JPH0457884A - コークス炉における乾留不良診断制御システム - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コークス炉における乾留不良炭化室を診断し
てその乾留不良原因に対するアクションを燃焼制御機器
に与える装置に関する。

〔従来の技術〕

コークス製品の品質は、原料炭の成分や品質の他、コー
クス炉内での乾留処理工程で左右される。

製品の品質を一定にするために、コークス炉の炉温自動
制御方式が提案されている。

例えば「第３版　鉄鋼便覧　第■巻Ｐ１８２．１８３゜
４・２・４コークス付帯設備」　（日本鉄鋼協会線）に
は、目標とする火落時間および置時間からフリュー温度
を設定し、燃焼室上部に埋め込んだ検出端によりフリニ
ー温度を、また上昇管部での発生ガス温度変化状況より
火落時間をそれぞれ把握し、フィードバックすることに
よって供給燃料ガス流量やガスカロリー　ドラフト圧力
を自動制御することが開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このような従来の自動制御方法は、１００室
前後からなる炭化室毎の乾留不良や炭化室間の乾留バラ
ツキについての配慮がなされていないので、次のような
問題点があった。

■　炭化室毎のガス量分配や燃焼バランスの崩れによる
炭化室毎のコークス焼成条件に差が生じ結果として炭化
室毎のコークス品質にバラツキが生じる。

■　炭化室毎の装入物条件（装入密度、水分等）および
コークス炉操業条件（乾留時間、置時間等）に差が生じ
、コークス品質にバラツキが生じる。

■　操業条件や設備上の問題に起因する炭化室内の温度
分布の乱れはコークス品質やコークス炉全体の熱効率へ
影響する。

■　炭化室毎のガス量分配や、炭化室内の燃焼室毎のガ
ス量分配は、オペレータが操業データをみて、アクショ
ン判定をしているため時間遅れ、判断データが大量であ
り判断ミスを誘発し、また高度の専門知識を必要として
いた。

そこで本発明は、以上の問題点を解決することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、操業監視手段によって監視している多数の炭
化室のそれぞれの加熱壁温度、火落時間等の現在および
過去の操業データに基づいて、その炭化室においての乾
留が正常に進行しているかどうかを判断する乾留不良炭
化室判定手段と、乾留不良と判定された炭化室の乾留不
良原因を予め設定された判断項目のそれぞれについて確
信度を付して判定する状況判定手段と、 同状況判定手段によって判定された原因を確信度の順に
再判定する乾留不良原因決定手段と、決定された乾留不
良原因に対するアクションを指示するアクション決定手
段と、 アクション指示により燃焼制御器への変更量を計算する
手段、 とを有するコークス炉における乾留不良炭化室診断制御
システムである。

〔作用〕

本発明では、コークス炉の乾留不良炭化室を検出し、燃
焼制御器を制御するに適切なアクションを指示すること
により、コークス品質のバラツキを低減させ、一定品質
のコークスを得るとともにコークス燃焼熱効率の向上を
得る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

第１図において１はコークス炉であり、装入車によって
石炭が装入される。コークス炉における多数の炭化室内
の加熱壁温度および発生ＣＯＧガスはプロセスコンピュ
ータ（図示せず）によって−定時間毎に測定されており
、このデータが乾留不良炭化室診断装置！３に入力され
る。発生ＣＯＧガスの温度変化に基づいて火落時間（乾
留時間）が算出される。乾留不良炭化室診断装置３には
目標値として火落時間、加熱壁温度が設定されており、
この目標値に対するセンサデータ、操業データの今回お
よび過去の値によって乾留不良炭化室の診断・検出を行
う。その処理フローを第２図に示す。

第２図の各ステップについて説明する。

・ステップ１０「乾留不良炭化室の判定」全炭化室を対
象とし、その中から一炭化室毎の情報をプロセスコンピ
ュータより受信し、その炭化室が乾留不良であるかどう
かを目標値と対比することにより判定する。判定項目と
しては、「炭化室毎の火落時間も加熱壁温度も目標値か
ら外れているか」、 「作業窯順平均の火落時間は目標値から外れているか」
、 「炭化室毎の火落時間は目標値から外れているか」「作
業窯順平均の加熱壁温度は目標値から外れているか」、 「その炭化室の加熱壁温度のテーバは目標値から外れて
いるか」、 等である。この項目の一つでも該当するときは乾留不良
炭化室と判定する。

・ステップ２０「全炭化室完了判定」 全ての炭化室について判定が完了したかどうかをチエツ
クする。

・ステップ３０「炭化室内乾留不良原因判定」ステップ
１０の乾留不良炭化室の判定で、乾留不良と判定された
炭化室を対象に乾留不良原因を探索する。乾留不良原因
探索項目としては次のものがあるら ■　オリフィス脱落は有るか。

同一フリニー列で連続するフリニーに対応する加熱壁温
度について、加熱壁温度の目標テーバとの差が比較値よ
り大きいときにオリフィス脱落の項目に確信炭火のデー
タを付与する。同様の処理を全フリニーについて今回、
前回、前々回の乾留サイクルに亘って行う。

これは、オリフィスが脱落すると、該当フリューの空気
比が大きく変化し、フリニー温度が異常に変化し、これ
に伴い加熱壁温度も異常に変化するという現象が現れる
たｔ１目標テーバとの差が比較値を越えるからである。

■　オリフィス詰まりはあるか。

同一フリニー列で連続するフリニーに対応する加熱壁温
度について、加熱壁温度の目標テーバとの差が比較値よ
り小さいときオリフィス詰まりの項目に確信炭火のデー
タを付与する。同様の処理を全フリニーについて今回、
前回、前々回の乾留サイクルに亘って行う。

これは、オリフィスが詰まると、該当フリ；−の空気比
が大きく変化し、フリニー温度が異常に変化し、これに
伴い加熱壁温度も異常に変化するという現象が現れるた
め目標テーバとの差が比較値に満たないからである。

■　成型炭偏析 同−フリニー列で連続するフリニーに対応する加熱壁温
度について、加熱壁温度の目標テーバとの差が比較値よ
り小さいときに成型炭偏析の項目に確信炭火のデータを
付与する。同様の処理を全フリニーについて今回、前回
、前々回の乾留サイクルに亘って行う。

これは、成型炭が偏析すると加熱壁からの吸熱が過不足
となり、加熱壁温度も異常に変化するという現象が現れ
るため、目標テーバとの差が比較値に満たないからであ
る。

■　ギッター汚れは有るか。

同一フリニー列で連続するフリニーに対応する加熱壁温
度について、加熱壁温度の目標テーバとの差が比較値よ
り小さいときにギッター汚れの項目に確信炭火のデータ
を付与する。同様の処理を全フリューについて今回、前
回、前々回の乾留サイクルに亘って行う。

これは、ギッターが汚れると該当フリューの空気比が太
き（変化し、フリニー温度が異常に変化し、これに伴い
加熱壁温度も異常に変化するという現象が現れるため、
目標テーバとの差が比較値に満たないからである。

■　小ダンパー不適は有るか。

同一フリコー列で連続するフリニーに対応する加熱壁温
度について、加熱壁温度の目標テーバとの差が比較値よ
り大きいときに小ダンバー不適の項目に確信炭火のデー
タを付与する。同様の処理を全フリニーについて今回、
前回、前々回の乾留サイクルに亘って行う。

これは、小ダンパーが適切でないと燃焼ガスの炉長方向
の吸引バランスが崩れ、フリニー温度が異常に変化し、
これに伴い加熱壁温度も異常に変化するという現象が現
れるため、目標テーバとの差が比較値に満たないからで
ある。

■　コークス突き詰めはあるか。

同一フリニー列で連続するフリニーに対応する加熱壁温
度について、加熱壁温度の目標テーバとの差が比較値よ
り大きいときにコークス突き詰めの項目に確信炭火のデ
ータを付与する。同様の処理を全フリニーについて今回
、前回、前々回の乾留サイクルに亘って行う。

これは、装入された石炭が炉長方向に偏ると加熱壁から
の吸熱が過不足となり、加熱壁温度が異常に変化すると
いう現象が現れるため、目標テーバとの差が比較値に満
たないからである。

■　火落センサー不良は有るか。

炭化室毎の乾留中の発生ガス温度について、発生ガス温
度の変化率が比較値より大きい時に火落センサー不良の
項目に確信炭火のデータを付与する。同様の処理を全炭
化室について今回、前回、前々回の乾留サイクルに亘っ
て行う。

これは、火落センサーに安水等がかかると発生ガス温度
が急激に低下し、安水等がかからないと逆に発生ガス温
度が急激に上昇し、発生ガス温度の変化率が比較値より
大きくなるからである。

■　基部詰まりは有るか。

炭化室毎の火落時間について、該作業窯順の平均火落時
間が比較値より大きい時に基部詰まりの項目に確信炭火
のデータを付与する。同様の処理を全炭化室について今
回、前回、前々回の乾留サイクルに亘って行う。

これは、炭化室毎の上昇管基部が詰まると、発生ガス流
量が減少、乾留速度が阻害され、火落時間が比較値より
大きくなるからである。

■　計器不良は有るか。

炭化室毎の加熱壁温度について、該作業窯順の平均加熱
壁温度が比較値より小さい時には計器不良の項目に確信
炭火のデータを付与する。同様の処理を全炭化室につい
て今回、前回、前々回の乾留サイクルに亘って行う。

これは、加熱壁温度センサーがコークス粉等で汚れたり
すると多数の炭化室に亘り測定された加熱壁温度が比較
値より小さくなるからである。

・ステップ４０「傾向判定」 ステップ３０の■から■までの乾留不良原因項目に対し
て、各乾留サイクル毎に付与した確信度の総合確信度に
より時系列的傾向を判定する。この処理の例をｇＪ３図
に示す。

・ステップ５０「状況判定」 操業実績を考慮して乾留不良原因項目毎の総合確信度を
さらに調整する。この処理の例を第４図に示す。

・ステップ６０「乾留不良原因仮決定」乾留不良原因項
目毎に付与された総合確信度に従い順位をつけ、最も高
い総合確信度の乾留不良原因項目を乾留不良原因に仮決
定する。

この処理の例を第５図に示す。

・ステップ７０「乾留不良原因決定」 仮決定された乾留不良原因項目の総合確信度が比較値以
上であればこれを最終決定とする。

もし比較値未満であれば特定の乾留不良原因がないもの
と判断してオリフィス径の調整とする。

この処理の例を第６図に示す。

・ステップ８０「アクション箇所決定」炭化室間・炭化
室内のバランスをとるために是正すべき箇所と調整すべ
き箇所を決定する。

この処理の例を第７図に示す。

・ステップ９０「アクション箇所決定」最終的に決定さ
れた乾留不良原因と不良箇所を炭化室毎にマーキングし
、出力の情報とする。

この処理の例を第８図に示す。

この情報は１１図の不良窓制御量計算装置４に転送また
は伝送される。

不良窯制釘量計算装置４では受は取った情報に基づいて
燃焼制御器即ち加減コック開度、小ダンパー開度、オリ
フィス径のアクション量を計算する。計算方法例として
加減コックであれば加熱壁温度と火落時間について炉団
平均よりの偏差を計算し、両隣炭化室の影響係数を加味
し点数換算する。この各点数に加熱壁温度と火落時間の
重み係数を加味して総合得点とする。今回総合得点と過
去数サイクルのアクション履歴より総合得点を修正し今
回総合得点とする。この今回総合得点を加減コックアク
ション量換算表に従いアクション量とする。アクション
量決定不可の時はオリフィス径アクションに移行する。

この影響係数、重み係数、点数換算等は過去の操業実績
、経験に基づいて作成したものである。同様な操作を小
ダンパー開度、オリフィス径についても行う。得られた
アクション量はＣＲＴに表示し設定制御が可能な設備で
あればプロセスコンビコータに設定制御監視し、設定制
御が不可能な設備であればアクション指示を帳表に出力
しマニニアル操作する。

本実施例による乾留バラツキ推移を第９図、炉壁温度（
加熱壁温度〉火落時間不良マツプを第１０図、アクショ
ン量指示を第１１図に、加減コックアクションガイドの
帳票出力例を第１２図に示す。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば次の効果がある
。

■　炭化室毎のガス量分配や炭化室毎の燃焼バランスの
崩れが減少し炭化室毎のコークス品質バラツキが減少す
る。

■　炭化室毎の装入物条件（装入密度、水分等）および
コークス炉操業条件（トータル乾留時間、置時間等）の
差が減少し、コークス品質バラツキが減少する。

■　操業条件や設備上の問題に起因する炭化室内の温度
分布の乱れが減少しコークス品質やコークス炉全体の熱
効率が向上する。

■　炭化室毎のガス量分配や、炭化室内の燃焼室のガス
量分配は、自動的に計算し、アクション判定をしている
た６時間遅れもなく、判断ミスも誘発せず、また高度の
専門知識も必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は本
発明に係る不良炭化室診断の処理概要を示すフローチャ
ート、第３図〜ｇＪ８図は各処理の詳細を示すフローチ
ャートである。′Ｍ９図〜第１１図は本システムの出力
例、第１２１ｍは加減コツクアクシａ’Ｊｊｆイドの帳
票出力例を示す図である。 １：コークス炉 ２：装入車 ３：不良炭化室診断装置 ４：不良炭化室制御量計算装置 ５：燃焼制御器 特許出願人　新日本製縫株式會社 代　　理　　人　　　　　小　　姐　　　益第１図 第２図 ／ 第 図 笛 図 ［１ 第 第 図 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、操業監視手段によって監視している多数の炭化室の
   それぞれの加熱壁温度、火落時間等の現在および過去の
   操業データに基づいて、その炭化室内の乾留が正常に進
   行しているかどうかを判断する乾留不良炭化室判定手段
   と、 乾留不良と判定された炭化室の乾留不良原因を予め設定
   された判断項目のそれぞれについて推論により判定する
   状況判定手段と、 同状況判定手段の推論内容を用いて乾留不良原因を推論
   により決定する乾留不良原因決定手段と、 アクション指示により燃焼制御器のガス供給量を制御す
   る手段、 を有することを特徴とするコークス炉における乾留不良
   診断制御システム。