JPH0423888A - コークス乾式消火設備 - 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］ 本発明はコークス乾式消火設備に関するものである。

［従来の技術］ ！３図はコークス乾式消火設備の一例を示し、赤熱コー
クスを冷却する冷却塔ｌは、上部にコークスラー時貯留
するためのブリチャンＩ（−２を有し、下部に赤熱コー
クスを冷却するための冷却室３を有している。

冷却室３の下部には循環ガス流入管路番を介して循環フ
ァン５が接続されていて、該循環ファン５により循環ガ
スＧ１は循環ガス下部環状路２Ｂに流入して前記冷却室
３を上昇し、冷却室３を降下する赤熱コークスを冷却す
るようになっている。

冷却されたコークスは、冷却室３の下部より冷却塔ｌ外
へ排出できるようになっていて、冷却されたコークスを
排出すると、プリチャンバー２に貯留されている赤熱コ
ークスが冷却室３内へ送り込まれるようになっている〇 赤熱コークスを冷却することにより昇温された循環ガス
Ｇ１は、プリチャンバー２に流入することなく、前記冷
却室３の上部に接続した循環ガス排出ダクト６により除
塵器７を介してボイラ８内の上部に導かれ、該ボイラ８
によって熱回収を行わせた後、低温となってボイラ８内
の下部から循環ガス管路９によりサイクロンｌＯを介し
て前記循環ファン５に導かれるようになっており、すな
わち、循環ガスＧ１は閉回路内を循環している。

前記循環ガス流入管路４には、下部放散弁１１及びその
下流側に下部放散ガス燃焼装置１２を有する下部放散管
１３が接続されていて、前記循環ガスＧ１の成分調整の
ために循環ガス中に空気または窒素ガスを供給すること
によって余剰となる循環ガス（下部放散ガス）を、前記
下部放散弁１１を介して下部放散ガス燃焼装置１２へ導
いて燃焼させ大気中へ放出する。

下部放散ガスの量は前記プリチャンバー２の内圧を所定
の値に維持すべく、下部放散弁１１の開度により調節さ
れる。

また、プリチャンバー２には、炉蓋１７を開放して赤熱
コークスを冷却塔Ｉ内に投入する際に赤熱コークスとと
もに、高カロリーの可燃性ガスが持込まれ、プリチャン
バー２内に循環ガスが流入しないことから、プリチャン
バー２内は高温、高カロリーのガスが充満した状態にな
る。

このため、プリチャンバー２には上部放散弁１４及びそ
の下流側に上部放散ガス燃焼装置１５を有する上部放散
管１６が接続されていて、高温、高カロリーの可燃性ガ
スを、前記上部放散弁１４を開くことにより上部放散ガ
ス燃焼装置１５へ導き、燃焼させて大気中に放出し、下
部放散弁１１の機能を補完するとともに、前記プリチャ
ンバー２内に成分調整された循環ガスＧ１を冷却室３内
より導入してプリチャンバー２内におけるガスの成分調
整ができるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述した従来の設備において、上部放散弁１４
を開いてプリチャンバー２内の高温、高カロリーのガス
を大気中に放出することは、赤熱コークスとほぼ同温度
（約ｔｏｏｏ℃）で水素（Ｈ２）　、−酸化炭素（Ｃｏ
）の含有量の大きい高発熱量のガスを大気に放散するこ
とになり、設備の熱経済性をそこなうため、通常、上部
放散弁１４は全閉で運転され、上部放散管１６は利用さ
れておらず、このため成分調整されている循環ガスＧ１
はプリチャンバー２内へはほとんど流入しないので、プ
リチャンバー２内は高温、高カロリーのガスが充満して
いる。

従って、操業中に赤熱コークスを冷却塔ｌに投入する際
に炉蓋１７を開くと、プリチャンバー２内の高温、高カ
ロリーのガスが大気と接して爆発的に燃焼し、装置の周
囲に火炎や爆音による悪影響を及ぼし、安全上問題があ
る。

また、上部放散弁１４は高温ガスを扱う関係上、ガスの
漏洩を防ぐことが困難であり、高温、高カロリーのガス
がここから大気へ逸散し、この分熱損失が生じる。

更に、赤熱コークスを冷却塔ｌに投入する際にコークス
の微粉が空中に飛散することを防止するために炉蓋１７
近傍の空気を吸引するように設けた集塵ダクト（図示せ
ず）に前記高温、高カロリーのガスが流入して爆発が生
じる危険もある。

上記不具合を防ぐべくプリチャンバー２内のガスを低カ
ロリー化するために、該プリチャンバー２内に不活性な
窒素ガスを流入させて希釈することが考えられるが、窒
素ガスの消費量が膨大な量となるため、経済上実施する
のが難しい。

更に、プリチャンバー２と循環ガス排出ダクト６を接続
するダクト２３を設け、プリチャンバ−２内の高温、高
カロリーのガスを循環ガス排出ダクト６内へ導くことも
考えられるが、プリチャンバー２の圧力＋５〜＋１ｈＩ
ＩＡＱに対して循環ガス排出ダクト６の圧力は−４０〜
−５ＯｎｍＡｑであり、圧力差が小さいので、プリチャ
ンバー２内のガスを循環ガス排出ダクト６内に流入させ
るためにはダクト２３の内径を大きくしなければならず
、寸法及び重量か大きくなり過ぎて容易に設置すること
ができない。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
、プリチャンバー内に低温、低カロリーの循環ガスを導
入して内部ガスを希釈し、高温、高カロリーガスの逸散
による危険及びエネルギーの損失を防ぐことを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は冷却塔上部のプリチャンバー内のガスを大気中
へ放出する上部放散管と、冷却塔への循環ガスの流入管
路に接続され、循環ガスの一部を分岐して大気中へ放出
する下部放散管とを有し、前記上部放散管及び下部放散
管にそれぞれ上部放散弁及び下部放散弁を設けたコーク
ス乾式消火設備において前記循環ガスの流入管路とプリ
チャンバーとを循環ガス導入弁を有する循環ガス導入管
で接続したものである。また、本発明は冷却塔上部のプ
リチャンバー内のガスを大気中へ放出する上部放散管と
、冷却塔への循環ガスの流入管路に接続され、循環ガス
の一部を分岐して大気中へ放出する下部放散管とを有し
、前記上部放散管及び下部放散管にそれぞれ上部放散弁
及び下部放散弁を設けたコークス乾式消火設備において
、下部放散管と上部放散管とを下部放散弁及び上部放散
弁の下流で接続させ、接続位置の下流にガス放散弁及び
ガス燃焼装置を有するガス放散管を接続したものである
。

［作　　　用］ 循環ファンにより冷却室内に流入した循環ガスは赤熱コ
ークスを冷却することにより昇温され、昇温された循環
ガスはボイラに導かれて該ボイラにより熱回収を行わせ
た後、循環ファンへと導かれる。

また、同時に循環ファンによって送り出される循環ガス
の一部を、循環ガス導入管を介してプリチャンバーに流
入させ、該プリチャンバー内の高温、高カロリーガスを
希釈する。

従って、冷却塔内に赤熱コークスを投入しても、プリチ
ャンバー内のガスが低温、低カロリー化されているため
、従来設備の如く、高温、高カロリーのガスが大気と接
して爆発的に燃焼することがなくなる。また、炉蓋の開
放にともなうガスの逸散、上部放散弁からのガスの漏洩
に対しても、これらのガスが相対的に低温、低カロリー
であることがら、設備からのエネルギーの損失が小さく
なり、設備の熱経済性を高める。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の第１実施例であり、図中第３図と同一
の符号を付した部分は同一物を表ゎしている。

上部に赤熱コークスを一時貯留するためのプリチャンバ
ー２を有し且つ下部に赤熱コークスを冷却するための冷
却室３を有する冷却塔ｌを設け、前記冷却室３の下部に
循環ガス流入管路４を介して循環ガスＧ１を送り出す循
環ファン５を接続する。

冷却室３の上部とボイラ８内の上部とを除塵器７を有す
る循環ガス排出ダクト６により接続し、更にボイラ８内
の下部と循環ファン５とをサイクロンｌＯを有する循環
ガス管路９により接続する。

循環ガス流入管路４に、下部放散弁１１を有する下部放
散管１３を接続し、プリチャンバー２に上部放散弁１４
を有する上部放散管１６を接続し、また、プリチャンバ
ー２へ循環ガス流入管路４から循環ガスを導入するため
の循環ガス導入弁２５を有する循環ガス導入管２４を設
ける。

以下、本発明の作動について説明する。

コークス乾式冷却設備が通常状態で操業しているときに
は、上部放散弁１４を全閉状態とし、下部放散弁１１及
び循環ガス導入弁２５の開度を適宜調整する。

すなわち、下部放散弁１１の開度を、その機能である下
部放散ガスの放出量を調整してプリチャンバー圧力を設
定値に維持すべく制御する。

また、循環ガス導入弁２５の開度を制御してプリチャン
バー２内に供給するガスＧ２の量を調整する。

循環ガス導入弁２５と下部放散弁１１の開度は、夫々独
立して制御されるので開度調整は全く自由に可能である
。

循環ガス導入管２４よりプリチャンバー２内に導入され
た循環ガスＧ２は、ブリチャンバ−２内部の高温、高カ
ロリーガスを冷却室３内へ駆逐し、冷却室３は循環ガス
Ｇｔが流れるガス循環系路なので駆遂された高温、高カ
ロリーのガスは除塵器７を介してボイラ８に流出して行
く。

以上の説明の通りプリチャンバー２の上部空間は循環ガ
ス流入管路４から循環ガス導入管２４を介して低温、低
カロリーの循環ガスＧ１の一部Ｇ２が導かれ内部ガスを
駆遂しつつプリチャンバー内の赤熱コークスを冷却し、
高温になりながら冷却室３に流出していく。

このガスＧ２は約１８０℃の低温でガス成分か調整され
たＨ２、ｃｏ等の可燃分の含有率が小さい低カロリーガ
スである。

循環ガス流入管路４から循環ガスＧ１の一部Ｇ２を導入
することは循環ファン５の下流で、循環系の中で最も高
圧を有しており、低圧であるプリチャンバー２に接続す
る循環ガス導入管２４が小径の配管であっても多量のガ
スＧ２を流入させることが可能である。

すなわち、循環ガス導入管２４は循環ガスＧ１が高圧で
ある循環ファン５の下流ならばどこで接続してもよい。

希釈されて低温、低カロリー化されたプリチャンバー２
内のガスは前述した如く赤熱コークスを冷却することに
より昇温され、冷却室３及び循環ガス排出ダクト６を経
てボイラ８内（二流入する。

従って、操業中に炉蓋１７を開放して赤熱コークスを冷
却塔ｌ内に投入してもプリチャンバー２内のガスは低カ
ロリー化されているので、従来装置の如く、高温、高カ
ロリーのガスではないので、大気と接して爆発的に燃焼
することがなくなり、装置の周囲に火炎や爆音による悪
影響を及ぼさなくなるとともに、高温、高カロリーのガ
スが集塵ダクトに流入して爆発か生じる危険もなくなる
。

本来、コークス乾式消火設備の赤熱コークスとガスの熱
交換は冷却室３内で行われるものであるが、本発明では
プリチャンバー２内てもコークスが冷却されるため、プ
リチャンバー２より冷却室３′に入るコークスはより低
い温度になっており、冷却室３内での熱交換量をこの分
軽減でき、冷却室３の容積の減少、循環ガス流入管路４
より冷却室３に吹込むガス量の軽減等により設備の簡素
化が可能になる。

また設備をそのままにすれば、冷却室３より排出される
コークスの温度をより低くすることができ、設備の高性
能化をはかることができる。

すなわち、従来冷却室３の空間のみコークスの冷却に使
用していたが、本発明ではこれに加え、プリチャンバー
２の空間もコークス冷却のため有効に利用できるからで
ある。

冷却室３の容積は大きい程、この中でのコークスの滞在
時間（−冷却時間）が大きくなり、コークスはよく冷え
る。

プリチャンバー２の容積はコークス貯留の目的から、コ
ークスの滞在時間は１〜２時間程度となるが、この分の
冷却時間をプリチャンバー２内てもとれることになり、
従来コークスの貯留のみに利用されていたこの部をコー
クス冷却にも有効に利用できる。

コークス乾式消火設備の起動時や停止に移行する間など
の非定常操業時には、循環ガス導入弁２５を全閉状態と
し、上部放散弁１４及び下部放散弁１１の開度を適宜調
整する。

すなわち、第３図に示す従来設備と全く同じ機能構成と
なり、上部放散弁１４及び下部放散弁１１の開度を調整
することによって、従来設備と同様の運転が可能である
。

第２図は本発明の第２実施例であり、図中第１図及び第
３図と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている
。

第１図に示す設備ではプリチャンバー２へ循環ガス流入
管路４から循環ガスを導入するため、循環ガス導入管２
４を設置しであるが、本実施例では循環ガス導入管２４
を設けることなく、従来設備で既に存在している下部放
散管１３と上部放散管１６を利用して循環ガス流入管路
４から循環ガスＧ１の一部Ｇ２をプリチャンバー２に導
入するものであり、下部放散管１３と上部放散管１６と
を下部放散弁１１及び上部放散弁１４の下流側で接続し
、その接続位置の下流に、ガス放散弁２１及びガス燃焼
装置１８を有するガス放散管１９を接続する。

以下、本発明の作動について説明する。

コークス乾式消化設備が通常状態で操業しているときに
は、下部放散弁１１を全開状態とし、上部放散弁１４及
びガス放散弁２１の開度を適宜調整する。

すなわち、ガス放散弁２１の開度を第１図及び第３図に
示す下部放散弁１１としてその機能である下部放散ガス
の放出量を調整してプリチャンバー圧力を設定値に維持
すべく制御する。

また、上部放散弁１４の開度を制御してプリチャンバー
２内に供給するガスＧ２の量を調整する。

ガス放散弁２１と上部放散弁１４の開度は、夫々独立し
て制御されるので開度調整は全く自由に可能である。

コークス乾式消火設備の起動時や停止に移行する間など
の非定常操業時には、ガス放散弁２１を全開状態とし、
上部放散弁１４及び下部放散弁１１の開度を適宜調整す
る。

すなわち、ガス放散弁２１を全開とすることにより下部
放散管１３及び上部放散管１６の各放散弁１１．１４の
下流側における内圧はほぼ大気圧と等しくなる。

すなわち、第３図に示す従来設備と全く同じ機能構成と
なり、上部放散弁１４及び下部放散弁１１の開度を調整
することによって、従来設備と同様の運転が可能である
。

本発明の第２実施例は上部放散管１６と下部放散管１３
の若干の改善とガス放散弁２１を１個追加することのみ
で冷却塔への循環ガスの流入管路４から低温で成分調整
された循環ガスＧ１をプリチャンバー２へ導入すること
が可能である。

第１実施例及び第２実施例とも、発明の効果は全く同じ
であり、実施に際しては、設備の大きさ及び関係機器の
配置等を考慮し適宜選択する。

なお、本発明のコークス乾式消火設備は、上述の２つの
実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。

［発明の効果〕 以上説明したように本発明のコークス乾式消火設備は循
環系の中で最も高圧である循環ファンの下流から小径の
配管でも多量の低温、低力口り−の循環ガスをプリチャ
ンバー内に導入させてプリチャンバー内の高温、高カロ
リーのガスを希釈し低温、低カロリー化することが可能
となり下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（１）冷却塔に赤熱コークスを投入する炉蓋間の際にプ
リチャンバー内は低温、低カロリーのガスになっている
のて高温、高カロリーのガスを逸散し浪費することなく
設備の熱経済性が向上する。

■　（１）項の効果からプリチャンバーからの高温、高
カロリーのガスか大気と接して爆発的に燃焼して炉蓋の
周囲設備の熱焼損の危険か解消し、安全性がきわめて向
上する。

（３）　　（１）項の効果から冷却塔に赤熱コークス投
入時の炉口周辺の集塵ダクトへ高温、高カロリーのガス
が吸入されて生じる爆発の危険を防止することができる
。

（４ン　　プリチャンバー内でのコークスの滞在時間を
コークスの冷却のために利用できしかもこの中では高い
効率でコークスを冷却できるので全体としてコークス冷
却の高性能化が可能でありより低い温度までコークスを
冷却することができる。

（５）　　（４）項の効果から赤熱コークスの処理量が
同じならば循環ガス量を減少でき冷却室の小形化及び設
備−式の小形化が可能である。

（６）　　（４）項の効果から現在稼働中の従来設備の
コークス乾式消火設備に本発明の改善を適用すれば赤熱
コークスを冷却する処理量が現状よりも増大す′る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成図、第２図は本発明
の第２実施例の構成図、第３図は従来設備の構成図であ
る。 図中、■は冷却塔、２はプリチャンバー、３は冷却室、
４は循環ガス流入管路、５は循環ファン、６は循環ガス
排出ダクト、８はボイラ、９は循環ガス管路、１１は下
部放散弁、１３は下部放散管、１４は上部放散弁、１Ｂ
は上部放散管、１８はガス燃焼装置、１９はガス放散管
、２１はガス放散弁、２４は循環ガス導入管、２５は循
環ガス導入弁、Ｇ１は循環ガスを示す。 特 許出願人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）冷却塔上部のプリチャンバー内のガスを大気中へ放
   出する上部放散管と、冷却塔への循環ガスの流入管路に
   接続され、循環ガスの一部を分岐して大気中へ放出する
   下部放散管とを有し、前記上部放散管及び下部放散管に
   それぞれ上部放散弁及び下部放散弁を設けたコークス乾
   式消火設備において、前記循環ガスの流入管路とプリチ
   ャンバーとを循環ガス導入弁を有する循環ガス導入管で
   接続したことを特徴とするコークス乾式消火設備。 ２）冷却塔上部のプリチャンバー内のガスを大気中へ放
   出する上部放散管と、冷却塔への循環ガスの流入管路に
   接続され、循環ガスの一部を分岐して大気中へ放出する
   下部放散管とを有し、前記上部放散管及び下部放散管に
   それぞれ上部放散弁及び下部放散弁を設けたコークス乾
   式消火設備において、前記下部放散管と上部放散管とを
   下部放散弁及び上部放散弁の下流で接続させ、接続位置
   の下流にガス放散弁及びガス燃焼装置を有するガス放散
   管を接続したことを特徴とするコークス乾式消火設備。