NL8104872A - Blast furnace gas utilisation system - including cooling device for cooling gas by=passing turbine - Google Patents

Blast furnace gas utilisation system - including cooling device for cooling gas by=passing turbine Download PDF

Info

Publication number
NL8104872A
NL8104872A NL8104872A NL8104872A NL8104872A NL 8104872 A NL8104872 A NL 8104872A NL 8104872 A NL8104872 A NL 8104872A NL 8104872 A NL8104872 A NL 8104872A NL 8104872 A NL8104872 A NL 8104872A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
turbine
gas
pipe
blast furnace
channel
Prior art date
Application number
NL8104872A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Hitachi Shipbuilding Eng Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP55156830A external-priority patent/JPS6041681B2/en
Priority claimed from JP16017280A external-priority patent/JPS5950852B2/en
Priority claimed from JP16835880A external-priority patent/JPS5932524B2/en
Application filed by Hitachi Shipbuilding Eng Co filed Critical Hitachi Shipbuilding Eng Co
Publication of NL8104872A publication Critical patent/NL8104872A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/002Evacuating and treating of exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/02Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
    • F01D1/023Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines the working-fluid being divided into several separate flows ; several separate fluid flows being united in a single flow; the machine or engine having provision for two or more different possible fluid flow paths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/007Preventing corrosion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/14Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours using industrial or other waste gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/14Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • F02C7/141Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/62Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/64Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

System comprises, in series along the gas flow path from the furnace, a coarse dust collector, a dry fine dust collector, a turbine, and a terminal pipe connected to the turbine outlet pipe. A by-pass pipe is mounted in parallel with the turbine and connected to the terminal pipe. A cooling device is provided in the by-pass pipe or the terminal pipe so that the gas passing through the by-pass pipe is cooled to a temp. no higher than a preset temp. at a position downstream of the cooling device. The cooling device protects the terminal pipe and units utilising the blast furnace gas against high temp. gas which has by-passed the turbine.

Description

* * N/30.465-tM/f.* * N / 30,465-tM / f.

* ' Systeem voor het benutten van hoogovengas.* 'System for using blast furnace gas.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem met een fijnstofverzamelaar van het droge type, die geschikt is voor het benutten van hoogovengas,· en meer in het bijzonder op een systeem voor het benutten van hoog-5 ovengas, voorzien van een hoogoven, een grofstofverzamelaar, een fijnstofverzamelaar van het droge type en een turbine voor het terugwinnen van vermogen uit de topdruk van de hoogoven, welke in serie langs de hoogovengasstroming zijn aangebracht.The present invention relates to a system with a dry-type fine dust collector suitable for the use of blast furnace gas, and more in particular a system for the use of blast furnace gas, provided with a blast furnace, a coarse dust collector , a dry type fine dust collector and a turbine for recovering power from the blast furnace top pressure, which are arranged in series along the blast furnace gas flow.

10 De Britse octrooiaanvrage 2.049.820 A be schrijft een dergelijk systeem, waarin de turbine door een uitlaatpijp is verbonden met een bestaande eindpijp, die op zijn beurt is verbonden met een gashouder,ketel, windverhit-ter, verhittingsoven of dergelijke eindeenheid voor het be-15 nutten van hoogovengas. Om te zorgen, dat het hoogovengas (hierna aangeduid als "B gas"}om de turbine heen direct in de eindpijp stroomt, wanneer dit gewenst is, is een bypass-pijp parallel aan de turbine aangebracht, waarbij een druk-regelklep is gemonteerd op de bypass-pijp om de stroming 20 van B gas door de bypass te regelen.British patent application 2,049,820 A discloses such a system, in which the turbine is connected through an exhaust pipe to an existing end pipe, which in turn is connected to a gas tank, boiler, wind heater, heating furnace or the like end unit. -15 uses of blast furnace gas. To ensure that the blast furnace gas (hereinafter referred to as "B gas"} around the turbine flows directly into the end pipe, if desired, a bypass pipe is arranged parallel to the turbine, with a pressure control valve mounted on the bypass pipe to control the flow of B gas through the bypass.

Met dit systeem is de bypassklep gewoonlijk geheel gesloten, terwijl de turbine in werking is, waardoor het B gas van de hoogoven kan worden gereinigd door de twee stofverzamelaars (die beide van het droge type zijn, zodat 25 weinig of geen reductie van drift of temperatuur optreedt) , en dan passeert door een afsluitklep en een regulateurkiep op de turbine-inlaatpijp en daarna in de turbine stroomt, waarin vermogen wordt teruggewonnen uit het gas. Het resulterende gas met gereduceerde temperatuur stroomt in de eind-30 pijp· Echter, wanneer de turbine om de een of andere reden stopt, sluiten de afsluitklep en de regulateurkiep en opent de bypass-klep, waardoor het B gas door de bypass direct in de eindpijp stroomt, zodat het gas een hoge temperatuur houdt. Daar de eindpijp en de daarmee 'verbonden eindeenheid, 35 die het B gas benut reeds bestaan en niet zijn ontworpen met weerstand tegen hoge temperatuur, geeft het hete gas aanleiding tot problemen als het in de eindpijp stroomt, wanneer de turbine stopt.With this system, the bypass valve is usually completely closed, while the turbine is operating, allowing the B gas from the blast furnace to be cleaned by the two dust collectors (both of which are of the dry type, so that little or no drift or temperature reduction occurs), and then passes through a shut-off valve and a regulator tilt on the turbine inlet pipe and then flows into the turbine, in which power is recovered from the gas. The resulting reduced temperature gas flows into the end-30 pipe · However, if for some reason the turbine stops, the shutoff valve and regulator tilt close and the bypass valve opens, allowing the B gas to pass through the bypass directly into the end pipe flows so that the gas maintains a high temperature. Since the end pipe and the associated end unit utilizing the B gas already exist and are not designed with high temperature resistance, the hot gas gives rise to problems when it flows into the end pipe when the turbine stops.

8104872 V '* -2-8104872 V '* -2-

Een doel van de uitvinding is derhalve het verschaffen van een systeem voor het benutten van B gas, dat bestaande eindpijpen en eindheden, die B gas benutten, beschermt zelfs als B gas om een turbine heen stroomt.Therefore, an object of the invention is to provide a B gas utilization system that protects existing end pipes and endings utilizing B gas even if B gas flows around a turbine.

5 Om dit doel te bereiken verschaft de onderha vige uitvinding een B gas benuttingssysteem, dat in serie langs de B gasstroming is voorzien van een hoogoven, een grofstofverzamelaar, een fijnstofverzamelaar van het droge type, een turbine met een inlaatpijp en uitlaatpijp om uit 10 de topdruk van de hoogoven vermogen te winnen en een met de turbine-uitlaatpijp verbonden eindpijp, waarbij een bijpass-pijp evenwijdig aan de turbine is aangebracht en is verbonden met de eindpijp, met het kenmerk, dat de bijpass-pijp of de eindpijp is voorzien van koelmiddelen, waardoor B gas 15 met.een hoge temperatuur, dat door de bijpass-pijp stroomt, wanneer de turbine in of uit bedrijf wordt gesteld, wordt gekoeld tot een niveau, dat niet hoger is dan een gespecificeerde temperatuur op een punt stroomafwaarts van de koelmiddelen.To achieve this object, the present invention provides a B gas utilization system, which is arranged in series along the B gas flow with a blast furnace, a coarse dust collector, a dry type fine dust collector, a turbine with an inlet pipe and exhaust pipe to discharge from the recovering top pressure from the blast furnace and an end pipe connected to the turbine exhaust pipe, a bypass pipe arranged parallel to the turbine and connected to the end pipe, characterized in that the bypass pipe or end pipe is provided with coolants, whereby B gas 15 at a high temperature, which flows through the bypass pipe, when the turbine is put into operation or shut down, is cooled to a level not higher than a specified temperature at a point downstream of the refrigerants.

