(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス乾式消火設備への蒸気を供給する方法において、ＣＤＱ発電設備において熱源となるコークス生産量が設備能力より減量時のＣＤＱタービン設備発電余力と、発電設備のボイラ設備蒸気余力を利用し発電量を増加させることを特徴とするコークス乾式消火設備への蒸気供給方法。
【請求項２】
コークス乾式消火設備への蒸気を供給する装置において、発電設備からＣＤＱ発電設備への供給するための蒸気配管を連結し、該発電設備からＣＤＱ発電設備への蒸気供給量制御装置を配設し、かつＣＤＱ発電設備からの復水を復水配管にて発電設備に復水供給制御することを特徴とするコークス乾式消火設備への蒸気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス乾式消火設備への蒸気を供給する方法及び装置に係り、特にコークス乾式消火設備の廃熱ボイラー（以下、ＣＤＱ廃熱ボイラーという）の発生蒸気を利用できる蒸気供給方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般にＣＤＱ発電設備と一般に使用されている発電設備は図２に示すように、それぞれ単独設備であるのが通常である。すなわち、図２はＣＤＱ発電設備と一般に使用されている発電設備の使用状況を示す図である。この図２（ａ）に示すように、ＣＤＱ発電設備はそれぞれ単独設備で、ＣＤＱ廃熱ボイラー５は蒸気配管でＣＤＱタービン６に送風機用加減弁２６を経て連結し、ＣＤＱタービン６には発電機７が連結されている。このようにして、ＣＤＱ廃熱ボイラー５から発生した蒸気は蒸気配管を経由して送風機用加減弁２６を通りＣＤＱタービン６に導かれる。発電機用タービンに使用された蒸気は復水器１２で冷却し、補給水設備より水を補給し、復水器ポンプ３６で低圧給水加熱器１６−１へ供給し、加熱した後、脱気器２８で脱気しボイラ給水ポンプ２７で高圧給水加熱器１６−２へ供給し加熱した後、再びＣＤＱ廃熱ボイラー５に循環される。
【０００３】
また、一般に使用されている発電設備も図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）と同様な経路を経て再循環されるように構成されている。このようにＣＤＱ設備と発電設備は各々単独設備にて運転されているために、ＣＤＱタービン設備余力と発電設備のボイラー設備余力は利用されていないのが実状である。
【０００４】
そこで、例えば実開昭５８−１７７５０４号公報に示す高炉送風機用タービンの蒸気供給装置は、通常、蒸気発生量の変動の大きいＣＤＱ廃熱ボイラーの蒸気を安定した運転を要求される高炉送風機用として使用するもので、図３に示すように、ＣＤＱ廃熱ボイラー５からの発生蒸気が、高炉送風機の必要蒸気量より多い場合には余剰蒸気を発電機用タービン２９に送るもので、さらに余剰蒸気がある場合は、低圧蒸気ライン３０に送るように構成し、一方、ＣＤＱ廃熱ボイラー５からの発生蒸気が、高炉送風機の必要蒸気量より少ない場合には燃料焚きボイラー３１を操作して、不足分を供給するような構成がされている。
【０００５】
このように、発電機用タービン２９、燃料炊きボイラー３１および抽出装置３５を操作して、高炉送風機用タービン３２、３２ａおよびＣＤＱ廃熱ボイラー５の変動に対応して、蒸気本配管３３の蒸気圧力が一定になる如く自動運転をすれば、いわゆる調圧運転制御により、ＣＤＱ廃熱ボイラー５の変動する蒸気を使用したにもかかわらず、高炉送風機３４、３４ａの安定した運転ができる。従って、発電機用タービン２９、燃料炊きボイラー３１および抽出装置３５を蒸気本配管３３に配設することによって、通常蒸気発生量の変動の大きいＣＤＱ廃熱ボイラー５の蒸気を安定した運転を要求される高炉送風機用として使用することが出来ると言うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＣＤＱ発電設備と発電設備を各々単独設備である場合には、ＣＤＱタービン設備余力と発電設備のボイラー設備余力が利用されていないという問題がある。