JPS61133286A - コークス炉を加熱する際の炎道ガス中のＮＯ↓ｘ含量を減少させる方法及び該方法を実施するためのコークス炉 - 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】 産業上の利用分野 本発明は１対ずつ共同で働らく炎道、高位及び低位の燃
焼段並びに炎道底部の高さに炎道ガス返流路（循環流）
を備えるコークス炉を加熱する際の炎道ガス中のＮＯｘ
　　含量を減少させる方法に関する。更に、本発明は該
方法を実施するだめのコークス炉に関する。

従来技術 ］−クス炉中で生じる窒素酸化物は第１にいわゆる熱Ｎ
Ｏｘ　　に該当し、その生成速度は火炎中の酸素濃度及
び窒素濃度の積とほぼ直線的な関係であり、かつ火炎温
度に指数関数的な関係であるということは公知である。

ＮＯｘ　　生成を減少するだめの公知処置は炎道ガス返
流による火炎温度の低下又は部分燃焼による酸素濃度及
び窒素濃度の減少を目的としている。

炎道ガス返流の原則は特にコツ・ぞ−ズ（Ｋｏ−ｐｐｅ
ｒｓ）−循環炉の形で実現した。ここでは、１つおきの
つなぎ壁の炎道底部の高さの開口部１つ又は２つを介し
て、炎道ガスを空気流及び燃料ガス流に混合し、これに
より第１に最高火炎温度が低下し、更にｏ２−及びＮ２
−濃度が減少し、ＮＯｘ−生成速度が明らかに減少した
。

部分燃焼によるＮＯｘ−減少原理はコークス炉において
、段階的加熱という形で適用される。

発明が解決しようとする問題点 コークス炉中のＮＯｘ発生を更に下げるために理論的及
び実験的研究を実施した。この研究の実施にあたっては
、ＮＯｘ−減少原理の組み合わせ、すなわち炎道ガス返
流（循環加熱）及び２段階での部分燃焼（段階加熱）と
の組み合わせが継続するＮＯｘ−生成の減少に導びくこ
とかできるということを本質的な認識として考慮した。

基本的には、コークス炉における段階加熱及び循環加熱
の組み合わせは公知である。しかしながら、前記の研究
によれば循環加熱と段階加熱との任意の組み合わせは明
白なＮＯｘ’−減少に必然的に導びくわけではないとい
うことが示された。段階加熱、循環加熱及び第２の燃焼
段の配置の最適な組み合わせにおいてのみ、最大ＮＯｘ
　　−減少が達せられる。

問題点を解決するだめの手段 これらの研究の結果から、本発明により次の方法の組み
合わせが提案された： ａ）返流炎道ガスの容積流を返流炎道ガスなしの炎道ガ
ス容積流で割った、循環率を２０１〜５０％の間に調節
する； ｂ）富ガス作業においては下段の空気容積流を全空気容
積流でわつだものであり、貧ガス作業においては下段の
空気容積流と貧ガス容積流の合計したものを全空気容積
流及び貧ガス容積流の合計で割ったものである、段比を
４０％〜７０チの間に調節する； Ｃ）第２の燃焼段を炎道高さの３５〜５５％の間に配置
する。

最少ＮＯｘ　　発生に関して有利な組み合わせは循環率
を３５％〜４５％とし、段比を５０％〜６５チとし、第
２の燃焼段を炎道高さの４０〜５０％の間に配置するこ
とである。

本発明方法の実施のためには、第２の高位燃焼段への第
２次空気供給部及び第２次貧ガス供給部は、炎道対をそ
れぞれ限定するつなぎ壁中にもっばら配置されている。

添付図面中にはコークス炉の実施形が記載されている。

この際、ここでは図示されていない蓄熱室から炎道への
燃料供給部、蓄熱室の接続部、炎導もしくは炎導対が、
複合炉、すなわち富ガス加熱装置又は貧ガス加熱装置を
備えるコークス炉に関して、及び富ガス炉に関して図示
されている。図面中には矢印により加熱期間の媒体（空
気、貧ガス、富ガス、廃ガス）の方向が示されている。

ここでは蓄熱炉が該当するので、第２サイクルのための
媒体（空気、貧ガス、富ガス、廃ガス）の流れは変わる
。

流動媒体は燃焼炎道２に次のように供給される： 第１次空気は、空気蓄熱室から第１次空気路３及び制御
可能な出口牛を介して、 第１次貧ガスはガス蓄熱室から第１次貧ガス路５及び制
御可能な出口６を介して、 富ガスは富ガス路７及び交換可能な富ガスノズル８を介
して、 第２次空気は第２次空気供給部９及び制御可能な出口１
０を介して、 第２次貧ガスは第２次貧ガス供給部１１及び制御可能な
出口１２を介して、 返流ガスは制御可能な循環流開口部を介して。

