JP7155988B2 - Method for detecting defective combustion of radiant tube burner - Google Patents

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Description

この発明は、熱処理炉で用いられるラジアントチューブバーナの燃焼不良検出方法に関する。 The present invention relates to a combustion failure detection method for a radiant tube burner used in a heat treatment furnace.

非酸化性あるいは還元性の雰囲気下で処理材の熱処理を行う雰囲気熱処理炉では、加熱手段としてのラジアントチューブバーナが用いられる。ラジアントチューブバーナは、適正な空燃比の下で燃焼させることが重要である。例えば、空気の比率が高くなれば外部に排出される排気ガスの量が増大して熱効率が著しく悪化する。逆に燃料の比率が高くなれば煤による設備へのダメージ、環境負荷の増大、燃料の不完全燃焼による燃料の無駄といった問題が生じる。 A radiant tube burner is used as a heating means in an atmospheric heat treatment furnace for heat-treating a material to be treated in a non-oxidizing or reducing atmosphere. It is important for radiant tube burners to operate under the proper air-fuel ratio. For example, if the ratio of air increases, the amount of exhaust gas discharged to the outside increases, resulting in a significant deterioration in thermal efficiency. Conversely, if the ratio of fuel becomes high, problems such as damage to equipment due to soot, increased environmental load, and waste of fuel due to incomplete combustion of fuel will arise.

雰囲気熱処理炉では、炉内(加熱室)の温度分布の均一化を図るため、比較的低出力のラジアントチューブバーナを加熱室内に数多く配設する構成が採用されている。このため、これら数多くのラジアントチューブバーナについて燃焼不良の有無を精度良く検出することが求められる。 Atmospheric heat treatment furnaces employ a configuration in which a large number of relatively low-output radiant tube burners are arranged in the heating chamber in order to achieve uniform temperature distribution in the furnace (heating chamber). Therefore, it is required to accurately detect the presence or absence of poor combustion in these many radiant tube burners.

バーナの燃焼状態を判断する際に重要な要素となるのは、排気ガス中の酸素濃度である。例えば下記特許文献1では、それぞれのラジアントチューブバーナから排出された排気ガスを順次、酸素分析計に送り込んで、各ラジアントチューブバーナから排出された排気ガス中の酸素濃度を測定し、各バーナの燃焼状態の良否を判断するようになした点が開示されている。 An important factor in judging the combustion state of the burner is the oxygen concentration in the exhaust gas. For example, in Patent Document 1 below, the exhaust gas discharged from each radiant tube burner is sequentially sent to an oxygen analyzer, the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from each radiant tube burner is measured, and the combustion of each burner is performed. It is disclosed that the quality of the condition is determined.

しかしながら、特許文献1に記載の検出方法のように、複数のラジアントチューブバーナについての排気ガスを順次切り替えながら測定する方法では、各ラジアントチューブバーナで、酸素濃度の測定タイミングが異なり、本来検出したい燃焼不良以外の要因による酸素濃度の変動も測定データ中に含まれてしまう。このため、燃焼不良の有無を精度良く検出することが困難であった。 However, in the method of measuring the exhaust gas of a plurality of radiant tube burners while sequentially switching, such as the detection method described in Patent Document 1, the measurement timing of the oxygen concentration is different for each radiant tube burner. Oxygen concentration fluctuations due to factors other than defects are also included in the measurement data. Therefore, it has been difficult to accurately detect the presence or absence of poor combustion.

特開2017-62096号公報JP 2017-62096 A

本発明は以上のような事情を背景とし、複数のラジアントチューブバーナを備えた熱処理炉において燃焼不良の有無を精度良く検出することが可能なラジアントチューブバーナの燃焼不良検出方法を提供することを目的としてなされたものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a radiant tube burner combustion failure detection method capable of accurately detecting the presence or absence of combustion failure in a heat treatment furnace equipped with a plurality of radiant tube burners. It was made as

而して本発明は、同一の燃焼制御グループ内にn個(n≧3)のラジアントチューブバーナを有する熱処理炉において、前記ラジアントチューブバーナの燃焼不良を検出する方法であって、
それぞれの前記ラジアントチューブバーナから排出される排気ガスの酸素濃度の時系列データを測定および保存し、各ラジアントチューブバーナに対応する前記時系列データにおいて、同じタイミングで測定された前記酸素濃度のばらつき度合を求め、前記ばらつき度合に基づいて前記ラジアントチューブバーナの燃焼不良を検出することを特徴とする。
Accordingly, the present invention provides a method for detecting combustion failure of a radiant tube burner in a heat treatment furnace having n (n≧3) radiant tube burners in the same combustion control group, comprising:
Time-series data of the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from each of the radiant tube burners is measured and stored, and the degree of variation in the oxygen concentration measured at the same timing in the time-series data corresponding to each radiant tube burner. is obtained, and the combustion failure of the radiant tube burner is detected based on the degree of variation.

同一の燃焼制御グループ内のラジアントチューブバーナが何れも正常な燃焼状態を維持している場合、操業時における各ラジアントチューブバーナから排出される排気ガスの酸素濃度は、本来的に同じ挙動(波形)を示す。このため、各ラジアントチューブバーナから排出される排気ガスの酸素濃度のばらつき度合いを比較することで、燃焼不良を検出することができる。 When all radiant tube burners in the same combustion control group maintain a normal combustion state, the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from each radiant tube burner during operation essentially exhibits the same behavior (waveform). indicates Therefore, combustion failure can be detected by comparing the degree of variation in the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from each radiant tube burner.

本発明では、それぞれのラジアントチューブバーナにおいて同一時系列データ(同一の時間帯における時間的に連続するデータ)を保存するため、それぞれのラジアントチューブバーナにおいて同じタイミングで測定された酸素濃度を抽出して燃焼不良の検出を行うことができる。即ち、燃焼不良以外の要因による酸素濃度の変動を排除して、燃焼不良の有無を精度良く検出することができる。 In the present invention, in order to store the same time-series data (temporally continuous data in the same time zone) for each radiant tube burner, the oxygen concentrations measured at the same timing for each radiant tube burner are extracted. Detection of combustion failure can be performed. That is, it is possible to accurately detect the presence or absence of poor combustion by excluding fluctuations in the oxygen concentration due to factors other than poor combustion.

本発明では、前記時系列データから、同じタイミングで測定された第1のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度xと第2のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度yを要素とする組データを複数抽出し、抽出された組データの少なくとも1つが、上限許容値と下限許容値によって規定された許容範囲の外にあるとき、燃焼不良ありと判定することができる。 In the present invention, from the time-series data, set data whose elements are the oxygen concentration x corresponding to the first radiant tube burner and the oxygen concentration y corresponding to the second radiant tube burner measured at the same timing. When at least one of the plurality of extracted sets of data is outside the allowable range defined by the upper and lower allowable values, it can be determined that there is a combustion failure.

ここで同じタイミングとは、xとyの測定時刻が同じ場合のほか、各ラジアントチューブバーナでの調節弁から酸素濃度測定箇所までの配管長の違い等を考慮して測定時刻に若干の時間差を設けた場合も含まれる。 Here, the same timing means that the measurement times of x and y are the same, and that there is a slight time difference in the measurement times, taking into consideration the difference in pipe length from the control valve to the oxygen concentration measurement point in each radiant tube burner. It also includes cases where it is provided.

また本発明では、前記時系列データから、所定の条件を満たす第1のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度xと第2のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度yを要素とする組データを複数抽出し、下記式(1)で表される第1相関係数r1を求め、前記第1相関係数r1の値が所定の閾値よりも小さかった場合に燃焼不良ありと判定することができる。
r1=Sxy/(Sx×Sy) ・・・式(1)
但し、Sxは前記xの標準偏差、Syは前記yの標準偏差、Sxyは前記xとyの共分散である。
Further, in the present invention, from the time-series data, set data whose elements are the oxygen concentration x corresponding to the first radiant tube burner and the oxygen concentration y corresponding to the second radiant tube burner satisfying a predetermined condition are generated. A plurality of values are extracted, a first correlation coefficient r1 represented by the following formula (1) is obtained, and if the value of the first correlation coefficient r1 is smaller than a predetermined threshold value, it can be determined that there is poor combustion. .
r1=Sxy/(SxxSy) Expression (1)
However, Sx is the standard deviation of x, Sy is the standard deviation of y, and Sxy is the covariance of x and y.

このように、所定の条件を満たす(特定の条件下における)第1のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度xと第2のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度yを要素とする組データを利用することで燃焼不良の有無を精度良く検出することができる。ここで所定の条件とは、例えば、xとyが同じタイミングで測定され且つ空気および燃料を供給する調節弁の開度が最大の最大燃焼状態であること、と規定することができる。
このような条件の下、抽出されたxとyは、対象の第1のラジアントチューブバーナおよび第2のラジアントチューブバーナの燃焼が何れも正常であれば高い相関を示すことから、第1相関係数r1の値が所定の閾値よりも小さかった場合に、燃焼不良ありと判定することができる。
In this way, a set of data whose elements are the oxygen concentration x corresponding to the first radiant tube burner and the oxygen concentration y corresponding to the second radiant tube burner that satisfies predetermined conditions (under specific conditions) is used. Thus, the presence or absence of combustion failure can be detected with high accuracy. Here, the predetermined condition can be defined as, for example, a maximum combustion state in which x and y are measured at the same timing and the opening degree of the control valve for supplying air and fuel is maximum.
Under these conditions, the extracted x and y show a high correlation if the combustion of the target first radiant tube burner and the second radiant tube burner are both normal, so the first correlation If the value of the number r1 is smaller than a predetermined threshold, it can be determined that there is a combustion failure.

ここで本発明では、所定の条件を満たす前記第1のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度xと第3のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度zを要素とする組データから得た下記式(2)で表される第2相関係数r2、および、所定の条件を満たす前記第2のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度yと前記第3のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度zを要素とする組データから得た下記式(3)で表される第3相関係数r3の少なくとも1つを、更に算出することができる。
r2=Sxz/(Sx×Sz) ・・・式(2)
r3=Syz/(Sy×Sz) ・・・式(3)
但し、Szは前記zの標準偏差、Sxzは前記xとzの共分散、Syzは前記yとzの共分散である。
Here, in the present invention, the following formula obtained from set data whose elements are the oxygen concentration x corresponding to the first radiant tube burner and the oxygen concentration z corresponding to the third radiant tube burner that satisfy a predetermined condition. The second correlation coefficient r2 represented by (2), and the oxygen concentration y corresponding to the second radiant tube burner and the oxygen concentration z corresponding to the third radiant tube burner satisfying predetermined conditions, and the oxygen concentration z corresponding to the third radiant tube burner. It is possible to further calculate at least one of the third correlation coefficients r3 represented by the following formula (3) obtained from the set data having the elements.
r2=Sxz/(Sx*Sz) Expression (2)
r3=Syz/(Sy×Sz) Expression (3)
However, Sz is the standard deviation of z, Sxz is the covariance of x and z, and Syz is the covariance of y and z.

上記第1相関係数r1の値が小さかった場合で、更に第1のラジアントチューブバーナと第2のラジアントチューブバーナの何れが燃焼不良であるかを特定したい場合は、更に、第2相関係数r2および第3相関係数r3の少なくとも1つを併用することが有効である。 If the value of the first correlation coefficient r1 is small and it is desired to further specify which of the first radiant tube burner and the second radiant tube burner has poor combustion, the second correlation coefficient It is effective to use at least one of r2 and the third correlation coefficient r3 together.

また本発明では、同一の燃焼制御グループ内の前記ラジアントチューブバーナのそれぞれについて、前記時系列データから同じタイミングで測定された排気ガスの酸素濃度を抽出し、これらの算術平均値を求め、
前記算術平均値が、予め設定した最大閾値よりも大きい場合もしくは最小閾値よりも小さい場合に燃焼不良ありと判定することができる。
このようにすれば、同一の燃焼制御グループ内の全ラジアントチューブバーナに影響を及ぼす上流側での制御に起因する燃焼不良の有無を検出することができる。

Further, in the present invention, for each of the radiant tube burners in the same combustion control group, the oxygen concentration of the exhaust gas measured at the same timing is extracted from the time-series data, and an arithmetic mean value of these is obtained,
When the arithmetic mean value is larger than a preset maximum threshold value or smaller than a preset minimum threshold value, it can be determined that there is a combustion failure.
In this way, it is possible to detect the presence or absence of poor combustion caused by upstream control that affects all radiant tube burners in the same combustion control group.

また本発明では、前記酸素濃度を測定する酸素センサを、前記排気ガスが流通する排気管におけるエルボ部の上側部位に取り付けることができる。酸素センサの故障を防止するためには、酸素センサの取り付け位置を、排気ガスの温度ができるだけ低く且つ排気ガス中の水蒸気が結露して生じる水滴との接触を避けることができる位置とすることが望ましい。ここで、エルボ部はラジアントチューブバーナの排気口から離間した位置にあり、またエルボ部の上側部位は水滴と接触し難い位置として好適である。従って、酸素センサをエルボ部の上側部位に取り付けることで燃焼不良を精度良く検出することができる。 Further, in the present invention, the oxygen sensor for measuring the oxygen concentration can be attached to the upper portion of the elbow portion of the exhaust pipe through which the exhaust gas flows. In order to prevent the oxygen sensor from malfunctioning, the oxygen sensor should be installed at a position where the temperature of the exhaust gas is as low as possible and where contact with water droplets produced by condensation of water vapor in the exhaust gas can be avoided. desirable. Here, the elbow portion is positioned away from the exhaust port of the radiant tube burner, and the upper portion of the elbow portion is suitable as a position that is less likely to come into contact with water droplets. Therefore, by attaching the oxygen sensor to the upper portion of the elbow portion, it is possible to detect the combustion failure with high accuracy.

本発明の実施形態で用いる熱処理炉の概略構成を示した図である。It is a diagram showing a schematic configuration of a heat treatment furnace used in an embodiment of the present invention. 図1のラジアントチューブバーナをその周辺部とともに示した図である。It is the figure which showed the radiant tube burner of FIG. 1 with the peripheral part. 図1の熱処理炉における燃焼制御についての説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of combustion control in the heat treatment furnace of FIG. 1; 図1の熱処理炉における燃焼不良の検出についての説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of detection of poor combustion in the heat treatment furnace of FIG. 1; 操業時に測定された酸素濃度の時系列データの一例である。It is an example of time-series data of oxygen concentration measured during operation. 第1の燃焼不良検出方法についての説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a first combustion failure detection method;

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。図1は、本実施形態で用いる熱処理炉の概略構成を示した図である。同図において、10はバッチ式の熱処理炉で、箱形をなす炉体12の内部に加熱室13が形成されている。炉体12の長手方向の一端側には出入口14が形成され、処理物としてのワークは、ローラ群15により出入口14を通じて加熱室13に装入される。なお、出入口14は、駆動装置16と連結された扉17によって開閉可能とされている。 An embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a heat treatment furnace used in this embodiment. In the figure, reference numeral 10 denotes a batch-type heat treatment furnace in which a heating chamber 13 is formed inside a box-shaped furnace body 12 . A doorway 14 is formed at one end side in the longitudinal direction of the furnace body 12 , and a workpiece as an object to be processed is loaded into the heating chamber 13 through the doorway 14 by a roller group 15 . The doorway 14 can be opened and closed by a door 17 connected to a driving device 16 .

加熱室13では、非酸化性あるいは還元性の雰囲気でワークの加熱処理が行われる。加熱室13には、雰囲気ガスを導入するための雰囲気ガス供給配管19が接続されるとともに、加熱手段としてのラジアントチューブバーナ20および天井ファン22が搬送方向(長手方向)に沿って複数設けられている。 In the heating chamber 13, heat treatment of the work is performed in a non-oxidizing or reducing atmosphere. The heating chamber 13 is connected to an atmospheric gas supply pipe 19 for introducing atmospheric gas, and is provided with a plurality of radiant tube burners 20 and ceiling fans 22 as heating means along the conveying direction (longitudinal direction). there is

一般に、熱処理炉では加熱室13内の温度分布の均一化を図るため、比較的低出力のラジアントチューブバーナ20を加熱室13内に数多く配置する構成が採用される。本例では、加熱室13を搬送方向に沿って三つのゾーン13a,13b,13cに区画し、同一ゾーンに属する複数のラジアントチューブバーナ20を一系統で制御する。図1で示すように本例では、第1ゾーン13aに6個のラジアントチューブバーナ20が配設され、第2ゾーン13bに8個のラジアントチューブバーナ20が配設され、第3ゾーン13cに6個のラジアントチューブバーナ20が配設されている。ゾーンごとに燃焼制御を行うようにすれば、ラジアントチューブバーナ20への燃料ガスや燃焼用空気の供給量を調節する調節弁等の共通化が図られ、設備コストを低く抑えることができる。なお、バッチ式の熱処理炉10において操業時の温度目標値は各ゾーン同じである。 In general, a heat treatment furnace employs a configuration in which a large number of relatively low-output radiant tube burners 20 are arranged in the heating chamber 13 in order to make the temperature distribution in the heating chamber 13 uniform. In this example, the heating chamber 13 is divided into three zones 13a, 13b, and 13c along the conveying direction, and a plurality of radiant tube burners 20 belonging to the same zone are controlled by one system. As shown in FIG. 1, in this example, six radiant tube burners 20 are arranged in the first zone 13a, eight radiant tube burners 20 are arranged in the second zone 13b, and six radiant tube burners 20 are arranged in the third zone 13c. Radiant tube burners 20 are arranged. If combustion control is performed for each zone, control valves for adjusting the amount of fuel gas and combustion air supplied to the radiant tube burner 20 can be shared, and equipment costs can be kept low. In addition, in the batch-type heat treatment furnace 10, the temperature target value during operation is the same for each zone.

図2(A)に示すように、ラジアントチューブバーナ20は、U字形状を成し炉壁12aを内外に貫通するパイプ状のチューブ体25と、チューブ体25の一端側25aの中空部に同軸状に配置された燃焼バーナ28と、チューブ体25の他端側25bの中空部に配置された熱交換器31と、を備えている。 As shown in FIG. 2(A), the radiant tube burner 20 includes a pipe-shaped tube body 25 which has a U-shape and extends through the furnace wall 12a from the inside to the outside. A combustion burner 28 arranged in a shape and a heat exchanger 31 arranged in a hollow portion of the other end side 25b of the tube body 25 are provided.

燃焼バーナ28は、燃料供給管40の一部を構成する燃料分岐管42および給気パイプ34が接続され、燃料分岐管42から供給される燃料ガスを給気パイプ34から供給される燃焼用空気と混合させて燃焼させる。なお、燃料ガスと燃焼用空気を混合させた混合気体への着火は、図示を省略するパイロットバーナにより行われる。燃焼により生じた高温ガスは、チューブ体25のターン部25cを経てチューブ体25の他端側25bに送られる。その間、高温ガスはチューブ体25の管壁を介して加熱室13内に熱を輻射する。 The combustion burner 28 is connected to a fuel branch pipe 42 and an air supply pipe 34 which constitute a part of the fuel supply pipe 40, and converts fuel gas supplied from the fuel branch pipe 42 into combustion air supplied from the air supply pipe 34. mixed with and burned. A pilot burner (not shown) ignites the gas mixture obtained by mixing the fuel gas and the combustion air. High-temperature gas generated by combustion is sent to the other end 25b of the tube body 25 through the turn portion 25c of the tube body 25. As shown in FIG. During that time, the hot gas radiates heat into the heating chamber 13 through the tube wall of the tube body 25 .

熱交換器31は、略円筒状の本体32と半球形状の先端部33を備え、本体32の内部には燃焼用空気を燃焼バーナ28に向けて流す給気パイプ34が配設されている。本体32の後端壁に開設された通気孔32aは、空気供給管46の一部を構成する空気分岐管48と接続されており、燃焼用空気は、空気分岐管48、通気孔32aを経て本体32内部に流入する。本体32内部に流入した燃焼用空気は、高温ガスの熱によって予熱された後、前述のように給気パイプ34により燃焼バーナ28に供給される。一方、燃焼用空気との間で熱交換を行った後の排気ガス(高温ガス)は、チューブ体25の他端側25bに形成された排気口26から、排気管35内の煙道35aを流通して外部に排出される。 The heat exchanger 31 has a substantially cylindrical main body 32 and a hemispherical tip portion 33 , and an air supply pipe 34 for flowing combustion air toward the combustion burner 28 is arranged inside the main body 32 . A vent hole 32a formed in the rear end wall of the main body 32 is connected to an air branch pipe 48 forming part of an air supply pipe 46, and combustion air passes through the air branch pipe 48 and the vent hole 32a. It flows inside the main body 32 . Combustion air that has flowed into the body 32 is preheated by the heat of the high-temperature gas, and then supplied to the combustion burner 28 through the air supply pipe 34 as described above. On the other hand, the exhaust gas (high-temperature gas) after heat exchange with the combustion air passes from the exhaust port 26 formed on the other end side 25b of the tube body 25 to the flue 35a in the exhaust pipe 35. Distributed and discharged to the outside.

図2(B)に示すように、排気管35は、一端側を排気口26と連通させ水平方向に延びる水平部36と、鉛直方向上向きに延びる鉛直部37と、これら水平部36と鉛直部37との間に形成され、水平部36から鉛直部37に向けて斜め上方向に延びるエルボ部38と、で構成されている。本例では、ジルコニア式酸素センサ39がエルボ部38に、より詳しくはエルボ部38の上側部位38aに取付けられている。ここで上側部位38aとは、エルボ部38を管軸に沿って上下に分割した際の上側の部位である。 As shown in FIG. 2(B), the exhaust pipe 35 includes a horizontal portion 36 extending horizontally with one end communicating with the exhaust port 26, a vertical portion 37 extending vertically upward, and the horizontal portion 36 and the vertical portion. 37 and extends obliquely upward from the horizontal portion 36 toward the vertical portion 37 . In this example, a zirconia oxygen sensor 39 is attached to the elbow portion 38, more specifically to the upper portion 38a of the elbow portion 38. As shown in FIG. Here, the upper portion 38a is an upper portion when the elbow portion 38 is divided vertically along the tube axis.

図2(B)に示すように、エルボ部38はラジアントチューブバーナ20の排気口26から離間した位置にあり、測定する排気ガスの温度をある程度低下させることができる。
また、エルボ部38の上側部位38aは、排気ガス中の水蒸気が結露して生じる水滴との接触を避けることができる位置として好適である。従って、酸素センサ39をエルボ部38の上側部位38aに取り付けることで、高温や水滴に起因する酸素センサ39の故障を抑制することが可能である。また、炉内温度100℃以上で酸素センサ39を起動させるようにすることで、水滴起因のセンサ破損を更に減少させることが可能である。
As shown in FIG. 2(B), the elbow portion 38 is located away from the exhaust port 26 of the radiant tube burner 20, so that the temperature of the exhaust gas to be measured can be lowered to some extent.
Also, the upper portion 38a of the elbow portion 38 is suitable as a position where contact with water droplets produced by condensation of water vapor in the exhaust gas can be avoided. Therefore, by attaching the oxygen sensor 39 to the upper portion 38a of the elbow portion 38, it is possible to suppress failure of the oxygen sensor 39 due to high temperature or water droplets. Further, by activating the oxygen sensor 39 when the temperature inside the furnace is 100° C. or higher, damage to the sensor due to water droplets can be further reduced.

次に、熱処理炉10における燃焼制御について説明する。熱処理炉10では、加熱室13内が搬送方向に沿って三つのゾーン13a,13b,13cに区画され、各ゾーンごとに燃焼制御が行われている。同一ゾーン内にある複数のラジアントチューブバーナ20は、同一の燃焼制御グループとして、共通の調節弁を用いて制御される。 Next, combustion control in the heat treatment furnace 10 will be described. In the heat treatment furnace 10, the inside of the heating chamber 13 is divided into three zones 13a, 13b, and 13c along the transport direction, and combustion control is performed for each zone. A plurality of radiant tube burners 20 in the same zone are controlled using a common control valve as the same combustion control group.

図3は、第1ゾーン13aにおける燃焼制御の説明図である。同図に示すように、燃料ガスを流通させる燃料供給管40は、元管41および元管41から分岐した複数の分岐管42から成る。元管41には流量調節弁43およびガス供給量を検出するオリフィスメータ44が設けられている。また、燃焼用空気を流通させる空気供給管46は、元管47および元管47から分岐した複数の分岐管48から成る。元管47には流量調節弁49および空気供給量を検出するオリフィスメータ50が設けられている。各分岐管42,48には手動弁45,51が設けられており、個々の燃焼バーナ28に対して均等に燃料ガスおよび燃焼用空気が供給されるように予めその弁開度が調整されている。なお図3では、第1ゾーン13aに属する6個の燃焼バーナ28のうち、3個のみを表示し、残り3個は省略している。 FIG. 3 is an explanatory diagram of combustion control in the first zone 13a. As shown in the figure, a fuel supply pipe 40 through which fuel gas flows is composed of a main pipe 41 and a plurality of branch pipes 42 branched from the main pipe 41 . The main pipe 41 is provided with a flow control valve 43 and an orifice meter 44 for detecting the gas supply amount. An air supply pipe 46 through which combustion air flows is composed of a main pipe 47 and a plurality of branch pipes 48 branched from the main pipe 47 . The main pipe 47 is provided with a flow control valve 49 and an orifice meter 50 for detecting the amount of air supplied. Manual valves 45 and 51 are provided in the respective branch pipes 42 and 48, and their opening degrees are adjusted in advance so that the fuel gas and the combustion air are evenly supplied to the individual combustion burners 28. there is In FIG. 3, only three of the six combustion burners 28 belonging to the first zone 13a are shown, and the remaining three are omitted.

同図において、53は炉内の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ、54は燃焼制御装置である。燃料制御装置54は、予め設定された操業時のヒートパターンと温度センサ53での検出温度との差分に基づいて流量調節弁43および49の開度を増減して燃焼バーナ28の火力を制御する。また、炉内を冷却する際には燃料ガスの供給を停止してチューブ体25内に空気のみを流通させる。 In the figure, 53 is a temperature sensor as temperature detecting means for detecting the temperature in the furnace, and 54 is a combustion control device. The fuel control device 54 controls the thermal power of the combustion burner 28 by increasing or decreasing the opening degrees of the flow control valves 43 and 49 based on the difference between the preset heat pattern during operation and the temperature detected by the temperature sensor 53. . Further, when cooling the inside of the furnace, the supply of the fuel gas is stopped and only the air is allowed to flow through the tube body 25 .

なお、第2ゾーン13bについては、上述の第1ゾーン13aとは別系統で配設された流量調節弁により燃焼用空気および燃料ガスの量が制御されている。また第3ゾーン13cについては、第1ゾーン13aおよび第2ゾーン13bとは別系統で配設された流量調節弁により燃焼用空気および燃料ガスの量が制御されている。 In the second zone 13b, the amounts of combustion air and fuel gas are controlled by a flow control valve arranged in a system different from that of the first zone 13a. As for the third zone 13c, the amounts of combustion air and fuel gas are controlled by a flow control valve arranged in a system different from that of the first zone 13a and the second zone 13b.

次に、熱処理炉10に設けられた燃焼不良検出装置60について説明する。燃焼不良検出装置60は、熱処理炉10に配設されたラジアントチューブバーナ20の燃焼不良を検出するものである。燃焼不良検出装置60は、図4に示すように、燃焼制御装置54および複数の酸素センサ39と接続されている。燃焼制御装置54からは操業情報が入力され、各酸素センサ39からは信号補正器55を介して各ラジアントチューブバーナ20から排出される排気ガス中の酸素濃度を示す信号が入力される。 Next, the combustion failure detection device 60 provided in the heat treatment furnace 10 will be described. The combustion failure detection device 60 detects combustion failure of the radiant tube burner 20 arranged in the heat treatment furnace 10 . The combustion failure detection device 60 is connected to the combustion control device 54 and the plurality of oxygen sensors 39, as shown in FIG. Operation information is input from the combustion control device 54 , and a signal indicating the concentration of oxygen in the exhaust gas discharged from each radiant tube burner 20 is input from each oxygen sensor 39 via the signal corrector 55 .

燃焼不良検出装置60は、記憶部61と燃焼不良判定処理部62を備えている。記憶部61は、燃焼制御装置54からの操業情報やセンサ39からの酸素濃度の時系列データを保存する。燃焼不良判定処理部62は、記憶部61に保存された時系列データに基づいて燃焼不良の有無を判定する。燃焼不良検出装置60は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)およびHDD(ハードディスクドライブ)等の記憶装置等を備えるコンピュータで構成することができ、燃焼不良判定処理部62はCPUなどのプロセッサとすることができる。この場合、ROM等に記憶された制御プログラムをCPUなどのプロセッサが実行することにより実現される。燃焼不良判定処理部62において、燃焼不良有りと判定された場合には、燃焼不良検出装置60に接続された外部端末65等に向けて燃焼不良発生情報を送信することができる。
なお、燃焼不良検出装置60は、熱処理炉10の全体を制御する制御部(図示省略)の一部、もしくは燃焼制御装置54の一部として構成することも可能である。
The combustion failure detection device 60 includes a storage unit 61 and a combustion failure determination processing unit 62 . The storage unit 61 stores the operation information from the combustion control device 54 and the oxygen concentration time series data from the sensor 39 . The combustion failure determination processing unit 62 determines the presence or absence of combustion failure based on the time-series data stored in the storage unit 61 . The combustion failure detection device 60 can be configured by a computer including a storage device such as a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory) and HDD (Hard Disk Drive). The determination processing unit 62 can be a processor such as a CPU. In this case, a processor such as a CPU executes a control program stored in a ROM or the like. When the combustion failure determination processing unit 62 determines that there is combustion failure, the combustion failure occurrence information can be transmitted to the external terminal 65 or the like connected to the combustion failure detection device 60 .
The combustion failure detection device 60 can also be configured as part of a control unit (not shown) that controls the entire heat treatment furnace 10 or as part of the combustion control device 54 .

図5は、操業時に測定された酸素濃度の時系列データの一例を示した図である。操業時のヒートパターンは、主に昇温、均熱、冷却の工程に大別されるが、各工程において、ラジアントチューブバーナ20に供給される燃料ガスおよび燃焼用空気の量は、燃焼制御装置54により細かく制御される。このため、図5に示すように、排気ガス中の酸素濃度も時間経過とともに波状に変化する。ここで、同一の燃焼制御グループ内の複数のラジアントチューブバーナの波形は、理想的には同一または近似した形状となる。一方で、燃焼不良が生じたラジアントチューブバーナについては波形形状に変化が生じる。 FIG. 5 is a diagram showing an example of time-series data of oxygen concentration measured during operation. The heat pattern during operation is mainly divided into temperature rising, soaking, and cooling processes. 54 is finely controlled. Therefore, as shown in FIG. 5, the oxygen concentration in the exhaust gas also changes in a wave-like manner over time. Here, the waveforms of a plurality of radiant tube burners within the same combustion control group ideally have the same or similar shapes. On the other hand, the radiant tube burner in which combustion failure occurs causes a change in the waveform shape.

本実施形態では、操業時の(図5に示すような)酸素濃度の時系列データを各ラジアントチューブバーナ毎に記憶部61に保存し、燃焼不良判定処理部62において、各ラジアントチューブバーナ20に対応した時系列データにおける、同じタイミングで測定された酸素濃度のばらつき度合を比較評価することにより燃焼不良の有無を検出する。 In this embodiment, time-series data of oxygen concentration during operation (as shown in FIG. 5) is stored in the storage unit 61 for each radiant tube burner, and in the combustion failure determination processing unit 62, each radiant tube burner 20 The presence or absence of combustion failure is detected by comparing and evaluating the degree of variation in oxygen concentration measured at the same timing in the corresponding time-series data.

具体的には、以下で示す手順を燃焼不良判定処理部62に実行させることで燃焼不良を検出する。
(第1の燃焼不良検出方法)
まず、同一の燃焼制御グループの中から第1のラジアントチューブバーナおよび第2のラジアントチューブバーナを選択する。次に、記憶部61に保存されている時系列データから、同じタイミングで測定された第1のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度xiと第2のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度yiを要素とする組データ(xi、yi)を複数抽出する。このようにして得た複数の組データからは図6に示すような、排気ガス中の酸素濃度の下限近傍(略2%)から上限近傍(略21%)まで、広い範囲において組データ(xi、yi)の分布(ばらつき度合い)を求めることができる。
ここで第1のラジアントチューブバーナおよび第2のラジアントチューブバーナの燃焼がともに正常な場合での組データ(xi、yi)のばらつき度合いの許容範囲を、予め上限許容値と下限許容値で規定しておけば、抽出された組データの少なくとも1つが許容範囲の外にあるとき、燃焼不良ありと判定することができる。なお、図6において、上限許容値はy=ax+α、下限許容値はy=ax+βで表され、a,αおよびβはそれぞれ定数である。
Specifically, the combustion failure is detected by causing the combustion failure determination processing unit 62 to execute the procedure described below.
(First combustion failure detection method)
First, the first radiant tube burner and the second radiant tube burner are selected from the same combustion control group. Next, from the time series data stored in the storage unit 61, the oxygen concentration xi corresponding to the first radiant tube burner and the oxygen concentration yi corresponding to the second radiant tube burner measured at the same timing are calculated. A plurality of set data (x i , y i ) as elements are extracted. From the plurality of grouped data obtained in this way, grouped data (x i , y i ) distribution (degree of variation) can be obtained.
Here, the allowable range of the degree of variation of the set data (x i , y i ) when the combustion of both the first radiant tube burner and the second radiant tube burner is normal is determined in advance by the upper and lower allowable values. With this regulation, it can be determined that there is a combustion failure when at least one of the extracted data sets is outside the allowable range. In FIG. 6, the upper allowable value is represented by y=ax+α, the lower allowable value is represented by y=ax+β, and a, α, and β are constants, respectively.

この第1の検出方法では、抽出された組データの少なくとも1つが、下限許容値でより下側であった場合、第2のラジアントチューブバーナに供給される燃料ガスの量が過多であることが推測される。逆に上限許容値でより上側であった場合、第1のラジアントチューブバーナに供給される燃料ガスの量が過多であることが推測される。 In this first detection method, if at least one of the extracted set data is lower than the lower limit allowable value, it is determined that the amount of fuel gas supplied to the second radiant tube burner is excessive. guessed. Conversely, if it is higher than the upper allowable value, it is presumed that the amount of fuel gas supplied to the first radiant tube burner is excessive.

(第2の燃焼不良検出方法)
まず、同一の燃焼制御グループの中から第1のラジアントチューブバーナおよび第2のラジアントチューブバーナを選択する。次に、記憶部61に保存されている時系列データから、所定の条件を満たす第1のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度xiと第2のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度yiを要素とする組データ(xi、yi)を複数抽出する。ここで所定の条件とは、xiとyiが同じタイミングで測定され且つ空気および燃料を供給する調節弁の開度が最大の最大燃焼状態であること、とする。具体的には図5におけるP1、P2・・等で示したポイントがこれに相当する。どのタイミングのポイントが最大燃焼状態であるかは、燃焼制御装置54から送られてきた操業情報により求めることができる。
(Second combustion failure detection method)
First, the first radiant tube burner and the second radiant tube burner are selected from the same combustion control group. Next, from the time-series data stored in the storage unit 61, the oxygen concentration x i corresponding to the first radiant tube burner and the oxygen concentration y i corresponding to the second radiant tube burner satisfying a predetermined condition are elements. A plurality of set data (x i , y i ) are extracted. Here, the predetermined condition is a maximum combustion state in which x i and y i are measured at the same timing and the opening degree of the control valve for supplying air and fuel is maximum. Specifically, the points indicated by P1, P2, etc. in FIG. 5 correspond to this. Which timing point is the maximum combustion state can be obtained from the operational information sent from the combustion control device 54 .

そして抽出された複数の組データ(xi、yi)に基づいて、下記式(1)で表される第1相関係数r1を算出し、xとyのばらつき度合いを求める。
r1=Sxy/(Sx×Sy) ・・・式(1)
ここで、標準偏差Sx、標準偏差Sy、共分散Sxyは、それぞれ下記のように表すことができる。

Figure 0007155988000001
Then, a first correlation coefficient r1 represented by the following equation (1) is calculated based on the extracted multiple sets of data (x i , y i ), and the degree of variation between x and y is obtained.
r1=Sxy/(SxxSy) Expression (1)
Here, standard deviation Sx, standard deviation Sy, and covariance Sxy can be expressed as follows.
Figure 0007155988000001

このような条件の下、抽出されたxとyは、対象の第1のラジアントチューブバーナおよび第2のラジアントチューブバーナがいずれも正常であれば高い相関を示すことから、第1相関係数r1の値が所定の閾値よりも小さかった場合には、燃焼不良ありと判定することができる。 Under these conditions, the extracted x and y show a high correlation if both the first radiant tube burner and the second radiant tube burner of interest are normal, so the first correlation coefficient r1 is smaller than a predetermined threshold value, it can be determined that there is combustion failure.

次に、上記第1相関係数r1の値が閾値よりも小さかった場合で、更に第1のラジアントチューブバーナと第2のラジアントチューブバーナの何れが燃焼不良であるかを特定したい場合は、所定の条件を満たす第1のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度xiと第3のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度ziを要素とする組データ(xi、zi)から得た下記式(2)で表される第2相関係数r2、および、所定の条件を満たす第2のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度yiと第3のラジアントチューブバーナに対応する酸素濃度ziを要素とする組データ(yi、zi)から得た下記式(3)で表される第3相関係数r3の少なくとも1つを、更に算出する。
r2=Sxz/(Sx×Sz) ・・・式(2)
r3=Syz/(Sy×Sz) ・・・式(3)
但し、Szはzの標準偏差、Sxzはxとzの共分散、Syzはyとzの共分散である。
Next, if the value of the first correlation coefficient r1 is smaller than the threshold value and it is desired to further specify which of the first radiant tube burner and the second radiant tube burner has poor combustion, a predetermined The following formula ( 2), and the oxygen concentration y i corresponding to the second radiant tube burner and the oxygen concentration z i corresponding to the third radiant tube burner satisfying a predetermined condition are used as elements. At least one of the third correlation coefficients r3 represented by the following equation (3) obtained from the paired data (y i , z i ) is further calculated.
r2=Sxz/(Sx*Sz) Expression (2)
r3=Syz/(Sy×Sz) Expression (3)
where Sz is the standard deviation of z, Sxz is the covariance of x and z, and Syz is the covariance of y and z.

ここで第2相関係数r2の値が所定の閾値よりも小さかった場合には、第1、第2のラジアントチューブバーナのうち、第1のラジアントチューブバーナにおいて燃焼不良が発生していると判定することができる。また、第3相関係数r3の値が所定の閾値よりも小さかった場合には、第1、第2のラジアントチューブバーナのうち、第2のラジアントチューブバーナにおいて燃焼不良が発生していると判定することができる。 Here, when the value of the second correlation coefficient r2 is smaller than the predetermined threshold, it is determined that the first radiant tube burner out of the first and second radiant tube burners has poor combustion. can do. Further, when the value of the third correlation coefficient r3 is smaller than the predetermined threshold, it is determined that the second radiant tube burner out of the first and second radiant tube burners has poor combustion. can do.

(第3の燃焼不良検出方法)
同一の燃焼制御グループに属する複数のラジアントチューブバーナについて(例えば、第1ゾーン13aに属する6個のラジアントチューブバーナ20について)、所定条件における排気ガスの酸素濃度の測定値を抽出する。ここで所定の条件とは、酸素濃度が同じタイミングで測定され且つ空気および燃料を供給する調節弁の開度が最大の最大燃焼状態であること、とする。具体的には図5におけるP1、P2・・等で示したポイントがこれに相当する。次に、抽出した酸素濃度の測定値の算術平均値を求める(得られた算術平均値は最大燃焼状態での各バーナでの平均酸素濃度である)。次に、得られた算術平均値と、予め設定した最大閾値および最小閾値を比較し、算術平均値が許容範囲の外にあるとき、燃焼不良ありと判定することができる。
(Third Combustion Failure Detection Method)
For a plurality of radiant tube burners belonging to the same combustion control group (for example, for the six radiant tube burners 20 belonging to the first zone 13a), the oxygen concentration measurement values of the exhaust gas under predetermined conditions are extracted. Here, the predetermined condition is a maximum combustion state in which the oxygen concentration is measured at the same timing and the opening degree of the control valves for supplying air and fuel is maximum. Specifically, the points indicated by P1, P2, etc. in FIG. 5 correspond to this. Next, the arithmetic mean value of the measured values of the extracted oxygen concentration is determined (the obtained arithmetic mean value is the average oxygen concentration in each burner under maximum combustion conditions). Next, the obtained arithmetic mean value is compared with preset maximum and minimum threshold values, and when the arithmetic mean value is outside the allowable range, it can be determined that there is combustion failure.

ここで、算術平均値が最大閾値より大きい場合は、対象とするゾーン(例えば、第1ゾーン13a)に供給される元管からの燃料ガスの流量が過小であると推測することができる。また、算術平均値が最小閾値より小さい場合には、対象とするゾーンに供給される元管からの燃料ガスの流量が過多であると推測することができる。 Here, when the arithmetic average value is larger than the maximum threshold, it can be estimated that the flow rate of the fuel gas from the main pipe supplied to the target zone (for example, the first zone 13a) is too small. Also, if the arithmetic mean value is smaller than the minimum threshold, it can be inferred that the flow rate of the fuel gas from the main pipe supplied to the target zone is excessive.

また算術平均値は、定期的に算出し、測定時間の情報と関連付けて記憶部61に蓄積保存することが有効である。初期状態からの変化量を求めることで算術平均値の経時変化の傾向を知ることができる。直近の算術平均値が許容範囲内である場合であっても、経時変化傾向を知ることでメンテナンス(部品交換)の実施時期を推定することができる。 Further, it is effective to calculate the arithmetic mean value periodically and store it in the storage unit 61 in association with the information of the measurement time. By finding the amount of change from the initial state, it is possible to know the tendency of the arithmetic mean value to change over time. Even if the most recent arithmetic mean value is within the permissible range, knowing the trend of change over time makes it possible to estimate when to perform maintenance (parts replacement).

以上、本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまでも一例示である。上記実施形態では、3種類の燃焼不良検出方法を例示したが、第1および第2の検出方法は、同一の燃焼制御グループ内の特定のラジアントチューブバーナにおける燃焼不良を検出するのに有効である。一方、第3の検出方法は、同一の燃焼制御グループ内の全ラジアントチューブバーナに影響を及ぼす上流側での制御に起因する燃焼不良を検出するのに有効である。これらの検出方法を併用することも勿論可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are only examples. In the above embodiment, three types of combustion failure detection methods were exemplified, but the first and second detection methods are effective in detecting combustion failure in specific radiant tube burners within the same combustion control group. . On the other hand, the third detection method is effective in detecting combustion failures caused by upstream controls affecting all radiant tube burners in the same combustion control group. Of course, it is also possible to use these detection methods together.

また、バーナの燃焼状態の良否を判定する際の基準となる閾値(許容値)は、操業条件等に基づいて適宜決定することが可能である。また、上記実施形態はバッチ式の熱処理炉に適用したものであったが、本発明の燃焼不良検出方法は連続式の熱処理炉にも適用可能である等、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々変更を加えた形態で実施可能である。 Also, the threshold value (permissible value) that serves as a reference for judging whether the combustion state of the burner is good or bad can be appropriately determined based on operating conditions and the like. Further, the above-described embodiment is applied to a batch-type heat treatment furnace, but the present invention does not deviate from the gist of the present invention, such as being applicable to a continuous heat-treatment furnace. It can be implemented in a form with various changes added within the scope.

10 熱処理炉
13a 第1ゾーン
13b 第2ゾーン
13c 第3ゾーン
20 ラジアントチューブバーナ
38 エルボ部
38a 上側部位
39 酸素センサ
r1 第1相関係数
r2 第2相関係数
r3 第3相関係数
x,y,z 酸素濃度
10 Heat Treatment Furnace 13a First Zone 13b Second Zone 13c Third Zone 20 Radiant Tube Burner 38 Elbow Part 38a Upper Part 39 Oxygen Sensor r1 First Correlation Coefficient r2 Second Correlation Coefficient r3 Third Correlation Coefficient x, y, z oxygen concentration

Claims (6)

同一の燃焼制御グループ内にn個(n≧3)のラジアントチューブバーナを有する熱処理炉において、前記ラジアントチューブバーナの燃焼不良を検出する方法であって、
それぞれの前記ラジアントチューブバーナから排出される排気ガスの酸素濃度の時系列データを測定および保存し、
各ラジアントチューブバーナに対応する前記時系列データにおいて、同じタイミングで測定された前記酸素濃度のばらつき度合を求め、
前記ばらつき度合に基づいて前記ラジアントチューブバーナの燃焼不良を検出することを特徴とするラジアントチューブバーナの燃焼不良検出方法。
A method for detecting combustion failure of a radiant tube burner in a heat treatment furnace having n (n≧3) radiant tube burners in the same combustion control group, comprising:
measuring and storing time-series data of the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from each of the radiant tube burners;
Obtaining the degree of variation in the oxygen concentration measured at the same timing in the time-series data corresponding to each radiant tube burner,
A combustion failure detection method for a radiant tube burner, wherein the combustion failure of the radiant tube burner is detected based on the degree of variation.
前記時系列データから、同じタイミングで測定された第1のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度xと第2のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度yを要素とする組データを複数抽出し、抽出された組データの少なくとも1つが、上限許容値と下限許容値によって規定された許容範囲の外にあるとき、燃焼不良ありと判定することを特徴とする請求項1に記載のラジアントチューブバーナの燃焼不良検出方法。 extracting from the time-series data a plurality of set data whose elements are the oxygen concentration x corresponding to the first radiant tube burner and the oxygen concentration y corresponding to the second radiant tube burner measured at the same timing; 2. The radiant tube burner according to claim 1, wherein when at least one of the extracted set data is outside the permissible range defined by the upper permissible value and the lower permissible value, it is determined that there is a combustion failure. Combustion failure detection method. 前記時系列データから、所定の条件を満たす第1のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度xと第2のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度yを要素とする組データを複数抽出し、下記式(1)で表される第1相関係数r1を求め、前記第1相関係数r1の値が所定の閾値よりも小さかった場合に燃焼不良ありと判定することを特徴とする請求項1に記載のラジアントチューブバーナの燃焼不良検出方法。
r1=Sxy/(Sx×Sy) ・・・式(1)
但し、Sxは前記xの標準偏差、Syは前記yの標準偏差、Sxyは前記xとyの共分散である。
From the time-series data, a plurality of set data whose elements are the oxygen concentration x corresponding to the first radiant tube burner and the oxygen concentration y corresponding to the second radiant tube burner satisfying a predetermined condition are extracted. 2. A first correlation coefficient r1 represented by the formula (1) is obtained, and if the value of the first correlation coefficient r1 is smaller than a predetermined threshold value, it is determined that there is a combustion failure. The method for detecting defective combustion of a radiant tube burner according to 1.
r1=Sxy/(SxxSy) Expression (1)
However, Sx is the standard deviation of x, Sy is the standard deviation of y, and Sxy is the covariance of x and y.
所定の条件を満たす前記第1のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度xと第3のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度zを要素とする組データから得た下記式(2)で表される第2相関係数r2、および、所定の条件を満たす前記第2のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度yと前記第3のラジアントチューブバーナに対応する前記酸素濃度zを要素とする組データから得た下記式(3)で表される第3相関係数r3の少なくとも1つを、更に算出することを特徴とする請求項3に記載のラジアントチューブバーナの燃焼不良検出方法。
r2=Sxz/(Sx×Sz) ・・・式(2)
r3=Syz/(Sy×Sz) ・・・式(3)
但し、Szは前記zの標準偏差、Sxzは前記xとzの共分散、Syzは前記yとzの共分散である。
The oxygen concentration x corresponding to the first radiant tube burner satisfying a predetermined condition and the oxygen concentration z corresponding to the third radiant tube burner are represented by the following formula (2) obtained from set data as elements. and the oxygen concentration y corresponding to the second radiant tube burner and the oxygen concentration z corresponding to the third radiant tube burner satisfying a predetermined condition. 4. The method for detecting defective combustion of a radiant tube burner according to claim 3, further comprising calculating at least one of the third correlation coefficients r3 represented by the following equation (3).
r2=Sxz/(Sx*Sz) Expression (2)
r3=Syz/(Sy×Sz) Expression (3)
However, Sz is the standard deviation of z, Sxz is the covariance of x and z, and Syz is the covariance of y and z.
同一の燃焼制御グループ内の前記ラジアントチューブバーナのそれぞれについて、前記時系列データから同じタイミングで測定された排気ガスの酸素濃度を抽出し、これらの算術平均値を求め、
前記算術平均値が、予め設定した最大閾値よりも大きい場合もしくは最小閾値よりも小さい場合に燃焼不良ありと判定することを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のラジアントチューブバーナの燃焼不良検出方法。
For each of the radiant tube burners in the same combustion control group, the oxygen concentration of the exhaust gas measured at the same timing is extracted from the time-series data, and an arithmetic mean value of these is obtained,
Combustion of a radiant tube burner according to any one of claims 1 to 4, characterized in that when said arithmetic mean value is larger than a preset maximum threshold value or smaller than a preset minimum threshold value, it is determined that there is a combustion failure. Defect detection method.
前記酸素濃度を測定する酸素センサが、前記排気ガスを流通させる排気管におけるエルボ部の上側部位に取り付けられていることを特徴とする請求項1~5の何れかに記載のラジアントチューブバーナの燃焼不良検出方法。 Combustion of the radiant tube burner according to any one of claims 1 to 5, wherein the oxygen sensor for measuring the oxygen concentration is attached to a portion above the elbow portion of the exhaust pipe through which the exhaust gas flows. Defect detection method.
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