JP2004067876A

JP2004067876A - コークス乾式消火設備のボイラ漏水検知方法

Info

Publication number: JP2004067876A
Application number: JP2002228974A
Authority: JP
Inventors: Shinjiro Baba; 馬場　真二郎; Takumi Okamoto; 岡本　巧
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】ボイラ水の漏出を短時間で正確に検知できるコークス乾式消火設備のボイラ水漏出検知方法を提供する。
【解決手段】ボイラ１１による熱交換後の冷却ガスを所定量抽出し、抽出した冷却ガスをボイラ水の液化温度まで冷却することにより水分を分離し、分離した水分量が閾値以上となるか否かでボイラ水の漏出であるか否かを判断する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス乾式消火設備のボイラ漏水検知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コークス乾式消火設備は、冷却塔に赤熱コークスを装入し、冷却塔に吹き込まれる不活性の冷却ガスによってコークスを消火、冷却する一方、コークスにより加熱された冷却ガスをボイラで熱回収してから再び冷却塔に吹き込み循環させる構造になっている。このボイラのボイラチューブには、冷却ガスに含まれたコークスダストによる外面からの磨耗と、通水された純粋でなるボイラ水による内面からの腐食とによる減肉で穴空きが生じて、ボイラ水の漏出を招来し易いという特性があり、ボイラ水が漏出してしまうと、１８０℃前後の冷却ガスに晒されたボイラ水は気化し、この水蒸気が冷却塔に混入してコークスと反応することにより水素濃度が高まって発火する可能性がある。
【０００３】
このため、従来よりコークス乾式消火設備におけるボイラ漏水を正確に検知する技術開発が進められており、例えば、特開平２−５２９０１号公報に記載されたものが提案されている。この従来例には、廃熱ボイラの入口と出口の夫々に水分計を配設して、コークス乾式消火用の冷却ガス中の水分を測定し、出口側の水分が入口側の水分を上回るときに、ボイラチューブの穴空きと判定するコークス乾式消火設備におけるボイラチューブの穴空き検知方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、水分計を用いることで冷却ガス中の水分を正確に測定することができるものの、水分測定に時間がかかり、漏水の有無を短時間で検知することが困難であるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ボイラ水の漏出を短時間で正確に検知できるコークス乾式消火設備のボイラ漏水検知方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るコークス乾式消火設備のボイラ漏水検知方法は、ボイラによる熱交換後の冷却ガスを所定量抽出し、抽出した冷却ガスを液化温度まで冷却することにより水分を分離し、分離した水分量が閾値以上となるか否かでボイラ水の漏出であるか否かを判断することを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明におけるコークス乾式消火設備の概略構成図を示している。コークス炉（図示省略）から押出されてバケット１に積載された赤熱コークスは、クレーン２で搬送されて冷却塔３の装入口４に装入されて、冷却塔３の下部から吹き込まれる１８０℃前後の不活性ガスによって冷却されてから、下部の切出しゲート５及びシュート６を経てベルトコンベア７によって搬出される。
【０００７】
一方、冷却塔３内で赤熱コークスによって加熱された冷却ガスは、円環煙道８を介して煙道９に排出され、除塵器１０を経てボイラ１１に導入されてボイラチューブ１２内のボイラ水と熱交換して、その顕熱がボイラチューブ１２内のボイラ水に回収されて蒸気を発生させた後、熱交換後の冷却ガスがボイラ１１の出力側に設けられたガスダクト１３に排出され、サイクロン１４で粉コークスが除去された後、循環ファン１５で昇圧されて再び冷却塔３に吹き込まれる循環経路を備えた構成とされている。
【０００８】
また、冷却ガスの循環過程で煙道９の入口に設けた燃焼用空気孔１６から外気を投入することにより、冷却ガス中に含まれた水素や炭素等の可燃性ガス成分の調整が行われる。そして、投入された外気や赤熱コークスから発生する水素等により冷却ガスが増量するので、その増量分を放散管１７から放散するか、或いは燃料として回収する。
