JPH1161136A - Operation of coke dry quenching facility - Google Patents
Operation of coke dry quenching facilityInfo
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- JPH1161136A JPH1161136A JP9246161A JP24616197A JPH1161136A JP H1161136 A JPH1161136 A JP H1161136A JP 9246161 A JP9246161 A JP 9246161A JP 24616197 A JP24616197 A JP 24616197A JP H1161136 A JPH1161136 A JP H1161136A
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- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス乾式消火
設備の廃熱ボイラーの回収蒸気量を増加あるいは廃熱ボ
イラーの設計能力一杯に維持できるコークス乾式消火設
備の操業方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for operating a coke dry-type fire extinguishing system that can increase the amount of steam recovered by a waste heat boiler of a coke dry-type fire extinguishing system or maintain the design capability of a waste heat boiler.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コークス乾式消火設備の多くは、図６に
示すプレチャンバー方式で、コークス炉から排出される
赤熱コークスをプレチャンバー６１の頂部装入口６２か
ら投入し、冷却室６３下部から吹込まれる低温の循環不
活性ガスと向流接触させて冷却し、冷却室６３底部の切
出し部６４から冷却されたコークスを順次切出し、コー
クスと向流接触して高温となった循環不活性ガスは、冷
却室６３とプレチャンバー６１との境界周囲の小煙道６
５から円環煙道６６を経由して主煙道６７に至り、除塵
格子煉瓦６８により同伴するコークス粉中の粗粒分が一
次除去されたのち、廃熱ボイラー６９に導入される。廃
熱ボイラー６９では、高温の循環不活性ガスを熱源とし
て高圧蒸気を発生し、循環不活性ガスは冷却されてサイ
クロン７０で微細コークス粉が二次除去されたのち、循
環ブロワー７１に吸引されて再び冷却室６３下部から吹
込まれる。このコークス乾式消火設備の循環不活性ガス
中には、通常赤熱コークスの未乾留部分から発生するＨ
2あるいはＣｎＨｍなどの可燃性ガスが混入するので、
ブロワー７２を介して円環煙道６６の下部から循環不活
性ガス中に燃焼用空気を吹込み、循環不活性ガス中の可
燃性ガスを燃焼させて余剰となった一部のガスを放出し
ていた。2. Description of the Related Art Many coke dry fire extinguishing systems employ a pre-chamber system as shown in FIG. 6 in which red-hot coke discharged from a coke oven is introduced from a top inlet 62 of a pre-chamber 61 and blown from a lower portion of a cooling chamber 63. The cooling inert gas is cooled by bringing it into countercurrent contact with the low-temperature circulating inert gas to be cooled, and the cooled coke is sequentially cut out from the cut-out portion 64 at the bottom of the cooling chamber 63. Small flue 6 around the boundary between the cooling chamber 63 and the pre-chamber 61
From 5, it reaches the main flue 67 via the annular flue 66, and after the coarse particles in the coke powder entrained by the dust-removing grid brick 68 are primarily removed, it is introduced into the waste heat boiler 69. In the waste heat boiler 69, high-pressure steam is generated using a high-temperature circulating inert gas as a heat source. The circulating inert gas is cooled, and fine coke powder is secondarily removed by the cyclone 70. It is blown from the lower part of the cooling chamber 63 again. In the circulating inert gas of the coke dry fire extinguishing system, H generated from the undried portion of the red hot coke is usually contained.
2 or flammable gas such as CnHm
Combustion air is blown into the circulating inert gas from the lower part of the annular flue 66 via the blower 72, and the combustible gas in the circulating inert gas is burned to release a part of the surplus gas. I was
【０００３】一方、コークス炉の装入窯出し作業は、通
常炭化時間の均一性確保のため、ブロック窯出し法が多
く採用されている。このブロック窯出し法は、炉の稼働
率に関係なく、常に最短ピッチで窯出し作業を行い、あ
る本数（１ブロック）を窯出ししたのち、中断時間をと
る方法である。このため、窯出し作業中は、７〜１０分
間隔でコークス乾式消火設備のプレチャンバーに赤熱コ
ークスが投入されるが、中断時間である窯出し間断中
は、約２時間程度コークス乾式消火設備のプレチャンバ
ーに赤熱コークスが投入されないこととなる。[0003] On the other hand, in a charging kiln discharging operation of a coke oven, a block kiln discharging method is usually employed in order to ensure uniform carbonization time. The block kiln discharging method is a method in which the kiln discharging operation is always performed at the shortest pitch regardless of the operation rate of the furnace, a certain number (one block) is discharged, and then the interruption time is taken. For this reason, red-hot coke is supplied to the pre-chamber of the coke dry-fire extinguishing equipment at intervals of 7 to 10 minutes during the kiln discharging operation. Red hot coke will not be injected into the pre-chamber.
【０００４】このため、窯出し間断中は、循環不活性ガ
ス中への可燃性ガスの混入量が減少するため、燃焼用吹
込み空気量を減少せざるを得なくなり、図７に示すとお
り、廃熱ボイラー入口温度が低下して廃熱ボイラーでの
蒸気回収量が大幅に低下する。さらに、コークス炉窯出
し作業中にトラブルが発生し、プレチャンバーへの赤熱
コークス投入が停止したり、あるいはコークス乾式消火
設備のコークス切出し装置のトラブルによってコークス
切出しが停止した場合においても、同様に廃熱ボイラー
入口温度が低下して廃熱ボイラーでの蒸気回収量が大幅
に低下する。この廃熱ボイラーでの回収蒸気を例えば発
電用に使用している場合は、発電量が低下することとな
る。[0004] For this reason, the amount of combustible gas mixed into the circulating inert gas is reduced during the interruption of the kiln discharge, so that the amount of combustion air must be reduced. As shown in FIG. The temperature of the waste heat boiler inlet is reduced, and the amount of steam recovered in the waste heat boiler is significantly reduced. Furthermore, if a trouble occurs during the coke oven kiln removal work and the injection of red hot coke into the pre-chamber is stopped, or if the coke cutting device of the coke dry-type fire extinguishing equipment stops coke cutting, it is similarly abolished. The temperature of the heat boiler inlet is reduced, and the amount of steam recovery in the waste heat boiler is significantly reduced. If the recovered steam from the waste heat boiler is used, for example, for power generation, the amount of power generation will decrease.
【０００５】また、最近の不況による粗鋼生産量の低下
は、高炉操業における出銑量の低下に基づくコークス使
用量の低下を招いている。しかも、高炉の操業技術の進
歩によって、塊コークスに代えて微粉炭を羽口から吹込
み、コークス比を低減する微粉炭吹込み法が広く採用さ
れている。それに伴って高炉におけるコークスの使用量
は、年々減少の傾向にあり、コークス炉においても稼働
率の低下を余儀なくされている。このため、コークス乾
式消火設備においては、コークス炉稼働率の低下に伴っ
て赤熱コークス投入量が減少し、廃熱ボイラーの設計能
力に比較し、かなり低いボイラー効率で運転せざるを得
ない状況となっている。[0005] Further, the decrease in crude steel production due to the recent recession has led to a decrease in coke consumption due to a decrease in tapping capacity in blast furnace operation. In addition, due to advances in blast furnace operation technology, pulverized coal injection methods for reducing the coke ratio by injecting pulverized coal from tuyeres instead of lump coke have been widely adopted. Accordingly, the amount of coke used in the blast furnace has been decreasing year by year, and the operating rate of the coke oven has also been reduced. For this reason, in coke dry-type fire extinguishing equipment, the amount of red-hot coke input decreases as the operating rate of the coke oven decreases, and it is necessary to operate with significantly lower boiler efficiency compared to the design capacity of waste heat boilers. Has become.
【０００６】前記トラブルに伴う廃熱ボイラー入口温度
の低下を防止する方法としては、主煙道の除塵格子煉瓦
により除去されて除塵格子煉瓦下部の粗粒コークス粉堆
積バンカーに空気を吹込んで粗粒コークス粉を燃焼させ
ると共に、必要により主煙道中に空気を吹込んで循環不
活性ガス中の可燃性ガスを燃焼させ、廃熱ボイラー入口
温度を一定に制御する方法（特公昭５７−１５７８９号
公報）、循環不活性ガス中から分離した粉コークスを助
燃装置を設けて燃焼させ、燃焼ガスを冷却室出側に導入
して廃熱ボイラー入口温度を一定に制御する装置（実開
昭５７−１２１６４１号公報）、燃料を空気と共にプレ
チャンバーのコークス上部レベルより上の空間に吹込ん
で燃焼させる方法（特開昭６３−１３０６９５号公報）
などが提案されている。[0006] As a method for preventing the temperature of the waste heat boiler inlet from being lowered due to the above-mentioned troubles, air is blown into a bunker of coarse coke powder deposited at the lower part of the dust grid by removing the dust by the dust grid brick in the main flue. A method of burning the coke powder and blowing air into the main flue as needed to burn the combustible gas in the circulating inert gas to control the temperature of the waste heat boiler inlet constant (Japanese Patent Publication No. 57-15789). A device for controlling the temperature of the waste heat boiler inlet by controlling the temperature of the waste heat boiler by introducing the combustion gas to the outlet side of the cooling chamber by burning the coke breeze separated from the circulating inert gas by providing an auxiliary combustion device (Japanese Utility Model Publication No. 57-121641). Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-130699 discloses a method of blowing fuel together with air into a space above the upper level of coke in a pre-chamber and burning it.
And so on.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記特公昭５７−１５
７８９号公報に開示の方法は、主煙道の除塵格子煉瓦下
部の粗粒コークス粉堆積バンカーで粗粒コークス粉を安
定、かつ効率よく燃焼させることはできない。また、実
開昭５７−１２１６４１号公報に開示の装置は、新たに
粉コークスを燃焼させるための助燃装置を設置しなけれ
ばならず、多額の設備費が新たに必要となる。さらに、
特開昭６３−１３０６９５号公報に開示の方法は、プレ
チャンバー内、特にコークス上部レベルより上の空間部
は赤熱コークスから発生する多量のＨ2、ＣＯ等の可燃
性ガスが常時滞留している部分であり、新たに投入する
粉コークス等の燃料よりも燃焼速度の速いこれら可燃性
ガスが優先的に燃焼するという問題があり、さらに、効
率よく粉コークス等の燃料を燃焼せしめた場合において
も、燃焼により発生する火炎が赤熱コークスに接触して
燃焼させ、塊コークス歩留が低下するという欠点を有し
ている。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Publication No. 57-15 / 1982
The method disclosed in Japanese Patent No. 789 cannot stably and efficiently burn the coarse coke powder in the coarse coke powder deposition bunker below the dust-removing grid brick in the main flue. Further, the apparatus disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 57-121641 has to newly install an auxiliary combustion device for burning coke breeze, which requires a large amount of equipment cost. further,
According to the method disclosed in JP-A-63-130695, a large amount of flammable gas such as H 2 and CO generated from red hot coke always stays in the pre-chamber, particularly in a space above the upper level of coke. However, there is a problem that these combustible gases, which have a higher burning rate than the newly added fuel such as coke breeze, burn preferentially, and even when the fuel such as coke breeze is efficiently burned. However, there is a disadvantage that the flame generated by the combustion comes in contact with the red hot coke and burns, and the coke yield decreases.
【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消し、コークス乾式消火設備の廃熱ボイラーの回収蒸気
量を増加あるいは廃熱ボイラーの設計能力一杯に維持で
きるコークス乾式消火設備の操業方法を提供することに
ある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art and to increase the amount of steam recovered in the waste heat boiler of the coke dry fire extinguishing system, or to operate the coke dry fire extinguishing system capable of maintaining the full design capability of the waste heat boiler. Is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のコー
クス乾式消火設備の操業方法は、コークス炉から排出さ
れた赤熱コークスをプレチャンバーに投入し、冷却室下
部から吹込まれる循環不活性ガスと向流接触させて前記
コークスを冷却し、冷却室からの循環不活性ガスに燃焼
用空気を吹込んで循環不活性ガス中の可燃性ガスを燃焼
させ、得られた高温循環不活性ガス中の粗粒コークス粉
を一次除塵器で除去したのち、廃熱ボイラーに導入して
熱回収したのち、二次除塵器で微細コークス粉を除去
し、循環ブロワーにより再度冷却室下部から吹込むコー
クス乾式消火設備の冷却室出口の円環煙道部に粉燃料を
吹込む方法において、円環煙道部に三重管構造の粉燃料
噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノズルの内周部から
補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外周部から燃焼用空
気を吹込むこととしている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for operating a coke dry fire extinguishing system, wherein red hot coke discharged from a coke oven is charged into a pre-chamber and circulating inert gas blown from a lower portion of a cooling chamber. The coke is cooled by being brought into countercurrent contact with a gas, and combustion air is blown into the circulating inert gas from the cooling chamber to burn the combustible gas in the circulating inert gas. After removing the coarse coke powder from the primary dust remover, introducing it into a waste heat boiler to recover heat, removing the fine coke powder with a secondary dust remover, and blowing it again from the lower part of the cooling chamber with a circulation blower, a dry coke type In the method of injecting powdered fuel into the annular flue at the exit of the cooling chamber of the fire extinguishing equipment, a powdered fuel ejection nozzle having a triple pipe structure is installed in the annular flue, and the auxiliary fuel is supplied from the inner periphery of the powdered fuel ejection nozzle. Fuel gas, intermediate Powder fuel, and a by blowing the combustion air from the outer peripheral portion from.
【００１０】このように、冷却室出口の円環煙道部に三
重管構造の粉燃料噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノ
ズルの内周部から補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外
周部から燃焼用空気を吹込むことによって、補助燃料ガ
スの燃焼によりバーナーフレームが形成されて粉燃料を
安定着火させることができ、主煙道において完全燃焼し
て循環不活性ガスの温度を上昇せしめ、廃熱ボイラーの
入口部温度を高めることとなる。この廃熱ボイラー入口
部温度の上昇は、当然ボイラー効率の上昇、廃熱ボイラ
ーに入るガスエネルギーの増加となり、発生蒸気量の増
加につながるばかりでなく、粉燃料の吹込み量を調節す
ることによって廃熱ボイラーの設計能力一杯に維持する
こともできる。As described above, the powdered fuel jet nozzle having the triple pipe structure is installed in the annular flue at the outlet of the cooling chamber, and the auxiliary fuel gas is supplied from the inner peripheral portion of the powdered fuel nozzle, the powdered fuel is supplied from the intermediate portion, and the outer peripheral portion. By blowing combustion air from the section, the burner frame is formed by the combustion of the auxiliary fuel gas, and the powdered fuel can be ignited stably, and complete combustion in the main flue raises the temperature of the circulating inert gas. Therefore, the temperature at the inlet of the waste heat boiler is increased. This rise in the temperature of the waste heat boiler inlet naturally increases boiler efficiency, increases gas energy entering the waste heat boiler, and not only increases the amount of generated steam, but also adjusts the amount of powdered fuel injected. The design capability of the waste heat boiler can be maintained at full capacity.
【００１１】また、本発明の請求項２のコークス乾式消
火設備の操業方法は、上記請求項１のコークス乾式消火
設備の操業方法で用いる三重管構造の粉燃料噴出ノズル
の中間部および外周部に旋回羽根を設けることとしてい
る。このように、三重管構造の粉燃料噴出ノズルの中間
部および外周部に旋回羽根を設けたことによって、中間
部からの粉燃料、外周部からの燃焼用空気が旋回流とな
って噴出するため、補助燃料ガスとの混合性が高めら
れ、粉燃料をより安定着火させることが可能となる。Further, the method for operating a coke dry fire extinguishing system according to claim 2 of the present invention is characterized in that the method for operating a coke dry fire extinguishing system according to claim 1 includes an intermediate portion and an outer peripheral portion of a powdery fuel jet nozzle having a triple pipe structure. Swirl vanes are provided. As described above, since the swirling vanes are provided at the intermediate portion and the outer peripheral portion of the powdered fuel ejection nozzle having the triple pipe structure, the powdered fuel from the intermediate portion and the combustion air from the outer peripheral portion are ejected as a swirling flow. Therefore, the mixing property with the auxiliary fuel gas is enhanced, and the powder fuel can be more stably ignited.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明において円環煙道部に設置
する粉燃料、燃焼用空気ならびに補助燃料ガスを吹込む
粉燃料噴出ノズルを三重管構造としたのは、粉燃料と燃
焼用空気のみを吹込んだ場合、着火性が悪くて安定燃焼
させることが困難であるが、補助燃料ガスを吹込む三重
管構造とすることによって、補助燃料ガスの燃焼により
バーナーフレームが形成され、粉燃料の着火性が向上し
て安定燃焼させることができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, the powder fuel, the combustion air, and the powder fuel ejection nozzle for injecting the auxiliary fuel gas installed in the annular flue section have a triple pipe structure because the powder fuel and the combustion air are used. When only the fuel is blown, the ignitability is poor and it is difficult to perform stable combustion.However, the burner frame is formed by the combustion of the auxiliary fuel gas by adopting the triple pipe structure in which the auxiliary fuel gas is blown, and the powdered fuel is used. Ignitability is improved and stable combustion can be achieved.
【００１３】また、これらの粉燃料、燃焼用空気ならび
に補助燃料ガスを三重管構造の粉燃料噴出ノズルにより
吹込むだけでは、円環煙道部には流速１０ｍ／ｓｅｃ以
上の循環不活性ガスが流れているため、粉燃料、燃焼用
空気ならびに補助燃料ガスの混合性が悪く、良好なバー
ナーフレームが形成できない場合がある。この場合は、
三重管構造の粉燃料噴出ノズルの中間部および外周部に
旋回羽根を設置すれば、粉燃料、燃焼用空気ならびに補
助燃料ガスの混合性が高められ、粉燃料の着火性がより
向上して安定燃焼が達成される。[0013] In addition, simply blowing these powdered fuel, combustion air and auxiliary fuel gas through a powdered fuel ejection nozzle having a triple pipe structure causes circulating inert gas having a flow velocity of 10 m / sec or more into the annular flue. Due to the flow, the mixability of the powdered fuel, the combustion air, and the auxiliary fuel gas is poor, and a good burner frame may not be formed. in this case,
By installing swirling vanes in the middle and outer periphery of the triple-pipe powdered fuel jet nozzle, the mixing properties of the powdered fuel, combustion air and auxiliary fuel gas are improved, and the ignitability of the powdered fuel is further improved and stable Combustion is achieved.
