JPH055501A - 焼結機排熱回収ボイラーの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高・低圧ボイラーの制御を安定させ高・低圧蒸
気を効果的に回収する焼結機排熱回収ボイラーの制御手
段を提供する。 【構成】高圧予熱器２への給水制御系により高圧ボイラ
ードラム４のレベル制御を行う。この時、高・低圧ボイ
ラー系の蒸気発生量と給水量をそれぞれ加算して高圧側
給水制御装置１１により高・低圧ボイラー系の給水制御
を行う。さらに、低圧ボイラー用給水量の一部を高圧予
熱器２へバイパスさせる。 【効果】高圧予熱器の安全弁の仕様を変更する必要がな
い。高圧予熱器を更新する必要がない。給水系の圧力損
失が少ない。低圧給水系での蒸気化を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として焼結機排ガ
スの排熱をボイラーにて回収する方法に係り、より詳し
くは焼結機排熱を高・低圧ボイラーにより高・低圧蒸気
を効果的に回収する複合排熱回収システムにおける排熱
回収ボイラーの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼結機の排ガスは周知の通り、後半部で
３５０〜４００℃の高温となるため、排熱回収又は排熱
利用が行われている。排熱回収方法としては、排熱回収
ボイラーにより発電用の高圧蒸気を回収する方法が一般
的である。その排熱回収システムとしては、例えば図２
に示すごとく、高温の焼結機排ガスが導かれるボイラー
１内に設置された高圧予熱器（節炭器）２、高圧蒸発器
３、高圧ボイラードラム４及び循環ポンプ５とからなる
高圧ボイラー系に、給水ポンプ６、給水調節弁７、給水
流量計８等からなる給水系より給水し、高圧蒸気を回収
している。このシステムにおける給水量の制御は、ボイ
ラー特有の３要素であるボイラードラムレベルの一定
制御、蒸気流量によるフォワード制御（先行動作）、
給水流量によるフィードバック制御がとられている。
９はレベル計、１０は高圧蒸気流量計、１１は給水制御
装置である。

【０００３】一方、上記のような排熱回収システムによ
り熱回収された排ガスは、再び焼結機に循環させて使用
しているが、この循環ガスの温度が高く、未だ十分排熱
回収の余裕があり、又温度が高いことに起因する種々の
悪影響を除くため、排熱回収系に低圧ボイラーを増設し
て低圧蒸気を回収する複合排熱回収システムが提案され
ている。

【０００４】図３は従来の複合排熱回収システムの一例
を示すもので、高圧蒸気を回収する高圧ボイラー系の高
圧予熱器２の下流で給水配管を分岐させて低圧ボイラー
系を組込んだ構成となしたものである。即ち、低温の循
環ガスが導かれる低圧ボイラー１２内に設置された低圧
蒸発器１３と、低圧ボイラードラム１４及び循環ポンプ
１５とからなる低圧ボイラー系に、高圧ボイラー系より
分岐接続された給水調節弁１６、給水流量計１７等から
なる給水系より給水し、低圧蒸気を回収するシステムで
ある。１８はレベル計、１９は低圧蒸気流量計、２０は
給水制御装置である。

【０００５】図４は同じく従来の他の複合排熱回収シス
テムを例示したもので、この方式は一旦低圧ボイラード
ラム１４ヘ給水した後、該低圧ドラムから高圧ボイラー
系の高圧ボイラードラム４に必要な分だけ給水する方式
であり、２１はその高圧給水ポンプである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】焼結機の排熱回収シス
テムにおける給水量の制御は、前記したとおり〜の
３要素制御がとられているが、通常この給水制御はボイ
ラー１基毎に行われるため、図３に示す複合排熱回収シ
ステムにおける給水量の制御も前記のとおり高圧ボイラ
ー系、低圧ボイラー系のそれぞれに対して行われる。た
だし、その前提条件は、低圧ボイラーによる熱回収のた
め循環ガスのボイラー入口温度が低下し、中圧蒸気の発
生が少なくなり、高圧予熱器２を通過する給水量が少な
くなることによる異常昇温を防止するため、又予熱器２
のチューブ内流速を上げ熱交換能力を高めるために当該
予熱器２には低圧ボイラーの給水も通過させる。しか
し、図３の複合排熱回収システムでは、高圧予熱器後で
給水を分岐させるため、給水ポンプ６の吐出圧が高圧予
熱器２に過度にかかり、当該予熱器の安全弁の仕様変更
を余儀なくされる上、予熱器に強度上の余裕がない場合
は予熱器自体を更新しなければならないという問題があ
る。又、高圧予熱器２へ低圧ボイラー系の給水量すべて
を通すことにより給水側圧力損失が上昇するという問題
がある。更に、低圧ボイラー系の給水調節弁１６で絞ら
れて給水の一部が蒸気化するという問題がある。一方、
図４に示すような２段ボイラー式の場合は、高圧給水ポ
ンプ２１の増設が必要であり設備費のアップを余儀なく
される上、低圧ボイラードラム水位の変動が発生し、運
転が不安定となる等の問題がある。

【０００７】この発明は、前記した従来の複合排熱回収
システムにおける問題点を解決し、高・低圧ボイラーの
制御系を悪化させることなく安定した複合制御が可能な
排熱回収ボイラーの制御方法を提案しようとするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、高圧ボイラ
ー系と低圧ボイラー系の２つのボイラードラムへ共通の
給水高圧予熱器を介して給水する方式の複合排熱回収シ
ステムにおいて、前記給水高圧予熱器への給水制御系に
より高圧ボイラー系のボイラードラムのレベル制御を行
いつつ、高圧ボイラー系及び低圧ボイラー系の蒸気発生
量と給水量をそれぞれ加算した値で高・低圧両ボイラー
系の給水制御を行うとともに、低圧ボイラー用給水量の
一部を前記給水高圧予熱器入側へバイパスさせることを
要旨とするものである。

【０００９】

【作用】高圧ボイラー系のボイラードラムのレベル制御
を既設の高圧給水調節弁で行う際、フォワード信号とし
て高・低圧ボイラー系の蒸気発生量を加算して行うこと
により、高圧予熱器に対する給水ポンプの吐出圧の影響
がなくなる。又、フィードバック信号として、高・低圧
ボイラー系の合計の給水量を用いることにより、低圧ボ
イラー系への影響が全くなくなる。又、低圧ボイラー用
給水量の一部を高圧予熱器へバイパスさせることによ
り、給水系での圧力損失上昇と低圧給水調節弁後の蒸気
化を抑制することができる。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明に係る焼結機排熱回収ボイラ
ー制御方法の一実施例を示す系統図であり、２２は高・
低圧蒸気流量加算器、２３はバイパス給水配管系であ
る。なおここでは、高・低圧ボイラーからの蒸気発生量
の合計が給水ポンプ６の能力範囲内にあるため、既設ポ
ンプで高・低圧両ボイラー系の給水を兼用する場合を例
にとり説明する。

【００１１】即ち、高圧ボイラー系に低圧ボイラー系を
組込んだ複合排熱回収システムにおける給水は、まず給
水ポンプ６下流の給水調節弁７を通った後、高圧予熱器
２に入り、その出側で高・低圧ボイラー系の各ボイラー
ドラム４、１４へと給水される。この時、低圧ボイラー
系への給水は低圧給水調節弁１６の給水制御装置２６
で、低圧蒸気流量１９、低圧ボイラードラム１４のレベ
ル計１８及び給水流量計１９からの信号を受けてボイラ
ードラムレベルの一定制御、蒸気流量によるフォワード
制御及びフィードバック制御が行われる。又、高圧予熱
器２へ低圧ボイラー系の給水量すべてを通すことによる
給水側圧力損失上昇の抑制と、低圧ボイラー系の給水調
節弁１６後での蒸気化を防ぐために、バイパス給水配管
系２３を介して低圧ボイラー用給水量の一部を高圧予熱
器２の入側へ供給する。

【００１２】一方、高圧ボイラー系の給水制御は、給水
ポンプ６下流の給水調節弁７を給水制御装置１１にて行
うが、この時直接制御する高圧ボイラードラム４の水位
はレベル計９からの信号により、フォワード制御用信号
は蒸気流量加算器２２より受ける高・低圧ボイラーの蒸
気発生量の合計信号により、フィードバック信号は給水
流量計８の高・低圧ボイラーの合計の給水量信号によ
り、ドラム水位、蒸発量及び給水量の３要素制御が行わ
れる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、高圧ボイラー系のレベル制御を給水弁で行う際、
フォワード信号として高・低圧ボイラー系の蒸気発生量
を加算して行うことにより、高圧予熱器に対する給水ポ
ンプの吐出圧の影響がなくなり、又、フィードバック信
号として高・低圧ボイラー系の合計の給水量を用いるこ
とにより低圧ボイラー系への影響が全くなくなり、高圧
予熱器の安全弁の仕様変更、予熱器自体の更新、高圧給
水弁の移設等、給水系の設備上の問題を解消することが
できる。又、低圧ボイラー系の給水の一部を高圧ボイラ
ー系の予熱器入側へバイパスさせるので、給水系の圧力
損失上昇と低圧給水弁後の蒸気化を抑制することができ
る。したがって、低廉な設備費で高・低圧ボイラーの制
御系を悪化させることなく安定した複合制御が可能とな
り、複合排熱回収システムによる排熱回収に多大な効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る焼結機排熱回収ボイラー制御方
法の一実施例を示す系統図である。

【図２】従来の一般的な焼結機排熱回収システムを示す
系統図である。

【図３】この発明の対象とする従来の焼結機複合排熱回
収システムの一例を示す系統図である。

【図４】従来の他の焼結機複合排熱回収システムの一例
を示す系統図である。

【符号の説明】

１ 高圧側ボイラー ２ 高圧予熱器 ３ 高圧蒸発器 ４ 高圧ボイラードラム ６ 給水ポンプ ７ 高圧給水調節弁 ８ 高圧側給水流量計 ９ 高圧ボイラードラムのレベル計 １０ 高圧蒸気流量計 １１ 高圧側給水制御装置 １４ 低圧ボイラードラム １６ 低圧給水調節弁 １７ 低圧側給水流量計 １８ 低圧ボイラードラムのレベル計 ２２ 高・低圧蒸気流量加算器 ２３ バイパス給水配管系

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 焼結機排熱を高圧ボイラー系及び低圧ボ
   イラー系により高圧蒸気及び低圧蒸気として回収する方
   法であって、高圧ボイラー系と低圧ボイラー系の２つの
   ボイラードラムへ共通の給水高圧予熱器を介して給水す
   る方式の複合排熱回収システムにおいて、前記給水高圧
   予熱器への給水制御系により高圧ボイラー系のボイラー
   ドラムのレベル制御を行いつつ、高圧ボイラー系及び低
   圧ボイラー系の蒸気発生量と給水量をそれぞれ加算した
   値で高・低圧両ボイラー系の給水制御を行うとともに、
   前記低圧ボイラー用給水量の一部を前記給水高圧予熱器
   へバイパスさせることを特徴とする焼結機排熱回収ボイ
   ラーの制御方法。