JP5440822B1 - Recuperator operation method and exhaust gas treatment facility operation method - Google Patents

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Abstract

【課題】温度低下に伴って排ガスから発生したダストを効率的に排出できる熱交換器及びその運転方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る熱交換器は、金属還元処理設備から排出され且つ揮発成分を含む排ガスの流路が上方から下方に延びる第一エレメントと、第一エレメントの後段に配置されており且つ排ガスの流路が下方から上方に延びる第二エレメントと、第一エレメントと第二エレメントの接続部をなすとともに発生したダストを捕集するダスト捕集部と、最後段のエレメントから最前段の第一エレメントに向けて冷却用の空気を流すための空気用流路とを備える。
【選択図】図4
The present invention provides a heat exchanger capable of efficiently discharging dust generated from exhaust gas with a decrease in temperature and an operation method thereof.
A heat exchanger according to the present invention includes a first element in which a flow path of exhaust gas discharged from a metal reduction treatment facility and containing volatile components extends from above to below, and is disposed downstream of the first element. The exhaust gas flow path extends from below to above, the second element is connected to the first element and the second element, and the dust collecting part is configured to collect the generated dust. An air flow path for flowing cooling air toward the first element.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、回転炉床炉から排出され且つ揮発成分を含む排ガスからの熱回収に使用されるレキュペレータ及びこれを備える排ガス処理設備の運転方法に関する。 The present invention relates to a recuperator used for heat recovery from exhaust gas discharged from a rotary hearth furnace and containing volatile components, and an operation method of an exhaust gas treatment facility provided with the recuperator .

回転炉床炉やトンネル炉などの金属還元処理設備からは、原料に含まれる揮発成分を含んだ排ガスが排出される。揮発成分としては、亜鉛、鉛、塩素等が挙げられる。これらの揮発成分を含む排ガスは、排ガス処理設備に送られる。排ガス処理設備は、高温の排ガスからの熱回収を目的として廃熱回収装置(ボイラ、レキュペレータなど)を備え、これらの装置内において伝熱面を介して高温の排ガスと冷媒との熱交換が行われる。   From a metal reduction treatment facility such as a rotary hearth furnace or a tunnel furnace, exhaust gas containing volatile components contained in the raw material is discharged. Examples of the volatile component include zinc, lead, and chlorine. The exhaust gas containing these volatile components is sent to an exhaust gas treatment facility. Exhaust gas treatment facilities are equipped with waste heat recovery devices (boilers, recuperators, etc.) for the purpose of heat recovery from high-temperature exhaust gas, and heat exchange between the high-temperature exhaust gas and refrigerant is carried out through these heat transfer surfaces. Is called.

揮発成分を含む排ガスの温度が低下すると揮発成分が固化してダストが発生し、これが熱交換器の伝熱面に付着する。ダストの付着量が増大すると熱交換器の熱回収率が低下し、更にこれが進行するとガス流路が閉塞して操業停止につながる。これを未然に防ぐため、定期的に排ガス処理設備を停止して清掃する必要がある。しかし、高い頻度で排ガス処理設備を清掃しなければならない場合、金属還元処理設備の稼働率が著しく低下する。   When the temperature of the exhaust gas containing volatile components decreases, the volatile components solidify and dust is generated, which adheres to the heat transfer surface of the heat exchanger. When the amount of dust attached increases, the heat recovery rate of the heat exchanger decreases, and when this further proceeds, the gas flow path is blocked, leading to operation stop. In order to prevent this, it is necessary to periodically stop and clean the exhaust gas treatment facility. However, when the exhaust gas treatment facility must be cleaned at a high frequency, the operating rate of the metal reduction treatment facility is significantly reduced.

排ガス処理設備の高い稼働率、ひいては金属還元処理設備の高い稼働率を維持するため、例えば、下記特許文献1に示されるように、熱交換器の上流側の排ガス経路内に冷媒(空気又は水)を供給する対策が知られている。熱交換器に導入される排ガス温度を低下させることで、熱交換器の伝熱面にダストが強固に付着するのを防止できる。   In order to maintain a high operation rate of the exhaust gas treatment facility and consequently a high operation rate of the metal reduction treatment facility, for example, as shown in Patent Document 1 below, a refrigerant (air or water) is disposed in the exhaust gas path upstream of the heat exchanger. ) Is known to supply. By reducing the temperature of the exhaust gas introduced into the heat exchanger, it is possible to prevent dust from firmly adhering to the heat transfer surface of the heat exchanger.

特開2001−33173号公報JP 2001-33173 A

金属還元処理設備の後段に配置される熱交換器内においては、上述のとおり、排ガスの温度低下に伴って排ガスからダストが発生する。従来の熱交換器は、発生したダストが多い場合、効率的に排出することができない可能性があり、この点において改善の余地があった。   In the heat exchanger arranged at the rear stage of the metal reduction treatment facility, dust is generated from the exhaust gas as the temperature of the exhaust gas decreases as described above. Conventional heat exchangers may not be able to efficiently discharge when much dust is generated, and there is room for improvement in this regard.

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、温度低下に伴って排ガスから発生したダストを効率的に排出できるレキュペレータ及びこれを備える排ガス処理設備の運転方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a recuperator capable of efficiently discharging dust generated from exhaust gas as the temperature drops and an operating method of an exhaust gas treatment facility including the same. To do.

本発明に係るレキュペレータは、回転炉床炉から排出され且つ揮発成分を含む排ガスの流路が上方から下方に延びる第一エレメントと、第一エレメントの後段に配置されており且つ排ガスの流路が下方から上方に延びる第二エレメントと、第一エレメントと第二エレメントの接続部をなすとともに発生したダストを捕集するダスト捕集部と、ダスト捕集部に設けられたダスト排出用装置と、最後段のエレメントから最前段の第一エレメントに向けて冷却用の空気を流すための空気用流路と、排ガスの流路の上流側に設けられた冷風又は加圧水の供給用開口とを備える。 A recuperator according to the present invention includes a first element in which a flow path of exhaust gas discharged from a rotary hearth furnace and containing a volatile component extends downward from above, a downstream of the first element, and the flow path of exhaust gas A second element extending upward from below, a dust collecting part for collecting dust generated while forming a connection part between the first element and the second element, and a dust discharge device provided in the dust collecting part, An air flow path for flowing cooling air from the last-stage element toward the front-most first element, and an opening for supplying cold air or pressurized water provided on the upstream side of the exhaust gas flow path are provided.

上記レキュペレータは複数のエレメントからなる。通常、最初に高温の排ガスが導入される最前段のエレメント(第一エレメント)において排ガスの温度低下によって多量のダストが発生し、後段のエレメントにいくに従ってダストの発生量は少なくなる。このため、第一エレメントで大量に発生するダストがダスト捕集部に捕集されやすいように、第一エレメント内には排ガスが上方から下方に流れるように流路を設け、その後段の第二エレメント内には排ガスが下方から上方に流れるように流路を設け、これらの流路の間にダスト捕集部を設けている。 The recuperator is composed of a plurality of elements. Normally, a large amount of dust is generated in the foremost element (first element) into which the high-temperature exhaust gas is first introduced due to a decrease in the temperature of the exhaust gas, and the amount of dust generated decreases toward the subsequent element. For this reason, a flow path is provided in the first element so that the exhaust gas flows downward from above, so that a large amount of dust generated in the first element is easily collected in the dust collecting section. A flow path is provided in the element so that the exhaust gas flows from below to above, and a dust collecting portion is provided between these flow paths.

