JP2001049258A - Furnace temperature control method for coke oven - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コークス炉における操業計画の設定や、該計
画の変更などの情報に的確かつ迅速に応答して操業でき
るようにしたコークス炉の炉団温度制御方法を提案す
る。
【解決手段】 コークス炉の操業度から算出される炉団
標準温度に対して、装入原料炭の性状に対応する温度変
化値を加算した炉団基準温度を算出する第1の工程と、
操業実績および操業計画からなる操業管理データを基に
して、操業計画および操業条件における個々の炭化室に
対応する時間−温度曲線(U字状温度カーブ)を作図す
る第2の工程と、燃焼室に隣接する各炭化室のU字状温
度カーブを合成して、該燃焼室の時間−温度曲線(W字
状温度カーブ)を燃焼室について作図する第3の工程
と、各炉団単位毎に平均W字状温度カーブを作図して炉
団温度加減値を算出する第4の工程と、第1の工程で算
出した炉団基準温度に炉団温度加減値を加えて炉団基準
温度を算出する第5の工程と、第1の工程で算出した炉
団基準温度を基にして、各炉団単位毎の炉温と燃焼時間
とを制御する第6の工程とを含む。(57) [Summary] [PROBLEMS] To propose a coke oven temperature control method for a coke oven, which is capable of operating accurately and promptly in response to information such as setting of an operation plan in a coke oven and change of the plan. SOLUTION: A first step of calculating a furnace group reference temperature obtained by adding a temperature change value corresponding to the property of charged coking coal to a furnace group standard temperature calculated from a degree of operation of a coke oven;
A second step of drawing a time-temperature curve (U-shaped temperature curve) corresponding to each carbonization chamber in the operation plan and the operation conditions based on the operation management data including the operation results and the operation plan; A third step of synthesizing a U-shaped temperature curve of each carbonization chamber adjacent to the combustion chamber and drawing a time-temperature curve (W-shaped temperature curve) of the combustion chamber for the combustion chamber; A fourth step of plotting the average W-shaped temperature curve to calculate the furnace group temperature, and calculating the furnace group reference temperature by adding the furnace group temperature to the furnace group reference temperature calculated in the first step. And a sixth step of controlling the furnace temperature and the combustion time for each furnace group unit based on the furnace group reference temperature calculated in the first step.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の燃焼室と炭
化室とが交互に配設されて1単位の炉団を構成するコー
クス炉の炉団温度制御方法に関し、さらに詳しくは、各
炉団毎の燃焼温度を操業計画および操業条件の変動に対
応した適正温度に制御するためのコークス炉の炉団温度
制御方法に係るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coke oven temperature control method for a coke oven in which a plurality of combustion chambers and carbonization chambers are alternately arranged to constitute one unit of an oven group. The present invention relates to a coke oven temperature control method for controlling the combustion temperature of each unit to an appropriate temperature corresponding to a change in an operation plan and operation conditions.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知の如く、コークス炉においては、複
数(通常の場合、数十室程度)の燃焼室と炭化室とを交
互に配設して構成されており、それぞれの各燃焼室に対
して、燃料ガス本管から分岐した分配支管を通すことで
炉内に装入される原料炭を乾留するための燃料ガスを供
給している。2. Description of the Related Art As is well known, a coke oven is constituted by alternately arranging a plurality of (normally several tens of chambers) combustion chambers and a carbonization chamber. On the other hand, a fuel gas for carbonizing the raw coal charged into the furnace is supplied by passing through a distribution branch pipe branched from the fuel gas main pipe.
【0003】また、各炉団に対する炉温管理は、1つの
炉団単位毎に燃焼期間と休止期間とを交互に繰り返すこ
とで行っているのであるが、この場合、品質の安定した
製品コークスを継続的に得るため、さらには、燃料ガス
消費の省エネルギー化を図るためにも、コークス炉にお
ける各炉団単位の温度を常に適正値に制御することが重
要である。[0003] Furnace temperature control for each furnace group is performed by alternately repeating a combustion period and a rest period for each furnace group unit. In this case, product coke of stable quality is obtained. It is important to always control the temperature of each coke oven unit in the coke oven to an appropriate value in order to obtain continuously and further to save fuel gas consumption.
【0004】一方、現在までのところ、コークス炉の温
度管理のための制御基準となる値については、原料炭の
乾留に必要な熱エネルギーを基本にとった上で、これに
該原料炭の水分や揮発成分などの性状に対応した補正を
行うとか、コークス炉自体の放熱ロスのみを考慮するこ
とが主であった。[0004] On the other hand, up to the present, a control criterion for controlling the temperature of a coke oven is based on the heat energy required for dry distillation of the coking coal, and is based on the heat energy of the coking coal. The main focus has been to make corrections corresponding to the properties of fuel and volatile components, and to consider only the heat loss of the coke oven itself.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来におけるコークス炉の温度管理の基準値には、操業上
の重要な1つの要素であるところの、いわゆる窯出し、
窯入れという操業計画の情報についての配慮が一切なさ
れてはおらず、この場合、例えば、作業機械の故障や炉
の工事などに伴う操業の一時停止への対応については、
もっぱら作業員の人手による操作にのみ委ねられている
のが現状である。However, the reference value for the conventional temperature control of a coke oven described above is a so-called kiln discharge, which is one of the important factors in operation.
