JPS6140754Y2

JPS6140754Y2 -

Info

Publication number: JPS6140754Y2
Application number: JP1981125310U
Authority: JP
Priority date: 1981-08-25
Filing date: 1981-08-25
Publication date: 1986-11-20
Also published as: JPS5831250U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、コークス乾式消火設備（以下CDQ
設備という）の改良に関し、特にCDQ設備にお
けるダスト燃焼装置に関する。

一般にコークス炉から押し出された赤熱コーク
スは、湿式又は乾式消火法により冷却されるが、
循環冷却ガスを用いクローズドシステムによる乾
式消火法では、発生高温ガスを利用するボイラー
を運転して熱回収が図られること、微細クラツク
の発生を抑えることによりコークス品質の向上が
達成されること、さらに粉塵発生の防止による作
業環境の改善がなされることなどの理由でCDQ
設備は近年大いに普及してきた。

上記CDQ設備の概要は、第１図に示すように
下部に冷却コークスの排出装置６を備えたCDQ
本体１、１次ダスト捕集器を備えた高温ガス流路
２、給水用脱気器１３を備えたボイラー３および
２次ダスト捕集器を備えた低温ガス供給のための
循環ガス流路４からなり、CDQ本体１において
赤熱コークスを循環ガスにより消火し、その際の
熱交換によつて生じた高温ガスでボイラー３を連
続運転するように構成されている。

CDQ本体１は、上部に赤熱コークスを投入す
るための上部投入口５を、中間部周方向に多数の
スローピングフリユー７を、また下部に循環冷却
ガス吹込口８を備えた竪形炉状の構造物で、本体
内部のスローピングフリユー７のレベル以上がプ
レチヤンバーをなし、また該レベル以下がクーリ
ングチヤンバーをなしている。CDQ本体の最下
部には冷却コークスを排出するための下部排出装
置６が配設されている。

CDQ本体１のスローピングフリユー７に接続
して高温ガス流路２が設けられ、該流路２は、そ
の途中にダスト捕収板９およびダスト冷却管１０
からなる１次ダスト捕収器が配設されるととも
に、ボイラー３の高温ガス入口１１に通じてい
る。ボイラー３のガス出口１２は循環ガス流路４
を経てCDQ本体１の冷却ガス吹込口８に通じ一
つのクローズドシステムを構成している。循環ガ
ス流路４中には、２次ダスト捕収器として通常サ
イクロン１７が配設されるほか、冷却用の循環ガ
スをCDQ本体１へ送入するブロワー１８が配設
されている。

またボイラー３には給水用脱気器１３が付設さ
れており該脱気器１３には給水源から給水ポンプ
１６により給水管１５を介して給水され、該給水
は蒸気供給管１４を介して供給される高温蒸気に
より沸点近くまで加熱して溶存気体の脱気を行な
つた後ボイラー３へ連続供給されるものである。

以上説明したCDQ設備において、コークスの
乾式消火は、次のようにして行なわれる。すなわ
ちコークス炉から押出された赤熱コークスは電車
に牽引されるコークバケツト車（図示せず）によ
りCDQ本体１の上部まで運ばれ、コークバケツ
トに入れられたコークスはクレーンにより引き上
げられ炉上装入装置によりCDQ本体１の内部チ
ヤンバーへ投入される。赤熱コークスはバツチ方
式で例えば10分に１回の割合で装入される一方冷
却コークスは下部排出装置６により例えば90秒間
隔でほぼ連続的に排出されるが、前記したプレチ
ヤンバーには絶えず赤熱コークスが保有されてい
なければならない。これはボイラー３の運転に余
り変動を来たすことのないようにするためであ
る。赤熱コークスを冷却消火するための循環ガス
は窒素を主成分とする不活性ガスで、吹込口８に
おける温度は約180℃に保持される。赤熱コーク
スは冷却コークスの排出につれて、CDQ本体の
内部チヤンバー内、特にクーリングチヤンバー内
を下降する間に循環ガスと熱交換を行ない、この
場合プレチヤンバーではコークス温度は約1000℃
に保たれ、一方排出コークスは温度約200℃まで
冷却される。赤熱コークスと熱交換を行なつたガ
スは約800℃の高温ガスとなつてCDQ本体１の中
間部におけるスローピングフリユー７を通して高
温ガス流路２へ抜き出される。

高温ガス流中に含まれる大きいダストはボイラ
ーその他の諸機器に対するガスカツテングを避け
るためダスト捕集板９およびダスト冷却管１０か
らなる１次ダスト捕集器により除去され、１次ダ
スト除去後の高温ガスは高温ガス入口１１からボ
イラー３内に入り、ここで熱交換が行なわれ循環
ガスがもつていた顕熱は、ボイラー３で蒸気とし
て回収される。

ボイラー３で熱交換を行なつたあと循環ガスは
循環ガス流路４中に配設したサイクロン１７によ
り微細な２次ダストまで捕集されブロワー１８に
より再びCDQ本体１へと循環される。なおサイ
クロン１７による２次ダストの捕集はブロワー１
８の羽根を傷めないために行なわれるものであ
る。

CDQ設備の操業中に発生する１次および２次
ダストはそれぞれ１次ダスト捕集器および２次ダ
スト捕集用サイクロンにより捕集され例えば焼結
工場などで再利用されるが、これらダストはかな
り高温であり、その取扱いを容易ならしめるため
工業用水を用いて冷却される。すなわち１次ダス
トはダスト冷却管１０の水冷外套１０′に、また
２次ダスト及び循環ガスはサイクロン１７の水冷
外套１７′に冷却水を通しダスト冷却を行なつて
いる。

CDQ設備の操業において従来発生ダストの冷
却水は、熱交換を行なつたあと熱回収もされずに
系外に放出されており、一方ボイラー用給水は前
記したように脱気器で蒸気により温度105℃前後
まで加熱されボイラーに供給されている。

また特開昭54−131602号公報にコークス炉から
排出される赤熱塊コークスを冷却塔に受入れて、
同塔下部より不活性ガスを吹込んで前記コークス
を冷却した後同塔上部より排出される高熱になつ
たガスに煙道中で空気を吹込み、ガス中のH₂分
濃度を低下させ、次に粗除塵器に導いて同器内で
ガス中に含まれる粉コークスを除去した後、ガス
を排熱ボイラーに導き、ガスの保有する熱をボイ
ラーに与え、さらにボイラーより排出されるガス
をサイクロンに導いてガス中の微粉物を除去した
後のガスをブロワーにより冷却塔下方より同塔内
に吹込むと共に一部のガスはガスブリーダーを経
て大気中に放出させる循環ガスによる赤熱塊コー
クスの乾式冷却方法において、粗除塵器中で除塵
されて同器の下部に堆積する粉コークス堆積バン
カーに空気を吹込んで粉コークスを燃焼させると
共に、必要により前記煙道中に空気を吹込むこと
を特徴とする循環ガスの成分ならびに温度の制御
自在な赤熱塊コークス乾式冷却方法が開示されて
いる。

即ち、従来装置と同様に煙道中に空気投入口を
設けるが、一方従来装置と異なり粗除塵器の下部
に設けられた粉コークス堆積バンカーの下端付近
に空気導入口を設ける。従つて、H₂濃度を下げ
るため、すなわちH₂をH₂Oにするための空気投
入口よりの空気吹込みは必要最小限に抑え、空気
導入口から空気を吹込んで安価な粉コークスを燃
焼させることにより、循環系のH₂濃度を低下さ
せることができ、また常時一定量の蒸気を有利に
得ることができる。さらに空気導入口からの空気
吹込みのみでH₂濃度を所定値以下に低下させる
ことができる場合には空気投入口からの空気吹込
みを不要にすることができる。

従つて従来H₂濃度を下げるために空気投入口
より吹込んでいた大量の空気を必要最小限に減少
させるか、あるいは不要となすことができ、高価
な塊コークスを焼損することなしにH₂濃度を下
げることができる。また冷却塔内に投入されるコ
ークス炉からの赤熱塊コークスが一時的に減少し
た場合、空気導入口より空気を送ることにより粉
コークスを燃焼させて循環ガスの温度を上げるこ
とが可能となり、これにより蒸気発生量の低下を
補うことができる。

しかし、この方式も従来通りの粗除塵器及び粉
コークスバンカーを設けることが前提となつてい
る。

本考案は、上記したCDQ設備において、１次
および２次ダスト捕集器が設備費中に占める割合
の比較的大なることに鑑みてなされたもので、そ
の要旨とするところは、CDQ本体、高温ガス流
路、ボイラーおよび低温ガス供給用の循環ガス流
路からなるクローズドシステムに構成された
CDQ設備において、CDQ本体から高温ガス流路
へ通ずるスローピングフリユー部にダスト燃焼用
空気導入管を開口させてなるCDQ設備における
ダスト燃焼装置にある。

以下本考案の実施例を第２図および第３図に基
づいて説明する。なおCDQ設備の各部について
は第１図と同一符号を付してある。第２図におい
て循環ガスはCDQ本体１の下部吹込口８から吹
込まれ本体内部でプレチヤンバーからクーリング
チヤンバーへ下降してくる赤熱コークスと接触し
これを冷却消火する。該循環ガスは前記したよう
に赤熱コークスとの熱交換により800℃前後の高
温ガスとなり、本体中間部位の周方向に多数設け
たスローピングフリユー７および本体１を包囲す
る環状室７′を通り高温ガス流路２へ送り込まれ
る。この高温ガス流は前記したように粗粒および
微粒ダストを含み、そのうち粒径１mm以上のダス
トは大よそ10％を占めている。かかる粗粒ダスト
はガス流路および付設ボイラーのチユービング等
にガスカツテング作用を及ぼすので、前記の如く
１次ダスト捕収器により捕集して系外に排出して
いたのである。

本考案においては、高温ガス流中に含まれるダ
ストが可燃物であることから、CDQ本体１のス
ローピングフリユー７の部位に空気を導入し、随
伴飛散するダストをこの部分で燃焼せしめ、該燃
焼によつてボイラーへの入熱量を増加するととも
に、ダストがガス化される結果により１次および
２次のダスト捕集器を省略し得るか少なくともこ
れらの設備の小型化を図り得たものである。

なお、コークス粉は、石炭等とは異なり揮発分
をほとんど含んでいないために燃焼しにくい。従
つてコークス粉を燃焼させるためには、できるだ
け上流側で高温部分でしかも空気（又は酸素）と
の接触が効率よく行なえることが必要となる。

この条件を具備する部分としては、スロービン
グフリユー部が最適であるということを見い出し
た。即ちスローピングフリユーはガス温度も循環
系内では最も高い部位であり、800〜900℃の範囲
にある。またガス流速も冷却塔内では空塔速度で
0.5〜0.8Nm／ｓ位のものが、スローピングフリ
ユー部では上記温度で15〜20m／ｓにも達し、完
全な乱流域であり、冷却塔からスローピングフリ
ユーへ急激にガス道断面積をしぼつていることか
ら、ガス流に渦流が生じ、随伴されるダストも渦
流によつて乱舞する状態にある。従つてこの部分
で空気（又はO₂）を導入してやれば高温ガスの乱
流作用でよく燃焼し大半のダストが燃焼を完了
し、少し大きいダストでもボイラーまでのガス道
距離約15ｍ間でダスト燃焼が完了する。

したがつて、大半のダストはスローピングフリ
ユー出口で燃焼を完了するため、該燃焼によつて
ボイラーへの入熱量を増加すると共に、ダストが
ガス化される結果により、一次および二次のダス
ト捕集器を省略しうるか、少なくともこれらの設
備の小型化を図り得たものである。

スローピングフリユー７の部位への空気の導入
は第３図に示すように高温ガス流がボイラーに向
つて矢印方向に流れるため環状室７′が負圧に保
たれているので、CDQ本体の外部からスローピ
ングフリユー７の一部に通ずる空気導入口２２を
穿設して自然吸引による導入を行ない得るが、必
要に応じて別にブロワー（図示せず）を設け強制
的に空気ヘツダー管２１を経由して吹込むようす
ることもできる。なおダストを完全燃焼させるに
足る空気量を導入すればよく、その空気量は空気
導入口２２の前に配設する調整バルブ２０により
調整される。

以上の説明によつて明らかなように、本考案の
CDQ設備におけるダスト燃焼装置によれば、
CDQ本体のスローピングフリユー部に空気導入
口を設け、導入空気によつて発生ダストを燃焼せ
しめるという簡単な構成によつて従来使用されて
いたダスト捕集器あるいはサイクロン等の設備の
省略乃至は小型化が図られるとともにダストの燃
焼による発生熱はボイラー運転に有効に利用でき
るので、CDQ設備の効率向上に寄与するところ
がきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はCDQ設備の概略説明図、第２図は本
考案を実施しているCDQ本体の概略断面図、第
３図は第２図に示す部の詳細図である。１……CDQ本体、２……高温ガス流路、３…
…ボイラー、４……循環ガス流路、５……上部投
入口、６……下部排出装置、７……スローピング
フリユー、８……冷却ガス吹込口、９……ダスト
捕集板、１０……ダスト冷却管、１１……高温ガ
ス入口、１２……循環ガス出口、１３……脱気
器、１４……蒸気供給管、１５……給水管、１６
……給水ポンプ、１７……サイクロン、１８……
ブロワー、２０……調整バルブ、２１……空気ヘ
ツダー管、２２……空気導入口。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

CDQ本体、高温ガス流路、ボイラーおよび低
温ガス供給用の循環ガス流路からなるクローズド
システムに構成されたCDQ設備において、CDQ
本体から高温ガス流路へ通ずるスローピングフリ
ユー部にダスト燃焼用空気導入管を開口させてな
るCDQ設備におけるダスト燃焼装置。