炼焦炉的温度控制装置和炼焦炉的温度控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种炼焦炉的温度控制装置和炼焦炉的温度控制方法。
【背景技术】
[0002]通常而言，炼焦炉在炉组方向上交互式排列有多个用于使燃料气体燃烧的燃烧室和用于装入进行干馏的煤炭的碳化室。通过排列有多个由燃烧室和碳化室形成的窑(例如，30?100座)而构成为一个炉组。在各个燃烧室的下部设置有蓄热室以用于向燃烧室供给燃料气体和空气进行燃烧。在燃烧室中对燃料气体和空气进行燃烧，由此经过炉壁向位于与燃烧室相邻的碳化室中的煤炭供给热量，对煤炭实施干馏而生成焦炭。
[0003]作为从煤炭装入碳化室内的时间点至煤炭干馏结束的时间点(下称“净结焦”)的时间，也即所谓净结焦时间，当然是根据供给的热量而变化。因此，需要以达到合乎生产计划的目标净结焦时间的方式来控制燃料气体和空气的供给量。
[0004]对于炼焦炉而言，通常是在整个炉组控制燃料气体和空气的供给量。例如，在专利文献I的第0003段中公开了如下技术方案:为了控制燃料气体和空气的供给量，对每座窑的温度进行测量，并由多个部位的测量温度推断整个炉组的温度，且根据对应目标净结焦时间而预定的目标炉组温度以及基于实际测量得到的炉组实际温度，对供给于整个炉组的燃料气体和空气的供给量进行控制。虽然对上述测量每座窑的温度的方法并不明确，但认为例如能够采用温度检测装置通过形成于燃烧室上部的视孔以手工方式测量燃烧室内的炉壁的温度。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开平10-140161号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，在如上所述以人工方式测定炉的温度的情况下，不仅难以进行实时(常时)测量，而且有可能产生人为误差，因此要求以自动化方式测量。当以自动化方式进行测量时，可考虑以使温度传感器与燃烧室内的炉壁进行接触而检测炉壁温度的方式进行配置。然而，由于燃烧室内的炉壁会受到来自伴随有煤炭的投入、焦炭的推出的相邻的碳化室的热量的影响大，炉壁的温度的降低也大，因此，在控制燃料气体和空气的供给量时，有可能出现过度升温、耐火砖熔融的情形。
[0010]本发明的目的在于提供一种解决上述课题的炼焦炉的温度控制装置和温度控制方法。
[0011]解决课题的方法
[0012]为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案。
[0013]S卩，本发明的炼焦炉的温度控制装置，其是控制炼焦炉的温度的装置，该炼焦炉中，交互式排列有多个用于使燃料气体燃烧的燃烧室和用于装入进行干馏的煤炭的碳化室，并且排列有多个由所述燃烧室和所述碳化室形成的窑从而构成一个炉组，其特征在于，
[0014]其包括:
[0015]检测炉组温度的炉组温度检测部、变更向所述炉组整体供给的燃料气体的流量的燃料气体阀、以及通过所述燃料气体阀控制供给量以使基于所述炉组温度检测部检测到的炉组实际温度与预定目标炉组温度之间的差消除的炉组温度控制部，
[0016]并且，所述炉组温度检测部具有:配置于至少一个燃烧室中并且检测从炉壁离开的燃烧室内的环境温度的温度传感器、以及根据所述温度传感器的检测结果来导出所述炉组实际温度的炉组温度导出部。
[0017]如此地，检测到从炉壁离开的燃烧室内的环境温度，因此，能够实现减少了来自相邻的碳化室的热影响的适当的温度检测。由此，通过适当的温度检测，可使炼焦炉得到适当的温度控制。
[0018]为了与温度传感器配置于一个部位时的情形相比更适当地把握炉组整体的温度，优选前述温度传感器分别配置于至少两个燃烧室中并且前述炉组温度导出部将各温度传感器检测到的各温度的平均值作为前述炉组实际温度来导出。
[0019]为了在炉组整体进行更适当的温度控制，更优选前述温度传感器分别配置于构成炉组的全部燃烧室中。
[0020]本发明也能够作为方法进行限定。即，本发明的炼焦炉的温度控制方法，其是控制炼焦炉的温度的方法，该炼焦炉中，交互式排列有多个用于使燃料气体燃烧的燃烧室和用于装入进行干馏的煤炭的碳化室，并且排列有多个由所述燃烧室和所述碳化室形成的窑从而构成一个炉组，其特征在于，
[0021]其具有:
[0022]对炉组温度进行检测的步骤、以及针对变更向所述炉组整体供给的燃料气体的流量的燃料气体阀进行控制以使所述步骤中检测到的炉组实际温度与预定目标炉组温度之间的差消除的步骤，
[0023]并且，所述对炉组温度进行检测的步骤包括:针对至少一个燃烧室采用温度传感器检测从炉壁离开的燃烧室内的环境温度的步骤、以及根据所述温度传感器的检测结果来导出所述炉组实际温度的步骤。
[0024]通过实施上述方法，也可以发挥与上述温度控制装置同样的效果。
[0025]为了实施对窑的净结焦状态加以考虑的适当的温度控制，优选还包括:对各碳化室中产生的原料气体(raw gas)的温度进行检测的步骤；根据检测的温度判定各碳化室是否处于净结焦状态的步骤；当判定为净结焦状态时计算从煤炭的投入至达到净结焦状态需要的净结焦时间的步骤；以及，根据各碳化室的净结焦时间来变更前述目标炉组温度的步骤。
[0026]为了可进行更适当的温度管理，优选具有根据净结焦时间来变更向各燃烧室分配的燃料气体的比例以使各碳化室的净结焦温度均匀化的步骤。
【附图说明】
[0027]图1是通过局部的剖面示意性地表示作为本发明的一个实施方式的温度控制装置的控制对象的炼焦炉的立体图。
[0028]图2是示意性地表示炼焦炉的横剖面图。
[0029]图3是示意性地表示炼焦炉和炼焦炉的温度控制装置的图。
[0030]图4是表示温度控制装置的框图。
[0031]图5是有关从碳化室排出的原料气体的通常的温度变化的说明图。
【具体实施方式】
[0032]下面，参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0033]<炼焦炉的结构>
[0034]首先，说明作为本实施方式的温度控制装置的控制温度的对象的炼焦炉的结构。
[0035]如图1所示，炼焦炉是由耐火砖构成、且在炉组方向WD上交互式排列有多个用于使燃料气体燃烧的燃烧室I和用于装入进行干馏的煤炭的碳化室2。燃烧室I和碳化室2在炉高方向HD上具有规定的高度、在炉长方向DD上具有规定长度。通过排列有多个由燃烧室I和碳化室2形成的窑(例如，30?100座)而构成为一个炉组。对燃烧室I的内部可通过设置于其上部的视孔10进行视觉确认。采用装炭车，从设置于上部的装入孔20往碳化室2装入煤炭。以炉壁为介从相邻的燃烧室(1100?1350°C )加热碳化室2，使煤炭在约1000°C的温度干馏，制造焦炭。如图2所示，将碳化室2的前方设置的炉盖21敞开，通过未图示的挤压机从碳化室2推出已制得的焦炭。
[0036]燃烧室1，如图2所示，沿着与炉组方向WD正交的炉长方向DD上区分为多个室la，在各室Ia的底部设置了用于喷出燃料气体的气体孔以及用于喷出或吸入空气的空气孔(未图示)。如图3所示，各室Ia的气体孔与燃料副管11连接，燃料副管11与燃料主管12连接，将供给燃料主管12中的燃料气体供给于分岔的各燃料副管11中，从各燃料副管11供给于各室Ia中。燃料主管12通过燃料气体流量计13和燃料气体阀14来供给燃料气体。通过变更燃料气体阀14的开度，能够变更向炉组整体供给的燃料气体的流量。在燃料主管12与各燃料副管11之间，设置有第一分配调整部15。在燃料副管11与各室Ia之间，分别设置有第二分配调整部16。第一分配调整部15，使用了例如阀、节流孔(orifice)，从而用于调整供给至燃料主管12的燃料气体分配于各燃料副管11中的比例。第二分配调整部16，与第一分配调整部15同样，用于调整供给至燃料副管11的燃料气体分配于各室Ia的比例。另外，设置了用于调整从空气孔供给的空气供给量的空气供给量调整部17。空气供给量调整部17和燃料气体阀14通过后述的炉组温度控制部5进行驱动。在燃烧室I的下方，设置有作为热交换器的蓄热室(未图示)。蓄热室，能够从燃烧室排出并趋向烟筒22的排气中取得热量进行蓄热，并且对供给至燃烧室I的燃料气体和空气进行预热。
[0037]如图3所示，用于排出由煤炭干馏产生的气体(原料气体)的上升管23连接于碳化室2中。在上升管23的顶部设置有检测干馏中产生的原料气体的温度的原料气体温度检测部30。
[0038]<温度控制装置&