JPH04288395A - コ−クス炉の炉内圧制御方法 - Google Patents

コ−クス炉の炉内圧制御方法

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Publication number
JPH04288395A
JPH04288395A JP914691A JP914691A JPH04288395A JP H04288395 A JPH04288395 A JP H04288395A JP 914691 A JP914691 A JP 914691A JP 914691 A JP914691 A JP 914691A JP H04288395 A JPH04288395 A JP H04288395A
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JP
Japan
Prior art keywords
damper
waist
combustion chamber
exhaust gas
flow rate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP914691A
Other languages
English (en)
Inventor
Keihachiro Tanaka
田 中  啓八郎
Masayuki Araki
荒 木  誠 之
Yoichi Naganuma
永 沼  洋 一
Yasunori Yamamoto
山 本  保 典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH04288395A publication Critical patent/JPH04288395A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室と炭化室とが複
数配列されたコ−クス炉の炉内圧制御に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にコ−クス炉においては、交互に配
置される燃焼室と炭化室との対で構成した炉を多数配列
し、炉団を形成している。各々の燃焼室には、燃料ガス
と空気とが供給され、これらの燃焼によって燃焼室に隣
接する各々の炭化室が加熱され、石炭の乾留が行なわれ
る。またこの種のコ−クス炉では、炉団全体に供給する
燃料ガス及び空気の流量を制御するのが一般的であり、
個々の炉に供給する燃料ガス及び空気の流量調節はあま
り行なわれていない。
【0003】ところで、比較的短い時間で石炭の乾留を
充分に行なうには燃焼室の炉内圧を充分高くし、炉内温
度も高くする必要がある。しかし炉内圧及び炉内温度を
高くしすぎると、炉体の寿命が短くなるし炉体の補修を
要する割合も増大する。従って、好ましい状態でコ−ク
ス炉を運転するには、適当な炉内圧及び適当な炉内温度
になるように燃焼状態を制御する必要がある。ところが
、燃焼室は多数設けられており、個々の燃焼室毎に燃焼
状態を制御することはできないのが実情であり、一部分
の燃焼室を適切な炉内圧に制御できても全ての燃焼室を
適切な炉内圧に制御することはできない。
【0004】従って従来より、炉団の代表位置のみで炉
内圧を検出し、検出した炉内圧が目標値に近づくように
煙道に設けたダンパの開度を調節している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御方法では、
炉団全体について制御を行なうので、炉団を構成する多
数の燃焼室の代表部分は適切に制御されるが、個々の燃
焼室の間で燃焼状態にばらつきがあると、一部の燃焼室
では炉内圧及び炉内温度が目標値を大きく外れる場合も
生じる。実際には、燃料ガス及び空気の流路と排ガス流
路の長さや配列の違いに応じて、燃焼室列の一端(石炭
を装入する側)と他端(コ−クスを取り出す側)との間
で燃焼状態に大きな差が生じる場合がある。
【0006】従って本発明は、燃焼室列の一端と他端と
の間での燃焼状態のばらつきを小さくし、燃焼室列温度
分布を均一にすることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、石炭を乾留してコ−クス化する炭
化室と該炭化室に隣接して配置された燃焼室とを複数列
備え、各々の燃焼室に燃料ガス及び空気を供給する燃料
流路と各々の燃焼室から出た排ガスを通す排ガス流路を
含み、燃焼室列の一端の排ガス流路に設けた第1のウエ
ストダンパと該燃焼室列の他端の排ガス流路に設けた第
2のウエストダンパを有するコ−クス炉の炉内圧制御方
法において、燃焼室に供給される燃料ガスの流量及び空
気の流量を検出して排ガス流量を求め、燃焼室炉内圧と
煙道ダンパ前圧力との差圧と前記排ガス流量とに基づい
てウエストダンパの所要総開口面積を求め、該所要総開
口面積とウエストダンパ開口面積比に基づいて前記第1
のウエストダンパ及び第2のウエストダンパの各開口面
積を求め、該開口面積に応じて第1のウエストダンパ及
び第2のウエストダンパの各開度を調節する。
【0008】
【作用】排ガス流路は各々の燃焼室に共通に接続されて
おり、この排ガス流路には燃焼室列の一端側に配置され
た第1のウエストダンパと、他端側に配置された第2の
ウエストダンパが設けられ、第1及び第2のウエストダ
ンパは煙道に共通に接続されている。つまり、各燃焼室
から出る排ガスは、排ガス流路を通り、第1のウエスト
ダンパ又は第2のウエストダンパを通って煙道に向かう
。従って、第1のウエストダンパと第2のウエストダン
パとの開度比を調節すれば、両者を通る排ガスの流量比
が変わるので、排ガス流路上の排ガスの流れが変わる。 この変化は、排ガス流路に接続された燃焼室列の炉内圧
及び炉内温度の分布に影響を及ぼすので、それによって
燃焼室間の燃焼状態のばらつきを補償することができる
。つまり、第1のウエストダンパと第2のウエストダン
パとの開度比が適切であれば、燃焼室間の燃焼状態のば
らつきを小さくしうる。
【0009】排ガスの流量Fwは、燃焼室に供給される
燃料ガスの流量Fmg,燃焼用空気の流量Fair及び
燃焼効率ηから次の第(1)式により求めることができ
る。
【0010】
【数1】Fw=η(Fmg+Fair)    ・・・
・(1)排ガスを排出するのに必要な総開口面積Stは
、燃焼室炉内圧目標値Ptop,煙道ダンパ前圧力目標
値Pdftとの差圧ΔPと前記排ガス流量とに基づいて
次の第(2)式により求めることができる。
【0011】
【数2】 St=Fw/C/(ΔPの平方根)    ・・・・(
2)但し、C:流量補正係数 燃焼室間のばらつきを小さくするための第1のウエスト
ダンパの開口面積Saと第2のウエストダンパの開口面
積Sbの比α(α=Sa/Sb)を一定とすれば、開口
面積Sa及びSbは次式により求められる。
【0012】
【数3】Sa=St・α/(1+α)    ・・・・
(3)Sb=St・1/(1+α)    ・・・・(
4)一般にダンパの開口面積と開度の間には一定の相関
があるので、その特性を予め測定しておけば、開口面積
を開度に変換することができる。従って、上記のように
して求めたSa及びSbに基づいて各ウエストダンパの
開度を設定すれば、燃焼室炉内圧と煙道ダンパ前圧力と
の差圧ΔPを一定に維持し、しかも燃焼室間の炉内温度
のばらつきを小さくすることができる。
【0013】
【実施例】図1に、本発明を実施するコ−クス炉の主要
部の外観を示す。なお図1においては、コ−クス炉の内
部構造が分かるように部分的に断面が示されている。図
1を参照すると、石炭が入る炭化室1と該炭化室を加熱
する燃焼室2とはZ軸方向に互いに交互に配置されてお
り、各々多数設けられている。実際には、燃焼室2は1
つの炉団に56基(55+1)設けられており、この例
では2つの炉団で構成されているので全体で112基の
燃焼室が備わっている。燃焼室2の下方には、各々蓄熱
室3が設けられている。蓄熱室3は供給される燃料ガス
と空気とを燃焼室2に導くとともに、燃焼によって発生
した排ガスを煙道4に導く。従って高温の排ガスが通過
する蓄熱室3はそれによって加熱され熱を蓄積するので
、燃焼室2に導かれる燃料ガスと空気は、予め蓄熱室3
内で温められ燃焼し易くなる。なおこの例では、燃料ガ
スと空気とが通る通路と排ガスが通る通路とは30分の
制御周期で交互に交換される。石炭は、各炭化室1に装
入され、乾留が終了した石炭、即ちコ−クスは図示しな
い押出機によって炉蓋側(PS:プッシャ−サイド)か
ら押され、その反対側(CS:コ−クスサイド)から外
に押し出される。図2に、図1に示したコ−クス炉の一
方の炉団の流路主要部の構成を示す。図2を参照して説
明する。空気(AIR)11は、加減コック12及び切
換コック13を通り、更に水平管8a及びアンダ−ジェ
ットパイプ9aを通って各蓄熱室3から燃焼室2に供給
される。また、互いにカロリ−の異なるコ−クスガスC
OGと高炉ガスBFGとを混合した燃料ガス(MG)1
4は、加減コック15及び切換コック16を通り、更に
水平管8g及びアンダ−ジェットパイプ9gを通って各
蓄熱室3から燃焼室2に供給される。炉団全体の空気流
量は流量計17によって検出され、燃料ガス流量は流量
計18によって検出される。各燃焼室で生成された排ガ
スは、ソ−ルフリュ−部7を通り、炉長方向の一端PS
側に設けられたウエストダンパ6psと他端CS側に設
けられたウエストダンパ6csのいずれかを通って煙道
4に導びかれる。なお煙道4には図示しない煙道ダンパ
が設けられている。
【0014】ウエストダンパ6ps及び6csにはそれ
ぞれアクチュエ−タが接続されており、各々の開度を電
気的な制御によって調整可能に構成されている。これら
のアクチュエ−タは、図示しないプロセスコンピュ−タ
によって制御され、各ウエストダンパの開度を調節する
。このプロセスコンピュ−タは、図3に示すような処理
によって各ウエストダンパを制御する。図3を参照する
と、ステップS1では前記第(1)式に基づいて燃焼後
の排ガスの流量Fwを推定する。この場合に使用する燃
料流量Fmg及び空気流量Fairには、流量計17及
び18で検出した値をそれぞれ採用する。また燃焼効率
ηには予め定めた定数を使用する。図3のステップS2
では、前記第(2)式に基づいて排ガスを排出するのに
必要な総開口面積Stを求める。ここで使用する排ガス
流量FwはステップS1で求めた流量値であり、Cは定
数であり、ΔPは予め定めた燃焼室炉内圧目標値Pto
pと煙道ダンパ前圧力目標値Pdftとの差分(Pto
p−Pdft)である。 また図3のステップS3では、前記第(3)式及び第(
4)式に基づいて、ウエストダンパ6ps及び6csに
それぞれ必要とされる開口面積を求める。ここでは、燃
焼室列内の温度分布(図2参照)が理想的になるような
ウエストダンパ開口面積比αが(α=Sa/Sb)予め
実験的に求められ、その値が定数としてプロセスコンピ
ュ−タに記憶させてある。従って、ステップS2で求め
た開口面積Stと定数αを第(3)式及び第(4)式に
あてはめれば、各ウエストダンパに必要とされる開口面
積Sa及びSbを求めることができる。図3のステップ
S4では、ステップS3で求められた開口面積Sa及び
Sbを各々各ウエストダンパの開度に変換する。即ち、
ウエストダンパの開度と開口面積との間には所定の相関
があるので、その関数を予め実験的に求めてプロセスコ
ンピュ−タ内に記憶してある。従って記憶された関数を
使用して開口面積の値を開度の値に変換する。このよう
にして求められた各ウエストダンパの開度は、各ダンパ
を駆動するアクチュエ−タに出力される。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1のウエストダンパ(6ps)と第2のウエストダンパ
(6cs)の開度比を一定に維持しうるので、それによ
って燃焼室列内の温度分布のばらつきを小さくでき、し
かも燃焼室炉内圧と煙道ダンパ前圧力との差圧に基づい
て各ウエストダンパの開度を調整するので、炉内圧を安
定化でき、従って炉の寿命が延び、炉の補修作業を要す
る機会も減小する。
【図面の簡単な説明】
【図1】  実施例のコ−クス炉主要部の一部切欠斜視
図である。
【図2】  実施例のコ−クス炉の流路構成を示すブロ
ック図である。
【図3】  各ダンパの開度を調整する処理を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1:炭化室              2:燃焼室 
           3:蓄熱室 4:煙道                5:炉蓋6
ps,6cs:ウエストダンパ(第1及び第2のウエス
トダンパ) 7:ソ−ルフリュ−部    8a,8g:水平管9a
,9g:アンダ−ジェットパイプ 11:空気              12,15:
加減コック13,16:切換コック  14:燃料ガス
        17,18:流量計

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】    石炭を乾留してコ−クス化する炭
    化室と該炭化室に隣接して配置された燃焼室とを複数列
    備え、各々の燃焼室に燃料ガス及び空気を供給する燃料
    流路と各々の燃焼室から出た排ガスを通す排ガス流路を
    含み、燃焼室列の一端の排ガス流路に設けた第1のウエ
    ストダンパと該燃焼室列の他端の排ガス流路に設けた第
    2のウエストダンパを有するコ−クス炉の炉内圧制御方
    法において、燃焼室に供給される燃料ガスの流量及び空
    気の流量を検出して排ガス流量を求め、燃焼室炉内圧と
    煙道ダンパ前圧力との差圧と前記排ガス流量とに基づい
    てウエストダンパの所要総開口面積を求め、該所要総開
    口面積とウエストダンパ開口面積比に基づいて前記第1
    のウエストダンパ及び第2のウエストダンパの各開口面
    積を求め、該開口面積に応じて第1のウエストダンパ及
    び第2のウエストダンパの各開度を調節することを特徴
    とする、コ−クス炉の炉内圧制御方法。
JP914691A 1991-01-29 1991-01-29 コ−クス炉の炉内圧制御方法 Withdrawn JPH04288395A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI499666B (zh) * 2010-10-27 2015-09-11 Thyssenkrupp Uhde Gmbh 用於煉焦爐廠型”熱回收”的無膨脹固定式爐門控制器
CN108398967A (zh) * 2018-03-09 2018-08-14 四川德胜集团钒钛有限公司 一种煤气压力调节控制系统及其控制方法

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Effective date: 19980514