DE2743550A1 - Vorrichtung zur beschickung einer turbine mit einem in einem hochofen erzeugten abgas - Google Patents

Vorrichtung zur beschickung einer turbine mit einem in einem hochofen erzeugten abgas

Info

Publication number
DE2743550A1
DE2743550A1 DE19772743550 DE2743550A DE2743550A1 DE 2743550 A1 DE2743550 A1 DE 2743550A1 DE 19772743550 DE19772743550 DE 19772743550 DE 2743550 A DE2743550 A DE 2743550A DE 2743550 A1 DE2743550 A1 DE 2743550A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
turbine
exhaust gas
blast furnace
gas
cooling water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19772743550
Other languages
English (en)
Other versions
DE2743550C2 (de
Inventor
Yukimasa Kajitani
Kiyomi Teshima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd, Nippon Steel Corp filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to DE19772743550 priority Critical patent/DE2743550A1/de
Publication of DE2743550A1 publication Critical patent/DE2743550A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2743550C2 publication Critical patent/DE2743550C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/02Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being an unheated pressurised gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/30Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Beschickung einer Turbine
  • mit einem in einem Hochofen erzeugten Abgas Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz einer Turbine, die von einem Abgas eines Hochofens aus einem Bochtemperaturgas angetrieben wird, welches erzeugt und abgegeben wird, wenn in dem Hochofen das Niederblasphänomen stattfindet. In dieser Schutzvorrichtung wird das Auftreten des Niederblasphänomens festgestellt, und Kühlwasser wird in ein Abgas oder in die Turbine gesprüht, um die Temperatur des Gases zu senken, oder Kühlwasser wird direkt auf einen Teil eines Materials gesprüht, das leicht einem thermischen Abbau unterliegt, um das Material zu kühlen.
  • Ein Abgas, das in großer Menge aus einem Hochofen abgegeben wird, wird auf einer hohen Temperatur und einem beachtlich hohen Druck gehalten. Wenn das Hochofenabgas mit Wasser in einem Staubabscheider oder dergleichen, der abstromwärts angeordnet ist, gewaschen wird, wird die Temperatur etwa auf Umgebungstemperatur abgesenkt, doch behält das Abgas noch ausreichend Druckenergie. In Eisenherstellungsanlagen ist es eines der wichtigen Probleme für den Effekt der Energieeinsparung,wie solche Druckenergie, die ein Hochofenabgas besitzt, wirksam zurückgewonnen werden kann.
  • Als am bequemsten durchführbare Methode zur Rückgewinnung solcher Druckenergie kann eine Methode verwendet werden, in welcher eine Turbine durch Benützung des Hochofenabgases angetrieben wird und ein Stromgenerator mit dieser Turbine angetrieben wird, um die Druckenergie in elektrische Energie umzuwandeln.
  • Diese Energie-qückgewinnungsmethode weist jedoch noch Probleme auf, die gelöst werden müssen. An erster Stelle liegt jenes Problem, daß der Druck oder die abgeführte Menge des Hochofenabgases nicht konstant ist sondern im allgemeinen sich leicht ändert, je nach dem Widerstand in dem Hochofen, nämlich je nach dem geschmolzenen Zustand des Erzes oder dem Fließzustand der Hochofenschlacke. Während des Betriebs in dem Hochofen wird ein Teil des gepackten Materials geschmolzen und koaguliert und oftmals in dem Hochofen suspendiert. Wenn dieser suspendierte Zustand unmöglich beizubehalten wird, läßt man die koagulierte Masse herabfallen, und dabei wird eine große Menge an Hochtemperaturgas auf einmal ausgeblasen. Dieses Phänomen wird als das sogenannte "Niederblasphänomen bezeichnet.
  • Im normalen Betrieb des Hochofens liegt die Temperatur des Gases am Auslaß des Hochofens bei 200 bis 250 OC. Da diese hohe Temperatur mit Wasser gekühlt wird, welches aus einem Venturi-Gaswäscher oder dergleichen eines Staubabscheiders zwischen dem Auslaß des Hochofens und der Turbine aufgesprüht wird, wird die Temperatur des Gases am Einlaß der Turbine auf 60 bis 80 OC gesenkt.
  • Wenn jedoch das Niederblasphänomen stattfindet, wird die Temperatur des Gases an dem Einlaß der Turbine auf 250 OC oder höher gesteigert. Wegen einer Dehnung des Turbinenrotors oder des sich bewegenden Flügels oder wegen einer ungleichmäßigen Verformung eines Gehäuses tritt jedoch entsprechend ein unerwünschtes Phänomen, wie anomale Berührung des oberen Endes des sich bewegenden Flügels mit dem Gehäuse, auf, oder die Überlastung wird auf den Stromgenerator aufgesetzt.
  • Zweitens haftet in dem Abgas enthaltener Staub an dem Transportdurchgang oder der Turbine, besonders an einem stationären Flügel derselben an, und dieser Staub stört den Gas fluß und vermindert die Wirksamkeit der Turbine.
  • Als Mittel zur Verhinderung der Anhaftung und Ansammlung von Staub auf dem Gehäuseeinlaß und dem stationären Flügel der Turbine wird eine Methode angewendet, bei der Teile, auf denen Staub wahrscheinlich anhaftet, mit einem Material mit einer guten Trenneigenschaft, wie einem Fluorharz, einem Phenolharz oder kristallinen Metalloxid-Keramikmaterialien, überzogen werden.
  • Wenn das Innere der Turbine mit einem solchen Material mit guter Trenneigenschaft überzogen wird, ist es möglich, das Anhaften von Staub und die daraus resultierende Verminderung der Wirksamkeit der Turbine zu verhindern, doch da ein solches Uberzugsmateial nicht hitzebeständig ist oder leicht thermischem Abbau unterliegt, wenn das oben erwähnte Niederblasphänomen in dem Hochofen stattfindet, wird das Überzugsmaterial durch ein Hochtemperaturgas, das plötzlich in den Transportweg und die Turbine eingeführt wird, thermisch zersetzt.
  • In dem Hochofen verändern Packungsmaterialien, wie Erz, ihre Formen von Augenblick zu Augenblick, und daher ist es unmöglich, das Auftreten des Niederblasphänomens zu verhindern. Somit muß das Turbinensystem so konstruiert und angeordnet sein, daß es diesem unvermeidbaren Niederblasphänomen gewachsen ist.
  • Es ist ein Hauptziel der Erfindung, eine SchutzVorrichtung für eine Turbine zu bekommen, die die Turbine und andere Einrichtungen schützen kann, selbst wenn in dem Hochofen das Niederblasphänomen auftritt, indem sie die Temperatur eines in die Turbine und andere Teile eingeführten Hochofengases auf einem vorbestimmten Niveau hält, so daß der Betrieb der Turbine möglich gemacht wird, selbst wenn das Niederblasphänomen stattfindet, und die Gesamtwirksamkeit der Rückgewinnung der Energie durch einen Stromgenerator verbessert wird.
  • Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Schutzvorrichtung für eine Turbine zu bekommen, in welcher, wenn ein kontinuierliches Arbeiten der Turbine wegen des Auftretens des Niederblasphänomens in einem Hochofen unmöglich wird, die Einführung von Hochofengas in die Turbine unterbrochen wird, indem ein Absperrventil geschlossen wird.
  • Nach der Erfindung löst man die obige Aufgabe mit einer Schutzvorrichtung für eine Turbine, in welcher das Auftreten des Niederblasphänomens (blow-out phenomenon) in einem Hochofen sofort festgestellt wird und als Reaktion auf ein dieses Phänomen feststellendes Signal Kühlwasser in das Innere der Turbine oder auf einen Transportleitungsdurchgang für ein Abgas, der zwischen dem Hochofen und der Turbine angeordnet ist, sprüht und so die Temperatur des Abgases in einem vorbestimmten Bereich hält.
  • Im allgemeinen liegt die Temperatur des Hochofenabgases am Einlaßabschnitt der Turbine bei 60 bis 80 °C, doch wenn das Niederblasphänomen stattfindet, steigt sie auf etwa 250 °C, und gleichzeitig wird der Gasdruck erhöht. Entsprechend wird bei der vorliegenden Erfindung diese Steigerung der Abgastemperatur und/oder die Steigerung des Abgasdruckes festgestellt, und als Reaktion auf das entsprechende Signal wird eine Kühlwasser-Sprüheinrichtung betätigt.
  • Die Position für die Feststellung des Anstieges der Abgastemperatur oder der Erhöhung des Abgasdruckes wird im Hinblick auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Abgases derart ausgewählt, daß die Kthlwasser-sprUheinrichtung ohne wesentliche Zeitverzögerung von dem Punkt des Auftretens des Niederblasphänomens aus betätigt werden kann. Einrichtungen für die Feststellung des Anstiegs der Abgastemperatur oder der Erhöung des Abgasdruckes liegen namentlich an dem oberen Ende des Hochofens oder in einer Leitung in dessen Nähe. Elektrische Abfühleinrichtungen und elektrische Signalgeber werden vorzugsweise als Mittel zur Feststellung der Temperatur oder des Druckes bzw. als Mittel zur Abgabe eines Signals entsprechend dieser Feststellung verwendet.
  • Die deutlichsten Veränderungen, welche durch das Niederblasphänomen verursacht werden, sind jene der Temperatur und des Druckes und außerdem werden die Zusammensetzung des Abgases und der Verbrennungszustand stark durch das Niederblasphänomen beeinflußt. Bei der vorliegenden Erfindung sind Einrichtungen zur Feststellung der Veränderung der Temperatur und/oder des Druckes am geeignetsten für die Feststellung des Auftretens des Niederblasphänomens, doch können in ähnlicher Weise auch Einrichtungen zur Feststellung von Veränderungen solcher Faktoren, wie der Zusammensetzung des Abgases und des Verbrennungszustandes, benützt werden.
  • Eine Wassersprüheinrichtung ist am meisten bevorzugt als Mittel für die Kühlung des Hochtemperaturabgases. Spezieller erfordert Wasser eine große Menge an latenter Wärme für die Verdampfung, und da das Abgas durch die Staubentfernungsstufe einschließlich eines Staubsammlers und eines Venturi-Gaswäschers gegangen ist und dann in die Turbine eingespeist wird, ist in dem der Turbine zugeführten Abgas eine beachtliche Wassermenge enthalten, und selbst dann, wenn Wasser zur Temperatursenkung dem Abgas zugebe geben wird, kommt man kein besonderes Problem bzw.keinen besonderen Nachteil. Bei der Erfindung kann Wasser in der Form eines Gemisches mit einem Mittel zum Schutz des Inneren der Turbine oder mit anderen entsprechend zu verwendenden Additiven eingefahrt werden.
  • Im allgemeinen befindet sich die Wassersprüheinrichtung am Einlaß der Turbine, doch kann sie auch an einem anderen Teil oes Leitungsweges liegen.
  • Es ist bevorzugt, daß Wasser unter einem hohen Druck im atomisierten Zustand versprüht wird, so daß es auch sofort in dem Abgas dispergiert und vergast wird. Die versprühte Wassermenge wird derart gesteuert, daß die Temperatur der Abgasbeschickung zur Turbine im Bereich von 60 bis 80 OC gehalten wird. Dieser Temperaturbereich unterscheidet sich jedoch etwas nach den Merkmalen der Turbine und dem Werkstoff der Turbine. Demnach wird die versprühte Wassermenge je nach der speziell verwendeten Turbine bestinunt.
  • Wenn die Turbine oder die Transportleitung für das Abgas aus einem Material besteht, das ungenügend hitzebeständig ist, wird Wasser direkt auf ein Teil eines solchen Materials gesprüht, um einen Anstieg der Temperatur dieses Teils und einen thermischen Abbau des Materials zu verhindern.
  • Da bei der vorliegenden Erfindung ein Auftreten des Niederblasphänomens in dem Hochofen festgestellt und Wasser als Reaktion auf ein entsprechendes Signal in das Abgas gesprüht wird, kann die Temperatur des Abgases wirksam auf einem vorbestimmten Niveau gehalten werden, und somit kann eine ungleichmäßige Verformung durch thermische Expansion des Inneren der Turbine verhindert werden. Daher kann ein Material, das leicht thermischem Abbau unterliegt und in der Abgastransportleitung oder Turbine angeordnet ist, wirksam geechüttwerden, und die Turbine kann stabil mit hoher Wirksamkeit betrieben werden, und die Energie, welche das Abgas besitzt, kann wirksam zurückgewonnen werden.
  • Wenn Wasser direkt auf ein Teil aufgesprüht wird, wo thermischer Abbau möglicherweise auftritt, kann außerdem das Leitungssystem wirksam geschützt werden.
  • Wenn bei der vorliegenden Erfindung ein kontinuierliches Arbeiten der Turbine infolge des Niederblasphänomens unmöglich wird, kann außerdem die Einführung des Abgases in die Turbine durch Schließen eines Absperrventiles unterbrochen werden.
  • In der Zeichnung, die Ausfahrungsformen der Erfindung erläutert, bedeutet: Fig. 1 eine schematische Darstellung, die eine Einrichtung zur Betätigung eines Absperrnotventils bei Empfang eines Signals, welches das Auftreten des Niederblasphänomens anzeigt, und zur Unterbrechung des Flusses von Abgas in eine Turbine erlautert, Fig. 2 eine schematische Darstellung, die eine Einrichtung zum Versprühen von Kühlwasser in eine Turbine bei Empfang eines Signals, das das Auftreten des Niederblasphänomens anzeigt, erläutert, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt, durch einen Gaseinlaßabschnitt einer Turbine und Fig. 4 eine schematische Darstellung, die eine Einrichtung zum Versprühen von Kühlwasser auf einen Gasdurchfluß, der zu einer Turbine führt, durch Msnutzung der Veränderung der Gastemperatur erläutert.
  • Die Figuren 1, 2 und 4 sind systematische Darstellungen, die Ausführungsformen der Schutzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zum Schutz einer Turbine erläutern, welche mit Hochofenabgas angetrieben wird, und diese Vorrichtung schützt gegen das Niederblasphänomen, das in einem Hochofen auftritt. In der Zeichnung bedeutet eine Doppel linie das Fließsystem eines Abgases aus einem Hochofen, eine einzelne ausgezogene Linie zeigt das Fließsystem für Kühlwasser, und eine gestrichelte Linie zeigt einen elektrischen Steuerkreis.
  • Die Ziele der vorliegenden Erfindung kann man nach den folgenden Methoden erreichen: (I.) Ein Notsbsperrventil wird geschlossen, um den Fluß des Gases zu der Turbine zu unterbrechen.
  • (tI.)Kühlwasser wird in das Innere der Turbine gesprüht.
  • (III.) Kühlwasser wird auf eine Gasleitung, die zur Turbine führt, gesprüht.
  • Diese drei Methoden (I), (II) und (III) werden nun im einzelnen beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf Figur 1 wird zunächst die Methode (I) beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird ein Abgas, das durch eine Abgasleitung 2a, die mit dem oberen Ende eines Hochofens 1 verbunden ist, zu einem Staubsammler 3 eingespeist, wo der meiste Staub, der in dem Abgas enthalten ist, daraus entfernt wird. Sodann wird das Abgas zu einem Venturi-Gaswäscher 4 über eine Abgasleitung 2b eingespeist. In diesem Venturi-Gaswäscher 4 wird das Abgas mit Wasser oder einer Chemikalienlösung derart behandelt, daß es bei den folgenden Stufen keinen Ärger, wie Korrosion, verursacht. Eine Hauptabgasleitung 2c verzweigt sich zu einer Gasleitung 2e zu der Turbine und einer Gasflußsteuerleitung 2d. Die Gasflußsteuerleitung 2d erstreckt sich zu einem zweiten Venturi-Gaswäscher 6 durch ein Scheideventil 5. Dieser zweite Venturi-Gaswäscher 6 kann gerade hinter dem ersten Venturi-Gaswäscher 4 angeordnet sein. Die Gasflußleitung 2e zu der Turbine ist mit einer Turbine 7 verbunden, und die Abgasbeschickung zu der Turbine 7 wird zu dem zweiten Venturi-Gaswäscher 6 über eine Abgasflußleitung 2f geführt. Ein Stromgenerator 8 oder eine andere Energieverbrauchseinrichtung ist mit der Turbine 7 verbunden, und die Energie, die das Abgas enthält, wird durch den Stromgenerator 8 oder dergleichen zurückgewonnen.
  • Eine Einrichtung zur Feststellung der Temperatur oder des Druckes, nämlich ein Temperatur- oder Druckrelais 21, ist in der Abgas leitung 2a in einem Abschnitt nahe dem Hochofen 1 angeordnet, und ein von dem Relais 21 erzeugtes Signal wird über einen elektrischen Steuerkreis 22 zu einem Notabsperrventil 41 überführt. Das Bezugszeichen 42 bedeutet ein Reglerventil für die Steuerung des Gasflusses zu der Turbine, und das Bezugszeichen 44 bedeutet ein Absperrventil, das an einem Auslaß der Turbine angeordnet ist.
  • In der Schutzvorrichtung mit der obigen Struktur wird ein von dem Hochofen 1 abgegebenes Abgas zunächst in den Staubsammler 3 eingeführt, wo grobe Staubteilchen nie-dergeschlagen und abgetrennt werden. Sodann wird der Gasfluß in den Venturi-Gaswäscher 4 eingeführt, wo wesentliche Anteile feiner Staubteilchen durch Besprühen mit Wasser oder einer chemischen Lösung entfernt werden und die Temperatur des Gases soweit abgesenkt wird, daß das Gas in der Turbine verwendet werden kann, nämlich auf 60 bis 80 OC Die Fließgeschwindigkeit des durch die Gasflußsteuerleitung 2d gehenden Gases wird mit Hilfe des Scheideventils 5 derart gesteuert, daß der Druck des Hochofens auf einem bestimmten Niveau gehalten wird, ungeachtet der Belastung der Turbine 7. Das Abgas aus der Turbine 5 vereinigt sich mit dem Gasfluß aus der Leitung 2b, und das vereinigte Gas wird in dne nachfolgende gasbenützende Anlage über den zweiten Venturi-Gaswäscher 6 und eine Abgasleitung 2g eingespeist.
  • Die Temperatur des Druckrelais 21 ist so eingestellt, daß eine plötzliche VedEderung der Temperatur oder des Druckes des Abgases, die durch das Niederblasphänomen in dem Hochofen 1 verursacht werden, festgestellt wird. Es ist bevorzugt, daß das Abfühlteil des Relais 21 aus einem Material besteht, das nicht zersetzt wird, selbst wenn es stets dem staubhaltigen Abgas ausgesetzt ist, und daß die Oberfläche des Abfühlteils des Relais 21 mit einem kristallinen Metalloxid-Keramiküberzug versehen ist und die Überzugsoberfläche so poliert ist, daß ein Anhaften und eine Ablagerung von Staub verhindert wird.
  • Das Temperatur- oder Druckrelais 21 kann an irgendeinem Teil des Leitungsdurchganges zwischen dem Hochofen 1 und der Turbine 7 angeordnet sein. Um jedoch genügend Zeit vom Punkt der Feststellung einer Temperatur- oder Druckveränderung durch das Niederblasphänomen bis zu dem Punkt der Ankunft eines abnorm hochtemperierten Gases bei der Turbine 7 zu gewähtleisten und um genügend Zeit für die Betätigung der Turbinenschutzeinrichtung zu bekommen, ist es bevorzugt, daß das Relais 21 an einem Teil angebracht ist, das so nahe wie möglich bei dem Hochofen 1 liegt.
  • Wenn bei der obigen Ausführungsform das Niederblasphänomen in dem Hochofen 1 stattfindet, wird anomale Erhöhung der Temperatur oder des Druckes von dem Relais 21 festgestellt, wodurch das Notabsperrventil 41 geschlossen und das zweite Ventil 5 geöffnet wird. Da die Betätigungszeit des Notabsperrventils viel kürzer als jene des Scheideventils ist, kann man befürchten, daß der Druck in dem Gesamtsystem steigt. Da jedoch das Volumen des Gesamtsystems im allgemeinen groß-ist, ist diese Drucksteigerung nicht von Bedeutung.
  • Bei der obigen ersten Ausführungsform (I) wird die Turbine 7 nicht angetrieben, wenn das Niederblasphänomen stattfindet und die obige Schutzeinrichtung betätigt wird. Im Gegensatz dazu kann bei der Ausführungsform (II), bei der Kühlwasser in das Innere der Turbine gesprüht wird, und bei der Ausführungsform (III), bei der Kühlwasser auf die Gasleitung zu der Turbine gesprüht wird, die Turbine kontinuierlich betrieben werden, selbst wenn das Niederblasphänomen stattfindet.
  • Die Ausführungsform (III), bei der Kühlwasser in das Innere der Turbine gesprüht wird, werden nur unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 beschrieben.
  • Figur 2 ist eine systematische Darstellung ähnlich Figur 1.
  • In Figur 2 ist die Turbine mit einer Wassersprüheinrichtung versehen, und die Bezugszeichen 23 und 24 bedeuten ein Wassergießventil bzw. eine Kühlwasserleitung.
  • Wenn das Auftreten des Niederblasphänomens von dem Druck- oder Ttmperaturrelais 21 festgestellt wird, wird das Wassergießventil 23 bei Empfang des dieser Feststellung entsprechenden Signals geöffnet, um Kühlwasser in das Innere der Turbine zu sprühen unddie Gastemperatur sofort auf ein vorbestimmtes Niveau zu senken. Figur 3 ist ein senkrechter Schnitt, der den Hauptteil der Ausführungsform zeigt, wo Kühlwasser in die Turbine 7 gesprüht wird. In Figur 3 ist eine Rotornabe 34 drehbar in der Mitte des Gehauses 31 befestigt, und ein sich drehender Flügel 33 ist an der Peripherie der Rotornabe 34 befestigt.
  • Außerdem ist ein stationärer Flügel 32 an dem Gehäuse 31 befestigt. Eine Kühlwassersprühdüse 25 ist in Nachbarschaft zu einer Gaszuführöffnung 35 derart befestigt, daß Kühlwasser auf einen stationären Flügel 36 der ersten Stufe, welcher an dem Gehäuse 31 befestigt ist, gesprüht wird. Aus der Düse 35 versprühtes Kühlwasser wird in dem in dem Gehäuse 31 strömenden Gas dispergiert und nimmt Wärme daraus auf und verdampft, wobei die Temperatur des Gases auf ein vorbestimmtes Niveau gesenkt wird.
  • Es ist am meisten bevorzugt, daß die Kühlwassersprühdüse 25 an einem Teil für die Zuführung des Abgases zu der Turbine angeordnet ist, wie in Figur 3 gezeigt ist. Wenn die Temperatur des Gases so durch Versprühen von Kühlwasser gesenkt wird, wird die Erhöhung der Temperatur an den betreffenden Teilen der Turbine auf einen niedrigsten Wert gesenkt, und es kann so ein Abbau eines Materials mit schlechter Wärmebeständigkeit, wie beispielsweise eines auf dem stationären Flügel oder dergleichen zur Verhinderung von Staubablagerungen ausgebildeten Überzuges, wirksam verhindert werden. Außerdem kann man den Effekt einer Entfernung von auf den stationären Flügeln oder Blättern und dem Einlaßteil des Gehäuses anhaftenden Staubes bekommen.
  • Wenn nur beabsichtigt ist, die Temperatur des der Turbine zugeführten Gases auf einen vorbestimmten Wert abzusenken, kann die Kühlwassersprühdüse an einer anderen Sile als dem oben erwähnten Punkt angeordnet sein. Beipsielsweise kann sie an irgendeinem Teil der Abgasleitung angeordnet sein, die von dem Hochofen zu der Turbine führt.
  • Als spezielle Ausführungsform der Erfindung kann man eine Methode anwenden, bei der die Temperatur eines Teils, das leieht thermisciher Zersetzung unterliegt, örtlich senkt.
  • Wenn beispielsweise der stationäre Flügel bzw. das stationäre Blatt der ersten Stufe mit einem Material überzogen ist, das wahrscheinlich thermischer Zersetzung unterliegt, wird Kühlwasser aufgesprüht, um nur die Fläche des Überzuges zu schützen. Bei dieser Ausführungsforin kann die zu versprühende Wassermenge vermindert werden, doch wird in vielen Fällen die Temperatur des durch die Turbine gehenden Gases nicht gesenkt. Ein thermischer Abbau des Teiles, das wahrscheinlich thermischer Zersetzung unterliegt, kann jedoch wirksam verhindert werden.
  • Wenn das NiederblasphAnomen in dem Hochofen stattfindet, wird wegen der Erhöhung der Temperatur und des Druckes der Ausstoß der Turbine erhöht. Wenn die Kapazität des Stromgenerators beschränkt ist, ist es daher erforderlich, irgendein Mittel anzuwenden, das der Erhöhung des Ausstoßes der Turbine gewachsen ist.
  • Es ist möglich, der Erhöhung des Druckes gewachsen zu sein, indem man das Scheideventil und das Regelventil gemäß üblicher Steuerung öffnet und schließt, doch sollte eine besondere Anordnung vorgenommen werden, um der Steigerung des Ausstoßes der Turbine, welche durch die Temperatursteigerung verursacht wird, zu gewachsen sein. Bei der Erfindung ist ein Temperaturrelais 21 vorgesehen, wie in Figur 4 gezeigt ist, und ein Regelstromkreis 22 ist so angeordnet, daß dann, wenn die von dem Relais 21 festgestellte Temperatur einen vorbestimmten Wert überschreitet, das Regelventil entsprechend der Temperaturüberschreitung gegenüber dem vorbestimmten Wert geschlossen wird. Durch diese Anordnung ist es möglich, eine übermäßige Beladung des Stromgenerators zu verhindern.
  • In der Ausführungsform (III) liegt die Wassersprüheinrichtung in der Leitung aufstromwärts von der Turbine, Diese Ausführungsform (III) ist vorteilhaft gegenüber der Ausführungsform (II) in dem Punkt, daß die Anordnung der Wassersprüheinrichtung erleichtert wird, eine Vielzahl von Wassersprühdäsen angeordnet werden kann und die Wartung der Wassersprüheinrichtungen leicht erfolgen kann.
  • Bei beiden Ausfahrungsformen (II) und (III) ist es erforderlich, den Wassersprühstrahl zu atomisieren, um eine Senkung der Gastemperatur zu erleichtern.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Beschickung einer Turbine mit einem in einem Hochofen erzeugten Abgas Patentansprüche Vorrichtung zur Beschickung einer Turbine mit einem in einem Hochofen erzeugten Abgas und zum Antreiben der Turbine mit diesem Abgas, gekennzeichnet durch eine Schutzvorrichtung für die mit dem Hochofenabgas anzutreibende Turbine, bestehend aus Einrichtungen zum Versprühen von Kühlwasser auf eine Gastransportleitung zwischen dem Hochofen und der Turbine oder in das Innere der Turbine und/oder ein Notabsperrventil, wobei die Schutzvorrichtung außerdem Einrichtungen, die das Auftreten des Niederblasphänomens (blow-out phenomenon) in dem Hochofen abfühlen und feststellen, besitzt und die Schutzreinrichtung derart angeordnet ist, daß die Kühlwasser-Sprüheinrichtung und/oder das Notabsperrventil bei Empfang eines von der Feststellungseinrichtung ausgesandten Signals betätigt werden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwasser-Sprüheinrichtung in dem Gaseinlaßabschnitt der Turbine angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Auftreten des Niederblasphänomens in dem Hochofen abfühlende und feststellende Einrichtung eine Vorrichtung ist, die die Veränderung der Temperatur und/oder des Druckes des Abgases abfühlt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein stationärer Flügel der Turbine mit einem Material, auf dem Staub schlecht anhaftet, überzogen ist und Kühlwasser in der Nähe eines Gasbeschickungseinlasses der Turbine versprüht wird.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung für Abgas aus dem Hochofen in einen Teil für die Beschikkung der Turbine mit Abgas und einen Teil für die Steuerung des Abgas flusses sich derart verzweigt, daß eine vorbestimmte Menge des Abgases der Turbine zugeführt wird.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutvorrichtung Einrichtungen zum Versprühen von Wasser auf ein leicht thermischer Zersetzung oder thermischer Verformung unterliegendes Material in der Turbine und Einrichtungen zum Abfühlen und Feststellen des Auftretens des Niederblasphänomens in dem Hochofen umfaßt, wobei die Sprüheinrichtung durch die Feststelleinrichtung beim Feststellen des Auftretens des Niederblasphänomens in dem Hochofen betätigt wird.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung ein an einem Abgaseinlaß der Turbine angeordnetes Steuerventil und eine Vorrichtung für das Abfühlen und Feststellen des Auftretens des Niederblasphänomens in dem Hochofen umfaßt, wobei der Empfang eines Signals von der das rxiederblaspllxnomen feststellenden Einrichtung das Steuerventil derart betätigt, daß es die Menge des Gasflusses derart reguliert, daß eine überlastung infolge der Steigerung des Ausstoßes der Turbine durch den durch das Niederblasphänomen verursachten Temperaturabstieg nicht auf einen mit der Turbine verbundenen Stromgenerator übertragen wird.
DE19772743550 1977-09-28 1977-09-28 Vorrichtung zur beschickung einer turbine mit einem in einem hochofen erzeugten abgas Granted DE2743550A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772743550 DE2743550A1 (de) 1977-09-28 1977-09-28 Vorrichtung zur beschickung einer turbine mit einem in einem hochofen erzeugten abgas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772743550 DE2743550A1 (de) 1977-09-28 1977-09-28 Vorrichtung zur beschickung einer turbine mit einem in einem hochofen erzeugten abgas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2743550A1 true DE2743550A1 (de) 1979-04-05
DE2743550C2 DE2743550C2 (de) 1989-09-07

Family

ID=6020079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772743550 Granted DE2743550A1 (de) 1977-09-28 1977-09-28 Vorrichtung zur beschickung einer turbine mit einem in einem hochofen erzeugten abgas

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2743550A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3206688A1 (de) * 1981-03-05 1982-09-23 Stal-Laval Turbin AB, Finspång Energieerzeugungsanlage mit einer wirbelbettbrennkammer
DE4223528A1 (de) * 1992-07-17 1994-01-20 Gas Elektrizitaets Und Wasserw Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine
EP3159640B1 (de) 2015-10-20 2020-04-01 Danieli Corus BV Verhfahren zur gasreinigung und metallproduktionsanalage

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE573671C (de) * 1932-02-04 1933-04-04 Fried Krupp Germaniawerft Akt Kuehlvorrichtung fuer stroemende Gase, insbesondere Treibgase von Gasturbinen
CH228271A (de) * 1941-12-17 1943-08-15 Sulzer Ag Schnellschlussvorrichtung an thermischen Turbinenanlagen.
CH244430A (de) * 1944-08-12 1946-09-15 Tech Studien Ag Anlage zur Erzeugung von Druckluft.
DE968918C (de) * 1953-04-21 1958-04-10 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur Entfernung von Ablagerungen in von heissen Gasen oder Daempfen durchstroemten Turbomaschinen und Einrichtung zur Ausuebung des Verfahrens
DE2062542A1 (de) * 1969-12-19 1971-06-24 Cockerill Vorrichtung zur Energieausbeute der einem mit Gegendruck arbeitenden Hochofen entweichenden Gase

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE573671C (de) * 1932-02-04 1933-04-04 Fried Krupp Germaniawerft Akt Kuehlvorrichtung fuer stroemende Gase, insbesondere Treibgase von Gasturbinen
CH228271A (de) * 1941-12-17 1943-08-15 Sulzer Ag Schnellschlussvorrichtung an thermischen Turbinenanlagen.
CH244430A (de) * 1944-08-12 1946-09-15 Tech Studien Ag Anlage zur Erzeugung von Druckluft.
DE968918C (de) * 1953-04-21 1958-04-10 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur Entfernung von Ablagerungen in von heissen Gasen oder Daempfen durchstroemten Turbomaschinen und Einrichtung zur Ausuebung des Verfahrens
DE2062542A1 (de) * 1969-12-19 1971-06-24 Cockerill Vorrichtung zur Energieausbeute der einem mit Gegendruck arbeitenden Hochofen entweichenden Gase

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3206688A1 (de) * 1981-03-05 1982-09-23 Stal-Laval Turbin AB, Finspång Energieerzeugungsanlage mit einer wirbelbettbrennkammer
DE4223528A1 (de) * 1992-07-17 1994-01-20 Gas Elektrizitaets Und Wasserw Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine
EP3159640B1 (de) 2015-10-20 2020-04-01 Danieli Corus BV Verhfahren zur gasreinigung und metallproduktionsanalage
US11397051B2 (en) 2015-10-20 2022-07-26 Danieli Corus B.V. Dry dust removal from furnace gas

Also Published As

Publication number Publication date
DE2743550C2 (de) 1989-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1974066B1 (de) Eine sintermaschine
DE2231001A1 (de) Muellverbrennungsofen
DE2430145C3 (de)
DE3017761C2 (de) Anlage zur Energiegewinnung aus Hochofen-Gichtgas
DE2743550A1 (de) Vorrichtung zur beschickung einer turbine mit einem in einem hochofen erzeugten abgas
WO2012159776A1 (de) Anlage und verfahren zur mahltrocknung und einlagerung von braunkohle
CH641970A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur kuehlung und befeuchtung staubhaltiger heisser gase.
DE2437245C3 (de) Vorrichtung zur kontrollierbaren Rauchgasverbrennung für einen geschlossenen Lichtbogen-Reduktionsofen zur Erzeugung von Metallen und Metall-Legierungen '
KR910008140B1 (ko) 고온 고로 가스 회수 장치
DE2033467C2 (de) Regeleinrichtung für eine Abfallverbrennungsanordnung
US4183506A (en) Protective device for turbine driven by exhaust gas from blast furnace
DE2845980A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur inertisierung eines brennbares gut enthaltenden anlagensystemes
AT359779B (de) Schutzvorrichtung fuer eine anlage zur zufuhr von gichtgasen zu einer turbine
DE102008061914B4 (de) Schutzeinrichtung, Filtereinrichtung enthaltend diese und Verfahren zum Schützen der Filtereinrichtung vor Brandgefahr
DE4021080C2 (de) Starterbrenner für einen Heizkessel, dessen Hauptbrennstoff nach dem Prinzip des umlaufenden fluidisierten Betts einspeisbar ist
DD202225A5 (de) Vorrichtung zum sammeln von gasen und teilchenmaterial in einem ofenbeschickungssystem
DE102019131263B4 (de) Detektionseinrichtung mit Sprühwasserlöschanlage
DE2260665A1 (de) Verfahren zur erfassung der abgase eines lichtbogen-ofens
DE2345640A1 (de) Muellverbrennungsvorrichtung
EP0569945B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Sandaustrages bei der thermischen Regenerierung von Giesserei-Altsand in Wirbelschichtöfen
DE3736495C1 (de) Tauchlanzenschutz
EP0408538B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Rohren aus einem Metallband
DE2755881C3 (de) Verfahren zur Abscheidung von Spalt- und Aktivierungsprodukten aus einer Gasatmosphäre und Vorrichtung z Durchführung des Verfahrens
EP0638332B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Brandschutz hochempfindlicher Einrichtungen
DE2322190A1 (de) Brandschutzanlage

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee