(57)【要約】【課題】未燃焼ガスを生じることなく、安全にバーナ燃焼を実施できる。【解決手段】加熱炉３の各ゾーン６に対してそれぞれ複数のラジアントチューブ方式の蓄熱式バーナ機４を取付け、各ゾーン単位で供給されるバーナ燃焼ガス１８を各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機の一対のバーナ７ａ、７ｂで交互に燃焼して加熱炉を加熱するとともに、加熱後の排ガスで一対のバーナのうち燃焼中でないバーナの蓄熱帯に蓄熱する蓄熱式バーナ燃焼制御方法において、各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機４を点火する場合に、各蓄熱式バーナ機にパイロット燃焼ガス１６を供給してパイロット１３を点火し、各蓄熱式バーナ機にパイロット燃焼ガス１６の所定倍のバーナ燃焼ガス１８を供給して、該当ゾーンに所属する全部の蓄熱式バーナ機を同時に点火する。【選択図】　　図１
2004012046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉の各ゾーンに対してそれぞれ複数のラジアントチューブ方式の蓄熱式バーナ機を取付け、各ゾーン単位で供給されるバーナ燃焼ガスを各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機の一対のバーナで交互に燃焼してラジアントチューブを介して前記加熱炉を加熱するとともに、加熱後の排ガスで前記一対のバーナのうち燃焼中でないバーナの蓄熱帯に蓄熱する蓄熱式バーナ燃焼制御方法において、
前記各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機を点火する場合、
前記各蓄熱式バーナ機にパイロット燃焼ガスを供給してパイロットを点火し、
前記各蓄熱式バーナ機に前記パイロット燃焼ガスの所定倍のバーナ燃焼ガスを供給して、該当ゾーンに所属する全部の蓄熱式バーナ機を同時に点火する
ことを特徴とする蓄熱式バーナ燃焼制御方法。
【請求項２】
前記各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機のバーナの燃焼、排気を切替える場合、
前記加熱炉における該当ゾーンの温度又はラジアントチューブ温度から、ラジアントチューブ内の温度が各蓄熱式バーナ機の燃焼中でない排気中バーナの点火にパイロット燃焼を必要とする温度であるか否かを判定し、
前記ラジアントチューブ内の温度がパイロット燃焼を必要とする温度のとき、パイロット点火を行い、パイロット燃焼の確認を行い、
バーナ燃焼ガスとエアーの供給先を燃焼中バーナから排気中バーナに切替えることにより、該当排気中バーナを点火し、燃焼中バーナを消火する
ことを特徴とする請求項１記載の蓄熱式バーナ燃焼制御方法。
【請求項３】
前記ラジアントチューブ内の温度がパイロット燃焼を必要としない温度のとき、バーナ燃焼ガスとエアーの供給先を燃焼中バーナから排気中バーナに切替えることにより、該当排気中バーナを点火し、燃焼中バーナを消火する
ことを特徴とする請求項２記載の蓄熱式バーナ燃焼制御方法。
【請求項４】
前記各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機を点火する場合に、前記各蓄熱式バーナ機に前記パイロット燃焼ガスとエアーの４倍以下のバーナ燃焼ガスとエアーを供給することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の蓄熱式バーナ燃焼制御方法。
【請求項５】
前記各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機のバーナの燃焼、排気を切替えるタイミングを蓄熱式バーナ機毎にずらすことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の蓄熱式バーナ燃焼制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の蓄熱式バーナ機で加熱炉をラジアントチューブによって間接加熱する蓄熱式バーナ燃焼制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１（ａ）は、製鉄プラントにおける鋼板の連続処理ラインに組込まれたラジアントチューブ方式の加熱炉の概略構成を示す斜視図である。図１１（ｂ）は上方から見た模式図であり、図１１（ｃ）は側方から見た模式図である。連続処理ラインを搬送される鋼板１は搬入ロール２ａを介して加熱炉３内へ導かれる。この加熱炉３内においては、上方と下方に分かれてそれぞれ多数のロール２ｃ、２ｄが所定の間隔を有して配設されている。加熱炉３内に導入された鋼板１は、ロール２ｃ、２ｄ相互間を通過して、搬出ロール２ｂを介して加熱炉３外へ搬出される。
【０００３】
この加熱炉３の両側の側壁３ａには多数の蓄熱式バーナ機４がこの側壁３ａを加熱炉３内に貫通するように埋込まれている。そして、この蓄熱式バーナ機４の火炎が加熱炉３内に突出されたラジアントチューブ５内を通流する。このラジアントチューブ５内を通流する火炎の熱によって、ロール２ｃ、２ｄ相互間を通過状態の鋼板１は間接的に加熱される。
