JPS60129521A - コ−クス炉の排熱回収装置 - 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、コークス炉燃焼室から排出される排ガスの熱
回収を行なう排熱回収装置に関する。

〔従来技術〕

従来のコークス炉は、昭和５５年５月１５日発行の第３
版鉄鋼便覧第■巻に記載されているように、燃焼用空気
、燃料ガス及び排ガスが供給、排出される蓄熱室を下部
に有し、炉体上部側に燃焼室と炭化室とを交互に配列し
た構造となっている。

第１財はコークス炉の一例を切欠して示す斜視図で、図
中ｆｉｌはＭ熱室群、（２）は燃焼室部で、同燃焼室部
（２）内は仕切壁（３）により燃焼室（４）と燃焼室（
５）とに交互に分割されている。

蓄熱室群（１）は、周囲を耐火物により仕切られ内部に
蓄熱煉瓦を充填した蓄熱室（１八）　、（ｌａ＞　。

（１Ｂ）　、（ｌｂ、）がＡ、Ｂニ列縦帯で並設され、
各蓄熱室からは連絡管（６）により燃料ガス若しくは空
気が燃焼室（４）内に供給されるとともに燃焼室（５）
から排ガスが排出される。

即ち、コークス炉の稼動は、同図において第１空気供給
管（７）から＠ｒ＄３！室（ＬＡ）に空気が、第１燃料
ガス供給管（８）から蓄熱室（１ａ）に燃料ガスが各々
供給され、連絡管（６）からこれらが燃焼室（４）内に
流入して燃焼し、燃焼ガスは燃焼室（５）を経て排ガス
となって他列のＭ熱室（ＩＢ）　、（ｌｂ）を通り、ソ
ールフリュー（９）を通って排出される。この排ガスが
蓄熱室（ＩＢ）　、（ｌｂ）を通過する時に同室が予熱
され続け、約２０分間隔で空気及び燃焼ガスの流路切替
弁（図示せず）を操作し、逆にＭ熱室（ＩＢ）　、（ｌ
ｂ）に第２空気供給管（７゛）及び第２燃料ガス供給管
（８′）がら空気と燃料ガスを供給し、燃焼ガスにより
蓄熱室（ＩＡ）　、（ｌｂ）を予熱する。

以上のようにコークス炉の排ガス回収は、Ａ。

Ｂ二側の蓄熱室（１八）　、（ｌａ＞　、（ＩＢ＞　、
（ｌｂ）内の予熱を、ある一定間隔をおいて流れを逆に
することにより行なうが、設備面において空気−燃イ；
・１ガス−ｕｌ：ガスの方向切換弁を必要とし、蓄熱体
として煉瓦を用いているためＮ熱量を大きくするには装
置容量が大となって設ｉＭ費が高くなる１頃向にある。

また、燃焼流動系は間欠的に流れが変化するため、燃焼
制御が極めて困難であるという問題もあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、コークス炉の燃焼流動系、を一方向流
れとして連続燃焼可能とし、かつ排ガスから燃焼室入側
上流に効率的に熱回収し、空気及び燃料ガスの予熱が行
えるようにすることである。

〔発明の構成〕

本発明は、コークス炉において、燃焼室内に供給される
燃焼用空気と燃料ガスの供給流路と、同供給流路に隣接
した排ガスの排出流路とに亘ってヒートパイプを配設し
、排ガスの熱量を回収して燃焼用空気及び燃料ガスを予
熱可能としたものである。

〔発明の作用〕

本発明は上記構成により、排ガス熱量をヒートパイプを
介して燃焼用空気と燃料ガスの供給流路に熱伝導して熱
回収することができ、排ガス熱量を蓄熱する必要がない
ので燃焼ガス流動系を一方向の連続流れとすることがで
きる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基いて本発明を説明する。

ヒートパイプの作動は既に明らかであるが、第２図を用
いて簡単に説明しておく。

ヒートパイプ（Ｈ）は密閉容器（Ｖ）の内周面に毛細管
現象により凝縮した液体を蒸発部へ戻す機能を有するウ
ィック（Ｗ）を張設したもので、伝熱を実質的に行なう
作動流体（Ｆ）を封入している。

このヒートパイプ（Ｈ）の伝熱システムは、ｉ）外部の
熱を受けて作動流体（Ｆ）が蒸発し、１１）その蒸気が
他方の熱出力部に移動し、ｉｉｉ　）この蒸気が凝縮す
ることによって凝縮熱が放出され、ｉｖ）凝縮した液体
が加熱部に還流する、という４ザイクルを描くものであ
る。

第２図は、密閉容器（Ｖ）の両端が熱入力（Ｉ）部及び
熱出力５ｚｏ）とした例であるが、中央部分を熱入力部
とし両端側を熱出力部、あるいはその逆とすることもで
きる。

