JPH07188667A - 成型コークス製造設備における高温乾留ガス加熱流路の除煤方法及び除煤制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸素を含有するガスを供給して管路内の煤を
燃焼除去するに際して、適正な除煤用ガス条件及び除煤
完了時期を的確に判定するための手段を提供する。 【構成】 部分燃焼空間に開口した供給管よりガス温度
５００〜７００℃、高温乾留ガス加熱流路断面の空塔ガ
ス速度０．７〜１．８Ｎｍ／ｓに設定した酸素含有ガス
を除煤ガスとして供給することにより、効率的で安定し
た除煤運転を行う。また、高温乾留ガス加熱流路下流に
おける壁温度または燃焼排ガスのガス成分、またはその
両方を検知することによって除煤完了時期を判定し、除
煤ガス送風の停止時期を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可燃ガスを熱媒体とし
て直立型連続乾留炉に供給し、成型炭を乾留して成型コ
ークスを製造する連続式成型コークス製造設備におい
て、部分燃焼により熱媒体ガスを昇温する場合の高温乾
留ガス加熱流路の除煤方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この連続式コークス製造設備自体は、従
来から広く知られており、この設備において、炉頂部か
ら排出された発生ガスの一部を循環し、部分燃焼により
加熱し乾留用熱媒体ガスとして再び乾留炉に供給する過
程で、ガス供給管路に煤が付着して、管路を閉塞する場
合がある。

【０００３】この管路の閉塞防止のために、循環供給さ
れる乾留用熱媒体ガスを加熱する蓄熱装置からのガス
に、酸素を含有するガス（通常は空気）を通すことが、
特公昭６２−４１６３６号公報に記載されている。

【０００４】さらに、特開平５−１７７７９号公報に
は、この連続式コークス製造設備において、乾留炉直近
に高温乾留ガスの一部を空気等の酸素含有ガスで部分燃
焼して昇温させる燃焼用空間を設け、この空間に酸素含
有ガス供給管を開口し、煤の付着自体を低減させること
が開示されている。

【０００５】しかしながら、燃焼空間から乾留炉吹込み
口までの内壁への煤の付着は回避されず、放置すればガ
ス流路が閉塞する。このため、除煤運転は不可欠であ
り、燃焼と除煤を交互に行うことが必要である。しか
も、この操作を効率よく行うためには、適正な除煤ガス
条件及び除煤完了時期の的確な判定に基づく操作によっ
て、初めて安定した長期連続運転が可能となる。

【０００６】もしも、除煤完了時期の判定が、実際の完
了時期よりも遅れて行われると、除煤コストが上昇する
ばかりではなく、未燃焼のＯ₂ が乾留炉内に多量に導入
され乾留炉内で成型炭と反応することによりコークス品
質に悪影響を及ぼす。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、乾留
用熱媒体ガスを部分燃焼により加熱するに当たって、酸
素を含有するガスを供給して管路内の煤を燃焼除去する
に際して、適正な除煤用ガス条件及び除煤完了時期を的
確に判定するための手段を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の高温乾留ガス加
熱流路の除煤方法は、部分燃焼空間に開口した供給管よ
りガス温度５００〜７００℃、高温乾留ガス加熱流路断
面の空塔ガス速度０．７〜１．８Ｎｍ／ｓに設定した酸
素含有ガスを除煤ガスとして供給して付着煤を燃焼除去
する。ここで、高温乾留ガス加熱流路下流の壁温度が最
高点に達する時期または燃焼ガス中のＣＯ₂ 含有量が減
少し、Ｏ₂ が増加する時期、またはその両方を検知する
こによって除煤完了時期を判定し、除煤ガス送風の停止
時期を決定する。

【０００９】

【作用】除煤が必要な流路における煤の付着程度はガ
ス、空気の温度、流量、燃焼時間等の燃焼条件によって
変化し、除煤の所要時間も異なるが、高温乾留ガス加熱
流路下流の壁温度または燃焼ガス中のガス成分（Ｃ
Ｏ₂ ，Ｏ₂ ）の含有量を、またはその両方を検知するこ
とにより、明確な除煤完了時期を判定できる。また、除
煤用酸素含有ガス温度を５００〜７００℃、高温乾留ガ
ス流路内除煤用酸素含有ガス空塔速度を０．７〜１．８
Ｎｍ／ｓとすることで、安定かつ効率的な除煤ができ
る。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明を実施した成型コークス製造
設備の概要を示す。

【００１１】同図に示すように、成型炭製造設備１で製
造された成型炭Ａは、直立型連続乾留炉２の頂部から投
入され、直立型連続乾留炉２の中間部の羽口３から導入
される低温乾留ガスＢと、それよりも下方位置の羽口４
から導入される高温乾留ガスＣによって順次加熱乾留さ
れ、得られた成型コークスは、直立型連続乾留炉２の下
部の冷却ゾーンに降下し、底部の羽口５から導入される
冷ガスにＤによって冷却され、排出装置６によって乾留
コークスＥとして切り出される。

【００１２】この成型炭Ａの乾留に際して発生したガス
Ｆは、高温及び低温乾留ガスと混合され、炉頂ガスＦと
して、炉頂部から顕熱回収装置７またはガスクーラー８
を経て集塵器９で除塵したのち、一部は回収ガスＧとし
て回収設備１０に送られる。他の大部分は、循環ガスＨ
として循環され、低温乾留ガスＢ、高温乾留ガスＣ、冷
ガスＤとして直立型連続乾留炉２に循環吹き込まれる。

【００１３】循環ガスＨの中の一部は、冷ガスＤとして
乾留炉２の底部に導入され、他の一部は循環ガス加熱器
１１によって加熱されたのち、エジェクター１２を経て
炉内下方からの炉内ガスＫと混合され、低温ガスＢとし
て乾留炉２に導入され、他は、加熱器１３を経て酸素含
有ガスＩとの混合による部分燃焼によって高温にした
後、高温乾留ガスＣとして乾留炉２に導入される。

【００１４】１５は、高温乾留ガス羽口４の付着煤の燃
焼除去のための加熱空気送入及び部分燃焼用の酸素含有
ガスのための供給管を示し、後述する燃焼用空間で、高
温乾留ガス送入管１６に開口している。１４は、この送
入空気の加熱のための加熱器を示す。

【００１５】乾留炉２下部より導入した冷却用ガスＤの
一部Ｊは、抽出されず乾留炉内を上昇し、高温乾留ガス
と混合されて発生ＣＯガスと共に、乾留炉炉頂部より炉
頂ガスＦとして回収される。

【００１６】図２は高温乾留ガスＣの流路端末部を示す
縦断面図で、２０は燃焼用空間、１５はこの部分燃焼室
２０内に開口した酸素含有ガス供給管を示す。また、羽
口４部分には、壁の温度を検出する温度信号検出センサ
２１、及びＯ₂ ，ＣＯ₂ 濃度を検出するガス信号検出セ
ンサ２２がそれぞれ設けられている。

【００１７】除煤後の排ガス成分の測定により、図３
（ａ）のように煤の燃焼量が把握できる。当然のことな
がら、これは排ガス中のＯ₂ 及びＣＯ₂ 濃度を検知する
ことにより把握ができる（図３（ｂ）参照）。これと壁
の温度の測定結果を比較すると（図３（ｃ）参照）、煤
の燃焼が終了したタイミング（Ｏ₂ ，ＣＯ₂ 濃度が安定
したタイミング）と、壁温度がピークを示すタイミング
が一致していることがわかる。すなわち、壁温度がピー
クを示すタイミング及び排ガス中のＯ₂ ，ＣＯ₂濃度が
安定するタイミングが煤の燃焼が終了するタイミングと
一致している。よってこれらの検知により除煤の完了時
期が判断できる。

【００１８】図４は除煤ガスの温度を変化させた場合の
除煤用ガス温度と除煤時間（煤の燃焼が終了するまでの
時間）との関係を示すグラフで、同図に示すように、５
００℃を境にそれ以下の温度では、極端に除煤時間が長
くなっているのがわかる。また、ガス温度を７００℃以
上とした場合、高価な蓄熱式熱風発生器が必要となり、
実機向きではない。また除煤時間短縮の効果も少ない。

【００１９】図５は除煤用ガスの流速（空塔速度）を変
化させた場合の、除煤用ガス流速とコークスロス割合及
び除煤時間との関係を示すグラフである。なおここでコ
ークスロス割合（％）は、未燃Ｏ₂ と反応するＣ量／コ
ークス生産量で表される。

【００２０】同図に示すように、除煤ガス流速を０．７
Ｎｍ／ｓ未満とした場合、除煤時間が極端に長くなり、
またコークスロス低減効果もない。除煤用ガス流速が
１．８Ｎｍ／ｓを越える場合、コークスロス量が極端に
増加しており、また除煤時間低減の効果もない。以上の
結果より、除煤用ガスを０．７Ｎｍ／ｓ〜１．８Ｎｍ／
ｓで除煤を行うことにより、効率的な除煤運転が可能と
なる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。

【００２２】（１）高温乾留ガス加熱流路下流における
壁温度またはガス成分またはその両方を検知することに
よって除煤完了を判断することにより、付着煤量あるい
は除煤条件に拘わらず、除煤完了時期の的確な決定と除
煤時間の制御が可能となる。

【００２３】（２）供給する除煤ガスの温度、流量を最
適な条件（５００〜７００℃、０．７〜１．８Ｎｍ／
ｓ）に設定することにより、安定かつ効率的な除煤運転
が可能となる。

【００２４】（３）その結果、除煤の時間比率，コスト
の最適化、コークスの燃焼ロスの抑制等が実現でき、良
質なコークス品質の確保と直立型連続乾留炉の連続長期
安定運転が同時に達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した成型コークス製造設備の概
要を示す説明図である。

【図２】 高温乾留ガスの流路を示す縦断面図である。

【図３】 （ａ）は除煤時間と煤燃焼量の関係を示すグ
ラフ、（ｂ）は除煤時間とＯ₂ 及びＣＯ₂ ガスの濃度の
関係を示すグラフ、（ｃ）は除煤時間と壁温度の関係を
示すグラフである。

【図４】 除煤ガスの温度を変化させた場合の除煤用ガ
ス温度と除煤時間（煤の燃焼が終了するまでの時間）と
の関係を示すグラフである。

【図５】 除煤用ガスの流速（空塔速度）を変化させた
場合の、除煤用ガス流速とコークスロス割合及び除煤時
間との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１５ 酸素含有ガス供給管 ２０ 部分燃焼室 ２１ 温度信号検出センサ ２２ ガス信号検出センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成型コークス製造設備の高温乾留ガス流
   路に付着した煤を酸素含有ガスにより焼き落として除煤
   するに当たって、高温乾留ガス流路内酸素含有ガス空塔
   速度を０．７〜１．８Ｎｍ／ｓ、酸素含有ガス温度を５
   ００〜７００℃に設定することを特徴とする成型コーク
   ス製造設備における高温乾留ガス加熱流路の除煤方法。
2. 【請求項２】 高温乾留ガス流路に付着した煤を酸素含
   有ガスにより焼き落として除煤するに当たって、高温乾
   留ガス加熱流路下流の壁温度またはガス組成、またはそ
   の両方を検知することにより、除煤の完了時期を決定す
   る成型コークス製造設備における高温乾留ガス加熱流路
   の除煤制御方法。