20 Bij dit systeem wordt B gas, dat om de turbine heen stroomt en een hoge temperatuur houdt, gekoeld door de koelmiddelen op de bypass-pijp of de eindpijp. Hierdoor worden de problemen vermeden die optreden bij de warmte-uitzet-ting van de eindpijp en de eindeenheid, die B gas benut, en 25 bij de hittebestendigheid van pakkingen en afdichtingsrin-gen.In this system, B gas, which flows around the turbine and maintains a high temperature, is cooled by the coolants on the bypass pipe or the end pipe. This avoids the problems that arise in the heat expansion of the end pipe and the end unit, which uses B gas, and in the heat resistance of gaskets and sealing rings.

Anderzijds is er..een ander probleem wanneer " de turbine op de gebruikelijke wijze in bedrijf is. Systemen van het beschreven type omvatten een fijnstofverzamelaar 30 van het droge type inplaats van een gebruikelijke fijnstof-yerzamelaar van het natte type, zoals een venturiwasser, zodat de temperatuur van B gas niet zeer sterk daalt alvo-. rens binnen te treden in de turbine.Het probleem van condensatie van vocht in de turbine treedt derhalve op als een 35 grote drukdaling optreedt in de turbine.On the other hand, there is another problem when the turbine is operating in the usual manner. Systems of the type described include a dry type fine dust collector 30 instead of a conventional wet type fine dust collector such as a venturi scrubber, so that the temperature of B gas does not drop very sharply before entering the turbine. The problem of moisture condensation in the turbine therefore arises when a large pressure drop occurs in the turbine.

De druk. van B gas aan de uitlaat van de turbine is afhankelijk van de weerstand van de eindpijp ströom-afwaarts: van de turbine en die van de met deze pijp verbonden eindeenheid,die B gas benut (daar de druk aan het eind 40 van het systeem, dat B gas benut, bijvoorbeeld aan de ketel- 8104872 « 4 -3- brander, in elk geval ongeveer bepaald is). In zoverre deze weerstand hetzelfde is/ is de gasuitlaatdruk althans nagenoeg hetzelfde ongeacht of de hoogoven van het hogedruktype of lagedruktype is. De verhouding tussen de B gasdrukken aan 5 de turbine-inlaat en -uitlaat is derhalve slechts afhankelijk van de topdruk van de oven en neemt toe met het toenemen van de oventopdruk. De temperatuurdaling neemt toe met toenemende drukverhouding. Derhalve afhankelijk van de oventopdruk en van het watergehalte van B gas aan de turbine-inlaat ondergaat 10 het in het B gas opgenomen vocht een condensatie binnen de turbine. Dit brengt de volgende twee problemen met zich.The pressure. of B gas at the outlet of the turbine depends on the resistance of the end pipe downstream: of the turbine and that of the end unit connected to this pipe, which uses B gas (since the pressure at the end 40 of the system, that B gas utilized, for example on the boiler burner, is in any case approximately determined). Insofar as this resistance is / are the same, the gas outlet pressure is at least substantially the same regardless of whether the blast furnace is of the high pressure type or low pressure type. The ratio of the B gas pressures at the turbine inlet and outlet therefore depends only on the top pressure of the furnace and increases with the increase of the furnace top pressure. The temperature drop increases with increasing pressure ratio. Therefore, depending on the furnace pressure and the water content of B gas at the turbine inlet, the moisture contained in the B gas undergoes condensation within the turbine. This presents the following two problems.

(1). Afzetting en opeenhoping van stof op turbineschoepen of aantasting door afwatering. Dit is een serieus probleem. Wanneer droog B gas altijd wordt toegevoerd 15 is er geen kans van stofafzetting of opeenhoping of erosie tengevolge van aantasting door afwatering, zodat de turbine kan worden ontworpen om het gas daardoorheen te laten stromen met een verhoogde snelheid om de kosten te verminderen en het rendement te verbeteren. Echter, als het B gas nat is, zijn 20 deze voordelen niet te verkrijgen.(1). Deposits and accumulation of dust on turbine blades or damage by drainage. This is a serious problem. When dry B gas is always supplied, there is no chance of dust deposition or build-up or erosion due to depletion by drainage, so that the turbine can be designed to flow the gas through it at an increased rate to reduce costs and improve efficiency. improve. However, if the B gas is wet, these advantages are not available.

(21. Probleem van mist in gas dat vrijkomt uit de turbine.(21. Problem of mist in gas released from the turbine.

De mist in het gas uit de turbine-uitlaat veroorzaakt corrosie van, en verkort de levensduur van, on-25 derdelen van branders (die in het algemeen zijn gemaakt van keramisch, materiaal) in de eindeenheid, die B gas benut (in het geval van een ketel, windverhitter, verhittingsoven of dergelijke1. Wanneer het B gas wordt verbrand door de brander, ontstaat verder de noodzaak van compensatie voor de latente 30 warmte van verdamping van mist en om verdampt water te verhitten tot de verbrandingstemperatuur. Dit vermindert de warmte^opbrengst van het B gas. Zelfs als wordt gepoogd de warmte-^opbrengst van B gas te verhogen door een mistverwij-deringseenheid stroomafwaarts van de turbine te verschaffen, 35 verhoogt de aanwezigheid van de mistverwijderingseenheid de turbine-uitlaatdruk, hetgeen resulteert in een overeenkomstige vermindering van het turbinevermogen. Dus is het turbine-vermogen in conflict met de warmte-opbrengst van B gas.The mist in the gas from the turbine outlet causes corrosion of, and shortens the life of, parts of burners (which are generally made of ceramic material) in the terminal unit, which utilizes B gas (in the case of a boiler, wind heater, heating furnace or the like 1. When the B gas is burned by the burner, there is a further need to compensate for the latent heat of evaporation of mist and to heat evaporated water to the combustion temperature. yield of the B gas Even if an attempt is made to increase the heat output of B gas by providing a mist removal unit downstream of the turbine, the presence of the mist removal unit increases the turbine outlet pressure, resulting in a corresponding reduction of the turbine power, so the turbine power conflicts with the heat output of B gas.

Het probleem van mist treedt alleen op vanuit het gezichts-40 punt van de levensduur van de brander en niet vanuit het ge- 8104872 -4-The problem of fog only occurs from the viewpoint of the burner service life and not from the 8104872 -4-

t Vt V

zichtspunt van terugwinning van energie.viewpoint of energy recovery.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een ideaal systeem voor het benutten van B gas, waarbij ook aandacht wordt gegeven aan het probleem van 5 condensatie van vocht binnen de turbine tijdens zijn werking.Another object of the invention is to provide an ideal system for utilizing B gas, also addressing the problem of moisture condensation within the turbine during its operation.

