KR840001275B1

KR840001275B1 - System for using waste heat for sintering plant

Info

Publication number: KR840001275B1
Application number: KR1019810002346A
Authority: KR
Inventors: 토시오 쓰구다; 야스아끼 하따야마; 타까시 후따구찌; 테루도 시노하라; 타까아끼 카따오까; 구니오 시미즈; 타께지 아사이
Original assignee: 스미또모 킨조꾸 코오교오 가부시기 가이샤; 구마가이 노리부미; 스미또모 쥬우키까이 코오고오 가부시기 가이샤; 니시무라 쓰네자부로오
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1981-06-29
Publication date: 1984-09-01
Also published as: KR830006650A

Abstract

In a sintering plant with heat exchangers connecting a discharged gas circuit, a first heat exchanger(7) is connected to the windbox array(5) of a sintering machine(1) and a second heat exchanger(13) is connected to a cooler(3). A steam storage drum, from which steam is fed to a steam-turbine generator(26), is operatively communicated with two heat exchangers.

Description

Heat recovery device of sinter plant

제1도는 소결기(燒結機)의 점화에서 배광(排鑛)될 때 까지의 배가스의 온도곡선의 실시예 1을 나타내는 도면.1 shows Example 1 of a temperature curve of exhaust gas from ignition of a sintering machine to light distribution.

제2도는 소결기의 배가스 온도 곡선과 냉각기의 배가스 온도 곡선의 대응을 나타내는 도면.2 shows the correspondence between the flue-gas temperature curve of the sinterer and the flue-gas temperature curve of the cooler.

제3도는 소결기 배가스와 냉각기 배가스의 평균온도 곡선의 관계를 나타내는 도면.3 is a diagram showing the relationship between the average temperature curve of the sinter flue gas and the cooler flue gas.

제4도는 본 발명 배열회수 장치의 실시예 1을 나타내는 개략구성도이다.4 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 1 of the heat recovery apparatus of the present invention.

본 발명은 소결공장에서의 소결기 배가스 및 소결광의 냉각기 배가스로부터의 배열을 회수하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for recovering the arrangement from the sinter plant flue gas and the sinter ore from the cooler flue gas in the sinter plant.

종래, 제철원료로서 분광(粉鑛)을 소결한 소결광이 많이 사용되고 있다. 그 소결광을 제조하는 소결기는 철광석분등에 가루코우크스를 첨가혼합해서 점화로에 의하여 점화후 하방으로부터 흡기 소결하기 때문에, 그후 절방의 배가스는 350∼400℃의 고온이 된다. 이로 인해 그 배가스로부터의 배열 회수 또는 배열 이용에 대하여는 여러 가지로 연구되고 있다. 또, 소결을 완료한 고온의 소결광을 냉각하는 냉각기의 배가스도 온도가 300∼350℃의 고온 배가스가 되기 때문에 냉각기의 배가스로부터의 열회수가 가능하다.Conventionally, sintered ore which sintered the spectroscopy as a steelmaking raw material is used a lot. Since the sintering machine which manufactures this sintered ore adds and mixes powder coke to iron ore powder, and intakes and sinters from underneath after ignition by an ignition furnace, the exhaust gas of the cut off becomes high temperature 350-400 degreeC after that. For this reason, various studies have been conducted on the recovery of heat from the exhaust gas or the use of heat. Moreover, since the exhaust gas of the cooler which cools the high temperature sintered ore which completed the sintering also becomes a high temperature exhaust gas whose temperature is 300-350 degreeC, heat recovery from the exhaust gas of a cooler is possible.

제1도는 소결기의 점화에서 소결완료 후 배광될 때까지의 배가스의 온도곡선의 1 예을 표시하고, 횡축은 점화에서 소결완료까지의 윈도우복스의 번호를 표시한다. 도면에서 표시하는 바와 같이 No 13 윈도우복스 이후의 배가스가 특히 고온이 되어 300℃ 이상의 배가스의 배열을 회수하기 위해서는 No 14 이후의 배가스의 열을 회수하는 것이 효과적이다.FIG. 1 shows an example of the temperature curve of the exhaust gas from the ignition of the sintering machine to the light distribution after completion of the sintering, and the horizontal axis shows the number of the window box from the ignition to the sintering completion. As shown in the figure, it is effective to recover the heat of the exhaust gas after No 14 so that the exhaust gas after No 13 window box becomes especially high temperature, and recovers the arrangement of exhaust gas of 300 degreeC or more.

그러나 소결반응은 원료의 입도등에 의하여 그 반응속도가 상이하고, 배가스 온도 패턴 및 배광의 타이밍의 변화 때문에 열회 수배가스 온도도 화변하여 회수하는 열량에도 많은 불균형이 생기는 결함이 있었다.However, the sintering reaction has a defect in that the reaction rate is different depending on the particle size of the raw material, and a large amount of imbalance occurs in the amount of heat recovered by changing the heat-reduced exhaust gas temperature due to the change in the exhaust gas temperature pattern and the light distribution timing.

한편, 소결광의 냉각기는 고온의 소결광이 금광되어서 배광부로 이행하는 동안에, 이 소결광을 통기 생각하기 위하여 금광된 소결광의 상태에 따라서 회수하는 열량도 변화가 있어 소결기 배가스의 회수열도 동일하게 큰 불균형이 생긴다. 즉, 소결기의 최종단 윈도우복스군은 소결광을 냉각하는 효과도 크고, 여기에서 불필요한 공기를 흡수하면 급속도로 팰리트상의 소결광의 적열(赤熱)부분이 냉각되어 그로 인해 냉각기에 급광하는 소결광의 온도가 하강하여 소결기의 배가스 온도가 상승하고 있었다.On the other hand, the cooler of the sintered ore changes the amount of heat recovered according to the state of the sintered ore in order to ventilate the sintered ore while the high-temperature sintered ore is transferred to the light distribution unit. Occurs. That is, the final stage window box group of the sintering machine also has a great effect of cooling the sintered ore, and when absorbing unnecessary air, the reddish portion of the pelletized sintered ore rapidly cools, thereby causing the temperature of the sintered ore to suddenly flash to the cooler. And the exhaust gas temperature of the sintering machine rose.

이와 같이 소결광을 생산하기 위한 코크스우 첨가량이 일정하다 해도, 소결기 본 체에서의 소결상태가 변동되면 냉각기에의 급광 온도가 대폭적으로 변동하여 그것으로 인하여 폐열회수량에 변동이 있어, 회수열의 이용에 있어서 불리함을 피할 수가 없었다.Even though the amount of coke added for producing sintered ore is constant, if the sintering state in the sinter body changes, the temperature of the sharpening to the cooler fluctuates significantly, resulting in a change in the amount of waste heat recovery. Disadvantages could not be avoided.

본 발명은 이와 같은 소결기 배가스의 회수열과 냉각기의 배가스의 회수열의 불균형을 없애고, 평균화된, 능률적인 열화수를 하는 장치로서, 소결기의 배가스와 물과의 열교환기와, 소결광 냉각기의 배가스와 물과의 열교환기와, 이 양열교환기에서 발생하는 증기를 혼합 유지하는 증기드럼과, 이 드럼으로부터의 증기에 의하여 구동되는 터어빈 발전기를 구성된다.The present invention eliminates the imbalance between the heat of recovery of the sinter gas and the heat of the exhaust gas of the cooler and averaging and efficiently deteriorates the water. The present invention provides a heat exchanger between the flue gas of the sinter and the water, and the exhaust and water of the sinter cooler. And a heat exchanger, a steam drum for mixing and holding steam generated in the double heat exchanger, and a turbine generator driven by the steam from the drum.

본 발명자 등은 소결기와 냉각기의 배가스 온도의 불균형에 대하여 조사 연구 했다. 제2도는 소결기의 배가스 온도 곡선과 냉각기의 배가스 온도 곡선에 대응을 나타내는(횡축은 시간의 추이) 도면이다. 소결기의 배가스 온도 곡선은 소결 반응의 상황에 의하여 변화하게 되지만 양질의 소결광을 얻어내기 위해서는 배가스 온도 곡선의 최고치를 넘은 직후에 배광되도록 소결기의 이행속도를 조절하는 것이 일반적이다. 도면중 a점에서 배광되면 냉각기에서는 a´점에서 냉각되어 a˝점에 이른다. 소결반응의 변화에 의하여 점에서 배광되면 냉각기에서는 b점에서부터 냉각되어 b´점에 이른다. 이러한 경우에 소결기의 평균 배가스 온도는 높아지고, 냉각기의 평균 배가스 온도는 낮아진다. 이와 같이 소결기의 배가스 온도와 냉각기의 배가스 온도는 상대적으로 변화한다. 이 관계를 제3도에 표시한다. 도면중 곡선 A는 소결기배 가스의 평균 온도 곡선이고, 곡선 B는 냉각기의 배가스 평균 온도 곡선의 추이이다. 이와 같이 불균형을 이룬 온도의 배가스의 열회수를 하면 당연히 회수되는 열량에도 불균형이 생긴다.The present inventors investigated and investigated the unbalance of exhaust gas temperature of a sinter and a cooler. FIG. 2 is a diagram showing the correspondence between the flue gas temperature curve of the sintering machine and the flue gas temperature curve of the cooler (where the horizontal axis changes with time). The flue-gas temperature curve of the sintering machine varies depending on the sintering reaction situation. However, in order to obtain high-quality sintered ore, it is common to control the speed of the sintering machine so that the light is emitted immediately after crossing the peak of the flue-gas temperature curve. When light is distributed at point a in the figure, the cooler cools at point a 'and reaches point a˝. When the light is distributed at the point due to the change of the sintering reaction, the cooler is cooled from the point b to the point b '. In this case, the average flue-gas temperature of the sinterer is high, and the average flue-gas temperature of the cooler is low. In this way, the flue-gas temperature of the sinterer and the flue-gas temperature of the cooler are relatively changed. This relationship is shown in FIG. Curve A in the figure is the average temperature curve of the sinter gas, curve B is the trend of the average temperature curve of the exhaust gas of the cooler. In this way, if heat recovery of the flue gas having an unbalanced temperature occurs, the imbalance is also generated in the amount of heat recovered.

본 발명은 이와같은 불균형을 평균화하는 장치로서 이 양 배가스와 물과의 열교환기를 설치하여, 이 양 열교환기에서 발생하는 증기를 혼합 유지하는 증기드럼을 설치한다.In the present invention, an apparatus for averaging such an imbalance is provided with a heat exchanger between the exhaust gas and water, and a steam drum for mixing and holding the steam generated by the heat exchangers.

이 증기 드럼은 양측의 열교환기로부터의 증기를 받아서 평균화하여, 평균화된 증기를 터어빈 발전기에 공급해서 평균한 전력을 얻는 것이다. 이하 본 발명의 실시예 1을 도면으로 상세히 설명한다.The steam drum receives and averages steam from both heat exchangers, and supplies the averaged steam to the turbine generator to obtain average power. Embodiment 1 of the present invention will be described in detail below.

