(57)【要約】【課題】加熱炉の一部をリジェネバーナ化する場合に、大巾に配管を敷設する必要がなく、リジェネバーナの燃焼負荷を変更しても炉圧の安定化を図ることができる加熱炉の炉圧制御方法を提供する。【解決手段】バーナの一部をリジェネバーナとした加熱炉の炉圧制御方法であって、前記リジェネバーナの排ガスを、加熱炉内のすべての排ガスを炉外へ排出する排気ブロアの上流側に合流させ、該リジェネバーナの燃焼負荷の変化に合わせて、前記排気ブロアの回転数を変更して該排気ブロアからの排出ガス量を変化させることにより加熱炉内部の炉圧を安定化させることを特徴とする加熱炉の炉圧制御方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナの一部をリジェネバーナとした加熱炉の炉圧制御方法であって、前記リジェネバーナの排ガスを、加熱炉内のすべての排ガスを炉外へ排出する排気ブロアの上流側に合流させ、該リジェネバーナの燃焼負荷の変化に合わせて、前記排気ブロアの回転数を変更して該排気ブロアからの排出ガス量を変化させることにより加熱炉内部の炉圧を安定化させることを特徴とする加熱炉の炉圧制御方法。
【請求項２】
前記加熱炉の炉圧を一定の時間間隔で検出し、該炉圧とあらかじめ定められた炉圧基準値との差異に基づいて、前記排気ブロアの回転数の変更率を補正することを特徴とする請求項１に記載の加熱炉の炉圧制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの一部を、燃焼および排気を交互に行う蓄熱式のリジェネバーナとした加熱炉の炉圧制御方法に関する。
具体的には、例えば、既設の加熱炉における通常バーナの一部を蓄熱式のリジェネバーナに変更した場合における加熱炉の炉圧制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年 スラブ加熱用の加熱炉に対してリジェネバーナの適用による燃料原単位の削減が進んできている。
特に、既設の通常バーナをリジェネバーナに変更する場合、加熱炉の前段側となる予熱帯を部分的にリジェネバーナ化することが有効であることが知られており、例えば、特開平6-322434号公報、特開平9-053117号公報などでは予熱帯にリジェネバーナを配設することによる操業方法および設備が提案されている。
【０００３】
図４乃至図６は、リジェネバーナを用いた加熱炉の炉圧制御方法の比較例を示す図である。
図４に示すように、本発明者らも、予熱帯２にリジェネバーナ５を設置するとともに、熱効率を重視すべく、リジェネバーナ５からの排ガスがある一定温度以上にならないように温度計１７により排ガスの温度を監視し、リジェネ排ガス流量演算器１８により排ガス流量を演算しリジェネ排気ブロア１９の回転数を制御することによってリジェネバーナ５から排出される流量制御を行う設備構成を採用した。
また、そのリジェネバーナ５の蓄熱帯で熱回収された排ガスは配管長削減のため、炉のすべての排ガスを吸引する排気ブロア１４の上流側に合流させた。
【０００４】
この時炉圧制御は、図５に示すように、予熱帯をリジェネバーナ化する前と同様に、予め炉圧基準値を入力し（Ｓ−４）、炉圧検出器１１の指示値を読込んで均熱帯の炉圧を管理し（Ｓ−５）、炉圧が一定範囲に収まるようにリジェネ排気ブロア１９の回転数に反映させるフィードバック制御を行い（Ｓ−３）、炉圧の微調整は炉圧制御ダンパー１３にフィードバックさせた。
しかし、リジェネバーナの燃焼負荷を変化させると（Ｓ−１）、図６に示すように、炉圧の変動代がリジェネバーナ化する前に比べ大きくなり、リジェネバーナの燃焼負荷を上昇させた瞬間、既設の炉圧制御機構では、均熱帯の炉圧の上昇速度が速く、炉圧上限値である3ｍｍAqを超える場合が発生し、加熱炉内の火炎が炉外に噴出して設備を損傷する可能性があった。
【特許文献１】特開平6-322434号公報
【特許文献２】特開平9-053117号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、加熱炉の一部をリジェネバーナ化する場合に、大巾に配管を敷設する必要がなく、リジェネバーナの燃焼負荷を変更しても炉圧の安定化を図ることができる加熱炉の炉圧制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するために、鋭意検討の結果、リジェネバーナの排ガスを、加熱炉内のすべての排ガスを炉外へ排出する排気ブロアの上流側に合流させ、該リジェネバーナの燃焼負荷の変化に合わせて、前記排気ブロアの回転数を変更して該排気ブロアからの排出ガス量を変化させることにより、加熱炉の一部をリジェネバーナ化する場合に、大巾に配管を敷設する必要がなく、リジェネバーナの燃焼負荷を変更しても炉圧の安定化を図ることができる加熱炉の炉圧制御方法を提供するものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）バーナの一部をリジェネバーナとした加熱炉の炉圧制御方法であって、前記リジェネバーナの排ガスを、加熱炉内のすべての排ガスを炉外へ排出する排気ブロアの上流側に合流させ、該リジェネバーナの燃焼負荷の変化に合わせて、前記排気ブロアの回転数を変更して該排気ブロアからの排出ガス量を変化させることにより加熱炉内部の炉圧を安定化させることを特徴とする加熱炉の炉圧制御方法。
（２）前記加熱炉の炉圧を一定の時間間隔で検出し、該炉圧とあらかじめ定められた炉圧基準値との差異に基づいて、前記排気ブロアの回転数の変更率を補正することを特徴とする（１）に記載の加熱炉の炉圧制御方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加熱炉の一部をリジェネバーナ化する場合に、大巾に配管を敷設する必要がなく、リジェネバーナの燃焼負荷を変更しても炉圧の安定化を図ることができる加熱炉の炉圧制御方法を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態について、図１乃至図３を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における加熱炉の炉圧制御方法の実施形態を例示する図である。
図１において、１はスラブ、２は予熱帯、３は加熱帯、４は均熱帯、５はリジェネバーナ、６は通常バーナ、７は燃焼空気ブロア、８は熱交換器、９、９´はオリフィス、１０は流量調整弁、１１は炉圧検出器、１２は煙道、１３、１３´は炉圧調整ダンパー、１４は排気ブロア、１５は煙突、１６は炉圧制御装置、１７は温度計、１８はリジェネ排ガス流量演算器、１９はリジェネ排気ブロアを示す。
【０００９】
加熱炉の一部をリジェネバーナ５に改造する場合においては、排ガス配管は既設排気ブロア１４の上流側に繋ぎ込んで、リジェネバーナ５の排ガスを加熱炉内のすべての排ガスを炉外へ排出する排気ブロア１４の上流側に合流させることにより、配管長の短縮など投資額削減のために有効である。
ところが、部分的なリジェネバーナ５への変更であってもリジェネバーナ５から排出される排ガス量は燃焼負荷に応じて流量制御をしているため、燃焼負荷の変更により、大きく炉圧が変動してしまう。
すなわち、部分的にリジェネバーナ５を適用した場合には、リジェネ排気ブロア１９の吸引量を変更しても結局は、既設排気ブロア１４を介し屋外に排出されており、既設排気ブロア１４は炉圧のフィードバック制御で炉圧制御用ダンパー１３を調整しているため、リジェネ排気ブロア１９の吸引量を、ある制約の範囲内で変化させても炉圧の変動を吸収することができない。
これは予熱帯に設置したリジェネバーナ５の燃焼負荷に応じ、リジェネ排ガスの流量制御を行っているため、炉内に残留する燃焼排ガス量が燃焼負荷に応じて大きく変化し、本排ガス配管フローでは応答遅れが発生するためと考えられる。
【００１０】
この問題を解決するため、本実施形態においては、炉圧制御装置１６により、燃焼空気の流量調整弁１０の開閉速度と排気ブロア１４の回転数を連動させるフィードフォーワード制御を実施するとともに、若干の炉圧の微変動は炉圧制御用ダンパー１３で制御することとした。
すなわち本発明は、バーナの一部をリジェネバーナ５とした加熱炉の炉圧制御方法であって、前記リジェネバーナ５の排ガスを、加熱炉内のすべての排ガスを炉外へ排出する排気ブロア１４の上流側に合流させ、該リジェネバーナ５の燃焼負荷の変化に合わせて、前記排気ブロア１４の回転数を変更して該排気ブロア１４からの排出ガス量を変化させることにより加熱炉内部の炉圧を安定化させることを特徴とする。
【００１１】
図２は、本発明における加熱炉の炉圧制御方法の制御フローを例示する図であり、図１における炉圧制御装置１６における処理内容を示す図である。
まず、リジェネバーナの燃焼負荷が変更されると（Ｓ−１）、変更された燃焼負荷に応じて、炉内圧力を一定に保つために必用な排気ブロア１４の回転数を演算し（Ｓ−２）、燃焼空気の流量調整弁１０の開閉速度と排気ブロア１４の回転数を連動させるフィードフォーワード制御を実施して排気ブロア１４の回転数を変更する（Ｓ−３）。
このように、リジェネバーナの燃焼負荷の変化に合わせて、排気ブロア１４の回転数を変更して排気ブロア１４からの排出ガス量を変化させることにより、排気ブロア１４の回転数を、あらかじめ炉内圧力を一定に保つことができる回転数に設定することによって、リジェネバーナの燃焼負荷が変化しても炉内圧力を一定に保つことができる。
【００１２】
また、加熱炉の炉圧を一定の時間間隔で検出し、該炉圧とあらかじめ定められた炉圧基準値との差異に基づいて、前記排気ブロアの回転数の変更率を補正することが好ましい。
例えば、3mmAq以下というように予め設定された炉圧基準値を入力し（Ｓ−４）、一定時間間隔ごとに炉圧検出器１１の炉圧指示値を読込んで（Ｓ−５）、炉圧基準値との差異に比例して、排気ブロア１４の回転数の変更率を補正して応答性を調整することによって、さらに炉圧の安定化を促進させることができるうえ、の排気ブロア１４回転数のフィードフォーワード制御の同期状況や炉圧の絶対値を監視することができるので炉圧制御の信頼性を高めることができる。
なお、炉圧検出器１１の炉圧指示値を読込む時間間隔は、流量調整弁１０の開閉速度に応じて決めればよく、例えば数秒程度の時間間隔で読込むことが好ましい。
【実施例】
【００１３】
本発明の炉圧制御方法を下記条件で実施した結果を図３に示す。
・予熱帯の前段の増予熱帯  14m、  予熱帯  12m、  加熱帯  12m、  均熱帯  9mで構  成されるウォーキングビーム式加熱炉の予熱帯をリジェネバーナ化し、増予熱帯にはバ  ーナがなく、予熱帯の排ガスの20%程度及び加熱・均熱帯の排ガスが増予熱帯（炉尻側  ）に流れこみ、排ガスとの熱交換によりスラブを昇温した。
・予熱帯にはMax容量  550万kcal/hのバーナを9対設置した。
・リジェネバーナ専用のリジェネ排気ブロアを設置し、予熱帯の燃焼負荷に応じ排ガスの  流量制御を行った。
・加熱炉バーナ容量を表１に示す。
【表１】
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図３に示すように、本発明の炉圧制御方法を適用することにより、リジェネバーナの燃焼負荷を３０％から７０％に増加させても、炉圧のピーク値は基準値である３mmAq以下に保つことができ、本発明の有効性が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における加熱炉の炉圧制御方法の実施形態を例示する図である。
【図２】本発明における加熱炉の炉圧制御方法の制御フローを例示する図である。
【図３】本発明の効果を例示する図である。
【図４】リジェネバーナを用いた加熱炉の炉圧制御方法の比較例を示す図である。
【図５】リジェネバーナを用いた加熱炉の炉圧制御方法の比較例を示す図である。
【図６】リジェネバーナを用いた加熱炉の炉圧制御方法の比較例を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  スラブ
２  予熱帯
３  加熱帯
４  均熱帯
５  リジェネバーナ
６  通常バーナ
７  燃焼空気ブロア
８  熱交換器
９、９´  オリフィス
１０  流量調整弁
１１  炉圧検出器
１２  煙道
１３、１３´  炉圧調整ダンパー
１４  排気ブロア
１５  煙突
１６  炉圧制御装置
１７  温度計
１８  リジェネ排ガス流量演算器
１９  リジェネ排気ブロア
【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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