DE2813572A1

DE2813572A1 - Vorrichtung zur behandlung von sinterabgas

Info

Publication number: DE2813572A1
Application number: DE19782813572
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Ishikawa; Masayuki Saito; Teiji Shibuya; Kiyoharu Ueda
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1977-03-29
Filing date: 1978-03-29
Publication date: 1978-10-05
Also published as: GB1568929A; JPS5636758B2; FR2385983B1; US4187085A; JPS53119203A; FR2385983A1; DE2813572C2; BE864948A

Description

Nippon Kokan E.K. . . _η ***«·«·

JPSN 53969/77 ^Dr" ^{Dfeter ν}· ^Bezold

filed March 29, 1977 Wp|-hg. Petor Schott

Dip!.-fng. Woiifj-ng Heuslar 8 München 86, Postfach 860668

Nippon Kokan K.K.
No. 1-2, 1-chome, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo

Vorrichtung zur Behandlung von Sinterabgas

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei betrifft die Erfindung insbesondere die Verbesserung einer Vorrichtung zur Reinigung von Abgas, welches aus einer Sintermaschine ausgeblasen wird.

Der Sinterprozeß wird als eine der Vorbehandlungen von Erzen weit angewendet. Bei diesem Prozeß werden Rohstoffe in der Sintermaschine gebrannt, wobei Windkästen der Sintermaschine an eine Hauptleitung angeschlossen sind und die Luft durch eine Hauptgebläse, welches an der Hauptleitung vorgesehen ist, aus den Windkästen gesaugt wird»Im allgemeinen trägt diese an-

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«f.

gesaugte Luft, welche durch die Hauptleitung auszublasen ist, viel Staub, welcher mittels eines vor dem Hauptgebläse installierten elektrischen Staubsammlers entfernt wird. In letzter Zeit wurden jedoch die Forderungen für die Regelung der Luftverschmutzung auch hinsichtlich des NO - und SO Gehalts des Abgases erhöht. Es ist daher notwendig, eine Entschwefelungseinrichtung oder eine Einrichtung zur Entfernung von Stickoxyd in einer Leitung vorzusehen, welche nach dem Hauptgebläse folgt, um das gesamte Abgas zu reinigen. Hierzu wurden bisher verschiedene Entwicklungen durchgeführt und Vorrichtungen gebaut, welche die Behandlung des Sinterabgases betreffen. Dabei wurden verschiedene Gegenmaßnahmen gegen die Luftverschmutzung realisiert, jedoch ergeben diese immer noch verschiedene Probleme hinsichtlich der Sicherheit der Vorrichtungen.

Beispielsweise in dem Fall, wenn die Druckverringerung des Abgases plötzlich aus irgendeinem Grunde an der Saugseite des Hauptgebläses kleinsr wird, ergibt sich an der gegenüberliegenden Ausblasseite ein beträchtlich hoher Druck, und wenn dieser Druck die Druckbeständigkeit der Reinigungseinrichtungen und der anderen Nebeneinrichtungen der Entschwefelungseinrichtungen, welche in der nachfolgenden Leitung angeordnet sind, übersteigt, so besteht die Gefahr einer Zerstörung dieser. Ferner werden in einer mit einem Druckerhöher versehenen Anlage, wenn der Druckverlust des Abgases plötzlich aus irgendeinem Grunde in der Saugseite des Bruckerhöhers kleiner wird, die Reinigungsvorrichtung und andere Nebeneinrichtungen mit beträchtlich hohem Unterdruck beaufschlagt, sodaß diese Einrichtungen zerstört werden können. Derartige Unfälle können auch durch eine Unsymmetrie der Öffnungswinkel der jeweiligen Saugklappen beim Starten des Hauptgebläses und des Drucker*· höhers vorkommen.

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Die vorstehenden Ausführungen beziehen sich auf ein Beispiel beim Brechen der Einrichtungen durch abnormalen Druck. Eine derartige Gefahrensituation ergibt sich auch, wenn Abgas von abnormal hohen Temperaturen in die genannten Einrichtungen strömt. Die Entschwefelungseinrichtung ist in ihrem Inneren mit einer Auskleidung aus verstärkendem Kunststoff versehen, welche auf der inneren Oberfläche von Stahlplatten von SS-Güte angebracht ist. Wenn beispielsweise eine Kühlflüssigkeitspumpe zur SOp-Absorption der Entschwefelungseinrichtung stoppt, wird das Hochtemperatur-Abgas aus dem Hauptgebläse in die Entschwefelungseinrichtung und andere nachfolgende Einrichtungen geleitet, und das Auskleidungsmaterial wird beschädigt, wodurch sich ein Zerreißen der Einrichtungen ergibt. Eine derartige Gefahr besteht unter anderem bei Unterbrechung des zu den Einrichtungen zugeführten elektrischen Stroms. In diesem Fall stoppt die Kühlflüssigkeitspumpe plötzlich, jedoch das Hauptgebläse dreht sich aufgrund seiner Trägheitskräfte ständig weiter, und daher wird das Hochtemperatur·*·Abgas vom Hauptgebläse direkt in die Entschwefelungseinrichtung befördert, wodurch dieselbe Gefahr wie oben erläutert herbeigeführt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und wirksame Vorrichtung zur Behandlung von Sinterabgas zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet. Dabei ist es insbesondere ein Ziel der Erfindung, eine Anlage zu schaffen, welche ein Zerreißen der Einrichtungen zum Reinigen des Abgases oder anderer Einrichtungen durch einen abnormalen Druck des Sinterabgases verhindert. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Anlage zu schaffen, welche ein Einströmen von Sinterabgas abnormal hoher Temperatur in die Reinigungseinrichtung und andere Einrichtungen verhindert. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist das

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Verhindern eines Zerreißens der Einrichtungen durch abnormale Drücke und Temperaturen zum Verbessern der Punktionssicherheit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichenmerkmale der Ansprüche 1 oder 2 gelöst. Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

Kurz zusammengefaßt sind also erfindungsgemäß in einer Vorrichtung zum Eeinigen des gesamten aus einer Sintermaschine ausgestoßenen Abgases ein Druckeinstellventil und/oder ein Zerreißgefahrventil vorgesehen zum Verhindern eines Zerreißens der installierten Einrichtungen aufgrund eines abnormalen Drucks oder einer abnormalen Temperatur und zum Verbessern der Punktionssicherheit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Fließdiagramm einer Vorrichtung zur Reinigung von Sinterabgas gemäß der vorliegenden Erfindung.

Zunächst sei die Vorrichtung zum Behandeln des Sinterabgases gemäß der Erfindung umrissen. In der Zeichnung bedeuten 1 eine Sintermaschine, 2 eilen Hauptelektrostaubsammler, 3 ein Hauptgebläse und 13 eine Hauptleitung. Die Luft, d.h. das Sinterabgas der Sintermaschine 1 wird in den Hauptelektrostaubsammler 2 mittels des Hauptgebläses 3 durch die Hauptleitung 13 zum Entfernen des Staubs befördert. Das aus dem Gebläse 3 austretende Abgas wird danach in einen metallischen Rotationswärmeaustauscher 5 befördert. Hierbei ist es empfehlenswert, vor dem Wärmeaustauscher 15 einen Geräuschdämpfer 4- zum Dämpfen der Geräusche anzuordnen.

Der metallische Rotationswärmeaustauscher 5 ist als Ljungström-Wärmeaustauscher bekannt. Beispielsweise ein Hochtemperaturgas

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wird in eine halbkreisförmige Seite des metallischen Eotationselements hineinbefördert, und ein Niedrigtemperaturgas wird in eine andere Halbseite dieses zum Herbeiführen eines Wärmeaustauschs eingeführt. Wenn der Wärmeaustauscher 5 bei der vorliegenden Erfindung angewandt wird, wird die halbkreisförmige Seite des metallischen Elements von dem Hochtemperaturabgas durchströmt, welches vom Hauptgebläse 3 herangeführt wird, und eine andere Halbseite dieses wird von dem Niedrigtemperaturabgas durchströmt, welches fertig gereinigt ist, wie weiter unten näher erläutert.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage folgt auf den Wärmeaustauscher 5 eine Naßentschwefelungseinrichtung 6, in welcher das Sinterabgas entschwefeln Der genaue Aufbau der Naßentschwefelungseinrichtung 6 braucht nicht im einzelnen beschrieben zu werden, da er einem üblichen Aufbau entsprechen kann. Die Naßentschwefelungseinrichtung 6 kann ersetzt xverden durch eine andere Entschwefelungseinrichtung, eine Denitriereinrichtung oder andere Reinigungseinrichtungen.

Das aus der Naßentschwefelungseinrichtung 6 kommende Abgas enthält Dunst von Ammoniumsulfat, Ammoniumsulfit, Salzen und anderen Verbindungen, und daher folgt erfindungsgemäß auf die Naßentschwefelungseinrichtung 6 ein Naßelektrostaubsammler 7 zur Entfernung des Dunstes. Ein Druckerhöher 8 ist hinter dem Naßelektrostaubsammler 7 angeordnet, um den Druckverlust im Wärmeaustauscher 5, in der Entschwefelungseinrichtung 6 und im Naßelektrostaubsammler 7 zum Befördern des Gases auszugleichen. Der Druck des Abgases wird durch den Druckerhöher 8 erhöht, um das Abgas erneut in den Wärmeaustauscher 5 hineinzubefordern. Der Wärmeaustausch erfolgt zwischen dem Hoehtemperaturagbas, welches noch nicht behandelt ist, und dem Tieftemperaturabgas, welches entschwefelt ist, und das Niedrigtemperaturabgas wird auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt,

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um es aus einem Schornstein 1o in die AtntoSphäre ausstoßen zu können. Pie Temperatur des aus dem Schornstein to auszustoßenden Abgases sollte int Hinblick auf die Luftverschmutzung gewöhnlich 42ο^σ0 sein· Wenn das Abgas diese Temperatur nicht erreicht, sollte es in einem Naeherhitzer^ 9 erwärmt werden, welcher vor dem Schornstein to angeordnet ist·

Ein erstes Merkmal der Erfindung ist es, ein Bruckeinstellventil 11 in der Hauptleitung 13 an der Ausstoßseite des Hauptgehläses 3 vorzusehen. Das Ventil ti ist gewöhnlich während des Betriebs geschlossen« Angenommen der Druckverlust des Sinterabgases an der Saugseite des Hauptgebläses 3 wird aus irgendeinem Grunde plötzlich kleiner, sodaß ein Druck erzeugt wird, welcher die geplante Druckbeständigkeit der Einrichtungen nach dem Hauptgebläse übersteigt, so wird in diesem FaH das Druckventil 11 geöffnet» und gleichzeitig werden die Einlaßklappen des Hauptgebläses 3 und des Druckerhöhers 8 geschlossen, um teilweise das Abgas aus der Sintermaschine 1 direkt in die Atmosphäre auszustoßen oder es andererseits über einen Bypass T6 zum Schornstein 1o zu leiten.

Wenn bei einem Startvorgang des Druckerhöhers 8 und beim Vergrößern des öffnungswinkels der Einlaßklappe der Widerstand vor dem Hauptgebläse 3 hoch ist, wird ein negativer Druck durch die Saugkraft des Druckerhöhers 8 im Saugturm und anderen Teilen der Entschwefelungseinrichtung 6 erzeugt, wobei dieser Druck die geplante Druckbeständigkeit (beispielsweise + ?5o mm WS) übersteigt· in diesem Pali wird das Druckventil 11 geschlossen und gleichzeitig werden falls nötig die Einlaßklappen des Hauptgebläses 3 und <-tes Druckerhöhers 8 geschlossen, und die Luft wird durch das Ventil 11 absorbiert. Beispielsweise wenn der Widerstand am Kopf der Sintermaschine anwächst und der negative D^uck der Gashauptleitung einen vorbestimmten Wert

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(beispielsweise bis zu - 2ooo mm WS) übersteigt, so wird das Druckventil 11 geöffnet, und gleichzeitig werden die Einlaßklappen des Hauptgebläses 3 und des Druckerhöhers 8 geschlossen zum Schutz des Elektrostaübsammlers, der Leitungen und anderer Teile. Wenn der Druck über den vorbestimmten Werten der Hauptleitung oder des Saugturms der Entschwefelungseinrichtung 6 ist trotz Abhängigkeit von den oben genannten Mitteln (beispielsweise der negative Druck der Hauptleitung wird -22oo'mm WS oder der Druck des Saugturms erreicht einen Wert bis zu + 9oo mm WS), so werden das Hauptgebläse 3 und der Druckerhöher 8 gestoppt, um das gesamte System zu schützen.

Der abnormale Druck des Abgases wird erfindungsgemäß mittels eines Druckmessers 14- geraessen welcher in der Nähe des Wärmeaustauschers 5 installiert ist. Wenn der Druckmesser 14 einen abnormalen Druck aufspürt, wird das Druckventil 11 automatisch oder manuell geöffnet. Beispielsweise bei der automatischen Funktionsweise- des Drückmessers 14- wird die geplante Druckbeständigkeit der Hauptleitung 13, der Naßentschwefelungseinrichtmg 6 und anderer Teile zu einem objektiven Wert gemacht, und wenn der Druck des Abgases bis zu diesem Wert reicht, wird das Druckventil 11 geöffnet, und wenn nötig werden die Einlaßklappen des Hauptgebläses 3 und des Druckerhöhers 8 geschlossene Eine konkrete Steuereinrichtung hierzu benötigt keinerlei spezielle Instrumente, und die übliche Steuereinrichtung ist anwendbar. Aus diesem Gründe werden weitere Einzelheiten hierzu nicht beschrieben.

Ein zweites Merkmal der Erfindung ist es, ein Zerreißgefahrventil 12 vorzusehen, welches hinter dein Druckventil 11 in der Hauptleitung 13 an der Ausstoßseite des Hauptgebläses 3 angeordnet ist. Das Zerreißgefahrventil 12 ist immer geöffnet. Angenommen der Wärmeaustauscher 5 stoppt und die Kühlflüssig-

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keitspumpe der Entschwefelungseinrichtung 6 stoppt, so wird das Hochtemperaturabgas direkt in die in der nachfolgenden Leitung angeordneten Einrichtungen eingeführt. Um dies zu verhindern, werden das Hauptgebläse 3 und der Druckerhöher 8 gestoppt, und gleichzeitig wird das Gefahrenventil 12 geschlossen, um das Hindurchströmen des Hochtemperaturabgases zu den nachfolgenden Einrichtungen zu unterbrechen, und gleichzeitig wird das Druckventil 11 geöffnet, um das Gas durch dieses über den Bypass 16 durch den Schornstein 1o in die Atmosphäre auszustoßen.

Die abnormale Temperatur wird mittels eines Thermometers 15 gemessen, welches in der Nähe der Entschwefelungseinrichtung 6 vorgesehen ist. Wenn das Thermometer 15 die abnormale Temperatur oberhalb der vorbestimmten Temperatur aufspürt (beispielsweise die Temperatur an den Kühlteilen der Entschwefelungseinrichtung steigt auf 7o°C), so werden das Druckventil 11 und das Gefahrenventil 12 automatisch oder manuell betätigt. Bei der automatischen Funtkionsweise dieses wird die Wärmewiderstandstemperatur der Entschwefelungseinrichtung 6 und des Elektrostaubsammlers7 als objektiver Wert vorgegeben, und wenn die Temperatur des Abgases bis auf diesen Wert ansteigt, werden die Ventile 11, 12 automatisch oder manuell geöffnet bzw. geschlossen. Eine Steuereinrichtung hierfür benötigt keinerlei spezielle Instrumente, und eine übliche Steuereinrichtung ist verwendbar. Es sei bemerkt, daß die beigefügte Zeichnung den Druckmesser 14- als hinter dem Wärmeaustauscher 5 und das Thermometer 16 als hinter der Naßentschwefelungseinrichtung 6 angeordnet zeigt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Positionierungen beschränkt, da die Einrichtungen 14-, 16 auch vor dem Wärmeaustauscher 5 angeordnet werden können.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich die Nützlichkeit des D^uckventils 11 und des Gefahrenventils 12 evident, durch welche ein Zerreißen der einzelnen Einrichtungen aufgrund eines

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abnormalen Drucks und einer abnormalen !Temperatur sicher vermieden werden kann, sodaß die Funktionssicherheit der Anlage verbessert ist·-

Sogar bei einer Unterbrechung der elektrischen Versorgung der gesamten Anlage wird verhindert, daß das Hochtemperaturgas in den Saugturm strömt» indem das Druckventil Ή automatisch geöffnet und das Gefahrenventil T2 automatisch geschlossen wird»

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Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Behandlung von Sinterabgas mit einem Staubsammler und einem Hauptgebläse längs eines Weges des Abgases von einer Sintermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Hauptgebläse (3) ein metallischer Rotationswärmeaustauscher (5) angeordnet ist, welcher wechselseitig einen Wärmeaustausch zwischen einem noch nicht gereinigten Abgas hoher Temperatur und einem gereinigten Abgas niedriger Temperatur herbeiführt, wobei aufeinanderfolgend eine Abgasreinigungseinrichtung (6), ein Elektrostaubsammler (7)» und ein Druckerhöher (8) angeordnet sind und ein Druckeinstellventil (11) an einer Leitung (13) an einer Abgasausstoßseite des Hauptgebläses (3) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung zur Behandlung von Sinterabgas mit einem Staubsammler und einem Hauptgebläse längs eines Weges des Abgases von einer Sintermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Hauptgebläse (3) ein metallischer Rotationswärmeaustauscher (5) angeordnet ist, welcher wechselseitig einen Wärmeaustuasch zwischen einem noch nicht gereinigten Abgas hoher Temperatur und einem gereinigten Abgas niedriger Temperatur herbeiführt, wobei aufeinanderfolgend eine Abgasreinigungseinrichtung (6), ein Elektrostaubsammler (7), und ein Druckerhöher (8) und aufeinanderfolgend ein Drte keinstellventil (11) und ein Zerreißgefahrventil (12) an einer Leitung (13) six einer Abgasausstoßseite des Hauptgebläses (3) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Druckmesser (14) in der Abgasreinigungsleitung (13) zum Aufspüren eines abnormalen Drucks·

M-, Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3» gekennzeichnet durch ein Thermometer (15) in der Abgasreinigungsleitung (13) zum Aufspüren der Temperaturen des Abgases.

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5. Vorrichtimg nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, gekennzeichnet

durch einen Bypass (16) an der Abgasreinigungsleitung (1J) zwischen dem Druckeinstellventil (11) und einem Schornstein (io) zum Ausstoßen des Abgases bei Auftreten eines abnormalen Drucks und einer abnormalen Temperatur.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durdi einen Nacherhitzer (9)· vor dem Schornstein (io) zum hilfsweisen Erwärmen des durch den metallischen Rotationswärmeaustauscher (5) erwärmten Abgases.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Geräuschdämpfer (4) vor dem metallischen Rotationswärmeaustauscher (5)·

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