JPS6149928A - 燃焼設備の燃焼制御方法および装置 - Google Patents
燃焼設備の燃焼制御方法および装置Info
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- JPS6149928A JPS6149928A JP59170136A JP17013684A JPS6149928A JP S6149928 A JPS6149928 A JP S6149928A JP 59170136 A JP59170136 A JP 59170136A JP 17013684 A JP17013684 A JP 17013684A JP S6149928 A JPS6149928 A JP S6149928A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/02—Measuring filling height in burners
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (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
［産業上の利用分野］
本発明は、燃焼設備の燃焼制御方法及び装置に係り、特
に、連続鋼片加熱炉等の外気が浸入し得る燃焼設備に用
いるのに好適な、該外気が浸入し得る燃焼設備でＲ通燃
焼を得るための燃焼設備の燃焼制御装置及び装置の改良
に関する。 （従来の技術１ 外気が侵入し得る燃焼設面、特に連続鋼片加熱炉等にお
いて、省エネルギ、公害防止、被加熱材の祠賀管理の目
的から、炉内の燃焼状態を管理するべく、例えば、特開
昭５８−４２７１７や持分ｎＨ５８−４３６５８で開示
されているように、酸素濃度（以下０２濃度と称する）
及び一酸化炭素（以下ＣＯと称する）等の未燃ガス濃度
を測定し、炉内の燃焼状況を制御する方法が従来より行
われてきている。
に、連続鋼片加熱炉等の外気が浸入し得る燃焼設備に用
いるのに好適な、該外気が浸入し得る燃焼設備でＲ通燃
焼を得るための燃焼設備の燃焼制御装置及び装置の改良
に関する。 （従来の技術１ 外気が侵入し得る燃焼設面、特に連続鋼片加熱炉等にお
いて、省エネルギ、公害防止、被加熱材の祠賀管理の目
的から、炉内の燃焼状態を管理するべく、例えば、特開
昭５８−４２７１７や持分ｎＨ５８−４３６５８で開示
されているように、酸素濃度（以下０２濃度と称する）
及び一酸化炭素（以下ＣＯと称する）等の未燃ガス濃度
を測定し、炉内の燃焼状況を制御する方法が従来より行
われてきている。
しかしながら、従来より行われてきた方法は、あくまで
も０２１度制御を主とし、測定した未燃ガス濃度は、ｏ
２濃度測定に基づく空燃比調節動作の単なるリミッタと
しての役割りしか果しておらず、最適な燃焼状態を常に
得ることはできなかった。
も０２１度制御を主とし、測定した未燃ガス濃度は、ｏ
２濃度測定に基づく空燃比調節動作の単なるリミッタと
しての役割りしか果しておらず、最適な燃焼状態を常に
得ることはできなかった。
本発明は、前記従来の問題点を解消りるべくなされたも
ので、最適な燃焼状態を常に得ることができる燃焼設備
の燃焼制御方法を提供することを第１の目的とする。 本発明は又、前記第１の目的が達成され、更に、酸素濃
度計（以下０２計と称する）や一酸化炭素濃度計（以下
ｃｏ計と称する）における応答時間及び無駄時間の差に
拘らず適確な燃焼制御が行われるようにされた燃焼設備
の燃焼制御装置を提供することを第２の目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、外気が侵入し得る燃焼設備でＲ過燃焼を得る
ための燃焼設備の燃焼制御方法において、第１図にその
