(57)【要約】【課題】ボイラ内に付着し、堆積しているコークスダストを除去することのできる、コークス乾式消火設備と、コークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法を提供すること。【解決手段】チャンバ１０と、サイクロンからなる集塵機２０と、ボイラ３０と、チャンバ１０とサイクロン２０を繋ぐ第１ダクト４０と、サイクロン２０とボイラ３０を繋ぐ第２ダクト５０と、ボイラ３０とチャンバ１０を繋ぐ第３ダクト６０と、を有するコークス乾式消火設備１００において、集塵機２０にて捕集されたコークスダストが、ボイラ３０内に堆積しているコークスダストを除去する除去用ダストとしてボイラ３０に供給される。【選択図】図１
2020041098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、サイクロンからなる集塵機と、ボイラと、該チャンバと該サイクロンを繋ぐ第１ダクトと、該サイクロンと該ボイラを繋ぐ第２ダクトと、該ボイラと該チャンバを繋ぐ第３ダクトと、を有するコークス乾式消火設備の系内を循環冷却ガスが流れ、循環冷却ガス中のコークスダストが該集塵機にて捕集されるコークス乾式消火設備であって、
前記集塵機にて捕集されたコークスダストが、前記ボイラ内に堆積しているコークスダストを除去する除去用ダストとして該ボイラに供給されることを特徴とする、コークス乾式消火設備。
【請求項２】
前記集塵機にて捕集されたコークスダストの前記ボイラ内への供給が、間欠的に実行されることを特徴とする、請求項１に記載のコークス乾式消火設備。
【請求項３】
前記コークス乾式消火設備の系内において、循環冷却ガスは、前記チャンバから前記第１ダクトおよび前記第２ダクトを介して前記ボイラに流れ、該ボイラから前記第３ダクトを介して該チャンバに流れており、
前記集塵機から第４ダクトが延設し、
前記第３ダクトには送風機が介在し、該第３ダクトにおいて該送風機よりもガス流れ下流側の位置から第５ダクトが分岐して前記第２ダクトもしくは前記ボイラに連通しており、
前記集塵機から前記第４ダクトを経て前記第５ダクトへ供給されたコークスダストが、循環冷却ガスにて前記第２ダクトから前記ボイラへ供給される、もしくは循環冷却ガスにて前記ボイラに直接供給されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のコークス乾式消火設備。
【請求項４】
前記集塵機から第４ダクトが延設して加圧タンクに直接的もしくは間接的に連通し、該加圧タンクから延設する第６ダクトが前記第２ダクトに連通しており、
前記集塵機から前記第４ダクトを経て前記加圧タンクへ供給されたコークスダストが、該加圧タンク内で加圧された循環冷却ガスもしくは不活性ガスによって前記第６ダクトを介して前記第２ダクトに搬送され、該第２ダクトから前記ボイラへ供給されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のコークス乾式消火設備。
【請求項５】
前記集塵機が分級スクリーンを有し、
前記集塵機にて捕集されたコークスダストが前記分級スクリーンに通されて所定の粒径範囲のコークスダストが選別され、選別されたコークスダストが前記第４ダクトに供給されることを特徴とする、請求項３又は４に記載のコークス乾式消火設備。
【請求項６】
チャンバと、サイクロンからなる集塵機と、ボイラと、該チャンバと該サイクロンを繋ぐ第１ダクトと、該サイクロンと該ボイラを繋ぐ第２ダクトと、該ボイラと該チャンバを繋ぐ第３ダクトと、を有するコークス乾式消火設備の系内を循環冷却ガスが流れ、循環冷却ガス中のコークスダストが該集塵機にて捕集されるコークス乾式消火設備において、該ボイラ内に堆積しているコークスダストを除去する、コークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法であって、
前記集塵機にて捕集されたコークスダストを、前記ボイラ内に堆積しているコークスダストを除去する除去用ダストとして該ボイラに供給することを特徴とする、コークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法。
【請求項７】
前記集塵機にて捕集されたコークスダストの前記ボイラ内への供給を、間欠的に実行することを特徴とする、請求項６に記載のコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法。
【請求項８】
前記コークス乾式消火設備の系内において、循環冷却ガスは、前記チャンバから前記第１ダクトおよび前記第２ダクトを介して前記ボイラに流れ、該ボイラから前記第３ダクトを介して該チャンバに流れており、
前記集塵機から第４ダクトが延設し、
前記第３ダクトには送風機が介在し、該第３ダクトにおいて該送風機よりもガス流れ下流側の位置から第５ダクトが分岐して前記第２ダクトに連通しており、
前記集塵機から前記第４ダクトを経て前記第５ダクトへ供給したコークスダストを、循環冷却ガスにて前記第２ダクトに搬送し、該第２ダクトから前記ボイラへ供給することを特徴とする、請求項６又は７に記載のコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法。
【請求項９】
前記集塵機から第４ダクトが延設して加圧タンクに直接的もしくは間接的に連通し、該加圧タンクから延設する第６ダクトが前記第２ダクトに連通しており、
前記集塵機から前記第４ダクトを経て前記加圧タンクへ供給したコークスダストを、該加圧タンク内で加圧した循環冷却ガスもしくは不活性ガスによって前記第６ダクトを介して前記第２ダクトに搬送し、該第２ダクトから前記ボイラへ供給することを特徴とする、請求項６又は７に記載のコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法。
【請求項１０】
前記集塵機が分級スクリーンを有し、
前記集塵機にて捕集したコークスダストを前記分級スクリーンに通して所定の粒径範囲のコークスダストを選別し、選別したコークスダストを前記第４ダクトに供給することを特徴とする、請求項８又は９に記載のコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス乾式消火設備、及びコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス乾式消火設備（ＣＤＱ：Ｃｏｋｅ  Ｄｒｙ  Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）は、コークス炉で蒸し焼きにした赤熱コークスを冷却し、回収した熱で高温・高圧の蒸気を生産する設備であり、ここで生産された蒸気は、鉄鋼生産用の電力やプロセス蒸気として一般に利用されている。ＣＤＱは、主としてチャンバとボイラの２つの熱交換機を有しており、チャンバでは、不活性ガス等からなる循環冷却ガス（窒素が主成分であって、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、微量のＣＯ、Ｈ２が含まれたガスなど）を利用して赤熱コークスが冷却される。チャンバとボイラは第１ダクトを介して１次集塵機（１次ダストキャッチャ）に繋がり、さらに第２ダクトを介してボイラに繋がっている。ボイラは第３ダクトを介して２次集塵機（２次ダストキャッチャ）に繋がり、ガスブロワ等の送風機を介し、第３ダクトを介してチャンバに繋がっている。
【０００３】
ＣＤＱ内における循環冷却ガスの流れや作用を概説すると、循環設備を構成する送風機によって例えば２００℃以下の低温の循環冷却ガスがチャンバの下方に供給され、循環冷却ガスがチャンバ内を上方に上昇する過程で、上方から降下してくる高温の赤熱コークスと接触することにより赤熱コークスを冷却する。そして、赤熱コークスとの接触によって昇温された循環冷却ガスはチャンバの上方の外周にあるリングダクトを通過し、第１ダクトから一次ダストキャッチャに入り、一次ダストキャッチャからボイラに流れていく。循環冷却ガスには、上記するようにＣＯ等の未燃ガスが含まれており、循環冷却ガスがボイラの入口に至るまでにこれらの未燃ガスの燃焼反応を完全に終わらせるべく、未燃ガス燃焼用の空気導入路がチャンバの上方にあるリングダクト等に装備され、ここから燃焼用空気を導入して循環冷却ガスに供給するようにしている。このように循環冷却ガスがボイラに至る前に未燃ガスの燃焼を完了させることにより、循環冷却ガスの温度を昇温させてボイラによる熱回収量を増加させることができる。チャンバからリングダクトへと上昇する循環冷却ガスは８００乃至９００℃程度にまで昇温されるが、燃焼用空気が循環冷却ガスに供給されることにより、循環冷却ガスはさらに昇温して１０００℃程度の高温雰囲気になる。
【０００４】
ところで、第１ダクトを流通する循環冷却ガスは摩耗性の高い多量のコークスダストを含んでいるのが一般的であるが、１次ダストキャッチャでコークスダスト全体の２０乃至３０％程度が粗捕集され、２次ダストキャッチャにて残りのコークスダストが捕集される。このように、１次ダストキャッチャでのコークスダストの捕集効率が低いことから、従来のコークス乾式消火設備では、ボイラ内においてコークスダストによる摩耗が問題となっていた。そこで、この摩耗防止対策として、ボイラ内に耐摩耗材（溶射材）が適用されたり、設備の系内における循環冷却ガスの低流速制御などが実行されていた。しかしながら、このような摩耗防止対策は、特にボイラの高コスト化や規模の増大を招いていることから、ボイラにおけるコークスダストによる摩耗防止対策が設備全体の製造コストに大きな影響を与えていた。
【０００５】
このような課題を解消するべく、チャンバの上方にあるリングダクト等に装備されている空気導入路を１次集塵機とボイラを繋ぐ第２ダクトに適用することにより、８００乃至９００℃程度の温度に抑えられた循環冷却ガスを１次集塵機に導入することを可能とし、このことによって１次集塵機にサイクロンを適用可能としたコークス乾式消火設備が提案されている（例えば、特許文献１参照）。仮に、サイクロンに１０００℃程度の高温の循環冷却ガスが供給されると、サイクロンの形成素材として一般的な耐熱鋼であるステンレスなどを採用するのが困難となり、例えばインコネル等の高価な耐熱材を使用せざるを得なくなるため、依然として設備コストの問題を解消することができなくなる。特許文献１に記載のコークス乾式消火設備によれば、比較的低温の循環冷却ガスを１次ダストキャッチャに供給することにより、１次ダストキャッチャへのサイクロンの適用を可能にしてコークスダストの捕集効率を高めることができ、２次ダストキャッチャを不要にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５２０２７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のコークス乾式消火設備のように、ボイラのガス流れ上流側における集塵機にサイクロンが適用されることにより、サイクロンによって殆どのコークスダストが捕集される。そのため、サイクロンから２次ダクトを介してボイラ内に飛散されるコークスダストは小粒径のコークスダストのみとなる。ところで、小粒径のコークスダストは、ボイラ内にある伝熱管等に付着して堆積し易い。このように小粒径のコークスダストが伝熱管に付着して堆積すると、伝熱管における伝熱面積が低下し、この伝熱面積の低下はボイラにおける蒸気生産能力の低下に繋がる。なお、１次集塵機にてコークスダスト全体の２０乃至３０％程度を粗捕集する形態のコークス乾式消火設備では、上記するようにボイラにおける摩耗の問題はあったものの、小粒径のコークスダストが付着して堆積する現象は殆どなく、伝熱管の伝熱面積の低下といった問題は顕在化しなかった。
【０００８】
そこで、ボイラ内において、伝熱管等に付着し、堆積している小粒径のコークスダストを除去することが必要になる。しかしながら、この小粒径のコークスダストの除去は様々な困難性を含んでいる。まず、ボイラに流入する循環冷却ガスが１０００℃程度と極めて高温であることから、１０００℃程度以上の耐熱性を有する除去機器の装備が必要になる。また、ボイラ内には伝熱管同士が狭いピッチで配設されて伝熱管群を形成しているのが一般的であることから、この伝熱管群内にあるコークスダストを払い落とし等で除去する必要がある。また、伝熱管にフィン式の伝熱管が適用されている場合は、フィンの間に堆積したコークスダストの除去を要するがこの除去は極めて難しい。さらに、ボイラは、水冷壁を有していたり、ボイラの天井から伝熱管を吊り下げる吊り下げ管を有しているが、伝熱管以外にもこれら水冷壁や吊り下げ管にコークスダストが付着し、堆積することから、ボイラ内の広範囲に亘るコークスダストの除去が必要になる。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ボイラ内に付着し、堆積しているコークスダストを除去することのできる、コークス乾式消火設備と、コークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明によるコークス乾式消火設備の一態様は、チャンバと、サイクロンからなる集塵機と、ボイラと、該チャンバと該サイクロンを繋ぐ第１ダクトと、該サイクロンと該ボイラを繋ぐ第２ダクトと、該ボイラと該チャンバを繋ぐ第３ダクトと、を有するコークス乾式消火設備の系内を循環冷却ガスが流れ、循環冷却ガス中のコークスダストが該集塵機にて捕集されるコークス乾式消火設備であって、
