JPH0718746Y2 - コークス乾式消火設備のガス放散装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、コークス乾式消火設備のガス放散装置に係わ
り、特にコークス乾式消火設備の循環系内の余剰ガスを
無害化して系外に放散するためのガス放散装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来のコークス消火設備を第２図により説明する。

図において、１は上部にプリチャンバ1aを有する冷却
塔、２は重力沈降型の除塵器、３はボイラ、４は循環フ
ァンであり、これらは不活性ガスなどの循環ガスを冷却
塔１に導入して、冷却塔１内の赤熱コークスｃを冷却
し、冷却によって昇温した循環ガスをボイラ３に導いて
熱回収を行う循環系を構成している。上記冷却塔１から
ボイラ３に入った循環ガスは、ボイラ３内で水管を加熱
し、ボイラ３の下部に設けたサイクロン５でガス中のコ
ークス粉が除去された後、循環ファン４で昇圧され、循
環ダクト６を通り冷却塔１の下部の環状のガスマニホー
ルド７に入る。

上記循環ガスの成分は、H₂５％、CO10％、CO₂10％、H₂O
10％、N₂65％程度であるが、操業条件によりこの成分比
は大きく変動する。従来においては循環ガス中の可燃成
分のH₂,COの制御のため煙道８の内を流れる循環ガス中
に希釈空気供給ファン９と希釈空気流調整弁10を接続
し、その煙道８内を流れる循環ガス中に希釈空気を吹き
込んで燃焼させている。

このように希釈空気を吹き込むことによって、あるい
は、プリチャンバ1a内のコークスの投入等によって系内
には余剰ガスが生じるので、上記循環ダクト６には余剰
ガスを大気中に放散させるための下部ガス放散管11が分
岐して接続されている。この下部ガス放散管11には、系
外に取り出す余剰ガス量を調整するための流量調節弁12
が介設されている。このガスはCO,H₂等を含む可燃ガス
であり、又このガス中には微細なコークス粉塵が多量に
含まれている。従来より有毒物であるH₂,COを無害化す
るため、上記下部ガス放散管11に燃焼装置13を設けて、
燃焼して大気に放散していた。一方、ガス中のコークス
粉も大気中に放散され、24Hr,連日累積して放散される
ため膨大な量となり、大気汚染を防止する環境保全上重
大な問題であった。特に粉コークスであるため、放散ガ
スが黒煙となりよく目立つので、燃焼させて無害化・白
煙化することはコークス乾式消火設備にとって重大なこ
とであった。

尚、図中14は冷却塔１に接続された上部ガス放散管であ
り、この上部ガス放散管14にも流量調節弁15及び燃焼装
置16が設けられ、同様に有毒物であるH₂,COを無害化す
るため、燃焼して大気に放散していた。

［考案が解決しようとする課題］ 従来は、粉コークスが可燃性であることに着目して上記
可燃ガスと共に、粉コークス自体を燃焼させ発塵の防止
及び白煙化を図っていた。

しかし、粉コークスは非常に燃焼させるのが難しく、燃
焼のためには高い温度に粉コークスを保ち、なおかつ燃
焼が完了するまでに相当の時間が必要である。

このため、余剰ガスを大気中に放散するために特別の燃
焼装置13,16を必要とした。すなわち、燃焼装置13,16内
のガスの温度（＝粉コークスの温度）を高温に維持する
ため、コークス炉ガス等の多量の燃料ガスを燃焼させ、
ガス（ガス中の粉コークス）の燃焼装置内滞在時間を増
やすため大型である必要があった。

また、燃焼装置13,16は高温ガスを扱うため、内部には
耐火レンガ等の耐火材が内装されており、これによって
も大型となり、装置の重量も増加していた。更に、この
装置はプラントの構成上高所に置かれるため、これを支
える架構等にまでその累が及ぶ。

それにもかかわらず、上記燃焼装置13,16は実質上の用
をなさなかった。これは、粉コークスが非常に燃え難
く、また事実上粉コークスが燃焼完了するまでの滞在時
間を十分に与えるほどの大型の燃焼装置13,16を設ける
ことが経済上難しく、また、多量の燃料を使用すること
もあって省エネルギ設備であるコークス乾式消火設備の
主旨に反するからである。

すなわち、従来の装置では事実上粉コークスは大気に放
散される虞れがあった。

上述の如き課題に鑑みて本考案は、簡単な構造で且つ安
価に、放散ガス中に含まれる粉コークス等の粉塵の大気
放散を防止することができるコークス乾式消火設備のガ
ス放散装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成すべく本考案は、冷却塔とボイラとを循
環系で接続し、冷却塔からボイラに至る煙道に、希釈ガ
スの吹込装置と除塵器を接続し、ボイラから冷却塔に至
る循環ダクトに、サイクロンと循環ファンを接続してコ
ークス乾式消火設備を構成し、上記冷却塔の頂部に上部
ガス放散管を接続し、上記循環ダクトに下部ガス放散管
を分岐して接続して、それらガス放散管より循環系内の
余剰ガスを大気中に放散させるコークス乾式消火設備の
ガス放散装置において、上記上部および下部ガス放散管
に、それぞれ流量調整弁を介設し、それらガス放散管の
先端に、上記余剰ガス中のCOおよびH₂等のガス分のみを
燃焼させて大気中に放散する小型の燃焼装置を設け、燃
焼装置と流量調整弁の間に、上記余剰ガス中に含まれる
微細な粉塵を捕集してCOおよびH₂等のガス分を燃焼装置
に供給するバグフィルタを設けたものである。

［作用］ 上記構成によれば、循環系内の余剰ガスが、冷却塔上部
から上部ガス放散管に、循環ダクトから下部ガス放散管
にそれぞれ導入され、流量調整弁、バグフィルタを通っ
て燃焼装置に供給され、燃焼されて大気中に放散され
る。このとき、余剰ガス中に含まれる粉コークス等の微
細な粉塵はバグフィルタにより捕集され、COおよびH₂等
のガス分のみが燃焼装置に供給される。このため、各放
散管の先端に設けられる燃焼装置としては、それらガス
分のみを燃焼できるものでよく、燃焼装置の小型化、低
コスト化および省エネルギ化を達成できる。

［実施例］ 以下に本考案の好適一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。

第１図において、１は赤熱コークスｃを不活性ガスなど
の循環ガスで冷却する冷却塔、３は冷却塔１で冷却後の
循環ガスを熱源として蒸気を発生させるボイラである。

冷却塔１からボイラ３に入った循環ガスは、ボイラ３内
で水管を加熱し、ボイラ３の下部に設けたサイクロン５
でガス中のコークス粉が除去された後、循環ファン４で
昇圧され、循環ダクト６を通り冷却塔１の下部の環状の
ガスマニホールド７に入る。ガスマニホールド７内に入
った循環ガスの一部は冷却塔１の下部内周に設けたファ
ネル20から冷却塔１内のコークスｃ中に吹き込まれ、残
りの循環ガスは冷却塔１の下部に横断するように設けた
デバイダ21を通り、そのデバイダ21に取り付けたブラス
トヘッド22に入り、その上部と下部のスカート23の下か
ら矢印に示したようにコークスｃ中に吹き込まれる。こ
のファネル20及びブラストヘッド22からコークスｃ中に
吹き込まれた循環ガスは、冷却塔１内を上昇する間に赤
熱したコークスｃを冷却してその熱を吸収し、冷却塔１
内の上部に設けた小煙道24及び円環煙道25を介して冷却
塔１に接続した煙道８を通ってボイラ３に戻る。一方、
赤熱コークスｃは冷却塔１の頂部に形成した装入口26か
ら投入され、冷却塔１内で移動層を形成しながらその間
に冷却され、冷却塔１の下部に形成した排出口27から排
出される。

この場合、循環ガスの成分は、H₂５％、CO10％、CO₂10
％、H₂O10％、N₂65％程度であるが、操業条件によりこ
の成分比は大きく変動する。従来においては循環ガス中
の可燃成分のH₂,COの制御のため煙道８の内を流れる循
環ガス中に希釈空気供給ファン９と希釈空気流調整弁10
を接続し、その煙道８内を流れる循環ガス中に希釈空気
を吹き込んで燃焼させている。

このように希釈空気を吹き込むことによって系内には余
剰ガスが生じるので、余剰ガスを大気中に放散させるべ
く上記循環ダクト６には余剰ガスを大気中に放散させる
ための下部ガス放散管11が分岐して接続されている。こ
の下部ガス放散管11には、系外に取り出す余剰ガス量を
調整するための流量調節弁12が介設されている。また、
冷却塔１のプリチャンバ1a内のコークスの投入等によっ
ても余剰ガスが生じるので、この余剰ガスを大気中に放
散させるべく冷却塔１には上部ガス放散管14が接続さ
れ、この上部ガス放散管14にも流量調節弁15が設けられ
ている。このガス中には微細なコークス粉塵が多量に含
まれているので、上記下部ガス放散管11及び上部ガス放
散管14の流量調節弁12,15の夫々の下流側には、上記微
細なコークス粉塵を集塵するための集塵器28,29が介設
されている。この集塵器28,29には、例えばバグフィル
タを採用する。更に、本実施例にあっては有毒物である
H₂,COを燃焼して無害化するため、これら集塵器28,29の
下流側の上記下部ガス放散管11及び上部ガス放散管14に
夫々燃焼装置30,31が設けられている。上記集塵器28,29
によりガス中に含まれる微細なコークス粉塵を集塵する
ため、これら燃焼装置30,31には従来と異なりH₂,COのみ
を燃焼させるに足りる小型のものを採用する。

次に上記実施例における作用を述べる。

上述の如く、希釈空気を吹き込むことによって系内に生
じた余剰ガスは、上記循環ダクト６に接続された下部ガ
ス放散管11によって大気中に放散される。その放散量は
下部ガス放散管11に介設された流量調節弁12によって調
節される。

また、冷却塔１のプリチャンバ1a内のコークスの投入等
によって生じた余剰ガスは、冷却塔１に接続された上部
ガス放散管14によって大気中に放散される。その放散量
は上部ガス放散管13に介設された流量調節弁15によって
調節される。

これら下部ガス放散管11及び上部ガス放散管14によって
放散されるガスはCO,H₂等を含む可燃ガスであり、又こ
のガス中には微細なコークス粉塵が多量に含まれてい
る。上記下部ガス放散管11及び上部ガス放散管14の流量
調節弁12,15の夫々の下流側には、上記微細なコークス
粉塵を集塵するためのバグフィルタ28,29が介設されて
いる。バグフィルタ28,29は、約10μｍ未満の粒度の微
細なコークス粉塵でも確実に集塵することができる。
尚、上記ボイラ３の下部に設けたサイクロン５で除去で
きるのは、10μｍ以上の粒度のコークス粉である。

そして、このようにコークス粉塵を除去した余剰ガスを
これらバグフィルタ28,29の下流側の上記下部ガス放散
管11及び上部ガス放散管14に夫々設けられた燃焼装置3
0,31により燃焼させる。これはガス中に含まれる有毒物
であるH₂,COを無害化するためである。これら燃焼装置3
0,31は、上記バグフィルタ28,29によりガス中に含まれ
る微細なコークス粉塵を確実に集塵するため、上述した
如く従来と異なりH₂,COのみを燃焼させるに足りる小型
のものを採用する。これは、上記バグフィルタ28,29に
よりガス中に含まれる微細なコークス粉塵を確実に集塵
するため、燃焼装置内のガスの温度（＝粉コークスの温
度）を高温に維持する必要がなく、ガス（ガス中の粉コ
ークス）の燃焼装置内滞在時間を増やす必要がないため
である。これにより、粉コークスを燃焼させるための多
量の燃料が不要となり、省エネルギ化を図ることがで
き、コークス乾式消火設備の経済性を高めることができ
る。この燃料としては可燃ガスである放散ガスを燃焼す
るための種火（パイロットバーナ）程度で良い。また、
これによりプラント機器配置上の制約が無くなり、支持
架構等が簡単になり、且つ専有空間を有効に使うことが
できる。更に、大型のバーナやその制御装置が不要とな
り、燃料ガス供給系統も単純小型化できる。

そして、上記バグフィルタ28,29により集塵した粉コー
クスは粒度が揃っているので、他の用途への再利用が可
能である。

従って、本考案のガス放散装置は余剰ガス中のコークス
粉塵をバグフィルタ28,29で完全に除去した後に、燃焼
装置30,31により燃焼させて大気に放散させるので、放
散ガスは無害化・白煙化され大気汚染が防止されるもの
である。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のごとく優れた効果を
発揮する。

（１）上部および下部放散管に介設した流量調整弁と燃
焼装置の間にバグフィルタを設けて、余剰ガス中に含ま
れるCO、H₂等のガス分のみを燃焼装置に供給するので、
燃焼装置では、CO、H₂等のガス分のみを燃焼させればよ
く、燃焼装置の小型化・省エネルギー化を図ることがで
きる。

（２）燃焼装置の小型化・省エネルギー化を図ることが
できるので、コークス乾式設備の経済性を高め、かつ、
省エネルギー性を保って余剰ガスの無害化・白煙化を行
え、実用性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のコークス乾式消火設備のガス放散装置
の一実施例を示す概略図、第２図は一般的なコークス乾
式消火設備を示す概略図である。 図中、６は循環ダクト、11は下部ガス放散管、14は上部
ガス放散管、28,29は集塵器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却塔とボイラとを循環系で接続し、冷却
   塔からボイラに至る煙道に、希釈ガスの吹込装置と除塵
   器を接続し、ボイラから冷却塔に至る循環ダクトに、サ
   イクロンと循環ファンを接続してコークス乾式消火設備
   を構成し、上記冷却塔の頂部に上部ガス放散管を接続
   し、上記循環ダクトに下部ガス放散管を分岐して接続し
   て、それらガス放散管より循環系内の余剰ガスを大気中
   に放散させるコークス乾式消火設備のガス放散装置にお
   いて、上記上部および下部ガス放散管に、それぞれ流量
   調整弁を介設し、それらガス放散管の先端に、上記余剰
   ガス中のCOおよびH₂等のガス分のみを燃焼させて大気中
   に放散する小型の燃焼装置を接続し、燃焼装置と流量調
   整弁の間に、上記余剰ガス中に含まれる微細な粉塵を捕
   集してCOおよびH₂等のガス分を燃焼装置に供給するバグ
   フィルタを設けたことを特徴とするコークス乾式消火設
   備のガス放散装置。