JPS5948290B2 - Blast furnace top pressure power recovery method using dry dust remover - Google Patents

Blast furnace top pressure power recovery method using dry dust remover

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JPS5948290B2
JPS5948290B2 JP6202379A JP6202379A JPS5948290B2 JP S5948290 B2 JPS5948290 B2 JP S5948290B2 JP 6202379 A JP6202379 A JP 6202379A JP 6202379 A JP6202379 A JP 6202379A JP S5948290 B2 JPS5948290 B2 JP S5948290B2
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JP
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temperature
dust remover
gas
blast furnace
cooling fluid
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JP6202379A
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幸雄 冨田
喬之 若林
紀之 織田
博敬 山本
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Hitachi Zosen Corp
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Hitachi Zosen Corp
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は乾式除塵機を使用した高炉炉頂圧動力回収方法
に関するものである。 従来の高炉炉頂圧動力回収方法は第1図に示すように、
高炉1の炉頂から排出される約130℃〜150℃のB
ガスはガス経路2中に設けた粗粒ダスト除塵器(ダスト
キャッチへ’) 3を通ってベンチュリスクラバや湿
式EP (電気集塵器)などの湿式除塵機4に入る。 そしてセプタム弁(炉頂圧の調整弁)5において炉頂圧
力を調整されたのちガスホルダ6に導かれる。 7は前記セプタム弁5に並列して設けられた発電設備で
、所内電力網に常時俳人されて負荷がかかつており、そ
の発電機8を駆動するガスタービン9には、セプタム弁
5の人「I側から入口遮断弁10お・よびタービンガバ
ナ弁11を通して入れられたBガスが供給され、ガスタ
ービン9を駆動したのちのBガスは出「1遮断弁12を
通してセプタム弁5の出「−1側に戻される。 このような従来方法においでは次の二態様においで使用
されでいる。 ○湿式除塵機4からの湿った40℃〜60℃のBガスを
、Bガスの部分燃焼により120℃〜140℃程度まで
昇温させてタービン9に導X0これはタービン9内で水
分の凝縮が起こらないように十分ガス温を上げ、タービ
ン翼へのダスト堆積を防止している。 ○湿式除塵機4からの湿ったBガスをそのままタービン
9に導く。 これはダストを水滴で洗い流すという考えであるため、
水滴による翼材へのアタックを防止するため、軸流ター
ビンでは効率は悪いが静翼をなくし、軸流タービンでは
値段が高いが段落を多段にして相対速度を下げるなどの
配慮をしている。 上述したいずれの態様も、湿式除塵機4を通過した後の
Bガスから動力回収を行っているため該Bガスは既に冷
却されており、有効な動力回収方法とは言いがたい。 前述したようにBガスは130℃〜150℃で炉頂から
排出されているため、もしこの温度のままタービン9に
導くことができれば、このタービン9での回収動力は2
0〜35%増大する。 そこで第1図に示す湿式除塵機4の代わりに、乾式EP
やバグフィルタなどの乾式除塵機を使用することが考え
られる。 しかし、このような乾式除塵機は一般に高温に適さず、
高炉1の吹き抜は時の高温(500℃〜700℃までガ
ス温が上昇する)に耐えられない。 まだ別の乾式除塵方法として、砂などの粒状固体をろ渦
層に使用するものもあるが、高炉ダストのように細く、
付着性のあるダストをろ過するにはかなり技術的に問題
