JPH08295912A - 高炉炉頂ガスの温度制御方法 - Google Patents
高炉炉頂ガスの温度制御方法Info
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- JPH08295912A JPH08295912A JP7104382A JP10438295A JPH08295912A JP H08295912 A JPH08295912 A JP H08295912A JP 7104382 A JP7104382 A JP 7104382A JP 10438295 A JP10438295 A JP 10438295A JP H08295912 A JPH08295912 A JP H08295912A
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高炉炉頂で発生するガスの温度を散水により制
御する方法において、きめ細かな温度制御が行えるよう
にする。 【構成】コントローラ２０において、炉頂ガスの熱量
と、散布される水の熱量とのバランス（熱バランス）に
基づいた物理モデルに従って、高炉炉頂部２への理論的
な散水量を求め、それに対応した散水調節弁８の開度を
決定するとともに、その物理モデルに従って決定された
開度を、物理モデル及び実績の差を補償するようにファ
ジィ理論に従って構築された演算処理によって補正し
て、最終的な散水調節弁８の開度を決定する制御を実行
するようにした。
御する方法において、きめ細かな温度制御が行えるよう
にする。 【構成】コントローラ２０において、炉頂ガスの熱量
と、散布される水の熱量とのバランス（熱バランス）に
基づいた物理モデルに従って、高炉炉頂部２への理論的
な散水量を求め、それに対応した散水調節弁８の開度を
決定するとともに、その物理モデルに従って決定された
開度を、物理モデル及び実績の差を補償するようにファ
ジィ理論に従って構築された演算処理によって補正し
て、最終的な散水調節弁８の開度を決定する制御を実行
するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高炉炉頂で発生する
ガスの温度を制御する方法に関し、特に、きめ細かな温
度制御が行えるようにしたものである。
ガスの温度を制御する方法に関し、特に、きめ細かな温
度制御が行えるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉炉頂で発生したガス（以下、炉頂ガ
スと称す。）は、除塵機で清浄された後に発電装置に送
り込まれて発電に使用され、これによりエネルギの有効
利用を図ることが従来から行われているが、炉頂ガスは
非常に高温であるため、例えば乾式除塵機を使用する場
合にはその濾布の耐熱温度以下に炉頂ガスの温度を制御
する必要がある。
スと称す。）は、除塵機で清浄された後に発電装置に送
り込まれて発電に使用され、これによりエネルギの有効
利用を図ることが従来から行われているが、炉頂ガスは
非常に高温であるため、例えば乾式除塵機を使用する場
合にはその濾布の耐熱温度以下に炉頂ガスの温度を制御
する必要がある。
【０００３】そして、炉頂ガスの温度制御の一方法とし
て、高炉炉頂分から高炉内部に散水し、その水の熱量に
より炉頂ガスを冷却する方法がある（例えば、特開昭５
７−１４１７４号公報、特開昭５８−１１７８０７号公
報等参照）。かかる制御では、炉頂ガスの温度の瞬時値
を監視し、そのガス温度が一定温度以上の場合には散水
を行い、一定温度以下の場合又は温度の変化率が一定以
下の場合には散水を停止するというオン・オフ制御が一
般的であった。
て、高炉炉頂分から高炉内部に散水し、その水の熱量に
より炉頂ガスを冷却する方法がある（例えば、特開昭５
７−１４１７４号公報、特開昭５８−１１７８０７号公
報等参照）。かかる制御では、炉頂ガスの温度の瞬時値
を監視し、そのガス温度が一定温度以上の場合には散水
を行い、一定温度以下の場合又は温度の変化率が一定以
下の場合には散水を停止するというオン・オフ制御が一