【０００４】
また、一般に、加熱炉３内は複数のゾーン６に分割され、各ゾーン６毎に、鋼板１の温度、すなわち加熱温度を制御する。各ゾーン６には複数の蓄熱式バーナ機４及びこの蓄熱式バーナ機４に連結されたラジアントチューブ５が存在する。したがって、加熱炉３内に導入された鋼板１は、各ゾーン６で順次加熱されたのち、加熱炉３外へ搬出される。
【０００５】
図１２は、加熱炉３の各ゾーン６の外壁３ａに取付けられた各蓄熱式バーナ機４の概略構成を示す断面模式図である。
【０００６】
加熱炉３の側壁３ａの内面に加熱炉３の内部向かってほぼＵ字型に形成されたラジアントチューブ５の各開口に筒状のバーナ７ａ、７ｂが取付けられ、このバーナ７ａ、７ｂに筒状の蓄熱帯８ａ、８ｂが接続されている。このバーナ７ａ、７ｂ及び蓄熱帯８ａ、８ｂ内には、燃焼空気２１の流路９と、パイロット空気１５の流路１４ａ、１４ｂ、燃焼ガス１８、１６の流路１０とが形成されている。各バーナ７ａ、７ｂ内には、パイロット１３の点火と点火検知を行うイグニッション１１ａ、１１ｂが設けられている。
【０００７】
バーナ燃料ガス１８はバーナ燃料ガス遮断弁１７ａ、１７ｂを介してバーナ７ａ、７ｂに供給され、パイロット燃焼ガス１６は、パイロット燃焼ガス遮断弁２０ａ、２０ｂを介してバーナ７ａ、７ｂに供給される。一方、バーナ燃焼空気２１は共通のバーナ燃焼空気遮断弁２３、及び切替え弁２４を介してバーナ７ａ、７ｂに供給される。さらに、パイロット燃焼空気１５は、供給管１４ａ、１４ｂを介してバーナ７ａ、７ｂに供給される。
【０００８】
したがって、この蓄熱式バーナ機４においては、パイロット１３専用のノズルは設けられていなくて、このパイロット１３と正規の火炎１２とは同一バーナ７ａ、７ｂで燃焼される。
【０００９】
このような構成の蓄熱式バーナ機４において、両方のバーナ７ａ、７ｂが同時に燃焼状態になることはなく、いずれか一方のバーナ７ａ、７ｂのみが燃焼状態となる。燃焼中バーナ７ａで発生する火炎１２は、ラジアントチューブ５内を通過して、他方のバーナ７ｂ（排気中バーナ）及び蓄熱帯８ｂの流路９、及び図１２状態の切替え弁２４を介して排気ガス２５として外部へ排気される。この排気ガス２５が蓄熱帯８ｂの流路９を通流する過程で、この待機中（排気中）の蓄熱帯８ｂ及びバーナ７ｂは高温に保温される。
【００１０】
例えば、３０秒等の一定時間が経過すると、燃焼中バーナ７ａに対するバーナ燃料ガス１８の供給を停止し、他方の排気中バーナ７ｂに対するバーナ燃料ガス１８の供給を開始する。同時に、切替え弁２４を切換えて、バーナ燃焼空気２１を他方の排気中バーナ７ｂへ切換える。すると、バーナ７ｂが点火され、このバーナ７ｂで発生する火炎１２は、ラジアントチューブ５内を通過して、他方のバーナ７ａ及び蓄熱帯８ａの流路９、及び図１２と逆状態の切替え弁２４を介して排気ガス２５として外部へ排気される。この排気ガス２５が蓄熱帯８ａの流路９を通流する過程で、この排気中（待機中）の蓄熱帯８ａ及びバーナ７ａは高温状態に保温される。
【００１１】
このように、各バーナ７ａ、７ｂを交互に燃焼させることによって、排気中の蓄熱帯８ａ、８ｂ及び排気中バーナ７ａ、７ｂを高温状態に維持できるので、バーナ７ａ、７ｂの燃焼、排気の切替えを短時間でかつ効率的に実施できる。
【００１２】
このような、構成及び機能を有した複数の蓄熱式バーナ機４が取付られた加熱炉３の各蓄熱式バーナ機４の燃焼制御方法を説明する。
【００１３】
（ａ）　蓄熱式バーナ機４の点火、消火
加熱炉３の各ゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４を、各ゾーン６単位で点火及び消火を実施する。すなわち、最初に、パイロット燃焼ガス遮断弁２０ａ、２０ｂを開放してパイロット燃焼ガス１６を各バーナ７ａ、７ｂに供給し、ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４における両方のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３をイグニッション１１ａ、１１ｂで点火する。次に、蓄熱式バーナ機４の切替え弁２４を操作して、点火すべきバーナ７ａ、７ｂを選択する。その後、各蓄熱式バーナ機４に対して順番に、バーナ燃焼ガス１８、バーナ燃焼空気１６を供給していく。その結果、各蓄熱式バーナ機４が順番に点火されていく。
【００１４】
この場合、最初の蓄熱式バーナ機４の点火から最後の蓄熱式バーナ機４の点火まで、このゾーン単位で予め定められた、最小バーナ燃料ガス、最小バーナ燃焼空気を供給し続ける。全部の蓄熱式バーナ機４の点火が終了すると、該当ゾーン６の加熱温度に対応したバーナ燃焼ガス、バーナ燃焼空気まで、バーナ燃焼ガス、バーナ燃焼空気をそれぞれ上昇させる。
【００１５】
各蓄熱式バーナ機４を消火する場合は、各蓄熱式バーナ機４のバーナ燃焼ガス、バーナ燃焼空気を同時に遮断して、各蓄熱式バーナ機４を同時に消火する。
【００１６】
（ｂ）　蓄熱式バーナ機４の各バーナの燃焼、排気の切替え
各ゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼、排気の切替えを各ゾーン６単位で実施する。すなわち、この場合、各バーナ７ａ、７ｂのパイロット１３は、常時燃焼状態であるので、バーナ燃焼ガス遮断弁１７ａ、１７ｂを操作し、各蓄熱式バーナ機４の切替え弁２４を切替えて、バーナ燃焼ガス１８及びバーナ燃焼空気２１の供給先バーナを切替えると、切替え先のバーナ７ａ、７ｂはパイロット１３の存在によって自動点火し、火炎１２が発生する。
【００１７】
このように、加熱炉３の各ゾーン６毎に、各蓄熱式バーナ機４に対するバーナ燃焼制御を実施するのは、各ゾーン６毎に加熱温度等が異なる場合があるからである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した手順で各蓄熱式バーナ機４に対する燃焼制御を実施する蓄熱式バーナ燃焼制御方法においてもまだ解消すべき次のような課題があった。
【００１９】
すなわち、加熱炉３の各ゾーン６毎に、該当ゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４に対する点火、消火処理、及び各バーナの燃焼、排気の切替え処理を順次実施していた。そして、ゾーン６に所属する全ての蓄熱式バーナ機４の点火が終了するまで、最小バーナ燃焼ガス、最小バーナ燃焼空気がゾーン６単位で供給される。その結果、最初に点火された蓄熱式バーナ機４に対しては、該当ゾーン６に供給された最小バーナ燃焼ガス、最小バーナ燃焼空気が１台の蓄熱式バーナ機４に供給されることになる。
【００２０】
その結果、燃焼中のパイロット１３にバーナ燃焼ガス、バーナ燃焼空気に起因する強風が当たり、バーナ７ａ、７ｂの点火前にパイロット１３が失火したり、バーナ７ａ、７ｂの点火後においても吸引により失火したりする。さらに、排気中のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３も強い排ガスのために失火する懸念がある。
【００２１】
同様なことが２台目や３台目に点火される蓄熱式バーナ機４についても言える。なお、この場合、２台目や３台目に点火される蓄熱式バーナ機４に供給されるバーナ燃焼ガス１８、バーナ燃焼空気２１は前述した１台目のバーナ燃焼ガス１８、バーナ燃焼空気２１に対して少ないが、それでも燃焼中のパイロット１３を十分に失火させるだけの風圧である。
【００２２】
パイロット１３が失火すると、バーナ７ａ、７ｂが点火できないのみならす、未燃焼ガスを排気する問題がある。さらに、排気中バーナ７ａ、７ｂのパイロット１３が失火すると、蓄熱式バーナ機４のバーナの燃焼、排気の切替えが円滑に進まない問題がある。
【００２３】
また、ラジアントチューブ５における蓄熱式バーナ機４の排気中バーナ７ａ、７ｂの近傍位置が燃焼中バーナ７ａ、７ｂの火炎１２の排気ガスにて高温に加熱されている場合は、排気中バーナ７ａ、７ｂのパイロット１３が燃焼中でなくとも、バーナ燃焼ガス１８、バーナ燃焼空気２１を供給すると該当バーナは自動点火する場合がある。
【００２４】
しかし、加熱炉３のゾーン６によっては、加熱温度が低く設定されている場合もある。このような場合、排気ガスの温度は低いので、ラジアントチューブ５における蓄熱式バーナ機４の排気中のバーナ７ａ、７ｂの近傍位置は、低温状態のままである。このような状態において、排気中バーナ７ａ、７ｂのパイロット１３が前述した原因で失火すると、蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼、排気の切替え時に、切替え先のバーナ７ａ、７ｂが点火しない、又は点火に長時間を必要とする問題がある。
【００２５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、加熱炉の各ゾーンに含まれる各蓄熱式バーナ機に対する点火タイミングやバーナ燃焼ガスやバーナ燃焼空気の量を調整することにより、各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機における点火、消火時やバーナの燃焼、排気の切替え時に、各バーナを確実に点火でき、各蓄熱式バーナ機が組込まれた加熱炉の安全性と温度制御精度を大幅に向上できる蓄熱式バーナ燃焼制御方法を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加熱炉の各ゾーンに対してそれぞれ複数のラジアントチューブ方式の蓄熱式バーナ機を取付け、各ゾーン単位で供給されるバーナ燃焼ガスを各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機の一対のバーナで交互に燃焼してラジアントチューブを介して加熱炉を加熱するとともに、加熱後の排ガスで一対のバーナのうち燃焼中でないバーナの蓄熱帯に蓄熱する蓄熱式バーナ燃焼制御方法に適用される。
【００２７】
そして、上記課題を解消するために、本発明の蓄熱式バーナ燃焼制御方法においては、各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機を点火する場合、各蓄熱式バーナ機にパイロット燃焼ガスを供給してパイロットを点火し、各蓄熱式バーナ機にパイロット燃焼ガスの所定倍のバーナ燃焼ガスを供給して、該当ゾーンに所属する全部の蓄熱式バーナ機を同時に点火するようにしている。
