JPH10245611A - 熱風炉制御方法 - Google Patents
熱風炉制御方法Info
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- JPH10245611A JPH10245611A JP5304497A JP5304497A JPH10245611A JP H10245611 A JPH10245611 A JP H10245611A JP 5304497 A JP5304497 A JP 5304497A JP 5304497 A JP5304497 A JP 5304497A JP H10245611 A JPH10245611 A JP H10245611A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料原単位および熱効率を向上させ、過剰燃
焼や未燃焼を防止した熱風炉制御方法を提供する。 【解決手段】 熱風炉の燃焼制御方法において、燃焼に
必要な高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流
量を予め設定された流量に基づき、今回の燃焼に必要な
高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量の
うち、コークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修正
して今回の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼
を続行し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス供
給停止可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用空
気の流量を算出して燃焼制御を行い、更に、コークス炉
ガス供給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を算
出して最適空燃比に制御し、更に目標排ガス中のＯ2 濃
度と実排ガス中のＯ2 濃度差により前記空燃比を補正し
てＣＯ濃度を制御する熱風炉の燃焼制御方法。
焼や未燃焼を防止した熱風炉制御方法を提供する。 【解決手段】 熱風炉の燃焼制御方法において、燃焼に
必要な高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流
量を予め設定された流量に基づき、今回の燃焼に必要な
高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量の
うち、コークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修正
して今回の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼
を続行し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス供
給停止可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用空
気の流量を算出して燃焼制御を行い、更に、コークス炉
ガス供給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を算
出して最適空燃比に制御し、更に目標排ガス中のＯ2 濃
度と実排ガス中のＯ2 濃度差により前記空燃比を補正し
てＣＯ濃度を制御する熱風炉の燃焼制御方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の熱風炉にお
ける燃焼制御方法に関し、特に使用ガスの燃焼効率と燃
料原単位の低減を図った燃焼制御方法を提供するもので
ある。
ける燃焼制御方法に関し、特に使用ガスの燃焼効率と燃
料原単位の低減を図った燃焼制御方法を提供するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱風炉における燃焼制御は、通
常燃料ガス流量制御およびカロリー制御、空燃比制御に
よりドーム温度および廃ガス温度制御を行っている。更
に、送風温度制御は、熱風本管終端部に設けられた送風
温度計が指示値になるように混合冷風量を調節して行わ
れる。特に、前記の燃焼制御に関しては、高温の熱風を
得るために、高炉ガス、コークス炉ガス、高炉ガスにＬ
ＰＧなどの高カロリーのものを混入したり、燃焼用空気
を予熱する方法、また空気とガスの双方を予熱する方法
が採用されている。
常燃料ガス流量制御およびカロリー制御、空燃比制御に
よりドーム温度および廃ガス温度制御を行っている。更
に、送風温度制御は、熱風本管終端部に設けられた送風
温度計が指示値になるように混合冷風量を調節して行わ
れる。特に、前記の燃焼制御に関しては、高温の熱風を
得るために、高炉ガス、コークス炉ガス、高炉ガスにＬ
ＰＧなどの高カロリーのものを混入したり、燃焼用空気
を予熱する方法、また空気とガスの双方を予熱する方法
が採用されている。
【０００３】また、熱風炉の操業においては、通常１基
の高炉に対して３〜４基の熱風炉を設けてシングル操業
或いはパラレル操業を行っているが、何れの操業におい
ても燃焼後期には未燃焼ＣＯガスが発生し、有害ガスを
生成すると共に燃料原単位を著しく低下させている。こ
の傾向は熱風炉基数を減少させた場合においては長時間
の燃焼時間を必要とするために益々強くなる。この問題
を解決するために、特開昭５５−１３３５３２号公報に
は、複数基の熱風炉を相互に関連ずけて稼働させ、各炉
の排ガス中の酸素濃度の経時的変化の設定パターンに基
づいて燃焼用空気量を調整して黒煙の発生を効果的に防
止する等の方法が開示されている。
の高炉に対して３〜４基の熱風炉を設けてシングル操業
或いはパラレル操業を行っているが、何れの操業におい
ても燃焼後期には未燃焼ＣＯガスが発生し、有害ガスを
生成すると共に燃料原単位を著しく低下させている。こ
の傾向は熱風炉基数を減少させた場合においては長時間
の燃焼時間を必要とするために益々強くなる。この問題
を解決するために、特開昭５５−１３３５３２号公報に
は、複数基の熱風炉を相互に関連ずけて稼働させ、各炉
の排ガス中の酸素濃度の経時的変化の設定パターンに基
づいて燃焼用空気量を調整して黒煙の発生を効果的に防
止する等の方法が開示されている。
【０００４】一方、前述の燃焼制御に関しては過去にお
いて種々提案されているが燃焼効率と燃料原単位という
観点からは決定的な手段がなかったのが現状である。特
に、近年の燃料確保および消エネルギーの観点から燃料
原単位を下げつつ燃焼効率を向上させるという提案はな
かった。因みに、燃焼後半においては未燃焼のＣＯガス
が発生して燃料原単位が著しくていかし、燃焼効率／燃
料原単位の比率は現状で８０〜８４％と低く燃料使用の
無駄が多いのが実態である。
いて種々提案されているが燃焼効率と燃料原単位という
観点からは決定的な手段がなかったのが現状である。特
に、近年の燃料確保および消エネルギーの観点から燃料
原単位を下げつつ燃焼効率を向上させるという提案はな
かった。因みに、燃焼後半においては未燃焼のＣＯガス
が発生して燃料原単位が著しくていかし、燃焼効率／燃
料原単位の比率は現状で８０〜８４％と低く燃料使用の
無駄が多いのが実態である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の上記
問題を解決する高炉の熱風炉における燃焼制御方法で、
特に使用ガスの燃焼効率と燃料原単位の低減を図った燃
焼制御方法、ならびに目標排ガスＯ2 濃度と実排ガスＯ
2 濃度差による空燃比補正制御によりＣＯ濃度による空
燃比補正制御を行う方法を提供するものである。
問題を解決する高炉の熱風炉における燃焼制御方法で、
特に使用ガスの燃焼効率と燃料原単位の低減を図った燃
焼制御方法、ならびに目標排ガスＯ2 濃度と実排ガスＯ
2 濃度差による空燃比補正制御によりＣＯ濃度による空
燃比補正制御を行う方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、使用燃料
として高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気によ
り高温の熱風を送給する熱風炉において、コークス炉ガ
ス混合比を算出して適正な値に修正して今回の送風条件
および燃焼開始条件を変更して燃焼後半におけるコーク
ス炉ガス供給停止を行うことにより送風に必要な熱量が
不足することなく、かつ熱風炉における使用燃料の無駄
をなくし燃料原単位および熱風炉熱効率を向上させるこ
とが可能な熱風炉制御方法を見出した。また、前述の熱
風炉燃焼制御に加えて、高炉ガス、コークス炉ガス流量
および燃焼用空気流量の流量制御を同時に行い、しかも
熱風炉の各炉の排ガスＯ2 およびＣＯ濃度に基づいて過
剰燃焼や未燃焼を防止し、更に熱損失を防止することが
可能な熱風炉制御方法を見出したものである。
として高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気によ
り高温の熱風を送給する熱風炉において、コークス炉ガ
ス混合比を算出して適正な値に修正して今回の送風条件
および燃焼開始条件を変更して燃焼後半におけるコーク
ス炉ガス供給停止を行うことにより送風に必要な熱量が
不足することなく、かつ熱風炉における使用燃料の無駄
をなくし燃料原単位および熱風炉熱効率を向上させるこ
とが可能な熱風炉制御方法を見出した。また、前述の熱
風炉燃焼制御に加えて、高炉ガス、コークス炉ガス流量
および燃焼用空気流量の流量制御を同時に行い、しかも
熱風炉の各炉の排ガスＯ2 およびＣＯ濃度に基づいて過
剰燃焼や未燃焼を防止し、更に熱損失を防止することが
