JPS60156913A - 蒸気回収方法 - Google Patents

蒸気回収方法

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Publication number
JPS60156913A
JPS60156913A JP1264184A JP1264184A JPS60156913A JP S60156913 A JPS60156913 A JP S60156913A JP 1264184 A JP1264184 A JP 1264184A JP 1264184 A JP1264184 A JP 1264184A JP S60156913 A JPS60156913 A JP S60156913A
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JP
Japan
Prior art keywords
steam
turbine
pressure
output
regulating valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP1264184A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiki Nakahara
中原 芳樹
Hiroshi Maekawa
博史 前川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS60156913A publication Critical patent/JPS60156913A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/002Steam conversion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は転炉ボイラの蒸気回収方法に関し、具体的には
転炉で発生する廃ガスを転炉ボイラに熱源として与え、
該転炉ボイラより発生ずる蒸気を有効に利用し得る蒸気
回収方法を提案するものである。
〔従来技術〕
転炉操業により発生する廃ガスは微細な酸化鉄粉を含有
する高温のCOガスが主体であるが、この廃ガスの利用
方法の一つとして、その潜熱、顕熱を熱源として転炉ボ
イラに与え、該転炉ボイラで発生ずる蒸気を負荷光にエ
ネルギ源として送給する方法がある。
ところで、転炉操業は準備、吹錬、出鋼作業を繰り返し
行うものであり、各作業における蒸気の発生量は異なり
、従って気水分離ドラム内に貯留される蒸気の圧力も異
なるものとなる。即ち、吹錬中は発生ずる蒸気量、圧力
が大きく、これに列して出鋼作業中は発生蒸気量、圧力
が小さいものとなる。従って、負荷光に供給される蒸気
の流量及び圧力は上記各作業に応じて大き←変動する。
これに対して負荷光ではエネルギ変動の少ない、特に圧
力変動の少ない蒸気の安定供給が望まれるため、負荷光
が必要とする蒸気の圧力を吹錬中に回収される蒸気の圧
力、即ち回収蒸気の最大圧力値よりも低い値に設定して
おき、気水分離ドラム内に貯留される蒸気の圧力を負荷
光の設定圧力に迄降圧せしめて送給する必要がある。こ
のためにアキュームレータが用いられるが、アキューム
レークによっては充分な圧力安定効果を得ることができ
なかった。そこで従来にあってはアキュームレータ出側
の蒸気圧力が負荷光の設定蒸気圧よりも大なる場合は蒸
気送給管に備えた圧力調整弁の開度を小さくし、蒸気の
圧力を負荷光の設定圧力に迄降圧せしめて送給せんとし
ていたつしかしながら、このような方法による場合は送
給中に圧力調整弁の絞り損失によるエネルギ損失が大き
く多大の無駄を生じていた。
〔目的〕
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、転炉
ボイラより負荷光に送給する蒸気の圧力が、該負荷光の
設定圧力よりも大きい場合には、該蒸気を負荷光に導く
配管系に備えた蒸気タービンを駆動せしめ、その負荷に
より蒸気の圧力を降下して負荷光に送給することとし、
また、該蒸気タービンの出力がその許容最大出力値より
も大きくなった場合は前記配管系に備えた圧力調整弁の
開度を大きくし、更にまた、蒸気タービンの出力がその
許容最小出力値よりも小さくなった場合は前記圧力調整
弁の開度を大きくし、また、蒸気タービンへの蒸気の流
入を遮断することとしてエネルギ源としての蒸気の利用
効率の向上が図れる蒸気回収方法を提供することを目的
とする。
〔発明の構成〕
本発明に係る蒸気回収方法は、転炉ボイラより発生ずる
蒸気の回収方法において、前記蒸気を導く配管系に圧力
関節弁と蒸気タービンとを並列に介装し、該蒸気タービ
ンの入側、出側の蒸気圧力を夫々測定し、この測定結果
によりまる入側。
出側間のエンタルピの差と、該蒸気タービンに流入する
蒸気の流量とに基づき蒸気タービンの出力を算出し、該
出力がその許容最大出力値よりも大きくなった場合は前
記圧力調整弁の開度を大きくするようにし、更にまた、
この出力がその許容最小出力値よりも小さくなった場合
は前記圧力調整弁の開度を大きくすると共に蒸気タービ
ンへの蒸気の流入を遮11iするようにしたことを特徴
とする。
〔実施例〕
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第1図は本発明に係る蒸気回収方法を適用する蒸気回
収設備の概要を示す模式図である。
転炉1より発生した高温の廃ガスはフード2内に導かれ
、その熱を熱交換により、循環水ポンプ3の駆動により
気水分離ドラム4から循環水ポンプ管5を経てボイラ伝
熱部2a内を通流する水に与えられる。そして、この水
は蒸気又は気水混合状態となり循環水返戻管6を経てド
ラム4へ返戻される。次にドラム4へ返戻された気水混
合状態の流体は蒸気と水とに分離され、その分離された
水は再度上述した径路にてボイラ伝熱部2aへ循環供給
されるようになっており、蒸気は蒸気送給管7を介して
アキュームレータ8へ送給され、その圧力変動を緩和さ
れた後、蒸気送給管7の中途に並設した分岐管11に介
装された蒸気タービン10に送給され、該蒸気タービン
10の負荷によりその圧力を降圧せしめられた後、図示
しない負荷光に送給される。送給管7の分岐管11並設
部7aには圧力調整弁17を設けである。圧力調整弁1
7は後述する様に蒸気タービン10の出力がその許容最
大出力値よりも大きくなった場合又はその許容最小出力
値よりも小さくなった場合にその開度を大きくするよう
に設定されている。なお、蒸気の発生により低下するド
ラム4内の水位を回復すべく、該ドラム4内には図示し
ない税気器からその低下分に見合つ ・た量の給水が行
われるようになっている。
次に本発明の要部である蒸気タービン10周りの構成に
ついて説明する。第2図はその構成を制御系と共に示す
ブロック図である。タービン10にはその動翼の回転数
を検出する回転数計12を連結してあり、その検出結果
は回転数制御回路13.後述するタービン出力異常検出
器14に入力されるようになっている。回転数制御回路
13はタービン10の回転数を所定範囲内で制御するた
めのものであり、回転数計12からのタービン10の回
転数検出信号に応じ弁開度調節器22に所定の弁開度指
令信号を発し、分岐管11のタービンlOの入側に設け
た流量調整弁21の開度を調節することによりタービン
10の入側蒸気流量を調節し、その回転数制御を行う。
′なお、この弁開度指令信号は弁開度調節器22からタ
ービン出力異常検出器14にも与えられるようになって
いる。
タービン10にはこれに駆動される発電機15が接続さ
れている。発電機15の発電電力は遮断機18゜電力計
19を介して図示しない負荷系に送電される。
発電機15のこの発電電力は電力計19にて検出されタ
ービン出力異常検出器14に入力されるようになってい
る。また、発電機15の発電電力は該発電機15に接続
された出力計16にて検出され、その検出出力Lg(k
W)は比較器26及び演算装置30に入力される。比較
器26はこの出力Lgと予め設定されている発電機15
の最大許容出力値Lg+n (kW)とを比較し、その
差ΔLg (= Lg −Lgm)が、ΔLg>0とな
る場合にのみ選択器31にこの差分ΔLgに相応する信
号を発する。
演算装置30は送給管7の並設部7aよりも上流側に設
けた圧力計23.流量計24及びその下流側に設けた圧
力計25からの圧力検出信号及び流量検出信号に基づき
タービン10の出力Lt(kW)を算出し、次いでこの
出力Ltと予め設定されているタービン10の許容最大
出力値Ltm (kW)との差ΔLt (=Lt−Lt
111)をめ、この差ΔLtを選択器31に発する。選
択器31はΔLgとΔLtとを比較し、大きい方を弁開
