JPS5927983A - コ−クス乾式消火設備の操業方法 - 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】 この発明は、コークス乾式消火設備におい石、冷却室か
ら環状煙道へ通じる小煙道にコークスが閉塞することな
く、蒸気を安定して多凪に回収できるコークス乾式消火
設備の操業方法に関する。

コークス乾式消火設備は、コークス炉から排出される赤
熱コークスを粉塵の発生なく消火でさると共に、赤熱コ
ークスの保有する顕熱を回収し、省エネルギー化を図る
ことができるため、近年多く採用されるようになった。

このコークス乾式消火装置は、走行台車に積載した底開
き式のコークパケットに赤熱コークスを受け、消火炉頂
部ヘコークパケットを巻き土げ、赤熱状態のコークスを
装入して冷却室内で不活性ガスと熱交換させ、２００°
Ｃ近くまで冷却したのち、Ｆ部に設けた切出ゲートによ
り定爪ずつ切り出す。そして、熱交換後８００°Ｃ程度
に加熱された不活性ガスは、ボイラに導入されて熱交換
し、冷却されたのち循環ブロアで再度冷却室へ圧送され
る。

前記循環不活性ガス中には、赤熱コークスから発生する
水素やコークスの燃焼じよって生じる一酸化炭素等が混
入蓄積するため、従来、窒素や希釈（燃焼）用空気を添
加して水素、−酸化炭素等の濃度を低いものに希釈し、
余剰のカスは上下放散管を用いて大気中に燃焼放散して
いる。

しかし、かかる循環ガスの希釈に際しては、循環ガスが
爆発範囲に入らないよう水素４％以Ｆ。

−酸化炭素１４％以丁に希釈さｇているのが現状である
。

一方、ボイラで％　ｌｉｔの蒸気を安定して発生させる
には、ボイラへ安定して多くの熱を供給する必要があり
、そのためには循環ガスＪ盆、希釈空気最を増せばよい
。

しかし、循環ガスは第１図に示すように、冷却室（１）
で赤熱コークスを冷却したのち、冷却室上部周壁に多数
設けた小煙道（２）を通ってプレチャンバ（３）の周壁
に設けた環状煙道（４）を経てボイラへ供給するよう（
ＩＩ４成されて２す、小煙道（２）の形状、数、大きさ
等によって異なるが、小煙道（２）がコークスによって
閉塞する限界風通が存在する。

したがっ−Ｃ１従来は小煙道にコークスが閉塞しないよ
う循環ガス縫を限界風屋以Ｆにオペレータが制御してい
た。

しかし、従来の循環ガスの限界風足の決定は、循環ガス
の成分斐化、コークス粒度変化、温度変化等を考慮する
ことなく決定していたため、発生蒸気１ルが大きく変動
したり、コークスの冷却不足等が発生する等、安定操業
、ヒ問題があった。

本発明者等は、上記問題点を解消するため種々試験８［
究の結果、小煙道のコークスによる閉塞は、冷却室内圧
力と環状煙道内圧力の差によって決定され、該圧力差は
、循環ガス鼠が一定でも循環ガス中の水素濃度が上昇す
るとき（窯出しが始まり、消火設備へコークス、が投入
されているとき）、循環ガスの密度が小となって小さく
なる。一方、窯出間断中は、循環ガス中に希釈（燃・腕
）空気を供給１−１循環ガス中の可燃成分を燃焼させて
いるため、水素濃度は減少し、循環ガスの密度が犬とな
って大きくなる。

一方、冷却室内圧力と環状煙道内圧力との圧力差は、循
環ガスの成分が一定の場合、ガス流Ｉ］ｔ　。

冷却室内温度、冷却室内の空隙率の影響を受ける。

したがって、コークス炉の負荷率が総代した場合など、
コークス粒度が変化し、冷却室内の空隙率。

温度も変化し、冷却室内圧力と環状煙道内圧力の差圧も
変動する。このため、コークス炉負荷率と冷却室内圧力
、環状煙道内圧力の差圧との関連を求め、コークス炉負
荷率に対応した許容最大の差圧を設定し、該許容最大の
差圧を維持するよう循環ガス社を制御することによって
小煙道へのコークス詰りか防止でさ、操業条件によるボ
イラへの入熱に、ｔのｆ動け、循環ガス中の可燃成分の
燃焼を調整することによって抑制できることを見い出し
、この発明を完成させたのである。

すなわちこの発明は、コークス乾式消火設備において、
希釈空気ＩＦｋの調整によって循環ガス中の水素濃度を
、コークス窯出中は１０〜ｚｏｓ、ｇ出間断中は次回窯
出開始時点で下限となすと共に、循環ガス；ルを１ｔｌ
Ｊ御してコークス炉負荷率に対応設定した許容最大の冷
却室内圧力と環状煙道内圧力の差圧に維持することを特
徴とするコークス乾式消火設備の操業方法である。

この発明は、化２図に示すように、赤熱コークスの窯出
中は、循環ガス中の水素濃度をｌＯ〜２０チの高レベル
に床ち、窯出終了時刻ｔ２より次回の窯出開始時刻ｔ３
までの窯出間断中は、希釈空気１′Ａを調整して水素濃
度を、時刻ｔ３では下限とするのである。窯出間断中の
希釈空気はの設定は、次式を使って窯出完了時点で近似
計算を行ない設定する。又途中で近似計算値より大きく
外れたときは再度計算を行い希釈空気層を再設定する。

