JPH109558A - 蓄熱式燃焼装置における廃ガス温度制御方法 - Google Patents
蓄熱式燃焼装置における廃ガス温度制御方法Info
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- JPH109558A JPH109558A JP8164779A JP16477996A JPH109558A JP H109558 A JPH109558 A JP H109558A JP 8164779 A JP8164779 A JP 8164779A JP 16477996 A JP16477996 A JP 16477996A JP H109558 A JPH109558 A JP H109558A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】複数の蓄熱式バーナ装置を有する加熱帯におい
て、廃熱回収率を向上させると共に、蓄熱体、配管等の
熱容量の経時変化に追従させる。 【解決手段】廃ガス温度センサ３５ｉの廃ガス温度に基
づいて関数発生器３７で少なくとも低温時には“１”以
上となり目標温度で“１”となる廃ガス生成量係数Ｋi
を算出すると共に、廃ガス流量演算回路３９で実際の空
気流量及び燃焼空気比等に基づいて廃ガス流量ＱE を演
算し、乗算器３８で係数Ｋi 及び廃ガス流量ＱE を乗算
してフィードフォワード制御量ＱT を算出する一方、温
度調節計４１で廃ガス温度と廃ガス温度目標値との偏差
に応じたフィードバック制御量ΔＱ T を算出し、両者を
加算器４０で加算し、リミット回路４２で上下限値の範
囲に制限して流量調節弁４３に供給し、これによって流
量調節弁２８ｉを制御して廃ガス流量を制御することに
より廃ガス温度を制御する。
て、廃熱回収率を向上させると共に、蓄熱体、配管等の
熱容量の経時変化に追従させる。 【解決手段】廃ガス温度センサ３５ｉの廃ガス温度に基
づいて関数発生器３７で少なくとも低温時には“１”以
上となり目標温度で“１”となる廃ガス生成量係数Ｋi
を算出すると共に、廃ガス流量演算回路３９で実際の空
気流量及び燃焼空気比等に基づいて廃ガス流量ＱE を演
算し、乗算器３８で係数Ｋi 及び廃ガス流量ＱE を乗算
してフィードフォワード制御量ＱT を算出する一方、温
度調節計４１で廃ガス温度と廃ガス温度目標値との偏差
に応じたフィードバック制御量ΔＱ T を算出し、両者を
加算器４０で加算し、リミット回路４２で上下限値の範
囲に制限して流量調節弁４３に供給し、これによって流
量調節弁２８ｉを制御して廃ガス流量を制御することに
より廃ガス温度を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加熱帯内に一対のバーナ
を配設し、これらバーナを交互に燃焼させると共に、非
燃焼側バーナから排出される廃ガスを蓄熱体で熱交換す
ることにより蓄熱し、燃焼時に蓄熱体で燃焼空気を加熱
する蓄熱式バーナ装置を複数配設した蓄熱式燃焼装置に
おける廃ガス温度制御方法に関する。
を配設し、これらバーナを交互に燃焼させると共に、非
燃焼側バーナから排出される廃ガスを蓄熱体で熱交換す
ることにより蓄熱し、燃焼時に蓄熱体で燃焼空気を加熱
する蓄熱式バーナ装置を複数配設した蓄熱式燃焼装置に
おける廃ガス温度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の蓄熱式燃焼装置の排ガス温度制御
方法としては、例えば本出願人等が先に提案した特開平
８−３５６４７号公報に記載されているものがある。
方法としては、例えば本出願人等が先に提案した特開平
８−３５６４７号公報に記載されているものがある。
【０００３】この従来例では、炉に設けた対をなすバー
ナに蓄熱器を夫々接続し、これら蓄熱器に開閉機構を備
えた燃焼用空気供給路と第１の排ガス放出路を夫々接続
し、この第１の排ガス放出路と、炉に接続した第２の排
ガス放出炉に排ガス流量調節機構を夫々設け、上記対を
なすバーナを交番的に燃焼させ、燃焼により生じた排ガ
スを上記第１と第２の排ガス放出路から排出する蓄熱再
生式燃焼システムの排ガス温度制御方法において、燃料
又は排ガス成分から推定した排ガスの酸露点に基づき、
上記第１と第２の排ガス放出路を通る排ガス流量の比
率、及び／又は上記対をなすバーナのサイクルタイムを
調節し、上記第１の排ガス放出路を通る排ガスの温度を
制御するようにしている。
ナに蓄熱器を夫々接続し、これら蓄熱器に開閉機構を備
えた燃焼用空気供給路と第１の排ガス放出路を夫々接続
し、この第１の排ガス放出路と、炉に接続した第２の排
ガス放出炉に排ガス流量調節機構を夫々設け、上記対を
なすバーナを交番的に燃焼させ、燃焼により生じた排ガ
スを上記第１と第２の排ガス放出路から排出する蓄熱再
生式燃焼システムの排ガス温度制御方法において、燃料
又は排ガス成分から推定した排ガスの酸露点に基づき、
上記第１と第２の排ガス放出路を通る排ガス流量の比
率、及び／又は上記対をなすバーナのサイクルタイムを
調節し、上記第１の排ガス放出路を通る排ガスの温度を
制御するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の蓄熱式燃焼装置の排ガス温度制御方法にあっては、
単に排ガス温度を酸露点を目標に制御しているので、硫
酸腐食の少ない制御を行うことはできるが、廃ガス温度
が比較的低い値になり、設備能力限界に近い最適操業を
行うことができないという未解決の課題がある。
来の蓄熱式燃焼装置の排ガス温度制御方法にあっては、
単に排ガス温度を酸露点を目標に制御しているので、硫
酸腐食の少ない制御を行うことはできるが、廃ガス温度
が比較的低い値になり、設備能力限界に近い最適操業を
行うことができないという未解決の課題がある。
【０００５】すなわち、最適操業ポイントが酸露点温度
より高温域に存在し、蓄熱中の廃ガス温度が設備能力限
界付近にあるからであり、酸露点温度は廃ガス温度の下
限値として定義される値であるので、制御目標値に廃ガ
ス温度を制御することはできず、燃焼開始当初から定常
状態に到達するまでの廃ガス温度が低く、廃熱回収率が
上がらないと共に、蓄熱体、配管等の熱容量の経時変化
に追従することができないものである。
より高温域に存在し、蓄熱中の廃ガス温度が設備能力限
界付近にあるからであり、酸露点温度は廃ガス温度の下
限値として定義される値であるので、制御目標値に廃ガ
ス温度を制御することはできず、燃焼開始当初から定常
状態に到達するまでの廃ガス温度が低く、廃熱回収率が
上がらないと共に、蓄熱体、配管等の熱容量の経時変化
に追従することができないものである。
【０００６】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、廃ガス温度を制御
目標値に制御して、廃熱回収率を向上させると共に、蓄
熱体、配管等の熱容量の経時変化に追従することができ
る蓄熱式燃焼装置の廃ガス温度制御方法を提供すること
を目的としている。
課題に着目してなされたものであり、廃ガス温度を制御
目標値に制御して、廃熱回収率を向上させると共に、蓄
熱体、配管等の熱容量の経時変化に追従することができ
る蓄熱式燃焼装置の廃ガス温度制御方法を提供すること
を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、加熱帯内に配設した一対の
バーナと、各バーナに接続された燃料供給管及び空気供
給兼廃ガス排出管と、前記空気供給兼廃ガス排出管の途
上に介装された蓄熱体とを備え、各バーナを交互に燃焼
状態及び蓄熱状態に切換えると共に、蓄熱状態のバーナ
