JPS5943527B2 - 熱風炉の排熱回収方法 - Google Patents
熱風炉の排熱回収方法Info
- Publication number
- JPS5943527B2 JPS5943527B2 JP2082981A JP2082981A JPS5943527B2 JP S5943527 B2 JPS5943527 B2 JP S5943527B2 JP 2082981 A JP2082981 A JP 2082981A JP 2082981 A JP2082981 A JP 2082981A JP S5943527 B2 JPS5943527 B2 JP S5943527B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat exchanger
- storage chamber
- heat storage
- blast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B9/00—Stoves for heating the blast in blast furnaces
- C21B9/14—Preheating the combustion air
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱風炉の排ガスの顕熱を回収する方法に関し、
特に燃焼工程にある熱風炉の燃焼排ガスの顕熱を送風工
程にある熱風炉の送風（以下衝風と称す）の予熱に利用
すると共に、熱風炉の燃焼用空気や燃料の予熱にも利用
し得る熱風炉の排熱回収方法の提案を目的とする。
特に燃焼工程にある熱風炉の燃焼排ガスの顕熱を送風工
程にある熱風炉の送風（以下衝風と称す）の予熱に利用
すると共に、熱風炉の燃焼用空気や燃料の予熱にも利用
し得る熱風炉の排熱回収方法の提案を目的とする。
熱風炉は燃焼室と蓄熱室とで構成されていて、その燃焼
工程では燃焼ガスの顕熱を蓄熱室の蓄熱れんかに蓄熱し
た後、送風工程に切換え、冷風を通して熱交換によって
熱風とし、この熱風を高炉に供給するものである。
工程では燃焼ガスの顕熱を蓄熱室の蓄熱れんかに蓄熱し
た後、送風工程に切換え、冷風を通して熱交換によって
熱風とし、この熱風を高炉に供給するものである。
熱風炉は通常高炉１基に対して３〜４基併設されていて
、燃焼工程と送風工程とが交互に順次切り換えられ、高
炉へ一定温度の熱風が連続的に供給される。
、燃焼工程と送風工程とが交互に順次切り換えられ、高
炉へ一定温度の熱風が連続的に供給される。
熱風炉の燃焼ガスは、通常は約３００℃位の顕熱を保有
しているが、排熱回収手段で回収された排熱は、一般に
燃料の燃焼用空気の予熱に利用されているのみである。
しているが、排熱回収手段で回収された排熱は、一般に
燃料の燃焼用空気の予熱に利用されているのみである。
従来の排熱回収手段は第１図に示すように、一般に熱風
炉の蓄熱室側に排ガス系管路が設けられ、燃焼室側には
燃料供給系と燃焼用空気供給系とが設けられていて、排
熱の回収は通常排熱回収装置の熱交換器を介して燃焼用
空気を予熱している。
炉の蓄熱室側に排ガス系管路が設けられ、燃焼室側には
燃料供給系と燃焼用空気供給系とが設けられていて、排
熱の回収は通常排熱回収装置の熱交換器を介して燃焼用
空気を予熱している。
なおＣＶは冷風供給系管路に設けられた衝風弁、ＨＶは
熱風供給系管路に設けられた熱風弁で、ＳＶは煙道弁で
ある。
熱風供給系管路に設けられた熱風弁で、ＳＶは煙道弁で
ある。
上述のように、従来は燃焼排ガスから回収された顕熱は
専ら熱風炉の燃料ガスの燃焼用空気に利用されていたの
を、本発明は排ガスの保有する顕熱を熱風炉に供給され
る衝風の予熱および燃料燃焼用空気や燃料ガスの予熱に
利用することが可能な熱風炉の排熱回収方法の提供を目
的とするものである。
専ら熱風炉の燃料ガスの燃焼用空気に利用されていたの
を、本発明は排ガスの保有する顕熱を熱風炉に供給され
る衝風の予熱および燃料燃焼用空気や燃料ガスの予熱に
利用することが可能な熱風炉の排熱回収方法の提供を目
的とするものである。
本発明では上記目的を達成するために、各熱風炉の蓄熱
