Пристрій для генерування енергії і спосіб генерування енергії з використанням фізичного тепла при виробництві рідкого чавуну

1. Спосіб генерування енергії, який включає наступні стадії: стадію, на якій одержують відхідний газ, який відводять з пристрою для виробництва рідкого чавуну, що містить відновний реактор, в якому одержують відновлене залізо, яке відновлюють із залізної руди, і плавильний газифікатор, у якому відновлене залізо плавлять для одержання рідкого чавуну; стадію, на якій охолоджувальну воду перетворюють на пару під високим тиском шляхом контактування охолоджувальної води з відхідним газом; і стадію, на якій принаймні однією паровою турбіною генерують енергію, подаючи пару під високим тиском до парової турбіни й обертаючи парову турбіну. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що відхідний газ відводять після відновлення залізної руди у відновному реакторі, і тим, що при одержанні відхідного газу як відновний реактор використовують відновний реактор з ущільненим шаром або відновний реактор з псевдозрідженим шаром. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при одержанні відхідного газу відхідний газ відводять з плавильного газифікатора. 2 (19) 1 3 стадію, на якій після закінчення збирання пилу шляхом розбризкування води, технологічну воду відбирають, причому при подачі технологічної води у відхідний газ використовують енергію, яку генерують при генеруванні енергії. 10. Спосіб за п. 1, який додатково включає стадію, на якій відхідний газ, який контактував з охолоджувальною водою, стискають, і причому при стисканні відхідного газу використовують енергію, яку генерують при генеруванні енергії. 11. Спосіб за п. 1, який додатково включає наступні стадії: стадію, на якій одержують пару під низьким тиском, яку відводять із парової турбіни, що обертають парою під високим тиском; стадію, на якій одержують охолоджувальну воду шляхом охолодження пари під низьким тиском; стадію, на якій охолоджувальну воду відгалужують; стадію, на якій відгалужену охолоджувальну воду нагрівають, щоб перетворити її на додаткову пару під високим тиском; і стадію, на якій додаткову пару під високим тиском подають до парової турбіни. 12. Спосіб за п. 1, який додатково включає стадію, на якій пару під високим тиском зберігають. 13. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні одна парова турбіна являє собою кілька парових турбін, які при генеруванні енергії підключають паралельно. 14. Пристрій для генерування енергії, який містить: бункер, призначений для зберігання та подавання охолоджувальної води; парогенератор, призначений для перетворення охолоджувальної води на пару під високим тиском шляхом контактування охолоджувальної води з відхідним газом, відведеним з пристрою для виробництва рідкого чавуну, який містить відновний реактор для одержання відновленого заліза відновленням із залізної руди, і плавильний газифікатор для плавлення відновленого заліза та одержання рідкого чавуну; і принаймні одну парову турбіну, підключену до парогенератора, причому парова турбіна здатна генерувати енергію при своєму обертанні під дією пари під високим тиском, поданої з парогенератора. 15. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що парогенератор містить кілька труб, призначених для проходження охолоджувальної води, при цьому відхідний газ має змогу контактувати із зовнішньою поверхнею цих кількох труб. 16. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що має засоби підводу відхідного газу, відведеного після відновлення залізної руди у відновному реакторі, причому пристрій для виробництва рідкого чавуну містить також лінію відхідного газу, призначену для проходження відхідного газу, причому лінія відхідного газу підключена до відновного реактора, причому відновний реактор являє собою відновний реактор з псевдозрідженим шаром або відновний реактор з ущільненим шаром, і 92270 4 причому до лінії відхідного газу підключений парогенератор. 17. Пристрій за п. 16, який відрізняється тим, що пристрій для виробництва рідкого чавуну додатково містить газовий компресор, встановлений у лінії відхідного газу, відгалуженої від лінії відхідного газу, і причому парова турбіна підключена до газового компресора для подачі енергії газовому компресору. 18. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що має засоби підводу відхідного газу, відведеного з плавильного газифікатора, причому пристрій для виробництва рідкого чавуну містить також лінію подачі відновного газу, призначену для протікання відхідного газу, причому лінія подачі відновного газу підключена до плавильного газифікатора, і причому парогенератор підключений до лінії подачі відновного газу. 19. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що пристрій для виробництва рідкого чавуну додатково містить: витратний бункер відновленого заліза, яким з'єднано відновний реактор з плавильним газифікатором, причому витратний бункер відновленого заліза виконаний з можливістю подачі відновленого заліза, з відновного реактора, у плавильний газифікатор; і лінію відведення відхідного газу, призначену для відведення відхідного газу із витратного бункера відновленого заліза, причому до лінії відведення відхідного газу підключений парогенератор. 20. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що температура відхідного газу після контакту з охолоджувальною водою знаходиться в межах 220250 °С. 21. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що парова турбіна пристосована для подачі пари під високим тиском, який дорівнює або перевищує 40 бар (манометричний тиск). 22. Пристрій за п. 14, який додатково містить: конденсатор, призначений для охолодження пари під низьким тиском, відведеної з парової турбіни, для перетворення пари під низьким тиском на охолоджувальну воду;і циркуляційний насос охолоджувальної води, який підключено до конденсатора і призначено для подачі охолоджувальної води до парогенератора, причому парова турбіна підключена до циркуляційного насоса охолоджувальної води для подачі енергії циркуляційному насосу охолоджувальної води. 23. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що пристрій для виробництва рідкого чавуну містить також: скрубер, для збору пилу, що міститься у відхідному газі, за допомогою розбризкування води; бункер для зберігання технологічної води, який підключено до скрубера для подачі технологічної води до скрубера і відбирання технологічної води, якою закінчили збирання пилу шляхом розбризкування води; і 5 92270 6 циркуляційний насос технологічної води, підключений до бункера для зберігання технологічної води й скрубера, причому циркуляційний насос технологічної води виконаний з можливістю циркулювати технологічну воду між бункером для зберігання технологічної води й скрубером, причому парова турбіна підключена до циркуляційного насоса технологічної води для подачі енергії циркуляційному насосу технологічної води. 24. Пристрій за п. 14, який містить також додатковий парогенератор, виконаний з можливістю нагрівати охолоджувальну воду, відібрану від охоло джувальної води, призначеної для подачі до парогенератора, щоб перетворити її на додаткову пару під високим тиском, і подавати додаткову пару під високим тиском до парової турбіни. 25. Пристрій за п. 14, який містить також бункер для зберігання пари, яким з'єднано парогенератор з паровою турбіною і який виконано з можливістю зберігати пару під високим тиском, одержану у парогенераторі. 26. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що принаймні одна парова турбіна являє собою кілька парових турбін, підключених паралельно. Винахід відноситься до пристрою для генерування енергії і способу генерування енергії з використанням зазначеного пристрою. Зокрема, винахід відноситься до пристрою для генерування енергії з використанням фізичного тепла відхідного газу при виробництві рідкого чавуну і способу генерування енергії з використанням зазначеного пристрою. Останнім часом проводяться дослідження процесу відновної плавки, який може замінити доменний процес. У відновної плавки рядове (незбагачене) вугілля безпосередньо використовують як паливо й відновник, а залізну руду безпосередньо використовують як джерело заліза, і залізну руду відновлюють у відновному реакторі, а рідкий чавун виробляють у плавильному газифікаторі. У плавильний газифікатор подають кисень, який потім спалює ущільнений шар вугілля у плавильному газифікаторі. Кисень перетворюють на відновний газ і випускають з плавильного газифікатора. Відновний газ, який випускають з плавильного газифікатора, передають до відновного реактора. У відновному реакторі відновним газом відновлюють залізну руду. Після відновлення залізної руди відновний газ відводять з відновного реактора як відхідний газ. Пил, що міститься у відхідному газі, збирають шляхом розприскування води, і відхідний газ частково піддають риформінгу, а потім знову використовують як відновний газ. Оскільки температура відхідного газу є високою, відхідний газ має багато фізичного тепла, яке під час його циркуляції втрачається. Пропонується пристрій для генерування енергії, який здатний повторно використовувати енергію шляхом використання фізичного тепла відхідного газу при виробництві рідкого чавуну. Крім того, пропонується спосіб генерування, яким уможливлюють повторне використання енергії шляхом використання фізичного тепла відхідного газу при виробництві рідкого чавуну. Спосіб генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу включає наступні стадії: і) стадію, на якій одержують відхідний газ, який відводять з пристрою для виробництва рідкого чавуну, до складу якого включають відновний реактор, в якому одержують відновлене залізо, яке відновлюють із залізної руди, і плавильний газифікатор, у якому відновлене залізо плавлять для одержання рідкого чавуну; іі) стадію, на якій охолоджувальну воду перетворюють на пару під високим тиском шляхом контактування охолоджувальної води з відхідним газом; і ііі) стадію, на якій принаймні однією паровою турбіною генерують енергію, подаючи пару під високим тиском до парової турбіни й обертаючи парову турбіну. Відхідний газ може відводитися після відновлення залізної руди у відновному реакторі, причому при одержанні відхідного газу як відновний реактор використовують відновний реактор з ущільненим шаром або відновний реактор з псевдозрідженим шаром. При одержанні відхідного газу відхідний газ може відводитися з плавильного газифікатора. Пристрій для виробництва рідкого чавуну може містити також витратний бункер відновленого заліза, який подає відновлене залізо, відновлене у відновному реакторі, у плавильний газифікатор. Витратний бункер відновленого заліза може підключатися до відновного реактора й плавильного газифікатора. При одержанні відхідного газу відхідний газ може відводитися з витратного бункера відновленого заліза. При перетворенні охолоджувальної води на пару під високим тиском температура відхідного газу після того, як відхідний газ контактує з охолоджувальною водою, може бути в межах 200-250°С. При перетворенні охолоджувальної води на пару під високим тиском охолоджувальна вода може опосередковано контактувати з відхідним газом. При