冷媒として空気を利用した熱交換器においては、高い熱回収率の観点から、上述のとおり、最後段のエレメントから最前段の第一エレメントに向けて冷却用の空気を流すのが一般的である。本発明においては、排ガスを急冷する必要が生じた場合などのために、第一エレメントから最後段のエレメントに向けて空気用流路を空気が流れるように、つまり、排ガスの流れと並行流となるように、空気の流れ方向を変更自在である。排ガスを急冷することによって、排ガスに含まれる揮発成分が一気に固化してダストとなり、ダストが伝熱面に融着するのを抑制できる。これに対し、排ガスの急冷が不十分であると、揮発成分が液化したものが伝熱面に融着し、伝熱面上で固化する。伝熱面上に融着した固化物は伝熱面に強固に付着し、その除去作業に多大な労力と時間を要する。 In a heat exchanger that uses air as a refrigerant, from the viewpoint of a high heat recovery rate, as described above, it is common to flow cooling air from the last-stage element toward the foremost first element. . In the present invention, in the case where it is necessary to rapidly cool the exhaust gas, the air flows from the first element toward the last element, that is, the exhaust gas flow and the parallel flow. Thus, the flow direction of air can be freely changed . By rapidly cooling the exhaust gas, volatile components contained in the exhaust gas are solidified at a stretch to become dust, and the dust can be prevented from being fused to the heat transfer surface. On the other hand, if the exhaust gas is not rapidly cooled, the liquefied volatile component is fused to the heat transfer surface and solidifies on the heat transfer surface. The solidified material fused on the heat transfer surface adheres firmly to the heat transfer surface and requires a lot of labor and time for the removal work.

上記レキュペレータは、その上流側の排ガス流路に設けられた冷風又は加圧水の供給用開口を備える。かかる開口を設けることで、レキュペレータに排ガスが導入されるに先立って排ガスの温度を下げることができ、レキュペレータの伝熱面に揮発成分が融着するのを抑制できる。 The recuperator comprises a supply opening of the cold air or pressurized water is provided in the exhaust gas line upstream thereof. By providing such openings, prior to the exhaust gas is introduced into the recuperator can lower the temperature of the exhaust gas, the volatile component to the heat transfer surface of the recuperator can be prevented from fusing.

上記レキュペレータは、排ガス側の伝熱面に向けて空気を噴射するノズルを有してもよい。ノズルから連続的又は断続的に空気を噴射することで、伝熱面に付着したダストを取り除くことができ、これにより、高い熱回収率を維持できる。 The recuperator may include a nozzle that injects air toward the heat transfer surface on the exhaust gas side. By continuously or intermittently injecting air from the nozzle, dust adhering to the heat transfer surface can be removed, thereby maintaining a high heat recovery rate.

本発明は、上記レキュペレータの運転方法を提供する。当該レキュペレータの運転方法は、第一エレメント内の排ガスの流路を上方から下方に向けて排ガスを流す工程と、最後段のエレメントから第一エレメントに向けて冷却用の空気を流す工程とを備える。このように排ガスを流すことによって、第一エレメントにおいて大量に発生するダストをダスト捕集部で効率的に捕集できる。 The present invention provides a method for operating the recuperator . The operation method of the recuperator includes a step of flowing the exhaust gas from above to below the flow path of the exhaust gas in the first element, and a step of flowing cooling air from the last element toward the first element. . By flowing the exhaust gas in this way, dust generated in a large amount in the first element can be efficiently collected by the dust collecting part.

上述のとおり、レキュペレータが空気の流れ方向を変更自在な構成であるため、上記運転方法は、排ガスから発生するダスト量に応じて、冷却用の空気が第一エレメントから最後段のエレメントに向けて流れるように、空気の流れ方向を変更する工程を更に備えてもよい。例えば、回転炉床炉に供給される原料の亜鉛濃度に応じて、冷却用の空気の流れ方向を変更してもよい。 As described above, since the recuperator is freely configurable flow direction of the air, the method of operation, depending on the amount of dust generated from the exhaust gas, cooling air is directed to the elements of the last stage from the first element You may further provide the process of changing the flow direction of air so that it may flow. For example, the flow direction of the cooling air may be changed according to the zinc concentration of the raw material supplied to the rotary hearth furnace .

本発明によれば、温度低下に伴って排ガスから発生したダストを効率的に排出できるレキュペレータ及びこれを備える排ガス処理設備の運転方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the operating method of the recuperator which can discharge | emit efficiently the dust which generate | occur | produced from exhaust gas with the temperature fall, and an exhaust gas treatment facility provided with the same is provided.

本発明の実施形態に係る熱交換器(レキュペレータ)を備えた排ガス処理設備を模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically the waste gas processing equipment provided with the heat exchanger (recuperator) which concerns on embodiment of this invention. レキュペレータ(熱交換器)の内部構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the internal structure of a recuperator (heat exchanger). レキュペレータの1〜4段目の各エレメント内において固化する揮発分の量を示すグラフである。It is a graph which shows the quantity of the volatile matter which solidifies in each element of the 1-4th step | stage of a recuperator. レキュペレータの1段目のエレメント内における排ガスとダストの移動方向を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the movement direction of the waste gas and dust in the 1st-stage element of a recuperator. (a)はレキュペレータにおいて排ガスと冷却空気とを対向流とした状態を示す模式図であり、(b)は排ガスと冷却空気とを並行流とした状態を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the state which made exhaust gas and cooling air counter flow in a recuperator, (b) is a schematic diagram which shows the state which made exhaust gas and cooling air into parallel flow. レキュペレータ内の排ガス及び冷却空気の温度を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature of the waste gas and cooling air in a recuperator. 原料の亜鉛濃度に応じて取るべきダスト付着防止対策の例を示すリストである。It is a list | wrist which shows the example of the dust adhesion prevention measure which should be taken according to the zinc concentration of a raw material. 本発明に係る排ガス処理設備の他の実施形態を模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically other embodiment of the waste gas processing equipment which concerns on this invention. 本発明に係る排ガス処理設備の他の実施形態を模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically other embodiment of the waste gas processing equipment which concerns on this invention. 従来の排ガス処理設備の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the conventional waste gas processing equipment. 従来のレキュペレータの1段目のエレメント内における排ガスとダストの移動方向を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the movement direction of the waste gas and dust in the 1st step | level element of the conventional recuperator.

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and a duplicate description is omitted.

