JPS633087A - 燃焼ガス循環式コ−クス製造設備 - 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、コークス製造設備の改良に関するものである
。

（従来の技術） 現在のコークス製造設備の主流は、室炉式コークス炉で
ある。この室炉式コークス炉の構造は、炉体の下部に蓄
熱室があシ、その上部に燃焼室と炭化室とが交互に配列
されている。燃料ガス及び空気（富ガスの場合は空気の
み）は蓄熱室で予熱され、燃焼室で燃焼後隣接する蓄熱
室で熱回収された後、煙道を経て排出される。

（発明が解決しようとする問題点） 上記室炉式コークス炉の設備費は、極めて高価である。

本発明の目的は、室炉式コークス炉の本質を継承しつつ
室炉式コークス炉よりも炉体設備費が安価で、燃料原単
位を室炉式コークス炉並に維持できると共に環境対策の
改善を図ることができるコークス製造設備を提供するも
のである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、次の通りである。

加熱室と炭化室とが交互に配列され、蓄熱室を有しない
コークス炉本体と独立して、燃料ガスを燃焼し、高温燃
焼ガスを発生せしめる高温燃焼ガス発生炉を設け、上記
高温燃焼ガス発生炉から上記コークス炉本体の加熱室群
へ高温燃焼ガスを供給する供給路を設けると共に上記コ
ークス炉本体の加熱室群へ供給され、隔壁を介して炭化
室内の石炭を加熱し、温度低下して加熱室群より排出さ
れた低温燃焼ガスを集合して排出する集合排出路を設け
、上記集合排出路の低温燃焼ガスの一部を上記高温燃焼
ガス発生炉へ供給可能Ｋ、集合排出路より分岐して低温
燃焼ガスの高温燃焼ガス発生炉への供給路を設け、この
供給路又は上記分岐点よう上流の集合排出路に高温ブロ
ワ−を設けて、低温燃焼ガスの一部を高温燃焼ガスと共
にして加熱室群へ循環供給すると共に上記分岐点より下
流の集合排出路に高温レキＳｌレータ−を設けて、低温
燃焼ガスの残部との熱交換によって上記高温燃焼ガス発
生炉の燃料ガス及び又は燃焼用エヤーを予熱するようＫ
したことを特徴とする燃焼ガス循環式コークス製造設備
。

（作用及び実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき説明する。

第１図は本発明のコークス製造設備例の全体構成を示し
たものである。図中１は第２〜４図図示の蓄熱室を有し
ない低炉高のコークス炉本体である。

上記コークス炉本体１は、炉団方向の断面図である第２
図に示す如く加熱室２（従来の室炉式コークス炉の燃焼
室に相当する。）と炭化室３とが交互に配列され、加熱
室２と炭化室３との間には伝熱壁４がある。

加熱室２内は、炉巾方向の断面図である第３図に示す如
く、炉巾方向に複数の隔壁５を設けて、複数の上下方向
の高温ガス通路６を形成すると共江上部に共通の高温ガ
ス通路７を形成している。

各加熱室２の下方には、左半分のガス通路６と連通ずる
ガス通路８及び右半分のガス通路６と連通ずるガス通路
９を設けている。

上記ガス通路８及び９は、第１．３．４図に示すように
炉団方向に設けた高温がス管１０及び１１に接続してい
る。

１５は上記コークス炉本体１と独立して設けた、燃料ガ
スを燃焼して高温燃焼ガスを発生する高温燃焼ガス発生
炉である。

１６．１７は炉団方向炉外の上記ガス配管１０〜１１間
を接続する２つの接続配管で、１８．１９は接続配管１
６に設けた耐熱弁、２０．２１は接続配管１７に設けた
耐熱弁である。