また、実開昭５８−１７７５０４号公報の場合は、発電機用タービン、燃料炊きボイラーおよび抽出装置を蒸気本配管に配設することによって、通常蒸気発生量の変動の大きいＣＤＱボイラーの蒸気を安定した運転は可能であるが、しかしながら、高炉送風機用として使用されているＣＤＱボイラーのコークス生産量との関係及び法対応（定期検査）から一般的に停止する場合には、全てを燃料焚きボイラー設備にたよらなけらばならず、結局は燃料焚きボイラー設備は高炉送風量に応じた設備を設ける必要とならざるを得ず、そのために大型設備となり設備費が高くなると言う問題が生ずる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した問題を解消すべく、発明者らは鋭意開発を進めた結果、コークス乾式消火設備の廃熱ボイラーの発生蒸気を利用できる蒸気供給方法及び装置を提供するものである。その発明の要旨とするところは、
（１）コークス乾式消火設備への蒸気を供給する方法において、ＣＤＱ発電設備において熱源となるコークス生産量が設備能力より減量時のＣＤＱタービン設備発電余力と、発電設備のボイラ設備蒸気余力を利用し発電量を増加させることを特徴とするコークス乾式消火設備への蒸気供給方法。
【０００８】
（２）コークス乾式消火設備への蒸気を供給する装置において、発電設備からＣＤＱ発電設備への供給するための蒸気配管を連結し、該発電設備からＣＤＱ発電設備への蒸気供給量制御装置を配設し、かつＣＤＱ発電設備からの復水を復水配管にて発電設備に復水供給制御することを特徴とするコークス乾式消火設備への蒸気供給装置にある。
【０００９】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は本発明に係るＣＤＱ発電設備と発電設備の一体連結した使用状況を示す図である。この図１に示すように、コークス炉にて焼成された約１０５０℃の赤熱コークスはコークカー１にて搬送されてコークス乾式消火設備２の上部より装入され、約２５０℃程度の温度に消火され、製品としてコークス３を得る。
一方、コークス乾式消火設備２内でコークスが乾式消火されると同時に廃熱水蒸気は除塵器４を経て、ＣＤＱ廃熱ボイラー５よりＣＤＱタービン６に蒸気が送られ発電機７が稼働する。また、コークス乾式消火設備２に吹き込まれる循環ガス（Ｎ2 ）はＣＤＱ廃熱ボイラー５の下部より取り出され、サイクロン８を介してコークス乾式消火設備２の下部より再度吹き込まれて、循環ガスとして利用される。
【００１０】
一方、一般に使用される発電機設備においては、発電機用ボイラー９から発生した蒸気は蒸気配管を経由して送風機用加減弁１０を通り発電機用タービン１１に導かれる。発電機用タービン１１に使用された蒸気は復水器１２で冷却し、純水装置１３及びタンク１４より補給水ポンプ１５にて補給水されて給水加熱器１６−１、１６−２に送られ加熱されて再び発電機用ボイラー９に循環される。なお、符号１７は純水タンク、１８は脱気器である。
【００１１】
そこで、本発明においては、発電機用ボイラー９の蒸気供給余力を有効に活用するため、（ボイラー蒸気供給量設定値）−（発電機用タービン蒸気供給量）の差分をＣＤＱタービン６へ供給するため蒸気配管１９と蒸気圧力（流量）制御弁２０および減温器２１、注水スプレー制御弁２２を設置し、発電設備からＣＤＱタービン６への蒸気供給を蒸気圧力（流量）蒸気温度で制御する。また、蒸気圧力（流量）制御弁２０にてＣＤＱ側タービン６へ注入した蒸気分に相当する復水を復水配管２３と復水制御弁２４にて発電設備の復水ラインへ戻すように構成する。
【００１２】
そこで、一般に使用される発電設備であるボイラー、タービン、発電機設備のボイラ設備容量については、ボイラ設備の蒸気供給量とタービン設備の蒸気容量（発電出力）は等しいことが望ましいが、一般的にはボイラ設備容量はタービン設備容量に対して大きい。その理由はボイラ設計製作誤差に対する余裕代であり、また、タービン設備性能の経年劣化（復水器・給水過熱器等）のチューブ汚れ等による蒸気量増による場合や復水の補給水供給時の過熱用蒸気使用量の増加（過度現象）、さらには、タービン復水器の冷却水温度の上昇（夏期など）によるタービン効率低下による蒸気量増によるものである。これらのことから、ボイラー設備の蒸気供給容量はタービン設備の蒸気容量（発電出力）に対して大きい関係がある。これらの関係から発電設備のボイラーには蒸気の供給余力がある。