【００２８】
このように構成された蓄熱式バーナ燃焼制御方法においては、各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機を点火する場合、該当ゾーンに所属する全部の蓄熱式バーナ機を同時に点火するようにしている。このように、全部の蓄熱式バーナ機を同時に点火することは、各ゾーン単位で供給されるバーナ燃焼ガスが全部の蓄熱式バーナ機のバーナに均等に供給されるので、特定の蓄熱式バーナ機のバーナに対して大量のバーナ燃焼ガスが供給されることはないので、強風によるパイロットの失火が発生することが防止できる。
【００２９】
また、別の発明は、上述した発明の蓄熱式バーナ燃焼制御方法において、各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機のバーナの燃焼、排気を切替える場合、加熱炉における該当ゾーンの温度又はラジアントチューブ温度から、ラジアントチューブ内の温度が各蓄熱式バーナ機の燃焼中でない排気中バーナの点火にパイロット燃焼を必要とする温度であるか否かを判定し、ラジアントチューブ内の温度がパイロット燃焼を必要とする温度のとき、パイロット点火を行い、パイロット燃焼の確認を行い、バーナ燃焼ガスとエアーの供給先を燃焼中バーナから排気中バーナに切替えることにより、該当排気中バーナを点火し、燃焼中バーナを消火する。
【００３０】
さらに、別の発明は、ラジアントチューブ内の温度がパイロット燃焼を必要としない温度のとき、バーナ燃焼ガスとエアーの供給先を燃焼中バーナから排気中バーナに切替えることにより、該当排気中バーナを点火し、燃焼中バーナを消火する。
【００３１】
このように、加熱炉における該当ゾーンの温度又はラジアントチューブ温度からラジアントチューブ内の温度がパイロット燃焼を必要とする温度であるか否かを判定して、必要な場合のみ、パイロットの燃焼を確認して該当バーナの点火を実施するようにしている。したがって、たとえ、加熱炉のゾーンにおける加熱温度が低く設定されている場合であっても、確実に蓄熱式バーナ機のバーナの燃焼、排気を切替えることができる。
【００３２】
さらに、別の発明は、各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機を点火する場合に、各蓄熱式バーナ機にパイロット燃焼ガスとエアーの４倍以下のバーナ燃焼ガスとエアーを供給するようにしている。
【００３３】
このように、バーナの点火時において、各蓄熱式バーナ機にパイロット燃焼ガスとエアーの４倍以下のバーナ燃焼ガスとエアーを供給することによって、燃焼中のパイロットがバーナ燃焼ガスにて吹消されることが防止されることが実験的に確認できた。
【００３４】
さらに、別の発明においては、各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機のバーナの燃焼、排気を切替えるタイミングを蓄熱式バーナ機毎にずらすようにしている。
【００３５】
このように、各蓄熱式バーナ機のバーナの燃焼、排気を切替えるタイミングを蓄熱式バーナ機毎にずらすことにより、各ゾーンに所属する各蓄熱式バーナ機のバーナの燃焼、排気を同一タイミングで切替える場合に比較して、各蓄熱式バーナ機の各バーナにおける燃焼量及び排気ガスの圧力変動を最小限に抑制できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は実施形態の蓄熱式バーナ燃焼制御方法が適用される蓄熱式バーナ燃焼制御システムの要部の構成を示す模式図である。図２はゾーン単位の蓄熱式バーナ機の加熱炉に対する取付け状態を示す断面模式図である。図１１及び図１２と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。具体的には、加熱炉３、この加熱炉３内を搬送される鋼板１の搬送経路、この加熱炉３の各側壁３ａに取付けられた各蓄熱式バーナ機４とラジアントチューブ５の配置、及び各ゾーン６の配置は図１１と同一である。したがって、図１は、図１１に示す蓄熱式バーナ燃焼制御システムの要部を抽出して示す図である。なお、図１においては、説明を簡素化するために、加熱炉３の片側の側壁３ａに設けられた蓄熱式バーナ機４とラジアントチューブ５のみを記載している。
【００３７】
この実施形態の蓄熱式バーナ燃焼制御システムが適用される加熱炉３の各ゾーン６には、加熱炉３内の温度を検出する温度計３０が取付けられている。なお、加熱炉３の各ゾーン６に取付けられた各蓄熱式バーナ機４の構成は図１２に示す従来の蓄熱式バーナ機４とほぼ同一である。
【００３８】
この実施形態システムにおいては、燃焼ガス源３１、バーナ燃焼空気源３２、パイロット燃焼空気源３３、遮断弁駆動部３４、切替え弁駆動部３５、バーナ燃焼制御部３６、操作部３７が設けられている。
【００３９】
