JP5589649B2

JP5589649B2 - コークス乾式消火設備における粉コークス回収方法

Info

Publication number: JP5589649B2
Application number: JP2010170573A
Authority: JP
Inventors: 隆松隈
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2030-07-29
Also published as: JP2012031257A

Description

本発明は、冷却塔内に貯留されたコークスに循環ガスを供給し、その循環ガスを熱交換器で熱交換し、再び冷却塔内に供給するコークス乾式消火設備における粉コークス回収方法に関するものである。

コークス乾式消火設備では、冷却塔内に赤熱コークスを投入し、当該冷却塔内に貯留されているコークスに冷媒となる循環ガスを供給し、その循環ガスとの熱交換によりコークスを消火する。高温の循環ガスは熱交換器で例えば蒸気回収されて冷却され、再び冷却塔に供給される。冷却塔から排出された循環ガスには多量の粉コークスが混入している。この粉コークスが多量に混入している循環ガスをそのまま熱交換器に通すと、熱交換器が損耗する。そのため、冷却塔の出側に、例えば邪魔板などの除塵装置を設け、この除塵装置で粉コークスを回収する。回収された粉コークスは高温であり、そのままでは粉コークス自体が着火源となって粉塵爆発を引き起こす恐れがあるため、回収された粉コークスを冷却する必要がある。そこで、下記特許文献１では、回収された粉コークスを水に投入して冷却する。また、下記特許文献２では、回収された粉コークスを貯留し、その外側に冷却装置を設けると共に、内部に撹拌ガスを供給するガス供給管を設置し、そのガス供給管から噴射される撹拌ガスによって粉コークスを撹拌することで、粉コークスの冷却効率を高めている。

特開昭６２−２２０５８０号公報特開２００８−９４９６６号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載される粉コークス回収方法では、粉コークスを速やかに冷却できるものの、粉コークスの含水量が多く、そのままでは有効活用できない。そこで、スラリー状の粉コークスを乾燥すると、今度は粉コークスが飛散するため取り扱いが難しい。また、前記特許文献２に記載される粉コークス回収方法では、撹拌ガスが噴射されて撹拌される粉コークスの飛散を抑制防止するために、撹拌ガスの流速が制限され、結果的に冷却能力が規制される上に、設備や操業自体が複雑なものとなる。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、高温の粉コークスを速やかに冷却することができ、設備や操業も簡易で、粉コークスの飛散しにくいコークス乾式消火設備における粉コークス回収方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明のコークス乾式消火設備における粉コークス回収方法は、冷却塔内に貯留されたコークスに循環ガスを供給し、その循環ガスを熱交換器で熱交換し、再び冷却塔内に供給するコークス乾式消火設備において、前記冷却塔の出側で一次除塵された一次除塵粉コークスと、前記熱交換器の出側で二次除塵された二次除塵粉コークスとを混合して、その混合された混合粉コークスを所定の温度に制御することを特徴とするものである。

また、前記一次除塵粉コークスの切り出し用開閉弁を備え、その上方に設けられた冷却装置で一次除塵粉コークスを冷却することを特徴とするものである。
また、前記混合された混合粉コークスの温度を検出し、検出された混合粉コークスの温度に応じて前記切り出し用開閉弁を制御することを特徴とするものである。

而して、本発明のコークス乾式消火設備における粉コークス回収方法によれば、冷却塔内に貯留されたコークスに循環ガスを供給し、その循環ガスを熱交換器で熱交換し、再び冷却塔内に供給するコークス乾式消火設備において、冷却塔の出側で一次除塵された一次除塵粉コークスと、熱交換器の出側で二次除塵された二次除塵粉コークスとを混合して、その混合された混合粉コークスを所定の温度に制御することとしたため、低温の二次除塵粉コークスによって高温の一次除塵粉コークスの温度を速やかに冷却することができ、設備や操業も簡易で、粉コークスも飛散しにくい。

また、一次除塵粉コークスの切り出し用開閉弁を備え、その上方に設けられた冷却装置で一次除塵粉コークスを冷却することとしたため、切り出し用開閉弁の上方の一次除塵粉コークスを効率よく冷却できると共に、検出された混合粉コークスの温度に応じて切り出し用開閉弁を制御することで、混合粉コークスの温度を所定の温度に容易に制御することが可能となる。
また、混合された混合粉コークスの温度を検出し、検出された混合粉コークスの温度に応じて切り出し用開閉弁を制御することにより、混合粉コークスの温度を所定の温度に容易に制御することができる。

本発明の粉コークス回収方法を適用したコークス乾式消火設備の一実施形態を示す概略構成図である。図１のコークス乾式消火設備の一次除塵粉コークスと二次除塵粉コークスの混合装置の詳細図である。

次に、本発明のコークス乾式消火設備における粉コークス回収方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の粉コークス回収方法が適用されたコークス乾式消火設備の概略構成図である。図中の符号１は、赤熱コークス２を投入する冷却塔であり、上部に保持槽３を、下部に冷却槽４を備える。赤熱コークス２は、バケット５によって冷却塔１上部の保持槽３に投入され、冷却されたコークス２が冷却槽４の下部から切り出しゲート６、ベルトコンベヤ７を経て排出される。

冷却槽４では、下部から、循環ファン８、循環配管９を経て循環ガスが吹き込まれ、その循環ガスは冷却槽４内のコークス２の隙間を通過して上部から排出される。この間に、循環ガスとコークス２との熱交換が行われ、コークス２が冷却される。冷却槽４の上部から排出される循環ガスは高温である。また、循環ガスには不活性ガスが用いられる。
冷却塔１の冷却槽４上部から排出された循環ガスは、上部ダクト１０を経て廃熱ボイラ１１に送給され、その廃熱ボイラ１１内に設けられた熱交換器（ボイラチューブ）１２で熱交換が行われて冷却される。冷却された循環ガスは、前記循環ファン８、循環配管９を経て再び冷却塔１の冷却槽４の下部に供給される。

冷却塔１直下の上部ダクト１０、換言すれば廃熱ボイラ１１の循環ガスの入側には、一次除塵装置１３が設けられている。冷却槽４のコークス２の隙間を通過した循環ガスには、多量の粉コークスが混入している。粉コークスが混入したまま、循環ガスを廃熱ボイラ１１の熱交換器１２に送給すると、熱交換器１２が著しく損耗する。そこで、冷却塔１直下の一次除塵装置１３で粉コークスの大半を除塵する。
一次除塵装置１３には、種々のタイプのものがあるが、本実施形態では、上部ダクト１０の上部に設けられた邪魔板１４と、邪魔板１４に衝突して落下する粉コークスを受ける一次除塵粉コークス受け１５と、一次除塵粉コークス受け１５に落下した粉コークスを下方に排出する一次除塵粉コークス排出管１６とを備える。

また、本実施形態では、廃熱ボイラ１１の熱交換器１２の循環ガスの出側に、二次除塵装置１７が設けられている。この二次除塵装置１７は、例えばサイクロンなどの回転落下型集塵機１８と、回転落下型集塵機１８で集塵された二次除塵粉コークスを下方に排出する二次除塵粉コークス排出管１９とを備える。そして、本実施形態では、前記一次除塵粉コークス排出管１６で排出される一次除塵粉コークスと、二次除塵粉コークス排出管１９で排出される二次除塵粉コークスとを混合装置２０で混合する。

図２には、図１の混合装置２０の詳細を示す。一次除塵粉コークス排出管１６の下端部には一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２が設けられ、その上部の一次除塵粉コークス排出管１６の外周には冷却装置２１が設けられている。一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２が閉じられているとき、一次除塵粉コークスは一次除塵粉コークス排出管１６の下端部に貯留されるので、その外周に設けられた冷却装置２１によって効率よく冷却される。また、一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２の開度調整によって一次除塵粉コークスの切り出し量を調整することができる。

一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２の下方で一次除塵粉コークス排出管１６は二次除塵粉コークス排出管１９と共に混合粉コークス排出管２３に統合され、混合粉コークス排出管２３の下端部に混合槽２４が接続され、混合槽２４の上方に混合粉コークス開閉弁２５が設けられている。従って、混合粉コークス開閉弁２５の開度調整によって混合粉コークスの混合槽２４への切り出し量を調整することができる。

混合槽２４の下端部には粉コークス排出管２６が接続され、粉コークス排出管２６の途中に粉コークス開閉弁２７が設けられている。従って、粉コークス開閉弁２７の開度調整によって混合槽２４内で混合された粉コークスの切り出し量を調整することができる。粉コークス排出管２６から切り出された粉コークスは図示しない運搬車両などによって運搬される。
混合槽２４内には、混合槽２４内の混合粉コークスの温度を検出する温度センサ２８が設けられている。温度センサ２８で検出された混合槽２４内の混合粉コークスの温度は制御装置２９で読込まれる。制御装置２９は、一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２、混合コークス開閉弁２５、粉コークス開閉弁２７の開度調整を行う。

一次除塵粉コークス排出管１６の下端部に貯留する一次除塵粉コークスは前記冷却装置２１によって冷却されるが、一次除塵直後の一次除塵粉コークスの温度は９００℃〜１１００℃程度の高温である。粉コークス自体を着火源とする粉塵爆発を防止するためには、粉コークスの温度を４００℃以下に冷却する必要がある。一方、二次除塵粉コークスの温度は、循環ガスが熱交換器１２によって冷却されていることから、２００℃以下である。この低温の二次除塵粉コークスを高温の一次除塵粉コークスに混合すれば、混合された粉コークスを効率よく、速やかに冷却することができる。

そこで、本実施形態では、温度センサ２８で混合槽２４内の混合粉コークスの温度を検出し、その混合粉コークスの温度が４００℃以下になるように一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２及び混合粉コークス開閉弁２５の開度調整を行う。例えば混合槽２４内の混合粉コークスの温度が４００℃を超える場合には一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２を閉じた状態で混合粉コークス開閉弁２５を開き、混合槽２４内に低温の二次除塵粉コークスを導入して混合槽２４内の混合粉コークスの温度を低下させる。混合槽２４内の混合粉コークスの温度が４００℃より低い場合には一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２を開いて高温の一次除塵粉コークスを混合槽２４内に導入する。

このように本実施形態のコークス乾式消火設備における粉コークス回収方法では、冷却塔１内に貯留されたコークス２に循環ガスを供給し、その循環ガスを熱交換器１２で熱交換し、再び冷却塔１内に供給するコークス乾式消火設備において、冷却塔１の出側で一次除塵された一次除塵粉コークスと、熱交換器１２の出側で二次除塵された二次除塵粉コークスとを混合して、その混合された混合粉コークスを所定の温度に制御することにより、低温の二次除塵粉コークスによって高温の一次除塵粉コークスの温度を速やかに冷却することができ、設備や操業も簡易で、粉コークスも飛散しにくい。

また、一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２を備え、その上方に設けられた冷却装置２１で一次除塵粉コークスを冷却することにより、一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２の上方の一次除塵粉コークスを効率よく冷却できると共に、検出された混合粉コークスの温度に応じて一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２を制御することで、混合粉コークスの温度を所定の温度に容易に制御することが可能となる。
また、混合された混合粉コークスの温度を検出し、検出された混合粉コークスの温度に応じて一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁２２を制御することにより、混合粉コークスの温度を所定の温度に容易に制御することができる。

１は冷却塔、２はコークス、３は保持槽、４は冷却槽、５はバケット、６は切り出しゲート、７はベルトコンベヤ、８は循環ファン、９は循環配管、１０は上部ダクト、１１は廃熱ボイラ、１２は熱交換器、１３は一次除塵装置、１４は邪魔板、１５は一次除塵粉コークス受け、１６は一次除塵粉コークス排出管、１７は二次除塵装置、１８は回転落下型集塵機、１９は二次除塵粉コークス排出管、２０は混合装置、２１は冷却装置、２２は一次除塵粉コークス切り出し用開閉弁、２３は混合粉コークス排出管、２４は混合槽、２５は混合粉コークス開閉弁、２６は粉コークス排出管、２７は粉コークス開閉弁、２８は温度センサ、２９は制御装置

Claims

冷却塔内に貯留されたコークスに循環ガスを供給し、その循環ガスを熱交換器で熱交換し、再び冷却塔内に供給するコークス乾式消火設備において、前記冷却塔の出側で一次除塵された一次除塵粉コークスと、前記熱交換器の出側で二次除塵された二次除塵粉コークスとを混合して、その混合された混合粉コークスを所定の温度に制御するにあたり、前記一次除塵粉コークスの切り出し用開閉弁を備え、前記混合された混合粉コークスの温度を検出し、検出された混合粉コークスの温度に応じて前記切り出し用開閉弁を制御することを特徴とするコークス乾式消火設備における粉コークス回収方法。
前記切り出し用開閉弁の上方に設けられた冷却装置で一次除塵粉コークスを冷却することを特徴とする請求項１に記載のコークス乾式消火設備における粉コークス回収方法。