JP7144712B1 - コークス炉、コークス炉の温度分布調整方法、コークス炉の操業方法、及びコークスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
空気比の低下は、燃料の未燃による燃焼効率の低下や熱分解により発生する煤による煤塵の発生、ガス流路の閉塞等の問題を生じるため、空気比の低下は解消する必要がある。
従って、本発明は従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃焼温度の低下した燃焼室のフリューに対して適切な補給量の空気を補給することで燃焼室における炉長方向の温度分布を調整することができるコークス炉、コークス炉の温度分布調整方法、コークス炉の操業方法、及びコークスの製造方法を提供することにある。
また、本発明の別の態様に係るコークスの製造方法は、前述のコークス炉の操業方法によってコークス炉を操業してコークスを製造することを要旨とする。
各空気吹込み部20bは、空気供給源に接続された共通の空気配管に接続され、各空気吹込み部20bに設けられた弁の開度に応じた空気流量の空気を各フリュー2a,2bに補給するようになっている。
また、空気吹込み装置20には、燃焼室2における各フリュー2a,2b内の実測した温度に基づいて各フリュー2a,2bごとの不足分の空気流量を算出する空気補給量算出装置21が接続されている。
また、第1分配流量推定部21bは、操業データ取得部21aで取得した操業データに基づいて燃焼室2における各フリュー2a,2bへの燃料及び空気のそれぞれの分配流量を推定する。具体的には、第1分配流量推定部21bは、操業データ取得部21aで取得した操業データの燃焼室2に供給される燃料ガスの総流量、各フリュー2a,2bに燃料ガスを供給する弁開度、及びトップ圧から各フリュー2a,2bへの燃料及び空気のそれぞれの分配流量を推定する。
そして、空気吹込み装置20では、前述したように、空気補給量算出装置21が算出した不足分の空気流量が所定の閾値αよりも多いフリュー2a,2bがある場合に、その不足分の空気流量が多いフリュー2a,2bにその不足分の空気流量の空気を補給する。
一方、燃焼室ii、ivのフリューN1、N3、N5、・・・、N31から燃料と空気を吹き込む場合には、燃焼室i、iii、vではフリューN2、N4、・・・、N32から燃料と空気を吹き込むことになる。この場合、電磁弁M2、M4、・・・、M32が開き、電磁弁M1、M3、・・・、M33が閉じる。
なお、図15において、×印で示した電磁弁は、手動弁や自動弁としてもよい。
また、図15においては、炉団方向に沿う5つの燃焼室i~vについて図示してあり、その説明につき前述したが、炉団方向に沿う燃焼室の数は5つに限定されない。
図9には、燃焼室2の炉長方向の温度分布を調整する際の処理の流れが示されており、燃焼室2の炉長方向の温度分布を調整するには、先ず、ステップS1において、空気補給量算出装置21が、燃焼室2における各フリュー2a,2b内の実測した温度に基づいて各フリュー2a,2bごとの不足分の空気流量を算出する(空気補給量算出ステップ)。
この空気補給量算出ステップの詳細について図10を参照して説明すると、この空気補給量算出ステップでは、先ず、ステップS11において、空気補給量算出装置21の操業データ取得部21aが、操業実績データベース22に格納された操業データを取得する(操業データ取得ステップ)。操業データは、燃焼室2に供給される燃料ガスの総流量、各フリュー2a,2bに燃料ガスを供給する弁開度、トップ圧などのコークス炉操業おける実績データである。
空気補給量算出ステップが終了したら、図9に示すように、ステップS2において、ステップS1(空気補給量算出ステップ)で算出した不足分の空気流量が所定の閾値αよりも多いフリュー2a,2bがある場合に、その不足分の空気流量が所定の閾値αよりも多いフリュー2a,2bにその不足分の空気流量の空気を、空気吹込み装置20から補給して、燃焼室2の炉長方向の温度分布を調整する(空気吹込みステップ)。
次いで、ステップS22において、空気吹込み装置20の空気吹込み制御部20aが、燃焼室2における各フリュー2a,2bごとの不足分の空気流量が所定の閾値αよりも多いフリュー2a,2bがあるか否かを判定する(判定ステップ)。
そして、ステップS22(判定ステップ)の判定結果がYESの場合(当該フリュー2a,2bがある場合)はステップS23に移行し、判定結果がNOの場合(当該フリュー2a,2bがない場合)はステップS2(空気吹込みステップ)を終了する。
例えば、本実施形態では、空気吹込み装置20(空気吹込みステップ:ステップS2)では、空気補給量算出装置21(空気補給量算出ステップ:ステップS1)で算出した不足分の空気流量が所定の閾値αよりも多いフリュー2a,2bがある場合に、その不足分の空気流量が所定の閾値αよりも多いフリュー2a,2bにその不足分の空気流量の空気を、空気吹込み装置20から補給して、燃焼室2の炉長方向の温度分布を調整するようにしている。しかし、空気吹込み装置20(空気吹込みステップ:ステップS2)では、空気吹込み制御部20aによる、燃焼室2における各フリュー2a,2bごとの不足分の空気流量が所定の閾値αよりも多いフリュー2a,2bがあるか否の判定(判定ステップ:ステップS22)を省略し、空気補給量算出装置21(空気補給量算出ステップ:ステップS1)で算出した不足分の空気流量の空気を、閾値αに係らず、当該空気流量が不足しているフリュー2a,2bに補給して、燃焼室2の炉長方向の温度分布を調整するようにしてもよい。
また、空気吹込み装置20は、燃焼室2における16組32個のフリュー2a,2b全てに連通するCガス供給系統の垂直配管6に接続されているが、燃焼室2における16組32個のフリュー2a,2b全てに連通するCガス供給系統の垂直配管6に接続する必要は必ずしもなく、燃焼室2における15組30個以下のフリュー2a,2bに連通するCガス供給系統の垂直配管6に接続されてもよい。
また、空気補給量算出装置21は、フリュー内温度取得部21cを備えているが、このフリュー内温度取得部21cを省略し、ステップS13(温度計算値取得ステップ)を省略するようにしてもよい。
2 燃焼室
2a,2b フリュー
2c 供給路
2d 吹出し口
3 蓄熱室
4 ソールフリュー
5 ノズルプレート
6 垂直配管
7 枝管
8 分配管
9 チップ
10 盲チップ
20 空気吹込み装置
20a 空気吹込み制御部
20b 空気吹込み部
21 空気補給量算出装置
21a 操業データ取得部
21b 第1分配流量推定部
21c フリュー内温度取得部
21d 第2分配流量推定部
21e 不足分空気流量算出部
21f 出力部
22 操業実績データベース
23 燃料・空気流量データベース
Claims (11)
- 炉長方向に、2つで1組になっているフリューを複数組有する燃焼室と、該燃焼室の各フリューに燃料ガスを供給可能な二つの燃料供給系統と、前記燃焼室の各フリューに空気を供給可能な空気供給系統とを備えたコークス炉であって、
前記燃焼室において一方の燃料供給系統と空気供給系統とで操業する際、他方の燃料供給系統を転用して各フリューに空気を補給するために他方の燃料供給系統に接続された空気吹込み装置と、前記燃焼室における各フリュー内の実測した温度に基づいて各フリューごとの不足分の空気流量を算出する空気補給量算出装置とを備え、
前記空気吹込み装置は、前記空気補給量算出装置で算出した不足分の空気流量の空気を、当該空気流量が不足しているフリューに補給することを特徴とするコークス炉。 - 前記空気吹込み装置は、前記空気補給量算出装置で算出した不足分の空気流量が所定の閾値よりも多いフリューがある場合に、その不足分の空気流量が所定の閾値よりも多いフリューにその不足分の空気流量の空気を補給することを特徴とする請求項1に記載のコークス炉。
- 前記空気補給量算出装置は、操業実績データベースに格納された前記燃焼室の操業データを取得する操業データ取得部と、該操業データ取得部で取得した操業データに基づいて各フリューへの燃料及び空気のそれぞれの分配流量を推定する第1分配流量推定部と、各フリュー内の実測によって得られた各フリュー内の温度データと、燃料・空気流量データベースに格納された各フリュー内の温度データと各フリュー内の燃料及び空気のそれぞれの分配流量との関係とから実際の各フリュー内の燃料及び空気のそれぞれの分配流量を推定する第2分配流量推定部と、前記第1分配流量推定部で推定した各フリューへの燃料及び空気のそれぞれの分配流量及び前記第2分配流量推定部で推定した実際の各フリュー内の燃料及び空気のそれぞれの分配流量より設計値の空気比に対して各フリューごとの不足分の空気流量を算出する不足分空気流量算出部とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のコークス炉。
- 炉長方向に、2つで1組になっているフリューを複数組有する燃焼室と、該燃焼室の各フリューに燃料ガスを供給可能な二つの燃料供給系統と、前記燃焼室の各フリューに空気を供給可能な空気供給系統とを備えたコークス炉の温度分布調整方法であって、
空気補給量算出装置により前記燃焼室における各フリュー内の実測した温度に基づいて各フリューごとの不足分の空気流量を算出する空気補給量算出ステップと、
前記空気補給量算出ステップで算出した不足分の空気流量の空気を、前記燃焼室において一方の燃料供給系統と空気供給系統とで操業する際に他方の燃料供給系統を転用して各フリューに空気を補給するために他方の燃料供給系統に接続された空気吹込み装置から当該空気流量が不足しているフリューに補給して、前記燃焼室の炉長方向の温度分布を調整する空気吹込みステップとを含むことを特徴とするコークス炉の温度分布調整方法。 - 前記空気吹込みステップでは、該空気補給量算出ステップで算出した不足分の空気流量が所定の閾値よりも多いフリューがある場合に、その不足分の空気流量が所定の閾値よりも多いフリューにその不足分の空気流量の空気を、前記空気吹込み装置から補給して、前記燃焼室の炉長方向の温度分布を調整することを特徴とする請求項4に記載のコークス炉の温度分布調整方法。
- 前記空気補給量算出ステップは、操業実績データベースに格納された前記燃焼室の操業データを取得する操業データ取得ステップと、該操業データ取得ステップで取得した操業データに基づいて各フリューへの燃料及び空気のそれぞれの分配流量を推定する第1分配流量推定ステップと、各フリュー内の実測によって得られた各フリュー内の温度データと、燃料・空気流量データベースに格納された各フリュー内の温度データと各フリュー内の燃料及び空気のそれぞれの分配流量との関係とから実際の各フリュー内の燃料及び空気のそれぞれの分配流量を推定する第2分配流量推定ステップと、前記第1分配流量推定ステップで推定した各フリューへの燃料及び空気のそれぞれの分配流量及び前記第2分配流量推定ステップで推定した実際の各フリュー内の燃料及び空気のそれぞれの分配流量より設計値の空気比に対して各フリューごとの不足分の空気流量を算出する不足分空気流量算出ステップとを含むことを特徴とする請求項4又は5に記載のコークス炉の温度分布調整方法。
- 請求項4に記載のコークス炉の温度分布調整方法によって燃焼室の炉長方向の温度分布を調整してコークス炉を操業することを特徴とするコークス炉の操業方法。
- 請求項5に記載のコークス炉の温度分布調整方法によって燃焼室の炉長方向の温度分布を調整してコークス炉を操業することを特徴とするコークス炉の操業方法。
- 請求項6に記載のコークス炉の温度分布調整方法によって燃焼室の炉長方向の温度分布を調整してコークス炉を操業することを特徴とするコークス炉の操業方法。
- 請求項7又は8に記載のコークス炉の操業方法によってコークス炉を操業してコークスを製造することを特徴とするコークスの製造方法。
- 請求項9に記載のコークス炉の操業方法によってコークス炉を操業してコークスを製造することを特徴とするコークスの製造方法。
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