また、ヒートパイプ（■１）は使用位置の温度及び６ｖ
度差に応して密閉容器（Ｖ）の材質や作動流体（Ｆ）が
選定される。さらに密閉容器（Ｖ）の高温相当部位、即
ち熱入力部にはベアーデユープが採用され、低温部、即
ち熱出力部にはフィンチューブ又はスタッドチューブが
適用されている。

第３図は、ヒートパイプ（■］）を第１図に示したＮ熱
室ｆｆ「ｏ）に設置した状態の斜視断面図である。

ヒートパイプ（Ｈ）を用いると、排ガス熱量を回収して
燃焼用空気及び燃料ガスに熱伝達して予熱することがで
き、従来のように排ガスによる蓄熱を行なう必要はない
。従って、蓄熱室群（１）のＡ列を燃焼用空気と燃料ガ
ス専用の供給流路（Ｓ）とし、Ｂ列の各蓄熱室（１Ｂ）
　、’（１’ｂ）を排ガスの排出流路（Ｒ）とすること
ができる。

図示のように、と−ドパイブ（１（）はＡ、Ｂ列の蓄熱
空間の隔−〇〇を貫通して複数段けられ、熱入力部（Ｊ
）を排出流路（Ｒ）側及び熱出力部（Ｏ）を供給流路（
Ｓ）側に位置させている。

この配置によって、燃焼後の排ガスが排出流路（Ｒ）を
通過するときに、その熱量がヒートパイプ（Ｉ］）を介
して供給流路（Ｓ）側に熱伝達され、排熱を回収して燃
焼用空気、及び燃料ガスの予熱を行なうことができる。

第４図はヒートパイプ（Ｈ）の配置例を示すもの士、（
ａｌは一本のヒートパイプ（１１）で隣接する排出流路
（Ｒ）と供給流路（Ｓ）間の排熱回収を行なうもの、（
ｂｌは隣接する両側の排出流路（Ｒ）から回収するもの
、さらに（ｃ）はヒートパイプ（Ｉ（）中央に熱入力部
を有し隣接する両側の供給流路（Ｓ）へ熱伝達するよう
にしてレイアウトしたものである。

以上において、υ１出流路（Ｒ）を流下する排ガスの熱
量は効率的に供給流路（Ｓ）−側に回収できるので、燃
焼流動系を供給流路（Ｓ）から排出流路（Ｒ）方向への
一方向連続流れとすることができ、従来の蓄熱式のよう
に燃料、空気及び排ガスの流れ方向切替操作が不要であ
る。

また、蓄熱煉瓦に比べ、ヒートパイプ（Ｈ）の伝熱・効
率は高いので装置容量を小さくすることができる。

尚、本実施例では供給流路（Ｓ）と排出流路（Ｒ）を従
来のコークス炉の蓄熱室を代用して形成したが、両流路
（Ｒ）、（Ｓ）間に隔壁を有する断熱構造体であれば上
記のようにヒートパイプ（１１）を設置することにより
同様に排熱を回収して空気及び燃料ガスの予熱を行なう
ことができる。

〔効果〕

本発明に係るコークス炉の排熱回収装置はその構成によ
り下記の効果を奏する。

ｉ）燃焼流動系の流れを一方向とすることができ、流れ
切換えのための設備が不要であり、操業の安定化が図れ
炉内温度制御等が容易である。

ｉｉ）ヒートパイプの熱伝導効率が高いので、装置容量
を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコークス炉構造を切欠して示す斜視図、
第２図はヒートパイプの構造を概略的に示ず切欠斜視図
、第３図はヒートパイプを供給流路と排出流路間に配置
した状態の斜視図、□第４図はヒートパイプの配置例を
示す説明図である。 ｆｌｌ　蓄熱室群 （１＾）　、（ｌａ）　、（１Ｂ＞　、（’ｌｂ）蓄熱
室（２）燃焼室部　（３）仕切壁 ＋４１　ｆｉ焼室　（５）燃焼室 （６）連絡管　（７）第１空気供給管 （７°）第２空気供給管 （８）第１燃料ガス供給管 （８′）第２燃料ガス供給管 （９）　ソールフリュー　θ０）隔壁 （Ｈ）ヒートパイプ （Ｒ）排出流路　（Ｓ）供給流路 （Ｖ）密閉容器 特許出願人　新日本製識株式會社（ほか１名）代理人　
手掘　益（ほか２名） 第　１　図 第２図 ■ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ゛１．燃焼室内に燃焼用空気と燃料ガスとを供給する供
   給流路と、同供給流路に隣接した前記燃焼室からの排ガ
   ス排出流路とに亘ってヒートパイプを配設してなること
   を特徴とするコークス炉の排熱回収装置。