DE2737393A1 - Gichtgasreinigungsanlage - Google Patents
GichtgasreinigungsanlageInfo
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
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- C21B7/22—Dust arresters
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Description
2737393 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte
Diplom-Physiker
Dr. Waiter Andrejewski
Diplom-Ingenieur
Dr.-lng. Manfred Honke
Diplom-Ingenieur
Hans Dieter Gesthuysen
Diplom-Physiker
Dr. Karl Gerhard Masch
Anwaltsakte: 43 Essen !,Theaterplatz 3, Postf.789
50 480/Jn- 22. Juli 1977
Patentanmeldung
Gottfried Bischoff Bau kompl. Gasreinigungsund Wasserrückkühlanlagen GmbH & Co. Kommanditgesellschaft,
Gärtnerstraße 44, 4300 Essen
Gärtnerstraße 44, 4300 Essen
"Gichtgasreinigungsanlage"
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Gichtgasreinigungsanlage
für einen Druckhochofen, - mit
Entstaubungseinrichtung mit Regelspaltwaschvorrichtung,
Expansionsturbine mit vorgegebener Turbinenarbeitskennlinie,
Umgehungsbypaß sowie Regelventil im Umgehungsbypaß und
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Rege!einrichtung für die Regelung des Druckes an
der Gicht des Druckhochofens,
wobei die Regeleinrichtung die Regelspaltwaschvorrichtung und/
oder das Regelventil im Umgehungsbypaß nach Maßgabe der Lage des Zustandspunktes der Anlage im Turbinenarbeitskennliniendiagramm
beeinflußt. - Die Regelspaltwaschvorrichtung kann aus
mehreren Regelspaltwas ehern bestehen, worunter insbesondere klassische Ringspaltwascher mit Venturieinschnürung, Ringspaltwascher
in der Form von Diffusorwascherh oder auch Venturiwäscher
mit entsprechenden Einstellvorrichtungen verstanden werden. Mit dem Regelspalt ist der Reinigungsdifferenzdruck
einstellbar.
Bei den bekannten gattungsgemäßen Gichtgasreinigungsanlagen
sind die Hegelspaltwaschvorrichtungen funktionell differenziert.
Es sind nämlich stets zwei verschiedenen Funktionen zugeordnete, unterschiedlich arbeitende Regelspaltwaschvorrichtungen
vorgesehen, die in bezug auf den Gasstrom parallel oder hintereinander geschaltet sind (DT-AS 23 55 457, DT-AS 24 39 758).
Bei Parallelschaltung ist ein Strömungskanal mit Regelspaltwas chvorrichtung über einen Tropfenabscheider oder dergleichen
an den Abgaskanal angeschlossen, während in dem anderen Strömungskanal
mit selbständig funktionierender Regelspaltwaschvorrichtung die Expansionsturbine liegt. Dabei ist die Regelspaltwaschvorrichtung
des ersten Strömungskanals ausschließliches Stellglied des Regelkreises zur Konstanthaltung des an
der Gicht des Hochofens herrschenden Gasdruckes. Die Regelspaltwas ch vorrichtung in dem anderen Strömungskanal bringt das
Gas lediglich auf die Maschinenreinheit, welche die Expansionsturbine
verlangt. Bei e(er Ausführungsform, bei der die
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ε1"
Regelspaltwaschvorrichtungen, funktionell unabhängig, hintereinander
geschaltet sind, ist ein Strömungskanal, der zu dem Abgaskanal führt, hinter der letzten Regelspaltwaschvorrichtung
angeordnet und ein Bypaßkanal vorgesehen, der hinter der ersten Regelspaltwaschvorrichtung abzweigt und in dem die
Expansionsturbine liegt. Hier wird die in Strömungsrichtung erste Regelspaltwaschvorrichtung auf maschinenreines Gas für
die Expansionsturbine gefahren, die zweite Regelspaltwaschvorrichtung dient als Stellglied in einem Regelkreis für die
Regelung des Gasdruckes an der Gicht des Druckhochofens. - Das
alles hat sich an sich bewährt, ist jedoch wegen der beschriebenen funktioneilen Differenzierung der Regelspaltwaschvorrichtungen
aufwendig. Darüber hinaus müssen in bezug auf den Wirkungsgrad der Reinigung und/oder der Energiegewinnung häufig
Kompromisse in Kauf genommen werden, es kann nicht ohne weiteres die Anlage so gefahren werden, daß bei allen Betriebszuständen
sowohl die Gichtgasreinigung als auch die Energierückgewinnung optimal eingestellt sind. - Der beschriebene
Aufwand ist erforderlich, weil man der Auffassung ist, daß eine Expansionsturbine, gleich welcher Konstruktion, stets
sogenanntes maschinenreines Gas und damit eine vorgeschaltete Entstaubungseinrichtung in Form eines Nachwäschers benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Gichtgasreinigungsanlage in apparativer und in regeltechnischer Hinsicht zu vereinfachen.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Expansionsturbine