燃焼ガス源３１は、各ゾーン６の各蓄熱式バーナ機４にバーナ燃焼ガス１８及びパイロット燃焼ガス１６を供給する。バーナ燃焼空気源３２は、燃焼ガス源３１と同様に、各ゾーン６の各蓄熱式バーナ機４にバーナ燃焼空気２１を供給する。さらに、パイロット燃焼空気源３３は、各蓄熱式バーナ機４にパイロット燃焼空気１５を供給する。
【００４０】
遮断弁駆動部３４はバーナ燃焼制御部３６の指示に基づいて各遮断弁の開閉制御を行う。さらに、この遮断弁駆動部３４はバーナ燃焼制御部３６の指示に基づいて各流調弁の開度を調整する。また、切替弁駆動部３５は、バーナ燃焼制御部３６の指示に基づいて各蓄熱式バーナ機４の切替え弁２４の切替え制御を実施する。例えば、コンピュータ等で形成されたバーナ燃焼制御部３６は、操作部２７を介したオペレータの指示に従って、各ゾーン６の各蓄熱式バーナ機４に対する点火、消火、及びバーナ７ａ、７ｂの燃焼、排気切替え制御を実施する。
【００４１】
図２において、燃焼ガス源３１から供給された燃焼ガスはゾーンバーナ燃焼ガス流調弁３８及びゾーンバーナ燃焼ガス遮断弁３９を介してバーナ燃焼ガス１８として各蓄熱式バーナ機４へ供給される。ゾーンバーナ燃焼ガス流調弁３８は、該当ゾーン６に供給するバーナ燃焼ガス１８の流量を調整する。すなわち、各ゾーン６毎に、該当ゾーン６の加熱炉３内の設定温度に対応した流量のバーナ燃焼ガス１８を供給する。その結果、各ゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４には、蓄熱式バーナ機４の設置数で制御された量のバーナ燃焼ガス１８が供給される。さらに、燃焼ガス源３１から供給された燃焼ガスは各蓄熱式バーナ機４に直接パイロット燃焼ガス１６として供給される。
【００４２】
バーナ燃焼空気源３２から供給されたバーナ燃焼空気２１は、ゾーンバーナ燃焼空気流調弁４０で、このゾーン６に対応した流量に調整されて、各蓄熱式バーナ機４へ供給される。パイロット燃焼空気源３３から供給されるパイロット燃焼空気１５は直接各蓄熱式バーナ機４に供給される。
【００４３】
このような構成の蓄熱式バーナ燃焼制御システムにおけるバーナ燃焼制御部３６は、図３の流れ図に従って、加熱炉３の各ゾーン６の各蓄熱式バーナ機４に対する燃焼制御を実施する。
【００４４】
オペレータが操作部３７でシステム全体の運転開始指令を入力操作すると、パイロット１３の点火及び燃焼／排気切替え処理を実施する（Ｐ１）。次に、バーナ７ａ、７ｂの点火処理を実施する（Ｐ２）。その後、運転終了指令が入力されなければ（Ｐ３）、バーナ燃焼／排気の切替え周期に相当する例えば６０秒等の一定時間が経過すると（Ｐ４）、各ゾーン６に取付けられた温度計３０で加熱炉３の炉温度を検出して、この炉温度から該当ゾーン６のラジアントチューブ５内における排気中バーナ７ａ、７ｂの近傍位置の温度を推定して、このラジアントチューブ５内の温度が、該当バーナ７ａ、７ｂの点火にパイロット１３の燃焼を必要とする温度であるか否かを判断する（Ｐ５）。
【００４５】
パイロット１３の燃焼を必要とする低い温度の場合には、パイロット１３の燃焼を確認してからバーナ７ａ、７ｂの燃焼／排気を切替える処理（パイロット燃焼バーナ切替処理）を実施する（Ｐ６）。また、パイロット１３の燃焼を必要としない高い温度の場合には、パイロット１３の燃焼を確認しないで直ちにバーナ７ａ、７ｂの燃焼／排気を切替える処理（自動燃焼バーナ切替処理）を実施する（Ｐ７）。
【００４６】
そして、Ｐ３にて、運転終了指令が入力されると、各蓄熱式バーナ機４の消火処理を実施する（Ｐ８）。
【００４７】
次に、各処理の詳細動作を各流れ図を用いて順番に説明する。
図４、図５，図６はＰ１のパイロット点火及び燃焼／排気処理の詳細動作を示す流れ図である。パイロット燃焼空気源３３から各蓄熱式バーナ機４へパイロット燃焼空気１５を供給する（Ｓ１）。燃料ガス源３１を起動する（Ｓ２）。この状態でオペレータが操作部３７のパイロット点火スイッチを投入すると（Ｓ３）、このブロック６に所属する各蓄熱式バーナ機４に対して予め設定された燃焼／排気切替え順に、各蓄熱式バーナ機４におけるパイロット点火処理を開始する（Ｓ４）。
【００４８】
まず、切替え弁２４を燃焼予定のバーナ側へ切替える（Ｓ５、Ｓ６）。燃焼側バーナ７ａ、７ｂのイグニッション１１ａ、１１ｂを通電（ＯＮ）する（Ｓ７）。この状態で、燃焼側バーナ７ａ、７ｂのパイロット燃焼ガス弁２０ａ、２０ｂを開放する（Ｓ８）。
【００４９】
そして、Ｓ９にて、イグニッション１１ａ、１１ｂの火炎検知機能にて、パイロット１３の燃焼が確認されると、該当イグニッション１１ａ、１１ｂを遮断（ＯＦＦ）する（Ｓ１０）。この状態においては、燃焼予定のバーナのパイロット１３が燃焼中である（Ｓ１１）。なお、Ｓ９、Ｓ１２にて、パイロット１３の燃焼が一定期間確認できないと、パイロット未着火又は失火と判断して、燃焼側バーナ７ａ、７ｂのパイロット燃焼ガス弁２０ａ、２０ｂを閉じて、該当イグニッション１１ａ、１１ｂを遮断（ＯＦＦ）する（Ｓ１３）。
【００５０】
該当ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４の燃焼予定側のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３の点火処理が終了していないと（Ｓ１４）、Ｓ１５にて、次の蓄熱式バーナ機４のパイロット１３に対する点火処理を開始する（Ｓ１５）。
