JP6089927B2 - Method of monitoring pulverized coal supply facility and pulverized coal supply facility to blast furnace - Google Patents
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Description
本発明は、微粉炭供給設備の監視方法及び高炉への微粉炭供給設備に関する。 The present invention relates to a method for monitoring pulverized coal supply equipment and pulverized coal supply equipment to a blast furnace.
高炉操業においては、コークスの使用を削減するべく、補助燃料として、粉砕した石炭(以下、微粉炭という)を空気等の流体とともに高炉羽口から高炉の内部に吹き込んでいる。製鉄所には、微粉炭を高炉に吹き込むための設備としての微粉炭供給設備が高炉に併設されている。 In blast furnace operation, in order to reduce the use of coke, pulverized coal (hereinafter referred to as pulverized coal) is blown into the blast furnace from the blast furnace tuyere together with a fluid such as air as auxiliary fuel. In the steelworks, pulverized coal supply equipment is installed in the blast furnace as equipment for blowing pulverized coal into the blast furnace.
微粉炭供給設備には、例えば、微粉炭を一時的に貯蔵するリザーバタンクと、リザーバタンクから送られた微粉炭を流動化させる複数のフィードタンクと、フィードタンクで流動化された微粉炭をディストリビュータに気流搬送するディスパーサーと、高炉の複数の羽口に微粉炭を分配するディストリビュータとが備えられている。リザーバタンク、フィードタンク、ディスパーサー及びディストリビュータはそれぞれ、配管で接続されている。 The pulverized coal supply equipment includes, for example, a reservoir tank that temporarily stores pulverized coal, a plurality of feed tanks that fluidize the pulverized coal sent from the reservoir tank, and a distributor of pulverized coal fluidized in the feed tank. A disperser for air-flowing and a distributor for distributing pulverized coal to a plurality of tuyere of the blast furnace are provided. The reservoir tank, feed tank, disperser, and distributor are each connected by piping.
ところで、高炉の安定操業のためには、補助燃料である微粉炭を目標の吹き込み速度(単位時間当たりの吹き込み量)で高炉に安定して吹き込むことが望ましく、そのためには、微粉炭供給設備を常に正常に稼働させる必要がある。しかしながら、実際には、微粉炭の吹き込み速度が安定せずに高炉の操業状態が不安定になる場合がある。その原因は、フィードタンク内での微粉炭の滞留や、フィードタンクから高炉までの間の配管の詰まりなど、複数の原因が考えられる。 By the way, for stable operation of the blast furnace, it is desirable to stably inject pulverized coal as auxiliary fuel into the blast furnace at a target injection speed (injection amount per unit time). It is necessary to always operate normally. However, in practice, the operating speed of the blast furnace may become unstable because the blowing speed of pulverized coal is not stable. The cause can be a plurality of causes such as pulverized coal staying in the feed tank and clogging of piping between the feed tank and the blast furnace.
従来、微粉炭供給設備において、微粉炭の吹き込み速度が変動した場合は、数ヶ月に一度の設備点検時に不具合箇所を特定して清掃や補修などを行っている。ただし、不具合箇所の特定には莫大な労力と時間を要している。特許文献1には、配管の詰まりの検知方法が開示されている。 Conventionally, in a pulverized coal supply facility, when the pulverized coal blowing speed fluctuates, a defective part is identified and cleaned or repaired at the time of facility inspection once every several months. However, enormous labor and time are required to identify the defective part. Patent Document 1 discloses a method for detecting clogging of piping.
しかしながら、特許文献1の方法では、配管の異常は検知できるものの、フィードタンクの異常は検知できない。そのため、微粉炭の吹き込み速度が変動した場合であって配管に異常が見られない場合は、結局、配管を除いた設備全体を点検せざるを得ず、不具合箇所の特定に多大な労力と時間を要することに変わりはない。また、日夜操業状態にある高炉に微粉炭を連続的に供給するために、微粉炭供給設備には複数のフィードタンクを設置しているが、これらフィードタンクのうちいずれか一つに異常が発生すれば、微粉炭供給設備の安定操業に悪影響を及ぼす。そのため、フィードタンクの異常を早期に発見する手段が望まれている。 However, in the method of Patent Document 1, an abnormality in the piping can be detected, but an abnormality in the feed tank cannot be detected. Therefore, if the pulverized coal injection speed fluctuates and there is no abnormality in the piping, the entire equipment excluding the piping must be inspected. It still needs to be. In addition, in order to continuously supply pulverized coal to the blast furnace that is operating day and night, the pulverized coal supply facility has multiple feed tanks, but any one of these feed tanks has an abnormality. This will adversely affect the stable operation of the pulverized coal supply facility. Therefore, a means for detecting an abnormality in the feed tank at an early stage is desired.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フィードタンクにおける異常を容易に発見するとともに、操業中に異常を解消することが可能な微粉炭供給設備の監視方法及び高炉への微粉炭供給設備を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to easily detect an abnormality in a feed tank, and to monitor a pulverized coal supply facility capable of eliminating the abnormality during operation and pulverized coal to a blast furnace. It is an object to provide a supply facility.
上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
[1] フィードタンクに微粉炭を供給し、次いで、前記フィードタンク内を加圧用流体で加圧するとともに前記フィードタンクの底部に設けられた複数の流動ノズルから流動化流体を吹き込んで前記微粉炭の一部または全部を流動状態とし、次いで、前記流動状態の前記微粉炭を前記フィードタンク外に順次送出することにより、前記微粉炭を高炉に供給する微粉炭供給設備の監視方法であって、
前記フィードタンクの側壁面の温度を測定し、測定した温度に基づき前記フィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)を算出し、前記微粉炭を前記フィードタンクに供給する際の前記フィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、前記微粉炭の流動状態を異常と判定することを特徴とする微粉炭供給設備の監視方法。
[2] 前記側壁面の温度を前記フィードタンクの周方向で複数の箇所において測定し、何れかの箇所における前記側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、その箇所における前記微粉炭の流動状態を異常と判定することを特徴とする[1]に記載の微粉炭供給設備の監視方法。
[3] 前記微粉炭の流動状態を異常と判定した場合に、前記流動化流体の供給量を定常量から増大させることを特徴とする[1]または[2]に記載の微粉炭供給設備の監視方法。
[4] 前記微粉炭の流動状態を異常と判定した箇所がある場合に、その箇所の近くの流動ノズルからの前記流動化流体の供給量を定常量から増大させることを特徴とする[2]に記載の微粉炭供給設備の監視方法。
[5] 前記高炉に対する前記微粉炭の吹き込み量を求め、前記微粉炭の吹き込み量が目標値から低下した場合に、前記フィードタンクの側壁面の温度変化率の監視を開始することを特徴とする[1]乃至[4]の何れか一項に記載の微粉炭供給設備の監視方法。
[6] 微粉炭の一部または全部を流動化流体によって流動化させた状態で貯留するフィードタンクと、
前記フィードタンクの側壁面に備えられた温度計と、
前記フィードタンク内に前記流動化流体を供給するために前記フィードタンクの底部に設けられた複数の流動ノズルと、
前記温度計で測定された前記側壁面の温度に基づき、前記フィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)を算出し、前記微粉炭を前記フィードタンクに供給する際の前記フィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、前記微粉炭の流動状態を異常と判定する制御部と、
を具備してなることを特徴とする高炉への微粉炭供給設備。
[7] 前記温度計が、前記フィードタンクの前記側壁面の周方向における複数の箇所に設置され、
前記制御部は、何れかの箇所における前記側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、その箇所における前記微粉炭の流動状態を異常と判定することを特徴とする[6]に記載の高炉への微粉炭供給設備。
[8] 前記微粉炭の流動状態を異常と判定した場合に、前記制御部は、前記流動化流体の供給量を定常量から増大させることを特徴とする[6]または[7]に記載の高炉への微粉炭供給設備。
[9] 前記微粉炭の流動状態を異常と判定した箇所がある場合に、前記制御部は、その箇所の近くの流動ノズルからの前記流動化流体の供給量を定常量から増大させることを特徴とする[7]に記載の高炉への微粉炭供給設備。
[10] 高炉に対する前記微粉炭の吹き込み量を求め、前記微粉炭の吹き込み量が目標値から低下した場合に、前記制御部が、前記フィードタンクの側壁面の温度変化率の監視を開始することを特徴とする[6]乃至[9]の何れか一項に記載の高炉への微粉炭供給設備。
In order to solve the above problems, the following means are adopted.
[1] to supply pulverized coal to the feed tank, then, the pulverized coal is blown fluidizing fluid from a plurality of flow Roh nozzle provided at the bottom of the feed tank with pressurizing the feed tank by pressurizing fluid A part or the whole of the pulverized coal supply equipment for supplying the pulverized coal to a blast furnace by sequentially sending the pulverized coal in the fluidized state to the outside of the feed tank.
Measuring the temperature of the side wall surface of the feed tank, calculating the temperature change rate (° C./min) of the side wall surface of the feed tank based on the measured temperature, and supplying the pulverized coal to the feed tank A method for monitoring a pulverized coal supply facility, wherein the flow state of the pulverized coal is determined to be abnormal when a temperature change rate (° C./min) of a side wall surface of the tank is less than a threshold value.
[2] When the temperature of the side wall surface is measured at a plurality of locations in the circumferential direction of the feed tank, and the temperature change rate (° C./min) of the side wall surface at any location is less than a threshold value, that location The method for monitoring a pulverized coal supply facility according to [1], wherein the flow state of the pulverized coal in is determined to be abnormal.
[3] When it is determined that the abnormal flow condition of the pulverized coal, the supply amount of the fluidizing fluid, characterized in that to increase from the steady amount [1] or a pulverized coal supply system according to [2] Monitoring method.
[4] If there is a portion determined by the flow state and abnormality of the pulverized coal, characterized in that to increase the supply amount of the fluidizing fluid from nearby flow Bruno nozzle of that point from the steady amount [2 ] The monitoring method of the pulverized coal supply facility described in the above.
[5] The amount of pulverized coal blown into the blast furnace is obtained, and when the amount of pulverized coal blown from a target value, monitoring of the temperature change rate of the side wall surface of the feed tank is started. The monitoring method of the pulverized coal supply facility according to any one of [1] to [4].
[6] A feed tank for storing a part or all of pulverized coal in a state of being fluidized by a fluidizing fluid;
A thermometer provided on a side wall surface of the feed tank;
A plurality of flow nozzles disposed at the bottom of the feed tank for supplying the fluidizing fluid into the feed tank,
Based on the temperature of the side wall surface measured by the thermometer, the temperature change rate (° C./min) of the side wall surface of the feed tank is calculated, and the feed tank when the pulverized coal is supplied to the feed tank is calculated. When the temperature change rate (° C./min) of the side wall surface is less than the threshold value, the control unit determines that the flow state of the pulverized coal is abnormal,
A facility for supplying pulverized coal to a blast furnace.
[7] The thermometer is installed at a plurality of locations in the circumferential direction of the side wall surface of the feed tank,
The said control part determines that the flow state of the said pulverized coal in the location is abnormal when the temperature change rate (degreeC / min) of the said side wall surface in any location is less than a threshold value. Equipment for supplying pulverized coal to a blast furnace according to 6].
[8] If it is determined that the abnormal flow condition of the pulverized coal, the control unit, according to the supply amount of the fluidizing fluid, characterized in that to increase from the steady amount [6] or [7] Equipment for supplying pulverized coal to the blast furnace.
[9] If there is a portion determined by an abnormal flow condition of the pulverized coal, the control unit, to increasing the supply amount of the fluidizing fluid from nearby flow Bruno nozzle of that point from the steady amount The pulverized coal supply facility to the blast furnace according to [7], which is characterized.
[10] Obtaining the amount of pulverized coal blown into a blast furnace, and when the amount of pulverized coal blown from a target value, the controller starts monitoring the rate of temperature change of the side wall surface of the feed tank. The pulverized coal supply equipment to the blast furnace according to any one of [6] to [9].
本発明の微粉炭供給設備の監視方法によれば、フィードタンクの側壁面の温度を測定し、微粉炭の充填動作におけるフィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、制御部が微粉炭の流動状態を異常と判定することにより、フィードタンクの動作不良を早期に発見できる。
また、フィードタンクの側壁面の温度を複数の箇所で測定し、何れかの箇所における温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、その箇所における微粉炭の流動状態を異常と判定することで、フィードタンク内における微粉炭の滞留箇所を容易に特定できる。
また、微粉炭の流動状態を異常と判定した場合に、流動化流体の供給量を定常量から増大させることで、高炉の操業中に、残留する微粉炭を強制的に流動化させてフィードタンクの動作不良を早期に解消できる。
また、フィードタンク内における微粉炭の滞留箇所を特定した場合に、その箇所に近い位置からの流動化流体の供給量を増大させることで、残留する微粉炭を確実に流動化させてフィードタンクの動作不良を早期に解消できる。
また、高炉に対する微粉炭の吹き込み量を求め、微粉炭の吹き込み量が目標値から低下した場合に、フィードタンクの監視を開始することで、微粉炭の吹き込みが正常に行われている間はフィードタンクの監視を停止させることができ、監視のための負担を軽減できる。
According to the monitoring method of the pulverized coal supply facility of the present invention, the temperature of the side wall surface of the feed tank is measured, and the temperature change rate (° C./min) of the side surface of the feed tank in the pulverized coal filling operation is less than the threshold value. In this case, when the control unit determines that the flow state of the pulverized coal is abnormal, the malfunction of the feed tank can be detected at an early stage.
In addition, when the temperature of the side wall surface of the feed tank is measured at a plurality of locations, and the temperature change rate (° C / min) at any location is less than the threshold, the flow state of pulverized coal at that location is determined to be abnormal. By doing this, it is possible to easily identify the location where the pulverized coal stays in the feed tank.
In addition, when it is determined that the flow state of pulverized coal is abnormal, the feed tank is forced to fluidize the remaining pulverized coal during operation of the blast furnace by increasing the supply amount of the fluidizing fluid from the steady amount. The malfunction of the can be eliminated at an early stage.
In addition, when the pulverized coal staying location in the feed tank is specified, the remaining pulverized coal is surely fluidized by increasing the amount of fluidized fluid supplied from a position close to the location. Malfunctions can be resolved early.
In addition, the amount of pulverized coal blown into the blast furnace is obtained, and when the amount of pulverized coal blown from the target value, the feed tank is started to monitor while the pulverized coal is being blown normally. Monitoring of the tank can be stopped, and the burden for monitoring can be reduced.
また、本発明の微粉炭供給設備によれば、フィードタンクの側壁面に備えられた温度計と、温度計で測定された側壁面の温度に基づき、微粉炭の充填動作における側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満のときに微粉炭の流動状態を異常と判定する制御部とが備えられているので、フィードタンクの動作不良を早期に発見できる。
また、温度計が、フィードタンクの側壁面の周方向における複数の箇所に設置され、制御部が、何れかの箇所における側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、その箇所における微粉炭の流動状態を異常と判定するので、フィードタンク内における微粉炭の残留箇所を容易に特定できる。
また、微粉炭の流動状態を異常と判定した場合に、制御部が、流動化流体の供給量を定常量から増大させるので、高炉の操業中に、残留する微粉炭を強制的に流動化させてフィードタンクの動作不良を早期に解消できる。
また、微粉炭の流動状態を異常と判定した箇所がある場合に、制御部が、その箇所に近い位置から供給する流動化流体の供給量を定常量から増大させるので、残留する微粉炭を確実に流動化させてフィードタンク1の動作不良を早期に解消できる。
また、高炉に対する微粉炭の吹き込み量を求め、微粉炭の吹き込み量が目標値から低下した場合に、制御部が、フィードタンクの側壁面の温度変化率の監視を開始するので、微粉炭の吹き込みが正常に行われている間はフィードタンクの監視を停止させることができ、監視のための負担を軽減できる。
Further, according to the pulverized coal supply facility of the present invention, the temperature change of the side wall surface in the pulverized coal filling operation based on the thermometer provided on the side wall surface of the feed tank and the temperature of the side wall surface measured by the thermometer. Since the control unit that determines that the flow state of the pulverized coal is abnormal when the rate (° C./min) is less than the threshold value, malfunction of the feed tank can be detected early.
In addition, when the thermometer is installed at a plurality of locations in the circumferential direction of the side wall surface of the feed tank, and the control unit has a temperature change rate (° C./min) of the side wall surface at any location below a threshold value, Since the flow state of the pulverized coal at that location is determined to be abnormal, the location where the pulverized coal remains in the feed tank can be easily identified.
When it is determined the flow state of the pulverized coal and the abnormality, the control unit, because it increases the supply amount of the fluidizing fluid from a steady amount, in blast furnaces operating, forcibly fluidizing the pulverized coal remaining Therefore, malfunction of the feed tank can be resolved at an early stage.
Also, if there is a portion determined by the flow state of the pulverized coal and the abnormality, the control unit, because it increases the supply amount of the fluidizing fluid supplied from the constant amount from a position close to that point, ensure pulverized coal remaining The malfunction of the feed tank 1 can be eliminated at an early stage.
In addition, the amount of pulverized coal blown into the blast furnace is determined, and when the amount of pulverized coal blown from the target value, the control unit starts monitoring the rate of temperature change of the side wall surface of the feed tank. During normal operation, monitoring of the feed tank can be stopped, and the monitoring burden can be reduced.
微粉炭を高炉に吹き込むための設備としての微粉炭供給設備には、微粉炭を流動化させる複数のフィードタンクが備えられている。このフィードタンクの動作について、図1を参照して説明する。 A pulverized coal supply facility as a facility for blowing pulverized coal into a blast furnace is provided with a plurality of feed tanks for fluidizing the pulverized coal. The operation of this feed tank will be described with reference to FIG.
図1(a)に示すフィードタンク100には、その側壁面に備えられた複数の加圧ノズル102と、底部に設けられた複数の流動ノズル103と、上部に設けられた微粉炭導入部104と、底部に設けられた微粉炭導出部105とが備えられている。
In the
フィードタンク100は、上側の円筒部100aと下側のコーン部100bとから構成されている。円筒部100aの上部に、微粉炭導入部104としての開口部104aが設けられている。また、コーン部100bの側壁面に加圧ノズル102が位置しており、この加圧ノズル102はフィードタンク100の周方向に沿って例えば4〜8箇所に設けられている。
The
コーン部100bの底部には、流動化ヘッダー室106が設けられており、コーン部100bの内部空間と流動化ヘッダー室106とは、流動化板107によって仕切られている。流動化板107には、図示しない複数の貫通孔が設けられている。また、流動化ヘッダー室106に流動ノズル103が設けられている。この流動ノズル103は、流動化ヘッダー室106の周方向に沿って例えば4〜8箇所に設けられている。
A fluidizing
また、コーン部100bの底部には、流動化板107及び流動化ヘッダー室106を貫通する導出管105aが備えられ、この導出管105aによって微粉炭導出部105が構成されている。
Further, at the bottom of the
高炉に微粉炭を吹き込むには、図1(a)に示すフィードタンク100を用いて、図1(b)〜図1(e)に示すように、微粉炭の充填動作、タンク内の加圧動作、吹き込み動作、排圧動作を順次行う。以下、各動作について説明する。
In order to blow pulverized coal into the blast furnace, using a
(微粉炭の充填動作)
図1(b)に示すように、開口部104aから微粉炭PCをフィードタンク100内に供給し、フィードタンク100内を微粉炭PCで満たす。
(Pulverized coal filling operation)
As shown in FIG.1 (b), pulverized coal PC is supplied in the
(タンク内の加圧動作)
図1(c)に示すように、加圧ノズル102から例えば窒素ガスからなる加圧用流体を供給してフィードタンク100を加圧する。同時に、流動ノズル103から例えば窒素からなる流動化流体を流動化ヘッダー室106及び流動化板107を介してフィードタンク100内に供給する。フィードタンク100に供給された微粉炭PCのうち、コーン部100bに蓄えられている微粉炭PCは、流動化流体によって吹き上げられて流動状態となる。また、微粉炭PCの充填量及び流動化流体の供給量によっては、微粉炭PCの全部が流動状態になる。
(Pressurizing operation in the tank)
As shown in FIG. 1C, a pressurizing fluid made of, for example, nitrogen gas is supplied from the pressurizing
(吹き込み動作)
次に、図1(d)に示すように、加圧ノズル102及び流動ノズル103より加圧用流体及び流動化流体をそれぞれ供給しながら、流動状態の微粉炭PCを導出管105aからフィードタンク100の外部に送出して高炉に吹き込む。微粉炭PCをフィードタンク100の外部に送出する間は、加圧用流体及び流動化流体を供給し続けて、フィードタンク100内を加圧し続けるとともに、フィードタンク100内の微粉炭PCの流動状態を維持する。微粉炭PCは、フィードタンク100の内圧と高炉の内圧との圧力差によってフィードタンク100から送出される。
(Blowing action)
Next, as shown in FIG. 1 (d), while supplying a pressurizing fluid and a fluidizing fluid from the pressurizing
(排圧動作)
次に、図1(e)に示すように、微粉炭PCの送出が終了したら、加圧用流体及び流動化流体の供給を停止するとともにフィードタンク100内を排気することで、フィードタンク100内を大気圧まで減圧し、次回の微粉炭PCの供給に備える。
(Exhaust pressure operation)
Next, as shown in FIG. 1 (e), when finished sending the pulverized coal PC is, by evacuating the
図1(b)〜図1(e)にて説明したフィードタンク100の一連の動作は正常な動作である。一方、フィードタンク100の動作が異常である場合について、図2を参照して説明する。
A series of operations of the
図2(a)は、微粉炭PCが満たされたフィードタンク100に対する加圧動作を図示している。図2(a)に示す段階では、図1(c)と同様に正常に動作している。
FIG. 2A illustrates a pressurizing operation on the
図2(b)は、図1(d)と同様に、微粉炭の吹き込み動作を図示している。図2(b)では、微粉炭PCが凝集してコーン部100bの一部に滞留している。この原因は、例えば、複数ある加圧ノズルのうちの一部の加圧ノズル102の詰まり、流動板107の部分的な詰まり、または、複数ある流動ノズルのうちの一部の流動ノズル103の詰まり、のいずれかにより、微粉炭PCの流動化が不十分になったためと考えられる。
FIG. 2 (b) illustrates the operation of blowing pulverized coal, as in FIG. 1 (d). In FIG. 2 (b), the pulverized coal PC aggregates and stays in a part of the
その後、図2(c)に示すように、排圧動作を行うものの、微粉炭は滞留したままである。そして、図2(d)に示すように微粉炭の充填動作を行うが、排圧動作の段階で滞留した微粉炭は、次の一連の動作においてもそのまま滞留する可能性が高い。また、更なる微粉炭の滞留を誘発する可能性もある。 Thereafter, as shown in FIG. 2 (c), although the exhaust pressure operation is performed, the pulverized coal remains. Then, although the pulverized coal filling operation is performed as shown in FIG. 2 (d), the pulverized coal staying at the stage of the exhaust pressure operation is highly likely to stay as it is in the next series of operations. There is also the possibility of inducing further pulverized coal retention.
なお、図2(e)には、微粉炭PCが部分的に滞留した別の例を示している。この例では、コーン部100bの一部の微粉炭PCのみが正常に送出され、残りの微粉炭PCが滞留している。この原因は、例えば、複数ある加圧ノズルのうちの一部からの加圧用流体の供給圧が定常値よりも相対的に高くなって微粉炭PCが優先して送出されたためと考えられる。
FIG. 2 (e) shows another example in which pulverized coal PC is partially retained. In this example, only a part of the pulverized coal PC in the
以上のように、図2に示す例では、フィードタンク100に微粉炭が滞留することにより高炉への微粉炭の供給量が減少して、高炉への微粉炭の吹き込み速度が変動する不具合がある。
As described above, in the example shown in FIG. 2, pulverized coal stays in the
フィードタンク内における微粉炭の状態を、フィードタンクの外部から把握する手段について本発明者らが鋭意検討した。そして、フィードタンクに供給される微粉炭が比較的高温であることに着目した。微粉炭は、石炭を乾燥させながら粉砕して製造するので、60〜80℃程度の温度になっている。そして、図2(b)または図2(e)に示すように、微粉炭がフィードタンク内に滞留する場合は、フィードタンク100のコーン部100bの内面に付着する場合が多い。そこで、フィードタンク100の側壁面の温度変化の挙動から、フィードタンク100内での微粉炭PCの滞留の有無を検知することを試みた。
The present inventors diligently investigated means for grasping the state of pulverized coal in the feed tank from the outside of the feed tank. It was noted that the pulverized coal supplied to the feed tank was relatively hot. Since pulverized coal is manufactured by pulverizing while drying coal, the temperature is about 60 to 80 ° C. As shown in FIG. 2B or FIG. 2E, when the pulverized coal stays in the feed tank, it often adheres to the inner surface of the
図3及び図4には、フィードタンクの側壁面の温度と微粉炭の吹き込み速度との経時変化をグラフで示している。フィードタンクの側壁面の温度を測定するために、円筒部とコーン部との境界よりも下側かつ加圧ノズルよりも上側の箇所に表面温度計を設置して側壁面の温度変化を観察した。温度計は、フィードタンクの中心からみて東西南北方向の4方向にそれぞれ設置した。 FIG. 3 and FIG. 4 are graphs showing temporal changes in the temperature of the side wall surface of the feed tank and the blowing speed of pulverized coal. In order to measure the temperature of the side wall surface of the feed tank, a surface thermometer was installed at a location below the boundary between the cylindrical portion and the cone portion and above the pressure nozzle, and the temperature change of the side wall surface was observed. . Thermometers were installed in four directions, east, west, south, and north, respectively, as seen from the center of the feed tank.
図3は、図1(b)〜(e)で説明したように動作が正常なフィードタンクに対応するグラフである。図3に示すように、正常に稼働しているフィードタンクでは、高炉への微粉炭の吹き込み速度が目標値を超えている。また、東西南北の4箇所に設置した温度計は、フィードタンク内での微粉炭の挙動を的確に把握できている。すなわち、フィードタンクへの微粉炭の充填動作に伴って側壁面の温度が急上昇し、タンクの加圧動作において側壁面の温度がほぼ一定に維持され、微粉炭の吹き込み動作において側壁面の温度が徐々に低下し、排圧動作において側壁面の温度が一気に低下していることがわかる。特に、排圧動作から微粉炭の充填動作の間において、温度低下と温度上昇が急激に起きていることが分かる。 FIG. 3 is a graph corresponding to a feed tank that operates normally as described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, in the feed tank that is operating normally, the pulverized coal blowing speed into the blast furnace exceeds the target value. In addition, thermometers installed at four locations in the east, west, south, and north can accurately grasp the behavior of pulverized coal in the feed tank. That is, the temperature of the side wall surface rises rapidly with the operation of filling the pulverized coal into the feed tank, the temperature of the side wall surface is maintained substantially constant during the pressurizing operation of the tank, and the temperature of the side wall surface is increased during the blowing operation of the pulverized coal. It can be seen that the temperature gradually decreases and the temperature of the side wall surface is reduced at a stroke in the exhaust pressure operation. In particular, it can be seen that the temperature decrease and the temperature increase occur abruptly between the exhaust pressure operation and the pulverized coal filling operation.
一方、図4は、図2(a)〜(e)で説明したように動作が異常なフィードタンクに対応するグラフである。微粉炭の吹き込みの挙動が異常になっているフィードタンクでは、高炉への微粉炭の吹き込み速度が目標値を下回っている。また、東西南北の4箇所に設置した温度計のうち、北、西及び東側に設置した温度計は、フィードタンク内での微粉炭の滞留を的確に把握している。すなわち、これらの温度計によれば、微粉炭の充填動作における急激な温度上昇が見られない。このフィードタンクでは、北側を中心にして東側から西側に至る範囲において微粉炭が側壁面の内面に付着したままになっていると推測される。 On the other hand, FIG. 4 is a graph corresponding to a feed tank that operates abnormally as described in FIGS. In a feed tank in which the behavior of pulverized coal injection is abnormal, the pulverized coal injection speed into the blast furnace is lower than the target value. Of the thermometers installed at four locations in the east, west, north, and west, thermometers installed on the north, west, and east sides accurately grasp the pulverized coal staying in the feed tank. That is, according to these thermometers, no rapid temperature increase is observed in the pulverized coal filling operation. In this feed tank, it is presumed that pulverized coal remains attached to the inner surface of the side wall surface in a range from the east side to the west side with the north side as the center.
以上の結果によれば、フィードタンク内に微粉炭が滞留しているか否かは、微粉炭の充填動作における急激な温度変化の有無により判断できることが判明した。 From the above results, it has been found that whether or not pulverized coal is retained in the feed tank can be determined by the presence or absence of a rapid temperature change in the pulverized coal filling operation.
以上の知見に基づき、本発明の実施形態について説明する。図5は、本発明の実施形態である微粉炭供給設備を示す模式図である。また、図6は、図5に示す微粉炭供給設備の要部を示す模式図である。 Based on the above knowledge, embodiment of this invention is described. Drawing 5 is a mimetic diagram showing pulverized coal supply equipment which is an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing a main part of the pulverized coal supply facility shown in FIG.
図5に示す微粉炭供給設備は、微粉炭を一時的に貯蔵するリザーバタンク21と、リザーバタンク21から送られた微粉炭を流動化させる複数のフィードタンク1と、フィードタンク1で流動化された微粉炭をディストリビュータに気流搬送するディスパーサー22と、高炉31の複数の羽口32に微粉炭を分配するディストリビュータ23とが備えられている。リザーバタンク21、フィードタンク1、ディスパーサー22及びディストリビュータ23は相互に配管で接続されている。図5に示す微粉炭供給設備は、複数のフィードタンク1において、微粉炭の吹き出し動作を順次実施することで、微粉炭を高炉に連続的に供給する。
The pulverized coal supply facility shown in FIG. 5 is fluidized by a
図6に示すように、本実施形態に係るフィードタンク1は、その側壁面に備えられた複数の加圧ノズル2と、底部に設けられた複数の流動ノズル3と、上部に設けられた微粉炭導入部4と、底部に設けられた微粉炭導出部5とを有している。
As shown in FIG. 6, the feed tank 1 according to this embodiment includes a plurality of
フィードタンク1は、上側の円筒部1aと下側のコーン部1bとから構成されている。円筒部1aの上部に、微粉炭導入部4としての開口部4aが設けられている。開口部4aには図示略の配管が取り付けられており、この配管を介してフィードタンク1とリザーバタンク21とが接続されている。また、コーン部1bの側壁面に加圧ノズル2が位置している。加圧ノズル2はフィードタンク1の周方向に沿って例えば4〜8箇所に設けられている。
The feed tank 1 is composed of an upper
コーン部1bの底部には流動化ヘッダー室6が設けられている。コーン部1bの内部空間と流動化ヘッダー室6とは、流動化板7によって仕切られている。流動化板7には、図示しない複数の貫通孔が設けられている。また、流動化ヘッダー室6には流動ノズル3が設けられている。この流動ノズル3は、流動化ヘッダー室6の周方向に沿って例えば4〜8箇所に設けられている。
A fluidizing
また、コーン部1bの底部には、流動化板7及び流動化ヘッダー室6を貫通する導出管5aが備えられ、この導出管5aによって微粉炭導出部5が構成されている。導出管5aには図示略の配管が取り付けられ、この配管を介してフィードタンク1とディスパーサー22とが接続されている。
Further, at the bottom of the
また、フィードタンク1のコーン部1bの側壁面には温度計11が設置されている。温度計11は、円筒部1aとコーン部1bとの境界よりも下側、且つ加圧ノズル2の上側の箇所に設置されている。また、温度計11は、フィードタンク1の側壁面の周方向の複数の箇所に設置されている。図6に示す例では、フィードタンク1の中心からみて例えば東西南北方向の4方向にそれぞれ設置されている。温度計11は、例えば熱電対に磁石が取り付けられてなるマグネット内蔵温度計(例えば安立計器株式会社製)を例示でき、磁石によって側壁面に取り付ければよい。
A
各温度計11は制御部12に接続されており、各温度計11によって測定された側壁面の温度測定値が、制御部12に入力されるように構成されている。制御部12では、側壁面の温度測定値を連続的に取り込み、側壁面の温度変化率(℃/分)を算出する。そして、フィードタンク1における微粉炭の導入動作時の温度変化率が閾値未満のときに、微粉炭の流動状態が異常であると判定する。また、制御部12は、加圧用流体の供給制御部13と流動化流体の供給制御部14にそれぞれ接続されており、これら供給制御部13,14に対して制御信号を出力する。制御部12は例えば、コンピュータに備えられた中央演算装置の機能により実現される。
Each
加圧用流体の供給制御部13は、制御部12からの制御信号を受けて、加圧用流体をフィードタンク1に供給する。同様に、流動化流体の供給制御部14は、制御部12からの制御信号を受けて、流動化流体をフィードタンク1に供給する。これら供給制御部13,14は例えば、コンピュータに備えられた中央演算装置の機能により実現される。
The pressurization fluid
また、図6に示すように、フィードタンク1の円筒部1aにフランジ41が設けられ、このフランジ41が微粉炭供給設備の一部をなす固定デッキ42に取り付けられている。フランジ41と固定デッキ42との間にはロードセル43が備えられており、ロードセル43は制御部12に接続されている。このロードセル43によってフィードタンク1内の微粉炭の量を測定し、制御部12において単位時間当たりの吹き込み量である吹き込み速度を計測できるようになっている。
Moreover, as shown in FIG. 6, the
次に、本実施形態の微粉炭供給設備の監視方法について図7を参照して説明する。図7(a)は、図2(c)と同様に、微粉炭PCの一部が完全に送出されずにフィードタンク内に滞留したまま、新たな微粉炭の充填動作が行われた状態を示している。滞留した微粉炭PCは、次の一連の動作においてもそのまま滞留する可能性が高い。微粉炭PCが滞留したままのフィードタンク1の側壁面の温度の変化は、図4に示したように、排圧動作、充填動作のそれぞれにおける温度変化が小さくなっている。そこで、図6に示す制御部12において、側壁面の温度変化率(℃/分)を連続的に算出し、排圧動作または充填動作における温度変化率が閾値未満になった場合に、微粉炭PCの流動状態が異常であると判定する。言い換えると、微粉炭PCが滞留していると判定する。微粉炭PCの流動状態が異常である判定した場合、制御部12はそのことを外部に出力する。異常の出力方法としては、例えば、制御部12をなすコンピュータに接続された表示装置に異常である旨を表示させてもよく、コンピュータに接続されたスピーカー装置から警報音を発振させてもよく、これらを同時に行ってもよい。また、フィードタンク1が異常か否かの判定基準となる閾値は、例えば、0.5℃/分でよい。
Next, the monitoring method of the pulverized coal supply facility of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7A shows a state in which a part of the pulverized coal PC is not completely delivered and stays in the feed tank and is filled with a new pulverized coal, as in FIG. Show. The staying pulverized coal PC is highly likely to stay as it is in the next series of operations. As shown in FIG. 4, the change in the temperature of the side wall surface of the feed tank 1 in which the pulverized coal PC remains is small in the exhaust pressure operation and the filling operation. Therefore, the
微粉炭PCがフィードタンク1内の偏った位置に滞留すると、その滞留箇所においては、吹き出し動作から排圧動作にかけてのフィードタンク1の側壁面の温度低下が、滞留した微粉炭PCの熱によって抑制され、その滞留箇所における側壁面の温度が高いままになる。そうすると、微粉炭の滞留箇所のみにおいて、充填動作での温度変化率が閾値以下になる。そこで、複数の温度計11を設置し、それぞれの設置箇所での温度変化率を連続的に測定し、温度変化率が閾値以下になった箇所を特定することで、フィードタンク1内での微粉炭の滞留箇所を特定することが可能になる。特定された滞留箇所は、フィードタンク1の異常判定とともに外部に出力すればよい。
When the pulverized coal PC stays at an uneven position in the feed tank 1, the temperature drop of the side wall surface of the feed tank 1 from the blowing operation to the exhaust pressure operation is suppressed by the heat of the retained pulverized coal PC. Thus, the temperature of the side wall surface at the staying portion remains high. If it does so, only in the residence part of pulverized coal, the temperature change rate in filling operation will become below a threshold. Therefore, a plurality of
また、制御部12は、フィードタンク1内の微粉炭PCの流動状態を異常と判定した場合に、流動化流体の供給量を定常状態から増大させる制御信号を、供給制御部14に出力してもよい。図7(b)に示すように、加圧動作中において流動化流体の供給量を増大させることによって、大量の流動化流体をフィードタンク1の流動ノズル3から吹き出させ、凝集して滞留する微粉炭PCを強制的に流動化させて、微粉炭PCの滞留を解消させることができる。
In addition, when the
微粉炭の滞留が解消されたフィードタンク1では、図7(c)に示すように吹き出し動作が正常に行われ、更に図7(d)に示すように排圧動作も正常に行われる。 In the feed tank 1 in which the stay of pulverized coal is eliminated, the blowing operation is normally performed as shown in FIG. 7 (c), and the exhaust pressure operation is also normally performed as shown in FIG. 7 (d).
また、制御部12は、流動化流体の供給量を増大させる際、先に特定された微粉炭PCの滞留箇所の近くでのみ流動化流体の供給量を増大させるために、複数ある流動化ノズル3のうちの何れか1つまたは2つ以上を選択し、選択した流動化ノズルからの流動化流体の供給量を定常状態から増大させてもよい。このように、加圧動作中において流動化流体の供給量を局所的に増大させることによって、滞留している微粉炭PCをより効率よく流動化させ、微粉炭PCの滞留を解消させることができる。
Further, when the
流動化流体を定常状態から増大させる場合の増大量は、定常状態の供給量に対して例えば20%増とすればよい。また、流動化流体の増大、減少は、フィードタンク1内に吹き込む流動化流体全体の量を増加してもよい。また、流動化流体全体の量を増加させずに、対象の加圧ノズルからの流動化流体のみを増加し、他の加圧ノズルからの流動化流体をその分減少する様にしてもよい。 The increase amount when the fluidizing fluid is increased from the steady state may be increased by, for example, 20% with respect to the supply amount in the steady state. The increase or decrease of the fluidizing fluid may increase the total amount of fluidizing fluid blown into the feed tank 1. Alternatively, only the fluidizing fluid from the target pressurizing nozzle may be increased without increasing the amount of the entire fluidizing fluid, and the fluidizing fluid from other pressurizing nozzles may be decreased accordingly.
温度計11及び制御部12によるフィードタンクの監視は常時行っていてもよい。また、通常はフィードタンクの監視を行わず、高炉に対する微粉炭の吹き込み速度が目標値から低下したことを契機にして、温度計11及び制御部12によるフィードタンクの監視を開始するようにしてもよい。これにより、微粉炭の吹き込みが正常に行われている間は、フィードタンク1の監視を停止させることができ、監視のための負担を軽減できる。
The feed tank may be monitored constantly by the
また、上記の実施形態では、制御部12が供給制御部13,14の動作を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、制御部12が微粉炭の流動状態の異常をコンピュータ等の表示装置を通じて外部に表示し、この異常表示を確認した作業者の判断で、流動化流体の供給量を制御してもよい。
Moreover, although said embodiment demonstrated the case where the
同様に、制御部12が微粉炭の流動状態の異常をコンピュータ等の表示装置を通じて外部に表示したときを契機して、この異常表示を確認した作業者が、フィードタンク1の常時監視の実施を決断し、監視を連続して行ってもよい。
Similarly, when the
以上説明したように、本実施形態の微粉炭供給設備の監視方法によれば、フィードタンク1の側壁面の温度を測定し、微粉炭PCの充填動作におけるフィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、微粉炭の流動状態を異常と判定することにより、フィードタンク1の動作不良を早期に発見できる。
また、フィードタンク1の側壁面の周方向の複数の箇所での温度を測定し、何れかの箇所における温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、その箇所における微粉炭PCの流動状態を異常と判定することで、フィードタンク内における微粉炭の残留箇所を容易に特定できる。
また、微粉炭の流動状態を異常と判定した場合に、供給制御部14に指令を発して流動化流体の供給量を定常量から増大させることで、滞留する微粉炭を強制的に流動化させてフィードタンク1の動作不良を早期に解消できる。また、加圧動作において流動化流体の供給量を増大させて微粉炭PCの滞留を解消させることで、フィードタンク1の操業中に微粉炭の滞留を解消でき、微粉炭の吹き込み量を安定に維持し、高炉操業の安定化に寄与できる。
また、フィードタンク1内における微粉炭の滞留箇所を特定した場合に、その箇所に近い位置からの流動化流体の供給量を増大させることで、滞留する微粉炭PCを確実に流動化させてフィードタンク1の動作不良を早期に解消できる。
また、高炉に対する微粉炭の吹き込み量を求め、微粉炭の吹き込み量が目標値から低下した場合に、制御部12によるフィードタンク1の監視を開始することで、微粉炭PCの吹き込みが正常に行われている間はフィードタンク1の監視を停止させることができ、監視のための負担を軽減できる。
As described above, according to the monitoring method of the pulverized coal supply facility of the present embodiment, the temperature of the side wall surface of the feed tank 1 is measured, and the temperature change rate ( By determining that the flow state of the pulverized coal is abnormal when (° C./min) is less than the threshold value, the malfunction of the feed tank 1 can be detected at an early stage.
Moreover, when the temperature in the some location of the circumferential direction of the side wall surface of the feed tank 1 is measured and the temperature change rate (degreeC / min) in any location is less than a threshold value, of the pulverized coal PC in the location By determining that the flow state is abnormal, it is possible to easily identify the remaining portion of the pulverized coal in the feed tank.
Further, when it is determined that the flow state of the pulverized coal is abnormal, a command is issued to the
Moreover, when the staying place of the pulverized coal in the feed tank 1 is specified, by increasing the supply amount of the fluidizing fluid from the position close to the place, the staying pulverized coal PC is surely fluidized and fed. The malfunction of the tank 1 can be eliminated at an early stage.
Further, the amount of pulverized coal injected into the blast furnace is obtained, and when the amount of pulverized coal injected falls from the target value, the
また、本実施形態の微粉炭供給設備には、フィードタンク1の側壁面に備えられた温度計11と、温度計11で測定された側壁面の温度に基づき、微粉炭の充填動作における側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満のときに微粉炭の流動状態を異常と判定する制御部12とが備えられているので、フィードタンクの動作不良を早期に発見できる。
また、温度計11が、フィードタンク1の側壁面の周方向の複数の箇所に設置され、制御部12が、何れかの箇所における側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、その箇所における微粉炭の流動状態を異常と判定するので、フィードタンク1内における微粉炭の滞留箇所を容易に特定できる。
また、微粉炭の流動状態を異常と判定した場合に、制御部12が、流動化流体の供給量を定常量から増大させるので、残留する微粉炭を強制的に流動化させてフィードタンク1の動作不良を早期に解消できる。
また、微粉炭の流動状態を異常と判定した箇所がある場合に、制御部12が、その箇所に近い位置から供給する流動化流体の供給量を定常量から増大させるので、残留する微粉炭を確実に流動化させてフィードタンク1の動作不良を早期に解消できる。
また、高炉に対する微粉炭の吹き込み量を求め、微粉炭の吹き込み量が目標値から低下した場合に、制御部12が、フィードタンク1の側壁面の温度変化率の監視を開始するので、微粉炭の吹き込みが正常に行われている間はフィードタンク1の監視を停止させることができ、監視のための負担を軽減できる。
Further, the pulverized coal supply facility of the present embodiment includes a
Moreover, the
Further, when the flow state of the pulverized coal is determined to be abnormal, the
In addition, when there is a place where the flow state of the pulverized coal is determined to be abnormal, the
Further, the amount of pulverized coal blown into the blast furnace is obtained, and when the amount of pulverized coal blown down from the target value, the
1…フィードタンク、3…流動ノズル、11…温度計、12…制御部、PC…微粉炭。 1 ... feed tank, 3 ... liquidity Roh nozzle, 11 ... thermometer, 12 ... control unit, PC ... pulverized coal.
Claims (10)
前記フィードタンクの側壁面の温度を測定し、測定した温度に基づき前記フィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)を算出し、前記微粉炭を前記フィードタンクに供給する際の前記フィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、前記微粉炭の流動状態を異常と判定することを特徴とする微粉炭供給設備の監視方法。 Supplies pulverized coal to the feed tank, then a part of the pulverized coal is blown fluidizing fluid from a plurality of flow Roh nozzle provided at the bottom of the feed tank with pressurizing the feed tank by pressurizing fluid Alternatively, the whole is in a fluid state, and then the pulverized coal in the fluid state is sequentially sent out of the feed tank, thereby monitoring the pulverized coal supply facility for supplying the pulverized coal to a blast furnace,
Measuring the temperature of the side wall surface of the feed tank, calculating the temperature change rate (° C./min) of the side wall surface of the feed tank based on the measured temperature, and supplying the pulverized coal to the feed tank A method for monitoring a pulverized coal supply facility, wherein the flow state of the pulverized coal is determined to be abnormal when a temperature change rate (° C./min) of a side wall surface of the tank is less than a threshold value.
前記フィードタンクの側壁面に備えられた温度計と、
前記フィードタンク内に前記流動化流体を供給するために前記フィードタンクの底部に設けられた複数の流動ノズルと、
前記温度計で測定された前記側壁面の温度に基づき、前記フィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)を算出し、前記微粉炭を前記フィードタンクに供給する際の前記フィードタンクの側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、前記微粉炭の流動状態を異常と判定する制御部と、
を具備してなることを特徴とする高炉への微粉炭供給設備。 A feed tank for storing a part or all of pulverized coal in a state of being fluidized by a fluidizing fluid;
A thermometer provided on a side wall surface of the feed tank;
A plurality of flow nozzles disposed at the bottom of the feed tank for supplying the fluidizing fluid into the feed tank,
Based on the temperature of the side wall surface measured by the thermometer, the temperature change rate (° C./min) of the side wall surface of the feed tank is calculated, and the feed tank when the pulverized coal is supplied to the feed tank is calculated. When the temperature change rate (° C./min) of the side wall surface is less than the threshold value, the control unit determines that the flow state of the pulverized coal is abnormal,
A facility for supplying pulverized coal to a blast furnace.
前記制御部は、何れかの箇所における前記側壁面の温度変化率(℃/分)が閾値未満である場合に、その箇所における前記微粉炭の流動状態を異常と判定することを特徴とする請求項6に記載の高炉への微粉炭供給設備。 The thermometers are installed at a plurality of locations in the circumferential direction of the side wall surface of the feed tank,
The said control part determines that the flow state of the said pulverized coal in the location is abnormal when the temperature change rate (degreeC / min) of the said side wall surface in any location is less than a threshold value. Item 7. A facility for supplying pulverized coal to a blast furnace according to item 6.
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