<排ガス処理設備>
図1は、本発明の実施形態に係る熱交換器(レキュペレータ)を備えた排ガス処理設備を模式的に示す概略構成図である。同図に示す排ガス処理設備50は、回転炉床炉(金属還元処理設備)1からの排ガスから熱を回収するとともに、排ガスからダストを分離除去するためのものである。ここでは、回転炉床炉1からの排ガスを処理する場合を例示するが、回転炉床炉1以外の金属還元処理設備からの排ガス処理に排ガス処理設備50を使用してもよい。
<Exhaust gas treatment equipment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing an exhaust gas treatment facility provided with a heat exchanger (recuperator) according to an embodiment of the present invention. The exhaust gas treatment facility 50 shown in the figure is for recovering heat from the exhaust gas from the rotary hearth furnace (metal reduction treatment facility) 1 and separating and removing dust from the exhaust gas. Here, although the case where the exhaust gas from the rotary hearth furnace 1 is treated is illustrated, the exhaust gas treatment equipment 50 may be used for exhaust gas treatment from metal reduction treatment equipment other than the rotary hearth furnace 1.

回転炉床炉1は、酸化金属を還元して金属を回収するための装置である。回転炉床炉1は環状の炉床を有し、その上に原料ペレットが敷き詰められ、この状態で炉床が回転することによって高温の炉内を原料ペレットが移動する。原料ペレットは、酸化金属を含む粉体と炭素系還元剤との混合物をペレット状にしたものである。炉床上において原料ペレットが1200〜1350℃程度の温度で5〜20分程度にわたって熱処理されると、還元剤が酸化金属を還元して金属が得られる。この還元剤の燃焼と、炉内を加熱するための燃料の燃焼によって高温の排ガスが発生する。排ガスの温度は、回転炉床炉1の出口(ダクト2の入口)において900〜1200℃程度である。排ガスは原料ペレットから揮発した成分を含有する。揮発成分の具体例としては、亜鉛、鉛、アルカリ金属などの揮発性金属、及び、塩素などが挙げられる。   The rotary hearth furnace 1 is an apparatus for recovering metal by reducing metal oxide. The rotary hearth furnace 1 has an annular hearth, on which raw material pellets are spread, and the raw material pellets move in the high-temperature furnace by rotating the hearth in this state. The raw material pellet is a pellet of a mixture of a powder containing metal oxide and a carbon-based reducing agent. When the raw material pellets are heat-treated at a temperature of about 1200 to 1350 ° C. for about 5 to 20 minutes on the hearth, the reducing agent reduces the metal oxide to obtain a metal. High-temperature exhaust gas is generated by the combustion of the reducing agent and the combustion of fuel for heating the inside of the furnace. The temperature of the exhaust gas is about 900 to 1200 ° C. at the outlet of the rotary hearth furnace 1 (inlet of the duct 2). The exhaust gas contains components volatilized from the raw material pellets. Specific examples of the volatile component include volatile metals such as zinc, lead and alkali metals, and chlorine.

排ガス処理設備50は、回転炉床炉1のダクト2に接続されたボイラ3と、レキュペレータ(熱交換器)5と、スプレー冷却塔(冷却器)6と、バグハウス7と、誘引ファン8と、煙突9とを備える。ボイラ3の出口に接続された管路L1は途中で分岐し、一方の管路L1aはレキュペレータ5に接続され、他方の管路L1bはスプレー冷却塔6に接続されている。レキュペレータ5の出口に接続された管路L2aと、スプレー冷却塔6の出口に接続された管路L2bは合流して一つの管路L2となり、バグハウス7に至る。管路L1a,L1b及び管路L2a,L2bの途中には開閉弁(切換え弁)V1−V4が設けられており、これらを操作することで排ガスの流路を切り換えられるようになっている。バグハウス7の出口と煙突9は管路L3で接続されており、管路L3の途中に誘引ファン8が設けられている。   The exhaust gas treatment facility 50 includes a boiler 3 connected to the duct 2 of the rotary hearth furnace 1, a recuperator (heat exchanger) 5, a spray cooling tower (cooler) 6, a baghouse 7, an induction fan 8, And a chimney 9. The pipeline L1 connected to the outlet of the boiler 3 branches off in the middle, one pipeline L1a is connected to the recuperator 5, and the other pipeline L1b is connected to the spray cooling tower 6. The pipe L2a connected to the outlet of the recuperator 5 and the pipe L2b connected to the outlet of the spray cooling tower 6 merge to form one pipe L2 and reach the baghouse 7. On-off valves (switching valves) V1-V4 are provided in the middle of the pipe lines L1a, L1b and the pipe lines L2a, L2b, and the exhaust gas flow paths can be switched by operating these valves. The exit of the baghouse 7 and the chimney 9 are connected by a pipe L3, and an induction fan 8 is provided in the middle of the pipe L3.

排ガス処理設備50においては、レキュペレータ5とスプレー冷却塔6が並列に設けられ且つ開閉弁V1−V4が管路に配設されている。これにより、排ガスから発生するダスト量に応じて排ガスの行き先をレキュペレータ5とするか、又はスプレー冷却塔6にするか選択することができ、更にレキュペレータ5及びスプレー冷却塔6の両方に排ガスを流入させることもできる。このため、回転炉床炉1に供給される原料の組成及び量の変動に伴ってダストの発生量が大きく変動しても、適切に排ガス処理を実施できる。以下、各構成について説明する。   In the exhaust gas treatment facility 50, the recuperator 5 and the spray cooling tower 6 are provided in parallel, and the on-off valves V1-V4 are disposed in the pipeline. Accordingly, it is possible to select whether the destination of the exhaust gas is the recuperator 5 or the spray cooling tower 6 according to the amount of dust generated from the exhaust gas, and the exhaust gas flows into both the recuperator 5 and the spray cooling tower 6. It can also be made. For this reason, even if the generation amount of dust greatly fluctuates with the fluctuation of the composition and amount of the raw material supplied to the rotary hearth furnace 1, the exhaust gas treatment can be appropriately performed. Each configuration will be described below.

ボイラ3は、高温の排ガスの熱を利用して水蒸気を発生させるためのものである。ボイラ3は、ダクト2の出口と接続されている。   The boiler 3 is for generating water vapor using the heat of high-temperature exhaust gas. The boiler 3 is connected to the outlet of the duct 2.

レキュペレータ5は、伝熱面を介して排ガスと冷却空気(冷媒)との熱交換を行うためのものである。レキュペレータ5によって、排ガスの熱が回収されるとともに、温度が低下した排ガスから揮発成分が凝固し、これをダストとして分離除去できる。本実施形態におけるレキュペレータ5は、4つのエレメントE1−E4からなる。図2は、一段目のエレメントE1の内部構造を模式的に示す横断面図である。同図に示すように、エレメントE1内には複数の扁平管路5aが設けられており、これらの管路5a内を冷却空気が流れ、管路5aの外面(伝熱面)5bと外枠の内面5cによって画される流路5dを排ガスが流れる。エレメントE2−4はエレメントE1と同様の構成を有する。レキュペレータ5の各エレメントは、管路5aの外面5bに向けて空気を噴射するノズル5eを有してもよい。ノズル5eから連続的又は断続的に空気を噴射することで、管路5aの外面5bに付着したダストを取り除くことができ、これにより高い熱回収率を維持できる。高い熱回収率を維持するため、管路5aの外面5bに付着したダストを機械的に掻き落とす機構を採用してもよい。なお、ボイラ3における排ガスの管路内にノズル5eと同様のノズル(図示せず)を設置してもよい。   The recuperator 5 is for exchanging heat between exhaust gas and cooling air (refrigerant) via a heat transfer surface. The recuperator 5 collects the heat of the exhaust gas and coagulates volatile components from the exhaust gas whose temperature has decreased, and can separate and remove it as dust. The recuperator 5 in the present embodiment is composed of four elements E1-E4. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the first-stage element E1. As shown in the figure, a plurality of flat ducts 5a are provided in the element E1, and cooling air flows through these ducts 5a, and an outer surface (heat transfer surface) 5b of the duct 5a and an outer frame The exhaust gas flows through the flow path 5d defined by the inner surface 5c. Element E2-4 has the same configuration as element E1. Each element of the recuperator 5 may have a nozzle 5e that injects air toward the outer surface 5b of the pipe line 5a. By injecting air continuously or intermittently from the nozzle 5e, dust adhering to the outer surface 5b of the pipe line 5a can be removed, thereby maintaining a high heat recovery rate. In order to maintain a high heat recovery rate, a mechanism for mechanically scraping off dust adhering to the outer surface 5b of the pipe line 5a may be employed. A nozzle (not shown) similar to the nozzle 5e may be installed in the exhaust gas conduit in the boiler 3.

4つのエレメントE1−E4は、直列に配置されており、排ガスの流路の最も上流側にエレメント(第一エレメント)E1が設けられ、その後段にエレメントE2(第二エレメント)及びエレメントE3が続き、排ガスの流路の最も下流側にエレメントE4が設けられている。なお、エレメントの数は4つに限定されるものではない。   The four elements E1 to E4 are arranged in series, the element (first element) E1 is provided on the most upstream side of the exhaust gas flow path, and the element E2 (second element) and the element E3 follow in the subsequent stage. The element E4 is provided on the most downstream side of the exhaust gas flow path. Note that the number of elements is not limited to four.

高温の排ガスが導入されるエレメントE1では、排ガスの温度低下によって多量のダストが発生する。その後のエレメントE2−E4においては、エレメントE1と比較するとダスト発生量は少ない(図3参照)。本実施形態においては、図4に示すように、エレメントE1内の流路5d内を排ガスが上方から下方に流れ、エレメントE2内の流路5d内を排ガスが下方から上方に流れる。白い矢印Gは排ガスの流れ方向を示し、グレーの矢印Dはダストの移動方向を示す。エレメントE1とエレメントE2の接続部、すなわち、排ガスの流れが下方から上方に変化する部分にダスト捕集部5fが設けられている。かかる構成により、温度低下に伴って排ガスから発生したダストをダスト捕集部5fにおいて効率的に分離できる。エレメントE3とエレメントE4の接続部にもダスト捕集部5fが設けられている。ダスト捕集部5fにはダスト排出用装置5gが設けられている。ダスト排出用装置5gは、例えば、ダスト捕集部5f内に配置したスクリューコンベアと、これによって運ばれたダストを排出するロータリーバルブと備えた構成とすることができる。   In the element E1 into which the high temperature exhaust gas is introduced, a large amount of dust is generated due to the temperature decrease of the exhaust gas. In the subsequent elements E2-E4, the amount of dust generated is smaller than that of the element E1 (see FIG. 3). In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the exhaust gas flows from above to below in the flow path 5d in the element E1, and the exhaust gas flows from below to above in the flow path 5d in the element E2. The white arrow G indicates the flow direction of exhaust gas, and the gray arrow D indicates the direction of dust movement. A dust collecting portion 5f is provided at a connection portion between the element E1 and the element E2, that is, a portion where the flow of the exhaust gas changes from below to above. With such a configuration, dust generated from the exhaust gas as the temperature decreases can be efficiently separated in the dust collecting portion 5f. A dust collecting portion 5f is also provided at a connection portion between the element E3 and the element E4. The dust collecting unit 5f is provided with a dust discharging device 5g. The dust discharge device 5g may be configured to include, for example, a screw conveyor disposed in the dust collecting unit 5f and a rotary valve that discharges the dust carried by the screw conveyor.

エレメントE1で十分量のダストを発生させる観点から、エレメントE1の出口における排ガス温度は好ましくは500〜400℃である。   From the viewpoint of generating a sufficient amount of dust in the element E1, the exhaust gas temperature at the outlet of the element E1 is preferably 500 to 400 ° C.

冷却空気は、ファン10によってエレメントE4に導入され、エレメントE3,E2,E1を順次通過し、熱を吸収した空気がエレメントE1から排出される。高い熱回収率の観点から、エレメントE4からエレメントE1に向けて冷却空気を流すのが一般的である(図5(a)参照)。本実施形態においては、排ガスを急冷する必要が生じた場合などのために、エレメントE1からエレメントE4に向けて流路を空気が流れるように、つまり、排ガスの流れと並行流となるように、空気の流れ方向を変更できるように構成されている(図5(b))。具体的には、冷却空気用の管路に複数の弁を設け、レキュペレータ5に対する冷却空気の入口と出口とを切り替えることができるようにすればよい。   The cooling air is introduced into the element E4 by the fan 10, sequentially passes through the elements E3, E2, and E1, and the air that has absorbed heat is discharged from the element E1. From the viewpoint of a high heat recovery rate, it is general to flow cooling air from the element E4 toward the element E1 (see FIG. 5A). In the present embodiment, for example, when it is necessary to rapidly cool the exhaust gas, the air flows in the flow path from the element E1 to the element E4, that is, in parallel with the flow of the exhaust gas. It is comprised so that the flow direction of air can be changed (FIG.5 (b)). Specifically, a plurality of valves may be provided in the cooling air pipe so that the cooling air can be switched between the inlet and the outlet of the recuperator 5.

図6は、レキュペレータ5内の排ガス及び冷却空気の温度を示すグラフである。実線は冷却空気の流れが排ガスに対して対向流とした場合を示し、一点鎖線は冷却空気の流れを排ガスと並行流とした場合を示す。図6に示すように、並行流とすることによって回収熱量が低下する反面、エレメントE1(1段目)における排ガスの温度低下が顕著となる。排ガスを急冷することによって、排ガスに含まれる揮発成分が一気に固化してダストとなり、ダストが管路5aの外面5bに融着するのを抑制できる。これにより、レキュペレータ5の清掃作業に要する労力及び時間を軽減できる。   FIG. 6 is a graph showing the temperatures of exhaust gas and cooling air in the recuperator 5. A solid line indicates a case where the flow of cooling air is opposite to the exhaust gas, and a dashed line indicates a case where the flow of cooling air is parallel to the exhaust gas. As shown in FIG. 6, the amount of recovered heat is reduced by the parallel flow, but the temperature reduction of the exhaust gas in the element E1 (first stage) becomes remarkable. By rapidly cooling the exhaust gas, it is possible to suppress the volatile components contained in the exhaust gas from being solidified at a stretch and becoming dust, and fusing the dust to the outer surface 5b of the pipe line 5a. Thereby, the labor and time required for the cleaning operation of the recuperator 5 can be reduced.

