JPH01240593A - コークス乾式消火設備におけるスローピングフリュー内の柱煉瓦倒壊防止方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコークスの乾式消火装置のスローピングフリュ
ー柱煉瓦の倒壊防止に関するものである。

［従来の技術］ 一般にコークスの乾式消火装置は第７図に示すように、
赤熱コークスを装入して冷却ガスで冷却する冷却塔１と
、冷却塔１より流出した高温の冷却ガスを抜熱冷却する
熱回収設備と、この冷却した冷却ガスを再び冷却塔１の
底部に導入する冷却ガス循環系路とより構成されている
。

この冷却塔１は上部のブレチャンバー１８％　１Ｍ部の
クーリングチャンバー１ｂ、該クーリングチャンバ−１
ｂ上部周側に設けたスローピングフリュー１ｃで構成さ
れている。冷却ガス循環系路はダストキャツチャ−２、
熱回収設備としてのボイラー３、サイクロン４、ブロワ
−５、冷却器６を順次ダクト７で連結したものである。

かくして、コークス炉から排出された赤熱コークスはプ
レチャンバー１ａに受け入られ、クーリングチャンバ−
１ｂ底部より上昇して来た冷却ガスと向流接触して冷却
される。

一方、赤熱コークスとの向流接触により１０００℃〜９
００℃に昇温した高温の冷却ガスはクーリングチャンバ
ー１ｂよりスローピングフリュー１０を通してダクト７
内に流出し、ボイラー３へ導かれて蒸気発生に利用され
る。

そして、ボイラー３で抜熱され、更に冷却器６で１３０
℃〜１８０℃に低下した低温冷却ガスは再びその下流側
のクーリングチャンバ−１ｂ下部から供給されて、該ク
ーリングチャンバー１ｂ内の赤熱コークスを冷却する。

このクーリングチャンバー１ｂに供給する低温冷却ガス
量はブレチャンバ−１ａ内上部に設けた圧力計Ｔｐが所
定圧力（負圧）を保つように放散管８の調整弁８ａを自
動開閉して調整している。

クーリングチャンバー１ｂ内を上昇中の冷却ガスは赤熱
コークスの未乾留分から生ずる１１２及びＣＯ等の可燃
ガスを含んでいる。このＩＩ２及びＣＯの濃度を所定管
理範囲まで下げる為の提案として、例えば特公昭５７−
１５７８９号公報がある。これは負圧状態にあるスロー
ピングフリュー１ｃの出口近傍のダクト７内に空気を吸
引して、前記Ｈ２、ＣＯを燃焼する方法である。

しかし、これは冷却ガス中のＨ２、ＣＯの燃焼位置がダ
クト７である為、火焔がボイラー３内に達しボイラーチ
ューブが局部的に高温加熱され該ボイラーチューブの溶
損事故を発生する。これを防止する為にはダクト７を長
くしなければならず設備費が高価となる問題を有してい
る。

この欠点を解決する手段として実開昭６０−１６７４１
号公報に提案のように、ボイラー３から最も離れた位置
、つまりダクト７取付は位置とは反対側のスローピング
フリュー１ｃ内に該スローピングフリュー内に流入する
可燃ガス量に応じて空気を吸引して、冷却ガス中のＨ２
、ＣＯを燃焼する方法がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この方法も以下の問題を有している。

つまり、スローピングフリューＩＣ内に流入する高温冷
却ガス中のＨ２、ＣＯ量はコークス炉の稼動率、つまり
冷却塔１内に装入する単位時間当りの赤熱コークス量の
変動及び第４図に示すごとくコークス火落からプレチャ
ンバ−１ａに装入するまでの経過時間（コークス炉での
乾留コークスの熟熱状態）によって変化する。

この結果、スローピングフリュー１ｃ内のガス温度は前
記のごとくスローピングフリュー内に流入するＨ２、Ｃ
Ｏ等の可燃ガス量と吸引空気量の変動に伴って変動し、
この変動量は３００℃〜４００℃に及ぶものであった。

このため、第３図に示すごとくスローピングフリューＩ
Ｃの吸引口９を形成する自立状態の柱煉瓦は膨張・収縮
量が著しいために倒壊損傷を受ける。

即ち、柱煉瓦１０の後面１０ｂは、スローピングフリュ
ー１０外筒壁煉瓦Ｔ１で支えられ、上面１０ｃはスロー
ピングフリュー１ｃ内筒壁煉瓦Ｔ２下端で支えられてい
る。しかし前面Ｈ１ａは上方になるに従って炉内側に突
出し、その突出傾斜角θが垂直面に対し略２０度で、何
ら支えられるものは無く自立した構造となっている。

上記のごとく単にスローピングフリュー１ｃ内にＨ２、
ＣＯ量に応じた空気を吸引してＨ２、ＣＤを燃焼すると
、高温循環ガス中のＨ２、ＣＯの含有量の変動によりス
ローピングフリュー１ｃ内の温度が変動する。

このスローピングフリュー１ｃ内での温度変動により柱
煉瓦１０が膨張・収縮して自立状態の柱煉瓦１０の前面
１０ａ側に穆勤する。

この穆動滑り面の目地部にコークス粉が侵入し、煉瓦が
収縮する際、元の位置に戻らず柱煉瓦ｌＯが該柱煉瓦ｌ
Ｏの前面１０ａ側に順次穆勤して、ついに自立出来なく
なり倒壊に至る。そして、その修復は多大な労力と時間
を必要とすると共にコークス炉の稼動率を低下しなけれ
ばならない等の問題点を有するものであった。

［課題を解決するための手段コ 本発明は、このようにボイラーチューブの溶損事故を伴
うこと無く、しかもスローピングフリュー１ｃの柱煉瓦
１０倒壊が発生しない乾式消火装置を提供することを目
的とするものである。

本発明者等は第１図及び第２図に示す放散管２２から従
来大気放散していた１３０℃〜１８０　ｔの低温冷却ガ
スが冷却器６で冷却するガス量の５〜６％（冷却塔１の
冷却処理能力により多少異なる）に及ぶ事に着目し、種
々実験検討を繰返した。

この結果、放散管２２から大気放散していた低温冷却ガ
スを前記空気吸引口２１ｂの近傍からそのままスローピ
ングフリュー１ｃ内に吸引すると、第６図（吸引空気一
定）に示すごとく、吸引する低温冷却ガス量の増加に応
じて、前記柱煉瓦ｌＯの倒壊原因となる該柱煉瓦１ｏの
４度変動が小さくなり操業上問題とならない６０〜５０
を範囲に抑制する事が出来た。

更に、冷却塔１のコークスから発生するＨ２、ＣＯ等の
可燃ガス量又はこのガスを燃焼するのに必要な空気吸引
管２１から吸引する空気量に応じて、導入低温冷却ガス
量を調整すると前記柱煉瓦１０の温度変動を更に小さく
する事が出来た。

しかも、その吸引低温冷却ガス量は従来放散管２２から
大気放散していた量以内で充分であるという知見を得た
。

又、実操業においては、前記冷却塔１内のコークスから
発生するＨ２、ＣＯ量の変化は急激に発生するものでは
なく、緩やかに発生する為、スローピングフリュー１ｃ
内に吸引する低温冷却ガス量は必ずしも自動的に調整す
る必要が無く、作業者が８時間に１回程度、コークス炉
の稼動率及び／又はダストキャツチャ−３後方のダクト
７内冷却ガスの成分測定値で予測する可燃ガス量に応じ
て手動調整するようにしてもさしつかえ無いという知見
を得た。

