JPS62185810A - 高炉ガス熱エネルギ−回収装置 - Google Patents
高炉ガス熱エネルギ−回収装置Info
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- JPS62185810A JPS62185810A JP2831286A JP2831286A JPS62185810A JP S62185810 A JPS62185810 A JP S62185810A JP 2831286 A JP2831286 A JP 2831286A JP 2831286 A JP2831286 A JP 2831286A JP S62185810 A JPS62185810 A JP S62185810A
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- Blast Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高炉ガスが保有する熱エネルギーを回収し、
これを有効に利用する友めの高炉ガス熱エネルギー回収
装置に関する。
これを有効に利用する友めの高炉ガス熱エネルギー回収
装置に関する。
基幹産業でもあシ、エネルギー多消費産業でもある製鉄
業において、省エネルギー化は最重要課題の1つである
。この業界で主要な製鉄設備の1つである高炉からは、
圧力1.0〜2.5 kg/cfn”、温度約170℃
の可燃性ガスを伴った高炉ガスが毎時数lO万Nm”で
放出されている。この高炉ガスが占めるエネルギーは莫
大であって、このうち、化学エネルギーは燃料として、
圧力エネルギーはいわゆる炉頂発電設備によって電力に
変換され、それぞれ利用の途が開かれている。
業において、省エネルギー化は最重要課題の1つである
。この業界で主要な製鉄設備の1つである高炉からは、
圧力1.0〜2.5 kg/cfn”、温度約170℃
の可燃性ガスを伴った高炉ガスが毎時数lO万Nm”で
放出されている。この高炉ガスが占めるエネルギーは莫
大であって、このうち、化学エネルギーは燃料として、
圧力エネルギーはいわゆる炉頂発電設備によって電力に
変換され、それぞれ利用の途が開かれている。
また、熱エネルギーを有効に利用する手段も特開昭59
−193206号公報や特開昭59−85810号公報
に提案されている。いずれの手段も炉頂発電設備の効率
を考えて提案されたものであるが、そのうち前者の熱回
収装置は、従来高炉ガスの集塵に用いていた湿式集塵機
ではそれによる熱損失が大きいため、これに替えて乾式
集塵機を用い、更に高炉ガスの温度を平均化するために
、加熱器と乾式蓄熱器を用いて熱回収を図る構成となっ
ている。この装置の特長は、集塵で消失する熱損失が少
なく、シかもガスタービンに一定温度の高炉ガスを供給
することができるため、熱利用効率が高いという点にあ
る・後者の提案装置は、従来通シ湿式集塵機を用いたま
ま、熱回収を図ったもので、湿式集塵機の入側と出側に
熱交換器をそれぞれ設置し、湿式集塵機で消失する熱エ
ネルギーを予め入側の熱交換器で回収し、回収した熱エ
ネルギ二を出側の熱交換器で戻す構成をとっている。こ
の装置の特長は、湿式集塵機を用いながら、それによる
熱損失が少ないという点にある。
−193206号公報や特開昭59−85810号公報
に提案されている。いずれの手段も炉頂発電設備の効率
を考えて提案されたものであるが、そのうち前者の熱回
収装置は、従来高炉ガスの集塵に用いていた湿式集塵機
ではそれによる熱損失が大きいため、これに替えて乾式
集塵機を用い、更に高炉ガスの温度を平均化するために
、加熱器と乾式蓄熱器を用いて熱回収を図る構成となっ
ている。この装置の特長は、集塵で消失する熱損失が少
なく、シかもガスタービンに一定温度の高炉ガスを供給
することができるため、熱利用効率が高いという点にあ
る・後者の提案装置は、従来通シ湿式集塵機を用いたま
ま、熱回収を図ったもので、湿式集塵機の入側と出側に
熱交換器をそれぞれ設置し、湿式集塵機で消失する熱エ
ネルギーを予め入側の熱交換器で回収し、回収した熱エ
ネルギ二を出側の熱交換器で戻す構成をとっている。こ
の装置の特長は、湿式集塵機を用いながら、それによる
熱損失が少ないという点にある。
[発明が解決しようとする問題点〕
前者の装置は、高炉ガスの集塵に乾式集塵機を用いてい
るため、ある温度範囲で操業する必要が生じ、そのため
に加熱器や蓄熱器等の高価な設備を必要とする。それら
が正常に動作しているときはよいが、いずれか一方が故
障したような場合、乾式集塵機の性能が低下し機能が破
壊されるという問題がある。
るため、ある温度範囲で操業する必要が生じ、そのため
に加熱器や蓄熱器等の高価な設備を必要とする。それら
が正常に動作しているときはよいが、いずれか一方が故
障したような場合、乾式集塵機の性能が低下し機能が破
壊されるという問題がある。
後者の装置にあっては、上述のような問題は生じないが
、高炉ガスが常に一定温度とは限らないので1ガスター
ビンによる発電効率が低下する。
、高炉ガスが常に一定温度とは限らないので1ガスター
ビンによる発電効率が低下する。
そこで、本発明は、高価な設備を使用することなく、ま
た高炉ガスの温度変化にも対応できる高炉ガス熱エネル
ギー回収装置を提供することを目的とする。
た高炉ガスの温度変化にも対応できる高炉ガス熱エネル
ギー回収装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は高炉炉頂からの高炉
ガスの湿式集塵装置の入側に第1熱交換器を設けるとと
もに熱風炉燃料ガス管路中にも第2熱交換器を設け、こ
れらの熱交換器を熱媒体の循環回路で接続し、前記第1
熱交換器で受熱した熱を熱風炉燃料ガスの予熱用に用い
るようにしたことを特徴とする。
ガスの湿式集塵装置の入側に第1熱交換器を設けるとと
もに熱風炉燃料ガス管路中にも第2熱交換器を設け、こ
れらの熱交換器を熱媒体の循環回路で接続し、前記第1
熱交換器で受熱した熱を熱風炉燃料ガスの予熱用に用い
るようにしたことを特徴とする。
(作用〕
高炉ガスは高炉ガス下降管路によシガスタービンに導か
れて熱回収された後、ガスホルダーニ集積されるが、こ
のような炉頂圧発電では、ガスターヒン入口までの温度
降下によシ、タービン出力が炉頂ガス保有エネルギーよ
りかなシ低い。これは、最初150℃以上ありた高炉ガ
ス温度が湿式集塵方式で100℃降下し、乾式集塵方式
でも50℃降下するからである。本発明では集塵装置で
奪取される熱エネルギーを高炉ガス下降管路中にある第
1熱交換器によシ予め回収し、受熱した熱を循環回路を
介して熱風炉燃料ガス管路中に設けた第2熱交換器に与
えるため、炉頂圧発電で出力域を生じるものの、集塵装
置の熱損を少なくし熱風炉で多量の熱を回収できる。
れて熱回収された後、ガスホルダーニ集積されるが、こ
のような炉頂圧発電では、ガスターヒン入口までの温度
降下によシ、タービン出力が炉頂ガス保有エネルギーよ
りかなシ低い。これは、最初150℃以上ありた高炉ガ
ス温度が湿式集塵方式で100℃降下し、乾式集塵方式
でも50℃降下するからである。本発明では集塵装置で
奪取される熱エネルギーを高炉ガス下降管路中にある第
1熱交換器によシ予め回収し、受熱した熱を循環回路を
介して熱風炉燃料ガス管路中に設けた第2熱交換器に与
えるため、炉頂圧発電で出力域を生じるものの、集塵装
置の熱損を少なくし熱風炉で多量の熱を回収できる。
また〜湿式集塵後の高炉ガス温度が比較的安定している
ため、余剰熱を排棄することなく、その温度範囲を目標
として効率の良い発電操業が行なえる。
ため、余剰熱を排棄することなく、その温度範囲を目標
として効率の良い発電操業が行なえる。
高炉ガスの温度は、ときとして1000℃を超えること
もあるが、そのような場合には、熱媒体として水を使用
することにすれば、高い気化熱を利用でき、十分な熱回
収が行なえる。また、高熱回収のときでも熱風炉Mガス
の貧ガス混合割合を大きくすることによって対処でき、
貧ガスの利用価値を高める。
もあるが、そのような場合には、熱媒体として水を使用
することにすれば、高い気化熱を利用でき、十分な熱回
収が行なえる。また、高熱回収のときでも熱風炉Mガス
の貧ガス混合割合を大きくすることによって対処でき、
貧ガスの利用価値を高める。
以下、第1図を参照して本発明の詳細な説明する。
高炉lから発生する高炉ガスは、炉頂よシ高炉ガス下降
管路2でまずダストキャツチャ−3に導かれ、ここで粗
粒ダストが除去され、次いでベンチュリースクラバー等
の湿式集塵装置4により細粒ダストまで除塵される。そ
の後、清浄ガスは、いわゆる炉頂圧タービン5に導かれ
、高炉ガスが備える圧力と温度にょフタ−ビン5を駆動
して発電機6を回した後、ガスホルダー7へ一旦集積す
れる。ガスホル/−7からは、熱風炉燃料ガスとしてM
ガスが熱風炉燃料ガス管路8を通って熱風炉9に供給さ
れる。この熱風炉9で燃焼し、高温となったガスは高炉
lに供給され、製銑に供される。
管路2でまずダストキャツチャ−3に導かれ、ここで粗
粒ダストが除去され、次いでベンチュリースクラバー等
の湿式集塵装置4により細粒ダストまで除塵される。そ
の後、清浄ガスは、いわゆる炉頂圧タービン5に導かれ
、高炉ガスが備える圧力と温度にょフタ−ビン5を駆動
して発電機6を回した後、ガスホルダー7へ一旦集積す
れる。ガスホル/−7からは、熱風炉燃料ガスとしてM
ガスが熱風炉燃料ガス管路8を通って熱風炉9に供給さ
れる。この熱風炉9で燃焼し、高温となったガスは高炉
lに供給され、製銑に供される。
これに対して、本発明では、上記集塵装置4の入側に第
1熱交換器1oが設けられ、集塵装置4で奪取される熱
エネルギーが予め吸収される。この熱エネルギーが有効
に利用されるようにするため、熱風炉燃料ガス管路8中
にも第2熱交換器11が設けられ、両熱交換器lo、1
1との間は循環回路12によって接続される。循環回路
12には、熱媒体を循環させるポンプ13が設けられ、
必要に応じて熱媒体を貯溜するタンク14が付設される
。熱媒体には、大きな熱変動にも対応できるように、比
熱及び気化熱が大きい水が用いられる。
1熱交換器1oが設けられ、集塵装置4で奪取される熱
エネルギーが予め吸収される。この熱エネルギーが有効
に利用されるようにするため、熱風炉燃料ガス管路8中
にも第2熱交換器11が設けられ、両熱交換器lo、1
1との間は循環回路12によって接続される。循環回路
12には、熱媒体を循環させるポンプ13が設けられ、
必要に応じて熱媒体を貯溜するタンク14が付設される
。熱媒体には、大きな熱変動にも対応できるように、比
熱及び気化熱が大きい水が用いられる。
このような高炉ガス熱エネルギー回収装置を備えた高炉
設備では、第2図に示すような温度勾配をとって熱エネ
ルギーが有効利用される。すなわち、炉頂時170℃あ
った高炉ガス温度は、湿式集塵装置4の入側にある第1
熱交換器10により熱が奪われ、その出口側で110℃
に低下し、更に湿式集塵装置4で熱が奪われて50℃ま
で低下する。そして、その高炉ガスは、炉頂圧タービン
5に入シ、残された熱エネルギー及び圧力を費やし、発
電機を回す。一方、第1熱交換器lOによっテ高炉jf
スよシ得られた熱エネルギーは、熱媒体によシ一旦熱水
又は蒸気に変えられ、循環回路12のポンプ13によシ
熱風炉燃料ガス管路8中に設けられた第2熱交換器11
に与えられ、そこにおいてMガスの昇温に供される。
設備では、第2図に示すような温度勾配をとって熱エネ
ルギーが有効利用される。すなわち、炉頂時170℃あ
った高炉ガス温度は、湿式集塵装置4の入側にある第1
熱交換器10により熱が奪われ、その出口側で110℃
に低下し、更に湿式集塵装置4で熱が奪われて50℃ま
で低下する。そして、その高炉ガスは、炉頂圧タービン
5に入シ、残された熱エネルギー及び圧力を費やし、発
電機を回す。一方、第1熱交換器lOによっテ高炉jf
スよシ得られた熱エネルギーは、熱媒体によシ一旦熱水
又は蒸気に変えられ、循環回路12のポンプ13によシ
熱風炉燃料ガス管路8中に設けられた第2熱交換器11
に与えられ、そこにおいてMガスの昇温に供される。
効果の実証のために、本発明と上記熱エネルギー回収装
置を備えない従来の設備とを比較とすると次の通シであ
る。
置を備えない従来の設備とを比較とすると次の通シであ
る。
本発明と従来とにおいて、各装置における圧力と温度は
第1表の如くである。
第1表の如くである。
第 1 表
*1ガス清浄は湿式除塵方式
このときの高炉ガス流量をQ = 340,000 N
m3/Hとして第1表の圧力及び温度を用い、次式に従
ってタービン出力を計算すると、従来の設備では7、8
00 kWであるのに対し本発明では7,320kWし
がなく、差し引き480 kWの低下であった。
m3/Hとして第1表の圧力及び温度を用い、次式に従
ってタービン出力を計算すると、従来の設備では7、8
00 kWであるのに対し本発明では7,320kWし
がなく、差し引き480 kWの低下であった。
タービン(kW)
発電能力のみをみると、本発明は、従来設備よシも劣る
が、しかし、総合的な熱利用をみると、第1熱交換器1
0によシ高炉ガスから吸収した熱エネルギーを熱風炉燃
料ガスの昇温に供している。
が、しかし、総合的な熱利用をみると、第1熱交換器1
0によシ高炉ガスから吸収した熱エネルギーを熱風炉燃
料ガスの昇温に供している。
その分を計算すると次の通りである。
熱風炉9に供給される燃料ガスが第2表の如く成分、流
量、及び比熱をもつものとするならば、第3図に示す如
く、熱風炉燃料ガス管路8中に設けられた第2熱交換器
1゛1によシ当初35℃であった燃料ガス温度が70℃
まで高められる。これよシ、回収熱量を計算すると、 回収熱量=(燃料ガス流量)×(比熱)X(温度差)で
表わされるから、回収熱量は1074 kWになる。
量、及び比熱をもつものとするならば、第3図に示す如
く、熱風炉燃料ガス管路8中に設けられた第2熱交換器
1゛1によシ当初35℃であった燃料ガス温度が70℃
まで高められる。これよシ、回収熱量を計算すると、 回収熱量=(燃料ガス流量)×(比熱)X(温度差)で
表わされるから、回収熱量は1074 kWになる。
従って、この回収熱量を加えて、従来設備と比較すると
、約600 kW相当の省エネ化が果される。
、約600 kW相当の省エネ化が果される。
第2表
燃料ガス
〔発明の効果〕
以上説明した通り、本発明によれば、高価な設備を使用
しなくても省エネ化を図ることができ、その運転も簡便
であって、製鉄設備で発生する貧ガスの利用度を増す効
果を有する。
しなくても省エネ化を図ることができ、その運転も簡便
であって、製鉄設備で発生する貧ガスの利用度を増す効
果を有する。
第1図は本発明の一実施例を示した系統図、第2図は各
装置での温度勾配を示したグラフ、第3図は熱風炉燃料
ガス管路中を流れる燃料ガスの温度勾配を示したグラフ
である。 l・・・高炉、2・・・高炉ガス下降管路、4・・・温
式集塵装置、5・・・炉頂圧タービン、8・・・熱風炉
燃料ガス管路、9・・・熱風炉、10.11・・・熱交
換器、12・・・循環回路、13・・・ポンプ、14・
・・タンク。 第3図
装置での温度勾配を示したグラフ、第3図は熱風炉燃料
ガス管路中を流れる燃料ガスの温度勾配を示したグラフ
である。 l・・・高炉、2・・・高炉ガス下降管路、4・・・温
式集塵装置、5・・・炉頂圧タービン、8・・・熱風炉
燃料ガス管路、9・・・熱風炉、10.11・・・熱交
換器、12・・・循環回路、13・・・ポンプ、14・
・・タンク。 第3図
Claims (1)
- (1)高炉炉頂からの高炉ガスの湿式集塵装置の入側に
第1熱交換器を設けるとともに熱風炉燃料ガス管路中に
も第2熱交換器を設け、これらの熱交換器を熱媒体の循
環回路で接続し、前記第1熱交換器で受熱した熱を熱風
炉燃料ガスの予熱用に用いるようにしたことを特徴とす
る高炉ガス熱エネルギー回収装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2831286A JPS62185810A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 高炉ガス熱エネルギ−回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2831286A JPS62185810A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 高炉ガス熱エネルギ−回収装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62185810A true JPS62185810A (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=12245098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2831286A Pending JPS62185810A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 高炉ガス熱エネルギ−回収装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62185810A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008248870A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Honda Motor Co Ltd | エンジンの動弁装置 |
LU91604B1 (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-07 | Wurth Paul Sa | Recovery of energy from blast furnace gas in an expansion turbine. |
LU91617B1 (en) * | 2009-10-19 | 2011-04-20 | Wurth Paul Sa | Energy recovery from gases in a blast furnace plant |
CN102304595A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-01-04 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉煤气余压透平发电*** |
US8136492B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-03-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine having a variable valve control system, and method of using same |
EP2469207A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Alstom Technology Ltd | Metallurgical plant gas cleaning system, and method of cleaning an effluent gas |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP2831286A patent/JPS62185810A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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LU91617B1 (en) * | 2009-10-19 | 2011-04-20 | Wurth Paul Sa | Energy recovery from gases in a blast furnace plant |
WO2011048045A1 (en) * | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Paul Wurth S.A. | Energy recovery from gases in a blast furnace plant |
CN102575899A (zh) * | 2009-10-19 | 2012-07-11 | 保尔伍斯股份有限公司 | 从鼓风炉设备内的气体中回收能量 |
TWI497017B (zh) * | 2009-10-19 | 2015-08-21 | Wurth Paul Sa | 鼓風爐設備及其回收能量的方法 |
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CN103384806A (zh) * | 2010-12-22 | 2013-11-06 | 阿尔斯通技术有限公司 | 冶金设备气体清洁***和清洁废气的方法 |
CN102304595A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-01-04 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉煤气余压透平发电*** |
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