JPH036954B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコークス乾式消火設備の循環ガス量測
定方法に関し、特に循環ガス量を直接求める方法
に対して、ボイラの熱収支から循環ガス量を間接
的に求めるコークス乾式消火設備の循環ガス量測
定方法に係る。

コークス乾式消火設備において、コークス処理
量に合わせて送風量を調整する必要上から循環ガ
ス量の測定が行なわれている。従来、この循環ガ
ス量の測定方法として循環ガスダクト内のガスの
動圧をピトー管に代表される動圧測定器で測定す
る方法が採用されていた。しかし、この方法によ
ると動圧測定用の孔に循環ガス中の塵が詰まり信
頼性に問題があつた。また、動圧測定器１台では
ダクト内の一点しか測定できないので、流速分布
が一定しない循環ガス量をミクロ内に把握できる
だけで、本来的に必要とされる循環ガス量のマク
ロチエツクが不可能であつた。

本発明は上述のごとき従来方式の有する欠点を
除去すべく創案されたもので、その目的とすると
ころは、ボイラの熱収支から循環ガス量を間接的
に求めることにより、塵の影響を受けない信頼性
ある測定とマクロ的な流量の測定を可能にするこ
とができ、もつて操業の最適化に寄与し得るコー
クス乾式消火設備の循環ガス量測定方法を提供す
るにある。

上記目的は、本発明によれば、次のようにして
達成される。即ち、コークス乾式消火設備のボイ
ラ入口の循環ガス温度とボイラ出口の循環ガス温
度、循環ガス圧力及び循環ガス成分とを検出し、
これら検出値からボイラで失なう循環ガスのエン
タルピ支出を求め、一方、ボイラの蒸気温度、蒸
気圧力及び給水温度とボイラの給水量とを検出
し、該蒸気温度、蒸気圧力及び給水温度からボイ
ラから受ける水及び蒸気のエンタルピ収入を求
め、該エンタルピ収入と上記エンタルピ支出と上
記検出された給水量とから循環ガス量を算出し
て、直接測定からくる弊害を防止し正確かつ安定
した循環ガス量の測定が行なえるようにしたもの
である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説
明する。

図は、本発明方法を実施するためのコークス乾
式消火設備を示す。このコークス乾式消火設備は
従来と同様に、冷却塔１、除塵器２、ボイラ３、
サイクロン４、循環フアン５から成る循環系を構
成し、循環ガスを冷却塔１に導入して赤熱コーク
スを冷却し、この冷却によつて昇温された循環ガ
スをボイラ３に導いて熱回収を行なうようになつ
ている。この循環系のボイラ３の一次側と二次側
とにはそれぞれボイラ３の熱収支を求めるための
測定系が設けられている。即ち、一次側におい
て、ボイラ３の入口側循環系内に、循環ガスの温
度を検出する入口ガス温度センサ６を設け、且つ
ボイラ３の出口側循環系内に、循環ガスの温度を
検出する出口ガス温度センサ７、循環ガスの圧力
を検出するガス圧力センサ８、及び循環ガスのガ
ス成分（CO，H₂，CO₂，O₂等）を検出するガス
成分センサ９を設けてある。そして、これら各セ
ンサ６，７，８及び９の出力をそれぞれの発信器
１０，１１，１２及び１３を介してアナログ量を
デイジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器１４の入力
へ接続し、さらにその変換結果を循環ガスのエン
タルピ支出を求める第１の計算機（例えば、マイ
クロコンピユータ）１５の入力に接続して構成さ
れている。また、二次側において、ボイラ３の給
水側配管系内に、給水温度を検出する給水温度セ
ンサ１６及び給水量を検出する給水量センサ１７
を設け、且つボイラ３の蒸気側管系内に蒸気温度
を検出する蒸気温度センサ１８及び蒸気圧力を検
出する蒸気圧力センサ１９を設けてある。そし
て、これら各センサ１６，１７，１８及び１９の
出力をそれぞれの発信器２０，２１，２２及び２
３を介してアナログ量をデイジタル量に変換する
Ａ／Ｄ変換器２４の入力へ接続し、さらにその変
換結果を水及び蒸気のエンタルピを各々求める第
２の計算機２５の入力に接続して構成されてい
る。そして、上記第１及び第２の計算機１５，２
５の各出力は以下のごとき演算処理をする第３の
計算機２６の入力へ接続され、その出力に循環ガ
ス量表示器２７が接続されて測定系の全体が構成
されている。