本発明はこの知見に基づいてなされたものであり、その
特徴とするところは上部より受け入れた赤熱コークスと
底部より吹込んだ低温冷却ガスを向流接触して該赤熱コ
ークスを冷却して底部より排出すると共に高温になりた
冷却ガスを上側部のスローピングフリューを通して排出
する冷却塔と、該スローピングフリューから排出した高
温冷却ガスを熱回収設備に導入して熱回収した後、ブロ
ワー、冷却器を通して再び冷却塔の底部に供給する冷却
ガス循環系路と、前記スローピングフリューに設けた空
気吸引口を通して該スローピングフリュー内に空気を導
入する空気吸引管と、該空気吸引管に介設した空気導入
調節弁を有するコークスの乾式消火装置において、前記
冷却器下流側の冷却ガス循環系路と前記空気吸引管又は
前記スローピングフリューの空気吸引口の近傍とを連通
ずるバイパス配管を設け、該バイパス配管の途中に流量
調節弁を介設したことを特徴とするコークスの乾式消火
装置の手段を有するものである。

［作　用］ 本発明の作用を第１図及び第２図を参照しつつ以下に説
明する。

冷却器６から流出した低温冷却ガスの一部をバイパス配
管２０によりダクト７から分流する。

この分流した低温冷却ガスを空気吸引管２１と連結した
空気吸引口２１ｂの近傍のスローピングフリュー１ｃ内
に連通した冷却ガス吸引口２０ｃを通してスローピング
フリュー１ｃ内に吸引して、スローピングフリュー１ｃ
内でＨ２、ｃｏ等の可燃ガスが空気中の酸素と反応して
発生した燃焼熱を直ちに吸収してもよく、又は空気吸引
管２１の途中にバイパス配管２０を連結して空気と一緒
にスローピングフリュー１ｃ内に吸引することにより、
燃焼速度を抑制すると共に燃焼熱を直ちに吸収してもよ
い。

かくして、スローピングフリユ−１ｃ内面煉瓦への熱伝
達を阻止し、前記柱煉瓦１０の温度上昇を防止するもの
である。

その低温冷却ガス吸引量はＨ２、ＣＯ等の可燃ガス含有
量の変動原因となるコークス炉の稼動率及び／又は燃焼
後の冷却ガスの成分により調整するか、又は前記空気吸
引量に応じて調整する。

これにより、スローピングフリューＩＣの柱煉瓦ｌＯの
膨張・収縮に起因する該柱煉瓦１０の倒壊を防止し、安
定した操業を可能とするもので、しかも、低温冷却ガス
を使用することにより系全体のガスバランスが安定し、
既設のコークス乾式消火装置に容易に設ける事を可能と
するものである。

［実施例］ 第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す図であり、
図中２０は冷却器６の下流側のダクト７とスローピング
フリュー１ｃの空気吸引口２１ｂ近傍に設けた冷却ガス
吸引口２０ｂを連通接続し、途中に流量調整弁２Ｑａと
２（ｌｂを有するバイパス配管、２１は一端を大気に開
放し、他端をスローピングフリューＩＣの空気吸引口２
１ｂに連接した空気吸引管であり、該空気吸引口２１ｂ
は冷却ガス吸引口２０ｃと交互に設けている。２１ａは
空気吸引管２１の途中に介設した流量調整弁、２２は流
量調整弁２０ａと２０ｂの間のバイパス配管２０に連接
した放散管、２３は■２、ＣＯ発生量演算器、２４は空
気吸引量演算器、２５は流量調整弁２１ａの開度を演算
する演算器、２６と２９は調節器、２７と３２は駆動部
、２８は冷却ガス吸引量を演算する演算器、３３は流量
調整弁２０ｂの開度を演算する演算器、３０は冷却ガス
中のガス成分を測定するガス成分測定器、３１は演算器
である。

なお１〜１０は第７図の符号と同じであり、ここでは説
明を省略する。

前記と同様に冷却器６で１３０〜１８０℃に冷却された
冷却ガスの大部分はダクト７を通って冷却塔１のクーリ
ングチャンバ−１ｂ下部より吸込まれ、残部（下記スロ
ーピングフリュー１ｃ内に導入した空気量とクーリング
チャンバー１ｂ内で発生したＨ２及びＣ０ｆｆ１に相当
する量）はバイパス配管２０を上昇する。

このクーリングチャンバ−１ｂ下部より吸込む冷却ガス
量は該ブレチャンバ−１ａ上部の圧力を圧力測定器Ｔｐ
で測定し、その測定値に応じて流量調整弁２０ａを調整
して、該ブレチャンバ−１ａ上部が所定の負圧となるよ
うに調整されている。

この吹込まれた冷却ガスはクーリングチャンバー１ｂ内
を降下中の赤熱コークスと向流接触して１０００℃〜９
００℃に昇温すると共に赤熱コークスの未乾留分から生
ずるＨ２及びＣＯを含んだ高温の冷却ガスとなり、吸引
口９よりスローピングフリュー１ｃ内に流入する。

このＨ２及びＧＯは空気吸引管２１を通して空気吸引口
２１ｂより吸引された空気により燃焼しつつ仕切板Ｓに
より仕切られたスローピングフリューＩＣ内を矢印Ａ、
Ｂ方向に流れる。

このＨ２及びＣＯが燃焼すると発熱するが、この熱は空
気吸引口２１ｂに隣接した冷却ガス吸引口２Ｄｃよりバ
イパス配管２０を通って上昇する冷却ガスを吸引して、
直ちに冷却するものである。

尚、この燃焼用の空気及び冷却用の低温冷却ガスのスロ
ーピングフリューＩＣ内への導入位置としては、スロー
ピングフリューＩＣ縦断面中央部で、しかも、その箇所
数は吸引口９の数に対応させる事が、柱煉瓦１０の温度
変動を小さくする上で好ましい。

次に、空気吸引管２１を通して空気吸引口２１ｂより吸
引する空気量及び冷却ガス吸引口２０ｃよりバイパス配
管２０を通して吸引する冷却ガス量の調整について説明
する。

予じめコークス炉の稼動率とクーリングチャンバー１ｂ
内で発生するＨ２、Ｃ（ｈｔとの関係を記憶させたＨ２
、ＣＯ発生量演算器２３に現在のコークス炉稼動率を設
定器３４より人力してＨ２、ＣＯ発生量を算出し、その
値を空気吸引ユ演算器２４に出力する。

空気吸引量演算器２４は人力した算出Ｈ２、ＣＯ発生量
に応じて必要空気（酸素以下０２と称す）二を算出し、
演算器２５．２８に出力する。

尚、この際Ｈ２、ＣＯが１〜２％程度残る空気（０゜）
二とすることが好ましい。

演算器２５は必要空気量（酸素量）に応じて流量調整弁
２１ａの開度を演算して調節器２６に出力する。かくし
て、調整器２６は駆動部２７を通じて流量調整弁２１ａ
を調整操作する。

又、ダストキャツチャ−３後方のダクト７に冷却ガスの
成分を測定する測定器３０を設け、この測定器３０で測
定したＨ２、Ｃ０１０２量で空気（０２）量の過不足を
演算器３１で演算し、この値を空気吸引量演算器２４に
フィーバツクすることが好ましい。

演算器２８は予じめ１１□、ＣＯ量と空気（０２）導入
により該）１２、ＣＯが燃焼して発生する熱量との関係
を記憶しておき、この関係と空気吸引量演算器２４から
人力した必要空気（０２）量から吸引冷却ガス量を演算
し、演算器３３に出力する。

演算器３３は演算器２８で演算した吸引冷却ガス量によ
り流量調整弁２１ａの開度を演算して調整器２９に出力
する。該調整器２９は駆動部３４を通じて流量調整弁２
０ｂを調整操作する。

このようにして、バイパス配管２０を上昇してきた冷却
ガスの一部は冷却ガス吸引口２０ｃを通してスローピン
グフリュー１０に流入し、残りの冷却ガスはバイパス配
管２０に設けた放散管２２より放散する。

このようにして、コークス炉より押出した赤熱コークス
を冷却した結果を従来例と共に下表に示す。

又、第５図に他の実施例を示すにれはバイパス配管２０
をスローピングフリューＩＣの冷却ガス吸引口２０ｃ連
通するのでは無く、空気吸引管２１に連通し、空気と冷
却ガスを同時にスローピングフリューＩＣ内に導入する
ものである。

その他の構成は前記実施例と同一である。

［効　果コ 以上説明したごとく、本発明はスローピングフリューＩ
Ｃ内に空気を吸引して該フリューＩＣ内に流入した高温
の冷却ガス中のＨ２、ＣＯを燃焼しても、その燃焼熱を
従来大気中に放散して１７Ｎた低温の冷却ガスを吸引し
て直ちに低下して、スローピングフリユ−１ｃ内面煉瓦
の温度変化を防止出来るので、ランニングコストを全く
かけることなく、しかも冷却系内のガスバランスを壊す
ことなく上記スローピングフリューＩＣ入口の柱煉瓦の
膨張・収縮に起因する脱落を防止して、長期に渡って安
定した操業を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は本
実施例の冷却塔１上部の側面図、第３図は第１図中Ｃ−
Ｃ矢視図、第４図はコークス炉での火落ちから冷却塔に
装入するまでの経過時間とコークスから流出する）１２
＋ｃＯ量の関係を示す図、第５図は他の実施例を示す図
、第６図は低温冷却ガス吸引量とスローピングフリユ−
１ｃ内柱煉瓦温度変動の関係を示した図、第７図は従来
の乾式消化装置の概略図である。 １；冷却塔　　　　　１ａ：プレチャンバー１ｂ：クー
リングチャンバー ＩＣニスロービングフリュー ２；ダストキラチャー ３：ボイラー　　　　４＝サイクロン ５ニブロワー　　　　６＝冷却器 ７：ダクト　　　　　８：放散管 ９：吸引口　　　　　１０：柱煉瓦 ２０：バイパス配管　２１：空気吸引管２０ａ、２０ｂ
、２１ａ　　：流量調整弁２３：Ｌ、ＣＯ発生！演算器 ２４：空気吸引量演算器 ２５．２８．３１　：演算器 ２６．２９：調節器 ２７．３２：駆動部 ３０；ガス成分測定器 ３４：設定器　　　　Ｔｐ：圧力訃 Ｔ１　；スローピングフリュー外筒壁煉瓦Ｔ２　ニスロ
ービングフリュー内筒壁煉瓦第２図 ５ニブロワー ６、冷却器 ９、吸引口 ち ｌ・冷却塔 第５図　　、。ｏ７、イｔ＜ｙＲＷ ２０ａ、２０ｂ、２＋ａ：ｉ！ＥＦｉ整弁第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　上部より受け入れた赤熱コークスと底部より吹込ん
   だ低温冷却ガスを向流接触して該赤熱コークスを冷却し
   て底部より排出すると共に高温になった冷却ガスを上側
   部のスローピングフリューを通して排出する冷却塔と、
   該スローピングフリューから排出した高温冷却ガスを熱
   回収設備に導入して熱回収した後、ブロワー、冷却器を
   通して再び冷却塔の底部に供給する冷却ガス循環系路と
   、前記スローピングフリューに設けた空気吸引口を通し
   て該スローピングフリュー内に空気を導入する空気吸引
   管と、該空気吸引管に介設した空気導入調節弁を有する
   コークスの乾式消火装置において、前記冷却器下流側の
   冷却ガス循環系路と前記空気吸引管又は前記スローピン
   グフリューの空気吸引口の近傍とを連通するバイパス配
   管を設け、該バイパス配管の途中に流量調節弁を介設し
   たことを特徴とするコークスの乾式消火装置。 ２　上部より受け入れた赤熱コークスと底部より吹込ん
   だ低温冷却ガスを向流接触して該赤熱コークスを冷却し
   て底部より排出すると共に高温になった冷却ガスを上側
   部のスローピングフリューを通して排出する冷却塔と、
