するシングル操業と、少なくとも3基以上の熱風炉のうちの2基を、時間をずらして同時に通風し、得られた熱風を混合して高炉に供給するスタガードパラレル操業がある。
In the combustion period, it is necessary to input the amount of heat necessary to ensure the hot air temperature during the subsequent blowing period, but it is necessary to suppress the input heat amount as much as possible in order to save energy and reduce carbon dioxide emissions. However, when the temperature falls below 573 ° C., which is the transformation point temperature, the silica bricks cause rapid expansion and may collapse. Therefore, it is necessary to keep the temperature of the quartz brick lower portion 15 at the transformation point temperature or higher even at the end of the blowing period. Further, from the viewpoint of equipment protection, the dome 14 cannot be heated above a certain temperature. It is desirable to minimize the input heat amount under such constraints, and the determination of the input heat amount is an important issue in the combustion control of the hot stove.
For the operation of the hot stove, time is spent on a single operation that mixes hot air and cold air from one furnace to adjust the temperature and supply hot air to the blast furnace, and two of at least three hot air furnaces. There is a staggered parallel operation that staggers and ventilates at the same time, mixes the resulting hot air, and supplies it to the blast furnace.

図6は、スタガードパラレル操業の概念図である。図6において、kは離散化された時刻であり、炉の切替時刻に一致させている。以降、炉の切替間隔をピリオドと呼ぶ。熱風炉1(図5の1HS)は、時刻k=0において送風期を終え、燃焼期に入る。熱風炉2(図5の2HS)は、1ピリオド遅れて時刻k=1において送風期を終えて燃焼期に入る。熱風炉3(図5の3HS)は、時刻k=0において燃焼期を終えて送風期に入る。熱風炉4(図5の4HS)は、時刻k=1において燃焼期を終えて送風期に入る。そのため、k=1からk=2の間は3HSと4HSの2基送風状態となる。k=0からk=1の間、3HSは後行炉であり、3HSに先行する2HSよりも熱レベルが高く、より高温の熱風を供給する役割を担う。したがって、k=1においては3HSからの熱風温度は高炉への送風温度設定値よりも高い状態にあることが必要である。そのため、k=1では3HS,4HSからの熱風はともに送風温度設定値よりも高くなる。そこで、4HSは3HSからの熱風温度が送風温度設定値まで低下する時刻(図6の矢印A)まで待機し、その間は3HSの1基送風とし、3HSからの熱風に冷風(混合冷風)を混合することにより送風温度制御を行う。   FIG. 6 is a conceptual diagram of staggered parallel operation. In FIG. 6, k is a discretized time and coincides with the furnace switching time. Hereinafter, the furnace switching interval is referred to as a period. The hot stove 1 (1HS in FIG. 5) finishes the blowing period at time k = 0 and enters the combustion period. The hot stove 2 (2HS in FIG. 5) ends the blowing period and enters the combustion period at time k = 1 with a delay of one period. The hot stove 3 (3HS in FIG. 5) ends the combustion period and enters the blowing period at time k = 0. The hot stove 4 (4HS in FIG. 5) ends the combustion period and enters the blowing period at time k = 1. Therefore, between k = 1 and k = 2, there are two air blowing states of 3HS and 4HS. Between k = 0 and k = 1, 3HS is a trailing furnace and has a higher heat level than 2HS preceding 3HS, and plays a role of supplying hot air at a higher temperature. Therefore, at k = 1, the hot air temperature from 3HS needs to be in a state higher than the set value of the blowing temperature to the blast furnace. Therefore, at k = 1, the hot air from 3HS and 4HS is higher than the blowing temperature set value. Therefore, 4HS waits until the time when the hot air temperature from 3HS drops to the setting value of the air temperature (arrow A in FIG. 6), and during that time, it is set to one 3HS air blow and mixes the cold air (mixed cold air) with the hot air from 3HS. By doing this, the air temperature is controlled.

シングル操業の場合には、各炉からの熱風温度は送風温度設定値よりも常に高い必要があるが、スタガードパラレル操業では、送風温度設定値よりも低い先行炉からの熱風と、送風温度設定値よりも高い後行炉からの熱風を混合して使用するため、前者に比べて炉の蓄熱量のレベル(以下、熱レベル)を下げることができ、熱効率を上げることができる。そのため、大型高炉の場合には、スタガードパラレル操業が行われるのが一般的である。   In the case of single operation, the hot air temperature from each furnace must always be higher than the air temperature setting value, but in the staggered parallel operation, the hot air from the preceding furnace lower than the air temperature setting value and the air temperature setting value Since the hot air from the succeeding furnace higher than the former is mixed and used, the level of the heat storage amount of the furnace (hereinafter referred to as the heat level) can be lowered compared to the former, and the thermal efficiency can be increased. Therefore, in the case of a large blast furnace, a staggered parallel operation is generally performed.

従来、熱風炉の投入熱量制御方法として、例えば特許文献1に記載の技術がある。この技術は、熱理論的に求めた必要蓄熱量をベースに各種補正を行って、投入熱量を決定するものである。具体的には、高炉から要請される次回送風条件から送風期理論放熱量を熱理論的に求めて必要蓄熱量のべースとし、これに熱量誤差や燃焼開始前の残熱量を加味して必要投入熱量を求める。さらに、冷風温度変動による送風温度の変動を抑制するべく上記必要投入熱量を補正して今回の燃焼期における熱風炉への投入熱量を決定する。   Conventionally, as a method for controlling the amount of heat input to a hot stove, for example, there is a technique described in Patent Document 1. This technique determines the input heat amount by performing various corrections based on the necessary heat storage amount obtained in terms of heat theory. Specifically, the theoretical heat release during the blowing period is calculated from the next blowing conditions required by the blast furnace, and is used as the basis for the required heat storage, taking into account the heat error and the residual heat before the start of combustion. Obtain the required input heat. Furthermore, the required input heat amount is corrected so as to suppress fluctuations in the blowing temperature due to cold air temperature fluctuations, and the input heat amount to the hot air furnace in the current combustion period is determined.

