JPS5941713A - 燃焼制御方法 - Google Patents

燃焼制御方法

Info

Publication number
JPS5941713A
JPS5941713A JP57152421A JP15242182A JPS5941713A JP S5941713 A JPS5941713 A JP S5941713A JP 57152421 A JP57152421 A JP 57152421A JP 15242182 A JP15242182 A JP 15242182A JP S5941713 A JPS5941713 A JP S5941713A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
air
zone
temperature
heating furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57152421A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Shimamura
島村 耕市
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP57152421A priority Critical patent/JPS5941713A/ja
Publication of JPS5941713A publication Critical patent/JPS5941713A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/08Preheating the air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続加熱炉操業における燃焼制御方法に関し、
更に詳述すnば連続加熱炉エリ排出さn。
る窒素酸化物による環境汚染を許容範囲内に抑えつつ連
続加熱炉の操業変動に応じた熱回収を行つて省エネルギ
対策を図る燃焼制御方法に関する。
従来、連続加熱炉の燃焼用空気温度は、窒素酸化物(以
下NOxという)の排出条件が制約されている場合には
最高炉温に基づいて決定さnていた。
またNOx排出濃度の予測は、過去の実操業データ又は
テストデータに基づいて行われていたが、実炉でのNO
x排出濃度の予測は極めて困難であり、特に連続加熱炉
の如く複数の燃焼帯に分割さ几、多数のバーナが設置さ
nている場合にはその予測は非常に困難を極める。
従って加熱炉の省エネルギ対策として極めて有効な施策
である燃焼用空気の予熱を行う場合には、その温度がN
oX生成に大きく寄与するため、安全性を考慮して低温
側に設定さnがちである。即ち、燃焼用空気の予熱温度
は、設備等の諸条件の許す限り、高温にすることが有利
であるが、環境対策上、即ち加熱炉の排ガス規制の面、
特VCNOxの排出量の制限から前記予熱温度を無制限
に高温とすることができず、燃焼用空気温度は安全率を
見込んで低温側に設定さnていた。
然るにNOxの排出濃度は、前記燃焼用空気温度以外の
要素、具体的には炉温又は空気比による影響が大きいこ
とも看過できない。従って連続加熱炉のように複数の燃
焼帯に分割さf′した炉においては、各燃焼帯ごとにN
Oxの排出濃度が異なってくるはずである。そこでこの
NoXの排出濃度に着目して加熱炉の排ガス規制の問題
を考察した場合、高炉温、高空気比の燃焼帯はど燃焼用
空気温度を低くすることができ、また低炉温、低空気比
の燃焼帯はど燃焼用空気温度を高くすることができるの
で、各燃焼帯ごとに許容できる燃焼用空気温度は異なる
はずである。
こnに対して従来の燃焼用空気供給系統は、空気予熱器
出側で各燃焼帯に分割さ几るものが主流であり、配管中
途の温度降下に多少の差があるものの、各燃焼帯とも略
同一温度の空気が供給さnており、燃焼帯ごとの炉温の
相違、空気比の相違等は考慮さnていない。このように
複数の燃焼帯に亙って画一的に略同一温度の予熱空気を
燃焼用空気として使用することは、環境規制の観点から
安全率全見込み過ぎた状況であり、昨今の省エネルギ対
策の観点力・らすnば、排ガス顕熱力・らの熱回収を更
に図る余地を残しているといえる。
本発明は斯かる事情に鑑みてなさnだものであり、従来
、略同一温度で各燃焼帯に供給さnていた燃焼用温度を
、各燃焼帯ごとの燃焼条件に応じてNOx排出量の許容
範囲内で可及的に高い温度に上昇させ、燃焼用空気予熱
による排熱回収効果を上げることが不発、明の目的であ
る。
本発明に係る燃焼制御方法は、各燃焼帯の操炉情報を用
いて各燃焼衝天々の最適燃焼用空気温度を算出し、熱回
収用換熱器から各燃焼帯へ高温空気を供給する熱風供給
系及び前記高温空気全冷却希釈すべく各燃焼帯へ常温空
気を供給する冷風供給系夫々からの供給空気量の、前記
最適燃焼用空気温度を実現すべき混合比を算出し、この
算出結果に基き各燃焼帯への高温空気の供給量制御全行
うことを特徴とする。
以下本発明をその笑施例全示す図面に基づいて詳細に説