Volgens een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft de hierbij toegepaste turbine schoepen in meerdere trappen en heeft het systeem een IQ takpijp, die een tussenliggend punt van de turbine-inlaat-pijp verbindt met het gaskanaal in de turbine in de tweede : of een van de volgende trappen, en een op de takpijp gemonteerde stroomregelklep.According to a preferred embodiment of the invention, the turbine used herein has multi-stage blades and the system has an IQ branch pipe connecting an intermediate point of the turbine inlet pipe to the gas channel in the turbine in the second: or of the following stages, and a branch control valve mounted on the branch pipe.

Deze uitvoering heeft het volgende kenmerk. 25 Het aan de turbine-inlaat geleverde B gas, zelfs wanneer dit een grote vermindering van druk, dus van temperatuur in de turbine ondergaat, wordt gemengd met het hete B gas, dat ingevoerd wordt via de takpijp en wordt daardoor gehouden op een temperatuur, die niet lager is 2Q dan een bepaald niveau. Dit verhindert de condensatie- van de damp in het gas en verhindert de erosie van schoepen en opeenhoping van stof daarop dat anders zou optreden,en verhindert verder de vermindering van de levensduur van de brander, die is opgenomeh in de eindeenheid, die het B gas 25 benut.This version has the following characteristic. The B gas supplied to the turbine inlet, even if it undergoes a large reduction of pressure, that is, of temperature in the turbine, is mixed with the hot B gas, which is introduced via the branch pipe and is therefore kept at a temperature, which is not less than 2Q than a certain level. This prevents the condensation of the vapor in the gas and prevents the erosion of vanes and accumulation of dust thereon that would otherwise occur, and further prevents the reduction of the life of the burner contained in the terminal unit containing the B gas 25 utilized.

Volgens een andere bij voorkeur toegepaste uitvoering van de uitvinding is de takpijp op een tussenliggend deel daarvan voorzien van middelen om het afgetakte B gas te verhitten.According to another preferred embodiment of the invention, the branch pipe on an intermediate part thereof is provided with means for heating the branched-off B gas.

3Q Wanneer een vergrote hoeveelheid B gas wordt geleverd door de takpijp om condensatie binnen de turbine te verhinderen, neemt het vermogen van de turbine af. Niettemin, bij deze uitvoering waarin de verhittings-middelen zijn aangebracht op de takpijp, kan condensatie 35 worden verhinderd door een kleine hoeveelheid afgetakt gas. bijna zonder een vermindering van het turbinevermogen te veroorzaken.3Q When an increased amount of B gas is supplied through the branch pipe to prevent condensation inside the turbine, the power of the turbine decreases. Nevertheless, in this embodiment in which the heating means are mounted on the branch pipe, condensation 35 can be prevented by a small amount of branch gas. almost without causing a decrease in turbine power.

Verschillende kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende be-4Q schrijving van uitvoeringen met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: 8104872 * * -5- fig. 1 is een schema, dat een systeem toont voor het benutten van B gas volgens de uitvinding; fig. 2 is een schema, dat het in fig. 1 afgebeelde systeem toont en verder is voorzien van middelen 5 om condensatie binnen een turbine te verhinderen? fig. 3 en fig. 4 zijn doorsneden, die turbines tonen, die kunnen worden toegepast bij het systeem; fig. 5 is een vooraanzicht van een stilstaande schoep van de in fig. 4 afgebeelde turbine; 10 fig. 6 is een bovenaanzicht bij fig. 5? fig. 7 is een schema van het in fig. 2 afgebeelde systeem, dat verder is voorzien van verwarmingsmiddelen; fig. 8 is een schema van een gewijzigde 15 uitvoering van het systeem van fig. 7.Various features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings, in which: 8104872 * * -5- Fig. 1 is a diagram showing a system for utilizing B gas according to the invention; Fig. 2 is a diagram showing the system shown in Fig. 1 and further provided with means 5 to prevent condensation within a turbine? FIG. 3 and FIG. 4 are sectional views showing turbines that can be used with the system; FIG. 5 is a front view of a stationary blade of the turbine shown in FIG. 4; Fig. 6 is a top view of Fig. 5? FIG. 7 is a schematic of the system shown in FIG. 2, further comprising heating means; FIG. 8 is a schematic of a modified embodiment of the system of FIG. 7.

In de tekeningen zijn dezelfde onderdelen voorzien van dezelfde verwijzingscijfers.In the drawings, like parts have the same reference numerals.

Met verwijzing naar fig. 1, die het basissysteem volgens de uitvinding toont, stroomt het B gas, dat 20 wordt afgeleverd uit de top van een hoogoven 1 door een grof— stofafscheider (stofvanger of dergelijke) 3, die is aangebracht in een stofafvoerpijp 2 en het gas treedt binnen in een fijnstofafscheider van het droge type (elektrische pre-cipitatie-inrichting, zakfilter of dergelijke) 4. Het gas 25 stroomt verder door een bypass-pijp 6 met een drukregelklep 5 voor het regelen van de topdruk van de oven, passeert dan door een eindpijp 7 en wordt gevoerd in een gashouder, ketel, windverhitter, verwarmingsoven of dergelijke eindeenheid, die B gas benut. Een turbine 8 met schoepen in meerdere trappen 30 om uit de oventopdruk vermogen te winnen is evenwijdig aan de drukregelklep 5 aangebracht en verbonden met een generator voor het krachtnet van de fabriek. Het B gas wordt geleverd via een inlaatpijp 10, die is afgetakt van een inlaatdeel van de bypass-pijp 6, stroomt door de turbine 8 en dan door een 35 uitlaatpijp 11, die is verbonden met een uitlaatdeel van de bypass-pijp 6 en wordt gevoerd in de eindpijp 7. De inlaatpijp IQ is voorzien van een inlaatafsluitklep 12, een nood-afsluitklep 13 en een regulatorklep 14. De uitlaatpijp 11 heeft een uitlaatafsluitklep 15.With reference to Fig. 1, which shows the basic system according to the invention, the B gas delivered from the top of a blast furnace 1 flows through a coarse dust separator (dust collector or the like) 3, which is arranged in a dust discharge pipe 2 and the gas enters a dry type fine dust separator (electric precipitator, bag filter or the like) 4. The gas 25 continues to flow through a bypass pipe 6 with a pressure control valve 5 for controlling the top pressure of the furnace , then passes through an end pipe 7 and is fed into a gas container, boiler, wind heater, heating furnace or the like end unit using B gas. A multi-stage turbine 8 to recover power from the furnace overpressure is arranged parallel to the pressure control valve 5 and connected to a generator for the factory power grid. The B gas is supplied through an inlet pipe 10, which is branched from an inlet part of the bypass pipe 6, flows through the turbine 8 and then through an exhaust pipe 11, which is connected to an outlet part of the bypass pipe 6 and is passed into the end pipe 7. The inlet pipe IQ is provided with an inlet shut-off valve 12, an emergency shut-off valve 13 and a regulator valve 14. The outlet pipe 11 has an outlet shut-off valve 15.

