JPH0387513A - Method for controlling combustion in industrial furnace - Google Patents
Method for controlling combustion in industrial furnaceInfo
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野〉
本発明は、ボイラ等の工業炉の燃焼状態を良好に維持す
る燃焼制御方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a combustion control method for maintaining a good combustion state in an industrial furnace such as a boiler.
(従来の技術)
今年、燃焼装置の火炉内において、燃焼排ガス中のNO
,を低減するため各種バーナを用いて、例えば二段燃焼
方式、排ガス混入方式および火炎分割方式等の燃焼方式
が実施されている。これらの方法はいづれも燃焼温度を
低下させるか、若しくは空気供給量を低下させ、または
これらの方法を組み合せたものであって、高温且つ空気
供給量過剰の状態において発生し易いいわゆるサーマル
NO,1を抑制するものである。また、この他に燃料中
に含有する窒素化合物を原因として発生するいわゆるフ
ューエルNO,もあり、このフューエルNO,の低減法
として、低酸素分圧下での燃焼が望ましいとされている
。これらサーマルNO,およびフューエルNO,を低減
するため、特開昭61−1903号公報では、炉内に段
階的にバーナを配設し、まず下段において、例えば空気
比を0.7以下、つまり供給総空気量中の平均酸素濃度
が17%以下の極端な燃料過剰状態で強還元燃焼を行な
い、次に中段において、空気供給量(空気比0.8〜0
.9程度)により燃焼を行ない、最後に上段において、
不足分の空気が供給されて、未燃分の完全燃焼のために
消費されるべき理論量により燃焼を行なう方法が記載さ
れている。上記公報記載の多段燃焼を炉内で行うために
は、各バーナごとに燃焼用空気を適切に供給する必要が
ある。(Conventional technology) This year, NO in combustion exhaust gas was
, combustion methods such as a two-stage combustion method, an exhaust gas mixture method, and a flame split method are being implemented using various burners. All of these methods reduce the combustion temperature, reduce the air supply amount, or combine these methods, and reduce so-called thermal NO. This is to suppress the In addition, there is also so-called fuel NO, which is generated due to nitrogen compounds contained in fuel, and combustion under a low oxygen partial pressure is considered desirable as a method for reducing fuel NO. In order to reduce these thermal NO and fuel NO, JP-A-61-1903 discloses that burners are arranged in stages in the furnace, and first, in the lower stage, the air ratio is set to 0.7 or less, that is, the Strong reductive combustion is performed in an extreme fuel excess state where the average oxygen concentration in the total air amount is 17% or less, and then in the middle stage, the air supply amount (air ratio 0.8 to 0
.. 9) to perform combustion, and finally in the upper stage,
A method is described in which a deficit air is supplied and the combustion is carried out with the stoichiometric amount to be consumed for complete combustion of the unburned matter. In order to perform the multistage combustion described in the above publication in a furnace, it is necessary to appropriately supply combustion air to each burner.
従来の燃焼装置において、燃焼用空気は、まずコモンダ
クトを通り、次にバーナ燃焼用ダクトに個々に分かれて
導入され、ダクト炉内開口近傍に配設された各バーナへ
供給されているが、燃焼用空気の状態を調べるために、
コモンダクトに酸素センサを配設し、その代表点のみの
酸素濃度を測定していた。In conventional combustion equipment, combustion air first passes through a common duct, then is introduced into individual burner combustion ducts, and is supplied to each burner arranged near the opening in the duct furnace. To check the condition of combustion air,
An oxygen sensor was placed in the common duct and the oxygen concentration was measured only at its representative points.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、代表点をコモンダクト内で計測していた
のでは、前述したような適切な空気供給量による多段燃
焼を行なえず、即ちバーナ個々の最適燃焼化(燃焼管理
)が行なえず、燃焼排ガス中のNl]Hの低減が有効に
行なえなかった。(Problem to be solved by the invention) However, if the representative point is measured within the common duct, it is not possible to perform multi-stage combustion with an appropriate air supply amount as described above. management) was not carried out, and the reduction of Nl]H in the combustion exhaust gas could not be carried out effectively.
本発明の目的は、バーナ個々に供給される燃焼空気の状
態を検出し、バーナ個々の燃焼管理を行うことができる
工業炉の燃焼制御方法を提供せんとするにある。An object of the present invention is to provide a combustion control method for an industrial furnace that can detect the state of combustion air supplied to each burner and control the combustion of each burner.
(課題を解決するための手段)
本発明の燃焼制御方法は、排ガス再循環方式の工・業炉
において、各バーナへ燃焼用空気を導く個々のダクトに
設けられて流入する燃焼用空気供給量を調節する弁手段
と、該各弁手段および前記各バーナ間の個々のダクト内
に突出状態で設けられた燃焼用空気分析装置とを具え、
該燃焼用空気分析装置によって燃焼用空気中の酸素濃度
および流速を測定し、この測定値により工業炉の火炉内
の燃焼をフィードフォーワード制御することを特徴とす
るものである。(Means for Solving the Problems) The combustion control method of the present invention is provided in each duct that guides combustion air to each burner in an industrial/industrial furnace using an exhaust gas recirculation method. and a combustion air analyzer projecting within a respective duct between each of the valve means and each of the burners;
The combustion air analyzer measures the oxygen concentration and flow velocity in the combustion air, and feedforward control of combustion in the furnace of an industrial furnace is performed based on the measured values.
(作 用)
本発明によれば、個々のダクトにおける燃焼用空気の酸
素濃度および空気流量を測定する燃焼用空気分析装置を
各ダクトのバーナおよび弁部材間に設けているため、各
バーナへ供給される空気量が検知でき、したがって、バ
ーナ個々の燃焼状態をフィードフォーワード制御するこ
とができ、しかも従来では各ダクト内の異なる空気流量
のため生じていた燃焼のバラツキを補正して、バーナ間
の燃焼バランスを整合させることができる。この燃焼バ
ランスを整合した結果として、燃焼により発生するNO
,を著しく低減することが可能となる。(Function) According to the present invention, a combustion air analyzer that measures the oxygen concentration and air flow rate of combustion air in each duct is provided between the burner and valve member of each duct, so that the air is supplied to each burner. Therefore, it is possible to perform feedforward control of the combustion state of each burner. Furthermore, it is possible to correct the combustion variations that conventionally occurred due to different air flow rates in each duct, and to control the combustion state between burners. The combustion balance can be matched. As a result of matching this combustion balance, NO generated by combustion
, can be significantly reduced.
