JPS6365230A - 熱風炉の燃焼制御方法 - Google Patents
熱風炉の燃焼制御方法Info
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- JPS6365230A JPS6365230A JP61207539A JP20753986A JPS6365230A JP S6365230 A JPS6365230 A JP S6365230A JP 61207539 A JP61207539 A JP 61207539A JP 20753986 A JP20753986 A JP 20753986A JP S6365230 A JPS6365230 A JP S6365230A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N3/00—Regulating air supply or draught
- F23N3/002—Regulating air supply or draught using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
- F23N2221/08—Preheating the air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/08—Microprocessor; Microcomputer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- 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】
［産業上の利用分野コ
本発明は高炉の羽口から吹込まれる熱風を供給するため
の熱風炉の操業制御方法に関し、詳細には熱風炉の燃焼
室における燃料ガス及び燃焼用空気の供給量及び供給比
率を効率的且つ正確に制御することのできる方法に関す
るものである。
の熱風炉の操業制御方法に関し、詳細には熱風炉の燃焼
室における燃料ガス及び燃焼用空気の供給量及び供給比
率を効率的且つ正確に制御することのできる方法に関す
るものである。
［従来の技術］
第２図は熱風炉１の構成例を示す説明図であり、熱風炉
１は燃焼室２及び蓄熱室３を連結して構成され、通常は
高炉１基に対して３〜４塔の熱風炉が併設される。蓄熱
室３の内部にはチェッカれんがが組込まれ燃焼室２にお
いて発生させた燃焼ガスを前記チェッカれんかに接触さ
せて蓄熱を行なう様に構成される。この蓄熱室３及び燃
焼室２に接続される配管は次の（イ）〜（ニ）に示す系
に分けられる。
１は燃焼室２及び蓄熱室３を連結して構成され、通常は
高炉１基に対して３〜４塔の熱風炉が併設される。蓄熱
室３の内部にはチェッカれんがが組込まれ燃焼室２にお
いて発生させた燃焼ガスを前記チェッカれんかに接触さ
せて蓄熱を行なう様に構成される。この蓄熱室３及び燃
焼室２に接続される配管は次の（イ）〜（ニ）に示す系
に分けられる。
（イ）冷風系
図示しない送風機から圧送されてきた冷風を冷風管９を
介して蓄熱室３内へ導入し、高熱を保有するチェッカれ
んかに接触させて奪熱により！Ｍ−温させ、次に述べる
熱風系へ供給する。尚混合冷風管１０は熱風炉３の手前
から冷風をバイパスさせ、プラストミキサツ１１を介し
て熱風系に送給し、高炉への送風温度を調整（低下させ
る方向に調整）する目的で設けられる。
介して蓄熱室３内へ導入し、高熱を保有するチェッカれ
んかに接触させて奪熱により！Ｍ−温させ、次に述べる
熱風系へ供給する。尚混合冷風管１０は熱風炉３の手前
から冷風をバイパスさせ、プラストミキサツ１１を介し
て熱風系に送給し、高炉への送風温度を調整（低下させ
る方向に調整）する目的で設けられる。
（ワ）熱風系
前述の冷風系から蓄熱室３を介して送られてくる高温の
風を熱風管８を介して高炉へ送給する。
風を熱風管８を介して高炉へ送給する。
（ハ）燃焼系
燃料ガス管６から供給される燃料カスと燃焼用空気管５
から供給される燃焼用空気を燃焼室２に導いて燃焼させ
、該燃焼による発生熱風（燃焼ガス）を蓄熱室３へ導入
して蓄熱室３に蓄熱させる。
から供給される燃焼用空気を燃焼室２に導いて燃焼させ
、該燃焼による発生熱風（燃焼ガス）を蓄熱室３へ導入
して蓄熱室３に蓄熱させる。
（ニ）廃ガス系
チェッカれんかに熱を与えて温度の下った廃ガスを煙道
管４から排出する。
管４から排出する。
熱風炉の操業管理においては、高炉への吹込みに必要な
熱風量及び温度を考慮して上記（ハ）に示す燃焼系にお
ける発生熱量の制御を行なうのであるが、燃焼室２にお
ける燃焼制御は一般に次に説明する方法によって行なわ
れている。
熱風量及び温度を考慮して上記（ハ）に示す燃焼系にお
ける発生熱量の制御を行なうのであるが、燃焼室２にお
ける燃焼制御は一般に次に説明する方法によって行なわ
れている。
即ち第３図に示す様に高炉状況（実績、実状。
管理目標等を含む）によフて決定される次回の熱風送風
量及び送風時間更には送風温度から、１塔の熱風炉１に
おける必要蓄積熱量を算定し、該必要蓄積熱量から次回
の目標ドーム温度を導き出しておく。次に該目標ドーム