レキュペレータ5で十分量のダストを発生させる観点から、レキュペレータ5の出口(エレメントE4の出口)における排ガス温度は好ましくは300℃以下である。レキュペレータ5に導入される排ガスの温度を事前に下げられるように、レキュペレータ5の上流側の排ガス流路(例えば管路L1)に冷風又は加圧水の供給用開口5hを設けてもよい。開口5hから冷風又は加圧水を供給することで、レキュペレータ5に排ガスが導入されるに先立って排ガスの温度を下げることができ、レキュペレータ5の伝熱面に揮発成分が融着するのを抑制できる。   From the viewpoint of generating a sufficient amount of dust in the recuperator 5, the exhaust gas temperature at the outlet of the recuperator 5 (the outlet of the element E4) is preferably 300 ° C. or lower. An opening 5h for supplying cold air or pressurized water may be provided in the exhaust gas flow path (for example, the pipe line L1) on the upstream side of the recuperator 5 so that the temperature of the exhaust gas introduced into the recuperator 5 can be lowered in advance. By supplying cold air or pressurized water from the opening 5h, the temperature of the exhaust gas can be lowered before the exhaust gas is introduced into the recuperator 5, and the fusion of volatile components to the heat transfer surface of the recuperator 5 can be suppressed.

なお、図10は従来のレキュペレータを備えた排ガス処理設備の一例を示す概略構成図である。同図に示す排ガス処理設備60は、スプレー冷却塔6を具備せず、またレキュペレータ5´の4つのエレメントの配置が本実施形態に係る排ガス処理設備50と相違する。まず、スプレー冷却塔6を具備しないため、ボイラ3を出た排ガスを常にレキュペレータ5´に導入せざるを得ず、ダスト発生量の変動に対して柔軟に対応することができない。また、排ガス処理設備60においては、敷地面積削減の観点から、エレメントE1´,E2´が縦方向に並び、エレメントE3´,E4´も縦方向に並んでいる。図11に示すとおり、ボイラ3からの排ガスはエレメントE1´内を上方に流れる。一方、エレメントE1´内で発生したダストは重力によって下方に落ちようとする。しかし、上向きの排ガスによってダストが沈降しにくく、ダストの分離除去を十分効率的に行うことができないおそれがある。   In addition, FIG. 10 is a schematic block diagram which shows an example of the waste gas processing equipment provided with the conventional recuperator. The exhaust gas treatment facility 60 shown in the figure does not include the spray cooling tower 6, and the arrangement of the four elements of the recuperator 5 'is different from the exhaust gas treatment facility 50 according to the present embodiment. First, since the spray cooling tower 6 is not provided, the exhaust gas discharged from the boiler 3 must be always introduced into the recuperator 5 ′, and it is not possible to flexibly cope with fluctuations in the amount of dust generated. In the exhaust gas treatment facility 60, the elements E1 ′ and E2 ′ are arranged in the vertical direction and the elements E3 ′ and E4 ′ are arranged in the vertical direction from the viewpoint of reducing the site area. As shown in FIG. 11, the exhaust gas from the boiler 3 flows upward in the element E1 ′. On the other hand, the dust generated in the element E1 ′ tends to fall downward due to gravity. However, it is difficult for the dust to settle due to upward exhaust gas, and there is a possibility that the dust cannot be separated and removed sufficiently efficiently.

スプレー冷却塔6は、レキュペレータ5と並列に設けられており、必要に応じて排ガスを急冷するためのものである。スプレー冷却塔6においては、水が排ガスに対して噴射される。スプレー冷却塔6においてどの程度にまで排ガス温度を低下させるかによるが、水の噴射量は結露及び含水ダストに起因するトラブルが生じないように必要最小限にとどめることが好ましい。   The spray cooling tower 6 is provided in parallel with the recuperator 5, and is for rapidly cooling the exhaust gas as necessary. In the spray cooling tower 6, water is injected to the exhaust gas. Depending on the extent to which the exhaust gas temperature is lowered in the spray cooling tower 6, it is preferable to keep the amount of water injection to the minimum necessary so as not to cause troubles due to condensation and water-containing dust.

バグハウス7は、その内部にバグフィルタが収容されており、管路L2から導入される排ガスの除塵処理を行うためのものである。バグハウス7の入口における排ガス温度は好ましくは120〜190℃であり、より好ましくは150〜180℃である。排ガス温度が120℃未満であるとバグハウス7内において酸腐食が発生しやすく、他方、190℃を超えるとバグフィルタの焼損が生じやすい。管路L2には空気供給用ダクト7aが設けられており、ダクト7aから管路L2内に空気を導入することによってバグハウス7に供給される排ガス温度を低下させることができる。なお、バグハウス7の代わりに、他の集塵機を採用してもよく、例えば、湿式スクラバー、電気集塵機などが挙げられる。   The baghouse 7 contains a bag filter and is used for dust removal processing of exhaust gas introduced from the pipe L2. The exhaust gas temperature at the entrance of the baghouse 7 is preferably 120 to 190 ° C, more preferably 150 to 180 ° C. If the exhaust gas temperature is less than 120 ° C, acid corrosion is likely to occur in the bag house 7, while if it exceeds 190 ° C, the bag filter is likely to be burned out. The duct L2 is provided with an air supply duct 7a. By introducing air from the duct 7a into the duct L2, the exhaust gas temperature supplied to the baghouse 7 can be lowered. In addition, you may employ | adopt another dust collector instead of the baghouse 7, For example, a wet scrubber, an electric dust collector, etc. are mentioned.

バグハウス7からの排ガスは管路L3を介して煙突9に導入され、煙突9の先端から大気に放出される。なお、レキュペレータ5において排ガスによって加熱された空気は、例えば、回転炉床炉1に送られ、燃料を燃焼させるための空気として利用される。   The exhaust gas from the baghouse 7 is introduced into the chimney 9 through the pipe L3, and is discharged from the tip of the chimney 9 to the atmosphere. Note that the air heated by the exhaust gas in the recuperator 5 is sent to the rotary hearth furnace 1, for example, and used as air for burning fuel.

<排ガス処理方法>
次に、上記排ガス処理設備50によって排ガスを処理する方法について説明する。本実施形態に係る排ガス処理方法は、排ガスから発生するダスト量に応じて、より具体的には、回転炉床炉1に供給される原料の亜鉛濃度に応じて、レキュペレータ5における冷却空気の流れ方向を変更するとともに(図7(4)空気吹込み方向変更)、レキュペレータ5及びスプレー冷却塔6の一方又は両方を使用するかを選択する(図7(5)スプレー冷却塔(併用/切換))。図7は、原料の亜鉛濃度を4段階の領域に分けた場合、各段階において実施すべき操業対策のリストである。なお、以下の対策は、原料の亜鉛濃度に依らず適宜実施してもよいし、あるいは、実施しなくてもよい。
<Exhaust gas treatment method>
Next, a method for treating exhaust gas with the exhaust gas treatment facility 50 will be described. In the exhaust gas treatment method according to the present embodiment, the flow of cooling air in the recuperator 5 according to the amount of dust generated from the exhaust gas, more specifically, according to the zinc concentration of the raw material supplied to the rotary hearth furnace 1. While changing the direction (FIG. 7 (4) air blowing direction change), it is selected whether to use one or both of the recuperator 5 and spray cooling tower 6 (FIG. 7 (5) spray cooling tower (combination / switching) ). FIG. 7 is a list of operation measures to be implemented at each stage when the zinc concentration of the raw material is divided into four stages. In addition, the following countermeasures may be implemented as appropriate regardless of the zinc concentration of the raw material, or may not be implemented.

(1)冷風吹込み及び(2)加圧水吹込みは、原料の亜鉛濃度が少量(例えば0.6質量%超1.5質量%以下)であるときに実施される対策である。開口5hから冷風及び/又は加圧水を導入することで、排ガス温度を低下させ、排ガス中ダストを積極的に固化させて、揮発成分が設備に融着するのを防止する。排ガス風量を少なく抑えるため、吹込み量当たりの温度低減効果の高い加圧水を、排ガス水分が所定のレベル(例えば10%)に到達するまでは優先して使用し、以降、冷風にてガス温度を低減することが好ましい。排ガス水分が10%を超えてまで加圧水を導入すると、バグハウス7において、水分による目詰まりや結露による不具合が生じやすくなる。   (1) Cold air blowing and (2) pressurized water blowing are measures implemented when the zinc concentration of the raw material is small (for example, more than 0.6 mass% and 1.5 mass% or less). By introducing cold air and / or pressurized water from the opening 5h, the exhaust gas temperature is lowered, dust in the exhaust gas is actively solidified, and volatile components are prevented from fusing to the equipment. In order to reduce the exhaust gas flow rate, pressurized water with a high temperature reduction effect per blowing rate is used preferentially until the exhaust gas moisture reaches a predetermined level (for example, 10%). It is preferable to reduce. When the pressurized water is introduced until the moisture content of the exhaust gas exceeds 10%, the bag house 7 is liable to be clogged with moisture or malfunction due to condensation.

(3)冷却空気量増加は、原料の亜鉛濃度が中程度(例えば1.5質量%超4.0質量%以下)であるときに実施される対策である。レキュペレータ5の冷却空気量を増加させることで管路5aの外面温度を下げ、管路5aの外面5bにおいてダストを積極的に固化させて、揮発成分が設備に融着するのを防止する。レキュペレータ5における排ガスの圧力損失をモニタリングし、その値が増大したときに適宜実施してもよい。   (3) The increase in the amount of cooling air is a measure implemented when the zinc concentration of the raw material is moderate (for example, more than 1.5 mass% and 4.0 mass% or less). By increasing the amount of cooling air in the recuperator 5, the outer surface temperature of the pipe line 5a is lowered, and dust is positively solidified on the outer surface 5b of the pipe line 5a to prevent the volatile components from fusing to the equipment. The pressure loss of the exhaust gas in the recuperator 5 may be monitored, and may be appropriately implemented when the value increases.

(4)空気吹込み方向変更は、原料の亜鉛濃度が中程度(例えば1.5質量%超4.0質量%以下)であるときに実施される対策である。レキュペレータ5のエレメントE1において排ガスを急冷することによって、排ガスに含まれる揮発成分が一気に固化してダストとなり、ダストが管路5aのダスト捕集部5bに融着するのを抑制できる(図5,6参照)。   (4) The air blowing direction change is a measure implemented when the zinc concentration of the raw material is medium (for example, more than 1.5 mass% and 4.0 mass% or less). By rapidly cooling the exhaust gas in the element E1 of the recuperator 5, it is possible to suppress volatile components contained in the exhaust gas from solidifying all at once to become dust and preventing the dust from fusing to the dust collecting part 5b of the pipe line 5a (FIG. 5). 6).

(5)スプレー冷却塔(併用/切換)は、原料の亜鉛濃度が多量(例えば4.0質量%超)であるときに実施される対策である。ダスト付着が激しいレキュペレータ5を使用しないため、あるいは、レキュペレータ5による排ガス処理量を低減するため、排ガスの全量又は一部をスプレー冷却塔6に導入し、スプレー冷却塔6において排ガスの冷却を行う。   (5) The spray cooling tower (combination / switching) is a measure implemented when the zinc concentration of the raw material is large (for example, more than 4.0% by mass). In order not to use the recuperator 5 where dust adhesion is intense or to reduce the amount of exhaust gas treated by the recuperator 5, all or part of the exhaust gas is introduced into the spray cooling tower 6, and the exhaust gas is cooled in the spray cooling tower 6.

(6)オンラインエアパージは、図7に示すように、常時、実施することができる対策であり、ボイラ3又はレキュペレータ5内の排ガスが流れる管路の壁面に向けてノズル(例えばノズル5e)から空気を噴射することによって付着したダストを吹き飛ばすことができる。   (6) As shown in FIG. 7, online air purge is a measure that can be performed at all times, and air from a nozzle (for example, the nozzle 5 e) toward the wall surface of a pipeline through which exhaust gas in the boiler 3 or the recuperator 5 flows. It is possible to blow off the adhered dust by spraying.

(7)レキュペレータバイパスは、レキュペレータ5の清掃作業をする際、排ガスを一時的にスプレー冷却塔6に導入することによって、レキュペレータ5の清掃時においても操業を継続するための対策である。   (7) The recuperator bypass is a measure for continuing the operation even during cleaning of the recuperator 5 by temporarily introducing exhaust gas into the spray cooling tower 6 when cleaning the recuperator 5.

(8)オフラインスートブローは、ボイラの清掃時間を短縮するための対策である。原料の亜鉛濃度が中程度以上の場合にボイラ3においてスートブローを実施する。   (8) Offline soot blow is a measure for shortening boiler cleaning time. When the zinc concentration of the raw material is medium or higher, soot blow is performed in the boiler 3.

通常の操業を行っているとき、並びに、上記(1)(2)を実施しているときなどにおけるレキュペレータ5の運転方法は、エレメントE1内の排ガス流路5dを上方から下方に向けて排ガスを流す工程と、エレメントE4からエレメントE1に向けて冷却用の空気を流す工程とを備える(図5(a)参照)。このように排ガスを流すことによって、エレメントE1において大量に発生するダストをダスト捕集部5fで効率的に捕集できる。   The operating method of the recuperator 5 during normal operation and when the above (1) and (2) are performed is as follows. The exhaust gas flow path 5d in the element E1 is directed downward from above to emit exhaust gas. And a step of flowing cooling air from the element E4 toward the element E1 (see FIG. 5A). By flowing the exhaust gas in this way, dust generated in a large amount in the element E1 can be efficiently collected by the dust collecting part 5f.

上記(3)を実施するときには、冷却用の空気がエレメントE1からエレメントE2に向けて流れるように、空気の流れ方向を変更する工程を実施する。   When the above (3) is performed, a step of changing the air flow direction is performed so that the cooling air flows from the element E1 toward the element E2.

本実施形態に係る排ガス処理方法においては、レキュペレータ5及びスプレー冷却塔6のうちの一方を使用して排ガス処理設備50の操業を継続しながら、他方の清掃作業を行うことができる。本実施形態によれば、保守点検のために操業を停止せざるを得ない期間を最小限にとどめることができ高い稼働率を実現できる。   In the exhaust gas treatment method according to the present embodiment, one of the recuperator 5 and the spray cooling tower 6 can be used to perform the other cleaning operation while continuing the operation of the exhaust gas treatment facility 50. According to this embodiment, the period during which the operation must be stopped for maintenance and inspection can be minimized, and a high operating rate can be realized.

本実施形態によれば、揮発成分含有量が0.1〜10質量%もしくはこれ以上の範囲で変動し得る排ガスが処理対象であっても、レキュペレータ5及びスプレー冷却塔6の一方又は両方に排ガスを導入するように流路を切り換えることで、柔軟に排ガス処理を実施することができる。例えば、ダスト量が少ないときにはレキュペレータ5を使用し、ダスト量が多いときにはスプレー冷却塔6を使用し、ダスト量が更に多いときにはレキュペレータ5とスプレー冷却塔6とを併用することもできる。なお、スプレー冷却塔6による冷却が必要な場合にのみ実施することで、結露及び含水ダストに起因するトラブルを最小限にとどめることができる。   According to this embodiment, even if an exhaust gas whose volatile component content may vary within a range of 0.1 to 10% by mass or more is an object to be treated, an exhaust gas is supplied to one or both of the recuperator 5 and the spray cooling tower 6. By switching the flow path so as to introduce the exhaust gas, the exhaust gas treatment can be performed flexibly. For example, the recuperator 5 can be used when the amount of dust is small, the spray cooling tower 6 can be used when the amount of dust is large, and the recuperator 5 and the spray cooling tower 6 can be used together when the amount of dust is further large. In addition, the trouble caused by condensation and water-containing dust can be minimized by carrying out only when cooling by the spray cooling tower 6 is necessary.

本実施形態によれば、レキュペレータ5において温度低下に伴って排ガスから発生したダストを効率的に分離できる。このため、レキュペレータ5の後段のバグハウス7の負担を軽減できる。   According to this embodiment, the dust generated from the exhaust gas as the temperature decreases in the recuperator 5 can be efficiently separated. For this reason, it is possible to reduce the burden on the baghouse 7 subsequent to the recuperator 5.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、ボイラ3を通過した後の排ガスの移送先をレキュペレータ5又はスプレー冷却塔6に切り替え可能の態様を例示したが、図8に示すようにダクト2からの管路を途中で分岐して一方の管路2aをボイラ3に接続し、他方の管路2bをスプレー冷却塔6に接続するとともに、これらの管路内に開閉弁Va,Vbをそれぞれ設けることで、ダクト2からの排ガスの移送先を切り替えが可能としてもよい。例えば開閉弁Vaを閉じ、開閉弁Vbを開くことによって、排ガスをスプレー冷却塔6に導入することができ、ボイラ3及びレキュペレータ5をバイパスさせることができる。当該構成はボイラ3内におけるダストの固着が顕著なることが予想される場合やボイラ3の清掃作業による運転停止時にも操業を継続する場合などに有用である。図9に示すように分岐した管路2bを管路L1bに連通させてもよい。この場合、開閉弁Va,Vbを含む複数の開閉弁を操作することによってダスト発生状況等に合わせて排ガスの移送先を柔軟に変更することが可能となる。   The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the said embodiment, although the transfer destination of the waste gas after passing the boiler 3 was illustrated to the recuperator 5 or the spray cooling tower 6, the mode from which the duct 2 was connected as shown in FIG. Branching in the middle, connecting one pipe line 2a to the boiler 3, connecting the other pipe line 2b to the spray cooling tower 6, and providing on-off valves Va and Vb in these pipe lines, respectively, The destination of the exhaust gas from 2 may be switched. For example, by closing the on-off valve Va and opening the on-off valve Vb, exhaust gas can be introduced into the spray cooling tower 6 and the boiler 3 and the recuperator 5 can be bypassed. This configuration is useful when it is expected that the dust adheres in the boiler 3 significantly, or when the operation is continued even when the operation is stopped due to the cleaning operation of the boiler 3. As shown in FIG. 9, the branched pipe line 2b may be communicated with the pipe line L1b. In this case, by operating a plurality of on-off valves including the on-off valves Va and Vb, it becomes possible to flexibly change the destination of the exhaust gas in accordance with the dust generation situation.

また、上記実施形態において、金属還元処理設備として回転炉床炉1を例示し、回転炉床炉1からの排ガスを排ガス処理設備50で処理する場合を説明したが、トンネル炉、ロータリーキルン又はシャフト炉からの排ガスを排ガス処理設備50で処理してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the rotary hearth furnace 1 was illustrated as metal reduction processing equipment and the case where the waste gas from the rotary hearth furnace 1 was processed with the exhaust gas treatment equipment 50 was demonstrated, a tunnel furnace, a rotary kiln, or a shaft furnace The exhaust gas from the exhaust gas processing facility 50 may be processed.

更に、上記実施形態においては、特に好ましい例として、冷媒として空気を使用するレキュペレータ5を採用した場合を挙げたが、レキュペレータ5の代わりに、排ガスとの熱交換が可能な熱交換器を採用してもよい。例えば、冷媒として空気の代わりに水などの液体を使用する熱交換器を使用してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the recuperator 5 that uses air as a refrigerant is employed as a particularly preferable example. However, instead of the recuperator 5, a heat exchanger capable of exchanging heat with exhaust gas is employed. May be. For example, a heat exchanger that uses a liquid such as water instead of air as a refrigerant may be used.

1…回転炉床炉(金属還元処理設備)、3…ボイラ、5…レキュペレータ(熱交換器)、5a…扁平管路(空気用流路)、5b…扁平管路の外面(伝熱面)、5d…排ガスの流路、5e…ノズル、5f…ダスト捕集部、5h…供給用開口、6…スプレー冷却塔(冷却器)、50…排ガス処理設備、E1…エレメント(第一エレメント)、E2…エレメント(第二エレメント)、E3…エレメント、E4…エレメント(最後段のエレメント)、A…空気の流れを示す矢印、D…ダストの沈降方向を示す矢印、G…排ガスの流れを示す矢印、V1,V2,V3,V4,Va,Vb…開閉弁(切換え弁)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary hearth furnace (metal reduction processing equipment), 3 ... Boiler, 5 ... Recuperator (heat exchanger), 5a ... Flat pipe line (air flow path), 5b ... Outer surface of flat pipe line (heat transfer surface) 5d ... exhaust gas flow path, 5e ... nozzle, 5f ... dust collecting part, 5h ... supply opening, 6 ... spray cooling tower (cooler), 50 ... exhaust gas treatment equipment, E1 ... element (first element), E2 ... Element (second element), E3 ... Element, E4 ... Element (last element), A ... Arrow indicating air flow, D ... Arrow indicating dust settling direction, G ... Arrow indicating exhaust gas flow , V1, V2, V3, V4, Va, Vb ... open / close valves (switching valves).

Claims (4)

回転炉床炉から排出され且つ揮発成分を含む排ガスからの熱回収に使用されるレキュペレータの運転方法であって、
前記レキュペレータは、
前記排ガスの流路が上方から下方に延びる第一エレメントと、
前記第一エレメントの後段に配置されており且つ排ガスの流路が下方から上方に延びる第二エレメントと、
前記第一エレメントと前記第二エレメントの接続部をなすとともに、発生したダストを捕集するダスト捕集部と、
前記ダスト捕集部に設けられたダスト排出用装置と、
最後段のエレメントから最前段の前記第一エレメントに向けて冷却用の空気を流すための空気用流路と、
前記排ガスの前記流路の上流側に設けられた冷風又は加圧水の供給用開口と、
を備え、前記第一エレメントから前記最後段のエレメントに向けて前記空気用流路を空気が流れるように、空気の流れ方向を変更自在であり、
当該運転方法は、
前記第一エレメント内の排ガスの流路を上方から下方に向けて排ガスを流すとともに前記第二エレメント内の排ガスの流路を下方から上方に向けて排ガスを流す工程と、
前記ダスト捕集部において捕集されたダストを前記ダスト排出用装置によって前記ダスト捕集部から排出する工程と、
前記回転炉床炉に供給される原料の亜鉛濃度に応じて実施される以下の工程A、工程B及び工程C:
(工程A)前記原料の亜鉛濃度が0.6質量%未満であるとき、前記最後段のエレメントから前記第一エレメントに向けて前記空気用流路に冷却用の空気を流す工程;
(工程B)前記原料の亜鉛濃度が0.6質量%超1.5質量%以下であるとき、前記最後段のエレメントから前記第一エレメントに向けて前記空気用流路に冷却用の空気を流すとともに、前記供給用開口から冷風及び/又は加圧水を導入することによって、前記レキュペレータに導入される排ガスの温度を低下させる工程;
(工程C)前記原料の亜鉛濃度が1.5質量%超4.0質量%以下であるとき、前記原料の亜鉛濃度が4.0質量%未満であるときよりも前記冷却用の空気の量を増加させるとともに、前記冷却用の空気が前記第一エレメントから前記最後段のエレメントに向けて流れるように空気吹込み方向を変更する工程;
とを備える、レキュペレータの運転方法。
A method of operating a recuperator used for heat recovery from exhaust gas discharged from a rotary hearth furnace and containing volatile components ,
The recuperator is
A first element in which the flow path of the exhaust gas extends downward from above;
A second element that is disposed downstream of the first element and in which an exhaust gas flow path extends upward from below;
A dust collecting part that collects the generated dust, while forming a connection part between the first element and the second element;
A dust discharge device provided in the dust collecting section;
An air flow path for flowing cooling air from the last-stage element to the first-stage first element;
An opening for supplying cold air or pressurized water provided upstream of the flow path of the exhaust gas;
The air flow direction can be changed so that air flows through the air flow path from the first element toward the last element.
The driving method is
Flowing the exhaust gas in the first element from above to flow downward, and flowing the exhaust gas in the second element from below to above,
Discharging the dust collected in the dust collecting part from the dust collecting part by the dust discharging device;
The following step A, step B and step C performed according to the zinc concentration of the raw material supplied to the rotary hearth furnace:
(Step A) a step of flowing cooling air through the air flow path from the last-stage element toward the first element when the zinc concentration of the raw material is less than 0.6% by mass;
(Step B) When the zinc concentration of the raw material is more than 0.6% by mass and not more than 1.5% by mass, cooling air is supplied to the air flow channel from the last element to the first element. A step of reducing the temperature of exhaust gas introduced into the recuperator by introducing cold air and / or pressurized water from the supply opening;
(Step C) When the zinc concentration of the raw material is more than 1.5% by mass and 4.0% by mass or less, the amount of the cooling air is more than when the zinc concentration of the raw material is less than 4.0% by mass. And changing the air blowing direction so that the cooling air flows from the first element toward the last element;
A recuperator operating method comprising:
前記レキュペレータは、排ガス側の伝熱面に付着したダストを機械的に掻き落す機構を有する、請求項1に記載のレキュペレータの運転方法。The recuperator operating method according to claim 1, wherein the recuperator has a mechanism for mechanically scraping dust adhering to the heat transfer surface on the exhaust gas side. 前記レキュペレータは、排ガス側の伝熱面に向けて空気を噴射するノズルを有する、請求項に記載のレキュペレータの運転方法。 The recuperator operating method according to claim 1 , wherein the recuperator includes a nozzle that injects air toward a heat transfer surface on an exhaust gas side . 回転炉床炉から排出され且つ揮発成分を含む排ガスが導入される排ガス処理設備の運転方法であって、An exhaust gas treatment facility operating method in which exhaust gas discharged from a rotary hearth furnace and containing volatile components is introduced,
前記排ガス処理設備は、The exhaust gas treatment facility is
前記排ガスからの熱回収に使用されるレキュペレータと、A recuperator used for heat recovery from the exhaust gas,
前記排ガスに水を吹きかけることによって排ガスを冷却する冷却器と、A cooler for cooling the exhaust gas by spraying water on the exhaust gas;
前記レキュペレータ及び前記冷却器の一方又は両方に前記排ガスが導入されるように前記排ガスの流路を切り替える切換え弁と、A switching valve for switching the exhaust gas flow path so that the exhaust gas is introduced into one or both of the recuperator and the cooler;
を備え、With
前記レキュペレータは、The recuperator is
前記排ガスの流路が上方から下方に延びる第一エレメントと、A first element in which the flow path of the exhaust gas extends downward from above;
前記第一エレメントの後段に配置されており且つ排ガスの流路が下方から上方に延びる第二エレメントと、A second element that is disposed downstream of the first element and in which an exhaust gas flow path extends upward from below;
前記第一エレメントと前記第二エレメントの接続部をなすとともに、発生したダストを捕集するダスト捕集部と、A dust collecting part that collects the generated dust, while forming a connection part between the first element and the second element;
前記ダスト捕集部に設けられたダスト排出用装置と、A dust discharge device provided in the dust collecting section;
最後段のエレメントから最前段の前記第一エレメントに向けて冷却用の空気を流すための空気用流路と、An air flow path for flowing cooling air from the last-stage element to the first-stage first element;
前記排ガスの前記流路の上流側に設けられた冷風又は加圧水の供給用開口と、An opening for supplying cold air or pressurized water provided upstream of the flow path of the exhaust gas;
を備え、前記第一エレメントから前記最後段のエレメントに向けて前記空気用流路を空気が流れるように、空気の流れ方向を変更自在であり、The air flow direction can be changed so that air flows through the air flow path from the first element toward the last element.
当該運転方法は、The driving method is
前記原料の亜鉛濃度が4.0質量%以下であるとき、前記排ガスの全量を前記レキュペレータに導入し、請求項1〜3のいずれか一項に記載のレキュペレータの運転方法を実施し、When the zinc concentration of the raw material is 4.0% by mass or less, the entire amount of the exhaust gas is introduced into the recuperator, and the recuperator operating method according to any one of claims 1 to 3 is performed.
前記原料の亜鉛濃度が4.0質量%超であるとき、以下の工程D:When the zinc concentration of the raw material is more than 4.0% by mass, the following step D:
(工程D)前記切換え弁を操作することによって前記排ガスの全量又は一部を前記冷却器に導入し、前記冷却器において前記排ガスを冷却する工程;(Step D) A step of introducing all or part of the exhaust gas into the cooler by operating the switching valve, and cooling the exhaust gas in the cooler;
を実施する、排ガス処理設備の運転方法。A method for operating an exhaust gas treatment facility.
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