UA110960C2 - Спосіб регулювання теплоти згорання відхідних газів з установок для одержання чавуну або синтез-газу - Google Patents
Спосіб регулювання теплоти згорання відхідних газів з установок для одержання чавуну або синтез-газу Download PDFInfo
- Publication number
- UA110960C2 UA110960C2 UAA201311034A UAA201311034A UA110960C2 UA 110960 C2 UA110960 C2 UA 110960C2 UA A201311034 A UAA201311034 A UA A201311034A UA A201311034 A UAA201311034 A UA A201311034A UA 110960 C2 UA110960 C2 UA 110960C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- gas
- waste
- heat
- combustion
- waste gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 428
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 85
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 137
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 29
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 22
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 8
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 7
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 31
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 22
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 14
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 11
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241001232253 Xanthisma spinulosum Species 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
- C10K3/06—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by mixing with gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/002—Removal of contaminants
- C10K1/003—Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
- C10K1/005—Carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/06—Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/002—Evacuating and treating of exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/067—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
- F01K23/068—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification in combination with an oxygen producing plant, e.g. an air separation plant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
- C10J2300/1643—Conversion of synthesis gas to energy
- C10J2300/165—Conversion of synthesis gas to energy integrated with a gas turbine or gas motor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
- C10J2300/1643—Conversion of synthesis gas to energy
- C10J2300/1653—Conversion of synthesis gas to energy integrated in a gasification combined cycle [IGCC]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
- C21B2100/26—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by adding additional fuel in recirculation pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
- C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
- C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/64—Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/66—Heat exchange
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/32—Technologies related to metal processing using renewable energy sources
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Винахід стосується способу, а також установки для регулювання теплоти згорання відхідних газів з установок для одержання чавуну із вбудованими установками для відокремлення СО, або синтез-газу з установок для одержання синтез-газу із вбудованими установками для відокремлення СО, причому щонайменше частина відхідного газу або, відповідно, синтез-газу як утилізованого газу (12) виводиться з установки для одержання чавуну або, відповідно, для одержання синтез-газу, при необхідності збирається у резервуарі (13) для утилізованого газу і згодом використовується в газовій турбіні (28) для генерування теплової енергії, причому відхідний газ з газової турбіни подається у парогенератор (29) для одержання пари, що використовує тепло відхідних газів. Щоб скоротити використання високоякісних горючих газів, передбачено, що до утилізованого газу (12) перед газовою турбіною (28), залежно від величини теплоти згорання утилізованого газу після додавання залишкового газу, домішується щонайменше частина залишкового газу (20) з установки (14) для відокремлення СО, причому вміст залишкового газу підвищується, коли теплота згорання утилізованого газу (12) зростає більше за заздалегідь задане максимальне значення теплоти згорання, і вміст залишкового газу знижується, коли теплота згорання утилізованого газу (12) скорочується нижче за заздалегідь задане мінімальне значення теплоти згорання.
Description
Винахід стосується способу регулювання теплоти згорання відхідних газів з установок для одержання чавуну з вбудованими установками для відокремлення СО», причому щонайменше частина відхідного газу виводиться з установки для одержання чавуну як утилізований газ, за обставин збирається у резервуар для утилізованого газу і згодом використовується в газовій турбіні для генерування теплової енергії, причому відхідний газ з газової турбіни подається у парогенератор, який використовує тепло відхідних газів для одержання пари. Винахід також може бути застосований для регулювання теплоти згорання синтез-газу з установок для одержання синтез-газу з вбудованими установками для відокремлення СО», причому щонайменше частина синтез-газу виводиться з установки для одержання синтез-газу як утилізований газ, проте не збирається у резервуарі для утилізованого газу, а потім використовується в газовій турбіні для генерування теплової енергії, причому відхідний газ з газової турбіни подається у парогенератор, який використовує тепло відхідних газів для одержання пари. Предметом винаходу також є установка для здійснення відповідного винаходу способу.
РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Для одержання чавуну, яке також повинне включати одержання подібних до чавуну продуктів, є по суті два відомі загальновживані способи: доменний процес і відновне плавлення.
Під час доменного процесу спочатку одержують чавун із залізної руди за допомогою коксу.
Крім того, додатково може використовуватися металобрухт. Після цього за допомогою додаткових способів з чавуну одержують сталь. Залізна руда у вигляді кускової руди, котунів або агломерату, разом з відновником (головним чином, коксом, або також вугіллям, наприклад, у формі вдування вугільного пилу через фурму) і іншими компонентами (вапняком, шлакотвірною добавкою і так далі) змішується у так звану шихту, і потім завантажується у доменну піч. Доменна піч є металургійним реактором, в якому шихта в режимі протитечії реагує з гарячим повітрям, так званим гарячим дуттям. В результаті згорання вуглецю з коксу утворюються необхідні для реакції тепло і монооксид вуглецю і, відповідно, водень, який складає значну частину відновного газу і протікає крізь шихту і відновлює залізну руду. В результаті, утворюється чавун і шлак, які періодично випускаються назовні.
У так званій доменній печі з кисневим дуттям, яка також позначається як доменна піч з
Зо рециркуляцією колошникового, або доменного газу, в доменну піч вдувається кисневмісний газ з вмістом більше 90 об'ємних відсотків кисню (Ог) для газифікації коксу або, відповідно, вугілля.
Для газу, що виходить з доменної печі, так званого колошникового, або доменного, газу, має бути передбачене очищення газу (наприклад, пиловловлювач і/або циклон у поєднанні із скрубером мокрого очищення, установками з рукавними фільтрами або фільтрами гарячого газу). Крім того, в доменній печі з кисневим дуттям для поверненого у доменну піч колошникового газу, головним чином, передбачений компресор, переважно з доохолоджувачем, а також пристрій для видалення СО», згідно найближчого аналогу, головним чином, за допомогою процесу циклічної адсорбції при змінному тиску.
Додатковими опціями для конфігурації доменного процесу є підігрівач для відновного газу іл або камера згорання для часткового згорання з киснем.
Недоліками доменної печі є вимоги, що пред'являються до вихідних сировинних матеріалів, і утворення великої кількості діоксиду вуглецю. Вживані носій заліза і кокс повинні знаходитися в кусковій формі і бути твердими, щоб у стовпі шихти залишалося досить багато порожнеч, щоб забезпечувати протікання через них вдуваного дуття. Викиди СО» створюють високе навантаження на довкілля. Тому здійснюються спроби замінити доменний процес іншими способами. Тут слід назвати одержання губчастого заліза на основі природного газу (технології
МІОКЕХ, НУ, РІММЕТФ)), а також способи відновної плавки (процеси СОКЕХФ і РІМЕХФ).
При відновному плавленні застосовується плавильний газогенератор, в якому одержується гарячий рідкий метал, а також щонайменше один відновний реактор, в якому сировинний матеріал залізної руди (кускова руда, рудна дрібниця, котуни, агломерат) відновлюється відновним газом, причому відновний газ генерується у плавильному газогенераторі в результаті газифікації вугілля (і, за обставин, з невеликою долею коксу) за допомогою кисню (90 95 або більше).
У способі відновної плавки, як правило, також передбачені - газоочисні установки (з одного боку, для колошникового газу з відновного реактора, з іншого боку, для відновного газу з плавильного газогенератора), - компресор, переважно з доохолоджувачем, для поверненого у відновний реактор відновного газу, - пристрій для відокремлення СО», згідно з найближчим аналогом головним чином за бо допомогою процесу циклічної адсорбції при змінному тиску,
- а також, необов'язково, підігрівач для відновного газу і/або камера згорання для часткового спалювання з киснем.
Процес СОКЕХФ є двостадійним способом відновної плавки (англійською: процес прямого одержання рідкого металу відновною плавкою руди). Відновна плавка поєднує процес прямого відновлення (попереднього відновлення заліза у губчасте залізо) з процесом плавки (основне відновлення).
Так само відомий спосіб РІМЕХФ по суті відповідає способу СОКЕХФ, правда, залізна руда вводиться у вигляді рудної дрібниці.
Винахід може бути використаний не лише при одержанні чавуну, але також в установках для одержання синтез-газу. Всі синтез-гази є такими, що містять водень і здебільше також СО-вмісні газові суміші, які повинні використовуватися в реакції синтезу. Синтез-гази можуть бути одержані з твердих, рідких або газоподібних сировинних матеріалів. Зокрема, сюди входять газифікація вугілля (вугілля вводиться у реакцію з водяною парою і/або киснем з утворенням водню і СО) і одержання синтез-газу з природного газу (перетворення метану з водяною парою і або киснем у водень і СО). У разі газифікації вугілля доцільним є виключення накопичувача утилізованого газу, який передбачений після установок для одержання чавуну, оскільки синтез- газ під високим тиском (головним чином » 20 бар (2 МПа, манометричних), переважно приблизно 40 бар (4 МПа, манометричних)) також може бути негайно використаний в газовій турбіні, де, як правило, потрібний тиск газу приблизно 20-25 бар (2,0-2,5 МПа, манометричних).
Правда, збагачений СО залишковий газ з установки для відокремлення СО» має бути за допомогою компресора підданий стисканню до тиску потоку синтез-газу.
Коли при одержанні чавуну або при одержанні синтез-газу необхідно скоротити викиди діоксиду вуглецю (СО2) в атмосферу, він має бути відокремлений від відхідних газів виробництва чавуну або, відповідно, синтез-газу і закумульований у зв'язаній формі (англійською: уловлювання і секвестрація СО» (СС5)).
Для відокремлення СО» до цих пір головним чином застосовується циклічна адсорбція при змінному тиску (англійською: РБА - циклічний адсорбційний процес при змінному тиску), зокрема, також вакуумна циклічна адсорбція при змінному тиску (англійською: МРБА - вакуумний циклічний адсорбційний процес при змінному тиску). Циклічна адсорбція при
Зо змінному тиску є способом фізичного селективного розділення газових сумішей під тиском. Як молекулярні сита використовуються спеціальні пористі матеріали (наприклад, цеоліти, активоване вугілля, активований оксид кремнію (З5іОг), активований оксид алюмінію (АІ26Оз) або ці матеріали в комбінації), щоб адсорбувати молекули відповідно їх адсорбційним здатностям іабо їх кінетичному діаметру. В процесі РБА використовується те, що гази в різній мірі адсорбуються на поверхнях. Газова суміш уводиться в колону під точно заданим тиском. При цьому небажані компоненти (тут СО» ї НгО) адсорбуються, і цінна речовина (тут СО, Н», СНУ протікає через колону практично безперешкодно. Як тільки адсорбент досягає повного насичення, тиск скидається, і колона піддається зворотному продуванню. При експлуатації (М)
РБЗА-установки потрібний електричний струм для попереднього стискання збагаченого СО2 поверненого газу.
Потік газоподібного продукту після циклічної адсорбції при змінному тиску, який містить цінну речовину, в разі відхідних газів з виробництва чавуну містить ще приблизно 2-6 95 за об'ємом СО». Але потік залишкового газу (англійською: залишковий газ) з (М) РЗА-установки завжди має ще порівняно високий вміст поновлювальних газів (наприклад, СО, Н»), які втрачаються для виробництва чавуну.
Потік залишкового газу після циклічної адсорбції при змінному тиску, який містить небажані компоненти, в разі відхідних газів з виробництва чавуну зазвичай має такий склад:
Кот РИ ПОН МНН КОС Ж: ХО
Залишковий газ не може бути просто використаний для одержання теплової енергії, оскільки він - внаслідок низької і/або змінної приблизно на 50 95 теплоти згорання - для цього має б бути збагачений іншими горючими матеріалами. Він може бути майже цілком домішений до так званого утилізованого газу, який є тією частиною технологічного газу, яка виводиться з процесу виробництва чавуну або, відповідно, синтез-газу і застосовується для інших цілей, наприклад, як паливо комбінованої газо-паротурбінної електростанції яка також називається електростанцією комбінованого циклу (англійською: електростанція комбінованого циклу, скорочено ССРР). Компоненти утилізованого газу при виробництві чавуну можуть бути такими: - колошниковий газ і/або генераторний газ з доменної печі, відновного реактора (реактора з псевдозрідженим шаром) або відновної шахтної печі (реактора з нерухомим шаром) - так званий відхідний газ з відновного реактора (реактора з псевдозрідженим шаром), - так званий надлишковий газ (англійською: надлишковий газ) з плавильного газогенератора.
Проте домішування залишкового газу з установки для відокремлення СО» до утилізованого газу є доцільним лише тоді, коли теплота згорання утилізованого газу є настільки високою, що після домішування залишкового газу не знижується до рівня менше значення, яке є дуже малим для подальшого застосування.
Наслідком зниження теплоти згорання утилізованого газу є скорочення коефіцієнта корисної дії забезпечуваної утилізованим газом електростанції, наприклад, в разі електростанції комбінованого циклу внаслідок високої ступені стискання газоподібного палива і нижчого коефіцієнта корисної дії газової турбіни. В разі паротурбінної електростанції або опалювального котла під час згорання знижувалася б температура полум'я.
Якщо домішування залишкового газу з установки для відокремлення СО» до утилізованого газу недоцільно, то до цих пір він цілюом спалювався у факелі. Це є недоліком не лише в тому, що втрачається утворюване при спалюванні у факелі тепло, але і в тому, що внаслідок неповного згорання залишкового газу у факелі можуть виникати значні газові викиди у формі монооксиду вуглецю СО, сірководня Нег5 і так далі
Ще одна проблема при використанні утилізованого газу з установок для виробництва чавуну або синтез-газу полягає в тому, що коливається теплота згорання утилізованого газу. Тому утилізований газ перед надходженням до споживача, такому як електростанція, акумулюється в резервуарі для утилізованого газу з великим об'ємом, наприклад, з величиною порядку 100000 м", щоб вирівнювати склад газу. Для досягнення постійної теплоти згорання при діапазоні коливань ж/- 1-295 до цих пір при коливаннях теплоти згорання від бажаного постійного значення у бік підвищення домішувався відхідний азот з установки для розділення повітря. При
Зо відхиленнях теплоти згорання у бік зниження домішувався коксовий газ (наприклад, з піролізу кам'яного вугілля з утворенням коксу для доменної печі).
Відповідний спосіб вирівнювання теплоти згорання показаний в патентному документі АТ 507525 В1. Згідно з цією публікацією, утилізований газ подається у накопичувальний пристрій, де здійснюється регулювання теплоти згорання, згідно з чим теплота згорання підвищується шляхом додавання газу металургійних печей або природного газу і знижується додаванням азоту або, відповідно, водяної пари.
Згідно з патентним документом АТ 507525 В1, залишковий газ (відхідний газ), що поступає, з установки для відокремлення СО»г збирається у власному накопичувальному пристрої, причому це веде до вирівнювання теплоти згорання залишкового газу, що зберігається. Закумульований залишковий газ спочатку подається у парогенератор, який використовує тепло відхідних газів, де за допомогою спалювання залишкового газу одержується пара, яка приводить у рух парову турбіну і генератор. До залишкового газу у накопичувальному пристрої може бути додана частина утилізованого газу, яка пройшла через турбодетандер.
Хоча у варіанті виконання згідно з патентним документом АТ 507525 В1 запобігається спалювання залишкового газу у факелі, але все таки залишається недолік в тому, що для регулювання теплоти згорання утилізованого газу використовується високоякісне газоподібне паливо, таке як присутній в установці газ металургійних печей або природний газ, що спеціально підводиться і не є присутнім в установці.
Тому задача винаходу полягає в тому, щоб отримати у розпорядження спосіб регулювання теплоти згорання утилізованого газу, який обходиться незначним додаванням високоякісних горючих газів.
СУТНІСТЬ ВИНАХОДУ
Задача вирішується за допомогою способу згідно з пунктом 1 патентної формули, згідно з чим до утилізованого газу до надходження до газової турбіни, зокрема, за обставин до резервуару для утилізованого газу, залежно від теплоти згорання утилізованого газу після додавання залишкового газу, зокрема, після резервуару для утилізованого газу, домішується щонайменше частина залишкового газу з установки для відокремлення СО», причому вміст залишкового газу підвищується, коли теплота згорання утилізованого газу зростає понад заздалегідь задану максимальну теплоту згорання, і вміст залишкового газу знижується, коли теплота згорання утилізованого газу скорочується нижче за заздалегідь задану мінімальну теплоту згорання.
Як правило, бажане значення теплоти згорання утилізованого газу, яке залежить від застосовної газової турбіни, регламентується, як і діапазон коливань, щоб фактична теплота згорання при роботі могла відхилятися від бажаного значення теплоти згорання. Верхній кінець діапазону коливань представляє заздалегідь задану максимальну теплоту згорання, нижній кінець представляє заздалегідь задану мінімальну теплоту згорання. Коли діапазон коливань не заданий, тоді мінімальне значення теплоти згорання збігається з максимальним значенням.
Регулювання теплоти згорання за допомогою кількості залишкового газу, що додається, можливе протягом більшої частини часу експлуатації. Але додатково може бути передбачено, що утилізований газ з домішеним залишковим газом перед газовою турбіною пропускається через накопичувальний резервуар. Крім того, в цьому накопичувальному резервуарі газ, що підводиться до накопичувального резервуару, змішується із сумішшю з утилізованого газу і залишкового газу.
Так, наприклад, може бути передбачено, що при зниженні теплоти згорання нижче заздалегідь заданого мінімального значення перед газовою турбіною додатково, наприклад, до іабо після накопичувального резервуару, додається горючий газ. Як горючий газ мається на увазі газ, який здебільше містить газ, що згорає. Типовими горючими газами є природний газ, зріджений газ (І МО, англійською: зріджений природний газ), коксовий газ.
Якщо ж теплота згорання зростає, то може бути передбачено, що - додатково до залишкового газу - при перевищенні заздалегідь заданого максимального значення теплоти згорання перед газовою турбіною, наприклад, до і/або після накопичувального резервуару, додається негорючий газ. Як негорючий газ мається на увазі газ, який здебільше містить негорючий газ. Типовими негорючими газами є азот або водяна пара.
Та частина залишкового газу, яка не домішується до утилізованого газу, в разі виробництва чавуну може бути направлена у газову мережу металургійного заводу. Газова мережа металургійного комбінату включає всі трубопроводи для газів, які утворюються на металургійному заводі або генеруються для виплавлення металу з руди, тим самим, наприклад, газ для сушки сировинного матеріалу (залізної руди, вугілля) або газ, який з металургійного
Зо заводу направляється у звичайну електростанцію з опалювальним теплом як паливом.
Зрозуміло, складовими частинами газової мережі металургійного заводу також є газова мережа для доменного газу, колошникового газу або генераторного газу, відхідного газу і надлишкового газу. В ідеальному випадку залишковий газ додається до доменного газу, оскільки величина теплоти згорання знаходиться у тому ж діапазоні (усереднена теплота згорання знаходиться в діапазоні від 2000 до 4000 кДж/нмУ). Частина залишкового газу, яка не домішується до утилізованого газу, також може бути виведена на спалювання у факелі.
В разі несправності або при недостатньому відборі залишкового газу через газову мережу металургійного заводу, залишковий газ може бути за допомогою регулювального клапана також направлений на спалювання у факелі.
Згідно з даним винаходом, утилізований газ може містити щонайменше один з таких відхідних газів: - колошниковий газ з доменної печі, зокрема, з доменної печі з кисневим дуттям, що діє в режимі рециркуляції колошникового газу, - відхідний газ з плавильного газогенератора установки для відновної плавки, який також називається надлишковим газом, - відхідний газ щонайменше з одного відновного реактора установки для відновної плавки, який також називається відхідним газом, або з відновної шахтної печі, - відхідний газ щонайменше з одного реактора з нерухомим шаром для попереднього нагрівання і відновлення оксидів заліза і/або залізовмісних брикетів установки для відновної плавки, який також називається колошниковим газом, - синтез-газ з установки для одержання синтез-газу.
Відповідна винаходу установка для виконання способу включає щонайменше - установку для одержання чавуну з вбудованою установкою для відокремлення СО», або установку для одержання синтез-газу з вбудованою установкою для відокремлення СоОг, - трубопровід для утилізованого газу, через який може бути виведена частина відхідного газу або, відповідно, синтез-газу як утилізованого газу з установки для одержання чавуну або, відповідно, одержання синтез-газу, - за обставин, резервуар для утилізованого газу, в якому може бути зібраний утилізований газ, а також
- газову турбіну, в якій утилізований газ може бути використаний для генерування теплової енергії, - парогенератор, який використовує тепло відхідних газів, в якому відхідний газ з газової турбіни може бути застосований для одержання пари.
Вона відрізняється тим, що установка для відокремлення СО» пов'язана з трубопроводом для утилізованого газу таким чином, що до утилізованого газу перед газовою турбіною, зокрема, за обставин перед резервуаром для утилізованого газу, може бути домішена щонайменше частина залишкового газу з установки для відокремлення СО», і що після додавання залишкового газу, зокрема, після резервуару для утилізованого газу, передбачений вимірювальний прилад для виміру теплоти згорання утилізованого газу.
Згідно з описаними вище варіантами способу може бути передбачено, що - при необхідності після резервуару для утилізованого газу і - перед газовою турбіною передбачений накопичувальний резервуар.
До і/або після накопичувального резервуару може бути передбачений щонайменше один підвідний трубопровід для горючого газу, рівним чином як щонайменше один підвідний трубопровід для негорючого газу.
Відносно тієї частини залишкового газу, яка не домішується до утилізованого газу, в разі виробництва чавуну може бути передбачений трубопровід, який приєднаний до газової мережі металургійного заводу, переважно в газову мережу доменного газу або в трубопровід до факела.
Як правило, до трубопроводу для утилізованого газу приєднаний щонайменше один трубопровід, за допомогою якого в трубопровід для утилізованого газу може бути підведений - колошниковий газ з доменної печі, зокрема, з доменної печі з кисневим дуттям, що діє в режимі рециркуляції колошникового газу, - відхідний газ з плавильного газогенератора установки для відновної плавки, - відхідний газ щонайменше з одного відновного реактора або з відновної шахтної печі установки для відновної плавки, - відхідний газ щонайменше з одного реактора з нерухомим шаром для попереднього нагрівання і/або відновлення оксидів заліза і/або залізовмісних брикетів установки для відновної плавки, - синтез-газ з установки для одержання синтез-газу.
За допомогою відповідного винаходу способу і, відповідно, відповідного винаходу пристрою може бути заощаджений високоякісний горючий газ, такий як природний газ, зріджений газ або коксовий газ, одночасно може бути відрегульована теплота згорання утилізованого газу згідно параметрам газової турбіни, і тим самим може бути досягнутий вищий коефіцієнт корисної дії газової турбіни. Завдяки домішуванню залишкового газу з установки для відокремлення СО» до утилізованого газу може бути напрямлена на спалювання у факелі менша або взагалі ніяка кількість залишкового газу. Тому енергія залишкового газу може бути більшою мірою перетворена в електричну енергію, причому газові викиди залишкового газу, що не згорів у факелі, знижуються або в кращому разі взагалі усуваються.
КОРОТКИЙ ОПИС ФІГУР
Далі винахід детальніше роз'яснюється за допомогою зразкових і схематичних фігур.