〈実施例) 本発明の実施例を図面に基づき説明する。<Example) Embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第1図に工業用燃焼炉の概略図を示す。1は火炉を、3
は火炉1に燃焼用空気を導入し各バーナに燃焼用空気を
供給し且つ各室に仕切られたセパレートダクトを、5は
セパレートダクト3に流れ込む燃焼用空気の流量を制限
する弁部材を夫々示す。火炉1にはセパレートダクト3
から火炉1に突出して設けられたバーナが各段に4本づ
つ2段にわたって配置されている。下段のバーナ7は還
元バーナであって上段のバーナ9が主バーナである。こ
れらバーナの上部炉壁にはNOボー)11が形成されて
、これらによって二段燃焼を行うように構成されている
。Figure 1 shows a schematic diagram of an industrial combustion furnace. 1 is the furnace, 3
5 shows a separate duct that introduces combustion air into the furnace 1, supplies combustion air to each burner, and is partitioned into each chamber, and 5 shows a valve member that limits the flow rate of the combustion air flowing into the separate duct 3. . Furnace 1 has separate duct 3
Burners protruding from the furnace 1 are arranged in two stages, with four burners in each stage. The lower burner 7 is a reduction burner, and the upper burner 9 is a main burner. NO bows 11 are formed on the upper furnace walls of these burners, and are configured to perform two-stage combustion.
また、セパレートダクト3に燃焼用空気を供給するコモ
ンダクト13が設けられており、このコモンダクト13
へは、ニアブロワ15からエアヒータ17を経て送られ
る例えば酸素濃度20.6%の空気に、排ガス再循環路
19を経て送られる例えば酸素濃度2%の燃焼排ガスの
一部が混合された例えば酸素濃度17%の燃焼用空気が
供給される。これは一般に排ガス再循環方式と称されて
いる。さらに、各セパレートダクト3の、各バーナおよ
び各弁部材の間の位置に、燃焼用空気分析装置21が各
ダクトの管壁を貫通して挿入されている。Further, a common duct 13 is provided to supply combustion air to the separate duct 3.
For example, air with an oxygen concentration of 20.6% sent from the near blower 15 via the air heater 17 is mixed with a portion of the combustion exhaust gas with an oxygen concentration of 2%, sent through the exhaust gas recirculation path 19. 17% combustion air is provided. This is commonly referred to as exhaust gas recirculation. Further, a combustion air analyzer 21 is inserted into each separate duct 3 at a position between each burner and each valve member by penetrating the pipe wall of each duct.
次に、本発明による燃焼用空気分析装置の具体的一実施
例について以下に第2図に基づき説明する。Next, a specific embodiment of the combustion air analyzer according to the present invention will be described below with reference to FIG.
第2図において、被測定ガスである燃焼用空気〈以下「
被測定ガス」と称する。〉の酸素濃度を測定する酸素セ
ンサ用プローブ31と、同じく被測定ガスの流量を測定
する流量センサ用プローブ33とが、例えば各セパレー
トダクト3の壁部35に形成される開口37に挿通され
、これらプローブ31゜33がそれら基端部即ち端子箱
39にて一体にされ、この端子箱39に形成された取付
フランジ41と、壁部35に設けられた壁側フランジ4
3とを螺合し、前記プローブ31,33の挿通状態を維
持している。In Figure 2, the gas to be measured, combustion air (hereinafter referred to as “
"Gas to be measured." An oxygen sensor probe 31 that measures the oxygen concentration of These probes 31 and 33 are integrated at their base end portions, that is, at the terminal box 39, and a mounting flange 41 formed on the terminal box 39 and a wall side flange 4 provided on the wall portion 35.
3 are screwed together to maintain the inserted state of the probes 31 and 33.
第3図(a)、 (b)にその断面図および側面図で詳
細に示すように、酸素センサ用のプローブ31の先端側
には、例えば有底円筒状の酸素センサ45がそれが例え
ば焼散め法によって気密に固定されたセンサ留金具47
を介してネジ等によってプローブ31のプローブ治具5
3に螺着されている。このように取付けられた酸素セン
サ45の周囲にはさらに、ヒータ49を内蔵するヒータ
保持具51(これらがヒータユニットを構成する)がセ
ンサ留金具47に内側から嵌合され、セメント接着によ
って一体的に固定されている。したがって、酸素センサ
45およびセンサ留金具47並びにヒータ49およびヒ
ータ保持具51 (即ちヒータユニット)が一体構造と
なってセンサユニット52を構成する。As shown in detail in the cross-sectional and side views of FIGS. 3(a) and 3(b), an oxygen sensor 45 in the form of a cylinder with a bottom is mounted on the tip side of the probe 31 for the oxygen sensor, for example, if it is incinerated. Sensor fastener 47 airtightly fixed by scattering method
The probe jig 5 of the probe 31 is attached to the probe 31 by screws etc.
3 is screwed on. Further, around the oxygen sensor 45 mounted in this manner, a heater holder 51 containing a built-in heater 49 (these constitute a heater unit) is fitted into the sensor fastener 47 from the inside, and is integrally bonded with cement. is fixed. Therefore, the oxygen sensor 45, the sensor clasp 47, the heater 49, and the heater holder 51 (ie, the heater unit) are integrated to constitute the sensor unit 52.
かかる酸素センサ45の被測定ガスに曝される側には、
ダスト等の流入を阻止するため、プローブ治具53に、
フィルタ保持具55を嵌合し、このフィルタ保持具55
に設けられた開口部にフィルタ57が嵌挿され、このフ
ィルタ57は、中心部に開口を有する押圧治具59をネ
ジ締めすることにより固定されている。ところでフィル
タ保持具55のセンサ留金具47と衝合する側の外側隅
部の外周部に段部を設けて、このフィルタ保持具55の
段部とプローブ治具53の間にガス通路60を形成する
。さらにこのフィルタ保持具55の校正ガス導入管61
の出口側の開口部63に一致させて内部空間67へ通じ
るガス出入口69を設け、さらにこのフィルタ保持具5
5のガス出入口69の反対側の部分とほぼ対向するプロ
ーブ治具53の位置に、ガス排出口69を設ける。した
がって、内部空間67から被測定ガス空間までの連通空
間が形成される。このため、内部空間67に導入された
被測定ガス若しくは校正ガスを迅速に外部へ排出するこ
とができる。On the side of the oxygen sensor 45 exposed to the gas to be measured,
In order to prevent the inflow of dust etc., the probe jig 53 has
The filter holder 55 is fitted, and this filter holder 55 is
A filter 57 is fitted into the opening provided in the opening, and the filter 57 is fixed by screwing a pressing jig 59 having an opening in the center. By the way, a step is provided on the outer periphery of the outer corner of the filter holder 55 on the side that abuts the sensor fastener 47, and a gas passage 60 is formed between the step of the filter holder 55 and the probe jig 53. do. Furthermore, the calibration gas introduction pipe 61 of this filter holder 55
A gas inlet/outlet 69 leading to the internal space 67 is provided to coincide with the opening 63 on the outlet side of the filter holder 5.