２２は耐熱弁１８〜１９間の接続配管１６に一端を接続
し、他端を高温燃焼ガス発生炉１５に接続した高温燃焼
ガス供給配管である。

２３は耐熱弁２０〜２１間の接続配管１７に接続した低
温燃焼ガス排出配管である。

上記は耐熱弁１８，１９，２０．２１をオンオフ操作す
ることにより、高温ガス供給配管２２よりガス配管１０
．１１に交互に高＠ガスを供給すると共にガス配管１１
．１０より交互に低温ガスを低温ガス排出配管２３へ排
出することができる。高温ガスを高温ガス管１０．１１
に交互に供給することにより、加熱室２内のガス流通方
向が反転して伝熱壁４は均一な温度分布にすることがで
きる。

２４及び２５は、低温ガス排出配管２３の低温ガスの一
部を高温燃焼ガス発生炉１５へ循環供給する低温ガス循
環配管及びブロワーである。

２６及び２７は低温がス循環配管２４の接続点よプ下流
側の低温ガス排出配管２３に設けた耐熱弁及びレキエイ
レターである。レキュ（レター２７は高温燃焼ガス発生
炉１５のバーナーへ供給する燃料ガス２８及び燃焼用エ
ヤー２９を残部の低温ガスで予熱する。まだ上記ガス２
８及びエヤー２９予熱後の低温ガスは、低温ガス排出配
管２３により、例えば石炭乾燥設備（図示せず）へ供給
する。

尚、ブロワー２５は、低温ガス循環配管２４の接続点よ
り上流側の低温ガス排出配管２３に設けてもよい。

以上のように構成したコークス製造設備では。

高温燃焼ガス発生炉１５で燃料２８を燃焼させ、その高
温燃焼ガスを高温ガス供給配管２２、耐熱弁１８（又は
１９）、ガス配管１１（又は１０）、ガス通路９（又は
８）群を介して、コークス炉本体１の加熱室２群に供給
する。各加熱室２群は高温燃焼ガスで充満され隣接する
炭化室３に伝熱壁４を介して熱を供給する。各炭化室３
の石炭を加熱し、温度低下した低温燃焼ガスは、ガス通
路８（又は９）、ガス配管１０（又は１１）、耐熱弁２
１（又は２０）を経て低温ガス排出配管２３に排出され
る。

低温ガス排出配管２３の低温ガスの一部は、ブロワ−２
５により低温ガス循環配管２４を仔て、高温燃焼ガス発
生炉１５へ供給され、発生炉１５で燃料ガスを燃焼させ
た高温燃焼ガスと共にコークス炉本体１の加熱室２群へ
循環供給する。

低温ガス排出配管２３の低温ガスの残部は、耐熱弁２６
を介してレキ−４レター２７へ供給され、燃料ガス２８
及び燃焼用エヤーを予熱した後、石炭乾燥設備等へ供給
し、そこで乾燥熱源として有効活用する。

なお炭化室３と加熱室２との隔壁４を均一な温度分布に
するために、耐熱弁１８と１９及び２０と２１を交互に
オンオフ操作して、高温ガス供給をガス配管１１．１０
交互に周期的に切シ換え供給する。

周知のようＫ、従来の室炉式コークス炉の燃焼室の燃焼
ガスから炭化室への伝熱は、燃焼ガスの温度、ガス組成
、角関係、ガス厚さ、ガス流速によって定まる。従って
第１〜４図のコークス炉本体１の加熱室２の寸法を、従
来の室炉式コークス炉並みに定めて、所定温度の燃焼排
ガスを外部より連続的に供給、排出させれば高温ガスか
ら炭化室３への伝熱量は確保できることになる。

例えば、コークス炉本体１の加熱室２の寸法を、コーク
ス生産量５０５００７７Ｍ、乾留熱量（熱危原単位）　
５　Ｌ　７　Ｘ　１０　　ｋｃａｌ／’ｒ−ｃｏａｌ　
、　＝１−クス顕熱２５４　Ｘ　１０’　ｋｃａｌ／’
ｒ−ｃｏａｌ　、　＝ｒ−クス炉ガス排熱１４２　Ｘ　
１０３ｋｃａｌ／’ｒ−ｃｏａｌ　、燃焼ガス：ｔ　３
２９７０　Ｎｍ”／Ｈ、燃焼用空気量３６４６ＯＮｍ”
／Ｈ１燃焼ガス及び燃焼用空気の蓄熱室予熱温度６００
〜７００℃、燃焼排ガス量及び温度６４５００　Ｎｍ７
Ｈ及び１４７０℃、燃焼室出口燃焼排ガス温度８００〜
９００℃の室炉式コークス炉並みに定めると、コークス
炉本体１の加熱室２を構築する珪石レンガの使用温度（
上限）１４７０℃の高温燃焼ガスを、６４５００Ｘ２Ｎ
ｍ７Ｈだけ加熱室２群へ供給することで、５０５００７
７Ｍ　（コークス顕熱２５４　Ｘ　１０３ｋｃａｌ／′
ｒ−ｃｏａｌ　、コークス炉ガス排熱１４２　Ｘ　１０
３ｋｃａｌ／’ｒ−ｃｏａｌ　）のコークスを製造でき
、加熱室２出ロ燃焼ガス温度は、８５５℃となる。

発生炉１５及びレキュベレター２７人口では、その間の
熱放散により８００℃となる６４５０ＯＮｍ’／Ｈ１Ｓ
ＯＯ℃の燃焼ガスを発生炉１５に循環供給し、６４５０
ＯＮｍ”／Ｈ１８００℃の燃焼ガスをレキ−４レター２
７に供給スル。

上記発生炉１５では、１４７０℃、６４５００Ｘ２Ｎｍ
／Ｈの高温燃焼ガスを供給しなければならないので、３
２９７０　ＮｍＶＨの燃焼ガス量を３６４６ＯＮｍＶＨ
の燃焼用空気量で燃焼して、６４５０ＯＮｍＶＨの高温
燃焼ガスを製造する。

６４５００　Ｎｍ３’Ｈ、８００℃の燃焼ガスは、レキ
エイレタ−２７で２０℃の３２９７０　Ｎｍ／Ｈの燃焼
ガスと、３６４６０　Ｎｍ’／Ｈの燃焼用空気と熱交換
して、ガスは１８０℃に低下し、燃料と空気は６３０℃
まで上昇する。

このように予熱された燃料と空気を燃焼した６　４５０
０　Ｎｍ３７Ｈの高温燃焼ガスと上記８００℃、６４５
００　Ｎｍ”／Ｈの循環ガスとが発生炉１５内で混合さ
れ発生炉１５から１５２３℃、６４５００Ｘ　２　Ｎｍ
’／Ｈの高温燃焼ガスがブロワー２５によって送シ出さ
れる。

この高温燃焼ガスは加熱室２までの供給過程の熱放散に
よって温度低下して、１４６７℃で加熱室２群に供給す
る。

このように低温燃焼ガスの循環系及び燃料空気予熱系を
設けるととＫよって、燃料原単位を室炉式コークス炉並
みに維持することができる。

また本発明のコークス製造設備におけるコークス炉本体
は、従来の室炉式コークス炉に対して、（為）蓄熱室が
省略され、伽）燃焼バーナー数が大幅に削減されてお！
９　、（ｃ）上記（、）　、　（ｂ）の結果として低炉
化ができ附帯設備費が低減されるので、炉体設備費が安
価となる。

更に、炭化室へ熱供給するための燃料ガスの燃焼は、上
記コークス炉本体と独立した外部の燃焼ガス発生炉（燃
焼設備）で行うため、（、）低ＮＯｘバーナー選定の自
由度が大きく　、　（ｂ）低ＮＯｘ化のための多段燃焼
を可能であ！Ｄ　、（ｃ）燃料ガス選定の自由度もある
。

