JPS6079091A - コ−クス炉の煙道圧力制御方法 - Google Patents
コ−クス炉の煙道圧力制御方法Info
- Publication number
- JPS6079091A JPS6079091A JP18688783A JP18688783A JPS6079091A JP S6079091 A JPS6079091 A JP S6079091A JP 18688783 A JP18688783 A JP 18688783A JP 18688783 A JP18688783 A JP 18688783A JP S6079091 A JPS6079091 A JP S6079091A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time interval
- fuel gas
- flue
- control time
- gas flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Coke Industry (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
本発明は、コークス炉における煙道の圧力制御方法に関
するものである。 一般に、コークス炉は、第１図Ｇこ示すようＯこ、炭化
室ｌおよび加熱のためのフリュー２を父方：＆こ多数配
列されて構成され、各炭化室１ごとＧこその石炭装入口
３を経て逐次原料石炭を装入し、各フリュー２０こおい
て燃料ガス管４を経て供給される燃料ガスを燃焼させて
、各炭化室１を両側の７１ツユ−により加熱することに
よって石炭を乾留してコークスを生産している。各炭化
室ｌＧこおＱ）で、乾留中に発生する副生ガスは上昇管
５を通り、ドライメイ・ン６で集められ、副生産物の処
理プラントに送られる。 コークス炉に用いられる燃料ガスとしては、製鉄所内で
発生ずる高炉ガス（ＢＦＧ）と、コークス炉ガス（ＣＯ
Ｇ）とがあり、通常はこれらの′６壱合ガスが用いられ
る。これらＢＦＧおよびＣＯＧは、第２図に示すように
、それぞれＢＦＧ本管１およびＣＯＧ本管８からひかれ
て混合ガス管ηで混合され、この混合ガス管９から各７
リユー２に対応して分岐された燃料ガス？ｔ：４を経て
各フリュー２に供給されて燃焼される。燃焼後の排ガス
は、各フリュー２から蓄熱室を通り、蓄熱室ド部の小煙
道１０に引落されて煙道■１で集合され、煙突Ｊ２を経
て大気中に排出される。 各７リユー２に供給される燃料ガスは、各フリユ−２内
部での熱分布を均等にして、各炭化穴１において装入さ
れた石炭の乾留を均ｒ′ヒに進？］させるために、通常
、およそ２０分の時間間ＩＱ・、侍ごとＧこその供給位
置を切替えて燃九′Ｖガスの流れの方向を変化させてい
る。 すなわち、ある時間間隔においでは、〜゛１３図に示す
ように、燃料ガスをフリュー２の一方の（ｌｌｊｌσ）
蓄熱室１８に供給することによって加熱して１一方の側
の燃焼室■Φおよび水平炎道Ｊ５を薪で燃焼させ、その
排ガスを他方の側の蓄’；：Ａ室１（１を経て小煙道１
０から煙道１１に排気し、次の１−１９間間隔において
は、第４図に示すようＧこ、混合カスを、７リユー２の
他方の側の蓄熱室Ｊ７に供給することによって加熱して
、他方の側の燃焼室１８Ｐ５よび水平炎道Ｊ５を経て燃
焼、させ、そのυ１ミガスを一方の側の蓄熱室１９を経
て小煙道１０力）ら煙道１１に排気することによって、
順次の時間ｉＪ］隔Ｏこおいて各７リユ一２内部での燃
焼ガスの［Ｅれの方向を切替えて熱分布の均等化を図っ
てし）る。なお。 第８図および第４図はカールステイル式コークス炉を示
すものであるが、他の形式のコークス炉Ｏこおいても、
フリュー内の熱分布の均等イヒを図るために、同様なガ
ス流の切替えを行なってしＡる。 このようなコークス炉操業をこおし１て
するものである。 一般に、コークス炉は、第１図Ｇこ示すようＯこ、炭化
室ｌおよび加熱のためのフリュー２を父方：＆こ多数配
列されて構成され、各炭化室１ごとＧこその石炭装入口
３を経て逐次原料石炭を装入し、各フリュー２０こおい
て燃料ガス管４を経て供給される燃料ガスを燃焼させて
、各炭化室１を両側の７１ツユ−により加熱することに
よって石炭を乾留してコークスを生産している。各炭化
室ｌＧこおＱ）で、乾留中に発生する副生ガスは上昇管
５を通り、ドライメイ・ン６で集められ、副生産物の処
理プラントに送られる。 コークス炉に用いられる燃料ガスとしては、製鉄所内で
発生ずる高炉ガス（ＢＦＧ）と、コークス炉ガス（ＣＯ
Ｇ）とがあり、通常はこれらの′６壱合ガスが用いられ
る。これらＢＦＧおよびＣＯＧは、第２図に示すように
、それぞれＢＦＧ本管１およびＣＯＧ本管８からひかれ
て混合ガス管ηで混合され、この混合ガス管９から各７
リユー２に対応して分岐された燃料ガス？ｔ：４を経て
各フリュー２に供給されて燃焼される。燃焼後の排ガス
は、各フリュー２から蓄熱室を通り、蓄熱室ド部の小煙
道１０に引落されて煙道■１で集合され、煙突Ｊ２を経
て大気中に排出される。 各７リユー２に供給される燃料ガスは、各フリユ−２内
部での熱分布を均等にして、各炭化穴１において装入さ
れた石炭の乾留を均ｒ′ヒに進？］させるために、通常
、およそ２０分の時間間ＩＱ・、侍ごとＧこその供給位
置を切替えて燃九′Ｖガスの流れの方向を変化させてい
る。 すなわち、ある時間間隔においでは、〜゛１３図に示す
ように、燃料ガスをフリュー２の一方の（ｌｌｊｌσ）
蓄熱室１８に供給することによって加熱して１一方の側
の燃焼室■Φおよび水平炎道Ｊ５を薪で燃焼させ、その
排ガスを他方の側の蓄’；：Ａ室１（１を経て小煙道１
０から煙道１１に排気し、次の１−１９間間隔において
は、第４図に示すようＧこ、混合カスを、７リユー２の
他方の側の蓄熱室Ｊ７に供給することによって加熱して
、他方の側の燃焼室１８Ｐ５よび水平炎道Ｊ５を経て燃
焼、させ、そのυ１ミガスを一方の側の蓄熱室１９を経
て小煙道１０力）ら煙道１１に排気することによって、
順次の時間ｉＪ］隔Ｏこおいて各７リユ一２内部での燃
焼ガスの［Ｅれの方向を切替えて熱分布の均等化を図っ
てし）る。なお。 第８図および第４図はカールステイル式コークス炉を示
すものであるが、他の形式のコークス炉Ｏこおいても、
フリュー内の熱分布の均等イヒを図るために、同様なガ
ス流の切替えを行なってしＡる。 このようなコークス炉操業をこおし１て
【ま、各フ１ツ
ユ−２において、燃料ガスが不完全燃焼して黒煙が生じ
ないようにするために、煙道】１のドラフト圧力（負圧
）を調整して熱効率のよし）燃焼力１行”なわれるよう
な適切な空気比ｍを保つようにしている。 この空気比ｍは、Ｉ Ｎｍ’／ｈの燃料ガスを完全燃焼
させるのに必要な理論空気量をＡ０ＣＮｍ／Ｎｙｙｉ）
、実際に供給した空気量をＡ （Ｎｍ／Ｎｍ’） トシ
”’Ｃ１・ｍ −Ａ／Ａｏで定義され、空気比ｍが下が
り過ぎると、空気不足となって不完全燃カ゛Ｌによる！
ハ煙が発生し、逆に空気比ｍが上がり過ぎると、空気過
剰となって増量した排ガスに熱エネルギを助われ゛Ｃ熱
効率が低下することになる。 ここで、コークス炉７リユー全体に供給するり木料ガス
流量をＧ （Ｎｍ’／ｈ ３とすると、燃焼σ〕ために
供給した空気量は、ｍＡｏＧ （Ｎゴ／ｈ〕で表わされ
る。この空気量が、煙道１１のドラフト圧力で確保され
るとすると、煙道圧力（絶対値）を旺〔能Ｈ２０）とし
て、 ｍＡｏＧ −ｃ％ −−−（１） （Ｃ：定数（（Ｎｍ７ｈ）（ｍ、ｙ＋Ｈ２０）−”）
）が近供的に成立する。 したがって、煙道圧力Ｄｒを煙道ダ〉バ待の月・力調節
弁によって制御する場合には、土泥（０式しこ基いてそ
の設定値Ｄｒを決め第１ば１．ｊ１１想的な１−１枠空
気比を得ることができる。 しかしながら、従来の煙道圧力制御ＱこおいてＴｅｌ、
上記（１）式を用いることはなく、経験的に燃料ガス流
量Ｇと煙道圧力Ｄｒとの関数（Ｄｒ−ｆ（Ｇ） ）を定
め、この関数から手動により煙道圧力の設定変更を行な
っている。すなわち、第５図に示すように、複数の各々
の燃料ガス流量Ｇに対して目標とする排ガス中の０．値
（０□含有量〔係〕）が得られた煙道圧力Ｄｒの操業実
績データをそれぞれプロット（×印で示す）シ、それを
もとに直線で示、すような燃料ガス流ｆｆ１Ｇと煙道圧
力Ｄｒとの一次関数Ｄｒ−ｆ（Ｇ）を予じめ定め、流星
センサで検出される燃料ガス流量の変動をオペレータが
目視Ｇこより確認した上で、変動した燃料ガス流量に対
する煙道圧力を上記関数からめて、その設定値を変更す
るようにしている。 このような、従来の煙道圧力設定における間頌点は、上
記（１）式から明らかなように、煙道圧力Ｄｒは燃料ガ
ス流量Ｇのみならず、理論空気ｆｆ１Ａ０つまり燃料ガ
スの組成の変化をも考慮する必要があるのに、これを無
視したところにある。このため、目標空気比ｍを低い値
に設定すると、機料ガス組成の大きな変化に対応できず
、不完全燃焼による黒煙が発生してしまう。 そこで、一般には、第５図における実績データを、黒煙
の発生のない状態、すなわち目標空気比ｍを大きめに設
定した操業下においてとるようにしている。しかし、こ
のように目せ空気比ｍを大きめに設定したときの実績デ
ータに基く関数Ｄｒ−ｆ（Ｇ）で操業すると、煙道圧力
設定値が必要以上に大きくなって低空気比操業ができな
くなるため、燃焼効率が悪化して消費エネルギの無駄が
多くなるという問題がある。なお、第５図に示す実績デ
ータは、″燃料ガスとしてＢＦＧおよびＣＯＧを１５：
ｌの流星比で混合したときｑ）ものである。 一方、近年のコークス炉の入熱ｔ３・理においては、省
エネルギ化を図るため、燃料ガス流量Ｇを計９機などで
頻繁に変更して、投入熱量を必要最少限に抑える制御が
行なわれている。この場合、良好な燃料効率を保つため
には、燃料ガス流ｔｉｔ Ｇの設定変更に応じて煙道圧
力Ｄｒも設定変更する必菅があるが、その設定変更をオ
ペレータが第５図に示す関数に基いて逐次性なうとする
と、その作業は極めて面倒かつ煩雑なものとなる。 本発明の目的は、上述した種々の不具合を解決し、燃料
ガスの不完全燃焼による黒煙を発生させることなく、そ
の燃焼効率を大幅に向上でき、したがって省エネルギ化
を有効に達成でき、しかも容易に実施できるコークス炉
における煙道圧力制御方法を提供しようとするものであ
る。 本発明は、コークス炉フリューに供給される燃料ガスが
予しめ定めた所定の空気比で燃焼するよ□うに、コーク
ス炉煙道のドラフト圧力を制御するにあたり、 所定の制御時間間隔を設定し、各制御時間間隔において
、前記フリューに供給される燃料ガスの発熱量を検出し
て、その検出した発熱量に基いて新たな制御時間間隔に
おける単位流量当りの燃料ｐスを完全燃焼させるに必要
な理論空気量をめ、この理論空気量と新たな制御時間間
隔における設定された燃料ガス流量とに基いて、新たな
制御時間間隔において前記所定の空気比が得られる前記
煙道のドラフト圧力を設定することを特徴とす・るもの
である。 すなわち、゛本発明においては、上記（１）式を制御基
本式として、制御時間間隔ごとＯこ所定の空気比が得ら
れるように煙道圧力を設定変更する。 以下本発明の詳細な説明する。 上記（１）式を、空気比ｍ１理論空気星Ａ。、燃料ガス
流ｆｆ１Ｇおよび煙道圧力Ｄｒをそれぞれ変数として微
分すると、 となり、ΔＤｒは ΔＤｒ＋、 −６Ｊｏ、ｔ ｍＡ。−ΔＧ＋ＩＩＩＧ−
ΔＡｏ十ＡｏＧ・Δｍ） −−−（Ｆ）で与えられる。 ここで、ΔＤｒ〔ｍ＋＋ＬＨ２０〕はＪっ前の制御１１
．７間＋７１Ｊ隔の煙道圧力設定値Ｄｒに対する次の新
たな制御時間間隔における煙道圧力設定変更分である。 また、右辺括弧内の第１項は、前記１つ前の制御時間間
隔の燃料ガス流ｆｆ１Ｇに対する次の新たな制モ１１１
時間間隔における燃料ガス流源の変更分ΔＧ（Ｎ耐ン′
ｈ〕による煙道圧力の変更を与える項で、第２項は同じ
く１つ前の制御時間間隔の理論空気量Ａ。に対する次の
新たな制御時間間隔における理論空気量の変更分ΔＡｏ
（ｙｔｒＵＮｒｎｓ〕による煙道圧力の変更を与゛・え
る項、第８項は同じく１つ前の制御時間間隔ニおける空
気比ｍと目標とする空気比設定値−との偏差Δｍから、
その偏差をなくすだめの煙道圧力の変更を与える項であ
る。 本発明の一実施例においては、上記の３つの項１による
要素の和で、１つ前の制御時間間隔における煙道圧力設
定値Ｄｒに対する次の新たな制御時間間隔における煙道
圧力の設定変更分ΔＤｒ、をめて、その新たな制御時ｔ
ＭｊｌｉｌＦＪ隔Ｇこおいて煙道圧力をＤｒ＋ΔＤｒに
設定変更する。 ここで、煙道圧力制御中に、上記の８つの項による要素
の重みづけができるように、定数項２／Ｃを８つの項に
それぞれ独立に分離してＣ□、Ｃ２゜Ｃ８と表わせば、 ΔＤｒ−０闇Ｃ１ｍＡ。・ΔＧ＋０２ｍＧ・Δ八。＋ｃ
８ＡｏＧ・Δｍ）−−１４１ となる。なお、これら定ｒｉ１ｃｍ、 Ｃ，、Ｃ８は、
燃料ガスとコークス炉の空気通風状態とによって決まり
、本発明者らの扱うコークス炉では、■。３Ｘ１０’〔
（闘Ｈ２０）”／Ｎ直程度の値である。 上記（４）式において、ΔＧは新たな制御時間間隔にお
いて〒４−−−１→ｅＪ欄個−÷−過設定された燃料ガ
ス流量をＧ”とすれば、 ΔＧ −Ｇ” −Ｇ −−−（５１ によりめることができる。この演ｎ＆乙用いる１つ前の
制御時間間隔における燃料ガス流Ｍ Ｇおよび次の新た
な制御時間間隔において設定された燃料ガス流ｆｔＧ”
は、例えば燃料ガス発熱量Ｑ （Ｋｃａｌ／Ｎｍ ）を
カロリーｆｔｌで検出し、そのｉ’６ ｒａ’＋−量Ｑ
に基いて所望の投入熱量すなわち）ｌｌｊ望の炉１’７
ｉａが得られるように燃料ガス流量を制御して燃料ガ。 ・スの燃焼制御を行なう燃料ガス流量自動制御装置から
得ることができる。 ΔＡｏは新たな制御時間間隔における理論空気量をＡ。 とすれば、 ΔＡＯ−Ａｏ ”ｏ −−−（８１ によりめることができる。ここで、各制御時間間隔にお
ける理論空気ＭＡ。は、燃料ガス発熱量見をカロリー計
で検出するこ七により、その発熱量Ｑから例えば Ａｏ−ａｌｑ ＋ ｂ、 −−−（７１により、近似的
にめることができる。なお、ａ工、ｂ□は定数で、本発
明者らの扱う燃料ガスにおいては、例えばａ、−１，，
０７８ｘ １Ｏ−８（（Ｋｃａ／）−１・Ｎｍ ） ’
＋ ｂｌ−−ｏ、１９ａｏ （ＮｒｒＵＮｒｉ ）であ
る。また、新たな制御時間間隔における理論空気Ｎ八〇
′は、カロリー計で検出される１つ前の制御時間間隔ま
での過去の制御時間間隔における燃料ガス発熱量に基い
て新たな制御時間間隔における燃料ガス発熱量Ｑ′′を
予測し、この予測したＣがら上記（７）に基いて、Ａｏ
” −ａＩＱ” ＋ ｂよによりめることができる。 Δｍは、上述したように１つ前の制御時間間隔における
空気比ｍと、目標とする空気比設定値ｍ６との偏差であ
り、 ４ｍ−ｍ”−ｒｎ −−−（８） よりめることができる。ここで、ｍ”は通常１．３〜１
．３５程度に設定される。また、各制御時間間ト隔Ｑこ
おける空気比ｍは、煙道を経て排出される排功゛ス中の
０２およびｃｏの含有ｔ４３： （％〕をそれぞれｏ２
量分析計およびＣＯ屋分析言１で検出し、これら検出し
た０２聞く０□〉とＧＯ量＜ｃｏ＞とがら、によりめる
ことができる。なお、上記（９）式において、Ｇｏ′は
理論排ガスｅｎ （ｄｒｙ ） （Ｎｍ／Ｎｍ）を表わ
し、理論空気ｆｆ１Ａ。と同様に燃料ガス発熱）ｌ（Ｑ
から、 Ｇｏ’ −ａ２Ｑ’ ” ｂ２ −’−（ｔｏ）により
めることができ、本発明者らの扱う燃料ガスにおいては
、定数ａ２． ｂ、は、例えばａ、−７−１５９Ｘ １
０−’ （（ＫＣａ／ ）−” Ｎｍｒ） ｒ ｂ４−
０ 。９２ Ｊ、５ （Ｉｍ７１ｍ）である。 なお１上述した演算において１カロリー ｉｆで検出さ
れる燃料ガス発熱量は、各制御時間間隔内において一定
