JPH07126627A - コークス炉燃焼室毎の空燃比制御方法 - Google Patents

コークス炉燃焼室毎の空燃比制御方法

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JPH07126627A
JPH07126627A JP27230693A JP27230693A JPH07126627A JP H07126627 A JPH07126627 A JP H07126627A JP 27230693 A JP27230693 A JP 27230693A JP 27230693 A JP27230693 A JP 27230693A JP H07126627 A JPH07126627 A JP H07126627A
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JP
Japan
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air
combustion chamber
combustion
gas
coke oven
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JP27230693A
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English (en)
Inventor
Yasunori Yamamoto
保典 山本
Shigemi Hayashi
茂美 林
Keihachiro Tanaka
啓八郎 田中
Yasutaka Shibahara
康孝 柴原
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コークス炉燃焼室毎に空燃比を制御すること
を目的とする。 【構成】 特定のコークス炉において、各混合排ガス中
の酸素濃度および一酸化炭素濃度を測定し、得られた測
定値に基づいて各燃焼室毎の該空気と該燃料ガスとの比
率を一定範囲に調整することによりコークス炉燃焼室毎
に空燃比を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉の燃焼室毎
に空燃比を制御する方法に関する。さらに詳細には、各
燃焼室に対応する燃焼排ガス中の残存燃料ガスおよび酸
素の量を測定し、得られた測定値に基づいて各燃焼室毎
に空燃比制御する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コークス炉の空燃比制御は、煙道
排ガス中の酸素濃度を測定し、その結果に基づいて、炉
団単位で行われていた。
【0003】図5は、従来のコークス炉の空燃比制御方
法を説明する図面である。図5において、燃料ガス2は
炉団8(1系列のコークス炉)の石炭の乾留に必要な量
を炉団燃料ガス流量調整弁4で調整し、さらに各燃焼室
燃料ガス流量調整弁6によって調整し各燃焼室毎に振り
分けられる。一方、燃料の燃焼に必要な空気1は、炉団
空気流量調整弁3で調整し、さらに各燃焼室空気流量調
整弁5によって調整し各燃焼室に振り分けられ。燃料ガ
ス2を燃焼させ、得られた熱により炭化室を加熱し石炭
を乾留する。燃焼排ガスは各燃焼排ガス変更弁7を経て
集合し、煙道9を経由して煙突12から大気中に放散さ
せる。
【0004】煙道12の途中に、燃焼排ガス分析計10
に設置し、酸素濃度を分析する。その結果をコントロー
ラー11に入力する。コントローラー11には、予め炉
団燃料ガス流量調節弁4から燃料ガス流量を入力する。
さらに、燃料ガスが有する燃料ガスカロリーを予め測定
しておき、この値も入力する。それらの結果に基づき、
炉団空気流量調整弁3を調整して燃焼炉の燃焼効率を上
げる。
【0005】例えば、特開昭60−14015号公報に
は、煙道排ガス中の酸素濃度を測定し、炉団単位で空燃
比を制御することが記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭60−
14015号公報に記載の方法は、あくまでも炉団単位
で空燃比を調整するものであり、各燃焼室毎に空燃比を
調整することは何等記載されていないのである。
【0007】そこで、本発明の目的は、炉団単位ではな
く各燃焼室毎に空燃比を調整して燃焼効率を高めるとと
もに、燃焼排ガス中の一酸化炭素等の有害物質の残存量
を低減することにある。
【0008】また、本発明のその他の目的は、各燃焼室
毎に空燃比を調整する際に、燃焼排ガス自動サンプリン
グ手段を設けて自動的に燃焼排ガス濃度を測定し、得ら
れた分析結果を利用することにより空燃比の制御効率を
高めることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、石炭を乾留し
てコークス化する炭化室と該炭化室を加熱する燃焼室と
を交互に複数列設け、各々の燃焼室毎に燃料ガス供給系
統、空気系統および燃焼排ガス変更弁が設けられたコー
クス炉の操業において、各燃焼排ガス変更弁における燃
焼排ガス中の酸素濃度および一酸化炭素濃度を測定し、
得られた測定値に基づいて各燃焼室毎の該空気を該燃料
ガスとの比率を制御することを特徴とするコークス炉燃
焼室毎の空燃比制御方法に関する。
【0010】また、本発明は、ガスの測定は、コークス
炉の各燃焼変更弁の手前に設置した燃焼排ガス自動サン
プリング手段で、該燃焼排ガスをサンプリングし、分析
することがより好ましい。
【0011】
【作用】コークス炉の各変更弁の燃焼排ガスをサンプリ
ングし、燃焼排ガス中の酸素および一酸化炭素濃度が測
定できるため、各燃焼室毎に燃料ガスおよび空気の流量
が調整でき、燃焼室毎に空燃比制御を行える。
【0012】燃焼排ガスの測定において、自動サンプリ
ング手段を設けたので、分析時間が短縮されるともに、
サンプリングの安全性が高められる。
【0013】燃焼排ガスの測定において、分析値の異常
が発生した場合に、サンプリング配管を洗浄することに
より、以後の分析値の異常の頻度の低減を図ることがで
きる。
【0014】燃焼排ガスの測定において、サンプリング
配管に外部から空気の侵入の有無を確認することによ
り、以後の分析値の異常の頻度の低減を図ることができ
る。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例に基づき本発明をより
詳細に説明する。
【0016】実施例1 図1は本発明の燃焼室毎の空燃比制御の方法を示す説明
図であり、図2はコークス炉の蓄熱室、燃焼室および変
更弁のガス流れを示す説明図である。図1および図2に
おいて、図5と同じ符号は同じ部材を示す。
【0017】図2において、炭化室21−2は2つの燃
焼室22−1,22−2により挟まれており、燃焼室2
2−1,22−2における燃焼熱によって加熱され、炭
化室21−2内の石炭が乾留される。各燃焼室毎に所定
の熱量を供給するため燃料ガス2のカロリーを予め測定
し燃焼室燃料ガス流量調節弁6により各燃焼室に供給す
る燃料ガスの流量を調整する一方、燃焼室空気流量調整
弁5により、燃料ガスの燃焼に必要な酸素を含む空気1
の流量を調整する。蓄熱室23−2から燃焼室22に向
かう燃料ガスおよび空気は二分され、燃焼室22−1,
22−2に送られる。燃焼室22−2からでる燃焼排ガ
スは、燃焼室22−3からの燃焼排ガスと混合して蓄熱
室23−3に送られ、蓄熱室23に熱を与え、その後変
更弁7を有する導管、煙道9を通過して煙突12から大
気中に放散する。
【0018】変更弁7の手前で燃焼排ガスをサンプリン
グして燃焼排ガス分析計10で酸素および一酸化炭素濃
度を測定する。酸素は磁気酸素計、一酸化炭素は赤外線
分析計等の公知の分析計を使用する。得られた分析値お
よび予め測定した燃料ガスカロリーに基づいてコントロ
ーラー11により各燃焼室22の空気1および燃料ガス
2の量を変更することが可能である。空燃比および燃焼
室毎の空気流量は、例えば下記に示す式
【0019】
【数1】
【0020】(ただし、i はコックまたは変更弁番号、
kは今回切り替えサイクル、k−2は前々回切り替えサ
イクル、A/Gは空気と燃料ガスとの比率、Vmgはコ
ック毎の燃料ガス流量、Vairはコック毎の空気流
量、O2は変更弁燃焼排ガス中の酸素濃度、O2,Rは
変更弁燃焼排ガス中酸素濃度目標値を示す)により算出
できる。
【0021】蓄熱室23は燃焼排ガスの熱により加熱さ
れる。加熱された蓄熱室23は、燃料ガス2および空気
1の予熱に利用できるが、一定時間燃料ガス2および空
気1を加熱すると予熱効果がなくなる。そこで、蓄熱室
23では、燃料ガス2および空気1の立側、引側を切り
替えて畜熱および余熱(放熱)を繰返す操作が行われ
る。
【0022】燃焼室22毎の空燃比の制御周期は、サン
プリングおよび分析時間を考慮して、蓄熱室23の立
側、引側を切り替えサイクル毎に行うことが好ましい。
【0023】実施例2 図3は、本発明に使用する燃焼排ガス自動サンプリング
手段の構成を示す図である。図3において、燃焼排ガス
自動サンプリング手段31は、プローブ32、圧力ゲー
ジ33、電磁弁34,36,37,38および必要によ
りコック35からなる。図1と同じ符号は同じ部材を示
す。
【0024】最初に、変更弁7−1の位置にある電磁弁
34−1,およびコック35−1を開き、電磁弁37を
閉じ、電磁弁36を開き、プローブ32−1からの燃焼
排ガスを分析計に導き燃焼排ガス濃度、すなわち酸素お
よび一酸化炭素濃度を測定する。必要により、その他の
残留可燃性ガス濃度を測定し利用すれば、より空燃比制
御精度を高めることができる。
【0025】分析後、電磁弁34−1を閉じ、次の電磁
弁34−2,35−2を開いて、前記と同様に、次の燃
焼室からの燃焼ガスの酸素および一酸化炭素濃度を測定
する。この操作を順次繰返す。
【0026】この操作は、時系列に沿ってあらかじめ設
定し、自動的に行うこともできる。実施例3 図4は、本発明に使用する一系列のサンプリング配管を
示す図である。図4において、41は粉塵および水分等
の測定を妨害する物質を除く前処理装置、44,45は
電磁弁である。図3と同じ符号は同じ部材を示す。サン
プリング配管は、測定すべき燃焼排ガス成分の凝縮を防
止するため、必要に応じて保温(図示せず)する。
【0027】分析値にサンプリング配管の目詰まり等の
異常が発生した場合について説明する。
【0028】平常時、電磁弁を開きプローブから分析計
までのサンプリング系を形成し、酸素および一酸化炭素
濃度を測定する。しかし、異常が発生した場合には、電
磁弁36,38,45を閉じ、電磁弁37、コック35
を開けて窒素ガスを流してサンプリング配管を洗浄す
る。
【0029】その後、電磁弁37を閉じ、電磁弁36を
開け、分析を再開する。
【0030】この操作は、時系列に沿ってあらかじめ設
定し、自動的に行うこともできる。極めて簡便な方法に
より、サンプリング配管の目詰まりを防止することがで
きる。
【0031】実施例4 図4において、異常が発生した場合に、電磁弁36,4
5を閉じ、電磁弁37,コック35を開けて窒素ガスを
流してサンプリング配管を洗浄する。
【0032】その後、電磁弁37を閉じて一度窒素ガス
を止め、電磁弁45を開け、コック35を閉じ、再び電
磁弁37を開けて窒素ガスをサンプリング配管に導入し
加圧して電磁弁37を閉じる。
【0033】一定時間窒素ガスをサンプリング配管内に
保圧して、圧力ゲージ33値から外部空気の侵入の有無
を確認することができる。
【0034】外部空気の侵入がなければ分析を続行し、
外部空気の侵入があれば修理後、再び同じ操作を繰返し
て外部空気の侵入の有無を確認する。
【0035】以上のように、簡便な手段により外部空気
の侵入の有無を確認することができる。
【0036】
【発明の効果】コークス炉において、燃焼室毎の空燃比
制御が各燃焼排ガスを分析するという簡便な方法により
精度よく実施でき、乾留熱量低減が図られる。
【0037】具体的には、炉団毎に空燃比を制御する従
来の方法に比べて、本発明の方法によれば1%程度の乾
留熱量の低減が認められる。
【0038】燃焼排ガスは一台の酸素分析計および一酸
化炭素分析計で分析できるので、燃焼排ガスのサンプリ
ング作業および分析作業が省力化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明における燃焼室毎の空燃比制御の方
法を示す説明図である。
【図2】は、コークス炉におけるガスの流れを示す図面
である。
【図3】は、本発明に使用する燃焼排ガス自動サンプリ
ング手段の構成を示す図面である。
【図4】は、本発明に使用する一系列のサンプリング配
管を示す図面である。
【図5】は、従来のコークス炉の空燃比制御方法を説明
する図面である。
【符号の説明】
1…空気 2…燃料ガス 3…炉団空気流量調整弁 4…炉団燃料ガス
流量調整弁 5…燃焼室空気流量調整弁 6…燃焼室燃料ガ
ス流量調整弁 7…燃焼排ガス変更弁 8…コークス炉 9…煙道 10…燃焼排ガス
分析計 11…コントロラー 12…煙突 21(21−1〜21−6)…炭化室 22(22−1〜22−5)…燃焼室 23(23−1〜23−6)…蓄熱室 31…燃焼排ガス自動サンプリング手段 32(32−1〜32−3)…プローブ 33…圧力ゲージ 34(34−1〜34−3)…電磁弁 35(35−1〜35−3)…コック 36…電磁弁 37…電磁弁 41…前処理装置 42…電磁弁 43…電磁弁 44…電磁弁 45…電磁弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F23N 5/00 S (72)発明者 柴原 康孝 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭を乾留してコークス化する炭化室と
    該炭化室を加熱する燃焼室とを交互に複数列設け、各々
    の燃焼室毎に燃料ガス供給系統、空気供給系統および燃
    焼排ガス変更弁が設けられたコークス炉の操業におい
    て、各燃焼排ガス変更弁における燃焼排ガス中の酸素濃
    度および一酸化炭素濃度を測定し、得られた測定値に基
    づいて各燃焼室毎の該空気を該燃料ガスとの比率を制御
    することを特徴とするコークス炉燃焼室毎の空燃比制御
    方法。
  2. 【請求項2】 ガスの測定は、コークス炉の各燃焼変更
    弁の手前に設置した燃焼排ガス自動サンプリング手段
    で、該燃焼排ガスをサンプリングし、分析することを特
    徴とする請求項1記載のコークス炉燃焼室毎の空燃比制
    御方法。
JP27230693A 1993-10-29 1993-10-29 コークス炉燃焼室毎の空燃比制御方法 Pending JPH07126627A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040019462A (ko) * 2002-08-28 2004-03-06 김은기 보일러 최적연소를 위한 미연탄소 및 공기댐퍼 제어 시스템
JP2015131904A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 Jfeスチール株式会社 コークス炉の富ガス配管閉塞特定装置およびコークス炉の富ガス配管閉塞特定方法
JP2015174809A (ja) * 2014-03-17 2015-10-05 大阪瓦斯株式会社 改質装置の診断方法及び改質装置の診断装置

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Effective date: 19990824