JP5841520B2 - 製鉄プラントにおける熱回収システム - Google Patents
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以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1において、熱回収システム1は、移動炉床炉10、煙道20、空気予熱器30、温度測定器40、熱回収手段50、および温度制御手段60を備える。
変形例1は、実施の形態1のメンブレンボイラで発生した飽和蒸気を利用して発電を図るものである。飽和蒸気を発電に利用する場合には、低圧のままでは熱効率が上がらないため、さらに加熱する必要がある。
変形例2は、変形例1と同様に実施の形態1のメンブレンボイラで発生した飽和蒸気を利用して発電を図るものである。
変形例3は、変形例1、2と同様に実施の形態1のメンブレンボイラで発生した飽和蒸気を利用して発電を図るものである。
変形例4は、温度測定器40により測定された温度に応じて、補助的に前記空気予熱器に入る排ガスの温度を調整する手段をさらに設け、動作の安定化を図るものである。
変形例5は、実施の形態1の熱回収システム1の構成にさらに、移動炉床炉10に設置された製品輻射冷却板11から排出される温排水を熱源として用いて、さらに、熱エネルギーの回収を図るものである。
変形例6は、実施の形態1の熱回収システム1の構成にさらに、付着物除去装置を備え、排ガスに由来する付着物(以下、単に「付着物」と記す)の除去を図るものである。
10 移動炉床炉
11 製品輻射冷却板
20 煙道
21 水平煙道部
22 上昇煙道部
23 反転煙道部
24 下降煙道部
25 煙道下部
30 空気予熱器
31 第1予熱器
32 第2予熱器
40 温度測定器
50 熱回収手段
60 温度制御手段
100 熱回収システム
110 スーパーヒータ
120 蒸気発電機
200 熱回収システム
210 スーパーヒータ
300 熱回収システム
310 スーパーヒータ
320 スーパーヒータ
400 熱回収システム
410 温度調整装置
460 温度制御手段
500 熱回収システム
510 ヒートポンプ
600 熱回収システム
610 付着物除去装置
Claims (12)
- 移動炉床炉を用いる製鉄プラントにおける熱回収システムであって、
前記移動炉床炉において発生する排ガスを排気口へ導く煙道と、
前記煙道の途中に設置され、該煙道内の排ガスの熱エネルギーを利用して、前記移動炉床炉に用いるバーナの燃焼用空気、および/又は、製鉄原料の乾燥用空気を予熱する空気予熱器と、
前記空気予熱器に入る排ガスの温度、又は前記空気予熱器により予熱された空気の温度を測定する温度測定器と、
前記空気予熱器よりも上流側の前記煙道の一部に設置され、該煙道内の排ガスの熱を回収する熱回収手段と、
前記温度測定器により測定された温度に応じて、前記熱回収手段による熱の回収量を制御して、前記空気予熱器に入る排ガスの温度を調整する温度制御手段と
を備えることを特徴とする熱回収システム。 - 前記熱回収手段は、
前記空気予熱器よりも上流側の前記煙道の内壁の一部が、複数のチューブをメンブレンバーにより接合することによって形成されたメンブレンボイラである請求項1に記載の熱回収システム。 - 前記煙道は、
前記移動炉床炉より略水平に延びた水平煙道部と、
前記水平煙道部の終端から上方へ延びた上昇煙道部とを含み、
前記メンブレンボイラは、前記上昇煙道部に設置されている請求項2に記載の熱回収システム。 - 前記煙道は、
前記移動炉床炉より略水平に延びた水平煙道部と、
前記水平煙道部の終端から上方へ延びた上昇煙道部とを含み、
前記メンブレンボイラは、前記上昇煙道部および前記水平煙道部に設置されている請求項2に記載の熱回収システム。 - 前記温度制御手段は、
前記温度測定器により測定された排ガスの温度が、500℃から800℃までの間の予め設定した温度を超える場合に、前記熱回収手段による熱の回収量を増加させて、前記空気予熱器に入る排ガスの温度を下げる請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱回収システム。 - 前記温度制御手段は、
前記温度測定器により測定された排ガスの温度が、650℃から700℃までの間の予め設定した温度を超える場合に、前記熱回収手段による熱の回収量を増加させて、前記空気予熱器に入る排ガスの温度を下げる請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱回収システム。 - 前記熱回収手段は、
前記排ガスに接触する一部又は全部が、前記排ガスの温度下において、少なくともステンレス鋼やニッケル基合金からなる耐食合金により形成されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱回収システム。 - 前記移動炉床炉には、製品輻射冷却板が設置されており、
該熱回収システムは、さらに、
前記製品輻射冷却板から排出される温排水を熱源として用いて、前記熱回収手段へ供給する水を予熱するヒートポンプを備える請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱回収システム。 - 該熱回収システムは、さらに、
前記熱回収手段の表面に、空気、水蒸気又は水を噴射して、排ガスに由来する付着物を急冷収縮させる付着物除去装置を備える請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱回収システム。 - 前記温度制御手段は、さらに、
前記温度測定器により測定された排ガスの温度に応じて、補助的に、前記付着物除去装置を用いて、前記空気予熱器に入る前の排ガスに対して、空気、水蒸気又は水を噴射して、当該排ガスの温度を調整する請求項9に記載の熱回収システム。 - 前記付着物除去装置は、さらに、
前記熱回収手段の表面に振動を与え、前記付着物を除去するための固形物を落下させ、前記付着物を除去することを特徴とする請求項9又は10に記載の熱回収システム。 - 前記付着物除去装置は、さらに、
前記メンブレンボイラで発生した飽和蒸気をさらに加熱するスーパーヒータと、
前記スーパーヒータにより過熱された蒸気を動力源として発電する蒸気発電機とを備える請求項9〜11のいずれか1項に記載の熱回収システム。
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