40 Een koelmiddelinjecteur 17 met een koelmid- 8104372 ¥ ï -6- delregelklep 16 is aangebracht in de eindpijp 7 om een koel-middel te injecteren in de eindpijp 7 wanneer de turbine 8 in en uit bedrijf wordt gesteld. Een temperatuurvoeIer 18 is aangebracht op een punt stroomafwaarts van de injecteur 5 17 om een temperatuuraanwijssignaal 19 te geven voor het regelen van de koelmiddelregelklep 16. De injecteur 17 kan zijn vervangen door een warmtewisselaar om het B gas te koelen en de warmte van het gas te benutten. In dit geval is de regelklep 16 vervangen door een stroomregelklep die is 10 o aangebracht in de fluïdumbuis van de warmtewisselaar.40 A coolant injector 17 with a coolant control valve 16 is mounted in the end pipe 7 to inject a coolant into the end pipe 7 when the turbine 8 is in and out of operation. A temperature feeder 18 is mounted at a point downstream of the injector 5 17 to provide a temperature indication signal 19 for controlling the refrigerant control valve 16. The injector 17 may be replaced by a heat exchanger to cool the B gas and heat the gas. utilize. In this case, the control valve 16 is replaced by a flow control valve mounted in the fluid tube of the heat exchanger.

Wanneer de hoogoven 1 in normaal bedrijf is, heeft het uit de top van de oven afgeleverde B gas een temperatuur van 110 tot 150°C. Met het oog op de warmte, die vrijkomt uit het gas voordat het uit de fijnstofverza-15 melaar 4 van het droge type stroomt, heeft het gas een temperatuur van 100 tot 140°C aan de uitlaat van de verzamelaar 4. Terwijl de turbine 8 in bedrijf is, is de bypass-druk-regelklep 5 gewoonlijk geheel gesloten en wordt de topdruk van de hoogoven 1 geregeld op een constant niveau door de 20 regulateurklep 14 stroomopwaarts van de turbine 8 of door de verstelbare stilstaande schoepen van de turbine 8. Aannemende, dat het gas een temperatuur Tl aan de inlaat van de turbine 8 heeft, wordt de temperatuur T2 van het gas aan de uitlaat van de turbine 8 gegeven door de volgende vergelij-25 king. (Er wordt aangenomen, dat geen condensatie van vocht optreedt binnen de turbine)..When the blast furnace 1 is in normal operation, the B gas delivered from the top of the furnace has a temperature of 110 to 150 ° C. In view of the heat released from the gas before it flows out of the dry-type fine dust collector 4, the gas has a temperature of 100 to 140 ° C at the outlet of the collector 4. While the turbine 8 in operation, the bypass pressure control valve 5 is usually completely closed and the blast furnace top pressure 1 is controlled at a constant level by the regulator valve 14 upstream of the turbine 8 or by the adjustable stationary blades of the turbine 8. Assuming that the gas has a temperature T1 at the inlet of the turbine 8, the temperature T2 of the gas at the outlet of the turbine 8 is given by the following equation. (It is believed that no moisture condensation occurs within the turbine).

r"' / P2 ' * )r "'/ P2' *)

T2 = Tl 1 - /{ad j 1 - ) k )JT2 = Tl 1 - / {ad j 1 -) k) J

waarin PI : turbine - inlaatdruk P2 : turbine-uitlaatdruk 30 r\ad: warmte-isolatierendement k : warmte-isolatiefactor aannemende dat PI = 1,5 + 1,033 = 2,533 kg/cm2(absolute druk) P2 = 0,07 (gewoonlijk 0,06 tot 0,08 kg/cm2G) + 35 1,033 = 1,103 kg/cm2 (absolute druk).where PI: turbine - inlet pressure P2: turbine outlet pressure 30 r \ ad: heat insulation efficiency k: heat insulation factor assuming PI = 1.5 + 1.033 = 2.533 kg / cm2 (absolute pressure) P2 = 0.07 (usually 0 .06 to 0.08 kg / cm2G) + 35 1.033 = 1.103 kg / cm2 (absolute pressure).

Tl = 140 + 273 = 413° K, iiad= 0,85 en k = 1,37 T2 = 342® K = 69° C.Tl = 140 + 273 = 413 ° K, iiad = 0.85 and k = 1.37 T2 = 342® K = 69 ° C.

8104872 * -7-8104872 * -7-

Dus het B gas dat stroomt in de turbine 8 bij 140°C wordt daaruit afgeleverd bij 69°C wanneer de turbine-So the B gas flowing into the turbine 8 at 140 ° C is delivered therefrom at 69 ° C when the turbine-

2 2 inlaatdruk 1,5 kg/cm G is. Dus als PI = 1,0 tot 2,5 kg/cm G2 2 inlet pressure is 1.5 kg / cm G. So if PI = 1.0 to 2.5 kg / cm G

ondergaat het B gas, dat binnentreedt in de turbine 8 een 5 temperatuurdaling binnen de turbine en wordt het daaruit afgeleverd met een temperatuur van ongeveer 10 tot ongeveer 80°C, hoewel de temperatuur verschilt alnaargelang de tur- bine-inlaattemperatuur en -inlaatdruk.The B gas entering the turbine 8 undergoes a temperature drop within the turbine and is delivered therefrom at a temperature of about 10 to about 80 ° C, although the temperature differs according to the turbine inlet temperature and inlet pressure.

De stroomafwaartse leiding van het leiding-10 systeem voor het benutten van Bgas in gebruikelijke staalfabrieken is ontworpen om hoogovengas te hanteren, dat is afgekoeld tot 30 tot 70°C door een natte wasser, die dient als fijnstofverzamelaar en is daarom niet bestand tegen hitte. Geen speciaal probleem zal optreden wanneer de natte 15 wasser wordt vervangen door de fijnstofverzamelaar 4 van het droge type, zoals is afgebeeld en gehele of bijna gehele hoeveelheid B gas door de turbine 8 wordt gevoerd, terwijl de bypass-klep 5 bijvoorbeeld "septum valve", gesloten is, daar de temperatuur van B gas aan de uitlaat van de turbine 20 even laag is als in geval van het gebruikelijke systeem.The downstream pipe of the pipe-10 system for utilizing Bgas in conventional steel mills is designed to handle blast furnace gas, which is cooled to 30 to 70 ° C by a wet scrubber, which serves as a fine dust collector and is therefore not heat resistant. No special problem will arise when the wet scrubber is replaced by the dry type fine dust collector 4, as shown, and all or almost all amount of B gas is passed through the turbine 8, while the bypass valve 5, for example "septum valve" closed, since the temperature of B gas at the outlet of the turbine 20 is as low as in the case of the conventional system.

Echter, wanneer de turbine 8 om de een of andere reden stopt, zal B gas met een hoge temperatuur stromen door de bypass-pijp 6 in de bestaande eindpijp 7 en eindeenheid voor het benutten van B gas en aanleiding geven tot problemen met be-25 trekking tot de warmte-uitzetting van deze pijp en eenheid en de warmtebestendigheid van pakkingen en afdichtingsringen.However, when the turbine 8 for some reason stops, high temperature B gas will flow through the bypass pipe 6 into the existing end pipe 7 and end unit to utilize B gas and give rise to problems with draw to the heat expansion of this pipe and unit and the heat resistance of gaskets and sealing rings.

Volgens de onderhavige uitvinding is derhalve de bypasspijp 6 of eindpijp 7 voorzien van de koelmiddel-injecteur 17 of warmtewisselaar of dergelijke koelmiddelen 30 en de gastemperatuurvoeler 18 is stroomafwaarts van de koelmiddelen aangebracht om de koelmiddelregelklep 16 of de regelklep voor de warmtewisselaar te regelen ten einde de gastemperatuur op een niveau te houden dat niet hoger is dan de ontwerpbedrijfstemperatuur van de eindpijp en eind-35 eenheid.According to the present invention, therefore, the bypass pipe 6 or end pipe 7 is provided with the coolant injector 17 or heat exchanger or like coolants 30 and the gas temperature sensor 18 is disposed downstream of the coolants to control the coolant control valve 16 or the heat exchanger control valve. maintain gas temperature at a level no higher than the design operating temperature of the end pipe and end-35 unit.

JDe turbine, als deze in bedrijf is, wordt tot een noodstop gebracht en de turbine wordt in werking gesteld op de volgende wijze, a. Noodstop.JThe turbine, when in operation, is brought to an emergency stop and the turbine is operated in the following manner, a. Emergency stop.

40 De drukregelklep 5 op de bypass wordt urgent 810487240 The pressure control valve 5 on the bypass becomes urgent 8104872

t Vt V

-8- geopend, de noodafsluitklep 13 en de regelateurklep 14 wordt gesloten en de turbine 8 wordt tegelijk ontlast. Vervolgens functioneert de koelmiddelklep 16 onder invloed van een tem-peratuuraanwijssignaal 19 van de voeler 18 om het koelmiddel 5 te injecteren in de eindpijp en het gas te houden op een temperatuur/ die niet hoger is dan de ontwerptemperatuur van de pijp 7 en de eindeenheid/ bijvoorbeeld 10 tot 80°C.-8- opened, the emergency shut-off valve 13 and the regulator valve 14 are closed and the turbine 8 is simultaneously relieved. Subsequently, the coolant valve 16 functions under the influence of a temperature indication signal 19 from the sensor 18 to inject the coolant 5 into the end pipe and keep the gas at a temperature / which is not higher than the design temperature of the pipe 7 and the end unit / for example 10 to 80 ° C.

b. Inwerkingstelling.b. Commissioning.

Terwijl de inlaatafsluitklep 12/ de uitlaat-10 afsluitklep 15 en de noodafsluitklep 13 geopend zijn, wordt de regulateurklep 14 geopend, terwijl de bypassklep 5 geleidelijk wordt gesloten, waardoor de turbine 8 in werking wordt gesteld. Wanneer de snelheid van de turbine eeh vooraf-bepaalde waarde heeft bereikt, wordt de turbine belast. Op de 15 bovenstaande wijze mengt zich het met lage temperatuur door de turbine 8 stromende gas met het hete gas in de eindpijp .7 7 met als resultaat, dat de eindpijp uiteindelijk wordt gevuld met het gas met lage temperatuur. Ondertussen wordt de koel-middelregelklep 16 geregeld door temperatuuraanwijssignalen 20 19 van de voeler 18 om het injecteren van koelmiddel uit de injecteur 17 te verminderen en uiteindelijk te stoppen. Wanneer de stilstaande schoepen van de turbine 8 verstelbaar zijn gemaakt, zodat ze dienst kunnen doen als regulateurklep wordt de regulateurklep 14 weggelaten.While the inlet shut-off valve 12 / the outlet-10 shut-off valve 15 and the emergency shut-off valve 13 are opened, the regulator valve 14 is opened, while the bypass valve 5 is gradually closed, thereby operating the turbine 8. When the speed of the turbine has reached a predetermined value, the turbine is loaded. In the above manner, the low temperature gas flowing through the turbine 8 mixes with the hot gas in the end pipe, 7, with the result that the end pipe is eventually filled with the low temperature gas. Meanwhile, the coolant control valve 16 is controlled by temperature indication signals 19 from the sensor 18 to reduce and eventually stop the injection of coolant from the injector 17. When the stationary blades of the turbine 8 are made adjustable so that they can serve as a regulator valve, the regulator valve 14 is omitted.

25 De koelmiddelinjecteur 17, hoewel deze in de afbeelding is aangebracht voor de eindpijp 7, kan anders zijn aangebracht in de bypasspijp 6. Speciaal wanneer de injecteur 17 stroomopwaarts van de bypassklep 5 is aangebracht, zal B gas worden gereinigd alvorens in de klep 5 te stromen, 30 zodat het voordeel wordt verkregen dat de klep 5 schoon kan worden gehouden,The coolant injector 17, although it is arranged in front of the end pipe 7 in the figure, may otherwise be fitted in the bypass pipe 6. Especially when the injector 17 is mounted upstream of the bypass valve 5, B gas will be cleaned before entering the valve 5 flows, so that the advantage is obtained that the valve 5 can be kept clean,

In de praktijk wordt het stoppen ert starten van de turbine 8 automatisch gedetecteerd om de noodafsluitklep 13 en de bypassklep 5 in werkzaam verband met de turbine 35 8 te regelen door niet afgebeelde regelmiddelen en om verder de kleppen 13 en 5 in werkzaam verband met de koelmiddelregel-klep 16 te houden door dezelfde regelmiddelen, waardoor de vertraging in reactie wordt opgeheven, die het resultaat zou zijn als alleen werd vertrouwd op de koppeling tussen de voe-40 Ier 18 en de klep 16. Verder worden in de praktijk de af- 8 1 0 4 872 -9- * * sluitklep 12, de regulateurklep 14 en de uitlaatafsluitklep 15 natuurlijk geregeld door de regelmiddelen.In practice, stopping and starting the turbine 8 is automatically detected to control the emergency shut-off valve 13 and the bypass valve 5 in operative relationship with the turbine 35 by control means not shown, and further to control valves 13 and 5 in operative relationship with the refrigerant control valve 16 by the same control means, thereby eliminating the delay in response, which would result if only the coupling between feeder 18 and valve 16 was relied upon. 1 0 4 872 -9- * * shut-off valve 12, the regulator valve 14 and the outlet shut-off valve 15 are, of course, controlled by the control means.

Het systeem voor hetbenutten van B gas, dat is afgeheeld in fig. 2 is hetzelfde als dat van fig. 1 5 behalve dat het eerste is voorzien van middelen om de condensatie van de damp in het B gas in de turbine te verhinderen. Tijdens de werking van de turbine 8 stroomt het B gas uit de stofverzamelaar 4 hoofdzakelijk door de inlaatpomp 10 in> de turbine 8. Tegelijk stroomt een deel van het gas door een 10 takpijp 20, die zich uitstrekt van een tussenliggend deel van de inlaatpijp 10 in het gaskanaal in de turbine 8 in de tweede of een van de volgende trappen van de turbine en vermengt zich met het gas, dat is toegevoerd aan de eerste trap. Het in de eerste trap gekoelde gas wordt verhit, doordat het 15 wordt vermengd met het afgetakte gas, zodat het watergehalte van het gas geen condensatie ondergaat aan de uitlaat van de turbine 8.The B gas utilization system shown in FIG. 2 is the same as that in FIG. 1 except that the former is provided with means to prevent condensation of the vapor in the B gas in the turbine. During the operation of the turbine 8, the B gas from the dust collector 4 flows mainly through the inlet pump 10 into the turbine 8. At the same time, part of the gas flows through a branch pipe 20, which extends from an intermediate part of the inlet pipe 10 in the gas channel in the turbine 8 in the second or one of the subsequent stages of the turbine and mixes with the gas supplied to the first stage. The gas cooled in the first stage is heated by mixing it with the branched gas, so that the water content of the gas does not undergo condensation at the outlet of the turbine 8.

Om het gas uit de turbine-uitlaat zo te regelen, dat het gas nooit verzadigd is met water, is een 20 relatieve vochtigheidsvoeler 22 gemonteerd op de turbine-uitlaatpijp 11, terwijl een gasstroomregelklep 21 is gemonteerd op de takpijp 20, zodat de openingsgraad van de stroomregelklep 21 wordt geregeld onder invloed van het de-tectiesignaal van de voeler 22. De relatieve vochtigheids-25 voeler behoeft niet altijd te worden aangebracht maar de stroomregelklep 21 kan worden geregeld door een temperatuur-voeler als het watergehalte van B gas zoals dit wordt afge·»· leverd uit de hoogoven, althans nagenoeg constant én bekend is, omdat de relatieve vochtigheid aan de turbine-uitlaat kan 30 worden bepaald als het watergehalte van B gas, zoals dit wordt afgeleverd uit de oven bekend is, en de temperatuur aan de turbine-uitlaat ook bekend is, daar de druk van B gas aan de uitlaat ongeveer constant is in het geval van een dergelijk- systeem voor het benutten van B gas.To control the gas from the turbine outlet so that the gas is never saturated with water, a relative humidity sensor 22 is mounted on the turbine outlet pipe 11, while a gas flow control valve 21 is mounted on the branch pipe 20, so that the opening degree of the flow control valve 21 is controlled under the influence of the detection signal of the sensor 22. The relative humidity sensor does not always have to be fitted, but the flow control valve 21 can be controlled by a temperature sensor if the water content of B gas as it becomes delivered from the blast furnace, at least almost constantly and is known, because the relative humidity at the turbine outlet can be determined if the water content of B gas, as it is delivered from the furnace, is known, and the temperature at the turbine outlet is also known, since the pressure of B gas at the outlet is approximately constant in the case of such a system for utilizing B gas.

35 Fig. 3 is een doorsnede van de turbine 8 met meerdere trappen, die geschikt is voor het systeem van de uitvinding. De turbine heeft een inwendig gaskanaal 23, stilstaande schoepen 24, beweegbare schoepen 25 en een roteerbare as 28, Het gaskanaal 23 heeft een ruimte met ver-40 grote breedte (het punt overeenkomend met de tweede trapl 8104872 ♦ ' i- ' -lo tussen de beweegbare schoepen 25A van de eerste trap en de stilstaande schoepen 24B van de tweede trap'. De takpijp 20 staat in verbinding met deze ruimte/ waarin het afgetakte gas zich vermengt met het aan de eerste trap toegevoerde hoofdgas 5 om de condensatie van het water in het stroomafwaartse deel van het gaskanaal 23 te verhinderen. Bij 24A/ 24C zijn respectievelijk stilstaande bladen van de eerste trap en de derde trap aangegeven en bij 25B/ 25C beweegbare bladen van de tweede en derde trap.FIG. 3 is a cross-sectional view of the multi-stage turbine 8 suitable for the system of the invention. The turbine has an internal gas channel 23, stationary blades 24, movable blades 25 and a rotatable shaft 28. The gas channel 23 has a space of wide width (the point corresponding to the second stage 8104872 ♦ 'i-' -lo between the movable blades 25A of the first stage and the stationary blades 24B of the second stage. The branch pipe 20 communicates with this space / in which the branched gas mixes with the main gas 5 fed to the first stage to condense the water in the downstream part of the gas channel 23. At 24A / 24C, stationary blades of the first stage and the third stage are indicated respectively, and at 25B / 25C, movable blades of the second and third stages.

10 Fig. 4 toont een wijziging van de turbi ne 8 van fig. 3. Een ringvormig kanaal 27 is rondom het gaskanaal 23 aangebracht en staat in verbinding met de takpijp 20. Zoals in fig. 5 en 6 te zien is, heeft elk stilstaand blad 24B/ 24C van de tweede trap en de derde trap een kanaal 15 28, dat aan zijn tegenovergestelde einden open is. Gaten 29 zijn gevormd in de wand van de schoep. Het kanaal 28 staat aan zijn basiseind in verbinding met het ringvormige kanaal 27 via een opening 30. Het afgetakte gas stroomt door het ringvormige kanaal 27, de openingen 30, de kanalen 28 en 20 gaten 29 in de genoemde volgorde en wordt in het gaskanaal 23 geperst, waar het afgetakte gas zich mengt met het aan de eerste trap geleverde hoofdgas om de condensatie van water in het kanaal 23 in de tweede en volgende trappen te verhinderen. Daar het afgetakte gas dus in dit geval uit de stil-25 staande schoepen 24C van de derde trap wordt geperst, kan de condensatie van damp met verbeterde doelmatigheid worden verhinderd. De in de wanden van de stilstaande schoepen 24B, 24C gevormde gaten 29 die dienen om het afgetakte gas gelijkmatig te injecteren in het gaskanaal 23 verhinderen de kans 30 van plaatselijke condensatie van water.FIG. 4 shows a modification of the turbine 8 of FIG. 3. An annular channel 27 is arranged around the gas channel 23 and communicates with the branch pipe 20. As shown in FIGS. 5 and 6, each stationary blade 24B / 24C of the second stage and the third stage have a channel 28 open at its opposite ends. Holes 29 are formed in the wall of the blade. The channel 28 communicates at its base end with the annular channel 27 through an opening 30. The branch gas flows through the annular channel 27, the openings 30, the channels 28 and 20 holes 29 in the order mentioned and is introduced into the gas channel 23 where the branch gas mixes with the main gas supplied to the first stage to prevent condensation of water in the channel 23 in the second and subsequent stages. Thus, since the branched gas in this case is forced out of the third stage stationary vanes 24C, the condensation of vapor with improved efficiency can be prevented. The holes 29 formed in the walls of the stationary vanes 24B, 24C which serve to inject the branched gas evenly into the gas channel 23 prevent the possibility of local condensation of water.

Hoewel de condensatie binnen de turbine van het in fig. 2 afgeheelde systeem geheel kan worden yer-hinderd door instelling van de toevoer van afgetakt gas, moet de toevoer van afgetakt gas worden vergroot als de in-35 wendige druk (temperatuur1-daling van de turbine groot is.Although condensation within the turbine of the system shown in Figure 2 can be completely obstructed by adjusting the branch gas supply, the branch gas supply must be increased as the internal pressure (temperature 1 drop of the turbine is large.

Dit leidt tot een afname van het vermogen van de turbine.This leads to a decrease in the power of the turbine.

Fig, 7 toont een systeem, dat dit probleem heeft overwonnen.Fig. 7 shows a system that has overcome this problem.

De afgebeelde aftakpijp 20 is op een tussenliggend deel daarvan voorzien van een warmtewisselaar 31, die dient als ver-40 hittingsmiddel voor het verhitten van het afgetakte gas om het 8104872 _ » ·* -liver hit te gas toe te voeren aan een tussenliggend deel van het gaskanaal in de turbine 8. Een toevoerpijp 32 voor het toevoeren van stoom als verwarmingsmiddel/ uitlaatgas of een dergelijk verwarmingsfluïdum aan de warmtewisselaar 31 is 5 voorzien van een regelklep 33 voor het verwarmingsmedium. Verder is een gasstroomregelklep 21 aangebracht in de tak-pijp 20 stroomafwaarts van de warmtewisselaar 31. Een relatieve vochtigheidskoeler 22/ die is aangebracht in de uitlaatpijp 11 van de turbine, geeft een detectiesignaal 34 af 10 dat de twee regelkleppen 21, 33 regelt. De in fig. 3 of 4 afgebeelde turbine wordt gebruikt als de turbine 8 voor dit systeem.The depicted branch pipe 20 is provided on an intermediate part thereof with a heat exchanger 31, which serves as a heating means for heating the branched gas to supply the 8104872 -liver hit gas to an intermediate part of the gas channel in the turbine 8. A supply pipe 32 for supplying steam as a heating medium / exhaust gas or such a heating fluid to the heat exchanger 31 is provided with a control valve 33 for the heating medium. Furthermore, a gas flow control valve 21 is disposed in the branch pipe 20 downstream of the heat exchanger 31. A relative humidity cooler 22 / located in the exhaust pipe 11 of the turbine issues a detection signal 34 which controls the two control valves 21, 33. The turbine shown in Fig. 3 or 4 is used as the turbine 8 for this system.

Wanneer nu de relatieve vochtigheid van B gas aan de turbine-uitlaat een voorafbepaalde waarde over-15 schrijdt, opent de gasstroomregelklep 21. Tegelijk of met enige vertraging begint de regelklep 33 voor het warmte-medium de warmtewisseling in de warmtewisselaar 31 op gang te brengen, waardoor het afgetakte gas wordt verhit om de relatieve vochtigheid van B gas aan de turbine-uitlaat te 20 regelen op een niveau, dat niet hoger is dan de voorafbepaalde waarde. De temperatuur en de stromingssnelheid van het afgetakte gas wordt dus geregeld door het detecteren van de relatieve vochtigheid van B gas aan de turbine-uitlaat, zodat het B gas aan de uitlaat niet met water verzadigd is.Now, when the relative humidity of B gas at the turbine outlet exceeds a predetermined value, the gas flow control valve 21 opens at the same time or with some delay, the heat medium control valve 33 starts to initiate heat exchange in the heat exchanger 31 thereby heating the branch gas to control the relative humidity of B gas at the turbine outlet at a level no higher than the predetermined value. Thus, the temperature and flow rate of the branch gas is controlled by detecting the relative humidity of B gas at the turbine outlet so that the B gas at the outlet is not saturated with water.

25 De stroming van het afgetakte gas wordt verminderd om de reductie van het turbinevermogen tengevolge van de afname van de hoofdgastoevoer te verhinderen. De vochtigheid wordt geregeld voor het verhinderen van condensatie door het verhitten van het afgetakte gas.The flow of the branch gas is reduced to prevent the reduction of the turbine power due to the decrease of the main gas supply. Humidity is controlled to prevent condensation by heating the branch gas.

30 De warmtewisselaar 31, die in het bovenge noemde voorbeeld wordt gebruikt als het verwarmingsmiddel, kan worden vervangen door een gasbrander 35 met inwendige verbranding, zoals te zien is in fig. 8. De luchttoevoer voor de hoogoven of de fabriek is bruikbaar voor het leveren 35 van de verbrandingslucht aan de brander. De lucht wordt geleverd door een luchttoevoerpijp 36 aan de gasbrander 35 bij een druk die iets hoger is dan de druk van B gas.The heat exchanger 31, which is used as the heating means in the above example, can be replaced by an internal combustion gas burner 35, as shown in Fig. 8. The blast furnace or factory air supply is useful for supplying 35 of the combustion air to the burner. The air is supplied through an air supply pipe 36 to the gas burner 35 at a pressure slightly higher than the pressure of B gas.

Wanneer de relatieve vochtigheid van B gas aan de turbine-uitlaat stijgt voorbij een voorafbepaalde 40 waarde, opent de gasstroomregelklep 21. Tegelijk of iets la- 8104372 -12- * <*: . ter functioneert een ontsteker 37 en een luchtklep 38 en een klep 39 voor B gas voor verbranding openen tegelijk daarmede. Tengevolge van het venturi-effect dat wordt geproduceerd door de instroming van lucht stroomt het verbran-5 dingsgas in de brander 35 en begint het te verbranden in de brander..35, waardoor het afgetakte gas wordt verhit om de relatieve vochtigheid van B gas aan de turbine-uitlaat te regelen op een niveau, dat niet hoger is dan de vooraf-bepaalde waarde. Om dezelfde reden als beschreven is voor 10 de bovengenoemde uitvoering, wordt de stroming van het af-^ getakte gas verminderd.When the relative humidity of B gas at the turbine outlet rises past a predetermined 40 value, the gas flow control valve opens 21. Simultaneously or slightly la- 8104372 -12- * <*:. for this, an igniter 37 and an air valve 38 and a valve 39 for B gas for combustion open simultaneously therewith. Due to the venturi effect produced by the inflow of air, the combustion gas flows into the burner 35 and begins to burn into the burner ... 35, heating the branch gas to the relative humidity of B gas. control the turbine outlet at a level no higher than the predetermined value. For the same reason as described for the above embodiment, the flow of the branch gas is reduced.

81048728104872

Claims (13)

