JPS61284508A - 高炉ガスタ−ビンの排気利用方法 - Google Patents
高炉ガスタ−ビンの排気利用方法Info
- Publication number
- JPS61284508A JPS61284508A JP12621085A JP12621085A JPS61284508A JP S61284508 A JPS61284508 A JP S61284508A JP 12621085 A JP12621085 A JP 12621085A JP 12621085 A JP12621085 A JP 12621085A JP S61284508 A JPS61284508 A JP S61284508A
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- JP
- Japan
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- blast furnace
- gas
- furnace gas
- turbine
- combustion
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
高炉の炉頂から出る大量の高炉ガスは、かなりのＣＯや
Ｈ２などの可燃成分と若干の圧力を保有しているので、
セプタム弁で減圧したうえ、まずは熱風炉の加熱用に供
給し、残った余剰ガスは、かってはダスト・ミストの付
着、摩耗などから回転機（ガスタービン）駆動が困難と
され、ボイラー用熱源などにしか充当されなかった。
Ｈ２などの可燃成分と若干の圧力を保有しているので、
セプタム弁で減圧したうえ、まずは熱風炉の加熱用に供
給し、残った余剰ガスは、かってはダスト・ミストの付
着、摩耗などから回転機（ガスタービン）駆動が困難と
され、ボイラー用熱源などにしか充当されなかった。
その後上記のガスタービンが実用化されるに及び、高炉
ガスは炉頂圧（回収）タービンの作動媒体としての利用
が主流となっているほか、高炉ガスタービンの燃料とし
ても用いられている。つまり、製鉄所における高炉ガス
のエネルギー回収発電法は、今までの復水器での冷却損
失が大きくかつ急速起動のできないボイラー・蒸気ター
ビン発電に代わってガスタービン発電に指向しているも
のといえる。
ガスは炉頂圧（回収）タービンの作動媒体としての利用
が主流となっているほか、高炉ガスタービンの燃料とし
ても用いられている。つまり、製鉄所における高炉ガス
のエネルギー回収発電法は、今までの復水器での冷却損
失が大きくかつ急速起動のできないボイラー・蒸気ター
ビン発電に代わってガスタービン発電に指向しているも
のといえる。
しかし後者の高炉ガスタービンは、圧力のある高炉ガス
をそのまま膨張させて軸動力を得る前者の炉頂圧タービ
ンとは異なり、圧縮機や燃焼器を有し、高炉ガスを燃や
して得た高温・高圧ガスで発電機タービンを駆動するも
のであるが、同タービンの高温で酸素分の残存する排気
は従来は、大気へ放出するか排ガスボイラーなどの熱源
として利用するに止まっていた。
をそのまま膨張させて軸動力を得る前者の炉頂圧タービ
ンとは異なり、圧縮機や燃焼器を有し、高炉ガスを燃や
して得た高温・高圧ガスで発電機タービンを駆動するも
のであるが、同タービンの高温で酸素分の残存する排気
は従来は、大気へ放出するか排ガスボイラーなどの熱源
として利用するに止まっていた。
一方前記の熱風炉は高炉に吹き込まれる空気を加熱する
設備であり、耐火材料の許容限度内で同空気の温度を極
力上昇させてゞ高温送風′を行うことにより、高炉への
入熱が増え、高炉に装入するコークスの節減が可能にな
ることから、従来は熱風炉への送風用空気および燃焼用
空気を予熱する。高カロリーの燃料であるコークス炉ガ
スを添加する。などの対策を講じていた。
設備であり、耐火材料の許容限度内で同空気の温度を極
力上昇させてゞ高温送風′を行うことにより、高炉への
入熱が増え、高炉に装入するコークスの節減が可能にな
ることから、従来は熱風炉への送風用空気および燃焼用
空気を予熱する。高カロリーの燃料であるコークス炉ガ
スを添加する。などの対策を講じていた。
この発明は高炉ガスの出口系統に高炉ガスタービンを設
け、高炉ガスを燃やしての発電システムの下流に、高温
でしかも酸素の残存する同タービン出口の排気を熱風炉
用バーナーへの燃焼用空気代替として活用した１排気再
燃サイクル′を付加・ することにより前記の問題点を
改善し、もって高炉操業の高効率化に資するものである
。
け、高炉ガスを燃やしての発電システムの下流に、高温
でしかも酸素の残存する同タービン出口の排気を熱風炉
用バーナーへの燃焼用空気代替として活用した１排気再
燃サイクル′を付加・ することにより前記の問題点を
改善し、もって高炉操業の高効率化に資するものである
。
（１） これを第一の実施例としての第１図により説明
すると、この高炉ガスタービンの排気利用方法は、高炉
ガスｂを燃料とする高炉ガスタービンＢＧＴよりの排気
ｅを熱風炉Ｆに導き、前記高炉ガスｂを燃料とする当該
熱風炉Ｆの燃焼用空気代替として使用するものである。
すると、この高炉ガスタービンの排気利用方法は、高炉
ガスｂを燃料とする高炉ガスタービンＢＧＴよりの排気
ｅを熱風炉Ｆに導き、前記高炉ガスｂを燃料とする当該
熱風炉Ｆの燃焼用空気代替として使用するものである。
（２） さらに第二の実施例としての第２図により説
明すると、この高炉ガスタービンの排気利用方法は、高
炉ガスｂを燃料とする高炉ガスタービンＢＧＴよりの排
気ｅをダクトバーナーＤに導き、前記高炉ガスｂを燃料
とする当該ダクトバーナーＤの燃焼用空気代替として使
用するとともに、該ダクトバーナーＤにて発生した燃焼
ガスにより熱風炉Ｆを加熱するものである。
明すると、この高炉ガスタービンの排気利用方法は、高
炉ガスｂを燃料とする高炉ガスタービンＢＧＴよりの排
気ｅをダクトバーナーＤに導き、前記高炉ガスｂを燃料
とする当該ダクトバーナーＤの燃焼用空気代替として使
用するとともに、該ダクトバーナーＤにて発生した燃焼
ガスにより熱風炉Ｆを加熱するものである。
第１．２図は炉頂圧タービン’Ｉ’ＲＴおよび熱風炉Ｐ
を有する既存の高炉ガスエネルギー回収システムに、新
たに高炉ガスタービンＢＧＴおよび同タービン排気再燃
サイクルを加えた形で示されていも以下、各主要機器を
中心にもっと詳しく説明しよう。
を有する既存の高炉ガスエネルギー回収システムに、新
たに高炉ガスタービンＢＧＴおよび同タービン排気再燃
サイクルを加えた形で示されていも以下、各主要機器を
中心にもっと詳しく説明しよう。
熱風炉Ｆ・・・上部連通管を介して互に連結された加熱
室Ｆ１と蓄熱室Ｆ２とより成る。加熱室Ｆ１の下方には
バーナー（図外）を、また蓄熱室Ｆ２には蓄熱材として
の格子積みれんが（図外）を、それぞれ内蔵する。
室Ｆ１と蓄熱室Ｆ２とより成る。加熱室Ｆ１の下方には
バーナー（図外）を、また蓄熱室Ｆ２には蓄熱材として
の格子積みれんが（図外）を、それぞれ内蔵する。
本図には熱風炉Ｆは１基のみ示しているが、実際には一
つの高炉に対して２〜３基を備え、加熱。
つの高炉に対して２〜３基を備え、加熱。
蓄熱された１基を、そのガス系統を遮断して送風使用し
、他基については逆に送風系統を遮断、ガスを燃やして
加熱、蓄熱するーという回分式の熱風炉である。
、他基については逆に送風系統を遮断、ガスを燃やして
加熱、蓄熱するーという回分式の熱風炉である。
本実施例ではこのような既設の熱風炉の一部を少し改造
するだけで、この発明に係る高炉ガスタービン排気再燃
サイクルの適用が可能となる。つまり、第１図ではほぼ
従来どおりの１炉内燃焼方弐′を、また第２図では１炉
外燃焼方弐′を取るものであり、後者の場合は加熱室Ｆ
１へのガス入口管および同室内のガスバーナーは不要と
なる。いずれの方式を採用するかは既設熱風炉およびそ
の周辺の実情により決定される。
するだけで、この発明に係る高炉ガスタービン排気再燃
サイクルの適用が可能となる。つまり、第１図ではほぼ
従来どおりの１炉内燃焼方弐′を、また第２図では１炉
外燃焼方弐′を取るものであり、後者の場合は加熱室Ｆ
１へのガス入口管および同室内のガスバーナーは不要と
なる。いずれの方式を採用するかは既設熱風炉およびそ
の周辺の実情により決定される。
なおこの熱風炉Ｆの蓄熱室ＩＦ２下方の送風用空気入口
および排ガス出口の両系統には、各系統にまたがって送
風用の空気予熱器Ｅが装備されている。
および排ガス出口の両系統には、各系統にまたがって送
風用の空気予熱器Ｅが装備されている。
高炉ガスタービンＢＧＴ・・・ガス圧縮機Ｃ１をもった
オープンサイクル型ガスタービンであって、その発生電
力（有効出力）はタービンＴの発生動力から空気圧縮機
Ｃおよびガス圧縮機Ｃ１の駆動力などを差しダ［いたも
のとなる。
オープンサイクル型ガスタービンであって、その発生電
力（有効出力）はタービンＴの発生動力から空気圧縮機
Ｃおよびガス圧縮機Ｃ１の駆動力などを差しダ［いたも
のとなる。
比較的粒径の大きいダストを分離、沈降させる除しん器
、および乾式集じん器などを経て清浄化された高炉ガス
ｂは、炉頂圧タービンＴＦＩＴの手前に設けた分岐管を
通ってガス圧縮機Ｃ１に入って加圧され、空気圧縮機Ｃ
よりの新気とともに燃焼器Ｂに送られ、ここで発生した
高温・高圧の燃焼ガスはガスタービンＴに入り動力を発
生し、空気圧縮機０を駆動すると同時に、歯車装置を介
してガ □ス圧縮機Ｃ１および発電機を駆動する。
、および乾式集じん器などを経て清浄化された高炉ガス
ｂは、炉頂圧タービンＴＦＩＴの手前に設けた分岐管を
通ってガス圧縮機Ｃ１に入って加圧され、空気圧縮機Ｃ
よりの新気とともに燃焼器Ｂに送られ、ここで発生した
高温・高圧の燃焼ガスはガスタービンＴに入り動力を発
生し、空気圧縮機０を駆動すると同時に、歯車装置を介
してガ □ス圧縮機Ｃ１および発電機を駆動する。
ガスタービンＴからの排気ｅは、なおも５００〜
′５５０’Ｃ程度の温度並びに１０％程度の酸素濃度を
保有していることから、小型の助燃送風機Ｓからの少量
の新気を添加することにより燃焼に十分な酸素を持たせ
て、熱風炉Ｆの燃焼室Ｆ１内のバーナー（図外）に供給
、そこに供給された高炉ガスｂを。
′５５０’Ｃ程度の温度並びに１０％程度の酸素濃度を
保有していることから、小型の助燃送風機Ｓからの少量
の新気を添加することにより燃焼に十分な酸素を持たせ
て、熱風炉Ｆの燃焼室Ｆ１内のバーナー（図外）に供給
、そこに供給された高炉ガスｂを。
燃焼させるか（第１図）あるいは炉外のダクトバーナー
Ｄにて燃焼させたうえ熱風炉Ｆに供給するこのガスター
ビン排気ｅの酸素濃度は１５％以上であれば、燃焼空気
代替として十分であるが、もしこれより低下すれば燃焼
が困難または燃焼効率・燃焼安定性が悪化するので、安
定運転のために助燃送風機Ｓを設けている。
Ｄにて燃焼させたうえ熱風炉Ｆに供給するこのガスター
ビン排気ｅの酸素濃度は１５％以上であれば、燃焼空気
代替として十分であるが、もしこれより低下すれば燃焼
が困難または燃焼効率・燃焼安定性が悪化するので、安
定運転のために助燃送風機Ｓを設けている。
前述のように、熱風炉Ｆを加熱した後の排ガスｅ１は空
気予熱器Ｅを加熱するわけであるが、その排ガスθ１の
流量は前述の空気圧縮機Ｃなどによる新気が加わって増
えているので、空気予熱器Ｅよりの排ガスはそのまま大
気へ放出することなく。
気予熱器Ｅを加熱するわけであるが、その排ガスθ１の
流量は前述の空気圧縮機Ｃなどによる新気が加わって増
えているので、空気予熱器Ｅよりの排ガスはそのまま大
気へ放出することなく。
さらにコークス炉へ送給の原料炭乾燥器（図外）を最下
流に設け、同乾燥器を通過させれば、その排熱回収率を
極限にまで向上させることができる。
流に設け、同乾燥器を通過させれば、その排熱回収率を
極限にまで向上させることができる。
以上のことから、この発明による高炉ガスタービンの排
気利用方法は次のような効果をもたらす。
気利用方法は次のような効果をもたらす。
（イ） 高炉ガスタービンの下流に同タービンの排気再
燃サイクルを付加することにより、従来のボイラー・蒸
気タービン発電に比べ、冷却損失の大きい復水器がなく
、かつ発電への起動時間が非常に短い、などの基本的な
優位性の上に１通常の高炉ガスタービン発電に比べても
、■熱風炉におけ°るコークス炉ガスなどの高カロリー
燃料の添加が不要となる。■同熱風炉における燃焼用空
気の予熱が不要となる。■増量された熱風炉からの排ガ
スにより、同炉への送風用空気の予熱はもとより。
燃サイクルを付加することにより、従来のボイラー・蒸
気タービン発電に比べ、冷却損失の大きい復水器がなく
、かつ発電への起動時間が非常に短い、などの基本的な
優位性の上に１通常の高炉ガスタービン発電に比べても
、■熱風炉におけ°るコークス炉ガスなどの高カロリー
燃料の添加が不要となる。■同熱風炉における燃焼用空
気の予熱が不要となる。■増量された熱風炉からの排ガ
スにより、同炉への送風用空気の予熱はもとより。
さらにコークス原料炭の加熱源としても利用できる−な
どの点から５熱併給発電′としての総合効率はなお一層
高められる。
どの点から５熱併給発電′としての総合効率はなお一層
高められる。
←） このように優れたこの発明に係る熱併給発電は、
高炉ガス出口系統における炉頂圧タービンまたは高炉ガ
スタービンの既設、未設のいかんにかかわらず、既存の
熱風炉などを少し改造するだけで可能となり、低コスト
でもって製鉄所における高炉操業の高効率化を果たすこ
とができる。
高炉ガス出口系統における炉頂圧タービンまたは高炉ガ
スタービンの既設、未設のいかんにかかわらず、既存の
熱風炉などを少し改造するだけで可能となり、低コスト
でもって製鉄所における高炉操業の高効率化を果たすこ
とができる。
第１図および第２図は、この発明の二つの実施例を示す
フローシートである。
フローシートである。
Claims (2)
- （１）高炉ガスを燃料とする高炉ガスタービンよりの排
気を熱風炉に導き、前記高炉ガスを燃料とする当該熱風
炉の燃焼用空気代替として使用することを特徴とする高
炉ガスタービンの排気利用方法。 - （２）高炉ガスを燃料とする高炉ガスタービンよりの排
気をダクトバーナーに導き、前記高炉ガスを燃料とする
当該ダクトバーナーの燃焼用空気代替として使用すると
ともに、該ダクトバーナーにて発生した燃焼ガスにより
熱風炉を加熱することを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の高炉ガスタービンの排気利用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12621085A JPS61284508A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 高炉ガスタ−ビンの排気利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12621085A JPS61284508A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 高炉ガスタ−ビンの排気利用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284508A true JPS61284508A (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=14929445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12621085A Pending JPS61284508A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 高炉ガスタ−ビンの排気利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284508A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2663685A1 (fr) * | 1990-06-20 | 1991-12-27 | Zimmermann & Jansen Gmbh | Procede pour recuperer l'energie du gaz provenant d'un haut-fourneau, et installation de haut-fourneau pour la realisation de ce procede. |
| EP1028301A1 (fr) * | 1999-02-11 | 2000-08-16 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procédé de traitement de gaz sidérurgiques |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP12621085A patent/JPS61284508A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2663685A1 (fr) * | 1990-06-20 | 1991-12-27 | Zimmermann & Jansen Gmbh | Procede pour recuperer l'energie du gaz provenant d'un haut-fourneau, et installation de haut-fourneau pour la realisation de ce procede. |
| EP1028301A1 (fr) * | 1999-02-11 | 2000-08-16 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procédé de traitement de gaz sidérurgiques |
| FR2789754A1 (fr) * | 1999-02-11 | 2000-08-18 | Air Liquide | Procede de traitement de gaz siderurgiques |
| US6572674B1 (en) | 1999-02-11 | 2003-06-03 | L'Air Liquide - Société Anonyme Á Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Process for the treatment of steel work gases |
| US6726875B2 (en) | 1999-02-11 | 2004-04-27 | L'Air Liquide—Societe Anonyme a Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procedes Georges Claude | Combined installation for the treatment of steel work gases |
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