Ｈ＝＝　Ｈｏ　ｅ−ａｔ ただし、Ｈ：　を時間後の水素濃度（チ）Ｈｏ：　窯出
完了直後の水素濃度 ａ　：定数 ｔ　：　次回窯出開始までの時間 又窯出開始時の希釈空気驕は、窯出間断中より減らし所
定の水素１度まであげるため、上記近似計算式により求
めた窯出間断中の希釈空気は設定値に１未満の定数を乗
じた小さな値とする。そして、窯出中は水素濃度が１０
〜２０％に保たれ−るように希釈空気臘を調整するが、
これは循環ガス中の水素濃度データを空気吹込ブロアの
調整ダンパにフィードバックさせればよい。

なお、窯出中水素１度を１０〜２０％に保つのは、１０
％未満では循環ガスの密度があまり小とならず、循環ガ
ス辰の増加が十分でなく、又２ｏ％を超えると爆発の危
険があり安全上問題があるためである。

循環ガスにの制御は、コークス炉負荷率に対応して設定
された冷却室内圧力と環状煙道内圧力の許容最大の差圧
を維持するよう循環ブロアのダンパ開度を調整するが、
そのため冷却室内圧力と環状煙道内圧力の差圧をダンパ
開度にフィードバックして行えばよい。

かくすることによって、コークス窯出中は希釈空気１社
が減少し、ボイラ入口温度が若干低下する。

しかし、循環ガス中の水素濃度を１０〜２０％に作詩す
るためその分ガス密度が小となり、冷却室内圧力と環状
煙道内圧力の差圧が小となるから、該差圧が許容最大値
を維持するよう循環カス鼠が増数される。一方、窯出間
断中は、希釈空気量が増加し、ボイラ入口温度が上昇す
る。しかし、循環ガス中の水素濃度が燃焼によって順次
低下し、その分ガス密度が大となって冷却室内圧力と環
状煙道内圧力の差圧が大となるから、該差圧が許容最大
値を維持するよう循環ガス緻が減量される。

したがって、コークス窯出中、窯出間断中のボイラへの
入熱駄を高レベルで安定供給できると共に、小煙道がコ
ークスによって閉塞することが防止できるのである。

次に、この発明を能力１２０ｔ／ｈのコークス乾式消火
設備に実施した場合をチャート図に基いて説明する。

第３図に示すように、９時４０分にコークスの投入を開
始し、前記したごとく窯出中及び窯出間断中において循
環ガス中の水素濃度を調整して操業した。その間の水素
濃度の変化を第８図に、蒸気の温度、流鼠、圧力の変化
を第４図に示す。

第３図中に示すように、コークスの投入が始まると（第
１回９時４０分、第２回１４時００分、第８回１８時１
０分、第４回２２時２０分）、水素濃度は、急激に増加
するが、１０％を超えるまでは希釈空気量を減らして運
転し、１０〜１５％の高レベル濃度に作詩するように調
整した。一方循環ガス蹴は、水素濃度が増しガスの密度
が小さくなって冷却室内圧力と環状煙道内圧力の差圧が
Ｆるため、循環ブロアのダンパを開いて許容最大の差圧
を維持するよう制御した。

このため、希釈空気量が減少しボイラ入口温度が圓［す
るが、循環ガス繊が増加するため蒸気発生鼠は第４図に
示すように高レベルを維持した。

又窯出間断中は、次回窯出開始時点で水素濃度をＦ限と
することを目標に希釈空気ｊｔｔを設定し、同時に循環
ガス蹴は、設定された前記許容最大の差圧を維持するよ
う循環プロアのダンパを調整した。このとき、希釈空気
量は、投入中より多くなり、循環ガスは減少によるボイ
ラ入熱磁減を補填する。したがって蒸気発生風は、高レ
ベルを維持した。そのため、第４図に示されるように蒸
気の温度、流１社、圧力は操業全体にわたりほぼ一定し
ている。

なお、上記冷却室内ＩＥ力と環状煙道内圧力の許容最大
の差圧は、コークス炉負荷率１１０％のとき１５０Ｍｆ
ｆＡｑ、同じく９５チのとき１００　＃ＩＮＡｑであっ
た。

この発明は、上記のごとく、コークスの窯出中及び窯出
間断中におけるボイラへの入熱を高レベルで安定供給で
きるため、常に安定して多ｈ１の蒸気を回収できるばか
りでなく、小煙道がコークスによって閉塞することもな
く、安定操業ができる等多くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はコークス乾式消火設備の要部を示す縦断面図、
第２図はこの発明の操業法による循環ガス中の水素濃度
の変化を示す図表、第３図はこの発明の実施による水素
濃度の変化を示す図表、第４図は同じく発生蒸気の温度
、流曖、圧力の変化を示す図表である。 図中、１・・・冷却室、２・・・小煙道、３・・・プレ
チャンバ、４・・・環状煙道。 出願人　住金化工株式芸社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コークス乾式消火設備において、希釈空気線の調整によ
   って循環ガス中の水素濃度を、コークス窯出中は１０〜
   ２０条、窯出間断中は次回窯出開始時点で下限となすと
   共に、循環ガス量を制御してコークス炉負荷率に対応設
   定した許容最大の冷却室内圧力と環状煙道内圧力の差圧
   に維持することを特徴とするコークス乾式消火設備の操
   業方法。