1. Systeem voor het benutten van hoogoven-gas, dat in serie aangebracht langs de stroming van hoogoven-gas een hoogoven omvat/ een grofstofverzamelaar/ een fijn-stofverzamelaar van het droge type, een turbine met een 5 inlaatpijp en een uitlaatpijp om uit de topdruk van de hoogoven vermogen te winnen en een met de turbine-uitlaatpijp verbonden eindpijp, waarbij een bypass-pijp evenwijdig aan de turbine is aangebracht en is verbonden met de eindpijp, met het kenmerk, dat in de bypass-pijp 10 of de eindpijp koelmiddelen zijn aangebracht, waardoor hoogovengas met een hoge temperatuur dat door de bypass-pijp stroomt, wanneer de turbine in of buiten werking wordt gesteld, wordt gekoeld tot een niveau, dat niet hoger is dan een voorafbepaalde temperatuur op een punt stroomaf-15 waarts van koelmiddelen.A blast furnace gas utilizing system, arranged in series along the blast furnace gas flow, comprising a blast furnace / a coarse dust collector / a dry type fine dust collector, a turbine with an inlet pipe and an exhaust pipe to exit the recovering top pressure from the blast furnace and an end pipe connected to the turbine exhaust pipe, a bypass pipe arranged parallel to the turbine and connected to the end pipe, characterized in that in the bypass pipe 10 or the end pipe coolants are provided, whereby high temperature blast furnace gas flowing through the bypass pipe, when the turbine is in or out of operation, is cooled to a level no higher than a predetermined temperature at a point downstream of coolants . 2. Systeem volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat een temperatuurvoeler is aangebracht in de pijp stroomafwaarts van de koelmiddelen.2. System according to claim 1, characterized in that a temperature sensor is arranged in the pipe downstream of the cooling means. 3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, 20 met het kenmerk, dat de koelmiddelen bestaan uit een koelmiddelinjecteur.System according to claim 1 or 2, 20, characterized in that the cooling means consist of a coolant injector. 4. Systeem volgens éën der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de koelmiddelen bestaan uit een warmtewisselaar.System according to any one of claims 1-3, characterized in that the cooling means consist of a heat exchanger. 5. Systeem volgens éên der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de turbine is ontworpen met meerdere trappen, waarbij een takpijp een tussenliggend punt van de turbine-inlaatpijp verbindt met het inwendige gaskanaal van de turbine in de tweede of een van de volgen-30 de trappen van de turbine en waarbij een stroomregelklep is aangebracht in de takpijp.System according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the turbine is designed with multiple stages, a branch pipe connecting an intermediate point of the turbine inlet pipe to the internal gas channel of the turbine in the second or one of the follow the stages of the turbine and a flow control valve is mounted in the branch pipe. 6, Systeem volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat de stroomregelpijp regelbaar is door een directe of indirecte relatieve vochtigheidsvoeler 35 die is gemonteerd op de turbine-uitlaatpijp.6. System according to claim 5, characterized in that the flow control pipe is controllable by a direct or indirect relative humidity sensor 35 mounted on the turbine exhaust pipe. 7. Systeem volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat de takpijp is voorzien van een verhittingsmiddel stroomopwaarts van de stroomregelklep.7. System according to claim 5, characterized in that the branch pipe is provided with a heating means upstream of the flow control valve. 5. Systeem volgens conclusie 7, m e t het 8104872 F -14- * kenmerk, dat de stroomregelklep en de verhittingsmid- delen worden geregeld door een directe of indirecte relatieve vochtigheidsvoeler, die is gemonteerd op de turbine-uitlaat-PïjP-5. System according to claim 7, characterized in that the flow control valve and the heating means are controlled by a direct or indirect relative humidity sensor mounted on the turbine exhaust pipe. 9. Systeem volgens conclusie 7 of 8, 5 met het kenmerk, dat de verhittingsmiddelen bestaan uit een warmtewisselaar.System according to claim 7 or 8, 5, characterized in that the heating means consist of a heat exchanger. 10. Systeem volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de verhittingsmiddelen bestaan uit een gasbrander met inwendige verbranding.System according to claim 7 or 8, characterized in that the heating means consist of a gas burner with internal combustion. 11. Systeem volgens ëën der conclusies 5-10, met het kenmerk, dat het turbinegaskanaal een ruimte met vergrote breedte heeft op een punt stroomafwaarts van de beweegbare schoepen van de eerste trap en overeenkomend met de tweede trap, en dat de takpijp in ver-15 binding met deze ruimte staat.System according to any one of claims 5-10, characterized in that the turbine gas channel has an enlarged width space at a point downstream of the movable blades of the first stage and corresponding to the second stage, and in that the branch pipe is 15 bond with this space. 12. Systeem volgens ëën der conclusies 5-10, met het kenmerk, dat de turbine een ring- / vormig kanaal heeft, dat is aangebracht rondom het gaskanaal en in verbinding staat met de takpijp, waarbij ten minste 20 een stilstaande schoep van de turbine in de tweede of volgende trappen is gevormd met een inwendig kanaal, dat aan zijn tegenovergestelde einden open is en in verbinding staat met het ringvormige kanaal.System according to any one of claims 5-10, characterized in that the turbine has an annular / shaped channel, which is arranged around the gas channel and communicates with the branch pipe, wherein at least 20 a stationary blade of the turbine in the second or subsequent stages is formed with an internal channel open at its opposite ends and communicating with the annular channel. 13. Systeem volgens conclusie .12, me t 25 het kenmerk, dat de stilstaande schoep met de open einden een groot aantal in zijn wand gevormde gaten heeft, die in verbinding staan met het kanaal. 810487213. System according to claim 12, characterized in that the stationary blade with the open ends has a large number of holes formed in its wall which communicate with the channel. 8104872
NL8104872A 1980-11-06 1981-10-28 Blast furnace gas utilisation system - including cooling device for cooling gas by=passing turbine NL8104872A (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55156830A JPS6041681B2 (en) 1980-11-06 1980-11-06 Blast furnace gas dry dust removal system
JP15683080 1980-11-06
JP16017280 1980-11-13
JP16017280A JPS5950852B2 (en) 1980-11-13 1980-11-13 Blast furnace gas power recovery method
JP16835880 1980-11-28
JP16835880A JPS5932524B2 (en) 1980-11-28 1980-11-28 Blast furnace gas power recovery method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8104872A true NL8104872A (en) 1982-06-01

Family

ID=27321059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8104872A NL8104872A (en) 1980-11-06 1981-10-28 Blast furnace gas utilisation system - including cooling device for cooling gas by=passing turbine

Country Status (3)

Country Link
BE (1) BE890972A (en)
IT (1) IT1172204B (en)
NL (1) NL8104872A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2594178B2 (en) * 1986-02-07 1989-10-27 Inst Francais Du Petrole TRONCONIC TURBINE FOR THE RECOVERY OF THE ENERGY AVAILABLE IN THE SUPPLY GAS STREAMS OF THE CATALYST REGENERATORS.
JPH0426432Y2 (en) * 1987-07-31 1992-06-25
JP6285692B2 (en) * 2013-11-05 2018-02-28 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Steam turbine equipment

Also Published As

Publication number Publication date
IT1172204B (en) 1987-06-18
BE890972A (en) 1982-03-01
IT8149641A0 (en) 1981-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102239363B (en) Method for operating a waste heat steam generator
US4165619A (en) Method of controlling a heat pump, and a heat pump device adapted to operate in accordance with said method
JPH01107003A (en) Method of operating once-through type boiler
EA015721B1 (en) Extraction and air/water cooling system for large quantities of heavy ashes
US8689557B2 (en) Steam seal dump re-entry system
US4175697A (en) Thermally actuated phase change operated control valve for use in an energy conservation system
US20140130476A1 (en) Heat recovery steam generator and power plant
US3273520A (en) Method and apparatus for air temperature regulation
US4400184A (en) System for recovering pressure and sensible heat from blast furnace gas with use of dry-type dust collector
NL8104872A (en) Blast furnace gas utilisation system - including cooling device for cooling gas by=passing turbine
CN1096357A (en) Be used for the improved vapor (steam) temperature control of boiler
US6305398B1 (en) Valve configuration and method for heating a valve configuration
US4474229A (en) Air preheater
EP1184627A1 (en) Gas feed-through comprising an indoor heat exchange associated with a heat pump
US4416256A (en) Solar water heaters
US8899047B2 (en) Gas turbine power plant having fuel heating means
CN209470192U (en) A kind of gas boiler flue gas step heat-exchanger rig
EP3327399B1 (en) Method for operating a heat exchange system with a bypass duct and heat exchange system with a bypass duct
JPS5932524B2 (en) Blast furnace gas power recovery method
JPH0968123A (en) Fuel temperature raising device
JP3782609B2 (en) High-pressure steam condensate system for heat recovery equipment attached to waste treatment equipment
CN218120657U (en) Shuttle kiln flue gas waste heat utilization system
SU1090267A3 (en) Method for thermal production of working fluid
JPH0341654B2 (en)
US3260512A (en) Metallurgical furnace

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BX A request for additional search has been filed
BY An additional search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed