用于在铁水制造过程中使用显热产生能量的装置以及使用该装置产生能量的方法制造方法及图纸

提供了一种用于在铁水制造过程中使用废气的显热产生能量的装置以及一种使用该装置产生能量的方法。该用于产生能量的方法包括：ｉ）提供从用于制造铁水的装置中排出的废气，所述用于制造铁水的装置包括：提供由铁矿石还原而成的还原铁的还原反应器，和将还原铁熔化以制造铁水的熔化－气化炉；ｉｉ）通过使冷却水接触废气，将冷却水转化为高压蒸汽；以及ｉｉｉ）通过将高压蒸汽供给到至少一个蒸汽涡轮机并使蒸汽涡轮机转动，由蒸汽涡轮机产生能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于产生能量的装置以及一种使用该装置产生能 量的方法，更具体而言，涉及一种用于在铁水制造过程中使用废气的显热(sensible heat)产生能量的装置以及一种使用该装置产生能量 的方法。
技术介绍
目前，已对可以取代高炉法的熔融还原法进行了研究。在熔融还 原法中，原煤直接用作燃料和还原剂，铁矿石直接用作铁源，由此在 还原反应器中还原铁矿石并且在熔化-气化炉中制成铁水。氧气被注入熔化-气化炉，然后在其中燃烧煤填充床(coal-packed bed)。氧气被转化为还原气体并从熔化-气化炉中排出。从熔化-气化 炉排出的还原气体被传送到还原反应器。铁矿石在还原反应器中被还 原气体还原。在还原铁矿石之后，还原气体作为废气从还原反应器中 排出。通过喷水将包含在废气中的粉尘收集起来，并且废气被部分重整 (reform)，然后再次用作还原气体。由于废气的温度高，废气具有 大量在循环过程中损失掉的显热
技术实现思路
技术问题提供了一种用于在铁水制造过程中使用废气的显热产生能量且能 够循环利用能量的装置。另外，提供了一种用于在铁水制造过程中使 用废气的显热产生能量且能够循环利用能量的方法。 技术方案根据本专利技术的一个实施方案的一种用于产生能量的方法包括i) 提供从用于制造铁水的装置中排出的废气，该用于制造铁水的装置包括提供由铁矿石还原而成的还原铁的还原反应器，和将还原铁熔化 以制造铁水的熔化-气化炉；ii)通过使冷却水与废气接触，将冷却水 转化为高压蒸汽；以及iii)通过将高压蒸汽供给到至少一个蒸汽涡 轮机且使蒸汽涡轮机转动，由蒸汽涡轮机产生能量。在还原反应器中将铁矿石还原之后，废气可以排出，其中在提供 废气的情形下，还原反应器为填充床还原反应器或流化床还原反应器。 在提供废气的情形下，废气可以从熔化-气化炉排出。用于制造铁水的 装置还可以包括还原铁供给箱，其将在还原反应器中还原的还原铁供 给到熔化-气化炉。该还原铁供给箱可以连接到还原反应器和熔化-气化炉。在提供废气的情形下，废气可以从还原铁供给箱中排出。在将冷却水转化为高压蒸汽的过程中，在废气接触冷却水之后，废气的温度在从2001C到2501C的范围内。在将冷却水转化为高压蒸汽 的过程中，冷却水可以间接地与废气接触。在产生能量的过程中，被 供给到蒸汽涡轮机的高压蒸汽的压力可以等于或大于40bar.g。一种根据本专利技术的一个实施方案的用于产生能量的方法，还可以 包括i)提供从被高压蒸汽转动的蒸汽涡轮机中排出的低压蒸汽；ii) 通过冷却低压蒸汽来提供冷却水；以及iii )将冷却水供给到废气。 在产生能量的过程中产生的能量可以用于将冷却水供给到废气。一种根据本专利技术的一个实施方案的用于产生能量的方法，还可以 包括i)将生产用水供给到与冷却水接触过的废气；H)使用生产用 水，通过喷水来收集废气中的粉尘；以及iii)将已通过喷水完成了 粉尘收集的生产用水抽回。在产生能量的过程中产生的能量可以用于 将生产用水供给到废气。一种根据本专利技术的一个实施方案的用于产生能量的方法还可以包 括压缩与冷却水接触过的废气。在产生能量的过程中产生的能量可 以用于压缩废气。一种根据本专利技术的一个实施方案的用于产生能量的方法还可以包 括i)提供低压蒸汽，该低压蒸汽从被高压蒸汽转动的蒸汽涡轮机中 排出；ii)通过冷却低压蒸汽来提供冷却水；iii)将冷却水分流；iv) 将分流的冷却水加热，使其转化为过剩高压蒸汽；以及v)将过剩高 压蒸汽供给到蒸汽涡轮机。 一种根据本专利技术的一个实施方案的用于产生能量的方法还包括储存高压蒸汽。所述至少 一个蒸汽涡轮机可以包 括多个在产生能量的过程中以并联方式彼此连接的蒸汽涡轮机。根据本专利技术的一个实施方案的一种用于产生能量的装置包括i) 冷却水储存箱，其供给冷却水；ii)蒸汽发生器，其通过使冷却水与 从用于制造铁水的装置中排出的废气接触，将冷却水转化为高压蒸汽， 该用于制造铁水的装置包括提供由铁矿石还原而成的还原铁的还原 反应器和将还原铁熔化以制成铁水的熔化-气化炉；以及iii)至少一 个蒸汽涡轮机，其连接到蒸汽发生器，该蒸汽涡轮机被从蒸汽发生器 供给的高压蒸汽转动从而产生能量。蒸汽发生器可以包括多个有冷却水流经的管，废气可以接触所述 多个管的外表面。在还原反应器中还原铁矿石之后，废气可以排出。 用于制造铁水的装置还可以包括有废气流经的废气线。废气线可以连 接到还原反应器。还原反应器可以是流化床还原反应器或填充床还原 反应器。蒸汽发生器可以连接到废气线。用于制造铁水的装置还可以包括安装在从废气线分流的废气供给 线中的气体压缩机，蒸汽涡轮机可以连接到气体压缩机从而向气体压 缩机供给动力。废气可以从熔化-气化炉中排出，并且用于制造铁水的 装置还包括有废气流经的还原气体供给线。还原气体供给线可以连接 到熔化-气化炉。蒸汽发生器可以连接到还原气体供给线。用于制造铁水的装置还可以包括i)还原铁供给箱，其将还原反 应器连接到熔化-气化炉，并将在还原反应器中被还原的还原铁供给到 熔化-气化炉；以及ii)废气排出线，其将废气从还原铁供给箱中排 出。蒸汽发生器可以连接到废气排出线。在接触冷却水之后，废气的 温度可以在2201C到250X:的范围内。被供给到蒸汽涡轮机的高压蒸汽 的压力可以等于或大于40bar. g。根据本专利技术的一个实施方案的用于产生能量的装置还可以包括 i)冷凝器，其将从蒸汽涡轮机中排出的低压蒸汽冷却，从而将低压蒸 汽转化为冷却水；以及ii )连接到冷凝器的冷却水循环泵，其将冷却 水供给到蒸汽发生器。蒸汽涡轮机可以连接到冷却水循环泵从而给该 冷却水循环泵传送动力。用于制造铁水的装置还包括i)湿式除尘器，其通过喷水来收集包含在废气中的粉尘；ii)连接到湿式除尘器的生产用水储存箱，其 将生产用水供给到湿式除尘器，并将已通过喷水完成了粉尘收集的生 产用水抽回；以及iii)连接到生产用水储存箱和湿式除尘器的生产 用水循环泵，该生产用水循环泵使生产用水在生产用水储存箱和湿式 除尘器之间循环。蒸汽涡轮机可以连接到生产用水循环泵从而给生产 用水循环泵传送动力。根据本专利技术的一个实施方案的用于产生能量的装置还可以包括过 剩蒸汽发生器，其对从被供给到蒸汽发生器的冷却水分流的冷却水进 行加热从而将分支而出的冷却水转化为过剩高压蒸汽，并将该过剩高 压蒸汽供给到蒸汽涡轮机。根据本专利技术的一个实施方案的用于产生能 量的装置还可以包括蒸汽储存箱，其将蒸汽发生器连接到蒸汽涡轮机， 并储存从蒸汽发生器产生的高压蒸汽。所述至少一个蒸汽涡轮机可以 包括多个以并联方式彼此连接的蒸汽涡轮机。有益效果通过在铁水制造过程中使用废气的显热来产生能量，可以提高能 量利用率。另外，通过在铁水制造过程中使用冷却的废气来降低还原 气体的温度，可以提高还原气体的还原能力。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施方案的用于产生能量的装置的示意 性视图。图2是图1的蒸汽发生器的内部结构的示意性立体图。图3是连接到图1的用于产生能量的装置的一个用于制造铁水的 装置的示意性视图。图4是连接到图1的用于产生能量的装置的另一个用于制造铁水 的装置的示意性视图。图5是根据本专利技术的第二实施方案的用于产生能量的装置的示意 性视图。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生能量的方法，该方法包括：　提供从用于制造铁水的装置中排出的废气，所述用于制造铁水的装置包括：提供由铁矿石还原而成的还原铁的还原反应器，和将还原铁熔化以制造铁水的熔化－气化炉；　通过使冷却水接触废气，将冷却水转化为高压 蒸汽；以及　通过将高压蒸汽供给到至少一个蒸汽涡轮机并使蒸汽涡轮机转动，由蒸汽涡轮机产生能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：申明均，金常铉，朴珉哲，周相勳，R米尔纳，
申请(专利权)人：POSCO公司，西门子VAI金属技术两合公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]