【０００９】
そして、ガスダクト１３におけるボイラ１２の冷却ガス排出側に接続された水分分離器１８により、冷却ガスを所定量抽出し、抽出した冷却ガスをボイラ水の液化温度まで冷却することにより水分を分離し、分離した水分量が閾値以上となるか否かでボイラ水の漏出であるか否かを判断する。
この水分分離器１８は、図２に示すように、給水管１９ａから供給される冷却水を貯留した受水箱１９の中に、導入コック２０ａにより冷却ガスを導入可能な導入配管２０を潜入させ、受水箱１９の中部で、冷却ガスを放出コック２１ａにより放出可能な放出配管２１と、冷却されて液化する水を収集して排出コック２２ａにより排出可能な収水配管２２とに分岐させた構造になっている。
【００１０】
因みに、導入配管２０は、図３に示すように、例えば螺旋状に形成されており、冷却ガスが放出配管２１へ到達するまでに、十分に冷却されて含有する水分を確実に分離できるような長さに設定されている。また、冷却水は、導入配管２０内を通過する冷却ガスをボイラ水の液化温度（１００℃）まで冷却できればよく、常温の工業用水を使用すればよい。
【００１１】
したがって、赤熱コークスを消火、冷却し、その顕熱を回収するコークス乾式消火設備が操業状態にあるときには、所定時間毎に導入コック２０ａと放出コック２１ａとを所定時間（例えば、１０分）だけ開く。ガスダクト１３内が外気圧よりも高い一定の気圧を維持しているとすると、ボイラ１１で冷却された冷却ガスの所定量（例えば、２０ｍ^３）を抽出することができ、この抽出された冷却ガスは、受水箱１９に貯留された冷却水によりボイラ水の液化温度まで冷却される。これにより冷却ガスに含まれている水分は徐々に液化して、導入配管２０から収水配管２２に収集されると共に、残りの冷却ガスは放出配管２１を伝って大気に放出される。
【００１２】
その後、冷却ガスを抽出開始してから所定時間後に、導入コック２０ａと放出コック２１ａとを閉じて、収水配管２２に収集された水を、排出コック２２ａを開いて排出し、この液量を測定することにより、冷却ガスに含まれた水分を測定することができる。通常、ボイラ水の漏出がない正常状態では、２０ｍ^３の冷却ガスから分離する水分量は２ｃｃ程度となるので、分離した水分量が閾値（例えば
、６ｃｃ）以上となるときに、ボイラ水の漏出であると判断することができる。そして、分離した水分量の測定が終了すると、排出コック２２ａを閉じ、また受水箱１９内の冷却水が不足していれば補充して、次回の測定に備える。
【００１３】
このように、冷却ガスを所定量だけ抽出し、抽出した冷却ガスをボイラ水の液化温度まで冷却することにより水分を分離し、分離した水分量が閾値以上となるときにボイラ水の漏出であると判断するように構成されているので、冷却ガスに含まれた水分量を短時間で正確に測定できると共に、水分計に比べて安価で、定期的なメンテナンスも簡略化することができる。
【００１４】
なお、上記実施形態では、受水箱１９に貯留した冷却水が不足するときに補充する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、給水管１９ａから常時冷却水を供給すると共に、貯留される冷却水が一定量を保つように水抜きしてもよい。
さらに、上記実施形態では、冷却ガスに含まれた水分を所定時間毎に測定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、連続して測定してもよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、ボイラによる熱交換後の冷却ガスを所定量抽出し、抽出した冷却ガスをボイラ水の液化温度まで冷却することにより水分を分離し、分離した水分量が閾値以上となるか否かでボイラ水の漏出であるか否かを判断するので、冷却ガスに含まれた水分を短時間で正確に測定することができる他、漏れ判定の誤検知が防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における概略構成図である。
【図２】水分分離器の拡大図である。
【図３】受水箱内での導入配管を示す図である。
【符号の説明】
３　冷却筒
９　煙道
１１　ボイラ
１２　ボイラチューブ
１３　ガスダクト
１８　水分分離器

Claims

コークス乾式消火設備のボイラ漏水検知方法において、前記ボイラによる熱交換後の冷却ガスを所定量抽出し、抽出した冷却ガスを液化温度まで冷却することにより水分を分離し、分離した水分量が閾値以上となるか否かでボイラ水の漏出であるか否かを判断することを特徴とするコークス乾式消火設備のボイラ漏水検知方法。