RU2771427C1 - Blast-furnace gas cleaning system - Google Patents

Blast-furnace gas cleaning system Download PDF

Info

Publication number
RU2771427C1
RU2771427C1 RU2021136076A RU2021136076A RU2771427C1 RU 2771427 C1 RU2771427 C1 RU 2771427C1 RU 2021136076 A RU2021136076 A RU 2021136076A RU 2021136076 A RU2021136076 A RU 2021136076A RU 2771427 C1 RU2771427 C1 RU 2771427C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
hydraulic
water
blast
gas cleaning
Prior art date
Application number
RU2021136076A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Иванович Ладин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
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
Application filed by Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") filed Critical Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Priority to RU2021136076A priority Critical patent/RU2771427C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771427C1 publication Critical patent/RU2771427C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/06Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the utilization of secondary energy resources in ferrous metallurgy, in particular in blast-furnace production, and is intended for use in gas cleaning systems, in particular in scrubbers for wet gas cleaning of blast-furnace gas. The gas cleaning system includes a housing, inlet and outlet gas pipes, a water supply system and a water removal system, at least two hydraulic seals equipped with control throttles connected by a rigid drive to a float chamber, and a hydraulic unit, including a hydraulic turbine and an asynchronous motor, while the hydraulic unit is installed in series with control throttle on one of the scrubber hydraulic seals.
EFFECT: invention makes it possible to obtain additional electric power by utilizing excess combined pressure of water and gas.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к утилизации вторичных энергетических ресурсов в черной металлургии, в частности в доменном производстве, и предназначено для использования в системах газоочистки, в частности в скрубберах мокрой газоочистки доменного газа.The invention relates to the utilization of secondary energy resources in ferrous metallurgy, in particular in blast-furnace production, and is intended for use in gas cleaning systems, in particular in scrubbers for wet gas cleaning of blast-furnace gas.

Известны системы утилизации энергии доменного газа [Авторское свидетельство СССР № 1420023, C21B 5/06, опубл. 30.08.1986].Known systems for energy recovery of blast-furnace gas [USSR Author's certificate No. 1420023, C21B 5/06, publ. 08/30/1986].

Такие системы включают основной элемент ГУБТ (газоутилизационную бескомпрессорную турбину) – агрегат, работающий за счет перепада давления доменного газа, вращает электрогенератор.Such systems include the main element of the GUBT (gas recovery uncompressed turbine) - the unit, which operates due to the pressure drop of blast-furnace gas, rotates the electric generator.

Однако потенциальные энергетические ресурсы доступны в последующих блоках цикла доменного производства, в частности, в системах газоочистки.However, potential energy resources are available in subsequent blocks of the blast furnace production cycle, in particular, in gas cleaning systems.

Известны способы мокрой газоочистки доменного газа [патент № 2324525, МПК C21B 5/06, опубл. 20.05.2008]. Known methods of wet gas cleaning of blast furnace gas [patent No. 2324525, IPC C21B 5/06, publ. May 20, 2008].

Такие способы реализуются в устройстве мокрого форсуночного скруббера. Such methods are implemented in a wet jet scrubber device.

Вода после орошения газового потока, поступающего из доменной печи, отводится в шламовый лоток системы газоочисток. В нижней конусной (бункерной) части скруббера врезаны сливные трубы (гидрозатворы) с регулирующими дросселями. Каждый дроссель связан с помощью системы рычагов и тяг с определенной выносной поплавковой камерой. При повышении уровня воды в скруббере поплавок, закрепленный на валу, поднимается. И наоборот, при понижении уровня воды поплавок опускается, поворачивая вал. Конец вала через уплотнительную грундбуксу выведен наружу поплавковой камеры и при помощи рычага и регулируемой тяги поворачивает рычаг регулирующего дросселя «на сброс воды» или на «закрытие». Несмотря на избыточное давление газа в скруббере вода не сбрасывается из скруббера полностью и обеспечивается герметичность процесса очистки газа.Water after irrigation of the gas flow coming from the blast furnace is discharged into the sludge tray of the gas cleaning system. In the lower conical (bunker) part of the scrubber, drain pipes (hydraulic seals) with control throttles are embedded. Each throttle is connected by means of a system of levers and rods with a specific remote float chamber. When the water level in the scrubber rises, the float mounted on the shaft rises. Conversely, when the water level drops, the float lowers, turning the shaft. The end of the shaft through the sealing bottom box is brought out of the float chamber and, with the help of a lever and an adjustable rod, turns the control throttle lever “to discharge water” or to “close”. Despite the excess gas pressure in the scrubber, water is not completely discharged from the scrubber and the gas cleaning process is sealed.

При этом давление геодезического столба воды в скруббере и избыточное давление газа не используется.In this case, the pressure of the geodesic column of water in the scrubber and the excess pressure of the gas are not used.

Таким образом, в уровне техники существует возможность, связанная с утилизацией избыточного совокупного давления воды и газа в скруббере.Thus, in the prior art there is a possibility associated with the disposal of excess combined pressure of water and gas in the scrubber.

Известны конструкции малых гидроэлектростанций [Авторское свидетельство СССР № 1204774, МПК F03B 13/00, опубл. 15.01.1986]. Known designs of small hydropower [USSR Author's certificate No. 1204774, IPC F03B 13/00, publ. 01/15/1986].

Такие системы устанавливаются на перепадах уровней воды в естественных природных условиях или рукотворных плотинах.Such systems are installed on water level differences in natural conditions or man-made dams.

При этом в уровне техники не известны документы, описывающие возможность установки таких агрегатов на системы газоочистки, в том числе доменных газов ввиду таких ограничений, как чистота воды, а также необходимость обеспечения технологического уровня воды в скруббере.At the same time, documents describing the possibility of installing such units on gas cleaning systems, including blast-furnace gases, are not known in the prior art due to such restrictions as water purity, as well as the need to ensure the technological level of water in the scrubber.

В настоящем изобретении предложена технологическая схема утилизации избыточного совокупного давления воды и газа, состоящая из скруббера мокрой газоочистки, включающего корпус, входной и выходной газовые патрубки, систему подачи воды и систему удаления воды, не менее двух гидрозатворов, снабженных регулирующими дросселями, соединенными жёстким приводом с поплавковой камерой, и гидроагрегата, включающего гидротурбину и асинхронный двигатель, причем гидроагрегат установлен последовательно с регулирующим дросселем на одном из гидрозатворов скруббера.The present invention proposes a technological scheme for utilizing the excess combined pressure of water and gas, consisting of a wet gas scrubber, including a housing, inlet and outlet gas pipes, a water supply system and a water removal system, at least two hydraulic seals equipped with control throttles connected by a hard drive to a float chamber, and a hydraulic unit, including a hydraulic turbine and an asynchronous motor, the hydraulic unit being installed in series with the control throttle on one of the scrubber hydraulic seals.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение дополнительной электроэнергии за счет утилизации избыточного совокупного давления воды и газа.The technical result of the invention is to obtain additional electricity by utilizing the excess combined pressure of water and gas.

Кроме того, система может содержать по меньшей мере один перепускной клапан, установленный параллельно гидроагрегату. Такое исполнение может дополнительно пропускать воду в случае аварийных ситуаций или при выводе турбины в ремонт.In addition, the system may include at least one bypass valve installed in parallel with the hydraulic unit. Such a design can additionally pass water in case of emergencies or when the turbine is taken out for repair.

Сущность настоящего изобретения дополнительно проиллюстрирована следующими графическими материалами:The essence of the present invention is further illustrated by the following graphics:

Фигура 1. Технологическая схема утилизации избыточного совокупного давления воды и газа, где:Figure 1. Technological scheme for the disposal of excess combined pressure of water and gas, where:

1 – скруббер (газоочистительный аппарат, основанный на промывке газа жидкостью);1 - scrubber (gas cleaning apparatus based on gas flushing with liquid);

2 – входной газовый патрубок (обеспечивает подвод газа к скрубберу);2 – gas inlet pipe (provides gas supply to the scrubber);

3 –поплавковая камера (обеспечивает поддержание заданного уровня воды);3 - float chamber (ensures the maintenance of a given water level);

4 – жёсткий привод (система рычагов и тяг, связывающая регулирующий дроссель с выносной поплавковой камерой, обеспечивающая передачу усилия на механизм);4 - hard drive (a system of levers and rods that connects the control throttle with an external float chamber, which ensures the transfer of force to the mechanism);

5 – гидрозатвор (изогнутая труба, в которой удерживается вода, препятствующая проникновению газов из скруббера в окружающую среду);5 - water seal (a curved pipe in which water is retained, preventing the penetration of gases from the scrubber into the environment);

6 – дроссель резервного сброса, перепускной (резервное обеспечение проточности воды);6 - backup choke, bypass (backup water flow);

7 – предтурбинный затвор (предназначен для подачи или прекращения подачи воды на гидроагрегат);7 - pre-turbine gate (designed to supply or stop the supply of water to the hydraulic unit);

8 – гидроагрегат (агрегат, объединяющий в своём составе гидротурбину и двигатель вместе с их вспомогательными системами);8 - hydraulic unit (a unit that combines a hydraulic turbine and an engine together with their auxiliary systems);

9 – система удаления воды;9 - water removal system;

10 – шламовый лоток системы газоочисток (обеспечение отвод загрязненной воды оборотного цикла для последующей очистки);10 - sludge tray of the gas cleaning system (ensuring the removal of polluted water from the circulating cycle for subsequent cleaning);

11 – рама гидроагрегата (закрепляет гидроагрегат на фундаменте и обеспечивает жёсткость конструкции);11 - frame of the hydraulic unit (fixes the hydraulic unit on the foundation and ensures the rigidity of the structure);

12 – фундамент (строительная несущая конструкция, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию).12 - foundation (building load-bearing structure that takes all the loads from overlying structures and distributes them over the base).

Осуществление предлагаемой системы происходит в соответствии с фиг. 1.The implementation of the proposed system takes place in accordance with Fig. one.

Вода после орошения газового потока, поступающего из доменной печи, через входной штуцер газа (2) отводится в шламовый лоток системы газоочисток (10). В нижней конусной (бункерной) части скруббера (1) врезаны сливные трубы (гидрозатворы) (5) с регулирующими дросселями. Каждый дроссель связан с помощью системы рычагов и тяг (4) с выносной поплавковой камерой (3). При повышении уровня воды в скруббере (1) поплавок, закрепленный на валу, поднимается. И наоборот, при понижении уровня воды поплавок опускается, поворачивая вал. Конец вала через уплотнительную грундбуксу выведен наружу поплавковой камеры и при помощи рычага и регулируемой тяги (4) поворачивает рычаг регулирующего дросселя (6) «на сброс воды» или на «закрытие». Несмотря на избыточное давление газа в скруббере вода не сбрасывается из скруббера полностью и обеспечивается герметичность процесса очистки газа.Water after irrigation of the gas flow coming from the blast furnace is discharged through the gas inlet fitting (2) into the sludge tray of the gas cleaning system (10). In the lower conical (bunker) part of the scrubber (1), drain pipes (water seals) (5) with control throttles are embedded. Each throttle is connected by means of a system of levers and rods (4) with an external float chamber (3). When the water level in the scrubber (1) rises, the float attached to the shaft rises. Conversely, when the water level drops, the float lowers, turning the shaft. The end of the shaft through the sealing bottom box is brought out of the float chamber and with the help of a lever and an adjustable rod (4) turns the control throttle lever (6) “to discharge water” or to “close”. Despite the excess gas pressure in the scrubber, water is not completely discharged from the scrubber and the gas cleaning process is sealed.

Вода из скруббера (1) через гидрозатвор (5) через предтурбинный затвор (7) поступает в проточный тракт гидротурбины (8), подводится к рабочему колесу, создает на валу турбины крутящий момент и далее отводится через отводящий трубопровод (9) в шламовый лоток системы газоочисток (10). Water from the scrubber (1) through the hydraulic seal (5) through the pre-turbine seal (7) enters the flow path of the hydraulic turbine (8), is supplied to the impeller, creates a torque on the turbine shaft and is then discharged through the outlet pipeline (9) to the slurry tray of the system gas cleaners (10).

Гидротурбина закреплена рамой (11) на фундаменте (12) и состоит из статорной части, включающей в себя аванкамеру, кожух вала с колоннами статора, камеру рабочего колеса, которые совместно с диффузором отсасывающей трубы образуют проточный тракт, и роторной части, состоящей из рабочего колеса, вала, подшипникового узла и уплотнения вала (не показано).The hydraulic turbine is fixed by a frame (11) on the foundation (12) and consists of a stator part, which includes a fore chamber, a shaft casing with stator columns, an impeller chamber, which, together with a suction pipe diffuser, form a flow path, and a rotor part, consisting of an impeller , shaft, bearing assembly and shaft seal (not shown).

Предлагаемая система позволяет получить 75 кВт электроэнергии, которую можно испрользовать, в том числе для внутренних нужд производства.The proposed system allows you to get 75 kW of electricity, which can be used, including for internal production needs.

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает достижение технического результата.Thus, the proposed system ensures the achievement of the technical result.

Claims (2)

1. Система газоочистки доменного газа, состоящая из скруббера мокрой газоочистки, включающего корпус, входной и выходной газовые патрубки, систему подачи воды и систему удаления воды, не менее двух гидрозатворов, снабженных регулирующими дросселями, соединенными жестким приводом с поплавковой камерой, и гидроагрегата, включающего гидротурбину и асинхронный двигатель, причем гидроагрегат установлен последовательно с регулирующим дросселем на одном из гидрозатворов скруббера.1. A blast-furnace gas cleaning system, consisting of a wet gas scrubber, including a housing, inlet and outlet gas pipes, a water supply system and a water removal system, at least two hydraulic seals equipped with control throttles connected by a hard drive to a float chamber, and a hydraulic unit, including a hydraulic turbine and an asynchronous motor, and the hydraulic unit is installed in series with the control throttle on one of the scrubber hydraulic seals. 2. Система по п.1, характеризующаяся тем, что содержит по меньшей мере один перепускной клапан, установленный параллельно гидроагрегату.2. The system according to claim 1, characterized in that it contains at least one bypass valve installed in parallel with the hydraulic unit.
RU2021136076A 2021-12-08 2021-12-08 Blast-furnace gas cleaning system RU2771427C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021136076A RU2771427C1 (en) 2021-12-08 2021-12-08 Blast-furnace gas cleaning system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021136076A RU2771427C1 (en) 2021-12-08 2021-12-08 Blast-furnace gas cleaning system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771427C1 true RU2771427C1 (en) 2022-05-04

Family

ID=81458931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021136076A RU2771427C1 (en) 2021-12-08 2021-12-08 Blast-furnace gas cleaning system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771427C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4141701A (en) * 1975-11-28 1979-02-27 Lone Star Steel Company Apparatus and process for the removal of pollutant material from gas streams
GB2101497B (en) * 1981-06-29 1984-12-12 Hamworthy Engineering Combined scrubber and cyclone
SU1420023A1 (en) * 1986-12-19 1988-08-30 Московский энергетический институт System for recovering excessive pressure of blast furnace gas
GB2220587A (en) * 1988-04-12 1990-01-17 Agritec Limited Air cleaning device
RU2239487C1 (en) * 2003-11-11 2004-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТНП-Комплекс" Device for wet purification of gases
RU2324525C1 (en) * 2006-09-08 2008-05-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" Method of hydroblasting of deviating blast-furnace gases

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4141701A (en) * 1975-11-28 1979-02-27 Lone Star Steel Company Apparatus and process for the removal of pollutant material from gas streams
GB2101497B (en) * 1981-06-29 1984-12-12 Hamworthy Engineering Combined scrubber and cyclone
SU1420023A1 (en) * 1986-12-19 1988-08-30 Московский энергетический институт System for recovering excessive pressure of blast furnace gas
GB2220587A (en) * 1988-04-12 1990-01-17 Agritec Limited Air cleaning device
RU2239487C1 (en) * 2003-11-11 2004-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТНП-Комплекс" Device for wet purification of gases
RU2324525C1 (en) * 2006-09-08 2008-05-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" Method of hydroblasting of deviating blast-furnace gases

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gokcen et al. Overview of Kizildere geothermal power plant in Turkey
NO820390L (en) DEVICE FOR WATER POWER PLANT
US4284900A (en) Closed loop energy conversion system
RU2771427C1 (en) Blast-furnace gas cleaning system
Williams et al. Pumps as turbines and induction motors as generators for energy recovery in water supply systems
JP2013024161A (en) Intra-building water power generation system utilizing fall energy of high-rise building sewage
CN101571141B (en) Sealed water recovery system of feed pump
CN101413476B (en) Seabed tail water pumping type hydraulic generation system
CN218816722U (en) Dry heat rock heat utilization system for cogeneration
JP4803489B2 (en) Siphon type turbine power generation method
Schulze Hydraulic air compressors
KR101064302B1 (en) Syphon type hydraulic turbine power generation device
JP2005344698A (en) Suction device using fall of water
CN203866795U (en) Standby water source of water turbine main shaft seal
CN100467833C (en) Dual-purpose vacuum apparatus for industrial afterheat power generation and flue gas dust collection
Yang Practical method to prevent liquid-column separation
CN112624460A (en) Gas separation device for geothermal energy recharge well
CN101535629B (en) Flood control system
WO2011047456A1 (en) Power storage and regeneration facility
KR102135401B1 (en) Small Hydro Power Generation System Using Siphon
CN215388682U (en) Water balance optimizing device after ultralow emission of desulfurization system
CN220432531U (en) Floating water level seawater recovery system for seawater desulfurization
CN218913052U (en) Submerged hydroelectric generating set
CN220981357U (en) Blow-down system of torch liquid separating tank
JPH0633866A (en) Small-sized pit bulb turbine