JP2007277367A - コークス乾式消火設備の除塵器及び除塵方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを削減しながら、熱変形の起こりにくいコークス乾式消火設備の除塵器を提供することを目的とする。
【解決手段】冷却塔２で赤熱コークスを冷却した際に発生する排ガスをガスダクト８を介してボイラ１２に導き、ボイラ１２で冷却された排ガスを赤熱コークスを冷却するための冷却ガスとして冷却塔２に循環させるコークス乾式消火設備に設けられ、排ガスに含まれるダストをガスダクト８に設けられたダストシュータ８ａに導くコークス乾式消火設備の除塵器であって、ボイラ１２の冷却管のうち少なくとも前記冷却塔側の冷却管４２を、ガスダクト８を貫通し、排ガスの流路方向に対して略垂直に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、赤熱コークスを冷却した際に発生する排ガスがボイラに入る前に排ガス中に含まれるダストを除去するためのコークス乾式消火設備の除塵器に関する。

コークス乾式消火設備により赤熱コークスを冷却する場合には、赤熱コークスをコークス乾式消火設備の冷却塔に装入し、低温のガスをこの冷却塔に吹き込み冷却する。

赤熱コークスを冷却させて高温となったガスは、冷却塔からガスダクトを通ってボイラに導かれ、ここで冷却水と熱交換されて冷却され、再び赤熱コークス冷却用ガスとして使用される。一方、冷却水は蒸気となって発電用などに利用される。

ところで、赤熱コークスを冷却させて高温となった排ガス中には、粉コークス（以下、「ダスト」という）が多量に含まれており、これをそのまま放置するとボイラを通過するときに、ボイラのチューブを摩耗させるという問題がある。そこで、冷却塔とボイラとを通風可能に結ぶガスダクト内にダストを除去するための除塵器を配置する方法が知られている。

この種の除塵器として、図４の構成が知られている（特許文献１参照）。図４は従来の除塵器の斜視図である。上下方向に延びるシャフト１２１に上下一対のレンガ受板１２２を固定し、これらのレンガ受板１２２の間に複数のレンガ１２３を配置して棒状体２００を形成する。

シャフト１２１に固定されたレンガ受板１２２及びレンガ１２３には、前方側に上下方向に延びる溝部１３１が形成されている。

この棒状体２００は、千鳥状に前後２列に複数配置されており、各シャフト１２１をガスダクト内の上部に固定することにより、一つの除塵器が構成される。
特開平８−８５７９３号公報（図２など）

しかしながら、ガスダクト内は廃ガスにより高温化されているため、シャフト１２１が大きく熱変形するおそれがある。そして、シャフト１２１が熱変形することにより、棒状体２００が全体として歪み、修理・交換などのメンテナンスの手間がかかるおそれがある。他方、シャフト１２１の熱変形を防止するために、シャフト１２１を冷却する冷却手段を別に設ける方法も考えられるが、この方法ではコストが増大する。

そこで、本願発明は、コストを削減しながら、熱変形の起こりにくいコークス乾式消火設備の除塵器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明のコークス乾式消火設備の除塵器は、冷却塔で赤熱コークスを冷却した際に発生する排ガスをガスダクトを介してボイラに導き、該ボイラで冷却された前記排ガスを前記赤熱コークスを冷却するための冷却ガスとして前記冷却塔に循環させるコークス乾式消火設備に設けられ、前記排ガスに含まれるダストを前記ガスダクトに設けられたダストシュータに導くコークス乾式消火設備の除塵器であって、前記の冷却管のうち少なくとも前記冷却塔側の冷却管は、前記ガスダクトを貫通し、前記排ガスの流路方向に対して略垂直に配置したことを特徴とする。

前記ガスダクト内の前記冷却管に、ダスト除去部材を取り付けるとよい。前記冷却管は、前記排ガスの流路方向視において、千鳥状に配置するとよい。また、前記ダスト除去部材を、凹部が前記排ガスの流路方向上流側に形成された凹状部材を前記冷却管に多数積層することにより構成するとよい。

本願発明のコークス乾式消火設備の除塵方法は、冷却塔で赤熱コークスを冷却した際に発生する排ガスをガスダクトを介してボイラに導き、該ボイラで冷却された前記排ガスを前記赤熱コークスを冷却するための冷却ガスとして前記冷却塔に循環させるコークス乾式消火設備に設けられ、前記排ガスに含まれるダストを前記ガスダクトに設けられたダストシュータに導くコークス乾式消火設備の除塵方法であって、前記ボイラの冷却管のうち少なくとも前記冷却塔側の冷却管を前記ガスダクトを貫通し、前記排ガスの流路方向に対して略垂直に配置し、該冷却管に前記排ガスに含まれるダストを衝突させることを特徴とする。

本願発明によれば、コークス乾式消火設備が有しているボイラの冷却管により除塵器を構成しているため、熱変形の生じにくい除塵器を低コストで提供することができる。ここで、冷却管にダスト除去部材を取り付けることにより、除塵効果を高めることができる。

以下、図１を参照しながら、本発明の除塵器が適用されるコークス乾式消火設備の概略構成を説明する。ここで、図１は、コークス乾式消火設備の全体図である。

不図示のコークス炉から窯出された赤熱コークスは冷却塔２に排出され、冷却塔２においてガス冷却される。この冷却塔２から排出される高温の排ガスは、ガスダクト８を介して、ボイラ１２に導入される。

ボイラ１２で抜熱された排ガスは、冷却ガスとして冷却ガス循環管１５に排出される。この冷却ガス循環管１５は、冷却塔２に連通しており、冷却ガス循環管１５の管路には、冷却ガスを強制循環させるためのブロワー１４及び予備除塵器１３が設けられている。

冷却塔２の炉頂部には、赤熱コークスを炉内に導入するための導入口３が設けられており、この導入口３から装入された赤熱コークスは、炉内のプレチャンバー４内に落下し、炉底部に堆積した消火済みのコークスが排出口６から排出される。

冷却ガス循環管１５を介して冷却塔２の下部から吹き込まれた冷却ガスは、炉内に堆積した赤熱コークスの層を通って、赤熱コークスと熱交換し高温状態となってプレチャンバー４の外周部に設けられたガス排出ダクト５を経てガスダクト８に導入される。

ボイラ１２のうち、複数の冷却管４２内で冷却水を循環させ、冷却塔２から排出される高温の排ガスを冷却する構成となっている。これらの冷却管４２は、互いに並行に配置され、ガスダクト８内を貫通して上限方向に延びている。本例では、ガスダクト８内における各冷却管４２に対して、排ガス内に含まれるダストを阻止するための凹煉瓦７１（ダスト除去部材）を多数組み付けている。冷却管４２及び凹煉瓦７１により除塵器が構成される。

次に、図２、図３を参照して、除塵器の構成を詳細に説明する。ここで、図２は、除塵器の斜視図であり、図３は、除塵器の平面図（冷却管４２の流路方向視における、除塵器の図）である。凹煉瓦７１には、冷却管４２を通すための取り付け開口部７１ａが形成されており、各冷却管４２には、取り付け開口部７１ａを通して凹煉瓦７１が上下方向に多数積載されており、最下部の凹煉瓦７１は冷却管４２に固定された不図示の固定板により支持されている。

図２に示すように、各凹煉瓦７１の排ガス上流側方向の端面には、凹形状部７１ｂが形成されており、多数の凹形状部７１ｂが上下方向に並ぶことによって、ダストを除去するためのダスト除去路７１ｃが構成される。

除塵器の下側には、ガスダクト８の外側にダストを排出するためのダストシュータ８aが設けられている。

本例の除塵器は、図３に図示するように、前後２列に千鳥状に配置されており、矢印B方向において隣接する各凹煉瓦７１の間には、排ガスを下流に流すための排ガス流路８１、８２が設けられている。なお、前列の排ガス流路を前側排ガス流路８１といい、後列の排ガス流路を後側排ガス流路８２という。

前側排ガス流路８１の延長下流側には、後列の除塵器の凹形状部７１ｂが位置しており、前列の除塵器で捕捉できなかったダストを後列の除塵器で捕捉できる配置となっている。また、図１に図示するように、２列目の凹煉瓦７１の下流側にも、冷却管４２が配置されているが、この最終段の冷却管４２には凹煉瓦７１の代わりにプロテクター７４を取り付けている。このプロテクター７４によれば最終段の冷却管４２が摩耗するのを防止できる。

次に、本例の除塵器によるダストの除去方法について説明する。冷却塔２において赤熱コークスを冷却した際に発生する排ガスは、ガスダクト８を通って図３の矢印A方向に進み、前列の除塵器に進入する。前列の除塵器に進入した排ガスの一部は、凹形状部７１ｂに進入し、この排ガスに含まれるダストは凹形状部７１ｂに当接した後、ダスト除去路７１ｃにガイドされながら落下し、ダストシュータ８aから排出される。

他方、残りの排ガスは、前列の除塵器においてダストが除去されることなく、前側排ガス流路８１を通って下流に流れ、前側排ガス流路８１の下流方向に配置された後列の除塵器の凹形状部７１ｂに当接する。そして、排ガスに含まれるダストは、ダスト除去路７１ｃにガイドされながら落下し、ダストシュータ８aから排出される。

ここで、ガスダクト８内は、排ガスにより高温化しているが、冷却管４２内を通る冷媒の冷却作用により、ガスダクト８内における冷却管４２の熱変形は抑制される。これにより、凹煉瓦７１の取り付け構造が強化され、熱変形による不具合の少ない除塵器を提供することができる。

また、冷却管４２は、ガスダクト８内において、一方向に延びており曲げ部が存在しないため、熱変形しにくい構造となっている。これにより、凹煉瓦７１の取り付け構造をさらに強化することができる。

また、冷却管４２がガスダクト８に略垂直に貫通することにより、ボイラ１２は、頂部からの吊り下げ支持構造であることから、安定した支持構造が可能となる。

また、既存のボイラ１２が有する冷却管４２に凹煉瓦７１を取り付けるだけで、熱変形の少ない除塵器を提供できるため、凹煉瓦７１の取り付け構造部を冷却するための冷却装置を別に設ける必要がなくなり、コストを削減することができる。

また、冷却管４２に凹煉瓦７１を取り付けた除塵器を設けることでガスダクト８兼除塵器の役割を果たすガスダクト８の長さが、除塵器の役割を凹煉瓦７１に移行させることで短く出来、コストダウン効果が得られる。

さらに、上述の実施例では、凹煉瓦７１及び冷却管４２により除塵器を構成したが、冷却管４２のみで構成してもよい。この場合、排ガスに含まれるダストは、冷却管４２の周壁部に当接して落下し、ダストシュータ８aから排出される。

コークス乾式消火設備の概略図 除塵器の斜視図 除塵器の平面図 従来の除塵器の斜視図

符号の説明

２ 冷却塔
３ 導入口
４ プレチャンバー
５ ガス排出ダクト
６ 排出口
８ ガスダクト
１２ ボイラ
１３ 予備除塵器
１４ ブロワー
１５ 冷却ガス循環管
４２ 冷却管
７１ 凹煉瓦

Claims (5)

1. 冷却塔で赤熱コークスを冷却した際に発生する排ガスをガスダクトを介してボイラに導き、該ボイラで冷却された前記排ガスを前記赤熱コークスを冷却するための冷却ガスとして前記冷却塔に循環させるコークス乾式消火設備に設けられ、前記排ガスに含まれるダストを前記ガスダクトに設けられたダストシュータに導くコークス乾式消火設備の除塵器であって、
   前記ボイラの冷却管のうち少なくとも前記冷却塔側の冷却管は、前記ガスダクトを貫通し、前記排ガスの流路方向に対して略垂直に配置したことを特徴とするコークス乾式消火設備の除塵器。
2. 前記ガスダクト内の前記冷却管にはダスト除去部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のコークス乾式消火設備の除塵器。
3. 前記冷却管は、前記排ガスの流路方向視において、千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス乾式消火設備の除塵器。
4. 前記ダスト除去部材は、凹部が前記排ガスの流路方向上流側に形成された凹状部材を前記冷却管に多数積層して構成されていることを特徴とする請求項１〜３に記載のコークス乾式消火設備の除塵器。
5. 冷却塔で赤熱コークスを冷却した際に発生する排ガスをガスダクトを介してボイラに導き、該ボイラで冷却された前記排ガスを前記赤熱コークスを冷却するための冷却ガスとして前記冷却塔に循環させるコークス乾式消火設備に設けられ、前記排ガスに含まれるダストを前記ガスダクトに設けられたダストシュータに導くコークス乾式消火設備の除塵方法であって、
   前記ボイラの冷却管のうち少なくとも前記冷却塔側の冷却管を前記ガスダクトを貫通し、前記排ガスの流路方向に対して略垂直に配置し、該冷却管に前記排ガスに含まれるダストを衝突させることを特徴とするコークス乾式消火設備のダスト除塵方法。
   
   

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