JPH04272993A - 石炭調湿用の伝熱管付回転式傾斜型チューブドライヤの運転方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉に装入する
原料石炭の調湿方法に係り、詳しくは水蒸気等の加熱気
体を熱源とするチューブドライヤにおける石炭水分の過
乾燥を防止することができる石炭調湿用チューブドライ
ヤの運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉の生産性，経済性向上のため
従来より原料石炭の事前処理方法として調湿炭（ＣＭＣ
）、成形炭および予熱炭法が知られている。これらのう
ち調湿炭法は、天候等により７〜１２％程度の範囲でば
らついている原料炭の水分を通常５〜６％に調湿してコ
ークス炉に装入することにより、乾留熱量の低減，嵩密
度向上による生産性向上および微粘炭多配合による原料
コストダウン等を図ることを目的としている。調湿機と
しては水蒸気等の加熱気体を熱源とした間接加熱型チュ
ーブドライヤや熱風を用いた直接加熱型多段円盤式調湿
機が国内で稼動している。

【０００３】図３は従来の間接加熱型の熱源として水蒸
気を用いたスチームチューブドライヤ１（以下、ドライ
ヤという）を用いた調湿炭設備のフローを示すもので、
ドライヤ１は内部に水蒸気（以下、蒸気という）を通す
間接加熱のための伝熱管２を有し、この伝熱管２に蒸気
元管３から分岐した蒸気管４を介して低圧の蒸気を流出
させ、蒸気が凝縮するときの凝縮熱で、ドライヤ１内に
装入された原料石炭を加熱乾燥する技術が知られている
（例えば特開昭６２−１７４２９号公報参照）。

【０００４】原料炭ホッパ２４から切り出され、石炭コ
ンベヤ５によって搬送される原料石炭は装入口６に投入
された後、スクリューフィーダ７によってドライヤ１内
に連続的に装入される。ドライヤ１内で加熱乾燥された
原料石炭は、他端側の排出口８から排出側スクリューフ
ィーダ９に排出され、さらに調湿炭コンベヤ１０により
次工程に搬送される。

【０００５】ドライヤ１内には一端側からキャリアガス
送風管１１からキャリアガスが導入され、加熱により原
料石炭から蒸発した水分をキャリアガスに随伴させ、他
端側に接続した排気口１２から排出され、粉塵を含んで
いるので集塵機（図示せず）で除塵した後、大気中に排
出される。このような加熱乾燥により水分含有量７〜１
２％程度の湿炭が６％の乾燥炭に調湿される。湿分減少
量は１〜５％で蒸気のドライヤ供給圧を図４に示すよう
に１〜７ｋｇ／ｃｍ２　に制御して目標値６％に調湿し
ている。なおドライヤ１の出口で湿分６％の時ドライヤ
１からコークス炉まで搬送される間に乾燥時の顕熱によ
って、更に乾燥し、コークス炉到着時に、最終目標の５
％になる。なお、蒸気凝縮によるドレン水はドレン排出
口１３からドレン管２５を介してドレンタンク１４に排
出され、ドレン水が回収される。

【０００６】石炭湿分５％一定でコークス炉に装入され
ると、石炭調湿しない時に比べ乾留条件が一定となるた
めに、均一なコークスが得られ、コークス炉からコーク
ス押し時における押し詰り等のトラブルも軽減される。 またコークス炉への石炭装入時の密度アップが図られコ
ークス品質も向上し、生産量もアップする等のメリット
がある。このため近年この石炭調湿はコークス炉で一般
に採用されつつある。

【０００７】このように原料石炭のドライヤ１出側水分
を一定にコントロールするため、石炭流量計１６および
水分計１７によりドライヤ１に供給する原料石炭の供給
量および水分を測定し、石炭供給量データおよび入口水
分データを制御装置１８に入力する。制御装置１８では
通常、石炭供給量の変動に対応してドライヤ駆動装置２
０によるドライヤ１の回転数を調整する一方、蒸発水分
量（入口水分量と出口水分量との差）変動に対応してド
ライヤ１の伝熱管２へ供給される蒸気圧力を蒸気圧力制
御弁１９によって調整して調湿原料石炭の水分が目標値
となるように運転される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記のようなスチーム
チューブドライヤの運転方法には通常の立上げ、停止運
転の他に、下流側輸送設備のトラブルやコークス炉の石
炭槽満杯時等の緊急停止、再稼動運転がある。図２に緊
急停止、再稼動時のドライヤの運転パターンの一例を示
す。同図２に示す如く定常運転時には石炭の入口水分変
動に対するフィードフォアードによる自動制御が行われ
ているが、緊急停止時はまずドライヤへの石炭供給を停
止してドライヤ１内に石炭を滞留しなければならない場
合には、同時に蒸気圧力およびドライヤ回転数を制御可
能な最小値に設定される。

【０００９】最小圧力で蒸気の通気を行う理由は、緊急
停止が解除されたとき即座に再稼動させるためのドライ
ヤ本体の保温が主目的である。またドライヤの低速回転
を続ける理由は石炭接触部（ドライヤのシェル断面積の
２０〜３０％）と空間部の温度差による変形防止が目的
である。前記の運転方法には次の問題がある。何らかの
理由により、石炭の供給を停止した場合、従来の技術で
は、ドライヤ内の上流部石炭による押し出し力が徐々に
小さくなって来るため、ドライヤからの排出能力が無く
なり石炭のドライヤ内滞留時間が通常運転中よりも長く
なり、石炭が目標水分以下の過乾燥状態となる問題があ
った。またドライヤからの排出を停止させた場合も、石
炭のドライヤ内の滞留時間が通常運転中よりも長くなる
ので過乾燥状態となっていた。

【００１０】即ち緊急停止時はドライヤ内に原料石炭が
残留しており、その原料石炭に温度は低いとはいえ低圧
蒸気からの熱が供給されるため残留炭の乾燥が進行する
。緊急停止の時間が数分程度で解除される場合はその乾
燥度合いも少ないが長期に亘る場合は発塵限界水分の５
〜６％以下にまで乾燥する。このような状態から再稼動
する場合、ドライヤ出口からは猛烈な発塵を伴った過乾
燥炭が排出されハンドリング上および環境上極めて大き
な問題となっている。また低速回転であってもドライヤ
の回転により、ドライヤ出口からわずかずつ石炭が排出
され、長時間停止する時はシュート詰まり等を引き起こ
す。

【００１１】しかるに、従来技術ではドライヤ１への石
炭の供給もしくはドライヤ１から石炭の排出を停止し、
ドライヤ１内に石炭を滞留させなければならなくなった
際の石炭過乾燥を適切に防止する方法がなく、専ら、石
炭中の湿分調節は蒸気圧力制御弁１９による蒸気量制御
に依存していたため、ドライヤ１内に残留する石炭の過
乾燥をまぬがれることができなかった。

【００１２】本発明は、前記問題の解消を目的として、
ドライヤ内での石炭水分の過乾燥を防止すると共に高精
度な石炭調整を行うことができる石炭調湿用スチームド
ライヤの運転方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、伝熱管を有するドライヤ内にその一端側か
ら原料石炭を連続的に装入し、伝熱管に加熱気体を流通
させることにより、原料石炭を間接加熱し、加熱乾燥さ
れた調湿石炭を他端側から順次排出する一方、加熱乾燥
中にドライヤ内にキャリアガスを供給して流通させるこ
とにより、蒸発水分を機外に排出する石炭調湿用伝熱管
ドライヤの運転方法において、前記ドライヤの運転を緊
急停止する際に、このドライヤへの石炭供給を停止する
と同時に、ドライヤ炉体の熱歪を防止し得る最少限の炉
体回転数に減少させ、かつ伝熱管への加熱気体の供給を
低下させる一方、前記ドライヤに供給するキャリアガス
中に、通常運転中における原料石炭中の水分蒸発量をｙ
（ｔ／ｈｒ）としたときに、　１００μｍ以下からなる
水ミストを、そのスプレー水量ｘが、ｘ＞　０．５ｙと
なるように混合することを特徴とする石炭調湿用伝熱管
ドライヤの運転方法である。

【００１４】また本発明では、キャリアガス中にスプレ
ーするスプレー水量と、伝熱管に供給する蒸気圧力とを
調湿することによって調湿石炭の湿分を目標値とするよ
うにすることができる。

【００１５】

【作　　用】ドライヤの運転を緊急停止する際に、石炭
の供給を停止させると共に、ドライヤの炉体回転数を減
少させて、ドライヤ内に石炭が滞留しても、伝熱管への
蒸気供給量を減らすと共に、ドライヤに供給するキャリ
アガス中に　１００μｍ以下からなる水ミストを前述の
ようにｘ＞　０．５ｙとなる条件でスプレー水を混合す
るのでドライヤ内に滞留する石炭に湿分が補給され、過
乾燥が防止される。

【００１６】なおここで水ミストの粒径を　１００μｍ
以下としたのは、１００μｍを越えるミストをキャリア
ガス中に混合すると石炭が湿り過ぎる恐れがあるからで
ある。 また、原料石炭中の水分蒸発量をｙ（ｔ／ｈｒ）とした
ときにスプレー水量ｘが、ｘ＞　０．５ｙとしたのは、
スプレー水量が　０．５ｙ未満であるとミスト量不足に
より過乾燥を十分に防止できないからである。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の間接加熱型のスチームチューブ
ドライヤ１を用いた調湿炭設備のフローを示すものであ
り、図１において図３に示す従来例と同じものは同一符
号を付して説明の簡略化を図るものとする。

【００１８】図１に示す本発明においては、キャリアガ
ス送風管１１に水ミスト供給管２１を連結し、水ミスト
供給管２１に配設した水ミスト制御弁２２を制御するこ
とによって、キャリアガス供給管１１からドライヤ１に
供給されるキャリアガス中に水ミスト供給管２１から供
給される水ミストを混合することができるように構成す
る。ドライヤ１の定常運転時は入口水分変動に対するフ
ィードフォアード自動制御を主体として行われ、石炭供
給量の変動に対してはドライヤ１の回転数制御されるの
は前述従来例と同様である。これに対してドライヤ１の
緊急停止には図２に示すように石炭コンベヤ５および供
給側スクリューフィーダ７を停止して原料石炭の供給を
中止すると共にドライヤ駆動装置２０を調整して、ドラ
イヤ１の炉体が熱歪を生じない程度の最少限の回転数、
例えば約１回／分の回転数に減少する。

【００１９】それと同時に蒸気管４に配設した蒸気圧力
制御弁１９を制御して、伝熱管２内が負圧にならない程
度に最少限の蒸気供給量に低下する。この場合、ドライ
ヤ１内の石炭には伝熱管２から入熱は低下するものの、
引続き入熱があるので、一定時間を越えると石炭が過乾
燥状態になるのはまねがれない。そこで、本発明では、
制御装置１８からの指令により、水ミスト制御弁２２の
開度を制御して、水ミスト供給管２１からキャリアガス
送風管１１に　１００μｍ以下の水ミストを供給し、ド
ライヤ１に吹込まれるキャリアガスの湿分を上げるもの
である。この水ミストの供給と、その時のドライヤ１の
回転により湿分の上昇は均一化されたものとなる。かく
して、ドライヤ１内に滞留する石炭中の水分蒸発を制御
すると共にキャリアガス中の水ミストの蒸発潜熱によっ
て石炭の温度上昇を抑制して石炭の過乾燥を防止する。

【００２０】ドライヤ１内に湿度の高い石炭の次に湿度
の低い石炭が供給された場合、高湿度石炭を目標値まで
乾燥させるためには高湿度の石炭排出が終了までは伝熱
管２への蒸気供給圧力は高いままとする必要があるが、
そのままにすると低湿分石炭は過乾燥状態になってしま
う。そこで、ドライヤ１から高湿度石炭が排出し終った
頃に、キャリアガスに　１００μｍ以下の粒径を有する
水ミストを混合して、目標値の石炭湿分に近づける。ミ
ストスプレー量ｘは水分蒸発量をｙとしたときにｘ＞　
０．５ｙとなるように制御するのは前記の通りである。

【００２１】具体的にはドライヤ１の入口における水分
計１７と出口における水分計２３で測定した水分に基い
てドライヤ１内での石炭湿分の蒸発量を検出し、これを
制御装置１８に伝達し、制御装置１８からの指令により
水ミスト制御弁２２を制御して所要量の水ミストをキャ
リアガスに混合することになる。なお、水ミスト供給管
２１に供給する水ミストとしては、蒸気管４から水蒸気
管（図示せず）を取り出しこれを水ミスト供給管２１に
連結することもできるし、別系統により　１００μｍ以
下の水ミストを供給するようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ド
ライヤの緊急停止時にドライヤに供給するキャリアガス
に水ミストを混合するのでドライヤ内に滞留する石炭が
過乾燥することなく目標とする湿分に維持することがで
きる。このためドライヤの再稼動時の発塵が低減され環
境上の問題を皆無にすることができる。またドライヤの
スムースな再稼動を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る装置のフロー図である
。

【図２】従来例に係るドライヤ運転パターンを示す線図
である。

【図３】従来例に係る装置のフロー図である。

【図４】蒸気圧力（ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）と湿分減少％との
関係を示す線図である。

【符号の説明】

１　　ドライヤ ２　　伝熱管 ３　　蒸気元管 ４　　蒸気管 ５　　石炭コンベヤ ６　　装入口 ７　　供給側スクリューフィーダ ８　　石炭排出口 ９　　排出側スクリューフィーダ １０　　調湿炭コンベヤ １１　　キャリアガス送風管 １２　　排気口 １３　　ドレン排出口 １４　　ドレンタンク １６　　石炭流量計 １７　　水分計 １８　　制御装置 １９　　蒸気圧力制御弁 ２０　　ドライヤ駆動装置 ２１　　水ミスト供給管 ２２　　水ミスト制御弁 ２３　　水分計 ２４　　原料炭ホッパ ２５　　ドレン管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　伝熱管を有するドライヤ内にその一端
   側から原料石炭を連続的に装入し、伝熱管に加熱気体を
   流通させることにより、原料石炭を間接加熱し、加熱乾
   燥された調湿石炭を他端側から順次排出する一方、加熱
   乾燥中にドライヤ内にキャリアガスを供給して流通させ
   ることにより、蒸発水分を機外に排出する石炭調湿用伝
   熱管ドライヤの運転方法において、前記ドライヤの運転
   を緊急停止する際に、このドライヤへの石炭供給を停止
   すると同時に、ドライヤ炉体の熱歪を防止し得る最少限
   の炉体回転数に減少させ、かつ伝熱管への加熱気体の供
   給を低下させる一方、前記ドライヤに供給するキャリア
   ガス中に、通常運転中における原料石炭中の水分蒸発量
   をｙ（ｔ／ｈｒ）としたときに、　１００μｍ以下から
   なる水ミストを、そのスプレー水量ｘが、ｘ＞　０．５
   ｙとなるように混合することを特徴とする石炭調湿用伝
   熱管ドライヤの運転方法。
2. 【請求項２】　　キャリアガス中にスプレーするスプレ
   ー水量と、伝熱管に供給する蒸気圧力とを調湿すること
   によって、調湿石炭の湿分を目標値とする請求項１記載
   の石炭調湿用伝熱管ドライヤの運転方法。