KR20040082952A - 코크스 건식 소화 설비의 가스 출구 플루부의 구조 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 배출구가 상부 및 하부로 분리된 코크스 건식 소화 설비가 제공된다. 격벽의 바닥 에지는 배출구의 개방 단부의 평면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출한다. 평면은 프리 챔버를 구성하는 벽의 바닥 에지와 냉각 챔버를 구성하는 벽의 상부 에지 사이에서 연장한다. 이 코크스 건식 소화 설비에서, 배출구를 통과하는 가스 유동에 포획되는 입자 및 더스트의 양은 감소될 수 있다.

Description

코크스 건식 소화 설비의 가스 출구 플루부의 구조 {STRUCTURE OF GAS EXIT FLUE SECTION OF COKE DRY QUENCHING EQUIPMENT}

본 출원은 2003년 3월 19일에 일본에 출원되고 참고로 본 명세서에 전체적으로 포함된 일본특허출원 제2003-074758호에 우선권을 주장한다.

본 발명은 코크스 건식 소화 설비의 플루(flue)의 구조에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 배출 가스 유동에 포함된 입자(particle) 및 더스트(dust)의 양을 감소시키는 것을 돕는 코크스 건식 소화 설비의 플루의 구조에 관한 것이다. 배출 가스는 코크스 건식 소화 설비의, 보일러와 같은, 열교환기에 공급되기 전에 코크스 건식 소화 설비의 냉각 챔버 내의 적열 코크스와의 열교환에 의해 가열된다.

적열 코크스가 가진 현열(sensible heat)을 회수하는 동시에 코크스 오븐으로부터 배출된 적열 코크스를 냉각하기 위한 코크스 건식 소화 설비가 공지되어 있다. 구체적으로는, 적열 코크스는 프리 챔버 내에 보유되도록 투입 호퍼를 통해 일괄 투입되고, 그런 후 냉각 챔버 내로 연속적으로 하강한다.

종래 기술에 따른 코크스 건식 소화 설비는 투입 호퍼, 예비 챔버, 배출구, 냉각 챔버, 가스 송풍부 및 코크스 배출구를 상부에서 하부로 이 순서대로 포함한다. 코크스 오븐으로부터 배출된 적열 코크스는 코크스 건식 소화 설비의 상부에 위치한 투입 호퍼를 통해 예비 챔버 내부로 투입된다. 그런 후, 코크스는 가스 송풍구로부터 송풍된 불활성 가스와의 열교환 후에 예비 챔버 아래에 위치된 냉각 챔버로 연속적으로 하강하여 대략 200 ℃까지 냉각된다. 냉각된 코크스는 냉각된 코크스 배출 장치에 의해 냉각된 코크스 배출구로부터 배출된다. 불활성 가스 유동은 적열 코크스와의 열교환에 의해 약 800 ℃까지 가열된다. 그런 후, 불활성 가스는 배출 개구 및 연결된 플루를 통과한 후에 환형 덕트에 도달하고 그런 후 덕트를 통해 보일러로 이어진다. 물은 물 공급 파이프를 통해 보일러로 공급되어 덕트로부터 공급된 불활성 가스가 지닌 열을 흡수함으로써 가열되거나 증기로 변환된다. 고온의 물 또는 증기는 이송 파이프를 통해서 이송된다.

불활성 가스 유동은 그 내에 부유된 상당한 양의 입자 및 더스트(dust)를 포함한다. 입자 및 더스트는 불활성 가스와 함께 덕트를 통해 보일러를 향해 유동한다. 보일러로 공급된 불활성 가스는 열교환기 튜브의 침식을 유발하여, 열교환기 튜브의 마모 및/또는 입자 및 더스트의 퇴적물의 형성을 초래한다. 이는 열교환기튜브의 고장을 초래할 수 있다. 이에 비추어, 더스트 분리기는 불활성 가스 내의 입자 및 더스트를 분리하도록 덕트 통로의 중간에 설치될 수 있다. 분리된 입자 및 더스트는 방출 파이프를 거쳐 외부로 방출된다. 덕트 내에서 사용 중인 더스트 분리기는 유동 통로 내부로 돌출하는 충돌 플레이트를 포함하여, 충돌 플레이트와 충돌하는 불활성 가스 내에 부유하는 입자 및 더스트를 포획할 수 있다. 더스트 분리기는 아주 단순한 구성 덕분에 관리 부담이 감소되기 때문에 유리하다. 그러나, 배출구로부터 공급되는 불활성 가스 내에 부유하는 입자 및 더스트의 양이 증감됨에 따라, 더스트 분리기가 입자 및 더스트를 완전하게 분리하는 것이 어려워진다. 따라서, 입자 및 더스트의 일부는 보일러에 도달하게 된다.

상술한 것에 비추어, 배출구 및 플루는 배출구로부터 배출되도록 코크스 건식 소화 설비 내에서 상승하여 플루를 통과한 후에 덕트에 도달하는 불활성 가스 유동에 대량의 입자 및 더스트가 포획되는 것을 방지하기 위하여 구조 면에서 변경되고 개선되어왔다.

종래 기술에 따르면, 개선된 기술이 대량의 입자 및 더스트가 플루를 통과한 후 덕트에 도달하는 불활성 가스 유동에 포획되는 것을 방지하기 위한 배출구 및 플루의 구조에 관하여 개시되어왔다. 종래 기술은 (1) 가스 배출구의 내향으로 대면하는 개구 단부 평면이 노의 중심부를 향해 수평선에 대하여 60 내지 80°의 각도로 기울어진 구성, (2) 가스 배출구가 상부 배출구 및 하부 배출구로 분할된 구성, (3) 하부 배출구의 벽이 외향으로 지향된 수평선에 대하여 45 내지 80°의 각도로 경사진 구성, (4) 격벽이 하부 배출구의 벽에 평행하게 설정된 구성, 및 (5)경사진 격벽의 높이가 배출구에서 코크스의 파일의 높이보다 높게 설정된 구성을 개시하고 있다.