から前記加熱帯内の廃ガスを前記蓄熱体に導入して熱交
換を行うようにした蓄熱式バーナ装置を複数備えた蓄熱
式燃焼装置において、前記廃ガス温度を、生成する廃ガ
ス量をフィードフォワードするフィードフォワード制御
系と目標廃ガス温度からの偏差をフィードバックするフ
ィードバック制御系とで制御するようにしたことを特徴
としている。
に、請求項１に係る発明は、加熱帯内に配設した一対の
バーナと、各バーナに接続された燃料供給管及び空気供
給兼廃ガス排出管と、前記空気供給兼廃ガス排出管の途
上に介装された蓄熱体とを備え、各バーナを交互に燃焼
状態及び蓄熱状態に切換えると共に、蓄熱状態のバーナ
から前記加熱帯内の廃ガスを前記蓄熱体に導入して熱交
換を行うようにした蓄熱式バーナ装置を複数備えた蓄熱
式燃焼装置において、前記廃ガス温度を、生成する廃ガ
ス量をフィードフォワードするフィードフォワード制御
系と目標廃ガス温度からの偏差をフィードバックするフ
ィードバック制御系とで制御するようにしたことを特徴
としている。
【０００８】また、請求項２に係る発明は、請求項１の
発明において、前記フィードフォワード制御系は、複数
個の蓄熱体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定し、
該廃ガス温度に基づいて廃ガス生成量係数を求め、該廃
ガス生成量係数、燃焼空気流量及び空気比に基づいて廃
ガス流量設定値又は切換時間設定値を算出することを特
徴としている。
発明において、前記フィードフォワード制御系は、複数
個の蓄熱体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定し、
該廃ガス温度に基づいて廃ガス生成量係数を求め、該廃
ガス生成量係数、燃焼空気流量及び空気比に基づいて廃
ガス流量設定値又は切換時間設定値を算出することを特
徴としている。
【０００９】さらに、請求項３に係る発明は、請求項１
又は２の発明において、前記フィードバック制御系は、
複数個の蓄熱体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定
し、該廃ガス温度と目標廃ガス温度との偏差から廃ガス
補正値又は切換時間補正値を算出することを特徴として
いる。
又は２の発明において、前記フィードバック制御系は、
複数個の蓄熱体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定
し、該廃ガス温度と目標廃ガス温度との偏差から廃ガス
補正値又は切換時間補正値を算出することを特徴として
いる。
【００１０】なおさらに、請求項４に係る発明は、請求
項３の発明において、前記フィードフォワード制御系で
算出した廃ガス流量設定値又は切換時間設定値に前記フ
ィードバック制御系で算出した廃ガス流量設定値又は切
換時間設定値を加算して制御設定値とすると共に、理論
廃ガス流量又は理論切換時間をもとに廃ガス流量設定値
又は切換時間設定値の上下限値を設定し、前記制御設定
値が上下限値内であるときに制御設定値で制御を行い、
前記制御設定値が上下限値外であるときには、上限値又
は下限値で制御を行うことを特徴としている。
項３の発明において、前記フィードフォワード制御系で
算出した廃ガス流量設定値又は切換時間設定値に前記フ
ィードバック制御系で算出した廃ガス流量設定値又は切
換時間設定値を加算して制御設定値とすると共に、理論
廃ガス流量又は理論切換時間をもとに廃ガス流量設定値
又は切換時間設定値の上下限値を設定し、前記制御設定
値が上下限値内であるときに制御設定値で制御を行い、
前記制御設定値が上下限値外であるときには、上限値又
は下限値で制御を行うことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明を連続式加熱炉に適
用した場合の一実施形態を示す概略構成図である。
に基づいて説明する。図１は本発明を連続式加熱炉に適
用した場合の一実施形態を示す概略構成図である。
【００１２】図中、１は例えば装入された被加熱鋼材と
してのスラブをウォーキングビームによって連続して搬
送しながら加熱する連続式加熱炉であって、スラブを左
側から装入し、予熱帯２、第１加熱帯３、第２加熱帯４
及び均熱帯５を順次通過して加熱され、加熱を終了した
スラブが右側から抽出されて次工程に搬送される。
してのスラブをウォーキングビームによって連続して搬
送しながら加熱する連続式加熱炉であって、スラブを左
側から装入し、予熱帯２、第１加熱帯３、第２加熱帯４
及び均熱帯５を順次通過して加熱され、加熱を終了した
スラブが右側から抽出されて次工程に搬送される。
【００１３】第１加熱帯３及び第２加熱帯４には、夫々
４台の蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及びＢＢ1 〜Ｂ
Ｂ4 が取付けられ、これら蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜Ｂ
Ａ4及びＢＢ1 〜ＢＢ4 から排出される廃ガスが廃ガス
吸引ファン（ＩＤＦ）８によって吸引されて煙突９から
大気に放出される。
４台の蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及びＢＢ1 〜Ｂ
Ｂ4 が取付けられ、これら蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜Ｂ
Ａ4及びＢＢ1 〜ＢＢ4 から排出される廃ガスが廃ガス
吸引ファン（ＩＤＦ）８によって吸引されて煙突９から
大気に放出される。
【００１４】蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及びＢＢ
1 〜ＢＢ4 の夫々は、図２に示すように、第１加熱帯３
及び第２加熱帯４の左右側壁に互いに対向して配設され
た一対のガスバーナ１０ａ，１０ｂを有する。これらガ
スバーナ１０ａ，１０ｂの夫々は、図３に示すように、
左右側壁に配設されるバーナ本体１１の中心部に内部に
センターエア管１２を配設し燃料ガス供給口１３ａから
供給される燃焼ガスを噴射するガスノズル１３が配設さ
れ、且つこのガスノズル１３の回りに燃料空気給排口１
４ａに接続された燃焼空気室１４が形成され、この燃焼
空気室１４にガスノズル１３から噴射される燃料ガスに
対して６０°の空気噴射角で燃焼空気を噴射する空気１
次ノズル１５が連通されていると共に、これらの外側に
ガスノズル１３と平行に燃焼空気を噴射すると共に、第
１加熱帯３又は第２加熱帯４の加熱廃ガスを吸引する空
気２次ノズル１６が配設され、ガスノズル１３から噴射
される燃料ガスと空気１次ノズル１５から噴射される燃
焼空気との合流点近傍にパイロットバーナ１７ａ，１７
ｂが配設された構成を有する。
1 〜ＢＢ4 の夫々は、図２に示すように、第１加熱帯３
及び第２加熱帯４の左右側壁に互いに対向して配設され
た一対のガスバーナ１０ａ，１０ｂを有する。これらガ
スバーナ１０ａ，１０ｂの夫々は、図３に示すように、
左右側壁に配設されるバーナ本体１１の中心部に内部に
センターエア管１２を配設し燃料ガス供給口１３ａから
供給される燃焼ガスを噴射するガスノズル１３が配設さ
れ、且つこのガスノズル１３の回りに燃料空気給排口１
４ａに接続された燃焼空気室１４が形成され、この燃焼
空気室１４にガスノズル１３から噴射される燃料ガスに
対して６０°の空気噴射角で燃焼空気を噴射する空気１
次ノズル１５が連通されていると共に、これらの外側に
ガスノズル１３と平行に燃焼空気を噴射すると共に、第
１加熱帯３又は第２加熱帯４の加熱廃ガスを吸引する空
気２次ノズル１６が配設され、ガスノズル１３から噴射
