JPH0522157B2 - - Google Patents
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- JPH0522157B2 JPH0522157B2 JP5604785A JP5604785A JPH0522157B2 JP H0522157 B2 JPH0522157 B2 JP H0522157B2 JP 5604785 A JP5604785 A JP 5604785A JP 5604785 A JP5604785 A JP 5604785A JP H0522157 B2 JPH0522157 B2 JP H0522157B2
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- Japan
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- power generation
- gas
- amount
- steelworks
- energy
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Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は少なくともコークス炉、高炉および
転炉を備えた製銑・製鋼一貫製鉄所において、製
鉄所内で発生する副生ガスを燃焼させて発電する
自家用火力発電設備（以下、単に自家発ともい
う。）を設け、所内で発生、消費するエネルギー
の収支バランスを情報処理装置を用いて計画し、
エネルギーの高効率運用を図る制御方式に関す
る。
転炉を備えた製銑・製鋼一貫製鉄所において、製
鉄所内で発生する副生ガスを燃焼させて発電する
自家用火力発電設備（以下、単に自家発ともい
う。）を設け、所内で発生、消費するエネルギー
の収支バランスを情報処理装置を用いて計画し、
エネルギーの高効率運用を図る制御方式に関す
る。
一般に、製銑・製鋼一貫製鉄所にはエネルギー
センタが設置され、各種エネルギー（高炉ガス
BFG、コークス炉ガスCOG、転炉ガスLDG、プ
ロパンガスLPG、蒸気、電力および水）の監視、
管理が行なわれている。特に自家発を有する製鉄
所では、コークス炉ガスCOG、高炉ガスBFGお
よび転炉ガスLDG等の副生ガスの調整（収支バ
ランス）は自家発内で燃焼させることにより行な
い、電力量の調整は自家発内におけるガス収支に
より燃焼、発電した残りの不足分を電力会社から
の購入電力（買電ともいう。）をもつて調整する
ようにしている。
センタが設置され、各種エネルギー（高炉ガス
BFG、コークス炉ガスCOG、転炉ガスLDG、プ
ロパンガスLPG、蒸気、電力および水）の監視、
管理が行なわれている。特に自家発を有する製鉄
所では、コークス炉ガスCOG、高炉ガスBFGお
よび転炉ガスLDG等の副生ガスの調整（収支バ
ランス）は自家発内で燃焼させることにより行な
い、電力量の調整は自家発内におけるガス収支に
より燃焼、発電した残りの不足分を電力会社から
の購入電力（買電ともいう。）をもつて調整する
ようにしている。
しかしながら、製鉄所内の各工場はそれぞれの
生産スケジユールに合わせてエネルギーの発生、
消費を行なうため全体的な把握が難かしく、その
結果、副生ガスの放散または買電契約量以上の電
力量（以下、デマンドオーバともいう。）の購入
等によつて損失や経済的な負担が増大するという
問題点があつた。
生産スケジユールに合わせてエネルギーの発生、
消費を行なうため全体的な把握が難かしく、その
結果、副生ガスの放散または買電契約量以上の電
力量（以下、デマンドオーバともいう。）の購入
等によつて損失や経済的な負担が増大するという
問題点があつた。
製鉄所内の各工場の生産情報から情報処理装置
を用いてエネルギー収支を演算して求めることに
より副生ガスの放散、デマンドオーバ等による損
失を低減せしめるもので、その算出に当たつては
所内に設置されたホルダーの有効利用によるエネ
ルギーの省力化と、副生ガスが最終的に消費され
る自家発における複数のボイラ、タービンおよび
発電機それぞれの効率差を活用した副生ガスの高
効率利用とを図るようにする。
