JPS58117831A - 多帯式加熱炉の燃焼制御方法 - Google Patents
多帯式加熱炉の燃焼制御方法Info
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- JPS58117831A JPS58117831A JP52882A JP52882A JPS58117831A JP S58117831 A JPS58117831 A JP S58117831A JP 52882 A JP52882 A JP 52882A JP 52882 A JP52882 A JP 52882A JP S58117831 A JPS58117831 A JP S58117831A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zone
- air
- fuel
- amount
- oxygen concentration
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多帯式加熱炉の燃焼制御方法に係り、特に、
低酸素燃焼制御をする際に用いるのに好適な、複数のゾ
ーンを有し、各ゾーン毎に供給される燃料の燃焼熱及び
上流側ゾーンから流入する排ガスの顕熱によって、加熱
炉内會移送されている被加熱物体を連続的に加熱するよ
うにした多帯式加熱炉の燃焼制御方法の改良に関する。
低酸素燃焼制御をする際に用いるのに好適な、複数のゾ
ーンを有し、各ゾーン毎に供給される燃料の燃焼熱及び
上流側ゾーンから流入する排ガスの顕熱によって、加熱
炉内會移送されている被加熱物体を連続的に加熱するよ
うにした多帯式加熱炉の燃焼制御方法の改良に関する。
鋼片等を加熱する目的で、複数のゾーンを有し、各ゾー
ン毎に供給される燃料の燃焼熱及び上流側ゾーンから流
入する排ガスの顕熱によって、加熱炉内を移送されてい
る被加熱物体を連続的に加熱するようにした多帯式加熱
炉が用いられている。
ン毎に供給される燃料の燃焼熱及び上流側ゾーンから流
入する排ガスの顕熱によって、加熱炉内を移送されてい
る被加熱物体を連続的に加熱するようにした多帯式加熱
炉が用いられている。
このような多帯式加熱炉の燃灸匍］御においては、主に
、省エネルギと公害防止の観点から、いわゆる低酸素燃
焼制御の確立に努力が注がれている。
、省エネルギと公害防止の観点から、いわゆる低酸素燃
焼制御の確立に努力が注がれている。
その理由は、酸素濃度が必要以上に高いと、燃焼に関与
しない空気蓋が多くなり、（１）この空気が燃焼熱を奪
って、排ガスとなって逃げてしまうので。
しない空気蓋が多くなり、（１）この空気が燃焼熱を奪
って、排ガスとなって逃げてしまうので。
燃料原単位が高くなるからであり、又、（２）排ガス中
の有害成分である窒素酸化物の排出蓋も増加するからで
ある。
の有害成分である窒素酸化物の排出蓋も増加するからで
ある。
従来、低酸素燃焼制御を実現する方法のｌｅとして１例
えば、第１図に示すような、第１ゾーン１２−１と第２
ゾーン１２−２からなる２帯式加熱炉１２において、酸
素濃度計１４−１を炉尻に１台設け、（１）＃酸素濃度
計１４−１で検知される排ガス最下流側の第１ゾーンｌ
２−１の排ガス中の酸素濃ｌに応じて、第１ゾーン１
２−１のバーナ１６−１に供給される燃料量、或いは／
及び。
えば、第１図に示すような、第１ゾーン１２−１と第２
ゾーン１２−２からなる２帯式加熱炉１２において、酸
素濃度計１４−１を炉尻に１台設け、（１）＃酸素濃度
計１４−１で検知される排ガス最下流側の第１ゾーンｌ
２−１の排ガス中の酸素濃ｌに応じて、第１ゾーン１
２−１のバーナ１６−１に供給される燃料量、或いは／
及び。
空気量をフィードバック制御することによって、第１ゾ
ーン１２−１の空燃比ｔフィードバック制御する方法や
、（２）同じく酸素濃度計１４−１で検知される第１ゾ
ーン１２−１の排ガス中の酸素濃ｊｌＫｆｆｉじて、ｔ
ｓ１シー／１２−１．第２ゾーン１２−２のそれぞれに