される燃料ガスと空気１次ノズル１５から噴射される燃
焼空気との合流点近傍にパイロットバーナ１７ａ，１７
ｂが配設された構成を有する。
【００１５】そして、ガスバーナ１０ａ，１０ｂの燃料
ガス供給口１３ａが燃料遮断弁１８ａ，１８ｂを介し、
さらにメイン遮断弁１９、流量調節弁２０を介して燃料
ガスとしてのＭガスを供給するＭガス供給源２１に接続
されている。また、パイロットバーナ１７ａ，１７ｂも
遮断弁２２ａ，２２ｂを介してＭガス供給源２１に接続
されている。
ガス供給口１３ａが燃料遮断弁１８ａ，１８ｂを介し、
さらにメイン遮断弁１９、流量調節弁２０を介して燃料
ガスとしてのＭガスを供給するＭガス供給源２１に接続
されている。また、パイロットバーナ１７ａ，１７ｂも
遮断弁２２ａ，２２ｂを介してＭガス供給源２１に接続
されている。
【００１６】また、ガスバーナ１０ａ，１０ｂの燃焼空
気給排口１４ａが蓄熱体２３ａ，２３ｂの一端に接続さ
れ、この蓄熱体２３ａ，２３ｂの他端が空気遮断弁２４
ａ，２４ｂを介し、さらに加熱帯３，４毎に個別に設け
られた流量調節弁２５Ａ，２５Ｂを介して燃焼空気を圧
送する空気ブロアー２６に接続されていると共に、廃ガ
ス遮断弁２７ａ，２７ｂを介し、さらに加熱帯３，４毎
に個別に設けられた流量調節弁２８Ａ，２８Ｂを介して
廃ガス吸引ファン８に接続されている。
気給排口１４ａが蓄熱体２３ａ，２３ｂの一端に接続さ
れ、この蓄熱体２３ａ，２３ｂの他端が空気遮断弁２４
ａ，２４ｂを介し、さらに加熱帯３，４毎に個別に設け
られた流量調節弁２５Ａ，２５Ｂを介して燃焼空気を圧
送する空気ブロアー２６に接続されていると共に、廃ガ
ス遮断弁２７ａ，２７ｂを介し、さらに加熱帯３，４毎
に個別に設けられた流量調節弁２８Ａ，２８Ｂを介して
廃ガス吸引ファン８に接続されている。
【００１７】ここで、蓄熱体２３ａ，２３ｂの夫々は、
気体流通路に沿って蓄熱媒体として例えば直径２０ｍｍ
のアルミナボールが９８０ｋｇ充填されており、このア
ルミナボールに第１加熱帯３又は第２加熱帯４から排出
される高温（例えば１３００℃程度）の廃ガスと熱交換
されて蓄熱され、この蓄熱が低温の燃焼空気と熱交換さ
れて放熱される。
気体流通路に沿って蓄熱媒体として例えば直径２０ｍｍ
のアルミナボールが９８０ｋｇ充填されており、このア
ルミナボールに第１加熱帯３又は第２加熱帯４から排出
される高温（例えば１３００℃程度）の廃ガスと熱交換
されて蓄熱され、この蓄熱が低温の燃焼空気と熱交換さ
れて放熱される。
【００１８】なお、隣接する蓄熱式バーナ装置は、バー
ナ１０ａ及び１０ｂの配置関係が逆に配置され、即ち一
つの蓄熱式バーナ装置でバーナ１０ａを右壁面に、バー
ナ１０ｂを左壁面に配置したときには、これに隣接する
蓄熱式バーナ装置では、バーナ１０ａを左壁面に、バー
ナ１０ｂを右壁面に夫々配置している。
ナ１０ａ及び１０ｂの配置関係が逆に配置され、即ち一
つの蓄熱式バーナ装置でバーナ１０ａを右壁面に、バー
ナ１０ｂを左壁面に配置したときには、これに隣接する
蓄熱式バーナ装置では、バーナ１０ａを左壁面に、バー
ナ１０ｂを右壁面に夫々配置している。
【００１９】そして、燃料遮断弁１８ａ，１８ｂ、遮断
弁１９、流量調節弁２０、空気遮断弁２４ａ，２４ｂ、
流量調節弁２５Ａ，２５Ｂ、廃ガス遮断弁２７ａ，２７
ｂ及び流量調節弁２８Ａ，２８Ｂが連続式加熱炉１全体
を統括するプロセスコンピュータ３１に接続されたダイ
レクトディジタルコントローラ（以下、ＤＤＣと称す）
３２によって制御される。
弁１９、流量調節弁２０、空気遮断弁２４ａ，２４ｂ、
流量調節弁２５Ａ，２５Ｂ、廃ガス遮断弁２７ａ，２７
ｂ及び流量調節弁２８Ａ，２８Ｂが連続式加熱炉１全体
を統括するプロセスコンピュータ３１に接続されたダイ
レクトディジタルコントローラ（以下、ＤＤＣと称す）
３２によって制御される。
【００２０】ＤＤＣ３２は、少なくとも第１加熱帯３及
び第２加熱帯４間の炉温を検出する炉温センサ３３Ａ，
３３Ｂの温度検出値を読込んで、これらに基づいて燃料
ガス流量及び燃焼空気流量を設定して、流量調節弁２０
及び２５Ａ，２５Ｂの目標値を設定し、さらに各加熱帯
３，４毎の廃ガス流量の目標値を、廃ガス温度に対す
る、生成する廃ガス量をフィードフォワードするフィー
ドフォワード制御系及び目標廃ガス温度からの偏差をフ
ィードバックするフィードバック制御系によって設定
し、これによって流量調節弁２８Ａ，２８Ｂをカスケー
ド制御すると共に、燃焼バーナの切換えタイミングを決
定し、これに応じて燃料遮断弁１８ａ，１８ｂ、空気遮
断弁２４ａ，２４ｂ及び廃ガス遮断弁２７ａ，２７ｂを
開閉制御して、燃焼状態の一方のガスバーナ例えば１０
ａを燃焼停止させて蓄熱状態とし、蓄熱状態の他方のガ
スバーナ１０ｂを燃焼状態に切換える。
び第２加熱帯４間の炉温を検出する炉温センサ３３Ａ，
３３Ｂの温度検出値を読込んで、これらに基づいて燃料
ガス流量及び燃焼空気流量を設定して、流量調節弁２０
及び２５Ａ，２５Ｂの目標値を設定し、さらに各加熱帯
３，４毎の廃ガス流量の目標値を、廃ガス温度に対す
る、生成する廃ガス量をフィードフォワードするフィー
ドフォワード制御系及び目標廃ガス温度からの偏差をフ
ィードバックするフィードバック制御系によって設定
し、これによって流量調節弁２８Ａ，２８Ｂをカスケー
ド制御すると共に、燃焼バーナの切換えタイミングを決
定し、これに応じて燃料遮断弁１８ａ，１８ｂ、空気遮
断弁２４ａ，２４ｂ及び廃ガス遮断弁２７ａ，２７ｂを
開閉制御して、燃焼状態の一方のガスバーナ例えば１０
ａを燃焼停止させて蓄熱状態とし、蓄熱状態の他方のガ
スバーナ１０ｂを燃焼状態に切換える。
【００２１】ここで、ＤＤＣ３２は、図２に示すよう
に、現在の第１加熱帯３及び第２加熱帯４に滞在する各
スラブの熱負荷を下記（１）式及び所定の目的関数を定
義することにより線形計画法によって各加熱帯３，４の
帯出目標温度を求め、求めた帯出目標温度、各加熱帯で
の残加熱時間、現在スラブ温度をもとに（１）式に従っ
て収束演算を行って各スラブの各加熱帯での必要炉温を
求め、求めた必要最低炉温の最大値を設定炉温とし、こ
れと炉温センサ３３Ａ，３３Ｂの温度検出値とに基づい
て燃料ガス流量及び燃焼空気流量を設定すると共に、所
定時間（例えば６０秒）に各蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜
ＢＡ4 ，ＢＢ1 〜ＢＢ4 の一方のバーナを燃焼状態に、
他方のバーナを蓄熱状態に夫々切換える燃焼制御回路３
４と、各廃ガス流量調節弁２８Ａ，２８Ｂの入側に配設
された廃ガス温度センサ３５Ａ，３５Ｂの廃ガス温度検
出値ＴA,ＴB に基づいて流量調節弁２８Ａ，２８Ｂをカ
スケード制御する廃ガス温度制御回路３６Ａ，３６Ｂと
を備えている。
に、現在の第１加熱帯３及び第２加熱帯４に滞在する各
スラブの熱負荷を下記（１）式及び所定の目的関数を定
義することにより線形計画法によって各加熱帯３，４の
帯出目標温度を求め、求めた帯出目標温度、各加熱帯で
の残加熱時間、現在スラブ温度をもとに（１）式に従っ
て収束演算を行って各スラブの各加熱帯での必要炉温を
求め、求めた必要最低炉温の最大値を設定炉温とし、こ
れと炉温センサ３３Ａ，３３Ｂの温度検出値とに基づい
て燃料ガス流量及び燃焼空気流量を設定すると共に、所
定時間（例えば６０秒）に各蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜
ＢＡ4 ，ＢＢ1 〜ＢＢ4 の一方のバーナを燃焼状態に、
他方のバーナを蓄熱状態に夫々切換える燃焼制御回路３
４と、各廃ガス流量調節弁２８Ａ，２８Ｂの入側に配設
された廃ガス温度センサ３５Ａ，３５Ｂの廃ガス温度検
出値ＴA,ＴB に基づいて流量調節弁２８Ａ，２８Ｂをカ
スケード制御する廃ガス温度制御回路３６Ａ，３６Ｂと
を備えている。
【００２２】
【数１】
【００２３】廃ガス温度制御回路３６ｉ（ｉ＝Ａ，Ｂ）
は、図４に示すように、各加熱帯３及び４毎に個別に設
けられた各蓄熱式バーナ装置Ｂｉ1 〜Ｂｉ4 の廃ガス流
量を制御する流量調節弁２８ｉの入側に設置された廃ガ
ス温度を検出する廃ガス温度センサ３５ｉ及び廃ガス流
量を検出する流量計３６ｉを有する。
は、図４に示すように、各加熱帯３及び４毎に個別に設
けられた各蓄熱式バーナ装置Ｂｉ1 〜Ｂｉ4 の廃ガス流
量を制御する流量調節弁２８ｉの入側に設置された廃ガ
ス温度を検出する廃ガス温度センサ３５ｉ及び廃ガス流
量を検出する流量計３６ｉを有する。
【００２４】そして、廃ガス温度センサ３５ｉで検出し
た廃ガス温度Ｔi は関数発生器３７に入力され、この関
数発生器３７で予め設定された図５の特性曲線に従って
廃ガス温度Ｔi に応じた廃ガス生成量係数としての設定
吸引率Ｋi を算出し、これを乗算器３８に出力する。
た廃ガス温度Ｔi は関数発生器３７に入力され、この関
数発生器３７で予め設定された図５の特性曲線に従って
廃ガス温度Ｔi に応じた廃ガス生成量係数としての設定
吸引率Ｋi を算出し、これを乗算器３８に出力する。
【００２５】ここで、特性曲線は、廃ガス温度Ｔi が低
い範囲即ち設備上限温度ＴFMより低い予め設定された昇
温過程から定常燃焼制御に移行する設定温度ＴS1に達す
るまでの間は設定吸引率Ｋi が“１”より大きい例えば
“１．４”程度に設定され、廃ガス温度Ｔi が設定温度
ＴS1以上となると廃ガス温度の上昇に伴って設定吸引率
Ｋi が直線的に減少され、設備上限温度ＴFMで設定吸引
率Ｋi が“１”となり、設備上限温度ＴFMより高い設定
温度ＴS2以上では設定吸引率Ｋi が例えば“０．４”と
なるように設定されている。
い範囲即ち設備上限温度ＴFMより低い予め設定された昇
温過程から定常燃焼制御に移行する設定温度ＴS1に達す
るまでの間は設定吸引率Ｋi が“１”より大きい例えば
“１．４”程度に設定され、廃ガス温度Ｔi が設定温度
ＴS1以上となると廃ガス温度の上昇に伴って設定吸引率
Ｋi が直線的に減少され、設備上限温度ＴFMで設定吸引
率Ｋi が“１”となり、設備上限温度ＴFMより高い設定
温度ＴS2以上では設定吸引率Ｋi が例えば“０．４”と
なるように設定されている。
【００２６】また、前述した燃焼制御回路３４で設定さ
れた実績燃料ガス流量ＱG 及び実績空気流量ＱAiが入力
される廃ガス流量演算回路３９で廃ガス流量ＱE が算出
される。この廃ガス流量演算回路３９では、実績燃料ガ
ス流量ＱG 及び実績空気流量ＱAiに基づいて実績燃焼空
気比μを算出し、設定吸引率Ｋi 、実績空気流量ＱAi、
理論廃ガス生成量Ｇ０、理論空気流量Ａ０及び実績燃焼
空気比μをもとに下記（２）式の演算を行って廃ガス流
量ＱE を演算し、これを前記乗算器３８に出力する。
れた実績燃料ガス流量ＱG 及び実績空気流量ＱAiが入力
される廃ガス流量演算回路３９で廃ガス流量ＱE が算出
される。この廃ガス流量演算回路３９では、実績燃料ガ
ス流量ＱG 及び実績空気流量ＱAiに基づいて実績燃焼空
気比μを算出し、設定吸引率Ｋi 、実績空気流量ＱAi、
理論廃ガス生成量Ｇ０、理論空気流量Ａ０及び実績燃焼
空気比μをもとに下記（２）式の演算を行って廃ガス流
量ＱE を演算し、これを前記乗算器３８に出力する。
【００２７】 ＱE ＝ＱAi×｛（Ｇ０／Ａ０−１）／μ＋１｝ …………（２） そして、乗算器３８で、関数発生器３７から入力される
設定吸引率Ｋi と廃ガス流量演算回路３９で演算された
廃ガス流量ＱE とを乗算して目標廃ガス流量Ｑ T を算出
し、これをフィードフォワード制御量として加算器４０
に出力する。
設定吸引率Ｋi と廃ガス流量演算回路３９で演算された
廃ガス流量ＱE とを乗算して目標廃ガス流量Ｑ T を算出
し、これをフィードフォワード制御量として加算器４０
に出力する。
【００２８】一方、廃ガス温度センサ３５ｉの廃ガス温
度Ｔi はまた温度調節計４１に入力され、この温度調節
計４１から、予め設定された廃ガス温度目標値ＴT との
偏差に応じて、廃ガス温度がＰＩＤ制御によって廃ガス
温度目標値ＴT となる廃ガス流量変更量ΔＱT を算出
し、これがフィードバック制御量として前記加算器４０
に供給される。
度Ｔi はまた温度調節計４１に入力され、この温度調節
計４１から、予め設定された廃ガス温度目標値ＴT との
偏差に応じて、廃ガス温度がＰＩＤ制御によって廃ガス
温度目標値ＴT となる廃ガス流量変更量ΔＱT を算出
し、これがフィードバック制御量として前記加算器４０
に供給される。
【００２９】加算器４０では、乗算器３８から入力され
る目標廃ガス流量ＱT と温度調節計４１から入力される
廃ガス流量変更量ΔＱT とを加算し、これを設定流量Ｑ
S としてリミット回路４２に供給する。
る目標廃ガス流量ＱT と温度調節計４１から入力される
廃ガス流量変更量ΔＱT とを加算し、これを設定流量Ｑ
S としてリミット回路４２に供給する。
【００３０】このリミット回路４２では、予め設定され
た上限吸引率ＫMAX 及び下限吸引率ＫMIN を乗算して、
上限設定値ＱMAX 及び下限設定値ＱMIN を算出し、入力
される加算器４０からの設定流量ＱS を下記（３）式に
従って、上限設定値ＱMAX 及び下限設定値ＱMIN に制限
し、これを制御流量ＱC として流量調節計４３に入力す
る。
た上限吸引率ＫMAX 及び下限吸引率ＫMIN を乗算して、
上限設定値ＱMAX 及び下限設定値ＱMIN を算出し、入力
される加算器４０からの設定流量ＱS を下記（３）式に
従って、上限設定値ＱMAX 及び下限設定値ＱMIN に制限
し、これを制御流量ＱC として流量調節計４３に入力す
る。
【００３１】 ＱC ＝ｍｉｎ｛ｍａｘ（ＱS ，ＱMIN ），ＱMAX ｝ …………（３） この流量調節計４３には、流量計３６ｉの流量検出値Ｑ
D が入力されており、これと制御流量ＱC との偏差に応
じた制御信号ＱＳを流量調節弁２８ｉに出力する。
D が入力されており、これと制御流量ＱC との偏差に応
じた制御信号ＱＳを流量調節弁２８ｉに出力する。
【００３２】次に、上記実施形態の動作を説明する。Ｄ
ＤＣ３２は、連続式加熱路１の操業を開始する際には、
路内温度を外部雰囲気温度に略等しい状態から予め設定
された目標操業温度ＴU （例えば１３００℃）まで昇温
する。
ＤＣ３２は、連続式加熱路１の操業を開始する際には、
路内温度を外部雰囲気温度に略等しい状態から予め設定
された目標操業温度ＴU （例えば１３００℃）まで昇温
する。
【００３３】このとき、各加熱帯３及び４の各々の蓄熱
式バーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及びＢＢ1 〜ＢＢ4 は、燃
焼制御回路３５によって燃焼ガス流量ＱGA，ＱGB及び燃
焼空気流量ＱAA，ＱABが設定されると共に、各蓄熱式バ
ーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及びＢＢ1 〜ＢＢ4 の各ガスバ
ーナ１０ａ，１０ｂが所定時間毎に一方が燃焼状態に他
方が蓄熱状態となるように交互に切換得られる。
式バーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及びＢＢ1 〜ＢＢ4 は、燃
焼制御回路３５によって燃焼ガス流量ＱGA，ＱGB及び燃
焼空気流量ＱAA，ＱABが設定されると共に、各蓄熱式バ
ーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及びＢＢ1 〜ＢＢ4 の各ガスバ
ーナ１０ａ，１０ｂが所定時間毎に一方が燃焼状態に他
方が蓄熱状態となるように交互に切換得られる。
【００３４】このとき、操業開始直後では、廃ガス温度
センサ３５Ａ及び３５Ｂで検出される廃ガス温度ＴA 及
びＴB が低く、これが関数発生器３７に供給されるの
で、この関数発生器３７で“１”より大きい値の設定吸
引率ＫA,ＫB が設定され、これが乗算器３８に供給され
て、この乗算器３８で、廃ガス流量演算回路３９で実績
空気流量ＱAi、実績燃焼空気比μ、理論廃ガス生成量Ｇ
０、理論空気量Ａ０に基づいて算出される廃ガス流量Ｑ
E と設定吸引率Ｋi とが乗算されるので、通常状態の廃
ガス流量より多い目標廃ガス流量ＱT がフィードフォワ
ード制御量として設定され、これが加算器４０に供給さ
れる。
センサ３５Ａ及び３５Ｂで検出される廃ガス温度ＴA 及
びＴB が低く、これが関数発生器３７に供給されるの
で、この関数発生器３７で“１”より大きい値の設定吸
引率ＫA,ＫB が設定され、これが乗算器３８に供給され
て、この乗算器３８で、廃ガス流量演算回路３９で実績
空気流量ＱAi、実績燃焼空気比μ、理論廃ガス生成量Ｇ
０、理論空気量Ａ０に基づいて算出される廃ガス流量Ｑ
E と設定吸引率Ｋi とが乗算されるので、通常状態の廃
ガス流量より多い目標廃ガス流量ＱT がフィードフォワ
ード制御量として設定され、これが加算器４０に供給さ
れる。
【００３５】一方、廃ガス温度センサ３５ｉで検出した
廃ガス温度Ｔi が温度調節計４１に入力され、これと廃
ガス温度目標値ＴT との偏差に応じて、廃ガス温度がＰ
ＩＤ制御によって廃ガス温度目標値ＴT となる廃ガス流
量変更量ΔＱT を算出して、これをフィードバック量と
して加算器４０に供給する。
廃ガス温度Ｔi が温度調節計４１に入力され、これと廃
ガス温度目標値ＴT との偏差に応じて、廃ガス温度がＰ
ＩＤ制御によって廃ガス温度目標値ＴT となる廃ガス流
量変更量ΔＱT を算出して、これをフィードバック量と
して加算器４０に供給する。
【００３６】この加算器４０から出力される設定流量Ｑ
S も、通常制御時の設定流量に比べて多くなり、これが
リミット回路４２に供給される。したがって、リミット
回路４２で設定流量ＱS が上限値ＱMAX （＝ＫMAX ・Ｑ
E ）以上であるときには、上限値ＱMAX に制限され、Ｑ
MAX ＞ＱS ＞ＱMIN であるときには設定流量ＱS がその
まま出力される。
S も、通常制御時の設定流量に比べて多くなり、これが
リミット回路４２に供給される。したがって、リミット
回路４２で設定流量ＱS が上限値ＱMAX （＝ＫMAX ・Ｑ
E ）以上であるときには、上限値ＱMAX に制限され、Ｑ
MAX ＞ＱS ＞ＱMIN であるときには設定流量ＱS がその
まま出力される。
【００３７】このため、流量調節計４２から通常制御に
比べて大きな制御信号ＱＳが出力され、これによって流
量調節弁２８ｉの開度が大きくなって、加熱帯３及び４
における廃ガス流量が増加する。
比べて大きな制御信号ＱＳが出力され、これによって流
量調節弁２８ｉの開度が大きくなって、加熱帯３及び４
における廃ガス流量が増加する。
【００３８】このように廃ガス流量が増加することによ
り、各加熱帯３及び４における蓄熱式バーナ装置ＢＡ1
〜ＢＡ4 及びＢＢ1 〜ＢＢ4 で蓄熱状態となっているバ
ーナ１０ｂ（又は１０ａ）を通じて蓄熱体２３ｂ（又は
２３ａ）に吸引される加熱途上にある路内の廃ガス量が
多くなり、これによって蓄熱体２３ｂ（又は２３ａ）の
蓄熱量を増加させることができる。
り、各加熱帯３及び４における蓄熱式バーナ装置ＢＡ1
〜ＢＡ4 及びＢＢ1 〜ＢＢ4 で蓄熱状態となっているバ
ーナ１０ｂ（又は１０ａ）を通じて蓄熱体２３ｂ（又は
２３ａ）に吸引される加熱途上にある路内の廃ガス量が
多くなり、これによって蓄熱体２３ｂ（又は２３ａ）の
蓄熱量を増加させることができる。
【００３９】この結果、蓄熱状態にあるバーナ１０ｂ
（又は１０ａ）が燃焼状態に切換わったときに、蓄熱体
２３ｂ（又は２３ａ）の蓄熱と燃焼空気とが熱交換され
て、燃焼空気が高い温度に予熱されることにより、加熱
帯３及び４の路内温度を短時間で効果的に目標温度まで
上昇させることができる。このとき、蓄熱体２３ｂ（又
は２３ａ）は燃焼空気との熱交換によって温度が低下す
ることになり、蓄熱体２３ｂ（又は２３ａ）の温度は図
６に示すように、蓄熱及び放熱を繰り返しながら上昇す
る。
（又は１０ａ）が燃焼状態に切換わったときに、蓄熱体
２３ｂ（又は２３ａ）の蓄熱と燃焼空気とが熱交換され
て、燃焼空気が高い温度に予熱されることにより、加熱
帯３及び４の路内温度を短時間で効果的に目標温度まで
上昇させることができる。このとき、蓄熱体２３ｂ（又
は２３ａ）は燃焼空気との熱交換によって温度が低下す
ることになり、蓄熱体２３ｂ（又は２３ａ）の温度は図
６に示すように、蓄熱及び放熱を繰り返しながら上昇す
る。
【００４０】このように、昇温状態を継続して、廃ガス
温度センサ３５ｉで検出した廃ガス温度Ｔi が設定温度
ＴS1に達すると、以後は廃ガス温度Ｔi の上昇に応じて
関数発生器３７で算出される設定吸引率Ｋi が比較的急
激に減少することにより、乗算器３８から出力される目
標廃ガスガス流量ＱT が減少することになり、これに応
じて加算器４０から出力される設定流量ＱS も減少する
ので、流量調節計４３から出力される制御信号ＱＳも小
さい値となり、流量調節弁２８ｉの開度が小さくなっ
て、廃ガス流量が定常時の設定流量に近づく。
温度センサ３５ｉで検出した廃ガス温度Ｔi が設定温度
ＴS1に達すると、以後は廃ガス温度Ｔi の上昇に応じて
関数発生器３７で算出される設定吸引率Ｋi が比較的急
激に減少することにより、乗算器３８から出力される目
標廃ガスガス流量ＱT が減少することになり、これに応
じて加算器４０から出力される設定流量ＱS も減少する
ので、流量調節計４３から出力される制御信号ＱＳも小
さい値となり、流量調節弁２８ｉの開度が小さくなっ
て、廃ガス流量が定常時の設定流量に近づく。
【００４１】その後、廃ガス温度センサ３５ｉで検出し
た廃ガス温度Ｔi が目標温度ＴGSに達すると、設定吸引
率Ｋi が“１”となり、定常燃焼制御状態となる。この
昇温過程にあっては、廃ガス温度Ｔi が廃ガス温度目標
値ＴGTに達することはないので、温度調節計４１からは
廃ガス温度目標値ＴGTと廃ガス温度Ｔi との偏差に応じ
た正の廃ガス流量変更量ΔＱT が算出され、これが加算
器４０に出力されている。
た廃ガス温度Ｔi が目標温度ＴGSに達すると、設定吸引
率Ｋi が“１”となり、定常燃焼制御状態となる。この
昇温過程にあっては、廃ガス温度Ｔi が廃ガス温度目標
値ＴGTに達することはないので、温度調節計４１からは
廃ガス温度目標値ＴGTと廃ガス温度Ｔi との偏差に応じ
た正の廃ガス流量変更量ΔＱT が算出され、これが加算
器４０に出力されている。
【００４２】ところが、定常状態又はその近傍となる
と、廃ガス温度Ｔi が廃ガス温度目標値ＴGTを越える状
態が生じることになるが、この状態では、両者の偏差が
負となって、温度調節計４１から出力される廃ガス流量
変更量ΔＱT が負となり、これが加算器４０に供給され
るので、この分目標廃ガス流量ＱT が減少されることに
なって、設定ガス流量ＱS が低下し、これに応じて流量
調節計４３の制御信号ＱＳが減少するので、流量調節弁
２８ｉの開度が小さくなって、各蓄熱式バーナ装置Ｂｉ
1 〜Ｂｉ4 における蓄熱状態となっているバーナ１０ｂ
（又は１０ａ）の蓄熱体２３ｂ（又は２３ａ）での蓄熱
量が減少して、廃ガス温度Ｔi が廃ガス温度目標値ＴGT
に一致するように制御される。
と、廃ガス温度Ｔi が廃ガス温度目標値ＴGTを越える状
態が生じることになるが、この状態では、両者の偏差が
負となって、温度調節計４１から出力される廃ガス流量
変更量ΔＱT が負となり、これが加算器４０に供給され
るので、この分目標廃ガス流量ＱT が減少されることに
なって、設定ガス流量ＱS が低下し、これに応じて流量
調節計４３の制御信号ＱＳが減少するので、流量調節弁
２８ｉの開度が小さくなって、各蓄熱式バーナ装置Ｂｉ
1 〜Ｂｉ4 における蓄熱状態となっているバーナ１０ｂ
（又は１０ａ）の蓄熱体２３ｂ（又は２３ａ）での蓄熱
量が減少して、廃ガス温度Ｔi が廃ガス温度目標値ＴGT
に一致するように制御される。
【００４３】このように、上記実施形態によると、燃焼
空気流量、空気比等に基づいて算出される廃ガス流量に
設定吸引率Ｋi を乗じてフィードフォワード制御量とな
る目標廃ガス流量ＱT を算出するようにしており、この
設定吸引率Ｋi が廃ガス温度Ｔi が低いときには、
“１”より大きな値に設定され、その後廃ガス温度目標
値ＴGTに近づいたときに温度上昇に応じて減少させ、廃
ガス温度目標値ＴGTと一致したときに“１”に設定し、
さらに廃ガス温度Ｔi が上昇したときには“１”より小
さい値に設定するので、操業開始時のように路内温度が
外部雰囲気温度に近い状態から昇温する場合に、廃ガス
流量を定常時に比較して多くして、蓄熱体の蓄熱量を増
加させることにより、昇温時間を短縮することができ
る。
空気流量、空気比等に基づいて算出される廃ガス流量に
設定吸引率Ｋi を乗じてフィードフォワード制御量とな
る目標廃ガス流量ＱT を算出するようにしており、この
設定吸引率Ｋi が廃ガス温度Ｔi が低いときには、
“１”より大きな値に設定され、その後廃ガス温度目標
値ＴGTに近づいたときに温度上昇に応じて減少させ、廃
ガス温度目標値ＴGTと一致したときに“１”に設定し、
さらに廃ガス温度Ｔi が上昇したときには“１”より小
さい値に設定するので、操業開始時のように路内温度が
外部雰囲気温度に近い状態から昇温する場合に、廃ガス
流量を定常時に比較して多くして、蓄熱体の蓄熱量を増
加させることにより、昇温時間を短縮することができ
る。
【００４４】しかも、廃ガス温度制御を生成する廃ガス
量をフィードフォワードする制御系と、廃ガス温度と廃
ガス温度目標値との偏差をフィードバックする制御系と
を設けているので、蓄熱体の蓄熱特性の変化等による廃
ガス温度変化を抑制しながら廃熱回収率が最大となる廃
ガス温度を狙って廃ガス温度制御を行うことが可能であ
り、燃焼効率が向上し、燃料原単位も向上する。
量をフィードフォワードする制御系と、廃ガス温度と廃
ガス温度目標値との偏差をフィードバックする制御系と
を設けているので、蓄熱体の蓄熱特性の変化等による廃
ガス温度変化を抑制しながら廃熱回収率が最大となる廃
ガス温度を狙って廃ガス温度制御を行うことが可能であ
り、燃焼効率が向上し、燃料原単位も向上する。
【００４５】さらに、フィードフォワード量とフィード
バック量とを加算した値に上下限値を設けて、この範囲
内で制御するようにしたので、安定した廃ガス流量を確
保することができる。
バック量とを加算した値に上下限値を設けて、この範囲
内で制御するようにしたので、安定した廃ガス流量を確
保することができる。
【００４６】なお、上記実施形態においては、上記実施
形態においては、蓄熱式バーナ装置のバーナ１０ａ，１
０ｂの燃焼状態の切換えを所定時間ｔ毎に行う場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、蓄熱
体２３ａ，２３ｂのバーナ１０ａ，１０ｂ側の出側温度
を温度センサで検出し、この出側温度が下限設定値に達
したときに両バーナの燃焼切換えを行うようにしてもよ
く、この場合には、燃焼空気温度の低下による加熱帯温
度の低下を確実に防止することができると共に、蓄熱体
２３ａ，２３ｂの過放熱を抑制して、蓄熱状態に切換え
たときの廃ガス温度の低下を抑制して、廃ガス温度が酸
露点以下に低下して、硫黄成分による硫酸の生成を確実
に阻止することができる効果が得られる。
形態においては、蓄熱式バーナ装置のバーナ１０ａ，１
０ｂの燃焼状態の切換えを所定時間ｔ毎に行う場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、蓄熱
体２３ａ，２３ｂのバーナ１０ａ，１０ｂ側の出側温度
を温度センサで検出し、この出側温度が下限設定値に達
したときに両バーナの燃焼切換えを行うようにしてもよ
く、この場合には、燃焼空気温度の低下による加熱帯温
度の低下を確実に防止することができると共に、蓄熱体
２３ａ，２３ｂの過放熱を抑制して、蓄熱状態に切換え
たときの廃ガス温度の低下を抑制して、廃ガス温度が酸
露点以下に低下して、硫黄成分による硫酸の生成を確実
に阻止することができる効果が得られる。
【００４７】また、上記実施形態においては、廃ガス温
度を廃ガス流量をカスケード制御することによって制御
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、リミット回路４２から出力される廃ガス制御流
量ＱC に基づいて各蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及
びＢＢ1 〜ＢＢ4 におけるガスバーナ１０ａ，１０ｂの
蓄熱時間即ち切換サイクルを変更するようにしてもよ
い。すなわち、廃ガス制御流量ＱC が大きい値であると
きには燃焼状態から蓄熱状態に又はその逆に切換える切
換時間を基準値に対して長くし、小さい値であるときに
は切換時間を基準値に対して短くする。
度を廃ガス流量をカスケード制御することによって制御
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、リミット回路４２から出力される廃ガス制御流
量ＱC に基づいて各蓄熱式バーナ装置ＢＡ1 〜ＢＡ4 及
びＢＢ1 〜ＢＢ4 におけるガスバーナ１０ａ，１０ｂの
蓄熱時間即ち切換サイクルを変更するようにしてもよ
い。すなわち、廃ガス制御流量ＱC が大きい値であると
きには燃焼状態から蓄熱状態に又はその逆に切換える切
換時間を基準値に対して長くし、小さい値であるときに
は切換時間を基準値に対して短くする。
【００４８】さらに、上記実施形態においては、ガスバ
ーナ１０ａ、１０ｂに供給する燃料としてＭガスを使用
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、他の燃料ガスや重油等の液体燃料を適用するこ
とができるものである。
ーナ１０ａ、１０ｂに供給する燃料としてＭガスを使用
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、他の燃料ガスや重油等の液体燃料を適用するこ
とができるものである。
【００４９】さらにまた、上記実施形態においては、ガ
スバーナ１０ａ、１０ｂの燃焼切換制御をＤＤＣ３２で
行うようにした場合について説明したが、これに限らず
他のプログラマブルコントローラやシーケンス制御回路
等によってシーケンス制御するようにしてもよい。
スバーナ１０ａ、１０ｂの燃焼切換制御をＤＤＣ３２で
行うようにした場合について説明したが、これに限らず
他のプログラマブルコントローラやシーケンス制御回路
等によってシーケンス制御するようにしてもよい。
【００５０】なおさらに、上記実施形態においては、ガ
スバーナ１０ａ、１０ｂに対する燃焼空気の供給及び廃
ガスの排出を個別の空気遮断弁２４ａ、２４ｂ及び廃ガ
ス遮断弁２７ａ、２７ｂで行う場合について説明した
が、これに限らずエアシリンダ等によって流路を切り換
える方向切換弁や、特開平１−２１９４１１号公報に開
示されているように流体力学的にコアンダ効果を利用し
て切換機構を構成するようにしてもよい。
スバーナ１０ａ、１０ｂに対する燃焼空気の供給及び廃
ガスの排出を個別の空気遮断弁２４ａ、２４ｂ及び廃ガ
ス遮断弁２７ａ、２７ｂで行う場合について説明した
が、これに限らずエアシリンダ等によって流路を切り換
える方向切換弁や、特開平１−２１９４１１号公報に開
示されているように流体力学的にコアンダ効果を利用し
て切換機構を構成するようにしてもよい。
【００５１】また、上記実施形態においては、蓄熱式バ
ーナ装置として、一対のバーナ１０ａ，１０ｂを対向壁
面に配置する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、隣接する蓄熱式バーナ装置で互いに交
差するように配置するなど、位置をずらして配置するよ
うにしてもよい。
ーナ装置として、一対のバーナ１０ａ，１０ｂを対向壁
面に配置する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、隣接する蓄熱式バーナ装置で互いに交
差するように配置するなど、位置をずらして配置するよ
うにしてもよい。
【００５２】さらに、上記実施形態においては、１つの
加熱帯に４組の蓄熱式バーナ装置を配設した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、加熱帯
の炉長に応じて任意数組の蓄熱式バーナ装置を配設する
ことができる。
加熱帯に４組の蓄熱式バーナ装置を配設した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、加熱帯
の炉長に応じて任意数組の蓄熱式バーナ装置を配設する
ことができる。
【００５３】なおさらに、上記実施形態においては、本
発明を連続式加熱炉に適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、他の加熱炉や熱処
理炉等にも適用し得るものである。
発明を連続式加熱炉に適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、他の加熱炉や熱処
理炉等にも適用し得るものである。
【００５４】また、上記実施形態においては、被加熱鋼
材がスラブである場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、ブルームやフラットバー等の他の
鋼材であっても本発明を適用し得るものである。
材がスラブである場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、ブルームやフラットバー等の他の
鋼材であっても本発明を適用し得るものである。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る蓄
熱式燃焼装置における廃ガス温度制御方法によれば、前
記廃ガス温度を、生成する廃ガス量をフィードフォワー
ドするフィードフォワード制御系と目標廃ガス温度から
の偏差をフィードバックするフィードバック制御系とで
制御するようにしたので、目標廃ガス温度に追従するよ
うに廃ガス温度を制御することができ、廃熱回収率が最
大となる廃ガス温度を狙って廃ガス温度制御を実施する
ことが可能であり、燃焼効率が向上し、燃料原単位も向
上させることができるという効果が得られる。
熱式燃焼装置における廃ガス温度制御方法によれば、前
記廃ガス温度を、生成する廃ガス量をフィードフォワー
ドするフィードフォワード制御系と目標廃ガス温度から
の偏差をフィードバックするフィードバック制御系とで
制御するようにしたので、目標廃ガス温度に追従するよ
うに廃ガス温度を制御することができ、廃熱回収率が最
大となる廃ガス温度を狙って廃ガス温度制御を実施する
ことが可能であり、燃焼効率が向上し、燃料原単位も向
上させることができるという効果が得られる。
【００５６】また、請求項２に係る蓄熱式燃焼装置にお
ける廃ガス温度制御方法によれば、請求項１の発明にお
いて、前記フィードフォワード制御系は、複数個の蓄熱
体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定し、該廃ガス
温度に基づいて廃ガス生成量係数を求め、該廃ガス生成
量係数、燃焼空気流量及び空気比に基づいて廃ガス流量
設定値又は切換時間設定値を算出するので、廃ガス温度
に応じて廃ガス流量設定値又は切換時間設定値を変更す
ることが可能となり、操業開始時の昇温時における昇温
時間を短縮しながら良好な廃ガス温度制御を行うことが
できるという効果が得られる。
ける廃ガス温度制御方法によれば、請求項１の発明にお
いて、前記フィードフォワード制御系は、複数個の蓄熱
体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定し、該廃ガス
温度に基づいて廃ガス生成量係数を求め、該廃ガス生成
量係数、燃焼空気流量及び空気比に基づいて廃ガス流量
設定値又は切換時間設定値を算出するので、廃ガス温度
に応じて廃ガス流量設定値又は切換時間設定値を変更す
ることが可能となり、操業開始時の昇温時における昇温
時間を短縮しながら良好な廃ガス温度制御を行うことが
できるという効果が得られる。
【００５７】さらに、請求項３に係る蓄熱式燃焼装置に
おける廃ガス温度制御方法によれば、請求項１又は２の
発明において、前記フィードバック制御系は、複数個の
蓄熱体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定し、該廃
ガス温度と目標廃ガス温度との偏差から廃ガス補正値又
は切換時間補正値を算出するので、廃ガス温度の急変を
防止しながら安定した廃ガス温度制御を行うことができ
るという効果が得られる。
おける廃ガス温度制御方法によれば、請求項１又は２の
発明において、前記フィードバック制御系は、複数個の
蓄熱体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定し、該廃
ガス温度と目標廃ガス温度との偏差から廃ガス補正値又
は切換時間補正値を算出するので、廃ガス温度の急変を
防止しながら安定した廃ガス温度制御を行うことができ
るという効果が得られる。
【００５８】さらにまた、請求項４に係る蓄熱式燃焼装
置における廃ガス温度制御方法によれば、前記フィード
フォワード制御系で算出した廃ガス流量設定値又は切換
時間設定値に前記フィードバック制御系で算出した廃ガ
ス流量設定値又は切換時間設定値を加算して制御設定値
とすると共に、理論廃ガス流量又は理論切換時間をもと
に廃ガス流量設定値又は切換時間設定値の上下限値を設
定し、前記制御設定値が上下限値内であるときに制御設
定値で制御を行い、前記制御設定値が上下限値外である
ときには、上限値又は下限値で制御を行うので、制御設
定値が基準値に対して大きくずれて制御形態が崩れるこ
とを確実に抑制して、安定した廃ガス温度制御を行うこ
とができるという効果が得られる。
置における廃ガス温度制御方法によれば、前記フィード
フォワード制御系で算出した廃ガス流量設定値又は切換
時間設定値に前記フィードバック制御系で算出した廃ガ
ス流量設定値又は切換時間設定値を加算して制御設定値
とすると共に、理論廃ガス流量又は理論切換時間をもと
に廃ガス流量設定値又は切換時間設定値の上下限値を設
定し、前記制御設定値が上下限値内であるときに制御設
定値で制御を行い、前記制御設定値が上下限値外である
ときには、上限値又は下限値で制御を行うので、制御設
定値が基準値に対して大きくずれて制御形態が崩れるこ
とを確実に抑制して、安定した廃ガス温度制御を行うこ
とができるという効果が得られる。
【図１】本発明を連続式加熱炉に適用した場合の一実施
例を示す概略構成図である。
例を示す概略構成図である。
【図２】蓄熱式バーナ装置の一例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図３】ガスバーナの一例を示す断面図である。
【図４】ダイレクトディジタルコントローラにおける廃
ガス温度制御回路の一例を示すブロック図である。
ガス温度制御回路の一例を示すブロック図である。
【図５】廃ガス温度と設定吸引率との関係を示す特性線
図である。
図である。
【図６】１つの蓄熱体の温度変化を示すタイムチャート
である。
である。
１ 連続式加熱炉 ２ 予熱帯 ３ 第１加熱帯 ４ 第２加熱帯 ５ 均熱帯 ＢＡ1 〜ＢＡ4 、ＢＢ1 〜ＢＢ4 蓄熱式バーナ装置 ８ 廃ガス吸引ファン １０ａ、１０ｂ ガスバーナ １８ａ、１８ｂ 燃料遮断弁 ２３ａ、２３ｂ 蓄熱体 ２４ａ、２４ｂ 空気遮断弁 ２７ａ、２７ｂ 廃ガス遮断弁 ２８Ａ，２８Ｂ，２８ｉ 流量調節弁 ３２ ダイレクトディジタルコントローラ ３６Ａ，３６Ｂ 廃ガス温度制御回路 ３５Ａ，３５Ｂ，３５ｉ 廃ガス温度センサ ３７ 関数発生器 ３８ 乗算器 ３９ 廃ガス流量演算回路 ４０ 加算器 ４１ 温度調節計 ４２ リミット回路 ４３ 流量調節計
Claims (4)
- 【請求項１】 加熱帯内に配設した一対のバーナと、各
バーナに接続された燃料供給管及び空気供給兼廃ガス排
出管と、前記空気供給兼廃ガス排出管の途上に介装され
た蓄熱体とを備え、各バーナを交互に燃焼状態及び蓄熱
状態に切換えると共に、蓄熱状態のバーナから前記加熱
帯内の廃ガスを前記蓄熱体に導入して熱交換を行うよう
にした蓄熱式バーナ装置を複数備えた蓄熱式燃焼装置に
おいて、前記廃ガス温度を、生成する廃ガス量をフィー
ドフォワードするフィードフォワード制御系と目標廃ガ
ス温度からの偏差をフィードバックするフィードバック
制御系とで制御するようにしたことを特徴とする蓄熱式
燃焼装置における廃ガス温度制御方法。 - 【請求項２】 前記フィードフォワード制御系は、複数
個の蓄熱体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定し、
該廃ガス温度に基づいて廃ガス生成量係数を求め、該廃
ガス生成量係数、燃焼空気流量及び空気比に基づいて廃
ガス流量設定値又は切換時間設定値を算出することを特
徴とする請求項１記載の蓄熱式燃焼装置における廃ガス
温度制御方法。 - 【請求項３】 前記フィードバック制御系は、複数個の
蓄熱体出側の集合配管部での廃ガス温度を測定し、該廃
ガス温度と目標廃ガス温度との偏差から廃ガス補正値又
は切換時間補正値を算出することを特徴とする請求項１
又は２記載の蓄熱式燃焼装置における廃ガス温度制御方
法。 - 【請求項４】 前記フィードフォワード制御系で算出し
た廃ガス流量設定値又は切換時間設定値に前記フィード
バック制御系で算出した廃ガス流量設定値又は切換時間
設定値を加算して制御設定値とすると共に、理論廃ガス
流量又は理論切換時間をもとに廃ガス流量設定値又は切
換時間設定値の上下限値を設定し、前記制御設定値が上
下限値内であるときに制御設定値で制御を行い、前記制
御設定値が上下限値外であるときには、上限値又は下限
値で制御を行うことを特徴とする請求項３記載の蓄熱式
燃焼装置における廃ガス温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164779A JPH109558A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 蓄熱式燃焼装置における廃ガス温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164779A JPH109558A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 蓄熱式燃焼装置における廃ガス温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109558A true JPH109558A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15799792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8164779A Pending JPH109558A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 蓄熱式燃焼装置における廃ガス温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109558A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002057501A1 (fr) * | 2001-01-17 | 2002-07-25 | Kawasaki Steel Corporation | Four de rechauffage equipe de bruleurs regeneratifs et procede d'exploitation du four de rechauffage |
| KR100848175B1 (ko) | 2008-02-26 | 2008-07-23 | (주)제이엔피 | 권취용 지관 및 제조 방법 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP8164779A patent/JPH109558A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002057501A1 (fr) * | 2001-01-17 | 2002-07-25 | Kawasaki Steel Corporation | Four de rechauffage equipe de bruleurs regeneratifs et procede d'exploitation du four de rechauffage |
| US6644962B2 (en) | 2001-01-17 | 2003-11-11 | Kawasaki Steel Corporation | Heating furnace having heat regenerating burners and operation method thereof |
| EP1757707A3 (en) * | 2001-01-17 | 2007-06-20 | JFE Steel Corporation | Heating furnace having heat regenerating burners and operation method thereof |
| KR100848175B1 (ko) | 2008-02-26 | 2008-07-23 | (주)제이엔피 | 권취용 지관 및 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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