JPS60207827A - 混合ガス燃焼制御装置 - Google Patents
混合ガス燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPS60207827A JPS60207827A JP6418784A JP6418784A JPS60207827A JP S60207827 A JPS60207827 A JP S60207827A JP 6418784 A JP6418784 A JP 6418784A JP 6418784 A JP6418784 A JP 6418784A JP S60207827 A JPS60207827 A JP S60207827A
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- JP
- Japan
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- gas
- ldg
- cog
- value
- calorific value
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D11/00—Control of flow ratio
- G05D11/02—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
- G05D11/13—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means
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】
く関連する技術分野〉
本発明は、鉄鋼プラ゛ントにセける熱風炉等で多く使用
されている混合ガスの燃焼制御装置において、転炉ガス
のごとくバッチ的に生成されかつ発熱量の変動を伴うガ
スを優先的圧混合ガスとして使用するための燃焼制御装
置に関する。
されている混合ガスの燃焼制御装置において、転炉ガス
のごとくバッチ的に生成されかつ発熱量の変動を伴うガ
スを優先的圧混合ガスとして使用するための燃焼制御装
置に関する。
〈従来技術〉
鉄鋼プラントにおける熱風炉等（以下、炉と称す）で燃
料として用いられるガスは、一般にコークス炉ガス（以
下ＣＯＧという）、高炉ガス（以下ＢＦＧという）の混
合ガスが用いられる。これらガスはガスホルダーを介し
て供給されるため、連続的供給が可能であり、その発熱
量も比較的安定している。従ってこれらガスの流量制御
は、炉の温度調節計出力を設定値とする混合ガス流量調
節計の出力をマスター信号とし、これ全比率設定器を介
して各ガスの流量調節計の設定値として与え、更に炉に
供給される空気流量についても上記温度調節計の出力を
設定値とし適当な空燃比設定手段を介して空気流ｆを制
御する、比較的簡単な基本構成の燃焼制御装置で実現さ
れている。
料として用いられるガスは、一般にコークス炉ガス（以
下ＣＯＧという）、高炉ガス（以下ＢＦＧという）の混
合ガスが用いられる。これらガスはガスホルダーを介し
て供給されるため、連続的供給が可能であり、その発熱
量も比較的安定している。従ってこれらガスの流量制御
は、炉の温度調節計出力を設定値とする混合ガス流量調
節計の出力をマスター信号とし、これ全比率設定器を介
して各ガスの流量調節計の設定値として与え、更に炉に
供給される空気流量についても上記温度調節計の出力を
設定値とし適当な空燃比設定手段を介して空気流ｆを制
御する、比較的簡単な基本構成の燃焼制御装置で実現さ
れている。
ところで鉄鋼プラントで発生するガスには、上記ＣＯＧ
、ＢＦＧの他、転炉よりバッチ的に生成される転炉ガス
（以下ＬＤＧという）があるが、従来このガスは発生量
が変動すること、発熱量変動も大きいことから、燃料と
して使用されることが少なく、大部分が廃棄されていた
。
、ＢＦＧの他、転炉よりバッチ的に生成される転炉ガス
（以下ＬＤＧという）があるが、従来このガスは発生量
が変動すること、発熱量変動も大きいことから、燃料と
して使用されることが少なく、大部分が廃棄されていた
。
く本発明の目的〉
しかしながら、プラント全体の省エネルギー化、トータ
ル設備費の削減化のためＫは、このバッチ的に生成され
る転炉ガスを連続的な燃焼制御装置の燃料として効果的
に利用することが望ましい。
ル設備費の削減化のためＫは、このバッチ的に生成され
る転炉ガスを連続的な燃焼制御装置の燃料として効果的
に利用することが望ましい。
本発明は負荷に極力影響を与えることなく、ガスボルダ
−の新設を必要なしにこのバッチ的に生成されるガスを
、連続的に供給されるガスに混入して出来るだけ多く利
用するだめの燃焼制御装置を提供することを目的とする
。
−の新設を必要なしにこのバッチ的に生成されるガスを
、連続的に供給されるガスに混入して出来るだけ多く利
