(57)【要約】  本発明は、金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためにフィルタシステム（１）を作動させる方法に関し、排ガス（１１）は固体粒子（１０）を含み、フィルタシステム（１）は少なくとも１つの電極対（２）を有し、電極対のそれぞれには、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる。本発明は、そのようなフィルタシステム（１）を作動させるためのシステム及び金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためのプラントに関し、排ガス（１１）は固体粒子（１０）を備え、金属プラント（１２）はそのようなフィルタシステム（１）を備える。金属プラント（１２）の固体粒子（１０）を備える排ガス（１１）を、リソースを節約する態様でフィルタリングすることができる方法又は装置を提供するために、本発明に係る方法は、次の方法のステップ：金属プラント（１２）のプロセス段階（７）を特定するステップと、それぞれの電極対（２）のフィードフォワード（８）を決定するステップであって、前記フィードフォワード（８）は特定されたプロセス段階に依存し、決定された前記フィードフォワード（８）が、供給されるそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える、ステップと、それぞれの電極対（２）に、特定されたフィードフォワード（８）に従って供給するステップと、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためにフィルタシステム（１）を稼動する方法であって、
前記排ガス（１１）は固体粒子（１０）を含み、前記フィルタシステム（１）は少なくとも１つの電極対（２）を有し、前記電極対のそれぞれに、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる、方法において、
以下の方法のステップ：
‐前記金属プラント（１２）のプロセス段階（７）を特定するステップ；
‐それぞれの電極対（２）のそれぞれのフィードフォワード（８）を決定するステップであって、前記フィードフォワード（８）は特定された前記プロセス段階（７）に依存し、それぞれの決定された前記フィードフォワード（８）が、供給されるそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える、ステップ；
‐それぞれの電極対（２）に、それぞれの前記決定されたフィードフォワード（８）に従って、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給するステップ；
によって特徴づけられていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記金属プラント（１２）は自動化システム（１３）を有し、
前記自動化システム（１３）は、前記金属プラントの前記プロセス段階（７）を提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プロセス段階（７）は、前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）に変化があるときに、その都度提供されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記金属プラント（１２）は転炉を有し、
前記転炉の位置及び／又は回転角度が、前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）を特定する目的で提供されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に上流に配置された流入塵センサ（３）を有し、前記流入塵センサ（３）によって、前記フィルタシステム（１）に流入する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流入濃度（３０）が測定され、
前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）は、測定された前記流入濃度（３０）に基づいて特定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に上流に配置された流入塵センサ（３）を有し、該流入塵センサ（３）によって前記フィルタシステム（１）に流入する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流入濃度（３０）が測定され、
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、測定された前記流入濃度（３０）から、数式によって計算されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、事前規定可能な表（４）によって決定され、該事前規定可能な表には、特定された前記プロセス段階（７）と、供給されるべき前記それぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流と、の間のリンクが保存されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に下流に配置された流出塵センサ（５）を有し、該流出塵センサ（５）によって前記フィルタシステム（１）から流出する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流出濃度（３６）が測定され、
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、測定された前記流出濃度（３６）の関数として変化させられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
変化する前記フィードフォワード（８）は、前記事前規定可能な表（４）に保存されることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、第１の事前規定可能な流出濃度を超えないように変化させられることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワードは、第２の事前規定可能な流出濃度を下回らないように変化させられることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）が特定できない場合、及び／又は、場合によっては、前記流入塵センサ（３）及び／又は前記流出塵センサ（５）が信頼できない測定値を提供する場合には、それぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流が、前記それぞれの電極対（２）に、それぞれの緊急フィードフォワードに従って供給されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記金属プラント（１２）が、スタンバイ状態で事前規定された時間より長く作動されている場合には、それぞれの前記電極対（２）には、それぞれのスタンバイ電力及び／又はスタンバイ電圧及び／又はスタンバイ電流が、それぞれのスタンバイフィードフォワードに従って供給されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためのフィルタシステム（１）を稼動するシステムであって、前記排ガス（１１）は固体粒子（１０）を含み、
前記フィルタシステム（１）は、少なくとも１つの電極対（２）を有し、該電極対（２）のそれぞれには、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる、システムにおいて、
コンピュータユニット（６）であって、該コンピュータユニット（６）によって、前記金属プラント（１２）のプロセス段階（７）を特定することができ、かつ、それぞれの前記電極対（２）のそれぞれのフィードフォワード（８）であって、該フィードフォワード（８）が特定された前記プロセス段階（７）に依存する、フィードフォワードを決定することができる、コンピュータユニット（６）によって特徴づけられ、決定された前記それぞれのフィードフォワード（８）は、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためのプラントであって、前記排ガス（１１）が固体粒子（１０）を含む、プラントにおいて、
‐前記金属プラントの前記排ガスをフィルタリングするためのフィルタシステム（１）であって、前記排ガスが固体粒子（１０）を含む、フィルタシステム（１）を備え、
前記フィルタシステム（１）は、少なくとも１つの電極対（２）を有し、前記電極対（２）のそれぞれには、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができ、
請求項１３に記載のシステムによって特徴づけられる、プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属プラントの排ガスのフィルタリングのためのフィルタシステムを稼動する方法に関し、排ガスは固体粒子を含有し、このフィルタシステムは少なくとも１つの電極対を有し、この電極対のそれぞれには電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる。本発明はさらに、そのようなフィルタシステムを稼動するためのシステム、及び金属プラントの排ガスをフィルタリングするためのプラントに関し、排ガスは固体粒子を含有し、金属プラントはそのようなフィルタシステムを備える。
【背景技術】
【０００２】
金属工業プラントでは、電気集塵装置としても知られる電気的フィルタが、排ガスを洗浄するために使用される。これらフィルタは、放電極及び集電極として知られる２つの平板による排ガス中の塵粒子のイオン化によって、塵粒子が一方の平板に引きよせられるという原理に従って作動する。塵粒子は、平板に衝撃を加えることによる等の機械的装置によって平板から除去される。塵粒子は平板から落下し、塵容器に搬送され、そこで収集される。電気集塵装置は、例えば約３０対の平板を備えることができる。
【０００３】
塵による排ガスの汚染は、フィルタを供給する金属プラントのプロセスの状況に依存する。転炉の場合には、塵の濃度が低いスクラップの装入とは対照的に、例えば精錬プロセス中に最も高い塵の濃度が生じる。
【０００４】
電気集塵装置は金属工業プラントにおいて、プロセスの状況及び結果的に排ガス中に存在することが予想される塵の濃度に無関係に、調整されていない態様で稼動されている。
このことは、平板間の電場の強度が、生産プロセス全体中、一定になっていることを意味する。生産の故障時における運転停止は、この場合には作業者によって手動で行われる。
【０００５】
前記タイプの電気集塵装置及びその稼動方法は、例えば特許文献１又は特許文献２から既知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許第６３２６０８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０２１０６７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底にある目的は、金属プラントによって生成される固体粒子を含有する排ガスを、リソースの使用において、より経済的な態様でフィルタリングすることができる方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、導入部に記載されたタイプの方法によって達成され、この方法は、以下の方法のステップ：  
‐金属プラントのプロセス段階を特定するステップ；
‐それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードを決定するステップであって、フィードフォワードは特定されたプロセス段階に依存し、決定されたそれぞれのフィードフォワードが、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える、ステップ；
‐それぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流を、それぞれの電極対に、決定されたそれぞれのフィードフォワードに従って供給するステップ；
を備える。
【０００９】
この目的は、導入部に記載されたタイプのシステムによってさらに達成され、このシステムはコンピュータユニットを有し、このコンピュータユニットによって、金属プラントのプロセス段階を特定することができ、それぞれの電極対の、特定されたプロセス段階に依存するフィードフォワードそれぞれを決定することができ、それぞれの決定されたフィードフォワードは、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える。
【００１０】
最終的に、この目的は、導入部に記載されたタイプのプラントによって、したがって、前記タイプのシステムを有するプラントによって達成される。
【００１１】
フィルタシステムは少なくとも１つの電極対を有し、電極対のそれぞれは例えば平板の対として具現化される。好ましくは、フィルタシステムは、２つ以上の領域又は範囲に細かく分割され、これら領域又は範囲は、例えば排ガスの流れ方向に前後して配置され、少なくとも１つの電極対はこれら領域のそれぞれに設けられる。
【００１２】
特に、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードは、特定されたプロセス段階に依存し、前以て規定されており、それぞれのフィードフォワードは、種々の領域における複数の電極対のための別々のパラメータを特に提供する。この場合の別々のパラメータは、供給されるそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流に関連する。必要に応じて、フィードフォワードは、換気装置又は排気ファンの回転速度もまた含むことができ、換気装置又は排気ファンはフィルタシステムの一部であって、排気ガスを電気集塵装置又は少なくとも１つの電極対を通じて引き込む。フィードフォワードが、前記タイプの回転速度を含む場合には、対応する換気装置又は排気ファンが、フィードフォワードに従った回転速度で作動される。一般的には、それぞれのフィードフォワードを、動作変数として、又はそれぞれの量に対する設定変数として理解することができる。
【００１３】
高電圧エネルギー供給源が、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を少なくとも１つの電極対に提供するために好ましく使用される。それぞれのフィードフォワードによって、電力が駆動変数として規定される場合には、例えば供給されるそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流は、望ましい電力がそれぞれの電極対に供給されるように選択されるか、又は調整される。同様の手順において、供給されるそれぞれの電流を、好適に選択された電圧がそれぞれの電極対に供給されるように選択するか、又は調整することができる。フィルタシステムが、種々の領域に複数の電極対を有する場合には、電力及び／又は電圧及び／又は電流を、種々の領域の電極対に別々に供給できることが有利である。
【００１４】
電力及び／又は電圧及び／又は電流のそれぞれの電極対への適用は、コンピュータユニットによって開始され、コンピュータユニットは好ましくはそれぞれの高電圧エネルギー供給源に接続される。本発明によれば、それぞれの電極対は、それぞれの決定されたフィードフォワードにしたがって供給され、フィードフォワードはそれぞれの場合で金属プラントの特定されたプロセス段階に依存する。金属プラントとしての転炉の例に関しては、とりわけ以下のプロセス段階が考えられ、この場合の多く使用される技術用語は：装入又はスクラップ装入、火入れ（ｉｇｎｉｔｉｏｎ）、吹錬、湯出し、スラグ排出（ｓｌａｇ  ｓｐｌａｓｈｉｎｇ）である。異なるプロセス段階に対しては、異なる排ガスの体積流量又は異なる排ガス濃度が予期されるので、その結果として電力及び／又は電圧及び／又は電流を、それぞれの調整されたフィードフォワードに従ってそれぞれの電極対に供給することができる。
【００１５】
例えば、それぞれの電極対の特に強力なフィードフォワードが、プロセス段階「吹錬」に、すなわち、酸素の吹込みに必要とされる。何故なら、特に比較的大量の固体粒子を含む特に大量の排ガスがこの段階中に生成されるからである。したがって、比較的高い電力及び／又は電圧及び／又は比較的大きな電流が、排気ガスから最大限の固体粒子を除去するためにそれぞれの電極対に供給される。
【００１６】
他方で、それぞれの電極対の比較的弱いフィードフォワードが、プロセス段階「スクラップ装入」、すなわち転炉において処理される材料の装填に対しては十分である。何故なら、比較的少ない排ガス量と比較的少ない固体粒子量がこの段階中には予期されるからである。したがって、電気集塵装置の動作原理が、塵が少ない場合には、電圧を最大までフラッシュオーバー無しに増加させることができ、この結果として対応して高い電流が得られるということを前提としているので、比較的大きな電力の節約を、排ガスのフィルタリング中に実現することができる。このように、最も大きな電力消費は、最も低い塵濃度のところに存在し、したがって、フィルタシステムの電力の引き出しは、排ガスの汚染の低いレベルの場合、及びフィルタシステムが一定した態様で駆動若しくは作動されているときに、最大であると言うことができる。
【００１７】
特に、フィルタシステムが複数の領域を有するときには、それぞれが少なくとも１つの電極対を有し、それぞれの電極対又はフィルタシステムのそれぞれの領域の電極対に供給される電力及び／又は電圧及び／又は電流のレベルを、プロセス段階のそれぞれ個々の１つに対して特定することができる。
【００１８】
本発明による方法は、フィルタシステムのフィルタリング能力を、それぞれの電極対の別々の駆動を可能にすることによって調整することを可能にし、この調整は、上流の金属プラントの異なるプロセス段階と、特にそこから生じるであろう排ガスの体積に基づく。このことは、工業的金属プラントにおける電気的な排ガスフィルタの電力消費をプロセス段階の関数として、特に排出限界に適合しつつ最小化することを可能にする。結果として、本発明による方法は、より資源的にやさしい、金属プラントの排ガスからの固体粒子のフィルタリングを可能にする。
【００１９】
６０％までの電力消費における節約が、パイロット試験における転炉のフィルタシステムに対して成功裏に達成された。これは、工業における典型的な電気料金が適用されたときの一年あたり約１００，０００ユーロの電気料の節約に相当する。
【００２０】
本発明の有利な実施形態では、金属プラントは自動化システムを有し、この自動化システムは、金属プラントのプロセス段階を提供する。
【００２１】
特に、金属プラントの自動化システムは、コンピューティングユニットに結合しており、その結果としてプロセス段階の特定を、確実に、比較的少ない技術的オーバーヘッドで実現することができる。この場合、自動化システムは、自動化のピラミッドのレベル１又はレベル２に指定することができる。特に、自動化システムは、金属プラントの処理プロセスを制御するか、調整し、それは特定されるプロセス段階に直接リンクされる。したがって、金属プラントのそれぞれのプロセス段階は、例えば自動化システムがコンピューティングユニットに金属プラントの現在のプロセス段階を伝えることに基づいて、特定することができる。そのために、コンピューティングユニットは、例えばプロセス段階に関するクエリーを自動化システムに送信するか、又は現在のプロセス段階の循環送信を提供することができる。
【００２２】
本発明のさらなる有利な実施形態では、プロセス段階は、金属プラントのプロセス段階に変化があるたびに提供される。
【００２３】
特に効率的でかつさらに非常に確実な通信が、プロセス段階に変化があるときのみに現在のプロセス段階が提供されることによって達成される。
【００２４】
本発明のさらに有利な実施形態では、金属プラントは転炉を有し、転炉の位置及び／又は回転角度が、金属プラントのプロセス段階を特定する目的で提供される。
【００２５】
この場合、転炉の位置及び／又は回転角度は、金属プラントの現在のプロセス段階と関連する。したがって、変数のうちの１つを提供することによって、又は両方の変数から、現在のプロセス段階を特定することが可能であり、その結果、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードが決定される。
【００２６】
本発明のさらなる有利な実施形態では、フィルタシステムは、少なくとも１つの電極対の流体的に上流に配置された流入塵センサを有し、この流入塵センサによって、フィルタシステムに流入する排ガス中の固体粒子の流入濃度が測定され、この測定された流入濃度に基づいて金属プラントのプロセス段階が特定される。
【００２７】
前述に説明したように、金属プラントの種々のプロセス段階は、異なる排ガス体積及び、特に排ガス中の異なる固体粒子の濃度の主要因である。流入塵センサは、フィルタシステムに流入する排ガス中の固体粒子の流入濃度を測定し、測定された量が、金属プラントの現在のプロセス段階を特定するために使用される。
【００２８】
これは、プロセス段階が金属プラントとは無関係に、特にその自動化システムとは無関係に特定されることを可能にする。例えば、期待されない若しくは必要とされない特定のプロセス段階の存在もまたこのように特定することができる。
【００２９】
プロセス段階の特定が、さらに金属プラントの自動化システムへの接続に基づく場合には、自動化システムの、又は金属プラントの独立したチェックを行うことが可能になる。これは、自動化システムによって示されたプロセス段階と、流入塵センサによって特定されたプロセス段階と、の間に不一致が生じた場合に、例えば自動化システム又は金属プラントにフィードバックを提供するために使用することができる。
【００３０】
本発明の代替的な有利な実施形態では、フィルタシステムは、少なくとも１つの電極対の流体的に上流に配置された流入塵センサを有し、この流入塵センサによって、フィルタシステムに流入する排ガス中の固体粒子の流入濃度が測定され、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードが、測定された流入濃度から数式によって計算される。
【００３１】
特に、数式は、測定された流入濃度と、それぞれの必要不可欠なフィードフォワードとの間の関係を確立する。したがって、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードが、この目的のために必要であるプロセス段階それぞれを特定する中間的なステップ無しに、数式の助けによって、測定された流入濃度から直接、計算される。
【００３２】
しかし、金属プラントのそれぞれのプロセス段階を特定するために、数式が最初から使用されることもまた想到可能であり、それぞれのフィードフォワードは、それぞれの特定されたプロセス段階から決定される。
【００３３】
本発明のさらなる有利な実施形態では、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードは、事前規定可能な表によって決定され、この表には、特定されたプロセス段階と、供給されるそれぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流と、の間のリンクが保存されている。
【００３４】
特に、事前規定可能な表は、可能性のあるそれぞれのプロセス段階のためのそれぞれのフィードフォワードを、例えば電極対のそれぞれ又は上述に説明したフィルタシステムの領域のそれぞれに関係するパラメータの形で含む。したがって、それぞれのプロセス段階に対して、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流が、事前規定可能な表に実際に保存されている。この場合、それぞれのフィードフォワード、又は既に記載した物理的変数を、例えば対応するトライアルを行うことによって、前以て決定することができる。
【００３５】
中に保存されたリンクを有する事前規定可能な表は、フィルタシステムのための比較的単純な作動方法を可能にする。したがって、特に、プロセス段階が金属プラントの自動化システムの助けによって特定されている場合には、それぞれのフィードフォワードを、それほどの努力なしに決定することができる。そのために、例えば、コンピューティングユニットは、特定のプロセス段階に関連する事前規定可能な表の中の登録事項を読み出し、それぞれの電極対に対する電力及び／又は電圧及び／又は電流の対応するアプリケーションを決定されたフィードフォワードに従って開始する。好ましくは、事前規定可能な表は、この場合、コンピュータユニットに関連するメモリーユニット、又はコンピュータユニットに接続されたメモリーユニットに保存される。
【００３６】
転炉の形の金属プラントの例に関しては、以下の例示のフィードフォワードを、事前規定可能な表に保存することができる。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
本発明のさらなる有利な実施形態では、フィルタシステムが、少なくとも１つの電極対の流体的に下流に配置された流出塵センサを有し、この流出塵センサによって、フィルタシステムから流出する排ガス中の固体粒子の流出濃度が測定され、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードは、測定された流出濃度の関数として変化する。
【００３９】
フィルタシステムの流出空気流における塵の多さが、特に連続的に、流出塵センサによって、測定されるか、又はモニタされる。この場合、流出塵センサを、それぞれのフィードフォワードの修正調整若しくは微調整を行うために使用することができる。これは、例えばフィルタシステムが、最初に考えられていたよりももっと完全に、若しくはより不完全にフィルタリングし、したがって、より少ない又はより多い固体粒子が、排ガスがフィルタシステムから出るときに排ガスに存在する場合に有利である場合がある。
【００４０】
本発明のさらに有利な実施形態では、変化するフィードフォワードを、この場合には事前規定可能な表に保存することができる。
【００４１】
事前規定可能な表に変化するフィードフォワードを保存することは、フィードバックがフィードフォワードを決定するために考慮されるので、閉ループタイプの制御を可能にする。フィードバックは、例えば表中の前記プロセス段階に対して最初に保存されたものより低い電圧が、それぞれの電極対に提供されるように、流出塵センサのデータを基にしたプロセス段階それぞれに対するフィードフォワードの調整によって実現される。調整されたフィードフォワードは、最終的に表に保存され、その結果としてそれぞれのプロセス段階に対する古い登録事項は上書きされる。
【００４２】
本発明のさらなる有利な実施形態では、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードが、この場合には、第１の事前規定可能な流出濃度を超えないように変化させられる。
【００４３】
金属プラントの排ガスのフィルタリング中に適合されなければならない法定の限界値は、例えば、第１の事前規定可能な流出濃度として保存することができる。それぞれのフィードフォワードの調整は、好ましくはすべての可能性のあるプロセス段階に対して行われ、それによってフィルタシステムの作動全体を保証することができ、結果的に法的限界値の範囲内の排ガス放出が可能となる。
【００４４】
本発明のさらなる有利な実施形態では、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードが、この場合には第２の事前規定可能な流出濃度を下回ることが無いように変化させられる。
【００４５】
比較的低く、例えば法定の限界値のたった２０％の範囲内で変化する値は、第２の事前規定可能な流出濃度として保存することができる。それぞれのフィードフォワードを調整することは、特に流出塵センサによって測定された流出濃度が非常に低くなるとき、特に予め予期されたより低いときに、道理にかなっている。この事態に対して、それぞれのフィードフォワードを、フィルタシステムからの排ガスの放出が幾らか増加され、その結果かなりのエネルギーの節約が、したがってコストの節約が場合によっては実現され得るように、変化させることができる。この場合に、法定限界値を下回らないように、排ガスの放出を増加させることは、道理にかなっている。
【００４６】
本発明のさらなる有利な実施形態では、金属プラントのプロセス段階が特定できない場合、及び／又は、場合によって流入塵センサ及び／又は流出塵センサが信頼できない測定値を供給する場合に、それぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流がそれぞれの電極対に、それぞれの緊急フィードフォワードに従って供給される。
【００４７】
それぞれの緊急フィードフォワードは、問題が生じた際に、排ガスの十分なフィルタリングを確実にする、したがってそのような状況においてでさえ、法定の限界値を順守するために使用することができる。それぞれの緊急フィードフォワードは、例えば、排ガスが最大量の固体粒子を含み、最も大きなフィルタリング効果を達成する必要があるそのプロセス段階中のようにそれぞれの電極対が作動されるように選択される。緊急電圧もまた、この場合には放電限界（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｌｉｍｉｔ）の最小値として参照される。
【００４８】
前記タイプの問題の状態は、金属プラントのプロセス段階が使用できないか、又は知られていないときに存在する。これは、例えば金属プラントが、故障しているか、又は誤動作している自動化システムを有している場合である可能性がある。代替的に、又は追加的に、そのような問題の状態は、フィルタシステムが流入塵センサ及び／又は流出塵センサを有し、これらセンサのうちの一方又は両方が信頼できない測定値を供給する場合に存在する。したがって、信頼できると考えられる範囲又は信頼できないと考えられる範囲が、前以てそれぞれの測定値に対して特定される。
【００４９】
本発明のさらなる有利な実施形態では、金属プラントが事前に規定可能な時間より長くスタンバイ状態で作動されている場合に、それぞれのスタンバイ電力及び／又はそれぞれのスタンバイ電圧及び／又はそれぞれのスタンバイ電流が、それぞれのスタンバイフィードフォワードに従ってそれぞれの電極対に供給される。
【００５０】
スタンバイ状態は、特に、金属プラントの生産停止時間の形で存在する。一時的にさらに処理されない溶融物は、金属プラントの転炉内に含まれていると考えられる。この場合、金属プラントは、比較的少ない固体粒子を含有する比較的少ない体積の排ガスを排出し続ける。したがって、それぞれの電極対は、法定の限界値を順守しつつ、比較的エネルギーを節約する作動モードで作動することができる。
【００５１】
本発明は、図面に示された例示の実施形態を参照して、以下により詳細に記載され、説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明によるプラントの第１の例示的実施形態を示す図である。
【図２】本発明によるプラントの第２の例示的実施形態を示す図である。
【図３】フィードフォワードそれぞれと、転炉のプロセス段階との間の例示的な時間的関係を示す図である。
【図４】本発明によるプラントのさらなる例示的実施形態の作動コンセプトの例示的図示を示す図である。
【００５３】
図１は、本発明によるプラントの第１の例示的実施形態を示す。プラントは、金属プラント１２によってプラントに供給される、固体粒子１０を含有する排ガス１１をフィルタリングするためのフィルタシステム１を有する。フィルタリングは、例えば一対の平板として実施され、電力を供給することができる電極対２を用いて実施される。第１の例示の実施形態の技術的範囲内では、フィルタシステム１は、流れ方向において４つの連続する領域にさらに細かく分割される。
【００５４】
供給される電力は、フィードフォワード８に従って電極対２に供給され、フィードフォワード８は、金属プラント１２のプロセス段階７の関数としてコンピューティングユニット６によって決定される。コンピューティングユニット６は、決定されたフィードフォワード８を、接続された高電圧エネルギー供給源２１に伝達し、最終的には供給されるべき電力を電極対２に供給する。
【００５５】
代替的に、又は追加的に、フィードフォワード８は、電圧及び／又は電流が電極対２に供給されるように、具現化することができる。
【００５６】
図２は、本発明によるプラントの第２の例示的実施形態を示す。この場合には、図１と同じ符号は同様の対象を示す。
【００５７】
フィルタシステム１は４つの電極対２を有し、これら電極対２のそれぞれは、フィルタシステム１の別々の領域２０に収容されており、これら電極対２のそれぞれには別々の高電圧エネルギー供給源２１によって供給することができる。また、流入塵センサ３及び流出塵センサ５が設けられ、これらセンサはそれぞれの場合で、流体的に電極対２の上流及び下流にそれぞれ配置され、それらセンサによって、排ガス１１中の固体粒子１０の流入濃度３０及び流出濃度３６それぞれがそれぞれの場合に測定される。
【００５８】
コンピューティングユニット６は、流入塵センサ３及び流出塵センサ５に、固体粒子１０のそれぞれの濃度をコンピューティングユニット６と通信することができるように接続される。また、コンピューティングユニット６は、金属プラント１２の自動化システム１３に、金属プラント１２のそれぞれのプロセス段階７がコンピューティングユニット６にアクセス可能であるように接続される。
【００５９】
コンピューティングユニット６が例えば自動化システム１３から直接流入濃度３０を受け取るか、又は伝達された流入濃度３０に基づいて、特定するプロセス段階７から始めて、コンピューティングユニット６は、それぞれの電極対２に対するそれぞれのフィードフォワード８を決定する。この目的のために、コンピューティングユニット６は、特定されたプロセス段階７と、それぞれのフィードフォワード８、特に供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流と、の間のリンクが保存された、事前規定可能な表４を参照する。
【００６０】
この場合、それぞれの電極対２のそれぞれのフィードフォワード８は、測定された流入濃度３０から、特に数式によって、計算することができる。
【００６１】
加えて、又は代替的に、それぞれの電極対２のそれぞれのフィードフォワード８は、測定された流出濃度３６の関数として変化するように提供することができ、変化したフィードフォワード８は、事前規定可能な表４に保存することができる。
【００６２】
図３は、転炉のフィードフォワード８とプロセス段階７との間の例示の時間的関係を示す。この場合、時間はｘ軸にプロットされ、供給される電力の形のフィードフォワード８はｙ軸にプロットされ、その電力が、転炉の排ガス１１の満足のいくフィルタリングを達成するためにそれぞれの電極対２に供給される。異なる大きさの電力が、プロセス段階７の関数として排ガス１１の満足のいくフィルタリングを確実にするために必要とされ、「スクラップ装入」は時間間隔３１中に行われ、「火入れ」は３２中に、「吹錬」は３３中に、「湯出し」は３４中に、そして「スラグ排出（ｓｌａｇ  ｓｐｌａｓｈｉｎｇ）」は３５中に行われる。例えば、排ガス１１の最も高い濃度又は体積は、酸素吹込み段階（「吹錬」３３）中に観察され、そのことは、最も大量の電力もまた、その時にそれぞれの電極対２に対して使用可能でなければならないということを意味している。
【００６３】
図４は、本発明によるプラントのさらなる例示の実施形態の稼動コンセプトの例示の図を示す。プラントは、電極対２と、流入塵センサ３及び流出塵センサ５と、を有するフィルタシステムを有し、電極対２、流入塵センサ３、及び流出塵センサ５それぞれはフィルタシステム１中に配置されている。また、金属プラント１２の自動化システム１３が設けられており、この自動化システム１３と、流入塵センサ３と、はコンピューティングユニット６に接続されている。この場合、流入塵センサ３は流入濃度３０を送信し、自動化システム１３は、金属プラント１２のプロセス段階７をコンピューティングユニット６に連絡する。コンピューティングユニット６は、流入濃度３０からプロセス段階７を特定するか、又は自動化システム１３から受け取られたプロセス段階７を使用して、事前規定可能な表４を参照してフィードフォワード８を決定する。
【００６４】
決定されたフィードフォワード８は、電極対２に電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給するために直接使用することができるか、又は制御ループを介して、電極対２に供給される制御されたフィードフォワード２８のタイプに変化させることができる。したがって、制御されたフィードフォワード２８は、上述に説明した、特に事前規定可能な表４に保存することができる変化したフィードフォワードとして理解することができる。
【００６５】
この場合、制御ループは、流出塵センサ５によって決定された流出濃度３６が、事前規定可能な限界値１６との比較を行うとともに、そこから制御パラメータ１８を導き出す制御ユニット１５に伝達されるようにし、これら制御パラメータ１８は、フィードフォワード８と一緒に処理されて、制御されたフィードフォワード２８を生成する。事前規定可能な限界値１６は、特に上述に説明された第１の事前規定可能な流出濃度又は第２の事前規定可能な流出濃度とすることができ、制御ユニット１５もまた、コンピューティングユニット６に一体化することができる。制御パラメータ１８は、特にコンピューティングユニット６によって決定されたフィードフォワード８を変化させるため、そしてその結果として電力及び／又は電圧及び／又は電流を電極対２に、制御されたフィードフォワード２８に従って供給するために使用される。
【００６６】
代替的に、又はそれに加えて、コンピューティングユニット６の事前決定可能な表４は、制御パラメータ１８の関数として変化するか又は適用され、事前規定可能な表４への登録事項が上書きされるという結果をもたらす。
【００６７】
要約すると、本発明は金属プラントの排ガスをフィルタリングするためのフィルタシステムを稼動する方法に関し、排ガスは固体粒子を含み、フィルタシステムは少なくとも１つの電極対を有し、これら電極対のそれぞれに電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる。本発明は、前記タイプのフィルタシステムを稼動させるためのシステム、及び金属プラントの排ガスをフィルタリングするためのプラントにさらに関し、排ガスは固体粒子を含み、金属プラントは前記タイプのフィルタシステムを備える。それによって金属プラントによって生成される固体粒子を含有する排ガスをより資源的にやさしい態様でフィルタリングすることができる方法又は装置を提供するために、以下の方法のステップ：
‐金属プラントのプロセス段階を特定するステップ；
‐それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードを決定するステップであって、フィードフォワードは特定されたプロセス段階に依存し、それぞれの決定されたフィードフォワードは、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える、ステップ；
‐それぞれの電極対に、それぞれの決定されたフィードフォワードに従って、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給するステップ
が提案される。
【００６８】
この目的は、導入部に記載されたタイプのシステムによってさらに達成され、このシステムはコンピューティングユニットを有し、このコンピューティングユニットによって、金属プラントのプロセス段階を特定することができ、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードであって、特定されたプロセス段階に依存する、フィードフォワードを決定することができ、それぞれの決定されたフィードフォワードは、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える。最後に、この目的は、導入部に記載されたタイプのプラントによって達成され、このプラントは、前記タイプのシステムを有する。
【符号の説明】
【００６９】
１            フィルタシステム
２            電極対
３            流入塵センサ
４            事前規定可能な表
５            流出塵センサ
６            コンピュータユニット
７            プロセス段階
８            フィードフォワード
１０          固体粒子
１１          排ガス
１２          金属プラント
１３          自動化システム
３０          流入濃度
３６          流出濃度
【図１】
2016537189.tif 000004
【図２】
2016537189.tif 000005
【図３】
2016537189.tif 000006
【図４】
2016537189.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月20日(2015.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためにフィルタシステム（１）を稼動する方法であって、
前記排ガス（１１）は固体粒子（１０）を含み、
前記フィルタシステム（１）は少なくとも１つの電極対（２）を有し、前記電極対のそれぞれに、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる、方法において、
以下の方法のステップ：
‐前記金属プラント（１２）のプロセス段階（７）を特定しようとするステップ；
‐前記プロセス段階（７）を特定することができる場合には、それぞれの電極対（２）のそれぞれのフィードフォワード（８）を決定するステップであって、前記フィードフォワード（８）は特定された前記プロセス段階（７）に依存し、それぞれの決定された前記フィードフォワード（８）が、供給されるそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える、ステップ；及び
それぞれの電極対（２）に、それぞれの前記決定されたフィードフォワード（８）に従って、それぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給するステップ；並びに、
‐前記プロセス段階（７）を特定することができない場合には、それぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流を、前記それぞれの電極対（２）に、それぞれの緊急フィードフォワードにしたがって供給するステップ、
によって特徴づけられていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記金属プラント（１２）は自動化システム（１３）を有し、
前記自動化システム（１３）は、前記金属プラントの前記プロセス段階（７）を提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プロセス段階（７）は、前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）に変化があるときに、その都度提供されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記金属プラント（１２）は転炉を有し、
前記転炉の位置及び／又は回転角度が、前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）を特定する目的で提供されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に上流に配置された流入塵センサ（３）を有し、前記流入塵センサ（３）によって、前記フィルタシステム（１）に流入する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流入濃度（３０）が測定され、
前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）は、測定された前記流入濃度（３０）に基づいて特定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に上流に配置された流入塵センサ（３）を有し、該流入塵センサ（３）によって前記フィルタシステム（１）に流入する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流入濃度（３０）が測定され、
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、測定された前記流入濃度（３０）から、数式によって計算されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、事前規定可能な表（４）によって決定され、該事前規定可能な表には、特定された前記プロセス段階（７）と、供給されるべき前記それぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流と、の間のリンクが保存されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に下流に配置された流出塵センサ（５）を有し、該流出塵センサ（５）によって前記フィルタシステム（１）から流出する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流出濃度（３６）が測定され、
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、測定された前記流出濃度（３６）の関数として変化させられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
変化する前記フィードフォワード（８）は、前記事前規定可能な表（４）に保存されることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、事前規定可能な流出濃度の上限を超えないように変化させられることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワードは、事前規定可能な流出濃度の下限を下回らないように変化させられることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に上流に配置され、それによって前記フィルタシステム（１）に流入する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流入濃度が測定される、流入塵センサ（３）の測定値、及び又は前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に下流に配置され、それによって前記フィルタシステム（１）から流出する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流出濃度が測定される、流出塵センサ（５）の測定値が、前記プロセス段階（７）を特定しようとする試みの範囲内で評価され、前記流入塵センサ（３）及び／又は前記流出塵センサ（５）が信頼できない測定値を提供する場合には、前記プロセス段階（７）が特定可能ではないとして評価されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記緊急フィードフォワードは、そのプロセス段階（７）中に前記排ガス（１１）が最大量の固体粒子（１０）を含み、かつ最大のフィルタリング効果を達成することを必要とするプロセス段階（７）中のように、前記それぞれの電極対（２）が稼働されるように選択されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記金属プラント（１２）が、スタンバイ状態で事前規定された時間より長く作動されている場合には、それぞれの前記電極対（２）には、それぞれのスタンバイ電力及び／又はスタンバイ電圧及び／又はスタンバイ電流が、それぞれのスタンバイフィードフォワードに従って供給されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためのフィルタシステム（１）を稼働するシステムであって、前記排ガス（１１）は固体粒子（１０）を含み、
前記フィルタシステム（１）は、少なくとも１つの電極対（２）を有し、該電極対（２）のそれぞれには、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる、システムにおいて、
コンピュータユニット（６）であって、該コンピュータユニット（６）によって、前記金属プラント（１２）のプロセス段階（７）を特定することができ、かつ、それぞれの前記電極対（２）のそれぞれのフィードフォワード（８）であって、該フィードフォワード（８）が特定された前記プロセス段階（７）に依存する、フィードフォワードを決定することができる、コンピュータユニット（６）によって特徴づけられ、
決定された前記それぞれのフィードフォワード（８）は、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備え、
前記コンピュータユニット（６）は、前記プロセス段階（７）が特定できない場合には、該コンピュータユニット（６）がそれぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流を、前記それぞれの電極対（２）にそれぞれの緊急フィードフォワードに従って供給するように具現化されていることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためのプラントであって、前記排ガス（１１）が固体粒子（１０）を含む、プラントにおいて、
‐前記金属プラントの前記排ガスをフィルタリングするためのフィルタシステム（１）であって、前記排ガスが固体粒子（１０）を含む、フィルタシステム（１）を備え、
前記フィルタシステム（１）は、少なくとも１つの電極対（２）を有し、前記電極対（２）のそれぞれには、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができ、
