JPH06240321A - 高炉の炉上口ガスの中に含有されているエネルギーを利用する方法 - Google Patents
高炉の炉上口ガスの中に含有されているエネルギーを利用する方法Info
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- JPH06240321A JPH06240321A JP6023126A JP2312694A JPH06240321A JP H06240321 A JPH06240321 A JP H06240321A JP 6023126 A JP6023126 A JP 6023126A JP 2312694 A JP2312694 A JP 2312694A JP H06240321 A JPH06240321 A JP H06240321A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B1/22—Arrangements of heat-exchange apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/10—Arrangements for using waste heat
- F27D17/17—Arrangements for using waste heat for preheating fluids, e.g. air or gases
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高炉の炉上口ガス例えばキューポラ炉の炉上
口ガスの中に含有されている熱を効率的に利用する。 【構成】 炉上口ガスは高炉からの流出後にまず初めに
洗浄機で湿式洗浄されて冷却される。次いで、予処理さ
れた炉上口ガスは微細塵埃フィルタに供給される。フィ
ルタへの流入前に炉上口ガスに、塵埃を除去されて微細
塵埃フィルタから流出された炉上口ガス流から分岐され
てた部分ガス流が混合される。この部分ガス流は、洗浄
する炉上口ガスを露点を越えて加熱する。分岐された部
分ガス流は、混合前に排熱回収機で加熱される。このよ
うにして加熱されたガス混合気は、微細塵埃フィルタで
塵埃を除去されて、さらなる利用のためにガスタービン
に供給される。
口ガスの中に含有されている熱を効率的に利用する。 【構成】 炉上口ガスは高炉からの流出後にまず初めに
洗浄機で湿式洗浄されて冷却される。次いで、予処理さ
れた炉上口ガスは微細塵埃フィルタに供給される。フィ
ルタへの流入前に炉上口ガスに、塵埃を除去されて微細
塵埃フィルタから流出された炉上口ガス流から分岐され
てた部分ガス流が混合される。この部分ガス流は、洗浄
する炉上口ガスを露点を越えて加熱する。分岐された部
分ガス流は、混合前に排熱回収機で加熱される。このよ
うにして加熱されたガス混合気は、微細塵埃フィルタで
塵埃を除去されて、さらなる利用のためにガスタービン
に供給される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばキューポラ炉等
の高炉の炉上口ガスの中に含有されているエネルギーを
利用する方法に関する。
の高炉の炉上口ガスの中に含有されているエネルギーを
利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高炉の炉上口ガスの中に含有されている
塵埃の自然発火性に起因して炉上口ガスは従来は直接
に、又は温暖空気又は温水を得るために例えば排熱回収
機でのある程度の熱利用の後に、ディスインテグレータ
又はベンチュリスクラバで湿式洗浄されるか、又は粗ガ
スとして燃焼室で燃焼される。これにより高炉の作動の
ための熱風が発生する。
塵埃の自然発火性に起因して炉上口ガスは従来は直接
に、又は温暖空気又は温水を得るために例えば排熱回収
機でのある程度の熱利用の後に、ディスインテグレータ
又はベンチュリスクラバで湿式洗浄されるか、又は粗ガ
スとして燃焼室で燃焼される。これにより高炉の作動の
ための熱風が発生する。
【０００３】燃焼された炉上口ガスは次いで乾燥洗浄さ
れることもある。何故ならば燃焼後の塵埃はもはや自然
発火性を有しないからである。熱風発生に必要でない熱
は通常は排気ガスと一緒に煙突を介して大気中に放出さ
れる。
れることもある。何故ならば燃焼後の塵埃はもはや自然
発火性を有しないからである。熱風発生に必要でない熱
は通常は排気ガスと一緒に煙突を介して大気中に放出さ
れる。
【０００４】廃熱をより良好に利用するために、炉上口
ガスを前述のように洗浄し高炉のための熱風の発生の外
に、後置接続蒸気発電所で電流を発生することが公知で
ある。このような利用は例えばＥ．Ｆｒｅｕｎｔｓｃｈ
及びＡ．Ｒｕｄｏｌｐｈ著“新型の熱風キューポラ炉の
構成”（Ｇｉｅｓｓｅｒｅｉ誌７６，１９８９，Ｎｏ．
１０／１１の３２８〜３３５頁）に記載されている。
ガスを前述のように洗浄し高炉のための熱風の発生の外
に、後置接続蒸気発電所で電流を発生することが公知で
ある。このような利用は例えばＥ．Ｆｒｅｕｎｔｓｃｈ
及びＡ．Ｒｕｄｏｌｐｈ著“新型の熱風キューポラ炉の
構成”（Ｇｉｅｓｓｅｒｅｉ誌７６，１９８９，Ｎｏ．
１０／１１の３２８〜３３５頁）に記載されている。
【０００５】鋳物工場のキューポラ炉は、高々約１．５
〜３．０ＭＷのタービンしか設けることができない比較
的小型な装置であるので、前述のような熱利用は大部分
の場合に高コストである。旧式の装置ではこのような費
用がかかる熱利用のための場所もない。
〜３．０ＭＷのタービンしか設けることができない比較
的小型な装置であるので、前述のような熱利用は大部分
の場合に高コストである。旧式の装置ではこのような費
用がかかる熱利用のための場所もない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高炉
で発生する熱を効率的に利用し大気中への熱放出を大幅
に減少する構造的に簡単な小コストかつ小スペースの方
法を提供することにある。
で発生する熱を効率的に利用し大気中への熱放出を大幅
に減少する構造的に簡単な小コストかつ小スペースの方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明の請求
項１の特徴部分に記載の特徴部分により解決される。本
発明の有利な実施例は請求項２〜請求項９に記載されて
いる。
項１の特徴部分に記載の特徴部分により解決される。本
発明の有利な実施例は請求項２〜請求項９に記載されて
いる。
【０００８】本発明では、高炉から排出された炉上口ガ
ス(Gichtgas)はまず初めに洗浄機で湿式洗浄されて冷却
される。湿式処理は塵埃の自然発火性除去に用いられ
る。冷却は、後で通過する微細塵埃フィルタがガスの熱
により損傷されないために必要である。
ス(Gichtgas)はまず初めに洗浄機で湿式洗浄されて冷却
される。湿式処理は塵埃の自然発火性除去に用いられ
る。冷却は、後で通過する微細塵埃フィルタがガスの熱
により損傷されないために必要である。
【０００９】その後、このように予処理された炉上口ガ
スは小滴分離機を介して微細塵埃フィルタに供給され
る。微細塵埃フィルタへの流入前に、予処理された炉上
口ガスに、塵埃を除去されて微細塵埃フィルタから流出
した炉上口ガス流から分岐された部分流が混合される。
この部分流は、洗浄される炉上口ガスを露点以上に加熱
するタービン排気ガスにより予熱されている。
スは小滴分離機を介して微細塵埃フィルタに供給され
る。微細塵埃フィルタへの流入前に、予処理された炉上
口ガスに、塵埃を除去されて微細塵埃フィルタから流出
した炉上口ガス流から分岐された部分流が混合される。
この部分流は、洗浄される炉上口ガスを露点以上に加熱
するタービン排気ガスにより予熱されている。
【００１０】これにより行われる炉上口ガスの乾燥は必
要である。何故ならば乾燥を行わない場合、炉上口ガス
のまだ湿潤な塵埃粒子が微細塵埃フィルタに付着して閉
塞することがあるからである。
要である。何故ならば乾燥を行わない場合、炉上口ガス
のまだ湿潤な塵埃粒子が微細塵埃フィルタに付着して閉
塞することがあるからである。
【００１１】このように予処理され加熱された炉上口ガ
スは次いで微細塵埃フィルタで塵埃を除去され、最後に
ガスタービンに供給されてさらに利用される。
スは次いで微細塵埃フィルタで塵埃を除去され、最後に
ガスタービンに供給されてさらに利用される。
【００１２】塵埃を除去された炉上口ガス流からの部分
流の分岐は、本発明では微細塵埃フィルタから炉上口ガ
ス流の流出後で、ガスタービンへの炉上口ガスの流入前
に行われる。
流の分岐は、本発明では微細塵埃フィルタから炉上口ガ
ス流の流出後で、ガスタービンへの炉上口ガスの流入前
に行われる。
【００１３】本発明の別の１つの実施例ではタービンガ
スの部分流は、ガスタービンからの流出後に、微細洗浄
されたガス混合気を予熱するためにガスタービンへの流
入前に分岐される。
スの部分流は、ガスタービンからの流出後に、微細洗浄
されたガス混合気を予熱するためにガスタービンへの流
入前に分岐される。
【００１４】炉上口ガスを相応に露点を越えて加熱する
ことが可能なように、分岐された部分ガス流は混合前に
排熱回収機で加熱される。これは本発明では、タービン
排気ガスの一部によりガスタービンからの廃熱を利用す
ることにより行われる。しかし多くの場合に例えば排熱
回収機を外部から加熱すると有利である。
ことが可能なように、分岐された部分ガス流は混合前に
排熱回収機で加熱される。これは本発明では、タービン
排気ガスの一部によりガスタービンからの廃熱を利用す
ることにより行われる。しかし多くの場合に例えば排熱
回収機を外部から加熱すると有利である。
【００１５】ガスタービンの排気ガスの中に貯蔵されて
いる熱を最適に利用できるように、本発明では排気ガス
の一部は、分岐された部分ガス流を加熱するために利用
した後に排熱回収機で高炉風を予熱するために使用され
る。
いる熱を最適に利用できるように、本発明では排気ガス
の一部は、分岐された部分ガス流を加熱するために利用
した後に排熱回収機で高炉風を予熱するために使用され
る。
【００１６】必要な場合、排気ガスの別の一部をガスタ
ービンへの流入前に、予洗浄されたガス混合気を付加的
に予熱するために利用できる。
ービンへの流入前に、予洗浄されたガス混合気を付加的
に予熱するために利用できる。
【００１７】本発明では熱利用のためにガスタービンが
使用される。ガスタービンは有利には２ＭＷより大きい
出力電力を有し、この規模の大きさの領域内で約２６％
の効率に達する。
使用される。ガスタービンは有利には２ＭＷより大きい
出力電力を有し、この規模の大きさの領域内で約２６％
の効率に達する。
【００１８】この場合、炉上口ガスの効率は付加燃料の
使用により、小型の高炉例えばキューポラ炉においてガ
スタービン出力電力が２ＭＷより大きくなるほどに高め
ることができる。付加燃料は、全装置を始動するために
及び炉上口ガスの効率の変動を保証するためにいずれに
せよ必要である。
使用により、小型の高炉例えばキューポラ炉においてガ
スタービン出力電力が２ＭＷより大きくなるほどに高め
ることができる。付加燃料は、全装置を始動するために
及び炉上口ガスの効率の変動を保証するためにいずれに
せよ必要である。
【００１９】この用途のために炉上口ガスの含有塵埃を
洗浄除去することが必要である。この洗浄除去は、微細
塵埃フィルタで行われる。本発明の１つの有利な実施例
ではこの微細塵埃フィルタが、金属薄膜をコーティング
されたバグフィルタとして形成されている。
洗浄除去することが必要である。この洗浄除去は、微細
塵埃フィルタで行われる。本発明の１つの有利な実施例
ではこの微細塵埃フィルタが、金属薄膜をコーティング
されたバグフィルタとして形成されている。
【００２０】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００２１】キューポラ炉１の中で発生する炉上口ガス
は直接に、又は低い胴部を有しそれに応じて高い炉上口
ガス温度（６００℃まで）を有する炉の場合には適度の
熱の利用後に、簡単な洗浄機２に供給され、洗浄機２
で、炉上口ガスの中に含まれている塵埃から自然発火性
が除去される。同時に洗浄機２でガスの洗浄が行われ
る。
は直接に、又は低い胴部を有しそれに応じて高い炉上口
ガス温度（６００℃まで）を有する炉の場合には適度の
熱の利用後に、簡単な洗浄機２に供給され、洗浄機２
で、炉上口ガスの中に含まれている塵埃から自然発火性
が除去される。同時に洗浄機２でガスの洗浄が行われ
る。
【００２２】その実現のために未使用工業用水が泥分離
機３を介して炉上口ガスに対する対向流としてノズル４
を介して洗浄機２に供給される。塵埃粒子が混合した水
は洗浄機２の下部領域内で排出され、泥分離機３の中に
供給され、泥分離機３で泥は水から分離される。泥は排
出され、水は再び洗浄機２の中に導入される。
機３を介して炉上口ガスに対する対向流としてノズル４
を介して洗浄機２に供給される。塵埃粒子が混合した水
は洗浄機２の下部領域内で排出され、泥分離機３の中に
供給され、泥分離機３で泥は水から分離される。泥は排
出され、水は再び洗浄機２の中に導入される。
【００２３】このようにして予処理された炉上口ガスは
小滴分離機５を介して微細塵埃フィルタ６に供給され
る。フィルタ６への流入前に、微細塵埃フィルタ６から