明する。第1図は本発明方法の実施状態全示す五帯連続
式加熱炉の模式的縦断面図である。
五帯連続式加熱炉Aは、予熱帯A1が水平架設さf′L
だスキッドレール6に裏って上下二つに区分された予熱
帯上部l及び予熱帯下部2、昇熱帯A2が前記スキント
レール6に工って上下二つに区分さ几た昇熱帯下部3及
び昇熱帯下部4並びに均熱帯A3fcる最終帯5カ・ら
なり、予熱帯上部lの最上流端に設けらf′した入口1
aに付設さnたブツシャ(図示せず)にエリワーク(図
示せず)を炉内のスキッドレール上へ押し込み、その押
込み力により前記スキッドレール6上のワークを順次白
抜矢符方向へ移動させ、予熱帯Alから昇熱帯A2へ、
更V?−は均熱帯A3へと移動させる。然るに各燃焼帯
にはその下流端壁に複数のバーナが夫々装着さ扛ており
、更に具体的に説明すnば、予熱帯上部lにはバーナ1
1が7個、予熱帯下部2にはバーナ21が7個、昇熱帯
下部3にはバーナ31が7個、昇熱帯下部4VCはバー
ナ41が7個、均熱帯A3にはバーナ51が8個、夫々
装着さnており、各バーナにて燃料を大々適宜条件にて
燃焼させることにより各燃焼帯を適宜温度に設定してい
るので、前述の如く各燃焼帯全通過移動させらnるワー
クは、所要温度にまで加熱さt″した後、均熱帯A3の
最下流端に設けら扛ている出口5aから炉外へ押し出さ
nる裏うになっている。
上述した加熱炉Aの最上原端上方には煙道7が設けられ
ており、加熱炉Aにて発生した排ガスはその煙道7に工
り矢符方向で示す如く換熱器8まで導かn、そこを通過
した後、外部へ排出さnる。
該換熱器8は前記排ガスが通流する領域内に配管さnた
通路中を燃焼用空気に破線矢符方向に示す如く通流させ
、その通路の壁を通して前記排ガスの熱を燃焼用空気へ
伝えるものであり、燃焼用空気はその換熱器8により高
温に予熱さfて予熱空気供給系9へ導かnる。該予熱空
気供給系9は、その端末が前記バーナ11,21,31
,41.51の数に相当する数に分割さf′した支管1
0を有しており、該支管10により各バーナ11,21
,31゜41.51へ通ずる熱風配管供給系12.22
.32゜42.52へ上述の如く予熱さnた高温空l気
を供給する。該熱風配管供給系12.224.32.4
2.52には、その中の高温空気を希釈すべく常温空気
全供給するための冷風配管供給系13.2.:15.3
3゜43.53が導入さnており、そこから供給さnる
常温空気と前記高温空気とは適宜の混合比にて混合さn
て各バーナ11.2’l、 31.41.51へ供給さ
fLfc後、各燃焼帯における燃焼に用いらnる工うに
なっている0 矢にその燃焼制御系について、予熱帯上部1に取付けた
バーナ11に関する燃焼制御系を例にとって詳述する。
なお、他のバーナに関する燃焼制御系も同様であること
はいうまでもない。
第2図はバーナIIK関する燃焼制御系を示す模式的説
明図である。予熱帯上部lの炉壁の適宜位置には温度計
1bがその先端を炉内に望ませて挿通取着さnており、
該温度計1bFi予熱帯上部1内の炉温を計測し、その
計測値に関する信号を空気温度算出器101へ伝送する
O該空気温度算出器101へは他の燃焼帯内の炉温計測
値に関する信号も・入力さnるは〃・、燃料の種類、空
気比又は酸素濃度、投入熱量等の操情報も入力さn、こ
nらに基づいて空気温度算出器101は予熱帯上部lの
最適燃焼用空気温度を算出するほか、他の燃焼帯の最適
燃焼用空気温度を算出する0 この算出には例えば下記Gl)式又は(2)式の工うな
NoX濃度予測式を用いる。
(イ) バーナの種類のみ金定めた場合但し Y:N0
z1!に度(ppm) xl:ガスカロリ(k c a l /Nm” )x、
:燃焼用空気温度(1000℃) x3:炉内温度(1’o O0℃) x4=排ガス中の02濃度(%) a、 bg 1)011)1””1)4 :係数(ロ)
 バーナの種類及びガス力口IJ i定めた場合但し 
aZ 1”+ b’6 g dB a m @ bt 
a係数部ち、上記(1)式又は(2)式を用いてNOx
濃度を予測演算し、そnが許容範囲内に入るように燃焼
用空気温度x2全算出する。
その結果に関する信号は、各燃焼帯ごとの混合比算出器
102へ夫々入力さnζ該混合比算出器102において
天々の熱風配管供給系及び冷風配管供給系からの各供給
量の混合比が算出さ扛る。
即ち、いま例にとって説明している予熱帯上部1に関し
ていえば、前記空気温度算出器101にて算出さ几た結
果に関する信号は混合比算出器102へ入力さnる。更
に該混合比算出器102へは、前記熱風配管供給系12
に取り付けらnた温度計12a及び風量計1.2 bに
よって計測さ几る熱風配管供給系12における温度及び
風量に関する情報釜みに前記冷風配管供給系13に取り
付けらnた温度計13a及び風量計1311によって計
測さnる冷風配管供給系13における温度及び風量に関
する情報も入力さnる。然して混合比算出器102は、
予熱帯上部1の燃焼用空気が前記最適温度となるような
熱風配管供給系12及び冷風配管供給系13からの各供
給量の混合比を算出し、その結果に基づいて求めた弁制
