JPH0619551Y2 - 高炉吹込み用微粉炭の加熱・乾燥制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は高炉吹込み用微粉炭を所定粒度に破砕すると共
に燃焼廃ガスを吹込んで所定水分値まで乾燥するに際し
て、上記燃焼廃ガス温度を制御する装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 高炉羽口から吹込む微粉炭は炉内に於ける燃焼性及び高
炉羽口までの搬送性を考慮して、粒度：200メッシュ以
下が８０％以上、水分：１％以下程度に破砕・乾燥する
必要がある。

このため、例えば、第３図に示すような特公昭51-29684
号公報に提案の装置がある。

これは熱風発生炉３に燃料ガスと燃焼用空気を供給して
燃焼せしめて発生した燃焼廃ガスと燃焼廃ガス量調整用
空気を混合（以下単に燃焼廃ガスと称す）して破砕ミル
２に供給している。

一方、破砕ミル２にはホッパー１から原料炭を供給（ド
ライ換算量が一定になるように供給）しており、ここ
で、原料炭は破砕された後、前記熱風発生炉３から供給
された前記燃焼廃ガスにより200メッシュ以下が８０％
以上の粒度に分級され、かつ、１％以下の水分に乾燥さ
れつつ、上記燃焼廃ガスにより次段のサイクロン４に気
送搬送される。

そして、サイクロン４で燃焼廃ガスと分離された乾燥微
粉炭は微粉炭貯留ホッパー５に供給され、燃焼廃ガスは
バグフィルター６に供給される。

この微粉炭貯留ホッパー５は上記バグフィルター６で除
塵した微粉炭を受け入れ、前記サイクロン４で分離した
微粉炭と共に高炉に供給するものである。

このような装置でも、ホッパー１から破砕ミル２に供給
される原料炭は常に一定の水分を有するものではなく、
天候、銘柄によって異なる（６％〜１３％）ために、熱
風発生炉４からの燃焼廃ガスの供給量と温度を一定に維
持した場合においては、乾燥後の微粉炭の水分が変動す
る。

このため、破砕ミル２からサイクロン４に至る微粉炭搬
送管路７内に温度計８を設け、この温度計８の測温値が
一定になるように熱風発生炉３に供給する燃料ガス量
（これに伴って燃焼用空気量も変動する）を調整して、
熱風発生炉４からの燃焼廃ガス温度を上昇・低下するこ
とにより乾燥後の微粉炭水分を一定に維持することが行
われている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしこのような方法においては、特に雨天時に原料炭
の持込み水分が１３％程度と非常に多くなることから、
管路７内の温度は大幅に低下して熱風発生炉３に供給す
る燃焼ガス量が大幅に増大する。

この結果、熱風発生炉３内の燃焼廃ガス温度が急上昇し
て設備管理基準（上限）温度を超えて該熱風発生炉３が
損傷する。

この為、ホッパー１から破砕ミル２に供給する原料炭量
を低減せざるを得ない場合も生じることがあり、高炉へ
の微粉炭吹込みを安定して行うことが出来ないものであ
った。

本考案は原料炭の持込み水分が多くなっても、熱風発生
炉３の燃焼廃ガス温度の上昇を防止して、破砕ミル２に
供給する原料炭量を低減することなく、しかも、一定の
水分にして高炉を吹込むことにより、高炉の操業を安定
維持することとを可能とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記課題を解決するためになされたものであ
り、その特徴とする手段は所定目標量の原料炭を破砕ミ
ルで破砕して微粉炭とし、この微粉炭を熱風発生炉から
の燃焼廃ガスにより所定粒度に分級すると共に加熱・乾
燥しながら微粉炭分離器に搬送し、該微粉炭分離器から
の微粉炭を、貯留ホッパーを介して高炉に供給するに際
し、前記破砕ミルで破砕した微粉炭を所定粒度以下に分
級すると共に前記微粉炭分離器に搬送し、しかも、微粉
炭の所定水分量を蒸発除去するに必要な前記燃焼廃ガス
量及び温度にするために前記熱風発生炉に供給する燃料
ガス量及び燃焼用空気量と燃焼廃ガス調整用空気量を調
整する微粉炭加熱・乾燥装置において、前記熱風発生炉
と破砕ミルの間の熱風供給管に燃焼排ガス温度計を設
け、この温度計で測定した燃焼廃ガス温度と予め設定し
た熱風発生炉の設備管理基準温度と比較してその比率を
求め、さらに前記破砕ミルに供給する目標給炭量に応じ
た基準燃焼廃ガス量と前記温度比率により必要燃焼廃ガ
ス量を求める燃焼廃ガス量演算手段と、前記熱風発生炉
に供給している燃料ガス量、燃焼用空気量、燃焼廃ガス
量調整用空気量の測定値を導入し、これらの測定値を加
算し、この加算値と上記燃焼廃ガス量演算手段で算定し
た必要燃焼廃ガス量を減算して燃焼廃ガス調整量を演算
する熱風調整量演算手段と、該熱風調整量演算手段で演
算した燃焼廃ガス調整量になるまで前記熱風発生炉に供
給する燃焼廃ガス調整用空気量を徐々に調整する出力漸
増減調節手段とを有するものである。