제4도는 본 발명 배열회수자치의 실시예 1을 나타내는 개략구성도로서 도면에 있어서(1)은 소결시, (2)는 크러셔, (3)은 냉각기이다. 소결기(1)은 콘베이어에 고정 장착되고, 기내를 엔드리스로 회동하는 팰리트를 가지고, 이 팰리트에는 원료호퍼로부터 소결원료가 공급되고, 팰리트에 공급된 원료에는 소정위치에서 도면에는 생략되었으나 점화로에 의하여 그 표층에 점화되고 팰리트와 같이 소결되는 자체 공지의 구성이다. 크러셔(2)는 소결기(1)에서 공급되는 소결광을 파쇄(破碎)하여 냉각기(3)에 공급하는 역할을 한다. 냉각기(3)은 소결기(1)과 동일하게 자체공지의 구성으로서, 콘베이어에 고정 장착되어 기내를 엔드리스로 회동하는 팰리트의 진행에 수반하여 소결광을 냉각하도록 되어 있다. 또, (4)는 제품 반출 콘베이어이다.4 is a schematic configuration diagram showing Example 1 of the heat recovery autonomy of the present invention, in which (1) is sintering, (2) is crusher, and (3) is a cooler. The sintering machine 1 has a pallet fixedly mounted to a conveyor, which rotates the cabin endlessly. The sintered raw material is supplied from the raw material hopper to the pallet, and the raw material supplied to the pallet is omitted in the drawing at a predetermined position. It is a structure known per se that is ignited on its surface layer by an ignition furnace and sintered like a pallet. The crusher 2 serves to crush the sintered ore supplied from the sintering machine 1 and supply it to the cooler 3. Like the sintering machine 1, the cooler 3 is a structure of self-announcement, and is made to cool a sintered ore with advancing of the pallet fixedly attached to the conveyor and rotating inside an endless chamber. In addition, (4) is a product carrying conveyor.

소결 공장의 개략구성은 이상과 같으나, 다음에 본 발명에 관한 부분의 구성에 대하여 상세히 설명한다. 소결기(1)에서, (5)는 진행하는 팰리트의 하면에 대면개수하여 다수 설치된 윈도우복스로서, 본 실시예에 있어서는 5A∼5P까지 16개가 설치되어 있다. 그리고 윈도우 복스의 하나 하나의 배기 흡입관은 주덕트(6)에 연통되어 있다. 또 이 주덕트(6)에는 소결기 종다느이 윈도우 복스 5N 5P의 배가스만을 우회(迂回)시키는 분기관(6´)가 있고, 분기관(6´)에는 소결기측 연교환기이 삽설(揷設)된다. (8),(8´),(8˝)는 절환밸브이다.Although the schematic structure of a sintering plant is as above, the structure of the part which concerns on this invention is demonstrated in detail. In the sintering machine (1), (5) is a window box provided with a large number of face-to-face on the lower surface of the advancing pallet, In this embodiment, 16 pieces are provided from 5A to 5P. One exhaust suction pipe of the window box is in communication with the main duct 6. In addition, the main duct 6 has a branching pipe 6 'which bypasses only the exhaust gas of the window box 5N 5P, and the sintering machine side lead exchanger is inserted in the branching pipe 6'. . (8), (8 ') and (8˝) are selector valves.

냉각기(3)에서 (9)는 쿠울러후드, (10)은 쿠울러 윈도우 복스, (11)은 쿠울러덕트, (12)는 팬으로서, 각각 냉각기의 고온부와 저온부를 대상으로 하여, 즉 냉각기(3)의 전단 배가스와 후단 배가스를 분리해서 처리하도록 설치된다. 그리고 고온측의 쿠울러후드(9)와 팬(12)사이는 열교환기(13)에 삽설된 순환로 14로 연결되어 있다. 따라서 고온측의 냉각공 기는 팬(12)로부터 냉각관, 각 윈도우복스(10), 소결광층간을 통하여 쿠울러후드(9)에 배가되어 쿠울러후드(9)로부터 순환로(14)를 개재하여 열교환기(13)을 통하여 순환되도록 되어 있다. (15)는 급수도관으로서, 탱크(16)과 그 관로계(管路系)에 설치한 펌프(17)을 개재하여 열교환기(13)에 연통되고, 열교환기(13)의 예열부를 지나서 열수(熱水) 드럼(18)로 이송되어, 다시 관로(19),(19´)와 그 관로계에 설치한 펌프(20),(20´)를 개재하여 보일러드럼(13´) 및 (7´)로 유도된다. (21),(22)는 증기도관으로서 보일러드럼(13´),(7´)로부터 각 과열기를 지나서 과열 증기 취출(取出)측의 헤더관의 증기드럽(23)까지 배관되어 있다.Coolers 3 to 9 are coulomb hoods, 10 coulomb window boxes, 11 coulomb ducts and 12 fans, respectively, for the hot and cold parts of the cooler, i.e. It is provided so as to separate and separate the front and rear flue gases of (3). And between the courer hood 9 and the fan 12 of the high temperature side is connected to the circulation path 14 inserted in the heat exchanger (13). Therefore, the cooling air on the high temperature side is doubled from the fan 12 to the coulomb hood 9 through the cooling tube, each window box 10, and the sintered ore layer, and heat exchanges from the coulomb hood 9 through the circulation path 14. It is to be circulated through the machine 13. 15 is a water supply conduit, which communicates with the heat exchanger 13 via the tank 16 and the pump 17 provided in the pipe system, and passes the hot water past the preheating part of the heat exchanger 13. The drums (13 ') and (7') are conveyed to the drum (18) and again via the pipes (19) and (19 ') and the pumps (20) and (20') installed in the pipe system. ´). 21 and 22 are steam conduits, which are piped from the boiler drums 13 'and 7' to the steam drum 23 of the header tube on the side of the superheated steam blow-out through the superheaters.

다음에 그 작용을 설명한다.Next, the operation will be described.

우선 냉각기 배가스를 고온측과 저온측으로 분리하여, 고온측 배가스만을 회수 대상으로 했기 때문에 열 교환기에(13) 300∼350℃트도의 배가스를 공급할 수가 있다. 이 열교환기(13)에 도관(15)를 통해서 공급된 상온(약 20∼65℃)의 물은 열교환기(13)의 예열부를 지나서 열수드럼(18)로 이송되어, 다시 관로(19)를 개재하여 보일러드럼(13)에 100℃를 넘는 열수로서 주입된다. 이 열수는 증발관내에서 증발하여 보일러 드럼(13´)내에 포화증기로서 회수된 후, 과열기를 통하여 과열증기가 되어 증기드럼(23)내로 집합된다.First, since the cooler exhaust gas is separated into the high temperature side and the low temperature side, and only the high temperature side exhaust gas is to be recovered, the exhaust gas of the heat exchanger 13 at 300 to 350 ° C can be supplied. The water at normal temperature (about 20 to 65 ° C.) supplied to the heat exchanger 13 through the conduit 15 is transferred to the hydrothermal drum 18 after passing through the preheating part of the heat exchanger 13, and again passes through the conduit 19. The boiler drum 13 is interposed as hot water of over 100 ° C. This hot water is evaporated in the evaporation tube, recovered as saturated steam in the boiler drum 13 ', and then superheated through the superheater and collected into the steam drum 23.

한편 소결기에 있어서도 종단(終段)의 윈도우복스로부터의 배가스만은 폐열회수의 대상으로 하고 있기 때문에 열교환기(7)에는 400℃ 전후의 배가스를 공급할 수가 있고, 여기에 도관(19´)를 통하여 열수드럼(18)에서 공급되어 오는 열수는 보일러드럼(7´)에 도입되어서 효율적으로 재가열되어, 240∼300℃의 과열증기로서 회수되어, 증기드럼(23)에 보내진다.On the other hand, even in the sintering machine, since only the exhaust gas from the window box of the terminal is intended for waste heat recovery, the exhaust gas around 400 ° C. can be supplied to the heat exchanger 7, and through the conduit 19 ′, The hot water supplied from the hot water drum 18 is introduced into the boiler drum 7 'and efficiently reheated, recovered as 240 to 300 ° C superheated steam, and sent to the steam drum 23.

이때, 분기관(6´)을 지나는 배가스는 열교환기(7)에서 열교환되지만, 도관(19´)에는 이미 고온의 열수가 공급되고 있으므로, 배가스는 충분히 고온(약240∼300℃)으로 주덕트(6)에 유입하여, 전단의 윈도우 복스 5A∼5M에서 흡인되는 배가스와 합류하게 된다.At this time, the exhaust gas passing through the branch pipe 6 'is heat-exchanged in the heat exchanger 7, but since the hot water is already supplied to the conduit 19', the exhaust gas is sufficiently high (about 240 to 300 DEG C). It flows into (6), and it joins with the flue gas sucked in the window box 5A-5M of a front end.

이 결과로 주덕트(6)을 흐르는 배가스는 전체적으로 산노점(酸露點)온도 이상으로 유지되어, 탈황장치에 가기까지의 기간에 있어서 배가스중에 함유되는 SOx가 노착(露着)하는 것을 방지하게 된다.As a result, the flue gas flowing through the main duct 6 is maintained above the acid dew point temperature as a whole, thereby preventing the SOx contained in the flue gas from sticking in the period up to the desulfurization apparatus. .

이상과 같이 본 발명 배열회수장치는 불균형이 큰 소결기의 배가스열 교환기와 냉각기의 배가스 열교환기로부터 안정된 배열회수를 가능하게 한 것으로서, 종래 이 양열교환기를 동시 병행운전했을 때에 얻어지는 회수전력의 평균치는 3270kw정도였던 것이 본 발명 장치에서는 3850kw로 향상되었다. 또한 회수전력의 불균형의 최저치를 비교하면 종래 장치의 경우에서는 3030kw없었던 것이 본 발명장치에서는 3660kw까지 향상되었다. 또, 종래 소결반응의 상황에 의하여 버려지고 있던 열량도 회수가 가능해져서 많은 효과가 있다.As described above, the heat recovery device of the present invention enables stable heat recovery from the flue gas heat exchanger of the sintering machine with a large unbalance and the flue gas heat exchanger of the cooler. What was about 3270kw improved to 3850kw in the apparatus of this invention. In addition, compared with the minimum value of the unbalance of the recovered power, the 3030 kw without the conventional apparatus was improved to 3660 kw in the apparatus of the present invention. In addition, the amount of heat that has been discarded due to the conventional sintering reaction can be recovered, which has many effects.

다음에 상기 실시예에 있어서, 증기도관(21),(22)내를 통과하는 증기량을 유량계(24),(25)에 의하여 측정할 수 있게하여, 그 측정치를 펌프(20),(20´)의 구동장치에 제어신호로서 피이드 백하도록 한다. 그리고 한쪽의 증발량이 소정치보다 적을 때에는 그쪽의 배가스온도가 낮기 때문임으로 상당펌프를 제어하여 그쪽의 급수량을 증가하면 더욱 많은 증기를 능률적으로 회수하도록 조절할 수가 있다.Next, in the above embodiment, the amount of steam passing through the steam conduits 21 and 22 can be measured by the flowmeters 24 and 25, and the measured values are measured by the pumps 20 and 20 '. Feed back as a control signal. When the amount of evaporation on one side is less than the predetermined value, the temperature of the exhaust gas is low, so that the pump can be controlled to recover more steam efficiently by increasing the amount of water supplied thereto.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 소결 공장의 폐열을 240∼300℃의 과열증기로서 소결기와, 냉각기로부터 동시 회수가 가능하고, 회수 증기를 가지고, 예를 들어 증기 터어빈의 동력원등에 공급하여 효율적인 구동을 할 수 있어 재이용에 극히 유효하다.As described in detail above, according to the present invention, the waste heat of the sintering plant can be simultaneously recovered from the sinter and the cooler as superheated steam at 240 to 300 ° C, and the recovered steam can be supplied to a power source of a steam turbine, for example, to efficiently It can drive and is extremely effective for reuse.

Claims

Heat exchanger between flue gas and water from the end window box group of the sintering machine, heat exchanger between the hot side flue gas and water of the sintered ore cooler, and steam drum for mixing and holding the steam generated from the heat exchanger. And a turbine generator driven by a steam generator from the drum.