JPH09209010A - 粉体輸送設備における搬送ガスの異常検知方法 - Google Patents

粉体輸送設備における搬送ガスの異常検知方法

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JPH09209010A
JPH09209010A JP1552996A JP1552996A JPH09209010A JP H09209010 A JPH09209010 A JP H09209010A JP 1552996 A JP1552996 A JP 1552996A JP 1552996 A JP1552996 A JP 1552996A JP H09209010 A JPH09209010 A JP H09209010A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、輸送配管表面の温度変化で該配管毎
に搬送ガスの異常流発生を迅速且つ容易に検知する技術
を提供することを目的としている。 【解決手段】熱風乾燥状態で粉砕した粉体を保持したイ
ンジェクション・タンクと複数の吹込羽口間に設けた輸
送配管の途中に搬送ガスを合流させ、該粉体を吹込対象
装置内に吹込むに際して、上記輸送配管のうち、搬送ガ
ス合流点よりインジェクション・タンク側の表面温度の
時間変化を測定し、該測定値の大きさによって該タンク
側へのガス流れの発生を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体輸送設備での
搬送ガスの異常検出方法に関し、特に、高炉へ微粉炭を
吹込むに際しての有効な技術に係わる。
【0002】
【従来の技術】高炉への微粉炭吹込設備の一例を図5に
示す。石炭粉砕機1で粉砕された微粉炭は、その回収用
バッグ・フィルタ2、微粉炭ホッパ3、中間タンク4を
順次経由し、最終的にインジェクション・タンク5へ輸
送される。該インジェクション・タンク5は、気体でも
って常に高炉内よりも高い圧力に加圧されているので、
微粉炭は高炉8の炉周に配置された多数の羽口9へ連結
する輸送配管6を介して、高炉8へ吹き込まれる。その
際、前記インジェクション・タンク5の気体圧だけでは
不十分なので、該輸送配管6の途中に微粉炭を運ぶ搬送
ガス7を合流させて、炉周方向での吹込み量を均一にな
るようにしている。なお、該搬送ガス7としては、吹込
みコストの観点から、空気が用いられている。
【0003】ところで、これら微粉炭は、通常74μm
m以下のものが使用されるが、高炉炉内圧の変動等によ
って固気比が変化し、該輸送配管6が詰まることがあ
る。かかる場合、図6に示すように、途中から合流させ
た搬送ガス7がインジェクション・タンク5の方へ流れ
(以下、流れが異常なので、異常又は異常流14とい
う)その中の酸素濃度を高め、そこで粉塵爆発等を起こ
す恐れがあった。そこで、従来は、この酸素濃度の上昇
をセンサに酸素濃度計10を用いて検出し、搬送ガス7
の上記異常の有無を判定していた。そして、異常がある
場合には、直ちに詰り15の解消作業が行われ、正常な
吹込みに戻すようにしていた。 しかしながら、かかる
酸素濃度検出による方法は、酸素濃度計10がインジェ
クション・タンク5内に設置され、たとえ搬送ガス7の
異常流14による酸素濃度の上昇を検知できたとして
も、複数本連結された輸送配管6のうちでどの輸送配管
6に詰り15が発生したか同定できない。また、酸素濃
度の上昇が検出された時点では、既に搬送ガス7がイン
ジェクション・タンク5内へ流れ込んでしまっているの
で、異常流14が発生してから酸素濃度上昇として検出
される間の時間遅れが無視できず、輸送配管6の詰り1
5判断が遅れてしまうという問題があった。
【0004】一方、特開平3−2304号公報は、上記
とは異なる構造の高炉への微粉炭吹込設備において、
『微粉炭の2次分配器(上記のインジェクション・タン
クに相当)と高炉羽口間における配管の所要位置にそれ
ぞれ温度計を設置し、それぞれの分配管の温度を監視す
ることにより分配管のつまりを検知する』方法を開示し
ている。この方法は、石炭を熱風で乾燥させながら石炭
ミルで粉砕するので、微粉炭はかなりの温度(80℃程
度)になっているが、該微粉炭は輸送中に配管内で詰ま
るとその温度が低下することに着眼したものである。
【0005】しかしながら、この方法は、2次分配器と
高炉羽口間の配管に搬送ガスを導入する構造になってい
ないので、前記した異常流による問題はない。したがっ
て、詰り時期の判断は、時間的にそれほど急ぐ必要がな
いため、配管表面温度の絶対値変化でのみ行われ、判断
が遅いという欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、輸送配管表面の温度変化で該配管毎に搬送ガス
の異常流発生を迅速且つ容易に検知する技術を提供する
ことを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、インジェクション・タンクと高炉羽口間を
結ぶ多数本の輸送配管において、搬送ガスが該タンク側
へ異常流として流れる部分に表面温度計をそれぞれ貼り
つけると共に、その測定値に基づき該異常流の発生を迅
速且つ容易に検出することを鋭意研究した。その結果、
輸送配管へ合流させる搬送ガスの温度が約10〜20℃
と低いので、異常流が生じる部分の配管表面の温度変化
を捉えることによって、搬送ガスの異常流発生を正確に
検出できることを確認し、本発明を完成させた。 すな
わち、本発明は、熱風乾燥状態で粉砕した粉体を保持し
たインジェクション・タンクと複数の吹込羽口間に設け
た輸送配管の途中に搬送ガスを合流させ、該粉体を吹込
対象装置内に吹込むに際して、上記輸送配管のうち、搬
送ガス合流点よりインジェクション・タンク側の表面温
度の時間変化を測定し、該測定値の大きさによって該タ
ンク側へのガス流れの発生を判定することを特徴とする
粉体輸送設備における搬送ガスの異常検知方法である。
また、本発明は、上記表面温度を、下記式による温度変
化値とすることを特徴とする粉体輸送設備における搬送
ガスの異常検知方法である。
【0008】 ΔT=Ti −Ti-n (1) n= C・S ここで、 ΔT : 温度変化値(℃) Ti : 現在温度(℃) Ti-n : 現在からn秒前の温度(℃) n : 変化間隔(秒) C : サンプル周期(−) S : 整数(−) さらに、本発明は、上記粉体を微粉炭及び上記吹込対象
装置を高炉としたことを特徴とする粉体輸送設備におけ
る搬送ガスの異常検知方法でもある。
【0009】以上述べた本発明を採用すれば、輸送配管
毎にその表面温度の変化が検出され、検出に伴う時間遅
れも解消されるようになるので、搬送ガスの異常流発生
を輸送配管毎に検知でき、また、容易且つ迅速に輸送配
管の詰りを取り除くことができるようになる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図1〜4に基づき、本発明
の実施形態を説明する。図1は、本発明に係る搬送ガス
の異常検知方法を採用する高炉の微粉炭吹込み設備での
輸送配管系を示す図である。図1では、インジェクショ
ン・タンク5から高炉8の羽口9へ3本の輸送配管6を
設けた場合を示しているが、実際には高炉8の炉周囲に
少なくとも30本は配設される。ここでは、実験的に所
謂シース温度計11を3本の輸送配管6に、しかも搬送
ガス7の合流点13よりインジェクション・タンク5側
に設置し、人工的に詰りを発生させて該設置位置での表
面温度変化を調べた。該温度計11は、図2に示すよう
に、前記輸送配管6の表面にそのシース部を巻つけるよ
うに溶接し、その上を保温材16で覆った。その理由
は、巻付けによって外気に左右されない表面温度が測定
できること、及び、該輸送配管6内に温度計11を直接
挿入して搬送ガス7の温度を測定すると、搬送される粉
体流によって温度計11が損傷を受け、すぐに測定がで
きなくなることを配慮したからである。
【0011】そして、高炉8の羽口9手前の手動バルブ
を閉めることによって仮の微粉炭詰りを発生させ、前記
輸送配管9表面の温度変化を測定した。その結果を図3
に示す。図3より明らかなように、詰りを発生させた
(バルブ閉め、記号A)直後に、表面温度は徐々に下が
り始め、3分後にある一定温度に収束している(記号
B)ことがわかる。この実験結果より、輸送配管6の前
記搬送ガス7に異常流14が生じる部分の表面に温度計
11を貼り付ければ、その温度変化で、輸送配管6の閉
塞による搬送ガスの異常流14を早期に、しかも多数の
輸送配管6毎に検出できるということが明らかになっ
た。ただし、輸送対象となる粉体は、あくまでも保温、
除湿した粉体であり、粉体自身と搬送ガスとの間には、
ある程度の絶対温度差を必要とする。
【0012】しかし、図3は、温度の絶対値の変化であ
る。この絶対値でも搬送ガスの異常流を判断できるが、
正確な判断には、前記一定温度に収束するまで待つか温
度に今までの経験から異常流発生の温度を仮に設定する
必要がある。つまり、いずれの方法でも異常流発生の判
断に時間がかかる。そこで、発明者は、図4に示すよう
に、温度の絶対値を前記(1)式で処理した温度変化値
を採用して、判断の迅速化を図った。図4において、バ
ルブを閉めて人工的に詰りを発生させてから、詰りを検
出するまでの時間をTa,Tbとする。ここで、Taは
該温度変化値による検出時間、Tbは温度の絶対値によ
る検出時間である。両者を比較すると、明らかにTbよ
りTaの方が小さい。このことより、温度変化値による
検出の方が絶対値による検出よりも、検出速度の点で優
れていることがわかる。また、この方法は、温度計が保
温材で覆われているので、輸送配管毎の表面温度のばら
つきが季節的変動に左右されることがなく、検出用閾値
の設定が非常に容易である。
【0013】異常流が実際に流れた場合の上記温度変化
値による検出例を図7に示す。この場合、サンプル周期
Cを5秒、整数Sを36としてある。輸送配管に詰りが
発生した時、温度の絶対値は徐々に下がっているが、温
度変化値の方は、絶対値よりも温度が降下するタイミン
グを的確にとらえ、詰りを明確に検出している。また、
検出速度は、絶対値による検出よりも5分程度早いこと
も明らかである。
【0014】上記実施の形態は、粉体が微粉炭で、吹込
対象設備が高炉の場合で説明したが、本発明は、加熱バ
ーナへの固体燃料供給等、搬送ガスをインジェクション
・タンクと吹込みランス間を結ぶ配管の途中で合流させ
る粉体輸送設備であれば、如何なるものにも適用でき
る。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、粉体
輸送配管の詰まりによる搬送ガスの逆流を、輸送配管の
表面に貼りつけた温度計の測定で早期に捉えることがで
きるようになった。また、インジェクション・タンクか
らの全ての輸送配管に温度計を取り付ければ、詰りの解
消も迅速に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る搬送ガスの異常検知方法を実施し
た微粉炭吹き込み設備を示す図である。
【図2】粉体の輸送配管への温度計の設置を示す図であ
る。
【図3】3本の輸送配管の表面温度の経時変化を示す図
である。
【図4】表面温度の温度変化を説明する図である。
【図5】高炉の微粉炭吹込み設備と輸送配管系を示す図
である。
【図6】搬送ガスの異常流の発生を説明する図である。
【図7】表面温度を温度変化値で処理した場合の異常検
知状況を示す図である。
【符号の説明】
1 石炭破砕機 2 バッグ・フィルタ 3 微粉炭ホッパ 4 中間タンク 5 インジェクション・タンク 6 輸送配管 7 搬送ガス 8 高炉 9 羽口 10 酸素濃度計 11 シース温度計 12 記録計 13 合流点 14 異常流 15 詰り 16 保温材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱風乾燥状態で粉砕した粉体を保持した
    インジェクション・タンクと複数の吹込羽口間に設けた
    輸送配管の途中に搬送ガスを合流させ、該粉体を吹込対
    象装置内に吹込むに際して、 上記輸送配管のうち、搬送ガス合流点よりインジェクシ
    ョン・タンク側の表面温度の時間変化を測定し、該測定
    値の大きさによって該タンク側へのガス流れの発生を判
    定することを特徴とする粉体輸送設備における搬送ガス
    の異常検知方法。
  2. 【請求項2】 上記表面温度を、下記式による温度変化
    値とすることを特徴とする粉体輸送設備における搬送ガ
    スの異常検知方法。 ΔT=Ti −Ti-n (1) n= C・S ここで、 ΔT : 温度変化値(℃) Ti : 現在温度(℃) Ti-n : 現在からn秒前の温度(℃) n : 変化間隔(秒) C : サンプル周期(−) S : 整数(−)
  3. 【請求項3】 上記粉体を微粉炭及び上記吹込対象装置
    を高炉としたことを特徴とする請求項1又は2記載の粉
    体輸送設備における搬送ガスの異常検知方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2014214361A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 新日鐵住金株式会社 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
CN112386088A (zh) * 2019-08-12 2021-02-23 浙江苏泊尔家电制造有限公司 烹饪器具的控制方法
CN113587131A (zh) * 2021-06-18 2021-11-02 国家能源集团山东石横热电有限公司 一种煤粉输送***

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