[发明专利]用于将来自用来进行生铁制造的设备的废气用于生产蒸汽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将来自用于进行生铁制造的设备的废气用于生产蒸汽的方法，其中将所述废气的至少一部分作为输出气体从所述用来进行生铁制造的设备中排出，并且通过燃烧对其进行热利用，并且其中将来自所述燃烧过程的废气输送给废热蒸汽发生器。

背景技术

为了制造生铁-由此也应该包括对于与生铁相类似的产品的制造-，主要有三种熟知的、常见的方法：高炉法、直接还原法和熔化还原法。

在直接还原设备中，用还原气体来将铁矿石转化为海绵铁，而后在电弧炉中将所述海绵铁进一步加工为原钢。

在熔化还原时，使用一种熔化气化器以及至少一个还原反应器，其中在所述熔化气体器中制造热的、液态的金属，并且在所述还原反应器中用还原气体来使所述铁矿石的载体（块状矿、粉矿、粒料、烧结料）还原，其中在所述熔化气化器中通过煤（以及必要时较小份额的焦炭）的气化且利用氧气（90%或更多）来生产所述还原气体。

在熔化还原法中，一般设置了

-气体洗涤设备（一方面用于来自所述还原反应器的炉顶气，另一方面用于来自所述熔化气化器的还原气体）；

-一优选具有后冷却器的、用于被导回到所述还原反应器中的还原气体的压缩机；

-一用于根据现有技术通常借助于压力交变吸附来除去CO₂的装置；

-以及可选的一用于所述还原气体的加热器和/或一用于利用氧气来部分地进行燃烧的燃烧室。

所述COREX?工艺是一种双阶段的熔化还原法（英语：smelting reduction）。所述熔化还原将直接还原的过程（从铁到海绵铁的预还原）与熔化过程（主还原）组合起来。

同样熟知的FINEX?方法基本上相当于所述COREX?方法，不过加入作为粉矿的铁矿石。

由WO 2008/086877 A2中知道，将COREX?设备与组合发电站连接起来。来自所述COREX?设备的输出气体在此在紧挨着布置在燃气涡轮机前面的燃烧室中被燃烧，在所述燃气涡轮机中对于被燃烧的输出气体进行加工，并且而后才将其输送给锅炉，在所述锅炉中将被燃烧的输出气体的热能函用于生产蒸汽。这种方法的用途是，得到尽可能无氮气的燃烧废气，所述燃烧废气具有较高的CO₂份额。

按照WO 2008/086877 A2的方法的不利之处是，首先，在所述燃气涡轮机的前面必须使用燃料压缩器，并且在所述燃料压缩器的前面必须降低所述输出气体的温度，以便能够比较经济地实施压缩过程。在此，通常将所述输出气体冷却到接近环境温度，比如冷却到大约40℃。但是，由于这种冷却而失去用于接下来的蒸汽生产的能量。其次，在一般压缩到超过20bar之前，必须将粉尘从所述输出气体中除去，因为炉顶气具有大约20g/Nm³的粉尘浓度并且这对于涡轮机来说太高了。但是由此同样失去所述粉尘的、用于发电的能量，所述能量被包含在能够燃烧的粉尘份额中。

因此，本发明的任务是，提供一种用于将来自用于进行生铁制造的设备的废气用于产生电能的方法，该方法将比在按照WO 2008/086877 A2的方法中多的、来自输出气体的能量用于发电。

发明描述

该任务通过一种按权利要求1所述的方法如此来得到解决：将所述输出气体导送到布置在所述废热蒸汽发生器前面的燃烧室中，并且在所述废热蒸汽发生器中燃烧之后从所述输出气体中抽走热量，而所述输出气体没有在燃烧设备与废热蒸汽发生器之间穿过燃气涡轮机，其中将在所述燃烧室与废热蒸汽发生器中的压力设定在大气压之上、尤其高达3.5bar_g，并且更确切地说，通过布置在所述废热蒸汽发生器后面的气流调节器来调节到达所述燃烧室或者废热蒸汽发生器中的输出气体的量这种方式来进行设定。

“废热蒸汽发生器”或者简称“废热锅炉”（英语：heat recovery steam generator）是一种锅炉，该锅炉将来自前置的过程的热废气用于生产蒸汽。废热锅炉没有火焰室和燃烧器，仅仅布置了由所述废气流过的接触或者对流加热面。