DE4030332A1 - Process and plant for energy recovery from blast furnace gas - comprises pressure recovery turbine with generator and by=pass with gas compressor, combustion chamber with fuel enrichment - Google Patents

Process and plant for energy recovery from blast furnace gas - comprises pressure recovery turbine with generator and by=pass with gas compressor, combustion chamber with fuel enrichment

Info

Publication number
DE4030332A1
DE4030332A1 DE4030332A DE4030332A DE4030332A1 DE 4030332 A1 DE4030332 A1 DE 4030332A1 DE 4030332 A DE4030332 A DE 4030332A DE 4030332 A DE4030332 A DE 4030332A DE 4030332 A1 DE4030332 A1 DE 4030332A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
turbine
blast furnace
hot gas
top gas
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.)
Ceased
Application number
DE4030332A
Other languages
German (de)
Inventor
Karlheinz Dr Ing Paessler
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.)
Zimmermann and Jansen GmbH
Original Assignee
Zimmermann and Jansen GmbH
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 Zimmermann and Jansen GmbH filed Critical Zimmermann and Jansen GmbH
Priority to DE4030332A priority Critical patent/DE4030332A1/en
Priority to FR9107541A priority patent/FR2663685A1/en
Priority to JP3148564A priority patent/JPH04231408A/en
Publication of DE4030332A1 publication Critical patent/DE4030332A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/06—Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/14—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours using industrial or other waste gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-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
    • F02C3/24—Gas-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 the fuel or oxidant being liquid at standard temperature and pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/66—Heat exchange
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

Process and plant comprises dust filtration, pressure recovery turbine with generator and bypass flow with gas compressor, combustion chamber with fuel enrichment, gas turbine generator and heat exchanger. Pref. blast furnace gas is passed via fine and/or coarse dust filtration (10) and, if necessary, droplet separator (27) to expansion (pressure recovery) turbine (12) coupled with power generator (11) and to gas line (13) for further utilisation. A proportion of gas (3 to15%, pref ca 5%) is bypassed via separator (27) and fine dust filter (28), if required, to compressor (16) and combustion chamber (17) with enrichment (22) by high calorific fuel e.g. natural or coke gas and to gas turbine (18). The gas turbine (18) may be coupled to its own generator (19) or to the expansion turbine generator (11) via clutch (26). Gas turbine (18) exhaust passes through heat exchanger (24) to raise the inlet gas temp. for expansion turbine (12). Two system variants are also covered. USE/ADVANTAGE - Energy recovery by conversion of pressure and thermal energy from blast furnace gas to electrical energy. High energy recovery, favourable investment payback, no adverse effect on furnace pressure regulation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der Energie des von einem Hochofen stammenden Gichtgases, wobei das Gicht­ gas zu diesem Zweck nach einer Fein- und/oder Grobentstaubung in einer mit einem Stromerzeugungs-Generator koppelbaren Gicht­ gas-Entspannungsturbine entspannt wird, um dann zur weiteren Verwendung in ein Gichtgasnetz eingeleitet zu werden, sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for using the energy the blast furnace from a blast furnace, the gout Gas for this purpose after a fine and / or coarse dedusting in a gout coupled to a power generator Gas relaxation turbine is relaxed, then to the other Use to be initiated in a blast furnace network, as well as an installation for carrying out this method.

Das bekannte Verfahren der genannten Art besteht im wesent­ lichen darin, die im Gichtgas enthaltene Druckenergie sowie thermische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, und zwar unter Verwendung einer mit einen Stromerzeugungs-Genera­ tor koppelbaren Druck-Entspannungsturbine. In der Regel wird jedem Hochofen eine derartige Entspannungsturbine zugeordnet. Ende 1989 hat die Anmelderin erstmals auch eine sogenannte Dual-Anlage geliefert, bei der zwei Hochöfen auf eine gemein­ same Entspannungsturbine arbeiten. Die Nennleistungen der be­ kannten Anlagen liegen zwischen 7000 kW und 14 000 kW. In allen Fällen wurden Turbinen axialer Bauart mit einer Drehzahl von 1500 min-1 eingesetzt. Die Betriebsergebnisse sind durchaus beachtenswert, wobei eine generelle Aussage zu der Wirtschaft­ lichkeit nur bedingt möglich ist, da dies von der jeweiligen Anlagengröße sowie von den in Einzelfall anzusetzenden Strom­ kosten abhängt. Zur Orientierung können jedoch beispielsweise für eine in Europa gebaute Anlage der genannten Art mit einer Nennleistung von 14 000 kW folgende Werte genannt werden:The known method of the type mentioned consists in wesent union is to convert the pressure energy contained in the blast furnace gas and thermal energy into electrical energy, using a gate with a power generator genera coupled pressure-expansion turbine. As a rule, each blast furnace is assigned such an expansion turbine. At the end of 1989, the applicant for the first time also delivered a so-called dual system in which two blast furnaces work on a common expansion turbine. The rated outputs of the known systems are between 7000 kW and 14 000 kW. In all cases, turbine axial type at a speed of 1500 were used min -1. The operating results are quite noteworthy, with a general statement on the economy probability is only partially possible, as this depends on the size of the respective plant and on the costs incurred in each case electricity cost. For orientation, however, the following values may be mentioned, for example, for a plant of the type mentioned in the European Union with a rated output of 14 000 kW:

  • - Rückgewinnung des investierten Kapitals in weniger als zwei Jahren;- Recovery of invested capital in less than two years;
  • - Kostenreduzierung pro Tonne Roheisen bis zu DM 3,50;- cost reduction per ton of pig iron up to DM 3.50;
  • - Rückgewinnung von bis zu 30% der für die Windverdichtung des Hochofens aufgewandten Energie als elektrische Energie;- Recovery of up to 30% of the wind compression the blast furnace energy used as electrical energy;
  • - niedrige Betriebs- und Wartungskosten von nur etwa 2-3% des durch die Turbinenanlage erwirtschafteten Nettoüber­ schusses;- low operating and maintenance costs of only about 2-3% the net turnover generated by the turbine plant Committee;
  • - keine Beeinträchtigung oder negative Auswirkung auf den Heizwert des Gichtgases;- no impairment or negative impact on the Calorific value of the top gas;
  • - keine Beeinträchtigung oder negative Auswirkung auf die Ofenkopf-Druckregelung.- no impairment or negative effect on the Furnace head pressure control.

Druckschriftlich wird der genannte Stand der Technik z. B. repräsentiert durch die DE-C-12 19 054 oder auch DE-C-34 35 275.The cited prior art is z. B. represented by DE-C-12 19 054 or also DE-C-34 35 275.

Zum besseren Verständnis des Standes der Technik soll anhand von Fig. 1 dieser nachstehend nochmals näher erläutert wer­ den:
Dementsprechend wird bei einer Anlage der bekannten Art das von einem Hochofen 1′ stammende Gichtgas über eine Leitung 2′ zum Zwecke der Grob- und Feinentstaubung durch einen Staub­ sack 3′ und anschließend durch einen Ringspaltwascher 4′ hin­ durch entweder direkt (Bypassleitung 5′) oder über eine mit einen Generator 7′ gekoppelte Druckentspannungsturbine 6′ in ein nicht näher dargestelltes werkseigenes Gichtgasnetz 8′ ge­ leitet. Ein Teil des entspannten Gichtgases wird über eine Zweigleitung 9′ vom Gichtgasnetz 8′ abgezweigt und zur Ver­ brennung in sogenannte Cowper bzw. Winderhitzer eingeleitet. Die Verbrennung in den Cowpern bzw. Winderhitzern 10′ erfolgt unter Beimischung verdichteter Umgebungsluft (Brennluft-Ver­ dichter 11′). Den Cowpern bzw. Winderhitzern 10′ wird mittels eines Kaltwindgebläses 12′ Kaltluft zugeführt. Diese wird in den Cowpern bzw. Winderhitzern 10′ zu sogenanntem Heißwind er­ wärmt, der dann in die Düsenstücke 13′ des Hochofens 1′ ein­ führbar ist. Die Cowper-Rauchgase werden über Rauchgasleitun­ gen 14′ und einen Kamin 15′ in die Atmosphäre geblasen.For a better understanding of the prior art will be explained in more detail below with reference to FIG. 1, who the:
Accordingly, in a plant of the known type from a blast furnace 1 'originating gas via a line 2 ' for the purpose of coarse and fine dedusting through a dust bag 3 'and then through an annular gap washer 4 ' through either directly (bypass line 5 ') or via a with a generator 7 'coupled pressure relief turbine 6 ' in a non-illustrated factory owned overhead gas 8 'ge passes. A portion of the expanded top gas is diverted via a branch line 9 'from the top gas network 8 ' and introduced to United combustion in so-called Cowper or Winderhitzer. The combustion in the Cowpern or Winderhitzern 10 'is carried out with the addition of compressed ambient air (combustion air Ver denser 11 '). The Cowpern or Winderhitzern 10 'is supplied by means of a Kaltwindgebläses 12 ' cold air. This is in the Cowpern or Winderhitzern 10 'to so-called hot wind he warms, which is then in the nozzle pieces 13 ' of the blast furnace 1 'a feasible. The cowper flue gases are blown through Rauchgasleitun gene 14 'and a chimney 15 ' in the atmosphere.

Die dem Hochofen nachgeordneten Gießereieinrichtungen, wie Konverter, Gießpfanne oder die Einrichtungen für Strangguß oder Blockguß sind allgemein bekannt, so daß sich eine nähere Beschreibung dieser Einrichtungen hier erübrigt.The blast furnace downstream foundry facilities, such as Converter, ladle or the facilities for continuous casting or block casting are well known, so that a closer Description of these facilities is unnecessary here.

Der Vollständigkeit halber sei jedoch noch erwähnt, daß der Gasdruck im Hochofen mittels des Ringspaltwaschers 4′ gere­ gelt wird. Diese Gasdruckregelung stellt einen erwünschten Nebeneffekt des Ringspaltwaschers 4′ dar.However, for the sake of completeness, it should be mentioned that the gas pressure in the blast furnace is regulated by means of the annular gap washer 4 '. This gas pressure control represents a desirable side effect of the annular gap washer 4 '.

In der beschriebenen Weise wird in der Praxis seit ca. 1980 erfolgreich elektrische Energie durch Entspannung der Gicht­ gase in einer Entspannungsturbine bzw. einer sogenannten "stop pressure recovery-Turbine" (TRT) gewonnen. Aufgrund des niedrigen Gichtgasdruckes von ca. 2,8 bis 3,0 bar und der niedrigen Gichtgastemperatur von ca. 55°C wird dabei nur eine geringe spezifische Leistung frei. Wegen hoher Mengenströme von ca. 500 000 m3N/h können aber dennoch etwa 10-12 MW elektrische Leistung wiedergewonnen werden. Das entspannte Gichtgas wird zum größten Teil - wie oben anhand von Fig. 1 bereits beschrieben - zur Cowperbeheizung verwendet; der Rest wird in das werkseigene Gichtgasnetz eingespeist. In the manner described in the practice since about 1980 successfully electrical energy by relaxing the gout gases in an expansion turbine or a so-called "stop pressure recovery turbine" (TRT) won. Due to the low top gas pressure of about 2.8 to 3.0 bar and the low Gichtgastemperatur of about 55 ° C only a small specific power is released. Because of high flow rates of about 500 000 m 3 N / h but still about 10-12 MW electrical power can be recovered. The expanded blast furnace gas is for the most part - as already described above with reference to Figure 1 - used for cowper heating. the remainder is fed into the company's own blast furnace network.

Eine Leistungserhöhung der sogenannten TRT tritt bei einer Erhöhung der Eintrittstemperatur ein. Dies könnte durch eine Trockenentstaubung anstelle der bisher verwendeten Naßent­ staubung erfolgen, wodurch die Temperatur auf ca. 90 bis 110°C angehoben werden könnte. Dies würde die Leistungsausbeute um etwa 15 bis 20% anheben. Die Trockenentstaubung ist allerdings noch kein anerkanntes Verfahren; es hat in der Praxis noch keinen nennenswerten Eingang gefunden.An increase in performance of the so-called TRT occurs at a Increase the inlet temperature. This could be done by a Dry dedusting instead of the previously used wet end Dusting, causing the temperature to about 90 to 110 ° C. could be raised. This would reduce the power yield raise about 15 to 20%. The dry dedusting is however not yet a recognized procedure; it still has in practice no significant input found.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die dem Gichtgas immanente Energie noch besser auszunutzen, und zwar mit möglichst einfachen Mitteln, insbesondere Stan­ dardlösungen.The present invention is therefore based on the object to make even better use of the energy inherent in top gas and with the simplest possible means, in particular Stan solutions who.

Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch dadurch gelöst, daß ein Teil des entstaubten Gichtgases vor der Entspannung in der Gichtgas-Entspannungsturbine bzw. TRT abgezweigt, ggfs. ver­ dichtet und - ggfs. unter Beimischung von Erdgas Koksgas oder dgl. hochkalorigen Brennstoffen - verbrannt wird wobei die Ab­ gase in einer nit dem der Gichtgas-Entspannungsturbine zuge­ ordneten oder nit einem eigenen Stromerzeugungs-Generator koppelbaren Heißgasturbine (HT) entspannt werden.This object is procedurally achieved in that a Part of the dedusted blast before relaxation in the Tail gas expansion turbine or TRT branched off, if necessary ver seals and - if necessary, with the addition of natural gas coke gas or Like. High-calorific fuels - is burned while the Ab Gas in a nit of the top gas expansion turbine supplied ordered or with its own power generator Coupling hot gas turbine (HT) are relaxed.

Die entsprechende Hochofenanlage ist dadurch gekennzeichnet, daß vor der Gichtgas-Entspannungsturbine eine Abzweigung zu einer einen Gichtgas-Verdichter, eine Brennkammer und eine Heißgasturbine umfassenden Heißgasturbinen-Anordnung führt, wobei die Heißgasturbine mit dem der Gichtgas-Entspannungs­ turbine zugeordneten oder einem eigenen Stromerzeugungs-Gene­ rator koppelbar ist. Es hat sich herausgestellt, daß durch diese Maßnahme bei einer Verbrennung von nur etwa 3% des vom Hochofen gelieferten Gichtgases bereits ca. 50% mehr elektri­ sche Energie erzeugt wird.The corresponding blast furnace plant is characterized that before the blast furnace expansion turbine a turn-off to a blast furnace gas compressor, a combustion chamber and a Hot gas turbine comprehensive hot gas turbine arrangement leads, the hot gas turbine with the top gas relaxation turbine associated with or own power generation genes can be coupled. It turned out that through this measure with a combustion of only about 3% of the Blast furnace supplied already about 50% more electricity energy is generated.

Zusätzlich kann die Leistungsausbeute dadurch erhöht werden, daß in Wärmeaustausch mit den in der Heißgasturbine entspann­ ten Abgasen die Temperatur des nichtabgezweigten Teils des entstaubten Gichtgases vor dessen Einleitung in die Gichtgas- Entspannungsturbine angehoben wird. Versuche haben gezeigt, daß die dann erreichte zusätzliche Leistungsausbeute etwa 94% beträgt, wenn 5% des Gichtgases abgezweigt und der Heißgas­ turbine zugeführt werden. Die Heißgasturbine trägt zwar den Hauptteil der Leistungserzeugung. Die Gichtgas-Entspannungs­ turbine liefert bei der vorgenannten Konstellation nur ca. 5% mehr Strom als eine vergleichbare Entspannungsturbine im Gicht­ gaskreis gemäß Stand der Technik. Es darf jedoch nicht außer acht gelassen werden, daß die Entspannungsturbine bei der er­ findungsgemäßen Konstellation mit einem geringe­ ren Massenstrom gefahren wird, so daß die zusätzliche Lei­ stungsausbeute durchaus bemerkenswert ist.In addition, the power yield can be increased thereby that relax in heat exchange with those in the hot gas turbine  exhaust gases, the temperature of the non-branched part of the Dedusted top gas before its introduction into the blast furnace Relaxation turbine is raised. Experiments have shown that the then achieved additional power yield about 94% is when branched off 5% of the top gas and the hot gas be fed turbine. Although the hot gas turbine carries the Main part of power generation. The blast furnace relaxation Turbine only supplies approx. 5% in the aforementioned constellation more electricity than a comparable relaxation turbine in gout Gas circuit according to the prior art. It may not be except be careful that the relaxation turbine at the he inventive constellation with a low ren mass flow is driven, so that the additional Lei yield is quite remarkable.

Alternativ kann durch Wärmeaustausch mit den in der Heißgas­ turbine entspannten Abgasen die Temperatur des bereits ent­ spannten Gichtgases vor dessen Einleitung in einen oder meh­ rere Cowper angehoben werden. Diese Ausführungsform ist also dadurch gekennzeichnet, daß die Heißgasturbine in das Ver­ fahrensfließbild des Hochofens eingegliedert ist. Das noch heiße Turbinenabgas, welches eine Temperatur von etwa 500°C aufweist, wird zur Vorwärmung des Gichtgases genutzt, das im Cowper zur Winderhitzung verbrannt wird. Der Vorteil dieser Schaltung ist die Verbindung der Stromerzeugung mit einer Erhöhung der Verbrennungstemperatur im Cowper und damit einer höheren Windtemperatur. Entsprechend dem Grundkonzept der hier vorliegenden Erfindung wird ein Teil des Gichtgases vor der Gichtgas-Entspannungturbine abgezweigt und nach Verdich­ tung auf den Betriebsdruck der Heißgasturbine in deren Brenn­ kammer verbrannt. Das in der Heißgasturbine entspannte Abgas dient dann zur Vorwärmung des bereits in der Gichtgas-Entspan­ nungsturbine bzw. TRT entspannten Gichtgasstromes zum Cowper.Alternatively, by heat exchange with those in the hot gas turbine relaxed exhaust gases the temperature of already ent tense Gichtgases before its introduction in one or more Cowper will be raised. This embodiment is thus characterized in that the hot gas turbine in the Ver Laufensfließbild the blast furnace is incorporated. That still hot turbine exhaust, which has a temperature of about 500 ° C, is used to preheat the top gas, which is burned in the cowper to heat up. The advantage This circuit is the connection of power generation with an increase in the combustion temperature in Cowper and thus a higher wind temperature. According to the basic concept of Here present invention is a part of the blast furnace before the top gas relaxation turbine branched off and after compaction tion to the operating pressure of the hot gas turbine in its Brenn chamber burned. The exhaust gas relaxed in the hot gas turbine then serves to preheat the already in the Gichtgas-Entspan turbine or TRT relaxed blast furnace gas stream to cowper.

Die vorgenannte Variante kann mit der erstgenannten Variante durchaus kombiniert werden dergestalt, daß hinter der Heißgas­ turbine eine Abzweigung zu einem der Gichtgas-Entspannungstur­ bine vorgeordneten Wärmetauscher vorgesehen ist über den die Temperatur des Gichtgases vor der Entspannung in der Gichtgas- Entspannungsturbine anhebbar ist, wobei die Abzweigung über ein Schaltventil wahlweise mehr oder weniger weit öffen- bzw. schließbar ist.The aforementioned variant can with the former variant be combined in such a way that behind the hot gas  turbine a turn to one of the blast furnace relaxation bine upstream heat exchanger is provided via the Temperature of the top gas before the relaxation in the top gas Relaxation turbine can be raised, the branch above a switching valve optionally more or less wide open or is closable.

Vorzugsweise wird die zur Verbrennung des abgezweigten Gicht­ gases erforderliche Luft unter Überdruck bzw. vorverdichtet zugeführt. Zu diesem Zweck dient ein gesonderter oder im Heiß­ gasturbinenpackage integrierter Luftverdichter. Zusätzlich oder auch alternativ kann dafür auch der üblicherweise vorhandene Windverdichter bzw. das Kaltwindgebläse dienen.Preferably, the burnt gout is diverted Required air under pressure or pre-compressed fed. For this purpose serves a separate or hot Gas turbine package integrated air compressor. Additionally or Alternatively, it can also be the usual Wind compressor or the cold wind blower serve.

Nachstehend werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie entsprechend gestaltete Hochofenanlagen an­ hand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, embodiments of the invention Procedure and appropriately designed blast furnace systems Hand of the accompanying drawings described in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Leitungsschema einer herkömmlichen Hochofenanlage; Fig. 1 is a circuit diagram of a conventional blast furnace system;

Fig. 2 ein vereinfachtes Leitungsschema für eine erste Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Hochofenanlage; Fig. 2 is a simplified line diagram for a first Ausfüh tion form of a blast furnace system according to the invention;

Fig. 3 Darstellung der zusätzlich erzeugten Leistung Δ P in be­ zug auf die Leistung PtrtB einer reinen TRT-Anlage, und der Druckstufe Pht (bar) der Heißgas­ turbine als Funkton der Anzahl der Verdichter­ stufen für das Gichtgas bei Verdichtungsverhältnissen von π = 1,4, wobei zugrundegelegt ist, daß 5% des Gichtgases der Heißgasturbine zugeführt werden; Fig. 3 showing the power Δ P additionally generated in BE train on the performance PtrtB a pure TRT system, and the pressure level Pht (bar) of the hot gas turbine as Funkton the number of compressor stages for the blast furnace gas at compression ratios of π = 1, 4, wherein it is based on that 5% of the top gas are supplied to the hot gas turbine;

Fig. 4 Darstellung der Leistung Pht der Heißgasturbine, der Zu­ satzleistung ΔPtrt der TRT-Anlage bzw. Gichtgas-Ent­ spannungsturbine und der Netto-Zusatzleistung ΔP der Heißgasturbine und der Gichtgas-Entspannungsturbine, bezogen auf die Leistung einer reinen TRT-Anlage (100% Gichtgas in der TRT) als Funktion der Gichtgasmenge, die der Heißgasturbine zugeführt wird, wobei ein Ein­ trittsdruck pht von 7,6 bar in die Heißgasturbine zu­ grundegelegt ist; Fig. 4 of the performance Pht the hot gas turbine, the ΔPtrt to capacity of the TRT system or stack gas Ent voltage turbine and the net power boost .DELTA.P the hot gas turbine and the blast furnace gas expansion turbine, based on the performance of a pure TRT system (100% Top gas in the TRT) as a function of the amount of top gas, which is supplied to the hot gas turbine, wherein a An exit pressure pht of 7.6 bar is based in the hot gas turbine to baseline;

Fig. 5 Darstellung der Temperaturen des Gichtgases am Ein- und Austritt der Gichtgas-Entspannungsturbine (TRT) als Funktion der Gichtgasmenge, die der Heißgasturbine zugeführt wird, wobei eine Heißgasturbine mit einem Druckniveau von 7,6 bar zugrundegelegt ist; Fig. 5 showing the temperatures of the blast furnace gas at the inlet and outlet of the furnace gas expansion turbine (TRT) as a function of the blast furnace gas quantity that the hot gas turbine is supplied with a hot gas turbine is used as a basis with a pressure level of 7.6 bar;

Fig. 6 Darstellung der Zusatzleistung ΔP und ΔP bezogen auf die Leistung einer TRT-Referenzanlage (ΔP/PtrtB) bei Verbrennung von 5% eines Gichtgasstromes von 500 m3N/h als Funktion des Gichtgasheizwertes; . Figure 6 is based representation of the additional service and .DELTA.P .DELTA.P on the performance of a TRT-reference system (.DELTA.P / PtrtB) on combustion of 5% of a blast furnace gas stream of 500 m 3 N / h as a function of the calorific value blast furnace gas;

Fig. 7 Darstellung der Leistungen der bei der Ausführungsform nach Fig. 2 eingesetzten Turbinen und Verdichter bei Verbrennung von 5% eines 500 000 m3N/h Gichtgasstromes sowie der Referenzleistung einer alleinigen TRT bzw. Gichtgas-Entspannungsturbine; Fig. 7 showing the performance of turbines and compressors used in the embodiment of Figure 2 at combustion of 5% a 500 000 m 3 N / h blast furnace gas stream and the reference power of a sole TRT or stack gas expansion turbine.

Fig. 8 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform, die insbesondere bei sogenanntem "Überschuß-Wind" von Vorteil ist; Fig. 8 is a comparison with Figure 2 modified embodiment, which is particularly in so-called "excess wind"advantage;

Fig. 9 Darstellung der Leistungen der bei der Ausführungs­ form nach Fig. 8 eingesetzten Turbinen und Verdich­ ter bei Verbrennung von 5% eines 500 000 m3N/h Gicht­ gasstromes sowie der Referenzleistung einer alleinigen TRT bzw. Gichtgas-Entspannungsturbine; Fig. 9 showing the performance of in the execution form of Figure 8 turbines and compaction used ter upon combustion of 5% a 500 000 m 3 N / h gout gas stream and the reference power of a sole TRT or stack gas expansion turbine.

Fig. 10 das Leitungsschema für eine Alternativlösung, bei der eine Heißgasturbine in das Fließbild einer Hochofenan­ lage integriert ist; Figure 10 shows the piping scheme for an alternative solution in which a hot gas turbine is integrated into the flow diagram of a Hochofenan location.

Fig. 11 Darstellung der Änderung der Ausbeute der elektrischen Energie aus der Heißgasturbine (Pht/PtrtB) , der Gicht­ gas-Entspannungsturbine bzw. TRT (Ptrt/PtrtB) und des Mehrertrages an elektrischer Leistung (ΔP/PtrtB) in bezug auf die Leistung einer alleinigen TRT-Anlage (PtrtB) als Funktion der Gichtgasmenge, die der Heiß­ gasturbine zugeführt wird, und zwar bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 10; und Fig. 11 Representation of the change in the yield of electrical energy from the hot gas turbine (Pht / PtrtB), the gass gas relaxation turbine or TRT (Ptrt / PtrtB) and the excess of electrical power (.DELTA.P / PtrtB) with respect to the performance of a TRT alone plant (PtrtB) as a function of the top gas flow, which is supplied to the hot gas turbine, in the Ausfüh tion form of FIG. 10; and

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochofenanlage mit einer der Hochofen-Gicht nachgeordneten Einrichtung 10 zur Gichtgas-Entstaubung, der eine mit einem Stromerzeugungs-Generator 11 koppelbare Gichtgas-Entspannungs­ turbine 12 nachgeordnet ist, wobei der Auslaß derselben mit einem Gichtgasnetz 13 und/oder einem oder mehreren Cowpern 14 verbunden bzw. verbindbar ist (siehe dazu auch Fig. 10) bzw. auch die Zweigleitung 9′ zu den Cowpern 10′ in Fig. 1). Der Hochofen selbst ist in Fig. 2 mit der Bezugsziffer 21 gekennzeichnet. Fig. 2 shows a first embodiment of a blast furnace system according to the invention with a blast furnace Gicht downstream device 10 for overhead gas dedusting, which is a downstream with a power generator 11 gass gas relaxation turbine 12 downstream, the outlet of the same with a blast furnace 13 and / or one or more Cowpern 14 connected or connectable (see also Fig. 10) or even the branch line 9 'to the Cowpern 10 ' in Fig. 1). The blast furnace itself is indicated in Fig. 2 by the reference numeral 21 .

Vor der Gichtgas-Entspannungsturbine 12 führt eine Abzwei­ gung 15 zu einer einen Gichtgas-Verdichter 16, eine Brenn­ kammer 17 und eine Heißgasturbine 18 umfassenden Heißgastur­ binen-Anordnung 20, die in Fig. 2 durch ein gepunktetes Feld angedeutet ist. Die Heißgasturbine 18 ist entweder mit dem der Gichtgas-Entspannungsturbine 12 zugeordneten Stromerzeu­ gungs-Generator 11 oder einem eigenen Stromerzeugungs-Generator 19 koppelbar. Im erstgenannten Fall handelt es sich vorzugs­ weise um eine sogenannte Einwellen-Anordnung.Before the top gas expansion turbine 12 leads a Abzwei supply 15 to a top gas compressor 16 , a combustion chamber 17 and a hot gas turbine 18 comprehensive hot gas turbine arrangement 20 , which is indicated in Fig. 2 by a dotted field. The hot gas turbine 18 is either with the gas turbine expansion turbine 12 associated Stromerzeu supply generator 11 or its own power generator 19 can be coupled. In the former case, it is preferential, a so-called single-shaft arrangement.

In die der Heißgasturbine 18 vorgeordnete Brennkammer 17 mün­ det eine Leitung 22 zur Zufuhr von hochkalorigem Brenngas, insbesondere Erd- oder Koksgas. Dieses dient vornehmlich zum Zünden des abgezweigten Gichtgases. Bei zu niedrigem Heizwert des Gichtgases dient das über die Leitung 22 zugeführte Brenn­ gas auch zur Aufrechterhaltung der Verbrennung in der Brenn­ kammer 17.In the hot gas turbine 18 upstream combustion chamber 17 Mün det a line 22 for the supply of high-calorie fuel gas, in particular natural or coke gas. This serves primarily for igniting the branched offgassing gas. If the calorific value of the top gas is too low, the fuel gas supplied via the line 22 also serves to maintain the combustion in the combustion chamber 17 .

Der Brennkammer 17 ist auch noch ein Luftverdichter 23 vorge­ ordnet, so daß vorverdichtete Luft in die Brennkammer 17 ein­ leitbar ist. Sowohl dem Gichtgas-Verdichter 16 als auch dem Luftverdichter 23 können jeweils noch Kühlaggregate "Qk" zu­ geordnet sein.The combustion chamber 17 is also an air compressor 23 pre-orders, so that pre-compressed air into the combustion chamber 17 is a conductive. Both the blast furnace gas compressor 16 and the air compressor 23 can each still cooling units "Qk" to be sorted.

Die in der Heißgasturbine 18 entspannten Abgase stehen über einen der Gichtgas-Entspannungsturbine 12 vorgeordneten Wärme­ tauscher 24 im Wärmeaustausch mit dem der Gichtgas-Entspan­ nungsturbine 12 zugeführten Gichtgas, und zwar unter Anhebung der Gichtgastemperatur.The relaxed in the hot gas turbine exhaust gases 18 are located upstream of one of the blast furnace expansion turbine 12 heat exchanger 24 in heat exchange with the gas turring the expansion turbine 12 supplied blast furnace gas, while raising the gas temperature.