   該スローピングフリューから排出した高温冷却ガスを熱
   回収設備に導入して熱回収した後、ブロワー、冷却器を
   通して再び冷却塔の底部に供給する冷却ガス循環系路と
   、前記スローピングフリューに設けた空気吸引口を通し
   て該スローピングフリュー内に流入するＨ＿２及びＣＯ
   等の可燃ガス量に応じてスローピングフリュー内に空気
   を導入する空気吸引管と、該空気吸引管に介設した空気
   導入調節弁を有するコークスの乾式消火装置において、
   前記冷却器で冷却した低温冷却ガスを、前記可燃ガス量
   に応じて前記空気吸引管から空気と一緒又は前記スロー
   ピングフリューの空気吸引口の近傍に導入することを特
   徴とするコークスの乾式消火方法。 ３　上部より受け入れた赤熱コークスと底部より吹込ん
   だ低温冷却ガスを向流接触して該赤熱コークスを冷却し
   て底部より排出すると共に高温になった冷却ガスを上側
   部のスローピングフリューを通して排出する冷却塔と、
   該スローピングフリューから排出した高温冷却ガスを熱
   回収設備に導入して熱回収した後、ブロワー、冷却器を
   通して再び冷却塔の底部に供給する冷却ガス循環系路と
   、前記スローピングフリューに設けた空気吸引口を通し
   て該スローピングフリュー内に流入するＨ＿２及びＣＯ
   等の可燃ガス量に応じてスローピングフリュー内に空気
   を導入する空気吸引管と、該空気吸引管に介設した空気
   導入調節弁を有するコークスの乾式消火装置において、
   前記冷却器で冷却した低温冷却ガスを前記空気吸引管か
   らの空気と一緒に又は前記スローピングフリューの空気
   吸引口の近傍に導入すると共に前記空気吸引管からの空
   気吸引量に応じて低温冷却ガスの導入量を調節すること
   を特徴とするコークスの乾式消火方法。 ４　上部より受け入れた赤熱コークスと底部より吹込ん
   だ低温冷却ガスを向流接触して該赤熱コークスを冷却し
   て底部より排出すると共に高温になった冷却ガスを上側
   部のスローピングフリューを通して排出する冷却塔と、
   該スローピングフリューから排出した高温冷却ガスを熱
   回収設備に導入して熱回収した後、ブロワー、冷却器を
   通して再び冷却塔の底部に供給する冷却ガス循環系路と
   、前記スローピングフリューに設けた空気吸引口を通し
   て該スローピングフリュー内に空気を導入する空気吸引
   管と、該空気吸引管に介設した空気導入調節弁を有する
   コークスの乾式消火装置において、前記冷却器下流側の
   冷却ガス循環系路と前記空気吸引管又は前記スローピン
   グフリューの空気吸引口の近傍とを連通するバイパス配
   管と、該バイパス配管の途中に介設した低温冷却ガス流
   量を調整する流量調整弁と、コークス炉の稼動率又は前
   記冷却ガス循環系路中のガス成分に応じてスローピング
   フリュー内に導入する空気量を演算する空気導入量演算
   器と、該空気導入量演算器からの空気導入量に応じて前
   記空気導入調節弁の開度を演算し、該空気導入調節弁を
   動作する動作部に演算結果を出力する空気導入調節弁開
   度演算器と、前記空気導入量演算器で演算した空気導入
   量に応じて前記バイパス配管からスローピングフリュー
   内に導入する低温冷却ガス量を演算する低温冷却ガス導
   入量演算器 と、該低温冷却ガス導入量演算器で演算した低温冷却ガ
   ス導入量に応じてバイパス配管に設けた前記流量調整弁
   の開度を演算し、該流量調整弁を動作する動作部に演算
   結果を出力する流量調整弁開度演算器を設けることを特
   徴とするコークスの乾式消火装置。