般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなオン・オフ制御では、炉頂ガスの温度に対応し
たきめ細かい散水量の調整が行えないため、除塵機の濾
布の耐熱温度を越える高温の炉頂ガスが排出されてその
濾布の焼損を招く恐れや、場合によっては炉頂圧回収用
の発電装置の翼破壊をも招く恐れがある一方で、過剰散
水となって発電装置での発電電力低下を招く可能性があ
った。
たようなオン・オフ制御では、炉頂ガスの温度に対応し
たきめ細かい散水量の調整が行えないため、除塵機の濾
布の耐熱温度を越える高温の炉頂ガスが排出されてその
濾布の焼損を招く恐れや、場合によっては炉頂圧回収用
の発電装置の翼破壊をも招く恐れがある一方で、過剰散
水となって発電装置での発電電力低下を招く可能性があ
った。
【０００５】つまり、上述のオン・オフ制御を実行した
場合の炉頂ガス温度と、炉頂ガス温度の移動平均と、散
水量と、発電電力との変化を示すグラフである図７に示
すように、かかる制御ではきめ細かな散水量の変更が行
えないため、炉頂ガス温度に対して散水量が追い付か
ず、乾式除塵機の停止温度（濾布耐熱限界温度）を越え
てその乾式除塵機の使用停止を余儀なくされ、それに伴
って発電電力が大幅に低下してしまう可能性があったの
である。
場合の炉頂ガス温度と、炉頂ガス温度の移動平均と、散
水量と、発電電力との変化を示すグラフである図７に示
すように、かかる制御ではきめ細かな散水量の変更が行
えないため、炉頂ガス温度に対して散水量が追い付か
ず、乾式除塵機の停止温度（濾布耐熱限界温度）を越え
てその乾式除塵機の使用停止を余儀なくされ、それに伴
って発電電力が大幅に低下してしまう可能性があったの
である。
【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、きめ細
かな温度制御を可能とし、もって除塵機，発電装置の破
損や発電電力低下等を回避することができる炉頂ガスの
温度制御方法を提供することを目的としている。
未解決の課題に着目してなされたものであって、きめ細
かな温度制御を可能とし、もって除塵機，発電装置の破
損や発電電力低下等を回避することができる炉頂ガスの
温度制御方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、高炉炉頂で発生するガスの温度を高炉炉
頂部から高炉内部に散水することにより制御する高炉炉
頂ガスの温度制御方法であって、前記ガス及び前記散水
される水の熱バランスに基づく物理モデルと、この物理
モデル及び実績の差を補償するファジィ理論とを組み合
わせた制御方式によって、前記散水量を調整して前記ガ
スの温度を制御するようにした。
に、本発明は、高炉炉頂で発生するガスの温度を高炉炉
頂部から高炉内部に散水することにより制御する高炉炉
頂ガスの温度制御方法であって、前記ガス及び前記散水
される水の熱バランスに基づく物理モデルと、この物理
モデル及び実績の差を補償するファジィ理論とを組み合
わせた制御方式によって、前記散水量を調整して前記ガ
スの温度を制御するようにした。
【０００８】
【作用】本発明にあっては、物理モデルとファジィ理論
とを組み合わせた制御方式によって散水量が調整される
が、物理モデルに基づいた制御が実行されると、操業条
件等に応じた散水量の理論値が得られるが、ファジィ理
論に基づいた制御が実行される結果、その散水量の理論
値が、モデルと実績との差を補償するように修正される
ようになり、炉頂ガスの温度はきめ細かに制御される。
とを組み合わせた制御方式によって散水量が調整される
が、物理モデルに基づいた制御が実行されると、操業条
件等に応じた散水量の理論値が得られるが、ファジィ理
論に基づいた制御が実行される結果、その散水量の理論
値が、モデルと実績との差を補償するように修正される
ようになり、炉頂ガスの温度はきめ細かに制御される。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１及び図２は本発明の一実施例の構成を示す
図であって、図１は高炉炉頂部の散水システム１，湿式