ボイラ３についての熱収支から次の(1)式が一般
に求められる。

(1)式 ボイラ入口、出口の循環ガスのエンタルピ支出
×循環ガス量 ＝（蒸気のエンタルピ−給水のエンタルピ）×給水量
＋熱損失 (1)式において熱損失の量は非常に小さいので工
業的精度ではゼロと考えてよい。したがつて、次
の(2)式より循環ガス量を求めることができる。

(2)式 循環ガス量＝（蒸気のエンタルピ−給水のエン
タルピ）×給水量／ボイラの入口、出口の循環ガスのエ
ンタルピ支出 この(2)式が本発明の基本的原理として用いら
れ、この演算処理が上記第３の計算機２６におい
て実行される。すなわち、第３の計算機２６内に
上記(2)式で現わされる関数式を記憶させておく。
なお、（蒸気のエンタルピ−給水のエンタルピ）
はボイラ３の二次側で受ける水及び蒸気のエンタ
ルピ収入に外ならない。

上述のごとく構成されるコークス乾式消火設備
において本発明がどのように実施されているかを
説明する。

図に示されるコークス乾式消火設備の循環系を
流れる循環ガス量は第３の計算機２６の出力に接
続された循環ガス量表示器２７によつてリアルタ
イムで表示される。

この循環ガス量表示器２７によつて表示される
循環ガス量は次に述べるように求められる。

一次側では、ボイラ３の入口、出口における循
環中の循環ガス温度が入口ガス温度センサ６、出
口ガス温度センサ７によつて検出され、また、循
環ガス圧力及びガス成分がガス圧力センサ８及び
ガス成分センサ９によつて検出され、各発信器１
０，１１，１２及び１３を介してＡ／Ｄ変換器１
４に入力される。ここで、各検出値は、アナログ
量であるためデイジタル量に変換され、そのデイ
ジタル値が第１の計算機１５へ入力される。この
第１の計算機１５には循環ガスの状態量に基づき
エンタルピを算出する表又は関数が記憶されてお
り、上記検出値からボイラ３入口における循環ガ
スのエンタルピ及びボイラ３出口における循環ガ
スのエンタルピを先ず求め、次いで両者を差し引
くことによりボイラ３において循環ガスが失なつ
たエンタルピ支出（エンタルピ落差）が求められ
る。なお、温度、圧力が一定でもガス成分によ
り、エンタルピが変わるのでガス成分検出値によ
つて補正が行なわれている。

二次側では、給水側で給水温度及び給水量が給
水温度センサ１６及び給水量センサ１７によつて
検出され、蒸気側で蒸気温度及び蒸気圧力が蒸気
温度センサ１８及び蒸気圧力センサ１９によつて
検出される。そして、これらの検出値は各発信器
２０，２１，２２及び２３を介してＡ／Ｄ変換器
２４に入力される。ここで、各検出値は、一次側
と同様に、アナログ量であるためデイジタル量に
変換され、そのデイジタル値が第２の計算機２５
へ入力される。この第１の計算機１５には水又は
蒸気の状態量に基づきエンタルピを算出する表又
は関数が記憶されており、上記給水温度及び給水
量検出時に検出される給水圧から給水のエンタル
ピが、また上記蒸気温度及び蒸気圧力から蒸気の
エンタルピがそれぞれ求められる。

上述したようにして求められたボイラ入口、出
口の循環ガスのエンタルピ支出と、蒸気のエンタ
ルピと、給水のエンタルピ及び給水量とを用いて
の上記(2)式に基づく演算処理が第３の計算機２６
で行なわれ、循環系を流れる循環ガス量が算出さ
れる。

上述のように、循環系を流れる循環ガス量は循
環ガスの状態量を検出する各種センサと、給水及
び蒸気の状態量を検出する各種センサと、これら
センサの検出値について上述のような演算処理を
する３台の計算機１５，２５，２６等の比較的簡
易なマイクロコンピユータを用いてその値を得る
ことが出来、循環ガス量を間接的に求めるため従
来のようにガス中に測定用機器を挿入する必要は
なくなる。このため循環ガス中の塵に起因する測
定上の支障がなくなり、中断されることなく時々
核々と変化する循環ガス量を完全に把握すること
ができる。しかも、この把握量はボイラ３の熱収
支に基づいて間接的に計測するのでマクロ量とな
り、流速分布に影響されないので、信頼性の非常
に高い測定系を構成し得る。また、循環ガス、給
水及び蒸気の状態量は従来よりもともと個別的に
検出されているので、その状態量センサをそのま
ま本発明の各種センサとして用いることが出来る
から、循環ガス量を測定するに際して設けねばな
らない機器は、僅かに３台の計算機のみで足り、
この計算機もマイクロコンピユータを使用すれば
小型且つ安価となるので、その導入は容易とな
る。更に、各種センサ及び計算機が有機的に接続
され、自動的に循環ガス量を算出するので作業性
が極めて良好となる。

上述のようにして求められた循環ガス量は循環
ガス量表示器に表示できるため、この表示値に基
づいて循環ガス量をコークス処理量と整合する値
に設定することができ操業の最適化が計れる。

なお、上記実施例において３台の計算機１５，
２５，２６にそれぞれの演算を分担させたが、こ
の分担内容に必ずしも拘泥するものではなく、計
算機の能力に応じて適宜その内容を変えることは
可能である。また、必ずしも３台に分ける必要は
なく、１台の計算機で循環ガス量を処理するよう
にしてもよい。

以上要するに本発明によれば次のような優れた
効果を発揮する。

(1) 循環ガス量を間接的に求めるため、循環ガス
中に測定用機器を挿入する必要がなく、ガス中
の塵に起因する測定上の支障がない。したがつ
て、信頼性のある測定が可能となる。

(2) ボイラの熱収支に基づいて循環ガス量を測定
するので、流速分布の影響を受けず、また本来
的に必要な循環ガス量のマクロチエツクが可能
となる。

(3) リアルタイムで循環ガス量を測定することが
できるので、循環ガス量をコークス処理量と整
合する値に常に設定することができ、操業の最
適化が計れる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法を実施するためのコークス乾式
消火設備の系統図である。 なお、図中３はボイラ、６は入口ガス温度セン
サ、７は出口ガス温度センサ、８はガス圧力セン
サ、９はガス成分センサ、１５は第１の計算機、
１６は給水温度センサ、１７は給水量センサ、１
８は蒸気温度センサ、１９は蒸気圧力センサ、２
５は第２の計算機、２６は第３の計算機である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コークス乾式消火設備のボイラ入口の循環ガ
   ス温度とボイラ出口の循環ガス温度、循環ガス圧
   力及び循環ガス成分とを検出し、これら検出値か
   らボイラで失なう循環ガスのエンタルピ支出を求
   め、一方、ボイラの蒸気温度、蒸気圧力及び給水
   温度とボイラの給水量とを検出し、該蒸気温度、
   蒸気圧力及び給水温度からボイラから受ける水及
   び蒸気のエンタルピ収入を求め、該エンタルピ収
   入と上記エンタルピ支出と上記検出された給水量
   とから循環ガス量を算出することを特徴とするコ
   ークス乾式消火設備の循環ガス量測定方法。