JP2007254553A - コークス炉の操業方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コークス炉ガスと燃焼用補助空気をコークス炉の燃焼室10の燃焼側12に供給してコークス炉ガスを燃焼させた後、その燃焼排ガスを燃焼室10の引落側13から排出するに際し、引落側13の燃焼排ガスの一部を燃焼側12へ下部から供給して循環させ、燃焼により発生するNOx量を抑制する方法において、燃焼側12への燃焼用補助空気の供給を、燃焼側12の高さ方向に渡って多段で行い、しかも燃焼側12で発生した全燃焼排ガス量に対して循環する燃焼排ガス量を7体積%以上18体積%以下にする。
【選択図】図2
Description
図2(A)、(B)に示すように、燃焼室10内には、その内部の上部を除く部分を炉長方向に二分割する仕切壁11が設けられ、ガスを燃焼させる燃焼側と、この燃焼側で発生した燃焼排ガス(単に排ガスともいう)を外部へ排出する引落側がそれぞれ形成されている。この燃焼側と引落側は、交互に切替えられているため、同一の内部構造をしている。なお、ここでは、図2(A)において、手前側を燃焼側12とし、奥側を引落側13として、以下にその構造を説明する。
この燃焼側12の底部には、ガスを燃焼室10の燃焼側12へ供給するガス供給口14と、蓄熱室15によって加熱された燃焼用補助空気を燃焼側12へ供給する空気供給口16とが設けられ、更に、燃焼側12の高さ方向には、ガスの燃焼時の燃焼側12の温度分布を調整するため、燃焼用補助空気の空気供給口17が多段(ここでは、2段)に設けられている。
ここで、排出された排ガスを蓄熱室15内に通過させ、蓄熱室15に熱を蓄積させることで、前記したように、燃焼側12と引落側13とを逆転させ、今まで引落側13として使用してきた部屋を燃焼側として使用する際に、燃焼室10内に供給する空気を加熱できる。
このように、燃焼室10内の燃焼側と引落側とを交互に切り換えることで、炭化室を連続的に加熱している。
そこで、燃焼室10の構造を、仕切壁11の下方に燃焼側12と引落側13とを繋ぐ開口部19を設け、引落側13の燃焼排ガスの一部を燃焼側12へ供給して循環させる構造としている。これにより、燃焼排ガスの循環率を上昇させて、燃焼ガス中の酸素濃度を低下させ、燃焼室10内の燃焼側12の高さ方向における燃焼状態を改善して、局部的に燃焼温度が高くなることを防止することにより、NOxの発生量を抑制している(例えば、特許文献1参照)。
前記燃焼側への前記燃焼用補助空気の供給を、該燃焼側の高さ方向に渡って多段で行い、しかも前記燃焼側で発生した前記全燃焼排ガス量に対して循環する前記燃焼排ガス量を7体積%以上18体積%以下にする。
ここで、図1は燃焼排ガスの循環率と燃焼室内で発生したNOx量との関係を示すグラフである。
燃焼側12へ供給されるコークス炉ガスの温度は、例えば、400〜600℃(ここでは、500℃)程度であり、空気の温度は、例えば、1000〜1200℃(ここでは、1100℃)程度である。なお、空気の供給量は、含まれる酸素の使用効率を考慮して、酸素量が、コークス炉ガスの供給量の例えば、1.3倍以上1.5倍以下(ここでは、1.4倍)程度になるように調整する。
これにより、コークス炉ガスは、燃焼側12の底部から供給され、空気は、底部に設けられた空気供給口16と側壁に設けられた多段の空気供給口17から供給されて燃焼する。
この燃焼排ガス循環率とは、燃焼側で発生した全燃焼排ガス量に対する循環する燃焼排ガス量であり、下式で求めた値である。
(燃焼排ガス循環量)×100/(空気供給量)×(供給コークス炉ガス量)
また、NOx量とは、燃焼室内で発生したNOx量であり、燃焼排ガスを大気放散するための煙道に設置したNOx計で測定した値である。
そして、燃焼排ガス循環量とは、前記ロータリーバルブRの回転角度で推定した値であり、更に、空気供給量と供給コークス炉ガス量は、供給経路に設けた流量計で測定した値である。
以上のことから、引落側の燃焼排ガスの一部を、7体積%以上18体積%以下の循環率で、仕切壁の下方から燃焼側へ供給して循環させることにより、燃焼により発生するNOx量を抑制できる。なお、燃焼排ガス循環率を10体積%以上13体積%以下にすることにより、発生するNOx量を最も抑制できるので好ましい。
コークス炉の操業に際し、コークス炉ガスを燃焼させて発生した燃焼排ガスの一部を循環させた。ここで、燃焼排ガス量、空気供給量、燃焼排ガス循環率、NOx量、及びその判定結果を表1に示し、燃焼室の燃焼側の底部と側壁の各空気供給口からそれぞれ供給される空気の供給比、及び各空気供給位置からの空気供給割合を表2に示す。
ここで、空気供給を二段で行う場合、一段目と二段目の各供給位置を、燃焼側の高さの1/3と2/3の位置とした。また、空気供給を三段で行う場合、一段目、二段目、及び三段目の各供給位置を、燃焼側の高さの2/9、4/9、及び2/3の位置とした。
また、空気供給を燃焼側の高さ方向に三段で行った場合についても、実施例3から明らかなように、燃焼排ガスの循環率を前記した範囲内に設定することで、NOx量を170ppm(ここでは130ppm)以下まで低減できた。
このように、燃焼排ガスの循環率を適正範囲内に設定することで、燃焼室内の燃焼側の高さ方向における燃焼状態を改善して、局部的な高温部位の発生を防止し、窒素酸化物の発生量を低減できることを確認できた。
Claims (1)
- コークス炉ガスと燃焼用補助空気をコークス炉の燃焼室の燃焼側に供給して前記コークス炉ガスを燃焼させた後、その燃焼排ガスを前記燃焼室の引落側から排出するに際し、該引落側の前記燃焼排ガスの一部を前記燃焼側へ下部から供給して循環させ、燃焼により発生するNOx量を抑制する方法において、
前記燃焼側への前記燃焼用補助空気の供給を、該燃焼側の高さ方向に渡って多段で行い、しかも前記燃焼側で発生した前記全燃焼排ガス量に対して循環する前記燃焼排ガス量を7体積%以上18体積%以下にすることを特徴とするコークス炉の操業方法。
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