特開平7−145416号公報JP-A-7-145416

しかしながら、上記従来の熱風炉の投入熱量制御方法では、熱風炉への投入熱量の良否評価を、操業条件によっても影響を受ける送風温度の変動で行っているため、良否判定が難しい。また、過剰あるいは過少な熱余裕の状態を判別するのが困難であるため、熱風炉への投入熱量を最適化することができず、熱余裕の過不足が生じるおそれがある。
そこで、本発明は、各炉への投入熱量を最適化することを可能にした熱風炉の燃焼制御装置及びその燃焼制御方法を提供することを課題としている。
However, in the conventional method for controlling the amount of heat input to a hot stove, the quality evaluation of the amount of heat input to the hot stove is performed based on fluctuations in the blast temperature that is also affected by operating conditions, so it is difficult to determine whether it is good or bad. In addition, since it is difficult to determine the state of excess or insufficient heat margin, the amount of heat input to the hot stove cannot be optimized, and there is a risk that the heat margin is excessive or insufficient.
Therefore, an object of the present invention is to provide a combustion control apparatus for a hot stove and a combustion control method thereof that can optimize the amount of heat input to each furnace.

上記課題を解決するために、本発明に係る熱風炉の燃焼制御装置は、複数基の熱風炉に対して予め定められた制御周期ごとに燃焼期及び送風期のサイクルを繰り返して行うことにより、高炉に対して所望の温度と流量の熱風を供給する熱風炉の燃焼制御装置であって、熱風炉が有する熱量であって、高炉から要求された温度及び流量の熱風を供給するのに必要な最低限の熱量よりもどれだけ多くの熱量を有しているかを示す熱量を熱余裕とし、各熱風炉の熱余裕を表す指標の実績値と各熱風炉の熱余裕を表す指標の目標値との差分に基づいて、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードバック補正量を設定するフィードバック補正量設定手段と、前回の送風期において熱風炉から高炉に供給すべき熱風の熱量と、次回の送風期において熱風炉から高炉に供給すべき熱風の熱量との差分に基づいて、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードフォワード補正量を設定するフィードフォワード補正量設定手段とをさらに備え、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に、前記フィードバック補正量設定手段で設定したフィードバック補正量と、前記フィードフォワード補正量設定手段で設定したフィードフォワード補正量とを加算することで、各熱風炉の今回の燃焼期における投入熱量を設定する投入熱量設定手段と、を備えることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the combustion control device for a hot stove according to the present invention repeatedly performs a cycle of a combustion period and an air blowing period for each predetermined control period for a plurality of hot stoves, A combustion control device for a hot stove that supplies hot air of a desired temperature and flow rate to a blast furnace, which is the amount of heat that the hot stove has, and is necessary for supplying hot air of the temperature and flow rate required by the blast furnace. The amount of heat that indicates how much heat is more than the minimum amount of heat is defined as the heat margin, and the actual value of the index that represents the heat margin of each hot stove and the target value of the index that represents the heat margin of each hot stove Based on the difference, the feedback correction amount setting means for setting the feedback correction amount for the input heat amount in the previous combustion period of each hot stove, the amount of hot air to be supplied from the hot stove to the blast furnace in the previous blowing period, and the next time Ventilation In on the basis of the difference between the heat quantity of hot air to be supplied to the blast from the air heating furnace, further comprising a feed-forward correction amount setting means for setting the feed-forward correction amount for heat quantity in the previous combustion phase of the hot-air furnace, the By adding the feedback correction amount set by the feedback correction amount setting means and the feedforward correction amount set by the feedforward correction amount setting means to the input heat amount in the previous combustion period of the hot stove, each hot stove And an input heat amount setting means for setting an input heat amount in the current combustion period.

これにより、熱風炉への投入熱量を、熱余裕指標の実績値と熱余裕指標の目標値との差分に応じて設定することができる。そのため、熱余裕指標の実績値の変化及び熱余裕指標の目標値の変化に対応して適切に熱風炉への投入熱量を設定することができ、操業状態に応じた過不足のない熱余裕を熱風炉に持たせることができる。また、熱余裕指標に目標値を設定することにより、過剰あるいは過少な熱余裕の状態を容易に判別することができる。そのため、熱風炉への投入熱量の良否評価を容易に行うことができる。さらに、投入熱量の設定に際し、速度型制御を採用するので、比較的簡易な構成で燃焼制御が可能となる。   Thereby, the amount of heat input to the hot stove can be set according to the difference between the actual value of the heat margin index and the target value of the heat margin index. Therefore, it is possible to appropriately set the amount of heat input to the hot stove in response to the change in the actual value of the heat margin index and the change in the target value of the heat margin index. It can be held in a hot stove. In addition, by setting a target value for the heat margin index, it is possible to easily determine whether the heat margin is excessive or insufficient. Therefore, the quality evaluation of the amount of heat input to the hot stove can be easily performed. Furthermore, since the speed type control is adopted when setting the input heat amount, the combustion control can be performed with a relatively simple configuration.

また、熱風炉への投入熱量を、前回の送風期における高炉必要熱量と次回の送風期における高炉必要熱量との差分に応じて設定することができる。そのため、高炉必要熱量が変化したときには、熱風炉に蓄熱させる熱量を迅速に変更することができる。 The amount of heat input to the hot stove can be set according to the difference between the blast furnace required heat amount in the previous blowing period and the blast furnace required heat amount in the next blowing period. Therefore, when the blast furnace required heat amount changes, the amount of heat stored in the hot stove can be quickly changed.

さらに、本発明に係る熱風炉の燃焼制御方法は、複数基の熱風炉に対して予め定められた制御周期ごとに燃焼期及び送風期のサイクルを繰り返して行うことにより、高炉に対して所望の温度と流量の熱風を供給する熱風炉の燃焼制御方法であって、熱風炉が有する熱量であって、高炉から要求された温度及び流量の熱風を供給するのに必要な最低限の熱量よりもどれだけ多くの熱量を有しているかを示す熱量を熱余裕とし、各熱風炉の熱余裕を表す指標の実績値と各熱風炉の熱余裕を表す指標の目標値との差分に基づいて、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードバック補正量を設定するステップと、前回の送風期において熱風炉から高炉に供給すべき熱風の熱量と、次回の送風期において熱風炉から高炉に供給すべき熱風の熱量との差分に基づいて、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードフォワード補正量を設定するステップとを備え、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に、前記フィードバック補正量と、前記フィードフォワード補正量とを加算することで、各熱風炉の今回の燃焼期における投入熱量を設定するステップと、を備えることを特徴としている。
これにより、熱風炉への投入熱量を最適化して熱余裕の過不足を抑制することができる燃焼制御方法とすることができる。
Further, the combustion control method for a hot stove according to the present invention performs a desired cycle for a blast furnace by repeatedly performing a cycle of a combustion period and an air blowing period for each of the plurality of hot stoves. A method for controlling the combustion of a hot stove that supplies hot air at a temperature and a flow rate, which is the amount of heat that the hot stove has and which is less than the minimum amount of heat required to supply the hot air at the temperature and flow rate required by the blast furnace. as many the amount of heat that indicates whether a heat and thermal margin, based on the difference between the target value of the index indicating the thermal margin of the actual values and the hot air oven of index indicating the thermal margin of the hot air oven, each The step of setting the feedback correction amount for the input heat amount in the previous combustion period of the hot stove, the heat amount of hot air to be supplied from the hot stove to the blast furnace in the previous blowing period, and the hot wind furnace to supply to the blast furnace in the next blowing period Heat Based on the difference between the amount of heat, and a step of setting the feed-forward correction amount for heat quantity in the previous combustion phase of the hot-air furnace, the heat input in the previous combustion phase of the hot-air furnace, the feedback correction amount And adding the feedforward correction amount to set the input heat amount in the current combustion period of each hot stove.
Thereby, it can be set as the combustion control method which can optimize the heat input into a hot stove, and can suppress the excess and deficiency of a thermal margin.

