JP2012031495A - Apparatus for generating hot blast - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高炉用の熱風発生装置に関する。 The present invention relates to a hot air generator for a blast furnace.
高炉は、鉄鉱石とコークスを頂部から供給し、下部から加熱空気を供給して内部で鉄鉱石を還元して鉄を製造する装置である。また、熱風発生装置は、高炉に加熱空気を供給する装置である。
従来の高炉及び熱風発生装置は、例えば特許文献1に開示されている。
A blast furnace is an apparatus for producing iron by supplying iron ore and coke from the top and supplying heated air from the bottom to reduce the iron ore inside. The hot air generator is an apparatus that supplies heated air to the blast furnace.
A conventional blast furnace and hot air generator are disclosed in Patent Document 1, for example.
特許文献1に開示されているように、従来の高炉及び熱風発生装置では、高炉で発生した高炉発生ガスは炉頂発電装置に供給され、高炉発生ガスの圧力で発電して減圧し、低圧の高炉発生ガスを熱風炉に供給し、熱風炉で高炉発生ガスを低圧空気で燃焼させて蓄熱し、この蓄熱により高炉に供給する圧縮空気を予熱するようになっている。
なお、熱風炉は通常、バッチ式であり、2基以上の燃焼室及び蓄熱室を備え、蓄熱室の蓄熱と放熱(空気の予熱)を交互に繰り返すようになっている。
以下、2基以上の燃焼室及び蓄熱室を備えた熱風炉を、「熱風発生装置」と称する。
As disclosed in Patent Document 1, in the conventional blast furnace and hot air generator, the blast furnace generated gas generated in the blast furnace is supplied to the furnace top power generator, and is generated and depressurized with the pressure of the blast furnace generated gas. The blast furnace generated gas is supplied to the hot blast furnace, and the blast furnace generated gas is burned with low pressure air in the hot blast furnace to store heat, and the compressed air supplied to the blast furnace is preheated by this heat storage.
In addition, a hot stove is normally a batch type, is equipped with two or more combustion chambers and heat storage chambers, and repeats alternately heat storage and heat dissipation (preheating of air) in the heat storage chamber.
Hereinafter, a hot stove equipped with two or more combustion chambers and a heat storage chamber is referred to as a “hot air generator”.
従来の熱風発生装置では、高炉発生ガスを燃焼させて発生した燃焼ガスは、蓄熱室で蓄熱した後、排気ガスとして大気中に放出している。しかし、高炉発生ガス中には、COが19〜25vol%、CO2が19〜25vol%含まれるため、排気ガス中に大量のCO2ガスが含まれ、これがそのまま大気中に放出されるため、環境上の問題があった。 In the conventional hot air generator, the combustion gas generated by burning the blast furnace generated gas is stored in the heat storage chamber and then released into the atmosphere as exhaust gas. However, since the blast furnace gas generated, CO is 19~25Vol%, because the CO 2 is contained 19~25Vol%, which contains a large amount of CO 2 gas in the exhaust gas, which is directly discharged to the atmosphere, There was an environmental problem.
また、熱風発生装置からの排気ガス中に大量のN2が含まれているために、CO2の回収も困難であった。 Also, since a large amount of N 2 is contained in the exhaust gas from the hot air generator, it is difficult to recover CO 2 .
さらに、従来の熱風発生装置では、低圧(例えば10〜20kPa)の高炉発生ガスを低圧で燃焼させているため、燃焼用空気の送風圧及び排ガスの圧力も低圧であり、燃焼用空気の送風管及び排ガス管等の蓄熱燃焼設備が大型となる問題点があった。 Further, in the conventional hot air generator, the blast furnace generated gas having a low pressure (for example, 10 to 20 kPa) is combusted at a low pressure. Therefore, the blowing pressure of the combustion air and the pressure of the exhaust gas are also low, and the blowing pipe for the combustion air In addition, there is a problem that a heat storage combustion facility such as an exhaust gas pipe becomes large.
