JPS6213508A

JPS6213508A - 熱風炉の排熱回収設備

Info

Publication number: JPS6213508A
Application number: JP15331485A
Authority: JP
Inventors: Masaoki Takahashi; 正興高橋
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1987-01-22

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〕この発明は熱風炉の排熱回収設備の改良に関し、排熱回
収の効率向上による省エネルギと排熱回収設備の腐食防
止を企画したものである。

〔従来の技術〕

高炉に送給される熱風をつくる熱風炉においても、省エ
ネルギを目的として排熱を回収することが行なわれ、燃
焼排ガス中の顕熱を利用して熱風炉の燃焼用空気あるい
は、燃料ガスを予熱することが行なわれている（特公昭
５７−１９１６１号公報）。

この熱風炉は一般的に、高炉１基に対し３〜４基が１組
として設置され、各熱風かでの燃焼と放熱とを繰返しな
がら高炉へは連続的に熱風を送ることができるようにな
っている。

このような各熱風炉は一本の煙道で結ばれ、燃焼排ガス
はこの煙道を通して煙突から大気に放散されるようにな
っており、排熱回収装置を煙道あるいは煙突内に設置す
るようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような熱風炉および排熱回収装置では、各熱風炉の
燃焼開始時は放熱直後の冷えた状態であり、熱風炉への
蓄熱に熱エネルギが費され燃焼排ガス温度は１５０℃程
度と低く、時間の経過とともに燃焼排ガス温度が上昇し
所定の最高温度、例えば３５０℃程疫に達することが繰
返されることから、排熱回収装置を通過する燃焼排ガス
温度も１５０〜３５０℃程度の範囲で変化する。

また、熱風炉では、燃料ガスの熱量増大のため重油等が
混合されて使用されることが通常行なわれ、燃焼排ガス
■１］には、イオウ酸化物（ＳＯｘ）が存在している。

このため燃焼排ガスの温度が酸露点温度以下になると、
燃焼排ガスが接触する機器、例えば排熱回収装置の腐食
が激しい。

そこで、排熱回収装置では、燃焼排ガスから熱を受ける
受熱媒体の流聞を制御し、酸露点温度以下とならないよ
うにしている。

このため時間の経過により回収熱間が変化することとな
り、変化しても良いような用途、例えば燃焼用空気ある
いは、燃料ガスの予熱に利用できるだけで、予熱伍もな
り行ぎまかせである。

また、受熱媒体の流出制御を行なっても、熱風炉の運転
状態、特に蓄熱が完了した状態では、燃焼が中断される
ことから排熱回収装置が酸露点温度以下になることもあ
り、高炉−代（火入れから吹卸しまで）の間には、この
ような状態になることも多く、腐食の問題を回避するこ
とはできない。

一方、最近の高炉では、一般に送給される空気の湿分を
一年を通して一定に保つことが行なわれ、蒸気を吹込ん
で加湿するようにしているが、高炉近辺に蒸気発生源が
なく、通常、遠方から配管により送るようにしている。

このため配管での圧力損失や放熱損失もかなりの値とな
り、無視することができない。

この発明はかかる現状に鑑みてなされたもので、熱風炉
の燃焼排ガスの熱回収を効率良く行なうことができると
ともに、Ｉ！腐食を回避でき、しかも高炉に必要な蒸気
を得ることもできる熱風炉の排熱回収設備を提供しよう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決づ゛るためこの発明は、高炉に付設さ
れる熱風炉の燃焼排ガス放散用の流路に熱回収装置を配
置し、この熱回収装置の上流側流路に熱回収装置の熱回
収部の表面温度を酸露点以上に保持し得るバーナを設け
たことを特徴とするものである。

〔作用〕

熱風炉の燃焼排ガス放散用の流路に熱回収装置を設し、
この熱回収装置に送られる燃焼排ガスをバーナで加熱で
きるようにして熱回収部の腐食防止と蒸気の発生を可能
としている。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図面第１図に基づき詳細に説
明する。

高炉１に熱風を送給する熱風炉２は３基が１組として設
置され、送Ｊ［３から送風ダクト４を介して各熱風炉２
に供給される空気を加熱し、熱風ダクト５を介して高炉
１に送る。

各熱風炉２の燃焼排ガスは、２木の煙道支管６に介装さ
れた弁７を介して一木の煙道８に導びかれ、煙突９によ
り大気に放散される。

この煙道８内には、燃焼排ガスの排熱を回収するため熱
回収装置１０が！１Ｑｆｆｉされ、給水ポンプ１１で受
熱媒体としての水が供給されるようになっている。

また、熱回収装置１０の上流側の煙道８内には、加熱用
のバーナ１２が設置してあり、燃料および空気がそれぞ
れ流ｆｆｉ制御弁１３．１４を介して供給されるように
なつＣいる。

このバーナ１２の加熱量を調整するためバーナ１２の上
流側に熱風炉２からの燃焼排ガスの温度を検出する温度
計１５が設けてあり、２つの流口υ制御弁１３．１４の
開度を制御するようになっている。

一方、熱回収装置１０で燃焼排ガスの熱とバーナ１２に
よる加熱とで発生される蒸気は蒸気配管１６を介して熱
風炉２に供給される空気を加湿するため流量制御弁１７
および流Ｍ計１８を介して送風ダクト４に吹き込まれる
とともに、余剰の蒸気は逆止弁１９を介してプラント蒸
気主管２０に供給できるようになっており、プラント蒸
気主管２０からも減圧弁２１を介して蒸気配管１６に蒸
気を供給することもできる。

かように構成した熱風炉の排熱回収設備では、高炉１に
送られる空気が送風１１３で各熱風炉２に送られるが、
３基の熱風炉２の蓄熱あるいは放熱の切賛えにしたがっ
てこの空気も供給されるようになっており、燃焼排ガス
も熱風炉２の運転に対応して煙道支管６から弁７を介し
て煙道８内に排出される。

この煙道８に耕出された燃焼排ガスは熱回収装置１０に
送られて熱回収が行なわれる。

この場合、熱回収装置１０に入ってくる燃焼排ガスが熱
風炉２の燃焼開始時あるいは停止時には、熱ｍも少なく
温度が低いため酸露点温度以下になることもあるが、煙
道８の熱回収装置１０の上流側に温度計１５が設置しで
あるので、温度低下が検出され、この温度検出信号に基
づきバーナ１２に供給される空気および燃料の同が制御
されてバーナ１２が点火され燃焼排ガスが加熱される。

したがって、燃焼排ガスの温度にかかわらず常に酸露点
温度以上に保つことができ、熱回収装置１０の熱回収部
の腐食を防止できる。

このバーナ１２による燃焼排ガスをより正確にｆｉｌ制
御して腐食防止をはかる必要がある場合には、熱回収装
置１０の熱回収部の熱交換器の表面に直接温度計１５の
検出部を取付けて、この温度検出信号に基づいてバーナ
１２による加熱ｍを制御するようにする。

また、バーナ１２にＪ：る加熱間の制御は、熱回収装置
１０の熱回収部の熱交換器の表面温度を酸露点温度以上
とする場合に限らず、燃焼排ガス温度（保有顕熱）が一
定となるようにしても良く、例えば一定量の蒸気を回収
して発電等にも利用ザることができる。

このような燃焼排ガスの加熱に用いるバーブ１２の燃料
としては、何んでも良いが、熱回収装置１０の腐食防止
のためイオウ酸化物が生成されにくいイオウ分の少ない
ものが好ましい。例えば、熱風炉２に供給される燃料の
一部を分岐して使用するようにし、燃焼用の空気につい
ても熱風炉２への空気あるいは高炉１への空気の一部を
分岐して供給するようにする。

また、バーナ１２への燃料の供給聞に余裕をもたせてお
けば、熱回収装置１０を積極的な蒸気発生器として蒸気
の発生器を増大することもできる−０このようにして熱
回収装置１０で発生ずる蒸気は蒸気配管１６により流量
制御弁１７および流量計１８を介して送風ダクｔ−４に
吹き込まれるようになっており、送風空気中の湿分変動
による高炉１の炉熱レベルの変動を防止するとともに、
炉況の悪化や溶銑品質の低下を防止するため、−年を通
して一定の湿分となるようにする。

この加湿用蒸気は高炉１の大きざにより必−聞は異なる
が、例えば５０００Ｔ／口程度の出銑炉では、約１〜Ｉ
ＯＴ／ｌｌが必要であり、これを一部でも補うことで省
エネルギ効果は大きい。

なお、高炉１への送風空気を加湿する場合に蒸気を用い
ることはエネルギの消費を考慮すると不経済であり、霧
状にした水滴を噴霧することが総合エネルギとして省エ
ネルギとなるという意見もあるが、この場合も噴霧され
た水滴が送風空気の顕然および蒸発にともなう潜熱分を
奪って蒸気になるため送風空気の温度が低下することに
なる。

したがって、大気に拡散排気される燃焼排ガスの熱を回
収し、蒸気にして加湿に利用することは、省エネルギに
大いに役立つ。

また、熱回収装置１０で蒸気が作られるので、送風ダク
ト４までの距離が短く蒸気配管１６も短くでき、圧力損
失や放熱損失が無視できる程少なくなる。

さらに、熱回収装置１０での受熱媒体を水とし蒸気に変
えて熱回収するので、装置自体が小さくでき、設備費を
大幅に削減できる。

なお、上記実施例では、熱回収装置を煙道に設置する場
合について説明したが、煙道とは別に新たなダクトを設
置してその中に設けたり、あるいは煙突内に設置するよ
うにしても良く、他の装置等のレイアウトにより決定す
れば良い。

また、熱回収装置の型式は、モノチューブ式のものに限
らず、燃焼排ガス側および受熱媒体側の熱伝達率を考慮
し、フィン付チューブを使用するなど適宜選定すれば良
い。

〔発明の効果〕

以上一実施例とともに具体的に説明したように、この発
明によれば、熱風炉の燃焼排ガス用の流路内に熱回収装
置を１ｉＱｆｆｆｆし、その上流側にパーツ゛を設置し
て加熱できるようにしたので、燃焼排ガスの温度変化が
生じても常に熱回収装置の熱回収部の表面温度を酸露点
温度以上に保つことができ、燃料中のイオウ酸化物によ
る腐食を防止することができる。

したがって、熱回収５Ａ置を用いて蒸気を発生させるこ
とも可能となる。

このため熱回収装置が熱風炉の燃焼用空気や烹斜ガスの
気体の予熱用のものに比べ小型にでき、設備費も大幅に
減少できる。また、回収エネルギの用途が拡大され、高
炉用空気の加湿はもとにす、バーナによる加熱量を増大
すれば、発電用蒸気源ともできる。

さらに、＾炉用空気の加湿に用いる蒸気を発生させるよ
うにすれば、別なプラントからの蒸気の供給ｍを減らず
ことができるとともに、供給にともなう配管も短く圧力
損失や放熱損失がほとんどなく無視できる程度となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の熱風炉の排熱回収設備の一実施例に
かかる概略構成図である。１・・・高炉、２・・・熱風炉、３・・・送風機、４・
・・送風ダクト、５・・・熱風ダクト、６・・・煙道支
管、７・・・弁、８・・・煙道、９・・・煙突、１０・
・・熱回収装置、１１・・・給水ポンプ、１２・・・バ
ーナ、１３．１４・・・流ｍ制御弁、１５・・・温度計
、１６・・・蒸気配管、１７・・・流出制御弁、１８・
・・ｌ　ｆｆｉ　Ｈ＋、１９・・・逆止弁、２０・・・
プラント蒸気主管、２１・・・減圧弁。

Claims

【特許請求の範囲】

高炉に付設される熱風炉の燃焼排ガス放散用の流路に熱
回収装置を設置し、この熱回収装置の上流側流路に熱回
収装置の熱回収部の表面温度を酸露点以上に保持し得る
バーナを設けたことを特徴とする熱風炉の排熱回収設備
。