JP2004316534A - Method and system for recovering blast furnace by-product gas energy - Google Patents

Method and system for recovering blast furnace by-product gas energy Download PDF

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JP2004316534A
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combustion
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Yuzo Terai
勇三 寺井
Hiroyuki Tatsumi
浩之 巽
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Simulation Technology:Kk
有限会社シミュレーション・テクノロジー
Yuzo Terai
勇三 寺井
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for recovering blast furnace by-product gas energy capable of improving the efficiency of recovering energy obtained from a blast furnace by-product gas without increasing CO<SB>2</SB>emission as much as possible, and to provide a system for exercising the method. <P>SOLUTION: A nitrogen gas of high concentration is obtained from an air separating device 7 and the by-product gas is obtained from a blast furnace 1, and at least the nitrogen gas n is preheated by high-temperature combustion gas b discharged from a gas turbine 10. Moreover, these gases are mixed and introduced in the combustion chamber 8 of the gas turbine 10. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉から副生されるガスからエネルギーを回収する方法及びシステムに関し、特に、高炉副生ガスを燃料として駆動されるタービンで発電機を回転させて電気エネルギを回収する場合に好適な、高炉副生ガスエネルギー回収方法及びシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
現状の製鉄所においては、高炉から副生されるガスを燃料として、ガス焚ボイラーで蒸気タービンを回し、このタービンに駆動連結された発電機で発電させて副生ガスのエネルギーを電気エネルギーとして回収する設備を備えている。
【0003】
このような、このような蒸気タービンを用いたエネルギー回収システムにおいては、最新のものでも発電による副生ガスのエネルギー回収熱効率は40%が限度である。
【0004】
また、最近は、部分的ではあるが高炉副生ガスを燃料としてガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた複合サイクルによるエネルギー回収システムも採用されてきている。(例えば、特許文献1参照。)
【0005】
【特許文献1】
特開2002−38971号公報
【0006】
図3は、現行されている高炉副生ガスを燃料としてガスタービンと蒸気タービンを駆動して発電を行う、高炉副生ガスエネルギー回収方法の一例を示すシステム構成図である。
【0007】
同図において、高炉A1の炉頂から発生する副生ガスgは、温度約200℃、圧力0.35MPA程度であり、混入している粗い塵埃を除去する簡易集塵機A2を通して炉頂圧タービンA3に導入され、発電機A4を駆動する。
【0008】
ここで、高炉A1の炉内に入っている鉄鉱石の脱硫作用によって、副生ガスg中の硫黄成分濃度は、低硫黄重油並にまで抑えられているが、炉頂圧タービンA3を通過したガスは、その後、ガスタービン用の燃料ガスとして使用される。
【0009】
副生ガスgが高温で燃焼すると、その中に含まれる塵埃が溶融してタービン翼に付着してこれを腐食させるため、さらに精密な除塵が必要となる。特に、燃焼温度が1300℃以上になると、脱硫も必要になる。
【0010】
そのため、この例では、スクラバー等の湿式集塵装置からなるガス清浄装置A5が設けられている。ガス清浄装置A5を通過した副生ガスgは大気圧近くまで減圧されているので、ガス圧縮機A6で圧縮されて燃焼室A7に導入される。
【0011】
一方燃焼室A7には、圧縮機A8で圧縮された空気aが導入され、これらの混合気がここで燃焼し、燃焼温度約1350℃となって膨張した燃焼ガスbにより、ガスタービンA9が駆動される。
