JPH0488106A - 熱風炉の充圧方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は熱風炉を燃焼から送風に切替える際の熱風炉の
充圧方法に関するものである。

〈従来の技術〉 高炉へ熱風を供給するための熱風炉は、燃焼と送風を交
互に繰り返して操業される。この−燃焼から送風に切替
えられた直後においては一時的に熱風炉へ多量の送風が
必要になる。このため熱風炉を燃焼状態から送風状態に
切替えられた直後においては高炉送風機からの送風量を
一時的に増加させて熱風炉を充圧する必要がある。

ところで蒸気タービンにより駆動される高炉送風機を具
備した高炉送風設備では、熱風炉の切替に伴う熱風炉の
充圧時に高炉送風機の送風量をスポット的に増加させる
ため、蒸気タービンを駆動するための蒸気使用量が一時
的に増加することになる。このため蒸気発生源側の複数
のボイラを運転し、そのうち少なくとも一缶のボイラに
ついては蒸気圧が一定となるように自動運転され（自動
缶という）、この自動缶を熱風炉充圧時の蒸気使用量の
増加にあてて負荷変動を吸収するようにしていた。

しかるに、この自動缶により熱風炉充圧時の負荷変動を
吸収する方法には下記の問題点があった。

（１）熱風炉充圧時の蒸気使用量の増加が大型高炉では
３０Ｔ／Ｈ程度と大きく、且つ短時間（約３０秒）で急
速に増加するため、ドラム型ボイラではキャリーオーバ
ー等の運転障害を誘発する要因となる。

（２）　　自動缶のボイラは通常時の負荷を熱風炉充圧
時の蒸気増加量に対しである程度の余裕を持って蒸気供
給ができるようにしておく必要があるため、総蒸気使用
量に対する各ボイラの蒸気発生量の負荷配分が必ずしも
総合効率で最適な価とはならない。

熱風炉切替時に充圧する手段として例えば特開昭４８−
６５１０１号公報および特開昭５０−１００４号公報に
は、高炉送風機とは別途の空気源を用意するものが開示
されており、前者は熱風炉を充圧するのに必要な容積を
有する空気溜を設けるものであり、後者は送風機による
送風装置とは別に空気圧縮機、圧縮空気ホルダーを設け
るものである。

このように熱風炉を充圧するために別途の空気源を用意
すれば容易に充圧することができるけれども別途空気源
のための設備が必要となり、その運転および保守も必要
でコスト増になるという弱点がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は前記従来技術の問題点を解消し、熱風炉を燃焼
状態から送風状態に切替えられた直後においてのみ、蒸
気タービンにより駆動される高炉送風機が熱風炉を充圧
するに必要な送風機増加を容易に確保することができる
熱風炉の充圧方法を提供することを目的とする物である
。

〈課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するための本発明は、蒸気タービンによ
り駆動される高炉送風機を運転して熱風炉を介して送風
するに際し、前記高炉送ｌｉｔ機を駆動する蒸気タービ
ンと共通の蒸気発生源により駆動される蒸気タービン発
電機を併設して運転し、前記高炉送風機の送風負荷が一
時的に増加する熱風炉の充圧時に、前記高炉送風機の送
風負荷増加分に応じて前記蒸気タービン発電機の発電負
荷を減少させ、前記蒸気発生源を定負荷として熱風炉を
充圧するようにしたことを特徴とする熱風炉の充圧方法
である。

〈作　用〉 本発明は、複数の蒸気タービンにより駆動される高炉送
風機と同一の蒸気発生源により駆動される復水型の蒸気
タービン発電機から構成される蒸気タービン送風プラン
トにおいて、各高炉毎の熱風炉充圧時における送風量増
加による負荷変動パターンを予め蒸気タービン発電機の
制御装置に記憶させる。

そして熱風炉の充圧開始と同時に高炉送風機の送風量増
加による負荷変動パターンと逆の発電量減少による負荷
変動パターンにより蒸気タービン発電機の負荷制限をか
けることにより蒸気タービン送風プラント全体として熱
風炉充圧時の蒸気使用量を一定に保つようにするもので
ある。なおここで用いられる復水型の蒸気タービン発電
機は、単独であっても、送風機、発電機が一体となった
ものであっても差しつかえないのはいうまでもない。

本発明方法の場合、復水型の蒸気タービン発電機の制御
装置又は蒸気タービン送風プラントを統括する制御装置
に送風対象の各高炉毎に熱風炉充圧時の負荷変動パター
ンすなわち増風時の負荷増加量、負荷増加時間、保持時
の保持時間、減風時の負荷減少量、負荷減少時間を入力
しておく。

そして高炉からの熱風炉充圧指令を受けて、対象となる
高炉送風機により熱風炉の充圧操作を行うのと同時に蒸
気タービン発電機に対して予め入力した充圧時の負荷パ
ターンと逆の発電量減少パターンによる負荷制限をかけ
ることにより、高炉送風機と復水型の蒸気タービン発電
機との合計の負荷すなわち蒸気使用量を一定に保つよう
制御するものである。

なお、熱風炉充圧時の高炉送風機による送風量増加は静
翼角度を変更することにより行われる。

一方、蒸気発生源では蒸気供給圧が一定となるようなボ
イラの運転を行う、そのため蒸気圧力変動があると、そ
の変動に追従させてボイラーの運転操作がなされ供給圧
が一定に保たれる。熱風炉の充圧時には高炉送風機側に
多く蒸気を必要とするため、その増量分に応じて華気タ
ービン発！＠に供給する蒸気量を絞り発ｔｉｔを低下さ
せ、これによって蒸気の一定圧を維持する。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する二 第１図は本発明の実施対象となる蒸気タービン送風プラ
ントの系統図であり、複数のボイラ１１．１−２．１−
３の３缶、複数の高炉送風用タービン２−１〜２−２の
２基、少なくとも１基の発電用復水型の蒸気タービン２
−３と発電＠４とから構成される。

第１図の蒸気タービン送風プラント系統に外乱として熱
風炉の充圧による負荷ピークが加えられた場合の制御状
況すなわち（６）高炉送風機の負荷、ω）発電用蒸気タ
ービンの負荷、（Ｃ）総蒸気使用量、■固定缶ボイラの
蒸発量（定負荷運転）、■自動缶ボイラの莫発量（主蒸
気圧カ一定制御）、［Ｆ］主蒸気圧力変動を、従来の制
御方法と比較して第２図に示す、従来の制御方式では、
ω）に示すように発電用蒸気タービンの負荷を一定とす
る一方、複数ボイラの内の１缶を蒸気圧カ一定となるよ
う自動運転することにより熱風炉充圧時に囚で示すよう
な高炉送風機負荷変動に対応じている。そのため熱風炉
充圧に伴う負荷上昇にほぼ相当する蒸気量が■で示すよ
うに自動運転の自動缶ボイラから供給されるが、主蒸気
圧カ一定制御を行うため高炉送風機側の負荷上昇に対し
である程度の制御遅れが不可避であり、これにより［Ｆ
］に示すように主蒸気圧力の変動により、■に示すよう
に他の定負荷運転の固定缶ボイラに対しても外乱を与え
、総暴気使用量は（Ｃ）に示すように変動することにな
る。

これに対して本発明による制御方法では熱風炉５−１　
（５−２でも同じであるので以下５−１を代表させて説
明する）切替時の充圧信号を発電用蒸気タービン２−３
の主蒸気加減弁７および制御装置８に送り、熱風炉５−
１の充圧にタイミングに合わせて発電用タービン２−３
の負荷を第２図の（イ）に示す熱風炉５−１を充圧する
ための高炉送風機３−１の負荷変動パターンすなわち負
荷上昇→保持→負荷減少と逆の負荷変動パターンすなわ
ちＣＢ）に示すように負荷減少→保持→負荷上昇のパタ
ーンで制御することにより、働に示すように蒸気発生源
全体としての蒸気消費量を一定に保つものであり、■、
■にそれぞれ示すように固定缶ボイラおよび自動缶ボイ
ラの蒸発量並びに［Ｆ］に示すように主蒸気圧力には変
動を生じない。

本発明を実現するための発電用蒸気タービンの制御装置
は電気式ガバナーが最も適しているが、通常の機械式ガ
バナーを負荷制御装置により制御しても差しつかえない
、また、発電用蒸気タービンは実施例に示すタービン発
電機（Ｔ／Ｇ）以外にも、蒸気タービンに発を機、送風
機を同軸に配置した設備でも実施可能である。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明では高炉送風機を駆動する蒸
気タービンと共通の蒸気発生源により駆動される蒸気タ
ービン発電機を併設して運転し、熱風を充圧するに必要
な送風量増加分に相当する蒸気量を蒸気タービン発電機
の発電量を′減少させて充当するので蒸気発生源の蒸気
発生量を変更することなく熱風炉の充圧を行うことがで
きる。

その結果、蒸気発生源であるボイラをキャリーオーバー
等のトラブルを伴うことなく安定して運転が達成され、
高炉操業の安定化に寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に係る高炉送風用の蒸気タービン
送風プラントの概略系統図、第２図は熱風炉の充圧によ
る負荷ピークが加えられた場合の制御状況を本発明法と
従来法とについて比較して示すグラフである。 １・・・ボイラ、　　　　　　２・・・蒸気タービン、
３・・・高炉送風機、　　　４・・・発電機、５・・・
熱風炉、　　　　　６・・・高　炉、７・・・発電ター
ビン用主蒸気加減弁、８・・・主蒸気加減弁制御装置。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸気タービンにより駆動される高炉送風機を運転して熱
   風炉を介して送風するに際し、前記高炉送風機を駆動す
   る蒸気タービンと共通の蒸気発生源により駆動される蒸
   気タービン発電機を併設して運転し、前記高炉送風機の
   送風負荷が一時的に増加する熱風炉の充圧時に、前記高
   炉送風機の送風負荷増加分に応じて前記蒸気タービン発
   電機の発電負荷を減少させ、前記蒸気発生源を定負荷と
   して熱風炉を充圧するようにしたことを特徴とする熱風
   炉の充圧方法。