JP4402760B2 - 格子クーラーの搬送速度の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【従来の技術】
例えばセメントクリンカーの冷却用などの、燃焼物質のための格子クーラーの効果は、格子を覆っている冷却される物質の均一性によって決定される。上記物質のベッド（層）の厚さが均一でない場合には、格子を通って下方から送られる冷却空気は、主として、物質のベッドが薄く、結果として流動抵抗が小さくなっている領域を通って流れる。冷却される物質のベッドがより厚くなっている領域は、十分に冷却されないか、あるいは、物質のベッドの通し流動性の低い領域も十分に冷却するためには、より多くの入力エネルギーが充当されなければならないことがある。冷却される燃焼物質は、原則として、流れをさかのぼる炉からクーラーの初期領域へ、全く一様には排出されないため、格子被覆は不均一であると予想しなければならない。
【０００２】
この不都合を避けるために、上記格子の初期部で冷却される物質の層高を測定し、できるだけ一層の高さを均一にして、格子の搬送速度を制御することが知られている。上記層高は、例えば、γ線メーター（米国特許公報３,０６４,３５７、米国特許公報３,２３６,３５８及び「ZEMENT-KALK-GIPS」 １９６７,１５２−１５６）あるいは、格子被覆の重量（ドイツ特許公報１９５ ４１ ４５５）あるいは特別なセンサー（米国特許公報２,０５５,９４１）などによって決定される。
【０００３】
さらに、格子クーラーの初期部における流動抵抗の働きで格子クーラーの搬送速度を制御することが提案されてきた（米国特許公報２,０８４,９７６、日本特許抄録０５３１９８７７および「ZEMENT-KALK-GIPS」１９７４、５５９−５６４）。この方法は、他の周知のケース（ドイツ特許公報２３ ２７ ９０３）にも適用されおり、格子下の圧力から算出された流動抵抗が格子の搬送速度に包含されている。それに加えて、二次的な空気として適した冷却空気量を回転管状炉の変動過程状態に適応させ、最適な加熱の回復を可能にするために、クリンカー処理量及び原料の量が測定され、供給速度の制御に算入される。炉を抜けてクーラーへと流れる冷却ガスが不均一であるために、冷却される物質のベッドの高さは測定できず、また原料の量あるいはクリンカー処理量から引き出すこともできない。最終的に、実際の冷却される物質の層の高さは考慮せずに、クーラー排出空気の温度（米国特許公報２,０３１,０４７）あるいは、格子板の温度（米国特許公報３,２０８,７４１）の関数として搬送速度を制御することが知られている。冷却される物質の蓄積が低い間、一定した搬送速度で格子被覆の薄い領域に達して、格子の搬送速度が落ちるのに対し、冷却される物質の蓄積が増加した場合には、手順は逆になる。しかしながら、この方法で得られた改善点は、非常に限定される。これは、流動抵抗が冷却される物質のベッドの厚みだけでなく、粒子サイズ配分によっても決定されるためであり、それに加えて、改善点は炉の操作上蓄積を変化させるのである。クリンカー粒子が粗ければ粗いほど、冷却される物質のベッドの同じ高さにおける流動抵抗は低い。例えば、もし、粗い格子残留物片が蓄積されれば、測定される流動抵抗は比較的小さくなり、このことは、処理量の関数として制御される間、過剰充填の危険を伴う冷却格子の搬送速度の低下をもたらす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、搬送速度が冷却される物質のベッドの高さ及び流動抵抗の両方の関数で制御することによってクーラーの動作を改善するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
流動抵抗のみが考慮される場合に避けられない弱点は、冷却される物質のベッドの高さの効果により軽減される。従って、粗い格子残留物片の蓄積について言及した実施例においては、対応して高くなっている冷却される物質のベッドの高さの測定が、搬送速度を加速する傾向があり、このことが、少なくとも反対効果である最低の流動抵抗を相殺するのである。このことは、クーラーの入口シャフトが粗い炉残留物片の過剰充填となり、格子クーラーの運転が過負荷となって炉の運転中止を引き起こすような状況を回避する。
【０００６】
本発明のさらなる特性は、クリンカーベッドの高さが最低値まで低下した場合には、運搬動作の中止が可能であることである。結果として、操作中断の際には、初期部において格子も物質に覆われる。このことは、再開時に、熱された物質が保護されていない格子上に落下するのを防ぎ、格子板への温度負荷を軽減する。
【０００７】
本発明は、平坦な格子被覆を導き、また炉へ流れ込む二次的空気の温度の変動が最小である結果として、熱節約の視点からみた冷却空気のよりよい利用を導くものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
冷却される物質のベッドの高さは、影響力のある最も重要な変数であることがわかっている。従って、冷却される物質のベッドの高さは、なるべく流動抵抗以上に効果に取り入れる。実際、このことは、基準値として利用されている冷却される物質のベッドの高さおよび、妨害変数あるいは補正変数として利用される流動抵抗により実現される。特に有益な実施例においては、瞬間流動抵抗は直接利用されないか、あるいは直接利用されないばかりでなく、むしろその初期偏差あるいはそれらの長時間値からの偏差が瞬間流動抵抗の代わりに、あるいは瞬間流動抵抗に加えて利用される。
【０００９】
流動抵抗及び／またはその初期偏差は、従って、補正変数としてクリンカーベッドの高さによりあらかじめ決定された、粒子サイズが熱移動に与える影響を相殺し、炉へのほぼ一定なエネルギーのフィードバックを可能にし、必要であれば熱交換を均一にするような搬送速度のセットポイントに適用される。もしクリンカー内の圧力抵抗が低下すると、熱交換を改善するための強制手段としてクリンカーベッド高さのセットポイントは増大する。冷却される物質のベッド内の圧力抵抗が増大すると、一定レベルの熱交換を保つために、上記ベッド高さのセットポイントは下げられる。
【００１０】
しかし、流動抵抗を基準変数、層高を補正変数として利用することも可能である。さらに、両ケースにおいて、単位時間当たりの層高の変化も制御に包含されている。
【００１１】
ここで、期間制御は、本質的には閉じた制御ループ内での慣例的な専門用語に合致した搬送速度の支配を意味する。しかし、通常開ループ制御として明示される開いたループ内での支配は、従って除外されるものではない。
【００１２】
周知のレーダー機器は、例えば、クーラーの初期領域で冷却される物質の高さを測定するのに適している。クーラーの初期領域における流動抵抗は、そこで利用され、一定のレベルで制御される冷却空気の体積および上記過程の結果として生ずる、供給される空気と格子最上部の空間との差圧、あるいは（１つの単純化として）反対圧力からの差圧より得られる。
【００１３】
ここでの搬送速度は、格子の動作と関連している。滑り格子の場合には、このことは滑りの長さと滑り動作の振動頻度との積に相当する。滑りの長さと滑り動作の振動頻度との積、そこに設置さた冷却される物質の搬送速度とは異なる。
【００１４】
セメントクリンカー用クーラーの滑り格子の搬送速度は、層高６００ｍｍが得られ、この層高さと合致する正常値としてあらかじめ決定された、例えば６０ｍｂａｒなどの与えられたある流動抵抗値が測定されるように制御される。例えば５０ｍｂａｒなどのより小さい流動抵抗が測定されれば、制御部は層高のセットポイントを６５０ｍｍに変更する。

Claims (3)

1. 流動抵抗を考慮しながら、クーラーの初期領域で冷却される物質のベッドの状態の関数として格子クーラーの搬送速度を制御する方法であって、
   冷却される物質のベッドの高さと、上記クーラーの初期領域の流動抵抗との両方の関数として、すなわち、冷却される物質の層の高さが大きいと決定されたときに、搬送速度が加速し、逆もまた同様であり、また、流動抵抗が大きいと決定されるときに、搬送速度が加速し、逆もまた同様である傾向を持って、搬送速度が制御され、
   冷却される物質のベッドの高さが基準変数として利用され、
   上記流動抵抗が補正変数として利用されることを特徴とする格子クーラーの搬送速度を制御する方法。
2. 請求項１に記載の格子クーラーの搬送速度を制御する方法において、
   搬送速度を制御するため、流動抵抗または冷却される物質のベッドの高さに代えて、あるいは、流動抵抗または冷却される物質のベッドの高さに加えて、
   流動抵抗または冷却される物質のベッドの高さの単位時間ごとの変化が使用されることを特徴とする格子クーラーの搬送速度を制御する方法。
3. 請求項１に記載の格子クーラーの搬送速度を制御する方法において、
   搬送速度を制御するため、流動抵抗や冷却される物質のベッドの高さに代えて、あるいは、流動抵抗に加えてまたは冷却される物質のベッドの高さに加えて、
   上記流動抵抗または冷却される物質のベッドの高さの長時間値からの偏差が使用されることを特徴とする格子クーラーの搬送速度を制御する方法。