JPS58120686A - コ−クス炉上昇管の付着カ−ボン除去方法 - 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】 本発明はコークス炉上昇管熱交換器における内壁付着カ
ーがンの除去方法に関するものである。

；−クス炉は各炉室内において発生するガスを回収する
ために上昇管を設けている。この発生ガス温度は６００
〜８００℃に達するところから、近年、上昇管部にて顕
熱回収の設備化が実施されて来た。例えば特開昭５５−
４０７３６号公報「コークス炉発生ガスの熱回収方法」
の様に、コークス炉上昇管内壁に配設した伝熱管内に有
機熱媒体（＾沸点で低温での流動性に富み、常圧液相で
使用可能な熱安定性に優れた性質を有するもの、例えば
アルキルジフェニル等）を供給し、こＯ熱媒体を介して
コークス炉ガスの顕熱を回収し、この回収熱によって熱
風炉の燃焼用ガスの予熱を行ったりコークス炉装入用石
炭の調湿を行なう等の方法がある。

一方従来から、上昇管部のガス通路を塞ぎまたは狭くシ
、炉室内のガス圧を増大させることで問題とされて来た
上昇管内壁へのカーが７付着は、コークス炉発生ガス顯
熱回収の方でも大きな伝熱抵抗どなり回収効率を低下さ
せる要因になっている。

従って、従来がら付着カーボンを除去する装置が種々提
案され、それぞれ用いられている。しかしながらこれら
の除去装置におけるカーボンを落とす目的はあくまでも
上昇管部のガス通路閉塞防止のためのもので、付着カー
がンを完全に除去することは不可能である。その−例を
記すと、特公昭５０−３８６４１号公報に開示された「
コークス炉上昇管附着カーメン除去装置」にょる方法（
第１図に示す）がある。

これ社上昇管１に付着したカーメン２を伝動軸５の先に
取りつけたカーが７カ、ター３を回転させながら下降さ
せ切削除去するものであり、カーがン除去の範囲はカー
が７カツター径の大きさによって規制される。つまりカ
ーゲンカ、ター最天外周と上昇管内壁間のカーがンは除
去することは物理的に出来ないという欠点がある。

また前記カーがンカ、ター径は、ある程度までに大きく
することが出来るがこの点くついても下記事項で制限さ
れる。

即ち、 ■上昇管は１炉団に数十本設置されているが、カーがン
除去装置は通常１基であり、走行装置で各上昇管部に移
動２位置合せを行ない上昇管１本、１本のカーメンを除
去することになるが、位置合せの精度は５〜１０■程度
であり、この誤差の値だけカーがンカッター外径は上昇
管内径より小さくなる。

■上昇管唸経年変化と共に垂直度は悪くなり、傾きを生
じる。

等の理由によりカーメンカッター外径は通常上昇管内径
より５０〜２００ｍ小さく設計されている。

図中４は力、ターを熱から保膿する九めに、高圧空気導
管５から高圧空気を下方に向けて噴出させるノズルであ
る。

一方顕熱回収面から付着カーがンの悪影響を考えると、 回収熱量Ｑは の式で表わされるが付着カーがンの熱伝導率が比較的小
さいので厚さ数■のカーがンが付着し念場合でも総括伝
熱係数は第２図で示した様に大巾に減少し、回収熱量も
第３図に示す如く少なくなる。

前記のことから回収熱量を増すためには付着カー＆ン厚
みを出来るだけ小さくするか、もしくは完全に除去する
ことが有効である。

しかしながらこれまで付着カーがンを完全に除去する方
法及び装置等は出現していない。

本発明はコークス炉上昇管熱交換器において、伝熱面内
壁に付着するカーがンを除去することにより回収熱量を
大巾に増加させる目的でなされたものである。

本発明の特徴は上下動あるいは上下動と回転を併用せる
直立軸の先端に、該軸の円周方向に高圧空気の噴出孔を
多数設け、その先端の圧力空気噴出孔から０．１　ｋｖ
’ｃｍ”以上の圧力空気を噴射し、付着カーがンに衝突
させ、前記直立軸を上昇管上部から下部に至る間で移動
させ、その圧力空気によって上昇管内壁の付着カーメン
を燃焼させつつ吹き飛ばすことで除去するものである。

この方法により上昇管熱交換器内壁付着カーがンはほと
んど完全に除去される。

本発明者等の調査によれば前記付着カー−７の付着状態
の時間的推移を見ると付着の初期（付着始めから１〜２
サイクル）は第４図（息）で示す様にノｆウダー状のカ
ーが７６が厚さ２〜３■附着する程度でこれらのカー〆
／は低圧空気（０，１〜α５ψ（ロ）を数十秒吹きつけ
ることで完全に除去出来る。

第４図（ｂ）は中期（付着始めから２〜５サイクル）で
上昇管熱交換器内壁９の表面にやや硬めの／　−ラス状
カーが７７が付着し、その表面に／ＩＦウダー状カーボ
ンが付着している状態で高圧空気（α５ｋｇ／ｃｍ’−
２ｋｇ／ｃｔｒｆ）を数分間吹きつけることでほとんど
除去出来る。末期になると第４図（Ｃ）の如く硬い金属
質カーが７８が析出し高圧空気では除去出来ない。

以上のことから高圧空気によるカーがン除去作業は、力
−−ン付着状態が末期になる前に実施する必要がある。

また付着カーボン厚はサイクル毎に増加するので、回収
熱量増加の面からもｌサイクル毎にカーメン除去作業を
実施することが望ましい・ 本発明の最大の特徴は第５図で示す様に圧縮空気ｌＯを
付着カーメン１１に直接吹きつけることで、上昇管下部
にある高温コークス１２が大極となり、付着カー２７を
着火、燃焼させる。燃焼反応によってもろくなったカー
メンを高圧空気で吹き飛ばすところにあり、カーがン剥
離現象を促進する方法として、■圧縮空気圧力を高くし
て吹き付は力を増す。■空気を酸素り、チにして燃焼速
度を増す、■先に上昇管下部を燃焼させ、その燃焼熱で
上部を予熱すると上部の燃焼は促進される。

■圧縮空気量を増加させる。等の効果的手段がある。

圧縮空気吹付けによる耐着カーゴン落としは吹き付は圧
力によるためノズル形状によって効果が異なる。つまり
上昇管熱交換器付着カーがン全体に均等の圧力が加わる
ことが望ましい、第６図。

第７図に標準的なノズル形状を示した。

第６図は環状ノズルで、圧縮空気本管１３から数本から
なる支管１４を経て環状管１５に空気が流れ、ｌＯ〜２
０箇間隔にあけられた５〜ｌＯ箇の噴射孔１６から高圧
空気が噴出する。

第７図は多管ノズルで圧縮空気本管１３から数本の支管
１４に分配している。この支管１本１本が噴射ノズルに
なっている。上昇管熱交換器内壁には、噴射された圧縮
空気が均等に当念る様にノズルの本数及び形状は考慮さ
れている。例えば第８図で示した様に噴射ノズルからの
空気の噴射角の相隣同士Ａ、Ｈの延長線が熱交換器内壁
面Ｃで接触する様に配慮する。

また圧縮空気を均等に吹き付けする方法として空気本管
１３または噴射ノズルを回転させることも有効である。

第９図に本発明の供される装置例を示した。

図中１＃′ｉフークス炉上昇管、Ａはカーが７除去噴射
装置、１３′は圧縮空気接続ホース、１７は噴射装置上
下駆動装置、１８はエアーコンプレ、サー、１９は走行
台車、２０は走行用レール、２１は噴射ノズル、２２は
上昇管部（ンド管、２３は運転室を示す。

走行台車１９を上昇管列に並行に走るレール上を移動さ
せ任意の上昇管に位置合わせをして、上昇管ト、グカパ
ー２３を開き、台車に備えたカーーン除去噴射装置ムを
下降させながらコンブレ。

サー１８から供給される圧縮空気を噴射ノズル２１から
噴出させる。噴射装置上下駆動装置１７に巻かれた圧縮
空気接続ホース１３′が噴射装置の下降に伴なって解き
ほどかれる。噴射ノズルは上昇管上部から３ｍ／ｎｌ＋
ａで下降し耐着カー？ンを除去していく、上昇管基部に
到達すると噴射装置上下駆動装置を逆回転させ噴射ノズ
ルを上昇させる。

この場合も圧縮空気は噴出しており、耐着カー？ンは除
去される。

ま九噴射ノズルの下降速度、上昇速度及び上昇管部上下
動サイクル数に何ら限定するものではない。

次に本発明の実施例を、従来法と比較して第１表に示す
。

第　　　１　　　表 上記の様に本発明実施により耐着カーがン厚が大巾に減
り、回収熱量が１．５倍に増加した。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカーがン除去方法を示す縦断面図、 第２図はターゲ７厚みと総括伝熱係数との関係ｆＩａ図
、 第３図はカーがン厚みと回収熱量との関係線図、第４図
（ａ）　、　（ｂ）　＃　（ｅ）はカーーン耐着状態図
、第５図は本発明の基本思想を示す概略図、第６図は本
発明における噴射ノズルの一実施例態様図、 第７図は本発明における噴射ノズルの他の実施態様図、 第８図は本発明の気体噴射態様の一例を示す概略図、 第９図は本発明の実施に供される一装置例の模式図であ
る。 ｌ：上昇管、　　　　　２：付着カー？ン、３：カーが
ンカ、ター、４：ノズル、 ５：高圧空気導管、　　　６：パウダー状カーゲン、７
：ｙｌ−１ス状カーＩン、８：金属質カーＩン、９：上
昇管熱交換器内壁、ｌＯ：圧縮空気、ｌｌ：付着カーＩ
ン、　　１２：高温コークス、１３：圧縮空気本管、　
　１４：支管、１５：環状管、　　　　　１６：噴射孔
、１７：噴射装置の上下駆動装置、 １８：エアーコングレ、サー、 ２３：運転室。 第１因 ４１着カーボンＳと（−プ） ４１着カーボン１叶Ｃポ） 第　４　図　　　　＜ａ） ム′ヅ５図 第６図 第　７し 第８図 ７、／／ 乙、・′４ ／ ／ ノ３　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コークス炉上昇管内に挿入、離脱自在に設けてなる圧力
   気体噴射装置を介して圧力気体を噴射し前記コークス炉
   上昇管内壁若しくは熱交換器壁の付着カーが７を除去す
   ることを特徴とするコークス炉上昇管の付着カーピン除
   去方法。