No consideration has been given to the information on the operation plan of kiln loading.In this case, for example, regarding the response to the suspension of operation due to work machine failure or furnace construction, etc.
At present, it is only entrusted to manual operations by workers.
【0006】このため、上記のようなコークス炉におけ
る非定常的な停止状況の場合であってこそ、その対応自
体が比較的明快であることから、対策の講じようがある
ものとも言えるのであるが、例えば、各炉団単位での数
分ないしは数十分程度の操業の遅れというような日常的
な事象に対する加熱管理上の対応については、比較的滞
り勝ち、もしくはとかく見落とし勝ちであり、これに伴
って、原料炭の乾留管理および乾留処理された製品コー
クスの品質管理などの不徹底や、乾留処理のための所要
熱量の不必要な増加を招くなどの問題があった。[0006] For this reason, even in the case of an unsteady shutdown state in the coke oven as described above, it can be said that measures can be taken because the response itself is relatively clear. For example, regarding the heating management response to daily events such as a delay of operation for several minutes or several tens of minutes in each furnace group, it is relatively stagnant or overlooked. Along with this, there have been problems such as inadequate control over carbonization of coking coal and quality control of carbonized product coke, and an unnecessary increase in the amount of heat required for carbonization.
【0007】そこで、近年に至っては、コークス炉にお
ける燃焼温度(炉温)管理のための改善策として、(1)
まず、燃焼条件の改善については、 (a) 燃焼ガスを排出する煙道での酸素または一酸化炭素
の各濃度により、コークス炉の燃焼状況を監視して燃焼
制御量を調整する技術(特開平7−126627号公報
および特開平5−239461号公報など)。 (b) 燃焼ガス量、圧力または空気混合比などを操作し
て、炉温分布の制御や排ガスでの顕熱ロスを削減する技
術(特開平7−166165号公報、特開昭58−19
6288号公報、特開昭58−89684号公報、特開
昭56−34785号公報および特開昭58−5561
3公報など)。 (c) 燃焼ガスの熱量を入力項に取り入れて、経時変動を
相殺するようにプロセス操作量を調整する技術(特開平
7−19453号公報および特開平2−102291号
公報など)。などが提案されており、(2) また、計装
的設備の改善については、 (d) PIDやフィードバック回路の工夫により、熱容量
が比較的大きくて制御対象としては特異でもあるコーク
ス炉の応答遅れを是正する技術。 (e) 線形離散時間システムで表現したTherefore, recently, as an improvement measure for controlling the combustion temperature (furnace temperature) in a coke oven, (1)
First, regarding the improvement of combustion conditions, (a) a technology for monitoring the combustion state of a coke oven and adjusting the combustion control amount based on each concentration of oxygen or carbon monoxide in the flue from which the combustion gas is discharged (Japanese Patent Laid-Open No. 7-126627 and JP-A-5-239461. (b) Technology for controlling the furnace temperature distribution and reducing sensible heat loss in exhaust gas by manipulating the amount of combustion gas, pressure, air mixing ratio, etc. (JP-A-7-166165, JP-A-58-19)
6288, JP-A-58-89684, JP-A-56-34785 and JP-A-58-5561.
3 gazettes). (c) A technique in which the calorific value of the combustion gas is taken into the input term and the process operation amount is adjusted so as to cancel the variation with time (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-19453 and 2-102291). (2) Regarding the improvement of instrumentation equipment, (d) Response delay of coke oven, which has a relatively large heat capacity and is peculiar to the control object, by devising PID and feedback circuit. Technology to correct. (e) Represented by a linear discrete-time system
【数1】 の制御プロセスについて、制御偏差が最小となるように
制御する技術。もまた試みられている。(Equation 1) Technology that controls the control process to minimize the control deviation. Have also been tried.
【0008】一方、コークス炉の炉温調節方法として、
燃焼室での温度自体が隣接する炭化室に装入された原料
炭の熱影響を受けることで、該燃焼室の炉温が特定の時
間−温度曲線、いわゆるW字状温度カーブを描いて推移
する点に鑑み、該炉温のW字状温度カーブに基づいて、
分配支管を通して供給される燃料ガスの供給量を制御す
る技術(特開昭58−142973号公報)が知られて
いる。On the other hand, as a method of controlling the temperature of a coke oven,
Since the temperature in the combustion chamber itself is affected by the heat of the coking coal charged in the adjacent carbonization chamber, the furnace temperature of the combustion chamber changes in a specific time-temperature curve, that is, a so-called W-shaped temperature curve. In view of the fact that, based on the W-shaped temperature curve of the furnace temperature,
2. Description of the Related Art A technique for controlling a supply amount of fuel gas supplied through a distribution branch pipe (JP-A-58-142973) is known.
【0009】しかし、この方法自体は、個々の燃焼室に
おける炉温調節方法としてこそ有効ではあるが、本発明
で対象とするような操業情報が十分に考慮された有用な
データとして各炉団単位毎の温度制御を行う技術ではな
いという点に課題が残る。[0009] However, this method itself is effective only as a method of adjusting the furnace temperature in each combustion chamber, but as useful data in which the operation information as the object of the present invention is sufficiently taken into consideration, each unit of each furnace group is used. The problem remains in that it is not a technology for performing temperature control on a case-by-case basis.
【0010】本発明は、このような従来のそれぞれの各
問題点を解消するためになされたもので、その目的とす
るところは、コークス炉における操業計画の設定や、該
計画の変更などの情報に的確かつ迅速に応答して操業で
きるようにし、併せて、燃料ガスの所要量を効果的に節
減させ得るようにしたコークス炉の炉団温度制御方法を
新規に提案することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve each of the conventional problems described above, and has as its object to set an operation plan in a coke oven and to provide information such as a change in the plan. Another object of the present invention is to propose a new method of controlling the temperature of a coke oven in a coke oven, which enables the operation to be performed accurately and promptly and at the same time effectively reduces the required amount of fuel gas.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項1に記載のコークス炉の炉団温
度制御方法は、複数の燃焼室と炭化室とが交互に配設さ
れて1単位の炉団を構成し、かつ該各炉団単位毎の炉団
温度を調節可能にすべく、各炉団単位毎に燃焼期間と休
止期間とを交互に繰り返して操業するコークス炉の炉団
温度制御方法であって、 コークス炉の操業度から算出される炉団標準温度に
対して、装入される原料炭の性状に対応した温度変化値
を加算して炉団基準温度を算出する第1の工程と、 操業実績および操業計画からなる操業管理データを
基にして、操業計画および操業条件における個々の炭化
室に対応する時間−温度曲線(U字状温度カーブ)を作
図する第2の工程と、 燃焼室に隣接する各炭化室のU字状温度カーブを合
成して、該燃焼室の時間−温度曲線(W字状温度カー
ブ)を個々の燃焼室について作図する第3の工程と、 各炉団単位毎に平均W字状温度カーブを作図して炉
団温度加減値を算出する第4の工程と、 前記第1の工程で算出した炉団基準温度に対して、
前記第4の工程で算出した炉団温度加減値を加えて炉団
基準温度を算出する第5の工程と、 前記第5の工程で算出した炉団基準温度を基にし
て、各炉団単位毎の炉温ならびに燃焼時間を制御する第
6の工程とを、少なくとも含むことを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a coke oven furnace temperature control method according to the present invention, wherein a plurality of combustion chambers and a carbonization chamber are alternately arranged. A coke oven which operates by alternately repeating a combustion period and a rest period for each unit so as to constitute one unit and to adjust the temperature of each unit. The method of controlling the temperature of the furnace group according to the above, wherein a temperature change value corresponding to the properties of the coking coal to be added is added to the furnace group standard temperature calculated from the operation degree of the coke oven to obtain the furnace group reference temperature. A time-temperature curve (U-shaped temperature curve) corresponding to each carbonization chamber in the operation plan and the operation conditions is drawn based on the first process to be calculated and operation management data including the operation results and the operation plan. A second step, a U-shaped temperature of each carbonization chamber adjacent to the combustion chamber; A third step of synthesizing the curves and plotting a time-temperature curve (W-shaped temperature curve) of the combustion chamber for each combustion chamber; and plotting an average W-shaped temperature curve for each furnace group unit. A fourth step of calculating the temperature value of the furnace group by using the
A fifth step of calculating a furnace group reference temperature by adding the furnace group temperature adjustment value calculated in the fourth step; and a furnace group unit based on the furnace group reference temperature calculated in the fifth step. And a sixth step of controlling the furnace temperature and the combustion time for each furnace.
【0012】従って、本発明方法では、複数の燃焼室と
炭化室とが交互に配設されて1単位の炉団を構成し、か
つ各炉団単位毎に燃焼期間と休止期間とを交互に繰り返
して操業するコークス炉において、操業計画の設定や変
更などの情報に対応する炉団目標温度値に基づいて炉温
ならびに燃焼時間を制御するようにしたので、コークス
炉での燃料ガスの消費量を効果的に節減させることがで
きる。Therefore, in the method of the present invention, a plurality of combustion chambers and carbonization chambers are alternately arranged to constitute one unit of the furnace group, and the combustion period and the rest period are alternately performed for each furnace group unit. In a coke oven that operates repeatedly, the furnace temperature and combustion time are controlled based on the target temperature value of the furnace group corresponding to information such as the setting and change of the operation plan, so the fuel gas consumption in the coke oven Can be effectively saved.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコークス炉の
炉団温度制御方法の実施形態につき、図1ないし図3を
参照して詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a coke oven temperature control method according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
【0014】図1は、本発明方法の適用対象となるコー
クス炉での燃焼室と炭化室との配置関係を模式的に示す
平面説明図である。FIG. 1 is an explanatory plan view schematically showing an arrangement relationship between a combustion chamber and a carbonization chamber in a coke oven to which the method of the present invention is applied.
