JPS59177329A - 直火式加熱炉の炉圧制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直火式加熱炉の炉圧制御方法に関する。

直火式加熱炉（以下たんに加熱炉という）において、排
ガスの排気力が過大のときは、（イ）過剰空気が多くな
る、（ロ）排ガスによる熱損失が犬となる、し→炉内温
度が低下し温度分布が不均一となる等の問題があり、 又排気不足のときは、 ←）不完全燃焼ですすを発生、０慢燃料の損失か大きい
、（へ）逆火の危険がある等の問題がるり、排気状態（
炉圧）は加熱炉の性能に犬きく彫物をする。

そこで加熱炉の排気状態を所望の値に保つ為に、煙突で
排ガスドラフト力を与え、煙道ダンパーで適当な圧損を
加えて、炉内排気状態すなわち炉圧制御を行っている。

建設コストや場所の問題から煙突が設Ｕｙられない場合
は、誘引ファンを設けて排ガスドラフト力ヲ力え、煙道
ダンパーで適当な目−千−９力「１４１−小ヨ［４−メ
ハ牛）１名４かｔ＝ら宙シ　叡Ｚ　　　　ｍ７ふ石六の
市さ制限や建設コスト上から、煙突と誘引ファンの両方
ケ設けて排気ドラフト力を与え、煙道ダンパーで適当な
圧損を加えて炉圧制御を行う場合もある。

従来の煙突と誘引ファンの両方を設けた加熱炉の炉圧制
御方法は、煙道ダンパーの開閉による制御を主体として
、煙道タンパ〜による制御範囲を超えるとき誘引ファン
で補助的に制御する方法をとっていた。しかしこの方法
の場合は・燃焼量か少々＜なったときに煙道ダンパーは
、過剰ドラフト力を抑える為に全閉近くまでのタンパ−
開度になり、そこではじめて誘引ファンのドラフトカケ
少なくするようにファンの回転数を落す方法である（１
）で、煙道ダンパーの制仙ｊ持性が悪くなっている範囲
で誘引ファンのドラフト力が変更することＫなり、結果
として炉圧への外乱につながり、安定した〃１圧Ｍｉｌ
ｌ側ｌか確保出来ないという問題かあった。

本発明は、かかる従来法の問題点を解決した炉圧制御方
法であり、その要旨は、 排ガスを誘引ファンで誘引しつつ煙突から排出させる方
式の直火式加熱炉の炉圧制御方法において、煙道ダンパ
ーの開度を該ダンパー自体の制御特性が良好な範囲内に
設定したうえで、加熱炉の燃料ガス量、過剰空気率およ
び排ガス排出系の温度を含む加熱炉燃焼状態を示すパラ
メータを用いて排ガス排出系の圧損とドラフト力を算出
し、これらの算出値から誘引ファンの基準回転数を演算
設定し、該設定した誘引ファン回転数のｔとで常時はダ
ンパー開度制御で炉圧制御を行ない、ダンパー開度が前
記制御特性が良好な範囲を超えるとき前記誘引ファン回
転数を修正することを特徴とする直火式加熱炉の炉圧制
御方法である。

以下図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例における制御系を示す図である
。

炉ｌで燃焼された排ガスは、排ガス排出経路に設けであ
る熱交換器３、煙道ダンパー４、誘引ファン５及び煙突
６を通って大気に排出される。７゜８．９は、排出経路
の各部の排ガス温度を測定する熱電対である。１０は炉
温測定用熱電対であり、その出力信号を温度指示調節計
１１へ送る０　１３は燃料流量指示計、　１６け空気流
量指示計であって、オリフィス１５．１８及び温度指示
調節計１１゜過剰空気率設定器Ｊ２の出力信号を受けて
流量調節弁１４．　ｌ”を開閉する。１９け炉圧検出器
であり、その出力信号を受けて炉圧指示調節計２０は、
煙道ダンパー４の開閉を行う。２は演算器、　２１は加
算器である。

