[发明专利]炼钢用电弧炉的废热回收设备、炼钢用电弧炉设备、以及炼钢用电弧炉的废热回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢用电弧炉的废热回收设备及具有这样的废热回收设备的炼钢用电弧炉设备、以及炼钢用电弧炉的废热回收方法，所述废热回收设备将来自炼钢用电弧炉的废气的废热作为饱和蒸汽而回收，并将其一进步加热为过热蒸汽。

背景技术

炼钢用电弧炉（也称“电炉”）进行间歇运转，该间歇运转以如下的工序为一个周期，即、在将原料的废铁、还原铁（DRI：Direct Reduction Iron）以及对其以高温进行压块（briquette）化而得到热压铁块（HBI：Hot Briquetted Iron）、铁水、生铁（铸铁块）等装入炉内后，对电弧炉内装入电极并通电，并在将原料熔化后，停止通电，并将熔化的钢排出。

在作为原料的废铁上附着有涂料、机油的情况较多，还存在混入有合成树脂等的情况，因此会产生白烟·恶臭等。另外，包含于废铁、DRI中的碳作为一氧化碳而产生。因此，借助炉-炉盖间与二次燃烧塔积极地获取空气从而使废气完全燃烧。

由于该燃烧气体具有超过1200℃的高温，并具有大量的能量，所以尝试过回收该废热。例如，在专利文献1中公开有如下技术，即、通过在电炉废气管路上设置废热锅炉来回收炼钢用电弧炉的废气的显热·燃烧热。

另外，虽然所回收的蒸汽供基于蒸汽轮机的发电等，但是对于作为蒸汽轮机的驱动源而被供给的蒸汽而言，从使涡轮入口侧的焓（enthalpy）增大的观点出发优选使用过热蒸汽，在专利文献2中，公开有如下的情况，即、将炼钢用电弧炉的废热作为饱和蒸汽而回收后，将其加热为过热蒸汽。

专利文献1：日本特开平8-277412号公报

专利文献2：日本特开2002-286209号公报

然而，对于炼钢用电弧炉而言，在将一个作业周期设为70分钟的情况下，成为在55分钟左右的这段时间高温气体流动、在15分钟左右的这段时间冷风流动这样的、高温气体与冷风交互地流动的情况，因此废气温度大幅地发生变动。这样，若废气温度大幅地发生变动，则蒸汽产生量发生变动，回收蒸汽量也发生变动。若回收蒸汽量发生变动，则在将回收蒸汽供给至蒸汽轮机的情况等情况下，发电量降低，并且蒸汽轮机的稳定运转变得困难。

另外，由废热锅炉回收的蒸汽为饱和蒸汽，因此对其保持原样的话则利用价值较少，所以希望在供蒸汽轮机等而进行发电的情况下将其加热为过热蒸汽，如上所述，在专利文献2中公开有如下的情况，即、在将炼钢用电弧炉的废热作为饱和蒸汽而回收后，将其加热为过热蒸汽。然而，在专利文献2的方法中为了将饱和蒸汽加热为过热蒸汽，而需要使用矿物燃料等的其他的热源，从而能量经济性变低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炼钢用电弧炉的废热回收设备以及具有这样的废热回收设备的炼钢用电弧炉设备，该炼钢用电弧炉的废热回收设备在将从炼钢用电弧炉排出的废气的废热作为饱和蒸汽而回收、并将其进一步加热为过热蒸汽的过程中，能够抑制废气的温度变动而进行高效的废热回收，并且能量经济性较高。

本发明的其他的目的在于提供炼钢用电弧炉的废热回收设备及废热回收方法，以及具备那样的废热回收设备的炼钢用电弧炉设备，在将从炼钢用电弧炉排出的废气的废热作为饱和蒸汽回收、并将其进一步加热为过热蒸汽的过程中，能够使废气的温度变动极小从而高效地进行废热回收。

根据本发明的第一观点，提供了一种炼钢用电弧炉的废热回收设备，其将从多个炼钢用电弧炉排出的废气的废热作为饱和蒸汽而回收，并进一步将饱和蒸汽加热为过热蒸汽，该炼钢用电弧炉的废热回收设备的特征在于，具备：第一废气流道，其用于从各个炼钢用电弧炉排出废气；废热锅炉，其设置在所述第一废气流道上，并将废气的废热作为饱和蒸汽而回收；蒸汽蓄积器，其使在各个废热锅炉产生的饱和蒸汽合流并将其蓄留起来；蒸汽过热器，其将蓄留于所述蒸汽蓄积器的蒸汽加热为过热蒸汽；第二废气流道，其将被所述废热锅炉回收了废热后的废气引导至所述蒸汽过热器以供饱和蒸汽的过热然后将该废气排出；第三废气流道，其以不经由所述蒸汽过热器的方式将被所述废热锅炉回收了废热后的废气排出；以及切换机构，其在所述第二废气流道与所述第三废气流道之间切换废热被回收后的废气的流道。

在上述第一观点的废热回收设备中，上述废气的废热为典型的废气的显热、或者废气的显热以及燃烧热。

另外，在上述废热回收设备中，上述第一废气流道具有废气管道、以及使废气燃烧的燃烧塔，上述废热锅炉能够以构成上述废气管道及/或上述燃烧塔的方式设置。另外，对于上述废热锅炉而言，其出口的废气的温度优选设定为600℃以上的范围。