第２次供給部までの・ζ−す一面の高さく化学量論量以
下の燃焼の高さ）１４を越えて部分燃焼が生じる。

炎道ガスの道は炎道（燃焼中）２から折返し路１５を介
して（１部は差動路１６を介して）炎道（非燃焼）２ａ
中に案内され、制御可能な出口（ノズル）４ａ、６ａ、
１０ａ、１２ａ及び第１次空気路（廃ガス用）３ａ、！
１次貧ガス路（廃ガス用）５ａ、第２次空気供給部（魔
笛 ガス用）９ａ、次２次貧ガス供給部（廃ガス用）１１ａ
を介して廃ガス蓄熱室（図示していない）に案内される
。

第１図及び第２図中には媒体の流動方向が貧ガスに関し
ても富ガスに関しても矢印により示されている。貧ガス
作動においては全く富ガスは流れず、富ガス作動におい
ては貧ガス路を燃焼用空気が導びかれる。

炎道対１の側面限定は加熱壁１７、及び第２次空気供給
部（第２次貧ガス供給部）９（１１）が貫通するつなぎ
壁１８により限定されている。炎道対１の炎道２及び２
ａへの分割はりなぎ壁１９により行なわれ、該つなぎ壁
を折返し路１５及び循環開口部１３が貫通している。

循環路を有するつなぎ壁と空気供給部を有するつなぎ壁
との空間的分離を開放した富ガス出口と組み合わせるこ
とにより、有利な流動条件が保証”され、このことは下
段の燃焼媒体中への循環流の十分な混合を可能とする。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明によるコークス炉の実施形を示す図で
あり、第１図は複合炉の２つの隣接する炎道対の（第２
図中Ａ−Ａに沿った）縦断面図であり、第２図は第１図
による２つの炎道対のＢ−Ｂに沿った横断面図であり、
第３図は富ガス炉の２つの隣接する炎道対の（第４図中
Ｃ−Ｃに沿った）縦断面図であり、第４図は第３図によ
る２つの炎道対のＤ−Ｄに沿った横断面図である。 １・・・炎道対、２，２ａ・・・炎道、３，３ａ・・・
第１次空気路、４，４ａ、６，６ａ・・・制御部、５゜
５ａ・・第１次貧ガス路、７・・・富ガス路、８・・・
富ガスノズル、９，９ａ・・・第２次空気供給部、１０
．１ｏａ（１２，１２ａ）−・・制御可能出口、１１、
ｌｌａ・−・第２次貧ガス供給部、１３・・・循環流開
口部、１３−ａ・・・循環流開口部用制御ロール、１４
・・・高さ、１５・・・折返し路、１６・・−差動路、
１７・・・加熱壁、１８．１９・・・つなぎ壁ＪＥＥｉ
：３ ｆｃ−Ｃ） ｌ、　　炎道対 ９１．第２次空気供給部　　− １１、、、第２次貧ガス供給部 ＋８．、、　　つなぎ檗 −は７ζ− ９０２，第２次空気供給部 １１、、、　　第２次貧ガス供給部 ｔＳ、、、　　つなぎ壁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１対ずつ共同で働らく炎道、高位及び低位の燃焼段
   並びに炎道底部の高さに炎道ガス返流路を備えるコーク
   ス炉を加熱する際の炎道ガス中のＮＯ＿ｘ含量を減少さ
   せる方法において、次の方法： ａ）返流炎道ガスの容積流を返流炎道ガス なしの炎道ガス容積流で割つた、循環率を２０％〜５０
   ％の間に調節する； ｂ）富ガス作業においては下段の空気容積 流を全空気容積流でわつたものであり、貧ガス作業にお
   いては下段の空気容積流と貧ガス容積流の合計したもの
   と全空気容積流及び貧ガス容積流の合計で割つたもので
   ある、段比を４０％〜７０％の間に調節する； ｃ）第２の燃焼段を炎道高さの３５〜５５ ％の間に配置する； を組み合わせることを特徴とする、コークス炉を加熱す
   る際の炎道ガス中のＮＯ＿ｘ含量を減少させる方法。 ２、循環率を３５％〜４５％とし、段比を５０％〜６５
   ％とし、第２の燃焼段を炎道高さの４０〜５０％の間に
   配置する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、１対ずつ共同で働らく炎道、高位及び低位の燃焼段
   並びに炎道底部の高さに炎道ガス返流路を備えるコーク
   ス炉を加熱する際の炎道ガス中のＮＯ＿ｘ含量を減少さ
   せる方法を実施するためのコークス炉において、第２の
   高位燃焼段への第２次空気供給部（９）及び第２次貧ガ
   ス供給部（１１）が炎道対（１）をそれぞれ限定するつ
   なぎ壁（１８）中にもつばら配置されていることを特徴
   とするコークス炉。