配設されたバーナ１６−１゜１６−２に供給される燃料
量、及び／或いは空気量、をフィ−ドバック制御するこ
とによって、第１ゾーン１２−１及び第２ゾーン１２−
２の空燃比を共にフィードバック制御する方法が用いら
れている。図において、１０は、被加熱物体である鋼片
、１８Ｆｉ鋼片装入口、２０は排ガス排出口。
ーン１２−１の空燃比ｔフィードバック制御する方法や
、（２）同じく酸素濃度計１４−１で検知される第１ゾ
ーン１２−１の排ガス中の酸素濃ｊｌＫｆｆｉじて、ｔ
ｓ１シー／１２−１．第２ゾーン１２−２のそれぞれに
配設されたバーナ１６−１゜１６−２に供給される燃料
量、及び／或いは空気量、をフィ−ドバック制御するこ
とによって、第１ゾーン１２−１及び第２ゾーン１２−
２の空燃比を共にフィードバック制御する方法が用いら
れている。図において、１０は、被加熱物体である鋼片
、１８Ｆｉ鋼片装入口、２０は排ガス排出口。
２２は鋼片抽出口である。
しかしながら、一般に、第１ゾーン１２−１、第２ゾー
ン１２−２の酸素濃Ｉｆは各々異なるので、これらの方
法では、酸素濃度偏差を完全に解消することができず、
結局、適切な低酸素燃焼制御を行うことはできなかった
。
ン１２−２の酸素濃Ｉｆは各々異なるので、これらの方
法では、酸素濃度偏差を完全に解消することができず、
結局、適切な低酸素燃焼制御を行うことはできなかった
。
一方、酸素濃度計１４−２に＄２ゾーン１２−２の排ガ
ス出側にも設けることによって、第１ゾーン出側の酸素
濃度計１４−１の出力に応じて第１ゾーン１２−１の空
燃比をフィードバック制御すると共に、第２ゾーン１２
−２出側の酸素濃度計１４−２の出力に応じて、纂２ゾ
ーン１２−２の空燃比をフィードバック制御する方法も
用いられているが、この方法では、第１ゾーン１２−１
で検知される酸素濃度が、排ガス上流側のＷ、２ゾーン
１２−２から流入する排ガスと第１ゾーン１２−１のバ
ーナ１６−１から供給される燃料及び空気の合成された
ものとなっているため、排ガス上流側のＩＥ２シー７１
２−２から流入する排ガス蒼又Ｆｉ駿素＃度が変動する
と、第１ゾーン１２−１の出側における酸素製置検知結
果を皺第１ゾーン１２−１の燃料量、及び／或いは、空
気量に単純にフィードバックしても、第１ゾーン１２−
１で適切な低酸素燃焼制御を達成することはできなかっ
た。即ち、排ガス上流側の第２ゾーン１２−２の酸素濃
度偏差分については、＃第２ゾーン１２−２のバーナ１
６−２で修正動作を行うため。
ス出側にも設けることによって、第１ゾーン出側の酸素
濃度計１４−１の出力に応じて第１ゾーン１２−１の空
燃比をフィードバック制御すると共に、第２ゾーン１２
−２出側の酸素濃度計１４−２の出力に応じて、纂２ゾ
ーン１２−２の空燃比をフィードバック制御する方法も
用いられているが、この方法では、第１ゾーン１２−１
で検知される酸素濃度が、排ガス上流側のＷ、２ゾーン
１２−２から流入する排ガスと第１ゾーン１２−１のバ
ーナ１６−１から供給される燃料及び空気の合成された
ものとなっているため、排ガス上流側のＩＥ２シー７１
２−２から流入する排ガス蒼又Ｆｉ駿素＃度が変動する
と、第１ゾーン１２−１の出側における酸素製置検知結
果を皺第１ゾーン１２−１の燃料量、及び／或いは、空
気量に単純にフィードバックしても、第１ゾーン１２−
１で適切な低酸素燃焼制御を達成することはできなかっ
た。即ち、排ガス上流側の第２ゾーン１２−２の酸素濃
度偏差分については、＃第２ゾーン１２−２のバーナ１
６−２で修正動作を行うため。
排ガス下流側の第１ゾーン１２−１が、実測された現在
の酸素濃度偏差だけでフィードバック制御してしまうと
、第１ゾーン！２−１出側で実測された酸素濃変には、
排ガス上流側の第２ゾーン１２−２から流入する排ガス
中に含まれる酸素濃度も含まれているので、第１ゾーン
１２−１の空燃比が、第２ゾーン１２−２で修正された
分だけ、過修正されてしまう。従って、燃焼状態が安定
するのに時間がかかり、一時的に不完全燃焼状態となっ
て１例えば煙爽から黒煙を出してしまうという公害上の
問題を生じることがあった。このような不具合を完全に
防止し、絶対に黒煙を出さないようにするためＫＦｉ、
全体的に酸素濃度の目標値を高めに設定しなければなら
ず、省エネルギ効果が薄れてしまう。
の酸素濃度偏差だけでフィードバック制御してしまうと
、第１ゾーン！２−１出側で実測された酸素濃変には、
排ガス上流側の第２ゾーン１２−２から流入する排ガス
中に含まれる酸素濃度も含まれているので、第１ゾーン
１２−１の空燃比が、第２ゾーン１２−２で修正された
分だけ、過修正されてしまう。従って、燃焼状態が安定
するのに時間がかかり、一時的に不完全燃焼状態となっ
て１例えば煙爽から黒煙を出してしまうという公害上の
問題を生じることがあった。このような不具合を完全に
防止し、絶対に黒煙を出さないようにするためＫＦｉ、
全体的に酸素濃度の目標値を高めに設定しなければなら
ず、省エネルギ効果が薄れてしまう。
又、一般に、加熱炉からの鋼片の抽出は、４〜５分ピッ
チで行なわれており、そのＩｆｔ／ｃ空気が抽出ドアか
ら侵入して燃焼状態が変化しているので。
チで行なわれており、そのＩｆｔ／ｃ空気が抽出ドアか
ら侵入して燃焼状態が変化しているので。
従来のように、燃焼状態が安定するまで３分以上時間が
かかつていたのでは、空燃比を適切に制御することは困
難であった。
かかつていたのでは、空燃比を適切に制御することは困
難であった。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、上流側ゾーンから流入する排ガスの影響に拘らず、
適切な低酸素燃焼制御を、精度良（速やかに行なうこと
ができ、黒煙発生等を生じることがない多帯式加熱炉の
燃焼制御方法を提供することを目的とする。
で、上流側ゾーンから流入する排ガスの影響に拘らず、
適切な低酸素燃焼制御を、精度良（速やかに行なうこと
ができ、黒煙発生等を生じることがない多帯式加熱炉の
燃焼制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、複数のゾーンを有し、各ゾーン毎に供給され
る燃料の燃焼熱及び上流側ゾーンから流入する排ガスの
顕熱によって、加熱炉内を移送されている被加熱物体を
連続的に加熱するようにした多帯式加熱炉の燃焼制御方
法において、上流側ゾーン出側の排ガス中の酸素濃度及
び上流側ゾーン迄の燃料量から、上流側ゾーンから流入
する排ガスの影響による当該ゾーンの空燃比変動量を評
価して空燃比フィードフォワード量を求め、当腋ゾーン
出備の酸素濃１偏差、当該ゾーン塩の燃料量、及び、前
記空燃比フィードフォワード量から、当該ゾーンの空燃
比フィードバック量を決定するようにして、前記目的を
達成したものである。
る燃料の燃焼熱及び上流側ゾーンから流入する排ガスの
顕熱によって、加熱炉内を移送されている被加熱物体を
連続的に加熱するようにした多帯式加熱炉の燃焼制御方
法において、上流側ゾーン出側の排ガス中の酸素濃度及
び上流側ゾーン迄の燃料量から、上流側ゾーンから流入
する排ガスの影響による当該ゾーンの空燃比変動量を評
価して空燃比フィードフォワード量を求め、当腋ゾーン
出備の酸素濃１偏差、当該ゾーン塩の燃料量、及び、前
記空燃比フィードフォワード量から、当該ゾーンの空燃
比フィードバック量を決定するようにして、前記目的を
達成したものである。
以下図面を参照して１本発明の詳細な説明する。
本発明は、前記のようなゾーン間の排ガスの干渉、即ち
、上流側ゾーンから流入する紳ガスの影響を考慮し、そ
の影響分を差引いて、当該ゾーンの啼燃比を制御するよ
うにしたものである。即ち、上流側ゾーンの酸素濃１偏
差は、上流側ゾーンで修正動作を行うため、下流側ゾー
ンで実測された現状の酸素濃度偏差だけでフィードバッ
ク制御すると、下流側ゾーンで実測された酸素濃度には
、上流側ゾーンから流入する排ガス中の過剰酸素が含ま
れているので、上流側ゾーンで修正した分だけ、過修正
となる。従って、上流側ゾーンの酸素濃す偏差の影響分
管、下流側ゾーンへフィードフォワードする。
、上流側ゾーンから流入する紳ガスの影響を考慮し、そ
の影響分を差引いて、当該ゾーンの啼燃比を制御するよ
うにしたものである。即ち、上流側ゾーンの酸素濃１偏
差は、上流側ゾーンで修正動作を行うため、下流側ゾー
ンで実測された現状の酸素濃度偏差だけでフィードバッ
ク制御すると、下流側ゾーンで実測された酸素濃度には
、上流側ゾーンから流入する排ガス中の過剰酸素が含ま
れているので、上流側ゾーンで修正した分だけ、過修正
となる。従って、上流側ゾーンの酸素濃す偏差の影響分
管、下流側ゾーンへフィードフォワードする。
以下、第２図に示す如く、第１ゾーン３０−１〜第ｎシ
ー７３０−ｎｔ有するｎ帯式加熱炉３゜０１１Ｅｊゾー
ン３０−ｊの酸素濃度制御について説明する。
ー７３０−ｎｔ有するｎ帯式加熱炉３゜０１１Ｅｊゾー
ン３０−ｊの酸素濃度制御について説明する。
ここで、ｔＭｊゾーン３０−ｊへの空燃比フィードフォ
ワード＠ｒ”ｒｊ＊次式で定義する。
ワード＠ｒ”ｒｊ＊次式で定義する。
ここで、ｌｊ＋１は、炉の容量によって実験的に定めら
れた、排ガス上流側の第ｊ＋１ゾーンのフィードフォワ
ード係数、６０ｗ ｊ ＋１は、同じ＜＠ｊ＋！ゾーン
の酸素＠度偏差（目樟値と実測値の差）、Ｆｌ（は、第
にゾーンの燃料量であり、（１）式右辺のゾーンから当
該第ｊゾーンへ流入する燃焼排ガスの過剰酸素（又は不
足酸素）のｔを示している。
れた、排ガス上流側の第ｊ＋１ゾーンのフィードフォワ
ード係数、６０ｗ ｊ ＋１は、同じ＜＠ｊ＋！ゾーン
の酸素＠度偏差（目樟値と実測値の差）、Ｆｌ（は、第
にゾーンの燃料量であり、（１）式右辺のゾーンから当
該第ｊゾーンへ流入する燃焼排ガスの過剰酸素（又は不
足酸素）のｔを示している。
よって、当蚊第ｊゾーンにおける酸素濃度の検知結果Δ
Ｏｔｊに応じて、当該ＩＬｊゾーンへの空燃比のフィー
ドバックは、次式で行なえばよい。
Ｏｔｊに応じて、当該ＩＬｊゾーンへの空燃比のフィー
ドバックは、次式で行なえばよい。
量、 ｈｊ ｔ！、炉の容量によって実験的に定められ
た、当＃纂ｊゾーンの影響係数、Δｊは、当皺第ｊゾー
ンの酸素濃度偏差ΔＯｙｊから、例えばＰＩ演算した制
御出力である。
た、当＃纂ｊゾーンの影響係数、Δｊは、当皺第ｊゾー
ンの酸素濃度偏差ΔＯｙｊから、例えばＰＩ演算した制
御出力である。
前記のような修正を繰返し行うことで目標酸素濃度に収
束していく。
束していく。
なお、一般の加熱炉では、ゾーン間に異種の燃料を使用
する場合等、ゾーン毎に目標酸素濃度が異なる場合があ
るが、このような場合には、前出（０式のフィードフォ
ワード量ＦＦｊｔ、次式の如く修正することで、各ゾー
ンの酸素濃度制御を適切に行うことができる。
する場合等、ゾーン毎に目標酸素濃度が異なる場合があ
るが、このような場合には、前出（０式のフィードフォ
ワード量ＦＦｊｔ、次式の如く修正することで、各ゾー
ンの酸素濃度制御を適切に行うことができる。
である。
なお、ゾーン間で異種の燃料が使用されている場合には
、各ゾーンの燃料量Ｆｉ（とじて、カロリー換算した値
を用いることＫよって、各燃料毎に適切な酸素濃度に制
御することができる。
、各ゾーンの燃料量Ｆｉ（とじて、カロリー換算した値
を用いることＫよって、各燃料毎に適切な酸素濃度に制
御することができる。
前記のような燃焼制御を実施するための制御装置は、例
えば第３図に示す如く、上流側の第ｊ＋１ゾーン３０−
ｊ＋１及び当該Ｉｇｊゾーン３〇−ｊの排ガス出側にそ
れぞれ配設され九酸素製置計８２−ｊ＋１及び３２−ｊ
と、前記酸素濃度計３２−ｊ＋１出力から求められる上
流側第」＋１ゾーン３０−ｊ＋１の酸素（１１１１［Δ
Ｏｖ ｊ ＋ｔ −各ゾーンに燃料を供給するための燃
料供給管に配設された燃料流量計（図示省略）の出力か
ら算出されたされている上流側第ｊ十１ゾーン３０−ｊ
