JP6209899B2 - Furnace port resistance calculation method, flue gas blowing amount calculation method, furnace pressure control device, furnace pressure control program, and furnace pressure control method of converter exhaust gas treatment device - Google Patents

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Description

本発明は、転炉排ガス処理装置の炉口抵抗算出方法、排ガス吹出量算出方法、炉圧制御装置、炉圧制御プログラム、および炉圧制御方法に関する。   The present invention relates to a furnace outlet resistance calculation method, an exhaust gas blowout amount calculation method, a furnace pressure control device, a furnace pressure control program, and a furnace pressure control method for a converter exhaust gas treatment device.

転炉で発生する排ガスは、可燃性ガスである一酸化炭素を高濃度に含み、燃料として用いることができる。また、操業に応じて間欠的に発生する転炉排ガスを有効活用するため、ガスホルダに回収して一時的に貯留しておく転炉排ガス処理装置が用いられている。   The exhaust gas generated in the converter contains carbon monoxide, which is a combustible gas, at a high concentration, and can be used as a fuel. Moreover, in order to effectively utilize the converter exhaust gas generated intermittently according to the operation, a converter exhaust gas treatment device that is collected in a gas holder and temporarily stored is used.

転炉排ガス処理装置では、排ガスを効率的に回収するため、炉内圧と大気圧との差圧である炉圧を適切に制御する必要がある。炉圧が正の場合、すなわち、炉内圧が大気圧より高い場合には、転炉の炉口から排ガスが吹き出し、排ガスの回収量自体が低下してしまう。一方、炉圧が負の場合、すなわち、炉内圧が大気圧より低い場合には、炉口から空気が吸い込まれ、空気中の酸素により一酸化炭素が燃焼するため、排ガスに含まれる一酸化炭素の濃度が低下してしまう。したがって、一酸化炭素を高濃度に含む排ガスを効率的に回収するためには、炉圧を0付近に制御する必要がある。   In the converter exhaust gas treatment device, in order to efficiently recover the exhaust gas, it is necessary to appropriately control the furnace pressure, which is the differential pressure between the furnace internal pressure and the atmospheric pressure. When the furnace pressure is positive, that is, when the furnace pressure is higher than atmospheric pressure, exhaust gas blows out from the furnace port of the converter, and the amount of exhaust gas recovered itself decreases. On the other hand, when the furnace pressure is negative, that is, when the furnace pressure is lower than the atmospheric pressure, air is sucked from the furnace port, and carbon monoxide is combusted by oxygen in the air, so carbon monoxide contained in the exhaust gas. The concentration of will decrease. Therefore, in order to efficiently recover exhaust gas containing carbon monoxide at a high concentration, it is necessary to control the furnace pressure to near zero.

例えば特許文献1や特許文献2では、ダンパの開度を調節することにより炉圧を制御して、排ガスに含まれる一酸化炭素の回収量や回収率を増加させる方法が開示されている。また、これらの炉圧制御には、PI(Proportional-Integral:比例・積分)制御などのフィードバック制御が採用されている。   For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a method of increasing the recovery amount and recovery rate of carbon monoxide contained in exhaust gas by controlling the furnace pressure by adjusting the opening of the damper. Further, feedback control such as PI (Proportional-Integral) control is adopted for these furnace pressure controls.

特開2003−342628号公報JP 2003-342628 A 特開昭61−56220号公報JP-A 61-56220 特開平11−287424号公報JP-A-11-287424

ところで、炉圧をP0とし、炉口からの空気の吸込量をFinとすると、炉圧P0は、

Figure 0006209899

と表される。ここで、kは、スカートの高さに応じて変化する炉口とスカートとの間の流入抵抗であり、炉口抵抗と呼ばれる(例えば特許文献3を参照)。この炉口抵抗kは、転炉排ガス処理装置(プラント)の炉圧制御におけるゲインに直接関係するため、これを用いて、制御パラメータ(PI制御の比例ゲインや積分時間など)を変更しながらより効率的に炉圧を制御することができる。 By the way, if the furnace pressure is P0 and the amount of air sucked from the furnace port is Fin, the furnace pressure P0 is
Figure 0006209899

It is expressed. Here, k is an inflow resistance between the furnace port and the skirt that changes according to the height of the skirt, and is called a furnace port resistance (see, for example, Patent Document 3). Since this furnace port resistance k is directly related to the gain in the furnace pressure control of the converter exhaust gas treatment device (plant), it can be used while changing the control parameters (proportional gain of PI control, integration time, etc.). The furnace pressure can be controlled efficiently.

しかしながら、炉口からの空気の吸い込みは、P0<0の場合にのみ発生するため、P0>0の場合には、上記の式(1)から炉口抵抗kを求めることができず、炉口抵抗kを炉圧制御に用いることができない。   However, air suction from the furnace port occurs only when P0 <0. Therefore, when P0> 0, the furnace port resistance k cannot be obtained from the above equation (1), and the furnace port The resistance k cannot be used for furnace pressure control.

前述した課題を解決する主たる本発明は、転炉で発生した排ガスをガスホルダに回収する転炉排ガス処理装置における炉口とスカートとの間の炉口抵抗を算出する方法であって、前記排ガスに含まれる気体の濃度を計測した濃度データと、排ガス流量を、前記気体の濃度と前記排ガス流量との計測時間差に応じた第1の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した流量データと、炉内圧と大気圧との差圧である炉圧を、前記気体の濃度と前記炉圧との計測時間差に応じた第2の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した炉圧データと、を取得し、前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示す場合には、前記流量データと前記濃度データとに基づいて、前記炉口からの空気の吸込量を算出し、前記炉圧データと前記空気の吸込量とに基づいて、前記炉口抵抗を算出し、前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示さない場合には、過去に算出された炉口抵抗、前記炉口抵抗として算出することを特徴とする転炉排ガス処理装置の炉口抵抗算出方法である。 The main present invention for solving the above-mentioned problems is a method for calculating a furnace port resistance between a furnace port and a skirt in a converter exhaust gas treatment apparatus that collects exhaust gas generated in a converter in a gas holder, Concentration data obtained by measuring the concentration of the contained gas, and flow rate data obtained by measuring the exhaust gas flow rate before the measurement time of the concentration data for a first time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the exhaust gas flow rate, The furnace pressure data obtained by measuring the furnace pressure, which is the difference between the furnace pressure and the atmospheric pressure, for the second time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the furnace pressure before the measurement time of the concentration data. And when the furnace pressure data indicates air suction from the furnace port, based on the flow rate data and the concentration data, calculate the amount of air sucked from the furnace port, Previous furnace pressure data Based on the intake amount of air, calculates the furnace opening resistance, the furnace when the pressure data does not indicate the suction of air from the furnace port, the calculated throat resistance in the past, the furnace opening a furnace opening resistance calculation method of the converter exhaust gas treatment unit and calculates the resistance.

また、前述した課題を解決するその他の主たる本発明は、転炉で発生した排ガスをガスホルダに回収する転炉排ガス処理装置における炉内圧と大気圧との差圧である炉圧を制御する制御装置であって、前記排ガスに含まれる気体の濃度を計測した濃度データと、排ガス流量を、前記気体の濃度と前記排ガス流量との計測時間差に応じた第1の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した流量データと、前記炉圧を、前記気体の濃度と前記炉圧との計測時間差に応じた第2の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した炉圧データと、に基づいて、炉口とスカートとの間の炉口抵抗を算出する炉口抵抗算出部と、前記炉口抵抗が大きいほど小さくなるように比例ゲインを設定する比例ゲイン設定部と、前記炉口抵抗が大きいほど大きくなるように積分時間を設定する積分時間設定部と、前記比例ゲインおよび前記積分時間に応じて、前記炉圧を目標値に制御する制御信号を出力するPI制御部と、を有し、前記炉口抵抗算出部は、前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示す場合には、前記流量データと前記濃度データとに基づいて、前記炉口からの空気の吸込量を算出し、前記炉圧データと前記空気の吸込量とに基づいて、前記炉口抵抗を算出し、前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示さない場合には、過去に算出された炉口抵抗、前記炉口抵抗として算出することを特徴とする転炉排ガス処理装置の炉圧制御装置である。 The other main present invention for solving the above-mentioned problems is a control device for controlling the furnace pressure, which is the differential pressure between the furnace internal pressure and the atmospheric pressure, in the converter exhaust gas treatment apparatus for collecting the exhaust gas generated in the converter in the gas holder. The concentration data obtained by measuring the concentration of the gas contained in the exhaust gas and the exhaust gas flow rate are measured from the measurement time of the concentration data for a first time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the exhaust gas flow rate. The flow rate data measured before, and the furnace pressure, the furnace pressure data measured before the measurement time of the concentration data for a second time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the furnace pressure, A furnace port resistance calculating unit that calculates a furnace port resistance between the furnace port and the skirt, a proportional gain setting unit that sets a proportional gain so that the furnace port resistance increases, and the furnace port resistance Is bigger An integration time setting unit that sets an integration time so as to increase, and a PI control unit that outputs a control signal for controlling the furnace pressure to a target value according to the proportional gain and the integration time, and When the furnace pressure data indicates the intake of air from the furnace port, the furnace port resistance calculation unit calculates the amount of air sucked from the furnace port based on the flow rate data and the concentration data. The furnace port resistance is calculated based on the furnace pressure data and the amount of air sucked, and if the furnace pressure data does not indicate air suction from the furnace port, the furnace previously calculated mouth resistance, a furnace pressure control device of the converter exhaust gas treatment unit and calculates as the furnace opening resistance.

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。   Other features of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description of this specification.

本発明によれば、操業中の炉口抵抗をリアルタイムに算出して炉圧制御などに用いることができる。   According to the present invention, the furnace port resistance during operation can be calculated in real time and used for furnace pressure control and the like.

本発明の一実施形態における炉口抵抗の算出方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the calculation method of the furnace port resistance in one Embodiment of this invention. 各計測データの計測時間差の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the measurement time difference of each measurement data. 転炉排ガス処理装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a converter exhaust gas processing apparatus. 炉口からの空気の吸込量Finおよび排ガスの吹出量Foutの算出方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the calculation method of the suction | inhalation amount Fin of the air from a furnace port, and the discharge amount Fout of exhaust gas. 吸込量Finおよび吹出量Foutを積算して転炉排ガス処理装置の炉圧制御系の制御性を評価する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of integrating | accumulating the suction amount Fin and the blowing amount Fout, and evaluating the controllability of the furnace pressure control system of a converter exhaust gas processing apparatus. 本発明の一実施形態における転炉排ガス処理装置の炉圧制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the furnace pressure control apparatus of the converter exhaust gas processing apparatus in one Embodiment of this invention.

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

===転炉排ガス処理装置の構成および動作===
以下、図3を参照して、転炉排ガス処理装置の構成および動作について説明する。
=== Configuration and Operation of Converter Exhaust Gas Treatment Apparatus ===
Hereinafter, the configuration and operation of the converter exhaust gas treatment apparatus will be described with reference to FIG.

図3に示されている転炉排ガス処理装置は、転炉1で発生した排ガスをガスホルダ10に回収するための装置であり、このほかに、スカート2、ボイラ3、ガス冷却洗浄器4、IDF(Induced Draft Fan:誘引ファン)5、三方弁6、バイパス弁7、ガス放散塔8、回収弁9、およびダンパ11を含んで構成されている。   The converter exhaust gas treatment apparatus shown in FIG. 3 is an apparatus for collecting the exhaust gas generated in the converter 1 in the gas holder 10, and in addition, the skirt 2, the boiler 3, the gas cooling washer 4, the IDF. (Induced Draft Fan: induction fan) 5, three-way valve 6, bypass valve 7, gas diffusion tower 8, recovery valve 9, and damper 11 are included.

転炉1で発生した排ガスは、転炉1の上部を覆うスカート2によって集められる。このとき、スカート2が下降することにより、炉口での一酸化炭素の燃焼がなくなり、排ガスに含まれる一酸化炭素の濃度が高くなる。また、スカート2によって集められた排ガスは、高温でダストが多いため、ボイラ3およびガス冷却洗浄器4で減温除塵される。   The exhaust gas generated in the converter 1 is collected by a skirt 2 that covers the top of the converter 1. At this time, when the skirt 2 is lowered, the combustion of carbon monoxide at the furnace port is eliminated, and the concentration of carbon monoxide contained in the exhaust gas is increased. Further, since the exhaust gas collected by the skirt 2 has a high amount of dust at a high temperature, the temperature is removed by the boiler 3 and the gas cooling washer 4.

減温除塵された排ガスは、IDF5で送風され、三方弁6に到達する。その際、ダンパ11の開度を調節することにより、排ガス流量が制御され、その結果、炉圧が制御される。また、三方弁6は、排ガスの流路をガスホルダ10側またはガス放散塔8側に切り替える。三方弁6がガスホルダ10側の場合、排ガスは回収弁9を経由してガスホルダ10に到達し、回収される。一方、三方弁6がガス放散塔8側の場合、排ガスはガス放散塔8に到達し、一酸化炭素を燃焼させた後大気に放散される。なお、転炉排ガス処理装置には、三方弁6の故障などに備えて、排ガスをガス放散塔8に導くバイパス弁7も設けられている。   The exhaust gas from which the temperature has been removed is blown by the IDF 5 and reaches the three-way valve 6. At that time, the exhaust gas flow rate is controlled by adjusting the opening degree of the damper 11, and as a result, the furnace pressure is controlled. The three-way valve 6 switches the flow path of the exhaust gas to the gas holder 10 side or the gas diffusion tower 8 side. When the three-way valve 6 is on the gas holder 10 side, the exhaust gas reaches the gas holder 10 via the recovery valve 9 and is recovered. On the other hand, when the three-way valve 6 is on the gas diffusion tower 8 side, the exhaust gas reaches the gas diffusion tower 8, burns carbon monoxide, and is then diffused into the atmosphere. The converter exhaust gas treatment apparatus is also provided with a bypass valve 7 that guides the exhaust gas to the gas diffusion tower 8 in preparation for a failure of the three-way valve 6.

このようにして、転炉1で発生した排ガスは、三方弁6の状態に応じて、ガスホルダ10に回収され、あるいはガス放散塔8から大気に放散される。そして、ガスホルダ10に貯留された排ガスは、他の副生ガスと混合されたうえで、加熱炉や発電システムなどで使用される。   In this way, the exhaust gas generated in the converter 1 is collected in the gas holder 10 according to the state of the three-way valve 6 or is diffused from the gas diffusion tower 8 to the atmosphere. The exhaust gas stored in the gas holder 10 is mixed with other by-product gas and then used in a heating furnace or a power generation system.

さらに、転炉排ガス処理装置には、様々なセンサ類が取り付けられている。例えば、スカート2上部のダクトには、炉圧P0を計測する炉圧計21が配置されている。また、減温除塵前の排ガスの経路であるボイラ3には、排ガスに含まれる一酸化炭素の濃度(以下、CO濃度と称する)R1を計測するCO分析計22、および二酸化炭素の濃度(以下、CO濃度と称する)R2を計測するCO分析計23が配置されている。一方、ボイラ3およびガス冷却洗浄器4による減温除塵後の排ガスの経路には、排ガス流量F1を計測する流量計24と、排ガスに含まれる酸素(O)の濃度を計測するO分析計25とが配置されている。 Furthermore, various sensors are attached to the converter exhaust gas treatment apparatus. For example, a furnace pressure gauge 21 for measuring the furnace pressure P0 is disposed in the duct above the skirt 2. Further, in the boiler 3 which is a path of the exhaust gas before the temperature reduction and dust removal, a CO analyzer 22 for measuring the concentration of carbon monoxide (hereinafter referred to as CO concentration) R1 contained in the exhaust gas, and the concentration of carbon dioxide (hereinafter referred to as CO concentration). A CO 2 analyzer 23 for measuring R2 (referred to as CO 2 concentration). On the other hand, in the path of the exhaust gas after the temperature reduction and dust removal by the boiler 3 and the gas cooling washer 4, a flow meter 24 for measuring the exhaust gas flow rate F1 and an O 2 analysis for measuring the concentration of oxygen (O 2 ) contained in the exhaust gas. A total of 25 is arranged.

なお、各センサ類による計測データは、ダンパ11の開度に応じて変化する。ダンパ11の開度を調節することにより、排ガス流量F1および炉圧P0が制御され、その結果、各分析計(22,23,25)によって計測される気体の濃度も変化する。また、転炉1の底部から炉内に窒素が吹き込まれる場合には、炉口抵抗の算出において、当該窒素の吹込量(以下、N吹込量と称する)F2が用いられる。 In addition, the measurement data by each sensor changes according to the opening degree of the damper 11. FIG. By adjusting the opening degree of the damper 11, the exhaust gas flow rate F1 and the furnace pressure P0 are controlled, and as a result, the gas concentration measured by each analyzer (22, 23, 25) also changes. When nitrogen is blown into the furnace from the bottom of the converter 1, the nitrogen blowing amount (hereinafter referred to as N 2 blowing amount) F < b > 2 is used in calculating the furnace port resistance.

===炉口抵抗の算出方法===
以下、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態における炉口抵抗の算出方法について説明する。
=== Calculation method of furnace opening resistance ===
Hereinafter, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the calculation method of the furnace port resistance in one Embodiment of this invention is demonstrated.

各センサ類による計測データ間には、各センサ類の位置や、各分析計において気体の分析に要する時間により、計測時間差が存在する。例えば、ある時刻に排ガスの発生量や排ガスに含まれる気体の濃度が変化した場合、炉内圧と大気圧との差圧である炉圧P0や、炉内への窒素の吹込量F2には、当該変化がほぼ時間差なく反映される。一方、ガス冷却洗浄器4とIDF5との間の流路で計測される排ガス流量F1には、排ガスの移動時間Taの分だけ変化が遅れて反映されることとなる。また、CO濃度R1やCO濃度R2には、各分析計における分析時間Tb(>Ta)の分だけ変化が遅れて反映されることとなる。 There is a measurement time difference between the measurement data of each sensor depending on the position of each sensor and the time required for gas analysis in each analyzer. For example, when the amount of exhaust gas generated or the concentration of gas contained in the exhaust gas changes at a certain time, the furnace pressure P0, which is the difference between the furnace pressure and the atmospheric pressure, and the amount of nitrogen blown into the furnace F2 are: The change is reflected with almost no time difference. On the other hand, in the exhaust gas flow rate F1 measured in the flow path between the gas cooling washer 4 and the IDF 5, the change is reflected with a delay corresponding to the movement time Ta of the exhaust gas. Further, the CO concentration R1 and CO 2 concentration R2, so that the amount corresponding change in the analysis time Tb (> Ta) of each analyzer is reflected with a delay.

したがって、図2に示すように、時刻tに計測したCO濃度R1(t),CO濃度R2(t)に対しては、時刻t−t1に計測した排ガス流量F1(t−t1)、および時刻t−t2に計測した炉圧P0(t−t2),N吹込量F2(t−t2)を対応付けて用いる必要がある。ここで、第1の時間t1は、CO濃度R1,CO濃度R2と、排ガス流量F1との計測時間差に相当し、t1=Tb−Taである。一方、第2の時間t2は、CO濃度R1,CO濃度R2と、炉圧P0との計測時間差に相当し、t2=Tbである。 Therefore, as shown in FIG. 2, for the CO concentration R1 (t) and the CO 2 concentration R2 (t) measured at time t, the exhaust gas flow rate F1 (t-t1) measured at time t-t1, and It is necessary to use the furnace pressure P0 (t-t2) measured at time t-t2 and the N 2 injection amount F2 (t-t2) in association with each other. Here, the first time t1 is the CO concentration R1, CO 2 concentration R2, corresponds to the measured time difference between the exhaust gas flow rate F1, is t1 = Tb-Ta. On the other hand, the second time t2 is the CO concentration R1, CO 2 concentration R2, corresponds to the measured time difference between the furnace pressure P0, which is t2 = Tb.

図1に示すように、時刻tにおける炉口抵抗k(t)の算出においては、まず、CO濃度R1(t),CO濃度R2(t),排ガス流量F1(t−t1),炉圧P0(t−t2)を取得する(S11)。なお、CO濃度R1(t),CO濃度R2(t)が濃度データに相当し、排ガス流量F1(t−t1)が流量データに相当し、炉圧P0(t−t2)が炉圧データに相当する。 As shown in FIG. 1, in calculating the furnace port resistance k (t) at time t, first, the CO concentration R1 (t), the CO 2 concentration R2 (t), the exhaust gas flow rate F1 (t-t1), the furnace pressure P0 (t−t2) is acquired (S11). Incidentally, CO concentration R1 (t), CO 2 concentration R2 (t) corresponds to the density data, the exhaust gas flow rate F1 (t-t1) corresponds to the flow rate data, furnace pressure P0 (t-t2) is furnace pressure data It corresponds to.

次に、炉圧P0(t−t2)<0であり、炉口からの空気の吸い込みを示している場合(S12:YES)には、排ガス流量F1(t−t1),CO濃度R1(t),CO濃度R2(t)に基づいて、排ガスに含まれる窒素の流量(以下、N流量と称する)F3(t)を算出する(S13)。ここで、排ガスに含まれる気体は、ほぼ窒素、一酸化炭素、および二酸化炭素のみであるものとすると、N流量F3(t)は、

Figure 0006209899

と算出される。 Next, when the furnace pressure P0 (t−t2) <0 and the intake of air from the furnace port is indicated (S12: YES), the exhaust gas flow rate F1 (t−t1), the CO concentration R1 (t ), A flow rate of nitrogen (hereinafter referred to as N 2 flow rate) F3 (t) contained in the exhaust gas is calculated based on the CO 2 concentration R2 (t) (S13). Here, assuming that the gas contained in the exhaust gas is substantially only nitrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide, the N 2 flow rate F3 (t) is
Figure 0006209899

Is calculated.

次に、転炉1の底部から炉内に窒素が吹き込まれている場合(S14:YES)には、N吹込量F2(t−t2)を取得し(S15)、N流量F3(t)とN吹込量F2(t−t2)との差分に基づいて、炉口からの空気の吸込量Fin(t)を算出する(S16)。なお、N吹込量F2(t−t2)が吹込量データに相当する。当該吸込量Fin(t)は、

Figure 0006209899

と算出される。ここで、R0は、空気中の窒素の濃度であり、約78%である。一方、転炉1の底部から炉内に窒素が吹き込まれていない場合(S14:NO)には、
Figure 0006209899

と算出される(S17)。 Next, when nitrogen is blown into the furnace from the bottom of the converter 1 (S14: YES), an N 2 blowing amount F2 (t−t2) is acquired (S15), and an N 2 flow rate F3 (t ) And the N 2 blowing amount F2 (t−t2), the air suction amount Fin (t) from the furnace port is calculated (S16). The N 2 blowing amount F2 (t−t2) corresponds to the blowing amount data. The suction amount Fin (t) is
Figure 0006209899

Is calculated. Here, R0 is the concentration of nitrogen in the air and is about 78%. On the other hand, when nitrogen is not blown into the furnace from the bottom of the converter 1 (S14: NO),
Figure 0006209899

Is calculated (S17).

最後に、炉圧P0(t−t2),吸込量Fin(t)に基づいて、炉口抵抗k(t)を算出する(S18)。当該炉口抵抗k(t)は、

Figure 0006209899

と算出される。ここで、炉圧P0(t−t2)<0であるため、炉口抵抗k(t)>0である。式(2),(3),(5)より、転炉1の底部から炉内に窒素が吹き込まれている場合(S14:YES)には、
Figure 0006209899

となる。一方、式(2),(4),(5)より、転炉1の底部から炉内に窒素が吹き込まれていない場合(S14:NO)には、
Figure 0006209899

となる。 Finally, the furnace port resistance k (t) is calculated based on the furnace pressure P0 (t−t2) and the suction amount Fin (t) (S18). The furnace resistance k (t) is
Figure 0006209899

Is calculated. Here, since furnace pressure P0 (t−t2) <0, furnace opening resistance k (t)> 0. From the formulas (2), (3), and (5), when nitrogen is blown into the furnace from the bottom of the converter 1 (S14: YES),
Figure 0006209899

It becomes. On the other hand, from the formulas (2), (4), and (5), when nitrogen is not blown into the furnace from the bottom of the converter 1 (S14: NO),
Figure 0006209899

It becomes.

一方、炉圧P0(t−t2)≧0であり、炉口からの空気の吸い込みを示していない場合(S12:NO)には、炉口から排ガスが吹き出しているため、式(6),(7)から炉口抵抗k(t)を算出することはできない。そこで、この場合には、式(6),(7)から最後に算出された炉口抵抗を炉口抵抗k(t)として算出することとする。ここで、炉口抵抗k(t)が所定の計測周期Δtごとに算出されるものとすると、この場合の炉口抵抗k(t)は、前回の計測周期における炉口抵抗k(t−Δt)を用いて、

Figure 0006209899

と算出すればよい(S19)。 On the other hand, when the furnace pressure P0 (t−t2) ≧ 0 and no suction of air from the furnace port is indicated (S12: NO), since exhaust gas is blown out from the furnace port, the equation (6), The furnace port resistance k (t) cannot be calculated from (7). Therefore, in this case, the furnace port resistance calculated last from the equations (6) and (7) is calculated as the furnace port resistance k (t). Here, assuming that the furnace port resistance k (t) is calculated for each predetermined measurement cycle Δt, the furnace port resistance k (t) in this case is the furnace port resistance k (t−Δt) in the previous measurement cycle. )Using,
Figure 0006209899

(S19).

このようにして、炉口から空気が吸い込まれる(P0<0)場合も、炉口から排ガスが吹き出す(P0≧0)場合も、操業中の炉口抵抗をリアルタイムに算出することができる。   In this way, whether the air is sucked from the furnace port (P0 <0) or the exhaust gas blows out from the furnace port (P0 ≧ 0), the furnace port resistance during operation can be calculated in real time.

なお、本実施形態では、炉口から排ガスが吹き出している場合には、炉口から空気が吸い込まれている状態で最後に算出された炉口抵抗を炉口抵抗k(t)として算出しているが、これに限定されるものではない。炉口から排ガスが吹き出している場合の炉口抵抗k(t)は、過去に算出された炉口抵抗に基づいて、他の方法により算出してもよい。例えば、各計測周期における炉口抵抗を記憶手段に所定期間分記憶させておき、炉口から排ガスが吹き出している場合には、当該所定期間分の移動平均値を炉口抵抗k(t)として算出してもよい。このとき、記憶手段には、各計測周期における炉口抵抗を常に記憶させても、炉口から空気が吸い込まれている状態で算出された炉口抵抗のみを記憶させてもよい。   In the present embodiment, when exhaust gas is blown out from the furnace port, the furnace port resistance calculated last in a state where air is sucked from the furnace port is calculated as the furnace port resistance k (t). However, it is not limited to this. The furnace port resistance k (t) when exhaust gas is blown out from the furnace port may be calculated by other methods based on the furnace port resistance calculated in the past. For example, the furnace port resistance in each measurement cycle is stored in the storage means for a predetermined period, and when exhaust gas is blown out from the furnace port, the moving average value for the predetermined period is set as the furnace port resistance k (t). It may be calculated. At this time, the storage means may always store the furnace port resistance in each measurement cycle, or may store only the furnace port resistance calculated in a state where air is sucked from the furnace port.

===炉圧制御系の制御性評価方法===
以下、図4および図5を参照して、算出された炉口抵抗を用いて転炉排ガス処理装置の炉圧制御系の制御性を評価する方法について説明する。
=== Method for evaluating the controllability of the furnace pressure control system ===
Hereinafter, a method for evaluating the controllability of the furnace pressure control system of the converter exhaust gas treatment apparatus using the calculated furnace port resistance will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

図1に示したように操業中の炉口抵抗をリアルタイムに算出することにより、従来から算出可能であった炉口からの空気の吸込量だけでなく、炉口からの排ガスの吹出量も算出することができる。   As shown in Fig. 1, by calculating the furnace port resistance during operation in real time, not only the amount of air sucked in from the furnace port, which was conventionally possible, but also the amount of exhaust gas discharged from the furnace port is calculated. can do.

図4に示すように、炉圧P0(t−t2)<0であり、炉口からの空気の吸い込みを示している場合(S21:YES)には、式(3),(4)から吸込量Fin(t)を算出して用いることができる(S22)。   As shown in FIG. 4, when the furnace pressure P0 (t−t2) <0 and air suction from the furnace port is indicated (S21: YES), the suction is performed from the equations (3) and (4). The amount Fin (t) can be calculated and used (S22).

一方、炉圧P0(t−t2)≧0であり、炉口からの空気の吸い込みを示していない場合(S21:NO)には、炉口抵抗k(t),炉圧P0(t−t2)に基づいて、炉口からの排ガスの吹出量Fout(t)を算出する(S23)。当該吹出量Fout(t)は、

Figure 0006209899

と算出することができる。 On the other hand, when the furnace pressure P0 (t−t2) ≧ 0 and air suction from the furnace port is not indicated (S21: NO), the furnace port resistance k (t) and the furnace pressure P0 (t−t2) ) To calculate the amount Fout (t) of exhaust gas discharged from the furnace port (S23). The blowout amount Fout (t) is
Figure 0006209899

Can be calculated.

そして、このように算出した吸込量Finおよび吹出量Foutを積算して、転炉排ガス処理装置の炉圧制御系の制御性評価指標として用いることができる。図5に示すように、まず、操業開始時に各積算値をリセットしたうえで、排ガスの回収開始時に積算を開始し、回収終了時に積算を停止する。このとき、炉口から空気が吸い込まれている(P0<0)間は吸込量Finが積算され、炉口から排ガスが吹き出している(P0≧0)間は吹出量Foutが積算される。   Then, the suction amount Fin and the blowout amount Fout calculated in this way can be integrated and used as a controllability evaluation index of the furnace pressure control system of the converter exhaust gas treatment apparatus. As shown in FIG. 5, first, each integrated value is reset at the start of operation, and then the integration is started at the start of exhaust gas recovery, and the integration is stopped at the end of recovery. At this time, the suction amount Fin is integrated while air is sucked from the furnace port (P0 <0), and the blowout amount Fout is integrated while exhaust gas is blown from the furnace port (P0 ≧ 0).

前述したように、炉口から空気が吸い込まれる場合も、炉口から排ガスが吹き出す場合も、排ガスに含まれる一酸化炭素の回収量が低下してしまう。したがって、吸込量Finおよび吹出量Foutの積算値が小さいほど、一酸化炭素を高濃度に含む排ガスが効率的に回収されていると評価することができる。   As described above, the amount of carbon monoxide contained in the exhaust gas is reduced both when air is sucked from the furnace port and when exhaust gas blows out from the furnace port. Therefore, it can be evaluated that the exhaust gas containing carbon monoxide at a high concentration is more efficiently recovered as the integrated value of the suction amount Fin and the blowout amount Fout is smaller.

このように、炉口からの空気の吸込量だけでなく、炉口抵抗を用いて炉口からの排ガスの吹出量も算出することによって、それらの積算値を評価指標として転炉排ガス処理装置の炉圧制御系の制御性を評価することができる。これにより、例えば1日における複数回の操業を比較したり、複数操業日における同一時間帯の操業を比較したりすることもできる。   In this way, by calculating not only the amount of air sucked from the furnace port, but also the amount of exhaust gas discharged from the furnace port using the furnace port resistance, those integrated values are used as evaluation indexes for the converter exhaust gas treatment device. The controllability of the furnace pressure control system can be evaluated. Thereby, for example, a plurality of operations in one day can be compared, or operations in the same time zone on a plurality of operation days can be compared.

===炉圧制御装置の構成===
以下、図6を参照して、本発明の一実施形態における転炉排ガス処理装置の炉圧制御装置の構成について説明する。
=== Configuration of Furnace Pressure Control Device ===
Hereinafter, with reference to FIG. 6, the structure of the furnace pressure control apparatus of the converter exhaust gas processing apparatus in one Embodiment of this invention is demonstrated.

図6に示されている炉圧制御装置30は、バス309を介して互いに接続された、炉口抵抗算出部301、比例ゲイン設定部302、積分時間設定部303、PI制御部304、通信部305、入力部306、出力部307、および記憶部308を含んで構成されている。なお、炉圧制御装置30の機能は、通信部305、入力部306、出力部307、記憶部308、およびバス309を備えるコンピュータ300によって実現することができる。   The furnace pressure control device 30 shown in FIG. 6 includes a furnace port resistance calculation unit 301, a proportional gain setting unit 302, an integration time setting unit 303, a PI control unit 304, and a communication unit, which are connected to each other via a bus 309. 305, an input unit 306, an output unit 307, and a storage unit 308 are configured. The function of the furnace pressure control device 30 can be realized by a computer 300 including a communication unit 305, an input unit 306, an output unit 307, a storage unit 308, and a bus 309.

通信部305は、転炉排ガス処理装置のセンサ類およびダンパ11と通信可能になっている。通信部305は、炉圧計21から炉圧P0を、CO分析計22からCO濃度R1を、CO分析計23からCO濃度R2を、流量計24から排ガス流量F1を、転炉1からN吹込量F2を、それぞれ受信する。そして、受信した各計測データは、時系列データとして記憶部308に格納される。 The communication unit 305 can communicate with the sensors and the damper 11 of the converter exhaust gas treatment device. The communication unit 305 receives the furnace pressure P0 from the furnace pressure meter 21, the CO concentration R1 from the CO analyzer 22, the CO 2 concentration R2 from the CO 2 analyzer 23, the exhaust gas flow rate F1 from the flow meter 24, and the N from the converter 1. Each of the two blowing amounts F2 is received. Each received measurement data is stored in the storage unit 308 as time series data.

炉口抵抗算出部301には、炉圧P0(t−t2),CO濃度R1(t),CO濃度R2(t),排ガス流量F1(t−t1),N吹込量F2(t−t2)が入力される。また、炉口抵抗算出部301から出力される炉口抵抗k(t)は、比例ゲイン設定部302および積分時間設定部303に入力される。さらに比例ゲイン設定部302から出力される比例ゲインKp、および積分時間設定部303から出力される積分時間Tiは、PI制御部304に入力される。そして、PI制御部304から出力された制御信号MVは、通信部305からダンパ11に送信される。 The furnace opening resistance calculating section 301, the furnace pressure P0 (t-t2), CO concentration R1 (t), CO 2 concentration R2 (t), exhaust gas flow rate F1 (t-t1), N 2 blow amount F2 (t- t2) is input. Further, the furnace port resistance k (t) output from the furnace port resistance calculation unit 301 is input to the proportional gain setting unit 302 and the integration time setting unit 303. Further, the proportional gain Kp output from the proportional gain setting unit 302 and the integration time Ti output from the integration time setting unit 303 are input to the PI control unit 304. The control signal MV output from the PI control unit 304 is transmitted from the communication unit 305 to the damper 11.

===炉圧制御装置の動作===
以下、本実施形態における転炉排ガス処理装置の炉圧制御装置の動作について説明する。
=== Operation of the furnace pressure control apparatus ===
Hereinafter, the operation of the furnace pressure control device of the converter exhaust gas treatment device in the present embodiment will be described.

炉圧制御装置30による転炉排ガス処理装置の制御は、炉口抵抗算出部301による炉口抵抗算出処理、比例ゲイン設定部302による比例ゲイン設定処理、積分時間設定部303による積分時間設定処理、およびPI制御部304による制御信号出力処理からなる。なお、前述したように、炉圧制御装置30の機能は、コンピュータ300によって実現することができる。例えば、コンピュータ300に炉圧制御プログラムを実行させることによって、炉口抵抗算出処理、比例ゲイン設定処理、積分時間設定処理、および制御信号出力処理を実行することができる。   Control of the converter exhaust gas treatment device by the furnace pressure control device 30 includes furnace port resistance calculation processing by the furnace port resistance calculation unit 301, proportional gain setting processing by the proportional gain setting unit 302, integration time setting processing by the integration time setting unit 303, And a control signal output process by the PI control unit 304. As described above, the function of the furnace pressure control device 30 can be realized by the computer 300. For example, by causing the computer 300 to execute a furnace pressure control program, it is possible to execute furnace port resistance calculation processing, proportional gain setting processing, integration time setting processing, and control signal output processing.

炉口抵抗算出処理では、図1に示したように操業中の炉口抵抗k(t)をリアルタイムに算出する。また、比例ゲイン設定処理および積分時間設定処理では、算出された炉口抵抗k(t)を用いて、それぞれ比例ゲインKpおよび積分時間Tiを設定する。   In the furnace port resistance calculation process, the furnace port resistance k (t) during operation is calculated in real time as shown in FIG. In the proportional gain setting process and the integration time setting process, the proportional gain Kp and the integration time Ti are set using the calculated furnace port resistance k (t), respectively.

ここで、炉口抵抗kが小さいと、炉圧P0の小さな変動でも、炉口からの空気の吸込量Finや排ガスの吹出量Foutが大きくなる。すなわち、炉口抵抗kが小さい場合には、プラントの炉圧制御におけるゲインが小さくなるため、操作端を多く動作させる必要がある。そのため、PI制御部304の比例ゲインKpを大きくし、積分時間Tiを小さくする必要がある。一方、炉口抵抗kが大きい場合には、プラントの炉圧制御におけるゲインが大きくなるため、操作端を少なく動作させる必要がある。そのため、PI制御部304の比例ゲインKpを小さくし、積分時間Tiを大きくする必要がある。   Here, if the furnace port resistance k is small, even if the furnace pressure P0 is small, the air suction amount Fin and the exhaust gas blowing amount Fout from the furnace port increase. That is, when the furnace port resistance k is small, the gain in the furnace pressure control of the plant is small, and it is necessary to operate many operation ends. Therefore, it is necessary to increase the proportional gain Kp of the PI control unit 304 and reduce the integration time Ti. On the other hand, when the furnace port resistance k is large, the gain in the furnace pressure control of the plant becomes large, and it is necessary to operate the operation end with a small amount. Therefore, it is necessary to reduce the proportional gain Kp of the PI control unit 304 and increase the integration time Ti.

したがって、比例ゲイン設定処理では、炉口抵抗kが大きいほど比例ゲインKpが小さくなるように設定し、積分時間設定処理では、炉口抵抗kが大きいほど積分時間Tiが大きくなるように設定する。そして、制御信号出力処理では、設定された比例ゲインKpおよび積分時間Tiに応じて、炉圧P0を目標値に制御する制御信号MVを出力し、ダンパ11の開度を調節することにより、排ガス流量F1および炉圧P0を制御する。   Therefore, in the proportional gain setting process, the proportional gain Kp is set to be smaller as the furnace port resistance k is larger, and in the integration time setting process, the integration time Ti is set to be larger as the furnace port resistance k is larger. In the control signal output process, the control signal MV for controlling the furnace pressure P0 to the target value is output in accordance with the set proportional gain Kp and the integration time Ti, and the opening of the damper 11 is adjusted, so that the exhaust gas is discharged. The flow rate F1 and the furnace pressure P0 are controlled.

このように、炉口抵抗を用いてPI制御の制御パラメータを設定することによって、より効率的に炉圧を制御することができる。   Thus, the furnace pressure can be controlled more efficiently by setting the control parameter for PI control using the furnace opening resistance.

前述したように、転炉排ガス処理装置における炉口抵抗の算出方法において、炉圧P0(t−t2)<0の場合には、排ガス流量F1(t−t1),CO濃度R1(t),CO濃度R2(t)に基づいて吸込量Fin(t)を算出し、炉圧P0(t−t2),吸込量Fin(t)に基づいて炉口抵抗k(t)を算出し、炉圧P0(t−t2)≧0の場合には、過去に算出された炉口抵抗に基づいて炉口抵抗k(t)を算出することによって、炉口から空気が吸い込まれる場合も、炉口から排ガスが吹き出す場合も、操業中の炉口抵抗をリアルタイムに算出して炉圧制御などに用いる。 As described above, in the method of calculating the furnace port resistance in the converter exhaust gas treatment apparatus, when the furnace pressure P0 (t−t2) <0, the exhaust gas flow rate F1 (t−t1), the CO concentration R1 (t), The suction amount Fin (t) is calculated based on the CO 2 concentration R2 (t), and the furnace port resistance k (t) is calculated based on the furnace pressure P0 (t-t2) and the suction amount Fin (t). When the pressure P0 (t−t2) ≧ 0, it is possible to calculate the furnace port resistance k (t) based on the furnace port resistance calculated in the past. Even when exhaust gas blows out from the furnace, the resistance of the furnace port during operation is calculated in real time and used for furnace pressure control and the like.

また、排ガス流量F1(t−t1),CO濃度R1(t),CO濃度R2(t)に基づいてN流量F3(t)を算出することによって、N流量F3(t),空気中の窒素濃度R0に基づいて、吸込量Fin(t)を算出することができる。 Further, by calculating the N 2 flow rate F3 (t) based on the exhaust gas flow rate F1 (t−t1), the CO concentration R1 (t), and the CO 2 concentration R2 (t), the N 2 flow rate F3 (t), air The suction amount Fin (t) can be calculated based on the nitrogen concentration R0 in the inside.

また、転炉1の底部から炉内に窒素が吹き込まれている場合には、N流量F3(t)とN吹込量F2(t−t2)との差分と、空気中の窒素濃度R0とに基づいて、N流量F3(t)を算出することによって、N流量F3(t),空気中の窒素濃度R0に基づいて、吸込量Fin(t)を算出することができる。 Moreover, when nitrogen is blown into the furnace from the bottom of the converter 1, the difference between the N 2 flow rate F3 (t) and the N 2 blowing amount F2 (t−t2) and the nitrogen concentration R0 in the air based on the bets, by calculating the N 2 flow rate F3 (t), N 2 flow rate F3 (t), based on the nitrogen concentration R0 in the air, it is possible to calculate the intake amount Fin (t).

また、炉口からの空気の吸込量Fin(t)だけでなく、炉圧P0(t−t2)≧0の場合に、炉口抵抗k(t),炉圧P0(t−t2)に基づいて、炉口からの排ガスの吹出量Fout(t)を算出することによって、算出した吸込量Finおよび吹出量Foutの積算値を評価指標として転炉排ガス処理装置の炉圧制御系の制御性を評価することができる。   Further, not only the air suction amount Fin (t) from the furnace port but also the furnace port resistance k (t) and the furnace pressure P0 (t-t2) when the furnace pressure P0 (t−t2) ≧ 0. Then, the controllability of the furnace pressure control system of the converter exhaust gas treatment apparatus is calculated using the integrated value of the calculated suction amount Fin and the blowout amount Fout as an evaluation index by calculating the blowout amount Fout (t) of the exhaust gas from the furnace port. Can be evaluated.

また、前述したように、転炉排ガス処理装置の炉圧を制御する炉圧制御装置30において、炉口抵抗kが大きいほど比例ゲインKpが小さくなり、積分時間Tiが大きくなるように設定することによって、炉口から空気が吸い込まれる場合も、炉口から排ガスが吹き出す場合も、操業中の炉口抵抗をリアルタイムに算出して、より効率的に炉圧を制御することができる。   Further, as described above, in the furnace pressure control device 30 for controlling the furnace pressure of the converter exhaust gas treatment device, the proportional gain Kp is set to be smaller and the integration time Ti is set to be larger as the furnace port resistance k is larger. Thus, whether the air is sucked from the furnace port or the exhaust gas is blown out from the furnace port, the furnace port resistance during operation can be calculated in real time to control the furnace pressure more efficiently.

また、コンピュータに、炉圧制御装置30の炉口抵抗算出部301、比例ゲイン設定部302、積分時間設定部303、およびPI制御部304に相当する処理を実行させるためのプログラムにおいて、炉口抵抗kが大きいほど比例ゲインKpが小さくなり、積分時間Tiが大きくなるように設定することによって、操業中の炉口抵抗をリアルタイムに算出して、より効率的に炉圧を制御することができる。   Further, in a program for causing a computer to execute processing corresponding to the furnace port resistance calculation unit 301, the proportional gain setting unit 302, the integration time setting unit 303, and the PI control unit 304 of the furnace pressure control device 30, By setting so that the proportional gain Kp decreases and the integration time Ti increases as k increases, the furnace port resistance during operation can be calculated in real time, and the furnace pressure can be controlled more efficiently.

また、炉口抵抗kが大きいほど比例ゲインKpが小さくなり、積分時間Tiが大きくなるように設定することによって、操業中の炉口抵抗をリアルタイムに算出して、より効率的に炉圧を制御することができる。   Also, by setting the proportional gain Kp to be smaller and the integration time Ti to be larger as the furnace port resistance k is larger, the furnace port resistance during operation is calculated in real time and the furnace pressure is controlled more efficiently. can do.

なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。   In addition, the said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

1 転炉
2 スカート
3 ボイラ
4 ガス冷却洗浄器
5 IDF(誘引ファン)
6 三方弁
7 バイパス弁
8 ガス放散塔
9 回収弁
10 ガスホルダ
11 ダンパ
21 炉圧計
22 CO(一酸化炭素)分析計
23 CO(二酸化炭素)分析計
24 流量計
25 O(酸素)分析計
30 炉圧制御装置
300 コンピュータ
301 炉口抵抗算出部
302 比例ゲイン設定部
303 積分時間設定部
304 PI(比例・積分)制御部
305 通信部
306 入力部
307 出力部
308 記憶部
309 バス
1 Converter 2 Skirt 3 Boiler 4 Gas-cooled washing machine 5 IDF (attraction fan)
6 Three-way valve 7 Bypass valve 8 Gas diffusion tower 9 Recovery valve 10 Gas holder 11 Damper 21 Furnace pressure gauge 22 CO (carbon monoxide) analyzer 23 CO 2 (carbon dioxide) analyzer 24 Flow meter 25 O 2 (oxygen) analyzer 30 Furnace pressure control device 300 Computer 301 Furnace port resistance calculation unit 302 Proportional gain setting unit 303 Integration time setting unit 304 PI (proportional / integration) control unit 305 Communication unit 306 Input unit 307 Output unit 308 Storage unit 309 Bus

Claims (7)

転炉で発生した排ガスをガスホルダに回収する転炉排ガス処理装置における炉口とスカートとの間の炉口抵抗を算出する方法であって、
前記排ガスに含まれる気体の濃度を計測した濃度データと、排ガス流量を、前記気体の濃度と前記排ガス流量との計測時間差に応じた第1の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した流量データと、炉内圧と大気圧との差圧である炉圧を、前記気体の濃度と前記炉圧との計測時間差に応じた第2の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した炉圧データと、を取得し、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示す場合には、
前記流量データと前記濃度データとに基づいて、前記炉口からの空気の吸込量を算出し、
前記炉圧データと前記空気の吸込量とに基づいて、前記炉口抵抗を算出し、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示さない場合には、
過去に算出された炉口抵抗、前記炉口抵抗として算出することを特徴とする転炉排ガス処理装置の炉口抵抗算出方法。
A method of calculating a furnace port resistance between a furnace port and a skirt in a converter exhaust gas treatment apparatus that collects exhaust gas generated in a converter in a gas holder,
Concentration data obtained by measuring the concentration of gas contained in the exhaust gas and the exhaust gas flow rate were measured prior to the measurement time of the concentration data for a first time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the exhaust gas flow rate. The flow rate data and the furnace pressure, which is the differential pressure between the furnace pressure and the atmospheric pressure, were measured prior to the concentration data measurement time for a second time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the furnace pressure. Furnace pressure data,
If the furnace pressure data indicates air inhalation from the furnace port,
Based on the flow rate data and the concentration data, calculate the amount of air sucked from the furnace port,
Based on the furnace pressure data and the air suction amount, calculate the furnace port resistance,
If the furnace pressure data does not indicate air inhalation from the furnace port,
The calculated throat resistance in the past, throat resistance calculation method of the converter exhaust gas treatment unit and calculates as the furnace opening resistance.
請求項1に記載の転炉排ガス処理装置の炉口抵抗算出方法であって、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示す場合には、
前記流量データと前記濃度データとに基づいて、前記排ガスに含まれる窒素の流量を算出し、
前記窒素の流量と空気中の窒素の濃度とに基づいて、前記空気の吸込量を算出し、
前記炉圧データと前記空気の吸込量とに基づいて、前記炉口抵抗を算出することを特徴とする転炉排ガス処理装置の炉口抵抗算出方法。
A furnace port resistance calculation method for a converter exhaust gas treatment apparatus according to claim 1,
If the furnace pressure data indicates air inhalation from the furnace port,
Based on the flow rate data and the concentration data, the flow rate of nitrogen contained in the exhaust gas is calculated,
Based on the flow rate of nitrogen and the concentration of nitrogen in the air, the amount of air suction is calculated,
A furnace port resistance calculation method for a converter exhaust gas treatment apparatus, wherein the furnace port resistance is calculated based on the furnace pressure data and the air suction amount.
請求項2に記載の転炉排ガス処理装置の炉口抵抗算出方法であって、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示す場合に、前記転炉の底部から窒素が吹き込まれているときには、
前記転炉の底部からの窒素の吹込量を、前記第2の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した吹込量データをさらに取得し、
前記流量データと前記濃度データとに基づいて、前記排ガスに含まれる窒素の流量を算出し、
前記窒素の流量と前記吹込量データとの差分と、空気中の窒素の濃度とに基づいて、前記空気の吸込量を算出し、
前記炉圧データと前記空気の吸込量とに基づいて、前記炉口抵抗を算出することを特徴とする転炉排ガス処理装置の炉口抵抗算出方法。
A furnace port resistance calculation method for a converter exhaust gas treatment device according to claim 2,
When the furnace pressure data indicates the suction of air from the furnace port, when nitrogen is blown from the bottom of the converter,
Further acquiring the amount of nitrogen blown from the bottom of the converter, the amount of blown gas measured before the measurement time of the concentration data for the second time,
Based on the flow rate data and the concentration data, the flow rate of nitrogen contained in the exhaust gas is calculated,
Based on the difference between the flow rate of the nitrogen and the blowing amount data and the concentration of nitrogen in the air, the amount of air sucked is calculated,
A furnace port resistance calculation method for a converter exhaust gas treatment apparatus, wherein the furnace port resistance is calculated based on the furnace pressure data and the air suction amount.
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示さない場合に、
請求項1ないし請求項3の何れかに記載の転炉排ガス処理装置の炉口抵抗算出方法によって算出された炉口抵抗と、前記炉圧データとに基づいて、前記炉口からの前記排ガスの吹出量を算出することを特徴とする転炉排ガス処理装置の排ガス吹出量算出方法。
If the furnace pressure data does not indicate air inhalation from the furnace port,
The exhaust gas from the furnace port is calculated based on the furnace port resistance calculated by the furnace port resistance calculation method of the converter exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3 and the furnace pressure data. An exhaust gas amount calculation method for a converter exhaust gas treatment apparatus, characterized in that the air amount is calculated.
転炉で発生した排ガスをガスホルダに回収する転炉排ガス処理装置における炉内圧と大気圧との差圧である炉圧を制御する制御装置であって、
前記排ガスに含まれる気体の濃度を計測した濃度データと、排ガス流量を、前記気体の濃度と前記排ガス流量との計測時間差に応じた第1の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した流量データと、前記炉圧を、前記気体の濃度と前記炉圧との計測時間差に応じた第2の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した炉圧データと、に基づいて、炉口とスカートとの間の炉口抵抗を算出する炉口抵抗算出部と、
前記炉口抵抗が大きいほど小さくなるように比例ゲインを設定する比例ゲイン設定部と、
前記炉口抵抗が大きいほど大きくなるように積分時間を設定する積分時間設定部と、
前記比例ゲインおよび前記積分時間に応じて、前記炉圧を目標値に制御する制御信号を出力するPI制御部と、
を有し、
前記炉口抵抗算出部は、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示す場合には、
前記流量データと前記濃度データとに基づいて、前記炉口からの空気の吸込量を算出し、
前記炉圧データと前記空気の吸込量とに基づいて、前記炉口抵抗を算出し、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示さない場合には、
過去に算出された炉口抵抗、前記炉口抵抗として算出することを特徴とする転炉排ガス処理装置の炉圧制御装置。
A control device for controlling a furnace pressure which is a differential pressure between a furnace internal pressure and an atmospheric pressure in a converter exhaust gas treatment apparatus that collects exhaust gas generated in a converter in a gas holder,
Concentration data obtained by measuring the concentration of gas contained in the exhaust gas and the exhaust gas flow rate were measured prior to the measurement time of the concentration data for a first time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the exhaust gas flow rate. Based on the flow rate data and the furnace pressure, the furnace pressure data measured before the measurement time of the concentration data for a second time corresponding to the difference in measurement time between the gas concentration and the furnace pressure, A furnace port resistance calculation unit for calculating the furnace port resistance between the mouth and the skirt;
A proportional gain setting unit that sets the proportional gain so that the furnace port resistance is increased,
An integration time setting unit for setting the integration time so as to increase as the furnace port resistance increases;
A PI control unit that outputs a control signal for controlling the furnace pressure to a target value according to the proportional gain and the integration time;
Have
The furnace port resistance calculation unit
If the furnace pressure data indicates air inhalation from the furnace port,
Based on the flow rate data and the concentration data, calculate the amount of air sucked from the furnace port,
Based on the furnace pressure data and the air suction amount, calculate the furnace port resistance,
If the furnace pressure data does not indicate air inhalation from the furnace port,
The calculated throat resistance in the past, the furnace pressure control device of the converter exhaust gas treatment unit and calculates as the furnace opening resistance.
転炉で発生した排ガスをガスホルダに回収する転炉排ガス処理装置における炉内圧と大気圧との差圧である炉圧を制御するための制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記排ガスに含まれる気体の濃度を計測した濃度データと、排ガス流量を、前記気体の濃度と前記排ガス流量との計測時間差に応じた第1の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した流量データと、前記炉圧を、前記気体の濃度と前記炉圧との計測時間差に応じた第2の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した炉圧データと、に基づいて、炉口とスカートとの間の炉口抵抗を算出する炉口抵抗算出処理と、
前記炉口抵抗が大きいほど小さくなるように比例ゲインを設定する比例ゲイン設定処理と、
前記炉口抵抗が大きいほど大きくなるように積分時間を設定する積分時間設定処理と、
前記比例ゲインおよび前記積分時間に応じて、前記炉圧を目標値に制御する制御信号を出力する制御信号出力処理と、
を実行させ、
前記炉口抵抗算出処理は、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示す場合には、
前記流量データと前記濃度データとに基づいて、前記炉口からの空気の吸込量を算出し、
前記炉圧データと前記空気の吸込量とに基づいて、前記炉口抵抗を算出し、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示さない場合には、
過去に算出された炉口抵抗に基づいて、前記炉口抵抗を算出することを特徴とする転炉排ガス処理装置の炉圧制御プログラム。
A control program for controlling a furnace pressure, which is a differential pressure between an internal pressure and an atmospheric pressure in a converter exhaust gas treatment apparatus that collects exhaust gas generated in a converter in a gas holder,
On the computer,
Concentration data obtained by measuring the concentration of gas contained in the exhaust gas and the exhaust gas flow rate were measured prior to the measurement time of the concentration data for a first time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the exhaust gas flow rate. Based on the flow rate data and the furnace pressure, the furnace pressure data measured before the measurement time of the concentration data for a second time corresponding to the difference in measurement time between the gas concentration and the furnace pressure, Furnace port resistance calculation processing for calculating the furnace port resistance between the mouth and the skirt;
A proportional gain setting process for setting a proportional gain so as to decrease as the furnace port resistance increases;
An integration time setting process for setting the integration time so as to increase as the furnace opening resistance increases;
Control signal output processing for outputting a control signal for controlling the furnace pressure to a target value according to the proportional gain and the integration time;
And execute
The furnace port resistance calculation process is:
If the furnace pressure data indicates air inhalation from the furnace port,
Based on the flow rate data and the concentration data, calculate the amount of air sucked from the furnace port,
Based on the furnace pressure data and the air suction amount, calculate the furnace port resistance,
If the furnace pressure data does not indicate air inhalation from the furnace port,
A furnace pressure control program for a converter exhaust gas treatment apparatus, wherein the furnace port resistance is calculated based on a furnace port resistance calculated in the past.
転炉で発生した排ガスをガスホルダに回収する転炉排ガス処理装置における炉内圧と大気圧との差圧である炉圧を制御する方法であって、
前記排ガスに含まれる気体の濃度を計測した濃度データと、排ガス流量を、前記気体の濃度と前記排ガス流量との計測時間差に応じた第1の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した流量データと、前記炉圧を、前記気体の濃度と前記炉圧との計測時間差に応じた第2の時間だけ前記濃度データの計測時刻より前に計測した炉圧データと、を取得し、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示す場合には、
前記流量データと前記濃度データとに基づいて、前記炉口からの空気の吸込量を算出し、
前記炉圧データと前記空気の吸込量とに基づいて、炉口とスカートとの間の炉口抵抗を算出し、
前記炉圧データが前記炉口からの空気の吸い込みを示さない場合には、
過去に算出された炉口抵抗に基づいて、前記炉口抵抗を算出し、
前記炉口抵抗が大きいほど小さくなるように比例ゲインを設定し、
前記炉口抵抗が大きいほど大きくなるように積分時間を設定し、
前記比例ゲインおよび前記積分時間に応じて、前記炉圧を目標値に制御する制御信号を出力することを特徴とする転炉排ガス処理装置の炉圧制御方法。
A method for controlling a furnace pressure, which is a differential pressure between a furnace internal pressure and an atmospheric pressure in a converter exhaust gas treatment apparatus that collects exhaust gas generated in a converter in a gas holder,
Concentration data obtained by measuring the concentration of gas contained in the exhaust gas and the exhaust gas flow rate were measured prior to the measurement time of the concentration data for a first time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the exhaust gas flow rate. Flow rate data, and furnace pressure data obtained by measuring the furnace pressure before the measurement time of the concentration data for a second time corresponding to the measurement time difference between the gas concentration and the furnace pressure,
If the furnace pressure data indicates air inhalation from the furnace port,
Based on the flow rate data and the concentration data, calculate the amount of air sucked from the furnace port,
Based on the furnace pressure data and the air suction amount, calculate the furnace port resistance between the furnace port and the skirt,
If the furnace pressure data does not indicate air inhalation from the furnace port,
Based on the furnace port resistance calculated in the past, calculate the furnace port resistance,
Set the proportional gain so that the furnace opening resistance is smaller,
Set the integration time so that the larger the furnace opening resistance,
A furnace pressure control method for a converter exhaust gas treatment apparatus, wherein a control signal for controlling the furnace pressure to a target value is output according to the proportional gain and the integration time.
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