JP2009046536A - Method for adjusting temperature distribution of coke oven - Google Patents
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Description
本発明は、コークス炉の温度分布調整方法に関するものである。 The present invention relates to a temperature distribution adjusting method for a coke oven.
コークス炉の燃焼改善技術の一つに、火炎温度を下げてNOxの低減を図る多段燃焼があり、これは燃焼室の下位で完全燃焼に必要とされる空気の8〜9割程度を供給し、燃焼室の上位で不足分の空気を補い、全体として完全燃焼させる技術である(特許文献1参照)。
多段燃焼のために上位に空気を供給する構造として、炉長方向に細分された燃焼室同士の隔壁内に空気の供給路を形成し、この供給路から片側の燃焼室へ空気を供給するものがある。但し、燃焼室を構成するレンガは、窯口に近い部分が特に劣化しやすいため、炉長方向の最端に位置する炉外との隔壁だけには、前述した供給路を形成することは避けたい。そのため、図4に示すように、炉長方向の最端に位置する燃焼室と、これに隣接した燃焼室との隔壁内に形成する供給路の吹出し口は、最端に位置する燃焼室の側、つまり窯口側に向けて形成しなければならず、それ以降の吹出し口も、必然的に窯口側に向けられる。したがって、各吹出し口は、炉長方向の中心を境にしたコークサイド及びプッシャーサイドで背向するように形成され、炉長方向の中心に位置する隔壁内だけには、コークサイドに吹出す供給路とプッシャーサイドに吹出す供給路の双方が併設される。 As a structure for supplying air to the upper part for multistage combustion, an air supply path is formed in the partition wall between the combustion chambers subdivided in the furnace length direction, and air is supplied from this supply path to the combustion chamber on one side There is. However, the bricks that make up the combustion chamber are particularly prone to deterioration near the kiln entrance, so avoid the above-mentioned supply path only on the outer partition located at the extreme end in the furnace length direction. I want. Therefore, as shown in FIG. 4, the outlet of the supply passage formed in the partition wall between the combustion chamber located at the extreme end in the furnace length direction and the combustion chamber adjacent to the combustion chamber is located in the combustion chamber located at the extreme end. It must be formed toward the side, that is, the kiln opening side, and the subsequent outlet is necessarily directed to the kiln opening side. Accordingly, each outlet is formed so as to face away from the coke side and pusher side with the center in the furnace length direction as a boundary, and the supply that blows out to the coke side is only in the partition located at the center in the furnace length direction. Both the road and the supply path that blows out to the pusher side are added.
この中心の隔壁内に併設された二つの供給路は、隔壁の強度が損なわれることを防ぐために、他の隔壁内に形成した供給路よりも断面積を小さくしている。したがって、この二つの供給路では通気抵抗が大きい分、圧損が大きくなり、供給できる空気の流量が減少し燃焼温度が低下してしまう。つまり、炉長方向の温度分布を観測すると、図5に示すように、中心部の燃焼温度が局部的に低下してしまい、理想的な温度分布を得ることができなかった。 In order to prevent the strength of the partition walls from being impaired, the two supply paths provided in the central partition have a smaller cross-sectional area than the supply paths formed in the other partitions. Therefore, in these two supply passages, the pressure loss increases as the ventilation resistance increases, the flow rate of air that can be supplied decreases, and the combustion temperature decreases. That is, when observing the temperature distribution in the furnace length direction, as shown in FIG. 5, the combustion temperature at the center portion locally decreases, and an ideal temperature distribution could not be obtained.
