JPH0733907B2 - 燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置Info
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- JPH0733907B2 JPH0733907B2 JP1188197A JP18819789A JPH0733907B2 JP H0733907 B2 JPH0733907 B2 JP H0733907B2 JP 1188197 A JP1188197 A JP 1188197A JP 18819789 A JP18819789 A JP 18819789A JP H0733907 B2 JPH0733907 B2 JP H0733907B2
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- air
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Description
本発明は燃焼用空気に酸素を富化する装置を備えた燃焼
炉における酸素富化燃焼制御装置に関する。
炉における酸素富化燃焼制御装置に関する。
たとえば溶鋼から脱ガスするための脱ガス槽の加熱燃焼
炉などにおいては、省エネを図るために燃焼用空気に酸
素を富化することが行われているが、従来このような酸
素の富化開始や停止は作業者の判断で行っていたり、実
開昭58−132358号に開示されるように、常時富化制御を
行っていた。
炉などにおいては、省エネを図るために燃焼用空気に酸
素を富化することが行われているが、従来このような酸
素の富化開始や停止は作業者の判断で行っていたり、実
開昭58−132358号に開示されるように、常時富化制御を
行っていた。
このような従来の酸素富化制御は効果的でなく、高価な
酸素が無駄になるという問題や酸素の遮断弁操作が自動
的に行なわれず安全上好ましくないという問題があっ
た。 そこで、本発明は、このような問題点を有さない燃焼炉
における酸素富化燃焼制御装置を提供することを課題と
する。
酸素が無駄になるという問題や酸素の遮断弁操作が自動
的に行なわれず安全上好ましくないという問題があっ
た。 そこで、本発明は、このような問題点を有さない燃焼炉
における酸素富化燃焼制御装置を提供することを課題と
する。
このような課題を解決するために、本発明は、燃焼炉に
供給される空気の流量を測定する空気流量計と、空気に
混合する酸素の流量を測定する酸素流量計と、燃焼炉に
供給される燃料の流量を測定する燃料流量計と、酸素流
量計により測定された酸素流量を空気流量に換算する変
換部と、空気流量計で測定された空気流量と前記変換部
で換算して求めた空気流量との和に基づいて、燃焼炉に
供給される燃料の流量を算出する算出部と、燃焼炉の温
度に基づいた信号を出力する調節計と、算出部により算
出された燃料の流量と調節計から出力する信号とを比較
し、いずれか小さい方を通過させるローセレクタと、調
節計から出力する信号と前記燃料流量計により測定され
た燃料の流量とを比較し、いずれか大きい方を通過させ
るハイセレクタと、このハイセレクタの出力に基づいて
所定の酸素濃度に対する空気流量と酸素流量の配分を演
算して空気流量設定信号と酸素流量設定信号とを出力す
る配分演算部と、ローセレクタの出力に基づいて燃料の
流量を調節する燃料調節弁と、空気流量設定信号に基づ
いて空気の流量を調節する空気調節弁と、酸素流量設定
信号に基づいて酸素の流量を調節する酸素調節弁と、酸
素流量設定信号から酸素流量設定値が所定値以下に低下
したことを検出して酸素遮断弁を閉じるモニタスイッチ
と、を備えたものとする。
供給される空気の流量を測定する空気流量計と、空気に
混合する酸素の流量を測定する酸素流量計と、燃焼炉に
供給される燃料の流量を測定する燃料流量計と、酸素流
量計により測定された酸素流量を空気流量に換算する変
換部と、空気流量計で測定された空気流量と前記変換部
で換算して求めた空気流量との和に基づいて、燃焼炉に
供給される燃料の流量を算出する算出部と、燃焼炉の温
度に基づいた信号を出力する調節計と、算出部により算
出された燃料の流量と調節計から出力する信号とを比較
し、いずれか小さい方を通過させるローセレクタと、調
節計から出力する信号と前記燃料流量計により測定され