可能な熱風炉制御方法を見出したものである。
【０００７】本発明の要旨は以下のとおりである。 （１）熱風炉の燃焼制御方法において、燃焼に必要な高
炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量を予め
設定された流量に基づき、今回の燃焼に必要な高炉ガ
ス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量のうち、コ
ークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修正して今回
の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼を続行
し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス供給停止
可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用空気の流
量を算出して燃焼制御すると同時に、コークス炉ガス供
給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を算出して
最適空燃比に制御することを特徴とする熱風炉の燃焼制
御方法。
炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量を予め
設定された流量に基づき、今回の燃焼に必要な高炉ガ
ス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量のうち、コ
ークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修正して今回
の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼を続行
し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス供給停止
可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用空気の流
量を算出して燃焼制御すると同時に、コークス炉ガス供
給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を算出して
最適空燃比に制御することを特徴とする熱風炉の燃焼制
御方法。
【０００８】（２）熱風炉の燃焼制御方法において、燃
焼に必要な高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気
の流量を予め設定された流量に基づき、今回の燃焼に必
要な高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量
のうち、コークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修
正して今回の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃
焼を続行し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス
供給停止可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用
空気の流量を算出して燃焼制御すると同時に、コークス
炉ガス供給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を
算出して最適空燃比に制御し、更に目標排ガス中のＯ2
濃度と実排ガス中のＯ2 濃度差により前記空燃比を補正
してＣＯ濃度を制御することを特徴とする熱風炉の燃焼
制御方法。
焼に必要な高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気
の流量を予め設定された流量に基づき、今回の燃焼に必
要な高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量
のうち、コークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修
正して今回の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃
焼を続行し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス
供給停止可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用
空気の流量を算出して燃焼制御すると同時に、コークス
炉ガス供給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を
算出して最適空燃比に制御し、更に目標排ガス中のＯ2
濃度と実排ガス中のＯ2 濃度差により前記空燃比を補正