を用いてエネルギー収支を演算して求めることに
より副生ガスの放散、デマンドオーバ等による損
失を低減せしめるもので、その算出に当たつては
所内に設置されたホルダーの有効利用によるエネ
ルギーの省力化と、副生ガスが最終的に消費され
る自家発における複数のボイラ、タービンおよび
発電機それぞれの効率差を活用した副生ガスの高
効率利用とを図るようにする。
情報処理装置を用いて製鉄所のエネルギー運用
制御を行なうべく、該処理装置は上位処理装置か
らの生産計画情報にもとづいて例えば８時間先ま
での単位時間毎の長期エネルギー利用計画を所定
時間毎に作成するとともに、この長期計画を今迄
の運用実績に応じて数分単位で調整する短期エネ
ルギー利用計画を作成し、この長、短期計画にも
とづいて購入電力量および購入ガス量が最小とな
るようにガスホルダーレベルの推移および自家発
の発電量を決めて制御を行なう。
制御を行なうべく、該処理装置は上位処理装置か
らの生産計画情報にもとづいて例えば８時間先ま
での単位時間毎の長期エネルギー利用計画を所定
時間毎に作成するとともに、この長期計画を今迄
の運用実績に応じて数分単位で調整する短期エネ
ルギー利用計画を作成し、この長、短期計画にも
とづいて購入電力量および購入ガス量が最小とな
るようにガスホルダーレベルの推移および自家発
の発電量を決めて制御を行なう。
第１図はこの発明が適用される製鉄所の構成を
示す概要図である。同図において、１はコークス
炉、２は高炉、３は転炉、４はホルダー、５は熱
延設備等からなる各工場、６は情報処理装置
（OPU）、７は自家発電設備である。
示す概要図である。同図において、１はコークス
炉、２は高炉、３は転炉、４はホルダー、５は熱
延設備等からなる各工場、６は情報処理装置
（OPU）、７は自家発電設備である。
すなわち、製銑・製鋼一貫製鉄所には同図に示
される如くコークス炉１、高炉２および転炉３が
設けられ、その各々には副生ガス備蓄用のガスホ
ルダー４および各工場５が配置される。自家発電
設備７はコークス炉ガスCOG、高炉ガスBFGお
よび転炉ガスLDGを燃焼し、これを電力として
回収する。いま、製鉄所総電力使用量をPt、自家
発電設備Ps、その他の発電量をPe、買電量をPb
とすると、これらの間には、 Pb＝Pt−Ps−Pe なる関係が成立し、 Pb電力会社との契約電力量 となるように運用することが必要となる。このと
き、最小限必要な自家発電量Psに対して副生ガス
が余分にあるとき“ガスに余裕がある”と呼ぶこ
とにすると、副生ガスに余裕があるときにはこれ
を備蓄し、不足するときには払い出すようにする
ことが有償のLPG、オイル等の使用量を低減さ
せる上からも必要であり、このために設けられる
のがガスホルダー４ということになる。また、一
般に買電単価は昼間よりも夜間の方が安いので、
夜間には自家発における使用ガス量を減らしてホ
ルダー４へ蓄え、これを昼間に使用することによ
り自家発電量の経済的運用を図るようにしてい
る。
される如くコークス炉１、高炉２および転炉３が
設けられ、その各々には副生ガス備蓄用のガスホ
ルダー４および各工場５が配置される。自家発電
設備７はコークス炉ガスCOG、高炉ガスBFGお
よび転炉ガスLDGを燃焼し、これを電力として
回収する。いま、製鉄所総電力使用量をPt、自家
発電設備Ps、その他の発電量をPe、買電量をPb
とすると、これらの間には、 Pb＝Pt−Ps−Pe なる関係が成立し、 Pb電力会社との契約電力量 となるように運用することが必要となる。このと
き、最小限必要な自家発電量Psに対して副生ガス
が余分にあるとき“ガスに余裕がある”と呼ぶこ
とにすると、副生ガスに余裕があるときにはこれ
を備蓄し、不足するときには払い出すようにする
ことが有償のLPG、オイル等の使用量を低減さ
せる上からも必要であり、このために設けられる
のがガスホルダー４ということになる。また、一
般に買電単価は昼間よりも夜間の方が安いので、
夜間には自家発における使用ガス量を減らしてホ
ルダー４へ蓄え、これを昼間に使用することによ
り自家発電量の経済的運用を図るようにしてい
る。
情報処理装置（CPU）６はこれらのエネルギ
ー発生、利用設備におけるエネルギー収支バラン
スの監視、制御を行なうが、こゝでは特に次の如
き機能を遂行する。
ー発生、利用設備におけるエネルギー収支バラン
スの監視、制御を行なうが、こゝでは特に次の如
き機能を遂行する。
第２Ａ図および第２Ｂ図は情報処理装置の機能
を説明するための概要フローチヤート、第３図は
第２Ａ図の動作を説明するための参照図である。
を説明するための概要フローチヤート、第３図は
第２Ａ図の動作を説明するための参照図である。
CPU６は図示されない上位計算機と接続され
ており、この上位計算機から電力需要予測、副生
ガス需要予測等を含む生産計画情報を受けると、
まず第２Ａ図の如き機能を実行する。すなわ
ち、上位処理装置で作成したエネルギー発生、消
費予測データをもとにして、30分あるいは１時間
刻み（メツシユ）の所定時間毎に例えば８時間先
までのエネルギー利用計画を作成する。その結果
は、ホルダーの流出入量を零とする自家発の発電
量を表わすことになるが、これにもとづいて制御
を行なうとエネルギーに過不足が生じてガスの放
散、有償LPGの購入等が必要となることから、
このような事態を出来るだけ避けるためにホルダ
ーのレベルを意図的に変え（参照）、これにし
たがつて自家発の最適負荷を決定する（参照）。
ており、この上位計算機から電力需要予測、副生
ガス需要予測等を含む生産計画情報を受けると、
まず第２Ａ図の如き機能を実行する。すなわ
ち、上位処理装置で作成したエネルギー発生、消
費予測データをもとにして、30分あるいは１時間
刻み（メツシユ）の所定時間毎に例えば８時間先
までのエネルギー利用計画を作成する。その結果
は、ホルダーの流出入量を零とする自家発の発電
量を表わすことになるが、これにもとづいて制御
を行なうとエネルギーに過不足が生じてガスの放
散、有償LPGの購入等が必要となることから、
このような事態を出来るだけ避けるためにホルダ
ーのレベルを意図的に変え（参照）、これにし
たがつて自家発の最適負荷を決定する（参照）。
なお、この間の事情を別の形で示したのが第３
図で、これは１時間刻みで８時間の制御例を示し
たものである。つまり、同図イは第２Ａ図の処
理結果である、ホルダーの流出入量を零とする
（ホルダレベルを一定とする）場合の購入電力量、
購入ガス（LPG）量の関係を示すものである。
同図イは、ホルダレベルが一定となるように副生
ガスを燃やした場合、時間t2〜t3，t5〜t6では契
約電力量一杯になるまで電力を購入しても足り
ず、LPG購入量G1，G2が必要となることを示し
ている。このような事態を避けるために、第２Ａ
図の処理であるホルダレベルの推移決定が行わ
れ、エネルギーの有効活用が図られる。同図ロは
このホルダレベルの推移決定を行つた場合の購入
電力量、購入ガス（LPG）量の関係を示すもの
である。すなわち、同図イに示すように時間t2〜
t3，t5〜t6でLPG購入量G1，G2が必要となる場
合、それ以前の時間t1〜t2，t3〜t4に買電余裕量
P2，P3があれは、時間t1〜t2，t3〜t4では契約電
力量一杯になるまで電力を購入し、副生ガスの燃
やす量を減少させてホルダに副生ガス備蓄させ
る。そして、その後の時間t2〜t3，t5〜t6では副
生ガスを燃やす量を増加させてホルダレベルを減
少させることにより、LPG購入量G1，G2を不要
とするのである。このようにして、ホルダレベル
を推移させれば、エネルギーの有効活用が図られ
ことがわかる。
図で、これは１時間刻みで８時間の制御例を示し
たものである。つまり、同図イは第２Ａ図の処
理結果である、ホルダーの流出入量を零とする
（ホルダレベルを一定とする）場合の購入電力量、
購入ガス（LPG）量の関係を示すものである。
同図イは、ホルダレベルが一定となるように副生
ガスを燃やした場合、時間t2〜t3，t5〜t6では契
約電力量一杯になるまで電力を購入しても足り
ず、LPG購入量G1，G2が必要となることを示し
ている。このような事態を避けるために、第２Ａ
図の処理であるホルダレベルの推移決定が行わ
れ、エネルギーの有効活用が図られる。同図ロは
このホルダレベルの推移決定を行つた場合の購入
電力量、購入ガス（LPG）量の関係を示すもの
である。すなわち、同図イに示すように時間t2〜
t3，t5〜t6でLPG購入量G1，G2が必要となる場
合、それ以前の時間t1〜t2，t3〜t4に買電余裕量
P2，P3があれは、時間t1〜t2，t3〜t4では契約電
力量一杯になるまで電力を購入し、副生ガスの燃
やす量を減少させてホルダに副生ガス備蓄させ
る。そして、その後の時間t2〜t3，t5〜t6では副
生ガスを燃やす量を増加させてホルダレベルを減
少させることにより、LPG購入量G1，G2を不要
とするのである。このようにして、ホルダレベル
を推移させれば、エネルギーの有効活用が図られ
ことがわかる。
以上の如き操作は例えば30分あるいは１時間毎
の所定時間毎に行なわれるが、かゝる制御では電
力エネルギーが逼迫しているときや、上位処理装
置による稼動条件の変更時の如き緊急時には対応
し切れない場合が生じるので、この発明ではさら
に第２Ｂ図に示す如き機能を追加する。これは、
例えば数分毎に起動されて現時点から30分あるい
は１時間先のエネルギー利用計画を立てるもの
で、短時間の計画である点を除けば、基本的には
第２Ａ図と同様である。したがつて、第２Ｂ図の
，，は、表現差は多少あるものゝ、第２Ａ
図の，，とそれぞれ対応するものであり、
また、第３図と同様の特性図（第３図に示すもの
が時間をメツシユとするものであるのに対し、数
分メツシユで表わされるもの。）が考えられるが、
図示は省略されている。ただし、第２Ｂ図に示さ
れる短期計画では、30分あるいは１時間先の目標
値を長期エネルギー運用計画で決定した値にでき
るだけ近づけるようにそれまでの実績値を考慮し
て最終決定する。第５図は第２Ｂ図の動作を説明
するための参照図である。第５図は短期エネルギ
ー運用計画を１時間先とした場合のホルダレベル
と買電電力量の関係を示している。同図におい
て、×は長期エネルギー運用計画が決定した目標
値を示しており、△は現時刻までの実績およびエ
ネルギー配分（第２Ｂ図）により予測できる60
分時点での到達値を示しており、◎は最終決定さ
れた目標値（第２Ｂ図）を示している。この第
５図の例によれば、第２Ｂ図によるエネルギー
配分では買電電力量には余裕があるが、ホルダの
副生ガス備蓄量は不足していることになる（△参
照）。そこで、第２Ｂ図では長期エネルギー運
用計画が決定したホルダレベルに近づけるよう
に、自家発で消費する副生ガスを減らし、ホルダ
へ備蓄するように決定される（◎参照）。
の所定時間毎に行なわれるが、かゝる制御では電
力エネルギーが逼迫しているときや、上位処理装
置による稼動条件の変更時の如き緊急時には対応
し切れない場合が生じるので、この発明ではさら
に第２Ｂ図に示す如き機能を追加する。これは、
例えば数分毎に起動されて現時点から30分あるい
は１時間先のエネルギー利用計画を立てるもの
で、短時間の計画である点を除けば、基本的には
第２Ａ図と同様である。したがつて、第２Ｂ図の
，，は、表現差は多少あるものゝ、第２Ａ
図の，，とそれぞれ対応するものであり、
また、第３図と同様の特性図（第３図に示すもの
が時間をメツシユとするものであるのに対し、数
分メツシユで表わされるもの。）が考えられるが、
図示は省略されている。ただし、第２Ｂ図に示さ
れる短期計画では、30分あるいは１時間先の目標
値を長期エネルギー運用計画で決定した値にでき
るだけ近づけるようにそれまでの実績値を考慮し
て最終決定する。第５図は第２Ｂ図の動作を説明
するための参照図である。第５図は短期エネルギ
ー運用計画を１時間先とした場合のホルダレベル
と買電電力量の関係を示している。同図におい
て、×は長期エネルギー運用計画が決定した目標
値を示しており、△は現時刻までの実績およびエ
ネルギー配分（第２Ｂ図）により予測できる60
分時点での到達値を示しており、◎は最終決定さ
れた目標値（第２Ｂ図）を示している。この第
５図の例によれば、第２Ｂ図によるエネルギー
配分では買電電力量には余裕があるが、ホルダの
副生ガス備蓄量は不足していることになる（△参
照）。そこで、第２Ｂ図では長期エネルギー運
用計画が決定したホルダレベルに近づけるよう
に、自家発で消費する副生ガスを減らし、ホルダ
へ備蓄するように決定される（◎参照）。
次に、第２Ａ図および第２Ｂ図に共通な自家発
最適配分の決定方法について、第４図を参照して
説明する。なお、第４図は第１図に示される自家
発電設備の詳細を示す構成図であり、７１１〜７
１３はボイラ、７２１〜７２３はタービン、７３
１〜７３３は発電機である。
最適配分の決定方法について、第４図を参照して
説明する。なお、第４図は第１図に示される自家
発電設備の詳細を示す構成図であり、７１１〜７
１３はボイラ、７２１〜７２３はタービン、７３
１〜７３３は発電機である。
すなわち、この例は３系統のボイラ、タービン
および発電機が設けられた例であり、各炉から発
生するコークス炉ガスCOG、高炉ガスBFGおよ
び転炉ガスLDGの各系統毎の利用配分を適宜に
変えることにより、自家発の総発電量の制御を効
率よく実行するようにしている。つまり、副生ガ
スのカロリー差と各系統の効率差とを積極的に利
用することにより、エネルギー高効率利用を図る
ものである。
および発電機が設けられた例であり、各炉から発
生するコークス炉ガスCOG、高炉ガスBFGおよ
び転炉ガスLDGの各系統毎の利用配分を適宜に
変えることにより、自家発の総発電量の制御を効
率よく実行するようにしている。つまり、副生ガ
スのカロリー差と各系統の効率差とを積極的に利
用することにより、エネルギー高効率利用を図る
ものである。
この発明によれば、各工場の生産予定情報を利
用して製鉄所のエネルギー収支を算出し、自家用
発電設備にて消費すべきBFG，COGおよびLDG
等の副生ガスを決定するようにしているため、副
生ガスの放散、デマンドオーバ等を回避すること
ができるばかりでなく、ホルダーを有効利用する
ことによる省エネルギー化と、自家用火力発電設
備における複数系統のボイラ、タービンおよび発
電機による副生ガスの高効率利用とを図ることが
できる利点がもたらされる。なお、この発明によ
る省エネルギー効果は、年間で数億円にも達する
ことが数々の実績によつて確かめられていること
を付言する。
用して製鉄所のエネルギー収支を算出し、自家用
発電設備にて消費すべきBFG，COGおよびLDG
等の副生ガスを決定するようにしているため、副
生ガスの放散、デマンドオーバ等を回避すること
ができるばかりでなく、ホルダーを有効利用する
ことによる省エネルギー化と、自家用火力発電設
備における複数系統のボイラ、タービンおよび発
電機による副生ガスの高効率利用とを図ることが
できる利点がもたらされる。なお、この発明によ
る省エネルギー効果は、年間で数億円にも達する
ことが数々の実績によつて確かめられていること
を付言する。
第１図はこの発明が適用される製鉄所の構成を
示す概要図、第２Ａ図および第２Ｂ図は第１図に
示される情報処理装置の機能を説明するためのフ
ローチヤート、第３図は第２Ａ図の動作を説明す
るための参照図、第４図は第１図に示される自家
発電設備の具体例を示す構成図、第５図は第２Ｂ
図の動作を説明するための参照図である。 符号説明、１……コークス炉、２……高炉、３
……転炉、４……ホルダー、５……各工場、６…
…情報処理装置（CPU）、７……自家発電設備、
７１１〜７１３……ボイラ、７２１〜７２３……
タービン、７３１〜７３３……発電機。
示す概要図、第２Ａ図および第２Ｂ図は第１図に
示される情報処理装置の機能を説明するためのフ
ローチヤート、第３図は第２Ａ図の動作を説明す
るための参照図、第４図は第１図に示される自家
発電設備の具体例を示す構成図、第５図は第２Ｂ
図の動作を説明するための参照図である。 符号説明、１……コークス炉、２……高炉、３
……転炉、４……ホルダー、５……各工場、６…
…情報処理装置（CPU）、７……自家発電設備、
７１１〜７１３……ボイラ、７２１〜７２３……
タービン、７３１〜７３３……発電機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 情報処理装置と、各炉からの副生ガスを回収
しこれを燃焼させて電力を得る自家用火力発電設
備と、エネルギーの有効利用を図るべく副生ガス
に余裕があるときはこれを備蓄し余裕のないとき
はその払い出しを行なうガスホルダーとを備え、
燃料用ガスおよび電力の不足分は購入により補な
うようにした製銑・製鋼一貫製鉄所において、前
記情報処理装置は上位情報処理装置からの生産計
画情報にもとづいて時間単位で表わされる所定数
時間先までの長期エネルギー運用計画を所定時間
毎に作成する一方、該長期計画をそれ迄の運用実
績に応じて数分毎に調整する短期エネルギー運用
計画を作成するとともに、該長、短期計画にもと
づき購入電力量および購入ガス量が最小となるよ
う前記ガスホルダーのレベル推移および自家発電
設備の発電量をそれぞれ決めて制御することを特
徴とする製鉄所のエネルギー運用制御方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の製鉄所のエネ
ルギー運用制御方法において、前記自家発電設備
を複数の系統に分割し、各系統における副生ガス
の利用態様をそれぞれ変えることにより該発電設
備からの総発電量を調整することを特徴とする製
鉄所のエネルギー運用制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5604785A JPS61217689A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 製鉄所のエネルギ−運用制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5604785A JPS61217689A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 製鉄所のエネルギ−運用制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61217689A JPS61217689A (ja) | 1986-09-27 |
| JPH0522157B2 true JPH0522157B2 (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=13016168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5604785A Granted JPS61217689A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 製鉄所のエネルギ−運用制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61217689A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012114974A1 (ja) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | 株式会社日立製作所 | 工業団地の電力負荷予測装置、システム及び方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0820188B2 (ja) * | 1991-01-24 | 1996-03-04 | 新日本製鐵株式会社 | ガス供給装置 |
| JP7180633B2 (ja) * | 2020-04-17 | 2022-11-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 停電からの復旧操作方法および復旧操作装置 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5604785A patent/JPS61217689A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012114974A1 (ja) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | 株式会社日立製作所 | 工業団地の電力負荷予測装置、システム及び方法 |
| JP2012175847A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Hitachi Ltd | 工業団地の電力負荷予測装置、システム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61217689A (ja) | 1986-09-27 |
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