【0012】
ガスタービンA9は圧縮機A8とともに発電機A10を駆動し、副生ガスgが有していたエネルギーの一部は、ここで電気エネルギーとして回収される。
【0013】
なお、この例では、燃焼ガスbの温度が1350℃と高温であるため、精密な脱硫が必要であるが、一般的には、脱硫設備を設けることはしないで、タービン入口温度を1100〜1200℃程度の範囲に抑えて使用する場合が多い。
【0014】
一方、ガスタービンA9から排気される高温の燃焼ガスbは、廃熱ボイラーA11を通過した後、煙突A12から大気中に排出される。
廃熱ボイラーA11においては、前記燃焼ガスbによって給水wが加熱されて水蒸気sとなり、蒸気タービンA13に導入されてこれを駆動し、発電機A14でさらに電気エネルギーが回収される。蒸気タービンA13から排出された蒸気sは、復水器A15へ回収される。
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
前述した図3に示すような従来の高炉副生ガスエネルギーの回収システムにおいては、現状の高炉操業条件に適合するように設計されているため、設備投資費用を比較的安くできる利点がある。
【0016】
しかしながら、高炉副生ガスの発熱量は800Kcal/Nmと低く、出来るだけ既存の設備を利用して発電設備投資を抑えようとすると、副生ガスの圧力が低い場合、ガスの比容積が増大するためにガス清浄装置や脱硫装置に大型のものが必要となるので、炉頂圧タービン部分での圧力降下を抑えなければならず、これに見合う範囲での発電性能しか期待できない問題があった。
【0017】
また、高炉副生ガスを発電用ガスタービンに導入する前に、一度大気圧付近まで減圧させてから再び圧縮機で圧縮するようにしているため、このような従来の高炉副生ガスエネルギーの回収システムにおいては、ガス圧縮のためのエネルギーロスが大きく、液化天然ガスを燃料とする複合発電方式よりも発電熱効率が劣るので、エネルギー回収量の割には発生するCOの量が多くなり、環境保全上の問題も生じていた。
【0018】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解消し、CO排出量を極力増加させずに高炉副生ガスから得られるエネルギーの回収効率を高めることが可能な高炉副生ガスエネルギー回収方法、及び、これを実施するためのシステムを提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために提供される本発明の高炉副生ガスエネルギー回収方法は、ガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで空気分離装置から得られる高濃度の窒素ガスと、高炉から得られる副生ガスのうち、少なくとも窒素ガスを予熱し、且つ、これらのガスを混合してガスタービンの燃焼室に導入するようにしたものである。
【0020】
前記、高炉副生ガスエネルギー回収方法においては、空気分離装置から得られる高濃度の酸素ガスを、ガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで予熱してから高炉へ供給することが望ましい。
【0021】
また、本発明の高炉副生ガスエネルギー回収システムは、空気分離装置と、前記空気分離装置で得られる高濃度の窒素ガスと、高炉から得られる副生ガスを混合したガスを燃焼室内で燃焼させ、その燃焼ガスで駆動されるガスタービンと、前記燃焼室へ導入される窒素ガスと副生ガスのうち、少なくとも窒素ガスをガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで予熱する熱交換器とを備えたものである。
【0022】
前記高炉副生ガスエネルギー回収システムにおいては、空気分離装置から得られる高濃度の酸素ガスをガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで予熱する熱交換器を備え、前記熱交換器を経由して空気分離装置から高炉に酸素ガスが供給されるようにしてあることが望ましい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の高炉副生ガスエネルギー回収方法の第1の実施形態としてのシステム構成図であって、同図において、高炉1の炉頂から取り出された副生ガスgは、簡易集塵機2で除塵された後、炉頂圧タービン3に導入される。
ここで、副生ガスgはその圧力によって炉頂圧タービン3を回転させ、これに駆動連結されている発電機4Aで発電が行われる。
【0024】
炉頂圧タービン3を出た副生ガスgはガス清浄装置5に入り、ここで脱硫が行われ、さらにガス圧縮機6で圧縮された後、後述する空気分離装置7で得られる窒素ガスnと混合されて燃焼室8へ送り込まれる。
【0025】
また、前記燃焼室8には、圧縮機9で圧縮された外部の空気aが導入され、窒素ガスnで希釈された副生ガスgがここで空気aと混合されて燃焼し、高温の燃焼ガスbが生成されてガスタービン10を回転させる。ガスタービン10は圧縮機9とともに発電機4Bを駆動して発電を行う。
【0026】
本実施形態で用いられている空気分離装置7は高圧深冷式のものであり、ここには、圧縮機11で圧縮された外部の空気aが導入される。空気分離装置7は空気aを高濃度の酸素oと窒素nに分離する。ここで得られた窒素nは圧縮機12でさらに圧縮された後、熱交換器13に導入される。
【0027】
熱交換器13は、ガスタービン10の高温の燃焼ガスの一部が導入されて、前記窒素ガスnを予熱する。ここで予熱された窒素ガスnは、前述したように副生ガスgと混合されて燃焼室8へ導入される。
【0028】
燃焼室8に入った窒素ガスnは、副生ガスの燃焼によって加熱膨張し、副生ガスgのみの燃焼による場合と比較して、ガスタービン10を駆動するための燃焼ガスの量が増大し、ガスタービン10におけるエネルギー回収の熱効率の向上に寄与している。
なお、ガスタービン10を通過する燃焼ガスbのうち、窒素ガスbの占める割合は1/4〜1/3程度である。
【0029】
また、これに加えて窒素ガスnは燃焼室8に入る前に、ガスタービン10の廃熱を利用して予熱されていることもガスタービン10におけるエネルギー回収の熱効率の向上に寄与している。
【0030】
また、ガスタービン10から排出された燃焼ガスの残りは、廃熱ボイラ14に導入される。廃熱ボイラ14には、給水予熱器15で予熱された給水が導入されて、前記燃焼ガスとの熱交換により加熱されて蒸気sとなり蒸気タービン16を駆動して発電機4Cにより発電を行う。
蒸気タービン16から出た蒸気sは、復水器17に入り、再び給水予熱器15へ送られる。
【0031】
次に、図2は、本発明の高炉副生ガスエネルギー回収方法の第2の実施形態としてのシステム構成図である。同図において、図1中の番号と同一番号の部分は前述した第1の実施形態と同様に構成されている。
【0032】
本実施形態のものにおいては、図1に示す炉頂圧タービン3を省き、高炉1から取り出された副生ガスgをガス清浄装置5を通した後、ガス圧縮機6で圧縮して空気分離装置7から得られた高濃度の窒素ガスに混入し、これらの混合ガスを熱交換器13で予熱して燃焼室8に送り込んでいる。
【0033】
また、本実施形態においては、空気分離装置7から得られた高濃度の酸素ガスOを熱交換器18を通じてガスタービン10から排気される燃焼ガスで予熱した後高炉1に供給している。また、高炉1へは、酸素ガスOと合わせて多量の微粉炭を吹き込んでおり、これにより、発熱量の多い良質の副生ガスgが得られる。
【0034】
前述した2つの実施形態を比較すると、予熱した酸素を高炉に供給するようにした後者の方が発電熱効率が3%程度優れており将来性もある。しかしながら、既に高炉にガスタービンによる発電システムを導入してある場合には、既設のガス清浄設備を利用した前者の実施形態の方が設備投資の面からは有利である。
【0035】
なお、前述した各実施形態においては、高炉から排出される副生ガスを燃焼させ、その燃焼ガスによってガスタービンを駆動し、これで発電機を回転させることにより、副生ガスのエネルギーを電気エネルギーの形で回収しているが、エネルギーを回収する方法はこれに限定するものではなく、ガスタービンから得られる機械的なエネルギーを直接利用してもよい。
【0036】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで空気分離装置から得られる高濃度の窒素ガスと、高炉から得られる副生ガスのうち、少なくとも窒素ガスを予熱し且つこれらのガスを混合してガスタービンの燃焼室に導入するようにしているため、エネルギー回収熱効率を高めることができる。
【0037】
また、回収できるエネルギー量に対する副生ガスの量を少なくできるため、COの発生量を低減することができ、環境の浄化に貢献することができる。
【0038】
さらに、空気分離装置から得られる高濃度酸素をガスタービンから排気される燃焼ガスで予熱してから高炉へ供給するようにしたことで、発熱量の高い良質の副生ガスが得られ、ガスタービン得られるエネルギーの回収熱効率をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高炉副生ガスエネルギー回収方法の第1の実施形態を示すシステム構成図である。
【図2】本発明の高炉副生ガスエネルギー回収方法の第2の実施形態を示すシステム構成図である。
【図3】現行されている高炉副生ガスを燃料としてガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた複合サイクルによるエネルギー回収システムの一例を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
1 高炉
2 簡易集塵機
3 炉頂圧タービン
4A、4B、4C 発電機
5 ガス清浄装置
6 ガス圧縮機
7 空気分離装置
8 燃焼室
9 圧縮機
10 ガスタービン
11 圧縮機
12 圧縮機
13 熱交換器
14 廃熱ボイラ
15 給水予熱器
16 蒸気タービン
17 復水器
18 熱交換器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and a system for recovering energy from gas generated as a by-product from a blast furnace, and is particularly suitable for recovering electric energy by rotating a generator with a turbine driven by using the blast-furnace by-product gas as a fuel. And a blast furnace by-product gas energy recovery method and system.
[0002]
[Prior art]
At the current steelworks, gas produced as a by-product from the blast furnace is used as fuel, and the steam turbine is turned by a gas-fired boiler. The turbine is driven and connected to a power generator to recover the energy of the by-product gas as electric energy. It is equipped with facilities to do.
[0003]
In such an energy recovery system using such a steam turbine, the energy recovery heat efficiency of by-product gas generated by power generation is limited to 40% even in the latest one.
[0004]
Recently, an energy recovery system using a combined cycle combining a gas turbine and a steam turbine using blast furnace by-product gas as a fuel has been adopted, although partially. (For example, refer to Patent Document 1.)
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-38971
FIG. 3 is a system configuration diagram showing an example of a blast furnace by-product gas energy recovery method that uses a blast furnace by-product gas as a fuel to drive a gas turbine and a steam turbine to generate power.
[0007]
In the same figure, the by-product gas g generated from the furnace top of the blast furnace A1 is at a temperature of about 200 ° C. and a pressure of about 0.35 MPa. Introduced to drive the generator A4.
[0008]
Here, the sulfur component concentration in the by-product gas g is suppressed to the level of low-sulfur heavy oil by the desulfurization action of the iron ore contained in the furnace of the blast furnace A1, but passed through the furnace top pressure turbine A3. The gas is then used as fuel gas for a gas turbine.
[0009]
When the by-product gas g is burned at a high temperature, dust contained therein melts and adheres to the turbine blades to corrode them, so that more precise dust removal is required. In particular, when the combustion temperature exceeds 1300 ° C., desulfurization is also required.
[0010]
Therefore, in this example, a gas cleaning device A5 including a wet type dust collecting device such as a scrubber is provided. Since the by-product gas g that has passed through the gas cleaning device A5 has been decompressed to near atmospheric pressure, it is compressed by the gas compressor A6 and introduced into the combustion chamber A7.
[0011]
On the other hand, the air a compressed by the compressor A8 is introduced into the combustion chamber A7, and the air-fuel mixture burns there, and the combustion gas b expanded at a combustion temperature of about 1350 ° C. drives the gas turbine A9. Is done.
[0012]
The gas turbine A9 drives the generator A10 together with the compressor A8, and part of the energy of the by-product gas g is recovered here as electric energy.
[0013]
In this example, since the temperature of the combustion gas b is as high as 1350 ° C., precise desulfurization is necessary. However, in general, no desulfurization equipment is provided, and the turbine inlet temperature is set to 1100 to 1200. It is often used in the range of about ° C.
[0014]
On the other hand, the high-temperature combustion gas b exhausted from the gas turbine A9 passes through the waste heat boiler A11 and is then discharged into the atmosphere from the chimney A12.
In the waste heat boiler A11, the feed water w is heated by the combustion gas b to become steam s, which is introduced into the steam turbine A13 to drive the steam turbine A13, and further the electric energy is recovered by the generator A14. The steam s discharged from the steam turbine A13 is collected in the condenser A15.
[Problems to be solved by the invention]
[0015]
The conventional blast furnace by-product gas energy recovery system as shown in FIG. 3 described above is designed to be compatible with the current blast furnace operating conditions, and thus has the advantage that the capital investment cost can be relatively reduced.
[0016]
However, the calorific value of the blast furnace by-product gas is as low as 800 Kcal / Nm 3, and if an attempt is made to reduce the power generation equipment investment by using existing facilities as much as possible, the specific volume of the gas increases when the pressure of the by-product gas is low. In order to achieve this, large-sized gas cleaning equipment and desulfurization equipment are required.Therefore, the pressure drop in the furnace top pressure turbine section must be suppressed, and there has been a problem that power generation performance can only be expected in a range commensurate with this. .
[0017]
In addition, since the blast furnace by-product gas is once reduced to near atmospheric pressure and then compressed again by the compressor before being introduced into the gas turbine for power generation, such conventional blast furnace by-product gas energy is recovered. in the system, a large energy loss for gas compression, since the liquefied natural gas thermal power generation efficiency is inferior to combined power generation system for a fuel, in spite of the energy recovery amount increases the amount of CO 2 that occurs, the environment There were also security issues.
[0018]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and improves the efficiency of recovering energy obtained from the blast furnace by-product gas without increasing the amount of CO 2 emission as much as possible. An object is to provide an energy recovery method and a system for performing the method.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The blast furnace by-product gas energy recovery method of the present invention provided to achieve the above object provides a high-concentration nitrogen gas obtained from an air separation device with a high-temperature combustion gas exhausted from a gas turbine and a blast furnace. Among the by-product gases, at least nitrogen gas is preheated, and these gases are mixed and introduced into a combustion chamber of a gas turbine.
[0020]
In the blast furnace by-product gas energy recovery method, it is preferable to supply a high-concentration oxygen gas obtained from an air separation device to a blast furnace after preheating it with a high-temperature combustion gas exhausted from a gas turbine.
[0021]
Further, the blast furnace by-product gas energy recovery system of the present invention includes an air separation device, a high-concentration nitrogen gas obtained by the air separation device, and a gas obtained by mixing a by-product gas obtained from a blast furnace in a combustion chamber. A gas turbine driven by the combustion gas, and a heat exchanger that preheats at least a nitrogen gas of the nitrogen gas and by-product gas introduced into the combustion chamber with a high-temperature combustion gas exhausted from the gas turbine. It is provided.
[0022]
The blast furnace by-product gas energy recovery system includes a heat exchanger that preheats a high-concentration oxygen gas obtained from an air separation device with a high-temperature combustion gas exhausted from a gas turbine, via the heat exchanger. It is desirable that oxygen gas be supplied to the blast furnace from the air separation device.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a system configuration diagram as a first embodiment of a blast furnace by-product gas energy recovery method according to the present invention. In FIG. 1, a by-product gas g taken out from the top of the blast furnace 1 is a simple dust collector. After the dust is removed in step 2, it is introduced into the furnace top pressure turbine 3.
Here, the by-product gas g rotates the furnace top pressure turbine 3 by its pressure, and power is generated by a generator 4A that is drivingly connected to the furnace top pressure turbine 3.
[0024]
The by-product gas g leaving the furnace top pressure turbine 3 enters a gas purifier 5 where it is desulfurized and further compressed by a gas compressor 6, and then a nitrogen gas n obtained by an air separator 7 described later. And sent to the combustion chamber 8.
[0025]
External air a compressed by the compressor 9 is introduced into the combustion chamber 8, and the by-product gas g diluted with the nitrogen gas n is mixed with the air a and burns there. The gas b is generated to rotate the gas turbine 10. The gas turbine 10 drives the generator 4B together with the compressor 9 to generate power.
[0026]
The air separation device 7 used in the present embodiment is of a high pressure cryogenic type, into which external air a compressed by the compressor 11 is introduced. The air separation device 7 separates the air a into high concentrations of oxygen o and nitrogen n. The nitrogen n obtained here is further compressed by the compressor 12 and then introduced into the heat exchanger 13.
[0027]
The heat exchanger 13 preheats the nitrogen gas n by introducing a part of the high-temperature combustion gas of the gas turbine 10. The preheated nitrogen gas n is mixed with the by-product gas g and introduced into the combustion chamber 8 as described above.
[0028]
The nitrogen gas n that has entered the combustion chamber 8 is heated and expanded by the combustion of the by-product gas, and the amount of the combustion gas for driving the gas turbine 10 increases as compared with the case where only the by-product gas g is burned. This contributes to improving the thermal efficiency of energy recovery in the gas turbine 10.
The proportion of the nitrogen gas b in the combustion gas b passing through the gas turbine 10 is about 1/4 to 1/3.
[0029]
In addition, the fact that the nitrogen gas n is preheated by using the waste heat of the gas turbine 10 before entering the combustion chamber 8 also contributes to the improvement of the thermal efficiency of energy recovery in the gas turbine 10.
[0030]
The remainder of the combustion gas discharged from the gas turbine 10 is introduced into the waste heat boiler 14. Feed water preheated by a feed water preheater 15 is introduced into the waste heat boiler 14, and is heated by heat exchange with the combustion gas to become steam s, drives a steam turbine 16 and generates electricity by a generator 4C.
The steam s that has exited from the steam turbine 16 enters the condenser 17 and is sent to the feedwater preheater 15 again.
[0031]
Next, FIG. 2 is a system configuration diagram as a second embodiment of the blast furnace by-product gas energy recovery method of the present invention. In the figure, the parts having the same numbers as those in FIG. 1 are configured in the same manner as in the first embodiment.
[0032]
In this embodiment, the furnace top pressure turbine 3 shown in FIG. 1 is omitted, the by-product gas g extracted from the blast furnace 1 is passed through a gas cleaning device 5, and then compressed by a gas compressor 6 to separate air. The mixed gas is mixed into the high-concentration nitrogen gas obtained from the apparatus 7, and the mixed gas is preheated by the heat exchanger 13 and sent to the combustion chamber 8.
[0033]
Further, in the present embodiment, the high-concentration oxygen gas O obtained from the air separation device 7 is supplied to the blast furnace 1 after being preheated by the combustion gas exhausted from the gas turbine 10 through the heat exchanger 18. In addition, a large amount of pulverized coal is blown into the blast furnace 1 together with the oxygen gas O, whereby a high-quality by-product gas g having a large amount of heat is obtained.
[0034]
Comparing the two embodiments described above, the latter, in which preheated oxygen is supplied to the blast furnace, has an excellent power generation thermal efficiency of about 3% and has a future prospect. However, when a power generation system using a gas turbine is already installed in the blast furnace, the former embodiment using the existing gas cleaning equipment is more advantageous in terms of capital investment.
[0035]
In each of the above-described embodiments, the by-product gas discharged from the blast furnace is burned, the gas turbine is driven by the combustion gas, and the generator is rotated by this. However, the method of recovering energy is not limited to this, and mechanical energy obtained from a gas turbine may be directly used.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the high-concentration nitrogen gas obtained from the air separation device with the high-temperature combustion gas exhausted from the gas turbine, and at least the nitrogen gas among the by-product gas obtained from the blast furnace Is preheated, and these gases are mixed and introduced into the combustion chamber of the gas turbine, so that the energy recovery heat efficiency can be improved.
[0037]
Further, since the amount of by-product gas with respect to the amount of energy that can be recovered can be reduced, the amount of generated CO 2 can be reduced, which can contribute to environmental purification.
[0038]
Furthermore, by preheating the high-concentration oxygen obtained from the air separation device with the combustion gas exhausted from the gas turbine and then supplying it to the blast furnace, a high-quality by-product gas having a high calorific value can be obtained. The heat recovery efficiency of the obtained energy can be further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of a blast furnace by-product gas energy recovery method of the present invention.
FIG. 2 is a system configuration diagram showing a second embodiment of the blast furnace by-product gas energy recovery method of the present invention.
FIG. 3 is a system configuration diagram showing an example of an existing energy recovery system using a combined cycle in which a gas turbine and a steam turbine are combined using blast furnace by-product gas as fuel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blast furnace 2 Simple dust collector 3 Furnace top pressure turbine 4A, 4B, 4C Generator 5 Gas cleaning device 6 Gas compressor 7 Air separation device 8 Combustion chamber 9 Compressor 10 Gas turbine 11 Compressor 12 Compressor 13 Heat exchanger 14 Disposal Heat boiler 15 Feedwater preheater 16 Steam turbine 17 Condenser 18 Heat exchanger

Claims (4)

  1. 高炉から得られる副生ガスを燃焼させ、その燃焼ガスでガスタービンを駆動することにより、前記副生ガスのエネルギーを回収する方法であって、
    前記ガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで空気分離装置から得られる高濃度の窒素ガスと、高炉から得られる副生ガスのうち、少なくとも窒素ガスを予熱し、且つ、これらのガスを混合してガスタービンの燃焼室に導入するようにしたことを特徴とする高炉副生ガスエネルギー回収方法。
    A method of recovering energy of the by-product gas by burning a by-product gas obtained from a blast furnace and driving a gas turbine with the combustion gas,
    High-concentration nitrogen gas obtained from the air separation device with high-temperature combustion gas exhausted from the gas turbine, and at least nitrogen gas of the by-product gas obtained from the blast furnace is preheated, and these gases are mixed. A method for recovering blast furnace by-product gas energy, wherein the blast furnace gas is introduced into a combustion chamber of a gas turbine.
  2. 空気分離装置から得られる高濃度の酸素ガスを、ガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで予熱してから高炉へ供給するようにしたことを特徴とする請求項1記載の高炉副生ガスエネルギー回収方法。2. A blast furnace by-product gas energy according to claim 1, wherein the high-concentration oxygen gas obtained from the air separator is preheated by a high-temperature combustion gas exhausted from a gas turbine and then supplied to the blast furnace. Collection method.
  3. 空気分離装置と、
    前記空気分離装置で得られる高濃度の窒素ガスと、高炉から得られる副生ガスを混合したガスを燃焼室内で燃焼させ、その燃焼ガスで駆動されるガスタービンと、
    前記燃焼室へ導入される窒素ガスと副生ガスのうち、少なくとも窒素ガスをガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで予熱する熱交換器とを備えたことを特徴とする高炉副生ガスエネルギー回収システム。
    An air separation unit,
    A high-concentration nitrogen gas obtained by the air separation device, a gas mixed with by-product gas obtained from the blast furnace is burned in a combustion chamber, and a gas turbine driven by the combustion gas,
    A blast furnace by-product gas energy comprising: a heat exchanger for preheating at least a nitrogen gas among a nitrogen gas and a by-product gas introduced into the combustion chamber with a high-temperature combustion gas exhausted from a gas turbine. Collection system.
  4. 空気分離装置から得られる高濃度の酸素ガスをガスタービンから排気される高温の燃焼ガスで予熱する熱交換器を備え、前記熱交換器を経由して空気分離装置から高炉に酸素ガスが供給されることを特徴とする請求項3記載の高炉副生ガスエネルギー回収システム。A heat exchanger for preheating high-concentration oxygen gas obtained from the air separation device with high-temperature combustion gas exhausted from the gas turbine is provided.Oxygen gas is supplied from the air separation device to the blast furnace via the heat exchanger. The blast furnace by-product gas energy recovery system according to claim 3, wherein:
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