JPH01190926A - 排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法 - Google Patents

排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法

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JPH01190926A
JPH01190926A JP1084588A JP1084588A JPH01190926A JP H01190926 A JPH01190926 A JP H01190926A JP 1084588 A JP1084588 A JP 1084588A JP 1084588 A JP1084588 A JP 1084588A JP H01190926 A JPH01190926 A JP H01190926A
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JP
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bypass valve
gas pressure
pressure
gas
furnace
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JP1084588A
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Yoshinao Okabayashi
岡林 善直
Shigeyuki Tanaka
田中 繁幸
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高圧操業される工業炉の排ガス圧力エネルギ
ーを回収するガスタービンに併設されるバイパス弁の制
御方法に関するものである。
[従来の技術] 製鉄溶鉱炉(以下、高炉という)においては、炉内反応
帯のガス圧力を高めて、出銑量の増大を図ることが一般
的におこなわれており、その排ガスの圧力エネルギーを
回収するため、高炉炉頂ガス圧力が炉頂ガス圧力設定器
で設定された値となるようガスタービンの調速弁を制御
してその通過エネルギーによりタービンを運転し、直結
した発電機によって電力としてエネルギーの回収を図っ
ている。
タービンの容量は投資効率の観点から炉排出最大ガス量
より小さくされているので、ガス量の多いときの制御用
としてタービンにバイパス弁が設置されており、炉頂ガ
ス圧力によって作動するバイパス弁調節計にて制御され
ている。
第3図は従来の排ガス圧回収タービンのガス流量調整回
路のブロック図であり、1は高炉、2は高炉1の排ガス
圧エネルギーを回収するタービン、3はタービン2のガ
バナ、4はガバナ3によって開閉する調速弁、5はター
ビン2に直結している発電機、6は高炉1の炉頂に設置
された炉頂ガス圧力発信器、7はガバナ3の制御目標と
なる炉頂圧設定器、8はタービン2のガス入ロ出ロ間ヲ
短絡するバイパス弁、9はバイパス弁8の開度を制御す
るバイパス弁調節計、1oは炉頂圧設定器7よりも少し
高い圧力に設定されバイパス弁調節計 。
9の制御目標となるバイパス圧設定器である。
炉頂圧は短時間内では激しく変動しているので、平均的
には調速弁4の制御範囲でありながらバイパス弁8が頻
繁に開閉することがあり、保守上問題となるので、ガス
圧が設定値以下のときは、バイパス弁調節計9のサーボ
制御利得を下げて頻繁に六イパス弁8が動作しないよう
にしている。ガス圧が設定値以上となればバイパス弁調
節計9は正常動作するようにされ、タービン2で処理し
きれないガスをバイパス弁8で逃すようにする。
第4図は炉頂ガス圧力とバイパス弁8の動作の推移の一
例を示すグラフであり、(a)は調速弁4の開度、(b
)は炉頂ガス圧力、(Q)はバイパス弁8の開度、(d
)はバイパス弁調節計9の制御感度の状態、である。点
12で炉頂ガス圧力が設定値より大きくなるとバイパス
弁調節計9が正常感度(以下、高感度ということがある
)とされ。
バイパス弁8が急速に開いて炉頂ガス圧力の異常上昇を
防止する。
[解決しようとする課題] 排ガス圧回収タービン2の調速弁4が全開となり全ガス
量がのみ込めなくなると、炉頂ガス圧が徐々に上昇して
バイパス弁8により炉頂ガス圧力が制御されることにな
る。その場合バイパス弁調節計9は高感度で運転さ°れ
ている。その後高炉1炉内の状況変化により炉頂ガス圧
力が復帰すると、バイパス弁調節計9は高感度から低感
度運転に切替わり、バイパス弁が全開になるまでに長時
間を要することとなる(第4図、線13)。これは炉頂
圧力の変動あるいは発電量の低下の原因となる。
本発明は、上記の問題点を解決しようとするもので、過
度の開閉を抑制しながら炉出口ガス圧力を一定としエネ
ルギー回収量が向上する、排ガス圧回収タービンバイパ
ス弁の制御方法を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明の排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法は
、バイパス弁の制御感度を、炉出口のガス圧力が所定の
設定圧力よりも大きいとき正常とし、前記炉出口のガス
圧力が前記設定圧力よりも小さく且つ前記バイパス弁開
度が所定量以下であるときに低感度とすることを特徴と
している。
[作用] 従来、バイパス弁調節計9のサーボ制御感度は、入口ガ
ス圧力によって切り換えられている。しかし、ガス量の
低下時に、ガス量の減少カシ(イパス弁8の動きより速
いと、バイパスガス量が過大となり入口ガス圧力が下が
るが、それによりバイパス弁調節計9の制御感度も低に
切換えられ、バイパス弁8は開のままで動きが遅くなっ
ていた。
本発明においては、バイパス弁調節計9の感度高から低
への切換条件を、入口ガス圧力が低いことの他に、バイ
パス弁8の開度をも考慮するようにしたことを特徴とし
、バイパス弁8が開のまま制御動作が遅くなって不必要
にガスを放出することのないように、バイパス弁8開度
が所定の値以上のときは、高から低への感度切換えを行
わないようにしている。
[実施例] 以下1本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。
なお、既述の符号は同一の部分を示しており、説明は省
略する。
第1図は一実施例としての排ガス圧回収タービンバイパ
ス弁の制御方法による排ガス圧回収タービンのガス流量
調整回路のブロック図であって、11はバイパス弁調節
計9の制御利得を切換指令する演算器である。
第2図は演算器11の制御動作を示すフローチャートで
あり、 ステップ31では、炉頂ガス圧力発信器6よりの炉頂圧
力信号ptと、バイパス圧設定器10に設定されている
バイパス設定圧pbを読込む。
ステップ32では、炉頂圧力信号ptとバイパス設定圧
pbを比較し、ptが小さければステンプ34へ行<、
ptが大きければ、 ステップ33で、バイパス弁調節計9に高感度にするよ
う指令を発して、ステップ39へ行く・ステップ34で
は、バイパス弁調節計9の指令出力電圧よりバイパス弁
開度ybを読込み、ステップ35では、バイパス弁開度
Ybが所定の開度α%、例えば5%、より大きければス
テップ39へ行く。バイパス弁開度ybが小さければ、
ステップ36で、ガバナ3の指令出力電圧よりガバナ開
度Ygを読込み、 ステップ37では、ガバナ開度Ygがβ%、例えば90
%、より大きければステップ39へ行く。
ガバナ開度ygが小さければ。
ステップ38で、バイパス弁調節計9に低感度にするよ
う指令を発する。
ステップ39では、演算続行かどうかを操作盤の運転ス
イッチを参照して判断し、続行であればステップ31に
戻り、続行でなければ本プログラムを終了する。
本実施例の装置はこのように構成されており、次のよう
に動作する。
高炉1の排ガスは、排ガス圧回収タービン2に導かれ同
タービン2に圧力エネルギーを与え、発電機5によって
発電が行われる。タービン2のガス入口には調速弁4が
あり、炉頂ガス圧力が一定となるよう制御されている。
第5図は本実施例の操業時の炉頂ガス圧力その他の推移
の一例を示すグラフであり、(a)は調速弁4開度、(
b)は炉頂ガス圧力、(c)はバイパス弁8開度、(d
)はバイパス弁調節計9の制御感度の状態である。
高炉発生ガス量がタービン2の容量以上となると、炉頂
圧力が上昇する。その圧力上昇によって、バイパス弁調
節計9は高感度に切り換えられバイパス弁8は正規の速
度で開閉し炉頂圧力の過大な上昇を防ぐ。次いで、高炉
発生ガス量が減少すると、炉頂圧力が下がり、調速弁4
、バイパス弁8が閉動作にはいる。本実施例では従来と
異なりバイパス弁調節計9は高感度設定のままであるの
で、バイパス弁8は急速に閉動作を行う(第5図、線1
4)。
ガス量減少が続いてバイパス弁開度がα%以下になると
、はじめてバイパス弁調節計9は低感度に設定され、過
敏な開閉動作を防止する状態にはいる。
このように、従来に比し閉期間のバイパス弁8の動作が
敏速となったので、バイパス弁8経出で逃散していたガ
ス圧力エネルギー量を抑制することができ、発電電力量
の増加とともに、炉頂圧力の変動を小さくすることがで
きる。
なお、バイパス弁調節計9に対する低感度指令にあたり
、ステップ37のように、ガバナ開度が全開に近いとき
は低感度指令をしないようにして。
バイパス弁低感度制御状態でバイパス弁動作が遅れるた
めの炉頂圧力の異常上昇が起こらないようにしてもよい
[発明の効果] 本発明の排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法は
、バイパス弁の制御感度を、炉出口のガス圧力が所定の
設定圧力よりも大きいとき正常とし、前記炉出口のガス
圧力が前記設定圧力よりも小さく且つ前記バイパス弁開
度が所定量以下であるときに低感度としているので、バ
イパス弁の閉動作を高速とすることができ、炉頂圧ガス
圧力が安定し、高炉操業条件が安定するとともに、従来
バイパス弁に流れていたガスエネルギーを効率よく回収
して、大きな経済利益を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一実施例としての排ガス圧回収タービンバイパ
ス弁の制御方法による排ガス圧回収タービンのガス流量
調整回路のブロック図、第2図は同実施例の演算器の制
御動作を示すフローチャート、第3図は従来の排ガス圧
回収タービンのガス流量調整回路のブロック図、第4図
は従来の方法による炉頂ガス圧力とバイパス弁等の動作
を示すグラフ、第5図は前記実施例の方法による炉頂ガ
ス圧力とバイパス弁等の動作を示すグラフである。 1・・・・・・高炉、2・・・・・・タービン、3・・
・・・・ガバナ、4・・・・・・調速弁、5・・・・・
・発電機、6・・・・・・炉頂ガス圧力発信器、7・・
・・・・炉頂圧設定器、8・・・・・・バイパス弁、9
・・・・・・バイパス弁調節計、10・・・・・・バイ
パス圧設定器、11・・・・・・演算器。 特許出願人 株式会社 神戸ml鋼所 代理人  弁理士  小 林  傅 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高圧操業炉出口の排ガス系に設置されガス圧エネ
    ルギーを回収する排ガス圧回収タービンの、ガス入口と
    ガス出口との間を短絡し前記炉出口のガス圧力によって
    制御されるバイパス弁の制御方法において、前記バイパ
    ス弁の制御感度を、前記炉出口のガス圧力が所定の設定
    圧力よりも大きいとき正常とし、前記炉出口のガス圧力
    が前記設定圧力よりも小さく且つ前記バイパス弁開度が
    所定量以下であるときに低感度とすることを特徴とする
    排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法。
JP1084588A 1988-01-22 1988-01-22 排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法 Expired - Lifetime JPH073185B2 (ja)

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JP1084588A JPH073185B2 (ja) 1988-01-22 1988-01-22 排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283563A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 炉頂圧回収タービンの制御システム
JP2008057508A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd 工業用熱処理炉向けの常圧燃焼タービンシステム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283563A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 炉頂圧回収タービンの制御システム
JP2008057508A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd 工業用熱処理炉向けの常圧燃焼タービンシステム

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