JPS60259823A - 吸引式ラジアントチユ−ブバ−ナ−炉の最適燃焼制御方法 - Google Patents
吸引式ラジアントチユ−ブバ−ナ−炉の最適燃焼制御方法Info
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- JPS60259823A JPS60259823A JP59115833A JP11583384A JPS60259823A JP S60259823 A JPS60259823 A JP S60259823A JP 59115833 A JP59115833 A JP 59115833A JP 11583384 A JP11583384 A JP 11583384A JP S60259823 A JPS60259823 A JP S60259823A
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- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
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- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/02—Controlling two or more burners
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、吸引式ラジアントチューブバーナー炉の最適
燃焼制御方法に関する。
燃焼制御方法に関する。
熱処理炉、例えば連続焼鈍炉の加熱帯、均熱帯には加熱
手段として吸引式ラジアントチューブバーナーが設けら
れる。該吸引式ラジアントチューブバーナーは第１ａ図
（平面図）および第１ｂ図（側面図）に示す如く、ラジ
アントチューブ１の−ｆｉにバーナー２が、他端にエゼ
クタ３が設けられ、エゼクタ３で吸引された燃焼用空気
がエゼクタ管３１を通ってバーナ２に流通して燃焼せし
め、ラジアントチューブ１で加熱作用をするものである
。
手段として吸引式ラジアントチューブバーナーが設けら
れる。該吸引式ラジアントチューブバーナーは第１ａ図
（平面図）および第１ｂ図（側面図）に示す如く、ラジ
アントチューブ１の−ｆｉにバーナー２が、他端にエゼ
クタ３が設けられ、エゼクタ３で吸引された燃焼用空気
がエゼクタ管３１を通ってバーナ２に流通して燃焼せし
め、ラジアントチューブ１で加熱作用をするものである
。
該吸引式ラジアントチューブは、炉内の雰囲気ガスを所
定の状態、例えば露点や雰囲気ガス組成、を厳しく制御
する必要のある熱処理炉に設けられる。そのわけは、吸
引式ラジアントチューブは燃焼時にラジアントチューブ
１内が負圧となり、もし例えばラジアントチューブ１の
一部に″やぶれ″が生じても、該ラジアントチューブ１
内の燃焼ガスは外部に掘出せず、炉内雰囲気ガスの汚染
が生じないからである。
定の状態、例えば露点や雰囲気ガス組成、を厳しく制御
する必要のある熱処理炉に設けられる。そのわけは、吸
引式ラジアントチューブは燃焼時にラジアントチューブ
１内が負圧となり、もし例えばラジアントチューブ１の
一部に″やぶれ″が生じても、該ラジアントチューブ１
内の燃焼ガスは外部に掘出せず、炉内雰囲気ガスの汚染
が生じないからである。
吸引式ラジアントチューブで燃焼効率よく加熱するには
、空燃比を所定範囲内に制御することが重要である。こ
の燃焼効率を高めるのに空燃比を制御することが重要で
あるのは、吸引式ラジアントチューブバーナーに限らす
、バーナーによる直火加熱の場合でも同様である。
、空燃比を所定範囲内に制御することが重要である。こ
の燃焼効率を高めるのに空燃比を制御することが重要で
あるのは、吸引式ラジアントチューブバーナーに限らす
、バーナーによる直火加熱の場合でも同様である。
従来から熱処理炉における空燃比の制御については提案
がある。例えば、特開昭５５−１１０８２３号では、温
度設定調節器からの信号で、予め設定した比率により空
気量を設定して燃焼用バーナーに送る。そして、実際に
測定した空気量と設定空気量との偏差がなくなるように
制御する。一方、炉内圧力を振動信号として検出し、該
検出値と予め設定した炉内圧力に応じた周波数との偏差
により、空燃比を補正して燃焼せしめる。
がある。例えば、特開昭５５−１１０８２３号では、温
度設定調節器からの信号で、予め設定した比率により空
気量を設定して燃焼用バーナーに送る。そして、実際に
測定した空気量と設定空気量との偏差がなくなるように
制御する。一方、炉内圧力を振動信号として検出し、該
検出値と予め設定した炉内圧力に応じた周波数との偏差
により、空燃比を補正して燃焼せしめる。
これによると、燃焼状態が良好になるとのことである。
しかし吸引式ラジアントチューブバーナーは。
