JPH0424435Y2

JPH0424435Y2 -

Info

Publication number: JPH0424435Y2
Application number: JP11434685U
Authority: JP
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1992-06-09
Also published as: JPS6222534U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、排ガス中のO₂濃度を迅速にかつ
正確に測定するためのコークス炉の排ガス中の
O₂検出装置に関する。

〔従来の技術〕

一般にコークス炉の燃焼室及びその下部の蓄熱
室は、炉幅中心で２分割されており、分割された
一方が燃焼用として使用されているときは他方は
排煙用として使用され、排煙中の排ガス顕熱は耐
火れんがで構成された蓄熱室に貯えられる。そし
て、一定時間経過後、今での排煙側は燃焼側に切
替えられ、それまで蓄えられた蓄熱室の熱は供給
される燃料ガス及びエアに与えられる。

このようなコークス炉においては、燃焼から排
煙への切替時に、燃料ガス及びエアの供給が同時
に停止されると、燃焼室において燃料ガスが不完
全燃焼を生じるおそれがあるため、燃料ガスはエ
アより若干早めにその供給を停止している。

また、燃料ガスに対するエアの供給量は、一般
に排ガス中のO₂濃度（％）を大煙道において測
定し、そのO₂濃度が所定値を保つように煙突の
ドラフト力が制御するようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、前記燃焼室の燃焼切替えに際しては、
前述したように不完全燃焼を防止するため、燃料
ガス停止後、暫くの間エアのみを炉内に供給し、
このエアを停止した後に切替え動作に入る必要が
ある（この間はエアのみが燃焼室、蓄熱室内を流
れる）。

この切替時に供給されるエアは相対する側の燃
焼室、蓄熱室を経て煙道に侵入し、次の燃焼が開
始されて燃焼排ガスが煙道に入つても長時間パー
ジされずに滞留している。

このように燃焼切替時においては、煙道に侵入
した残留空気があるため、一般に煙道、煙突下で
測定している排ガス注のO₂濃度と燃焼室又は蓄
熱室又は排気弁部で検出される真のO₂濃度との
間には、第４図に示すように偏差がみられ、とく
に炉の燃焼切替直後にO₂濃度の偏差が著しくな
り、適正なO₂濃度制御が困難であつた。

そこで、以上の対策として、従来は煙道のドラ
フトを検出し、燃焼に必要な空気量が供給される
ようにドラフトを制御する。従つて排ガス中の
O₂濃度も所定値に維持されているが、タイマー
設定されている前記燃焼切替時においてはエアの
侵入による排ガス中のO₂濃度が変化する。そし
て、このO₂濃度変化を煙道に設けたO₂計で検知
してちよう型弁の開度を制御しドラフトを小さく
してエアの侵入を抑える方法を採つている。

しかしながら、最近は燃焼効率を高めるために
燃焼制御が行われているが、この場合は燃焼ガス
のカロリーや流量等の入熱条件が複雑化し、従来
のようなドラフトを検出して制御する方法では最
適なO₂濃度制御が困難となつてきている。

また、上記の問題に対して、特開昭60−14015
号公報に開示されたように、燃焼切替え後の数分
間に複雑な制御をする方法があるが、実際には、
この数分間の未燃ガスによる黒煙が発生するとい
う問題がある。

本考案はこのような従来の問題点に着目してな
されたもので、燃焼切替え時に侵入する空気の影
響を受けない排ガス中のO₂を検出することによ
つて、上記問題点を解決することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この考案において
は、２分割された燃焼室の一方と他方とが、各燃
焼室に連通する蓄熱室下部煙道の排気弁を介して
一定時間毎に燃焼側と排煙側とに交互に切替えら
れるコークス炉において、前述各排気弁の弁体よ
り上方位置に開口して排ガスを導入するサンプリ
ングプローブと、このサンプリングプローブに接
続されて排ガスを集合する排ガスヘツダと、燃焼
側と排煙側との切替えに同期して作動する切替弁
を介して排煙側の排ガスヘツダと連通する吸引管
と、排ガスヘツダの排ガスを吸引管に吸引するポ
ンプと、吸引管の排ガスのO₂濃度を測定するO₂
計とを備えた構成としてある。

〔作用〕煙道、煙突下では、前記燃焼切替時の侵入空気
の影響を受けるため、O₂濃度の測定値が不正確
で代表性がない。

この考案においては、上記燃焼切替時の侵入空
気が長時間滞留することなく、しかも、排煙側に
ある蓄熱室下部煙道の排気弁の弁体上方位置から
排ガスをサンプリングすることを特徴としてい
る。

排気弁の弁体上方からサンプリングプローブに
入る排ガスは、吸引ポンプによつて排ガスヘツダ
へ集められ、さらに吸引管を経てO₂計に至り、
ここでO₂濃度が測定される。そして、この測定
値は制御盤へ送られて設定値と比較され、その差
に基づいて煙道のちよう型弁の開度が調整されて
ドラフト力が制御される。従つて、第４図におい
て点線で示すように、炉切替えの直後から侵入エ
アの影響を受けない排ガス中のみのO₂濃度が検
出され、この検出値によつて煙道のドラフトが制
御されて最適の燃焼状態が得られる。なお、本装
置では通常、20〜30分毎に燃焼と排煙が切替わる
ように設定されたタイマーに同期して排ガスヘツ
ドと吸引管との間に介装された切替弁が常に排煙
側と連通するよう切替えられる。

〔実施例〕

以下この考案を図面に基づいて説明する。第１
〜４図は本考案の一実施例を示す図である。

先ず構成を説明すると、１はコークス炉であつ
て、燃焼室及びその下部の蓄熱室は炉幅中心で左
右に２分割されている。２は右側の燃焼室、３は
左側の燃焼室であり、その一方が燃焼側として使
用されているときは、他方は排煙側として使用さ
れる。４は炭化室である。５は燃焼室下部の蓄熱
室、６は蓄熱室下部煙密、７は排気弁であつて、
８はこの排気弁を開閉する弁体である。９は煙道
であつて、排気弁７から煙突１０に至る排ガス通
路である。

１１は各排気弁７内の弁体８の上方に開口する
サンプリングプローブであつて、それぞれ上端で
排ガスヘツダ１２と連通している。右側の排ガス
ヘツダ１２と左側の排ガスヘツダ１２とは、切替
弁１３を介して吸引管１４に接続され、前記燃焼
室２，３がタイマーによつて一定時間毎に燃焼側
と排煙側とに交互に切替えられるとき、その切替
え時間と同期して切替弁１３が作動して排煙側の
排ガスヘツダ１２を吸引管１４に連通させるよう
にしてある。吸引管１４には吸引ポンプ１５が設
けられており、この吸引ポンプによつて、前記弁
体８上方の排ガスをサンプリングプローブ１１か
ら排ガスヘツダ１２へ集合し、さらに切替弁１３
を介して吸引管１４からO₂計１６へ送るように
なつている。１７は制御盤であつて、O₂計１６
で検出された排ガス中のO₂濃度信号によつて煙
道９に設けられたちよう型弁１８を制御するよう
になつている。（１９は従来、煙道９に設けられ
ていたO₂計を示す。このO₂計１９は、この実施
例では煙道９には設置されない。）２０は燃料ガ
スヘツダ、２１は燃料ガス支管で、燃料ガスはこ
こから蓄熱室５を経て予熱され、燃焼室２又は３
へ供給される。

次に作用を説明する。

いま、燃焼室３が燃焼から排煙に切替えられた
とすると、第２図の矢印で示すように、排ガスは
その顕熱を蓄熱室５に与えながら、蓄熱室下部煙
道６から弁体８が上昇して開の状態となつた弁体
８の周辺を経て煙道９へ流入し、さらにちよう型
弁１８を経て煙突１０から排出される。

また、排気弁７内を通過する排ガスは、その一
部が試料として吸引ポンプ１５の吸引力によつて
サンプリングプローブ１１から排ガスヘツダ１２
に集められ、さらに切替弁１３を経て吸引管１４
からO₂計１６へ送られてO₂濃度を測定される。
この測定値は、燃焼切替時に、空気のみが炉内に
一時的に流れるタイミングがあるため、この空気
によつて瞬間的にピーク値イを示すが、サンプリ
ングプローブ１１は弁死体８上方に開口している
ため、侵入エアを瞬間的に流し去つた排ガスのみ
を測定試料として吸引することにより、ピーク値
イの直後から排ガス中のO₂のみが検出され、定
常値ロを示すようになる（第４図参照）。そして、
この測定値信号はO₂計１６から制御盤１７へ送
られ、制御盤１７はこの信号に基づいてちよう型
弁１８の開度を制御して、燃焼室２において最適
燃焼状態が維持されるようにドラフトを調整す
る。こうして一定時間（本例では20分）経過する
と、燃焼が切替えられ、燃焼室３が燃焼側となつ
て弁体８は下降して排気弁７は閉となり、燃焼室
２が排煙側となつて図示しない反対側の排気弁が
開となる。そして同様に排ガス中のO₂濃度が検
出され、第４図に示すハ，ニの測定値によつて制
御されて燃焼室３は最適燃焼状態が維持される。
以下、同様な作用が繰り返される。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によればその構
成を、排気弁の弁体より上方位置に開口して排ガ
スを導入するサンプリングプローブと、このサン
プリングプローブに接続されて排ガスを集合する
排ガスヘツダと、燃焼側と排煙側との切替えに同
期して作動する切替弁を介して排煙側の排ガスヘ
ツダと連通する吸引管と、排ガスヘツダの排ガス
を吸引管に吸引するポンプと、前記排ガス中の
O₂濃度を測定するO₂計とを備えたことを特徴と
するコークス炉の排ガス中のO₂検出装置とした
ため、排ガス中のみのO₂濃度が測定できること
から燃焼室が常に最適燃焼状態を維持でき、従つ
て炉温の安定化と燃料原単位の低減が図れるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案に係る実施例の斜視図、第２図は
実施例の要部断面図、第３図は本実施例の概略配
置図、第４図は従来例と実施例との効果比較図で
ある。２，３……燃焼室、５……蓄熱室、７……排気
弁、８……弁体、１１……サンプリングプロー
ブ、１２……排ガスヘツダ、１３……切替弁、１
４……吸引管、１５……ポンプ、１６……O₂計。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

２分割された燃焼室の一方と他方とが、各燃焼
室に連通する蓄熱室下部煙道の排気弁を介して一
定時間毎に燃焼側と排煙側とに交互に切替えられ
るコークス炉において、前記各排気弁の弁体より
上方位置に開口して排ガスを導入するサンプリン
グプローブと、このサンプリングプローブに接続
されて排ガスを集合する排ガスヘツダと、燃焼側
と排煙側との切替えに同期して作動する切替弁を
介して排煙側の排ガスヘツダと連通する吸引管
と、排ガスヘツダの排ガスを吸引管に吸引するポ
ンプと、吸引管の排ガスのO₂濃度を測定するO₂
計とを備えたことを特徴とするコークス炉の排ガ
ス中のO₂検出装置。