專利名稱：煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備、煉鋼用電弧爐設(shè)備、以及煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備及具有這樣的廢熱回收設(shè)備的煉鋼用電弧爐設(shè)備、以及煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法，所述廢熱回收設(shè)備將來自煉鋼用電弧爐的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并將其一進(jìn)步加熱為過熱蒸汽。
背景技術(shù)：
煉鋼用電弧爐(也稱“電爐”)進(jìn)行間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，該間歇運(yùn)轉(zhuǎn)以如下的工序?yàn)橐粋€(gè)周期，即、在將原料的廢鐵、還原鐵(DRI :Direct Reduction Iron)以及對(duì)其以高溫進(jìn)行壓塊(briquette)化而得到熱壓鐵塊(HBI Hot Briquetted Iron)、鐵水、生鐵(鑄鐵塊)等裝入爐內(nèi)后，對(duì)電弧爐內(nèi)裝入電極并通電，并在將原料熔化后，停止通電，并將熔化的鋼排出。 在作為原料的廢鐵上附著有涂料、機(jī)油的情況較多，還存在混入有合成樹脂等的情況，因此會(huì)產(chǎn)生白煙 惡臭等。另外，包含于廢鐵、DRI中的碳作為一氧化碳而產(chǎn)生。因此，借助爐-爐蓋間與二次燃燒塔積極地獲取空氣從而使廢氣完全燃燒。由于該燃燒氣體具有超過1200°C的高溫，并具有大量的能量，所以嘗試過回收該廢熱。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開有如下技術(shù)，即、通過在電爐廢氣管路上設(shè)置廢熱鍋爐來回收煉鋼用電弧爐的廢氣的顯熱·燃燒熱。另外，雖然所回收的蒸汽供基于蒸汽輪機(jī)的發(fā)電等，但是對(duì)于作為蒸汽輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)源而被供給的蒸汽而言，從使渦輪入口側(cè)的焓(enthalpy)增大的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選使用過熱蒸汽，在專利文獻(xiàn)2中，公開有如下的情況，S卩、將煉鋼用電弧爐的廢熱作為飽和蒸汽而回收后，將其加熱為過熱蒸汽。專利文獻(xiàn)I :日本特開平8-277412號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-286209號(hào)公報(bào)然而，對(duì)于煉鋼用電弧爐而言，在將一個(gè)作業(yè)周期設(shè)為70分鐘的情況下，成為在55分鐘左右的這段時(shí)間高溫氣體流動(dòng)、在15分鐘左右的這段時(shí)間冷風(fēng)流動(dòng)這樣的、高溫氣體與冷風(fēng)交互地流動(dòng)的情況，因此廢氣溫度大幅地發(fā)生變動(dòng)。這樣，若廢氣溫度大幅地發(fā)生變動(dòng)，則蒸汽產(chǎn)生量發(fā)生變動(dòng)，回收蒸汽量也發(fā)生變動(dòng)。若回收蒸汽量發(fā)生變動(dòng)，則在將回收蒸汽供給至蒸汽輪機(jī)的情況等情況下，發(fā)電量降低，并且蒸汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)變得困難。另外，由廢熱鍋爐回收的蒸汽為飽和蒸汽，因此對(duì)其保持原樣的話則利用價(jià)值較少，所以希望在供蒸汽輪機(jī)等而進(jìn)行發(fā)電的情況下將其加熱為過熱蒸汽，如上所述，在專利文獻(xiàn)2中公開有如下的情況，S卩、在將煉鋼用電弧爐的廢熱作為飽和蒸汽而回收后，將其加熱為過熱蒸汽。然而，在專利文獻(xiàn)2的方法中為了將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，而需要使用礦物燃料等的其他的熱源，從而能量經(jīng)濟(jì)性變低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備以及具有這樣的廢熱回收設(shè)備的煉鋼用電弧爐設(shè)備，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備在將從煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收、并將其進(jìn)一步加熱為過熱蒸汽的過程中，能夠抑制廢氣的溫度變動(dòng)而進(jìn)行高效的廢熱回收，并且能量經(jīng)濟(jì)性較高。本發(fā)明的其他的目的在于提供煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備及廢熱回收方法，以及具備那樣的廢熱回收設(shè)備的煉鋼用電弧爐設(shè)備，在將從煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽回收、并將其進(jìn)一步加熱為過熱蒸汽的過程中，能夠使廢氣的溫度變動(dòng)極小從而高效地進(jìn)行廢熱回收。根據(jù)本發(fā)明的第一觀點(diǎn)，提供了一種煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其將從多個(gè)煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并進(jìn)一步將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備的特征在于，具備第一廢氣流道，其用于從各個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣；廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收；蒸汽蓄積器，其使在各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來；蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽；第二廢氣流道，其將被所述廢 熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱然后將該廢氣排出；第三廢氣流道，其以不經(jīng)由所述蒸汽過熱器的方式將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣排出；以及切換機(jī)構(gòu)，其在所述第二廢氣流道與所述第三廢氣流道之間切換廢熱被回收后的廢氣的流道。在上述第一觀點(diǎn)的廢熱回收設(shè)備中，上述廢氣的廢熱為典型的廢氣的顯熱、或者廢氣的顯熱以及燃燒熱。另外，在上述廢熱回收設(shè)備中，上述第一廢氣流道具有廢氣管道、以及使廢氣燃燒的燃燒塔，上述廢熱鍋爐能夠以構(gòu)成上述廢氣管道及/或上述燃燒塔的方式設(shè)置。另外，對(duì)于上述廢熱鍋爐而言，其出口的廢氣的溫度優(yōu)選設(shè)定為600°C以上的范圍。另外，優(yōu)選還具備氣體溫度計(jì)，其設(shè)置于所述廢熱鍋爐的出口及/或所述蒸汽過熱器的入口，并且，以如下方式操作所述切換機(jī)構(gòu)在所述廢熱鍋爐的出口的廢氣溫度及/或所述蒸汽過熱器的入口的廢氣溫度為預(yù)先確定的溫度以上的情況下，使所述廢氣流動(dòng)至所述第二廢氣流道；在所述廢熱鍋爐的出口的廢氣溫度及/或所述蒸汽過熱器的入口的廢氣溫度比預(yù)先確定的溫度低的情況下，使所述廢氣流動(dòng)至所述第三廢氣流道。上述第三廢氣流道能夠具有通風(fēng)管道，其用于對(duì)上述各煉鋼用電弧爐的周圍及/或設(shè)置有上述多個(gè)煉鋼用電弧爐的煉鋼工廠內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)；連接配管，其連接上述第二流道與上述通風(fēng)管道；以及通風(fēng)集合管道，上述通風(fēng)管道在該通風(fēng)集合管道集合。在該情況下，上述廢熱回收設(shè)備能夠構(gòu)成為，還具備集塵器，其對(duì)來自上述第二廢氣流道的廢氣進(jìn)行集塵；以及冷卻器，其對(duì)到達(dá)上述集塵器前的廢氣進(jìn)行冷卻。另外，上述廢熱回收設(shè)備還能夠構(gòu)成為，還具備集塵器，其對(duì)來自上述第二廢氣流道的廢氣進(jìn)行集塵，來自上述第二廢氣流道的廢氣以混合有上述通風(fēng)集合管道的冷風(fēng)的狀態(tài)而被引導(dǎo)至上述集塵器。具體而言，上述第二廢氣流道能夠構(gòu)成為，具有廢氣管道，其位于上述各廢熱鍋爐的下游側(cè)；廢氣集合管道，這些廢氣管道在該廢氣集合管道集合；下游側(cè)廢氣管道，其從上述廢氣集合管道延伸，并與上述蒸汽過熱器連接，上述下游側(cè)廢氣管道連接在上述通風(fēng)集合管道上，在上述通風(fēng)集合管道上連接有廢氣集塵管道，其中，在該廢氣集塵管道上連接有上述集塵器，在對(duì)來自上述下游側(cè)廢氣管道的廢氣混合上述通風(fēng)集合管道的冷風(fēng)的狀態(tài)下，該廢氣經(jīng)由上述廢氣集塵管道而被弓I導(dǎo)上述集塵器。此外，上述廢熱回收設(shè)備還能夠構(gòu)成為，來自上述第二廢氣流道的廢氣在這樣以與上述通風(fēng)集合管道的冷風(fēng)混合的狀態(tài)被引導(dǎo)至上述集塵器，并且還能夠構(gòu)成為還具備冷卻器。為了對(duì)流入上述過熱器的廢氣的溫度的變動(dòng)進(jìn)行抑制，優(yōu)選還具備蓄熱體，該蓄熱體設(shè)置于上述第二廢氣流道的上述蒸汽過熱器的上游側(cè)。優(yōu)選還具備飽和蒸汽流量控制閥，其對(duì)流入所述蒸汽過熱器的飽和蒸汽的流量進(jìn)行控制；過熱蒸汽溫度計(jì)，其對(duì)從所述蒸汽過熱器排出的過熱蒸汽的溫度進(jìn)行檢測；以及控制器，其根據(jù)所述過熱蒸汽的溫度對(duì)所述飽和蒸汽流量控制閥進(jìn)行控制從而控制過熱
蒸汽量。優(yōu)選還具備廢氣流量計(jì)，其對(duì)流入所述蒸汽過熱器的廢氣的流量進(jìn)行檢測；廢氣溫度計(jì)，其對(duì)流入所述蒸汽過熱器的廢氣的溫度進(jìn)行檢測；飽和蒸汽流量計(jì)，其對(duì)流入所 述蒸汽過熱器的飽和蒸汽的流量進(jìn)行檢測；流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其對(duì)所述廢氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)；以及控制器，其根據(jù)所述廢氣的溫度與所述飽和蒸汽的流量對(duì)所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制從而控制所述廢氣流量。根據(jù)本發(fā)明的第二觀點(diǎn)，提供一種煉鋼用電弧爐設(shè)備，具備多個(gè)煉鋼用電弧爐；以及廢熱回收設(shè)備，該廢熱回收設(shè)備將從所述多個(gè)煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并進(jìn)一步將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，該煉鋼用電弧爐設(shè)備的特征在于，所述廢熱回收設(shè)備具有第一廢氣流道，其用于從各個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣；廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收；蒸汽蓄積器，其使由各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來；蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽；第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱然后將該廢氣排出；第三廢氣流道，其以不經(jīng)由所述蒸汽過熱器的方式將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣排出；以及切換機(jī)構(gòu)，其在所述第二廢氣流道與所述第三廢氣流道之間切換廢熱被回收后的廢氣的流道。根據(jù)本發(fā)明的第三觀點(diǎn)，提供一種煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其將從多個(gè)煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并進(jìn)一步將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備的特征在于，具備第一廢氣流道，其用于從各個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣；廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收；蒸汽蓄積器，其使在各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來；蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽；第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱；以及操作部，其以使所述多個(gè)煉鋼用電弧爐分別錯(cuò)開規(guī)定的錯(cuò)開時(shí)間地依次運(yùn)轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行操作，所述操作部以所述多個(gè)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的差別最小化的方式設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的第四觀點(diǎn)，提供一種煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法，是煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備的廢熱回收方法，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備具備第一廢氣流道，其用于分別從多個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣；廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收；蒸汽蓄積器，其使在各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來；蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽；以及第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法的特征在于，使所述多個(gè)煉鋼用電弧爐分別錯(cuò)開規(guī)定的錯(cuò)開時(shí)間地依次運(yùn)轉(zhuǎn)，并以所述多個(gè)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的差別最小化的方式設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。在上述第三以及第四觀點(diǎn)中，當(dāng)將最初的煉鋼用電弧爐起動(dòng)后的任意的時(shí)間設(shè)為N,將一次的煉鋼時(shí)間設(shè)為A，將通電時(shí)間設(shè)為B，將運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)為m，將錯(cuò)開時(shí)間設(shè)為T時(shí)，對(duì)于第η個(gè)煉鋼用電弧爐，優(yōu)選在(N - (n - I) XT) — (AX (m — (η — I))) < B成立的范圍內(nèi)，設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。另外，在上述煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備及廢熱回收方法中，上述錯(cuò)開時(shí)間優(yōu)選為一次煉鋼時(shí)間的五分之一。 在上述煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備中，優(yōu)選還具備第三廢氣流道，其以不經(jīng)由所述蒸汽過熱器的方式將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣排出；以及切換機(jī)構(gòu)，其在上述第二廢氣流道與上述第三廢氣流道之間切換廢熱被回收后的廢氣的流道。另外，上述廢熱鍋爐中，優(yōu)選上述第一廢氣流道流動(dòng)的廢氣的溫度被設(shè)定為600°C以上的范圍。在上述煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法中，優(yōu)選將廢熱被回收后的廢氣經(jīng)由第二廢氣流道而引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器，并通過廢氣的熱將所述飽和蒸汽轉(zhuǎn)換為過熱蒸汽，在從所述煉鋼用電弧爐排出的廢氣的溫度較低的情況下，廢氣流動(dòng)至不經(jīng)由所述蒸汽過熱器的第三廢氣流道。根據(jù)本發(fā)明的第五觀點(diǎn)，提供一種煉鋼用電弧爐設(shè)備，具備多個(gè)煉鋼用電弧爐；以及廢熱回收設(shè)備，該廢熱回收設(shè)備將從所述多個(gè)煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并進(jìn)一步將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，該煉鋼用電弧爐設(shè)備的特征在于，所述廢熱回收設(shè)備具有第一廢氣流道，其用于從各個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣；廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收；蒸汽蓄積器，其使在各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來；蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽；第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱；以及操作部，其以使所述多個(gè)煉鋼用電弧爐分別錯(cuò)開規(guī)定的錯(cuò)開時(shí)間地依次運(yùn)轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行操作，所述操作部以所述多個(gè)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的差別最小化的方式設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。


圖I是表示具備本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備的煉鋼用電弧爐設(shè)備的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備中使用的蒸汽過熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表示的剖視圖。圖3A是用于對(duì)基于閘板的廢氣流道的切換形態(tài)進(jìn)行說明的圖。圖3B是用于對(duì)基于閘板的廢氣流道的切換形態(tài)進(jìn)行說明的圖。圖4表示當(dāng)一次熱操作為70分鐘時(shí)的煉鋼用電弧爐中的燃燒塔入口的溫度變化例的圖。
圖5是用于對(duì)蒸汽輪機(jī)的輸出降低時(shí)的直至輸出恢復(fù)的時(shí)間進(jìn)行說明的圖。圖6是用于說明用于將廢氣流道切換為對(duì)蒸汽過熱器進(jìn)行供給的廢氣流道與不經(jīng)由蒸汽過熱器的廢氣流道的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是用于說明用于將廢氣流道切換為對(duì)蒸汽過熱器進(jìn)行供給的廢氣流道與不經(jīng)由蒸汽過熱器的廢氣流道的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)的其他的例子的圖。圖8是用于說明用于將廢氣流道切換為對(duì)蒸汽過熱器進(jìn)行供給的廢氣流道與不經(jīng)由蒸汽過熱器的廢氣流道的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)的另一其他的例子的圖。圖9是表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備中，在下游側(cè)廢氣管道的蒸汽過熱器的上游側(cè)部分設(shè)置蓄熱體的例子的圖。
圖10是表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備中，設(shè)置對(duì)所供給的飽和蒸汽流量進(jìn)行控制的控制器的例子的圖。圖11是表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備中，設(shè)置對(duì)廢氣流量進(jìn)行控制的控制器的例子的圖。圖12是用于對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的、煉鋼用電弧爐的“錯(cuò)開時(shí)間”設(shè)定的例子進(jìn)行說明的圖。圖13是表示在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，在煉鋼用電弧爐為4臺(tái)的情況下，對(duì)于一次熱操作，以(a)將煉鋼時(shí)間(Tap to tap)設(shè)為70分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為55分鐘；(b)將煉鋼時(shí)間(Tap to tap)設(shè)為60分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為45分鐘；(C)將煉鋼時(shí)間(Tap totap)設(shè)為50分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為40分鐘的方式使其變化，并使錯(cuò)開時(shí)間T變化為Tap totap的十分之一、七分之一、五分之一、三分之一的情況下的、運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的變化的模擬結(jié)果的圖。圖14是表示在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，在煉鋼用電弧爐為兩臺(tái)的情況下，對(duì)于一次熱操作，以(a)將煉鋼時(shí)間(Tap to tap )設(shè)為70分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為55分鐘；(b )將煉鋼時(shí)間(Tap to tap)設(shè)為60分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為45分鐘；(C)將煉鋼時(shí)間(Tap totap)設(shè)為50分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為40分鐘的方式使其變化，并使錯(cuò)開時(shí)間T變化為Tap totap的十分之一、七分之一、五分之一、三分之一的情況下的、運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的變化的模擬結(jié)果的圖。圖15是表示在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，在煉鋼用電弧爐為3臺(tái)的情況下，對(duì)于一次熱操作，以(a)將煉鋼時(shí)間(Tap to tap)設(shè)為70分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為55分鐘；(b)將煉鋼時(shí)間(Tap to tap)設(shè)為60分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為45分鐘；(C)將煉鋼時(shí)間(Tap totap)設(shè)為50分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為40分鐘的方式使其變化，并使錯(cuò)開時(shí)間T變化為Tap totap的十分之一、七分之一、五分之一、三分之一的情況下的、運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的變化的模擬結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。<第一實(shí)施方式>首先，對(duì)第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖I是表示具備本發(fā)明一實(shí)施方式所涉及的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備的煉鋼用電弧爐設(shè)備的概略結(jié)構(gòu)圖。該煉鋼用電弧爐設(shè)備100具有4個(gè)電弧爐單元10a、10b、IOcUOd0這些電弧爐單元IOa IOd配置于未圖示的煉鋼工廠，均具有煉鋼用電弧爐1，并且在各煉鋼用電弧爐I上連接有排氣管道2。從煉鋼用電弧爐I排出的高溫的廢氣流入排氣管道2。在排氣管道2上連接有前段側(cè)的水冷管道4，在前段側(cè)的水冷管道4上連接有使廢氣燃燒的燃燒塔3，在燃燒塔3上連接有后段側(cè)的水冷管道4，在后段側(cè)的水冷管道4上連接有管道5。排氣管道2、水冷管道4、以及管道5作為廢氣管道而發(fā)揮功能。前段側(cè)及后段側(cè)的水冷管道4以及燃燒塔3構(gòu)成廢熱鍋爐6。此外，廢熱鍋爐6也可以僅由水冷管道4或僅由燃燒塔3構(gòu)成。另外，在各電弧爐單元的煉鋼用電弧爐I的周圍，設(shè)置有通風(fēng)用罩11，在通風(fēng)用罩11上連接有通風(fēng)管道12。在本實(shí)施方式中，煉鋼用電弧爐I具有爐體21 ;可開閉的爐蓋22 ;以及從爐蓋22的上方插入爐體21內(nèi)部的3根電弧電極23，從而構(gòu)成3相交流型的電弧爐。此外，煉鋼用電弧爐I不限定于電弧電極23的根數(shù)為3根的3相交流型的電弧爐，還可以是電弧電極為其他根數(shù)的電弧爐。而且，對(duì)爐體21內(nèi)裝入廢鐵、DRI (直接還原鐵)、HBI (熱壓鐵塊)、鐵水、以及生鐵(鑄鐵塊)等的原料，并以利用因?qū)﹄娀‰姌O23通電而形成的電弧來將原料熔 化的方式熔煉鋼液。雖未圖示，但是還存在如下的情況，即、在煉鋼用電弧爐I上，設(shè)置有精煉用的氧氣吹入噴槍(Iance)及/或碳劑添加用的碳材吹入噴槍。各電弧爐單元的燃燒塔3利用從空氣導(dǎo)入口 8導(dǎo)入的空氣使從爐體21排出的高溫的廢氣中的一氧化碳、白煙物質(zhì)、以及惡臭物質(zhì)等完全燃燒從而使之無害化，并且廢氣的溫度因此時(shí)的燃燒熱而進(jìn)一步上升。各電弧爐單元的廢熱鍋爐6是將廢氣的廢熱(這里為廢氣的顯熱及燃燒熱)作為飽和蒸汽而回收的裝置，并設(shè)置在從煉鋼用電弧爐I流出的廢氣的流道上。此時(shí)，廢熱鍋爐6優(yōu)選設(shè)置于廢氣溫度為規(guī)定溫度以上的范圍。構(gòu)成廢熱鍋爐6的前段側(cè)及后段側(cè)的水冷管道4以及燃燒塔3具有傳熱管7。另外，各電弧爐單元具有汽包13，并且在汽包13上連接有供給配管14，其對(duì)傳熱管7供給冷卻水(純水)；以及返回配管15，其使冷卻水(蒸汽)從傳熱管7返回至汽包13。另外，在供給配管14上設(shè)置有循環(huán)水泵16。由此，對(duì)傳熱管7循環(huán)供給冷卻水。收容于汽包13的冷卻水，通過循環(huán)水泵16經(jīng)由供給配管14而被輸送至傳熱管7。然后，被輸送至傳熱管7的冷卻水，因從煉鋼用電弧爐I產(chǎn)生的廢氣的顯熱及廢氣在燃燒塔3發(fā)生燃燒而產(chǎn)生的燃燒熱而升溫從而轉(zhuǎn)換成飽和蒸汽，并經(jīng)由返回配管15而返回至汽包13,從而在汽包13中成為汽水分離的狀態(tài)。在汽包13上連接有飽和蒸汽輸送配管17，汽包13內(nèi)的飽和蒸汽經(jīng)由該飽和蒸汽輸送配管17而向蓄積器62被輸送。此外，在汽包13上連接有純水罐(未圖示)，并以在汽包13中蓄留規(guī)定量的水的方式，適當(dāng)?shù)貜募兯迣?duì)汽包13供給冷卻水(純水)。另外，在附圖中，為了方便而記載有各一條供給配管14及返回配管15，但是實(shí)際上供給配管14及返回配管15分別以傳熱管7的數(shù)量(根據(jù)需要而被分割的鍋爐部分的數(shù)量)設(shè)置。各電弧爐單元的管道5均連接在廢氣集合管道41上，在廢氣集合管道41上連接有I條下游側(cè)廢氣管道42，來自各電弧爐單元的管道5的廢氣在廢氣集合管道41集合，并被輸送至下游側(cè)廢氣管道42。在下游側(cè)廢氣管道42上連接有蒸汽過熱器43，該蒸汽過熱器43將飽和蒸汽進(jìn)一步加熱為過熱蒸汽。因此，廢熱被回收后的廢氣通過管道5、廢氣集合管道41、以及下游側(cè)廢氣管道42而供蒸汽過熱器43中的飽和蒸汽的加熱。稍后對(duì)蒸汽過熱器43詳細(xì)地進(jìn)行說明。此外，在下游側(cè)廢氣管道42的與蒸汽過熱器43相比上游側(cè)的部分設(shè)置有廢氣流量計(jì)47。另一方面，各電弧爐單元的通風(fēng)管道12均連接在通風(fēng)集合管道51上。而且，經(jīng)過蒸汽過熱器43后的下游側(cè)廢氣管道42連接在通風(fēng)集合管道51上，并在通風(fēng)集合管道51上連接有廢氣集塵管道52。在廢氣集塵管道52上，例如連接有具有袋式過濾器的集塵器54、以及排氣風(fēng)扇55，并在廢氣集塵管道52的終端連接有煙 56，該煙囪56將被集塵器54除塵后的廢氣排出至大氣中。另外，在集塵器54的上游的廢氣集塵管道52上,根據(jù)需要而設(shè)置有廢氣冷卻器53,該廢氣冷卻器53用于使廢氣的溫度成為集塵器54的耐熱溫度以下。各電弧爐單元的飽和蒸汽輸送配管17，連接在蒸汽集合配管61上，在各飽和蒸汽輸送配管17中被輸送而來的飽和蒸汽通過蒸汽集合配管61而集合。在蒸汽集合配管61上連接有蒸汽蓄積器62，由各電弧爐單元的汽包13產(chǎn)生的飽和蒸汽蓄留于蒸汽蓄積器62。而且，在經(jīng)過蒸汽蓄積器62后的蒸汽集合配管61上連接有蒸汽過熱器43。此外，蒸汽蓄積器62既可以如圖示這樣地為一個(gè)，也可以為多個(gè)。
如圖2所示，蒸汽過熱器43具有筐體44 ；以及傳熱管45，其以多處彎曲的方式設(shè)置于筐體44內(nèi)?？痼w44連接在下游側(cè)廢氣管道42上，并且在筐體44內(nèi)流通有高溫的廢氣。另一方面，對(duì)傳熱管45供給來自蒸汽蓄積器62的飽和蒸汽，在傳熱管45內(nèi)流通的飽和蒸汽被廢氣加熱而轉(zhuǎn)換成過熱蒸汽。在本實(shí)施方式中，所轉(zhuǎn)換成的過熱蒸汽被供給至發(fā)電用蒸汽輪機(jī)63。在各電弧爐單元中設(shè)置有連接配管18，該連接配管18連接廢熱鍋爐6的下游側(cè)的管道5與通風(fēng)管道12。連接配管18用于使廢熱被回收后的廢氣流入通風(fēng)管道12。在管道5的連接配管18連接部的下游側(cè)設(shè)置有閘板31，在連接配管18的管道5連接部的附近設(shè)置有閘板32。操作這些閘板31及32從而能夠?qū)碜詿掍撚秒娀tI的廢氣在蒸汽過熱器43側(cè)的廢氣流道、與不通過蒸汽過熱器43的通風(fēng)管道12側(cè)的廢氣流道之間進(jìn)行切換。換句話說，閘板31及32作為在將廢熱回收后的廢氣對(duì)蒸汽過熱器43進(jìn)行供給的廢氣流道、與不通過蒸汽過熱器43的廢氣流道之間進(jìn)行切換的切換機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。具體而言，在煉鋼用電弧爐I的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的廢氣溫度較高的期間，如圖3A所示，將閘板31開啟、將閘板32關(guān)閉，則將來自煉鋼用電弧爐I的廢氣經(jīng)由管道5、廢氣集合管道41、以及下游側(cè)廢氣管道42而引導(dǎo)至蒸汽過熱器43。另一方面，在停止煉鋼用電弧爐I的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)那樣、廢氣溫度較低的期間，如圖3B所示，將閘板31關(guān)閉、將閘板32開啟，則將來自煉鋼用電弧爐I的低溫的廢氣經(jīng)由連接配管18而引導(dǎo)至通風(fēng)管道12。這樣，在本實(shí)施方式中，以來自煉鋼用電弧爐I的低溫的廢氣不被供給至蒸汽過熱器43、從而防止用于對(duì)飽和蒸汽進(jìn)行加熱的廢氣的溫度降低的情況的方式構(gòu)成各電弧爐單元。此外，從各煉鋼用電弧爐I開始經(jīng)排氣管道2而直至燃燒塔3及水冷管道4的構(gòu)成鍋爐6的部分，構(gòu)成對(duì)廢氣的廢熱進(jìn)行回收的第一廢氣流道。管道5、廢氣集合管道41、以及下游側(cè)廢氣管道42作為第二廢氣流道而發(fā)揮功能，即、將廢熱被回收后的廢氣引導(dǎo)至蒸汽過熱器43后將其排出。并且，連接配管18、通風(fēng)管道12、以及通風(fēng)集合管道51作為第三廢氣流道而發(fā)揮功能，即、以不經(jīng)由蒸汽過熱器的方式將廢熱被回收后的廢氣排出。這樣的煉鋼用電弧爐設(shè)備100具有監(jiān)視·操作·控制部70，其進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的監(jiān)視及各部分的操作·控制。該監(jiān)視·操作·控制部70具有監(jiān)視單元，其對(duì)煉鋼用電弧爐設(shè)備100的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行掌握；操作面板，其用于供操作人員進(jìn)行向電弧電極23的通電開始 通電停止等、用于作業(yè)的各種操作；以及控制單元，其進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的控制。接下來，對(duì)這樣構(gòu)成的煉鋼用電弧爐設(shè)備100的處理動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，對(duì)煉鋼用電弧爐I的爐體21內(nèi)裝入原料，并對(duì)電弧電極23通電從而通過電弧放電使原料開始熔化，并根據(jù)需要進(jìn)行原料的追加裝入以及精煉，該精煉包括基于氧氣吹入的脫碳精煉以及基于碳材等的成分調(diào)整等。在精煉結(jié)束的時(shí)刻，停止向電弧電極23通電，并從爐體21將鋼液出鋼。由此一次熱操作(heat)的作業(yè)結(jié)束，并反復(fù)進(jìn)行這樣的作業(yè)。另一方面，在本實(shí)施方式中，設(shè)置有4個(gè)電弧爐單元，并在各個(gè)煉鋼用電弧爐I中進(jìn)行與前述相同的作業(yè)，不過通常為4個(gè)煉鋼用電弧爐I的作業(yè)開始時(shí)機(jī)錯(cuò)開的狀態(tài)。在這樣的作業(yè)中，在高溫的廢氣從各煉鋼用電弧爐I被排出、并通過構(gòu)成第一廢 氣流道的排氣管道2、前段側(cè)的水冷管道4、燃燒塔3、以及后段側(cè)的水冷管道4的這段時(shí)間，通過廢熱鍋爐6回收廢熱(顯熱及燃燒熱)。具體而言，廢氣的廢熱在構(gòu)成廢熱鍋爐6的傳熱管7中轉(zhuǎn)換成飽和蒸汽，該飽和蒸汽經(jīng)由汽包13、飽和蒸汽輸送配管17、以及蒸汽集合配管61而蓄留于蒸汽蓄積器62。然后，蓄留于蒸汽蓄積器的飽和蒸汽被供給至蒸汽過熱器43，并在蒸汽過熱器43被高溫的廢氣加熱而轉(zhuǎn)換成過熱蒸汽。所轉(zhuǎn)換成的過熱蒸汽被供給至發(fā)電用蒸汽輪機(jī)63，以供發(fā)電。另一方面，廢熱被回收后的廢氣經(jīng)由構(gòu)成第二廢氣流道的管道5、廢氣集合管道41、以及下游側(cè)廢氣管道42而被輸送至蒸汽過熱器43，并在蒸汽過熱器43供飽和蒸汽的加熱。在煉鋼用電弧爐I的周圍及/或未圖示的煉鋼工廠內(nèi)，經(jīng)由通風(fēng)用罩11、通風(fēng)管道12而進(jìn)行通風(fēng)，并且來自通風(fēng)管道12的冷風(fēng)被輸送至通風(fēng)集合管道51。另外，供飽和蒸汽的加熱后的廢氣，經(jīng)由下游側(cè)廢氣管道42而被輸送至通風(fēng)集合管道51，并以與從通風(fēng)管道12被供給的冷風(fēng)混合的狀態(tài)，被供給至集塵管道52，并被集塵器54集塵而從煙 56排出。這樣，下游側(cè)廢氣管道42的高溫的廢氣與通風(fēng)集合管道51的通風(fēng)用的冷風(fēng)進(jìn)行合流，然后溫度降低的廢氣被供給至廢氣集塵管道52，從而能夠使流動(dòng)至由袋式過濾器構(gòu)成的集塵器54的廢氣的溫度降至集塵器54的耐熱溫度以下。另外，如上所述，在集塵器54的上游的廢氣集塵管道52上設(shè)置有冷卻器53，從而使廢氣溫度降至集塵器54的耐熱溫度以下的操作變得更加容易。這里，在一個(gè)煉鋼用電弧爐I中，如上所述，將原料裝入-熔化(_原料追加裝入-熔化-精煉)_出鋼這一系列的工序作為一次熱操作而進(jìn)行作業(yè)，但是在該一次熱操作的期間，廢氣溫度大幅變動(dòng)。圖4是表示一次熱操作為70分鐘的煉鋼用電弧爐中的燃燒塔入口的溫度變化的圖。如該圖所示，從通電開始后廢氣溫度上升并達(dá)到1400°C附近，并因原料追加裝入而暫時(shí)降低至400°C左右，但是伴隨著原料的熔化的進(jìn)行而再度上升至1200°C左右，然后原料經(jīng)過完全熔化(熔融)，并且直至之后的精煉期間，廢氣溫度高的期間(高溫期)繼續(xù)。另一方面，廢氣溫度伴隨著精煉期間結(jié)束后的出鋼而降低，并在出鋼結(jié)束后降至200°C以下。而且，從出鋼結(jié)束后開始經(jīng)過下一次熱操作的原料裝入而直至下一次熱操作的通電開始，成為200°C以下的廢氣溫度較低的期間(低溫期)。伴隨著這樣的廢氣的溫度變動(dòng)，利用廢氣的顯熱及燃燒熱而被回收的飽和蒸汽的量發(fā)生變動(dòng)。
但是，在本實(shí)施方式中，煉鋼用電弧爐設(shè)備100具有4個(gè)煉鋼用電弧爐I，這些煉鋼用電弧爐通常成為作業(yè)開始時(shí)機(jī)錯(cuò)開規(guī)定時(shí)間的狀態(tài)。由此，這4個(gè)煉鋼用電弧爐I的高溫期與低溫期成為相互錯(cuò)開的狀態(tài)，并使被這4個(gè)煉鋼用電弧爐I回收的飽和蒸汽在蒸汽蓄積器62合流，因此合流后的飽和蒸汽量被均衡化。此時(shí)，能夠通過控制各煉鋼用電弧爐I的作業(yè)時(shí)機(jī)，來使合流后的飽和蒸汽量的分布達(dá)到所希望的狀態(tài)。另外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽時(shí)，能夠使用廢熱回收后的廢氣來進(jìn)行對(duì)蒸汽過熱器43的加熱能量的供給，因此不需要用于生成過熱蒸汽的其他的燃料，從而能量經(jīng)濟(jì)性較高。
然而，在將廢熱被回收后的廢氣作為用于生成過熱蒸汽的熱源而使用的情況下，需要預(yù)先確保用于生成規(guī)定的過熱度的過熱蒸汽的熱量，為此需要極力防止被供給至蒸汽過熱器43的廢氣溫度的降低。但是，在煉鋼用電弧爐I中存在低溫的廢氣被排出的情況。例如，在煉鋼用電弧爐I中，在剛剛通電后、剛剛進(jìn)行原料追加裝入后、以及出鋼后，會(huì)排出低溫的廢氣。若該低溫的廢氣被混合到運(yùn)轉(zhuǎn)中的其他的煉鋼用電弧爐的高溫的廢氣中，則混合后的氣體溫度降低。若廢氣溫度降低，則產(chǎn)生用于生成規(guī)定的過熱度的過熱蒸汽的熱量不足的不良情況。由此，過熱蒸汽流量及/或蒸汽過熱度降低從而蒸汽輪機(jī)的輸出降低，之后即使過熱蒸汽流量及/或蒸汽過熱度恢復(fù)，在恢復(fù)至穩(wěn)定輸出之前也需要長時(shí)間，從而發(fā)電量降低。例如，如圖5所示，在輸出為23麗的情況下，即使僅降低6MW大小的過熱蒸汽流量及/或蒸汽過熱度，則為了恢復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)仍要耗費(fèi)15分鐘左右，若在降低20MW大小的情況下，則耗費(fèi)近40分鐘。因此，在本實(shí)施方式中，在廢熱鍋爐6下游側(cè)的管道5上，設(shè)置有與通風(fēng)管道12連接的連接配管18，并且作為切換機(jī)構(gòu)而設(shè)置有閘板31及32，該切換機(jī)構(gòu)在將廢熱回收后的廢氣對(duì)蒸汽過熱器43側(cè)進(jìn)行供給的廢氣流道、與不通過蒸汽過熱器43的廢氣流道之間進(jìn)行切換。而且，在從煉鋼用電弧爐I排出高溫的廢氣的期間(高溫期)，如圖3A所示，將閘板31開啟、將閘板32關(guān)閉，則廢氣被供給至蒸汽過熱器43。另一方面，在停止煉鋼用電弧爐I的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)等的排出低溫的廢氣的期間(低溫期)，如圖3B所示，將閘板31關(guān)閉，將閘板32開啟，則將來自煉鋼用電弧爐I的廢氣導(dǎo)入通風(fēng)管道12，從而來自煉鋼用電弧爐I的廢氣不被供給至蒸汽過熱器43。由此，能夠防止用于產(chǎn)生過熱蒸汽的廢氣的溫度降低的情況，從而能夠生成穩(wěn)定且具有規(guī)定的過熱度的過熱蒸汽。在該情況下，預(yù)先對(duì)一次熱操作的廢氣溫度曲線進(jìn)行掌握，從而能夠在廢氣溫度與預(yù)定的溫度相比成為低溫的情況下，不向蒸汽過熱器43供給廢氣。從更穩(wěn)定地生成過熱蒸汽的觀點(diǎn)來看，如圖6所示，也可以在各電弧爐單元的廢熱鍋爐6的出口設(shè)置溫度計(jì)81，并在溫度計(jì)81的溫度與預(yù)定的溫度相比成為低溫的時(shí)刻，對(duì)該煉鋼用電弧爐I的閘板31及32進(jìn)行操作從而使廢氣不向蒸汽過熱器43供給。在該情況下，優(yōu)選如圖6所示，設(shè)置控制器82，并將溫度計(jì)81的信號(hào)輸出至控制器82，并使控制器82根據(jù)該信號(hào)自動(dòng)地對(duì)閘板31及32進(jìn)行操作。另外，如圖7所示，除溫度計(jì)81之外還可以在蒸汽過熱器43的入口設(shè)置溫度計(jì)83。在該情況下，在溫度計(jì)83比規(guī)定溫度低的時(shí)亥IJ，即各電弧爐單元中的溫度計(jì)81的溫度比被預(yù)定的溫度低的情況下，以使廢氣不流動(dòng)至蒸汽過熱器43的方式對(duì)閘板31及32進(jìn)行操作。此時(shí)，優(yōu)選為通過控制器82的控制來進(jìn)行操作。此外，如圖8所示，也可以僅設(shè)置溫度計(jì)83，并在該溫度比被預(yù)定的溫度低的時(shí)刻，對(duì)4個(gè)煉鋼用電弧爐I的作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行掌握，并對(duì)于與處于低溫期的煉鋼用電弧爐I對(duì)應(yīng)的電弧爐單元，以使廢氣不流動(dòng)至蒸汽過熱器43的方式對(duì)閘板31及32進(jìn)行操作。此時(shí)，優(yōu)選為控制器82根據(jù)來自監(jiān)視·操作·控制部70的信息來對(duì)與處于低溫期的煉鋼用電弧爐I對(duì)應(yīng)的電弧爐單元施加對(duì)閘板31及32進(jìn)行操作的指令。接下來，對(duì)廢熱鍋爐6的范圍進(jìn)行說明。在將顯熱及燃燒熱被回收后的廢氣作為用于生成過熱蒸汽的熱源而使用的情況下，該熱量由產(chǎn)生飽和蒸汽量、過熱度、以及廢熱鍋爐6以后直至蒸汽過熱器43的管路的熱擴(kuò)散所決定?，F(xiàn)在，當(dāng)欲從215°C的飽和蒸汽中獲得350°C的過熱蒸汽時(shí)，若廢熱鍋爐6的入口的熱量為100%，則為了對(duì)當(dāng)在廢熱鍋爐6處的吸熱量為50 55%時(shí)的產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行過熱而需要的熱量為5 10%。此外，若再加上來自管路等的放熱，則廢熱鍋爐6的范圍成為如下的范圍，即、廢熱鍋爐6的出口的廢氣溫度成為500°C以上的范圍。另一方面，煉鋼用電弧爐的廢熱鍋爐6主要進(jìn)行基于輻射傳熱的熱交換，基于輻 射傳熱的熱交換量大概能夠通過以下的(I)式而求出。Q = CA ((Tg / IOO)4 - (Tw / 100) 4〕...... (I)Q :輻射傳熱量Tg :氣體溫度Tw :水冷壁管表面溫度A :有效輻射傳熱面積C :有效輻射系數(shù)雖然實(shí)際上的輻射傳熱為復(fù)雜的現(xiàn)象，但是在假設(shè)有效輻射系數(shù)不發(fā)生變化，并欲獲得與當(dāng)氣體溫度為1000°c時(shí)所吸收的熱量相同的吸收熱量的情況下，當(dāng)廢氣溫度為800°C則需要約2. 5倍的有效輻射傳熱面積、當(dāng)廢氣溫度為600°C則需要約8倍的有效輻射傳熱面積，若擴(kuò)大廢熱鍋爐6的范圍直至廢氣溫度比600°C低的位置，則與傳熱面積的增加比例相比，回收蒸汽量較小，因而不經(jīng)濟(jì)。從這一因素以及上述熱平衡的角度出發(fā)，對(duì)于設(shè)置廢熱鍋爐6的范圍而言，優(yōu)選為廢氣溫度為600°C以上的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選為700°C以上的范圍。除上述圖I的設(shè)備之外，如圖9所示，還可以進(jìn)一步在下游側(cè)廢氣管道42的蒸汽過熱器43的上游側(cè)部分設(shè)置蓄熱體75，從而廢氣通過蓄熱體75而流動(dòng)。作為蓄熱體75而能夠使用格子磚等的熱容量大的塊體。更優(yōu)選使用傳熱面積較大且在相同容量的蓄熱室中能夠進(jìn)行更多的蓄熱的特殊形狀的格子。如上所述，通過對(duì)閘板31及32進(jìn)行操作從而使低溫的廢氣不被供給至蒸汽過熱器43，由此能夠極力防止被供給至蒸汽過熱器43的廢氣溫度的降低，但是依然多少會(huì)產(chǎn)生廢氣溫度變動(dòng)。然而，該蓄熱體75能夠通過高溫的廢氣來積蓄大量的熱量，從而即使存在廢氣的溫度變動(dòng)也會(huì)在廢氣通過蓄熱體75時(shí)，從蓄熱體75對(duì)廢氣進(jìn)行熱供給，從而能夠緩和被供給至蒸汽過熱器43的廢氣溫度的變動(dòng)。由此能夠進(jìn)一步減小廢氣的溫度變動(dòng)，從而能夠使蒸汽過熱器43的蒸汽的溫度更加均勻。另外，如圖10所示，還可以在蒸汽過熱器43的入口設(shè)置飽和蒸汽流量控制閥91，在蒸汽過熱器43的出口設(shè)置過熱蒸汽溫度計(jì)92與過熱蒸汽流量計(jì)93，并設(shè)置控制器94，該控制器94根據(jù)過熱蒸汽溫度計(jì)92的信號(hào)來控制飽和蒸汽流量控制閥91從而控制所供給的飽和蒸汽流量。由此，能夠通過控制飽和蒸汽流量控制閥91來控制飽和蒸汽流量，使飽和蒸汽流量成為基于過熱蒸汽溫度的過熱蒸汽量，因此能夠使過熱蒸汽的過熱度一定。此外，還可以取代設(shè)置過熱蒸汽流量計(jì)93的方式，而在控制器94對(duì)預(yù)先求出的飽和蒸汽流量控制閥91的開度與飽和蒸汽量之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定，從而通過控制飽和蒸汽流量控制閥91的開度，使飽和蒸汽流量成為基于過熱蒸汽溫度的飽和蒸汽流量。此外，如圖11所示，還可以在蒸汽過熱器43的入口設(shè)置廢氣溫度計(jì)83，在蒸汽過熱器43的入口設(shè)置飽和蒸汽流量計(jì)97，并設(shè)置對(duì)廢氣流量進(jìn)行控制的控制器98，對(duì)控制器98輸入來自廢氣溫度計(jì)83及飽和蒸汽流量計(jì)97的信號(hào)、以及來自設(shè)置在下游側(cè)廢氣管道上的廢氣流量計(jì)47的信號(hào)，從而控制器98根據(jù)來自廢氣溫度計(jì)83及飽和蒸汽流量計(jì)97的信號(hào)來控制閘板31及32的開度。由此，能夠根據(jù)飽和蒸汽流量對(duì)流入蒸汽過熱器43的廢氣流量進(jìn)行控制。 煉鋼用電弧爐的廢氣以氮?dú)?、氧氣、以及二氧化碳為主要成分，所以基于作業(yè)的變動(dòng)較少，基于氣體成分的變動(dòng)的比熱的變動(dòng)也較少，因此若預(yù)先測定氣體溫度與比熱之間的關(guān)系則能夠僅通過廢氣流量與廢氣溫度的測定來掌握廢氣所具有熱能的量。因此，能夠通過測定廢氣流量與廢氣溫度，以流入蒸汽過熱器43的廢氣量來對(duì)被通氣至蒸汽過熱器43的飽和蒸汽量和從所要求的過熱度的角度出發(fā)而確定的用于生成過熱蒸汽所需要的熱能進(jìn)行控制。因此，能夠生成具有大致一定的過熱度的過熱蒸汽，從而能夠以極高效率來驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)式的發(fā)電用渦輪63。此時(shí)，在各電弧爐單元的廢熱鍋爐6的出口設(shè)置溫度計(jì)，從而能夠準(zhǔn)確地掌握進(jìn)行流量控制的廢氣的溫度，因此能夠進(jìn)一步提高精度。另外，以這種方式來控制用于對(duì)飽和蒸汽進(jìn)行過熱的廢氣的熱能，從而能夠防止過熱蒸汽的過度的過熱、廢氣變得過于高溫因而在通過蒸汽過熱器43后將集塵器燒損等的不良情況。以上，根據(jù)本實(shí)施方式，使由分別設(shè)置于多個(gè)煉鋼用電弧爐的廢熱鍋爐生成的飽和蒸汽合流，因此即使在一個(gè)煉鋼用電弧爐的作業(yè)中在蒸汽產(chǎn)生量方面存在差別，合流后的蒸汽量也將被均衡化。另外，由于使用廢熱回收后的廢氣來進(jìn)行當(dāng)將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽時(shí)加熱能的供給，所以不需要用于生成過熱蒸汽的其他的燃料，因此能量經(jīng)濟(jì)性較高。并且，當(dāng)生成過熱蒸汽時(shí)，對(duì)于煉鋼用電弧爐排出低溫的廢氣的期間而言，由于切換為使廢氣不經(jīng)由蒸汽過熱器而流動(dòng)至廢氣流道，所以能夠抑制用于對(duì)飽和蒸汽進(jìn)行加熱的廢氣的溫度降低的情況，從而能夠穩(wěn)定地生成具有規(guī)定的過熱度的過熱蒸汽。<第二實(shí)施方式>在本實(shí)施方式中，使用與上述第一實(shí)施方式相同的圖I所示的煉鋼用電弧爐設(shè)備100，并以更高精度對(duì)多個(gè)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)機(jī)進(jìn)行控制。在本實(shí)施方式中，通過煉鋼用電弧爐設(shè)備100的監(jiān)視·操作·控制部70，例如，根據(jù)廢熱鍋爐6的出口溫度來切換廢氣流道。另外，通過監(jiān)視·操作·控制部70進(jìn)行操作，使4個(gè)煉鋼用電弧爐I分別錯(cuò)開規(guī)定的“錯(cuò)開時(shí)間”地依次運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)的“錯(cuò)開時(shí)間”以使4個(gè)煉鋼用電弧爐I的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的差別最小化的方式設(shè)定，從而對(duì)煉鋼用電弧爐I中的運(yùn)轉(zhuǎn)中的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的變化進(jìn)行時(shí)間積分而求得的值被最大化。具體而言，如圖12所示，在對(duì)橫軸取經(jīng)過時(shí)間，對(duì)縱軸取運(yùn)轉(zhuǎn)中的煉鋼用電弧爐I的臺(tái)數(shù)的情況下，以運(yùn)轉(zhuǎn)中的煉鋼用電弧爐I的臺(tái)數(shù)的變動(dòng)最小化的方式，并且，以附圖的斜線部分的面積的值最大化的方式設(shè)定上述“錯(cuò)開時(shí)間”。