JP4318003B2

JP4318003B2 - Control device for spray cooling tower

Info

Publication number: JP4318003B2
Application number: JP12684099A
Authority: JP
Inventors: 庄治北林; 幸雄丹羽
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2019-05-07
Also published as: JP2000317241A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスプレー冷却塔の制御装置に関し、特に、電気炉等の排ガス経路に設けられるスプレー冷却塔の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気炉等の排ガス中で有毒なダイオキシンを生じることが問題となっており、そこで従来は直引系集塵経路のバグフィルタの前段にスプレー冷却塔を設けて、このスプレー冷却塔で排ガスを急冷することによってダイオキシンの再生成を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、排ガス量に対してスプレー冷却塔でのスプレー水の散布量が多すぎると、スプレー塔内から排出されるダストを含んだ汚水の量が過大となってその処理に難渋するとともに、ダストが水を含み過ぎて後段のバグフィルタへ通じるダクト内で付着堆積したり、さらにはバグフィルタが早期に目詰まりしてしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、ダクト内でのダストの付着堆積やバグフィルタの早期の目詰まりを生じることなく、電気炉等からの排ガスを効果的に冷却してダイオキシンの生成を防止することができるスプレー冷却塔の制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本第１発明では、排ガス流路（Ｐ１，Ｐ２）中に設けたスプレー冷却塔（１）内にスプレー水を供給する手段（２）と、スプレー冷却塔（１）内に供給されたスプレー水量を検出する手段（５１）と、スプレー冷却塔（１）へ流入する排ガス量を検出する手段（５２）と、スプレー冷却塔（１）から流出する排ガス量を検出する手段（５３）と、スプレー水が全て蒸発したとして上記供給されたスプレー水量と上記流入する排ガス量よりスプレー冷却塔（１）から流出する排ガス量を算出する手段（４）と、上記検出された流出排ガス量が上記算出された流出排ガス量よりも小さい間は上記供給されるスプレー水量を減少させ、上記検出された流出排ガス量が上記算出された流出排ガス量に等しくなると上記供給されるスプレー水量を増大させる手段（４）とを具備している。
【０００６】
本第１発明において、上記検出された流出排ガス量が上記算出された流出排ガス量よりも小さいということは、スプレー冷却塔へ供給されたスプレー水が完全蒸発状態になっていないということであり、この場合は上記供給されるスプレー水量を減少させて、蒸発しきれないスプレー水の量を減らす。そして、上記検出された流出排ガス量が上記算出された流出排ガス量に等しくなってスプレー水が完全蒸発状態になると、スプレー冷却塔へ供給されるスプレー水量を再び増大させる。このような制御を行なうことによって、スプレー冷却塔内へ供給されたスプレー水は常に完全蒸発状態に維持され、この結果、蒸発しきれないスプレー水の存在によって、スプレー冷却塔内から排出されるダストを含んだ汚水の量が過大なものになったり、ダストが水を含み過ぎて後段のバグフィルタへ通じるダクト内で付着堆積し、あるいはバグフィルタが早期に目詰まりしてしまうという従来の問題が解消される。
【０００７】
本第２発明では、排ガス流路（Ｐ１，Ｐ２）中に設けたスプレー冷却塔（１）内にスプレー水を供給する手段（２）と、スプレー冷却塔（１）内に供給されたスプレー水量を検出する手段（５１）と、スプレー冷却塔（１）へ流入する排ガス量を検出する手段（５２）と、スプレー冷却塔（１）へ流入する排ガスの温度を検出する手段（６１）と、スプレー冷却塔（１）から流出する排ガスの温度を検出する手段（６２）と、スプレー水が全て蒸発したとして上記供給されたスプレー水量と上記流入する排ガス量よりスプレー冷却塔（１）から流出する排ガス量を算出する手段（４）と、上記流入する排ガス量、上記流入する排ガスの温度、上記供給されたスプレー水量、および上記算出された流出排ガス量よりスプレー冷却塔（１）から流出する排ガスの温度を算出する手段（４）と、上記算出された排ガス温度が上記検出された排ガス温度よりも低い間は上記スプレー水の供給量を減少させ、上記算出された排ガス温度が上記検出された排ガス温度に等しくなるとスプレー水の供給量を増大させる手段（４）とを具備している。
【０００８】
本第２発明において、上記算出された排ガス温度が上記検出された排ガス温度よりも低いということは、スプレー冷却塔へ供給されたスプレー水が完全蒸発状態になっていないということであり、この場合は上記供給されるスプレー水量を減少させて、蒸発しきれないスプレー水の量を減らす。そして、上記算出された排ガス温度が上記検出された排ガス温度に等しくなってスプレー水が完全蒸発状態になると、スプレー冷却塔へ供給されるスプレー水量を再び増大させる。このような制御を行なうことによって、スプレー冷却塔内へ供給されたスプレー水は常に完全蒸発状態に維持され、本第１発明と同様の効果が得られる。
【０００９】
