CS197465B1 - Zařízeni k výrobě horkého vysokopecního větru - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro výrobu horkého vysokopecního větru dvoustupňovým radiačně korekčním rekuperátorem v protiproudém uspořádání toku spalin a ohřívaného vzduchu, kde radiační sekce je opatřena spalovací komorou, do níž;je přiváděn otopný plyn a spalovací vzduch dvěma samostatnými kompresními jednotkami.

V současné době se horký vítr pro vysoké pece vyrábí v regenerátorech, což jsou v podstatě věžové komory zaplněné zvláštním keramickým mřížovím zdivá,v němž se skuauluje teplo, odebrané spalinám v době vytápění a od něhož se toto teplo předává ohřívanému vzduchu. Vzhledem k této periodické činnosti regenerativního výměníku tepla je nutno stavět vždy minimálně dvě komory s akumulační výplní: zatímco jedna se ochlazuje spalovacím vzduchom, ve druhé se akumuluje teplo odevzdané spalinami. Při dnešní velikosti výrobních agregátů je každá vysoká pec zpravidla vybavena čtyřmi regenerátory - ohřívači vě£j*u, které jsou střídavě vyhřívány a po vyhřátí sfoukávány studeným větrem. Studený výtr, spalovací vzduch a plynné palivo jsou vháněny do regenerátorů samostatnými kompresory nebo dmýchadly, poháněnými parními turbinami, elektromotory nebo pistovými motory. Nevýhodou tohoto způsobu výroby horkého větru jsou vysoké tepelné ztráty spojené s ohřevem větru a tim i nízká absolutní tepelná účinnost (48 až 50 % ). Průměrná teplota horkého větru dosahuje 1050 ♦ 35 při tlaku 205 + 4 kPa,

197 465

197 495

Dosažení trvalých teplot horkého větru nad 1300 °C a tlaku 500 kPa není na dosud používaném zařízení možné. Teploty horkého větru nad 1200 °C jsou zatím dosahovány krátkodobé při použití vysokovýhřevného otopného plynu nebo přidáváním topných olejů do proudu horkého větru před výfučnami.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízeni k výrobě horkého vysokopecnlho větru podle vynálezu, sestávající z dvoustupňového radiačně konvekčnlho rekuperátoru v protiproudém uspořádání toku proudících spalin a ohřívaného vzduohu, jehož radiační sekce je opatřena spalovací komorou, do niž je přiváděn otopný plyn stlačený kompresorem a u kompresoru na výrobu stlačeného vzduchu, jehož podstata spočívá v tom, že na výstupní potrubí kompresoru vyústěné do spalovací komory radiační sekce je napojena potrubní větev připojená ke vstupu konvekční sekce a odpadní spaliny jaou z konvekčnl sekce přivedeny odvodním potrubím do plynové turbiny, která je transmisemi pohonné apřažena s kompresorem pro výrobu stlačeného vzduchu a kompresorem pro komprimování otopného plynu.

Výhodou popsaného zařízení je možnost trvalého ohřevu vysokopecnlho větru na teploty 1250 až 1350 °C při tlaku 450 až 550 kPa. Zvýšení absolutní tepelné účinnosti vzhledem na současný způsob výroby horkého větru se předpokládá o 10 % a sníženi investičních nákladů spojených s výstavbou zařízeni o 20 %.

Zařízení podle vynálezu je v příkladném provedeni znázorněno na připojeném výkrese, ktorý představuje schéma, uspořádáni radiačně konvekčnlho rekuperátoru a plynovou turbinou a komprimátory vzduchu a paliva.

Dvoustupňový radiačně konvekčnl rekuperátor sestává z radiační sekce £ opatřená spalovací komorou 2 a z konvekčnl sekce 3. Vzduch nasávaný přes filtr 4 je stlačován kompresorem 5 pro výrobu stlačeného vzduohu a výstupním potrubím 6 je jeho část přiváděna do spalovací komory 2 radiační sekce 1, zatím co zbytek stlačeného vzduohu jo · Λ potrubní větvi 7 přiveden k ohřevu do konvekčnl sekce 3. Otopný plyn,popřípadě kapalná palivo jo stlačeno kompresorem 8, pro komprimováni otopného plynu, popřípadě čerpadlem a dopraveno přívodním potrubím 9 do spalovací komory 2 radiační sekce 1. Stlačený vzduch je v prvním stupni předehřlván v konvekční sekci 3, apojujlolm potrubím 10 přestupuje k druhému stupni ohřevu do radiační sekce 1, odkud je odváděn do okružního větrovodu 11 vysoké pece. Spaliny vzniklé ve spalovací komoře 2 jaou odtahovány z radiační sekce £ tepelným mostem 12 do konvekčnl sekce 3, z níž jsou odvodním potrubím 13 přiváděny do plynové turbiny 14 a odtud odtahem 15 do komína 16. Plynová turbina 14 jo tranamiaemi 17 připojena k pohonným částem kompresorů 5, 8. Obvyklou aoučástí turbosoustrojl je náběhový motor 18 a elektrický generátor 19 pro zabezpečeni rovnoměrného chodu soustrojí.

Využiti zařízeni pro výrobu horkého vysokopecnlho větru při dvoustupňovém ohřevu v radiačně konvekčnlm rekuperátoru a vřazenou plynovou turbinou přichází v úvahu zejména v nově budovaných vyaokopecnich zývodech, vybavených alespoň dvěma vysokými pecemi.

197 495

Aplikaci tohoto zařízeni na stávajících vysokopecních závodech si vyžaduje v důsledku vysokých tlaků horkého větru (500 kPa) rekonstrukce vysokých peci, zejména jejich sazeben. Teplo odpadních spalin je po výstupu ze spalovací turbiny možno s výhodou dále využít v kombinaci s parními kotly v paroplynových obězích.

Předmět vynálezu

Claims (1)

1. Předmět vynálezu

   Zařízení k výrobě horkého vysokopecního větru sestávající z dvoustupňového radiačně konvekčniho rekuperátoru v protiproudém uspořádání toku proudících spalin a ohřívaného vzduohu, jehož radiační sekce jeopatřena spalovací komorou, do níž je přiváděn otopný plyn stlačený kompresorem a z kompresoru na výrobu stlačeného vzduchu, vyznačující se tím, že na výstupní potrubí (6) kompresoru (5) pro výrobu stlačeného vzduohu vyústěné do spalovací komory (2) radiační sekce (1) je napojena potrubní větev (7) připojená ke vstupu konvekěnl sekce (3) a odpadní spaliny jsou z konvekěnl sekce (3) přivedeny odvodním potrubím (13) do plynové turbiny (14), která je transmisemi (17) pohonné spřažena s kompresorem (5) pro výrobu stlačeného vzduchu a kompresorem (8) pro komprimování otopného plynu.

   1 výkres