温度を規定時間内に達成できる様に燃料ガス量、燃焼用
空気量及び燃料ガス・空気供給比率（以下単に空燃比と
いう）を算定し、該目標ドーム温度を温度計７ｂによっ
て管理しつつ燃焼室２での燃焼を行なうというのか従来
の一般的方法であった。
量及び送風時間更には送風温度から、１塔の熱風炉１に
おける必要蓄積熱量を算定し、該必要蓄積熱量から次回
の目標ドーム温度を導き出しておく。次に該目標ドーム
温度を規定時間内に達成できる様に燃料ガス量、燃焼用
空気量及び燃料ガス・空気供給比率（以下単に空燃比と
いう）を算定し、該目標ドーム温度を温度計７ｂによっ
て管理しつつ燃焼室２での燃焼を行なうというのか従来
の一般的方法であった。
［発明が解決しようとする問題点］
第３図に示す様なフローチャートに沿って決定された燃
料ガス量や空燃比に従って次回熱風吹込みのための燃焼
を行なう場合、上記方法では前回の熱風吹込み末期のド
ーム残熱が考慮されていないために次回目標ドーム温度
の予測精度が劣り、燃焼による蓄熱量に過不足が生じて
効率の良い燃焼制御が行なえない。
料ガス量や空燃比に従って次回熱風吹込みのための燃焼
を行なう場合、上記方法では前回の熱風吹込み末期のド
ーム残熱が考慮されていないために次回目標ドーム温度
の予測精度が劣り、燃焼による蓄熱量に過不足が生じて
効率の良い燃焼制御が行なえない。
そこで木発明者は次回の高炉の熱風吹込み条件に正確に
対応すると共に、無駄を生じることのない効率的な燃焼
室の燃焼制御を行なえる様にすることを目的に種々研究
を積み重ねた結果本発明方法を完成させるに至った。
対応すると共に、無駄を生じることのない効率的な燃焼
室の燃焼制御を行なえる様にすることを目的に種々研究
を積み重ねた結果本発明方法を完成させるに至った。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成し得た本発明方法は、高炉への送風量、
送風温度及び送風末期のドーム温度を変数として次回の
燃焼における目標火炎フレーム温度を予測し、燃焼期必
要熱量予測値及び前記火炎フレーム温度予測値に基づい
て燃料ガス及び燃焼用空気の各供給量及び供給比率を定
め、燃焼室における燃焼制御を行なう点を要旨とするも
のである。
送風温度及び送風末期のドーム温度を変数として次回の
燃焼における目標火炎フレーム温度を予測し、燃焼期必
要熱量予測値及び前記火炎フレーム温度予測値に基づい
て燃料ガス及び燃焼用空気の各供給量及び供給比率を定
め、燃焼室における燃焼制御を行なう点を要旨とするも
のである。
［作用］
ある熱風炉からの高炉への熱風送風が終了する毎に、直
前Ｎ回の送風量、送風温度及び送風末期の熱風炉ドーム
温度を採取してコンピューターに記憶させると共に、直
前Ｎ回の燃焼室における燃焼時の火炎フレーム温度を、
燃料ガス量及び空燃比並びにガスカロリーから演算して
同じ様に記憶しておく。
前Ｎ回の送風量、送風温度及び送風末期の熱風炉ドーム
温度を採取してコンピューターに記憶させると共に、直
前Ｎ回の燃焼室における燃焼時の火炎フレーム温度を、
燃料ガス量及び空燃比並びにガスカロリーから演算して
同じ様に記憶しておく。
次いで火炎フレーム温度（ＦＴ）［ｔ］を独立変数とし
、送風量（ＢＶ）［Ｎｍ’／Ｈ］ 、送風温度（ＢＴ）
［ｔ］及び送風末期の熱風炉ドーム温度（ＤＴＤ ）［
ｔ］を従属変数として前記Ｎ回のデータによって重回帰
分析を行ない夫々回帰係数を求める。例えば火炎フレー
ム温度予測式ＦＴ＝８＋ ・ＤＴＤ ＋ａ２ ’
ＢＴ＋ａ３＠ＢＶ＋ａ４から回帰係数ａ１〜ａ４をＮ回
のデータより計算し、モして■該回帰係数ａ１〜ａ４■
直前の熱風炉ドーム温度並びに■次回の高炉への熱風送
風量及び該送風温度を用いて火炎フレーム温度（ＦＴ）
を算定予測する。そしてこの予測された火炎フレーム温
度が達成される様に燃料ガスカロリー等を考慮しつつ燃
焼室への燃料ガス量、燃焼用空気量及び空燃比をコント
ロールして燃焼を行ない且つ蓄熱室での蓄熱を行なう。
、送風量（ＢＶ）［Ｎｍ’／Ｈ］ 、送風温度（ＢＴ）
［ｔ］及び送風末期の熱風炉ドーム温度（ＤＴＤ ）［
ｔ］を従属変数として前記Ｎ回のデータによって重回帰
分析を行ない夫々回帰係数を求める。例えば火炎フレー
ム温度予測式ＦＴ＝８＋ ・ＤＴＤ ＋ａ２ ’
ＢＴ＋ａ３＠ＢＶ＋ａ４から回帰係数ａ１〜ａ４をＮ回
のデータより計算し、モして■該回帰係数ａ１〜ａ４■
直前の熱風炉ドーム温度並びに■次回の高炉への熱風送
風量及び該送風温度を用いて火炎フレーム温度（ＦＴ）
を算定予測する。そしてこの予測された火炎フレーム温
度が達成される様に燃料ガスカロリー等を考慮しつつ燃
焼室への燃料ガス量、燃焼用空気量及び空燃比をコント
ロールして燃焼を行ない且つ蓄熱室での蓄熱を行なう。
従って上記火炎フレーム温度の予測については、直前回
の送風末期ドーム温度がプロセスデータとしてインプッ
トされるので、蓄熱室残熱の影響が考慮された高精度な
予測が可能となり、燃料ガスの燃焼は過不足なく正確に
制御され得る。また火炎フレーム温度予測は燃焼工程の
度毎に行なわれ、回帰係数は次々と更新されていくため
、高炉への熱風吹込の操業変化に対してもこれに追従し
て正確な燃焼制御を行なうことができる。
の送風末期ドーム温度がプロセスデータとしてインプッ
トされるので、蓄熱室残熱の影響が考慮された高精度な
予測が可能となり、燃料ガスの燃焼は過不足なく正確に
制御され得る。また火炎フレーム温度予測は燃焼工程の
度毎に行なわれ、回帰係数は次々と更新されていくため
、高炉への熱風吹込の操業変化に対してもこれに追従し
て正確な燃焼制御を行なうことができる。
［実施例コ
第１図は本発明に係る熱風炉の燃焼制御の例を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
まず直前口までの送風末期ドーム温度及び高炉への熱風
供給条件（送風温度、送風流量、送風時間）をプロセス
データとしてＣＰＵ内に記憶し、前項で述べた火炎フレ
ーム温度予測式を使ってＣＰＵにおいて重回帰分析し回
帰係数を求めておく。そして次回に希望される高炉への
熱風供給条件及び直前の送風末期のドーム温度から次回
の目標火炎フレーム温度を予測しておく。
供給条件（送風温度、送風流量、送風時間）をプロセス
データとしてＣＰＵ内に記憶し、前項で述べた火炎フレ
ーム温度予測式を使ってＣＰＵにおいて重回帰分析し回
帰係数を求めておく。そして次回に希望される高炉への
熱風供給条件及び直前の送風末期のドーム温度から次回
の目標火炎フレーム温度を予測しておく。
また燃焼室での燃焼予定時間及び高炉への熱風供給条件
から燃焼期必要量を演算しておき、前記目標火炎フレー
ム温度と燃焼期必要熱量から燃料ガス量、燃焼用空気量
及び空燃比を決定し、これらの値を管理者が総合的に判
断して次回の燃焼操作を行なう。
から燃焼期必要量を演算しておき、前記目標火炎フレー
ム温度と燃焼期必要熱量から燃料ガス量、燃焼用空気量
及び空燃比を決定し、これらの値を管理者が総合的に判
断して次回の燃焼操作を行なう。
上記方法による火炎フレーム温度の予測精度は実績試算
値と比べて±０．０１℃以下であり、高精度な演算予測
が可能であることが分かっている。
値と比べて±０．０１℃以下であり、高精度な演算予測
が可能であることが分かっている。
例えば第３図に示すフローチャートに従って目標ドーム
温度を決定する方法では、火炎フレーム温度の予測値と
実績計算値との差は平均１８．５℃にも及ぶのに対し、
第１図に示す本発明方法によって火炎フレーム温度の予
測を行なう場合には、前記の予測値と実績計算値との差
の平均は０．０７℃以下の高精度とすることができる。
温度を決定する方法では、火炎フレーム温度の予測値と
実績計算値との差は平均１８．５℃にも及ぶのに対し、
第１図に示す本発明方法によって火炎フレーム温度の予
測を行なう場合には、前記の予測値と実績計算値との差
の平均は０．０７℃以下の高精度とすることができる。
また本発明方法によって演算される混合ガス流量の予測
精度比（予測値／実績値）は平均１．００゜ｏ ： ０
．０３を達成することができる。
精度比（予測値／実績値）は平均１．００゜ｏ ： ０
．０３を達成することができる。
［発明の効果コ
本発明方法によって火炎フレーム温度の予測が高精度で
行なえる様になって燃焼室における燃焼を過不足なく正
確に制御できる様になった。
行なえる様になって燃焼室における燃焼を過不足なく正
確に制御できる様になった。
また火炎フレーム温度の予測は経時的に対応させること
ができるので、高炉操業変化に対しても正確に追随させ
ることが可能となり、高精度の燃焼を保障させることが
できる様になった。
ができるので、高炉操業変化に対しても正確に追随させ
ることが可能となり、高精度の燃焼を保障させることが
できる様になった。
第１図は本発明に係る燃焼制御方法を示すフローチャー
ト、第２図は熱風炉の構造を示す説明図、第３図は従来
の燃焼制御方法を示すフローチャートである。 １・・・熱風炉 ２・・・燃焼室３・・・蓄熱
室 ４・・・煙道管５・・・燃焼用空気管
６・・・燃料ガス管７８〜７ｃ・・・温度計 ８・
・・熱風管９・・・冷風管 １０・・・混合冷
風管１１・・・プラストミキサ
ト、第２図は熱風炉の構造を示す説明図、第３図は従来
の燃焼制御方法を示すフローチャートである。 １・・・熱風炉 ２・・・燃焼室３・・・蓄熱
室 ４・・・煙道管５・・・燃焼用空気管
６・・・燃料ガス管７８〜７ｃ・・・温度計 ８・
・・熱風管９・・・冷風管 １０・・・混合冷
風管１１・・・プラストミキサ
Claims (1)
- 蓄熱室に燃焼ガスを送給して蓄熱を行なうための燃焼室
における燃料ガスと燃焼用空気の供給制御方法において
、高炉への送風量、送風温度及び送風末期のドーム温度
を変数として次回の燃焼における目標火炎フレーム温度
を予測し、燃焼期必要熱量予測値及び前記火炎フレーム
温度予測値に基づいて燃料ガス及び燃焼用空気の各供給
量及び供給比率を定め、燃焼室における燃焼制御を行な
うことを特徴とする熱風炉の燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207539A JPS6365230A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 熱風炉の燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207539A JPS6365230A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 熱風炉の燃焼制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6365230A true JPS6365230A (ja) | 1988-03-23 |
Family
ID=16541402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61207539A Pending JPS6365230A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 熱風炉の燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6365230A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013095946A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Jfe Steel Corp | 熱風炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置 |
| JP2016065275A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉内状態推定装置および高炉内状態推定方法 |
| JP2018511025A (ja) * | 2015-03-05 | 2018-04-19 | エス・ティー・ジー コンバスチョン コントロール ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＳＴＧ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ | 特に再生加熱される工業炉を制御下で動作させる方法、開ループ制御及び閉ループ制御装置、並びに、加熱可能な工業炉 |
| CN108194942A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-22 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究所 | 一种控制火焰温度的方法 |
| CN113897467A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-07 | 昆岳互联环境技术(江苏)有限公司 | 一种升温脱硝热风炉节能装置及其控制*** |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP61207539A patent/JPS6365230A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013095946A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Jfe Steel Corp | 熱風炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置 |
| JP2016065275A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉内状態推定装置および高炉内状態推定方法 |
| JP2018511025A (ja) * | 2015-03-05 | 2018-04-19 | エス・ティー・ジー コンバスチョン コントロール ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＳＴＧ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ | 特に再生加熱される工業炉を制御下で動作させる方法、開ループ制御及び閉ループ制御装置、並びに、加熱可能な工業炉 |
| CN108194942A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-22 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究所 | 一种控制火焰温度的方法 |
| CN108194942B (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-07 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究所 | 一种控制火焰温度的方法 |
| CN113897467A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-07 | 昆岳互联环境技术(江苏)有限公司 | 一种升温脱硝热风炉节能装置及其控制*** |
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