用するだめの燃焼制御装置を提供することを目的とする
。
〈発明の概要〉
本発明装置の構成上の特徴は、連続的に供給されかつ安
定した発熱量を有する第１ガスと、バッチ的に生成され
かつ発熱量の変動を有する第２ガスを混合して使用する
と共に、混合ガスの流量調節計の出力をマスター信号と
して上記第１ガス及び縞２ガスの流を調節計が比率設定
される燃焼溜１］御装置であって、上記マスター信号、
上記第２ガスの流量信号、上記第１．第２ガスの発熱量
信号に基づいて上記混合ガスの発熱量が変動しないよう
に上記第１．第２上配第１．第２ガス流量調節計への設
定信号を予測演算するフィードフォワード手段と、上記
混合ガスの発熱量信号と発熱１１設定値とを比較し、上
記フィードフォワード手段の出力を周期的に補正するフ
ィートノくツク手段とを具備せしめた点にある。
定した発熱量を有する第１ガスと、バッチ的に生成され
かつ発熱量の変動を有する第２ガスを混合して使用する
と共に、混合ガスの流量調節計の出力をマスター信号と
して上記第１ガス及び縞２ガスの流を調節計が比率設定
される燃焼溜１］御装置であって、上記マスター信号、
上記第２ガスの流量信号、上記第１．第２ガスの発熱量
信号に基づいて上記混合ガスの発熱量が変動しないよう
に上記第１．第２上配第１．第２ガス流量調節計への設
定信号を予測演算するフィードフォワード手段と、上記
混合ガスの発熱量信号と発熱１１設定値とを比較し、上
記フィードフォワード手段の出力を周期的に補正するフ
ィートノくツク手段とを具備せしめた点にある。
〈実施例〉
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は各ガ
スのＦｔ ｉｔと発熱量の変化を示す説明図、第５図、
巣４図は本発明の主要部をなすフィードフォワード手段
フィートノくツク手段の１５号処理の手順を示すフロ
ーチャートである。
スのＦｔ ｉｔと発熱量の変化を示す説明図、第５図、
巣４図は本発明の主要部をなすフィードフォワード手段
フィートノくツク手段の１５号処理の手順を示すフロ
ーチャートである。
第１図において１はＣＯＧの供給源、２はそのガスホル
ダー、５は供給枝管、４はＢＦＧの供給源、５けそのガ
スホルダー、６け供給枝管である。
ダー、５は供給枝管、４はＢＦＧの供給源、５けそのガ
スホルダー、６け供給枝管である。
ＣＯＧ及びＢＦＧけ各枝管３．６に連続的に供給可能て
あり、又その発熱量もほぼ一定の縞１ガスを形成する。
あり、又その発熱量もほぼ一定の縞１ガスを形成する。
７はＬＤＧの供給源、８けその供給枝管であり、このガ
スはガスホルダーを有せず、バッチ的に枝管８に供給さ
れ、その発熱量も時間により変動する第２ガスを形成す
る。
スはガスホルダーを有せず、バッチ的に枝管８に供給さ
れ、その発熱量も時間により変動する第２ガスを形成す
る。
第２図において、ＦＡ）、 （Ａ）’はＬＤＧの生成例
を示す流量及び発熱量で、４０分の転炉の操業サイクル
を、０〜５分の第１期Ｔ１．５〜１０分の第２期Ｔ２．
１０〜１５分の第５期Ｔ３．１５〜２５分の第４期Ｔ４
．２５〜４０分の第５期ＴＳＫ分けた場合、第１期Ｔｌ
及び第５期Ｔ５はゼロ、第２期Ｔ２では２０，０００
Ｎ靜／ｈＸ第５期Ｔ３でけ４０，０ＯＬＩ Ｎｍ’／ｈ
、第４期Ｔ４では２５ 、０００ Ｎｍ”／ｈ （括
弧内に示す）容度生成されるが、他の設備に消費される
分を除くと、第２期では５ 、８００ Ｎｍ’／ ｈ
、第３期では＋＋、６ｏｏ Ｎｍ’／ｈ 、第４期では
ｂ 、 ｂ ７０ Ｎアｎ７ｈ程変が利用可能な余剰ガ
スとなっている。このガスの発熱量ｑＬけ（４）′に示
すごとく第２期Ｔ２では＋、０００ｋｅａ＆Ｎｎｌ で
あるが、第６期Ｔ３．第４期Ｔ４では２．５００ ｋｃ
ａｔ／Ｎｍ’ と大きく変動する。
を示す流量及び発熱量で、４０分の転炉の操業サイクル
を、０〜５分の第１期Ｔ１．５〜１０分の第２期Ｔ２．
１０〜１５分の第５期Ｔ３．１５〜２５分の第４期Ｔ４
．２５〜４０分の第５期ＴＳＫ分けた場合、第１期Ｔｌ
及び第５期Ｔ５はゼロ、第２期Ｔ２では２０，０００
Ｎ靜／ｈＸ第５期Ｔ３でけ４０，０ＯＬＩ Ｎｍ’／ｈ
、第４期Ｔ４では２５ 、０００ Ｎｍ”／ｈ （括
弧内に示す）容度生成されるが、他の設備に消費される
分を除くと、第２期では５ 、８００ Ｎｍ’／ ｈ
、第３期では＋＋、６ｏｏ Ｎｍ’／ｈ 、第４期では
ｂ 、 ｂ ７０ Ｎアｎ７ｈ程変が利用可能な余剰ガ
スとなっている。このガスの発熱量ｑＬけ（４）′に示
すごとく第２期Ｔ２では＋、０００ｋｅａ＆Ｎｎｌ で
あるが、第６期Ｔ３．第４期Ｔ４では２．５００ ｋｃ
ａｔ／Ｎｍ’ と大きく変動する。
これに対してＢＦＧけ第３図（Ｂ）′に示すごとく発熱
ｔＱＢは６５０ ｋｃａｔ／Ｎｙｒ？でほぼ一定、又Ｃ
ＯＧも第３図（ｃｙ ｆｃ示すごとくその発熱１１Ｑｃ
は４ 、１５４ ｋｃａｔ／Ｎｍ’とほぼ一定である。
