JPH0342022Y2 - - Google Patents
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- JPH0342022Y2 JPH0342022Y2 JP18336285U JP18336285U JPH0342022Y2 JP H0342022 Y2 JPH0342022 Y2 JP H0342022Y2 JP 18336285 U JP18336285 U JP 18336285U JP 18336285 U JP18336285 U JP 18336285U JP H0342022 Y2 JPH0342022 Y2 JP H0342022Y2
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- Japan
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- blast furnace
- furnace gas
- heat exchanger
- heat
- gas
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Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
産業上の利用分野
本考案は高炉より排出される高炉ガスの保有す
る熱エネルギを回収し、これを有効に利用するた
めの高炉ガス熱エネルギー回収装置に関するもの
である。 従来の技術 エネルギ多消費産業である製鉄業において、省
エネルギは最重要課題の一つである。主要な製鉄
設備の一つである高炉の炉頂からは毎時数十万Ｎ
m3、圧力1.0〜2.5Kg／cm2、温度約120℃の可燃性
ガスである高炉ガスが放出される。該高炉ガスが
有するエネルギは莫大であつて、高炉ガスの有す
る化学エネルギは燃料として、高炉ガスの有する
圧力エネルギは、いわゆる炉頂発電設備によつて
電力に変換されて利用されている。更に熱エネル
ギを有効に利用する方法も、特開昭59−193206に
既に開示されている。 即ち、前記のいわゆる炉頂発電の設備のタービ
ンに導入される前の高炉ガスを除塵するための集
塵機として湿式集塵機を用いるときは、高炉ガス
の温度が50℃前後まで低下してしまい熱エネルギ
が大量に失われるのを回避するために、湿式集塵
機にかえて乾式集塵機を用いることによつて、ガ
スタービンに導入される高炉ガスの温度降下を防
止するとともに、乾式集塵機の性能の低下を防止
するために高炉ガスを露点以上に維持することを
目的として、高炉ガスの温度の低下時に高炉ガス
の温度を上昇させるための加熱器と、乾式集塵機
の破壊を防止するために、高炉ガスを乾式集塵機
の耐熱温度以下に維持することを目的として、高
炉ガスの温度の瞬間異常上昇時に高炉ガスの顕熱
を吸収するための蓄熱器を設ける方法がこれであ
る。 考案が解決しようとする問題点 しかし、前記のように炉頂発電によつてエネル
ギを回収する方法に湿式集塵機を用いるときは、
熱エネルギの損失が大きく、乾式集塵機を用いる
ときは前記のような加熱器や蓄熱器等高価な設備
を設ける必要があるうえ、該加熱器や蓄熱器の動
作が正確に制御されないときは乾式集塵機の性能
が低下し、あるいは機能が破壊されるという問題
があつた。 問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するための手段を提
供するものであつて、高炉ガス下降管内に配設さ
れ、高炉ガスから受熱し、水を熱媒体とする第１
の熱交換器と、該第１の熱交換器に接続され、前
記第１の熱交換器の熱媒体である水から重熱し、
フレオンを熱媒体とする第２の熱交換器と、該第
２の熱交換器に接続され、前記第２の熱交換器の
熱媒体であるフレオンを作動流体とするガスター
ビンと、該ガスタービンを駆動源とする発電機と
からなる高炉ガスエネルギ回収装置を要旨とす
る。 以下、本考案を図にもとづいて説明する。 第１図は本考案の高炉ガス熱エネルギ回収装置
の説明図である。高炉１の炉頂に接続される高炉
ガス下降管２内に水を熱媒体とする第１の熱交換
器８が配設される。該第１の熱交換器８は配管９
１，９２を介して第２の熱交換器１１の高温側管
路１１１に接続され、前記配管９１もしくは９２
には水を流送するためのポンプ１０が配設され
る。前記第２の熱交換器１１の低温側管路１２１
にはフレオンが充填され、管路１２１，１２２を
介してフレオンを作動流体とするガスタービン１
３に接続され、該ガスタービン１３の回転軸は発
電機１４の回転軸に連結される。以上のような構
成をもつ本考案装置が以下に述べる湿式集塵機を
用いる炉頂発電の設備に付設される。即ち、前記
高炉ガス下降管２はダストキヤツチヤー３に接続
され、該ダストキヤツチヤー３は湿式集塵機４に
接続される。該湿式集塵機４には水を導入するた
めの配管４１，４１と、塵埃を含有する水を排出
するための配管４２，４２が接続される。前記湿
式集塵機４の出側は除塵された高炉ガスを作動流
体とするガスタービン５に接続され、該ガスター
ビン５の回転軸は発電機６の回転軸に連結され
る。前記ガスタービン５にはストツプ弁７をそな
えたバイパス管路が設けられる。 作 用 高炉１で発生した高炉ガスは高炉の炉頂を経て
高炉ガス降下管１に入り、該高炉ガス降下管１を
流動下降してダストキヤツチヤー３に入る。該ダ
ストキヤツチヤー３内で高炉ガスが流路を曲げら
れる間に比較的粗大な塵埃が分離された後、集塵
機４に送入される。該湿式集塵機４には配管４
１，４１より水が導入され、該導入された水はミ
スト状にされて湿式集塵機４内に噴霧される。該
ミスト状の水は微粒の塵埃を付着した後、配管４
２，４２より排出される。このようにして清浄に
された高炉ガスは該高炉ガスを作動流体とするガ
スタービン５に導入されて、該ガスタービン５を
回転せしめ、該回転は発電機６に伝達されて高炉
ガスのエネルギを電力として回収する。タービン
５が停止したときにはストツプ弁７を開放して高
炉ガスをバイパス回路中に導く。 上記の湿式集塵機４を用いた炉頂発電の設備に
より電力に変換された高炉ガスのエネルギ回収に
加えて、本考案の高炉ガス熱エネルギ回収装置に
よつて高炉ガスのエネルギが回収される。即ち、
高炉ガス下降管２内に設けた第１の熱交換器８の
伝熱面を介して120℃程度の温度の高炉ガスから、
該第１の熱交換器８の熱媒体である水に受熱せし
めて60℃程度の温湯とし、該温湯をポンプ１０に
よつて配管９１，９２内を流動させるとともに第
２の熱交換器１１の高温側配管１１１に送入す
る。該高温側配管１１１に送入された温湯が有す
る熱は第２の熱交換器１１の低温側管路１１２に
充填された低沸点の熱媒体であるフレオンに受熱
され、該受熱したフレオンは気化膨張してフレオ
ンを作動流体とするガスタービン１３に導入され
て、該ガスタービン１３を回転せしめ、該回転は
発電機１４に伝達されて電力を得ることにより高
炉ガスのエネルギを回収する。 実施例 第１図のダストキヤツチヤー３、集塵機４、ガ
スタービン５および発電機６からなる発電設備で
ある従来装置と、該従来装置に第１の熱交換器
８、第２の熱交換器１１、ガスタービン１３およ
び発電機１４からなる本考案装置を付加した設備
とを用いて、それぞれ第１表の高炉ガスのエネル
ギ回収を行つた結果を第２表に示す。
る熱エネルギを回収し、これを有効に利用するた
めの高炉ガス熱エネルギー回収装置に関するもの
である。 従来の技術 エネルギ多消費産業である製鉄業において、省
エネルギは最重要課題の一つである。主要な製鉄
設備の一つである高炉の炉頂からは毎時数十万Ｎ
m3、圧力1.0〜2.5Kg／cm2、温度約120℃の可燃性
ガスである高炉ガスが放出される。該高炉ガスが
有するエネルギは莫大であつて、高炉ガスの有す
る化学エネルギは燃料として、高炉ガスの有する
圧力エネルギは、いわゆる炉頂発電設備によつて
電力に変換されて利用されている。更に熱エネル
ギを有効に利用する方法も、特開昭59−193206に
既に開示されている。 即ち、前記のいわゆる炉頂発電の設備のタービ
ンに導入される前の高炉ガスを除塵するための集
塵機として湿式集塵機を用いるときは、高炉ガス
の温度が50℃前後まで低下してしまい熱エネルギ
が大量に失われるのを回避するために、湿式集塵
機にかえて乾式集塵機を用いることによつて、ガ
スタービンに導入される高炉ガスの温度降下を防
止するとともに、乾式集塵機の性能の低下を防止
するために高炉ガスを露点以上に維持することを
目的として、高炉ガスの温度の低下時に高炉ガス
の温度を上昇させるための加熱器と、乾式集塵機
の破壊を防止するために、高炉ガスを乾式集塵機
の耐熱温度以下に維持することを目的として、高
炉ガスの温度の瞬間異常上昇時に高炉ガスの顕熱
を吸収するための蓄熱器を設ける方法がこれであ
る。 考案が解決しようとする問題点 しかし、前記のように炉頂発電によつてエネル
ギを回収する方法に湿式集塵機を用いるときは、
熱エネルギの損失が大きく、乾式集塵機を用いる
ときは前記のような加熱器や蓄熱器等高価な設備
を設ける必要があるうえ、該加熱器や蓄熱器の動
作が正確に制御されないときは乾式集塵機の性能
が低下し、あるいは機能が破壊されるという問題
があつた。 問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するための手段を提
供するものであつて、高炉ガス下降管内に配設さ
れ、高炉ガスから受熱し、水を熱媒体とする第１
の熱交換器と、該第１の熱交換器に接続され、前
記第１の熱交換器の熱媒体である水から重熱し、
フレオンを熱媒体とする第２の熱交換器と、該第
２の熱交換器に接続され、前記第２の熱交換器の
熱媒体であるフレオンを作動流体とするガスター
ビンと、該ガスタービンを駆動源とする発電機と
からなる高炉ガスエネルギ回収装置を要旨とす
る。 以下、本考案を図にもとづいて説明する。 第１図は本考案の高炉ガス熱エネルギ回収装置
の説明図である。高炉１の炉頂に接続される高炉
ガス下降管２内に水を熱媒体とする第１の熱交換
器８が配設される。該第１の熱交換器８は配管９
１，９２を介して第２の熱交換器１１の高温側管
路１１１に接続され、前記配管９１もしくは９２
には水を流送するためのポンプ１０が配設され
る。前記第２の熱交換器１１の低温側管路１２１
にはフレオンが充填され、管路１２１，１２２を
介してフレオンを作動流体とするガスタービン１
３に接続され、該ガスタービン１３の回転軸は発
電機１４の回転軸に連結される。以上のような構
成をもつ本考案装置が以下に述べる湿式集塵機を
用いる炉頂発電の設備に付設される。即ち、前記
高炉ガス下降管２はダストキヤツチヤー３に接続
され、該ダストキヤツチヤー３は湿式集塵機４に
接続される。該湿式集塵機４には水を導入するた
めの配管４１，４１と、塵埃を含有する水を排出
するための配管４２，４２が接続される。前記湿
式集塵機４の出側は除塵された高炉ガスを作動流
体とするガスタービン５に接続され、該ガスター
ビン５の回転軸は発電機６の回転軸に連結され
る。前記ガスタービン５にはストツプ弁７をそな
えたバイパス管路が設けられる。 作 用 高炉１で発生した高炉ガスは高炉の炉頂を経て
高炉ガス降下管１に入り、該高炉ガス降下管１を
流動下降してダストキヤツチヤー３に入る。該ダ
ストキヤツチヤー３内で高炉ガスが流路を曲げら
れる間に比較的粗大な塵埃が分離された後、集塵
機４に送入される。該湿式集塵機４には配管４
１，４１より水が導入され、該導入された水はミ
スト状にされて湿式集塵機４内に噴霧される。該
ミスト状の水は微粒の塵埃を付着した後、配管４
２，４２より排出される。このようにして清浄に
された高炉ガスは該高炉ガスを作動流体とするガ
スタービン５に導入されて、該ガスタービン５を
回転せしめ、該回転は発電機６に伝達されて高炉
ガスのエネルギを電力として回収する。タービン
５が停止したときにはストツプ弁７を開放して高
炉ガスをバイパス回路中に導く。 上記の湿式集塵機４を用いた炉頂発電の設備に
より電力に変換された高炉ガスのエネルギ回収に
加えて、本考案の高炉ガス熱エネルギ回収装置に
よつて高炉ガスのエネルギが回収される。即ち、
高炉ガス下降管２内に設けた第１の熱交換器８の
伝熱面を介して120℃程度の温度の高炉ガスから、
該第１の熱交換器８の熱媒体である水に受熱せし
めて60℃程度の温湯とし、該温湯をポンプ１０に
よつて配管９１，９２内を流動させるとともに第
２の熱交換器１１の高温側配管１１１に送入す
る。該高温側配管１１１に送入された温湯が有す
る熱は第２の熱交換器１１の低温側管路１１２に
充填された低沸点の熱媒体であるフレオンに受熱
され、該受熱したフレオンは気化膨張してフレオ
ンを作動流体とするガスタービン１３に導入され
て、該ガスタービン１３を回転せしめ、該回転は
発電機１４に伝達されて電力を得ることにより高
炉ガスのエネルギを回収する。 実施例 第１図のダストキヤツチヤー３、集塵機４、ガ
スタービン５および発電機６からなる発電設備で
ある従来装置と、該従来装置に第１の熱交換器
８、第２の熱交換器１１、ガスタービン１３およ
び発電機１４からなる本考案装置を付加した設備
とを用いて、それぞれ第１表の高炉ガスのエネル
ギ回収を行つた結果を第２表に示す。
【表】
【表】
第２表の結果から明らかなように、本考案装置
を炉頂発電設備に付加した場合は、従来装置によ
る発電電力は従来装置のみの場合の発電電力より
も減少するが、合計発電電力は従来装置のみの場
合よりも増加し、結局、本考案装置を付加するこ
とによつて1300KWの高炉ガスのエネルギ回収の
向上が得られることになる。従来装置に本考案装
置を付加したことにより、従来装置の発電電力が
減少したのは第１の熱交換器８において高炉ガス
が有するエネルギが一部回収されて減少したこと
による。 考案の効果 本考案による高炉ガス熱エネルギ回収装置を使
用すれば高炉ガスの有するエネルギ回収を増加さ
せることができるうえ、湿式集塵機を用いる炉頂
発電設備に付加するので、乾式集塵機を用いる炉
頂発電設備の場合のように加熱器や蓄熱器のよう
な高価な設備を設ける必要がなく、該加熱器や蓄
熱器の動作が正確に制御されないときの乾式集塵
機の性能低下や機能破壊もないので安定した操業
を行うことができる。
を炉頂発電設備に付加した場合は、従来装置によ
る発電電力は従来装置のみの場合の発電電力より
も減少するが、合計発電電力は従来装置のみの場
合よりも増加し、結局、本考案装置を付加するこ
とによつて1300KWの高炉ガスのエネルギ回収の
向上が得られることになる。従来装置に本考案装
置を付加したことにより、従来装置の発電電力が
減少したのは第１の熱交換器８において高炉ガス
が有するエネルギが一部回収されて減少したこと
による。 考案の効果 本考案による高炉ガス熱エネルギ回収装置を使
用すれば高炉ガスの有するエネルギ回収を増加さ
せることができるうえ、湿式集塵機を用いる炉頂
発電設備に付加するので、乾式集塵機を用いる炉
頂発電設備の場合のように加熱器や蓄熱器のよう
な高価な設備を設ける必要がなく、該加熱器や蓄
熱器の動作が正確に制御されないときの乾式集塵
機の性能低下や機能破壊もないので安定した操業
を行うことができる。
第１図は本考案の熱エネルギ回収装置の説明図
である。 １……高炉、２……高炉ガス下降管、３……ダ
ストキヤツチヤー、４……湿式集塵機、４１……
配管、４２……配管、５……ガスタービン、６…
…発電機、７……ストツプ弁、８……第１の熱交
換器、９１……配管、９２……配管、１０……ポ
ンプ、１１……第２の熱交換器、１１１……高温
側管路、１１２……低温側管路、１２１……配
管、１２２……配管、１３……ガスタービン、１
４……発電機。
である。 １……高炉、２……高炉ガス下降管、３……ダ
ストキヤツチヤー、４……湿式集塵機、４１……
配管、４２……配管、５……ガスタービン、６…
…発電機、７……ストツプ弁、８……第１の熱交
換器、９１……配管、９２……配管、１０……ポ
ンプ、１１……第２の熱交換器、１１１……高温
側管路、１１２……低温側管路、１２１……配
管、１２２……配管、１３……ガスタービン、１
４……発電機。
Claims (1)
- 高炉ガス下降管内に配設され、高炉ガスから受
熱し、水を熱媒体とする第１の熱交換器と、該第
１の熱交換器に接続され、前記第１の熱交換器の
熱媒体である水から受熱し、フレオンを熱媒体と
する第２の熱交換器と、該第２の熱交換器に接続
され、前記第２の熱交換器の熱媒体であるフレオ
ンを作動流体とするガスタービンと、該ガスター
ビンを駆動源とする発電機とからなる高炉ガスエ
ネルギ回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18336285U JPH0342022Y2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18336285U JPH0342022Y2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293351U JPS6293351U (ja) | 1987-06-15 |
| JPH0342022Y2 true JPH0342022Y2 (ja) | 1991-09-03 |
Family
ID=31130027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18336285U Expired JPH0342022Y2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0342022Y2 (ja) |
-
1985
- 1985-11-27 JP JP18336285U patent/JPH0342022Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6293351U (ja) | 1987-06-15 |
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