JPS61209291A - 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］ この発明は、コークス炉ガス中の微粉炭及びタールによ
り熱交換室内壁又は配管内壁に付着するコーキング付着
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°Ｃ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、
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。なお、熱交換室としては、気流加熱管の他に、流動
床又は墳流層等がある。

［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、これらが配管及び気流加
熱管の内壁に付着して所謂コーキングが生じる。つまり
、石炭の乾留初期には、微粉炭が粗ＣＯＧとともに飛散
してきて管及び室内壁に付着し、熱分解を起こして固結
堆積する。−方、粗ＣＯＧの温度が低下してくると、約
４５０°Ｃからタール分が凝縮し、この温度低下に応じ
てピッチ系、重質系、及び軽質系のタールが管及び室内
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
とを連通す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、ＣＯＧ及び石炭の流通を阻害す
る。

このようなコーキングが発生することにより、従来は、
１乃至５時間の操業毎に操業を停止して管及び室内壁を
清１（デコーキング）する必要があり、これにより、Ｃ
ＯＧ直接熱回収操業がｖ！雑になり、非能率的になって
いる。このような事情は、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。

［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、
気流加熱管等の熱交換室、サイクロン等の固気分離装置
及び配管の内壁に堆積した炭素付着物を容易に除去する
ことかでき、ＣＯＧ熱回収操業の長期連続操業を可能と
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よるコーキング付着物
の除去方法は、コークス炉にて発生したガスの熱を回収
する熱交換室及びコークス炉ガス中の固体物を分離する
固気分離装置、並びにコークス炉からこれらの熱交換室
及び固気分離装置に至る配管の適宜箇所に衝撃印加装置
を取付け、コークス炉ガスによるコーキング付着物が所
定量付着する毎に衝撃印加装置から衝撃を印加し、付着
物を剥離除去することを特徴とする。

［実施例］ 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ＣＯＧの顕熱を直接的に回収し、こ
の顕熱を装入石炭の予熱に使用する石炭予熱装置を概略
的に示す。コークス炉１から排出される高温（約８００
℃）の粗コークス炉ガス（ＣＯＧ）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
にて集気された俊、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１
１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ＣＯＧにより気流加熱管内を搬送される間
にＣ０Ｇ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ＣＯＧ
から分離され、チェーンコンベアなどの輸送手段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、所定量毎にコークス炉１に装入される。

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１１に送られ、この湿式スクラバ
１７において、ＣＯＧに安水がスプレィされ、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１
７を出た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ＣＯＧは副生品処理工場に送られる
。一方、加熱炉１８には、Ｎ２ガス又は空気及びＣガス
又はＢガスが送給されるようになっており、この加熱炉
１８にてＣガス等が燃焼される。燃焼ガスは必要に応じ
て配管４内に供給可能であり、直接熱回収の開始時又は
配管等のデコーキング時に、高温の燃焼ガスが配管４内
に供給される。なお、マルチサイクロン１２から送給さ
れてくるＣＯＧはスクラバ１７の替わりに、集塵装置１
９を経由して煙突２０から外気に排出することもできる
。

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（ＣＯＧ）中には微粉炭及びタール
が含まれており、これらが配管４、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。そこ
で、この発明においては、これらの管体、気流加熱管又
はサイクロンの適宜箇所に衝撃印加装置を取付け、内壁
に付着したコーキング付着物を剥離除去する。この衝撃
印加装置としては、第２図に示すようなエアーノッカ３
０を使用することが可能である。このエアーノッカ３０
は、シリンダ３１と、シリンダ３１内に往復移動可能に
配設されたピストン３２とを有する。

このシリンダ３１の衝撃対象物４０側端は、ベースプレ
ート３８で閉塞されており、ベースプレート３８の中央
にはピストン３７がベースプレート３８に対して気密的
に若干の往復移動可能に嵌合されている。

ピストン３２．３７管には圧縮スプリング３６が介装さ
れており、ピストン３２がピストン３７から離隔する方
向に付勢されている。シリンダ３１の他端を閉塞するフ
ランジには支持棒３４を介してアンカープレート３３が
取付けられており、ピストン３２は磁力を有していて常
時は磁力によりアンカープレート３３に固定されている
。ピストン３２のアンカープレート３３側のシリンダ３
１内には、三方電磁弁３５を介して圧縮空気が供給され
るようになっている。三方電磁弁３５が開になって、シ
リンダ３１内に圧縮空気が供給されると、シリンダ内の
圧力がピストン３２とアンカープレート３３との間の磁
力を超えたときに、ピストン３２はその空気厚によりア
ンカープレ　　　　　゛−ト３３から急速に離脱する。

そして、ピストン３２はピストン３７に衝突し、その時
に発生する衝撃力が衝撃対象物４０に伝搬される。この
ようにして、エアーノッカ３０により、衝撃対象物４０
に衝撃力が印加される。

このエアーノッカ３０は、配管４，１１の大径部分、気
流加熱管５及びサイクロン１０．１２の壁に取付けるの
が好ましい。また、タール及び微粉炭等の付着物は配管
の曲部分に堆積しやすいので、このような曲部分にエア
ーノッカ３０を取付けると有効である。

衝撃のサイクルは、通常、３０秒乃至１分に１回である
。配管及びサイクロン等の内壁に付着するタール及び微
粉炭は徐々にその厚みが厚くなる。

この付着物の厚みが増大するにつれて、付着物の厚み方
向に温度勾配が生じる。つまり、粗ＣＯＧが通流する管
内部側の付着物の温度は高く、管壁側の付着物の温度は
徐々に低下してくる。付着物はタールとこのタールをバ
インダにした状態で付着した微粉炭とがあるが、このよ
うな付着物は温度の低下とともに剥離して離脱しやすい
状態になる。従って、衝撃のタイミングは所定量の付着
物が内壁に堆積して、内壁に接する部分の付着物温度が
低下した時点が好ましい。この付着物が所定量付着した
時点は、配管及びサイクロン等の壁温度を検出しつつ、
この壁温度が所定温度（例えば、５０’Ｃ）以下に低下
した時点を把握することにより、認識することができる
。以上の理由から、配管及びサイクロンの壁等に衝撃を
付加するタイミングは、３０秒乃至１分の一定の周期で
もよいし、また、壁温度を検出してその温度が所定温度
（例えば、５０℃）以下になったことを検出した時に衝
撃を付与することとしてもよい。

このように構成されるコークス炉及びＣＯＧ熱直接回収
システムにおいては、操業開始時に、加熱炉１８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１９に送られ、集塵装置１９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’Ｃ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ＣＯ
Ｇ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Ｃ
ＯＧ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。

この場合に、コークス炉からの粗ＣＯＧ中に含まれてい
るタール及び微粉炭、並びに供給口９から気流加熱管５
に供給される湿石炭８の微粉炭が配管４、気流加熱管５
及びサイクロン１０．１２等に付着するが、サイクロン
１０．１２等に取付けられたエアーノツカ３０による衝
撃を受けてこれらの付着物が厚く堆積することはない。

例えば、気流加熱管５の供給口９及びサイクロン１０．
１２にエアーノッカ３０を取付け、１分間隔で衝撃力を
付与すると、１００乃至２００時間以上の長期間に亘っ
て熱直接回収操業を継続しても、内壁に堆積する付着物
の厚みは１９ｍｍ以上になることが抑制される。この場
合に、エアーノツカ３０による衝撃により、付着物（炭
化水素からなるタール又は微粉炭）が剥離除去され予熱
炭中に混入するが、その量は予熱炭の０．０１乃至０．
０２％であり、コークス炉操業上問題にならない。

第３図は、サイクロン１０にエアーノツカ３０を取付け
、１分間隔でサイクロン１０の壁に衝撃を付加した場合
のサイクロン壁温度の推移を示すグラフ図である。図中
、実線は内壁から１５ｍｍの位置における温度であり、
破線は内壁から２ｍｍの位置における温度である。定常
状態に至った後は、サイクロン１０の壁温度は５０’Ｃ
以下になることがなく、付着物が厚く堆積することがな
かったことを示している。エアーノツカ３０により剥離
除去された付着物の厚みを、第４図及び第５図に、横軸
に厚みをとり、縦軸に頻度をとって示す。第４図は１分
間隔の場合でおり、第５図は３０秒間隔の場合である。

これらの図から明らかなように、剥離された付着物はそ
の大部分が１Ｑｍｍ以下の厚みを有しており、サイクロ
ン１０の内壁に付着物が’ｌＱｍｍ以上堆積することが
殆どないことを示している。

これにより、この発明によれば、長期間に亘って連続操
業することができる。従って、デコーキングのために熱
回収システムを休止する回数が減少し、コークス炉操業
の生産性を高めることができる。なお、デコーキング作
業に際しては、コークス炉１からの粗ＣＯＧの吸引を停
止し、加熱炉１８から高温の燃焼ガスを配管４内に導入
して配管４等を加熱する。この場合に、燃焼ガスを集塵
装置１９に導いて、デコーキングの際に発生するススな
どを除去し、清浄化した後、煙突２０から外気中に排出
する。なお、上記実施例は、熱交換室が気流加熱管でお
る場合のものであるが、この発明はこれに限らず、種々
の熱交換室に適用可能であることは勿論である。

［発明の効果］ この発明によれば、配管、気流加熱管等の熱交換室及び
サイクロン等の固気分離装置の壁に所定量の付着物が堆
積した場合に、エアーノツカ等の衝撃印加装置に より壁に衝撃を印加するから、コークス炉ガス中の微粉
炭及びタールによるコーキング付着物が厚く堆積するこ
とが防止される。これにより、デコーキング作業の回数
を減少させ、コークス炉及びＣＯＧ熱直接回収システム
を長期間に亘って連続的に操業することができる。従っ
て、作業が簡素化し、操業コストを低減することができ
る。なお、この発明は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。

【図面の簡単な説明】

第１図はコークス炉及びＣＯＧ熱直接回収システムの概
略図、第２図はエアーノツ力の模式図、第３図はサイク
ロンにおける管壁の温度推移を示すグラフ図、第４図及
び第５図は付着物の厚みを示すグラフ図である。 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；エアーノツカ、３１ニジリ
ンダ、３２．３７　：ピストン、３３：アンカープレー
ト、３５；三方電磁弁。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 １ｕ間（Ｆｉ躬 第４図 ／１）＋（ｍｍ） ／！計（ｍｍ）

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及
   びコークス炉ガス中の固体物を分離する固気分離装置、
   並びにコークス炉からこれらの熱交換室及び固気分離装
   置に至る配管の適宜箇所に衝撃印加装置を取付け、コー
   クス炉ガスによるコーキング付着物が所定量付着する毎
   に衝撃印加装置から衝撃を印加し、付着物を剥離除去す
   ることを特徴とするコークス炉ガスによるコーキング付
   着物の除去方法。