JPS59193205A - 高炉炉体冷却水の排熱回収設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 近年、省エネルギｉが叫ばれ各種設備の中低温排熱利用
が実施されている。

高炉の炉体冷却システムにおいては、オーにステーブク
ーラー、冷却盤等の冷却体の高炉炉内高温下での破損を
防止するため多量の冷却水が使用されること。オニに冷
却体破損時の同一冷却系統冷却体の連鎖反応的破損をさ
ける目的で、冷却系統が数個のセクションに分割されて
いることの理由により冷却排水の温度は約５０℃以丁と
低い。

このため低沸点熱媒体タービン発電システム等で熱エネ
ルギー回収を行なうにしても熱交換器の容量が大きくな
り、かつ低沸点熱媒の発生蒸気圧が低いため発電量が小
さい。

従って経済性に乏しい現状である。

また、一方冷却水を再循環使用するだめ、排水温度を望
ましい給水温度に下げるため、海水利用クーラー等で冷
却されている。この冷却設備のため膨大な設備費と運転
費が必要である。

本発明はか＼る不利を解決するための排水熱エネルギー
の回収方法に関する高炉炉体冷却水の排熱回収設備であ
れ、その要旨は、高炉炉体冷却システムに於ける冷却水
及び排水の循環経路中に、ヒートポンプと低沸点熱媒体
発電設備を設けたものである。

即ち、本発明は冷却水排水温度を、低沸点熱媒体タービ
ン発電を経済的に行なうに必要な温度約７０℃以上に上
げるため吸収式、圧縮式等のヒートポンプを利用する。

しかる後、低沸点熱媒体と熱交換させ、圧力蒸気を得て
タービンを駆動、発電１し排水熱エネルギーを回収せん
とするものである。

以下図面によって説明を行なう。

第１図は冷却盤方式の炉体冷却システムの系統図を示す
。

高炉炉壁１には冷却体である冷却盤２が高さ方向に多数
挿入され、炉壁レンガを冷却保護している。冷却盤２は
、その１ケが炉内高温によシ破損しその発見がおくれた
場合、同一冷却系統の他の冷却盤も断水状態となるため
連鎖的に破損する。そのため通常３〜５個の冷却盤を１
ケの冷却系統として接続している。

一方冷却盤には、炉内高温から破損を防止するため約７
５〜１００７／ｍｉｎの大量の水を流している。

従って、温度上昇量は小さく従って排水温度は約６ρ℃
以下である。

各系統からの排水は各床に設けられた排水環状管３に集
められ、更に排水本管４を経て排′水タンク５に集合す
る。こ＼で、空冷式または海水冷却式の冷却設備６によ
シ冷却され、ポンプ７、給水本管８、給水環状管９を経
由して冷却盤２へ再び給水される。

第２図はステープクーラ一方式の炉体冷却システムの系
統図を示す。

高さ方向で必要給水量が異なるため３つのセクションに
分割され、ステープクーラー１０をそれぞれ直列に１つ
の管で連結し、排水は排水環状管１１、排水本管１２を
経由して排水タンク１３に集合する。こ＼で海水冷却式
の冷却設備１４によシ冷却され、ポンプ１５、給水本管
１６、給水環状管１７を経由してステープクーラー１０
へ再び給水される。

何れの方式でも冷却排水温度が約５０’Ｃ以下と低い。

このため低沸点熱媒体タービン発電システム等で熱エネ
ルギー回収を行なう場合、熱交換器の容量が大きくなり
、かつ低沸点熱媒体の発生蒸気圧が低いため発電量が小
さい。

従って経済性に乏しく、冷却排水熱工法ルギーの回収を
困難にしている。

第３図は本発明にか＼る冷却盤方式の場合の冷却排水熱
エネルギー回収システムの系統図を示す。

排水本管４を経てきた排水を吸収式ヒートポンプ１８に
よって昇温させ排水の一部を約７０℃以上の高温水とし
て取出す。排水の他の残りは、冷却されて低温の冷却水
として取出される。

この型式のヒートポンプは通常オ■種吸収ヒートポンプ
と呼ばれ蒸発器１９、吸収器加、冷却器２１及び発生器
ｎからなっている。

臭化リチウム（ＬｉＢｒ　）等水溶液の水蒸気吸収時の
吸収熱（稀釈熱）と呼ばれる発熱作用を利用したもので
ある。

他の型式の吸収ヒートポンプ、圧縮ヒートポンプ等を用
いて高温水を取出してもよい。

これらの高温水は低沸点熱媒体タービン発電設備μｓ中
の低沸点熱媒体蒸気発生器に導入し、低沸点の蒸気を発
生、タービンをまわして電力としてエネルギーを回収す
る。

ヒートポンプ出口の一方の低温の冷却水ス及び低沸点熱
媒体蒸気発生器で冷却された冷却水５けポンプ７、給水
本管８、給水環状管９を経由して高炉炉壁１に設けた冷
却盤２に再び給水される。なお図中５は排水タンクであ
不。

以上の如く比較的低温の高炉冷却水をヒートポンプを利
用して低沸点熱媒体タービン発電に適した高温水とし、
低沸点熱媒体タービン発電によシ冷却水排熱を回収する
ことが可能となる。

他の方法として、ヒートポンプ１８を使用せずに低沸点
熱媒体タービン発電に適した高温水を確保するために１
多くの冷却体を一系統の冷却流路として連結させること
が考えられる。

冷却盤方式の他、ステープクーリング方式の場合も全く
同様である。

高炉の長期稼動に伴ない、冷却水の奪熱量は増大する傾
向にある。

従って、本発明の排熱回収設備は工業的に極めて有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷却盤方式の炉体冷却システムの系統図
、第２図は従来のステーブクーリング方式の炉体冷却シ
ステムの系統図、第３図は本発明にか＼る冷却排水熱エ
ネルギー回収システムの一例を示す系統図である。 １は高炉炉壁、２は冷却盤、４け排水本管、５は排水タ
ンク、７はポンプ、８は給水本管、９は給水環状管、１
８は吸収式ヒートポンプ、１９は蒸発器、加は吸収器、
２１は冷却器、ｎは発生器、２３は低沸点熱媒体タービ
ン発電設備、冴は一方の低温の冷却水、５は低沸点熱媒
体蒸気発生器で冷却された冷却水。 特許出願人　新日本袈鉄株式会社 同　　　　　　　　　日鐵プラント設計株式会社寄　／
　凹 筬ユ扁 ４ブ ヤ３男 （１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高炉炉体冷却システムに於ける冷却水及び排水の循環経
   路中に、ヒートポンプと低沸点熱媒体発電設備を設けた
   ことを特徴とする、高炉炉体冷却水の排熱回収設備。