JP4092262B2 - コークス乾式消火設備のボイラへの給水方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス乾式消火設備において赤熱状態のコークスを冷却する際に生じる排ガスから熱を回収するためのボイラに供給する冷却水の給水方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コークス乾式消火設備の熱回収装置として図2に示すようなものがある。図示するように、コークス乾式消火設備の要部を構成する冷却塔1は、その上部に赤熱状態のコークスを投入するためのコークス投入口を具備し、冷却塔1の下部には冷却後のコークスを取り出すためのコークス排出装置を具備している。冷却塔1の上部には赤熱コークスの顕熱と熱交換された高温の排ガスをボイラ4ヘ送出する循環ダクト2が設けられ、この循環ダクト2の途中には高温の排ガス中に含まれるダストを捕集するための一次ダストキャッチャ3が設けられている。
【0003】
ボイラ4には給水配管24に連結される熱交換器5が設けられている。熱交換器5は、過熱器6と蒸発器7と節炭器8とからなり、この熱交換器5内に流れる冷却水とボイラ4内に供給される排ガスとの間で熱交換がなされる。ボイラ4の下部には熱交換後の低温のガスを排出する循環ダクト9が連結されている。そしてこの循環ダクト9は冷却塔1に連結され、排ガスが循環されている。この低温排ガスを通す循環ダクト9にはダストを捕集する集塵器10と、低温排ガスを冷却塔1に送出するための循環ブロワ11が配置されている。この循環ブロワ11と冷却塔1との間には給水予熱器23が配置されている。
【0004】
給水タンク12から脱気給水ポンプ13によって送出される冷却水は、供給配管21を介して給水予熱器23に送られ循環ダクト9内を流れる排ガスと熱交換されて、排ガス温度を所定の温度に冷却する。一方、給水予熱器23から排水配管22を介して送出される冷却水は、排ガスと熱交換されて温度が上昇しているため、給水予熱器23の出側に給水熱交換器20を配置して、給水タンク12から送出される冷却水と熱交換して、脱気器16へ送られる。脱気された冷却水はボイラ給水ポンプ18によってボイラ4へ給水されるようになっている。なお、図2の符号26は気水胴を示す。
【0005】
また、特許文献1には、ボイラと冷却塔を連結する循環ダクトに第1の熱交換器を設け、ボイラ給水管路に第2の熱交換器を設け、両熱交換器間に熱媒体を封入した閉鎖型循環経路を形成した熱回収装置が開示されている。具体的には、冷却塔内で赤熱コークスを消火した循環ガスはダストキャッチャを通ってボイラに送られる。そしてボイラ給水と熱交換が行われ180℃程度に冷却される。熱交換後の循環ガスはブロワにより第1の熱交換器に送られ、そこで熱媒体に熱を与えた循環ガスは130℃程度に冷却され、冷却塔に導入されて赤熱コークスを冷却する。一方、給水タンクに貯蔵されたボイラ給水用冷却水はポンプにより第2の熱交換器で約65゜に昇温されて脱気器に送られ脱気される。そのあとポンプによってボイラに給水され、高温の循環ガスと熱交換して蒸気となる。他方、第1の熱交換器で循環ガスの熱を回収した熱媒体は第2の熱交換器に到ってボイラ給水を加熱する。その後熱媒体は循環ポンプにより再び第1の熱交換器へ循環される。
【0006】
【特許文献1】
特開平3−11909号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図2および特許文献1に開示されている技術では、循環ダクト内に熱交換器を設置して循環ダクト内の循環ガスの顕熱と冷却水とで熱交換して循環ガス温度を下げ、あるはい冷却水温度を上昇させようとしているが、循環ダクト内に熱交換器を設置しているため、循環ガスによる熱交換器の腐食問題は解決しない。すなわち、循環ダクト内を流れるガス量はコークスの投入量や操業条件によって変動するため、結露腐食を防止するための温度に調整することは困難である。従って、従来のように循環ガス温度を結露温度以上に保った状態で操業するのが現状である。
【0008】
また、閉鎖型循環経路による熱交換を行っても、閉鎖型循環経路に熱媒体を封入して、この熱媒体を循環して使用する場合、熱媒体の劣化や閉鎖型のため熱媒体のシール性等を考慮する必要があり、たかだか180℃の循環ガス温度を130℃程度に冷却するためにはいささか大掛かりな装置が必要となり、安価な設備が望まれる分野では、そこまでして設備投資をすることはなかった。
【0009】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、結露腐食が起こらず、冷却塔への冷却温度も下げることができ、しかも安価な設備とすることができるコークス乾式消火設備のボイラへの給水方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のコークス乾式消火設備のボイラへの給水方法は、赤熱コークスを冷却塔内に投入して、該冷却塔内に不活性ガスを吹き込んで熱交換させ、熱交換後の不活性ガスをボイラに送出して、給水タンクからボイラに給水する冷却水と熱交換して廃熱を回収し、回収後の不活性ガスを熱交換器が設置されていない循環ダクトより再び冷却塔に導入して循環させるコークス乾式消火設備のボイラへの給水方法であって、給水タンクからの冷却水と、この冷却水が供給される脱気器の一次側に配置された熱交換器で該脱気器から送出される脱気された冷却水とを熱交換させると共に、給水タンクからの供給配管に設置した流量調節弁により流量調節して脱気器から送出された熱交換後の冷却水の温度を調整してボイラヘ供給することを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の方法を実施するコークス乾式消火設備のボイラへの給水装置の構成を示すフロー図である。
【0014】
同図に示すように、コークス乾式消火設備においては、冷却塔1の上部から投入された赤熱コークスは循環ガスにより熱交換されて冷却塔1の下部に連結された排出装置から系外に排出される。赤熱コークスの顕熱と熱交換されたガスは冷却塔1の上部に連結された循環ダクト2を介してボイラ4へ送出される。この循環ダクト4の途中には、一次ダストキャッチャ3が配設され、ガスに含有するコークス粉等の粉塵を取り除く。粉塵が取り除かれたガスはボイラ4へ送られ、ボイラ4に配置されている、過熱器6と蒸発器7と節炭器8とからなる熱交換器5と熱交換してボイラ4の下部に連結された循環ダクト9より再度冷却塔1に送られる。この循環ダクト9の途中には集塵器10および循環ブロワ11が設置され、ガス内の粉塵を再度この集塵器10で取り除き、粉塵が取り除かれたガスは循環ブロワ11により冷却塔1に送られるようになっている。なお、図1の符号26は気水胴を示す。
【0015】
一方、給水タンク12に貯蔵された冷却水は脱気給水ポンプ13によって供給配管14を介して脱気器16に給水され、そこで脱気された冷却水はボイラ給水ポンプ18によって給水配管19を介してボイラ4に給水される。供給配管14には、脱気器16の一次側に給水熱交換器15を配置し、この給水熱交換器15に給水タンク12から送出される冷却水を通して脱気器16に送っている。脱気器16には低圧蒸気17を吹き込んでこの蒸気により脱気を行っている。脱気された冷却水はボイラ給水ポンプ18によってボイラ4に送られるが、脱気された冷却水を通す給水配管19は給水熱交換器15に連結されており、これによって、脱気された冷却水を給水タンク12から送出された冷却水と熱交換してボイラ4に送るようにしている。
【0016】
給水タンク12に貯蔵されている冷却水の温度は約20℃で、この20℃の冷却水を給水熱交換器15を通すことでその温度は約65℃に上昇する。この65℃の冷却水を脱気器16に送る。脱気器16では約230℃の低圧蒸気により脱気され、約105℃の冷却水となる。この105℃に上昇した冷却水を給水熱交換器15に送って、給水タンク12からの約20℃の冷却水と熱交換して約60℃の冷却水としてボイラ4に給水する。
【0017】
ボイラ4に給水される冷却水の温度が60℃となるため、ボイラ4内に送出されるガスの温度は約120℃まで低下して循環ダクト9に排出され、集塵器10を通過する。集塵器10によりガス中の粉塵を除去後、ガスは循環ブロワ11により昇圧され、冷却塔1に送られる。冷却塔1に送られるガス温度は循環ブロワ11の昇圧により約10℃上昇して130℃となる。
【0018】
また、ボイラ4への冷却水の給水温度を60℃程度に保つため給水タンク12からの供給配管14には流量調節弁25を設置している。この流量調節弁25により脱気器16から排出される脱気後の冷却水の温度を調整することができる。
【0019】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ボイラに給水する冷却水の温度を下げることができるので、ボイラ内をコンパクトにすることができる。また、ガス温度を下げることができるので冷却塔での冷却能力を増加させることができる。また、循環ダクト内に熱交換器を設置しないので、熱交換機の結露腐食を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を実施するコークス乾式消火設備のボイラへの給水装置の構成を示すフロー図である。
【図2】 従来のコークス乾式消火設備の熱回収装置の構成を示すフロー図である。
Claims (1)
- 赤熱コークスを冷却塔内に投入して、該冷却塔内に不活性ガスを吹き込んで熱交換させ、熱交換後の不活性ガスをボイラに送出して、給水タンクからボイラに給水する冷却水と熱交換して廃熱を回収し、回収後の不活性ガスを熱交換器が設置されていない循環ダクトより再び冷却塔に導入して循環させるコークス乾式消火設備のボイラへの給水方法であって、
給水タンクからの冷却水と、この冷却水が供給される脱気器の一次側に配置された熱交換器で該脱気器から送出される脱気された冷却水とを熱交換させると共に、給水タンクからの供給配管に設置した流量調節弁により流量調節して脱気器から送出された熱交換後の冷却水の温度を調整してボイラヘ供給することを特徴とするコークス乾式消火設備のボイラへの給水方法。
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