JPH073185B2 - 排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法 - Google Patents
排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法Info
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- JPH073185B2 JPH073185B2 JP1084588A JP1084588A JPH073185B2 JP H073185 B2 JPH073185 B2 JP H073185B2 JP 1084588 A JP1084588 A JP 1084588A JP 1084588 A JP1084588 A JP 1084588A JP H073185 B2 JPH073185 B2 JP H073185B2
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- pressure
- furnace
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 24
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
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- Blast Furnaces (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高圧操業される工業炉の排ガス圧力エネルギ
ーを回収するガスタービンに併設されるバイパス弁の制
御方法に関するものである。
ーを回収するガスタービンに併設されるバイパス弁の制
御方法に関するものである。
［従来の技術］ 製鉄溶鉱炉（以下、高炉という）においては、炉内反応
帯のガス圧力を高めて、出鉄量の増大を図ることが一般
的におこなわれており、その排ガスの圧力エネルギーを
回収するため、高炉炉頂ガス圧力が炉頂ガス圧力設定器
で設置された値となるようガスタービンの調速弁を制御
してその通過エネルギーによりタービンを運転し、直結
した発電機によって電力としてエネルギーの回収を図っ
ている。
帯のガス圧力を高めて、出鉄量の増大を図ることが一般
的におこなわれており、その排ガスの圧力エネルギーを
回収するため、高炉炉頂ガス圧力が炉頂ガス圧力設定器
で設置された値となるようガスタービンの調速弁を制御
してその通過エネルギーによりタービンを運転し、直結
した発電機によって電力としてエネルギーの回収を図っ
ている。
タービンの容量は投資効率の観点から炉排出最大ガス量
より小さくされているので、ガス量の多いときの制御用
としてタービンにバイパス弁が設置されており、炉頂ガ
ス圧力によって作動するバイパス弁調節計にて制御され
ている。
より小さくされているので、ガス量の多いときの制御用
としてタービンにバイパス弁が設置されており、炉頂ガ
ス圧力によって作動するバイパス弁調節計にて制御され
ている。
第３図は従来の排ガス圧回収タービンのガス流量調整回
路のブロック図であり、１は高炉、２は高炉１の排ガス
圧エネルギーを回収するタービン、３はタービン２のガ
バナ、４はガバナ３によって開閉する調速弁、５はター
ビン２に直結している発電機、６は高炉１の炉頂に設置
された炉頂ガス圧力発信器、７はガバナ３の制御目標と
なる炉頂圧設定器、８はタービン２のガス入口出口間を
連絡するバイパス弁、９はバイパス弁８の開度を制御す
るバイパス弁調節計、10は炉頂圧設定器７よりも少し高
い圧力に設定されバイパス弁調節計９の制御目標となる
バイパス圧設定器である。
路のブロック図であり、１は高炉、２は高炉１の排ガス
圧エネルギーを回収するタービン、３はタービン２のガ
バナ、４はガバナ３によって開閉する調速弁、５はター
ビン２に直結している発電機、６は高炉１の炉頂に設置
された炉頂ガス圧力発信器、７はガバナ３の制御目標と
なる炉頂圧設定器、８はタービン２のガス入口出口間を
連絡するバイパス弁、９はバイパス弁８の開度を制御す
るバイパス弁調節計、10は炉頂圧設定器７よりも少し高
い圧力に設定されバイパス弁調節計９の制御目標となる
バイパス圧設定器である。
炉頂圧は短時間内では激しく変動しているので、平均的
には調速弁４の制御範囲でありながらバイパス弁８が頻
繁に開閉することがあり、保守上問題となるので、ガス
圧が設定値以下のときは、バイパス弁調節計９のサーボ
制御利得を下げて頻繁にバイパス弁８が動作しないよう
にしている。ガス圧が設定値以上となればバイパス弁調
節計９は正常動作するようにされ、タービン２で処理し
きれないガスをバイパス弁８で逃すようにする。
には調速弁４の制御範囲でありながらバイパス弁８が頻
繁に開閉することがあり、保守上問題となるので、ガス
圧が設定値以下のときは、バイパス弁調節計９のサーボ
制御利得を下げて頻繁にバイパス弁８が動作しないよう
にしている。ガス圧が設定値以上となればバイパス弁調
節計９は正常動作するようにされ、タービン２で処理し
きれないガスをバイパス弁８で逃すようにする。
第４図は炉頂ガス圧力とバイパス弁８の動作の推移の一
例を示すグラフであり、（ａ）は調速弁４の開度、
（ｂ）は炉頂ガス圧力、（ｃ）はバイパス弁８の開度、
（ｄ）はバイパス弁調節計９の制御感度の状態である。
点12で炉頂ガス圧力が設定値より大きくなるとバイパス
弁調節計９が正常感度（以下、高感度ということがあ
る）とされ、バイパス弁８が急速に開いて炉頂ガス圧力
の異常上昇を防止する。
例を示すグラフであり、（ａ）は調速弁４の開度、
（ｂ）は炉頂ガス圧力、（ｃ）はバイパス弁８の開度、
（ｄ）はバイパス弁調節計９の制御感度の状態である。
点12で炉頂ガス圧力が設定値より大きくなるとバイパス
弁調節計９が正常感度（以下、高感度ということがあ
る）とされ、バイパス弁８が急速に開いて炉頂ガス圧力
の異常上昇を防止する。
［解決しようとする課題］ 排ガス圧回収タービン２の調速弁４が全開となり全ガス
量がのみ込めなくなると、炉頂ガス圧が徐々に上昇して
バイパス弁８により炉頂ガス圧力が制御されることにな
る。その場合バイパス弁調節計９は高感度で運転されて
いる。その後高炉１炉内の状況変化により炉頂ガス圧力
が復帰すると、バイパス弁調節計９は高感度から低感度
運転に切替わり、バイパス弁が全閉になるまでに長時間
を要することとなる（第４図、線13）。これは炉頂圧力
の変動あるいは発電量の低下の原因となる。
量がのみ込めなくなると、炉頂ガス圧が徐々に上昇して
バイパス弁８により炉頂ガス圧力が制御されることにな
る。その場合バイパス弁調節計９は高感度で運転されて
いる。その後高炉１炉内の状況変化により炉頂ガス圧力
が復帰すると、バイパス弁調節計９は高感度から低感度
運転に切替わり、バイパス弁が全閉になるまでに長時間
を要することとなる（第４図、線13）。これは炉頂圧力
の変動あるいは発電量の低下の原因となる。
本発明は、上記の問題点を解決しようとするもので、過
度の開閉を抑制しながら炉出口ガス圧力を一定としエネ
ルギー回収量が向上する、排気ガス圧回収タービンバイ
パス弁の制御方法を得ることを目的とする。
度の開閉を抑制しながら炉出口ガス圧力を一定としエネ
ルギー回収量が向上する、排気ガス圧回収タービンバイ
パス弁の制御方法を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明の排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法
は、バイパス弁の制御感度を、炉出口のガス圧力が所定
の設定圧力よりも大きいとき正常とし、前記炉出口のガ
ス圧力が前記設定圧力よりも小さく且つ前記バイパス弁
開度が所定量以下であるときに低感度とすることを特徴
としている。
は、バイパス弁の制御感度を、炉出口のガス圧力が所定
の設定圧力よりも大きいとき正常とし、前記炉出口のガ
ス圧力が前記設定圧力よりも小さく且つ前記バイパス弁
開度が所定量以下であるときに低感度とすることを特徴
としている。
［作用］ 従来、バイパス弁調節計９のサーボ制御感度は、入口ガ
ス圧力によって切り換えられている。しかし、ガス量の
低下時に、ガス量の減少がバイパス弁８の動きより速い
と、バイパスガス量が過大となり入口ガス圧力が下がる
が、それによりバイパス弁調節計９の制御感度も低に切
換えられ、バイパス弁８は開のままで動きが遅くなって
いた。
ス圧力によって切り換えられている。しかし、ガス量の
低下時に、ガス量の減少がバイパス弁８の動きより速い
と、バイパスガス量が過大となり入口ガス圧力が下がる
が、それによりバイパス弁調節計９の制御感度も低に切
換えられ、バイパス弁８は開のままで動きが遅くなって
いた。
本発明においては、バイパス弁調節計９の感度高から低
への切換条件を、入口ガス圧力が低いことの他に、バイ
パス弁８の開度をも考慮するようにしたことを特徴と
し、バイパス弁８が開のまま制御動作が遅くなって不必
要にガスを放出することのないように、バイパス弁８開
度が所定の値以上のときは、高から低への感度切換えを
行わないようにしている。
への切換条件を、入口ガス圧力が低いことの他に、バイ
パス弁８の開度をも考慮するようにしたことを特徴と
し、バイパス弁８が開のまま制御動作が遅くなって不必
要にガスを放出することのないように、バイパス弁８開
度が所定の値以上のときは、高から低への感度切換えを
行わないようにしている。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。
なお、既述の符号は同一の部分を示しており、説明は省
略する。
なお、既述の符号は同一の部分を示しており、説明は省
略する。
第１図は一実施例としての排ガス圧回収タービンバイパ
ス弁の制御方法による排ガス圧回収タービンのガス流量
調整回路のブロック図であって、11はバイパス弁調節計
９の制御利得を切換指令する演算器である。
ス弁の制御方法による排ガス圧回収タービンのガス流量
調整回路のブロック図であって、11はバイパス弁調節計
９の制御利得を切換指令する演算器である。
第２図は演算器11の制御動作を示すフローチャートであ
り、 ステップ31では、炉頂ガス圧力発信器６よりの炉頂圧力
信号Ptと、バイパス圧設定器10に設定されているバイパ
ス設定圧Pbを読込む。
り、 ステップ31では、炉頂ガス圧力発信器６よりの炉頂圧力
信号Ptと、バイパス圧設定器10に設定されているバイパ
ス設定圧Pbを読込む。
ステップ32では、炉頂圧力信号Ptとバイパス設定圧Pbを
比較し、Ptが小さければステップ34へ行く。Ptが大きけ
れば、 ステップ33で、バイパス弁調節計９に高感度にするよう
指令を発して、ステップ39へ行く。
比較し、Ptが小さければステップ34へ行く。Ptが大きけ
れば、 ステップ33で、バイパス弁調節計９に高感度にするよう
指令を発して、ステップ39へ行く。
ステップ34では、バイパス弁調節計９の指令出力電圧よ
りバイパス弁開度Ybを読込み、 ステップ35では、バイパス弁開度Ybが所定の開度α％、
例えば５％、より大きければステップ39へ行く。バイパ
ス弁開度Ybが小さければ、 ステップ36で、ガバナ３の指令出力電圧よりガバナ開度
Ygを読込み、 ステップ37では、ガバナ開度Ygがβ％、例えば90％、よ
り大きければステップ39へ行く。ガバナ開度Ygが小さけ
れば、 ステップ38で、バイパス弁調節計９に低感度にするよう
指令を発する。
りバイパス弁開度Ybを読込み、 ステップ35では、バイパス弁開度Ybが所定の開度α％、
例えば５％、より大きければステップ39へ行く。バイパ
ス弁開度Ybが小さければ、 ステップ36で、ガバナ３の指令出力電圧よりガバナ開度
Ygを読込み、 ステップ37では、ガバナ開度Ygがβ％、例えば90％、よ
り大きければステップ39へ行く。ガバナ開度Ygが小さけ
れば、 ステップ38で、バイパス弁調節計９に低感度にするよう
指令を発する。
ステップ39では、演算続行かどうかを操作盤の運転スイ
ッチを参照して判断し、続行であればステップ31に戻
り、続行でなければ本プログラムを終了する。
ッチを参照して判断し、続行であればステップ31に戻
り、続行でなければ本プログラムを終了する。
本実施例の装置はこのように構成されており、次のよう
に動作する。
に動作する。
高炉１の排ガスは、排ガス圧回収タービン２に導かれ同
タービン２に圧力エネルギーを与え、発電機５によって
発電が行われる。タービン２のガス入口には調速弁４が
あり、炉頂ガス圧力が一定となるよう制御されている。
第５図は本実施例の操業時の炉頂ガス圧力その他の推移
の一例を示すグラフであり、（ａ）は調速弁４開度、
（ｂ）は炉頂ガス圧力、（ｃ）はバイパス弁８開度、
（ｄ）はバイパス弁調節計９の制御感度の状態である。
タービン２に圧力エネルギーを与え、発電機５によって
発電が行われる。タービン２のガス入口には調速弁４が
あり、炉頂ガス圧力が一定となるよう制御されている。
第５図は本実施例の操業時の炉頂ガス圧力その他の推移
の一例を示すグラフであり、（ａ）は調速弁４開度、
（ｂ）は炉頂ガス圧力、（ｃ）はバイパス弁８開度、
（ｄ）はバイパス弁調節計９の制御感度の状態である。
高炉発生ガス量がタービン２の容量以上となると、炉頂
圧力が上昇する。その圧力上昇によって、バイパス弁調
節計９は高感度に切り換えられバイパス弁８は正規の速
度で開閉し炉頂圧力の過大な上昇を防ぐ。次いで、高炉
発生ガス量が減少すると、炉頂圧力が下がり、調速弁
４、バイパス弁８が閉動作にはいる。本実施例では従来
と異なりバイパス弁調節計９は高感度設定のままである
ので、バイパス弁８は急速に閉動作を行う（第５図、線
14）。
圧力が上昇する。その圧力上昇によって、バイパス弁調
節計９は高感度に切り換えられバイパス弁８は正規の速
度で開閉し炉頂圧力の過大な上昇を防ぐ。次いで、高炉
発生ガス量が減少すると、炉頂圧力が下がり、調速弁
４、バイパス弁８が閉動作にはいる。本実施例では従来
と異なりバイパス弁調節計９は高感度設定のままである
ので、バイパス弁８は急速に閉動作を行う（第５図、線
14）。
ガス量減少が続いてバイパス弁開度がα％以下になる
と、はじめてバイパス弁調節計９は低感度に設定され、
過敏な開閉動作を防止する状態にはいる。
と、はじめてバイパス弁調節計９は低感度に設定され、
過敏な開閉動作を防止する状態にはいる。
このように、従来に比し閉期間のバイパス弁８の動作が
敏速となったので、バイパス弁８経由で逃散していたガ
ス圧力エネルギー量を抑制することができ、発電電力量
の増加とともに、炉頂圧力の変動を小さくすることがで
きる。
敏速となったので、バイパス弁８経由で逃散していたガ
ス圧力エネルギー量を抑制することができ、発電電力量
の増加とともに、炉頂圧力の変動を小さくすることがで
きる。
なお、バイパス弁調節計９に対する低感度指令にあた
り、ステップ37のように、ガバナ開度が全開に近いとき
は低感度指令をしないようにして、バイパス弁低感度制
御状態でバイパス弁動作が遅れるための炉頂圧力の異常
上昇が起こらないようにしてもよい。
り、ステップ37のように、ガバナ開度が全開に近いとき
は低感度指令をしないようにして、バイパス弁低感度制
御状態でバイパス弁動作が遅れるための炉頂圧力の異常
上昇が起こらないようにしてもよい。
［発明の効果］ 本発明の排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法
は、バイパス弁の制御感度を、炉出口のガス圧力が所定
の設定圧力よりも大きいとき正常とし、前記炉出口のガ
ス圧力が前記設定圧力よりも小さく且つ前記バイパス弁
開度が所定量以下であるときに低感度としているので、
バイパス弁の閉動作を高速とすることができ、炉頂圧ガ
ス圧力が安定し、高炉操業条件が安定するとともに、従
来バイパス弁に流れていたガスエネルギーを効率よく回
収して、大きな経済利益を得ることができる。
は、バイパス弁の制御感度を、炉出口のガス圧力が所定
の設定圧力よりも大きいとき正常とし、前記炉出口のガ
ス圧力が前記設定圧力よりも小さく且つ前記バイパス弁
開度が所定量以下であるときに低感度としているので、
バイパス弁の閉動作を高速とすることができ、炉頂圧ガ
ス圧力が安定し、高炉操業条件が安定するとともに、従
来バイパス弁に流れていたガスエネルギーを効率よく回
収して、大きな経済利益を得ることができる。
第１図は一実施例としての排ガス圧回収タービンバイパ
ス弁の制御方法による排ガス圧回収タービンのガス流量
調整回路のブロック図、第２図は同実施例の演算器の制
御動作を示すフローチャート、第３図は従来の排ガス圧
回収タービンのガス流量調整回路のブロック図、第４図
は従来の方法による炉頂ガス圧力とバイパス弁等の動作
を示すグラフ、第５図は前記実施例の方法による炉頂ガ
ス圧力とバイパス弁等の動作を示すグラフである。 １……高炉、２……タービン、３……ガバナ、４……調
速弁、５……発電機、６……炉頂ガス圧力発信器、７…
…炉頂圧設定器、８……バイパス弁、９……バイパス弁
調節計、10……バイパス圧設定器、11……演算器。
ス弁の制御方法による排ガス圧回収タービンのガス流量
調整回路のブロック図、第２図は同実施例の演算器の制
御動作を示すフローチャート、第３図は従来の排ガス圧
回収タービンのガス流量調整回路のブロック図、第４図
は従来の方法による炉頂ガス圧力とバイパス弁等の動作
を示すグラフ、第５図は前記実施例の方法による炉頂ガ
ス圧力とバイパス弁等の動作を示すグラフである。 １……高炉、２……タービン、３……ガバナ、４……調
速弁、５……発電機、６……炉頂ガス圧力発信器、７…
…炉頂圧設定器、８……バイパス弁、９……バイパス弁
調節計、10……バイパス圧設定器、11……演算器。
Claims (1)
- 【請求項１】高圧操業炉出口の排ガス系に設置されガス
圧エネルギーを回収する排ガス圧回収タービンの、ガス
入口とガス出口との間を短絡し前記炉出口のガス圧力に
よって制御されるバイパス弁の制御方法において、前記
バイパス弁の制御感度を、前記炉出口のガス圧力が所定
の設定圧力よりも大きいとき正常とし、前記炉出口のガ
ス圧力が前記設定圧力よりも小さく且つ前記バイパス弁
開度が所定量以下であるときに低感度とすることを特徴
とする排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084588A JPH073185B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084588A JPH073185B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190926A JPH01190926A (ja) | 1989-08-01 |
| JPH073185B2 true JPH073185B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=11761689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1084588A Expired - Lifetime JPH073185B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 排ガス圧回収タービンバイパス弁の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073185B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006283563A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 炉頂圧回収タービンの制御システム |
| JP4833774B2 (ja) * | 2006-09-04 | 2011-12-07 | 川崎重工業株式会社 | 工業用熱処理炉向けの常圧燃焼タービンシステム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5546493B2 (ja) | 2011-03-31 | 2014-07-09 | 株式会社日本触媒 | エチレンイミン重合体およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP1084588A patent/JPH073185B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5546493B2 (ja) | 2011-03-31 | 2014-07-09 | 株式会社日本触媒 | エチレンイミン重合体およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01190926A (ja) | 1989-08-01 |
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