本発明によれば、熱余裕の様々な状況に対応して前回の燃焼期における熱風炉への投入熱量に対するフィードバック補正量を設定することができるので、熱風炉への投入熱量を最適化することができ、省エネルギーと炭酸ガス排出量の削減とを図ることができる。   According to the present invention, it is possible to set a feedback correction amount for the amount of heat input to the hot stove in the previous combustion period in response to various conditions of thermal margin, so that the amount of heat input to the hot stove can be optimized. Energy saving and reduction of carbon dioxide emissions.

本実施形態における熱風炉の燃焼制御装置及び関連設備の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the combustion control apparatus and related equipment of a hot stove in this embodiment. 燃焼制御装置の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a combustion control apparatus. 本実施形態の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of this embodiment. 熱風炉の炉内の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure in the furnace of a hot stove. 送風期における送風温度制御系の模式図である。It is a schematic diagram of the ventilation temperature control system in a ventilation period. スタガードパラレル操業の概念図である。It is a conceptual diagram of staggered parallel operation.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(構成)
図1は、本実施形態における熱風炉の燃焼制御装置及び関連設備の構成を示す図である。
図中、符号11は熱風炉(以下、単に炉とも称す)である。この熱風炉11は、図4に示すように燃焼室12と蓄熱室13とからなっている。蓄熱室13の内部には、蓄熱レンガ19が積まれており、符号14の部位はドーム、符号15の部位は珪石レンガ下部と呼ばれている。燃焼期には、燃焼室12において、燃料ガスを供給口16から、燃焼用空気を供給口17から、それぞれ供給して燃焼させ、その燃焼排ガスを蓄熱室13に通して内部の蓄熱レンガ19を加熱する。引き続く送風期には、供給口18から冷風を蓄熱室13に通し、蓄熱レンガ19との熱交換により熱風を得る。このとき得られた熱風は高炉へ供給される。このような熱風炉11を複数基(例えば、図5に示すように4基)連結し、図6に示すように、位相を炉ごとにずらしながら予め定められた制御周期ごとに燃焼期と送風期のサイクルを繰り返すことによって、高炉操業において必要な温度及び流量の熱風を途切れることなく供給している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hot stove combustion control device and related equipment in the present embodiment.
In the figure, reference numeral 11 denotes a hot stove (hereinafter simply referred to as a furnace). As shown in FIG. 4, the hot stove 11 includes a combustion chamber 12 and a heat storage chamber 13. Inside the heat storage chamber 13, a heat storage brick 19 is stacked. The portion 14 is called a dome, and the portion 15 is called a lower part of the quartz brick. In the combustion period, in the combustion chamber 12, fuel gas is supplied from the supply port 16 and combustion air is supplied from the supply port 17 to be combusted, and the combustion exhaust gas is passed through the heat storage chamber 13 so that the internal heat storage brick 19 is removed. Heat. In the subsequent blowing period, cool air is passed from the supply port 18 to the heat storage chamber 13, and hot air is obtained by heat exchange with the heat storage brick 19. The hot air obtained at this time is supplied to the blast furnace. A plurality of such hot air furnaces 11 (for example, four as shown in FIG. 5) are connected, and as shown in FIG. 6, the combustion period and the air flow are controlled at predetermined control periods while shifting the phase for each furnace. By repeating the cycle of the period, hot air having a temperature and a flow rate necessary for blast furnace operation is supplied without interruption.

図1に示すように、熱風炉11の出口側には、高炉に供給する熱風の温度(送風温度)を測定する送風温度計31が取り付けられている。また、熱風炉11のドーム14には、ドーム温度を測定するドーム温度計32が取り付けられ、熱風炉11の珪石レンガ下部15には、レンガ温度を測定するレンガ温度計33が取り付けられている。さらに、混冷バタフライ弁MBには、当該混冷バタフライ弁MBの開度を検出する混冷弁開度センサ34が取り付けられており、冷風バタフライ弁CBには、当該冷風バタフライ弁CBの開度を検出する冷風弁開度センサ35が取り付けられている。   As shown in FIG. 1, a blowing thermometer 31 that measures the temperature (blowing temperature) of hot air supplied to the blast furnace is attached to the outlet side of the hot stove 11. A dome thermometer 32 that measures the dome temperature is attached to the dome 14 of the hot stove 11, and a brick thermometer 33 that measures the brick temperature is attached to the lower part 15 of the quartz brick of the hot stove 11. Further, the mixed cooling butterfly valve MB is provided with a mixed cooling valve opening degree sensor 34 for detecting the opening degree of the mixed cooling butterfly valve MB. The cold air butterfly valve CB has an opening degree of the cold air butterfly valve CB. A cold air valve opening degree sensor 35 for detecting the above is attached.

これら送風温度計31、ドーム温度計32、混冷弁開度センサ34及び冷弁開度センサ35の出力信号は、燃焼制御装置40に入力される。また、送風温度計31の出力信号は、送風温度制御装置50に入力される。なお、図1では図示を省略したが、他の熱風炉11においても温度計31〜33をそれぞれ備えており、また、他の冷風バタフライ弁CBにおいても冷風弁開度センサ35をそれぞれ備えており、それらの出力信号は燃焼制御装置40や送風温度制御装置50に入力されるようになっている。   The output signals of the blower thermometer 31, the dome thermometer 32, the mixed cooling valve opening sensor 34, and the cold valve opening sensor 35 are input to the combustion control device 40. Further, the output signal of the blower thermometer 31 is input to the blower temperature control device 50. Although not shown in FIG. 1, the other hot air furnaces 11 are each provided with thermometers 31 to 33, and the other cold air butterfly valves CB are each provided with a cold air valve opening degree sensor 35. These output signals are input to the combustion control device 40 and the blower temperature control device 50.

燃焼制御装置40は、上述した入力信号に基づいて、熱風炉11への投入熱量を設定する。そして、設定した投入熱量に基づいて、熱風炉11の燃料ガス供給口16(図5)の上流側に設けられたガス弁16aの開度を制御する。これにより、ガス流量又はガスカロリーを調整することができる。
燃焼制御装置40の制御対象は、上述のように、図4の熱風炉11が図5に示すように連結されたものである。熱風炉11では、図6に示すように燃焼・送風のサイクルを繰り返しながらスタガードパラレル操業が実施されており、投入熱量の設定は、各炉の燃焼期に先立って図6の離散化された時刻k=1,2,…(白い四角で示したタイミング)で行うものとする。この燃焼制御装置40で実施する投入熱量設定処理については、後で詳述する。
The combustion control device 40 sets the amount of heat input to the hot stove 11 based on the input signal described above. Based on the set input heat amount, the opening degree of the gas valve 16a provided on the upstream side of the fuel gas supply port 16 (FIG. 5) of the hot stove 11 is controlled. Thereby, a gas flow rate or a gas calorie can be adjusted.
As described above, the control object of the combustion control device 40 is obtained by connecting the hot stove 11 of FIG. 4 as shown in FIG. In the hot stove 11, the staggered parallel operation is performed while repeating the combustion / air blowing cycle as shown in FIG. 6, and the setting of the input heat amount is performed at the discrete time of FIG. 6 prior to the combustion period of each furnace. Assume that k = 1, 2,... (timing indicated by a white square). The input heat amount setting process performed by the combustion control device 40 will be described in detail later.

送風温度制御装置50は、上述した入力信号に基づいて、熱風炉11からの送風温度が高炉に必要な熱量に応じて決定される送風温度設定値となるように送風温度制御を行う。具体的には、熱風炉11からの送風温度が送風温度設定値となるように、スタガードパラレル操業において、1基の熱風炉11にのみ通風する場合での混冷バタフライ弁MBの開度調整、及び2基に同時に通風する場合での冷風バタフライ弁CBの開度調整をすることによって、高炉に送風する熱風の温度を制御する。   The blower temperature control device 50 performs the blower temperature control based on the input signal described above so that the blown temperature from the hot stove 11 becomes a blown temperature set value determined according to the amount of heat required for the blast furnace. Specifically, in the staggered parallel operation, the opening adjustment of the mixed-cooled butterfly valve MB in the case where only one hot air furnace 11 is ventilated so that the air temperature from the hot air furnace 11 becomes the air temperature setting value, And the temperature of the hot air which blows into a blast furnace is controlled by adjusting the opening degree of the cold wind butterfly valve CB in the case of ventilating two units simultaneously.

次に、燃焼制御装置40で実施する投入熱量設定処理について具体的に説明する。図2は、燃焼制御装置40の具体的構成を示すブロック図である。
この燃焼制御装置40では、熱風炉11の熱余裕を表す指標(熱余裕指標)の実績値と熱余裕指標の目標値とを比較して、前回の燃焼期における熱風炉11への投入熱量に対するフィードバック補正量を設定すると共に、熱風炉11の負荷に相当する高炉に供給すべき熱量の指標(供給熱量指標)の変化に応じて上記前回の投入熱量に対するフィードフォワード補正量を設定する。そして、上記前回の投入熱量に各補正量を加算したものを今回の燃焼期における熱風炉11への投入熱量として燃焼制御を行う。ここで、熱風炉11の熱余裕は、高炉から要求された温度、流量の熱風を供給するのに必要な最低限の熱量よりもどれだけ多くの熱量を各炉が有しているかを示すものである。
Next, the input heat amount setting process performed by the combustion control device 40 will be specifically described. FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the combustion control device 40.
In this combustion control device 40, the actual value of the index (thermal margin index) indicating the thermal margin of the hot stove 11 is compared with the target value of the thermal margin index, and the amount of heat input to the hot stove 11 in the previous combustion period is compared. A feedback correction amount is set, and a feedforward correction amount for the previous input heat amount is set according to a change in an index of heat amount (supplied heat amount index) to be supplied to the blast furnace corresponding to the load of the hot stove 11. Then, combustion control is performed by adding the correction amount to the previous input heat amount as the input heat amount to the hot stove 11 in the current combustion period. Here, the thermal margin of the hot stove 11 indicates how much heat each furnace has than the minimum amount of heat required to supply hot air at the temperature and flow rate required from the blast furnace. is there.

図2に示すように、燃焼制御装置40は、熱余裕指標実績演算部41と、減算器42と、熱余裕制御部43と、投入熱量補正量設定部44と、加算器45と、加算器46とを備える。
熱余裕指標実績演算部41は、熱余裕を表す指標の実績値(熱余裕指標実績値)QYを演算し、出力する。ここでは、熱余裕指標として炉の送風終了時の混冷バタフライ弁MBの開度(混冷弁開度)MBxと、同タイミングにおける後行炉の冷風バタフライ弁CBの開度(冷風弁開度)CBxとを用いる。混冷弁開度MBx及び冷風弁開度CBxは、それぞれ混冷弁開度センサ34及び冷弁開度センサ35で検出した信号を用いる。
As shown in FIG. 2, the combustion control device 40 includes a thermal margin index result calculation unit 41, a subtractor 42, a thermal margin control unit 43, an input heat amount correction amount setting unit 44, an adder 45, and an adder. 46.
The thermal margin index result calculating unit 41 calculates and outputs an actual value (thermal margin index actual value) QY of an index representing the thermal margin. Here, as the heat margin index, the opening degree of the mixed cooling butterfly valve MB (mixing cooling valve opening degree) MBx at the end of the blowing of the furnace and the opening degree of the cooling air butterfly valve CB of the succeeding furnace at the same timing (cold air valve opening degree) ) CBx. As the mixed cooling valve opening degree MBx and the cold air valve opening degree CBx, signals detected by the mixed cooling valve opening degree sensor 34 and the cold valve opening degree sensor 35 are used, respectively.

熱余裕指標実績値QYは次式により演算する。
QY=f(MBx,CBx) ………(1)
ここで、f( )は括弧内の変数をパラメータとし、熱余裕指標実績値QYを演算する関数であり、例えば下記に表す関数を用いることができる。
QY=fMB・(MBx−MBz)+fCB・(CBx−CBz) ………(2)
ここで、fMB,fCBはそれぞれ予め設定された係数であり、MBz及びCBzは、それぞれ指標演算にあたっての各開度の基準値である。
The thermal margin index actual value QY is calculated by the following equation.
QY = f (MBx, CBx) (1)
Here, f () is a function for calculating a thermal margin index actual value QY using a variable in parentheses as a parameter. For example, a function shown below can be used.
QY = f MB · (MBx- MBz) + f CB · (CBx-CBz) ......... (2)
Here, f MB and f CB are coefficients set in advance, respectively, and MBz and CBz are reference values of the respective opening degrees in the index calculation.

減算器42は、作業者が設定した熱余裕指標の目標値(熱余裕指標目標値)QYREFから熱余裕指標実績演算部41で演算した熱余裕指標実績値QYを減算し、熱余裕指標の差分ΔQYを算出する。算出した差分ΔQYは熱余裕制御部43に出力する。
熱余裕制御部43は、減算器42から出力される熱余裕指標の差分ΔQY(=QYREF−QY)に基づいて、熱風炉11への投入熱量に対するフィードバック補正量ΔGqを設定する。
ΔGq=Kq・(QYREF−QY) ………(3)
ここで、Kqは制御ゲインである。
The subtracter 42 subtracts the thermal margin index actual value QY calculated by the thermal margin index actual calculation unit 41 from the target value (thermal margin index target value) QY REF of the thermal margin index set by the operator to obtain the thermal margin index. The difference ΔQY is calculated. The calculated difference ΔQY is output to the thermal margin control unit 43.
The thermal margin control unit 43 sets a feedback correction amount ΔGq for the amount of heat input to the hot stove 11 based on the thermal margin index difference ΔQY (= QY REF −QY) output from the subtractor 42.
ΔGq = Kq · (QY REF −QY) (3)
Here, Kq is a control gain.

投入熱量補正量設定部44は、前回の送風期における高炉必要熱量と、次回の送風期における高炉必要熱量との差に応じて、前回の燃焼期における熱風炉11への投入熱量に対する補正量(フィードフォワード補正量)ΔGFFを設定する。なお、図6において、k=2で3HSへの投入熱量の設定を行う場合、すなわちk=2からk=4の期間が「今回の燃焼期」である場合、k=0からk=2の期間が「前回の送風期」となり、k=4からk=6の期間が「次回の送風期」となる。 The input heat amount correction amount setting unit 44 adjusts the correction amount for the input heat amount to the hot stove 11 in the previous combustion period according to the difference between the blast furnace required heat amount in the previous blowing period and the blast furnace required heat amount in the next blowing period ( (Feed forward correction amount) ΔG FF is set. In FIG. 6, when setting the input heat amount to 3HS with k = 2, that is, when the period from k = 2 to k = 4 is the “current combustion period”, k = 0 to k = 2. The period is the “last blowing period”, and the period from k = 4 to k = 6 is the “next blowing period”.

ここでは、高炉必要熱量を表す指標として熱風炉11からの送風温度と送風量とを用い、フィードフォワード補正量ΔGFFは、当該指標に基づいて次式をもとに演算する。
ΔGFF=KFF・(T1・V1−T0・V0) ………(4)
ここで、KFFは補正ゲインである。また、T0は前回の送風温度、T1は次回の送風温度である。さらに、V0は前回の送風量、V1は次回の送風量である。
Here, the air temperature and the air flow rate from the hot stove 11 are used as an index representing the blast furnace required heat amount, and the feedforward correction amount ΔG FF is calculated based on the following formula based on the index.
ΔG FF = K FF · (T1 · V1−T0 · V0) (4)
Here, K FF is a correction gain. T0 is the previous blowing temperature, and T1 is the next blowing temperature. Furthermore, V0 is the previous blowing amount, and V1 is the next blowing amount.

なお、ここでは高炉必要熱量を表す指標として熱風炉11からの送風温度と送風量とを用いる場合について説明したが、送風量が大きく変化しない場合には、簡便な手段として送風温度のみを用いるようにしてもよい。すなわち、この場合には、次式をもとにフィードフォワード補正量ΔGFFを演算する。
ΔGFF=KFFx・(T1−T0) ………(5)
ここで、KFFxは補正ゲインである。
In addition, although the case where the ventilation temperature and the ventilation volume from the hot stove 11 were used as an index showing the blast furnace required heat amount was described here, only the ventilation temperature is used as a simple means when the ventilation volume does not change greatly. It may be. That is, in this case, the feedforward correction amount ΔG FF is calculated based on the following equation.
ΔG FF = K FFx · (T1−T0) (5)
Here, K FFx is a correction gain.

加算器45は、熱余裕制御部43で出力したフィードバック補正量ΔGqと、投入熱量補正量設定部44で出力したフィードフォワード補正量ΔGFFとを加算し、前回の投入熱量に対する最終的な補正量を算出する。
加算器46は、加算器45から出力される補正量を、前回の燃焼期における投入熱量Gxに加算し、今回の投入熱量Gを算出する。すなわち、今回の投入熱量Gは次式により算出されることになる。
G=Gx+ΔGFF+ΔGq ………(6)
The adder 45 adds the feedback correction amount ΔGq output in the thermal margin control unit 43, and a feed-forward correction amount .DELTA.G FF output in heat quantity correction amount setting unit 44, the final correction amount for the previous heat input Is calculated.
The adder 46 adds the correction amount output from the adder 45 to the input heat amount Gx in the previous combustion period, and calculates the current input heat amount G. That is, the current input heat amount G is calculated by the following equation.
G = Gx + ΔG FF + ΔGq (6)

なお、図6において、k=4で1HSへの投入熱量の設定を行う場合、すなわちk=4からk=6の期間が「今回の燃焼期」である場合、k=0からk=2の期間が「前回の燃焼期」となる。
このようにして設定された投入熱量Gに基づいて、熱風炉11のガス弁16aの開度を制御することでガス流量を調整する。
なお、図2において、熱余裕制御部43がフィードバック補正量設定手段に対応し、投入熱量補正量設定部44がフィードフォワード補正量設定手段に対応し、加算器45及び46が投入熱量設定手段に対応している。
In FIG. 6, when setting the amount of heat input to 1HS at k = 4, that is, when the period from k = 4 to k = 6 is the “current combustion period”, k = 0 to k = 2. The period is the “last combustion period”.
Based on the input heat amount G set in this way, the gas flow rate is adjusted by controlling the opening of the gas valve 16a of the hot stove 11.
In FIG. 2, the heat margin control unit 43 corresponds to the feedback correction amount setting unit, the input heat amount correction amount setting unit 44 corresponds to the feedforward correction amount setting unit, and the adders 45 and 46 serve as the input heat amount setting unit. It corresponds.