次にこの装置の動作を説明する。

加熱炉の炉圧は、大気圧よシやや高めに保持しながら燃
焼を行うのが良い。又炉圧は、下式（１）のバランスで
決まるものである。

（煙突ドラフト力）＋（誘引ファンドラフト力）−（煙
道ダンパー圧損）＋（煙突流動圧損）＋（排出経路流動
圧損）　・・・・・・・（１）前記（１）式の各項の値
は、下式（２）〜（マ）で算出できるＯ 煙突ドラフト力；　Ｐｏ＝３５５Ｎ。（１／Ｔｏ　　ｌ
／Ｔｃ）・・・・・（２） 排ガス量；Ｑｇ＝ＱＧａｓ・Ｇ＋（ｍ−１）Ｑｏａｓｏ
ＬＯ・　・　・　・　・（３） 煙突流動圧損；　Ｐｃ＝Ｋｃ４１／Ｔｃ　ＨＨ＋　（４
）排出経路流動圧損；　Ｐ　ｆ　−Ｋｆ　’　Ｑ２Ｅ・
ｌ／Ｔ　ｆゝ・・（５）煙道ダンパー圧損；　ｐｄ＝　
ｆ　（Ｑ、、σ。）　・・・（６）誘引ファンドラフト
力；Ｐ　ＯＦ　＝　Ｐｃ　十Ｐｆ　＋ｐｄ　−Ｐｏ・・
・・値′７） 誘引ファン回転数；　Ｖ＝ｆ（Ｐ０７＋　ＱＥ）　　・
・・（８）Ｔｏ；大気温度（’　Ｋ）　＋　Ｔ　ｃ　；
煙突温度（’Ｋ）、Ｔｆ；排出経路温度（’Ｋ）、　Ｈ
ｅ　；煙突高さく”）　＋　ＱＧａｅ　；炉各ゾーン燃
料ガス流量総和（Ｎｎ？／／ｈ）、Ｇ；理論排ガス量（
Ｎ＋ｙ＋７Ｎ＋＋ｔ’　）＋　Ｌｏ　；理論空気量（Ｎ
ｎｉ’／Ｎｍ”）　、　ｍ　：　過剰空気率、ｆ；煙道
ダンパー特性関数、７；誘引ファン特性関数、σ。；煙
道ダンパー開度（％）、Ｖ；誘引ファン回転数（ｒｐｍ
）、　ＫＣ＋　Ｋｆ；係数前記（１）式において、煙突
ドラフト力と煙突流動圧損及び排出経路流動圧損は、加
熱炉の燃焼状態から一義的に決まるので、誘引ファンド
ラフト力及び煙道ダンパー圧損のバランスで炉圧は決め
る事が出来る。

そこで本発明においては、煙道ダンパーの開度を、ダン
パーの制御特性の良い範囲にまづ設定しておき、オリフ
ィス］５から燃料ガス流量を、過剰空気率設定器１２か
ら過剰空気率をとり込み、又熱電対’７．８．９から温
度測定結果をとり込み、演算器２で前記（２）〜（７）
式の計算を行ない、（８）式で誘引ファンの基準回転数
■Ｏを算出し、この基準回転数■。を設定する。その後
は、煙道ダンパー４の開度制御で炉圧制御を行い、その
ダンパー開度がダンパー特性の良い範囲を越えるさきに
は、誘引ファンの回転数を±Δｖ０だけ変更し、常に煙
道ダンパーが特性の良い範囲内で制御さ力、るようにす
る。又（ツ）式でＰ。ＦキＯのときけ、誘引ファアンを
最小回転数の状態にし、煙道ダンパーのみの炉圧制御を
行い、ＰＯＦ）Ｏのときは、前記説明のように制御を行
う。尚、加熱炉の場合は、燃焼計変化の頻度は高くない
ので、・誘引ファン基準回転数Ｖ。を演算設定する制御
周期は、煙道ダンパ−ニよる炉圧制御の制御周期に比べ
て大きくとるようにする。

以上の制御方法を用いることにより １）誘引ファンの基準回転数Ｖ。を排ガス排出系の圧損
とドラフト力から算出してフィード・フォワード的に設
定でき、その後は、煙道ダンパー主体の炉圧制御で、煙
道ダンパー特性の良い範囲で制御でき、かつ誘引ファン
回転数を小さい変化量士△ｖｏで修正を加えるので、誘
引ファン回転数変更が炉圧に対して大きな外乱とならず
、安定した炉圧制御が出来る。

２）（１）〜（８）式より誘引ファンドラフト力と煙道
ダンパー圧損の適正配分を行う事が出来、炉内圧制御性
の向上が図れるという優ｉ１．た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における制量系を示す図である
。 １・・・・・・炉 ２・・・・・・演算器 ４・・・・・・煙道ダンパー ５・・・・・・誘引ファン ６・・・・・・煙突 ７、８．９．１０・・熱電対 １９　・・・・・炉圧検出器 ２０　　・・・・・炉圧指示調節計 ２１　・・・・・・加算器 出　願　人　　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排ガス孕誘引ファンで誘引し、っつ煙突から排出させる
   方式の直火式加熱炉の炉圧制御方法において、煙道ダン
   パーの開度を該ダンパー自体の制御特性が良好な範囲内
   に設定したうえで、加熱炉の燃料カス量、過剰空気率お
   よび排ガス排出系の温）現を含む加熱炉燃焼状態を示す
   パラメータを用いて排カス排出系の圧損とドラフト力を
   算出し、これらの算出値から誘引ファンの基準回転数を
   演算設定し・該設”ｙｔ　した誘引ファン回転数のもと
   て常時はダンパー開度’ｔｒｉ制御で炉圧制御を行ない
   、ダンパー開度かＭｉ＋丸制御特性か良好な範囲を超え
   るとき前記誘引ファン回転数全修正することを特徴とす
   る直火式加熱炉の炉圧制御方法。