Entsprechend Fig. 2 ist es denkbar, die Gichtgas-Entspannungs­ turbine 12 und die Heißgasturbine 18 über eine Kupplung 26 miteinander zu verbinden, so daß die beiden Turbinen entweder getrennt voneinander oder gemeinsam auf einen Stromerzeugungs­ generator schaltbar sind.According to Fig. 2, it is conceivable, the top gas relaxation turbine 12 and the hot gas turbine 18 to be connected via a coupling 26 with each other, so that the two turbines are either separately or together on a power generator switchable.

In der Abzweigung 15 zur Heißgasturbinen-Anordnung 20 sind dem Gichtgas-Verdichter 16 gegebenenfalls noch ein Tropfenabschei­ der 27 und ein Feinstaubfilter 28, insbesondere Schlauchfil­ ter, vorgeordnet. Bei Bedarf ist auch vor der Abzweigung 15 noch ein Tropfenabscheider 27 angeordnet und wirksam. In the branch 15 to the hot gas turbine assembly 20 , the top gas compressor 16 optionally a Tropfenabschei 27 and a fine dust filter 28 , in particular Schlauchfil ter, upstream. If necessary, even before the branch 15 , a mist eliminator 27 is arranged and effective.

Entsprechend der beschriebenen Anlage wird also ein Teil des Gichtgases vor der Gichtgas-Entspannungsturbine 12 abgezweigt und nach Verdichtung in dem Gichtgas-Verdichter 16 auf den er­ forderlichen Betriebsdruck der Heißgasturbine 18 in deren Brennkammer 17 verbrannt. Das in der Heißgasturbine entspann­ te Abgas dient dann zur Aufwärmung des verbleibenden Gichtgas­ stromes. In der Gichtgas-Entspannungsturbine wird aufgrund der höheren Eintrittstemperatur des Gichtgases eine höhere spezifische Leistung erzeugt. Durch die genannten Maßnahmen wird eine erhebliche Leistungssteigerung erzielt, wie die nachstehende Parameterstudie deutlich erkennen läßt: Vergleichsbasis der Untersuchung ist eine herkömmliche TRT- Anlage. Die Vergleichswerte beziehen sich also immer auf eine vollständige Nutzung des Gichtgases in einer TRT bzw. Gicht­ gasentspannungsturbine. Als Referenzleistung PtrtB einer sol­ chen TRT-Anlage wird bei 500 000 m3N/h Gichtgasstrom 10 mW zugrundegelegt. Die zusätzliche Leistungsausbeute ist definiert durch:According to the plant described so a part of the top gas is diverted before the top gas expansion turbine 12 and burned after compression in the blast furnace gas compressor 16 to the he required operating pressure of the hot gas turbine 18 in the combustion chamber 17 . The relaxing in the hot gas turbine te exhaust then serves to heat the remaining blast furnace gas stream. In the top gas expansion turbine, a higher specific power is generated due to the higher inlet temperature of the top gas. As a result of the measures mentioned, a considerable increase in performance is achieved, as the following parameter study clearly shows: the comparison basis of the investigation is a conventional TRT plant. The comparison values thus always refer to a complete use of the top gas in a TRT or gass gas expansion turbine. The reference power PtrtB of such a TRT plant is based on 500 m 3 N / h top gas flow 10 mW. The additional power yield is defined by:

P=Pht-Pgv+Ptrt-PtrtB,P = Pht PGV + Ptrt-PtrtB,

wobeiin which

Phtpht die Leistung der Heißgasturbine (inclusive Luftverdichter)the power of the hot gas turbine (including air compressor) PgvPGV die Leistung des Gichtgas-Verdichters,the performance of the blast furnace gas compressor, PtrtPtrt die Leistung der TRT bzw. Gichtgas-Entspannungsturbine, undthe performance of the TRT or top gas expansion turbine, and PtrtBPtrtB die Referenzleistung einer alleinigen TRT bzw. Gichtgas-Entspannungsturbinethe reference performance of a sole TRT or top gas expansion turbine

bedeuten.mean.

Wie Fig. 3 zeigt, liegt das Maximum der zusätzlichen Leistungs­ ausbeute bei einem Heißgasturbinen-Druckniveau von ca. 7 bis 10 bar, welches durch einen Gichtgas-Verdichter mit drei bis vier Stufen erreicht wird. In diesem Druckbereich werden mo­ derne Gasturbinen angeboten. Die zusätzliche Leistungsaus­ beute P beträgt dabei ca. 94%, wenn 5% des Gichtgases der Heißgasturbine zugeführt werden. Bei einer Verbrennung von 35% werden bereits ca. 55% (entsprechend 6 MW) mehr elektri­ sche Energie erzeugt, wie Fig. 4 veranschaulicht. Dabei trägt die Heißgasturbine den Hauptteil der Leistungserzeugung. Die TRT bzw. Gichtgas-Entspannungsturbine 12 liefert nur ca. 5% mehr Strom als die Basis-TRT. Dabei darf allerdings nicht außer acht gelassen werden, daß die TRT bzw. Gichtgas-Entspannungs­ turbine 12 mit einem um 3% geringeren Massenstrom gefahren wird als die Basis-Anlage.As shown in Fig. 3, the maximum of the additional power yield is at a hot gas turbine pressure level of about 7 to 10 bar, which is achieved by a blast furnace gas compressor with three to four stages. Modern gas turbines are offered in this pressure range. The additional Leistungsaus bootute P is about 94%, when 5% of the top gas are supplied to the hot gas turbine. At a combustion of 35% already about 55% (corresponding to 6 MW) more electrical cal energy generated, as Fig. 4 illustrates. The hot gas turbine carries the main part of the power generation. The TRT or top gas expansion turbine 12 provides only about 5% more power than the base TRT. However, it must not be disregarded that the TRT or blast furnace relaxation turbine 12 is driven with a 3% lower mass flow than the base unit.

Die Eintrittstemperaturen in die Gichtgas-Entspannungsturbine werden durch den Gegenstromwärmetauscher 24 mit den heißen Abgasen der Heißgasturbine angehoben (Fig. 5). Wegen des kon­ stanten Druckgefälles in der Gichtgas-Entspannungsturbine steigt dementsprechend auch die Temperatur des Gichtgases am Austritt der Gichtgas-Entspannungsturbine. Bei einer Verbren­ nung von 5% des Gichtgases in einer Heißgasturbine (ca. 94% höhere Leistung) beträgt die Eintrittstemperatur ca. 130°C, und liegt somit um 10 bis 30°C höher als bei einer Umstellung von Naßentstaubung auf eine Trockenentstaubung. Dadurch steigt zwar die Temperatur des in das Netz einzuspeisenden Gichtgases auf ca. 60°C an, was jedoch zulässig ist; gegebenenfalls könn­ te diese Temperatur durch Wassereindüsung wieder auf die übli­ che Gichtgas-Temperatur abgesenkt werden.The inlet temperatures into the topping gas expansion turbine are raised by the countercurrent heat exchanger 24 with the hot exhaust gases of the hot gas turbine ( FIG. 5). Because of the con stant pressure gradient in the top gas expansion turbine accordingly increases and the temperature of the top gas at the outlet of the top gas expansion turbine. With a combustion of 5% of the top gas in a hot gas turbine (about 94% higher power), the inlet temperature is about 130 ° C, and is therefore 10 to 30 ° C higher than when switching from wet dedusting to a dry dedusting. As a result, although the temperature of the blast furnace gas to be fed into the network rises to about 60 ° C, which is permissible; if necessary, this temperature could be lowered by injecting water back to the usual top gas temperature.

Die Auswirkung einer Heizwertverminderung des Gichtgases zeigt Fig. 6. Bei einer Absenkung von den hier zugrundegeleg­ ten 4000 kJ/m2N auf 3500 kJ/m3N beträgt die Zusatzleistung durch die Heißgasturbine immer noch 83% entsprechend einer Leistung von 8,3 MW bei Verbrennung von 5% eines 500 000 m3N/h Gichtgasstromes.The effect of a reduction in the calorific value of the top gas is shown in FIG. 6. With a reduction from the 4000 kJ / m 2 N to 3500 kJ / m 3 N, the additional power due to the hot gas turbine is still 83%, corresponding to a power of 8.3 MW when burning 5% of a 500 000 m 3 N / h blast gas stream.

Fig. 7 zeigt ein Leistungsdiagramm einer Anlage gemäß Fig. 2. Bei diesem Beispiel wird von einer Gichtgasmenge aus dem Hoch­ ofen von 500 000 m3N/h bei 2,8 bar und 55°C ausgegangen. Bei Verbrennung von 5% dieses Gichtgasstromes in einer Heißgas­ turbine werden dann in der Gesamtanlage Ptrht = 19 5 MW elek­ trische Leistung erzeugt (ca. 95% mehr als bei alleinigem Einsatz einer Gichtgas-Entspannungsturbine). Davon werden in der Gichtgas-Entspannungsturbine ca. ptrt = 11,8 MW und in der Heißgasturbine (Luftverdichter und Gasturbine) Pht = 8,9 MW erzeugt, wobei im Gichtgas-Verdichter Pgv = 1,2 MW intern wieder aufgebraucht werden. Fig. 7 shows a performance diagram of a plant of FIG. 2. In this example, it is assumed that a blast furnace gas from the blast furnace of 500 000 m 3 N / h at 2.8 bar and 55 ° C. When combustion of 5% of this overhead gas flow turbine in a hot gas then Ptrht = 19 5 MW elec tric power generated in the entire system (about 95% more than the sole use of a top gas expansion turbine). Of these, approximately ptrt = 11.8 MW are generated in the topping gas expansion turbine and in the hot gas turbine (air compressor and gas turbine) Pht = 8.9 MW, Pgv = 1.2 MW being internally used up again in the top gas compressor.

Der zugrundegelegte Gichtgas-Verdichter 16 soll dreistufig mit einem Verdichtungsverhältnis von 1,4 arbeiten. In einer zweifachen Zwischenkühlung "Qk" können noch 0,8 MW an Wärme abgeführt werden, wobei das verdichtete Gichtgas dabei von 95°C auf 60°C abgekühlt wird.The underlying top gas compressor 16 should work in three stages with a compression ratio of 1.4. In a double intercooling "Qk" still 0.8 MW of heat can be dissipated, the compressed blast furnace gas is thereby cooled from 95 ° C to 60 ° C.

Die Turbinenbrennkammerbedingungen wurden für das dargestellte Beispiel mit 1050°C und 7,6 bar festgelegt. Für die Verbren­ nung sind dann 63 000 m3N/h Luft notwendig, was einem Lambda von 3,2 entspricht. Das Abgas hat bei dem beschriebe­ nen Beispiel hinter der Brennkammer noch 577°C und wird im Wärmetauscher 24 auf 150°C abgekühlt. Im Gegenstrom zum Ab­ gas wird das Gichtgas von 55°C auf 130°C aufgewärmt. Bei der Entspannung in der Gichtgas-Entspannungsturbine 12 auf einen Druck von etwa 1,2 bar kühlt das Gichtgas auf die bereits er­ wähnten 60°C ab.The turbine combustor conditions were set at 1050 ° C and 7.6 bar for the example shown. For the combustion then 63 000 m 3 N / h of air are necessary, which corresponds to a lambda of 3.2. The exhaust gas has in the example described behind the combustion chamber still 577 ° C and is cooled in the heat exchanger 24 to 150 ° C. In countercurrent to the gas from the top gas is heated from 55 ° C to 130 ° C. During the relaxation in the top gas expansion turbine 12 to a pressure of about 1.2 bar, the blast furnace gas cools down to the already mentioned 60 ° C.

Zu der vorerwähnten Kupplung 26 sei noch erwähnt, daß diese vorzugsweise auch zum Starten der Heißgasturbine mittels der Gichtgas-Entspannungsturbine dient. Zu diesem Zweck wird die Kupplung geschlossen, um sie dann nach dem Starten der Heißgasturbine wieder zu lösen.To the above-mentioned clutch 26 should be mentioned that this preferably also serves to start the hot gas turbine by means of the top gas expansion turbine. For this purpose, the clutch is closed to then release after starting the hot gas turbine again.

Die Brenngaszufuhr über die Leitung 22 erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von der Abgastemperatur der Heißgasturbine und/oder dem Sauerstoffgehalt der Heißgasturbinen-Abgase. The fuel gas supply via the line 22 is preferably carried out as a function of the exhaust gas temperature of the hot gas turbine and / or the oxygen content of the hot gas turbine exhaust gases.

Mit der Bezugsziffer 25 ist in Fig. 2 noch der Kamin gekenn­ zeichnet, durch den die im Wärmetauscher 24 abgekühlten Ab­ gase der Heißgasturbine ins Freie entweichen können.The reference numeral 25 in Fig. 2 is still the fireplace marked records, through which the cooled in the heat exchanger 24 gases from the hot gas turbine can escape to the outside.

Dem Luftverdichter 23 ist noch ein Staubfilter 36 vorgeordnet.The air compressor 23 is still a dust filter 36 upstream.

Zu Fig. 5 sei noch erwähnt, daß mit T# 8°C die Gichtgastem­ peratur am Eintritt der Gichtgas-Entspannungsturbine und mit T# 9°C die Temperatur des Gichtgases am Austritt der Gicht­ gas-Entspannungsturbine bezeichnet ist.To Fig. 5 should be mentioned that with T # 8 ° C the Gichtgastem temperature at the entrance of the top gas expansion turbine and T # 9 ° C, the temperature of the top gas at the outlet of the gass gas expansion turbine is called.

Die Nachrüstung einer bestehenden TRT-Anlage, d. h. einer An­ lage nur mit Gichtgas-Entspannungsturbine, mit einer Heißgas­ turbine bietet sich an, wenn der Hochofen nicht mehr auf vol­ ler Leistung gefahren wird. Da hierbei die Gichtgasmenge zu­ rückgeht, nimmt die Leistung der TRT bzw. Gichtgas-Entspan­ nungsturbine im entsprechenden Maße ab. Das Schluckvermögen der Gichtgas-Entspannungsturbine ist dann größer als das Gichtgasangebot. Durch die Vorwärmung des Gichtgases kann ein dem Schluckvermögen angepaßter Betriebsvolumenstrom zur Ver­ fügung gestellt werden.The retrofitting of an existing TRT plant, d. H. an on Only with top gas relaxation turbine, with a hot gas turbine lends itself to when the blast furnace is no longer on vol performance is driven. Since this is the top gas to decreases, decreases the performance of the TRT or Gichtgas-Entspan tion turbine in the corresponding extent. The swallowing ability The blast furnace relaxation turbine is then larger than that Blast furnace gas supply. By preheating the top gas can a adapted to the swallowing capacity operating flow to Ver be made available.

Die Ausführungsform nach Fig. 8 kann interessant sein, wenn die ohnehin vorhandenen Windverdichter des Hochofens mehr Wind liefern können als vom Hochofen benötigt wird. Dies kann in einer Überdimensionierung der Windverdichter 29 aus Si­ cherheitsüberlegungen oder durch eine Reduzierung der Hoch­ ofen-Leistung begründet sein. Hierbei wird der z. B. bereits auf 3,5 bar verdichtete Wind über eine Sammelleitung 37 zum der Heißgasturbine 18 zugeordneten Luftverdichter 23 geführt. Die dadurch erreichte Einsparung an Verdichterleistung führt zu einer Erhöhung der Heißgasturbinen-Leistung um ca. 27%. Bei Verbrennung von 5% des vom Hochofen 21 gelieferten Gicht­ gases liefert die Heißgasturbine dann ca. 2,5 MW mehr Strom, d. h. ca. 12 MW Klemmenleistung der Heißgasturbine. In der Gesamtanlage (Heißgasturbine + Gichtgas-Entspannungsturbine) würden somit ca. 120% mehr Strom erzeugt als in einer Ver­ gleichsanlage nur mit Gichtgas-Entspannungsturbine.The embodiment of Figure 8 may be of interest if the already existing wind compressors of the blast furnace can deliver more wind than required by the blast furnace. This can be due to an oversizing of the wind compressor 29 from Si safety considerations or by reducing the high furnace performance. Here, the z. B. already compressed to 3.5 bar wind via a manifold 37 to the hot gas turbine 18 associated air compressor 23 out. The resulting savings in compressor performance leads to an increase of the hot gas turbine power by about 27%. Upon combustion of 5% of the gassing gas delivered by the blast furnace 21 , the hot gas turbine then delivers about 2.5 MW more power, ie about 12 MW terminal power of the hot gas turbine. In the entire system (hot gas turbine + degas gas expansion turbine) thus about 120% more power would be generated than in a United Gleichsanlage only with top gas expansion turbine.

Die entsprechende Leistungsbilanz ist in Fig. 9 graphisch dargestellt.The corresponding power balance is shown graphically in FIG .

In der Druckluft-Sammelleitung kann sich noch ein Zwischen­ kühler 30 befinden, um eine zu starke Erwärmung der verdich­ teten Luft zu vermeiden. Zusätzlich oder alternativ kann auch noch eine gesonderte Luftzufuhr 38 zum Luftverdichter 23 vor­ gesehen sein. Im übrigen ist die Anlage gemäß Fig. 8 mit der­ jenigen nach Fig. 2 vergleichbar. Entsprechende Teile sind mit denselben Bezugsziffern versehen.In the compressed air manifold may still be an intermediate cooler 30 to avoid excessive heating of the compaction ended air. Additionally or alternatively, even a separate air supply 38 to the air compressor 23 may be seen before. Moreover, the system according to FIG. 8 is comparable to the one according to FIG. 2. Corresponding parts are provided with the same reference numerals.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind die Heißgasturbi­ ne 18 und die Gichtgas-Entspannungsturbine 12 nicht miteinan­ der gekoppelt. Vielmehr wird die Heißgasturbine 18 in das Verfahrensfließbild des Hochofens eingegliedert. Dabei soll das noch heiße Turbinengas, welches eine Temperatur von 500 bis 700°C aufweist, zur Vorwärmung des Gichtgases genutzt werden, das im Cowper 14 zur Winderhitzung verbrannt wird. Der Vorteil dieser Schaltung ist die Verbindung der Stromer­ zeugung mit einer Erhöhung der Verbrennungstemperatur im Cowper und damit einer höheren Windtemperatur. Dazu wird ein Teil des Gichtgases vor der Gichtgas-Entspannungsturbine 12 ähnlich wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen abge­ zweigt und nach Verdichtung im Gichtgas-Verdichter 16 auf den Betriebsdruck der Heißgasturbine 18 in deren Brennkammer 17 verbrannt. Das in der Heißgasturbine entspannte Abgas dient dann zur Vorwärmung des bereits in der Gichtgas-Entspannungs­ turbine entspannten Gichtgasstromes zum Cowper 14. Konkret stehen die in der Heißgasturbine 18 entspannten Abgase über einen dem bzw. den Cowpern 14 vorgeordneten Wärmetauscher 31 im Wärmeaustausch mit dem dem bzw. den Cowpern 14 zugeführten Gichtgas und zwar unter entsprechender Anhebung der Gicht­ gastemperatur. In the embodiment of FIG. 10, the Heißgasturbi ne 18 and the top gas expansion turbine 12 are not miteinan coupled. Rather, the hot gas turbine 18 is incorporated into the process flow diagram of the blast furnace. In this case, the still hot turbine gas, which has a temperature of 500 to 700 ° C, to be used for preheating the top gas, which is burned in the cowper 14 for the induction heating. The advantage of this circuit is the connection of Stromer generation with an increase in the combustion temperature in Cowper and thus a higher wind temperature. For this purpose, a part of the top gas before the furnace gas expansion turbine 12 similar to the above-described embodiments abge branches and combusted to the operating pressure of the hot gas turbine 18 in the combustion chamber 17 after compression in the furnace top gas compressor sixteenth The relaxed in the hot gas turbine exhaust gas then serves to preheat the already relaxed in the blast furnace relaxation turbine blast furnace gas flow to Cowper 14th Specifically, the relaxed in the hot gas turbine 18 exhaust gases via a cowper or the 14 upstream heat exchanger 31 in heat exchange with the cowpers 14 or the supplied blast furnace gas, with appropriate increase in the gas temperature gout.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel steht auch die für die Verbrennung des auf höhere Temperatur erwärmten Gichtgases erforderliche Luft über einen Wärmetauscher 32 mit den Cowper- Rauchgasen (Rauchgasleitung 39) sowie ggfs. auch noch - wie dargestellt - über einen Wärmetauscher 41 mit den Abgasen der Heißgasturbine im Wärmeaustausch, und zwar unter entsprechen­ der Anhebung der Brennlufttemperatur. Auch eine Erwärmung al­ ternativ durch Wärmetauscher 32 und Wärmetauscher 41 ist denk­ bar. Dadurch läßt sich der Gesamtwirkungsgrad zusätzlich er­ höhen.In the illustrated embodiment, the necessary for the combustion of heated to higher temperature top gas is also available via a heat exchanger 32 with the Cowper flue gases (flue gas line 39 ) and possibly also - as shown - via a heat exchanger 41 with the exhaust gases of the hot gas turbine Heat exchange, namely under correspond to the increase in the combustion air temperature. A heating al ternative by heat exchanger 32 and heat exchanger 41 is unimaginably. As a result, the overall efficiency can be increased in addition he.

Hinter der Heißgasturbine 18 kann noch eine Abzweigung 33 zu einem der Gichtgas-Entspannungsturbine 12 vorgeordneten Wärmetauscher 34 angeordnet sein, über den die Temperatur des Gichtgases vor der Entspannung in der Gichtgas-Entspannungs­ turbine 12 anhebbar ist, wobei die Abzweigung 33 über ein Schaltventil 35 wahlweise mehr oder weniger weit öffen- bzw. schließbar ist und zwar je nach gewünschter Temperaturanhe­ bung des noch nicht entspannten und/oder entspannten Gichtga­ ses vor der Gichtgas-Entspannungsturbine 12 bzw. vor den Cowpern 14.Behind the hot gas turbine 18 is a branch can still 12 upstream heat exchanger 34 be located at a top-gas expansion turbine 33 over which the temperature of the top gas before expansion in the top-gas relaxation turbine 12 can be raised, the junction 33 via a switching valve 35 optionally more or less widely openable or closable and depending on the desired Temperaturanhe environment of the not yet relaxed and / or relaxed Gichtga ses before the topping gas expansion turbine 12 and before the Cowpern 14th

Die Vorteilhaftigkeit der Anlage gemäß Fig. 10 ergibt sich aus der nachstehenden Parameterstudie:The advantageousness of the system according to FIG. 10 results from the following parameter study:

Vergleichsbasis der Untersuchung ist wieder eine TRT-Anlage. Die Vergleichswerte beziehen sich also immer auf eine voll­ ständige Nutzung des Gichtgases in einer TRT bzw. Gichtgas- Entspannungsturbine. Die Leistung einer solchen Gichtgas- Entspannungsturbine beträgt bei 500 m3N/h Gichtgasstrom PtrtB = 10 MW. Die zusätzliche Leistungsausbeute ist definiert durch:
P-Pht-Pgv+Ptrt-PtrtB.The basis for comparison of the investigation is again a TRT plant. The comparative values thus always refer to a complete use of the top gas in a TRT or top gas expansion turbine. The performance of such a topping gas expansion turbine is 500 m 3 N / h top gas flow PtrtB = 10 MW. The additional power yield is defined by:
P-Pht-PGV + Ptrt-PtrtB.

Die Änderung dieser Leistungsausbeute zeigt Fig. 11. Die Lei­ stung der Gichtgas-Entspannungsturbine geht bei der Verbren­ nung von Gichtgas in der Heißgasturbine wegen der Abnahme des Massenstroms zur Gichtgas-Entspannungsturbine zurück. Insgesamt gesehen wird dies durch die Erzeugung von elek­ trischer Energie in der Heißgasturbine aufgewogen, so daß bei der Verbrennung von 5% des Gichtgases in einer Heißgastur­ bine ca. 65 bis 70% mehr Strom erzeugt wird. Damit verbunden ist eine Erhöhung der adiabaten Verbrennungstemperatur im Cowper.The change in this power output is shown in FIG. 11. The power of the topping gas expansion turbine is returned to the topping gas expansion turbine during the combustion of top gas in the hot gas turbine because of the decrease in the mass flow. Overall, this is outweighed by the generation of elec tric energy in the hot gas turbine, so that in the combustion of 5% of the top gas bine in a Heißgastur about 65 to 70% more power is generated. Associated with this is an increase in the adiabatic combustion temperature in the cowper.

Wird z. B. von einer Gichtgasmenge aus dem Hochofen 21 von 500 m3N/h bei 2,8 bar und 55°C ausgegangen, werden bei Ver­ brennung von 5% dieses Gichtgasstromes in einer Heißgastur­ bine in der Gesamtanlage PtrhT = 17 MW elektrische Leistung erzeugt. Davon werden in der Gichtgas-Entspannungsturbine ca. Ptrt = 9,3 MW und in der Heißgasturbine (Luftverdichter und Gasturbine) Pht = 8,9 MW erzeugt, wobei im Gichtgas-Verdich­ ter 16 Pgv = 1,2 MW intern wieder aufgebraucht werden. Der Gichtgas-Verdichter 16 soll auch bei diesem Beispiel dreistu­ fig mit einem Verdichtungsverhältnis von 1,4 arbeiten. In einer zweifachen Zwischenkühlung können noch 0,8 MW an Wärme abgeführt werden, wobei das verdichtete Gichtgas von 95°C auf 60°C abgekühlt wird. Die Turbinenbrennkammerbedingungen sind für dieses Beispiel mit 1050°C und 7,6 bar festgelegt. Für die Verbrennung sind demnach 63 000 m3N/h Luft notwendig, was einem Lambda von 3,2 entspricht. Das Abgas hat hinter der Brennkammer 17 eine Temperatur von 57°C und wird im Wärmetau­ scher 31 auf 150°C abgekühlt. Im Gegenstrom zum Abgas wird das entspannte Gichtgas von 25°C auf 124°C aufgewärmt. Dabei wird davon ausgegangen, daß 85% des Gichtgases für die Cowpererhitzung benötigt werden. Dadurch wird die adiabate Verbrennungstemperatur um etwa 65°C angehoben, was auch zu einer Erhöhung der Windtemperatur in erster Näherung um eben­ falls 65°C führt. Die Heißwindleitung ist in Fig. 10 noch mit der Bezugsziffer 40 gekennzeichnet. Im übrigen sind alle Tei­ le der Hochofenanlage gemäß Fig. 10, die bereits im Zusammen­ hang mit der Anlage gemäß Fig. 2 beschrieben sind, mit den­ selben Bezugsziffern versehen, so daß sich diesbezüglich eine nähere Beschreibung erübrigt. If z. Example of a blast furnace from the blast furnace 21 of 500 m 3 N / h at 2.8 bar and 55 ° C, at Ver combustion of 5% of this blast furnace gas in a Heißgastur bine in the overall system PtrhT = 17 MW electrical power generated , Of these, in the top gas expansion turbine about Ptrt = 9.3 MW and in the hot gas turbine (air compressor and gas turbine) Pht = 8.9 MW generated, in the blast furnace gas compressor 16 Pgv = 1.2 MW are internally used up again. The blast furnace gas compressor 16 should also work in this example dreistu fig with a compression ratio of 1.4. In a double intercooling 0.8 MW of heat can still be dissipated, wherein the compressed top gas is cooled from 95 ° C to 60 ° C. Turbine combustion chamber conditions are set at 1050 ° C and 7.6 bar for this example. Accordingly, 63 000 m 3 N / h of air are required for combustion, which corresponds to a lambda of 3.2. The exhaust gas has a temperature of 57 ° C behind the combustion chamber 17 and is cooled in Wärmetau shear 31 to 150 ° C. In countercurrent to the exhaust gas, the expanded blast furnace gas is heated from 25 ° C to 124 ° C. It is assumed that 85% of the topping gas is needed for Cowpererhitzung. As a result, the adiabatic combustion temperature is raised by about 65 ° C, which also leads to an increase in the wind temperature in a first approximation to just if 65 ° C. The hot blast line is indicated in FIG. 10 by the reference numeral 40 . Moreover, all Tei le blast furnace system of FIG. 10, which are already described in connexion with the system of FIG. 2, provided with the same reference numerals, so that in this respect a more detailed description is unnecessary.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 8 beträgt die Temperaturanhebung des Gichtgases vor der Gichtgas-Entspan­ nungsturbine etwa 50 bis 100°C, insbesondere etwa 60 bis 80°C. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 beträgt die Temperatur­ anhebung des entspannten Gichtgases vor der Einleitung in den oder die Cowper 14 zwischen etwa 80 bis 120°C, insbesondere etwa 90 bis 110°C.In the embodiments according to FIGS. 2 and 8, the temperature increase of the top gas before the top gas expansion turbine is approximately 50 to 100 ° C., in particular approximately 60 to 80 ° C. In the embodiment of Fig. 10, the temperature increase of the expanded top gas prior to introduction into the cowper or the 14 between about 80 to 120 ° C, in particular about 90 to 110 ° C.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All features disclosed in the application documents are claimed as essential to the invention, as far as they are individually or in combination over the prior art are new.

Claims (20)

1. Verfahren zur Nutzung der Energie des von einem Hochofen (21) stammenden Gichtgases, wobei das Gichtgas zu diesem Zweck nach einer Fein- und/oder Grobentstaubung (10) in einer mit einem Stromerzeugungs-Generator (11) koppelbaren Gichtgas-Entspannungsturbine (12) entspannt wird, um dann zur weiteren Verwendung in ein Gichtgasnetz (13) eingelei­ tet zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des entstaubten Gichtgases vor der Entspannung in der Gichtgas-Entspannungsturbine (12) abgezweigt, ggfs. verdichtet und - ggfs. unter Beimischung von Erdgas, Koks­ gas oder dgl. hochkalorigen Brennstoffen - verbrannt wird, wobei die Abgase in einer mit dem der Gichtgas-Entspannungs­ turbine zugeordneten oder mit einem eigenen Stromerzeugungs- Generator (19) koppelbaren Heißgasturbine (18) entspannt werden.1. A method for using the energy of a blast furnace ( 21 ) originating from top gas, the blast furnace gas for this purpose after a fine and / or coarse dedusting ( 10 ) in a with a power generator ( 11 ) can be coupled to top gas expansion turbine ( 12 ) is relaxed, then to be used for further use in a blast furnace network ( 13 ) eingelei tet, characterized in that a part of the dedusted top gas before the relaxation in the top gas expansion turbine ( 12 ) branched off, if necessary. Compressed and - if necessary Admixture of natural gas, coke gas or the like. High-calorific fuels - is burned, the exhaust gases in a turbine associated with the gasification relaxation turbine or with its own power generator ( 19 ) can be coupled hot gas turbine ( 18 ) relaxed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Wärmeaustausch mit den in der Heißgasturbine (18) entspannten Abgasen die Temperatur der nichtabgezweigten Menge des entstaubten Gichtgases vor dessen Einleitung in die Gichtgas-Entspannungsturbine (12) angehoben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in the heat exchange with the in the hot gas turbine ( 18 ) expanded exhaust gases, the temperature of the non-branched amount of the dedusted top gas before its introduction into the top gas expansion turbine ( 12 ) is raised. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 3 bis 15% insbesondere etwa 5% des vom Hochofen (21) stammenden Gichtgases zur Heißgasturbine (18) abgezweigt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that about 3 to 15%, in particular about 5% of the blast furnace ( 21 ) originating blast furnace gas to the hot gas turbine ( 18 ) are diverted. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wärmeaustausch mit den in der Heißgasturbine (18) entspannten Abgasen die Tempera­ tur des bereits entspannten Gichtgases vor dessen Einlei­ tung in einen oder mehrere Cowper (14) angehoben wird. 4. The method according to claim 1 or 3, characterized in that by heat exchange with the in the hot gas turbine ( 18 ) relaxed exhaust gases, the tempera ture of the already relaxed top gas before its introduction into one or more Cowper ( 14 ) is raised. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturanhebung des Gichtgases vor der Gichtgas-Entspannungsturbine (12) zwi­ schen etwa 50°C bis 100°C, insbesondere etwa 60°C bis 80°C, beträgt.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the temperature increase of the top gas before the top gas expansion turbine ( 12 ) between approximately 50 ° C to 100 ° C, in particular about 60 ° C to 80 ° C, is. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet. daß die Temperaturanhebung des ent­ spannten Gichtgases vor Einleitung in den oder die Cowper (14) zwischen etwa 80°C bis etwa 120°C, insbesondere etwa 90°C bis 110°C, beträgt.6. The method according to claim 4, characterized. that the temperature increase of the ent tense top gas before introduction into the cowper or ( 14 ) between about 80 ° C to about 120 ° C, in particular about 90 ° C to 110 ° C, is. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbrennung des abgezweigten Gichtgases erforderliche Luft unter Überdruck bzw. vorverdichtet zugeführt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the combustion of the branched overhead gas required air under pressure or pre-compressed is supplied. 8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbrennung des Gichtgases im Cowper (14) er­ forderliche Luft vorgewärmt wird, insbesondere durch Wär­ meaustausch mit den Cowper-Rauchgasen und/oder durch Wärme­ austausch (Wärmetauscher 41) mit den Gasen aus der Heißgas­ turbine.8. The method according to claim 4 or 6, characterized in that the combustion of the top gas in the Cowper ( 14 ) he is preheated quired air, in particular by heat exchange with the cowper flue gases and / or by heat exchange (heat exchanger 41) with the Gases from the hot gas turbine. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 6 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der in der Heißgas­ turbine (18) entspannten Abgase zur Temperaturanhebung des Gichtgases vor Einleitung in die Gichtgas-Entspannungs­ turbine (12) abgezweigt wird.9. The method according to any one of claims 4 and 6 or 8, characterized in that a part of the turbine in the hot gas ( 18 ) relaxed exhaust gases for temperature increase of the top gas before introduction into the top gas relaxation turbine ( 12 ) is diverted. 10. Hochofenanlage mit einer der Hochofen-Gicht nachgeordneten Einrichtung (10) zur Gichtgas-Entstaubung, der eine mit einem Stromerzeugungs-Generator (11) koppelbare Gichtgas- Entspannungsturbine (12) nachgeordnet ist, wobei der Auslaß derselben mit einem Gichtgasnetz (13) und/oder einem oder mehreren Cowpern (14) verbunden bzw. verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet. daß vor der Gichtgas-Entspannungsturbine (12) eine Abzweigung (15) zu einer einen Gichtgas-Verdichter (ggfs.) (16), eine Brenn­ kammer (17) und eine Heißgasturbine (18) umfassenden Heiß­ gasturbine-Anordnung (20) führt, wobei die Heißgasturbine (18) mit dem der Gichtgas-Entspannungsturbine (12) zugeord­ neten oder einem eigenen Stromerzeugungs-Generator (19) koppelbar ist.10. blast furnace with a downstream of the blast furnace gass device ( 10 ) for top gas dedusting, which is a downstream with a power generator ( 11 ) coupled Gichtgas- expansion turbine ( 12 ), wherein the outlet of the same with a blast furnace ( 13 ) and / or one or more Cowpern ( 14 ) is connected or connectable, characterized. that before the top gas expansion turbine ( 12 ) a branch ( 15 ) to a top gas compressor (if necessary.) (16), a combustion chamber ( 17 ) and a hot gas turbine ( 18 ) comprising hot gas turbine arrangement ( 20 ), wherein the hot gas turbine ( 18 ) with the gas of the expansion gas turbine ( 12 ) zugeord Neten or its own power generator ( 19 ) can be coupled. 11. Hochofenanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die der Heißgasturbine (18) vorgeordnete Brennkammer (17) eine Leitung (22) zur Zufuhr von hochkalorigem Brennstoff, insbesondere Erd- oder Koksgas, mündet.11. blast furnace system according to claim 10, characterized in that in the hot gas turbine ( 18 ) upstream combustion chamber ( 17 ) a line ( 22 ) for supplying hochkalorigem fuel, in particular natural or coke gas, opens. 12. Hochofenanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißgasturbinen-Anordnung (20) einen der Brennkammer (17) vorgeordneten Luftverdich­ ter (23) umfaßt, so daß vorverdichtete Luft in die Brenn­ kammer (17) der Heißgasturbine (18) einleitbar ist.12. Blast furnace installation according to claim 9 or 10, characterized in that the hot gas turbine arrangement ( 20 ) comprises a combustion chamber ( 17 ) upstream Luftverdich ter ( 23 ), so that pre-compressed air in the combustion chamber ( 17 ) of the hot gas turbine ( 18 ) can be introduced. 13. Hochofenanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Heißgasturbine (18) entspannten Abgase über einen der Gichtgas-Entspannungstur­ bine (12) vorgeordneten Wärmetauscher (24) im Wärmeaus­ tausch mit dem der Gichtgas-Entspannungsturbine (12) zu­ geführten Gichtgas stehen, und zwar unter Anhebung der Gichtgastemperatur.13. Blast furnace installation according to one of claims 10 to 12, characterized in that in the hot gas turbine ( 18 ) relaxed exhaust gases through one of the top gas relaxation turbine ( 12 ) upstream heat exchanger ( 24 ) in the heat exchange with the of the top gas expansion turbine ( 12 ) to led blast furnace gas, namely raising the temperature of the blast furnace gas. 14. Hochofenanlage nach einem der Anlage 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gichtgas-Entspannungstur­ bine (12) und die Heißgasturbine (18) über eine Kupplung (26) miteinander verbindbar und entweder getrennt voneinan­ der oder gemeinsam auf einen Stromerzeugungs-Generator schaltbar sind.14. blast furnace installation according to one of the system 9 to 12, characterized in that the blast furnace relaxation stage bine ( 12 ) and the hot gas turbine ( 18 ) via a coupling ( 26 ) connected to each other and either separated voneinan or together switchable to a power generator are. 15. Hochofenanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abzweigung (15) zur Heißgasturbinen-Anordnung (20) dem Gichtgas-Verdichter (16) ggfs. ein Tropfenabscheider (27) und Feinstaubfilter (28), insbesondere Staubfilter, vorgeordnet sind.15. Blast furnace installation according to one of claims 10 to 14, characterized in that in the branch ( 15 ) for hot gas turbine arrangement ( 20 ) the blast furnace gas compressor ( 16 ) if necessary. A mist eliminator ( 27 ) and fine dust filter ( 28 ), in particular dust filter , are upstream. 16. Hochofenanlage mit einem Windverdichter (29), nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der der Heißgasturbinen-Anord­ nung (20) zugeordnete Luftverdichter (23) mit dem Auslaß des Windverdichters (29) verbindbar ist, insbesondere un­ ter Zwischenschaltung eines Kühlers (30).16 blast furnace with a wind compressor ( 29 ), according to one of claims 10 to 15, characterized in that the hot gas turbine Anord voltage ( 20 ) associated air compressor ( 23 ) with the outlet of the wind compressor ( 29 ) is connectable, in particular un ter Interposition of a cooler ( 30 ). 17. Hochofenanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12 und 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Heißgasturbine (18) entspannten Abgase über einen dem bzw. den Cowpern (14) vorgeordneten Wärmetauscher (31) im Wärmeaustausch mit dem dem bzw. den Cowpern (14) zugeführten Gichtgas stehen, und zwar unter entsprechender Anhebung der Gichtgastempera­ tur.17. Blast furnace installation according to one of claims 10 to 12 and 14 to 16, characterized in that in the hot gas turbine ( 18 ) expanded exhaust gases via a cowper or the ( 14 ) upstream heat exchanger ( 31 ) in the heat exchange with the or the Cowpern ( 14 ) supplied blast furnace gas, with a corresponding increase in the Gichtgastempera temperature. 18. Hochofenanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Verbrennung des auf höhere Temperatur erwärmten Gichtgases erforderliche Luft über einen Wärmetauscher (32) mit den Cowper-Rauchga­ sen und/oder einen Wärmetauscher (41) mit den Gasen aus der Heißgasturbine (20) im Wärmeaustausch steht, und zwar unter entsprechender Anhebung der Brennlufttemperatur.18. blast furnace system according to claim 17, characterized in that the combustion of the heated to a higher temperature top gas required air sen via a heat exchanger ( 32 ) with the cowper Rauchga and / or a heat exchanger ( 41 ) with the gases from the hot gas turbine ( 20 ) is in heat exchange, with a corresponding increase in the combustion air temperature. 19. Hochofenanlage nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Heißgasturbine (18) eine Abzweigung (33) zu einem der Gichtgas-Entspannungs­ turbine (12) vorgeordneten Wärmetauscher (34) angeordnet ist, über dem die Temperatur des Gichtgases vor der Ent­ spannung in der Gichtgas-Entspannungsturbine (12) anheb­ bar ist, wobei die Abzweigung (33) über ein Schaltventil (35) wahlweise mehr oder weniger weit öffen- bzw. schließ­ bar ist. 19. blast furnace system according to claim 17 or 18, characterized in that behind the hot gas turbine ( 18 ) has a branch ( 33 ) to one of the top gas relaxation turbine ( 12 ) upstream heat exchanger ( 34 ) is arranged, above which the temperature of the top gas before Ent voltage in the top gas expansion turbine ( 12 ) is lifting bar, wherein the branch ( 33 ) via a switching valve ( 35 ) either more or less wide open or closing bar. 20. Hochofenanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftverdichter (23) der Heißgasturbinen-Anordnung (20) ein Staubfilter (36) vorge­ ordnet ist.20. blast furnace installation according to one of claims 10 to 19, characterized in that the air compressor ( 23 ) of the hot gas turbine arrangement ( 20 ) is arranged a dust filter ( 36 ) pre.
DE4030332A 1990-06-20 1990-09-25 Process and plant for energy recovery from blast furnace gas - comprises pressure recovery turbine with generator and by=pass with gas compressor, combustion chamber with fuel enrichment Ceased DE4030332A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4030332A DE4030332A1 (en) 1990-06-20 1990-09-25 Process and plant for energy recovery from blast furnace gas - comprises pressure recovery turbine with generator and by=pass with gas compressor, combustion chamber with fuel enrichment
FR9107541A FR2663685A1 (en) 1990-06-20 1991-06-19 PROCESS FOR RECOVERING THE ENERGY FROM GAS FROM A BLAST FURNACE, AND INSTALLATION OF A BLAST FURNACE FOR CARRYING OUT THIS PROCESS.
JP3148564A JPH04231408A (en) 1990-06-20 1991-06-20 Utilization of energy of furnace top gas discharged from blast furnace and blast furnace installation for practicing this method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4019675 1990-06-20
DE4030332A DE4030332A1 (en) 1990-06-20 1990-09-25 Process and plant for energy recovery from blast furnace gas - comprises pressure recovery turbine with generator and by=pass with gas compressor, combustion chamber with fuel enrichment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4030332A1 true DE4030332A1 (en) 1992-01-09

Family

ID=25894312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4030332A Ceased DE4030332A1 (en) 1990-06-20 1990-09-25 Process and plant for energy recovery from blast furnace gas - comprises pressure recovery turbine with generator and by=pass with gas compressor, combustion chamber with fuel enrichment

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH04231408A (en)
DE (1) DE4030332A1 (en)
FR (1) FR2663685A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19549141A1 (en) * 1995-12-29 1997-07-03 Asea Brown Boveri Method of operating gas turbine group with low-calorie fuel
LU91917B1 (en) * 2011-12-16 2013-06-17 Wurth Paul Sa Cold wind generation from slag heat
EP2626439A1 (en) * 2008-03-18 2013-08-14 JFE Steel Corporation Method for separating blast furnace gas

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2123610C1 (en) * 1992-11-09 1998-12-20 ОРМАТ, Инк. Process increasing energy produced by gas turbine
ES2068779B1 (en) * 1993-01-25 1998-01-16 Mannesmann Ag PROCEDURE FOR THE USE OF THE ENERGY CONTAINED IN THE DRINKING GAS OF A CUBA OVEN.
LU91617B1 (en) * 2009-10-19 2011-04-20 Wurth Paul Sa Energy recovery from gases in a blast furnace plant
CN103244211A (en) * 2013-04-23 2013-08-14 中冶南方工程技术有限公司 Utilization system and method of blast furnace cinder water heat source for blast furnace steam blower
CN103233084A (en) * 2013-04-23 2013-08-07 中冶南方工程技术有限公司 System and method for applying blast furnace cinder flushing water heat source to electric blast blower of blast furnace
LU92525B1 (en) * 2014-08-19 2016-02-22 Wurth Paul Sa Blast furnace plant
CN106382135B (en) * 2016-08-31 2018-07-27 西安陕鼓动力股份有限公司 Sintering waste heat recycles and Sinter air machine Unit erriger safety interlocking shutdown system and method
CN109055636A (en) * 2018-09-18 2018-12-21 盐城市联鑫钢铁有限公司 Blast furnace BPRT energy conserving system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2632297A (en) * 1948-08-27 1953-03-24 Power Jets Res & Dev Ltd Gas turbine plant
CH299039A (en) * 1952-03-25 1954-05-31 Bbc Brown Boveri & Cie Gas turbine plant in metallurgical plant.
DE2044644B2 (en) * 1970-09-30 1973-10-04 Tsentralnoje Proiswodstwenno-Technitscheskoje Predpriatie Po Remontu, Naladke I Projektirowaniju Energetitscheskich Ustanowok Predpriaty Tschernoi Metallurgii, Moskau Gas turbine system for driving a blast furnace wind compressor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2096955A7 (en) * 1970-07-20 1972-03-03 Floch Jean Le Blast furnace energy balance - waste gas being used to power a gas turbine
JPS60147539A (en) * 1984-01-11 1985-08-03 Ube Ind Ltd Gas-turbine power plant utilizing blast-furnace gas as fuel
DE3435275C1 (en) * 1984-09-26 1986-01-30 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Blast furnace plant
JPS61284508A (en) * 1985-06-12 1986-12-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for utilizing exhaust gas of blast furnace gas turbine
JPS63166916A (en) * 1986-12-27 1988-07-11 Nkk Corp Utilizing method for oxygen blast furnace gas
JPS63171816A (en) * 1987-01-09 1988-07-15 Nkk Corp Utilization of oxygen blast furnace gas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2632297A (en) * 1948-08-27 1953-03-24 Power Jets Res & Dev Ltd Gas turbine plant
CH299039A (en) * 1952-03-25 1954-05-31 Bbc Brown Boveri & Cie Gas turbine plant in metallurgical plant.
DE2044644B2 (en) * 1970-09-30 1973-10-04 Tsentralnoje Proiswodstwenno-Technitscheskoje Predpriatie Po Remontu, Naladke I Projektirowaniju Energetitscheskich Ustanowok Predpriaty Tschernoi Metallurgii, Moskau Gas turbine system for driving a blast furnace wind compressor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: Stahl u. Eisen, 81. Jg., Nr. 11 (25.05.1961), S. 739, 740 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19549141A1 (en) * 1995-12-29 1997-07-03 Asea Brown Boveri Method of operating gas turbine group with low-calorie fuel
EP2626439A1 (en) * 2008-03-18 2013-08-14 JFE Steel Corporation Method for separating blast furnace gas
LU91917B1 (en) * 2011-12-16 2013-06-17 Wurth Paul Sa Cold wind generation from slag heat
WO2013087838A1 (en) 2011-12-16 2013-06-20 Paul Wurth S.A. Cold wind generation from slag heat

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04231408A (en) 1992-08-20
FR2663685A1 (en) 1991-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1219800B1 (en) Gas turbine cycle
DE2934340C2 (en) Procedure for switching off and restarting a combined gas / steam power plant
DE3428041A1 (en) AIR STORAGE GAS TURBINE POWER PLANT WITH FLUID BED FIRING
DE4030332A1 (en) Process and plant for energy recovery from blast furnace gas - comprises pressure recovery turbine with generator and by=pass with gas compressor, combustion chamber with fuel enrichment
CH700310A1 (en) Processes for CO2 capture from a combined cycle power plant and combined cycle power plant with a gas turbine with flow separation and recirculation.
EP0498289A1 (en) Process for drying of coal for fusion or coal gazifier
DE69825868T2 (en) SYNTHESEGASEXPANDER LOCATED DIRECTLY BEFORE A GAS TURBINE
EP0666412B1 (en) Method for cooling the cooling air for a gasturbine
DE4303174A1 (en) Method for the generation of electrical energy
CH698638B1 (en) A method of operating a gas turbine assembly comprising the injection of a diluent in the gas turbine arrangement.
DE2520447A1 (en) THERMAL POWER PLANT
EP0764768A1 (en) Process for operating a power plant
EP0462137A1 (en) Operation of a combined gas turbine/steam turbine process
EP1564830A2 (en) Method for producing electricity and heat
EP0489270B1 (en) Method for pressure reduction of a gas in a primary net
EP0787367A2 (en) Fuel cell plant with utilization of the cathode heat, and process for operating it
WO1992021859A1 (en) Environmentally acceptable electric energy generation process and plant
DE953755C (en) Device for controlling a thermal power plant with a charged steam generator
EP0995891B1 (en) Turbomachine and method for its operation
DE19732268C2 (en) Method and device for compressing a working gas
DE102011054872A1 (en) Turbomachinery with control system for carbon dioxide (CO2) concentration and method
WO2010139724A1 (en) Gas turbine having a molten carbonate fuel cell
DE112010005234T5 (en) Energy recovery from gases in a blast furnace plant
DE10056128A1 (en) Process for operating a gas turbine plant and a corresponding plant
DE19742031A1 (en) Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and additional energy converter

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection