[发明专利]用于冷却废气的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却废气、特别是来自生铁制造中的废气的设备，包含优选连接在炉子上的、竖直定向的或基本上竖直定向的第一锅炉部段，该第一锅炉部段被废气竖直向上穿流，其中在第一锅炉部段上连接竖直或基本上竖直的第二锅炉部段，该竖直的第二锅炉部段被废气竖直向下穿流。

背景技术

上述类型的设备例如由EP1 772 672A1已知。这样的用于冷却废气的设备在实践中已经证明过了。在由实践已知的设备中例如来自用于生铁制造的熔化还原炉的废气借助于热交换器被冷却到750℃的温度。利用由现有技术已知的设备不能可靠地实现废气的进一步冷却。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供开头所述一种类型的设备，其允许可靠冷却废气，其可以实现废气能量的有效利用，其可以非常简单地实现并且特征在于短的投资回收期。

为了解决上述技术问题，本发明的设备的特征在于，在第二锅炉部段上连接第三锅炉部段，废气通过该第三锅炉部段竖直向上流动并且优选能够被冷却到550℃至750℃的温度，在第三锅炉部段上连接第四锅炉部段，废气通过第四锅炉部段被竖直向下引导并且被冷却到小于300℃的温度。特别优选的是根据本发明的设备用于冷却来自生铁制造的废气。来自生铁制造的废气例如具有大约12体积百分比的一氧化碳含量、大约4体积百分比的氢气含量和大约27体积百分比的二氧化碳含量。可能的是，来自生铁制造的废气大于400ppm的硫氢气和大于20ppm的氮氧化物。

本发明的一个重要的实施方式的特征在于，通过各单个锅炉部段流动的废气处于过压下。在各单个锅炉部段中的流动通道的气体内压有利地高于大气压0.6至1bar，优选高于大气压0.7至0.9bar并且特别优选高于大气压大约0.8bar。渗入第一锅炉部段中的废气通常具有1200℃至1600℃、优选1300℃至1500℃、特别优选大约1450℃的气体温度。

炉子优选是生铁制造炉子。该炉子可选地可以是高炉。根据一个实施方式，在该炉子上连接一个水平的废气通道部段，该在水平的废气通道部段上连接第一锅炉部段。在第一锅炉部段的上端部上废气经由转向部段导入到第二锅炉部段中。在第二锅炉部段的下端部上优选设置一个灰尘排出装置，通过该灰尘排出装置在废气中包含的灰尘被收集并且从第二锅炉部段中可移除。可能的是，每Nm³的废气包含10至60克的灰尘并且每Nm³的废气优选包含大约20克的灰尘。

建议在第三锅炉部段中废气冷却到一个温度，其与在第二锅炉部段的端部上的废气的温度相比优选小大约80℃至120℃并且根据一个优选的实施方式小大约100℃。特别优选，废气在第二锅炉部段的端部上具有大约700℃至800℃的温度。

建议废气在第一锅炉部段中和/或在第二锅炉部段中被冷却，其方式为容器的热量的至少一部分被传递至冷却介质。有利地冷却介质在第一锅炉部段中和/或在第二锅炉部段中被引导通过冷却管，该冷却管加衬第一锅炉部段的内壁和/或第二锅炉部段的内壁。可能的是，冷却介质在第二锅炉部段中被引导通过屏式受热面，其中在屏式受热面中热量从废气传递至冷却介质。

根据一个特别优选的实施方式，第三锅炉部段的内壁设计成带管通道。带管通道特别是指的是，通过第三锅炉部段给出的废气通道具有一个壁，该壁加衬有冷却管。通过冷却管，有利地冷却介质被引导。在第三锅炉部段上优选连接一个另外的转向部段，在该转向部段中废气被导入到第四锅炉部段中。

优选在第四锅炉部段上的废气具有600℃至700℃的温度。第四锅炉部段的输入端特别是指的是第四锅炉部段的一个部段，该部段连接在所述另外的转向部段上。特别优选，在第四锅炉部段的输入端上的废气具有大约680℃的温度。建议废气在第四锅炉部段的输出端上具有大约250℃的温度。第四锅炉部段的输出端优选指的是第四锅炉部段的与第四锅炉部段的输入端对置的端部。