JPH01259085A - コークス炉の加熱方法 - 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、コークス炉の加熱方法に関し、特に２分割式
コークス炉の加熱方法に関する。

〈従来の技術〉 ２分割式コークス炉においては、コークス炉のほぼ中央
部で蓄熱室および燃焼室が２分割されており、一般にマ
シンサイド（以下ＭＳという）、コークスサイド（以下
Ｃ３という）と呼ばれる。　石炭乾留の熱源となる燃料
ガスの燃焼は、ＣＳとＭＳとを交互に一定時間（通常２
０〜３０分）毎に切り替え、予熱蓄熱をくり返し熱効率
を高めた操業を行っている。

貧ガスであるミックスガス（以下、Ｍガスという）燃焼
の場合は、蓄熱室にＭガスと燃焼用空気がそれぞれ個別
の室に供給されて予熱されたのちに燃焼室で両者が混合
されて燃焼し、廃ガスは上部水平煙道から反対側の燃焼
室、蓄熱室を経て煙道へ排出される。

富ガスであるコークス炉ガス（以下、Ｃガスという）燃
焼の場合は、Ｃガスは蓄熱室を経由せずに蓄熱室上部で
燃焼室下部に位置する下部水平煙道部に供給され、燃焼
用空気だけが蓄熱室を経由する。　廃ガスの流れはＭガ
ス燃焼と同じである。

コークス炉の燃焼制御は、燃焼室の温度（一般に炉温と
いう）を所定の値に保つように、Ｍガス燃焼またはＣガ
ス燃焼に拘らず、これら燃料ガス流量を変更することに
より行われている。　即ち、燃焼室の所定の位置に設置
された温度計の指示値と目標温度との偏差を検出し、そ
れに応じた燃料ガス増減量を次の燃焼方向切磐後のガス
流量に反映させる方法が一般に採用されている。

ところでこの方法では、コークス炉の稼働率が低くなる
と、相対的に瞬時ガス流量が低下して端フリユーへのガ
ス配分量が減少するとともに大気側への熱放散を十分に
補償する燃焼がおこなわれない。　第１図はその一例を
示したもので、１は低稼働率の時、２は高稼働率の時の
ＭＳ％ＣＳ間の燃焼室の温度分布である。

このように低稼働率時においては端部の炉温の温度低下
が、高稼働率時の△Ｔ２、△Ｔ２’にくらべ、△Ｔｌ、
△Ｔ、／　　と大きく、中央部に比べて石炭の乾留が遅
くなり、端部を除く大部分の石炭がコークス化している
にも拘らず押出しができないため、端部乾留が終了する
まて燃料ガスを消費しなければならず膨大なエネルギー
の損失となる。　また、端部を無視して押出しを行うと
、第２図に示すように両端部未乾留部からの発塵が激し
く環境上の問題となる上に、端部コークスの強度は弱く
製品品質を満足できない。

以上の問題を解決するために現在実施されている方法と
して、Ｃガス燃焼においては、燃焼工程の途中でガス停
止を行ない、その分量だけ燃焼中のＣガス瞬時ガス流量
を高くして端フリユーへのガス配分量を上昇させて操業
することにより、高稼働率時と同等の端フリユー温度降
下程度に改善している。

しかし、この方法は、Ｍガス燃焼においては・蓄熱室で
の爆発という決定的理由により採用ができない。　即ち
、Ｃガス燃焼においては、Ｃガスは蓄熱室を経由しない
が、Ｍガス燃焼においてガス停止を行なうと、この間に
蓄熱室内へ外気が侵入し、次の燃焼時にＭガスが蓄熱室
へ投入されたときにこの貧ガスが上記空気と接して爆発
を引き起こすからである。

なお、ガス爆発の観点から特開昭５６−５３１７８号公
報で提案されるように、残留ガスを煙道側に引き落して
爆発を防止する方法もあるが、貧ガスを含んだ空気の追
出しに空気を導入するため、この間冷却されるこになり
、熱効率の点で問題があった。　また、上記ガスの追出
し操作は燃料供給方向の切替時に行われるため、導入空
気による蓄熱室の温度低下が大きく熱効率を重祝すコー
クス炉操業に不向きであった。

そこで、Ｍガス燃焼においては、例えば、端フリユーの
燃焼室下部へ独立にＣガス配管を設置して燃焼させ、端
フリユーを昇温させる方法が考案されている（実開昭６
２−２１０４８号公報参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 Ｍガス燃焼時の端フリユー昇温を行なうために現在考案
されている唯一の方法は、上記のように端フリユーへ独
立に燃料ガス供給設備を設置するものである。　これは
、膨大な設備投資を伴う。　また、コークス炉外壁に穴
をあけてバーナを設置する等炉体への悪影響も考えられ
るという問題点があった。

本発明は１、設備投資なしで既設コークス炉の設備を利
用し、Ｍガス燃焼時においても爆発を引き起こすことな
くＣガス燃焼時のように瞬時ガス流量を上昇でき、さら
にコークス炉の端部までコークス化しうるコークス炉の
加熱方法を提供することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明によれば、蓄熱室と
燃焼室を有する燃焼手段を用いて、蓄熱室への貧ガス供
給−ガス停止−富ガス供給をこの順序で１サイクルとし
てコークス炉燃焼ガス流を逆転切替して加熱することを
特徴とするコークス炉の加熱方法が提供される。

以下に、本発明をさらに詳細に説明する。

上記富ガス供給の燃焼は、蓄熱室に滞留している空気を
追い出す程度の最小時間とし、Ｍガス燃焼の瞬時ガス流
量は、コークス炉の最大稼働率を若干上まわる程度の瞬
時ガス流量とし、全体の必要ガスをガス停止時間の長さ
で調整することにより、爆発を引き起こすことなく端フ
リユーの昇温が達成される。

通常、ＭＳまたはＣ５の燃焼切替サイクルは２０〜３０
分程度である。　３０分燃焼を例にとると、第３図にお
いて、従来の方法でのＭガス流量が、コークス炉稼働率
が最高の場合を３、最低の場合を４とすると、本発明で
はコークス炉稼働率に関係なく５でＭガス燃焼、ｔでガ
ス停止、６でＣガス燃焼となる。　即ち、３０分間に投
入される燃料ガスカロリーは、３ないし４で示す量と５
と６の和で示す量が等しくなる。　従って、５ではＭガ
ス流量が従来の高稼動率時以上となり端フリユーへのガ
ス配分量も多くなり所期の目的を達成できる。

この燃焼パターンを繰り返すことにより、１０数時間〜
２０数時間で石炭が乾留される。

この間、コークス炉全体の炉温を所定の値とするために
、従来は、３または４のガス流量を１サイクル毎に変更
して調整するが、本発明では、５および６の流量は一定
とし、ガス停止時間ｔによって調整するものである。

〈実施例〉 以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

第４図は本発明を適用したカールスチル式コークス炉の
断面説明図である。　図において、７はコークス炉の蓄
熱室、８は燃焼室であり、Ｍガス燃焼とＣガス燃焼のい
ずれでも可能な設備となっている。

まず、Ｍガス用の開閉弁９を開き、流量計１０と調節弁
１１により所定流量のＭガスを所定時間蓄熱室経由燃焼
室へ導入したのち開閉弁９を閉じ、ガス停止期間に入る
。

このガス停止期間中に外気が蓄熱室７内に侵入する。

次に、Ｃガス用の開閉弁１２を開き、流量計１３と調節
弁１４により所定流量のＣガスを所定時間燃焼室８へ導
入して燃焼すると、その燃焼廃ガスが前記外気が侵入し
ている蓄熱室７を通って侵入空気とともに炉外へ排出さ
れる。

このＣガス燃焼時間は、蓄熱室７の容量によるが、通常
２分程度もあれば十分である。

また、前記ガス停止期間は別途炉温制御に基づき、開閉
弁９の閉止から開閉弁１２の開放までの時間を調整する
ことによって行われる。

続いて、次のサイクルは、他方の図示しないＭガス用の
開閉弁を開いて上記サイクルを燃料ガスの流れ方向だけ
を逆にして行なわれ、これを繰り返えす。

上記実施例で低稼動率操業時における燃焼室内の温度分
布を第１図に破線で示す。　同じ低稼動率操業時の従来
例１にくらべ端フリユーの温度低下が約１／２となって
いる。

この結果乾留熱量原単位が約２０１ｅａｌ　／　ｔ−ｃ
ｏａｌ低減できた。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように構成されているので、特
に設備投資をすることなくコークス炉の低稼動率操業時
において端部の炉温低下を低減し、かつ乾留熱量原単位
を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃焼室の炉長方向の温度分布図である。 第２図はコークス押出し時のコークス温度と発生する媒
應濃度との関係を示す図である。 第３図は本発明におけるガス燃焼−ガス停止パターンの
説明図である。 第４図はコークス炉の燃料系統概略図である。 符号の説明 １・・・低稼働率時の温度曲線、 ２・・・高稼働率時の温度曲線、 ３・・・従来の高稼働率時のＭガス流量、４・・・従来
の低稼働率時のＭガス流量、５・・・本発明のＭガス流
量、 ６・・・本発明のＣガス流量、 ７・・・蓄熱室、 ８・・・燃焼室、 ９・・・開閉弁、 １０・・・流量計、 １１・・・調節弁、 １２・・・開閉弁、 １３・・・流量計、 １４・・・調節弁 Ｆ　Ｉ　Ｇ、　Ｉ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄熱室と燃焼室を有する燃焼手段を用いて、蓄熱
   室への貧ガス供給−ガス停止−富ガス供給をこの順序で
   １サイクルとしてコークス炉燃焼ガス流を逆転切替して
   加熱することを特徴とするコークス炉の加熱方法。