前記集塵機にて捕集されたコークスダストが、前記ボイラ内に堆積しているコークスダストを除去する除去用ダストとして該ボイラに供給されることを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、サイクロンにて捕集されているコークスダストを、ボイラ内に堆積しているコークスダストを除去する除去用ダストとしてボイラに供給することにより、特別な除去設備等をボイラに装備することなく、効果的にボイラ内に堆積しているコークスダストを除去することができる。ボイラ内に堆積しているコークスダストに比べて、サイクロンには相対的に大粒径のコークスダストが捕集されることから、この相対的に大粒径のコークスダストを除去用ダストに適用するものである。この大粒径のコークスダストは、従来のコークス乾式消火設備では、ボイラ内の設備を摩耗させる要因となっていたが、本態様では、大粒径のコークスダストによる摩耗作用により、ボイラ内に堆積している小粒径のコークスダストの除去を可能にしている。本発明者等による経験則によれば、ボイラ内に堆積している小粒径のコークスダストの平均粒径は、２０μｍ乃至３０μｍ程度の範囲にある。一方、サイクロンにて捕集されるコークスダストの粒径は、３０μｍ乃至５ｍｍ程度である。
【００１２】
また、本発明によるコークス乾式消火設備の他の態様において、前記集塵機にて捕集されたコークスダストの前記ボイラ内への供給が、間欠的に実行されることを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、サイクロンにて捕集されたコークスダストをボイラ内へ間欠的に供給することにより、ボイラ内の設備の摩耗を抑制しながら、ボイラ内に堆積している小粒径のコークスダストを除去することができる。ここで、「間欠的に供給する」とは、サイクロンにて捕集されたコークスダストのボイラへの供給を比較的短い時間実行した後に供給を停止し、コークス乾式消火設備の操業が一定時間行われた後に、次のコークスダストのボイラへの供給を比較的短い時間実行することを意味している。例えば、コークスダストのボイラへの供給を１０分程度実行してボイラ内に堆積している小粒径のコークスダストを除去した後、コークスダストの供給を停止し、数時間のコークス乾式消火設備の操業の後、コークスダストのボイラへの供給を１０分程度実行するような制御形態を挙げることができる。
【００１４】
また、本発明によるコークス乾式消火設備の他の態様は、前記コークス乾式消火設備の系内において、循環冷却ガスは、前記チャンバから前記第１ダクトおよび前記第２ダクトを介して前記ボイラに流れ、該ボイラから前記第３ダクトを介して該チャンバに流れており、
前記集塵機から第４ダクトが延設し、
前記第３ダクトには送風機が介在し、該第３ダクトにおいて該送風機よりもガス流れ下流側の位置から第５ダクトが分岐して前記第２ダクトもしくは前記ボイラに連通しており、
前記集塵機から前記第４ダクトを経て前記第５ダクトへ供給されたコークスダストが、循環冷却ガスにて前記第２ダクトから前記ボイラへ供給される、もしくは循環冷却ガスにて前記ボイラに直接供給されることを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、送風機による高圧力の循環冷却ガスを用いることにより、サイクロンにて捕集されたコークスダストを第２ダクトを介してボイラに気流搬送することができる。なお、第２ダクトは、特許文献１に記載されるように、サイクロンの頂部から上方に立ち上がる立ち上り部と、この立ち上り部から屈曲して水平方向もしくは略水平方向に延びる水平部とを有している形態が好ましく、この形態では、第２ダクトへの第５ダクトの連通箇所は、立ち上り部であってもよいし、水平部であってもよい。また、本態様では、第５ダクトが例えばボイラの上部空間に直接連通していてもよく、この場合は、コークスダストが第５ダクトを介してボイラに直接気流搬送されることになる。
【００１６】
また、本発明によるコークス乾式消火設備の他の態様は、前記集塵機から第４ダクトが延設して加圧タンクに直接的もしくは間接的に連通し、該加圧タンクから延設する第６ダクトが前記第２ダクトに連通しており、
前記集塵機から前記第４ダクトを経て前記加圧タンクへ供給されたコークスダストが、該加圧タンク内で加圧された循環冷却ガスもしくは不活性ガスによって前記第６ダクトを介して前記第２ダクトに搬送され、該第２ダクトから前記ボイラへ供給されることを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、加圧タンク内で加圧された循環冷却ガスもしくは不活性ガスを用いることにより、サイクロンにて捕集されたコークスダストを第２ダクトを介してボイラに気流搬送することができる。ここで、「第４ダクトが延設して加圧タンクに直接的もしくは間接的に連通し」において、「間接的に連通する」とは、例えば、第４ダクトの下方にコンベア等があり、第４ダクトを介してコンベアにてコークスダストを搬送した後、貯留槽にコークスダストを収容し、貯留槽から加圧タンクにコークスダストを供給する形態などを意味している。この加圧タンクには、不活性ガス供給源から延設しているダクト、もしくは、第３ダクトにおいて送風機よりもガス流れ下流側の位置から分岐した分岐ダクトなどが連通しており、これらのダクトから循環冷却ガスもしくは不活性ガスが供給される。加圧タンク内でガスが加圧された後、加圧タンクの出口側の開閉弁を開くことにより、加圧された循環冷却ガスや不活性ガスによってコークスダストを気流搬送することができる。なお、この形態においても、第２ダクトが立ち上り部と水平部を有している場合に、第２ダクトへの第６ダクトの連通箇所は、立ち上り部であってもよいし、水平部であってもよい。
【００１８】
また、本発明によるコークス乾式消火設備の他の態様は、前記集塵機が分級スクリーンを有し、
前記集塵機にて捕集されたコークスダストが前記分級スクリーンに通されて所定の粒径範囲のコークスダストが選別され、選別されたコークスダストが前記第４ダクトに供給されることを特徴とする。
【００１９】
本態様によれば、サイクロンにて捕集されたコークスダストのうち、ボイラ内に堆積しているコークスダストの除去に好適な粒径範囲のコークスダストを選別してボイラに供給することができる。例えば、上記するように３０μｍ乃至５ｍｍ程度と広範囲の粒径範囲の中で、０．５ｍｍ乃至５ｍｍ程度と大きな粒径範囲のコークスダストを選別してボイラに供給することができる。
【００２０】
また、本発明によるコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法の一態様は、チャンバと、サイクロンからなる集塵機と、ボイラと、該チャンバと該サイクロンを繋ぐ第１ダクトと、該サイクロンと該ボイラを繋ぐ第２ダクトと、該ボイラと該チャンバを繋ぐ第３ダクトと、を有するコークス乾式消火設備の系内を循環冷却ガスが流れ、循環冷却ガス中のコークスダストが該集塵機にて捕集されるコークス乾式消火設備において、該ボイラ内に堆積しているコークスダストを除去する、コークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法であって、
前記集塵機にて捕集されたコークスダストを、前記ボイラ内に堆積しているコークスダストを除去する除去用ダストとして該ボイラに供給することを特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、サイクロンにて捕集されているコークスダストを、ボイラ内に堆積しているコークスダストを除去する除去用ダストとしてボイラに供給することにより、特別な除去設備等をボイラに装備することなく、効果的にボイラ内に堆積しているコークスダストを除去することができる。
【００２２】
また、本発明によるコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法の他の態様は、前記集塵機にて捕集されたコークスダストの前記ボイラ内への供給を、間欠的に実行することを特徴とする。
【００２３】
本態様によれば、サイクロンにて捕集されたコークスダストをボイラ内へ間欠的に供給することにより、ボイラ内の設備の摩耗を抑制しながら、ボイラ内に堆積している小粒径のコークスダストを除去することができる。
【００２４】
また、本発明によるコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法の他の態様は、前記コークス乾式消火設備の系内において、前記循環冷却ガスは、前記チャンバから前記第１ダクトおよび前記第２ダクトを介して前記ボイラに流れ、該ボイラから前記第３ダクトを介して該チャンバに流れており、
前記集塵機から第４ダクトが延設し、
前記第３ダクトには送風機が介在し、該第３ダクトにおいて該送風機よりもガス流れ下流側の位置から第５ダクトが分岐して前記第２ダクトに連通しており、
前記集塵機から前記第４ダクトを経て前記第５ダクトへ供給したコークスダストを、循環冷却ガスにて前記第２ダクトに搬送し、該第２ダクトから前記ボイラへ供給することを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、送風機による高圧力の循環冷却ガスを用いることにより、サイクロンにて捕集されたコークスダストを第２ダクトを介してボイラに気流搬送することができる。
【００２６】
また、本発明によるコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法の他の態様は、前記集塵機から第４ダクトが延設して加圧タンクに直接的もしくは間接的に連通し、該加圧タンクから延設する第６ダクトが前記第２ダクトに連通しており、
前記集塵機から前記第４ダクトを経て前記加圧タンクへ供給したコークスダストを、該加圧タンク内で加圧した循環冷却ガスもしくは不活性ガスによって前記第６ダクトを介して前記第２ダクトに搬送し、該第２ダクトから前記ボイラへ供給することを特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、加圧タンク内で加圧された循環冷却ガスもしくは不活性ガスを用いることにより、サイクロンにて捕集されたコークスダストを第２ダクトを介してボイラに気流搬送することができる。
【００２８】
また、本発明によるコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法の他の態様は、前記集塵機が分級スクリーンを有し、
前記集塵機にて捕集したコークスダストを前記分級スクリーンに通して所定の粒径範囲のコークスダストを選別し、選別したコークスダストを前記第４ダクトに供給することを特徴とする。
【００２９】
本態様によれば、サイクロンにて捕集されたコークスダストのうち、ボイラ内に堆積しているコークスダストの除去に好適な粒径範囲のコークスダストを選別してボイラに供給することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上の説明から理解できるように、本発明のコークス乾式消火設備、及びコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法によれば、ボイラ内に付着し、堆積しているコークスダストを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施形態に係るコークス乾式消火設備の概略構成を示す模式図である。
【図２】ボイラの内部構成を示す模式図である。
【図３】コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係るコークス乾式消火設備の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態に係るコークス乾式消火設備、及びコークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。
【００３３】
［第１の実施形態］
＜コークス乾式消火設備の基本構成＞
はじめに、図１乃至図３を参照して、第１の実施形態に係るコークス乾式消火設備と、コークス乾式消火設備のボイラ内のコークスダスト除去方法を説明する。図１は、第１の実施形態に係るコークス乾式消火設備の概略構成を示す模式図であり、図２は、ボイラの内部構成を示す模式図である。また、図３は、コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示すように、コークス乾式消火設備１００は、チャンバ１０と、サイクロンからなる集塵機２０と、ボイラ３０と、チャンバ１０とサイクロン２０を繋ぐ第１ダクト４０と、サイクロン２０とボイラ３０を繋ぐ第２ダクト５０と、ボイラ３０とチャンバ１０を繋ぐ第３ダクト６０と、各種の開閉弁等の開閉や開度を制御するコントローラ８０とを有する。なお、図１においては、コントローラ８０からの指令信号ラインとして、サイクロン２０直下の第４ダクト７１の有する開閉弁７１ａと、第３ダクト６０の送風機６１（循環ファン等）のガス流れ下流側から分岐する第５ダクト７２の有する開閉弁７２ａのみが図示されている。しかしながら、コントローラ８０からの指令信号ラインは、原則的には図示する全ての開閉弁に通じており、コントローラ８０から各開閉弁に指令信号が送信可能になっている。この開閉弁は、弁の開閉の他、開度が調整可能な弁である。また、系内の適所には不図示の温度センサが装備されており、温度センサによる計測信号がコントローラ８０に送信されるようになっている。コントローラ８０は、受信した各所における計測温度（循環冷却ガスの温度やボイラ内温度など）に基づいて、各所の温度が所定温度（範囲）となるように例えば系内を循環する循環冷却ガスの温度を制御する。
【００３４】
コークス乾式消火設備１００の系内において、循環冷却ガスの主たる流通経路は以下の通りとなる。すなわち、環冷却ガスは、チャンバ１０から第１ダクト４０にＸ１方向に流れ、第１ダクト４０からサイクロン２０にＸ２方向に流れ、サイクロン２０から第２ダクト５０をＸ３方向に流れてボイラ３０にＸ４方向に入る。ボイラ３０を流通した循環冷却ガスは、第３ダクト６０をＸ５方向に流れ、第３ダクト６０の途中位置に介在する送風機６１にて流速エネルギが付与されて第３ダクト６０をＸ６方向に流れる。第３ダクト６０には予熱器６２が介在しており、循環冷却ガスは予熱器６２にＸ７方向に流れ込んだ後、チャンバ１０に流れ込む。予熱器６２は、エコノマイザ等の熱交換器であり、第３ダクト６０を流れる循環冷却ガスの顕熱によって水を予熱し、予熱された水は蒸気発生用の水としてボイラ３０に供給される。
【００３５】
チャンバ１０は、コークス投入装置１３を介して投入される赤熱コークスを一時的に保管するプレチャンバ１２と、プレチャンバ１２と連通して、チャンバ１０内に吹き込まれる循環冷却ガスにて赤熱コークスを冷却するクーリングチャンバ１１とを有する。また、チャンバ１０は、クーリングチャンバ１１の上方外側に設けられて、クーリングチャンバ１１に連通するとともに、１次ダクト４０の一端が連通するリングダクト１５を有している。さらに、チャンバ１０は、クーリングチャンバ１１の下方位置において、循環冷却ガスによって冷却されたコークスをチャンバ１０の外部に払出すコークス払出し装置１４を有する。クーリングチャンバ１１に吹き込まれた循環冷却ガスは例えば１５０℃以下程度の低温のガスであり、循環冷却ガスが上方にＸ８方向に流通する過程で赤熱コークスと接触して８００乃至９００℃程度まで昇温され、昇温された循環冷却ガスが第１ダクト４０に流れ込む。
【００３６】
サイクロン２０の頂部から上方に延設する第２ダクト５０は、上方に立ち上がる立ち上り部５１と、立ち上り部５１から屈曲して水平方向もしくは略水平方向に延設する水平部５２とを有している。そして、第２ダクト５０の立ち上り部５１に、開閉弁５３ａを有する空気導入ダクト５３が連通している。なお、この空気導入ダクト５３は、外気を自然に導入する空気導入系統のほか、不図示の送風機を有して外気を強制的に導入する空気導入系統を有していてもよい。
【００３７】
コークス乾式消火設備１００では、８００乃至９００℃程度の循環冷却ガスが集塵機２０に流れ込み、循環冷却ガスが含んでいるコークスダストの殆どがサイクロンからなる集塵機２０にて捕集された後、除塵後の循環冷却ガスが第２ダクト５０に導入される。
【００３８】
空気導入ダクト５３を介してＹ１方向に第２ダクト５０に空気が導入され、第２ダクト５０内を流通する循環冷却ガスに対して導入された空気が供給される。ここで、循環冷却ガスは、窒素を主成分として有し、その他、ＣＯ２、Ｈ２Ｏの他、未燃のＨ２やＣＯなどを含むガスである。空気導入ダクト５３を介して循環冷却ガスに空気が供給されることにより、未燃のＨ２やＣＯなどが完全に燃焼されて循環冷却ガスの温度が１０００℃程度にまで昇温される。このように昇温された循環冷却ガスをボイラ３０に供給することにより、ボイラ３０による熱回収量を増加させることができる。また、集塵機２０に導入される循環冷却ガスの温度を９００℃程度以下に抑制し、集塵機２０のガス流れ下流側において循環冷却ガスを１０００℃程度にまで昇温させることにより、集塵機２０に集塵効率の高いサイクロンを適用することが可能になる。
【００３９】
ボイラ３０は、図２に示すように、水冷壁３１を有し、水冷壁３１の内部には、節炭器を形成する節炭器伝熱管３３と、蒸発器を形成する蒸発器伝熱管３４と、１次過熱器を形成する１次過熱器伝熱管３５と、２次過熱器を形成する２次過熱器伝熱管３６と、気水分離ドラム３７とを有する。各伝熱管３３，３４，３５，３６はいずれも蛇行流路を形成し、伝熱管３３，３４，３５は連絡管３９を介して気水分離ドラム３７に連通している。また、１次過熱器伝熱管３５と２次過熱器伝熱管３６は、流体分配機構をなすヘッダ３８を介して接続管３５Ａにて連通している。また、各伝熱管３３，３４，３５と連絡管３９は、ヘッダ３８を介して接続されている。各伝熱管３３，３４，３５，３６は、ボイラ３０の天井から鉛直方向に延びる吊り下げ管３２にて吊り下げ固定されている。
【００４０】
ボイラ３０では、第２ダクト５０を介して天井側から１０００℃程度の高温の循環冷却ガスがＸ４方向に導入され、ボイラ３０内を下方へ流通する過程で循環冷却ガスの顕熱を各伝熱管３３，３４，３５，３６に供給した後、第３ダクト６０へＸ５方向に循環冷却ガスを排出する。
【００４１】
予熱器６２にて予熱された蒸気発生用の水は、ボイラ３０内へＺ１方向に導入された後、節炭器伝熱管３３にてさらに予熱され、連絡管３９を介してＺ２方向で気水分離ドラム３７に送られる。気水分離ドラム３７から連絡管３９を介してＺ３方向で蒸発器伝熱管３４に蒸気発生用の水が送られ、蒸発器伝熱管３４にて蒸気が生成された後、連絡管３９を介してＺ４方向で気水分離ドラム３７に送られる。気水分離ドラム３７から連絡管３９を介してＺ５方向で１次過熱器伝熱管３５に送られた蒸気は、接続管３５Ａを経てＸ６方向で２次過熱器伝熱管３６まで流通する過程で過熱蒸気となる。
【００４２】
ボイラ３０にて生産された過熱蒸気は、２次過熱器伝熱管３６から不図示の蒸気放出管を介してＺ７方向に放出される。この蒸気放出管は不図示のタービンジェネレータに連通しており、タービンジェネレータでは、ボイラ３０から導入された過熱蒸気によって発電が行われる。
【００４３】
図１に戻り、ボイラ３０を流通する過程で熱が奪われた循環冷却ガスは、例えば２００℃程度まで温度低下している。この低温の循環冷却ガスは、第３ダクト６０を流通し、第３ダクト６０の途中位置に介在する送風機６１にて速度エネルギを付与されてさらに第３ダクト６０を流通する。すなわち、コークス乾式消火設備１００の系内における一定速度の循環冷却ガスの循環は、送風機６１からの速度エネルギの付与によって担保されている。
【００４４】
予熱器６２からは、第３ダクト６０とは異なるバイパスダクト６３が延設し、第１ダクト４０と空気導入ダクト５３に連通している。例えば第２ダクト５０等において不図示の温度センサが装備され、温度センサによる計測データがコントローラ８０に送信されている。チャンバ１０から第１ダクト４０に流れ込む循環冷却ガスの温度が所定温度以上である場合、開閉弁６３ａがコントローラ８０にて開制御されることにより、バイパスダクト６３を介して循環冷却ガスが第１ダクト４０へＸ９方向に供給され、さらに、循環冷却ガスが空気導入ダクト５３にＸ９'方向に供給され、第２ダクト５０に供給される。この循環冷却ガスは、チャンバ１０から第１ダクト４０に流れ込む循環冷却ガスよりも低温であることから、このようにバイパスダクト６３を介した循環冷却ガスの供給により、例えばボイラ３０に流れ込む循環冷却ガスの温度を所定温度（範囲）に制御することができる。このようにボイラ３０に流れ込む循環冷却ガスの温度を所定温度（範囲）に制御することにより、ボイラ３０に供給される循環冷却ガスの温度の安定化を図り、ボイラ３０を構成する伝熱管等の破損や劣化が防止される。なお、図示例は、バイパスダクト６３により、第１ダクト４０と、空気導入ダクト５３を介した第２ダクト５０の双方に低温の循環冷却ガスを供給する形態であるが、第１ダクト４０と第２ダクト５０のいずれか一方に循環冷却ガスを供給する形態であってもよい。
【００４５】
また、予熱器６２からはさらに、第３ダクト６０とは異なる放散ダクト６４が延設している。コークス乾式消火設備１００の系内のうち、例えばプレチャンバ１２には不図示の圧力センサが装備されており、圧力センサによる計測信号がコントローラ８０に送信されるようになっている。例えばプレチャンバ１２内の圧力が所定圧力を超えた場合、開閉弁６４ａがコントローラ８０にて開制御されることにより、放散ダクト６４を介して循環冷却ガスの一部が系外に放散されて、例えばプレチャンバ１２内の圧力が所定圧力範囲内に入るように制御することができる。なお、プレチャンバ１２以外にも、系内の適所に圧力センサが装備されており、各所に固有の圧力管理値が設定されていて、圧力センサによる計測信号がそれぞれの圧力管理値を超えた場合に、コントローラ８０によって開閉弁６４ａが開制御され、循環冷却ガスの一部が大気放散等されてもよい。
【００４６】
コントローラ８０は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM）８４、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）８５、入出力ポート８６を有し、これらがバス８７を介して相互に接続されている。
【００４７】
ＲＯＭ８２には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。ＲＡＭ８３は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域として用いられる。ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８３にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。ＮＶＲＡＭ８４には、各種の設定情報等が記憶される。ＨＤＤ８５には、プログラムやプログラムが利用する各種のデータ等が記憶される。例えば、ＲＯＭ８２には、コークス乾式消火設備１００の系内の各部における循環冷却ガスの温度や圧力の管理値が入力されている。入出力ポート８６は、各開閉弁や温度センサ、圧力センサ等との間で電気信号の入出力を行う。
【００４８】
コントローラ８０により、コークス乾式消火設備１００の系内において、所定量の循環冷却ガスが循環するように制御され、このことによって系内が所定圧力に制御される。また、系内の各所における循環冷却ガスの温度や圧力等がそれぞれ各所に固有の管理値に制御される。例えば、循環冷却ガスの温度に関しては、サイクロン２０のガス流れ上流側の第１ダクト４０においては８００乃至９００℃程度に制御され、ボイラ３０のガス流れ上流側の第２ダクト５０においては１０００℃程度に制御される。また、第３ダクト６０のうち、予熱器６２のガス流れ上流側では２００℃程度に制御され、予熱器６２のガス流れ下流側では１００乃至１５０℃程度に制御される。
【００４９】
＜ボイラ内のコークスダスト除去機構と除去方法＞
次に、ボイラ内のコークスダスト除去機構と除去方法について説明する。コークス乾式消火設備１００では、ボイラ３０のガス流れ上流側における集塵機２０にサイクロンが適用されることにより、サイクロン２０によって殆どのコークスダストが捕集されることになる。そのため、サイクロン２０から２次ダクト５０を介してボイラ３０内に飛散されるコークスダストは小粒径のコークスダストのみとなる。このような小粒径のコークスダストは、ボイラ３０内にある各種の伝熱管３３，３４，３５，３６に付着して堆積し易い。小粒径のコークスダストが伝熱管３３，３４，３５，３６に付着して堆積すると、伝熱管３３，３４，３５，３６における伝熱面積が低下し、この伝熱面積の低下はボイラ３０における蒸気生産能力の低下に繋がる。また、小粒径のコークスダストは、水冷壁３１や、ボイラ３０の天井から伝熱管３３，３４，３５，３６を吊り下げる吊り下げ管３２にも付着し易い。従って、ボイラ３０内の広範囲に亘るコークスダストの除去が必要になる。
【００５０】
ここで、サイクロン２０にて捕集されるコークスダストは、粒径が３０μｍ乃至５ｍｍ程度であり、ボイラ３０内に導入された際にはボイラ３０内部の機器を摩耗させる作用を有している。サイクロン２０を装備していないコークス乾式消火設備では、この比較的大粒径のコークスダストがボイラに導入されることにより、内部機器等の摩耗が問題となっていた。一方、サイクロン２０にて捕集されずにボイラ３０内に飛散するコークスダストの平均粒径は、２０μｍ乃至３０μｍ程度の範囲にあり、サイクロン２０にて捕集されるコークスダストに比べて格段に小粒径となる。
【００５１】
そこで、本実施形態に係るコークス乾式消火設備１００では、サイクロン２０にて捕集された比較的大粒径のコークスダストの一部を、ボイラ３０内に付着し、堆積している小粒径のコークスダストを除去する除去用ダストとしてボイラ３０に導入することとした。比較的大粒径のコークスダストの摩耗作用を積極的に利用することにより、ボイラ３０内にある各種の伝熱管３３，３４，３５，３６や水冷壁３１、及び吊り下げ管３２等に付着し、堆積している小粒径のコークスダストを除去することができる。
【００５２】
図１に示すように、サイクロン２０の下端には第４ダクト７１が延設しており、第４ダクト７１の下方に分級スクリーン２１が配設されている。この分級スクリーン２１により、３０μｍ乃至５ｍｍ程度の粒径の中で、例えば、０．５ｍｍ乃至５ｍｍ程度と大きな粒径範囲のコークスダストが選別される。そして、選別されなかった小さな粒径範囲のコークスダストは、分級スクリーン２１から延設する排出ダクト７１'を介して分級スクリーン２１の下方にあるホッパー２２に送られて例えば一時的に貯留され、ホッパー２２から排出される。なお、この分級スクリーン２１は、予めスクリーンの網目寸法が設定されているものを使用してもよいし、コントローラ８０に入力された網目寸法に応じて自動的に網目寸法が変更されるものを使用してもよい。
【００５３】
分級スクリーン２１の下方には第４ダクト７１がさらに延設しており、この第４ダクト７１は開閉弁７１ａを有している。コントローラ８０によって開閉弁７１ａが開制御されることにより、分級スクリーン２１にて選別された例えば大きな粒径範囲のコークスダストが、分級スクリーン２１の下方から延設する第４ダクト７１に導入される。
【００５４】
第３ダクト６０において、送風機６１よりもガス流れ下流側の位置より、開閉弁７２ａを有する第５ダクト７２が分岐しており、この第５ダクト７２は第２ダクト５０に連通している。そして、第５ダクト７２には、分級スクリーン２１の下方から延設する第４ダクト７１が連通している。なお、図示例では、第５ダクト７２が第２ダクト５０の水平部５２に連通しているが、第５ダクト７２が第２ダクト５０の立ち上り部５１に連通してもよい。さらに、図示を省略するが、第５ダクト７２がボイラ３０の上部空間に直接連通していてもよい。
【００５５】
コントローラ８０には、コークス乾式消火設備１００の操業途中において、所定時間間隔で、間欠的に、第５ダクト７２において循環冷却ガスの流れを生じさせる制御プログラムが格納されている。例えば、２４時間の連続操業の中で、８時間ごとに、第４ダクト７１の開閉弁７１ａと第５ダクト７２の開閉弁７２ａをともに開制御し、ともに１０分間程度開いた状態に保持する制御が実行される。
【００５６】
このような制御により、サイクロン２０にて捕集され、選別されたコークスダストの一部が、第４ダクト７１を介してＸ１１方向に導入され、第５ダクト７２をＸ１２方向に流通する循環冷却ガスに対して第４ダクト７１からコークスダストが導入され、この循環冷却ガスによってコークスダストが第２ダクト５０に搬送される。そして、第２ダクト５０に搬送されたコークスダストは、第２ダクト５０を流通する循環冷却ガスのＸ３方向の流れによってボイラ３０に搬送され、ボイラ３０に比較的大粒径のコークスダストを供給することができる。
【００５７】
ボイラ３０に比較的大粒径のコークスダストが供給されることにより、ボイラ３０内にある各種の伝熱管３３，３４，３５，３６や水冷壁３１、及び吊り下げ管３２等に付着し、堆積している小粒径のコークスダストを効果的に除去することができる。また、比較的大粒径のコークスダストは摩耗作用に優れているが、例えば１０分程度の短時間だけボイラ３０に導入するように制御することにより、ボイラ３０内に付着し、堆積している小粒径のコークスダストの除去を行いながら、ボイラ３０内の各種機器を摩耗させることを回避することができる。
【００５８】
例えば、コークス乾式消火設備１００を８時間操業した後、サイクロン２０からボイラ３０への大粒径のコークスダストの供給を１０分程度実行し、再度、コークス乾式消火設備１００を８時間操業した後、再度、サイクロン２０からボイラ３０への大粒径のコークスダストの供給を１０分程度実行する。このように間欠的にボイラ３０に対して大粒径のコークスダストを気流搬送にて供給することにより、小粒径のコークスダストが伝熱管３３，３４，３５，３６に付着して堆積し続け、伝熱管３３，３４，３５，３６における伝熱面積が低下してボイラ３０の蒸気生産能力が低下することが解消される。また、循環冷却ガスによる気流搬送を適用することにより、ボイラ３０内の広範囲に亘るコークスダストの供給が可能になる。さらに、小粒径のコークスダストの除去に際して高耐熱性を有する特殊な除去装置をボイラ３０に装備する必要がなく、サイクロン２０にて捕集されたコークスダストを気流搬送にてボイラ３０に導入することから、設備費を高騰させる恐れもない。
【００５９】
なお、本実施形態は、コントローラ８０に開閉弁７１ａ、７２ａの開閉制御のタイミング等が設定され、コントローラ８０による自動制御されたコークスダスト除去機構を有しているが、開閉弁７１ａ、７２ａの開閉制御を管理者が実行するマニュアル制御であってもよい。また、サイクロン２０が必ずしも分級スクリーン２１を有していなくてもよい。サイクロン２０にて捕集されたコークスダストは一般にボイラ３０内に付着し、堆積しているコークスダストよりも大粒径のものであることから、サイクロン２０にて捕集されたコークスダストの一部を分級せずにそのまま使用しても、ボイラ３０内に堆積しているコークスダストを十分に除去可能である。
【００６０】
［第２の実施形態］
次に、図４を参照して、第２の実施形態に係るコークス乾式消火設備を説明する。図４は、第２の実施形態に係るコークス乾式消火設備の概略構成を示す模式図である。図示するコークス乾式消火設備２００は、図１に示すコークス乾式消火設備１００と基本構成において共通している。従って、コークス乾式消火設備２００の基本構成の説明は省略し、ボイラ内のコークスダスト除去機構と除去方法について説明する。
【００６１】
コークス乾式消火設備２００では、サイクロン２０の下端において開閉弁７１ａを有する第４ダクト７１が延設しており、第４ダクト７１の下方には、例えば水平方向にコークスダストを運搬するフローコンベア９１が装備され、フローコンベア９１の端部には、次いで鉛直方向にコークスダストを運搬するバケットコンベア９２が装備されている。バケットコンベア９２にて頂部まで運搬されたコークスダストは、貯留槽９３に一時的に貯留される。貯留槽９３の下端は、下方にある加圧タンク９４に連通している。
【００６２】
加圧タンク９４には、開閉弁９５ａを有して窒素ガス等の不活性ガスを導入する不活性ガス導入ダクト９５が連通している。さらに、加圧タンク９４からは開閉弁９６ａを有する第６ダクト９６が延設し、第６ダクト９６は第２ダクト５０に連通している。なお、図示例では、第６ダクト９６は第２ダクト５０の水平部５２に連通しているが、第２ダクト５０の立ち上り部５１に連通してもよい。
【００６３】
サイクロン２０の下方にある分級スクリーン２１にて所定範囲の粒径のコークスダストが分級された後、分級されたコークスダストは第４ダクト７１を介してＸ１１方向に排出される。一方、選別されなかった例えば小さな粒径範囲のコークスダストは、分級スクリーン２１から延設する排出ダクト７１'を介して分級スクリーン２１の下方にあるホッパー２２に送られる。分級スクリーン２１の下方に延設する第４ダクト７１を介して排出されたコークスダストはフローコンベア９１にてＸ１４方向に搬送された後、バケットコンベア９２にてＸ１５方向に搬送され、貯留槽９３に貯留される。
【００６４】
加圧タンク９４には、不活性ガス導入ダクト９５を介して不活性ガスがＹ２方向に導入される。貯留槽９３に貯留されているコークスダストは、加圧タンク９４へＸ１６方向に導入され、貯留槽９３内において不活性ガスに混入され、加圧される。
【００６５】
コントローラ８０には、コークス乾式消火設備１００の操業途中において、所定時間間隔で、間欠的に、開閉弁９６ａを開制御することにより、加圧タンク９４から第６ダクト９６を介して第２ダクト５０へ加圧された不活性ガスの流れを生じさせる制御プログラムが格納されている。例えば、２４時間の連続操業の中で、８時間ごとに、開閉弁９６ａを開制御し、１０分間程度開いた状態に保持する制御が実行される。
【００６６】
このような制御により、サイクロン２０にて捕集され、選別されたコークスダストの一部が、第６ダクト９６をＸ１７方向に流れる不活性ガスによって第２ダクト５０に気流搬送される。そして、第２ダクト５０に搬送されたコークスダストは、第２ダクト５０を流通する循環冷却ガスのＸ３方向の流れによってボイラ３０に搬送され、ボイラ３０に比較的大粒径のコークスダストを供給することができる。
【００６７】
本実施形態に係るコークス乾式消火設備２００によっても、ボイラ３０内にある各種の伝熱管３３，３４，３５，３６や水冷壁３１、及び吊り下げ管３２等に付着し、堆積している小粒径のコークスダストを効果的に除去することができる。
【００６８】
なお、図示例は、加圧タンク９４に不活性ガスを導入する形態であるが、例えば、第３ダクト６０における送風機６１のガス流れ下流側から分岐ダクトを分岐させ、この分岐ダクトを加圧タンク９４に連通させてもよい。すなわち、図１で示すコークス乾式消火設備１００と同様に、送風機６１の下流側で流速エネルギの高い循環冷却ガスを利用して比較的大粒径のコークスダストを気流搬送する形態である。
【００６９】
［実操業による効果確認実験］
本発明者等は、図１に示すコークス乾式消火設備１００を実操業させ、サイクロン２０にて捕集された大粒径のコークスダストをボイラ３０に導入し、ボイラ３０内に付着し、堆積している小粒径のコークスダストを除去する実験を行った。コークス乾式消火設備１００は２４時間フル操業する設備であるが、８時間の操業ごとにボイラ３０へのコークスダストの導入を１０分間実行した。すなわち、１日に３回の間欠的なボイラ３０へのコークスダストの導入制御を実行した。
【００７０】
ボイラ３０へ導入されるコークスダストは、０．５ｍｍ乃至５ｍｍ程度の粒径範囲のコークスダストを選別した。そして、ボイラ８０内において、２次過熱器等に対応する位置に温度センサを設けておき、この温度センサによる計測データをコントローラ８０にて随時受信して、温度の時系列変化を求めた。
【００７１】
その結果、コークス乾式消火設備１００を８時間連続操業する過程で、操業後半は温度センサによる温度が若干低下することが分かった。これは、伝熱管３６等に小粒径のコークスダストが付着し、堆積した結果、伝熱面積が低下したことによるものである。８時間の操業後、大粒径のコークスダストをボイラ３０に１０分間供給する過程で温度センサは上昇し、操業初期の高い温度に戻ることが確認されている。
【００７２】
本効果確認実験より、コークス乾式消火設備１００において、ボイラ３０内のコークスダストが効果的に除去されることが実証されている。
【００７３】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０              ：チャンバ
１１              ：クーリングチャンバ
１２              ：プレチャンバ
１３              ：コークス投入装置
１４              ：コークス払出し装置
２０              ：集塵機（サイクロン）
２１              ：分級スクリーン
３０              ：ボイラ
３１              ：水冷壁
３２              ：吊り下げ管
３３              ：節炭器伝熱管（伝熱管）
３４              ：蒸発器伝熱管（伝熱管）
３５              ：１次過熱器伝熱管（伝熱管）
３６              ：２次過熱器伝熱管（伝熱管）
３７              ：気水分離ドラム
３８              ：ヘッダ
４０              ：第１ダクト
５０              ：第２ダクト
５１              ：立ち上り部
５２              ：水平部
５３              ：空気導入ダクト
６０              ：第３ダクト
６１              ：送風機
６２              ：予熱器
６３              ：バイパスダクト
６４              ：放散ダクト
７１              ：第４ダクト
７２              ：第５ダクト
８０              ：コントローラ
９１              ：フローコンベア
９２              ：バケットコンベア
９３              ：貯留槽
９４              ：加圧タンク
９５              ：不活性ガス導入ダクト
９６              ：第６ダクト
１００，２００    ：コークス乾式消火設備
【図１】
2020041098.tif 000003
【図２】
2020041098.tif 000004
【図３】
2020041098.tif 000005
【図４】
2020041098.tif 000006