JP3178663B2 - コークス乾式消火設備の操業方法 - Google Patents
コークス乾式消火設備の操業方法Info
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- JP3178663B2 JP3178663B2 JP24616197A JP24616197A JP3178663B2 JP 3178663 B2 JP3178663 B2 JP 3178663B2 JP 24616197 A JP24616197 A JP 24616197A JP 24616197 A JP24616197 A JP 24616197A JP 3178663 B2 JP3178663 B2 JP 3178663B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス乾式消火
設備の廃熱ボイラーの回収蒸気量を増加あるいは廃熱ボ
イラーの設計能力一杯に維持できるコークス乾式消火設
備の操業方法に関する。
設備の廃熱ボイラーの回収蒸気量を増加あるいは廃熱ボ
イラーの設計能力一杯に維持できるコークス乾式消火設
備の操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コークス乾式消火設備の多くは、図６に
示すプレチャンバー方式で、コークス炉から排出される
赤熱コークスをプレチャンバー６１の頂部装入口６２か
ら投入し、冷却室６３下部から吹込まれる低温の循環不
活性ガスと向流接触させて冷却し、冷却室６３底部の切
出し部６４から冷却されたコークスを順次切出し、コー
クスと向流接触して高温となった循環不活性ガスは、冷
却室６３とプレチャンバー６１との境界周囲の小煙道６
５から円環煙道６６を経由して主煙道６７に至り、除塵
格子煉瓦６８により同伴するコークス粉中の粗粒分が一
次除去されたのち、廃熱ボイラー６９に導入される。廃
熱ボイラー６９では、高温の循環不活性ガスを熱源とし
て高圧蒸気を発生し、循環不活性ガスは冷却されてサイ
クロン７０で微細コークス粉が二次除去されたのち、循
環ブロワー７１に吸引されて再び冷却室６３下部から吹
込まれる。このコークス乾式消火設備の循環不活性ガス
中には、通常赤熱コークスの未乾留部分から発生するＨ
2あるいはＣｎＨｍなどの可燃性ガスが混入するので、
ブロワー７２を介して円環煙道６６の下部から循環不活
性ガス中に燃焼用空気を吹込み、循環不活性ガス中の可
燃性ガスを燃焼させて余剰となった一部のガスを放出し
ていた。
示すプレチャンバー方式で、コークス炉から排出される
赤熱コークスをプレチャンバー６１の頂部装入口６２か
ら投入し、冷却室６３下部から吹込まれる低温の循環不
活性ガスと向流接触させて冷却し、冷却室６３底部の切
出し部６４から冷却されたコークスを順次切出し、コー
クスと向流接触して高温となった循環不活性ガスは、冷
却室６３とプレチャンバー６１との境界周囲の小煙道６
５から円環煙道６６を経由して主煙道６７に至り、除塵
格子煉瓦６８により同伴するコークス粉中の粗粒分が一
次除去されたのち、廃熱ボイラー６９に導入される。廃
熱ボイラー６９では、高温の循環不活性ガスを熱源とし
て高圧蒸気を発生し、循環不活性ガスは冷却されてサイ
クロン７０で微細コークス粉が二次除去されたのち、循
環ブロワー７１に吸引されて再び冷却室６３下部から吹
込まれる。このコークス乾式消火設備の循環不活性ガス
中には、通常赤熱コークスの未乾留部分から発生するＨ
2あるいはＣｎＨｍなどの可燃性ガスが混入するので、
ブロワー７２を介して円環煙道６６の下部から循環不活
性ガス中に燃焼用空気を吹込み、循環不活性ガス中の可
燃性ガスを燃焼させて余剰となった一部のガスを放出し
ていた。
【０００３】一方、コークス炉の装入窯出し作業は、通
常炭化時間の均一性確保のため、ブロック窯出し法が多
く採用されている。このブロック窯出し法は、炉の稼働
率に関係なく、常に最短ピッチで窯出し作業を行い、あ
る本数（１ブロック）を窯出ししたのち、中断時間をと
る方法である。このため、窯出し作業中は、７〜１０分
間隔でコークス乾式消火設備のプレチャンバーに赤熱コ
ークスが投入されるが、中断時間である窯出し間断中
は、約２時間程度コークス乾式消火設備のプレチャンバ
ーに赤熱コークスが投入されないこととなる。
常炭化時間の均一性確保のため、ブロック窯出し法が多
く採用されている。このブロック窯出し法は、炉の稼働
率に関係なく、常に最短ピッチで窯出し作業を行い、あ
る本数（１ブロック）を窯出ししたのち、中断時間をと
る方法である。このため、窯出し作業中は、７〜１０分
間隔でコークス乾式消火設備のプレチャンバーに赤熱コ
ークスが投入されるが、中断時間である窯出し間断中
は、約２時間程度コークス乾式消火設備のプレチャンバ
ーに赤熱コークスが投入されないこととなる。
【０００４】このため、窯出し間断中は、循環不活性ガ
ス中への可燃性ガスの混入量が減少するため、燃焼用吹
込み空気量を減少せざるを得なくなり、図７に示すとお
り、廃熱ボイラー入口温度が低下して廃熱ボイラーでの
蒸気回収量が大幅に低下する。さらに、コークス炉窯出
し作業中にトラブルが発生し、プレチャンバーへの赤熱
コークス投入が停止したり、あるいはコークス乾式消火
設備のコークス切出し装置のトラブルによってコークス
切出しが停止した場合においても、同様に廃熱ボイラー
入口温度が低下して廃熱ボイラーでの蒸気回収量が大幅
に低下する。この廃熱ボイラーでの回収蒸気を例えば発
電用に使用している場合は、発電量が低下することとな
る。
ス中への可燃性ガスの混入量が減少するため、燃焼用吹
込み空気量を減少せざるを得なくなり、図７に示すとお
り、廃熱ボイラー入口温度が低下して廃熱ボイラーでの
蒸気回収量が大幅に低下する。さらに、コークス炉窯出
し作業中にトラブルが発生し、プレチャンバーへの赤熱
コークス投入が停止したり、あるいはコークス乾式消火
設備のコークス切出し装置のトラブルによってコークス
切出しが停止した場合においても、同様に廃熱ボイラー
入口温度が低下して廃熱ボイラーでの蒸気回収量が大幅
に低下する。この廃熱ボイラーでの回収蒸気を例えば発
電用に使用している場合は、発電量が低下することとな
る。
【０００５】また、最近の不況による粗鋼生産量の低下
は、高炉操業における出銑量の低下に基づくコークス使
用量の低下を招いている。しかも、高炉の操業技術の進
歩によって、塊コークスに代えて微粉炭を羽口から吹込
み、コークス比を低減する微粉炭吹込み法が広く採用さ
れている。それに伴って高炉におけるコークスの使用量
は、年々減少の傾向にあり、コークス炉においても稼働
率の低下を余儀なくされている。このため、コークス乾
式消火設備においては、コークス炉稼働率の低下に伴っ
て赤熱コークス投入量が減少し、廃熱ボイラーの設計能
力に比較し、かなり低いボイラー効率で運転せざるを得
ない状況となっている。
は、高炉操業における出銑量の低下に基づくコークス使
用量の低下を招いている。しかも、高炉の操業技術の進
歩によって、塊コークスに代えて微粉炭を羽口から吹込
み、コークス比を低減する微粉炭吹込み法が広く採用さ
れている。それに伴って高炉におけるコークスの使用量
は、年々減少の傾向にあり、コークス炉においても稼働
率の低下を余儀なくされている。このため、コークス乾
式消火設備においては、コークス炉稼働率の低下に伴っ
て赤熱コークス投入量が減少し、廃熱ボイラーの設計能
力に比較し、かなり低いボイラー効率で運転せざるを得
ない状況となっている。
【０００６】前記トラブルに伴う廃熱ボイラー入口温度
の低下を防止する方法としては、主煙道の除塵格子煉瓦
により除去されて除塵格子煉瓦下部の粗粒コークス粉堆
積バンカーに空気を吹込んで粗粒コークス粉を燃焼させ
ると共に、必要により主煙道中に空気を吹込んで循環不
活性ガス中の可燃性ガスを燃焼させ、廃熱ボイラー入口
温度を一定に制御する方法（特公昭５７−１５７８９号
公報）、循環不活性ガス中から分離した粉コークスを助
燃装置を設けて燃焼させ、燃焼ガスを冷却室出側に導入
して廃熱ボイラー入口温度を一定に制御する装置（実開
昭５７−１２１６４１号公報）、燃料を空気と共にプレ
チャンバーのコークス上部レベルより上の空間に吹込ん
で燃焼させる方法（特開昭６３−１３０６９５号公報）
などが提案されている。
の低下を防止する方法としては、主煙道の除塵格子煉瓦
により除去されて除塵格子煉瓦下部の粗粒コークス粉堆
積バンカーに空気を吹込んで粗粒コークス粉を燃焼させ
ると共に、必要により主煙道中に空気を吹込んで循環不
活性ガス中の可燃性ガスを燃焼させ、廃熱ボイラー入口
温度を一定に制御する方法（特公昭５７−１５７８９号
公報）、循環不活性ガス中から分離した粉コークスを助
燃装置を設けて燃焼させ、燃焼ガスを冷却室出側に導入
して廃熱ボイラー入口温度を一定に制御する装置（実開
昭５７−１２１６４１号公報）、燃料を空気と共にプレ
チャンバーのコークス上部レベルより上の空間に吹込ん
で燃焼させる方法（特開昭６３−１３０６９５号公報）
などが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記特公昭５７−１５
７８９号公報に開示の方法は、主煙道の除塵格子煉瓦下
部の粗粒コークス粉堆積バンカーで粗粒コークス粉を安
定、かつ効率よく燃焼させることはできない。また、実
開昭５７−１２１６４１号公報に開示の装置は、新たに
粉コークスを燃焼させるための助燃装置を設置しなけれ
ばならず、多額の設備費が新たに必要となる。さらに、
特開昭６３−１３０６９５号公報に開示の方法は、プレ
チャンバー内、特にコークス上部レベルより上の空間部
は赤熱コークスから発生する多量のＨ2、ＣＯ等の可燃
性ガスが常時滞留している部分であり、新たに投入する
粉コークス等の燃料よりも燃焼速度の速いこれら可燃性
ガスが優先的に燃焼するという問題があり、さらに、効
率よく粉コークス等の燃料を燃焼せしめた場合において
も、燃焼により発生する火炎が赤熱コークスに接触して
燃焼させ、塊コークス歩留が低下するという欠点を有し
ている。
７８９号公報に開示の方法は、主煙道の除塵格子煉瓦下
部の粗粒コークス粉堆積バンカーで粗粒コークス粉を安
定、かつ効率よく燃焼させることはできない。また、実
開昭５７−１２１６４１号公報に開示の装置は、新たに
粉コークスを燃焼させるための助燃装置を設置しなけれ
ばならず、多額の設備費が新たに必要となる。さらに、
特開昭６３−１３０６９５号公報に開示の方法は、プレ
チャンバー内、特にコークス上部レベルより上の空間部
は赤熱コークスから発生する多量のＨ2、ＣＯ等の可燃
性ガスが常時滞留している部分であり、新たに投入する
粉コークス等の燃料よりも燃焼速度の速いこれら可燃性
ガスが優先的に燃焼するという問題があり、さらに、効
率よく粉コークス等の燃料を燃焼せしめた場合において
も、燃焼により発生する火炎が赤熱コークスに接触して
燃焼させ、塊コークス歩留が低下するという欠点を有し
ている。
【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消し、コークス乾式消火設備の廃熱ボイラーの回収蒸気
量を増加あるいは廃熱ボイラーの設計能力一杯に維持で
きるコークス乾式消火設備の操業方法を提供することに
ある。
消し、コークス乾式消火設備の廃熱ボイラーの回収蒸気
量を増加あるいは廃熱ボイラーの設計能力一杯に維持で
きるコークス乾式消火設備の操業方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のコー