【００１３】
一方、ＣＤＱの操業については、ＣＤＱ設備は赤熱コークス処理量が最大時の容量で設計するため、ＣＤＱ設備のタービンの能力は通常運転に比べて数％〜１０％程度の余裕を設けてある。ＣＤＱの赤熱コークス処理はバッチ処理であるため蒸気発生量が変動する。また、ＣＤＱの負荷率はコークス処理量低下等により一般発電設備に比べて低い関係にあり、ＣＤＱのタービンには蒸気の受給余力がある。これに対して発電設備の負荷（蒸気発生量）はガス炊きボイラ設備に比べ負荷追従性の悪い石炭炊きボイラー設備の場合も高負荷量（７０〜１００％）で±５％／分あり、ＣＤＱへの蒸気供給は充分対応可能である。従って、発電設備のボイラーの蒸気発生量の余裕代をＣＤＱのタービンに供給することにより、発電量を増加させることが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る蒸気圧力（流量）制御弁の制御機構を示す図１において、発電機用ボイラー９の蒸気供給余力を有効に活用するためＣＤＱタービン６の入口蒸気圧力設定値に対し、蒸気圧力（流量）制御弁２０の２次側圧力を数ｋｇ／ｃｍ2 高く設定すると共に、（発電機用ボイラー９蒸気供量設定値）−（発電機用タービン１１蒸気供給量）≧（ＣＤＱ蒸気供給量）なる、ＣＤＱ蒸気供給量制御により制御弁開度上限を設定する。すなわち、（ボイラー蒸気供給量設定値）−（発電機用タービン蒸気供給量）の差分をＣＤＱタービン６へ供給するため蒸気配管１９と蒸気圧力（流量）制御弁２０および減温器２１、注水スプレー制御弁２２を設置し、発電設備からＣＤＱタービンへの蒸気供給を制御器２５により蒸気圧力（流量）蒸気温度を制御させる。また、蒸気圧力（流量）制御弁２０にてＣＤＱ側タービン６へ注入した蒸気分に相当する復水を復水配管２３と復水制御弁２４にて発電設備の復水ラインへ戻すように構成する。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、従来一般に使用される発電機用のボイラー設備は設備フル能力まで発電に活かすことは出来ないが、しかし本発明によるＣＤＱ設備のタービン設備と組合せることにより、各々の設備能力を有効に活用し、発電量を増加させることが出来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＣＤＱ発電設備と発電設備の一体連結した使用状況を示す図である。
【図２】従来のＣＤＱ発電設備と一般に使用されている発電設備の使用状況を示す図である。
【図３】従来の高炉送風機用タービンの蒸気供給装置の配置図である。
【符号の説明】
１  コークカー
２  コークス乾式消火設備
３  コークス
４  除塵器
５  ＣＤＱ廃熱ボイラー
６  ＣＤＱタービン
７  発電機
８  サイクロン
９  発電機用ボイラー
１０  送風機用加減弁
１１  発電機用タービン
１２  復水器
１３  純水装置
１４  タンク
１５  補給水ポンプ
１６  補給水設備
１６−１  低圧給水加熱器
１６−２  高圧給水加熱器
１７  純水タンク
１８、２８  脱気器
１９  蒸気配管
２０  蒸気圧力（流量）制御弁
２１  減温器
２２  注水スプレー制御弁
２３  復水配管
２４  復水制御弁
２５  制御器
２６  送風機用加減弁
２７  ボイラ給水ポンプ
２９  発電機用タービン
３０  低圧蒸気ライン
３１  燃料焚きボイラー
３２、３２ａ  高炉送風機用タービン
３３  蒸気本配管
３４、３４ａ  高炉送風機
３５  抽出装置
３６  復水器ポンプ
【図１】
0003670791.tif 000002
【図２】
0003670791.tif 000003
【図３】
0003670791.tif 000004