專利名稱：氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置、燃料氣體供給設(shè)備、燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備及鍋爐設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體發(fā)熱量(卡路里)變動(dòng)抑制裝置、燃料氣體供給設(shè)備、燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備以及鍋爐設(shè)備。更詳細(xì)地說，涉及在作為燃燒設(shè)備的燃料的氣體為低發(fā)熱量氣體那樣的發(fā)熱量變動(dòng)的情況下，能夠抑制該發(fā)熱量變動(dòng)的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置、具備這種氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置的燃料氣體供給設(shè)備、以及具備燃料氣體供給設(shè)備的作為燃燒設(shè)備的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備和鍋爐設(shè)備。
背景技術(shù)：
在煉鐵領(lǐng)域，例如高爐法生產(chǎn)生鐵的情況下，作為副產(chǎn)品氣體，從高爐中發(fā)生高爐瓦斯(Blast Furnace Gas，以下簡(jiǎn)稱BFG)。BFG的總發(fā)熱量甚至達(dá)到所使用的焦炭的發(fā)熱量的大約一半，因此為了降低生鐵的制造成本，BFG在鋼鐵廠中得到廣泛使用。每投入1噸發(fā)生3000Nm3，其組成為，CO210～18％，CO22～30％，N252～60％，氫氣0.5～4％，CH4為0.5～3％。
除此以外，高爐瓦斯還包含煙塵2～10g/Nm3，因此用除塵器對(duì)其進(jìn)行除塵到0.01g/Nm3左右然后才作為發(fā)熱量800kcal/Nm3左右的燃料氣體使用于熱風(fēng)爐、焦炭爐、加熱爐、高爐等。近年來，在燃?xì)廨啓C(jī)中也借助于該技術(shù)的提高，已經(jīng)能夠燃燒低發(fā)熱量氣體，將高爐瓦斯作為燃?xì)廨啓C(jī)燃料使用進(jìn)行發(fā)電的例子一直在增加。眾所周知，所謂低發(fā)熱量氣體是指其發(fā)熱量為約12MJ/Nm3以下的氣體。低發(fā)熱量氣體如下所述不限于高爐瓦斯(BFG)，也包含煉焦?fàn)t氣體(COG)、轉(zhuǎn)爐氣體(LDG)等多種氣體。
另一方面，近年來高爐法以外的新的制鐵工藝(例如FINEX和COREX等直接還原制鐵法)得到開發(fā)，對(duì)這樣的新工藝發(fā)生的副產(chǎn)品氣體的有效利用也能夠適用的燃燒方式有待開發(fā)。任何一種制鐵工藝發(fā)生的副產(chǎn)品氣體的特性(氣體組成和發(fā)熱量)都因設(shè)備和操作內(nèi)容的不同而不同，即使是用同一設(shè)備也相應(yīng)于各原料的特性和反應(yīng)過程時(shí)時(shí)刻刻發(fā)生變化，并不是一定的。
就副產(chǎn)品氣體作為燃?xì)廨啓C(jī)的燃料使用的情況下的最重要的特性、即發(fā)熱量而言，在超過各燃?xì)廨啓C(jī)固有的發(fā)熱量的允許變動(dòng)幅度的上限(例如平均發(fā)熱量值的約+10％)的情況下，也就是發(fā)熱量急劇增大的情況下，有時(shí)候燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的燃燒溫度急劇上升到異常高溫。因此造成燃燒室部分、燃?xì)廨啓C(jī)的定子葉片(靜子葉片)和轉(zhuǎn)動(dòng)葉片(動(dòng)葉)受損壽命縮短等弊端，燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備難于經(jīng)濟(jì)地連續(xù)運(yùn)行。
為了抑制副產(chǎn)品氣體的發(fā)熱量上升，已知有利用氮?dú)?N2)稀釋的技術(shù)(參照例如專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2)。但是在副產(chǎn)品氣體的發(fā)熱量值發(fā)生變動(dòng)的情況下，有時(shí)候僅僅利用N2稀釋副產(chǎn)品氣體要把這種變動(dòng)抑制在燃?xì)廨啓C(jī)固有的允許發(fā)熱量變動(dòng)幅度內(nèi)和允許發(fā)熱量變動(dòng)速度內(nèi)是不夠的。這是由于在副產(chǎn)品氣體的發(fā)熱量急劇變動(dòng)的情況下，發(fā)熱量檢測(cè)器的響應(yīng)遲緩，有時(shí)候不能夠及時(shí)進(jìn)行稀釋，而且在不得不大量消耗昂貴的不活潑氣體的情況下，確保使其得到抑制是困難的。
因此，對(duì)于副產(chǎn)品氣體的特性變動(dòng)不太劇烈的BFG來說，只用N2稀釋是能夠有效應(yīng)對(duì)的。而且，在直接還原制鐵法等方法中，小容量的反應(yīng)爐反復(fù)起動(dòng)、停止，因此氣體的發(fā)生量和發(fā)熱量值的變動(dòng)很顯著，因此只是利用N2進(jìn)行稀釋是難于應(yīng)對(duì)的。
專利文獻(xiàn)1特開2002-155762號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平9-317499號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為解決這樣的問題而作出的，其目的在于，提供通過抑制作為燃料提供給燃燒設(shè)備的低發(fā)熱量氣體等燃料用氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，能夠有效而且容易地利用不活潑氣體稀釋燃料氣體，而且也可以不利用不活潑氣體稀釋的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置、具備這種氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置的燃料氣體供給設(shè)備、以及具備這種燃料氣體供給設(shè)備的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備和鍋爐設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，具備將燃料氣體提供給燃燒設(shè)備作為燃料氣體用的燃料氣體供給通路上配設(shè)的，暫時(shí)貯存燃料氣體的容器、在該容器上形成的，使燃料氣體從上述燃料氣體供給通路流入容器內(nèi)用的氣體入口、以及獨(dú)立于所述氣體入口地形成于所述容器上的，使燃料氣體從容器流出到燃料氣體供給通路用的氣體出口。
通過燃料氣體供給通路時(shí)時(shí)刻刻提供的燃料用的氣體暫時(shí)貯存于容器內(nèi)，在其中進(jìn)行時(shí)間差混合。因此，即使是這種燃料氣體像燃料氣體那樣，其發(fā)熱量值發(fā)生變動(dòng)的情況下，也能夠借助于時(shí)間差混合減少其發(fā)熱量變動(dòng)幅度，而且緩和發(fā)熱量變動(dòng)速度。其結(jié)果是，燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)利用稀釋氣體調(diào)整到燃燒設(shè)備的氣體特性的允許變動(dòng)范圍內(nèi)變得容易而且有效。而且根據(jù)該燃料氣體的平均發(fā)熱量值，也可能使其實(shí)現(xiàn)不需要稀釋的狀態(tài)。還有，所述所謂時(shí)間差混合是連續(xù)地將時(shí)間上較遲流入容器內(nèi)的氣體與已經(jīng)流入并滯留在其中的氣體加以混合。
還有，上述氣體入口上連接的不限于燃料氣體供給通路的上游側(cè)，氣體出口上連接的不限于燃料氣體供給通路的下游側(cè)。也可以采用例如圖26所示，在燃料氣體供給通路上設(shè)置旁通通路，在該旁通通路上設(shè)置容器的情況下，將旁通通路的下游側(cè)與容器的氣體入口連接，將上游側(cè)連接于氣體出口，而且在下游側(cè)旁通通路上設(shè)置將燃料氣體壓送到容器中的手段的結(jié)構(gòu)。
但是對(duì)上述容器的結(jié)構(gòu)沒有限定。例如也可以是容積不變的固定形狀的容器，又可以是在已有的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備等中作為監(jiān)視氣體的供需平衡的裝置(儲(chǔ)氣柜)使用的內(nèi)部容積變動(dòng)形式的容器。所謂內(nèi)部容積變動(dòng)形式的容器是具有能夠根據(jù)容器內(nèi)壓上下移動(dòng)的氣密安裝的蓋構(gòu)件的容器、利用驅(qū)動(dòng)裝置使蓋構(gòu)件主動(dòng)地上下移動(dòng)，以此能夠使平衡效果達(dá)到最大的能夠選定容器容積的容器等。借用這些容器能夠形成可發(fā)揮抑制燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的效果的裝置。
最好是所述氣體入口形成在從水平方向向上方或下方傾斜的方向上使燃料氣體流入容器內(nèi)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)槟軌蚋行У剡M(jìn)行時(shí)間差混合。
為了如上所述使氣體流入方向傾斜，可以采用包含在與所述氣體入口連通的燃料氣體供給通路上連續(xù)形成的傾斜管構(gòu)件，該傾斜管構(gòu)件形成為從水平方向向上方或下方傾斜的結(jié)構(gòu)。
包含在所述氣體入口近旁的燃料氣體供給通路內(nèi)和容器內(nèi)兩者之一配設(shè)的固定百葉窗板，該固定百葉窗板由傾斜角度固定的至少一片百葉窗板構(gòu)成，這樣能夠使氣體流入方向傾斜。
作為氣體入口近旁的燃料氣體供給通路內(nèi)或容器內(nèi)設(shè)置上述固定百葉窗板的方法，也可以配設(shè)罩殼(housing)作為連接于例如氣體入口上的燃料氣體供給通路的一部分，在該罩殼內(nèi)部安裝。所述固定百葉窗板可以在例如容器內(nèi)部，靠近氣體入口安裝。
包含在所述氣體入口上設(shè)置的氣體流入裝置，該氣體流入裝置形成能夠改變?nèi)剂蠚怏w流入容器內(nèi)的流入角度的結(jié)構(gòu)的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置是理想的。
所述氣體流入裝置具有在所述氣體入口近旁的燃料氣體供給通路內(nèi)和容器內(nèi)兩者之一配設(shè)的可變百葉窗板，該可變百葉窗板是由可搖動(dòng)地安裝，能夠從外部改變其傾斜角度的至少一片百葉窗板構(gòu)成的。
作為在所述氣體入口近旁的燃料氣體供給通路內(nèi)或容器內(nèi)設(shè)置上述可變百葉窗板的方法，可以使用與例如上述固定百葉窗板的設(shè)置方法相同的方法。
上述氣體入口形成多個(gè)，形成能夠從所述氣體入口中選擇切換使燃料氣體流入容器內(nèi)的氣體入口的結(jié)構(gòu)的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置是理想的。因?yàn)槔缤ㄟ^周期性切換使氣體流入的氣體入口，能夠促進(jìn)容器內(nèi)的氣體的時(shí)間差混合。
對(duì)于這樣的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，氣體出口形成多個(gè)，形成能夠與所述氣體入口的切換同步地選擇切換使燃料氣體向容器外流出的氣體出口的結(jié)構(gòu)。
可以使這樣的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置形成所述多個(gè)氣體入口的，向容器內(nèi)流入的燃料氣體的流入方向互不相同的結(jié)構(gòu)。
最好是氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置形成多個(gè)所述氣體入口，包含與各氣體入口連通的燃料氣體供給通路上設(shè)置的流量調(diào)整裝置，形成能夠改變流過各燃料氣體供給通路的氣體流量的結(jié)構(gòu)。因?yàn)橥ㄟ^例如周期性切換通過各氣體入口的氣體流量能夠促進(jìn)容器內(nèi)的氣體混合。還有，上述流量調(diào)整裝置可以采用流量調(diào)整閥。
氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置最好是包含與所述容器連接的，使不活潑氣體流入容器內(nèi)用的不活潑氣體供給通路。因?yàn)樵谌萜鲀?nèi)進(jìn)行燃料氣體與不活潑氣體的時(shí)間差混合。
最好是氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置包含插入與所述氣體入口連通的燃料氣體供給通路的內(nèi)部地加以連接的不活潑氣體供給通路，該不活潑氣體供給通路的出口端位于所述氣體入口上游。因?yàn)槟軌虼龠M(jìn)燃料氣體與不活潑氣體的混合。
