JP2018091783A - Analytical method of gas component concentration, recovery method of exhaust gas, analyzer of gas component concentration and recovery facility of exhaust gas - Google Patents

Analytical method of gas component concentration, recovery method of exhaust gas, analyzer of gas component concentration and recovery facility of exhaust gas Download PDF

Info

Publication number
JP2018091783A
JP2018091783A JP2016236804A JP2016236804A JP2018091783A JP 2018091783 A JP2018091783 A JP 2018091783A JP 2016236804 A JP2016236804 A JP 2016236804A JP 2016236804 A JP2016236804 A JP 2016236804A JP 2018091783 A JP2018091783 A JP 2018091783A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
exhaust gas
component concentration
flow rate
gas component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016236804A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
政志 清水
Masashi Shimizu
政志 清水
公治 柳野
Kimiharu Yanagino
公治 柳野
政志 船橋
Masashi Funabashi
政志 船橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2016236804A priority Critical patent/JP2018091783A/en
Publication of JP2018091783A publication Critical patent/JP2018091783A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analytical method of gas component concentration and an analyzer of gas component concentration which can accurately measure gas component concentration of exhaust gas, and a recovery method of exhaust gas and a recovery facility of exhaust gas which can safely and efficiently recover exhaust gas by use of the analytical method of gas component concentration or the analyzer of gas component concentration.SOLUTION: An analytical method of gas component concentration is given in which gas component concentration of exhaust gas is analyzed by penetration of laser beam through the exhaust gas which is generated in a steel converter 5 and dust of which is removed in a gas duct 20. The analytical method measures flow quantity or flow rate of the exhaust gas, makes the laser beam 3 penetrate through the gas duct 20 to measure absorbance of the penetrated laser beam 3 while inactive gas flows as purge gas 4 into insertion tubes 12a, 12b surrounding a part of the light path of the laser beam 3 and being arranged in the gas duct 20, and calculates the gas component concentration based on the measurement result of the flow quantity or the flow rate of the exhaust gas and the measurement result of the absorbance.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガス成分濃度の分析方法、排ガスの回収方法、ガス成分濃度の分析装置及び排ガスの回収設備に関する。   The present invention relates to a gas component concentration analysis method, an exhaust gas recovery method, a gas component concentration analyzer, and an exhaust gas recovery facility.

製鉄所の製鋼工程において溶銑の脱燐予備処理や脱炭処理に用いられる精錬設備である転炉型精錬炉(以下では、溶銑の予備処理用の転炉型精錬炉も含めて転炉と称する)では、吹錬中(送酸精錬処理中)に、精錬反応に伴って排ガスが発生する。排ガスには可燃成分であるCOが含まれるため、発生した排ガスは、除塵された後、非燃焼で可燃性の燃料ガスとして回収される。しかし、排ガスのCO濃度は、吹錬の時期や吹錬条件によっては、燃料ガスとして用いることができない程度に低いこともある。また、排ガス処理設備は、吹錬開始時には大気を吸引してCOガスを燃焼させ、COガスの発生速度が増大してから大気の吸引速度を次第に減じて排ガス中のCO濃度を高めるように運転される。このため、排ガスは、吹錬初期における酸素濃度が高い状態から、酸素濃度及びCO濃度が比較的低い燃焼ガスの状態を経て、酸素濃度が低くCO濃度が高い燃料ガスの状態へと推移する。また、排ガスの状態の変化にともなって、吸引された大気分も含む排ガスの流量も大きく変化する。このため、排ガスを回収する際には、通常、発生した排ガスのガス成分濃度が測定され、測定結果から燃料ガスとして回収可能と判断された場合にのみ回収が行われる。   A converter-type smelting furnace (hereinafter referred to as a converter including a converter-type smelting furnace for pretreatment of hot metal), which is a refining facility used for dephosphorization pretreatment and decarburization of hot metal in the steelmaking process of steelworks. ), Exhaust gas is generated during the refining reaction during blowing (during acid sending refining treatment). Since the exhaust gas contains CO which is a combustible component, the generated exhaust gas is removed as dust and then recovered as non-combustible and combustible fuel gas. However, the CO concentration of the exhaust gas may be so low that it cannot be used as a fuel gas depending on the timing and conditions of blowing. In addition, the exhaust gas treatment facility is operated so as to increase the CO concentration in the exhaust gas by gradually reducing the atmospheric suction rate after the CO gas generation rate is increased and the atmospheric gas suction rate is increased when the blowing starts. Is done. For this reason, the exhaust gas transitions from a state in which the oxygen concentration is high in the initial stage of blowing to a state of fuel gas in which the oxygen concentration is low and the CO concentration is high through a state of combustion gas having a relatively low oxygen concentration and CO concentration. In addition, with changes in the state of exhaust gas, the flow rate of exhaust gas including the sucked air also changes greatly. For this reason, when recovering exhaust gas, the gas component concentration of the generated exhaust gas is usually measured, and recovery is performed only when it is determined that the fuel gas can be recovered from the measurement result.

例えば、特許文献1には、転炉炉頂の集塵前の排ガス経路に、ガス中酸素濃度計(以下「炉頂酸素分析計」という。)と、ガス中CO濃度計(以下「炉頂CO分析計」という。)とを有し、さらに集塵後の排ガス経路にガス中酸素分析計(以下「炉下酸素分析計」という。)を有する排ガスの回収装置が開示されている。特許文献1に記載の排ガスの回収装置では、炉下酸素分析計として、煙道の排ガス中にレーザ光を投光し、レーザ光の光吸収による光量変化からガス濃度を測定するレーザ式ガス分析計を用い、レーザ式ガス分析計のレーザ投光部側及びレーザ検出器側の少なくとも一方に、レーザ光の光路を囲むようにインサーションチューブを煙道内に配置し、このインサーションチューブにパージガスを流す。そして、特許文献1では、転炉吹錬開始時は排ガスを大気に放散し、炉頂酸素分析計と炉下酸素分析計で測定したガス中酸素濃度が所定濃度以下となるとともに炉頂CO分析計で測定したガス中CO濃度が所定以上となったとき、排ガスを大気放散からガスホルダーへの回収に切り替えることで、排ガスの回収を行っている。特許文献1では、酸素分析計として、従来使用されていた磁気式酸素分析計に代えて、煙道内でのレーザ式酸素分析を採用したことにより、分析の応答時間が大幅に短縮され、転炉排ガスの回収量の増大を可能としている。   For example, in Patent Document 1, a gas oxygen concentration meter (hereinafter referred to as “furnace top oxygen analyzer”) and a gas CO concentration meter (hereinafter referred to as “furnace top”) are provided in the exhaust gas path before dust collection at the top of the converter furnace. And an exhaust gas recovery device having an in-gas oxygen analyzer (hereinafter referred to as “in-furnace oxygen analyzer”) in the exhaust gas path after dust collection. In the exhaust gas recovery apparatus described in Patent Document 1, as a furnace oxygen analyzer, laser gas analysis is performed by projecting laser light into flue exhaust gas and measuring the gas concentration from the change in the amount of light due to light absorption of the laser light. An insertion tube is placed in the flue so as to surround the optical path of the laser beam on at least one of the laser projection side and the laser detector side of the laser type gas analyzer, and purge gas is supplied to the insertion tube. Shed. In Patent Document 1, exhaust gas is diffused to the atmosphere at the start of converter blowing, and the oxygen concentration in the gas measured by the furnace top oxygen analyzer and the furnace oxygen analyzer becomes equal to or lower than the predetermined concentration, while the furnace top CO analysis is performed. When the CO concentration in the gas measured by the meter becomes a predetermined value or more, the exhaust gas is recovered by switching the exhaust gas from atmospheric emission to recovery to the gas holder. In Patent Document 1, instead of the magnetic oxygen analyzer that has been conventionally used as the oxygen analyzer, the laser oxygen analysis in the flue is adopted, so that the response time of the analysis is greatly shortened, and the converter The amount of exhaust gas recovered can be increased.

特許文献1に記載のレーザ式ガス分析計は、例えば可変波長の赤外線半導体レーザを用いて、複数の波長の吸光度を比較することで、分析対象とするガス成分の吸収波長に対応する吸光度を測定する際に、ダスト濃度変化の影響を受け難くする点に特徴がある。また、その際に、ダスト濃度が高くてベースのレーザ光の透過率が低下し過ぎると精度の高い測定が困難となるため、分析対象でないパージガスを管内に流すインサーションチューブを煙道内に配置し、レーザ光の煙道空間内の実質的な光路長(有効光路長、インサーションチューブの先端から先端の間隔)を短くして、必要なレーザ光の透過率を確保する方法が用いられている。   The laser-type gas analyzer described in Patent Document 1 measures the absorbance corresponding to the absorption wavelength of the gas component to be analyzed by, for example, using a variable wavelength infrared semiconductor laser to compare the absorbance at a plurality of wavelengths. This is characterized in that it is less susceptible to changes in dust concentration. Also, at that time, if the dust concentration is high and the transmittance of the base laser beam is too low, it becomes difficult to measure with high accuracy.Therefore, an insertion tube that allows purge gas that is not the object of analysis to flow into the pipe is placed in the flue. A method is used in which the substantial optical path length (effective optical path length, the distance from the tip of the insertion tube to the tip of the insertion tube) in the flue space of the laser beam is shortened to ensure the necessary transmittance of the laser beam. .

また、特許文献2には、レーザ式ガス分析計のレーザ光の透過率を10%以上とするように有効光路長を設定することが開示されている。さらに、特許文献2には、煙道内の排ガス流速が増大するに従って、ダストや水滴によるレーザ光の散乱によってレーザ光の透過率が低下するので、排ガス流速に応じて所定のレーザ光の透過率が得られるように、有効光路長を設定することが開示されている。さらに、特許文献2には、インサーションチューブ内へのダストや水滴の侵入や付着を防止するため、インサーションチューブの先端を、排ガスの流れ方向下流側に切欠きを設けた形状とすることが記載されている。   Patent Document 2 discloses that the effective optical path length is set so that the laser beam transmittance of the laser gas analyzer is 10% or more. Further, in Patent Document 2, as the exhaust gas flow velocity in the flue increases, the laser light transmittance decreases due to the scattering of the laser light by dust and water droplets, so that the predetermined laser light transmittance depends on the exhaust gas flow velocity. It is disclosed that an effective optical path length is set so as to be obtained. Furthermore, in Patent Document 2, in order to prevent intrusion and adhesion of dust and water droplets into the insertion tube, the tip of the insertion tube has a shape provided with a notch on the downstream side in the exhaust gas flow direction. Have been described.

特許第5527168号公報Japanese Patent No. 5527168 国際公開第2013/179432号International Publication No. 2013/179432

ところで、特許文献1,2に記載の分析方法では、測定対象のガス成分に対応する吸収波長での吸光係数1と他の波長での吸光係数2とを予め求めておく。そして、煙道に設置したインサーションチューブの先端の間隔を光路長として、両方の波長での吸光度の比(あるいは光強度の比)と光路長とから測定対象のガス成分濃度が演算される。しかし、このレーザ式ガス分析計での測定結果と、測定したタイミングで煙道から採取したガス試料の分析結果とでは誤差が生じている場合があった。このため、特許文献1,2に記載の分析方法を用いてガス回収を行う場合には、ガスホルダーに回収される排ガスのCO濃度の低下や酸素濃度の上昇による、ガスカロリーの低下や着火のおそれが生じないように、排ガスの回収可否の判定を厳しくしていたことから、燃料ガスの回収機会を必ずしも十分利用できずに、回収量が減少していたと考えられる。   By the way, in the analysis methods described in Patent Documents 1 and 2, the extinction coefficient 1 at the absorption wavelength corresponding to the gas component to be measured and the extinction coefficient 2 at other wavelengths are obtained in advance. Then, using the interval between the tips of the insertion tubes installed in the flue as the optical path length, the concentration of the gas component to be measured is calculated from the absorbance ratio (or light intensity ratio) at both wavelengths and the optical path length. However, there may be an error between the measurement result of the laser gas analyzer and the analysis result of the gas sample collected from the flue at the measurement timing. For this reason, when performing gas recovery using the analysis methods described in Patent Documents 1 and 2, gas calorie reduction or ignition due to a decrease in CO concentration or an increase in oxygen concentration of exhaust gas recovered in the gas holder. It was considered that the recovery amount was reduced because the possibility of recovering the exhaust gas could not be fully utilized because the determination of whether or not the exhaust gas could be recovered was strict.

そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができる、ガス成分濃度の分析方法及びガス成分濃度の分析装置を提供することを目的としている。また、本発明は、上記ガス成分濃度の分析方法または上記ガス成分濃度の分析装置を用いて安全且つ効率良く排ガスを回収できる、排ガスの回収方法及び排ガスの回収設備を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and provides a gas component concentration analysis method and a gas component concentration analysis device that can accurately measure the gas component concentration of exhaust gas. It is an object. Another object of the present invention is to provide an exhaust gas recovery method and exhaust gas recovery equipment that can recover exhaust gas safely and efficiently using the gas component concentration analysis method or the gas component concentration analyzer. .

本発明者らは、種々の操業条件及び測定条件において、レーザ式ガス分析計による煙道中の排ガスの測定値と、この測定と同時に煙道から採取した排ガス試料のガスクロマトグラフ分析計などの他の信頼性の高い分析方法による分析値とを比較することによって、レーザ式ガス分析計によるガス成分濃度の測定誤差の原因について鋭意検討した。その結果、ガス成分濃度の測定誤差には、煙道での排ガス流量や排ガス流速が大きく影響することを見出し、本発明を完成させるに至った。   In various operating conditions and measurement conditions, the present inventors have measured the exhaust gas measured in the flue by a laser gas analyzer and other gas chromatograph analyzers of exhaust gas samples collected from the flue at the same time as this measurement. By comparing the analysis value with a highly reliable analysis method, the cause of the measurement error of the gas component concentration by the laser type gas analyzer was investigated earnestly. As a result, it has been found that the exhaust gas flow rate and the exhaust gas flow velocity in the flue greatly affect the measurement error of the gas component concentration, and the present invention has been completed.

具体的には、インサージョンチューブの管内や出口近くでは、パージガスと排ガスとの混合領域が生じ、その混合領域の範囲や両者のガス体積比などの混合状態が、排ガスの流量及びパージガスの流量によって変化するため、レーザ光が排ガス中を透過する際には、実質的な光路長が変化する。このことから、本発明者らは、この実質的な光路長の変化が、ガス成分濃度の分析値の誤差の主な原因であると推定した。レーザ式ガス分析計で測定する場合、光路長は、一般に対となるインサージョンチューブの先端同士の間隔とされていた。このため、排ガスの流量及びパージガスの流量の少なくとも一方が変動し、レーザ光の実質的な光路長が変化すると、レーザ光の吸光度が変化することから、設定された光路長を用いて算出されるガス成分濃度の分析値には、誤差が生じてしまう。そこで、本発明者らは、レーザ式ガス分析計を用いた場合において、測定された吸光度からガス成分濃度の分析値を算出する際に、同じタイミングで測定した排ガス流量などを用いて分析値を補正したり、この排ガス流量などに応じて誤差の影響が相殺されるようにパージガス流量を調整したりすることで、正確なガス分析値が得られる方法を検討し、本発明を完成させるに至った。   Specifically, in the tube of the insertion tube and near the outlet, a mixed region of purge gas and exhaust gas occurs, and the mixed state such as the range of the mixed region and the gas volume ratio of both depends on the flow rate of the exhaust gas and the flow rate of the purge gas. Therefore, when the laser light passes through the exhaust gas, the substantial optical path length changes. From this, the present inventors estimated that this substantial change in the optical path length is the main cause of the error in the analytical value of the gas component concentration. When measuring with a laser gas analyzer, the optical path length is generally the distance between the tips of the pair of insertion tubes. For this reason, if at least one of the flow rate of the exhaust gas and the flow rate of the purge gas varies and the substantial optical path length of the laser beam changes, the absorbance of the laser beam changes, and therefore the calculation is performed using the set optical path length. An error occurs in the analysis value of the gas component concentration. Therefore, the present inventors, when using a laser type gas analyzer, when calculating the analytical value of the gas component concentration from the measured absorbance, the analytical value using the exhaust gas flow rate measured at the same timing, etc. A method for obtaining an accurate gas analysis value by correcting or adjusting the purge gas flow rate so as to offset the influence of the error in accordance with the exhaust gas flow rate, etc., was studied, and the present invention was completed. It was.

本発明の一態様によれば、転炉で発生し、除塵された煙道内の排ガスにレーザ光を透過させて、上記排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析方法であって、上記排ガスの流量または流速を測定し、上記レーザ光の光路の一部を囲んで上記煙道内に配されたインサーションチューブ内に不活性ガスをパージガスとして流した状態で、上記煙道内に上記レーザ光を透過させ、透過させた上記レーザ光の吸光度を測定し、上記排ガスの流量または流速の測定結果と、上記吸光度の測定結果とに基づいて、上記ガス成分濃度を算出することを特徴とするガス成分濃度の分析方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a gas component concentration analysis method for analyzing the gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light to the exhaust gas in the flue that is generated in the converter and removed from the dust. The flow rate or flow velocity of the exhaust gas is measured, and the laser is inserted into the flue with an inert gas flowing as a purge gas in an insertion tube disposed in the flue surrounding a part of the optical path of the laser beam. Transmitting light, measuring the absorbance of the transmitted laser beam, and calculating the gas component concentration based on the measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas and the measurement result of the absorbance A method for analyzing gas component concentrations is provided.

本発明の一態様によれば、転炉で発生し、除塵された煙道内の排ガスにレーザ光を透過させて、上記排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析方法であって、上記排ガスの流量または流速を測定し、上記レーザ光の光路の一部を囲んで上記煙道内に配されたインサーションチューブ内に不活性ガスをパージガスとして流した状態で、上記煙道内に上記レーザ光を透過させ、透過させた上記レーザ光の吸光度を測定し、上記吸光度の測定結果に基づいて、上記ガス成分濃度を算出し、上記吸光度を測定する際に、上記排ガスの流量または流速の測定結果に基づいて、上記排ガスの流量または流速の変動による上記ガス成分濃度の分析結果の誤差を打ち消すように、上記パージガスの流量を調整することを特徴とするガス成分濃度の分析方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a gas component concentration analysis method for analyzing the gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light to the exhaust gas in the flue that is generated in the converter and removed from the dust. The flow rate or flow velocity of the exhaust gas is measured, and the laser is inserted into the flue with an inert gas flowing as a purge gas in an insertion tube disposed in the flue surrounding a part of the optical path of the laser beam. Measure the absorbance of the laser beam that has passed through the light, calculate the gas component concentration based on the measurement result of the absorbance, and measure the flow rate or flow velocity of the exhaust gas when measuring the absorbance. Based on the result, the flow rate of the purge gas is adjusted so as to cancel the error in the analysis result of the gas component concentration due to fluctuations in the flow rate or flow rate of the exhaust gas.析方 there is provided a method.

本発明の一態様によれば、転炉で発生した排ガスを、ガス成分濃度に応じて、大気放散するか、燃料ガスとして回収する排ガスの回収方法であって、上記転炉で吹錬を開始するときに発生した上記排ガスを大気放散し、上記転炉での吹錬中に、上記排ガスのガス成分濃度を、上記のガス成分濃度の分析方法を用いて分析し、上記ガス成分濃度の分析結果から、上記排ガスが回収可能と判断された場合に、上記排ガスを上記燃料ガスとして回収することを特徴とする排ガスの回収方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, exhaust gas generated in a converter is discharged to the atmosphere or recovered as fuel gas according to the gas component concentration, and the blowing process is started in the converter. The exhaust gas generated when the gas is discharged to the atmosphere, and the gas component concentration of the exhaust gas is analyzed using the gas component concentration analysis method during blowing in the converter to analyze the gas component concentration. As a result, when it is determined that the exhaust gas can be recovered, the exhaust gas is recovered as the fuel gas.

本発明の一態様によれば、転炉で発生し、除塵された煙道内の排ガスにレーザ光を透過させて、上記排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析装置であって、上記排ガスの流量または流速を測定する測定部と、上記レーザ光の光路の一部を囲んで上記煙道内に配されたインサーションチューブと、このインサーションチューブ内に不活性ガスをパージガスとして流すパージガス供給部と、上記レーザ光を投光することで、上記煙道内に上記レーザ光を透過させる投光部と、投光された上記レーザ光を受光することで、上記煙道内を透過した上記レーザ光の吸光度を測定する受光部と、上記測定部による上記排ガスの流量または流速の測定結果と、上記受光部による上記吸光度の測定結果とに基づいて、上記ガス成分濃度を算出する演算部とを備えることを特徴とするガス成分濃度の分析装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a gas component concentration analyzer for analyzing the gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light through the flue gas generated in the converter and dedusted in the flue. A measuring unit for measuring the flow rate or flow velocity of the exhaust gas, an insertion tube disposed in the flue surrounding a part of the optical path of the laser light, and a purge gas for flowing an inert gas as a purge gas in the insertion tube A supply unit, a light projecting unit that transmits the laser light by projecting the laser light, and a laser that transmits the laser light through the flue by receiving the projected laser light. The gas component concentration is calculated based on a light receiving unit that measures light absorbance, a measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas by the measurement unit, and a measurement result of the absorbance by the light receiving unit. Analyzer of the gas component concentration, characterized in that it comprises an arithmetic unit is provided.

本発明の一態様によれば、転炉で発生し、除塵された煙道内の排ガスにレーザ光を透過させて、上記排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析装置であって、上記排ガスの流量または流速を測定する測定部と、上記レーザ光の光路の一部を囲んで上記煙道内に配されたインサーションチューブと、このインサーションチューブ内に不活性ガスをパージガスとして流すパージガス供給部と、上記煙道内に上記レーザ光を透過させる投光部と、投光された上記レーザ光を受光することで、上記煙道内を透過した上記レーザ光の吸光度を測定する受光部と、上記受光部による上記吸光度の測定結果から、上記ガス成分濃度を算出する演算部と、上記測定部による上記排ガスの流量または流速の測定結果に基づいて、上記排ガスの流量または流速の変動による上記演算部が算出する上記ガス成分濃度の分析結果の誤差を打ち消すように、上記パージガスの流量を調整するパージガス制御部と、を備えることを特徴とするガス成分濃度の分析装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a gas component concentration analyzer for analyzing the gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light through the flue gas generated in the converter and dedusted in the flue. A measuring unit for measuring the flow rate or flow velocity of the exhaust gas, an insertion tube disposed in the flue surrounding a part of the optical path of the laser light, and a purge gas for flowing an inert gas as a purge gas in the insertion tube A supply unit, a light projecting unit that transmits the laser light into the flue, and a light receiving unit that measures the absorbance of the laser light transmitted through the flue by receiving the projected laser light; Based on the measurement result of the absorbance by the light receiving unit, the calculation unit for calculating the gas component concentration and the measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas by the measurement unit, the flow rate of the exhaust gas. And a purge gas control unit that adjusts the flow rate of the purge gas so as to cancel out an error in the analysis result of the gas component concentration calculated by the calculation unit due to fluctuations in flow velocity. Is provided.

本発明の一態様によれば、転炉で発生し、除塵された排ガスを、ガス成分濃度に応じて、大気放散するか、燃料ガスとしてガスホルダーに回収する排ガスの回収設備であって、上記排ガスが流れ、煙突及びガスホルダーに接続される煙道と、この煙道に設けられ、上記排ガスのガス成分濃度を分析する上記のガス成分濃度の分析装置と、上記ガス成分濃度の分析結果から、上記排ガスが回収可能と判断された場合に、上記排ガスが上記ガスホルダーへ送られるように上記排ガスの流路を調整し、排ガスが回収不可能と判断された場合に、上記排ガスが上記煙突へ送られるように上記流路を調整する回収制御部と、を備えることを特徴とする排ガスの回収設備が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas recovery facility for exhausting exhaust gas generated in a converter and dedusted to the atmosphere or recovering to a gas holder as fuel gas according to the gas component concentration, From the flue flow through which the exhaust gas flows and connected to the chimney and the gas holder, the gas component concentration analyzer provided in the flue for analyzing the gas component concentration of the exhaust gas, and the analysis result of the gas component concentration When the exhaust gas is determined to be recoverable, the exhaust gas flow path is adjusted so that the exhaust gas is sent to the gas holder, and when it is determined that the exhaust gas cannot be recovered, the exhaust gas is And a recovery control unit for adjusting the flow path so as to be sent to the exhaust gas.

本発明の一態様によれば、排ガスの流量が変化した場合でも、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができる、ガス成分濃度の分析方法、排ガスの回収方法、ガス成分濃度の分析装置及び排ガスの回収設備が提供される。   According to one aspect of the present invention, even when the flow rate of exhaust gas changes, the gas component concentration analysis method, exhaust gas recovery method, and gas component concentration analysis device can accurately measure the gas component concentration of the exhaust gas. And exhaust gas recovery equipment.

本発明の第1の実施形態に係るガス成分濃度の分析装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the analyzer of the gas component density | concentration which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態に係る排ガスの回収設備を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing recovery equipment of exhaust gas concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る排ガスの回収方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the collection | recovery method of the waste gas which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態に係るガス成分濃度の分析装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the analyzer of the gas component density | concentration which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態に係る排ガスの回収方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the collection | recovery method of the waste gas which concerns on 2nd Embodiment. インサーションチューブの端部の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the edge part of an insertion tube. 一定のパージガス流量における、排ガスの流量とCO濃度差との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the flow volume of waste gas, and CO density | concentration difference in fixed purge gas flow volume. 異なるパージガス流量における、排ガスの流量とCO濃度差との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the flow volume of waste gas, and CO density | concentration difference in different purge gas flow volume. 排ガスの流量と、CO濃度差が0体積%となる窒素(パージガス)流量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the flow volume of waste gas, and the nitrogen (purge gas) flow volume from which a CO concentration difference becomes 0 volume%.

以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するように、本発明の実施形態を例示して多くの特定の細部について説明する。しかしながら、かかる特定の細部の説明がなくても1つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。また、図面は、簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。   In the following detailed description, numerous specific details are set forth, illustrating embodiments of the present invention, in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without such specific details. In the drawings, well-known structures and devices are schematically shown for simplicity.

<第1の実施形態>
[ガス成分濃度の分析装置及び排ガスの回収設備]
はじめに、図1〜図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る、ガス成分濃度の分析装置1及び排ガスの回収設備2の構成について説明する。
回収設備2は、転炉5での送酸精錬処理である吹錬によって生じる排ガスを回収する設備である。転炉5の吹錬では、炉体50に収容された溶銑に対して、メインランス51や炉体50の底部に設けられた羽口(不図示)から主に酸素が吹き込まれることで、溶銑中の炭素やリンなどが酸化除去される。この際、転炉5からは処理に伴って、CO(一酸化炭素)やCO(二酸化炭素)などのガス成分が排ガスとして発生する。また、吹錬では、溶銑中の鉄等を含むダストが発生し、このダストが排ガス中に含まれる。
<First Embodiment>
[Gas component concentration analyzer and exhaust gas recovery equipment]
First, with reference to FIGS. 1-3, the structure of the gas component concentration analyzer 1 and the exhaust gas recovery facility 2 according to the first embodiment of the present invention will be described.
The recovery facility 2 is a facility for recovering exhaust gas generated by blowing, which is an acid feeding refining process in the converter 5. In the blowing of the converter 5, oxygen is mainly blown into the hot metal accommodated in the furnace body 50 from a tuyere (not shown) provided at the bottom of the main lance 51 or the furnace body 50, thereby Carbon and phosphorus inside are removed by oxidation. At this time, gas components such as CO (carbon monoxide) and CO 2 (carbon dioxide) are generated from the converter 5 as exhaust gas along with the treatment. In blowing, dust containing iron or the like in hot metal is generated, and this dust is contained in the exhaust gas.

回収設備2は、煙道20と、水封槽21と、誘引送風機22と、三方弁23と、分析装置1とを備える。
煙道20は、排ガスの流路(ダクト)であり、炉体50の上側(図2の上側)の炉口から煙突及びガスホルダーへと延びて設けられる。煙道20は、炉口から鉛直方向(図2の上下方向)の上側に延びる第1の領域201と、第1の領域201に接続され鉛直方向の下側へと延びる第2の領域202と、第2の領域202に接続され水平方向(図2の左右方向)へと延びる第3の領域203とを有する。第1の領域201では、煙道20の外周面に蒸気や水が流れて冷却されており、排ガスの熱がボイラーによって熱回収される。第2の領域202では、煙道20内にサチュレータが設けられ、第1の領域201を通った排ガスに水が吹き付けられることで、排ガスのさらなる冷却が行われ、排ガス中のダストが水で集塵されることで除塵が行われる。第3の領域203は、第2の領域202で冷却され、除塵された排ガスを、煙突またはガスホルダーへと送り、分析装置1以降の排ガスの経路が煙突及びガスホルダーへとつながる2つに別れる。
The recovery facility 2 includes a flue 20, a water seal tank 21, an induction blower 22, a three-way valve 23, and the analyzer 1.
The flue 20 is a flow path (duct) for exhaust gas, and extends from the furnace port on the upper side of the furnace body 50 (upper side in FIG. 2) to the chimney and the gas holder. The flue 20 includes a first region 201 that extends upward from the furnace port in the vertical direction (vertical direction in FIG. 2), and a second region 202 that is connected to the first region 201 and extends downward in the vertical direction. And a third region 203 connected to the second region 202 and extending in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 2). In the first region 201, steam and water flow on the outer peripheral surface of the flue 20 to be cooled, and the heat of the exhaust gas is recovered by the boiler. In the second region 202, a saturator is provided in the flue 20, and water is blown onto the exhaust gas that has passed through the first region 201, whereby the exhaust gas is further cooled, and dust in the exhaust gas is collected with water. Dust removal is performed by being dusted. The third region 203 is divided into two parts in which the exhaust gas cooled and removed in the second region 202 is sent to a chimney or a gas holder, and the exhaust gas path after the analyzer 1 is connected to the chimney and the gas holder. .

水封槽21は、第2の領域202の下側に接続して設けられる、排ガスと大気とを集塵水によって遮断するための水槽であり、第2の領域202で排ガスに吹き付けられ、ダストを含んだ集塵水が煙道20から送られる。また、水封槽21へと送られた集塵水は、さらに図示しないシックナーへと、大気に開放された流路を経由して送られる。シックナーでは、水封槽21から送られた集塵水を槽内で滞留させることで、集塵水に含まれるダストが沈降分離される。
誘引送風機22は、第3の領域203の途中に設けられ、煙道を通じて排ガスを吸引して三方弁23へと排ガスを送る。
三方弁23は、経路が煙突側とガスホルダー側とへ分かれる、第3の領域203の分岐点に設けられる。三方弁23は、分析装置1から送信される信号を受けて、排ガスの経路を煙突側またはガスホルダー側に変更する。
The water-sealed tank 21 is a water tank provided to be connected to the lower side of the second area 202 and shuts off the exhaust gas and the atmosphere with dust collection water, and is sprayed on the exhaust gas in the second area 202 to generate dust. The collected dust water is sent from the flue 20. In addition, the collected water sent to the water sealing tank 21 is further sent to a thickener (not shown) via a flow path opened to the atmosphere. In the thickener, the dust contained in the dust collection water is settled and separated by retaining the dust collection water sent from the water sealing tank 21 in the tank.
The induction blower 22 is provided in the middle of the third region 203, sucks exhaust gas through the flue, and sends the exhaust gas to the three-way valve 23.
The three-way valve 23 is provided at the branch point of the third region 203 where the path is divided into the chimney side and the gas holder side. The three-way valve 23 receives the signal transmitted from the analyzer 1 and changes the exhaust gas path to the chimney side or the gas holder side.