(動作)
次に、本実施形態の動作について説明する。
以下、送風量8000Nm3/min、送風温度1100℃前後で安定操業しているときに、本実施形態における燃焼制御を適用した場合について説明する。この場合の熱余裕指標実績値QYの変化を図3に示す。これは、燃焼回数110回目(図3の矢印α)において、熱余裕指標目標値QYREFを“11”に設定して本実施形態における燃焼制御を適用した事例である。
(Operation)
Next, the operation of this embodiment will be described.
Hereinafter, the case where the combustion control in this embodiment is applied when stably operating at an air flow rate of 8000 Nm 3 / min and an air temperature of about 1100 ° C. will be described. The change of the thermal margin index actual value QY in this case is shown in FIG. This is an example in which the combustion control in the present embodiment is applied with the thermal margin index target value QY REF set to “11” at the 110th combustion (arrow α in FIG. 3).

燃焼回数110回目で、作業者が熱余裕指標目標値QYREFを“11”に設定して本実施形態における燃焼制御を適用すると、熱余裕制御部43は、熱余裕指標目標値QYREFと熱余裕指標実績値QYとを比較し、上記(3)式をもとに、これらの差分ΔQYに応じたフィードバック補正量ΔGqを設定する。このフィードバック補正量ΔGqは、前回の燃焼期における熱風炉11への投入熱量Gxに加算され、その結果が今回の燃焼期における熱風炉11への投入熱量Gとして設定される。そして、この投入熱量Gに基づいて熱風炉11のガス流量が制御される。 When the operator sets the heat margin index target value QY REF to “11” and applies the combustion control in the present embodiment at the 110th combustion frequency, the heat margin control unit 43 applies the heat margin index target value QY REF and the heat The margin index actual value QY is compared, and the feedback correction amount ΔGq corresponding to the difference ΔQY is set based on the above equation (3). This feedback correction amount ΔGq is added to the amount of heat Gx input to the hot stove 11 in the previous combustion period, and the result is set as the amount of heat input G to the hot stove 11 in the current combustion period. Based on this input heat amount G, the gas flow rate of the hot stove 11 is controlled.

このような燃焼制御の結果、図3に示すように、燃焼回数110回目以降においては、熱余裕指標が熱余裕指標目標値QYREF近傍まで小さくなると共に、ばらつきが低減した。本事例では、燃焼回数110回目以前と比較して熱効率が0.6%向上している。
このように、熱余裕指標実績値QYと熱余裕指標目標値QYREFとを比較し、その差分に基づいて前回の燃焼期における投入熱量Gxからの変化分(フィードバック補正量ΔGq)を設定するので、熱余裕指標の実績値の変化及び熱余裕指標の目標値の変化に対応して適切な投入熱量Gを設定することができ、熱余裕が目標値に対して過剰あるいは過少となるのを防止することができる。また、熱余裕が目標値に対して過剰あるいは過少となる状態を容易に判別することができる。
As a result of such combustion control, as shown in FIG. 3, after the 110th combustion, the thermal margin index is reduced to near the thermal margin index target value QY REF and the variation is reduced. In this example, the thermal efficiency is improved by 0.6% compared with the number of times before the 110th combustion.
In this way, the thermal margin index actual value QY and the thermal margin index target value QY REF are compared, and a change (feedback correction amount ΔGq) from the input heat amount Gx in the previous combustion period is set based on the difference. It is possible to set an appropriate input heat amount G corresponding to changes in the actual value of the heat margin index and the target value of the heat margin index, preventing the heat margin from becoming excessive or too small relative to the target value. can do. Further, it is possible to easily determine a state where the heat margin is excessive or insufficient with respect to the target value.

また、本実施形態では、熱余裕指標として混冷弁開度MBx及び冷風弁開度CBxを用いている。混冷弁開度MBxは、高炉から要求された温度、流量の熱風を供給するために熱風炉11からの熱風に混合した冷風の量であり、その値は熱風炉負荷に依存しない。また、冷風弁開度CBxは、高炉から要求された温度、流量の熱風を供給した後に、炉にどれだけの熱が残っているか(残熱量)を表すものであり、その値も熱風炉負荷に依存しない。このように、操業条件の影響を受けない熱余裕指標を用いて投入熱量の良否評価を行うことができるので、良否判定が容易である。   In the present embodiment, the mixed cooling valve opening MBx and the cold air valve opening CBx are used as the heat margin index. The mixed cooling valve opening MBx is the amount of cold air mixed with hot air from the hot stove 11 in order to supply hot air having the temperature and flow rate required from the blast furnace, and the value does not depend on the hot stove load. The cold air valve opening CBx represents how much heat remains in the furnace (residual heat amount) after supplying hot air at the temperature and flow rate required from the blast furnace, and the value is also indicated in the hot air furnace load. Does not depend on. In this way, since the quality evaluation of the input heat amount can be performed using the heat margin index that is not affected by the operation conditions, the quality determination is easy.

さらに、本実施形態では、熱風炉11の負荷が変動するなどにより高炉必要熱量が変化した場合、投入熱量補正量設定部44は、上記(4)式をもとに、高炉必要熱量の変化に対応したフィードフォワード補正量ΔGFFを設定する。このフィードフォワード補正量ΔGFFは、フィードバック補正量ΔGqと共に前回の燃焼期における熱風炉11への投入熱量Gxに加算され、その結果が今回の燃焼期における熱風炉11への投入熱量Gとして設定される。そして、この投入熱量Gに基づいて熱風炉11のガス流量が制御される。 Further, in the present embodiment, when the blast furnace required heat amount changes due to a change in the load of the hot stove 11 or the like, the input heat amount correction amount setting unit 44 changes the blast furnace required heat amount based on the above equation (4). Set the corresponding feedforward correction amount ΔG FF . This feedforward correction amount ΔG FF is added to the input heat amount Gx to the hot stove 11 in the previous combustion period together with the feedback correction amount ΔGq, and the result is set as the input heat amount G to the hot stove 11 in the current combustion period. The Based on this input heat amount G, the gas flow rate of the hot stove 11 is controlled.

