JP5092845B2 - Chamber furnace coke oven and method of operating the same - Google Patents
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Description
本発明は、炭化室に石炭を装入する際に発生する発生ガスを吸引するに際しての室炉式コークス炉の運転方法及び室炉式コークス炉に関するものである。 The present invention relates to a method of operating a chamber-type coke oven and a chamber-type coke oven when sucking generated gas generated when charging coal into a carbonization chamber.
室炉式コークス炉は、多数の炭化室と燃焼室とが交互に配置され、炭化室に装入した石炭を高温で乾留し、コークスを製造する。図7にコークス炉炭化室の断面図を示す。コークス乾留中に発生するコークス炉ガスは、炭化室2の天井部に設けた上昇管6から排出する。各炭化室の上昇管6からベンド部7を経て、集合管であるドライメーン8にガスが排出される。ベンド部内7に噴射ノズルから低圧水又は高圧水が噴射され、水噴射のエジェクター効果によってコークス炉ガスが吸引される。ベンド部7から噴射する水の系統としては、低圧水として低圧安水、高圧水として高圧安水が準備される。石炭乾留中はコークス炉ガス発生量が比較的少ないので、低圧水をベンド部から噴射してコークス炉ガスの吸引を行う。
In the chamber furnace type coke oven, a large number of carbonization chambers and combustion chambers are alternately arranged, and coal charged in the carbonization chamber is dry-distilled at a high temperature to produce coke. FIG. 7 shows a cross-sectional view of the coke oven carbonization chamber. Coke oven gas generated during coke dry distillation is discharged from the
原料石炭は装炭車5によって炭化室の上部に運ばれ、炭化室2の天井部に設けられた装入口4から装入される。高温状態にある炭化室内に石炭を装入すると、石炭中に含まれる揮発分が急激に揮発し、大量のガスが発生する。石炭装入時には、ベンド部の噴射ノズルから噴射する水を、低圧水から高圧水に切り替え、ガス吸引量の増大を図る。しかし、石炭装入時に大量に発生するガスは、高圧水を噴射したとしても、上昇管からのガス吸引のみでは吸引しきれない。従来のコークス炉においては、装炭車5に設けた装炭車集塵装置34によってガスを吸引し、上昇管6からのガス吸引と装炭車集塵装置34によるガス吸引によって、石炭装入時の発生ガスを吸引していた。
The raw coal is transported to the upper part of the carbonization chamber by the
近年、石炭を装入する炭化室2(以下「装入窯21」ともいう。)とそれに隣接する炭化室(以下「隣接窯22」ともいう。)を協働させ、装入窯21で発生する大量のガスを、装入窯21と隣接窯22両方の上昇管を経由してドライメーン8へのみ吸引する方法が採用され始めた。例えば、非特許文献1、非特許文献2に記載されている。
In recent years,
各炭化室の天井部23を貫通してコークス炉炉上に突出する縦パイプを設ける。図5に示すように、以下、この縦パイプを「ミニスタンドパイプ11」と呼ぶ。隣接する炭化室の2つのミニスタンドパイプ間を連通することのできるジャンパーパイプ13を設ける。多数の炭化室のうちの一の炭化室に石炭を装入するに際し、その炭化室(装入窯21)のミニスタンドパイプと、それに連接する炭化室(隣接窯22)のミニスタンドパイプの間をジャンパーパイプ13で連通する。これにより、装入窯21と隣接窯22の間はジャンパーパイプ13を介して連通することになる。そして、装入窯21と隣接窯22の両炭化室とも、ベンド部7から高圧水を噴射し、ガス吸引量の増大を図る。これにより、従来のように装炭車に装炭車集塵装置を設けることなく、装入窯への石炭装入時に発生する大量のガスを、装入窯と隣接窯の両方からそれぞれの上昇管を経てドライメーンに吸引・排出することが可能となる。
A vertical pipe that penetrates through the
各炭化室に高圧水と低圧水を供給する系統について、図6、図8に示す。各炭化室に接続するベンド部7に低圧水系統19と高圧水系統18のいずれの水系統から供給するかについては、各炭化室に設けられた三方弁26の操作によって選択される。三方弁の操作は、切り替え制御装置28からの指令によって行われる。
6 and 8 show systems for supplying high-pressure water and low-pressure water to each carbonization chamber. Which of the low-
ジャンパーパイプを用いない従来の室炉式コークス炉においては、装入窯21について、石炭の装入開始から装入終了までの間は高圧水系統18が選択され、それ以外のタイミング及びそれ以外の炭化室については低圧水系統が選択される。図8は、♯6炭化室に石炭を装入しているタイミングを示している。
In the conventional chamber-type coke oven that does not use a jumper pipe, the high
ジャンパーパイプを用いる室炉式コークス炉においては、その時点での装入窯21及び隣接窯22について、装入窯の装入開始から装入終了まで高圧水系統18が選択され、それ以外のタイミング及びそれ以外の乾留窯については低圧水系統19が選択される。図6は、♯6炭化室が装入窯21、♯7炭化室が隣接窯22であり、両炭化室に高圧水を供給している状況を示している。高圧水を同時に2窯(装入窯と隣接窯)に供給するため、高圧水供給量としては、装入窯21と隣接窯22の合計発生ガスを十分に吸引できるように定められる。高圧水供給ポンプ14の容量がこのような考え方に基づいて定まる。
In a room furnace type coke oven using a jumper pipe, the high-
高圧水供給ポンプとして、通常は渦巻きポンプが用いられる。このようなタイプのポンプには許容最低流量があり、たとえ高圧水の使用先が存在しないときでも、許容最低流量あるいはそれ以上の流量を流し続けることが要請される。このポンプを許容最低流量より低い流量で運転すると、運転初期にはポンプの振動や軸受部の温度上昇が起こり、これを長時間継続するとポンプの故障を引き起こす。従来の室炉式コークス炉における高圧水供給系統においては、図8に示すように、高圧水供給ポンプ14の出側に圧力計29及びオンオフ弁27を設けていた。オンオフ弁27を開とすると、高圧水供給ポンプ出側からオンオフ弁27を通して高圧水がドライメーン8などにバイパスされる。圧力計29の計測結果が所定圧力より高い圧力を示したときは、炭化室への高圧水供給がストップしたと判断し、オンオフ弁制御装置30からの指令で、オンオフ弁27を開として許容最低流量あるいはそれ以上の流量をドライメーン8にバイパスする。圧力計29の計測結果が所要圧力より低い圧力となったときは、炭化室への高圧水供給が再開されたと判断し、オンオフ弁27を閉とする。
A vortex pump is usually used as the high-pressure water supply pump. Such a type of pump has an allowable minimum flow rate, and even when there is no usage destination of high-pressure water, it is required to keep the allowable minimum flow rate or higher. If this pump is operated at a flow rate lower than the allowable minimum flow rate, pump vibration and temperature rise of the bearing portion occur at the initial stage of operation, and if this is continued for a long period of time, pump failure will occur. In the conventional high pressure water supply system in the chamber furnace coke oven, as shown in FIG. 8, a
上記のような高圧水の制御における高圧水流量の推移を図4(b)に示す。図4(b)の上段に炭化室向け高圧水流量、中断にオンオフ弁高圧水流量、下段に合計高圧水流量のそれぞれ時間推移を示す。炭化室向け高圧水流量が、1炉→0炉→1炉と変化する。1炉から0炉に変化したとき、オンオフ弁が開となってオンオフ弁を通した高圧水が流れ始めるが、合計高圧水流量は、炭化室向けが1炉から0炉になった瞬間にゼロとなっている。このように、炭化室への高圧水の供給がなくなり、それを圧力計で感知してオンオフ弁が開となるまでの間、高圧水供給がゼロとなる瞬間が存在し、その瞬間に発生するウォーターハンマーによって配管やバルブの劣化につながることとなる。また、オンオフ弁が開となって流量が許容最低流量となるまでの間は流量がポンプの許容最低流量を下回るので、ポンプの故障の原因ともなる。 The transition of the high-pressure water flow rate in the control of high-pressure water as described above is shown in FIG. The time transition of the high-pressure water flow rate for the carbonization chamber, the on-off valve high-pressure water flow rate in the interruption, and the total high-pressure water flow rate in the lower row are shown in the upper part of FIG. The high-pressure water flow rate for the carbonization chamber changes from 1 furnace → 0 furnace → 1 furnace. When changing from 1 furnace to 0 furnace, the ON / OFF valve is opened and high pressure water through the ON / OFF valve begins to flow, but the total high pressure water flow is zero at the moment when the carbonization chamber is changed from 1 furnace to 0 furnace. It has become. In this way, there is a moment when the supply of high-pressure water is zero, and there is a moment when the supply of high-pressure water is zero until there is no supply of high-pressure water to the carbonization chamber, until the on-off valve is opened. Water hammer will lead to deterioration of piping and valves. Further, since the flow rate is lower than the allowable minimum flow rate of the pump until the ON / OFF valve is opened and the flow rate becomes the allowable minimum flow rate, it may cause a failure of the pump.
本発明は、室炉式コークス炉の高圧水供給系において、高圧水供給ポンプからの供給量がゼロとなる事態を防止し、ポンプの故障、ウォーターハンマーによる配管やバルブの劣化を防止することを第1の目的とする。 The present invention prevents a situation in which the supply amount from the high-pressure water supply pump becomes zero in the high-pressure water supply system of the chamber furnace type coke oven, and prevents the failure of the pump and the deterioration of piping and valves due to the water hammer. The first purpose.