請求項１５に記載のシステムによって特徴づけられる、プラント。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属プラントの排ガスのフィルタリングのためのフィルタシステムを稼働する方法に関し、排ガスは固体粒子を含有し、このフィルタシステムは少なくとも１つの電極対を有し、この電極対のそれぞれには電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができ、この方法は、
‐金属プラントのプロセス段階を特定する方法ステップと、
‐それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードを決定する方法ステップであって、このフィードフォワードが、特定されたプロセス段階に依存し、決定されたそれぞれのフィードフォワードが、供給されるそれぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流を備える、方法ステップと、
‐電力及び／又は電圧及び／又は電流を、それぞれの電極対に、それぞれの決定されたフィードフォワードに従って供給する方法ステップと、
を備える。
【０００２】
本発明はさらに、そのようなフィルタシステムを稼働するためのシステム、及び金属プラントの排ガスをフィルタリングするためのプラントに関し、排ガスは固体粒子を含有し、金属プラントはそのようなフィルタシステムを備える。
【背景技術】
【０００３】
金属工業プラントでは、電気集塵装置としても知られる電気的フィルタが、排ガスを洗浄するために使用される。これらフィルタは、放電極及び集電極として知られる２つの平板による排ガス中の塵粒子のイオン化によって、塵粒子が一方の平板に引きよせられるという原理に従って作動する。塵粒子は、平板に衝撃を加えることによる等の機械的装置によって平板から除去される。塵粒子は平板から落下し、塵容器に搬送され、そこで収集される。電気集塵装置は、例えば約３０対の平板を備えることができる。
【０００４】
塵による排ガスの汚染は、フィルタを供給する金属プラントのプロセスの状況に依存する。転炉の場合には、塵の濃度が低いスクラップの装入とは対照的に、例えば精錬プロセス中に最も高い塵の濃度が生じる。
【０００５】
電気集塵装置は金属工業プラントにおいて、プロセスの状況及び結果的に排ガス中に存在することが予想される塵の濃度に無関係に、調整されていない態様で稼働されていることが多い。このことは、平板間の電場の強度が、生産プロセス全体中、一定になっていることを意味する。生産の故障時における運転停止は、この場合には作業者によって手動で行われる。
【０００６】
前記タイプの電気集塵装置及びその稼働方法は、例えば特許文献１から既知である。
【０００７】
導入部に記載されたタイプの方法及び関連するシステムは、例えば特許文献２から既知である。
【０００８】
電気集塵装置の制御の文脈内で使用されている多段階制御構造は、特許文献３から既知であり、制御構造の種々のユニットは、周期的かつイベント駆動型の態様で、互いにデータを交換する。
【０００９】
電気集塵装置を作動させる方法は、特許文献４から既知であり、清浄なガスの現在の塵含有量が連続的に測定され、選択された設定値からの逸脱の場合に、測定された値が、実質的に一定の塵含有量が清浄なガス中に維持されるように高圧を制御する。
【００１０】
電気集塵装置を作動する方法は、特許文献５から既知であり、電気集塵装置は少なくとも１つの電極対を有し、この少なくとも１つの電極対に、電力、電圧、及び／又は電流が供給される。
【００１１】
電気集塵装置を作動する方法は、特許文献６から既知であり、変数を駆動するための特定された設定値が、実際の又は変化した作動条件にぴったり合うように、事前規定された習得方策に従って適応して調整される。調整は、互いに独立して得られた２つの測定値を基にして、駆動変数に対する設定値を特定するための周期的に作動する装置によって達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】独国特許第６３２６０８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第００３９６１７号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２１４１８５号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第３０４８９７９号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第０２１０６７５号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第１００２３８２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の根底にある目的は、金属プラントによって生成される固体粒子を含有する排ガスを、リソースの使用において、より経済的な態様でフィルタリングすることができ、それにもかかわらず、生成された排ガスの効果的なフィルタリングが確実に保証される方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、導入部に記載されたタイプの方法によって達成され、この方法は、以下の方法のステップ： 
‐金属プラントのプロセス段階を特定しようとするステップ；
‐プロセス段階を特定できる場合には、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードを決定するステップであって、フィードフォワードは特定されたプロセス段階に依存し、決定されたそれぞれのフィードフォワードが、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える、ステップ、及び、それぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流を、それぞれの電極対に、決定されたそれぞれのフィードフォワードに従って供給するステップ、並びに、
‐プロセス段階を特定することができない場合には、それぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流を、それぞれの電極対に、それぞれの緊急フィードフォワードにしたがって供給するステップ、
を備える。
【００１５】
この目的は、導入部に記載されたタイプのシステムにおいてさらに達成され、このシステムはコンピュータユニットを有し、このコンピュータユニットによって、金属プラントのプロセス段階を特定することができ、それぞれの電極対の、特定されたプロセス段階に依存するフィードフォワードそれぞれを決定することができ、それぞれの決定されたフィードフォワードは、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備え、コンピュータユニットは、プロセス段階が特定できない場合に、コンピュータユニットが、それぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流をそれぞれの電極対に、それぞれの緊急フィードフォワードに従って供給するように具現化されている。
【００１６】
最終的に、この目的は、導入部に記載されたタイプのプラントによって、したがって、前記タイプのシステムを有するプラントによって達成される。
【００１７】
フィルタシステムは少なくとも１つの電極対を有し、電極対のそれぞれは例えば平板の対として具現化される。好ましくは、フィルタシステムは、２つ以上の領域又は範囲に細かく分割され、これら領域又は範囲は、例えば排ガスの流れ方向に前後して配置され、少なくとも１つの電極対はこれら領域のそれぞれに設けられる。
【００１８】
特に、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードは、特定されたプロセス段階に依存し、前以て規定されており、それぞれのフィードフォワードは、種々の領域における複数の電極対のための別々のパラメータを特に提供する。この場合の別々のパラメータは、供給されるそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流に関連する。必要に応じて、フィードフォワードは、換気装置又は排気ファンの回転速度もまた含むことができ、換気装置又は排気ファンはフィルタシステムの一部であって、排気ガスを電気集塵装置又は少なくとも１つの電極対を通じて引き込む。フィードフォワードが、前記タイプの回転速度を含む場合には、対応する換気装置又は排気ファンが、フィードフォワードに従った回転速度で作動される。一般的には、それぞれのフィードフォワードを、駆動変数として、又はそれぞれの量に対する設定変数として理解することができる。
【００１９】
高電圧エネルギー供給源が、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を少なくとも１つの電極対に提供するために好ましく使用される。それぞれのフィードフォワードによって、電力が駆動変数として規定される場合には、例えば供給されるそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流は、望ましい電力がそれぞれの電極対に供給されるように選択されるか、又は調整される。同様の手順において、供給されるそれぞれの電流を、好適に選択された電圧がそれぞれの電極対に供給されるように選択するか、又は調整することができる。フィルタシステムが、種々の領域に複数の電極対を有する場合には、電力及び／又は電圧及び／又は電流を、種々の領域の電極対に別々に供給できることが有利である。
【００２０】
電力及び／又は電圧及び／又は電流のそれぞれの電極対への適用は、コンピュータユニットによって開始され、コンピュータユニットは好ましくは流出塵センサのそれぞれの高電圧に接続される。この場合、流出塵センサを、それぞれのフィードフォワードの修正調整若しくは微調整を行うために使用することができる。これは、例えばフィルタシステムが、最初に考えられていたよりももっと完全に、若しくはより不完全にフィルタリングし、したがって、より少ない又はより多い固体粒子が、排ガスがフィルタシステムから出るときに排ガスに存在する場合に有利である場合がある。
【００２１】
本発明のさらに有利な実施形態では、変化するフィードフォワードを、この場合には事前規定可能な表に保存することができる。
【００２２】
事前規定可能な表に変化するフィードフォワードを保存することは、フィードバックがフィードフォワードを決定するために考慮されるので、閉ループタイプの制御を可能にする。フィードバックは、例えば表中の前記プロセス段階に対して最初に保存されたものより低い電圧が、それぞれの電極対に提供されるように、流出塵センサのデータを基にしたプロセス段階それぞれに対するフィードフォワードの調整によって実現される。調整されたフィードフォワードは、最終的に表に保存され、その結果としてそれぞれのプロセス段階に対する古い登録事項は上書きされる。
【００２３】
本発明のさらなる有利な実施形態では、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードが、この場合には、事前規定可能な流出濃度の上限を超えないように変化させられる。
【００２４】
金属プラントの排ガスのフィルタリング中に適合されなければならない法定の限界値は、例えば、事前規定可能な流出濃度の上限として保存することができる。それぞれのフィードフォワードの調整は、好ましくはすべての可能性のあるプロセス段階に対して行われ、それによってフィルタシステムの作動全体を保証することができ、結果的に法的限界値の範囲内の排ガス放出が可能となる。
【００２５】
本発明のさらなる有利な実施形態では、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードが、この場合には事前規定可能な流出濃度の下限を下回ることが無いように変化させられる。
【００２６】
比較的低く、例えば法定の限界値のたった２０％の範囲内で変化する値は、事前規定可能な流出濃度の下限として保存することができる。それぞれのフィードフォワードを調整することは、特に流出塵センサによって測定された流出濃度が非常に低くなるとき、特に予め予期されたより低いときに、道理にかなっている。この事態に対して、それぞれのフィードフォワードを、フィルタシステムからの排ガスの放出が幾らか増加され、その結果かなりのエネルギーの節約が、したがってコストの節約が場合によっては実現され得るように、変化させることができる。この場合に、法定限界値を下回らないように、排ガスの放出を増加させることは、道理にかなっている。
【００２７】
本発明のさらなる有利な実施形態では、少なくとも1つの電極対の流体的に上流に配置され、それによってフィルタシステムに流入する排ガス中の固体粒子の流入濃度が測定される流入塵センサ、及び／又は少なくとも1つの電極対の流体的に下流に配置され、それによってフィルタシステムから流出する排ガス中の固体粒子の流出濃度が測定される流出塵センサの測定値が、プロセス段階を特定しようとする試みの範囲内で評価され、流入塵センサ及び／又は流出塵センサが信頼できない測定値を供給している場合には、プロセス段階は識別可能ではないとして評価される。
【００２８】
それぞれの緊急フィードフォワードは、問題が生じた際に、排ガスの十分なフィルタリングを確実にする、したがってそのような状況においてでさえ、法定の限界値を順守するために使用することができる。それぞれの緊急フィードフォワードは、例えば、排ガスが最大量の固体粒子を含み、最も大きなフィルタリング効果を達成する必要があるそのプロセス段階中のようにそれぞれの電極対が作動されるように選択される。緊急電圧もまた、この場合には放電限界（discharge limit）の最小値として参照される。
【００２９】
前記タイプの問題の状態は、金属プラントのプロセス段階が使用できないか、又は知られていないときに存在する。これは、例えば金属プラントが、故障しているか、又は誤動作している自動化システムを有している場合である可能性がある。代替的に、又は追加的に、そのような問題の状態は、フィルタシステムが流入塵センサ及び／又は流出塵センサを有し、これらセンサのうちの一方又は両方が信頼できない測定値を供給する場合に存在する。したがって、信頼できると考えられる範囲又は信頼できないと考えられる範囲が、前以てそれぞれの測定値に対して特定される。
【００３０】
本発明のさらなる有利な実施形態では、金属プラントが事前に規定可能な時間より長くスタンバイ状態で作動されている場合に、それぞれのスタンバイ電力及び／又はそれぞれのスタンバイ電圧及び／又はそれぞれのスタンバイ電流が、それぞれのスタンバイフィードフォワードに従ってそれぞれの電極対に供給される。
【００３１】
転炉の排ガス１１の満足のいくフィルタリングを達成するためにそれぞれの電極対２に供給される。異なる大きさの電力が、プロセス段階７の関数として排ガス１１の満足のいくフィルタリングを確実にするために必要とされ、「スクラップ挿入」は時間間隔３１中に行われ、「燃焼」は３２中に、「吹錬」は３３中に、「湯出し」は３４中に、そして「スラグ排出（slag splashing）」は３５中に行われる。例えば、排ガス１１の最も高い濃度又は容量は、酸素吹込み段階（「吹錬」３３）中に観察され、その時にまたそれぞれの電極対２に対して最も大量の電力を使用可能にしなければならない。
【００３２】
図４は、本発明によるプラントのさらなる例示の実施形態の可動コンセプトの例示の図を示す。プラントは、電極対２と、流入塵センサ３と、流出塵センサ５と、を有するフィルタシステムを有し、電極対２、流入塵センサ３、及び流出塵センサ５それぞれはフィルタシステム１中に配置されている。また、金属プラント１２の自動化システム１３が設けられており、この自動化システム１３と、流入塵センサ３とがコンピューティングユニット６に接続されている。この場合、流入塵センサ３は流入濃度３０を送信し、自動化システム１３は、金属プラント１２のプロセス段階７をコンピューティングユニット６に連絡する。コンピューティングユニット６は、流入濃度３０からプロセス段階７を特定するか、又は自動化システム１３から受け取られたプロセス段階７を使用して、事前規定可能な表４を参照してフィードフォワード８を決定する。
【００３３】
決定されたフィードフォワード８は、電極対２に電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給するために直接使用することができるか、又は制御ループを介して、電極対２に供給される制御されたフィードフォワード２８のタイプに変化させることができる。したがって、制御されたフィードフォワード２８は、上述に説明した、特に事前規定可能な表４に保存することができる変化したフィードフォワードとして理解することができる。
【００３４】
この場合、制御ループは、流出塵センサ５によって決定された流出濃度３６が、事前規定可能な限界値１６との比較を行うとともに、そこから制御パラメータ１８を導き出す制御ユニット１５に伝達されるようにし、これら制御パラメータ１８は、フィードフォワード８と一緒にプロセスされて、制御されたフィードフォワード２８を生成する。
事前規定可能な限界値１６は、特に上述に説明された事前規定可能な流出濃度の上限又は事前規定可能な流出濃度の下限とすることができ、制御ユニット１５もまた、コンピューティングユニット６に一体化することができる。制御パラメータ１８は、特にコンピューティングユニット６によって決定されたフィードフォワード８を変化させるため、そしてその結果として電力及び／又は電圧及び／又は電流を電極対２に、制御されたフィードフォワード２８に従って供給するために使用される。
【００３５】
代替的に、又はそれに加えて、コンピューティングユニット６の事前決定可能な表４は、制御パラメータ１８の関数として変化するか又は適用され、事前規定可能な表４への登録事項が上書きされるという結果をもたらす。
【００３６】
要約すると、本発明は金属プラントの排ガスをフィルタリングするためのフィルタシステムを稼働する方法に関し、排ガスは固体粒子を含み、フィルタシステムは少なくとも１つの電極対を有し、これら電極対のそれぞれに電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる。本発明は、前記タイプのフィルタシステムを稼働させるためのシステム、及び金属プラントの排ガスをフィルタリングするためのプラントにさらに関し、排ガスは固体粒子を含み、金属プラントは前記タイプのフィルタシステムを備える。それによって金属プラントによって生成される固体粒子を含有する排ガスをより資源的にやさしい態様でフィルタリングすることができる方法又は装置を提供するために、以下の方法のステップ：
‐金属プラントのプロセス段階を特定しようとするステップ；
‐プロセス段階を特定することができる場合には、それぞれの電極対のそれぞれのフィードフォワードを決定するステップであって、フィードフォワードは特定されたプロセス段階に依存し、それぞれの決定されたフィードフォワードは、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える、ステップ、及びそれぞれの電極対に、それぞれの決定されたフィードフォワードに従って、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給するステップ；並びに、
‐プロセス段階を特定することができない場合には、それぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流を、それぞれの電極対に、それぞれの緊急フィードフォワードにしたがって供給するステップ、
が提案される。
【００３７】
この目的は、導入部に記載されたタイプのシステムによってさらに達成され、このシステムはコンピューティングユニットを有し、このコンピューティングユニットによって、これら方法のステップが実施される。最後に、この目的は、導入部に記載されたタイプのプラントによって達成され、このプラントは、前記タイプのシステムを有する。
【符号の説明】
【００３８】
１            フィルタシステム
２            電極対
３            流入塵センサ
４            事前規定可能な表
５            流出塵センサ
６            コンピュータユニット
７            プロセス段階
８            フィードフォワード
１０          固体粒子
１１          排ガス
１２          金属プラント
１３          自動化システム
３０          流入濃度
３６          流出濃度
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月12日(2016.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためにフィルタシステム（１）を稼動する方法であって、
前記排ガス（１１）は固体粒子（１０）を含み、
前記フィルタシステム（１）は少なくとも１つの電極対（２）を有し、前記電極対のそれぞれに、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる、方法において、
以下の方法のステップ：
‐前記金属プラント（１２）のプロセス段階（７）を特定しようとするステップ；
‐前記プロセス段階（７）を特定することができる場合には、それぞれの電極対（２）のそれぞれのフィードフォワード（８）を決定するステップであって、前記フィードフォワード（８）は特定された前記プロセス段階（７）に依存し、それぞれの決定された前記フィードフォワード（８）が、供給されるそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備える、ステップ；及び
‐それぞれの電極対（２）に、それぞれの前記決定されたフィードフォワード（８）に従って、それぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給するステップ；並びに、
‐前記プロセス段階（７）を特定することができない場合には、それぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流を、前記それぞれの電極対（２）に、それぞれの緊急フィードフォワードにしたがって供給するステップ、
によって特徴づけられていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記金属プラント（１２）は自動化システム（１３）を有し、
前記自動化システム（１３）は、前記金属プラントの前記プロセス段階（７）を提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プロセス段階（７）は、前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）に変化があるときに、その都度提供されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記金属プラント（１２）は転炉を有し、
前記転炉の位置及び／又は回転角度が、前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）を特定する目的で提供されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に上流に配置された流入塵センサ（３）を有し、前記流入塵センサ（３）によって、前記フィルタシステム（１）に流入する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流入濃度（３０）が測定され、
前記金属プラント（１２）の前記プロセス段階（７）は、測定された前記流入濃度（３０）に基づいて特定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に上流に配置された流入塵センサ（３）を有し、該流入塵センサ（３）によって前記フィルタシステム（１）に流入する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流入濃度（３０）が測定され、
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、測定された前記流入濃度（３０）から、数式によって計算されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、事前規定可能な表（４）によって決定され、該事前規定可能な表には、特定された前記プロセス段階（７）と、供給されるべき前記それぞれの電力及び／又は電圧及び／又は電流と、の間のリンクが保存されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記フィルタシステム（１）は、前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に下流に配置された流出塵センサ（５）を有し、該流出塵センサ（５）によって前記フィルタシステム（１）から流出する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流出濃度（３６）が測定され、
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、測定された前記流出濃度（３６）の関数として変化させられることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
変化する前記フィードフォワード（８）は、前記事前規定可能な表（４）に保存されることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワード（８）は、事前規定可能な流出濃度の上限を超えないように変化させられることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記それぞれの電極対（２）の前記それぞれのフィードフォワードは、事前規定可能な流出濃度の下限を下回らないように変化させられることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に上流に配置され、それによって前記フィルタシステム（１）に流入する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流入濃度が測定される、流入塵センサ（３）の測定値、及び又は前記少なくとも１つの電極対（２）の流体的に下流に配置され、それによって前記フィルタシステム（１）から流出する前記排ガス（１１）中の前記固体粒子（１０）の流出濃度が測定される、流出塵センサ（５）の測定値が、前記プロセス段階（７）を特定しようとする試みの範囲内で評価され、前記流入塵センサ（３）及び／又は前記流出塵センサ（５）が信頼できない測定値を提供する場合には、前記プロセス段階（７）が特定可能ではないとして評価されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記緊急フィードフォワードは、そのプロセス段階（７）中に前記排ガス（１１）が最大量の固体粒子（１０）を含み、かつ最大のフィルタリング効果を達成することを必要とするプロセス段階（７）中のように、前記それぞれの電極対（２）が稼働されるように選択されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記金属プラント（１２）が、スタンバイ状態で事前規定された時間より長く作動されている場合には、それぞれの前記電極対（２）には、それぞれのスタンバイ電力及び／又はスタンバイ電圧及び／又はスタンバイ電流が、それぞれのスタンバイフィードフォワードに従って供給されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためのフィルタシステム（１）を稼働するシステムであって、前記排ガス（１１）は固体粒子（１０）を含み、
前記フィルタシステム（１）は、少なくとも１つの電極対（２）を有し、該電極対（２）のそれぞれには、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができる、システムにおいて、
コンピュータユニット（６）であって、該コンピュータユニット（６）によって、前記金属プラント（１２）のプロセス段階（７）を特定することができ、かつ、それぞれの前記電極対（２）のそれぞれのフィードフォワード（８）であって、該フィードフォワード（８）が特定された前記プロセス段階（７）に依存する、フィードフォワードを決定することができる、コンピュータユニット（６）によって特徴づけられ、
決定された前記それぞれのフィードフォワード（８）は、供給されるべきそれぞれの電力及び／又はそれぞれの電圧及び／又はそれぞれの電流を備え、
前記コンピュータユニット（６）は、前記プロセス段階（７）が特定できない場合には、該コンピュータユニット（６）がそれぞれの緊急電力及び／又はそれぞれの緊急電圧及び／又はそれぞれの緊急電流を、前記それぞれの電極対（２）にそれぞれの緊急フィードフォワードに従って供給するように具現化されていることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
金属プラント（１２）の排ガス（１１）をフィルタリングするためのプラントであって、前記排ガス（１１）が固体粒子（１０）を含む、プラントにおいて、
‐前記金属プラントの前記排ガスをフィルタリングするためのフィルタシステム（１）であって、前記排ガスが固体粒子（１０）を含む、フィルタシステム（１）を備え、
‐前記フィルタシステム（１）は、少なくとも１つの電極対（２）を有し、前記電極対（２）のそれぞれには、電力及び／又は電圧及び／又は電流を供給することができ、
請求項１５に記載のシステムによって特徴づけられる、プラント。
【国際調査報告】
2016537189.tif 000008
2016537189.tif 000009
2016537189.tif 000010
2016537189.tif 000011
2016537189.tif 000012
2016537189.tif 000013