JP6958588B2 - Ignition judgment method, combustion emission control method using it, and ignition judgment device - Google Patents
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Description
本発明は、点火判定方法及びそれを用いた燃焼放散制御方法、並びに点火判定装置に関し、特に、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火判定方法に関する。 The present invention relates to an ignition determination method, a combustion emission control method using the ignition determination method, and an ignition determination device, and more particularly to an ignition determination method of a pilot burner used for a flare stack.
ガス発生設備を保有する工場では、製品出荷用ガス又は自家燃料用ガス以外に、可燃性の余剰ガスが発生することがある。こうした余剰ガスは廃棄対象であるため、フレアスタックと呼ばれる燃焼放散塔において余剰ガスを燃焼放散(焼却処理)する。以下では、燃焼放散する余剰ガスを、放散ガスと称する。例えば製鉄所においては、高炉から副生する可燃性の高炉ガス等が放散ガスとなり得る。これらの余剰な廃棄対象の放散ガスをフレアスタックにおいて燃焼放散する。 In factories that have gas generation equipment, flammable surplus gas may be generated in addition to product shipping gas or private fuel gas. Since such surplus gas is to be disposed of, the surplus gas is burned and dissipated (incinerated) in a combustion emission tower called a flare stack. Hereinafter, the surplus gas that is burned and dissipated is referred to as a dissipated gas. For example, in a steel mill, flammable blast furnace gas produced as a by-product from a blast furnace can be emitted gas. These excess emissions to be disposed of are burned and released in the flare stack.
フレアスタックは通常、放散ガスを燃焼させるメインバーナ及び当該メインバーナを確実に点火するためのパイロットバーナを備える。パイロットバーナに用いるパイロットガスとして、放散ガスよりも点火が容易かつ確実な可燃ガスを用いることで、メインバーナの確実な点火を担保する。 Flare stacks typically include a main burner that burns the emitted gas and a pilot burner to ensure that the main burner is ignited. As the pilot gas used for the pilot burner, a combustible gas that is easier and more reliable to ignite than the radiated gas is used to ensure reliable ignition of the main burner.
パイロットバーナは、メインバーナの点火の有無にかかわらず常時燃焼させる連続パイロットバーナと、メインバーナによる放散ガスの燃焼に先立って点火され、メインバーナの点火終了に伴い消火する時限パイロットバーナとが知られる。放散ガスをメインバーナから燃焼放散する際には、いずれのパイロットバーナも点火状態を維持する必要がある。 The pilot burner is known to be a continuous pilot burner that constantly burns regardless of whether the main burner is ignited or a timed pilot burner that is ignited prior to the combustion of the emitted gas by the main burner and extinguished when the main burner is ignited. .. When the released gas is burned and released from the main burner, all pilot burners need to maintain the ignition state.
パイロットバーナの点火開始時にはパイロットバーナ用イグナイタに駆動信号を送信してパイロットバーナの点火開始指令を行うものの、放散ガスの燃焼放散を開始するためにはパイロットバーナの確実な点火を判定する必要がある。また、パイロットバーナの点火後に仮に何らかの異常時態によってパイロットバーナが非点火状態と検知される場合には、放散ガスの放散を停止する必要もある。そのため、パイロットバーナの点火状態を確実に判定する必要がある。 At the start of ignition of the pilot burner, a drive signal is sent to the igniter for the pilot burner to issue an ignition start command for the pilot burner, but it is necessary to determine the reliable ignition of the pilot burner in order to start the combustion emission of the emitted gas. .. Further, if the pilot burner is detected as a non-ignited state due to some abnormal condition after the pilot burner is ignited, it is necessary to stop the emission of the emitted gas. Therefore, it is necessary to reliably determine the ignition state of the pilot burner.
例えば、特許文献1には、フレアスタックでのコークス炉ガス(パイロットバーナ用パイロットガス)の点火を検出して、高炉ガス(放散ガス)の燃焼可否を判定する方法が提案されている。特許文献1の判定方法は、パイロットバーナによるコークス炉ガスの点火後から予め設定した時間内において、フレアスタックの塔内温度及びその昇温速度に基づき、コークス炉ガスが点火及び非点火のいずれの状態であるかを検知して、メインバーナによる高炉ガス(放散ガス)の燃焼可否を判定する。
For example,
特許文献1の点火判定方法により、パイロットバーナの点火開始から所定時間までのパイロットバーナの点火状態を判定することが可能である。ところで、パイロットバーナの周辺温度によってパイロットバーナの点火状態を判定しようとすると、点火からある程度時間が経過すると、パイロットバーナ周辺の温度が上昇し続けるとは限らず、降温する場合もある。このような場合に特許文献1の判定条件(塔内温度及びその昇温速度)をそのまま適用すると、パイロットバーナは実際に点火していて安全性に問題はないにもかかわらず、パイロットバーナが不点火であると判定されるため、放散ガスの燃焼放散を停止する必要が生じる。したがって、パイロットバーナ点火からの時間経過までを考慮した、精度の良いパイロットバーナの点火判定方法の確立が求められる。
According to the ignition determination method of
そこで、本発明は、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定できる点火判定方法の提供を目的とする。さらに本発明は、当該判定方法を用いたフレアスタックでの燃焼放散制御方法の提供を目的とする。さらにまた本発明は、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定できる点火判定装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ignition determination method capable of accurately determining the ignition state of the pilot burner used in the flare stack. A further object of the present invention is to provide a combustion emission control method in a flare stack using the determination method. Furthermore, an object of the present invention is to provide an ignition determination device capable of accurately determining the ignition state of a pilot burner used in a flare stack.
上記課題を解決するべく、パイロットバーナの周辺温度を用いてパイロットバーナが点火していると判定するための条件を本発明者は鋭意検討した。そして、(i)当該周辺温度が閾値温度を超えている、かつ、(ii)周辺温度の降温速度の絶対値が閾値降温速度の絶対値の範囲内である、の2条件を着想した。そして、この2条件をともに満足していれば、パイロットバーナは点火状態であると判定できることを知見した。上記知見に基づき完成した本発明の要旨構成は以下のとおりである。 In order to solve the above problems, the present inventor has diligently studied the conditions for determining that the pilot burner is ignited using the ambient temperature of the pilot burner. Then, two conditions were conceived: (i) the ambient temperature exceeds the threshold temperature, and (ii) the absolute value of the temperature decrease rate of the ambient temperature is within the range of the absolute value of the threshold temperature decrease rate. Then, it was found that the pilot burner can be determined to be in the ignition state if both of these two conditions are satisfied. The abstract structure of the present invention completed based on the above findings is as follows.
(1)パイロットバーナを点火させたパイロットバーナ火炎によって放散ガスをメインバーナから燃焼放散させるフレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火判定方法であって、
前記パイロットバーナの周辺温度及び該周辺温度の単位時間当たりの降温速度を求める測定工程と、
(i)前記周辺温度が閾値温度を超え、かつ、(ii)前記降温速度の絶対値が閾値降温速度の絶対値の範囲内である場合に、前記パイロットバーナが点火状態であると判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする点火判定方法。
(1) Pilot burner that ignites the pilot burner This is a method for determining the ignition of the pilot burner used for the flare stack that burns and dissipates the emitted gas from the main burner by the flame.
A measurement step for determining the ambient temperature of the pilot burner and the rate of temperature decrease of the ambient temperature per unit time, and
(I) Judgment that the pilot burner is in an ignition state when the ambient temperature exceeds the threshold temperature and (ii) the absolute value of the temperature lowering rate is within the absolute value of the threshold temperature lowering rate. Process and
An ignition determination method comprising.
(2)前記フレアスタックは前記パイロットバーナをN個(Nは2以上の整数)備え、
前記N個のパイロットバーナのうち、1個以上(N−1)個以下のパイロットバーナに対して前記判定工程を行う、上記(1)に記載の点火判定方法。
(2) The flare stack includes N pilot burners (N is an integer of 2 or more).
The ignition determination method according to (1) above, wherein the determination step is performed on one or more (N-1) or less of the N pilot burners.
(3)上記(1)又は(2)に記載の点火判定方法を用いて、前記パイロットバーナの点火を判定する第1工程と、
前記パイロットバーナが点火していると判定される場合に前記放散ガスの燃焼放散を行う第2工程と、
を含むことを特徴とする燃焼放散制御方法。
(3) The first step of determining the ignition of the pilot burner by using the ignition determination method according to (1) or (2) above, and
The second step of performing combustion emission of the emitted gas when it is determined that the pilot burner is ignited, and
A combustion emission control method comprising.
(4)パイロットバーナと、該パイロットバーナを点火させたパイロットバーナ火炎によって放散ガスを燃焼放散させるメインバーナと、を備えるフレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火判定装置であって、
前記パイロットバーナの周辺に設けられ、前記パイロットバーナの周辺温度及び該周辺温度の単位時間当たりの降温速度を求める測定器と、
(i)前記周辺温度が閾値温度を超えていることと、かつ、(ii)前記降温速度の絶対値が閾値降温速度の絶対値の範囲内であることとに基づき、前記パイロットバーナが点火状態であると判定する判定部と、
を備えることを特徴とする点火判定装置。
(4) An ignition determination device for a pilot burner used in a flare stack, comprising a pilot burner and a main burner that burns and dissipates emitted gas by a pilot burner flame that ignites the pilot burner.
A measuring instrument provided around the pilot burner to determine the ambient temperature of the pilot burner and the rate of temperature decrease of the ambient temperature per unit time.
The pilot burner is in an ignited state based on (i) that the ambient temperature exceeds the threshold temperature and (ii) that the absolute value of the temperature lowering rate is within the absolute value of the threshold temperature lowering rate. Judgment unit that determines that
An ignition determination device.
本発明によれば、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定できる点火判定方法の提供することができ、当該判定方法を用いたフレアスタックでの燃焼放散制御方法を提供することができる。さらにまた本発明は、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定できる点火判定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an ignition determination method capable of accurately determining the ignition state of the pilot burner used in the flare stack, and to provide a combustion emission control method in the flare stack using the determination method. can. Furthermore, the present invention can provide an ignition determination device capable of accurately determining the ignition state of the pilot burner used in the flare stack.
本発明の説明に先立ち、本発明による点火判定方法及び燃焼放散制御方法、並びに点火判定装置に供して好適なフレアスタック1を、図1A及び図1Bの模式図を参照して説明する。なお、図1Bは図1Aにおけるフレアスタックの搭上部を平面視した模式図である。また、図1A及び図1Bでは、本発明の説明に必要な要部のみを示し、簡略化して図示している。
Prior to the description of the present invention, the ignition determination method and the combustion emission control method according to the present invention, and the
<フレアスタック>
図1A及び図1Bの模式図を参照して、フレアスタック1を例示的に説明する。フレアスタック1は、パイロットバーナ10及びメインバーナ30を備え、メインバーナ30の近傍にパイロットバーナ10が配設される。パイロットバーナ10及びメインバーナ30は、フレアスタック1における塔部71の塔上部72に設けられている。図1Bは塔上部72を平面視したときの模式図であり、図1Bの例においては、パイロットバーナ10が4個、概ね均等に配設され(それぞれパイロットバーナ11,12,13,14)、メインバーナ30を取り囲んでいる。
<Flare stack>
The
また、図1Aに示すように、塔上部72に設けられたパイロットバーナ10及びメインバーナ30のそれぞれには、パイロットガス用管路40及び放散ガス用管路50がそれぞれ結合している。パイロットガス用管路40及び放散ガス用管路50の管路途中には、遮断弁41,51及び流量調整弁42,52がそれぞれ配置されている。これら各弁によって、パイロットガス及び放散ガスをパイロットバーナ10及びメインバーナ30のそれぞれに対して供給開始又は供給停止でき、さらには各ガスの供給流量を調整できる。
Further, as shown in FIG. 1A, the
フレアスタック1は、パイロットバーナ10を点火させたパイロットバーナ火炎80によって放散ガスを点火し、メインバーナ火炎90の形態で放散ガスを燃焼放散させる。
The
なお、上述したフレアスタック1の態様は、図1に模式的に示したフレアスタックの一例を説明したに過ぎず、以下に詳述する本発明を何ら限定するものではない。パイロットバーナの個数及びその設置位置、並びに管路及び管路途中弁等の構成は任意である。本発明は、種々のフレアスタック用パイロットバーナに供することができる。
It should be noted that the above-described aspect of the
(点火判定方法)
図2のフローチャート及び前述した図1A及び図1Bを参照して、本発明による点火判定方法の一実施形態を説明する。本発明による点火判定方法は、パイロットバーナ10を点火させたパイロットバーナ火炎80によって放散ガスをメインバーナ30から燃焼放散させるフレアスタック1に用いられるパイロットバーナ10の点火状態を判定する。そして、本発明による点火判定方法はパイロットバーナ10の周辺温度T及び該周辺温度Tの単位時間当たりの降温速度VTを求める測定工程S10と、(i)当該周辺温度Tが閾値温度T0を超え、かつ、(ii)降温速度VTの絶対値が閾値降温速度VT0の絶対値の範囲内である場合に、パイロットバーナ10が点火状態であると判定する判定工程S20と、を含む。
(Ignition judgment method)
An embodiment of the ignition determination method according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and FIGS. 1A and 1B described above. The ignition determination method according to the present invention determines the ignition state of the
<測定工程>
まず、パイロットバーナ10の周辺温度T[℃]及び周辺温度Tの単位時間当たりの降温速度(VT=ΔT/Δt)を求める測定工程S10を行う。図1Aでは、パイロットバーナ10の周辺に、当該パイロットバーナ10の周辺温度Tを測定可能な測定器20が設けられており、例えばこの測定器20を用いて、当該周辺温度T及び降温速度VTを求めることができる。パイロットバーナ10の周辺温度Tは瞬間的には揺らぎ得る。そこで、瞬間降温速度ではなく、単位時間あたりの平均的な降温速度VTを求める。降温速度VTを求める際の単位時間は適宜定めればよく、1秒当たりの降温速度[℃/s]とすることができるし、当該1秒に替えて例えば3秒当たりでの降温速度を求めても構わない。周辺温度Tの瞬間的な揺らぎを考慮すれば当該単位時間は数秒程度(例えば1秒〜5秒)とすることが好ましい。
<Measurement process>
First, the measurement step S10 performed for obtaining the temperature decrease rate per unit time of the peripheral temperature T [° C.] and the ambient temperature T of the pilot burner 10 (V T = ΔT / Δt ). In FIG. 1A, in the periphery of the
図1Bを参照する。既述のとおり、図1Bの例ではパイロットバーナが4個配設されており、本例ではそれぞれのパイロットバーナ11,12,13,14の周辺に測定器21,22,23,24が設けられている。より具体的に説明すると、測定器21,22,23,24は、パイロットバーナ11,12,13,14の、メインバーナ30とは反対側に設けられている。こうした測定器20を用いて周辺温度T及びその降温速度VTを求めることができる。
See FIG. 1B. As described above, in the example of FIG. 1B, four pilot burners are arranged, and in this example, measuring
測定器20として、例えば公知のパイロットバーナに付属する熱電対式の温度測定器を用いることができる。熱電対式の温度測定器の他、放射温度計等の任意の温度センサを測定器20として用いることもでき、測定器20はパイロットバーナ10の周辺温度を測定できるものであれば何ら制限されない。また、上記測定器20の設置位置は例示的なものであって、パイロットバーナ10の周辺温度を測定できる配置位置であれば何ら制限されず、測定器の測定方式に応じて適宜定めればよい。ただし、メインバーナ30による放散ガスの燃焼放散に伴う温度変化の影響を抑制できる位置に配設することが好ましく、図1Bに例示説明したように、メインバーナ30からパイロットバーナ10を介して離隔した位置に配置することが好ましく、熱電対式の温度測定器を用いることが好ましい。
As the measuring
<判定工程>
測定工程S10に続き、パイロットバーナ10の点火状態を判定する判定工程S20を行う。本判定工程では、測定工程S10において測定したパイロットバーナ10の周辺温度T及び降温速度VTが以下の2条件をそれぞれ満足する場合に、パイロットバーナ10が点火状態であると判定する。
条件1:周辺温度Tが閾値温度T0を超えている。
(T>T0;前述の(i))
条件2:降温速度VTの絶対値が閾値降温速度VT0の絶対値の範囲内である。
(|VT|≦|VT0|;前述の(ii))
上記条件1,2の少なくとも一方を満足しない場合には、パイロットバーナ10は不点火状態(消火状態)であると判定される。
<Judgment process>
Following the measurement step S10, a determination step S20 for determining the ignition state of the
Condition 1: The ambient temperature T exceeds the threshold temperature T 0.
(T> T 0 ; (i) above)
Condition 2: in the range of absolute value of the threshold cooling rate V T0 of the cooling rate V T.
(| V T | ≦ | V T0 |; previously described (ii))
If at least one of the
なお、閾値温度T0及び閾値降温速度VT0はフレアスタック1及び燃焼対象のガス種等の設備条件に応じて適宜定めればよく、予め実験を行って閾値温度T0及び閾値降温速度VT0をそれぞれ定めておけばよい。
The threshold temperature T 0 and the threshold cooling rate V T0 may be appropriately determined depending on the equipment conditions of gas species such as
本発明に従う点火判定方法は上述した測定工程S10及び判定工程S20を経るため、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定することができる。 Since the ignition determination method according to the present invention goes through the measurement step S10 and the determination step S20 described above, the ignition state of the pilot burner used for the flare stack can be accurately determined.
<検証>
本発明による点火判定方法の効果を、図3〜図5に示すパイロットバーナにおける周辺温度の経時変化を参照して検証する。これら図3〜図5では、製鉄所のフレアスタックにおけるパイロットバーナの周辺温度の経時変化を測定したものである。このときのパイロットガスはコークス炉ガスであり、放散ガスは高炉ガスである。また、既述の図1A、図1Bと同様に、メインバーナ30の周囲にパイロットバーナ11,12,13,14(グラフではそれぞれNo.1, No.2, No.3, No.4)が4個配設されており、それぞれのパイロットバーナ11,12,13,14の周辺に測定器21,22,23,24が設けられている。各測定器は熱電対式の温度測定器であり、1秒毎にそれぞれのパイロットバーナの周辺温度を測定し続けた。閾値温度T0を300℃とし、かつ、1秒当たりの閾値降温速度VT0の絶対値を2.5℃/sとした場合に、点火・不点火判定を精度良く行うことが可能であるか、以下で検証する。
<Verification>
The effect of the ignition determination method according to the present invention will be verified with reference to the time course of the ambient temperature in the pilot burners shown in FIGS. 3 to 5. In FIGS. 3 to 5, changes in the ambient temperature of the pilot burner in the flare stack of the steelworks with time are measured. The pilot gas at this time is coke oven gas, and the emitted gas is blast furnace gas. Further, similarly to FIGS. 1A and 1B described above,
<<点火開始直後>>
図3は、パイロットバーナ点火開始直後のパイロットバーナ周辺温度のグラフである。パイロットバーナの点火開始直後は昇温し続け、各パイロットバーナの周辺温度は閾値温度300℃を順次超える。パイロットバーナ周辺温度の降温はこの段階では観察されないため、遅くとも120秒経過した後には、周辺温度及び降温速度は上記2条件を満足する。したがって、全てのパイロットバーナが点火状態であると判定できる。この判定を経た後、放散ガスの燃焼放散を開始することが可能と言える。
<< Immediately after the start of ignition >>
FIG. 3 is a graph of the temperature around the pilot burner immediately after the start of ignition of the pilot burner. Immediately after the start of ignition of the pilot burners, the temperature continues to rise, and the ambient temperature of each pilot burner sequentially exceeds the threshold temperature of 300 ° C. Since the decrease in the temperature around the pilot burner is not observed at this stage, the ambient temperature and the rate of decrease in temperature satisfy the above two conditions after 120 seconds at the latest. Therefore, it can be determined that all the pilot burners are in the ignition state. After passing through this determination, it can be said that it is possible to start the combustion emission of the emitted gas.
<<所定時間経過後>>
図4は、パイロットバーナ点火直開始から所定時間経過した後のパイロットバーナ周辺温度のグラフである。No.1, No.2, No.3, No.4のいずれのパイロットバーナも、それらの周辺温度は閾値温度300℃を常時超えている。しかしながら、周辺温度は昇温する場合もあれば、降温する場合も観察される。例えば、図4の破線で囲まれた時間帯ではNo.2のパイロットバーナの周辺温度に降温が見られるものの、その最大降温速度(絶対値)で1.8℃/sであり、閾値降温速度(2.5℃/s)の範囲内である。なお、図4におけるNo.1, No.2, No.3, No.4のそれぞれのパイロットバーナの最大降温速度(絶対値)は順に1.8℃/s、1.5℃/s、1.1℃/s、1.8℃/sである。この段階でも、周辺温度及び降温速度は上記2条件を満足しているため、全てのパイロットバーナが常時点火状態であると判定できる。
<< After a certain period of time >>
FIG. 4 is a graph of the temperature around the pilot burner after a predetermined time has elapsed from the start of ignition of the pilot burner. In all of the No. 1, No. 2, No. 3 and No. 4 pilot burners, their ambient temperature always exceeds the threshold temperature of 300 ° C. However, it is observed that the ambient temperature may rise or fall. For example, in the time zone surrounded by the broken line in FIG. 4, although the temperature drops in the ambient temperature of the No. 2 pilot burner, the maximum temperature drop rate (absolute value) is 1.8 ° C./s, which is the threshold temperature drop rate. It is within the range of (2.5 ° C./s). The maximum temperature lowering rates (absolute values) of the pilot burners No. 1, No. 2, No. 3, and No. 4 in FIG. 4 are 1.8 ° C./s, 1.5 ° C./s, and 1 in order. .1 ° C / s, 1.8 ° C / s. Even at this stage, since the ambient temperature and the temperature lowering rate satisfy the above two conditions, it can be determined that all the pilot burners are always in the ignition state.
<<消火時>>
図5は、パイロットバーナを意図的に消火する際のパイロットバーナ周辺温度のグラフである。No.1, No.2, No.3, No.4のいずれのパイロットバーナも、消火開始後、急速に降温を開始し、閾値温度(300℃)に到達する前に速やかに閾値降温速度VT0の範囲外となるため、条件2を不満足、したがって不点火状態であると判定できる。なお、パイロットバーナの消火直後に降温速度は最大となり、最大降温速度(絶対値)は順に3.6℃/s、3.4℃/s、3.5℃/s、3.1℃/sである。消火時の降温速度は、図4に例示した一時的な降温速度とはその大きさが有意に異なるため、パイロットバーナの点火・不点火を識別可能である。また、図5に示すように、パイロットバーナを消火してから200秒〜300秒程度は、周辺温度は閾値温度を超える。そのため、消火後、周辺温度が閾値温度を下回る前にパイロットバーナの点火を再開する場合を想定すると、意図的な消火に伴う周辺温度の降温であるのか、点火中に生じた降温であるのかを精度良く判定することもできる。
<< When extinguishing a fire >>
FIG. 5 is a graph of the temperature around the pilot burner when the pilot burner is intentionally extinguished. All of the pilot burners No.1, No.2, No.3, and No.4 start to cool down rapidly after the start of extinguishing the fire, and quickly lower the threshold temperature V before reaching the threshold temperature (300 ° C.). Since it is out of the range of T0, it can be determined that the
以上の検証結果より、本発明に従う点火判定方法により、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定することができることが確認できる。 From the above verification results, it can be confirmed that the ignition state of the pilot burner used in the flare stack can be accurately determined by the ignition determination method according to the present invention.
なお、上記検証のようにフレアスタック1がパイロットバーナ10を複数個(N個、Nは2以上の整数)備える場合には、例外を許容する観点で、N個のパイロットバーナ10のうち、1個以上(N−1)個以下のパイロットバーナに対して判定工程S20を行うことも好ましい。また、N/2(ただし、数値が小数となる場合には繰り上げる)個のパイロットバーナ10に対して判定工程S20を行うことも好ましく、例外は1個のパイロットバーナのみ(すなわち、(N−1)個のパイロットバーナに対して判定工程S20を行う)とすることも好ましい。いずれの場合も、風向及び風量等の設備周辺環境に応じて、安全性を担保するよう判定対象のパイロットバーナの個数を定めればよい。
When the
なお、フレアスタック1におけるパイロットガスは、先の検証で言及したコークス炉ガス以外に、プロパンガス及び都市ガス(通常、メタンを主成分とする)などを用いることができる。また、放散ガスとしても、先に言及した高炉ガス以外に、例えばパイロットガスがプロパンガス又は都市ガスであれば、コークス炉ガスなどを用いることもできる。放散ガスよりも燃焼容易なガスをパイロットガスとして用いることが一般的であるものの、本発明はこれら具体例に何ら制限されない。なお、コークス炉ガスはタールを含んでいるため、パイロットバーナの点火及び消火を繰り返す場合には、パイロットガスとして都市ガスを用いることがより好ましい。
As the pilot gas in the
(燃焼放散制御方法)
次に、本発明による燃焼放散制御方法を説明する。本発明による燃焼放散制御方法の一実施形態は、上述した点火判定方法を用いて、パイロットバーナの点火を判定する第1工程と、パイロットバーナが点火していると判定される場合に前記放散ガスの燃焼放散を行う第2工程と、を含む。パイロットバーナの点火を開始(又は消火後の点火再開)する場合のフローチャートを図6に示す。放散ガスの燃焼放散指令を行うと、実際の燃焼放散を開始するに先立ちパイロットバーナに点火指令を行う。上記第1工程によりパイロットバーナが点火していると判定されれば、上記第2工程により放散ガスの燃焼放散を開始する。また、パイロットバーナが点火されていないと判定されれば、パイロットバーナへの点火を再び行い点火していると判定されるまでパイロットバーナに点火指令を行う。最終的にパイロットバーナが点火していると判定された後、放散ガスの燃焼放散を開始する。以上のとおり、本発明による燃焼放散制御方法によれば、パイロットバーナの点火状態を精度良く判定した後に、放散ガスの燃焼放散を開始することができる。
(Combustion emission control method)
Next, the combustion emission control method according to the present invention will be described. In one embodiment of the combustion emission control method according to the present invention, the first step of determining the ignition of the pilot burner by using the ignition determination method described above, and the emission gas when it is determined that the pilot burner is ignited. Includes a second step of combusting and dissipating. FIG. 6 shows a flowchart in the case of starting the ignition of the pilot burner (or restarting the ignition after extinguishing the fire). When the combustion emission command of the emitted gas is issued, the ignition command is issued to the pilot burner before the actual combustion emission is started. If it is determined that the pilot burner is ignited by the first step, the combustion emission of the emitted gas is started by the second step. If it is determined that the pilot burner is not ignited, the pilot burner is ignited again and an ignition command is given to the pilot burner until it is determined that the pilot burner is ignited. After it is finally determined that the pilot burner is ignited, the combustion emission of the emitted gas is started. As described above, according to the combustion emission control method according to the present invention, it is possible to start the combustion emission of the emitted gas after accurately determining the ignition state of the pilot burner.
(点火判定装置)
既述の図1A、図1Bを再び参照する。なお、重複する構成には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。本発明の一実施形態による点火判定装置100は、測定器20及び判定部60を備えるものである。点火判定装置100は、パイロットバーナ10と、パイロットバーナ10を点火させたパイロットバーナ火炎80によって放散ガスを燃焼放散させるメインバーナ30と、を備えるフレアスタック1に用いる。そして、測定器20は、パイロットバーナ10の周辺に設けられ、パイロットバーナ10の周辺温度T及び該周辺温度Tの単位時間当たりの降温速度VTを求める。さらに、判定部60は、(i)周辺温度Tが閾値温度T0を超えていることと、かつ、(ii)降温速度VTの絶対値が閾値降温速度VT0の絶対値の範囲内であることとに基づき、パイロットバーナ10が点火状態であると判定する。前述した本発明による点火判定方法と同じく、本発明による点火判定装置はフレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定することができる。
(Ignition judgment device)
Refer to FIGS. 1A and 1B described above again. The same reference numerals are given to the duplicated configurations, and the duplicated description will be omitted. The
判定部60はプロセッサ及びメモリ等を備えるコンピュータなどから構成することができる。また、判定部60は、パイロットバーナ10が点火状態であると判定された場合には、放散ガスの燃焼放散を開始可能であると判定することも好ましい。また、判定部60は、放散ガスの燃焼放散指令がある場合に、パイロットバーナ10が点火状態でない判定された場合には、放散ガスの実際の燃焼放散を開始できないため、パイロットバーナ10の点火を再開する点火指令を行うことも好ましい。また、判定部60は、上記遮断弁41,51及び流量調整弁42,52を制御して、パイロットバーナ10によるパイロットガスの点火及び消火、並びにメインバーナ30による放散ガスの点火及び消火を制御してもよい。なお、放散ガスの燃焼放散を終了する場合には、放散ガス用管路の流量調整弁52を閉じた後に、パイロットガス用管路40の流量調整弁42を閉じて、消火する。
The
本発明によれば、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定できる点火判定方法の提供することができ、当該判定方法を用いたフレアスタックでの燃焼放散制御方法を提供することができる。さらにまた本発明は、フレアスタックに用いられるパイロットバーナの点火状態を精度良く判定できる点火判定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an ignition determination method capable of accurately determining the ignition state of the pilot burner used in the flare stack, and to provide a combustion emission control method in the flare stack using the determination method. can. Furthermore, the present invention can provide an ignition determination device capable of accurately determining the ignition state of the pilot burner used in the flare stack.
1 フレアスタック
10 パイロットバーナ
20 測定器
30 メインバーナ
40 パイロットガス用管路
50 放散ガス用管路
60 判定部
71 塔部
72 塔上部
80 パイロットバーナ火炎
90 メインバーナ火炎
100 点火判定装置
1
Claims (4)
前記パイロットバーナの周辺温度及び該周辺温度の単位時間当たりの降温速度を求める測定工程と、
(i)前記周辺温度が閾値温度を超え、かつ、(ii)前記降温速度の絶対値が閾値降温速度の絶対値の範囲内である場合に、前記パイロットバーナが点火状態であると判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする点火判定方法。 Pilot burner that ignites the pilot burner This is a method for determining the ignition of the pilot burner used in the flare stack that burns and dissipates the emitted gas from the main burner by the flame.
A measurement step for determining the ambient temperature of the pilot burner and the rate of temperature decrease of the ambient temperature per unit time, and
(I) Judgment that the pilot burner is in an ignition state when the ambient temperature exceeds the threshold temperature and (ii) the absolute value of the temperature lowering rate is within the absolute value of the threshold temperature lowering rate. Process and
An ignition determination method comprising.
前記N個のパイロットバーナのうち、1個以上(N−1)個以下のパイロットバーナに対して前記判定工程を行う、請求項1に記載の点火判定方法。 The flare stack includes N pilot burners (N is an integer of 2 or more).
The ignition determination method according to claim 1, wherein the determination step is performed on one or more (N-1) or less of the N pilot burners.
前記パイロットバーナが点火していると判定される場合に前記放散ガスの燃焼放散を行う第2工程と、
を含むことを特徴とする燃焼放散制御方法。 The first step of determining the ignition of the pilot burner by using the ignition determination method according to claim 1 or 2.
The second step of performing combustion emission of the emitted gas when it is determined that the pilot burner is ignited, and
A combustion emission control method comprising.
前記パイロットバーナの周辺に設けられ、前記パイロットバーナの周辺温度及び該周辺温度の単位時間当たりの降温速度を求める測定器と、
(i)前記周辺温度が閾値温度を超えていることと、かつ、(ii)前記降温速度の絶対値が閾値降温速度の絶対値の範囲内であることとに基づき、前記パイロットバーナが点火状態であると判定する判定部と、
を備えることを特徴とする点火判定装置。
An ignition determination device for a pilot burner used in a flare stack, comprising a pilot burner and a main burner that burns and dissipates emitted gas by a pilot burner flame that ignites the pilot burner.
A measuring instrument provided around the pilot burner to determine the ambient temperature of the pilot burner and the rate of temperature decrease of the ambient temperature per unit time.
The pilot burner is in an ignited state based on (i) that the ambient temperature exceeds the threshold temperature and (ii) that the absolute value of the temperature lowering rate is within the absolute value of the threshold temperature lowering rate. Judgment unit that determines that
An ignition determination device.
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