雰囲気ガスを使用する熱処理炉に設けられ、炉内圧力と
は独立した圧力状態にあるから、この方法によって空燃
比を制御することは困難である。
は独立した圧力状態にあるから、この方法によって空燃
比を制御することは困難である。
吸引式ラジアントチューブバーナーの従来の燃焼制御方
法は、燃料量、例えば可燃ガス量と吸引用のエゼクタ空
気量を一定の空燃比で制御しており、エゼクタ空気量と
燃焼空気量の相関が、−次回部であれば十分であるが、
実際にはラジアントチューブ自体の使用による燃焼スス
などの付着堆積、詰まり、変形等により、その相関は第
２図の曲線ａで示す様に非線形となり、一定の空燃比制
御では全負荷域で最適燃焼は得られない。
法は、燃料量、例えば可燃ガス量と吸引用のエゼクタ空
気量を一定の空燃比で制御しており、エゼクタ空気量と
燃焼空気量の相関が、−次回部であれば十分であるが、
実際にはラジアントチューブ自体の使用による燃焼スス
などの付着堆積、詰まり、変形等により、その相関は第
２図の曲線ａで示す様に非線形となり、一定の空燃比制
御では全負荷域で最適燃焼は得られない。
また、吸引式ラジアントチューブバーナーは熱処理炉に
複数個設けられるのであるが、その空燃比制御は炉単位
に行なわれている。さらに、吸引式ラジアントチューブ
のバーナーは、使用経年により燃焼特性が変化すること
が多々みられ、かつ、その変化の程度はバーナーの個々
によって異なる。
複数個設けられるのであるが、その空燃比制御は炉単位
に行なわれている。さらに、吸引式ラジアントチューブ
のバーナーは、使用経年により燃焼特性が変化すること
が多々みられ、かつ、その変化の程度はバーナーの個々
によって異なる。
このようなことから、熱処理炉に設けられた吸引式ラジ
アントチューブを所定の空燃比で安定して、３− かつ、長期にわたって燃焼せしめることは難しかった。
アントチューブを所定の空燃比で安定して、３− かつ、長期にわたって燃焼せしめることは難しかった。
本発明は燃料量と燃焼空気量とを常に適正空燃比で制御
し、かつ、各々の吸引式ラジアントチューブのバーナー
の燃焼特性を均衡させ、目標とする空燃比での最適燃焼
を可能とする、を目的とする。
し、かつ、各々の吸引式ラジアントチューブのバーナー
の燃焼特性を均衡させ、目標とする空燃比での最適燃焼
を可能とする、を目的とする。
次に、本発明を一実施例にもとづき、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第３図は、本発明を一態様で実施する装置構成を示すブ
ロック図である。第３図において、４は熱処理炉で、前
記第１ａ図および第１ｂ図に示した如くの吸引式ラジア
ントチューブバーナー人が複数個設けられている。５は
燃料管で、例えば可燃ガスを吸引式ラジアントチューブ
バーナー人のバーナー２（第１ａ図参照）に供給する。
ロック図である。第３図において、４は熱処理炉で、前
記第１ａ図および第１ｂ図に示した如くの吸引式ラジア
ントチューブバーナー人が複数個設けられている。５は
燃料管で、例えば可燃ガスを吸引式ラジアントチューブ
バーナー人のバーナー２（第１ａ図参照）に供給する。
６はエゼクタ空気供給管でエゼクタ３（第１ａ図参照）
に空気を供給する。
に空気を供給する。
＝４−
７は燃料流量計、例えばオリフィスであり、８は燃料流
量調節弁、９はエゼクタ空気流量計、１０はエゼクタ空
気流量調節弁である。
量調節弁、９はエゼクタ空気流量計、１０はエゼクタ空
気流量調節弁である。
１１は各吸引式ラジアントチューブバーナー人に設けら
れた燃料調整バルブで、１２は同様に各々に設けられた
エゼクタ空気調整バルブである。
れた燃料調整バルブで、１２は同様に各々に設けられた
エゼクタ空気調整バルブである。
１３は温度計で、炉温を測定しその温度信号を温度調節
器１４に入力する。
器１４に入力する。
温度調節器１４では、温度計１３で測定した温度を設定
温度と比較し、その偏差がなくなるように温度制御信号
を制御演算器１例えばディジタル演算器１５に出力する
。
温度と比較し、その偏差がなくなるように温度制御信号
を制御演算器１例えばディジタル演算器１５に出力する
。
ディジタル演算器１５は、燃料流量とエゼクタ空気量を
制御し、空燃比を所定範囲にするものであり、該演算器
１５には、第２図に示した如くのエゼクタ３における吸
引用のエゼクタ空気量と、エゼクタ作用により吸引され
る燃焼用空気量が非線形になるのを補正し、全燃焼域に
わたって一定の空燃比で燃焼すべく、燃料量とエゼクタ
空気量の関係式が予め定められ、記憶されている。
制御し、空燃比を所定範囲にするものであり、該演算器
１５には、第２図に示した如くのエゼクタ３における吸
引用のエゼクタ空気量と、エゼクタ作用により吸引され
る燃焼用空気量が非線形になるのを補正し、全燃焼域に
わたって一定の空燃比で燃焼すべく、燃料量とエゼクタ
空気量の関係式が予め定められ、記憶されている。