【００１４】本発明において三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズルにより円環煙道に吹込む粉燃料としては、例えば、
コークス乾式消火設備で回収される粉コークス、粉炭が
考えられる。粉燃料の粒度は、細かいほど着火し易いの
で好ましいが、通常平均粒径１．０ｍｍ以下、好ましく
は０．５ｍｍ以下である。粉燃料の吹込みは、圧縮空気
のエゼクターによって粉燃料供給装置から切り出し、粉
燃料噴出ノズルに空気搬送すればよい。粉燃料の吹込み
量は、コークス炉の間断時間や、コークス炉やコークス
乾式消火設備のトラブルによるプレチャンバーへの赤熱
コークスの投入不能が発生した場合あるいは廃熱ボイラ
ーを設計能力一杯でフルに稼働させるか否かに応じて決
定されるもので、その目的に応じて決定すればよい。In the present invention, as the powdered fuel blown into the annular flue by the powdered fuel ejection nozzle having a triple pipe structure, for example,
Coke breeze and pulverized coal collected by coke dry fire extinguishing equipment are considered. The finer the particle size of the powdered fuel, the smaller the particle size. The pulverized fuel may be blown out from the pulverized fuel supply device by a compressed air ejector, and may be pneumatically conveyed to the pulverized fuel ejection nozzle. The amount of pulverized fuel injected can be adjusted when the coke oven is interrupted, when the coke oven or coke dry fire extinguishing system fails to supply red hot coke to the pre-chamber, or when the waste heat boiler runs at full design capacity. This is determined according to whether or not to perform the setting, and may be determined according to the purpose.
【００１５】本発明において三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズルにより円環煙道に吹込む補助燃料ガスとしては、コ
ークス炉ガス、コークス炉ガスと高炉ガスとの混合ガ
ス、プロパンガス、天然ガスなどが挙げられるが、コー
クス炉ガス、コークス炉ガスと高炉ガスとの混合ガスな
どの製鉄所内で発生する燃料ガスを使用するのが一般的
である。In the present invention, coke oven gas, a mixed gas of coke oven gas and blast furnace gas, propane gas, natural gas and the like are used as auxiliary fuel gas to be blown into the annular flue by the powdered fuel ejection nozzle having a triple pipe structure. However, it is common to use a fuel gas generated in a steelworks such as a coke oven gas or a mixed gas of a coke oven gas and a blast furnace gas.
【００１６】本発明において三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズルにより円環煙道に吹込む補助燃料ガス量は、吹込み
総発熱量に占める補助燃料ガスの発熱量の割合で示す助
燃率は、２０％前後が粉燃料のエネルギーが回収蒸気エ
ネルギーに変換される割合で示す燃焼効率の面から好ま
しい。In the present invention, the amount of the auxiliary fuel gas blown into the annular flue by the powdered fuel jet nozzle having the triple tube structure is represented by the ratio of the auxiliary fuel gas heat generation to the total heat generation of the auxiliary fuel gas. % Is preferable from the viewpoint of combustion efficiency, which is represented by the ratio of the energy of the powdered fuel converted to the recovered steam energy.
【００１７】本発明において粉燃料ならびに補助燃料ガ
スの燃焼用空気とは、三重管構造の粉燃料噴出ノズルの
外周部から吹込む燃焼用空気と粉燃料搬送用空気の両方
を合計したものである。また、粉燃料ならびに補助燃料
ガスを完全燃焼させるに必要な理論空気量に対する吹込
み燃焼用空気の比で示す空気比は、燃焼効率に及ぼす影
響が大きいが、空気比１．２前後が好ましい。In the present invention, the combustion air of the powdered fuel and the auxiliary fuel gas is the sum of both the combustion air blown from the outer periphery of the powdered fuel ejection nozzle having a triple pipe structure and the powdered fuel conveying air. . Further, the air ratio indicated by the ratio of the blowing combustion air to the stoichiometric air amount required to completely burn the powder fuel and the auxiliary fuel gas has a large effect on the combustion efficiency, but the air ratio is preferably around 1.2.
【００１８】[0018]
実施例１ 以下に本発明の詳細を実施の一例を示す図１ないし図３
に基づいて説明する。図１は本発明方法を適用したコー
クス乾式消火設備の全体説明図、図２は本発明のコーク
ス乾式消火設備の円環煙道上部に設置した三重管構造の
粉燃料噴出ノズルの要部断面図、図３は粉燃料噴出ノズ
ルの詳細系統図である。Embodiment 1 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
It will be described based on. FIG. 1 is an overall explanatory view of a coke dry fire extinguishing system to which the method of the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a powdery fuel jet nozzle having a triple pipe structure installed above an annular flue of the coke dry fire extinguishing system of the present invention. FIG. 3 is a detailed system diagram of the powder fuel jet nozzle.
【００１９】図１ないし図３において、１はコークス乾
式消火設備のプレチャンバー、２はプレチャンバー１に
赤熱コークスを投入する頂部装入口、３はプレチャンバ
ー１の下部に連通する冷却室、４は冷却室３底部に設け
た冷却コークスの切出し部で、プレチャンバー１に投入
された赤熱コークスは、順次降下して冷却室３の下部か
ら吹込まれる低温の循環不活性ガスと向流接触して冷却
され、冷却室３底部の切出し部４から冷却されたコーク
スが順次切出される。1 to 3, reference numeral 1 denotes a pre-chamber of a coke dry fire extinguishing system, 2 denotes a top inlet for charging red hot coke to the pre-chamber 1, 3 denotes a cooling chamber communicating with a lower portion of the pre-chamber 1, 4 denotes a cooling chamber At the cut-out portion of the cooling coke provided at the bottom of the cooling chamber 3, the red-hot coke introduced into the pre-chamber 1 descends sequentially and comes into countercurrent contact with the low-temperature circulating inert gas blown from the lower part of the cooling chamber 3. Cooled coke is sequentially cut out from the cut-out portion 4 at the bottom of the cooling chamber 3.
【００２０】５は冷却室３とプレチャンバー１との境界
の周囲に設けた小煙道、６は小煙道５と連通する円環煙
道、７は円環煙道６に接続した主煙道、８は主煙道の途
中に設けた除塵格子煉瓦、９は主煙道８の他端に連結し
た廃熱ボイラーで、コークスと向流接触して高温となっ
た循環不活性ガスは、小煙道５から円環煙道６を経由し
て主煙道７に至り、吹込まれる空気によって含有する可
燃性ガスが燃焼し、除塵格子煉瓦８により同伴するコー
クス粉中の粗粒分が一次除去されたのち、廃熱ボイラー
９に導入されて高温の循環不活性ガスを熱源として高圧
蒸気を発生し、循環不活性ガスは冷却される。5 is a small flue provided around the boundary between the cooling chamber 3 and the pre-chamber 1, 6 is an annular flue communicating with the small flue 5, and 7 is a main smoke connected to the annular flue 6. The road, 8 is a dust-removing grid brick provided in the middle of the main flue, 9 is a waste heat boiler connected to the other end of the main flue 8, and the circulating inert gas that has become hot due to countercurrent contact with coke is: From the small flue 5 to the main flue 7 via the annular flue 6, the flammable gas contained therein is burned by the blown air, and coarse particles in the coke powder entrained by the dust-removing grid brick 8 are removed. After the primary removal, the gas is introduced into the waste heat boiler 9 to generate high-pressure steam using the high-temperature circulating inert gas as a heat source, and the circulating inert gas is cooled.
【００２１】１０は廃熱ボイラー９からの循環不活性ガ
ス中の微細コークス粉を除去するサイクロン、１１は循
環ブロワーで、廃熱ボイラー９で冷却された循環不活性
ガスは、二次除塵器であるサイクロン１０で微細コーク
ス粉が除去されたのち、循環ブロワー１１に吸引されて
再び冷却室３下部から吹込まれる。このコークス乾式消
火設備の循環不活性ガス中には、通常赤熱コークスの未
乾留部分から発生するＨ2あるいはＣｎＨｍなどの可燃
性ガスが混入するので、円環煙道６の下部や主煙道７の
入口部から循環不活性ガス中に燃焼用空気を吹込み、可
燃性ガスを燃焼させて余剰となった一部のガスを放出し
ている。Reference numeral 10 denotes a cyclone for removing fine coke powder in the circulating inert gas from the waste heat boiler 9, reference numeral 11 denotes a circulating blower, and circulating inert gas cooled by the waste heat boiler 9 is supplied by a secondary dust remover. After the fine coke powder is removed by a certain cyclone 10, the fine coke powder is sucked by the circulation blower 11 and blown again from the lower part of the cooling chamber 3. Since flammable gas such as H 2 or CnHm usually generated from the undried portion of the red hot coke is mixed in the circulating inert gas of the coke dry fire extinguishing system, the lower part of the annular flue 6 and the main flue 7 The combustion air is blown into the circulating inert gas from the inlet of the combustion chamber, and the combustible gas is burned to release a part of the surplus gas.
【００２２】２１は円環煙道６の上部に設置された粉燃
料を燃焼させるための三重管構造の粉燃料噴出ノズル
で、三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１は、図２、図３
に示すとおり、コンプレッサ２２からの圧縮空気による
エゼクター２３により粉燃料供給装置２４から所定量の
粉燃料が切り出されて混合されたのち、分配器２５を介
して三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根２６
が設けられた中間部２７に供給される。補助燃料ガス２
８は、ブロワー２９により昇圧されたのち、三重管構造
の粉燃料噴出ノズル２１の内周部３０に供給される。一
方、燃焼用空気３１は、ブロワー３２により昇圧された
のち、粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根３３が設けられ
た外周部３４に供給される。三重管構造の粉燃料噴出ノ
ズル２１に供給された粉燃料と搬送用空気と燃焼用空気
３１は、旋回羽根２６、３３によって旋回流となって噴
出し、内周部３０から噴出する補助燃料ガス２８との混
合性が高められ、より安定着火されて燃焼するよう構成
されている。Reference numeral 21 denotes a triple-pipe powder fuel jet nozzle for burning powder fuel, which is installed on the upper part of the annular flue 6. The triple-pipe powder fuel jet nozzle 21 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 7, after a predetermined amount of powdered fuel is cut out from the powdered fuel supply device 24 by the ejector 23 using the compressed air from the compressor 22 and mixed, the powdered fuel ejection nozzle 21 having the triple pipe structure is passed through the distributor 25. Swirl blade 26
Is supplied to the intermediate portion 27 provided with the. Auxiliary fuel gas 2
8 is supplied to the inner peripheral portion 30 of the powdered fuel jet nozzle 21 having a triple pipe structure after being pressurized by the blower 29. On the other hand, after the pressure of the combustion air 31 is increased by the blower 32, the combustion air 31 is supplied to the outer peripheral portion 34 of the powdered fuel injection nozzle 21 where the swirl vanes 33 are provided. The powdered fuel, the carrier air, and the combustion air 31 supplied to the powdered fuel ejection nozzle 21 having the triple pipe structure are ejected as swirling flows by the swirling blades 26 and 33, and the auxiliary fuel gas ejected from the inner peripheral portion 30. The composition is improved so as to be more stably ignited and burned.
【００２３】上記のとおり構成したことによって、コー
クス炉の間断時間や、コークス炉やコークス乾式消火設
備のトラブルによるプレチャンバーへの赤熱コークスの
投入不能が発生し、廃熱ボイラーの発生蒸気量が減少し
た場合は、コンプレッサ２２を起動して圧縮空気による
エゼクター２３により粉燃料供給装置２４から所定量の
粉燃料を切り出して混合したのち、分配器２５を介して
三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１の旋回羽根２６が設
けられた中間部２７に供給し、ブロワー３２を起動して
燃焼用空気３１を昇圧したのち、粉燃料噴出ノズル２１
の旋回羽根３３が設けられた外周部３４に供給すると共
に、ブロワー２９を起動して補助燃料ガス２８を昇圧し
たのち、粉燃料噴出ノズル２１の内周部３０に供給す
る。With the above-described configuration, it is impossible to supply red hot coke to the pre-chamber due to the interruption time of the coke oven and troubles in the coke oven and the coke dry fire extinguishing equipment, and the amount of steam generated in the waste heat boiler is reduced. In this case, the compressor 22 is started, a predetermined amount of powdered fuel is cut out from the powdered fuel supply device 24 by the ejector 23 using compressed air, and mixed, and then the powdered fuel ejection nozzle 21 having a triple pipe structure is discharged through the distributor 25. The air is supplied to the intermediate portion 27 provided with the swirling vanes 26, and the blower 32 is activated to increase the pressure of the combustion air 31.
The auxiliary fuel gas 28 is supplied to the inner peripheral portion 30 of the powdered fuel jet nozzle 21 after the auxiliary fuel gas 28 is pressurized by activating the blower 29 and is supplied to the outer peripheral portion 34 provided with the swirling vanes 33.
【００２４】三重管構造の粉燃料噴出ノズル２１に供給
された粉燃料と搬送用空気と燃焼用空気３１は、旋回羽
根２６、３３によって旋回流となって噴出し、内周部３
４から噴出する補助燃料ガス２８との混合性が高めら
れ、補助燃料ガス２８の燃焼により形成されたバーナー
フレームにより効率的に安定着火され、主煙道７で完全
燃焼して冷却室３から流出する循環不活性ガスの温度を
上昇させる。The powdered fuel, the carrier air and the combustion air 31 supplied to the powdered fuel ejection nozzle 21 having the triple pipe structure are ejected as swirling flows by the swirling blades 26 and 33, and the inner peripheral portion 3 is discharged.
The mixture with the auxiliary fuel gas 28 jetted out of the auxiliary fuel gas 4 is enhanced, and the burner frame formed by the combustion of the auxiliary fuel gas 28 efficiently and stably ignites, completely burns in the main flue 7 and flows out of the cooling chamber 3. Increase the temperature of the circulating inert gas.
【００２５】上記の操作によって循環不活性ガスは、粉
燃料と補助燃料ガス２８の燃焼による温度上昇がプラス
されてコークス炉の間断時間やトラブルによる廃熱ボイ
ラー９の入口温度の低下が防止され、発生蒸気量の減少
を防止して一定量の発生蒸気量を確保できる。また、廃
熱ボイラー９を設計能力一杯にフル稼働させる場合は、
廃熱ボイラー９をフル稼働させるに必要なガスエネルギ
ーを粉燃料と補助燃料ガス２８の燃焼による循環不活性
ガスの温度上昇で補償すれば、廃熱ボイラー９をフル稼
働させて設備能力に見合う発生蒸気量を確保することが
できる。By the above-mentioned operation, the temperature of the circulating inert gas is increased by the combustion of the powdered fuel and the auxiliary fuel gas 28, so that the temperature at the inlet of the waste heat boiler 9 due to the cut-off time of the coke oven or trouble is prevented. A constant amount of generated steam can be secured by preventing the generated steam from decreasing. In addition, when the waste heat boiler 9 is operated at full capacity with the full design capacity,
If the gas energy required for the full operation of the waste heat boiler 9 is compensated by the temperature rise of the circulating inert gas due to the combustion of the powdered fuel and the auxiliary fuel gas 28, the waste heat boiler 9 will be operated at full operation and the production will be commensurate with the equipment capacity. The amount of steam can be secured.
【００２６】実施例２ 赤熱コークス処理能力９０Ｔｏｎ／Ｈｒ、循環不活性ガ
ス風量１３００００Ｎｍ3／Ｈｒ、廃熱ボイラー蒸気発
生能力６０Ｔｏｎ／Ｈｒのコークス乾式消火設備におい
て、前記実施例１の図１〜図３に示す系統により、赤熱
コークス処理量９９Ｔｏｎ／Ｈｒ時の円環煙道６の上部
２箇所から、三重管構造で中間部２７と外周部３４に旋
回羽根２６、３３をそれぞれ設置した粉燃料噴出ノズル
２１の中間部２７より、表１に示す性状の粉コークスを
合計１．０Ｔｏｎ／Ｈｒ、補助燃料ガス２８として発熱
量４５００ｋｃａｌ／Ｎｍ3のコークス炉ガスを内周部
３０より合計３６０Ｎｍ3／Ｈｒ（助燃率２０％）、粉
コークスおよびコークス炉ガスの燃焼用空気を１０１７
０Ｎｍ3／Ｈｒ（空気比１．２）で吹込み、粉コークス
吹込前と比較するため、循環不活性ガス風量、コークス
切り出し量、循環不活性ガス中の可燃性ガス燃焼用空気
吹込量等の付帯条件を同一にして８時間燃焼させ、３時
間経過後からデータを採取して系内熱バランスを算出し
た。その結果を表２に示す。なお、使用した粉コークス
は、コークス乾式消火設備の集塵装置のバグフィルター
で回収した粉コークスを使用した。また、燃焼用空気に
は、粉燃料搬送用空気が含まれる。Example 2 In a coke dry fire extinguishing system having a red hot coke processing capacity of 90 Ton / Hr, a circulating inert gas air volume of 130,000 Nm 3 / Hr, and a waste heat boiler steam generating capacity of 60 Ton / Hr, FIGS. The fuel system nozzle shown in FIG. 3 has a triple-tube structure with swirling vanes 26 and 33 installed at the middle part 27 and the outer peripheral part 34 from the upper two places of the annular flue 6 when the red hot coke throughput is 99 Ton / Hr. The coke oven gas having the calorific value of 4500 kcal / Nm 3 as the auxiliary fuel gas 28 from the intermediate portion 27 of the intermediate portion 27 of the intermediate coke 21 is 360 Nm 3 / Hr (from the inner peripheral portion 30). Combustion efficiency of coke breeze and coke oven gas was 1017.
