JP5915849B2 - Ｌｄガスブロワーの除塵水量制御方法および除塵水量制御装置 - Google Patents

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本発明は、製鉄所における転炉排ガス（ＬＤガス）をガスホルダーから各設備に供給するＬＤガスブロワーに関し、特にはそのＬＤガスブロワーにガスホルダーから供給するＬＤガス中に散水する除塵水の散水量の制御方法および制御装置に関するものである。
製鉄所における転炉では、冷鉄源としてスクラップ等の還元鉄を使用するため、吹錬反応に伴ってＣＯを含むＬＤガスが排出される。製鉄所ではこのＬＤガスを各設備でエネルギー源として利用している（例えば特許文献１参照）。
このため、転炉から排出されたＬＤガスは集塵機でダストを除去された後一旦ガスホルダーに蓄えられ、そのガスホルダーからＬＤガスブロワーで各設備に供給されているが、このガスホルダーからＬＤガスブロワーに供給されるＬＤガスにも未だ多くのダストが含まれており、このＬＤガスをそのまま供給するとダストがＬＤガスブロワーの回転翼に付着してＬＤガスブロワーの作動効率が低下する。
そこで製鉄所では通常、ＬＤガスブロワーにガスホルダーから供給するＬＤガス中に除塵水を散水して、ＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着を減少させており、その除塵水の散水量は、従来はダスト濃度に係わらず一定とされていた。
特開２００３−０３４８１５号公報
しかしながら、吹錬中に発生するＬＤガス中のダスト濃度は上記冷鉄源の使用量の増減によって変化する一方、上記従来の除塵水の散水方法では散水量が中間的なダスト濃度にあわせて一定とされていたため、ダスト濃度の上昇時は散水量不足によってＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着を生じさせ、ＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着量が多いとＬＤガスブロワーの開放点検時の清掃時間が長時間に亘り、これによりＬＤガスの放散量が多量になるという問題があり、またダスト濃度の低下時は散水量過多によってＬＤガスブロワーの出側配管の腐食性に関し悪影響を及ぼし、これによりその出側配管の寿命が短くなるという問題があった。
それゆえ本発明は、前記従来技術の課題を有利に解決したＬＤガスブロワーの除塵水量制御方法および除塵水量制御装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成する本発明のＬＤガスブロワーの除塵水量制御方法は、ＬＤガスをガスホルダーから各設備に供給するＬＤガスブロワーにガスホルダーから供給するＬＤガス中に散水する除塵水の散水量を制御するに際し、前記ＬＤガスブロワーに前記ガスホルダーから供給するＬＤガス中に含まれているダストの濃度の経時変化をダストモニターで監視し、その監視しているダスト濃度の経時変化に基づいて除塵水の散水量を制御することを特徴としている。
なお、本発明の方法においては、ＬＤガスへの除塵水の散水前および散水後のダスト濃度と散水量との関係を調査し、散水前のダスト濃度と、散水後のダスト濃度を所定量以下とするための散水量との関係を回帰分析して、前記関係に基づき除塵水の散水量を制御することとすると望ましい。
また、前記目的を達成する本発明のＬＤガスブロワーの除塵水量制御装置は、ＬＤガスをガスホルダーから各設備に供給するＬＤガスブロワーにガスホルダーから供給するＬＤガス中に散水する除塵水の散水量を制御する装置において、前記ＬＤガスブロワーに前記ガスホルダーから供給するＬＤガス中に含まれているダストの濃度の経時変化を監視するダストモニターと、そのダストモニターが監視しているダスト濃度の経時変化に基づいて除塵水の散水量を決定する散水量決定手段と、その散水量決定手段が決定した散水量に基づきＬＤガスへの除塵水の散水量を制御する散水量制御手段と、を備えることを特徴としている。
なお、本発明の装置においては、前記散水量決定手段は、ＬＤガスへの除塵水の散水前および散水後のダスト濃度と散水量との関係を調査し、散水前のダスト濃度と、散水後のダスト濃度を所定量以下とするための散水量との関係を回帰分析して、前記関係に基づき除塵水の散水量を決定するものであると望ましい。
さらに、本発明の方法および装置において、前記回帰分析は、一定期間ごとに繰り返し実行することとすると、分析精度が高まるので望ましい。
本発明のＬＤガスブロワーの除塵水量の制御方法および制御装置によれば、ＬＤガスをガスホルダーから各設備に供給するＬＤガスブロワーにガスホルダーから供給するＬＤガス中に散水する除塵水の散水量を制御するに際し、前記ＬＤガスブロワーに前記ガスホルダーから供給するＬＤガス中に含まれているダストの濃度の経時変化をダストモニターで監視し、その監視しているダスト濃度の経時変化に基づいて除塵水の散水量を制御することから、ダスト濃度の高低に応じて散水量を増減させてＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着を減少させるに必要最小限の水量の除塵水を散水することができるので、ダスト濃度の上昇時に散水量不足によってＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着を生じさせるのを防止するとともに、ダスト濃度の低下時に過剰の散水によってＬＤガスブロワーの出側配管の腐食性に悪影響を与えてしまうのを防止し得て、ＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着量の減少によりそのＬＤガスブロワーの開放点検時の清掃時間を短縮してＬＤガス放散量を減少させつつ、ＬＤガスブロワーの出側配管の腐食性改善によりその出側配管の寿命を延長することができ、加えて、ＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着量の減少（あるいは付着速度の低下）によりＬＤガスブロワーの清掃間隔を延長でき、これによりＬＤガスブロワーの稼働率を高めることができる。
本発明のＬＤガスブロワーの除塵水量の制御方法の一実施例を適用した、本発明のＬＤガスブロワーの除塵水量の制御装置の一実施例の構成を示す略線図である。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１は、本発明のＬＤガスブロワーの除塵水量の制御方法の一実施例を適用した、本発明のＬＤガスブロワーの除塵水量の制御装置の一実施例の構成を示す略線図であり、図中符号１は転炉炉体を示す。
転炉炉体１では、冷鉄源としてスクラップ等の還元鉄を使用するため、フード２に設けられたランス３によって酸素ジェットを吹き込まれた鉄浴から吹錬反応に伴ってＣＯを含む転炉（ＬＤ）ガスが排出され、このＬＤガスは、スカート４およびフード２を経て排ガス（ＯＧ）ボイラー５に導かれて顕熱を取り除かれた後に２段階の集塵機６，７を経て、そのＬＤガスに含まれた多量のダストのうちのかなりの部分を除去される。
集塵機７を経たＬＤガスは、誘引送風機（ＩＤＦ）８により輸送ダクト９内を送られて三方弁１０に至り、さらに水封逆止弁１１を経てガスホルダー１２内に貯留される。また、ガスホルダー１２内が満杯の場合は、ＬＤガスは三方弁１０から煙突（放散塔）１３に送られ、そこで燃焼されて大気中に放散される。
ガスホルダー１２内に貯留されたＬＤガスは、ガスホルダー１２から入側配管１４を介して図示例では２台のＬＤガスブロワー１５に供給され、それらのＬＤガスブロワー１５から出側配管１６により製鉄所内の各設備に供給される。
ところで、２段階の集塵機６，７を順次に通されて、ＬＤガスに含まれた多量のダストのうちのかなりの部分は除去されるものの、ガスホルダー１２からＬＤガスブロワー１５に供給されるＬＤガスにも未だ多くのダストが含まれており、このＬＤガスをそのまま供給するとダストがＬＤガスブロワー１５の回転翼に付着して作動を妨げ、ＬＤガスブロワー１５の作動効率が低下する。
そこでＬＤガスブロワー１５の入側配管１４には、ガスホルダー１２からＬＤガスブロワー１５に供給されるＬＤガス中に除塵水を散水してＬＤガスブロワー１５の回転翼へのダストの付着を減少させるために流量調整バルブ１７を介して給水管１８が接続されており、その給水管１８からＬＤガス中に散水する除塵水は、従来はダスト濃度に係わらず散水量一定とされていたが、本実施例のＬＤガスブロワーの除塵水量制御装置では流量調整バルブ１７に電動式のものを用い、その電動式の流量調整バルブ１７の作動により散水量可変とされている。
さらに本実施例のＬＤガスブロワーの除塵水量制御装置では、入側配管１４の、給水管１８の接続位置よりも上流側にダストモニター１９が配置されている。このダストモニター１９としては、例えば摩擦静電気検出方式や、光学式、静電誘導式等のダストモニターを用いることができる。なお、交流電流を出力するタイプのダストモニターによれば、コンデンサーを用いた回路で直流電流を遮断して交流電流のみをフィルター処理することで、流速変化や粒子の大きさに影響を受けないダスト濃度測定を行うことができる。
そして本実施例のＬＤガスブロワーの除塵水量制御装置では、このダストモニター１９で、散水前および散水後のＬＤガスのダスト濃度をそれぞれ継続的に監視し、このダストモニター１９が継続的に出力するダスト濃度のデータを、散水量決定手段としての、通常のコンピューターを有する散水量決定部２０に入力する。
この散水量決定部２０は、予め与えられたプログラムに基づき、後述の如き方法で、入力されたダスト濃度のデータから散水量を決定して、その散水量を、散水量制御手段としての通常のバルブ駆動回路２１に入力し、バルブ駆動回路２１は、散水量決定部２０が決定した散水量を実現するように流量調整バルブ１７のモーターを駆動してバルブ開度を変化させて、入側配管１４内を流れるＬＤガスへの除塵水の散水量を制御する。
すなわち、散水量決定部２０は、ＬＤガスへの除塵水の散水前および散水後のダスト濃度の経時変化と散水量との関係を調査し、その調査結果から、散水前のダスト濃度と、散水後のダスト濃度を所定量以下とするための散水量との関係を回帰分析し、その関係を示す回帰式を用いて現在の散水前のダスト濃度から、散水後のダスト濃度を所定量以下とするための必要最小限の除塵水の散水量を決定する。
なお、このＬＤガスへの除塵水の散水前および散水後のダスト濃度と散水量との関係の調査および、散水前のダスト濃度と、散水後のダスト濃度を所定量以下とするための散水量との関係の回帰分析を、一定期間例えば１ヶ月ごとに繰り返し実施して、回帰式を更新してもよく、このようにすれば、除塵水の散水量の決定精度を高めることができる。
従って、上述した本実施例の制御方法を実施する本実施例の制御装置によれば、入側配管１４内のダスト濃度の高低に応じて散水量を増減させてＬＤガスブロワー１５の回転翼へのダストの付着を減少させるに必要最小限の水量の除塵水を散水することができるので、ダスト濃度の上昇時に散水量不足によってＬＤガスブロワー１５の回転翼へのダストの付着を生じさせるのを防止し、そのＬＤガスブロワー１５の開放点検時の清掃時間を短縮してＬＤガス放散量を減少させるとともに、ダスト濃度の低下時に過剰の散水によってＬＤガスブロワー１５の出側配管１６の腐食性に悪影響を与えてしまうのを防止し、その出側配管１６の腐食性改善によりその出側配管の寿命を延長することができる。
加えて、上述した本実施例の制御方法を実施する本実施例の制御装置によれば、ＬＤガスブロワー１５の回転翼へのダストの付着量の減少（あるいは付着速度の低下）によりＬＤガスブロワー１５の清掃間隔を延長でき、これによりＬＤガスブロワー１５の稼働率を高めることができる。
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限られるものでなく、所要に応じて特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、ダストモニター１９の設置位置や設置本数等は、所要に応じて適宜変更することができ、その場合に、ダストモニター１９を例えば入側配管１４の、給水管１８の接続位置よりも上流側に加えて、若しくは代えて、給水管１８の接続位置よりも下流側で各ＬＤガスブロワー１５の前に設置しても良い。
かくして本発明のＬＤガスブロワーの除塵水量の制御方法および制御装置によれば、ＬＤガスをガスホルダーから各設備に供給するＬＤガスブロワーにガスホルダーから供給するＬＤガス中に散水する除塵水の散水量を制御するに際し、前記ＬＤガスブロワーに前記ガスホルダーから供給するＬＤガス中に含まれているダストの濃度の経時変化をダストモニターで監視し、その監視しているダスト濃度の経時変化に基づいて除塵水の散水量を制御することから、ダスト濃度の高低に応じて散水量を増減させてＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着を減少させるに必要最小限の水量の除塵水を散水することができるので、ダスト濃度の上昇時に散水量不足によってＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着を生じさせるのを防止するとともに、ダスト濃度の低下時に過剰の散水によってＬＤガスブロワーの出側配管の腐食性に悪影響を与えてしまうのを防止し得て、ＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着量の減少によりそのＬＤガスブロワーの開放点検時の清掃時間を短縮してＬＤガス放散量を減少させつつ、ＬＤガスブロワーの出側配管の腐食性改善によりその出側配管の寿命を延長することができ、加えて、ＬＤガスブロワーの回転翼へのダストの付着量の減少（あるいは付着速度の低下）によりＬＤガスブロワーの清掃間隔を延長でき、これによりＬＤガスブロワーの稼働率を高めることができる。
１ 転炉炉体
２ フード
３ ランス
４ スカート
５ 排ガスボイラー
６，７ 集塵機
８ 誘引送風機
９ 輸送ダクト
１０ 三方弁
１１ 水封逆止弁
１２ ガスホルダー
１３ 煙突
１４ 入側配管
１５ ＬＤガスブロワー
１６ 出側配管
１７ 流量調整バルブ
１８ 給水管
１９ ダストモニター
２０ 散水量決定部
２１ バルブ駆動回路

Claims (6)

  1. ＬＤガスをガスホルダーから各設備に供給するＬＤガスブロワーにガスホルダーから供給するＬＤガス中に散水する除塵水の散水量を制御するに際し、
    前記ＬＤガスブロワーに前記ガスホルダーから供給するＬＤガス中に含まれているダストの濃度の経時変化をダストモニターで監視し、
    その監視しているダスト濃度の経時変化に基づいて除塵水の散水量を制御することを特徴とするＬＤガスブロワーの除塵水量制御方法。
  2. 前記ＬＤガスへの除塵水の散水前および散水後のダスト濃度と散水量との関係を調査し、
    散水前のダスト濃度と、散水後のダスト濃度を所定量以下とするための散水量との関係を回帰分析して、前記関係に基づき除塵水の散水量を制御することを特徴とする、請求項１記載のＬＤガスブロワーの除塵水量制御方法。
  3. 前記回帰分析は、一定期間ごとに繰り返し実行することを特徴とする、請求項２記載のＬＤガスブロワーの除塵水量制御方法。
  4. ＬＤガスをガスホルダーから各設備に供給するＬＤガスブロワーにガスホルダーから供給するＬＤガス中に散水する除塵水の散水量を制御する装置において、
    前記ＬＤガスブロワーに前記ガスホルダーから供給するＬＤガス中に含まれているダストの濃度の経時変化を監視するダストモニターと、
    そのダストモニターが監視しているダスト濃度の経時変化に基づいて除塵水の散水量を決定する散水量決定手段と、
    その散水量決定手段が決定した散水量に基づきＬＤガスへの除塵水の散水量を制御する散水量制御手段と、
    を備えることを特徴とするＬＤガスブロワーの除塵水量制御装置。
  5. 前記散水量決定手段は、ＬＤガスへの除塵水の散水前および散水後のダスト濃度と散水量との関係を調査し、散水前のダスト濃度と、散水後のダスト濃度を所定量以下とするための散水量との関係を回帰分析して、前記関係に基づき除塵水の散水量を決定することを特徴とする、請求項４記載のＬＤガスブロワーの除塵水量制御装置。
  6. 前記散水量決定手段は、前記回帰分析を一定期間ごとに繰り返し実行することを特徴とする、請求項５記載のＬＤガスブロワーの除塵水量制御装置。
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