JPS6234976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はコークス乾式消火設備の上部放散ガス
回収装置に関し、特にプリチヤンバー内から放出
させる上部放散ガスを系内に回収しつつ、プリチ
ヤンバー内圧力を大気圧付近に維持することがで
きるコークス乾式消火設備の上部放散ガス回収装
置に係る。

第１図は一般的なコークス乾式消火設備の構造
を示したものであるが、これを簡単に説明する
と、１は上部にプリチヤンバー２を有し下部に冷
却室３を形成した冷却塔、４は除塵器、５はボイ
ラ、６はサイクロン、７は循環フアンを表わし、
循環ガスを冷却塔１に導入して冷却室３内の赤熱
コークスを冷却し、該冷却によつて昇温された循
環ガスをボイラ５に導いて熱回収を行なう循環系
８を構成している。

そして、上記ボイラ５の上流側の循環系８に、
循環ガスのガス成分を調整するとともに有効に熱
回収するために空気を導入させて循環ガスの一部
を燃焼させるようにした希釈空気導入装置９が備
えられている。

ところで、こうしたコークス乾式消火設備は循
環ガスの成分調整のために供給された空気又は
N₂ガスによつて生じる余剰のガスを放出する必
要がある。また、常時は赤熱コークスの装入に付
随して搬入されるガスがプリチヤンバ２内に蓄積
して高圧ガスとなり、装入口の水封がきれること
を防止する必要がある。

そこで、従来のコークス乾式消火設備において
は、第１図に示すごとく、冷却塔１上部のプリチ
ヤンバー２の圧力を調整するごとく冷却塔１の循
環ガス入側に配した下部放散管１０と、プリチヤ
ンバ２内ガスを放出させてプリチヤンバ２内のガ
ス圧力変動を緩和させるごとくプリチヤンバ２に
上部放散管１１とを備えている。そして、これら
上部放散管１１及び下部放散管１０を共に大気に
開放するとともにその開放部に燃焼筒１２，１３
をそれぞれ設け、放散ガスを燃焼させることによ
つて、大気を汚染することなく、上記余剰ガスの
放出及び危険ガスの防止を行なつていた。特に、
上部放散ガス温度と異なり、下部放散ガス温度が
比較的低温であることから、下部放散ガス管１０
にガス回収管１４を分岐形成せしめて、下部放散
ガスについては単に燃焼させて大気に放出させる
だけではなく、必要に応じてガスの回収を行なう
ようにしてある。

ところが、上記従来の放散ガス装置には次のよ
うな問題があつた。

(1) 下部放散ガスと同様に有用なCO，H₂の含有
した可燃性の上部放散ガスを、下部放散ガスと
異なり、全く回収することなく単に燃焼させて
大気に放出していたので、エネルギーロスが大
きかつた。

(2) 下部放散ガスの燃焼と異なり、プリチヤンバ
２内のコークス粉塵を多量に含む上部放散ガス
の燃焼にあつては、コークス粉塵が燃えきらず
に黒煙となつて燃焼筒から噴出するので、大気
汚染源となつていた。

(3) 黒煙を減少させるには燃焼筒が不可欠であ
り、このため下部放散ガス用と上部放散ガス用
の燃焼筒１２，１３が別個に必要となつてい
た。下部放散ガス用の燃焼筒１３と統合するに
しても燃焼容量を増大させる必要があり、大形
の燃焼筒になりコストアツプとなつていた。

そこで、これら(1)〜(3)の問題点を解決すべく考
えられたのが第２図に示す上部放散ガス回収装置
である。即ち、上部放散管１５を大気に開放せず
に循環系８の除塵器４よりも上流側に接続し、上
部放散ガスを循環系８内に回収することによつて
大気汚染の原因を除去している。また、プリチヤ
ンバ２内の圧力に基づいて流量調節弁１６の弁開
度を制御することにより、プリチヤンバ２内に蓄
積ガスが留まらないようにしている。

しかしながら、プリチヤンバ２内の圧力は、希
釈空気量の変動、プリチヤンバ在庫量、コークス
投入等による影響を受けて大きく変動し、しばし
ば急激な圧力変動が生じる。流量調節弁１６は大
形の弁であるから、この急激な圧力変動に追従し
難いと考えられる。その結果、本来安全を確保す
るためにプリチヤンバ２内の圧力として要求され
る大気圧に近い値を維持することができず、装入
口の水封の水が炉内に侵入したり又はプリチヤン
バ２内のガスが水封を切つて外部に吹き出す虞れ
が非常に大きい。

このように従来技術では、プリチヤンバ２内圧
力を安定化すると大気汚染が生じ、逆に大気汚染
を防止しようとするとプリチヤンバ２内圧力が変
動してしまうというジレンマに陥いつていたので
ある。

本考案は、上記事情に鑑みてなされ、その目的
とするところは、コークス乾式消火設備におい
て、プリチヤンバ圧をほぼ大気圧に安定に維持し
つつ、上部放散ガスを循環系内に回収しそのエネ
ルギーを有効に活用することにより、大気汚染及
び危険ガス発生の防止と省エネルギー化を図るこ
とができるコークス乾式消火設備の上部放散ガス
回収装置を提供するにある。

上記目的は、本考案によれば、次のようにして
達成される。即ち、循環フアンにより循環系を介
して冷却塔に循環ガスを循環供給しボイラから熱
回収するようにしたコークス乾式消火設備におい
て、上記冷却塔のプリチヤンバから大気側へガス
を放散するための上部放散管と、該上部放散管か
ら放散されるプリチヤンバ内ガスと大気とを合流
させて燃焼させる燃焼室と、該燃焼室から得られ
る燃焼ガスと大気とを混合させて上記ボイラの上
流側の循環系内に導入させ循環系内に流れる循環
ガスを燃焼させるための燃焼ガス導入管とを備え
て成るものである。

以下、本考案に係るコークス乾式消火設備の上
部放散ガス回収装置の好適一実施例を添付図面に
従つて説明する。

第３図は本考案の一実施例を示す概略断面図で
ある。

図示するごとく、２０は冷却塔、２１は循環
系、２２はボイラ２３の上流側に設けた除塵器、
２４はボイラ２３の下流側に設けたサイクロン、
２５は循環フアン、２６は下部放散管である。上
記冷却塔２０のプリチヤンバ２７には、これより
プリチヤンバ２７内のガス（上部放散ガス）を大
気側へ放散するための上部放散管２８が設けられ
ている。ガスを大気側へ放散するための上部放散
管２８の大気開放口２９は、上記下部放散管２６
の大気開放口３０と共に一つの燃焼筒３１内に統
合されている。また、上部放散管２８の途中には
上部放散管２８よりも大径な燃焼室３２が膨出す
るごとく設けられている。この燃焼室３２は、上
部放散管２８の一方すなわち、プリチヤンバ２７
から放散されて来るプリチヤンバ内ガスと、同じ
く上部放散管２８の他方、すなわち大気開放口２
９より入つて来る大気とを該燃焼室３２に合流さ
せて燃焼させる機能を有する。この燃焼室３２に
は、これより循環系２１に接続される燃焼ガス導
入管３３が延設されている。循環系２１における
接続箇所はボイラ２３の上流側であればよいが、
望ましくは、除塵器２２の上流側が良い。燃焼ガ
ス導入管３３は、上記燃焼室３２から得られる燃
焼ガスと未燃焼の大気とを混合させて、この混合
気を循環系２１内に導入させ、冷却塔２０より排
出される循環ガスを燃焼させる機能を有する。

上記上部放散管２８の大気開放側とは反対のプ
リチヤンバ側に流量調節弁３４を設け、プリチヤ
ンバ２７の内部圧力に応じて上記流量調節弁３４
の弁開度制御を行なう制御装置３５を設ける。ま
た、上記燃焼ガス導入管３３に同様に流量調節弁
３６を設け、燃焼室３２の内部圧力に応じて上記
流量調節弁３６の弁開度を行なう制御装置３７を
設ける。このように上部放散管２８及び燃焼ガス
導入管３３にそれぞれ流量調節弁３４，３６を設
けることにより、上部放散ガスの放散量及び循環
系２１内に導入される空気量の制御を可能とす
る。

なお、第３図中３８は、下部放散管２６に介設
され、プリチヤンバ２７の内部圧力に応じて弁開
度制御を行なう制御装置３９に接続された流量調
節弁であり、４０及び４１は共に遮断弁である。

以上の構成よりなる本回収装置の作用について
述べる。

通常操業中は、上部放散管２８に介設した流量
調節弁３４を或る弁開度は必ず確保するように設
定しその開度を中心としてプリチヤンバ２７の内
部圧力に応じて開度補正がなされるようにする。
したがつて、プリチヤンバ側の上部放散管２８は
必ず大気側の上部放散管２８に通じており、大気
に開放されていることになる。一方、燃焼ガス導
入管３３に介設した流量調節弁３６も同様に或る
弁開度に設定され、燃焼室３２の内部圧力により
補正するが、弁開度の設定値は循環系２１内へ入
る空気量の面から決定される。この場合におい
て、循環フアン２５が回転していると、その吸気
によつてボイラ２３の上流側の循環系２１内は負
圧になる。この負圧により、プリチヤンバ２７内
の上部放散ガスが上部放散管２８、燃焼室３２及
び燃焼ガス導入管３３を経由して循環系２１内に
吸引導入される。このとき、上記上部放散ガスの
吸引に伴なつて、大気側の上部放散管２８からも
空気が導入される。導入された空気は燃焼室３２
で高温の上部放散ガスと合流し、上部放散ガスの
助燃空気となる。したがつて、上部放散ガスは燃
焼室３２において燃焼する。この上部放散ガスの
燃焼量は燃焼ガス導入管３３に介設した流量調節
弁３６の弁開度により異なる。未燃ガスを含む燃
焼ガスと過剰の大気は混合されて燃焼ガス導入管
３３を経て循環系２１内に導入される。そして、
循環系２１内で冷却塔２０から排出される高温の
循環ガスと合流し、その過剰分の大気によつてこ
の循環ガスの一部を燃焼させる。燃焼後、上部放
散ガスを含んだ循環ガスは除塵器２２にて除塵さ
れ引続きボイラ２３に入り、その熱を回収され
る。

従つて、上部放散管２８が常時大気に開放して
いるから、プリチヤンバ２７内の圧力はほぼ大気
圧に維持され、その圧力変動を有効に抑えること
が可能となる。また、上部放散管２８へ放出され
る上部放散ガスは循環フアン２５の吸気による負
圧で循環系２１内にすべて導入されるから、大気
に放散されることも、またその放散によつて大気
を汚染することもない。しかも、循環系２１内に
吸引される上部放散ガスは燃焼室３２内で同じく
負圧で吸引される大気と合流して燃焼し、燃焼ガ
スとして循環系２１内に導入されるので、循環系
２１を循環する循環ガスが上記上部放散ガスによ
つてリツチになることが有効に回避できる。ま
た、燃焼室３２が上部放散管２８の大気開放口２
９にではなく、大気側より奥まつた箇所に形成さ
れているので、燃焼ガスが大気に漏洩することが
ない。

一方、燃焼ガス導入管３３からは、その流量調
節弁３６の弁開度に応じた量の大気も導入される
ので、従来循環ガスを希釈化するために別個に設
けていた希釈空気装置が不要となる。

さらに、制御装置３５，３８により上部放散管
２８、下部放散管２６を流れるガス流量が適正化
されるので、プリチヤンバ２７内の圧力を一層安
定化することができ、また燃焼室３２内の圧力に
応じて作動する制御装置３７によつて燃焼ガス導
入管３３を流れるガス量が適正化されるので、循
環ガス成分調整も容易になる。なお、これら流量
調節弁３４，３６，３８はいずれも手動で制御す
ることは勿論可能である。

また、燃焼ガス導入管３３をボイラ２３の上流
側に接続したことにより、上部放散ガス及びその
燃焼による顕熱を有効に回収することができ、且
つ除塵器２２の上流側に接続したことで、含塵の
多い上部放散ガスを有効に除塵することができ、
循環系２１の損耗を最小に抑えることができる。

次に、循環フアン２５が停止するバンキング中
は、上部放散管２８及び燃焼ガス導入管３３に介
設したいずれの流量調節弁３４，３６も閉じる
が、同時に下部放散管２６の遮断弁４０，４１も
閉じられる。この場合において、上部放散管２８
に設けた流量調節弁３４は高温用の弁であるた
め、遮断弁と異なり、完全に遮断されることはで
きない。このため、プリチヤンバ２７より上部放
散管２８を経由して上部放散ガスがリークする
が、循環系２１内にはこの時窒素が吹き込まれ負
圧になつていないので、大気開放口２９より大気
に放出されることになる。そこで、この放出ガス
を燃焼筒３１内で燃焼させて後に大気に放出させ
る。このとき、下部放散管２６における遮断弁４
０が遮断されている（バンキング時には遮断され
る）ので、燃焼筒３１は下部放散管２６の容量の
ものをそのまま使用することができる。

したがつて、バンキング中のみ上部放散ガスを
燃焼させるので大気に与える影響を極めて少なく
することができ、また上部放散ガスと下部放散ガ
スとは同時に燃焼することがないので燃焼筒を簡
素化することができる。

このように本考案によれば、通常操業中にあつ
ては上部放散管２８から希釈空気を吸い込みなが
ら上部放散ガスを回収でき、なおかつプリチヤン
バ２７内の圧力を大気圧付近に安定に維持するこ
とができ、バンキング中にあつては、僅かに漏洩
する上部放散ガスを燃焼して大気に放散するので
大気汚染を可及的に防止することができる。

以上要するに本考案によれば次のように優れた
効果を発揮する。

(1) 上部放散ガスに循環系へ通じる燃焼室、燃焼
ガス導入管を備えるだけの簡単な構造で、プリ
チヤンバ圧をほぼ大気圧に安定に維持しつつ、
系外への放出なしに上部放散ガスのエネルギー
回収を有効に行なうことができる。したがつ
て、大気汚染及び危険ガス発生の防止と省エネ
ルギー化を図ることができる。

(2) 上部放散ガスを予め燃焼室で燃焼した後、循
環系へ導入するようにしたので、循環ガスのリ
ツチ化が防止できる。また、燃焼ガスはボイラ
の上流側に流入するので熱回収を有効に行なう
ことができる。

(3) 燃焼ガス導入管は燃焼ガスのみならず大気を
も導入するので、従来ガス成分調整用に不可欠
であつた希釈空気が不要となり、設備を簡素化
することができる。

(4) 上部放散ガスは循環フアンの吸気によつて循
環系へ導入されるので、循環フアンが停止する
バンキング時のみ大気に放散されることにな
り、しかもバンキング時は下部放散ガスは遮断
されて放散されないので、放散されるガスの燃
焼筒に下部放散ガス用のものを兼用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は共に従来例の上部放散ガス
装置を備えたコークス乾式消火設備の全体概略構
造図、第３図は本考案に係る上部放散ガス回収装
置の好適一実施例を備えたコークス乾式消火設備
の全体概略構造図である。 なお、図中２０は冷却塔、２１は循環系、２３
はボイラ、２５は循環フアン、２７はプリチヤン
バ、２８は上部放散管、３１は燃焼筒、３２は燃
焼室、３３は燃焼ガス導入管である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 循環フアンにより循環系を介して冷却塔に循環
   ガスを循環供給しボイラから熱回収するようにし
   たコークス乾式消火設備において、上記冷却塔の
   プリチヤンバから大気側へガスを放散するための
   上部放散管と、該上部放散管から放散されるプリ
   チヤンバ内ガスと大気とを合流させて燃焼させる
   燃焼室と、該燃焼室から得られる燃焼ガスと大気
   とを混合させて上記ボイラの上流側の循環系内に
   導入させ循環系内に流れる循環ガスを燃焼させる
   ための燃焼ガス導入管とを備えたことを特徴とす
   るコークス乾式消火設備の上部放散ガス回収装
   置。