JP2558328B2 - コークス炉燃焼方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコークス炉燃焼用空気の供給方法に関する。
更に詳しくは、炉長方向の各燃焼室の空気供給量を調整
して炉長方向の温度分布を適正化し、加えて強制通風ブ
ロワーの使用電力量を節減するコークス炉燃焼方法に関
する。

〔従来の技術〕 コークス炉においては、炭化室に石炭を装入すると共
に、炭化室と交互に配置された燃焼室において、コーク
ス炉ガスまたは高炉ガスなどの貧ガスとコークス炉ガス
との混合ガスを燃焼させ、炭化室の両側から加熱して装
入炭を乾留している。

この貧ガス混合ガスの燃焼用空気の供給は、通常ブロ
ワーを用い、ブロワーにより昇圧した空気を、炉底に炭
化室炉長方向に配管した水平支管、これより立上らせた
分配支管を通して、コークス炉の底部から炉に貫通させ
たジェットパイプによって行っている。

一方、コークス炉の各燃焼室は二室に分けられ、この
二室は相互に連通して、いずれか一方をガス燃焼室とし
て使用するとき、他方の室は排ガス室として使用され
る。しかしコークス炉ガスや貧ガスなどの燃料ガスを長
期間燃焼し続けると炉壁を形成する耐火レンガの損傷を
来たすのと、炉底蓄熱室のギッターレンガの蓄熱と放熱
を活用するため、ガス燃焼室と排ガス室とを一定時間毎
に切替えて交互に使用することにしている。

燃焼室は蓄熱室を介して煙道に通じている。前記切替
時にはそれまで排ガスが流れていた水平煙道と煙道の境
のウェスト変更弁を閉じ、それまで閉じられていた燃焼
ガス側のウェスト変更弁の開放を行う。このウェスト変
更弁には空気蓋が備えられている。

出願人による特公昭57−47939号公報では、コークス
炉燃焼室を一定時間毎に例えば奇数列と偶数列毎に、一
方をガス燃焼室、他方を排ガス室と交互に切替操作を行
なうに際し、当該切替操作の開始から終了までの間中、
ウェスト変更弁の空気蓋を開放することを特徴とするコ
ークス炉の燃焼室の切替操作時における黒煙の排出防止
方法が開示されている。

これは同じウェスト変更弁の空気蓋を活用するもので
はあるが、あくまで、切替操作の開始から終了までの
間、燃焼炉内を正圧にし、炭化室からの黒煙の吸引を抑
制し、黒煙の排出防止のために行うもので、燃焼期間中
を通じて行う本発明とは構成ならびに目的、効果を異に
するものである。

前記のごとく、高炉ガス（貧ガス）を主体に、コーク
ス炉ガスを混合してガスを燃焼する場合には、燃焼用空
気すべてを強制通風ブロワーにて供給している。一方コ
ークス炉ガス燃焼時には、燃焼用空気は全て、ウェスト
変更弁の空気蓋開放による自然通風によって全空気量を
供給している。この状態から高炉ガス主体で、コークス
炉ガスとの混合ガスに切替える時、急激なガスカロリー
変動により一時的に空気不足となった場合、強制空気と
自然通風の両方で対処している、この場合は明らかに空
気過剰となるが、これはあくまで切替時の一時的な処置
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

高炉ガス等貧ガス活用の見地より、高炉ガスを主体に
コークス炉ガスを混合したガスの燃焼が主になるが、こ
の場合、燃焼用空気すべてを強制通風ブロワーにより供
給している。この場合、ジェットパイプの途中には、空
気量を固定的に配分するオリフィスが設けられている
が、炉の長さ方向に対する空気の供給は必ずしも適正と
ならず、炉の中央部に比べ、両端は空気量が不足し、そ
の結果、炉の長さ方向の温度目標値に対して、両端の温
度は低くなる傾向にあったため適正な燃焼管理が不可能
であった。

また省エネの見地から、強制通風ブロワーの電力も節
減することが要請されている。ブロワーの能力にもよる
が、出願人のコークス炉においてコークス炉が低稼動率
の場合には、２半炉団の必要空気量を一基のブロワーで
確保することも可能であるが、稼動率が高くなると供給
空気量が増加することから、減機運転は不可能である。
従って強制通風ブロワーの使用電力を下げることができ
ない状態であった。

本発明の目的は、炉の長さ方向の温度目標値に対して
可及的に近い温度分布を得るように各燃焼室の空気供給
量を調整して、適正な燃焼管理を行い、あわせて強制通
風ブロワーによる空気量を減少して、減機運転を可能に
するコークス炉燃焼方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは前記のような課題を解決するため鋭意研
究を行った。その結果アンダージェット式コークス炉の
燃焼用空気を強制通風ブロワーで強制的に供給するのと
併用して、燃焼中常時ウェスト変更弁の空気蓋を開け、
その開口孔部より、自然空気を供給することにより常時
強制空気と自然空気の両方の供給を確保することによ
り、課題を解決しうることをみいだし本発明を完成し
た。

即ち、本発明はコークス炉燃焼用空気の供給方法にお
いて、燃焼に必要な空気量の一部をブロワーにて昇圧し
た空気を炉の底部に設けたジェットパイプより供給する
と共に、残りの部分をウェスト変更弁の空気蓋を開放
し、外気を導入することを特徴とするコークス炉燃焼方
法である。

アンダージェット方式コークス炉の燃焼用空気量の一
部ａとして強制通風ブロワーにて、強制的に地下分配管
→各水平支管→各ジェットパイプ→各蓋熱室を経由して
各燃焼室（フリュー）へ供給する空気と、必要空気量の
残部ｂとして、コークスサイドおよびプッシャーサイド
のウェスト変更弁の立ち側空気蓋を開放し、煙突のドラ
フト効果により自然空気を各ウェスト変更弁→各ソール
フリュー→各蓋熱室を経て、各燃焼室へ供給する空気と
の両者を合わせて常時燃焼用全空気量を確保するもので
ある。ａとｂとの割合は、強制空気の方は、ガス量に対
する空気比率変更の空気制御弁により、また自然空気の
方はウェスト変更弁の空気蓋開度調整、タンザク開度調
整およびTOP圧制御により40％〜80％の範囲で割合を変
えることができる。このタンザク開度調整とはウェスト
変更弁部外気導入口開口面積調整に当たって、ウェスト
変更弁部の空気蓋を開放した時の開口部の面積を変える
ためにタンザク状の薄い鉄板を必要に応じ複数枚取り付
けたり、取り外したりして調整することをいう。取り扱
い易さと各フリュー列毎の空気量の微調整のためにタン
ダク状のものを複数枚用いている。TOP圧制御とは、フ
リューのトップにある圧力検出装置で静圧を検出し、煙
道と煙突の間に設けたダンパーの開閉制御を行なうもの
である。これは燃焼室と炭化室内の発生ガスの圧力バラ
ンスを保ち、炭化室内の発生ガスがレンガの目地を通っ
て燃焼室内へ洩れ込むのを防止するためであるが、同時
に、ウェスト変更弁部より外気を導入する時の導入空気
量を調節する働きがある。

自然空気の通風の方は、温度の高い内部燃焼室の方に
多く流れる傾向があり、端部燃焼室へは少なくなる傾向
がある。

従って端部燃焼室については、強制空気の噴出割合を
オリフィスで制御して、端部燃焼室に多く噴出するよう
に調整し、余りを中央部燃焼室へ流すような改善をする
と、端部燃焼室の未燃気味の燃焼が解消され、燃焼効率
を向上させ得る。

また強制通風ブロワーで燃焼用空気全量をまかなって
いたものを自然通風空気を利用するために、強制通風空
気を減らすことができ、強制通風ブロワー使用電力を節
減することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例について、具体的に説明する
が、本発明は、この実施例に限定されるものでないこと
は勿論である。

新日鐵Ｍ式コークス炉について実施例を説明する。

第１図はコークス炉を炉長方向に延びる垂直面で截っ
た立面断面図である。上部の燃焼室の部分は右側が燃焼
室の部分の断面を示し、左側半分は炭化室の部分の断面
で表わしてある。

燃焼ガスは、高炉ガスを主体として、コークス炉ガス
を混合してカロリー調整した混合ガスを16のダクトから
水平ガス支管を通って蓄熱室のギッターレンガの層を通
り燃焼室に送入する。

従来の技術では、燃焼用空気は地下分配管１から水平
支管２を通り、ジェットパイプ３を通って、蓄熱室17を
通り（強制空気13の矢印）燃焼室５に送入されている。
ジェットパイプ３の所に入れるオリフィスで炉長方向の
空気の流量を調整していたが、流量により圧損も異なっ
てくる等の関係で炉長方向に適正な流量分布とすること
が困難であった。

本発明では、強制空気量を減らす目的で、自然空気を
燃焼用に併用するものである。その方法としてコークス
・サイド・ウェスト変更弁６とプッシャー・サイド・ウ
ェスト変更弁８の夫々の立ち側空気蓋7,9を開けること
で煙突によるドラフト効果で自然空気14,15がソール・
フリュー10に入り、蓄熱室４を経て、燃焼室５に導かれ
て燃焼に寄与する。

この時、自然空気のみであると、コークス炉の炉長方
向の端部の燃焼室に空気が入りにくいために、端部燃焼
室は空気不足となる。この空気不足を解消するために、
強制空気を送入する水平支管２から各ダクトへ入るジェ
ットパイプ３に設けられたオリフィス開口部について、
端部ダクトを除いて、中ダクトを絞ることで、端部ダク
ト行きの空気量を多くして、端部燃焼用空気不足を解消
する。

第２図において、左側をコークス・サイド、右側プッ
シャー・サイドとして横軸にフリュー番号をつけてあ
る。縦軸はフリュー（燃焼室）温度である。炭化室はコ
ークス押出時に押しづまりを防ぐ目的でコークス・サイ
ドの巾を大きくし、プッシャー・サイドは巾が小さくな
っている関係上、目標温度勾配も太線で示したようにコ
ークス・サイドを高くすることが必要である。自然通風
のみであると一点鎖線のように中央部のフリューの温度
が高くなる。これに対し強制通風のオリフィス調整で中
ダクトを絞り、端部ダクトを開放することで、強制空気
のみでは実線のようになる。これによって強制空気と自
然空気の合計によって点線のように、ほゞ目標とする温
度勾配に近づけることができた。

強制空気の空気量は全体の空気量からすると一部であ
り、従って調整偏りによる、空気量の偏りも比率が少な
く、温度の変動も少ない。

また強制空気と自然空気とを使用することで、強制の
みの空気供給の場合の炉長、炉団方向の燃焼廃ガスの酸
素分布と変らない良好な燃焼状態を維持しながら、自然
空気を使用した分、強制空気を減らすことができ、強制
通風ブロワーの使用電力を節減できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コークス炉燃焼室の燃焼温度を容易
に目標温度にすることができる。

またコークス炉燃焼用強制空気量を減らすことで、強
制通風ブロワーの使用電力を節減することができる。

コークス炉操業上、実用的効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図はコークス炉を炉長方向に延びる垂直面で截った
立面断面図であり、上部の燃焼室の部分は右側が燃焼室
の部分の断面を示し、左側は説明のため炭化室の部分の
断面で表わしてある。 第２図は横軸に左側のコークス・サイドから、右側のプ
ッシャー・サイドへのフリュー（燃焼室）番号をとり、
縦軸にフリュー温度をとった温度分布図である。 １……地下分配管、２……水平支管、 ３……ジェットパイプ、 ４……蓄熱室（ギッターレンガ）、 ５……燃焼室（フリュー）、６……ウェスト変更弁、 ７……ウェスト変更弁空気蓋、８……ウェスト変更弁、 ９……ウェスト変更弁空気蓋、 10……ソール・フリュー、11……煙道、 12……煙道、13……強制空気流（ａ）、 14,15……自然空気流（ｂ）、16……ガスダクト。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コークス炉燃焼用空気の供給方法におい
   て、燃焼に必要な空気量の一部をブロアーにて昇圧した
   空気を炉の底部に設けたジェットパイプにより供給する
   と共に、残りの部分をウェスト変更弁の空気蓋を開放
   し、外気を導入することを特徴とするコークス炉燃焼方
   法。