【発明の詳細な説明】
流体を用いて研磨媒体を供給する装置の動作を監視するための方法
本発明は、特にはダストリサイクルシステムにおいて研磨媒体を融解ガス化装
置に供給する装置の動作を監視するための方法であって、このようなシステムに
おいてダスト（粉塵）は融解ガス化装置あるいは還元高炉から抽出された後、流
体によってダスト搬送管から少なくとも１つのダストバーナーを通って融解ガス
化装置へ別のカーボンキャリアとして導入されるものである。さらにこの方法は
、流体射出によって研磨媒体をたとえば流動層原子炉などの別の融解あるいは灰
化プラントに供給する場合にも用いられ得る。
ドイツ特許公報第4041936号（DE 4041936 C1）において、融解ガス化装置ある
いは還元高炉から投入された熱ダストによって流出するガスを融解ガス化装置の
プロセスに戻すように供給する方法が開示されている。この方法において、ダス
ト搬送管および少なくとも１つのダストバーナーを介してリサイクルされるべき
ダストを融解ガス化装置に戻すためにインジェクタが用いられている。
公知である融解ガス化装置の厳しい状況において、作業中に熱ガスあるいは未
燃焼の酸素がダストリサイクルシステムに逆流することがある。このような場合
、爆発の結果プラントの構成要素がダメージを受けたりあるいは破損したりする
大きな危険性が存在する。
したがって、本発明の目的は、このような状況を可能な限り迅速に且つ確実に
検知し、ダストリサイクルシステムに逆流するガスによって生じるいかなる危険
をも防止することにある。
本発明によれば、この目的はクレーム１に含まれる要素によって達成される。
本発明の有利である実施例および発展は、従属するクレームにおいて記載される
要素の開発によって生じるものである。
ダストリサイクルシステムにおける搬送管における流動方向を検知することに
よって、戻されたダストは研磨媒体となり、さらに融解ガス化装置において別の
カーボンキャリアとして用いられるため、簡単で確実な方法によって所望されな
いガスの逆流が生じているか否かを判断することができ、よって既に述べたよう
な（爆発などの）危険の発生を確実に防止するためのシナリオを描くことが可能
となる。
これにおける好ましい可能性としては、融解ガス化装置およびダスト搬送管の
両方における圧力を同時に監視できる点にある。ダスト搬送管における圧力の上
昇が検知された場合であって、融解ガス化装置における圧力が対応して上昇する
ことがない場合には、システムに対して危険を及ぼし得る、所望されない動作状
態に陥ったことが明らかに推察される。この計測結果を踏まえ、このような場合
においては熱ガスあるいは酸素がダストリサイクルシステムにおけるダスト搬送
管に浸透したことが推察され、危険な状態を抑えるために適当な反応を行わなけ
ればならないこととなる。
ダスト搬送管における流動方向を判断する特に有利な方法としては、少なくと
も２つの計測配管がダスト搬送管の壁を通って導入され、これら計測配管の傾斜
角度は、計測平面におけるダスト搬送管の長手方向軸に対してそれぞれ異なるも
のである。ここでは一方の計測配管をダスト搬送管の長手方向軸に対して直交す
るように傾斜させ、もう一方の計測配管をこの軸に対して鋭角に傾斜させること
ができる。
流体力学の原理に基づくその他の計測方法におけるものと同様に、これは計測
配管の開口部から流体が搬送流に導入される際に生じ得る、この計測配管の目詰
まりを防止するという有利な効果を奏する。
希ガスとして知られる窒素はダストリサイクルシステムにおいて危険を生じな
いものであるため、窒素はこのような計測流体として特に適している。
計測配管がダスト搬送管の長手方向軸に対してそれぞれ異なった傾斜を成すよ
うにした結果、両方の計測配管における圧力は（ゼロ交差あるいはゼロバランス
によって定義される動作点におけるものを除いて）常に異なるため、（このよう
な設定を設けない限り同一の状態となる）圧力における差が搬送管における流動
速度の計測を可能とする。便宜上、流動なしの状態のためにゼロバランスが実施
された場合、流動方向の反転は圧力差のサインにおける変化から直接推察される
。ちなみにこのような反転は熱い火炎ガスあるいは酸素のバックフローという恐
れ
られる状態の前提となるものである。しかしながら、ここで提案したような計測
配管の構造は、それぞれの圧力値が互いに比較される、具体的には異なる選択さ
れた傾斜角などの、計測配管の別の変形例における異なる状態においても適応さ
れるものである。
ダストリサイクルシステムにおける酸素のバックフローを監視するためのさら
に別の可能な方法は、ダスト搬送管の壁を通って火炎ガードを導入することであ
る。この方法においては、ダストによって生じ得る目詰まりによって発生し得る
問題を考慮する必要がある。搬送管における有害物質（例：H2S）によって生じ
るマイナス効果も同様に考慮されなければならない。この火炎ガードは、たとえ
ばヒートプラグあるいは火花発生器などの燃料ガス供給手段および点火手段を有
する。酸素がダストバーナーの開口部を介してダスト搬送管に浸透して火炎ガー
ドに到達した場合には、可燃性ガス混合物の点火が生じ、このことは視覚的また
は聴覚的センサを介してあるいは温度計測によって検知される。
本発明は、以下に例として挙げられる実施例に基づいてより詳細に説明される
。
ここにおいて図面において以下のものが示されている：
図１は、２つの計測配管を用いた流体力学の原理の応用を示すブロック図、
図２は、可能である計測配管の構造における変形例、および
図３は、火炎ガードを用いてダスト搬送管を監視する様子。
図１において示される圧力差に基づく計測の原理において、この計測は２つの
計測配管１および２において行われる。ここにおいて、計測配管１および２は、
ダスト搬送管３の壁を通って導入される内腔として具体化されている。ここで計
測配管１はダスト搬送管３の長手方向軸に対して直交するように傾斜しており、
計測配管２はこの軸に対して鋭角を成すように傾斜している。図１における矢印
Vcは、危険な状態が生じ得る方向、すなわち熱ガスあるいは酸素がシステムに逆
流する方向を示すものである。原則として、流動方向に対して内腔を反転して構
成しても同様に用いられ得る。
計測配管１および２に供給ライン４を介して窒素が充填される。計測配管１お
よび２に導入される窒素の流量は、制御システムによって一定に保たれている。
このため、制御弁７および８を有する流量センサ５および６が設けられている。
計測流
体（窒素）の供給のために、圧力センサ10と連結された別の弁９が設けられてい
る。
計測配管１および２の計測と同様、ダスト搬送管３における絶対圧力も別の圧
力センサ11によって監視されている。
計測配管１および２における圧力差は、圧力センサ12によって計測される。圧
力差は、搬送管における流動速度を計測することによって検知される。流動なし
の状態においてゼロバランスが実施された場合、圧力差のサインの変化によって
ダスト搬送管３にバックフローが発生したことが検知されるため、対応する信号