генеруванні енергії тиск пари під високим тиском, що подається у парову турбіну, може дорівнювати або перевищувати 40 бар (манометричний тиск). Спосіб генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу може включати також наступні стадії: і) стадію, на якій одержують пару під низьким тиском, яку відводять із парової турбіну, яку обертають парою під високим тиском; іі) стадію, на якій одержують охолоджувальну воду шляхом охолодження пари під низьким тиском; і ііі) стадію, на якій охолоджувальну воду подають у відхідний газ. При подачі охолоджувальної води у відхідний газ можуть використовувати енергію, яку генерують при генеруванні енергії. Спосіб генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу може включати також наступні стадії: і) стадію, на якій у відхідний газ, який контактує з охолоджувальною водою, подають технологічну воду; іі) стадію, на якій з відхідного газу збирають пил, розбризкуючи 7 воду, використовуючи технологічну воду; і ііі) стадію, на якій після закінчення збирання пилу шляхом розбризкування води технологічну воду відбирають. При подачі технологічної води у відхідний газ можуть використовувати енергію, яку генерують при генеруванні енергії. Спосіб генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу може також включати стадію, на якій відхідний газ, який контактує з охолоджувальною водою, стискають. При стисканні відхідного газу можуть використовувати енергію, яку генерують при генеруванні енергії. Спосіб генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу може також включати наступні стадії: і) стадію, на якій одержують пару під низьким тиском, яку відводять із парової турбіни, що обертають парою під високим тиском; іі) стадію, на якій одержують охолоджувальну воду шляхом охолодження пари під низьким тиском; ііі) стадію, на якій охолоджувальну воду відгалужують; iv) стадію, на якій відгалужену охолоджувальну воду нагрівають, щоб перетворити її на додаткову пару під високим тиском; і ν) стадію, на якій додаткову пару під високим тиском подають до парової турбіни. Спосіб генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу може також включати стадію, на якій пару під високим тиском зберігають. При генеруванні енергії принаймні одна парова турбіна може представляти собою кілька парових турбін, підключених паралельно. Пристрій для генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу містить і) бункер для зберігання охолоджувальної води, який подає охолоджувальну воду; іі) парогенератор, який перетворює охолоджувальну воду на пару під високим тиском шляхом контактування охолоджувальної води з відхідним газом, відведеним з пристрою для виробництва рідкого чавуну, який містить відновний реактор, в якому одержується відновлене залізо, відновлене із залізної руди, і плавильний газифікатор, який плавить відновлене залізо для одержання рідкого чавуну; і ііі) принаймні одну парову турбіну, підключену до парогенератора, причому парова турбіна генерує енергію при своєму обертанні під дією пари під високим тиском, що подається з парогенератора. Парогенератор може містити кілька труб, через які проходить охолоджувальна вода, і відхідний газ може контактувати із зовнішньою поверхнею цих кількох труб. Після відновлення залізної руди у відновному реакторі може відводитися відхідний газ. Пристрій для виробництва рідкого чавуну може далі містити лінію відхідного газу, по який проходить відхідний газ. Лінія відхідного газу може підключатися до відновного реактора. Відновний реактор може представляти собою відновний реактор з псевдозрідженим шаром або відновний реактор з ущільненим шаром. До лінії відхідного газу може бути підключений парогенератор. Крім того, пристрій для виробництва рідкого чавуну може містити газовий компресор, встановлений у лінії подачі відхідного газу, відгалуженої від лінії відхідного газу, а парова турбіна може бути підключеною до газового компресора для 92270 8 подачі енергії газовому компресору. Відхідний газ може відводитися й з плавильного газифікатора, і пристрій для виробництва рідкого чавуну може також містити лінію подачі відновного газу, по якій протікає відхідний газ. Лінія подачі відновного газу може бути підключеною до плавильного газифікатора. Парогенератор може бути підключеним до лінії подачі відновного газу. Крім того, пристрій для виробництва рідкого чавуну може містити і) витратний бункер відновленого заліза, який з'єднує відновний реактор з плавильним газифікатором і подає відновлене залізо, що відновлене у відновному реакторі, у плавильний газифікатор; і іі) лінію відведення відхідного газу, яка відводить відхідний газ із витратного бункера відновленого заліза. До лінії відведення відхідного газу може бути підключений парогенератор. Температура відхідного газу після контакту з охолоджувальною водою може бути в межах 220250°С. Тиск пари під високим тиском, що подається у парову турбіну, може дорівнювати або перевищувати 40 бар (манометричний тиск). Пристрій для генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу може також містити і) конденсатор, що охолоджує пару під низьким тиском, що відводиться з парової турбіни, для перетворення пари під низьким тиском на охолоджувальну воду; і іі) циркуляційний насос охолоджувальної води, який підключений до конденсатора і подає охолоджувальну воду до парогенератора. Парова турбіна може бути підключеною до циркуляційного насоса охолоджувальної води для подачі енергії циркуляційному насосу охолоджувальної води. Крім того, пристрій для виробництва рідкого чавуну може містити і) скрубер, який збирає пил, що міститься у відхідному газі, за допомогою розбризкування води; іі) бункер для зберігання технологічної води, який підключений до скрубера для подачі технологічної води до скрубера і відбирання технологічної води, яка закінчила збирання пилу шляхом розбризкування води; і ііі) циркуляційний насос технологічної води, підключений до бункера для зберігання технологічної води й скрубера, причому циркуляційний насос технологічної води циркулює технологічну воду між бункером для зберігання технологічної води й скрубером. Парова турбіна може бути підключеною до циркуляційного насоса технологічної води для подачі енергії циркуляційному насосу технологічної води. Пристрій для генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу може також містити додатковий парогенератор, який нагріває охолоджувальну воду, відгалужену від охолоджувальної води, що подається до парогенератора, щоб перетворити її на додаткову пару під високим тиском, і подає додаткову пару під високим тиском до парової турбіни. Пристрій для генерування енергії відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу може також містити бункер для зберігання пари, який з'єднує парогенератор з паровою турбіною і зберігає пару під високим тиском, одержану у парогенераторі. Принаймні одна парова турбіна може представляти 9 собою кілька парових турбін, підключених паралельно. Завдяки генеруванню енергії з використанням фізичного тепла відхідного газу при виробництві рідкого чавуну можна підвищити ефективність використання енергії. Крім того, через зниження температури відновного газу з використанням охолодженого відхідного газу при виробництві рідкого чавуну можна підвищити відновну здатність відновного газу. Фіг. 1 представляє собою схематичний вид пристрою для генерування енергії відповідно до першого варіанту здійснення цього винаходу. Фіг. 2 представляє собою загальний схематичний вид внутрішньої конструкції парогенератора, показаного на Фіг. 1. Фіг. 3 представляє собою схематичний вид пристрою для виробництва рідкого чавуну, підключеного до пристрою для генерування енергії, показаного на Фіг. 1. Фіг. 4 представляє собою схематичний вид ще одного пристрою для виробництва рідкого чавуну, підключеного до пристрою для генерування енергії, показаного на Фіг. 1. Фіг. 5 представляє собою схематичний вид пристрою для генерування енергії відповідно до другого варіанту здійснення цього винаходу. Далі з посиланнями на додані фігури пояснюються приклади варіантів здійснення цього винаходу, щоб фахівці у цій галузі техніки могли легко здійснити цей винахід на практиці. Однак цей винахід можна реалізувати у різноманітних видах, і його об'єм варіантами здійснення, що пояснюються нижче, не обмежується. До того ж, однакові елементи мають в описі й на фігурах однакові позиції. Усі терміни, включаючи технічні й наукові терміни, що вживаються у тексті цього опису, мають таке саме значення, з яким їх зазвичай розуміють фахівці у галузі, до якої відноситься цей винахід. Крім того, слід розуміти, що терміни, визначені у загально використовуваних словниках, повинні інтерпретуватися як такі, що мають значення, що узгоджується з їх значенням у контексті відповідної галузі техніки й цього опису, і не повинні інтерпретуватися в ідеалізованому або занадто формальному сенсі, якщо саме так чітко не визначені у цьому описі. На Фіг. 1 схематично показаний пристрій 100 для генерування енергії відповідно до першого варіанту здійснення цього винаходу. Зона, обведена штриховою лінією на Фіг. 1, ілюструє пристрої 800 і 900 для виробництва рідкого чавуну (показані на Фіг. 3 і 4), підключені до пристрою 100 для генерування енергії. Як проілюстровано на Фіг. 1, пристрій 100 для генерування енергії містить парогенератори 10, 12 і 14, бункер 20 для зберігання охолоджувальної води і парову турбіну 30. Крім того, пристрій 100 для генерування енергії містить конденсатор 40, циркуляційний насос 50 охолоджувальної води, бункер 60 для зберігання пари, пальник 70 і силові передачі 82, 84 і 86. На Фіг. 1 схематично показаний пристрій 100 для генерування енергії відповідно до першого 92270 10 варіанту здійснення цього винаходу. Конструкція пристрою 100 для генерування енергії на Фіг. 1 служить лише для ілюстрації цього винаходу, й об'єм винаходу нею не обмежується. Тому конструкція пристрою 100 для генерування енергії може змінюватися й набувати інших форм. Як показано на Фіг. 1, пристрій 100 для генерування енергії містить парогенератори 10, 12 і 14, бункер 20 для зберігання охолоджувальної води і парову турбіну 30. Крім того, пристрій 100 для генерування енергії містить конденсатор 40, циркуляційний насос 50 охолоджувальної води, бункер 60 для зберігання пари, пальник 70 і силові передачі 82, 84 і 86. Як показано на Фіг. 1, парогенератори 10, 12 і 14 представляють собою перший, другий і третій парогенератори 10, 12 і 14 відповідно. Парогенератори 10, 12 і 14 здійснюють теплообмін між охолоджувальною водою і відхідними газами, що відводяться із пристроїв 800 і 900 для виробництва рідкого чавуну (показаних на Фіг. 3 і 4). При цьому охолоджувальна вода фізичним теплом гарячого відхідного газу перетворюється на пару під високим тиском. Внутрішні конструкції парогенераторів 10, 12 і 14 докладно пояснюються нижче із посиланнями на Фіг. 2. Як показано на Фіг. 1, вищезазначена пара під високим тиском зберігається у бункері 60 для зберігання пари, підключеному до парогенераторів 10, 12 і 14. Бункер 60 для зберігання пари підключає парогенератори 10, 12 і 14 до парової турбіни 30. Хоча на Фіг. 1 бункер 60 для зберігання пари і показаний, але можна обійтися й без нього. Пара під високим тиском, що виходить з бункера 60 для зберігання пари, подається у парову турбіну 30. Тиск пари під високим тиском, що подається у парову турбіну 30, дорівнює або перевищує 40 бар (манометричний тиск). Тому парова турбіна 30 під дією пари під високим тиском може працювати з необхідною частотою обертання, і робочий ккд парової турбіни 30 можна оптимізувати. Парова турбіна 30 обертається для генерування енергії під дією пари під високим тиском, що подається до неї. Пара під високим тиском, що подається до парової турбіни 30, обертає парову турбіну 30, розширюючись, охолоджуючись і виходячи назовні як пара під низьким тиском. Енергією обертання парової турбіни 30 можна стискати газ, приводити в дію насос й генерувати електричну енергію. Далі це пояснюється докладно. По-перше, як показано на Фіг. 1, парова турбіна 30 підключена до циркуляційного насоса 50 охолоджувальної води через силову передачу 82. Таким чином, парова турбіна 30 передає енергію до циркуляційного насоса 50 охолоджувальної води. Тобто, циркуляційний насос 50 охолоджувальної води обертається разом із паровою турбіною 30, що обертається, щоб циркулювати охолоджувальну воду. Силова передача 82 іменується також муфтою. Оскільки силова передача 82 може містити зубчастий редуктор тощо, циркуляційний насос 50 охолоджувальної води може обертатися з частотою обертання, меншою за частоту обертання парової турбіни 30. З огляду на те, що спо 11 соби з'єднання парової турбіни 30, силової передачі 82 й циркуляційного насоса 50 охолоджувальної води можуть бути легко зрозумілими фахівцям у цій галузі, їх докладний опис упущено. Як показано на Фіг. 1, циркуляційний насос 50 охолоджувальної води одержує охолоджувальну воду, що подається з бункера 20 для зберігання охолоджувальної води, і передає її до парогенераторів 10, 12 і 14. Таким чином, енергія, що генерується паровою турбіною 30, використовується у циркуляційному насосі 50 охолоджувальної води, що подає охолоджувальну воду в відхідний газ, і, таким чином, у парогенераторах 10, 12 і 14 може постійно вироблятися пара під високим тиском. Крім того, циркуляційний насос 50 охолоджувальної води підключений до іншої вісі, яка відрізняється від вісі, до якої підключена силова передача 82. Циркуляційний насос 50 охолоджувальної води й електричний двигун 90 з'єднані через силову передачу 88. Таким чином, електричний двигун 90 приводиться в обертання окремою електричною енергією, навіть коли парова турбіна 30 не працює, і здатний приводити в дію циркуляційний насос 50 охолоджувальної води. Наприклад, циркуляційний насос 50 охолоджувальної води може приводитися в дію електричним двигуном 90 до того, як приводиться в дію парова турбіна 30. Як результат, забезпечується безперервність циркуляції охолоджувальної води. По-друге, як показано на Фіг. 1, парова турбіна 30 приводить в дію газовий компресор 855 через силову передачу 84. Оскільки силова передача 84 містить зубчастий редуктор тощо, частота обертання газового компресора 855 може регулюватися. З огляду на те, що способи з'єднання парової турбіни 30, силової передачі 84 і газового компресора 855 можуть бути легко зрозумілими фахівцям у цій галузі, їх докладний опис упущено. Газовий компресор 855 енергією обертання стискає газ, що увійшов, у газ під високим тиском. Отже, газ може випускатися назовні після підвищення його тиску. У цьому випадку газ під високим тиском подається у газові риформери 880 (показані на Фіг. 3 і 4), що підвищує ефективність риформінгу газу. По-третє, як показано на Фіг. 1, парова турбіна 30 може передавати енергію до циркуляційного насоса 895 технологічної води (показаного на Фіг. 3 і 4). Парова турбіна 30 підключена до циркуляційного насоса 895 технологічної води через силову передачу 86. Оскільки циркуляційний насос 895 технологічної води містить зубчастий редуктор тощо, циркуляційний насос 895 технологічної води може обертатися з необхідною частотою обертання. З огляду на те, що способи з'єднання парової турбіни 30, силової передачі 86 і циркуляційного насоса 895 технологічної води можуть бути легко зрозумілими фахівцям у цій галузі, їх докладний опис упущено. У даному випадку циркуляційний насос 895 технологічної води циркулює технологічну воду, збираючи пил, що міститься у відхідному газі, що відводиться із пристроїв для виробництва рідкого чавуну 800 і 900, розбризкуванням води. Як результат, циркуляційний насос 895 технологічної води, що включений до пристроїв 800 і 900 для виробництва рідкого чавуну, може приводити 92270 12 ся в дію паровою турбіною 30, і, таким чином, енергію можна рециркулювати. Як показано на Фіг. 1, пара під низьким тиском, що відводиться з парової турбіни 30, охолоджується у конденсаторі 40 і перетворюється в охолоджувальну воду. Інша охолоджувальна вода протікає через кілька труб у конденсаторі 40, і пара під низьким тиском контактує із зовнішніми поверхнями цих кількох труб. При цьому з пари під низьким тиском відбирається тепло, щоб перетворити її в охолоджувальну воду. Після того як охолоджувальна вода зберігається у бункері 20 для зберігання охолоджувальної води, вона подається до циркуляційного насоса 50 охолоджувальної води, таким чином циркулюючи у пристрої 100 для генерування енергії. Якщо кількість пари під високим тиском є недостатньою, її можна збільшувати шляхом виробництва пари під високим тиском за потребою. Тобто, як показано на Фіг. 1, охолоджувальна вода, відгалужена від охолоджувальної води, що подається до парогенераторів 10, 12 і 14, подається до додаткового парогенератора 16. До пальника 70 подається кисень і паливо, і додатковий парогенератор 16 нагрівається гарячим газом, утвореним продуктами згоряння. При цьому охолоджувальна вода, що проходить через додатковий парогенератор 16, нагрівається і перетворюється у пару під високим тиском. Після зберігання додаткової пари під високим тиском, виробленої додатковим парогенератором 16, у бункері 60 для зберігання пари вона подається до парової турбіни 30. Таким чином, якщо кількість пари під високим тиском є недостатньою, її можна легко збільшити. Внутрішня конструкція першого парогенератора 10 на Фіг. 1 докладно пояснюється далі з посиланнями на Фіг. 2. Фіг. 2 схематично ілюструє перший парогенератор 10 на Фіг. 1. У збільшеному колі на Фіг. 2 збільшено показана його внутрішня конструкція. Конструкцію першого парогенератора 10 можна ідентично пристосувати до конструкцій другого й третього парогенераторів 12 і 14 (показаних на Фіг. 1). Крім того, конструкція першого парогенератора 10 на Фіг. 2 служить просто для ілюстрації цього винаходу, і цей винахід нею не обмежується. Тому конструкція першого парогенератора 10 може змінюватися й набувати інших форм. Як показано на Фіг. 2, перший парогенератор 10 містить корпус 101 і кілька труб 1033. Після того як охолоджувальна вода входить у впускну трубу 1031, вона проходить через кілька труб 1033, розгалужуючись в них. Як показано у збільшеному колі на Фіг. 2, охолоджувальна вода протікає через кілька труб 1033, нагріваючись відхідним газом, при цьому перетворюючись у пару під високим тиском. Пара під високим тиском відводиться назовні через випускну трубу 1035, до якої приєднані кілька труб 1033. Відхідний газ контактує із зовнішніми поверхнями кількох труб 1033, при цьому передаючи своє фізичне тепло кільком трубам 1033. Тобто, відхідний газ опосередковано контактує з охолоджувальною водою. Якби відхідний газ і охолоджувальна вода контактували безпосередньо, в охолоджува 13 льній воді містився б пил з відхідного газу, навіть якщо теплообмін міг би здійснюватися краще. При цьому ефективність охолодження охолоджувальної води зменшилася б. Оскільки перший парогенератор 10 містить кілька труб 1033, площа контакту між відхідним газом і кількома трубами 1033 максимізована. Таким чином, фізичне тепло відхідного газу може ефективно передаватися до охолоджувальної води, що проходить через кілька труб 1033. Відхідний газ поступає у перший парогенератор 10 через впускний канал 1051 для відхідного газу. У першому парогенераторі 10 відхідний газ охолоджується, нагріваючи кілька труб 1033. Охолоджений відхідний газ відводиться назовні через випускний канал 1055 для відхідного газу. Як показано на Фіг. 2, у першому парогенераторі 10 напрямки впуску/випуску відхідного газу є протилежними напрямкам впуску/випуску охолоджувальної води. Тобто, перший парогенератор 10 - протитечійного типу. Однак парогенератор 10 може бути розроблений і прямотечійного типу, тобто типу, в якому напрямки впуску/випуску відхідного газу є такими самими, як напрямки впуску/випуску охолоджувальної води. Фіг. 3 схематично показує пристрій 800 для виробництва рідкого чавуну, підключений до пристрою 100 для генерування енергії на Фіг. 1. Як показано на Фіг. 3, пристрій 800 для виробництва рідкого чавуну містить відновний реактор 820 з псевдозрідженим шаром, пристрій 830 для одержання ущільненого заліза, плавильний газифікатор 810 і лінію 840 подачі відновного газу. Крім того, пристрій 800 для виробництва рідкого чавуну містить пристрій 812 для гарячого вирівнювання тиску і бункер 816 для зберігання дрібного відновленого заліза. Пристрій 800 для виробництва рідкого чавуну може у разі потреби містити й інші пристрої. Як показано на Фіг. 3, відновний реактор з псевдозрідженим шаром 820 містить перший, другий, третій і четвертий реактори з псевдозрідженим шаром 824, 825, 826 і 827 відповідно. Перший, другий, третій і четвертий реактори з псевдозрідженим шаром 824, 825, 826 і 827 відповідно з'єднані між собою у безперервну лінію. Відновний газ із плавильного газифікатора 810 подається до відновного реактора з псевдозрідженим шаром 820 по лінії 840 подачі відновного газу, і при цьому відновний реактор з псевдозрідженим шаром 820 відновлює залізну руду для одержання відновленого заліза. Перший відновний реактор з псевдозрідженим шаром 824 попередньо нагріває подавану залізну руду відновним газом. Другий і третій відновні реактори з псевдозрідженим шаром 825 і 826 попередньо відновлюють підігріту залізну руду. На додаток, четвертий відновний реактор з псевдозрідженим шаром 827 насамкінець відновлює попередньо відновлену залізну руду для одержання дрібного відновленого заліза. Відновний реактор з псевдозрідженим шаром 820 передає дрібне відновлене залізо до пристрою 830 для одержання ущільненого заліза. Пристрій 830 для одержання ущільненого заліза ущільнює дрібне відновлене залізо. Якби дрібне відновлене 92270 14 залізо завантажувалося безпосередньо у плавильний газифікатор 810, відновним газом у плавильному газифікаторі 810 дрібне відновлене залізо розкидувалося б назовні. Крім того, якби дрібне відновлене залізо завантажувалося безпосередньо у плавильний газифікатор 810, проникність внутрішнього простору плавильного газифікатора 820 могла б погіршитися. Тому дрібне відновлене залізо подається у плавильний газифікатор 810 після того, як воно перетворюється в ущільнене залізо пристроєм 830 для одержання ущільненого заліза. Як показано на Фіг. 3, пристрій 830 для одержання ущільненого заліза містить бункер для зберігання 831, пару валків 833, дробарку 835 і бункер 837 для зберігання