防塵機１０及び散水システム１の制御系の構成を表し、
図２は湿式防塵機１０よりも下流側の構成を表してい
る。
明する。図１及び図２は本発明の一実施例の構成を示す
図であって、図１は高炉炉頂部の散水システム１，湿式
防塵機１０及び散水システム１の制御系の構成を表し、
図２は湿式防塵機１０よりも下流側の構成を表してい
る。
【００１０】先ず、構成を説明すると、この散水システ
ム１は高炉炉頂部２に冷却水を導入するシステムであっ
て、貯水タンク３内の水がポンプ４によって散水ライン
５に送出されるようになっており、その散水ライン５の
先がこの例では三つに分岐して３本の散水ライン５ａ〜
５ｃとなっている。そして、各散水ライン５ａ〜５ｃの
下流側は高炉炉頂部２の炉壁内周面に沿ってリング状に
張りめぐらされるとともに、そのリング状の部分に高炉
炉頂部２内側を向く複数の散水ノズル６，…，６が設け
られている。なお、ポンプ４によって送出された水の一
部は、一次除塵機である湿式除塵機１０及び図２に示す
下流側の湿式除塵機１１にも供給されるようになってい
る。
ム１は高炉炉頂部２に冷却水を導入するシステムであっ
て、貯水タンク３内の水がポンプ４によって散水ライン
５に送出されるようになっており、その散水ライン５の
先がこの例では三つに分岐して３本の散水ライン５ａ〜
５ｃとなっている。そして、各散水ライン５ａ〜５ｃの
下流側は高炉炉頂部２の炉壁内周面に沿ってリング状に
張りめぐらされるとともに、そのリング状の部分に高炉
炉頂部２内側を向く複数の散水ノズル６，…，６が設け
られている。なお、ポンプ４によって送出された水の一
部は、一次除塵機である湿式除塵機１０及び図２に示す
下流側の湿式除塵機１１にも供給されるようになってい
る。
【００１１】散水ライン５には散水元弁７が設けられる
とともに、各散水ライン５ａ〜５ｃにはそれぞれ遮断弁
７ａ〜７ｃが設けられている。また、散水ライン５に
は、その散水元弁７と直列に、コントローラ２０から供
給される制御信号Ｉに応じて開度が変更する散水調節弁
８が設けられている。つまり、この散水システム１の使
用時には、散水元弁７及び遮断弁７ａ〜７ｃを開状態と
して各散水ライン５，５ａ〜５ｃを導通状態としてお
き、コントローラ２０から散水調節弁８に対して制御信
号Ｉを適宜出力することにより、高炉炉頂部２への散水
量を制御するようになっている。
とともに、各散水ライン５ａ〜５ｃにはそれぞれ遮断弁
７ａ〜７ｃが設けられている。また、散水ライン５に
は、その散水元弁７と直列に、コントローラ２０から供
給される制御信号Ｉに応じて開度が変更する散水調節弁
８が設けられている。つまり、この散水システム１の使
用時には、散水元弁７及び遮断弁７ａ〜７ｃを開状態と
して各散水ライン５，５ａ〜５ｃを導通状態としてお
き、コントローラ２０から散水調節弁８に対して制御信
号Ｉを適宜出力することにより、高炉炉頂部２への散水
量を制御するようになっている。
【００１２】また、湿式除塵機１０の下流側には、図２
に示すように、二次除塵機としての湿式除塵機１１及び
乾式除塵機１２が並列に設けられていて、さらに乾式除
塵機１２の下流側には、炉頂圧回収用の発電装置１３が
配設されている。一方、コントローラ２０には、高炉炉
頂部２における炉頂ガスの温度を検出する温度センサ２
１と、乾式除塵機１２の入口側のガス温度を検出する温
度センサ２２と、発電装置１３における電力を測定する
電力計２３とが接続されていて、温度センサ２１からは
炉頂ガス温度Ｔｇが供給され、温度センサ２２からは入
口ガス温度Ｔｉが供給され、電力計２３からは電力値Ｗ
が供給されるようになっている。
に示すように、二次除塵機としての湿式除塵機１１及び
乾式除塵機１２が並列に設けられていて、さらに乾式除
塵機１２の下流側には、炉頂圧回収用の発電装置１３が
配設されている。一方、コントローラ２０には、高炉炉
頂部２における炉頂ガスの温度を検出する温度センサ２
１と、乾式除塵機１２の入口側のガス温度を検出する温
度センサ２２と、発電装置１３における電力を測定する
電力計２３とが接続されていて、温度センサ２１からは
炉頂ガス温度Ｔｇが供給され、温度センサ２２からは入