してＣＯ濃度を制御することを特徴とする熱風炉の燃焼
制御方法。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、熱風炉の制御系統図を示しており、図２は図１
における燃焼サイクル、図３に制御フローチャート、ま
た図４に制御装置との関連で制御の具体的方法について
それぞれ示している。
図１は、熱風炉の制御系統図を示しており、図２は図１
における燃焼サイクル、図３に制御フローチャート、ま
た図４に制御装置との関連で制御の具体的方法について
それぞれ示している。
【００１０】図１において、燃焼制御装置４にはコーク
ス炉ガス１、高炉ガス２および燃焼用空気３がそれぞれ
送給され、一方、この燃焼制御装置４には別に高炉制御
系１２が接続されており、過去１０〜２０回の制御実績
を元にした平均制御モデルが蓄積されている。今回の操
業に当たっては、この平均制御モデルを元にして初期設
定値として設定し、今回実施すべき制御パターンを高炉
制御系５に応じた制御パターンに追随させて最適な熱風
炉制御パターンとすべくコークス炉ガス量、高炉ガス量
および燃焼用空気量をそれぞれ演算して最適燃焼制御パ
ターンを作成し、コークス炉ガス流量弁６、高炉ガス流
量弁７および燃焼用空気流量弁８でそれぞれ流量調整を
行う。このように調整されたそれぞれのガス量および空
気量は、熱風炉の燃焼室９に送られ空燃比を調整しなが
ら燃焼が行われる。この燃焼室で燃焼された燃焼ガス
は、隣接する蓄熱室１０に送られて必要温度、必要量維
持されて蓄積され、高炉側に常時燃焼ガスが最適の状態
で送られることになるが、この時に前記余剰燃焼ガスお
よび排出ガスには相当量のＣＯが含有されてていること
から、これらガス中に含有するＯ2 濃度およびＣＯ濃度
を検出して回収し、無害な状態で外気に放出される。ま
た、燃焼制御装置４および蓄熱室で余剰となったガス等
は煙道１１より排出される。更に、本発明においては、
前記コークス炉ガス流量弁６に隣接して操業中適宜コー
クス炉ガス流を調節、遮断可能な遮断弁１２を設けてい
る。
ス炉ガス１、高炉ガス２および燃焼用空気３がそれぞれ
送給され、一方、この燃焼制御装置４には別に高炉制御
系１２が接続されており、過去１０〜２０回の制御実績
を元にした平均制御モデルが蓄積されている。今回の操
業に当たっては、この平均制御モデルを元にして初期設
定値として設定し、今回実施すべき制御パターンを高炉
制御系５に応じた制御パターンに追随させて最適な熱風
炉制御パターンとすべくコークス炉ガス量、高炉ガス量
および燃焼用空気量をそれぞれ演算して最適燃焼制御パ
ターンを作成し、コークス炉ガス流量弁６、高炉ガス流
量弁７および燃焼用空気流量弁８でそれぞれ流量調整を
行う。このように調整されたそれぞれのガス量および空
気量は、熱風炉の燃焼室９に送られ空燃比を調整しなが
ら燃焼が行われる。この燃焼室で燃焼された燃焼ガス
は、隣接する蓄熱室１０に送られて必要温度、必要量維
持されて蓄積され、高炉側に常時燃焼ガスが最適の状態
で送られることになるが、この時に前記余剰燃焼ガスお
よび排出ガスには相当量のＣＯが含有されてていること
から、これらガス中に含有するＯ2 濃度およびＣＯ濃度
を検出して回収し、無害な状態で外気に放出される。ま
た、燃焼制御装置４および蓄熱室で余剰となったガス等
は煙道１１より排出される。更に、本発明においては、
前記コークス炉ガス流量弁６に隣接して操業中適宜コー
クス炉ガス流を調節、遮断可能な遮断弁１２を設けてい
る。
【００１１】次に、本発明のおける熱風炉制御について
実際の制御モデルを図２を基に説明する。熱風炉におい
ては、燃焼開始から燃焼終了までの一連の燃焼サイクル
を、燃焼初期（燃焼開始〜燃焼開始Ｘ分後）、急速燃焼
期（燃焼開始Ｘ分後〜ドーム管理温度到達）、目標ドー
ム温度狙い期（ドーム管理温度到達〜目標ドーム温度到
達）、目標ドーム温度保持期（目標ドーム温度到達〜排
ガス温度到達）、排ガス温度管理期（排ガス温度到達〜
燃焼終了）の５期に分け、それぞれ燃焼制御が行われて
いる。ここで、燃焼開始Ｘ分後とは、熱風炉の炉況にも
依存されるが通常は５〜１０分程度を目安としている。
実際の制御モデルを図２を基に説明する。熱風炉におい
ては、燃焼開始から燃焼終了までの一連の燃焼サイクル
を、燃焼初期（燃焼開始〜燃焼開始Ｘ分後）、急速燃焼
期（燃焼開始Ｘ分後〜ドーム管理温度到達）、目標ドー
ム温度狙い期（ドーム管理温度到達〜目標ドーム温度到
達）、目標ドーム温度保持期（目標ドーム温度到達〜排
ガス温度到達）、排ガス温度管理期（排ガス温度到達〜
燃焼終了）の５期に分け、それぞれ燃焼制御が行われて
いる。ここで、燃焼開始Ｘ分後とは、熱風炉の炉況にも
依存されるが通常は５〜１０分程度を目安としている。
【００１２】図２には，熱風炉の燃焼経過時間（分）を
横軸にして高炉ガス（ＢＦＧ）流量（Nm2/H)およびコー
クス炉ガス（ＣＯＧ）流量（Nm2/H)との関係を示してい