ｔＱＢは６５０ ｋｃａｔ／Ｎｙｒ？でほぼ一定、又Ｃ
ＯＧも第３図（ｃｙ ｆｃ示すごとくその発熱１１Ｑｃ
は４ 、１５４ ｋｃａｔ／Ｎｍ’とほぼ一定である。
９は枝管３，６．８の各ガスの混合ガスが供給される本
管で、混合ガスは燃焼炉１０に与えられる。
管で、混合ガスは燃焼炉１０に与えられる。
１１は空気供給源で、空気管１２を介して混合ガスと共
に燃焼炉１０に供給される。１３は燃焼炉の温度センサ
、１４けこのセンサの出力をＰｖ値として受ける温度調
節計、ＳＶは温度設定値である。１５け温度調節計の出
力を混合ガス流量設定値ＦＭとして受ける流量調節計で
ある。１６は混合ガスの流１ｔを測定する差圧式流量計
、１７はその出力を開平する演算器、１８は温度・圧力
補正器、１９は混合ガスの温度セ／す、２０ハ同じく混
合ガスの圧力センサで、こ、れらセンサの出力は温度、
圧力補正器１８に与えられている。２１は比重補正器で
、各ガスの比重信号ρＣ１ρ３．ρ１及び各ガスの流量
設定値（後述）に基づいて混合ガスの比重を計算する計
算部よりの信号ρＭにより比重補正を実行し、混合ガス
の標準状態における流量ｆＭを流量調節計１５へｐｖ値
として供給する。２３け混合ガスの発熱量ＱＭを測定す
るカロリーメータである。
に燃焼炉１０に供給される。１３は燃焼炉の温度センサ
、１４けこのセンサの出力をＰｖ値として受ける温度調
節計、ＳＶは温度設定値である。１５け温度調節計の出
力を混合ガス流量設定値ＦＭとして受ける流量調節計で
ある。１６は混合ガスの流１ｔを測定する差圧式流量計
、１７はその出力を開平する演算器、１８は温度・圧力
補正器、１９は混合ガスの温度セ／す、２０ハ同じく混
合ガスの圧力センサで、こ、れらセンサの出力は温度、
圧力補正器１８に与えられている。２１は比重補正器で
、各ガスの比重信号ρＣ１ρ３．ρ１及び各ガスの流量
設定値（後述）に基づいて混合ガスの比重を計算する計
算部よりの信号ρＭにより比重補正を実行し、混合ガス
の標準状態における流量ｆＭを流量調節計１５へｐｖ値
として供給する。２３け混合ガスの発熱量ＱＭを測定す
るカロリーメータである。
２４ｄＣＯＧの流ｔを測定する差圧式流量計、２５けそ
の出力を開平する演算器、２６け温度・圧力補正器、２
７けＣＯＧの温度センサ、２８は同じ（ＣＯＧの圧力セ
ンサで、これらセンサの出力は温度・圧力補正器２６に
与えられている。２９け比重補正器で、比重センサ３０
の出力ρＣを受けて比重補正を実行し、標準状態におけ
るＣＯＧの流量ｆｃをＣＯＧの流量調節計５１のｐｖ値
として発信する。３２はこの調節計の出力で駆動される
ＣＯＧの流量調節弁である。
の出力を開平する演算器、２６け温度・圧力補正器、２
７けＣＯＧの温度センサ、２８は同じ（ＣＯＧの圧力セ
ンサで、これらセンサの出力は温度・圧力補正器２６に
与えられている。２９け比重補正器で、比重センサ３０
の出力ρＣを受けて比重補正を実行し、標準状態におけ
るＣＯＧの流量ｆｃをＣＯＧの流量調節計５１のｐｖ値
として発信する。３２はこの調節計の出力で駆動される
ＣＯＧの流量調節弁である。
５５ＶｉＢＦＧの流量を測定する差圧式流量計、３４は
その出力を開平する演算器、３５は温度・圧力補正器、
３６はＢＦＧの温度センサ、５７は同じ（ＢＦＧの圧力
センサで、仁れらセンサの出力は温度・圧力補正器５５
１Ｃ与えられている。３８は比重補正器で、比重センサ
５９の出力ρＢを受けて比重補正を実行し、標準状態に
おけるＢＦＧの流４１ ｆ Ｂ ｆｔＢＦＧの流量調節
計４０のｐｖ値として発信する。４１けこの調節計の出
力で駆動されるＢＦＧの流量調節弁である。
その出力を開平する演算器、３５は温度・圧力補正器、
３６はＢＦＧの温度センサ、５７は同じ（ＢＦＧの圧力
センサで、仁れらセンサの出力は温度・圧力補正器５５
１Ｃ与えられている。３８は比重補正器で、比重センサ
５９の出力ρＢを受けて比重補正を実行し、標準状態に
おけるＢＦＧの流４１ ｆ Ｂ ｆｔＢＦＧの流量調節
計４０のｐｖ値として発信する。４１けこの調節計の出
力で駆動されるＢＦＧの流量調節弁である。
４２はＬＤＧの流量を測定する差圧式流量計、４５はそ
の出力を開平する演算器、４４は温度・圧力補正器、４
５はＬＤＧの温度センサ、４５は同じ（ＬＤＧの圧力セ
ンサで、これらセンサの出力は温度・圧力補正器４４に
与えられている。４７は比重補正器で、比重セ／す４８
の出力ρＬを受けて比重補正を実行し、標準状態におけ
るＬＤＧの流ｉ ｒ、Ｊ ＬＤＧ Ｏ流′ｔｖＩ４節計
４９のｐｖ値として発信する。５０はこの調節計の出力
で駆動されるＬＤＧの流量調節弁である。５１はＬＤＧ
の発熱１１ｑＬを測定するカロリーメータである。
の出力を開平する演算器、４４は温度・圧力補正器、４
５はＬＤＧの温度センサ、４５は同じ（ＬＤＧの圧力セ
ンサで、これらセンサの出力は温度・圧力補正器４４に
与えられている。４７は比重補正器で、比重セ／す４８
の出力ρＬを受けて比重補正を実行し、標準状態におけ
るＬＤＧの流ｉ ｒ、Ｊ ＬＤＧ Ｏ流′ｔｖＩ４節計
４９のｐｖ値として発信する。５０はこの調節計の出力
で駆動されるＬＤＧの流量調節弁である。５１はＬＤＧ
の発熱１１ｑＬを測定するカロリーメータである。
各ガスの比重セ／す３０．５９．４８の出力ρＣ１ρＢ
、ρ１゜は各ガスの流量信号の比重補正器に供給される
と共に、混合ガスの比重ρＭｅ先行的に計算して比ｌ。
、ρ１゜は各ガスの流量信号の比重補正器に供給される
と共に、混合ガスの比重ρＭｅ先行的に計算して比ｌ。
補正器２１に供給するために、混合ガス比１ ！−ｔ
Ｘ部２２に供給されている。尚ＣＯＧ、ＢＦＧについて
はガス成分の変動が少ないと考えられる場合は比重補正
を省略することが可能である。更にカロリーメータ２５
．５１が差圧式流量測定部を含む場合は、この流量測定
出力に対しても密度補正が必要である。
Ｘ部２２に供給されている。尚ＣＯＧ、ＢＦＧについて
はガス成分の変動が少ないと考えられる場合は比重補正
を省略することが可能である。更にカロリーメータ２５
．５１が差圧式流量測定部を含む場合は、この流量測定
出力に対しても密度補正が必要である。
ＣＯＧ及びＢＦＧ ｕ発熱量が安定した第１ガスのため
、発熱量を測定するためのカロリーメータは設けておら
ず、夫々発熱１１Ｖｉ既知の設定値ＱＣ，ＱＢが用いら
れる。
、発熱量を測定するためのカロリーメータは設けておら
ず、夫々発熱１１Ｖｉ既知の設定値ＱＣ，ＱＢが用いら
れる。
点線のブロック５２け本発明の主要部をなす各ガスのｉ
ｔ設定演算部であり、フィードフォワード演算部５２１
及びフィードバック演算部５２２よりなる。フィードフ
ォワード演算部には、第２ガスＬＤＧの流量信号ｆい発
熱量信号ｑＬ％第１ガスの既知の発熱量信号ＱＣ，ＱＢ
及び混合ガスのｉｔ調節計１５の出力であるマスター信
号ＭＶが入力され、ＣＯＧ。
ｔ設定演算部であり、フィードフォワード演算部５２１
及びフィードバック演算部５２２よりなる。フィードフ
ォワード演算部には、第２ガスＬＤＧの流量信号ｆい発
熱量信号ｑＬ％第１ガスの既知の発熱量信号ＱＣ，ＱＢ
及び混合ガスのｉｔ調節計１５の出力であるマスター信
号ＭＶが入力され、ＣＯＧ。
ＢＦＧ、 ＬＤＧの流敬設定値ＦＣ１ＦＢ、ＦＬ及びそ
の係数ＫＣ，ＫＢ 、 ＫＬが演算され、ＫＣ−ＦＣが
ＣＯＧの流量調節計６１の設定値としてＫＢ−ＦＢがＢ
ＦＧの流量調節計４０の設定値として、Ｋｔ、−Ｆｌ、
がＬＤＧの九敗調節計４９の設定値として供給される。
の係数ＫＣ，ＫＢ 、 ＫＬが演算され、ＫＣ−ＦＣが
ＣＯＧの流量調節計６１の設定値としてＫＢ−ＦＢがＢ
ＦＧの流量調節計４０の設定値として、Ｋｔ、−Ｆｌ、
がＬＤＧの九敗調節計４９の設定値として供給される。
フィードバック演算部５２２には混合ガスの発熱量信号
ＱＭ及び手動で設定きれる目標値ＱＭが与えられ、上記
フィードフォワード回路の係数叱、 ＫＢ。
ＱＭ及び手動で設定きれる目標値ＱＭが与えられ、上記
フィードフォワード回路の係数叱、 ＫＢ。
ＫＬを周期的に補正する。
次に本発明装置の動作につき説明する。
バッチ的に生成さｎる第２ガスを出来るたけ多く（望壕
しくけ全部）使用して第１ガスと混合して燃焼させ、し
かも負荷である燃焼装首に対して外乱を与えない様に第
１ガス、第２ガスの流量設定を変更するためには、理論
燃焼ガス＠Ｇｏ（Ｗ！論空気皺で燃焼した場合の燃焼ガ
ス歇）又は理論空気ｔ Ａｏを一定にすることが必要と
言える。
しくけ全部）使用して第１ガスと混合して燃焼させ、し
かも負荷である燃焼装首に対して外乱を与えない様に第
１ガス、第２ガスの流量設定を変更するためには、理論
燃焼ガス＠Ｇｏ（Ｗ！論空気皺で燃焼した場合の燃焼ガ
ス歇）又は理論空気ｔ Ａｏを一定にすることが必要と
言える。
ここで、混合ガスの混合比率のみを変えて理論空気Ｉｔ
Ａｏを完全に一定にすることは困難であるが、ＲＯ８
ＩＸの式によれば、単位体積当りの発熱量をＱ（ｋ ｃ
ａｌ／ Ｎｍ’ ）としたとき、Ａｎ ” □ Ｑ
Ｎｎ？７Ｎｔｒ？ （Ｑ＝５００〜３０００ｋｃａνＮ
ｉ）＋ｏｏｏ （ＩＩ ＡＯ＝＝ −−Ｑ −０，２５Ｎｎ？／ＮｎＩ″（Ｑ＝
４０００〜７０００ ｋ ｃ ａシー）＋０００ （２
１ で近似できるとされている。これは単位体積当りの発熱
量が一定ならばほぼ理論空気ｔＡｏも一定であることを
意味している。
Ａｏを完全に一定にすることは困難であるが、ＲＯ８
ＩＸの式によれば、単位体積当りの発熱量をＱ（ｋ ｃ
ａｌ／ Ｎｍ’ ）としたとき、Ａｎ ” □ Ｑ
Ｎｎ？７Ｎｔｒ？ （Ｑ＝５００〜３０００ｋｃａνＮ
ｉ）＋ｏｏｏ （ＩＩ ＡＯ＝＝ −−Ｑ −０，２５Ｎｎ？／ＮｎＩ″（Ｑ＝
４０００〜７０００ ｋ ｃ ａシー）＋０００ （２
１ で近似できるとされている。これは単位体積当りの発熱
量が一定ならばほぼ理論空気ｔＡｏも一定であることを
意味している。
本発明けこの崎性に着目して、複軸な演算や追加装置を