室下部にそれぞれ熱交換器を設置し、これらの熱交換器
の相互間を連絡して熱媒を循環させる循環管路と、その
循環管路の往路と復路との間に短絡管路を設け、蓄熱室
下部の熱交換器相互間を循環する主循環系路と、バルブ
切換え操作によって、容易に蓄熱室下部の熱交換器と短
絡管とで部分循環系路の形成が可能で、しかも各部分循
環系路にはそれぞれ熱交換器を配置し、かつ部分循環系
路の熱交換器には燃焼用空気の予熱手段または燃料ガス
の予熱手段が配設されている装置とする。
室下部にそれぞれ熱交換器を設置し、これらの熱交換器
の相互間を連絡して熱媒を循環させる循環管路と、その
循環管路の往路と復路との間に短絡管路を設け、蓄熱室
下部の熱交換器相互間を循環する主循環系路と、バルブ
切換え操作によって、容易に蓄熱室下部の熱交換器と短
絡管とで部分循環系路の形成が可能で、しかも各部分循
環系路にはそれぞれ熱交換器を配置し、かつ部分循環系
路の熱交換器には燃焼用空気の予熱手段または燃料ガス
の予熱手段が配設されている装置とする。
熱風炉操業の蓄熱工程では、排ガス温度が衝風の温度以
上でしかも排ガスの管理温度以下の高温域の排ガス（こ
対しては、主循環系路を経て両蓄熱室下部の熱交換器間
に熱媒を循環させて衝風を予熱し、かつ復管路では部分
循環系路に設置されている各熱交換器で熱媒の保有する
排熱を回収して燃料ガスおよび燃焼用空気を予熱する。
上でしかも排ガスの管理温度以下の高温域の排ガス（こ
対しては、主循環系路を経て両蓄熱室下部の熱交換器間
に熱媒を循環させて衝風を予熱し、かつ復管路では部分
循環系路に設置されている各熱交換器で熱媒の保有する
排熱を回収して燃料ガスおよび燃焼用空気を予熱する。
また熱媒の温度が衝風の温度以下の低温域では、蓄熱中
の蓄熱室下部の熱交換器側の部分循環系路の熱交換器Ｑ
こ熱媒を循環させ、燃焼用空気または燃料ガスを予熱す
る。
の蓄熱室下部の熱交換器側の部分循環系路の熱交換器Ｑ
こ熱媒を循環させ、燃焼用空気または燃料ガスを予熱す
る。
送風工程では蓄熱室下部の熱交換器において、他方の蓄
熱中の蓄熱室下部の熱交換器からの衝風の温度以上の高
温度熱媒により、衝風を予熱して蓄熱室へ送風する。
熱中の蓄熱室下部の熱交換器からの衝風の温度以上の高
温度熱媒により、衝風を予熱して蓄熱室へ送風する。
以上のような蓄熱工程と送風工程を繰り返すことによっ
て、燃焼期にある燃焼排ガスの顕熱を、送風期にある熱
風炉への衝風の予熱に利用すると共に、燃料ガスの予熱
や燃焼用空気の予熱も合わせて行なう熱風炉の排熱回収
方法である。
て、燃焼期にある燃焼排ガスの顕熱を、送風期にある熱
風炉への衝風の予熱に利用すると共に、燃料ガスの予熱
や燃焼用空気の予熱も合わせて行なう熱風炉の排熱回収
方法である。
蓄熱工程にある熱風炉と送風工程にある熱風炉の各蓄熱
室下部に設置された熱交換器相互の熱媒流体の循環によ
る、主たる排熱回収のパターンは第３図のようになる。
室下部に設置された熱交換器相互の熱媒流体の循環によ
る、主たる排熱回収のパターンは第３図のようになる。
熱風炉に送風される衝風は、送風機による圧縮過程で約
２００℃位の温度となり、また排ガスは蓄熱室下部のギ
ツター受金物および煙道弁などの保護のために排ガス温
度が約３００℃位に管理されていて、本発明（こよる主
たる排熱回収は衝風の温度約２００℃と排ガスの管理温
度約３００℃との範囲で行なわれる。
２００℃位の温度となり、また排ガスは蓄熱室下部のギ
ツター受金物および煙道弁などの保護のために排ガス温
度が約３００℃位に管理されていて、本発明（こよる主
たる排熱回収は衝風の温度約２００℃と排ガスの管理温
度約３００℃との範囲で行なわれる。
従って衝風の温度以下の排ガスの顕熱は回収できないか
ら、このような場合には主循環系路を部分循環系路に切
り換えて、燃焼用空気や燃料ガスなどの予熱（こ利用す
る。
ら、このような場合には主循環系路を部分循環系路に切
り換えて、燃焼用空気や燃料ガスなどの予熱（こ利用す
る。
また第３図における１サイクルの時間を長くするために
は、第２図に示すポンプの負荷を増加し、熱交換量を多
くして排ガス温度が高くならないようにすればよい。
は、第２図に示すポンプの負荷を増加し、熱交換量を多