A gas outlet 69 is provided at a position of the probe jig 53 that is substantially opposite to the opposite side of the gas inlet/outlet 69 of the probe jig 53. Therefore, a communication space is formed from the internal space 67 to the gas space to be measured. Therefore, the gas to be measured or the calibration gas introduced into the internal space 67 can be quickly discharged to the outside.
斯様な所定形状の酸素センサに対して、被測定ガスがフ
ィルタ57を通過して内部空間67中に導入され、その
一部は被測定ガスの濃度差によるガス拡散および熱対流
によってガス置換が行われ、酸素センサ45の内側深部
に設けられた測定電極に到達する。その他の被測定ガス
は、図示のように、ガス出入口65、ガス通路60およ
びガス排出口69を通り外部へ放出される。したがって
、この酸素センサ45には、被測定ガスの流入から流出
へ至るガス流の通路が設けられているため、被測定ガス
が内部空間に速やかに導入され、しかも酸素センサの測
定電極へはほぼ平衡状態を保ちながらガス置換が行われ
ることによって、酸素センサ45の応答性を高く保ちつ
つ、熱衝撃に対する保護をも同時に行うことができる。For the oxygen sensor having such a predetermined shape, the gas to be measured passes through the filter 57 and is introduced into the internal space 67, and a portion of the gas is replaced by gas diffusion and thermal convection due to the difference in concentration of the gas to be measured. and reaches the measurement electrode provided deep inside the oxygen sensor 45. Other gases to be measured are discharged to the outside through a gas inlet/outlet 65, a gas passage 60, and a gas outlet 69, as shown in the figure. Therefore, since this oxygen sensor 45 is provided with a gas flow path from the inflow to the outflow of the gas to be measured, the gas to be measured is quickly introduced into the internal space, and moreover, almost all of the gas to be measured is introduced into the internal space. By performing gas replacement while maintaining an equilibrium state, the responsiveness of the oxygen sensor 45 can be maintained high and protection against thermal shock can be provided at the same time.
同様に、酸素センサの出力を校正するための校正ガス導
入の際には、まず校正ガスは、プローブ31の外側に配
される校正ガス導入管61を通り、開口部63およびガ
ス出入口65を経て内部空間67に充満される。このと
き、内部空間67は正圧状態になるため、被測定ガスの
流入は阻止される。内部空間67に充満した校正ガスの
一部は酸素センサ45の深部へ、ガス濃度差によるガス
拡散およびガス対流によってガス置換が行われて達し、
測定電極に接触する。その他の校正ガスは、内部空間6
7が被測定ガス雰囲気の圧力に対し負圧になった時点で
ガス通路60を経てガス排出口69から排出される。Similarly, when introducing a calibration gas to calibrate the output of the oxygen sensor, the calibration gas first passes through the calibration gas introduction tube 61 arranged outside the probe 31, passes through the opening 63 and the gas inlet/outlet 65. The internal space 67 is filled. At this time, since the internal space 67 is in a positive pressure state, the inflow of the gas to be measured is blocked. A part of the calibration gas filling the internal space 67 reaches the deep part of the oxygen sensor 45 after being replaced by gas diffusion and gas convection due to the difference in gas concentration.
Contact the measuring electrode. Other calibration gases can be used in the internal space 6.
7 is discharged from the gas outlet 69 via the gas passage 60 when the pressure becomes negative with respect to the pressure of the gas atmosphere to be measured.
したがって、校正ガスの導入時に酸素センサ45の測定
電極を校正ガスが直撃せず、即ち急冷することがなく、
しかも、被測定ガスの測定時と校正ガスの導入時との間
における酸素センサの温度変化が少なく、精度の高い校
正を可能にする。Therefore, when the calibration gas is introduced, the measurement electrode of the oxygen sensor 45 is not directly hit by the calibration gas, that is, the measurement electrode is not rapidly cooled.
Furthermore, there is little temperature change in the oxygen sensor between the measurement of the gas to be measured and the introduction of the calibration gas, making highly accurate calibration possible.
一方、プローブ33の先端側には、第4図に示すように
被測定ガスの流速を測定する定温変形熱線式流速センサ
(以下に「流速センサJと略称する)71が設けられて
いる。この流速センサ71は、流速を測定する悪風素子
73と、温度補償のための風温素子75とを有し、また
プローブ33の、前記流速センサ71に対応する部分に
おいて、網目(メツシュ)フィルタ72が設けられて、
プローブ33内へのダスト等の流入を排除しつつ被測定
ガスが導入されるようにしている。ところで、悪風素子
の原理を説明すると被測定ガス流内に配置され、センサ
部分としての抵抗線に電流が流されて加熱されたセンサ
部分に、被測定ガスが当たると、抵抗線が冷却されてそ
の温度が下がる。この時に奪われる熱量は流速に関係し
、このときの流速U(m/s)と放散熱量Hの関係はK
ingの式で示される。On the other hand, on the tip side of the probe 33, as shown in FIG. 4, a constant temperature deformable hot wire flow rate sensor (hereinafter abbreviated as "flow rate sensor J") 71 for measuring the flow rate of the gas to be measured is provided. The flow rate sensor 71 has a bad air element 73 for measuring the flow rate and an air temperature element 75 for temperature compensation, and a mesh filter 72 is provided in the portion of the probe 33 corresponding to the flow rate sensor 71. established,
The gas to be measured is introduced while preventing dust and the like from flowing into the probe 33. By the way, to explain the principle of the bad air element, when the sensor part is placed in the flow of the gas to be measured and is heated by passing a current through the resistance wire as the sensor part, when the gas to be measured hits the sensor part, the resistance wire is cooled down. Its temperature drops. The amount of heat taken away at this time is related to the flow velocity, and the relationship between the flow velocity U (m/s) and the amount of heat dissipated H at this time is K
It is expressed by the formula ing.
tl=(a+b−υ1/′″) (T−Ta)
(1)ここで H:放散熱量
a、b、+n :流体などにより決まる定数U:流速
T:加熱された物体(すなわち熱線
の温度)
Ta:周囲流体の温度
しかし、定温度型熱線流速センサでは放散熱量と同じだ
けの熱量を電流により供給し、放散熱量と供給熱量とを
常に一定に保ち、抵抗温度を一定に保っている。したが
って、流速はこの供給熱量を測定することにより求めら
れる。このため、熱線を一辺にもつブリッジ回路を構成
し、この熱線の抵抗をR1+ 、熱線に流れる電流を1
.とすると、供給熱量Qは、
Q=In2 ・R,(2)
となり、このとき放散熱量Hと供給熱量Qはつりあって
いるためH=Qとおくと、
1)1” ・R,= (a+b−U ”’ )(T−
Ta) (3)したがって、h T関係およびT
aが既知であれば、電流値IHを測定することにより、
流速Uを求めることができる。ただし、Taを求めるた
めに、風温素子75を使用して、被測定ガスの温度を測
定する。tl=(a+b−υ1/′″) (T−Ta)
(1) Here, H: Amount of heat dissipated a, b, +n: Constant determined by the fluid, etc. U: Flow velocity T: Heated object (i.e. temperature of the hot wire) Ta: Temperature of the surrounding fluid However, in a constant temperature type hot wire flow velocity sensor, The same amount of heat as the amount of heat dissipated is supplied by electric current, the amount of heat dissipated and the amount of heat supplied are always kept constant, and the resistance temperature is kept constant. Therefore, the flow rate can be determined by measuring the amount of heat supplied. Therefore, a bridge circuit with a hot wire on one side is constructed, the resistance of this hot wire is R1+, and the current flowing through the hot wire is 1.
.. Then, the amount of heat supplied Q is as follows: Q=In2 ・R, (2) At this time, the amount of heat dissipated H and the amount of heat supplied Q are balanced, so if we set H=Q, 1) 1" ・R, = (a+b -U”')(T-
Ta) (3) Therefore, h T relation and T
If a is known, by measuring the current value IH,
The flow velocity U can be determined. However, in order to obtain Ta, the temperature of the gas to be measured is measured using the air temperature element 75.
この熱線式悪風素子73の特徴は、他の差圧式流量測定
、カルマン渦流量測定に比べて、流体の圧力、粘度等の
影響を受けない点にあり、ボイラのような工業炉に流入
する燃焼用空気の場合には、ドラフト圧が大きいので特
に有効である。また、この形式は、構造的にも小形、軽
量化が図れるため便利である。The feature of this hot wire type bad wind element 73 is that it is not affected by fluid pressure, viscosity, etc. compared to other differential pressure type flow rate measurement and Karman vortex flow rate measurement, and it is This is particularly effective in the case of commercial air because the draft pressure is large. Further, this type is convenient because it can be made smaller and lighter in terms of structure.
以上のように酸素センサ45を有するプローブ31と流
速センサ71を有するプローブ33とがその基端部にて
一体にされ、しかもそれぞれのプローブの先端側に互い
の作動を妨害しないように近接して配置しているため、
バーナ燃焼用空気中の酸素濃度および燃焼空気流量(即
ち酸素流量〉をほぼ同一の設置点において連続的に測定
することができる。As described above, the probe 31 having the oxygen sensor 45 and the probe 33 having the flow rate sensor 71 are integrated at their proximal ends, and are placed close to each other at the distal ends of the probes so as not to interfere with each other's operations. Because it is placed
The oxygen concentration in the burner combustion air and the combustion air flow rate (ie, oxygen flow rate) can be continuously measured at approximately the same installation point.
次に、プローブ11の先端部への酸素センサ45の取付
構造の変形例としては、第5図の要部断面図にて示すよ
うに、内向きフランジ83を有するプローブ11に、そ
の外方から金属製の円筒状のセンサ支持管85が挿入さ
れ、このセンサ支持管85には外向きフランジ87と、
截頭円錐状の部分89とを具え、この截頭円錐状の部分
89に設けられた開口90に、有底円筒状の酸素センサ
91が、その底部をフランジ側に向けて嵌合されている
。Next, as a modification of the mounting structure of the oxygen sensor 45 to the tip of the probe 11, as shown in the cross-sectional view of the main part in FIG. A cylindrical sensor support tube 85 made of metal is inserted, and this sensor support tube 85 has an outward flange 87;
A cylindrical oxygen sensor 91 with a bottom is fitted into an opening 90 provided in the truncated conical portion 89 with its bottom facing the flange side. .
さらに、センサ支持管85に、外向きフランジ93を有
する円筒状の被測定ガス導入管95を外方から挿入し、
センサ支持管85および被測定ガス導入管95をそれら
の外向きフランジ87および93の区域でボルト等によ
って内向きフランジ83にねじ止めすることにより、プ
ローブ11に固定することができる。ところで、内向き
フランジ83および外向き7ランジ87を貫通する校正
ガス導入管84が設けられて、校正ガスがセンサ支持管
85および被測定ガス導入管95の間に形成された空隙
を通り酸素センサ91に送られるようにしている。なお
、前記被測定ガス導入管95のフランジ側聞口97に、
除塵用の多孔質製のセラミックフィルタ99がアルミナ
セメント等の手段により接着されている。Furthermore, a cylindrical gas-to-be-measured introduction pipe 95 having an outward flange 93 is inserted into the sensor support pipe 85 from the outside,
The sensor support tube 85 and the measured gas introduction tube 95 can be fixed to the probe 11 by screwing them to the inward flange 83 with bolts or the like in the areas of their outward flanges 87 and 93. By the way, a calibration gas introduction pipe 84 is provided that penetrates the inward flange 83 and the outward 7 flange 87, and the calibration gas passes through the gap formed between the sensor support pipe 85 and the gas to be measured introduction pipe 95 to the oxygen sensor. I have it sent to 91. In addition, in the flange side port 97 of the gas introduction pipe 95 to be measured,
A porous ceramic filter 99 for dust removal is adhered by means such as alumina cement.
プローブ11の内部には、プローブの基端側から挿入さ
れたステンレス製の支持金具101がプローブ11と同
芯状に延在し、この支持金具101とプローブ11との
間を基準ガスが拡散により流入されるようにしている。Inside the probe 11, a stainless steel support fitting 101 inserted from the proximal end of the probe extends concentrically with the probe 11, and the reference gas is diffused between the support fitting 101 and the probe 11. We are trying to get an influx of people.
また、この支持金具101には酸素センサ近傍の温度を
計測する温度検知手段103、例えば熱電対等が取付金
具105により取り付けられている。さらに支持金具1
01の先端には、接合フランジ109を介して、環状の
ヒータ113を有するヒータ支持管115が連結されて
いる。このヒータ支持管115の内壁には、電気的接触
子117が絶縁碍子118を介して設けられおり、この
接触子117は、接触端子と、それを保持する凹状のリ
ングとから構成することができる。このような構成とす
ることにより、酸素センサが接触子117に挿入される
と、酸素センサの所定の外表面に設けられた電極に電気
的に接続することができる。Further, a temperature detection means 103 for measuring the temperature near the oxygen sensor, such as a thermocouple, is attached to the support fitting 101 by a mounting fitting 105. In addition, support metal fittings 1
A heater support tube 115 having an annular heater 113 is connected to the tip of the heater support tube 115 via a joining flange 109. An electrical contact 117 is provided on the inner wall of the heater support tube 115 via an insulator 118, and the contact 117 can be composed of a contact terminal and a concave ring that holds the contact terminal. . With such a configuration, when the oxygen sensor is inserted into the contactor 117, it can be electrically connected to an electrode provided on a predetermined outer surface of the oxygen sensor.
斯様に構成された装置は、その全部品が取り付けられた
状態において、被測定ガス導入管95とセンサ支持管8
5との間に円筒状の隙間が形成され、この隙間が、セン
サ支持管85を貫通してこの隙間に延在する校正ガス導
入管84のガス吹出口からのガスを案内し、検出セルの
基部側にその外周からガスを先端側に吹出させる。さら
にこの隙間は、隙間自体の表面積が大なることから、そ
の近傍にセル支持管85およびヒータ支持管115の管
壁を隔てて位置するヒータ113から校正ガスに熱を効
率良く伝達する。したがって、被測定ガスとの温度差が
大きい校正ガスを、検出セルに吹付けることによる検出
セルの急冷即ち温度調節の乱れを少なくすることができ
る。The device configured in this manner has the gas to be measured inlet pipe 95 and the sensor support pipe 8 when all its parts are attached.
A cylindrical gap is formed between the sensor support tube 85 and the gas outlet of the calibration gas introduction tube 84 that extends into the gap through the sensor support tube 85. Gas is blown out from the outer periphery of the base toward the tip. Furthermore, since the surface area of this gap itself is large, heat is efficiently transferred from the heater 113 located near the gap across the tube walls of the cell support tube 85 and the heater support tube 115 to the calibration gas. Therefore, it is possible to reduce the rapid cooling of the detection cell, that is, the disturbance in temperature control caused by spraying the calibration gas having a large temperature difference with the gas to be measured onto the detection cell.
次に燃焼用空気分析装置21における測定値の処理回路
について説明する。Next, a measurement value processing circuit in the combustion air analyzer 21 will be explained.
第6図に示すブロック図において、センサユニット52
の酸素センサ45から燃焼用空気の酸素濃度に対応する
出力電圧が酸素センサ45に接続される02演算器12
1に供給され、そこで酸素センサ45の制御を行なうと
ともに出力電圧と酸素濃度との関係を直線化し、校正し
、圧力補正する各種の処理が行なわれる。0□演算器1
21 において処理された出力電圧は、口□演算器12
1に接続されるWet/Dry変換器125に供給され
、そこで、水分を含有する湿り酸素濃度の計測値を水分
を含有しない乾き酸素濃度の計測値に換算する処理が行
われる。この乾き空気の計測値は図示しない制御装置へ
出力され、制御装置ではこの値によってフィードフォー
ワード制御が行われる。このWet/Dry変換器12
5の演算のために必要なデータは、入力端子OおよびF
から空気比演算器129および混合比演算器127を経
てWet/Dry変換器125に入力される。In the block diagram shown in FIG.
The output voltage corresponding to the oxygen concentration of the combustion air is connected to the oxygen sensor 45 from the oxygen sensor 45.
There, the oxygen sensor 45 is controlled, and various processes such as linearizing the relationship between output voltage and oxygen concentration, calibrating, and correcting the pressure are performed. 0□Arithmetic unit 1
The output voltage processed in 21 is
The oxygen is supplied to the Wet/Dry converter 125 connected to 1, where a process is performed to convert the measured value of the wet oxygen concentration containing water into the measured value of the dry oxygen concentration that does not contain water. This measured value of dry air is output to a control device (not shown), and the control device performs feedforward control based on this value. This Wet/Dry converter 12
The data necessary for the operation in step 5 is provided at the input terminals O and F.
From there, it is input to the Wet/Dry converter 125 via the air ratio calculator 129 and the mixture ratio calculator 127.
また、悪風素子73および風温素子75において計測さ
れた電流1.および温度Taから流速IJ (m/s)
が式(3)より求められ、そのデータがこれら素子に接
続された質量流量演算器133に出力される。この演算
器133では、入力端子A、 P、 tからのデー
タに基づいて、流速U (m/s)から質量流量M(k
g/S)への換算が行われ、次段の体積流量演算器13
7にて、l/ρ0演算器135からのデータに基づいて
、質量流量M(kg/s)から体積流量(m’/S)へ
の換算が行われ、出力変換器を経て制御装置へ出力され
る。Also, the current 1. measured in the bad wind element 73 and the wind temperature element 75 is shown. and temperature Ta to flow velocity IJ (m/s)
is obtained from equation (3), and the data is output to the mass flow rate calculator 133 connected to these elements. This calculator 133 calculates the mass flow rate M (k
g/S) is performed, and the next stage volumetric flow rate calculator 13
7, the mass flow rate M (kg/s) is converted into a volumetric flow rate (m'/S) based on the data from the l/ρ0 calculator 135, and is output to the control device via the output converter. be done.
次に、各回路を詳細に説明すると、空気比演算器129
は、次の原理に基づいて演算を行う。燃料が気体燃料で
ある場合、気体燃料中の各種ガス成分(%)を、CO□
%、C0%、02%、CH,%、C,H,、%、C5H
12%、N2%、0゜%、820%とすると、理論空気
量Aa (N、3/N 、3)i;!、
・・・(4)
であり、燃焼後の排ガスの各成分体積は、GCO,=(
CO2+CO+ Σm −C,H,、)/100
−(5)GHzO= (L +820+
Σ
C,It、、)/100
・・・(6)
GO2=
・A
・(μ
ml)
・・・(7)
湿りく水分含有)排ガスの体積G(N、’/N 、’)
はG=GCO2+GH20+G口a”GNz=GKl+
μXA Q −(9)空気比μは(7
)、(9)式より
(ただし、0゜ECIT :燃焼排ガス中の酸素濃度〉
が求められる。即ち燃料の各組成に関するデータと燃焼
排ガス中の湿り酸素濃度とから空気比μが求められる。Next, to explain each circuit in detail, the air ratio calculator 129
performs calculations based on the following principle. When the fuel is gaseous fuel, the various gas components (%) in the gaseous fuel are CO□
%, C0%, 02%, CH, %, C, H,, %, C5H
12%, N2%, 0°%, 820%, the theoretical air amount Aa (N, 3/N, 3)i;! , ...(4) The volume of each component of the exhaust gas after combustion is GCO, = (
CO2+CO+ Σm −C,H,,)/100
-(5) GHzO= (L +820+ Σ C, It,,)/100 ... (6) GO2= ・A ・(μ ml) ... (7) Volume of exhaust gas G (N ,'/N,')
is G=GCO2+GH20+G口a"GNz=GKl+
μXA Q - (9) Air ratio μ is (7
), from equation (9) (where 0°ECIT: oxygen concentration in combustion exhaust gas)
is required. That is, the air ratio μ is determined from data regarding each composition of the fuel and the wet oxygen concentration in the combustion exhaust gas.
これがため、入力端子Oからは酸素センサ45からの燃
焼排ガスの酸素濃度に関するデータが入力され、入力端
子Fからは燃料の組成に関するデータが入力され、空気
比演算器129内で空気比μが求められる。Therefore, data regarding the oxygen concentration of the combustion exhaust gas from the oxygen sensor 45 is input from the input terminal O, data regarding the composition of the fuel is input from the input terminal F, and the air ratio μ is calculated in the air ratio calculator 129. It will be done.
また燃焼排ガス中の0□以外の各成分濃度はU
のようにして算出できる。以上の算出も空気比演算器に
て行なわれる。Further, the concentration of each component other than 0□ in the combustion exhaust gas can be calculated as shown in U. The above calculations are also performed by the air ratio calculator.
なお、燃料が固体若しくは液体燃料である場合も気体燃
料の場合と同様にして、燃料排ガス中の各成分濃度を算
出することができる。Note that even when the fuel is solid or liquid fuel, the concentration of each component in the fuel exhaust gas can be calculated in the same manner as in the case of gaseous fuel.
また、混合比演算器127は、以下の原理に基づいて演
算を行う。Further, the mixture ratio calculator 127 performs calculations based on the following principle.
排ガス再循環方式において、燃焼排ガスを(lie(m
3〉取り込み、ニアブロワからの空気OA (i113
)に混合した場合、このときの混合比をMとすると、−
人
混合された空気量01Bは
Qwn= OA +口EC(m3)・・・(16)
このときの燃焼用空気中の酸素濃度を02wBw (%
)とすれば、混合前後の0□の収支関係より次式を得る
。In the exhaust gas recirculation system, the combustion exhaust gas is
3> Intake, air OA from near blower (i113
), and if the mixing ratio at this time is M, -
The amount of air mixed with humans 01B is Qwn = OA + Mouth EC (m3)... (16) The oxygen concentration in the combustion air at this time is 02wBw (%
), the following equation is obtained from the balance of income and expenditure of 0□ before and after mixing.
Ow、・021!I! =20.6・OA + 02ε
Cw・0.!。Ow,・021! I! =20.6・OA+02ε
Cw・0. ! .
・・・(17)
ただし0□I!ell :燃焼排ガス中の酸素濃度故
に
(16)、 (17)式を代入整理すると、したがって
混合比Mは
となり、燃焼排ガス中の酸素濃度と、燃焼用空気中の酸
素濃度より混合比Mが求められる。したがって混合比演
算器127には、酸素センサ45により得た酸素濃度0
2.。いが入力端子○を経て入力されるとともに酸素セ
ンサ45により得た酸素濃度口2w!Ivが02演算器
121を経て入力されて、混合比Mの演算が行われる。...(17) However, 0□I! ell: Because of the oxygen concentration in the combustion exhaust gas, substituting and rearranging equations (16) and (17), the mixture ratio M becomes, and the mixture ratio M is determined from the oxygen concentration in the combustion exhaust gas and the oxygen concentration in the combustion air. It will be done. Therefore, the mixture ratio calculator 127 contains the oxygen concentration 0 obtained by the oxygen sensor 45.
2. . Oxygen concentration port 2w is input through the input terminal ○ and obtained by the oxygen sensor 45! Iv is input through the 02 calculator 121, and the mixture ratio M is calculated.
次段のwet10ry変換器125は、燃焼排ガス中に
含まれる水分(H2O)をとり除いてないガスである湿
りガスを、水分がほとんど取り除かれたガスである乾き
ガスに換算するための演算を行う回路である。その原理
を以下に説明すると、まず湿り酸素濃度02w++w
(%)は乾き酸素濃度を0□1.D(%)とすると、
(19)式より
(%)
は、
で求められる。即ち、1llet/Dry変換器125
では、入力端子○から人力された燃焼排ガス中の酸素濃
度02I:。いと、空気比演算器129で算出した燃焼
排ガス中の水分濃度H20icwと、混合比演算器12
7で算出した混合比Mとから乾き酸素濃度02+11B
Dを算出する処理が行われる。この乾き酸素濃度o2w
snは制御装置に出力されて制御に用いられる。The wet10ry converter 125 in the next stage performs calculations to convert wet gas, which is gas from which moisture (H2O) contained in the combustion exhaust gas has not been removed, into dry gas, which is gas from which most of the moisture has been removed. It is a circuit. To explain the principle below, first, wet oxygen concentration 02w++w
(%) is the dry oxygen concentration of 0□1. If D (%), (%) is obtained from equation (19) as follows. That is, 1llet/Dry converter 125
Now, the oxygen concentration in the combustion exhaust gas manually input from the input terminal ○ is 02I:. , the moisture concentration H20icw in the combustion exhaust gas calculated by the air ratio calculator 129 and the mixture ratio calculator 12
From the mixture ratio M calculated in step 7, dry oxygen concentration 02+11B
Processing to calculate D is performed. This dry oxygen concentration o2w
sn is output to the control device and used for control.
一方、流速/温度補償演算器131では、悪風素子73
および風温素子75で測定した電流I□および流体温度
Taから〈3)式によりダクト内に流速U (+n/5
ec)が演算処理される。On the other hand, in the flow velocity/temperature compensation calculator 131, the bad air element 73
From the current I□ measured by the air temperature element 75 and the fluid temperature Ta, the flow velocity U (+n/5
ec) is processed.
次段の質量流量演算器137では、ガスの流速を質量流
量に変換するため、以下に示す原理に基づいて処理され
る。まず質量流量m(kg/5ec) は、m=U−A
・ρ
ただし、U:ダクト内流速(m/5ec)A:ダクト断
面積(m’)
ρ:ガス密度(kg/m3)
ところでガス密度ρ(kg/m3)は、で示される。し
たがって、入力端子A、P、tからそれぞれダクト断面
積A(m”) 、ダクト内圧力P(sHg) 、ダクト
内ガス温度1(℃)のデータを受は取り、さらに1/ρ
。演算器135からガス標準密度ρ。(kg/Nm’)
に関するデータを受は取って、(21)式に従う演
算処理を行なう。The mass flow rate calculator 137 at the next stage converts the gas flow rate into a mass flow rate, and thus processes are performed based on the principle shown below. First, the mass flow rate m (kg/5ec) is m = U-A
- ρ However, U: duct flow velocity (m/5ec) A: duct cross-sectional area (m') ρ: gas density (kg/m3) By the way, the gas density ρ (kg/m3) is expressed as. Therefore, the data of the duct cross-sectional area A (m''), the duct internal pressure P (sHg), and the duct internal gas temperature 1 (℃) are obtained from the input terminals A, P, and t, respectively, and then 1/ρ
. Gas standard density ρ from the calculator 135. (kg/Nm')
The receiver receives the relevant data and performs arithmetic processing according to equation (21).
なお、l/ρ0演算器135では、まず燃焼用空気の各
成分を算出するため、混合比演算器127で算出した混
合比Mから酸素濃度02yaw以外のCO□、N20゜
N2を求める。Note that the l/ρ0 calculator 135 first calculates CO□ and N20°N2 other than the oxygen concentration 02yaw from the mixture ratio M calculated by the mixture ratio calculator 127 in order to calculate each component of the combustion air.
1+ M
次にこの各組成から、ガスの標準密度ρ。(kg/Nヨ
3)を求める。1+ M Next, from each composition, the standard density ρ of the gas. Find (kg/Nyo3).
ρo 4.429 ・02W11− ”1.965・C
[12WBW+0.804 ・ N20 wBW+1
.251・N2waw /100・・・ (24)
したがって、酸素センサ45から得た燃料排ガス中の酸
素濃度0□Ecwおよび混合比演算器127で得た混合
比Mより、ガスの標準密度ρo (kg/Nm3)が算
出される。このガスの標準密度ρ。(kg/Nm3)は
質量流量演算器133および体積流量演算器137に人
力される。ρo 4.429 ・02W11-”1.965・C
[12WBW+0.804 ・N20 wBW+1
.. 251·N2waw /100... (24) Therefore, from the oxygen concentration 0□Ecw in the fuel exhaust gas obtained from the oxygen sensor 45 and the mixture ratio M obtained from the mixture ratio calculator 127, the standard density of gas ρo (kg/ Nm3) is calculated. The standard density ρ of this gas. (kg/Nm3) is manually input to the mass flow rate calculator 133 and volume flow rate calculator 137.
さらに、体積流量演算器137では、体積流量P (m
”/5ec)が
F=m ・
−・・(25)
ρ0
で与えられるため、質量流量演算器133で得た質量流
量M(kg/5ec) に、1/ρ。演算器135で
得たρ0が割算される演算処理がその内部で行われ、空
気流量が出力される。Furthermore, the volumetric flow rate calculator 137 calculates the volumetric flow rate P (m
”/5ec) is given by F=m ・ - (25) ρ0, the mass flow rate M (kg/5ec) obtained by the mass flow rate calculator 133 is given by 1/ρ. ρ0 obtained by the calculator 135 Arithmetic processing is performed within it to divide the air flow rate, and the air flow rate is output.
以上のように、酸素センサ52から各回路を経て得られ
た酸素濃度出力と、流速センサ71から各回路を経て得
られた空気流量出力とによって、弁部材等をフィードフ
ォワード制御して燃焼用空気供給量を調整することがで
き、適切に多段燃焼を行ない、その結果として燃焼排ガ
ス中のNOイを低減することができる。As described above, based on the oxygen concentration output obtained from the oxygen sensor 52 via each circuit and the air flow rate output obtained from the flow rate sensor 71 via each circuit, the valve member etc. are feed forward controlled to provide combustion air. The supply amount can be adjusted, multistage combustion can be performed appropriately, and as a result, NOi in the combustion exhaust gas can be reduced.
(発明の効果〉
以上の説明から明らかなように、本発明は、燃焼用バー
ナに連絡される各ダクトに燃焼用空気の酸素濃度および
空気流量を測定する燃焼用空気分析装置および供給空気
量を調整する弁部材とを設けたため、個々のバーナの燃
焼状態をフィードフォーワード制御でき、しかも従来で
は理論酸素量に基づいて行っていた制御を実際の供給酸
素量に基づいて行うことからより精密にバーナ間の燃焼
バランスを整合させることができるとともに、火炎温度
(ヒートカーブおよびヒート分布)の制御がより正確に
なり、供給酸素量を比較的低くすることができ、したが
って、これらの効果が相乗的に合わさって、燃焼により
発生するNO,を著しく低減することができる。また、
工業炉の始動時における燃焼初期においては、最適燃焼
化を可能にする。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention provides a combustion air analyzer that measures the oxygen concentration and air flow rate of combustion air and a supply air amount in each duct connected to a combustion burner. Because it is equipped with a valve member to adjust, the combustion state of each burner can be controlled in a feedforward manner.Moreover, control that was conventionally performed based on the theoretical amount of oxygen is now performed based on the actual amount of supplied oxygen, making it more precise. The combustion balance between burners can be matched, the flame temperature (heat curve and heat distribution) can be controlled more precisely, and the amount of oxygen supplied can be relatively low, so these effects are synergistic. In addition to this, it is possible to significantly reduce NO generated by combustion.
Optimum combustion is possible at the initial stage of combustion when starting up an industrial furnace.
第1図は本発明の実施例である燃焼装置を示す全体概略
図、
第2図は本発明の燃焼用空気分析装置を示す側面図、
第3図(a)、 (b)は酸素センサの取付構造を示す
断面図および側面図、
第4図は流速センサの内部構造を示す側面および平面図
、
第5図は酸素センサの取付構造の変形例を示す断面図、
第6図は本発明の燃焼用空気分析装置の内部処理回路を
示すブロック図である。
1・・・火炉 3・・・セパレートダクト5
・・・弁部材 7・・・バーナ9・・・バーナ
11・・・NOボート13・・・コモンダク
ト 15・・・エアブロワ17・・・エアヒータ
19・・・排ガス再循環路21・・・燃焼用空気分析
装置
23・・・節炭器 25・・・酸素センサ31
・・・酸素センサ用プローブ
33・・・流量センサ用プローブ
35・・・壁部 37・・・開口39・・・
端子箱 41・・・取付フランジ43・・・壁
側フランジ 45・・・酸素センサ47・・・センサ
留金具 49・・・ヒータ51・・・ヒータ保持具
52・・・センサユニット53・・・プローブ治具
55・・・フィルタ保持具57・・・フィルタ
59・・・押圧治具60・・・ガス通路 61
・・・校正ガス導入管63・・・開口部 65
・・・ガス出入口67・・・内部空間 69・・
・ガス排出ロア1・・・流速センサ 72・・・フ
ィルタ73・・・悪風素子 75・・・風温素子
83・・・内向きフランジ 84・・・校正ガス導入管
85・・・センサ支持管 87・・・外向きフランジ
89・・・截頭円錐状の部分
90・・・開口 91・・・酸素センサ93
・・・外向きフランジ 95・・・被測定ガス導入管9
9・・・セラミックフィルタ
101・・・支持金具 103・・・温度検知手段
105・・・取付金具 109・・・接合フランジ
113・・・ヒータ 115・・・ヒータ支持管
117・・・電気的接触子 118・・・絶縁碍子12
1・・・02演算器 123・・・温度制御器125
−Wet/Dry変換器
127・・・混合比演算器 129・・・空気比演算器
131・・・流速/温度補償演算器
133・・・質量流量演算器
135・・・1/ρ。演算器 137・・・体積流量
演算器第3図
(b)
5
3
第5図
第6図Fig. 1 is an overall schematic diagram showing a combustion device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a side view showing a combustion air analyzer of the present invention, and Figs. 3 (a) and (b) are diagrams of an oxygen sensor. 4 is a side view and a plan view showing the internal structure of the flow rate sensor; FIG. 5 is a sectional view showing a modified example of the mounting structure of the oxygen sensor; FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modification of the mounting structure of the oxygen sensor; FIG. 2 is a block diagram showing an internal processing circuit of the combustion air analyzer. 1... Furnace 3... Separate duct 5
...Valve member 7...Burner 9...Burner 11...NO boat 13...Common duct 15...Air blower 17...Air heater
19... Exhaust gas recirculation path 21... Combustion air analyzer 23... Energy saver 25... Oxygen sensor 31
...Oxygen sensor probe 33...Flow rate sensor probe 35...Wall portion 37...Opening 39...
Terminal box 41...Mounting flange 43...Wall side flange 45...Oxygen sensor 47...Sensor fastener 49...Heater 51...Heater holder
52...Sensor unit 53...Probe jig
55... Filter holder 57... Filter
59...Press jig 60...Gas passage 61
...Calibration gas introduction pipe 63...Opening part 65
...Gas inlet/outlet 67...Internal space 69...
- Gas discharge lower 1...flow velocity sensor 72...filter 73...bad air element 75...air temperature element 83...inward flange 84...calibration gas introduction pipe 85...sensor support tube 87... outward flange 89... truncated conical portion 90... opening 91... oxygen sensor 93
...Outward flange 95...Measurement gas introduction pipe 9
9...Ceramic filter 101...Support fitting 103...Temperature detection means 105...Mounting fitting 109...Joining flange 113...Heater 115...Heater support tube 117...Electrical contact Child 118...Insulator 12
1...02 Arithmetic unit 123...Temperature controller 125
-Wet/Dry converter 127...Mixing ratio calculator 129...Air ratio calculator 131...Flow velocity/temperature compensation calculator 133...Mass flow calculator 135...1/ρ. Calculator 137...Volume flow rate calculator Fig. 3 (b) 5 3 Fig. 5 Fig. 6
Claims (1)
焼用空気を導く個々のダクトに設けられて流入する燃焼
用空気供給量を調節する弁手段と、該各弁手段および前
記各バーナ間の個々のダクト内に突出状態で設けられた
燃焼用空気分析装置とを具え、該燃焼用空気分析装置に
よって燃焼用空気中の酸素濃度および流速を測定し、こ
の測定値により工業炉の火炉内の燃焼をフィードフォー
ワード制御することを特徴とする工業炉の燃焼制御方法
。1. In an industrial furnace of exhaust gas recirculation type, a valve means provided in each duct that guides combustion air to each burner to adjust the amount of incoming combustion air supplied, and a valve means between each valve means and each burner. Each duct is equipped with a combustion air analyzer installed in a protruding state, and the combustion air analyzer measures the oxygen concentration and flow velocity in the combustion air, and the measured values are used to determine the temperature inside the furnace of an industrial furnace. A combustion control method for an industrial furnace characterized by feedforward control of combustion.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0971171A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Combustion method of a combustible with a combustive rich in oxygen |
JP2009068774A (en) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Jfe Steel Kk | Method for controlling combustion of fuel gas |
JP2014228200A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | ボルカノ株式会社 | Combustion device |
JP2022176424A (en) * | 2022-08-31 | 2022-11-29 | 中外炉工業株式会社 | Combustion control method of combustion facility |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58145820A (en) * | 1982-02-22 | 1983-08-31 | Babcock Hitachi Kk | Method for controlling air flow rate when boiler is operated under low load |
JPS58132360U (en) * | 1982-02-27 | 1983-09-06 | 大阪瓦斯株式会社 | Oxygen-enriched combustion control device |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1223017A patent/JP2588282B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58145820A (en) * | 1982-02-22 | 1983-08-31 | Babcock Hitachi Kk | Method for controlling air flow rate when boiler is operated under low load |
JPS58132360U (en) * | 1982-02-27 | 1983-09-06 | 大阪瓦斯株式会社 | Oxygen-enriched combustion control device |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0971171A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Combustion method of a combustible with a combustive rich in oxygen |
FR2781039A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-14 | Air Liquide | PROCESS FOR COMBUSTING FUEL WITH OXYGEN-RICH FUEL |
JP2009068774A (en) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Jfe Steel Kk | Method for controlling combustion of fuel gas |
JP2014228200A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | ボルカノ株式会社 | Combustion device |
JP2022176424A (en) * | 2022-08-31 | 2022-11-29 | 中外炉工業株式会社 | Combustion control method of combustion facility |
WO2024048029A1 (en) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 中外炉工業株式会社 | Combustion control method for combustion facility |
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