最好是對(duì)于氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，所述不活潑氣體是回收制氧工廠和制氮工廠中的至少一種工廠排出的廢棄的氮?dú)獾玫降漠a(chǎn)品。因?yàn)椴换顫姎怏w的籌措容易而且便宜。還有，制氧工廠和制氮工廠可以使用例如在高爐法、直接鐵還原法等工藝中設(shè)置的工廠。
還具備在所述容器上相互保持距離設(shè)置的多個(gè)第1氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置，可以形成能夠利用該第1氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置測(cè)量容器內(nèi)的氣體發(fā)熱量分布的結(jié)構(gòu)。
這樣的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，最好是包含根據(jù)第1氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置的測(cè)量值，檢測(cè)容器內(nèi)的氣體發(fā)熱量值的分布，根據(jù)該氣體發(fā)熱量值的分布，控制使氣體流入容器內(nèi)的氣體流入方向改變的控制裝置。因?yàn)槟軌蛟谌萜鲀?nèi)實(shí)現(xiàn)良好的氣體混合。
最好是氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置包含在與所述氣體入口連通的燃料氣體供給通路上設(shè)置的，測(cè)量入口側(cè)的氣體發(fā)熱量值用的入口氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置、以及在與氣體出口連通的燃料氣體供給通路上設(shè)置的，測(cè)量出口側(cè)的氣體發(fā)熱量值用的出口氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置。
最好是這樣的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，包含根據(jù)入口氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置和出口氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置的測(cè)量值，將流入容器的流入氣體的發(fā)熱量變動(dòng)與從容器排出的排出氣體的發(fā)熱量變動(dòng)加以對(duì)比，根據(jù)該對(duì)比結(jié)果，控制使氣體流入容器內(nèi)的氣體流入方向改變的控制裝置。
在所述容器的頂棚形成能夠上下移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的情況下，最好是具備根據(jù)該頂棚的上下移動(dòng)的方向和距離，控制使氣體流入容器內(nèi)的氣體流入方向改變的控制裝置。因?yàn)楦鶕?jù)頂棚的高度能夠選擇可以得到最佳的氣體混合的氣體流入方向。還原，所謂頂棚上下移動(dòng)的容器，如上所述是指具有能夠相應(yīng)于容器內(nèi)壓上下移動(dòng)的氣密密封的蓋構(gòu)件(構(gòu)成頂棚)的容器、能夠利用驅(qū)動(dòng)裝置主動(dòng)使蓋構(gòu)件上下移動(dòng)以使平衡效果達(dá)到最大的能夠選擇容器容積的容器等。
最好是所述氣體出口形成于偏離氣體入口的中心軸延長(zhǎng)線的位置上。還有，所謂氣體入口中心軸的延長(zhǎng)線是指例如所述傾斜管構(gòu)件的中心軸的延長(zhǎng)線等。
最好是在所述容器內(nèi)部設(shè)置攪拌氣體用的攪拌裝置。
本發(fā)明的燃料氣體供給設(shè)備，具備將燃料氣體提供給燃燒設(shè)備作為燃料氣體用的燃料氣體供給通路、以及通過該低發(fā)熱量氣體供給通路提供的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的抑制用的氣體發(fā)熱量抑制裝置，該氣體發(fā)熱量抑制裝置由如上所述的任一項(xiàng)氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置構(gòu)成。
最好是所述的燃料氣體供給設(shè)備還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的連接于容器的氣體出口與燃料氣體供給通路之間的出口通路、連接于容器的氣體入口與燃料氣體供給通路的，所述出口通路的連接點(diǎn)上游側(cè)和連接點(diǎn)下游側(cè)中的任一方之間的入口通路、以及配設(shè)于所述入口通路的，向容器壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
而且最好是所述的燃料氣體供給設(shè)備還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的連接于容器的氣體出口與燃料氣體供給通路之間的出口通路、連接于容器的氣體入口與燃料氣體供給通路的，所述出口通路的連接點(diǎn)上游側(cè)和該連接點(diǎn)下游側(cè)兩者之間的入口通路、以及配設(shè)于各入口通路的，向容器壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
而且最好是所述燃料氣體供給設(shè)備還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的連接于容器的氣體出口與燃料氣體供給通路之間的出口通路、連接于容器的氣體入口與燃料氣體供給通路的，所述出口通路的連接點(diǎn)上游側(cè)之間的入口通路、連接于燃料氣體供給通路的，所述出口通路的連接點(diǎn)下游側(cè)與該連接點(diǎn)上游側(cè)之間的返回通路、以及分別配設(shè)于所述入口通路和返回通路的，向容器和上游側(cè)燃料氣體供給通路壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
而且最好是所述的燃料氣體供給設(shè)備還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的，容器的氣體出口上連接下游側(cè)的燃料氣體供給通路，容器的一氣體入口上連接上游側(cè)的燃料氣體供給通路，容器的另一氣體入口與下游側(cè)燃料氣體供給通路之間連接的返回通路、以及設(shè)置于該返回通路上的，向容器壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
而且最好是燃料氣體供給設(shè)備還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的，容器的氣體出口上連接下游側(cè)的燃料氣體供給通路，容器的一氣體入口上連接上游側(cè)的燃料氣體供給通路，容器上游側(cè)的燃料氣體供給通路與容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路之間連接的返回通路、以及設(shè)置于該返回通路上的，從燃料氣體供給通路的下游側(cè)向上游側(cè)壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備，具備上述燃燒設(shè)備、以及將燃料氣體提供給該燃燒設(shè)備作為燃料氣體用的燃料氣體供給設(shè)備，所述燃燒設(shè)備是燃?xì)廨啓C(jī)，所述燃料氣體供給設(shè)備由如上所述的任一項(xiàng)燃料氣體供給設(shè)備構(gòu)成。
本發(fā)明的鍋爐設(shè)備，具備所述燃燒設(shè)備以及將燃料氣體提供給該燃燒設(shè)備作為燃料氣體用的燃料氣體供給設(shè)備，所述燃燒設(shè)備是在燃燒器中使氣體燃燒的鍋爐，所述燃料氣體供給設(shè)備是由如上所述的任一項(xiàng)所述燃料氣體供給設(shè)備構(gòu)成的。
如果采用本發(fā)明，則在將工藝的副產(chǎn)品氣體那樣的發(fā)熱量會(huì)發(fā)生變動(dòng)的低發(fā)熱量氣體提供給燃?xì)廨啓C(jī)等燃燒設(shè)備作為燃料氣體的情況下，借助于時(shí)間差混合能夠抑制(緩和)該提供的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)。也就是說，當(dāng)然可以減小變動(dòng)的幅度，能夠像低通濾波器那樣，消滅短周期和中周期的變動(dòng)，只讓長(zhǎng)周期的變動(dòng)留下，因此利用稀釋氣體進(jìn)行稀釋效果好而且容易進(jìn)行。而且有時(shí)候不需要利用稀釋氣體進(jìn)行稀釋。


圖1是表示包含本發(fā)明的燃料氣體供給設(shè)備的一實(shí)施形態(tài)、即低發(fā)熱量供給設(shè)備的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的大概情況的配管圖。
圖2是使其通過圖1的緩沖容器，以緩和低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的狀態(tài)的一個(gè)例子的曲線圖。
圖3是使其通過緩沖容器，以緩和低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的狀態(tài)的另一個(gè)例子的曲線圖。
圖4是使其通過緩沖容器，以緩和低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的狀態(tài)的又一例子的曲線圖。
圖5是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的另一例子的配管圖。
圖6是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖7是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖8是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖9是圖8的緩沖容器中使用的氣體流路裝置的一個(gè)例子的立體圖。
圖10是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖11是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖12是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖13是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖14是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖15是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖16是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖17是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖18是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖19是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的又一例子的部分剖面正視圖。
圖20是表示緩沖容器內(nèi)的氣體的時(shí)間差混合的模擬結(jié)果的一個(gè)例子的曲線圖。
圖21是表示緩沖容器內(nèi)的氣體的時(shí)間差混合的模擬結(jié)果的另一例子的曲線圖。
圖22是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的另一例子的配管圖。
圖23是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的另一例子的配管圖。
圖24是使其通過圖22或圖23的緩沖容器，以緩和低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的狀態(tài)的一個(gè)例子的曲線圖。
圖25是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的另一例子的配管圖。
圖26是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的另一例子的配管圖。
圖27是表示能夠在圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備中設(shè)置的緩沖容器的另一例子的配管圖。
圖28是表示本發(fā)明的另一實(shí)施形態(tài)、即包含低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備的鍋爐設(shè)備的大概情況的配管圖。
符號(hào)說明1低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備2燃?xì)廨啓C(jī)3低發(fā)熱量氣體供給配管4稀釋氣體供給配管5控制裝置6混合器7集塵裝置8入口發(fā)熱量計(jì)9出口發(fā)熱量計(jì)10 緩沖容器11 流量計(jì)12 發(fā)熱量計(jì)
13 混合氣體供給配管14 流量計(jì)15 發(fā)熱量計(jì)16 燃料氣體壓縮機(jī)17 燃料配管18 流量計(jì)19 燃燒器20 流量調(diào)整閥21 過濾器22 發(fā)電機(jī)23 緩沖容器24 蓋構(gòu)件25 驅(qū)動(dòng)裝置26 電纜27 滑輪28 攪拌裝置29 流量計(jì)31 緩沖容器32 氣體量平衡監(jiān)視裝置33a 蓋構(gòu)件(上部容器)33b 下部容器34 平衡錘35 傾斜管構(gòu)件36 氣體流入裝置37 罩殼38 可變百葉窗板39 轉(zhuǎn)動(dòng)軸40 連接構(gòu)件41 截止閥42 不活潑氣體供給配管43 連通管(出口配管)44 入口配管45 風(fēng)扇
46 氣體量平衡監(jiān)視裝置47 容器48 壓力檢測(cè)裝置49 返回配管51 低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備52 鍋爐53 低發(fā)熱量氣體供給配管54 流量計(jì)S 直接還原制鐵設(shè)備具體實(shí)施方式
實(shí)施形態(tài)1下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置、燃料氣體供給設(shè)備、以及燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的實(shí)施狀態(tài)進(jìn)行說明。
圖1是表示對(duì)作為燃燒設(shè)備的燃?xì)廨啓C(jī)提供低發(fā)熱量氣體作為燃料氣體的本發(fā)明的燃料氣體供給設(shè)備的一個(gè)實(shí)施形態(tài)、即低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備1和包含該低熱量氣體供給設(shè)備1的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的大概情況的配管圖。燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備以燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備表示。如上所述，低發(fā)熱量氣體是指其發(fā)熱量大約在12MJ/Nm3以下的氣體，其發(fā)熱量等特性往往會(huì)發(fā)生變動(dòng)。
作為這種燃料氣體供給設(shè)備的低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備1，具備將直接還原制鐵設(shè)備S發(fā)生的副產(chǎn)品氣體(以下稱為低發(fā)熱量氣體)作為燃料提供給燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體供給通路、即低發(fā)熱量氣體供給配管3、以及為了稀釋該低發(fā)熱量氣體向低發(fā)熱量氣體供給配管3提供稀釋用的氣體的稀釋氣體供給配管4。將該稀釋氣體提供給低發(fā)熱量氣體，是為了防止低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量值發(fā)生變動(dòng)并且超過燃?xì)廨啓C(jī)固有的允許發(fā)熱量范圍。在稀釋氣體供給配管4上設(shè)置調(diào)整稀釋氣體流量的流量調(diào)整閥14和流量計(jì)18，利用混合器6連接在低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備1上。作為所述稀釋用氣體，采用不活潑氣體、空氣、蒸汽、燃燒設(shè)備等排出的排氣等。不活潑氣體可以采用氮?dú)?N2)，但是當(dāng)然不活潑氣體也不限于N2，也可以采用CO2或He等。低發(fā)熱量氣體供給配管3的混合器6以下的下游部分，由于是通過該處將低發(fā)熱量氣體與稀釋氣體以混合的狀態(tài)送到燃?xì)廨啓C(jī)2，因此將該范圍的配管稱為混合氣體供給配管13。在該低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備1上配設(shè)對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行控制用的控制裝置5。
在上述低發(fā)熱量氣體供給配管3的混合器6以上的上游部分，設(shè)置對(duì)直接還原制鐵設(shè)備S送來的低發(fā)熱量氣體進(jìn)行除塵用的集塵裝置7和一次貯存低發(fā)熱量氣體用的緩沖容器(以下簡(jiǎn)稱為容器)10。在緩沖容器10上形成連接上游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3的入口10a、以及獨(dú)立于入口10a形成的連接下游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3的出口10b。該緩沖容器10和下述緩沖容器31(參照?qǐng)D6等)，有選擇地包含下述傾斜管構(gòu)件35(參照?qǐng)D6等)、氣體流路裝置36、作為不活潑氣體供給通路的不活潑氣體供給配管42，作為氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置起作用。
緩沖容器10有比較大的容量，時(shí)時(shí)刻刻將發(fā)熱量一邊變動(dòng)一邊流入的低發(fā)熱量氣體在該緩沖容器10內(nèi)部進(jìn)行時(shí)間差混合。也就是說，同時(shí)流入緩沖容器10的低發(fā)熱量氣體形成比較早從出口10b流出的部分到在緩沖容器10中滯留到比較晚的時(shí)間的部分的分布。另一方面，從入口10a連續(xù)地流入新的氣體，因此過去流入的氣體與新流入的氣體不斷地混合。在這里將這樣的混合稱為時(shí)間差混合。
在緩沖容器10的上游側(cè)和下游側(cè)設(shè)置檢測(cè)低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量用的發(fā)熱量檢測(cè)裝置8、9，在緩沖容器10的下游側(cè)設(shè)置測(cè)量流量用的流量計(jì)11。在圖1中，該流量計(jì)11設(shè)置于低發(fā)熱量氣體供給配管3的緩沖容器10與混合器6之間的部分，但是并不限于該位置。例如也可以設(shè)置于混合器6下游的混合氣體供給配管13上，還可以設(shè)置于與下述燃?xì)廨啓C(jī)2的燃燒器19連接的燃料配管17上。除了低發(fā)熱量氣體供給配管3上的發(fā)熱量檢測(cè)裝置8、9外，還在緩沖容器10上另外再直接安裝多個(gè)發(fā)熱量檢測(cè)裝置12。這些檢測(cè)裝置的作用將在下面敘述。
在這里，發(fā)熱量檢測(cè)裝置8、9、12采用直接測(cè)量氣體的發(fā)熱量的所謂發(fā)熱量計(jì)(即卡路里計(jì))、測(cè)定可燃成分的含有率的(濃度)的裝置等。在重視檢測(cè)速度的情況下，在當(dāng)前最好采用可燃性氣體濃度檢測(cè)器。而且也可以根據(jù)使用的低發(fā)熱量氣體主要包含的可燃成分的種類或發(fā)生主要濃度變動(dòng)的可燃成分(例如直接還原制鐵法的副產(chǎn)品氣體中的一氧化碳)，采用檢測(cè)該成分的濃度的濃度檢測(cè)器。在本說明書中，采用“發(fā)熱量計(jì)”的稱呼代表全部這些發(fā)熱量檢測(cè)裝置。
在混合氣體供給配管13上設(shè)置發(fā)熱量計(jì)15。這是為了監(jiān)視容器10的出口側(cè)的發(fā)熱量計(jì)9和流量計(jì)11，同時(shí)監(jiān)視混合氣體供給配管13的發(fā)熱量計(jì)15，以判定上述混合氣體的最終的發(fā)熱量值是否合適。而且在稀釋氣體采用空氣或來自燃燒設(shè)備的排氣等含有氧氣的氣體的情況下，為了控制混合氣體的氧濃度，在混合氣體供給配管13上設(shè)置氧濃度計(jì)(未圖示)。
在發(fā)熱量計(jì)15的下游側(cè)設(shè)置燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體壓縮機(jī)16。從燃料氣體壓縮機(jī)16連接到燃?xì)廨啓C(jī)2的燃燒器19上的燃料配管17上，設(shè)置用于調(diào)整燃?xì)廨啓C(jī)輸出的流量調(diào)整閥20。符號(hào)21表示對(duì)燃燒器19提供空氣的配管上設(shè)置的過濾器。在燃?xì)廨啓C(jī)2上連接發(fā)電機(jī)22。又可以在燃?xì)廨啓C(jī)2上設(shè)置利用其排氣進(jìn)行發(fā)電的排熱回收鍋爐發(fā)電設(shè)備等(未圖示)。
下面對(duì)圖1中的緩沖容器10的作用效果進(jìn)行說明。如前所述，該緩沖容器10具有分別連接低發(fā)熱量氣體供給配管3的入口10a和10b。因此，送來的低發(fā)熱量氣體全部流入該緩沖容器10。該緩沖容器的體積大，例如對(duì)于直徑2～3m左右的低發(fā)熱量供給配管3，通常設(shè)置容積大約為20000～200000m3的容器。時(shí)時(shí)刻刻發(fā)生發(fā)熱量變動(dòng)地送來的低發(fā)熱量氣體在緩沖容器內(nèi)進(jìn)行時(shí)間差混合。其結(jié)果是，從緩沖容器10的出口10b出去的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)幅度一下子減小，變動(dòng)速度一下子下降。也就是說，發(fā)熱量變動(dòng)受到抑制(大大緩和)。這樣，一旦發(fā)熱量變動(dòng)事先得到緩和，則在下游側(cè)利用空氣等的稀釋非常容易對(duì)發(fā)熱量上升進(jìn)行抑制。下面參照?qǐng)D2～圖6對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行說明。
圖2是圖1中的緩沖容器10的容積采用200000m3時(shí)，發(fā)熱量發(fā)生變動(dòng)的低發(fā)熱量氣體以流量500000Nm3/hr供給的情況下的發(fā)熱量變動(dòng)的抑制(緩和)狀態(tài)的模擬結(jié)果圖。橫軸表示時(shí)間(分)，縱軸表示低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量、即氣體發(fā)熱量值(kcal/Nm3)。又，圖中虛線所示的曲線表示向緩沖容器10送來的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)(最初變動(dòng))。這是實(shí)測(cè)的樣品。實(shí)線所示的曲線表示充分地進(jìn)行時(shí)間差混合后從緩沖容器10出去的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)(抑制后變動(dòng))。如圖所示，進(jìn)入緩沖容器10之前的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量在約1530kcal/Nm3到約2360kcal/Nm3之間變動(dòng)。也就是說，具有平均值(1495kcal/Nm3)的約±21％的變動(dòng)幅度。根據(jù)從緩沖容器10出去的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的理論計(jì)算結(jié)果，是1780kcal/Nm3到1960kcal/Nm3，變動(dòng)幅度抑制在平均值(1870kcal/Nm3)的約±5％以內(nèi)。如圖所示，對(duì)于變動(dòng)周期，去除了短周期和中周期的變動(dòng)，留下長(zhǎng)周期的變動(dòng)。相對(duì)于低發(fā)熱量氣體的供給流量緩沖容器的容積做得越大，則這一效果傾向于越發(fā)顯著。最初的變動(dòng)周期短，變動(dòng)幅度小的情況下，從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，即使是將緩沖容器的容積做得小也是有效的。
圖3表示低發(fā)熱量氣體流量采用500000Nm3/hr不變，使緩沖容器10的容積為上述容積的一半100000m3時(shí)的發(fā)熱量變動(dòng)衰減狀態(tài)。這種情況下的發(fā)熱量變動(dòng)也利用緩沖容器10中充分的時(shí)間差混合，抑制在1700kcal/Nm3到2040kcal/Nm3的范圍內(nèi)，變動(dòng)幅度為平均值(1970kcal/Nm3)的約±9％。
圖4表示低發(fā)熱量氣體以流量200000Nm3/hr供應(yīng)的設(shè)備中，緩沖容器10的容積采用50000m3時(shí)的發(fā)熱量變動(dòng)的衰減狀態(tài)。這種情況下的發(fā)熱量變動(dòng)也借助于緩沖容器10中的充分的時(shí)間差混合，被抑制在1740kcal/Nm3到2010kcal/Nm3的范圍內(nèi)，變動(dòng)幅度為平均值(1875kcal/Nm3)的約±7.2％。
未圖示的，低發(fā)熱量氣體以和上面所述相同的流量200000Nm3/hr供給的設(shè)備中，緩沖容器10的容積采用上述容積的一半即25000m3時(shí)，變動(dòng)幅度為平均值(1875kcal/Nm3)的約±12％。
如圖5所示，也可以在低發(fā)熱量氣體以流量200000Nm3/hr提供的設(shè)備中，并列設(shè)置兩臺(tái)容積為25000m3的緩沖容器10，在通常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)都使用，只在定期檢查保養(yǎng)時(shí)和工作不良等非常事態(tài)發(fā)生的情況下才只使用一個(gè)容器。
這樣，由于具備能夠?qū)崿F(xiàn)低發(fā)熱量氣體的時(shí)間差混合的緩沖容器，能夠在很大程度上抑制低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)。其結(jié)果是，在下游側(cè)進(jìn)行混合空氣或不活潑氣體的控制變得非常容易。如果是例如燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)幅度設(shè)定為基準(zhǔn)發(fā)熱量值(平均值)的±10％的情況下，在緩沖容器的下游，為了使變動(dòng)的發(fā)熱量的平均值與在燃?xì)廨啓C(jī)2設(shè)定的基準(zhǔn)發(fā)熱量值一致，只要具備能夠適合其規(guī)格的容積的緩沖容器，提供一定比例的稀釋氣體即可。關(guān)于空氣的供給動(dòng)作，不需要考慮低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)。
在極端情況下，通過緩沖容器10后的低發(fā)熱量氣體的變動(dòng)的發(fā)熱量的平均值，大致與燃?xì)廨啓C(jī)2上設(shè)定的基準(zhǔn)發(fā)熱量值一致，因此不僅不需要混合稀釋氣體，也不需要提供稀釋氣體的設(shè)備。
圖6表示另一緩沖容器(以下也簡(jiǎn)稱為容器)31。該緩沖容器31是將作為儲(chǔ)氣柜使用于已有的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的容器改造為兼用作發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置的容器。也就是在容器31上分別形成入口31a和出口31b，分別在其上連接上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3和下游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3。儲(chǔ)氣柜包含于對(duì)氣體量平衡進(jìn)行監(jiān)視的裝置32中。所謂氣體量平衡監(jiān)視裝置32，是為了使上游側(cè)送來的低發(fā)熱量氣體的量與燃?xì)廨啓C(jī)所需要的消耗氣體量取得平衡而使用的裝置。在發(fā)生供給氣體量的變動(dòng)和燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)荷變動(dòng)的情況下，在氣體的供給量和消費(fèi)量之間有必要取得平衡。供給量超過預(yù)先想像程度地過剩時(shí)，采取將其放出到系統(tǒng)外等措施，在供給不足時(shí)，或使燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)荷降低，或停止部分運(yùn)行。
該氣體量平衡監(jiān)視裝置32具備內(nèi)部容積變動(dòng)式的上述容器31、利用密封構(gòu)件33c等對(duì)容器31的上端開口進(jìn)行氣密封，而且使其在容器內(nèi)可上下移動(dòng)地配設(shè)的蓋構(gòu)件33a、以及連接于例如蓋構(gòu)件33a上的調(diào)整用平衡錘34。蓋構(gòu)件33a具有頂棚，可以稱為與下部容器33b形成套匣組合的上部容器。密封構(gòu)件33c配設(shè)于上部容器33a與下部容器33b之間的間隙。借助于上部容器33a的自重和上述平衡錘34的重量以及大氣壓產(chǎn)生的向下壓力的總和與容器31的內(nèi)壓產(chǎn)生的向上推力的平衡在容器內(nèi)部上下移動(dòng)。因此，蓋構(gòu)件33a能夠根據(jù)低發(fā)熱量氣體的供給量與消耗量的平衡的變化上下移動(dòng)。采取在對(duì)該蓋構(gòu)件33a的上下移動(dòng)進(jìn)行監(jiān)視的同時(shí)，將氣體向系統(tǒng)外釋放或使燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷降低等措施。將該儲(chǔ)氣柜兼用作低發(fā)熱量氣體進(jìn)行時(shí)間差混合用的緩沖容器31。
不管有無上下移動(dòng)的蓋構(gòu)件33a，緩沖容器10、31只要具有規(guī)定的容積就能夠具有如上所述的低發(fā)熱量氣體進(jìn)行時(shí)間差混合的作用。
在圖6～圖19中，表示出對(duì)流入容器內(nèi)的氣體的流路方向進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，以使低發(fā)熱量氣體在緩沖容器內(nèi)能夠更充分地進(jìn)行時(shí)間差混合的結(jié)構(gòu)。也就是說，這是以使流入容器的低發(fā)熱量氣體的一部分在容器內(nèi)滯留盡可能長(zhǎng)的時(shí)間，以在容器內(nèi)進(jìn)行充分的混合，以此實(shí)現(xiàn)理想的時(shí)間差混合為目的的精心設(shè)計(jì)。概括地說，形成使流入容器內(nèi)的氣體流路方向向上或向下偏離水平方向傾斜的結(jié)構(gòu)。作為前提，必須是容器的內(nèi)部容積比流入容器內(nèi)的氣體的體積流量大得足夠多。就像下面參照例如圖2～圖5說明的容器10那樣。在圖6～圖19中對(duì)相同的構(gòu)件標(biāo)以相同的符號(hào)，對(duì)各畫面的說明省略。
圖6的容器31如上所述是利用儲(chǔ)氣柜的緩沖容器31，這里只是例示，不具有可動(dòng)式的蓋構(gòu)件33a的容器10也可以使用對(duì)該氣體流路方向進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。這種情況對(duì)于下述圖7、圖8、圖10、圖12～圖19、圖22、圖23的容器也相同。在容器31的圓周壁的下端近旁形成入口31a和出口31b，在其上連通上游側(cè)和下游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3。低發(fā)熱量氣體供給配管3大致水平配置，但是連接入口31a的上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3上連接與其連續(xù)地向上方傾斜的傾斜管構(gòu)件35。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，低發(fā)熱量氣體在容器內(nèi)向斜上方吹，氣流的大半不會(huì)立即從出口31b流出，而在容器內(nèi)巡回。其結(jié)果是，低發(fā)熱量氣體會(huì)在容器內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間滯留，能夠得到充分混合。出口31b的位置偏離向容器內(nèi)流入的氣體的流入方向的延長(zhǎng)線也能夠提高時(shí)間差混合的效果。也就是說，在偏離傾斜管構(gòu)件35或下述氣體流路裝置36的中心軸延長(zhǎng)線的位置上形成出口31b是理想的。要而言之，最好是在偏離入口10a(31a)的中心軸的延長(zhǎng)線的位置上形成出口31b。這種情況對(duì)于以下說明的其他容器10(30)也適合。
又，如圖所示，為了對(duì)容器31內(nèi)的氣體進(jìn)行攪拌，也可以在容器內(nèi)設(shè)置電風(fēng)扇等攪拌裝置28。這是為了促進(jìn)容器內(nèi)的氣體混合，以此更有效地實(shí)現(xiàn)時(shí)間差混合。作為攪拌裝置28的設(shè)置形態(tài)，最好是以能夠使氣體從出口31b的近旁向容器的內(nèi)部方向流動(dòng)的姿勢(shì)設(shè)置于出口31b的近旁。想要從出口31b流出的氣體被推回容器內(nèi)，使得氣體能夠延長(zhǎng)在容器內(nèi)滯留的時(shí)間，以此能夠使氣體實(shí)現(xiàn)更有效的時(shí)間差混合。又，最好是采用在例如出口形成于容器下部時(shí)，能夠使氣體向上方流動(dòng)，在出口形成于容器上部時(shí)，能夠使氣體向上方流動(dòng)的配置。該攪拌裝置28不限于圖6的容器31，對(duì)于其他圖上所示的容器10、23、31、47和能夠發(fā)揮發(fā)熱量抑制效果的其他容器也可以設(shè)置。還有，作為攪拌裝置28的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)28a等，最好是設(shè)置于容器外部。
又，作為對(duì)容器內(nèi)部的氣體進(jìn)行攪拌用的機(jī)構(gòu)，也可以在容器上連接使容器內(nèi)的氣體循環(huán)用的配管(未圖示)。也就是說，在容器壁上形成氣體循環(huán)用的入口和出口，在該出入口上連接循環(huán)用的抑制配管。而且在該循環(huán)用配管的內(nèi)部設(shè)置與上述攪拌裝置28相同的電風(fēng)扇。如果采取這樣的措施，利用該電風(fēng)扇的動(dòng)作能夠?qū)⑷萜鲀?nèi)的氣體從循環(huán)用配管吸出，然后再度使其流入容器內(nèi)，所以能夠形成氣體的循環(huán)，從而產(chǎn)生在容器內(nèi)進(jìn)行氣體攪拌的效果。
圖7所示的容器23是利用其他種類的儲(chǔ)氣柜的內(nèi)部容積變動(dòng)式的緩沖容器23。這種儲(chǔ)氣柜利用驅(qū)動(dòng)裝置25通過鏈條或纜繩26主動(dòng)地使設(shè)置為能夠氣密封地在容器內(nèi)上下移動(dòng)的蓋構(gòu)件24上下移動(dòng)，能夠決定可使操作時(shí)的氣體的供需平衡效果達(dá)到最大的容器容積。如圖所示，通過使蓋構(gòu)件24小型化、輕量化，也可以將其使用于大容積的容器，能夠?qū)⑹蛊渖舷逻\(yùn)動(dòng)用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化。這樣的儲(chǔ)氣柜也分別形成低發(fā)熱量氣體入口23a和出口23b。在入口23a上連接上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3，在出口23b連接下游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3，這樣可以作為能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)熱量變動(dòng)抑制效果的緩沖容器使用。入口23a上連接的上游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3上也連接與其連續(xù)向上方傾斜的傾斜管構(gòu)件35。符號(hào)27是支持纜繩26的滑輪。
但是，上游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3配置于容器23的底部下方。容器23的入口23a開口于容器底部的周邊近旁，傾斜管構(gòu)件35從容器底部下方向上方傾斜地連接于入口23a上。借助于這樣的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)崿F(xiàn)與圖6的容器31同樣有效的時(shí)間差混合。又，由于入口23a開口于容器底部，所以上述蓋構(gòu)件24的高度變動(dòng)的允許范圍達(dá)到容器底部近旁，能夠在最大限度上利用容器23的內(nèi)部容積。
上面說明的容器31、23(圖6和圖7)上配設(shè)向上方傾斜的傾斜管構(gòu)件35，但是不限于這樣的結(jié)構(gòu)。例如在不具有蓋構(gòu)件的固定形狀的容器10的情況下，也可以在容器圓周壁的上端近旁形成入口和出口，分別在其上連接低發(fā)熱量氣體供給配管3。在這種情況下，在上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3的前端上連接連續(xù)向下方傾斜的傾斜管構(gòu)件。也就是說，根據(jù)上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3連接在容器上的連接位置的高度選擇傾斜管構(gòu)件的傾斜方向即可。