Фіг.1 показує відповідну винаходу установку з доменною піччю,
Фіг.2 показує відповідну винаходу установку з установкою для процесу РІМЕХФ),
Фіг.3 показує відповідну винаходу установку з установкою для процесу СОКЕХФ).
ВАРІАНТИ ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ
На фіг.1 представлена доменна піч 1 з кисневим дуттям, що діє в режимі рециркуляції колошникового газу, в яку подається залізна руда з агломераційної установки 2, а також кокс (не показаний).
Кисневмісний газ З з вмістом кисню » 90 95 за об'ємом вводиться у кільцевий трубопровід 4, а також у доменну піч 1 подається підігрітий в печі Є для відновного газу відновний газ 5 разом з холодним або заздалегідь підігрітим киснем О». Шлак 7 і чавун 8 виводяться знизу. На верхній стороні доменної печі 1 відбирається колошниковий або доменний газ 9 і заздалегідь очищується у пиловловлювачі або циклоні 10, і ще раз очищується у скрубері 11 мокрого очищення (або рукавному фільтрі або, відповідно, фільтраційній системі для гарячих газів).
Очищений таким чином колошниковий або доменний газ може бути, з одного боку, виведений з системи доменної печі безпосередньо як утилізований газ 12 і направлений у резервуар 13 для утилізованого газу, з іншого боку, може бути введений в установку для відокремлення СО», яка тут виконана як установка для циклічної абсорбції СО» при змінному тиску, скорочено позначена бо як РЗА-установка 14, причому очищений колошниковий або доменний газ спочатку піддається стисканню в компресорі 15 до тиску приблизно 2-6 бар (0,2-0,6 МПа, манометричних) і охолоджуванню в доохолоджувачі 16 до температури приблизно 30-602С.
РБЗА-установка 14 відома в сучасній технології і тому не потребує тут додаткового роз'яснення.
Згідно з винаходом, залишковий газ 20 тут, щонайменше частково, вводиться в утилізований газ 12 перед резервуаром 13 для утилізованого газу і змішується з ним. В разі установки абсорбції для відокремлення СО?» - повністю або частково -- він міг би бути або знову випущений в атмосферу після очищення від Не5, і/або підданий додатковому стисканню для зріджування СО», щоб потім бути утилізованим або, наприклад, направленим на підземне поховання, або щоб бути використаним як заміна азоту у виробництві заліза. В разі (М) РЗА- процесу для видалення СО» і секвестрації, як правило, потрібна додаткова збагачувальна установка для концентрації потоку СО».
Кінетична внутрішня енергія утилізованого газу 12 може бути також використана в турбодетандері 35 (англійською: газова безкомпресорна турбіна утилізації), який в даному прикладі розміщений перед резервуаром 13 для утилізованого газу і підвідним трубопроводом для залишкового газу 20. Передбачений відповідний обвідний трубопровід для утилізованого газу 12 поза турбодетандера 35, якщо утилізований газ 12 - наприклад, в разі зупинки турбодетандера на технічне обслуговування - не повинен пропускатися через турбодетандер 35. Тиск утилізованого газу 12 після турбодетандера 35 і перед підвідним трубопроводом для залишкового газу 20 вимірюється манометром 17, і залежно від виміряного тиску або рівня в резервуарі для утилізованого газу приводиться в дію клапан 18 в трубопровід 21 для направлення утилізованого газу до факела 19: якщо тиск утилізованого газу 12 або рівень в резервуарі для утилізованого газу перевищує заздалегідь задане значення, то щонайменше частина його направляється у факел 19 і там спалюється, остання кількість пропускається у резервуар 13 для утилізованого газу.
Утилізований газ з резервуару 13 для утилізованого газу направляється в електростанцію 24 комбінованого циклу як паливо, а саме, необов'язково, через накопичувальний резервуар 25 і, необов'язково, фільтр 26. Утилізований газ подається у компресор 27 для горючого газу і потім на газову турбіну 28. Відкидне тепло з газової турбіни використовується в котлі-утилізаторі 29
Зо для парового контура з паровою турбіною 30.
Невживаний в електростанції 24 комбінованого циклу утилізований газ 22 може бути виведений після резервуару 13 для утилізованого газу і направлений в газову мережу металургійного заводу, де він може бути застосований для інших цілей, наприклад, для висушування сировинних матеріалів (сушки вугілля, вугільної дрібниці або руди), або ж він може бути використаний як паливо для звичайного одержання тепла (наприклад, в паротурбінній електростанції, паровому котлі і так далі). Виведення невикористаного утилізованого газу 22 може бути виконано через не показаний тут регулювальний клапан у трубопровід 22 для невикористаного утилізованого газу.
Після резервуару 13 для утилізованого газу і після відвідного трубопроводу 22 для невикористаного утилізованого газу передбачений перший вимірювальний прилад 23 для вимірювання теплоти згорання. Залежно від виміряного їм значення регулюється вентилятор 31, який розміщений у трубопроводі 32 для залишкового газу. Цей трубопровід 32 відгалужується від трубопроводу 20 для залишкового газу перед його приєднанням до трубопроводу 12 для утилізованого газу і веде до трубопроводу 22 для невикористаного утилізованого газу. Коли значення теплоти згорання утилізованого газу підвищується більше за заздалегідь заданої максимальної теплоти згорання, тоді потужність нагнітання вентилятором 31 знижується таким чином, що менша кількість залишкового газу засмоктується у трубопровід 32, і тим самим менша кількість залишкового газу потрапляє у невикористаний утилізований газ 22. Тим самим більша кількість залишкового газу потрапляє у резервуар 13 для утилізованого газу, і теплота згорання утилізованого газу знижується.
Замість вентилятора 31 також може бути використаний просто регулювальний клапан, який на основі виміряного першим вимірювальним приладом 23 значення відрегульований на вимірювання теплоти згорання і який підсилює надходження залишкового газу 20 в утилізований газ 12 і тим самим у резервуар 13 для утилізованого газу.
Проте, коли теплота згорання утилізованого газу скорочується нижче за заздалегідь задане мінімальне значення теплоти згорання, тоді потужність нагнітання вентилятором 31 підвищується (або відповідний регулювальний клапан повністю або частково відкривається), так що більша кількість залишкового газу засмоктується і, відповідно, підводиться у трубопровід 32, і тим самим більша кількість залишкового газу потрапляє у невикористаний утилізований газ 22.
В результаті цього менша кількість залишкового газу потрапляє у резервуар 13 для утилізованого газу, і теплота згорання утилізованого газу підвищується.
У випадках крайньої необхідності також може бути відкритий не показаний тут регулювальний клапан, який направляє залишковий газ у факел 19 для спалювання.
Тиск в основі факела 19 є меншим, ніж приблизно 5 кПа (манометричних). Цей тиск знову ж таки є меншим, ніж тиск утилізованого газу 12, яке, як правило, складає між 8 і 12 кПа (манометричних), причому тиск утилізованого газу 12 внаслідок втрат напору в трубопроводах на величину приблизно 1-3 кПа (манометричних) знижується до тиску 7-9 кПа (манометричних) в резервуарі 13 для утилізованого газу.
Оскільки трубопровідна система, яка включає трубопровід 20 для залишкового газу, а також трубопровід 32, під час всього виробничого процесу залишається приєднаною до трубопровідної системи для утилізованого газу 12, також не змінюється тиск десорбції для РЗА- установки 14. Тим самим в результаті відповідного винаходу технічного рішення це не веде ні до якого погіршення в роботі РОА-установки 14.
Оскільки регулювання теплоти згорання за допомогою вентилятора 31 або, відповідно, регулювального клапана для залишкового газу не завжди має бути достатнім, після резервуару 13 для утилізованого газу і після першого вимірювального приладу 23 для вимірювання теплоти згорання за обставин додатково розміщений ще і накопичувальний резервуар 25, в якому утилізований газ 12, який при необхідності вже змішаний із залишковим газом 20, може бути змішаний з іншими додатковими газами. Для цього між першим вимірювальним приладом 23 для вимірювання теплоти згорання і накопичувальним резервуаром 25 розміщений підвідний трубопровід 33 для горючого газу (наприклад, природного газу, зрідженого газу, коксового газу), а також підвідний трубопровід 34 для негорючого газу (наприклад, азоту, такого як відкидний азот з установки для розділення повітря, або водяна пара). За допомогою цих підвідних трубопроводів тепер може бути підведений горючий газ, якщо навіть без додавання залишкового газу теплота згорання не може бути підвищена більше за заздалегідь заданого мінімального значення теплоти згорання. Аналогічно, може бути підведений негорючий газ, коли навіть при додаванні всього залишкового газу теплота згорання не може бути понижена до рівня нижче за заздалегідь заданого максимального значення теплоти згорання.
Зо Після цих обох підвідних трубопроводів, проте, перед накопичувальним резервуаром 25 передбачений другий вимірювальний прилад 36 для вимірювання теплоти згорання. Він контролює, чи вдалося за допомогою розміщених до нього підвідних трубопроводів 33, 34 відрегулювати теплоту згорання на величину між заздалегідь заданими мінімальним і максимальним значеннями теплоти згорання. Якщо ні, то за допомогою розміщених після накопичувального резервуару 25 підвідних трубопроводів 33, 34 може бути знов підведений горючий газ або негорючий газ. Досягнута таким чином теплота згорання визначається за допомогою третього вимірювального приладу 56 для вимірювання теплоти згорання. Цей вимірювальний прилад 56 передбачений після підвідних трубопроводів 33, 34, які розташовані після накопичувального резервуару 25, і перед газовим компресором 27, тут також перед фільтром 26.
Типова теплота згорання залишкового газу з Р5А-установки 14 складає 700-900 ккал/нм3 (2,93-3,76 МДж/норм.му), теплота згорання відхідного газу з установки для РІМЕХФ-процесу, який виводиться як утилізований газ 12, складає 1300-1800 ккал/нм3 (5,43-7,52 МДж/норм.м3).
Значення необхідної для газової турбіни 28 теплоти згорання знаходиться в діапазоні теплоти згорання утилізованого газу 1300 ккал/нм3 (5,43 МДж/норм.му), з типовим допустимим діапазоном коливань теплоти згорання ж/- 20 ккал/нм3 (83,6 кКДж/норм.м3). В цьому випадку заздалегідь задане мінімальне значення теплоти згорання складало б 1280 ккал/нм3 (5,35
МДж/норм.м3), і заздалегідь задане максимальне значення теплоти згорання складало б 1320 ккал/нм3 (5,52 МДж/норм.м3у). Необхідна для газової турбіни 28 теплота згорання залежить від типу газової турбіни.
Змішаний із залишковим газом утилізований газ перед газовою турбіною 27 і, за обставин, після накопичувального резервуару 25 піддається ретельному очищенню в сепараторі 26 для відокремлення твердих речовин.
Фіг2 показує відповідне винаходу з'єднання між РІМЕХФ-установкою, з одного боку, і електростанцією 24 комбінованого циклу разом із заздалегідь приєднаним резервуаром 13 для утилізованого газу, з іншого боку, причому останній виконаний в точності таким же, як на фіг.1.
Електростанція 24 постачається утилізованим газом 12 з РІМЕХФ-установки, який може бути проміжно запасений в резервуарі 13 для утилізованого газу. Невживаний в електростанції 24 утилізований газ 22 знову ж таки може бути виведений в газову мережу металургійного заводу, 60 наприклад, для висушування сировинних матеріалів.
В даному прикладі РІМЕХФ-установка має чотири відновні реактори 37-40, які виконані як реактори з псевдозрідженим шаром і завантажуються рудною дрібницею. Рудна дрібниця і добавки 41 подаються в установку 42 для сушки руди і звідти спочатку в четвертий реактор 37, потім вони поступають в третій 38, другий 39 і, нарешті, в перший відновний реактор 40. Проте замість чотирьох реакторів 37-40 з псевдозрідженим шаром можуть бути також присутніми лише три.
У режимі протитечії в рудну дрібницю подається відновний газ 43. Він вводиться у дно першого відновного реактора 40 і виходить з його верхньої сторони. Перш ніж він поступить знизу у другий відновний реактор 39, він може бути ще підігрітий киснем О», також між другим 39 і третім 38 відновним реактором.
Відхідний газ 44 з відновних реакторів очищується у скрубері 47 мокрого очищення, і як утилізований газ 12, як описано вище, далі використовується у приєднаній нижче по потоку електростанції 24 комбінованого циклу.
Відновний газ 43 генерується у плавильному газогенераторі 48, в який, з одного боку, вводиться вугілля у формі кускового вугілля 49 і вугілля 50 у порошкоподібному вигляді - цей разом з киснем О2, в який, з іншого боку, додається заздалегідь відновлена у відновних реакторах 37-40 і сформована у брикети в установці 51 для брикетування заліза залізна руда в гарячому стані (англійською: НСІ, гаряче ущільнене залізо). При цьому залізовмісні брикети транспортером 52 подаються у накопичувальний резервуар 53, який виконаний як реактор з нерухомим шаром, де залізовмісні брикети при необхідності попередньо підігріваються і відновлюються підданим грубому очищенню генераторним газом 54 3 плавильного газогенератора 48. Тут також можуть бути завантажені холодні залізовмісні брикети 65. Потім залізовмісні брикети і, відповідно, оксиди заліза завантажуються зверху у плавильний газогенератор 48. З установки 51 для брикетування заліза також може бути виведене низькововідновлене залізо (англійською І КІ - низьковідновлене залізо).
Вугілля піддається газифікації в плавильному газогенераторі 48, утворюється газова суміш, яка складається головним чином із СО і Не», і виводиться як відновний газ (генераторний газ) 54, і частковий потік як відновний газ 43 подається у відновні реактори 37-40. Розплавлені в плавильному газифікаторі 48 гарячий метал і шлак виводяться, див. стрілку 58.
Зо Виведений з плавильного газогенератора 48 генераторний газ 54 подається спочатку до сепаратора 59, щоб осадити пил, що виводиться, і повернути пил через пилевугільний пальник у плавильний газогенератор 48. Одна частина очищеного від грубого пилу колошникового газу далі очищується за допомогою скрубера 60 мокрого очищення і відбирається як надлишковий газ 61 з РІМЕХФ-установки, одна частина також може бути введена у РЗА-установку 14.
Інша частина очищеного генераторного газу 54 далі також очищується у скрубері 62 мокрого очищення, подається для охолодження у газовий компресор 63, і потім після змішування з відібраним з РЗА-установки 14, звільненим від СОг продуктовим газом 64 знову подається у генераторний газ 54 після плавильного газогенератора 48 для охолодження. Завдяки цій рециркуляції звільненого від СО» газу 64 відновні компоненти, що містяться в ньому, можуть бути ще використані для РІМЕХФ-процесу і, з іншого боку, можуть забезпечити необхідне охолодження гарячого генераторного газу 54 від температури приблизно 105092С до 700-870 960.
Колошниковий газ 55, що виходить із сховища 53, де залізовмісні брикети і, відповідно, оксиди заліза нагріваються і відновлюються знепиленим і охолодженим генераторним газом 54 з плавильного газогенератора 48, очищується у скрубері мокрого очищення 66 і потім також подається, щонайменше частково, у РЗА-установку 14 для видалення СО», щонайменше частково домішується до відхідного газу 44 з відновних реакторів 37-40. Також може бути виключений газопровід до сховища 53.
У РБЗА-установку 14 також може бути безпосередньо домішена частина відхідного газу 44 з відновних реакторів 37-40. Гази, що подаються в РБ5А-установку 14, заздалегідь піддаються додатковому стисканню в компресорі 15.
Залишковий газ 20 з РБА-установки 14 згідно з винаходом може бути знову, повністю або частково, домішений до утилізованого газу 12, або, відповідно, з невживаним утилізованим газом 22 доданий у газову мережу металургійного заводу, або виведений у факел 19 для спалювання, як це вже описано згідно з фіг.1. Рівним чином, конструкція і принцип дії установки передбачають резервуар 13 для утилізованого газу аналогічно тому, що на фіг.1.
Фіг.3 показує відповідне винаходу з'єднання між установкою для відновної плавки, з одного боку, і резервуаром 13 для утилізованого газу з електростанцією 24 комбінованого циклу, з іншого боку, причому остання виконана в точності такою же, як показано на фіг.1.
Електростанція 24 постачається утилізованим газом 12 з установки для СОКЕХФ-процесса, бо який може бути проміжно запасений в резервуарі 13 для утилізованого газу. Невживаний для електростанції 24 утилізований газ 22 знову ж таки може бути виведений в газову мережу металургійного заводу, наприклад, для висушування сировинних матеріалів.
В даному прикладі СОКЕХФ-установка має відновну шахтну піч 45, яка виконана як реактор з нерухомим шаром, в який завантажуються кускова руда, окатиші, агломерати і добавки, див. кодовий номер 46 позицій. В режимі протитечії з кусковою рудою і так далі 46 подається відновний газ 43. Він вводиться з дна відновної шахтної печі 45 і виходить з його верхньої частини як колошниковий газ 57. Колошниковий газ 57 з відновної шахтної печі 45 додатково очищується у скрубері 67 мокрого очищення і частково відбирається з СОКЕХФ-установки як утилізований газ 12, і частково звільняється від СО за допомогою РБА-установки, яка знаходиться в СОКЕХФ-установці, і знову подається у відновну шахтну піч 45.
Відновний газ 43 для відновної шахтної печі 45 генерується у плавильному газогенераторі 48, в який, з одного боку, вводиться вугілля у формі кускового вугілля 49 і вугілля 50 в порошкоподібному вигляді - цей разом з киснем ОО», в який, з іншого боку, додається заздалегідь відновлена у відновній шахтній печі 45 залізна руда.
Вугілля піддається газифікації у плавильному газогенераторі 48, утворюється газова суміш, яка складається головним чином із СО і Н», і виводиться як відновний газ (генераторний газ) 54, і частковий потік як відновний газ 43 подається у відновну шахтну піч 45. Розплавлені у плавильному газифікаторі 48 гарячий метал і шлак виводять, див. стрілку 58.
Виведений з плавильного газогенератора 48 генераторний газ 54 подається спочатку до сепаратора 59, щоб осадити пил, що виводиться, і повернути пил через пилевугільний пальник у плавильний газогенератор 48.
Одна частина очищеного від грубого пилу колошникового газу 54 далі очищується за допомогою скрубера 68 мокрого очищення і відбирається як надлишковий газ 69 з СОКЕХФ- установки, і домішується до колошникового газу 57 або, відповідно, утилізованого газу 12.
Частина очищеного колошникового або генераторного газу 54 після скрубера 68 мокрого очищення подається для охолоджування в газовий компресор 70, і потім знову подається у колошниковий або генераторний газ 54 після плавильного газогенератора 48 для охолодження.
Завдяки цій рециркуляції газу відновні компоненти, що містяться в ньому, можуть бути ще використані для СОКЕХФ-процесу і, з іншого боку, можуть забезпечити необхідне охолодження
Зо гарячого колошникового або генераторного газу 54 від температури приблизно 10502С до 700- 9009.
Частина колошникового газу 57, яка також може містити надлишковий газ 69, піддається стисканню за допомогою компресора 15 і охолоджується в доохолоджувачі 16, перш ніж буде введена у РБА-установку 14. Звільнений від СО продуктовий газ з РБА-установки 14, щонайменше частково, подається в охолоджений газ після скрубера 68 мокрого очищення і тим самим знову в генераторний газ 54.
Звільнений від СОг продуктовий газ з РЗА-установки 14 при необхідності може бути, також частково, нагрітий у нагрівальному пристрої 71 і домішений до відновного газу 43, а саме, після домішування генераторного газу 54. Але в нагрівальному пристрої 71 також може бути нагріта частина колошникового газу 57 і потім домішена до відновного газу 43.
Залишковий газ 20 тут згідно з винаходом знову, щонайменше частково, може бути підведений в утилізований газ 12 перед резервуаром 13 для утилізованого газу і змішаний з ним. Він також міг би - повністю або частково - або знову випущений в атмосферу після очищення від Не5, і підданий додатковому стисканню для зріджування СО», щоб потім бути утилізованим або, наприклад, направленим на підземне поховання, або щоб бути використаним як заміна азоту у виробництві заліза.
Тиск утилізованого газу 12 після підвідного трубопроводу 20 для залишкового газу вимірюється манометром 17, і залежно від виміряного тиску або рівня у накопичувачі утилізованого газу приводиться в дію клапан 18 у трубопроводі 21 для направлення утилізованого газу у факел 19: якщо тиск утилізованого газу 12 перевищує заздалегідь заданий тиск або заздалегідь заданий рівень у накопичувачі утилізованого газу, то щонайменше частина його направляється у факел 19 і там спалюється, остання кількість пропускається далі в резервуар 13 для утилізованого газу.
Утилізований газ з резервуару 13 для утилізованого газу може бути направлений в електростанцію 24 комбінованого циклу як паливо, а саме, необов'язково, через накопичувальний резервуар 25 і, необов'язково, фільтр 26. Утилізований газ подається у компресор 27 для горючого газу і потім у газову турбіну 28. Відкидне тепло з газової турбіни використовується в котлі-утилізаторі 29 для парового контура з паровою турбіною 30.
Конструкція і принцип дії установки згідно з фіг.3 після виведення утилізованого газу з бо СОКЕХФ-установки є такими же, як показано на фіг.1.
На фіг.3 додатково передбачений ще і регулювальний клапан 72 для утилізованого газу 12, за допомогою якого можна регулювати кількість утилізованого газу, який відбирається з
СОКЕХФ-установки.
Якщо винахід використовується для синтез-газу на установці для одержання синтез-газу, то вона застосовується у вищезгаданих прикладах виконання замість установки для одержання чавуну. Тоді щонайменше частина синтез-газу утворює утилізований газ, для якого резервуар 13 для утилізованого газу не передбачається, і його теплота згорання регулюється домішуванням залишкового газу з установки для відокремлення СО», що знаходиться в установці для одержання синтез-газу. Тоді відповідна установка для синтез-газу з підвідними трубопроводами 33, 34 для горючого газу і негорючого газу, і з електростанцією 24, є такою же, як змальовані на Фіг.1-3. Збагачений СО» залишковий газ з установки для відокремлення СО2 має бути підданий стисканню за допомогою компресора для домішування до утилізованого газу до тиску утилізованого газу (- тиску синтез-газу).
Список умовних позначень: 1 Доменна піч 2 Агломераційна установка
З Кисневмісний газ 4 Кільцевий трубопровід 5 Гаряче дуття 6 Піч для відновного газу 7 Шлак 8 Чавун 9 Колошниковий або доменний газ 10 Пиловловлювач або циклон 11 Скрубер мокрого очищення 12 Утилізований газ 13 Резервуар для утилізованого газу 14 РБА-установка 15 Компресор 16 Доохолоджувач 17 Манометр 18 Клапан 19 Факел 20 Залишковий газ 21 Трубопровід для виведення утилізованого газу у факел 19 22 Невживаний утилізований газ 23 Перший вимірювальний прилад для виміру теплоти згорання 24 Електростанція комбінованого циклу 25 Накопичувальний резервуар 26 Фільтр 27 Компресор для горючого газу 28 Газова турбіна 29 Котел-утилізатор 30 Парова турбіна 31 Вентилятор 32 Трубопровід для направлення залишкового газу в газову мережу металургійного заводу або, відповідно, у факел 19 33 Підвідний трубопровід для горючого газу 34 Підвідний трубопровід для негорючого газу 35 Турбодетандер 36 Другий вимірювальний прилад 36 для вимірювання теплоти згорання 37 Четвертий відновний реактор 38 Третій відновний реактор 39 Другий відновний реактор 40 Перший відновний реактор 41 Рудна дрібниця і добавки 42 Сушка руди 43 Відновний газ 44 Відхідний газ з відновних реакторів 37-40 60 45 Відновна шахтна піч
46 Кускова руда, окатиші, агломерати і добавки 47 Скрубер мокрого очищення для відхідного газу 44 48 Плавильний газогенератор 49 Кускове вугілля 50 Вугілля у формі порошку 51 Установка для брикетування заліза 52 Транспортер 53 Виконаний у вигляді реактора з нерухомим шаром накопичувальний резервуар для попереднього підігрівання і відновлення оксидів заліза і залізовмісних брикетів 54 Генераторний газ з плавильного газогенератора 48 55 Колошниковий газ із скрубера 66 мокрого очищення 56 Третій вимірювальний прилад для вимірювання теплоти згорання 57 Колошниковий газ з відновної шахтної печі 45 58 Гарячий метал і шлак 59 Сепаратор для рудної дрібниці 60 Скрубер мокрого очищення 61 Надлишковий газ 62 Скрубер мокрого очищення 63 Газовий компресор 64 Звільнений від СО?» газ (продуктовий газ) з РБА-установки 14 65 Холодні залізовмісні брикети 66 Скрубер мокрого очищення 67 Скрубер мокрого очищення після відновної шахтної печі 45 68 Скрубер мокрого очищення після сепаратора 59 для рудної дрібниці 69 Надлишковий газ з СОКЕХФ-установки 70 Газовий компресор після скрубера 68 мокрого очищення 71 Нагрівальний пристрій 72 Регулювальний клапан для утилізованого газу 12
Коо)
Claims (15)
1. Спосіб регулювання теплоти згорання відхідних газів з установок для одержання чавуну з вбудованими установками для відокремлення СО» або синтез-газу з установок для одержання синтез-газу з вбудованими установками для відокремлення СОг, причому щонайменше частину відхідного газу або, відповідно, синтез-газу як утилізованого газу (12) виводять з установки для одержання чавуну або, відповідно, для одержання синтез-газу, і використовують в газовій турбіні (28) для генерування теплової енергії, причому відхідний газ з газової турбіни подають у парогенератор (29) для одержання пари, який використовує тепло відхідних газів, який відрізняється тим, що до утилізованого газу (12) перед газовою турбіною (28) домішують щонайменше частину залишкового газу (20) з установки (14) для відокремлення СО», причому вміст залишкового газу підвищують, коли теплота згорання утилізованого газу (12) зростає більше за заздалегідь задане максимальне значення теплоти згорання, і вміст залишкового газу знижують, коли теплота згорання утилізованого газу (12) скорочується нижче за заздалегідь задане мінімальне значення теплоти згорання.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні частину відхідного газу або синтез-газу як утилізованого газу (12) збирають у резервуарі (13) для утилізованого газу.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що залишковий газ (20) додають до утилізованого газу (12) в залежності від величини теплоти згорання утилізованого газу перед резервуаром (13) для утилізованого газу або після резервуара (13) для утилізованого газу.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що змішаний із залишковим газом (20) утилізований газ (12) перед газовою турбіною (28) пропускають у накопичувальний резервуар (25).
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що при зниженні теплоти згорання нижче заздалегідь заданого мінімального значення перед газовою турбіною (28) додатково, наприклад, до і/або після накопичувального резервуара (25), додають горючий газ (33).
6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що при перевищенні заздалегідь заданого максимального значення теплоти згорання перед газовою турбіною (28) додатково, наприклад, до і/або після накопичувального резервуара (25), додають негорючий газ (34).
7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що в разі виробництва чавуну частину залишкового газу (20), яку не домішують до утилізованого газу (12), направляють у газову бо мережу металургійного заводу, переважно у газову мережу доменного газу або у факел (19).
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що утилізований газ (12) містить щонайменше один з таких відхідних газів: - колошниковий газ (9) з доменної печі, зокрема з доменної печі (1) з кисневим дуттям, що діє в режимі рециркуляції колошникового газу, - відхідний газ (61) з плавильного газогенератора (48) установки для відновної плавки, - відхідний газ (44, 57) щонайменше з одного відновного реактора (37-40) або з відновної шахтної печі (45) установки для відновної плавки, - відхідний газ (55) щонайменше з одного реактора (53) з нерухомим шаром для попереднього нагрівання і/або відновлення оксидів заліза і/або залізовмісних брикетів установки для відновної плавки, - синтез-газ з установки для одержання синтез-газу.
9. Установка для виконання способу за будь-яким з пп. 1-8, яка містить щонайменше: - установку для одержання чавуну із вбудованою установкою (14) для відокремлення СО» або установку для одержання синтез-газу із вбудованою установкою для відокремлення СО», - трубопровід для утилізованого газу, через який може бути виведена частина відхідного газу або, відповідно, синтез-газу як утилізованого газу (12) з установки для одержання чавуну або, відповідно, одержання синтез-газу, - газову турбіну (28), в якій утилізований газ (12) може бути використаний для генерування теплової енергії, - парогенератор (29), що використовує тепло відхідних газів, в якому відхідний газ з газової турбіни (28) може бути застосований для одержання пари, яка відрізняється тим, що установка (14) для відокремлення СО» сполучена з трубопроводом для утилізованого газу таким чином, що до утилізованого газу (12) перед газовою турбіною (28) може бути домішена щонайменше частина залишкового газу (20) з установки (14) для відокремлення СО», і що після додавання залишкового газу передбачений вимірювальний прилад (23) для виміру теплоти згорання утилізованого газу.
10. Установка за п. 9, яка відрізняється тим, що містить встановлений перед газовою турбіною (28) резервуар (13) для утилізованого газу, причому вимірювальний прилад (23) встановлений після резервуара (13) для утилізованого газу. Зо
11. Установка за п. 10, яка відрізняється тим, що після резервуара (13) для утилізованого газу і перед газовою турбіною (28) містить накопичувальний резервуар (25).
12. Установка за будь-яким з пп. 9-11, яка відрізняється тим, що до і/або після накопичувального резервуара (25) передбачений щонайменше один підвідний трубопровід (33) для горючого газу.
13. Установка за будь-яким з пп. 9-12, яка відрізняється тим, що до і/або після накопичувального резервуара (25) передбачений щонайменше один підвідний трубопровід (34) для негорючого газу.
14. Установка за будь-яким з пп. 9-13, яка відрізняється тим, що в разі виробництва чавуну передбачений трубопровід (32) для тієї частини залишкового газу, яка не домішується до утилізованого газу (12), і направляється у газову мережу металургійного заводу, переважно у газову мережу доменного газу або у факел (19).
15. Установка за будь-яким з пп. 9-14, яка відрізняється тим, що передбачений щонайменше один трубопровід, за допомогою якого у трубопровід для утилізованого газу може бути підведений: - колошниковий газ (9) з доменної печі, зокрема з доменної печі (1) з кисневим дуттям, що діє в режимі рециркуляції колошникового газу, - відхідний газ (61) з плавильного газогенератора (48) установки для відновної плавки, - відхідний газ (44, 57) щонайменше з одного відновного реактора (37-40) або з відновної шахтної печі (45) установки для відновної плавки, - відхідний газ (55) щонайменше з одного реактора (53) з нерухомим шаром для попереднього нагрівання і/або відновлення оксидів заліза і/або залізовмісних брикетів установки для відновної плавки, - синтез-газ з установки для одержання синтез-газу.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0036911A AT510273B1 (de) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | Verfahren zur heizwertregelung für abgase aus anlagen zur roheisenherstellung oder für synthesegas |
| PCT/EP2012/053979 WO2012123322A1 (de) | 2011-03-17 | 2012-03-08 | Verfahren zur heizwertregelung für abgase aus anlagen zur roheisenherstellung oder für synthesegas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA110960C2 true UA110960C2 (uk) | 2016-03-10 |
Family
ID=45724228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201311034A UA110960C2 (uk) | 2011-03-17 | 2012-08-03 | Спосіб регулювання теплоти згорання відхідних газів з установок для одержання чавуну або синтез-газу |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9222042B2 (uk) |
| EP (1) | EP2686455B1 (uk) |
| KR (1) | KR101866929B1 (uk) |
| CN (1) | CN103415628B (uk) |
| AT (1) | AT510273B1 (uk) |
| AU (1) | AU2012228450C1 (uk) |
| BR (1) | BR112013023800A2 (uk) |
| CA (1) | CA2830212A1 (uk) |
| RU (1) | RU2598062C2 (uk) |
| UA (1) | UA110960C2 (uk) |
| WO (1) | WO2012123322A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA201306721B (uk) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012014357B3 (de) * | 2012-07-19 | 2013-09-05 | Joachim Mallon | Verfahren und Anlage zur stofflichen und/oder energetischen Verwertung von phosphorhaltigen Abfällen |
| US20140167336A1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-19 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour I'etude Et I'exploitation Des Procedes Georges Claude | Integration of oxygen transport membrane with coal based dri process |
| DE102013015019A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Bogdan Vuletic | Verfahren und Anlage zur Vergasung von Kohlenstoffträgern und Weiterverarbeitung des produzierten Gases |
| DE102013018074B3 (de) * | 2013-11-28 | 2015-04-02 | CCP Technology GmbH | Hochofen und verfahren zum betrieb eines hochofens |
| CN112833416B (zh) * | 2021-01-18 | 2023-03-21 | 西安热工研究院有限公司 | 火电厂空分储能耦合富氧燃烧碳捕集一体化集成系统及方法 |
| CN115245729B (zh) * | 2022-02-18 | 2023-10-27 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种钢铁流程co2转化循环利用的方法及系统 |
| CN115539518B (zh) * | 2022-11-28 | 2023-04-18 | 国能大渡河检修安装有限公司 | 一种多变量水轮发电机组推力瓦温调控方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT387038B (de) | 1986-11-25 | 1988-11-25 | Voest Alpine Ag | Verfahren und anlage zur gewinnung von elektrischer energie neben der herstellung von fluessigem roheisen |
| GB2281311B (en) | 1993-03-29 | 1996-09-04 | Boc Group Plc | Metallurgical processes and apparatus |
| JP4337354B2 (ja) * | 2003-01-23 | 2009-09-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鉄所副生ガスの利用方法 |
| JP4563242B2 (ja) | 2005-04-19 | 2010-10-13 | 三菱重工業株式会社 | 燃料ガスカロリ制御方法及び装置 |
| US20100146982A1 (en) * | 2007-12-06 | 2010-06-17 | Air Products And Chemicals, Inc. | Blast furnace iron production with integrated power generation |
| US8133298B2 (en) * | 2007-12-06 | 2012-03-13 | Air Products And Chemicals, Inc. | Blast furnace iron production with integrated power generation |
| JP5242207B2 (ja) | 2008-03-18 | 2013-07-24 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 高炉ガスの利用プロセスにおける高炉ガスからの二酸化炭素の分離回収方法 |
| AT507525B1 (de) * | 2008-10-23 | 2010-09-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines schmelzreduktionsverfahrens |
| AT507823B1 (de) * | 2009-01-30 | 2011-01-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und anlage zur herstellung von roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
| AT507954B1 (de) * | 2009-02-20 | 2010-12-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum abscheiden eines gasförmigen bestandteils |
| MY155610A (en) * | 2009-04-20 | 2015-11-13 | Midrex Technologies Inc | Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a spent gas |
-
2011
- 2011-03-17 AT AT0036911A patent/AT510273B1/de not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-03-08 EP EP12709054.6A patent/EP2686455B1/de not_active Not-in-force
- 2012-03-08 KR KR1020137027424A patent/KR101866929B1/ko active IP Right Grant
- 2012-03-08 BR BR112013023800A patent/BR112013023800A2/pt active Search and Examination
- 2012-03-08 AU AU2012228450A patent/AU2012228450C1/en not_active Ceased
- 2012-03-08 WO PCT/EP2012/053979 patent/WO2012123322A1/de active Application Filing
- 2012-03-08 CA CA2830212A patent/CA2830212A1/en not_active Abandoned
- 2012-03-08 CN CN201280013781.7A patent/CN103415628B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-08 RU RU2013146330/02A patent/RU2598062C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-08-03 US US14/005,766 patent/US9222042B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-08-03 UA UAA201311034A patent/UA110960C2/uk unknown
-
2013
- 2013-09-06 ZA ZA2013/06721A patent/ZA201306721B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2012228450B2 (en) | 2016-10-13 |
| EP2686455A1 (de) | 2014-01-22 |
| KR101866929B1 (ko) | 2018-06-14 |
| AU2012228450A1 (en) | 2013-09-19 |
| CA2830212A1 (en) | 2012-09-20 |
| US9222042B2 (en) | 2015-12-29 |
| ZA201306721B (en) | 2014-12-23 |
| AU2012228450C1 (en) | 2017-01-05 |
| US20140007504A1 (en) | 2014-01-09 |
| RU2598062C2 (ru) | 2016-09-20 |
| WO2012123322A1 (de) | 2012-09-20 |
| BR112013023800A2 (pt) | 2017-03-01 |
| CN103415628B (zh) | 2016-09-14 |
| AT510273A4 (de) | 2012-03-15 |
| EP2686455B1 (de) | 2015-03-04 |
| AT510273B1 (de) | 2012-03-15 |
| KR20140012737A (ko) | 2014-02-03 |
| CN103415628A (zh) | 2013-11-27 |
| RU2013146330A (ru) | 2015-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102256894B (zh) | 制造粗合成气的方法和装置 | |
| JP5166443B2 (ja) | ガス・蒸気タービン（コンバインドサイクル）発電所における電気的エネルギーの生成方法及び設備 | |
| US9574247B2 (en) | Method and device for operating a smelting reduction process | |
| RU125879U1 (ru) | Устройство для удаления co2 из отходящих газов устройств для производства чугуна | |
| UA110960C2 (uk) | Спосіб регулювання теплоти згорання відхідних газів з установок для одержання чавуну або синтез-газу | |
| CN103764854B (zh) | 用于处理来自生铁制造设备的排气和/或合成气的方法 | |
| KR20130132783A (ko) | 수소 및 일산화탄소를 포함하는 가스 저감 소스를 이용하여 직접환원철을 생산하기 위한 방법 및 장치 | |
| JP2012529569A (ja) | 鉄、セミスチールおよび還元ガスを生産する装置と方法 | |
| KR101792486B1 (ko) | 팽창 터빈에 사용하기 위한 선철 제조용 플랜트로부터 프로세스 가스의 온도를 조절하기 위한 방법 및 장치 | |
| EA022922B1 (ru) | Способ для секвестирования двуокиси углерода из топлива на основе колошникового газа | |
| RU2659540C2 (ru) | Способ и установка для подачи дутья в доменную печь | |
| CN114729406A (zh) | 高炉的操作方法和高炉附属设备 | |
| AU2013256947A1 (en) | Method for using the exhaust gases from plants for raw iron manufacture for generating steam | |
| US20130171049A1 (en) | Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a spent gas | |
| EP2956406A2 (en) | Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a spent gas | |
| TWI775216B (zh) | 高爐之操作方法及高爐附帶設備 | |
| TWI765510B (zh) | 高爐之操作方法及高爐附帶設備 | |
| TWI412596B (zh) | 整合功率生產的鼓風爐鐵生產方法 | |
| CN114829632A (zh) | 高炉的操作方法和高炉附属设备 |