JPS589321B2 - 高温コ−クスから高圧蒸気を発生する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コークス炉から取出された高温のコークスの
熱を利用して高圧の蒸気を発生する装置に関する。

コークス炉から取出された直後のコークスは、極めて高
温であるため、これに水をかけてそのまま大気中に放置
し、その熱を大気中に放散してしまうのは、省エネルギ
の観点からみて無駄であるため、この熱を利用して、高
圧の蒸気を発生する装置が、従来から提案されている。

第１図は、その従来例の１例である。

第１図において、１はボイラ炉であって、該ボイラ炉１
内には、コークス炉から取出された直後のコークス９が
、その上方開口部に設けた投入制御弁７を介して投入さ
れる。

さらに、ボイラ炉１の下方に設けた不活性ガス供給管５
′から不活性ガス５が不活性ガス循環用のファン６によ
り送入され、コークス９の熱は該不活性ガス５に伝えら
れる。

そして、加熱さＩｔ．た不活性ガス５は、ボイラ炉１内
を上昇し、ボイラ炉１の上部に設けた過熱管３を加熱す
る。

この過熱管３には蒸気発生器２が連設されており、エコ
ノマイザ４を介して送入される給水は加熱されて、高圧
蒸気として取出口２′から取出される。

なお、８は、ボイラ炉１の下端に設けたコークス取出弁
、９′はボイラ炉１内で、不活性ガスにより冷却されて
、コークス炉から取出されたコークスである。

この従来例ではコークスの熱は、不活性ガスを介して蒸
気発生用の過熱管に伝わるため、熱の伝達は３つの段階
を経ることになり伝熱効率は悪い。

また、コークスの冷却自体も長時間を要するため、ボイ
ラ炉１が大きな容積となり、設備スペースや製造コスト
が犬となるという欠点がある。

本発明は、従来例の上記の欠点を解消しようとするもの
で、本発明は給水や蒸気を直接高温のコークスに接触さ
せて、高圧の蒸気を発生させるようにした点を特長とす
るものであって、本発明によれば、コークスと給水との
間の伝熱効率を飛躍的に増大させることができ、小型の
割に大量の蒸気を発生することができる装置をうろこと
ができる。

次に、本発明の一実施例を第２図により説明する。

第２図において、１１は高圧に耐える容器で構成され、
ボイラ水を貯え、高熱コークスを受け入れて、内部でコ
ークスとボイラ水を直接接触させて蒸気を発生させるよ
うにしたボイラ本体であって、その上方にはコークス投
入用ホツパ１２が設ケラれている。

該ホツパ１２には、２本の投入シリンダ１９．１９’が
設けられていて、両シリンダ内は、それぞれクランク軸
１４により駆動される杆１５．１５’で作動されるコー
クス投入用ピストン１６．１６’が設けられている。

１３はモータ、１７．１７’は投入用の切欠き、１８ヴ
はコークス炉から取出された直後の高温のコークスであ
る。

ボイラ本体１１の中心部には、蒸気過熱ケーシング２１
が設けられていて、ボイラ本体１１内に投入されたコー
クス１８は、ホツパ２０に案内されて、ケーシング２１
内に導かれる。

ケーシング２１内にはスクリュ２３が設けられていて、
該スクリュ２３は、クランク軸１４に設けた歯車装置１
４′により軸２３′により駆動される。

一方、蒸気用の給水は、ボイラ本体１１の下方に連接し
た小径状の給水予熱用のケーシング２５の下端附近の開
口３５から、弁３４を介して供給される。

給水管３３の給水の一部は、調節弁３８を介して管３９
によりケーシング２１内に導入される。

ケーシング２１の上端寄りには、過熱蒸気取出管４１が
開口し、ボイラ本体１１の上方寄りには飽和蒸気取出管
４２が過熱蒸気取出管４１を包むように開口する。

４０は蒸気温度調節弁であって、飽和蒸気取出管４２を
通る飽和蒸気量を調節し、過熱蒸気３７′を蒸気温度調
節弁４０の後流の飽和蒸気取出管４２内で混合し、要求
される最終温度の過熱蒸気３７“を作るものである。

飽和蒸気取出管４２が過熱蒸気取出管４１を包むように
することにより高温蒸気が過熱蒸気取出管４１を満して
ボイラ本体１１に直接接触せず、過熱蒸気取出管４１自
体も飽和蒸気取出管４２に包まれているので高温度で高
圧に耐える必要がなく（高圧に対しては低温の飽和蒸気
取出管４２が作用する）経済的なものとすることができ
る。

ケーシング２５の下端には、コークス排出用のシリンダ
２６が設けられていて、こ５にはモータ２７により駆動
されるクランク軸２８で作動する杆２９．２９’で駆動
されるコークス排出用のピストン３０．３０’が設けら
れている。

３１，３１’は排出用の切欠き、１８′は排出されたコ
ークスである。

なお、投入用ピストン１６および排出用ピストン３０は
、共に気密状に摺動するものであって、ボイラ本体１１
内の高圧気体（蒸気）が外部に漏洩しないように気密状
に構成されているものである。

次に、本装置の作動を説明する。

モータ１３の回転により投入用ピストン１６，１６′に
よって、コークス１８“を、ホツパ１２からボイラ本体
１１内の過熱ケーシング２１に投入する。

ケーシング２１に投入されたコークス１８は、スクリュ
２３によって徐々にケーシング２１内を下降して、円錐
板２３“によってボイラ本体１１の下方にばらまかれる
。

コークス１８は、さらに、ケーシング２５内に落下して
、スクリュ２３に連動するスクリュ２４によりさらに下
方に移動して、最終的には、排出用ピストン３０．３０
’によって外部に排出される。

