JPS6048614B2

JPS6048614B2 - 高炉ガスエネルギ−の有効回収法

Info

Publication number: JPS6048614B2
Application number: JP1492678A
Authority: JP
Inventors: 昌二古谷; 孝一天野
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1978-02-14
Publication date: 1985-10-28
Also published as: JPS54108115A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、高炉の炉頂ガスエネルギーを有効に回収する
方法に関するものである。

従来から実施されている高炉の炉頂ガスエネルギーを回
収する方法としては、たとえば、第１図に示すように、
高炉ａからダストキヤツチヤを）さらにベンチユリスク
ラバーｃを経てきた高炉ガスを膨張タービンｅに導いて
発電する方法では、一・ −プ吉Ｊ日↓゛フに江ハ°ハ
日５−Ｌ、冷却されるため、高炉ガスの圧力のみによる
発電が主であり、したがつて、回収エネルギーも低かつ
た。

同様に第２図に示すように、一次ベンチユリスクラバー
ｃを出た高炉ガスの一部を燃焼器ｉにて燃焼させ、セプ
タム弁ｄおよび二次ベンチユリスクラバーｆを経てきた
高炉ガスと、膨張タービンｅに入る前で混合させ、これ
により高炉ガスの温度を高めて回収電力を高める方法で
は、膨張タービンｅとベンチユリスクラバーれの間に燃
焼器ｉを特別に設置しなければならないうえ、燃焼させ
た高炉ガスの一部を混合するため、ガスホルダｇに行く
高炉ガスのカロリーを低下させるので、燃焼器ｉで燃焼
できる量も限られ、第１図の方法よりは回収エネルギー
は高いというものの、高炉ガスの燃料価値低下等の欠点
があつた。また第３図のように、セプタム弁ｄの手前で
高圧の高炉ガスを抜きた七、熱風炉ｊで燃焼後、その排
ガスの一部を、膨張タービンｅに入る前の高炉ガス本管
に導入して混合させ、高圧および高温ガスとノして回収
電力を高める方法があるが、第２図の方法と同様に、高
炉ガスカロリーを低め、しかもそのため、熱風炉排ガス
の全量は使用できないので、大部分は煙突にから捨てら
れる。さらに、この方法で、熱風炉ｊを経由してガスを
高炉ガス本５管に導入するためには、その間の圧力低下
を補償してやる必要があり、そのための昇圧設備および
運転に要する費用を無視するわけにはいかない。本発明
は、従来の炉頂圧回収用膨張タービンによるエネルギー
の回収に加えて、熱風炉排ガスのもつエネルギーの有効
利用を図ることができ、か夕つ、ガスホルダーに行く
高炉ガスのカロリーを低下させないようにした高炉ガス
エネルギーの有効回収法を提供することを目的とするも
のてある。このため、本発明の構成は、炉頂圧回収用膨
張タービンを備えた高炉設備において、熱風炉の燃焼排
ガスラインに排ガスエネルギー回収用の膨張タービンを
設置するとともに該排ガスエネルギー回収用の膨張ター
ビンのラインには補助的にバイパス管およびバイパス弁
を設けておき、かつ、高炉から排出する炉頂ガスを高圧
のまま清浄化し、その一部を前記炉頂圧回収用膨張ター
ビンの手前の高圧部からとり、圧力降下最小にした状態
で前記熱風炉に導いて高圧下で燃焼させ、しかも、該燃
焼ガスのもつ高圧および高温のエネルギーを前記排ガス
エネルギー回収用の膨張タービンで回収し、該排ガスエ
ネルギー回収用の膨張タービンで膨張したのちの排ガス
を煙突に導くことを特徴としている。以下、本発明の一
実施例について、第４図を参照しながら説明する。

第４図において、１は高炉、２はダストキヤツチヤ、３
は一次ベンチユリスクラバー、は二次ベンチユリスクラ
バー、５は炉頂圧回収用膨張タービン、６はセプタム弁
、７は熱風炉燃焼用高炉ガスライン、８は熱風炉である
。

すなわち、熱風炉−燃焼用高炉ガスライン７を炉頂圧力
制御装置であるセプタム弁６の手前で接続する。一方、
熱風炉８の排ガスライン９の後に排ガスエネルギー回収
用の膨張タービン１０が発電機１６と同軸上に設置され
る。余剰エネルギーの利用法によつては熱３風炉８での
燃焼用空気圧縮機１１を同軸上に設置することもできる
。排ガスライン９の前記タービン１０の入口手前からバ
イパス管２２およびバイパス弁１３を補助的に設置して
、タービン１０の起動および停止または非常時などに使
用する。前４ｔ記タービン１０を出た排ガスラインは前
記バイパス弁１３の同ラインと合流後、煙突１４に接続
される。また前記空気圧縮機１１を該タービン１０と同
軸上に設置するときは、該圧縮機１１から燃焼用空気ラ
イン１２をとおつて熱風炉８の燃焼用空気ライン２０に
合流せしめ、必要に応じて切換弁１９により燃焼用空気
の供給切換を行なう。なお１５はガスホルダ、１７は発
電機、１８は遮断弁、２１は調速弁である。第４図に示
すように構成された高炉ガスエネルギー回収装置におい
ては、従来のように、炉頂圧回収用膨張タービン５によ
つて発電機１７が駆動され、発電することができること
は勿論であるクが、熱風炉８側に排ガスエネルギー回収
用の膨張タービン１？を設けてあるので、次のような作
用となる。

すなわち、該タービン１０の停止時、熱風炉８で燃焼し
た後の排ガスは調速弁２１および遮断弁１８を閉じるこ
とにより、バイパス弁１３７を経て、さらに必要に応じ
、減圧弁を経て煙突１４から排出される。該タービン駆
動時には、バイパス弁１３を閉とし、遮断弁１８および
調速弁２１を開として、該タービン１０を起動し、定常
回転後に発電機１６から電力供給ラインに投入すること
で発電する。一方、熱風炉燃焼用高圧空気は、高炉ブロ
ワ（図示せず）の圧縮空気ラインからバイパスさせた燃
焼用空気ライン２０からの空気を利用することもてきる
が、同図のように、排ガスエネルギー回収用タービン１
０が停止の時には上記高炉ブロワの圧縮空気を使用し、
該タービン１０が定常運転に入つたら切換弁１９を切換
えて、該タービン１０に直結されて時駆動されている燃
焼用空気圧縮機１１から燃焼用空気ライン１２を経て、
圧縮空気を供給する方法もある。したがつて、第４図の
ようにすれば、排ガスエネルギー回収用の膨張タービン
１０が運転に入つたのちは、炉頂圧回収タービン５と、
２基のタービンで同時発電することになる。したがつて
、本発明は、炉頂圧回収用膨張タービンを備えた高炉設
備において、熱風炉の燃焼排ガスラインに排ガスエネル
ギー回収用の膨張タービンを設置するとともに該排ガス
エネルギー回収用の膨張タービンのラインには補助的に
バイパス管およびバイパス弁を設けておき、かつ、高炉
から排出する炉頂ガスを高圧のまま清浄化し、その一部
を前記炉頂圧回収用膨張タービンの手前の高圧部からと
り、圧力降下最小にした状態で前記熱風炉に導いて高圧
下で燃焼させ、しかも、該燃焼ガスのもつ高圧および高
温のエネルギー回収用の膨張タービンで回収し、該排ガ
スエネルギー回収用の膨張タービンで膨張したのち排ガ
スを煙突に導く方法であるから、次の諸効果を奏する。

第１に、従来、燃焼用空気の予熱あるいは燃料ガスの予
熱にしか利用されていなかつた熱風炉からの高温排ガス
を、その圧力を高めてその全量を直接、膨張タービンで
エネルギー回収することにより、熱風炉排ガスのもつエ
ネルギーをより有効に使用することができる。第２に、
従来の炉頂圧回収タービンと併用して運転することがで
きるので、従来、炉頂圧回収タービンのみで回収される
エネルギーより大きなエネルギーを回収することができ
る。第３に、熱風炉で燃焼して発電などに利用した高炉
排ガスは、従来の熱風炉排ガスの扱いと同様に煙突から
排出し、したがつて、燃焼させない高炉ガス中に混合し
ないため、ガスホルダに行く高炉ガスのカロリーを低め
ることがなく、またそのため、カロリー富化のために使
用するコークス炉発生ガスなどの高価なガスの使用量を
増加させる必要がない。第４に、排ガスエネルギー回収
用の膨張タービンの出口圧力は、タービン出口が煙突に
直結しているため、従来の炉頂圧回収タービンの出口圧
力より低くできるため、出力をよけいにとりだすことが
でき、かつ、出口圧力を低くしても、入口温度が高いの
で、出口ガスの凍結の心配はない。

【図面の簡単な説明】第１図は従来の高炉ガスエネルギー回収方法の一例の説
明図、第２図は同じくもう１つの説明図、第３図は同じ
くさらにもう１つの説明図、第４図は本発明の一実施例
の説明図てある。１・・・高炉、２・・・ダストキヤツチヤ、３・・・
一次ベンチユリスクラバー、４・・・二次ベンチユリ
スクラバー、５・・・炉頂圧回収用膨張タービン、６
・・・セプタム弁、７・・・熱風炉燃焼用高炉ガスライ
ン、８・・・熱風炉、９・・・排ガスライン、１０・
・・排ガスエネルギー回収用の膨張タービン、１１・・
・燃焼用空気圧縮機、１２・・・燃焼用空気ライン、１
３・・・バイパス弁、１４・・・煙突、１５・・・ガス
ホルダ、１６，１７・・・発電機、１８・・・遮断弁、
１９・・・切換弁、２０・・・燃焼用空気ライン、２１
・・・調速弁、２２・・・バイパス管。

Claims

【特許請求の範囲】

１炉頂圧回収用膨張タービンを備えた高炉設備におい
て、熱風炉の燃焼排ガスウインに排ガスエネルギー回収
用の膨張タービンを設置するとともに該排ガスエネルギ
ー回収用の膨張タービンのラインには補助的にバイパス
管およびバイパス弁を設けておき、かつ、高炉から排出
する炉頂ガスを高圧のまま清浄化し、その一部を前記炉
頂圧回収用膨張タービンの手前の高圧部からとり、圧力
降下最小にした状態で前記熱風炉に導いて高圧下で燃焼
させ、しかも、該燃焼ガスのもつ高圧および高温のエネ
ルギーを前記排ガスエネルギー回収用の膨張タービンで
回収し、該排ガスエネルギー回収用の膨張タービンで膨
張したのち排ガスを煙突に導くことを特徴とする、高炉
ガスエネルギーの有効回収法。