JPH07269852A - バーナの燃焼制御方法 - Google Patents

バーナの燃焼制御方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーナの燃焼出力を絞ることなく、炉内の温
度分布のバラツキを減少させることができるバーナの燃
焼制御方法を提供する。 【構成】 炉内を複数の制御ゾーンに区画し、各制御ゾ
ーンに配置されたバーナを短時間ずつ順次燃焼させるサ
イクルを繰り返す。各制御ゾーンに温度センサを取り付
けておき、第1の発明ではバーナが燃焼する時間を温度
センサにより検出された温度と設定温度との差に応じて
調整する。第2の発明では、検出された温度が設定温度
を越えた制御ゾーンについては、その制御ゾーンのバー
ナが燃焼すべき時間となってもその燃焼をパスさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焼成炉等の炉体に取り
付けられたバーナの燃焼制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のバーナの燃焼制御方法としては、
全てのバーナを連続的に燃焼させつつ炉内温度に応じて
各バーナの出力を比例制御する方法が一般的である。と
ころが燃焼出力を絞った状態でバーナを燃焼させると炉
内のガス量が不足するため、炉内の温度分布のバラツキ
が大きくなる。このため、バーナの燃焼出力を絞った状
態においても多量の空気を炉内に押し込む必要があり、
この空気を加熱するためにバーナの燃料使用量が大とな
るという問題があった。
【0003】このような問題を解決するために、個々の
バーナの燃焼出力を絞ることなく炉内温度の制御を行う
ことができるバーナの燃焼制御方法が開発されている。
その方法は、炉内を複数の制御ゾーンに区画し、各制御
ゾーンに配置されたバーナを燃焼ゾーンを変えて短時間
ずつ順次燃焼させるサイクルを繰り返す方法である。図
6はこの方法をタイムチャートとして示すもので、炉体
を例えば上段、中段、下段の3つの制御ゾーンに区画し
ておき、最初の6秒間は上段のバーナが燃焼し、次の6
秒間は中段のバーナが燃焼し、次の6秒間は下段のバー
ナが燃焼するというサイクルを繰り返すものである。こ
の方法によれば、各バーナは間欠的にではあるが燃焼出
力を絞られることなく燃焼するので、炉内に多量の空気
を供給する必要がない利点がある。またある段のバーナ
の燃焼が停止した後、他の段のバーナの燃焼が開始する
までの時間を調整することにより、全体としての発熱量
を制御することができる。
【0004】ところが、このようなバーナの燃焼制御方
法を実際の炉に適用したところ、次のような問題がある
ことが判明した。すなわち、このバーナの燃焼制御方法
においては、炉内の温度に応じて全ての制御ゾーンのバ
ーナを同じパターンで燃焼させるため、図7に示すよう
に中段の温度が設定温度に近くなったとき、上段の温度
は設定温度を越えてしまうことがある。このようにこの
従来の間欠的なバーナの燃焼制御方法は、炉内の温度分
布を小さくするためには十分な効果を発揮することがで
きないことが判明した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、上記した従来の間欠的なバーナの燃
焼制御方法の利点を損なうことなく、炉内の温度分布を
小さくすることができるようにしたバーナの燃焼制御方
法を提供するためになされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた第1の発明のバーナの燃焼制御方法は、炉
内を複数の制御ゾーンに区画し、各制御ゾーンに配置さ
れたバーナを短時間ずつ順次燃焼させるサイクルを繰り
返すバーナの燃焼制御方法であって、各制御ゾーンに温
度センサを取り付けておき、バーナが燃焼する時間を温
度センサにより検出された温度と設定温度との差に応じ
て調整することを特徴とするものである。また第2の発
明のバーナの燃焼制御方法は、炉内を複数の制御ゾーン
に区画し、各制御ゾーンに配置されたバーナを短時間ず
つ順次燃焼させるサイクルを繰り返すバーナの燃焼制御
方法であって、各制御ゾーンに温度センサを取り付けて
おき、検出された温度が設定温度を越えた制御ゾーンに
ついてはバーナが燃焼すべき時間の燃焼をパスさせるこ
とを特徴とするものである。
【0007】
【作用】第1の発明によれば、複数の制御ゾーンに対応
させて炉内の温度を検出する温度センサを取り付けてお
き、バーナが燃焼する時間を温度センサにより検出され
た温度と設定温度との差に応じて調整するようにしたの
で、炉内の温度分布のバラツキを小さくすることができ
る。しかも複数の制御ゾーンのバーナを各制御ゾーンご
とに短時間ずつ燃焼出力を絞ることなく順次燃焼させる
という従来からの利点は損なわれることがない。また第
2の発明によれば、複数の制御ゾーンに対応させて炉内
の温度を検出する温度センサを取り付けておき、検出さ
れた温度が設定温度を越えた制御ゾーンについてはその
制御ゾーンのバーナが燃焼すべき時間の燃焼をパスさせ
るようにしたので、第1の発明と同様に炉内の温度分布
のバラツキを小さくすることができる。
【0008】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例によって更に詳
細に説明する。図1において1は炉体、2、3、4はこ
の炉体1に対向させて取り付けられた3本のバーナであ
る。この実施例では炉体1の内部を上段、中段、下段の
3つの制御ゾーンに区画し、各制御ゾーンに1本ずつの
バーナを配置してある。
【0009】図2はバーナの燃焼制御装置を示すもの
で、例えば上段の制御ゾーンのバーナ2の部分のみが図
示されている。図2において5は調節計、6は間欠燃焼
コントローラ、7はバーナコントローラである。このバ
ーナコントローラ7から出力された制御信号によってコ
ントロール弁8が間欠的に開閉され、空気を上段のバー
ナ2に送る。これに連れて均圧弁9がガスを上段のバー
ナ2に送り、燃焼を行わせる。なお間欠燃焼コントロー
ラ6からの信号は中段の制御ゾーンのバーナ3と下段の
制御ゾーンバーナ4にも送られ、同様の制御が行われ
る。
【0010】前記した従来のバーナの燃焼制御方法にお
いては、図6に示したように各制御ゾーンのバーナを同
じパターンで燃焼させている。しかし第1の発明では、
各制御ゾーンに温度センサを取り付けておき、バーナが
燃焼する時間を温度センサにより検出された温度と設定
温度との差に応じて調整する。図3はこの具体例を示す
ものであって、例えば炉の上段の制御ゾーンの温度が設
定温度を越えたときには、上段のバーナ2の燃焼時間を
次第に短縮し、設定温度を下回ったときには再び燃焼時
間を元に戻している。また中段のバーナ3についても同
様の状態が図示されている。しかし各回の燃焼時間が変
更されるのみであり、全体としての間欠燃焼のサイクル
はそのまま保持されている。
【0011】また第2の発明においては、各制御ゾーン
に温度センサを取り付けておき、これらの温度センサに
より検出された温度が設定温度を越えた制御ゾーンにつ
いては、その制御ゾーンのバーナが燃焼すべき時間の燃
焼をパスさせる。図4はこの具体例を示すものであっ
て、例えば炉の上段の制御ゾーンの温度が設定温度を越
えた場合には、上段のバーナ2が燃焼すべき時間が来て
もその回の燃焼をパスさせ、設定温度以下となったとき
に燃焼を再開させる。また中段のバーナ3についても同
様の状態が図示されている。しかし各回の燃焼がパスさ
れるのみであり、全体としての間欠燃焼のサイクルはそ
のまま保持されている。
【0012】このようにバーナの燃焼制御を行えば、複
数の制御ゾーンのバーナを各制御ゾーンごとに、短時間
ずつ燃焼出力を絞ることなく順次燃焼させるという利点
はそのまま維持され、バーナの燃焼出力を絞ることによ
る弊害は回避される。しかも各制御ゾーンのバーナの燃
焼を制御ゾーン毎に制御できるので、炉内の温度分布の
バラツキを減少させることができる。
【0013】以上の実施例では各制御ゾーンに1本ずつ
のバーナを配置したが、図5に示すように炉体1を上、
中、下の3つの制御ゾーンに区画し、各制御ゾーン毎に
複数本のバーナ2、3、4を配置することもできる。こ
の場合、同一の制御ゾーンに属するバーナは一括して制
御される。また制御ゾーンは炉体の長手方向に設定する
こともできる。なお、温度センサは制御ゾーンに対して
設置しても、あるいは各バーナ毎に設置してもよい。
【0014】例えば、上中下の各制御ゾーンに8本ずつ
のバーナを配置した単独炉を使用し、炉内の設定温度を
350 ℃として炉内の上部と下部の温度分布のバラツキを
測定したところ、図6に示した従来の燃焼制御方法の場
合にはバラツキが121 ℃であった。これに対して第1の
発明の燃焼制御方法を採用したところ、バラツキは83℃
まで減少した。
【0015】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のバーナ
の燃焼制御方法によれば従来の間欠的なバーナの燃焼制
御方法の利点を損なうことなく、炉内の温度分布をなく
することができるので、炉内の温度差が問題となる窯業
製品焼成用の炉などのバーナの燃焼制御に好適なもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】炉体の断面図である。
【図2】バーナの燃焼制御機器のブロック図である。
【図3】第1の発明のバーナの燃焼制御方法を示すタイ
ムチャートである。
【図4】第2の発明のバーナの燃焼制御方法を示すタイ
ムチャートである。
【図5】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図6】従来のバーナの燃焼制御方法を示すタイムチャ
ートである。
【図7】従来のバーナの燃焼制御方法を採用した場合の
炉内の温度を示すグラフである。
【符号の説明】
1 炉体、2 上段のバーナ、3 中段のバーナ、4
下段のバーナ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉内を複数の制御ゾーンに区画し、各制
    御ゾーンに配置されたバーナを短時間ずつ順次燃焼させ
    るサイクルを繰り返すバーナの燃焼制御方法であって、
    各制御ゾーンに温度センサを取り付けておき、バーナが
    燃焼する時間を温度センサにより検出された温度と設定
    温度との差に応じて調整することを特徴とするバーナの
    燃焼制御方法。
  2. 【請求項2】 炉内を複数の制御ゾーンに区画し、各制
    御ゾーンに配置されたバーナを短時間ずつ順次燃焼させ
    るサイクルを繰り返すバーナの燃焼制御方法であって、
    各制御ゾーンに温度センサを取り付けておき、検出され
    た温度が設定温度を越えた制御ゾーンについてはバーナ
    が燃焼すべき時間の燃焼をパスさせることを特徴とする
    バーナの燃焼制御方法。
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