しかして、前記温度制御信号を入力された該ディジタル
演算器１５は、燃料流量調節器１６に燃料量指令信号を
出力する。この信号で変換器１７を介して燃料流量調節
弁８の開閉度を制御し燃料量が制御される。
演算器１５は、燃料流量調節器１６に燃料量指令信号を
出力する。この信号で変換器１７を介して燃料流量調節
弁８の開閉度を制御し燃料量が制御される。
なお、燃料流量計７にて測定された燃料流量は差圧発信
器１８．変換器１９を介し、流量信号として燃料流量調
節器１６に入力され、前記燃料指令信号と比較され、こ
の偏差がなくなるように燃料量を調節する。
器１８．変換器１９を介し、流量信号として燃料流量調
節器１６に入力され、前記燃料指令信号と比較され、こ
の偏差がなくなるように燃料量を調節する。
一方、ディジタル演算器１５は所定の空燃比で燃焼制御
すべく、予め定めた燃料量とエゼクタ空気量の関係式に
よって、燃料量指令信号の値に応じたエゼクタ空気量信
号を得て、変換器１９１を介してエゼクタ空気量調節弁
１０に出力し、エゼクタ空気量を制御する。
すべく、予め定めた燃料量とエゼクタ空気量の関係式に
よって、燃料量指令信号の値に応じたエゼクタ空気量信
号を得て、変換器１９１を介してエゼクタ空気量調節弁
１０に出力し、エゼクタ空気量を制御する。
なお、空気流量計９で、エゼクタ空気量を測定し、差圧
発信器１８１を介してディジタル演算器１５に入力して
、ディジタル演算器１５においてエゼクタ空気量信号と
比較し、その偏差がなくなるようにエゼクタ空気量を調
節する。
発信器１８１を介してディジタル演算器１５に入力して
、ディジタル演算器１５においてエゼクタ空気量信号と
比較し、その偏差がなくなるようにエゼクタ空気量を調
節する。
これにより、吸引式ラジアントチューブバーナ人はエゼ
クタ空気量とエゼクタ作用により吸引される燃焼用空気
量が非線形であっても、所定の空燃比で燃焼される。
クタ空気量とエゼクタ作用により吸引される燃焼用空気
量が非線形であっても、所定の空燃比で燃焼される。
ところで、バーナー２はそれぞれの特性が必ずしも同じ
でなく、また使用経年により燃焼特性が変化するので、
これに対処するように本発明では次のようにする。
でなく、また使用経年により燃焼特性が変化するので、
これに対処するように本発明では次のようにする。
各々の吸引式ラジアントチューブバーナー八には、酸素
濃度測定計２０を設けて、燃焼排ガス中における酸素濃
度を測定し、その測定値が不適、例えば多過ぎれば空気
過多であるので、各々の吸引式ラジアントチューブバー
ナー人の分岐エゼクタ空気管２１に設けたエゼクタ空気
調節バルブ１２を調整する。さらに各々の酸素濃度測定
計２０からの測定値は演算器２２に入力し、演算器２２
で燃焼排ガスの平均酸素濃度値を算出し、設定空燃比に
おける酸素濃度と比較し、偏差があれば、その偏差がな
くなるように補正信号をディジ７− タル演算器１５に出力し、エゼクタ空気量を補正して燃
焼用空気を調整し、各バーナー２（第１ａ図参照）の燃
焼状態を均衡させる。
濃度測定計２０を設けて、燃焼排ガス中における酸素濃
度を測定し、その測定値が不適、例えば多過ぎれば空気
過多であるので、各々の吸引式ラジアントチューブバー
ナー人の分岐エゼクタ空気管２１に設けたエゼクタ空気
調節バルブ１２を調整する。さらに各々の酸素濃度測定
計２０からの測定値は演算器２２に入力し、演算器２２
で燃焼排ガスの平均酸素濃度値を算出し、設定空燃比に
おける酸素濃度と比較し、偏差があれば、その偏差がな
くなるように補正信号をディジ７− タル演算器１５に出力し、エゼクタ空気量を補正して燃
焼用空気を調整し、各バーナー２（第１ａ図参照）の燃
焼状態を均衡させる。
第４図は吸引式ラジアントチューブバーナーにおいて、
本発明方法でバーナーの燃焼を行なったさいの燃料量と
、燃焼用空気量の関係を概略的に示すものである。
本発明方法でバーナーの燃焼を行なったさいの燃料量と
、燃焼用空気量の関係を概略的に示すものである。
この図中の直線す、ｃ間は、エゼクタ３のエゼクタ空気
量と燃焼用空気量との非線形を補正して燃焼した場合で
あり、直線ｄ、ｅ間は、さらに燃焼排ガス中の酸素濃度
を測定し、燃焼用空気を調整して燃焼した場合であり、
直線ｄは空燃比１．３を、直線ｅは空燃比１．１を示し
、所定の空燃比で燃焼されることがわかる。
量と燃焼用空気量との非線形を補正して燃焼した場合で
あり、直線ｄ、ｅ間は、さらに燃焼排ガス中の酸素濃度
を測定し、燃焼用空気を調整して燃焼した場合であり、
直線ｄは空燃比１．３を、直線ｅは空燃比１．１を示し
、所定の空燃比で燃焼されることがわかる。
本発明は、以上のようにして吸引式ラジアントチューフ
ハーナーの空燃比が制御されるので、全燃焼域にわたっ
て最適状態で燃焼され、燃焼効率が非常にすぐれる。
ハーナーの空燃比が制御されるので、全燃焼域にわたっ
て最適状態で燃焼され、燃焼効率が非常にすぐれる。
８−
第１ａ図は吸引式ラジアントチューブバーナーの構造の
一例を示す平面図、第会す図は側面図である。 第２図は吸引式ラジアントチューブバーナーにおける燃
料量とエゼクタ空気量の関係を示すグラフである。 第３図は本発明を一態様で実施する装置構成を示すブロ
ック図である。 第４図は本発明の一実施例の燃料量と燃焼用空気量との
関係を示すグラフである。 八ツラジアントチューブバーナー １：ラジアントチューブ ２：バーナー３：エゼクタ
３１：エゼクタ管 ４：熱処理炉 ５：燃料管 ６；エゼクタ空気供給管 ７：燃料流量計８＝燃料流量
調節弁 ９：エゼクタ空気流量計１０＝工ゼクタ空気流
量調節弁 １１：燃料調整バルブ １２：エゼクタ空気調整バルブ １３：温度計 １４：温度調節器 １５：ディジタル演算器 １６：燃料流量調節器１７：
変換器 １８：差圧発信器 １９：変換器 ２０：酸素濃度測定Ｍ１２１：分岐エゼ
クタ空気管２２：演算器１ｌ− ）１’−）’へ慇［ｌ厭−
一例を示す平面図、第会す図は側面図である。 第２図は吸引式ラジアントチューブバーナーにおける燃
料量とエゼクタ空気量の関係を示すグラフである。 第３図は本発明を一態様で実施する装置構成を示すブロ
ック図である。 第４図は本発明の一実施例の燃料量と燃焼用空気量との
関係を示すグラフである。 八ツラジアントチューブバーナー １：ラジアントチューブ ２：バーナー３：エゼクタ
３１：エゼクタ管 ４：熱処理炉 ５：燃料管 ６；エゼクタ空気供給管 ７：燃料流量計８＝燃料流量
調節弁 ９：エゼクタ空気流量計１０＝工ゼクタ空気流
量調節弁 １１：燃料調整バルブ １２：エゼクタ空気調整バルブ １３：温度計 １４：温度調節器 １５：ディジタル演算器 １６：燃料流量調節器１７：
変換器 １８：差圧発信器 １９：変換器 ２０：酸素濃度測定Ｍ１２１：分岐エゼ
クタ空気管２２：演算器１ｌ− ）１’−）’へ慇［ｌ厭−
Claims (1)
- 吸引式ラジアントチューブバーナーを設けた炉にて燃焼
するにあたり、測定された炉温と設定炉温との偏差より
燃料量を制御するとともに、予じめ定めた燃料量とエゼ
クタ空気量との関係によりエゼクタ空気量を制御してバ
ーナーを燃焼せしめ、一方、バーナーからの燃焼排ガス
中の酸素濃度を測定し、その測定値が所定偏差を超えた
ときには各々のバーナーに設けた調整弁を制御するとと
もに、各バーナーの酸素濃度より平均酸素濃度を得て、
設定空燃比に対応する酸素濃度と比較し、その偏差によ
りエゼクタ空気量を補正し燃焼せしめることを特徴とす
る吸引式ラジアントチューブバーナー炉の最適燃焼制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115833A JPH061122B2 (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 吸引式ラジアントチユ−ブバ−ナ−炉の最適燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115833A JPH061122B2 (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 吸引式ラジアントチユ−ブバ−ナ−炉の最適燃焼制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60259823A true JPS60259823A (ja) | 1985-12-21 |
| JPH061122B2 JPH061122B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=14672244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59115833A Expired - Lifetime JPH061122B2 (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 吸引式ラジアントチユ−ブバ−ナ−炉の最適燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061122B2 (ja) |
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| JPS5735423B2 (ja) * | 1975-02-12 | 1982-07-29 |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP59115833A patent/JPH061122B2/ja not_active Expired - Lifetime
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