JPS63226590A - 流動床型燃料改質炉の炉内圧力制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流動床型燃料改質炉の炉内圧力制御装置に関
し、特に改質炉炉内圧力の設定値信号を得る手段に関す
る。

〔従来の技術〕

従来は、空気流山信号を先行信号として炉内圧力のフィ
ードバック制御を行なう、といった制御方式についての
アイデアしか無く、流動床型燃料改質炉の炉内圧力制御
を具体的に実行するための技術的手段が存在していなか
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

流動床型燃料改質炉では、第２図に示すように改質炉１
内の流動層２を、バイブバーナ３により加熱流動化させ
、流動層２の対流により反応管４を加熱し、反応管４内
に供給される改質原料ガスと蒸気との混合ガスＡについ
て改質反応を起こさせ、改質ガスＢを生成してこれを外
部に取出すものとなっているが、上記改質反応を安定に
起こさせる為には、流動層２を形成している流動材が一
定のレベルで流動化し、かつ対流するように制御する必
要がある。

上記制御を行なう場合、改質炉１の排ガスライン５に設
けた改質炉炉内圧力制御弁６を操作端として制御するこ
とが当然考えられるが、この制御弁６の開度設定を改質
炉炉内圧ツク発信器７からの改質炉炉内圧力フィードバ
ック信号のみで１ｌｉｌｌ　Ｉ！Ｉしても、改質炉炉内
圧力の変動因子が種々存在しているため、流動層２の対
流状態を適正に保つことができない。なお第２図におい
て、８は燃料供給ライン、９は空気供給ラインである。

そこで本発明は、改質炉炉内圧力制御を行う際に、改質
炉炉内圧力に直接影響を与える燃焼用空気流量と空塔速
度の両情報を加味した最適な設定値信号を得ることがで
き、流動層の対流状態が最適に保たれ、炉内圧力及び反
応管が適切に加熱され、改質炉の流ｖＪ層レベルが一定
に保たれるように、改質炉炉内圧力制御弁開度を制御す
ることができ、負荷追従性も極めて良好な、流動床型燃
料改質炉の炉内圧力制御装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために次の
ような手段を講じた。すなわち、燃焼用空気流量の信号
を先行信号とし、これを空塔速度信号（バーナ燃料流は
および燃焼用空気流量より排ガス流量を算出し、改質炉
断面積を考慮してｉ出したもの）にて補正した信号を圧
力設定値信号とし、この圧力設定値信号を改質炉炉内圧
力フィードバック信号により修正して制御弁開度指令信
号となし、改質炉の炉内圧力制御を行なうようにした。

〔作用〕

このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。すなわち改質炉炉内圧力制御弁の開度指令信号
の設定値信号として、燃焼用空気流量信号に空塔速度信
号による補正を加えた信号を用いたので、改質炉炉内圧
力制御を行う際に改質炉炉内圧力に直接影響を与える燃
焼用空気流量と空塔速度の両情報を加味した最適な設定
値信号となる。したがって流動層の対流状態が最適に保
たれ、炉内圧力及び反応管の加熱が適切になされ、改質
炉の流ｖＪ層レベルが一定に保たれるように改質炉炉内
圧力制御弁開度が制御される上、負荷追従性が向上する
ことになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の流動床型燃料改質炉の炉内圧力制御装
置の構成を示す図である。第１図においてＭは制御装置
１０の内部領域を示し、Ｎは制御装置外部の現場領域を
示している。１１は第１の演算制御部であり、燃焼用空
気圧力センサ２１がらの燃焼用空気圧力情報ＰＸｒ　、
燃焼用空気流量センサ２２からの燃焼用空気流量情報Ｆ
Ｘ、燃焼用空気温度センサ２３からの燃焼用空気温度情
報ＴＥ！、等に基いて燃焼用空気流量信＠Ｓ１を得る。

１２は第２の演算制御部であり、改質炉流動層温度セン
サ２４からの改質炉流動層温度情報ＴＥ２　、バーナへ
の投入燃料量情報（ＢＦ）および出力指令ＰＤに基く燃
焼用空気流口情報等により排ガス流量を算出し、改質炉
断面積を考慮して空塔速度信号Ｓ２を得る。１３は第３
の演算制御部であり、前記燃焼用空気流量信号Ｓ１を先
行信号として空塔速度信号Ｓ２による補正を行ない、改
質炉炉内圧力の設定値信号Ｓ３を得る。１４は第４の演
算制御部であり、前記改質炉炉内圧力の設定値信号Ｓ３
に、改質炉炉内圧力センサ２５がらの圧力情報ＰＸ２す
なわち改質炉炉内圧力フィードバック信号Ｓ４により修
正を加え、制御弁開度指令信号Ｓ５を得る。

このように本実施例においては、燃焼用空気流量信号Ｓ
１を先行信号とし、この信号について空塔速度信号Ｓ２
による補正が行なわれ、この補正によって得られた改質
炉炉内圧力の設定値信号Ｓ３が改質炉炉内圧力信号Ｓ４
により修正されて制御弁開度指令信号Ｓ５となり、この
制御弁開度指令信号Ｓ５により改質炉炉内圧力制御弁６
の開度が制御される。

したがって本実施例によれば、改質炉炉内圧力制御を行
う際に、改質炉炉内圧力に直接影響を与える燃焼用空気
流量と空塔速度の両情報を加味した最適な炉内圧力設定
値信号Ｓ３が設定される。

そしてこの炉内圧力設定値信号Ｓ３を改質炉炉内圧力フ
ィードバック信号Ｓ４により修正した制御弁開度指令信
号Ｓ５によって、改質炉炉内圧力制御弁６の開度が制御
されるので、改質炉１内の流勧化の状態が最適な状態に
保たれ、負荷追従性も良好なものとなる。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃焼用空気流量信号に空塔速度信号に
よる補正を加えた信号を、制御弁開度指令信号の設定値
信号としたので、改質炉炉内圧力制御を行う際に、改質
炉炉内圧力に直接影響を与える燃焼用空気流色と空塔速
度の画情報を加味した最適な設定値信号が得られる。そ
の結果、流動層の対流状態が最適に保たれ、炉内圧力及
び反応管が適切に加熱され、改質炉の流ｖＪ層レベルが
一定に保たれるように、改質炉炉内圧力制御弁開度を制
御することができ、負荷追従性も極めて良好な、流動床
型燃料改質炉の炉内圧力制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の炉内圧力制御装置の一実施例の構成を
示す図、第２図は一般の流動床型燃料改質炉の構成を示
す図である。 １・・・改質炉、２・・・流動層、３・・・バーナ、４
・・・反応管、５・・・排ガスライン、６・・・改質炉
炉内圧力制御弁、７・・・改質炉炉内圧力発信器、８・
・・燃料供給ライン、９・・・空気供給ライン、１０・
・・制御装置、１１．１２，１３．１４・・・第１〜第
４の演算制御部、２１・・・燃焼用空気圧力センサ、２
２・・・燃焼用空気流量センサ、２３・・・燃焼用空気
温度センサ、燃焼用空気流量信号８１．２４・・・改質
炉流動層温度センサ２４．２５・・・改質炉炉内圧力セ
ンサ、Ｓｌ・・・燃焼用空気流量信号、Ｓ２・・・空塔
速度信号、Ｓ３・・・改質炉炉内圧力の設定値信号、＄
４・・・改質炉炉内圧力フィードバック信号、Ｓ５・・
・制御弁開度指令信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼用空気流量信号を得る第１の手段と、空塔速度信号
   を得る第２の手段と、前記第１の手段にて得られた燃焼
   用空気流量信号を先行信号としこの信号を前記第２の手
   段にて得られた空塔速度信号により補正することによっ
   て改質炉炉内圧力の設定値信号を得る第３の手段と、こ
   の第３の手段により得られた改質炉炉内圧力の設定値信
   号に改質炉炉内圧力フィードバック信号による修正を加
   えることにより制御弁開度指令信号を得る第４の手段と
   を具備したことを特徴とする流動床型燃料改質炉の炉内
   圧力制御装置。