本発明の課題は、炉長方向の中心部で、多段燃焼のために供給する空気の流量不足を軽減することである。 An object of the present invention is to reduce an insufficient flow rate of air supplied for multistage combustion at the center in the furnace length direction.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係るコークス炉の温度分布調整方法は、炉長方向に細分された夫々の燃焼室に燃料ガスを供給可能な二つの燃料供給系統と、前記夫々の燃焼室に空気を供給可能な空気供給系統とを有するコークス炉で、前記一方の燃料供給系統と前記空気供給系統とで操業する際、炉長方向の中央に位置する所定の前記燃焼室に対して、前記他方の燃料供給系統を転用して空気を補給することで、前記燃焼室の炉長方向の温度分布を調整することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a coke oven temperature distribution adjusting method according to
本発明の請求項1に係るコークス炉の温度分布調整方法によれば、炉長方向の中央に位置する所定の燃焼室に対して、他方の燃料供給系統を転用して空気を補給することで、この炉長方向の中心部で、燃焼室に供給する空気の流量不足を軽減することができる。したがって、空気の流量減少に起因して中心部の燃焼温度が局部的に低下してしまうといった事態を回避し、理想的な温度分布を得ることができる。しかも、既存の燃料供給系統を転用するだけなので、容易に実現でき、コストの増大も防ぐことができる。
According to the temperature distribution adjusting method for a coke oven according to
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、コークス炉の概略構成である。炭化室1と燃焼室2とは炉団方向に交互に配置され、その下方には蓄熱室3が炉団方向に配設されている。
燃焼室2は、炉長方向に細分されており、図2に示すように、一つの燃焼室2は、炉長方向に並んだ二つの垂直フリュー2a及び2bを上部で連通したヘアピン構造になっている。蓄熱室3は、燃焼室2と対応するように炉長方向に分割されており、一つの燃焼室2に対して所定の蓄熱室3が連通されている。炉長方向に並んだ各蓄熱室3の底部は、炉長方向に延在するソールフリュー4と連通しており、各蓄熱室3とソールフリュー4との夫々の間には、開口部を有するノズルプレート5が介挿されている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration of a coke oven. The
The
そして、一つの燃焼室2に対して、燃料ガス(Mガス:コークス炉ガスと高炉ガスの混合ガス)及び空気を燃焼室2へ供給するルートと、排気ガスを燃焼室2から排出するルートと、が個別に形成される。すなわち、Mガス及び空気は、夫々、異なるソールフリュー4のCSの一端から注入され、ノズルプレート4を介して蓄熱室3に入り、そこで予熱されてから燃焼室2へ立ち上がり、垂直焔道2a及び2bの何れか一方で燃焼が行われる。その排気ガスは、垂直焔道2a及び2bの他方から蓄熱室3へと引き落され、そこで熱回収されてからソールフリュー4に入り、PSの他端から排気される。これらMガス及び空気の供給ルートと排気ガスの排気ルートは、所定時間毎に切替えられ、蓄熱室3では予熱と熱回収が交互に行われる。
A route for supplying fuel gas (M gas: mixed gas of coke oven gas and blast furnace gas) and air to the
なお、火炎温度を下げてNOxの低減を図るために、二段燃焼を行うこととし、一段目は、垂直フリューの底部から空気を供給し、二段目は、垂直フリュー同士の隔壁内に空気の供給路2cを形成し、この供給路2cから片側の垂直フリューへ空気を供給する。すなわち、一つの供給路2cに対して所定の蓄熱室3が連通されており、この蓄熱室3へ送られてくる空気が、隔壁内の供給路2cを経て垂直フリュー2a又は2bへ吹出される。
In order to lower the flame temperature and reduce NOx, two-stage combustion is performed. The first stage supplies air from the bottom of the vertical flue, and the second stage supplies air into the partition walls between the vertical flues. The
但し、燃焼室2を構成するレンガは、窯口に近い部分が特に劣化しやすいため、炉長方向の最端に位置する炉外との隔壁だけには、供給路2cを形成することは避けたい。そのため、図3に示すように、炉長方向の最端に位置する垂直フリューと、これに隣接した垂直フリューとの隔壁内に形成する供給路2cの吹出し口2dは、最端に位置する垂直フリューの側、つまり窯口側に向けて形成しており、それ以降の吹出し口2dも、全て窯口側に向けている。したがって、各吹出し口2dは、炉長方向の中心を境にしたコークサイド及びプッシャーサイドで背向するように形成され、炉長方向の中心に位置する隔壁内だけには、コークサイドに吹出す供給路2cとプッシャーサイドに吹出す供給路2cの双方が併設される。この中心の隔壁内に併設された二つの供給路2cは、隔壁の強度が損なわれることを防ぐために、他の隔壁内に形成した供給路2cよりも断面積を小さくしている。
However, since the bricks constituting the
各燃焼室2の燃焼温度は、そこに供給されるMガスや空気の流量によって左右されるため、ノズルプレート5の開口面積を調整することにより、そこを通過する燃料ガスの流量を調整し、燃焼温度の調整を行う。
一方、各垂直フリューの底部には、燃料ガス(Cガス:コークス炉ガス)を供給する垂直配管6が連通されている。各垂直配管6は、図4に示すように、枝管7を介して分配管8に連通されており、枝管7の途中には流量制御可能なチップ9が介挿されている。したがって、分配管8に注入されるCガスだけは、蓄熱室3を通過せずに、直接、燃焼室2に供給されて、垂直焔道2a及び2bの何れか一方で燃焼が行われる。なお、その排気については、前述したMガスの燃焼時と同様である。
Since the combustion temperature of each
On the other hand, a
このように、Mガス及び空気によって操業するMガス燃焼と、Cガス及び空気によって操業するCガス燃焼とがあり、何れかの燃焼によって操業されるが、通常はMガス燃焼を主体に操業している。
このMガス燃焼で操業する際には、Cガス供給系統は使用されておらず休止状態にあるので、このCガス供給系統を転用して、炉長方向の中央に位置する所定の燃焼室2に対して空気を補給する。すなわち、図5に示すように、先ず所定の燃焼室2へ連通する枝管7のチップ9を盲チップ10に交換し、その枝管7を分配管8から断絶(縁切り)する。なお、チップ9で流路を完全に閉鎖できるなら、盲チップ10に交換する必要は無い。そして、分配管8から断絶した垂直配管6の下端に、例えばエアブロア等、空気の供給源を接続し、空気の補給を行う。ここで、所定の燃焼室2とは、炉長方向の中心に位置する隔壁に隣接した垂直フリューを指す。
As described above, there are M gas combustion operated by M gas and air, and C gas combustion operated by C gas and air, which are operated by any combustion, but usually operate mainly by M gas combustion. ing.
When operating by this M gas combustion, since the C gas supply system is not used and is in a resting state, this C gas supply system is diverted to a
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
中心の隔壁内に併設された二つの供給路2cは、隔壁の強度が損なわれることを防ぐために、他の隔壁内に形成した供給路2cよりも断面積を小さくしている。しかしながら、このように断面積を小さくしてしまうと、ノズルプレート5の開口面積を幾ら拡大したとしても、供給路2c自体の通気抵抗が大きい分、圧損が大きくなり、供給できる空気の流量が減少し、燃焼温度が低下してしまう。つまり、炉長方向の温度分布を観測すると、中心部の燃焼温度が局部的に低下してしまい、主にMガス燃焼の際に理想的な温度分布を得ることができなかった。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
The two
そこで、Mガス燃焼で操業する際には、炉長方向の中央に位置する所定の燃焼室2に対して、Cガス供給系統を転用して空気を補給することで、この炉長方向の中心部で、燃焼室2に供給する空気の流量不足を補うことができる。したがって、空気の流量減少に起因して中心部の燃焼温度が局部的に低下してしまうといった事態を回避し、理想的な温度分布を得ることができる。
Therefore, when operating by M gas combustion, the C gas supply system is diverted to the
しかも、既存のCガス供給系統を転用するだけなので、容易に実現でき、コストの増大も防ぐことができる。すなわち、先ず所定の燃焼室2へ連通する枝管7を分配管8から断絶し、その垂直配管6に空気の供給源を接続するだけで、空気の補給を行うことができるからである。
In addition, since the existing C gas supply system is simply diverted, it can be easily realized and cost increase can be prevented. That is, it is possible to supply air by simply disconnecting the
1 炭化室
2 燃焼室
2a・2b 垂直フリュー
2c 供給路
2d 吹出し口
3 蓄熱室
4 ソールフリュー
5 ノズルプレート
6 垂直配管
7 枝管
8 分配管
9 チップ
10 盲チップ
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