DE2806295A1 - Verfahren zur wiedergewinnung von energie aus hochofenabgas - Google Patents
Verfahren zur wiedergewinnung von energie aus hochofenabgasInfo
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Description
wird die im Abgas enthaltene Energie in eine Energie zur Drehung einer Turbinenwelle 8 umgewandelt, und mit dieser
Energie wird ein Generator 9 gedreht. Somit wird der Hauptteil der aus dem Hochofen 1 abgegebenen Abgasenergie in Form einer
elektrischen Energie zurückgewonnen. Das aus der Turbine 7 abgegebene Abgas wird durch eine Leitungsanordnung 10 (welche
Leitungen 10a und 10b aufweist) überführt und geht dann durch einen zweiten (nicht gezeigten) Venturi-Naßreiniger, wenn Bedarf
besteht. Dann wird das Abgas in eine Niederdruck-Gasleitung
auf abgeführt, wo der Druck bei einem Niveau etwa Atmosphärendruck
gehalten wird.
Bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens trifft man
jedoch Probleme an, weil der Druck oder die Fließgeschwindigkeit des Abgases nicht immer konstant gehalten wird, und es ist
erwünscht, zur Lösung dieser Probleme Verbesserungen vorzusehen. Diese Probleme werden nun nacheinander beschrieben.
Die Fließgeschwindigkeit des Abgases wird häufig hauptsächlich dadurch geändert, daß eine Glocke für die intermittierende Zuführung
von Rohmaterial zur Oberseite des Hochofens geöffnet oder geschlossen wird oder Rohmaterial niedriger Temperatur
beschickt wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird bei dem in Fig. 1 gezeigten Energiewiederbereitungsverfahren gewöhnlich
die folgende Anordnung vorgesehen.
Genauer ist die Leitungsanordnung 6 mit der Leitungsanordnung 10 über eine Leitung 11 verbunden, und ein Trennventil 12 ist
in der Mitte von Leitung 11 angeordnet, und ein Drosselventil
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14 ist in der Mitte von Leitung 6b der Leitungsanordnung 6
angeordnet, die sich auf der Seite der Turbine 7 von einer Verbindungsstelle 13 der Leitung 11 her erstreckt (dementsprechend
ist die sich von dem Venturi-Naßreiniger 5 zur Verbindungsstelle 13 erstreckende Leitung die Leitung 6a). Ferner
ist ein Drosselventil 16 an der Leitung 10a angebracht, die
sich von einer Verbindungsstelle 15 der Leitungsanordnung 10 und der Leitung 11 auf der Seite der Turbine 7 erstreckt (dementsprechend
ist die sich abstromig von der Verbindungsstelle
15 erstreckende Leitung die Leitung 10b). Der Öffnungsgrad im Trennventil 12 wird entsprechend demjenigen Druck eingestellt,
der von einem Oszillator 17 zur Erfassung des Ofenoberdruckes erfaßt ist, und 70 bis 90 % des gesamten Abgasstromes wird in
die zur Turbine führende Leitung 6b eingeführt, während der Rest, nämlich 30 bis 10 % des Gesamtabgasstromes in die Leitung
11 fließt, in der das Trennventil 12 angeordnet ist. Der Grundteil
des Abgases, welches nicht einmal durch Veränderungen der Fließgeschwindigkeit des Abgases beeinflußt ist, strömt in die
Turbine, und der Rest des Abgases, der über den vorstehend erwähnten Grundteil hinausgeht, welcher durch Veränderungen
der Fließgeschwindigkeit erhöht oder verringert wird, strömt in das Trennventil, so daß der Ofenoberdruck bei einem bestimmten
Niveau durch das Trennventil gehalten werden kann. Nach diesem Verfahren wird jedoch keine Kraftenergie aus dem Abgas,
welches durch das Trennventil hindurchgeströmt ist, wiedergewonnen. Als Einrichtung zur Überwindung dieses Nachteils und
zur Verbesserung der Energiewiedergewinnungsleistung ist ein
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Verfahren vorgeschlagen worden, bei welchem eine Turbine, die eine solche Kapazität hat, daß die maximale Menge des abführbaren
Abgases beim Betrieb der Turbine im Normalzustand in die Turbine strömen kann, benutzt wird, wobei die Gesamtströmung
des Abgases gewöhnlich in die Turbine strömt und das Trennventil nur dann arbeitet, wenn eine "Ausblas"-Erscheinung im Hochofen
hervorgerufen wird oder die Turbine aus irgendeinem anderen Grund angehalten werden muß.
Dieses Verfahren bringt aber ein zu lösendes Problem mit sich. Selbst wenn die Menge des in dem Hochofen erzeugten Gases auf
ein Niveau gesenkt wird, das niedriger als diejenige Menge Gas ist, das im normalen Betriebszustand erzeugt wird, oder wenn
der Hochofen betrieben wird, während die Betriebsleistung insbesondere bei einem niedrigen Niveau gehalten wird, dann sollten
Kontrollen oder Steuerungen erfolgen, so daß der Ofenoberdruck bei einem bestimmten Niveau gehalten werden kann.
Om dieses Problem zu lösen, wird gewöhnlich ein Verfahren vorgesehen,
bei welchem ein Reglerventil 18 gemäß Darstellung in
Fig. 2 in Leitung 6b angebracht ist, wobei der Öffnungsgrad des Reglerventils 18 gemäß dem vom Oszillator 17 erfaßten Druck
für die Erfassung des Ofenoberdruckes eingestellt wird, so daß der Ofenoberdruck bei einem bestimmten Niveau oder einem höheren
Niveau gehalten werden kann. Bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens sollte das in der Leitung 6b angeordnete
Reglerventil, wenn der Ofenoberdruck niedriger als das bestimmte
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Niveau ist, sogar wenn die Gesamtströmung des Abgases in die Leitung 6b hineingeführt wird, weiter so gedrosselt werden,
daß der Ofenoberdruck wieder auf den bestimmten oder einen höheren Druck gebracht werden kann. Nach diesem Verfahren unter Verwendung
des Reglerventils wird der Verlust durch die Drosselung des Reglerventils unvermeidlich hervorgerufen: Die Menge der
wiedergewonnenen Energie wird durch den Drosselverlust vermindert. Diese Verminderung der wiedergewonnenen Energie ist besonders
dann bedeutend, wenn die Betriebsleistung eine längere Zeit bei einem niedrigen Niveau gehalten werden muß. Insbesondere
wird der Betrag des abgeführten Abgases beim Betrieb mit niedriger Leistung vermindert, und die Gasströmung muß in einem
solchen Falle sogar beachtlich von dem Reglerventil gedrosselt werden, um den bestimmten Ofenoberdruck zu halten. Infolgedessen
kann der Drosselverlust nicht vernachlässigt werden. Es ist daher sehr erwünscht, ein Energiewiedergewinnungsverfahren zu
schaffen, bei welchem der Energieverlust durch die Verwendung des Reglerventils merklich reduziert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Wiedergewinnung von Energie eines Abgases aus einem Hochofen,
während die Gesamtströmung des Abgases in eine Turbine
hineingeführt wird, bei welchem der Verlust der Energie durch das Drosseln der Gasströmung durch ein Drosselventil, welches
in der Mitte einer Leitung angeordnet ist zur Einführung des Abgases in die Turbine, in wirksamer Weise reduziert werden
kann und die Wirksamkeit oder Leistung für die Wiedergewinnung der Kraft erhöht werden kann.
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Zweckmäßig ist es erfindungsgemäß auch, wenn bei dem Energiewiedergewinnungsverfahren
die in dem Abgas enthaltene Energie aus einem Hochofen in wirksamer Weise in elektrische Energie
umgewandelt und in der Form einer elektrischen Energie wiedergewonnen werden kann, während der Ofenhochdruck gesteuert wird.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Energiewiedergewinnung aus Abgasen von einem Hochofen dadurch
gelöst, daß das Abgas von dem Hochofen in eine Turbine eingeführt wird, ein Teil der in dem Abgas enthaltenen Energie in
eine Energie zur Drehung der Welle der Turbine umgewandelt und die Energie in Form einer elektrischen Energie wiedergewonnen
wird, wobei eine Axialturbine oder Axialflußturbine als die Turbine verwendet wird und der Anbringwinkel der stationären
Schaufeln der Turbine entsprechend den Veränderungen der Menge des erzeugten Hochofengases verändert wird, um den Ofenoberdruck
auf einem bestimmten Niveau zu steuern.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 Fließdiagramme unter Darstellung herkömmlicher
Verfahren,
Fig. 3 ein Flußdiagramm unter Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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Pig. 4 eine Teillängsschnittansicht einer Axialturbine,
deren Drehschaufeln und stationäre Schaufeln gezeigt sind und die zur praktischen Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird,
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 eine Längsschnittansicht durch eine Einrichtung zur Veränderung des Anbringwinkels der stationären
Schaufeln,
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII der
Fig. 6,
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6 und
Fig. 9 ein Flußdiagramm unter Darstellung einer anderen
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Eine typische Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist in dem Flußdiagramm der Figur 3 gezeigt. Das erfindungsgemäße Verfahren entspricht den in den
Figuren 1 und 2 gezeigten herkömmlichen Verfahren insofern, als ein aus einem Hochofen 1 abgegebenes Abgas in eine Turbine 7
über eine Leitung 2, einen Staubsammler 3» eine Leitung k, einen
Naßreiniger 5 und Leitungen 6a und 6b eingeführt wird (eine
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Reihe der oben erwähnten Leitungen Tfird manchmal auch als
"Einführleitung11 bezeichnet). Weiterhin befindet sich das
Verfahren gemäß der Erfindung mit den in Figuren 1 und 2 gezeigten herkömmlichen Verfahren hinsichtlich der folgenden
drei Punkte in Übereinstimmung? Das in die Turbine 7 eingeführte Abgas wird durch die Leitungen 10a und 10b herausgeführt
(die bisweilen hier auch als "Abführleitung" bezeich-
-en
net werd), die Leitungsanordnung 6 ist über eine Leitung 11 mit einem Trennventil 12 (diese Leitung wird hier bisweilen auch als "Bypass-Leitung" bezeichnet) mit der Leitungsanordnung 10 verbunden, und die Drehung der Turbine 7 wird über eine Rotationswelle 8 der Turbine 7 auf einen Generator 9 übertragen.
net werd), die Leitungsanordnung 6 ist über eine Leitung 11 mit einem Trennventil 12 (diese Leitung wird hier bisweilen auch als "Bypass-Leitung" bezeichnet) mit der Leitungsanordnung 10 verbunden, und die Drehung der Turbine 7 wird über eine Rotationswelle 8 der Turbine 7 auf einen Generator 9 übertragen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich aber gegenüber den herkömmlichen Verfahren und hat gegenüber diesen
charakteristische Eigenschaften hinsichtlich folgender Punkte:
Eine Axialturbine mit Drehschaufeln und stationären Schaufeln
wird als die Turbine verwendet, der Anbringwinkel oder Befestigungswinkel
der stationären Schaufeln ist veränderlich, und der Befestigungswinkel der stationären Schaufeln wird
entsprechend dem Oberdruck des Hochofens geändert.
Ein typisches Beispiel der Axialturbine 7» die erfindungsgemäß verwendet wird, ist in einer Teilansicht der Fig. 7 dar-
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gestellt, welche den Längsschnitt der Axialturbine 7 zeigt.
Gemäß Fig. h ist eine Turbinenwelle 8 drehbar in der Mitte
eines Gehäuses 19 der Turbine 7 gehaltert, und Drehschaufeln 20 sind an der Turbinenwelle 8 angebracht. Stationäre Schaufeln
21 sind am Gehäuse 19 an Stellen neben den Drehschaufeln
20 bezüglich der axialen Richtung der Turbinenwelle 8 befestigt. Die Schnitte der Drehschaufeln 20 und der stationären
Schaufeln 21 sind in Fig. 5 gezeigt, welche den Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. h veranschaulicht. In der Turbine
7» die zur praktischen Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens verwendet wird, kann der Befestigungswinkel der stationären Schaufeln 21 geändert werden. Jn Fig. 4 sind die
stationären Schaufeln 21 so gezeichnet, daß das Merkmal hieraus klar wird, daß ihr Befestigungswinkel veränderlich ist. Ein
Beispiel einer Einrichtung zur Veränderung des Befestigungswinkeis
der stationären Schaufeln 21 ist in Fig. 6 gezeigt. Nach Fig. 6 ist das untere Ende 22a einer Haltewelle 22 für
die stationären Schaufeln 21 am oberen Ende 21a der stationären Schaufeln 21, die am Gehäuse 19 angebracht sind, befestigt,
und die Welle 22 wird durch ein am Gehäuse 19 angebrachtes Lager 23 gehaltert. Ein Ära Zk für die Einstellung des Be- '
festigungswinkels der stationären Schaufeln 21 ist am oberen Ende 22b der Haltewelle 22 befestigt, die auf der gegenüberliegenden
Seite des oben erwähnten unteren Endes 22a angeordnet ist. Wenn das obere Ende 24a des Armes Zk gedreht wird, wobei
das Drehzentrum.22c der Haltewelle 22 das Drehzentrum mit der
Bewegung eines Ringteils 25 ist, wird die Haltewelle 22 gedreht,
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und der Befestigungswinkel <i«»r stationären Schaufeln 21 wird
verändert. Diese Einstellung des Befestigungswinkels der stationären Schaufeln 21 ist in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht,
Figur 7 zeigt nämlich den Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6 und veranschaulicht denjenigen Zustand, in welchem
die Haltewelle 22 gedreht wird durch die Bewegung des oberen Endes 24a des Armes 24, und Fig. 8 zeigt den Schnitt entlang
der Linie VIII-VIII in Fig. 6 und veranschaulicht denjenigen Zustand, in welchem der Befestigungswinkel ÖL der stationären
Schaufeln 21 durch die Drehung der Hai te welle 22 gedreht wird,
Eine Eingriffsnut 26 ist auf der Innenseite des ringförmigen Teils 25 gebildet, das um das Gehäuse 19 herum so angeordnet
ist, daß bei der Drehung des ringförmigen Teils 25 in einem gewissen Bereich das obere Ende 24a des Armes 24, welches in
der Nut 26 eingepaßt ist, mit der Drehung des ringförmigen Teils 25 bewegt wird. Die Anzahl der oben erwähnten Haltewellen
und Arme, die an dem Gehäuse 19 angebracht sind zur Veränderung des Befestigungswinkels der stationären Schaufeln
21 wird je nach der Anzahl der stationären Schaufeln 21, die zu befestigen sind, bestimmt. Außerdem ist die Anzahl der
Eingriffsnuten 26, die auf der Innenseite eines ringförmigen Teils 25 gebildet sind, gleich den stationären Schaufeln 21,
bzw. die oberen Enden der Arme sind in den entsprechenden Nuten 26 eingepaßt. Eine Einrichtung zur Drehung des ringförmigen
Teils 25 gemäß dem erfaßten Ofenoberdruck und eine Einrichtung zur Einstellung des BefestigungswLnkels der sta-
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tionären Schaufeln gemäß dem Ofenoberdruck sind einschließlich
durch die Bezugszahl 26 in Figur 'J dargestellt. Die Aufbauten dieser Einrichtungen sind an sich bekannt.
Zwei Signalumschaltvorrichtungen 27 und 28 sind zwischen dem
Oszillator 17 und der Einstelleinrichtung 26 für den Befestigungswinkel der stationären Schaufeln angeordnet. Die vorherige
Vorrichtung 27 kann so angeordnet sein, daß sie ein Ofendrucksignal zu einem Betriebsgerät 12a für das Trennventil
21 sendet. Die Vorrichtung 27 wird hauptsächlich dann benutzt,
wenn der Hochofen mit normalem Ofendruck betrieben wird. Die letztgenannte Vorrichtung 28 ist in der Lage, ein Signal
eines Reglersignalemitteroszillators 29 zu dem Einstellgerät
für den Befestigungswinkel der stationären Schaufeln zu übertragen,
und zwar zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl der Rotationswelle 8 der Turbine 7.
Das oben erwähnte System wird in der folgenden ¥eise betrieben:
Während die Turbine 7 angehalten wird, befindet sich ein Abschaltventil
14 im Abschaltzustand für die Gasströmung, und die gesamte Strömung des Abgases wird über das Trennventi.1 12
vorbeigeführt. Das Trennventil 12 wird so betätigt, daß es den Ofenoberdruck bei einem bestimmten Niveau hält, und zwar
unter Ansprechen auf ein Signal von dem Oszillator 17 zur Steuerung des Ofenoberdruckes. Wenn die Turbine 7 gestartet
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wird, wird das Abschaltventil 14 geschlossen, und der ein
Reglersignal emittierende Oszillator 29 wird mit dens Sin=
stellgerät 26 für den Bef estiguiagswinkel der stationären
Schaufeln verbunden»
Dann wird ein Abschaltventil 16 ganz geöffnet, die Geschwindigkeit
wird auf eine Nullstelle des signalemittierenden Oszillators
29 für das Reglerventil eingestellt , uand die stationären
Schaufeln 21 werden in den gans geschlossenen Zustand
eingestellt. An dieser Stelle wird das Abschaltventil lh allmählich
geöffnet, tun die Drehzahl der Turbine 7 zu erhöhen.
Venn das Abschaltventil 14 ganz geöffnet ist, wird das Niveau
des Reglersignals allmählich angehoben, und die Synchronisation
erfolgt durch die Steuerung der stationären Schaufeln. Somit wird die Turbine 7 in dem reglerfreien Zustand gehalten.
Danach wird die Verbindung der Einstelleinrichtung 26 für dea
Befestigungswinkel der stationären Schaufeln übergeschaltet auf den signalemittierenden Oszillator 17 für Ofenhochdruck
zum Reglersignal-Emitteroszillator 29· Venn das Trennventil 12 von Hand allmählich gedrosselt wird, wird die Gasströmung
vom Trennventil 12 zur Turbine 7 geschoben, und an der Stelle, an welcher das Trennventil 12 vollständig abgeschaltet ist,
wird die Gesamtströmung des Abgases in die Turbine 7 hineingeführt,
und der normale Betriebszustand ist in der Turbine 7 hergestellt. Jn diesem Zustand wird die gesamte Menge des Gases,
das in dem Hochofen 1 beim Normalbetrieb erzeugt wird, von der
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Turbine 7 aufgenommen, und die Energie des aufgenommenen
Gases wird in der Form elektrischer Energie wiedergewonnen.
Wie aus der nachfolgenden Veranschaulichung gemäß der Erfindung hervorgeht, werden die stationären Schaufeln, während
der Hochofen 1 mit niedriger Betriebsleistung betrieben wird und die Abgasmenge reduziert ist, von dem das Steuersignal des
Ofenoberdruckes emittierenden Oszillator 17 gedrosselt, um den Ofenoberdruck bei dem bestimmten Niveau zu halten. Jedoch selbst
in diesem Zustand ist der Energieverlust durch die Drosselung der stationären Schaufeln im wesentlichen null, und in diesem
Punkt unterscheidet sich die vorliegende Erfindung gegenüber dem Verfahren, nach welchem das Hege!ventil verwendet wird,
wo der Energieverlust durch die Drosselung des Regelventils
sehr groß ist. Erfindungsgemäß kann daher der Wirkungsgrad
für die Energiewiedergewinnung erheblich gesteigert werden. Dies ist ein hervorstechendes Merkmal gemäß der Erfindung.
Der normale Betriebszustand kann entsprechend Verfahrensschritten erhalten werden, die sich von denen der oben erwähnten typischen
Ausführungsform der Erfindung unterscheiden. Insbesondere
kann erfindungsgemäß der normale Betriebszustand dadurch erhalten werden, daß ein Reglerventil in der Leitung 6b
angeordnet wird und ein Signal des Regnersignal-Emitteroszillators zu einem Gerät für den Betrieb des Reglerventils übertragen
wird. Diese Ausführungsform wird nun anhand von Fig. 9 beschrieben.
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in Fig. 9 ist das Reglerventil mit 18 bezeichnet, und das Gerät
für den Betrieb des Reglerventils 18 ist mit der Bezugszahl
18a versehen. HeL der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ist die UmschaItvorrichtung 28, die in Fig. 1 gezeigt ist,
nicht angeordnet. Wenn die Turbine 7 gestartet wird, Läßt man die Ventile ]k und 16 in Llerei tscha ft stellen zum Starten, wie
in Fig. 3 in der Ausführungsform dort gezeigt i.st, und der Öffnungsgrad
der stationären Schaufeln ist auf ein so niedriges Niveau eingestellt, daß die Turbine nur Startgas allein durchläßt.
Dann wird wie bei der vorhergehenden typischen Ausführungsform das Reglerventil 18 betrieben und von dem Reglersignal-Emitteroszillator
29 gesteuert, um die Synchronisation zu bewirken und den reglerfreien Zustand in der Turbine 7 zu
erreichen. In diesem Zustand ist das Reglerventil 18 ganz geöffnet,
und der Emitteroszillator 17 für das Ofenoberdruck-Signal
wird auf die Einstelleinrichtung 26 für den Befestigungswinkel
der stationären Schaufeln umgeschaltet. Dann wird, wie bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform die Gasströmung
von dem Trennventil 12 zur Turbine 7 geführt. Auch bei Vorsehen der vorstehenden Startverfahren kann das erfindungsgemäße
Verfahren in wirksamer Weise und bequem durchgeführt werden. In jedem der zwei vorstehend genannten Ausführungsbeispiele
kann eine herkömmliche Einrichtung verwendet werden, um mit der Erscheinung z.B. des Abblasens im Hochofen und dem Turbinenleistungseinbruch
fertig zu werden.
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Im Falle einer mehrstufigen Turbine sind die stationären
Schaufeln einer spezifischen Stufe mit der Eins teileinrichtung für den Hefestigungswinkel der stationären Schaufeln verbunden, und die stationären Schaufeln anderer Stufen sind unter einem optimalen Hefestigungswinkel eingerichtet und befestigt, um den Veränderungen der Fließgeschwindigkeit des Abgases im
Verlaufe der· Zeit gewachsen zu sein. Wenn man diese Anordnung vorsieht, kann die beabsichtigte Einstellung des I3efes tigungswinkels der stationären Schaufeln sehr leicht ohne eine bemerkenswerte Verminderung der Betriebsleistung der Turbine erreicht werden.
Schaufeln einer spezifischen Stufe mit der Eins teileinrichtung für den Hefestigungswinkel der stationären Schaufeln verbunden, und die stationären Schaufeln anderer Stufen sind unter einem optimalen Hefestigungswinkel eingerichtet und befestigt, um den Veränderungen der Fließgeschwindigkeit des Abgases im
Verlaufe der· Zeit gewachsen zu sein. Wenn man diese Anordnung vorsieht, kann die beabsichtigte Einstellung des I3efes tigungswinkels der stationären Schaufeln sehr leicht ohne eine bemerkenswerte Verminderung der Betriebsleistung der Turbine erreicht werden.
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e e r s e i t e
Claims (15)
- Dr. Hans-Heinrich Willrath tDr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus SeiffertPATENTANWÄLTED-62 WIESBADEN 13. Feb. 1978 Postfach 6145Gustav-Freytag-Strafie 45 Sf/ WIl® (06121) 3727 20 Telegrammadresse: WILLPATENT Telex: 4-186247181 271Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. 6-4, Tsukiji 5-chome, Chuo-Ku, Tokyo, JapanVerfahren zur Wiedergewinnung von Energie aus HochofenabgasPriorität: Japanische Patentanmeldung Nr. 52-15817 vom 15. Feb'ruar 1977Patentansprücher\J Verfahren zur Rückgewinnung von Energie aus einem Hochofenabgas, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas aus dem Hochofen in eine Turbine eingeführt wird, ein Teil der im Abgas enthaltenen Energie in eine Drehenergie für die Rotationswelle der Turbine umgewandelt wird und die Energie in Form elektrischer809833/1080ORfGfNALEnergie zurückgewonnen wird, daß eine Axialturbine als Turbine verwendet wird und daß der Anbringwinkel der stationären Schaufeln der Turbine entsprechend Veränderungen des oberen Druckes des Hochofens derart geändert wird, daß der Ofenoberdruck auf einem bestimmten Niveau gesteuert wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenoberdruck in demjenigen Zustand gesteuert wird, in welchem die Gesamtströmung des Abgases aus dem Hochofen in die Turbine eingeführt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Abgas enthaltene Energie in eine Energie zur Drehung der Drehwelle der Turbine umgewandelt wird, eine Abgasentleerungsanlage eine Beipaßleitung aufweist mit einem Trennventil in deren Mitte, wobei die Beipaßleitung die Mitte der Einführleitung zum Einführen des Abgases aus dem Hochofen zur Turbine mit der Mitte einer Entleerungsleitung verbindet zum Entleeren des Abgases, welches aus der Turbine kommt, das Abgas zuerst in die Einführleitung zur Drehung der Turbine eingeführt wird, die Drehgeschwindigkeit der Turbine allmählich gesteigert wird und daß nach der Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Turbine auf ein bestimmtes Niveau der Anbringwinkel der stationären Schaufeln der Turbine gemäß dem Ofenoberdruck des Hochofens geändert wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Turbine dadurch erfolgt, daß die stationären Schaufeln durch eine Einstelleinrichtung für den Anstellwinkel der stationären Schaufeln gesteuert wird, während die Drehgeschwindigkeit der Drehwelle der Turbine oder die809833/1080Drehgeschwindigkeit der Drehwelle eines mit der Turbine verbundenen Generators erfaßt wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigerung der Drehgeschwindigkeit der Turbine dadurch erfolgt, daß der Öffnungsgrad eines Reglerventils, welches in der Mitte der Einführleitung angeordnet ist, gesteuert wird, während die Drehgeschwindigkeit der Drehwelle der Turbine oder die Drehgeschwindigkeit der Drehwelle eines mit der Turbine verbundenen Generators ermittelt wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Turbine in demjenigen Zustand erfolgt, in welchem das Trennventil teilweise geöffnet ist.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Turbinendrehzahl in demjenigen Zustand erfolgt, bei welchem das Trennventil teilweise geöffnet ist.
- 809 833/1080
- 280629B
- Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. 6-4, Tsukiji 5-chome, Chuo-Ku, Tokyo (Japan)
- Verfahren zur Wiedergewinnung von Energie aus Hochofenabgas
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Wiedergewinnung von Energie aus dem Abgas eines Hochofens.
- Eine große Menge Abgas wird von einem Hochofen abgegeben. Da dieses Abgas große Mengen thermischer und kinetischer Energien enthält, wenn das Gas in die offene Luft so wie es ist abgeführt wird, gehen große Energiemengen als Abfall verloren.
- Deshalb sind bislang verschiedene Versuche unternommen worden, einen Teil dieser Energien wiederzugewinnen und in elektrische Energie umzuwandeln. Ein typisches Beispiel dieser herkömmlichen Versuche wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Ein von einem Hochofen 1 abgegebenes Abgas wird durch eine Leitung 2 in eine Staubabscheideanlage eingeführt, die einen Staubsammler 3, eine Leitung 4 und einen Venturi-Naßreiniger 5 bzw. Rieselturm aufweist, und wird dann durch eine Leitungsanordnung 6 (welche Leitungen 6a und 6b, die später noch beschrieben werden, aufweist) in eine Turbine 7 eügeführt. In der Turbine 7
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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