したがって、前回の送風期における高炉必要熱量に対して次回の送風期における高炉必要熱量が増加したときには、フィードフォワード補正量ΔGFFが正値となり、今回の投入熱量Gを前回の投入熱量Gxに対して大きくする補正を行う。一方、前回の送風期における高炉必要熱量に対して次回の送風期における高炉必要熱量が減少したときには、フィードフォワード補正量ΔGFFが負値となり、今回の投入熱量Gを前回の投入熱量Gxに対して小さくする補正を行う。したがって、高炉必要熱量の変化に応じて、熱風炉11に蓄熱させる熱量を迅速に変更することができる。 Therefore, when the blast furnace required heat quantity in the next blowing period increases with respect to the blast furnace necessary heat quantity in the previous blowing period, the feedforward correction amount ΔG FF becomes a positive value, and the current input heat quantity G is set to the previous input heat quantity Gx. To make the correction larger. On the other hand, when the blast furnace required heat amount in the next blowing period decreases with respect to the blast furnace necessary heat quantity in the previous blowing period, the feedforward correction amount ΔG FF becomes a negative value, and the current input heat quantity G is compared with the previous input heat quantity Gx. To make it smaller. Therefore, the amount of heat stored in the hot stove 11 can be quickly changed according to the change in the blast furnace required heat amount.

(効果)
このように、上記実施形態では、熱風炉負荷等の操業条件に依存しない熱余裕指標の実績値と熱余裕指標の目標値とを比較し、その差分に基づいてダイレクトに熱風炉11への投入熱量を設定するので、過剰あるいは過少な熱余裕の状態を容易に判別することができると共に、投入熱量の良否評価を容易に行うことができる。
(effect)
As described above, in the above embodiment, the actual value of the thermal margin index that does not depend on the operating conditions such as the hot stove load and the target value of the thermal margin index are compared, and input to the hot stove 11 directly based on the difference. Since the amount of heat is set, it is possible to easily determine the state of excess or insufficient heat margin, and it is possible to easily evaluate the input heat amount.

また、速度型制御を採用し、前回の燃焼期における投入熱量からの変化分を演算して今回の燃焼期における投入熱量を設定するので、比較的簡易な構成で燃焼制御が可能となる。このとき、熱余裕指標の実績値と熱余裕指標の目標値との差分に基づいて、前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードバック補正量を設定するので、熱余裕が目標値に対して大きいときにはフィードバック補正量を負値として今回の投入熱量を前回値よりも小さくし、熱余裕が目標値に対して小さいときにはフィードバック補正量を正値として今回の投入熱量を前回値よりも大きくすることができる。そのため、熱余裕の過不足を抑制することができる。   Further, since the speed type control is adopted and the amount of change from the input heat amount in the previous combustion period is calculated and the input heat amount in the current combustion period is set, the combustion control can be performed with a relatively simple configuration. At this time, since the feedback correction amount for the input heat amount in the previous combustion period is set based on the difference between the actual value of the heat margin index and the target value of the heat margin index, feedback is performed when the heat margin is larger than the target value. When the correction amount is a negative value, the current input heat amount is made smaller than the previous value, and when the heat margin is smaller than the target value, the feedback correction amount is made a positive value and the current input heat amount can be made larger than the previous value. Therefore, excessive or insufficient heat margin can be suppressed.

さらに、熱余裕指標に目標値を設定してフィードバック補正量を設定するので、操業変化に応じた熱余裕を熱風炉に持たせることができる。例えば、高炉への送風温度を急激に上昇させたい場合には、事前に熱風炉の熱余裕を大きくしておくことができる。これにより、熱不足を発生させずに送風温度を上昇させることができる。
以上のように、熱余裕指標の実績値と熱余裕指標の目標値とを比較して熱風炉への投入熱量を決定する構成であるため、高炉必要熱量の変化に対するマージンを大きくとりたい場合や、熱余裕指標目標値が変更された場合、その他要因により熱余裕指標実績値が変化する場合に適切に対応することができる。そのため、最適な熱余裕状態に熱風炉を維持することができ、燃料原単位を抑制することができる。
Furthermore, since the target value is set for the heat margin index and the feedback correction amount is set, the hot stove can have a heat margin corresponding to the operation change. For example, when it is desired to rapidly increase the temperature of the blast furnace, the thermal margin of the hot stove can be increased in advance. Thereby, it is possible to raise the blowing temperature without causing insufficient heat.
As described above, it is configured to determine the amount of heat input to the hot stove by comparing the actual value of the heat margin index and the target value of the heat margin index. When the heat margin index target value is changed, it is possible to appropriately cope with the case where the heat margin index actual value changes due to other factors. Therefore, the hot stove can be maintained in an optimum heat margin state, and the fuel consumption can be suppressed.

また、今回の燃焼期における投入熱量の設定に際し、前回の送風期における高炉必要熱量と次回の送風期における高炉必要熱量とを比較し、その差分に基づいて前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードフォワード補正量を設定するので、高炉必要熱量が変化したときには、当該変化に応じて熱風炉に蓄熱させる熱量を迅速に変更することができる。
このように、様々な状況に対応して熱風炉への投入熱量を設定することができるので、熱風炉への投入熱量を最適化することができ、省エネルギーや炭酸ガス排出量の削減を図ることができる。
In addition, when setting the input heat amount in the current combustion period, the blast furnace required heat amount in the previous blowing period and the blast furnace required heat amount in the next blowing period are compared, and based on the difference, feed forward with respect to the input heat amount in the previous combustion period Since the correction amount is set, when the blast furnace required heat amount changes, the amount of heat stored in the hot stove can be quickly changed according to the change.
In this way, the amount of heat input to the hot stove can be set according to various situations, so the amount of heat input to the hot stove can be optimized, and energy saving and reduction of carbon dioxide emissions can be achieved. Can do.

