JPH0388890A - コークス乾式消火設備の冷却塔ガス出口フリュー - 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、コークス乾式消火設備の冷却塔で赤熱コーク
スとの熱交換によって高温となったガスをボイラー等の
熱交換器に送り出す際、ガスの排出流に随伴される粉粒
体を少なくしたガス出口フリー−に関する。

〔従来の技術〕

コークス炉から押し出された赤熱コークスの顕熱を回収
−しながら、赤熱コークスを冷却するものとして、冷却
塔にバッチ装入された赤熱コークスヲフレチャンバに一
旦貯留し、このプレチャンバから連続的に冷却ゾーンに
落下させる方式のコークス乾式消火設備が知られている
。

第４図は、この顕熱回収系統を備えたコークス乾式消火
設備を示す。

コークス炉からの赤熱コークスは、冷却塔本体１の頂部
に設けた投入口２からプレチャンバ３に投入される。そ
して、下方の冷却室４に逐次落下し、ガス吹込み口５か
ら吹き込まれた不活性ガスとの熱交換によって約２００
℃程度に冷却される。

冷却されたコークスは、排出口６から切出し装置７によ
って切り出される。他方、熱交換によって約８００℃に
昇温した不活性ガスは、排気口８から環状ダクト９に集
められ、ダクト１０を経由してボイラー１１に導かれる
。ボイラー１１には、流入管１２から水が供給されてお
り、ダクト１０から送られて来た不活性ガスの保有熱を
吸収した温水又は水蒸気となって流出管１３から取り出
される。

このとき、ダクト１０内をボイラー１１に向けて流れる
不活性ガスには、コークスから分離した多量の粉粒及び
粉塵が浮遊している。この不活性ガスをそのままボイラ
ー１１に送り込んだのでは、ボイラー１１内の伝熱管が
摩耗により損耗したり、ボイラー１１の内部にこれらの
粉粒及び粉塵が堆積し、ボイラー１１が故障する原因と
なる。そこで、ダク）１０の途中に集塵装置１４を取り
付け、この集塵装置１４により不活性ガス中の粉粒及び
粉塵を除塵している。集塵装置１４で不活性ガスから分
離された粉粒及び粉塵は、排出管１５を経て系外に搬出
される。

ダクト１０内に設けられる集塵装置１４としては、不活
性ガスに浮遊している粉粒及び粉塵が衡突する衝突板１
６を流路の途中に突出させ、且つ衝突板１６近傍の流路
断面積を大きくしたものが使用されている。この形式の
集塵装置１４は、構造が簡単であり、メンテナンスに対
する負担が軽減されるという利点を有する。しかしなが
ら、排気口８から流出する不活性ガスに随伴される粉粒
及び粉塵の量が多くなってくると、この集塵装置１４で
は捕捉しきれず、粉粒及び粉塵の一部がボイラー１１に
流れ込む。また、不活性ガスにコークス塊が随伴される
と、集塵装置１４が故障する原因となり、設備の運転を
継続することができなくなる。

そこで、冷却塔本体１の内部を上昇して排気口８から環
状ダクト９に流れる不活性ガスに多量の粉粒やコークス
塊が巻き込まれることを防止するため、排気口８部分の
炉壁構造に種々の改良が加えられている（実開昭５８−
４８７４７号公報、実開昭５９−９０６７号公報、実開
昭５９−１５３３４５号公報、実公昭６０−３６５７４
号公報等参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の排気口８は、第５図に示すように、上部
炉壁１７の内側表面に連続して、排気口８の間を仕切る
柱状部１８を、その内側表面が上部炉壁１７及び下部炉
壁１９の内側表面に連続するように設計している。この
とき、柱状部１８は、個々のレンガブロックを下部炉壁
１９から上部炉壁１７に向けて垂直方向に積み上げてい
る。このようなレンガ積みでは、柱状部１８の傾斜角度
αを構造上から小さくすることができない。そのため、
炉内を降下しているコークス塊２０の安息角よりも、柱
状部１８の傾斜角度αが大きくなっている。

したがって、冷却塔本体１を降下してくるコークス塊２
０は、上部炉壁１７の下端から排気口８内の一部に傾斜
した状態で侵入する。この排気口８に冷却室４の下方か
ら上昇して来た不活性ガス流２１が流入するとき、コー
クス塊２０の分布及び層厚に応じて上部炉壁１７の下端
に近くなるほど、不活性ガス流２１の流速が増大する。

そのため、上部炉壁１７下端近傍のコークス塊２０が不
活性ガス流２１に吹き飛ばされて、環状ダクト９に運ば
れる割合が大きくなる。このコークス塊２０の飛散は、
設備の大型化に伴って冷却塔本体１に送り込む不活性ガ
スの風量を大きくするほど顕著になる。また、不活性ガ
ス流２１に随伴されるコークス塊２０以外の粉粒も、増
量する。

このコークス塊、粉粒等の飛散を抑制するものとして、
第６図に示すように、排気口８を複数又は単数の仕切り
壁２２で多段に仕切ることが、「鉄と鋼Ｊ　Ｖｏｌ　７
４（１９８８）第６号第３０〜３７頁に記載されている
。この仕切り壁２２によって、排気口８内にあるコーク
ス塊２０は、仕切り壁２２より上方の表面２０ａと下方
の表面２０ｂとをもつ。このコークス塊２０の堆積状態
を第５図の場合と比較すると、不活性ガス流２１の流れ
方向にみたコークス塊２０の堆積厚みが約半分になって
いる。そのため、上部炉壁１７直下と仕切り壁２２直上
との間、及び仕切り壁２２直下と下部炉壁１９直上との
間での通気抵抗の差が小さく、上部炉壁１７直下及び仕
切り壁２２直下１こ不活性ガス流２１が集中する傾向も
抑制される。その結果、不活性ガス流２１によって吹き
飛ばされるコークス塊２０や粉粒も少なくなる。

仕切り壁２２は、たとえば柱状部１８の側面から突出し
たものとして設けられる。そのため、柱状部１８として
特別に製造された異形レンガが必要となり、既存の設備
に付設することも容易でない。しかも、不活性ガス流２
１の流れ方向にみてコークス塊２０の堆積厚みを異なら
せる上段表面２０ａ及び下膜表面２０ｂがあるため、排
気口８を通過する不活性ガス流２１の流量分布は、排気
口８の断面において一様ではない。そのため、若干のコ
ークス塊２０や粉粒が、流速の大きな上部炉壁１７或い
は仕切り壁２２の直下から持ち出される恐れがある。

そこで、本発明は、下部炉壁側に不活性ガス流が積極的
に流れる空隙を形成することにより、排気口を通過する
不活性ガスが上部炉壁側で局部的に集中して流れること
を防ぎ、コークス塊や粉粒の随伴を抑制することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の冷却塔ガス出口フリー−は、その目的を達成す
るために、冷却塔の周囲に設けた環状ダクトに炉内を接
続する排気口を下部炉壁、上部炉壁及び柱状部で区画し
、前記排気口の少なくとも入側部分に当たる前記下部炉
壁側に、前記排気口を通過する不活性ガス流の流路方向
に延びる複数の溝部を形成したことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、排気口８の一部を形成する下部炉壁１９に波
型の溝を形成した実施例を示す。なお、同図において、
第５図に示した部材等に対応するものについては同一の
符番で指示し、以下の説明においては第４図及び第５図
の符番を適宜使用している。

本実施例の出口フリューは、第５図の場合と同様に上部
炉壁１７と下部炉壁１９との間に柱状部１８を配置し、
排気口８を形成している。柱状部１８は、第４図に示す
よろに冷却塔本体１の内周面に沿って複数個設けられ、
それぞれの柱状部１８の間が排気口８となる。

排気口８の下面を形成する下部炉壁１９の内壁面には、
第２図に示すように、複数の溝部２３が不活性ガス流２
１の通過方向に沿って設けられている。

そのため、排気口８０入側に侵入したコークス塊２０と
下部炉壁１９の内壁面との間に、空隙が形成される。こ
の空隙のため、下部炉壁１９側を通過する不活性ガス流
２１が受ける圧損が少なくなる。その結果、上部炉壁１
７側を通過する不活性ガス流２１の流量が減少し、下部
炉壁１９側を通過する不活性ガス流２１の流量が多くな
る。

下部炉壁１９に形成する溝部２３としては、コークス塊
２０と下部炉壁１９との間に空間ができるようにコーク
ス塊２０の粒度との関係で大きさが定められる。たとえ
ば、コークス塊２０の粒径が通常７０ｍｍ程度であるの
で、溝部２３の開口部のサイズを幅５０ｕ程度、或いは
深さ１００Ｍ程度にする。また、第１図及び第２図に示
した波型に代え、コ字型の開口断面をもつ溝部を複数個
形成しても良いし、３１７図及び第８図に示すような軌
条型煉瓦２５を下部炉壁１９上部傾斜部に形成しても良
い。

このようにすると、軌条型煉瓦２５により形成されるガ
ス道２６の面積を冷却用の不活性ガス量に応じて確保す
ることができる。また、この際、隣接する軌条型煉瓦２
５の上部は互いに接触するように配置しても良い。

更に、第９図及び第１０図に示すようなコ字型の開口断
面をもつコ宇型金物２４を設置しても良い。

このような構造にすると、万一コ字型金物２４が損傷し
た場合でも、取外し、取付けが容易である。

この場合もコ字型金物２４の高さ（第９図のへ寸法）を
不活性ガス量に応じて決めれば良い。

江お、コ字型金物２４においては、その底板は設けなく
ても良い。

第３図は、不活性ガス流２１０通過方向に沿って延び、
輻５０−１深さ１００　ｔｍの溝部２３を傾斜面に形成
した下部炉壁１９で排気口８の下面を形成した場合に、
排気口８を通過する不活性ガス流２１の流量分布を表し
たグラフである。第３図から明らかなように、下部炉壁
１９とコークス塊２０との間に形成された空隙を不活性
ガス流２１が優先的に通過するため、上部炉壁１７側を
流れる不活性ガス流２１の流量が減少し、排気口８の断
面に関して流量分布が平均化される。そのため、上部炉
壁１７近傍でコークス塊２０が不活性ガス流２１に随伴
されることがなくなる。

これに対し、第５図で説明した従来の排気口８では、コ
ークス塊２０の侵入によって圧損が排気口８断面におい
て異なるため、破線で示すように上部炉壁１７側で極端
に大きくなっている。この流量の大きな個所、すなわち
上部炉壁１７の近傍でコークス塊２０が不活性ガス流２
１に随伴され、炉外に送り出される。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、排気口の下
面を形成する下部炉壁側に溝部を形威し、排気口の入側
部に侵入したコークス塊と下部炉壁側との間に空隙を形
成している。この空隙は、コークス塊が侵入しないので
圧損が小さく、不活性ガス流が優先的に通過する。その
ため、上部炉壁側を通過する不活性ガス流の流量が少な
くなり、上部炉壁直下を不活性ガスが集中して高速で流
れることがなく、コークス塊や粉粒の随伴が抑制される
。その結果、コークス乾式消火設備の大型化に伴い不活
性ガスの吹込み量を大きくした場合でも、冷却塔から持
ち出されるコークス塊や粉粒に起因したトラブルが回避
され、安定した操業を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の出口フリューを示す断面図、第
２図はその斜視図、第３図は本発明の効果を具体的に表
したグラフ、第４図はコークス乾式消火設備の全体構造
を示す概略図、第５図及び第６図は従来の出口フリュー
を示す断面図、第７図は本発明の他の実施例の出口フリ
ューを示す断面図、第８図は第７図のＡ−Ａ線における
断面図、第９図は本発明の他の実施例の出口フリー−を
示す断面図、第１０図はコ字型金物の斜視図である。 ｌ：冷却塔本体　　　　４：冷却室 ８：排気口　　　　　　９：環状ダクト１７：上部炉壁
　　　　　１８：柱状部１９：下部炉壁　　　　　２０
：コークス塊２１：不活性ガス流　　　２３：溝部 ２４：コ字型金物　　　　２５：軌条型煉瓦２６：ガス
道

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷却塔の周囲に設けた環状ダクトに炉内を接続する
   排気口を下部炉壁、上部炉壁及び柱状部で区画し、前記
   排気口の少なくとも入側部分に当たる前記下部炉壁側に
   、前記排気口を通過する不活性ガス流の流路方向に延び
   る複数の溝部を形成したことを特徴とするコークス乾式
   消火設備の冷却塔ガス出口フリュー。