복수의 통기 홈이 플루의 입구에서 배출구의 상부를 형성하는 내화 재료의 표면 상에 형성되는 다른 개선된 기술이 또한 종래 기술에 개시되어 있다. 홈의 폭은 코크스의 입자 크기보다 작다.

따라서, 배출구 내의 가스 배출 속도 분포는 격벽에 의해 배출구를 상부 구멍과 하부 구멍으로 분리함으로써 약간 균일하게 될 수 있다. 이는 가스 유동에 포획되는 입자 및 더스트의 감소를 초래한다. 그러나, 격벽이 배출구에 고정되어 있는 경우에서도 안식 또는 휴지 각도(repose or resting angle)에 의해 한정되는 파일(pile)로서 코크스가 여전히 남아있기 때문에, 냉각 불활성 가스는 코크스의 파일을 통과할 때 입자 및 더스트를 포획하여 플루를 거쳐 상부 환형 덕트에 도달한다. 따라서, 가스 유동 내에 포획되는 입자 및 더스트의 양을 감소하기 위한 추가의 개선이 요구되어 왔다.

배출구 부근의 플루 상에 쌓인 코크스의 파일을 통과하여 유동하는 냉각 불활성 가스의 속도를 감소시킴에 의해서 가스 유동 내에 포획되는 입자 및 더스트의 양을 감소시키는 것을 예상될 수 있다. 속도를 감소시키는 것은 냉각 불활성 가스가 플루의 입구에서 배출구의 상부 표면부를 형성하는 내화 물질의 표면 상에 형성된 통기 홈을 통과하도록 허용함에 의해서 달성될 수 있다. 홈의 폭은 코크스의 입자 크기보다 작다. 그러나, 실제로 적열 코크스는 코크스 건식 소화 설비에서 통기 홈의 입구에서 파일을 형성도록 쌓인다. 코크스 파일은 통기 저항으로써 작용을 한다. 따라서, 대부분의 가스는 통기 홈을 통해서가 아니라 배출구를 통해서 여전히 배출된다. 또한, 홈은 입자 및 더스트에 의해서 막힐 수 있고, 이는 가스 통기의 기능을 저하한다.

전술된 바와 같이, 대량의 입자 및 더스트가 플루를 통해서 환형 덕트를 향해 유동하는 불활성 가스 유동에 포획되는 것을 방지하기 위한 배출구 및 플루의 구조에 대한 제안에도 불구하여 더욱 추가의 개선이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상술된 결점을 회피하기 위한 코크스 건식 소화 설비의 배출 가스를 냉각하는 구조를 제공하는 것이다. 이 목적은 코크스 건식 소화 설비의 다음 구조에 의해서 달성된다.

본 발명의 제1 측면은, 프리 챔버와, 주상 벽돌에 의해 서로 원주 방향으로 각각 분리된 복수의 배출구와, 상기 프리 챔버 아래에 위치된 냉각 챔버를 포함하며, 상기 복수의 배출구의 개구가 상기 프리 챔버와 냉각 챔버 사이에 위치되며, 주상 벽돌에 의해 분리된 상기 복수의 배출구 중 적어도 한 쌍은 좌측 및 우측 격벽에 의해 각각 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분할되고, 좌측 및 우측 격벽의 각각의 바닥 에지는 배출구의 상기 쌍의 개구의 평면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출하고, 상기 평면은 상기 프리 챔버를 구성하는 벽의 바닥 에지로부터 상기 냉각 챔버를 구성하는 벽의 상부 에지까지 연장하고, 배출구의 상기 쌍 사이에는 면이 형성되고, 상기 면은 상기 평면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출하는 상기 좌측 및 우측 격벽의 부분과 일반적으로 동일한 위치에위치되는 코크스 건식 소화 설비에 관한 것이다.

본 발명의 제2 측면은, 프리 챔버를 구성하는 벽의 하단부 상에 고정된 돌기를 더 포함하고, 상기 돌기는 배출구의 상기 쌍 중 적어도 하나의 바로 위에 위치하며 프리 챔버의 내부를 향해 돌출하는 본 발명의 제1 측면에 따른 코크스 건식 소화 설비에 관한 것이다.

본 발명의 제3 측면은, 상기 면은 주상 벽돌 영역 격벽에 의해 형성되고, 상기 좌측 및 우측 격벽은 상기 주상 벽돌 영역 격벽에 의해 서로 연결되는 본 발명의 제1 측면에 따른 코크스 건식 소화 설비에 관한 것이다.

본 발명의 제4 측면은, 상기 면을 형성하도록 돌기가 주상 벽돌 상에 형성되고, 돌기의 상부 표면은 상기 평면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해서 돌출하는 상기 좌측 및 우측 격벽의 일부와 일반적으로 동일한 위치에 위치되는 본 발명의 제1 측면에 따른 코크스 건식 소화 설비에 관한 것이다.

