JPH04500093A - コークス炉の加熱室及び加熱方法 - 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】 コークス炉の加熱室及び加熱方法 コークス炉の中で、空気を遮断して間接的に加熱することによって石炭の乾溜が なされる。このためコークス炉の壁の内部に加熱室、炎管が設けられている。加 熱室に燃焼媒質のガス及び空気が供給され、そこで混合されそてし燃焼させられ る。発生する煙道ガスに含まれる有害物質ＮＯｘを避けるために、供給部は燃焼 空気が燃焼室の中に種々の高さの所で導入されるように配置され、最初に炎の先 端の所ができるだけ低い温度を有する低化学量論的燃焼が得られる。

この際Ｎｏ／Ｎｏ！の様な物質は燃焼反応（ＦｌａＩＩ＋５ｒｅａｋｔｉｏｎ） を促進する。この効果を相殺するため、特に燃焼反応を遅延させるため、煙道ガ スが供給されることができる。

しかしコークス炉の全ての公知の加熱室は流れが制御不可能である点で共通して いる。一部分には再循環の流れがはっきり現れる。

本発明の課題はコークス炉の加熱室内の加熱及び流れの状態を改良することであ る。本発明により上記の課題は加熱室の内部装備部材によって達成される。この 内部装備部材は加熱室の雰囲気の中において安定しておりそして１８００°Ｃま での温度まで耐える構成物質で造られている。本発明によりこの内部装備部材は 蜂の巣状格子および／又は球体の堆積によって形成されている。

蜂の巣状の格子は流れを平均化（ＳｔｒＯｔａｕｎｇｓｖｅｒｇＩｅｉｃｈｍｊ Ｂｉｇｕｎｇ）することを実現し、そしてそれのみならず場合によってはガスと 空気とを、個々には炉の高さと加熱室の幾何学的な寸法とにそれぞれ依存してい る確定した距離にわたって別々に導くことを可能にする。

加熱室特に加熱装置は種々異なる区域に分割されており、これらの区域にガスと 燃焼空気とが別々に、そしてまた種々の高さにおいて導入される。第一の段階に おいては、明らかに低化学量論的燃焼に必要な量の空気がガスに供給され、その 後側の段階においてまだ燃焼していないガス・煙道ガス混合物が、新たに外部か ら供給される空気を用いて燃焼させられる。この様にして別々の空気により惹起 させられる個々の燃焼反応が生じる。この結果、大なる高さに亘って、炎の先端 が低い温度である、はぼ一様な燃焼が行われることが可能である。

加熱室の断面と高さとに関して、蜂の巣状格子を別々の高さにすることおよび燃 焼媒質を格子出口まで別々に導くことによって、燃焼状態がそれぞれの高さに必 要な熱に依存して選択的に調節されることができる。このためには、−面又は二 面の角錐形の、高さに関して段階を付けられた炎進行（Ｆｌａｍｍｅｎｆｏｒｔ ｓｃｈｒｉｔｔ）を可能にする。この様に段階を付けられた炎進行では燃焼空気 を別々の高さで供給することはもはや必要でない。

蜂の巣状格子゛の表面は触媒材料で付加的に覆われることができ、この触媒材料 は発生する有害物質、例えばＮＯｘ’をその場で明確に（Ｅｎｔｓｃｈｅｉｄｕ ｎｇ）転換させる。

ウェブの厚さを介して熱貯蔵容量に関する付加的な影響が得られ、この熱貯蔵容 量は熱の放出が瞬間的に増加した時に温度の降下を補償することができる。さら に断面積の変化による燃焼への影響も得られる。

本発明により球体を内部装備部材として用いることによって加熱室を等しい大き さのセラミックスの球体で満たす可能性が存在するので、約２５％の自由空間（ 六角形の最も密な球体充填）が残る。この場合には、燃焼媒質が強く混合される という特色を持った誘導がなされる上に、加熱室の熱貯蔵容量が著しく高められ 、従って方法技術的に条件づけられている瞬間的に増大する熱放出も炎管内の温 度降下を惹起しない。

添付図には本発明の種々異なる実施例が示されている。

第１図は１つのコークス炉の炎管の正３面図を示している。コークス炉は図示の 炎管１の他になお別の多数の等しく形成された炎管を有する。炎管１はこの実施 例では７６５０１１ＩＩ１１の長さを持っている。下方では炎管１は燃焼室７に ガス・空気供給部材を有する。炎管ｌの中には上下に配置された２つの蜂の巣状 の内部装備部材２および３が配置されている。２つの内部装備部材２および３は ２０００ｉｆ１１１の長さを持っている。内部装備部材２はガス・空気供給部材 の上方約１１６５ｍ＋ａに配置されている。２つの内部装備部材２および３の間 隔は、蜂の巣状の内部装備部材２と、ガス・空気供給部材との間の間隔に等しい 。内部装備部材２および３の上方には別の燃焼室８と９とが存在している。

炎管１の中には、蜂の巣状の内部装備部材のそれぞれ上方の４及び５で示された 所に、適当な装置によって空気が供給される。

第２図は内部装備部材のＡ−Ａ線に沿った断面を示す。断面図において辺の長さ は１１６５１１ｍと１４９８ｍｍになっている。内部装備部材２及び３は全ての 側で炎管１０周壁から８３鵬の間隔６を有する。

個々の蜂の巣は一辺約５０１１ＩＩｌの正方形断面を有している。

第３乃至５図は炎管ｌと同じ寸法を有する別の炎管ｌＯを示している。炎管１に 対し、炎管１０は１つの格子状蜂の巣構造物１１を有しているのが相違しており 、前記構造物は、炎管１０の上方に向かって拡大している半分を除いて別の部分 は同じ状態で延在している。この際重要な境界線１２は、図において炎管の右上 方の隅から左下方の隅まで延在している。蜂の巣状構造物１１は境界線１２によ って示された面に沿って、煙道ガス兼燃焼室１３の中に空気を送る多数の空気噴 出口を有し、前記燃焼室の蜂の巣構造体を含まない断面は上方に向かって増大し ている。

この状態は理想的な炎の案内に適合している。炎の案内は局所の事情、特に供給 される燃焼媒質によって決まる。

第５図は第３図の線Ｂ−Ｂに沿った断面を示している。

第６乃至８図は別の１つの炎管２０を示し、この炎管は炎管１及び１０と同じも のであるが、別の内部装備部材２１を有している。この内部装備部材２１は角錐 状に形成され、そして５６６０ｉｎの高さまで延在している。内部装備部材２１ のこの形状はここでの、最良の燃焼過程に対応する。

第８図は第６図のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

第９及び１０図は、内部装備部材として球体３１の堆積を有する前同様な炎管３ ０を示している。球体の堆積は炎管３０の長さに亘って種々異なっている０球体 の密な堆積３１に比べて大なる自由な断面を有する中空空間３２．３３．３４及 び３５が燃焼空間として形成されている。上方の中空空間３５及び下方の中空空 間３２は１１６５ｍｍ＋の等しい長さを持ちそして次に位置する炎管の端から５ ００ｍの等しい間隔を隔てている。中空空間３３は３３３ｓｗ（７）長さを持ち 、中空空間３４は１４９８ｍ＋ｅの長さを持っている。これらすべての中空空間 の幅は約１１６６鵬になっている。

燃焼空気は下方に供給され並びに個々には詳細が示されていない、装置３６．３ ７を介して空間３３及び３５の中に供給される。この場合にも中空空間の形成と 燃焼空気供給とは最良の燃焼が惹起される様に形成される。

ｆｒ＆ＪＢ−８ 暫ｍ　ｃ−ｃ 国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　９０００３８４ ＳＡ　３７０６８

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．炎管の高さに亘って最適の炎案内のための内部装備部材を有することを特徴 とするコークス炉の加熱室。
2. ２．透過可能な蜂の巣状格子（２、３、１１、２１）及び／又は球体の堆積（３ １）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．内部装備部材はセラミックスから成ることを特徴とする請求項１又は２に記 載の装置。
4. ４．断片的煙道ガス案内を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置 。
5. ５．加熱室の全長に亘って縮小及び／又は拡大する内部装備部材を有することを 特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. ６．内部装備部材は触媒材料の層で覆われていることを特徴とする請求項１〜５ のいずれか１つに記載の装置。
7. ７．蜂の巣状の内部装備部材（２、３）又は球体の堆積（３１）を有する部分の 上方で燃焼室（８、９、１３、３３、３５）のより大きな自由断面を有する部分 に燃焼空気を供給するための装置（４、５、３６、３７）が配置されていること を特徴とする請求項４に記載の装置。
8. ８．蜂の巣状格子（１１、１２）は、炎管の高さの少なくとも一部に亘って分布 している多数の空気噴出口を有していることを特徴とする請求項５に記載の装置 。
9. ９．炎管内の内部装備部材を用いてガスと燃焼空気とが導入される請求項１〜８ のいずれか１つに記載の加熱室によるコークス炉の加熱方法において、最初にガ スは僅かな空気量により低化学量論的燃焼をされそして別の燃焼空気が、完全燃 焼させるため、炎管の中で上昇するガス・煙道ガス混合物を内部装備部材を通し て一様に、又は内部装備部材の上方で段階的に供給されることを特徴とするコー クス炉の加熱方法。