ущільненого заліза. Бункер для зберігання 831 тимчасово зберігає дрібне відновлене залізо. Дрібне відновлене залізо вивантажується з бункера для зберігання 831 для перетворення в стрічкове ущільнене залізо парою валків 833. Дробарка 835 дробить ущільнене залізо до потрібного розміру. Дроблене ущільнене залізо зберігається у бункері 837 для зберігання ущільненого заліза. Пристрій 812 для гарячого вирівнювання тиску з'єднує пристрій 830 для одержання ущільненого заліза з витратним бункером 816 відновленого заліза. Пристрій 812 для гарячого вирівнювання тиску регулює тиск між пристроєм 830 для одержання ущільненого заліза й витратним бункером 816 відновленого заліза для примусової подачі ущільненого заліза з пристрою 830 для одержання ущільненого заліза у витратний бункер 816 відновленого заліза. Витратний бункер 816 відновленого заліза зберігає ущільнене залізо й подає його у плавильний газифікатор 810. Ущільнене залізо завантажується у плавильний газифікатор 810 і плавиться у ньому. У плавильний газифікатор 810 завантажуються огрудковані вуглецеві матеріали, які утворюють у ньому шар ущільненого вугілля. У даному випадку огрудкованими вуглецевими матеріалами можуть бути, наприклад, огрудковане вугілля або вугільні брикети. У плавильний газифікатор 810 подається кисень, який забезпечує горіння шару ущільненого вугілля і розплавлення ущільненого заліза теплом від згоряння шару ущільненого вугілля. Ущільнене залізо плавиться для одержання рідкого чавуну і вивантажується назовні. Відновний газ, одержаний із шару ущільненого вугілля, подається у відновний реактор з псевдозрідженим шаром 820 і витратний бункер 816 відновленого заліза по лінії 840 подачі відновного газу. Таким чином, ущільнене залізо, що подається у витратний бункер 816 відновленого заліза, може відновлюватися знову. Хоча це на Фіг. 3 не показано, у витратний бункер 816 відновленого заліза може подаватися крупнозерниста залізна руда, наприклад, залізна руда із розміром зерен 8 мм або більше. Як показано на Фіг. 3, відхідний газ, що вентилюється з першого відновного реактора з псевдозрідженим шаром 824, відводиться назовні по лінії 850 відхідного газу. У лінії 850 відхідного газу встановлені перший парогенератор 10 і перший 15 скрубер 891. Хоча перший парогенератор 10 і перший скрубер 891 встановлені у лінії 850 відхідного газу й підключені до неї, вони можуть не встановлюватися у самій лінії 850 відхідного газу, а просто підключатися до неї. Проходячи через перший парогенератор 10 (див. Фіг. 1), відхідний газ охолоджується. Тобто, температура відхідного газу, що відводиться з першого відновного реактора з псевдозрідженим шаром 824 дорівнює 400-450°С, а після контакту з охолоджувальною водою при проходженні через перший парогенератор 10 вона знижується до 200250°С. Якщо температура відхідного газу нижча за 200°С, смола, що міститься у відхідному газі, конденсується у твердий стан, перериваючи при цьому теплопередачу відхідного газу. Крім того, якщо температура відхідного газу вища за 250°С, відхідний газ змішується з відновним газом, і тоді температура відновного газу піднімається занадто високо, і при цьому залізна руда може пристати до внутрішнього боку відновного реактора з псевдозрідженим шаром 820. Тому температура відхідного газу підтримується у зазначених межах. Далі, як показано на Фіг. 3, відхідний газ знову охолоджується технологічною водою, що розприскується з першого скрубера 891. Технологічна вода, що збирає дрібні частки, які містяться у відхідному газі, і завершує збирання пилу через розприскування води, повертається до бункера 897 для зберігання технологічної води. Дрібні частки, що містяться у технологічній воді, вивантажуються назовні як шлам, змішаний з водою з бункера 897 для зберігання технологічної води, і видаляються. Технологічна вода, з якої видалений шлам, циркуляційним насосом 895 технологічної води знову подається у перший скрубер 891. Циркуляційний насос 895 технологічної води підключений до бункера 897 для зберігання технологічної води й першого скрубера 891, забезпечуючи циркуляцію технологічної води між ними. Відхідний газ, охолоджений першим скрубером 891, частково видувається назовні, а решта відхідного газу змішується з відновним газом, відведеним з плавильного газифікатора 810 по лінії 857 подачі відхідного газу. У лінії 857 подачі відхідного газу, що відгалужується від лінії 850 відхідного газу, встановлені пристрій 853 для видалення смоли, газовий компресор 855 і газовий риформер 880. Пристрій 853 для видалення смоли видаляє смолу, що міститься у відхідному газі, а газовий компресор 855 підвищує тиск відхідного газу. Газовий риформер 880 видаляє з відхідного газу компоненти, що негативно впливають на відновну здатність відновного газу, такі, як діоксид вуглецю. Як показано на Фіг. 3, другий парогенератор 12 встановлений у лінії 840 подачі відновного газу і підключений до неї. Другий парогенератор 12 перетворює охолоджувальну воду в пару під високим тиском, використовуючи фізичне тепло відхідного газу, що відводиться з плавильного газифікатора 810. При цьому температура відхідного газу, що протікає по лінії 840 подачі відновного газу, може знижуватися. Температура відновного газу, що подається у відновний реактор з псевдозрідженим шаром 820, є високою, у межах приблизно 900 92270 16 950°С. Однак другим парогенератором 12 температура відхідного газу знижується, і при цьому температура відновного газу змінюється, щоб бути у межах 700-800°С. Як показано на Фіг. 3, відхідний газ відводиться з витратного бункера 816 відновленого заліза по лінії 854 відведення відхідного газу. Третій парогенератор 14 встановлений у лінії 854 відведення відхідного газу і підключений до неї. Третім парогенератором 14 відхідний газ охолоджується до температури у межах 500-600°С. Охолоджений відхідний газ очищається водою другим скрубером 893. Дрібні частки, що містяться у відхідному газі, збираються технологічною водою, що розприскується із другого скрубера 893, і потім вивантажуються назовні як шлам з бункера 897 для зберігання технологічної води. Відхідний газ, оброблений водною очисткою, подається у лінію 850 відхідного газу і відводиться назовні або використовується як відновний газ. Як описувалося вище, циркуляційний насос 895 технологічної води і газовий компресор 855 можуть приводитися в дію парою під високим тиском, генерованою парогенераторами 10, 12 і 14 з використанням фізичного тепла відхідного газу. При цьому кількість використання енергії пристроєм 800 для виробництва рідкого чавуну можна зменшити до мінімуму. На Фіг. 4 схематично показаний ще один пристрій 900 для виробництва рідкого чавуну, підключений до пристрою для генерування енергії на Фіг. 1. Оскільки конструкція пристрою 900 для виробництва рідкого чавуну на Фіг. 4 є схожою до конструкції пристрою 800 для виробництва рідкого чавуну на Фіг. 3, однакові елементи позначені однаковими позиціями, і їх докладний опис упущений. Як показано на Фіг. 4, після одержання за допомогою відновного реактора 922 з ущільненим шаром відновленого заліза воно завантажується у плавильний газифікатор 810, де перетворюється на рідкий чавун. У плавильний газифікатор 810 завантажуються огрудковані вуглецеві матеріали, в ньому утворюється шар ущільненого вугілля, і з нього відводиться відновний газ. По лінії 840 подачі відновного газу до відновного реактора 922 з ущільненим шаром подається відновний газ, перетворюючи залізну руду у відновлене залізо. Відхідний газ відводиться з відновного реактора 922 з ущільненим шаром по лінії 950 відхідного газу. У лінії 950 відхідного газу встановлений перший парогенератор 10. У першому парогенераторі 10 генерується пара під високим тиском через відбір фізичного тепла відхідного газу. Крім того, пара під високим тиском може генеруватися у другому парогенераторі 12 з використанням фізичного тепла відхідного газу, що відводиться з плавильного газифікатора 810. Таким чином, ще один пристрій 900 для виробництва рідкого чавуну підключається до пристрою 100 для генерування енергії на Фіг. 1, зменшуючи таким чином кількість використання енергії. На Фіг. 5 схематично показаний пристрій 200 для генерування енергії відповідно до другого варіанту здійснення цього винаходу. Оскільки конс 17 трукція пристрою для генерування енергії 200 на Фіг. 5 є такою самою, як і конструкція пристрою 100 для генерування енергії на Фіг. 1, однакові елементи позначені однаковими позиціями, і їх докладний опис упущений. Крім того, пристрій для генерування енергії 200 на Фіг. 5 може використовуватися підключений до пристроїв 100 і 200 для виробництва рідкого чавуну на Фіг. 3 й 4 відповідно. Як показано на Фіг. 5, пристрій для генерування енергії 200 містить кілька парових турбін 32, 34 й 36, підключених паралельно. У цьому випадку кілька парових турбін 32, 34 й 36 представляють собою першу, другу й третю парові турбіни 32, 34 й 36 відповідно. При цьому парові турбіни 32, 34 й 36 є малими, тим самим збільшуючи генерування енергії. Нижче винахід докладно пояснюється на типовому прикладі. Цей типовий приклад служить лише для ілюстрації цього винаходу, і цей винахід ним не обмежується. Фізичне тепло відхідного газу відбирається за допомогою пристрою для виробництва рідкого чавуну, конструкція якого є такою самою, як конструкція пристрою для виробництва рідкого чавуну на Фіг. 1. Відібране фізичне тепло відхідного газу використовується у пристрої для генерування енергії, конструкція якого є такою самою, як конструкція пристрою для генерування енергії на Фіг. 2. До використання пристрою для генерування енергії кількість енергії, використовуваної у пристрої для 92270 18 виробництва рідкого чавуну, складала 4945 Мкал на тону рідкого чавуну. Вимірювали фізичне тепло відхідного газу, яке одержували при виробництві рідкого чавуну у пристрої для виробництва рідкого чавуну. Вимірювали фізичне тепло з відхідного газу, що відводили з плавильного газифікатора, фізичне тепло відхідного газу з відновного реактора з псевдозрідженим шаром і фізичне тепло відхідного газу з витратного бункера відновленого заліза. Фізичне тепло відхідного газу, що відводили з плавильного газифікатора, складало 58 Мкал на тону рідкого чавуну, а фізичне тепло відхідного газу з відновного реактора з псевдозрідженим шаром - 111 Мкал на тону рідкого чавуну. Крім того, фізичне тепло відхідного газу, що відводили з витратного бункера відновленого заліза, складало 22 Мкал на тону рідкого чавуну. Загальна кількість фізичного тепла вищезазначеного відхідного газу склала 291 Мкал на тону рідкого чавуну. Загальне фізичне тепло, відібране з пристрою для генерування енергії, було використане для виробництва електричної енергії. Як результат, кількість енергії, використана у пристрої для виробництва рідкого чавуну, склала 4652 Мкал на тону рідкого чавуну. Отже, при використанні пристрою для генерування енергії можна було зекономити 293 Мкал на тону рідкого чавуну. Тобто, при використанні пристрою для генерування енергії зниження споживання енергії склало 6%. 19 92270 20 21 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 92270 Підписне 22 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601