本第３発明では、排ガス流路（Ｐ１，Ｐ２）中に設けたスプレー冷却塔（１）から流出する排ガスの温度を検出する手段（６２）と、上記流出する排ガスの温度を設定値に維持すべくスプレー水の供給を制御する手段（７）とを具備するスプレー冷却塔の制御装置において、スプレー冷却塔（１）内へ供給されたスプレー水量を検出する手段（５１）と、スプレー冷却塔（１）へ流入する排ガス量を検出する手段（５２）と、スプレー冷却塔（１）から流出する排ガス量を検出する手段（５３）と、スプレー水が全て蒸発したとして上記供給されたスプレー水量と上記流入する排ガス量よりスプレー冷却塔（１）から流出する排ガス量を算出する手段（４）と、上記検出された流出排ガス量が上記算出された流出排ガス量よりも小さい間は上記設定値を上昇させ、上記検出された流出排ガス量が上記算出された流出排ガス量に等しくなると上記設定値を下降させる手段（４）とを具備している。
【００１０】
本第３発明において、上記検出された流出排ガス量が上記算出された流出排ガス量よりも小さいということは、スプレー冷却塔へ供給されたスプレー水が完全蒸発状態になっていないということであり、この場合は温度設定値を上昇させてスプレー冷却塔へ供給されるスプレー水量を減少させ、蒸発しきれないスプレー水の量を減らす。そして、上記検出された流出排ガス量が上記算出された流出排ガス量に等しくなってスプレー水が完全蒸発状態になると、温度設定値を再び下降させてスプレー冷却塔へ供給されるスプレー水量を増大させる。このような制御を行なうことによって、スプレー冷却塔内へ供給されたスプレー水は常に完全蒸発状態に維持され、本第１発明と同様の効果が得られるとともに、流出排ガスの温度変動を小さく抑えることができる。
【００１１】
本第４発明では、排ガス流路（Ｐ１，Ｐ２）中に設けたスプレー冷却塔（１）から流出する排ガスの温度を検出する手段（６２）と、上記流出する排ガスの温度を設定値に維持すべくスプレー水の供給を制御する手段（７）とを具備するスプレー冷却塔の制御装置において、スプレー冷却塔（１）内へ供給されたスプレー水量を検出する手段（５１）と、スプレー冷却塔（１）へ流入する排ガス量を検出する手段（５２）と、スプレー冷却塔（１）へ流入する排ガスの温度を検出する手段（６１）と、スプレー水が全て蒸発したとして上記供給されたスプレー水量と上記流入する排ガス量よりスプレー冷却塔（１）から流出する排ガス量を算出する手段と、上記流入する排ガス量、上記流入する排ガスの温度、上記供給されたスプレー水量、および上記算出された排ガス量よりスプレー冷却塔（１）から流出する排ガスの温度を算出する手段（４）と、上記算出された排ガス温度が上記検出された排ガス温度よりも低い間は上記設定値を上昇させ、上記算出された排ガス温度が上記検出された排ガス温度に等しくなると上記設定値を下降させる手段（４）とを具備している。
【００１２】
本第４発明において、上記算出された排ガス温度が上記検出された排ガス温度よりも低いということは、スプレー冷却塔へ供給されたスプレー水が完全蒸発状態になっていないということであり、この場合は温度設定値を上昇させてスプレー冷却塔へ供給されるスプレー水量を減少させて、蒸発しきれないスプレー水の量を減らす。そして、上記算出された排ガス温度が上記検出された排ガス温度に等しくなってスプレー水が完全蒸発状態になると、温度設定値を再び下降させてスプレー冷却塔へ供給されるスプレー水量を再び増大させる。このような制御を行なうことによって、スプレー冷却塔内へ供給されたスプレー水は常に完全蒸発状態に維持され、本第３発明と同様の効果が得られる。
【００１３】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１において、スプレー冷却塔１は電気炉等の排ガスダクトＰ１，Ｐ２の途中に設けられており、塔側壁にはスプレーノズル２が先端を炉内へ突出させて設置されている。スプレーノズル２にはスプレー水供給管２１を経てポンプ２２から所要量のスプレー水が供給されて塔内へ散布され、その気化熱によって、排ガスダクトＰ１，Ｐ２を流通する（図中矢印）高温の排ガスが急冷される。ポンプ２２を駆動する三相モータ（図示略）はインバータ３に接続されており、詳細を後述する制御回路４の出力信号に応じてポンプ回転数が変更されて、スプレー冷却塔１内へ供給されるスプレー水量が調整される。なお、制御回路４は演算部、メモリ部、インターフェース部等を有するコンピュータで構成されている。
【００１５】
スプレー水供給管２１には途中にスプレー水の供給量を検出する流量検出器５１が設けられて、その出力信号が制御回路４へ入力している。また、スプレー冷却塔１の上流側ダクトＰ１には塔内へ流入する排ガス量を検出するための流量検出器５２が設けられるととともに、スプレー冷却塔１の下流側ダクトＰ２には塔内から流出する排ガス量を検出するための流量検出器５３が設けられている。
【００１６】
制御回路４では、スプレー冷却塔１へ供給されたスプレー水が全て蒸発したものとして式（１）によりスプレー冷却塔１から流出する排ガス量Ｑcalc［Ｎｍ³／min］を算出する。なお、式（１）中、Ｑin［Ｎｍ³／min］はスプレー冷却塔１へ流入する排ガス量、Ｗ［Ｋｇ／min］はスプレー冷却塔１へ供給されたスプレー水量である。
【００１７】
Ｑcalc＝Ｑin＋２２．４×Ｗ／１８…（１）
【００１８】
制御回路４は上記排ガス量Ｑcalcを、実際にスプレー冷却塔１から流出する排ガス量Ｑoutと比較する。そして、Ｑcalc＞Ｑoutである間は、スプレー冷却塔１内へ供給されたスプレー水が完全蒸発していないものとして、所定の演算周期毎にこの時点で供給されているスプレー水量を一定量づつ減少させる。Ｑcalc＝Ｑoutになると、制御回路４はスプレー水が完全蒸発したものとして、今度は所定の演算周期毎にこの時点で供給されているスプレー水量を一定量づつ増大させる。
【００１９】
このような制御によって、スプレー冷却塔１内へ供給されたスプレー水は常に完全蒸発状態に維持される。したがって、蒸発しきれないスプレー水の存在によって、スプレー冷却塔１内から排出されるダストを含んだ汚水の量が過大なものになったり、ダストが水を含み過ぎて後段のバグフィルタへ通じるダクトＰ２内で付着堆積し、あるいはバグフィルタが早期に目詰まりしてしまうという従来の問題が解消される。
【００２０】
（第２実施形態）
本実施形態では図２に示すように、第１実施形態の構成に加えて、スプレー冷却塔１の上流側ダクトＰ１に、塔内へ流入する排ガスの温度を検出するための温度センサ６１を設けるととともに、スプレー冷却塔１の下流側ダクトＰ２には、塔内から流出する排ガスの温度を検出するための温度センサ６２を設ける。
【００２１】
制御回路４は、式（２）によりスプレー冷却塔１から流出する排ガスの温度Ｔcalc［℃］を算出する。式（２）中、Ｔin［℃］，Ｃin［Ｋcal／Ｎｍ³・℃］はそれぞれスプレー冷却塔１内へ流入する排ガスの温度および比熱、Ｔout［℃］，Ｃout［Ｋcal／Ｎｍ³・℃］はそれぞれスプレー冷却塔１から流出する排ガスの温度および比熱である。また、Ｈ［Ｋcal／Ｋｇ］はスプレー水の潜熱である。また、Ｑcalcは既に説明したように式（１）で算出される。
【００２２】
Ｔcalc＝（Ｃin・Ｑin・Ｔin−Ｈ・Ｗ）／Ｃout・Ｑcalc…（２）
【００２３】
制御回路４は上記温度Ｔcalcを、実際にスプレー冷却塔１から流出する排ガスの温度Ｔoutと比較する。そして、Ｔcalc＜Ｔoutである間は、スプレー冷却塔１内へ供給されたスプレー水が完全蒸発していないものとして、所定の演算周期毎にこの時点で供給されているスプレー水量を一定量づつ減少させる。Ｔcalc＝Ｔoutになると、制御回路４はスプレー水が完全蒸発したものとして、今度は所定の演算周期毎にこの時点で供給されているスプレー水量を一定量づつ増大させる。このような実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００２４】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態の構成（図１参照）に加えて、温度調節計７が設けられ、その設定値が制御回路４から与えられるとともに、スプレー冷却塔１の下流側ダクトＰ２には、塔内から流出する排ガスの温度を検出するための温度センサ６２が設けられて、その出力が温度調節計７へフィードバックされている。温度調節計７の出力はインバータ３を介してポンプ２２へ与えられ、これにより、スプレー冷却塔１から流出する排ガスの温度が上記設定値に追従するようにスプレー水の供給量が調整される。
【００２５】
制御回路４は、スプレー冷却塔１へ供給されたスプレー水が全て蒸発したものとして第１実施形態と同様に式（１）によってスプレー冷却塔１から流出する排ガス量Ｑcalcを算出し、この排ガス量Ｑcalcを、実際にスプレー冷却塔１から流出する排ガス量Ｑoutと比較する。Ｑcalc＞Ｑoutである間は、スプレー冷却塔１内へ供給されたスプレー水が完全蒸発していないものとして、所定の演算周期毎にこの時点の温度設定値を一定量づつ上昇させる。Ｑcalc＝Ｑoutになると、制御回路４はスプレー水が完全蒸発したものとして、今度は所定の演算周期毎にこの時点の温度設定値を一定量づつ下降させる。本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、スプレー冷却塔１から流出する排ガス温度が大きく変動するのを防止することができる。
【００２６】
（第４実施形態）
本実施形態では第２実施形態の構成（図２参照）に加えて温度調節計７が設けられ、その設定値が制御回路４から与えられるとともに、温度センサ６２の出力が制御回路４と温度調節計７へフィードバックされている。温度調節計７の出力はインバータ３を介してポンプ２２へ与えられ、これにより、スプレー冷却塔１から流出する排ガスの温度が上記設定値に追従するようにスプレー水の供給量が調整される。
【００２７】
制御回路４は、第２実施形態と同様に式（２）によってスプレー冷却塔１から流出する排ガスの温度Ｔcalcを算出し、これを、実際にスプレー冷却塔１から流出する排ガスの温度Ｔoutと比較する。そして、Ｔcalc＜Ｔoutである間は、スプレー冷却塔１内へ供給されたスプレー水が完全蒸発していないものとして、所定の演算周期毎にこの時点の温度設定値を一定量づつ上昇させる。Ｔcalc＝Ｔoutになると、制御回路４はスプレー水が完全蒸発したものとして、今度は所定の演算周期毎にこの時点の温度設定値を一定量づつ下降させる。このような実施形態によっても第２実施形態と同様の効果が得られるとともに、スプレー冷却塔１から流出する排ガス温度が大きく変動するのを防止することができる。
【００２８】
（第５実施形態）
本実施形態では、図５に示すように、スプレー冷却塔１の出口側ダクトＰ２に湿度センサ８１が設けられて、スプレー冷却塔１から流出する排ガスの湿度を検出している。湿度センサ８１の出力は湿度調節計８へフィードバックされ、湿度設定値との偏差に応じた出力がインバータ装置３へ与えられて、ポンプ２２によるスプレーノズル２へのスプレー水供給が制御されている。
【００２９】
このような構成において、湿度設定値を９５％程度に設定して、これに基づいてスプレー水の供給を制御すれば、スプレー冷却塔１内へ供給されたスプレー水は常に完全蒸発に近い状態に維持される。これにより、蒸発しきれないスプレー水の存在によって、スプレー冷却塔１内から排出されるダストを含んだ汚水の量が過大なものになったり、ダストが水を含み過ぎて後段のバグフィルタへ通じるダクト内で付着堆積し、あるいはバグフィルタが早期に目詰まりしてしまうという従来の問題は解消される。
【００３０】
（第６実施形態）
本実施形態では、温度調節計７が設けられ、その設定値が制御回路４から与えられるとともに、スプレー冷却塔１の下流側ダクトＰ２には、塔内から流出する排ガスの温度を検出するための温度センサ６２が設けられて、その出力が温度調節計７へフィードバックされている。温度調節計７の出力はインバータ３を介してポンプ２２へ与えられ、これにより、スプレー冷却塔１から流出する排ガスの温度が上記設定値に追従するようにスプレー水の供給量が調整される。また、下流側ダクトＰ２に設けられた湿度センサ８１の出力が制御回路４へ入力している。
【００３１】
制御回路４は湿度センサ８１の出力に応じて例えば、図７に示すように温度設定値をステップ的に変更して温度調節計７へ与える。これにより、スプレー冷却塔１内へ供給されたスプレー水は常に完全蒸発に近い状態に維持されて第５実施形態と同様の効果が得られるとともに、スプレー冷却塔１から流出する排ガス温度の変動が抑えられる。
【００３２】
第１〜第４実施形態において、スプレー冷却塔における、リークや吸い込み、アトマイズエアの流入、あるいは熱放散等を考慮した算出式を使用すれば、さらに正確なスプレー水制御が可能となる。また、第６実施形態において、湿度センサに代えて、排ガスないしダストを一定時間毎にサンプリングして、この結果によって温度設定値を変更するようにしても良い。さらに、第１〜第６実施形態において、スプレー冷却塔の底部に水レベル計等を設けて、所定量の水が底部に溜まった時に警報を発するようにしても良い。また、上記各実施形態において、インバータ装置３によりポンプ２２の回転数を制御するのに代えて、スプレー水供給管２１中に制御弁を設けて、その開度によってスプレー水量を変更するようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスプレー冷却塔の制御装置によれば、電気炉等からの排ガスを効果的に冷却してダイオキシンの生成を有効に防止しつつ、ダクト内でのダストの付着堆積やバグフィルタの早期の目詰まり、あるいはスプレー塔内から排出される汚水量の増大を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における、スプレー冷却塔の制御系統図である。
【図２】本発明の第２実施形態における、スプレー冷却塔の制御系統図である。
【図３】本発明の第３実施形態における、スプレー冷却塔の制御系統図である。
【図４】本発明の第４実施形態における、スプレー冷却塔の制御系統図である。
【図５】本発明の第５実施形態における、スプレー冷却塔の制御系統図である。
【図６】本発明の第６実施形態における、スプレー冷却塔の制御系統図である。
【図７】湿度に応じた温度設定値の変化を示す図である。
【符号の説明】
１…スプレー冷却塔、２…スプレーノズル、４…制御回路、５１，５２，５３…流量検出器、６１,６２…温度センサ、７…温度調節計、Ｐ１…上流側ダクト、Ｐ２…下流側ダクト。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a spray cooling tower, and more particularly to a control device for a spray cooling tower provided in an exhaust gas path of an electric furnace or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a problem of generating toxic dioxins in the exhaust gas of electric furnaces, etc. Therefore, conventionally, a spray cooling tower has been provided in front of the bag filter in the direct suction system dust collection path, and the exhaust gas is exhausted in this spray cooling tower. Dioxins are prevented from being regenerated by quenching.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if the amount of spray water sprayed in the spray cooling tower is too large relative to the amount of exhaust gas, the amount of sewage containing dust discharged from the inside of the spray tower will become excessive, making it difficult to process the dust. There was a problem that the water contained excessively in the duct leading to the subsequent bag filter, and the bag filter was clogged at an early stage.
[0004]
Therefore, the present invention solves such problems, and effectively cools the exhaust gas from an electric furnace or the like without causing dust accumulation in the duct and premature clogging of the bag filter. An object of the present invention is to provide a control device for a spray cooling tower that can prevent generation of water.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the first invention, means (2) for supplying spray water into the spray cooling tower (1) provided in the exhaust gas flow path (P1, P2), and the spray cooling tower (1 ) Means (51) for detecting the amount of spray water supplied to the inside, means (52) for detecting the amount of exhaust gas flowing into the spray cooling tower (1), and detecting the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1) Means (53) for calculating the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1) from the amount of spray water supplied and the amount of exhaust gas flowing in, assuming that all of the spray water has evaporated, and the detection The amount of spray water supplied is decreased while the amount of outflow exhaust gas is smaller than the calculated amount of outflow exhaust gas, and when the detected amount of outflow exhaust gas becomes equal to the calculated amount of outflow exhaust gas, the supply And and means (4) to increase the spray amount of water.
[0006]
In the first invention, the fact that the detected outflow exhaust gas amount is smaller than the calculated outflow exhaust gas amount means that the spray water supplied to the spray cooling tower is not completely evaporated, In this case, the amount of spray water supplied is reduced to reduce the amount of spray water that cannot be evaporated. When the detected outflow exhaust gas amount becomes equal to the calculated outflow exhaust gas amount and the spray water is completely evaporated, the spray water amount supplied to the spray cooling tower is increased again. By performing such control, the spray water supplied into the spray cooling tower is always maintained in a completely evaporated state, and as a result, dust discharged from the spray cooling tower due to the presence of spray water that cannot be completely evaporated. The conventional problem that the amount of sewage containing water becomes excessive, dust is excessively contained in water, adheres and accumulates in the duct leading to the subsequent bag filter, or the bag filter is clogged early. It will be resolved.
[0007]
In the second invention, means (2) for supplying spray water into the spray cooling tower (1) provided in the exhaust gas flow path (P1, P2), and the amount of spray water supplied into the spray cooling tower (1) , Means (52) for detecting the amount of exhaust gas flowing into the spray cooling tower (1), means (61) for detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the spray cooling tower (1), A means (62) for detecting the temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1), and the spray water flowing out from the spray cooling tower (1) based on the supplied spray water amount and the inflowing exhaust gas amount assuming that all the spray water has evaporated. A means (4) for calculating the amount of exhaust gas, and the flow from the spray cooling tower (1) based on the amount of exhaust gas flowing in, the temperature of the exhaust gas flowing in, the amount of spray water supplied, and the amount of exhaust gas discharged Means (4) for calculating the temperature of exhaust gas to be discharged, and while the calculated exhaust gas temperature is lower than the detected exhaust gas temperature, the supply amount of the spray water is decreased, and the calculated exhaust gas temperature is detected. And means (4) for increasing the supply amount of the spray water when the exhaust gas temperature becomes equal.
[0008]
In the second aspect of the present invention, the fact that the calculated exhaust gas temperature is lower than the detected exhaust gas temperature means that the spray water supplied to the spray cooling tower is not completely evaporated. Reduces the amount of spray water supplied to reduce the amount of spray water that cannot be evaporated. When the calculated exhaust gas temperature becomes equal to the detected exhaust gas temperature and the spray water is completely evaporated, the amount of spray water supplied to the spray cooling tower is increased again. By performing such control, the spray water supplied into the spray cooling tower is always maintained in a completely evaporated state, and the same effect as in the first invention can be obtained.
[0009]
In the third invention, the means (62) for detecting the temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1) provided in the exhaust gas flow path (P1, P2) and the temperature of the exhaust gas flowing out are maintained at a set value. In a spray cooling tower control apparatus comprising means (7) for controlling the supply of spray water, the means (51) for detecting the amount of spray water supplied into the spray cooling tower (1), and the spray cooling tower Means (52) for detecting the amount of exhaust gas flowing into (1), means (53) for detecting the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1), and the amount of spray water supplied as above when all the spray water has evaporated And means (4) for calculating the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1) from the amount of exhaust gas flowing in, and while the detected amount of exhaust gas is smaller than the calculated amount of exhaust gas. To raise the setpoint, the detected outflow exhaust gas amount is and means (4) for lowering the equal when the set value on the outflow exhaust gas amount calculated above.
[0010]
In the third invention, the fact that the detected outflow exhaust gas amount is smaller than the calculated outflow exhaust gas amount means that the spray water supplied to the spray cooling tower is not completely evaporated, In this case, the temperature set value is increased to reduce the amount of spray water supplied to the spray cooling tower, and the amount of spray water that cannot be evaporated is reduced. When the detected outflow exhaust gas amount becomes equal to the calculated outflow exhaust gas amount and the spray water is completely evaporated, the temperature set value is lowered again to increase the amount of spray water supplied to the spray cooling tower. . By performing such control, the spray water supplied into the spray cooling tower is always maintained in a completely evaporated state, and the same effect as in the first aspect of the invention can be obtained, and the temperature fluctuation of the effluent exhaust gas can be kept small. Can do.