た燃料の流量とを比較し、いずれか大きい方を通過させ
るハイセレクタと、このハイセレクタの出力に基づいて
所定の酸素濃度に対する空気流量と酸素流量の配分を演
算して空気流量設定信号と酸素流量設定信号とを出力す
る配分演算部と、ローセレクタの出力に基づいて燃料の
流量を調節する燃料調節弁と、空気流量設定信号に基づ
いて空気の流量を調節する空気調節弁と、酸素流量設定
信号に基づいて酸素の流量を調節する酸素調節弁と、酸
素流量設定信号から酸素流量設定値が所定値以下に低下
したことを検出して酸素遮断弁を閉じるモニタスイッチ
と、を備えたものとする。
燃焼空気を所定の酸素濃度に供給するための酸素と空気
の配分演算部と、酸素が高濃度に高められた混合燃焼空
気流量を空気流量に換算する変換部とを設け、炉内温度
に基づいて酸素富化制御の開始および停止を判定し、そ
の判定結果に基づいて空気流量と酸素流量を制御する。
の配分演算部と、酸素が高濃度に高められた混合燃焼空
気流量を空気流量に換算する変換部とを設け、炉内温度
に基づいて酸素富化制御の開始および停止を判定し、そ
の判定結果に基づいて空気流量と酸素流量を制御する。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第１図は本発明による酸素富化燃焼制御装置の一実施例
のブロック図である。 図において、100は燃焼炉、１はバーナ、２は炉内温度
を検出するための温度計である。 バーナ１には、供給管200により燃焼が、また供給管300
により空気が供給され、空気供給管300の途中には酸素
供給管400が接続されている。 3,5,13,16は調節計、４は調節計３から出力される炉内
温度により決定される燃料流量と後述する除算器25から
出力される実際の燃料流量とのうちの小さい方を通過さ
せるローセレクタ、７は燃焼炉に供給される燃料の流量
を測定する燃料流量計、８は調節計３から出力された燃
料流量と燃料流量流量計７から出力された燃料量とのう
ちの大きい方を通過させるハイセレクタ、９および10は
乗算器である。調節計５はローセレクタ４の出力に基づ
いて燃料の調節弁６を制御する。15は空気の流量を測定
する流量計、18は酸素の流量を測定する流量計である。 11は空気過剰率を設定する設定器、22は空気中の酸素の
比率である0.21、26は理論空気量をそれぞれ入力する定
数入力器、21,24,25はすべて除算器、23は加算器、19は
酸素の設定値が所定値以下に下ったとき酸素遮断信号を
遮断弁20に出力するモニタスイッチ、12は燃焼空気流量
設定信号FDを用いて空気流量設定値FBと酸素流量設定値
FCとを演算する演算器、14は空気量調節弁、17は酸素量
調節弁である。 さて、燃焼炉100のバーナ１に供給されている空気量が
流量計15により測定され、空気流量信号として調節計13
と加算器23に与えられる。 一方、流量計18により測定された酸素量は除算器21にお
いて空気中の酸素比率である定数入力器22の定数0.21で
除算され、空気に換算した酸素量が求められる。この酸
素量は流量計15により測定された実際の供給酸素量と加
算器23で加算される。加算された結果は系に流れている
空気量になる。乗算器24においてこの空気量を設定器11
で設定された空気過剰率で除算すると、燃焼に必要な空
気量が算出される。この空気量を除算器25で定数入力器
26からの理論空気量で除算すると、実際の燃料量が得ら
れる。 いま、燃焼炉100の温度が下ったとすると、それが温度
計２により検知され、調節計３からの出力は増加する。
その結果、ローセレクタ４はそれまでと変らず除算器25
の出力をそのまま出力し続けるので、調節計５により調
節される調節弁６の開度はそのままであり、従って、燃
料供給管200を流れる燃料量は変わらない。 ところが、ハイセレクタ８は調節計３の出力を通過させ
乗算器９に入力する。乗算器９ではハイセレクタ８から
の燃料量信号を定数入力器26からの理論空気量で乗算し
て燃焼に真に必要な空気量が出力され乗算器10に送られ
る。乗算器10では、設定器11で設定された空気過剰率と
上記空気量とが乗算され燃焼空気量設定信号FDとして出
力される。 いま、必要な酸素濃度をＸ、混合空気流量信号をFA、空
気流量設定信号をFB、酸素流量設定信号をFCとすると、
次の式が成立する。 Ｘ・FA＝FB×0.21＋FC FA＝FB＋FC そこで演算器12では上式からFBとFCを次のように演算す
る。 演算器12で演算された空気流量設定信号FBおよび酸素流
量設定信号FCに基づいて調節計13および16により調節弁
14および17が制御されて空気供給管300を流れる空気量
および酸素供給管300を流れる酸素量が増加される。こ
のときの信号FB，FC，FDの変化を第２図（イ）〜（ヘ）
に示す。なお、第２図において、信号FC′は実際の酸素
流量を表わしている。 こうして空気量が増加すると、それが流量計15で検出さ
れ、加算器23、除算器24および25を介して除算器25の出
力が次第に増加する。その結果、調節計３の出力と除算
器25の出力とが近づき、ローセレクタ４の出力により調
節計５を介して調節弁６の開度が増加し、燃料供給管20
0を通して供給される燃料量が増加する。こうして燃焼
炉100のバーナ１への燃焼空気量と酸素量、それに燃料
量が増加するので燃焼が促進され燃焼炉100の温度が上
昇していく。 次に燃焼炉100の温度が上がった場合について説明す
る。 この場合には調節計３の出力が減少するのでそれまでロ
ーセレクタ４を通過していた除算器25の出力に代わり、
調節計３の出力が通過する。その結果、調節弁６の開度
が調節計３の出力に基づいて減少する方向で制御され、
それにより燃料供給管200を介して供給される燃料量が
減少する。 一方、ハイセレクタ８については、それまでバランスを
保っていた調節計３の出力と流量計７の出力のうち調節
計３の出力が減少することでハイセレクタ８は流量計７
の出力を乗算器９に通過させる。乗算器９および10、演
算器12での動作は上述した燃焼炉100の温度が下がった
場合と同じであるが、その結果異なるのは、調節弁14お
よび17を絞って空気および酸素量を減少させる。こうし
て燃焼炉100のバーナ１に供給される空気量、酸素量お
よび燃料量が減され、炉内温度が低下する。 なお、上記いずれの場合においても、演算器12から出力
される酸素流量設定信号FCから酸素の設定値が所定値以
下に低下したことをモニタスイッチ19で検知したときは
遮断弁20を閉じて酸素の供給を遮断する。この様子を第
２図（ヘ）に示す。
のブロック図である。 図において、100は燃焼炉、１はバーナ、２は炉内温度
を検出するための温度計である。 バーナ１には、供給管200により燃焼が、また供給管300
により空気が供給され、空気供給管300の途中には酸素
供給管400が接続されている。 3,5,13,16は調節計、４は調節計３から出力される炉内
温度により決定される燃料流量と後述する除算器25から
出力される実際の燃料流量とのうちの小さい方を通過さ
せるローセレクタ、７は燃焼炉に供給される燃料の流量
を測定する燃料流量計、８は調節計３から出力された燃
料流量と燃料流量流量計７から出力された燃料量とのう
ちの大きい方を通過させるハイセレクタ、９および10は
乗算器である。調節計５はローセレクタ４の出力に基づ
いて燃料の調節弁６を制御する。15は空気の流量を測定
する流量計、18は酸素の流量を測定する流量計である。 11は空気過剰率を設定する設定器、22は空気中の酸素の
比率である0.21、26は理論空気量をそれぞれ入力する定
数入力器、21,24,25はすべて除算器、23は加算器、19は
酸素の設定値が所定値以下に下ったとき酸素遮断信号を
遮断弁20に出力するモニタスイッチ、12は燃焼空気流量
設定信号FDを用いて空気流量設定値FBと酸素流量設定値
FCとを演算する演算器、14は空気量調節弁、17は酸素量
調節弁である。 さて、燃焼炉100のバーナ１に供給されている空気量が
流量計15により測定され、空気流量信号として調節計13
と加算器23に与えられる。 一方、流量計18により測定された酸素量は除算器21にお
いて空気中の酸素比率である定数入力器22の定数0.21で
除算され、空気に換算した酸素量が求められる。この酸
素量は流量計15により測定された実際の供給酸素量と加
算器23で加算される。加算された結果は系に流れている
空気量になる。乗算器24においてこの空気量を設定器11
で設定された空気過剰率で除算すると、燃焼に必要な空
気量が算出される。この空気量を除算器25で定数入力器
26からの理論空気量で除算すると、実際の燃料量が得ら
れる。 いま、燃焼炉100の温度が下ったとすると、それが温度
計２により検知され、調節計３からの出力は増加する。
その結果、ローセレクタ４はそれまでと変らず除算器25
の出力をそのまま出力し続けるので、調節計５により調
節される調節弁６の開度はそのままであり、従って、燃
料供給管200を流れる燃料量は変わらない。 ところが、ハイセレクタ８は調節計３の出力を通過させ
乗算器９に入力する。乗算器９ではハイセレクタ８から
の燃料量信号を定数入力器26からの理論空気量で乗算し
て燃焼に真に必要な空気量が出力され乗算器10に送られ
る。乗算器10では、設定器11で設定された空気過剰率と
上記空気量とが乗算され燃焼空気量設定信号FDとして出
力される。 いま、必要な酸素濃度をＸ、混合空気流量信号をFA、空
気流量設定信号をFB、酸素流量設定信号をFCとすると、
次の式が成立する。 Ｘ・FA＝FB×0.21＋FC FA＝FB＋FC そこで演算器12では上式からFBとFCを次のように演算す
る。 演算器12で演算された空気流量設定信号FBおよび酸素流
量設定信号FCに基づいて調節計13および16により調節弁
14および17が制御されて空気供給管300を流れる空気量
および酸素供給管300を流れる酸素量が増加される。こ
のときの信号FB，FC，FDの変化を第２図（イ）〜（ヘ）
に示す。なお、第２図において、信号FC′は実際の酸素
流量を表わしている。 こうして空気量が増加すると、それが流量計15で検出さ
れ、加算器23、除算器24および25を介して除算器25の出
力が次第に増加する。その結果、調節計３の出力と除算
器25の出力とが近づき、ローセレクタ４の出力により調
節計５を介して調節弁６の開度が増加し、燃料供給管20
0を通して供給される燃料量が増加する。こうして燃焼
炉100のバーナ１への燃焼空気量と酸素量、それに燃料
量が増加するので燃焼が促進され燃焼炉100の温度が上
昇していく。 次に燃焼炉100の温度が上がった場合について説明す
る。 この場合には調節計３の出力が減少するのでそれまでロ
ーセレクタ４を通過していた除算器25の出力に代わり、
調節計３の出力が通過する。その結果、調節弁６の開度
が調節計３の出力に基づいて減少する方向で制御され、
それにより燃料供給管200を介して供給される燃料量が
減少する。 一方、ハイセレクタ８については、それまでバランスを
保っていた調節計３の出力と流量計７の出力のうち調節
計３の出力が減少することでハイセレクタ８は流量計７
の出力を乗算器９に通過させる。乗算器９および10、演
算器12での動作は上述した燃焼炉100の温度が下がった
場合と同じであるが、その結果異なるのは、調節弁14お
よび17を絞って空気および酸素量を減少させる。こうし
て燃焼炉100のバーナ１に供給される空気量、酸素量お
よび燃料量が減され、炉内温度が低下する。 なお、上記いずれの場合においても、演算器12から出力
される酸素流量設定信号FCから酸素の設定値が所定値以
下に低下したことをモニタスイッチ19で検知したときは
遮断弁20を閉じて酸素の供給を遮断する。この様子を第
２図（ヘ）に示す。
以上説明したように、本発明によれば、炉内温度に基づ
いて所定の酸素濃度で燃焼制御の開始または停止がで
き、また空気だけで燃焼可能な負荷を検知し、酸素富化
の停止および酸素遮断弁の閉操作を行うため、燃焼制御
装置が経済的であり、操作上安定な装置が得られる。
いて所定の酸素濃度で燃焼制御の開始または停止がで
き、また空気だけで燃焼可能な負荷を検知し、酸素富化
の停止および酸素遮断弁の閉操作を行うため、燃焼制御
装置が経済的であり、操作上安定な装置が得られる。
第１図は本発明による酸素富化燃焼制御装置の一実施例
のブロック図、第２図は第１図に示した装置の各部に現
われる信号のタイミングチャートである。 １……バーナ、２……温度計、3,5,13,16……調節計、
４……ローセレクタ、6,14,17……調節弁、7,15,18……
流量計、12……演算器。
のブロック図、第２図は第１図に示した装置の各部に現
われる信号のタイミングチャートである。 １……バーナ、２……温度計、3,5,13,16……調節計、
４……ローセレクタ、6,14,17……調節弁、7,15,18……