ではなく時間と共に変動する。そこで、本発明の好違例
においては、各制御時間間隔Ｇこおいてカロリー計の出
力に基いて平均光Ｎ’ｘｍ７ｑをめ、このＱから上記（
７）式により各制御時間間隔における理論空気ｉｔ Ａ
。をめると共に、上記α０）式により理論排ガス爪Ｇ。 ′をめる。また、新たな制御時間間隔における燃料ガス
発＊ｆ４Ｑ”は、それ以前の制御時間間隔においてめた
平均発熱量Ｑに基いて、平均値としての発熱量ｒを予測
し、このＣから上記（７）式により新たな制御時間間隔
における理論空気量ＡＩをめる。この、新たな制御時間
間隔における予測平均発熱量ｄ０は、１つ前の制御時間
間隔から順次さかのぼる任意のｎ個の制御時間間隔にお
けるｎ個の平均発熱ｈ１の（ｎ−１）次関数で外挿した
り、ゴ・た過去の制御時間間隔における平均発熱ｆ八と
、そのときの予測（ｉｆとの差の自乗和を最小とする線
型予測係数を用いる線型予測法等のワ１（々の予測法に
よってめることができる。 同様に、０２量く０□〉およびＧＯＮ ＜００＞につい
ても、各制御＋１？ｆ間間１♀、今においてそれぞれ平
均値〈δ２〉および〈δ６〉をめ、これら〈６□〉およ
び〈尚〉と、上述した平均発熱量ＱＧこよりめたＩｇＪ
４論空気量Ａ。および理論υ１ガス量Ｇ。′とから、上
記（９）式に基いて空気比ｎＬをめる。 また、このように新たな制御時間間１７７、） におけ
る予測平均発熱量Ｃをめれば、上述した燃料ガス流量自
動制御装置Ｇこおいては、その予測平均発熱量Ｃに基い
て新たな制御時間間隔Ｇこおい′Ｃ所望の投入熱量が得
られる燃料ガス流域Ｇ“を予測でき、これにより新たな
制御時間間隔における燃料ガス流量を予測した値に容易
に設定変更することができると共に、このようにして設
定された新たな燃料ガス流量Ｇ０と、その１つ前の制御
時間間隔において設定された燃料ガス流ｆｆ１Ｇとを、
燃料ガス流量自動制御装置から出力さぜることＯこより
、上記（５）式の演算を実行することができる。 本発明の一実施例においては、以上のようにして新たな
制御時間間隔における煙道圧力の設定変更分ΔＤｒをめ
て、その新たな制御時間間隔における煙道圧力をＤｒ＋
ΔＤｒに設定するものである。 このように、上記（１）式を制御基本式として、燃料ガ
ス流量変更分、理論空気量変更分および空気比偏差によ
る煙道圧力の変更分を考慮し、上記（４）式に基いてこ
れら８つの要禦の和で煙道圧力の設定変更分ΔＤｒをめ
、これにより新たな制御時間間隔における煙道圧力をＤ
ｒ→・ΔＤｒに設定すれば、各制御時間間隔において燃
料ガスをほぼ設定空気比ｍ”ｌで燃焼させることができ
る。したがって、不完全燃焼による黒煙の発生を有効に
防止できると共に、燃焼効率を大幅に向上でき、省エネ
ルギ化を有効に達成できる。 第６図は本発明の煙道圧力制御方法を実施する装置の一
例の構成を示すブロック図である。本例では、フリュー
内の温度分布を均等にするためのガス流の切替時間間隔
を制御時間間隔としてとらえ、このガス流切替時間間隔
ごとに、予じめ定めた所定の空気比７１戸が得られる煙
道圧力を設定する。コークス炉２０の各７リユーにおけ
るガス流。 切舊は、ガス流切替制御装置１２１により、およそ２０
分の所定の時間間隔ごとにガス流切替装置び２２を介し
て行なう。このコークス炉２０に供給される燃料ガスの
発熱針は、カロリー８１’ ２３で検出して発熱カロリ
ーデータ処理器２４・に供給し、ここでガス流切替制御
装置２１によるガス流切暑タイミングごとにそのガス流
切替時間間隔Ｑこおける平均発熱量Ｑをめると共に、そ
れまでの過去のガス流切替時間間隔における平均発熱１
ｆ（に基いて次の新たなガス流切替時間間隔における平
均発熱量Ｑ０を予測する。この予測した新たな制御時間
間隔における平均発熱量Ｃは、燃料ガス流−ｈ（自動制
御袋Ｍ２５および煙道圧力制御演算器２６にそれぞれ供
給し、またその１つ前のガス流切替時間間隔における平
均発熱量ζは煙道圧力制御演算器２６に供給する。 燃料ガス流量自動制御装置２５は、炉温設定器２７によ
る炉温設定値を入力すると共に、コークス炉２０＆こ設
置した温度センサ２８の出力をも入力し１ガス流切替制
御装置２Ｊからのガス流切替タイミングごとに、炉温設
定器２７による炉温設定値と、温度センサ２８で検出し
た炉温との偏差に応じて、発熱カロリーデータ処理器２
４からの予測平均発熱ｉ’ｉＱ”を用いて新たなガス流
切替時間間隔において所望の投入熱量が得られる燃料ガ
ス流量Ｇ０を予測し、これを燃料ガス流量調節器２９に
供給する。また、この燃料ガス流量自動制御装Ｎ２５か
らは、ガス流切替タイミングに同期して、上記の新たな
ガス流切替時間間隔Ｇこおける燃料ガス流ｆｆｉ Ｇ“
と、同様にしてめたそれまですなわちその１つ前のガス
流切替時間間隔における燃料ガス流ｆｔ Ｇとを煙道圧
力制御演算器２６に供給する。 コークス炉２０に供給される燃料ガス流ｉｔは、流ｆｆ
ｉセンサ３０で検出して燃料ガス流ＬＸ調節器２９に供
給し、この流量センサ８０の出力が燃料ガス流量自動制
御装置２５において予測した燃料ガス流量Ｇ０となるよ
うに、燃料ガス流量調節器２９により燃料ガス流量調節
弁８】を介して燃料ガスの流量を制御する。 一方、煙道１１を経て排出される排ガス中の０２および
ＣＯ含有量は、それぞれ０２ ｆｉｔ分析計３２および
ＣＯ量分析計３３で検出してＯ２，ＣＯデータ処理器８
４に供給し、ここでガス流切替制御装（４２１によるガ
ス流切替タイミングごとにそのガス流切替時間間隔にお
ける平均０２含有気く０□〉および平均ＣＯ含有量＜
ＣＯ＞をめて、これらを煙道圧力制御演算器２６に供給
する。 また、煙道］、ｌには圧力センサ３５および圧力ｉｉｌ
！！節介３６を設け、圧力センサ３５で検出される煙道
圧力、すなわちＪつｎ１１のガス流切替＋１４１間間隔
における煙道圧力設定値摂を圧力調節器３７を経て煙道
圧力制御演算器２６に供給し、この煙道圧力制御演算器
２６からの出力に基いて後述するように圧力調節器８７
により圧力調節弁３６を介して煙道圧力を制御する。 制御目標とする空気比♂は、空気比設定器３８で設定し
て煙道圧力制御演ｎ器２６に供給する。 煙道圧力制御演ｎ器２６は、上述した入力データから１
つ前のガス流切替時間間隔の煙道圧力設定値Ｄｒに対す
る新たなガス流切替時間間隔における煙道圧力設定変更
分ΔＤｒをめ、これにより当該新たなガス流切替時間間
隔にお番Ｊる煙道圧力をＤｒ＋ΔＤｒと設定して、その
変更分ΔＤｒを圧力調節器３７に供給することにより、
該圧力調節器３７において圧力センサ３５で検出される
煙道圧力がＤｒ＋ΔＤｒとなるように圧力調節弁３６を
介して煙道圧力を制御する。 第７図は第６図に示す煙道圧力制御演算器２６の一例の
回路構成を示すブロック図である。発熱カロリーデータ
処理器２４でめた新たなガス流切替時間間隔における予
測平均発熱量Ｃおよびその１つ前のガス流切替時間間隔
における平均発熱量寛は、ＡＯｌΔＡ０演幹器３９に供
給し、ここで上記（７）および（６）式に基いて前記１
つ前のガス流切替時間間隔における理論空気量Ａ。およ
びその理論空気ｔｆｉＡ。に対する次の新たなガス流切
替時間間隔における変更分ΔＡｏをめる。また、平均発
熱１党はＧ。′演算器４０にも供給し、ここで上記００
）式に基いて理論排ガス量００′をめる。 燃料ガス流量自動制御装置２５でめた新たなガス流切替
時間間隔における燃料ガス流量Ｇ”およびその１つ前の
ガス流切替時間間ＭＧこおける燃料ガス流ｉ４Ｇは、Δ
Ｇ演算器４］に供給し、ここで上記（５）式に基いて新
たなガス流切替時間間隔Ｇこおける燃料ガス流量の変更
分ΔＧをめる。 一方、０２．ＣＯデータ処理器３・１・でめた平均０２
含有足〈′５２〉および平均ＣＯ含、ｆ景〈凸〉はｍ演
Ｗ器４２に供給する。この７１１演算器４２には翫Ａｏ
、ΔＡ０演舒器３９でめた理論空気、ｉ；５ Ａ。およ
びＧ′演ｎ器４０でめた理論排ガス量Ｇ。′をも供給し