御量に関する信号を、冷風配管供給系13の中途に設け
である制御弁13cへ出力すると共に、前記算出結果に
関する信号を空気量算出器103へ出力する。
空気量算出器103へは、この他にも設定器104より
所定の空燃比が設定入力され、更にバーナ11へ燃料を
供給する燃料供給系14に取り付けら几た流量計14a
K、、Cつて計測さ几る燃料供給量に関する情報も入力
さnる。そして空気量算出器103はこ几らの情報に基
づいてバーナ11において供給すべき空気量を算出し、
その結果に基づいて求め友弁制御量に関する信号を、前
述の如く最適温度とした燃焼用空気の供給量を制御する
制御弁15へ出力する。然して該制御弁15は、燃料供
給系14にて供給される燃料供給量に対して設定器1.
04にて設定さflた空・燃比を満足させるべぐ前記最
適温度の燃焼用空気を供給する。
上述の如き燃焼制御系を有する五帯連続式加熱炉を用い
て燃焼制御を行う場合には、各燃焼帯ごとの燃焼条件に
応じ、NOx排出量の許容範囲内で可及的に高い温度に
上昇させ、燃焼用空気予熱による排熱回収効果を向上さ
せることができる。
次に本発明方法の実施例について説明する。第3図は本
発明に係るNOx濃度の予測結果をその実測値と比較し
た結果を示すグラフである。横軸に予測値をとり、縦軸
に実測値をとって各データを白丸にてグロットしたもの
であり、斜線部が信頼性が95%である領域である。信
頼性が95チの領域に概ね入っており、本発明に係るN
OX !1度の予測精度が極めて高いことが分かる。
また第1表は熱間圧延用素材を加熱するための連続加熱
炉において、操業条件、NOx濃度及び排出量並びに熱
バランスの結果を従来法と本発明方法とで対比した一覧
表である。表より本発明方法による場合は排ガス中のN
oX濃度が120〜125ppmであり、法規制の16
0 pll)m以下の条件を満足しており、NOx排出
量が1.87〜7.49 Nm3/時であり、こnも法
規制の22.4Nm3/時以下の条件を満足している上
、従来法に比して鋼材の加熱効率を著しく向上させ得る
ことが分かる。
以上詳述した如く、本発明音用いて複数の燃焼帯を有す
る連続加熱炉の燃焼制御を行う場合は、各燃焼帯の操炉
情報を用いて各燃焼帯ごとに最適燃焼用空気温度全算出
し、その結果に基づいて各燃焼帯ごとの予熱さt′した
高温空気を常温空気にて希釈して前記最適燃焼用空気温
度として燃焼制御を行うので、連続加熱炉より排出さn
るNOXによる環境汚染全許容範囲内に抑えつつ、連続
加熱炉の操業変動に応じた熱回収を行って省エネルギ対
策を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の実施状態を示す五帯連続式加熱炉
の模式的縦断面図、第2図はその一燃焼帯の燃焼制御系
を示す模式的説明図、第3図は本発明に係るNOx濃度
の予測結果をその実測値と比較したグラフである。 A・・・五帯連続式加熱炉 A1・・・予熱帯 A2・
・・昇熱帯 A3・・・均熱帯 1・・・予熱帯上部 
2・・・予熱帯下部 3・・・昇熱帯下部 4・・・昇
熱帯下部 5・・・最終加熱帯 8・・・換熱器 9・
・・予熱空気供給系11.21,31,41.51・・
バーナ 12,22゜32.42.52・・・熱風配管
供給系 13,23゜33.43.53・・冷風配管供
給系 〕01・・・空気温度算出器 102・・・混合
比算出器 103・・空気量算出器 特許出願人 住友金属工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、燃焼用空気を予熱して供給すべく構成してあり、複
    数の熱焼帯を有する連続加熱炉の燃焼制御方法において
    、各燃焼帯の操炉情報を用いて各燃焼帯夫々の最適燃焼
    用空気温度を算出し、熱回収用換熱器から各燃焼帯へ高
    温空気を供給する熱風供給系及び前記高温空気全冷却希
    釈すべく各燃焼帯へ常温空気を供給する冷風供給系夫々
    からの供給空気量の、前記最適燃焼用空気温度を実現す
    べき混合比を算出し、この算出結果に基き各燃焼帯への
    高温空気及び常温空気の供給量制御を行うこと全特徴と
    する燃焼制御方法。
JP57152421A 1982-08-31 1982-08-31 燃焼制御方法 Pending JPS5941713A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57152421A JPS5941713A (ja) 1982-08-31 1982-08-31 燃焼制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57152421A JPS5941713A (ja) 1982-08-31 1982-08-31 燃焼制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5941713A true JPS5941713A (ja) 1984-03-08

Family

ID=15540141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57152421A Pending JPS5941713A (ja) 1982-08-31 1982-08-31 燃焼制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5941713A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355099U (ja) * 1986-09-27 1988-04-13
JP2009186072A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Kobe Steel Ltd 低NOx燃焼制御方法および還元処理物の製造方法
JP2009299151A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Jfe Steel Corp 無酸化加熱方法および無酸化加熱炉
JP2011099666A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 General Electric Co <Ge> NOx排出物の予測

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355099U (ja) * 1986-09-27 1988-04-13
JP2009186072A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Kobe Steel Ltd 低NOx燃焼制御方法および還元処理物の製造方法
JP2009299151A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Jfe Steel Corp 無酸化加熱方法および無酸化加熱炉
JP2011099666A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 General Electric Co <Ge> NOx排出物の予測

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61130729A (ja) プロセスヒータの制御方法
US6638061B1 (en) Low NOx combustion method and apparatus
US6183246B1 (en) Method of heating a continuously charged furnace particularly for steel-making products, and continuously charged heating furnace
JPS5941713A (ja) 燃焼制御方法
EA016077B1 (ru) Способ нагрева в печи с использованием топлива со слабой тепловой мощностью и печь, в которой применяется этот способ
JPS6249116A (ja) ボイラの排ガス温度制御方法
US4492568A (en) Process and apparatus for preheating the combustion mediums used for firing blast furnace stoves
CN204923923U (zh) 一种实现加热炉超低氮氧化物排放的装置
JP2936449B2 (ja) 蓄熱式交番燃焼バーナシステムを備えた加熱炉の操炉方法
JPS6365230A (ja) 熱風炉の燃焼制御方法
JP2001026816A (ja) 連続式加熱炉の操業方法
JPS5823527B2 (ja) キンネツロナドニオケル ハイガスリヨウチヨウセツカソウチ
JP3617202B2 (ja) 加熱炉およびその操業方法
JPH0987750A (ja) ストリップの加熱方法および加熱装置
JPS6118039Y2 (ja)
JPS63262417A (ja) 直火式連続加熱炉の無酸化加熱方法
JP3003062B2 (ja) 連続式加熱炉における鋼片の加熱方法
JP2776183B2 (ja) 鋼材加熱炉の燃焼制御方法
JPS629650B2 (ja)
JPH01247529A (ja) 直火式無酸化炉の制御方法
JPH08319520A (ja) 連続焼鈍炉
JPS6237616A (ja) 燃焼炉における窒素酸化物の発生を抑制する制御方法
JPH1151369A (ja) 蓄熱式バーナを有する炉
JP2755089B2 (ja) 蓄熱式バーナを有する連続加熱炉の燃焼方法
US2451349A (en) Continuous heating furnace and method of operating the same