JPH0735512B2 - コ−クス乾式消火設備におけるガス循環系のダスト制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明はコークス乾式消火設備における循環ガス系路の
コークスダストを抑制する制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 周知の如く、コークス乾式消火設備はコークス炉から押
出された赤熱コークスの保有顕熱の回収、すなわち廃熱
回収を主たる目的として設置されており、一般的な設備
構成は冷却本体、１次ダストキャッチャーを備えた高温
ガス流路、排熱回収ボイラー、および２次ダストキャッ
チャーを備えた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ている。このような設備
で問題になるのは循環ガス中のコークスダスト管理であ
る。すなわち磨耗力の強いコークスダストはボイラーの
伝熱管を磨耗させ、ときには伝熱管を損傷させ蒸気の噴
出トラブルをも発生させることがある。この対策として
ガス中のコークス濃度を低下させるためダストキャッチ
ャーの捕集効率の向上、ボイラー内ガスの偏流，偏析に
よる局部的な磨耗防止のために全体の伝熱管肉厚増な
ど、また特開昭57−139177号公報にあるようにサイクロ
ンを２つ以上並列または直列に接続して除じん効率を上
げる方法などがある。

（発明が解決しようとする問題点） 循環ガス中に含まれるダスト濃度は次のような操業条件
によって変化する。すなわち、投入コークス強度が低い
ほどダスト濃度は高い。

また、冷却チャンバー内ガス空筒速度が高いほどダスト
濃度は高い。さらに赤熱コークス投入時、冷却コークス
排出時にダスト濃度が高くなるなどである。一方、ガス
中のコークスダスト濃度の定量的な把握はガス循環ダク
トにサンプリング孔を設け、ガスを等速吸引しダスト濃
度を測定する方法が一般的に行なわれるが、ガス循環ダ
クト内に偏流があり代表サンプリングが得られ難い。ま
た測定負荷が高く継続的な実施ができない。さらに前述
した赤熱コークス投入時、冷却コークス排出時にダスト
濃度が高くなる測定タイミングにより大きな誤差がでる
などの問題がある。したがって、ガス中のダスト濃度の
管理はほとんど行っておらず、１回／年 程度ボイラー
伝熱管、あるいはブロワーインペラーの磨耗調査のみ行
っているのが実情である。

（問題を解決するための手段） 本発明は前述のような実情に鑑み、循環ガス中のコーク
スダスト濃度を抑制する装置を提供するものであり、そ
の特徴は循環ガス流路に直交的に投光器と受光器を対向
させて設置し、光透過度を連続測定してその光透過度か
らガス中のダスト濃度を検出して、その信号によってガ
ス循環ブロワーの回転数、またはダンパーによって冷却
ガス循環量を抑制コントロールするものである。

光透過度は次に示すLamber−Beerの法則からもわかるよ
うに物理情報としてガス濃度と等価である。

μ＝I/Io＝e^-kcl ……（１） 但しμ：光透過度 Io:投光器からの入射光量 I:受光器までの透過光量 K:定数 C:ガス濃度 l:光路長 濃度計の設置場所としては、耐磨耗防止などを対象とし
た装置の前後ダクトに設置すればよく、１次ダストキャ
ッチャーとボイラー入口間ではガス温度が約800℃と高
いので測定機器の耐熱性などの点からボイラー出口と２
次ダストキャッチャー間に設置するのが好ましい。

ダストの抑制制御方法としては、ダスト濃度が前述の如
く赤熱コークスの装入・排出時に大幅に変動するので瞬
時値による制御は難かしいので積算による１時間の平均
値によってコントロールするか、あるいは装入・排出時
にブロワーの回転数、またはダンパーを絞って予測制御
を行うことが好ましい。

また、あまりダスト量を下げるためにガス循環量を絞り
すぎると冷却効率が下りすぎるので留意する必要があ
る。本発明者の実験によると本発明によるダスト濃度を
50％減じると冷却効率は約10％減ずる。

（作用） 冷却ガス吹込量を抑制制御することによって、前述の冷
却チャンバー内ガスの空筒速度が低くなり、赤熱コーク
ス投入時、および排出時に高くなるダスト濃度を低くす
ることができる。また循環ダクトを流れるガス速度が遅
くなるので１次ダストキャッチャーの効率がよくなり、
さらにコークスダストのボイラー伝熱管への衝撃力も低
下するのでコークスダストによる各種トラブルが低減す
るものである。

（実施例） コークス乾式消火設備は第１図に示すように、赤熱コー
クスはクレーンにより吊り上げられたバケット２内に積
載されており、装入ホッパー３により装入口４、プレチ
ャンバー5aを介して冷却チャンバー６内に投入される。
一方、赤熱コークス冷却用不活性ガスはブロワー７によ
り圧送され冷却チャンバー６下部より吹込まれサーキュ
ラーチャンバー5bより吐出され循環される。このときの
吐出ガス温度は700〜800℃であった。循環ガス系路のダ
クト８には１次ダストキャッチャー９によりガス中の粗
いコークスダストが捕集されボイラー10に導びかれる。
ボイラー10で熱交換後ガス温度は約150℃になり、次に
２次ダストキャッチャー11にて細かいダストが捕集さ
れ、前記ブロワー７へ吸引される。

ダスト濃度計12はボイラー10出口と２次ダストキャッチ
ャー11間とダクト８に設置した。取付構造は第２図に示
したように循環ガスダクト８に孔をあけ、光線を発生さ
せる投光器12aおよび受光素子をもった受光器12bを対向
して設置する。投光器12aから連続的に光線（本実施例
では可視光線）を発生させてその光透過度を受光器12b
にて連続検出し、これを電気量に変換（光が100％到達
時濃度０、光が０％到達の時濃度10として変換）した。

尚、12c,12dは投光器12a,受光器12bのレンズ汚れ防止用
パージエアーの吹込口である。

このようにして検出したガスダスト濃度の電気信号を調
節計13に入力し、調節計13では１時間の平均濃度値を2.
0に設定し、ブロワー７の吸入ダンパー14を作動させて
冷却ガス循環量をコントロールした。その結果を第３図
に示した如く、比較例に示した従来の冷却効率のみ主眼
にしたダスト濃度に比べ本実施例では大幅にダスト濃度
を低減コントロールすることができた。

ちなみに、このときのダスト濃度を１時間平均3.2を1.7
に下げたが冷却ガス循環量減による冷却効率は93.5％で
あった。

（発明の効果） このように本発明によれば、冷却の循環ガス濃度を連続
測定することができ、その測定によって循環ガス中のダ
スト濃度を抑制コントロールできるので、ボイラーの伝
熱管、あるいはブロワーのインペラーの磨耗などの寿命
延長、ダストキャッチャーの捕集効率の向上など安定し
た操業ができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における、コークス乾式消火設備と、本
発明の循環ガスダスト濃度制御装置を示す概略図、第２
図は実施例における循環ガスダスト測定装置、第３図は
実施例における循環ガスダスト濃度の変化図である。 ６……冷却チャンバー、７……ブロワー ８……ダクト、９……１次ダストキャッチャー 10……ボイラー、11……２次ダストキャッチャー 12……ダスト濃度計、12a……投光器 12b……受光器、13……調節計 14……吸入ダンパー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−5688（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−97509（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−76538（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却塔本体、１次ダストキャッチャーを備
   えた高温ガス流路、熱回収ボイラー、および２次ダスト
   キャッチャーを備えた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コークス乾式消
   火設備において、前記循環ガス流路に直交させて投光器
   と受光器を対向設備し、光透過度を測定する装置と、該
   測定装置の信号によってガス循環ブロワーの回転数、ま
   たはダンパーによってガス循環量を調節する装置からな
   るコークス乾式消火設備におけるガス循環系のダスト制
   御装置。