JP2010111824A - コークス炉用煙道集塵機の立ち上げ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コークス炉から集塵機を経て煙突へと排ガスを導く煙道配管が長くなった場合でも、煙道集塵機の立ち上げを可能とする方法を提供すること。
【解決手段】排ガスをコークス炉から集塵機を経由せず煙突に導く第一の煙道と、排ガスをコークス炉から集塵機を経由して煙突に導く第二の煙道とを有するコークス炉において、第一の煙道には、コークス炉から煙突への排ガス流量を調整する煙道調整弁を備え、第二の煙道には、集塵機から煙突への排ガス流量を調整する集塵機調整弁を備え、煙道集塵機立ち上げ開始時には、煙道調整弁を開状態としつつ、集塵機調整弁を、第二の煙道配管温度上昇と共に段階的に開状態としていき、第二の煙道を経由する排ガスの煙突下部における温度が煙突のドラフト圧を達成可能な温度に到達後、集塵機調整弁を全開状態として、更に煙道調整弁を閉状態とする。
【選択図】図１

Description

本発明はコークス炉用煙道集塵機の立ち上げ方法に関するものである。

コークス炉の老朽化等に起因してコークス炉内の炭化室と加熱室とを仕切る煉瓦壁のシール性が低下すると、炭化室内に装入された石炭から揮発した燃焼性ガスの一部が加熱室に漏れ、加熱室で不完全燃焼して煤が発生する。このような煤等のダストがコークス炉から排出される排ガス中に含まれる場合、排ガスが黒煙化する。公害等の環境問題の観点から、黒煙対策が必要となる。当該黒煙対策として、従来より、コークス炉から煙突に至る煙道部に電気集塵機やバグフィルターを設置して黒煙を除去する方法が採用されている（例えば、特許文献１）。

当該集塵機は、既設のコークス炉の劣化に伴う黒煙対策として設置されるものであるため、コークス炉付近に集塵機の設置スペースが確保できない場合もある。このような場合、コークス炉から集塵機を経て煙突へと排ガスを導く煙道配管が長くなる。煙道配管が長くなると、煙突に導入されるまでに排ガス温度が低下してしまい、ガス比重が高くなる結果、煙突のドラフト力が低下して煙突から速やかにガスが排出されない現象が生じる。煙突から排出されないガスは煙道配管内を循環して煙道圧力を上昇させ、煙道圧力がコークス炉の操業圧力を超過してしまう結果、集塵機を立ち上げることができないという問題を生じていた。
特開昭５６−１０４９９２号公報

本発明の目的は、前記問題を解決し、コークス炉から集塵機を経て煙突へと排ガスを導く煙道配管が長くなった場合でも、煙道圧力がコークス炉の操業圧力を超過することのなく、安定的に立ち上げることのできる煙道集塵機の立ち上げ方法を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明のコークス炉用煙道集塵機の立ち上げ方法は、排ガスをコークス炉から集塵機を経由せず煙突に導く第一の煙道と、排ガスをコークス炉から集塵機を経由して煙突に導く第二の煙道とを有するコークス炉に使用される煙道集塵機の立ち上げ方法であって、第一の煙道には、コークス炉から煙突への排ガス流量を調整する煙道調整弁を備え、第二の煙道には、集塵機から煙突への排ガス流量を調整する集塵機調整弁を備え、煙道集塵機立ち上げ開始時には、煙道調整弁を開状態としつつ、集塵機調整弁を、第二の煙道配管温度上昇と共に、閉状態から徐々に開状態としていき、第二の煙道を経由する排ガスの煙突下部における温度が煙突のドラフト圧を達成可能な温度に到達後、集塵機調整弁を全開状態として、更に煙道調整弁を閉状態とすることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項1記載のコークス炉用煙道集塵機の立ち上げ方法であって、集塵機調整弁を段階的に開状態としていくことを特徴とするものである。

本発明に係る煙道集塵機の立ち上げ方法は、コークス炉の近辺に集塵機を設置するスペースがない場合に、コークス炉から集塵機を経由して煙突に導く第二の煙道配管が長くなり、その結果、集塵機立ち上げ当初に第二の煙道配管を経由する排ガス温度のみでは十分な煙突のドラフト圧を得られずに、煙道圧力が操業圧力を超えて上昇してしまい、集塵機の立ち上げが困難な場合に適用することで、集塵機の立ち上げを可能とする技術である。集塵機の立ち上げ時、集塵機内部及び第二の煙道配管内温度はコークス炉からの排出ガス温度よりも著しく低温となっているため、コークス炉からの排出ガスが第二の煙道配管を通過して煙突の下部に到達するまでの間に、熱エネルギーを吸収され排ガス温度が低下してしまう。本発明によれば、コークス炉から煙突に直接高温の排ガスを導入する第一の煙道と、コークス炉から集塵機を介して煙突に排ガスを導入する第二の煙道の各々から排ガスを導入し、集塵機内温度および第二の煙道配管内温度が十分上昇していない立ち上げ初期過程においては第二の煙道を経由する排ガス量を制限しつつ、第一の煙道を経由する排ガスの有する熱エネルギーによって、煙突下部で合流する排ガス温度を煙突のドラフト圧が担保される範囲とすることにより、第二の煙道配管の長さの如何に関わらず、安定的に集塵機の立ち上げを行うことを可能とした。

図１には、本発明の集塵機立ち上げ方法に係るコークス炉の排ガスフローを示している。ここで、集塵機の立ち上げとは、集塵機を新たに設置した場合や、集塵機のメンテナンス作業を行った後に、コークス炉から集塵機内を経由して煙突へと抜けてゆく排ガス流路を形成することを言う。煙突から排ガスが排出されるためには、下記の表１に示すような、所定のドラフト圧が必要であり、当該ドラフト圧を得るためには、煙突下部における排ガス温度が所定温度以上必要となる。

集塵機は、コークス炉の老朽化に伴う排ガスの黒煙化対策として、後発的に設置されるものである。従って、常に集塵機をコークス炉の近辺に設置するスペースが確保されるとは限らない。集塵機がコークス炉から離れた場所に設置された場合、排ガスをコークス炉１から集塵機２を経由して煙突３に導く煙道７（本発明では、第二の煙道と呼ぶ）の配管長が１００ｍを超えるケースもある。

例えば、配管長が４０ｍ程度の場合の立ち上げ方法は、煙道調整弁５を開状態に保った状態で、集塵機２を起動後した後、集塵機調整弁４を２０％程度開放し、コークス炉から排出される排ガスを第二の煙道７に流入させる。配管長が４０ｍ程度の場合には、図２に示すように、集塵機調整弁４開放後１５分程度で、集塵機２入り側の排ガス温度T_０が１５０〜１７０℃となるため、その後、集塵機調整弁４を全開として、煙道調整弁５を閉じて立ち上げが完了する。

一方、配管長が１００ｍ以上の場合には、上記同様に煙道調整弁５を開状態に保った状態で、集塵機２を起動後した後、集塵機調整弁４を２０％程度開放し、コークス炉から排出される排ガスを第二の煙道７に流入させた場合、１００ｍ以上の配管を経由する過程で、排ガス温度が低下し、煙突下部における排ガス温度T_１が煙突ドラフト圧を得るために必要な排ガス温度を大きく下回るため、排ガスが煙突から排出されず、煙道圧力が上昇して、集塵機の安全な立ち上げを行うことができない。

本発明は、このような場合に適用される集塵機立ち上げ方法に関する技術である。本発明では、まず、煙道調整弁５を開状態に保った状態で、集塵機２を起動後した後、集塵機調整弁４を２％程度開放し、コークス炉から排出される高温の排ガスを第二の煙道７に流入させながら、配管および集塵機の昇温を行う。一方、煙道調整弁５の開状態も維持しているため、煙突下部には、第一の煙道から流入する高温（T_２）の排ガスも流入する。ここで、集塵機調整弁４の開度を煙道調整弁５の開度（１００％）に比べて低く抑えることにより、煙突下部に流入する排ガスの割合に占める、第一の煙道から流入する高温（T_２）の排ガスの割合を大きくとり、煙突下部の合流排ガス温度を煙突ドラフト圧を得るために必要な排ガス温度に保持することができる。
ここで、合流排ガス温度とは下記式により規定される温度をいう。
｛（T_２×第１の煙道経由の排ガス量）+（T_１×第二の煙道経由の排ガス量）｝÷（第１の煙道経由の排ガス量＋第二の煙道経由の排ガス量）

本発明では、このようにして、煙突下部の合流排ガス温度を、煙突ドラフト圧を得るために必要な排ガス温度に保持することにより、第二の煙道配管の長さの如何に関わらず、第二の煙道配管を経由して煙突下部に導入された排ガスを煙突から排出可能とし、低温の排ガスによる煙道圧力上昇の問題を回避可能としている。

なお、集塵機２入り側の排ガス温度T_０は、集塵機２の立ち上げを開始し、高い熱エネルギーを有するコークス炉１からの排ガスを第二の煙道７に流す過程で、時間の経過とともに上昇していく。本発明では、当該集塵機入り側の排ガス温度T_０を指標として、T_０が一定温度に到達ごとに、段階的に集塵機調整弁４の開度を上げていき、集塵機入り側の排ガス温度T_０が１５０〜１７０℃となった後、集塵機調整弁４を全開として、煙道調整弁５を閉じて立ち上げを完了することにより、集塵機２を安定的に立ち上げることを可能としている。

下記の表２に示すシーケンスに従って、集塵機調整弁４の開度を段階的に調整し、図３に示すコークス炉用集塵機の立ち上げを行った結果を図４に示す。

図４に示すように、本発明の方法によれば、従来の立ち上げ方法では、立ち上げ困難であった配管長を有する集塵機であっても、安定的に立ち上げることが可能である。

本発明の集塵機立ち上げ方法における排ガスフロー図 従来手法で集塵機立上げ可能な場合の立上げ時間・T₀温度・煙道圧力の関係図 本発明が適用される配管長を有する集塵機配置の実施例 図３に示す実施例に本発明を適用した場合の立上げ時間・T₀温度・煙道圧力の関係図

符号の説明

１ コークス炉
２ 集塵機
３ 煙突
４ 集塵機調整弁
５ 煙道調整弁
６ 第一の煙道
７ 第二の煙道
８ 調整弁

Claims (2)

1. 排ガスをコークス炉から集塵機を経由せず煙突に導く第一の煙道と
   排ガスをコークス炉から集塵機を経由して煙突に導く第二の煙道と
   を有するコークス炉に使用される煙道集塵機の立ち上げ方法であって、
   第一の煙道には、コークス炉から煙突への排ガス流量を調整する煙道調整弁を備え、
   第二の煙道には、集塵機から煙突への排ガス流量を調整する集塵機調整弁を備え、
   煙道集塵機立ち上げ開始時には、煙道調整弁を開状態としつつ、集塵機調整弁を、第二の煙道配管温度上昇と共に、閉状態から徐々に開状態としていき、
   第二の煙道を経由する排ガスの煙突下部における温度が煙突のドラフト圧を達成可能な温度に到達後、集塵機調整弁を全開状態として、更に煙道調整弁を閉状態とする
   ことを特徴とする煙道集塵機の立ち上げ方法。
2. 集塵機調整弁を段階的に開状態としていくことを特徴とする請求項1記載の煙道集塵機の立ち上げ方法。
   

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