CN105452420A - 干熄焦装置和干熄焦方法 - Google Patents

Abstract

干熄焦装置(1)具备：冷却腔室(2)；锅炉(3)；第一气体管线(L1)，其将冷却用的气体从冷却腔室(2)引导至锅炉(3)；第二气体管线(L2)，其将冷却用的气体从锅炉(3)引导至冷却腔室(2)；旁通管线(L3)，其将在第二气体管线(L2)中流通的气体的一部分引导至第一气体管线(L1)；释放管线(L4)，其将在第二气体管线(L2)中流通的气体的一部分引导至外部；以及入口流量控制部，其从第二气体管线(L2)的上游部(5b、5c)的气体流量减去旁通管线(L3)和释放管线(L4)的气体流量来计算腔室入口流量，调节第二气体管路(L2)的上游部(5b、5c)或释放管路(L4)的气体流量，使得从冷却腔室(2)排出的焦炭的排出量与腔室入口流量的比率接近目标比率。

Description

干熄焦装置和干熄焦方法

技术领域

本发明涉及一种干熄焦装置和干熄焦方法。

背景技术

作为对从炼焦炉排出的赤热焦炭进行冷却的装置，已知干熄焦装置。作为干熄焦装置的具体例，可列举出具备冷却腔室、锅炉、第一气体管线和第二气体管线、旁通管线、释放管线以及辅助气体管线的装置。冷却腔室接收赤热焦炭，将所接收的赤热焦炭利用冷却用的气体进行冷却后排出。锅炉从赤热焦炭所产生的热中回收能量。第一气体管线将经过冷却腔室内的焦炭后的冷却用的气体引导至锅炉。第二气体管线将经过锅炉后的冷却用的气体引导至冷却腔室。旁通管线通过将在第二气体管线中流通的冷却用的气体的一部分不流通到冷却腔室而引导至第一气体管线，来使第一气体管线的气体温度下降。释放管线通过将在第二气体管线中流通的冷却用的气体的一部分引导至外部，来调整预燃腔室内的压力。辅助气体管线通过将含有氧的燃烧辅助气体引导至第一气体管线，来使第一气体管线的气体温度上升。

对于干熄焦装置，要求可靠地冷却赤热焦炭并且从锅炉产生适当的量的蒸汽。并且，还要求将第一气体管线的气体温度保持为固定值并且抑制冷却用的气体中的CO浓度的上升。为了满足这些需求，操作者需要对从冷却腔室排出的焦炭的温度(以下称为“排出焦炭温度”。)、第一气体管线的气体温度(以下称为“锅炉前气体温度”。)、冷却用的气体的CO浓度(以下称为“CO浓度”。)以及锅炉所产生的蒸汽的量(以下称为“蒸汽产生量”。)等进行监视并进行调整。

例如能够通过适当地调节第二气体管线中的鼓风机的上游侧的气体流量(以下称为“循环流量”。)、旁通管线的气体流量(以下称为“旁通流量”。)以及辅助气体管线的气体流量(以下称为“辅助气体流量”。)、释放管线的气体流量(以下称为“释放流量”。)等来实现这些参数。在这些流量中，存在对两个以上的参数产生影响的流量。例如，循环流量影响排出焦炭温度和蒸汽的产生量。旁通流量影响锅炉前气体温度和循环流量、即排出焦炭温度及蒸汽产生量。释放流量影响循环流量、即排出焦炭温度和蒸汽产生量。辅助气体流量影响CO浓度，并且影响锅炉前气体温度和循环流量、即排出焦炭温度及蒸汽产生量。因此，当进行一个参数的调整时，其影响会波及到其它参数。因而，难以使上述参数的调整自动化，对于熟练的操作者来说负担也大。与此相对，在专利文献1中公开了一种对稀释空气量(辅助气体流量)和循环气体流量(循环流量)进行自动控制的方法。

专利文献1：日本特开昭63-314294号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，即使采用了上述自动控制方法，依然存在熟练的操作者对上述参数进行监视、调整的必要性，因此难以减轻操作者的负担。例如，在上述自动控制方法中，基于从冷却腔室排出的焦炭的排出量(以下称为“焦炭排出量”。)来决定辅助气体流量，但是辅助气体是以调节CO浓度为目的而供给的，CO浓度由于除焦炭排出量以外的各种因素而发生变动。因此，需要监视CO浓度，并根据其变动来手动调节辅助气体流量。辅助气体流量的调节也影响锅炉前气体温度和蒸汽产生量。因此，还需要监视锅炉前气体温度和蒸汽产生量，并根据其变动来对旁通流量进行手动调节。当辅助气体流量和旁通流量发生变化时，流入冷却腔室的气体量(以下称为“腔室入口流量”。)与之相应地发生变化，因此辅助气体流量和旁通流量的调节也影响排出焦炭温度。因此，需要监视排出焦炭温度，并对循环流量或释放流量进行手动调节来抑制排出焦炭温度的变动。

因此，本发明的目的在于提供一种能够减轻操作者的负担的干熄焦装置和干熄焦方法。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的干熄焦装置具备：冷却腔室，其用于接收赤热焦炭，将所接收的赤热焦炭利用冷却用的气体进行冷却后排出；锅炉，其用于从赤热焦炭所产生的热中回收能量；第一气体管线，其将经过冷却腔室内的焦炭后的冷却用的气体引导至锅炉；第二气体管线，其将经过锅炉后的冷却用的气体引导至冷却腔室；旁通管线，其将在第二气体管线中流通的冷却用的气体的一部分不流通到冷却腔室而引导至第一气体管线；释放管线，其将在第二气体管线中流通的冷却用的气体的一部分引导至外部；循环流量计和循环流量调节部，该循环流量计检测旁通管线和释放管线的上游侧的第二气体管线的气体流量，该循环流量调节部调节旁通管线和释放管线的上游侧的第二气体管线的气体流量；旁通流量计和旁通流量调节部，该旁通流量计检测旁通管线的气体流量，该旁通流量调节部调节旁通管线的气体流量；释放流量计和释放流量调节部，该释放流量计检测释放管线的气体流量，该释放流量调节部调节释放管线的气体流量；以及入口流量控制部，其从由循环流量计检测出的流量减去由旁通流量计和释放流量计检测出的流量来计算腔室入口流量，控制循环流量调节部或释放流量调节部，使得从冷却腔室排出的焦炭的排出量与腔室入口流量的比率接近目标比率。

在该干熄焦装置中，控制循环流量调节部或释放流量调节部，使得焦炭排出量与腔室入口流量的比率接近目标比率。由此，能够根据作为冷却对象的焦炭的增减对冷却用的气体的量进行自动调整，因此能够对排出焦炭温度进行自动调整。即，至少对一个上述参数进行自动调整，因此能够减轻操作者的负担。并且，与进行手动调整相比，还能够期待排出焦炭温度的稳定化。通过实现排出焦炭温度的稳定化，能够提高对冷却后的焦炭进行排出、输送的装置的寿命。例如，能够防止用于输送排出焦炭的传送带的烧损或劣化等。

此外，若要控制腔室入口流量，需要检测腔室入口流量，但是在冷却腔室的入口附近，第二气体管线与旁通管线及释放管线的分支部等集中配置，因此在多数情况下无法确保为了设置流量计而所需的直管长，从而难以设置流量计。特别是，在原有的炼焦炉附近的剩余空间内增设干熄焦装置的情况下，更加难以在冷却腔室的入口附近设置流量计。与此相对，入口流量控制部代替检测腔室入口流量，而从循环流量减去旁通流量和释放流量来计算腔室入口流量。该方式也有助于实现排出焦炭温度的自动调整。

也可以还具备：辅助气体管线，其将含有氧的燃烧辅助气体引导至第一气体管线；辅助气体流量调节部，其调节辅助气体管线的气体流量；锅炉前气体温度计，其检测第一气体管线的气体温度，来作为锅炉前气体温度；以及气体温度控制部，其控制旁通流量调节部或辅助气体流量调节部，使得锅炉前气体温度接近目标温度。在该情况下，由气体温度控制部控制旁通流量调节部或辅助气体流量调节部，使得锅炉前气体温度接近目标温度，因此能够对锅炉前气体温度进行自动调整。并且，由入口流量控制部对腔室入口流量进行自动调整，因此能够抑制腔室入口流量伴随旁通流量的变动而变动。即，至少能够对作为上述参数的腔室入口流量和锅炉前气体温度这两个参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。并且，与进行手动调整相比，还能够期待锅炉前气体温度的稳定化。通过实现锅炉前气体温度的稳定化，能够提高锅炉的寿命。例如，能够防止锅炉管道的破损或劣化。

也可以是，在锅炉前气体温度比目标温度高的情况下，气体温度控制部进行基于旁通流量调节部的控制的旁通管线的气体流量的增加和基于辅助气体流量调节部的控制的辅助气体管线的气体流量的减少中的至少一方，在锅炉前气体温度比目标温度低的情况下，气体温度控制部进行基于旁通流量调节部的控制的旁通管线的气体流量的减少和基于辅助气体流量调节部的控制的辅助气体管线的气体流量的增加中的至少一方。当增加旁通流量时，锅炉前气体温度下降。当增加辅助气体流量时，锅炉前气体温度上升。因此，在锅炉前气体温度比目标温度高的情况下，通过进行旁通流量的增加和辅助气体流量的减少中的至少一方，能够使锅炉前气体温度下降。在锅炉前气体温度比目标温度低的情况下，通过进行旁通流量的减少和辅助气体流量的增加中的至少一方，能够使锅炉前气体温度上升。因而，能够更可靠地使锅炉前气体温度接近目标温度。由此，能够期待锅炉前气体温度的进一步稳定化。

也可以还具备CO浓度计，该CO浓度计检测冷却用的气体的CO浓度，气体温度控制部控制旁通流量调节部和辅助气体流量调节部，使得辅助气体管线的气体流量根据CO浓度变高而增加并且旁通管线的气体流量根据CO浓度变高而增加。在该情况下，由于使辅助气体流量根据CO浓度变高而增加，因此能够降低CO浓度。由于伴随辅助气体流量的增加而旁通流量也增加，因此能够抵消辅助气体流量的增加对锅炉前气体温度产生的影响。由此，能够不受CO浓度的调整的影响地持续进行锅炉前气体温度的调整。并且，由入口流量控制部对腔室入口流量进行自动调整，因此能够抑制腔室入口流量伴随旁通流量的变动而变动。即，至少能够对作为上述参数的腔室入口流量、锅炉前气体温度以及CO浓度这三个参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。并且，还能够期待作为未燃烧部分的CO浓度的稳定化。通过实现CO浓度的稳定化，能够更有效地回收显热。

也可以还具备蒸汽流量计，该蒸汽流量计检测从锅炉产生的蒸汽的蒸汽产生量，在蒸汽产生量比目标量大的情况下，气体温度控制部一边控制辅助气体流量调节部使得辅助气体管线的气体流量减少，一边等待蒸汽产生量变为比目标量小。在该情况下，除了调整腔室入口流量和锅炉前气体温度以外，还调整蒸汽产生量。即，至少能够对三个上述参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。在蒸汽产生量比目标量大的情况下，气体温度控制部等待蒸汽产生量变为比目标量小，因此能够相对于调整锅炉前气体温度而言优先调整蒸汽产生量。因此，能够更可靠地防止由蒸汽驱动的汽轮等的破损。另外，由于辅助气体流量减少，因此能够可靠地抑制锅炉的前段的热的产生，能够使蒸汽产生量迅速地下降。

本发明所涉及的干熄焦方法是由以下装置的控制部来执行的干熄焦方法，该装置具备：冷却腔室，其用于接收赤热焦炭，将所接收的赤热焦炭利用冷却用的气体进行冷却后排出；锅炉，其用于从赤热焦炭所产生的热中回收能量；第一气体管线，其将经过冷却腔室内的焦炭后的冷却用的气体引导至锅炉；第二气体管线，其将经过锅炉的冷却用的气体引导至冷却腔室；旁通管线，其将在第二气体管线中流通的冷却用的气体的一部分不流通到冷却腔室而引导至第一气体管线；以及释放管线，其将在第二气体管线中流通的冷却用的气体的一部分引导至外部，在该干熄焦方法中，获取旁通管线和释放管线的上游侧的第二气体管线的气体流量来作为循环流量，获取旁通管线的气体流量来作为旁通流量，获取释放管线的气体流量来作为释放流量，从循环流量减去旁通流量和释放流量来计算腔室入口流量，调节循环流量或释放流量，使得从自冷却腔室排出的焦炭的排出量与腔室入口流量的比率接近目标比率。

在该干熄焦方法中，调节循环流量或释放流量，使得焦炭排出量与腔室入口流量的比率接近目标比率。由此，能够根据作为冷却对象的焦炭的增减对冷却用的气体的量进行自动调整，因此能够对排出焦炭温度进行自动调整。即，至少对一个上述参数进行自动调整，因此能够减轻操作者的负担。并且，与进行手动调整相比，还能够期待排出焦炭温度的稳定化。通过实现排出焦炭温度的稳定化，能够提高对冷却后的焦炭进行排出、输送的装置的寿命。例如，能够防止用于输送排出焦炭的传送带的烧损或劣化等。

此外，若要调整腔室入口流量，需要检测腔室入口流量，但是在冷却腔室的入口附近，第二气体管线与旁通管线及释放管线的分支部等集中配置，因此在多数情况下无法确保为了设置流量计而所需的直管长，从而难以设置流量计。特别是，在原有的炼焦炉附近的剩余空间内增设干熄焦装置的情况下，更加难以在冷却腔室的入口附近设置流量计。与此相对，代替检测腔室入口流量，而从循环流量减去旁通流量和释放流量来计算腔室入口流量。该方式也有助于实现排出焦炭温度的自动调整。

也可以还获取第一气体管线的气体温度来作为锅炉前气体温度，还使用将含有氧的燃烧辅助气体引导至第一气体管线的辅助气体管线，还调节旁通管路和辅助气体管路的气体流量，使得锅炉前气体温度接近目标温度。在该情况下，由于调节旁通流量或辅助气体流量，使得锅炉前气体温度接近目标温度，因此能够对锅炉前气体温度进行自动调整。并且，对腔室入口流量进行自动调整，因此能够抑制腔室入口流量伴随旁通流量的变动而变动。即，至少能够对作为上述参数的腔室入口流量和锅炉前气体温度这两个参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。并且，与进行手动调整相比，还能够期待锅炉前气体温度的稳定化。通过实现锅炉前气体温度的稳定化，能够提高锅炉的寿命。例如，能够防止锅炉管道的破损或劣化。

也可以是，在锅炉前气体温度比目标温度高的情况下，进行旁通管线的气体流量的增加和辅助气体管线的气体流量的减少中的至少一方，在锅炉前气体温度比目标温度低的情况下，进行旁通管线的气体流量的减少和辅助气体管线的气体流量的增加中的至少一方。当增加旁通流量时，锅炉前气体温度下降。当增加辅助气体流量时，锅炉前气体温度上升。因此，在锅炉前气体温度比目标温度高的情况下，通过进行旁通流量的增加和辅助气体流量的减少中的至少一方，能够使锅炉前气体温度下降。在锅炉前气体温度比目标温度低的情况下，通过进行旁通流量的减少和辅助气体流量的增加中的至少一方，能够使锅炉前气体温度上升。因而，能够更可靠地使锅炉前气体温度接近目标温度。由此，能够期待锅炉前气体温度的进一步稳定化。

也可以还获取冷却用的气体的CO浓度，根据CO浓度变高来增加辅助气体管线的气体流量并且增加旁通管线的气体流量。在该情况下，根据CO浓度变高来增加辅助气体流量，因此CO浓度降低。由于伴随辅助气体流量的增加而旁通流量也增加，因此能够抵消辅助气体流量的增加对锅炉前气体温度产生的影响。由此，能够不受CO浓度的调整的影响地持续进行锅炉前气体温度的调整。并且，由于对腔室入口流量进行自动调整，因此能够抑制腔室入口流量伴随旁通流量的变动而变动。即，至少能够对作为上述参数的腔室入口流量、锅炉前气体温度以及CO浓度这三个参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。并且，还能够期待作为未燃烧部分的CO浓度的稳定化。通过实现CO浓度的稳定化，能够更有效地回收显热。