、ここでこれらの人力データから１−記（９）式〜 に
基いて実際の空気比ｍをめ、この空気比ｍを７ｍ演算器
４３に供給する。 ２ｍ演算器４・３には、空気比設定器３８から制御目標
とする空気比設定値−をも供給し、ここで上記（８）に
基いて実際の空気比ｍの空気比設定値ｍ に対する偏差
Δｍをめる。 ΔＧ演ｎ器４１でめた燃料ガス流量変更分ΔＧは第１の
乗算器４４に供給する。この第１の乗算器４４には、ｍ
演算器４２でめた空気比ｍおよびＡ。、ΔＡｏ演算器３
９でめた埋ｉ空気量Ａ。をも供給すると共に、ＣＩ設定
器４５で設定した定＠Ｃ□をも供給し、ここでこれらの
入力データを乗算して上記（４）式の右辺括弧内の第１
項の値０１ｍＡ。 ΔＧ１すなわち燃料ガス流量変更分ΔＧによる煙道圧力
の変更分をめるための係数をめる。 Ａｏ、ΔＡｏ演算器３９でめた理論空気量変更分ΔＡｏ
は、第２の乗算器４６に供給する。この第２の乗算器４
６には、ｍ演ｎ器４２でめた空気比ｍおよび燃料ガス流
量自動制御装＋＊ ２５がらの燃料ガス流量Ｇをも供給
すると共に、０２設定器４７で設定した定数０２をも供
給し、ここでこれらの入力データを乗算して上記（４）
式の右辺括弧内の第２項の値ａ２ｍａ・ΔＡｏ、ずなわ
ち理論空気１１（変更分ΔＡｏによる煙道圧力の変更分
をめるための係数をめる。 ７ｍ演算器４３でめた空気比偏差Δ７＋１は、第３の乗
算！ａ４８に供給する。この第３０乗９器４．８には、
燃料ガス流量自動制御装置２５がらの燃料ガス流量Ｇお
よびＡ。、ΔＡｏ演算器３９でめた理論菟気量Ａ。をも
供給すると共Ｇこ、Ｃ８股定器４，９で設定した定数Ｃ
８をも供給し、ここでこれらの入力データを乗算して上
記（４）式の右辺括弧内の第３項の値０８ＧＡｏ・Δｍ
、すなわち空気比偏差Δ〃ｌをなくすための煙道圧力の
変更分をめる係数をめる。 第１１第２および第８の乗豹藩４・４，４６および４８
の出力はΔＤｒ演算器５０ （ｒこ供給する。このΔＤ
ｒ演算器５ｏには圧力ル１ｖ節器３７を経て用カセンサ
８５（第６図参照）で検出した煙道斤″カＤｒをも供給
し、ここで上記（４）式に基いて第Ｊ 、：ｉ ｔ２、
第３の乗算器４４ 、４６ 、４・８の乗算結果の和を
とり、それに河を乗じて新たなガス流切替時間間隔にお
ける煙道圧力設定変更分ΔＤｒをめる。 このΔＤｒ演算器５０でめた煙道圧力の設定変更分ΔＤ
ｒは、圧力調節器８７に供給して上述したようにして新
たなガス流切替時間間隔Ｑこおける煙道圧力をり、 ＋
ＪＤｒＧこ設定する。 このように、ガス流の切替時間間隔を制御時間間隔とし
てとらえれば、圧力調節弁３６の制御応答や、カロリー
計２３．０２量分析泪３２、ＣＯ預１分析計３３等の応
答が遅くても、上記の演算およびその演算結果に基く圧
力調節弁８６による煙道圧力の設定変更を、その変更分
ΔＤｒが大きくてもガス流切替中で燃料ガスが流れない
１＋、を間隔、すなわち新たなガス流切替時間間隔にお
ける燃料ガスの燃焼開始前に十分完了きせることができ
るから、極めて効果的である。 なお、本発明は上述した例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変更または変形が可能である。 例えば、煙道圧力の設定変更を行なう制御時間間、隔は
、必ずしもガス流切替時間間隔Ｇこ一致させる必要はな
く、ガス流切林時間間隔内で複数の制御時間間隔を設定
して更に高精度の制御を杓なうこともできる。また、上
述した例ではｌ；！ネ゛１ガスｌ’＋＋ｒ、 ｔｉｔ変
更分、理論空気量変更分および空気比偏差の３つの煙道
圧力変更要素を考廓したか、心安にｌ＋ｉ；：してその
いずれか１つまたは２つの％、史ｊ々素（／１ ｈ Ｇ
こよる制御を行なうこともできる。この制御は、例えば
第７図において０□１役定器４・５．０２ｉｉン＞ｌ・
ン）１□；４・７およびＣ８股定器・１・９で設定され
る斤・政（Ｊｏ。 Ｃ２およびＣ８のうち、不必要要素Ｇこ幻Ｉｒｅ、する
定数を零とすることにより、各編（、ごイ」なうことが
１゛、＼る。更に、上述した例では１っロリのｊｌｉｌ
省１ｉＱ １ｉｉｌ Ｒｉｌ ｌン、・ｊにおける煙道
圧力設定値ＤｒＧこス・１する）：１１だ’、−Ｃｌｉ
’ｌ （Ｊ１１時間間隔にお（Ｊる煙道圧力の１ｆ９定
変史４）ΔＩＪ、、 請求めるようにしたが、新たな制
御時１ｉｉ１１ｉｉ１１９．ｑ ｃこお（ｊる理論空気
量Ａ。′および燃料カス＆Ｖ、 ’：’ｉＪ Ｇ“と、
ｉｌ’ｌ ｆ１ｉ１’目標である空気比設定１直ｍ１と
がら、」−４己（１）式６．二基いて新たな制御時間間
ｊ♀４におζＪる４ｊＶｉ 、ｉ１’ｊ’、 １．’ｉ
−カを的接求めるようにしてもよい。 以上述べたように、本発明によれば、コークス炉【こ供
給される燃料ガスを常にほぼ設定空気比ｍ″ｌで燃焼さ
せることができるから、不完全燃焼による黒煙の発生を
有効に防止することができると共に、燃焼効率を大１＠
に向上でき、したがって省エネルギ化を有効昏こ達成す
ることができる。また、各制御時間間隔における演算は
計算機を用いることによって容易に行なうことができる
から、煙道圧力制御の自動化も容易にできる。
ユ−２において、燃料ガスが不完全燃焼して黒煙が生じ
ないようにするために、煙道】１のドラフト圧力（負圧
）を調整して熱効率のよし）燃焼力１行”なわれるよう
な適切な空気比ｍを保つようにしている。 この空気比ｍは、Ｉ Ｎｍ’／ｈの燃料ガスを完全燃焼
させるのに必要な理論空気量をＡ０ＣＮｍ／Ｎｙｙｉ）
、実際に供給した空気量をＡ （Ｎｍ／Ｎｍ’） トシ
”’Ｃ１・ｍ −Ａ／Ａｏで定義され、空気比ｍが下が
り過ぎると、空気不足となって不完全燃カ゛Ｌによる！
ハ煙が発生し、逆に空気比ｍが上がり過ぎると、空気過
剰となって増量した排ガスに熱エネルギを助われ゛Ｃ熱
効率が低下することになる。 ここで、コークス炉７リユー全体に供給するり木料ガス
流量をＧ （Ｎｍ’／ｈ ３とすると、燃焼σ〕ために
供給した空気量は、ｍＡｏＧ （Ｎゴ／ｈ〕で表わされ
る。この空気量が、煙道１１のドラフト圧力で確保され
るとすると、煙道圧力（絶対値）を旺〔能Ｈ２０）とし
て、 ｍＡｏＧ −ｃ％ −−−（１） （Ｃ：定数（（Ｎｍ７ｈ）（ｍ、ｙ＋Ｈ２０）−”）
）が近供的に成立する。 したがって、煙道圧力Ｄｒを煙道ダ〉バ待の月・力調節
弁によって制御する場合には、土泥（０式しこ基いてそ
の設定値Ｄｒを決め第１ば１．ｊ１１想的な１−１枠空
気比を得ることができる。 しかしながら、従来の煙道圧力制御ＱこおいてＴｅｌ、
上記（１）式を用いることはなく、経験的に燃料ガス流
量Ｇと煙道圧力Ｄｒとの関数（Ｄｒ−ｆ（Ｇ） ）を定
め、この関数から手動により煙道圧力の設定変更を行な
っている。すなわち、第５図に示すように、複数の各々
の燃料ガス流量Ｇに対して目標とする排ガス中の０．値
（０□含有量〔係〕）が得られた煙道圧力Ｄｒの操業実
績データをそれぞれプロット（×印で示す）シ、それを
もとに直線で示、すような燃料ガス流ｆｆ１Ｇと煙道圧
力Ｄｒとの一次関数Ｄｒ−ｆ（Ｇ）を予じめ定め、流星
センサで検出される燃料ガス流量の変動をオペレータが
目視Ｇこより確認した上で、変動した燃料ガス流量に対
する煙道圧力を上記関数からめて、その設定値を変更す
るようにしている。 このような、従来の煙道圧力設定における間頌点は、上
記（１）式から明らかなように、煙道圧力Ｄｒは燃料ガ
ス流量Ｇのみならず、理論空気ｆｆ１Ａ０つまり燃料ガ
スの組成の変化をも考慮する必要があるのに、これを無
視したところにある。このため、目標空気比ｍを低い値
に設定すると、機料ガス組成の大きな変化に対応できず
、不完全燃焼による黒煙が発生してしまう。 そこで、一般には、第５図における実績データを、黒煙
の発生のない状態、すなわち目標空気比ｍを大きめに設
定した操業下においてとるようにしている。しかし、こ
のように目せ空気比ｍを大きめに設定したときの実績デ
ータに基く関数Ｄｒ−ｆ（Ｇ）で操業すると、煙道圧力
設定値が必要以上に大きくなって低空気比操業ができな
くなるため、燃焼効率が悪化して消費エネルギの無駄が
多くなるという問題がある。なお、第５図に示す実績デ
ータは、″燃料ガスとしてＢＦＧおよびＣＯＧを１５：
ｌの流星比で混合したときｑ）ものである。 一方、近年のコークス炉の入熱ｔ３・理においては、省
エネルギ化を図るため、燃料ガス流量Ｇを計９機などで
頻繁に変更して、投入熱量を必要最少限に抑える制御が
行なわれている。この場合、良好な燃料効率を保つため
には、燃料ガス流ｔｉｔ Ｇの設定変更に応じて煙道圧
力Ｄｒも設定変更する必菅があるが、その設定変更をオ
ペレータが第５図に示す関数に基いて逐次性なうとする
と、その作業は極めて面倒かつ煩雑なものとなる。 本発明の目的は、上述した種々の不具合を解決し、燃料
ガスの不完全燃焼による黒煙を発生させることなく、そ
の燃焼効率を大幅に向上でき、したがって省エネルギ化
を有効に達成でき、しかも容易に実施できるコークス炉
における煙道圧力制御方法を提供しようとするものであ
る。 本発明は、コークス炉フリューに供給される燃料ガスが
予しめ定めた所定の空気比で燃焼するよ□うに、コーク
ス炉煙道のドラフト圧力を制御するにあたり、 所定の制御時間間隔を設定し、各制御時間間隔において
、前記フリューに供給される燃料ガスの発熱量を検出し
て、その検出した発熱量に基いて新たな制御時間間隔に
おける単位流量当りの燃料ｐスを完全燃焼させるに必要
な理論空気量をめ、この理論空気量と新たな制御時間間
隔における設定された燃料ガス流量とに基いて、新たな
制御時間間隔において前記所定の空気比が得られる前記
煙道のドラフト圧力を設定することを特徴とす・るもの
である。 すなわち、゛本発明においては、上記（１）式を制御基
本式として、制御時間間隔ごとＯこ所定の空気比が得ら
れるように煙道圧力を設定変更する。 以下本発明の詳細な説明する。 上記（１）式を、空気比ｍ１理論空気星Ａ。、燃料ガス
流ｆｆ１Ｇおよび煙道圧力Ｄｒをそれぞれ変数として微
分すると、 となり、ΔＤｒは ΔＤｒ＋、 −６Ｊｏ、ｔ ｍＡ。−ΔＧ＋ＩＩＩＧ−
ΔＡｏ十ＡｏＧ・Δｍ） −−−（Ｆ）で与えられる。 ここで、ΔＤｒ〔ｍ＋＋ＬＨ２０〕はＪっ前の制御１１
．７間＋７１Ｊ隔の煙道圧力設定値Ｄｒに対する次の新
たな制御時間間隔における煙道圧力設定変更分である。 また、右辺括弧内の第１項は、前記１つ前の制御時間間
隔の燃料ガス流ｆｆ１Ｇに対する次の新たな制モ１１１
時間間隔における燃料ガス流源の変更分ΔＧ（Ｎ耐ン′
ｈ〕による煙道圧力の変更を与える項で、第２項は同じ
く１つ前の制御時間間隔の理論空気量Ａ。に対する次の
新たな制御時間間隔における理論空気量の変更分ΔＡｏ
（ｙｔｒＵＮｒｎｓ〕による煙道圧力の変更を与゛・え
る項、第８項は同じく１つ前の制御時間間隔ニおける空
気比ｍと目標とする空気比設定値−との偏差Δｍから、
その偏差をなくすだめの煙道圧力の変更を与える項であ
る。 本発明の一実施例においては、上記の３つの項１による
要素の和で、１つ前の制御時間間隔における煙道圧力設
定値Ｄｒに対する次の新たな制御時間間隔における煙道
圧力の設定変更分ΔＤｒ、をめて、その新たな制御時ｔ
ＭｊｌｉｌＦＪ隔Ｇこおいて煙道圧力をＤｒ＋ΔＤｒに
設定変更する。 ここで、煙道圧力制御中に、上記の８つの項による要素
の重みづけができるように、定数項２／Ｃを８つの項に
それぞれ独立に分離してＣ□、Ｃ２゜Ｃ８と表わせば、 ΔＤｒ−０闇Ｃ１ｍＡ。・ΔＧ＋０２ｍＧ・Δ八。＋ｃ
８ＡｏＧ・Δｍ）−−１４１ となる。なお、これら定ｒｉ１ｃｍ、 Ｃ，、Ｃ８は、
燃料ガスとコークス炉の空気通風状態とによって決まり
、本発明者らの扱うコークス炉では、■。３Ｘ１０’〔
（闘Ｈ２０）”／Ｎ直程度の値である。 上記（４）式において、ΔＧは新たな制御時間間隔にお
いて〒４−−−１→ｅＪ欄個−÷−過設定された燃料ガ
ス流量をＧ”とすれば、 ΔＧ −Ｇ” −Ｇ −−−（５１ によりめることができる。この演ｎ＆乙用いる１つ前の
制御時間間隔における燃料ガス流Ｍ Ｇおよび次の新た
な制御時間間隔において設定された燃料ガス流ｆｔＧ”
は、例えば燃料ガス発熱量Ｑ （Ｋｃａｌ／Ｎｍ ）を
カロリーｆｔｌで検出し、そのｉ’６ ｒａ’＋−量Ｑ
に基いて所望の投入熱量すなわち）ｌｌｊ望の炉１’７
ｉａが得られるように燃料ガス流量を制御して燃料ガ。 ・スの燃焼制御を行なう燃料ガス流量自動制御装置から
得ることができる。 ΔＡｏは新たな制御時間間隔における理論空気量をＡ。 とすれば、 ΔＡＯ−Ａｏ ”ｏ −−−（８１ によりめることができる。ここで、各制御時間間隔にお
ける理論空気ＭＡ。は、燃料ガス発熱量見をカロリー計
で検出するこ七により、その発熱量Ｑから例えば Ａｏ−ａｌｑ ＋ ｂ、 −−−（７１により、近似的
にめることができる。なお、ａ工、ｂ□は定数で、本発
明者らの扱う燃料ガスにおいては、例えばａ、−１，，
０７８ｘ １Ｏ−８（（Ｋｃａ／）−１・Ｎｍ ） ’
＋ ｂｌ−−ｏ、１９ａｏ （ＮｒｒＵＮｒｉ ）であ
る。また、新たな制御時間間隔における理論空気Ｎ八〇
′は、カロリー計で検出される１つ前の制御時間間隔ま
での過去の制御時間間隔における燃料ガス発熱量に基い
て新たな制御時間間隔における燃料ガス発熱量Ｑ′′を
予測し、この予測したＣがら上記（７）に基いて、Ａｏ
” −ａＩＱ” ＋ ｂよによりめることができる。 Δｍは、上述したように１つ前の制御時間間隔における
空気比ｍと、目標とする空気比設定値ｍ６との偏差であ
り、 ４ｍ−ｍ”−ｒｎ −−−（８） よりめることができる。ここで、ｍ”は通常１．３〜１
．３５程度に設定される。また、各制御時間間ト隔Ｑこ
おける空気比ｍは、煙道を経て排出される排功゛ス中の
０２およびｃｏの含有ｔ４３： （％〕をそれぞれｏ２
量分析計およびＣＯ屋分析言１で検出し、これら検出し
た０２聞く０□〉とＧＯ量＜ｃｏ＞とがら、によりめる
ことができる。なお、上記（９）式において、Ｇｏ′は
理論排ガスｅｎ （ｄｒｙ ） （Ｎｍ／Ｎｍ）を表わ
し、理論空気ｆｆ１Ａ。と同様に燃料ガス発熱）ｌ（Ｑ
から、 Ｇｏ’ −ａ２Ｑ’ ” ｂ２ −’−（ｔｏ）により
めることができ、本発明者らの扱う燃料ガスにおいては
、定数ａ２． ｂ、は、例えばａ、−７−１５９Ｘ １
０−’ （（ＫＣａ／ ）−” Ｎｍｒ） ｒ ｂ４−
０ 。９２ Ｊ、５ （Ｉｍ７１ｍ）である。 なお１上述した演算において１カロリー ｉｆで検出さ
れる燃料ガス発熱量は、各制御時間間隔内において一定
ではなく時間と共に変動する。そこで、本発明の好違例
においては、各制御時間間隔Ｇこおいてカロリー計の出
力に基いて平均光Ｎ’ｘｍ７ｑをめ、このＱから上記（
７）式により各制御時間間隔における理論空気ｉｔ Ａ
。をめると共に、上記α０）式により理論排ガス爪Ｇ。 ′をめる。また、新たな制御時間間隔における燃料ガス
発＊ｆ４Ｑ”は、それ以前の制御時間間隔においてめた
平均発熱量Ｑに基いて、平均値としての発熱量ｒを予測
し、このＣから上記（７）式により新たな制御時間間隔
における理論空気量ＡＩをめる。この、新たな制御時間
間隔における予測平均発熱量ｄ０は、１つ前の制御時間
間隔から順次さかのぼる任意のｎ個の制御時間間隔にお
けるｎ個の平均発熱ｈ１の（ｎ−１）次関数で外挿した
り、ゴ・た過去の制御時間間隔における平均発熱ｆ八と
、そのときの予測（ｉｆとの差の自乗和を最小とする線
型予測係数を用いる線型予測法等のワ１（々の予測法に
よってめることができる。 同様に、０２量く０□〉およびＧＯＮ ＜００＞につい
ても、各制御＋１？ｆ間間１♀、今においてそれぞれ平
均値〈δ２〉および〈δ６〉をめ、これら〈６□〉およ
び〈尚〉と、上述した平均発熱量ＱＧこよりめたＩｇＪ
４論空気量Ａ。および理論υ１ガス量Ｇ。′とから、上
記（９）式に基いて空気比ｎＬをめる。 また、このように新たな制御時間間１７７、） におけ
る予測平均発熱量Ｃをめれば、上述した燃料ガス流量自
動制御装置Ｇこおいては、その予測平均発熱量Ｃに基い
て新たな制御時間間隔Ｇこおい′Ｃ所望の投入熱量が得
られる燃料ガス流域Ｇ“を予測でき、これにより新たな
制御時間間隔における燃料ガス流量を予測した値に容易
に設定変更することができると共に、このようにして設
定された新たな燃料ガス流量Ｇ０と、その１つ前の制御
時間間隔において設定された燃料ガス流ｆｆ１Ｇとを、
燃料ガス流量自動制御装置から出力さぜることＯこより
、上記（５）式の演算を実行することができる。 本発明の一実施例においては、以上のようにして新たな
制御時間間隔における煙道圧力の設定変更分ΔＤｒをめ
て、その新たな制御時間間隔における煙道圧力をＤｒ＋
ΔＤｒに設定するものである。 このように、上記（１）式を制御基本式として、燃料ガ
ス流量変更分、理論空気量変更分および空気比偏差によ
る煙道圧力の変更分を考慮し、上記（４）式に基いてこ
れら８つの要禦の和で煙道圧力の設定変更分ΔＤｒをめ
、これにより新たな制御時間間隔における煙道圧力をＤ
ｒ→・ΔＤｒに設定すれば、各制御時間間隔において燃
料ガスをほぼ設定空気比ｍ”ｌで燃焼させることができ
る。したがって、不完全燃焼による黒煙の発生を有効に
防止できると共に、燃焼効率を大幅に向上でき、省エネ
ルギ化を有効に達成できる。 第６図は本発明の煙道圧力制御方法を実施する装置の一
例の構成を示すブロック図である。本例では、フリュー
内の温度分布を均等にするためのガス流の切替時間間隔
を制御時間間隔としてとらえ、このガス流切替時間間隔
ごとに、予じめ定めた所定の空気比７１戸が得られる煙
道圧力を設定する。コークス炉２０の各７リユーにおけ
るガス流。 切舊は、ガス流切替制御装置１２１により、およそ２０
分の所定の時間間隔ごとにガス流切替装置び２２を介し
て行なう。このコークス炉２０に供給される燃料ガスの
発熱針は、カロリー８１’ ２３で検出して発熱カロリ
ーデータ処理器２４・に供給し、ここでガス流切替制御
装置２１によるガス流切暑タイミングごとにそのガス流
切替時間間隔Ｑこおける平均発熱量Ｑをめると共に、そ
れまでの過去のガス流切替時間間隔における平均発熱１
ｆ（に基いて次の新たなガス流切替時間間隔における平
均発熱量Ｑ０を予測する。この予測した新たな制御時間
間隔における平均発熱量Ｃは、燃料ガス流−ｈ（自動制
御袋Ｍ２５および煙道圧力制御演算器２６にそれぞれ供
給し、またその１つ前のガス流切替時間間隔における平
均発熱量ζは煙道圧力制御演算器２６に供給する。 燃料ガス流量自動制御装置２５は、炉温設定器２７によ
る炉温設定値を入力すると共に、コークス炉２０＆こ設
置した温度センサ２８の出力をも入力し１ガス流切替制
御装置２Ｊからのガス流切替タイミングごとに、炉温設
定器２７による炉温設定値と、温度センサ２８で検出し
た炉温との偏差に応じて、発熱カロリーデータ処理器２
４からの予測平均発熱ｉ’ｉＱ”を用いて新たなガス流
切替時間間隔において所望の投入熱量が得られる燃料ガ
ス流量Ｇ０を予測し、これを燃料ガス流量調節器２９に
供給する。また、この燃料ガス流量自動制御装Ｎ２５か
らは、ガス流切替タイミングに同期して、上記の新たな
ガス流切替時間間隔Ｇこおける燃料ガス流ｆｆｉ Ｇ“
と、同様にしてめたそれまですなわちその１つ前のガス
流切替時間間隔における燃料ガス流ｆｔ Ｇとを煙道圧
力制御演算器２６に供給する。 コークス炉２０に供給される燃料ガス流ｉｔは、流ｆｆ
ｉセンサ３０で検出して燃料ガス流ＬＸ調節器２９に供
給し、この流量センサ８０の出力が燃料ガス流量自動制
御装置２５において予測した燃料ガス流量Ｇ０となるよ
うに、燃料ガス流量調節器２９により燃料ガス流量調節
弁８】を介して燃料ガスの流量を制御する。 一方、煙道１１を経て排出される排ガス中の０２および
ＣＯ含有量は、それぞれ０２ ｆｉｔ分析計３２および
ＣＯ量分析計３３で検出してＯ２，ＣＯデータ処理器８
４に供給し、ここでガス流切替制御装（４２１によるガ
ス流切替タイミングごとにそのガス流切替時間間隔にお
ける平均０２含有気く０□〉および平均ＣＯ含有量＜
ＣＯ＞をめて、これらを煙道圧力制御演算器２６に供給
する。 また、煙道］、ｌには圧力センサ３５および圧力ｉｉｌ
！！節介３６を設け、圧力センサ３５で検出される煙道
圧力、すなわちＪつｎ１１のガス流切替＋１４１間間隔
における煙道圧力設定値摂を圧力調節器３７を経て煙道
圧力制御演算器２６に供給し、この煙道圧力制御演算器
２６からの出力に基いて後述するように圧力調節器８７
により圧力調節弁３６を介して煙道圧力を制御する。 制御目標とする空気比♂は、空気比設定器３８で設定し
て煙道圧力制御演ｎ器２６に供給する。 煙道圧力制御演ｎ器２６は、上述した入力データから１
つ前のガス流切替時間間隔の煙道圧力設定値Ｄｒに対す
る新たなガス流切替時間間隔における煙道圧力設定変更
分ΔＤｒをめ、これにより当該新たなガス流切替時間間
隔にお番Ｊる煙道圧力をＤｒ＋ΔＤｒと設定して、その
変更分ΔＤｒを圧力調節器３７に供給することにより、
該圧力調節器３７において圧力センサ３５で検出される
煙道圧力がＤｒ＋ΔＤｒとなるように圧力調節弁３６を
介して煙道圧力を制御する。 第７図は第６図に示す煙道圧力制御演算器２６の一例の
回路構成を示すブロック図である。発熱カロリーデータ
処理器２４でめた新たなガス流切替時間間隔における予
測平均発熱量Ｃおよびその１つ前のガス流切替時間間隔
における平均発熱量寛は、ＡＯｌΔＡ０演幹器３９に供
給し、ここで上記（７）および（６）式に基いて前記１
つ前のガス流切替時間間隔における理論空気量Ａ。およ
びその理論空気ｔｆｉＡ。に対する次の新たなガス流切
替時間間隔における変更分ΔＡｏをめる。また、平均発
熱１党はＧ。′演算器４０にも供給し、ここで上記００
）式に基いて理論排ガス量００′をめる。 燃料ガス流量自動制御装置２５でめた新たなガス流切替
時間間隔における燃料ガス流量Ｇ”およびその１つ前の
ガス流切替時間間ＭＧこおける燃料ガス流ｉ４Ｇは、Δ
Ｇ演算器４］に供給し、ここで上記（５）式に基いて新
たなガス流切替時間間隔Ｇこおける燃料ガス流量の変更
分ΔＧをめる。 一方、０２．ＣＯデータ処理器３・１・でめた平均０２
含有足〈′５２〉および平均ＣＯ含、ｆ景〈凸〉はｍ演
Ｗ器４２に供給する。この７１１演算器４２には翫Ａｏ
、ΔＡ０演舒器３９でめた理論空気、ｉ；５ Ａ。およ
びＧ′演ｎ器４０でめた理論排ガス量Ｇ。′をも供給し
、ここでこれらの人力データから１−記（９）式〜 に
基いて実際の空気比ｍをめ、この空気比ｍを７ｍ演算器
４３に供給する。 ２ｍ演算器４・３には、空気比設定器３８から制御目標
とする空気比設定値−をも供給し、ここで上記（８）に
基いて実際の空気比ｍの空気比設定値ｍ に対する偏差
Δｍをめる。 ΔＧ演ｎ器４１でめた燃料ガス流量変更分ΔＧは第１の
乗算器４４に供給する。この第１の乗算器４４には、ｍ
演算器４２でめた空気比ｍおよびＡ。、ΔＡｏ演算器３
９でめた埋ｉ空気量Ａ。をも供給すると共に、ＣＩ設定
器４５で設定した定＠Ｃ□をも供給し、ここでこれらの
入力データを乗算して上記（４）式の右辺括弧内の第１
項の値０１ｍＡ。 ΔＧ１すなわち燃料ガス流量変更分ΔＧによる煙道圧力
の変更分をめるための係数をめる。 Ａｏ、ΔＡｏ演算器３９でめた理論空気量変更分ΔＡｏ
は、第２の乗算器４６に供給する。この第２の乗算器４
６には、ｍ演ｎ器４２でめた空気比ｍおよび燃料ガス流
量自動制御装＋＊ ２５がらの燃料ガス流量Ｇをも供給
すると共に、０２設定器４７で設定した定数０２をも供
給し、ここでこれらの入力データを乗算して上記（４）
式の右辺括弧内の第２項の値ａ２ｍａ・ΔＡｏ、ずなわ
ち理論空気１１（変更分ΔＡｏによる煙道圧力の変更分
をめるための係数をめる。 ７ｍ演算器４３でめた空気比偏差Δ７＋１は、第３の乗
算！ａ４８に供給する。この第３０乗９器４．８には、
燃料ガス流量自動制御装置２５がらの燃料ガス流量Ｇお
よびＡ。、ΔＡｏ演算器３９でめた理論菟気量Ａ。をも
供給すると共Ｇこ、Ｃ８股定器４，９で設定した定数Ｃ
８をも供給し、ここでこれらの入力データを乗算して上
記（４）式の右辺括弧内の第３項の値０８ＧＡｏ・Δｍ
、すなわち空気比偏差Δ〃ｌをなくすための煙道圧力の
変更分をめる係数をめる。 第１１第２および第８の乗豹藩４・４，４６および４８
の出力はΔＤｒ演算器５０ （ｒこ供給する。このΔＤ
ｒ演算器５ｏには圧力ル１ｖ節器３７を経て用カセンサ
８５（第６図参照）で検出した煙道斤″カＤｒをも供給
し、ここで上記（４）式に基いて第Ｊ 、：ｉ ｔ２、
第３の乗算器４４ 、４６ 、４・８の乗算結果の和を
とり、それに河を乗じて新たなガス流切替時間間隔にお
ける煙道圧力設定変更分ΔＤｒをめる。 このΔＤｒ演算器５０でめた煙道圧力の設定変更分ΔＤ
ｒは、圧力調節器８７に供給して上述したようにして新
たなガス流切替時間間隔Ｑこおける煙道圧力をり、 ＋
ＪＤｒＧこ設定する。 このように、ガス流の切替時間間隔を制御時間間隔とし
てとらえれば、圧力調節弁３６の制御応答や、カロリー
計２３．０２量分析泪３２、ＣＯ預１分析計３３等の応
答が遅くても、上記の演算およびその演算結果に基く圧
力調節弁８６による煙道圧力の設定変更を、その変更分
ΔＤｒが大きくてもガス流切替中で燃料ガスが流れない
１＋、を間隔、すなわち新たなガス流切替時間間隔にお
ける燃料ガスの燃焼開始前に十分完了きせることができ
るから、極めて効果的である。 なお、本発明は上述した例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変更または変形が可能である。 例えば、煙道圧力の設定変更を行なう制御時間間、隔は
、必ずしもガス流切替時間間隔Ｇこ一致させる必要はな
く、ガス流切林時間間隔内で複数の制御時間間隔を設定
して更に高精度の制御を杓なうこともできる。また、上
述した例ではｌ；！ネ゛１ガスｌ’＋＋ｒ、 ｔｉｔ変
更分、理論空気量変更分および空気比偏差の３つの煙道
圧力変更要素を考廓したか、心安にｌ＋ｉ；：してその
いずれか１つまたは２つの％、史ｊ々素（／１ ｈ Ｇ
こよる制御を行なうこともできる。この制御は、例えば
第７図において０□１役定器４・５．０２ｉｉン＞ｌ・
ン）１□；４・７およびＣ８股定器・１・９で設定され
る斤・政（Ｊｏ。 Ｃ２およびＣ８のうち、不必要要素Ｇこ幻Ｉｒｅ、する
定数を零とすることにより、各編（、ごイ」なうことが
１゛、＼る。更に、上述した例では１っロリのｊｌｉｌ
省１ｉＱ １ｉｉｌ Ｒｉｌ ｌン、・ｊにおける煙道
圧力設定値ＤｒＧこス・１する）：１１だ’、−Ｃｌｉ
’ｌ （Ｊ１１時間間隔にお（Ｊる煙道圧力の１ｆ９定
変史４）ΔＩＪ、、 請求めるようにしたが、新たな制
御時１ｉｉ１１ｉｉ１１９．ｑ ｃこお（ｊる理論空気
量Ａ。′および燃料カス＆Ｖ、 ’：’ｉＪ Ｇ“と、
ｉｌ’ｌ ｆ１ｉ１’目標である空気比設定１直ｍ１と
がら、」−４己（１）式６．二基いて新たな制御時間間
ｊ♀４におζＪる４ｊＶｉ 、ｉ１’ｊ’、 １．’ｉ
−カを的接求めるようにしてもよい。 以上述べたように、本発明によれば、コークス炉【こ供
給される燃料ガスを常にほぼ設定空気比ｍ″ｌで燃焼さ
せることができるから、不完全燃焼による黒煙の発生を
有効に防止することができると共に、燃焼効率を大１＠
に向上でき、したがって省エネルギ化を有効昏こ達成す
ることができる。また、各制御時間間隔における演算は
計算機を用いることによって容易に行なうことができる
から、煙道圧力制御の自動化も容易にできる。
第１図はコークス炉の要部の構成を示す斜引ム第２図は
コークス炉における燃料ガスの供給系路および排ガスの
排出糸路を示す線図、第３図および第４図はコークス炉
フリュー内でのガス流切替の態様を示す線図、 第５図は従来の煙道圧力制御を説明するための線図、 第６図は本発明の煙道圧力制御方法を実施する装置の一
例の構成を示すブロック図、 第７図は第６図に示す煙道圧力制御演算器の一例の回路
構成を示すブロック図である。 ｌ・・・炭化Ｎ ２・・・フリュー ３・・・石炭装入口 ４・・・燃料ガス管５・・・上昇
管 ６・・・ドライメイン７ ・Ｂ Ｆ Ｇ本管 ８・
０００本）ｔ９・・・混合ガス管 １０・・・小燵通
Ｊ１・・・煙道 １２・・・煙突 １３、１．６．１．７．１．９・・・蓄熱室１．４．１
８・・・燃焼室 【５・・・水平炎道２０・・・コーク
ス炉 ２１・・・ガス流切替Ｒ＋制御１ｉＪ ｆｉ゛？２２・
・・ガス流切替装置 ２３・・・カ（］ ＩＪ ”、Ｎ
２４・・・発熱カロリーデータ処理ＲＸ２５・・・燃料
ガス流足自動制御装置 ２６・・・煙道圧力制御演算器 ２７・・・炉温設定器 ２８・・・７！ｉ１：度セン〜
す２９・・・燃料ガス流ｆμ調節器 ３０・・・流ｈ１センサ ３１・・・燃料ガス流量Ｊ、を節介 ３２・・・０２景分析泪 ３３・・・Ｃｏ Ｉ’ｉｔ分
析ｆｉ１３４・・・０２１ＣＯデータ処理器 ３５・・・圧力センサ ３６・・・圧力調節弁３７・・
・圧力調節器 ３８・・・空気比設定器３９・・・Ａｏ
、ΔＡｏ演算器 ４ｏ・・・Ｇｏ′演算器４」・・・Δ
Ｇ演算器 ４２・・・ｍ演算器４．８・・・Δｍ演算器
４４．４１６．４８川乗算器４５・・・ＣＩ設定ａ
４！ ７・・・ｃ２股定器４９ ・・・ＯＢ ｅ定器５
ｏ・・−ΔＤｒＭ ｓ Ｒ：１ 。 特許出願人 川鉄化学株式会社 ４．４１、．１６ｆＨ！
コークス炉における燃料ガスの供給系路および排ガスの
排出糸路を示す線図、第３図および第４図はコークス炉
フリュー内でのガス流切替の態様を示す線図、 第５図は従来の煙道圧力制御を説明するための線図、 第６図は本発明の煙道圧力制御方法を実施する装置の一
例の構成を示すブロック図、 第７図は第６図に示す煙道圧力制御演算器の一例の回路
構成を示すブロック図である。 ｌ・・・炭化Ｎ ２・・・フリュー ３・・・石炭装入口 ４・・・燃料ガス管５・・・上昇
管 ６・・・ドライメイン７ ・Ｂ Ｆ Ｇ本管 ８・
０００本）ｔ９・・・混合ガス管 １０・・・小燵通
Ｊ１・・・煙道 １２・・・煙突 １３、１．６．１．７．１．９・・・蓄熱室１．４．１
８・・・燃焼室 【５・・・水平炎道２０・・・コーク
ス炉 ２１・・・ガス流切替Ｒ＋制御１ｉＪ ｆｉ゛？２２・
・・ガス流切替装置 ２３・・・カ（］ ＩＪ ”、Ｎ
２４・・・発熱カロリーデータ処理ＲＸ２５・・・燃料
ガス流足自動制御装置 ２６・・・煙道圧力制御演算器 ２７・・・炉温設定器 ２８・・・７！ｉ１：度セン〜
す２９・・・燃料ガス流ｆμ調節器 ３０・・・流ｈ１センサ ３１・・・燃料ガス流量Ｊ、を節介 ３２・・・０２景分析泪 ３３・・・Ｃｏ Ｉ’ｉｔ分
析ｆｉ１３４・・・０２１ＣＯデータ処理器 ３５・・・圧力センサ ３６・・・圧力調節弁３７・・
・圧力調節器 ３８・・・空気比設定器３９・・・Ａｏ
、ΔＡｏ演算器 ４ｏ・・・Ｇｏ′演算器４」・・・Δ
Ｇ演算器 ４２・・・ｍ演算器４．８・・・Δｍ演算器
４４．４１６．４８川乗算器４５・・・ＣＩ設定ａ
４！ ７・・・ｃ２股定器４９ ・・・ＯＢ ｅ定器５
ｏ・・−ΔＤｒＭ ｓ Ｒ：１ 。 特許出願人 川鉄化学株式会社 ４．４１、．１６ｆＨ！
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コークス炉７リユーに供給される燃料ガスが予じめ
定めた所定の空気比で燃焼するように、コークス炉煙道
のドラフト圧力を制御するにあたり、 所定の制御時間間隔を設定し、 各制御時間間隔において、前記フリューに供給される燃
料ガスの発熱量を検出して、その検出した発熱量に基い
て新たな制御時間間隔における単位流量当りの燃料ガス
を完全燃焼させるに必要な理論空気量をめ、 この理論空気量と新たな制御時間間隔における設定され
た燃料ガス流ｈ１とに基いて、新たな制御時間間隔にお
いて前記所定の空気比が得られる前記煙道のドラフト圧
力を設定することを特徴とするコークス炉の煙道圧力制
御方法。 ２ 前記各制御時間間隔において検出した燃料ガス発熱
量からその平均発熱量をめ、その過去の制御時間間隔に
おける平均発熱量に基いて前記新たな制御時間間隔にお
ける燃料ガス発熱量を予測し、この予測した燃料ガス発
熱量に基いて前記新たな制御時間間隔における理論空気
量をめることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
コークス炉の煙道圧力制御方法。 ＆ 前記予測した新たな制御時間間隔における燃料ガス
発熱量に基いて、その新たな制御時間間隔において所望
の投入熱量が得られる燃料ガス流量を予測し、前記新た
な制御時間間隔における燃料ガス流量をその予測した燃
料ガス流量に設定することを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載のコークス炉の煙道用カ□制御方法。 飯 前記制御時間間隔を、前記フリュー内部で ゛の熱
分布を均等にするために行なうガス流切替時間間隔とす
ることを特徴とする特ｎ１ｄ青求の範囲第１項、第２項
または第３Ｊ口記載のコ−クス炉の煙道圧力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18688783A JPS6079091A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | コ−クス炉の煙道圧力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18688783A JPS6079091A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | コ−クス炉の煙道圧力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079091A true JPS6079091A (ja) | 1985-05-04 |
Family
ID=16196418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18688783A Pending JPS6079091A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | コ−クス炉の煙道圧力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079091A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119641U (ja) * | 1987-01-26 | 1988-08-02 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5212201A (en) * | 1975-07-21 | 1977-01-29 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for controlling burning of fuel gas in coke furnace |
| JPS59199789A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | コ−クス炉燃焼室の風量制御方法 |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP18688783A patent/JPS6079091A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5212201A (en) * | 1975-07-21 | 1977-01-29 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for controlling burning of fuel gas in coke furnace |
| JPS59199789A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | コ−クス炉燃焼室の風量制御方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119641U (ja) * | 1987-01-26 | 1988-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100498060C (zh) | 循环流化床锅炉燃烧优化控制方法 | |
| KR100400809B1 (ko) | 미분탄연소로의연소로내부상태예측제어장치 | |
| GB2141267A (en) | Method of controlling combustion | |
| CN105408502A (zh) | 蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法 | |
| Severo et al. | Advanced 3D modelling for anode baking furnaces | |
| US7467943B2 (en) | Method for combusting fuel in a fired heater | |
| NO150613B (no) | Vaeskekjoelt turbinskovl med forbedret varmeoverfoeringsevne | |
| JPS6079091A (ja) | コ−クス炉の煙道圧力制御方法 | |
| CN104392095B (zh) | 一种基于偏增量因素分解的锅炉性能指标分析方法 | |
| US8607717B2 (en) | Batch waste gasification process | |
| Więckowski et al. | Numerical investigation of temperature distribution in the furnace of a coal fired grate boiler in part load conditions | |
| CN105925276B (zh) | 一种焦炉燃烧室分段供气加热装置及其方法 | |
| CN106934167A (zh) | 一种600mw富氧燃烧锅炉数值模拟计算方法及装置 | |
| JPH07280256A (ja) | 燃焼炉の炉内圧制御方法 | |
| KR100691514B1 (ko) | 연료가스의 발열량 측정에 의한 코크스 오븐의 공기량제어방법 | |
| JPH028213B2 (ja) | ||
| KR20010103226A (ko) | 폐가스를 연료로 하는 완전연소 시스템 | |
| JPS6071685A (ja) | コ−クス炉における燃料ガスの燃焼制御方法 | |
| JPS5710739A (en) | Burning control method of multican burners type gas turbine | |
| JP2006348063A (ja) | コークス炉の燃焼制御方法 | |
| JPS6365230A (ja) | 熱風炉の燃焼制御方法 | |
| CN115841041A (zh) | 基于火灾模拟的半封闭矿热炉烟气量计算方法 | |
| JP2894127B2 (ja) | コークス炉煙突からの黒煙排出防止装置 | |
| JPS58117831A (ja) | 多帯式加熱炉の燃焼制御方法 | |
| CN117823922A (zh) | 工业窑炉有害可燃废气环保处理装置、方法及其*** |