がある。 そこで本発明は、乾式EPやバグフィルタなどの乾式除
塵機を使用しながらも上記問題点を解決し得る高炉炉頂
圧動力回収方法を提供するもので、以下その一実施例を
第2図〜第5図に基づいて説明する。 なお第2図にお・いて従来例(第1図)と同一符号のも
のは同一構成物を示す。 すなわち1は高炉、2はガス経路、3は粗粒ダスト除塵
器、5はセプタム弁、6はガスホルダ、7は発電設備、
8は発電機、9はガスタービン、10は入口遮断弁、1
1はタービンガバナ弁、12は出口遮断弁をそれぞれ示
す。 本発明では従来の湿式除塵機に代えて、乾式EPやバグ
フィルタなどの乾式除塵機13を設けている。 そして粗粒ダスト除塵器3を含む前記ガス経過2中に、
夫々電動弁14A、14B、14Cを有する複数(実施
例では3個示す)の冷却流体噴射器15A、15B、1
5Cを設け、これらに冷却流体供給路16A、16B、
16Cを接続している。 ここで噴射器15A、15B、15Cの位置は、第2図
に示すように立上り管上部に集合させてもよいし、或い
は高炉炉頂部(立上り管板元部)に集合させたり、ガス
経路2の方向に適当間隔置きに設けてもよく、また各電
動弁14A、14B、14Cの最大噴射量(最大開度)
(θ■M1)(θVM2) (θ■M3)は一定にし
である。 前記乾式除塵機13のガス出口近くの配管17に温度検
知用センサー18を設けている。 このセンサー18は、乾式除塵機13から排出されるB
ガスの温度を検出して制御部19に検出温度信号Tを発
する。 制御部19は、温度検知用センサー18が設定以上の温
度を検出した初期時には、この温度検知用センサー18
からの信号Tによりその温度上昇率に応じて、それ以降
においては、その温度上昇率(単位時間当りの)と温度
上昇量に応じた開動信号A、B、Cを発して、あらかじ
め定められん順序にもとずいて冷却流体噴射器15A、
15B、15Cの使用本数ならびに該冷却流体噴射器1
5A、15B。 15Cに設けられている電動弁14A、14B、14C
の開度を制御して、各噴射器15A、 15B、 15
Cからガス経路2に冷却液体や冷却ガスなどの冷却流体
20を噴射してBガスを冷却させる。 なお段階的とは、先ず下流の噴射器15Aから冷却流体
20を噴射させ、その電動弁14Aが最大噴射量になっ
たとき、一つ上流側の噴射器15Bから噴射させ、順次
上流側15C・・・・・・へと移ることである。 勿論15A、15B。15Cはガス経路2中の同一場所
でもよい。 すなわち制御部19においては第3図に示すように、温
度設定器21からの設定温度信号(T1)と、センサー
18からのBガスの検出温度信号Tとが加算器22に入
力し、その差(ΔT)、すなわち〔ΔT=T1−Tl
を判別および回路切換器23に入力させる。 ここで〔ΔT〈0〕、すなわちBガスの検出温度信号T
が設定温度信号(T1)より高いときは、 差(−ΔT
)が演算器24へ入力される。 演算器24では、冷却効果を考慮して、(−ΔT)に比
例して弁開度信号を大きくすると共に、システムの熱的
慣性を補償するため単位時間当りの温度上昇の大きさに
対応してさらに弁開度信号を大きくし、また設定温度以
上にあっても温度が下降しはじめるとその温度およびそ
の下降率(単位時間当りの)に応じて、弁開度を小さく
するか、必要によっては全開にするような信号を発生す
る。 この演算器24の演算伝達関数としては、例えば とすることができる。 ここでkは比例定数、Sはラプラス演算子、(TD)は
微分時定数、(1+TFs)は、もしこれがなければ急
激な温度変化があった場合に(TDS)で微分演算され
た弁の開度信号A。 B、Cは極めて急激に変動し、電動弁14A、14B。 14Cなどに過酷な動作をしいるので、この動作を緩和
するために設けたフィルターであり、(TF)はフィル
タ一時定数である。 演算器24からの出力信号(θ1)は、後述するように
電動弁14A、14B。 14Cの開動信号A、B、Cとなる。 なお〔ΔT≧0〕、すなわちBガスの温度が設定温度よ
りも低いときは、判別および回路切換器23によって信
号伝達経路が切り換えられ、0発生器25に人力りされ
る。 O発生器25は電動弁開度を
The present invention relates to a blast furnace top pressure power recovery method using a dry dust remover. The conventional blast furnace top pressure power recovery method is as shown in Figure 1.