要旨を示す如く、燃料流量に比例した理論空気量を求め
る手順と、燃焼ゾーンの出側で測定されたＯｚｉ度の測
定値と目標設定値との偏差に基づいて、該０？ｌ差を解
消するためのに５１空燃比を求める手順と、同じく燃焼
ゾーンの出側で測定されたＣＯ濃度の測定値と目標設定
値との偏差に基づいて、該偏差を解消するための第２空
燃比を求める手順と、燃料流儀、炉内圧及び燃焼状況に
応じて重み付け係数を求める手順と、該重み付け係数を
用いて前記第１及び第２空燃比を加重平均することによ
り設定空燃比を求める手順と、該設定空燃比を前記理論
空気量に乗じて必要燃焼空気量を求める手順と、該必要
燃焼空気量となるよう空気流量を制御する手順と、を含
むことにより前記第１の目的を達成したものである。 本発明は、又、同じく燃焼設備の燃焼制ｔｉｌｌ装置に
おいて、燃料流量を測定する燃料流量計と、該燃料流量
計で測定された燃料流量に比例する理論空気量を演算す
る理論空気量演算器と、燃焼ゾーンの出側に配設された
０２計及びＣＯ計と、該０２計及びｃｏ計の応答時間及
び無駄時間の差を吸収する無駄時間調節器と、Ｏｚ′ａ
度の測定値、と目標設定値との偏差に基づいて、該偏差
を解消するｌｃめの第１空燃比を求める廃ガス中０２Ｗ
度調節器と、ｃｏ′ＩＡ度の測定値と目標設定値との偏
差に基づいて、該偏差を解消するための第２空燃比を求
める廃ガス中ＣＯ濃度調節器と、炉内圧を測定する炉圧
計と、前記燃料流量計で測定された燃料流量及び前記炉
圧計で測定された炉内圧に応じてかみ付け係数を決定し
、該重み付け係数を用いて前記第１及び第２空燃比を加
重平均することにより設定空燃比を演算りる設定空燃比
演算器と、該設定空燃比演算器で算出された設定空燃比
を、前記理論空気弔演陣器で算出された理論空気饋に乗
゛じて、必要燃焼空気量を演弾ザる乗算器と、該乗暉
器で算出された必要燃焼空気量となるよう空気流量を調
節する空気流量調節器とを喝えることにより、前記第２
の目的を達成したものである。 ［作用１ 本発明においては、０２ｉｌＡ度の測定値と目標設定値
との偏差を解消するための第１空燃比と、Ｃ○濃度の測
定値と目標設定値との肩差を解消でるだめの第２空燃比
を、燃料流量、炉内圧及び燃焼状況に応じて変化り゛る
重み付け係数を用いて重み付け平均することによって、
設定空燃比を求めるようにしたので、燃料流量、炉内圧
及び燃焼状況に応じて最適な設定空燃比を得ることがで
きる。 従って、常に最適な燃焼状態を保つことができる。 即ち、一般に燃焼過程における廃ガス中のＯ２濃度［０
２ｊは、燃焼に寄与しない過剰空気−〇〇×の２１％と
して、次式で表わされる。 ［０２］ ＝０．２１ ＸＱｅｘ／ＱｇＸ １００＝
［０，２１Ｘ （Ｑｒ ・Ａｏ −ｎ＋ （１−η１
）＋Ｑｅ （１−η２ ） ） ］／ （Ｑｒ ・Ｇｏ・η３＋Ｏｒ （１−７７３）Ｘ１０
０（％）・・・（１） 又、同じく廃ガス中のＣ０１１１度［ＣＯ］は、次式で
表わされる。 ［ＣＯ］＝ ＣＱｆ （１７７ａ＞ ・η＜）／（Ｑ
［・Ｇｏ・η３＋Ｑｆ （１−η３）Ｘ１００（％）
・・・（２） ここで、Ｑ「は燃料流量、Ａｏは理論空気量、Ｇｏは理
論発生ガス晴、Ｑｅは浸入空気量、Ｑｇは燃焼ガス針、
η１は、燃焼空気が燃焼に寄与する効率、η２は、侵入
空気が燃焼に寄与する効率、η３は、燃焼ガスのうち完
全燃焼される割合、η４は、未燃ガスのうちＣＱの割合
、ｍは空気比である。なお、前出（２）式において、浸
入空気中のＣＱ酸成分零と考えることができるので、無
視している。 一般にＯｚ１度［ｏ２］は、高負荷の範囲では、浸入空
気量Ｑｅの影響をほとんど受けず、燃料組成と空気比ｍ
との影響を強く受けるが、一方、低負荷のｆ２！囲では
、浸入空気量Ｑｅの影響が無視できなくなる。更に、バ
ーナのターンダウン限界流量Ｑｒλ以下においては、燃