0Nm 3 / Hr (air ratio: 1.2), to compare with before injecting coke breeze, the flow rate of circulating inert gas, the amount of coke cut-off, the air blowing rate of combustible gas in the circulating inert gas, etc. After burning for 8 hours under the same incidental conditions, data was collected after 3 hours, and the heat balance in the system was calculated. Table 2 shows the results. The coke breeze used was coke breeze collected by a bag filter of a dust collector of a coke dry fire extinguishing system. Further, the combustion air includes powder fuel conveying air.
【００２７】[0027]
【表１】 [Table 1]
【００２８】[0028]
【表２】 [Table 2]
【００２９】表２に示すとおり、粉コークスの吹込みに
より回収蒸気量は、７．１Ｔｏｎ／Ｈｒ増加て約１５％
増加し、ボイラー入口ガス温度は約４５℃上昇し、ボイ
ラー効率は約１．３％上昇した。また、系内の熱バラン
スをとると、この発生蒸気上昇分は、吹込み粉コークス
の約７割が燃焼したことに相当していた。As shown in Table 2, the amount of steam recovered by the injection of coke breeze increased by 7.1 Ton / Hr to about 15%.
The boiler inlet gas temperature increased by about 45 ° C. and the boiler efficiency increased by about 1.3%. In addition, when the heat balance in the system was taken, the amount of the generated steam increased corresponded to the burning of about 70% of the blown powder coke.
【００３０】実施例３ 前記実施例２と同じコークス乾式消火設備において、前
記表１に示す性状の粉コークス吹込み量の合計４００ｋ
ｇ／Ｈｒ、コークス炉ガス吹込み量の合計１４８Ｎｍ3
／Ｈｒ（助燃率２０％）一定とし、粉コークスおよびコ
ークス炉ガス燃焼用空気の吹込み量を３８００〜４３６
０Ｎｍ3／Ｈｒ（空気比１．１〜１．３）の範囲で変化
させ、粉コークスエネルギーが回収蒸気エネルギーに変
換される割合で示す燃焼効率と空気比との関係を調査し
た。その結果を図４に示す。また、粉コークス吹込み量
の合計４００ｋｇ／Ｈｒ、粉コークスおよびコークス炉
ガス燃焼用空気の空気比１．２（吹込み量４０８０Ｎｍ
3／Ｈｒ）で一定とし、コークス炉ガス吹込み量の合計
０〜２５３Ｎｍ3／Ｈｒ（助燃率０〜３０％）の範囲で
変化させ、助燃率と燃焼効率との関係を調査した。その
結果を図５に示す。Example 3 In the same coke dry-type fire extinguishing equipment as in Example 2, the total amount of the injected coke breeze having the properties shown in Table 1 was 400 k.
g / Hr, total gas injection amount of coke oven 148 Nm 3
/ Hr (combustion rate 20%) constant and the blowing amount of coke breeze and air for coke oven gas combustion is 3800 to 436.
The relationship between the combustion efficiency and the air ratio, which was changed in the range of 0 Nm 3 / Hr (air ratio 1.1 to 1.3) and was converted by the ratio of coke breeze energy to recovered steam energy, was investigated. FIG. 4 shows the results. In addition, a total of 400 kg / Hr of coke breeze injection amount and an air ratio of coke breeze and coke oven gas combustion air of 1.2 (injection amount of 4080 Nm)
3 / Hr), and the coke oven gas injection amount was varied within a total range of 0 to 253 Nm 3 / Hr (combustion rate of 0 to 30%), and the relationship between the combustion efficiency and combustion efficiency was investigated. The result is shown in FIG.
【００３１】図４、図５に示すとおり、燃焼効率に及ぼ
す空気比の影響は大きいが、助燃率２０％以上では明確
な差が表れず、三重構造の粉燃料噴出ノズルの最適燃焼
条件は、空気比１．２、助燃率２０％であると確認され
た。また、燃焼効率は、約５６％となり、蒸気回収量の
増加に対して有効であることが確認された。As shown in FIGS. 4 and 5, the effect of the air ratio on the combustion efficiency is large, but no clear difference appears at an auxiliary combustion rate of 20% or more. It was confirmed that the air ratio was 1.2 and the auxiliary combustion rate was 20%. Further, the combustion efficiency was about 56%, and it was confirmed that the combustion efficiency was effective for increasing the amount of recovered steam.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明の請求項１のコークス乾式消火設
備の操業方法は、冷却室出口の円環煙道部に三重管構造
の粉燃料噴出ノズルを設置し、該粉燃料噴出ノズルの内
周部から補助燃料ガス、中間部から粉燃料、外周部から
燃焼用空気を吹込むことによって、従来のように新たに
燃焼炉を設置することなく、塊コークス歩留を低下させ
ることなく、コークス炉の窯出しトラブルやコークス乾
式消火設備のトラブル発生時においても、発生蒸気量を
一定に保持することができると共に、廃熱ボイラーの設
備能力に余裕が生じている場合、その設備能力の余裕分
を有効に活用することが可能となる。According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for operating a dry coke fire extinguishing system according to the first aspect of the present invention. By injecting auxiliary fuel gas from the periphery, powdered fuel from the middle, and combustion air from the outer periphery, the coke can be coke without lowering the coke yield without installing a new combustion furnace. In the event of a trouble in the furnace, or in the case of coke dry fire extinguishing equipment, the amount of generated steam can be kept constant, and if there is a margin in the capacity of the waste heat boiler, the extra capacity Can be used effectively.
【００３３】また、本発明の請求項２のコークス乾式消
火設備の操業方法は、上記請求項１のコークス乾式消火
設備の操業方法で用いる三重管構造の粉燃料噴出ノズル
の中間部および外周部に旋回羽根を設けることによっ
て、中間部からの粉燃料、外周部からの燃焼用空気が旋
回流となって噴出するため、補助燃料ガスとの混合性が
高められ、良好なバレナーフレームが形成されて粉燃料
をより安定燃焼させることが可能となる。Further, the method for operating a coke dry fire extinguishing system according to claim 2 of the present invention is characterized in that the method for operating a coke dry fire extinguishing system according to claim 1 includes an intermediate portion and an outer peripheral portion of a powdery fuel jet nozzle having a triple pipe structure. By providing the swirling vanes, the powdered fuel from the intermediate portion and the combustion air from the outer peripheral portion are ejected as a swirling flow, so that the mixing property with the auxiliary fuel gas is enhanced, and a good ballener frame is formed. Thus, the powder fuel can be more stably burned.
【図１】本発明方法を適用したコークス乾式消火設備の
全体説明図である。FIG. 1 is an overall explanatory diagram of a coke dry fire extinguishing facility to which the method of the present invention is applied.
【図２】本発明のコークス乾式消火設備の円環煙道上部
に設置した三重管構造の粉燃料噴出ノズルの要部断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a principal part of a powdery fuel jet nozzle having a triple pipe structure installed above an annular flue of a coke dry fire extinguishing system of the present invention.
【図３】粉燃料噴出ノズルの詳細系統図である。FIG. 3 is a detailed system diagram of a powder fuel ejection nozzle.
【図４】実施例２における空燃比と燃焼効率との関係を
示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between an air-fuel ratio and combustion efficiency in Example 2.
【図５】実施例２における助燃比と燃焼効率との関係を
示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between an auxiliary fuel ratio and combustion efficiency in Example 2.
【図６】従来の一般的なコークス乾式消火設備の全体系
統図である。FIG. 6 is an overall system diagram of a conventional general coke dry fire extinguishing system.
【図７】窯出し中、窯出し間断中における廃熱ボイラー
の発生蒸気量、ボイラー入口ガス温度の経過とトラブル
発生時の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the amount of steam generated by a waste heat boiler, the temperature of the gas at the boiler inlet and the occurrence of a trouble during and after the kiln discharge.
１、６１ プレチャンバー ２、６２ 頂部装入口 ３、６３ 冷却室 ４、６４ 切出し部 ５、６５ 小煙道 ６、６６ 円環煙道 ７、６７ 主煙道 ８、６８ 除塵格子煉瓦 ９、６９ 廃熱ボイラー １０、７０ サイクロン １１、７１ 循環ブロワー ２１ 粉燃料噴出ノズル ２２ コンプレッサ ２３ エゼクター ２４ 粉燃料供給装置 ２５ 分配器 ２６、３３ 旋回羽根 ２７ 中間部 ２８ 補助燃料ガス ２９、３２、７２ ブロワー ３０ 内周部 ３１ 燃焼用空気 ３４ 外周部 1, 61 Pre-chamber 2, 62 Top entrance 3, 63 Cooling room 4, 64 Cut-out part 5, 65 Small flue 6, 66 Ring flue 7, 67 Main flue 8, 68 Dust grid brick 9, 69 Disposal Heat boiler 10, 70 Cyclone 11, 71 Circulation blower 21 Powder fuel ejection nozzle 22 Compressor 23 Ejector 24 Powder fuel supply device 25 Distributor 26, 33 Swirl vane 27 Intermediate part 28 Auxiliary fuel gas 29, 32, 72 Blower 30 Inner peripheral part 31 Combustion air 34 Outer periphery
Claims (2)
をプレチャンバーに投入し、冷却室下部から吹込まれる
循環不活性ガスと向流接触させて前記コークスを冷却
し、冷却室からの循環不活性ガスに燃焼用空気を吹込ん
で循環不活性ガス中の可燃性ガスを燃焼させ、得られた
高温循環不活性ガス中の粗粒コークス粉を一次除塵器で
除去したのち、廃熱ボイラーに導入して熱回収したの
ち、二次除塵器で微細コークス粉を除去し、循環ブロワ
ーにより再度冷却室下部から吹込むコークス乾式消火設
備の冷却室出口の円環煙道部に粉燃料を吹込む方法にお
いて、円環煙道部に三重管構造の粉燃料噴出ノズルを設
置し、該粉燃料噴出ノズルの内周部から補助燃料ガス、
中間部から粉燃料、外周部から燃焼用空気を吹込むこと
を特徴とするコークス乾式消火設備の操業方法。1. A red-hot coke discharged from a coke oven is introduced into a pre-chamber, and the coke is cooled by being brought into countercurrent contact with a circulating inert gas blown from a lower part of a cooling chamber, whereby the coke is cooled. The combustible gas in the circulating inert gas is burned by blowing combustion air into the gas, and the coarse coke powder in the obtained high-temperature circulating inert gas is removed by a primary dust remover, and then introduced into a waste heat boiler. After collecting heat and removing the fine coke powder with a secondary dust remover, the circulating blower blows the fuel from the lower part of the cooling chamber again and blows the powder fuel into the annular flue at the outlet of the cooling chamber of the dry coke fire extinguishing system. , A triple-pipe powder fuel jet nozzle is installed in the annular flue, and an auxiliary fuel gas,
A method for operating a coke dry fire extinguishing system, characterized by injecting powdered fuel from an intermediate portion and combustion air from an outer peripheral portion.
および外周部に旋回羽根を設けたことを特徴とする請求
項１記載のコークス乾式消火設備の操業方法。2. The method for operating a coke dry fire extinguishing system according to claim 1, wherein swirling vanes are provided at an intermediate portion and an outer peripheral portion of the powder fuel jet nozzle having a triple pipe structure.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103163041A (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 景德镇开门子陶瓷化工集团有限公司 | Method and system for accurately obtaining dry quenching coke burn-out rate |
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- 1997-08-26 JP JP24616197A patent/JP3178663B2/en not_active Expired - Fee Related
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