B at approximately 130°C to 150°C discharged from the top of blast furnace 1
The gas passes through a coarse dust remover (to the dust catch) 3 provided in the gas path 2 and enters a wet type dust remover 4 such as a venturi scrubber or a wet type EP (electrostatic precipitator). After the furnace top pressure is adjusted by a septum valve (furnace top pressure adjustment valve) 5, it is led to a gas holder 6. Reference numeral 7 denotes a power generation facility installed in parallel with the septum valve 5, which is constantly connected to the power grid in the plant and has a heavy load. B gas is supplied from the side through the inlet cutoff valve 10 and the turbine governor valve 11, and after driving the gas turbine 9, the B gas is output through the inlet cutoff valve 12 to the -1 side of the septum valve 5. In such a conventional method, it is used in the following two ways: ○ Moist B gas at 40°C to 60°C from the wet dust remover 4 is heated to 120°C to 120°C by partial combustion of the B gas. The gas is heated to about 140°C and introduced to the turbine 9. This raises the gas temperature sufficiently to prevent moisture condensation within the turbine 9 and prevents dust from accumulating on the turbine blades. ○Wet type dust remover 4 The moist B gas from the air is directly guided to the turbine 9.The idea is to wash away the dust with water droplets, so
To prevent water droplets from attacking the blade material, axial flow turbines eliminate stationary blades, although this is less efficient, and axial flow turbines, although more expensive, use multiple stages to reduce relative speed. In any of the above-mentioned embodiments, power is recovered from the B gas after passing through the wet dust remover 4, so the B gas has already been cooled, so it cannot be said to be an effective power recovery method. As mentioned above, B gas is discharged from the top of the furnace at a temperature of 130°C to 150°C, so if it can be guided to the turbine 9 at this temperature, the power recovered by the turbine 9 will be 2.
Increases from 0 to 35%. Therefore, instead of the wet type dust remover 4 shown in Fig. 1, a dry type EP
It is possible to use a dry dust remover such as a bag filter or a bag filter. However, such dry dust removers are generally not suitable for high temperatures;
The atrium of the blast furnace 1 cannot withstand the high temperatures (gas temperature rises to 500°C to 700°C). Another dry dust removal method uses granular solids such as sand for the filtration layer, but it is fine and thin like blast furnace dust.
There are considerable technical problems in filtering sticky dust. Therefore, the present invention provides a blast furnace top pressure power recovery method that can solve the above problems while using a dry dust remover such as a dry EP or a bag filter. This will be explained based on FIG. In FIG. 2, the same reference numerals as in the conventional example (FIG. 1) indicate the same components. Namely, 1 is a blast furnace, 2 is a gas path, 3 is a coarse dust remover, 5 is a septum valve, 6 is a gas holder, 7 is a power generation equipment,
8 is a generator, 9 is a gas turbine, 10 is an inlet shutoff valve, 1
Reference numeral 1 indicates a turbine governor valve, and reference numeral 12 indicates an outlet shutoff valve. In the present invention, a dry dust remover 13 such as a dry EP or a bag filter is provided in place of the conventional wet dust remover. and in said gas flow 2 which includes a coarse dust remover 3;
A plurality of (three shown in the example) cooling fluid injectors 15A, 15B, 1 each having an electric valve 14A, 14B, 14C.
5C, and cooling fluid supply channels 16A, 16B,
16C is connected. Here, the injectors 15A, 15B, and 15C may be located at the top of the riser pipe as shown in FIG. The maximum injection amount (maximum opening degree) of each electric valve 14A, 14B, 14C may be
(θ■M1) (θVM2) (θ■M3) is constant. A temperature detection sensor 18 is provided in the pipe 17 near the gas outlet of the dry dust remover 13. This sensor 18 detects the B discharged from the dry dust remover 13.
The temperature of the gas is detected and a detected temperature signal T is issued to the control section 19. At the initial stage when the temperature detection sensor 18 detects a temperature higher than the setting, the control unit 19 controls the temperature detection sensor 18.
From then on, according to the temperature rise rate by the signal T from the Based on the cooling fluid injector 15A,
Number of 15B and 15C used and the cooling fluid injector 1
5A, 15B. Electric valves 14A, 14B, 14C provided in 15C
Each injector 15A, 15B, 15
A cooling fluid 20 such as cooling liquid or cooling gas is injected from C into the gas path 2 to cool the B gas. Incidentally, stepwise means that the cooling fluid 20 is first injected from the downstream injector 15A, and when the electric valve 14A reaches the maximum injection amount, it is injected from the one upstream injector 15B, and then sequentially from the upstream injector 15C. It is to move on to... Of course 15A and 15B. 15C may be at the same location in the gas path 2. That is, in the control unit 19, as shown in FIG. 3, the set temperature signal (T1) from the temperature setting device 21 and the detected temperature signal T of B gas from the sensor 18 are input to the adder 22, and the difference between them is input to the adder 22. (ΔT), that is, [ΔT=T1−Tl
is determined and input to the circuit switch 23. Here, [ΔT<0], that is, the detected temperature signal T of B gas
is higher than the set temperature signal (T1), the difference (-ΔT
) is input to the arithmetic unit 24. The computing unit 24 increases the valve opening signal in proportion to (-ΔT) in consideration of the cooling effect, and also increases the valve opening signal in proportion to the temperature rise per unit time in order to compensate for the thermal inertia of the system. Then, the valve opening signal is further increased, and if the temperature starts to drop even if it is above the set temperature, the valve opening signal is decreased depending on the temperature and its rate of decline (per unit time), or as necessary. generates a signal that causes the engine to open fully. The calculation transfer function of this calculation unit 24 may be, for example. where k is the proportionality constant, S is the Laplace operator, (TD) is the differential time constant, and (1+TFs) is the valve opening that would otherwise be differentially calculated by (TDS) if there was a sudden temperature change. degree signal A. B and C fluctuate extremely rapidly, electric valves 14A and 14B. 14C, etc., so this filter is provided to alleviate this action, and (TF) is a filter temporary constant. The output signal (θ1) from the computing unit 24 is transmitted to the electric valves 14A and 14B as described later. The opening signals A, B, and C of 14C are generated. Note that when [ΔT≧0], that is, when the temperature of B gas is lower than the set temperature, the signal transmission path is switched by the determination and circuit switch 23, and the signal is transmitted to the 0 generator 25 manually. The O generator 25 controls the electric valve opening degree.

〔0〕にするように信号E
をアンプ(後述する)に与える。 これにより電動弁開度は
Signal E to set it to [0]
is given to the amplifier (described later). As a result, the electric valve opening degree is

〔0〕になり、噴射器からの冷
却流体20の噴射は止まり、冷却流体20による冷却は
停止される6前記演算器24からの出力信号(θ、)は
第1判別および回路切換器26Aに入る。 この第1判別および回路切換器26Aは、信号(θ、)
が第1電動弁14Aの最大噴射量(θVM1)より小さ
いとき、この信号(θ、)を第1アンプ27Aに与える
。 すなわちこの信号(θ、)と第1ポテンシヨンメータ2
8Aからの信号(θ)とは第1加算器29Aに入り、そ
の差を第1アンプ27Aで増幅して開度信号Aとし、い
わゆるサーボ機構により第1電動弁14Aを駆動する。 この第1電動弁14Aの開動に応じて噴射器15Aから
の冷却流体20の噴射量が制御され、Bガスの冷却度合
が制御される。 このとき第2・第3電動弁14B、 14Cは、それぞ
れ第1・第2スイツチ回路30A、30Bにより第1・
第20発生器31A。 31Bに接続され、弁開度が〔O〕になるように制御さ
れる。 信号(θl)が第1電動弁14Aの最大噴射量(θVM
1)より大きいとき、この信号(θ、)は第3スイッチ
回路30Cに与えられ、第1 θVM発信器32Aと第
1電動弁制御回路が接続され、信号(θVM。 により第1電動弁14Aは全開する。 また同時に信号(θ、)は第4スイッチ回路30Dに与
えられ、これが作動して第1θVM発信器32Aからの
信号(θ■M1)は第1極性反転アンプ33Aに入り、
ここから〔−θ■M1〕が出力される。 この信号〔−θ■M1〕と第1判別および回路切換器2
6Aからの信号(θ1)が第4加算器29Dにて加算さ
れ、〔θ、+(−θ■M1)〕信号が第2判別および回
路切換器26Bに人力される。 この〔θ1+(−θVMI))信号が〔θ■M2〕
より小さいとき、〔θ、+(−θVMI))信号は第2
電動弁14Bの開度制御信号として第2アンプ27Bに
与えられ、第2電動弁14Bは開度信号Bによりしかる
べく制御される。 と同時に〔θ、+(−θVMI)〕信号は第2スイッチ
回路30Bに与えられ、第20発生器31Bと第3電動
弁制御回路は接続され、
[0], the injection of the cooling fluid 20 from the injector is stopped, and the cooling by the cooling fluid 20 is stopped.6 The output signal (θ,) from the arithmetic unit 24 is sent to the first discrimination and circuit switching device 26A. enter. This first discrimination and circuit switching device 26A receives a signal (θ, )
is smaller than the maximum injection amount (θVM1) of the first electric valve 14A, this signal (θ, ) is given to the first amplifier 27A. That is, this signal (θ,) and the first potentiometer 2
The signal (θ) from 8A enters the first adder 29A, and the difference is amplified by the first amplifier 27A to form the opening signal A, which drives the first electric valve 14A by a so-called servo mechanism. In response to the opening movement of the first electric valve 14A, the injection amount of the cooling fluid 20 from the injector 15A is controlled, and the degree of cooling of the B gas is controlled. At this time, the second and third electric valves 14B and 14C are operated by the first and second switch circuits 30A and 30B, respectively.
20th generator 31A. 31B, and the valve opening degree is controlled to be [O]. The signal (θl) is the maximum injection amount (θVM) of the first electric valve 14A.
1), this signal (θ, ) is given to the third switch circuit 30C, the first θVM transmitter 32A and the first electric valve control circuit are connected, and the signal (θVM.) causes the first electric valve 14A to operate. At the same time, the signal (θ, ) is given to the fourth switch circuit 30D, which is activated, and the signal (θ M1) from the first θVM oscillator 32A enters the first polarity inverting amplifier 33A.
From here, [-θ■M1] is output. This signal [-θ■M1] and the first discrimination and circuit switch 2
The signal (.theta.1) from 6A is added by the fourth adder 29D, and the [.theta., +(-.theta..multidot.M1)] signal is manually input to the second discrimination and circuit switching device 26B. This [θ1+(-θVMI)) signal is [θ■M2]
When the [θ, +(−θVMI)) signal is smaller than the second
It is given to the second amplifier 27B as an opening degree control signal for the electric valve 14B, and the second electric valve 14B is appropriately controlled by the opening degree signal B. At the same time, the [θ, +(-θVMI)] signal is given to the second switch circuit 30B, and the 20th generator 31B and the third electric valve control circuit are connected.

〔0〕信号により第3電動弁1
4Cは全開となる。 〔θ1+(−θVMI)〕信号が〔θ■M3〕より大き
いときは、上述したのと同様に第5スイッチ回路30E
により第2θVM発信器32Bからの信号(θ■M2)
で第2電動弁14Bは全開され、第6スイッチ回路30
Fが導通して第2θVM発信器32Bからの信号(θ■
M2)は第2極性反転アンプ33Bに入り、この出 力
(−θ■M2)と第2判別および回路切換器26Bから
の出力〔θ、−(−θ■M1)〕が第5加算器29Eで
加算され、その和〔θ、+(−θVM、)+(−θVM
2 ) ]が第3電動弁14Cの開度制御信号として
第3アンプ27Cに与えられ、第3電動弁14Cは開度
信号Cによりしかるべく制御される。 このときもちろん第1電動弁14Aは、第3スイッチ回
路30Cを介して第1θVM発信器32Aの信号(θV
M1)が第1アンプ27Aに入力されているので全開し
ている。 各電動弁14A、14B、14Cが全開、全閉に達した
とき、それ以−Lの過大な回転が起こるのを防ぐために
、必要に応じて、全開、全閉位置にリミッタ−を設け、
電動弁14A、14B、14Cへの電流を遮断するよう
にすることも可能である。 図中28Bは第2ポテンシヨンメータ、28Cは第3ポ
テンシヨンメータ、29Bは第2加算器、29Cは第3
加算器を示す。 なお温度検知用センサー18を乾式除塵機13の下流に
設けるのは、このセンサー18がダストに覆われ異常温
度検知に時間遅れが生ずるのを防ぐためである。 すなわち例えば乾式除塵機13の上流におけるダスト量
が3′〜Log/Nm3のとき、下流におけるダスト量
は10mg/Nm3以下となる。 また第4図に示すように、乾式除塵機13からの配管1
7中に設けられるセンサー18は、その測温部34を直
接Bガスに露出させ、温度検知に時間遅れが生じないよ
うにしである。 センサー18を乾式除塵機13の後に設けることによる
時間遅れ(2秒以内)は実質的には何ら問題にならない
。 すなわち、設定温度検知から冷却流体噴射までの時間遅
れも1秒以内であるから、合計時間遅れは約3秒である
。 また吹き抜は初期の温度上昇は高々15℃/秒であり、
合計時間遅れ約3秒の間にガス温は45℃しか上昇しな
い。 今、最高使用温度240℃のバグフィルタを考えて見る
。 設定温度を170℃とすると、冷却流体20を噴射する
ときのガス温は最高、〔170℃+45℃=215℃〕
であり、最高使用温度より十分低い値となる。 冷却流体20としては前述したように、顕熱利用型の冷
却ガスと、潜熱利用型の冷却液体が使用される。 冷却ガスとしてはBガスがウェットになる心配のないも
のである。 (イ)3〜6 atgの水蒸気、(ロ)N2.CO2な
どの不活性ガス、(ハ)Bガス、Cガス(コークス炉ガ
ス)などの還元性ガス、などが使用される。 また冷却液体は、ダストを粘結化させないためにBガス
が乾式除塵機13に到達するまでにBガス中で完全に蒸
発させる必要があり、に)水、(ホ)軽質液体燃料や液
化ガス燃料、などが使用される。 なお(ホ)の両燃料の場合には、噴射された燃料が蒸発
してBガスと混合し、一時的にBガスの発熱量を増大さ
せ、損失にはならない。 この場合は、冷却ガスで冷却する場合に比べて、配管が
小さく、噴射に要する動力も小さい。 前記温度検知用センサー18の位置は第5図に示すよう
に、配管17中に温度分布があるため最も高い温度のガ
スが流れる管断面上部に、センサー18の測温部34を
位置させるのが望ましい。 以上述べた本発明によると次のような効果を期待できる
。 (イ)粗粒除塵器及び細粒除塵器とも乾式で、除塵のた
めに洗浄水を使わないので、高炉の炉頂から発生する高
炉ガスの有する熱エネルギーが除塵中に奪われることが
ほとんどなく、炉頂から排出される高温のガスをそのま
まタービンに導くことができ、後流側のタービンで回収
するエネルギーの量を増大することができる。 しかも除塵後でも清浄ガス(清浄といっても5mg/N
m3程度のダストを含んでいる。 )は乾いているので、後流側に設置される各種設備(タ
ービン、諸弁、配管、各種検出器など)に腐蝕を起こさ
せることもなく、特にタービンは、清浄ガス中の僅かな
微細ダストもタービン翼に付着することがないのでトラ
ブルを極減できる。 (ロ)両除塵器とも乾式であるためダストをそのまま搬
出でき、多量の汚水が発生する湿式の場合の広大、高価
なシックナーお・よび水処理設備を不要にできる。 (ハ)高炉の吹き抜けなどによりガス温度が異常に高温
になるとき、その異常高温になる初期温度センサーで検
出し、ガス経路に冷却流体を供給して高温ガスを冷却す
ることがら、この高温ガスはそれ以降において降温され
ることになり、乾式除塵機への悪影響を防止することが
できる。 に)通常の高炉操業ではガスを冷却しないことから、炉
頂から排出される高温のガスをそのままタービンに導く
ことができ、タービンでのエネルギー回収量を大にでき
る。 (ホ)温度検知用センサーを乾式除塵機−のガス出口近
くに設けることにより、ダストによる摩耗がないので、
その測温部を保護管なしで直接高炉ガス中に露出でき、
したがって検知遅れが少なく正確となる。 また前述したように高炉ガスは乾いているので、ガス中
の僅かな微細ダストも測温部に付着せず、したがって異
常温度検知を時間遅れのない条件下(迅速に)で的確に
行なうことができる。 (へ)温度検知用センサーが設定温度以上の温度を検出
した初期時にはその温度上昇率に応じて、それ以降にお
いては、その温度上昇率と温度上昇量に応じて、あらか
じめ定められた順序にもとずいて冷却流体噴射器の使用
本数ならびに冷却流体噴射器に設けられている電動弁の
開度を制御して冷却流体量を増減させ、以って高炉ガス
温度を制御することがら、その温度上昇状況に最も好適
な量の冷却流体を噴射できる。 すなわち冷却流体の過剰噴射により必要以上に高炉ガス
を冷却した場合には、ガスの湿りすぎによる乾式除塵機
の機能低下を招き、また過小噴射の場合には、充分に冷
却されないガスが乾式除塵機の耐熱温度以上で流れて悪
影響を及ぼす力へ本発明によると、これらの問題点を防
止できると共に、自動制御を可能にできる。 また噴射する冷却流体として冷却水を使用するときには
、この冷却水が完全に蒸発するような水量に制限するこ
とにより、汚水の発生を防ぎ、したがってシックナーや
水処理設備を不要にできる。
[0] The third electric valve 1 is activated by the signal.
4C is fully opened. When the [θ1+(-θVMI)] signal is larger than [θ■M3], the fifth switch circuit 30E is activated as described above.
The signal from the second θVM oscillator 32B (θ■M2)
The second electric valve 14B is fully opened, and the sixth switch circuit 30
F conducts and the signal from the second θVM oscillator 32B (θ■
M2) enters the second polarity inverting amplifier 33B, and this output (-θ M2) and the output [θ, -(-θ M1)] from the second discrimination and circuit switch 26B are sent to the fifth adder 29E. and the sum [θ, + (-θVM, ) + (-θVM
2)] is given to the third amplifier 27C as an opening degree control signal for the third electric valve 14C, and the third electric valve 14C is appropriately controlled by the opening degree signal C. At this time, of course, the first electric valve 14A receives the signal (θV
M1) is input to the first amplifier 27A, so it is fully open. When each electric valve 14A, 14B, 14C reaches the fully open or fully closed position, in order to prevent excessive rotation of -L from occurring thereafter, a limiter is provided at the fully open or fully closed position as necessary.
It is also possible to cut off the current to the electric valves 14A, 14B, and 14C. In the figure, 28B is the second potentiometer, 28C is the third potentiometer, 29B is the second adder, and 29C is the third potentiometer.
An adder is shown. The reason why the temperature detection sensor 18 is provided downstream of the dry dust remover 13 is to prevent the sensor 18 from being covered with dust and causing a time delay in detecting abnormal temperature. That is, for example, when the amount of dust upstream of the dry dust remover 13 is 3' to Log/Nm3, the amount of dust downstream is 10 mg/Nm3 or less. In addition, as shown in Fig. 4, piping 1 from the dry dust remover 13
The temperature measuring section 34 of the sensor 18 provided in the sensor 7 is directly exposed to the B gas so that there is no time delay in temperature detection. The time delay (within 2 seconds) caused by providing the sensor 18 after the dry dust remover 13 does not substantially pose any problem. That is, since the time delay from detection of the set temperature to the injection of cooling fluid is also within 1 second, the total time delay is about 3 seconds. In addition, the initial temperature rise in the atrium is at most 15°C/second,
During a total time delay of approximately 3 seconds, the gas temperature increases by only 45°C. Now let's consider a bag filter with a maximum operating temperature of 240°C. When the set temperature is 170°C, the gas temperature when injecting the cooling fluid 20 is the highest, [170°C + 45°C = 215°C]
This is a value sufficiently lower than the maximum operating temperature. As described above, as the cooling fluid 20, a cooling gas using sensible heat and a cooling liquid using latent heat are used. As a cooling gas, there is no need to worry about B gas becoming wet. (a) 3 to 6 atg water vapor, (b) N2. Inert gas such as CO2, reducing gas such as (c) B gas, C gas (coke oven gas), etc. are used. In addition, the cooling liquid must be completely evaporated in the B gas before it reaches the dry dust remover 13 in order to prevent the dust from caking. fuel, etc. are used. In the case of (e), when both fuels are used, the injected fuel evaporates and mixes with the B gas, temporarily increasing the calorific value of the B gas and causing no loss. In this case, the piping is smaller and the power required for injection is smaller than in the case of cooling with cooling gas. As shown in FIG. 5, the temperature detection sensor 18 is located at the upper part of the cross section of the pipe through which the highest temperature gas flows because there is a temperature distribution in the pipe 17. desirable. According to the present invention described above, the following effects can be expected. (b) Both the coarse dust remover and the fine dust remover are dry type and do not use washing water for dust removal, so the thermal energy of the blast furnace gas generated from the top of the blast furnace is hardly lost during dust removal. , the high-temperature gas discharged from the top of the furnace can be directly guided to the turbine, and the amount of energy recovered by the turbine on the downstream side can be increased. Moreover, even after dust removal, the amount of clean gas (even though it is called clean) is 5mg/N.
Contains about m3 of dust. ) is dry, so it does not cause corrosion to the various equipment installed on the downstream side (turbine, valves, piping, various detectors, etc.). Since it does not adhere to the turbine blades, troubles can be minimized. (b) Since both dust removers are dry types, dust can be removed as is, eliminating the need for large and expensive thickeners and water treatment equipment that would be required in the case of a wet type, which generates a large amount of sewage. (c) When the gas temperature becomes abnormally high due to blast furnace blow-through, etc., the initial temperature sensor detects the abnormally high temperature and supplies cooling fluid to the gas path to cool the high-temperature gas. After that, the temperature will be lowered, and an adverse effect on the dry dust remover can be prevented. (ii) Since the gas is not cooled during normal blast furnace operation, the high-temperature gas discharged from the top of the furnace can be directly guided to the turbine, increasing the amount of energy recovered by the turbine. (e) By installing the temperature detection sensor near the gas outlet of the dry dust remover, there is no wear due to dust.
The temperature measurement part can be directly exposed to blast furnace gas without a protection tube.
Therefore, the detection delay is small and the detection is accurate. Furthermore, as mentioned above, since the blast furnace gas is dry, even the slightest fine dust in the gas will not adhere to the temperature measurement unit, making it possible to accurately (quickly) detect abnormal temperatures without time delay. can. (f) At the initial stage when the temperature detection sensor detects a temperature higher than the set temperature, it will be used in a predetermined order according to the temperature increase rate, and thereafter, according to the temperature increase rate and amount of temperature increase. First, the number of cooling fluid injectors used and the opening degree of the electric valve provided in the cooling fluid injectors are controlled to increase or decrease the amount of cooling fluid, thereby controlling the blast furnace gas temperature. The amount of cooling fluid most suitable for the climbing situation can be injected. In other words, if the blast furnace gas is cooled more than necessary due to over-injection of cooling fluid, the gas becomes too wet and the function of the dry-type dust remover deteriorates, and if too little is injected, the gas that is not cooled sufficiently will be According to the present invention, these problems can be prevented and automatic control can be made possible. Furthermore, when cooling water is used as the cooling fluid to be injected, by limiting the amount of water so that the cooling water completely evaporates, generation of dirty water can be prevented, and thickeners and water treatment equipment can therefore be made unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来例を示す系統図、第2図〜第5図は本発明
の一実施例を示し、第2図は系統図、第3図は制御回路
図、第4図、第5図はそれぞれセンサー配設部の拡大図
。 1・・・・・・高炉、2・・・・・・ガス経路、7・・
・・・・発電設備、9・・・・・・ガスタービン、13
・・・・・・乾式除塵機、14A。 14B、14C・・・・・・電動弁、15A、15B、
15C・・・・・・冷却流体噴射器、18・・・・・・
温度検知用センサー、19・・・・・・制御部、20・
・・・・・冷却流体。
Fig. 1 is a system diagram showing a conventional example, Figs. 2 to 5 show an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a system diagram, Fig. 3 is a control circuit diagram, and Figs. 4 and 5. Each is an enlarged view of the sensor installation part. 1... Blast furnace, 2... Gas path, 7...
...Power generation equipment, 9...Gas turbine, 13
...Dry type dust remover, 14A. 14B, 14C...Electric valve, 15A, 15B,
15C...Cooling fluid injector, 18...
Temperature detection sensor, 19...control unit, 20.
...cooling fluid.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 高炉より出たガスを、その圧力をほぼ一定に保った
ままで乾式除塵機に導いて除塵し、この後、タービンで
膨張せしめることにより動力を回収する高炉炉頂圧動力
回収方法において、前記高炉から乾式除塵機に至るとこ
ろの粗粒ダスト除塵器を含むガス経路中にそれぞれ電動
弁を有する複数の冷却流体噴出器を配設し、前記乾式除
塵機のガス出[]近くに設けた温度検知用センサーと前
記各電動弁とを制御部に接続しておき、前記温度検知用
センサーが設定以上の温度を検出したとき、その検出温
度信号に基づく制御部からの制御信号により、検出初期
時にはその温度−上昇率に応じて、それ以降においては
その温度上昇率と温度上昇量に応じて、あらかじめ定め
られた順序にもとづいて冷却流体噴射器の使用本数なら
びに該冷却流体噴射器に設けられている電動弁の開度を
制御してガス経路中に必要冷却水量を供給することを特
徴とする乾式除塵機を使用した高炉炉頂圧動力回収方法
1. In a blast furnace top pressure power recovery method in which gas discharged from a blast furnace is guided to a dry dust remover to remove dust while keeping its pressure almost constant, and then expanded in a turbine to recover power, the blast furnace A plurality of cooling fluid ejectors each having an electric valve are arranged in the gas path including the coarse dust dust remover from the dry dust remover to the dry dust remover, and a temperature sensor is installed near the gas outlet of the dry dust remover. The sensor for temperature detection and each of the electric valves are connected to a control unit, and when the temperature detection sensor detects a temperature higher than the set value, a control signal from the control unit based on the detected temperature signal is used to control the temperature at the initial stage of detection. Temperature - Depending on the temperature rise rate, and thereafter depending on the temperature rise rate and temperature rise amount, the number of used cooling fluid injectors and the number of cooling fluid injectors provided in the cooling fluid injector are determined based on a predetermined order. A blast furnace top pressure power recovery method using a dry dust remover characterized by controlling the opening degree of an electric valve to supply the necessary amount of cooling water into the gas path.
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