口ガス温度Ｔｉが供給され、電力計２３からは電力値Ｗ
が供給されるようになっている。
【００１３】そして、コントローラ２０は、それら供給
される各値Ｔｇ，Ｔｉ及びＷに基づき、炉頂ガスの温度
が最適な温度となるような散水量を求め、その結果に応
じて散水調節弁８に対して制御信号Ｉを出力するように
なっている。ここで、本実施例のコントローラ２０は、
基本的には、炉頂ガスの熱量と、散布される水の熱量と
のバランス（熱バランス）に基づいた物理モデルに従っ
て、必要な散水量を求め、それに対応した散水調節弁８
の開度を決定するようになっている。そして、その物理
モデルに従って決定された開度を、物理モデル及び実績
の差を補償するようにファジィ理論に従って構築された
演算処理によって補正して、最終的な散水調節弁８の開
度を決定するようになっている。
される各値Ｔｇ，Ｔｉ及びＷに基づき、炉頂ガスの温度
が最適な温度となるような散水量を求め、その結果に応
じて散水調節弁８に対して制御信号Ｉを出力するように
なっている。ここで、本実施例のコントローラ２０は、
基本的には、炉頂ガスの熱量と、散布される水の熱量と
のバランス（熱バランス）に基づいた物理モデルに従っ
て、必要な散水量を求め、それに対応した散水調節弁８
の開度を決定するようになっている。そして、その物理
モデルに従って決定された開度を、物理モデル及び実績
の差を補償するようにファジィ理論に従って構築された
演算処理によって補正して、最終的な散水調節弁８の開
度を決定するようになっている。
【００１４】上述した物理モデルは、下記の（１）式の
ようになる。なお、（１）式の左辺が炉頂ガスの熱量、
右辺が水の熱量を表している。 Ｖｇ×Ｃｇ×（Ｔｇ−Ｔ）＝ Ｖｗ×Ｃｗ×（Ｔ−Ｔｗ）＋Ｖｗ×Ｃｗ×（Ｔｒ−Ｔｗ）＋Ｗｗ×ｒ ……（１） ただし、 Ｖｇ：ガス流量 ［Ｎｍ3 ／ｈ］ Ｖｗ：散水量 ［ｔ／ｈ］ Ｃｇ：ガスの比熱 ［ｋcal ／（Ｎｍ3 ・℃）］ Ｃｗ：水の比熱 ［ｋcal ／（ｋｇ・℃）］ Ｔ ：炉頂ガスの目標温度 ［℃］ Ｔｇ：炉頂ガスの温度 ［℃］ Ｔｗ：散水温度 ［℃］ Ｔｒ：飽和温度 ［℃］ ｒ ：蒸発熱（温度Ｔｒの時の） ［ｋcal ／ｋｇ］ 炉頂ガス組成は一定、ドライベース である。
ようになる。なお、（１）式の左辺が炉頂ガスの熱量、
右辺が水の熱量を表している。 Ｖｇ×Ｃｇ×（Ｔｇ−Ｔ）＝ Ｖｗ×Ｃｗ×（Ｔ−Ｔｗ）＋Ｖｗ×Ｃｗ×（Ｔｒ−Ｔｗ）＋Ｗｗ×ｒ ……（１） ただし、 Ｖｇ：ガス流量 ［Ｎｍ3 ／ｈ］ Ｖｗ：散水量 ［ｔ／ｈ］ Ｃｇ：ガスの比熱 ［ｋcal ／（Ｎｍ3 ・℃）］ Ｃｗ：水の比熱 ［ｋcal ／（ｋｇ・℃）］ Ｔ ：炉頂ガスの目標温度 ［℃］ Ｔｇ：炉頂ガスの温度 ［℃］ Ｔｗ：散水温度 ［℃］ Ｔｒ：飽和温度 ［℃］ ｒ ：蒸発熱（温度Ｔｒの時の） ［ｋcal ／ｋｇ］ 炉頂ガス組成は一定、ドライベース である。
【００１５】これに対し、ファジィ理論に基づいた開度
の変更量の決定処理は、図３（１）〜（５）に示す五つ
のファジィメンバシップ関数に従って実行されるように
なっており、それらの内、図３（１）〜（４）は前件部
のファジィメンバシップ関数であり、図３（５）は後件
部のファジィメンバシップ関数である。具体的には、前
件部として、炉頂ガス温度Ｔｇに対応したファジィメン
バシップ関数と（図３（１））、炉頂ガス温度Ｔｇの変
化率ΔＴｇに対応したファジィメンバシップ関数と（図
３（２））、乾式除塵機１２の入口ガス温度Ｔｉに対応
したファジィメンバシップ関数と（図３（３））、電力
値Ｗに対応したファジィメンバシップ関数と（図３
（４））を有しており、また、後件部として、散水調節
弁８の開度の変更量に対応したファジィメンバシップ関
数と（図３（５））を有している。なお、各ファジィメ
ンバシップ関数の縦軸（グレード）は、０〜１の間の値
をとるようになっていて、それぞれの関数のグレードが
１に近づくほどその関数に属する度合いが高く、逆に０
に近づくほど度合いが小さくなることになる。例えば、
炉頂ガス温度Ｔｇというパラメータに関しては、「低
い」、「適当」、「高い」、「かなり高い」という四つ
