JP3425705B2

JP3425705B2 - 蓄熱式バーナ装置群の制御方法

Info

Publication number: JP3425705B2
Application number: JP06988495A
Authority: JP
Inventors: 和広八尋; 弘靖茂森; 洋二藤本; 雅康福井; 淳清水
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 2003-07-14
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: JPH08261453A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一対のバーナと、各バ
ーナにそれぞれ接続された蓄熱体とを備える蓄熱式バー
ナ装置を加熱室内に複数組配設し、各対のバーナの切換
燃焼によって燃焼空気及び廃ガスを交互に蓄熱体に導入
して熱交換を行うようにした蓄熱式バーナ装置群の制御
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】蓄熱式バーナ装置は、一対のバーナと、
各バーナに接続された燃焼空気供給兼廃ガス排出管（以
下、分岐配管と略称する。）の途上にそれぞれ介装され
た複数の蓄熱体とを備えている。そして、大型炉等の加
熱室内には、通常、複数組の蓄熱式バーナ装置（以下、
蓄熱式バーナ装置群と称する。）が配設され、これら蓄
熱式バーナ装置群には、外気を燃焼空気として各蓄熱体
を介して燃焼バーナに供給する送気装置と、加熱室内で
発生した廃ガスを非燃焼バーナ及び蓄熱体を介して外部
に排出する排気装置とが接続されている。ここで、前記
排気装置は、加熱室内の廃ガスを所定の廃ガス流量で吸
引する吸引装置と、各蓄熱体の廃ガス出側に配設され、
各蓄熱体を通過した廃ガスを選択して吸引装置に流し込
む複数の廃ガス切換弁とを備えている。

【０００３】そして、各対のバーナを交互に切換燃焼さ
せることにより、各対の一方のバーナが燃焼バーナとさ
れているときには、この燃焼バーナに対して燃焼空気が
蓄熱体を介して供給され、蓄熱体との熱交換により燃焼
空気が予熱されるとともに、他方の非燃焼バーナでは、
加熱室内の廃ガスが蓄熱体を介して外部に排出されるこ
とにより蓄熱体に蓄熱されていく。

【０００４】ところで、前述した蓄熱式バーナ装置群
は、排気装置に高温度の廃ガスが流れて熱影響を与えな
いように、非燃焼バーナ側の廃ガスの出口温度を検出
し、この出口温度に基づいて各対のバーナの切換時間を
変更し、又は排気装置による廃ガス流量の変更をする制
御を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この蓄
熱式バーナ装置群の廃ガス出口温度を検出する位置は、
各蓄熱体から排出された廃ガスが集合される位置とされ
ているので、若し、特定の蓄熱体から排出された廃ガス
が高温度となっても、装置全体の廃ガス流量、又はバー
ナの切換時間が変更されない場合がある。このため、特
定の蓄熱体から排出された高温度の廃ガスが、廃ガス切
換弁内部や吸引装置に流れ込んでしまうので、排気装置
に与える熱影響の面で問題がある。

【０００６】また、若し、特定の蓄熱体から排出される
廃ガスが低温度となっても、装置全体の廃ガス流量、又
はバーナの切換時間が変更されない場合がある。このた
め、低温度の廃ガスとの熱交換により非燃焼バーナ側の
蓄熱体が最大の蓄熱容量となるまで蓄熱されず、この蓄
熱体が燃焼側バーナの蓄熱体として切換わった際には、
燃焼空気を充分に予熱することができないので、バーナ
の燃焼効率が低下してしまう場合がある。

