JPH0351615A - 燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置Info
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- JPH0351615A JPH0351615A JP1188197A JP18819789A JPH0351615A JP H0351615 A JPH0351615 A JP H0351615A JP 1188197 A JP1188197 A JP 1188197A JP 18819789 A JP18819789 A JP 18819789A JP H0351615 A JPH0351615 A JP H0351615A
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- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 68
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Regulation And Control Of Combustion (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
本発明は燃焼用空気に酸素を富化する装置を備えた燃焼
炉における酸素冨化燃焼制御装置に関する。
炉における酸素冨化燃焼制御装置に関する。
たとえば溶鋼から脱ガスするための脱ガス槽の加熱燃焼
炉などにおいては、省エネを図るために燃焼用空気に酸
素を富化することが行われているが、従来このような酸
素の冨化開始や停止は作業者の判断で行っていたり、実
開昭５８−１３２３５８号に開示されるように、常時冨
化制御を行っていた。
炉などにおいては、省エネを図るために燃焼用空気に酸
素を富化することが行われているが、従来このような酸
素の冨化開始や停止は作業者の判断で行っていたり、実
開昭５８−１３２３５８号に開示されるように、常時冨
化制御を行っていた。
このような従来の酸素富化制御は効果的でなく、高価な
酸素が無駄になるという問題や酸素の遮断弁操作が自動
的に行なわれず安全上好ましくないという問題があった
。 そこで、本発明は、このような問題点を有さない燃焼炉
における酸素冨化燃焼制御装置を提供することを課題と
する。
酸素が無駄になるという問題や酸素の遮断弁操作が自動
的に行なわれず安全上好ましくないという問題があった
。 そこで、本発明は、このような問題点を有さない燃焼炉
における酸素冨化燃焼制御装置を提供することを課題と
する。
このような課題を解決するために、本発明は、燃焼炉に
供給される空気の流量を測定する空気流量計と、前記空
気に混合する酸素の流量を測定する酸素流量計と、燃焼
炉に供給される燃料の量を測定する燃料流量計と、前記
酸素流量計により測定された酸素流量を空気流量に換算
する変換部と、前記空気流量計で測定された空気流量と
前記変換部で換算して求めた空気流量との和に基づいて
燃焼炉に供給される燃料の量を算出する算出部と、燃焼
炉の温度に基づいた信号を出力する調節計と、前記算出
部により算出された燃料の量と前記調節計から出力する
信号とを比較し、いずれか小さい方を通過させるローセ
レクタと、前記調節計から出力する信号と前記燃料流量
計により測定された燃料の量とを比較し、いずれか大き
い方を通過させるハイセレクタと、該ハイセレクタの出
力に基づいて所定の酸素濃度に対する空気流量と酸素流
量の配分を演算する配分演算部と、前記ローセレクタの
出力に基づいて燃料の流量を調節する燃料調節弁と、前
記配分演算の出力に基づいて空気および酸素の量を調節
する空気調節弁および酸素調節弁とを有することを特徴
とする。
供給される空気の流量を測定する空気流量計と、前記空
気に混合する酸素の流量を測定する酸素流量計と、燃焼
炉に供給される燃料の量を測定する燃料流量計と、前記
酸素流量計により測定された酸素流量を空気流量に換算
する変換部と、前記空気流量計で測定された空気流量と
前記変換部で換算して求めた空気流量との和に基づいて
燃焼炉に供給される燃料の量を算出する算出部と、燃焼
炉の温度に基づいた信号を出力する調節計と、前記算出
部により算出された燃料の量と前記調節計から出力する
信号とを比較し、いずれか小さい方を通過させるローセ
レクタと、前記調節計から出力する信号と前記燃料流量
計により測定された燃料の量とを比較し、いずれか大き
い方を通過させるハイセレクタと、該ハイセレクタの出
力に基づいて所定の酸素濃度に対する空気流量と酸素流
量の配分を演算する配分演算部と、前記ローセレクタの
出力に基づいて燃料の流量を調節する燃料調節弁と、前
記配分演算の出力に基づいて空気および酸素の量を調節
する空気調節弁および酸素調節弁とを有することを特徴
とする。
燃焼空気を所定の酸素濃度に供給するための酸素と空気
の配分演算部と、酸素が高濃度に高められた混合燃焼空
気流量を空気流量に換算する変換部とを設け、燃焼状況
（負荷）による酸素冨化制御の開始および停止を判定し
、その判定結果に基づいて空気流量と酸素流量を制御す
る。
の配分演算部と、酸素が高濃度に高められた混合燃焼空
気流量を空気流量に換算する変換部とを設け、燃焼状況
（負荷）による酸素冨化制御の開始および停止を判定し
、その判定結果に基づいて空気流量と酸素流量を制御す
る。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明による酸素冨化燃焼制御装置の一実施例
のブロック図である。 図において、１００は燃焼炉、１はバーナ、２は炉内温
度を検出するための温度計である。 バーナ１には、供給管２００により燃料が、また供給管
３００により空気が供給され、空気供給管３００の途中
には酸素供給管４００が接続されている。 ３． ５， １３．１６は調節計、４は調節計３から
出力される炉内温度により決定される燃料量と後述する
除算器２５から出力される実際の燃料量とのうちの小さ
い方を通過させるローセレクタ、７は燃焼炉に供給され
る燃料の量を測定する燃料流量計、８は調節計３から出
力された燃料量と燃料量流量計７から出力された燃料量
とのうちの大きい方を通過させるハイセレクタ、９およ
び１０は乗算器である。調節計５はローセレクタ４の出
力に基づいて燃料の調節弁６を制御する。１５は空気の
流量を測定する流量計、１日は酸素の流量を測定する流
量計である． １１は空気過剰率を設定する設定器、２２は空気中の酸
素の比率である０．２Ｌ ２６は理論空気量をそれぞれ
人力する定数人力器、２１，２４．２５はすべて除算器
、２３は加算器、１９は酸素の設定値が所定値以下に下
ったとき酸素遮断信号を遮断弁２０に出力するモニタス
イッチ、１２は燃焼空気流量設定信号Ｆ０を用いて空気
流量設定値Ｆ．と酸素流量設定値とを演算する演算器、
１４は空気量調節弁、ｌ７は酸素量調節弁である。 さて、燃焼炉ｌＯＯのバーナ１に供給されている空気量
が流量計１５により測定され、空気流量信号として調節
計１３と加算器２３に与えられる。 一方、流量計１８により測定された酸素量は除算器２ｌ
において空気中の酸素比率である定数入力器２２の定数
０．２１で除算され、空気に換算した酸素量が求められ
る。この酸素量は流量計１５により測定された実際の供
給酸素量と加算器２３で加算される。 加算された結果は系に流れている空気量になる。 乗算器２４においてこの空気量を設定器１１で設定され
た空気過剰率で除算すると、燃焼に必要な空気量が算出
される。この空気量を除算器２５で定数人力器２６から
の理論空気量で除算すると、実際の燃料量が得られる。 いま、燃焼炉１００の温度が下ったとすると、それが温
度計２により検知され、調節計３からの出力は増加する
。その結果、ローセレクタ４はそれまでと変らず除算器
２５の出力をそのまま出力し続けるので、調節計５によ
り調節される調節弁６の開度はそのままであり、従って
、燃料供給管２００を流れる燃料量は変らない。 ところが、ハイセレクタ８は調節計３の出力を通過させ
乗算器９に入力する。乗算器９ではハイセレクタ８から
の燃料量信号を定数入力器２６からの理論空気量で除算
して燃焼に真に必要な空気量が出力され乗算器１０に送
られる。乗算゜器１０では、設定器１１で設定された空
気過剰率と上記空気量とが乗算され燃焼空気量設定信号
Ｆ０として出力される。 いま、必要な酸素濃度をＸ、混合空気流量信号をＦＡ％
空気流量設定信号をＦＩ、酸素流量設定信号をＦ，とす
ると、次の式が或立する。 Ｘ − ＦＡ ＝ＦＩ ｘＯ．２１＋ＦｃＦａ −Ｆｉ
＋Ｆｃ Ｘ そこで演算器１２では上式からＦ，とＦＣを次のように
演算する。 演算器１２で演算された空気流量設定信号Ｆ，および酸
素流量設定信号Ｆ，に基づいて調節計１３およびｌ６に
より調節弁１４およびｌ７が制御されて空気供給管３０
０を流れる空気量および酸素供給管３００を流れる酸素
量が増加される。このときの信号Ｆｌｌ，Ｆｃ，Ｆｏの
変化を第２図（イ）〜（ヘ）ニ示す。なお、第２図にお
いて、信号Ｆｃ′は実際の酸素流量を表わしている。 こうして空気量が増加すると、それが流量計１５で検出
され、加算器２３、除算器２４および２５を介して除算
器２５の出力が次第に増加する。その結果、調節計３の
出力と除算器２５の出力とが近づき、ローセレクタ４の
出力により調節計５を介して調節弁６の開度が増加し、
燃料供給管２００を通して供給される燃料量が増加する
。こうして燃焼炉１００のバーナｌへの燃焼空気量と酸
素量、それに燃料量が増加するので燃焼が促進され燃焼
炉１００の温度が上昇していく。 次に燃焼炉１００の温度が上がった場合について説明す
る。 この場合には調節計３の出力が減少するのでそれまでロ
ーセレクタ４を通過していた除算器２５の出力に代わり
、調節計３の出力が通過する。その結果、調節弁６の開
度が調節計３の出力に基づいて減少する方向で制御され
、それにより燃料供給管２００を介して供給される燃料
量が減少する。 一方、ハイセレクタ８については、それまでバランスを
保っていた１１節計３の出力と流量計７の出力のうちｌ
ｉｆｌｆｆ計３の出力が減少することでハイセレクタ８
は流量計７の出力を乗算器９に通過させる。乗算器９お
よび１０、演算器１２での動作は上述した燃焼炉ｌＯＯ
の温度が下った場合と同じであるが、その結果異なるの
は、調節弁１４および１７を絞って空気および酸素量を
減少させる。こうして燃焼炉１００のバーナ１に供給さ
れる空気量、酸素量および燃料量が減され、炉内温度が
低下する。 なお、上記いずれの場合においても、演算器１２から出
力される酸素流量設定信号ＦＣから酸素の設定値が所定
値以下に低下したことをモニタスイッチｌ９で検知した
ときは遮断弁２０を閉じて酸素の供給を遮断する。この
様子を第２図（へ）に示す。
のブロック図である。 図において、１００は燃焼炉、１はバーナ、２は炉内温
度を検出するための温度計である。 バーナ１には、供給管２００により燃料が、また供給管
３００により空気が供給され、空気供給管３００の途中
には酸素供給管４００が接続されている。 ３． ５， １３．１６は調節計、４は調節計３から
出力される炉内温度により決定される燃料量と後述する
除算器２５から出力される実際の燃料量とのうちの小さ
い方を通過させるローセレクタ、７は燃焼炉に供給され
る燃料の量を測定する燃料流量計、８は調節計３から出
力された燃料量と燃料量流量計７から出力された燃料量
とのうちの大きい方を通過させるハイセレクタ、９およ
び１０は乗算器である。調節計５はローセレクタ４の出
力に基づいて燃料の調節弁６を制御する。１５は空気の
流量を測定する流量計、１日は酸素の流量を測定する流
量計である． １１は空気過剰率を設定する設定器、２２は空気中の酸
素の比率である０．２Ｌ ２６は理論空気量をそれぞれ
人力する定数人力器、２１，２４．２５はすべて除算器
、２３は加算器、１９は酸素の設定値が所定値以下に下
ったとき酸素遮断信号を遮断弁２０に出力するモニタス
イッチ、１２は燃焼空気流量設定信号Ｆ０を用いて空気
流量設定値Ｆ．と酸素流量設定値とを演算する演算器、
１４は空気量調節弁、ｌ７は酸素量調節弁である。 さて、燃焼炉ｌＯＯのバーナ１に供給されている空気量
が流量計１５により測定され、空気流量信号として調節
計１３と加算器２３に与えられる。 一方、流量計１８により測定された酸素量は除算器２ｌ
において空気中の酸素比率である定数入力器２２の定数
０．２１で除算され、空気に換算した酸素量が求められ
る。この酸素量は流量計１５により測定された実際の供
給酸素量と加算器２３で加算される。 加算された結果は系に流れている空気量になる。 乗算器２４においてこの空気量を設定器１１で設定され
た空気過剰率で除算すると、燃焼に必要な空気量が算出
される。この空気量を除算器２５で定数人力器２６から
の理論空気量で除算すると、実際の燃料量が得られる。 いま、燃焼炉１００の温度が下ったとすると、それが温
度計２により検知され、調節計３からの出力は増加する
。その結果、ローセレクタ４はそれまでと変らず除算器
２５の出力をそのまま出力し続けるので、調節計５によ
り調節される調節弁６の開度はそのままであり、従って
、燃料供給管２００を流れる燃料量は変らない。 ところが、ハイセレクタ８は調節計３の出力を通過させ
乗算器９に入力する。乗算器９ではハイセレクタ８から
の燃料量信号を定数入力器２６からの理論空気量で除算
して燃焼に真に必要な空気量が出力され乗算器１０に送
られる。乗算゜器１０では、設定器１１で設定された空
気過剰率と上記空気量とが乗算され燃焼空気量設定信号
Ｆ０として出力される。 いま、必要な酸素濃度をＸ、混合空気流量信号をＦＡ％
空気流量設定信号をＦＩ、酸素流量設定信号をＦ，とす
ると、次の式が或立する。 Ｘ − ＦＡ ＝ＦＩ ｘＯ．２１＋ＦｃＦａ −Ｆｉ
＋Ｆｃ Ｘ そこで演算器１２では上式からＦ，とＦＣを次のように
演算する。 演算器１２で演算された空気流量設定信号Ｆ，および酸
素流量設定信号Ｆ，に基づいて調節計１３およびｌ６に
より調節弁１４およびｌ７が制御されて空気供給管３０
０を流れる空気量および酸素供給管３００を流れる酸素
量が増加される。このときの信号Ｆｌｌ，Ｆｃ，Ｆｏの
変化を第２図（イ）〜（ヘ）ニ示す。なお、第２図にお
いて、信号Ｆｃ′は実際の酸素流量を表わしている。 こうして空気量が増加すると、それが流量計１５で検出
され、加算器２３、除算器２４および２５を介して除算
器２５の出力が次第に増加する。その結果、調節計３の
出力と除算器２５の出力とが近づき、ローセレクタ４の
出力により調節計５を介して調節弁６の開度が増加し、
燃料供給管２００を通して供給される燃料量が増加する
。こうして燃焼炉１００のバーナｌへの燃焼空気量と酸
素量、それに燃料量が増加するので燃焼が促進され燃焼
炉１００の温度が上昇していく。 次に燃焼炉１００の温度が上がった場合について説明す
る。 この場合には調節計３の出力が減少するのでそれまでロ
ーセレクタ４を通過していた除算器２５の出力に代わり
、調節計３の出力が通過する。その結果、調節弁６の開
度が調節計３の出力に基づいて減少する方向で制御され
、それにより燃料供給管２００を介して供給される燃料
量が減少する。 一方、ハイセレクタ８については、それまでバランスを
保っていた１１節計３の出力と流量計７の出力のうちｌ
ｉｆｌｆｆ計３の出力が減少することでハイセレクタ８
は流量計７の出力を乗算器９に通過させる。乗算器９お
よび１０、演算器１２での動作は上述した燃焼炉ｌＯＯ
の温度が下った場合と同じであるが、その結果異なるの
は、調節弁１４および１７を絞って空気および酸素量を
減少させる。こうして燃焼炉１００のバーナ１に供給さ
れる空気量、酸素量および燃料量が減され、炉内温度が
低下する。 なお、上記いずれの場合においても、演算器１２から出
力される酸素流量設定信号ＦＣから酸素の設定値が所定
値以下に低下したことをモニタスイッチｌ９で検知した
ときは遮断弁２０を閉じて酸素の供給を遮断する。この
様子を第２図（へ）に示す。
以上説明したように、本発明によれば、燃焼状況により
所定の酸素濃度で燃焼制御の開始または停止ができ、ま
た空気だけで燃焼可能な負荷を検知し、酸素冨化の停止
および酸素遮断弁の閉操作を行うため、燃焼制御装置が
経済的であり、操作上安定な装置が得られる。
所定の酸素濃度で燃焼制御の開始または停止ができ、ま
た空気だけで燃焼可能な負荷を検知し、酸素冨化の停止
および酸素遮断弁の閉操作を行うため、燃焼制御装置が
経済的であり、操作上安定な装置が得られる。
第１図は本発明による酸素富化燃焼制御装置の一実施例
のブロック図、第２図は第１図に示した装置の各部に現
われる信号のタイξングチャートである。 １−−バーナ、２−・一温度計、３， ５， １３．
１６−調節計、４−・一ローセレクタ、６，１４．１７
・一調節弁、７ ， １５． １８−一流量計、１
２・・一演算器。
のブロック図、第２図は第１図に示した装置の各部に現
われる信号のタイξングチャートである。 １−−バーナ、２−・一温度計、３， ５， １３．
１６−調節計、４−・一ローセレクタ、６，１４．１７
・一調節弁、７ ， １５． １８−一流量計、１
２・・一演算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）燃焼炉に供給される空気の流量を測定する空気流量
計と、 前記空気に混合する酸素の流量を測定する酸素流量計と
、 燃焼炉に供給される燃料の量を測定する燃料流量計と、 前記酸素流量計により測定された酸素流量を空気流量に
換算する変換部と、 前記空気流量計で測定された空気流量と前記変換部で換
算して求めた空気流量との和に基づいて燃焼炉に供給さ
れる燃料の量を算出する算出部と、燃焼炉の温度に基づ
いた信号を出力する調節計と、 前記算出部により算出された燃料の量と前記調節計から
出力する信号とを比較し、いずれか小さい方を通過させ
るローセレクタと、 前記調節計から出力する信号と前記燃料流量計により測
定された燃料の量とを比較し、いずれか大きい方を通過
させるハイセレクタと、 該ハイセレクタの出力に基づいて所定の酸素濃度に対す
る空気流量と酸素流量の配分を演算する配分演算部と、 前記ローセレクタの出力に基づいて燃料の流量を調節す
る燃料調節弁と、 前記配分演算の出力に基づいて空気および酸素の流量を
調節する空気調節弁および酸素調節弁とを有することを
特徴とする燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188197A JPH0733907B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188197A JPH0733907B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0351615A true JPH0351615A (ja) | 1991-03-06 |
| JPH0733907B2 JPH0733907B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=16219471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188197A Expired - Lifetime JPH0733907B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733907B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002357386A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Iwatani Internatl Corp | アルミニウムの溶解方法 |
| CN104534506A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 北京汉能清源科技有限公司 | 一种富氧燃烧水泥回转窑送风控制方法及系统 |
| CN111637491A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-09-08 | 中国神华能源股份有限公司国华电力分公司 | 一种富氧燃烧锅炉系统的控制方法及装置 |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP1188197A patent/JPH0733907B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002357386A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Iwatani Internatl Corp | アルミニウムの溶解方法 |
| CN104534506A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 北京汉能清源科技有限公司 | 一种富氧燃烧水泥回转窑送风控制方法及系统 |
| CN111637491A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-09-08 | 中国神华能源股份有限公司国华电力分公司 | 一种富氧燃烧锅炉系统的控制方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0733907B2 (ja) | 1995-04-12 |
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