【００５１】
Ｓ１４で、該当ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４の燃焼予定側のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３の点火処理が終了すると、Ｓ１６以降で、該当ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼／排気の切替えタイミングに合わせて、すなわち、排気予定のバーナ７ａ、７ｂが燃焼予定のバーナ７ａ、７ｂに切替わるタイミングで、新規に燃焼予定に変更になった各蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３の点火処理を実施する。
【００５２】
なお、一つのゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼、排気を３０秒周期で切換えるタイミングは蓄熱式バーナ機４毎に所定時間毎にずらされている。
【００５３】
そして、該当ゾーン６に所属する一つの蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂが燃焼／排気の切替えタイミングが到来し、切替え弁２４が切替え開始すると（Ｓ１７）、該当蓄熱式バーナ機４の両方のパイロット燃焼ガス遮断弁２０ａ、２０ｂを閉じて、一旦、両方のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３を消火する（Ｓ１８）。切替え弁２４が切替え終了すると（Ｓ１９）、今回、新たに燃焼側となったバーナ７ａ、７ｂのイグニッション１１ａ、１１ｂを通電（ＯＮ）する（Ｓ２０）。この状態で、燃焼側のバーナ７ａ、７ｂのパイロット燃焼ガス弁２０ａ、２０ｂを開放する（Ｓ２１）。
【００５４】
そして、Ｓ２２にて、イグニッション１１ａ、１１ｂの火炎検知機能にて、パイロット１３の燃焼が確認されると、該当イグニッション１１ａ、１１ｂを遮断（ＯＦＦ）する（Ｓ２３）。この状態においては、燃焼予定のパイロット１３は燃焼中である（Ｓ２４）。なお、Ｓ２２、Ｓ２５にて、パイロット１３の燃焼が一定期間確認できないと、パイロット未着火又は失火と判断して、燃焼側バーナ７ａ、７ｂのパイロット燃焼ガス弁２０ａ、２０ｂを閉じて、該当イグニッション１１ａ、１１ｂを遮断（ＯＦＦ）する（Ｓ２６）。
【００５５】
該当ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４の新たに燃焼予定となったバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３の点火処理が終了していないと（Ｓ２７）、Ｓ２８にて、次の蓄熱式バーナ機４のパイロット１３に対する点火処理を開始する。
【００５６】
Ｓ２７で、該当ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４の燃焼予定のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３の点火処理が終了すると、今回のパイロット点火及び燃焼／排気切替え処理を終了する。
【００５７】
このようなパイロット１３の点火方式においては、ゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４における燃焼予定のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３は点火されるが、排気予定のバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３は点火されない。これは、排気中バーナ７ａ、７ｂのパイロット１３は排気ガスにて失火しやすいからである。
【００５８】
次に、図３のＰ２におけるバーナ点火処理の詳細動作を図７を用いて説明する。
オペレータが操作部３７のバーナ点火スイッチを押すと（Ｑ１）、操作指定されたゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４の点火処理を開始する（Ｑ２）。そして、該当ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４における切替え弁２４で指定された燃焼予定のバーナ７ａ、７ｂのバーナ燃焼ガス遮断弁１７ａ、１７ｂを開放する（Ｑ３）。次に、該当ゾーン６のゾーンバーナ燃焼空気流調弁４０で、各蓄熱式バーナ機４に供給されるバーナ燃焼空気２１の流量を、パイロット燃焼空気１５の流量の例えば３倍以上、４倍以下に調整する（Ｑ４）。
【００５９】
次に、該当ゾーン６のゾーンバーナ燃焼ガス遮断弁３９を開放する（Ｑ５）。さらに、該当ゾーン６のゾーンバーナ燃焼ガス流調弁３８で、各蓄熱式バーナ機４に供給されるバーナ燃焼ガス１８の流量を、パイロット燃焼ガス１６の流量の例えば３倍以上、４倍以下に調整する（Ｑ６）。
【００６０】
この状態で、該当ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４における切替え弁２４で指定された燃焼予定のバーナ７ａ、７ｂにバーナ燃焼ガス１８及びバーナ燃焼空気２１が供給されるので、燃焼中のパイロット１３にて、燃焼予定のバーナ７ａ、７ｂは点火され火炎１２が生じる。
【００６１】
このような蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの点火方法においては、各ゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４を点火する場合、該当ゾーン６に所属する全部の蓄熱式バーナ機４の燃焼側バーナ７ａ、７ｂを同時に点火する。このように、全部の蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂを同時に点火することは、各ゾーン単位で供給されるバーナ燃焼ガスが全部の蓄熱式バーナ機４の燃焼側バーナ７ａ、７ｂに均等に供給されるので、特定の蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂに対して大量のバーナ燃焼ガス１８及び大量のバーナ燃焼空気２１が供給されることはないので、強風によるパイロット１３の失火が発生することが防止できる。
【００６２】
さらに、バーナの点火時において、各蓄熱式バーナ機４にパイロット燃焼ガス１６の３倍以上、４倍以下のバーナ燃焼ガス１８及びバーナ燃焼空気２１を供給することによって、燃焼中のパイロットがバーナ燃焼ガス１８及びバーナ燃焼空気２１にて吹消されることが確実に防止される。
【００６３】
次に、図３のＰ６におけるパイロット燃焼バーナ切替え処理の詳細動作を図８、図９を用いて説明する。
該当蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂが燃焼／排気の切替えタイミングが到来し、切替え弁２４が切替え開始すると（Ｒ１）、該当蓄熱式バーナ機４の両方のパイロット燃焼ガス遮断弁２０ａ、２０ｂ、及びバーナ燃焼ガス遮断弁１７ａ、１７ｂを閉じて、一旦、両方のバーナ７ａ、７ｂ及び両方のパイロット１３を消火する（Ｒ２）。切替え弁２４が切替え終了すると（Ｒ３）、今回、新たに燃焼側となったバーナ７ａ、７ｂのイグニッション１１ａ、１１ｂを通電（ＯＮ）する（Ｒ４）。この状態で、燃焼側バーナ７ａ、７ｂのパイロット燃焼ガス弁２０ａ、２０ｂを開放する（Ｒ５）。
【００６４】
そして、Ｒ６にて、イグニッション１１ａ、１１ｂの火炎検知機能にて、パイロット１３の燃焼が確認されると、該当イグニッション１１ａ、１１ｂを遮断（ＯＦＦ）する（Ｒ７）。この状態においては、燃焼側バーナ７ａ、７ｂのパイロット１３は燃焼中であるので、燃焼側バーナ７ａ、７ｂのバーナ燃焼ガス弁１７ａ、１７ｂを開放する（Ｒ８）。よって、燃焼側バーナ７ａ、７ｂは点火し、火炎１２が生じる。
【００６５】
なお、Ｒ６、Ｒ９にて、パイロット１３の燃焼が一定期間確認できないと、パイロット未着火又は失火と判断して、この燃焼側バーナ７ａ、７ｂのパイロット燃焼ガス弁２０ａ、２０ｂを閉じて、該当イグニッション１１ａ、１１ｂを遮断（ＯＦＦ）する（Ｒ１０）。よって、燃焼側バーナ７ａ、７ｂは点火しない。
【００６６】
該当蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼／排気の切替え処理が終了すると、次に燃焼／排気の切替え処理が実行される蓄熱式バーナ機４を選択して（Ｒ１１）、図３のＰ３へ戻る。
【００６７】
次に、図３のＰ７における自動燃焼パイロット燃焼バーナ切替え処理の詳細動作を図１０を用いて説明する。
該当蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂが燃焼／排気の切替えタイミングが到来し、切替え弁２４が切替え開始すると（Ｕ１）、該当蓄熱式バーナ機４の両方のパイロット燃焼ガス遮断弁２０ａ、２０ｂ及び両方のバーナ燃焼ガス遮断弁１７ａ、１７ｂを閉じて、一旦、両方のバーナ７ａ、７ｂ及び両方のパイロット１３を消火する（Ｕ２）。切替え弁２４が切替え終了すると（Ｕ３）、今回、新たに燃焼側となったバーナ７ａ、７ｂのバーナ燃焼ガス遮断弁１７ａ、１７ｂを開く（Ｕ４）。ラジアントチューブ５内における今回、新たに燃焼側となったバーナ７ａ、７ｂ近傍位置の温度は十分高いので、たとえパイロット１３が燃焼していなかったとしても、該当バーナ７ａ、７ｂは自動点火し、火炎１２が生じる。
【００６８】
該当蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼／排気の切替え処理が終了すると、次に燃焼／排気の切替え処理が実行される蓄熱式バーナ機４を選択して（Ｕ５）、図３のＰ３へ戻る。
【００６９】
このように、ラジアントチューブ５内における蓄熱式バーナ機４の排気側のバーナ７ａ（７ｂ）の近傍位置は燃焼側のバーナ７ｂ（７ａ）から加熱炉３へ出力される火炎１２の排気ガスで保温されるので、ラジアントチューブ５内の蓄熱式バーナ機４の排気側のバーナ７ａ（７ｂ）の近傍位置の温度は加熱炉３における各ゾーン６の温度計３０で測定された温度に対応した温度となる。
【００７０】
したがって、各ゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼／排気の切替えを実施するとき、加熱炉３における該当ゾーン６の温度からラジアントチューブ５内の温度が、バーナ７ａ、７ｂの点火にパイロット１３の燃焼を必要とする温度であるか否かを判定して、必要な場合のみ、パイロット１３の燃焼を確認して該当バーナ７ａ、７ｂの点火を実施するようにしている。
【００７１】
したがって、たとえ、加熱炉３のゾーン６における加熱温度が低く設定されている場合であっても、確実に蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼／排気を切替えることができる。
【００７２】
また、該当バーナの点火にパイロット１３の燃焼が不必要な場合は、最初からパイロット１３の点火を実施せずに、当然、パイロット１３の燃焼の有無を確認せずに、蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼／排気の切替えを実施できるので、バーナ燃焼制御部３６の処理負担を軽減できるとともに、パイロット燃焼ガス１６の使用量を節減できる。
【００７３】
さらに、各蓄熱式バーナ機４の燃焼中でない排気中バーナバーナ７ａ、７ｂのパイロット１３は常時消火しているので、パイロット燃焼ガス１６の使用量を節減できるとともに、パイロット１３が燃焼中に失火して、パイロット燃焼ガス１６の未燃焼ガスが発生することはない。
【００７４】
また、一つのゾーン６に所属する各蓄熱式バーナ機４のバーナ７ａ、７ｂの燃焼、排気を、切替え弁２４を切換えることによって、例えば３０秒周期で切換えるタイミングは蓄熱式バーナ機４毎に所定時間毎にずらされている。したがって、切替え弁２４を切換えることによってバーナ燃焼ガス２１の通流方向が変化することに起因する各蓄熱式バーナ機４における燃焼量及び排気ガスの変動を同一タイミングに集中することが防止される。その結果、蓄熱式バーナ燃焼制御システム全体の制御精度をより一層向上できる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の蓄熱式バーナ燃焼制御方法においては、各ゾーンに所属する全ての蓄熱式バーナ機を同時に点火するようにしている。したがって、特定の蓄熱式バーナ機のバーナに対して大量のバーナ燃焼ガスが供給されることはないので、強風によるパイロットの失火が発生することが防止できる。
【００７６】
また、ラジアントチューブの温度が、バーナの点火にパイロット燃焼を必要とする温度であるか否かを判定して、必要な場合のみ、パイロットの燃焼を確認して該当バーナの点火を実施するようにしている。したがって、たとえ、加熱炉のゾーンにおける加熱温度が低く設定されている場合であっても、確実に蓄熱式バーナ機のバーナの燃焼、排気を切替えることができる。
【００７７】
よって、各蓄熱式バーナ機が組込まれた加熱炉の安全性と温度制御精度を大幅に向上できる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の蓄熱式バーナ燃焼制御方法が適用される蓄熱式バーナ燃焼制御システムの概略構成を示す模式図
【図２】同実施形態システムに組込まれた蓄熱式バーナ機の概略構成を示す断面模式図
【図３】同実施形態システムに組込まれたバーナ燃焼制御部が実行する全体処理動作を示す流れ図
【図４】同バーナ燃焼制御部が実行するパイロット点火及び燃焼／排気切替え処理の詳細動作を示す流れ図
【図５】同じく同バーナ燃焼制御部が実行するパイロット点火及び燃焼／排気切替え処理の詳細動作を示す流れ図
【図６】同じく同バーナ燃焼制御部が実行するパイロット点火及び燃焼／排気切替え処理の詳細動作を示す流れ図
【図７】同バーナ燃焼制御部が実行するバーナ点火処理の詳細動作を示す流れ図
【図８】同バーナ燃焼制御部が実行するパイロット燃焼バーナ切替え処理の詳細動作を示す流れ図
【図９】同じく同バーナ燃焼制御部が実行するパイロット燃焼バーナ切替え処理の詳細動作を示す流れ図
【図１０】同バーナ燃焼制御部が実行する自動燃焼バーナ切替え処理の詳細動作を示す流れ図
【図１１】一般的な蓄熱式バーナ機が取付けられた加熱炉を示す図
【図１２】一般的な蓄熱式バーナ機の概略構成を示す断面模式図
【符号の説明】
１…鋼板
３…加熱炉
４…蓄熱式バーナ機
５…ラジアントチューブ
６…ゾーン
７ａ、７ｂ…バーナ
１１ａ、１１ｂ…イグニッション
１２…火炎
１３…パイロット
１５…パイロット燃焼空気
１６…パイロット燃焼ガス
１７ａ、１７ｂ…バーナ燃焼ガス遮断弁
２０ａ、２０ｂ…パイロット燃焼ガス遮断弁
１８…バーナ燃焼ガス
２１…バーナ燃焼空気
２４…切替え弁
３０…温度計
３１…燃焼ガス源
３２…バーナ燃焼空気源
３３…パイロット燃焼空気源
３６…バーナ燃焼制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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