一方、高炉に供給する加熱空気の高炉送風圧が高圧(例えば0.4〜0.5MPa)である場合には、熱風炉から高炉へ送風する際には、熱風炉内を上述した低圧から高炉送風圧まで充圧する必要があり、充圧設備が大型となる問題点があった。 On the other hand, when the blast furnace blowing pressure of the heated air supplied to the blast furnace is high (for example, 0.4 to 0.5 MPa), when blowing from the hot blast furnace to the blast furnace, the inside of the hot blast furnace is changed from the low pressure described above to the blast furnace. There is a problem that it is necessary to charge up to the blowing pressure, and the charging equipment becomes large.
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、大気中に放出されるCO2ガスを大幅に低減することができ、CO2の回収が容易であり、燃焼空気の送風管及び排ガス管等の蓄熱燃焼設備を小型化でき、充圧設備を小型化できる熱風発生装置を提供することにある。 The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, the object of the present invention is to significantly reduce the CO 2 gas released into the atmosphere, to easily collect CO 2 , and to reduce the size of the regenerative combustion equipment such as the combustion air blower pipe and exhaust gas pipe. An object of the present invention is to provide a hot air generator capable of reducing the size of the charging equipment.
本発明によれば、燃焼室と蓄熱室をそれぞれ有する複数の熱風炉を備え、高炉送風用空気を前記熱風炉の1つで加熱して加熱空気を高炉に供給し、高炉から排出された高炉発生ガスを別の熱風炉の燃焼室で燃焼させて燃焼ガスを発生させ、該燃焼ガスにより当該熱風炉の蓄熱室を直接加熱する熱風発生装置であって、
前記蓄熱室から排出された燃焼排ガスを当該熱風炉の燃焼室に再循環させる排ガス循環ラインと、
該排ガス循環ラインに燃焼用酸素を注入する酸素注入装置とを備える、ことを特徴とする熱風発生装置が提供される。
According to the present invention, a blast furnace provided with a plurality of hot blast furnaces each having a combustion chamber and a heat storage chamber, heating blast furnace blast air in one of the hot blast furnaces, supplying heated air to the blast furnace, and discharged from the blast furnace. A hot air generator that burns a generated gas in a combustion chamber of another hot stove to generate combustion gas, and directly heats a heat storage chamber of the hot stove by the combustion gas,
An exhaust gas circulation line for recirculating the combustion exhaust gas discharged from the heat storage chamber to the combustion chamber of the hot stove;
There is provided a hot air generator characterized by comprising an oxygen injection device for injecting combustion oxygen into the exhaust gas circulation line.
本発明の実施形態によれば、前記排ガス循環ラインから燃焼排ガスの一部を抽出し該燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収するCO2回収設備を備える。 According to an embodiment of the present invention, a CO 2 recovery facility for extracting a part of the combustion exhaust gas from the exhaust gas circulation line and recovering carbon dioxide in the combustion exhaust gas is provided.
また、高炉発生ガスの圧力で発電する炉頂発電装置の上流側から、前記熱風炉に高炉発生ガスを分岐して供給する高圧燃料ガス分岐ラインを備える。 In addition, a high-pressure fuel gas branch line is provided that branches and supplies the blast furnace generated gas to the hot stove from the upstream side of the furnace top power generation device that generates power at the pressure of the blast furnace generated gas.
上記本発明の構成によれば、酸素注入装置により排ガス循環ラインに燃焼用酸素を注入し、酸素で高炉発生ガスを燃焼させるので、排ガス中へのN2ガスの混入を大幅に低減できる。
従って、CO2回収設備を備えることで、CO2の回収が容易であり、これにより大気中に放出されるCO2ガスを大幅に低減することができる。
According to the configuration of the present invention, since oxygen for combustion is injected into the exhaust gas circulation line by the oxygen injection device and the blast furnace generated gas is burned with oxygen, the mixing of N 2 gas into the exhaust gas can be greatly reduced.
Therefore, by providing the CO 2 recovery facility, it is easy to recover CO 2 , and thereby CO 2 gas released into the atmosphere can be greatly reduced.
また、高炉に供給する加熱空気の高炉送風圧が高圧(例えば0.4〜0.5MPa)である場合には、高圧燃料ガス分岐ラインにより、炉頂発電装置の上流側から熱風炉に高炉発生ガスを分岐して供給することにより、高圧(例えば0.22〜0.25MPa)の高炉発生ガスを熱風炉で燃焼するので、排ガス循環ライン及び酸素注入装置の作動圧力を高めることができ、蓄熱燃焼設備を小型化できる。 In addition, when the blast furnace blowing pressure of the heated air supplied to the blast furnace is high (for example, 0.4 to 0.5 MPa), the blast furnace is generated in the hot blast furnace from the upstream side of the furnace top power generator by the high pressure fuel gas branch line. By branching and supplying the gas, blast furnace generated gas at a high pressure (for example, 0.22 to 0.25 MPa) is burned in the hot stove, so that the operating pressure of the exhaust gas circulation line and the oxygen injection device can be increased, and heat storage The combustion equipment can be downsized.
さらに、熱風炉の作動圧力が高圧(例えば0.22〜0.25MPa)となるので、熱風炉から高炉へ送風する際に、高炉送風圧(例えば0.4〜0.5MPa)までの充圧に必要な差圧が小さくなり、充圧設備を小型化できる。
Furthermore, since the operating pressure of the hot stove is high (for example, 0.22 to 0.25 MPa), when the air is blown from the hot stove to the blast furnace, the charging pressure up to the blast furnace blowing pressure (for example, 0.4 to 0.5 MPa). The pressure difference required for the operation is reduced, and the charging equipment can be downsized.
本発明を実施するための実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 An embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明による熱風発生装置を備えた高炉設備の全体系統図である。
この図において、10は本発明による熱風発生装置、20は高炉、22は除塵器、24は集塵機、26は炉頂発電装置、26aはバイパス弁、27は減圧弁、28はガスホルダである。なおこの図において、装置を繋ぐ線が分岐又は合流する部分には、丸印を付している。
FIG. 1 is an overall system diagram of a blast furnace facility equipped with a hot air generator according to the present invention.
In this figure, 10 is a hot air generator according to the present invention, 20 is a blast furnace, 22 is a dust remover, 24 is a dust collector, 26 is a furnace top power generator, 26a is a bypass valve, 27 is a pressure reducing valve, and 28 is a gas holder. In this figure, the part where the line connecting the devices branches or merges is marked with a circle.
高炉20は、鉄鉱石とコークスを頂部から供給し、熱風環状管20aから下部に加熱空気9を供給して内部で鉄鉱石を還元して鉄を製造する。高炉送風用の加熱空気9の温度は例えば1200〜1400℃、圧力は0.4〜0.5MPaの高圧である。 The blast furnace 20 supplies iron ore and coke from the top, supplies heated air 9 to the lower part from the hot-air annular pipe 20a, and reduces iron ore inside to produce iron. The temperature of the heated air 9 for blowing the blast furnace is, for example, 1200 to 1400 ° C., and the pressure is a high pressure of 0.4 to 0.5 MPa.
高炉20で発生した高炉発生ガス1は、例えば0.24〜0.26MPaの高圧であり、除塵器22で除塵され、さらに集塵機24で集塵された後、高圧燃料ガスライン25を介して炉頂発電装置26に供給され、高炉発生ガスの圧力で発電して減圧される。
炉頂発電装置26の上流側(高圧燃料ガスライン25)の圧力は、例えば0.22〜0.24MPaの高圧であり、炉頂発電装置26の下流側の圧力は、例えば10〜20kPaの低圧である。
The blast furnace generated gas 1 generated in the blast furnace 20 has a high pressure of 0.24 to 0.26 MPa, for example, and is removed by a dust remover 22 and further collected by a dust collector 24 and then passed through a high pressure fuel gas line 25. It is supplied to the top power generation device 26, and is generated and depressurized by the pressure of the blast furnace generated gas.
The pressure on the upstream side (high pressure fuel gas line 25) of the furnace top power generator 26 is a high pressure of 0.22 to 0.24 MPa, for example, and the pressure on the downstream side of the furnace top power generator 26 is a low pressure of 10 to 20 kPa, for example. It is.
炉頂発電装置26で減圧された低圧の高炉発生ガス2は、減圧弁27によりさらに減圧され、ガスホルダ28内に貯蔵される。減圧弁27の下流側圧力は、例えば約9kPaであり、ガスホルダ28の圧力は、例えば600〜900mmAqである。ガスホルダ28内に貯蔵された低圧の高炉発生ガス2は、余剰燃料ガスとして、系外に供給される。 The low-pressure blast furnace generated gas 2 decompressed by the furnace top power generator 26 is further decompressed by the decompression valve 27 and stored in the gas holder 28. The downstream pressure of the pressure reducing valve 27 is, for example, about 9 kPa, and the pressure of the gas holder 28 is, for example, 600 to 900 mmAq. The low-pressure blast furnace generated gas 2 stored in the gas holder 28 is supplied outside the system as surplus fuel gas.
図2は、本発明による熱風発生装置の実施形態図である。なおこの図において、装置を繋ぐ線が分岐又は合流する部分には、丸印を付している。
この図において、本発明の熱風発生装置10は、燃焼室13aと蓄熱室13bをそれぞれ有する複数(この例では3基)の熱風炉12(12A,12B,12C)を備えたバッチ式である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the hot air generator according to the present invention. In this figure, the part where the line connecting the devices branches or merges is marked with a circle.
In this figure, the hot air generator 10 of the present invention is of a batch type including a plurality (three in this example) of hot air furnaces 12 (12A, 12B, 12C) each having a combustion chamber 13a and a heat storage chamber 13b.
この図において、熱風炉12を構成する燃焼室13aと蓄熱室13bは、破線で示す境界を介して連通されており、該境界を通して燃焼室13aから蓄熱室13bへ燃焼ガスが自由に流入するようになっている。
また、蓄熱室13bには、図示しない蓄熱媒体(例えば、耐熱レンガ)が充填され、蓄熱室13bを通過する燃焼ガスとの間で直接熱交換するようになっている。
In this figure, the combustion chamber 13a and the heat storage chamber 13b constituting the hot stove 12 are connected via a boundary indicated by a broken line so that the combustion gas freely flows from the combustion chamber 13a to the heat storage chamber 13b through the boundary. It has become.
Moreover, the heat storage chamber 13b is filled with a heat storage medium (not shown) (for example, heat-resistant brick) and directly exchanges heat with the combustion gas passing through the heat storage chamber 13b.
なお、熱風炉12の構造はこの例に限定されず、例えば、燃焼室13aと蓄熱室13bがそれぞれ独立しその一部で連通する構造(独立式)、燃焼室13aと蓄熱室13bが二重管の外側と内側でありその一部で連通する構造(二重管式)、或いは、その他の構造であってもよい。 The structure of the hot stove 12 is not limited to this example. For example, the combustion chamber 13a and the heat storage chamber 13b are independent of each other and communicate with each other (independent type), and the combustion chamber 13a and the heat storage chamber 13b are double. It may be a structure (double tube type) that communicates with a part of the outside and inside of the pipe, or another structure.
すなわち、本発明の熱風発生装置10は、高炉送風用空気6を熱風炉の1つ(この図で12A)で加熱して加熱空気9を高炉20に供給し、高炉20から排出された高炉発生ガス1を別の熱風炉(この図で12C)の燃焼室13aで燃焼させて燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスにより当該熱風炉12Cの蓄熱室13bを直接加熱するようになっている。 That is, the hot air generator 10 of the present invention heats the blast furnace air 6 with one of the hot air furnaces (12A in this figure), supplies the heated air 9 to the blast furnace 20, and generates the blast furnace discharged from the blast furnace 20. Gas 1 is burned in a combustion chamber 13a of another hot stove (in this figure, 12C) to generate combustion gas, and the heat storage chamber 13b of the hot stove 12C is directly heated by this combustion gas.
なお、本実施例では、熱風炉12Aで高炉送風用空気6を加熱し、高炉発生ガス1で熱風炉12Cの蓄熱室13bを加熱しているが、これはあくまでも一例である。
実際には、熱風炉12A、12B、12Cを適宜切替えながら運転する。
切替運転の一例として、熱風炉12Aによる高炉送風用空気6の加熱を行った後、熱風炉12Aを蓄熱室13bが加熱された熱風炉12Cに切替えるとともに、運転をしていなかった熱風炉12Bの蓄熱室13bを加熱する。
In the present embodiment, the blast furnace air 6 is heated by the hot blast furnace 12A and the heat storage chamber 13b of the hot blast furnace 12C is heated by the blast furnace generated gas 1, but this is only an example.
Actually, the operation is performed while appropriately switching the hot stove 12A, 12B, 12C.
As an example of the switching operation, after the blast furnace air 6 is heated by the hot blast furnace 12A, the hot blast furnace 12A is switched to the hot blast furnace 12C in which the heat storage chamber 13b is heated, and the hot blast furnace 12B that has not been operated is used. Heat storage chamber 13b is heated.
なお、各熱風炉12には、燃料ガス3、酸化ガス4、燃焼排ガス5、高炉送風用空気6、及び加熱空気9を供給又は排出する開閉弁15a〜15eがそれぞれ設けられ、これらの開閉弁15a〜15eを順次切り替えることにより、蓄熱室13bの蓄熱と放熱(空気の予熱)を交互に繰り返すようになっている。 Each hot stove 12 is provided with on / off valves 15a to 15e for supplying or discharging the fuel gas 3, the oxidizing gas 4, the combustion exhaust gas 5, the blast furnace air 6 and the heated air 9, respectively. By sequentially switching 15a to 15e, heat storage and heat dissipation (preheating of air) in the heat storage chamber 13b are alternately repeated.
図2において、本発明の熱風発生装置10は、さらに、排ガス循環ライン14、酸素注入装置16、及びCO2回収設備18を備える。 In FIG. 2, the hot air generator 10 of the present invention further includes an exhaust gas circulation line 14, an oxygen injector 16, and a CO 2 recovery facility 18.
排ガス循環ライン14は、各熱風炉12の開閉弁15cと開閉弁15bを連結する配管ラインである。排ガス循環ライン14には、集塵機14a、排ガス昇圧機14b、バイパス弁14c、及び循環ガス流量制御弁14dが設けられ、各熱風炉12の蓄熱室13bから排出された燃焼排ガス5をその熱風炉12の燃焼室13aに再循環させるようになっている。 The exhaust gas circulation line 14 is a piping line that connects the open / close valve 15c and the open / close valve 15b of each hot stove 12. The exhaust gas circulation line 14 is provided with a dust collector 14a, an exhaust gas booster 14b, a bypass valve 14c, and a circulation gas flow rate control valve 14d. Is recirculated to the combustion chamber 13a.
酸素注入装置16は、酸素製造設備16aと酸素流量制御弁16bを備え、排ガス循環ライン14に燃焼用酸素7を注入するようになっている。注入された燃焼用酸素7は、排ガス循環ライン14の燃焼排ガス5と混合され酸化ガス4として、熱風炉12の燃焼室13aに供給される。燃焼用酸素7を注入する位置(図でC点)は、循環ガス流量制御弁14dの下流側であるのがよい。
なお、混合を促進するために、C点にミキサーを設けてもよい。
The oxygen injection device 16 includes an oxygen production facility 16 a and an oxygen flow rate control valve 16 b, and injects combustion oxygen 7 into the exhaust gas circulation line 14. The injected combustion oxygen 7 is mixed with the combustion exhaust gas 5 in the exhaust gas circulation line 14 and supplied as the oxidizing gas 4 to the combustion chamber 13a of the hot stove 12. The position where the combustion oxygen 7 is injected (point C in the figure) is preferably downstream of the circulating gas flow control valve 14d.
In order to accelerate mixing, a mixer may be provided at point C.
また、排ガス循環ライン14に注入する燃焼用酸素7の圧力は、例えば0.22〜0.24MPaの高圧であり、この高圧で燃料ガス3を燃焼させるようになっている。 The pressure of the combustion oxygen 7 injected into the exhaust gas circulation line 14 is, for example, a high pressure of 0.22 to 0.24 MPa, and the fuel gas 3 is combusted at this high pressure.
図2において、CO2回収設備18は、CO2液化設備18aとCO2貯蔵設備18bからなり、排ガス循環ライン14から燃焼排ガス5の一部を排ガス流量制御弁18cを介して抽出し、燃焼排ガス5中の二酸化炭素を回収するようになっている。
なお、CO2回収設備18は、この例に限定されず、燃焼排ガス5中の二酸化炭素を回収できる限りで、その他の設備であってもよい。
In FIG. 2, a CO 2 recovery facility 18 includes a CO 2 liquefaction facility 18a and a CO 2 storage facility 18b, and extracts a part of the combustion exhaust gas 5 from the exhaust gas circulation line 14 via the exhaust gas flow rate control valve 18c. The carbon dioxide in 5 is recovered.
The CO 2 recovery facility 18 is not limited to this example, and may be other facilities as long as the carbon dioxide in the combustion exhaust gas 5 can be recovered.
さらにこの図において、本発明の熱風発生装置10は、煙突17a、排ガス放出ライン17b、及び循環圧力制御弁17cを備え、排ガス循環ライン14の圧力が所定の閾値を超えるときに、排ガス循環ライン14から燃焼排ガス5の一部を循環圧力制御弁17cを介して抽出し、煙突17aから燃焼排ガス5を大気中に放出するようになっている。
なお、煙突17a、排ガス放出ライン17b、及び循環圧力制御弁17cは、必須ではなく、CO2回収設備18により排ガス循環ライン14の圧力を所定の許容範囲に保持できる限りで、省略することができる。
Further, in this figure, the hot air generator 10 of the present invention includes a chimney 17a, an exhaust gas discharge line 17b, and a circulation pressure control valve 17c. When the pressure of the exhaust gas circulation line 14 exceeds a predetermined threshold, the exhaust gas circulation line 14 A part of the combustion exhaust gas 5 is extracted through the circulation pressure control valve 17c, and the combustion exhaust gas 5 is discharged into the atmosphere from the chimney 17a.
The chimney 17a, the exhaust gas discharge line 17b, and the circulation pressure control valve 17c are not essential and can be omitted as long as the pressure of the exhaust gas circulation line 14 can be maintained within a predetermined allowable range by the CO 2 recovery facility 18. .
図1において、本発明の熱風発生装置10は、高圧燃料ガス分岐ライン19を備え、炉頂発電装置26の上流側(図でA1点)から、熱風炉12に高炉発生ガス1を分岐して供給するようになっている。
従って、熱風炉12に供給する高炉発生ガス1の圧力は、例えば0.22〜0.24MPaの高圧である。この高炉発生ガス1は、系外から供給され、燃料ガス昇圧機21で高炉発生ガス1と同圧まで昇圧された補助燃料ガス8(例えばCOGガス)と図でB点で混合され燃料ガス3として、熱風炉12の燃焼室13aに供給される。
なお、混合を促進するために、B点にミキサーを設けてもよい。
In FIG. 1, the hot air generator 10 of the present invention includes a high-pressure fuel gas branch line 19 and branches the blast furnace generated gas 1 to the hot air furnace 12 from the upstream side (point A1 in the figure) of the furnace top power generator 26. It comes to supply.
Therefore, the pressure of the blast furnace generated gas 1 supplied to the hot stove 12 is a high pressure of 0.22 to 0.24 MPa, for example. This blast furnace generated gas 1 is supplied from outside the system and mixed with an auxiliary fuel gas 8 (for example, COG gas) boosted to the same pressure as the blast furnace generated gas 1 by a fuel gas booster 21 at the point B in the figure, and then the fuel gas 3 Is supplied to the combustion chamber 13 a of the hot stove 12.
In order to accelerate mixing, a mixer may be provided at point B.
さらに、図1において、29は高炉送風機であり、高炉送風用空気6を高炉送風圧(例えば0.4〜0.5MPa)まで昇圧して、熱風炉12の蓄熱室13bに供給するようになっている。 Further, in FIG. 1, reference numeral 29 denotes a blast furnace blower, which boosts the blast furnace air 6 to a blast furnace blow pressure (for example, 0.4 to 0.5 MPa) and supplies it to the heat storage chamber 13 b of the hot stove 12. ing.
上述した本発明の構成によれば、酸素注入装置16により排ガス循環ライン14に燃焼用酸素7を注入して、酸素で高炉発生ガス1を燃焼させるので、排ガス5中へのN2ガスの混入を大幅に低減できる。
従って、CO2回収設備18を備えることで、CO2の回収が容易であり、これにより大気中に放出されるCO2ガスを大幅に低減することができる。
According to the configuration of the present invention described above, the oxygen injection device 16 injects the combustion oxygen 7 into the exhaust gas circulation line 14 and burns the blast furnace generated gas 1 with oxygen, so that the N 2 gas is mixed into the exhaust gas 5. Can be greatly reduced.
Therefore, by providing the CO 2 recovery facility 18, it is easy to recover CO 2 , thereby significantly reducing the CO 2 gas released into the atmosphere.
また、高圧燃料ガス分岐ライン19により、炉頂発電装置26の上流側から熱風炉12に高炉発生ガス1を分岐して供給することにより、高圧(例えば0.22〜0.25MPa)の高炉発生ガス1を熱風炉12で燃焼するので、排ガス循環ライン14及び酸素注入装置16の作動圧力を高めることができ、蓄熱燃焼設備を小型化できる。 In addition, a high pressure (for example, 0.22 to 0.25 MPa) blast furnace is generated by branching and supplying the blast furnace generated gas 1 from the upstream side of the furnace top power generation device 26 to the hot stove 12 through the high pressure fuel gas branch line 19. Since the gas 1 is burned in the hot stove 12, the operating pressure of the exhaust gas circulation line 14 and the oxygen injection device 16 can be increased, and the heat storage combustion facility can be downsized.
さらに、熱風炉12の作動圧力が高圧(例えば0.22〜0.25MPa)となるので、熱風炉12から高炉20へ送風する際に、高炉送風圧(例えば0.4〜0.5MPa)までの充圧に必要な差圧が小さくなり、充圧設備を小型化できる。 Furthermore, since the operating pressure of the hot stove 12 becomes high (for example, 0.22 to 0.25 MPa), when the air is blown from the hot stove 12 to the blast furnace 20, the blast furnace air pressure (for example, 0.4 to 0.5 MPa) is reached. The differential pressure required for charging is reduced and the charging equipment can be downsized.
また、図1に破線で示すように、上述した高圧燃料ガス分岐ライン19の代わりに、低圧燃料ガス分岐ライン19aを備え、炉頂発電装置26の下流側(図でA2点)から、熱風炉12に高炉発生ガス1を分岐して供給してもよい。
この場合には、排ガス循環ライン14及び酸素注入装置16の作動圧力が低くなるので、高圧設備が不要となるため装置構成が簡略化される。
Further, as shown by a broken line in FIG. 1, instead of the high-pressure fuel gas branch line 19 described above, a low-pressure fuel gas branch line 19 a is provided, and a hot stove from the downstream side (point A 2 in the figure) of the furnace top power generator 26. The blast furnace generated gas 1 may be branched and supplied to 12.
In this case, since the working pressure of the exhaust gas circulation line 14 and the oxygen injection device 16 becomes low, high-pressure equipment is not required, and the device configuration is simplified.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, is shown by description of a claim, and also includes all the changes within the meaning and range equivalent to description of a claim.
1 高圧の高炉発生ガス、2 低圧の高炉発生ガス、
3 燃料ガス、4 酸化ガス、5 燃焼排ガス、
6 高炉送風用空気、7 燃焼用酸素、
8 補助燃料ガス、9 加熱空気、
10 熱風発生装置、
12(12A,12B,12C) 熱風炉、
13a 燃焼室、13b 蓄熱室、
14 排ガス循環ライン、14a 集塵機、
14b 排ガス昇圧機、14c バイパス弁、
14d 循環ガス流量制御弁、15a〜15e 開閉弁、
16 酸素注入装置、16a 酸素製造設備、16b 酸素流量制御弁、
17a 煙突、17b 排ガス放出ライン、17c 循環圧力制御弁、
18 CO2回収設備、18a CO2液化設備、18c 排ガス流量制御弁、
18b CO2貯蔵設備、19 高圧燃料ガス分岐ライン、
19a 低圧燃料ガス分岐ライン、
20 高炉、20a 熱風環状管、21 燃料ガス昇圧機、
22 除塵器、24 集塵機、25 高圧燃料ガスライン、
26 炉頂発電装置、26a バイパス弁、
27 減圧弁、28 ガスホルダ、
29 高炉送風機
1 high pressure blast furnace gas, 2 low pressure blast furnace gas,
3 Fuel gas, 4 Oxidizing gas, 5 Combustion exhaust gas,
6 Air for blast furnace blowing, 7 Oxygen for combustion,
8 auxiliary fuel gas, 9 heated air,
10 Hot air generator,
12 (12A, 12B, 12C) hot stove,
13a combustion chamber, 13b heat storage chamber,
14 exhaust gas circulation line, 14a dust collector,
14b Exhaust gas booster, 14c Bypass valve,
14d Circulating gas flow control valve, 15a-15e On-off valve,
16 oxygen injection device, 16a oxygen production facility, 16b oxygen flow control valve,
17a Chimney, 17b Exhaust gas discharge line, 17c Circulation pressure control valve,
18 CO 2 recovery equipment, 18a CO 2 liquefaction equipment, 18c exhaust gas flow rate control valve,
18b CO 2 storage facility, 19 high-pressure fuel gas branch line,
19a Low pressure fuel gas branch line,
20 blast furnace, 20a hot air annular pipe, 21 fuel gas booster,
22 dust remover, 24 dust collector, 25 high pressure fuel gas line,
26 furnace top power generator, 26a bypass valve,
27 Pressure reducing valve, 28 Gas holder,
29 Blast furnace blower
Claims (3)
前記蓄熱室から排出された燃焼排ガスを当該熱風炉の燃焼室に再循環させる排ガス循環ラインと、
該排ガス循環ラインに燃焼用酸素を注入する酸素注入装置とを備える、ことを特徴とする熱風発生装置。 A plurality of hot blast furnaces each having a combustion chamber and a heat storage chamber are provided, the blast furnace blast air is heated by one of the hot blast furnaces, the heated air is supplied to the blast furnace, and the blast furnace generated gas discharged from the blast furnace is supplied as another hot A hot air generator for generating combustion gas by burning in a combustion chamber of a furnace, and directly heating the heat storage chamber of the hot stove by the combustion gas,
An exhaust gas circulation line for recirculating the combustion exhaust gas discharged from the heat storage chamber to the combustion chamber of the hot stove;
A hot air generator comprising: an oxygen injection device for injecting combustion oxygen into the exhaust gas circulation line.
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