【0015】この図1の構成において、コークス炉A
は、個々の各燃焼室11a,11b,‥‥,11e列
と、個々の各炭化室12a,12b,‥‥,12e列と
を交互に配設して構成されている。In the configuration shown in FIG.
Is constituted by alternately arranging individual rows of the combustion chambers 11a, 11b,..., 11e and individual rows of the individual carbonization chambers 12a, 12b,.
【0016】この場合、炉温管理のための区分の必要上
から、各燃焼室11a,11b,‥‥,11eについて
は、中央辺に該当する燃焼室11cを炉番nとしたと
き、一方の側の各燃焼室11b,11aをそれぞれに炉
番n+1,n+2とし、他方の側の各燃焼室11d,1
1eをそれぞれに炉番n−1,n−2としてあり、また
同様に、各炭化室12a,12b,‥‥,12eについ
ては、中央辺に該当する炭化室12cを炉番Nとしたと
き、一方の側の各炭化室12b,12aをそれぞれに炉
番N+1,N+2とし、他方の側の各炭化室12d,1
2eをそれぞれに炉番N−1,N−2としてある。従っ
て、前記した1単位毎の炉団は、各炭化室と、その前段
側および後段側の各燃焼室とで構成されることになる。In this case, from the necessity of the division for the furnace temperature control, one of the combustion chambers 11a, 11b,... Each of the combustion chambers 11b and 11a on the other side has a furnace number n + 1 and n + 2, respectively, and each of the combustion chambers 11d and 1 on the other side has
1e are furnace numbers n-1 and n-2, respectively. Similarly, for each of the carbonized chambers 12a, 12b,. Respective carbonization chambers 12b and 12a on one side are respectively furnace numbers N + 1 and N + 2, and carbonization chambers 12d and 1
2e are respectively furnace numbers N-1 and N-2. Therefore, the above-mentioned furnace group for each unit is constituted by each carbonization chamber and each combustion chamber on the preceding and subsequent stages.
【0017】本実施形態による炉団温度制御方法におい
ては、先にも述べたように、次の第1ないし第6の各工
程を順次に含んでいる。As described above, the furnace group temperature control method according to the present embodiment sequentially includes the following first to sixth steps.
【0018】すなわち、まず、第1の工程では、装入原
料炭における所定の焼成時間(乾留終了までの時間)お
よび所定の置き時間(いわゆるsoaking time)を達成さ
せるために、コークス炉の操業度から算出される炉団標
準温度に対して、装入される原料炭の性状、つまり、水
分や揮発成分などの性状に起因する温度変化値を加算す
ることで炉団基準温度を算出する。That is, first, in the first step, in order to achieve a predetermined calcination time (time until the end of dry distillation) and a predetermined laying time (so-called soaking time) of the charged coking coal, the operating rate of the coke oven is set. Is calculated by adding the temperature change value resulting from the properties of the coking coal to be charged, that is, the properties such as moisture and volatile components, to the furnace group standard temperature calculated from.
【0019】ついで、第2の工程では、操業実績と、次
回の原料炭装入予定からなる操業管理データとを基にし
て、操業計画および操業条件における個々の各炭化室
(12a〜12e)に対応した時間−温度曲線(U字状
温度カーブ)を作図して算出する。この場合、算出され
る各U字状温度カーブは、一定の周期(例えば、燃焼切
替え毎のプロセスコンピュータの演算周期)で逐次に計
算して更新される。つまり、その該当周期毎に最新の温
度制御情報が加味されることになる。Next, in the second step, the individual carbonization chambers (12a to 12e) in the operation plan and the operation conditions are set on the basis of the operation results and the operation management data including the next coking coal charging schedule. A corresponding time-temperature curve (U-shaped temperature curve) is drawn and calculated. In this case, the calculated U-shaped temperature curves are sequentially calculated and updated at a fixed cycle (for example, a calculation cycle of the process computer for each combustion switching). That is, the latest temperature control information is taken into account for each corresponding cycle.
【0020】また、第3の工程では、前記第2の工程で
算出された各炭化室(12a〜12e)毎のそれぞれの
各U字状温度カーブについて、これを各燃焼室(11a
〜11e)に前段側および後段側で隣接する各炭化室の
ペア(例えば、炉番n+2の燃焼室11aであれば、こ
れに左右で隣接する炉番n+2の炭化室12aと、炉番
n+1の炭化室12bのペアが該当する)でそれぞれに
合成することにより、該燃焼室(例えば、燃焼室11
a)での時間−温度曲線(W字状温度カーブ)を個々の
各燃焼室(燃焼室11aを含む各燃焼室11b〜11
e)毎に作図して算出する。In the third step, each U-shaped temperature curve for each of the carbonization chambers (12a to 12e) calculated in the second step is applied to each combustion chamber (11a).
To 11e), a pair of carbonization chambers adjacent to each other on the front side and the rear side (for example, in the case of the combustion chamber 11a of the furnace number n + 2, the carbonization chamber 12a of the furnace number n + 2 adjacent on the left and right thereof and the carbonization chamber 12a of the furnace number n + 1) Each of the combustion chambers (for example, the combustion chamber 11b) is synthesized in the carbonization chamber 12b.
The time-temperature curves (W-shaped temperature curves) in a) are converted into individual combustion chambers (combustion chambers 11b to 11 including the combustion chamber 11a).
e) Draw and calculate each time.
【0021】さらに、第4の工程では、炉温管理のため
の1つの単位基準である各炉団単位毎に平均されたW字
状温度カーブを作図して算出し、かつ該当時点における
炉団温度加減値(補正値であって、どの程度まで各炉団
毎の燃焼温度を調整して変化させる必要があるかの値)
を算出する。Further, in the fourth step, a W-shaped temperature curve averaged for each furnace group unit, which is one unit reference for furnace temperature management, is drawn and calculated, and the furnace group at the corresponding time is calculated. Temperature adjustment value (correction value, value to what extent it is necessary to adjust and change the combustion temperature of each furnace group)
Is calculated.
【0022】引続き、第5の工程では、第1の工程で算
出した炉団基準温度に第4の工程で算出した炉団温度補
正値を加えることで、制御目標値である炉団基準温度を
算出する。Subsequently, in the fifth step, by adding the correction value of the furnace group temperature calculated in the fourth step to the reference temperature of the furnace group calculated in the first step, the furnace group reference temperature as the control target value is adjusted. calculate.
【0023】その後、第6の工程では、前記第5の工程
で算出した炉団基準温度を基に各炉団単位毎の燃焼期に
おける燃焼時間を調節することにより、結果的に、各炉
団単位毎の燃焼温度をそれぞれに制御するのである。Thereafter, in the sixth step, the combustion time in the combustion period of each unit is adjusted based on the reference temperature of the furnace calculated in the fifth step. The combustion temperature for each unit is controlled individually.
【0024】一方、この場合、前記燃焼時間の調節につ
いては、燃焼室に供給する燃料ガスの供給時間とその供
給量とを制御して行う。つまりは、原料炭の乾留処理の
ために必要な所要熱量、ひいては、燃料ガスの消費量を
調整することによって、該燃料ガスを可及的かつ効果的
に節減できるもので、この結果、省エネルギー化に役立
たせ得るのである。On the other hand, in this case, the combustion time is adjusted by controlling the supply time and the supply amount of the fuel gas supplied to the combustion chamber. In other words, by adjusting the amount of heat required for the dry distillation of coking coal, and thus the consumption of fuel gas, the fuel gas can be saved as effectively and effectively as possible. Can be helpful.
【0025】続いて、上記第2、第3の各工程における
U字状温度カーブの算出と、該U字状温度カーブに対す
るW字状温度カーブの関連、および第4、第5の各工程
における炉団目標温度値の算出とのそれぞれについて具
体的に説明する。Subsequently, the calculation of the U-shaped temperature curve in each of the second and third steps, the relationship between the U-shaped temperature curve and the W-shaped temperature curve, and the fourth and fifth steps. Each of the calculation of the furnace group target temperature value will be specifically described.
【0026】図2は、前記炭化室の時間−温度曲線、こ
こでは、U字状温度カーブの算出基準の一例を示す説明
図であり、また、図3は、前記第2、第3の各工程相互
の関係の一例を参考に供するための概念的なブロック図
である。FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a calculation standard of a time-temperature curve of the carbonization chamber, here, a U-shaped temperature curve. FIG. 3 is a view showing the second and third curves. It is a conceptual block diagram for giving an example of the relationship between processes for reference.
【0027】(A) U字状温度カーブの計算 ここでは、各燃焼室11a〜11dのW字状温度カーブ
の相対温度を算出するために、まず、各炭化室12a〜
12eでの窯出し・窯入れに起因するU字状温度カーブ
の相対温度を計算した上で、対応する炭化室12a〜1
2eに対して紐付けを行う。ついで、例えば、燃焼室1
1cに隣接する両側の炭化室12cおよび12dでのU
字状温度カーブの相対温度を加算することにより、この
燃焼室11cにおけるW字状温度カーブが求められる。(A) Calculation of U-shaped temperature curves Here, in order to calculate the relative temperatures of the W-shaped temperature curves of the combustion chambers 11a to 11d, first, the carbonized chambers 12a to 12d are calculated.
After calculating the relative temperature of the U-shaped temperature curve resulting from the kiln opening / closing in 12e, the corresponding carbonization chambers 12a-1
2e is linked. Then, for example, the combustion chamber 1
U at the carbonization chambers 12c and 12d on both sides adjacent to 1c
The W-shaped temperature curve in the combustion chamber 11c is obtained by adding the relative temperatures of the V-shaped temperature curve.
【0028】このときのW字状温度カーブの算出条件お
よび算出に伴うそれぞれの定義は、以下の通りである。The calculation conditions of the W-shaped temperature curve and the respective definitions accompanying the calculation at this time are as follows.
【0029】(a) 燃焼室温度実測値の計算処理 燃焼室の天井壁部に配されている複数個の熱電対で計測
したフリュー温度を燃焼切替え信号起点のタイミングで
収集する。このときの測温は、廃ガス期と燃焼期とに区
分でき、得られる測定温度は、燃焼切替え伴って、いわ
ゆる鋸歯状に上下する値を示すが、ここでは、燃焼切替
えt分後の実測値のみをプロットして長時間レンジでの
温度変化を表わすことにより、この温度カーブがW字状
を描く、すなわちW字状温度カーブである。(A) Calculation processing of actual measured value of combustion chamber temperature Flue temperature measured by a plurality of thermocouples arranged on the ceiling wall of the combustion chamber is collected at the timing of the starting point of the combustion switching signal. At this time, the temperature measurement can be classified into a waste gas period and a combustion period, and the obtained measured temperature shows a value that rises and falls in a so-called sawtooth shape with the combustion switching. By plotting only the values and representing the temperature change in the long-term range, this temperature curve draws a W shape, that is, a W-shaped temperature curve.
【0030】(b) 炉団平均温度の計算処理 各燃焼室における燃焼温度の実測値につき、特定の条件
で除外されるものを除いて平均化し、これを炉団平均温
度(PV)として炉団温度制御に用いる。(B) Calculation of average temperature of furnace group The actual measured values of the combustion temperature in each combustion chamber were averaged except for those excluded under specific conditions, and the average was calculated as the average temperature of the furnace group (PV). Used for temperature control.
【0031】(c) 装入見込み時刻の計算処理 各炭化室について、操業管理機能で作成する装入予定時
刻とは別に、窯出し・窯入れの遅れ相当分を加味した装
入見込み時刻を計算した上で、該装入見込み時刻を基に
U字状温度カーブの相対温度を計算し、加熱制御データ
を得る。(C) Calculation process of estimated charging time In addition to the estimated charging time created by the operation management function, the estimated charging time is calculated for each carbonization room, taking into account the delay in kiln loading and unloading. Then, the relative temperature of the U-shaped temperature curve is calculated based on the estimated charging time to obtain heating control data.
【0032】(d) W字状温度カーブ相対温度の計算処理 各燃焼室におけるW字状温度カーブの相対温度は、個々
の窯の窯出し・窯入れで決定されるU字状温度カーブの
相対温度を隣接する炭化室の温度と合成して求める。ま
た、これを全燃焼室について平均化させると共に、W字
状温度カーブの補正値として炉団基準温度に反映させ
る。さらに、W字状温度カーブの基準温度は、炉団基準
温度と、燃焼室単位および炉団単位のW字状温度カーブ
の相対温度と、燃焼バイアス温度とを加算して算出す
る。(D) Calculation process of relative temperature of W-shaped temperature curve The relative temperature of the W-shaped temperature curve in each combustion chamber is calculated based on the relative temperature of the U-shaped temperature curve determined by putting the kiln into and out of each kiln. The temperature is obtained by synthesizing the temperature with the temperature of the adjacent carbonization chamber. This is averaged for all combustion chambers, and is reflected in the furnace group reference temperature as a correction value for the W-shaped temperature curve. Further, the reference temperature of the W-shaped temperature curve is calculated by adding the furnace group reference temperature, the relative temperature of the W-shaped temperature curve for each combustion chamber and each furnace group, and the combustion bias temperature.
【0033】・時間方向の定義Definition of time direction
【数2】 (Equation 2)
【0034】・温度方向の定義Definition of temperature direction
【数3】 (Equation 3)
【0035】・パラメータ設定 上記各式(1),(3) ないし (5)中のa1,a2,
a3,b,x,y,zは、パラメータリストで設定し、
これらは可変であるものとする。Parameter setting In the above equations (1), (3) to (5), a 1 , a 2 ,
a 3 , b, x, y, and z are set in the parameter list,
These are assumed to be variable.
【0036】・U字状温度カーブの相対温度の計算 炭化室の温度によって影響を受けた燃焼室でのU字状温
度カーブの相対温度を計算する。Calculation of the relative temperature of the U-shaped temperature curve The relative temperature of the U-shaped temperature curve in the combustion chamber affected by the temperature of the carbonization chamber is calculated.
【数4】 (Equation 4)
【0037】・U字状温度カーブの相対温度の重ね合わ
せによるW字状温度カーブの相対温度の計算 tx時刻の♯n燃焼室でのW字状温度カーブの相対温度
は、それぞれのU字状温度カーブの相対温度を加算して
合成する。[0037] · U-shaped temperature curve of W-shaped temperature curve of the relative temperatures at ♯n combustion chamber of calculation t x time of W-shaped temperature curve of relative temperature by superposition of the relative temperature, each of the U The relative temperatures of the shape temperature curves are added and synthesized.
【数5】 (Equation 5)
【0038】・W字状温度カーブの相対温度の炉団平均
値処理 起動時点における各燃焼室でのW字状温度カーブの相対
温度値、この場合、各W字相対温度値θnW字相対が求
められた後に、それらの平均温度値を求めることでθ
炉団W字補正値とする。なお、W字相対温度の欠測の場
合には、これを平均の対象から除外する。Furnace average value processing of relative temperature of W-shaped temperature curve Relative temperature value of W-shaped temperature curve in each combustion chamber at the time of startup, in this case, each W-shaped relative temperature value θnW relative After the temperature is obtained, the average temperature value is obtained to obtain θ.
Furnace team W-shaped correction value . In the case where the W-shaped relative temperature is missing, this is excluded from the averaging target.
【0039】・データ限界値のチェック θ炉団W字補正値が上限値θHを超えた場合には、これ
をθHとする。同様に、下限値θL未満の場合には、こ
れをθLとする。そして、これらはパラメータリストに
よって設定する。[0039] When the check theta Rodin W-correction value of the data limit value exceeds the upper limit theta H, This is referred to as theta H. Similarly, in the case of less than the lower limit theta L, this is referred to as theta L. These are set by a parameter list.
【0040】(e) 炉団W字状温度補正値の計算処理 炉団単位毎に炉団基準温度の炉団W字状温度カーブ補正
値を計算する。(E) Processing for calculating the correction value of the temperature of the furnace group W-shape The correction value of the temperature curve of the furnace group W-shape of the furnace group reference temperature is calculated for each furnace group.
【0041】(f) 炉団基準温度の計算処理 操業度による標準温度を参考にして炉団基準温度を設定
する。この場合、該炉団基準温度は、基準焼成時間(S
V)と平均焼成時間(PV)との差によって逐次に補正
する。このため、結果的に炉団基準温度は、操業度によ
って一義的に定められる基準温度と補正値とからなって
いる。(F) Process for calculating the reference temperature of the furnace group The reference temperature of the furnace group is set with reference to the standard temperature according to the operation rate. In this case, the furnace group reference temperature is equal to the reference firing time (S
V) and the average firing time (PV) are sequentially corrected. For this reason, as a result, the furnace group reference temperature is composed of the reference temperature and the correction value uniquely determined by the operation degree.
【0042】(g) 炉団W字状温度補正値の計算処理 炉団単位毎に炉団基準温度の炉団W字状温度カーブ補正
値を計算する。(G) Calculation process of a furnace-group W-shaped temperature correction value A furnace-group W-shaped temperature curve correction value of the furnace-group reference temperature is calculated for each furnace group.
【0043】(h) 装入原料炭性状補正値の計算処理 炉団基準温度での装入原料炭の性状(水分、VMなど)
による補正値を計算する。(H) Calculation of Charging Coal Properties Correction Value Properties of charging coking coal at the furnace base temperature (moisture, VM, etc.)
Is calculated.
【0044】(i) 炉団基準温度の計算処理 炉団基準温度は、インターバル値、W字状温度カーブな
どに用いられる炉団制御の目標値として設定する。(I) Calculation process of furnace group reference temperature The furnace group reference temperature is set as a target value of the furnace group control used for the interval value, the W-shaped temperature curve, and the like.
【0045】すなわち、この炉団基準温度は、炉団標準
温度、装入原料炭の性状による補正値および炉団W字状
温度カーブの補正値などによって計算する。That is, the furnace group reference temperature is calculated based on the furnace group standard temperature, the correction value based on the properties of the charged coal, the correction value of the furnace group W-shaped temperature curve, and the like.
【0046】以上のようにして、所要の各温度制御値を
容易に算出でき、これによって所期通りの作用効果が得
られるのである。As described above, the required temperature control values can be easily calculated, whereby the desired operation and effect can be obtained.
【0047】ここで、本実施形態による炉団温度制御方
法を適用した場合の具体例を従来方法の場合と比較して
挙げる。 ・126%操業度での2時間の操業停止(工事や、その
他のトラブルなど)の場合Here, a specific example in which the furnace temperature control method according to the present embodiment is applied will be described in comparison with the case of the conventional method.・ In the case of a two-hour operation stoppage at 126% operation (construction or other trouble)
【表1】 [Table 1]
【0048】[0048]
【発明の効果】以上、実施形態によって詳述したよう
に、本発明に係るコークス炉の炉団温度制御方法によれ
ば、複数の燃焼室と炭化室とが交互に配設されて1単位
の炉団を構成し、かつ各炉団毎に燃焼期間と休止期間と
を交互に繰り返して操業するコークス炉において、操業
計画および操業条件の変動に的確かつ迅速に応答させた
炉団基準温度値に基づき、その炉温ならびに燃焼時間を
制御するようにしているため、結果的には、製品コーク
スの品質管理が容易になり、かつこれに合わせて、原料
炭の乾留処理のための所要熱量を節減できて省エネルギ
ー化に役立つなどの優れた特長がある。As described above in detail in the embodiment, according to the method for controlling the temperature of the coke oven of the coke oven according to the present invention, a plurality of combustion chambers and carbonization chambers are alternately arranged to form one unit. In coke ovens that constitute a furnace group and operate alternately with a combustion period and a rest period for each furnace group, the furnace group reference temperature value that responds accurately and promptly to changes in operation plans and operating conditions As a result, the furnace temperature and the combustion time are controlled based on the results, so that the quality control of the product coke becomes easier and the amount of heat required for dry distillation of coking coal is reduced accordingly. It has excellent features such as being able to help save energy.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明方法の適用対象となるコークス炉での燃
焼室と炭化室との配置の関係を模式的に示す平面説明図
である。FIG. 1 is an explanatory plan view schematically showing the relationship between the arrangement of a combustion chamber and a carbonization chamber in a coke oven to which the method of the present invention is applied.
【図2】本発明方法における炭化室の時間−温度曲線、
ここでは、U字状温度カーブの算出基準の一例を示す説
明図である。FIG. 2 is a time-temperature curve of a carbonization chamber in the method of the present invention;
Here, it is explanatory drawing which shows an example of the calculation standard of a U-shaped temperature curve.
【図3】本発明方法における第2、第3の各工程相互の
関係の一例を参考に供するための概念的なブロック図で
ある。FIG. 3 is a conceptual block diagram for referencing an example of a relationship between second and third steps in the method of the present invention.
A コークス炉 11a〜11e 燃焼室 12a〜12e 炭化室 n,N 炉番 A coke oven 11a to 11e combustion chamber 12a to 12e carbonization chamber n, N furnace number
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 昭二 香川県坂出市番の州町1番地 三菱化学株 式会社坂出事業所内 Fターム(参考) 4H012 AA02 AA05 AA06 AA08 AA09 EA00 LA05 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Shoji Hara No. 1 Banno-cho, Sakaide-shi, Kagawa F-term in Mitsubishi Chemical Corporation Sakaide Works (reference) 4H012 AA02 AA05 AA06 AA08 AA09 EA00 LA05
Claims (1)
れて1単位の炉団を構成し、かつ該各炉団単位毎の炉団
温度を調節可能にすべく、各炉団単位毎に燃焼期間と休
止期間とを交互に繰り返して操業するコークス炉の炉団
温度制御方法であって、 コークス炉の操業度から算出される炉団標準温度に
対して、装入される原料炭の性状に対応した温度変化値
を加算して炉団基準温度を算出する第1の工程と、 操業実績および操業計画からなる操業管理データを
基にして、操業計画および操業条件における個々の各炭
化室に対応する時間−温度曲線(U字状温度カーブ)を
作図する第2の工程と、 燃焼室に隣接する各炭化室のU字状温度カーブを合
成して、該燃焼室の時間−温度曲線(W字状温度カー
ブ)を個々の燃焼室について作図する第3の工程と、 各炉団単位毎に平均W字状温度カーブを作図して炉
団温度加減値を算出する第4の工程と、 前記第1の工程で算出した炉団基準温度に対して、
前記第4の工程で算出した炉団温度加減値を加えて炉団
基準温度を算出する第5の工程と、 前記第5の工程で算出した炉団基準温度を基にし
て、各炉団単位毎の炉温ならびに燃焼時間を制御する第
6の工程とを、少なくとも含むことを特徴とするコーク
ス炉の炉団温度制御方法。1. A plurality of combustion chambers and carbonization chambers are alternately arranged to constitute one unit of a furnace group, and each of the furnace groups is arranged so that the temperature of the furnace group can be adjusted for each of the furnace groups. A method for controlling the temperature of a coke oven of a coke oven that operates by alternately repeating a combustion period and a rest period for each unit, wherein a raw material to be charged with respect to a standard temperature of the oven calculated from a degree of operation of the coke oven. Based on the first step of calculating the furnace group reference temperature by adding the temperature change values corresponding to the properties of the charcoal, and the operation management data consisting of the operation results and the operation plan, each individual operation plan and operation conditions A second step of plotting a time-temperature curve (U-shaped temperature curve) corresponding to the coking chamber; and combining a U-shaped temperature curve of each coking chamber adjacent to the combustion chamber to obtain a time- Third plotting of temperature curves (W-shaped temperature curves) for individual combustion chambers A fourth step of plotting an average W-shaped temperature curve for each furnace group unit to calculate a furnace group temperature adjustment value; and a furnace group reference temperature calculated in the first step,
A fifth step of calculating a furnace group reference temperature by adding the furnace group temperature adjustment value calculated in the fourth step; and a furnace group unit based on the furnace group reference temperature calculated in the fifth step. A sixth step of controlling each furnace temperature and combustion time for each coke oven temperature control method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11223694A JP2001049258A (en) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | Furnace temperature control method for coke oven |
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| JP (1) | JP2001049258A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023039670A (en) * | 2021-09-09 | 2023-03-22 | 日本製鉄株式会社 | Controller for coke production process, method and program |
| WO2024021451A1 (en) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 中冶焦耐 (大连)工程技术有限公司 | Top structure of carbonization chamber of coke oven |
| CN118530738A (en) * | 2024-07-23 | 2024-08-23 | 山西兴高集团三甲炼焦有限公司 | Four-linkage-hole segmented complete combustion process and device for heat recovery coke oven |
-
1999
- 1999-08-06 JP JP11223694A patent/JP2001049258A/en active Pending
Cited By (4)
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| WO2024021451A1 (en) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 中冶焦耐 (大连)工程技术有限公司 | Top structure of carbonization chamber of coke oven |
| CN118530738A (en) * | 2024-07-23 | 2024-08-23 | 山西兴高集团三甲炼焦有限公司 | Four-linkage-hole segmented complete combustion process and device for heat recovery coke oven |
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