JPH0260990A - コークス炉の温度制御方法 - Google Patents
コークス炉の温度制御方法Info
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- JPH0260990A JPH0260990A JP21450188A JP21450188A JPH0260990A JP H0260990 A JPH0260990 A JP H0260990A JP 21450188 A JP21450188 A JP 21450188A JP 21450188 A JP21450188 A JP 21450188A JP H0260990 A JPH0260990 A JP H0260990A
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- coke
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 16
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/022—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using electronic means
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、コークス炉の温度制御方法に関する。
従来の技術
従来からのコークス炉、すなわち炭室では、予め定める
比較的長い乾留時間、たとえば２８時間毎に排骸して新
たな石炭を投入する作業を周期的に行っている。炭室に
隣接する燃焼室では、時間的にほぼ一定の割合で燃料が
供給されているが、両側の炭室での石炭のコークス化の
影響を受け、乾留時間を周期とする温度変化が現れる。
比較的長い乾留時間、たとえば２８時間毎に排骸して新
たな石炭を投入する作業を周期的に行っている。炭室に
隣接する燃焼室では、時間的にほぼ一定の割合で燃料が
供給されているが、両側の炭室での石炭のコークス化の
影響を受け、乾留時間を周期とする温度変化が現れる。
これらの温度を複数個代表値として抜き出し、平均化す
ると、コークス炉の作業時間によって決まる比較的短い
周期の変化を生ずる。コークス炉は大きな熱容量を有し
、従って、その燃焼室の温度を目標値との偏差に応じて
燃焼室に供給する燃料の流量を徐々に変化するだけでは
、燃焼室の温度を前記目標値とすることはできない、前
述の比較的短い周期で変化する燃焼室の平均温度を、コ
ークス炉の代表温度と考えて、これを目標値に一定に保
とうとすると、代表温度が急激に上下するためそれに応
じて燃料を急激にかつ大幅に増減しなければならず、燃
料制御系の限界を超えたりあるいは極部的な温度変化を
ひき起こし、これによって炉体野命が短かくなるという
問題がある。
ると、コークス炉の作業時間によって決まる比較的短い
周期の変化を生ずる。コークス炉は大きな熱容量を有し
、従って、その燃焼室の温度を目標値との偏差に応じて
燃焼室に供給する燃料の流量を徐々に変化するだけでは
、燃焼室の温度を前記目標値とすることはできない、前
述の比較的短い周期で変化する燃焼室の平均温度を、コ
ークス炉の代表温度と考えて、これを目標値に一定に保
とうとすると、代表温度が急激に上下するためそれに応
じて燃料を急激にかつ大幅に増減しなければならず、燃
料制御系の限界を超えたりあるいは極部的な温度変化を
ひき起こし、これによって炉体野命が短かくなるという
問題がある。
また、前述の代表温度を平滑化するために移動平均値を
とれば、系の応答が遅くなり、不安定な１ｉＩＪ御とな
る。
とれば、系の応答が遅くなり、不安定な１ｉＩＪ御とな
る。
従って従来では、燃焼室の温度をたとえば９５０°Ｃ程
度の一定値に保つことが困難であった。
度の一定値に保つことが困難であった。
発明が解決すべき課題
本発明の目的は、燃焼室の温度を可及的に一定の希望す
る温度に保つことができるようにするコークス炉の温度
制御方法を提供することである。
る温度に保つことができるようにするコークス炉の温度
制御方法を提供することである。
課題を解決するための手段
本発明は、複数の水平室炉式のコークス炉から構成され
るコークス炉団で炉団の平均温度を時系列的に一定にす
るようにするコークス炉の温度制御方法において、 コークス炉間の複数の燃焼室に複数の温度検出器をそれ
ぞれ設け、 これらの温度検出器の各出力を逐次平均した瞬時の平均
温度ＴＦを求め、 この温度ＴＦを最新値からコークス炉団の平均乾留時間
分さかのぼって平均した移動平均温度ＴＥを求め、 値ＴＧを、Ａ１を予め定める定数とするとき、’ｒａ＝
ＴＥ −Ａ １ ＋ＴＦ Ａ１＋１ として演算して求め、 燃焼室の温度の目標値をＴｏとし、Ａを予め定める燃料
効果を表わす定数とするとき、Ｋ１．に２を予め定める
定数としてコークス炉団全体に供給する燃料の増加量Δ
Ｑを、 ＴＧ ΔＱ＝に１・ ｆ（ＴＯ−ＴＧ）−に２・□）／Ａｔ として演算して求め、 こうして求めた増加量ΔＱだけ燃料の供給を増加するこ
とを特徴とするコークス炉の温度制御方法である。
るコークス炉団で炉団の平均温度を時系列的に一定にす
るようにするコークス炉の温度制御方法において、 コークス炉間の複数の燃焼室に複数の温度検出器をそれ
ぞれ設け、 これらの温度検出器の各出力を逐次平均した瞬時の平均
温度ＴＦを求め、 この温度ＴＦを最新値からコークス炉団の平均乾留時間
分さかのぼって平均した移動平均温度ＴＥを求め、 値ＴＧを、Ａ１を予め定める定数とするとき、’ｒａ＝
ＴＥ −Ａ １ ＋ＴＦ Ａ１＋１ として演算して求め、 燃焼室の温度の目標値をＴｏとし、Ａを予め定める燃料
効果を表わす定数とするとき、Ｋ１．に２を予め定める
定数としてコークス炉団全体に供給する燃料の増加量Δ
Ｑを、 ＴＧ ΔＱ＝に１・ ｆ（ＴＯ−ＴＧ）−に２・□）／Ａｔ として演算して求め、 こうして求めた増加量ΔＱだけ燃料の供給を増加するこ
とを特徴とするコークス炉の温度制御方法である。
作 用
本発明に従えば、燃焼室の温度を、温度検出器によって
検出し、この温度検出器は、コークス炉、すなわち炭化
室間に設けられている燃焼室にそれぞれ設けられており
、これらの温度検出器の各出力を、同一時刻に求めて、
それらの同一時刻における値の平均値、すなわち瞬時の
平均温度ＴＦを算出し、この瞬時の平均温度ＴＦを、そ
の算出した最新値からコークス炉団の平均乾留時間分だ
け過去にさかのぼって前記瞬時の平均温度を平均した移
動平均温度ＴＥを求め、これらの平均値ＴＥ。
検出し、この温度検出器は、コークス炉、すなわち炭化
室間に設けられている燃焼室にそれぞれ設けられており
、これらの温度検出器の各出力を、同一時刻に求めて、
それらの同一時刻における値の平均値、すなわち瞬時の
平均温度ＴＦを算出し、この瞬時の平均温度ＴＦを、そ
の算出した最新値からコークス炉団の平均乾留時間分だ
け過去にさかのぼって前記瞬時の平均温度を平均した移
動平均温度ＴＥを求め、これらの平均値ＴＥ。
ＴＦに、予め定める定数Ａ１を用いて重み付けを行って
値ＴＧを演算して求める。この値ＴＧと、燃焼室の温度
の目標＠ＴＯとの偏差に依存する燃料増加量ΔＱを演算
して求める。この燃料増加量ΔＱだけ、燃料の供給を増
加することによって、コークス炉の燃焼室における温度
を可及的に一定に保つことが可能となる。
値ＴＧを演算して求める。この値ＴＧと、燃焼室の温度
の目標＠ＴＯとの偏差に依存する燃料増加量ΔＱを演算
して求める。この燃料増加量ΔＱだけ、燃料の供給を増
加することによって、コークス炉の燃焼室における温度
を可及的に一定に保つことが可能となる。
前記定数Ａ１は、コークス炉の寿命を短縮しない程度の
範囲における燃料供給流量の上限値が大きいとき、その
燃焼室の温度も燃料供給流量による温度上昇の追従性が
良好となるので、定数Ａ１を小さく定める。またコーク
ス炉の熱容量が大きく、温度上昇が榎やかであるときに
は、定数Ａ１を小さく定める。
範囲における燃料供給流量の上限値が大きいとき、その
燃焼室の温度も燃料供給流量による温度上昇の追従性が
良好となるので、定数Ａ１を小さく定める。またコーク
ス炉の熱容量が大きく、温度上昇が榎やかであるときに
は、定数Ａ１を小さく定める。
実施例
第１図は、本発明の一実施例のコークス炉の簡略化した
平面図である。このコークス炉団１は、複数のコークス
炉である炭室２と、それらの炭室２に隣接する燃焼室列
３０とが交互に配置されて構成される。各燃焼室列３０
は、複数の燃焼室３を有する。炭室２には、乾留される
べき石炭を供給する石炭供給手段が備えられる。各燃焼
室３の温度は、温度検出器５によって個別的に検出され
る。温度検出器５は、第１図において参照符５ａ。
平面図である。このコークス炉団１は、複数のコークス
炉である炭室２と、それらの炭室２に隣接する燃焼室列
３０とが交互に配置されて構成される。各燃焼室列３０
は、複数の燃焼室３を有する。炭室２には、乾留される
べき石炭を供給する石炭供給手段が備えられる。各燃焼
室３の温度は、温度検出器５によって個別的に検出され
る。温度検出器５は、第１図において参照符５ａ。
５ｂで示されるように多数の燃焼室列３０゛のうちの予
め定める複数個おきに設けてもよく、あるいはまた各燃
焼室列３０毎に設けてもよく、また燃焼室列３０に含ま
れる燃焼室３のうちの代表的な１つに設けてもよく、全
ての燃焼室３毎に設けてもよい。参照符５ａ、５ｂを総
括的に参照符５で示す。燃焼室３に臨んで複数の燃料噴
射孔が設けられ、これらの燃料噴射孔からはガス燃料が
供給される。ガス燃料供給源８からのガス燃料は、その
流量３制御するダンパなどの流量制御弁９から、開閉弁
１０を介して供給される。
め定める複数個おきに設けてもよく、あるいはまた各燃
焼室列３０毎に設けてもよく、また燃焼室列３０に含ま
れる燃焼室３のうちの代表的な１つに設けてもよく、全
ての燃焼室３毎に設けてもよい。参照符５ａ、５ｂを総
括的に参照符５で示す。燃焼室３に臨んで複数の燃料噴
射孔が設けられ、これらの燃料噴射孔からはガス燃料が
供給される。ガス燃料供給源８からのガス燃料は、その
流量３制御するダンパなどの流量制御弁９から、開閉弁
１０を介して供給される。
第２図を参照して、温度検出器５からの出力はマイクロ
コンピュータなどによって実現される処理回路１５に与
えられ、これによって流量制御弁９の開度が制御され、
後述のように炭室２内の温度が常に一定に保たれる。
コンピュータなどによって実現される処理回路１５に与
えられ、これによって流量制御弁９の開度が制御され、
後述のように炭室２内の温度が常に一定に保たれる。
第３図は、１つの温度検出器５によって検出される温度
の比較的長時間にわたる温度変化を示す。
の比較的長時間にわたる温度変化を示す。
時刻ｔ１において炭室２からは乾留を終了したコークス
を排出し、石炭供給手段によって新たに石炭を投入する
。こうして乾留時間（ｗｔ＋ｗ２）にわたって乾留を行
い、時刻ｔ２では、時刻ｔ１の時装炭した炭室とは反対
側の隣接する炭室においてその乾留を終了したコークス
を排出して、新たな石炭を投入する。乾留の進行状況に
応じて、燃焼室３における温度が変化する。乾留時間（
Ｗ１＋Ｗ２＞は、たとえば２８時間である。
を排出し、石炭供給手段によって新たに石炭を投入する
。こうして乾留時間（ｗｔ＋ｗ２）にわたって乾留を行
い、時刻ｔ２では、時刻ｔ１の時装炭した炭室とは反対
側の隣接する炭室においてその乾留を終了したコークス
を排出して、新たな石炭を投入する。乾留の進行状況に
応じて、燃焼室３における温度が変化する。乾留時間（
Ｗ１＋Ｗ２＞は、たとえば２８時間である。
第４（２Ｉは、複数の温度検出器５ａ、５ｂ、・・・に
よって検出される温度を平均化した温度の変化を示す。
よって検出される温度を平均化した温度の変化を示す。
第３図と第４図の構軸は同スケールである。
コークス炉団１において、−船釣に言えば熱系は、燃料
流量の時間変化は、−次遅れ系で表わされ、燃焼室３の
温度変化ΔＴは次式で表わされる。
流量の時間変化は、−次遅れ系で表わされ、燃焼室３の
温度変化ΔＴは次式で表わされる。
ΔＴ＝Ａ ・Δｘ −（１−ｅｘｐ （−） ）
−（１）τ ここでＡは燃料効果、ΔＸは燃焼室に燃料噴射孔から噴
射される燃料流量の変化、しは時間経過、およびτはコ
ークス炉団１の時定数である。
−（１）τ ここでＡは燃料効果、ΔＸは燃焼室に燃料噴射孔から噴
射される燃料流量の変化、しは時間経過、およびτはコ
ークス炉団１の時定数である。
この第１式において、燃料効果は、その単位が（’Ｃ／
Ｎｍ”ｈ ・１０００ ｋ ｃ ａｌｌ −Ｎｍ’）で
あって、１０００ ｋ ｃ ａ １ ／ Ｎ ｍ ’の
発熱量を有するガス燃料を用いて、ＩＮｍ’流した１、
ときにおける燃焼室３の１時間あたりの温度上昇を表わ
す。
Ｎｍ”ｈ ・１０００ ｋ ｃ ａｌｌ −Ｎｍ’）で
あって、１０００ ｋ ｃ ａ １ ／ Ｎ ｍ ’の
発熱量を有するガス燃料を用いて、ＩＮｍ’流した１、
ときにおける燃焼室３の１時間あたりの温度上昇を表わ
す。
この燃料効果Ａおよび時定数τは、実験によって定める
ことができる。
ことができる。
処理回路１５では、温度検出器５によって検出される燃
焼室３の温度を予め定める短い時間Ｗ３、たとえば５分
毎にサンプリングして読込む。この処理回路１５におい
て、現在の時刻がｔでありその時刻ｔにおける複数の検
出器５ａ、５ｂ、・・・の平均値ＴＦを計算する。また
その時刻ｔから平均乾留時間Ｗ４をさかのぼった各時刻
におけるＴＦを全て合計して平均したＴＥを計算し、こ
れから時刻ｔにおける値ＴＧを、 によって求める。平均乾留時間Ｗ４は、各炭室２毎の実
際の複数の乾留時間（Ｗ１＋ｗ２）の全ての炭室２にわ
たる平均値である。
焼室３の温度を予め定める短い時間Ｗ３、たとえば５分
毎にサンプリングして読込む。この処理回路１５におい
て、現在の時刻がｔでありその時刻ｔにおける複数の検
出器５ａ、５ｂ、・・・の平均値ＴＦを計算する。また
その時刻ｔから平均乾留時間Ｗ４をさかのぼった各時刻
におけるＴＦを全て合計して平均したＴＥを計算し、こ
れから時刻ｔにおける値ＴＧを、 によって求める。平均乾留時間Ｗ４は、各炭室２毎の実
際の複数の乾留時間（Ｗ１＋ｗ２）の全ての炭室２にわ
たる平均値である。
ここで定数Ａ１は、予め定めるコークス炉団１の燃焼室
３への燃料噴射孔から燃料供給量の制御範囲が小さい時
には大きな値に選び、またコークス炉団１の熱容量が大
きく温度上昇または温度下降が緩やかであって時定数τ
が大きいときには、定数Ａ１を小さく選ぶ。
３への燃料噴射孔から燃料供給量の制御範囲が小さい時
には大きな値に選び、またコークス炉団１の熱容量が大
きく温度上昇または温度下降が緩やかであって時定数τ
が大きいときには、定数Ａ１を小さく選ぶ。
そこで燃焼室３の温度の目標値をＴＯとし、Ａを前述の
燃料効果を表わす定数とするとき、流量制御弁９の開度
を開いて全ての燃焼室３に供給する燃料の増加流量をΔ
Ｑとするとき、次力式が成立する。
燃料効果を表わす定数とするとき、流量制御弁９の開度
を開いて全ての燃焼室３に供給する燃料の増加流量をΔ
Ｑとするとき、次力式が成立する。
ここでｄＴＧ／ｄｔはＴＧの時間変化であり、Ｋｌ、に
２は制御の応答性を決定する定数であり、ンミュレーシ
ョンによって最適値を求められる。
２は制御の応答性を決定する定数であり、ンミュレーシ
ョンによって最適値を求められる。
こうして得られる燃料の増加流量ΔＱとなるように処理
回路１５は駆動手段によって流量制御弁を駆動する。増
加流量ΔＱが負であるときには燃料の減少を意味し、駆
動手段は流量制御弁の開度を絞る。
回路１５は駆動手段によって流量制御弁を駆動する。増
加流量ΔＱが負であるときには燃料の減少を意味し、駆
動手段は流量制御弁の開度を絞る。
このようにして、複数のｍ焼室３に取けけた検出器５ａ
、５ｂ、・・・の出力を算術的に平均したことによって
生じる比較的短い周期の変化に惑わされることなく、コ
ークス炉団１の全体を希望する一定値に安定に保つこと
が可能になる。
、５ｂ、・・・の出力を算術的に平均したことによって
生じる比較的短い周期の変化に惑わされることなく、コ
ークス炉団１の全体を希望する一定値に安定に保つこと
が可能になる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、複数の温度検出器を設置
して、それらの出力を平均することによって生ずる比較
的短い周期の変化を効果的に除去し、炉の本質的な温度
変化をとらえることによって、コークス炉団の全体、特
に炭室の温度を希望する一定値に安定に保つことが可能
になる。
して、それらの出力を平均することによって生ずる比較
的短い周期の変化を効果的に除去し、炉の本質的な温度
変化をとらえることによって、コークス炉団の全体、特
に炭室の温度を希望する一定値に安定に保つことが可能
になる。
第１図は本発明の一実施例のコークス炉１の簡略化した
平面図、第２図は温度検出器５と関連する電気的構成を
示す簡略化したブロック図、第３図は乾留時間（Ｗ１＋
Ｗ２＞にわたる温度変化を示すグラフ、第４図は燃焼室
３の温度検出器５によって検出される温度変化を示すグ
ラフである。 １・・・コークス炉団、２・・・炭室、３・・燃焼室、
５５ａ、５１）・・・温度検出器、９・・・流量制御弁
、１５・・・処理回路、３０・・・燃焼室列 代理人 弁理士 西教 圭一部
平面図、第２図は温度検出器５と関連する電気的構成を
示す簡略化したブロック図、第３図は乾留時間（Ｗ１＋
Ｗ２＞にわたる温度変化を示すグラフ、第４図は燃焼室
３の温度検出器５によって検出される温度変化を示すグ
ラフである。 １・・・コークス炉団、２・・・炭室、３・・燃焼室、
５５ａ、５１）・・・温度検出器、９・・・流量制御弁
、１５・・・処理回路、３０・・・燃焼室列 代理人 弁理士 西教 圭一部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の水平室炉式のコークス炉から構成されるコーク
ス炉団で炉団の平均温度を時系列的に一定にするように
するコークス炉の温度制御方法において、 コークス炉間の複数の燃焼室に複数の温度検出器をそれ
ぞれ設け、 これらの温度検出器の各出力を逐次平均した瞬時の平均
温度ＴＦを求め、 この温度ＴＦを最新値からコークス炉団の平均乾留時間
分さかのぼつて平均した移動平均温度ＴＥを求め、 値ＴＧを、Ａ１を予め定める定数とするとき、ＴＧ＝（
ＴＥ・Ａ１＋ＴＦ）／（Ａ１＋１）として演算して求め
、 燃焼室の温度の目標値をＴＯとし、Ａを予め定める燃料
効果を表わす定数とするとき、Ｋ１、Ｋ２を予め定める
定数としてコークス炉団全体に供給する燃料の増加量Δ
Ｑを、 ΔＱ＝Ｋ１・｛（ＴＯ−ＴＧ）−Ｋ２・（ｄＴＧ／ｄｔ
）｝／Ａとして演算して求め、 こうして求めた増加量ΔＱだけ燃料の供給を増加するこ
とを特徴とするコークス炉の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21450188A JPH0260990A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | コークス炉の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21450188A JPH0260990A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | コークス炉の温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260990A true JPH0260990A (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16656758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21450188A Pending JPH0260990A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | コークス炉の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0260990A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06158050A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-07 | Osaka Gas Co Ltd | コークス炉の炉温管理方法 |
| KR100415927B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2004-01-31 | 주식회사 포스코 | 코크스 최종온도를 이용한 코크스로 연소제어 방법 |
| KR100784683B1 (ko) * | 2001-12-17 | 2007-12-12 | 주식회사 포스코 | 코크스로의 투입열량 제어장치 및 방법 |
| JP2010150528A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-07-08 | Jfe Steel Corp | コークス炉燃焼室の温度測定装置および温度管理システム |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP21450188A patent/JPH0260990A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06158050A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-07 | Osaka Gas Co Ltd | コークス炉の炉温管理方法 |
| KR100415927B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2004-01-31 | 주식회사 포스코 | 코크스 최종온도를 이용한 코크스로 연소제어 방법 |
| KR100784683B1 (ko) * | 2001-12-17 | 2007-12-12 | 주식회사 포스코 | 코크스로의 투입열량 제어장치 및 방법 |
| JP2010150528A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-07-08 | Jfe Steel Corp | コークス炉燃焼室の温度測定装置および温度管理システム |
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