JP6658411B2 - Diagnosis method of coke oven condition - Google Patents

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Description

本発明は、コークス炉の炉体状態を、炉体を調査することなく診断できる炉体状態診断方法に関する。   The present invention relates to a method for diagnosing a furnace body condition that can diagnose a furnace body state of a coke oven without investigating the furnace body.

コークス炉は、炭化室と燃焼室とを備え、炭化室に装入された石炭を燃焼室からの伝熱により乾留し、コークスを製造する。コークスは、押出し機により炭化室から押し出され、コークス炉外へ排出される。   The coke oven includes a carbonization chamber and a combustion chamber, and carbonizes coal charged in the carbonization chamber by heat transfer from the combustion chamber to produce coke. Coke is extruded from the carbonization chamber by an extruder and discharged out of the coke oven.

石炭を乾留する条件として、炭化室の室内が無酸素状態であることが好ましく、炭化室が気密構造であることが条件となる。コークス炉は耐火物構造であり、炭化室と燃焼室とは耐火レンガ等の耐火物で区切られている。炭化室は、多数の耐火物がモルタル等により接着されて気密性が保たれている。また、炉蓋についても、シールプレート等により、外気とは遮断されている。   As a condition for carbonizing coal, it is preferable that the interior of the carbonization chamber is in an oxygen-free state, and that the carbonization chamber has an airtight structure. The coke oven has a refractory structure, and the carbonization chamber and the combustion chamber are separated by a refractory such as a refractory brick. In the carbonization chamber, a large number of refractories are adhered with mortar or the like to maintain airtightness. The furnace lid is also isolated from outside air by a seal plate or the like.

炭化室の室内に空気が侵入すると、石炭の燃焼、乾留により発生するコークス炉ガス(COG)の燃焼により石炭の乾留に悪影響が生じる場合や、炭化室の耐火物が損傷する等の悪影響が生じる場合がある。特に、コークス炉の老朽化や劣化等による、炉体の膨張、目地割れおよび耐火物の損傷等により、炭化室の気密性が低下すると、炭化室の室内へ侵入する空気により耐火物の損傷が助長され、空気の侵入量がさらに増加する、という悪循環を繰り返す場合がある。   When air enters the chamber of the carbonization chamber, adverse effects such as burning of coal and combustion of coke oven gas (COG) generated by carbonization adversely affect carbonization of coal, and damage to refractories in the carbonization chamber. There are cases. In particular, when the airtightness of the coking chamber decreases due to expansion of the furnace body, joint cracking, and damage to the refractory due to aging or deterioration of the coke oven, damage to the refractory due to air entering the chamber of the coking chamber. There is a case where a vicious cycle is repeated, in which the amount of air infiltration is further increased.

炭化室への空気の侵入は、耐火物の損傷を助長するのみならず、石炭の乾留の遅れや、コークスの押し出し抵抗が増加する等、コークスの生産性に影響が出る。したがって、適切なタイミングで、炭化室を構成する耐火物の補修や炉蓋シールプレートの補修等により、炭化室の気密性を回復させることとなる。ただし、このような補修をするためには、コークスの生産を停止しなければならない。また、補修には相当の時間を必要とし、その間、コークスの生産をすることができない。   The intrusion of air into the coking chamber not only promotes refractory damage, but also affects the productivity of coke, such as delay in carbonization of coal and an increase in coke extrusion resistance. Therefore, at an appropriate timing, the airtightness of the carbonization chamber is restored by repairing the refractory constituting the carbonization chamber, repairing the furnace lid seal plate, and the like. However, in order to make such repairs, coke production must be stopped. Also, the repair requires a considerable amount of time, during which time coke cannot be produced.

また、炭化室の気密性の低下は、炉体の膨張を測定することで予測可能である。しかし、コークスの生産を停止しなければならないため、炉体の膨張を頻繁に測定することはできない。   Further, a decrease in the airtightness of the carbonization chamber can be predicted by measuring the expansion of the furnace body. However, the expansion of the furnace cannot be measured frequently because the production of coke must be stopped.

そのため、コークスの生産性に影響が出ないように、コークスの生産を停止することなく、炭化室の気密性の低下を極力早く検知する等により、コークス炉の炉体状態を診断する必要がある。   Therefore, it is necessary to diagnose the condition of the coke oven body by detecting a decrease in the airtightness of the coking chamber as quickly as possible without stopping the coke production so as not to affect the coke productivity. .

気密性を検知する方法として、炉口の目地に光ファイバーセンサーを埋め込み、炉口周囲の温度分布を測定する方法が挙げられる(例えば、特許文献1)。この方法によれば、空気が侵入している箇所で、コークス炉ガスが燃焼することによる温度の上昇が生じることを利用し、目地の劣化箇所を検知することができる。   As a method for detecting airtightness, there is a method of embedding an optical fiber sensor at a joint of a furnace port and measuring a temperature distribution around the furnace port (for example, Patent Document 1). According to this method, it is possible to detect a deteriorated portion of the joint by utilizing the fact that the temperature rises due to the combustion of the coke oven gas at the location where air has entered.

また、コークス炉の蓄熱室と燃焼排ガス切替変更弁間で、燃焼排ガス中の一酸化炭素濃度または酸素濃度あるいは一酸化炭素濃度と酸素濃度を管理することにより、コークス炉の炭化室の炉壁について、損傷の有無を検知する方法が挙げられる(例えば、特許文献2)。この方法は、炭化室のコークス炉ガスが炉壁損傷部を介して燃焼室内に漏洩することで発生する不完全燃焼を、燃焼排ガス成分の一酸化炭素や酸素の濃度変化から検知し、炉壁の損傷を検知することができる。   In addition, by controlling the concentration of carbon monoxide or oxygen or the concentration of carbon monoxide and oxygen in the combustion exhaust gas between the heat storage chamber of the coke oven and the combustion exhaust gas switching valve, the furnace wall of the coke oven in the coke oven is controlled. And a method of detecting the presence or absence of damage (for example, Patent Document 2). This method detects incomplete combustion that occurs when the coke oven gas in the coking chamber leaks into the combustion chamber through the damaged part of the furnace wall from the change in the concentration of carbon monoxide and oxygen in the combustion exhaust gas component, and detects the incomplete combustion. Damage can be detected.

特開平6−158051号公報JP-A-6-158051 特開11−5982号公報JP-A-11-5982

しかしながら、特許文献1に挙げられた方法は、空気の侵入によりコークス炉ガスが燃焼する現象を利用したものである。そのため、光ファイバーを敷設した箇所については空気の侵入を検出することが出来るものの、炉口以外の他の部位から侵入する空気を検出することはできない。   However, the method described in Patent Literature 1 utilizes a phenomenon in which coke oven gas burns due to intrusion of air. Therefore, although it is possible to detect the intrusion of air into the portion where the optical fiber is laid, it is not possible to detect the air that enters from a portion other than the furnace port.

また、特許文献2に挙げられた方法は、一酸化炭素濃度や酸素濃度の変化は、燃焼室への供給燃料ガスの流量の不均衡や、燃焼用の空気を供給する通路の閉塞、燃焼室の気密性の低下等、炭化室の炉壁の損傷以外の要因でも起こり得る。そのため、炭化室の気密性の低下のみを特定することはできない。   Further, in the method described in Patent Document 2, changes in the concentration of carbon monoxide and oxygen are caused by imbalance in the flow rate of fuel gas supplied to the combustion chamber, blockage of a passage for supplying air for combustion, It can also occur due to factors other than damage to the furnace wall of the coking chamber, such as a decrease in airtightness of the furnace. Therefore, it is not possible to specify only a decrease in the airtightness of the carbonization chamber.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、コークス炉の劣化に伴う炭化室への空気の侵入の有無を、コークス炉ガス中の特定成分を監視して診断することにより、コークス炉の炉体状態の劣化を早期に検知することのできる、コークス炉の炉体状態診断方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a function of monitoring coke oven gas by monitoring specific components in coke oven gas to determine whether or not air has entered the coking chamber due to deterioration of the coke oven. An object of the present invention is to provide a method for diagnosing a furnace body condition of a coke oven, which can detect deterioration of the furnace body state of the furnace at an early stage.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、コークス炉の1つまたは複数の炭化室で石炭を乾留することにより発生するコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定するシアン化水素濃度測定工程と、前記シアン化水素濃度測定工程により得られたシアン化水素の濃度を、前記コークス炉の炉体状態を判断するためのシアン化水素の基準濃度と比較するシアン化水素濃度比較工程と、前記シアン化水素濃度比較工程の結果に基づいて、前記炭化室の気密性を判断する判断工程とを含む、コークス炉の炉体状態診断方法が提供される。   In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, a hydrogen cyanide concentration measuring a concentration of hydrogen cyanide contained in a coke oven gas generated by carbonizing coal in one or more carbonization chambers of a coke oven. A measurement step, a hydrogen cyanide concentration comparison step of comparing the concentration of hydrogen cyanide obtained in the hydrogen cyanide concentration measurement step with a reference concentration of hydrogen cyanide for judging a furnace body state of the coke oven, and a result of the hydrogen cyanide concentration comparison step And a judging step of judging the airtightness of the coking chamber based on the above method.

前記判断工程は、前記シアン化水素濃度比較工程において、前記シアン化水素の濃度が、前記基準濃度と比較して所定の割合以上高い場合に、前記炭化室の気密性が低下したと判断する工程を含むことができる。   The determining step may include, in the hydrogen cyanide concentration comparing step, a step of determining that the airtightness of the carbonization chamber has been reduced when the concentration of the hydrogen cyanide is higher than the reference concentration by a predetermined ratio or more. it can.

前記コークス炉の炉体状態診断方法は、前記コークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度を測定するアンモニア濃度測定工程と、前記アンモニア濃度測定工程により得られたアンモニアの濃度を、前記コークス炉の炉体状態を判断するためのアンモニアの基準濃度と比較するアンモニア濃度比較工程と、をさらに含み、前記判断工程は、前記アンモニア濃度比較工程の結果に基づいて、前記炭化室の気密性を判断する工程を含むことができる。   The method for diagnosing the furnace body condition of the coke oven comprises: an ammonia concentration measuring step of measuring the concentration of ammonia contained in the coke oven gas; and the ammonia concentration obtained in the ammonia concentration measuring step. An ammonia concentration comparing step of comparing with a reference concentration of ammonia for judging a state, wherein the judging step includes a step of judging airtightness of the carbonization chamber based on a result of the ammonia concentration comparing step. Can be included.

前記判断工程は、前記アンモニア濃度比較工程において、前記アンモニアの濃度が、前記基準濃度と比較して低い場合に、前記炭化室の気密性が低下したと判断する工程を含むことができる。   The determining step may include, in the ammonia concentration comparing step, a step of determining that the airtightness of the carbonization chamber has been reduced when the ammonia concentration is lower than the reference concentration.

前記基準濃度は、予め設定された濃度とすることができる。   The reference density may be a preset density.

前記シアン化水素の基準濃度は、前記シアン化水素濃度測定工程においてシアン化水素の濃度を測定した前記炭化室とは異なる1つまたは複数の炭化室で発生した、コークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度とすることができる。   The reference concentration of hydrogen cyanide can be the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas generated in one or more carbonization chambers different from the carbonization chamber in which the hydrogen cyanide concentration was measured in the hydrogen cyanide concentration measurement step. .

前記アンモニアの基準濃度は、前記アンモニア濃度測定工程においてアンモニアの濃度を測定した前記炭化室とは異なる1つまたは複数の炭化室で発生した、コークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度とすることができる。   The reference concentration of ammonia may be the concentration of ammonia contained in the coke oven gas generated in one or more carbonization chambers different from the carbonization chamber in which the concentration of ammonia was measured in the ammonia concentration measurement step. .

前記コークス炉は、1つまたは複数の前記炭化室からコークス炉ガスが排出される排出管を備え、前記シアン化水素濃度測定工程では、前記排出管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含むことができる。   The coke oven includes an exhaust pipe through which coke oven gas is discharged from one or more of the coking chambers, and in the hydrogen cyanide concentration measurement step, measures the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through the discharge pipe. Steps may be included.

前記コークス炉は、複数の前記炭化室を備え、前記排出管は、複数の前記炭化室から排出されるコークス炉ガスが集合する1つの集合管ならびに複数の当該炭化室と当該集合管を接続する複数の接続管を含み、前記シアン化水素濃度測定工程では、少なくとも前記集合管または前記接続管のうち、いずれか一方を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含むことができる。   The coke oven includes a plurality of the coking chambers, and the discharge pipe connects one collecting pipe in which the coke oven gas discharged from the plurality of the coking chambers gathers and the plurality of the coking chambers and the collecting pipe. Including a plurality of connecting pipes, the hydrogen cyanide concentration measuring step may include a step of measuring a concentration of hydrogen cyanide contained in a coke oven gas flowing at least one of the collecting pipe and the connecting pipe.

前記集合管は、各コークス炉の集合管を流れるコークス炉ガスがさらに集合する集合本管と接続し、前記シアン化水素濃度測定工程では、前記集合管、前記接続管、および前記集合本管のうち、少なくともいずれかを流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含むことができる。   The collecting pipe is connected to a collecting pipe in which coke oven gas flowing through the collecting pipe of each coke oven is further collected, and in the hydrogen cyanide concentration measuring step, the collecting pipe, the connecting pipe, and the collecting main pipe are connected. The method may include a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through at least one of them.

前記シアン化水素濃度測定工程は、前記集合管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程であり、前記基準濃度は、前記シアン化水素濃度測定工程においてシアン化水素の濃度を測定した前記集合管とは異なる、1つまたは複数の集合管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度とすることができる。   The hydrogen cyanide concentration measuring step is a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through the collecting pipe, and the reference concentration is the collecting pipe whose hydrogen cyanide concentration was measured in the hydrogen cyanide concentration measuring step. The concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through one or more collecting pipes may be different.

以上説明したように本発明によれば、コークス炉の炉体状態を、炉体を調査することなく診断することができ、コークス炉の炉体状態の劣化を早期に検知することができる。   As described above, according to the present invention, the state of the furnace body of the coke oven can be diagnosed without investigating the furnace body, and the deterioration of the state of the furnace body of the coke oven can be detected at an early stage.

コークス炉で発生したコークス炉ガスが精製されて貯蔵されるコークス炉からガス精製工程を経てコークス炉ガスホルダに至るまでの発生COGラインを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the generated COG line from the coke oven in which the coke oven gas generated in the coke oven is refined and stored to the coke oven gas holder through the gas purification step. 精製ライン1のうちコークス炉2aと排出管8aを拡大した模式図である。It is the schematic diagram which expanded the coke oven 2a and the discharge pipe 8a in the refinement line 1. 窯詰り発生頻度とコークス炉ガス中のシアン化水素濃度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the kiln clogging frequency and the hydrogen cyanide concentration in coke oven gas.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the specification and the drawings, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施形態のコークス炉の炉体状態診断方法は、シアン化水素濃度測定工程と、シアン化水素濃度比較工程と、判断工程とを含む。   The method for diagnosing a furnace body condition of a coke oven according to the embodiment includes a hydrogen cyanide concentration measuring step, a hydrogen cyanide concentration comparing step, and a determining step.

まず、シアン化水素濃度測定工程は、コークス炉の1つまたは複数の炭化室で石炭を乾留することにより発生するコークス炉ガスに含まれる、シアン化水素の濃度を測定する工程である。炭化室の気密性に応じて、コークス炉ガス中のシアン化水素の濃度が変化するため、シアン化水素の濃度を測定する。以下、シアン化水素濃度測定工程の詳細を説明する。   First, the hydrogen cyanide concentration measuring step is a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas generated by carbonizing coal in one or more carbonization chambers of the coke oven. Since the concentration of hydrogen cyanide in the coke oven gas changes according to the airtightness of the carbonization chamber, the concentration of hydrogen cyanide is measured. Hereinafter, the details of the hydrogen cyanide concentration measurement step will be described.

ここで、乾留とは、不揮発性の固体有機物を、空気を断った状態で強熱して熱分解し、熱分解による生成物を揮発性有機化合物と不揮発性物質とに分けることをいう。不揮発性の固体有機物に相当する石炭をコークス炉で乾留する場合は、例えば、石炭を炭化室に装入して気密状態とすることで無酸素状態とし、燃焼室からの伝熱により石炭を強熱して熱分解する。熱分解により、石炭は、揮発性有機化合物に相当するコークス炉ガスと、不揮発性物質に相当するコークスに分けられる。   Here, dry distillation means that non-volatile solid organic matter is thermally decomposed by igniting heat in a state where air is shut off, and a product of the pyrolysis is divided into a volatile organic compound and a non-volatile substance. When coal corresponding to nonvolatile solid organic matter is carbonized in a coke oven, for example, the coal is charged into a carbonization chamber to be in an air-tight state to be in an oxygen-free state, and the coal is strengthened by heat transfer from the combustion chamber. Decomposes by heating. By pyrolysis, coal is divided into coke oven gas, which corresponds to volatile organic compounds, and coke, which corresponds to non-volatile substances.

通常、コークス炉ガスは、約50体積%の水素、約30体積%のメタン、約20体積%の不純物で構成されている。不純物の成分としては、硫化水素、アンモニア、シアン化水素、ベンゼン等の軽油、ナフタリン、タールミスト等が含まれている。表1にコークス炉ガスに含まれる不純物の濃度の一例を示す。   Typically, coke oven gas is composed of about 50% by volume of hydrogen, about 30% by volume of methane, and about 20% by volume of impurities. Examples of impurities include hydrogen sulfide, ammonia, hydrogen cyanide, light oils such as benzene, naphthalene, and tar mist. Table 1 shows an example of the concentration of impurities contained in the coke oven gas.

Figure 0006658411
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表1に示すとおり、コークス炉ガスに含まれるシアン化水素(HCN)の濃度は、1〜2g/Nmが通常値である。乾留中の炭化室の気密状態が維持されて、炭化室の無酸素状態が確保されている場合には、シアン化水素の濃度は、石炭の輸入元やロット等の原料の違いにかかわらず、通常値の範囲内である。 As shown in Table 1, the concentration of hydrogen cyanide (HCN) contained in the coke oven gas, 1 to 2 g / Nm 3 are normal value. If the airtightness of the carbonization chamber is maintained during the carbonization and the oxygen-free state of the carbonization chamber is ensured, the concentration of hydrogen cyanide should be a normal value regardless of the difference in raw materials such as coal import sources and lots. Is within the range.

しかしながら、炭化室の壁面の耐火レンガの損傷やモルタルの目地割れ等によるコークス炉の老朽化等により、乾留中の炭化室の気密状態が低下すると、炭化室内に空気が侵入する場合がある。この場合、乾留中に、空気中の酸素ならびにコークス炉ガス中のメタンとアンモニアが反応し、下記式(1)に示すアンモ酸化反応によってシアン化水素が生成される。   However, if the airtightness of the coking chamber during carbonization is reduced due to damage to the refractory bricks on the wall surface of the coking chamber or aging of the coke oven due to cracks in the mortar, air may enter the coking chamber. In this case, during the carbonization, oxygen in the air and methane in the coke oven gas react with ammonia, and hydrogen cyanide is generated by an ammoxidation reaction represented by the following formula (1).

Figure 0006658411
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アンモ酸化反応によってシアン化水素が生成されると、その分だけコークス炉ガス中のシアン化水素の濃度が高くなる。よって、コークス炉ガス中のシアン化水素の濃度は、炭化室の気密状態を知るための目安となる。   When hydrogen cyanide is generated by the ammoxidation reaction, the concentration of hydrogen cyanide in the coke oven gas increases accordingly. Therefore, the concentration of hydrogen cyanide in the coke oven gas is a measure for knowing the airtight state of the coking chamber.

コークス炉ガス中のシアン化水素の濃度は、ガス成分を分析する一般的な方法により測定することが出来る。例えば、排ガス中のシアン化水素分析方法(JIS K 0109)を用いて、ガスクロマトグラフ法等により測定できる。実施形態では、1つまたは複数の炭化室で石炭を乾留することにより発生するコークス炉ガスについて、その一部を分取し、シアン化水素の濃度を測定することができる。   The concentration of hydrogen cyanide in the coke oven gas can be measured by a general method for analyzing gas components. For example, it can be measured by a gas chromatography method or the like using a method for analyzing hydrogen cyanide in exhaust gas (JIS K 0109). In the embodiment, a part of coke oven gas generated by carbonizing coal in one or more carbonization chambers can be fractionated to measure the concentration of hydrogen cyanide.

次に、シアン化水素濃度比較工程は、上記シアン化水素濃度測定工程により得られたシアン化水素の濃度を、上記コークス炉の炉体状態を判断するためのシアン化水素の基準濃度と比較する工程である。上記シアン化水素濃度測定工程により、コークス炉ガス中のシアン化水素の濃度の実測値が得られる。この実測値を上記基準濃度と比較する。上記基準濃度は、コークス炉の炉体状態を判断するための濃度であり、炉体状態が正常である場合のシアン化水素の濃度を、基準濃度とすることができる。   Next, the hydrogen cyanide concentration comparing step is a step of comparing the hydrogen cyanide concentration obtained in the hydrogen cyanide concentration measuring step with a reference concentration of hydrogen cyanide for judging the condition of the coke oven. By the hydrogen cyanide concentration measuring step, an actually measured value of the concentration of hydrogen cyanide in the coke oven gas is obtained. This measured value is compared with the reference density. The reference concentration is a concentration for judging the state of the furnace body of the coke oven, and the concentration of hydrogen cyanide when the state of the furnace body is normal can be used as the reference concentration.

上記基準濃度は、炉体状態が正常であることを示す濃度であれば、特に限定されない。例えば、予め設定された濃度を基準濃度とすることができる。具体的には、シアン化水素の濃度の通常値である1〜2g/Nmの範囲から、予め基準濃度を任意に設定することができる。また、コークス炉が正常に操業されている場合の、コークス炉ガス中のシアン化水素の濃度の実測値を予め測定しておき、これらの実測値の上限値や、月間平均値、年間平均値等を基準濃度とする等、過去の実測値を目安として基準濃度を予め設定することが出来る。予め測定しておいた上記実測値は、同一の炭化室における過去の実測値、他の炭化室における過去の実測値、同一の炭化室を含むまたは含まない複数の炭化室における過去の実測値、コークス炉全体としての過去の実測値および他のコークス炉全体における過去の実測値等を、単独または適宜組み合わせたものとすることができる。 The reference concentration is not particularly limited as long as the concentration indicates that the furnace body state is normal. For example, a preset density can be used as the reference density. Specifically, the reference concentration can be arbitrarily set in advance from a range of 1 to 2 g / Nm 3 which is a normal value of the concentration of hydrogen cyanide. In addition, when the coke oven is operating normally, the actual measured values of the concentration of hydrogen cyanide in the coke oven gas are measured in advance, and the upper limit of these measured values, the monthly average value, the annual average value, and the like are determined. For example, the reference density can be set in advance by using past measured values as a guide. The previously measured values are measured values in the past in the same coking chamber, past measured values in other coking chambers, past measured values in a plurality of coking chambers including or not including the same coking chamber, Past actual measured values of the entire coke oven, past actual measured values of other coke ovens, and the like can be used alone or in an appropriate combination.

上記基準濃度は、上記予め設定された濃度を基準濃度とすることができるほか、上記シアン化水素濃度測定工程においてシアン化水素の濃度を測定した上記炭化室とは異なる1つまたは複数の炭化室(「他の炭化室」とする場合がある)で発生した、コークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度とすることができる。この場合の基準濃度としては、予め設定された濃度ではなく、他の炭化室におけるシアン化水素の濃度の実測値等が該当し得る。例えば、石炭の輸入元やロット等の違いが無い、同種の石炭を乾留する場合、特定の炭化室におけるシアン化水素の濃度に対して、他の炭化室におけるシアン化水素の濃度を基準濃度として用いることができる。このような基準濃度として、例えば、他の炭化室において同種の石炭を、シアン化水素濃度測定工程における乾留と同時に、当該乾留前または当該乾留後に乾留して得たシアン化水素の濃度の実測値を用いることができる。また、他の炭化室の実測値としては、1つの炭化室における実測値、複数の炭化室における実測値、コークス炉全体としての実測値、および他のコークス炉における実測値等を、単独または適宜組み合わせたものとすることができる。そして、このような実測値を、基準濃度とすることができる。   As the reference concentration, the preset concentration can be used as a reference concentration, and one or a plurality of carbonization chambers (“other carbonization chambers” different from the carbonization chamber in which the hydrogen cyanide concentration was measured in the hydrogen cyanide concentration measurement step) can be used. The concentration may be the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas generated in the "coking chamber". In this case, the reference concentration may be an actual measured value of the concentration of hydrogen cyanide in another carbonization chamber, instead of a preset concentration. For example, when there is no difference between coal import sources and lots, and the same type of coal is carbonized, the concentration of hydrogen cyanide in another carbonization chamber can be used as the reference concentration for the concentration of hydrogen cyanide in a specific carbonization chamber. . As such a reference concentration, for example, it is possible to use the same measured value of the concentration of hydrogen cyanide obtained by carbonizing the same type of coal in another carbonization chamber, simultaneously with the carbonization in the hydrogen cyanide concentration measurement step, before or after the carbonization. it can. In addition, as the measured values of the other coking chambers, the measured values in one coking chamber, the measured values in a plurality of coking chambers, the measured values of the coke oven as a whole, and the measured values in another coke oven, etc., alone or appropriately. They can be combined. Then, such an actually measured value can be used as a reference density.

そして、判断工程は、上記シアン化水素濃度比較工程の結果に基づいて、上記炭化室の気密性を判断する工程である。例えば、上記シアン化水素濃度測定工程により得られたシアン化水素の濃度の実測値と上記基準濃度とを比較して、濃度の差を算出し、得られた濃度の差に基づいて気密性を判断することができる。例えば、上記実測値が、上記基準濃度よりも低い場合や、同程度の場合には、シアン化水素濃度測定工程を実施した炭化室の気密性は、異常ないものと判断することができる。   Then, the determination step is a step of determining the airtightness of the carbonization chamber based on the result of the hydrogen cyanide concentration comparison step. For example, it is possible to compare a measured value of the hydrogen cyanide concentration obtained in the hydrogen cyanide concentration measuring step with the reference concentration, calculate a difference in the concentration, and determine the airtightness based on the obtained difference in the concentration. it can. For example, when the measured value is lower than or equal to the reference concentration, it can be determined that the airtightness of the carbonization chamber in which the hydrogen cyanide concentration measurement step has been performed is not abnormal.

上記判断工程は、上記シアン化水素濃度比較工程において、上記シアン化水素の濃度が、上記基準濃度と比較して所定の割合以上高い場合に、上記炭化室の気密性が低下したと判断する工程を含むことができる。シアン化水素濃度測定工程により得た実測値が、上記基準濃度と比較して所定の割合以上高い場合、例えば誤差やばらつきの範囲を超えて高い場合には、上記実測値を得た炭化室へ空気が侵入して、上記式(1)の反応によりシアン化水素が生成したことにより、シアン化水素の濃度が高くなったものと考えられる。そのため、炭化室の気密性が低下していると判断することができる。   The determining step may include, in the hydrogen cyanide concentration comparing step, a step of determining that the airtightness of the carbonization chamber has been reduced when the concentration of the hydrogen cyanide is higher than the reference concentration by a predetermined ratio or more. it can. If the measured value obtained in the hydrogen cyanide concentration measurement step is higher than the reference concentration by a predetermined ratio or more, for example, if it is higher than the range of error or variation, air is supplied to the carbonization chamber where the measured value is obtained. It is considered that the concentration of hydrogen cyanide increased due to the intrusion and the generation of hydrogen cyanide by the reaction of the above formula (1). Therefore, it can be determined that the airtightness of the carbonization chamber is reduced.

所定の割合以上高い場合において、炭化室の気密性が低下したと判断する実測値の基準濃度に対する割合としては、例えば基準濃度が予め設定された濃度である場合において、基準濃度の1.3倍以上高い場合が挙げられる。基準濃度から許容され得る誤差やばらつきを考慮すると、基準濃度の1.5倍以上高い場合であれば、炭化室の気密性が確実に低下したものと判断することができる。一例をあげると、シアン化水素の濃度の通常値である2g/Nmを基準濃度とした場合において、実測値が基準濃度の1.3倍以上のときに気密性が低下したと判断する場合には、実測値が2.6g/Nm以上となった場合に、気密性が低下したと判断することができる。また、実測値が基準濃度の1.5倍以上のときに気密性が低下したと判断する場合には、実測値が3.0g/Nm以上となった場合に、気密性が低下したと判断することができる。上記所定の割合の上限については、炭化室への空気の侵入量に応じて、上記式(1)の反応によるシアン化水素の生成量が増えていくため、特に制限はない。ただし、上記所定の割合が基準濃度の2.0倍以上の場合には、炭化室への空気の侵入量が多すぎるため、炉体状態は明らかに劣化したといえる。 When the ratio is higher than the predetermined ratio, the ratio of the measured value to the reference concentration for determining that the airtightness of the carbonization chamber has decreased is, for example, 1.3 times the reference concentration when the reference concentration is a preset concentration. Or higher. In consideration of errors and variations that can be tolerated from the reference concentration, if the concentration is 1.5 times or more the reference concentration, it can be determined that the airtightness of the carbonization chamber has definitely decreased. As an example, when the reference concentration is 2 g / Nm 3 which is the normal value of the hydrogen cyanide concentration, and when it is determined that the airtightness has decreased when the measured value is 1.3 times or more the reference concentration, When the measured value is 2.6 g / Nm 3 or more, it can be determined that the airtightness has decreased. Also, if the measured value is airtight when more than 1.5 times the reference density is determined that decreases, when the measured value became 3.0 g / Nm 3 or more, airtightness decreases with You can judge. The upper limit of the predetermined ratio is not particularly limited because the amount of hydrogen cyanide generated by the reaction of the above formula (1) increases in accordance with the amount of air entering the carbonization chamber. However, when the above-mentioned predetermined ratio is 2.0 times or more of the reference concentration, it can be said that the state of the furnace body is clearly deteriorated because the amount of air entering the carbonization chamber is too large.

また、基準濃度が、予め設定された濃度ではなく、上記シアン化水素濃度測定工程においてシアン化水素の濃度を測定した上記炭化室とは異なる1つまたは複数の炭化室で発生した、コークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度である場合も、上記基準濃度の場合と同様である。すなわち、所定の割合以上高い場合において、炭化室の気密性が低下したと判断する実測値の基準濃度に対する割合としては、基準濃度の1.3倍以上高い場合が挙げられる。基準濃度から許容され得る誤差やばらつきを考慮すると、基準濃度の1.5倍以上高い場合であれば、炭化室の気密性が確実に低下したものと判断することができる。一例をあげると、他の炭化室において発生したコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度(基準濃度)が、2g/Nmである場合において、実測値が基準濃度の1.3倍以上のときに気密性が低下したと判断する場合には、実測値が2.6g/Nm以上となった場合に、気密性が低下したと判断することができる。また、実測値が基準濃度の1.5倍以上のときに気密性が低下したと判断する場合には、実測値が3.0g/Nm以上となった場合に、気密性が低下したと判断することができる。上記所定の割合の上限については、炭化室への空気の侵入量に応じて、上記式(1)の反応によるシアン化水素の生成量が増えていくため、特に制限はない。ただし、上記所定の割合が基準濃度の2.0倍以上の場合には、炭化室への空気の侵入量が多すぎるため、炉体状態は明らかに劣化したといえる。 Also, the reference concentration is not a preset concentration, but hydrogen cyanide contained in the coke oven gas generated in one or more carbonization chambers different from the carbonization chamber in which the hydrogen cyanide concentration was measured in the hydrogen cyanide concentration measurement step. Is the same as the case of the reference density. In other words, when the ratio is higher than the predetermined ratio, the ratio of the actually measured value that determines that the airtightness of the carbonization chamber has decreased to the reference concentration may be 1.3 times or more the reference concentration. In consideration of errors and variations that can be tolerated from the reference concentration, if the concentration is 1.5 times or more the reference concentration, it can be determined that the airtightness of the carbonization chamber has definitely decreased. As an example, when the concentration (reference concentration) of hydrogen cyanide contained in coke oven gas generated in another coking chamber is 2 g / Nm 3 and the measured value is 1.3 times or more the reference concentration, When it is determined that the airtightness has decreased, it can be determined that the airtightness has decreased when the measured value is 2.6 g / Nm 3 or more. Also, if the measured value is airtight when more than 1.5 times the reference density is determined that decreases, when the measured value became 3.0 g / Nm 3 or more, airtightness decreases with You can judge. The upper limit of the predetermined ratio is not particularly limited because the amount of hydrogen cyanide generated by the reaction of the above formula (1) increases in accordance with the amount of air entering the carbonization chamber. However, when the above-mentioned predetermined ratio is 2.0 times or more of the reference concentration, it can be said that the state of the furnace body is clearly deteriorated because the amount of air entering the carbonization chamber is too large.

実施形態のコークス炉の炉体状態診断方法は、コークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定して炉体状態の目安とするところ、さらにコークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度を目安に加えることができる。   The method of diagnosing the furnace body condition of the coke oven of the embodiment is to measure the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas to be a guide of the furnace body state, and further add the ammonia concentration contained in the coke oven gas to the guide. Can be.

上記式(1)に示すように、コークス炉ガスに含まれるアンモニアは、炭化室内に侵入した空気に含まれる酸素と反応することで、シアン化水素を生成する。ここで、シアン化水素が生成するにあたり、同モルのアンモニアが消費される(式(1))。また、コークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度は、6〜10g/Nmが通常値である。乾留中の炭化室の気密状態が維持されて、炭化室の無酸素状態が確保されている場合には、アンモニアの濃度は、石炭の輸入元やロット等の原料の違いにかかわらず、通常値の範囲内である。このように、アンモニアは、シアン化水素が生成するアンモ酸化反応に関係し、濃度に通常値がある。したがって、アンモニアの濃度を目安にする場合においては、シアン化水素の場合と同様の濃度測定工程、濃度比較工程および判断工程を用いることができる。 As shown in the above formula (1), ammonia contained in the coke oven gas reacts with oxygen contained in the air that has entered the coking chamber to generate hydrogen cyanide. Here, the same mole of ammonia is consumed to generate hydrogen cyanide (Equation (1)). The concentration of ammonia contained in the coke oven gas, 6-10 g / Nm 3 are normal value. If the airtightness of the carbonization chamber is maintained during the dry distillation and the oxygen-free state of the carbonization chamber is ensured, the ammonia concentration should be the normal value regardless of the difference in raw materials such as coal import sources and lots. Is within the range. Thus, ammonia is related to the ammoxidation reaction produced by hydrogen cyanide and has a normal concentration. Therefore, when the concentration of ammonia is used as a guide, the same concentration measuring step, concentration comparing step, and determining step as in the case of hydrogen cyanide can be used.

すなわち、実施形態のコークス炉の炉体状態診断方法は、上記コークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度を測定するアンモニア濃度測定工程と、上記アンモニア濃度測定工程により得られたアンモニアの濃度を、上記コークス炉の炉体状態を判断するためのアンモニアの基準濃度と比較するアンモニア濃度比較工程と、をさらに含むことができる。この場合において、上記判断工程は、上記アンモニア濃度比較工程の結果に基づいて、上記炭化室の気密性を判断する工程を含む。   That is, the method for diagnosing the furnace body condition of the coke oven of the embodiment includes an ammonia concentration measurement step of measuring the concentration of ammonia contained in the coke oven gas, and the ammonia concentration obtained in the ammonia concentration measurement step. An ammonia concentration comparing step of comparing with a reference concentration of ammonia for judging a furnace body state of the furnace. In this case, the determination step includes a step of determining the airtightness of the carbonization chamber based on the result of the ammonia concentration comparison step.

コークス炉ガス中のアンモニアの濃度は、ガス成分を分析する一般的な方法により測定することが出来る。例えば、排ガス中のアンモニア分析方法(JIS K 0099)を用いて、イオンクロマトグラフ法等により測定できる。実施形態では、1つまたは複数の炭化室で石炭を乾留することにより発生するコークス炉ガスについて、その一部を分取し、アンモニアの濃度を測定することができる。   The concentration of ammonia in the coke oven gas can be measured by a general method for analyzing gas components. For example, it can be measured by an ion chromatographic method or the like using a method for analyzing ammonia in exhaust gas (JIS K 0099). In the embodiment, a part of a coke oven gas generated by carbonizing coal in one or a plurality of carbonization chambers can be fractionated and the concentration of ammonia can be measured.

実施形態のコークス炉の炉体状態診断方法において、アンモニアの上記基準濃度は、予め設定された濃度とすることができる。具体的には、アンモニアの濃度の通常値である6〜10g/Nmを基準濃度として予め設定することができる。また、コークス炉が正常に操業されている場合の、コークス炉ガス中のアンモニアの濃度の実測値を予め測定しておき、これらの実測値の上限値や、月間平均値、年間平均値等を基準濃度とする等、過去の実測値を目安として基準濃度を予め設定することが出来る。予め測定しておいた上記実測値は、同一の炭化室における過去の実測値、他の炭化室における過去の実測値、同一の炭化室を含むまたは含まない複数の炭化室における過去の実測値、コークス炉全体としての過去の実測値および他のコークス炉全体における過去の実測値等を、単独または適宜組み合わせたものとすることができる。 In the method of diagnosing a coke oven body condition of the embodiment, the reference concentration of ammonia may be a preset concentration. Specifically, 6 to 10 g / Nm 3 , which is a normal value of the concentration of ammonia, can be preset as a reference concentration. In addition, when the coke oven is operating normally, the measured values of the ammonia concentration in the coke oven gas are measured in advance, and the upper limit of these measured values, the monthly average value, the annual average value, and the like are determined. For example, the reference density can be set in advance by using past measured values as a guide. The previously measured values are measured values in the past in the same coking chamber, past measured values in other coking chambers, past measured values in a plurality of coking chambers including or not including the same coking chamber, Past actual measured values of the entire coke oven, past actual measured values of other coke ovens, and the like can be used alone or in an appropriate combination.

また、アンモニアの場合、その基準濃度は、上記予め設定された濃度とすることができるほか、上記アンモニア濃度測定工程においてアンモニアの濃度を測定した上記炭化室とは異なる1つまたは複数の炭化室(「他の炭化室」とする場合がある)で発生した、コークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度とすることができる。予め設定された濃度ではなく、他の炭化室におけるアンモニアの濃度の実測値等が該当し得る。例えば、石炭の輸入元やロット等の違いが無い、同種の石炭を乾留する場合、特定の炭化室におけるアンモニアの濃度に対して、他の炭化室におけるアンモニアの濃度を基準濃度として用いることができる。このような基準濃度として、例えば、他の炭化室において同種の石炭を、過去に、同時にまたは後に乾留して得たアンモニアの濃度の実測値を用いることができる。また、単一の炭化室における実測値、複数の炭化室における実測値、コークス炉全体としての実測値、および他のコークス炉における実測値等を、単独または適宜組み合わせたものを、基準濃度とすることができる。   In addition, in the case of ammonia, the reference concentration can be the preset concentration, and one or more carbonization chambers different from the carbonization chamber in which the ammonia concentration was measured in the ammonia concentration measurement step ( The concentration may be the concentration of ammonia contained in the coke oven gas generated in "other carbonization chamber". Instead of a preset concentration, an actual measured value of the concentration of ammonia in another carbonization chamber or the like may correspond. For example, when there is no difference between coal import sources and lots, and the same type of coal is carbonized, the concentration of ammonia in a specific coking chamber can be used as the reference concentration for the concentration of ammonia in a specific coking chamber. . As such a reference concentration, for example, a measured value of the concentration of ammonia obtained by carbonizing the same type of coal in another carbonization chamber in the past, simultaneously, or later can be used. In addition, a measured value in a single coking chamber, a measured value in a plurality of coking chambers, a measured value as a whole coke oven, and a measured value in another coke oven, etc., alone or in an appropriate combination, are defined as a reference concentration. be able to.

実施形態のコークス炉の炉体状態診断方法が、上記アンモニア濃度測定工程と上記アンモニア濃度比較工程を含む場合において、上記判断工程は、上記アンモニア濃度比較工程において、上記アンモニアの濃度が、上記基準濃度と比較して低い場合に、上記炭化室の気密性が低下したと判断する工程を含むことができる。アンモニア濃度測定工程により得た実測値が、上記基準濃度と比較して所定の割合以上高い場合、例えば誤差やばらつきの範囲を超えて高い場合には、上記実測値を得た炭化室へ空気が侵入して、上記式(1)の反応によりアンモニアが消費されたことにより、アンモニアの濃度が低くなったものと考えられる。そのため、炭化室の気密性が低下したと判断することができる。   In the case where the method for diagnosing the furnace body condition of the coke oven of the embodiment includes the ammonia concentration measuring step and the ammonia concentration comparing step, the determining step may include, in the ammonia concentration comparing step, the ammonia concentration being equal to the reference concentration. If it is lower than the above, a step of determining that the airtightness of the carbonization chamber has decreased may be included. If the measured value obtained in the ammonia concentration measurement step is higher than the reference concentration by a predetermined ratio or more, for example, if it is higher than the range of error or variation, air is supplied to the carbonization chamber where the measured value is obtained. It is considered that the ammonia concentration was lowered due to the penetration and the consumption of ammonia by the reaction of the above formula (1). Therefore, it can be determined that the airtightness of the carbonization chamber has been reduced.

アンモニアの濃度が基準濃度と比較して低い場合としては、例えば基準濃度が予め設定された濃度である場合において、基準濃度より低い場合が挙げられる。シアン化水素の基準濃度を2g/Nmとした場合に、上記シアン化水素濃度測定工程による実測値が3.0g/Nmであれば、上記式(1)の反応によりシアン化水素が1g/Nm生成したこととなる。シアン化水素が生成するにあたり、同モルのアンモニアが消費されることから(式(1))、上記式(1)の反応によりシアン化水素(分子量27)が1g(0.037モル)/Nm生成するにあたり、0.63g(0.037モル)/Nmのアンモニア(分子量17)が消費される。この場合において、アンモニアにおける基準濃度が通常値の6g/Nmであれば(表1)、上記式(1)の反応によりシアン化水素の濃度が1g/Nm高くなると共に、アンモニアの濃度が6g/Nmよりも0.63g/Nm少なくなる。このように、アンモニアの濃度は、シアン化水素が生成するアンモ酸化反応に関係して低下することから、シアン化水素の濃度と共に炭化室の気密性を判断して炉体状態を診断するために用いることができる。 Examples of the case where the concentration of ammonia is lower than the reference concentration include a case where the reference concentration is lower than the reference concentration when the reference concentration is a preset concentration. The reference concentration of hydrogen cyanide in the case of a 2 g / Nm 3, if the measured value is 3.0 g / Nm 3 according to the hydrogen cyanide concentration measuring step, the hydrogen cyanide is 1 g / Nm 3 by the reaction of formula (1) Becomes When hydrogen cyanide is generated, the same mole of ammonia is consumed (Equation (1)). Therefore, when hydrogen cyanide (molecular weight 27) is produced at 1 g (0.037 mol) / Nm 3 by the reaction of the above equation (1), , 0.63 g (0.037 mol) / Nm 3 of ammonia (molecular weight 17) are consumed. In this case, if the reference concentration in ammonia is 6 g / Nm 3 which is a normal value (Table 1), the concentration of hydrogen cyanide is increased by 1 g / Nm 3 by the reaction of the above formula (1), and the concentration of ammonia is 6 g / Nm 3. 0.63g / Nm 3 is less than Nm 3. As described above, since the concentration of ammonia decreases in relation to the ammoxidation reaction generated by hydrogen cyanide, it can be used to determine the airtightness of the carbonization chamber together with the concentration of hydrogen cyanide to diagnose the state of the furnace body. .

また、基準濃度が、予め設定された濃度ではなく、上記アンモニア濃度測定工程においてアンモニアの濃度を測定した上記炭化室とは異なる1つまたは複数の炭化室で発生した、コークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度である場合も、アンモニアの濃度が基準濃度と比較して低い場合については、上記基準濃度の場合と同様である。すなわち、上記式(1)の反応によりシアン化水素が1g/Nm生成した場合において、アンモニアの濃度は基準濃度よりも0.63g/Nm少なくなる。 Further, the reference concentration is not a preset concentration, but the ammonia contained in the coke oven gas generated in one or more carbonization chambers different from the carbonization chamber in which the ammonia concentration was measured in the ammonia concentration measurement step. The case where the ammonia concentration is lower than the reference concentration is the same as the case of the above reference concentration. That is, when 1 g / Nm 3 of hydrogen cyanide is generated by the reaction of the above formula (1), the concentration of ammonia becomes 0.63 g / Nm 3 lower than the reference concentration.

実施形態のコークス炉の炉体状態診断方法において、上記コークス炉は、1つまたは複数の上記炭化室からコークス炉ガスが排出される排出管を備えることができる。この場合において、上記シアン化水素濃度測定工程では、上記排出管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含むことができる。炭化室は石炭を乾留する部屋であり、気密性が高いために、発生したコークス炉ガスをサンプリングすることが困難な場合がある。一方で、コークス炉ガスが炭化室から排出管へ排出された後に、排出管からコークス炉ガスをサンプリングすることは、炭化室においてサンプリングする場合と比べて容易である。そこで、コークス炉が排出管を備える場合には、上記排出管を流れるコークス炉ガスをサンプリングし、当該ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定することができる。そして、このようにして得たシアン化水素の濃度を、例えば予め設定された基準濃度と比較して、炭化室の気密性を判断することができる。   In the method for diagnosing a furnace body condition of a coke oven of the embodiment, the coke oven may include an exhaust pipe through which coke oven gas is exhausted from one or a plurality of the coking chambers. In this case, the hydrogen cyanide concentration measuring step may include a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through the discharge pipe. The carbonization chamber is a chamber for carbonizing coal, and it is sometimes difficult to sample the generated coke oven gas due to high airtightness. On the other hand, sampling the coke oven gas from the discharge pipe after the coke oven gas is discharged from the coking chamber to the discharge pipe is easier than sampling in the coking chamber. Therefore, when the coke oven is provided with a discharge pipe, the coke oven gas flowing through the discharge pipe is sampled, and the concentration of hydrogen cyanide contained in the gas can be measured. Then, the concentration of hydrogen cyanide thus obtained is compared with, for example, a preset reference concentration to determine the airtightness of the carbonization chamber.

また、上記コークス炉が複数の上記炭化室を備える場合において、上記排出管は、複数の上記炭化室から排出されるコークス炉ガスが集合する1つの集合管ならびに複数の当該炭化室と当該集合管を接続する複数の接続管を含むことができる。この場合において、上記シアン化水素濃度測定工程では、少なくとも上記集合管または上記接続管のうち、いずれか一方を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含むことができる。上記集合管としては、例えば数十窯分の炭化室から排出されたコークス炉ガスが集合する集気本管(ドライメイン)、炉団のコークス炉ガスが集合するサクションメインおよびドライメインからサクションメインへの連絡管であるオフテイクメイン等が挙げられる。また、上記接続管としては、比重の軽いコークス炉ガスを炭化室より上昇させて回収する上昇管、および当該上昇管と上記集気本管を接続するベンド管等が挙げられる。   In the case where the coke oven includes a plurality of the coking chambers, the discharge pipe may include one collecting pipe in which coke oven gas discharged from the plurality of the coking chambers is collected, and a plurality of the coking chambers and the collecting pipe. May be included. In this case, the hydrogen cyanide concentration measuring step may include a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through at least one of the collecting pipe and the connecting pipe. The collecting pipe includes, for example, an air collecting main pipe (dry main) in which coke oven gas discharged from dozens of kiln carbonization chambers is collected, a suction main in which coke oven gas in the furnace group is collected, and a suction main in the dry main. Offtake mains, etc., which are communication pipes to Examples of the connection pipe include a riser pipe that raises and collects a coke oven gas having a low specific gravity from a carbonization chamber, and a bend pipe that connects the riser pipe to the air collection main pipe.

上記の場合には、当該集合管や当該接続管を流れるコークス炉ガスを適宜サンプリングし、当該ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定することができる。そして、このようにして得たシアン化水素の濃度を、例えば予め設定された基準濃度と比較して、炭化室の気密性を判断することができる。また、上記予め設定された基準濃度に変えて、または上記予め設定された基準濃度と併用して、他の炭化室におけるシアン化水素の濃度の実測値等を基準濃度として比較することもできる。   In the above case, the coke oven gas flowing through the collecting pipe or the connecting pipe is appropriately sampled, and the concentration of hydrogen cyanide contained in the gas can be measured. Then, the concentration of hydrogen cyanide thus obtained is compared with, for example, a preset reference concentration to determine the airtightness of the carbonization chamber. Alternatively, an actual measured value of the concentration of hydrogen cyanide in another carbonization chamber or the like may be used as a reference concentration instead of or in combination with the preset reference concentration.

実施形態のコークス炉の炉体状態診断方法において、上記集合管は、各コークス炉の集合管を流れるコークス炉ガスがさらに集合する集合本管と接続することができる。この場合において、上記シアン化水素濃度測定工程では、上記集合管、上記接続管、および上記集合本管のうち、少なくともいずれかを流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含むことができる。上記集合本管としては、例えば炉団のコークス炉ガスが集合するサクションメインをさらに集約してコークス炉ガスの精製ラインへ導入するCOG本管等が挙げられる。   In the method of diagnosing a coke oven body condition of the embodiment, the collecting pipe may be connected to a collecting main pipe in which coke oven gas flowing through the collecting pipe of each coke oven further collects. In this case, the hydrogen cyanide concentration measuring step may include a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing in at least one of the collecting pipe, the connecting pipe, and the collecting main pipe. . Examples of the collecting main pipe include a COG main pipe that further collects a suction main where coke oven gas of a furnace group is collected and introduces the suction main into a coke oven gas purification line.

上記集合管が上記集合本管と接続する場合において、上記集合管および上記接続管に加えて、上記集合本管を流れるコークス炉ガスを適宜サンプリングし、当該ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定することができる。そして、このようにして得たシアン化水素の濃度を、例えば予め設定された基準濃度や他の炭化室におけるシアン化水素の濃度の実測値等と適宜比較して、炭化室の気密性を判断することができる。   When the collecting pipe is connected to the collecting main pipe, in addition to the collecting pipe and the connecting pipe, a coke oven gas flowing through the collecting main pipe is appropriately sampled, and the concentration of hydrogen cyanide contained in the gas is measured. be able to. Then, the airtightness of the carbonization chamber can be determined by appropriately comparing the hydrogen cyanide concentration obtained in this way with, for example, a preset reference concentration or an actual measurement value of the hydrogen cyanide concentration in another carbonization chamber. .

また、上記集合管が上記集合本管と接続する場合において、上記シアン化水素濃度測定工程は、上記集合管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程とすることができる。この場合において、上記基準濃度は、上記シアン化水素濃度測定工程においてシアン化水素の濃度を測定した上記集合管とは異なる、1つまたは複数の集合管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度とすることができる。上記集合管を流れるコークス炉ガスは、その集合管を備えるコークス炉全体から排出されたガスである。そのため、ある集合管を流れるコークス炉ガスと、他の集合管を流れるコークス炉ガスとのシアン化水素の濃度を比較することで、コークス炉同士の炉体状態を比較して診断することができる。   When the collecting pipe is connected to the collecting main pipe, the hydrogen cyanide concentration measuring step may be a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through the collecting pipe. In this case, the reference concentration may be a concentration of hydrogen cyanide contained in a coke oven gas flowing through one or more collecting pipes different from the collecting pipe in which the concentration of hydrogen cyanide is measured in the hydrogen cyanide concentration measuring step. it can. The coke oven gas flowing through the collecting pipe is a gas discharged from the entire coke oven provided with the collecting pipe. Therefore, by comparing the concentration of hydrogen cyanide between the coke oven gas flowing through a certain collecting pipe and the coke oven gas flowing through another collecting pipe, it is possible to make a diagnosis by comparing the furnace body states of the coke ovens.

実施形態のコークス炉の炉体状態診断方法は、上記にて説明した工程に限定されず、その他の工程を含むことができる。例えば、シアン化水素の濃度の通常値や過去の実測値を目安として、シアン化水素濃度比較工程の前に基準となる濃度を予め設定して基準濃度を決定する工程や、石炭を乾留する際の石炭の仕込み量によって生じるコークス炉ガスの濃度差を補正する工程等が挙げられる。   The method for diagnosing a furnace body condition of a coke oven of the embodiment is not limited to the steps described above, and may include other steps. For example, using a normal value of hydrogen cyanide concentration or a measured value in the past as a guide, a process of setting a reference concentration in advance and determining a reference concentration before the hydrogen cyanide concentration comparison process, and a process of charging coal when carbonizing coal. A step of correcting a difference in the concentration of the coke oven gas caused by the amount.

以下に、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、その一例を説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、図1について説明する。図1は、コークス炉で発生したコークス炉ガスが精製されて貯蔵されるコークス炉からガス精製工程を経てコークス炉ガスホルダに至るまでの発生COGラインを示す模式図である。精製ライン1は、コークス炉2aおよび2bからなる炉団3、ガス冷却装置4、排送ブロワー5、ガス精製工程6およびコークス炉ガスホルダ7を備える。コークス炉2aおよび2bが備える複数の炭化室(図示せず)において、石炭を乾留することによりコークス炉ガスが発生する。発生したコークス炉ガスは、炭化室から排出管8aおよび8bへ排出される。図1では、排出管8aは、各炭化室から延びる上昇管およびベンド管9a(接続管に相当する)、数十窯分の炭化室における各上昇管およびベンド管9aのコークス炉ガスが集合するドライメイン10a(集合管に相当する)、ドライメイン10aからサクションメイン12aへの連絡管であるオフテイクメイン11a(集合管に相当する)、および炉団のコークス炉ガスが集合するサクションメイン12a(集合管に相当する)から構成される。排出管8bについても同様である。ドライメイン10aおよび10bを流れるコークス炉ガスは、COG本管13へ送られて、さらに集合する。次に、集合したコークス炉ガスは、ガス冷却装置4においてコールタール、ナフタリンおよび水分等が液状化されて回収され、ガスの清浄化が進む。そして、コークス炉ガスは、ガス精製工程6においてコークス炉ガスの脱硫処理、脱アンモニア処理、および脱軽油処理等がなされた後、コークス炉ガスホルダ7へ貯蔵される。排送ブロワー5は、図1の白抜きの矢印にて示すように、炭化室からコークス炉ガスを吸引して、ガス精製工程6を経てコークス炉ガスホルダ7へ送る。   First, FIG. 1 will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a generated COG line from a coke oven in which coke oven gas generated in a coke oven is purified and stored to a coke oven gas holder through a gas purification process. The purification line 1 includes a furnace group 3 including coke ovens 2a and 2b, a gas cooling device 4, a discharge blower 5, a gas purification process 6, and a coke oven gas holder 7. In a plurality of carbonization chambers (not shown) provided in the coke ovens 2a and 2b, coke oven gas is generated by carbonizing coal. The generated coke oven gas is discharged from the carbonization chamber to discharge pipes 8a and 8b. In FIG. 1, the discharge pipe 8a collects riser pipes and bend pipes 9a (corresponding to connection pipes) extending from the respective carbonization chambers, and coke oven gas of the riser pipes and the bend pipes 9a in the carbonization chambers for dozens of kilns. The dry main 10a (corresponding to a collecting pipe), the offtake main 11a (corresponding to a collecting pipe) which is a communication pipe from the dry main 10a to the suction main 12a, and the suction main 12a (corresponding to the coke oven gas of the furnace group). (Corresponding to a collecting pipe). The same applies to the discharge pipe 8b. The coke oven gas flowing through the dry mains 10a and 10b is sent to the COG main 13 and is further collected. Next, the collected coke oven gas is liquefied to collect coal tar, naphthalene, moisture and the like in the gas cooling device 4 and collected, and the gas purification proceeds. The coke oven gas is stored in the coke oven gas holder 7 after desulfurization, deammonification, degassing, etc. of the coke oven gas in the gas purification step 6. The discharge blower 5 sucks the coke oven gas from the coking chamber and sends it to the coke oven gas holder 7 through the gas purification step 6, as indicated by the white arrow in FIG.

(炉体状態診断方法の一例について)
次に、図1の精製ライン1における、コークス炉2aおよび2bの炉体状態診断方法について、その一例を説明する。まず、COG本管13であって、排送ブロワー5とガス精製工程6をつなぐ所定の位置Aにて、コークス炉ガスをサンプリングし、当該ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定して実測値を得る(シアン化水素濃度測定工程)。そして、位置Aにおけるコークス炉ガス中のシアン化水素の濃度の実測値を予め測定しておき、その月間平均値を基準濃度とし、上記実測値と比較する(シアン化水素濃度比較工程)。上記比較工程の結果に基づいて、炭化室の気密性を判断する(判断工程)。実測値が基準濃度と同程度であれば、炭化室の気密性に問題はなく、コークス炉の炉体状態は正常であると診断することができる。
(Example of furnace body state diagnosis method)
Next, an example of a method of diagnosing the furnace body condition of the coke ovens 2a and 2b in the purification line 1 of FIG. 1 will be described. First, coke oven gas is sampled at a predetermined position A where the COG main pipe 13 connects the discharge blower 5 and the gas purification process 6, and the concentration of hydrogen cyanide contained in the gas is measured to obtain an actually measured value. (Hydrogen cyanide concentration measuring step). Then, the measured value of the concentration of hydrogen cyanide in the coke oven gas at the position A is measured in advance, and the monthly average value is set as a reference concentration, and compared with the measured value (hydrogen cyanide concentration comparing step). The airtightness of the carbonization chamber is determined based on the result of the comparison step (determination step). If the measured value is substantially equal to the reference concentration, there is no problem in the airtightness of the coking chamber, and it can be diagnosed that the furnace body state of the coke oven is normal.

一方、実測値が基準濃度と比べて1.3倍以上高い場合には、コークス炉2aおよび2bのいずれかにおける炭化室の気密性が低下していると判断し、炉体状態は異常であると診断することができる。この場合、気密性の低下した炭化室を特定するべく、2回目のシアン化水素濃度測定工程を行うことができる。具体的には、サクションメイン12aおよび12bにて、コークス炉ガスをサンプリングし、当該ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定して実測値を得ることができる(シアン化水素濃度測定工程)。そして、サクションメイン12aおよび12bにおいて測定した実測値を基準濃度と比較し(シアン化水素濃度比較工程)、例えばサクションメイン12aにおける実測値が基準濃度と比べて1.3倍以上高く、サクションメイン12bにおける実測値が基準濃度と同程度である場合には、コークス炉2aの炭化室のうち、いずれかの炭化室の気密性が低下していると判断することができる。   On the other hand, when the measured value is 1.3 times or more higher than the reference concentration, it is determined that the airtightness of the coking chamber in one of the coke ovens 2a and 2b is reduced, and the furnace body state is abnormal. Can be diagnosed. In this case, the second hydrogen cyanide concentration measurement step can be performed in order to identify the carbonized chamber having reduced airtightness. Specifically, the coke oven gas is sampled in the suction mains 12a and 12b, and the concentration of hydrogen cyanide contained in the gas is measured to obtain an actually measured value (hydrogen cyanide concentration measuring step). Then, the measured values measured in the suction mains 12a and 12b are compared with the reference concentration (hydrogen cyanide concentration comparing step). For example, the measured value in the suction main 12a is higher than the reference concentration by 1.3 times or more. When the value is substantially equal to the reference concentration, it can be determined that the airtightness of any one of the coking chambers of the coke oven 2a is reduced.

さらに、コークス炉2aのいずれかの炭化室の気密性が低下していると判断した場合において、気密性の低下した炭化室を特定することについて、説明する。図2は、精製ライン1のうちコークス炉2aと排出管8aを拡大した模式図である。   Further, when it is determined that the airtightness of any one of the coking chambers of the coke oven 2a is reduced, the specification of the carbonized chamber having the reduced airtightness will be described. FIG. 2 is a schematic diagram in which the coke oven 2a and the discharge pipe 8a in the refining line 1 are enlarged.

まず、サクションメイン12aにおいて、オフテイクメイン11a1と11a2との間の位置Bにおいて、コークス炉ガスをサンプリングし、当該ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定して実測値を得る(シアン化水素濃度測定工程)。そして、この実測値を基準濃度と比較する(シアン化水素濃度比較工程)。例えば、サクションメイン12aの位置Bにおける実測値が、基準濃度と比べて同程度である場合には、オフテイクメイン11a2を流れるコークス炉ガスのシアン化水素濃度に異常は無いことから、コークス炉2aの炭化室14a〜14fのうち、炭化室14d〜14fの気密性に問題はないと判断することができる(判断工程)。その一方で、オフテイクメイン11a1を流れるコークス炉ガスのシアン化水素濃度が、基準濃度と比べて高くなっていると判断することができることから、炭化室14a〜14cのうち、いずれかの炭化室の気密性が低下していると判断することができる(判断工程)。なお、オフテイクメイン11a2を流れるコークス炉ガスのシアン化水素濃度に異常が無い場合において、オフテイクメイン11a1を流れるコークス炉ガスのシアン化水素濃度を測定し、基準濃度と比較し、炭化室14a〜14cの気密性を判断することができる(判断工程)。   First, in the suction main 12a, a coke oven gas is sampled at a position B between the offtake mains 11a1 and 11a2, and the concentration of hydrogen cyanide contained in the gas is measured to obtain an actually measured value (hydrogen cyanide concentration measuring step). . Then, the measured value is compared with the reference concentration (hydrogen cyanide concentration comparing step). For example, when the measured value at the position B of the suction main 12a is substantially the same as the reference concentration, there is no abnormality in the hydrogen cyanide concentration of the coke oven gas flowing through the offtake main 11a2. Among the chambers 14a to 14f, it can be determined that there is no problem in the airtightness of the carbonization chambers 14d to 14f (determination step). On the other hand, since it can be determined that the hydrogen cyanide concentration of the coke oven gas flowing through the offtake main 11a1 is higher than the reference concentration, the airtightness of any of the carbonization chambers among the carbonization chambers 14a to 14c can be determined. It can be determined that the property has decreased (determination step). In the case where there is no abnormality in the hydrogen cyanide concentration of the coke oven gas flowing through the offtake main 11a2, the hydrogen cyanide concentration of the coke oven gas flowing through the offtake main 11a1 is measured and compared with the reference concentration. Sex can be determined (determination step).

次に、上昇管およびベンド管9a1〜9a3の位置C〜Eにおいて、コークス炉ガスをサンプリングし、当該ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定して実測値を得る(シアン化水素濃度測定工程)。そして、これらの実測値を基準濃度と比較する(シアン化水素濃度比較工程)。例えば、位置Cにおける実測値が基準濃度と同程度であり、位置Dおよび位置Eにおける実測値が基準濃度と比べて1.3倍以上高い場合には、炭化室14aの気密性に問題はなく、炭化室14bおよび14cの気密性が低下していると判断することができる(判断工程)。このようにして、気密性が低下した炭化室を、炉体そのものを調査することなく特定することができる。   Next, the coke oven gas is sampled at the positions C to E of the riser pipe and the bend pipes 9a1 to 9a3, and the concentration of hydrogen cyanide contained in the gas is measured to obtain an actually measured value (hydrogen cyanide concentration measuring step). Then, these measured values are compared with a reference concentration (hydrogen cyanide concentration comparing step). For example, when the measured value at the position C is substantially the same as the reference concentration and the measured values at the positions D and E are 1.3 times or more higher than the reference concentration, there is no problem in the airtightness of the carbonization chamber 14a. It can be determined that the airtightness of the carbonization chambers 14b and 14c is reduced (determination step). In this way, the carbonized chamber with reduced airtightness can be specified without investigating the furnace body itself.

なお、上昇管およびベンド管9a1〜9a3の位置C〜Eにおけるコークス炉ガスをサンプリングする前に、ドライメイン10a1を流れるコークス炉ガスのシアン化水素濃度を測定し、基準濃度と比較することができる。例えば、ドライメイン10a1の位置Fにおいて、コークス炉ガスをサンプリングし、当該ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定して実測値を得て(シアン化水素濃度測定工程)、得られた実測値を基準濃度と比較することができる(シアン化水素濃度比較工程)。そして炭化室14aの気密性を判断することができる(判断工程)。   Before sampling the coke oven gas at the positions C to E of the riser and bend pipes 9a1 to 9a3, the hydrogen cyanide concentration of the coke oven gas flowing through the dry main 10a1 can be measured and compared with the reference concentration. For example, at the position F of the dry main 10a1, the coke oven gas is sampled, and the concentration of hydrogen cyanide contained in the gas is measured to obtain an actually measured value (hydrogen cyanide concentration measuring step). The comparison can be performed (hydrogen cyanide concentration comparison step). Then, the airtightness of the carbonization chamber 14a can be determined (determination step).

本発明の実施形態において、コークス炉ガスのサンプリングは、上記した炉体状態診断方法の一例に限定されることなく、位置A〜Iのいずれの位置およびこれら以外の位置においても、個別、複数同時にまたは全て一度に行うことができる。   In the embodiment of the present invention, the sampling of the coke oven gas is not limited to the above-described example of the furnace body state diagnosis method. Or you can do it all at once.

また、上記した炉体状態診断方法の一例では、過去の実測値の月間平均値を基準濃度として説明したが、これに限定されない。例えば、ドライメイン10aとドライメイン10bにおけるシアン化水素濃度を比較すること、上昇管およびベンド管9aにおける位置C〜Hにおいて測定したシアン化水素濃度を比較すること、およびオフテイクメイン11bと上昇管およびベンド管9a1における位置Cにおけるシアン化水素濃度を比較すること等、排出管8aおよび8bの各位置におけるシアン化水素濃度の実測値を適宜比較することにより、気密性が低下した炭化室を特定することができる。   In the example of the furnace body state diagnosis method described above, the monthly average value of past measured values is described as the reference concentration, but the present invention is not limited to this. For example, comparing the hydrogen cyanide concentrations in the dry main 10a and the dry main 10b, comparing the hydrogen cyanide concentrations measured at the positions CH in the riser and the bend tube 9a, and comparing the offtake main 11b with the riser and the bend tube 9a1 By comparing the measured values of the hydrogen cyanide concentration at the respective positions of the discharge pipes 8a and 8b as appropriate, such as comparing the hydrogen cyanide concentration at the position C in the above, it is possible to identify the carbonized chamber with reduced airtightness.

[効果の確認]
実際のコークス炉において確認した、本発明の効果について説明する。図3は、窯詰り発生頻度とコークス炉ガス中のシアン化水素濃度との関係を示す図である。コークス炉では、炭化室に投入した石炭を一定時間乾留し、出来上がったコークスを、炭化室の炉蓋を開放し、コークス押出し装置等によって炭化室の外へ押出すという操業が繰り返し行われる。コークス炉はレンガの構造体であり、気密性を保つためにレンガの構造体の管理および補修を行っている。しかしながら、経年によりコークス炉の炉体膨張が進行することで、レンガの構造体の種々の部位に隙間が生じ、コークス炉の外部から空気が侵入する機会が増加する。空気の侵入は、乾留時における炉体の温度のバラツキを増加させる等、乾留にも影響し、結果として、石炭の乾留不良による窯詰り等、生産障害に発展する。そして、窯詰まりは、コークス炉の操業効率を低下させるだけでなく、炉体に対して大きな負荷をかけることになる。すなわち、窯詰まりにより、炭化室の壁を構成する耐火レンガ等の損耗、亀裂、破孔が引き起こされ、炭化室内へ更に空気が侵入して気密性がより低下する。炭化室の気密性が低下すると、炭化室の室内へ侵入する空気により耐火物の損傷が助長され、空気の侵入量がさらに増加する、という悪循環を繰り返す場合があり、炉体の寿命を縮める結果となる。このように、窯詰まりは、炭化室の気密性の低下を示す具体的な現象となり得る。
[Confirmation of effect]
The effect of the present invention confirmed in an actual coke oven will be described. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the frequency of occurrence of furnace clogging and the concentration of hydrogen cyanide in coke oven gas. In the coke oven, the operation of carbonizing the coal charged into the coking chamber for a certain period of time, extruding the completed coke by opening the oven lid of the coking chamber, and extruding the coke out of the coking chamber by a coke extruder or the like is repeatedly performed. The coke oven is a brick structure and manages and repairs the brick structure to maintain airtightness. However, as the furnace body expansion of the coke oven progresses over time, gaps are generated in various portions of the brick structure, and the chance of air invasion from outside the coke oven increases. The intrusion of air also affects dry distillation, such as increasing the variation in the temperature of the furnace body during dry distillation, and as a result, it leads to production obstacles such as furnace clogging due to poor carbonization of coal. The clogging of the kiln not only reduces the operating efficiency of the coke oven, but also imposes a large load on the furnace body. That is, the clogging of the kiln causes wear, cracks, and punctures of the refractory bricks and the like constituting the walls of the coking chamber, and further air enters the coking chamber to further reduce airtightness. If the airtightness of the coking chamber decreases, air entering the coking chamber may promote damage to the refractory and further increase the amount of air infiltration, which may lead to a vicious cycle, shortening the life of the furnace body. Becomes Thus, the clogging of the kiln can be a specific phenomenon indicating a decrease in the airtightness of the carbonization chamber.

図3では、1万回コークスを押出した際の窯詰りの発生数を横軸、コークス炉ガス中のシアン化水素の濃度を縦軸としてプロットしている。400室の炭化室を備える炉団において、各炭化室にて1日1回コークスの製造を行う操業を25日間実施すると、1万回コークスを押出すこととなる。シアン化水素濃度は、この操業中に集合本管にてコークス炉ガスをサンプリングし、測定した。   FIG. 3 plots the number of occurrences of clogging in the kiln when the coke is extruded 10,000 times on the horizontal axis, and the concentration of hydrogen cyanide in the coke oven gas is plotted on the vertical axis. In a furnace with 400 carbonization chambers, if the operation of producing coke once a day in each carbonization chamber is performed for 25 days, 10,000 cokes will be extruded. During this operation, the concentration of hydrogen cyanide was measured by sampling the coke oven gas in the collecting main pipe.

図3の結果から、シアン化水素の濃度が濃くなると、窯詰りの発生数が上昇する傾向が認められる。例えば、基準濃度を2.0g/Nmとした場合、基準濃度の1.3倍である2.6g/Nm以上を示す実測値は、窯詰りの発生数が15回付近から認められる。この結果から、炭化室の壁面が凹凸となって空気が侵入しており、炉体状態が劣化に向かっていることを診断することができる。 From the results shown in FIG. 3, it can be seen that as the concentration of hydrogen cyanide increases, the number of occurrences of clogging in the kiln tends to increase. For example, when the reference concentration is set to 2.0 g / Nm 3 , the measured value indicating 2.6 g / Nm 3 or more, which is 1.3 times the reference concentration, is recognized when the number of occurrences of kiln clogging is about 15 times. From this result, it can be diagnosed that the wall surface of the carbonization chamber has irregularities and air has entered, and that the furnace body state is deteriorating.

このように、シアン化水素の濃度が基準濃度と比べて濃くなり、窯詰りの発生数が高くなった炭化室について、壁の凹凸を溶射補修やモルタル補修等により平滑化し、気密状態を回復させた。その後、操業を再開し、同様にコークス炉ガスをサンプリングしてシアン化水素の濃度を測定すると共に、窯詰りの発生数を測定した。その結果は、シアン化水素の濃度は基準濃度と同程度であり、窯詰りの発生数も少ないものであった。すなわち、本発明のコークス炉の炉体状態診断方法によって、炭化室の気密性を判断し、炉体状態を診断できることは、明らかである。   As described above, in the carbonized chamber in which the concentration of hydrogen cyanide was higher than the reference concentration and the number of occurrences of clogging in the kiln was increased, the unevenness of the wall was smoothed by thermal spray repair, mortar repair, etc., and the airtight state was restored. Thereafter, the operation was resumed, and the coke oven gas was sampled in the same manner to measure the concentration of hydrogen cyanide and the number of clogging of the kiln was measured. As a result, the concentration of hydrogen cyanide was almost the same as the reference concentration, and the number of clogging of the kiln was small. That is, it is clear that the furnace body condition diagnosis method of the present invention can determine the airtightness of the coking chamber and diagnose the furnace body condition.

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について、その一例を詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As described above, an example of the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to this example. It is apparent that those skilled in the art to which the present invention pertains can conceive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

1 精製ライン
2a、2b コークス炉
3 炉団
4 ガス冷却装置
5 排送ブロワー
6 ガス精製工程
7 コークス炉ガスホルダ
8a、8b 排出管
9a、9a1〜9a6、9b 上昇管およびベンド管
10a、10a1、10a2、10b ドライメイン
11a、11a1、11a2、11b オフテイクメイン
12a、12b サクションメイン
13 COG本管
14a〜14f 炭化室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Purification line 2a, 2b Coke oven 3 Furnace group 4 Gas cooling device 5 Discharge blower 6 Gas purification process 7 Coke oven gas holder 8a, 8b Discharge pipe 9a, 9a1-9a6, 9b Ascending pipe and bend pipe 10a, 10a1, 10a2, 10b Dry main 11a, 11a1, 11a2, 11b Offtake main 12a, 12b Suction main 13 COG main pipe 14a-14f Carbonization chamber

Claims (11)

コークス炉の1つまたは複数の炭化室で石炭を乾留することにより発生するコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定するシアン化水素濃度測定工程と、
前記シアン化水素濃度測定工程により得られたシアン化水素の濃度を、前記コークス炉の炉体状態を判断するためのシアン化水素の基準濃度と比較するシアン化水素濃度比較工程と、
前記シアン化水素濃度比較工程の結果に基づいて、前記炭化室の気密性を判断する判断工程と
を含む、コークス炉の炉体状態診断方法。
A hydrogen cyanide concentration measurement step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in a coke oven gas generated by carbonizing coal in one or more carbonization chambers of a coke oven;
A hydrogen cyanide concentration comparison step of comparing the concentration of hydrogen cyanide obtained in the hydrogen cyanide concentration measurement step with a reference concentration of hydrogen cyanide for judging a furnace body state of the coke oven;
A determining step of determining the airtightness of the coking chamber based on a result of the hydrogen cyanide concentration comparing step.
前記判断工程は、前記シアン化水素濃度比較工程において、前記シアン化水素の濃度が、前記基準濃度と比較して所定の割合以上高い場合に、前記炭化室の気密性が低下したと判断する工程を含む、請求項1に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。   The determining step includes, in the hydrogen cyanide concentration comparing step, a step of determining that the airtightness of the carbonization chamber has been reduced when the concentration of the hydrogen cyanide is higher than the reference concentration by a predetermined ratio or more. Item 3. A method for diagnosing a furnace body condition of a coke oven according to Item 1. 前記コークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度を測定するアンモニア濃度測定工程と、
前記アンモニア濃度測定工程により得られたアンモニアの濃度を、前記コークス炉の炉体状態を判断するためのアンモニアの基準濃度と比較するアンモニア濃度比較工程と、をさらに含み、
前記判断工程は、前記アンモニア濃度比較工程の結果に基づいて、前記炭化室の気密性を判断する工程を含む、請求項1または請求項2に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。
An ammonia concentration measuring step of measuring the concentration of ammonia contained in the coke oven gas,
An ammonia concentration comparison step of comparing the concentration of ammonia obtained in the ammonia concentration measurement step with a reference concentration of ammonia for determining a furnace body state of the coke oven,
The method for diagnosing a coke oven body condition according to claim 1 or 2, wherein the determining step includes a step of determining airtightness of the coking chamber based on a result of the ammonia concentration comparing step.
前記判断工程は、前記アンモニア濃度比較工程において、前記アンモニアの濃度が、前記基準濃度と比較して低い場合に、前記炭化室の気密性が低下したと判断する工程を含む、請求項3に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。   4. The method according to claim 3, wherein, in the ammonia concentration comparing step, when the concentration of the ammonia is lower than the reference concentration, the determining step includes a step of determining that the airtightness of the carbonization chamber is reduced. 5. Method for diagnosing the condition of the coke oven. 前記基準濃度は、予め設定された濃度である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the reference concentration is a concentration set in advance. 前記シアン化水素の基準濃度は、前記シアン化水素濃度測定工程においてシアン化水素の濃度を測定した前記炭化室とは異なる1つまたは複数の炭化室で発生した、コークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。   The reference concentration of the hydrogen cyanide is a concentration of hydrogen cyanide contained in a coke oven gas generated in one or more carbonization chambers different from the carbonization chamber in which the concentration of hydrogen cyanide is measured in the hydrogen cyanide concentration measurement step. The method for diagnosing a furnace body condition of a coke oven according to any one of claims 1 to 4. 前記アンモニアの基準濃度は、前記アンモニア濃度測定工程においてアンモニアの濃度を測定した前記炭化室とは異なる1つまたは複数の炭化室で発生した、コークス炉ガスに含まれるアンモニアの濃度である、請求項3または4に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。   The ammonia reference concentration is a concentration of ammonia contained in coke oven gas, which is generated in one or more carbonization chambers different from the carbonization chamber in which the ammonia concentration is measured in the ammonia concentration measurement step. 5. The method for diagnosing a furnace body condition of a coke oven according to 3 or 4. 前記コークス炉は、1つまたは複数の前記炭化室からコークス炉ガスが排出される排出管を備え、
前記シアン化水素濃度測定工程では、前記排出管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。
The coke oven includes an exhaust pipe through which coke oven gas is exhausted from one or more of the coking chambers,
The method of diagnosing a coke oven furnace body according to any one of claims 1 to 7, wherein the hydrogen cyanide concentration measuring step includes a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through the discharge pipe.
前記コークス炉は、複数の前記炭化室を備え、
前記排出管は、複数の前記炭化室から排出されるコークス炉ガスが集合する1つの集合管ならびに複数の当該炭化室と当該集合管を接続する複数の接続管を含み、
前記シアン化水素濃度測定工程では、少なくとも前記集合管または前記接続管のうち、いずれか一方を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含む、請求項8に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。
The coke oven includes a plurality of the carbonization chambers,
The discharge pipe includes one collecting pipe in which coke oven gas discharged from the plurality of coking chambers and a plurality of connecting pipes connecting the plurality of coking chambers and the collecting pipe,
The furnace body of the coke oven according to claim 8, wherein the hydrogen cyanide concentration measuring step includes a step of measuring a concentration of hydrogen cyanide contained in a coke oven gas flowing at least one of the collecting pipe and the connection pipe. Condition diagnosis method.
前記集合管は、各コークス炉の集合管を流れるコークス炉ガスがさらに集合する集合本管と接続し、
前記シアン化水素濃度測定工程では、前記集合管、前記接続管、および前記集合本管のうち、少なくともいずれかを流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程を含む、請求項9に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。
The collecting pipe is connected to a collecting main pipe in which coke oven gas flowing through the collecting pipe of each coke oven is further collected,
The hydrogen cyanide concentration measuring step includes a step of measuring a concentration of hydrogen cyanide contained in a coke oven gas flowing through at least one of the collecting pipe, the connecting pipe, and the collecting main pipe, according to claim 9, wherein Diagnosis method of furnace body condition of coke oven.
前記シアン化水素濃度測定工程は、前記集合管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度を測定する工程であり、
前記基準濃度は、前記シアン化水素濃度測定工程においてシアン化水素の濃度を測定した前記集合管とは異なる、1つまたは複数の集合管を流れるコークス炉ガスに含まれるシアン化水素の濃度である、請求項10に記載のコークス炉の炉体状態診断方法。
The hydrogen cyanide concentration measuring step is a step of measuring the concentration of hydrogen cyanide contained in the coke oven gas flowing through the collecting pipe,
The said reference density | concentration is the density | concentration of the hydrogen cyanide contained in the coke oven gas which flows through one or several collecting pipes different from the said collecting pipe which measured the density | concentration of hydrogen cyanide in the said hydrogen cyanide concentration measurement process, The claim | item 10. Method for diagnosing the condition of the coke oven.
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