が発生されて酸素の供給が遮断され得る。なお、図面においてこの目的のための
適当な遮断機構は示されていない。
圧力差の計測に必要な計測感度および計測範囲に応じて計測配管１および２を
流れる２つの計測流体流の絶対設定値を適宜選択できるため、監視に適した最適
な範囲を問題なく設定することができる。計測流体流の比を設定することによっ
て、さらには圧力差のゼロバランスを実施することが可能となる。
２つの計測配管１および２を介して計測流体を並行に射出し、これら２つの計
測配管間の圧力差を計測することによって、計測された値は実質的に定常圧力に
依存しておらず、用いられるガスの定常圧力（すなわちその濃度）によってのみ
直接的に影響を受けることになる。流動方向を横切るように計測配管（ダスト搬
送管３の壁における内腔）をわずかに傾斜させることによって、理想的なベルヌ
ーイ計測原理Pdyn＝Ptotal−Pstatが実現されなくなり、よって対応する計測の
ための構造を正しく調整する必要が生じる。
図２からはそれぞれ２つの計測配管の全部で６の異なる構成の可能性が示され
ている。ここにおいて、上段の構成においてはそれぞれの計測配管の対応する開
口部がダスト搬送管３の一点に配置されるようなものが選択されている。
しかしながら、図２の下段において示されているように、計測配管の計測開口
部が異なる場所に配置されるように構成する可能性も存在する。後者の構成が選
択された場合、計測配管１および２における圧力差を直接計測する場合には、計
測開口部間の間隔によって決定される時間係数が増加したことを考慮する必要が
ある。
さらに、計測配管が一点に集中したものを用いる場合には、ある状況下によっ
ては別々の計測点を有するものよりも著しく高い計測感度が得られる場合がある
。
図３において、火炎ガード13が用いられる、本発明により具体化された監視シ
ステムの別の実施例を示すものが示されている。
ここにおける火炎ガード13は、少なくとも部分的にダスト搬送管３の壁を通っ
て導入されており、この場合でも認識できない、融解ガス化装置においてダスト
バーナーを介してバックフローが生じた場合、酸素は火炎ガード13の領域に達し
得る。供給ライン14を通して可燃性ガスが開口部を介して火炎ガード13を通り、
ダスト搬送管３に導入され得、この燃料ガスの流動方向は矢印によって認識され
るとおりである。
さらに、ヒートプラグあるいは火花発生器として具体化され得る点火手段15が
設けられている。こうして酸素が火炎ガード13の領域に到達した場合、燃料ガス
は点火手段15によって点火され、この例においては視覚的なシステムである監視
システム16によって、酸素がダスト搬送管３内に存在するか否かが判断される。
この視覚的監視システム16を保護するためには点火の際に検知され得る光を光電
池19上にフォーカスさせるためのレンズシステム18の前に保護ガラス17を設けら
れることができる。
火炎ガード13を視覚的に監視する方法とは別に、対応する聴覚的センサあるい
は温度センサを用いる可能性もある。The present invention relates to a method for monitoring the operation of an apparatus for supplying a polishing medium using a fluid. The present invention particularly monitors the operation of an apparatus for supplying a polishing medium to a molten gasifier in a dust recycling system. In such a system, the dust is extracted from a melting gasifier or a reducing blast furnace and then fluidized from the dust conveying pipe through at least one dust burner to the melting gasifier. It is introduced as another carbon carrier. The method can also be used when the polishing medium is supplied to another melting or incineration plant, such as a fluidized bed reactor, by fluid injection. German Patent Publication No. 40 41 936 (DE 4041936 C1) discloses a method in which gas flowing out by hot dust introduced from a melting gasifier or a reducing blast furnace is fed back to the process of the melting gasifier. In this method, an injector is used to return the dust to be recycled to the melting gasifier via a dust conveying tube and at least one dust burner. In the harsh conditions of known melt gasifiers, hot gas or unburned oxygen can flow back into the dust recycling system during operation. In such a case, there is a great risk that plant components may be damaged or damaged as a result of the explosion. It is therefore an object of the present invention to detect such situations as quickly and reliably as possible and to prevent any danger caused by gas flowing back into the dust recycling system. According to the invention, this object is achieved by the elements contained in claim 1. Advantageous embodiments and developments of the invention result from the development of the elements recited in the dependent claims. By detecting the flow direction in the conveying pipe in the dust recycling system, the returned dust becomes a polishing medium and is further used as another carbon carrier in the melting gasifier, so that an undesired gas backflow can be achieved in a simple and reliable manner. It is possible to determine whether or not a situation has occurred, and thus it is possible to draw a scenario for surely preventing the occurrence of a danger (such as an explosion) as described above. A preferred possibility here is that the pressure in both the melter gasifier and the dust conveying pipe can be monitored simultaneously. If an increase in pressure in the dust transport tube is detected and the pressure in the melter gasifier does not increase correspondingly, an undesired operating condition may be created which may pose a danger to the system. It is clearly inferred that Based on this measurement result, in such a case, it is presumed that hot gas or oxygen permeated the dust transport pipe in the dust recycling system, and an appropriate reaction must be performed to suppress a dangerous state. . In a particularly advantageous way of determining the flow direction in the dust conveying pipe, at least two measuring pipes are introduced through the wall of the dust conveying pipe, the inclination angle of these measuring pipes being the longitudinal direction of the dust conveying pipe in the measuring plane It is different for each axis. Here, one measuring pipe can be inclined so as to be orthogonal to the longitudinal axis of the dust conveying pipe, and the other measuring pipe can be inclined at an acute angle to this axis. As in other measurement methods based on the principles of fluid mechanics, this has the beneficial effect of preventing clogging of this measurement pipe, which can occur when fluid is introduced into the transport stream through the opening of the measurement pipe. To play. Nitrogen, which is known as a noble gas, does not pose a hazard in dust recycling systems, so nitrogen is particularly suitable as such a measuring fluid. As a result of the measurement pipes having different inclinations with respect to the longitudinal axis of the dust transport pipe, the pressure in both measurement pipes is always constant (except at the operating point defined by zero crossing or zero balance). Because they are different, the difference in pressure (which remains the same unless such settings are provided) allows measurement of the flow velocity in the transport tube. For convenience, if a zero balance is performed for the no flow condition, the reversal of the flow direction is directly inferred from the change in the sign of the pressure difference. Incidentally, such a reversal presupposes a possible condition of hot flame gas or oxygen backflow. However, the structure of the measuring pipe as proposed here is also adaptable in different states of another variant of the measuring pipe, such as in which the respective pressure values are compared with each other, specifically at different selected inclination angles. Is what is done. Yet another possible way to