流量計、12……演算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−157420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−161312（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−132358（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−185343（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼炉に供給される空気の流量を測定する
空気流量計と、 前記空気に混合する酸素の流量を測定する酸素流量計
と、 燃焼炉に供給される燃料の流量を測定する燃料流量計
と、 前記酸素流量計により測定された酸素流量を空気流量に
換算する変換部と、 前記空気流量計で測定された空気流量と前記変換部で換
算して求めた空気流量との和に基づいて、燃焼炉に供給
される燃料の流量を算出する算出部と、 燃焼炉の温度に基づいた信号を出力する調節計と、 前記算出部により算出された燃料の流量と前記調節計か
ら出力する信号とを比較し、いずれか小さい方を通過さ
せるローセレクタと、 前記調節計から出力する信号と前記燃料流量計により測
定された燃料の流量とを比較し、いずれか大きい方を通
過させるハイセレクタと、 このハイセレクタの出力に基づいて所定の酸素濃度に対
する空気流量と酸素流量の配分を演算して空気流量設定
信号と酸素流量設定信号とを出力する配分演算部と、 前記ローセレクタの出力に基づいて燃料の流量を調節す
る燃料調節弁と、 前記空気流量設定信号に基づいて空気の流量を調節する
空気調節弁と、 前記酸素流量設定信号に基づいて酸素の流量を調節する
酸素調節弁と、 前記酸素流量設定信号から酸素流量設定値が所定値以下
に低下したことを検出して酸素遮断弁を閉じるモニタス
イッチと、 を備えたことを特徴とする燃焼炉における酸素富化燃焼
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188197A JPH0733907B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188197A JPH0733907B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0351615A JPH0351615A (ja) | 1991-03-06 |
| JPH0733907B2 true JPH0733907B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=16219471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188197A Expired - Lifetime JPH0733907B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 燃焼炉における酸素富化燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733907B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002357386A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Iwatani Internatl Corp | アルミニウムの溶解方法 |
| CN104534506B (zh) * | 2014-12-16 | 2017-01-18 | 北京汉能清源科技有限公司 | 一种富氧燃烧水泥回转窑送风控制方法及系统 |
| CN111637491A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-09-08 | 中国神华能源股份有限公司国华电力分公司 | 一种富氧燃烧锅炉系统的控制方法及装置 |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP1188197A patent/JPH0733907B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0351615A (ja) | 1991-03-06 |
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