クス乾式消火設備の操業方法は、コークス炉から排出さ
れた赤熱コークスをプレチャンバーに投入し、冷却室下
部から吹込まれる循環不活性ガスと向流接触させて前記
コークスを冷却し、冷却室からの循環不活性ガスに燃焼
用空気を吹込んで循環不活性ガス中の可燃性ガスを燃焼
させ、得られた高温循環不活性ガス中の粗粒コークス粉
を一次除塵器で除去したのち、廃熱ボイラーに導入して
熱回収したのち、二次除塵器で微細コークス粉を除去
し、循環ブロワーにより再度冷却室下部から吹込むコー
クス乾式消火設備の冷却室出口の円環煙道部に粉燃料を
吹込む方法において、円環煙道部に三重管構造の粉燃料
噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノズルの内周部から
補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外周部から燃焼用空
気を吹込むこととしている。
クス乾式消火設備の操業方法は、コークス炉から排出さ
れた赤熱コークスをプレチャンバーに投入し、冷却室下
部から吹込まれる循環不活性ガスと向流接触させて前記
コークスを冷却し、冷却室からの循環不活性ガスに燃焼
用空気を吹込んで循環不活性ガス中の可燃性ガスを燃焼
させ、得られた高温循環不活性ガス中の粗粒コークス粉
を一次除塵器で除去したのち、廃熱ボイラーに導入して
熱回収したのち、二次除塵器で微細コークス粉を除去
し、循環ブロワーにより再度冷却室下部から吹込むコー
クス乾式消火設備の冷却室出口の円環煙道部に粉燃料を
吹込む方法において、円環煙道部に三重管構造の粉燃料
噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノズルの内周部から
補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外周部から燃焼用空
気を吹込むこととしている。
【００１０】このように、冷却室出口の円環煙道部に三
重管構造の粉燃料噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノ
ズルの内周部から補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外
周部から燃焼用空気を吹込むことによって、補助燃料ガ
スの燃焼によりバーナーフレームが形成されて粉燃料を
安定着火させることができ、主煙道において完全燃焼し
て循環不活性ガスの温度を上昇せしめ、廃熱ボイラーの
入口部温度を高めることとなる。この廃熱ボイラー入口
部温度の上昇は、当然ボイラー効率の上昇、廃熱ボイラ
ーに入るガスエネルギーの増加となり、発生蒸気量の増
加につながるばかりでなく、粉燃料の吹込み量を調節す
ることによって廃熱ボイラーの設計能力一杯に維持する
こともできる。
重管構造の粉燃料噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノ
ズルの内周部から補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外
周部から燃焼用空気を吹込むことによって、補助燃料ガ
スの燃焼によりバーナーフレームが形成されて粉燃料を
安定着火させることができ、主煙道において完全燃焼し
て循環不活性ガスの温度を上昇せしめ、廃熱ボイラーの
入口部温度を高めることとなる。この廃熱ボイラー入口
部温度の上昇は、当然ボイラー効率の上昇、廃熱ボイラ
ーに入るガスエネルギーの増加となり、発生蒸気量の増
加につながるばかりでなく、粉燃料の吹込み量を調節す
ることによって廃熱ボイラーの設計能力一杯に維持する
こともできる。
【００１１】また、本発明の請求項２のコークス乾式消
火設備の操業方法は、上記請求項１のコークス乾式消火
設備の操業方法で用いる三重管構造の粉燃料噴出ノズル
の中間部および外周部に旋回羽根を設けることとしてい
る。このように、三重管構造の粉燃料噴出ノズルの中間
部および外周部に旋回羽根を設けたことによって、中間
部からの粉燃料、外周部からの燃焼用空気が旋回流とな
って噴出するため、補助燃料ガスとの混合性が高めら
れ、粉燃料をより安定着火させることが可能となる。
火設備の操業方法は、上記請求項１のコークス乾式消火
設備の操業方法で用いる三重管構造の粉燃料噴出ノズル
の中間部および外周部に旋回羽根を設けることとしてい
る。このように、三重管構造の粉燃料噴出ノズルの中間
部および外周部に旋回羽根を設けたことによって、中間
部からの粉燃料、外周部からの燃焼用空気が旋回流とな
って噴出するため、補助燃料ガスとの混合性が高めら
れ、粉燃料をより安定着火させることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明において円環煙道部に設置
する粉燃料、燃焼用空気ならびに補助燃料ガスを吹込む
粉燃料噴出ノズルを三重管構造としたのは、粉燃料と燃
焼用空気のみを吹込んだ場合、着火性が悪くて安定燃焼
させることが困難であるが、補助燃料ガスを吹込む三重
管構造とすることによって、補助燃料ガスの燃焼により
バーナーフレームが形成され、粉燃料の着火性が向上し
て安定燃焼させることができる。
する粉燃料、燃焼用空気ならびに補助燃料ガスを吹込む
粉燃料噴出ノズルを三重管構造としたのは、粉燃料と燃
焼用空気のみを吹込んだ場合、着火性が悪くて安定燃焼
させることが困難であるが、補助燃料ガスを吹込む三重
管構造とすることによって、補助燃料ガスの燃焼により
バーナーフレームが形成され、粉燃料の着火性が向上し
て安定燃焼させることができる。
【００１３】また、これらの粉燃料、燃焼用空気ならび
に補助燃料ガスを三重管構造の粉燃料噴出ノズルにより
吹込むだけでは、円環煙道部には流速１０ｍ／ｓｅｃ以
上の循環不活性ガスが流れているため、粉燃料、燃焼用
空気ならびに補助燃料ガスの混合性が悪く、良好なバー
ナーフレームが形成できない場合がある。この場合は、
三重管構造の粉燃料噴出ノズルの中間部および外周部に
旋回羽根を設置すれば、粉燃料、燃焼用空気ならびに補
助燃料ガスの混合性が高められ、粉燃料の着火性がより
向上して安定燃焼が達成される。
に補助燃料ガスを三重管構造の粉燃料噴出ノズルにより
吹込むだけでは、円環煙道部には流速１０ｍ／ｓｅｃ以
上の循環不活性ガスが流れているため、粉燃料、燃焼用
空気ならびに補助燃料ガスの混合性が悪く、良好なバー
ナーフレームが形成できない場合がある。この場合は、
三重管構造の粉燃料噴出ノズルの中間部および外周部に
旋回羽根を設置すれば、粉燃料、燃焼用空気ならびに補
助燃料ガスの混合性が高められ、粉燃料の着火性がより
向上して安定燃焼が達成される。
【００１４】本発明において三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズルにより円環煙道に吹込む粉燃料としては、例えば、
コークス乾式消火設備で回収される粉コークス、粉炭が
考えられる。粉燃料の粒度は、細かいほど着火し易いの
で好ましいが、通常平均粒径１．０ｍｍ以下、好ましく
は０．５ｍｍ以下である。粉燃料の吹込みは、圧縮空気
のエゼクターによって粉燃料供給装置から切り出し、粉
燃料噴出ノズルに空気搬送すればよい。粉燃料の吹込み
量は、コークス炉の間断時間や、コークス炉やコークス
乾式消火設備のトラブルによるプレチャンバーへの赤熱
コークスの投入不能が発生した場合あるいは廃熱ボイラ
ーを設計能力一杯でフルに稼働させるか否かに応じて決
定されるもので、その目的に応じて決定すればよい。
ズルにより円環煙道に吹込む粉燃料としては、例えば、
コークス乾式消火設備で回収される粉コークス、粉炭が
考えられる。粉燃料の粒度は、細かいほど着火し易いの
で好ましいが、通常平均粒径１．０ｍｍ以下、好ましく
は０．５ｍｍ以下である。粉燃料の吹込みは、圧縮空気
のエゼクターによって粉燃料供給装置から切り出し、粉
燃料噴出ノズルに空気搬送すればよい。粉燃料の吹込み
量は、コークス炉の間断時間や、コークス炉やコークス
乾式消火設備のトラブルによるプレチャンバーへの赤熱
コークスの投入不能が発生した場合あるいは廃熱ボイラ
ーを設計能力一杯でフルに稼働させるか否かに応じて決
定されるもので、その目的に応じて決定すればよい。
【００１５】本発明において三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズルにより円環煙道に吹込む補助燃料ガスとしては、コ
ークス炉ガス、コークス炉ガスと高炉ガスとの混合ガ
ス、プロパンガス、天然ガスなどが挙げられるが、コー
クス炉ガス、コークス炉ガスと高炉ガスとの混合ガスな
どの製鉄所内で発生する燃料ガスを使用するのが一般的
である。
ズルにより円環煙道に吹込む補助燃料ガスとしては、コ
ークス炉ガス、コークス炉ガスと高炉ガスとの混合ガ
ス、プロパンガス、天然ガスなどが挙げられるが、コー
クス炉ガス、コークス炉ガスと高炉ガスとの混合ガスな
どの製鉄所内で発生する燃料ガスを使用するのが一般的
である。
【００１６】本発明において三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズルにより円環煙道に吹込む補助燃料ガス量は、吹込み
総発熱量に占める補助燃料ガスの発熱量の割合で示す助
燃率は、２０％前後が粉燃料のエネルギーが回収蒸気エ
ネルギーに変換される割合で示す燃焼効率の面から好ま
しい。
ズルにより円環煙道に吹込む補助燃料ガス量は、吹込み
総発熱量に占める補助燃料ガスの発熱量の割合で示す助
燃率は、２０％前後が粉燃料のエネルギーが回収蒸気エ
ネルギーに変換される割合で示す燃焼効率の面から好ま
しい。
【００１７】本発明において粉燃料ならびに補助燃料ガ
スの燃焼用空気とは、三重管構造の粉燃料噴出ノズルの
外周部から吹込む燃焼用空気と粉燃料搬送用空気の両方
を合計したものである。また、粉燃料ならびに補助燃料
ガスを完全燃焼させるに必要な理論空気量に対する吹込
み燃焼用空気の比で示す空気比は、燃焼効率に及ぼす影
響が大きいが、空気比１．２前後が好ましい。
スの燃焼用空気とは、三重管構造の粉燃料噴出ノズルの
外周部から吹込む燃焼用空気と粉燃料搬送用空気の両方
を合計したものである。また、粉燃料ならびに補助燃料
ガスを完全燃焼させるに必要な理論空気量に対する吹込
み燃焼用空気の比で示す空気比は、燃焼効率に及ぼす影
響が大きいが、空気比１．２前後が好ましい。
【００１８】
実施例１ 以下に本発明の詳細を実施の一例を示す図１ないし図３
に基づいて説明する。図１は本発明方法を適用したコー
クス乾式消火設備の全体説明図、図２は本発明のコーク
ス乾式消火設備の円環煙道上部に設置した三重管構造の
粉燃料噴出ノズルの要部断面図、図３は粉燃料噴出ノズ
ルの詳細系統図である。
に基づいて説明する。図１は本発明方法を適用したコー
クス乾式消火設備の全体説明図、図２は本発明のコーク
ス乾式消火設備の円環煙道上部に設置した三重管構造の
粉燃料噴出ノズルの要部断面図、図３は粉燃料噴出ノズ
ルの詳細系統図である。
【００１９】図１ないし図３において、１はコークス乾
式消火設備のプレチャンバー、２はプレチャンバー１に
赤熱コークスを投入する頂部装入口、３はプレチャンバ
ー１の下部に連通する冷却室、４は冷却室３底部に設け
た冷却コークスの切出し部で、プレチャンバー１に投入
された赤熱コークスは、順次降下して冷却室３の下部か
ら吹込まれる低温の循環不活性ガスと向流接触して冷却
され、冷却室３底部の切出し部４から冷却されたコーク
スが順次切出される。
式消火設備のプレチャンバー、２はプレチャンバー１に
赤熱コークスを投入する頂部装入口、３はプレチャンバ
ー１の下部に連通する冷却室、４は冷却室３底部に設け
た冷却コークスの切出し部で、プレチャンバー１に投入
された赤熱コークスは、順次降下して冷却室３の下部か
ら吹込まれる低温の循環不活性ガスと向流接触して冷却
され、冷却室３底部の切出し部４から冷却されたコーク
スが順次切出される。
【００２０】５は冷却室３とプレチャンバー１との境界
の周囲に設けた小煙道、６は小煙道５と連通する円環煙
道、７は円環煙道６に接続した主煙道、８は主煙道の途
中に設けた除塵格子煉瓦、９は主煙道８の他端に連結し
た廃熱ボイラーで、コークスと向流接触して高温となっ
た循環不活性ガスは、小煙道５から円環煙道６を経由し
て主煙道７に至り、吹込まれる空気によって含有する可
燃性ガスが燃焼し、除塵格子煉瓦８により同伴するコー
クス粉中の粗粒分が一次除去されたのち、廃熱ボイラー
９に導入されて高温の循環不活性ガスを熱源として高圧
蒸気を発生し、循環不活性ガスは冷却される。
の周囲に設けた小煙道、６は小煙道５と連通する円環煙
道、７は円環煙道６に接続した主煙道、８は主煙道の途
中に設けた除塵格子煉瓦、９は主煙道８の他端に連結し
た廃熱ボイラーで、コークスと向流接触して高温となっ
た循環不活性ガスは、小煙道５から円環煙道６を経由し
て主煙道７に至り、吹込まれる空気によって含有する可
燃性ガスが燃焼し、除塵格子煉瓦８により同伴するコー
クス粉中の粗粒分が一次除去されたのち、廃熱ボイラー
９に導入されて高温の循環不活性ガスを熱源として高圧
蒸気を発生し、循環不活性ガスは冷却される。
【００２１】１０は廃熱ボイラー９からの循環不活性ガ
ス中の微細コークス粉を除去するサイクロン、１１は循
環ブロワーで、廃熱ボイラー９で冷却された循環不活性
ガスは、二次除塵器であるサイクロン１０で微細コーク
ス粉が除去されたのち、循環ブロワー１１に吸引されて
再び冷却室３下部から吹込まれる。このコークス乾式消
火設備の循環不活性ガス中には、通常赤熱コークスの未
乾留部分から発生するＨ2あるいはＣｎＨｍなどの可燃
性ガスが混入するので、円環煙道６の下部や主煙道７の
入口部から循環不活性ガス中に燃焼用空気を吹込み、可
燃性ガスを燃焼させて余剰となった一部のガスを放出し
ている。
ス中の微細コークス粉を除去するサイクロン、１１は循
環ブロワーで、廃熱ボイラー９で冷却された循環不活性
ガスは、二次除塵器であるサイクロン１０で微細コーク
ス粉が除去されたのち、循環ブロワー１１に吸引されて
再び冷却室３下部から吹込まれる。このコークス乾式消
火設備の循環不活性ガス中には、通常赤熱コークスの未
乾留部分から発生するＨ2あるいはＣｎＨｍなどの可燃
性ガスが混入するので、円環煙道６の下部や主煙道７の
入口部から循環不活性ガス中に燃焼用空気を吹込み、可
燃性ガスを燃焼させて余剰となった一部のガスを放出し
ている。
【００２２】２１は円環煙道６の上部に設置された粉燃
料を燃焼させるための三重管構造の粉燃料噴出ノズル
で、三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１は、図２、図３
に示すとおり、コンプレッサ２２からの圧縮空気による
エゼクター２３により粉燃料供給装置２４から所定量の
粉燃料が切り出されて混合されたのち、分配器２５を介
して三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根２６
が設けられた中間部２７に供給される。補助燃料ガス２
８は、ブロワー２９により昇圧されたのち、三重管構造
の粉燃料噴出ノズル２１の内周部３０に供給される。一
方、燃焼用空気３１は、ブロワー３２により昇圧された
のち、粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根３３が設けられ
た外周部３４に供給される。三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズル２１に供給された粉燃料と搬送用空気と燃焼用空気
３１は、旋回羽根２６、３３によって旋回流となって噴
出し、内周部３０から噴出する補助燃料ガス２８との混
合性が高められ、より安定着火されて燃焼するよう構成
されている。
料を燃焼させるための三重管構造の粉燃料噴出ノズル
で、三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１は、図２、図３
に示すとおり、コンプレッサ２２からの圧縮空気による
エゼクター２３により粉燃料供給装置２４から所定量の
粉燃料が切り出されて混合されたのち、分配器２５を介
して三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根２６
が設けられた中間部２７に供給される。補助燃料ガス２
８は、ブロワー２９により昇圧されたのち、三重管構造
の粉燃料噴出ノズル２１の内周部３０に供給される。一
方、燃焼用空気３１は、ブロワー３２により昇圧された
のち、粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根３３が設けられ
た外周部３４に供給される。三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズル２１に供給された粉燃料と搬送用空気と燃焼用空気
３１は、旋回羽根２６、３３によって旋回流となって噴
出し、内周部３０から噴出する補助燃料ガス２８との混
合性が高められ、より安定着火されて燃焼するよう構成
されている。
【００２３】上記のとおり構成したことによって、コー
クス炉の間断時間や、コークス炉やコークス乾式消火設
備のトラブルによるプレチャンバーへの赤熱コークスの
投入不能が発生し、廃熱ボイラーの発生蒸気量が減少し
た場合は、コンプレッサ２２を起動して圧縮空気による
エゼクター２３により粉燃料供給装置２４から所定量の
粉燃料を切り出して混合したのち、分配器２５を介して
三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根２６が設
けられた中間部２７に供給し、ブロワー３２を起動して
燃焼用空気３１を昇圧したのち、粉燃料噴出ノズル２１
の旋回羽根３３が設けられた外周部３４に供給すると共
に、ブロワー２９を起動して補助燃料ガス２８を昇圧し
たのち、粉燃料噴出ノズル２１の内周部３０に供給す
る。
クス炉の間断時間や、コークス炉やコークス乾式消火設
備のトラブルによるプレチャンバーへの赤熱コークスの
投入不能が発生し、廃熱ボイラーの発生蒸気量が減少し
た場合は、コンプレッサ２２を起動して圧縮空気による
エゼクター２３により粉燃料供給装置２４から所定量の
粉燃料を切り出して混合したのち、分配器２５を介して
三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根２６が設
けられた中間部２７に供給し、ブロワー３２を起動して
燃焼用空気３１を昇圧したのち、粉燃料噴出ノズル２１
の旋回羽根３３が設けられた外周部３４に供給すると共
に、ブロワー２９を起動して補助燃料ガス２８を昇圧し
たのち、粉燃料噴出ノズル２１の内周部３０に供給す
る。
【００２４】三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１に供給
された粉燃料と搬送用空気と燃焼用空気３１は、旋回羽
根２６、３３によって旋回流となって噴出し、内周部３
４から噴出する補助燃料ガス２８との混合性が高めら
れ、補助燃料ガス２８の燃焼により形成されたバーナー
フレームにより効率的に安定着火され、主煙道７で完全
燃焼して冷却室３から流出する循環不活性ガスの温度を
上昇させる。
された粉燃料と搬送用空気と燃焼用空気３１は、旋回羽
根２６、３３によって旋回流となって噴出し、内周部３
４から噴出する補助燃料ガス２８との混合性が高めら
れ、補助燃料ガス２８の燃焼により形成されたバーナー
フレームにより効率的に安定着火され、主煙道７で完全
燃焼して冷却室３から流出する循環不活性ガスの温度を
上昇させる。
【００２５】上記の操作によって循環不活性ガスは、粉
燃料と補助燃料ガス２８の燃焼による温度上昇がプラス
されてコークス炉の間断時間やトラブルによる廃熱ボイ
ラー９の入口温度の低下が防止され、発生蒸気量の減少
を防止して一定量の発生蒸気量を確保できる。また、廃
熱ボイラー９を設計能力一杯にフル稼働させる場合は、
廃熱ボイラー９をフル稼働させるに必要なガスエネルギ
ーを粉燃料と補助燃料ガス２８の燃焼による循環不活性
ガスの温度上昇で補償すれば、廃熱ボイラー９をフル稼
働させて設備能力に見合う発生蒸気量を確保することが
できる。
燃料と補助燃料ガス２８の燃焼による温度上昇がプラス
されてコークス炉の間断時間やトラブルによる廃熱ボイ
ラー９の入口温度の低下が防止され、発生蒸気量の減少
を防止して一定量の発生蒸気量を確保できる。また、廃
熱ボイラー９を設計能力一杯にフル稼働させる場合は、
廃熱ボイラー９をフル稼働させるに必要なガスエネルギ
ーを粉燃料と補助燃料ガス２８の燃焼による循環不活性
ガスの温度上昇で補償すれば、廃熱ボイラー９をフル稼
働させて設備能力に見合う発生蒸気量を確保することが
できる。
【００２６】実施例２ 赤熱コークス処理能力９０Ｔｏｎ／Ｈｒ、循環不活性ガ
ス風量１３００００Ｎｍ3／Ｈｒ、廃熱ボイラー蒸気発
生能力６０Ｔｏｎ／Ｈｒのコークス乾式消火設備におい
て、前記実施例１の図１〜図３に示す系統により、赤熱
コークス処理量９９Ｔｏｎ／Ｈｒ時の円環煙道６の上部
２箇所から、三重管構造で中間部２７と外周部３４に旋
回羽根２６、３３をそれぞれ設置した粉燃料噴出ノズル
２１の中間部２７より、表１に示す性状の粉コークスを
合計１．０Ｔｏｎ／Ｈｒ、補助燃料ガス２８として発熱
量４５００ｋｃａｌ／Ｎｍ3のコークス炉ガスを内周部
３０より合計３６０Ｎｍ3／Ｈｒ（助燃率２０％）、粉
コークスおよびコークス炉ガスの燃焼用空気を１０１７
０Ｎｍ3／Ｈｒ（空気比１．２）で吹込み、粉コークス
吹込前と比較するため、循環不活性ガス風量、コークス
切り出し量、循環不活性ガス中の可燃性ガス燃焼用空気
吹込量等の付帯条件を同一にして８時間燃焼させ、３時
間経過後からデータを採取して系内熱バランスを算出し
た。その結果を表２に示す。なお、使用した粉コークス
は、コークス乾式消火設備の集塵装置のバグフィルター
で回収した粉コークスを使用した。また、燃焼用空気に
は、粉燃料搬送用空気が含まれる。
ス風量１３００００Ｎｍ3／Ｈｒ、廃熱ボイラー蒸気発
生能力６０Ｔｏｎ／Ｈｒのコークス乾式消火設備におい
て、前記実施例１の図１〜図３に示す系統により、赤熱
コークス処理量９９Ｔｏｎ／Ｈｒ時の円環煙道６の上部
２箇所から、三重管構造で中間部２７と外周部３４に旋
回羽根２６、３３をそれぞれ設置した粉燃料噴出ノズル
２１の中間部２７より、表１に示す性状の粉コークスを
合計１．０Ｔｏｎ／Ｈｒ、補助燃料ガス２８として発熱
量４５００ｋｃａｌ／Ｎｍ3のコークス炉ガスを内周部
３０より合計３６０Ｎｍ3／Ｈｒ（助燃率２０％）、粉
コークスおよびコークス炉ガスの燃焼用空気を１０１７
０Ｎｍ3／Ｈｒ（空気比１．２）で吹込み、粉コークス
吹込前と比較するため、循環不活性ガス風量、コークス
切り出し量、循環不活性ガス中の可燃性ガス燃焼用空気
吹込量等の付帯条件を同一にして８時間燃焼させ、３時
間経過後からデータを採取して系内熱バランスを算出し
た。その結果を表２に示す。なお、使用した粉コークス
は、コークス乾式消火設備の集塵装置のバグフィルター
で回収した粉コークスを使用した。また、燃焼用空気に
は、粉燃料搬送用空気が含まれる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】表２に示すとおり、粉コークスの吹込みに
より回収蒸気量は、７．１Ｔｏｎ／Ｈｒ増加て約１５％
増加し、ボイラー入口ガス温度は約４５℃上昇し、ボイ
ラー効率は約１．３％上昇した。また、系内の熱バラン
スをとると、この発生蒸気上昇分は、吹込み粉コークス
の約７割が燃焼したことに相当していた。
より回収蒸気量は、７．１Ｔｏｎ／Ｈｒ増加て約１５％
増加し、ボイラー入口ガス温度は約４５℃上昇し、ボイ
ラー効率は約１．３％上昇した。また、系内の熱バラン
スをとると、この発生蒸気上昇分は、吹込み粉コークス
の約７割が燃焼したことに相当していた。
【００３０】実施例３ 前記実施例２と同じコークス乾式消火設備において、前
記表１に示す性状の粉コークス吹込み量の合計４００ｋ
ｇ／Ｈｒ、コークス炉ガス吹込み量の合計１４８Ｎｍ3
／Ｈｒ（助燃率２０％）一定とし、粉コークスおよびコ
ークス炉ガス燃焼用空気の吹込み量を３８００〜４３６
０Ｎｍ3／Ｈｒ（空気比１．１〜１．３）の範囲で変化
させ、粉コークスエネルギーが回収蒸気エネルギーに変
換される割合で示す燃焼効率と空気比との関係を調査し
た。その結果を図４に示す。また、粉コークス吹込み量
の合計４００ｋｇ／Ｈｒ、粉コークスおよびコークス炉
ガス燃焼用空気の空気比１．２（吹込み量４０８０Ｎｍ
3／Ｈｒ）で一定とし、コークス炉ガス吹込み量の合計
０〜２５３Ｎｍ3／Ｈｒ（助燃率０〜３０％）の範囲で
変化させ、助燃率と燃焼効率との関係を調査した。その
結果を図５に示す。
記表１に示す性状の粉コークス吹込み量の合計４００ｋ
ｇ／Ｈｒ、コークス炉ガス吹込み量の合計１４８Ｎｍ3
／Ｈｒ（助燃率２０％）一定とし、粉コークスおよびコ
ークス炉ガス燃焼用空気の吹込み量を３８００〜４３６
０Ｎｍ3／Ｈｒ（空気比１．１〜１．３）の範囲で変化
させ、粉コークスエネルギーが回収蒸気エネルギーに変
換される割合で示す燃焼効率と空気比との関係を調査し
た。その結果を図４に示す。また、粉コークス吹込み量
の合計４００ｋｇ／Ｈｒ、粉コークスおよびコークス炉
ガス燃焼用空気の空気比１．２（吹込み量４０８０Ｎｍ
3／Ｈｒ）で一定とし、コークス炉ガス吹込み量の合計
０〜２５３Ｎｍ3／Ｈｒ（助燃率０〜３０％）の範囲で
変化させ、助燃率と燃焼効率との関係を調査した。その
結果を図５に示す。
【００３１】図４、図５に示すとおり、燃焼効率に及ぼ
す空気比の影響は大きいが、助燃率２０％以上では明確
な差が表れず、三重構造の粉燃料噴出ノズルの最適燃焼
条件は、空気比１．２、助燃率２０％であると確認され
た。また、燃焼効率は、約５６％となり、蒸気回収量の
増加に対して有効であることが確認された。
す空気比の影響は大きいが、助燃率２０％以上では明確
な差が表れず、三重構造の粉燃料噴出ノズルの最適燃焼
条件は、空気比１．２、助燃率２０％であると確認され
た。また、燃焼効率は、約５６％となり、蒸気回収量の
増加に対して有効であることが確認された。
【００３２】
【発明の効果】本発明の請求項１のコークス乾式消火設
備の操業方法は、冷却室出口の円環煙道部に三重管構造
の粉燃料噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノズルの内
周部から補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外周部から
燃焼用空気を吹込むことによって、従来のように新たに
燃焼炉を設置することなく、塊コークス歩留を低下させ
ることなく、コークス炉の窯出しトラブルやコークス乾
式消火設備のトラブル発生時においても、発生蒸気量を
一定に保持することができると共に、廃熱ボイラーの設
備能力に余裕が生じている場合、その設備能力の余裕分
を有効に活用することが可能となる。
備の操業方法は、冷却室出口の円環煙道部に三重管構造
の粉燃料噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノズルの内
周部から補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外周部から
燃焼用空気を吹込むことによって、従来のように新たに
燃焼炉を設置することなく、塊コークス歩留を低下させ
ることなく、コークス炉の窯出しトラブルやコークス乾
式消火設備のトラブル発生時においても、発生蒸気量を
一定に保持することができると共に、廃熱ボイラーの設
備能力に余裕が生じている場合、その設備能力の余裕分
を有効に活用することが可能となる。
【００３３】また、本発明の請求項２のコークス乾式消
火設備の操業方法は、上記請求項１のコークス乾式消火
設備の操業方法で用いる三重管構造の粉燃料噴出ノズル
の中間部および外周部に旋回羽根を設けることによっ
て、中間部からの粉燃料、外周部からの燃焼用空気が旋
回流となって噴出するため、補助燃料ガスとの混合性が
高められ、良好なバレナーフレームが形成されて粉燃料
をより安定燃焼させることが可能となる。
火設備の操業方法は、上記請求項１のコークス乾式消火
設備の操業方法で用いる三重管構造の粉燃料噴出ノズル
の中間部および外周部に旋回羽根を設けることによっ
て、中間部からの粉燃料、外周部からの燃焼用空気が旋
回流となって噴出するため、補助燃料ガスとの混合性が
高められ、良好なバレナーフレームが形成されて粉燃料
をより安定燃焼させることが可能となる。
【図１】本発明方法を適用したコークス乾式消火設備の
全体説明図である。
全体説明図である。
【図２】本発明のコークス乾式消火設備の円環煙道上部
に設置した三重管構造の粉燃料噴出ノズルの要部断面図
である。
に設置した三重管構造の粉燃料噴出ノズルの要部断面図
である。
【図３】粉燃料噴出ノズルの詳細系統図である。
【図４】実施例２における空燃比と燃焼効率との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】実施例２における助燃比と燃焼効率との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】従来の一般的なコークス乾式消火設備の全体系
統図である。
統図である。
【図７】窯出し中、窯出し間断中における廃熱ボイラー
の発生蒸気量、ボイラー入口ガス温度の経過とトラブル
発生時の説明図である。
の発生蒸気量、ボイラー入口ガス温度の経過とトラブル
発生時の説明図である。
１、６１ プレチャンバー ２、６２ 頂部装入口 ３、６３ 冷却室 ４、６４ 切出し部 ５、６５ 小煙道 ６、６６ 円環煙道 ７、６７ 主煙道 ８、６８ 除塵格子煉瓦 ９、６９ 廃熱ボイラー １０、７０ サイクロン １１、７１ 循環ブロワー ２１ 粉燃料噴出ノズル ２２ コンプレッサ ２３ エゼクター ２４ 粉燃料供給装置 ２５ 分配器 ２６、３３ 旋回羽根 ２７ 中間部 ２８ 補助燃料ガス ２９、３２、７２ ブロワー ３０ 内周部 ３１ 燃焼用空気 ３４ 外周部
Claims (2)
- 【請求項１】 コークス炉から排出された赤熱コークス
をプレチャンバーに投入し、冷却室下部から吹込まれる
循環不活性ガスと向流接触させて前記コークスを冷却
し、冷却室からの循環不活性ガスに燃焼用空気を吹込ん
で循環不活性ガス中の可燃性ガスを燃焼させ、得られた
高温循環不活性ガス中の粗粒コークス粉を一次除塵器で
除去したのち、廃熱ボイラーに導入して熱回収したの
ち、二次除塵器で微細コークス粉を除去し、循環ブロワ
ーにより再度冷却室下部から吹込むコークス乾式消火設
備の冷却室出口の円環煙道部に粉燃料を吹込む方法にお
いて、円環煙道部に三重管構造の粉燃料噴出ノズルを設
置し、該粉燃料噴出ノズルの内周部から補助燃料ガス、
中間部から粉燃料、外周部から燃焼用空気を吹込むこと
を特徴とするコークス乾式消火設備の操業方法。 - 【請求項２】 三重管構造の粉燃料噴出ノズルの中間部
および外周部に旋回羽根を設けたことを特徴とする請求
項１記載のコークス乾式消火設備の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24616197A JP3178663B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | コークス乾式消火設備の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24616197A JP3178663B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | コークス乾式消火設備の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161136A JPH1161136A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3178663B2 true JP3178663B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=17144419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24616197A Expired - Fee Related JP3178663B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | コークス乾式消火設備の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178663B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103047637A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-17 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 焦炉烟道气余热和上升管煤气余热联合利用系统 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103163041A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 景德镇开门子陶瓷化工集团有限公司 | 一种准确获得干熄焦碳烧损率的方法和系统 |
| CN104729314A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-24 | 烟台南山学院 | 一种氧化铝焙烧炉烟汽回收的凝汽器 |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP24616197A patent/JP3178663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103047637A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-17 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 焦炉烟道气余热和上升管煤气余热联合利用系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1161136A (ja) | 1999-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |