RU2771427C1 - Blast-furnace gas cleaning system - Google Patents
Blast-furnace gas cleaning system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771427C1 RU2771427C1 RU2021136076A RU2021136076A RU2771427C1 RU 2771427 C1 RU2771427 C1 RU 2771427C1 RU 2021136076 A RU2021136076 A RU 2021136076A RU 2021136076 A RU2021136076 A RU 2021136076A RU 2771427 C1 RU2771427 C1 RU 2771427C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- hydraulic
- water
- blast
- gas cleaning
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/06—Spray cleaning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/06—Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к утилизации вторичных энергетических ресурсов в черной металлургии, в частности в доменном производстве, и предназначено для использования в системах газоочистки, в частности в скрубберах мокрой газоочистки доменного газа.The invention relates to the utilization of secondary energy resources in ferrous metallurgy, in particular in blast-furnace production, and is intended for use in gas cleaning systems, in particular in scrubbers for wet gas cleaning of blast-furnace gas.
Известны системы утилизации энергии доменного газа [Авторское свидетельство СССР № 1420023, C21B 5/06, опубл. 30.08.1986].Known systems for energy recovery of blast-furnace gas [USSR Author's certificate No. 1420023,
Такие системы включают основной элемент ГУБТ (газоутилизационную бескомпрессорную турбину) – агрегат, работающий за счет перепада давления доменного газа, вращает электрогенератор.Such systems include the main element of the GUBT (gas recovery uncompressed turbine) - the unit, which operates due to the pressure drop of blast-furnace gas, rotates the electric generator.
Однако потенциальные энергетические ресурсы доступны в последующих блоках цикла доменного производства, в частности, в системах газоочистки.However, potential energy resources are available in subsequent blocks of the blast furnace production cycle, in particular, in gas cleaning systems.
Известны способы мокрой газоочистки доменного газа [патент № 2324525, МПК C21B 5/06, опубл. 20.05.2008]. Known methods of wet gas cleaning of blast furnace gas [patent No. 2324525,
Такие способы реализуются в устройстве мокрого форсуночного скруббера. Such methods are implemented in a wet jet scrubber device.
Вода после орошения газового потока, поступающего из доменной печи, отводится в шламовый лоток системы газоочисток. В нижней конусной (бункерной) части скруббера врезаны сливные трубы (гидрозатворы) с регулирующими дросселями. Каждый дроссель связан с помощью системы рычагов и тяг с определенной выносной поплавковой камерой. При повышении уровня воды в скруббере поплавок, закрепленный на валу, поднимается. И наоборот, при понижении уровня воды поплавок опускается, поворачивая вал. Конец вала через уплотнительную грундбуксу выведен наружу поплавковой камеры и при помощи рычага и регулируемой тяги поворачивает рычаг регулирующего дросселя «на сброс воды» или на «закрытие». Несмотря на избыточное давление газа в скруббере вода не сбрасывается из скруббера полностью и обеспечивается герметичность процесса очистки газа.Water after irrigation of the gas flow coming from the blast furnace is discharged into the sludge tray of the gas cleaning system. In the lower conical (bunker) part of the scrubber, drain pipes (hydraulic seals) with control throttles are embedded. Each throttle is connected by means of a system of levers and rods with a specific remote float chamber. When the water level in the scrubber rises, the float mounted on the shaft rises. Conversely, when the water level drops, the float lowers, turning the shaft. The end of the shaft through the sealing bottom box is brought out of the float chamber and, with the help of a lever and an adjustable rod, turns the control throttle lever “to discharge water” or to “close”. Despite the excess gas pressure in the scrubber, water is not completely discharged from the scrubber and the gas cleaning process is sealed.
При этом давление геодезического столба воды в скруббере и избыточное давление газа не используется.In this case, the pressure of the geodesic column of water in the scrubber and the excess pressure of the gas are not used.
Таким образом, в уровне техники существует возможность, связанная с утилизацией избыточного совокупного давления воды и газа в скруббере.Thus, in the prior art there is a possibility associated with the disposal of excess combined pressure of water and gas in the scrubber.
Известны конструкции малых гидроэлектростанций [Авторское свидетельство СССР № 1204774, МПК F03B 13/00, опубл. 15.01.1986]. Known designs of small hydropower [USSR Author's certificate No. 1204774, IPC F03B 13/00, publ. 01/15/1986].
Такие системы устанавливаются на перепадах уровней воды в естественных природных условиях или рукотворных плотинах.Such systems are installed on water level differences in natural conditions or man-made dams.
При этом в уровне техники не известны документы, описывающие возможность установки таких агрегатов на системы газоочистки, в том числе доменных газов ввиду таких ограничений, как чистота воды, а также необходимость обеспечения технологического уровня воды в скруббере.At the same time, documents describing the possibility of installing such units on gas cleaning systems, including blast-furnace gases, are not known in the prior art due to such restrictions as water purity, as well as the need to ensure the technological level of water in the scrubber.
В настоящем изобретении предложена технологическая схема утилизации избыточного совокупного давления воды и газа, состоящая из скруббера мокрой газоочистки, включающего корпус, входной и выходной газовые патрубки, систему подачи воды и систему удаления воды, не менее двух гидрозатворов, снабженных регулирующими дросселями, соединенными жёстким приводом с поплавковой камерой, и гидроагрегата, включающего гидротурбину и асинхронный двигатель, причем гидроагрегат установлен последовательно с регулирующим дросселем на одном из гидрозатворов скруббера.The present invention proposes a technological scheme for utilizing the excess combined pressure of water and gas, consisting of a wet gas scrubber, including a housing, inlet and outlet gas pipes, a water supply system and a water removal system, at least two hydraulic seals equipped with control throttles connected by a hard drive to a float chamber, and a hydraulic unit, including a hydraulic turbine and an asynchronous motor, the hydraulic unit being installed in series with the control throttle on one of the scrubber hydraulic seals.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение дополнительной электроэнергии за счет утилизации избыточного совокупного давления воды и газа.The technical result of the invention is to obtain additional electricity by utilizing the excess combined pressure of water and gas.
Кроме того, система может содержать по меньшей мере один перепускной клапан, установленный параллельно гидроагрегату. Такое исполнение может дополнительно пропускать воду в случае аварийных ситуаций или при выводе турбины в ремонт.In addition, the system may include at least one bypass valve installed in parallel with the hydraulic unit. Such a design can additionally pass water in case of emergencies or when the turbine is taken out for repair.
Сущность настоящего изобретения дополнительно проиллюстрирована следующими графическими материалами:The essence of the present invention is further illustrated by the following graphics:
Фигура 1. Технологическая схема утилизации избыточного совокупного давления воды и газа, где:Figure 1. Technological scheme for the disposal of excess combined pressure of water and gas, where:
1 – скруббер (газоочистительный аппарат, основанный на промывке газа жидкостью);1 - scrubber (gas cleaning apparatus based on gas flushing with liquid);
2 – входной газовый патрубок (обеспечивает подвод газа к скрубберу);2 – gas inlet pipe (provides gas supply to the scrubber);
3 –поплавковая камера (обеспечивает поддержание заданного уровня воды);3 - float chamber (ensures the maintenance of a given water level);
4 – жёсткий привод (система рычагов и тяг, связывающая регулирующий дроссель с выносной поплавковой камерой, обеспечивающая передачу усилия на механизм);4 - hard drive (a system of levers and rods that connects the control throttle with an external float chamber, which ensures the transfer of force to the mechanism);
5 – гидрозатвор (изогнутая труба, в которой удерживается вода, препятствующая проникновению газов из скруббера в окружающую среду);5 - water seal (a curved pipe in which water is retained, preventing the penetration of gases from the scrubber into the environment);
6 – дроссель резервного сброса, перепускной (резервное обеспечение проточности воды);6 - backup choke, bypass (backup water flow);
7 – предтурбинный затвор (предназначен для подачи или прекращения подачи воды на гидроагрегат);7 - pre-turbine gate (designed to supply or stop the supply of water to the hydraulic unit);
8 – гидроагрегат (агрегат, объединяющий в своём составе гидротурбину и двигатель вместе с их вспомогательными системами);8 - hydraulic unit (a unit that combines a hydraulic turbine and an engine together with their auxiliary systems);
9 – система удаления воды;9 - water removal system;
10 – шламовый лоток системы газоочисток (обеспечение отвод загрязненной воды оборотного цикла для последующей очистки);10 - sludge tray of the gas cleaning system (ensuring the removal of polluted water from the circulating cycle for subsequent cleaning);
11 – рама гидроагрегата (закрепляет гидроагрегат на фундаменте и обеспечивает жёсткость конструкции);11 - frame of the hydraulic unit (fixes the hydraulic unit on the foundation and ensures the rigidity of the structure);
12 – фундамент (строительная несущая конструкция, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию).12 - foundation (building load-bearing structure that takes all the loads from overlying structures and distributes them over the base).
Осуществление предлагаемой системы происходит в соответствии с фиг. 1.The implementation of the proposed system takes place in accordance with Fig. one.
Вода после орошения газового потока, поступающего из доменной печи, через входной штуцер газа (2) отводится в шламовый лоток системы газоочисток (10). В нижней конусной (бункерной) части скруббера (1) врезаны сливные трубы (гидрозатворы) (5) с регулирующими дросселями. Каждый дроссель связан с помощью системы рычагов и тяг (4) с выносной поплавковой камерой (3). При повышении уровня воды в скруббере (1) поплавок, закрепленный на валу, поднимается. И наоборот, при понижении уровня воды поплавок опускается, поворачивая вал. Конец вала через уплотнительную грундбуксу выведен наружу поплавковой камеры и при помощи рычага и регулируемой тяги (4) поворачивает рычаг регулирующего дросселя (6) «на сброс воды» или на «закрытие». Несмотря на избыточное давление газа в скруббере вода не сбрасывается из скруббера полностью и обеспечивается герметичность процесса очистки газа.Water after irrigation of the gas flow coming from the blast furnace is discharged through the gas inlet fitting (2) into the sludge tray of the gas cleaning system (10). In the lower conical (bunker) part of the scrubber (1), drain pipes (water seals) (5) with control throttles are embedded. Each throttle is connected by means of a system of levers and rods (4) with an external float chamber (3). When the water level in the scrubber (1) rises, the float attached to the shaft rises. Conversely, when the water level drops, the float lowers, turning the shaft. The end of the shaft through the sealing bottom box is brought out of the float chamber and with the help of a lever and an adjustable rod (4) turns the control throttle lever (6) “to discharge water” or to “close”. Despite the excess gas pressure in the scrubber, water is not completely discharged from the scrubber and the gas cleaning process is sealed.
Вода из скруббера (1) через гидрозатвор (5) через предтурбинный затвор (7) поступает в проточный тракт гидротурбины (8), подводится к рабочему колесу, создает на валу турбины крутящий момент и далее отводится через отводящий трубопровод (9) в шламовый лоток системы газоочисток (10). Water from the scrubber (1) through the hydraulic seal (5) through the pre-turbine seal (7) enters the flow path of the hydraulic turbine (8), is supplied to the impeller, creates a torque on the turbine shaft and is then discharged through the outlet pipeline (9) to the slurry tray of the system gas cleaners (10).
Гидротурбина закреплена рамой (11) на фундаменте (12) и состоит из статорной части, включающей в себя аванкамеру, кожух вала с колоннами статора, камеру рабочего колеса, которые совместно с диффузором отсасывающей трубы образуют проточный тракт, и роторной части, состоящей из рабочего колеса, вала, подшипникового узла и уплотнения вала (не показано).The hydraulic turbine is fixed by a frame (11) on the foundation (12) and consists of a stator part, which includes a fore chamber, a shaft casing with stator columns, an impeller chamber, which, together with a suction pipe diffuser, form a flow path, and a rotor part, consisting of an impeller , shaft, bearing assembly and shaft seal (not shown).
Предлагаемая система позволяет получить 75 кВт электроэнергии, которую можно испрользовать, в том числе для внутренних нужд производства.The proposed system allows you to get 75 kW of electricity, which can be used, including for internal production needs.
Таким образом, предлагаемая система обеспечивает достижение технического результата.Thus, the proposed system ensures the achievement of the technical result.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021136076A RU2771427C1 (en) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | Blast-furnace gas cleaning system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021136076A RU2771427C1 (en) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | Blast-furnace gas cleaning system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2771427C1 true RU2771427C1 (en) | 2022-05-04 |
Family
ID=81458931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021136076A RU2771427C1 (en) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | Blast-furnace gas cleaning system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2771427C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4141701A (en) * | 1975-11-28 | 1979-02-27 | Lone Star Steel Company | Apparatus and process for the removal of pollutant material from gas streams |
GB2101497B (en) * | 1981-06-29 | 1984-12-12 | Hamworthy Engineering | Combined scrubber and cyclone |
SU1420023A1 (en) * | 1986-12-19 | 1988-08-30 | Московский энергетический институт | System for recovering excessive pressure of blast furnace gas |
GB2220587A (en) * | 1988-04-12 | 1990-01-17 | Agritec Limited | Air cleaning device |
RU2239487C1 (en) * | 2003-11-11 | 2004-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТНП-Комплекс" | Device for wet purification of gases |
RU2324525C1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-05-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of hydroblasting of deviating blast-furnace gases |
-
2021
- 2021-12-08 RU RU2021136076A patent/RU2771427C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4141701A (en) * | 1975-11-28 | 1979-02-27 | Lone Star Steel Company | Apparatus and process for the removal of pollutant material from gas streams |
GB2101497B (en) * | 1981-06-29 | 1984-12-12 | Hamworthy Engineering | Combined scrubber and cyclone |
SU1420023A1 (en) * | 1986-12-19 | 1988-08-30 | Московский энергетический институт | System for recovering excessive pressure of blast furnace gas |
GB2220587A (en) * | 1988-04-12 | 1990-01-17 | Agritec Limited | Air cleaning device |
RU2239487C1 (en) * | 2003-11-11 | 2004-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТНП-Комплекс" | Device for wet purification of gases |
RU2324525C1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-05-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of hydroblasting of deviating blast-furnace gases |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gaius-obaseki | Hydropower opportunities in the water industry | |
Gokcen et al. | Overview of Kizildere geothermal power plant in Turkey | |
US4284900A (en) | Closed loop energy conversion system | |
RU2771427C1 (en) | Blast-furnace gas cleaning system | |
Williams et al. | Pumps as turbines and induction motors as generators for energy recovery in water supply systems | |
JP2013024161A (en) | Intra-building water power generation system utilizing fall energy of high-rise building sewage | |
CN101571141B (en) | Sealed water recovery system of feed pump | |
CN101413476B (en) | Seabed tail water pumping type hydraulic generation system | |
US1681711A (en) | Hydbatilic powee system | |
JP4803489B2 (en) | Siphon type turbine power generation method | |
KR101064302B1 (en) | Syphon type hydraulic turbine power generation device | |
CN203866795U (en) | Standby water source of water turbine main shaft seal | |
CN100467833C (en) | Dual-purpose vacuum apparatus for industrial afterheat power generation and flue gas dust collection | |
CN112624460A (en) | Gas separation device for geothermal energy recharge well | |
Yang | Practical method to prevent liquid-column separation | |
CN101535629B (en) | Flood control system | |
CA2682966A1 (en) | Power storage and regeneration facility | |
KR101069414B1 (en) | Siphon micro hydropower equipment using discharge way inline turbine of the thermal power plant | |
KR102135401B1 (en) | Small Hydro Power Generation System Using Siphon | |
CN218816722U (en) | Dry heat rock heat utilization system for cogeneration | |
CN215388682U (en) | Water balance optimizing device after ultralow emission of desulfurization system | |
CN218913052U (en) | Submerged hydroelectric generating set | |
CN108086727A (en) | Waste incineration and generating electricity integrates plant layout structure | |
CA1162236A (en) | Hydroelectric to hydrogen energy conversion | |
CN101654909A (en) | Circulating water reinforced power generation |