用いることなく、混合ガスの単位体積当りの発熱ｔを一
定として、第２ガスを出来るだけ消費するよう、各ガス
流−量の設定値を変更する。
用いることなく、混合ガスの単位体積当りの発熱ｔを一
定として、第２ガスを出来るだけ消費するよう、各ガス
流−量の設定値を変更する。
まず、フィードフォワード演算による各ガス流量の設定
につき説明する。今α、β、γを夫々ＬＤＧ、ＢＦＧ、
ＣＯＧ個有の定数とするとき、混合ガスの発熱量ｑＭＶ
ｉ、 ９Ｍ−αＱｌ、十βＱＢ＋γＱ（（３）α＋β＋γ＝
１ ＋４） 又ガスＬＤＧ、ＢＦＧ 、 ＣＯＧの流量設定値は、ｐ
Ｌ＝＝αＦＭ （５） ＦＢ−βＦＭ （６１ Ｆｃ−γＦＭ （７） と表わされる。ここでＦＭは、温度調節計１４の操作出
力値ＭＶに相当する値である。
につき説明する。今α、β、γを夫々ＬＤＧ、ＢＦＧ、
ＣＯＧ個有の定数とするとき、混合ガスの発熱量ｑＭＶ
ｉ、 ９Ｍ−αＱｌ、十βＱＢ＋γＱ（（３）α＋β＋γ＝
１ ＋４） 又ガスＬＤＧ、ＢＦＧ 、 ＣＯＧの流量設定値は、ｐ
Ｌ＝＝αＦＭ （５） ＦＢ−βＦＭ （６１ Ｆｃ−γＦＭ （７） と表わされる。ここでＦＭは、温度調節計１４の操作出
力値ＭＶに相当する値である。
まず、パッチ的〈与えられる第２ガスＬＤＧ を全部消
費するものと仮定し、ＬＤＧのｉｔ信号ｆ４．とＦＭよ
りαをめると、 α” ｆＬ／ＦＭ この仮決定されたαに基づいて、（３）式、（４）式よ
りγをめると、 となる。（９）式の結果が負であった場合けγ＝０とす
る。従ってこのときＣＯＧの流量設定値ＦＣは、ＦＣ−
７１Ｍ−０ となる。そしてこの結果１ｋ（３１、（４１式に代入し
てαを計算すると、 となり、これよシＬＤＧのかｔｆ設定値ＦＬは、となる
。次にＢＦＧの流量設定値ＦＢは、Ｆｏ−ｆｌ、が判明
しているので、 ＦＢ ” ＦＭ −ＦＣ−ｆ Ｌ でめられる。
費するものと仮定し、ＬＤＧのｉｔ信号ｆ４．とＦＭよ
りαをめると、 α” ｆＬ／ＦＭ この仮決定されたαに基づいて、（３）式、（４）式よ
りγをめると、 となる。（９）式の結果が負であった場合けγ＝０とす
る。従ってこのときＣＯＧの流量設定値ＦＣは、ＦＣ−
７１Ｍ−０ となる。そしてこの結果１ｋ（３１、（４１式に代入し
てαを計算すると、 となり、これよシＬＤＧのかｔｆ設定値ＦＬは、となる
。次にＢＦＧの流量設定値ＦＢは、Ｆｏ−ｆｌ、が判明
しているので、 ＦＢ ” ＦＭ −ＦＣ−ｆ Ｌ でめられる。
（９）式の計算結果が正である場合は、（８）式のα。
（９］式のｒＫより、
ＦＬ ”” α’ＦＭ＝ ｆｌ、 ０４ＦＢ ： ＦＭ
−ＦＣ−ｆｌ、 （１６１で各流°縫の設定値を決定
することができる。
−ＦＣ−ｆｌ、 （１６１で各流°縫の設定値を決定
することができる。
このように、第２ガスを全部使用することを前提にして
αを仮に定め、この結果計算されるγの４ｉ 性Ｋ 応
Ｕてγ＝０即ち、第１ガスのＣＯＧ ｉゼロにしてαを
再計算し、最後にβをめ、ｒ＞ｏ即ちＣＯＧ ｔ−必要
とする場合は当初にめたγをそのま１用いてβをめるよ
うにする。
αを仮に定め、この結果計算されるγの４ｉ 性Ｋ 応
Ｕてγ＝０即ち、第１ガスのＣＯＧ ｉゼロにしてαを
再計算し、最後にβをめ、ｒ＞ｏ即ちＣＯＧ ｔ−必要
とする場合は当初にめたγをそのま１用いてβをめるよ
うにする。
即ち、バッチ的に生成式れる８Ｉ４２ガスの流量又は発
熱量が大きい場合では、第１ガスのＣＯＧをゼロにして
もなお第２ガスの設定値を絞る必要があり、全部は消費
出来ないケースが発生する。この場合の余剰ガスは他用
途を考えるか、又はガスボルダ−を設けない場合は廃棄
される。
熱量が大きい場合では、第１ガスのＣＯＧをゼロにして
もなお第２ガスの設定値を絞る必要があり、全部は消費
出来ないケースが発生する。この場合の余剰ガスは他用
途を考えるか、又はガスボルダ−を設けない場合は廃棄
される。
このようにフィードフォワード演算部５２１で計算され
るＦＣ，ＦＬ 、 ＦＢの値は、無駄時間や応答速度の
大キいカロリーメータ５１の出力ｑ、の値を用いた結果
であり、この設定値が混合ガスの発熱量を一定とする最
適値でるるとけ限らない。一般にカロリーメータとして
用いられるガス熱量計では、むだ時間が約２７秒、時定
数が約４５秒ａｌｆｆｉのもので９９％応答に要する時
間は約４分である。従って＋５１〜（１６）式で計算し
ｆｃ設定値による操業ではＱＭは一定値よりずれてくる
可能性がある。従って、混合ガスの発熱ＷＣｑ１１と手
動設定される一定目標値ＱＭとを一定周期で比較し、差
が一定値以上になったときにフィードフォワード演ｎ部
で計算された各ガスの流せ設定値を補正するフィードバ
ック演９１部５２２を設ける点も本発明の特徴となって
いる。
るＦＣ，ＦＬ 、 ＦＢの値は、無駄時間や応答速度の
大キいカロリーメータ５１の出力ｑ、の値を用いた結果
であり、この設定値が混合ガスの発熱量を一定とする最