料と空気との混合が不充分になり、不完全燃焼の状態と
なる。 それに対してＣ０ｙＡ度ＬＣＯ］は、低負荷時において
も浸入空気ＩＱｅの影響を受けることがなく、燃焼状態
を忠実に示している。 そこで、本発明においては、負荷が小さいときは、ＣＯ
副制御主とした加重平均を取り、一方、負荷の大きいと
きは、０２制御を主とした加重平均を取って、設定空燃
比を決定している。又、炉圧が低下したときは、浸入空
気ＩＱｅが増加し、燃焼に心残以上の空気が炉内に入る
ことになるので、炉圧低下時はＣＯ制陣に重点をおき、
燃焼効率を高めるように空燃比を設定するものである。 又、本発明は、前記Ｏ２淵度及びＣＯ′ｆ３度の測定値
を求めるに際して、０２計及びＧｏ計の応答時間及び無
駄時間の差を吸収する無駄時間調節器を設けたので、Ｏ
２濃度及びＣｏ１１１度を同一時刻で測定することがで
き、一層適確な制■を行うことができる。 （実施例１ 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。 本実施例は、第２図に示づ如く、本発明を予熱帯１２、
加熱帯１４及び均熱帯１６から構成される連続鋼片加熱
炉１０の燃焼制御装置に適用したものである。 本発明に係る燃焼制御ｉＩＩ装置は、各帯色に設けられ
ているが、ここでは加熱帯１４の燃焼制御装置’２０に
ついて詳細に説明（る。 加熱帯１４に配設されたバーナ２２に燃料を送り込むた
めの燃料配管２４には、燃料流９’ｖを測定する燃料流
量計２６が配設されている。理論空気中演算器２８は、
該燃オ゛８［流量計２６で測定された燃料流量■に比例
する理論空気ＩＡｏを演算する。又、各燃焼ゾーンの出
側には、０２計３０及びＣＯ計３２が配設されており、
例えば応答の早い０２計３０の出力が、該０２計３０及
びＣＯ計３２の応答時間及び無駄時間の差を吸収する無
駄時間調節器３４を介して廃カス中０２濃度調節器３６
に入力される。該廃ガス中０２ｉ１！度調節器３６は、
前記無駄時間調節器３４を介して入力される０２ｉ１１
度の測定圃［Ｏｚ］と、予めゾーン毎に設定された目標
設定Ｗｉ［ｏｚ］ｓｅｔとの（１差に基づいて、該偏差
を解消するための第１空燃比ｍ。 を求める。一方、廃ガス中ｃｏｙＡ度調節器３８は、Ｓ
ｒｊ記ＣＯ計３２から入力されるＣＯ′ａ度の測定値［
Ｃｏ１と、予めゾーン毎に設定された目標設定圃［ＣＯ
］ｓｅｔとの謳差に基づいて、該偏差を解消するための
第２空燃比ｍ２を求める。 設定空燃比・演算器４０は、まず、前記燃料流量計２６
で測定された燃料流ｌｖ及び、例えば均熱帯１６に配設
された炉圧計４２で測定された炉内圧ρに応じて、例え
ば次式の関係により重み付け係数α（０≦α≦１）を決
定する。 α＝Ｋｆ （ｖ ）ｕ （ｐ ）ｈ （ｖ ）・
（３）ここで、Ｋは、定数、「は、バーナ２２の特性、
即ち低流量域での燃焼状態の劣化によって決定される、
例えば第３図に示すような関数、９は、浸入空気ＩＱｅ
の影響を考慮したもので、炉内圧ｐによって決定される
、例えば第４図に示すような関数、ｈは、燃料流量Ｖの
低下に伴なう浸入空気＠Ｑｅの影響が相対的に増大する
のを考慮したもので、燃料流ｌｖによって決定される、
例えば第５図に示すような関数である。第３図において
、横軸Ｖｉは、ターンダウン流量である。 ｌ１ｉｔ記設定空燃比演算器４０は、前出く３）式によ
って決定された重み付け係数αを用いて、前記廃ガス中
０ｚｉｌＡ度調節器３６で算出された第１空燃比ｍ１及
び前記廃ガス中ＣＯ濃度調節器３８で算出された第２空
燃比ｍ２から、次式により設定空燃比ｍｓを計算する。 ｍｓ−αｍ＋＋（１（Ｚ）ｍｚ＝（４）Ｉｌａ記設窓設
定空燃比演算器４０出された設定空燃比ｍｓは、乗算器
４３で前記理論空気屯演算器２８で算出された理論空気
ＰＡｏに乗ぜられて、必要燃焼空気泄ｍ５Ａｏが算出さ
れる。算出された必要燃焼空気量１１１５ＡＱは、空気
流量調節器４４に入力され、空気流量計４８で測定され
る、空気配管４６を介してバーナ２２に供給される空気
流量が、前記必要燃焼空気＠ｍ５Ａｏとなるように、空
気流量が調節される。 このようにして、例えば前出第３図乃至第５図に示す如
く、各関数ｒ、ｇ、ｈの形を定めることによって、低流
量域では制御の主体が０２制陣からＣＯ副制御移り、又
、炉圧が低く、侵入空気が多くなると制御の主体が０２
からＣ○制排０へ移り、最適な燃焼状態を保つことがで
きる。 なお前記実施例は、本発明を、予熱帯１２、加熱帯１４
及び均熱帯１６を有してなる連続鋼片加熱炉１０に適用
したものであるが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、加熱帯が単一であるような加熱炉や、加熱炉以外の
一般の燃焼設備にも同様に適用できることは明らかであ
る。
ので、最適な燃焼状態を常に得ることができる燃焼設備
の燃焼制御方法を提供することを第１の目的とする。 本発明は又、前記第１の目的が達成され、更に、酸素濃
度計（以下０２計と称する）や一酸化炭素濃度計（以下
ｃｏ計と称する）における応答時間及び無駄時間の差に
拘らず適確な燃焼制御が行われるようにされた燃焼設備
の燃焼制御装置を提供することを第２の目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、外気が侵入し得る燃焼設備でＲ過燃焼を得る
ための燃焼設備の燃焼制御方法において、第１図にその
要旨を示す如く、燃料流量に比例した理論空気量を求め
る手順と、燃焼ゾーンの出側で測定されたＯｚｉ度の測
定値と目標設定値との偏差に基づいて、該０？ｌ差を解
消するためのに５１空燃比を求める手順と、同じく燃焼
ゾーンの出側で測定されたＣＯ濃度の測定値と目標設定
値との偏差に基づいて、該偏差を解消するための第２空
燃比を求める手順と、燃料流儀、炉内圧及び燃焼状況に
応じて重み付け係数を求める手順と、該重み付け係数を
用いて前記第１及び第２空燃比を加重平均することによ
り設定空燃比を求める手順と、該設定空燃比を前記理論
空気量に乗じて必要燃焼空気量を求める手順と、該必要
燃焼空気量となるよう空気流量を制御する手順と、を含
むことにより前記第１の目的を達成したものである。 本発明は、又、同じく燃焼設備の燃焼制ｔｉｌｌ装置に
おいて、燃料流量を測定する燃料流量計と、該燃料流量
計で測定された燃料流量に比例する理論空気量を演算す
る理論空気量演算器と、燃焼ゾーンの出側に配設された
０２計及びＣＯ計と、該０２計及びｃｏ計の応答時間及
び無駄時間の差を吸収する無駄時間調節器と、Ｏｚ′ａ
度の測定値、と目標設定値との偏差に基づいて、該偏差
を解消するｌｃめの第１空燃比を求める廃ガス中０２Ｗ
度調節器と、ｃｏ′ＩＡ度の測定値と目標設定値との偏
差に基づいて、該偏差を解消するための第２空燃比を求
める廃ガス中ＣＯ濃度調節器と、炉内圧を測定する炉圧
計と、前記燃料流量計で測定された燃料流量及び前記炉
圧計で測定された炉内圧に応じてかみ付け係数を決定し
、該重み付け係数を用いて前記第１及び第２空燃比を加
重平均することにより設定空燃比を演算りる設定空燃比
演算器と、該設定空燃比演算器で算出された設定空燃比
を、前記理論空気弔演陣器で算出された理論空気饋に乗
゛じて、必要燃焼空気量を演弾ザる乗算器と、該乗暉
器で算出された必要燃焼空気量となるよう空気流量を調
節する空気流量調節器とを喝えることにより、前記第２
の目的を達成したものである。 ［作用１ 本発明においては、０２ｉｌＡ度の測定値と目標設定値
との偏差を解消するための第１空燃比と、Ｃ○濃度の測
定値と目標設定値との肩差を解消でるだめの第２空燃比
を、燃料流量、炉内圧及び燃焼状況に応じて変化り゛る
重み付け係数を用いて重み付け平均することによって、
設定空燃比を求めるようにしたので、燃料流量、炉内圧
及び燃焼状況に応じて最適な設定空燃比を得ることがで
きる。 従って、常に最適な燃焼状態を保つことができる。 即ち、一般に燃焼過程における廃ガス中のＯ２濃度［０
２ｊは、燃焼に寄与しない過剰空気−〇〇×の２１％と
して、次式で表わされる。 ［０２］ ＝０．２１ ＸＱｅｘ／ＱｇＸ １００＝
［０，２１Ｘ （Ｑｒ ・Ａｏ −ｎ＋ （１−η１
）＋Ｑｅ （１−η２ ） ） ］／ （Ｑｒ ・Ｇｏ・η３＋Ｏｒ （１−７７３）Ｘ１０
０（％）・・・（１） 又、同じく廃ガス中のＣ０１１１度［ＣＯ］は、次式で
表わされる。 ［ＣＯ］＝ ＣＱｆ （１７７ａ＞ ・η＜）／（Ｑ
［・Ｇｏ・η３＋Ｑｆ （１−η３）Ｘ１００（％）
・・・（２） ここで、Ｑ「は燃料流量、Ａｏは理論空気量、Ｇｏは理
論発生ガス晴、Ｑｅは浸入空気量、Ｑｇは燃焼ガス針、
η１は、燃焼空気が燃焼に寄与する効率、η２は、侵入
空気が燃焼に寄与する効率、η３は、燃焼ガスのうち完
全燃焼される割合、η４は、未燃ガスのうちＣＱの割合
、ｍは空気比である。なお、前出（２）式において、浸
入空気中のＣＱ酸成分零と考えることができるので、無
視している。 一般にＯｚ１度［ｏ２］は、高負荷の範囲では、浸入空
気量Ｑｅの影響をほとんど受けず、燃料組成と空気比ｍ
との影響を強く受けるが、一方、低負荷のｆ２！囲では
、浸入空気量Ｑｅの影響が無視できなくなる。更に、バ
ーナのターンダウン限界流量Ｑｒλ以下においては、燃
料と空気との混合が不充分になり、不完全燃焼の状態と
なる。 それに対してＣ０ｙＡ度ＬＣＯ］は、低負荷時において
も浸入空気ＩＱｅの影響を受けることがなく、燃焼状態
を忠実に示している。 そこで、本発明においては、負荷が小さいときは、ＣＯ
副制御主とした加重平均を取り、一方、負荷の大きいと
きは、０２制御を主とした加重平均を取って、設定空燃
比を決定している。又、炉圧が低下したときは、浸入空
気ＩＱｅが増加し、燃焼に心残以上の空気が炉内に入る
ことになるので、炉圧低下時はＣＯ制陣に重点をおき、
燃焼効率を高めるように空燃比を設定するものである。 又、本発明は、前記Ｏ２淵度及びＣＯ′ｆ３度の測定値
を求めるに際して、０２計及びＧｏ計の応答時間及び無
駄時間の差を吸収する無駄時間調節器を設けたので、Ｏ
２濃度及びＣｏ１１１度を同一時刻で測定することがで
き、一層適確な制■を行うことができる。 （実施例１ 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。 本実施例は、第２図に示づ如く、本発明を予熱帯１２、
加熱帯１４及び均熱帯１６から構成される連続鋼片加熱
炉１０の燃焼制御装置に適用したものである。 本発明に係る燃焼制御ｉＩＩ装置は、各帯色に設けられ
ているが、ここでは加熱帯１４の燃焼制御装置’２０に
ついて詳細に説明（る。 加熱帯１４に配設されたバーナ２２に燃料を送り込むた
めの燃料配管２４には、燃料流９’ｖを測定する燃料流
量計２６が配設されている。理論空気中演算器２８は、
該燃オ゛８［流量計２６で測定された燃料流量■に比例
する理論空気ＩＡｏを演算する。又、各燃焼ゾーンの出
側には、０２計３０及びＣＯ計３２が配設されており、
例えば応答の早い０２計３０の出力が、該０２計３０及
びＣＯ計３２の応答時間及び無駄時間の差を吸収する無
駄時間調節器３４を介して廃カス中０２濃度調節器３６
に入力される。該廃ガス中０２ｉ１！度調節器３６は、
前記無駄時間調節器３４を介して入力される０２ｉ１１
度の測定圃［Ｏｚ］と、予めゾーン毎に設定された目標
設定Ｗｉ［ｏｚ］ｓｅｔとの（１差に基づいて、該偏差
を解消するための第１空燃比ｍ。 を求める。一方、廃ガス中ｃｏｙＡ度調節器３８は、Ｓ
ｒｊ記ＣＯ計３２から入力されるＣＯ′ａ度の測定値［
Ｃｏ１と、予めゾーン毎に設定された目標設定圃［ＣＯ
］ｓｅｔとの謳差に基づいて、該偏差を解消するための
第２空燃比ｍ２を求める。 設定空燃比・演算器４０は、まず、前記燃料流量計２６
で測定された燃料流ｌｖ及び、例えば均熱帯１６に配設
された炉圧計４２で測定された炉内圧ρに応じて、例え
ば次式の関係により重み付け係数α（０≦α≦１）を決
定する。 α＝Ｋｆ （ｖ ）ｕ （ｐ ）ｈ （ｖ ）・
（３）ここで、Ｋは、定数、「は、バーナ２２の特性、
即ち低流量域での燃焼状態の劣化によって決定される、
例えば第３図に示すような関数、９は、浸入空気ＩＱｅ
の影響を考慮したもので、炉内圧ｐによって決定される
、例えば第４図に示すような関数、ｈは、燃料流量Ｖの
低下に伴なう浸入空気＠Ｑｅの影響が相対的に増大する
のを考慮したもので、燃料流ｌｖによって決定される、
例えば第５図に示すような関数である。第３図において
、横軸Ｖｉは、ターンダウン流量である。 ｌ１ｉｔ記設定空燃比演算器４０は、前出く３）式によ
って決定された重み付け係数αを用いて、前記廃ガス中
０ｚｉｌＡ度調節器３６で算出された第１空燃比ｍ１及
び前記廃ガス中ＣＯ濃度調節器３８で算出された第２空
燃比ｍ２から、次式により設定空燃比ｍｓを計算する。 ｍｓ−αｍ＋＋（１（Ｚ）ｍｚ＝（４）Ｉｌａ記設窓設
定空燃比演算器４０出された設定空燃比ｍｓは、乗算器
４３で前記理論空気屯演算器２８で算出された理論空気
ＰＡｏに乗ぜられて、必要燃焼空気泄ｍ５Ａｏが算出さ
れる。算出された必要燃焼空気量１１１５ＡＱは、空気
流量調節器４４に入力され、空気流量計４８で測定され
る、空気配管４６を介してバーナ２２に供給される空気
流量が、前記必要燃焼空気＠ｍ５Ａｏとなるように、空
気流量が調節される。 このようにして、例えば前出第３図乃至第５図に示す如
く、各関数ｒ、ｇ、ｈの形を定めることによって、低流
量域では制御の主体が０２制陣からＣＯ副制御移り、又
、炉圧が低く、侵入空気が多くなると制御の主体が０２
からＣ○制排０へ移り、最適な燃焼状態を保つことがで
きる。 なお前記実施例は、本発明を、予熱帯１２、加熱帯１４
及び均熱帯１６を有してなる連続鋼片加熱炉１０に適用
したものであるが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、加熱帯が単一であるような加熱炉や、加熱炉以外の
一般の燃焼設備にも同様に適用できることは明らかであ
る。
以上説明した通り、本発明によれば、常に最適な燃焼状
態を保つことができる。又、ｏ２計及びＣＯ計の応答時
間及び無駄時間の差に拘わらず、正確な制御を行うこと
ができる等の優れた効果を右りる。
態を保つことができる。又、ｏ２計及びＣＯ計の応答時
間及び無駄時間の差に拘わらず、正確な制御を行うこと
ができる等の優れた効果を右りる。
第１図は、本発明に係る燃焼設備の燃焼制御方法の要旨
を示ず流れ図、 第２図は、本発明が採用された、連続鋼片加熱炉の燃焼
制御方法の実施例の構成を示す、一部所面図を含むブロ
ック線図、 第３図は、前記実施例で用いられている燃料流量と重み
付け係数を求めるための開数ｆの関係を示１線図、 第４図は、同じく、炉内圧と重み付け係数を求めるため
の関ｒｌ１ｇの関係を示す線図、第５図は、同じく燃料
流量と重み付け係数を求めるための関数１１の関係を示
す線図である。 １０・・・連吠尉片１ノ０熱炉、 １４・・・加熱帯
、２０・・・燃焼制御０装置、 ２２・・・バーナ
、２４・・・燃料配管、 ２６・・・燃料流早
計、■ ・・・ 燃 井斗 ；ｋ 向士 、２８・・
・理論？気鎖演算器１ 、へ。・・・理論空気型、 ３０・・・ｎ４素譜度＜０２ン計、 ３２・・・一酸化炭素濃度（Ｇｏ）計、３４・・・無駄
時間調節器、 ３６・・・屍ガス中Ｍ素（０２）濃度ｗＡ節器、…１・
・・第１空燃比、 ３８・・・廃ガス中一酸化炭素濃度（Ｃｏ）調節器。 ｍ２・・・第２空燃比、 ４０・・・設定空燃比演暉
器、ｌ１ｌｓ・・・設定空燃比、 ４２・・・炉圧
計、ρ・・・炉内圧、 α・・・重み付け係数
、４３・・・乗陣器、 ４４・・・空気流量ＦＪ
４節器、４６・・・空気配管。
を示ず流れ図、 第２図は、本発明が採用された、連続鋼片加熱炉の燃焼
制御方法の実施例の構成を示す、一部所面図を含むブロ
ック線図、 第３図は、前記実施例で用いられている燃料流量と重み
付け係数を求めるための開数ｆの関係を示１線図、 第４図は、同じく、炉内圧と重み付け係数を求めるため
の関ｒｌ１ｇの関係を示す線図、第５図は、同じく燃料
流量と重み付け係数を求めるための関数１１の関係を示
す線図である。 １０・・・連吠尉片１ノ０熱炉、 １４・・・加熱帯
、２０・・・燃焼制御０装置、 ２２・・・バーナ
、２４・・・燃料配管、 ２６・・・燃料流早
計、■ ・・・ 燃 井斗 ；ｋ 向士 、２８・・
・理論？気鎖演算器１ 、へ。・・・理論空気型、 ３０・・・ｎ４素譜度＜０２ン計、 ３２・・・一酸化炭素濃度（Ｇｏ）計、３４・・・無駄
時間調節器、 ３６・・・屍ガス中Ｍ素（０２）濃度ｗＡ節器、…１・
・・第１空燃比、 ３８・・・廃ガス中一酸化炭素濃度（Ｃｏ）調節器。 ｍ２・・・第２空燃比、 ４０・・・設定空燃比演暉
器、ｌ１ｌｓ・・・設定空燃比、 ４２・・・炉圧
計、ρ・・・炉内圧、 α・・・重み付け係数
、４３・・・乗陣器、 ４４・・・空気流量ＦＪ
４節器、４６・・・空気配管。
Claims (2)
- （１）外気が侵入し得る燃焼設備で最適燃焼を得るため
の燃焼設備の燃焼制御方法において、燃料流量に比例し
た理論空気量を求める手順と、燃焼ゾーンの出側で測定
された酸素濃度の測定値と目標設定値との偏差に基づい
て、該偏差を解消するための第１空燃比を求める手順と
、 同じく燃焼ゾーンの出側で測定された一酸化炭素濃度の
測定値と目標設定値との偏差に基づいて、該偏差を解消
するための第２空燃比を求める手順と、 燃料流量、炉内圧及び燃焼状況に応じて重み付け係数を
求める手順と、 該重み付け係数を用いて前記第１及び第２空燃比を加重
平均することにより設定空燃比を求める手順と、 該設定空燃比を前記理論空気量に乗じて必要燃焼空気量
を求める手順と、 該必要燃焼空気量となるよう空気流量を制御する手順と
、 を含むことを特徴とする燃焼設備の燃焼制御方法。 - （２）外気が侵入し得る燃焼設備で最適燃焼を得るため
の燃焼設備の燃焼制御装置において、燃料流量を測定す
る燃料流量計と、 該燃料流量計で測定された燃料流量に比例する理論空気
量を演算する理論空気量演算器と、燃焼ゾーンの出側に
配設された酸素濃度計及び一酸化炭素濃度計と、 該酸素濃度計及び一酸化炭素濃度計の応答時間及び無駄
時間の差を吸収する無駄時間調節器と、酸素濃度の測定
値と目標設定値との偏差に基づいて、該偏差を解消する
ための第１空燃比を求める廃ガス中酸素濃度調節器と、 一酸化炭素濃度の測定値と目標設定値との偏差に基づい
て、該偏差を解消するための第２空燃比を求める廃ガス
中一酸化炭素濃度調節器と、炉内圧を測定する炉圧計と
、 前記燃料流量計で測定された燃料流量及び前記炉圧計で
測定された炉内圧に応じて重み付け係数を決定し、該重
み付け係数を用いて前記第１及び第２空燃比を加重平均
することにより設定空燃比を演算する設定空燃比演算器
と、 該設定空燃比演算器で算出された設定空燃比を、前記理
論空気量演算器で算出された理論空気量に乗じて、必要
燃焼空気量を演算する乗算器と、該乗算器で算出された
必要燃焼空気量となるよう空気流量を調節する空気流量
調節器と、 を備えたことを特徴とする燃焼設備の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170136A JPS6149928A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 燃焼設備の燃焼制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170136A JPS6149928A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 燃焼設備の燃焼制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149928A true JPS6149928A (ja) | 1986-03-12 |
Family
ID=15899324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59170136A Pending JPS6149928A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 燃焼設備の燃焼制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6149928A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008089302A (ja) * | 1996-08-27 | 2008-04-17 | Hitachi Metals Ltd | 回転溶解炉の燃焼制御方法 |
| JP2019060588A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 燃焼空気流量の制御方法及び連続多帯式加熱炉 |
| CN113046544A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-29 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 连续退火炉的空燃比控制方法及控制系统 |
| WO2024048028A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 中外炉工業株式会社 | 燃焼設備 |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP59170136A patent/JPS6149928A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008089302A (ja) * | 1996-08-27 | 2008-04-17 | Hitachi Metals Ltd | 回転溶解炉の燃焼制御方法 |
| JP2019060588A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 燃焼空気流量の制御方法及び連続多帯式加熱炉 |
| CN113046544A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-29 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 连续退火炉的空燃比控制方法及控制系统 |
| WO2024048028A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 中外炉工業株式会社 | 燃焼設備 |
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