(57)【要約】【課題】高炉炉頂圧発電機緊急停止時の炉頂圧力変動を抑制して、高炉を安定操業する。【解決手段】高炉１０から発生するガスを徐塵し、清浄ガスでタービン１６を回転させ発電する設備において、発電機緊急停止時に高炉原料装入を一時停止させ、発電機緊急停止による圧力変動と原料装入による圧力変動との相乗的変動を抑止する。【選択図】図２
2007182596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉から発生するガスを徐塵し、清浄ガスでタービンを回転させ発電する設備において、
発電機緊急停止時に高炉原料装入を一時停止させ、
発電機緊急停止による圧力変動と原料装入による圧力変動との相乗的変動を抑止することを特徴とする高炉炉頂圧発電機緊急停止時の高炉炉頂圧力制御方法。
【請求項２】
高炉から発生するガスを徐塵し、清浄ガスでタービンを回転させ発電する設備において、
発電機緊急停止時に高炉原料装入を一時停止させる手段を備え、
発電機緊急停止による圧力変動と原料装入による圧力変動との相乗的変動を抑止することを特徴とする高炉炉頂圧力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉炉頂圧発電機緊急停止時の高炉炉頂圧力制御方法及び装置に係り、特に、発電機緊急停止時にも、高炉炉頂圧力に変動をきたすことなく制御して、高炉を安定操業することが可能な、高炉炉頂圧発電機緊急停止時の高炉炉頂圧力制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に例示する如く、製鉄所の高炉プラントにおいて、高炉１０で発生する高炉ガスを、例えば１次除塵機（ＤＣ）１２及び２次（差圧式）除塵機１４で除塵した後、この高炉ガスによってタービン１６を回して発電機（以下炉頂圧発電機と呼ぶ）１７を回し、エネルギをこの発電によって回収する際に、炉頂圧力の変動を抑制して、高炉を安定操業するための様々な技術が開示されている。図において、８は炉頂原料装入装置、１８はセプタム弁である。
【０００３】
特許文献１では、応答性のよいタービン調節弁に加えて、可変スロート型のベンチュリー及びセプタム弁１８の３制御要素を複合的に制御し、高炉炉頂圧力を制御している。
【０００４】
特許文献２では、２次除塵機１４の前後の圧力を差圧発信機１５により検出し、バイパス弁（セプタム弁）を制御するようにしている。
【０００５】
特許文献３では、高炉炉頂圧力の制御には従来、バイパス弁は用いられていなかったとし、バイパス弁を連続的に制御することで高炉炉頂圧力を制御することを、新たな技術と主張している。
【０００６】
特許文献４は、炉頂実圧力と、炉頂圧制御装置前の前圧力とのカスケード制御が提案されている。
【０００７】
特許文献５では、該特許文献４に類似する技術が同じ発明者及び出願人からなされ、炉頂実圧力と、炉頂圧制御装置後の圧力及び高炉発生ガス流量を検出し、炉頂圧力及びガス流量から計算した値に基づいてカスケード制御するようにしている。
【０００８】
又、高炉炉頂圧発電機緊急停止時の高炉炉頂圧制御方法としては、炉頂圧発電機１７の緊急停止時にセプタム弁１８を即座に開放し、発電機１７で吸収していたガスを逃がすフィードフォワード制御が行なわれている。又、高炉１０と発電機１７（及びセプタム弁１８）の間に設置されている差圧式除塵機１４は、発電機１７やセプタム弁１８の状態に拘わらず、一定差圧となるような定値制御を行なっている。
【０００９】
一方、高炉１０への原料装入として、高炉炉頂より、炉頂原料袋入装置８を用いて、原料となる焼結鋼及びコークスを発電機１７の状態に拘わらず周期的に装入を行なっている。
【００１０】
【特許文献１】特公昭６２−９６４３号公報
【特許文献２】特公昭５７−５７９２２号公報
【特許文献３】特開昭５６−２９６０６号公報
【特許文献４】特開昭５６−２５９１３号公報
【特許文献５】特開昭５６−２５９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来は、発電機緊急停止時にも高炉炉頂より原料装入を行なっており、この装入タイミングによっては、高炉炉頂圧力が変動し、更に、発電機緊急停止による炉頂圧力への影響との相乗効果で、より大きな炉頂圧力変動が発生するという問題点を有していた。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、発電機緊急停止時の炉頂圧力変動を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、高炉から発生するガスを徐塵し、清浄ガスでタービンを回転させ発電する設備において、発電機緊急停止時に高炉原料装入を一時停止させ、発電機緊急停止による圧力変動と原料装入による圧力変動との相乗的変動を抑止することにより、前記課題を解決したものである。
【００１４】
本発明は、又、高炉から発生するガスを徐塵し、清浄ガスでタービンを回転させ発電する設備において、発電機緊急停止時に高炉原料装入を一時停止させる手段を備え、発電機緊急停止による圧力変動と原料装入による圧力変動との相乗的変動を抑止することを特徴とする高炉炉頂圧制御装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発電機緊急停止時の高炉原料装入を一時停止させることで、相乗的に発生し得る炉頂圧力変動を抑制することができる。高炉炉頂圧力変動は、高炉操業において最も重要な項目の１つであり、圧力変動によって、炉内の棚吊り、スリップ等を引き起こし、炉内の溶宰銑レベル変動によるトラブルを発生させる可能性もあるが、この炉頂圧力変動を抑制させることで、高炉の安定操業を実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
本実施形態は、本発明を図１に示したような高炉プラント設備に適用したものである。
【００１８】
図１において、高炉１０には、図示されない熱風炉によって加熱された空気が吹き込まれる。又、高炉１０の炉頂から、高炉炉内反応に伴ってガスが排出される。このガスは、１次除塵機１２、２次除塵機１４に順に導かれて除塵、浄化された後、セプタム弁１８と並列に設置されたタービン１６を通過することで、該タービン１６が回転させられ、炉頂圧発電機１７が駆動される。
【００１９】
なお、除塵、浄化されたガスは、発電機停止等には、タービン１６側には流れなくなったり、その流量が激減さえする。この際に、該激減等で高炉炉頂圧力が上昇しないように、セプタム弁１８の開放や、開度拡大によって、ガスを排出することが可能になっている。
【００２０】
通常、高炉炉頂圧力制御はフィードバック制御しているが、炉頂圧発電機の緊急停止時には、セプタム弁１８やバイパス弁を即座に開放し、発電機１７のタービン１６で利用していたガスを、これら弁によって逃がすため、該緊急停止の信号の入力に応じた、フィードフォワード制御を介在させる。
【００２１】
図２は、炉頂圧発電機緊急停止時のフィードフォワード制御を模式的に記述したブロック図である。
【００２２】
セプタム弁制御部２０は、外部より与えられる炉頂圧力目標に対する炉頂圧力の偏差を加算器２２によって演算して求め、該演算結果をＰＩＤ演算部２４に導く。又、該ＰＩＤ演算部２４が出力するＰＩＤ演算の結果に従ったセプタム弁制御信号に基づいて、セプタム弁のアクチュエータが動作される。これによって、高炉１０の炉頂圧力が目標値となるよう、炉頂圧力のＰＩＤ制御によるフィードバック制御が行なわれる。
【００２３】
従来技術によれば、炉頂圧発電機１７の緊急停止時にも、炉頂原料袋入装置８による炉頂からの原料装入を継続させていたため、セプタム弁１８による炉頂圧力制御で吸収し切れなかった圧力変動と、原料装入による炉頂圧力変動が、タイミングによっては相乗的に働き、図３に破線Ａで示す如く、大きな炉頂圧力変動要因となっていた。
【００２４】
これに対して、本発明により、発電機緊急停止時のフィードフォワード制御動作中は、炉頂からの原料装入を停止させ、外乱要因を排除したことにより、図３に実線Ｂで示す如く、高炉炉頂圧力の変動を抑制することが可能となる。
【００２５】
即ち、図２の原料装入制御部３０は、通常は装入スケジュールに応じて装入指令を出力しているが、発電機緊急停止信号が入力されたときには、本発明により遮断スイッチ３２をオフとして、装入を中止する。発電機緊急停止信号は、アンプ４０を介してセプタム弁制御部２０の加算器２４にも入力され、セプタム弁１８を大きく開くフィードフォワード制御を行う。
【００２６】
発電機緊急停止信号が解除されると、セプタム弁１８のフィードフォワード制御が解除されると共に、装入指令も再開され、原料袋入が再開される。
【００２７】
このようにして、炉頂圧発電機１７の緊急停止時に、炉頂圧力の変動を吸収するためにフィードフォワード制御によるセプタム弁１８の開動作中には、高炉炉頂からの原料装入を停止させるようにしたため、原料装入と発電機緊急停止による相乗的な炉頂圧力変動が無くなり、炉頂圧力の変動を抑制させることができるようになる。
【００２８】
なお、前記実施形態においては、セプタム弁制御部２０でＰＩＤ制御が用いられていたが、制御の種類はこれに限定されず、比例制御、比例積分制御、比例微分制御等、他の制御を用いることができる。又、炉頂圧発電機緊急停止時のセプタム弁制御も、フィードフォワード制御による開動作に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が適用される炉頂圧発電機を備えた高炉プラントのスケルトン図
【図２】本発明の実施形態におけるセプタム弁制御部及び原料装入制御部の構成を示すブロック図
【図３】前記実施形態における炉頂圧力の変動を比較して示す図
【符号の説明】
【００３０】
８…炉頂原料装入装置
１０…高炉
１６…タービン
１７…炉頂圧発電機
１８…セプタム弁
２０…セプタム弁制御部
３０…原料装入制御部
３２…装入中止用遮断スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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