JPS61247787A - コ−クス炉ガスによるコ−キング付着物の除去方法 - 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】 ［産業上の利用分野１ この発明は、コークス炉ガスによる熱交換室及び固気分
離装置等のガス処理室の内壁又は配管内壁に付着したコ
ーキング物を除去する方法に関する。

［従来の技術］ 近時、コークス炉にて発生した約８００℃のコークス炉
ガスを石炭の乾燥予熱室に導き、コークス炉ガスの熱を
コークス炉に装入する石炭の乾燥予熱に使用して直接的
にコークス炉ガスの熱を回収する技術が開発されている
（特公昭５９−２３５９１号）。つまり、コークス炉か
ら出たコークス炉ガス（以下、ＣＯＧという）は、配管
により乾燥予熱室である気流加熱管に導かれ、この気流
加熱管内に供給された湿石炭間を通流する間に、その顕
熱によって石炭を乾燥し、予熱する。このＣＯＧは、サ
イクロンで固気分離された後、安水をスプレィ噴射され
て冷却される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、コークス炉から出てくる粗ＣＯＧ中には、ター
ル及び微粉炭が含まれており、これらが配管、気流加熱
管及びサイクロンの内壁に付着して所謂ニーキングが生
じる。つまり、石炭の乾留初期には、微粉炭が粗ＣＯＧ
とともに飛散してきて管及び苗内壁に付着し、熱分解を
起こして固結蓄積する。一方、粗ＣＯＧの温度が低下し
てくると、約４５０℃からタール分が凝縮し、この濃度
低下に応じてピッチ系、重質系、及び軽質系のタールが
管内壁に凝縮する。ピッチ系及び重質系のタールは流動
性が悪く常温で固化する。そして、コークス炉と気流加
熱管とを連通ずる配管には微粉炭が付着しやすく、気流
加熱管、サイクロン及び安水スプレィ装置に至る部分に
はタール分が付着しやすい。このようなコーキングによ
り、内壁に付着物が堆積し、粗ＣＯＧ及び石炭の流通を
阻害する。このコーキングの発生により、従来は、１０
乃至５０時間の操業毎に定期的に管内壁を清掃（デコー
キング）する必要があり、これにより、粗ＣＯＧ直接熱
回収操業が繁雑になり、非能率的になっている。このよ
うな事情は、粗ＣＯＧをボイラなどに導いてその顕熱を
蒸気として間接的に回収する技術においても同様である
。

ｃ問題点を解決するための手段］ この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
熱交換室（気流加熱管等）及びサイクロン等のガス処理
室並びに配管の内壁に堆積するコーキング付着物を効率
的に除去し、粗ＣＯＧ熱回収の能率的なＩ！ｓを可能と
するコークス炉ガスによるコーキング付着物の除去方法
を提供することを目的とする。

この発明に係るコークス炉ガスにょるコーキングの防止
方法は、コークス炉にて発生したガスの熱を回収する熱
交換室その他のガス処理室の室壁、及び／又は、コーク
ス炉からガス処理室にガスを導くコークス炉ガス用配管
の管壁に付着したコーキング物を除去するコークス炉ガ
スによるコーキング付着物の除去方法において、コーキ
ング付着物が所定量に達したことを検知し、次いでガス
処理室及び／又は配管に酸素含有ガスを通流させてコー
キング物の燃焼によりデコーキングし、デコーキングの
終了を検出して酸素含有ガスの通流を停止することを特
徴とする。

［実施例コ 以下、添附の図面を参照してこの発明の実施例について
説明する。第１図は粗ＣＯＧの顕熱を直接的に回収し、
この顕熱を装入石炭の乾燥予熱に使用する石炭予熱装置
を慨略的に示す。コークス炉１から吸引される高ｍ（約
８００℃）の粗コークス炉ガス（粗Ｃ０Ｇ）は、コーク
ス炉１の上部に設けられた上昇管２内を上昇し、ドライ
メイン３にて集気された後、配管４を介して気流加熱管
５に導かれる。ホッパ７には、７乃至１０％の水分を含
有する粉状の石炭８が貯留されており、気流加熱管５に
設けられた供給口９を介して石炭８が気流加熱管５内に
供給されるようになっている。

気流加熱管５内に供給された石炭は粗ＣＯＧに搬送され
て気流加熱管内を上昇し、配管１１を介して固気分離装
置であるサイクロン１０まで送られる。

石炭は粗ＣＯＧにより気流加熱管内を搬送される間に粗
ＣＯＧの顕熱によって乾燥され、更に予熱される。この
乾燥予熱された粉状石炭がサイクロン１０にて粗ＣＯＧ
から分離され、チェーンコンペアなどの輸送手段１３に
集められ、輸送手段１３を介して予熱炭が装入貯蔵槽１
４に装入される。

粗ＣＯＧはサイクロン１０からマルチサイクロン１２に
送給され、このマルチサイクロン１２にて更に粗ＣＯＧ
中の微粉炭が除去される。マルチサイクロン１２にて除
去された微粉炭も輸送手段１３を介して貯蔵槽１４に搬
入される。貯蔵槽１４内の予熱炭は装炭車１５により一
１所定量毎にコークス炉１に装入される。粗ＣＯＧはフ
ロア１６により吸引されてマルチサイクロン１２から湿
式スクラバ１７に送られ、この湿式スクラバ１７におい
て、粗ＣＯＧに安水がスプレィされ、粗ＣＯＧ中の微粉
炭がほぼ完全に除去され、更に大部分のタールミスト及
び低沸点成分が洗浄除去される。湿式スクラバ１１を出
た粗ＣＯＧは、ブライマリーターラで海水により冷却さ
れ、タール及び安水がほぼ完全に凝縮分離される。その
後、この清浄な粗ＣＯＧは副生品処理工場に送られる。

なお、マルチサイクロン１２がら送給されてくる粗ＣＯ
Ｇはスクラバ１７の替わりに、集塵装置１９を経由して
煙突２０から外気に排出することもできる。

配管４には、配管３２を介して加熱炉３０が連結されて
おり、加熱炉３０には、空気、Ｂガス、Ｃガス及びＮ２
ガスが供給されるようになっている。このＢガス又はＣ
ガスは加熱炉３０にて燃焼され、この高温の燃焼ガス、
空気又はＮ２ガスは配管３２を介して所定量配管４内に
送給される。配管４の出口には、配管４の出口における
ガス圧力を検出するとともに、ガス中の酸素ガス濃度を
検出するセンサ３４が設置されている。

このように構成されるコークス炉及び粗ＣＯＧ熱直接回
収システムにおいては、操業開始時に、加熱炉３０から
の高温の燃焼ガスが配管４に導入され、配管４及び気流
加熱管５等が加熱される。この場合に、燃焼ガスはサイ
クロン１０を経て集塵装置ｆ１９に送られ、集塵装置１
９にて除塵された後、煙突２０から排出される。

次いで、コークス炉１において石炭の乾留が開始され、
約８００℃の高温の粗ＣＯＧがドライメイン３から配管
４に出てくる。ホッパ７から湿石炭が気流加熱管５に供
給され、この石炭は気流加熱管５内を通流する粗ＣＯＧ
により搬送されてサイクロン１０に送給される。石炭は
気流加熱管５内を粗ＣＯＧに搬送されている間に粗ＣＯ
Ｇの顕熱により乾燥され、予熱される。これにより、粗
ＣＯＧの熱が石炭の予熱として直接的に回収される。予
熱された石炭は搬送手段１３により装入貯蔵槽１４に送
られ、装炭車１５を介してコークス炉１に装入される。

サイクロン１０．１２で固気分離された粗ＣＯＧはスク
ラバ１７で清浄化された後、後工程に供給される。

このように構成されるコークス炉操業及びコークス炉ガ
スの直接熱回収操業において、コークス炉１から出てく
る粗コークス炉ガス（粗Ｃ０Ｇ）中には微粉炭及びター
ルが含まれており、これらが配置Ｆ４、気流加熱管５、
配管１１及びサイクロン１０、１２の内壁に付着する。

コーキングが進行して、付着物が厚くなってくると、配
管４内の圧力損失が大きくなり、センサ３４にて検出さ
れる配管４内の圧力が減少してくる。そして、センサ３
４が、付着物によりガス通流断面積が配管の内断面積の
５０％にまで低下したことを、配管４内の圧力損失によ
り検知すると、この圧力損失を生じた熱回収系（配管４
、気流加熱管５及びサイクロン１０　。

１２を含む）に対する粗ＣＯＧの供給を停止する。

次いで、加熱炉３０から、６００〜１００℃の高温の燃
焼ガスと、酸素濃度が３〜８％のガスとを配管４に供給
する。この酸素含有ガス及び高温の燃焼ガスを配管４に
通流させると、配管４の内壁のコーキング付着物が燃焼
して除去（デコーキング）される。この場合に、コーキ
ング物を燃焼させた後の燃焼ガスを集塵装置１９に導き
、デコーキングの際に発生するスス等を除去し、清浄化
した後、煙突２０から外気に排出する。このデコーキン
グの際には、加熱炉３０からの高温燃焼ガスの吸引量を
一定にし、Ｎ２ガス量及び空気量を調節することにより
、配管４に供給するガスの温度及び酸素濃度を調整する
ことができる。比較的小型の実験的な設備においては、
ガス温度が６５０℃、酸素濃度が６％及びガス量が５０
０　Ｎｍ３７時である場合に、高効率でデコーキングす
ることができる。

コーキング付着物が燃焼しているときは、配管４の出口
におけるガス中の酸素濃度が比較的低く、コーキング付
着物の燃焼が終了すると、配管４の出口におけるガス中
の酸素濃度が高くなる。ガス中の酸素濃度が加熱炉３０
から配管４に供給するガス中の酸素濃度と同程度の高ま
り、配管４におけるコーキング付着物の燃焼が終了した
ことをセンサ３４が検知すると、加熱炉３０から配管４
への高温燃焼ガス及び酸素含有ガスの供給を停止する。

そして、コークス炉１から粗ＣＯＧを配管４に供給し、
この粗ＣＯＧによる石炭の乾燥予熱を再開する。

デコーキングを開始する時期は、コーキング付着物によ
りガス通流断面積が配管断面積の約５０％に低下した時
点とするのが好ましい。デコーキング作業はなるべく少
ない方が好ましい一方、コーキング付着物が厚くなり過
ぎると、デコーキングの際にデコーキングガス（高温ガ
ス及び酸素含有ガス）の通流が阻害され、デコーキング
効率が低下するからである。デコーキングの開始時期の
判断は、上記実施例の如く、圧力損失の検出による場合
の他、コーキング付着物が厚くなるとｌ！壁温度低下す
るので、温度センサにより管又は至の壁温度を検出する
こととしてもよい。

デコーキングガスとしては、高温ガス及び酸素含有ガス
を使用する必要がある。この高温ガスは、上記実施例の
如く、加熱炉にてＣガスの燃焼等により生成した燃焼ガ
スの導入による他、窯出し準備中のコークス炉から高温
ガスを導入することとしてもよい。

デコーキングの終了を検知するためには、上記実施例の
ように、出口におけるガス中の酸素濃度を測定し、その
酸素濃度が配管中に供給されるときのガス酸素濃度とほ
ぼ一致し、酸素ガスがコーキング付着物の燃焼に使用さ
れていないことを検出する他、配管内壁の付着物が除去
されて管断面積が元の状態に戻り、圧力損失が回復した
ことを検出することとしてもよいし、出口におけるガス
の温度がコーキング付着物の燃焼により上昇した後低下
して安定状態になることを検出してもよい。

上記実施例は、配ｗ４におけるコーキング付着物の除去
の場合であるが、気流加熱管５及びサイクロン１０．１
２の空内壁に堆積するコーキング付着物の除去にも、同
様に適用可能であることは言うまでもない。つまり、気
流加熱管５又はサイクロン１０．１２の入口にデコーキ
ングガスを供給する装置（加熱炉又は窯出し準備中のガ
スを導く装置）を設置し、出口に、デコーキングの開始
及び終了を検出する装置を設置すればよい。更に、配管
、気流加熱管及びサイクロンに個別的にこれらのデコー
キング装置及び検出装置を設置してもよいし、これらの
配管、気流加熱管及びサイクロンをまとめてデコーキン
グすることとしてもよい。

上記実施例においては、熱交換室が気流加熱管であるが
、この発明はこのような気流加熱管に限らず種々の熱交
換室に適用可能であることは勿論である。また、ガス処
理至としては、熱交換室及びサイクロンなどの固気分離
装置に限らず、コーキングが生じる種々の室に適用可能
である。更に、この発明は、上記実施例のように、直接
熱回収システムに限らず、間接的な熱交換室を有するシ
ステムにも適用可能であることは勿論である。

［発明の効果〕 この発明によれば、コーキング付着物が所定量に達した
場合に、その付着物を除去するのに必要にして十分な時
間だけデコーキング作業する。従って、高効率でデコー
キングすることができ、デコーキングに要する時間を最
小にして粗ＣＯＧの熱回収操業を能率的に実施すること
ができる。つまり、従来のように、一定の周期でデコー
キングガスを実施すると、コーキング付着物が少なくて
過度のデコーキングになる場合があり、そうすると、１
回のデコーキング作業で粗ＣＯＧの供給停止、配管等の
Ｎ２ガスによるパージ、配管等の予熱及び燃焼等に時間
が費やされる結果、無駄な時間が増加し、極力連続運転
したいという要望に反する。一方、コーキング付着物が
厚く成長しすぎてデコーキングが遅れた場合は、デコー
キングに要する時間が増大し、迅速なデコーキング処理
が困難になる。しかしながら、この発明においては、適
切な持点でデコーキングを開始し、必要十分な時間でデ
コーキングを終了するので、このような従来の欠点が解
消される。

【図面の簡単な説明】

第１図はコークス炉及び粗ＣＯＧ熱直接回収システムの
概略図である。 １　；コークス炉、２　；上昇管、３；ドライメイン、
４：配管、５気流加熱管、７；ホッパ、１０；サイクロ
ン、１２；マルチサイクロン、１４：装入貯蔵槽、１５
；装炭車、１６；ブロア、１７；スクラバ、１８；加熱
炉、１９；集塵装置、３０；加熱炉、３４；センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コークス炉にて発生したガスの熱を回収する熱交換室そ
   の他のガス処理室の室壁、及び／又は、コークス炉から
   ガス処理室にガスを導くコークス炉ガス用配管の管壁に
   付着したコーキング物を除去するコークス炉ガスによる
   コーキング付着物の除去方法において、コーキング付着
   物が所定量に達したことを検知し、次いでガス処理室及
   び／又は配管に酸素含有ガスを通流させてコーキング物
   の燃焼によりデコーキングし、デコーキングの終了を検
   出して酸素含有ガスの通流を停止することを特徴とする
   コークス炉ガスによるコーキングの防止方法。