monitor the oxygen backflow in a dust recycling system is to introduce a flame guard through the wall of the dust transport tube. In this method, it is necessary to consider the problems that can occur due to clogging that can occur due to dust. Negative effects caused by hazardous substances (eg H 2 S) in the transport tube must be considered as well. The flame guard has a fuel gas supply means such as a heat plug or a spark generator and an ignition means. If oxygen penetrates the dust carrier through the opening of the dust burner and reaches the flame guard, ignition of the combustible gas mixture takes place, which can be via visual or audible sensors or by measuring the temperature. Is detected by The invention is explained in more detail on the basis of the examples given below. Here the following are shown in the drawings: FIG. 1 is a block diagram showing the application of the principle of hydrodynamics using two measuring pipes, FIG. 2 is a variant in the structure of possible measuring pipes, And Fig. 3 shows the use of a flame guard to monitor the dust transport pipe. According to the principle of measurement based on the pressure difference shown in FIG. 1, this measurement is performed in two measurement pipes 1 and 2. Here, measuring pipes 1 and 2 are embodied as lumens introduced through the wall of dust transport pipe 3. Here, the measurement pipe 1 is inclined so as to be orthogonal to the longitudinal axis of the dust transfer pipe 3, and the measurement pipe 2 is inclined so as to form an acute angle with respect to this axis. The arrow Vc in FIG. 1 indicates the direction in which a dangerous situation may occur, ie, the direction in which hot gas or oxygen flows back into the system. In principle, it is equally possible to use a configuration in which the lumen is inverted with respect to the flow direction. The measurement pipes 1 and 2 are filled with nitrogen via the supply line 4. The flow rate of nitrogen introduced into the measurement pipes 1 and 2 is kept constant by the control system. For this purpose, flow sensors 5 and 6 having control valves 7 and 8 are provided. A separate valve 9 connected to a pressure sensor 10 is provided for the supply of the measuring fluid (nitrogen). Similarly to the measurement of the measuring pipes 1 and 2, the absolute pressure in the dust conveying pipe 3 is monitored by another pressure sensor 11. The pressure difference between the measurement pipes 1 and 2 is measured by the pressure sensor 12. The pressure difference is detected by measuring the flow velocity in the transport pipe. When zero balance is performed in a state where there is no flow, since a backflow has been detected in the dust transport pipe 3 due to a change in the sign of the pressure difference, a corresponding signal is generated and the supply of oxygen is shut off. obtain. In the drawings, no suitable shut-off mechanism for this purpose is shown. Since the absolute set values of the two measurement fluid flows flowing through the measurement pipes 1 and 2 can be appropriately selected according to the measurement sensitivity and the measurement range required for measuring the pressure difference, the optimum range suitable for monitoring can be set without any problem. Can be. By setting the ratio of the measurement fluid flows, it is possible to further perform a zero balance of the pressure difference. By injecting the measuring fluid in parallel via the two measuring pipes 1 and 2 and measuring the pressure difference between these two measuring pipes, the measured value is substantially independent of the steady pressure, It will be directly affected only by the steady pressure of the gas used (ie its concentration). By slightly inclining the measurement pipe (the lumen in the wall of the dust transport pipe 3) across the flow direction, the ideal Bernoulli measurement principle P dyn = P total -P stat is no longer realized and therefore the corresponding measurement It is necessary to adjust the structure for the right. FIG. 2 shows a total of six different configurations of two measuring pipes. Here, in the upper configuration, one in which the corresponding opening of each measurement pipe is arranged at one point of the dust transfer pipe 3 is selected. However, as shown in the lower part of FIG. 2, there is a possibility that the measurement openings of the measurement pipe are arranged at different locations. When the latter configuration is selected, when directly measuring the pressure difference between the measurement pipes 1 and 2, it is necessary to consider that the time coefficient determined by the interval between the measurement openings has increased. Furthermore, when a pipe having a single concentrated measurement pipe is used, under some circumstances, a significantly higher measurement sensitivity may be obtained than a pipe having separate measurement points. FIG. 3 shows another embodiment of a monitoring system embodied according to the invention, in which a flame guard 13 is used. The flame guard 13 here is introduced at least partly through the wall of the dust conveying pipe 3 and, even in this case, if the backflow occurs via a dust burner in the melting gasifier, the oxygen is The area of the flame guard 13 can be reached. Combustible gas can be introduced through the flame guard 13 through the opening through the supply line 14 and into the dust transport tube 3, the flow direction of this fuel gas being as recognized by the arrows. Further, an ignition means 15 is provided, which can be embodied as a heat plug or a spark generator. When the oxygen thus reaches the area of the flame guard 13, the fuel gas is ignited by the ignition means 15 and, in this example, a monitoring system 16, which is a visual system, determines whether oxygen is present in the dust conveying pipe 3. Is determined. To protect this visual monitoring system 16, a protective glass 17 can be provided in front of a lens system 18 for focusing light which can be detected on ignition onto a photovoltaic cell 19. Apart from the method of visually monitoring the flame guard 13, a corresponding audible or temperature sensor may be used.
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】平成１０年８月５日（１９９８．８．５）
【補正内容】
請求の範囲
特許請求範囲（補正済み分）
1.搬送媒体として流体を用いて少なくとも１つのバーナーを介して融解ガス化装
置に研磨媒体を供給するためのシステムの動作を監視する方法において、融解ガ
ス化装置から見て前記少なくとも１つのバーバーの後ろに設けられる供給システ
ムの搬送管において融解ガス化装置から供給システムに流入する熱ガスあるいは
酸素を証明するものとして流体流の流動方向が計測され得て、酸素が浸透したこ
とが検知された場合には供給が遮断され、
融解ガス化装置から見て前記少なくとも１つのバーナーの後ろで計測される融解
ガス化装置および搬送管（3）におけるガス圧力のうち、搬送管（3）の圧力の上
昇が検知され、融解ガス化装置において同時に圧力の上昇が検知されなかった場
合にはスイッチ信号が生成されることを特徴とする方法。
2.搬送媒体として流体を用いて少なくとも１つのバーナーを介して融解ガス化装
置に研磨媒体を供給するためのシステムの動作を監視する方法において、融解ガ
ス化装置から見て前記少なくとも１つのバーバーの後ろに設けられる供給システ
ムの搬送管において融解ガス化装置から供給システムに流入する熱ガスあるいは
酸素を証明するものとして流体流の流動方向が計測され得て、酸素が浸透したこ
とが検知された場合には供給が遮断され、
搬送流に対して少量の計測流体が、計測配管（1,2）を通じて搬送流に射出され
ることを特徴とする方法。
3.搬送流に対して少量の計測流体が、計測配管（1,2）を通じて搬送流に射出さ
れることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
4.計測流体の流量は、両方の計測配管（1,2）において一定に保たれることを特
徴とする、請求項２に記載の方法。
5.計測流体として希ガスが用いられることを特徴とする、請求項３乃至４に記載
の方法。
6.窒素が用いられることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7.搬送媒体として流体を用いて少なくとも１つのバーナーを介して融解ガス化装
置に研磨媒体を供給するためのシステムの動作を監視する方法において、融解ガ
ス化装置から見て前記少なくとも１つのバーバーの後ろに設けられる供給システ
ムの搬送管において融解ガス化装置から供給システムに流入する熱ガスあるいは
酸素を証明するものとして流体流の流動方向が計測され得て、酸素が浸透したこ
とが検知された場合には供給が遮断され、
搬送管（3）に設けられる火炎ガード（13）が視覚的あるいは聴覚的に監視され
ることを特徴とする方法。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] August 5, 1998 (1998.8.5)
[Correction contents]
The scope of the claims
Claims (amended)
1. Melting gasifier through at least one burner using fluid as carrier medium
A method for monitoring operation of a system for supplying polishing media to an apparatus, the method comprising:
A supply system provided behind the at least one bar bar as viewed from the
Hot gas flowing into the supply system from the melting gasifier
The flow direction of the fluid flow can be measured as proof of oxygen, and
Is detected, the supply is cut off,
Melting measured behind the at least one burner as viewed from the melting gasifier
Of the gas pressure in the gasifier and the transfer pipe (3),
If a rise is detected and no rise in pressure is detected at the same time in the melting gasifier
A switch signal is generated in such a case.
2. Melting gasifier through at least one burner using fluid as carrier medium
A method for monitoring operation of a system for supplying polishing media to an apparatus, the method comprising:
A supply system provided behind the at least one bar bar as viewed from the
Hot gas flowing into the supply system from the melting gasifier
The flow direction of the fluid flow can be measured as proof of oxygen, and
Is detected, the supply is cut off,
A small amount of measurement fluid is injected into the transport flow through the measurement pipe (1, 2) with respect to the transport flow.
A method comprising:
3. A small amount of measurement fluid is injected into the transport flow through the measurement pipe (1, 2).
4. The method according to claim 3, wherein the method is performed.
4. It is special that the flow rate of the measurement fluid is kept constant in both measurement pipes (1, 2).
3. The method of claim 2, wherein the method is characterized.
5. A rare gas is used as a measurement fluid, according to claim 3 or 4,
the method of.
6. The method according to claim 5, wherein nitrogen is used.
7. Melting gasifier through at least one burner using fluid as carrier medium
A method for monitoring operation of a system for supplying polishing media to an apparatus, the method comprising:
Supply system provided behind said at least one bar bar as viewed from the
Hot gas flowing into the supply system from the melting gasifier
The flow direction of the fluid flow can be measured as proof of oxygen, and
Is detected, the supply is cut off,
The flame guard (13) provided on the transport pipe (3) is monitored visually or audibly.
A method comprising: