JPH01275712A - 溶融還元プロセスによって溶融‐銑鉄を得る方法 - Google Patents

溶融還元プロセスによって溶融‐銑鉄を得る方法

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JPH01275712A
JPH01275712A JP1059867A JP5986789A JPH01275712A JP H01275712 A JPH01275712 A JP H01275712A JP 1059867 A JP1059867 A JP 1059867A JP 5986789 A JP5986789 A JP 5986789A JP H01275712 A JPH01275712 A JP H01275712A
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JP
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air
steam
pressure
turbine
combustion chamber
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JP1059867A
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Karl Faltejsek
カール ファルテユセツク
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Primetals Technologies Austria GmbH
Voestalpine AG
Original Assignee
Voestalpine AG
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
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    • F25J2250/00Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/30External or auxiliary boiler-condenser in general, e.g. without a specified fluid or one fluid is not a primary air component or an intermediate fluid
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は石炭を使用して溶融還元プロセスにより溶融二
銑鉄を得る方法にして、石炭の気化が酸素により溶融気
化器内で行なわれるようになった方法に関する。
(従来の技術) 溶融気化器を運転するためには、石炭渦流層を維持する
に適当な粒度を有する石炭を溶融気化器の頭部に導入し
、該石炭を気化することが知られている。この気化反応
は所要の溶融温度を得るために酸素を必要とし、この場
合^純度の酸素、すなわら窒素の少ないM素を、普通に
使用される圧力で溶融気化器に導入せねばならぬ。溶融
気化器内の圧力レベルは少なくとも部分的には溶湯排出
の特殊性によって決められ、かつ同時に溶融プロセスに
必要な事項を考慮に入れる時は、このような溶融気化器
は任意の高い圧力では運転できない。
同時に溶融−銑鉄の得られる溶融気化プロセスはなお低
品質石炭の使用を可能にする。その理由はWj融気気化
プロセス場合は、溶融気化器の中で少なくとも脱硫の1
部分が行なわれるからである3゜したがって石炭の燃焼
および気化の際に普通に生じる硫化物は広く溶融気化器
の中で凝結し、それによってガス廃棄負荷が低下する。
硫黄の相当量の部分が銑鉄に入るのを阻止するためには
、渦流層に脱硫剤を添加することができる。スラグが十
分の塩V性を有する場合は、SはCaSとして結合され
る。普通の溶融気化プロセスにおいては、発生した可燃
性気化生成物は熱機械および燃焼室の中で種々の目的に
使用される。
普通溶融気化回内においては、最高8バール、多くは4
バールから6バールまでの圧力範囲で作業を行ない、溶
融物の取出しにR影響をおよぼさないようになっている
。このように比較的低い圧力で生じる気化生成物は後燃
焼を行なった少、直ぐではなくエネルギー的に有利なプ
ロセスによって、エネルギー変換が行なわれ、したがっ
て周知の装置においては気化生成物の応用は簡単な燃焼
プロセスによる蒸気発生または類似のものに制限される
(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は前記の如き溶融物還元プロセスを改良し
、他のエネルギーに変換する時の効率を大にし、特に溶
融気化プロセスによって銑鉄を得る場合に電気的エネル
ギーが得られるようにすることである。本発明は硫黄の
分離に関連して、溶融−銑鉄を製造するための溶融気化
ブOセスの特殊性を利用するもので、さらに閉鎖システ
ムを形成し、それによって溶融気化器内の温度設定に必
要な酸素を直接プロセス内で形成し得るようにすること
を目的としている。ほぼ90%の純度を有する酸素はこ
の目的に対して十分である。付随して生じるN2は銑鉄
の中に溶解した形で入るが、これは二次的な意味を有し
ている。この問題を解決するために、本発明においては
溶融気化器から引出されたガスは、場合によっては同時
に蒸気を発生することによって冷却された後圧縮され、
この圧縮されたガスは別に圧縮された空気と共に燃焼室
に供給され、かつ大気1以上の圧力で燃焼せしめられ、
該燃焼室の廃棄ガスは発電機に連結された膨張タービン
内で膨張せしめられる。気化生成物、すなわち溶融気化
器から引出されたガスは、場合によっては同時に蒸気が
発生することによって冷却された後、圧縮されるから、
高品質の燃焼ガスは高圧レベルで利用され、これによっ
て次の膨張タービンの運転が可能となる。この目的のた
めに、圧縮されたガスは別に圧縮された空気と共に、大
気圧以上の圧力で燃焼室の中で燃焼せしめられ、かつこ
の燃焼室の廃棄ガスは簡単な態様でエネルギー変換、特
に電気エネルギーの発生に使用され、この時発電機に連
結された膨張タービンが使用される。
圧力レベルを高くすると言うことは溶融気化器内に発生
した気化生成物を良く利用することを前提とするもので
、この場合圧縮に必要な駆動力は次の膨張タービン内に
発生する軸出力によって十分以上に補償される。
天然ガスまたは石油を燃焼させるには組合わせ装置が周
知であり、このような装置においては空気圧縮機が直接
膨張タービンと組合わされ、この空気圧縮機は天然ガス
または石油の燃焼に必要な空気を所望の圧力で供給する
。膨張タービンの出力は芸人質量に関連し、かつ天然ガ
スの発熱量は比較的大であるから、膨張タービンの運転
に必要なガスの鼠の大部分が圧力空気の供給によって確
保されるようにゼねばならぬ。溶融還元プロセスから引
出される気化生成物の発熱量は天然ガスに比して実質的
に低いから、所要の温度を得るためには溶融気化器の気
化生成物を大量に変換する必要がある。その結果として
、天然ガス燃焼用の周知の装置によるガス タービンの
運転状態を一定に保持せんとする時は、空気圧縮機の力
が一定であれば、単位時間に対するガスの使用Bは増加
する。原則的には周知の装置を変えることによって、膨
張タービンに低出力の空気圧縮機を連結し得るようにな
る。しかしなからそのためには実質的に構造上の変更が
必要となり、したがって本発明は周知の装置をそのまま
使用してなおかつこの過剰量の空気を巧妙に使用するこ
とを目標としている。
本発明においてはこの目的のために、燃焼室に供給すべ
きまたは供給された圧縮空気が少なくとも部分的に低温
−空気分解設備に供給される。したがって膨張タービン
の運転に直接使われなかった圧力空気は、特に溶融気化
器の運転に必要な酸素を同じ設備内で発生させるために
利用することができ、空気分解設備内に発生した酸素は
有利に溶融気化器内の気化酸素として該溶融気化器に導
入される。
(課題を解決するための手段) 原則的には本方法においては、燃焼室に供給すべき、ま
たは供給された圧縮空気から、溶融気化器に対する気化
m素を発生さゼるための低温−空気分解設備の全所要空
気を取出すようにする方が特に右利であると考えられる
。この場合は所要の酸素量に応じて、膨張タービンに連
結された圧縮機または燃焼室のために大量の圧力空気を
取出す必要があり、このような圧力空気の取出しは膨張
タービンの経流運転に必要な単位時聞当りの芸人質量が
実質的に少なくならないように制限せねばならぬことを
考慮に入れる必要がある。普通の膨張タービンは部分真
向範囲においても比較的高い効率を有している。膨張タ
ービンの負荷がほぼ92%に減少した時にはその効率は
まだ全負荷の96%に留まるが、ガス タービンに供給
される聞が減少し、したがって負荷がさらに減少すれば
効率は急に低下する。したがって何れの場合においても
少なくとも空気分解に必要な圧力空気は少なくとも部分
的に、膨張タービンに連結された圧縮機から発生する圧
力空気部分の代りとなすことができる。設備を設計する
時には、前記空気分解設備は圧力空気閤、したがって消
費エネルギーに関連する溶融気化器の要求を考慮して最
適化され、気化酸素がほぼ90%から98%までの純度
を有する不純酸素として発生するようになすことができ
る。したがって溶融気化器に対して高純度M索を製造す
る必要はなくなり、それによって空気分解設備に供給す
る圧力空気の唐を減らすことができる。
溶融−銑鉄を生産するためにこのような溶融還元を行な
う場合には、これに続いて鋼生産プロセスが行なわれ、
このプロセスに必要な純酸素は、低温−精留よりは経済
的な他の方法によって得られ、このためには本発明の有
利な方法によれば純度が98%以上、特にほぼ99.5
%の純度を有する高純度酸素を!IJ造するために、低
温−空気分解設備内で発生した酸素の部分流が圧力変化
−吸着設備に供給され、この中で窒素が分離される。
溶融気化プロセスに対して、気化および溶融行程に必要
なパラメータを設定するには、M索の純度は実質的に低
くても良いから、酸素をこのようにさらに純化する時に
、圧力変化−吸着設備内に生じる窒素の豊富な吸着流動
は、該几力変化−吸着設備から気化に必要な純度の低い
酸素流とU合される。
普通の圧力で行なわれる低温−精留を実施する場合には
、空気をこの低温精留に必要な圧力レベルまで低下させ
ねばならぬ。圧縮機の圧力空気は膨張タービンに供給さ
れるガスと同様にほぼ14バールから17バールまでの
圧力レベルにあり、溶融気化器の気化生成物は後圧縮さ
れる。6来構造の低温−精留設備は普通は5バールと8
バールとの間、たとえば6バールで運転され、かつ圧力
の低下は主として対応する圧力減少によって行なわれる
。この圧力減少はエネルギー的に有利となるように空気
分解設備のために燃焼室に供給すべき、または供給され
た圧力空気一部分流を膨張タービンを通して該空気分解
設備前の圧力レベルまで膨張せしめ、かつ第2の制御さ
れた空気圧縮機を通して、所要の酸素を発生させるだめ
の追加的に必要な空気流を供給し、圧力を減少させる時
に釈放されたエネルギ一部分を利用し得るようにされる
。この膨張は高い効率が得られるように、なるべくは利
用し得る最高温度レベルで行ない、したがってエネルギ
ー的に好適な膨張タービンが利用し得る最高温度レベル
で作動するようにされる。
空気分解設備に対しては次にさらに低い温度レベルが必
要であり、かつ冷却は先ず好適な実施例において行なわ
れる如く、蒸気タービンおよび(または)燃焼室内の蒸
気噴射に対する蒸気を発生ずるために熱交換器によって
さらに熱エネルギーを使用することによって行なわれる
。溶融気化器から引き出されたガスを圧力空気と共に燃
焼させる燃焼室内に蒸気を噴射することによって、膨張
タービンの出力、したがって効率を積極的に増加させる
ことができ、この場合先ず第1に蒸気の導入等によって
燃焼室にガスが追加的に装入され、膨張タービンはほぼ
全出力で作動し、したがって効率も増加する。プロセス
黒度が高いためにガスタービン内の蒸気は廃熱ボイラ内
におけるよりも大きな仕事をし、この時その感知し得る
熱は廃熱ボイラ内において大部分を回収することができ
る。
同時にこのように燃焼室内に蒸気を噴射することによっ
て、酸化窒素の熱的形成を抑制することができる。燃焼
室内に蒸気を噴射することによって温度ピーク、したが
って酸化窒素の熱的形成が減少する。その理由は気化器
から出る廃棄ガスの発熱量が少ないにもかかわらず、燃
焼室内の温度が高いからである。したがって二次的手段
を必要としないこのようなエネルギー形成は無公害であ
る。
その理由は廃棄ガス内の硫黄がスラグの中に入り、それ
によって普通の原動所から田だ後の5o2−含有量は、
脱硫設備を有する普通の石炭原動所における残留硫黄の
ほぼ5分の1であり、かつガスタービン温度が高いにも
かかわらずNOの形成はデノツクスー設備から出る残留
N−割合のほぼ半分となる。
空気分解設備に導入する前の分解空気の圧力レベルを下
げることによってエネルギーをII!するこの新規な行
程とは別に、本方法においては燃焼室に供給すべき、ま
たは供給した空気分解設備に対する圧力空気一部分流は
蒸気を発生さ゛せるだけで冷却され、これに続いて高い
圧力レベルで低温−空気分解設備に導入される。このよ
うな方法を実施する場合には、前記新規な方法、すなわ
ち圧力レベルを燃焼室に対する空気圧縮機の圧力レベル
から、低圧−低温−精留設備の供給ルカまで下げる方法
の代りに、本発明の方法で高圧により低温−空気分解設
備を作動することによりさらに右利にすることができる
。すなわち高圧で作動する低温−空気分解設備により圧
力酸素が直接的に得られ、技術的に高価なかつ損傷を起
し易い酸素圧縮機を省略することができる。溶融物の還
元には本発明の作動態様においては既述の如く、5バー
ルから8バールまでの圧力が必要とされ、しだがつてこ
のような溶融還元ブ[1セスによって石炭を気化するに
は、適当な圧力レベルの酸素を使用するだけで良い。所
要の18圧力を得るためには、MIJ造の簡単な1段酸
素圧縮機を有する高圧低温−空気分解設備によって所要
の酸素圧力レベルを確実に維持することができる。
しかしなから高圧低温−空気分解設備においては同時に
窒素が対応する高い圧力で発生し、この圧力窒素は後で
エネルギーとして利用される。この目的に対しても前記
方法は有利に実施でることができ、すなわら空気分解設
備の副生成物として生じた圧力窒素は該空気分解設備に
供給ずべき圧力空ヌ流および(または)膨張タービンか
らくる膨張^温窒素に向流してこれを加熱し、かつ窒素
−膨張タービン内で費消される。この場合熱交換が効果
的に行なわれ、すなわち高圧−低温−空気分解設備から
引出された圧力窒素が先ず第1段目において膨張タービ
ンから出た窒素と熱交換を行なうように導かれ、第2段
目においては空気分解設備に供給すべき、かつこれに対
応する高温レベルにある圧力空気を直接加熱する。この
2段熱交換はさらに窒素膨張タービンの効率を高め、そ
れによってまた実質的なエネルギー回収を可能にする。
空気分解設備に供給する圧力空気流を浄化するために、
普通の態様でモル篩が挿置され、有利な本発明の方法に
よって、高温脱着用の膨張した高温窒素流の部分流が、
空気分解設備の前においてモル篩−空気浄化装置に導入
され、かつこの部分流は前記高温脱着位相の行なわれた
後、ほぼ周囲温度まで冷却され、モル篩の作動温度を形
成するために使用される。このようにして窒素流は作業
中に再度使用され、かつ空気分解効率の改善を簡単な態
様で行ない得るようにし、空気分解設備内における冷気
発生に必要な低温−膨張タービンは該空気分解設備内に
発生した圧力窒素の部分流によって駆動され、したがっ
て窒素は膨張した後、洗浄水に向流してこれを冷却し、
それによって空気分解設備のモル篩−浄化設備前の洗浄
器の最終段南においてその空気−入口温度が調整される
ように4障る。空気分解設備内に低温−膨張タービンを
挿置し、該タービンが普通下方および上方分解塔の間、
すなわち低温−精留設備の高圧および低圧塔の間に配置
されるようにすることは周知である。本発明の方法にお
いてはこの膨張タービンは高圧および下方分解柱の間、
または上方柱および大気圧の間で運転することができ、
この時膨張した窒素は洗浄水と向流して冷却され、これ
によって空気分解設備のモル篩浄化設備前の洗浄冷即器
の最終段階においてその空気入口湿度が調整される。洗
浄器を冷水によ′つて運転するには、後方に位置するモ
ル篩に高温の飽和空気から過剰の蒸気が入らないように
することが適切であり、これはモル篩が破れた時に、場
合によっては空気の中のCH4が最初の成分として逸出
し、これが液状−窒素の中に蓄積した時に爆発する危険
があるからである。洗浄器用の水−空気−熱交換器内に
おいて膨張した低温乾燥窒素によって洗浄水を冷却する
ことにより、膨張した窒素の冷気を安価なかつ簡単な態
様で利用することができる1゜本発明における特に好適
なエネルギーの利用率は、この方法を次のように実施し
た時、すなわち空気分解設備から出る窒素質渋流れ、空
気分解設備の低圧塔から出る流れおよび低温−膨張ター
ビンから出る流れの比を1:2:2となるように選択し
た時に1qられ、この場合高圧塔から出る部分流は高圧
−膨張タービン内において、低圧塔から出る部分流は該
高圧塔から出てすでに膨張せしめられた部分流と共に低
圧−膨張タービン内において費消される。
さらに膨張タービンに入った窒素流は、本発明の好適な
実施例において行なわれるように、低圧膨張タービンか
ら出て、まだ熱い窒素流およびこれに関連して燃焼室か
ら引出される高温の高圧空気と熱交換を行なうことによ
って加熱される。
前述の方法とは別の特に好適な実M態様においては、燃
焼室に供給すべき、または供給された空気分解設備に対
する圧力空気一部分流は冷却され、かつ場合によっては
圧縮機内でさらに圧縮された後、洗浄冷却器およびモル
部内において浄化され、第1向流−熱交換器内において
は空気分解設備からくる分解生成物によって冷却され、
続いて気化されたW1素に対して向流し、この酸素は流
動状態で溶融還元プロセスに必要な圧力に圧縮され、そ
の全部または1部分が凝縮されて空気分解設備の圧力塔
に導入される。
低温−精留設備に必要なパラメータを14時に過剰エネ
ルギーの使用によって特に簡単に調整する方法は、空気
弁M設備に対する圧力空気一部分流を生成−酸素の気化
に使用し、かつそれ以上の高圧空気流の部分を冷気が発
生するように膨張タービン内で膨張せしめ、場合によっ
ては空気分解器の分解塔、なるべくは圧力塔に導入する
ようになすことによって行なわれる。この時生成−酸素
の吊を簡単に調整するために、流体−酸素ポンプによっ
て過剰に供給される流体が調整機構を通して無圧力分解
塔に1帰するようにされる。
エネルギー形成に関する別の改良は、方法の有利な実施
について前に説明せる如く、空気および窒素のための膨
張タービンを、なるべくは空気分解設備から引出された
ガスに対する圧縮機に連結することによって行なわれる
本発明の方法においてはなお一連の追加的エネルギー回
収可能性が得られる。特に簡単な最適のエネルギー獲得
可能性は、ガス タービン内で使用されなかった燃焼ガ
スを該ガス タービンの廃熱ボイラの前で、廃棄ガスの
中にまだ含まれているほぼ14%の残留酸素と共に後燃
焼せしめ該廃熱ボイラのガス入口温度を高め、高温の、
なるべくは500℃から540℃までの温度と、これに
対応する高い作業能力とを有する蒸気が蒸気タービンに
供給されるようにする。
前記の型の蒸気タービンのこのような特に効率的な作動
態様は、ガスの流動方向に見てガス タービンの次に位
冒する廃熱ボイラに、高圧−高温蒸気、低圧−高温蒸気
および蒸気回路内の排気ガス加熱用の定圧力レベル蒸気
−水−混合物を発生させることによって得られ、この場
合前記圧力レベルは排気ガスが露点以下に下ることによ
ってこの加熱面に凝縮が生じないように選択される。こ
れは蒸気プロセス内にできるだけ高い温度レベルの熱を
確実に発生せしめ、かつこの時得られる出力を大にする
。低圧蒸気発生の圧力レベルにおいて、蒸気プロセスに
さらに蒸気が導入され、この蒸気は溶融気化器から取出
された排気ガス、および膨張タービンの前の燃焼室から
取出された空気パタービンの中で膨張した後に発生する
主として製鋼工場において使用される木方払の特殊性か
ら、発生する廃熱の一連の別の用途が考えられる。製鋼
工場の場合はガス タービン−蒸気プロセスの蒸気回路
内において、蒸気、なるべくは蒸気タービンの廃熱ボイ
ラの中で、調整された蒸気温度に侵加熱された飽和蒸気
、またはわずかに過熱された蒸気を、銑鉄の製造作業、
特に酸素−吹付けまたは吹込み作業の連続プロセスから
、または高沸騰点冷却あるいは加熱か前の廃熱ボイラか
ら圧延機列に導入する方が特に右利であり、この場合は
蒸気タービンに対する導入個所11、圧力がガス ター
ビンの燃焼室圧力とばば等しく、したがってガス ター
ビン−蒸気プロセスに装入されたこの蒸気が部分的に、
燃焼案内において酸化窒素の熱形成を抑制し得るように
選択される。
この後に続く、部分的に非連続的なプロセスにおいては
適当な個所で、なるべくは低圧−蒸気を導入する個所で
、蒸気タービン内の蒸気が膨張する時に、蒸気の流れを
抑制し、ガス タービン−蒸気プロセス内の導入蒸気が
欠如した時に蒸気−導入個所における圧力が上背するよ
うにし、この個所において蒸気タービンから吹込み用の
蒸気が燃焼室に入り、かつなるべくはこの蒸気が導入蒸
気−過熱器を通してガス タービンの廃熱ボイラに供給
されるように作業を行なう方が特に有利である。
(実壕例) 第1図において1は溶融気化器を線図的に示したもので
、芸人材料2および石炭3はこの気化器に供給され、か
つこの気化器からスラグ4および流動銑鉄5が引出され
る。引出された銑鉄5はこれに続く銑鉄加工プロセス、
特に酸素吹付番ノまたは吹込み作業によってさらに加工
されるが、これは第1図には示されていない。スラグお
よび銑鉄の外に溶融気化器1からガス6が引出され、こ
のガスは熱交換器7を通して導かれ、この中で蒸気が発
生される。このようにして発生された蒸気の応用につい
ては後で説明する。溶融気化器1から出た廃棄ガスは熱
交換器7および洗浄器8を通過した後、圧縮機9の中で
、燃焼室10に導入するに適した圧力レベルに調整され
、この時の燃焼室10内の圧力はたとえばほぼ16バー
ルとなる。
この燃焼室10には、圧縮機11によって別に圧縮され
た空気が導入され、この時燃焼室内において溶融気化器
1からきた廃棄ガス圧縮1111からきた圧縮空気と共
に燃焼することによって生じたガスが、発電1113に
連結された膨張タービン12に供給される。この膨張タ
ービン12はさらに14によって示されるように前記圧
縮機11に連結されている。
発電機13に連結されたこのような膨張タービン12は
、燃焼室1o内の芸人材料として天然ガスまたは石油を
使用する場合に最適であり、がっ周知である。溶融気化
器1から引出されかつ圧縮されたガスの発熱量は天然ガ
スまたは石油に比して相当低いから、燃焼室10に対し
て最適の温度を得るためには、燃焼室1oが溶融気化器
1からくる比較的多聞の廃棄ガスを使用し術るようにし
、それによって膨張タービン12内において費消するに
は多過ぎる、燃焼室10からの廃棄ガスが使用されるよ
うにする必要がある。燃焼v10内に発生するガスを減
少せしめるには圧縮機11の出力を下げれば良いが、そ
のためには膨張タービン12に連結されるこの圧縮機1
1を多額の費用をかけて改造せねばならぬ。したがって
この改造は、圧縮1111から燃焼室に供給すべきまた
は供給された圧縮空気を部分的に導管15によって取出
し、燃焼室10内の圧力レベルで、空気分解設備の続き
1分に供給するようになすことによって行なわれる。i
i焼室10から出て膨張タービン12内で膨張したガス
は熱交換2!16に導かれ、この熱交換器16内に発生
した蒸気は蒸気タービン17に供給され、このタービン
は膨張タービン12の場合と同様に発°市機18に連結
されている。引出された圧縮空気、すなわち導管15を
通して空気分解設備21に供給される圧縮空気は、発電
機20に連結された膨張タービン19内で、該空気分解
設備21に導入するに適した圧力レベルまでエネルギー
発生的に膨張せしめられる。タービン19から出た圧縮
空気に含まれる発熱量を利用するために、この圧縮空気
は熱交換器22に通されて蒸気を発生し、この蒸気は熱
交換器16の場合と同様な低い圧力レベルで、線図的に
示された導管23によって、蒸気タービン17に供給さ
れる。たとえばこのような圧力レベルで熱交換f!A7
内に発生した蒸気も導管24を通して蒸気タービン17
に供給される。
圧縮機11によって圧縮された圧力空気は、部分的に導
管15を通して低温−空気分解設備21に導かれ、この
詩法に説明するように圧力分解−設備が必要とする空気
量が完全に満たされる。しかしなから空気分解設備を運
転するに必要な圧力空気量の1部分だけを引出し、かつ
この空気分解設備21を運転するための残りの空気部分
を、導管26を通して別の圧縮機25によりこの設備に
供給するように計画することができる。このことを第2
図によって詳述する。
導管15内において圧力空気が膨張する時に、空気分解
設備21の運転に適当な圧力レベルで使用される膨張タ
ービン19およびこれに連結された発電機20はこの場
合、溶融気化器1から出る廃棄ガスを圧縮するための圧
縮機9に出力を供給する。
空気分解設備21内に発生した酸素は圧縮11127内
において、溶融気化器1の運転に必要な圧力レベルに調
整され、かつ28によって線図的に示される如く該溶融
気化器に導入される。空気分解設備21内に発生した窒
素はこの時、次に第2図によって詳述されるように29
において引出される。
本方法を第1図の装置によって実施するために溶融気化
器1内の銑鉄の装入量を45t/h、6において引出さ
れる廃棄ガスの発熱量を174)4W゛とした時には、
各構成要素に対し次の如き出力値が得られる、 一ガス圧縮機3.2−17バール約8.5H−一ガスタ
ービンの空気圧縮機   約7Bw(ガスタービンと同
じ軸の上の) 一万スタービン    約12’lW −伝動装置−/機械  K1失 0.8H14−発電機
損失   1.4H賛 一発N機出力  46.5HW −引出された高圧空気の等効出力、 すなわち圧縮機25内において 圧縮すべき入力      約8.5H琴−蒸気タービ
ンの発電機出力  12.0HI4−自家消費一際外、
冷却水−包含 1.681−変圧器損失     0.
71414第2図は第1図による装置の部分的詳細図で
、同じ構造部品には同じ参照記号が使用されている。
1oはこの場合も膨張タービン12の前の燃焼室を示す
。導管15を通して空気分解設備に対する圧縮空気が引
出される。22は蒸気を発生するための熱交換器を示し
、この蒸気は同様に導管23を通し蒸気タービンに供給
される。圧力空気は高温−空気分解設備21に入る前に
適当に浄化する必要があり、そのために洗浄塔30が設
けられており、これによって31に示される如く除塵を
行なうと共に、圧力空気の温度を適当に調整することが
できる。圧力空気は洗浄塔30を通った後、モル篩32
の中でさらに浄化され、この詩法モル篩の中で特にCO
2および1]20が分mされる。
モル篩を通った後、圧力空気は向流−熱交換器33に導
入され、この中で該圧力空気は低温−空気分解設備21
からきた分解生成物によってさらに冷却される。熱交換
器33の次に位置する向流−熱交換器34の中では、燃
焼室10内の圧力レベルよりわずかに低い圧力レベルで
空気の液化が行なわれる。この液体空気は減圧弁35を
通って、低圧−低温−空気分解設備21の圧力塔の中の
圧力レベル、たとえば6バールまで膨張する。
第2図に示された実施形態においては、低i−空気分解
設備に必要な所要装入空気のほぼ45%が圧縮vs11
のために取出される。空気分解設備21に必要な空気の
残りの部分は別の圧縮機25から導管26を通して供給
される。圧縮機25内において空気は空気分解設備21
の圧力室内の圧力よりわずかに高い圧力レベルまで圧縮
され、かつ熱交換器36を通った後、洗浄塔37および
モル篩38内で浄化される。このように浄化された圧力
空気は次に向流−熱交換器33を通り、かつガスの形で
空気分解設備21の圧力塔に導入される。
低圧−空気分解設備の作動は周知の態様で行なわれ、か
つ圧力塔39から出た液体窒Nおよび液化された空気4
1によって示される如く、空気分解設備21の低圧塔4
0に導入される。この時低圧塔40の下方区域には液体
酸素が集積し、この液体l!!素は”42によって示さ
れる如(引出され、かつ流体の形でポンプ43の中で圧
縮され、続いて向流−熱交換器34の中で、分解すべぎ
圧力空気と向流して蒸発せしめられ、熱交換器33内に
おいて加熱され、かつ44によって示される如く引出さ
れる。この時バイパス弁46によって制御が行なわれる
。このようにして得られた酸素はずでに大気圧より高い
圧力レベルにあるから、圧縮機27は1段圧縮機として
形成し、気化酸素を溶融気化器1に導入するに適した圧
力レベルに保持することができる。酸系を溶融気化器1
内において使用し得るようにするためには、空気分解設
備内に発生した酸素の純度を90から98%にし、周知
の空気分解設備に最少限の空気を導入することによって
満足が得られるようにすれば良い。
なお空気分解設備に対する圧力空気は最初の冷却を行な
った後、点線で示した圧縮1145の中で後圧縮を行な
い、かつ向流−熱交換器33および液化−熱交換器34
を通った後、減圧弁35内の対応する高い圧力レベルか
ら、空気分解設備21の高圧塔39内の圧力レベルまで
膨張させることができる。圧縮e145内におけるこの
ような後圧縮は、この圧縮機によって高い圧力を発生し
、酸素−後圧縮1m27を省略し得るような時に行なわ
れる。
酸素の気化に必要とされない圧力空気はこの時、エネル
ギー発生的および冷気発生的にその適当な吊が、同様に
発電機48に連結された膨張タービン47に供給される
。この発電機48の出力は49を通して取出される。膨
張タービン47の中で部分的に膨張した圧力空気は次に
追加圧縮機25から供給される圧力空気と共に空気分解
設備21の圧力塔39に供給される。
第3図においては第2図に使用された低圧−低温−空気
分解設備の代りに^圧−低温−空気分解設備21が使用
されている。同じ構成部分に対しては第3図の場合も同
じ参照記号が使用されている。第3図においては空気分
解設備21に対する全所要空気が導管15を通して引出
され、かつ窒素−空気−熱交換器51(その作動態様は
後で詳述する)を通った後、蒸気を発生させるだめの熱
交換器22から洗浄塔30およびモル篩32に導入され
る。実質的に圧縮機11より圧力の低い圧力空気は再び
向流−熱交換器33を通して、高圧−低温−空気分解設
備21の高圧部分52に導入される。この詩も周知の態
様で導管53を通して液体窒素および酸素が空気分解設
備の低圧塔54に導入され、この中にたとえば5バール
の圧力を発生させる。第3図に示された低温−空気分解
設備においては、高圧塔52においても、低圧塔54に
おいても第2図に示された設備に比して実質的に高い圧
力の作用が生じるから、空気分解i&&M内には第2図
の実施例に比べて高い温度が生じる。
低圧塔54からは酸素が引出され、この酸素は第2図の
場合とは異りガス状であり、かつ圧縮されていないこと
が必要である。その理由は低圧塔54も高い圧力レベル
にあるからである。第3図においても、生成酸素に対す
る排出導管には、特に1段圧縮8156が挿置され、こ
れによって酸素は空気分解設備に適当な圧力レベルに上
昇せしめられる。
wi3tilに示される如く、l管55から出た生成酸
素の部分流は専管57および圧縮8158を通して、1
1図的に示された圧力変換吸収設備59に供給され、こ
の中で8度に純化され、純度が98%以上、たとえば9
9.5%となった酸素は6oに示されるJ:うに引出さ
れる。このように高純度化された酸素は前に説明したよ
うに、たとえば溶融気化器内の溶融還元プロセスに続く
処理、たとえば酸素吹付け−または酸素吹込み処理を受
けるようにする。導管57に導かれるガスの流れに比し
て大きな窒素部分を有する、圧力変換吸収設備59から
出た脱着流動61は、該圧力変換吸収設備59内で得ら
れた高純度酸素より純度の低い酸素流28と混合−され
る。その理由は溶融気化器1に対する酸素の純度は比較
的広範囲にわたって変化することができ、かつそれほど
臨界的ではないからである。
第3図に示された空気分解設備においては、その高圧塔
52においても低圧塔54においても中の圧力は大気圧
より高く、かつ両方の塔から引出された窒素は別の使用
個所に供給することができる。低圧塔54から62によ
って示される如く引出された窒素は向流−熱交換器33
に導入され、該熱交換器33内においてこの窒素流に向
流して、空気分解設備に対する圧力空気の冷却が行なわ
れる。次に低圧塔54から出たこの窒本流は熱交換器5
0を通して導かれ、かつ発電機65に連結された膨張タ
ービン64内で大気Eまで膨張せしめられ、さらに再び
熱交換器50を通った後、66によって示される如く取
出される。膨張した窒素流れの1部分はこれを引出す前
に、導管67および弁68を通してモル篩32のi8−
脱着に使用される。この時弁68を通して別の部分流が
熱交換器69を通して導かれ、さらにこの窒素流はほぼ
周囲温度まで冷却された後、モルv132を通して導か
れ、かつ作業温度を回復させるために使用される。この
ように使用された窒素流は、モル篩の浄化および温度調
節を行なうために、66によって示されるように取出さ
れる。ここでは詳述しないが、適当な切換装置によって
、第3図に示された二つモル篩32は交互に切換えるこ
とができる。
空気分解設備21内に冷気を発生させるために必要な低
温−膨張タービンは第3図においては70によって示さ
れている。この低温−膨張タービン70は簡単な態様で
、低圧塔54から引出された加圧窒素流の部分流によっ
て駆動され、この時タービン70内で窒素がほぼ大気圧
まで膨張し、導管71内の膨張した窒素は蒸発冷却器7
2の中で、洗浄塔30に必要な、導管73内の洗浄水を
冷11する。洗浄塔30に対する洗浄水を冷却する時に
圧力空気の温度が調節される。
低圧塔54から引出される窒素と共に、高圧塔52から
導@74を通して高圧の窒素が引出され、この窒素も熱
交換器50を通して導かれ、かつ熱交換器51を通った
後、空気分解設備に対する圧力空気を冷却するために、
発電l1165に連結された畠圧−膨張タービン75の
中で適当な圧力レベルに膨張せしめられる。したがって
この11張タービン75内で膨張した高圧窒素は低圧−
膨張タービン64内で再び膨張せしめられ、かつ前述の
如く部分的にモル篩浄化およびモル篩−r−度調節を行
なうために引出される。
膨張タービン64および75によって発生された機械的
エネルギーは発電機の代りに、目的に適うように、溶融
気化器1から引き出された廃棄ガスを圧縮するための圧
縮機9に導かれ(図を見易くするために第3図には示さ
れていない)、この時差出力はモーター発電機を通して
取り出される。
本装置の簡単な調節は、空気膨張タービン47(第2図
)を調節し得るようになすことによって行なわれ、この
時ガス タービン12の圧縮!1111が追加的吹込み
自動制御システムによって保護される。この時は膨張タ
ービン47を通る空気は、ガス タービン12の出力、
燃焼室10内の圧力、22.30.32を通して導かれ
る空気部および廃棄ガス温度を比較するガス タービン
12のプロセス管理システムによって自動的に制御され
る。
第2図において詳述したような装置に対する別のi、I
I II可能性は第4図によって明らかとなる。この場
合は同じ構成部品に対しては同じ春照記号が使用されて
いる。この時は先ず第1に空気量が液化熱交換器34に
よって自動的に調整される。詳述されていないガス タ
ービン12のプロセス管理システムによって制御し得る
ような多用の空気を引出すべき場合には、低圧−低温一
空気分解設(121に対する冷気を必要としなければ、
低温膨張タービン47が制御され、この時の膨張タービ
ン47の調整器は76によって表されている2、膨張タ
ービン47内で膨張した空気は第2図に示される如く、
低温−空気分解設備21の圧力部分39に供給される。
追加的冷気を必要としない場合は、液化−熱交換器34
の次の高圧空気が導入される位相分離容器78の減圧弁
77が簡単に開かれ、それによってガス状の高圧空気が
、先に液化されたものの追加として、弁79および78
から空気分解設備21の圧力J839に導入される1゜
この場合酸素量の制御は弁46によってポンプ43を制
御することによって行なわれ、この時は第2図の場合と
は異なり、液体Fl?索を少なくとも部分的に蒸発さゼ
る液化−熱交換器34の後で、酸素は位相分離タンク8
oの中に導入され、制御された酸素船が弁46を通して
液体の形で低圧塔4oに復帰せしめられる。
第5図には装置に対する制御が線図的に示されており、
この時は第3図において詳述した高圧−低温空気分解設
備が挿入されている。このような装置においては空気分
解設備21を運転するための全圧力空気がガス タービ
ン12の圧縮機11に供給され、かつこの実施型におい
ては圧力空気供給側では制御作用は行なわれない。空気
分解設備21から引出される酸素量の制御は該空気分解
設備の外部で、後圧縮機27の回転数制御または絞りに
よって行なわれる。
第5図の実施例においては取出し空気の制御は追加窒素
−低圧−膨張タービン64の制御装置81によって行な
われ、この時高圧−窒索タービン75は追加的にプロセ
ス管理システムにより同様に制御装置82を通して制御
することができる。
第3図において説明したように、低圧塔54から引出さ
れた窒素は低温−膨張タービン7oを通して導かれ、そ
の制御は線図的に83によって示されている。この膨張
タービン70は目的に適うように窒素−後圧縮v184
によって制動され、この時侵圧縮された窒素は膨張ター
ビン7oに導入される前に熱交換器85を通される。I
fg張タービン70内で冷却された窒素は洗浄塔3に対
する洗浄水を冷却するために再び蒸発冷1!I器72に
導入される。
さらに第5図によって明らかな如く、低圧−窒素流の1
部分は低圧−窒索一膨張タービン64を通して膨張させ
る代りに、ガス タービン12に対する適切なガス装入
過を満たすために使用することができ、この場合該窒素
は絞り弁86を通した後溶融気化器1の廃棄ガスに対す
る圧縮R9に導くことができる。第5図の場合はなお導
管6の中に、FBtll気化器の廃棄ガスに対する熱交
換器7および洗浄器8が配置されている。このような方
法は基本的にはそれほど経済的ではない。その理由は圧
縮が中程度の温度で行なわれ、かつ膨張も中程度の温度
で行なわれ、さらに熱交換器33から出た窒素の圧力は
ガス圧縮機9の前の出口圧力より高いために、減圧弁8
6を通ってこのガス圧縮n9に至る窒素通路内に絞り損
失が生じるからである。しかしなから前記の如き欠点は
、圧縮機11と組合わされるガス タービン12の効率
が全負荷に近づくに連れて明らかに改善され、エネルギ
ーの利用度が全体的にざらに改良されることによって十
分に補償される。
第6図には第1図から第5図までの装置に使用し得るよ
うな燃焼室10が線図的に示されている。
圧縮機11から出た圧力空気は矢印87の方向に向って
外壁88と燃焼室−内壁89との間に吹込まれ、この内
壁89において燃焼区域に対する空気の流入が部分91
の方向に行なわれるようになる。溶融気化器からの廃棄
ガスは矢印92の方向に燃焼室に入り、かつ燃焼室内に
送給された圧力空気の1部分93と共に燃焼区1490
に達する。
燃焼室−内壁89の外側を通る圧力空気はこの時、ガス
 タービン12に至る高温ガス−管路94と燃焼室−内
壁89とを冷却する。前述の如く、溶融気化器から出る
発熱量の少ない廃棄ガスに対して普通の燃焼室を使用す
る場合には、該燃焼室1AO内で得られる、ガス ター
ビン内で消費すべきガス量は多きに過ぎ、したがって燃
焼室から供給される圧力空気の1部分は95にJ:つて
示される如く引出され、空気分解設備に供給される。
圧縮機11によって圧縮された圧力空気の1部分を燃焼
室10から取出す代りに、第1図から第5図までに示さ
れた装置において、空気分解設備に対する圧力空気部分
を圧縮1111と燃焼室10との間に取入れることは原
理的に考えることがでさるが、この場合は周知の設備が
効率に関して最適化されているから、燃焼室に対して全
く新規な構造が必要となる。
高温ガス−管路94および燃焼室内壁89を冷却する場
合に、圧縮仕事のために追加的に取入れられた、空気分
解設備に対する圧力空気の熱は、空気分解に対する空気
膨張を行なうための、圧力空気膨張タービンの高い出力
の形で回収することができ、この場合は低圧−蒸気発生
器がこの熱を復帰させる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施するための装置の路線図、
第2図は第1図に示された設備内の低圧−低温空気分解
設備によって、本発明の方法を実施するための装置の部
分的路線図、第3図は第1図による設備内の高圧−低温
−空気分解設備によって、本発明の方法を実施するため
の装置の部分図、第4図は低圧〜低温−空気分解設備に
よって、第2図の装置を制御する時の部分的路線図、第
5図は高圧−低温−空気分解設備によって第3図の装置
を制御する時の部分的路線図、第6図は本発明の方法を
実施するための装置に使用されるガスタービンの燃焼室
の略#jI図。 1・・・溶融気化器、2・・・騒人材料、3・・・石炭
、4・・・スラグ、5・・・銑鉄、6・・・ガス、7・
・・熱交換器、8・・・洗浄鼎、9・・・圧縮機、10
・・・燃焼室、11・・・圧縮機、12・・・膨張ター
ビン、13・・・発′;1f機、16・・・熱交換器、
12・・・蒸気タービン、18・・・発電機、19・・
・膨張タービン、20・・・発電機、21・・・空気分
解設備、22・・・熱交換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)石炭を使用して溶融還元プロセスによつて溶融−
    銑鉄を得る方法にして、石炭の気化が溶融気化器内にお
    いて行なわれる方法において、該溶融気化器から引出さ
    れたガスが、場合によつては同時に蒸気を発生させるこ
    とによつて冷却した後圧縮され、この圧縮されたガスが
    別に圧縮された空気と共に燃焼室に供給され、かつ大気
    圧より低い圧力で燃焼せしめられ、該燃焼室の廃棄ガス
    が発電機と連結された膨張タービンを通して膨張せしめ
    られることを特徴とする方法。 (2)燃焼室に供給すべき、または供給された圧縮空気
    が少なくとも部分的に低温−空気分解設備に供給される
    請求項1記載の方法。 (3)空気分解設備内に発生した酸素が気化酸素として
    溶融気化器に導入される請求項2記載の方法。 (4)燃焼室に供給すべき、または供給した圧縮空気か
    ら、溶融気化器に対する気化酸素を発生させるための低
    温−空気分解設備の全所要空気が引出される請求項3記
    載の方法。(5)気化酸素がほぼ90%から98%まで
    の純度を有する不純酸素として発生される請求項3また
    は4記載の方法。 (6)98%以上、特にほぼ99.5%の純度を有する
    高純度酸素を製造するために、低温−空気分解設備内に
    発生した酸素の部分流を圧力変化−吸着設備に供給し、
    かつ窒素を分離する請求項5記載の方法。 (7)圧力変化−吸着設備から出た窒素の豊富な脱着流
    が気化に対する純度の低い酸素流に混合される請求項6
    記載の方法。 (8)燃焼室に供給すべき、または供給された空気分解
    設備に対する圧力空気が膨張タービンを通して空気分解
    設備前の圧力レベルまで膨張せしめられ、かつ第2の制
    御された空気圧縮機を通して、所要酸素の製造に場合に
    よつては追加的に必要な空気流に供給される請求項2か
    ら7までの何れか一つの項に記載されている方法。 (9)燃焼室に供給すべき、または供給された低温−空
    気分解設備に対する圧力空気一部分流が場合によつては
    膨張後、蒸気タービンおよび(または)燃焼室に対する
    蒸気吹込みに必要な蒸気を発生するために使用される請
    求項2から8までの何れか一つの項に記載されている方
    法。 (10)燃焼室に供給すべき、または供給された空気分
    解設備に対する圧力空気部分流が、蒸気の発生だけによ
    つて冷却され、続いて高い圧力レベルで低温−空気分解
    設備に導入される請求項2から7までの何れか一つの項
    に記載されている方法。 (11)空気分解設備の加圧されて発生した副生成物の
    窒素が、該空気分解設備に供給すべき圧力空気および(
    または)膨張した高温窒素に対して向流し、膨張タービ
    ンの後で加熱され、かつ窒素−膨張タービン内で仕事に
    消費される請求項10記載の方法。 (12)膨張した高温窒素の部分流が空気分解設備の前
    において、モル篩−空気浄化を受け、かつこの部分流が
    前記高温脱着位相の行なわれた後、周囲湿度の近くまで
    冷却され、モル篩作動温度の回復に使用される請求項1
    0または11記載の方法。 (13)空気分解設備内の極低温に必要な低温−膨張タ
    ービンが、該空気分解設備内の加圧によつて発生した窒
    素の部分流によつて駆動され、この窒素が膨張した後向
    流することによつて洗浄水を冷却し、この洗浄水によつ
    て空気分解設備のモル篩−前洗浄冷却器の最終段階にお
    いて、該空気分解設備の空気−入口温度が調節される請
    求項10から12までの何れか一つの項に記載されてい
    る方法。 (14)空気分解設備の高圧塔、空気分解設備の低圧塔
    および低温−膨張タービンから出る窒素質量流動がほぼ
    1:2:2の割合となるように選択され、この時高圧塔
    からの部分流が高圧膨張タービン内で、かつ低圧塔から
    の部分流が、すでに膨張した高圧塔からの部分流と共に
    低圧−膨張タービン内で仕事に消費される請求項10か
    ら13までの何れか一つの項に記載されている方法。 (15)膨張タービンに入る窒素流が熱交換により、低
    圧膨張タービンから出た、まだ高温の窒素流によつて加
    熱され、続いて燃焼室から引出された高温の高圧流によ
    つて加熱される請求項10から14までの何れか一つの
    項に記載されている方法。 (16)燃焼室に供給すべき、または供給された、空気
    分解設備に対する圧力空気−部分流が冷却され、場合に
    よつては圧縮機によつて再び圧縮され、洗浄冷却器およ
    びモル篩内において冷却と浄化とを行なつた後、第1向
    流−熱交換器内において空気分解設備からの分解生成物
    によつてさらに冷却され、続いて液体の状態で溶融還元
    プロセスに必要な圧力まで圧縮された気化酸素に対して
    向流することにより、全体的または部分的に凝縮されか
    つ空気分解設備の圧力塔に供給される請求項2から7ま
    での何れか一つの項に記載されている方法。 (17)空気分解設備に対する圧力空気−部分流から生
    成−酸素を気化するための部分流が引出され、かつこれ
    を越えて引出される高圧空気流の部分が冷気を発生する
    ように膨張タービンの中で膨張せしめられ、かつ空気分
    解器の分解塔、なるべくは圧力塔の中に導入される請求
    項16記載の方法。 (18)流体−酸素ポンプから多過ぎるように供給され
    た流体が制御機構によつて分解塔に復帰せしめられる請
    求項2から17までの何れか一つの項に記載されている
    方法。 (19)空気および窒素に対する膨張タービンがなるべ
    くは、溶融気化器から引出されたガスに対する圧縮機に
    連結されている請求項2から18までの何れか一つの項
    に記載されている方法。 (20)ガスタービン内で消費されなかつた燃焼ガスが
    ガスタービンの廃熱ボイラの前で、廃棄ガスの中にまだ
    含まれている、ほぼ14%の残留ガスと共に再燃焼され
    、蒸気が高温、なるべくは500℃から540℃までの
    温度で、かつ対応する作業力を有する形で蒸気タービン
    に供給される請求項1から19までの何れか一つの項に
    記載されている方法。(21)膨張タービンおよび蒸気
    タービンが2−圧カ−蒸気回路を有し、ガスタービンの
    後方の廃熱ボイラの中で、ガスの流動方向に見て蒸気回
    路の中に、高圧−高温蒸気、低圧−高温蒸気および廃気
    抽出器を加熱するための定圧レベルの蒸気−水−混合物
    を発生し、かつこの圧力レベルが廃棄ガスの露点を越え
    ることによる加熱面凝縮を阻止するように選択される請
    求項20記載の方法。 (22)ガスタービン−蒸気プロセスの蒸気回路内にお
    いて、蒸気、なるべくは蒸気タービンの廃気ボイラ内で
    制御された蒸気温度に後加熱された飽和蒸気またはわず
    かに過熱された蒸気が、銑鉄処理、特に酸素吹付けまた
    は酸素吹込み作業における精錬の連続プロセスから、ま
    たは高温液体冷却装置あるいは加熱炉の廃気ボイラから
    圧延機列に導入され、酸素吹付けまたは酸素吹込みの如
    き非連続プロセスの廃気が可変圧タンクを通して連続飽
    和蒸気帯に変換せしめられ、さらになるべくは蒸気ター
    ビンに対する装入個所が、該個所にガスタービンの燃焼
    室圧力とほぼ等しい圧力が生じ、したがつてガスタービ
    ン−蒸気プロセスに入る蒸気圧力が、部分的に燃焼室内
    における熱的酸化窒素形成を抑制するように選択される
    請求項20または21に記載されている方法。 (23)蒸気が蒸気タービン内で膨張する時、適当な個
    所、2−圧力−プロセスの場合は低圧−蒸気導入個所に
    おいて蒸気流が制御され、ガスタービン−蒸気プロセス
    内の取入れ蒸気が欠如した場合に、取入れ蒸気−導入個
    所の圧力が上昇し、該個所において蒸気タービンから燃
    焼室に吹込むための蒸気が取出され、かつこの蒸気がな
    るべくは廃熱ボイラの取入れ蒸気過熱器を通してガスタ
    ービンに導かれるようになつている請求項20から22
    までの何れか一つの項に記載されている方法。
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