JPH07113109A - 高炉送風機の送風流量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放風量の少い状態で送風機のサージング防止
を達成する。 【構成】 高炉送風機11の送風流量制御において、送風
機11の静翼と吐出弁14による送風流量制御および放風弁
16による吐出圧力制御と送風流量制御とを組み合わせつ
つ、その組み合わせを切替えることにより放風量の少い
状態でのサージング防止を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉送風機の送風流量
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に高炉送風機たとえば軸流送風機に
あっては、高速で回転するロータに取り付けられた動翼
とケーシングの内面に取り付けられた静翼により空気を
圧縮して送風するものであり、静翼角度の可変機構によ
り風量の調整を行うようになっている。

【０００３】図４に示すように駆動装置10によって回転
される軸流送風機11には吸込系12を介して空気を吸込
み、吐出弁14を配設した吐出系13を介して送風を吐出す
るようになっている。駆動装置10は一般に同期電動機ま
たはタービン発電機であり回転数は一定である。したが
って最大送風量は静翼角度により制限されることにな
る。

【０００４】送風機11では、その送風機の有する特性に
よって吸込風量に対して上限吐出圧力が定まっており、
この上限吐出圧力を越えた状態で運転すると、吐出口の
空気が吐出側と送風機側との間を方向を変え、交互に振
動するいわゆるサージング現象を起こすものである。こ
れにより送風機に破損等の事態を招くことがあり、送風
機が高炉等の重要設備への送風のために使用される場合
には、それによる損失は膨大なものとなる。

【０００５】ところでサージング現象は図２に示すよう
に縦軸に吐出圧力、横軸に吸込風量をとった場合におい
て、折線ＳＬはサージング防止ライン、曲線（４）はサ
ージングラインであり、直線（１）は吐出圧力下限、直
線（２）は吸込風量下限、直線（３）は吐出圧力上限で
ある。図２においてサージング防止ラインＳＬ以下の領
域Ａ内において送風機11を運転すればサージングを起こ
すことはなく、サージング防止ラインＳＬを越えるとサ
ージングを起こす危険があり曲線（４）に達するとサー
ジングを起こしてしまうことになる。

【０００６】従来、図４に示すようにサージング現象を
避けて送風機11を運転するため、送風機11の吐出系13に
放風系15を接続し、この放風系15に設けた放風弁16から
吐出系13内の送風を抜き出し、放風塔20から放風するよ
うになっている。従来の高炉用送風機の制御は静翼によ
る送風流量または吸込風量の制御とサージングを防止す
るサージング防止制御からなっている。このため、静翼
により送風流量を調整可能な範囲を超えると、放風弁や
吐出弁の操作により送風流量を手動調整する必要があ
る。

【０００７】送風機11にサージングを発生しない運転範
囲である図２に示すサージング防止ラインＳＬ以下にな
るようにするには、たとえば高炉休風から送風開始する
場合の手順は次のようになる。 （１）吐出弁開と放風弁閉と交互に繰り返す （２）吐出弁が全開となった後は放風弁の閉操作を行
う。 （３）吐出圧力が上限近くなったら静翼により吸込風量
増加と親放風弁閉操作を繰り返す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような送風開始の
手順に従い手動調整を行うには多数の作業員を要するば
かりでなく、手動操作によりサージング防止に対するオ
ーバアクションにより過大放風による送風機の動力ロス
を生じ易いという欠点があった。本発明は、前記従来技
術の問題点を解消し、送風流量制御を全面的に自動化す
ることを可能とし、これによって省力化や、オーバアク
ションを防止して過大放風による動力ロスを低減するこ
とができる高炉送風機の送風流量制御方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、放風弁を配備した高炉送風機の送風流量制
御方法において、（１）送風機の静翼を吸込風量下限値
に固定した状態として送風中に検出される送風吐出圧力
値＜吸込風量許容下限値における送風機の吐出圧力許容
下限値になる条件のときには、吐出弁が全開になるまで
は高炉への送風流量を吐出弁により制御すると共に、放
風弁により吐出圧力が許容下限値になるように制御し、
（２）送風機の静翼を吸込風量下限値に固定すると共に
吐出弁を全開とした状態で送風中に、送風機の吐出圧力
許容下限値＜検出される送風吐出圧力値＜吸込風量許容
下限値における送風機の吐出圧力許容上限値になる条件
のときには、放風弁により送風流量を制御し、（３）吐
出弁を全開とした状態で送風中に、吸込風量許容下限値
における送風機の吐出圧力許容上限値＜検出される送風
吐出圧力値になる条件のときには、送風機の静翼を調整
すると共に放風弁が全閉となるまでは放風弁により、放
風弁が全閉となった以降は送風機の静翼により吐出圧力
値が許容上限値以下になるように制御することを特徴と
する高炉送風機の送風流量制御方法である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の構成および作用を高炉休風か
ら送風開始して操業を立ち上げる場合の実施例について
説明する。図１に示すように休風中の高炉に送風機11か
ら送風を開始するに際しては、吐出弁14を全閉とすると
共に放風弁16を全開とする一方、送風機11の静翼の角度
を吸込風量下限値になるように調整して固定する。次に
駆動装置10を用いて送風機11を回転し、吸込風量を風量
流量計17により測定しつつ、吸込系12から送風機11の吸
込風量下限値にて送風を開始すると送風の全量が吐出系
13から分岐した放風系15を経由して放風塔20から大気中
に放風される。

【００１１】引続き高炉への送風開始のタイミングで吸
込風量下限値で運転中の送風機11からの送風吐出圧力を
風圧計19を用いて検出しながら吐出弁14の開度を制御し
て吐出系13を経由して高炉への送風量を徐々に増加させ
る。この時、高炉の送風量は風量流量計18によって検出
される。高炉への送風量増加により送風機11の吐出圧力
値（風圧計19により検出）が吸込風量下限値における吐
出圧力下限値より低下するのを防止するため放風弁16の
開度を絞り側に制御することによって、送風機11の運転
点を図２のａ点に固定した運転を行う。たとえば送風機
11を図３に示すスイッチオンにて運転中に、たとえば送
風機11の送風吐出圧力値が吐出圧力下限値以下となった
ら、図３に示す送風流量切替シーケンスのスイッチ22が
オンとなると共にスイッチ23、25がオンとなり吐出弁14
により送風流量制御を行うと共に放風弁16により吐出圧
力制御を行う。

【００１２】前述のような静翼を吸込風量下限に固定し
た送風機11の運転により高炉への送風量を増加させたと
ころ吐出弁14が全開するに至ったら、次は放風弁16の開
閉による送風流量制御にするため図３のスイッチ24がオ
ンとなる運転に切替わる。この場合、送風機11の静翼は
吸込風量下限値に固定してあるので放風弁16の絞り側へ
の開度制御により高炉への送風量増加を行うと、図２に
示すように吐出圧力は吐出圧力下限ａから吸込風量下限
における吐出圧力上限ｂの方向に移動する。

【００１３】放風弁16の開閉制御により送風機11の吐出
圧力（風圧計19により検出）が吐出圧力上限の点ｂとな
ると図３に示すスイッチ26がオンとなり送風機11の静翼
角度の調整による送風流量制御により送風流量を増減さ
せる。この時、放風弁16は送風機11の吐出圧力値（風圧
計19により計測）が吐出圧力上限値以下になるように制
御すると、送風機11の運転点は点ｂと点ｃを結ぶ線上を
移動する。かくして放風弁16が全閉となる点ｄからは送
風機11の静翼角度調整のみによる送風量制御に入る。た
とえば運転点は点ｄから点ｅへと移動しサージング防止
ラインＳＬ以下の領域Ａ内での送風を行うことができ
る。

【００１４】前述実施例の場合には、休風とした高炉に
対して送風を開始し、送風量を増加する場合の手順につ
いて説明したが、減風する場合には、逆の手順により制
御すればよい。前述のような送風機の制御状態と制御切
替条件をケースＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分けて表１に示してい
る。