一方給水は、その主流が管３３により開口３５から、予
熱ケーシング２５内に送入され、ケーシング２５内を、
コークス１８とは逆方向に流れ、ボイラ本体１１内で冷
却されたコークス１８を、ざらにこ５で冷却しながら、
給水自体は加熱しながら、上方に流れて、ボイラ本体１
１内の、３６′で示した附近に達し、ここで、ケーシン
グ２１から放出された高温のコークスと接触して沸騰し
て蒸気３７となる。

蒸気３７はケーシング２１内を、コークスと対向して上
昇し、上昇するにしたがって、さらに高温のコークスと
接触して過熱蒸気３７′となり、管４１を経由して外部
に取出される。

給水の一部は、調節弁３８、管３９を介してケーシング
２１の上部に直接注入されて、過熱蒸気３７′の予冷部
に使われる。

したがって、調節弁３８を調節して、管３９から注入さ
れる冷水の量を調節することにより、取出される過熱蒸
気の温度の調節が行われることになる。

なお、ボイラ本体１１内の飽和蒸気３７は、管４２によ
り蒸気温度調節弁４０を経由し、過熱蒸気３７′と混合
して最終要求温度の過熱蒸気３７“となって外部に取出
される。

第２図の実施例における投入用ピストンと排出用ピスト
ンに代えて、ロータリ弁型の投入、排出装置を設けた実
施例を第３図に示す。

第３図に於て、５０はシリンダで、該シリンダ５０内に
は投入用切欠き５２をもつロータリ弁５１が回転可能に
装架されていて、ボイラ本体１１内とホツパ１２との間
の気密を保持しながらコークス１８“をボイラ本体１１
内に投入する。

また、給水予熱ケーシング２５の下端にはシリンダ５３
が形成され、該シリンダ５３内には、切欠き５５をもつ
ロータリ弁５４が回転可能に装架されていて、ケーシン
グ２５内からコークスを、外部との気密を保持しながら
排出する。

本実施例の他の部材は第２図のものと全く同じであって
、軸２３′およびロータリ弁５１，５４は図示しない駆
動手段によって駆動されるものであり、装置全体の作用
、効果は第２図の実施例と何ら異なるところはない。

なお、両装置において、軸２３′の回転を変え、スクリ
ュ２３．２４の回転速度を調節することにより、コーク
ス１８の落下速度の調節が可能となる。

このように、本発明によれば、高圧容器（ボイラ）内へ
高温コークスを投入することが可能となり、給水は、コ
ークスに直接々触してコークスの熱を奪い沸騰するため
、その間の熱の伝達は極めて効率よく、またコークスの
表面は凹凸が激しいので、伝熱面積は極めて大きく、こ
れに直接々触するため、伝熱量は極めて大きくなり、ボ
イラ本体が小型であるにも拘らず大量の蒸気を発生する
ことができる。

また、伝熱面がコークス自体であるため、水垢によりボ
イラの水管がつまるというおそれはなく、また水管の腐
喰を心配する必要がないので、高品質の給水の必要がな
い。

また、発生した蒸気は、より高温のコークスに直接々触
により過熱蒸気とし、また、コークスは、ボイラ本体か
ら排出する直前に、給水を予熱することによって最終的
な熱回収を行うようにしたので、極めて熱伝達効率を高
くすることができ、省エネルギ化の点からみて、本発明
は、極めて有利な装置であるということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２，３図は本発明の第一、
第二実施例の断面側面図である。 １１……ボイラ本体、１２……投入用ホッパ、１６……
投入用ピストン、２１……蒸気過熱用ケーシング、２５
……給水予熱用ケーシング、２６……排出シリンダ、３
０……排出ピストン、３３……給水管、３８……弁、４
１……過熱蒸気取出管、４２……飽和蒸気取出管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高圧に耐える容器で構成され、ボイラ水を貯え、高
   熱コークスを受け入れて、内部でコークスとボイラ水を
   直接接触させて蒸気を発生させるようにしたボイラ本体
   の上方に、コークス炉から取出された直後の高温のコー
   クスをボイラ本体内に気密的に投入する装置を設け、ボ
   イラ本体内の上方には、投入された高温のコークスと飽
   和蒸気とを接触させて該飽和蒸気を過熱蒸気となすため
   の蒸気過熱用ケーシングを設け、また、ボイラ本体内の
   下方には、前記蒸気過熱用ケーシングからのコークスと
   ボイラ本体外からの給水とを接触させて飽和蒸気を発生
   させるための給水予熱用ケーシングを前記蒸気過熱用ケ
   ーシングの下端から離して設け、ボイラ本体外には、前
   記給水予熱用ケーシングに給水すると共に前記蒸気過熱
   用ケーシングに該蒸気過熱用ケーシングの上端附近から
   給水するための給水管を設け、ボイラ本体の外壁には前
   記蒸気過熱用ケーシングからの過熱蒸気を取出すための
   過熱蒸気取出管を設けると共に前記給水予熱用ケーシン
   グで発生したが前記蒸気過熱用ケーシングに入らなかっ
   た飽和蒸気を取出すための飽和蒸気取出管を該過熱蒸気
   取出管を包むように設け、さらに、飽和蒸気の流量を調
   節するような調節弁を設けて過熱蒸気と飽和蒸気を混合
   し、最終的に要される温度に過熱蒸気温度を調節するよ
   うになし、ボイラ本体の下方には、ボイラ本体内で冷却
   されたコークスをボイラ本体内から気密的に取出すため
   のコークス排出装置を設けた高温コークスから高圧蒸気
   を発生する装置。