(57)【要約】【課題】炉長方向の中心部で、多段燃焼のために供給する空気の圧損を軽減する。【解決手段】炉長方向に細分された垂直フリュー同士の隔壁内に空気の供給路２ｃを形成し、この供給路２ｃから片側の垂直フリューへ空気を供給して多段燃焼を行うコークス炉で、各供給路２ｃの吹出し口２ｄをコークサイドの一方向に揃えて形成する。そして、プッシャーサイドの最端に位置する垂直フリューに対してだけは、二段燃焼のための供給路２ｃの形成を省略する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉長方向に細分された燃焼室同士の隔壁内に空気の供給路を形成し、該供給路から片側の前記燃焼室へ空気を供給して多段燃焼を行うコークス炉で、夫々の前記供給路の吹出し口をコークサイド及びプッシャーサイドの何れか一方に揃えて形成することで、前記燃焼室の炉長方向の温度分布を調整することを特徴とするコークス炉の温度分布調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉の温度分布調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉の燃焼改善技術の一つに、火炎温度を下げてＮＯｘの低減を図る多段燃焼があり、これは燃焼室の下位で完全燃焼に必要とされる空気の８〜９割程度を供給し、燃焼室の上位で不足分の空気を補い、全体として完全燃焼させる技術である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−８１４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
多段燃焼のために上位に空気を供給する構造として、炉長方向に細分された燃焼室同士の隔壁内に空気の供給路を形成し、この供給路から片側の燃焼室へ空気を供給するものがある。但し、燃焼室を構成するレンガは、窯口に近いほど劣化しやすいため、炉長方向の最端に位置する炉外との隔壁だけには、前述した供給路を形成することは避けたい。そのため、図５に示すように、炉長方向の最端に位置する燃焼室と、これに隣接した燃焼室との隔壁内に形成する供給路の吹出し口は、最端に位置する燃焼室の側、つまり窯口側に向けて形成しなければならず、それ以降の吹出し口も、必然的に窯口側に向けられる。したがって、各吹出し口は、炉長方向の中心を境にしたコークサイド及びプッシャーサイドで背向するように形成され、炉長方向の中心に位置する隔壁内だけには、コークサイドに吹出す供給路とプッシャーサイドに吹出す供給路の双方が併設される。
【０００４】
この中心の隔壁内に併設された二つの供給路は、隔壁の強度が損なわれることを防ぐために、他の隔壁内に形成した供給路よりも断面積を小さくしている。したがって、この二つの供給路では通気抵抗が大きい分、圧損が大きくなり、供給できる空気の流量が減少し燃焼温度が低下してしまう。つまり、炉長方向の温度分布を観測すると、図６に示すように、中心部の燃焼温度が局部的に低下してしまい、理想的な温度分布を得ることができなかった。
本発明の課題は、炉長方向の中心部で、多段燃焼のために供給する空気の圧損を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るコークス炉の温度分布調整方法は、炉長方向に細分された燃焼室同士の隔壁内に空気の供給路を形成し、該供給路から片側の前記燃焼室へ空気を供給して多段燃焼を行うコークス炉で、夫々の前記供給路の吹出し口をコークサイド及びプッシャーサイドの何れか一方に揃えて形成することで、前記燃焼室の炉長方向の温度分布を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１に係るコークス炉の温度分布調整方法によれば、各供給路の吹出し口をコークサイド及びプッシャーサイドの何れか一方に揃えて形成することで、炉長方向の中心に位置する隔壁内に、コークサイドとプッシャーサイドに吹出す二つの供給路を併設する必要がなくなる。すなわち、この中心の隔壁に形成する供給路は一つで済むので、他の隔壁内に形成する供給路よりも断面積を小さくする必要がない、つまり他の隔壁内に形成する供給炉と同一の断面積にすることができる。これにより、炉長方向の中心部で、多段燃焼のために供給する空気の圧損を軽減できるので、空気の流量減少に起因して中心部の燃焼温度が局部的に低下してしまうといった事態を回避し、理想的な温度分布を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、コークス炉の概略構成である。炭化室１と燃焼室２とは炉団方向に交互に配置され、その下方には蓄熱室３が炉団方向に配設されている。
炭化室１は、窯出し時の押出し抵抗を少しでも軽減するために、炉団方向の幅を、プッシャーサイド（ＰＳ）よりもコークサイド（ＣＳ）の方を広くしたテーパ形状になっている。
【０００８】
燃焼室２は、炉長方向に細分されており、図２に示すように、一つの燃焼室２は、炉長方向に並んだ二つの垂直フリュー２ａ及び２ｂを上部で連通したヘアピン構造になっている。蓄熱室３は、燃焼室２と対応するように炉長方向に分割されており、一つの燃焼室２に対して所定の蓄熱室３が連通されている。炉長方向に並んだ各蓄熱室３の底部は、炉長方向に延在するソールフリュー４と連通しており、各蓄熱室３とソールフリュー４との夫々の間には、開口部を有するノズルプレート５が介挿されている。
【０００９】
そして、一つの燃焼室２に対して、燃料ガス及び空気を燃焼室２へ供給するルートと、排気ガスを燃焼室２から排出するルートと、が個別に形成される。すなわち、燃料ガス及び空気は、夫々、異なるソールフリュー４のＣＳの一端から注入され、ノズルプレート４を介して蓄熱室３に入り、そこで予熱されてから燃焼室２へ立ち上がり、垂直焔道２ａ及び２ｂの何れか一方で燃焼が行われる。その排気ガスは、垂直焔道２ａ及び２ｂの他方から蓄熱室３へと引き落され、そこで熱回収されてからソールフリュー４に入り、ＰＳの他端から排気される。これら燃料ガス及び空気の供給ルートと排気ガスの排気ルートは、所定時間毎に切替えられ、蓄熱室３では予熱と熱回収が交互に行われる。
【００１０】
なお、火炎温度を下げてＮＯｘの低減を図るために、二段燃焼を行うこととし、一段目は、垂直フリューの底部から空気を供給し、二段目は、垂直フリュー同士の隔壁内に空気の供給路２ｃを形成し、この供給路２ｃから片側の垂直フリューへ空気を供給する。すなわち、一つの供給路２ｃに対して所定の蓄熱室３が連通されており、この蓄熱室３へ送られてくる空気が、隔壁内の供給路２ｃを経て垂直フリュー２ａ又は２ｂへ吹出される。
【００１１】
但し、燃焼室２を構成するレンガは、窯口に近いほど劣化しやすいため、炉長方向の最端に位置する炉外との隔壁だけには、供給路２ｃを形成することは避けたい。そのため、図３に示すように、ＣＳの最端に位置する垂直フリューと、これに隣接する垂直フリューとの隔壁内に形成する供給路２ｃの吹出し口２ｄは、最端に位置する垂直フリューの側、つまりＣＳの窯口側に向けて形成しており、それ以降の吹出し口２ｄも、全てＣＳの窯口側に向けている。
【００１２】
すなわち、炉長方向の中心に位置する隔壁内には、一つの供給路２ｃだけを形成し、その吹出し口２ｄもＣＳに向けている。この中心の隔壁内に形成する供給路２ｃは、他の隔壁内に形成される供給路２ｃと同一の断面積にする。
一方、ＰＳの最端に位置する垂直フリューに対してだけは、二段燃焼のための供給路２ｃの形成を省略する。
ところで、コークス炉の炭化室１は、前述したテーパ形状により、ＰＳよりもＣＳの装炭量が多くなるので、それだけＣＳの燃焼温度を高くする必要があった。図４は、その炉長方向の目標温度分布である。
【００１３】
各燃焼室２の燃焼温度は、そこに供給される燃料ガスや空気の流量によって左右されるため、ノズルプレート５の開口面積を調整することにより、そこを通過する燃料ガスの流量を調整し、燃焼温度の調整を行う。すなわち、ＰＳからＣＳに向かうほど、ノズルプレート５の開口面積が拡大するように形成されている。
なお、ＰＳ、ＣＳの両端部、すなわち外周部分に位置する部分は、炉外への放散熱が多く、この温度分布制御では、両端部の２フリュー分は除いた形で目標温度分布制御が行われる。したがって、両端部の２フリューにおいては、前記目標温度分布制御に影響を与えないように、炉外への放散熱による温度変動が少なくなるように燃焼制御を行う。
【００１４】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
従来、中心の隔壁内に併設された二つの供給路２ｃは、隔壁の強度が損なわれることを防ぐために、他の隔壁内に形成した供給路２ｃよりも断面積を小さくされていた。しかしながら、このように断面積を小さくしてしまうと、ノズルプレート５の開口面積を幾ら拡大したとしても、供給路２ｃ自体の通気抵抗が大きい分、圧損が大きくなり、供給できる空気の流量が減少し、燃焼温度が低下してしまう。つまり、炉長方向の温度分布を観測すると、中心部の燃焼温度が局部的に低下してしまい、理想的な温度分布を得ることができなかった。
【００１５】
そこで、各供給路２ｃの吹出し口２ｄをＣＳ及びＰＳの何れか一方に揃えて形成することで、炉長方向の中心に位置する隔壁内に、ＣＳ及びＰＳに吹出す二つの供給路２ｃを併設する必要がなくなる。すなわち、この中心の隔壁に形成する供給路２ｃは一つで済むので、他の隔壁内に形成する供給路２ｃよりも断面積を小さくする必要がない、つまり他の隔壁内に形成する供給炉２ｃと同一の断面積にすることができる。これにより、炉長方向の中心部で、多段燃焼のために供給する空気の圧損を軽減できるので、空気の流量減少に起因して中心部の燃焼温度が局部的に低下してしまうといった事態を回避し、理想的な温度分布を得ることができる。
【００１６】
多段燃焼、すなわち図示例では２段燃焼を行う為の各吹出し口２ｄは、本実施形態のようにＣＳ側に向けることが望ましい。すなわち、最外周端部に位置する垂直フリューへの供給路２ｃを形成することができない場合、この垂直フリューへの供給路２ｃの形成を、図４に示すようにＰＳ側において省略する。なぜなら、垂直フリューへの供給路２ｃの形成省略は、ＮＯｘ低減を図る２段燃焼をあきらめることになるが、目標温度分布制御において、温度が低い側のＰＳ側において、２段燃焼を止め、目標温度分布制御において、温度が高い側のＣＳ側で２段燃焼を行ったほうが、ＮＯｘ低減効果が高いからである。
なお、上記の一実施形態では、二段燃焼の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、二段以上となる多段燃焼の場合についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】コークス炉の概略構成である。
【図２】供給及び排気のルートである。
【図３】供給路と吹出し口の概略構成である。
【図４】目標温度分布である。
【図５】従来の概略構成である。
【図６】従来の温度分布である。
【符号の説明】
【００１８】
１  炭化室
２  燃焼室
２ａ・２ｂ  垂直フリュー
２ｃ  供給路
２ｄ  吹出し口
３  蓄熱室
４  ソールフリュー
５  ノズルプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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