［作用］ 本考案の作用について第１図を参照して説明する。

本考案者は破砕ミル２に供給する原料炭の水分が上昇し
た際に、熱風発生炉３より破砕ミル２に供給する燃焼廃
ガス温度を熱風発生炉３の設備管理基準（上限）温度Ｔ
_１以上の上げることなく燃焼廃ガス量を増加することに
より、該燃焼廃ガス温度を上げるよりも効率的に該上昇
分の水分を除去するものである。

このことは、熱風発生炉３より流出する燃焼廃ガス温度
を上記設備管理基準（上限）温度Ｔ_１以下の維持し、そ
の量を増加することにより微粉炭の気送中の撹拌効果が
向上して該微粉炭の水分除去効率が上昇する知見に基づ
くものである。

そこで、例えば、ホッパー１より供給する原料炭の持込
み水分が上昇した場合、先ず、破砕ミル２からサイクロ
ン４の間の微粉炭搬送管路７内を流れる燃焼廃ガス温度
が管理値Ｔ_０より低下することから温度計８、燃料ガス
調整部１０を介して燃料ガス量の増加を燃料ガス調整弁
１２に指示する。

かくして、該燃料ガス調整弁１２が開動動作する事によ
って、熱風発生炉３に供給される燃料ガス量が増加し、
燃焼廃ガス温度が上昇して管理値Ｔ_０に維持される。

この燃焼ガス温度の上昇を熱風供給管１９に設けた温度
計２０で測定する。

次に、熱風廃ガス量演算部Ａにおいて、前記測定燃焼廃
ガス温度と管理基準温度Ｔ_０に比率を求め（温度比率演
算部８）、基準熱風量演算部１７で前記破砕ミル２に供
給する目標給炭量Ｈから算出した基準燃焼廃ガス量（目
標給炭量Ｈを破砕ミル２で破砕した際、粒径200メッシ
ュ以下を８０％以上有する微粉炭に分級し、この分級し
た微粉炭をサイクロン４に気送搬送するに必要な燃焼廃
ガス量）と前記比率を積算して必要燃焼廃ガス量を演算
（積算部２２）する。

つまり、前記測定燃焼廃ガス温度が前記熱風発生炉３の
設備管理基準（上限）温度Ｔ_０を超えた場合、現在使用
している燃料ガス量の基にこの測定燃焼廃ガス温度が設
備管理基準（上限）温度Ｔ_０まで低下するために必要な
燃焼廃ガス量を演算するものである。

更に、熱風発生量演算部２４において、流量計１４，２
５で測定した熱風発生炉３に供給する空気量（燃焼用空
気量＋燃焼廃ガス調整用空気量）と燃料ガス量から現在
熱風発生炉３に流入している気体量を演算する。つま
り、これは熱風発生炉３から流出している燃焼廃ガス量
に相当する。

熱風調整量演算部２６において、この熱風発生量演算部
２４で演算した燃焼廃ガス相当量から前記熱風廃ガス量
演算部Ａで演算した必要燃焼廃ガス量とにより燃焼廃ガ
ス調整増加量、つまり、増加空気量を演算する。

この演算値を基に、空気調整弁２８を開放動作して熱風
発生炉３に供給する空気量を増大して該熱風発生炉３内
の温度を低下させるものである。

しかし、この際、空気調整弁２８を急に変化させると破
砕ミル２、サイクロン４、バグフィルター６内に内圧が
急激に変化することから、破砕ミル２からは所定粒度以
上の微粉炭がサイクロン４に流入する結果、高炉に吹込
む微粉炭粒度が変化して高炉に悪影響を与え、さらにサ
イクロン４からバグフィルター６に流入する微粉炭量が
多くなる等の系内の量バランスの変動を惹起することが
あり、これを防止して安定な運転をするために、出力変
化幅制限器２７により熱風調整量演算部２６で演算した
燃焼廃ガス調整用空気増加量（増加空気量）になるまで
徐々に空気調整弁２８を開放調整するものである。又、
熱風発生炉３の燃焼廃ガス温度が低下した場合には、こ
れとは逆の動作を行って、空気調整弁２８を徐々に絞っ
て燃焼廃ガス調整用空気量を減少するものである。

［実施例］ 本考案の一実施例を第１図を参照して説明する。

図中、１０は熱風発生炉３に供給される燃料ガス量を調
整する燃料ガス量調整部であり、破砕ミル２とサイクロ
ン４の間の微粉炭搬送管路７に設けた温度計８で測定し
た該微粉炭搬送管路７内の温度を導入して、この測温値
が所定値Ｔ_１（例えば、破砕ミル２に基準水分６％を有
する原料炭を定格量供給して破砕し、定格燃焼廃ガス量
を供給して、この微粉炭の水分を破砕ミル２を通ってサ
イクロン４に到達するまでの過程で１％まで乾燥するこ
とが可能で、かつ、結露以上の温度）になるように燃料
ガス供給管９の調節弁１２の開度を制御するものであ
る。

１３は熱風発生炉３に供給される燃焼用空気量を調整す
る燃焼空気量調整部であり、燃料ガス供給管９に設けた
流量計１４で熱風発生炉３に供給されている燃料ガス量
を測定し、この測定燃料ガス量から所定の空燃比Ｃ_０に
なる燃焼用空気量を演算し、この演算燃焼用空気量と燃
焼用空気供給管１１に設けた流量計１５で測定した空気
量から、該燃焼用空気供給管１１を流通する燃焼用空気
量が前記演算燃焼用空気量となるように空気供給管11a
に設けた調節弁１６の開度を制御するものである。

１７は基準熱風量演算部であり、破砕ミル２で破砕した
微粉炭を該破砕ミル２で粒径200メッシュを８０％以上
含有するように分級し、かつ、この分級微粉炭をサイク
ロン２に気送搬送するに必要な燃焼廃ガス量（以下基準
廃ガス量）を、前記破砕ミル２に供給する目標給炭量Ｈ
（原料炭供給速度）の関係で予め求めて記憶しており、
この記憶した情報とホッパー１から破砕ミル２に供給す
る目標給炭量Ｈにより基準燃焼廃ガス量を演算する。

１８は熱風供給管１９に設けた温度計２０で測定した熱
風発生炉３出側における燃焼廃ガス温度と該熱風発生炉
３の設備管理基準（上限）温度（300℃）Ｔ_０との比を
演算する温度比率演算部である。

２２は基準熱風発生量演算部１７からの演算基準燃焼廃
ガス量と前記温度比率演算部１８からの比を積算して熱
風発生炉３出側における燃焼廃ガス温度を設備管理基準
温度Ｔ_０まで低下させるに必要な燃焼廃ガス量を演算す
る積算部である。

２３は切替えスイッチであり、通常は(イ)端子側にＯＮ
している。

２４は前記燃料ガス供給管９に設けた流量計１４と空気
供給主管11bに設けた流量計２５で測定した空気量（燃
焼用空気量＋燃焼廃ガス調整用空気量）を加算して現在
熱風発生炉３で発生している燃焼廃ガス量を演算する熱
風発生量演算部である。

２６は切替えスイッチ２３を介して導入した前記積算部
２２で演算した必要燃焼廃ガス量と熱風発生量演算部２
４で演算した燃焼排ガス量との差から燃焼廃ガス調整量
を演算する熱風調整量演算部である。

２７は出力漸増減調整器であり、導入した演算器２６か
らの燃焼排ガス調整量（例えば4000Nm³）を徐々（例え
ば500Nm³/分）にその値まで調整することにより、熱風
発生炉３で発生する燃焼廃ガス量を急激に増加減するこ
となく徐々に増減加して後工程で等の悪影響を回避す
る。

２８は空気供給主管11bに設けた空気調整弁であり、出
力漸増調整器２７からの燃焼廃ガス調整信号により開度
を調整して空気供給管11a内を流れる燃焼廃ガス調整用
空気量を制御するものである。

２９はバグフィルター６の内圧管理調整部であり、該バ
グフィルター６に設けた圧力計Ｐで測定したバグフィル
ター６の内圧Ｇと管理値Ｇ_０を比較して、（バグフィル
ター６の内圧Ｇ＜管理値Ｇ_０）となった場合に前記切替
スイッチ２３を(ロ)端子側にＯＮさせることにより、熱
風調整量演算部２６に基準熱風量演算部１７で演算した
基準燃焼廃ガス量を入力して、希釈空気調整弁２８の開
度を絞り、前記空気供給主管11bを流れる空気量を減少
せしめて熱風発生炉２から燃焼廃ガス量を減少せしめる
ことで、バグフィルター６の内圧を低下して該バグフィ
ルター６の爆発を防止するものである。

尚、本実施例では熱風発生炉３への希釈空気と燃焼用空
気を空気供給主管11bを通して供給したが、本考案はこ
れに限るものではなく、第２図に示すように各々独立し
た供給管110,111で供給するようにしても良い。この場
合は各供給管110,111に各々流量計112,113を設け、この
流量計112,113で測定した測定値を熱風調整量演算部２
６に導入する。

その他の構成は前記実施例と同様であり、ここでは説明
を省略する。

［発明の効果］ 本考案によると、破砕ミルで破砕した微粉炭の水分が多
くなっても熱風発生炉に供給する希釈空気量を増加して
該熱風発生炉で発生する微粉炭乾燥用燃焼廃ガス温度の
上昇を防止して、風量を増加することにより上記熱風発
生炉を損傷することなく、目標水分値まで安全に乾燥す
ることが可能となり高炉への微粉炭吹込を安定して継続
することが出来、しかも、上記燃焼廃ガス量が増加する
ことにより微粉炭乾燥効率が良好になり熱風発生炉に供
給する燃料ガス量を低減することが出来る等の多大な効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の微粉炭の破砕・乾燥フロー
図、第２図は熱風発生炉に供給する希釈空気と燃焼空気
を各々独立して供給する場合の簡略図、第３図は従来の
微粉炭破砕・乾燥フロー図である。 １……ホッパー、２……破砕ミル ３……熱風発生炉、４……サイクロン ５……微粉炭貯留ホッパー ６……バッグフィルター、７……微粉炭搬送管路 ８……温度計、９……燃料ガス供給管 １１……燃焼用空気供給管、１２……燃料ガス調整弁 １３……燃焼用空気量調整部 １４……流量計、１５……流量計 １６……空気供給調整弁 １７……基準熱風量演算部、１８……熱風供給管 １９……熱風供給管、２０……温度計 ２２……積算部、２３……切替スイッチ ２４……熱風発生量演算部、２５……流量計 ２６……熱風調整量演算部 ２７……出力漸増減調整器、２８……希釈空気調整弁 ２９……バッグフィルター内圧管理調整部 110,111……空気供給管 112,113……流量計 Ｈ……目標給炭量 Ａ……燃焼廃ガス量演算部 Ｐ……圧力計

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定目標量の原料炭を破砕ミルで破砕して
   微粉炭とし、この微粉炭を熱風発生炉からの燃焼廃ガス
   により所定粒度に分級すると共に加熱・乾燥しながら微
   粉炭分離器に搬送し、該微粉炭分離器からの微粉炭を、
   貯留ホッパーを介して高炉に供給するに際し、前記破砕
   ミルで破砕した微粉炭を所定粒度以下に分級すると共に
   前記微粉炭分離器に搬送し、しかも、微粉炭の所定水分
   量を蒸発除去するに必要な前記燃焼廃ガス量及び温度に
   するために前記熱風発生炉に供給する燃料ガス量及び燃
   焼用空気量と燃焼廃ガス調整用空気量を調整する微粉炭
   加熱・乾燥装置において、 前記熱風発生炉と破砕ミルの間の熱風供給管に燃焼排ガ
   ス温度計を設け、この温度計で測定した燃焼廃ガス温度
   と予め設定した熱風発生炉の設備管理基準温度と比較し
   てその比率を求め、さらに前記破砕ミルに供給する目標
   給炭量に応じた基準燃焼廃ガス量と前記温度比率により
   必要燃焼廃ガス量を求める燃焼廃ガス量演算手段と、前
   記熱風発生炉に供給している燃料ガス量、燃焼用空気
   量、燃焼廃ガス量調整用空気量の測定値を導入し、これ
   らの測定値を加算し、この加算値と上記燃焼廃ガス量演
   算手段で算定した必要燃焼廃ガス量を減算して燃焼廃ガ
   ス調整量を演算する熱風調整量演算手段と、該熱風調整
   量演算手段で演算した燃焼廃ガス調整量になるまで前記
   熱風発生炉に供給する燃焼廃ガス調整用空気量を徐々に
   調整する出力漸増減調節手段とを有することを特徴とす
   る高炉吹込み用微粉炭の加熱・乾燥制御装置。