＋１のフィードフォワード係数１ ｊ−Ｈ等を用いて、
前出（１）式或いＦｉ（３）式により当１１ゾーン３０
−ｊへの空燃比フィードフォワードｔＦＦｊ を算出
する空燃比フィードフォワード量計算器３４と、当該第
ｊゾーン３０−ｊの酸素濃度目標値０ｙｓｖｊが設定さ
れる酸素濃変目標値設定器３６と、核酸素濃度目標値設
定器３６出力の当該第ｊゾーン３０−ｊの酸素濃変目標
値０ｙｓｖｊ 、及び、前記酸素濃度計３２−ｊ出力の
当該１１Ｅｊゾーン３０−Ｊの酸素濃度測定値０ｔｐｖ
ｊの偏差□□□りに応じて、当＃館ｊゾーン３０−ｊの
制御出力Δｊを、例えばＰＩ演算する酸素濃度調節計３
８と、該酸素濃度調節計３８出力の制御出力Δｊ、前記
前記空燃比フィードフォワード量器算器３４出力燃比フ
ィードフォ当該第ｊゾーン３０−ｊの空気比修正量Δｍ
ｊを算出する空気比修正量計算器４０と、当該＠ｊゾー
ン３０−ｊの空気比ｍｊを設定するための空気比設定器
４２と、＃空気比設定器４２出力の蟲皺菖ｊゾーン３０
−ｊの空気比設定値ｍｊを前記空気比修正量計算器４０
出力の空気比修正量△ｍｊで補正する空気比修正器４４
と、第２ゾーン６０−ｊのバーナに供給される燃料の流
量を測定するための、燃料配管４６−ｊの途中に配設さ
れた燃料流量計４８−ｊと、該燃料流量計４８−ｊ出力
の当肢第ｊゾーン３０−ｊの燃料量Ｆｊ、前記空気比修
正器４４出力の空気比ｍｊ＋Δｍｊ、及び、単位燃料量
当りの理論空気量ＡＯに応じて、空気配管４９−ｊの途
中に配設された空気層制御弁５０−ｊを制御することに
よって、供給空気量が（ｍｊ＋△ｍｊ）Ａｏ−Ｆｊとな
るようにして、当該第ｊゾーン３０−ｊの空燃比を制御
するための空気量調節計５２とから構成することができ
る。
えば第３図に示す如く、上流側の第ｊ＋１ゾーン３０−
ｊ＋１及び当該Ｉｇｊゾーン３〇−ｊの排ガス出側にそ
れぞれ配設され九酸素製置計８２−ｊ＋１及び３２−ｊ
と、前記酸素濃度計３２−ｊ＋１出力から求められる上
流側第」＋１ゾーン３０−ｊ＋１の酸素（１１１１［Δ
Ｏｖ ｊ ＋ｔ −各ゾーンに燃料を供給するための燃
料供給管に配設された燃料流量計（図示省略）の出力か
ら算出されたされている上流側第ｊ十１ゾーン３０−ｊ
＋１のフィードフォワード係数１ ｊ−Ｈ等を用いて、
前出（１）式或いＦｉ（３）式により当１１ゾーン３０
−ｊへの空燃比フィードフォワードｔＦＦｊ を算出
する空燃比フィードフォワード量計算器３４と、当該第
ｊゾーン３０−ｊの酸素濃度目標値０ｙｓｖｊが設定さ
れる酸素濃変目標値設定器３６と、核酸素濃度目標値設
定器３６出力の当該第ｊゾーン３０−ｊの酸素濃変目標
値０ｙｓｖｊ 、及び、前記酸素濃度計３２−ｊ出力の
当該１１Ｅｊゾーン３０−Ｊの酸素濃度測定値０ｔｐｖ
ｊの偏差□□□りに応じて、当＃館ｊゾーン３０−ｊの
制御出力Δｊを、例えばＰＩ演算する酸素濃度調節計３
８と、該酸素濃度調節計３８出力の制御出力Δｊ、前記
前記空燃比フィードフォワード量器算器３４出力燃比フ
ィードフォ当該第ｊゾーン３０−ｊの空気比修正量Δｍ
ｊを算出する空気比修正量計算器４０と、当該＠ｊゾー
ン３０−ｊの空気比ｍｊを設定するための空気比設定器
４２と、＃空気比設定器４２出力の蟲皺菖ｊゾーン３０
−ｊの空気比設定値ｍｊを前記空気比修正量計算器４０
出力の空気比修正量△ｍｊで補正する空気比修正器４４
と、第２ゾーン６０−ｊのバーナに供給される燃料の流
量を測定するための、燃料配管４６−ｊの途中に配設さ
れた燃料流量計４８−ｊと、該燃料流量計４８−ｊ出力
の当肢第ｊゾーン３０−ｊの燃料量Ｆｊ、前記空気比修
正器４４出力の空気比ｍｊ＋Δｍｊ、及び、単位燃料量
当りの理論空気量ＡＯに応じて、空気配管４９−ｊの途
中に配設された空気層制御弁５０−ｊを制御することに
よって、供給空気量が（ｍｊ＋△ｍｊ）Ａｏ−Ｆｊとな
るようにして、当該第ｊゾーン３０−ｊの空燃比を制御
するための空気量調節計５２とから構成することができ
る。
以下、本発明を、第４図に示すような、バーナ６２−１
〜６２−３及び酸素濃度計６４−１〜６４−３が配設さ
れた第１ゾーン乃全第３ゾーン６０−１〜６０−３を有
する６帝式の加熱炉６０に適用した実施例について詳細
に説明する。
〜６２−３及び酸素濃度計６４−１〜６４−３が配設さ
れた第１ゾーン乃全第３ゾーン６０−１〜６０−３を有
する６帝式の加熱炉６０に適用した実施例について詳細
に説明する。
下記第１表は、Ｈｌゾーン６０−１？ｃ消火している低
負荷操業時の、第２ゾーン６０−２及び第３シー７６０
−３の燃料ガスｉｔＧ、供給空気ｔＡ、ガス量と空気量
の比ｄ、及び各ゾーン出側の酸素濃度測定値會示したも
のである。なお、ここで、目標酸素濃度は、ｌチに設定
し、ている。
負荷操業時の、第２ゾーン６０−２及び第３シー７６０
−３の燃料ガスｉｔＧ、供給空気ｔＡ、ガス量と空気量
の比ｄ、及び各ゾーン出側の酸素濃度測定値會示したも
のである。なお、ここで、目標酸素濃度は、ｌチに設定
し、ている。
第１表
このような操業状態にある時に、第２ゾーン６０−２の
空燃比＾＝２．３７ という値が、第３ゾ−ン６０−３
からの排ガスの流入がなければ、酸素濃度で０．７％に
相当するので、第３ゾーン６０−３から流入する排ガス
の酸素濃度が目標値の１チであれば、空燃比Δが大きく
なるように第２ゾ−ン６０−２の空気量を制御しなけれ
ばならない。
空燃比＾＝２．３７ という値が、第３ゾ−ン６０−３
からの排ガスの流入がなければ、酸素濃度で０．７％に
相当するので、第３ゾーン６０−３から流入する排ガス
の酸素濃度が目標値の１チであれば、空燃比Δが大きく
なるように第２ゾ−ン６０−２の空気量を制御しなけれ
ばならない。
しかしながら、第２ゾーン６０−２検出される酸素濃度
は、（３＋２）ゾーンの合成された空燃比が大きくなる
ように制御すべきところを、逆に、目標値１％に向って
、空燃比Δが小さくなるようにしぼってしまう。ところ
が第３ゾーン６０−３では、酸素濃度の目標値１％に向
って、空燃比Δが小さくなるように制御しているので、
従来法による制御では、躯２ゾーン６０−２が過剰制御
になる。従って、発−考の実験結果から明らかなように
、館３ゾーン６０−３の酸素濃度に、第５図に東線Ａで
示す如く、散素＃度？１ｉｌｌ供を開始した後、約１分
間で目標の１％程度となり安定しているのに対して、同
時に制御を開始しｆｃ第２ゾーン６゜−２ｔ：ｔ、前記
のような理由から過剰＋ ｆｆ＋ｌ＋御となり。
は、（３＋２）ゾーンの合成された空燃比が大きくなる
ように制御すべきところを、逆に、目標値１％に向って
、空燃比Δが小さくなるようにしぼってしまう。ところ
が第３ゾーン６０−３では、酸素濃度の目標値１％に向
って、空燃比Δが小さくなるように制御しているので、
従来法による制御では、躯２ゾーン６０−２が過剰制御
になる。従って、発−考の実験結果から明らかなように
、館３ゾーン６０−３の酸素濃度に、第５図に東線Ａで
示す如く、散素＃度？１ｉｌｌ供を開始した後、約１分
間で目標の１％程度となり安定しているのに対して、同
時に制御を開始しｆｃ第２ゾーン６゜−２ｔ：ｔ、前記
のような理由から過剰＋ ｆｆ＋ｌ＋御となり。
第５図に破線Ｂで示す如く、約１分後から不完全燃焼に
なり、この不完全燃焼が約１分子ｌｉＪ ｔｉいた後、
やっと目標の１％に近づくようになっている。この間第
１ゾーン６０−１は消火しているので、未燃ガスがその
まま炉尻から煙突へと流出し、熱効率が低下するのみな
らず、公害上の問題もあったものである。
なり、この不完全燃焼が約１分子ｌｉＪ ｔｉいた後、
やっと目標の１％に近づくようになっている。この間第
１ゾーン６０−１は消火しているので、未燃ガスがその
まま炉尻から煙突へと流出し、熱効率が低下するのみな
らず、公害上の問題もあったものである。
これに対して、本発明では、第３ゾーン６０−３の制御
性は従来法と同じであるが、第２ゾーン６０−２では、
第３ゾーン６０−３における空燃比制御を考慮して、即
ち、ｗ、３ゾーン６０−３の空蛤比Ｃが、Ｉｔ！票濃［
１−に相当する２、４１になることを想定して、１１１
Ｅ２ゾーン６０−２の空燃比ｄが、２．３７→２．４１
となるように空気量を制御しているので、第５図に一点
鎖＃Ｃで示す如く、過剰制御となることなく、制御開始
後約１．５分程縦で目標酸素濃＆’ｌ−へと制御するこ
とが可能となる。なお、ここで、前記フィードフォワー
ド係数ｌｓ ＝０．２ 、影響係数り、＝２としている
。
性は従来法と同じであるが、第２ゾーン６０−２では、
第３ゾーン６０−３における空燃比制御を考慮して、即
ち、ｗ、３ゾーン６０−３の空蛤比Ｃが、Ｉｔ！票濃［
１−に相当する２、４１になることを想定して、１１１
Ｅ２ゾーン６０−２の空燃比ｄが、２．３７→２．４１
となるように空気量を制御しているので、第５図に一点
鎖＃Ｃで示す如く、過剰制御となることなく、制御開始
後約１．５分程縦で目標酸素濃＆’ｌ−へと制御するこ
とが可能となる。なお、ここで、前記フィードフォワー
ド係数ｌｓ ＝０．２ 、影響係数り、＝２としている
。
以上説明し九通り１本発明によれば、上ｆＬ＠ゾーンか
ら流入する排ガスの影響に拘らず、各ゾーンの酸素ｓｕ
ｅ、精度良く速やかに目標値に到達させることができ、
低酸素燃焼制御による省エネルギが可能である。又、不
完全燃焼となることがないので、黒ａ発生等の公害上の
問題も発生することがない等の優れた効果を有する。
ら流入する排ガスの影響に拘らず、各ゾーンの酸素ｓｕ
ｅ、精度良く速やかに目標値に到達させることができ、
低酸素燃焼制御による省エネルギが可能である。又、不
完全燃焼となることがないので、黒ａ発生等の公害上の
問題も発生することがない等の優れた効果を有する。
第１図は、従来の多帯式加熱炉の燃焼制御方法を説明す
るための、２帯式如熱炉の断面図、第２図は、本発明に
かかる多帯式加熱炉の燃焼制御方法の原理を説明するだ
めの、ｎ帝式加熱炉の断面図、第３図は、本発明にかか
る多帯式加熱炉の燃焼制御方法が実施される酸素ａ多制
御系の構成を示すブロック線図、第４図は１本発明にか
かる多帯式加熱炉の燃焼制御方法の実Ｉ７１！ｉ例が適
用きれ九６帯式加熱炉を示す断ｒｋＪ区、第５図は、前
記実施例における各ゾーンの酸累濃度割御状況を示す線
図である。 ３０・・・ｎ帝式／ｌ［Ｊ熱炉、３０−１・・・第１ゾ
ーン、３０−ｊ・・・第ｊゾーン、３０− ｉ＋１・・
・単ｊ＋１ゾーン、３０−ｎ・・・編ｎゾーン、３２−
ｊ＋１．３２−」・・・酸素濃１針、３４・・・仝溶
比フィードフォワード量計算器、３６・・・Ｍ木製た目
樟値股寛器、３８・・・酸素濃度調節計、４０・・・空
気比修正−計算優、４２・・・空気比設定器、４４・・
空気比設定器、４６−ｊ・・・バーナ、４８−ｊ・・・
燃料流敏計、５０−ｊ・・・空気量制御弁、５２・・・
空気瞳１１節計、６０・・・６帯式加熱炉、６０−１．
６０−２．６０−３・・・ゾーン、６２−１．６２−２
．６２−３・・・バーナ、６４−１．６４−２．６４−
３・・・酸素濃度針。 代理人 高 矢 論 （ほか１名） 第 ｌ 図 第 ２ 図 ％５ 図 時 間 （分Ｊ
るための、２帯式如熱炉の断面図、第２図は、本発明に
かかる多帯式加熱炉の燃焼制御方法の原理を説明するだ
めの、ｎ帝式加熱炉の断面図、第３図は、本発明にかか
る多帯式加熱炉の燃焼制御方法が実施される酸素ａ多制
御系の構成を示すブロック線図、第４図は１本発明にか
かる多帯式加熱炉の燃焼制御方法の実Ｉ７１！ｉ例が適
用きれ九６帯式加熱炉を示す断ｒｋＪ区、第５図は、前
記実施例における各ゾーンの酸累濃度割御状況を示す線
図である。 ３０・・・ｎ帝式／ｌ［Ｊ熱炉、３０−１・・・第１ゾ
ーン、３０−ｊ・・・第ｊゾーン、３０− ｉ＋１・・
・単ｊ＋１ゾーン、３０−ｎ・・・編ｎゾーン、３２−
ｊ＋１．３２−」・・・酸素濃１針、３４・・・仝溶
比フィードフォワード量計算器、３６・・・Ｍ木製た目
樟値股寛器、３８・・・酸素濃度調節計、４０・・・空
気比修正−計算優、４２・・・空気比設定器、４４・・
空気比設定器、４６−ｊ・・・バーナ、４８−ｊ・・・
燃料流敏計、５０−ｊ・・・空気量制御弁、５２・・・
空気瞳１１節計、６０・・・６帯式加熱炉、６０−１．
６０−２．６０−３・・・ゾーン、６２−１．６２−２
．６２−３・・・バーナ、６４−１．６４−２．６４−
３・・・酸素濃度針。 代理人 高 矢 論 （ほか１名） 第 ｌ 図 第 ２ 図 ％５ 図 時 間 （分Ｊ
Claims (1)
- ０）複数のゾーンを有し、各ゾーン毎に供給される燃料
の燃焼熱及び上流側ゾーンから流入する排ガスの顕熱に
よって、加熱炉内を移送されている被加熱物体を連続的
に加熱するようにした多帯式加熱炉の燃焼制御方法にお
いて、上流側ゾーン出側の排ガス中の酸素濃度及び上流
側ゾーン塩の燃料量から、上流側ゾーンから流入する排
ガスの影響による当該ゾーンの空燃比変動量を評価して
空燃比フィードフォワード量を求め、轟該ゾーン出儒の
酸素濃度偏差、当該ゾーン塩の燃料量、及び、前記空燃
比フィードフォワード量から、当該ゾーンの空燃比フィ
ードバック量を決定するようにしたこと′ｌｔｉ？Ｉ徴
とする多帯式加熱炉の燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52882A JPS58117831A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 多帯式加熱炉の燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52882A JPS58117831A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 多帯式加熱炉の燃焼制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117831A true JPS58117831A (ja) | 1983-07-13 |
| JPH0217610B2 JPH0217610B2 (ja) | 1990-04-23 |
Family
ID=11476267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52882A Granted JPS58117831A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 多帯式加熱炉の燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117831A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020139698A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 加熱炉の空気量制御方法 |
| JP2020148426A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続式鋼材加熱炉及び連続式鋼材加熱炉の空気比制御方法 |
-
1982
- 1982-01-05 JP JP52882A patent/JPS58117831A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020139698A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 加熱炉の空気量制御方法 |
| JP2020148426A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続式鋼材加熱炉及び連続式鋼材加熱炉の空気比制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0217610B2 (ja) | 1990-04-23 |
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