塵埃を除去されて流出後に炉上口ガスから分岐した部分
流が混合される。これは、予処理炉上口ガスをその露点
を越えて加熱する。前記加熱のためには２０〜３０℃か
ら約４０〜５０℃への温度上昇で十分である。
小滴分離機５を介して微細塵埃フィルタ６に供給され
る。フィルタ６への流入前に、微細塵埃フィルタ６から
塵埃を除去されて流出後に炉上口ガスから分岐した部分
流が混合される。これは、予処理炉上口ガスをその露点
を越えて加熱する。前記加熱のためには２０〜３０℃か
ら約４０〜５０℃への温度上昇で十分である。
【００２４】このように加熱された炉上口ガス混合気
は、微細塵埃フィルタ６でガスタービンで必要な純度
（＜０．１ｍｇの塵埃／ｍ3 ）に微細浄化される。その
実現のためにフィルタ６の中に、要求される非常に僅か
な清浄ガス塵埃含量を保証するＰＴＦＥ薄層によりコー
ティングされたバグフィルタ(bag filter)が設けられ
る。ときどき必要なフィルタの清掃はパルスジェット法
により例えば天然ガス又はタービンガスを用いて行うこ
とができる。
は、微細塵埃フィルタ６でガスタービンで必要な純度
（＜０．１ｍｇの塵埃／ｍ3 ）に微細浄化される。その
実現のためにフィルタ６の中に、要求される非常に僅か
な清浄ガス塵埃含量を保証するＰＴＦＥ薄層によりコー
ティングされたバグフィルタ(bag filter)が設けられ
る。ときどき必要なフィルタの清掃はパルスジェット法
により例えば天然ガス又はタービンガスを用いて行うこ
とができる。
【００２５】ガス混合気は微細塵埃フィルタ６で浄化さ
れてからガスタービン７に供給される。ガスタービン７
では清浄炉上口ガスは、電気エネルギー発生のために利
用される。微細塵埃フィルタ６から流出した清浄炉上口
ガスの部分流は、直接にフィルタ出口８の背後で分岐さ
れ、送風機９を介して排熱回収機１０に供給される。
れてからガスタービン７に供給される。ガスタービン７
では清浄炉上口ガスは、電気エネルギー発生のために利
用される。微細塵埃フィルタ６から流出した清浄炉上口
ガスの部分流は、直接にフィルタ出口８の背後で分岐さ
れ、送風機９を介して排熱回収機１０に供給される。
【００２６】排熱回収機１０を通った部分流は小滴分離
機を通った予処理炉上口ガスへ混合され、これにより生
じたガス混合気が微細塵埃フィルタ６へ流入する前に露
点を越えるように加熱するために、部分流は排熱回収機
で必要な温度に加熱される。
機を通った予処理炉上口ガスへ混合され、これにより生
じたガス混合気が微細塵埃フィルタ６へ流入する前に露
点を越えるように加熱するために、部分流は排熱回収機
で必要な温度に加熱される。
【００２７】排熱回収機１０を加熱するためにガスター
ビン７の高温排気ガスが使用される。この外にタービン
ガスはキューポラ炉１のための熱風発生にも用いられ
る。キューポラ炉１は、場合に応じて、キューポラ炉１
の炉上口ガスのある程度の熱によりすでに第１の段階で
予熱される。
ビン７の高温排気ガスが使用される。この外にタービン
ガスはキューポラ炉１のための熱風発生にも用いられ
る。キューポラ炉１は、場合に応じて、キューポラ炉１
の炉上口ガスのある程度の熱によりすでに第１の段階で
予熱される。
【図１】キューポラ炉の炉上口ガスの中に含有されるエ
ネルギーを利用するための本発明の方法を示す概略図で
ある。
ネルギーを利用するための本発明の方法を示す概略図で
ある。
１ キューポラ炉 ２ 洗浄機 ３ 泥分離機 (schlammabscheider) ４ ノズル ５ 小滴分離機 (Tropfenabscheider) ６ 微細塵埃フィルタ (Feinstaubfilter) ７ ガスタービン ８ フィルタ出口 ９ 送風機 １０ 排熱回収機 (Rekuperator)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール‐ハインツ・シュミッツ ドイツ連邦共和国、デー 47918 テーニ スフォルスト、シェルトホーファーシュト ラーセ 84
Claims (6)
- 【請求項１】 次の段階を特徴とする高炉の炉上口ガス
の中に含有されているエネルギーを利用する方法。 ａ） 炉上口ガスが、高炉（１）からの流出後に洗浄機
（２）で予洗浄される及び冷却される。 ｂ） 予処理された炉上口ガスが小滴分離機（５）を介
して微細塵埃フィルタ（６）に供給される。 ｃ） 前記微細塵埃フィルタ（６）からの流出後に炉上
口ガスから分岐された部分流が、予処理炉上口ガスが微
細塵埃フィルタ（６）へ流入する前に前記予処理炉上口
ガスに混合され、洗浄する前記予処理炉上口ガスを露点
を越えて加熱する。 ｄ） 分岐された部分流が前記混合の前に排熱回収機
（１０）で加熱される。 ｅ） 加熱されたガス混合気が微細塵埃フィルタ（６）
で塵埃を除去される。 ｆ） 塵埃を除去されたガス混合気が、前記微細塵埃フ
ィルタ（６）からの流出後にガスタービン（７）に供給
される。 - 【請求項２】 排気ガスの部分流が、ガスタービンから
の流出後に分岐され排熱回収機（１０）に供給されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の高炉の炉上口ガスの中
に含有されているエネルギーを利用する方法。 - 【請求項３】 排熱回収機（１０）が外部から加熱され
ることを特徴とする請求項１に記載の高炉の炉上口ガス
の中に含有されているエネルギーを利用する方法。 - 【請求項４】 ガスタービン（７）の排気ガスの一部
が、分岐された部分ガス流を排熱回収機（１０）で加熱
するために利用された後で高炉風を予熱するために使用
されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちの
いずれか１つの請求項に記載の高炉の炉上口ガスの中に
含有されているエネルギーを利用する方法。 - 【請求項５】 ガスタービン（７）の排気ガスの一部が
分岐され、微細洗浄されたガス混合気を前記ガスタービ
ン（７）への流入前に付加的に予熱するために利用され
ることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいず
れか１つの請求項に記載の高炉の炉上口ガスの中に含有
されているエネルギーを利用する方法。 - 【請求項６】 炉上口ガスの微細洗浄が、バグフィルタ
として形成されている微細塵埃フィルタ（６）で行われ
ることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいず
れか１つの請求項に記載の高炉の炉上口ガスの中に含有
されているエネルギーを利用する方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4302284 | 1993-01-25 | ||
| DE4313662A DE4313662C2 (de) | 1993-01-25 | 1993-04-21 | Verfahren zur Nutzung der im Schachtofen-Gichtgas enthaltenen Energie |
| DE4302284.7 | 1993-04-21 | ||
| DE4313662.1 | 1993-04-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06240321A true JPH06240321A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=25922567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6023126A Pending JPH06240321A (ja) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | 高炉の炉上口ガスの中に含有されているエネルギーを利用する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5425229A (ja) |
| JP (1) | JPH06240321A (ja) |
| ES (1) | ES2068779B1 (ja) |
| FR (1) | FR2700837A1 (ja) |
| GB (1) | GB2275212B (ja) |
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| JP2020521822A (ja) * | 2017-05-31 | 2020-07-27 | 河南竜成煤高効技術応用有限公司Ｈｅｎａｎ Ｌｏｎｇｃｈｅｎｇ Ｃｏａｌ Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 石炭熱分解処理装置 |
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