JPH08285210A - コークス乾式消火設備のボイラ伝熱管異常検知方法 - Google Patents
コークス乾式消火設備のボイラ伝熱管異常検知方法Info
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- JPH08285210A JPH08285210A JP8300795A JP8300795A JPH08285210A JP H08285210 A JPH08285210 A JP H08285210A JP 8300795 A JP8300795 A JP 8300795A JP 8300795 A JP8300795 A JP 8300795A JP H08285210 A JPH08285210 A JP H08285210A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コークス乾式消火設備において、ボイラ伝熱
管の破孔を、軽微なうちに確実に、早期検知する。 【構成】 赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガスを
循環させ、コークスを冷却し蒸気を発生させるコークス
乾式消火設備において、ボイラ内に複数のブロックを形
成して配設された伝熱管の各ブロック上部の、少なくと
も中央部と、消火炉側端部と、反対側端部の３箇所に温
度計を設置し、各ブロック毎に、各温度計の温度差を検
出する。 【効果】 ボイラ停止時の復旧期間短縮による、発電機
会損失等の低減。
管の破孔を、軽微なうちに確実に、早期検知する。 【構成】 赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガスを
循環させ、コークスを冷却し蒸気を発生させるコークス
乾式消火設備において、ボイラ内に複数のブロックを形
成して配設された伝熱管の各ブロック上部の、少なくと
も中央部と、消火炉側端部と、反対側端部の３箇所に温
度計を設置し、各ブロック毎に、各温度計の温度差を検
出する。 【効果】 ボイラ停止時の復旧期間短縮による、発電機
会損失等の低減。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス製造に際し、
赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガスを循環させ、
コークスを消火冷却するとともにボイラで蒸気を発生さ
せるコークス乾式消火設備において、ボイラ伝熱管の蒸
気漏れ等の異常を検知する方法に関するものである。
赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガスを循環させ、
コークスを消火冷却するとともにボイラで蒸気を発生さ
せるコークス乾式消火設備において、ボイラ伝熱管の蒸
気漏れ等の異常を検知する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コークス炉から窯出しされた赤熱コーク
スは、乾式消火設備で消火し冷却される。該設備は、図
３に示すような構成になっており、赤熱コークスを消火
炉１の上方から装入し、循環ガスで消火冷却して下方に
取り出す。循環ガスは消火炉１の下部に、循環ガス配管
５からブロワ６で吹き込み、コークスとの直接熱交換で
加熱されたガスを上部から循環ガスダクト２に導出し、
ボイラ４に導く。循環ガスダクト２の途中にはダストキ
ャッチャ３を設け、粉状のコークスを除去する。
スは、乾式消火設備で消火し冷却される。該設備は、図
３に示すような構成になっており、赤熱コークスを消火
炉１の上方から装入し、循環ガスで消火冷却して下方に
取り出す。循環ガスは消火炉１の下部に、循環ガス配管
５からブロワ６で吹き込み、コークスとの直接熱交換で
加熱されたガスを上部から循環ガスダクト２に導出し、
ボイラ４に導く。循環ガスダクト２の途中にはダストキ
ャッチャ３を設け、粉状のコークスを除去する。
【０００３】循環ガスはボイラ４の上部に導入し、伝熱