(mit ihrem Umgehungsbypaß und mit ihrem Regelventil) in der Gichtgasleitung hinter einem Staubsack, jedoch
vor der Entstaubungseinrichtung mit ihrer Regelspaltwaschvor-
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richtung angeordnet ist, und daß die Regeleinrichtung bei Lage
des Zustandspunktes der Anlage oberhalb der Turbinenarbeitskennlinie
den Druck an der Gicht des Druckhochofens mit Hilfe der Regelspaltwaschvorrichtung, bei Lage des Zustandspunktes
der Anlage unterhalb der Turbinenarbeitskennlinie den Druck an der Gicht des Druckhochofens mit Hilfe des Regelventils im
ümgehungsbypaß steuert. - Nach bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung sind auch im Rahmen der Erfindung die Regelspaltwaschvorrichtungen
als Ringspaltwascher ausgebildet.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß überraschenderweise
bei einer gattungsgemäßen Anlage und bei der Druckdifferenz, die hinter einem Druckhochofen zur Verfügung steht, sowie
bei den dort üblichen Gichtgastemperaturen eine Expansionsturbine maschinenreines Gas nicht benötigt. Es ist vielmehr
ausreichend, in einem Staubsack eine Abscheidung der lediglich groben Verunreinigungen vorzunehmen. Die verbleibenden Stäube
führen zu keinem Schaden in der Expansionsturbine durch störenden Schaufelverschleißoder dergleichen, überraschenderweise
werden diese verbleibenden Stäube in der Regelspaltwaschvorrichtung einwandfrei und ausreichend abgeschieden, und zwar
auch dann, wenn die Regelspaltwaschvorrichtung in der beschriebenen Weise eine zusätzliche regeltechnische Funktion erfüllt
und wenn die Regelspaltverstellung nicht nach rein entstaubungstechnischen Gesichtspunkten, sondern bei Lage des Arbeitspunktes der Anlage oberhalb der Turbinenarbeitskennlinie zur
Regelung des Druckes an der Gicht des Druckhochofens verstellt wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird mit
einem Staubsack gearbeitet, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gas von oben in einen Diffusor strömt. Dieser Diffusor
ist von einem zylindrischen Gehäuse umgeben. Das Gas wird beim
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Austritt aus dem Diffusor scharf umgelenkt und steigt in dem den Diffusor umgebenden zylindrischen Gehäuse wieder nach oben.
Der Staub fällt dabei in den sich an das zylindrische Gehäuse nach unten anschließenden Staubsack. Die Abscheidung im Staubsack
hängt von der größten Steiggeschwindigkeit im Absetzraum des Staubtopfes (zylindrischer Teil) ab. Alle Teilchen, deren
Sinkgeschwindigkeit im ruhenden Gas größer ist als diese Steiggeschwindigkeit,
fallen im Schwerefeld aus. Gewöhnlich werden Staubsäcke so ausgeführt, daß alle Teilchen
> 140 ^a abgeschieden werden. Die verbleibenden Stäube bis zu ca 3 μ werden dann
in der Regelspaltwaschvorrichtung abgeschieden. - Der Eintrittsdruck in der Turbine hängt davon ab, mit welchem Druck
der Hochofen gefahren werden soll. In der Turbine wird das Gas bis auf ca. 1,2 at entspannt. Die Gasgeschwindigkeit in
der Turbine soll regelmäßig 300 m/s nicht überschreiten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert, und zwar bezüglich Aufbau und Funktion.
Die in der einzigen Figur dargestellte Gichtgasreinigungsanlage arbeitet hinter einem Druckhochofen 1. - Zur Gichtgasreinigungsanlage
gehören zunächst
eine Entstaubungseinrichtung 2 mit Regelspaltwaschvorrichtung 3,
eine Expansionsturbine 4 mit vorgegebener Turbinenarbeitskennlinie,
Umgehungsbypaß 5 sowie Regelventil 6 im Umgehungsbypaß 5 und
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eine Regeleinrichtung 7 für die Regelung des Gasdruckes an der Gicht des Druckhochofens 1.
Die Regeleinrichtung 7 beeinflußt die Regelspaltwaschvorrichtung 3 und das Regelventil 6 im ümgehungsbypaß 5 nach Maßgabe
der Lage des Zustandspunktes P der Anlage im Turbinenarbeitskennliniendiagramm.
Dieses ist in die Figur rechts oben eingetragen worden, wobei als Ordinatenachse der Druck im abströmenden
Gichtgas, als Abszissenachse die Gichtgasmenge eingetragen sind.· - Die Expansionsturbine 4 mit ihrem ümgehungsbypaß 5
und mit ihrem Regelventil 6 liegt in der Gichtgasleitung vor der Entstaubungseinrichtung 2 mit ihrer Regelspaltwaschvorrichtung
3, jedoch ist ein Staubsack 8 vorgeschaltet.
Die Regeleinrichtung 7 arbeitet bei Lage des Zustandspunktes P der Anlage oberhalb der Turbinenarbeitskennlinie K auf die
Regelspaltwaschvorrichtung 3, so daß in diesem Bereich die Regelspaltwaschvorrichtung
3 den Druck an der Gicht des Druckhochofens 1 regelt. Die Regeleinrichtung 7 steuert jedoch bei
Lage des Zustandspunktes P der Anlage unterhalb der Turbinenarbeitskennlinie K den Druck an der Gicht des Druckhochofens 1
mit Hilfe des Regelventils 6 im ümgehungsbypaß 5. - Die Expansionsturbine 4 selbst nimmt also an der Druckregelung nicht
teil und kann auf optimale Leistungsabgabe gefahren werden.
Sowohl wenn der Zustandspunkt P oberhalb der Turbinenarbeitskennlinie
K liegt als auch dann, wenn der Zustandspunkt P unterhalb der Turbinenarbeitskennlinie K liegt, funktionieren einerseits
die Druckregelung für den Druck an der Gicht des Druckhochofens 1 und andererseits die Entstaubung weitgehend optimal.
Nimmt man zunächst an, daß der Zustandspunkt P oberhalb der
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Turbinenarbeitskennlinie K liegt, so wird die Regelspaltwaschvorrichtung
so eingestellt, daß das über der Turbinenarbeitskennlinie liegende Druckgefälle in der Regelspaltwaschvorrichtung
abgebaut wird, wobei dieses Druckgefälle dem Betrage nach mindest so groß sein muß, wie der zur optimalen Reinigung notwendige
Differenzdruck.
Liegt der Zustandspunkt P unterhalb der Turbinenarbeitskennlinie, so muß bei gleichem Druck die Menge vom Zustandspunkt
P bis zur Turbinenarbeitskennlinie durch den Bypaß 5 gehen, was dadurch erreicht wird, daß das Regelventil 6 auf den Druck
des Zustandspunktes P eingestellt wird. Dabei ist natürlich zu beachten, daß der für die optimale Reinigung notwendige
Differenzdruck an der Regelspaltwaschvorrichtung zur Verfügung steht.
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Claims (2)
1. Gichtgasreinigungsanlage für einen Druckhochofen, - mit
Entstaubungseinrichtung mit Regelspaltwaschvorrichtung,
Expansionsturbine mit vorgegebener Turbinenarbeitskennlinie,
ümgehungsbypaß sowie Regelventil
im ümgehungsbypaß und
Regeleinrichtung für die Regelung des Druckes an der Gicht des Druckhochofens,
wobei die Regeleinrichtung die Regelspaltwaschvorrichtung und/ oder das Regelventil im Ümgehungsbypaß nach Maßgabe der Lage
des Zustandspunktes der Anlage im Turbinenarbeitskennliniendiagramm beeinflußt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Expansionsturbine (4) in der Gichtgasleitung
hinter einem Staubsack (8) vor der Entstaubungseinrichtung (2) mit ihrer Regelspaltwaschvorrichtung (3) angeordnet ist und
daß die Regeleinrichtung (7) bei Lage des Zustandspunktes P
der Anlage oberhalb der Turbinenarbeitskennlinie K den Druck an der Gicht des Druckhochofens (1) mit Hilfe der Regelspaltwaschvorrichtung
(3) , bei Lage des Zustandspunktes P der Anlage unterhalb der Turbinenarbeitskennlinie K den Druck an der Gicht
des Druckhochofens (1) mit Hilfe des Regelventils (6) im Ümgehungsbypaß
(5) steuert.
2. Gichtgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
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Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
-X-
3,
zeichnet, daß die Regelspaltwaschvorrichtung (3) mit einem
oder mit mehreren Ringspaltwaschern ausgerüstet ist.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772737393 DE2737393B2 (de) | 1977-08-19 | 1977-08-19 | Gichtgasreinigungsanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772737393 DE2737393B2 (de) | 1977-08-19 | 1977-08-19 | Gichtgasreinigungsanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2737393A1 true DE2737393A1 (de) | 1979-03-01 |
DE2737393B2 DE2737393B2 (de) | 1980-06-19 |
Family
ID=6016777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772737393 Withdrawn DE2737393B2 (de) | 1977-08-19 | 1977-08-19 | Gichtgasreinigungsanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2737393B2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4248612A (en) * | 1978-03-13 | 1981-02-03 | Kobe Steel, Limited | Apparatus for cleaning and recovering power from blast furnace exhaust gas |
-
1977
- 1977-08-19 DE DE19772737393 patent/DE2737393B2/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4248612A (en) * | 1978-03-13 | 1981-02-03 | Kobe Steel, Limited | Apparatus for cleaning and recovering power from blast furnace exhaust gas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2737393B2 (de) | 1980-06-19 |
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