JPS5891334A - 乾式炉頂圧タ−ビンの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は乾式炉頂圧タービンの制御方法に関するもので
ある。

高炉からは高温・高圧の含塵ガスが排出されるが、除塵
した後、熱−や動力源として高炉ガスのエネルギーを回
収することが通常おこなわれている。その除塵器として
は、従来、ベンチュリ・スクラバー等の湿式のものが一
般的であった。

しかしながら、このような湿式の除塵器を用いると、高
温ガスが洗浄水で冷却され、また高圧ガスがベンチュリ
管で絞られて圧損が犬きくなるため、回収動力が減小し
てしまい、効率が悪かった。

本発明の目的は、上記従来の湿式除塵器を用いたものの
欠点を克服して炉頂圧の回収効率を上げるとともに、乾
式除塵器であるマルチサイクロンを常に適正風量で作動
させることのできる乾式炉頂圧タービンの制御方法を提
供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、高炉ガスをマルチ
サイクロン・によって除塵した後、タービンに供給して
発電するさい、高炉ガスの流量検出手段を炉頂付近の主
管あるいはタービン入口ケーシングのベルマウス部に設
け、かつ前記マルチサイクロンを構成する各サイクロン
あるいは各サイクロン群の入口・出口にそれぞれ仕切弁
を設け、前記ガス流量検出手段からの信号により、前記
入口・出口仕切弁の開閉を自動的に行なうようにするも
のである。

以下、図によって本発明の詳細な説明する。

第１図は炉頂付近の主管ｔ／ｃ／ｆス流量セン流量セン
サ全台の乾式炉頂圧タービン装置の構成図、第２図（５
）〜０は本発明の制御方法を説明するだめのグラフ、第
３図は調速弁による制御を説明するためのグラフ、およ
び第４図はタービン静翼を用いる場合の構成図（部分）
である。

第１図において、高炉１から排出された含塵ガスｇはダ
スト・キャッチャ−２によって第１次除塵された後、並
列に配置された複数のサイクロン３．３′、・・・、３
ｎによって第２次除塵される。

サイクロン３〜３ｎはそれぞれ単一のサイクロンでも、
またサイクロン群でもよい。その後、緊急しゃ断弁ヰ、
調速弁５を経て、除塵されたガスがタービン６に送られ
、そのローターを回転させて、発電機７を駆動する。こ
のようにして、高炉１からの排ガスｇのエネルギーを回
収した後、第３次集塵器８で再除塵し、貯気槽９で減圧
してから、大気中へ放出する。

ここで重要なことは、高炉１直後の主管１０にガス流量
センサ１１ｆ：設け、かつ各サイクロン（群）３〜３ｎ
の入口、小口にそれぞれ仕切弁１３〜１３ｎ　、　１４
〜１４ｎを設けていることである。１２はコントローラ
である。ただし、ガス流量センサ１１ハ、タービン６人
口ケーシングのベルマウス部Ｂに設けてもよい。

すなわち、本発明においては高炉１から排出されたガス
ｇの流量をセンサ１１で検出し、そのアナログ信号ｉを
コントローラ１２に入力する。

コントローラ１２からはパルス信号Ｏ１０′が出力され
、それぞれ入口仕切弁１３〜１３ｎ１出ロ仕切弁１４〜
１４ｎを開閉する。

ガス流量の変動に対する本発明の制御方法について、次
に説明する。

第２図（ハ）に示すように、たとえば゛ダンプ２等によ
ってガス流量がいったん減少して再び回復する場合、そ
れに応じてガス流量センサ１１の信号１も第２図０のよ
うに変化する。

このとき、信号ｉの電圧レベルが定格値Ｖｎの９０ｑｂ
を切ったとき、稼動サイクロンの数を約９０チに減らす
べく、コントローラ１２から信号０゜０′ヲ出して該当
する数だけの入口仕切弁１３１、出口仕切弁１４１を閉
止する。さらに信号ｉの電圧レベルが０．Ｂ　Ｖｎを切
ったとき、稼動サイクロンの数も約８０チに減らす。

このようにして、第２図（Ｃ）、０）が得られる。

第２図（Ｑは稼動サイクロン数の変化を表わすもので、
Ｎはガス流量１００％時のサイクロン数、（０，９Ｎ　
）・・・・・・は０．９Ｎ・・・・・・に最も近い整数
のサイクロン数である。第２図（ト）は、１サイクロン
当りのガス流量の変化を表わしている。第２図０かられ
かるとおり、１サイクロン当りのガス流ｈｔは、この場
合９０〜１ｏｏｓの適正範囲に維持されている。さらに
１サイクロン当りのガス流量の変動中を小さくしたい場
合には、コントローラ１２から信号Ｏ１０′ヲ出す時期
を早めればよい。たとえば、信号ｉが”０．９５　Ｖｎ
を切ったとき、信号ｏ、ｏ’ｌ出すようにコントローラ
１２ｔ−設定すれば、１サイクロン当りのガス流量は９
５〜Ｚｏｏ％の適正範囲に維持されるようになる。

次に、調速弁による制御について説明する。

第３図は稼動サイクロン数ヲ／母うメータにとって、ガ
ス流量に対する圧力損失の関係を表わしたものである。

通常、圧力損失はガス流量のほぼ二乗に比例して変化す
る。定格サイクロン数Ｎが稼動しているとき、１００％
のガス流量を受けてＬの圧力損失があったとする（点ａ
）。

このときガス流量が減少して９０チになると（点ｂ）、
前記第２図、（Ｃ）の場合に対応して、稼動サイクロン
数が（０，９Ｎ　）に減る（点Ｃ）。ガス流量がさらに
減少して８０％になると（点ｄ）、稼動サイクロン数は
（０，８Ｎ）に減る（点ｅ）。

このようにして、ガス流量６５％、稼動サイクロン数Ｃ
Ｏ，７Ｎ　）の点りまで変化した後、ガス流量の回復に
応じて点ｈ→点ｇ→点ｆ・・・→点り→点ａのように再
び定格状態にもどる。

ここで大切なことは、調速弁（第１図の５）としては点
Ｃ一点ｂ、点ｅ一点ｄ、点ｇ一点ｆ１・・・に相当する
圧力損失分だけを、制御すればよいということである。

もし、本発明のようにガス流量の減少に応じて稼動サイ
クロン数を減らすようにしなければ、調速弁５で制御し
なければならない圧力損失量は多大になってしまう。

たとえば、第３図においてガス流量が６５％のとき、本
発明の方法を用いれば調速弁５では０．１５Ｌだけの圧
損量を制御すればすむのに対し、本発明以外の方法では
稼動サイクロン数がＮのままなので、０．６Ｌ近くもの
圧損量を調速弁５によって制御しなければならない。

すなわち、本発明においてはガス流量の変動に応じて稼
動サイクロン数を増減させるため、マルチサイクロン３
〜３ｎとタービン６との間に設けられた調速弁５は、微
調整をするだけですむ。

なお、調速弁５を用いる代りに、第４図のように゛ター
ビン６の静翼１５を用いることもできる。

以上説明したように、本発明は上記構成からなるため、
次のような効果を奏する。

■　高炉からの排ガス流量の変動に応じて、稼動サイク
ロン数を増減させるため、稼動中の各サイクロンについ
ては常に適正風量で運転することができる。したがって
、マルチサイクロンとして最大効率で除塵させることが
できる。

■　マルチサイクロンによって圧力損失の大部分を制御
してしまうので、その後に（タービンの前に）設けた調
速弁としては、微調整だけでよい。

■　除塵器として乾式のマルチサイクロンを用いるため
、従来の湿式除塵器を用いた場合のような冷却圧損がな
いため、高炉ガスのエネルギーを有効に回収することが
できる。

■　サイクロンを並列に配置し、各入口・出口にはそれ
ぞれ仕切弁を設けてなるため、高炉操業中でも個々のサ
イクロン毎に点検・補修ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は乾式炉頂圧タービン装置の構成図、第２図（〜
〜（ト）は本発明の制御方法を説明するためのグラフ、
第３図は調速弁による制御を説明するだめのグラフ、お
よび第４図はタービン静翼を用いる場合の構成図（部分
）である。 １・・・諷炉、３．３′、・・・、３ｎ・・・、サイク
ロン（あるいはサイクロン群）、５・・・調速弁、６・
・・タービン　Ｂ・・・タービン入口ケーシングのペル
マウス部、７・・・発電機、１１・・・ガス流量センサ
、１２・・・コントローラ、１３．１３’、・・・、１
３ｎ・・・入口仕切弁、１４．１４’、・・・、１４ｎ
・・・出口仕切弁。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　興 弁理士斎下和彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高炉ガスをマルチサイクロンによって除塵した後、ター
   ビンに供給して発電するさい、高炉ガスの流量検出手段
   を炉頂付近の主管あるいはタービン入口ケーシングのベ
   ルマウス部に設ケ、かつ前記マルチサイクロンを構成す
   る各サイクロンあるいは各サイクロン群の入口・出口に
   それぞれ仕切弁を設け、前記ガス流量検出手段からの信
   号により、前記入口・出口仕切弁の開閉を自動的に行な
   うようにする乾式炉頂圧タービンの制御方法。