(応用例)
なお、上記実施形態においては、熱余裕指標として、混冷弁開度と後行炉の冷風弁開度とを用いる場合について説明したが、混冷弁開度のみを用いたり冷風弁開度のみを用いたりすることもできる。さらには、後行炉の冷風バラフライ弁の送風量や、混冷バタフライ弁からの送風量と冷風バラフライ弁からの送風量との比率を用いることもできる。
(Application examples)
In the above embodiment, the case where the mixed cooling valve opening and the cold air valve opening of the succeeding furnace are used as the heat margin index has been described. However, only the mixed cooling valve opening or only the cold air valve opening is used. Can also be used. Furthermore, it is also possible to use the amount of air blown from the cool air butterfly valve of the succeeding furnace, or the ratio of the amount of air blown from the mixed butterfly valve and the amount of air blown from the cold air butterfly valve.

11…熱風炉、12…燃焼室、13…蓄熱室、14…ドーム、15…珪石レンガ下部、16…供給口(燃料ガス)、17…供給口(燃焼用空気)、18…供給口(冷風)、19…蓄熱レンガ、31…送風温度計、32…ドーム温度計、33…レンガ温度計、34…混冷弁開度センサ、40…燃焼制御装置、41…熱余裕指標実績演算部、42…減算器、43…熱余裕制御部(フィードバック補正量設定手段)、44…投入熱量補正量設定部(フィードフォワード補正量設定手段)、45…加算器、46…加算器、50…送風温度制御装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Hot stove, 12 ... Combustion chamber, 13 ... Thermal storage chamber, 14 ... Dome, 15 ... Lower part of quartz brick, 16 ... Supply port (fuel gas), 17 ... Supply port (combustion air), 18 ... Supply port (cold air) ), 19 ... Thermal storage bricks, 31 ... Blast thermometer, 32 ... Dome thermometer, 33 ... Brick thermometer, 34 ... Mixed cooling valve opening sensor, 40 ... Combustion control device, 41 ... Thermal margin index results calculation unit, 42 ... subtractor, 43 ... thermal margin control unit (feedback correction amount setting means), 44 ... input heat amount correction amount setting unit (feedforward correction amount setting means), 45 ... adder, 46 ... adder, 50 ... air temperature control apparatus

Claims (2)

複数基の熱風炉に対して予め定められた制御周期ごとに燃焼期及び送風期のサイクルを繰り返して行うことにより、高炉に対して所望の温度と流量の熱風を供給する熱風炉の燃焼制御装置であって、
熱風炉が有する熱量であって、高炉から要求された温度及び流量の熱風を供給するのに必要な最低限の熱量よりもどれだけ多くの熱量を有しているかを示す熱量を熱余裕とし、
各熱風炉の熱余裕を表す指標の実績値と各熱風炉の熱余裕を表す指標の目標値との差分に基づいて、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードバック補正量を設定するフィードバック補正量設定手段と、
前回の送風期において熱風炉から高炉に供給すべき熱風の熱量と、次回の送風期において熱風炉から高炉に供給すべき熱風の熱量との差分に基づいて、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードフォワード補正量を設定するフィードフォワード補正量設定手段とをさらに備え、
各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に、前記フィードバック補正量設定手段で設定したフィードバック補正量と、前記フィードフォワード補正量設定手段で設定したフィードフォワード補正量とを加算することで、各熱風炉の今回の燃焼期における投入熱量を設定する投入熱量設定手段と、を備えることを特徴とする熱風炉の燃焼制御装置。
A combustion control device for a hot stove that supplies hot air of a desired temperature and flow rate to a blast furnace by repeatedly performing a cycle of a combustion period and an air blowing period every predetermined control period for a plurality of hot stoves Because
The amount of heat that the hot air furnace has, which indicates how much heat it has than the minimum amount of heat necessary to supply hot air at the temperature and flow rate required from the blast furnace, is the heat margin,
Based on the difference between the actual value of the index representing the thermal margin of each hot stove and the target value of the index representing the thermal margin of each hot stove, the feedback correction amount for the input heat amount in the previous combustion period of each hot stove is set. Feedback correction amount setting means;
Based on the difference between the amount of hot air to be supplied from the hot blast furnace to the blast furnace in the previous blowing period and the amount of hot air to be supplied from the hot blast furnace to the blast furnace in the next blowing period, A feedforward correction amount setting means for setting a feedforward correction amount for the input heat amount,
By adding the feedback correction amount set by the feedback correction amount setting means and the feedforward correction amount set by the feedforward correction amount setting means to the input heat amount in the previous combustion period of each hot stove, A combustion control apparatus for a hot stove, comprising: input heat amount setting means for setting an input heat amount in the current combustion period of the furnace.
複数基の熱風炉に対して予め定められた制御周期ごとに燃焼期及び送風期のサイクルを繰り返して行うことにより、高炉に対して所望の温度と流量の熱風を供給する熱風炉の燃焼制御方法であって、
熱風炉が有する熱量であって、高炉から要求された温度及び流量の熱風を供給するのに必要な最低限の熱量よりもどれだけ多くの熱量を有しているかを示す熱量を熱余裕とし、
各熱風炉の熱余裕を表す指標の実績値と各熱風炉の熱余裕を表す指標の目標値との差分に基づいて、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードバック補正量を設定するステップと、
前回の送風期において熱風炉から高炉に供給すべき熱風の熱量と、次回の送風期において熱風炉から高炉に供給すべき熱風の熱量との差分に基づいて、各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に対するフィードフォワード補正量を設定するステップとを備え、
各熱風炉の前回の燃焼期における投入熱量に、前記フィードバック補正量と、前記フィードフォワード補正量とを加算することで、各熱風炉の今回の燃焼期における投入熱量を設定するステップと、を備えることを特徴とする熱風炉の燃焼制御方法。
Combustion control method for a hot stove to supply hot air with a desired temperature and flow rate to a blast furnace by repeatedly performing a cycle of a combustion period and an air blowing period every predetermined control period for a plurality of hot stoves Because
The amount of heat that the hot air furnace has, which indicates how much heat it has than the minimum amount of heat necessary to supply hot air at the temperature and flow rate required from the blast furnace, is the heat margin,
Based on the difference between the actual value of the index representing the thermal margin of each hot stove and the target value of the index representing the thermal margin of each hot stove, the feedback correction amount for the input heat amount in the previous combustion period of each hot stove is set. Steps,
Based on the difference between the amount of hot air to be supplied from the hot blast furnace to the blast furnace in the previous blowing period and the amount of hot air to be supplied from the hot blast furnace to the blast furnace in the next blowing period, Setting a feedforward correction amount for the input heat amount,
Adding the feedback correction amount and the feedforward correction amount to the input heat amount in the previous combustion period of each hot stove to set the input heat amount in the current combustion period of each hot stove A combustion control method for a hot stove.
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