の関数（ファジィ集合）を有している。他のパラメータ
についても同様に複数の関数が設定されている。
の変更量の決定処理は、図３（１）〜（５）に示す五つ
のファジィメンバシップ関数に従って実行されるように
なっており、それらの内、図３（１）〜（４）は前件部
のファジィメンバシップ関数であり、図３（５）は後件
部のファジィメンバシップ関数である。具体的には、前
件部として、炉頂ガス温度Ｔｇに対応したファジィメン
バシップ関数と（図３（１））、炉頂ガス温度Ｔｇの変
化率ΔＴｇに対応したファジィメンバシップ関数と（図
３（２））、乾式除塵機１２の入口ガス温度Ｔｉに対応
したファジィメンバシップ関数と（図３（３））、電力
値Ｗに対応したファジィメンバシップ関数と（図３
（４））を有しており、また、後件部として、散水調節
弁８の開度の変更量に対応したファジィメンバシップ関
数と（図３（５））を有している。なお、各ファジィメ
ンバシップ関数の縦軸（グレード）は、０〜１の間の値
をとるようになっていて、それぞれの関数のグレードが
１に近づくほどその関数に属する度合いが高く、逆に０
に近づくほど度合いが小さくなることになる。例えば、
炉頂ガス温度Ｔｇというパラメータに関しては、「低
い」、「適当」、「高い」、「かなり高い」という四つ
の関数（ファジィ集合）を有している。他のパラメータ
についても同様に複数の関数が設定されている。
【００１６】そして、コントローラ２０は、温度センサ
２１から供給される炉頂ガス温度Ｔｇを微分して変化率
ΔＴｇを求め、その炉頂ガス温度Ｔｇと、変化率ΔＴｇ
と、温度センサ２２から供給される入口ガス温度Ｔｉ
と、電力計２３から供給される電力値Ｗとに基づいて、
それぞれ各ファジィメンバシップ関数を参照してグレー
ドを求め、それら求められたグレードと、所定のルール
と、後件部のファジィメンバシップ関数とに従って、散
水調節弁８の開度の変更量を決定するようになってい
る。ただし、実際には微小時間内における無視できる変
動の影響をなくすために、炉頂ガス温度Ｔｇ，変化率Δ
Ｔｇ，入口ガス温度Ｔｉ及び電力値Ｗは、それぞれ一定
時間内の平均値を用いることとしている。
２１から供給される炉頂ガス温度Ｔｇを微分して変化率
ΔＴｇを求め、その炉頂ガス温度Ｔｇと、変化率ΔＴｇ
と、温度センサ２２から供給される入口ガス温度Ｔｉ
と、電力計２３から供給される電力値Ｗとに基づいて、
それぞれ各ファジィメンバシップ関数を参照してグレー
ドを求め、それら求められたグレードと、所定のルール
と、後件部のファジィメンバシップ関数とに従って、散
水調節弁８の開度の変更量を決定するようになってい
る。ただし、実際には微小時間内における無視できる変
動の影響をなくすために、炉頂ガス温度Ｔｇ，変化率Δ
Ｔｇ，入口ガス温度Ｔｉ及び電力値Ｗは、それぞれ一定
時間内の平均値を用いることとしている。
【００１７】ここで、所定のルールは、例えば表１のよ
うになっている。
うになっている。
【００１８】
【表１】
【００１９】次に、本実施例の作用効果を説明する。即
ち、本実施例の構成によれば、高炉で発生した炉頂ガス
は、先ず湿式除塵機１０に供給されて大まかな除塵が行
われた後に、一部は下流側の湿式除塵機１１に供給さ
れ、他は乾式除塵機１２に供給される。湿式除塵機１１
に供給された炉頂ガスは、ここで更に除塵が行われた後
に、配管を通じて例えば貯蔵タンク等に供給されるのに
対し、乾式除塵機１２に供給された炉頂ガスは、ここで
更に除塵が行われ、次いで発電装置１３に供給されて発
電に利用された後に、湿式除塵機１１の下流側に合流す
るようになっている。
ち、本実施例の構成によれば、高炉で発生した炉頂ガス
は、先ず湿式除塵機１０に供給されて大まかな除塵が行
われた後に、一部は下流側の湿式除塵機１１に供給さ
れ、他は乾式除塵機１２に供給される。湿式除塵機１１
に供給された炉頂ガスは、ここで更に除塵が行われた後
に、配管を通じて例えば貯蔵タンク等に供給されるのに
対し、乾式除塵機１２に供給された炉頂ガスは、ここで
更に除塵が行われ、次いで発電装置１３に供給されて発
電に利用された後に、湿式除塵機１１の下流側に合流す