在圖8所示的容器31上，在其圓周壁的下端近旁形成入口31a和出口31b。上游側(cè)和下游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3同時(shí)配置在大致水平的位置上。上述入口31a上配設(shè)改變氣體流入容器內(nèi)的流路方向用的氣體流入裝置36，該氣體流入裝置36上連接上游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3。容器31原來具有使流入其內(nèi)部的氣體產(chǎn)生流動(dòng)以使其均勻混合的功能，但是借助于對(duì)氣體流路裝置36及其動(dòng)作進(jìn)行控制的控制裝置5能夠改變氣流的狀態(tài)，能夠進(jìn)一步提高均勻混合效果。
如果同時(shí)參照?qǐng)D9，顯然該氣體流入裝置36具有在容器入口31a的外部作為上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管的一部分形成的罩殼37、以及在該罩殼37內(nèi)部上下保持間隔收容的多片可變百葉窗板38。各可變百葉窗板38大致水平配置，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸39向罩殼37的外部突出。利用電動(dòng)機(jī)、油壓馬達(dá)、汽缸、油壓缸等公知的手段能夠使該旋轉(zhuǎn)軸39的突出的部分轉(zhuǎn)動(dòng)，使百葉窗板38在上下方向上搖動(dòng)。一旦使百葉窗板38在上下方向上搖動(dòng)，就能夠與其相應(yīng)改變氣體的流入方向。因此能夠使氣體流與圖6和圖7所示的傾斜管構(gòu)件35一樣使氣流向上方傾斜。設(shè)置的百葉窗板的片數(shù)沒有限定，可以是一片也可以是多片。片數(shù)多則決定流入方向的效果能夠得到提高，但是有增加流入阻抗的傾向。
又如圖9所示，向罩殼37的外部突出的轉(zhuǎn)動(dòng)軸39上設(shè)置傾斜方向指示器39a，從氣體流入裝置36的外部能夠顯示百葉窗板38的傾斜方向、進(jìn)而能夠顯示氣體的流入方向。而且對(duì)于該百葉窗板38的傾斜方向，也可以根據(jù)未圖示的檢測(cè)器檢測(cè)出并且將該檢測(cè)信號(hào)發(fā)送到控制裝置5的信號(hào)在未圖示的遠(yuǎn)距離顯示裝置上顯示。又可以在罩殼37上形成透視窗，以便能夠從外部確認(rèn)百葉窗板38的傾斜方向。
還有，在如圖所示具備上下可動(dòng)的蓋構(gòu)件33a的容器31的情況下，其頂棚上下移動(dòng)，該頂棚的位置信號(hào)被輸入控制裝置5，根據(jù)該位置信號(hào)能夠選定最合適的氣體流路方向。例如，如果蓋構(gòu)件33a上升，則使氣體流動(dòng)方向進(jìn)一步向上方傾斜，所以使百葉窗板38向上方搖動(dòng)，使其偏離水平方向的仰角變大。如果蓋構(gòu)件33a下降，則使氣流流路方向比當(dāng)前的方向更向下方傾斜，所以使百葉窗板38搖動(dòng)以使其偏離水平方向的仰角變小。
又在圖8的容器31(包含蓋構(gòu)件33a)上，在適當(dāng)?shù)牡胤奖３珠g隔安裝上述多個(gè)發(fā)熱量計(jì)12。根據(jù)該發(fā)熱量計(jì)12的測(cè)量值可以知道容器31內(nèi)的氣體的時(shí)間差混合程度。容器31內(nèi)的各部位的發(fā)熱量值的差(所謂發(fā)熱量值的分布)越小，則可以判斷為時(shí)間差混合越有效。一邊根據(jù)上述控制裝置5改變百葉窗板38的傾斜角度一邊利用該發(fā)熱量計(jì)12連續(xù)測(cè)量發(fā)熱量值。這樣做可以根據(jù)時(shí)間差混合了解最合適的百葉窗板的傾斜角度。又可以知道對(duì)于容器31的蓋構(gòu)件33a的高度位置等其他各條件最合適的傾斜角度。如果預(yù)先將這數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于控制裝置5，則能夠在運(yùn)行時(shí)利用該控制裝置5根據(jù)容器內(nèi)的發(fā)熱量值的分布將百葉窗板38控制于最合適的角度。
在圖8的容器31上連接的上游側(cè)和下游側(cè)的低發(fā)熱量供給配管3上，分別設(shè)置入口發(fā)熱量計(jì)8和出口發(fā)熱量計(jì)9。各發(fā)熱量計(jì)8、9連續(xù)測(cè)定氣體發(fā)熱量值，因此能夠檢測(cè)上游側(cè)和下游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3的發(fā)熱量變動(dòng)?？刂蒲b置5輸入表示上游側(cè)和下游側(cè)各自的氣體發(fā)熱量變動(dòng)的信號(hào)，因此能夠?qū)⑦@些信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，以檢測(cè)出容器31的發(fā)熱量變動(dòng)抑制效果的大小。因此借助于該控制裝置5，計(jì)算發(fā)熱量變動(dòng)抑制水平的設(shè)定值與檢測(cè)值的偏差，對(duì)百葉窗板38的傾斜角度進(jìn)行控制，以填補(bǔ)該偏差(以使均勻的時(shí)間差混合效果為最大)。
例如，利用上述控制裝置5使百葉窗板38的傾斜角度改變，同時(shí)利用該發(fā)熱量計(jì)8、9連續(xù)測(cè)量發(fā)熱量值。這樣一來，就能夠根據(jù)時(shí)間差混合了解最合適的百葉窗板38的傾斜角度。又可以知道對(duì)上述容器31的蓋構(gòu)件33a的高度位置等其他各條件也是最合適的傾斜角度。如果在控制裝置5預(yù)先存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，則能夠在運(yùn)行時(shí)利用該控制裝置5將能夠減小發(fā)熱量變動(dòng)抑制水平的設(shè)定值與檢測(cè)值的偏差的百葉窗板38控制在最合適的角度。
圖8的容器31的上述具體流路裝置36，將可變百葉窗板38收容于容器外設(shè)置的罩殼37內(nèi)部，但是不限于這樣的結(jié)構(gòu)。例如也可以不設(shè)置罩殼，而在容器內(nèi)的靠近入口的位置上設(shè)置可變百葉窗板38并使其能夠從容器外部進(jìn)行搖動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
圖10表示在底部的周邊近旁具備內(nèi)藏如上所述的可變百葉窗板38的氣體流路裝置36的容器31。上游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3配置于容器31的底部下方的位置上，容器31的入口31a開口于容器底部上的周邊近旁。該開口31a的下部設(shè)置氣體流路裝置36。借助于這種結(jié)構(gòu)，也能夠與圖8的容器31一樣，利用發(fā)熱量計(jì)8、9、12進(jìn)行的檢測(cè)和控制裝置5的控制實(shí)現(xiàn)有效的時(shí)間差混合。
用于改變氣體流路方向的氣體流入裝置不限于具備可變百葉窗板38的上述裝置36，也可以采用能夠從外部任意改變氣體流路方向的任何公知的合適的手段。而且氣體流入裝置36不限于具備可動(dòng)蓋構(gòu)件33a的容器31，也可以在不能夠改變?nèi)莘e的固定形式的容器10(參照?qǐng)D1、圖11)上設(shè)置。
以上說明的氣體流入裝置36也可以使用于使流入容器的氣體的流動(dòng)方向改變到橫方向上。也就是說，將整個(gè)氣體流入裝置36作為能夠圍繞其中心軸在0～90°范圍轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)安裝于容器10、23、31上。這樣一來，就能夠如上所述利用發(fā)熱量計(jì)8、9、11、連續(xù)確認(rèn)容器中的發(fā)熱量變動(dòng)抑制效果，并且同時(shí)使氣流方向也改變到橫方向上設(shè)定最佳流入方向。
圖11所示的容器31在其周壁的下端近旁形成入口10a和出口10b，在出口10b上連接下游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3，而從入口10a向容器內(nèi)部插入上游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3。在容器內(nèi)部，上游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3的前端上，利用法蘭等連接構(gòu)件40裝卸自如地連接向上方傾斜的傾斜管構(gòu)件35。當(dāng)然，也可以將上游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3連接于入口10a，在入口10a內(nèi)側(cè)裝卸自如地連接傾斜管構(gòu)件35。該容器10不具有可動(dòng)的蓋構(gòu)件，頂棚高度被固定，因此沒有必要頻繁改變氣體流入方向。因此可以在大幅度改變低發(fā)熱量氣體的流量等情況下替換為傾斜角度不同的傾斜管構(gòu)件35。又使該傾斜管構(gòu)件35圍繞低發(fā)熱量氣體供給配管3的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)(例如使法蘭40的螺桿孔相互偏差一螺距或一螺距以上)，將其安裝在低發(fā)熱量氣體供給配管3上，這樣可以不限于上下，而且在左右(橫方向)上也能夠使流入方向改變。通過使傾斜角度不同的傾斜管構(gòu)件35如上所述，圍繞低發(fā)熱量供給配管3的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)著安裝，能夠使流入方向不在上下方向改變而只在左右方向改變。
圖12所示的容器31上形成3個(gè)入口31a，在各入口31a上通過傾斜管構(gòu)件35連接上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3的分支管(上游側(cè)分支管)3a。入口31a和上游側(cè)分支管3a不限于3個(gè)，只要是多個(gè)即可。上述多個(gè)入口31a保持間隔形成于容器的圓周壁(也可以是底部)上。在上游側(cè)分支管3a上安裝截止閥(也可以是流量調(diào)整閥)41，可以適當(dāng)選擇這些閥門進(jìn)行開閉。借助于上述控制裝置5，依序打開或關(guān)閉上述三個(gè)截止閥41，周期性或非周期性地切換3支上游側(cè)分支管3a，這樣可以改變流入容器內(nèi)的氣體流入位置。
又，采用流量調(diào)整閥代替該截止閥41，以此能夠周期性地或非周期性地使三支上游側(cè)分支管3a中通過的氣體流量不同。通過這樣控制，控制裝置5將容器內(nèi)的氣流的狀態(tài)最佳化。該最佳狀態(tài)以根據(jù)許多操作數(shù)據(jù)做成的數(shù)據(jù)集為基準(zhǔn)，可以使用對(duì)于類似的操作狀況(氣體發(fā)熱量、氣體流量、氣體成分、容器內(nèi)滯留時(shí)間等)最合適的數(shù)據(jù)集。還有，也可以不將上述傾斜管構(gòu)件35安裝于其間，但是通過安裝傾斜管構(gòu)件35，能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的時(shí)間差混合。
又，也可以使上述多個(gè)傾斜管構(gòu)件35的中心軸的指向方向，特別是上下方向的傾斜角度不同。如果這樣做，可以對(duì)應(yīng)于容器的頂棚高度的變化等條件變化選擇合適的氣體流入方向。
也可以以多支上游側(cè)分支管3a一起配設(shè)多支下游側(cè)分支管(未圖示)。也可以在各下游側(cè)分支管上安裝截止閥或流量調(diào)整閥，形成能夠?qū)@些閥門進(jìn)行適當(dāng)選擇將其開閉的結(jié)構(gòu)。如果采取這樣的結(jié)構(gòu)，則能夠利用上述控制裝置5，周期性或非周期性地切換3支上游側(cè)分支管3a以改變流量，或同時(shí)也周期性或非周期性地切換下游側(cè)分支管以改變流量。因此，與上述只對(duì)上游側(cè)分支管3a進(jìn)行控制的情況相比，能夠利用氣體的時(shí)間差混合，實(shí)現(xiàn)更理想的氣流狀態(tài)。
在該容器31的平面12a上，上游分支管3a和下游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3連接于相對(duì)的位置(對(duì)于容器的中心軸保持180°的位置)上，但是并不限于這樣的結(jié)構(gòu)。也可以連接于并非相對(duì)的位置上。例如也可以連接于兩配管3a、3形成90°、120°、135°等角度的位置上。因?yàn)闅怏w在容器內(nèi)能夠滯留更長(zhǎng)的時(shí)間。這種情況對(duì)于其他容器(圖6～圖8、圖10、圖11、圖13～圖19)可以說也相同。
圖13所示的容器31，是在圖12的容器31的多個(gè)入口31a上分別安裝與上述相同的氣體流入裝置36(參照?qǐng)D9)的容器。在這里，對(duì)氣體流入裝置36的說明省略，也可以在該容器31上也配設(shè)上述多支下游側(cè)分支管。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，除了參照?qǐng)D12說明的控制得到的時(shí)間差混合效果外，也能夠利用可變百葉窗板38進(jìn)行氣流方向控制，因此能夠利用氣體的時(shí)間差混合實(shí)現(xiàn)更理想的氣流狀態(tài)。