くして排ガス温度が高くならないようにすればよい。
次に本発明方法の構成を具体的な実施態様に基づいて図
面により説明する。
面により説明する。
第２図は実施態様の１例を示すものであって、説明を容
易にするため（こ蓄熱期の熱風炉と送風期の熱風炉の各
１基についての説明図であるが、複数基の熱風炉の場合
も同様である。
易にするため（こ蓄熱期の熱風炉と送風期の熱風炉の各
１基についての説明図であるが、複数基の熱風炉の場合
も同様である。
蓄熱期の熱風炉１Ａの蓄熱室２の下部に設置された熱交
換器３Ａにおいて、衝風の温度約２００℃以上の高温度
域の排ガスによって加熱された２００℃以上の熱媒、例
えばアルキルジフェニルを主組成とした商品名サームエ
ス８００あるいは商品名ダウサムＡが、主循環系路Ｃ１
を通って、送風期の熱風炉１Ｂの蓄熱室下部の熱交換器
３Ｂに至り、高炉用送風機７によって送風される約２０
０℃の衝風ＣＡを加熱し、熱媒はほぼ２００℃位に冷却
され、Ｃ２を経て途中熱交換器５、ボイラー１２および
熱交換器６によって燃料ガスｇを予熱し、更に熱交換器
４によって燃料燃焼用空気ａを予熱し、循環熱媒は２０
０℃以下に冷却されて熱交換器３Ａに帰り、再び排ガス
によって熱媒は２００℃以上に加熱されて熱交換器３Ｂ
へと熱の伝達を繰り返す。
換器３Ａにおいて、衝風の温度約２００℃以上の高温度
域の排ガスによって加熱された２００℃以上の熱媒、例
えばアルキルジフェニルを主組成とした商品名サームエ
ス８００あるいは商品名ダウサムＡが、主循環系路Ｃ１
を通って、送風期の熱風炉１Ｂの蓄熱室下部の熱交換器
３Ｂに至り、高炉用送風機７によって送風される約２０
０℃の衝風ＣＡを加熱し、熱媒はほぼ２００℃位に冷却
され、Ｃ２を経て途中熱交換器５、ボイラー１２および
熱交換器６によって燃料ガスｇを予熱し、更に熱交換器
４によって燃料燃焼用空気ａを予熱し、循環熱媒は２０
０℃以下に冷却されて熱交換器３Ａに帰り、再び排ガス
によって熱媒は２００℃以上に加熱されて熱交換器３Ｂ
へと熱の伝達を繰り返す。
そして蓄熱工程が終了した時点で、１Ａ熱風炉は送風工
程へ、１Ｂ熱風炉は蓄熱工程へと切り換えられ、爾後は
熱交換器３Ｂにおいて排ガスで予熱された２００℃以上
の熱媒は、主循環系路Ｃ１を経て熱交換器３Ａに至り、
約２００℃の衝風ＣＡを予熱し、予熱された衝風は蓄熱
室を経て約１，３００℃の熱風となって高炉に送風され
、一方熱交換器３Ａで熱交換して約−２００℃に冷却さ
れた熱媒は熱交換器４（こよって燃焼用空気ａを予熱し
、更に熱交換器５、ボイラ１２および熱交換器６によっ
て燃料ガスを予熱し、２００℃以下に冷却された熱媒は
熱交換器３Ｂに帰って再び排ガスによって２００℃以上
に加熱されて熱交換器３Ａへ熱の伝達を繰り返す。
程へ、１Ｂ熱風炉は蓄熱工程へと切り換えられ、爾後は
熱交換器３Ｂにおいて排ガスで予熱された２００℃以上
の熱媒は、主循環系路Ｃ１を経て熱交換器３Ａに至り、
約２００℃の衝風ＣＡを予熱し、予熱された衝風は蓄熱
室を経て約１，３００℃の熱風となって高炉に送風され
、一方熱交換器３Ａで熱交換して約−２００℃に冷却さ
れた熱媒は熱交換器４（こよって燃焼用空気ａを予熱し
、更に熱交換器５、ボイラ１２および熱交換器６によっ
て燃料ガスを予熱し、２００℃以下に冷却された熱媒は
熱交換器３Ｂに帰って再び排ガスによって２００℃以上
に加熱されて熱交換器３Ａへ熱の伝達を繰り返す。
以上は衝風の温度約２００℃と排ガスの管理温度約３０
０℃との範囲における排ガスの顕熱回収であるが、熱風
炉１Ａの蓄熱期における排ガス温度が衝風ＣＡの温度以
下の低温度域の場合、または衝風の温度以上の高温度域
であっても衝風の予熱を中止して燃焼用空気ａの予熱に
全熱量を利用する必要が生じたような場合には、短絡路
Ｃ３のバルブ１１を開にし、主循環系路のＣ１，Ｃ２の
バルブ９，１０を閉（バルブ９’、１０’は開）にして
、熱交換器３Ａ−主循環系往路Ｃ１−短絡路Ｃ３−熱交
換器４−主循環系帰路Ｃ２−熱交換器３Ａの部分循環系
路を形成して排ガスの保有する顕熱を回収し燃焼用空気
ａの予熱に利用する。
０℃との範囲における排ガスの顕熱回収であるが、熱風
炉１Ａの蓄熱期における排ガス温度が衝風ＣＡの温度以
下の低温度域の場合、または衝風の温度以上の高温度域
であっても衝風の予熱を中止して燃焼用空気ａの予熱に
全熱量を利用する必要が生じたような場合には、短絡路
Ｃ３のバルブ１１を開にし、主循環系路のＣ１，Ｃ２の
バルブ９，１０を閉（バルブ９’、１０’は開）にして
、熱交換器３Ａ−主循環系往路Ｃ１−短絡路Ｃ３−熱交
換器４−主循環系帰路Ｃ２−熱交換器３Ａの部分循環系
路を形成して排ガスの保有する顕熱を回収し燃焼用空気
ａの予熱に利用する。
なお熱交換器３Ａおよび３Ｂ相互間の主循環系路に、適
当に短絡系路とバルブとを配設し、また熱交換器４およ
び５にそれぞれバイパス管を付設することなどによって
、熱風炉の操業条件の変化に応じて、熱交換器３Ａ−３
Ｂ間、熱交換器３Ａ−４間、熱交換器３Ｂ−５間、また
熱交換器４および５と３Ａまたは３Ｂ間にそれぞれ部分
循環系路を形成して、衝風の温度以上の高温度域および
衝風の温度以下の低温度域の排ガスの顕熱を回収して、
衝風、熱風炉燃料燃焼用空気および燃料ガスの予熱に随
時利用することができる。
当に短絡系路とバルブとを配設し、また熱交換器４およ
び５にそれぞれバイパス管を付設することなどによって
、熱風炉の操業条件の変化に応じて、熱交換器３Ａ−３
Ｂ間、熱交換器３Ａ−４間、熱交換器３Ｂ−５間、また
熱交換器４および５と３Ａまたは３Ｂ間にそれぞれ部分
循環系路を形成して、衝風の温度以上の高温度域および
衝風の温度以下の低温度域の排ガスの顕熱を回収して、
衝風、熱風炉燃料燃焼用空気および燃料ガスの予熱に随
時利用することができる。
以上のように、本発明方法では熱風炉の排熱を幅広く利
用することができるので、次のような効果がある。
用することができるので、次のような効果がある。
（イ）排ガス顕熱の有効利用ができる。
衝風が予熱されるので直接コークス比が低減される。
（０） 高温送風が可能である。
熱風炉の蓄熱室の下部には、ギツター受金物や煙道弁が
あるため、排ガスの温度は一般に３００℃以下で管理さ
れている。
あるため、排ガスの温度は一般に３００℃以下で管理さ
れている。
従って、この温度以上になると燃焼を中止しなければな
らない。
らない。
しかし、本発明では蓄熱室下部に熱交換器を設置し、熱
交換を行なうことにより、排ガス温度の上昇を防ぐこと
ができ、燃焼時間および蓄熱時間を長くとれるので、一
層高温送風が可能となる。
交換を行なうことにより、排ガス温度の上昇を防ぐこと
ができ、燃焼時間および蓄熱時間を長くとれるので、一
層高温送風が可能となる。
しかも熱風炉の燃焼用空気、燃料ガスの予熱に利用する
ことができるので一層有効である。
ことができるので一層有効である。
（ハ）熱風炉の切換頻度が少なくなる。
熱風炉の燃焼時間を長くすることができ、かつ衝風に排
ガス顕熱を利用して予熱できるので送風時間も長くなり
、切換頻度が少なくなる。
ガス顕熱を利用して予熱できるので送風時間も長くなり
、切換頻度が少なくなる。
に）炉況の変動が少なくなる。
熱風炉の切換頻度が少なくなるので充圧時の圧力変動の
回数が少なくなり、炉況の変動も少なくなる。
回数が少なくなり、炉況の変動も少なくなる。
第１図は従来の熱風炉排熱回収フロー、第２図は本発明
実施例の熱風炉排熱回収フロー、第３図は熱風炉排ガス
顕熱回収パターンを示す図面である。 １・・・・・・熱風炉、２・・・・・・蓄熱室、３ Ａ
、３ Ｂ ｔ ４ ｔ５．６・・・・・・熱交換器、
７・・・・・・高炉用送風機、８・・・・・・ポンプ、
９，１０，９’、１σ、１１・・・・・・バルブ、１２
・・・・・・ボイラ、Ｆ・・・・・・ファン、ＨＥ・・
・・・・熱交換器、Ｃ１，Ｃ２・・・・・・主循環系路
、Ｃ３・・・・・・短絡路、ＨＡ・・・・・・熱風、Ｇ
Ａ・・・・・・衝風、ａ・・・・・・燃焼用空気、ｇ・
・・・・・燃料ガス、ＨＶ・・・・・・熱風弁、Ｃｖ・
・・・・・冷風弁、ＳＶ・・・・・・煙道弁、Ｗ・・・
・・・排ガス。
実施例の熱風炉排熱回収フロー、第３図は熱風炉排ガス
顕熱回収パターンを示す図面である。 １・・・・・・熱風炉、２・・・・・・蓄熱室、３ Ａ
、３ Ｂ ｔ ４ ｔ５．６・・・・・・熱交換器、
７・・・・・・高炉用送風機、８・・・・・・ポンプ、
９，１０，９’、１σ、１１・・・・・・バルブ、１２
・・・・・・ボイラ、Ｆ・・・・・・ファン、ＨＥ・・
・・・・熱交換器、Ｃ１，Ｃ２・・・・・・主循環系路
、Ｃ３・・・・・・短絡路、ＨＡ・・・・・・熱風、Ｇ
Ａ・・・・・・衝風、ａ・・・・・・燃焼用空気、ｇ・
・・・・・燃料ガス、ＨＶ・・・・・・熱風弁、Ｃｖ・
・・・・・冷風弁、ＳＶ・・・・・・煙道弁、Ｗ・・・
・・・排ガス。
Claims (1)
- １ 熱風炉排ガスの熱回収において；熱風炉の各蓄熱室
下部にそれぞれ熱交換器を設置し、該熱交換器の相互間
に熱媒を循環させる循環管路と、該循環管路の往路との
間に短絡管路を設け；前記蓄熱室下部の熱交換器相互間
を循環する主循環系路と、バルブ切換え操作によって各
蓄熱室下部の熱交換器と前記短絡管路とでそれぞれ部分
循環が可能でかつそれぞれに熱交換器を備えた２つの部
分循環系路を形成させることが可能な装置とし；熱風炉
操業において；蓄熱工程では、排ガス温度が衝風の温度
以上でしかも排ガスの管理温度以下の高温域の排ガスに
対しては、主循環系路を介して前記両蓄熱室下部の熱交
換器間に熱媒を循環させて衝風を予熱しかつ復管路にお
いて前記部分循環系路に設置された各熱交換器で更に排
熱を回収し、衝風の温度以下の低温域の場合は蓄熱中の
蓄熱室下部の熱交換器側の部分循環系路の熱交換器に熱
媒を循環させて排熱を回収し；送風工程では、前記蓄熱
室下部の熱交換器において他方の蓄熱室下部の熱交換器
からの高温度熱媒により衝風を予熱して送風し；送風工
程が終了して再び蓄熱工程への移行に際しては、前記蓄
熱工程を繰り返し行なうことによって排ガスの顕熱を回
収する熱風炉の排熱回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082981A JPS5943527B2 (ja) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | 熱風炉の排熱回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082981A JPS5943527B2 (ja) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | 熱風炉の排熱回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57137407A JPS57137407A (en) | 1982-08-25 |
| JPS5943527B2 true JPS5943527B2 (ja) | 1984-10-23 |
Family
ID=12037925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2082981A Expired JPS5943527B2 (ja) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | 熱風炉の排熱回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943527B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07319559A (ja) * | 1994-05-25 | 1995-12-08 | Nec Yamagata Ltd | 恒温槽 |
| GB2509121B (en) * | 2012-12-21 | 2015-03-18 | Siemens Plc | Apparatus for supplying blast to a blast furnace |
-
1981
- 1981-02-17 JP JP2082981A patent/JPS5943527B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57137407A (en) | 1982-08-25 |
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