るが、この図において従来法におけるＢＦＧガス流量、
ＣＯＧガス流量と本発明におけるＢＦＧガス流量、ＣＯ
Ｇガス流量を上記各期間毎にプロットし一連のサイクル
の中でそれぞれのガス流量を比較してある。この図から
明らかなように、本発明においては、燃焼初期および急
速燃焼期においてＢＦＧガス流量は従来のそれらよりも
多少流量を約１０〜２０％程度少なく流すが、目標ドー
ム温度狙い期から燃焼終了までは約３０〜４０％程度多
く流している。一方、ＣＯＧガスについては、燃焼初期
から目標ドーム温度狙い期までは約４０〜５０％程度少
ない状態で目標ドーム温度到達まで管理される。また、
前記目標ドーム温度到達から燃焼終了までにおいても本
発明におけるＣＯＧガス流量は約１０％程度削減された
状態で操業が行われている。本発明において、全体の燃
焼サイクルの中でＣＯＧガスの機能を調査したところ、
特に燃焼後半（目標ドーム温度保持期〜燃焼終了まで）
においては殆ど機能していないことが判明した。従っ
て、燃焼後半においてＣＯＧガス供給量が制御範囲の下
限以下になった時点で、プロコンのＣＯＧ設定量をカッ
トすると共に空燃比補正の制御を行うようにすれば、従
来の操業法のようにＣＯＧガスを燃焼終了まで制御弁を
全開にする必要は何もなく、むしろＣＯＧガスの供給を
カットしても実害がなく、その分だけＣＯＧガス供給量
を節減しうることになる。そのために、本発明における
制御系においてはコークス炉ガス流量弁６の後に遮断弁
１２を設けて目標ドーム温度到達以降随時この遮断弁１
２の開閉を調整してコークス炉ガス流量を低減させるか
或いは完全に遮断することができる。すなわち、従来に
おいては、このＣＯＧガス供給をカットした以降の供給
が不要で、無駄なＣＯＧガスを供給していたことにな
る。従って、前記コークス炉ガスは、操業の１サイクル
で従来の方法に比較して約５〜１０％節減することがで
きた。また、高炉ガスについても全体では同程度の量
（約５〜１０％）程度節減可能となった。
横軸にして高炉ガス（ＢＦＧ）流量（Nm2/H)およびコー
クス炉ガス（ＣＯＧ）流量（Nm2/H)との関係を示してい
るが、この図において従来法におけるＢＦＧガス流量、
ＣＯＧガス流量と本発明におけるＢＦＧガス流量、ＣＯ
Ｇガス流量を上記各期間毎にプロットし一連のサイクル
の中でそれぞれのガス流量を比較してある。この図から
明らかなように、本発明においては、燃焼初期および急
速燃焼期においてＢＦＧガス流量は従来のそれらよりも
多少流量を約１０〜２０％程度少なく流すが、目標ドー
ム温度狙い期から燃焼終了までは約３０〜４０％程度多
く流している。一方、ＣＯＧガスについては、燃焼初期
から目標ドーム温度狙い期までは約４０〜５０％程度少
ない状態で目標ドーム温度到達まで管理される。また、
前記目標ドーム温度到達から燃焼終了までにおいても本
発明におけるＣＯＧガス流量は約１０％程度削減された
状態で操業が行われている。本発明において、全体の燃
焼サイクルの中でＣＯＧガスの機能を調査したところ、
特に燃焼後半（目標ドーム温度保持期〜燃焼終了まで）
においては殆ど機能していないことが判明した。従っ
て、燃焼後半においてＣＯＧガス供給量が制御範囲の下
限以下になった時点で、プロコンのＣＯＧ設定量をカッ
トすると共に空燃比補正の制御を行うようにすれば、従
来の操業法のようにＣＯＧガスを燃焼終了まで制御弁を
全開にする必要は何もなく、むしろＣＯＧガスの供給を
カットしても実害がなく、その分だけＣＯＧガス供給量
を節減しうることになる。そのために、本発明における
制御系においてはコークス炉ガス流量弁６の後に遮断弁
１２を設けて目標ドーム温度到達以降随時この遮断弁１
２の開閉を調整してコークス炉ガス流量を低減させるか
或いは完全に遮断することができる。すなわち、従来に
おいては、このＣＯＧガス供給をカットした以降の供給
が不要で、無駄なＣＯＧガスを供給していたことにな
る。従って、前記コークス炉ガスは、操業の１サイクル
で従来の方法に比較して約５〜１０％節減することがで
きた。また、高炉ガスについても全体では同程度の量
（約５〜１０％）程度節減可能となった。
【００１３】制御構造について更に詳細に説明すると、
コークス炉ガス、高炉ガスおよび燃焼用空気の燃焼量
は、それぞれプロセスコンピューターにて直接制御され
る。また、これらの燃焼ガス量は１分毎に送風／燃焼サ
イクルから次回送風の所要熱量を算出制御される。特
に、コークス炉ガス量は、目標ドーム温度までの過不足
熱量より算出される。また、初期の高炉ガス量は、現在
までの実績送風時間、蓄熱量、次回送風熱量と指定送風
時間の差により算出されるが、燃焼開始Ｘ分後から目標
ドーム温度保持期までの高炉ガス量は、各燃焼期毎に設
定された量で制御される。更に、燃焼用空気量は、コー
クス炉ガス／高炉ガスの混合所要量より算出されるが、
具体的には前記各ガスに対する理論空気量を計算しＣＲ
Ｔ設定の燃焼用空気過剰率を掛けた値で燃焼用空気量を
設定する。前述の燃焼量および各コークス炉ガス量、高
炉ガス量、燃焼用空気量の算出は従来でも行われていた
制御方法であるが、本発明においては、これらの制御要
件に加えて、前述したように燃焼後半、好ましくは目標
ドーム温度到達から燃焼終了での間の任意の時点でコー
クス炉ガスの送給を遮断弁によりカットする制御手段お
よび排ガス中のＯ2 濃度から空燃比補正制御手段を追加
し、従来無駄に供給したいたコークス炉ガスの節減を図
ることで最適燃焼制御が達成できたものである。
コークス炉ガス、高炉ガスおよび燃焼用空気の燃焼量
は、それぞれプロセスコンピューターにて直接制御され
る。また、これらの燃焼ガス量は１分毎に送風／燃焼サ
イクルから次回送風の所要熱量を算出制御される。特
に、コークス炉ガス量は、目標ドーム温度までの過不足
熱量より算出される。また、初期の高炉ガス量は、現在
までの実績送風時間、蓄熱量、次回送風熱量と指定送風
時間の差により算出されるが、燃焼開始Ｘ分後から目標
ドーム温度保持期までの高炉ガス量は、各燃焼期毎に設
定された量で制御される。更に、燃焼用空気量は、コー
クス炉ガス／高炉ガスの混合所要量より算出されるが、
具体的には前記各ガスに対する理論空気量を計算しＣＲ
Ｔ設定の燃焼用空気過剰率を掛けた値で燃焼用空気量を
設定する。前述の燃焼量および各コークス炉ガス量、高
炉ガス量、燃焼用空気量の算出は従来でも行われていた
制御方法であるが、本発明においては、これらの制御要
件に加えて、前述したように燃焼後半、好ましくは目標
ドーム温度到達から燃焼終了での間の任意の時点でコー
クス炉ガスの送給を遮断弁によりカットする制御手段お
よび排ガス中のＯ2 濃度から空燃比補正制御手段を追加
し、従来無駄に供給したいたコークス炉ガスの節減を図
ることで最適燃焼制御が達成できたものである。
【００１４】図３は、本発明を実施するに際してのフロ
ーチャートを示したものであるが、先ず、燃焼に必要な
高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量を予
め設定された流量に基づき、今回の燃焼に必要な 高炉
ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量の中う
ち、コークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修正し
て今回の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼を
続行し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス供給
停止可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用空気
の流量を算出して燃焼制御すると同時に、コークス炉ガ
ス供給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を算出
して最適空燃比に制御し、更に排ガス等については、目
標排ガス中のＯ2 濃度と実排ガス中のＯ2 濃度差により
前記空燃比を補正してＣＯ濃度を制御するものである。
ーチャートを示したものであるが、先ず、燃焼に必要な
高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量を予
め設定された流量に基づき、今回の燃焼に必要な 高炉
ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量の中う
ち、コークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修正し
て今回の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼を
続行し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス供給
停止可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用空気
の流量を算出して燃焼制御すると同時に、コークス炉ガ
ス供給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を算出
して最適空燃比に制御し、更に排ガス等については、目
標排ガス中のＯ2 濃度と実排ガス中のＯ2 濃度差により
前記空燃比を補正してＣＯ濃度を制御するものである。
【００１５】図４は、本発明における熱風炉の具体的な
制御方法を制御装置との関連で図示したものである。図
４から分かるように、プロセスコンピューター内は、熱
風炉燃焼制御する機能として大きく分けて、各熱風炉
制御モデル燃焼制御機能、各熱風炉制御ガス量設定機
能、各熱風炉制御遮断弁開閉機能、および各熱風炉
制御実績把握機能の４つの大きな機能が動作して各熱風
炉の燃焼ガス量およびガス遮断を決定している。前述の
プロセスコンピューター内で決定した燃焼ガス量および
ガス遮断は、図４の各熱風炉ガス量設定器（高炉ガ
ス、コークス炉ガス、空気）および遮断弁開閉制御設
備シーケンスに１分周期で通知され、ガス流調弁および
ガス遮断を動作させて各熱風炉の燃焼ガス量をコントロ
ールしている。
制御方法を制御装置との関連で図示したものである。図
４から分かるように、プロセスコンピューター内は、熱
風炉燃焼制御する機能として大きく分けて、各熱風炉
制御モデル燃焼制御機能、各熱風炉制御ガス量設定機
能、各熱風炉制御遮断弁開閉機能、および各熱風炉
制御実績把握機能の４つの大きな機能が動作して各熱風
炉の燃焼ガス量およびガス遮断を決定している。前述の
プロセスコンピューター内で決定した燃焼ガス量および
ガス遮断は、図４の各熱風炉ガス量設定器（高炉ガ
ス、コークス炉ガス、空気）および遮断弁開閉制御設
備シーケンスに１分周期で通知され、ガス流調弁および
ガス遮断を動作させて各熱風炉の燃焼ガス量をコントロ
ールしている。
【００１６】上述のような構成において、燃焼制御の流
れとしては、プロセスコンピューター内の各熱風炉制
御モデル燃焼制御機能が、各熱風炉制御実績把握機能
および制御モデル定数等により燃焼状況の確認やタイ
ミングをチェックし、次の各ガス量を決定し、各熱風
炉制御ガス量設定機能および各熱風炉制御遮断弁開閉
機能へ通知して再度次の動作タイミング（１分後）を待
つ。前記各熱風炉制御モデル燃焼制御機能から通知さ
れた各熱風炉制御ガス量設定機能および各熱風炉制
御遮断弁開閉機能は、の各熱風炉制御モデル燃焼制御
機能の指示に従いガス量の設定や遮断弁開閉指令を各熱
風炉の各熱風炉ガス量設定器および遮断弁開閉制御
設備シーケンスに通知し動作させる。なお、における
各熱風炉制御実績把握は、リアルタイムに各熱風炉操業
実績情報を収集し、プロセスコンピューター内に蓄積さ
れ、制御モデルに活用される。
れとしては、プロセスコンピューター内の各熱風炉制
御モデル燃焼制御機能が、各熱風炉制御実績把握機能
および制御モデル定数等により燃焼状況の確認やタイ
ミングをチェックし、次の各ガス量を決定し、各熱風
炉制御ガス量設定機能および各熱風炉制御遮断弁開閉
機能へ通知して再度次の動作タイミング（１分後）を待
つ。前記各熱風炉制御モデル燃焼制御機能から通知さ
れた各熱風炉制御ガス量設定機能および各熱風炉制
御遮断弁開閉機能は、の各熱風炉制御モデル燃焼制御
機能の指示に従いガス量の設定や遮断弁開閉指令を各熱
風炉の各熱風炉ガス量設定器および遮断弁開閉制御
設備シーケンスに通知し動作させる。なお、における
各熱風炉制御実績把握は、リアルタイムに各熱風炉操業
実績情報を収集し、プロセスコンピューター内に蓄積さ
れ、制御モデルに活用される。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、熱風炉
に送給されるコークス炉ガス混合比を算出して適正な値
とし、逐次送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼
後半におけるコークス炉ガス供給停止を行うことで送風
に必要な熱量が不足することなく、かつ熱風炉における
使用燃料の無駄をなくし燃料原単位および熱風炉熱効率
を向上させ、しかも高炉ガス、コークス炉ガス流量およ
び燃焼用空気流量の流量制御と熱風炉の各炉の排ガスＯ
2 およびＣＯ濃度を制御して過剰燃焼や未燃焼を防止
し、更に熱損失を防止することが可能な熱風炉制御が可
能になった。
に送給されるコークス炉ガス混合比を算出して適正な値
とし、逐次送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼
後半におけるコークス炉ガス供給停止を行うことで送風
に必要な熱量が不足することなく、かつ熱風炉における
使用燃料の無駄をなくし燃料原単位および熱風炉熱効率
を向上させ、しかも高炉ガス、コークス炉ガス流量およ
び燃焼用空気流量の流量制御と熱風炉の各炉の排ガスＯ
2 およびＣＯ濃度を制御して過剰燃焼や未燃焼を防止
し、更に熱損失を防止することが可能な熱風炉制御が可
能になった。
【図１】本発明による熱風炉の制御系統図を示す。
【図２】本発明による熱風炉の燃焼サイクルと各ガス量
との関係を示す。
との関係を示す。
【図３】本発明による熱風炉の制御フローチャートを示
す。
す。
【図４】本発明による熱風炉の制御の具体的方法を制御
装置との関連で示す図。
装置との関連で示す図。
１…コークス炉ガス ２…高炉ガス ３…燃焼用空気 ４…燃焼制御装置 ５…高炉制御系 ６…コークス炉ガス流量弁 ７…高炉ガス流量弁 ８…燃焼用空気流量弁 ９…燃焼室 １０…蓄熱室 １１…煙道 １２…遮断弁
Claims (2)
- 【請求項１】 熱風炉の燃焼制御方法において、燃焼に
必要な高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流
量を予め設定された流量に基づき、今回の燃焼に必要な
高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量の
うち、コークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修正
して今回の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼
を続行し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス供
給停止可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用空
気の流量を算出して燃焼制御すると同時に、コークス炉
ガス供給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を算
出して最適空燃比に制御することを特徴とする熱風炉の
燃焼制御方法。 - 【請求項２】 熱風炉の燃焼制御方法において、燃焼に
必要な高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流
量を予め設定された流量に基づき、今回の燃焼に必要な
高炉ガス、コークス炉ガスおよび燃焼用空気の流量の
うち、コークス炉ガス混合比を算出して適正な値に修正
して今回の送風条件および燃焼開始条件を変更して燃焼
を続行し、次いで、燃焼後半におけるコークス炉ガス供
給停止可否判断を行うと同時に高炉ガスおよび燃焼用空
気の流量を算出して燃焼制御すると同時に、コークス炉
ガス供給停止と高炉ガスおよび燃焼用空気の供給量を算
出して最適空燃比に制御し、更に目標排ガス中のＯ2 濃
度と実排ガス中のＯ2 濃度差により前記空燃比を補正し
てＣＯ濃度を制御することを特徴とする熱風炉の燃焼制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5304497A JPH10245611A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 熱風炉制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5304497A JPH10245611A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 熱風炉制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10245611A true JPH10245611A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12931892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5304497A Withdrawn JPH10245611A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 熱風炉制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10245611A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100798061B1 (ko) * | 2001-08-21 | 2008-01-28 | 주식회사 포스코 | 열풍로에 있어서 풍량과 고로가스 성분에 따라 연소가스량을 자동제어하는 방법 및 장치 |
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| KR101070065B1 (ko) | 2004-12-23 | 2011-10-04 | 주식회사 포스코 | 이산화탄소량을 조절할 수 있는 열풍로 설비의 연소 제어장치 |
| KR101175438B1 (ko) | 2010-03-30 | 2012-08-20 | 현대제철 주식회사 | 열풍로의 연소 제어 장치 및 그 방법 |
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| CN115537486A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-30 | 首钢集团有限公司 | 一种热风炉燃烧控制方法 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP5304497A patent/JPH10245611A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
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