適値でるるとけ限らない。一般にカロリーメータとして
用いられるガス熱量計では、むだ時間が約２７秒、時定
数が約４５秒ａｌｆｆｉのもので９９％応答に要する時
間は約４分である。従って＋５１〜（１６）式で計算し
ｆｃ設定値による操業ではＱＭは一定値よりずれてくる
可能性がある。従って、混合ガスの発熱ＷＣｑ１１と手
動設定される一定目標値ＱＭとを一定周期で比較し、差
が一定値以上になったときにフィードフォワード演ｎ部
で計算された各ガスの流せ設定値を補正するフィードバ
ック演９１部５２２を設ける点も本発明の特徴となって
いる。
各ｋ ｔ＆調節計への設定値として実際に供給される値
は、ＦＣ，ＦＬ、 ＦＢＩＣ対して係数へ〇−ＫＬ、’
Ｂを乗じた値ＫＣ’ ＦＣｌＫＬ−Ｆｌ、、ＫＢ−ＦＢ
を設定イ１にとして供給する。最初の設定で？′１Ｋｏ
−ＫＬ−ＫＢ＝１とし、次の修正周期から、上記係数を
フィードバック演算手段の出力で補正する。簡単のため
、１（Ｌ−１に固定し、Ｋ（、ＫＢを変更するようにし
た例につき説明する。
は、ＦＣ，ＦＬ、 ＦＢＩＣ対して係数へ〇−ＫＬ、’
Ｂを乗じた値ＫＣ’ ＦＣｌＫＬ−Ｆｌ、、ＫＢ−ＦＢ
を設定イ１にとして供給する。最初の設定で？′１Ｋｏ
−ＫＬ−ＫＢ＝１とし、次の修正周期から、上記係数を
フィードバック演算手段の出力で補正する。簡単のため
、１（Ｌ−１に固定し、Ｋ（、ＫＢを変更するようにし
た例につき説明する。
フィードフォワード及びフィードバック演算部は、コン
ピュータを用い、一定のプログラム周期てソフト的に実
行される。そして係数１（。、 ＫＢの変更は、前回の
設定値と今回の設定値の差の判定が一定（ｉａ以上の場
合、即ち のとき、ＫＣｌＫＢの変更が実行濱れる。
ピュータを用い、一定のプログラム周期てソフト的に実
行される。そして係数１（。、 ＫＢの変更は、前回の
設定値と今回の設定値の差の判定が一定（ｉａ以上の場
合、即ち のとき、ＫＣｌＫＢの変更が実行濱れる。
Ｋｏ、ＫＢの計′ｙＴ−け次のようにして行なわれる。
（３）〜０２式が前回の計算周期の計算式とし、今回の
計算周期における定数をα′、β′、γ′とすると、次
の関係式が成立する。
計算周期における定数をα′、β′、γ′とすると、次
の関係式が成立する。
瓢−α’ＱＬ＋ｆＱＢ＋γ′ＱｃＩｌ″Ｊα′＋β′−
トγ１＝＝＝ＩＱｕ α＝αｌ Ｇ！Ｉ） この関係式より〆、γ′を前述と同一手法で計算して前
回のβ、γとの比を今回の係数ＫＢ、 ＫＣとする。
トγ１＝＝＝ＩＱｕ α＝αｌ Ｇ！Ｉ） この関係式より〆、γ′を前述と同一手法で計算して前
回のβ、γとの比を今回の係数ＫＢ、 ＫＣとする。
即ち、
ｌ Ｆｎ−Ｆｎ−” Ｉ ＜ ｔＢ Ｔ ｈ りｆｃ
場合Ｂ、係ａＫＢ又１ｊ：Ｋ。
場合Ｂ、係ａＫＢ又１ｊ：Ｋ。
Ｂ
の修正は実行しない。
第３図は以上説明したフィードフォワード、フィードバ
ック演′１；ｔをソフト的に処理する場合のフローチャ
ートである。
ック演′１；ｔをソフト的に処理する場合のフローチャ
ートである。
係数ＫＢ、Ｋｃの修正は０７１．０１１式の判定結果に
基づいて実行されるが、一方混合ガスの発熱”ＱＭの設
定値ＱＭからの変化ＩＱＭ−ＱＭ＋が監視され、ＩＱＭ
−ＱＭ＋＞６８が成立したとき、むだ時間及び時定数を
考慮したタイマを起動させ、タイマがカウントアツプし
た時点で史にｌｑＭ ％ｌ’ｔｒ再判定し、ｌＱＭ”−
ＱＭ＋＞’Ｍが成立した時にＫＢ、 Ｋｃの演３１に実
行するようにして−いる。
基づいて実行されるが、一方混合ガスの発熱”ＱＭの設
定値ＱＭからの変化ＩＱＭ−ＱＭ＋が監視され、ＩＱＭ
−ＱＭ＋＞６８が成立したとき、むだ時間及び時定数を
考慮したタイマを起動させ、タイマがカウントアツプし
た時点で史にｌｑＭ ％ｌ’ｔｒ再判定し、ｌＱＭ”−
ＱＭ＋＞’Ｍが成立した時にＫＢ、 Ｋｃの演３１に実
行するようにして−いる。
＠４図はこの処理をソフト的に実行する場合のフローチ
ャートである。
ャートである。
ドパツク演：ｉ！： Ｋよる係数ＫＢ、 ＫＣの修正が
実行される。上記修正では簡単のため係数ＫＬ＃−ｉ常
時１としたが、この九を含めて修正することも可能であ
る。
実行される。上記修正では簡単のため係数ＫＬ＃−ｉ常
時１としたが、この九を含めて修正することも可能であ
る。
次に第２図により本発明を適用した操業例を簡単ＫＵ明
する。まず第１期Ｔ１でけ（Ａ）Ｋ示すように第２ガス
ＬＤＧの生成はゼロであり、（Ｂ）、 （ｎＹに示すよ
うＫ ＢＦＧ （７）流量は２１，４０ＯＮｍ７ｈ 、
発熱量け６５゜ｋｃａｔ／Ｎ靜、ＣＯＧの流計はｔｃｌ
、 （ｃｙＫ示すように２，６４ＯＮｍ！／ ｈ 、
発熱量は４ 、１３４ ｋｃａ！ＡＪｙ＃となり、＋Ｄ
ｌ、 （Ｄ）’に示すように両者の混合ガス流ｆ！ｆＭ
け２’４ 、０００ Ｎｍ’／ ｈ 。
する。まず第１期Ｔ１でけ（Ａ）Ｋ示すように第２ガス
ＬＤＧの生成はゼロであり、（Ｂ）、 （ｎＹに示すよ
うＫ ＢＦＧ （７）流量は２１，４０ＯＮｍ７ｈ 、
発熱量け６５゜ｋｃａｔ／Ｎ靜、ＣＯＧの流計はｔｃｌ
、 （ｃｙＫ示すように２，６４ＯＮｍ！／ ｈ 、
発熱量は４ 、１３４ ｋｃａ！ＡＪｙ＃となり、＋Ｄ
ｌ、 （Ｄ）’に示すように両者の混合ガス流ｆ！ｆＭ
け２’４ 、０００ Ｎｍ’／ ｈ 。
発熱量は、
となり、これを一定発熱′ｔＱＭとして手動設定する。
次に第２期Ｔ２’１？はＬＤＧがｓ、ａｏｏＮｍ’／ｈ
生成しその発熱量け＋ 、 ＯＯＯｋ ｅ ａｔ／Ｎｍ
”Ｃある。このガスを全部使用するとしてα＝ ５，８
００／２４，０００とし、ＱＭ ＝ ＱＭ＝＋ 、０５
５ｋｃａ１７ＮｒｒｌとなるようＫ ＢＦＧ 、 ＣＯ
Ｇの設定値を計算するとＢＦＧはＦＢ＝ ＋６．＋４４
Ｎｉ／ｈ 、ｃｏＧけＦＣ＝２．０５６ Ｎ靜／ｈとな
る。第５期Ｔ３及び第４期Ｔ４ではＬＤＧの生成量及び
発熱ｉｔけ上昇するので、発生したＬＤＧを全部を用い
た計算でけγの値は負となるので、γ＝０即ちＣＯＧの
流電をゼロとしてαを計算し直した結果のＬＤＧの流を
設定値Ｆ１．け ５，５７１Ｎｍ’／ｈ 、ＢＦＧの流
量設定値ＦＢは＋８．ａｓａ Ｎｒｒ？／ｈとなる。Ｑ
ＭとＱＭを−とするためＫはこの期間’ｒ、、、Ｔ４で
は点線で示すＬＤＧは全部消費できないので、適当な処
分を必要とし、ガスホルダーを設けない場合は廃棄され
る。次に第５期Ｔ５ではＬＤＧの生成は再びゼロとなる
ので、ＢＦＧ 、ＣＯＧの流量設定値ＦＢ。
生成しその発熱量け＋ 、 ＯＯＯｋ ｅ ａｔ／Ｎｍ
”Ｃある。このガスを全部使用するとしてα＝ ５，８
００／２４，０００とし、ＱＭ ＝ ＱＭ＝＋ 、０５
５ｋｃａ１７ＮｒｒｌとなるようＫ ＢＦＧ 、 ＣＯ
Ｇの設定値を計算するとＢＦＧはＦＢ＝ ＋６．＋４４
Ｎｉ／ｈ 、ｃｏＧけＦＣ＝２．０５６ Ｎ靜／ｈとな
る。第５期Ｔ３及び第４期Ｔ４ではＬＤＧの生成量及び
発熱ｉｔけ上昇するので、発生したＬＤＧを全部を用い
た計算でけγの値は負となるので、γ＝０即ちＣＯＧの
流電をゼロとしてαを計算し直した結果のＬＤＧの流を
設定値Ｆ１．け ５，５７１Ｎｍ’／ｈ 、ＢＦＧの流
量設定値ＦＢは＋８．ａｓａ Ｎｒｒ？／ｈとなる。Ｑ
ＭとＱＭを−とするためＫはこの期間’ｒ、、、Ｔ４で
は点線で示すＬＤＧは全部消費できないので、適当な処
分を必要とし、ガスホルダーを設けない場合は廃棄され
る。次に第５期Ｔ５ではＬＤＧの生成は再びゼロとなる
ので、ＢＦＧ 、ＣＯＧの流量設定値ＦＢ。
ＦＣは第１期と同じになる。このような操業によって、
第１腸〜第５期を通じて混合ガスの発ＭｉｔｑＭを一定
値ＱＭＶｃ保持しながら、第２期〜第４期に生成される
ＬＤＧを最大限に利用することが可能となる。
第１腸〜第５期を通じて混合ガスの発ＭｉｔｑＭを一定
値ＱＭＶｃ保持しながら、第２期〜第４期に生成される
ＬＤＧを最大限に利用することが可能となる。
く効果〉
以上説明したように１本発明によればバッチ的に生成さ
れる発熱量変動の大きな第２ガスを連続的に供給され７
発熱量の安定したガスに混合し、負荷への変動を最小に
して利用することができるので、今１で大部分を廃棄せ
ざるを得なかったｒ、ｏａ ｍを有効に活用してプラン
ト全体の省エネルギー化をより促進することがてきる。
れる発熱量変動の大きな第２ガスを連続的に供給され７
発熱量の安定したガスに混合し、負荷への変動を最小に
して利用することができるので、今１で大部分を廃棄せ
ざるを得なかったｒ、ｏａ ｍを有効に活用してプラン
ト全体の省エネルギー化をより促進することがてきる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は各ガ
スの流量と発熱量の変化を示す説明図、第３図、第４図
は本発明の主要部をなすフィードフォワード手段、フィ
ードパンク手段の信号処理の手順を示すフローチャート
である。 １・・・コークス炉ガス供給源、４・高炉ガス供給源、
７・・・転炉ガス供給源、１０・・熱風炉、１１・・・
空気供給源、１４・・・温度調節計、１５・・・混合ガ
ス流量調節゛計、３１．４０．４９・・・各ガスのに、
徴調節計、２３．５１・・・カロリーメータ、５２・・
・流敬設定演算部、１５１・・・フィードフォワード演
算部、１５２・・・フィードバック演算部。
スの流量と発熱量の変化を示す説明図、第３図、第４図
は本発明の主要部をなすフィードフォワード手段、フィ
ードパンク手段の信号処理の手順を示すフローチャート
である。 １・・・コークス炉ガス供給源、４・高炉ガス供給源、
７・・・転炉ガス供給源、１０・・熱風炉、１１・・・
空気供給源、１４・・・温度調節計、１５・・・混合ガ
ス流量調節゛計、３１．４０．４９・・・各ガスのに、
徴調節計、２３．５１・・・カロリーメータ、５２・・
・流敬設定演算部、１５１・・・フィードフォワード演
算部、１５２・・・フィードバック演算部。
Claims (1)
- 連続的に供給されかつ安定した発熱量を有する第１ガス
と、バッチ的に生成されかつ発熱量の変動を有する＃４
２ガスを混合して使用すると共Ｋ、混合ガスの流ｌｉｔ
調節計の出力をマスター信号として上記第１ガス及び第
２ガスの流量調節計が比率設定される燃焼制御装置であ
って、上記マスター信号、上記第２ガスの流量信号、上
記第１．第２ガスの発熱量信号に基づいて上記混合ガス
の発熱量が変動しないように上記第１．第２ガス流通調
節計への設定値を子側演算するフィードフォワード手段
と、上記混合ガスの発熱量信号と発熱量設定値とを比較
し、上記フィードフォワード手段の出力を周期的に補正
するフィードバック手段とを具備した混合ガス燃焼制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6418784A JPS60207827A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 混合ガス燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6418784A JPS60207827A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 混合ガス燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207827A true JPS60207827A (ja) | 1985-10-19 |
| JPH0251089B2 JPH0251089B2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=13250801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6418784A Granted JPS60207827A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 混合ガス燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207827A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299869A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料ガスカロリ制御方法及び装置 |
| JP2007297945A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの燃料ガスカロリー制御装置 |
| CN108592079A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-28 | 新疆八钢铁股份有限公司 | 多种燃气混合自动调节简化的控制方法 |
| CN111288297A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-06-16 | 首钢集团有限公司 | 一种煤气混合系统 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP6418784A patent/JPS60207827A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299869A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料ガスカロリ制御方法及び装置 |
| JP2007297945A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの燃料ガスカロリー制御装置 |
| JP4709687B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-06-22 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンの燃料ガスカロリー制御装置 |
| CN108592079A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-28 | 新疆八钢铁股份有限公司 | 多种燃气混合自动调节简化的控制方法 |
| CN111288297A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-06-16 | 首钢集团有限公司 | 一种煤气混合系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251089B2 (ja) | 1990-11-06 |
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