JP2001276536A - 高炉乾式集塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダクトの配設に要する付帯設備を簡素化で
き、装置のコンパクト化を図ることができる高炉乾式集
塵装置を提供する。 【解決手段】 高炉排ガスを導く粗ガス供給ダクト２６
を粗ガスチャンバ２７の下部に接続し、粗ガスチャンバ
２７に連通して配置する複数のバグチャンバ２８を粗ガ
スチャンバ２８を中心とする円軌跡上に配置し、各バグ
チャンバ２８の下部に接続して、浄化したガスを排出す
る清浄ガス排出ダクト２９を設けたものであり、粗ガス
チャンバ２８でダスト粒子に作用する重力方向とガス流
の方向とが相反し、流路が急激に拡大することにより生
じる乱流によって各バグチャンバ２８の風量およびダス
ト濃度を均一化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉乾式集塵装置
に関し、高炉排ガスを高炉々頂圧回収装置へ導入する途
中において高炉排ガス中の煤塵を除去する集塵技術に係
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高炉排ガスの有するエネルギーを
回収する高炉々頂圧回収装置として炉頂圧タービンによ
る発電装置が知られている。この高炉排ガスを炉頂圧タ
ービンへ導入する途中には、発電能力を向上させるため
に高炉排ガス中の煤塵を除去する高炉乾式集塵装置を設
置している。

【０００３】図４に示すように、高炉乾式集塵装置１で
は、高炉の炉頂から排出する高炉排ガスが重力式除塵機
（図示省略）を通過した後に粗ガス供給ダクト２を通し
て粗ガスチャンバ３に流入し、粗ガスチャンバ３から円
筒状をなすバグチャンバ４のそれぞれに流入する。各バ
グチャンバ４においてバグフィルターで煤塵を除去した
清浄ガスは清浄ガス排出ダクト５を通って次系に流入
し、各バグチャンバ４で集塵した煤塵はホッパー６に一
旦集めた後に、ダスト排出装置７によって搬出する。粗
ガス供給ダクト２の途中にはメンテナンス用のゴグル弁
８を介装しており、ゴグル弁８が重量物であるために支
持架構９で支持している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、炉頂圧ター
ビンの前段に高炉乾式集塵装置を配置し、発電能力を向
上させる技術は比較的に新しい技術であり、旧来の高炉
設備においては設けられていないものがある。この旧来
の高炉設備に炉頂圧タービンおよび高炉乾式集塵装置を
設けることは、装置の設置スペース、保全用アクセス道
路を設けるスペースなどを確保する点において困難であ
る。

【０００５】このため、装置をコンパクト化し、設置ス
ペースを抑制することが求められる。この装置のコンパ
クト化において重要な要素はダクトの配設構造である。
例えば、図４に示したように、高炉乾式集塵装置１の粗
ガスチャンバ３に上方から高炉排ガスを供給する場合に
は、粗ガス供給ダクト２をバグチャンバ４を跨いで高所
に配置する必要があり、重量物であるゴグル弁８および
粗ガス供給ダクト２を支える支持架構９に風、地震等に
対する耐強度を高めた構造が要求され、熱伸び量も大き
くなるので、支持架構９の構造および重量が大きくな
り、その設置スペースが大きなものとなる。

【０００６】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、ダクトの配設に要する付帯設備を簡素化でき、装置
のコンパクト化を図ることができる高炉乾式集塵装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の高炉乾式集塵装置は、高炉排ガスを導くガ
ス供給ダクトを粗ガスチャンバの下部に接続し、粗ガス
チャンバに連通して配置する複数のバグチャンバを粗ガ
スチャンバを中心とする円軌跡状に配置し、各バグチャ
ンバの下部に接続して、浄化したガスを排出するガス排
出ダクトおよび除塵したダストを排出するダスト排出手
段を設けたものである。

【０００８】上記した構成により、ガス供給ダクトを通
して供給する高炉排ガスは粗ガスチャンバに上向流で流
入する。このとき、高炉排ガス中のダスト粒子に作用す
る重力方向とガス流の方向とが相反し、ガス供給ダクト
から粗ガスチャンバへ流入する時に流路が急激に拡大す
ることから、粗ガスチャンバ内において乱流となる。こ
のため、高炉排ガスおよび排ガス中のダストが分散され
て各バグチャンバへ均一に流入し、各バグチャンバにお
ける風量およびダスト濃度（負荷）が均一化される。こ
の結果、風量およびダスト濃度（負荷）の偏在を考慮し
てバグチャンバに冗長な容量を設ける必要がなくなり、
バグチャンバ容量の減量によって装置全体をコンパクト
化することができる。

【０００９】バグチャンバへ排ガスを供給するガス供給
ダクトとバグチャンバから浄化ガスを排出するガス排出
ダクトを共にバグチャンバの下方に配置することによ
り、各ダクトおよびダクトの途中に介装する弁装置等を
支持する架構を低くすることができるので、風、地震等
に対する耐強度および熱伸び量を低く設定することで小
型化および軽量化を図ることができる。また、ガス供給
ダクトとガス排出ダクトを低位置に配置することで、そ
れぞれを支持する架構を一つの架構によって兼用するこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１において、高炉１１の炉頂に
は高炉排ガスを処理する排ガス処理系１２を接続してお
り、排ガス処理系１２には上流側から順次に重力式除塵
機１３、高炉湿式集塵装置（ベンチュリースクラバー
等）１４、セプタム弁１５を設けている。

【００１１】炉頂圧回収系１６は高炉湿式集塵装置１４
の直前において排ガス処理系１２から分岐し、セプタム
弁１５の下流側において排ガス処理系１２に合流する。
炉頂圧回収系１６には上流側から順次に高炉乾式集塵装
置１７および炉頂圧タービン（発電装置を含む）１８を
設けており、高炉乾式集塵装置１７の上流側および下流
側のダクトにはそれぞれメンテナンス用のゴグル弁１９
ａ、１９ｂおよびバルブ２０ａ、２０ｂを設け、炉頂圧
タービン１８の上流側および下流側のダクトにはそれぞ
れバルブ２１、２２を設けている。

【００１２】排ガス処理系１２と炉頂圧回収系１６との
間にはメンテナンス用のバイパス路２３を設けている。
バイパス路２３はセプタム弁１５の上流側において排ガ
ス処理系１２から分岐し、バルブ２１の上流側において
炉頂圧回収系１６に接続しており、バイパス路２３には
上流側からバルブ２４およびゴグル弁２５を設けてい
る。

【００１３】図２に示すように、高炉湿式集塵装置１４
は、炉頂圧回収系１６のダクトをなす粗ガス供給ダクト
２６を粗ガスチャンバ２７の下部に接続しており、粗ガ
スチャンバ２７に連通して配置する複数のバグチャンバ
２８を粗ガスチャンバ２７を中心とする円軌跡状に配置
している。

【００１４】各バグチャンバ２８は内部に配置したバグ
フィルターによって高炉排ガス中のダストを除塵するも
のであり、各バグチャンバ２８の下部には、浄化した浄
化ガスを排出する浄化ガス排出ダクト２９と除塵したダ
ストを排出するホッパー３０を接続し、ホッパー３０の
下方にダスト排出装置３１を設けている。

【００１５】粗ガス供給ダクト２６およびゴグル弁１９
ａ、浄化ガス排出ダクト２９およびゴグル弁１９ｂは同
一の支持架構３２で支持している。以下、上記した構成
における作用を説明する。乾式運転を行う場合には、炉
頂圧回収系１６のゴグル弁１９ａ、１９ｂ、バルブ２０
ａ、２０ｂ、２１、２２を開栓し、バイパス路２３のバ
ルブ２４、ゴグル弁２５およびセプタム弁１５を閉栓す
る。この状態で、高炉１１で発生する高炉排ガスは炉頂
から排ガス処理系１２を通して重力式除塵機１３に導
き、その処理ガスを炉頂圧回収系１６に導く。

【００１６】炉頂圧回収系１６では処理ガスを高炉乾式
集塵装置１７に導き、その処理した清浄ガスを炉頂圧タ
ービン１８に導いて発電し、高炉排ガスの持つエネルギ
ーを電気として回収する。

【００１７】高炉乾式集塵装置１７においては、重力式
除塵機１３の処理ガスが粗ガス供給ダクト２６を通して
粗ガスチャンバ２７に流入し、粗ガスチャンバ２７から
円軌跡状に配置した円筒状をなす各バグチャンバ２８の
それぞれに流入する。

【００１８】このとき、処理ガス中のダスト粒子に作用
する重力方向とガス流の方向とが相反し、粗ガス供給ダ
クト２６から粗ガスチャンバ２７へ流入する時に流路が
急激に拡大することから、粗ガスチャンバ２７の内部に
おいて乱流となる。このため、高炉排ガスおよび排ガス
中のダストが分散されて各バグチャンバ２８へ均一に流
入し、各バグチャンバ２８における風量およびダスト濃
度（負荷）が均一化される。

【００１９】この結果、風量およびダスト濃度（負荷）
の偏在を考慮してバグチャンバ２８に冗長な容量を設け
る必要がなくなり、バグチャンバ容量の減量によって装
置全体をコンパクト化することができる。

【００２０】各バグチャンバ２８においてバグフィルタ
ーで煤塵を除去した清浄ガスは清浄ガス排出ダクト２９
を通って次系に流入し、各バグチャンバ２８で集塵した
煤塵はホッパー３０に一旦集めた後に、ダスト排出装置
３１によって搬出する。

【００２１】また、バグチャンバ２８へ排ガスを供給す
る粗ガス供給ダクト２６とバグチャンバ２８から浄化ガ
スを排出する清浄ガス排出ダクト２９を共にバグチャン
バ２８の下方に配置しているので、各ダクト２８、２９
およびダクト２８、２９の途中に介装した重量物のゴグ
ル弁１９ａ、１９ｂを支持する支持架構３２を低くする
ことができる。このため、風、地震等に対する耐強度お
よび熱伸び量を低く設定することで支持架構３２の小型
化および軽量化を図ることができ、粗ガス供給ダクト２
６と清浄ガス排出ダクト２９を低位置に配置すること
で、一つの支持架構３２を粗ガス供給ダクト２６と清浄
ガス排出ダクト２９の支持に兼用できる。

【００２２】さらに、重力式除塵機１３は高炉湿式集塵
装置１４よりも高いので、従来のように重力式除塵機１
３から粗ガス供給ダクト２６を分岐する場合に比べて、
粗ガス供給ダクト２６を高炉湿式集塵装置１４の直前に
おいて排ガス処理系１２から分岐することにより、粗ガ
ス供給ダクト２６を最短とし、かつ分岐部の高さを低く
設定できるので、ダクトの配置構造を簡素化できるとと
もに、重力式除塵機１３と高炉湿式集塵装置１４の間に
おいてダストが堆積することを防止できる。

【００２３】湿式運転を行う場合には、炉頂圧回収系１
６のゴグル弁１９ａ、１９ｂ、バルブ２０ａ、２０ｂを
閉栓するとともにバルブ２１、２２を開栓し、セプタム
弁１５を閉栓し、バイパス路２３のバルブ２４、ゴグル
弁２５を開栓する。この状態で、高炉１１で発生する高
炉排ガスは炉頂から排ガス処理系１２を通して重力式除
塵機１３および高炉湿式集塵装置１４に導き、その清浄
ガスをバイパス路２３を通して炉頂圧回収系１６に導
く。炉頂圧回収系１６では清浄ガスを炉頂圧タービン１
８に導いて発電し、高炉排ガスの持つエネルギーを電気
として回収する。

【００２４】高炉乾式集塵装置１７および炉頂圧タービ
ン１８の運転を停止する場合には、炉頂圧回収系１６の
ゴグル弁１９ａ、１９ｂ、バルブ２０ａ、２０ｂ、２
１、２２を閉栓するとともにバイパス路２３のバルブ２
４、ゴグル弁２５を閉栓し、セプタム弁１５を開栓す
る。この状態で、高炉１１で発生する高炉排ガスは炉頂
から排ガス処理系１２を通して重力式除塵機１３および
高炉湿式集塵装置１４に導き、その清浄ガスをセプタム
弁１５を通して次系に供給する。

【００２５】図３は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、図３においては各バグチャンバ２８の下部にブ
ロータンク３３を設け、集塵したダストをブロータンク
３３でガス状にして次系に送気する。

【００２６】この構成によれば高炉乾式集塵装置１７の
高さが図２に示した構成よりも低くできる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高炉排ガ
スが粗ガスチャンバへ上向流で流入して高炉排ガス中の
ダスト粒子に作用する重力方向とガス流の方向とが相反
すること、およびガス供給ダクトから粗ガスチャンバへ
流入する時に流路が急激に拡大することに由来して粗ガ
スチャンバ内において乱流となり、円軌跡状に配置した
各バグチャンバにおける風量およびダスト濃度（負荷）
が分散されて均一化されるので、風量およびダスト濃度
（負荷）の偏在を考慮してバグチャンバに冗長な容量を
設ける必要がなくなり、バグチャンバ容量の減量によっ
て装置全体をコンパクト化することができる。また、ガ
ス供給ダクトとガス排出ダクトを共にバグチャンバの下
方に配置することで、各ダクトおよびダクトの途中に介
装する弁装置等を支持する架構を低くし、風、地震等に
対する耐強度および熱伸び量を低く設定することができ
るとともに、各ダクトおよび弁装置等を支持する架構を
一つの架構によって兼用することができるので、架構の
小型化および軽量化を図ることができ、ダクトの配置構
造を簡素化して装置の設置スペースを抑制することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における高炉排ガスの処理
フローを示す図である。

【図２】同実施の形態における高炉乾式集塵装置を示す
模式図である。

【図３】本発明の他の実施の形態における高炉乾式集塵
装置を示す模式図である。

【図４】従来の高炉乾式集塵装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１１ 高炉 １２ 排ガス処理系 １３ 重力式除塵機 １４ 高炉湿式集塵装置 １５ セプタム弁 １６ 炉頂圧回収系 １７ 高炉乾式集塵装置 １８ 炉頂圧タービン １９ａ、１９ｂ ゴグル弁 ２０ａ、２０ｂ バルブ ２１、２２ バルブ ２３ バイパス路 ２４ バルブ ２５ ゴグル弁 ２６ 粗ガス供給ダクト ２７ 粗ガスチャンバ ２８ バグチャンバ ２９ 浄化ガス排出ダクト ３０ ホッパー ３１ ダスト排出装置 ３２ 支持架構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉排ガスを導くガス供給ダクトを粗ガ
   スチャンバの下部に接続し、粗ガスチャンバに連通して
   配置する複数のバグチャンバを粗ガスチャンバを中心と
   する円軌跡状に配置し、各バグチャンバの下部に接続し
   て、浄化したガスを排出するガス排出ダクトおよび除塵
   したダストを排出するダスト排出手段を設けたことを特
   徴とする高炉乾式集塵装置。