管（図示せず）内を通る水・蒸気との熱交換で冷却し、
下部から循環ガス配管５に導出し、ブロワ６で消火炉に
導入して循環させる。ボイラ４内の伝熱管には、下部か
ら給水管９で給水し、上部から蒸気管１０で蒸気を得
る。また、赤熱コークスからＣＯやＨ2 ガスが発生し、
循環ガス中の濃度が高くなり、爆発等の危険が生じるの
で、空気導入管７から空気（希釈空気と呼ばれる）を導
入して、これら可燃ガスを燃焼し希釈している。この燃
焼により循環ガスの温度が上昇し、ボイラ４の蒸気発生
量が増大するので、空気導入弁８により導入空気量を調
整して、ボイラ出力を制御している。
管（図示せず）内を通る水・蒸気との熱交換で冷却し、
下部から循環ガス配管５に導出し、ブロワ６で消火炉に
導入して循環させる。ボイラ４内の伝熱管には、下部か
ら給水管９で給水し、上部から蒸気管１０で蒸気を得
る。また、赤熱コークスからＣＯやＨ2 ガスが発生し、
循環ガス中の濃度が高くなり、爆発等の危険が生じるの
で、空気導入管７から空気（希釈空気と呼ばれる）を導
入して、これら可燃ガスを燃焼し希釈している。この燃
焼により循環ガスの温度が上昇し、ボイラ４の蒸気発生
量が増大するので、空気導入弁８により導入空気量を調
整して、ボイラ出力を制御している。
【０００４】このようなボイラ４内の伝熱管は、通常、
鋼管製のＵ字管を連接し、また鍔状のフィン付き管も使
用された複雑な形状をなしている。そして、ダストキャ
ッチャ３で除去できなかった塊状あるいは粉状コークス
が伝熱管に衝突し、また付着堆積して、伝熱管が損傷を
受ける。伝熱管に孔が開き（これを破孔という）、水漏
れや蒸気漏れが発生すると、早期に、ボイラ４を停止し
て補修しなければならない。停止が遅れるとボイラ４が
破損し、ボイラ４と連動している消火炉１の操業に影響
するので、伝熱管の破孔を、軽微なうちに早期発見する
ことが要望されている。
鋼管製のＵ字管を連接し、また鍔状のフィン付き管も使
用された複雑な形状をなしている。そして、ダストキャ
ッチャ３で除去できなかった塊状あるいは粉状コークス
が伝熱管に衝突し、また付着堆積して、伝熱管が損傷を
受ける。伝熱管に孔が開き（これを破孔という）、水漏
れや蒸気漏れが発生すると、早期に、ボイラ４を停止し
て補修しなければならない。停止が遅れるとボイラ４が
破損し、ボイラ４と連動している消火炉１の操業に影響
するので、伝熱管の破孔を、軽微なうちに早期発見する
ことが要望されている。
【０００５】伝熱管の異常検知手段として、特開平３−
２１７４８８号公報には、コークス乾式消火設備におい
て、ボイラ入口および出口の循環ガス圧力を測定し、そ
の圧力差により伝熱管の異常を検知する方法が開示され
ている。また、特開昭６２−１５１７３６号公報には、
ボイラ内の伝熱管に光ビームを照射し、漏洩蒸気による
ビームの散乱光を検知する、伝熱管漏洩検出装置が開示
されている。
２１７４８８号公報には、コークス乾式消火設備におい
て、ボイラ入口および出口の循環ガス圧力を測定し、そ
の圧力差により伝熱管の異常を検知する方法が開示され
ている。また、特開昭６２−１５１７３６号公報には、
ボイラ内の伝熱管に光ビームを照射し、漏洩蒸気による
ビームの散乱光を検知する、伝熱管漏洩検出装置が開示
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平３−２１７
４８８号公報の方法では、循環ガスの流量や圧力変動に
より、また伝熱管に堆積するダストによって、ボイラ内
の圧力が変動するので、伝熱管破孔との識別が困難であ
った。また、特開昭６２−１５１７３６号公報の装置で
は、伝熱管の全長にわたって光ビームを照射するのが困
難であり、非照射部の破孔を検知することができない。
本発明は、赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガスを
循環させ、コークスを消火冷却するとともにボイラで蒸
気を発生させるコークス乾式消火設備において、ボイラ
伝熱管の破孔を、軽微なうちに確実に、早期に検知する
ことを目的とする。
４８８号公報の方法では、循環ガスの流量や圧力変動に
より、また伝熱管に堆積するダストによって、ボイラ内
の圧力が変動するので、伝熱管破孔との識別が困難であ
った。また、特開昭６２−１５１７３６号公報の装置で
は、伝熱管の全長にわたって光ビームを照射するのが困
難であり、非照射部の破孔を検知することができない。
本発明は、赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガスを
循環させ、コークスを消火冷却するとともにボイラで蒸
気を発生させるコークス乾式消火設備において、ボイラ
伝熱管の破孔を、軽微なうちに確実に、早期に検知する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガス
を循環させ、コークスを冷却し蒸気を発生させるコーク
ス乾式消火設備において、ボイラ内に複数のブロックを
形成して配設された伝熱管の各ブロック上部の、少なく
とも中央部と、消火炉側端部と、反対側端部の３箇所に
温度計を設置し、各ブロック毎に、各温度計の温度差を
検出することを特徴とするコークス乾式消火設備のボイ
ラ伝熱管異常検知方法である。
の本発明は、赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガス
を循環させ、コークスを冷却し蒸気を発生させるコーク
ス乾式消火設備において、ボイラ内に複数のブロックを
形成して配設された伝熱管の各ブロック上部の、少なく
とも中央部と、消火炉側端部と、反対側端部の３箇所に
温度計を設置し、各ブロック毎に、各温度計の温度差を
検出することを特徴とするコークス乾式消火設備のボイ
ラ伝熱管異常検知方法である。
【０００８】
【作用】本発明法を、図に示す例により説明する。図１
の例では、ボイラ４内の伝熱管１５は４個のブロックを
形成し、給水管９から供給された水は、節炭器（ＥＣ
Ｏ）１１で加熱され、蒸発器（ＥＶＡ）１２で蒸気とな
り、一次過熱器（１ＳＨ）１３および二次過熱器（２Ｓ
Ｈ）１４で過熱され、所定温度の蒸気となって、蒸気管
１０に取出される。本発明法は、このような伝熱管１５
の各ブロック上部に温度計１６，１７，１８を設ける。
温度計の位置は、消火炉側端部（温度計１６）、中央部
（温度計１７）、反対側端部（温度計１８）の少なくと
も３箇所とする。そして、各温度計１６，１７，１８の
温度差を検出する。
の例では、ボイラ４内の伝熱管１５は４個のブロックを
形成し、給水管９から供給された水は、節炭器（ＥＣ
Ｏ）１１で加熱され、蒸発器（ＥＶＡ）１２で蒸気とな
り、一次過熱器（１ＳＨ）１３および二次過熱器（２Ｓ
Ｈ）１４で過熱され、所定温度の蒸気となって、蒸気管
１０に取出される。本発明法は、このような伝熱管１５
の各ブロック上部に温度計１６，１７，１８を設ける。
温度計の位置は、消火炉側端部（温度計１６）、中央部
（温度計１７）、反対側端部（温度計１８）の少なくと
も３箇所とする。そして、各温度計１６，１７，１８の
温度差を検出する。
【０００９】各温度計の温度差から破孔の有無を判定す
る例を図２に示す。ボイラ４は図１のＡ−Ａ矢視断面を
示し、伝熱管１５は一次過熱器１３であるが、伝熱管１
５の他のブロックについても、同様の構成で判定するこ
とができる。消火炉側端部温度計１６の計測温度Ｔ1 、
中央部温度計１７の計測温度Ｔ2 、反対側温度計１８の
計測温度Ｔ3 を演算判定器１９に入力し、温度差演算部
２０でＴ1 とＴ2 の温度差ΔＴ12を、温度差演算部２１
でＴ2 とＴ3 の温度差ΔＴ23を、温度差演算部２２でＴ
3 とＴ1 の温度差ΔＴ31をそれぞれ演算し、判定部２３
に入力する。そして、破孔ありと判定した場合は警報器
２４から警報を発する。
る例を図２に示す。ボイラ４は図１のＡ−Ａ矢視断面を
示し、伝熱管１５は一次過熱器１３であるが、伝熱管１
５の他のブロックについても、同様の構成で判定するこ
とができる。消火炉側端部温度計１６の計測温度Ｔ1 、
中央部温度計１７の計測温度Ｔ2 、反対側温度計１８の
計測温度Ｔ3 を演算判定器１９に入力し、温度差演算部
２０でＴ1 とＴ2 の温度差ΔＴ12を、温度差演算部２１
でＴ2 とＴ3 の温度差ΔＴ23を、温度差演算部２２でＴ
3 とＴ1 の温度差ΔＴ31をそれぞれ演算し、判定部２３
に入力する。そして、破孔ありと判定した場合は警報器
２４から警報を発する。
【００１０】伝熱管１５に異常がない場合、各ブロック
上面の循環ガス温度は、ほぼ一定であるから、温度差Δ
Ｔ12，ΔＴ23，ΔＴ31は、いずれもほぼゼロである。と
ころが、たとえば消火炉側温度計１６の近傍またはその
下方の伝熱管１５に破孔が発生すると、雰囲気温度より
も低温の蒸気が噴出するため、その計測温度Ｔ1 が低下
して、温度差ΔＴ12およびΔＴ31が変化し、ΔＴ23はゼ
ロのままである。また、消火炉側温度計１６と中央部温
度計１７の間またはその下方で破孔が発生した場合は、
計測温度Ｔ1 およびＴ2 が低下して、温度差ΔＴ12はゼ
ロのままかやや変化し、ΔＴ23およびΔＴ31は変化す
る。したがって、破孔発生時の各温度差の変化の度合い
およびパターンを判定部２３に入力しておき、実測値を
これと比較して、破孔発生の有無を判定することができ
る。
上面の循環ガス温度は、ほぼ一定であるから、温度差Δ
Ｔ12，ΔＴ23，ΔＴ31は、いずれもほぼゼロである。と
ころが、たとえば消火炉側温度計１６の近傍またはその
下方の伝熱管１５に破孔が発生すると、雰囲気温度より
も低温の蒸気が噴出するため、その計測温度Ｔ1 が低下
して、温度差ΔＴ12およびΔＴ31が変化し、ΔＴ23はゼ
ロのままである。また、消火炉側温度計１６と中央部温
度計１７の間またはその下方で破孔が発生した場合は、
計測温度Ｔ1 およびＴ2 が低下して、温度差ΔＴ12はゼ
ロのままかやや変化し、ΔＴ23およびΔＴ31は変化す
る。したがって、破孔発生時の各温度差の変化の度合い
およびパターンを判定部２３に入力しておき、実測値を
これと比較して、破孔発生の有無を判定することができ
る。
【００１１】ボイラ４内には、高温の循環ガスが上から
下に流れ、約−１５０mmAqの負圧になっている。伝熱管
１５内には水あるいは水蒸気が流れ、蒸気圧力が約１２
０kg／cm2 の高圧である。したがって、伝熱管１５に破
孔が発生すると、節炭器１１の場合は噴出した水は水蒸
気となる。蒸発器１２および過熱器１３、１４の場合は
水蒸気が噴出する。そして、水蒸気は、循環ガス中に拡
散するが、その速度は比較的遅いので、周囲の雰囲気温
度を低下させる。本発明は、この温度変化を捕らえて、
伝熱管１５の異常を検知する。
下に流れ、約−１５０mmAqの負圧になっている。伝熱管
１５内には水あるいは水蒸気が流れ、蒸気圧力が約１２
０kg／cm2 の高圧である。したがって、伝熱管１５に破
孔が発生すると、節炭器１１の場合は噴出した水は水蒸
気となる。蒸発器１２および過熱器１３、１４の場合は
水蒸気が噴出する。そして、水蒸気は、循環ガス中に拡
散するが、その速度は比較的遅いので、周囲の雰囲気温
度を低下させる。本発明は、この温度変化を捕らえて、
伝熱管１５の異常を検知する。
【００１２】伝熱管１５の破孔は、各ブロックの上半分
で生じやすい。また、破孔により蒸気は上方へ噴出す
る。したがって、本発明において温度計の設置位置を各
ブロックの上部とした。そして、破孔は伝熱管１５の端
部の曲管部で発生しやすいので、少なくとも両端部と中
央部の３箇所としたが、その中間にも設け、４箇所以上
としてもよい。また、ボイラの大きさなどを考慮し、必
要に応じて、コーナー部など適宜箇所に設けることもで
きる。さらに、必要に応じて、破孔の生じやすいブロッ
クには、該ブロックの中部あるいは下部に設けてもよ
い。
で生じやすい。また、破孔により蒸気は上方へ噴出す
る。したがって、本発明において温度計の設置位置を各
ブロックの上部とした。そして、破孔は伝熱管１５の端
部の曲管部で発生しやすいので、少なくとも両端部と中
央部の３箇所としたが、その中間にも設け、４箇所以上
としてもよい。また、ボイラの大きさなどを考慮し、必
要に応じて、コーナー部など適宜箇所に設けることもで
きる。さらに、必要に応じて、破孔の生じやすいブロッ
クには、該ブロックの中部あるいは下部に設けてもよ
い。
【００１３】
【実施例】図１に示すようなコークス乾式消火設備のボ
イラ４内のＥＣＯ１１、ＥＶＡ１２、１ＳＨ１３、およ
び２ＳＨ１４の上部の伝熱管１５に、それぞれ温度計１
６，１７，１８を設置し、図２のような構成で温度差に
より破孔発生を検知した。ボイラ４内各部の循環ガス温
度は、入口９４０℃、２ＳＨ１４上部８９０℃、１ＳＨ
１３上部８００℃、ＥＶＡ１２上部６８０℃、ＥＣＯ１
１上部３５０℃、出口１７０℃であった。伝熱管１５内
の温度は、２ＳＨ１４上部４４０℃、１ＳＨ１３上部５
００℃、ＥＶＡ１２上部３３５℃、ＥＣＯ１１上部３２
０℃であった。循環ガスの圧力は約−１５０mmAq、伝熱
管１５内の圧力は約１２０kg／cm2 Ｇであった。
イラ４内のＥＣＯ１１、ＥＶＡ１２、１ＳＨ１３、およ
び２ＳＨ１４の上部の伝熱管１５に、それぞれ温度計１
６，１７，１８を設置し、図２のような構成で温度差に
より破孔発生を検知した。ボイラ４内各部の循環ガス温
度は、入口９４０℃、２ＳＨ１４上部８９０℃、１ＳＨ
１３上部８００℃、ＥＶＡ１２上部６８０℃、ＥＣＯ１
１上部３５０℃、出口１７０℃であった。伝熱管１５内
の温度は、２ＳＨ１４上部４４０℃、１ＳＨ１３上部５
００℃、ＥＶＡ１２上部３３５℃、ＥＣＯ１１上部３２
０℃であった。循環ガスの圧力は約−１５０mmAq、伝熱
管１５内の圧力は約１２０kg／cm2 Ｇであった。
【００１４】２ＳＨ１４上部に設置した温度計１６，１
７，１８の計測値を処理する、図２の構成の警報器２４
から警報が発せられた。演算判定器１９を検証したとこ
ろ、温度差演算部２０の出力ΔＴ12＝０、温度差演算部
２１の出力ΔＴ23＝２２５℃、温度差演算部２２の出力
ΔＴ31＝２２５℃であり、温度計１８の近傍で破孔が発
生したと判定された。ボイラ４を停止して伝熱管１５を
検査した結果、判定された位置に微小な破孔が観察され
た。なお、本発明法による警報出力の開始時には、ボイ
ラ４から異音を検知することができず、また、ボイラ入
口と出口の圧力差も検出できなかった。
７，１８の計測値を処理する、図２の構成の警報器２４
から警報が発せられた。演算判定器１９を検証したとこ
ろ、温度差演算部２０の出力ΔＴ12＝０、温度差演算部
２１の出力ΔＴ23＝２２５℃、温度差演算部２２の出力
ΔＴ31＝２２５℃であり、温度計１８の近傍で破孔が発
生したと判定された。ボイラ４を停止して伝熱管１５を
検査した結果、判定された位置に微小な破孔が観察され
た。なお、本発明法による警報出力の開始時には、ボイ
ラ４から異音を検知することができず、また、ボイラ入
口と出口の圧力差も検出できなかった。
【００１５】
【発明の効果】本発明法は、コークス乾式消火設備にお
いて、伝熱管の各ブロック上部の部位間の温度差を検出
するので、伝熱管の破孔を、軽微なうちに確実に、早期
に検知できる。これによって、ボイラの被害を軽微なも
のにとどめ、メンテナンスに際し、作業負荷およびコス
トが軽減される。また、復旧時間を短縮して、ボイラ停
止による発電機会損失等を最小限にすることができる。
いて、伝熱管の各ブロック上部の部位間の温度差を検出
するので、伝熱管の破孔を、軽微なうちに確実に、早期
に検知できる。これによって、ボイラの被害を軽微なも
のにとどめ、メンテナンスに際し、作業負荷およびコス
トが軽減される。また、復旧時間を短縮して、ボイラ停
止による発電機会損失等を最小限にすることができる。
【図１】本発明法の説明図である。
【図２】本発明法の説明図である。
【図３】本発明の対象とするコークス乾式消火設備の説
明図である。
明図である。
１…消火炉 ２…循環ガスダクト ３…ダストキャッチャ ４…ボイラ ５…循環ガス配管 ６…ブロワ ７…空気導入管 ８…空気導入弁 ９…給水管 １０…蒸気管 １１…節炭器（ＥＣＯ） １２…蒸発器（ＥＶＡ） １３…一次過熱器（１ＳＨ） １４…二次過熱器（２ＳＨ） １５…伝熱管 １６，１７，１８…温度計 １９…演算判定器 ２０，２１，２２…温度差演算部 ２３…判定部 ２４…警報器
Claims (1)
- 【請求項１】 赤熱コークスの消火炉とボイラの間にガ
スを循環させ、コークスを冷却し蒸気を発生させるコー
クス乾式消火設備において、ボイラ内に複数のブロック
を形成して配設された伝熱管の各ブロック上部の、少な
くとも中央部と、消火炉側端部と、反対側端部の３箇所
に温度計を設置し、各ブロック毎に、各温度計の温度差
を検出することを特徴とするコークス乾式消火設備のボ
イラ伝熱管異常検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8300795A JPH08285210A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | コークス乾式消火設備のボイラ伝熱管異常検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8300795A JPH08285210A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | コークス乾式消火設備のボイラ伝熱管異常検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285210A true JPH08285210A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=13790200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8300795A Withdrawn JPH08285210A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | コークス乾式消火設備のボイラ伝熱管異常検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08285210A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008064412A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | ボイラーチューブリーク自動診断システム |
| CN107794062A (zh) * | 2016-11-04 | 2018-03-13 | 榆林学院 | 一种回收兰炭熄焦余热的膜式蒸发器 |
| CN108913165A (zh) * | 2018-09-20 | 2018-11-30 | 陕西冶金设计研究院有限公司 | 一种油页岩干馏半焦干法出焦装置 |
| JP2020071196A (ja) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | 東京電力ホールディングス株式会社 | チューブ式熱交換器のリーク判断方法 |
| JP2020133962A (ja) * | 2019-02-15 | 2020-08-31 | 株式会社Ihi | 伝熱管損傷検出装置、ボイラシステム及び伝熱管損傷検出方法 |
| CN114231299A (zh) * | 2020-09-09 | 2022-03-25 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种干熄焦锅炉爆管检测定位装置及安全控制方法 |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP8300795A patent/JPH08285210A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
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