JPS6142084B2 - - Google Patents
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- JPS6142084B2 JPS6142084B2 JP56056635A JP5663581A JPS6142084B2 JP S6142084 B2 JPS6142084 B2 JP S6142084B2 JP 56056635 A JP56056635 A JP 56056635A JP 5663581 A JP5663581 A JP 5663581A JP S6142084 B2 JPS6142084 B2 JP S6142084B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
- F02C1/04—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
- F02C1/05—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly characterised by the type or source of heat, e.g. using nuclear or solar energy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/002—Evacuating and treating of exhaust gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/007—Controlling or regulating of the top pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/16—Control of working fluid flow
- F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
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- Sustainable Energy (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高炉で発生する余剰ガスエネルギー
の回収設備に関するものである。
の回収設備に関するものである。
従来の高炉ガスエネルギー回収プラントは、一
般に高炉の排ガス系統に膨脹タービンを設置し、
高炉ガスの有するエネルギーを電力に変換するこ
とで回収している。しかし、高炉の操業状態が変
り、高炉発生ガス量が増加すると、既設の膨脹タ
ービンでは、そのガス量を全部飲み込むことがで
きないため、炉頂圧調節用のセプタム弁を通し、
一部の余剰ガスは回収せずにそのまゝ排出する
か、逆に高炉の減風や休風などでエネルギー回収
能力に余裕を持つプラントが現われるなど、アン
バランスな状態となる場合が在存していた。
般に高炉の排ガス系統に膨脹タービンを設置し、
高炉ガスの有するエネルギーを電力に変換するこ
とで回収している。しかし、高炉の操業状態が変
り、高炉発生ガス量が増加すると、既設の膨脹タ
ービンでは、そのガス量を全部飲み込むことがで
きないため、炉頂圧調節用のセプタム弁を通し、
一部の余剰ガスは回収せずにそのまゝ排出する
か、逆に高炉の減風や休風などでエネルギー回収
能力に余裕を持つプラントが現われるなど、アン
バランスな状態となる場合が在存していた。
従来のこの種高炉ガスエネルギー回収プラント
システムを第１図に示す。第１図において、高炉
１で発生した高炉ガスは除塵装置２で除塵された
後、一部はセプタム弁３を通過し、他は調速弁４
および膨脹タービン５を通過して再び合流し、そ
のガスは、更に必要に応じて下流のプロセスへ供
給される。６は膨脹タービン５の負荷である。一
方、高炉１の炉頂圧ＰBは炉頂圧検出器９によつ
て検出され、炉頂圧制御装置７において、この炉
頂圧検出器９で検出された炉頂圧ＰBがセプタム
弁に対する炉頂圧力設定値ＰBSと比較され、その
差に更に比例、積分および微分等の適当な演算が
施されて、セプタム弁指令信号θBとして出力さ
れる。セプタム弁３は、このセプタム弁指令信号
θBにより駆動され、炉頂圧力ＰBをセプタム弁に
対する炉頂圧設定値ＰBSに保つべく作動する。
又、膨脹タービン５の調速弁４は、タービンガバ
ナ８により駆動されるが、起動、停止など特殊な
運転状態を除き、通常の運転中は、タービンガバ
ナ８において、調速弁４に対する炉頂圧設定値Ｐ
TSと炉頂圧検出器９によつて検出される炉頂圧Ｐ
Bとを比較し、比例、積分および微分等の適当な
演算が施されて出力される調速弁指令信号θTに
より駆動され、炉頂圧ＰBを調速弁に対する炉頂
圧設定値ＰTSに保つべく作動する。
システムを第１図に示す。第１図において、高炉
１で発生した高炉ガスは除塵装置２で除塵された
後、一部はセプタム弁３を通過し、他は調速弁４
および膨脹タービン５を通過して再び合流し、そ
のガスは、更に必要に応じて下流のプロセスへ供
給される。６は膨脹タービン５の負荷である。一
方、高炉１の炉頂圧ＰBは炉頂圧検出器９によつ
て検出され、炉頂圧制御装置７において、この炉
頂圧検出器９で検出された炉頂圧ＰBがセプタム
弁に対する炉頂圧力設定値ＰBSと比較され、その
差に更に比例、積分および微分等の適当な演算が
施されて、セプタム弁指令信号θBとして出力さ
れる。セプタム弁３は、このセプタム弁指令信号
θBにより駆動され、炉頂圧力ＰBをセプタム弁に
対する炉頂圧設定値ＰBSに保つべく作動する。
又、膨脹タービン５の調速弁４は、タービンガバ
ナ８により駆動されるが、起動、停止など特殊な
運転状態を除き、通常の運転中は、タービンガバ
ナ８において、調速弁４に対する炉頂圧設定値Ｐ
TSと炉頂圧検出器９によつて検出される炉頂圧Ｐ
Bとを比較し、比例、積分および微分等の適当な
演算が施されて出力される調速弁指令信号θTに
より駆動され、炉頂圧ＰBを調速弁に対する炉頂
圧設定値ＰTSに保つべく作動する。
通常の運転状態では、セプタム弁３に対する炉
頂圧設定値ＰBSに対し、調速弁４に対する炉頂圧
設定値ＰTSは若干低い値に設定されており、その
為、高炉発生ガス流量ＧBが少ない場合、即ち高
炉発生ガス流量ＧBの全量を膨脹タービン５を通
じて流し通る領域では、タービン調速弁４が炉頂
圧ＰBを一定に保つ制御を行い、セプタム弁３は
全閉の状態を維持している。高炉発生ガス流量Ｇ
Bが増大して、調速弁４が全開状態になつても炉
頂圧力ＰBが更に上昇し、これをタービン調速弁
４で制御できない状態に達すると、次にセプタム
弁３が作動を開始し、炉頂圧力ＰBをセプタム弁
に対する炉頂圧設定値ＰBSに保つべく制御を行
う。
頂圧設定値ＰBSに対し、調速弁４に対する炉頂圧
設定値ＰTSは若干低い値に設定されており、その
為、高炉発生ガス流量ＧBが少ない場合、即ち高
炉発生ガス流量ＧBの全量を膨脹タービン５を通
じて流し通る領域では、タービン調速弁４が炉頂
圧ＰBを一定に保つ制御を行い、セプタム弁３は
全閉の状態を維持している。高炉発生ガス流量Ｇ
Bが増大して、調速弁４が全開状態になつても炉
頂圧力ＰBが更に上昇し、これをタービン調速弁
４で制御できない状態に達すると、次にセプタム
弁３が作動を開始し、炉頂圧力ＰBをセプタム弁
に対する炉頂圧設定値ＰBSに保つべく制御を行
う。
このように、従来の高炉ガスエネルギー回収プ
ラントにおいては、高炉発生ガスをできる限り多
く膨脹タービンに導びき、できる限り多くのエネ
ルギーを回収するようにしている。しかし、高炉
発生ガス流量が増大した場合にセプタム弁を通過
して流れるガス（以下、余剰ガスと称す）につい
ては、そのエネルギーを回収することはできず、
特に複数基の高炉を有する製鉄所等では、それら
の余剰ガスの合計量は無視し得なくなつており、
且つ、セプタム弁を通過するガスは大きな騒音源
となり、その対策がせまられている。
ラントにおいては、高炉発生ガスをできる限り多
く膨脹タービンに導びき、できる限り多くのエネ
ルギーを回収するようにしている。しかし、高炉
発生ガス流量が増大した場合にセプタム弁を通過
して流れるガス（以下、余剰ガスと称す）につい
ては、そのエネルギーを回収することはできず、
特に複数基の高炉を有する製鉄所等では、それら
の余剰ガスの合計量は無視し得なくなつており、
且つ、セプタム弁を通過するガスは大きな騒音源
となり、その対策がせまられている。
本発明の目的は、上述した単基又は複数基の各
高炉に設置された膨脹タービンでは回収し得ない
余剰ガスを集めて、そのエネルギーを全プラント
として有効に回収することにある。
高炉に設置された膨脹タービンでは回収し得ない
余剰ガスを集めて、そのエネルギーを全プラント
として有効に回収することにある。
しかして、本発明は高炉の排ガス系統に膨脹タ
ービンを設置して高炉ガスエネルギーを回収する
単基又は複数基の高炉ガスエネルギー回収プラン
トにおいて、該設置された膨脹タービンでは回収
できない余剰ガスを、各高炉の排ガス系統から配
管で導びき、炉頂圧制御機能、逆流防止機能等を
有する各圧力調整弁制御装置で制御される各圧力
調整弁を介して集めて、別の膨脹タービンに導び
くか、あるいは各圧力調整弁および流量配分装置
で制御される流量配分弁を介して、高炉ガスエネ
ルギー回収能力に余裕のある別のプラントに供給
することを特徴とするものである。
ービンを設置して高炉ガスエネルギーを回収する
単基又は複数基の高炉ガスエネルギー回収プラン
トにおいて、該設置された膨脹タービンでは回収
できない余剰ガスを、各高炉の排ガス系統から配
管で導びき、炉頂圧制御機能、逆流防止機能等を
有する各圧力調整弁制御装置で制御される各圧力
調整弁を介して集めて、別の膨脹タービンに導び
くか、あるいは各圧力調整弁および流量配分装置
で制御される流量配分弁を介して、高炉ガスエネ
ルギー回収能力に余裕のある別のプラントに供給
することを特徴とするものである。
以下、図示の実施例にもとづいて本発明の内容
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例で、複数基の各高炉
の排ガス系統にそれぞれ膨脹タービンを持つ高炉
ガスエネルギー回収プラント群から、それぞれの
プラントの余剰ガスを集めて１台の膨脹タービン
に導びき、余剰ガスエネルギーを回収するシステ
ムを示したものである。第２図において、100は
高炉ガスエネルギー回収プラント群であり、200
は余剰ガスエネルギー回収プラントである。高炉
ガスエネルギー回収プラント群100はｍ組の高炉
ガスエネルギー回収プラントからなるが、各プラ
ントの構成は第１図に示した従来の高炉ガスエネ
ルギー回収プラントと全く同じである。この高炉
ガスエネルギー回収プラント群100における各高
炉11〜１nのそれぞれの排ガス系統の１点A1〜Ａ
nから配管を分岐し、各排ガス系統に設置した膨
脹タービン51〜５nでは回収し切れない余剰ガス
流量ＧRB１〜ＧRBnを余剰ガスエネルギー回収プ
ラント200に供給する。余剰ガスエネルギー回収
プラント200は、上記高炉ガスエネルギー回収プ
ラント群100から各配管により導びかれる各余剰
ガス流量ＰRB１〜ＧRBnを、それぞれ圧力調整弁
101〜10nを通過せしめた後、Ｂ点で１本の配管に
まとめ、調整弁１２を経て膨脹タービン１３に導
びくと共に、膨脹タービン１３の異常時または過
渡時には、バイパス弁１４を介して調速弁１２お
よび膨脹タービン１３をバイパスする構成となつ
ている。一方、この余剰ガスエネルギー回収プラ
ント200の制御系は、各圧力調整弁101〜10nを駆
動する圧力調整弁制御装置111〜11n、調速弁１２
を制御する調速弁制御装置１５およびバイパス弁
制御装置１６から構成される。なお、１７は膨脹
タービン１３の負荷を示す。
の排ガス系統にそれぞれ膨脹タービンを持つ高炉
ガスエネルギー回収プラント群から、それぞれの
プラントの余剰ガスを集めて１台の膨脹タービン
に導びき、余剰ガスエネルギーを回収するシステ
ムを示したものである。第２図において、100は
高炉ガスエネルギー回収プラント群であり、200
は余剰ガスエネルギー回収プラントである。高炉
ガスエネルギー回収プラント群100はｍ組の高炉
ガスエネルギー回収プラントからなるが、各プラ
ントの構成は第１図に示した従来の高炉ガスエネ
ルギー回収プラントと全く同じである。この高炉
ガスエネルギー回収プラント群100における各高
炉11〜１nのそれぞれの排ガス系統の１点A1〜Ａ
nから配管を分岐し、各排ガス系統に設置した膨
脹タービン51〜５nでは回収し切れない余剰ガス
流量ＧRB１〜ＧRBnを余剰ガスエネルギー回収プ
ラント200に供給する。余剰ガスエネルギー回収
プラント200は、上記高炉ガスエネルギー回収プ
ラント群100から各配管により導びかれる各余剰
ガス流量ＰRB１〜ＧRBnを、それぞれ圧力調整弁
101〜10nを通過せしめた後、Ｂ点で１本の配管に
まとめ、調整弁１２を経て膨脹タービン１３に導
びくと共に、膨脹タービン１３の異常時または過
渡時には、バイパス弁１４を介して調速弁１２お
よび膨脹タービン１３をバイパスする構成となつ
ている。一方、この余剰ガスエネルギー回収プラ
ント200の制御系は、各圧力調整弁101〜10nを駆
動する圧力調整弁制御装置111〜11n、調速弁１２
を制御する調速弁制御装置１５およびバイパス弁
制御装置１６から構成される。なお、１７は膨脹
タービン１３の負荷を示す。
高炉ガスエネルギー回収プラント群100のｉ本
目の高炉１iから分岐した配管に設置された圧力
調整弁10iを制御する圧力調整弁制御装置11iの機
能ブロツク図を第３図に示す。第３図において、
Ｋiは逆流防止部、Ｌiはタービン耐圧保護部、Ｍi
は圧力調整部である。
目の高炉１iから分岐した配管に設置された圧力
調整弁10iを制御する圧力調整弁制御装置11iの機
能ブロツク図を第３図に示す。第３図において、
Ｋiは逆流防止部、Ｌiはタービン耐圧保護部、Ｍi
は圧力調整部である。
まず逆流防止部Ｋiは、高炉１iの炉頂圧力ＰBi
と余剰ガスの合流点Ｂでの圧力ＰRを比較し、適
当な演算を施こして、炉頂圧力ＰBiが合流点圧力
ＰRより高い場合には、圧力調整弁10iを開く方向
に作用するように、又、逆に炉頂圧力ＰBiが合流
点圧力ＰRより低い場合には、圧力調整弁10iを全
閉とするように、信号ξiを発し、常に余剰ガス
が逆流することを防止すべく作動する。タービン
耐圧保護部Ｌiは、合流点圧力ＰRと合流点下流側
の許容圧力ＰRSとを比較し、適当な演算を施し
て、ＰRがＰRSより高い場合には圧力調整弁10iを
全閉とするように、又、逆にＰRがＰRSより低い
場合には圧力調整弁10iを開く方向に作用するよ
うに、信号ηiを発し、常に合流点Ｂの圧力を許
容値ＰRSを越えないように作動する。次に圧力調
整部Ｍiにおいては、圧力調整弁10iに対し、当該
炉頂圧設定信号ＰCSiから後述の調速弁開度を関
数とする信号θ′iをＫAiを介して減じて圧力調整
弁炉頂圧設定信号P′CSiとし、更に、その信号と
炉頂圧信号ＰBiを比較し、比例、積分等の所定の
演算を施した後、信号ζiを出力し、炉頂圧力ＰBi
を調整弁１２の開度を関数とする値に保持すべく
作動する。これら３つの信号ξi、ηiおよびζi
は、それぞれ次段の低位選択器LSiに与えられ、
該低位選択器LSiにて、圧力調整弁10iの開度を最
も小さい開度に抑える信号を選択し、その信号に
より圧力調整弁10iを制御する。
と余剰ガスの合流点Ｂでの圧力ＰRを比較し、適
当な演算を施こして、炉頂圧力ＰBiが合流点圧力
ＰRより高い場合には、圧力調整弁10iを開く方向
に作用するように、又、逆に炉頂圧力ＰBiが合流
点圧力ＰRより低い場合には、圧力調整弁10iを全
閉とするように、信号ξiを発し、常に余剰ガス
が逆流することを防止すべく作動する。タービン
耐圧保護部Ｌiは、合流点圧力ＰRと合流点下流側
の許容圧力ＰRSとを比較し、適当な演算を施し
て、ＰRがＰRSより高い場合には圧力調整弁10iを
全閉とするように、又、逆にＰRがＰRSより低い
場合には圧力調整弁10iを開く方向に作用するよ
うに、信号ηiを発し、常に合流点Ｂの圧力を許
容値ＰRSを越えないように作動する。次に圧力調
整部Ｍiにおいては、圧力調整弁10iに対し、当該
炉頂圧設定信号ＰCSiから後述の調速弁開度を関
数とする信号θ′iをＫAiを介して減じて圧力調整
弁炉頂圧設定信号P′CSiとし、更に、その信号と
炉頂圧信号ＰBiを比較し、比例、積分等の所定の
演算を施した後、信号ζiを出力し、炉頂圧力ＰBi
を調整弁１２の開度を関数とする値に保持すべく
作動する。これら３つの信号ξi、ηiおよびζi
は、それぞれ次段の低位選択器LSiに与えられ、
該低位選択器LSiにて、圧力調整弁10iの開度を最
も小さい開度に抑える信号を選択し、その信号に
より圧力調整弁10iを制御する。
このようにして、各圧力調整弁101〜10nで調節
された余剰ガスはＢ点で合流し、調速弁１２で流
量調節された後、膨脹タービン１３に導びかれ
る。この膨脹タービン１３で余剰ガスエネルギー
を回収するため、調速弁制御装置１５は、調速弁
１２の開度を制御する調速弁開度制御部VR、膨
脹タービン１３が駆動する負荷１７を一定に制御
する負荷制御部LDおよび選択部SSで構成され、
運転状態に応じて必要な機能を選択して使用す
る。更に調速弁制御装置１５は、膨脹タービン１
３の負荷が急変したり、異常となり、トリツプを
起した場合には、それを検出し、後述するバイパ
ス弁制御装置１６に弁を開く指令信号を発し、膨
脹タービン１３を流れていた余剰ガスをバイパス
弁１４を通して流し、膨脹タービン１３の上流お
よび下流の流量変動を極力抑える異常処理機能も
有している。
された余剰ガスはＢ点で合流し、調速弁１２で流
量調節された後、膨脹タービン１３に導びかれ
る。この膨脹タービン１３で余剰ガスエネルギー
を回収するため、調速弁制御装置１５は、調速弁
１２の開度を制御する調速弁開度制御部VR、膨
脹タービン１３が駆動する負荷１７を一定に制御
する負荷制御部LDおよび選択部SSで構成され、
運転状態に応じて必要な機能を選択して使用す
る。更に調速弁制御装置１５は、膨脹タービン１
３の負荷が急変したり、異常となり、トリツプを
起した場合には、それを検出し、後述するバイパ
ス弁制御装置１６に弁を開く指令信号を発し、膨
脹タービン１３を流れていた余剰ガスをバイパス
弁１４を通して流し、膨脹タービン１３の上流お
よび下流の流量変動を極力抑える異常処理機能も
有している。
調速弁制御装置１５の調速弁開度制御部VRか
らは、調速弁開度の関数である信号θiが出力さ
れ、これが前述の圧力調整弁制御装置11iのゲイ
ン変換器ＫAiに印加される。この信号θiを印加す
ることにより、圧力調整弁制御装置11iの圧力制
御部Ｍiにかゝる圧力調整弁炉頂圧設定信号P′CSi
を等価的に高くしたり低くしたりして、第４図に
示すように、膨脹タービン１３の起動時などで
は、調速弁１２の開度を増加して行くに従つて炉
頂圧設定値を下げ（高炉１iのセプタム弁炉頂圧
設定値ＰBSiより下つた時点から）、その結果、圧
力調整弁10iが開き始め、膨脹タービン１３に余
剰ガスを導びくことを可能とするものである。逆
に膨脹タービン１３の調速弁１２が全開から徐々
に閉つて来る過程では、圧力調整弁10iの炉頂圧
設定値は徐々に上つて来るため、圧力調整弁10i
は徐々に閉つて行き、やがて全閉となり、膨脹タ
ービン１３を流れていた余剰ガスは、各高炉の排
ガス系統に入り、各セプタム弁を通つて排出され
る。
らは、調速弁開度の関数である信号θiが出力さ
れ、これが前述の圧力調整弁制御装置11iのゲイ
ン変換器ＫAiに印加される。この信号θiを印加す
ることにより、圧力調整弁制御装置11iの圧力制
御部Ｍiにかゝる圧力調整弁炉頂圧設定信号P′CSi
を等価的に高くしたり低くしたりして、第４図に
示すように、膨脹タービン１３の起動時などで
は、調速弁１２の開度を増加して行くに従つて炉
頂圧設定値を下げ（高炉１iのセプタム弁炉頂圧
設定値ＰBSiより下つた時点から）、その結果、圧
力調整弁10iが開き始め、膨脹タービン１３に余
剰ガスを導びくことを可能とするものである。逆
に膨脹タービン１３の調速弁１２が全開から徐々
に閉つて来る過程では、圧力調整弁10iの炉頂圧
設定値は徐々に上つて来るため、圧力調整弁10i
は徐々に閉つて行き、やがて全閉となり、膨脹タ
ービン１３を流れていた余剰ガスは、各高炉の排
ガス系統に入り、各セプタム弁を通つて排出され
る。
バイパス弁制御装置１６は、通常、バイパス弁
１４を全閉に保ち、膨脹タービン１３の特殊な運
転状態のときのみ、一部余剰ガスをバイパスさせ
るとゝもに、膨脹タービン１３の運転状態が急変
したり、トリツプした場合などにも、一時的にバ
イパス弁１４を急開させる働きをする。
１４を全閉に保ち、膨脹タービン１３の特殊な運
転状態のときのみ、一部余剰ガスをバイパスさせ
るとゝもに、膨脹タービン１３の運転状態が急変
したり、トリツプした場合などにも、一時的にバ
イパス弁１４を急開させる働きをする。
次に、余剰ガスエネルギー回収プラント200の
運転方法について説明する。余剰ガスエネルギー
回収プラント200の正常な運転が可能なために
は、高炉ガスエネルギー回収プラント群100が正
常に運転されており、余剰ガスが各セプタム弁31
〜３nを通過して排出されている状態にあること
が必要である。この状態の時、余剰ガスエネルギ
ー回収プラント200においては、調速弁制御装置
１５の調速弁開度制御部は調速弁１２を全閉にす
る信号を発生しているとする。この状態におい
て、セプタム弁炉頂圧設定信号ＰBSi、高炉ガス
エネルギー回収タービン調速弁炉頂圧設定信号Ｐ
TSiおよび圧力調整弁炉頂圧設定信号ＰCSiは、そ
れぞれP′CSi＞ＰBSi＞ＰTSiの関係にあり、各高炉
11〜１nの炉頂圧力は、各高炉の排ガス系統に設
置されている膨脹タービン51〜５nの調速弁41〜
４nあるいはセプタム弁31〜３nにて制御されてい
る。
運転方法について説明する。余剰ガスエネルギー
回収プラント200の正常な運転が可能なために
は、高炉ガスエネルギー回収プラント群100が正
常に運転されており、余剰ガスが各セプタム弁31
〜３nを通過して排出されている状態にあること
が必要である。この状態の時、余剰ガスエネルギ
ー回収プラント200においては、調速弁制御装置
１５の調速弁開度制御部は調速弁１２を全閉にす
る信号を発生しているとする。この状態におい
て、セプタム弁炉頂圧設定信号ＰBSi、高炉ガス
エネルギー回収タービン調速弁炉頂圧設定信号Ｐ
TSiおよび圧力調整弁炉頂圧設定信号ＰCSiは、そ
れぞれP′CSi＞ＰBSi＞ＰTSiの関係にあり、各高炉
11〜１nの炉頂圧力は、各高炉の排ガス系統に設
置されている膨脹タービン51〜５nの調速弁41〜
４nあるいはセプタム弁31〜３nにて制御されてい
る。
さて、余剰ガスエネルギー回収プラント200の
膨脹タービン１３の調速弁１２を徐々に開いて行
くと、第４図に示すように、圧力調整弁10iの炉
頂圧設定信号ＰCSiは調速弁１２の開度のある関
数に従つて降下する。そして、ＰBSi＞P′CSi（＞
ＰTSi）が成立した系統の圧力調整弁10iを通して
余剰ガスが流れ始め、それがＢ点で合流し、調速
弁１２を経由して余剰ガスエネルギー回収膨脹タ
ービン１３に導びかれる。更に調速弁制御装置１
５の調速弁開度設定値θRSを上げて行き、調速弁
１２を全開まで上げる。この状態においても、も
し膨脹タービン１３の運転として調速弁制御装置
１５で他の制御機能が選択された場合、例えば負
荷制御機能が選択された場合には、膨脹タービン
１３は、この選択された負荷制御モードで制御さ
れる。更に各圧力調整弁101〜10nは、それぞれ圧
力調整弁制御装置111〜11nの３つの機能（炉頂圧
制御、逆流防止および耐圧保護の各機能）のいず
れかの機能で制御され、余剰ガス流量を調整す
る。この調整された流量は、通常、その全量が膨
脹タービン１３に導びかれ、余剰ガスの保有する
全エネルギーを回収する。
膨脹タービン１３の調速弁１２を徐々に開いて行
くと、第４図に示すように、圧力調整弁10iの炉
頂圧設定信号ＰCSiは調速弁１２の開度のある関
数に従つて降下する。そして、ＰBSi＞P′CSi（＞
ＰTSi）が成立した系統の圧力調整弁10iを通して
余剰ガスが流れ始め、それがＢ点で合流し、調速
弁１２を経由して余剰ガスエネルギー回収膨脹タ
ービン１３に導びかれる。更に調速弁制御装置１
５の調速弁開度設定値θRSを上げて行き、調速弁
１２を全開まで上げる。この状態においても、も
し膨脹タービン１３の運転として調速弁制御装置
１５で他の制御機能が選択された場合、例えば負
荷制御機能が選択された場合には、膨脹タービン
１３は、この選択された負荷制御モードで制御さ
れる。更に各圧力調整弁101〜10nは、それぞれ圧
力調整弁制御装置111〜11nの３つの機能（炉頂圧
制御、逆流防止および耐圧保護の各機能）のいず
れかの機能で制御され、余剰ガス流量を調整す
る。この調整された流量は、通常、その全量が膨
脹タービン１３に導びかれ、余剰ガスの保有する
全エネルギーを回収する。
上記余剰ガスエネルギーを回収する膨脹タービ
ン１３を停止させる場合には、調速弁制御装置１
５の調速弁開度設定値θRSを下げて行き、調速弁
１２を閉じて行くと、P′CSi＞ＰBSとなつた時点
で、その系統の圧力調整弁10iが閉動作を開始
し、やがて全閉となる。更に調速弁１２の開度を
徐々に下げて行き全閉にする。この調速弁１２を
全閉にした時点では、全ての系統でＰCSi＞ＰBS
が成立するので、各圧力調整弁101〜10nは全閉と
なり、余剰ガスエネルギー回収プラント200は動
作を停止する。
ン１３を停止させる場合には、調速弁制御装置１
５の調速弁開度設定値θRSを下げて行き、調速弁
１２を閉じて行くと、P′CSi＞ＰBSとなつた時点
で、その系統の圧力調整弁10iが閉動作を開始
し、やがて全閉となる。更に調速弁１２の開度を
徐々に下げて行き全閉にする。この調速弁１２を
全閉にした時点では、全ての系統でＰCSi＞ＰBS
が成立するので、各圧力調整弁101〜10nは全閉と
なり、余剰ガスエネルギー回収プラント200は動
作を停止する。
これまで、本発明の実施例として、ｍ基の高炉
の排ガス系統に設置されている高炉ガスエネルギ
ー回収プラントの余剰ガスを集めて１つの余剰ガ
スエネルギー回収プラントに導びき、その余剰ガ
スエネルギーを回収するシステムについて説明し
たが、他の実施例として、ｍ基の高炉の排ガス系
統に各々設置された高炉ガスエネルギー回収プラ
ントのうち、Ｐ基の高炉ガスエネルギー回収プラ
ントでは余剰ガスを排出しているが、残りの（ｍ
−Ｐ）基の高炉ガスエネルギー回収プラントで
は、高炉ガスをまだ吸収することが可能な高炉ガ
スエネルギー回収プラント群においては、Ｐ基の
高炉ガスエネルギー回収プラントの余剰ガスを集
めて、余力のある（ｍ−Ｐ）基の高炉ガスエネル
ギー回収プラントへ供給することも考えられる。
第５図はその概略システムを示したもので、ｍ基
の高炉ガスエネルギー回収プラント群のうち、Ｐ
基の高炉ガスエネルギー回収プラントの各排ガス
系統から配管により余剰ガスを分岐し、Ｂ点で合
流した後、それぞれ流量配分弁181〜18jにより、
（ｍ−Ｐ）基の高炉ガスエネルギー回収プラント
の各排ガス系統に分配する構成となつている。な
お、各流量分配弁181〜18jは流量分配装置１９か
らの指令信号により制御される。
の排ガス系統に設置されている高炉ガスエネルギ
ー回収プラントの余剰ガスを集めて１つの余剰ガ
スエネルギー回収プラントに導びき、その余剰ガ
スエネルギーを回収するシステムについて説明し
たが、他の実施例として、ｍ基の高炉の排ガス系
統に各々設置された高炉ガスエネルギー回収プラ
ントのうち、Ｐ基の高炉ガスエネルギー回収プラ
ントでは余剰ガスを排出しているが、残りの（ｍ
−Ｐ）基の高炉ガスエネルギー回収プラントで
は、高炉ガスをまだ吸収することが可能な高炉ガ
スエネルギー回収プラント群においては、Ｐ基の
高炉ガスエネルギー回収プラントの余剰ガスを集
めて、余力のある（ｍ−Ｐ）基の高炉ガスエネル
ギー回収プラントへ供給することも考えられる。
第５図はその概略システムを示したもので、ｍ基
の高炉ガスエネルギー回収プラント群のうち、Ｐ
基の高炉ガスエネルギー回収プラントの各排ガス
系統から配管により余剰ガスを分岐し、Ｂ点で合
流した後、それぞれ流量配分弁181〜18jにより、
（ｍ−Ｐ）基の高炉ガスエネルギー回収プラント
の各排ガス系統に分配する構成となつている。な
お、各流量分配弁181〜18jは流量分配装置１９か
らの指令信号により制御される。
以上の説明から明らかな如く、本発明によれ
ば、１基あるいは複数基の高炉ガスエネルギー回
収プラントの余剰ガスエネルギーを各高炉の操業
状態に影響を与えることなく安全に分岐し、回収
することが可能となる。
ば、１基あるいは複数基の高炉ガスエネルギー回
収プラントの余剰ガスエネルギーを各高炉の操業
状態に影響を与えることなく安全に分岐し、回収
することが可能となる。
第１図は従来の高炉ガスエネルギー回収プラン
トを示す図、第２図は本発明の一実施例を示す
図、第３図は第２図における余剰ガスエネルギー
回収プラント側の圧力調整弁制御装置の機能ブロ
ツク図、第４図は調速弁開度と圧力調整弁炉頂圧
設定値の関係を示す図、第５図は本発明の他の実
施例を示す図である。 11〜１n……高炉、31〜３n……セプタム弁、41
〜４n……調速弁、51〜５n……膨脹タービン、71
〜７n……炉頂圧制御装置、101〜10n……圧力調
整弁、111〜11n……圧力調整弁制御装置、１２…
…調速弁、１３……膨脹タービン、１４……バイ
パス弁、１５……調速弁制御装置、１６……バイ
パス弁制御装置、１７……負荷、１８１〜18j…
…流量分配弁、１９……流量分配装置。
トを示す図、第２図は本発明の一実施例を示す
図、第３図は第２図における余剰ガスエネルギー
回収プラント側の圧力調整弁制御装置の機能ブロ
ツク図、第４図は調速弁開度と圧力調整弁炉頂圧
設定値の関係を示す図、第５図は本発明の他の実
施例を示す図である。 11〜１n……高炉、31〜３n……セプタム弁、41
〜４n……調速弁、51〜５n……膨脹タービン、71
〜７n……炉頂圧制御装置、101〜10n……圧力調
整弁、111〜11n……圧力調整弁制御装置、１２…
…調速弁、１３……膨脹タービン、１４……バイ
パス弁、１５……調速弁制御装置、１６……バイ
パス弁制御装置、１７……負荷、１８１〜18j…
…流量分配弁、１９……流量分配装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高炉の排ガス系統に膨脹タービンを設置して
高炉ガスエネルギーを回収する単基又は複数基の
高炉ガスエネルギー回収プラントにおいて、前記
高炉に設置された膨脹タービンでは回収しきれな
い余剰ガスを、前記各高炉の排ガス系統から配管
により分岐せしめ、それぞれ圧力調整弁制御装置
で制御される圧力調整弁を経て合流せしめた後、
調速弁を介して別の膨脹タービンへ導びくと共
に、前記圧力調整弁制御装置は、当該高炉の炉頂
圧力と余剰ガスの合流点圧力を比較して当該圧力
調整弁を制御する逆流防止制御手段及び予め定め
た炉頂圧設定値から前記他の膨脹タービンの調整
弁の開度値を減した値と当該高炉の炉頂圧力を比
較して当該圧力調整弁を制御する炉頂圧力制御手
段を備えていることを特徴とする高炉余剰ガスエ
ネルギー回収設備。 ２ 高炉の排ガス系統に膨脹タービンを設置して
高炉ガスエネルギーを回収する複数基の高炉ガス
エネルギー回収プラントにおいて、前記高炉に設
置された膨脹タービンでは回収し切れない余剰ガ
スを有するプラントの排ガス系統から、該余剰ガ
スを配管により分岐して取り出し、それぞれ圧力
調整弁制御装置で制御される圧力調整弁を経て合
流せしめた後、さらに流量配分装置で制御される
流量配分弁を介して高炉ガスエネルギー回収能力
に余裕のある他のプラントに導びくと共に、前記
前記圧力調整弁制御装置は、当該高炉の炉頂圧力
と余剰ガスの合流点圧力を比較して当該圧力調整
弁を制御する逆流防止制御手段及び予め定めた炉
頂設定値と当該高炉の炉頂圧力を比較して当該圧
力調整弁を制御する炉頂圧力制御手段を備えてい
ることを特徴とする高炉余剰ガスエネルギー回収
設備。 ３ 前記圧力調整弁は、炉頂圧力制御機能、逆流
防止機能等を有する圧力調整弁制御装置で制御さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項ある
いは第２項記載の高炉余剰ガスエネルギー回収方
法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56056635A JPS57171031A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | System for retrieving energy of blast furnace excess gas |
| US06/366,907 US4461142A (en) | 1981-04-15 | 1982-04-09 | Method of recovery of excess gas energy of blast furnace gas |
| DE3213690A DE3213690C2 (de) | 1981-04-15 | 1982-04-14 | Verfahren zur Rückgewinnung von Überschuß-Ofengas-Energie |
| GB8210876A GB2099927B (en) | 1981-04-15 | 1982-04-14 | A method of recovery of excess gas energy of blast furnace gas |
| KR8201660A KR850000515B1 (en) | 1981-04-15 | 1982-04-15 | Method for recovery of blast furnace gas |
| FR8206524A FR2509454B1 (fr) | 1981-04-15 | 1982-04-15 | Procede pour recuperer l'energie du gaz en exces de fours a soufflerie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56056635A JPS57171031A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | System for retrieving energy of blast furnace excess gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57171031A JPS57171031A (en) | 1982-10-21 |
| JPS6142084B2 true JPS6142084B2 (ja) | 1986-09-19 |
Family
ID=13032774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56056635A Granted JPS57171031A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | System for retrieving energy of blast furnace excess gas |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4461142A (ja) |
| JP (1) | JPS57171031A (ja) |
| KR (1) | KR850000515B1 (ja) |
| DE (1) | DE3213690C2 (ja) |
| FR (1) | FR2509454B1 (ja) |
| GB (1) | GB2099927B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19621824C2 (de) * | 1996-05-31 | 1998-03-12 | Ghh Borsig Turbomaschinen Gmbh | Verfahren zum Regeln von Gasdrücken bei Einsatz von Gasentspannungsturbinen |
| DE10052844B4 (de) * | 2000-10-25 | 2004-05-06 | Pps Pipeline Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Energiegewinnung aus Gas |
| US6692688B2 (en) * | 2001-03-20 | 2004-02-17 | Startec Iron, Llc | Modular furnace |
| US6800113B2 (en) * | 2001-06-28 | 2004-10-05 | Startec Iron Llc | Equipment for distribution and feeding of charge and fuel in shaft furnaces of rectangular cross section |
| KR100851222B1 (ko) * | 2002-06-24 | 2008-08-07 | 주식회사 포스코 | 고로에서의 노정압제어장치 |
| CN101008329B (zh) * | 2006-12-29 | 2010-05-12 | 本溪钢铁(集团)有限责任公司 | 高炉煤气余压透平发电装置入口压力的控制方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2009711C3 (de) * | 1970-03-02 | 1980-08-07 | Oemv Ag | Verfahren und Anlage zur Ausnutzung des Energieinhaltes des bei katalytischem Krackanlagen anfallenden Rauchgases |
| FR2125183B1 (ja) * | 1971-02-17 | 1974-10-11 | Wendel Sidelor | |
| US4180249A (en) * | 1975-03-27 | 1979-12-25 | Agranovskaya Miriam A | Installation for controlling pressure of gas under shaft top in super-capacity blast furnace |
| JPS5212674A (en) * | 1975-07-19 | 1977-01-31 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Chemical reaction furnace system |
| JPS5220388A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Furnace system for chemical reaction |
| FR2353709A1 (fr) * | 1976-06-01 | 1977-12-30 | Technip Cie | Procede et installation pour la recuperation de la chaleur de gaz chauds et pour leur epuration |
| US4067557A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-10 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | System for changing over of blast furnace top pressure control |
| JPS5377942A (en) * | 1976-12-20 | 1978-07-10 | Nippon Steel Corp | Energy collect on system for turbine utilizing high pressured last at top furnace |
| DE2709036A1 (de) * | 1977-03-02 | 1978-09-07 | Wenzel Geb Dolmans Yvonne | Kraftwerk, insbesondere spitzenkraftwerk |
| JPS53100307A (en) * | 1977-02-15 | 1978-09-01 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Energy collecting process in furnace top pressure turbine |
| US4387562A (en) * | 1980-08-08 | 1983-06-14 | Nippon Steel Corporation | System for generating power with top pressure of blast furnaces |
-
1981
- 1981-04-15 JP JP56056635A patent/JPS57171031A/ja active Granted
-
1982
- 1982-04-09 US US06/366,907 patent/US4461142A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-04-14 GB GB8210876A patent/GB2099927B/en not_active Expired
- 1982-04-14 DE DE3213690A patent/DE3213690C2/de not_active Expired
- 1982-04-15 FR FR8206524A patent/FR2509454B1/fr not_active Expired
- 1982-04-15 KR KR8201660A patent/KR850000515B1/ko active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4461142A (en) | 1984-07-24 |
| FR2509454B1 (fr) | 1986-02-28 |
| GB2099927A (en) | 1982-12-15 |
| KR830010202A (ko) | 1983-12-26 |
| KR850000515B1 (en) | 1985-04-12 |
| JPS57171031A (en) | 1982-10-21 |
| GB2099927B (en) | 1984-12-12 |
| FR2509454A1 (fr) | 1983-01-14 |
| DE3213690C2 (de) | 1985-01-17 |
| DE3213690A1 (de) | 1982-11-04 |
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