JPS6210507A - 高温含塵ガスの熱回収装置 - Google Patents
高温含塵ガスの熱回収装置Info
- Publication number
- JPS6210507A JPS6210507A JP60150684A JP15068485A JPS6210507A JP S6210507 A JPS6210507 A JP S6210507A JP 60150684 A JP60150684 A JP 60150684A JP 15068485 A JP15068485 A JP 15068485A JP S6210507 A JPS6210507 A JP S6210507A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat exchanger
- dust
- tube
- gas
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- 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.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Air Supply (AREA)
- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、製鉄所の製鋼設備等において発生する高温含
塵ガスの顕熱を効率的に回収するとともに除塵をも行う
ことのできる高温含塵ガスの熱回収装置に関するもので
ある。
塵ガスの顕熱を効率的に回収するとともに除塵をも行う
ことのできる高温含塵ガスの熱回収装置に関するもので
ある。
（ロ）従来技術
例えば、転炉操業において、吹錬時に脱炭反応熱による
１６００℃前後の高温の転炉ガスが発生する。この廃ガ
スから熱回収をするために廃ガスΦボイラが一般的に利
用されて−いる。しかし、この熱回収システムでは、廃
ガスが高含塵ガスであるために、ダストによる管路閉塞
を考慮して、ボイラ・チューブを配置しなければならな
いので、その熱回収は十分得られず、１０００℃程度ま
での熱回収にとどまっている。さらに、大量の水でボイ
ラ内を洗浄し、冷却するとともにダストを除去して廃ガ
スの潜熱を回収している。
１６００℃前後の高温の転炉ガスが発生する。この廃ガ
スから熱回収をするために廃ガスΦボイラが一般的に利
用されて−いる。しかし、この熱回収システムでは、廃
ガスが高含塵ガスであるために、ダストによる管路閉塞
を考慮して、ボイラ・チューブを配置しなければならな
いので、その熱回収は十分得られず、１０００℃程度ま
での熱回収にとどまっている。さらに、大量の水でボイ
ラ内を洗浄し、冷却するとともにダストを除去して廃ガ
スの潜熱を回収している。
高温廃ガスを冷却せずに高温のまま清浄化して熱回収す
る方法として、従来から粒子層方式、セラミックファイ
バ・バグフィルタ方式、高温電気集塵方式等がとられて
いる。
る方法として、従来から粒子層方式、セラミックファイ
バ・バグフィルタ方式、高温電気集塵方式等がとられて
いる。
粒子層方式は、高温含塵ガスを耐熱性の鉱石固体粒子等
の充填層に通してダストを粒子に付着させ、この粒子を
系外に順次抜き出すものである。
の充填層に通してダストを粒子に付着させ、この粒子を
系外に順次抜き出すものである。
しかし、充填層が薄いと、細いダストの除去率が低く、
逆に厚くすると圧損が大きくなること、また、粒子の移
動動力費および回収設備費等の費用がかさむ問題がある
。
逆に厚くすると圧損が大きくなること、また、粒子の移
動動力費および回収設備費等の費用がかさむ問題がある
。
セラミックファイバ・バグフィルタ方式は、セラミック
ファイバで編んだバグに含塵ガスを通して除塵し、バグ
に堆積したダストを間欠的に払い落すものである。この
方式の場合、圧損の増加タイミングが早く、頻繁に払落
しをする必要があり、耐熱耐久性の点で問題がある。転
炉操業の場合によっては、タール・ヒユームが発生し、
たちまちバグの目詰りを生じ、使用不能となるなどの問
題がある。
ファイバで編んだバグに含塵ガスを通して除塵し、バグ
に堆積したダストを間欠的に払い落すものである。この
方式の場合、圧損の増加タイミングが早く、頻繁に払落
しをする必要があり、耐熱耐久性の点で問題がある。転
炉操業の場合によっては、タール・ヒユームが発生し、
たちまちバグの目詰りを生じ、使用不能となるなどの問
題がある。
高温電気集塵方式は、コロナ放電をする電極の近傍でダ
ストに帯電させ、これを電気的に接地しである集塵板に
引き付けて集塵するものである。
ストに帯電させ、これを電気的に接地しである集塵板に
引き付けて集塵するものである。
この方式は高温に耐える電極材料がないので、４００℃
以下の燃焼廃ガスを対象としている。仮に、高温材料が
開発されたとしても、１０００℃近傍では低融点成分ダ
ストが電極に付着し、使用不能となる。集塵板に代えて
耐熱導電性粒子の充填層を用いた例もあるが、粒子の洗
浄回収等の設備動力費が必要となり問題がある。
以下の燃焼廃ガスを対象としている。仮に、高温材料が
開発されたとしても、１０００℃近傍では低融点成分ダ
ストが電極に付着し、使用不能となる。集塵板に代えて
耐熱導電性粒子の充填層を用いた例もあるが、粒子の洗
浄回収等の設備動力費が必要となり問題がある。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明が解決しようとする問題点は、高い効率で熱交換
を行うと同時に充分な除塵を行うことのできる高温含塵
ガスの熱回収装置を得ることにあるＯ に）問題点を解決するための手段 本発明の高温含塵ガスの熱回収装置は、ガス移送ダクト
に耐熱性除塵器を備え、前記移送ダクト内を流れる高温
含塵ガスから熱回収を行う装置において、ベア・チュー
ブを配設した第１熱交換器を前記除塵機の入側に設け、
フィン付きチューブを配設した第２熱交換器を前記除塵
機の出側に設け、熱交換媒体を輸送する管路で前記除塵
機、前記第２熱交換器および前記第１熱交換器をこの順
に接続したことによって、上記問題点を解決している。
を行うと同時に充分な除塵を行うことのできる高温含塵
ガスの熱回収装置を得ることにあるＯ に）問題点を解決するための手段 本発明の高温含塵ガスの熱回収装置は、ガス移送ダクト
に耐熱性除塵器を備え、前記移送ダクト内を流れる高温
含塵ガスから熱回収を行う装置において、ベア・チュー
ブを配設した第１熱交換器を前記除塵機の入側に設け、
フィン付きチューブを配設した第２熱交換器を前記除塵
機の出側に設け、熱交換媒体を輸送する管路で前記除塵
機、前記第２熱交換器および前記第１熱交換器をこの順
に接続したことによって、上記問題点を解決している。
（ホ）実施例
第１図は、本発明の高温含塵ガスの熱回収装置の概略構
成を示す。転炉等からの高温含塵ガス（温度が約１６０
０℃で、含塵量が約１２０ぐ ｇ／Ｎｍである）がダクト１をかして第１熱交換器２に
誘導される。第１熱交換器２は除塵機３の入側である含
塵ガス入口側に取り付けられる。第２熱交換器４は除塵
機３の出側である清浄ガス出口側に取シ付けられる。
成を示す。転炉等からの高温含塵ガス（温度が約１６０
０℃で、含塵量が約１２０ぐ ｇ／Ｎｍである）がダクト１をかして第１熱交換器２に
誘導される。第１熱交換器２は除塵機３の入側である含
塵ガス入口側に取り付けられる。第２熱交換器４は除塵
機３の出側である清浄ガス出口側に取シ付けられる。
熱交換媒体（本実施例では冷却水）を輸送する管路５が
、冷却水タンク５１、ポンプＰから連結管５２αを経て
除塵機３内の水冷構造３１、連結管５２ｂ１第２熱交換
器４内のフィン付きチューブ４１、連結管５２ｃ１第１
熱交換器２内のベア・チ！−７’２１、連結管５２ｄを
がして蒸気ドラム６に導かれる。これらの管路５はすべ
て直列に接続される０蒸気ドラム６に貯留された蒸気は
、必要に応じて各利用設備に送られる。
、冷却水タンク５１、ポンプＰから連結管５２αを経て
除塵機３内の水冷構造３１、連結管５２ｂ１第２熱交換
器４内のフィン付きチューブ４１、連結管５２ｃ１第１
熱交換器２内のベア・チ！−７’２１、連結管５２ｄを
がして蒸気ドラム６に導かれる。これらの管路５はすべ
て直列に接続される０蒸気ドラム６に貯留された蒸気は
、必要に応じて各利用設備に送られる。
第１熱交換機２から除塵機３に送られた高温含塵ガスは
、除塵機内のポーラス・チューブ３２を通過するさいに
除塵され、ダストはポーラス・チューブ３２の内壁にて
捕捉され、その後逆洗などの方法により脱離して下方に
あるシュート３３内に堆積し、また、除塵された清浄ガ
スはダクト３５を≦そて第２熱交換器４に送られ、熱回
収後、大気に排気されるか、廃ガス回収系に送られる。
、除塵機内のポーラス・チューブ３２を通過するさいに
除塵され、ダストはポーラス・チューブ３２の内壁にて
捕捉され、その後逆洗などの方法により脱離して下方に
あるシュート３３内に堆積し、また、除塵された清浄ガ
スはダクト３５を≦そて第２熱交換器４に送られ、熱回
収後、大気に排気されるか、廃ガス回収系に送られる。
ポーラス・チューブ３２としては、第２図に示すような
セラミックス材料からなるものが好ましい。
セラミックス材料からなるものが好ましい。
（へ）作 用
本発明の熱回収装置の動作について説明する。
例えば、転炉等からの高温含塵ガスは、転炉のフードの
上部輻射伝熱部にて約１６００℃程度となり、十分な熱
量を有しているが、高濃度含塵ガスであるので、通常の
フィン付きチューブではダストによる閉塞（熱交換効率
の低下）のおそれがある。そこで、第１熱交換器２にお
いて、ベア・チューブ２１による熱回収をまず行う。
上部輻射伝熱部にて約１６００℃程度となり、十分な熱
量を有しているが、高濃度含塵ガスであるので、通常の
フィン付きチューブではダストによる閉塞（熱交換効率
の低下）のおそれがある。そこで、第１熱交換器２にお
いて、ベア・チューブ２１による熱回収をまず行う。
その後、含塵ガスは除塵機３の中に導入され、内部に設
置されたポーラス・チューブ３２を通過し、除塵される
。ダストはチューブ３２の内面に付着するかまたはシュ
ート３３に堆積する。
置されたポーラス・チューブ３２を通過し、除塵される
。ダストはチューブ３２の内面に付着するかまたはシュ
ート３３に堆積する。
除塵された清浄ガスは、除塵機３の出口に接続されたダ
クト３５を経て第２熱交換器４に導かれる。第２熱交換
器４のチューブ４１はガスが清浄ガスとなっているので
、熱効率の良いフィン付きチューブが使用可能である。
クト３５を経て第２熱交換器４に導かれる。第２熱交換
器４のチューブ４１はガスが清浄ガスとなっているので
、熱効率の良いフィン付きチューブが使用可能である。
第２熱交換器４からの清浄ガスは既設の転炉ガス回収系
列に導かれ、回収される。
列に導かれ、回収される。
一方、除塵機３においては、内部を７００℃前後のガス
が通過するため、本体およびポーラス・チューブ３２の
サポート部は冷却・断熱とする必要がある。本発明の装
置においては、水冷壁や水冷管板からなる水冷構造３１
とし、その冷却水をポンプＰで循環させて第２熱交換器
４の給水に用いる。その後、冷却水は第１熱交換器２に
送られてさらに高温とな９、蒸気ドラム６に貯えられる
。
が通過するため、本体およびポーラス・チューブ３２の
サポート部は冷却・断熱とする必要がある。本発明の装
置においては、水冷壁や水冷管板からなる水冷構造３１
とし、その冷却水をポンプＰで循環させて第２熱交換器
４の給水に用いる。その後、冷却水は第１熱交換器２に
送られてさらに高温とな９、蒸気ドラム６に貯えられる
。
除塵機３に内蔵されるポーラス・チューブ３２はそのフ
ィルタとしての特性を発揮させるために、適当な低熱膨
張材で、かつ、気孔率、平均細孔径、肉厚等が選定され
たものであり、通過含塵ガスの粒度分布を考慮したもの
となっている。この条件に適したものとして、セラミッ
クス・チューブが好適である０セラミツクス拳チユーブ
の長す、本数についても排出ガス量に応じ、数十本から
数百本にすることが可能である（例えば、分割された除
塵機本体をブロックごとに追加するなどの手段による。
ィルタとしての特性を発揮させるために、適当な低熱膨
張材で、かつ、気孔率、平均細孔径、肉厚等が選定され
たものであり、通過含塵ガスの粒度分布を考慮したもの
となっている。この条件に適したものとして、セラミッ
クス・チューブが好適である０セラミツクス拳チユーブ
の長す、本数についても排出ガス量に応じ、数十本から
数百本にすることが可能である（例えば、分割された除
塵機本体をブロックごとに追加するなどの手段による。
）。
次に、ポーラス・チューブ３２の内面に付着したダスト
は、除塵機３の各ブロックごとに取シ付けた逆洗装置に
よシ強制的払落しを行う。逆洗に使用する気体としては
、窒素または不活性ガスを用いる。この気体によるダス
ト払落しは除塵中（濾過中）でも可能であり、簡単な構
成とすることができる。
は、除塵機３の各ブロックごとに取シ付けた逆洗装置に
よシ強制的払落しを行う。逆洗に使用する気体としては
、窒素または不活性ガスを用いる。この気体によるダス
ト払落しは除塵中（濾過中）でも可能であり、簡単な構
成とすることができる。
本発明におけるベア・チューブとしては、一般にフィン
なしチューブが好適であり、かかるフィンなしチューブ
は第１熱交換器の高温含塵ガス流路内に、との含塵ガス
の流れ方向と平行に、または垂直に配設される。さらに
、本発明におけるベア・チューブとしては、第３図に示
すように、第１熱交換器２の含塵ガス流路２２の壁面２
３に設けられたチューブ２４であってもよい。
なしチューブが好適であり、かかるフィンなしチューブ
は第１熱交換器の高温含塵ガス流路内に、との含塵ガス
の流れ方向と平行に、または垂直に配設される。さらに
、本発明におけるベア・チューブとしては、第３図に示
すように、第１熱交換器２の含塵ガス流路２２の壁面２
３に設けられたチューブ２４であってもよい。
また、本発明においては、冷却水などの熱交換媒体が、
除塵機３の水冷構造３１、第２熱交換器４のフィン付き
チューブ４１、および第１熱交換器２のベア・チューブ
２１を、この順で流れていくように、管路が接続されて
いる。したがって、−熱交換媒体の温度が最も低い状態
で除塵機３の水冷構造３１を流れ、一般に金属製であっ
て耐熱性が不足しがちであり、または熱膨張差によるリ
ークなどの発生しゃすい除塵機３を充分に冷却できるこ
ととなる。さらに、この水冷構造３１を流れた熱交換媒
体は、被加熱流体としてフィン付きチューブ４１内およ
びベア・チューブ２１内をこの順に流れ、一方、加熱流
体である高温ガスは第１熱交換器２内を流れ、その後に
第２熱交換器４内を流れるので、被加熱流体と加熱流体
との熱交換は全体として向流型となり、高温の熱交換媒
体を得るのに好適である。
除塵機３の水冷構造３１、第２熱交換器４のフィン付き
チューブ４１、および第１熱交換器２のベア・チューブ
２１を、この順で流れていくように、管路が接続されて
いる。したがって、−熱交換媒体の温度が最も低い状態
で除塵機３の水冷構造３１を流れ、一般に金属製であっ
て耐熱性が不足しがちであり、または熱膨張差によるリ
ークなどの発生しゃすい除塵機３を充分に冷却できるこ
ととなる。さらに、この水冷構造３１を流れた熱交換媒
体は、被加熱流体としてフィン付きチューブ４１内およ
びベア・チューブ２１内をこの順に流れ、一方、加熱流
体である高温ガスは第１熱交換器２内を流れ、その後に
第２熱交換器４内を流れるので、被加熱流体と加熱流体
との熱交換は全体として向流型となり、高温の熱交換媒
体を得るのに好適である。
（ト）効 果
本発明の装置を製鋼工場に設置したところ、熱回収率が
従来のものに対し１．７〜２．９倍に向上したＯ なお、本発明の装置は、高温含塵ガスを発生する各種炉
にも利用できる。
従来のものに対し１．７〜２．９倍に向上したＯ なお、本発明の装置は、高温含塵ガスを発生する各種炉
にも利用できる。
第１図は本発明の高温含塵ガスの熱回収装置の概略構成
図。第２図は本発明の装置に用いる別の除塵機の実施例
の斜視図。第３図は本発明の装置に用いる別の第１熱交
換器の実施例の要部横断面図。 １：ダクト ２：第１熱交換器３：除塵機
４：第２熱交換器５：管 路 ６：蒸気
ドラム 特許出願人 住友金属工業株式会社・非・勾（外５名
） 第１図 清浄ガス 手 続 補 正 書 昭和６０年 ８月シ２日
図。第２図は本発明の装置に用いる別の除塵機の実施例
の斜視図。第３図は本発明の装置に用いる別の第１熱交
換器の実施例の要部横断面図。 １：ダクト ２：第１熱交換器３：除塵機
４：第２熱交換器５：管 路 ６：蒸気
ドラム 特許出願人 住友金属工業株式会社・非・勾（外５名
） 第１図 清浄ガス 手 続 補 正 書 昭和６０年 ８月シ２日
Claims (1)
- ガス移送ダクトに耐熱性除塵器を備え、前記移送ダクト
内を流れる高温含塵ガスから熱回収を行う装置において
、ベア・チューブを配設した第１熱交換器を前記除塵機
の入側に設け、フィン付きチューブを配設した第２熱交
換器を前記除塵機の出側に設け、熱交換媒体を輸送する
管路で前記除塵機、前記第２熱交換器および前記第１熱
交換器をこの順に接続したことを特徴とする高温含塵ガ
スの熱回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150684A JPS6210507A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 高温含塵ガスの熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150684A JPS6210507A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 高温含塵ガスの熱回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210507A true JPS6210507A (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=15502203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60150684A Pending JPS6210507A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 高温含塵ガスの熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6210507A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10513021B2 (en) | 2008-09-25 | 2019-12-24 | Black & Decker Inc. | Hybrid impact tool |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP60150684A patent/JPS6210507A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10513021B2 (en) | 2008-09-25 | 2019-12-24 | Black & Decker Inc. | Hybrid impact tool |
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