JP2017166720A - 点火判定方法、及び点火判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な手段によって、燃焼放散塔内のガスの点火を判定可能とする。
【解決手段】高炉ガスを燃焼放散塔１で燃焼放散するに際し、コークス炉ガスをパイロットガスとして燃焼放散塔１に供給し、その燃焼放散塔１に供給されるコークス炉ガスに着火装置８で着火することで上記燃焼放散塔１での上記高炉ガスの燃焼を確保する際における、上記燃焼放散塔１でのコークス炉ガスの点火を検出する点火判定方法であって、上記燃焼放散塔１内の温度である塔内温度を検出する温度検出装置を備え、上記着火後から予め設定した時間内において、上記塔内温度が予め設定した点火推定温度以上となったと判定し、且つ上記塔内温度が着火時の温度よりも昇温したと判定すると、上記燃焼放散塔１で高炉ガスが燃焼可能状態になったと判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高炉ガスを燃料放散塔で燃焼放散するための技術に関する。

従来のガス点火の検知に関しては、例えば特許文献１に記載の着火検出方法がある。
特許文献１に記載の技術は、主バーナ及び着火装置である点火バーナにより発生する微小圧力振動を電気信号として取り出し、その取り出した電気信号が含む、燃焼音に対応する高周波成分の振動エネルギーと、気流音に対応する低周波成分の振動エネルギーとの、各振動エネルギーの絶対値と両者の比とに基づき、主バーナと点火バーナの各着火及び消火を判別することが記載されている。
しかし、この着火検出方法が、本発明が対象とする、高炉ガス（以下、Ｂガスとも呼ぶ）を燃焼放散する際における燃焼放散塔での点火判定に適用可能な不明である。

ここで、燃焼放散する高炉ガスは、水素含有率が低いことから着火性が悪い。このため、コークス炉ガス（以下、Ｃガスとも呼ぶ）も併せて燃焼放散塔に供給することで、高炉ガスの燃焼を担保している。また、燃焼放散塔に供給するＣガスに着火装置（点火バーナ）で着火して点火することで、燃焼放散塔に供給される高炉ガス燃焼を実現している。
しかし、コークス炉ガスを着火しても、必ずしも燃焼放散塔内のコークス炉ガスに点火されたか否かの確実性がない。

また従来、燃焼放散塔の温度が所定の点火推定温度以上となっているか否かで点火を判定する。しかし、高炉ガスの燃焼放散を中断してから、次の高炉ガスの燃焼開始までの時間が短い場合、燃焼放散塔の温度が、点火推定温度以上の場合も想定される。そのような場合には、燃焼放散塔内のコークス炉ガスが再点火しても、再度、高炉ガスが燃焼可能な状態になったか判別出来ない。このため、従来、確実な燃焼を確保しようとすると、例えば、高炉ガスの燃焼を行わない期間においても、コークス炉ガスを燃焼放散塔に供給して燃焼を継続させたままにするなどの方策を採用する必要があるが、このことはコークス炉ガスを無駄に消費することとなる。
なお、塔内の高炉ガスが燃焼しない場合には、生の高炉ガスを放散することになるという課題がある。

特許第２９２２７７０号公報

本発明は、上記のような点に着目したもので、簡易な手段によって、燃焼放散塔内のガスへの点火を判定可能とすることを目的とする。

課題を解決するために、本発明の一態様は、高炉ガスを燃焼放散塔で燃焼放散するに際し、コークス炉ガスをパイロットガスとして燃焼放散塔に供給し、その燃焼放散塔に供給されるコークス炉ガスに着火装置で着火することで上記燃焼放散塔での上記高炉ガスの燃焼を確保する際における、上記燃焼放散塔でのコークス炉ガスの点火を検出する点火判定方法であって、上記燃焼放散塔内の温度である塔内温度を検出する温度検出装置を備え、上記着火後から予め設定した時間内において、上記塔内温度が予め設定した点火推定温度以上となったと判定し、且つ上記塔内温度が着火時の温度よりも昇温したと判定すると、上記燃焼放散塔で高炉ガスが燃焼可能状態になったと判定する。
ここで、上記昇温は、例えば予め実験などで求めた、点火時に発生する温度勾配以上で温度上昇しているかで判定する。

本発明の態様によれば、簡易な手段によって、燃焼放散塔内のガスの点火を判定可能となる。

本発明に基づく実施形態に係るガス燃焼放散設備を示す模式図である。 点火判定の条件を説明するための概念図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（構成）
本実施形態のガス燃焼放散設備は、図１に示すように、燃焼放散塔１に対し、放散ガス用管路２の下流端とパイロットガス用管路５の下流端がそれぞれ接続している。なお、パイロットガス用管路５の方が燃焼放散塔１の上部に接続する。
放散ガス用管路２には、適宜、高炉ガスが供給される。その放散ガス用管路２の途中位置には、遮断弁４および流量調整弁３が配置されていて、これらの弁４，３によって、燃焼放散塔１へのＢガスの供給・供給停止、および供給流量が調整可能となっている。

パイロットガス用管路５の途中位置には、遮断弁７および流量調整弁６が配置されていて、これらの弁７，６によって、燃焼放散塔１へのＣガスの供給・供給停止、および供給流量が調整可能となっている。更に、パイロットガス用管路５の、流量調整弁６よりも燃焼放散塔１側（下流側位置には、着火バーナなどからなる着火装置８が配置されている。着火装置８は、着火指令を入力すると、燃焼放散塔１に供給するＣガスに対する着火処理を実施する。
また燃焼放散塔１の上部側には、温度検出センサ９が設置されている。温度検出センサ９は、燃焼放散塔１内の温度（以下、塔内温度とも呼ぶ）を検出し、その検出した温度情報を点火判定部１０に供給する。

点火判定部１０は、着火装置８が着火指令による着火開始から予め設定した時間（、点火が確認可能な時間、例えば１０秒）の間、温度検出センサ９の検出値に基づき、燃焼放散塔１に供給されたＣガスが点火したか否かを判定する。即ち、Ｂガスを燃焼可能な状態になったか否かを判定する。
本実施形態の点火判定部１０は、図２に示すような、下記２つの条件（条件１及び条件２）の両方を満足する場合に、燃焼放散塔１に供給されたＣガスが点火してＢガスの燃焼可能状態になったと判定し、２つの条件のいずれかを満足しない場合には、燃焼放散塔１内のＣガスが点火していないと判定する。

条件１：塔内温度が予め設定した点火推定温度以上である。
（点火推定温度は、例えば１００℃である。）
条件２：着火により着火時よりも塔内温度が昇温した。
ここで、上記昇温の判定は、例えば、予め実験などによって、塔内のＣガスが点火することで、塔内の温度が上昇する際の温度勾配を求めておき、その温度勾配以上で温度上昇しているときに昇温と判定する。
または、点火判定部１０は、着火前後の塔内温度が点火推定温度未満の場合には、点火推定温度以上で且つ着火前後の塔内温度よりも予め設定した温度以上高くなったときに、高炉ガスが点火して燃焼状態になったと判定するようにしても良い。また、点火判定部１０は、着火前後の塔内温度が点火推定温度以上の場合には、その着火前後の塔内温度よりも予め設定した温度以上高くなったときに（条件２）、高炉ガスが点火して燃焼状態になったと判定するようにしても良い。予め設定した温度とは、有意に、新たなＣガスの点火を推定可能なだけの温度上昇分であって、例えば４０℃である。

点火判定部１０は、高炉ガスが点火していないと判定した場合に、着火装置８に着火指令を供給するようにしても良い。
ここで、本実施形態では、コンピュータの制御部からなる点火判定部１０で、上記２つの条件を満足したか否かを判定する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば作業員が、温度検出センサ９が検出した温度を表示部などで確認して、上記の２つの条件を満足したか判定するようにしても良い。

（動作その他）
高炉で発生した高炉ガスは、各種のガス使用設備に供給されて再利用されるが、再利用しきれない高炉ガスは、一時的にガスホルダに貯留される。そのよう処理を行っても、対応しきれない高炉ガスは、燃焼放散塔１で燃焼されて放散される。
このようにＢガスの燃焼放散が必要になったとみなすと、先ず、遮断弁７を開け且つ流量調整弁６を調整して、所定量のＣガスをパイロットガス用管路５に供給すると共に、着火装置８に着火指令を供給して、Ｃガスの点火を行う。

このとき本実施形態では、点火判定部１０が、着火によって、燃焼放散塔１の温度が所定温度以上となり且つ昇温したと判定したら、燃焼放散塔１がＢガスの燃焼可能状態となったと判定する。
ここで、燃焼放散塔１がＢガスの燃焼可能状態になっていないと判定したら、再度着火処理を行う。
また点火判定部１０が、燃焼放散塔１がＢガスの燃焼可能状態となったと判定したら、遮断弁４を開け且つ流量調整弁３を調整して、燃焼放散塔１にＢガスを供給して、燃焼放散塔１を介したＢガスの燃焼放散を行う。

また、Ｂガスの燃焼を終了する場合には、Ｂガス側の流量調整弁３を閉じた後に、Ｃガス側の流量調整弁６を閉じて、消火する。
以上のように、本実施形態によれば、簡易な手段によって、燃焼放散塔１内のＣガスの点火をより確実に判定可能となる。
このため、Ｂガスの燃焼を行わない場合に、Ｃガスを燃焼放散塔１内に供給して燃焼状態を維持しておく必要が無くなり、Ｂガスの燃焼放散のために使用される、コークス炉ガス使用量を削減することが可能となる。

１ 燃焼放散塔
２ 放散ガス用管路
３ 流量調整弁
４ 遮断弁
５ パイロットガス用管路
６ 流量調整弁
７ 遮断弁
８ 着火装置
９ 温度検出センサ
１０ 点火判定部

Claims (2)

1. 高炉ガスを燃焼放散塔で燃焼放散するに際し、コークス炉ガスをパイロットガスとして燃焼放散塔に供給し、その燃焼放散塔に供給されるコークス炉ガスに着火装置で着火することで上記燃焼放散塔での上記高炉ガスの燃焼を確保する際における、上記燃焼放散塔でのコークス炉ガスの点火を検出する点火判定方法であって、
   上記燃焼放散塔内の温度である塔内温度を検出する温度検出装置を備え、
   上記着火後から予め設定した時間内において、上記塔内温度が予め設定した点火推定温度以上となったと判定し、且つ上記塔内温度が上記着火時の温度よりも昇温したと判定すると、上記燃焼放散塔での高炉ガスの燃焼が可能状態になったと判定することを特徴とする点火判定方法。
2. 高炉ガスを燃焼放散塔で燃焼放散するに際し、コークス炉ガスをパイロットガスとして燃焼放散塔に供給し、その供給されるコークス炉ガスに着火装置で着火することで上記燃焼放散塔での上記高炉ガスの燃焼を確保する際における、上記燃焼放散塔でのコークス炉ガスの点火を検出する点火判定装置であって、
   上記燃焼放散塔内の温度である塔内温度を検出する温度検出センサと、
   上記温度検出センサの検出温度に基づき、上記着火後から予め設定した時間内において、上記塔内温度が予め設定した点火推定温度以上になったと判定し、且つ上記塔内温度が上記着火時の温度よりも昇温したと判定すると、上記燃焼放散塔で高炉ガスが燃焼可能状態になったと判定する点火判定部と、を備えることを特徴とする点火判定装置。

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