圖14～圖19分別表示具備將對(duì)低發(fā)熱量氣體進(jìn)行稀釋用的不活潑氣體投入容器中的機(jī)構(gòu)的容器31。在圖1所示的低發(fā)熱量氣體供給配管3上，配設(shè)對(duì)該緩沖容器10的下游側(cè)提供不活潑氣體等稀釋氣體用的稀釋氣體供給配管4。其目的是，在如上所述利用緩沖容器10(31)抑制其發(fā)熱量變動(dòng)后的低發(fā)熱量氣體的平均發(fā)熱量值超過燃?xì)廨啓C(jī)固有的允許發(fā)熱量值范圍的情況下，利用稀釋氣體使發(fā)熱量值降低。但是如果將使上述平均發(fā)熱量值降低所需要的稀釋氣體事先投入緩沖容器10(31)，則利用上述稀釋氣體供給配管4進(jìn)行的發(fā)熱量控制被簡(jiǎn)化或者就不需要，因此是有利的。例如從入口發(fā)熱量計(jì)8的檢測(cè)結(jié)果計(jì)算出入口側(cè)的低發(fā)熱量氣體的平均發(fā)熱量值，在該平均發(fā)熱量值超過燃?xì)廨啓C(jī)固有的允許發(fā)熱量值的范圍的情況下，向容器中投入使發(fā)熱量值下降到允許范圍內(nèi)所需要數(shù)量的稀釋氣體?；蛟谌肟趥?cè)的低發(fā)熱量氣體的平均發(fā)熱量值急劇上升時(shí)，向容器投入使其與這時(shí)的出口側(cè)平均發(fā)熱量值大致相等所需要的稀釋氣體。
但是，并不是只著眼于低發(fā)熱量氣體與投入的不活潑氣體的量的關(guān)系，最好是還謀求促進(jìn)兩氣體的混合。由于這樣的理由，在圖14～圖19所示的容器31上，與上述稀釋氣體供給配管4同時(shí)連接或取代該配管4連接合適的不活潑氣體供給機(jī)構(gòu)。這樣，在從容器10(23、31、47)或其上游向低發(fā)熱量氣體供給配管3提供低發(fā)熱量氣體以外的不活潑氣體的情況下，在容器10的下游側(cè)設(shè)置的流量計(jì)11(參照?qǐng)D1)之外，將只對(duì)低發(fā)熱量氣體的流量進(jìn)行測(cè)量的流量計(jì)29設(shè)置于不活潑氣體的供給點(diǎn)上游的低發(fā)熱量氣體供給配管3上(參照?qǐng)D14～圖19)。
在圖14和圖15所示的容器31的入口31a上，通過與圖6和圖7所示相同的傾斜管構(gòu)件35連接上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3。對(duì)于這一點(diǎn)的詳細(xì)說明省略。但是在該上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3內(nèi)部，插入不活潑氣體供給配管42并加以連接，形成其前端開放，使不活潑氣體能夠混入低發(fā)熱量氣流中的結(jié)構(gòu)。從而，低發(fā)熱量氣體供給配管3中的插入不活潑氣體供給配管42的范圍形成雙重管結(jié)構(gòu)。從混合良好的觀點(diǎn)出發(fā)，不活潑氣體的流速最好是比低發(fā)熱量氣體的流速低。利用以上說明的結(jié)構(gòu)，使不活潑氣體以和低發(fā)熱量氣體相同的流向流入容器內(nèi)，能夠防止在低發(fā)熱量氣體中不活潑氣體形成不均勻的分別。
圖16和圖17所示的容器31是取代圖14和圖15所示的容器31的傾斜管構(gòu)件35，配設(shè)如圖9所示的氣體流路裝置36的容器。氣體流路裝置36的結(jié)構(gòu)、功能的說明省略。在該容器31中，具備低發(fā)熱量氣體供給配管3與不活潑氣體供給配管42形成的雙重管結(jié)構(gòu)，因此即使利用可變百葉窗板38改變流路方向，流路容器內(nèi)的低發(fā)熱量氣體與不活潑氣體也從相同方向流入。利用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠防止容器內(nèi)低發(fā)熱量氣體中不活潑氣體形成不均勻分別。上述雙重管也可以根據(jù)需要做成三重管等多重管。
在圖18所示的容器31形成接近的兩個(gè)入口31a、42a。在一個(gè)入口31a上，通過傾斜管構(gòu)件35連接上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3，在另一入口42a上通過傾斜管構(gòu)件35連接不活潑氣體供給配管42。兩支傾斜管構(gòu)件35偏離水平的傾斜角度大致相同，使得流入容器內(nèi)的低發(fā)熱量氣體與不活潑氣體的流路方向大致平行。低發(fā)熱量氣體供給配管3與不活潑氣體供給配管42如圖所示上下靠近配置。但是也可以在橫方向上靠近配置。
對(duì)于以上說明的容器中使用傾斜管構(gòu)件的容器，不特別限定于傾斜管構(gòu)件。也可以使用能夠使氣體流入方向固定地傾斜的其他合適的手段。例如也可以在容器的入口10a、31a上設(shè)置內(nèi)藏傾斜角度固定的百葉窗板的罩殼，或在容器內(nèi)部的入口近旁設(shè)置傾斜角度固定的百葉窗板。
圖19所示的容器31是在不活潑氣體供給配管用的入口42a，配設(shè)圖9所示那樣的氣體流入裝置36取代圖18所示的容器31的傾斜管構(gòu)件35。對(duì)于氣體流入裝置36的結(jié)構(gòu)、功能的說明省略。在該容器31中，上下接近的低發(fā)熱量氣體供給配管3和不活潑氣體供給配管42都具備氣體流入裝置36，因此可以使兩氣體的流入方向?yàn)榇笾孪嗤姆较颉５?，在兩氣體流入容器的流入速度不同的特別情況下，可以改變兩氣體的流入方向，因此能夠各種控制。通過利用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠防止在容器內(nèi)低發(fā)熱量氣體中不活潑氣體形成不均勻分布。
以上說明的容器10(31)中投入的不活潑氣體最好是使用高爐法以及FINEX法或COREX法等直接還原制鐵法使用的制氧廠放出的廢棄的氮?dú)?、以及與制氧廠并設(shè)的制氮廠排出的含有微量氧的廢棄的氮?dú)?。因?yàn)榇罅炕厥帐褂脧U棄的氮?dú)猓圆僮鞒杀緲O低。
在FINEX法或COREX法等直接還原制鐵法的情況下，還原劑使用氧，因此必須設(shè)置大量制造氧的制氧廠。在高爐法中，也使用氧，因此即使在規(guī)模上有差異也還是要使用制氧廠。制氧廠是從空氣中分離氮?dú)?，制造氧氣的工廠，但是分離氧氣以后的排氣作為廢棄的氮?dú)馔ǔＥ欧诺酱髿庵小Ａ硪环矫?，往往與制氧廠一起設(shè)置制氮廠制造高純度氮?dú)猓羌词乖谶@種情況下，也將含有微量氧氣的氮?dú)庾鳛閺U棄的氮?dú)馀欧诺酱髿庵?。這樣的廢棄的氮?dú)猓獨(dú)夂吭?5～98質(zhì)量％左右，而且具有2～5％左右的氧氣，從低發(fā)熱量氣體的可燃極限的觀點(diǎn)出發(fā)考慮，也是極為安全的稀釋氣體。當(dāng)然也可以使用注入鋼瓶等的純氮。
出于與上述不活潑氣體供給配管42相同的稀釋低發(fā)熱量氣體的目的，也可以設(shè)置將空氣或燃燒設(shè)備產(chǎn)生的排氣提供給容器以代替不活潑氣體用的設(shè)備。這種供給方法，可以與不活潑氣體一樣對(duì)容器直接提供，或是對(duì)容器上游的低發(fā)熱量氣體供給配管提供。但是，由于空氣和排氣含有氧氣，因此有不要根據(jù)低發(fā)熱量氣體的可燃界限決定對(duì)低發(fā)熱量氣體進(jìn)行混合的混合比例。而且有必要使其與低發(fā)熱量氣體充分混合，不發(fā)生含氧濃度高的部分。為此，最好是在空氣或排氣的供給配管與容器或低發(fā)熱量氣體供給配管的連結(jié)部設(shè)置混合器。
在參照?qǐng)D12、圖13以及圖19進(jìn)行說明的容器31中，從多支配管流入的低發(fā)熱量氣體(以及不活潑氣體)的流入方向在平面上看來平行地將上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3、傾斜管構(gòu)件35、以及氣體流入裝置36定向地連接在容器上。但是，并不限定于這樣的結(jié)構(gòu)。例如也可以形成氣體流路方向在平面上看來流向向著容器的中心軸的方向的結(jié)構(gòu)。
在圖20和21中，緩沖容器10內(nèi)的氣體的時(shí)間差混合的模擬結(jié)果作為滯留時(shí)間與累積氣體流量的關(guān)系曲線表示。兩個(gè)圖中都以容器內(nèi)氣體的滯留時(shí)間(分)為橫軸，以滯留的氣體的比例為縱軸。圖20組中的曲線表示氣體完全混合的狀態(tài)。也就是說，表示在氣體從入口進(jìn)入容器內(nèi)同時(shí)，與迄今為止在容器內(nèi)存在的氣體一下子混合的狀態(tài)。這些圖表示容器的容積采用40000m3，流入的氣體的流量采用5Nm3/hr的條件下的模擬結(jié)果。
該曲線圖意味著，在橫軸表示的規(guī)定時(shí)間從出口流出的氣體的比例，也就是相對(duì)于容器的全部氣體容積的比例?？v軸的1.0的數(shù)值表示整個(gè)容器的氣體容積。例如表示圖中橫軸上的數(shù)值500秒～600秒(這表示流入容器后經(jīng)過的時(shí)間即表示滯留時(shí)間)的100秒時(shí)間內(nèi)(用符號(hào)H1表示)從出口流出的氣體相對(duì)于容器的全部氣體的比例V1約為0.689-約0.621＝約0.068(約6.8％)。換句話說，流入容器內(nèi)后500秒后到600秒后之間滯留的氣體為容器內(nèi)全部氣體的約6.8％。可知流入容器后經(jīng)過100秒不到(只在從0秒后到100秒，用H2表示)的氣體為約0.176-0＝約0.176，存在總量的約17.6％(用V2表示)，但是流入容器后900秒后到1000秒后間滯留的(用H3表示)的氣體為約0.863-約0.834＝約0.029，只存在總量的2.9％(用V3表示)。
時(shí)間差混合的理想，不管從流入時(shí)開始經(jīng)過多少時(shí)間，氣體以相同的比例混合的狀態(tài)、也就是曲線圖上表示的線條為直線是理想的。但是這是現(xiàn)實(shí)中不存在的狀態(tài)。將圖20所示那樣的得到完全混合的狀態(tài)看作最佳的時(shí)間差混合的狀態(tài)是妥當(dāng)?shù)摹?br> 圖21表示為了能夠與上述完全混合狀態(tài)對(duì)比，在相同條件下從容器入口在形成三種仰角的方向上流入氣體的時(shí)間差混合的模擬結(jié)果。對(duì)于完全混合的狀態(tài)用實(shí)線表示，偏離水平方向的仰角為60°的方向流入的情況用二點(diǎn)鎖線表示，偏離水平方向的仰角為65°的方向流入的情況用一點(diǎn)鎖線表示，偏離水平方向的仰角為90°(大致鉛直方向上方)的方向流入的情況用虛線表示，形成仰角流入的任何一種情況，甚至以完全混合狀態(tài)不一致也描畫出相近的曲線。也就是可以說，實(shí)現(xiàn)了良好的時(shí)間差混合。其結(jié)果是，向參照?qǐng)D2～圖5說明的那樣，氣體發(fā)熱量變動(dòng)得到有效抑制。
圖22表示與低發(fā)熱量氣體供給配管3相對(duì)并列設(shè)置的緩沖容器、換句話說，低發(fā)熱量氣體供給配管3上附設(shè)的旁通配管上設(shè)置的緩沖容器。該緩沖容器是將已有的低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備上設(shè)置的儲(chǔ)氣柜作微小的結(jié)構(gòu)變更，將其兼用作氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置的容器。已有的低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備上設(shè)置的儲(chǔ)氣柜相對(duì)于低發(fā)熱量氣體供給配管3只利用一條連通管連接。這一條連通管兼作出入口。儲(chǔ)氣柜只要是能夠謀求低發(fā)熱量氣體供給配管內(nèi)的氣體的供需平衡即可，因此與低發(fā)熱量氣體供給配管只用一條連通管連通即可。
如圖所示，在容器31上連接上述連通管43，除了該連通管43以外，連接新與低發(fā)熱量氣體供給配管3連通的入口配管44。入口配管44與連通管43構(gòu)成上述旁通配管。該入口配管44利用與低發(fā)熱量氣體供給配管3與連通管43的連接部連接于上游側(cè)。在該入口配管44上設(shè)置作為將低發(fā)熱量氣體送入容器31的氣體壓送裝置的電風(fēng)扇45。因此所提供的低發(fā)熱量氣體的一部分通過入口配管44流入容器31，在容器31內(nèi)，低發(fā)熱量氣體進(jìn)行時(shí)間差混合，同量的氣體通過上述連通管43從容器31返回低發(fā)熱量氣體供給配管3。因此，在這種情況下，也可以將上述連通管43稱為出口配管。
連接上述入口配管44的容器的入口31a上，連接如上所述的傾斜管構(gòu)件35或氣體流入裝置36。利用該容器31，對(duì)利用低發(fā)熱量氣體供給配管3提供給燃?xì)廨啓C(jī)的低發(fā)熱量氣體的一部分抑制其發(fā)熱量變動(dòng)。
圖23表示能夠利用作為發(fā)熱量變動(dòng)抑制手段的另一氣體量平衡監(jiān)視裝置46。該氣體量平衡監(jiān)視裝置46采用更經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)，具有入口47a和出口47b分別利用連通管43和入口配管44與低發(fā)熱量氣體供給配管3連通的氣密結(jié)構(gòu)的容器47。容器47上設(shè)置壓力檢測(cè)裝置48，容器47的內(nèi)壓經(jīng)常得到監(jiān)視。控制裝置5一旦檢測(cè)壓力達(dá)到上限區(qū)域就發(fā)出使設(shè)備內(nèi)的氣體消耗量增加的指令，取得氣體的供需平衡。其他結(jié)構(gòu)與上述緩沖容器10(參照?qǐng)D1)相同，作為發(fā)熱量變動(dòng)抑制手段能夠充分利用。
連接上述入口配管44的容器入口47a上連接上述傾斜管構(gòu)件35或氣體流入裝置36(未圖示)。利用該容器47，對(duì)利用低發(fā)熱量氣體供給配管3向燃?xì)廨啓C(jī)提供的低發(fā)熱量氣體的一部分抑制其發(fā)熱量變動(dòng)。
圖24是表示在發(fā)熱量變動(dòng)的低發(fā)熱量氣體以流量500000Nm3/hr提供的設(shè)備中，圖22或圖23中的容器31(47)的容積采用200000m3，利用上述電風(fēng)扇45將500000Nm3/hr中的200000Nm3/hr的氣體送入容器31(47)的情況下的發(fā)熱量變動(dòng)的抑制狀態(tài)的曲線圖。圖中虛線所示的曲線表示直接還原制鐵設(shè)備S送來的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)(最初變動(dòng))。這是上述實(shí)測(cè)樣品。二點(diǎn)鎖線所示的曲線表示離開容器通過上述連通管43的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)(過渡變動(dòng))的模擬結(jié)果。實(shí)線所示的曲線表示低發(fā)熱量氣體供給配管3上連接連通管43的點(diǎn)的下游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3的部分流過的氣體的發(fā)熱量變動(dòng)(抑制或的變動(dòng))。與上面所述相同，進(jìn)入容器31(47)之前的低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量具有平均值(1945 kcal/Nm3)的約±21％的變動(dòng)幅度。但是從容器31(47)通過連通管43與低發(fā)熱量氣體供給配管3合流后的氣體的發(fā)熱量變動(dòng)為1690kcal/Nm3到2100kcal/Nm3，變動(dòng)的幅度抑制在平均值(1895kcal/Nm3)的約±11％以下。該數(shù)值是一個(gè)例子。
這樣，也能夠利用具有儲(chǔ)氣柜用的容器31(47)的已有設(shè)備抑制氣體發(fā)熱量變動(dòng)。而且在下游側(cè)能夠利用空氣容易地對(duì)低發(fā)熱量氣體進(jìn)行稀釋。還有，在圖22和圖23中，將低發(fā)熱量氣體送入容器31(47)的入口配管44連接于低發(fā)熱量氣體供給配管3的出口配管(連通管)43的上游側(cè)，但是并沒有特別限定，也可以連接于出口配管43的下游側(cè)。又可以兩管43、44都設(shè)置多支。
圖25也表示與圖22的容器同樣相對(duì)低發(fā)熱量氣體供給配管3并列配置的緩沖容器31。如圖所示，容器31與低發(fā)熱量氣體供給配管3之間，連接具備電風(fēng)扇45的入口配管44和作為出口配管的上述連通管43。也就是說，在容器31的入口31a上連接入口配管44，在出口31b上連接出口配管43。但是在該容器31上還形成入口49a，該入口49a上連接返回配管49。返回配管49連接于低發(fā)熱量氣體供給配管3的與出口配管43的連接部下游側(cè)。該返回配管49上設(shè)置將低發(fā)熱量氣體輸送到容器31的電風(fēng)扇45。如圖所示，入口配管44和返回配管49與容器31的連接位置(入口31a、49a)相互接近。
如果采用這種結(jié)構(gòu)，從低發(fā)熱量氣體供給配管3的上游側(cè)通過入口配管44將低發(fā)熱量氣體的一部分壓送到容器31，同時(shí)從低發(fā)熱量氣體供給配管3的下游側(cè)通過返回配管49向其壓送一部分低發(fā)熱量氣體，進(jìn)行時(shí)間差混合之后從出口31b向連通管流出。也就是說，發(fā)熱量變動(dòng)受到抑制的低發(fā)熱量氣體的一部分形成循環(huán)，因此能夠在容器內(nèi)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)時(shí)間差混合。返回配管49的長(zhǎng)度做得越長(zhǎng)則時(shí)間差混合的氣體的滯留時(shí)間越長(zhǎng)，越是能夠?qū)崿F(xiàn)更理想的時(shí)間差混合。上述返回配管49從低發(fā)熱量氣體供給配管3的下游側(cè)連接于容器31的入口49a，但是也可以從下游側(cè)，在低發(fā)熱量氣體供給配管3與入口配管44的連接部上游側(cè)連接。
圖26也表示相對(duì)于低發(fā)熱量氣體供給配管3并列設(shè)置的緩沖容器31。如圖所示，在容器31與低發(fā)熱量氣體供給配管3之間連接入口配管44以及作為出口配管的上述連通管43。但是入口配管44連接于低發(fā)熱量氣體供給配管3與連通管43的連接部的下游側(cè)。該入口配管44上設(shè)置將低發(fā)熱量氣體送入容器31的電風(fēng)扇45。換句話說，圖26的緩沖容器31與低發(fā)熱量氣體供給配管3之間的配管形成從圖25所示的緩沖容器31去除入口配管44，將圖25所示的返回配管49視為入口配管44的結(jié)構(gòu)。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，即使是將入口配管44連接于低發(fā)熱量氣體供給配管3的與連通管配管43的連接部的下游側(cè)，也能夠利用電風(fēng)扇4將低發(fā)熱量氣體通過入口配管44送入容器31內(nèi)，進(jìn)行時(shí)間差混合后從出口31b向連通管流出。也就是說，發(fā)熱量變動(dòng)受到抑制的低發(fā)熱量氣體的一部分形成循環(huán)，因此實(shí)現(xiàn)了有效的時(shí)間差混合。而且上述入口配管44的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則在容器內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)間差混合。
圖27所示的容器31具有兩種入口31a、49a。在一個(gè)入口31a上連接上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3，在出口31b上連接下游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3，而且在另一入口49a上，在與下游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3的之間連接返回配管49。兩個(gè)入口31a、49a形成在相互接近的位置上。返回配管49上設(shè)置將低發(fā)熱量氣體送入容器用的電風(fēng)扇45。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則在容器31中發(fā)熱量受到抑制的低發(fā)熱量氣體的一部分再度返回容器31再度進(jìn)行時(shí)間差混合，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更加理想的時(shí)間差混合。返回配管49的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則時(shí)間差混合的氣體的滯留時(shí)間越長(zhǎng)，上述返回配管49從低發(fā)熱量氣體供給配管3的下游側(cè)連接到容器31的入口49a，但是也可以從下游側(cè)連接到低發(fā)熱量氣體供給配管3的容器的上游側(cè)。
對(duì)于上述緩沖容器31(圖25～圖27)上連接的上游側(cè)低發(fā)熱量氣體供給配管3和返回配管49，也可以使用傾斜管構(gòu)件35以及氣體流入裝置36。
圖28表示鍋爐設(shè)備。在該鍋爐設(shè)備上配設(shè)鍋爐52、以及將作為燃料的低發(fā)熱量氣體提供給該鍋爐52用的低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備51。上述鍋爐52在燃燒器燃燒發(fā)生蒸汽，將其用于發(fā)電，或?qū)l(fā)生的蒸汽使用于別的用途，是用于提供蒸汽的鍋爐設(shè)備。
該低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備51是從圖1所示的低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備1去除緩沖容器10的下游側(cè)的低發(fā)熱量氣體供給配管3和混合氣體供給配管13上設(shè)置的設(shè)備類的東西的設(shè)備。也就是說，圖示的低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備51具備將直接還原制鐵設(shè)備S發(fā)生的低發(fā)熱量氣體作為燃料提供給鍋爐52的低發(fā)熱量氣體供給配管53，在該低發(fā)熱量氣體供給配管53上，設(shè)置對(duì)直接還原制鐵設(shè)備S送來的低發(fā)熱量氣體進(jìn)行除塵的集塵裝置7、暫時(shí)貯存低發(fā)熱量氣體用的緩沖容器10、在緩沖容器10的上游側(cè)和下游側(cè)檢測(cè)低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量用的發(fā)熱量檢測(cè)裝置8、9、以及測(cè)量低發(fā)熱量氣體的供給量的流量計(jì)54。對(duì)與圖1所示的低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備1的機(jī)器、配管類相同的部件標(biāo)以相同的符號(hào)并省略其詳細(xì)說明。
該鍋爐用的低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備51上設(shè)置的緩沖容器不限于圖28所示的容積不變的固定形狀的容器10，也可以使用已經(jīng)敘述過的其他容器23、31、47。在該低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備1上沒有設(shè)置稀釋氣體供給設(shè)備。雖然這是因?yàn)殄仩t利用緩沖容器10、23、31、47抑制發(fā)熱量變動(dòng)本身得到穩(wěn)定的輸出是所理想的，但上述低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)造成的上升程度的高度的發(fā)熱量值并不是產(chǎn)生大問題的因素。
在圖28中，作為低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備51的低發(fā)熱量氣體供給對(duì)象即燃燒設(shè)備，只設(shè)置鍋爐52，但是不限于這樣的結(jié)構(gòu)。也可以與鍋爐52一起，設(shè)置燃?xì)廨啓C(jī)2(圖1)，還可以并設(shè)其他燃燒設(shè)備。例如，在圖1所示的燃?xì)廨啓C(jī)2與鍋爐52并設(shè)的情況下，在圖1的低發(fā)熱量氣體供給配管3的發(fā)熱量計(jì)9與流量計(jì)11之間的部分，形成使圖28中的發(fā)熱量計(jì)9的下游側(cè)到鍋爐52的低發(fā)熱量供給氣體配管53分叉的連接即可。
在以上說明的實(shí)施形態(tài)中，例示了燃?xì)廨啓C(jī)和鍋爐作為燃燒設(shè)備的例子，但是本發(fā)明的燃燒設(shè)備不限于燃?xì)廨啓C(jī)和鍋爐。在這里說明的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置和低發(fā)熱量氣體供給設(shè)備也可以使用于其他燃燒設(shè)備，例如加熱爐、焚燒爐等。
以上說明的實(shí)施形態(tài)中，作為使用的低發(fā)熱量氣體例示了直接還原制鐵法發(fā)生的副產(chǎn)品氣體，但是并不限于此，低發(fā)熱量氣體包含高爐氣體(BFG)、煉焦?fàn)t氣體(COG)、轉(zhuǎn)爐氣體(LDG)、煤層中包含的煤層氣體(Coal mine gas，簡(jiǎn)稱CMG)、熔融還原制鐵法發(fā)生的副產(chǎn)品氣體、GTL(氣體液化)工藝中發(fā)生的尾氣、從油砂精制油的工藝中伴隨發(fā)生的副產(chǎn)品氣體使用等離子體的垃圾焚燒發(fā)生的氣體、包含生垃圾的一般廢棄物在掩埋地發(fā)酵、分解過程中發(fā)生的甲烷氣體(Landfill gas)、以及其他類似的原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)伴隨發(fā)生的副產(chǎn)品氣體等低發(fā)熱量氣體等。當(dāng)然像作為BFG與COG的混合氣體使用那樣，上述氣體當(dāng)然可以單獨(dú)使用，兩種以上的氣體適當(dāng)混合使用的情況下也可以使用本發(fā)明。
工業(yè)應(yīng)用性如果采用本發(fā)明，在將像工藝副產(chǎn)品氣體那樣發(fā)熱量會(huì)發(fā)生變動(dòng)的低發(fā)熱量氣體提供給燃?xì)廨啓C(jī)等燃燒設(shè)備作為燃料氣體使用的情況下，能夠抑制低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，因此利用稀釋氣體進(jìn)行稀釋有效而且容易實(shí)現(xiàn)。而且有時(shí)候不需要利用稀釋氣體進(jìn)行稀釋。又可以利用已有的儲(chǔ)氣柜構(gòu)筑抑制氣體發(fā)熱量變動(dòng)的裝置。
權(quán)利要求
1.一種氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，具備將氣體作為燃料提供給燃燒設(shè)備用的燃料氣體供給通路上配設(shè)的，暫時(shí)貯存燃料氣體的容器、在該容器上形成的，使燃料氣體從上述燃料氣體供給通路流入容器內(nèi)用的氣體入口、以及獨(dú)立于所述氣體入口地形成于容器上的，使燃料氣體從容器流出到燃料氣體供給通路用的氣體出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，所述氣體入口形成在從水平方向向上方或下方傾斜的方向上使燃料氣體流入容器內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含在與所述氣體入口連通的燃料氣體供給通路上連續(xù)形成的傾斜管構(gòu)件，該傾斜管構(gòu)件形成為從水平方向向上方或下方傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含在所述氣體入口近旁的燃料氣體供給通路內(nèi)和容器內(nèi)兩者之一配設(shè)的固定百葉窗板，該固定百葉窗板是傾斜角度固定的至少一片百葉窗板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含在所述氣體入口上設(shè)置的氣體流入裝置，該氣體流入裝置形成能夠改變?nèi)剂蠚怏w流入容器內(nèi)的流入角度的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，所述氣體流入裝置具有在所述氣體入口近旁的燃料氣體供給通路內(nèi)和容器內(nèi)兩者之一配設(shè)的可變百葉窗板，該可變百葉窗板是可搖動(dòng)地安裝，能夠從外部改變其傾斜角度的至少一片百葉窗板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，所述氣體入口形成多個(gè)，形成能夠從所述氣體入口中選擇切換使燃料氣體流入容器內(nèi)的氣體入口的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，所述氣體出口形成多個(gè)，形成能夠與所述氣體入口的切換同步，選擇切換使燃料氣體向容器外流出的氣體出口的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，形成所述多個(gè)氣體入口的，向容器內(nèi)流入的燃料氣體的流入方向互不相同的結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，所述氣體入口形成多個(gè)，包含與各氣體入口連通的燃料氣體供給通路上設(shè)置的流量調(diào)整裝置，形成能夠改變流過各燃料氣體供給通路的氣體流量的結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含與所述容器連接的，使不活潑氣體流入容器內(nèi)用的不活潑氣體供給通路。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～10中的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含插入與所述氣體入口連通的燃料氣體供給通路的內(nèi)部地加以連接的不活潑氣體供給通路，該不活潑氣體供給通路的出口端位于所述氣體入口上游。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，所述不活潑氣體是回收制氧工廠和制氮工廠中的至少一種工廠排出的廢棄的氮?dú)獾玫降漠a(chǎn)品。
14.根據(jù)權(quán)利要求2～13中的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含在所述容器上相互保持距離設(shè)置的多個(gè)第1氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置，形成能夠利用該第1氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置測(cè)量容器內(nèi)的氣體的發(fā)熱量分布的結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含根據(jù)所述第1氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置的測(cè)量值，檢測(cè)容器內(nèi)的氣體發(fā)熱量值的分布，根據(jù)該氣體發(fā)熱量值的分布，控制使氣體流入容器內(nèi)的氣體流入方向改變的控制裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求2～15中的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含在與所述氣體入口連通的燃料氣體供給通路上設(shè)置的，測(cè)量入口側(cè)的氣體發(fā)熱量值用的入口氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置、以及在與氣體出口連通的燃料氣體供給通路上設(shè)置的，測(cè)量出口側(cè)的氣體發(fā)熱量值用的出口氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，包含根據(jù)所述入口氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置和出口氣體發(fā)熱量測(cè)量裝置的測(cè)量值，將流入容器的流入氣體的發(fā)熱量變動(dòng)與從容器排出的排出氣體的發(fā)熱量變動(dòng)加以對(duì)比，根據(jù)該對(duì)比結(jié)果，控制使氣體流入容器內(nèi)的氣體流入方向改變的控制裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求2～17中的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，形成所述容器的頂棚能夠上下移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，包含根據(jù)該頂棚的上下移動(dòng)的方向和距離，控制使氣體流入容器內(nèi)的氣體流入方向改變的控制裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，所述氣體出口形成于偏離氣體入口的中心軸的延長(zhǎng)線的位置上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1～19中的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置，其特征在于，在所述容器內(nèi)部設(shè)置攪拌氣體用的攪拌裝置。
21.一種燃料氣體供給設(shè)備，其特征在于，具備將燃料氣體提供給燃燒設(shè)備作為燃料氣體用的燃料氣體供給通路、以及通過該低發(fā)熱量氣體供給通路提供的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的抑制用的氣體發(fā)熱量抑制裝置，該氣體發(fā)熱量抑制裝置是權(quán)利要求1～20中的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃料氣體供給設(shè)備，其特征在于，還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的連接于容器的氣體出口與燃料氣體供給通路之間的出口通路、連接于容器的氣體入口與燃料氣體供給通路的，所述出口通路的連接點(diǎn)上游側(cè)和連接點(diǎn)下游側(cè)中的任一方之間的入口通路、以及配設(shè)于所述入口通路的，向容器壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃料氣體供給設(shè)備，其特征在于，還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的連接于容器的氣體出口與燃料氣體供給通路之間的出口通路、連接于容器的氣體入口與燃料氣體供給通路的，所述出口通路的連接點(diǎn)上游側(cè)和該連接點(diǎn)下游側(cè)兩者之間的入口通路、以及配設(shè)于各入口通路的，向容器壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃料氣體供給設(shè)備，其特征在于，還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的連接于容器的氣體出口與燃料氣體供給通路之間的出口通路、連接于容器的氣體入口與燃料氣體供給通路的，所述出口通路的連接點(diǎn)上游側(cè)之間的入口通路、連接于燃料氣體供給通路的，所述出口通路的連接點(diǎn)下游側(cè)與該連接點(diǎn)上游側(cè)之間的返回通路、以及分別配設(shè)于所述入口通路和返回通路的，向容器和上游側(cè)燃料氣體供給通路壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃料氣體供給設(shè)備，其特征在于，還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的，容器的氣體出口上連接下游側(cè)的燃料氣體供給通路，容器的一氣體入口上連接上游側(cè)的燃料氣體供給通路，容器的另一氣體入口與下游側(cè)燃料氣體供給通路之間連接的返回通路、以及設(shè)置于該返回通路上的，向容器壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃料氣體供給設(shè)備，其特征在于，還包含所述氣體發(fā)熱量抑制裝置中的，容器的氣體出口上連接下游側(cè)的燃料氣體供給通路，容器的一氣體入口上連接上游側(cè)的燃料氣體供給通路，容器上游側(cè)的燃料氣體供給通路與容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路之間連接的返回通路、以及設(shè)置于該返回通路上的，從燃料氣體供給通路的下游側(cè)向上游側(cè)壓送燃料氣體的氣體壓送裝置。
27.一種燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備，其特征在于，具備所述燃燒設(shè)備、以及將燃料氣體提供給該燃燒設(shè)備作為燃料氣體用的燃料氣體供給設(shè)備，所述燃燒設(shè)備是燃?xì)廨啓C(jī)，所述燃料氣體供給設(shè)備是權(quán)利要求21～26中的任一項(xiàng)所述的燃料氣體供給設(shè)備。
28.一種鍋爐設(shè)備，其特征在于，具備所述燃燒設(shè)備、以及將燃料氣體提供給該燃燒設(shè)備作為燃料氣體用的燃料氣體供給設(shè)備，所述燃燒設(shè)備是在燃燒器中使氣體燃燒的鍋爐，所述燃料氣體供給設(shè)備就是權(quán)利要求21～26中的任一項(xiàng)所述的燃料氣體供給設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供能夠?qū)Φ桶l(fā)熱量氣體抑制其發(fā)熱量變動(dòng)，將其作為穩(wěn)定的燃料提供的氣體發(fā)熱量(卡路里)變動(dòng)抑制裝置。解決的手段是，這種氣體發(fā)熱量變動(dòng)抑制裝置包含將低發(fā)熱量氣體提供給燃?xì)廨啓C(jī)(2)作為燃料氣體用的低發(fā)熱量氣體供給配管(3)上設(shè)置的，暫時(shí)貯存低發(fā)熱量氣體的緩沖容器(10)、形成于該容器(10)上的，與低發(fā)熱量氣體供給配管(3)的上游側(cè)連通的入口(10a)、與低發(fā)熱量氣體供給配管(3)的下游側(cè)連通的出口(10b)、以及與入口(10a)連通的低發(fā)熱量氣體供給配管上連續(xù)形成的傾斜管構(gòu)件，該傾斜管構(gòu)件從水平方向向上方傾斜。
文檔編號(hào)F23K5/14GK101091044SQ20048004472
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者佐香正明, 藤崎悠二郎, 大田秀明, 原田英一, 廣川雅俊, 野中嘉治 申請(qǐng)人:川崎重工業(yè)株式會(huì)社