본 발명의 제5 측면은, 내측 원주형 벽에 의해 한정된 프리 챔버와, 상기 내측 원주형 벽과 외측 원주형 벽 사이에서 한정되고 상기 내측 원주형 벽과 상기 외측 원주형 벽 사이에서 연장하는 주상 벽돌에 의해 서로로부터 각각 이격된 복수의 배출구와, 상기 외측 원주형 벽의 하부에 의해 형성되고 상기 프리 챔버 아래에 위치된 냉각 챔버를 포함하며, 상기 복수의 배출구의 개구가 상기 프리 챔버와 냉각 챔버 사이에 위치되고, 상기 주상 벽돌에 의해서 분리된 상기 복수의 배출구 중 적어도 한 쌍은 좌측 및 우측 격벽에 의해 각각 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분할되고, 각각의 좌측 및 우측 격벽의 바닥 에지는 배출구의 상기 쌍의 개구를 지나서돌출하고, 상기 개구는 상기 내측 원주형 벽의 내측 표면의 바닥 에지와 상기 냉각 챔버의 상기 외측 원주형 벽의 내측 표면의 상부 에지에 의해 한정되고, 상기 좌측 및 우측 격벽은 주상 벽돌 영역 격벽에 의해 서로 연결된 코크스 건식 소화 설비에 관한 것이다.

본 발명의 제6 측면은, 내측 원주형 벽에 의해 한정된 프리 챔버와, 상기 내측 원주형 벽과 외측 원주형 벽 사이에서 한정되고 상기 내측 원주형 벽과 상기 외측 원주형 벽 사이에서 연장하는 주상 벽돌에 의해 서로로부터 각각 이격된 복수의 배출구와, 상기 외측 원주형 벽의 하부에 의해 형성되고 상기 프리 챔버 아래에 위치된 냉각 챔버를 포함하며, 상기 복수의 배출구의 개구가 상기 프리 챔버와 냉각 챔버 사이에 위치되고, 상기 주상 벽돌에 의해서 분리된 상기 복수의 배출구 중 적어도 한 쌍은 좌측 및 우측 격벽에 의해 각각 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분할되고, 격벽의 바닥 에지는 배출구의 상기 쌍의 개구를 지나서 돌출하고, 상기 개구는 상기 내측 원주형 벽의 내측 표면의 바닥 에지와 상기 냉각 챔버의 상기 외측 원주형 벽의 내측 표면의 상부 에지에 의해 한정되고, 돌기는 주상 벽돌 상에 형성되고, 돌기의 상부 표면은 배출구의 상기 쌍의 개구를 지나서 돌출하는 상기 좌측 및 우측 격벽의 부분과 일반적으로 동일한 위치에 위치되는 코크스 건식 소화 설비에 관한 것이다.

본 발명의 제7 측면은, 프리 챔버와, 복수의 배출구와, 상기 프리 챔버 아래에 위치된 냉각 챔버를 포함하며, 상기 복수의 배출구의 개구가 상기 프리 챔버와 냉각 챔버 사이에 위치되고, 상기 복수의 배출구 중 적어도 한 쌍은 주상 벽돌에의해 서로 분리되고, 좌측 및 우측 격벽에 의해 각각 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분할되고, 하부 표면을 갖는 상기 주상 벽돌은 상기 프리 챔버를 구성하는 벽과 상기 냉각 챔버를 구성하는 벽 사이에서 연장하고, 좌측 및 우측 격벽의 각각의 바닥 에지는 상기 주상 벽돌의 상기 하부 표면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해서 돌출하고, 배출구의 상기 쌍 사이에 면이 형성되고, 상기 면은 상기 주상 벽돌의 상기 하부 표면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출하는 상기 좌측 및 우측의 부분과 일반적으로 동일한 위치에 위치되는 코크스 건식 소화 설비에 관한 것이다.

본 발명의 적용의 추가적인 범위는 아래에 주어진 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다. 그러나, 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에서의 다양한 변경 및 변화가 이 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해지기 때문에, 상세한 설명 및 구체적인 예는, 본 발명의 바람직한 실시예를 지시하고 있지만, 설명만을 위한 것이라는 것을 이해하여야 할 것이다.

본 발명은 설명으로만 주어진, 따라서 본 발명을 제한하지 않는 첨부된 도면 및 이하의 상세한 설명으로부터 보다 완전하게 이해될 것이다.

도1은 본 발명에 따른 배출구와 플루의 측단면도.

도2는 도1의 선Ⅱ-Ⅱ을 따라 취한 도면.

도3은 프리 챔버를 구성하는 벽, 주상 벽돌에 의해 분리된 배출구 및 냉각 챔버의 상부를 형성하는 벽을 코크스 건식 소화 설비의 내부로부터 본 개략도.

도4는 주상 벽돌 상에 고정된 돌기의 예를 도시하는 도면.

도5는 돌기가 배출구 바로 위에 위치된 예비 챔버를 형성하는 벽의 하단부 상에 고정되고 예비 챔버의 내부를 향해 돌출하는 본 발명의 제2 예의 측단면도.

도6은 본 발명의 격벽이 장착된 배출구 부근의 가스 속도 분포를 도시하는 도면.

도7은 본 발명이 장착되고 돌기가 배출구 바로 위에 고정된 배출구 부근의 가스 속도 분포를 나타내는 도면.

도8은 종래 기술에 따른 격벽이 장착된 배출구 부근의 가스 속도 분포를 나타내는 도면.

도9는 격벽이 없는 종래 기술에 따른 코크스 건식 소화 설비의 배출구 부근의 가스 속도 분포를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3 : 플루

4 : 격벽

5 : 격벽 종방향 리브

6 : 주상 벽돌 영역 격벽

7 : 격벽 지지 부재

8 : 주상 벽돌

9 : 배출구

15 : 환형 덕트

16 : 돌기

본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 동일한 참조 부호가 도면을 통해 동일한 또는 유사한 요소를 식별하기 위해 사용되고 있음을 알아야 한다.

도1에 도시된 바와 같이, 프리 챔버는 환형 내벽(1)에 의해 형성된다. 냉각불활성 가스를 배출하기 위한 플루(3)는 코크스 건식 소화 설비 본체의 상부에서 코크스 건식 소화 설비의 내벽(1)과 벽(2)에 의해 형성된다. 플루(3)는 복수의 주상 벽돌(8, columnar bricks)(도2 참조)에 의해 원주 방향으로 복수의 부분으로 분할된다. 플루(3)는 또한 그 위에 위치된 환형 덕트(15)에 연결된다. 격벽(4)은 플루(3)와 배출구(9)를 상부 및 하부 섹션으로 분리하기 위하여 플루(3) 내에 설치된다. 본 발명의 이 예에서, 플루(3) 내에 설치된 격벽(4)은 좌측 및 우측 주상 벽돌(8)의 상부 상에 위치된 격벽 지지 부재(7)에 이의 상단부가 연결되는 격벽 종방향 리브(5) 상에 위치되어 고정된다. 다시 말해, 격벽(4), 격벽 종방향 리브(5) 및 격벽 지지 부재(7)는 인접하는 좌측 및 우측 주상 벽돌(8) 상에 현수된다. 격벽(4), 격벽 종방향 리브(5) 및 격벽 지지 부재(7)는 바람직하게는, 예를 들면 스테인리스강과 같은 내열성 합금강과 같은 금속 또는 내열성 세라믹으로 제조된다. 격벽(4), 격벽 종방향 리브(5) 및 격벽 지지 부재(7)는 용접 또는 핀 이음(pinning)에 의해 서로 연결될 수 있다. 그러나, 격벽(4)은 다른 방법으로도 연결될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예를 들면, 격벽(4)은 그의 좌측 및 우측 단부에서 플루(3)를 분할하는 데 사용되는 인접하는 좌측 및 우측 주상 벽돌(8)에 직접 연결될 수 있다.

격벽(4)의 바닥 에지는 배출구(9)의 개방 단부의 평면(ab), 즉 프리 챔버를 구성하는 벽(1)의 바닥 에지(a)와 냉각 챔버를 구성하는 벽(2a)의 상부 에지(b) 사이에서 연장하는 평면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 중심을 향해 내향으로 돌출한다. 이 구성은 코크스 파일의 리지 라인(11a)의 바닥 단부를 냉각 챔버를 구성하는 벽(2a)의 상부 에지(b)의 위치보다 더 낮게 위치 설정하는 것을 가능하게 한다. 이해되는 바와 같이, 코크스 파일은 리지 라인(11a)을 형성하도록 격벽(4)의 바닥 에지 아래의 영역 내에 형성된 안식 또는 휴지 각도로 쌓인다. 격벽(4)의 바닥 에지는 평면(14)에 도달할 때까지 연장될 수 있다. 평면(14)은 프리 챔버를 구성하는 벽(1)의 내면의 연장 평면이다. 덧붙여, 코크tm의 파일의 리지 라인(10a)은 또한 프리 챔버를 형성하는 벽(1)의 바닥 에지 아래의 영역에 형성된다.

도2는 도1의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라 취한 도면이다. 이해되는 바와 같이, 배출구(9) 및 플루(3)의 각각은 중심 주상 벽돌(8)의 좌측 및 우측에 위치된 격벽(4)으로 각각 형성된다. 격벽(4)은 격벽 종방향 리브(5) 상에 위치되어 고정된다. 격벽 종방향 리브(5)는 이의 상단부에서 격벽 지지 부재(7)에 연결된다. 더욱이, 격벽 지지 부재(7)는 플루(3)의 좌측 및 우측에 위치된 주상 벽돌(8)의 상단부에 위치된다. 더욱이, 도2에서, 각각의 격벽(4)은 중심 주상 벽돌(8)의 좌측 및 우측에 위치된 배출구(9) 및 플루(3) 내에 설치된다. 각각의 격벽(4)은 주상 벽돌 영역 격벽(6)을 거쳐서 서로 연결되어, 인접하는 배출구(9) 사이에서 면을 형성한다. 주상 벽돌 영역 격벽은 배출구의 개방 단부의 평면을 지나서 코크스 건식 소화 설비를 향해 돌출하는 격벽(4)의 부분과 일반적으로 동일한 위치에 위치된다.

주상 벽돌 영역 격벽(6)은 격벽(4)과 동일한 재료로 제조될 수 있다. 격벽(4)은 용접 또는 핀 이음에 의해 주상 벽돌 영역 격벽(6)에 연결될 수 있다. 주상 벽돌 영역 격벽(6)을 통해 격벽을 연결하는 것은 격벽 아래에서 형성된 안식각도에 의해 한정된 코크스 파일의 표면이 원주 방향으로 연속적이고 매끈하게 되게 한다. 이는 배출구(9)에서의 전체적으로 균일한 가스 유동이 되게 한다.

도3은 도2의 실시예에 대응하는, 본 발명의 격벽(4)이 설치된 배출구의 코크스 건식 소화 설비의 내부에서 본 사시도이다. 이 도면으로부터 명백하게 이해될 수 있는 바와 같이, 격벽(4)은 중간 중심 주상 벽돌(8)의 대향측 상에 격벽(4)의 2 부분을 연결하는 주상 벽돌 영역 격벽(6)을 포함한다.

도4는 격벽(4)의 상부면과 일반적으로 동일한 표면을 형성하는 돌기(16)가 도3의 주상 벽돌 영역 격벽(6) 대신에 도4의 주상 벽돌(8) 상에 고정될 수 있는 것을 도시하는 측단면도이다. 주상 벽돌(8) 상에 형성된 돌기(16)는 도3의 주상 벽돌 영역 격벽(6)과 동일한 효과를 갖는다. 돌기(16)는 주상 벽돌(8)을 연장함에 의해서 또는 주상 벽돌(8)의 표면 상에 주조가능한 내화 재료를 인가함에 의해서 주상 벽돌(8)과 일체형으로 형성된다. 주상 벽돌(8) 상의 돌기(16)는 인접하는 배출구(9) 사이에 면을 형성한다.

도3 및 도4에 각각 설치된 돌기(16)의 상부면과 주상 벽돌 영역 격벽(6)의 상부면은 각각 격벽(4)에 대하여 일반적으로 동일 평면에 있고 평행하다. 비록 이것이 코크스의 파일의 연속적이고 매끄러운 안식 각도를 형성하는 유리한 배치이지만, 돌기(16) 및 주상 벽돌 영역 격벽(6)의 돌출 길이가 인접하는 배출구(9)의 개방 단부의 평면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해서 돌출하는 격벽(4)의 부분과 일반적으로 동일한 것도 또한 유리하다. 인접하는 배출구(9) 사이의 함께 연장하는 면을 제공하는 것은 코크스의 입자가 배출구의 하부로 유입되는 것을 방지한다.

도5는 격벽(4)이 배출구(9) 및 플루(3)에 설치되고 돌기(17)가 배출구(9) 바로 위에 위치하는 프리 챔버를 형성하는 벽(1)의 하단부에 고정된 본 발명의 예의 측단면도이다.

도8은 종래 기술에 따른 격벽(4)이 장착된 배출구(9) 부근의 가스 속도 분포를 도시한다. 배출구(9)가 격벽(4)에 의해 상부 및 하부로 분리될 때, 코크스는 파일 표면(10b, 11b)을 형성하도록 배출구(9)로부터 플루(3)의 내부의 영역 주위로 안식 각을 따라 쌓인다. 플루 내에 쌓인 코크스의 두께는 격벽(4) 없이 형성된 도9에 도시된 쌓인 코크스의 두께보다 작다. 배출구(9) 부근의 플루(3) 내의 가스 속도는 플루(3) 내에 쌓인 코크스의 두께에 의해 결정된다. 배출구(9)가 격벽(4)에 의해 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분리될 때, 플루(3) 내의 가스 유동은 2개의 유동으로 분할된다. 이는 속도 분포를 참조 부호 12b 및 13b로 도시한 바와 같이 어느 정도 균일하게 한다. 격벽(4)이 설치된 때의 최대 가스 유동 속도가 격벽(4)이 없는 경우보다 작기 때문에(도9 참조), 가스 유동 내에 포획되는 입자와 더스트의 양이 감소될 수 있다. 그러나, 격벽에 의해 형성된 플루(3)의 상부 및 하부가 배출구(9) 부근에서 코크스 파일을 여전히 갖기 때문에, 드리프트(drift) 및 가스 유동 속도 분포는 원하는 것보다 적게 개선된다. 본 발명자는 배출구(9) 부근의 플루(3) 내의 코크스 파일에 촛점을 맞추고, 배출구(9) 부근의 플루(3) 내에 쌓이는 코크스의 양을 감소시키는 방법을 연구하였다.

도6은 본 발명의 발명자의 연구 결과를 도시한다. 종래 기술의 상술된 결점은 도6에 도시된 바와 같은 다음 구조에 의해 해결될 수 있다. 구체적으로, 배출구(9)의 개방 단부의 평면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 중심을 향해 돌출하는 격벽(4)의 바닥 에지를 형성함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 상기 평면은 프리 챔버를 구성하는 벽(1)의 바닥 에지(a)와 냉각 챔버를 구성하는 벽(2a)의 상부 에지(b) 사이에서 연장하는 평면으로 정의된다. 이 구조를 채택함으로써, 코크스가 플루(3)의 하부(리지 라인(11a)으로 식별됨) 내로 쌓이는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 이는 배출구(9) 부근에서 플루(3)의 하부에서 전체적으로 균일한 가스 유동 분포(13a)를 초래한다. 가스 유동 분포가 전체적으로 균일해지는 이유는 플루(3)의 하부에서 코크스의 파일의 결여에 기인하여 배출구(9)의 전체 개구에 걸친 가스 유동 저항의 차가 없기 때문이다.

배출구(9) 부근의 플루(3)의 하부에서 코크스 파일로부터의 가스 유동 저항이 없어지기 때문에, 코크스 건식 소화 설비의 하부로부터 상승하는 가스가 이의 배출구를 통해 플루(3)의 하부로, 그런 후 플루(3)의 상부로 더욱 유동하기 쉽다. 플루(3)의 상부에서 감소된 가스 유동량은 가스 유동 내에 포획된 입자 및 더스트가 환형 덕트에 도달하는 양을 획기적으로 감소시킨다. 획기적인 감소의 이유는 입자 및 더스트가 플루(3)의 하부가 아닌 플루(3)의 상부의 코크스 파일로부터 기본적으로 유발되기 때문이다. 따라서, 플루(3)의 상부에서 가스 유동량을 감소시킴으로써 입자 및 더스트의 유동을 획기적으로 감소시킨다.

도7은 프리 챔버의 중심을 향해 돌출하는 돌기(17)가 프리 챔버를 형성하는 벽(1)의 하단부에 고정된 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 돌기(17)는 배출구(9)바로 위에 위치된다. 더욱이, 격벽(4)은 배출구(9)의 개방 단부의 평면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출하도록 연장된다. 평면은 프리 챔버를 구성하는 벽(1)의 바닥 에지(a)로부터 냉각 챔버를 구성하는 벽(2a)의 상부 에지(b)까지 연장한다. 돌기(17)를 형성하는 것은 돌기(17)가 형성되지 않은 경우와 비교할 때 배출구(9) 부근의 플루(3)의 상부에 쌓이는 코크스량을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

도9는 격벽(4) 없는 종래 기술에 따른 코크스 건식 소화 설비의 배출구(9) 부근의 가스 속도 분포를 도시한다. 안식 각도로 한정된 코크스 파일은 코크스 파일 표면(18)을 형성한다. 쌓인 코크스는 도9에 점선으로 도시된 가스 유동 속도 분포를 제공하는 유동 저항으로써 기능을 한다. 도8은 종래 기술에 따른 격벽이 장착된 배출구(9) 부근의 가스 속도 분포를 도시한다. 배출구(9)가 격벽(4)에 의해 상부 및 하부 구멍으로 분할되기 때문에, 플루(3)에 쌓인 코크스의 양도 또한 분리된다. 쌓인 코크스의 양의 이 분리는 상부 및 하부 배출구 모두에서 가스 유동 저항의 감소를 초래한다. 가스 유동의 압력 강하가 일정하다고 가정하면, 격벽(4)으로 인한 가스 유동량은 격벽(4)이 없을 경우의 1.4배가 될 수 있다. 가스 유동 비율이 일정하다고 가정하면, 유동 속도는 약 30 ％ 감소될 수 있다. 유동 속도의 감소는 가스 유동에 포획되는 입자 및 더스트의 양을 감소시켜서, 환형 덕트에 도달하는 입자 및 더스트의 양의 감소를 초래한다.

도6에 도시된 격벽(4)은 프리 챔버를 구성하는 벽(1)의 바닥 에지(a)와 냉각 챔버를 구성하는 벽의 상부 에지(b) 사이에서 연장하는 평면으로 정의되는배출구(9)의 개방 단부의 평면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 중심을 향해 돌출하는 격벽(4)의 바닥 에지를 포함한다. 이 구조의 격벽(4)을 채택함으로써, 코크스는 배출구(9) 부근의 플루(3)의 하부 내에 쌓이지 않는다. 결과적으로, 가스 유동 비율은 상부 플루에 비교할 때 유동 저항이 없음에 기인하여 증가된다. 그러나, 가스 유동 속도 분포(13a)는 하부 배출구 개구에 걸쳐서 전체적으로 균일하게 된다. 그 결과, 플루(3)의 하부 내의 최대 유동 속도는 도8의 것보다 더욱 적게 되고, 이는 가스 유동에 포획되는 입자 및 더스트의 양 및 환형 덕트에 도달하는 입자 및 더스트의 양의 감소를 초래한다. 전술된 바와 같이, 플루(3)의 하부를 통과하는 가스 배출량을 증가시키는 것은 플루(3)의 상부를 통과하는 양을 감소시킨다. 따라서, 환형 덕트(15)에 도달하는 입자 및 더스트의 양은 가스 유동 비율이 도6의 플루(3)의 상부에서 더욱 작아지기 때문에 도8과 비교할 때 도6의 플루(3)의 상부에서 또한 감소된다. 이 감소는 배출구(9) 부근에서 플루(3)에 쌓인 코크스의 양이 도6 및 도8 모두에서 동일할 지라도 발생한다.

도7에 도시된 바와 같이, 돌기(17)는 배출구(9) 바로 위에 위치된 프리 챔버를 형성하는 벽(1)의 하단부에 고정된다. 돌기(17)는 프리 챔버의 중심을 향해 돌출한다. 격벽(4)에 더하여 돌기(17)의 제공은 배출구(9) 부근에서 플루(3)의 상부에 쌓이는 코크스의 양을 감소시키는 것을 가능하게 한다. 이는 배출구(9) 부근에서 플루(3)의 상부에 12a로 도시된 유동 속도 분포의 최고값의 감소를 허용한다. 따라서, 플루(3)의 상부에서 환형 덕트에 도달하는 입자 및 더스트의 양도 또한 감소된다.

본 발명에 따르면, 격벽(4)은 배출구(9)의 개방 단부의 평면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출한다. 상기 평면은 프리 챔버를 구성하는 벽(1)의 바닥 에지(a)와 냉각 챔버를 구성하는 벽(2a)의 상부 에지(b) 사이에서 연장한다. 이는 코크스가 배출구(9) 부근의 플루(3)의 하부에 쌓이는 것을 방지하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 배출구(9) 부근의 플루(3)의 하부에서의 전체적으로 균일한 가스 유동 분포가 플루(3)의 하부를 통과하는 가스 배출량을 증가와 동시에 달성된다. 결과적으로, 가스 유동에 포획되는 입자 및 더스트의 양은 감소된다. 플루(3)의 하부를 통과하는 가스 배출량을 증가시키는 것은 플루(3)의 상부를 통과하는 양을 감소시키고, 즉 가스 유동 속도를 감소시킨다.

따라서, 환형 덕트에 도달하는 입자 및 더스트의 양은 또한 플루(3)의 상부에서 감소되고, 거친 입자는 용이하게 플루(3)의 하부로 하강할 수 있다. 플루(3)의 하부에 코크스 파일이 존재하지 않기 때문에, 떨어진 거친 입자는 코크스 건식 소화 설비 내부의 코크스와 함께 하강한다. 떨어진 거친 입자는 환형 덕트에 도달하지 못 한다.

본 발명이 이와 같이 설명되었지만, 발명이 많은 방법으로 변경될 수도 있다는 것이 명백할 것이다. 이러한 변경은 본 발명의 기술 사상 및 범위로부터 벗어난 것으로 간주되지 않으며, 이 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에게 명백한 바와 같이 모든 이러한 변경은 다음의 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도되었다.

본 발명에 따라 종래 기술의 결점을 회피할 수 있는 코크스 건식 소화 설비의 배출 가스를 냉각하는 구조가 제공된다.

Claims (24)

1. 프리 챔버와,

   주상 벽돌에 의해 서로 원주 방향으로 각각 분리된 복수의 배출구와,

   상기 프리 챔버 아래에 위치된 냉각 챔버를 포함하며,

   상기 복수의 배출구의 개구가 상기 프리 챔버와 냉각 챔버 사이에 위치되며,

   주상 벽돌에 의해 분리된 상기 복수의 배출구 중 적어도 한 쌍은 좌측 및 우측 격벽에 의해 각각 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분할되고, 좌측 및 우측 격벽의 각각의 바닥 에지는 배출구의 상기 쌍의 개구의 평면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출하고, 상기 평면은 상기 프리 챔버를 구성하는 벽의 바닥 에지로부터 상기 냉각 챔버를 구성하는 벽의 상부 에지까지 연장하고, 배출구의 상기 쌍 사이에는 면이 형성되고, 상기 면은 상기 평면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출하는 상기 좌측 및 우측 격벽의 부분과 일반적으로 동일한 위치에 위치되는 코크스 건식 소화 설비.
2. 제1항에 있어서, 프리 챔버를 구성하는 벽의 하단부 상에 고정된 돌기를 더 포함하고, 상기 돌기는 배출구의 상기 쌍 중 적어도 하나의 바로 위에 위치하며 프리 챔버의 내부를 향해 돌출하는 코크스 건식 소화 설비.
3. 제1항에 있어서, 상기 면은 주상 벽돌 영역 격벽에 의해 형성되고, 상기 좌측 및 우측 격벽은 상기 주상 벽돌 영역 격벽에 의해 서로 연결되는 코크스 건식 소화 설비.
4. 제1항에 있어서, 상기 면을 형성하도록 돌기가 주상 벽돌 상에 형성되고, 돌기의 상부 표면은 상기 평면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해서 돌출하는 상기 좌측 및 우측 격벽의 일부와 일반적으로 동일한 위치에 위치되는 코크스 건식 소화 설비.
5. 제1항에 있어서, 상기 격벽은 적어도 하나의 종방향 리브와 지지 부재에 의해 지지되며, 상기 적어도 하나의 종방향 리브는 상기 배출구의 외벽의 내측 표면으로부터 상기 격벽의 내측 표면으로 연장하고, 상기 지지 부재는 한 쌍의 인접하는 주상 벽돌의 상부에서 지지되는 코크스 건식 소화 설비.
6. 제1항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 격벽은 상기 프리 챔버를 구성하는 벽의 내측 표면의 돌출 라인과 일반적으로 같은 위치로 상기 코크스 건식 소화 설비를 향해 돌출하는 코크스 건식 소화 설비.
7. 제1항에 있어서, 상기 면은 상기 좌측 및 우측 격벽과 일반적으로 평행하고 동일 평면에 있고, 상기 면은 상기 좌측 및 우측 격벽과 전체적으로 동일한 정도로 상기 평면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 연장하는 코크스 건식소화 설비.
8. 내측 원주형 벽에 의해 한정된 프리 챔버와,

   상기 내측 원주형 벽과 외측 원주형 벽 사이에서 한정되고 상기 내측 원주형 벽과 상기 외측 원주형 벽 사이에서 연장하는 주상 벽돌에 의해 서로로부터 각각 이격된 복수의 배출구와,

   상기 외측 원주형 벽의 하부에 의해 형성되고 상기 프리 챔버 아래에 위치된 냉각 챔버를 포함하며,

   상기 복수의 배출구의 개구가 상기 프리 챔버와 냉각 챔버 사이에 위치되고,

   상기 주상 벽돌에 의해서 분리된 상기 복수의 배출구 중 적어도 한 쌍은 좌측 및 우측 격벽에 의해 각각 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분할되고, 각각의 좌측 및 우측 격벽의 바닥 에지는 배출구의 상기 쌍의 개구를 지나서 돌출하고, 상기 개구는 상기 내측 원주형 벽의 내측 표면의 바닥 에지와 상기 냉각 챔버의 상기 외측 원주형 벽의 내측 표면의 상부 에지에 의해 한정되고, 상기 좌측 및 우측 격벽은 주상 벽돌 영역 격벽에 의해 서로 연결된 코크스 건식 소화 설비.
9. 제8항에 있어서, 상기 내측 원주형 벽의 내측 표면의 내향으로 연장하는 돌기를 더 포함하고, 상기 돌기는 상기 쌍의 배출구 중 적어도 하나의 바로 위에 위치되는 코크스 건식 소화 설비.
10. 제8항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 격벽의 각각은 적어도 하나의 종방향 리브와 지지 부재에 의해 지지되고, 상기 적어도 하나의 종방향 리브는 상기 외측 원주형 벽의 상부의 내측 표면으로부터 상기 좌측 및 우측 격벽의 내측 표면으로 각각 연장하고, 상기 지지 부재는 한쌍의 인접하는 주상 벽돌의 상부에서 지지되는 코크스 건식 소화 설비.
11. 제8항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 격벽은 상기 프리 챔버의 내측 원주형 벽의 내측 표면의 돌출 라인과 일반적으로 같은 위치로 상기 코크스 건식 소화 설비를 향해 돌출하는 코크스 건식 소화 설비.
12. 제8항에 있어서, 상기 주상 벽돌 영역 격벽은 상기 좌측 및 우측 격벽과 일반적으로 평행하고 동일 평면 내에 위치하고, 상기 주상 벽돌 영역 격벽은 상기 좌측 및 우측 격벽과 일반적으로 동일한 정도로 배출구의 상기 쌍의 개구를 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 연장하는 코크스 건식 소화 설비.
13. 내측 원주형 벽에 의해 한정된 프리 챔버와,

    상기 내측 원주형 벽과 외측 원주형 벽 사이에서 한정되고 상기 내측 원주형 벽과 상기 외측 원주형 벽 사이에서 연장하는 주상 벽돌에 의해 서로로부터 각각 이격된 복수의 배출구와,

    상기 외측 원주형 벽의 하부에 의해 형성되고 상기 프리 챔버 아래에 위치된냉각 챔버를 포함하며,

    상기 복수의 배출구의 개구가 상기 프리 챔버와 냉각 챔버 사이에 위치되고,

    상기 주상 벽돌에 의해서 분리된 상기 복수의 배출구 중 적어도 한 쌍은 좌측 및 우측 격벽에 의해 각각 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분할되고, 격벽의 바닥 에지는 배출구의 상기 쌍의 개구를 지나서 돌출하고, 상기 개구는 상기 내측 원주형 벽의 내측 표면의 바닥 에지와 상기 냉각 챔버의 상기 외측 원주형 벽의 내측 표면의 상부 에지에 의해 한정되고, 돌기는 주상 벽돌 상에 형성되고, 돌기의 상부 표면은 배출구의 상기 쌍의 개구를 지나서 돌출하는 상기 좌측 및 우측 격벽의 부분과 일반적으로 동일한 위치에 위치되는 코크스 건식 소화 설비.
14. 제13항에 있어서, 상기 내측 원주형 벽의 내측 표면의 내향으로 연장하는 돌기를 더 포함하고, 상기 돌기는 배출구의 상기 쌍 중 적어도 하나의 바로 위에 위치되는 코크스 건식 소화 설비.
15. 제13항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 격벽의 각각은 적어도 하나의 종방향 리브와 지지 부재에 의해 지지되고, 상기 적어도 하나의 종방향 리브는 상기 외측 원주형 벽의 상부의 내측 표면으로부터 상기 좌측 및 우측 격벽의 내측 표면으로 각각 연장하고, 상기 지지 부재는 한쌍의 인접하는 주상 벽돌의 상부에 지지되는 코크스 건식 소화 설비.
16. 제13항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 격벽은 상기 프리 챔버의 내측 원주형 벽의 내측 표면의 돌출 라인과 일반적으로 같은 위치로 상기 코크스 건식 소화 설비를 향해서 돌출하는 코크스 건식 소화 설비.
17. 제13항에 있어서, 상기 주상 벽돌 돌기의 상부 표면은 상기 좌측 및 우측 격벽과 일반적으로 평행하고 동일 평면 내에 위치하고, 상기 주상 벽돌 돌기는 상기 좌측 및 우측 격벽과 일반적으로 동일한 정도로 배출구의 상기 쌍의 개구를 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 연장하는 코크스 건식 소화 설비.
18. 프리 챔버와,

    복수의 배출구와,

    상기 프리 챔버 아래에 위치된 냉각 챔버를 포함하며,

    상기 복수의 배출구의 개구가 상기 프리 챔버와 냉각 챔버 사이에 위치되고,

    상기 복수의 배출구 중 적어도 한 쌍은 주상 벽돌에 의해 서로 분리되고, 좌측 및 우측 격벽에 의해 각각 상부 구멍 및 하부 구멍으로 분할되고, 하부 표면을 갖는 상기 주상 벽돌은 상기 프리 챔버를 구성하는 벽과 상기 냉각 챔버를 구성하는 벽 사이에서 연장하고, 좌측 및 우측 격벽의 각각의 바닥 에지는 상기 주상 벽돌의 상기 하부 표면을 지나서 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해서 돌출하고, 배출구의 상기 쌍 사이에 면이 형성되고, 상기 면은 상기 주상 벽돌의 상기 하부 표면을 지나 코크스 건식 소화 설비의 내부를 향해 돌출하는 상기 좌측 및 우측의부분과 일반적으로 동일한 위치에 위치되는 코크스 건식 소화 설비.
19. 제18항에 있어서, 프리 챔버를 구성하는 벽의 하단부 상에 고정된 돌기를 더 포함하고, 상기 돌기는 배출구의 상기 쌍 중 적어도 하나의 바로 위에 위치되고 상기 돌기는 프리 챔버의 내부를 향해서 돌출하는 코크스 건식 소화 설비.
20. 제18항에 있어서, 상기 면은 주상 벽돌 영역 격벽에 의해 형성되고, 상기 좌측 및 우측 격벽은 상기 주상 벽돌 영역 격벽에 의해 서로 연결되는 코크스 건식 소화 설비.
21. 제18항에 있어서, 상기 돌기는 상기 면을 형성하도록 주상 벽돌 상에 형성되고, 돌기의 상부 표면은 상기 주상 벽돌의 상기 하부 표면을 지나서 돌출하는 상기 좌측 및 우측 격벽의 부분과 일반적으로 동일한 위치에 위치되는 코크스 건식 소화 설비.
22. 제18항에 있어서, 상기 격벽은 적어도 하나의 종방향 리브 및 지지 부재에 의해 지지되고, 상기 적어도 하나의 종방향 리브는 상기 배출구의 외벽의 내측 표면으로부터 상기 격벽의 내측 표면으로 연장하고, 상기 지지 부재는 한 쌍의 인접하는 주상 벽돌의 상부에서 지지되는 코크스 건식 소화 설비.
23. 제18항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 격벽은 상기 프리 챔버를 구성하는 벽의 내측 표면의 돌출 라인과 일반적으로 같은 위치로 상기 코크스 건식 소화 설비를 향해서 돌출하는 코크스 건식 소화 설비.
24. 제18항에 있어서, 상기 면은 상기 좌측 및 우측 격벽과 일반적으로 평행하고 동일 평면 내에 위치하며, 상기 면은 상기 좌측 및 우측 격벽과 일반적으로 동일한 정도로 상기 주상 벽돌의 상기 하부 표면을 지나서 연장하는 코크스 건식 소화 설비.