またバーナー本数が極少数となるため、燃焼コントロー
ルも容易で空気ミニマムで操業できる。尚第５図、第６
図及び第７図は１本発明の設備に採用できる蓄熱室を有
しない他のコークス炉本体例を示したものである。基本
的な構造は、第２図、第３図及び第４図のコークス炉本
体１と同じであシ、相違点は次の通シである。

第５図、第６図及び第７図のコークス炉本体１の各加熱
室２内には、ヘヤピン状のガス通路１２を炉巾方向に複
数形成している。また各炭化室３の下部にはガス通路１
３を設けている。

上記ガス通路１３は炉団方向の２つの加熱室２゜２の多
数のヘヤビン状のガス通路１２群へガス供給又は２つの
加熱室２，２の上記ガス通路１２群よりガス排出可能に
、２つの加熱室２，２のヘヤビン状のガス通路１２群と
連通している。

このような第５〜７図のコークス炉本体１においては、
耐熱弁１８と１９及び２０と２１のオンオフ操作に連動
して仕切弁１４群をオンオフ操作することによってヘヤ
ピン状ガス通路１２の高温ガスの流通方向を反転して伝
熱壁４を均一な温度分布にすることができる。

（発明の効果） 以上のように本発明のコークス製造設備は、従来の室炉
式コークス炉の本質を継承しつつ室炉式コークス炉より
も炉体設備費が安価で、燃料原単位を室炉式コ・−クス
炉並に維持できると共に環境対策の改善を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコークス製造設備例の全体構成の説明
図、第２図、第３図及び第４図は第１図の蓄熱室を有し
ない低炉高のコークス炉本体の詳細な説明図、第５図、
第６図、第７図は、本発明のコークス製造設備に採用で
きる蓄熱室を有しない他のコークス炉本体例の説明図で
ある。 １・・・コークス炉本体　　２・・・加熱室３・・・炭
化室　　　　　　４・・・伝熱壁５・・・隔壁 ６．７，８．９・・・ガス通路 １０．１１・・・ガス管　　１２．１３・・・ガス通路
１４・・・仕切弁 １５・・・高温燃焼ガス発生炉 １６．１７・・・接続配管 １８．１９，２０．２１・・・耐熱弁 ２２・・・高温燃焼ガス供給管 ２３・・・低温ガス排出管　２４・・・低温ガス循環配
管２５・・・ブロワ−２６・・・耐熱弁 ２７・・・レキエ被レータ−２８・・・燃料ガス２９・
・・燃焼用空気

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱室と炭化室とが交互に配列され、蓄熱室を有しない
   コークス炉本体と独立して、燃料ガスを燃焼し、高温燃
   焼ガスを発生せしめる高温燃焼ガス発生炉を設け、上記
   高温燃焼ガス発生炉から上記コークス炉本体の加熱室群
   へ高温燃焼ガスを供給する供給路を設けると共に上記コ
   ークス炉本体の加熱室群へ供給され、隔壁を介して炭化
   室内の石炭を加熱し、温度低下して加熱室群より排出さ
   れた低温燃焼ガスを集合して排出する集合排出路を設け
   、上記集合排出路の低温燃焼ガスの一部を上記高温燃焼
   ガス発生炉へ供給可能に、集合排出路より分岐して低温
   燃焼ガスの高温燃焼ガス発生炉への供給路を設け、この
   供給路又は上記分岐点より上流の集合排出路に高温ブロ
   ワーを設けて、低温燃焼ガスの一部を高温燃焼ガスと共
   にして加熱室群へ循環供給すると共に上記分岐点より下
   流の集合排出路に高温レキュペレーターを設けて、低温
   燃焼ガスの残部との熱交換によって上記高温燃焼ガス発
   生炉の燃料ガス及び又は燃焼用エヤーを予熱するように
   したことを特徴とする燃焼ガス循環式コークス製造設備
   。