分析装置1は、COガス濃度及び酸素ガス濃度をそれぞれ分析するためのレーザ式分析計であり、投光部10と、受光部11と、一対のインサーションチューブ12a,12bと、一対のパージガス供給部13a,13bと、一対のパージガス供給路14,14bと、排ガス流測定部15と、演算部16と、回収制御部17とをそれぞれ備える。
投光部10は、可変波長の半導体レーザ光照射装置が内部に設けられ、レーザ光3を受光部11へと投光する。
The analyzer 1 is a laser analyzer for analyzing the CO gas concentration and the oxygen gas concentration, respectively, and includes a light projecting unit 10, a light receiving unit 11, a pair of insertion tubes 12a and 12b, and a pair of purge gas supplies. Units 13 a and 13 b, a pair of purge gas supply paths 14 and 14 b, an exhaust gas flow measurement unit 15, a calculation unit 16, and a recovery control unit 17.
The light projecting unit 10 includes a semiconductor laser beam irradiation device with a variable wavelength, and projects the laser beam 3 to the light receiving unit 11.

受光部11は、光検出器が内部に設けられ、投光部10から投光され、煙道内を透過したレーザ光3の強度を検出する。
投光部10及び受光部11は、煙道20の第3の領域203の、誘引送風機22よりも排ガスの流動方向の上流側に設けられ、互いに対向する方向が、煙道20の延在方向(図1の前後方向)に対して直交して配される。また、投光部10及び受光部11は、煙道20の外側に設けられ、投光部10から投光された複数波長のレーザ光3が煙道20に設けられたインサーションチューブ12aを通じて煙道20内を透過し、煙道20に設けられたインサーションチューブ12bを通じて煙道20を抜けて受光部11へと投光される。さらに、投光部10及び受光部11は、電気的に接続される演算部16に、レーザ光3の波長の区別と光強度の検出結果とをそれぞれ送信する。
The light receiving unit 11 is provided with a photodetector, and detects the intensity of the laser light 3 projected from the light projecting unit 10 and transmitted through the flue.
The light projecting unit 10 and the light receiving unit 11 are provided in the third region 203 of the flue 20 on the upstream side of the induction blower 22 in the flow direction of the exhaust gas, and the directions facing each other are the extending direction of the flue 20 They are arranged perpendicular to (the front-rear direction in FIG. 1). The light projecting unit 10 and the light receiving unit 11 are provided outside the flue 20, and the laser light 3 having a plurality of wavelengths projected from the light projecting unit 10 is smoked through an insertion tube 12 a provided in the flue 20. The light passes through the passage 20, passes through the flue 20 through the insertion tube 12 b provided in the flue 20, and is projected to the light receiving unit 11. Further, the light projecting unit 10 and the light receiving unit 11 transmit the distinction of the wavelength of the laser light 3 and the detection result of the light intensity to the calculation unit 16 that is electrically connected.

一対のインサーションチューブ12a,12bは、レーザ光3の光路の一部を囲んで、煙道20内に配される円筒状部材である。一対のインサーションチューブ12a,12bは、投光部10及び受光部11にそれぞれ接続され、煙道20の外側に設けられた投光部10及び受光部11から、煙道20の側面を貫通するようにして、煙道20内へと延びる。また、一対のインサーションチューブ12a,12bは、煙道20の延在方向に対して直交する方向に互いに対向して設けられ、その間には所定の距離だけ隙間が形成される。一対のインサーションチューブ12a,12bの煙道20内に配される端部は、インサーションチューブの軸方向に対して直交する平坦な端面形状であってもよいが、特許文献2に開示されているように、インサーションチューブの先端を排ガスの流れ方向下流側に切欠きを設けた形状として、チューブ内へのダスト等の侵入を防止することが好ましい。また、インサーションチューブは、上述のように投光部10及び受光部11のそれぞれに接続される一対の両方が煙道内に突出するように設けられる形態が一般的だが、どちらか一方のみが煙道内に突出するような形態とすることもできる。さらに、一対のインサーションチューブを一体に構成し、管の中間の所定の区間に設けた側面の開口から排ガスを当該区間に導入して測定に供するように構成することもできる。   The pair of insertion tubes 12 a and 12 b are cylindrical members disposed in the flue 20 so as to surround a part of the optical path of the laser light 3. The pair of insertion tubes 12 a and 12 b are respectively connected to the light projecting unit 10 and the light receiving unit 11, and penetrate the side surface of the flue 20 from the light projecting unit 10 and the light receiving unit 11 provided outside the flue 20. Thus, it extends into the flue 20. The pair of insertion tubes 12a and 12b are provided to face each other in a direction orthogonal to the extending direction of the flue 20, and a gap is formed between them by a predetermined distance. Although the edge part distribute | arranged in the flue 20 of a pair of insertion tube 12a, 12b may be a flat end surface shape orthogonal to the axial direction of an insertion tube, it is disclosed by patent document 2 As described above, it is preferable to prevent the intrusion of dust or the like into the tube by making the tip of the insertion tube a notch on the downstream side in the exhaust gas flow direction. In addition, the insertion tube is generally provided in such a manner that a pair of both connected to the light projecting unit 10 and the light receiving unit 11 protrudes into the flue as described above, but only one of them is smoke. It can also be configured to project into the road. Furthermore, a pair of insertion tubes can be configured integrally, and exhaust gas can be introduced into the section from a side opening provided in a predetermined section in the middle of the tube and used for measurement.

一対のパージガス供給部13a,13bは、パージガス4を所定の流量で一対のパージガス供給路14a,14bへとそれぞれ供給する。パージガス4は、不活性ガスであり、本実施形態では窒素ガスが用いられる。一対のパージガス供給部13a,13bは、電気的に接続されたパージガス制御部(不図示)の信号を受け、受信した信号に対応する既知の流量でパージガス4を供給するようにしてもよい。   The pair of purge gas supply units 13a and 13b supplies the purge gas 4 at a predetermined flow rate to the pair of purge gas supply paths 14a and 14b, respectively. The purge gas 4 is an inert gas, and nitrogen gas is used in this embodiment. The pair of purge gas supply units 13a and 13b may receive a signal from an electrically connected purge gas control unit (not shown) and supply the purge gas 4 at a known flow rate corresponding to the received signal.

一対のパージガス供給路14a,14bは、一対のパージガス供給部13a,13bにそれぞれ接続され、一対のパージガス供給部13a,13bから供給されるパージガス4を一対のインサーションチューブ12a,12bへとそれぞれ送る。一対のパージガス供給部13a,13bから供給されるパージガス4は、一対のパージガス供給路14a,14bを通じて、一対のインサーションチューブ12a,12bへと送られた後、一対のインサーションチューブ12a,12bの煙道20内の端面から噴出する。   The pair of purge gas supply paths 14a and 14b are connected to the pair of purge gas supply units 13a and 13b, respectively, and send the purge gas 4 supplied from the pair of purge gas supply units 13a and 13b to the pair of insertion tubes 12a and 12b, respectively. . The purge gas 4 supplied from the pair of purge gas supply units 13a and 13b is sent to the pair of insertion tubes 12a and 12b through the pair of purge gas supply passages 14a and 14b, and then the pair of insertion tubes 12a and 12b. It ejects from the end face in the flue 20.

排ガス流測定部15は、ガス流量またはガス流速を測定する測定装置であり、煙道20を流れる排ガスの流量または流速を測定する。図1では、煙道内に流速プローブを設置する場合を例として模式的に示しているが、排ガス流量または排ガス流速の測定方法はこれに限らず、例えば煙道の途中に設けたベンチュリー部での差圧を測定する方式などの周知の方法を用いることができる。測定部15は、電気的に接続される演算部16に、排ガスの流量の測定結果を送信する。   The exhaust gas flow measuring unit 15 is a measuring device that measures a gas flow rate or a gas flow velocity, and measures the flow rate or flow velocity of the exhaust gas flowing through the flue 20. In FIG. 1, the case where a flow velocity probe is installed in the flue is schematically shown as an example. However, the method of measuring the exhaust gas flow rate or the exhaust gas flow velocity is not limited to this, for example, in the venturi section provided in the middle of the flue A known method such as a method of measuring the differential pressure can be used. The measurement unit 15 transmits the measurement result of the exhaust gas flow rate to the calculation unit 16 that is electrically connected.

演算部16は、受光部11によるレーザ光3の各波長の光強度の検出結果、及び排ガス流測定部15による排ガス流量または排ガス流速の測定結果に基づいて、排ガスのガス成分濃度を分析する。ガス成分濃度の分析方法の詳細については、後述する。また、演算部16は、ガス成分濃度(CO濃度及び酸素濃度)の分析結果を回収制御部17に送信する。   The calculation unit 16 analyzes the gas component concentration of the exhaust gas based on the detection result of the light intensity of each wavelength of the laser light 3 by the light receiving unit 11 and the measurement result of the exhaust gas flow rate or exhaust gas flow rate by the exhaust gas flow measurement unit 15. Details of the gas component concentration analysis method will be described later. In addition, the calculation unit 16 transmits the analysis result of the gas component concentration (CO concentration and oxygen concentration) to the recovery control unit 17.

回収制御部17は、第3の領域203における排ガスの流路を制御する。具体的には、回収制御部17は、三方弁23の動作を制御することで、第3の領域203を流れる排ガスが、その後に煙突またはガスホルダーのどちらかに送られるかを制御する。また、回収制御部17は、演算部16からガス成分濃度の分析結果を取得し、取得した分析結果に基づいて第3の領域203における排ガスの流路を制御する。   The recovery control unit 17 controls the exhaust gas flow path in the third region 203. Specifically, the collection control unit 17 controls the operation of the three-way valve 23 to control whether the exhaust gas flowing through the third region 203 is subsequently sent to the chimney or the gas holder. Further, the recovery control unit 17 acquires the analysis result of the gas component concentration from the calculation unit 16, and controls the exhaust gas flow path in the third region 203 based on the acquired analysis result.

[ガス成分濃度の分析方法及び排ガスの回収方法]
次に、第1の実施形態に係るガス成分濃度の分析方法及び排ガスの回収方法を説明する。第1の実施形態に係る排ガスの回収方法では、転炉5で発生する排ガスを燃料ガスとして回収する。排ガスの回収は、図3に示す処理フローにしたがって行われる。なお、図3に示す処理フローは、転炉5での吹錬の開始を受けて始まる。
[Analysis method of gas component concentration and recovery method of exhaust gas]
Next, a gas component concentration analysis method and exhaust gas recovery method according to the first embodiment will be described. In the exhaust gas recovery method according to the first embodiment, exhaust gas generated in the converter 5 is recovered as fuel gas. The exhaust gas is collected according to the processing flow shown in FIG. Note that the processing flow shown in FIG. 3 starts upon the start of blowing in the converter 5.

図3に示すように、まず、転炉5で吹錬が開始すると、発生した排ガスを大気放散する(S100)。この際、第3の領域203における排ガスの流路は、初期位置として煙突へと送られるように三方弁23が設定される。そして、吹錬により発生した排ガスは、煙道20の第1及び第2の領域201,202を通過することで、冷却及び除塵され、第3の領域203から煙突へと送られ、大気放散されて可燃条件であればさらに燃焼される。また、吹錬の開始とともに、一対のパージガス供給部13a,13bから、一対のパージガス供給路14a,14bへのパージガス4の供給が開始される。第1の実施形態では、予め設定された、排ガスが一対のインサーションチューブ12a,12bに入り込まない程度の一定の流量で、パージガス4が供給される。なお、パージガス4の供給は、吹錬が終了するまで継続して行われる。また、パージガスの流量は、インサーションチューブへのダスト等の侵入を防止するように、操業条件等に応じて変更してもよい。   As shown in FIG. 3, first, when blowing is started in the converter 5, the generated exhaust gas is diffused into the atmosphere (S100). At this time, the three-way valve 23 is set so that the exhaust gas flow path in the third region 203 is sent to the chimney as an initial position. The exhaust gas generated by blowing is cooled and removed by passing through the first and second regions 201 and 202 of the flue 20, and is sent from the third region 203 to the chimney to be diffused into the atmosphere. If it is flammable, it will burn further. Further, with the start of blowing, supply of the purge gas 4 from the pair of purge gas supply units 13a and 13b to the pair of purge gas supply paths 14a and 14b is started. In the first embodiment, the purge gas 4 is supplied at a constant flow rate that is set in advance so that the exhaust gas does not enter the pair of insertion tubes 12a and 12b. The supply of the purge gas 4 is continued until the blowing is completed. In addition, the flow rate of the purge gas may be changed according to the operating conditions or the like so as to prevent dust and the like from entering the insertion tube.

ステップS100から所定時間が経過した後、排ガスのガス成分濃度の分析及び排ガスの回収制御を行う、測定ループが開始する(S102)。なお、第1の実施形態では、排ガスのCO濃度及び酸素濃度をガス成分濃度として分析する。
測定ループでは、まず、排ガス流測定部15は、排ガスの流量または流速を測定する(S104)。排ガスの流量または流速の測定結果は、演算部16へと送られる。
After a predetermined time has elapsed from step S100, a measurement loop for analyzing the concentration of exhaust gas components and controlling exhaust gas recovery starts (S102). In the first embodiment, the CO concentration and oxygen concentration of the exhaust gas are analyzed as the gas component concentration.
In the measurement loop, first, the exhaust gas flow measurement unit 15 measures the flow rate or flow velocity of the exhaust gas (S104). The measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas is sent to the calculation unit 16.

次いで、投光部10及び受光部11は、排ガスの吸光度を測定するために、排ガス中を透過した複数の波長のレーザ光3の光強度を測定する(S106)。ステップS106では、投光部10から受光部11へ複数の波長のレーザ光3を投光する。投光部10から投光されたレーザ光3は、排ガスが流れている煙道20内を透過し、受光部11の光検出器へと投光される。受光部11は、受光したレーザ光3の、分析対象のガス成分の吸収波長及び吸収係数の異なる他の波長でのそれぞれの光強度を測定し、測定結果を演算部16へと送信する。   Next, the light projecting unit 10 and the light receiving unit 11 measure the light intensities of the laser beams 3 having a plurality of wavelengths transmitted through the exhaust gas in order to measure the absorbance of the exhaust gas (S106). In step S <b> 106, laser light 3 having a plurality of wavelengths is projected from the light projecting unit 10 to the light receiving unit 11. The laser light 3 projected from the light projecting unit 10 passes through the flue 20 through which the exhaust gas flows and is projected to the photodetector of the light receiving unit 11. The light receiving unit 11 measures the light intensity of the received laser beam 3 at other wavelengths having different absorption wavelengths and absorption coefficients of the gas component to be analyzed, and transmits the measurement results to the calculation unit 16.

さらに、演算部16は、受光部11から取得した複数の波長のレーザ光3の光強度の測定結果に基づいて吸光度を算出し、吸光度の算出結果と排ガス流測定部15から取得した排ガスの流量または流速の測定結果とを用いて排ガスのガス成分濃度を算出する(S108)。ステップS108では、はじめに、演算部16は、複数の波長の光強度の測定結果を比較することで、吸光度及び仮のガス成分濃度を算出する。吸光度は、分析対象ガス成分の吸収波長でのレーザ光3の光強度Imと異なる波長の参照レーザ光の光強度Irとの光強度比(Im/Ir)で便宜的に表すことができる(但し、両者の波長の投光する光強度が等しいとした場合)。両者の波長での分析対象ガス成分の吸収係数の差をΔε、排ガス中の光路長をLとすると、仮のガス成分濃度C1と吸光度(Im/Ir)とは下記(1)式の関係にある。従って、(1)式によって吸光度の測定結果(Im/Ir)から仮のガス成分濃度C1が算出される。
(Im/Ir)=10−Δε・C1・L ・・・(1)
Further, the calculation unit 16 calculates the absorbance based on the measurement results of the light intensities of the laser beams 3 having a plurality of wavelengths acquired from the light receiving unit 11, and calculates the absorbance and the exhaust gas flow rate acquired from the exhaust gas flow measurement unit 15. Alternatively, the gas component concentration of the exhaust gas is calculated using the measurement result of the flow velocity (S108). In step S108, first, the calculation unit 16 compares the measurement results of the light intensities at a plurality of wavelengths to calculate the absorbance and the temporary gas component concentration. Absorbance can be conveniently expressed by the light intensity ratio (Im / Ir) between the light intensity Im of the laser light 3 at the absorption wavelength of the gas component to be analyzed and the light intensity Ir of the reference laser light having a different wavelength (however, Im / Ir). , Assuming that the light intensity of the two wavelengths is equal). When the difference in absorption coefficient of the gas component to be analyzed at both wavelengths is Δε, and the optical path length in the exhaust gas is L, the temporary gas component concentration C1 and the absorbance (Im / Ir) have the relationship of the following equation (1). is there. Accordingly, the temporary gas component concentration C1 is calculated from the absorbance measurement result (Im / Ir) by the equation (1).
(Im / Ir) = 10 −Δε · C1 · L (1)

次いで、演算部16は、仮のガス成分濃度C1を予め設定される排ガスの流量または流速の関数で表される補正係数を用いて補正することで、最終的な排ガスのガス成分濃度(CO濃度及び酸素濃度)を算出する。補正係数ηは、例えば排ガスの流量または流速の一次関数であり、例えば下記(2)式で示される。なお、(2)式において、Xは排ガスの流量[10Nm/h]、α及びβは定数である。
η=α×X+β ・・・(2)
Next, the calculation unit 16 corrects the temporary gas component concentration C1 using a correction coefficient expressed by a function of a preset flow rate or flow velocity of the exhaust gas, thereby obtaining a final exhaust gas component concentration (CO concentration). And oxygen concentration). The correction coefficient η is, for example, a linear function of the exhaust gas flow rate or flow velocity, and is represented by, for example, the following equation (2). In the equation (2), X 1 is a flow rate of exhaust gas [10 3 Nm 3 / h], and α 1 and β 1 are constants.
η = α 1 × X 1 + β 1 (2)

なお、パージガス流量を一定としない場合には、予め用いるパージガス流量に対応する定数α及びβを求めておき、実際に用いるパージガス流量に応じて上記(2)式の定数α及びβを変更して、補正係数ηを算出するようにしてもよい。また、パージガス流量を一定としない場合には、補正係数ηを排ガスの流量とパージガスの流量の両方の関数として予め求めておき、排ガス流量の測定値とともに、パージガス流量の測定値も用いて補正係数ηを算出するようにしてもよい。 When not the purge flow rate is constant, to previously obtain a constant alpha 1 and beta 1 corresponds to the flow rate of purge gas to be used in advance, depending on the purge gas flow rate actually used above (2) constant alpha 1 and beta 1 May be changed to calculate the correction coefficient η. In addition, when the purge gas flow rate is not constant, the correction coefficient η is obtained in advance as a function of both the exhaust gas flow rate and the purge gas flow rate, and the correction coefficient using the measured value of the purge gas flow rate together with the measured value of the exhaust gas flow rate. η may be calculated.

定数α及びβは、排ガス流量Xを種々変更した条件において予め求められる、ガス成分濃度分析値の比(Cref/C1)と、排ガス流量Xとの関係((Cref/C1)=α×X+β)を回帰分析することによって求められる。ここで、Crefは、排ガス流量Xを種々変更した条件において煙道から採取された排ガス試料の、ガスクロマトグラフ分析計などのレーザ式分析計よりも信頼性の高い分析方法による、ガス成分濃度の分析値である。また、C1は、この排ガス試料を採取したタイミングにおいてレーザ式分析計によって得られた仮のガス成分濃度である。 Constant alpha 1 and beta 1 is obtained in advance under the condition having various exhaust gas flow X 1, and the ratio of the gas component concentration analysis values (C ref / C1), the relationship between the exhaust gas flow rate X 1 ((C ref / C1 ) = Α 1 × X 1 + β 1 ). Here, C ref is the exhaust gas sample taken from the flue in conditions having various exhaust gas flow X 1, due to the high analytical method reliable than laser type analyzer such as a gas chromatograph analyzer, gas component concentration This is the analysis value. C1 is a temporary gas component concentration obtained by the laser analyzer at the timing when the exhaust gas sample is collected.

そして、最終的に算出されるガス成分濃度は、仮のガス成分濃度C1に補正係数ηを乗算することによって算出され、算出されたガス成分濃度(CO濃度及び酸素濃度)は、回収制御部17へと送信される。
補正係数ηの関数式及びその定数は、用いられるインサージョンチューブの形状や煙道での設置条件によっても異なるので、実際に用いられる煙道でのインサージョンチューブの設置条件に即して決定される必要がある。補正係数ηは、上記にように排ガス流量とパージガス流量との一次関数で近似できることが多いが、ηの関数形が必ずしもこれには限定されない。例えば、排ガス流量等の二次関数でηを近似してもよいし、排ガス流量とパージガス流量との比の値の一次関数などの関数でηを近似してもよい。これらの各関数形を用いる場合の各定数も、上記の場合と同様に用いる関数形に応じて採取したデータを整理して重回帰分析等を行うことで求められる。
The finally calculated gas component concentration is calculated by multiplying the provisional gas component concentration C1 by the correction coefficient η, and the calculated gas component concentration (CO concentration and oxygen concentration) is the recovery control unit 17. Sent to.
Since the functional equation of the correction coefficient η and its constant vary depending on the shape of the insertion tube used and the installation conditions in the flue, it is determined according to the installation conditions of the insertion tube used in the actual flue. It is necessary to The correction coefficient η can be approximated by a linear function of the exhaust gas flow rate and the purge gas flow rate as described above, but the function form of η is not necessarily limited to this. For example, η may be approximated by a quadratic function such as the exhaust gas flow rate, or η may be approximated by a function such as a linear function of a ratio value between the exhaust gas flow rate and the purge gas flow rate. Each constant in the case of using each of these function forms is also obtained by organizing data collected according to the function form used in the same manner as in the above case and performing multiple regression analysis or the like.

また、上記の説明では、補正係数ηを仮のガス成分濃度C1に乗算して補正する場合を例として説明したが、仮のガス成分濃度C1を補正して最終的なガス成分濃度を算出する際の演算方法も必ずしもこれには限定されない。例えば、仮のガス成分濃度C1を補正係数ηで除して最終的なガス成分濃度を算出するようにしてもよい。この場合、補正係数ηを表す関数式で用いる各定数を測定データから求める際の回帰分析あるいは重回帰分析における目的変数(上記の例ではガス成分濃度分析値の比(Cref/C1)に相当する)は、補正係数ηを表す、最終的なガス成分濃度と仮のガス成分濃度C1との関係式に応じて変更される。さらに、仮のガス成分濃度C1と排ガス流量(あるいは排ガス流層)とパージガス流量とを用いる、補正係数ηを用いない他の演算式によって最終的なガス成分濃度を算出してもよい。この場合も上記に例示したのと同様に重回帰分析によって、測定データから演算式の定数を定めることができる。 In the above description, the correction coefficient η is corrected by multiplying the provisional gas component concentration C1 as an example. However, the provisional gas component concentration C1 is corrected to calculate the final gas component concentration. The calculation method at this time is not necessarily limited to this. For example, the final gas component concentration may be calculated by dividing the temporary gas component concentration C1 by the correction coefficient η. In this case, it corresponds to the objective variable in the regression analysis or multiple regression analysis for obtaining each constant used in the functional expression representing the correction coefficient η from the measurement data (in the above example, the ratio of the gas component concentration analysis value (C ref / C1)) Is changed according to the relational expression between the final gas component concentration and the provisional gas component concentration C1, which represents the correction coefficient η. Furthermore, the final gas component concentration may be calculated by another arithmetic expression that uses the temporary gas component concentration C1, the exhaust gas flow rate (or the exhaust gas flow layer), and the purge gas flow rate and does not use the correction coefficient η. In this case as well, the constant of the arithmetic expression can be determined from the measurement data by multiple regression analysis as exemplified above.

ステップ108の後、回収制御部17は、取得した排ガスのCO濃度及び酸素濃度に基づいて、排ガスが回収可能か否かを判断する(S110)。ステップS110では、回収制御部17は、取得した排ガスのCO濃度及び酸素濃度が、予め設定されるそれぞれの閾値以上となるか否かを判断し、CO濃度が閾値以上となり、且つ酸素濃度が閾値未満となる場合に回収可能と判断し、CO濃度が閾値未満となるか、または酸素濃度が閾値以上となる場合に回収不可能と判断する。   After step 108, the recovery control unit 17 determines whether the exhaust gas can be recovered based on the acquired CO concentration and oxygen concentration of the exhaust gas (S110). In step S110, the recovery control unit 17 determines whether or not the acquired CO concentration and oxygen concentration of the exhaust gas are equal to or higher than the preset threshold values, and the CO concentration is equal to or higher than the threshold value, and the oxygen concentration is equal to the threshold value. When the concentration is less than the threshold value, it is determined that the gas can be recovered.

ステップS108の判断において回収不可能と判断された場合、回収制御部17は、第3の領域203を流れる排ガスが煙突へと送られるように三方弁23を制御することで、排ガスの大気放散を行う(S112)。
一方、ステップS108の判断において回収可能と判断された場合、回収制御部17は、第3の領域203を流れる排ガスがガスホルダーへと送られるように三方弁23を制御することで、排ガスの回収を行う(S114)。
ステップS102の測定ループでは、例えば、上述のステップS104〜S114が、所定の時間間隔で繰り返し行われる。上記の説明では、説明を簡単にするため、ステップS104〜S114を一連の処理フローとして記述したが、必ずしも全ての処理ステップを一連の処理として実行する必要はない。例えば、処理ステップ毎に実行ループを形成させて、各実行ループに必要なタイミングでデータの受渡しを行うように構成してもよい。そして、転炉5での吹錬が終了すると、割り込み処理によって測定ループが終了する(S116)。さらに、測定ループが終了することで、排ガスの回収処理の処理フローが終了する。
If it is determined in step S108 that the recovery is impossible, the recovery control unit 17 controls the three-way valve 23 so that the exhaust gas flowing through the third region 203 is sent to the chimney, thereby reducing the exhaust gas to the atmosphere. It performs (S112).
On the other hand, if it is determined in step S108 that recovery is possible, the recovery control unit 17 controls the three-way valve 23 so that the exhaust gas flowing through the third region 203 is sent to the gas holder, thereby recovering the exhaust gas. (S114).
In the measurement loop of step S102, for example, the above-described steps S104 to S114 are repeatedly performed at predetermined time intervals. In the above description, in order to simplify the description, steps S104 to S114 are described as a series of process flows. However, it is not always necessary to execute all the process steps as a series of processes. For example, an execution loop may be formed for each processing step, and data may be transferred at a timing necessary for each execution loop. When the blowing in the converter 5 is finished, the measurement loop is finished by the interrupt process (S116). Further, when the measurement loop ends, the processing flow of the exhaust gas recovery processing ends.

<第2の実施形態>
[ガス成分濃度の分析装置及び排ガスの回収設備]
次に、図4を参照して、本発明の第2の実施形態に係る、ガス成分濃度の分析装置1及び排ガスの回収設備2の構成について説明する。
回収設備2は、図2に示す第1の実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
[Gas component concentration analyzer and exhaust gas recovery equipment]
Next, the configuration of the gas component concentration analyzer 1 and the exhaust gas recovery facility 2 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The recovery facility 2 is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

分析装置1は、レーザ式分析計であり、投光部10と、受光部11と、一対のインサーションチューブ12a,12bと、一対のパージガス供給部13a,13bと、一対のパージガス供給路14,14bと、排ガス流測定部15と、演算部16と、回収制御部17と、パージガス制御部18とを備える。
投光部10、受光部11、一対のインサーションチューブ12a,12b、一対のパージガス供給路14,14b及び回収制御部17の構成は、第1の実施形態と同じである。
The analyzer 1 is a laser analyzer, which includes a light projecting unit 10, a light receiving unit 11, a pair of insertion tubes 12a and 12b, a pair of purge gas supply units 13a and 13b, and a pair of purge gas supply paths 14, 14 b, an exhaust gas flow measurement unit 15, a calculation unit 16, a recovery control unit 17, and a purge gas control unit 18.
The configurations of the light projecting unit 10, the light receiving unit 11, the pair of insertion tubes 12a and 12b, the pair of purge gas supply paths 14 and 14b, and the recovery control unit 17 are the same as those in the first embodiment.

一対のパージガス供給部13a,13bは、第1の実施形態と同様であるが、さらにパージガス制御部18に電気的に接続され、パージガス制御部18の信号を受けて、パージガス4の流量を調整する。
排ガス流測定部15は、第1の実施形態と同様であるが、演算部16ではなくパージガス制御部18に電気的に接続され、排ガスの流量または流速の測定結果をパージガス制御部18に送信する。
The pair of purge gas supply units 13a and 13b is the same as in the first embodiment, but is further electrically connected to the purge gas control unit 18, and receives a signal from the purge gas control unit 18 to adjust the flow rate of the purge gas 4. .
The exhaust gas flow measurement unit 15 is the same as that of the first embodiment, but is electrically connected to the purge gas control unit 18 instead of the calculation unit 16, and transmits the measurement result of the exhaust gas flow rate or flow velocity to the purge gas control unit 18. .

演算部16は、受光部11によるレーザ光3の検出結果に基づいて、排ガスのガス成分濃度を分析する。ガス成分濃度の分析方法の詳細については、後述する。また、演算部16は、ガス成分濃度の分析結果を回収制御部17に送信する。
パージガス制御部18は、排ガス流測定部15による排ガスの流量または流速の測定結果に基づいてパージガス4の流量を算出し、算出した流量となるように一対のパージガス供給部13a,13bを制御する。
The calculation unit 16 analyzes the gas component concentration of the exhaust gas based on the detection result of the laser beam 3 by the light receiving unit 11. Details of the gas component concentration analysis method will be described later. In addition, the calculation unit 16 transmits the analysis result of the gas component concentration to the recovery control unit 17.
The purge gas control unit 18 calculates the flow rate of the purge gas 4 based on the measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas by the exhaust gas flow measurement unit 15, and controls the pair of purge gas supply units 13a and 13b so that the calculated flow rate is obtained.

[ガス成分濃度の分析方法及び排ガスの回収方法]
次に、第2の実施形態に係るガス成分濃度の分析方法及び排ガスの回収方法を説明する。第2の実施形態に係る排ガスの回収方法では、第1の実施形態と同様に、転炉5で発生する排ガスを燃料ガスとして回収する。排ガスの回収は、図5に示す処理フローにしたがって行われる。なお、図5に示す処理フローは、第1の実施形態と同様に転炉5での吹錬の開始を受けて始まる。
図5に示すように、まず、転炉5で吹錬が開始すると、発生した排ガスを大気放散する(S200)。ステップS200の処理は、第1の実施形態におけるステップS100と同じである。
[Analysis method of gas component concentration and recovery method of exhaust gas]
Next, a gas component concentration analysis method and exhaust gas recovery method according to the second embodiment will be described. In the exhaust gas recovery method according to the second embodiment, exhaust gas generated in the converter 5 is recovered as fuel gas, as in the first embodiment. The exhaust gas is collected according to the processing flow shown in FIG. Note that the processing flow shown in FIG. 5 starts upon the start of blowing in the converter 5 as in the first embodiment.
As shown in FIG. 5, first, when blowing is started in the converter 5, the generated exhaust gas is diffused into the atmosphere (S200). The process of step S200 is the same as step S100 in the first embodiment.

ステップS200が開始すると同時に、排ガスのガス成分濃度の分析及び排ガスの回収制御を行う、測定ループが開始する(S202)。なお、第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、排ガスのCO濃度及び酸素濃度をガス成分濃度として分析する。
測定ループでは、まず、排ガス流測定部15は、第1の実施形態のステップS104と同様に、排ガスの流量または流速を測定する(S204)。排ガスの流量または流速の測定結果は、パージガス制御部18とへ送られる。
Simultaneously with the start of step S200, a measurement loop for analyzing the gas component concentration of the exhaust gas and controlling the recovery of the exhaust gas is started (S202). In the second embodiment, as in the first embodiment, the CO concentration and oxygen concentration of the exhaust gas are analyzed as the gas component concentration.
In the measurement loop, first, the exhaust gas flow measurement unit 15 measures the flow rate or flow velocity of the exhaust gas as in step S104 of the first embodiment (S204). The measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas is sent to the purge gas control unit 18.

次いで、パージガス制御部18は、取得した排ガスの流量または流速の測定結果から、パージガス4の流量を算出し、算出される流量でパージガス4を一対のパージガス供給部13a,13bから流すよう制御信号を発信する(S206)。パージガス制御部18は、排ガスの流量または流速が大きくなるほどパージガス4の流量が多くなるように、予め設定される関数に基づいてパージガス4の流量を算出する。そして、パージガス制御部18は、パージガス4の流量が算出されるものとなるように、一対のパージガス供給部13a,13bを制御する。つまり、測定ループでは、ステップS206が繰り返し行われる度に、パージガス4の流量の調整が行われる。   Next, the purge gas control unit 18 calculates the flow rate of the purge gas 4 from the obtained measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas, and sends a control signal so that the purge gas 4 flows from the pair of purge gas supply units 13a and 13b at the calculated flow rate. Make a call (S206). The purge gas control unit 18 calculates the flow rate of the purge gas 4 based on a preset function so that the flow rate of the purge gas 4 increases as the flow rate or flow rate of the exhaust gas increases. Then, the purge gas control unit 18 controls the pair of purge gas supply units 13a and 13b so that the flow rate of the purge gas 4 is calculated. That is, in the measurement loop, the flow rate of the purge gas 4 is adjusted every time step S206 is repeatedly performed.

なお、以下の説明では、説明を簡略化するため、ステップS204及びS206からなるパージガス流量の制御フローと、これに続くステップからなる排ガスのガス成分濃度の測定フロー及び排ガス回収の制御フローを、測定ループを構成する一連のフローとして実施する形態を例として説明しているが、これらの制御フロー及び測定フローを一連の処理フローとする必要はなく、それぞれの制御フロー或いは測定フロー毎に実行ループを形成するように構成することがむしろ一般的である。何れの実施形態においても、パージガス4の供給及び制御は、吹錬が開始してから終了するまで継続して行われる。   In the following description, in order to simplify the description, the control flow of the purge gas flow rate consisting of steps S204 and S206, the measurement flow of the gas component concentration of exhaust gas and the control flow of exhaust gas recovery consisting of the following steps are measured. Although the embodiment implemented as a series of flows constituting a loop has been described as an example, these control flows and measurement flows do not have to be a series of processing flows, and an execution loop is provided for each control flow or measurement flow. It is rather common to configure to form. In any of the embodiments, the supply and control of the purge gas 4 are continuously performed from the start to the end of blowing.

第2の実施形態のステップS206では、第1の実施形態と異なり、排ガスの流量或いは流速の変動によるガス成分濃度の分析結果の誤差を打ち消すように、例えば、下記(3)式で示される関数を用いてパージガス4の流量の設定値が算出され、パージガス4の流量が自動的に調整される。なお、(3)式において、Yはパージガスの流量の設定値[L/min]、Xは排ガスの流量[10Nm/h]、α及びβは実施例の説明で後述するような方法で設定される定数である。
=α×X+β ・・・(3)
In step S206 of the second embodiment, unlike the first embodiment, for example, a function represented by the following equation (3) is used so as to cancel the error in the analysis result of the gas component concentration due to the fluctuation of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas. Is used to calculate the set value of the flow rate of the purge gas 4, and the flow rate of the purge gas 4 is automatically adjusted. In equation (3), Y 2 is the set value [L / min] of the purge gas flow rate, X 2 is the exhaust gas flow rate [10 3 Nm 3 / h], and α 2 and β 2 are described later in the description of the embodiments. It is a constant set in such a way.
Y 2 = α 2 × X 2 + β 2 (3)

排ガス流測定部15で測定されるのが排ガス流速である場合は、(3)式の排ガス流量Xに代えて排ガス流速を変数とする関数式によってパージガス流量が算出される。上記(3)式に例示される、パージガス流量の設定値Yを導出するための排ガス流量Xまたは排ガス流速を変数とする関数式は、必ずしも(3)式のような1次関数には限定さない。両者の関係を表わすのに適していれば、2次関数の他、例えば、指数関数などの他の一般的なものも含む関数形を単独で、または加算や乗算によって組み合せて用いることができる。 When being measured in the exhaust gas flow measuring unit 15 is the exhaust gas flow rate, purge gas flow rate is calculated by the function formula of the exhaust gas flow rate as a variable in place of the exhaust gas flow rate X 2 in equation (3). Exemplified in the above (3), a function formula of the exhaust gas flow rate X 2 or the exhaust gas flow rate to derive a set value Y 2 of the purge gas flow rate and variable, the necessarily (3) a linear function like equation Not limited. If suitable for expressing the relationship between the two, a function form including a quadratic function and other general functions such as an exponential function can be used alone or in combination by addition or multiplication.

この際、各関数形で用いる、上記(3)式におけるα及びβに例示されるような各定数は、実施例の説明で後述する方法と同様に、以下のようにして求めることができる。即ち、実際にガス成分濃度の分析に用いる装置及び操業条件において、パージガス流量を種々変更して、同一パージガス流量条件における排ガス流量または排ガス流速とガス成分濃度の分析値の誤差(他の信頼性の高い分析方法による分析値からの偏差)との関係を求め、各パージガス流量Yにおいてガス成分濃度の分析値の誤差が0となる排ガス流量Xまたは排ガス流速を求める。このようにして求めたパージガス流量Yとガス成分濃度の分析値の誤差が0となる排ガス流量Xまたは排ガス流速との関係を、上記(3)式に例示されるような関数形に当てはめて回帰分析や重回帰分析を行うことにより、各関数形で用いる各定数を求めることができる。 At this time, the constants as exemplified by α 2 and β 2 in the above equation (3) used in each function form can be obtained as follows, similarly to the method described later in the description of the embodiment. it can. That is, in the apparatus and operating conditions actually used for analyzing the gas component concentration, the purge gas flow rate is changed variously, and the error in the analysis value of the exhaust gas flow rate or the exhaust gas flow rate and the gas component concentration under the same purge gas flow rate condition (other reliability The deviation from the analysis value by the high analysis method) is obtained, and the exhaust gas flow rate X 2 or the exhaust gas flow velocity at which the error of the analysis value of the gas component concentration becomes 0 at each purge gas flow rate Y 2 is obtained. The relation between the purge gas flow rate Y 2 thus obtained and the exhaust gas flow rate X 2 or the exhaust gas flow velocity at which the error of the analysis value of the gas component concentration becomes 0 is applied to a function form as exemplified in the above equation (3). By performing regression analysis and multiple regression analysis, each constant used in each function form can be obtained.

次いで、投光部10及び受光部11は、排ガスの吸光度を測定するために、排ガス中を透過した複数の波長のレーザ光3の光強度を測定する(S208)。ステップS208は、第1の実施形態のステップS106と同じである。
その後、演算部16は、第1の実施形態と同様に、受光部11から取得した複数の波長のレーザ光3の光強度の測定結果に基づいて吸光度を算出し、吸光度の算出結果から排ガスのガス成分濃度を算出する(S210)。第2の実施形態のステップS210は、第1の実施形態と異なり、ガス成分濃度の算出にあたり、排ガスの流速の測定結果及びパージガス4の流量の測定結果を用いない。つまり、第2の実施形態のステップS210では、第1の実施形態における仮のガス成分濃度の算出方法と同様にして、ガス成分濃度が算出され、算出されたガス成分濃度が最終的なガス成分濃度となる。
その後、算出されたガス成分濃度は、回収制御部17へと送信される。
Next, the light projecting unit 10 and the light receiving unit 11 measure the light intensities of the laser beams 3 having a plurality of wavelengths transmitted through the exhaust gas in order to measure the absorbance of the exhaust gas (S208). Step S208 is the same as step S106 of the first embodiment.
Thereafter, as in the first embodiment, the calculation unit 16 calculates the absorbance based on the measurement results of the light intensities of the laser beams 3 having a plurality of wavelengths acquired from the light receiving unit 11, and calculates the exhaust gas from the calculation result of the absorbance. The gas component concentration is calculated (S210). Unlike the first embodiment, step S210 of the second embodiment does not use the measurement result of the flow rate of the exhaust gas and the measurement result of the flow rate of the purge gas 4 in calculating the gas component concentration. That is, in step S210 of the second embodiment, the gas component concentration is calculated in the same manner as the provisional gas component concentration calculation method in the first embodiment, and the calculated gas component concentration is the final gas component. Concentration.
Thereafter, the calculated gas component concentration is transmitted to the recovery control unit 17.

第2の実施形態のステップS210では、排ガスの流量或いは流速の変動によるガス成分濃度の分析結果の誤差を打ち消すように、パージガス4の流量を排ガスの流量或いは流速に応じて調整するので、精度よくガス成分濃度を算出することができる。ここで、レーザ式分析計においてパージガスは、排ガスやダストがインサーションチューブ内に入り込むことを防ぐことを目的に用いられる。このため、排ガスの流量が少ない場合には、パージガスの流量を少なくしてもよく、排ガスの流量に応じてパージガスの流量を変化させることで、パージガスの使用量を抑えることができる。即ち、第2の実施形態によれば、排ガスのガス成分濃度を分析精度の向上と、パージガスの使用コストを低減することができる。   In step S210 of the second embodiment, the flow rate of the purge gas 4 is adjusted according to the flow rate or flow rate of the exhaust gas so as to cancel out the error in the analysis result of the gas component concentration due to the fluctuation of the flow rate or flow rate of the exhaust gas. The gas component concentration can be calculated. Here, in the laser analyzer, the purge gas is used for the purpose of preventing the exhaust gas and dust from entering the insertion tube. For this reason, when the flow rate of exhaust gas is small, the flow rate of purge gas may be reduced, and the amount of purge gas used can be suppressed by changing the flow rate of purge gas in accordance with the flow rate of exhaust gas. That is, according to the second embodiment, it is possible to improve the analysis accuracy of the gas component concentration of the exhaust gas and reduce the use cost of the purge gas.

ステップ210の後、第1の実施形態のステップS110と同様に、回収制御部17は、取得した排ガスのCO濃度に基づいて、排ガスが回収可能か否かを判断する(S212)。
ステップS212の判断において回収不可能と判断された場合、第1の実施形態のステップS112と同様に、回収制御部17は、第3の領域203を流れる排ガスが煙突へと送られるように三方弁23を制御することで、排ガスの大気放散を行う(S214)。
After step 210, similarly to step S110 of the first embodiment, the recovery control unit 17 determines whether exhaust gas can be recovered based on the acquired CO concentration of the exhaust gas (S212).
When it is determined in step S212 that recovery is impossible, the recovery control unit 17 controls the three-way valve so that the exhaust gas flowing through the third region 203 is sent to the chimney, as in step S112 of the first embodiment. By controlling 23, the exhaust gas is diffused into the atmosphere (S214).

一方、ステップS212の判断において回収可能と判断された場合、第1の実施形態のステップS114と同様に、回収制御部17は、第3の領域203を流れる排ガスがガスホルダーへと送られるように三方弁23を制御することで、排ガスの回収を行う(S216)。
ステップS202の測定ループでは、例えば、第1実施形態のステップS102と同様に、上述のステップS204〜S216が、所定の時間間隔で繰り返し行われる。上記の説明では、説明を簡単にするため、ステップS204〜S216を一連の処理フローとして記述したが、必ずしも全ての処理ステップを一連の処理として実行する必要はなく、各処理ステップ毎に実行ループを形成させて、各実行ループに必要なタイミングでデータの受渡しを行うように構成してもよい。そして、転炉5での吹錬が終了すると、割り込み処理によって測定ループが終了する(S218)。さらに、測定ループが終了することで、排ガスの回収処理の処理フローが終了する。
On the other hand, when it is determined in step S212 that recovery is possible, the recovery control unit 17 causes the exhaust gas flowing through the third region 203 to be sent to the gas holder, as in step S114 of the first embodiment. The exhaust gas is recovered by controlling the three-way valve 23 (S216).
In the measurement loop of step S202, for example, the above-described steps S204 to S216 are repeatedly performed at predetermined time intervals, similarly to step S102 of the first embodiment. In the above description, in order to simplify the description, steps S204 to S216 are described as a series of process flows. However, it is not always necessary to execute all the process steps as a series of processes, and an execution loop is provided for each process step. It is also possible to configure such that data is transferred at a timing required for each execution loop. When the blowing in the converter 5 is finished, the measurement loop is finished by the interrupt process (S218). Further, when the measurement loop ends, the processing flow of the exhaust gas recovery processing ends.

<変形例>
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに種々の変形例を含む本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態には、本明細書に記載したこれらの変形例を単独または組み合わせて含む実施形態も網羅すると解すべきである。
<Modification>
Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, it is not intended that the present invention be limited by these descriptions. By referring to the description of the present invention, other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art, including various modifications along with the disclosed embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments of the present invention described in the claims also include embodiments including these modifications described in the present specification alone or in combination.

例えば、第1の実施形態では、ステップS108にて、算出される補正係数と仮のガス成分濃度とから最終的なガス成分濃度を算出するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ステップS108のガス成分濃度を算出する際に、ガス成分濃度の算出に用いられる光路長を補正することで、最終的なガス成分濃度を算出するようにしてもよい。この場合、ステップS108では、排ガスの流量に応じて補正した光路長を用いて仮のガス成分濃度と同様にガス成分濃度を算出することで、最終的なガス成分濃度とすることができる。排ガスの流量の変動によるガス成分濃度の測定誤差は、排ガスの流量の変動によって、光路長が実質的に変化することに起因する。この際、実質的な光路長の変化量は、排ガスの流量及びパージガス流量の関数であり、パージガス流量を一定とした場合には、光路長の補正には、例えば、排ガスの流量の一次関数で示される補正関数が加算されるなどして用いられる。Xを排ガスの流量[10Nm/h]とし、通常は光路長として用いられる、一対のインサージョンチューブの先端間の間隔をLとすると、補正後の光路長Lは、例えば定数α、βを用いて下記(4)式で表される。
L=L+α×X+β ・・・(4)
For example, in the first embodiment, the final gas component concentration is calculated from the calculated correction coefficient and the temporary gas component concentration in step S108, but the present invention is not limited to such an example. For example, when calculating the gas component concentration in step S108, the final gas component concentration may be calculated by correcting the optical path length used for calculating the gas component concentration. In this case, in step S108, the final gas component concentration can be obtained by calculating the gas component concentration in the same manner as the temporary gas component concentration using the optical path length corrected according to the flow rate of the exhaust gas. The measurement error of the gas component concentration due to the fluctuation of the exhaust gas flow rate is caused by the fact that the optical path length substantially changes due to the fluctuation of the exhaust gas flow rate. At this time, the substantial change amount of the optical path length is a function of the flow rate of the exhaust gas and the purge gas flow rate. When the purge gas flow rate is constant, the optical path length is corrected by, for example, a linear function of the exhaust gas flow rate. The correction function shown is added and used. If X 1 is the exhaust gas flow rate [10 3 Nm 3 / h] and the interval between the tips of the pair of insertion tubes, which is normally used as the optical path length, is L 0 , the corrected optical path length L is, for example, a constant It is represented by the following formula (4) using α 3 and β 3 .
L = L 0 + α 3 × X 1 + β 3 (4)

ここで、定数α、βは、上記した第1の実施形態における(2)式の定数と同様にして、排ガス流量及びガス成分濃度の各分析結果から回帰分析等で求めることができ、用いるインサージョンチューブの形状によって異なるので、実際に用いるインサージョンチューブの設置条件及びパージガス流量に即して決定する必要がある。
ある吸光度に対して、光路長Lを用いて上記(1)式から算出される仮のガス成分濃度をCとすると、補正後の光路長Lを用いて算出されるガス成分濃度C’は下記(5)式のように表される。
C’=C×L/(L+α×X+β) ・・・(5)
Here, the constants α 3 and β 3 can be obtained by regression analysis or the like from the respective analysis results of the exhaust gas flow rate and the gas component concentration in the same manner as the constant of the equation (2) in the first embodiment described above. Since it differs depending on the shape of the insertion tube to be used, it is necessary to determine in accordance with the installation conditions of the actually used insertion tube and the purge gas flow rate.
Assuming that the temporary gas component concentration calculated from the above equation (1) using the optical path length L 0 for a certain absorbance is C 0 , the gas component concentration C ′ calculated using the corrected optical path length L. Is represented by the following equation (5).
C ′ = C 0 × L 0 / (L 0 + α 3 × X 1 + β 3 ) (5)

従って、この場合も、仮のガス成分濃度Cに排ガス流量Xの有利関数である係数を乗算して補正していると見なすこともできる。
また、パージガス流量も変数とする場合には、例えば、排ガスの流量とパージガス流量との一次関数で示される補正関数を加算したり、排ガスの流量とパージガス流量との比の値の一次関数で示される補正関数を加算したりして光路長の補正を行う。
Therefore, this case may be a gas component concentration C 0 of the provisional considered to be corrected by multiplying coefficients is advantageous function of exhaust gas flow rate X 1.
When the purge gas flow rate is also a variable, for example, a correction function indicated by a linear function of the exhaust gas flow rate and the purge gas flow rate is added, or a ratio function of the exhaust gas flow rate and the purge gas flow rate is indicated by a linear function. The optical path length is corrected by adding a correction function.

さらに、第1の実施形態では、パージガス4として窒素を用いるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。パージガス4は、不活性ガスであればよく、例えばアルゴンなどの他の成分組成であってもよい。
さらに、第1の実施形態では、回収制御部17が分析装置1に設けられるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、第3の領域203における排ガスの流路を調整する回収制御部17は、転炉5の分析装置1とは別の制御設備等の装置に設けられてもよい。
Furthermore, in the first embodiment, nitrogen is used as the purge gas 4, but the present invention is not limited to such an example. The purge gas 4 may be an inert gas and may be another component composition such as argon.
Furthermore, in the first embodiment, the collection control unit 17 is provided in the analyzer 1, but the present invention is not limited to such an example. For example, the recovery control unit 17 that adjusts the flow path of the exhaust gas in the third region 203 may be provided in an apparatus such as a control facility different from the analysis apparatus 1 of the converter 5.

さらに、本発明に係る排ガスの回収設備では、特許文献1のように、炉頂酸素分析計及び炉頂CO分析をさらに設けてもよい。この場合、排ガスが回収可能か否かを判断する際には、分析装置1での分析結果に加えて、炉頂酸素分析計及び炉頂CO分析による分析結果がそれぞれ所定の条件を満たす場合に、燃料ガスとして回収可能と判断する構成であってもよい。   Furthermore, in the exhaust gas recovery facility according to the present invention, a furnace top oxygen analyzer and a furnace top CO analysis may be further provided as in Patent Document 1. In this case, when determining whether or not the exhaust gas can be recovered, in addition to the analysis result of the analyzer 1, the analysis result by the furnace top oxygen analyzer and the furnace top CO analysis satisfy each predetermined condition. Alternatively, the fuel gas may be recovered as being recoverable.

さらに、第1及び第2の実施形態では、分析装置1はガス成分濃度として排ガスのCO濃度及び酸素濃度を分析するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。分析装置1は、CO濃度及び酸素濃度に加えて、排ガス中の他のガス成分の濃度を分析してもよい。また、レーザ式ガス分析計を用いてCO濃度及び酸素濃度を分析する際に、何れか1つのみのガス成分の分析について本発明を適用し、排ガスの流量または流速の測定結果を用いてガス成分濃度を算出したりパージガス流量を調整したりするようにしてもよい。この場合、本発明を適用して分析するガス成分としては、安全にガス回収効率を向上するうえでより効果的なガス成分を選択することが望ましい。また、この場合、安全にガス回収率を向上させるためには、分析をより高い精度で行うことが好ましい。   Further, in the first and second embodiments, the analyzer 1 analyzes the CO concentration and the oxygen concentration of the exhaust gas as the gas component concentration, but the present invention is not limited to such an example. The analyzer 1 may analyze the concentration of other gas components in the exhaust gas in addition to the CO concentration and the oxygen concentration. In addition, when analyzing the CO concentration and oxygen concentration using a laser gas analyzer, the present invention is applied to the analysis of only one gas component, and the measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas is used to The component concentration may be calculated or the purge gas flow rate may be adjusted. In this case, as a gas component to be analyzed by applying the present invention, it is desirable to select a gas component that is more effective in improving the gas recovery efficiency safely. In this case, in order to improve the gas recovery rate safely, it is preferable to perform analysis with higher accuracy.

さらに、第1の実施形態では、排ガスの流量または流速に対してガス成分濃度の補正係数が直線的に変化する場合について例示し、第2の実施形態では、排ガスの流量または流速に対してパージガス4の流量が直線的に変化する場合、即ち、直線で近似できる場合について例示したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、1対のインサーションチューブ12a,12bの端部の形状や煙道20の形状等の条件が異なる場合には、上記の関係が直線的にならない可能性がある。このため、一次関数ではなく、指数関数や2次関数等の他の関数が単独または組み合わせて用いられてもよい。   Furthermore, in the first embodiment, the case where the correction coefficient of the gas component concentration linearly changes with respect to the flow rate or flow rate of the exhaust gas is illustrated, and in the second embodiment, the purge gas is changed with respect to the flow rate or flow rate of the exhaust gas. The case where the flow rate of 4 changes linearly, that is, the case where the flow rate can be approximated by a straight line is illustrated, but the present invention is not limited to such an example. For example, when conditions such as the shape of the ends of the pair of insertion tubes 12a and 12b and the shape of the flue 20 are different, the above relationship may not be linear. For this reason, instead of a linear function, other functions such as an exponential function and a quadratic function may be used alone or in combination.

<実施形態の効果>
(1)本発明の一態様に係るガス成分濃度の分析方法は、転炉5で発生し、除塵された煙道20内の排ガスにレーザ光を透過させて、排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析方法であって、排ガスの流量または流速を測定し、レーザ光3の光路の一部を囲んで煙道20内に配されたインサーションチューブ12a,12b内に不活性ガスをパージガス4として流した状態で、煙道20内にレーザ光3を透過させ、透過させたレーザ光3の吸光度を測定し、排ガスの流量または流速の測定結果と、吸光度の測定結果とに基づいて、ガス成分濃度を算出する。
上記(1)の構成によれば、煙道20内を通る排ガスの流量が変化した場合においても、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができる。
<Effect of embodiment>
(1) The gas component concentration analysis method according to one aspect of the present invention analyzes the gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light through the exhaust gas in the flue 20 generated in the converter 5 and dedusted. A gas component concentration analysis method that measures the flow rate or flow velocity of exhaust gas and surrounds a part of the optical path of the laser beam 3 and inserts inert gas into the insertion tubes 12 a and 12 b disposed in the flue 20. In the state where the gas is purged as the purge gas 4, the laser beam 3 is transmitted through the flue 20, the absorbance of the transmitted laser beam 3 is measured, and the measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas and the measurement result of the absorbance are used. Then, the gas component concentration is calculated.
According to the configuration of (1) above, even when the flow rate of the exhaust gas passing through the flue 20 changes, the gas component concentration of the exhaust gas can be measured with high accuracy.

(2)上記(1)の構成において、ガス成分濃度を算出する際に、吸光度の波長特性から算出される仮のガス成分濃度を、排ガスの流量または流速の測定結果を用いて補正することで、排ガスのガス成分濃度を算出する。
上記(2)の構成によれば、汎用のレーザ式ガス分析計の出力である仮のガス成分濃度を用いて簡便に補正することで、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができる。
(2) In the configuration of (1) above, when calculating the gas component concentration, the temporary gas component concentration calculated from the wavelength characteristic of absorbance is corrected using the measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas. The gas component concentration of the exhaust gas is calculated.
According to the configuration of (2) above, the gas component concentration of the exhaust gas can be accurately measured by simply correcting using the temporary gas component concentration that is the output of the general-purpose laser gas analyzer.

(3)上記(2)の構成において、仮のガス成分濃度を補正する際に、パージガス4の流量をさらに用いる。
上記(3)の構成によれば、パージガスを可変にしても、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができる。このため、パージガスの使用コストを低減することができる。
(3) In the configuration of (2) above, the flow rate of the purge gas 4 is further used when correcting the temporary gas component concentration.
According to the configuration of (3) above, the gas component concentration of the exhaust gas can be accurately measured even if the purge gas is variable. For this reason, the use cost of purge gas can be reduced.

(4)上記(1)の構成において、ガス成分濃度を算出する際に、排ガスの流量または流速の測定結果を用いてレーザ光3の光路長を補正し、補正された光路長を用いて、吸光度の波長特性からガス成分濃度を算出する。
上記(4)の構成によれば、排ガスの流量の変動に伴う、実質的な光路長の変化に応じて、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができる。
(5)上記(4)の構成において、光路長を補正する際に、パージガス4の流量をさらに用いる。
上記(5)の構成によれば、上記(3)の構成と同様な効果を得ることができる。
(4) In the configuration of (1) above, when calculating the gas component concentration, the optical path length of the laser beam 3 is corrected using the measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas, and the corrected optical path length is used. The gas component concentration is calculated from the wavelength characteristic of absorbance.
According to the configuration of (4) above, the gas component concentration of the exhaust gas can be accurately measured according to the substantial change in the optical path length accompanying the fluctuation of the flow rate of the exhaust gas.
(5) In the configuration of (4), the flow rate of the purge gas 4 is further used when correcting the optical path length.
According to the configuration of (5), the same effect as the configuration of (3) can be obtained.

(6)本発明の一態様に係るガス成分濃度の分析方法は、転炉5で発生し、除塵された煙道20内の排ガスにレーザ光3を透過させて、排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析方法であって、排ガスの流量または流速を測定し、レーザ光3の光路の一部を囲んで煙道内に配されたインサーションチューブ12a,12b内に不活性ガスをパージガス4として流した状態で、煙道20内にレーザ光3を透過させ、透過させたレーザ光3の吸光度を測定し、吸光度の測定結果に基づいて、ガス成分濃度を算出し、吸光度を測定する際に、排ガスの流量または流速の測定結果に基づいて、排ガスの流量または流速の変動によるガス成分濃度の測定結果の誤差を打ち消すように、パージガス4の流量を調整する。
上記(6)の構成によれば、煙道20内を通る排ガスの流量が変化した場合においても、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができる。また、ガス成分濃度の誤差の補正がパージガス4の調整によって行われるため、従来と同様な方法でガス成分濃度を算出することができる。このため、既存の設備においても適用が容易となる。
(6) The gas component concentration analysis method according to one aspect of the present invention analyzes the gas component concentration of the exhaust gas by transmitting the laser beam 3 through the exhaust gas in the flue 20 generated in the converter 5 and dedusted. A gas component concentration analysis method that measures the flow rate or flow velocity of exhaust gas and surrounds part of the optical path of the laser beam 3 with inert gas in the insertion tubes 12a and 12b disposed in the flue. While flowing as the purge gas 4, the laser beam 3 is transmitted through the flue 20, the absorbance of the transmitted laser beam 3 is measured, the gas component concentration is calculated based on the absorbance measurement result, and the absorbance is measured. In this case, the flow rate of the purge gas 4 is adjusted based on the measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas so as to cancel the error in the measurement result of the gas component concentration due to the fluctuation of the flow rate or flow rate of the exhaust gas.
According to the configuration of (6) above, even when the flow rate of the exhaust gas passing through the flue 20 changes, the gas component concentration of the exhaust gas can be accurately measured. Further, since the correction of the gas component concentration error is performed by adjusting the purge gas 4, the gas component concentration can be calculated by a method similar to the conventional method. For this reason, application becomes easy also in the existing equipment.

(7)本発明の一態様に係る排ガスの回収方法は、転炉5で発生した排ガスを、ガス成分濃度に応じて、大気放散するか、燃料ガスとして回収する排ガスの回収方法であって、転炉5で吹錬を開始するときに発生した排ガスを大気放散し、転炉5での吹錬中に、排ガスのガス成分濃度を、上記(1)〜(6)のいずれかの構成のガス成分濃度の分析方法を用いて分析し、ガス成分濃度の分析結果から、排ガスが回収可能と判断された場合に、排ガスを燃料ガスとして回収する。
上記(7)の構成によれば、煙道20内を通る排ガスの流量が変化した場合においても、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができる。このため、排ガスの回収効率を向上させることができる。
(7) The exhaust gas recovery method according to one aspect of the present invention is an exhaust gas recovery method in which exhaust gas generated in the converter 5 is diffused into the atmosphere or recovered as fuel gas according to the gas component concentration, The exhaust gas generated when starting the blowing in the converter 5 is diffused into the atmosphere, and the gas component concentration of the exhaust gas during the blowing in the converter 5 is set to any one of the above configurations (1) to (6). The analysis is performed using the gas component concentration analysis method, and the exhaust gas is recovered as fuel gas when it is determined from the analysis result of the gas component concentration that the exhaust gas can be recovered.
According to the configuration of (7) above, the gas component concentration of the exhaust gas can be accurately measured even when the flow rate of the exhaust gas passing through the flue 20 changes. For this reason, the collection | recovery efficiency of waste gas can be improved.

(8)本発明の一態様に係るガス成分濃度の分析装置1は、転炉5で発生し、除塵された煙道20内の排ガスにレーザ光3を透過させて、排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析装置1であって、排ガスの流量または流速を測定する測定部15と、レーザ光3の光路の一部を囲んで煙道20内に配されたインサーションチューブ12a,12bと、インサーションチューブ12a,12b内に不活性ガスをパージガス4として流すパージガス供給部13a,13bと、レーザ光3を投光することで、煙道20内にレーザ光を透過させる投光部10と、投光されたレーザ光3を受光することで、煙道20内を透過したレーザ光3の吸光度を測定する受光部11と、測定部15による排ガスの流量または流速の測定結果と、受光部11による吸光度の測定結果とに基づいて、ガス成分濃度を算出する演算部16とを備える。
上記(8)の構成によれば、上記(1)の構成と同様な効果を得ることができる。
(8) The gas component concentration analyzer 1 according to one aspect of the present invention transmits the laser light 3 through the exhaust gas in the flue 20 generated and removed from the converter 5 to thereby determine the gas component concentration of the exhaust gas. A gas component concentration analysis device 1 for analysis, a measurement unit 15 for measuring the flow rate or flow velocity of exhaust gas, and an insertion tube 12a disposed in a flue 20 surrounding a part of the optical path of the laser beam 3 , 12b, purge gas supply units 13a, 13b for flowing an inert gas as a purge gas 4 in the insertion tubes 12a, 12b, and a projection for transmitting the laser beam into the flue 20 by projecting the laser beam 3 A light receiving unit 11 that measures the absorbance of the laser light 3 that has passed through the flue 20 by receiving the projected laser light 3, and a measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas by the measuring unit 15. ,Light receiving section 1 based on the measurement result of the absorbance, and a calculation unit 16 for calculating a gas component density.
According to the configuration of (8) above, the same effect as the configuration of (1) can be obtained.

(9)本発明の一態様に係るガス成分濃度の分析装置1は、転炉5で発生し、除塵された煙道20内の排ガスにレーザ光3を透過させて、排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析装置1であって、排ガスの流量または流速を測定する測定部15と、レーザ光3の光路の一部を囲んで煙道20内に配されたインサーションチューブ12a,12bと、インサーションチューブ12a,12b内に不活性ガスをパージガス4として流すパージガス供給部13a,13bと、レーザ光3を投光することで、煙道20内にレーザ光3を透過させる投光部10と、投光されたレーザ光3を受光することで、煙道20を透過したレーザ光3の吸光度を測定する受光部11と、受光部11による吸光度の測定結果から、ガス成分濃度を算出する演算部16と、測定部15による排ガスの流量または流速の測定結果に基づいて、排ガスの流量または流速の変動による演算部16が算出するガス成分濃度の分析結果の誤差を打ち消すように、パージガス4の流量を調整するパージガス制御部18と、を備える。
上記(9)の構成によれば、上記(6)の構成と同様な効果を得ることができる。
(9) The gas component concentration analyzer 1 according to one aspect of the present invention transmits the laser light 3 to the exhaust gas in the flue 20 generated in the converter 5 and dedusted, thereby determining the gas component concentration of the exhaust gas. A gas component concentration analysis device 1 for analysis, a measurement unit 15 for measuring the flow rate or flow velocity of exhaust gas, and an insertion tube 12a disposed in a flue 20 surrounding a part of the optical path of the laser beam 3 , 12b, purge gas supply units 13a, 13b for flowing an inert gas as the purge gas 4 into the insertion tubes 12a, 12b, and a laser beam 3 to project the laser beam 3 through the flue 20. By receiving the light unit 10 and the projected laser beam 3, the light receiving unit 11 that measures the absorbance of the laser beam 3 that has passed through the flue 20, and the measurement result of the absorbance by the light receiving unit 11, the gas component concentration Calculate Based on the measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas by the calculation unit 16 and the measurement unit 15, the purge gas 4 so as to cancel the error of the analysis result of the gas component concentration calculated by the calculation unit 16 due to the fluctuation of the flow rate or flow rate of the exhaust gas. And a purge gas control unit 18 for adjusting the flow rate of gas.
According to the configuration of (9) above, the same effect as that of the configuration of (6) above can be obtained.

(10)本発明の一態様に係る排ガスの回収設備2は、転炉5で発生し、除塵された排ガスを、ガス成分濃度に応じて、大気放散するか、燃料ガスとしてガスホルダーに回収する排ガスの回収設備2であって、排ガスが流れ、煙突及びガスホルダーに接続される煙道20と、煙道20に設けられ、排ガスのガス成分濃度を分析する上記(8)または(9)の構成のガス成分濃度の分析装置1と、ガス成分濃度の分析結果から、排ガスが回収可能と判断された場合に、排ガスがガスホルダーへ送られるように排ガスの流路を調整し、排ガスが回収不可能と判断された場合に、排ガスが煙突へ送られるように流路を調整する回収制御部17と、を備える。
上記(10)の構成によれば、上記(7)と同様な効果を得ることができる。
(10) The exhaust gas recovery facility 2 according to one aspect of the present invention disperses the exhaust gas generated in the converter 5 and dedusted to the atmosphere or recovered as a fuel gas in a gas holder according to the gas component concentration. The exhaust gas recovery facility 2 has the flue 20 through which the exhaust gas flows and is connected to the chimney and the gas holder, and the gas component concentration of the exhaust gas that is provided in the flue 20 and analyzes the concentration of the gas component of the exhaust gas When the exhaust gas can be recovered from the gas component concentration analysis device 1 and the gas component concentration analysis result, the exhaust gas flow path is adjusted so that the exhaust gas is sent to the gas holder, and the exhaust gas is recovered. And a recovery control unit 17 that adjusts the flow path so that the exhaust gas is sent to the chimney when it is determined to be impossible.
According to the configuration of the above (10), the same effect as the above (7) can be obtained.

次に、本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、容量300tの転炉の排ガス回収設備に設けられた、第2の実施形態と同様な分析装置1を用いて排ガスのガス成分濃度の分析を行った。
実施例では、一対のインサーションチューブ12a,12bの煙道20内の端部を、図6の変形例に示す切欠きを設けた形状とした。また、その他の条件については、下記の通りとした。
煙道の内径:4m
インサーションチューブの径:40A(外径48.6mm)
インサーションチューブ同士の先端の間隔:0.6m
インサーションチューブの切欠き部の排ガスの流れ方向の長さ:16.2mm
インサーションチューブの切欠き部の軸方向の長さ:97.2mm
Next, examples performed by the present inventors will be described. In the examples, the gas component concentration of the exhaust gas was analyzed using the same analyzer 1 as that of the second embodiment provided in the exhaust gas recovery facility of the converter having a capacity of 300 t.
In the embodiment, the ends of the pair of insertion tubes 12a and 12b in the flue 20 are provided with the notches shown in the modification of FIG. Other conditions were as follows.
Internal diameter of the flue: 4m
Insertion tube diameter: 40 A (outer diameter 48.6 mm)
Distance between tips of insertion tubes: 0.6m
Length of cut-out portion of insertion tube in exhaust gas flow direction: 16.2 mm
Length in the axial direction of the notch of the insertion tube: 97.2 mm

実施例では、排ガスのガス成分濃度の分析に先立ち、パージガス4である窒素の流量が一定の条件において、排ガスの流量の変動によるガス成分濃度の測定への影響について確認した。吹錬中の排ガス流量は、50〜170×10Nm/hの範囲で変化し、特に吹錬の末期に顕著に低くなる傾向にある。なお、煙道20やインサーションチューブ12a,12bの構成は、上述の実施例と同じ条件とした。図7に、各インサーションチューブに80L/minの一定流量の窒素をそれぞれ流した状態での、排ガスの流量とレーザー式分析計と他の分析計によるCO濃度差との関係を示す。図7において、横軸は測定部15で測定される、第3の領域203を流れる排ガスの流量であり、縦軸のCO濃度差はレーザ式分析計で測定される仮のCO濃度からCO濃度の参照値(測定精度の高い赤外線吸収式分析計等により分析されるCO濃度)を差し引いた偏差の値である。 In the examples, prior to the analysis of the gas component concentration of the exhaust gas, the influence on the measurement of the gas component concentration due to the fluctuation of the flow rate of the exhaust gas was confirmed under the condition that the flow rate of nitrogen as the purge gas 4 was constant. The exhaust gas flow rate during blowing is in the range of 50 to 170 × 10 3 Nm 3 / h, and tends to be significantly low particularly at the end of blowing. Note that the configurations of the flue 20 and the insertion tubes 12a and 12b were the same as those in the above-described embodiment. FIG. 7 shows the relationship between the exhaust gas flow rate and the CO concentration difference between the laser analyzer and other analyzers when nitrogen at a constant flow rate of 80 L / min is passed through each insertion tube. In FIG. 7, the horizontal axis represents the flow rate of the exhaust gas flowing through the third region 203 measured by the measurement unit 15, and the CO concentration difference on the vertical axis represents the CO concentration from the temporary CO concentration measured by the laser analyzer. This is a deviation value obtained by subtracting the reference value (CO concentration analyzed by an infrared absorption analyzer or the like with high measurement accuracy).

赤外線吸収式分析計によるCO濃度の参照値は、集塵水による除塵後の排ガスを煙道から連続的に吸引して、赤外線吸収式分析計で連続的に分析した値であり、試料ガスの吸引および赤外線吸収式分析計の応答に要する時間遅れを補正して、レーザ式分析計の分析値と対照し、両者の差を求めた。この際、赤外線吸収式分析計によるCO濃度の参照値は60〜75体積%の範囲であった。   The reference value of the CO concentration by the infrared absorption analyzer is a value obtained by continuously sucking the exhaust gas after dust removal with dust collection water from the flue and continuously analyzing it with the infrared absorption analyzer. The time delay required for the response of the suction and infrared absorption analyzers was corrected and compared with the analysis value of the laser analyzer to determine the difference between the two. At this time, the reference value of the CO concentration by the infrared absorption analyzer was in the range of 60 to 75% by volume.

図7に示すように、排ガスの流量に対して、CO濃度差は略直線的な相関関係にあることが分かる。つまり、第1の実施形態のように、測定される仮のCO濃度に対して、図7に示すCO濃度差がなくなるよう、(2)式に示す排ガス流量の一次関数で表される補正係数を乗算して補正を行うことにより、CO濃度参照値に近いCO濃度を算出することができることが確認された。   As shown in FIG. 7, it can be seen that the CO concentration difference has a substantially linear correlation with the flow rate of the exhaust gas. That is, as in the first embodiment, the correction coefficient represented by the linear function of the exhaust gas flow rate shown in the equation (2) so that the CO concentration difference shown in FIG. 7 is eliminated from the measured temporary CO concentration. It was confirmed that the CO concentration close to the CO concentration reference value can be calculated by multiplying by the correction.

赤外線吸収式分析計はレーザ式分析計と比較して応答速度に劣るため、CO濃度の変化速度が大きい場合に両者の分析値を比較すると、差が大きく出る傾向にある。そこで、各吹錬時の各排ガス分析値の推移及び排ガス流量の推移を参照して、これらの変動が何れも少ない1分間〜数分間の区間を選択し、各区間におけるそれぞれの値を平均化してばらつきの少ないデータを得た結果を図8に示した。図8における横軸及び縦軸は、図7のグラフと同じであり、図8の1つのプロットが1つの吹錬中の1つの区間のデータに相当する。また、図8に示したデータの赤外線吸収式分析計によるCO濃度参照値の平均値は60〜75体積%の範囲であり、1つの区間での変動幅は5体積%以下とした。図8のパージ用Nガス流量が80Nl/minのプロットは、図7に示したプロットと同じ吹錬のデータに基づいている。なお、第1の実施形態における(2)式の定数α,βは、CO濃度参照値が一定であれば、図8に示すような排ガスの流量及びCO濃度差の実績値の回帰直線から求めることができる。 Since the infrared absorption analyzer is inferior in response speed as compared with the laser analyzer, when the change rate of the CO concentration is large, the difference tends to be large when both analysis values are compared. Therefore, referring to the transition of each exhaust gas analysis value and the transition of the exhaust gas flow rate at each blowing, select a section of 1 minute to several minutes with less fluctuation, and average the values in each section. FIG. 8 shows the result of obtaining data with little variation. The horizontal axis and the vertical axis in FIG. 8 are the same as those in the graph of FIG. 7, and one plot in FIG. 8 corresponds to data of one section during one blowing. Moreover, the average value of the CO concentration reference value by the infrared absorption analyzer of the data shown in FIG. 8 is in the range of 60 to 75% by volume, and the fluctuation range in one section is 5% by volume or less. The plot of the purge N 2 gas flow rate of 80 Nl / min in FIG. 8 is based on the same blowing data as the plot shown in FIG. Note that the constants α 1 and β 1 in the expression (2) in the first embodiment are the regression lines of the actual values of the exhaust gas flow rate and the CO concentration difference as shown in FIG. 8 if the CO concentration reference value is constant. Can be obtained from

次に、本発明者らは、排ガスのガス成分濃度の分析に先立ち、パージガス4の流量を変動させてガス成分濃度を分析することで、パージガス4の流量が分析値に及ぼす影響を確認した。なお、煙道20やインサーションチューブ12a,12bの構成は、上述の実施例と同じ条件とした。図8に、異なるパージガス(窒素)の流量毎の、排ガスの流量とCO濃度差との関係を、上記のパージ用Nガス流量が80Nl/minの場合と同様にして求めた結果を示す。図8における直線は窒素の流量毎のプロットにおける回帰直線であり、排ガス流量に対する傾きは、何れのパージガス流量においてもほぼ等しかったので、パージガス流量に拠らず一定として回帰分析により求めた。図8に示すように、パージガスの流量が変化することで、排ガスの流量とCO濃度差との関係も変化することが分かる。 Next, the inventors confirmed the influence of the flow rate of the purge gas 4 on the analysis value by analyzing the gas component concentration by changing the flow rate of the purge gas 4 prior to the analysis of the gas component concentration of the exhaust gas. Note that the configurations of the flue 20 and the insertion tubes 12a and 12b were the same as those in the above-described embodiment. FIG. 8 shows the results of obtaining the relationship between the exhaust gas flow rate and the CO concentration difference for each flow rate of different purge gases (nitrogen) in the same manner as in the case where the purge N 2 gas flow rate is 80 Nl / min. The straight line in FIG. 8 is a regression line in a plot for each flow rate of nitrogen, and the slope with respect to the exhaust gas flow rate was almost equal at any purge gas flow rate, and thus was determined by regression analysis as being constant regardless of the purge gas flow rate. As shown in FIG. 8, it can be seen that the relationship between the flow rate of the exhaust gas and the CO concentration difference also changes as the flow rate of the purge gas changes.

さらに、(3)式における定数α,βを算出するため、図8に示す回帰直線から、各パージガス4の流量に対してCO濃度差が0体積%となる排ガスの流量を算出した。図9に、図8の回帰直線から得られる、CO濃度差が0体積%となる排ガスの流量とパージガス4の流量との関係を示すプロットと、その回帰直線を示す。図9に示すように、CO濃度差が0体積%となるパージガス4の流量は、排ガスの流量に対して直線的に変化することが確認できた。そして、この結果から、(3)式における定数α,βを算出したところ、α=0.77、β=0.099となった。 Further, in order to calculate the constants α 2 and β 2 in the equation (3), the flow rate of exhaust gas at which the CO concentration difference becomes 0% by volume with respect to the flow rate of each purge gas 4 was calculated from the regression line shown in FIG. FIG. 9 shows a plot showing the relationship between the flow rate of exhaust gas and the flow rate of purge gas 4 at which the CO concentration difference is 0% by volume, and the regression line obtained from the regression line of FIG. As shown in FIG. 9, it was confirmed that the flow rate of the purge gas 4 at which the CO concentration difference becomes 0% by volume changes linearly with respect to the exhaust gas flow rate. And from this result, when the constants α 2 and β 2 in the equation (3) were calculated, α 2 = 0.77 and β 2 = 0.099 were obtained.

そして、実施例では、算出された定数α,βを用いて、第2の実施形態と同様に排ガスのガス成分濃度の分析を行った。また、実施例では、比較例として、従来の分析方法と同様に、パージガス4の流量が80L/minと一定の条件で、第1の実施形態の仮のガス成分濃度の分析方法と同様にして、インサーションチューブ同士の先端の間隔を光路長としてCO濃度を分析した。 In the examples, the calculated constants α 2 and β 2 were used to analyze the gas component concentration of the exhaust gas as in the second embodiment. In the example, as a comparative example, as in the conventional analysis method, the purge gas 4 is flowed at a constant flow rate of 80 L / min in the same manner as the temporary gas component concentration analysis method of the first embodiment. The CO concentration was analyzed using the distance between the tips of the insertion tubes as the optical path length.

分析精度は煙道から採取した排ガス試料のガス成分濃度をガスクロマトグラフで分析した結果を参照値として評価した。排ガス試料は、煙道の分析装置1付近の上流側に設けた吸引管から、吹錬中に1分毎に1回当り約10秒間で吸引して採取し、採取タイミングでのレーザ式分析計による排ガス分析値を、採取した排ガス試料のガスクロマトグラフによる分析値を参照値として比較した。従って、この場合には上記の赤外線分析計の分析値を参照値とする場合と異なり、分析の応答が遅れる問題は生じない。   The analysis accuracy was evaluated using the result of gas chromatograph analysis of the gas component concentration of the exhaust gas sample collected from the flue as a reference value. The exhaust gas sample is collected from the suction pipe provided on the upstream side of the flue analyzer 1 in the vicinity of the flue gas by sucking in about 10 seconds per minute during blowing, and the laser analyzer at the collection timing. The exhaust gas analysis values obtained from the above were compared using the gas chromatographic analysis values of the collected exhaust gas samples as reference values. Therefore, in this case, unlike the case where the analysis value of the infrared analyzer is used as a reference value, there is no problem that the analysis response is delayed.

比較例において、分析されたCO濃度とCO濃度参照値との差についてバラツキ(差の自乗平均値の平方根σ)を調査した結果、バラツキがσ=5.5体積%となることを確認した。一方、実施例において分析されたCO濃度とCO濃度参照値との差についてバラツキを調査した結果、バラツキがσ<1体積%となり、第2の実施形態に係るガス成分濃度の分析方法よれば、排ガスの流量が変化した場合でも、排ガスのガス成分濃度を精度よく測定することができることが確認された。   In the comparative example, as a result of investigating the variation (square root σ of the mean square value of the difference) of the difference between the analyzed CO concentration and the CO concentration reference value, it was confirmed that the variation was σ = 5.5% by volume. On the other hand, as a result of investigating the variation of the difference between the CO concentration analyzed in the example and the CO concentration reference value, the variation is σ <1% by volume, and according to the gas component concentration analyzing method according to the second embodiment, It was confirmed that the gas component concentration of the exhaust gas can be accurately measured even when the flow rate of the exhaust gas changes.

以上の説明ではレーザ分析計の分析対象をCOガスとする場合について説明したが、排ガス流量及びパージガス流量が分析値に及ぼす影響は、排ガス酸素濃度を分析対象とする場合でも同様にして評価することができる。この場合においても、COガスの場合と同様に、排ガス流量の測定値に基づく分析値の補正や、排ガス流量の測定値に基づくパージガス流量の調整によって分析精度が向上することが確認された。ただし、吹錬中の排ガス中酸素濃度は一般に非常に低いので、吹錬中の排ガス流量の変動に基づいて分析値への直接的な影響を評価することは難しく、大気の吸引流量の変動に基づいて分析値への影響を評価したり、同じ装置における吹錬中の他のガス成分濃度への影響に基づいて推定したりすることで、これに代えることができる。   In the above description, the case where the analysis target of the laser analyzer is CO gas has been described. However, the influence of the exhaust gas flow rate and the purge gas flow rate on the analysis value should be evaluated in the same manner even when the exhaust gas oxygen concentration is the analysis target. Can do. Also in this case, as in the case of CO gas, it was confirmed that the analysis accuracy was improved by correcting the analysis value based on the measured value of the exhaust gas flow rate and adjusting the purge gas flow rate based on the measured value of the exhaust gas flow rate. However, since the oxygen concentration in the exhaust gas during blowing is generally very low, it is difficult to evaluate the direct effect on the analytical value based on the fluctuation in the exhaust gas flow rate during blowing, This can be replaced by evaluating the influence on the analysis value based on the estimation or estimating the influence on the concentration of other gas components during blowing in the same apparatus.

1 分析装置
10 投光部
11 受光部
12a,12b インサーションチューブ
13a,13b パージガス供給部
14a,14b パージガス供給路
15 排ガス流測定部
16 演算部
17 回収制御部
18 パージガス制御部
2 排ガス回収設備
20 煙道
201 第1の領域
202 第2の領域
203 第3の領域
21 水封槽
22 誘引送風機
23 三方弁
3 レーザ光
4 パージガス
5 転炉
50 炉体
51 メインランス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Analyzer 10 Light projection part 11 Light-receiving part 12a, 12b Insertion tube 13a, 13b Purge gas supply part 14a, 14b Purge gas supply path 15 Exhaust gas flow measurement part 16 Calculation part 17 Recovery control part 18 Purge gas control part 2 Exhaust gas recovery equipment 20 Smoke Road 201 1st area | region 202 2nd area | region 203 3rd area | region 21 Water-sealed tank 22 Induction fan 23 Three-way valve 3 Laser light 4 Purge gas 5 Converter 50 Furnace body 51 Main lance

Claims (10)

転炉で発生し、除塵された煙道内の排ガスにレーザ光を透過させて、前記排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析方法であって、
前記排ガスの流量または流速を測定し、
前記レーザ光の光路の一部を囲んで前記煙道内に配されたインサーションチューブ内に不活性ガスをパージガスとして流した状態で、前記煙道内に前記レーザ光を透過させ、透過させた前記レーザ光の吸光度を測定し、
前記排ガスの流量または流速の測定結果と、前記吸光度の測定結果とに基づいて、前記ガス成分濃度を算出することを特徴とするガス成分濃度の分析方法。
A gas component concentration analysis method for analyzing a gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light through the flue gas generated in a converter and dedusted in a flue,
Measuring the flow rate or flow velocity of the exhaust gas,
The laser that passes through and transmits the laser light into the flue in a state where an inert gas flows as a purge gas in an insertion tube disposed in the flue surrounding a part of the optical path of the laser light Measure the light absorbance,
A gas component concentration analysis method, wherein the gas component concentration is calculated based on a measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas and a measurement result of the absorbance.
前記ガス成分濃度を算出する際に、前記吸光度の波長特性から算出される仮のガス成分濃度を、前記排ガスの流量または流速の測定結果を用いて補正することで、前記排ガスのガス成分濃度を算出することを特徴とする請求項1に記載のガス成分濃度の分析方法。   When calculating the gas component concentration, the temporary gas component concentration calculated from the wavelength characteristic of the absorbance is corrected by using the measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas, so that the gas component concentration of the exhaust gas is corrected. The gas component concentration analysis method according to claim 1, wherein the gas component concentration is calculated. 前記仮のガス成分濃度を補正する際に、前記パージガスの流量をさらに用いることを特徴とする請求項2に記載のガス成分濃度の分析方法。   3. The gas component concentration analysis method according to claim 2, further comprising using a flow rate of the purge gas when correcting the temporary gas component concentration. 前記ガス成分濃度を算出する際に、前記排ガスの流量または流速の測定結果を用いて前記レーザ光の光路長を補正し、補正された光路長を用いて、前記吸光度の波長特性から前記ガス成分濃度を算出することを特徴とする請求項1に記載のガス成分濃度の分析方法。   When calculating the gas component concentration, the optical path length of the laser beam is corrected using the measurement result of the flow rate or flow velocity of the exhaust gas, and the gas component is calculated from the wavelength characteristic of the absorbance using the corrected optical path length. The gas component concentration analysis method according to claim 1, wherein the concentration is calculated. 前記光路長を補正する際に、前記パージガスの流量をさらに用いることを特徴とする請求項4に記載のガス成分濃度の分析方法。   The gas component concentration analysis method according to claim 4, further comprising using a flow rate of the purge gas when correcting the optical path length. 転炉で発生し、除塵された煙道内の排ガスにレーザ光を透過させて、前記排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析方法であって、
前記排ガスの流量または流速を測定し、
前記レーザ光の光路の一部を囲んで前記煙道内に配されたインサーションチューブ内に不活性ガスをパージガスとして流した状態で、前記煙道内に前記レーザ光を透過させ、透過させた前記レーザ光の吸光度を測定し、
前記吸光度の測定結果に基づいて、前記ガス成分濃度を算出し、
前記吸光度を測定する際に、前記排ガスの流量または流速の測定結果に基づいて、前記排ガスの流量または流速の変動による前記ガス成分濃度の分析結果の誤差を打ち消すように、前記パージガスの流量を調整することを特徴とするガス成分濃度の分析方法。
A gas component concentration analysis method for analyzing a gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light through the flue gas generated in a converter and dedusted in a flue,
Measuring the flow rate or flow velocity of the exhaust gas,
The laser that passes through and transmits the laser light into the flue in a state where an inert gas flows as a purge gas in an insertion tube disposed in the flue surrounding a part of the optical path of the laser light Measure the light absorbance,
Based on the measurement result of the absorbance, the gas component concentration is calculated,
When measuring the absorbance, the flow rate of the purge gas is adjusted based on the measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas so as to cancel the error in the analysis result of the gas component concentration due to fluctuations in the flow rate or flow rate of the exhaust gas. A method for analyzing a gas component concentration.
転炉で発生した排ガスを、ガス成分濃度に応じて、大気放散するか、燃料ガスとして回収する排ガスの回収方法であって、
前記転炉で吹錬を開始するときに発生した前記排ガスを大気放散し、
前記転炉での吹錬中に、前記排ガスのガス成分濃度を、請求項1〜6のいずれか1項に記載のガス成分濃度の分析方法を用いて分析し、
前記ガス成分濃度の分析結果から、前記排ガスが回収可能と判断された場合に、前記排ガスを前記燃料ガスとして回収することを特徴とする排ガスの回収方法。
According to the gas component concentration, the exhaust gas generated in the converter is dissipated into the atmosphere or recovered as fuel gas,
Dissipate the exhaust gas generated when starting blowing in the converter to the atmosphere,
During the blowing in the converter, the gas component concentration of the exhaust gas is analyzed using the gas component concentration analysis method according to any one of claims 1 to 6,
An exhaust gas recovery method, wherein the exhaust gas is recovered as the fuel gas when it is determined from the analysis result of the gas component concentration that the exhaust gas can be recovered.
転炉で発生し、除塵された煙道内の排ガスにレーザ光を透過させて、前記排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析装置であって、
前記排ガスの流量または流速を測定する測定部と、
前記レーザ光の光路の一部を囲んで前記煙道内に配されたインサーションチューブと、
該インサーションチューブ内に不活性ガスをパージガスとして流すパージガス供給部と、
前記レーザ光を投光することで、前記煙道内に前記レーザ光を透過させる投光部と、
投光された前記レーザ光を受光することで、前記煙道内を透過した前記レーザ光の吸光度を測定する受光部と、
前記測定部による前記排ガスの流量または流速の測定結果と、前記受光部による前記吸光度の測定結果とに基づいて、前記ガス成分濃度を算出する演算部と
を備えることを特徴とするガス成分濃度の分析装置。
A gas component concentration analyzer for analyzing the gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light through the flue gas generated in the converter and dedusted in the flue,
A measuring unit for measuring the flow rate or flow velocity of the exhaust gas;
An insertion tube disposed in the flue surrounding a part of the optical path of the laser beam;
A purge gas supply section for flowing an inert gas as a purge gas into the insertion tube;
By projecting the laser beam, a projecting unit that transmits the laser beam into the flue,
By receiving the projected laser light, a light receiving unit that measures the absorbance of the laser light transmitted through the flue,
A calculation unit that calculates the gas component concentration based on a measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas by the measurement unit and a measurement result of the absorbance by the light receiving unit. Analysis equipment.
転炉で発生し、除塵された煙道内の排ガスにレーザ光を透過させて、前記排ガスのガス成分濃度を分析する、ガス成分濃度の分析装置であって、
前記排ガスの流量または流速を測定する測定部と、
前記レーザ光の光路の一部を囲んで前記煙道内に配されたインサーションチューブと、
該インサーションチューブ内に不活性ガスをパージガスとして流すパージガス供給部と、
前記レーザ光を投光することで、前記煙道内に前記レーザ光を透過させる投光部と、
投光された前記レーザ光を受光することで、前記煙道内を透過した前記レーザ光の吸光度を測定する受光部と、
前記受光部による前記吸光度の測定結果から、前記ガス成分濃度を算出する演算部と、
前記測定部による前記排ガスの流量または流速の測定結果に基づいて、前記排ガスの流量または流速の変動による前記演算部が算出する前記ガス成分濃度の分析結果の誤差を打ち消すように、前記パージガスの流量を調整するパージガス制御部と、
を備えることを特徴とするガス成分濃度の分析装置。
A gas component concentration analyzer for analyzing the gas component concentration of the exhaust gas by transmitting laser light through the flue gas generated in the converter and dedusted in the flue,
A measuring unit for measuring the flow rate or flow velocity of the exhaust gas;
An insertion tube disposed in the flue surrounding a part of the optical path of the laser beam;
A purge gas supply section for flowing an inert gas as a purge gas into the insertion tube;
By projecting the laser beam, a projecting unit that transmits the laser beam into the flue,
By receiving the projected laser light, a light receiving unit that measures the absorbance of the laser light transmitted through the flue,
From the measurement result of the absorbance by the light receiving unit, a calculation unit for calculating the gas component concentration,
Based on the measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas by the measurement unit, the flow rate of the purge gas so as to cancel the error in the analysis result of the gas component concentration calculated by the calculation unit due to the fluctuation of the flow rate or flow rate of the exhaust gas A purge gas control unit for adjusting
A gas component concentration analyzer comprising:
転炉で発生し、除塵された排ガスを、ガス成分濃度に応じて、大気放散するか、燃料ガスとしてガスホルダーに回収する排ガスの回収設備であって、
前記排ガスが流れ、煙突及びガスホルダーに接続される煙道と、
該煙道に設けられ、前記排ガスのガス成分濃度を分析する請求項8または9に記載のガス成分濃度の分析装置と、
前記ガス成分濃度の分析結果から、前記排ガスが回収可能と判断された場合に、前記排ガスが前記ガスホルダーへ送られるように前記排ガスの流路を調整し、排ガスが回収不可能と判断された場合に、前記排ガスが前記煙突へ送られるように前記流路を調整する回収制御部と、
を備えることを特徴とする排ガスの回収設備。
Exhaust gas that is generated in the converter and removed from the dust according to the concentration of the gas component is released to the atmosphere or recovered to the gas holder as fuel gas.
A flue connected to the chimney and the gas holder;
The gas component concentration analyzer according to claim 8 or 9, which is provided in the flue and analyzes the gas component concentration of the exhaust gas.
From the analysis result of the gas component concentration, when it is determined that the exhaust gas can be recovered, the exhaust gas flow path is adjusted so that the exhaust gas is sent to the gas holder, and it is determined that the exhaust gas cannot be recovered. A recovery control unit for adjusting the flow path so that the exhaust gas is sent to the chimney;
An exhaust gas recovery facility comprising:
JP2016236804A 2016-12-06 2016-12-06 Analytical method of gas component concentration, recovery method of exhaust gas, analyzer of gas component concentration and recovery facility of exhaust gas Pending JP2018091783A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016236804A JP2018091783A (en) 2016-12-06 2016-12-06 Analytical method of gas component concentration, recovery method of exhaust gas, analyzer of gas component concentration and recovery facility of exhaust gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016236804A JP2018091783A (en) 2016-12-06 2016-12-06 Analytical method of gas component concentration, recovery method of exhaust gas, analyzer of gas component concentration and recovery facility of exhaust gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018091783A true JP2018091783A (en) 2018-06-14

Family

ID=62563714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016236804A Pending JP2018091783A (en) 2016-12-06 2016-12-06 Analytical method of gas component concentration, recovery method of exhaust gas, analyzer of gas component concentration and recovery facility of exhaust gas

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018091783A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021004388A (en) * 2019-06-25 2021-01-14 Jfeスチール株式会社 Method for selecting analyzer and operation process of converter
KR102213975B1 (en) * 2019-08-23 2021-02-08 현대제철 주식회사 Apparatus for recoverying linz donawitz gas and method of recoverying linz donawitz gas using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021004388A (en) * 2019-06-25 2021-01-14 Jfeスチール株式会社 Method for selecting analyzer and operation process of converter
JP7052777B2 (en) 2019-06-25 2022-04-12 Jfeスチール株式会社 How to select an analyzer and how to operate a converter
KR102213975B1 (en) * 2019-08-23 2021-02-08 현대제철 주식회사 Apparatus for recoverying linz donawitz gas and method of recoverying linz donawitz gas using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI467119B (en) Optical flue gas monitor and control
EP2695952B1 (en) Exhaust gas recovery device for converter furnace and method for recovering exhaust gas for converter furnace
KR101842799B1 (en) Method for Computing NDIR Correction Factors and Gas Concentration Measurement Method Using the Computed Correction Factors
TW201113481A (en) Burner monitor and control
JP5527168B2 (en) Converter exhaust gas recovery device and converter exhaust gas recovery method
JP2018091783A (en) Analytical method of gas component concentration, recovery method of exhaust gas, analyzer of gas component concentration and recovery facility of exhaust gas
US20140047899A1 (en) Device for determining a composition of fuel in a combustion chamber of a power station
JP5644645B2 (en) Heating furnace air-fuel ratio control method, heating furnace air-fuel ratio control apparatus, and program
RU2766093C1 (en) Apparatus for evaluating molten metal components, method for evaluating molten metal components and method for producing molten metal
US11921036B2 (en) In situ apparatus for furnace off-gas constituent and flow velocity measurement
CN112739991A (en) Method and apparatus for measuring flow rate of gas flow
JP4064269B2 (en) Combustion control method in combustion chamber of waste melting furnace
US20210318267A1 (en) Element analysis device and element analysis method
US20130333598A1 (en) Converter exhaust gas recovery apparatus and converter exhaust gas recovery method
KR102213975B1 (en) Apparatus for recoverying linz donawitz gas and method of recoverying linz donawitz gas using the same
JPH0826988B2 (en) Combustion control method and combustion control device using the method
JP4788089B2 (en) Molten metal component measuring device
JP4674417B2 (en) SO3 densitometer
JP7052777B2 (en) How to select an analyzer and how to operate a converter
KR20180074437A (en) Apparatus for off-gas measure and this measure using a decarbonizing predicting in molten steel
JPH0221547B2 (en)
Roslyakov et al. Investigation of the nonuniformity of the concentration fields of substances in the gas path of boilers
JPH0860211A (en) Method for judging completion time of iron tapping of blast furnace
JPH036451A (en) Gas analyzer of engine
JP2005207793A (en) Gas component measuring apparatus and exhaust gas discharge equipment