【０００７】そこで、本発明は、上記従来例及び先行技
術の未解決の課題に着目してなされたものであり、排気
装置に熱影響を与えず、各対のバーナの燃焼効率を高め
ながら操業することが可能な蓄熱式バーナ装置群の制御
方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、一対のバーナと、各バー
ナに接続された燃焼空気供給兼廃ガス排出管の途上にそ
れぞれ介装した複数の蓄熱体とを有する蓄熱式バーナ装
置を加熱室内に複数組配設し、前記各対のバーナを、燃
焼バーナと非燃焼バーナとが交互に切り換わるように切
換燃焼させることにより、送気装置により燃焼バーナ側
の蓄熱体に導入された燃焼空気が予熱されて燃焼バーナ
に供給されると共に、排気装置による所定の廃ガス流量
の吸引動作により非燃焼バーナから吸引された前記加熱
室内の廃ガスが、当該バーナの蓄熱体への導入により前
記蓄熱体を蓄熱した後に外部に排出されるようにした蓄
熱式バーナ装置群において、非燃焼バーナ側の各蓄熱体
から排出される廃ガス出口の最大温度をそれぞれ検出
し、これら検出値の最大値が、前記排気装置の耐熱温度
と一致する第１設定値以上となったときに、前記廃ガス
流量を減少させることを特徴とする蓄熱式バーナ装置群
の制御方法である。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、非燃焼バーナ側の蓄熱体が最大の蓄
熱容量となる廃ガス温度を第２設定値として設定してお
き、前記複数の廃ガス出口の最大温度の最大値が、前記
第１設定値を下回り、且つ前記第２設定値以下となった
ときに、前記廃ガス流量を増大させることを特徴とする
制御方法である。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明によれば、若し、非燃焼バ
ーナ側の所定の蓄熱体から排出される廃ガス出口の最大
温度が第１設定値以上となると、廃ガス流量を減少す
る。廃ガス流量が減少することにより、加熱室内から非
燃焼バーナ側の各蓄熱体内部を通過する廃ガス量が減少
し、各蓄熱体に対する廃ガスの放熱量が増大するので、
排気装置に流れ込む廃ガスは第１設定値を下回る低温度
となる。したがって、排気装置に対して熱的影響を与え
ることがない。

【００１３】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の作用が得られるとともに、若し、非燃焼バー
ナ側の複数の蓄熱体のうち少なくとも一つの蓄熱体から
排出される廃ガス出口の最大温度が、第１設定値を下回
り、且つ第２設定値以下となると、廃ガス流量を増大す
る。廃ガス流量が増大することにより、加熱室内から非
燃焼バーナ側の各蓄熱体を通過する廃ガス量が増大して
各蓄熱体の蓄熱量が増大するので、各蓄熱体は最大の蓄
熱容量となるまで蓄熱されていく。そして、各一対のバ
ーナが切換燃焼すると、最大の蓄熱容量とされた各蓄熱
体が燃焼バーナ側の蓄熱体となるので、各蓄熱体を通過
する燃焼空気は充分に予熱され、したがって、各対のバ
ーナの燃焼効率は向上する。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明を連続式加熱炉に適用した場合の実
施例を示す概略構成図である。図中１は、連続して搬送
されるスラブを加熱する連続式加熱炉であって、スラブ
を左側から搬入し、予熱帯２、第１加熱帯（加熱室）
３、第２加熱帯（加熱室）４及び均熱帯５を順次通過し
て加熱され、加熱を終了したスラブが右側から搬出され
て次工程に搬送される。

【００１７】第１加熱帯３及び第２加熱帯４には、それ
ぞれ４台の蓄熱式バーナ装置６Ａ〜６Ｄ及び７Ａ〜７Ｄ
からなる蓄熱式バーナ装置群が配設されている。これら
蓄熱式バーナ装置６Ａ〜６Ｄ及び７Ａ〜７Ｄから排出さ
れる廃ガスは、廃ガス吸引ファン（排気装置）８によっ
て吸引されて煙突９から大気に放出されるようになって
いる。

【００１８】蓄熱式バーナ装置６Ａ〜６Ｄ及び７Ａ〜７
Ｄのそれぞれは、図２に示すように、第１加熱帯３及び
第２加熱帯４に配設された一対のバーナ１０ａ，１０ｂ
を有する。これらバーナ１０ａ，１０ｂのそれぞれは、
燃料ガス供給口１１ａ、１１ｂから燃焼ガスが供給され
るとともに、燃焼空気が供給される一次空気ノズル（図
示せず）と、第１加熱帯３又は第２加熱帯４で発生した
高温度の廃ガスを吸引する二次空気ノズル（図示せず）
が内部に設けられており、これら一次空気ノズル及び二
次空気ノズルは、燃焼空気給排口１８ａ、１８ｂと連通
している。また、バーナ１０ａ、１０ｂのノズル先端に
は、パイロットバーナ１２ａ，１２ｂが配設されてい
る。

【００１９】そして、バーナ１０ａ，１０ｂの燃料ガス
供給口１１ａ、１１ｂは、燃料遮断弁１３ａ，１３ｂを
介し、さらにメイン遮断弁１４、燃料調節弁１５を介し
て燃料ガスとしてのＭガスを供給する燃焼ガス供給源１
６に接続されている。また、パイロットバーナ１２ａ，
１２ｂも遮断弁１７ａ，１７ｂを介して燃料ガス供給源
１６に接続されている。

【００２０】また、バーナ１０ａ，１０ｂの燃焼空気給
排口１８ａ、１８ｂは、分岐配管（燃焼空気供給兼廃ガ
ス排出管）１９ａ、１９ｂに接続され、これら分岐配管
１９ａ、１９ｂの途上に蓄熱体２０ａ，２０ｂが配設さ
れている。これら分岐配管１９ａ、１９ｂは、空気遮断
弁２１ａ，２１ｂを介し、さらに燃焼空気調節弁２２を
介して燃焼空気を圧送する空気ブロアー２３等の送気系
に接続されていると共に、空気遮断弁２１ａ、２１ｂと
並列接続された廃ガス遮断弁２４ａ，２４ｂを介し、さ
らに廃ガス流量調節弁２５を介して廃ガス吸引ファン８
等の排気系にも接続されている。

【００２１】ここで、蓄熱体２０ａ，２０ｂのそれぞれ
は、気体流通路に沿って蓄熱媒体として例えば直径２０
ｍｍのアルミナボールが充填されており、このアルミナ
ボールに第１加熱帯３又は第２加熱帯４から排出される
高温度の廃ガスと熱交換されて蓄熱され、この蓄熱が低
温の燃焼空気と熱交換されて放熱される。そして、蓄熱
体２０ａ、２０ｂと廃ガス遮断弁２４ａ、２４ｂとの間
の分岐配管１９ａ、１９ｂには、蓄熱体温度を検出する
例えばＰＲ熱電温度計で構成される廃ガス温度センサ２
７ａ，２７ｂが配設されている。

【００２２】そして、燃料遮断弁１３ａ，１３ｂ、メイ
ン遮断弁１４、燃料調節弁１５、空気遮断弁２１ａ，２
１ｂ、燃焼空気調節弁２２、廃ガス遮断弁２４ａ，２４
ｂ及び廃ガス流量調節弁２５が、連続式加熱炉１全体を
統括するプロセスコンピュータ２８に接続されたダイレ
クトディジタルコントローラ（以下、ＤＤＣと称す）２
９によって制御される。

【００２３】ＤＤＣ２９は、少なくとも廃ガス温度セン
サ２７ａ，２７ｂ及び第１加熱帯３及び第２加熱帯４間
の炉温を検出する炉温センサ３０ａ，３０ｂの温度検出
値を読込み、炉温センサ３０ａ，３０ｂの温度検出値に
基づいて燃料ガス流量、燃焼空気流量及び廃ガス流量を
設定して、これらに基づいて燃料調節弁１５，燃焼空気
調節弁２２及び廃ガス流量調節弁２５の流量目標値を設
定し、各蓄熱式バーナ装置６Ａ〜６Ｄ及び７Ａ〜７Ｄの
バーナ１０ａ、１０ｂの切換時間を例えば６０秒として
決定し、これに応じて６０秒毎に、燃料遮断弁１３ａ，
１３ｂ、空気遮断弁２１ａ，２１ｂ及び廃ガス遮断弁２
４ａ，２４ｂを開閉制御し、燃焼状態の一方のバーナを
燃焼停止させ、非燃焼状態の他方のバーナを燃焼状態に
切換える。

【００２４】すなわち、一方のバーナ１０ａが燃焼状態
にあり、他方のバーナ１０ｂが非燃焼状態にあるものと
すると、この状態では、燃焼バーナ１０ａに対しては、
外気から空気ブロア２３によって圧送される冷風状態の
燃焼空気が、燃焼空気調節弁２２、空気遮断弁２１ａを
介して蓄熱体２０ａに供給され、この蓄熱体２０ａで蓄
熱されているアルミナボールと熱交換して所定温度に予
熱される。そして、予熱された燃焼空気は、バーナ１０
ａの燃焼空気給排口１８ａに供給され、燃焼ノズルから
噴射される燃料ガスと混合燃焼されて炉内を加熱する。
これと同時に、他方の非燃焼バーナ１０ｂでは、二次空
気ノズルが燃焼空気給排口１８ｂ、蓄熱体２０ｂ、廃ガ
ス遮断弁２４ｂ、廃ガス流量調節弁２５を介して廃ガス
吸引ファン８に連通され、炉内の廃ガスが、廃ガス吸引
ファン８によって吸引されて蓄熱体２０ｂを通って排出
されることにより、蓄熱体２０ｂ内のアルミナボールと
廃ガスとの熱交換により、蓄熱体２０ｂの蓄熱温度が徐
々に上昇していく。

【００２５】次に、上記蓄熱式バーナ装置群において、
第１加熱帯３から外部に排出される廃ガス温度制御方法
の第１実施例について、図３のフローチャートで示す処
理を参照して説明する。この第１実施例は、請求項１及
び請求項２に記載された発明に対応する。なお、このフ
ローチャートで使用している添字ｉは、ｉ＝Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄとし、添字ｊは、ｊ＝１〜４とする。また、第２
加熱帯４から外部に排出される廃ガスの温度制御方法
も、以下に示す処理と同様の手順で行われる。

【００２６】この処理は、所定周期（例えば１０msec）
毎のタイマ割込処理として実行される。先ず、ステップ
Ｓ１では、各蓄熱式バーナ装置６ｉにおける非燃焼バー
ナ側の蓄熱体２０ａｊの廃ガス出口の最大温度Ｔａｊを
読み込む。次いで、ステップＳ２に移行して、非燃焼バ
ーナ側の蓄熱体２０ｂｊの廃ガス出口温度Ｔｂｊを読み
込む。

【００２７】次いでステップＳ３に移行して、これら複
数の廃ガス出口の最大温度Ｔａｊ、Ｔｂｊの中から最大
値Ｔ_maxを算出する。次いで、ステップＳ４に移行し
て、最大値Ｔ_maxが、予め設定した第１設定値Ｔ_H1に達
しているか否かを判定する。この判定は、廃ガス温度が
各廃ガス遮断弁２４ａ、２４ｂに熱影響を与えるか否か
を判定するものであり、第１設定値Ｔ_H1は、廃ガス切換
弁２４ａ、２４ｂの耐熱温度と略同一の温度に設定され
ている。

【００２８】そして、ステップＳ４においてＴ_max≧Ｔ
_H1であるときには、最大値Ｔ_maxが廃ガス遮断弁に熱影
響を与えてしまうものと判断してステップＳ５に移行す
る。このステップＳ５では、短縮した切換時間Ｓ₁に再
設定する。そして、タイマ割込処理を終了して通常のメ
インプログラムに復帰する。一方、ステップＳ４におい
てＴ_max＜Ｔ_H1であるときには、最大値Ｔ_maxが廃ガス
遮断弁２４ａ、２４ｂに熱影響を与えないものと判断し
てステップＳ６に移行する。

【００２９】このステップＳ６では、最大値Ｔ_maxが予
め設定した第２設定値Ｔ_H2に達しているか否かを判定す
る。この判定は、蓄熱時間が短いために蓄熱容量の低い
蓄熱体が存在しているか否かを判定するものであり、第
２設定値Ｔ_H2は、第１設定値Ｔ_H1より低く、蓄熱体２０
ａｊ、２０ｂｊを最大の熱容量に蓄熱することが可能な
廃ガス温度に設定されている。

【００３０】そして、ステップＳ６においてＴ_max≦Ｔ
_H2であるときには、非燃焼バーナ側の蓄熱体の全てが蓄
熱容量が低いものと判断してステップＳ７に移行する。
このステップＳ７では、延長した切換時間Ｓ₂に再設定
する。そして、タイマ割込処理を終了して通常のメイン
プログラムに復帰する。また、ステップＳ６においてＴ
_max＞Ｔ_H2であるときには、そのままタイマ割込処理を
終了して通常のメインプログラムに復帰する。

【００３１】このように、図２の一方のバーナ１０ａが
燃焼状態とされ、他方のバーナ１０ｂが非燃焼状態とさ
れているものとし、廃ガス温度センサ２７ｂが蓄熱体２
０ｂの廃ガス出口の最大温度Ｔｂ₁を検出し、他の非燃
焼バーナ側の蓄熱体の廃ガス出口の最大温度もそれぞれ
個別の廃ガス温度センサで検出した結果、蓄熱体２０ｂ
の廃ガス出口の最大温度Ｔｂ₁が最も高い場合には、こ
の温度と第１設定値Ｔ _H1とが比較判定される。そして、
この最大値Ｔ_max（蓄熱体２０ｂの廃ガス出口の最大温
度Ｔｂ₁）が、第１設定値Ｔ_H1以上であると、例えば６
０秒とされている現時点の切換時間が、例えば５秒短縮
して５５秒となるように短縮された切換時間Ｓ₁に再設
定される（ステップＳ５の処理））。

【００３２】そして、短縮された切換時間Ｓ₁に達する
と、ＤＤＣ２９からの制御信号により燃料遮断弁１３
ｂ、空気遮断弁２１ｂ及び廃ガス遮断弁２４ａが開状態
とされ、燃料遮断弁１３ａ、空気遮断弁２１ａ及び廃ガ
ス遮断弁２４ｂが閉状態とされ、バーナ１０ａを非燃焼
状態とし、バーナ１０ｂを燃焼状態とした切換燃焼が行
われる。これにより、高温度の廃ガスを排出していた蓄
熱体２０ｂは、燃焼空気を予熱する燃焼バーナ１０ｂ側
の蓄熱体とされ、他の蓄熱体から高温度の廃ガスが排出
されない限りは、廃ガス遮断弁２４ａ、２４ｂには高温
度の廃ガスが流れ込まない。

【００３３】また、蓄熱体２０ｂから排出される廃ガス
出口の最大温度Ｔｂ₁が最大値Ｔ_ma _xとされ、この最大
値Ｔ_maxが、第１設定値Ｔ_H1より低く、且つ第２設定値
Ｔ_H2以下である場合には、例えば６０秒とされている現
時点の切換時間が、例えば５秒延長して６５秒となるよ
うに延長された切換時間Ｓ₂に再設定される（ステップ
Ｓ７）。

【００３４】これにより、非燃焼バーナ側の全ての蓄熱
体（蓄熱体２０ｂを含む）は、延長された切換時間Ｓ₂
により廃ガスとの熱交換時間が延長するので、最大の蓄
熱容量となるまで蓄熱されていく。そして、延長された
切換時間Ｓ₂が経過した時点で、各対のバーナの切換燃
焼が行われると、最大の蓄熱容量に蓄熱された燃焼バー
ナ側の蓄熱体は、内部を通過する燃焼空気を充分に予熱
する。

【００３５】したがって、図３のフローチャートの処理
では、非燃焼バーナ側の各蓄熱体２０ａｊ、２０ｂｊの
うち少なくとも一つの蓄熱体から排出される廃ガス出口
の最大温度が、第１設定値Ｔ_H1（廃ガス切換弁２４ａ、
２４ｂの耐熱温度と略同一の温度に設定された温度）以
上となった場合には、切換時間を短縮し、高温度の廃ガ
スを排出していた非燃焼バーナ側の蓄熱体を、即座に燃
焼バーナ側の蓄熱体とし、全ての蓄熱体から排出される
廃ガスを低温度として、廃ガス遮断弁２４ａ、さらには
廃ガス流量調節弁２５や廃ガス吸引ファン８に対する熱
影響を与えないので、それら排気系の熱耐久性を向上さ
せることができる。

【００３６】また、図３のフローチャートの処理では、
非燃焼バーナ側の各蓄熱体２０ａｊ、２０ｂｊから排出
される廃ガスの最大値Ｔ_maxが、第１設定値Ｔ_H1より低
く、且つ第２設定値Ｔ_H2（非燃焼バーナ側の蓄熱体が最
大の熱容量まで蓄熱されることが可能な廃ガス温度）以
下となった場合には、切換時間を延長することにより、
非燃焼バーナ側の全ての蓄熱体と廃ガスとの熱交換時間
が延長する。これにより、各蓄熱体は最大の蓄熱容量と
なるまで蓄熱されていく。そして、各対のバーナの切換
燃焼が行われると、最大の蓄熱容量まで蓄熱された燃焼
バーナ側の蓄熱体は、内部を通過する燃焼空気を充分に
予熱するので、各対の燃焼バーナの燃焼効率を向上させ
ることができる。

【００３７】次に、上記構成の蓄熱式バーナ装置群にお
いて、第１加熱帯３から外部に排出される廃ガス温度制
御方法の第２実施例について、図４のフローチャートで
示す処理を参照して説明する。この制御方法は、請求項
３及び請求項４に記載された発明に対応する。なお、図
４との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。また、第２加熱帯４から外部に排出される廃ガ
ス温度制御方法も、以下に示す処理と同様の手順で行わ
れる。

【００３８】図４の処理では、ステップＳ４においてＴ
_max≧Ｔ_H1であるときには、最大値Ｔ_maxが廃ガス遮断
弁に熱影響を与えてしまうものと判断してステップＳ８
に移行する。また、ステップＳ６においてＴ_max≦Ｔ_H2
であるときには、非燃焼バーナ側の蓄熱体の全てが、蓄
熱容量が低いものと判断してステップＳ９に移行する。

【００３９】そして、ステップＳ８では、廃ガス流量を
所定値Ｑ₁まで減少させる。これにより、第１過熱帯３
から吸引されて非燃焼バーナ側の各蓄熱体内部を通過す
る廃ガス量が減少する。また、ステップＳ９では、廃ガ
ス流量を所定値Ｑ₂（Ｑ₂＞Ｑ₁）まで増大させる。こ
れにより、第１過熱帯３から吸引されて非燃焼バーナ側
の各蓄熱体内部を通過する廃ガス量が増大する。

【００４０】この第２実施例によると、図２の一方のバ
ーナ１０ａが燃焼状態とされ、他方のバーナ１０ｂが非
燃焼状態とされているものとし、廃ガス温度センサ２７
ｂが蓄熱体２０ｂの廃ガス出口の最大温度Ｔｂ₁を検出
し、他の非燃焼バーナ側の蓄熱体の廃ガス出口の最大温
度もそれぞれ個別の廃ガス温度センサで検出した結果、
蓄熱体２０ｂから排出される廃ガス出口の最大温度Ｔｂ
₁が最も高い場合には、この温度と第１設定値Ｔ_H1とが
比較判定される。そして、この最大値Ｔ_max（蓄熱体２
０ｂの廃ガス出口の最大温度Ｔｂ₁）が、第１設定値Ｔ
_H1以上であると、ＤＤＣ２９から、廃ガス流量調節弁２
５に対して制御信号Ｃｓが出力されることにより、廃ガ
ス流量制御弁２５の開度を小さく調整する。これによ
り、今までの廃ガス流量Ｑより減少した廃ガス流量Ｑ₁
（Ｑ₁＜Ｑ）に設定される（ステップＳ８の処理）。

【００４１】この際、第１過熱帯３から吸引されて非燃
焼バーナ側の各蓄熱体（蓄熱体２０ｂを含む）内部を通
過する廃ガス量が減少する。これにより、非燃焼バーナ
側の各蓄熱体に対する廃ガスの放熱量が増大していくの
で、これら各蓄熱体から排出される廃ガスは低温度とな
る。したがって、廃ガス遮断弁２４ａ、２４ｂには低温
度の廃ガスしか流れ込まない。

【００４２】また、蓄熱体２０ｂから排出される廃ガス
出口の最大温度Ｔｂ₁が最大値Ｔ_ma _xとなり、この最大
値Ｔ_maxが、第１設定値Ｔ_H1より低く、且つ第２設定値
Ｔ_H2以下である場合には、ＤＤＣ２９から、廃ガス流量
調節弁２５に対して制御信号Ｃｓが出力されることによ
り、廃ガス流量制御弁２５の開度を大きく調整する。こ
れにより、現時点の廃ガス流量Ｑより増大した廃ガス流
量Ｑ₂（Ｑ₂＞Ｑ＞Ｑ ₁）に設定される（ステップＳ９
の処理）。

【００４３】これにより、非燃焼バーナ側の全ての蓄熱
体（蓄熱体２０ｂを含む）は、第１過熱帯３から吸引さ
れ、非燃焼バーナ側の各蓄熱体（蓄熱体２０ｂを含む）
内部を通過する廃ガス量が増大して蓄熱量が増大してい
くので、非燃焼バーナ側の各蓄熱体は最大の蓄熱容量と
なるまで蓄熱されていく。そして、各対のバーナの切換
燃焼が行われると、最大の蓄熱容量まで蓄熱された燃焼
バーナ側の蓄熱体は、内部を通過する燃焼空気を充分に
予熱する。

【００４４】したがって、図４のフローチャートの処理
では、非燃焼バーナ側の各蓄熱体２０ａｊ、２０ｂｊの
うち少なくとも一つの蓄熱体から排出される廃ガス出口
の最大温度が、第１設定値Ｔ_H1以上となった場合には、
廃ガス流量を減少させることにより、高温度の廃ガスを
排出していた非燃焼バーナ側の蓄熱体を、低い温度の廃
ガスが排出されるように制御し、それにより、廃ガス遮
断弁２４ａ、さらには廃ガス流量調節弁２５や廃ガス吸
引ファン８に対する熱影響を与えないので、排気系の熱
耐久性を向上させることができる。

【００４５】それとともに、図４のフローチャートの処
理では、非燃焼バーナ側の各蓄熱体２０ａｊ、２０ｂｊ
から排出されている廃ガスの最大値Ｔ_maxが、第１設定
値Ｔ _H1より低く、且つ第２設定値Ｔ_H2以下となった場合
には、廃ガス流量を増大させることにより、高温の廃ガ
スとの熱交換により非燃焼バーナ側の全ての蓄熱体が、
最大の蓄熱容量となるまで蓄熱されていく。そして、各
対のバーナの切換燃焼が行われると、最大の蓄熱容量ま
で蓄熱された燃焼バーナ側の蓄熱体が内部を通過する燃
焼空気を充分に予熱するので、各対のバーナの燃焼効率
を向上させることができる。

【００４６】なお、上記各実施例においては、バーナ１
０ａ、１０ｂに供給する燃料としてＭガスを使用する場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、他の燃料ガスや重油等の液体燃料を適用することが
できるものである。また、上記各実施例においては、バ
ーナ１０ａ、１０ｂの燃焼切換制御をＤＤＣ２９で行う
ようにした場合について説明したが、これに限らず他の
プログラマブルコントローラやシーケンス制御回路等に
よってシーケンス制御するようにしてもよい。

【００４７】また、上記各実施例においては、バーナ１
０ａ、１０ｂに対する燃焼空気の供給及び廃ガスの排出
を個別の空気遮断弁２１ａ、２１ｂ及び廃ガス遮断弁２
４ａ、２４ｂで行う場合について説明したが、これに限
らずエアシリンダ等によって流路を切り換える方向切換
弁を利用して切換機構を構成するようにしてもよい。さ
らに、上記各実施例においては、廃ガス温度センサ２７
ａ、２７ｂとしてＰＲ熱電温度計を適用した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、他の熱
電温度計を適用することができる。

【００４８】さらにまた、上記各実施例においては、本
発明を連続式加熱炉に適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、他の加熱炉や熱処
理炉等にも適用し得るものである。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、非燃焼バーナ側の所定の蓄熱体から排出される廃
ガス出口の最大温度が、第１設定値以上となると廃ガス
流量を減少する。これにより、加熱室内から非燃焼バー
ナ側の各蓄熱体内部を通過する廃ガス量が減少して各蓄
熱体に対する廃ガスの放熱量が増大するので、排気装置
に流れ込む廃ガスは低温度となり、非燃焼バーナ側の全
ての蓄熱体から排出される廃ガスが排気装置に対して熱
影響を与えることがないので、排気装置の熱耐久性を向
上させることができる。

【００５０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の効果を得ることができるとともに、非燃焼バーナ側
の複数の蓄熱体のうち少なくとも一つの蓄熱体から排出
される廃ガス出口の最大温度が、第１設定値を下回り、
且つ第２設定値以下となると、廃ガス流量を増大する。
これにより、加熱室内から非燃焼バーナ側の各蓄熱体を
通過する廃ガス量の増大により、各蓄熱体は最大の蓄熱
容量となるまで蓄熱されていく。そして、各対のバーナ
の切換燃焼により、最大の蓄熱容量とされた各蓄熱体が
燃焼バーナ側の蓄熱体となると、これら各蓄熱体を通過
する燃焼空気は充分に予熱され、各対のバーナの燃焼効
率を向上させることができる。

【００５１】

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を連続式加熱炉に適用した場合の実施例
を示す概略構成図である。

【図２】蓄熱式バーナ装置群の一部を示す概略構成図で
ある。

【図３】蓄熱式バーナ装置群の制御方法の第１実施例を
示すフローチャートである。

【図４】蓄熱式バーナ装置群の制御方法の第２実施例を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

３第１加熱帯（加熱室）４第２加熱帯（加熱室）６Ａ〜６Ｄ、７Ａ〜７Ｄ蓄熱式バーナ装置８廃ガス吸引ファン（排気装置）１０ａ、１０ｂバーナ１９ａ、１９ｂ分岐配管（燃焼空気供給兼廃ガス排出
管）２０ａ、２０ｂ蓄熱体２４ａ、２４ｂ廃ガス遮断弁（排気装置）２５廃ガス流量調節弁（排気装置）Ｑ₁ 減少した廃ガス流量Ｑ₂ 増大した廃ガス流量Ｓ₁ 短縮された切換時間Ｓ₂ 延長された切換時間Ｔａｊ、Ｔｂｊ、Ｔｂｊ非燃焼バーナ側の蓄熱体から
排出される廃ガス出口の最大温度Ｔ_max 各蓄熱体から排出される廃ガス出口の最大温度
の中の最大値Ｔ_H1 排気装置の耐熱温度と一致する第１設定値Ｔ_H2 非燃焼バーナ側の蓄熱体が最大の蓄熱容量となる
廃ガス温度と同一温度の第２設定値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福井雅康岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者清水淳岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献特開平６−200321（ＪＰ，Ａ) 特開平６−213585（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/20 103 F23L 15/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のバーナと、各バーナに接続された
燃焼空気供給兼廃ガス排出管の途上にそれぞれ介装した
複数の蓄熱体とを有する蓄熱式バーナ装置を加熱室内に
複数組配設し、前記各対のバーナを、燃焼バーナと非燃
焼バーナとが交互に切り換わるように切換燃焼させるこ
とにより、送気装置により燃焼バーナ側の蓄熱体に導入
された燃焼空気が予熱されて燃焼バーナに供給されると
共に、排気装置による所定の廃ガス流量の吸引動作によ
り非燃焼バーナから吸引された前記加熱室内の廃ガス
が、当該バーナの蓄熱体への導入により前記蓄熱体を蓄
熱した後に外部に排出されるようにした蓄熱式バーナ装
置群において、非燃焼バーナ側の各蓄熱体から排出される廃ガス出口の
最大温度をそれぞれ検出し、これら検出値の最大値が、
前記排気装置の耐熱温度と一致する第１設定値以上とな
ったときに、前記廃ガス流量を減少させることを特徴と
する蓄熱式バーナ装置群の制御方法。
【請求項２】非燃焼バーナ側の蓄熱体が最大の蓄熱容
量となる廃ガス温度を第２設定値として設定しておき、
前記複数の廃ガス出口の最大温度の最大値が、前記第１
設定値を下回り、且つ前記第２設定値以下となったとき
に、前記廃ガス流量を増大させることを特徴とする請求
項２記載の蓄熱式バーナ装置群の制御方法。