炭化室への石炭の装入に際しては、まず当該炭化室装入口の蓋を取り、装入口の位置に停止した装炭車から各装入口を経由して石炭を供給する。石炭の装入が完了すると装入口に蓋を着けた上で、装入口の蓋シールを行う。装入蓋シールは、装入蓋シール装置を用いて行う。従来の装入蓋シール方法では、石炭の装入完了とともに装入蓋シールを行うので、装入蓋シール装置も装炭車の石炭装入装置近傍に設置されていた。そのため、装入蓋シール装置が石炭装入時の高温にさらされ、装入蓋シール装置に設けられた配管が固着し、装入蓋シールができないという事態が発生していた。 When charging coal into the carbonization chamber, first, the lid of the carbonization chamber inlet is removed, and the coal is supplied from the coal loading vehicle stopped at the position of the charging port via each inlet. When the charging of coal is completed, a lid is put on the inlet, and the lid of the inlet is sealed. The charging lid sealing is performed using a charging lid sealing device. In the conventional charging lid sealing method, the charging lid sealing is performed together with the completion of the charging of the coal. Therefore, the charging lid sealing device is also installed in the vicinity of the coal charging device of the charcoal vehicle. For this reason, the charging lid sealing device is exposed to a high temperature during coal charging, and the pipe provided in the charging lid sealing device is fixed, and the charging lid sealing cannot be performed.
本発明は、配管パイプが固着することのない、装入蓋シールを行うことのできる室炉式コークス炉およびその運転方法を提供することを第2の目的とする。 A second object of the present invention is to provide a chamber-type coke oven and a method of operating the same that can perform charging lid sealing without causing pipe pipes to stick.
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
(1)複数の炭化室2が並列して並び、コークス炉発生ガスを各炭化室から上昇管6を経由してドライメーン8に排出する室炉式コークス炉の運転方法であって、各炭化室の上昇管ベンド部7に設けた噴射ノズル9から高圧水を噴射することができ、上記高圧水噴射のための高圧水供給ポンプ14は炭化室3室に同時に高圧水を供給する能力を有し、高圧水供給ポンプ14の許容最低流量は炭化室1室に供給する高圧水の流量よりも多く、高圧水供給ポンプの下流側には供給する高圧水の流量を測定する流量計16を有するとともに、高圧水を逃がすことのできる流量調整弁20を有し、流量計16で測定した高圧水流量が前記許容最低流量以下とならないように、流量調整弁20の開度を調整することを特徴とする室炉式コークス炉の運転方法。
(2)炭化室2に石炭を装入する装炭車5を有し、装炭車5は炭化室2の装入蓋シール装置24を有し、装入蓋シール装置24は石炭を装入する炭化室(以下「装入窯21」という。)とは別の炭化室(以下「シール窯23」という。)の装入蓋10のシールを行うことができ、ある炭化室が装入窯21となって石炭装入が完了すると当該炭化室は続いてシール窯23となって装入蓋10のシールを行い、装入窯21への石炭装入時には装入窯21とそれに隣接する別の炭化室(以下「隣接窯22」という。)の間を連通し、装入窯21については石炭装入開始から高圧水噴射を開始し、当該炭化室については続いてシール窯23となって装入蓋シールを完了するまで高圧水噴射を継続し、隣接窯22については装入窯21への石炭装入開始から終了まで高圧水を噴射することを特徴とする上記(1)に記載の室炉式コークス炉の運転方法。
(3)複数の炭化室2が並列して並び、コークス炉発生ガスを各炭化室から上昇管6を経由してドライメーン8に排出する室炉式コークス炉であって、各炭化室の上昇管ベンド部7には高圧水を噴射することのできる噴射ノズル9を有し、上記高圧水噴射のための高圧水供給ポンプ14、及び各炭化室の高圧水噴射オンオフを切り替える切り替え制御装置28を有し、高圧水供給ポンプ14は炭化室3室に同時に高圧水を供給する能力を有し、高圧水供給ポンプ14の許容最低流量は炭化室1室に供給する高圧水の流量よりも多く、高圧水供給ポンプ14の下流側には供給する高圧水の流量を測定する流量計16を有するとともに、高圧水を逃がすことのできる流量調整弁20及び流量調整装置17を有し、流量調整装置17は、流量計16で測定した高圧水流量が前記許容最低流量以下とならないように、流量調整弁20の開度を調整することを特徴とする室炉式コークス炉。
(4)炭化室2に石炭を装入する装炭車5を有し、装炭車5は炭化室の装入蓋シール装置24を有し、装入蓋シール装置24は石炭を装入する炭化室(以下「装入窯21」という。)とは別の炭化室(以下「シール窯23」という。)の装入蓋10のシールを行うことができ、ある炭化室が装入窯21となって石炭装入が完了すると当該炭化室は続いてシール窯23となって装入蓋10のシールを行うことができ、装入窯21への石炭装入時には装入窯21とそれに隣接する別の炭化室(以下「隣接窯22」という。)の間を連通するジャンパーパイプ13を有し、切り替え制御装置28は、装入窯21については石炭装入開始から高圧水噴射を開始し、当該炭化室については続いてシール窯23となって装入蓋シールを完了するまで高圧水噴射を継続し、隣接窯22については装入窯21への石炭装入開始から終了まで高圧水を噴射することを特徴とする上記(3)に記載の室炉式コークス炉。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A method of operating a chamber-type coke oven in which a plurality of
(2) The
(3) A chamber-type coke oven in which a plurality of
(4) The
本発明は、高圧水供給ポンプ14は炭化室3室に同時に高圧水を供給する能力を有し、高圧水供給ポンプ14の許容最低流量は炭化室1室に供給する高圧水の流量よりも多く、高圧水供給ポンプの下流側には流量計16と流量調整弁20を有し、高圧水流量が許容最低流量以下とならないように、流量調整弁20の開度を調整する。高圧水の供給先が1つの炭化室であるときに既に流量調整弁が開いて高圧水を逃がしているので、高圧水の供給先炭化室がゼロになる際、高圧水流量がゼロとなる瞬間が存在しないので、ポンプのウォーターハンマーが発生することがない。
In the present invention, the high-pressure
本発明が対象とするのは、図2、図5に示すように、複数の炭化室2が並列して並び、コークス炉発生ガスを各炭化室から上昇管6を経由してドライメーン8に排出する室炉式コークス炉である。各炭化室の上昇管ベンド部7には高圧水を噴射することのできる噴射ノズル9を有する。図1に示すように、上記高圧水噴射のための高圧水供給ポンプ14、及び各炭化室の高圧水噴射オンオフを切り替える切り替え制御装置28を有する。通常は、各噴射ノズルに低圧水と高圧水を切り替えて供給し、当該炭化室が乾留中であってガス発生量が少ないときには低圧水を供給し、石炭装入中などでガス発生量が多いときは高圧水を供給する。高圧水と低圧水の切り替えは三方弁26によって行い、切り替え制御装置28からの指令で三方弁26の切り替え動作を行う。
The present invention is directed to a plurality of
本発明において、高圧水供給ポンプ14は炭化室3室に同時に高圧水を供給する能力を有し、高圧水供給ポンプ14の許容最低流量は炭化室1室に供給する高圧水の流量よりも多く、高圧水供給ポンプ14の下流側には供給する高圧水の流量を測定する流量計16を有するとともに、高圧水を逃がすことのできる流量調整弁20及び流量調整装置17を有することを第1の特徴とする。流量調整装置17は、流量計16で測定した高圧水流量が前記許容最低流量以下とならないように、流量調整弁20の開度を調整する。流量計16で測定した高圧水流量が許容最低流量よりも多いときは、流量調整弁20の開度をゼロとする。測定した高圧水流量が許容最低流量よりも低い流量となったときは、流量調整弁20の開度を調整し、高圧水流量を許容最低流量に等しくなるように制御する。流量調整弁20の調整は流量調整装置17によって行う。
In the present invention, the high-pressure
図4(a)に本発明における高圧水の流量推移を示す。 FIG. 4 (a) shows the flow of high pressure water in the present invention.
高圧水を同時に3つの炭化室(タイミングH)あるいは2つの炭化室(タイミングI)に供給しているときには、高圧水の流量は許容最低流量32よりも多いので、流量調整弁は閉とされる。
When high-pressure water is simultaneously supplied to three carbonization chambers (timing H) or two carbonization chambers (timing I), the flow rate adjustment valve is closed because the flow rate of high-pressure water is higher than the allowable
高圧水の供給先が2つの炭化室(タイミングI)から1つの炭化室(タイミングJ)に減ると、高圧水の流量が許容最低流量32よりも少なくなる。このとき、流量計16による高圧水流量の測定結果に基づき、流量調整装置17は流量調整弁20の開度を大きくし、高圧水流量が許容最低流量以下とならないように流量調整弁20を経由する高圧水流量を増大する。流量調整弁20の開度がゼロからスタートして広がるとともに、高圧水流量が増大し、最終的に合計高圧水流量が許容最低流量あるいはそれをやや上回る流量となって安定する。この間、高圧水流量がゼロとなる瞬間が存在しないので、ポンプのウォーターハンマーが発生することがない。
When the supply destination of high-pressure water is reduced from two carbonization chambers (timing I) to one carbonization chamber (timing J), the flow rate of high-pressure water is less than the allowable
高圧水の供給先がさらに1つの炭化室(タイミングJ)からゼロ(タイミングK)に減ると、上記2つから1つに減ったときと同様、流量計16の測定結果に基づいて流量調整装置17の働きによって流量調整弁20の開度が大きくなり、高圧水流量が増大し、最終的に高圧水流量が許容最低流量あるいはそれをやや上回る流量となって安定する。高圧水の供給先が1つの炭化室であるときに既に流量調整弁が開いて高圧水を逃がしているので、高圧水の供給先炭化室がゼロになる際、高圧水流量がゼロとなる瞬間が存在しないので、ポンプのウォーターハンマーが発生することがない。
When the supply destination of the high-pressure water is further reduced from one carbonization chamber (timing J) to zero (timing K), the flow rate adjusting device is based on the measurement result of the
従来の高圧水供給系統では、高圧水供給ポンプ出側の圧力が規定圧力より高くなったときに、オンオフ弁を開いて高圧水を逃がしていた。高圧水の供給先炭化室数が最大1炉から最大3炉に増大した場合、圧力検出では所定の検出を行うことが困難であり、また検出ができたとしてもオンオフ弁の制御にしか用いることができなかった。また、オンオフ弁を開としたときのオンオフ弁流量は一定量であり、流量の調整ができなかった。本発明においては流量調整弁を用いているので、高圧水供給炭化室数が2炉から1炉、1炉から0炉になったタイミングを正確に検出することができる。また、流量調整が可能であり、許容最低流量を超える余剰の高圧水を流量調整弁から逃がす無駄が発生しない。 In the conventional high-pressure water supply system, when the pressure on the outlet side of the high-pressure water supply pump becomes higher than the specified pressure, the on-off valve is opened to release the high-pressure water. When the number of carbonization chambers to which high-pressure water is supplied increases from a maximum of 1 furnace to a maximum of 3 furnaces, it is difficult to perform a predetermined detection by pressure detection, and even if it can be detected, it should only be used for controlling on / off valves. I could not. Further, the flow rate of the on / off valve when the on / off valve was opened was a constant amount, and the flow rate could not be adjusted. In the present invention, since the flow rate adjusting valve is used, it is possible to accurately detect the timing when the number of high pressure water supply carbonization chambers is changed from 2 furnaces to 1 furnace and from 1 furnace to 0 furnace. Further, the flow rate can be adjusted, and there is no waste of escaping excess high-pressure water exceeding the allowable minimum flow rate from the flow rate adjustment valve.
上記本発明において、流量計としては例えば、渦流量計等を用いることができる。また流量調整弁としては例えば、Air駆動式流量調整弁等を用いることができる。流量調整装置は、流量計で計測した高圧水流量が許容最低流量に等しくなるように調整を行うと好ましい。高圧水を炭化室1炉以下に供給するときは、流量調整装置の指令によって流量調整弁の開度が調整され、流量計で計測した高圧水流量が許容最低流量に等しくなる。高圧水を炭化室2炉または3炉に供給するときは、流量調整装置によって流量調整弁の開度が閉とされ、流量計で計測した高圧水流量は許容最低流量よりも高流量となる。
In the present invention, as the flow meter, for example, a vortex flow meter or the like can be used. As the flow rate adjusting valve, for example, an Air drive type flow rate adjusting valve or the like can be used. The flow rate adjusting device is preferably adjusted so that the high-pressure water flow rate measured by the flow meter is equal to the allowable minimum flow rate. When high pressure water is supplied to one or less furnaces in the carbonization chamber, the opening degree of the flow rate adjustment valve is adjusted by a command from the flow rate adjustment device, and the high pressure water flow rate measured by the flow meter becomes equal to the allowable minimum flow rate. When high pressure water is supplied to the
炭化室の装入口からの石炭装入が完了した後、装入口に装入蓋を着けた上で装入口の蓋シールを行う。従来の装入蓋シールは、前述の通り、石炭の装入完了とともに装入蓋シールを行うので、装入蓋シール装置も装炭車の石炭装入装置近傍に設置されていた。そのため、蓋シール装置が石炭装入時の高温にさらされ、装入蓋シール装置に設けられた配管が固着し、装入蓋シールができないという事態が発生していた。 After the coal charging from the charging chamber inlet is completed, the charging lid is sealed after the charging lid is attached to the charging port. As described above, since the conventional charging lid seal performs the charging lid seal upon completion of the coal charging, the charging lid seal device is also installed in the vicinity of the coal charging device of the charcoal vehicle. For this reason, the lid sealing device is exposed to the high temperature at the time of charging the coal, and the piping provided in the charging lid sealing device is fixed, so that the charging lid cannot be sealed.
本発明において好ましくは、石炭装入完了直後に装入蓋シールを行うのではなく、特定炭化室への石炭装入が完了し、装炭車が次の炭化室のための石炭を受炭し、次の炭化室への石炭装入を行う際に、当該特定炭化室の装入蓋シールを行う。通常、ひとつの炭化室(特定炭化室)への装炭が完了すると、次の装炭を行う炭化室は、特定炭化室から5窯程度離れた炭化室とする。従って、装入蓋シールを行う装入蓋シール装置についても、装炭車上において、石炭装入装置から5窯だけ距離を離して設置することとなる。そのため、装入蓋シール装置が石炭装入時の高温に曝されることがなく、装入蓋シール装置に設けられた配管が固着することがない。図2に示す例では、♯6炭化室が装入窯21、♯1炭化室がシール窯23である。♯6炭化室の直上に石炭装入装置25が配置されている。このとき、装入蓋シール装置24は♯1炭化室の位置に配置される。このため、装炭車5の上において、石炭装入装置25と装入蓋シール装置24との間の距離が離間している。
Preferably, in the present invention, the charging lid seal is not performed immediately after the completion of the coal charging, but the coal charging to the specific carbonization chamber is completed, and the charcoal vehicle receives the coal for the next carbonization chamber, When coal is charged into the next carbonization chamber, the charging lid of the specific carbonization chamber is sealed. Normally, when the carbonization of one carbonization chamber (specific carbonization chamber) is completed, the carbonization chamber for performing the next carbonization is a carbonization chamber separated from the specific carbonization chamber by about 5 kilns. Therefore, the charging lid sealing device for performing the charging lid sealing is also installed on the coal loading vehicle at a distance of 5 kilns from the coal charging device. Therefore, the charging lid sealing device is not exposed to the high temperature at the time of coal charging, and the piping provided in the charging lid sealing device is not fixed. In the example shown in FIG. 2, the # 6 carbonization chamber is the charging
即ち、本発明の室炉式コークス炉は、炭化室に石炭を装入する装炭車5を有し、装炭車5は炭化室の装入蓋シール装置24を有し、装入蓋シール装置24は石炭を装入する炭化室(装入窯21)とは別の炭化室(シール窯23)の装入蓋10のシールを行うことができ、ある炭化室が装入窯21となって石炭装入が完了すると当該炭化室は続いてシール窯23となって装入蓋のシールを行うことができる。
That is, the chamber furnace type coke oven of the present invention has a
ひとつの炭化室(特定炭化室)に石炭を装入する際、当該炭化室のベンド部に設置した噴射ノズルから高圧水を供給する。上記本発明においては、石炭装入完了後も高圧水を供給し続け、次の炭化室への石炭装入時に当該特定炭化室への装入蓋シールが完了するまで高圧水を流し続ける。高圧水噴射を継続するので、当該特定炭化室への装入蓋シールが完了するまで当該特定炭化室内を陰圧状態に維持することができ、装入蓋シール前に装入蓋から粉塵が漏洩する事態を防止することができる。図3は、各炭化室に高圧水・低圧水がどのタイミングで供給されるかを示した図である。図3において、♯6炭化室のタイミングA〜Dが上記の場合に該当する。 When charging coal into one carbonization chamber (specific carbonization chamber), high-pressure water is supplied from an injection nozzle installed in the bend portion of the carbonization chamber. In the present invention, high-pressure water continues to be supplied even after the coal charging is completed, and the high-pressure water continues to flow until the charging lid seal for the specific carbonizing chamber is completed when the coal is charged into the next carbonizing chamber. Since the high-pressure water injection is continued, the specific carbonization chamber can be maintained in a negative pressure state until the charging lid seal to the specific carbonization chamber is completed, and dust leaks from the charging lid before the charging lid seal. Can be prevented. FIG. 3 is a diagram showing at what timing high-pressure water and low-pressure water are supplied to each carbonization chamber. In FIG. 3, the timings A to D of the # 6 carbonizing chamber correspond to the above case.
本発明において好ましくは、石炭を装入する炭化室2(装入窯21)とそれに隣接する炭化室(隣接窯22)を協働させ、装入窯21で発生する大量のガスを、装入窯21と隣接窯22両方の上昇管を経由してドライメーン8へのみ吸引する方法を用いる。図5に示すように、各炭化室の天井部を貫通してコークス炉炉上に突出する縦パイプ(ミニスタンドパイプ11)を設ける。隣接する炭化室の2つのミニスタンドパイプ間を連通することのできるジャンパーパイプ13を設ける。多数の炭化室のうちの一の炭化室に石炭を装入するに際し、その炭化室(装入窯21)のミニスタンドパイプと、それに連接する炭化室(隣接窯22)のミニスタンドパイプの間をジャンパーパイプ13で連通する。これにより、装入窯21と隣接窯22の間はジャンパーパイプ13を介して連通することになる。そして、装入窯21と隣接窯22の両炭化室とも、ベンド部7から高圧水を噴射し、ガス吸引量の増大を図る。これにより、従来のように装炭車に装炭車集塵装置を設けることなく、装入窯への石炭装入時に発生する大量のガスを、装入窯と隣接窯の両方からそれぞれの上昇管を経てドライメーンに吸引・排出することが可能となる。ジャンパーパイプ13を設けないミニスタンドパイプ11については、その先端に蓋12を設置する。
Preferably, in the present invention, a large amount of gas generated in the charging
上記本発明において、装入窯21については、前述の通り、装入窯の石炭装入開始時から高圧水を供給し、装入窯への石炭装入が完了して当該炭化室がシール窯23となり、シール窯23の装入蓋シールが完了するまで高圧水を流し続ける。一方隣接窯22については、装入窯21への石炭装入開始時に高圧水供給を開始し、装入窯21への石炭装入が完了したら高圧水の供給を停止し、通常は低圧水の供給に切り替える。図1は、♯6炭化室が装入窯21、♯7炭化室が隣接窯22、♯1炭化室がシール窯23であって、♯6、♯7、♯1の各炭化室に高圧水を供給している時点(図3のタイミングA)の水供給系統を示す図である。
In the present invention, as described above, the charging
ここで♯1〜♯65までの炭化室を有する室炉式コークス炉で本発明を適用する場合について説明する。
Here, a case where the present invention is applied to a chamber-type coke oven having
例えば、♯1炭化室を第1の装入窯とし、第1の装入窯への石炭装入が完了した後、♯6炭化室を第2の装入窯として石炭装入を行うものとする。♯1炭化室への石炭装入が完了すると、装炭車は石炭塔の位置に戻って石炭を受炭する。♯1炭化室については、石炭装入開始時から高圧水を供給し、石炭装入が完了しても高圧水供給を継続する。 For example, the # 1 carbonization chamber is the first charging kiln, and after the coal charging to the first charging kiln is completed, the # 6 carbonization chamber is the second charging kiln and the coal charging is performed. To do. When the charging of coal into the # 1 carbonization chamber is completed, the coal loading vehicle returns to the position of the coal tower and receives coal. In the # 1 carbonization chamber, high-pressure water is supplied from the start of coal charging, and the high-pressure water supply is continued even after coal charging is completed.
次いで装炭車5は、石炭装入装置25が♯6炭化室の位置となるように移動する(図2、図5(c))。ここで、♯6炭化室と♯7炭化室の間にジャンパーパイプ13を設置し、♯6炭化室と♯7炭化室とを連接する(図5(b))。ここで♯6炭化室と♯7炭化室への高圧水供給を開始し(図3のタイミングA)、♯6炭化室への石炭装入を開始する(高圧水3炉供給(♯1、6、7))。このとき同時に、図2の装入蓋シール装置24を用いて♯1炭化室の装入蓋シールを行う。装入蓋シールが完了した後に、♯1炭化室への高圧水供給を終了し、低圧水に切り替える(図3のタイミングB)(高圧水2炉供給(♯6、7))。
Next, the
♯6炭化室への石炭装入終了後、ジャンパーパイプを取り外し、装炭車は石炭塔の位置に戻る。♯6炭化室への高圧水供給は継続するが、♯7炭化室については高圧水供給を停止して低圧水供給に切り替える(図3のタイミングC)(高圧水1炉供給(♯6))。
After finishing charging coal into the # 6 carbonization chamber, the jumper pipe is removed and the charcoal vehicle returns to the position of the coal tower. The high pressure water supply to the # 6 carbonization chamber continues, but the high pressure water supply is stopped and switched to the low pressure water supply for the # 7 carbonization chamber (timing C in FIG. 3) (
装炭車が次の♯11炭化室への装炭を行うに際し、♯6炭化室の装入蓋シールを行う。♯11炭化室への装炭に際し、♯11炭化室(装入窯)と♯12炭化室(隣接窯)に高圧水供給を開始する(図3のタイミングD)(高圧水3炉供給(♯6、11、12))。一方、♯6炭化室の装入蓋シールが完了すると、♯6炭化室への高圧水供給を低圧水に切り替える(高圧水2炉供給(図3のタイミングE)(♯11、12))。
When the car is loaded into the
以上のように、炭化室への高圧水の供給は、3炉→2炉→1炉→3炉→2炉→1炉→3炉と推移し、以後この推移を繰り返す。図4(a)に示すように、3炉供給と2炉供給のときは流量調整弁20が閉であり、2炉供給から1炉供給に変わるときに流量調整弁20が開となり、高圧水供給量全体が許容最低流量となるように流量が調整される。1炉供給から3炉供給に変わると流量調整弁20は閉となる。高圧水供給量全体がゼロとなる瞬間は存在しない。
As described above, the supply of high-pressure water to the carbonization chamber changes in the order of 3 furnaces → 2 furnaces → 1 furnace → 3 furnaces → 2 furnaces → 1 furnace → 3 furnaces, and this transition is repeated thereafter. As shown in FIG. 4 (a), the flow
今回の事例では、コークス炉は♯65までの炭化室を有している。♯1、♯6の順で装炭を行い、♯61炭化室に装炭を行うと、次は元に戻って♯2炭化室に装炭する。♯61炭化室への装炭完了後、装炭車を移動して♯61炭化室の装入蓋シールを行う。このとき、別の炭化室への装炭は行わない。そして、♯61炭化室の装入蓋シール完了後、♯2炭化室への装炭開始までの間はブロック間休止となる。♯61装入蓋シールの際に高圧水は♯61炭化室のみに供給(1炉供給)であり、装入蓋シール完了後、炭化室への高圧水供給がゼロになる。しかし、図4(a)のタイミングJからKへの変化に示すように、1炉供給時に流量調整弁が開となっているので、1炉供給から供給ゼロに変化する際に瞬間的に高圧水供給量全体がゼロとなることがないので、ウォーターハンマーが発生することがない。♯2炭化室への装炭開始までの間、高圧水は流量調整弁を通じて許容最低流量に等しい流量をドライメーンへ逃がすこととなる。 In this case, the coke oven has up to # 65 carbonization chambers. When the coals are charged in the order of # 1 and # 6 and the # 61 carbonization chamber is charged, the process returns to the original and the # 2 carbonization chamber is charged. After completion of the charring to the # 61 carbonization chamber, the charcoal vehicle is moved to perform the charging lid sealing of the # 61 carbonization chamber. At this time, no coal is added to another carbonization chamber. Then, after completion of the charging lid sealing of the # 61 carbonization chamber, the interblock block is suspended until the start of the charring to the # 2 carbonization chamber. At the time of the # 61 charging lid seal, high pressure water is supplied only to the # 61 carbonization chamber (one furnace supply), and after the charging lid seal is completed, the high pressure water supply to the carbonization chamber becomes zero. However, as shown in the change from timing J to K in FIG. 4A, the flow rate adjustment valve is open when one furnace is supplied. Since the entire water supply amount does not become zero, no water hammer is generated. Until the start of coal charging into the # 2 carbonization chamber, the high-pressure water escapes to the dry main through the flow rate adjustment valve at a flow rate equal to the allowable minimum flow rate.
1 コークス炉
2 炭化室
3 燃焼室
4 装入口
5 装炭車
6 上昇管
6a 装入窯上昇管
6b 隣接窯上昇管
6c シール窯上昇管
7 ベンド部
7a 装入窯ベンド部
7b 隣接窯ベンド部
7c シール窯ベンド部
8 ドライメーン
9 噴射ノズル
10 蓋
11 ミニスタンドパイプ
12 蓋
13 ジャンパーパイプ
14 高圧水供給ポンプ
15 低圧水供給ポンプ
16 流量計
17 流量調整装置
18 高圧安水系統
19 低圧安水系統
20 流量調整弁
21 装入窯
22 隣接窯
23 シール窯
24 装入蓋シール装置
25 石炭装入装置
26 三方弁
27 オンオフ弁
28 切り替え制御装置
29 圧力計
30 オンオフ弁制御装置
31 高圧水供給ポンプ供給能力
32 許容最低流量
34 装炭車集塵装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記高圧水噴射のための高圧水供給ポンプは炭化室3室に同時に高圧水を供給する能力を有し、該高圧水供給ポンプの許容最低流量は炭化室1室に供給する高圧水の流量よりも多く、
高圧水供給ポンプの下流側には供給する高圧水の流量を測定する流量計を有するとともに、高圧水を逃がすことのできる流量調整弁を有し、
上記流量計で測定した高圧水流量が前記許容最低流量以下とならないように、前記流量調整弁の開度を調整することを特徴とする室炉式コークス炉の運転方法。 An operation method of a chamber-type coke oven in which a plurality of coking chambers are arranged in parallel and discharges coke oven generated gas from each carbonizing chamber to the dry main via the rising tube, and the rising pipe bend portion of each carbonizing chamber High-pressure water can be sprayed from the spray nozzle provided in the
The high-pressure water supply pump for high-pressure water injection has the ability to supply high-pressure water simultaneously to the three carbonization chambers, and the allowable minimum flow rate of the high-pressure water supply pump is higher than the flow rate of high-pressure water supplied to the first carbonization chamber. Many
On the downstream side of the high-pressure water supply pump, it has a flow meter that measures the flow rate of the high-pressure water to be supplied, and a flow rate adjustment valve that can release the high-pressure water,
A method for operating a chamber-type coke oven, wherein the opening degree of the flow rate adjusting valve is adjusted so that the high-pressure water flow rate measured by the flow meter does not become the allowable minimum flow rate or less.
前記高圧水供給ポンプは炭化室3室に同時に高圧水を供給する能力を有し、該高圧水供給ポンプの許容最低流量は炭化室1室に供給する高圧水の流量よりも多く、
高圧水供給ポンプの下流側には供給する高圧水の流量を測定する流量計を有するとともに、高圧水を逃がすことのできる流量調整弁及び流量調整装置を有し、
該流量調整装置は、上記流量計で測定した高圧水流量が前記許容最低流量以下とならないように、前記流量調整弁の開度を調整することを特徴とする室炉式コークス炉。 This is a chamber-type coke oven in which a plurality of coking chambers are arranged in parallel, and the coke oven generated gas is discharged from each carbonizing chamber to the dry main via the ascending pipe. An injection nozzle capable of injecting water, a high-pressure water supply pump for high-pressure water injection, and a switching control device for switching on / off of the high-pressure water injection of each carbonization chamber,
The high-pressure water supply pump has the capability of supplying high-pressure water simultaneously to the three carbonization chambers, and the allowable minimum flow rate of the high-pressure water supply pump is larger than the flow rate of high-pressure water supplied to the one carbonization chamber,
On the downstream side of the high-pressure water supply pump, it has a flow meter for measuring the flow rate of the high-pressure water to be supplied, and has a flow rate adjustment valve and a flow rate adjustment device that can release the high-pressure water,
The flow rate adjusting device adjusts the opening of the flow rate adjustment valve so that the high-pressure water flow rate measured by the flow meter does not become the allowable minimum flow rate or less.
前記切り替え制御装置は、装入窯については石炭装入開始から高圧水噴射を開始し、当該炭化室については続いてシール窯となって装入蓋シールを完了するまで高圧水噴射を継続し、隣接窯については装入窯への石炭装入開始から終了まで高圧水を噴射することを特徴とする請求項3に記載の室炉式コークス炉。 The charcoal chamber has a charcoal vehicle for charging coal, the charcoal vehicle has a charcoal chamber charging lid seal device, and the charging lid seal device is a charcoal chamber for charging coal (hereinafter referred to as “charging kiln”). )), The charging lid of another carbonization chamber (hereinafter referred to as “seal kiln”) can be sealed, and when a certain carbonization chamber becomes a charging kiln and coal charging is completed, Can then be used as a seal kiln to seal the charging lid, and when charging the coal into the charging kiln, it is between the charging kiln and another adjacent carbonization chamber (hereinafter referred to as the “adjacent kiln”). Has a jumper pipe communicating with
The switching control device starts high-pressure water injection from the start of coal charging for the charging kiln, and continues the high-pressure water injection until the charging lid seal is completed for the carbonization chamber, The chamber furnace type coke oven according to claim 3, wherein high pressure water is injected from the start to the end of coal charging into the charging kiln for the adjacent kiln.
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