[0011]
In the fourth aspect of the invention, the means (62) for detecting the temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1) provided in the exhaust gas flow path (P1, P2) and the temperature of the exhaust gas flowing out are maintained at a set value. In a spray cooling tower control apparatus comprising means (7) for controlling the supply of spray water, the means (51) for detecting the amount of spray water supplied into the spray cooling tower (1), and the spray cooling tower The means (52) for detecting the amount of exhaust gas flowing into (1), the means (61) for detecting the temperature of exhaust gas flowing into the spray cooling tower (1), and the spray supplied as above when all the spray water has evaporated Means for calculating the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1) from the amount of water and the amount of exhaust gas flowing in; the amount of exhaust gas flowing in; the temperature of the exhaust gas flowing in; the amount of spray water supplied; And means (4) for calculating the temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower (1) from the calculated exhaust gas amount, and the set value while the calculated exhaust gas temperature is lower than the detected exhaust gas temperature. And a means (4) for lowering the set value when the calculated exhaust gas temperature becomes equal to the detected exhaust gas temperature.
[0012]
In the fourth aspect of the invention, the fact that the calculated exhaust gas temperature is lower than the detected exhaust gas temperature means that the spray water supplied to the spray cooling tower is not in a completely evaporated state. Increases the temperature set point to decrease the amount of spray water supplied to the spray cooling tower, thereby reducing the amount of spray water that cannot be evaporated. When the calculated exhaust gas temperature becomes equal to the detected exhaust gas temperature and the spray water is completely evaporated, the temperature set value is lowered again to increase the amount of spray water supplied to the spray cooling tower again. By performing such control, the spray water supplied into the spray cooling tower is always maintained in a completely evaporated state, and the same effect as in the third invention can be obtained.
[0013]
In addition, the code | symbol in the said parenthesis shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
In FIG. 1, a spray cooling tower 1 is provided in the middle of exhaust gas ducts P1 and P2 such as an electric furnace, and a spray nozzle 2 is installed on the side wall of the tower with its tip protruding into the furnace. The spray nozzle 2 is supplied with a required amount of spray water from a pump 22 via a spray water supply pipe 21 and dispersed into the tower, and the heat of vaporization circulates in the exhaust gas ducts P1 and P2 (arrows in the figure). The exhaust gas is rapidly cooled. A three-phase motor (not shown) for driving the pump 22 is connected to the inverter 3, and the number of revolutions of the pump is changed according to the output signal of the control circuit 4, which will be described in detail later, and supplied to the spray cooling tower 1. The amount of spray water to be adjusted is adjusted. The control circuit 4 is composed of a computer having a calculation unit, a memory unit, an interface unit, and the like.
[0015]
The spray water supply pipe 21 is provided with a flow rate detector 51 for detecting the supply amount of the spray water in the middle, and its output signal is input to the control circuit 4. The upstream duct P1 of the spray cooling tower 1 is provided with a flow rate detector 52 for detecting the amount of exhaust gas flowing into the tower, and the downstream duct P2 of the spray cooling tower 1 flows out of the tower. A flow rate detector 53 for detecting the amount of exhaust gas is provided.
[0016]
The control circuit 4 calculates the exhaust gas amount Qcalc [Nm ³ / min] flowing out from the spray cooling tower 1 according to the equation (1) on the assumption that all the spray water supplied to the spray cooling tower 1 has evaporated. In Formula (1), Qin [Nm ³ / min] is the amount of exhaust gas flowing into the spray cooling tower 1, and W [Kg / min] is the amount of spray water supplied to the spray cooling tower 1.
[0017]
Qcalc = Qin + 22.4 × W / 18 (1)
[0018]
The control circuit 4 compares the exhaust gas amount Qcalc with the exhaust gas amount Qout actually flowing out from the spray cooling tower 1. As long as Qcalc> Qout, it is assumed that the spray water supplied into the spray cooling tower 1 is not completely evaporated, and the amount of spray water supplied at this time is decreased by a certain amount every predetermined calculation cycle. Let When Qcalc = Qout, the control circuit 4 assumes that the spray water has completely evaporated, and this time, the spray water amount supplied at this time is increased by a certain amount every predetermined calculation cycle.
[0019]
By such control, the spray water supplied into the spray cooling tower 1 is always maintained in a completely evaporated state. Therefore, due to the presence of spray water that cannot evaporate, the amount of sewage containing dust discharged from the spray cooling tower 1 becomes excessive, or the dust contains too much water and leads to the subsequent bag filter. The conventional problem of depositing and accumulating in P2 or clogging of the bag filter at an early stage is solved.
[0020]
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, in addition to the configuration of the first embodiment, a temperature sensor 61 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the tower is provided in the upstream duct P1 of the spray cooling tower 1. In addition, a temperature sensor 62 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing out from the tower is provided in the downstream duct P2 of the spray cooling tower 1.
[0021]
The control circuit 4 calculates the temperature Tcalc [° C.] of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower 1 according to the equation (2). In the formula (2), Tin [° C.] and Cin [Kcal / Nm ³ · ° C.] are the temperature and specific heat of the exhaust gas flowing into the spray cooling tower 1, respectively, Tout [° C.], Cout [Kcal / Nm ³ · ° C.] Are the temperature and specific heat of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower 1, respectively. H [Kcal / Kg] is the latent heat of the spray water. Qcalc is calculated by the equation (1) as already described.
[0022]
Tcalc = (Cin · Qin · Tin−H · W) / Cout · Qcalc (2)
[0023]
The control circuit 4 compares the temperature Tcalc with the temperature Tout of the exhaust gas actually flowing out from the spray cooling tower 1. As long as Tcalc <Tout, it is assumed that the spray water supplied into the spray cooling tower 1 is not completely evaporated, and the amount of spray water supplied at this time is decreased by a certain amount every predetermined calculation cycle. Let When Tcalc = Tout, the control circuit 4 assumes that the spray water has completely evaporated, and this time, the spray water amount supplied at this time is increased by a certain amount every predetermined calculation cycle. Even in such an embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0024]
(Third embodiment)
In the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment (see FIG. 1), a temperature controller 7 is provided, and the set value is given from the control circuit 4 and is also provided in the downstream duct P2 of the spray cooling tower 1. Is provided with a temperature sensor 62 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing out of the tower, and its output is fed back to the temperature controller 7. The output of the temperature controller 7 is given to the pump 22 via the inverter 3, whereby the supply amount of the spray water is adjusted so that the temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower 1 follows the set value.
[0025]
The control circuit 4 calculates the exhaust gas amount Qcalc flowing out from the spray cooling tower 1 by the equation (1) as in the first embodiment, assuming that the spray water supplied to the spray cooling tower 1 is all evaporated, and this exhaust gas amount. Qcalc is compared with the amount Qout of exhaust gas actually flowing out from the spray cooling tower 1. While Qcalc> Qout, it is assumed that the spray water supplied into the spray cooling tower 1 is not completely evaporated, and the temperature set value at this point is increased by a certain amount every predetermined calculation cycle. When Qcalc = Qout, the control circuit 4 assumes that the spray water has completely evaporated, and this time the temperature setting value at this point is lowered by a fixed amount every predetermined calculation cycle. According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the exhaust gas temperature flowing out from the spray cooling tower 1 can be prevented from greatly fluctuating.
[0026]
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, a temperature controller 7 is provided in addition to the configuration of the second embodiment (see FIG. 2), the set value is given from the control circuit 4, and the output of the temperature sensor 62 is controlled by the control circuit 4 and the temperature control. Feedback to a total of seven. The output of the temperature controller 7 is given to the pump 22 via the inverter 3, whereby the supply amount of the spray water is adjusted so that the temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower 1 follows the set value.
[0027]
As in the second embodiment, the control circuit 4 calculates the temperature Tcalc of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower 1 by the equation (2), and compares this with the temperature Tout of the exhaust gas actually flowing out from the spray cooling tower 1. To do. As long as Tcalc <Tout, it is assumed that the spray water supplied into the spray cooling tower 1 is not completely evaporated, and the temperature set value at this time is increased by a certain amount every predetermined calculation cycle. When Tcalc = Tout, the control circuit 4 assumes that the spray water has completely evaporated, and this time the temperature setting value at this point is lowered by a certain amount every predetermined calculation cycle. According to such an embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained, and the exhaust gas temperature flowing out from the spray cooling tower 1 can be prevented from greatly fluctuating.
[0028]
(Fifth embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 5, a humidity sensor 81 is provided in the outlet side duct P <b> 2 of the spray cooling tower 1 to detect the humidity of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower 1. The output of the humidity sensor 81 is fed back to the humidity controller 8, and an output corresponding to the deviation from the humidity set value is given to the inverter device 3 to control the supply of spray water to the spray nozzle 2 by the pump 22.
[0029]
In such a configuration, if the humidity set value is set to about 95% and the supply of spray water is controlled based on this, the spray water supplied into the spray cooling tower 1 is always in a state close to complete evaporation. Maintained. As a result, the amount of sewage containing dust discharged from the spray cooling tower 1 becomes excessive due to the presence of spray water that cannot evaporate, or the dust contains too much water and leads to the subsequent bag filter. The conventional problem of depositing and accumulating in the duct or clogging of the bug filter at an early stage is solved.
[0030]
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, a temperature controller 7 is provided, and the set value is given from the control circuit 4, and the downstream duct P2 of the spray cooling tower 1 detects the temperature of the exhaust gas flowing out of the tower. A temperature sensor 62 is provided, and its output is fed back to the temperature controller 7. The output of the temperature controller 7 is given to the pump 22 via the inverter 3, whereby the supply amount of the spray water is adjusted so that the temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower 1 follows the set value. Further, the output of the humidity sensor 81 provided in the downstream duct P <b> 2 is input to the control circuit 4.
[0031]
In accordance with the output of the humidity sensor 81, for example, the control circuit 4 changes the temperature setting value stepwise as shown in FIG. Thereby, the spray water supplied into the spray cooling tower 1 is always maintained in a state close to complete evaporation, and the same effect as that of the fifth embodiment is obtained, and the fluctuation of the exhaust gas temperature flowing out from the spray cooling tower 1 is also changed. It can be suppressed.
[0032]
In the first to fourth embodiments, more accurate spray water control can be performed by using a calculation formula that considers leakage, suction, atomized air inflow, heat dissipation, or the like in the spray cooling tower. In the sixth embodiment, instead of the humidity sensor, exhaust gas or dust may be sampled at regular intervals, and the temperature setting value may be changed based on the result. Furthermore, in the first to sixth embodiments, a water level meter or the like may be provided at the bottom of the spray cooling tower so that an alarm is issued when a predetermined amount of water has accumulated at the bottom. Moreover, in each said embodiment, instead of controlling the rotation speed of the pump 22 with the inverter apparatus 3, a control valve is provided in the spray water supply pipe 21, and the amount of spray water is changed with the opening degree. Also good.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the spray cooling tower control device of the present invention, the exhaust gas from the electric furnace or the like is effectively cooled to effectively prevent the production of dioxins, An early clogging of the bag filter or an increase in the amount of sewage discharged from the spray tower can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control system diagram of a spray cooling tower in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control system diagram of a spray cooling tower in a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a control system diagram of a spray cooling tower in a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a control system diagram of a spray cooling tower in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a control system diagram of a spray cooling tower in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a control system diagram of a spray cooling tower in a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a change in temperature set value according to humidity.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spray cooling tower, 2 ... Spray nozzle, 4 ... Control circuit, 51, 52, 53 ... Flow rate detector, 61, 62 ... Temperature sensor, 7 ... Temperature controller, P1 ... Upstream duct, P2 ... Downstream duct .

Claims

Means for supplying spray water into the spray cooling tower provided in the exhaust gas flow path, means for detecting the amount of spray water supplied into the spray cooling tower, and means for detecting the amount of exhaust gas flowing into the spray cooling tower And means for detecting the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower, and calculating the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower from the amount of spray water supplied and the amount of exhaust gas flowing in, assuming that the spray water has all evaporated. Means for reducing the supplied spray water amount while the detected outflow exhaust gas amount is smaller than the calculated outflow exhaust gas amount, and the detected outflow exhaust gas amount is equal to the calculated outflow exhaust gas amount. A control device for a spray cooling tower, comprising means for increasing the amount of spray water supplied.

Means for supplying spray water into the spray cooling tower provided in the exhaust gas flow path, means for detecting the amount of spray water supplied into the spray cooling tower, and means for detecting the amount of exhaust gas flowing into the spray cooling tower Means for detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the spray cooling tower, means for detecting the temperature of the exhaust gas flowing out of the spray cooling tower, the amount of spray water supplied as if all of the spray water has evaporated, and the The means for calculating the amount of exhaust gas flowing out of the spray cooling tower from the amount of exhaust gas flowing in, the temperature of the exhaust gas flowing in, the temperature of the exhaust gas flowing in, the amount of spray water supplied, and the amount of exhaust gas discharged Means for calculating the temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower, and the calculated exhaust gas temperature is based on the detected exhaust gas temperature. A control unit for a spray cooling tower comprising means for decreasing the supply amount of the spray water while the temperature is lower and increasing the supply amount of the spray water when the calculated exhaust gas temperature becomes equal to the detected exhaust gas temperature. .

A spray cooling tower comprising means for detecting the temperature of exhaust gas flowing out from a spray cooling tower provided in the exhaust gas flow path, and means for controlling the supply of spray water so as to maintain the temperature of the flowing exhaust gas at a set value. In the control apparatus, means for detecting the amount of spray water supplied into the spray cooling tower, means for detecting the amount of exhaust gas flowing into the spray cooling tower, and means for detecting the amount of exhaust gas flowing out of the spray cooling tower And means for calculating the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower from the amount of spray water supplied and the amount of exhaust gas flowing in, assuming that all of the spray water has evaporated, and the amount of exhaust gas detected detected is calculated While the amount is smaller than the outflow exhaust gas amount, the set value is increased so that the detected outflow exhaust gas amount is not equal to the calculated outflow exhaust gas amount. A control device for a spray cooling tower and means for lowering the set value.

A spray cooling tower comprising means for detecting the temperature of exhaust gas flowing out from a spray cooling tower provided in the exhaust gas flow path, and means for controlling the supply of spray water so as to maintain the temperature of the flowing exhaust gas at a set value. In the control apparatus, the means for detecting the amount of spray water supplied into the spray cooling tower, the means for detecting the amount of exhaust gas flowing into the spray cooling tower, and the temperature of the exhaust gas flowing into the spray cooling tower are detected. Means for calculating the amount of exhaust gas flowing out from the spray cooling tower from the amount of spray water supplied and the amount of exhaust gas flowing in, assuming that all of the spray water has evaporated, and the amount of exhaust gas flowing in, the amount of exhaust gas flowing in The temperature of the exhaust gas flowing out from the spray cooling tower is calculated from the temperature, the supplied spray water amount, and the calculated exhaust gas amount. The set value is increased while the calculated exhaust gas temperature is lower than the detected exhaust gas temperature, and the set value is decreased when the calculated exhaust gas temperature becomes equal to the detected exhaust gas temperature. And a spray cooling tower control device.