度操作基準値ΔLbとして選択し、弁開度演算回路32
に入力する。弁開度演算回路32は予めめである、弁開
度操作基準値ΔLbと圧力調整弁17の弁開度との相関
関係に基づきタービン10の出力Ltをその許容最大出
力値しtI11以下となすに要する弁開度を算出し、こ
の算出値を弁開度指令信号として弁開度調節器33に入
力する。弁開度調節器33はこの弁開度指令信号に応じ
た開度に圧力調整弁17の開度を設定する。これによ′
り並設部7aを蒸気が分流し、タービン10に流入する
蒸気の流量及び圧力が減少し、該タービンIOの出力を
その許容最大出力値Ltm以下にすることができるので
、タービンl(l及び発電機15の過負荷による破損を
防止できる。なお、ここに発電機15の出力を検出し、
差ΔLgをめΔLtと比較する構成とした理由は何等か
の原因でタービン15の出力の正確な検出が行えなくな
った場合にも、該ΔLgの検出によりタービン15の出
力の正確な検出を行うためである。
次に演算装置30の演算内容について第3図に示すフロ
ーチャートに基づき説明する。演算袋f&30は圧力計
23から入力されるタービンlOの入側蒸気圧力P l
(kg/cn+2)検出信号、圧力計25から入力され
るタービン10の出側蒸気圧力P2 (kg/cm2)
検出信号及び流量計24から入力される蒸気流量G(k
g /秒)検出信号を読み込む。そして、入側蒸気圧力
PIに基づき該入側蒸気圧力P1と相関関係を有する入
側エンタルピi + (kcal / kg)をめ、ま
た、出側蒸気圧力P2に基づき該出側蒸気圧力P2と相
関関係を有する出側エンタルピー2(kcal/kg)
をめる。次に下記(11式で演算を実行しタービン10
の負荷に相応する入側、出側間のエンタルピ差Δiを算
出する。
Δ1=il −i2 ・・・(1) 次いで、このΔiと蒸気流量Gとに基づき下記(2)式
に示す演算を実行し、タービン出力Ltをめる。
Lt=Δi x G x 1 x −−−−(2)60 但し、 η;タービン10の機械効率 860:換算係数(kcal/、 kW)次に、下記(
3)式で示す演算を実行し、タービン10出力り、 t
’ (!:その許容最大出力値Ltmとの差ΔLtをめ
る。
ΔLt =Lt −Ltm −f31 そして、ΔLt>O1即ちLL >I、tmなる場合に
のみ選択器31にこの差ΔLtに応じた信号を発する。
而して、既述した如き制御手順にて圧力調整弁I7の開
度はタービン10の出力LLをその許容最大値Ltm以
下となずに要する開度に設定される。
このような構成による場合は、アキュームレータ8から
負荷光に送給される高圧の蒸気はタービンIOの負荷に
よりその圧力を降圧せしめられるので、該タービン10
の出力を適宜に選定しておくときには、圧力変動の少な
い蒸気を負荷光に安定的に送給することができる。また
、該タービン10のエネルギ変換により、効率的な電力
回収を得ることができるので、従来無駄に消費されてい
た高圧蒸気の有効利用が可能となる。
次にアキュームレータ8からタービン10に送給される
蒸気の流量及び圧力が減少し、例えば出鋼時、該蒸気に
より駆動されるタービン10の出力がその許容最小出力
値未満となり、動翼の回転速度が低下し、これに接続さ
れた発電機15が発電能力を喪失するに到る場合につい
て述べる。
タービン出力異常検出器14は回転数計12からの回転
数検出信号、電力計19からの発電電力検出信号及び弁
開度調節器22からの弁開度指令信号に基づき遮断弁2
0及びm断器18の開閉制御を行う。つまり、調整弁2
1の弁開度が最大であり、タービン10の回転数が許容
最小回転数未満又は発電機15の発電量が許容最小発電
量未満となった場合は、前記回転数制御回路13による
制御では最早タービン10の出力を回復することが不可
能であるので、この場合には遮断弁20を閉じ、また、
遮断器18を開路して、タービン10への蒸気の流入を
停止し、発電機15と負荷系とを切離す。また弁開度演
算回路32に所定の弁開度指令信号を発し、圧力調整弁
17の開度を所定開度に設定し、蒸気を並設部7aを介
して負荷光に送給する。そして、並設部7a上流側の蒸
気の流量及び圧力が増大し、タービン10の駆動が可能
となる値に迄回復した場合には、タービン出力異常検出
器14には演算装置30からリセント信号が入力され、
これにより界雷検出器14は弁開度演算回路32に圧力
調整弁閉塞信号を発し、圧力調整弁17を全閉せしめる
従って、このような構成による場合は蒸気の流量及び圧
力が低下し発電機15が発電能力を喪失するに到った場
合は蒸気タービン10への蒸気の流入を停止するもので
あるので、蒸気の圧力エネルギが無駄に消費されること
がない。
〔効果〕
次に本発明の効果につき実施例に基づき説明する。但し
、 転炉設備 : 170ton x 3基(但し、當時使
用は2基) タービン仕様 型式:衝動式単気筒単流影響圧式 タービン 定格出カニ 1800 kW 入側蒸気圧力ニ15〜35kg/cI112出側蒸気圧
力ニ 7.5kg/cm2 回収蒸気量:53ton/時間 タービン流入蒸気量:39ton/時間タービンバイパ
ス蒸気量: 14ton /時間アキュームレータ蒸気
圧力ニ24.5kg/cd回収動力(発電機出力> :
 1530 kWタービン稼働率二85% 本発明により得ることができた電力量P(年間)は下記
の如くであった。
但し、工場稼働率は0.986であった。
P =1530x24x 365xO,85x0.98
6 =11,230MWH/年収上詳述した如く本発明
に係る蒸気回収方法は、蒸気送給管に並設した分岐管に
接続した蒸気タービンの負荷により蒸気の圧力を降圧せ
しめるものであるので、該蒸気の負荷光に圧力変動の少
ない安定した蒸気の送給を行うことができ、また、蒸気
タービンにより発生せしめられる電力を活用することが
できるので、蒸気エネルギの利用効率の向上が図れる等
、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであり、第1図は本発
明を適用する蒸気回収設備の概要を示す模式図、第2図
は本発明の要部であるタービン周りの構成をその制御系
と共に示すブロック図、第3図は演算装置の演算内容を
示すフローチャートである。 7・・・蒸気送給管 10・・・蒸気タービン 11・
・・分岐管 14・・・タービン出力界;π検出器 2
0・・・遮断弁23、25・・・圧力計 24・・・流
量計 30・・・演算装置 31・・・選択器 32・
・・弁開度演算口路特 許 出願人 住友金属工業株式
会社代理人 弁理士 河 野 登 夫

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、転炉ボイラより発生する蒸気の回収方法において、
    前記蒸気を導く配管系に圧力調整弁と蒸気タービンとを
    並列に介装し、該夢気タービンの入側、出側の蒸気圧力
    を夫々測定し、この測定結果によりまる入側、出側間の
    エンタルピの差と、該蒸気タービンに流入する蒸気の流
    量とに基づき蒸気タービンの出力を算出し、該出力がそ
    の許容最大出力値よりも大きくなった場合は前記圧力調
    整弁の開度を大きくするようにしたことを特徴とする蒸
    気回収方法。 2、転炉ボイラより発生ずる蒸気の回収方法において、
    前記、蒸気を導く配管系に圧力調整弁と蒸気タービンと
    を並列に介装し、該蒸気タービンの入側、出側の蒸気圧
    力を夫々測定し、この測定結果によりまる入側、出側間
    のエンタルピの差と、該蒸気タービンに流入する蒸気の
    流量とに基づき蒸気タービンの出力を算出し、該出力が
    その許容最大出力値よりも大きくなった場合は前記圧力
    調整弁の開度を大きくし、一方この出力がその許容最小
    出力値よりも小さくなった場合は前記圧力調整弁の開度
    を大きくすると共に蒸気タービンへの蒸気の流入を遮断
    するようにしたことを特徴とする蒸気回収方法。
JP1264184A 1984-01-25 1984-01-25 蒸気回収方法 Pending JPS60156913A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63198705A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 蒸気タ−ビン設備の運転方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63198705A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 蒸気タ−ビン設備の運転方法

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