JPS5811422A - 粉粒体の加圧供給制御法 - 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】 本発明は、粉粒体のガス搬送におけるガス供給元圧の制
御法に関し、詳細には搬送ガス供給圧力調節弁の最適動
作範囲を維持する様にガス供給元圧を調整する方法に関
するものである。

粉粒体Ｃ以下単に粉体という）の供給機構については種
々の方式が知られているが、流体圧（特にガス圧）を利
用する方式では１重力や機械力を利用するものに比べて
粉体の輸送距離を長くとることができると共に、連続供
給性や定量性においても優れた特徴を有している。しか
し長距離輸送を行なう場合には、ライン内での圧損も大
きくなり、又粉体の供、袷を受ける側が高炉の様に高圧
操業を行なう燃焼装置では、操業圧及び前記圧損を考慮
してこれらを上回る高圧力で供給する必要が生じる。そ
の為搬送ガスの供給元圧を高めると共に、粉体供給容器
の内圧を高めなければならないが、他方では粉体の連続
供給を可能ならしめる為に上記供給容器に対する粉体の
補給を考慮する必要があり一粉体の補給容器、更に望む
らくは該補給容器に対する粉体の補充を行なう為の貯留
容器を併設することが望まれ、どの場合粉体は貯留容器
から補給容器へ（以下補充という）、補給容器から供給
容器へｃ以下補給という）、供給容器から粉体処理装置
へ（以下供給という）順次移送される。しかも補充は常
圧下、補給は加圧下に夫々間欠的に行なわれ、且つ供給
は加圧上連続的に行なわれるので、これらのプロセスを
円滑に行なあせる為には複雑な圧力管理が要求される。

更に粉体処理装置側における操業圧は、常に設計の最高
限度で行なわれているとは限らず、粉体の供給量を大幅
に下げる場合もあシ、圧力管理は一層複雑な様相を呈し
ている。しかるに従来の一般的な考え方は粉体の供給量
を少なくする場合、搬送ガスの供給元圧を下げずに、−
加圧供給容器へのガス供給圧力調節弁の開度を大幅に小
さくする方向へ調整することが多く、調節弁の最適動作
範囲（通常は６０〜７０係程度）を下回わって制御性を
悪（していた。ガス供給元圧を下げようとする試みがな
されなかったのは、加圧補給容器内の加圧にも同じガス
供給源を利用しており１元圧を無制限に低下させた場合
加圧補給容器内め加圧が不十分になるとｈう制約がある
からであった。

木−発明はこの様な事情に着目してなされたものであっ
て、ガス供給圧力調節弁の最適作動範囲を維持しながら
ガス供給元圧を調整することができる様な制御方法の確
立を目的とするものである。

上記目的を達成することに成功した本発明の制御法とは
、粉体を加圧下に保持しながら供給する加圧供給容器の
下部に、粉体処理装置の吹込口へ粉体を供給する粉体取
出口を設けると共に、粉体を常圧下で受は入れ加圧下に
加圧供給容器へ補給する加圧補給容器を上記加圧供給容
器の上部に接続し、これら両容器に送る加圧ガスは同一
のガス供給装置から圧送する様に構成し、加圧供給容器
の粉体取出・口から粉体を連続的に排〜出しつつ適時前
容器を連通させて粉体の補給を行なうに当り。

粉体の補給サイクル番、加圧供給容器からの粉体供給重
量実績測定通又は該供給重音制御ループにおける設定値
に基づいて設定し、該補給サイクルのうち補充所要時間
及び補給所要時間等を差し引いて加圧補給容器内におけ
る昇圧所要時間を定めると共に、加圧供給容器内の圧力
から昇圧到達圧　′力を定め、上記昇圧所要時間内に昇
圧到達圧力まで昇圧するために加圧補給容器に対するガ
ス供給圧を設定し、該供給圧を下回らない範囲にお込て
ガス供給圧力調節弁の最適動作範囲を維持する様に供給
元圧を調整・する点に要旨を有するものである。

成及び作用効果を説明する。

まず粉体及びガスの流れ（第１図の実線）について説明
する。例えば右脚１を粉砕して得られる微粉体ｃ本発明
（〕粉体）は、大気圧下で補充容器２に貯留され、更に
補給容器８内の粉体が空若しくは少なくなった時点でバ
ルブを聞込て粉体の補充を行なう。尚このと′きバルブ
１０を開、バルブ１１．１２を閉にして補給容器８を大
剣中に開放させておく。他方供給容器４内には粉体力に
収納されておシ、矢印Ａから送入される搬送ガス（微粉
炭のときはＮ２ガスや希ガス等の不活性ガスが好ましい
）によって加圧されておシ、粉体取出ロアから落下する
粉体は上記ガスと共に合流継手部１５に至る。容器４門
粉体はこの様に常時加圧された状態であるが、搬送ガス
が容器４の下部から吹込まれているので容器４内の粉体
には攪拌力が作用しておシー加圧による固結のおそれは
ない。他方矢印Ｂに沿って吹込みガス（本例では空気）
が流れており一バルプ１４によってガス流量が制御され
ながら合流継手部１５に至り一十記粉体及“び搬送ガス
と混合されながら一高恒等の粉体処理装置１６へ圧送さ
れて吹込口（羽口）から吹込まれる。尚高炉の様に多数
の吹込口を有す不ものが対象であるときは、取出ロアの
先に分配器を設けても良いが、容器４の下部に多数の取
出口（吹込口の数に対応させるか、吹込口を幾つかのグ
ループ・に分けてそのグループ数に対応させる）７を設
け、夫々の取出口を別々の合流継手部に接続さ九ば、粉
体の各吹込みラインを夫々独立させることが可能となシ
、各羽目に至る迄のラインの長さや曲り方等に基づく圧
損の違いを考慮した吹込制御を行なうことが容易となる
。

かぐして容器４からの粉体供給を連続的に行なっている
と粉体重量が減少していずれは空になる′−ので、それ
に先立って補給容器３からの補給を行なうべく態勢を整
える。即ち容器３内へ大気圧下に受は入れられた粉体を
、容器４内の圧力に近似する迄昇圧させる必要があシ、
パルプ９，１０゜１２を閉にした状態でパル７°１１を
開き、容器３内を徐々に加圧していく。容器４内の粉体
が一定量以下に減少したことが検知されると、取出口か
らの粉体供給を中ｍｌすることな（、パルプ１７♀開い
て粉体の補給を開始するが、粉体の移動に伴なって容器
８内の圧力が下って容器４内の圧力が上昇するので、バ
ルブ１７の簡に続いて直ちにパルプ１２を開にして両容
器間の均圧を図る。補給が完了するとバルブ１１，１２
．１７’を閉じ、更にバルブ１０を徐々に開いて容器３
の内圧を大電圧に戻し、次いでパルプ９を開いて容器２
内の粉体を容器３に補充する。従って本発明における粉
体補給サイクルとは、これら一連の繰り返しサイクルを
意味するが、以下の説明においては、「粉体の補充開始
→補充完了→容器３の昇圧開始→昇圧終了→粉体の補給
開始→補給完了」をもって１サイクルと名付ける。即ち
第１図における矢印Ｃは容器３内を昇圧させる為のガス
流れを示すが、矢印Ａや矢印Ｂの様にガスが常時流れて
いるのではな（、容器３内を昇圧させるときに利用され
るだけであシ、補給時点では休止させても良い。本発明
はこの点を巧みに利用してガス供給装置５における供給
元圧を制御し、搬送ガス供給用パルプ１３の最適動作範
囲を保持する様に構成したものであシ、以下本発明の制
御機構例を第１図に基づいて説明する。

本発明の制御は。

＋１＋補給サイクルの設定 （２）補給容器内の昇圧所要時間の設定（３）補給容器
に対するガス供給圧の設定（４）上記に基づくガス供給
元圧の調整を主要な柱とするものであシ、以下順を追っ
て説明する。

まず補給サイクルの設定については、供給容器からの粉
体供給電量実績の測定値、又は供給重量制御ループにお
ける設定値のいずれかに基づいて行なわれる。粉体供給
重量の実績値にらいては。

供給容器４内の粉体重量減少傾向から検知するが。

その為に該容器４をロードセルの様な荷重検知機構を介
して支持し１重量測定値から容器４の自重等を差し引い
て粉体重量を求める。尚補給容器３から供給容器４への
補給は前述の如く頻繁に行なわれ、又重量測定値に誤差
を生じない様粉体の落下は徐々に行なわれるので、比較
的長時間を要す。

従って補給容器８についてもロードセルの様な荷重検知
機構を介して支持せしめ、容器８内の粉体重量を測定し
′、夷記補給作業中社両容器８，４内の粉体重量を合算
して供給可能粉体重量とみなすことが推奨される。これ
を図によって説明すると、１８．１９は粉体重量検知部
であり、上記粉体補給作業中は両側定値を演゛算部２０
に投入し、該作業以外のときは容器４側の検知重量のみ
を演算部２０に投入し−これらの粉体重量が取出口から
の粉体放出の為に減少する割合を指示ラインＬ１に沿っ
て制御装置６に投入する。周該粉体重量測宇値に対して
は容器４内の圧力や容器８，４の結合反力（伸縮自在継
手を利用したときに発生）等の影響を除く様に補正する
こともある。上記は実績値の測定であったが、この実績
値は次の様にして制御される。即ち粉体供給重量は、供
給容器４の内圧と粉体処理装置】６の内圧との差によっ
て大きな影響を゛受けるので２前者の内圧を検知部２３
で、又後者の内圧を検知部２４で測定し、差圧演算部２
５に投入して差圧を求める。尚粉体処理装置１６の内圧
に大きな変動がないときは、供給容器４の内圧変動を検
知するだけでよいこともある。

そして上述の検知重量は重量制御ループ２】に。

又差圧は差圧制御ループ２２に投入され、他方重量制御
ループ２１には、粉体処理装置１６の必要粉体重量が設
定されており、該設定値と実測重量の対比による制御を
上流側とじ−で行ない更に下流側の差圧制御ループ２−
２斗功ス広−ド制御↓テ−イる。従って制御装置６・に
投入される検知重量については、上記の設定重量値に変
更することもできる。周差圧制御ループ２２による圧力
調節弁（以下単にパルプという）１３の制御は、供給容
器４の内圧を最適の状態に保持する為に行なわれるが、
同時にパルプ】３の動作位置が指示ラインＬ３に沿って
制御装置６に投入される。

上述の様にして粉体供給重量実績値又は設定値が投入さ
れると、供給容器４内の粉体減少傾向が分るので、直ち
に補給サイクルを求めることかでできる。他方１回当シ
の補充量や補給量はほぼ一定であシ、為に補充や補給に
要する時間もほぼ一定で、しかも既知であるから、前記
の補給サイクルから前記作業時間を差し引くと、残りが
補給容器内を昇圧させる為に利用してよい時間となる。

即ち粉体の供給重量が減少すると補給サイクルが長くな
〕、昇圧の為に利用できる時間が長くなり。

他方粉体の供給重量が増加すると補給サイクルが短くな
シ、昇圧の為に利用できる時間も短くなる。

昇圧の為に利用できる時間（本明細書では昇圧所要時間
）が短いと補給容器への供給ガス圧を高める必要があシ
、逆に長いときは供給ガス圧を低くすることが可能であ
シ一本発明では更に次の様に制御する。

検知部２３で検知された圧力は供給容器４の内圧である
が、上記補給作業の開殆に当っては補給　　　　′容器
の内圧を少なくとも供給容器の内圧と一致させ−好まし
くは若干高める必要がある。そこで上記の検知内圧は指
示ラインＬ２に沿って制御装置６に投入する。こうして
補給容器の到達目標内圧を定めるが、目標内圧が高いと
きは前述の供給ガス圧は高める必要があシ、目標内圧が
低いときは供給ガス圧を低くすることができる。

こうして昇圧所要時間及び目標内圧から供給力゛ス圧が
定まるので、指示ラインＬ１５によってガス供給装置５
の供給元圧を調整するが、上記供給力゛ス圧を下回わら
ない様に十分注意する必゛要カもあるのは言う迄もない
。他方供給容器４に対する供給ガス量は、前述の如く差
圧制御ループ２２によって調整されるパルプ】３の開度
によって制御されるが、供給容器４からの粉体供給重量
が変動したことにより、パルプ１３の開度も調整しなけ
ればならない。しかるにパルプ１３の制御性は、一般に
６０〜７０係程度の開度にあるときにもつとも良好であ
シ、供給ガス量の調整を全てノくルプ】３の開度調整に
依存すると、パルプの開度は非常に広い範囲に亘って調
整しなければならず１例えば３０係或はそれ以下に絞ら
れる場合もある。ところがこの様な絞りの強い領域では
、周知の如（制御性が著しく低下するという欠点があり
、しかもガス供給装置５からのガス供給量が不必要に多
くなって経済的にも不利である。これに対して本発明で
は前述の袖ｊ御によってガス供給圧を安全に下げること
ができるので、パルプ］３の開度を制御性の良い最適動
作範囲に維持することが可能であシ、前述の様な不都合
は生じない。伺パルプ１３の開度（現在の動作位置）は
１例えば差圧制御ループ２２６の出力値によって測、定
できるので、前述の如く指示ラインＬ３に沿って制御装
置６に投入しておき、又現時点での供給ガス圧は圧力計
８によって検知し、ラインＬ４に沿って制御装置６に投
入しておく。従ってパルプ１３の開度を開ける方向に調
整したいときけガス供給圧を低下し、逆に閉じる方向に
調整したいと−きはガス供給圧を高めればよいが、勿論
これらの制御に当っては、前述のインプットを考慮し、
且つ前記で得た供給ガス圧を下回らない様に制御する。

本発明は以上の構成からなるので、補給容器の昇圧及び
圧力調節弁の最適動作範囲の維持という各面において全
く不都合を生じることなくガス供給元圧をさげて無駄を
省くことに成功した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御例を示す説明図である。 ３・・・加圧補給容器　　４・・・加圧供給容器５・・
・ガス供給装置　　】６・・・粉体処理装置出願人　　
株式会社神戸ｍ鋼所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｍ粉粒体を粉粒体処理装置へ連続的に供給しつつ該供給
   量を制御する方法であって、粉粒体を加圧下に保持しな
   がら供給する加圧供給容器の下部に、粉粒体処理装置の
   吹込ロヘ粉粒体を供給する粉粒体取出口を設けると共に
   、粉粒体を常圧下で受は入れ加圧下に加圧供給容器へ補
   給する加圧補給容器を上記加圧供給容器の上部に接続し
   、これら加圧供給容器及び加圧補給容器の加圧ガスは同
   一のガス供給装置から圧送する様に構成し、加圧供給容
   器の上記取出口に圧入される加圧ガスに伴なわせて粉粒
   体を連続的に排出しつつ適時両容器を連通させて粉粒体
   を加圧補給容器から加圧供給容器内へ補給するに当り、
   粉粒体補給サイクルを、加圧供給容器からの粉粒体供給
   重量実績カリ定値、又／ｌｉ該供給重量制御ループにお
   ける設定値に基づ−て設定し、該補給サイクルのうち加
   圧補給容器内への粉粒体の補充所要時間及び加圧供給容
   器中への粉粒体の補給所要時間等を差し引いて加圧補給
   容器内の昇圧所要時間を定めると共に加圧供給容器内の
   圧力から昇圧到達圧力を定め、これらから加圧補給容器
   に対するガス供給圧を設定し、該供給圧を下回らない範
   囲において且つ加圧供給容器へのガス供給圧力調節弁の
   最適動作範囲を維持する様に供給元圧を調整することを
   特徴とする粉粒体の加圧供給制御法。 （２、特許請求の範囲第１項において、ガス供給圧力調
   節弁の動作位置を、粉粒体処理装置内圧と加圧供給容器
   内圧との差に応じて調節する粉粒体の加圧供給制御法。