也可以还获取从锅炉产生的蒸汽的蒸汽产生量，在蒸汽产生量比目标量大的情况下，减少辅助气体管线的气体流量并等待蒸汽产生量变为比目标量小，在蒸汽产生量变为比目标量小之后，调节旁通管线和辅助气体管线的气体流量来使锅炉前气体温度接近目标温度。在该情况下，除了调整腔室入口流量和锅炉前气体温度以外，还调整蒸汽产生量。即，至少对三个上述参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。在蒸汽产生量比目标量大的情况下，等待蒸汽产生量变为比目标量小，因此能够相对于调整锅炉前气体温度而言优先调整蒸汽产生量。因此，能够更可靠地防止由蒸汽驱动的汽轮等的破损。另外，在蒸汽产生量比目标量大的情况下，使辅助气体流量减少，因此能够可靠地抑制锅炉的前段的热的产生，能够使蒸汽产生量迅速地下降。

发明的效果

根据本发明，能够减轻操作者的负担。

附图说明

图1是表示干熄焦装置的概要结构的示意图。

图2是表示气体温度控制部的控制过程的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。在说明中，对相同要素或具有相同功能的要素赋予相同的符号，并省略重复的说明。

如图1所示，干熄焦装置1具备冷却腔室2、锅炉3、配管4、5、旁通管6、气体释放管7、辅助气体供给管8以及控制部10。干熄焦装置1是对从炼焦炉排出的赤热焦炭进行冷却的装置。

冷却腔室2具有焦炭接收部2a、焦炭排出部2b、倾斜管道部2c以及气体吹入部2d。焦炭接收部2a设置于冷却腔室2的上部，接收赤热焦炭。焦炭排出部2b设置于冷却腔室2的下部，送出冷却腔室2内的焦炭。在焦炭排出部2b处设置有焦炭排出机构20。焦炭排出机构20例如包括振动给料机和旋转密封阀等，每单位时间排出期望量的焦炭。气体吹入部2d设置于冷却腔室2内的下部，将冷却用的气体导入冷却腔室2内并向焦炭吹入。冷却用的气体例如是以氮气为主要成分的非活性气体。倾斜管道部2c设置于冷却腔室2的上侧部分的外周，暂时接收经过冷却腔室2内的焦炭后的冷却用的气体。

锅炉3具有气体接收部3a、气体送出部3b以及蒸汽放出部3c。锅炉3从气体接收部3a接收气体并将所接收的气体从气体送出部3b送出，利用正在气体接收部3a与气体送出部3b之间流通的气体的显热来产生蒸汽，并从蒸汽放出部3c放出该蒸汽。在蒸汽放出部3c处，经由蒸汽放出管30连接有汽轮发电机31。汽轮发电机31利用从蒸汽放出部3c放出的蒸汽来进行发电。在蒸汽放出管30处设置有主蒸汽流量计32。主蒸汽流量计32对经过蒸汽放出管30的蒸汽的量(蒸汽产生量)进行检测。

配管4将冷却腔室2的倾斜管道部2c与锅炉3的气体接收部3a连接。配管4将倾斜管道部2c中的气体引导至锅炉3。即，配管4与倾斜管道部2c相互协作并构成第一气体管线L1。在配管4中的气体接收部3a的附近，从上游起按顺序设置有一次除尘器40和锅炉前气体温度计41。一次除尘器40例如是旋风分离器，将粉尘从经过配管4的气体中分离出来。锅炉前气体温度计41检测配管4内的气体温度，来作为锅炉前气体温度(即将流入锅炉3之前的气体的温度)。

配管5将锅炉3的气体送出部3b与冷却腔室2的气体吹入部2d连接。配管5将经过锅炉3后的气体作为冷却用的气体引导至冷却腔室2。即，配管5构成第二气体管线L2。在配管5的中途设置有鼓风机50。鼓风机50将气体从锅炉3侧压送至冷却腔室2侧。在配管5中的位于鼓风机50的下游侧的下游部5a设置有节能器51。节能器51是换热器，利用经过配管5的气体的显热来对水进行预热。通过节能器51被预热的水作为蒸汽产生用的水被导入锅炉3。

在下游部5a处连接有气体分析计(CO浓度计)52。下游部5a与气体分析计52的连接部位于节能器51的下游侧。气体分析计52对经过配管5的气体的成分进行分析。配管5中的位于鼓风机50的上游侧的部分包括相互并列的两个上游部5b、5c。在上游部5b、5c处，分别从上游侧起按顺序设置有二次除尘器53、循环流量计54、循环流量调节阀(循环流量调节部)55。二次除尘器53例如是旋风分离器，将粉尘从经过上游部5b、5c的气体中分离出来。循环流量计54检测上游部5b、5c内的气体流量(循环流量)。循环流量调节阀55调节循环流量。此外，上游部5b、5c是沿着二次除尘器53的周围配置的，因此比下游部5a长。因此，容易将循环流量计54和循环流量调节阀55配置于上游部5b、5c。

旁通管6将节能器51与配管4的上游部分连接，将从鼓风机50流向冷却腔室2的气体的一部分不流通到冷却腔室2地引导至配管4。即，旁通管6构成将经过第二气体管线L2的气体的一部引导至第一气体管线L1的旁通管线L3。在旁通管6处，从上游侧起按顺序设置有旁通流量调节阀60和旁通流量计61。旁通流量调节阀(旁通流量调节部)60调节旁通管6内的气体流量(旁通流量)。旁通流量计61检测旁通流量。

气体释放管7连接于节能器51，将从鼓风机50流向冷却腔室2的气体的一部分引导至外部。即，气体释放管7构成将经过第二气体管线L2的气体的一部分引导至外部的释放管线L4。在气体释放管7处，从上游侧起按顺序设置有释放流量调节阀70和释放流量计71。释放流量调节阀(释放流量调节部)70调节气体释放管7内的气体流量(释放流量)。释放流量计71检测释放流量。

辅助气体供给管8连接于倾斜管道部2c，将含有氧的燃烧辅助气体导入倾斜管道部2c内。即，辅助气体供给管8构成将燃烧辅助气体引导至第一气体管线L1的辅助气体管线L5。燃烧辅助气体例如是空气。在辅助气体供给管8处，从上游侧起按顺序设置有鼓风机80、辅助气体流量计81以及辅助气体流量调节阀82。鼓风机80将燃烧辅助气体压送至倾斜管道部2c侧。辅助气体流量计81检测辅助气体供给管8内的气体流量(辅助气体流量)。辅助气体流量调节阀82调节辅助气体流量。

控制部10从焦炭排出机构20、主蒸汽流量计32、锅炉前气体温度计41、气体分析计52、循环流量计54、旁通流量计61、释放流量计71以及辅助气体流量计81获取信息，并控制循环流量调节阀55、旁通流量调节阀60、释放流量调节阀70以及辅助气体流量调节阀82，由此执行后述的干熄焦方法。

在干熄焦装置1中，冷却用的气体经过配管4、5并在冷却腔室2与锅炉3之间循环。在冷却腔室2中，伴随冷却用的气体的经过而赤热焦炭被冷却。冷却后的焦炭被焦炭排出机构20从焦炭排出部2b排出。在锅炉3中，利用经过赤热焦炭后的气体的显热来产生蒸汽，所产生的蒸汽从蒸汽放出部3c被放出。汽轮发电机31被所放出的蒸汽驱动，由此进行发电。由此，从赤热焦炭放出的能量作为电力被回收。伴随蒸汽的产生而被冷却的气体作为冷却用的气体再次被吹入冷却腔室2内。通过这样，持续地进行赤热焦炭的冷却和热能的回收。热能的回收有助于CO2的削减。

接着，对由控制部10执行的干熄焦方法进行详细说明。在干熄焦装置1的操作过程中，需要将赤热焦炭可靠地冷却并且从锅炉3产生适当的量的蒸汽。并且，期望抑制循环气体的CO浓度的上升。为了满足这些需求，需要适当地调整排出焦炭温度、锅炉前气体温度、蒸汽产生量以及CO浓度等。控制部10进行用于对这些参数进行自动调整的控制。

控制部10首先从分别设置于上游部5b、5c的两个循环流量计54获取循环流量，从旁通流量计61获取旁通流量，从释放流量计71获取释放流量，从焦炭排出机构20获取焦炭排出量。然后，从循环流量减去旁通流量和释放流量来计算腔室入口流量，控制循环流量调节阀55或释放流量调节阀70，使得焦炭排出量与腔室入口流量的比率接近目标比率。即，控制部10构成入口流量控制部。

例如，对应于腔室入口流量相对于焦炭排出量的比率低于目标比率的情况，进行使循环流量调节阀55的开度变大的控制和使释放流量调节阀70的开度变小的控制中的至少一方。对应于腔室入口流量相对于焦炭排出量的比率高于目标比率的情况，进行使循环流量调节阀55的开度变小的控制和使释放流量调节阀70的开度变大的控制中的至少一方。目标比率是根据赤热焦炭的温度和作为目标的排出焦炭温度等适当地设定的比率。

通过使焦炭排出量与腔室入口流量的比率接近目标比率，能够根据作为冷却对象的焦炭的增减对冷却用的气体的量进行自动调整，因此能够对排出焦炭温度进行自动调整。即，至少对一个上述参数进行自动调整，因此能够减轻操作者的负担。并且，与进行手动调整相比，还能够期待排出焦炭温度的稳定化。通过实现排出焦炭温度的稳定化，能够提高焦炭排出机构20等对冷却后的焦炭进行排出、输送的装置的寿命。例如，能够防止用于输送排出焦炭的传送带的烧损或劣化等。

此外，若要控制腔室入口流量，需要检测腔室入口流量，但是在冷却腔室2的入口附近，配管5与旁通管6及气体释放管7的分支部、气体分析计52、节能器51等集中配置，因此无法确保为了设置流量计而所需的直管长度，从而难以设置流量计。特别是，在原有的炼焦炉附近的剩余空间内增设干熄焦装置1的情况下，更加难以在冷却腔室2的入口附近设置流量计。与此相对，在本方法中，代替检测腔室入口流量，而从循环流量减去旁通流量和释放流量来计算腔室入口流量。该方式也有助于实现排出焦炭温度的自动调整。

控制部10除了作为入口流量控制部进行控制以外，还控制旁通流量调节阀60或辅助气体流量调节阀82，使得锅炉前气体温度接近目标温度。即，控制部10还构成气体温度控制部。参照图2来说明作为气体温度控制部的控制部10的控制过程。在图2中，A0是辅助气体流量目标值的初始值。B0是旁通流量目标值的初始值。Vg是辅助气体流量的校正值。Vb是旁通流量的校正值。

作为气体温度控制部的控制部10从主蒸汽流量计32获取蒸汽产生量，从辅助气体流量计81获取辅助气体流量，从气体分析计52获取CO浓度。然后，基于蒸汽产生量、锅炉前气体温度以及CO浓度来计算辅助气体流量和旁通流量的校正值Vg、Vb。具体来说，首先确认蒸汽产生量是否为目标量以下(S01)。目标量是根据汽轮发电机31的规格等适当地设定的温度。如果蒸汽产生量为目标量以下，则接着确认锅炉前气体温度是否小于目标温度(S02)。目标温度是从保护锅炉设备等观点出发适当地设定的温度。如果锅炉前气体温度小于目标温度，则接着确认CO浓度是否小于目标浓度(S03)。目标浓度是从燃烧辅助的最优化等观点出发适当地设定的浓度。如果CO浓度小于目标浓度，则将校正值Vg设为0，将校正值Vb设为-B4(S04)。B4是初始值B0的例如15～20％的值。

在上述S03中，在CO浓度为目标浓度以上的情况下，确认CO浓度是否等同于目标浓度(S05)。等同意味着例如相对于目标浓度而言的±20％以内。如果CO浓度等同于目标浓度，则将校正值Vg设为+A7，将校正值Vb设为-B3(S06)。A7是初始值A0的例如2～3％的值。B3是初始值B0的例如10～15％的值，比B4小。

在上述S05中，在CO浓度超过目标浓度的情况下，将校正值Vg设为+A6，将校正值Vb设为-B2(S07)。A6是初始值A0的例如3～4％的值，比A7大。B2是初始值B0的例如5～10％的值，比B3小。

在上述S02中，如果锅炉前气体温度为目标温度以上，则接着确认锅炉前气体温度是否等同于目标温度(S08)。等同意味着例如相对于目标温度而言的±5％以内。如果锅炉前气体温度等同于目标温度，则接着确认CO浓度是否小于目标浓度(S09)。如果CO浓度小于目标浓度，则将校正值Vg设为-A5，将校正值Vb设为0(S10)。A5是初始值A0的例如2～3％的值。

在上述S09中，在CO浓度为目标浓度以上的情况下，确认CO浓度是否等同于目标浓度(S11)。如果CO浓度等同于目标浓度，则将校正值Vg设为0，将校正值Vb设为0(S12)。

在上述S11中，在CO浓度超过目标浓度的情况下，将校正值Vg设为+A4，将校正值Vb设为0(S13)。A4是初始值A0的例如2～3％值。

在上述S08中，如果锅炉前气体温度超过了目标温度，则接着确认CO浓度是否小于目标浓度(S14)。如果CO浓度小于目标浓度，则将校正值Vg设为-A3，将校正值Vb设为0(S15)。A3是初始值A0的例如3～4％的值。

在上述S14中，在CO浓度为目标浓度以上的情况下，确认CO浓度是否等同于目标浓度(S16)。如果CO浓度等同于目标浓度，则将校正值Vg设为-A2，将校正值Vb设为0(S17)。A2是初始值A0的例如2～3％的值，比A3小。

在上述S16中，在CO浓度超过目标浓度的情况下，将校正值Vg设为0，将校正值Vb设为+B1(S18)。B1是初始值B0的例如15～20％的值。

在上述S01中，在蒸汽产生量超过目标量的情况下，将校正值Vg设为-A1(S19)。A1是初始值A0的例如3～4％的值。

当完成校正值Vg、Vb的设定时，控制部10对初始值A0加上校正值Vg来计算辅助气体流量的目标值。对初始值B0加上校正值Vb来计算旁通流量的目标值(S20)。接着，控制辅助气体流量调节阀82和旁通流量调节阀60，使得辅助气体流量和旁通流量接近目标值(S21)。即，根据辅助气体流量比目标值小来使辅助气体流量调节阀82的开度变大，根据旁通流量比目标值小来使旁通流量调节阀60的开度变大。根据辅助气体流量比目标值大来使辅助气体流量调节阀82的开度变小，根据旁通流量比目标值大来使旁通流量调节阀60的开度变小。

作为气体温度控制部的控制部10重复以上的过程。重复的周期例如为60秒。通过该重复，在锅炉前气体温度比目标温度低的情况下，进行旁通流量的减少和辅助气体流量的增加中的至少一方，在锅炉前气体温度比目标温度高的情况下，进行旁通流量的增加和辅助气体流量的减少中的至少一方。

当增加旁通流量时，锅炉前气体温度下降。当增加辅助气体流量时，锅炉前气体温度上升。因此，在锅炉前气体温度比目标温度低的情况下，通过进行旁通流量的减少和辅助气体流量的增加中的至少一方，能够使锅炉前气体温度上升。在锅炉前气体温度比目标温度高的情况下，通过进行旁通流量的增加和辅助气体流量的减少中的至少一方，能够使锅炉前气体温度下降。因而，能够进行自动调整，使得锅炉前气体温度接近目标温度。并且，通过作为入口流量控制部进行控制来对腔室入口流量进行自动调整，因此能够抑制腔室入口流量伴随旁通流量的变动而变动。即，至少能够对作为上述参数的腔室入口流量和锅炉前气体温度这两个参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。并且，与进行手动调整相比，还能够期待锅炉前气体温度的稳定化。通过实现锅炉前气体温度的稳定化，能够提高锅炉的寿命。例如，能够防止锅炉管道的破损或劣化。

还根据冷却用的气体的CO浓度变高来执行辅助气体流量的增加和旁通流量的增加。由于根据CO浓度变高来使辅助气体流量增加，因此能够降低CO浓度。由于伴随辅助气体流量的增加而旁通流量也增加，因此能够抵消辅助气体流量的增加对锅炉前气体温度产生的影响。由此，能够不受CO浓度的调整的影响地持续进行锅炉前气体温度的调整。并且，通过作为入口流量控制部进行控制来自动调整腔室入口流量，因此能够抑制腔室入口流量伴随旁通流量的变动而变动。即，至少能够对作为上述参数的腔室入口流量、锅炉前气体温度以及CO浓度这三个参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。并且，还能够期待作为未燃烧部分的CO浓度的稳定化。通过实现CO浓度的稳定化，能够更有效地回收显热。

在蒸汽产生量比目标量大的情况下，还执行以下处理：一边控制辅助气体流量调节部使得辅助气体管线的气体流量减少，一边等待蒸汽产生量变为比目标量小(S19)。由此，除了调整腔室入口流量、锅炉前气体温度以及CO浓度以外，还调整蒸汽产生量。即，至少能够对四个上述参数进行自动调整，因此能够进一步减轻操作者的负担。在蒸汽产生量比目标量大的情况下，等待蒸汽产生量变为比目标量小，因此能够相对于调整锅炉前气体温度而言优先调整蒸汽产生量。因此，能够更可靠地防止由蒸汽驱动的汽轮发电机31等的破损。另外，由于辅助气体流量减少，因此能够可靠地抑制锅炉3的前段的热的产生，能够使蒸汽产生量迅速地下降。

如以上说明的那样，根据干熄焦装置1，能够减轻操作者的负担。本发明的发明人等关于干熄焦装置1，在通过控制部10进行上述控制的情况下和不进行上述控制的情况下对操作者的负担进行了评估。对于以将焦炭排出温度设为180℃以下、将锅炉前气体温度设为850～970℃、将CO浓度设为1～3％的方式对干熄焦装置1进行操作的情况进行如下预测：在不进行上述控制的情况下，需要由两个操作者进行监视和手动调整。与此相对，进行如下预测：通过仅执行上述的控制中的调节循环流量或释放流量使得焦炭排出量与腔室入口流量的比率接近目标比率的控制(以下称为“第一控制”。)，能够将进行监视和手动调整所需的时间削减约25％。进行如下预测：通过一并执行第一控制以及进一步调节旁通管线和辅助气体管线的气体流量使得锅炉前气体温度接近目标温度的控制(以下称为“第二控制”。)，能够将进行监视和手动调整所需的时间进一步削减约25％。进行如下预测：通过一并执行第一控制以及根据CO浓度变高使辅助气体管线的气体流量增加并且使旁通管线的气体流量增加的控制(以下称为“第三控制”。)，能够将进行监视和手动调整所需的时间进一步削减约10％。进行如下预测：通过一并执行第一控制以及在蒸汽产生量比目标量大的情况下使辅助气体管线的气体流量减少并等待蒸汽产生量变为比目标量小的控制(以下称为“第四控制”。)，能够将进行监视和手动调整所需的时间进一步削减约10％。而且，进行如下预测：通过执行第一控制、第二控制、第三控制以及第四控制的全部控制，能够将操作者的负担削减约75％。这样，预测根据干熄焦装置1能够大幅减轻操作者的负担。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明未必限定于上述的实施方式，在不脱离其要旨的范围内能够进行各种变形。例如，控制部10未必需要对排出焦炭温度、锅炉前气体温度、蒸汽产生量以及CO浓度的全部进行自动调整。例如，也可以仅对排出焦炭温度进行自动调整，而通过手动操作来调整锅炉前气体温度、蒸汽产生量以及CO浓度。

产业上的可利用性

本发明能够利用于干熄焦装置。

附图标记说明

1：干熄焦装置；2：冷却腔室；3：锅炉；32：主蒸汽流量计；10：控制部(入口流量控制部、气体温度控制部)；41：锅炉前气体温度计；52：气体分析计(CO浓度计)；54：循环流量计；55：循环流量调节阀(循环流量调节部)；60：旁通流量调节阀(旁通流量调节部)；61：旁通流量计；70：释放流量调节阀(释放流量调节部)；71：释放流量计；81：辅助气体流量计；82：辅助气体流量调节阀(辅助气体流量调节部)；L1：第一气体管线；L2：第二气体管线；L3：旁通管线；L4：释放管线；L5：辅助气体管线。

Claims (10)

1.一种干熄焦装置，具备：

冷却腔室，其用于接收赤热焦炭，将所接收的赤热焦炭利用冷却用的气体进行冷却后排出；

锅炉，其用于从所述赤热焦炭所产生的热中回收能量；

第一气体管线，其将经过所述冷却腔室内的焦炭后的所述冷却用的气体引导至所述锅炉；

第二气体管线，其将经过所述锅炉后的所述冷却用的气体引导至所述冷却腔室；

旁通管线，其将在所述第二气体管线中流通的所述冷却用的气体的一部分不流通到所述冷却腔室而引导至所述第一气体管线；

释放管线，其将在所述第二气体管线中流通的所述冷却用的气体的一部分引导至外部；

循环流量计和循环流量调节部，该循环流量计检测所述旁通管线和所述释放管线的上游侧的所述第二气体管线的气体流量，该循环流量调节部调节所述旁通管线和所述释放管线的上游侧的所述第二气体管线的气体流量；

旁通流量计和旁通流量调节部，该旁通流量计检测所述旁通管线的气体流量，该旁通流量调节部调节所述旁通管线的气体流量；

释放流量计和释放流量调节部，该释放流量计检测所述释放管线的气体流量，该释放流量调节部调节所述释放管线的气体流量；以及

入口流量控制部，其从由所述循环流量计检测出的流量减去由所述旁通流量计和所述释放流量计检测出的流量来计算腔室入口流量，控制所述循环流量调节部或所述释放流量调节部，使得从所述冷却腔室排出的所述焦炭的排出量与所述腔室入口流量的比率接近目标比率。

2.根据权利要求1所述的干熄焦装置，其特征在于，还具备：

辅助气体管线，其将含有氧的燃烧辅助气体引导至所述第一气体管线；

辅助气体流量调节部，其调节所述辅助气体管线的气体流量；

锅炉前气体温度计，其检测所述第一气体管线的气体温度，来作为锅炉前气体温度；以及

气体温度控制部，其控制所述旁通流量调节部或所述辅助气体流量调节部，使得所述锅炉前气体温度接近目标温度。

3.根据权利要求2所述的干熄焦装置，其特征在于，

在所述锅炉前气体温度比所述目标温度高的情况下，所述气体温度控制部进行基于所述旁通流量调节部的控制的所述旁通管线的气体流量的增加和基于所述辅助气体流量调节部的控制的所述辅助气体管线的气体流量的减少中的至少一方，

在所述锅炉前气体温度比所述目标温度低的情况下，所述气体温度控制部进行基于所述旁通流量调节部的控制的所述旁通管线的气体流量的减少和基于所述辅助气体流量调节部的控制的所述辅助气体管线的气体流量的增加中的至少一方。

4.根据权利要求2或3所述的干熄焦装置，其特征在于，

还具备CO浓度计，该CO浓度计检测所述冷却用的气体的CO浓度，

所述气体温度控制部控制所述旁通流量调节部和所述辅助气体流量调节部，使得所述辅助气体管线的气体流量根据所述CO浓度变高而增加并且所述旁通管线的气体流量根据所述CO浓度变高而增加。

5.根据权利要求2～4中的任一项所述的干熄焦装置，其特征在于，

还具备蒸汽流量计，该蒸汽流量计检测从所述锅炉产生的蒸汽的蒸汽产生量，

在所述蒸汽产生量比目标量大的情况下，所述气体温度控制部一边控制辅助气体流量调节部使得所述辅助气体管线的气体流量减少，一边等待所述蒸汽产生量变为比所述目标量小。

6.一种干熄焦方法，由以下装置的控制部来执行该干熄焦方法，

该装置具备：

冷却腔室，其用于接收赤热焦炭，将所接收的赤热焦炭利用冷却用的气体进行冷却后排出；

锅炉，其用于从所述赤热焦炭所产生的热中回收能量；

第一气体管线，其将经过所述冷却腔室内的焦炭后的所述冷却用的气体引导至所述锅炉；

第二气体管线，其将经过所述锅炉后的所述冷却用的气体引导至所述冷却腔室；

旁通管线，其将在所述第二气体管线中流通的所述冷却用的气体的一部分不流通到所述冷却腔室而引导至所述第一气体管线；以及

释放管线，其将在所述第二气体管线中流通的所述冷却用的气体的一部分引导至外部，

在该干熄焦方法中，

获取所述旁通管线和所述释放管线的上游侧的所述第二气体管线的气体流量来作为循环流量，

获取所述旁通管线的气体流量来作为旁通流量，

获取所述释放管线的气体流量来作为释放流量，

从所述循环流量减去所述旁通流量和所述释放流量来计算腔室入口流量，调节所述循环流量或所述释放流量，使得从所述冷却腔室排出的所述焦炭的排出量与所述腔室入口流量的比率接近目标比率。

7.根据权利要求6所述的干熄焦方法，其特征在于，

还获取所述第一气体管线的气体温度来作为锅炉前气体温度，

还使用将含有氧的燃烧辅助气体引导至所述第一气体管线的辅助气体管线，

还调节所述旁通管线和所述辅助气体管线的气体流量，使得所述锅炉前气体温度接近目标温度。

8.根据权利要求7所述的干熄焦方法，其特征在于，

在所述锅炉前气体温度比所述目标温度高的情况下，进行所述旁通管线的气体流量的增加和所述辅助气体管线的气体流量的减少中的至少一方，

在所述锅炉前气体温度比所述目标温度低的情况下，进行所述旁通管线的气体流量的减少和所述辅助气体管线的气体流量的增加中的至少一方。

9.根据权利要求7或8所述的干熄焦方法，其特征在于，

还获取所述冷却用的气体的CO浓度，

根据所述CO浓度变高来增加所述辅助气体管线的气体流量并且增加所述旁通管线的气体流量。

10.根据权利要求7～9中的任一项所述的干熄焦方法，其特征在于，

还获取从所述锅炉产生的蒸汽的蒸汽产生量，

在所述蒸汽产生量比目标量大的情况下，减少所述辅助气体管线的气体流量并等待所述蒸汽产生量变为比所述目标量小，

在所述蒸汽产生量变为比所述目标量小之后，调节所述旁通管线和所述辅助气体管线的气体流量来使所述锅炉前气体温度接近所述目标温度。