【００１５】表１に示すように、吐出圧力を調整する機
能を有する放風弁16を備えた高炉送風機11の送風流量制
御において、ケースＡでは送風機11の静翼を吸引風量下
限値にて固定した状態として送風中に、風圧計19により
検出される送風吐出圧力値＜吸込風量下限値における送
風機11の吐出圧力下限値の場合には吐出弁14が全開とな
るまでは、風量流量計18を用いて送風量を検出しながら
送風弁14により送風流量を制御し、放風弁16により吐出
圧力が下限値になるように制御する。そして吐出弁14が
全開になってもなお送風量を増加させる場合には、ケー
スＢに切替わる。

【００１６】

【表１】

【００１７】ケースＢの場合には、送風機11の静翼を吸
込風量下限に固定すると共に吐出弁14を全開とした状態
で送風中に、送風機11の吐出圧力下限値＜風圧計19によ
り検出される送風吐出圧力値＜吸込風量下限値における
送風機11の吐出圧力上限値の場合には放風弁16により送
風流量を制御する。そして吐出圧力上限値にて送風量を
増加させるときにはケースＣへ切替わり、吐出圧力下限
にて送風量を減風するときにはケースＡに切替わる。

【００１８】ケースＣにおいて、吐出弁14を全開とした
状態で送風中に吸込風量下限における送風機11の吐出圧
力上限＜送風吐出圧力の場合には、送風機11の静翼角度
を調整して送風流量を制御すると共に放風弁14が全閉と
なるまでは放風弁14により吐出圧力が上限以下になるよ
うに制御する。そして送風機11の静翼角度下限にて送風
量を減少させるにはケースＢに切替わる。

【００１９】ケースＤにおいて吐出弁14が全開でかつ放
風弁16が全閉となった状態で送風中に送風量を増加させ
る場合には送風機11の静翼角度を調整することにより吐
出圧力下限値以下になるように調整するものである。そ
してこの状態で送風量を低下させるときに、静翼角度下
限でかつ放風弁16が全閉の条件よりも送風量をさらに低
下させる場合にはケースＣに切替わることになる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば送風
機の吐出弁、放風弁および静翼の操作手順を放風量が少
なくなるように定めてあるので送風機のサージングを防
止するための送風機の制御の自動化が容易に達成できる
と共に放風による動力ロスを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高炉送風機の送風制御系を示す概
略ブロック図である。

【図２】吐出圧力と吸込風量とサージング防止ラインと
の関係を示すグラフである。

【図３】本発明の送風流量制御切替シーケンスを示すフ
ロー図である。

【図４】従来例に係る高炉送風機の送風制御系を示す概
略ブロック図である。

【符号の説明】

10 駆動装置 11 送風機 12 吸込系 13 吐出系 14 吐出弁 15 放風系 16 放風弁 17 風量流量計（吸込系） 18 風量流量計（吐出系） 19 風圧計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放風弁を配備した高炉送風機の送風流量
   制御方法において、（１）送風機の静翼を吸込風量下限
   値に固定した状態として送風中に検出される送風吐出圧
   力値＜吸込風量許容下限値における送風機の吐出圧力許
   容下限値になる条件のときには、吐出弁が全開になるま
   では高炉への送風流量を吐出弁により制御すると共に、
   放風弁により吐出圧力が許容下限値になるように制御
   し、（２）送風機の静翼を吸込風量下限値に固定すると
   共に吐出弁を全開とした状態で送風中に、送風機の吐出
   圧力許容下限値＜検出される送風吐出圧力値＜吸込風量
   許容下限値における送風機の吐出圧力許容上限値になる
   条件のときには、放風弁により送風流量を制御し、
   （３）吐出弁を全開とした状態で送風中に、吸込風量許
   容下限値における送風機の吐出圧力許容上限値＜検出さ
   れる送風吐出圧力値になる条件のときには、送風機の静
   翼を調整すると共に放風弁が全閉となるまでは放風弁に
   より、放風弁が全閉となった以降は送風機の静翼により
   吐出圧力値が許容上限値以下になるように制御すること
   を特徴とする高炉送風機の送風流量制御方法。