對(duì)于這樣的“錯(cuò)開時(shí)間”，既可以根據(jù)作業(yè)條件由監(jiān)視 操作 控制部70的控制單元預(yù)先求出，并且操作人員在操作部根據(jù)該值以依次進(jìn)行4個(gè)煉鋼用電弧爐I的運(yùn)轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行操作；也可以是監(jiān)視·操作·控制部70的控制單元根據(jù)所求出的“錯(cuò)開時(shí)間”，并根據(jù)該值而自動(dòng)地以使4個(gè)煉鋼用電弧爐I依次運(yùn)轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行控制。接下來，對(duì)本實(shí)施方式中的煉鋼用電弧爐設(shè)備100的處理動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，基本上與第一實(shí)施方式相同，對(duì)煉鋼用電弧爐I的爐體21內(nèi)裝入原料，并對(duì)電弧電極23通電從而通過電弧放電使原料開始熔化。根據(jù)需要進(jìn)行原料的追加裝入、以及精煉，該精煉包括基于氧氣吹入的脫碳精煉以及基于碳材等的成分調(diào)整等，在精煉結(jié)束的時(shí)刻，停止向電弧電極23通電，并從爐體21將鋼液出鋼。由此，一次熱操作的作業(yè)結(jié)束，并反復(fù)進(jìn)行這樣的作業(yè)。 而且，雖然在4個(gè)電弧爐單元的煉鋼用電弧爐I中進(jìn)行與前述相同的作業(yè)，但是在本實(shí)施方式中，使4個(gè)煉鋼用電弧爐I分別錯(cuò)開規(guī)定的“錯(cuò)開時(shí)間”地依次運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于此時(shí)的“錯(cuò)開時(shí)間”而言，以4個(gè)煉鋼用電弧爐I中的運(yùn)轉(zhuǎn)中的臺(tái)數(shù)(運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù))的時(shí)間上的差別最小化的方式設(shè)定，以對(duì)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的變化進(jìn)行時(shí)間積分而求得的值最大化的方式設(shè)定。詳細(xì)情況后述。在這樣的作業(yè)中，從各煉鋼用電弧爐I中排出高溫的廢氣，并在該高溫的廢氣通過構(gòu)成第一廢氣流道的排氣管道2、前段側(cè)的水冷管道4、燃燒塔3、以及后段側(cè)的水冷管道4的這段時(shí)間，與第一實(shí)施方式相同地利用廢熱鍋爐6來回收廢熱(顯熱及燃燒熱)。另一方面，與第一實(shí)施方式相同，廢熱被回收后的廢氣經(jīng)由構(gòu)成第二廢氣流道的管道5、廢氣集合管道41、以及下游側(cè)廢氣管道42而被輸送至蒸汽過熱器43，并在蒸汽過熱器43中供飽和蒸汽的加熱。另外，與第一實(shí)施方式相同，在煉鋼用電弧爐I的周圍及/或未圖示的煉鋼工廠內(nèi)，經(jīng)由通風(fēng)用罩11、通風(fēng)用管道12而進(jìn)行通風(fēng)，并且來自通風(fēng)用管道12的冷風(fēng)被輸送至通風(fēng)集合管道51。另外，供飽和蒸汽的加熱后的廢氣經(jīng)由下游側(cè)廢氣管道42而被輸送至通風(fēng)集合管道51，并以與從通風(fēng)管道12被供給的冷風(fēng)混合的狀態(tài)被供給至廢氣集塵管道52，并被集塵器54集塵從而從煙 56排出。這里，在一個(gè)煉鋼用電弧爐I中，如上所述，將原料裝入-熔化(_原料追加裝入-熔化-精煉)_出鋼這一系列的工序作為一次熱操作而進(jìn)行作業(yè)，但是在該一次熱操作的期間，廢氣溫度如上述圖4所示地大幅變動(dòng)。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式相同，具有多個(gè)(這里為4個(gè))煉鋼用電弧爐1，這些煉鋼用電弧爐I通常成為如下狀態(tài)，即、作業(yè)開始時(shí)機(jī)以規(guī)定時(shí)間錯(cuò)開，因此這4個(gè)煉鋼用電弧爐I的高溫期與低溫期成為相互錯(cuò)開的狀態(tài)。因此，即使不進(jìn)行特別的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)調(diào)整，通過使由這4個(gè)煉鋼用電弧爐I回收的飽和蒸汽在蒸汽蓄積器62進(jìn)行合流，由此，合流后的飽和蒸汽量在某種程度上被均衡化。另外，與第一實(shí)施方式相同，能夠使用廢熱回收后的廢氣來進(jìn)行當(dāng)將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽時(shí)對(duì)蒸汽過熱器43的加熱能的供給，因此不需要用于生成過熱蒸汽的其他的燃料，從而能量經(jīng)濟(jì)性較高。然而，即使具有多個(gè)煉鋼用電弧爐1，也將存在以下的情況，即、若煉鋼用電弧爐I如上所述地使多個(gè)電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)期與相互的爐的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期無關(guān)地進(jìn)行間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，則運(yùn)轉(zhuǎn)中的電弧爐的臺(tái)數(shù)因時(shí)期而各不相同，從而產(chǎn)生全部的爐同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)或者完全不運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間段，所以廢熱鍋爐6中的回收蒸汽量與過熱器43的入口氣體溫度的變動(dòng)變得不可忽視，上述均衡化的效果也被限定。因此，在本實(shí)施方式中，使4個(gè)煉鋼用電弧爐I分別錯(cuò)開規(guī)定的“錯(cuò)開時(shí)間”地依次運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)該“錯(cuò)開時(shí)間”以4個(gè)煉鋼用電弧爐I中的運(yùn)轉(zhuǎn)中的臺(tái)數(shù)(運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù))的差別最小化的方式進(jìn)行設(shè)定。由此，能夠使合流于蒸汽蓄積器62的蒸汽量的變動(dòng)最小化，從而能夠使所生成的過熱蒸汽量均勻化。此時(shí)，對(duì)煉鋼用電弧爐I中的運(yùn)轉(zhuǎn)中的臺(tái)數(shù)(運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù))的時(shí)間上的變化進(jìn)行時(shí)間積分而求得的值(即圖12的斜線部分的面積)最大化，因此蒸汽量本身也最大化。具體而言，將最初(第一臺(tái))的煉鋼用電弧爐I起動(dòng)后的任意的時(shí)間設(shè)為N，將一次的煉鋼時(shí)間(Tap to tap)設(shè)為A，將通電時(shí)間設(shè)為B，將運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)為m，將錯(cuò)開時(shí)間設(shè)為T，此時(shí),在 第一臺(tái)電弧爐N— AXm < B ...... (2)第二臺(tái)電弧爐(N— T) — (AX (m — I)) < B ...... (3)第三臺(tái)電弧爐(N— 2XT) — (AX (m — 2)) < B ...... (4)第四臺(tái)電弧爐(N—3XT) —(AX (m—3))<B ……(5)的(2) (5)式成立的范圍內(nèi)，通過使錯(cuò)開時(shí)間T最佳化，從而4個(gè)煉鋼用電弧爐I中的運(yùn)轉(zhuǎn)中的電弧爐I的臺(tái)數(shù)(運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù))的差別最小化，從而能夠獲得最穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)曲線，且成為使最多的煉鋼用電弧爐運(yùn)轉(zhuǎn)的曲線。若使上述(2) (5)式通用化，則對(duì)于第η臺(tái)的電弧爐，成為以下的(6)式。該式不限定于如該實(shí)施例這樣的煉鋼用電弧爐I為4臺(tái)的情況，而成立。(N — (η — I) XT) — (AX (m — (η — I))) < B ...(6)在各種的運(yùn)轉(zhuǎn)條件中，若使上述錯(cuò)開時(shí)間T變化，則能夠獲得圖13那樣的運(yùn)轉(zhuǎn)曲線。圖13是表示在下述情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的變化的模擬結(jié)果的圖，即、對(duì)于一次熱操作，以(a)將煉鋼時(shí)間(Tap to tap )設(shè)為70分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為55分鐘；(b )將煉鋼時(shí)間(Tap to tap)設(shè)為60分鐘，將通電時(shí)間設(shè)為45分鐘；(C)將煉鋼時(shí)間(Tap totap)設(shè)為50分鐘，通電時(shí)間設(shè)為40分鐘的方式變化，并使錯(cuò)開時(shí)間T變化為Tap to tap的十分之一((a)的情況下為7分鐘)、七分之一、五分之一、三分之一的情況，在錯(cuò)開時(shí)間T為五分之一的情況下，確認(rèn)到運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的差別最小化、且運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)最大化，即對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的變化進(jìn)行時(shí)間積分而求得的值(圖13的斜線部分的面積)最大化的情況。這樣，在上述的(5)式成立的范圍內(nèi)使錯(cuò)開量T最佳化,從而即使運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)、煉鋼時(shí)間(Tap to tap)、通電時(shí)間發(fā)生變化也能夠獲得最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)曲線。此外，在煉鋼用電弧爐為兩臺(tái)的情況及3臺(tái)的情況下，能夠以相同的條件分別獲得圖14及圖15那樣的運(yùn)轉(zhuǎn)曲線，并依然可確認(rèn)到在將錯(cuò)開時(shí)間T設(shè)為Tap to tap的五分之一的情況下,能夠獲得最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)曲線。同樣在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式相同，在將廢熱被回收后的廢氣作為用于生成過熱蒸汽的熱源而使用的情況下，需要預(yù)先確保用于生成具有規(guī)定的過熱度的過熱蒸汽的熱量，因此需要極力防止被供給至蒸汽過熱器43的廢氣溫度的降低。
因此，同樣在本實(shí)施方式中，在從煉鋼用電弧爐I排出高溫的廢氣的期間(高溫期)，如圖3A所示，將閘板31開啟，將閘板32關(guān)閉，則廢氣被供給至蒸汽過熱器43。另一方面，在將當(dāng)停止煉鋼用電弧爐I的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)等的低溫的廢氣排出的期間(低溫期)，如圖3B所示，將閘板31關(guān)閉，將閘板32開啟，則將來自煉鋼用電弧爐I的廢氣引導(dǎo)至通風(fēng)管道12，從而不將來自煉鋼用電弧爐I的廢氣供給至蒸汽過熱器43。由此，能夠防止用于產(chǎn)生過熱蒸汽的廢氣的溫度降低的情況，從而能夠穩(wěn)定地生成具有規(guī)定的過熱度的過熱蒸汽。如上所述，根據(jù)第二實(shí)施方式，在使由分別設(shè)置于多個(gè)煉鋼用電弧爐的廢熱鍋爐生成的飽和蒸汽合流，并將該飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備中，使多個(gè)煉鋼用電弧爐分別錯(cuò)開規(guī)定的時(shí)間地依次運(yùn)轉(zhuǎn)，并使多個(gè)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的差別最小化，因此對(duì)多個(gè)電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的變動(dòng)進(jìn)行時(shí)間積分而求得的值最大化，從而能夠使所生成的過熱蒸汽量均勻化。此外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，而能夠進(jìn)行各種的變形。例如，雖然在上述例子中對(duì)使用有4個(gè)煉鋼用電弧爐的例子進(jìn)行了表示，但是煉鋼用電弧爐的數(shù)量若為2以上則可以為任意個(gè)。另外，雖然對(duì)將飽和蒸汽利用于發(fā)電的情況進(jìn)行了表示，但是不限定于 此。此外，在上述實(shí)施方式中，雖然對(duì)使廢氣在燃燒塔燃燒，并將廢氣的顯熱及燃燒熱作為廢熱而回收的情況進(jìn)行了表示，但是燃燒塔不是必須的，還可以使廢氣在省略燃燒塔的廢熱鍋爐內(nèi)燃燒。另外，若僅對(duì)在煉鐵所內(nèi)產(chǎn)生的鋼渣進(jìn)行熔化等，則不產(chǎn)生白煙·惡臭等，并且一氧化碳的產(chǎn)生量也較少，因此不需要積極地對(duì)燃燒用空氣進(jìn)行吸引，從而能夠進(jìn)行來自更高溫的廢氣的熱回收。此時(shí)從廢氣中回收的廢熱實(shí)際上僅為顯熱。另外，本發(fā)明也可以以適當(dāng)?shù)貙?duì)上述第一實(shí)施方式所示的事項(xiàng)與第二實(shí)施方式所示的事項(xiàng)進(jìn)行組合的方式實(shí)施。附圖標(biāo)記說明L···煉鋼用電弧爐；2…排氣管道；3…燃燒塔；4…水冷管道；5…管道；6…廢熱鍋爐;7…傳熱管;8…空氣導(dǎo)入口 ; 10a、10b、10c、IOd…電弧爐單兀;11…通風(fēng)用罩;12…通風(fēng)管道；13···汽包；17…飽和蒸汽輸送配管；18…連接配管；21···爐體；23···電弧電極；31、32…閘板；41…廢氣集合管道；42…下游側(cè)廢氣管道；43…蒸汽過熱器；51…通風(fēng)集合管道；52…廢氣集塵管道；54…集塵器；61…蒸汽集合配管；62…蒸汽蓄積器；63…發(fā)電用渦輪;70…監(jiān)視·操作·控制部;75…蓄熱體;81、83…溫度計(jì);82…控制器;91…飽和蒸汽流量控制閥；92…加熱蒸汽溫度計(jì)；93…加熱蒸汽流量計(jì)；94…控制器；95…廢氣流量計(jì)；96…廢氣溫度計(jì)；97···飽和蒸汽流量計(jì)；98···控制器；100···煉鋼用電弧爐設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其將從多個(gè)煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并進(jìn)一步將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備的特征在于，具備 第一廢氣流道，其用于從各個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣； 廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收； 蒸汽蓄積器，其使在各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來； 蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽； 第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱然后將該廢氣排出； 第三廢氣流道，其以不經(jīng)由所述蒸汽過熱器的方式將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的 廢氣排出；以及 切換機(jī)構(gòu)，其在所述第二廢氣流道與所述第三廢氣流道之間切換廢熱被回收后的廢氣的流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于， 所述廢氣的廢熱為廢氣的顯熱、或者為廢氣的顯熱及燃燒熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于， 所述第一廢氣流道具有廢氣管道、以及使廢氣燃燒的燃燒塔，所述廢熱鍋爐以構(gòu)成所述廢氣管道及/或所述燃燒塔的方式設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于， 對(duì)于所述廢熱鍋爐而言，其出口的廢氣的溫度被設(shè)定為600°C以上的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，還具備氣體溫度計(jì)，其設(shè)置于所述廢熱鍋爐的出口及/或所述蒸汽過熱器的入口，并且，以如下方式操作所述切換機(jī)構(gòu)在所述廢熱鍋爐的出口的廢氣溫度及/或所述蒸汽過熱器的入口的廢氣溫度為預(yù)先確定的溫度以上的情況下，使所述廢氣流動(dòng)至所述第二廢氣流道；在所述廢熱鍋爐的出口的廢氣溫度及/或所述蒸汽過熱器的入口的廢氣溫度比預(yù)先確定的溫度低的情況下，使所述廢氣流動(dòng)至所述第三廢氣流道。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，所述第三廢氣流道具有通風(fēng)管道，其用于對(duì)所述各煉鋼用電弧爐的周圍及/或設(shè)置有所述多個(gè)煉鋼用電弧爐的煉鋼工廠內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)；連接配管，其連接所述第二流道與所述通風(fēng)管道；以及通風(fēng)集合管道，其由所述通風(fēng)管道在該通風(fēng)集合管道集合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，還具備集塵器，其對(duì)來自所述第二廢氣流道的廢氣進(jìn)行集塵；以及冷卻器，其對(duì)到達(dá)所述集塵器前的廢氣進(jìn)行冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，還具備集塵器，其對(duì)來自所述第二廢氣流道的廢氣進(jìn)行集塵，來自所述第二廢氣流道的廢氣以混合有所述通風(fēng)集合管道的冷風(fēng)的狀態(tài)而被引導(dǎo)至所述集塵器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，所述第二廢氣流道具有廢氣管道，其位于所述各廢熱鍋爐的下游側(cè)；廢氣集合管道，這些廢氣管道在該廢氣集合管道集合；下游側(cè)廢氣管道，其從所述廢氣集合管道延伸，所述蒸汽過熱器連接于該下游側(cè)廢氣管道，所述下游側(cè)廢氣管道連接在所述通風(fēng)集合管道上，在所述通風(fēng)集合管道上連接有廢氣集塵管道，其中，在該廢氣集塵管道上連接有所述集塵器，在來自所述下游側(cè)廢氣管道的廢氣中混合有所述通風(fēng)集合管道的冷風(fēng)的狀態(tài)下，該廢氣經(jīng)由所述廢氣集塵管道而被弓I導(dǎo)至所述集塵器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，還具備冷卻器，其對(duì)到達(dá)所述集塵器前的廢氣進(jìn)行冷卻。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，還具備蓄熱體，其設(shè)置于所述第二廢氣流道的所述蒸汽過熱器的上游側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，還具備飽和蒸汽流量控制閥，其對(duì)流入所述蒸汽過熱器的飽和蒸汽的流量進(jìn)行控制；過熱蒸汽溫度計(jì)，其對(duì)從所述蒸汽過熱器排出的過熱蒸汽的溫度進(jìn)行檢測；以及控制器，其根據(jù)所述過熱蒸汽的溫度對(duì)所述飽和蒸汽流量控制閥進(jìn)行控制從而控制過熱蒸汽量。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，還具備廢氣流量計(jì)，其對(duì)流入所述蒸汽過熱器的廢氣的流量進(jìn)行檢測；廢氣溫度計(jì)，其對(duì)流入所述蒸汽過熱器的廢氣的溫度進(jìn)行檢測；飽和蒸汽流量計(jì)，其對(duì)流入所述蒸汽過熱器的飽和蒸汽的流量進(jìn)行檢測；流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其對(duì)所述廢氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)；以及控制器，其根據(jù)所述廢氣的溫度與所述飽和蒸汽的流量對(duì)所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制從而控制所述廢氣流量。
14.一種煉鋼用電弧爐設(shè)備，具備多個(gè)煉鋼用電弧爐；以及廢熱回收設(shè)備，該廢熱回收設(shè)備將從所述多個(gè)煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并進(jìn)一步將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，該煉鋼用電弧爐設(shè)備的特征在于， 所述廢熱回收設(shè)備具有 第一廢氣流道，其用于從各個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣； 廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收； 蒸汽蓄積器，其使由各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來； 蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽； 第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱然后將該廢氣排出； 第三廢氣流道，其以不經(jīng)由所述蒸汽過熱器的方式將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣排出；以及 切換機(jī)構(gòu)，其在所述第二廢氣流道與所述第三廢氣流道之間切換廢熱被回收后的廢氣的流道。
15.一種煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其將從多個(gè)煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并進(jìn)一步將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備的特征在于， 具備 第一廢氣流道，其用于從各個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣； 廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收； 蒸汽蓄積器，其使在各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來； 蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽；第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱；以及 操作部，其以使所述多個(gè)煉鋼用電弧爐分別錯(cuò)開規(guī)定的錯(cuò)開時(shí)間地依次運(yùn)轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行操作， 所述操作部以所述多個(gè)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的差別最小化的方式設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，對(duì)于所述操作部而言，當(dāng)將最初的煉鋼用電弧爐起動(dòng)后的任意的時(shí)間設(shè)為N，將一次的煉鋼時(shí)間設(shè)為A，將通電時(shí)間設(shè)為B，將運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)為m，將錯(cuò)開時(shí)間設(shè)為T時(shí)，對(duì)于第η個(gè)煉鋼用電弧爐，在(N - (n - I) XT) - (AX (m - (η - I))) < B 成立的范圍內(nèi)，設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，所述錯(cuò)開時(shí)間為一次煉鋼時(shí)間的五分之一。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，還具備 第三廢氣流道，其以不經(jīng)由所述蒸汽過熱器的方式將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣排出；以及切換機(jī)構(gòu)，其在所述第二廢氣流道與所述第三廢氣流道之間切換廢熱被回收后的廢氣的流道。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，其特征在于，對(duì)于所述廢熱鍋爐而言，在所述第一廢氣流道流動(dòng)的廢氣的溫度被設(shè)定為600°C以上的范圍。
20.一種煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法，是煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備的廢熱回收方法，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備具備第一廢氣流道，其用于分別從多個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣；廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收；蒸汽蓄積器，其使在各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來；蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽；以及第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱，該煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法的特征在于， 使所述多個(gè)煉鋼用電弧爐分別錯(cuò)開規(guī)定的錯(cuò)開時(shí)間地依次運(yùn)轉(zhuǎn)，并以所述多個(gè)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的差別最小化的方式設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法，其特征在于，當(dāng)將最初的煉鋼用電弧爐起動(dòng)后的任意的時(shí)間設(shè)為N，將一次煉鋼時(shí)間設(shè)為A，將通電時(shí)間設(shè)為B，將運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)為m，將錯(cuò)開時(shí)間設(shè)為T時(shí)，對(duì)于第η臺(tái)的煉鋼用電弧爐，在(N - (n - I) XT) - (AX (m - (η - I))) < B 成立的范圍內(nèi)，設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法，其特征在于，所述錯(cuò)開時(shí)間為一次煉鋼時(shí)間的五分之一。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的煉鋼用電弧爐的廢熱回收方法，其特征在于，將廢熱被回收后的廢氣經(jīng)由第二廢氣流道而引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器，并通過廢氣的熱將所述飽和蒸汽轉(zhuǎn)換為過熱蒸汽，在從所述煉鋼用電弧爐排出的廢氣的溫度較低的情況下，廢氣流動(dòng)至不經(jīng)由所述蒸汽過熱器的第三廢氣流道。
24. 一種煉鋼用電弧爐設(shè)備，具備多個(gè)煉鋼用電弧爐；以及廢熱回收設(shè)備，該廢熱回收設(shè)備將從所述多個(gè)煉鋼用電弧爐排出的廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收，并進(jìn)一步將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，該煉鋼用電弧爐設(shè)備的特征在于， 所述廢熱回收設(shè)備具有 第一廢氣流道，其用于從各個(gè)煉鋼用電弧爐排出廢氣； 廢熱鍋爐，其設(shè)置在所述第一廢氣流道上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收； 蒸汽蓄積器，其使在各個(gè)廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來； 蒸汽過熱器，其將蓄留于所述蒸汽蓄積器的蒸汽加熱為過熱蒸汽； 第二廢氣流道，其將被所述廢熱鍋爐回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至所述蒸汽過熱器以供飽和蒸汽的過熱；以及 操作部，其以使所述多個(gè)煉鋼用電弧爐分別錯(cuò)開規(guī)定的錯(cuò)開時(shí)間地依次運(yùn)轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行操作， 所述操作部以所述多個(gè)煉鋼用電弧爐的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的時(shí)間上的差別最小化的方式設(shè)定所述錯(cuò)開時(shí)間。
全文摘要
一種煉鋼用電弧爐的廢熱回收設(shè)備，具備第一廢氣流道，其用于分別從多個(gè)煉鋼用電弧爐(1)排出廢氣；廢熱鍋爐(6)，其設(shè)置在第一廢氣流道(2、3、4)上，并將廢氣的廢熱作為飽和蒸汽而回收；蒸汽蓄積器(62)，其使在各個(gè)廢熱鍋爐(6)產(chǎn)生的飽和蒸汽合流并將其蓄留起來；蒸汽過熱器(43)，其將蓄留于蒸汽蓄積器(62)的蒸汽加熱為過熱蒸汽；第二廢氣流道(5、41、42)，其將被廢熱鍋爐(6)回收了廢熱后的廢氣引導(dǎo)至蒸汽過熱器(43)以供飽和蒸汽的加熱，然后將該廢氣排出；第三廢氣流道，其以不經(jīng)由蒸汽過熱器(43)的方式將被廢熱鍋爐(6)回收了廢熱后的廢氣排出；以及切換機(jī)構(gòu)(31、32)，其在第二廢氣流道與第三廢氣流道(18、12、51)之間切換廢熱被回收后的廢氣的流道。
文檔編號(hào)F22B3/04GK102859008SQ201180019548
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者若原啟司, 藤倉信幸, 山崎政成, 渡部雅之, 奧山芳宜 申請人:鋼鐵普藍(lán)特克股份有限公司