JPS5939152Y2 - Blast furnace top pressure power recovery device using dry dust remover - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

本考案は乾式除塵機を使用した高炉炉頂圧動力回収装置
に関するものである。 従来の高炉炉頂圧動力回収装置は第１図に示すように、
高炉１の炉頂から排出される約１３０℃〜１５０℃のＢ
ガスはガス経路２中に設けた組粒ダスト除塵器（ダスト
キャツチャ）３を通ってベンチュリスクラバや湿式ＥＰ
（電気集塵器）などの湿式除塵機４に入る。 そしてセプタム弁（炉頂圧の調整弁）５にむいて炉頂圧
力を調整されたのちガスホルダ６に導かれる。 ７は前記セプタム弁５に並列して設けられた発電設備で
、所内電力網に常時併入されて負荷がかかつてお一す、
その発電機８を駆動するガスタービン９には、セプタム
弁５の入口側から入口遮断弁１０およびタービンガバナ
弁１１を通して入れられたＢガスが供給され、ガスター
ビン９を駆動したのちのＢガスは出口遮断弁１２を通し
てセプタム弁５の出口側に戻される。 このような従来装置においては次の二態様において使用
されている。 Ｏ湿式除塵機４からの湿った４０°Ｃ〜６０℃のＢガス
を、Ｂガスの部分燃焼により１２０℃〜１４０℃程度１
で昇温させてタービン９に導く。 これはタービン９内で水分の凝縮が起こらないように十
分ガス温を上げ、タービン翼へのダスト堆積を防止して
いる。 ０ 湿式除塵機４からの湿ったＢガスをそのま１タービ
ン９に導く。 これはダストを水滴で洗い流すという考えであるため、
水滴による翼材へのアタックを防止するため、幅流ター
ビンでは効率は悪いが静翼をなくシ、軸流タービンでは
値段が高いが段落を多段にして相対速度を下げるなどの
配慮をしている。 上述したいずれの態様も、湿式除塵機４を通過した後の
Ｂガスから動力回収を行っているため該Ｂガスは既に冷
却されており、有効な動力回収方法とは言いがたい。 前述したようにＢガスは１３０℃〜１５０℃で炉頂から
排出されているため、もしこの温度の１１タービン９に
導くことができれば、このタービン９での回収動力は２
０〜３５優増大する。 そこで第１図に示す湿式除塵機４の代わりに、乾式ＥＰ
やバグフィルタなどの乾式除塵機を使用することが考え
られる。 しかし、このような乾式除塵機は一般に高温に適さず、
高炉１の吹き抜は時の高温（５００℃〜７００℃１でガ
ス塩が上昇する）に耐えられない。 また別の乾式除塵方法として、砂などの粒状固体をろ過
層に使用するものもあるが、高炉ダストのように細かく
、付着性のあるダストをろ過するにはかなり技術的に問
題がある。 そこで本考案は、乾式ＥＰやバグフィルタなどの乾式進
塵機を使用しながらも上記問題点を解決し得る高炉炉頂
圧動力回収装置を提供するもので以下その一実施例を第
２図〜第７図に基づいて説明する。 なお第２図において従来例（第１図）と同一符号のもの
は同一構成物を示す。 すなわち１は高炉２はガス経路、３は粗粒ダスト除塵器
、５はセプタム弁、６はガスホルダ、７は発電設備、８
は発電機、９はガスタービン、１０は入口遮断弁、１１
はタービンガバナ弁、１２は出口遮断弁をそれぞれ示す
本考案では従来の湿式除塵機に代えて、乾式除塵器やバ
グフィルタなどの乾式除塵機１３を設けている。 そして粗粒ダスト除塵器３を含む前記ガス経路２中に、
それぞれ電動弁１４Ａ。 １４Ｂ 、 １４Ｃを有する複数（実施例では３個示す
）の冷却流体噴射器１５Ａ 、 １５Ｂ 、 １５Ｃを
設け、これらに冷却流体供給路１６Ａ、１６Ｂ。 １６Ｃを接続している。 ここで噴射器１５Ａ。１５Ｂ 、 １５Ｃの位置は、第
２図に示すようにガス経路２の方向に適当間隔置きに設
けてあり、また各電動弁１４Ａ 、１４Ｂ 、１４Ｃの
最大噴射量（最大開度）θＶＭｔ ｊθＶＭ２ ｔθＶ
Ｍ３は上流側はど大になるように、すなわちθＶＭ１〈
θＶＭ、 ＜θＶＭ３になるようにしである。 または電動弁の容量をＱＡ＜ＱＢ＜Ｑｃとし、最大開度
はθＶＭＩθ■Ｍ２−θＶＭ３と１〜てもよい。 前記乾式除塵機１３のガス出口近くの配管１７に温度検
知用センサー１８を設けている。 このセンサー１８は、乾式除塵機１３かも排出されるＢ
ガスの温度を検出して制御部１９に検出温度信号Ｔを発
する。 制御部１９は、温度検知用センサー１８が設定以上の温
度を検出した初期時には、この温度検知用センサー１８
からの信号Ｔによシその温度上昇率に応じて、それ以降
に釦いては、その温度上昇率（単位時間尚りの）と温度
上昇量に応じた開動信号Ａ。 Ｂ、Ｃを発して、あらかじめ定められた順序にもとすい
て冷却流体噴射器１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの使用本数な
らびに該冷却流体噴射器１５Ａ、１５Ｂ。 １５Ｃに設けられている電動弁１４Ａ、１４Ｂ。 １４Ｃの開度を制御して、各噴射器１５Ａ、１５Ｂ。 １５Ｃからガス経路２に冷却液体や冷却ガスなどの冷却
流体２０を噴射してＢガスを冷却させる。 なお段階的とは、先ず下流の噴射器１５Ａから冷却流体
２０を噴射させ、その電動弁１４Ａが最大噴射量になっ
たとき、一つ上流側の噴射器１５Ｂから噴射させ、順次
上流側１５Ｃ・・・へと移ることである。 すなわち制御部１９においては第３図に示すように、温
度設定器２１からの設定温度信号Ｔ１ と、センサー
１ＴからのＢガスの検出温度信号Ｔとが加算器２２に入
力し、その差△Ｔ１すなわち〔△Ｔ＝Ｔ、−Ｔｌを判別
釦工び回路切換器２３に入力させる。 ここで〔△ＴくＯ〕、すなわちＢガスの検出温度信号Ｔ
が設定温度信号Ｔ１ 工り高いときは、差−△Ｔが演算
器２４へ入力される。 演算器２４では、冷却効果を考慮して−△ｔに比列して
弁開度信号を大きくすると共に、システムの熱的慣性を
補償するため単位時間当たりの温度上昇の大きさに対応
してさらに弁開度信号を太きくし、また設定温度以上に
あっても温度が下降しはじめるとその温度およびその下
降率（単位時間当りの）に応じて弁開度を小さくするか
、必要によっては全閉にするような信号を発生する。 この演算器２４の演算伝達関数としては、例えば とすることができる。 ここでｋは比例定数、 Ｓは ラプラス演算子、ＴＤは微分時定数（１＋ＴＦＳ）は、
もしこれがなければ急激な温度変化があった場合にＴＤ
Ｓで微分演算された弁の開度信号Ａ。 Ｂ、Ｃは極めて急激に変動し、電動弁１４Ａ。 １４Ｂ、１４Ｃなどに廻酷な動作をしいるので、この動
作を緩和するために設けたフィルターであり、ＴＦはフ
ィルタ一時定数である。 演算器２４かもの出力信号θｉは、後述するように電動
弁１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの開動信号Ａ、Ｂ、Ｃとなる
。 なお、〔△Ｔ≧０〕、すなわちＢガスの温度が設定温度
よりも低いときは、判別および回路切換器２３によって
信号伝達経路が切り換えられ、Ｏ発生器２５に入力りさ
れる。 ０発生器２５は電動弁開度をThe present invention relates to a blast furnace top pressure power recovery device using a dry dust remover. The conventional blast furnace top pressure power recovery device is as shown in Figure 1.
B at approximately 130°C to 150°C discharged from the top of blast furnace 1
The gas passes through a dust catcher (dust catcher) 3 installed in the gas path 2 to a venturi scrubber or wet EP.
(electrostatic precipitator) or other wet type dust remover 4. After the furnace top pressure is adjusted by a septum valve (furnace top pressure adjustment valve) 5, it is led to a gas holder 6. 7 is a power generation equipment installed in parallel with the septum valve 5, which is always connected to the in-house power grid to reduce the load.
The gas turbine 9 that drives the generator 8 is supplied with B gas, which is introduced from the inlet side of the septum valve 5 through an inlet cutoff valve 10 and a turbine governor valve 11. After driving the gas turbine 9, the B gas is It is returned to the outlet side of the septum valve 5 through the outlet isolation valve 12. Such conventional devices are used in the following two ways. The moist B gas at 40°C to 60°C from the O wet dust remover 4 is heated to about 120°C to 140°C by partial combustion of the B gas.
to raise the temperature and guide it to the turbine 9. This raises the gas temperature sufficiently to prevent moisture condensation within the turbine 9 and prevents dust from accumulating on the turbine blades. 0 The wet B gas from the wet dust remover 4 is directly guided to the 1 turbine 9. The idea is to wash away the dust with water droplets, so
In order to prevent water droplets from attacking the blade material, considerations are taken such as eliminating stationary blades in wide-flow turbines, which are less efficient, and using multistage stages in axial-flow turbines, although they are more expensive, to reduce relative speed. . In any of the above-mentioned embodiments, power is recovered from the B gas after passing through the wet dust remover 4, so the B gas has already been cooled, so it cannot be said to be an effective power recovery method. As mentioned above, B gas is discharged from the top of the furnace at a temperature of 130°C to 150°C, so if it can be guided to turbine 9 at this temperature, the recovered power at this turbine 9 will be 2.
Increases by 0-35. Therefore, instead of the wet type dust remover 4 shown in Fig. 1, a dry type EP
It is possible to use a dry dust remover such as a bag filter or a bag filter. However, such dry dust removers are generally not suitable for high temperatures;
The atrium of the blast furnace 1 cannot withstand the high temperatures (gas salt rises at 500 to 700 degrees Celsius). Another dry dust removal method uses granular solids such as sand as a filter layer, but there are considerable technical problems in filtering fine and sticky dust such as blast furnace dust. Therefore, the present invention provides a blast furnace top pressure power recovery device that can solve the above problems while using a dry dust advancer such as a dry EP or a bag filter. This will be explained based on FIG. In FIG. 2, the same reference numerals as in the conventional example (FIG. 1) indicate the same components. Namely, 1 is a blast furnace 2 is a gas path, 3 is a coarse dust remover, 5 is a septum valve, 6 is a gas holder, 7 is a power generation equipment, 8
is a generator, 9 is a gas turbine, 10 is an inlet shutoff valve, 11
12 is a turbine governor valve, and 12 is an outlet shutoff valve. In the present invention, a dry dust remover 13 such as a dry dust remover or a bag filter is provided in place of the conventional wet dust remover. In the gas path 2 including the coarse dust remover 3,
Each motorized valve 14A. A plurality (three shown in the example) of cooling fluid injectors 15A, 15B, 15C having cooling fluid supply channels 16A, 16B are provided. 16C is connected. Injector 15A here. The positions of 15B and 15C are provided at appropriate intervals in the direction of the gas path 2 as shown in FIG.
M3 should be as large as possible on the upstream side, that is, θVM1
θVM, <θVM3. Alternatively, the capacity of the electric valve may be QA<QB<Qc, and the maximum opening degree may be 1 to θVMIθ■M2−θVM3. A temperature detection sensor 18 is provided in the pipe 17 near the gas outlet of the dry dust remover 13. This sensor 18 also detects B
The temperature of the gas is detected and a detected temperature signal T is issued to the control section 19. At the initial stage when the temperature detection sensor 18 detects a temperature higher than the setting, the control unit 19 controls the temperature detection sensor 18.
According to the signal T from the button, the opening operation signal A is generated according to the temperature rise rate (per unit time) and the temperature rise amount. B, C, and the number of cooling fluid injectors 15A, 15B, 15C used in a predetermined order, as well as the cooling fluid injectors 15A, 15B. Electric valves 14A and 14B provided in 15C. Each injector 15A, 15B by controlling the opening degree of 14C. A cooling fluid 20 such as cooling liquid or cooling gas is injected into the gas path 2 from 15C to cool the B gas. Incidentally, stepwise means that the cooling fluid 20 is first injected from the downstream injector 15A, and when the electric valve 14A reaches the maximum injection amount, it is injected from the one upstream injector 15B, and then sequentially from the upstream injector 15C. It is to move to... That is, in the control unit 19, as shown in FIG. 3, the set temperature signal T1 from the temperature setting device 21 and the detected temperature signal T of B gas from the sensor 1T are input to the adder 22, and the difference ΔT1 is inputted into the adder 22. That is, [ΔT=T, -Tl is input to the discrimination buttonwork circuit switch 23. Here, [△TkuO], that is, the detected temperature signal T of B gas
When the set temperature signal T1 is higher than the set temperature signal T1, the difference -ΔT is input to the calculator 24. The computing unit 24 increases the valve opening signal in proportion to -Δt in consideration of the cooling effect, and also increases the valve opening signal in proportion to the temperature rise per unit time to compensate for the thermal inertia of the system. Furthermore, the valve opening signal is made thicker, and if the temperature starts to drop even if it is above the set temperature, the valve opening is reduced depending on the temperature and its rate of decline (per unit time), or if necessary, the valve opening is completely reduced. Generates a signal to close. The calculation transfer function of this calculation unit 24 may be, for example. Here, k is the proportionality constant, S is the Laplace operator, and TD is the differential time constant (1+TFS).
If there is no sudden temperature change, TD
Valve opening signal A differentiated by S. B and C fluctuate extremely rapidly and are electric valve 14A. 14B, 14C, etc., undergo harsh operation, so this filter is provided to alleviate this operation, and TF is a filter temporary constant. The output signal θi from the computing unit 24 becomes opening signals A, B, and C for the electric valves 14A, 14B, and 14C, as described later. Note that when [ΔT≧0], that is, the temperature of the B gas is lower than the set temperature, the signal transmission path is switched by the determination and circuit switch 23, and the signal is input to the O generator 25. 0 generator 25 determines the electric valve opening degree.

〔０〕にするように信号Ｅ
をアンプ（後述する）に与える。 これにより電動弁開度〔Ｏ〕になり、噴射器からの冷却
流体２０の噴射は止まり、冷却流体２０による冷却は停
止される。 前記演算器２４からの出力信号θｉは第１判別および回
路切換器２６Ａに入る。 この第１判別釦よび回路切換器２６Ａは、信号θｉが第
１電動弁１４Ａの最大噴射量θＶＭ、より小さいとき、
この信号θｉを第１アンプ２７Ａに与える。 すなわちこの信号θｉと第１ポテンシヨンメータ２８Ａ
からの信号θとは第１加算器２９Ａに入り、その差を第
１アンプ２７Ａで増幅して開度信号Ａとし、いわゆるサ
ーボ機構にエリ第１電動弁１４Ａを駆動する。 この第１電動弁１４Ａの開動に応じて噴射器１５Ａから
の冷却流体２０の噴射量が制御され、Ｂガスの冷却度合
が制御される。 このとき第２１．第３電動弁１４Ｂ、１４Ｃは、それぞ
れ第１゜第２スイツチ回路３０Ａ、３０Ｂにより第１．
第２０発生器３１Ａ、３１Ｂに接続され、弁開度Signal E to set it to [0]
is given to the amplifier (described later). As a result, the electric valve opening degree becomes [O], the injection of the cooling fluid 20 from the injector is stopped, and the cooling by the cooling fluid 20 is stopped. The output signal θi from the arithmetic unit 24 is input to a first discrimination and circuit switching device 26A. This first discrimination button and circuit switch 26A is activated when the signal θi is smaller than the maximum injection amount θVM of the first electric valve 14A.
This signal θi is given to the first amplifier 27A. That is, this signal θi and the first potentiometer 28A
The signal θ from the first adder 29A is input to the first adder 29A, and the difference is amplified by the first amplifier 27A to form the opening signal A, which drives the first electric valve 14A by a so-called servo mechanism. In response to the opening movement of the first electric valve 14A, the injection amount of the cooling fluid 20 from the injector 15A is controlled, and the degree of cooling of the B gas is controlled. At this time, the 21st. The third electric valves 14B and 14C are connected to the first and second switch circuits 30A and 30B by the first and second switch circuits 30A and 30B, respectively.
Connected to the 20th generator 31A, 31B, valve opening

〔０〕
になるように制御される。 信号θｉが第」電動弁１４Ａの最大噴射量θＶＭ、エリ
太きいとき、この信号θｉは第３スイッチ回路３０Ｃに
与えられ、第１θＶＭ発信器３２Ａと第１電動弁制御回
路が接続され、信号θＶＭＩにより最大噴射量の最も小
さな下流の第１電動弁１４Ａは全開する。 また同時に信号θｉは第４スイッチ回路３０Ｄに与えら
れ、これが作動して第１θＶＭ発信器３２Ａからの信号
θ■Ｍ１は第１極性反転アンプ３３Ａに入り、ここから
〔−θＶＭＩＩが出力される。 この信号〔−θＶＭ１〕と第１判別釦よび回路切換器２
６Ａからの信号θｉが第４加算器２９Ｄにて加算され、
〔θｉ＋（−θＶＭ、 ） ）信号が第２判別および回
路切換器２６Ｂに入力される。 この〔θｉ ＋ （−０７Ｍ１）〕信号が〔θ■Ｍ２〕
より小さいとき、〔θｉ＋（−θＶＭＩ））信号は第２
電動弁１４Ｂの開度制御信号として第２アンプ２７Ｂに
与えられ、第２電動弁１４Ｂは開度信号Ｂにエリしかる
べく制御される。 と同時に〔θｉ＋（−θＶＭ、）〕信号は第２スイッチ
回路３０Ｂに与えられ、第２０発生器３１Ｂと第３電動
弁制御回路は接続され、[0]
controlled so that When the signal θi is the maximum injection amount θVM of the 1st electric valve 14A, this signal θi is given to the third switch circuit 30C, the 1st θVM transmitter 32A and the first electric valve control circuit are connected, and the signal θVMI is As a result, the downstream first electric valve 14A with the smallest maximum injection amount is fully opened. At the same time, the signal .theta.i is applied to the fourth switch circuit 30D, which is activated, and the signal .theta.M1 from the first .theta.VM oscillator 32A enters the first polarity inverting amplifier 33A, from which [-.theta.VMII is output. This signal [-θVM1], the first discrimination button and the circuit switch 2
The signal θi from 6A is added in the fourth adder 29D,
[θi+(-θVM, )) signal is input to the second determination and circuit switching device 26B. This [θi + (-07M1)] signal is [θ■M2]
When the [θi+(−θVMI)) signal is smaller than the second
It is given to the second amplifier 27B as an opening degree control signal for the electric valve 14B, and the second electric valve 14B is appropriately controlled by the opening degree signal B. At the same time, the [θi+(-θVM, )] signal is given to the second switch circuit 30B, and the 20th generator 31B and the third electric valve control circuit are connected.

〔０〕信号にエリ第３電動弁１
４Ｃは全閉となる。 〔θｉ＋（−θｖＭ１）〕信号〔θｖＭ３〕より太きい
ときは、上述したのと同様に第５スイッチ回路３０Ｋに
より第２θＶＭ発信器３２Ｂからの信号θＶＭ２で最大
噴射量が中間の第２電動弁１４Ｂは全開され、第６スイ
ッチ回路３０Ｆが導通して第２θＶＭ発信器３２Ｂから
の信号θＶＭ２は第２極性反転アンプ３３Ｂに入り、こ
の出力−θ■Ｍ２と第２判別および回路切換器２６Ｂか
らの出力〔θｉ −（−θＶＭＩ））が第５加算器２９
Ｅで加算され、その和〔θｉ ＋ （−θＶＭ１）＋（
−θＶＭ２）〕が第３電動弁１４Ｃの開度制御信号とし
て第３７ンブ２γＣに与えられ、第３電動弁１４Ｃは開
度信号Ｃによりしかるべく制御される。 このときもちろん第１電動弁１４Ａは、第３スイッチ回
路３０Ｃを弁しか第１θＶＭ発信器３２Ａの信号θＶＭ
Ｉが第１アンプ２７Ａに入力されているので全開してい
る。 各電動弁１４Ａ。１４Ｂ、１４Ｃが全開、全開に達した
とき、それ以上の過大な回転が起こるのを防ぐために、
必要に応じて、全開、全閉位置にリミッタ−を設け、電
動弁１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃへの電流を遮断するように
することも可能である。 図中２８Ｂは第２ポテンシヨンメータ、２８Ｃは第３ポ
テンシヨンメータ、２９Ｂは第２加算器、２９Ｃは第３
加算器を示す。 な卦温度検知用ｉンサー１８を乾式除塵機１３の下流に
設けるのは、このセンサー１８がダストに覆われ異常温
度検知に時間遅れが生ずるのを防ぐためである。 すなわち例えば乾式除塵機１３の上流に釦けるダクト量
が３〜１０ｆＩ／Ｎ−のとき、下流にネーけるダスト量
は１０”’９／Ｎｍ”９下となる。 また第４図に示すように、乾式除塵機１３からの配管１
Ｔ中に設けられるセンサー１８は、その測温部３４を直
接Ｂガスに露出させ、温度検知に時間遅れが生じないよ
うにしである。 センサー１８を乾式除塵機１３の後に設けることによる
時間遅れ（２秒以内）は実質的には何ら問題にならない
。 すなわち、設定温度検知から冷却流体噴射までの時間遅
れも１秒以内であるから、合計時間遅れは約３秒である
。 また吹き抜は初期の温度上昇は高嵩１５℃／秒であり、
合計時間遅れ約３秒の間にガス温は４５°Ｃしか上昇し
ない。 今、最高使用温度２４０℃のバグフィルタを考えて見る
。 設定温度を１７０℃とすると、冷却流体２０を噴射する
ときのガス温は最高、〔１７０℃＋４５℃＝２１５℃〕
であり、最高使用温度エリ十分低い値いとなる。 冷却流体２０としては前述１−たように、顕熱利用型の
冷却ガスと、潜熱利用型の冷却液体が使用される。 冷却ガスはＢガスがウェットになる心配がないという利
点があり、（イ）３〜６ ａｔｇの水蒸気、（ロ）Ｎ２
、ＣＯ２などの不活性ガス、（→Ｂガス、Ｃガス（コー
クス炉ガス）などの還元性ガス、などが使用される。 また冷却液体は、ダストを粘結化させないためにＢガス
が乾式除塵機１３に到達する１でにＢガス中で完全に蒸
発させる必要があり、に）水、（ホ）軽質液体燃料や液
化ガス燃料、などが使用される。 な釦（ホ）の両燃刺の場合には、噴射された燃料が蒸発
してＢガスと混合し、一時的にＢガスの発熱量を増大さ
せ、損失にはならない。 この場合は、冷却ガスで冷却する場合に比べて、配管が
小さく、噴射に要する動力も小さい。 前記冷却流体噴射器１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの位置は、
例えば噴射された液滴が配管の壁面に当たって粗大化し
、未蒸発の１１乾式除塵機１３に入ってダストを除塵機
エレメントに固着させたり、エレメント材料を劣化させ
たりしないように配慮する必要がある。 この点から最も望ましいのは、最上流の噴射器１５Ｃを
、第５図実線に示すように高炉立ち上づり管３５の根元
、または第５図仮想線に示すように高炉炉頂部１Ａに取
り付け、噴射方向を高炉１内とする。 このようにすれば、組粒液滴はコークス、鉱石など原料
上に落下し、自然に蒸発する。 また最下流の噴射器１５Ａは第６図に示すように、高炉
１より乾式除塵機１３に至る配管３６中にＢガスが上方
より下方に旅回または直進して流れたのち反転して上方
に流れる通路を形成してこのＢガスが反転を開始する場
所イより上流に設ければよく、この場合に粗大な液滴が
、Ｂガスが反転する場所イで液滴の慣性により分離され
る。 このようにすれば組人液滴は下流に飛散することなく、
反転場所イの下部に蓄えられて徐徐に自然落下する。 前記温度検知用センサー１８の位置は第７図に示すよう
に、配管１７中に温度分布があるため最も高い温度のガ
スが流れる管断面上部に、センサー１８の測温部３４を
位置させるのが望ましい。 以上述べた本考案によると次のような効果を期待できる
。 （イ）組粒除塵器及び細粒除塵器とも乾式で、除塵のた
めに洗浄水を使わないので、高炉の炉頂から発生する高
炉ガスの有する熱エネルギーが除塵中に奪われることが
殆んどなく、炉頂かも排出される高温のガスをそのま１
タービンに導くことができ、後流側のタービンで回収す
るエネルギーの量を増大することができる。 しかも除塵後でも清浄ガス（清浄といっても５ ｍ’ｉ
／Ｎｍ３程度のダストを含んでいる。 ）は乾いているので、後流側に設置される各種設備（タ
ービン、諸弁、配管、各種検出器など）に腐蝕を起こさ
せることもなく、特にタービンは、清浄ガス中の僅かな
微細ダストもタービン翼に付着することがないのでドラ
フルを極減できる。 （ロ）両除塵器とも乾式であるためダストをそのま１搬
出でき、多量の汚水が発生する湿式の場合の広大、高価
なシックナーむよび水処理設備を不要にできる。 （ハ）高炉の吹き抜けなどによりガス温度が異常に高温
になるとき、その異常高温になる初期温度センサーで検
出し、ガス経路に冷却流体を供給して高温ガスを冷却す
ることから、この高温ガスはそれ以降に釦いて降温され
ることになり、乾式除塵機への悪影響を防止することが
できる。 に）通常の高炉操業ではガスを冷却しないことから、炉
頂から排出される高温のガスをその１１タービンに導く
ことができ、タービンでのエネルギー回収量を大にでき
る。 （ホ）温度検知用センサーを乾式除塵機のガス出口近く
に設けることにより、ダストによる摩耗がないので、そ
の測温部を保護管なしで直接高炉ガス中に露出でき、し
たがって検知遅れが少なく正確となる。 また前述したように高炉ガスは乾いているので、ガス中
の僅かな微細ダストも測温部に付着せず、したがって異
常温度検知を時間遅れのない条件下（迅速に）で的確に
行うことができる。 （へ）温度検知用上ンーサーが設定温度以上の温度を検
出した初期時にはその温度上昇率に応じて、それ以降に
むいては、その温度上昇率と温度上昇量に応じて、あら
かじめ定められた順序にもとすいて冷却流体噴射器の使
用本数ならびに冷却流体噴射器に設けられている電動弁
の開度を制御して冷却流体量を増減させ、且つその最大
噴射量が上流はど大となるように制御することから、そ
の温度上昇状況に最も好適な量の冷却流体を噴射できる
。 すなわち冷却流体の過剰噴射により必要以上に高炉ガス
を冷却した場合には、ガスの湿りすぎによる乾式除塵機
の機能低下を招き、また過小噴射の場合には、充分に冷
却されないガスが乾式除塵機の耐熱温度以上で流れて悪
影響を及ぼすが、本考案によると、これらの問題点を防
止できると共に、自動制御を可能にできる。 また噴射する冷却流体として冷却水な使用するときには
、この冷却水が完全に蒸発するような水量に制限するこ
とにより、汚水の発生を防ぎ、したがってシックナーや
水処理設備を不要にできる。 さらに最下流の噴射量を小にすることにより、冷却流体
が蒸発しない一！ま乾式除塵機側へ移行することを極減
でき、これは冷却流体として安価な水を安心して採用で
きる。[0] Signal Eri 3rd motorized valve 1
4C is fully closed. When the [θi+(-θvM1)] signal is larger than [θvM3], the fifth switch circuit 30K activates the second electric valve 14B with the intermediate maximum injection amount using the signal θVM2 from the second θVM transmitter 32B, as described above. is fully opened, the sixth switch circuit 30F becomes conductive, and the signal θVM2 from the second θVM oscillator 32B enters the second polarity inverting amplifier 33B, and this output -θ■M2 and the output from the second discrimination and circuit switch 26B. [θi −(−θVMI)) is the fifth adder 29
E and the sum [θi + (-θVM1) + (
-θVM2)] is given to the 37th valve 2γC as an opening control signal for the third motor-operated valve 14C, and the third motor-operated valve 14C is appropriately controlled by the opening signal C. At this time, of course, the first electric valve 14A is connected to the third switch circuit 30C by the signal θVM of the first θVM transmitter 32A.
Since I is being input to the first amplifier 27A, it is fully open. Each electric valve 14A. When 14B and 14C reach full open, in order to prevent further excessive rotation from occurring,
If necessary, it is also possible to provide a limiter at the fully open and fully closed positions to cut off the current to the electric valves 14A, 14B, and 14C. In the figure, 28B is the second potentiometer, 28C is the third potentiometer, 29B is the second adder, and 29C is the third potentiometer.
An adder is shown. The reason why the temperature detection sensor 18 is provided downstream of the dry dust remover 13 is to prevent the sensor 18 from being covered with dust and causing a time delay in detecting abnormal temperature. That is, for example, when the amount of duct that can be drawn upstream of the dry dust remover 13 is 3 to 10 fI/N-, the amount of dust that can be drawn downstream is less than 10"'9/Nm"9. In addition, as shown in Fig. 4, piping 1 from the dry dust remover 13
The temperature measuring section 34 of the sensor 18 provided in the T is directly exposed to the B gas so that there is no time delay in temperature detection. The time delay (within 2 seconds) caused by providing the sensor 18 after the dry dust remover 13 does not substantially pose any problem. That is, since the time delay from detection of the set temperature to the injection of cooling fluid is also within 1 second, the total time delay is approximately 3 seconds. In addition, the initial temperature rise in the atrium is a high 15℃/second,
During a total time delay of approximately 3 seconds, the gas temperature increases by only 45°C. Now let's consider a bag filter with a maximum operating temperature of 240°C. When the set temperature is 170°C, the gas temperature when injecting the cooling fluid 20 is the highest, [170°C + 45°C = 215°C]
Therefore, the maximum operating temperature is a sufficiently low value. As the cooling fluid 20, as described in 1- above, a cooling gas utilizing sensible heat and a cooling liquid utilizing latent heat are used. Cooling gas has the advantage that there is no need to worry about B gas becoming wet, and (a) water vapor of 3 to 6 atg, (b) N2
, inert gas such as CO2, reducing gas such as B gas and C gas (coke oven gas), etc. In addition, as the cooling liquid, B gas is used for dry dust removal to prevent dust from caking. It is necessary to completely evaporate the fuel in B gas before it reaches the machine 13, and (e) water, light liquid fuel, liquefied gas fuel, etc. are used. In the case of the double-burning button (e), the injected fuel evaporates and mixes with the B gas, temporarily increasing the calorific value of the B gas, but causing no loss. In this case, the piping is smaller and the power required for injection is smaller than in the case of cooling with cooling gas. The positions of the cooling fluid injectors 15A, 15B, 15C are as follows:
For example, it is necessary to take care to prevent the injected droplets from hitting the wall of the piping and becoming coarse and entering the unevaporated dry dust remover 13, causing dust to stick to the dust remover element or deteriorating the element material. From this point of view, it is most desirable to attach the most upstream injector 15C to the base of the blast furnace riser pipe 35, as shown by the solid line in FIG. 5, or to the blast furnace top 1A, as shown by the phantom line in FIG. The injection direction is within the blast furnace 1. In this way, the assembled droplets fall onto raw materials such as coke and ore and evaporate naturally. In addition, as shown in FIG. 6, in the most downstream injector 15A, B gas travels or straight from the top to the bottom in the pipe 36 leading from the blast furnace 1 to the dry dust remover 13, and then reverses and flows upward. It is sufficient to form a flow passage and provide the B gas upstream from the location A where the B gas starts to reverse.In this case, the coarse droplets are separated by the inertia of the droplets at the location A where the B gas begins to reverse. In this way, the Kumite droplets will not be scattered downstream,
It is stored at the bottom of the turning point A and gradually falls naturally. As shown in FIG. 7, the temperature detection sensor 18 is located at the top of the cross section of the pipe through which the highest temperature gas flows because there is a temperature distribution in the pipe 17. desirable. According to the present invention described above, the following effects can be expected. (b) Both the assembled granule dust remover and fine granule dust remover are dry types and do not use washing water for dust removal, so the thermal energy of the blast furnace gas generated from the top of the blast furnace is almost never lost during dust removal. Somehow, the high-temperature gas discharged from the top of the furnace was
The amount of energy recovered by the turbine on the downstream side can be increased. Moreover, even after dust removal, clean gas (even though it is called clean, only 5 m'i
/Nm3 of dust. ) is dry, so it does not cause corrosion to the various equipment installed on the downstream side (turbine, valves, piping, various detectors, etc.). Because it does not adhere to the turbine blades, druffles can be minimized. (b) Since both dust removers are dry types, the dust can be taken out as is, eliminating the need for extensive and expensive thickeners and water treatment equipment in the case of wet types, which generate a large amount of sewage. (c) When the gas temperature becomes abnormally high due to blast furnace blow-through, etc., the initial temperature sensor detects the abnormally high temperature and supplies cooling fluid to the gas path to cool the high-temperature gas. The temperature will be lowered by pressing the button after that, which can prevent any negative effects on the dry dust remover. (2) Since the gas is not cooled during normal blast furnace operation, the high temperature gas discharged from the top of the furnace can be guided to the 11 turbine, increasing the amount of energy recovered by the turbine. (E) By installing the temperature detection sensor near the gas outlet of the dry dust remover, there is no wear due to dust, so the temperature measurement part can be directly exposed to the blast furnace gas without a protection tube, and therefore detection is accurate with less delay. becomes. Furthermore, as mentioned above, since the blast furnace gas is dry, even the slightest fine dust in the gas will not adhere to the temperature measurement unit, making it possible to accurately detect abnormal temperatures (quickly) without time delay. can. (f) At the initial stage when the temperature detection upper sensor detects a temperature higher than the set temperature, a predetermined In order, the number of cooling fluid injectors used and the opening degree of the electric valve provided in the cooling fluid injectors are controlled to increase or decrease the amount of cooling fluid, and the maximum injection amount is Since the amount of cooling fluid is controlled so that the temperature increases, the amount of cooling fluid most suitable for the temperature increase situation can be injected. In other words, if the blast furnace gas is cooled more than necessary due to over-injection of cooling fluid, the gas becomes too wet and the function of the dry-type dust remover deteriorates, and if too little is injected, the gas that is not cooled sufficiently will be However, according to the present invention, these problems can be prevented and automatic control can be made possible. Furthermore, when cooling water is used as the cooling fluid to be injected, by limiting the amount of water so that the cooling water completely evaporates, generation of dirty water can be prevented, and thickeners and water treatment equipment can be made unnecessary. Furthermore, by reducing the injection amount at the most downstream side, the cooling fluid will not evaporate! Also, it is possible to minimize the need to transfer to the dry dust remover side, and this allows the use of inexpensive water as the cooling fluid with peace of mind.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来例を示す系統図、第２図〜第７図は本考案
の一実施例を示し、第２図は系統図、第３図は制御回路
図、第４図、第７図はそれぞれセンサー配設部の拡大図
、第５図、第６図はそれぞれ噴射器配設部の拡大図であ
る。 １・・・高炉、１Ａ・・・炉頂部、２・・・ガス経路、
７・・・発電設備、９・・・ガスタービン、１３・・・
乾式除塵機、１４Ａ 、 １４Ｂ 、 １４Ｃ・・・電
動弁、１５Ａ、１５Ｂ。 １５Ｃ・・・冷却流体噴射器、１８・・・温度検知用セ
ンサー １９・・・制御部、２０・・・冷却流体。Fig. 1 is a system diagram showing a conventional example, Figs. 2 to 7 show an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a system diagram, Fig. 3 is a control circuit diagram, Figs. are respectively enlarged views of the sensor arrangement part, and FIGS. 5 and 6 are enlarged views of the injector arrangement part, respectively. 1... Blast furnace, 1A... Furnace top, 2... Gas path,
7... Power generation equipment, 9... Gas turbine, 13...
Dry type dust remover, 14A, 14B, 14C...Electric valve, 15A, 15B. 15C...Cooling fluid injector, 18...Temperature detection sensor 19...Control unit, 20...Cooling fluid.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 高炉エリ出たガスを、その圧力をほぼ一定に保ったｉｔ
乾式除塵機に導いて除塵し、この後、タービンで膨張せ
しめることにより動力を回収するシステムにおいて、前
記高炉から乾式除塵機に至るところの組粒ダスト除塵器
を含むガス経路中に、それぞれ電動弁を有し且つ最大噴
射量の異なる複数の冷却流体噴射器を、その最大噴射量
が上流側はど犬となるように適当間隔置きに設け、前記
乾式除塵機のガス出口近くに温度検知用センサーを設け
、この温度検知用セ／サーを制御部に接続すると共に、
この制御部る各電動弁に接続し、前記温度検知用センサ
ーが設定以上の温度を検出した初期時にはその温度上昇
率に応じて、それ以降に釦いてはその温度上昇率と温度
上昇量に応じて、あらかじめ定められた順序にもとづい
て冷却流体噴射器の使用本数ならびに該冷却流体噴射器
に設けられている電動弁の開度を制御してガス経路中に
必要冷却水量を供給することを特徴とする乾式除塵機を
使用した高炉炉頂圧動力回収装置。It keeps the pressure of the gas coming out of the blast furnace almost constant.
In a system in which power is recovered by introducing dust into a dry type dust remover and then expanding it with a turbine, an electric valve is installed in each gas path including the aggregated dust remover from the blast furnace to the dry type dust remover. A plurality of cooling fluid injectors having different maximum injection amounts are installed at appropriate intervals so that the maximum injection amount is on the upstream side, and a temperature detection sensor is installed near the gas outlet of the dry dust remover. and connect this temperature detection sensor/sensor to the control unit,
This control unit is connected to each electric valve, and at the initial stage when the temperature detection sensor detects a temperature higher than the setting, the button will respond to the temperature increase rate, and after that, the button will respond to the temperature increase rate and amount of temperature increase. The method is characterized in that the required amount of cooling water is supplied into the gas path by controlling the number of cooling fluid injectors used and the opening degree of the electric valve provided in the cooling fluid injectors based on a predetermined order. A blast furnace top pressure power recovery device using a dry dust remover.