るようになっている。
【００２０】散水システム１も同時に稼働し、貯水タン
ク３内の水は、散水ライン５及び５ａ〜５ｃを通じて散
水ノズル６に到り、そこから高炉炉頂２内に散布され、
炉頂ガスの冷却が行われる。そして、コントローラ２０
には、温度センサ２１，２２及び電力計２３から各値Ｔ
ｇ，Ｔｉ，Ｗがそれぞれ供給され、それら各値に基づい
て上述した制御が実行される。
ク３内の水は、散水ライン５及び５ａ〜５ｃを通じて散
水ノズル６に到り、そこから高炉炉頂２内に散布され、
炉頂ガスの冷却が行われる。そして、コントローラ２０
には、温度センサ２１，２２及び電力計２３から各値Ｔ
ｇ，Ｔｉ，Ｗがそれぞれ供給され、それら各値に基づい
て上述した制御が実行される。
【００２１】つまり、コントローラ２０では、上記
（１）式に従って散水量の理論値が求められ、それに対
応した散水調節弁８の開度が決定される。その一方で、
炉頂ガス温度Ｔｇ，変化率ΔＴｇ，入口ガス温度Ｔｉ及
び電力値Ｗという四つのパラメータと、４種類の前件部
のファジィメンバシップ関数と、１種類の後件部のファ
ジィメンバシップ関数とに従って、散水調節弁８の開度
の変更量が決定される。
（１）式に従って散水量の理論値が求められ、それに対
応した散水調節弁８の開度が決定される。その一方で、
炉頂ガス温度Ｔｇ，変化率ΔＴｇ，入口ガス温度Ｔｉ及
び電力値Ｗという四つのパラメータと、４種類の前件部
のファジィメンバシップ関数と、１種類の後件部のファ
ジィメンバシップ関数とに従って、散水調節弁８の開度
の変更量が決定される。
【００２２】例えば、炉頂ガス温度Ｔｇとして１８０℃
という値が入力されたとすると、図４に拡大して示すそ
の炉頂ガス温度Ｔｇに対応するファジィメンバシップ関
数によれば、グレードが１となる「適当」という関数が
選定される。また、炉頂ガス温度Ｔｇが２００℃であれ
ば、グレードが０．５となる「適当」と、「高い」とい
う二つの関数が選定される。他の前件部についても同様
に関数の選定とグレードの決定とが行われる。
という値が入力されたとすると、図４に拡大して示すそ
の炉頂ガス温度Ｔｇに対応するファジィメンバシップ関
数によれば、グレードが１となる「適当」という関数が
選定される。また、炉頂ガス温度Ｔｇが２００℃であれ
ば、グレードが０．５となる「適当」と、「高い」とい
う二つの関数が選定される。他の前件部についても同様
に関数の選定とグレードの決定とが行われる。
【００２３】仮に、炉頂ガス温度Ｔｇについては「最
適」という関数が選定されてグレードが０．５となり、
炉頂ガス温度変化率ΔＴｇについては「変化なし」とい
う関数が選定されてグレードが０．７となり、入口ガス
温度Ｔｉについては「適当」という関数が選定されてグ
レードが０．４となり、電力値Ｗについては「高い」と
いう関数が選定されてグレードが０．６となったとすれ
ば、後件部のファジィメンバシップ関数によって散水調
節弁８の開度は「そのまま」となる。
適」という関数が選定されてグレードが０．５となり、
炉頂ガス温度変化率ΔＴｇについては「変化なし」とい
う関数が選定されてグレードが０．７となり、入口ガス
温度Ｔｉについては「適当」という関数が選定されてグ
レードが０．４となり、電力値Ｗについては「高い」と
いう関数が選定されてグレードが０．６となったとすれ
ば、後件部のファジィメンバシップ関数によって散水調
節弁８の開度は「そのまま」となる。
【００２４】図５に、前件部条件に従った結果を示す。
即ち、後件部では、前件部の条件に対応するファジィ集
合が選定され、そのときの選定されたファジィ集合にグ
レードが加えられるが、その値は前件部の中でグレード
が最小のものを採用する。よって、上記の例であれば、
散水調節弁８の開度の変更量は「そのまま」、グレード
は０．４となる。
即ち、後件部では、前件部の条件に対応するファジィ集
合が選定され、そのときの選定されたファジィ集合にグ
レードが加えられるが、その値は前件部の中でグレード
が最小のものを採用する。よって、上記の例であれば、
散水調節弁８の開度の変更量は「そのまま」、グレード
は０．４となる。
【００２５】また、後件部で複数のファジィ集合が選定
される場合は、それぞれのメンバシップ関数とグレード
とを同様に決定した後、そのグレードによって重み付け
を行いその重心をとったものが、散水調節弁８の開度の
変更量となる。上記の例であれば、「そのまま」のグレ
ードが０．４、「開く」のグレードが０．５のそれぞれ
に重み付けを行いその重心をとると、散水調節弁８の開
度の変更量が「１０」となる。
される場合は、それぞれのメンバシップ関数とグレード
とを同様に決定した後、そのグレードによって重み付け
を行いその重心をとったものが、散水調節弁８の開度の
変更量となる。上記の例であれば、「そのまま」のグレ
ードが０．４、「開く」のグレードが０．５のそれぞれ
に重み付けを行いその重心をとると、散水調節弁８の開
度の変更量が「１０」となる。
【００２６】そして、その決定された変更量が、上記
（１）式に従って求められた理論的な散水量に対応した
散水調節弁８の開度に加えられて最終的な開度が決定さ
れ、その最終的な開度となる制御信号Ｉが、コントロー
ラ２０から散水調節弁８に出力されるのである。図６
は、本実施例による散水制御を実行した場合における炉
頂ガス温度と、炉頂ガス温度の移動平均と、散水量と、
発電電力との変化を示すグラフである。これによれば、
本実施例の散水制御の結果、きめ細かな散水量の調整が
行われるため、散水量不足や過剰散水といった事態とな
らないことが判る。つまり、炉頂ガス温度が乾式除塵機
１２の使用停止温度を越えることがないから、その乾式
除塵機１２の使用停止や濾布焼損等には到らないし、し
かも炉頂ガス温度が発電電力を大幅に低下させるような
温度にまで低下することもないから、発電装置１３によ
る発電電力を最大に保つことができるのである。
（１）式に従って求められた理論的な散水量に対応した
散水調節弁８の開度に加えられて最終的な開度が決定さ
れ、その最終的な開度となる制御信号Ｉが、コントロー
ラ２０から散水調節弁８に出力されるのである。図６
は、本実施例による散水制御を実行した場合における炉
頂ガス温度と、炉頂ガス温度の移動平均と、散水量と、
発電電力との変化を示すグラフである。これによれば、
本実施例の散水制御の結果、きめ細かな散水量の調整が
行われるため、散水量不足や過剰散水といった事態とな
らないことが判る。つまり、炉頂ガス温度が乾式除塵機
１２の使用停止温度を越えることがないから、その乾式
除塵機１２の使用停止や濾布焼損等には到らないし、し
かも炉頂ガス温度が発電電力を大幅に低下させるような
温度にまで低下することもないから、発電装置１３によ
る発電電力を最大に保つことができるのである。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
炉頂ガス及び水の熱バランスに基づく物理モデルと、こ
の物理モデル及び実績の差を補償するファジィ理論とを
組み合わせた制御方式によって散水量を調整して炉頂ガ
スの温度を制御するようにしたため、きめ細かな散水制
御が行えるから、例えば乾式除塵機の濾布焼損の回避や
発電装置における発電電力を最大に保つことができると
いう効果が得られる。
炉頂ガス及び水の熱バランスに基づく物理モデルと、こ
の物理モデル及び実績の差を補償するファジィ理論とを
組み合わせた制御方式によって散水量を調整して炉頂ガ
スの温度を制御するようにしたため、きめ細かな散水制
御が行えるから、例えば乾式除塵機の濾布焼損の回避や
発電装置における発電電力を最大に保つことができると
いう効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例におけるシステム構成図であ
る。
る。
【図２】図１よりも下流側の構成を示す図である。
【図３】ファジィメンバシップ関数の一例を示す図であ
る。
る。
【図４】前件部のファジィメンバシップ関数の一例を拡
大した図である。
大した図である。
【図５】後件部のファジィメンバシップ関数の一例を拡
大した図である。
大した図である。
【図６】実施例の作用効果を説明するための波形図であ
る。
る。
【図７】従来の問題点を説明するための波形図である。
１ 散水システム ２ 高炉炉頂部 ６ 散水ノズル ８ 散水調節弁 １０，１１ 湿式除塵機 １２ 乾式除塵機 １３ 発電装置 ２０ コントローラ ２１，２２ 温度センサ ２３ 電力計
Claims (1)
- 【請求項１】 高炉炉頂で発生するガスの温度を高炉炉
頂部から高炉内部に散水することにより制御する高炉炉
頂ガスの温度制御方法であって、前記ガス及び前記散水
される水の熱バランスに基づく物理モデルと、この物理
モデル及び実績の差を補償するファジィ理論とを組み合
わせた制御方式によって、前記散水量を調整して前記ガ
スの温度を制御することを特徴とする高炉炉頂ガスの温
度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7104382A JP3054057B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 高炉炉頂ガスの温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7104382A JP3054057B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 高炉炉頂ガスの温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08295912A true JPH08295912A (ja) | 1996-11-12 |
| JP3054057B2 JP3054057B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=14379217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7104382A Expired - Fee Related JP3054057B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 高炉炉頂ガスの温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054057B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100361095B1 (ko) * | 1998-12-28 | 2003-01-24 | 주식회사 포스코 | 고로 진단용 규칙 생성방법_ |
| KR100393763B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2003-08-06 | 주식회사 포스코 | 노정 기어박스의 자동 온도 제어 시스템 |
| KR100815809B1 (ko) * | 2006-12-21 | 2008-03-20 | 주식회사 포스코 | 고로 냉각장치 |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP7104382A patent/JP3054057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100361095B1 (ko) * | 1998-12-28 | 2003-01-24 | 주식회사 포스코 | 고로 진단용 규칙 생성방법_ |
| KR100393763B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2003-08-06 | 주식회사 포스코 | 노정 기어박스의 자동 온도 제어 시스템 |
| KR100815809B1 (ko) * | 2006-12-21 | 2008-03-20 | 주식회사 포스코 | 고로 냉각장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3054057B2 (ja) | 2000-06-19 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |