DE3129812C2

DE3129812C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Gichtgaskühlung

Info

Publication number: DE3129812C2
Application number: DE3129812A
Authority: DE
Inventors: Takehiro Ando; Takeji Osaka Asai; Toshihisa Fujihara; Hideo Kimura; Katsuji Kita-kyushu Fukuoka Maeda; Ken Mochizuki; Noriyuki Oda
Original assignee: Hitachi Zosen Corp; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Hitachi Zosen Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1980-08-28
Filing date: 1981-07-29
Publication date: 1986-05-07
Also published as: BE890103A; GB2082471B; GB2082471A; NL184429B; FR2495185A1; NL184429C; JPS5743913A; DE3129812A1; NL8103729A; BR8105440A; FR2495185B1; US4642127A

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen von Hochofengas zur Verwendung in einem System zur Behandlung von Hochofengas mit einer Einheit zum Entfernen von groben Partikeln, die einen Staubsammelbehälter besitzt. Düsen erstrecken sich durch den Behälter und sind umfangsmäßig dieses Behälters an einer Vielzahl von Stellen angeordnet, um ein Kühlfluid in die Einheit einzusprühen, ohne die Innenwand zu befeuchten. Da die Einheit, die eine große Kapazität besitzt, auch als Kühlbehälter verwendet wird, kann eine große Menge Kühlfluid eingesprüht werden, um wirkungsvoll das Hochofengas abzukühlen, selbst wenn das Gas eine beträchtlich hohe Temperatur besitzt. Das System kann bei niedrigen Kosten angewandt werden, ohne daß irgendein zusätzlicher Kühlbehälter notwendig ist.

Description

a) das Kühlfluid in mehreren Strahlen zwischen die Innenfläche des Grobstaub-Sammelbehälters und die Außenfläche der Gichtgas-Einlaßleitung einsprüht

b) alle Kühlfluidstrahlen horizontal oder schräg aufwärts in gleicher Rotationsrichtung tangential zur Außenfläche der Gichtgas-Einlaß.eitung ausrichtet und dabei

c) die Kahlfluidstrahlen so richtet, daß die Innenfläche des Grobstaub-Sammelbehälters nicht von eingesprühtem Kühlfluid benetzt wird.

2. Vorrichtung zur Gichtgaskühlung für eine Hochofen-Gichtgasanlage mit einem Grobstaubabscheider, der eine Gichtgas-Einlaßleitung und einen diese umgebenden Grobstaub-Sammelbehälter sowie mehrere Düsen zum Einsprühen eines Kühlfluids aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Künlfluid-Düsen (6) umfangsmäßig beabstandet im Grot)staub-t>ammelbehälter (5) in Mündungshöhe dtr Gichtgas-Einlaßleitung (7) vorgesehen sind und

b) zwischen deren Außenfläche und der Innenfläche des Grobstaub-Sammelbehälters (5) angeordnete Auslässe aufweisen, wobei

c) die Auslässe der Kühlfluid-Düsen (6) horizontal oder schräg aufwärts in gleicher, zur Außenfläche der Gichtgas-Einlaßleitung (7) tangentialer Richtung angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gichtgaskühlung für eine Hochofen-Gichtgasanlage mit einem Grobstaubabscheider, der eine Gichtgas-Einlaßleitung und einen diese umgebenden Grobstaub-Sammelbehälter sowie Vorrichtungen zum Einsprühen eines Kühlfluids aufweist.

Bei dem aus der DE-OS 17 58 357 bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird das Gichtgas mit dem Kühlfluid (vorzugsweise Wasser) innig durchmissht, wobei die im Gichtgas enthaltenen Feststoffteilchen einen Schlamm bilden, der nachfolgend entfernt werden muß. Zu diesem Zweck wird das Kühlfluid in den heißen Gichtgasstrom noch vor dessen Eintritt in den Sammelbehälter zentral sowie radial eingesprüht und durch dufchtrittsverengende, vom Kühlfluid überspülte Leitbleche möglichst vollständig mit den im Gichtgas enthaltenen Partikeln in Kontakt gebracht. Der durchmischte Strom von Gichtgas und Kühlfluid gelangt in den Grobstaub-Sammelbehälter, wo sich der Schlamm absetzt, während das noch tröpfchenbeladene gekühlte Gichtgas seitlich in eine nachg&schaltete Waschsäule austritt.

Für viele Gichtgasanlagen muß eine Staubablagerung, wie sie sich bei flüssigkeitsbenetzten Behälterwänden fest zwangsläufig ergibt, jedoch genauso vermieden werden wie ein Tröpfchengehalt des den Grobstaubabscheider verlassenden Gichtgases, der zur Zerstörung eines nachgeschalteten Filterbeutels führen kann. Daher wird in diesen Fällen eine vollständige Verdampfung des Kühlfluids angestrebt und eine Benetzung der Staubpartikel möglichst ausgeschlossen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine störungsfreies, unaufwendiges Verfahren zum Kühlen von Gichtgas

ίο zu schaffen, das keine zusätzlichen Kühl- oder Reinigungsvorrichtungen notwendig macht, und eine Vorrichtung anzugeben, aie die Durchführung dieses Verfahrens gestattet
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen ausgestattet

Die Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 2 genannten Art löst die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Patentanspruchs definierten Merkmale.

Da der Grobstaubabscheider erfindungsgemäß auch als Kühlbehälter verwendet wird, erfordert das Verfahren keine zusätzlichen Kühlbehälter und kann dementsprechend kostengünstig durchgeführt werden. Weiterhin ermöglicht die große Kapazität des Grobstaubabscheiders das Einbringen einer großen Menge Kühlfluid. Da das Kühlfluid in der erfindungsgemäßen Weise eingesprüht wird, wird die Innenwand des Grobstaubabscheiders von Flüssigkeitsniederschlag freigehalten, so daß sich auf der Innenwand kein Staub ansammelt Das Gichtgas wird zuverlässig gekühlt selbst wenn es eine beträchtlich hohe Temperatur besitzt.

Da das Kühlfluid in den Grobstaubabscheider mit einem Flußkanal großen Querschnitts eingebracht wird und das Gas mit einer niedrigen Rate hindurchfließen kann, verbleiben die Kühlflf'dtropfin für einen verlängerten Zeitraum im Grobstaubabscheider, was die vollständige Verdampfung des Kühlfluids begünstigt

Da das Kühlfluid horizontal oder schräg aufwärts tangential zur Außenfläche der Gichtgas-Einlaßleitung und in gleicher Rotationsrichtung in den Grobstaubabscheider eingebracht wird, erzeugt es einen spiralförmigen Fluß des Gichtgases, der in dem Raum zwischen dem Grobstaub-Sammelbehälter des Grobstaubabscheiders und der Gichtgas-Einlaßleitung aufsteigt. Dementsprechend vermischen sich die Kühlfluidtropfen sehr wirkungsvoll mit dem Gas.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Hochofen-Gichtgasanlage;
Fig.2 einen Vertikalschnitt eines erfindungsgemäßen Grobstaubabscheiders und

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in F i g. 2.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Hochofen-Gichtgasanlage mit Energie-Rückgewinnung, bei welcher das Gichtgas von einem Hochofen 1 in einen erfindungsgemäßen Grobstaubabscheider 2 eingeführt wird. Das Gichtgas wird nachfolgend in einen Beutelfilter 3 geleitet, in dem die feinen Staubpartikel abgefangen werden und dann zur Energierückgewinnung einer Turbine 4 zugeführt.

Der Grobstaubabscheider 2 umfaßt wie F i g. 2 zeigt, einen Grobstaub-Sammelbehälter 5, eine Gichtgas-Einlaßleitung 7, die sich in den Grobstaub-Sammelbehälter 5 erstreckt und das Gichtgas in diesen eingeführt, sowie eine Vielzahl von Kühlfluid-Düsen 6. Wie F ie. 2 und 3

zeigen, besitzen die Kühlfluid-Düsen 6 in der gleichen Horizontalebene angeordnete Auslässe. Die Düsenauslässe müssen jedoch nicht notwendigerweise in der gleichen Horizontalebene, sondern können auch auf leicht unterschiedlicher Höhe angeordnet sein. Die Kühlfluid-Düsen 6 liegen im wesentlichen in Mündungshöhe des unteren Endes der Gichtgas-Einlaßleitung 7, so daß das Kühlfluid in geeigneter Weise in den Gichtgasfluß eingebracht wird und für den längstmöglichen Zeitraum im Grobstaub-Sammeioehäiter verbleibt, um vollständige Verdampfung sicherzustellen. Das Kühlfluid wird von den Kühlfluid-Düsen 6 in gleicher Rotationsrichtung im wesentlichen tangential zur Außenfläche der Gichtgas-Einlaßleitung 7 eingesprüht, so daß die Hauptströme des eingesprühten Kühlfluids nicht auf den Außenumfang auftreffen und ihn anfeuchten (F i g. 3). Weiterhin wird das Kühlfluid in horizontaler oder schräg aufwärts gerichteter Richtung eingesprüht, um nicht den Staub 9 anzufeuchten oder zu verfestigen, der sich in einem Trichterabschnitt 8 des Grobstaub-Sammelbwiälters 5 angesammelt hat

Wenn die Kühlfluid-Düse 6 beispielsweise eine Zweitfluiddüse (z. B. zur Zerstäubung von Wasser mit Stickstoffgas oder Wasserdampf oder eine Kühlfluid-Düse mit hohem Kegel, d. h. mit einer Wirbelkammer am Dusenende zum Injizieren von Wassertröpfchen, die von der Düsenöffnung in der Form eines hohlen Kegels abgesprüht werden) ist, wird das Kühlfluid über eine Entfernung von maximal 6 bis 8 Metern versprüht. Wenn dann das Gichtgas mit einer Rate von 40000 Nm³ pro Stunde und einem Druck von 14 atg in den Grobstaubabscheider 2 eingeleitet wird, befeuchtet das eingesprühte Kühlfluid nicht den Innenumfang des Grobstaub-Sarnrnelbehälters 5, da dieser einen innendurchmesser von etwa 17 Metern besitzt und die Gichtgas-Einlaßleitung etwa 4,5 Meter Außenumfang aufweist.

Die Düsen 6 sind mit einer Kühlfluid-Zufuhrleitung 11 über ein Veniil 10 verbunden, das vorzugsweise entsprechend der am Auslaß des Beutelfilters 3 erfaßten Gastemperatur gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gichtgaskühlung für eine Hochofen-Gichtgasanlage mit einem Grobstaubabscheider, der eine Gichtgas-Einlaßleitung und einen diese umgebenden Grobstaub-Sammelbehälter sowie Vorrichtungen zum Einsprühen eines Kühlfluids aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man