(57)【要約】      （修正有）【課題】ガス循環ブロワをコンパクトにして、消費電力を低減できるコークス乾式消火設備を提供する。【解決手段】コークス乾式消火設備１は、不活性ガスを通流させて赤熱コークスを冷却するＣＤＱ冷却塔３と、ＣＤＱ冷却塔３から排出されるガスの一次集塵を行う一次集塵器５と、一次集塵されたガスが導入されて廃熱回収を行う廃熱ボイラ７と、廃熱ボイラ７のガス出口側に設けられた二次集塵器９と、二次集塵されたガスを冷却するガスクーラ１１と、ガスを循環させるためのガス循環ブロワ１３とを備えたコークス乾式消火設備であって、ガスクーラ１１がガス循環ブロワ１３の上流側に配置されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤熱コークスに不活性ガスを通流させて赤熱コークスを冷却するＣＤＱ冷却塔と、該ＣＤＱ冷却塔から排出されるガスの一次集塵を行う一次集塵器と、一次集塵されたガスが導入されて廃熱回収を行う廃熱ボイラと、該廃熱ボイラのガス出口側に設けられて二次集塵を行う二次集塵器と、二次集塵されたガスを冷却するガスクーラと、ガスを循環させるためのガス循環ブロワとを備えたコークス乾式消火設備であって、
前記ガスクーラが前記ガス循環ブロワの上流側に配置されていることを特徴とするコークス乾式消火設備。
【請求項２】
前記ガスクーラは、前記ガスクーラ内のガス流れの方向と、前記ガスクーラの冷却水の流れの方向が対向する向流型のガスクーラであることを特徴とする請求項１記載のコークス乾式消火設備。
【請求項３】
前記廃熱ボイラの下部出口から前記二次集塵器に至るガス流路を２系統にしたことを特徴とする請求項１又は２記載のコークス乾式消火設備。
【請求項４】
前記ＣＤＱ冷却塔と前記廃熱ボイラをダクトで連結し、平面視において前記ダクトを挟むように前記二次集塵器を２台設け、該二次集塵器によって二次集塵されたガスを集合するＴ字状の集合ダクトを設け、該集合ダクトの集合部分が前記煙道ダクトの下方になるように配置したことを特徴とする請求項３記載のコークス乾式消火設備。
【請求項５】
前記二次集塵器のガス出口側直上にガスクーラをそれぞれ配置したことを特徴とする請求項３又は４記載のコークス乾式消火設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄所の製銑工場において赤熱コークスを不活性ガスで冷却するコークス乾式消火設備（本明細書において「ＣＤＱ設備」という）（ＣＤＱは、「Coke  Dry  Quenching」の頭文字である）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＱ設備は、例えば特許文献１に示されているように、赤熱コークスが装入される冷却塔、冷却塔に吹き込まれて赤熱コークスと熱交換して排出された冷却ガスの集塵を行う一次集塵器、一次集塵器で一次集塵されたガスが導入されて廃熱回収する廃熱ボイラ、廃熱ボイラから排出されたガスの集塵を行う二次集塵器、二次集塵器から出たガスを昇圧する循環ブロワ、循環ブロワによって昇圧されたガスと熱交換してガスを冷却すると共に廃熱ボイラに導入する水を予熱するガスクーラを備えている。
【０００３】
このような、ＣＤＱ設備では、赤熱コークスを冷却塔に装入すると共に冷却塔の下部から不活性ガスを吹き込み、赤熱コークスと熱交換させる。そして、赤熱コークスの熱を回収した高温ガスを廃熱ボイラに送り込み熱交換した後、廃熱ボイラから排出される冷却ガスを循環ブロワで昇圧し、該昇圧された冷却ガスをガスクーラでさらに冷却して冷却塔の下部に導入するようにしている。
廃熱ボイラで回収された熱エネルギーは蒸気として発電機に利用され電力エネルギーとして回収される。
【０００４】
また、特許文献１に開示されたＣＤＱ設備では、ガス循環系を経済的なレイアウトにするために廃熱ボイラ下部から二次集塵器へのガス流路を１系統にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１０９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているように、従来、冷却ガスの循環経路において、ガスクーラは循環ブロワの下流側に設置されていた。このため、循環ブロワに供給される冷却ガスは、廃熱ボイラから排出された比較的高温のガスであるため、ガスボリュームが大きかった。そのため、循環ブロワの羽形状を大きくしなければならず、また循環ブロワを駆動させるための消費電力も大きくなり不経済なものになっていた。
【０００７】
また、特許文献１においては、ガスクーラ内を冷却ガスが下から上に向かって流れる構造であり、また冷却水も下から上に向かって流れるため、冷却水の流れと冷却ガスの流れの方向が同じ方向となり、熱交換率が悪いという問題もあった。
さらに、特許文献１においては、廃熱ボイラ下部から二次集塵器へのガス流路を１本にしていため、廃熱ボイラ内部のガス流れが偏流になり、ボイラチューブの局所磨耗やボイラ能力が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、循環ブロワをコンパクトにして、消費電力を低減できるコークス乾式消火設備を提供することを目的としている。
また、ガスクーラにおける熱交換率に優れたコークス乾式消火設備を提供することを目的としている。
さらに、ボイラチューブの局所磨耗やボイラ能力の低下のないコークス乾式消火設備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】
【０００９】
（１）本発明に係るコークス乾式消火設備は、赤熱コークスに不活性ガスを通流させて赤熱コークスを冷却するＣＤＱ冷却塔と、該ＣＤＱ冷却塔から排出されるガスの一次集塵を行う一次集塵器と、一次集塵されたガスが導入されて廃熱回収を行う廃熱ボイラと、該廃熱ボイラのガス出口側に設けられて二次集塵を行う二次集塵器と、二次集塵されたガスを冷却するガスクーラと、ガスを循環させるためのガス循環ブロワとを備えたコークス乾式消火設備であって、
前記ガスクーラが前記ガス循環ブロワの上流側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記ガスクーラは、前記ガスクーラ内のガス流れの方向と、前記ガスクーラの冷却水の流れの方向が対向する向流型のガスクーラであることを特徴とするものである。
【００１１】
（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記廃熱ボイラの下部出口から前記二次集塵器に至るガス流路を２系統にしたことを特徴とするものである。
【００１２】
（４）また、上記（３）に記載のものにおいて、前記ＣＤＱ冷却塔と前記廃熱ボイラをダクトで連結し、平面視において前記ダクトを挟むように前記二次集塵器を２台設け、該二次集塵器によって二次集塵されたガスを集合するＴ字状の集合ダクトを設け、該集合ダクトの集合部分が前記煙道ダクトの下方になるように配置したことを特徴とするものである。
【００１３】
（５）また、上記（３）又は（４）に記載のものにおいて、前記二次集塵器のガス出口側直上にガスクーラをそれぞれ配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、ガスクーラをガス循環ブロワの上流側に配置したので、ガスクーラを廃熱ボイラの出口に配置する場合のように高温ガスを直接吸引しないのでガス容量が小さくなり、その結果、ガス循環ブロワの消費電力の低減と形状の小型化が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコークス乾式消火設備の平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るコークス乾式消火設備の立面図である。
【図３】図１における矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るコークス乾式消火設備の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施の形態に係るコークス乾式消火設備１は、赤熱コークスに不活性ガスを通流させて赤熱コークスを冷却するＣＤＱ冷却塔３と、該ＣＤＱ冷却塔３から排出されるガスの一次集塵を行う一次集塵器５と、一次集塵されたガスが導入されて廃熱回収を行う廃熱ボイラ７と、該廃熱ボイラ７のガス出口７ａ側に設けられて二次集塵を行う二次集塵器９と、二次集塵されたガスを冷却するガスクーラ１１と、ガスを循環させるためのガス循環ブロワ１３とを備えたコークス乾式消火設備１であって、
前記ガスクーラ１１が前記ガス循環ブロワ１３の上流側に配置されていることを特徴とするものである。
以下、各構成機器及びその配置を詳細に説明する。
【００１７】
＜ＣＤＱ冷却塔＞
ＣＤＱ冷却塔３は、上方から装入される赤熱コークス２を受け入れて、内部に貯留された赤熱コークスに不活性ガスを通流させて赤熱コークスを冷却するものである。ＣＤＱ冷却塔３の下方には、搬送コンベア１５が設置され、ＣＤＱ冷却塔３で冷却されたコークスを搬送できるようになっている。
【００１８】
＜一次集塵器＞
一次集塵器５は、ＣＤＱ冷却塔３から排出されるガスの一次集塵を行う集塵器である。一次集塵器５は、ＣＤＱ冷却塔３から排出される不活性ガスを廃熱ボイラ７に導入する煙道ダクト１７の途中に設けられている。
【００１９】
＜廃熱ボイラ＞
廃熱ボイラ７は一次集塵されたガスが導入されて廃熱回収を行う。廃熱ボイラ７には過熱器１９が設けられている。
廃熱ボイラ７の下部には２つのガス出口７ａが設けられており、これら２つのガス出口７ａは平面視において煙道ダクト１７の延長線を挟む配置になっている。
廃熱ボイラ７の下部に２つのガス出口７ａを２方向に設けたことにより、廃熱ボイラ７の下部出口から二次集塵器９に至るガス流路が２系統になり、ガスは分流して各二次集塵器９に導かれる。
このように本実施の形態の廃熱ボイラ７は、不活性ガスの出口方向を従来例の１系統（片引き）から２系統（両引き）にしたので、廃熱ボイラ７内を通過するガス流れを均一に制御することができ、廃熱ボイラ７の性能が低下することがない。
【００２０】
＜二次集塵器＞
二次集塵器９は、廃熱ボイラ７のガス出口７ａ側に設けられて二次集塵を行う。二次集塵器９は、図１に示されるように、煙道ダクト１７を挟むように２台設置されており、ガス入口９ａが廃熱ボイラ７側に設けられている。
廃熱ボイラ７から排出されるガスは、循環ダクト２１を介して二次集塵器９に導入される。二次集塵器９へ導入される不活性ガスは、二次集塵器９の側面側から入り、上部側に出る。二次集塵器９のガス出口９ｂには略Ｔ字状のガス集合ダクト２３が設けられている。ガス集合ダクト２３は、内部に整流板２５を有しており２台の二次集塵器９から排出されるガスを受け入れて下方に延びる集合部２３ａにて集合してガスクーラ１１へと導く。
【００２１】
＜ガスクーラ＞
ガスクーラ１１は、ガス集合ダクト２３の出側に設けられて二次集塵器９によって二次集塵されたガスを冷却する。
ガスクーラ１１は、図２、図３に示すように、ガス集合ダクト２３の縦方向に設けられた集合部２３ａに設けられている。そのため不活性ガスはガスクーラ１１内を上から下に向かって通流する。他方、ガスクーラ１１の冷却水は、冷却水路２７を下から上に向かって流れるように構成されている。このように、本実施の形態のガスクーラ１１は、ガスクーラ１１内のガス流れの方向と、前記ガスクーラ１１の冷却水の流れの方向が対向する向流型のガスクーラ１１である。ガスクーラ１１を向流型にすることで、熱交換率が向上している。
【００２２】
ここで、廃熱ボイラ７の出口からガスクーラ１１に至る不活性ガスの流路について説明する。廃熱ボイラ７のガス出口７ａが平面視で煙道ダクト１７を挟むように２方向に設けられ、２台の二次集塵器９が煙道ダクト１７を挟むように配置され、さらに二次集塵器９のガス出口９ｂにＴ字状のガス集合ダクト２３が設けられ、ガス集合ダクト２３の集合部２３ａは煙道ダクト１７の下方になるように配置されている。各機器類をこのような配置にすることで、煙道ダクト１７の下方の空間を有効利用でき、装置の据付面積を小さくすることができる。
また、各機器類を上記のよう配置関係にすることで、ガスクーラ１１を、ガス流れが下方に流れるガス集合ダクト２３の集合部２３ａに設けることが可能になり、ガスクーラ１１を上記のような向流型にすることが機器類の据付面積を小さくしつつ無理なくできるという効果を奏している。
【００２３】
＜ガス循環ブロワ＞
ガス循環ブロワ１３は、ガスクーラ１１の下流側に配置され、ガスクーラ１１によって冷却された不活性ガスを昇圧してＣＤＱ冷却塔３に供給して循環させる。
本実施の形態では、ガス循環ブロワ１３をガスクーラ１１の下流側に配置しているので、廃熱ボイラ７の出口に配置する場合のように高温ガスを直接吸引しないのでガス容量が小さくなり、その結果、消費電力の低減と形状の小型化が実現されている。
【００２４】
以上のように構成された本実施の形態に係るコークス乾式消火設備１の動作を、ガス流れを中心に説明する。
まず、不活性ガスの流れを概説すると、ＣＤＱ冷却塔３の下部に導入される不活性ガスは、ＣＤＱ冷却塔３→一次集塵器５→廃熱ボイラ７→二次集塵器９→ガスクーラ１１→ガス循環ブロワ１３→ＣＤＱ冷却塔３という循環経路を流れる。
【００２５】
ＣＤＱ冷却塔３の下部に導入された不活性ガスはＣＤＱ冷却塔３の上部から排出され、煙道ダクト１７を通過して、一次集塵器５で一次集塵されて廃熱ボイラ７の上部に導入される。廃熱ボイラ７の上部に導入された不活性ガスは、廃熱ボイラ７内を上部から下部に向かって廃熱ボイラ７内を通過して廃熱回収される。廃熱回収された不活性ガスは、廃熱ボイラ７の下部に設けられた２つのガス出口７ａから排出され、循環ダクト２１を経由して二次集塵器９に導入され、二次集塵される。二次集塵された不活性ガスは、ガスクーラ１１によって冷却されガス循環ブロワ１３によって昇圧されて再びＣＤＱ冷却塔３の下部に導入される。
【００２６】
本実施の形態に係るコークス乾式消火設備１によれば、上述したように種々の効果を奏することができる。本実施の形態で得られる効果をまとめると以下のようになる。
（１）本実施の形態の廃熱ボイラ７における不活性ガスの出口方向を２系統（両引き）にしたので、廃熱ボイラ７内を通過するガス流れを均一に制御することができ、従来例の片引きの場合のように廃熱ボイラ７の性能が低下することがない。
（２）また、本実施の形態においては、煙道ダクト１７を挟むように設けられた２台の二次集塵器９の出口側にＴ字状のガス集合ダクト２３を設け、ガス集合ダクト２３の縦方向の出口側にガスクーラ１１を配置したので、不活性ガスがガスクーラ１１内を上から下に向かって流れ、冷却水が下から上に向かって流れる向流型のガスクーラ１１にすることができ、熱交換率が向上している。
（３）また、本実施の形態においては、二次集塵器９を平面視において煙道ダクト１７を挟むように２台設け、二次集塵器９のガス出口９ｂ側にＴ字状のガス集合ダクト２３を設けてガス集合ダクト２３の集合部２３ａが煙道ダクト１７の下方になるように配置したので、煙道ダクト１７の下方の空間を有効利用でき、装置の据付面積を小さくすることができる。
（４）また、本実施の形態においては、ガス循環ブロワ１３をガスクーラ１１の下流側に配置しているので、廃熱ボイラ７の出口に配置する場合のように高温ガスを直接吸引しないのでガス容量が小さくなり、その結果、消費電力の低減と形状の小型化が実現されている。
【００２７】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２を図４に基づいて説明する。図４において図１〜３と同一部分には同一の符号を付してある。
実施の形態２のコークス乾式消火設備３１は、各二次集塵器９のガス出口９ｂの直上にガスクーラ３３をそれぞれ配置して、ガスクーラ３３のガス出口側にＴ字状のガス集合ダクト２３を設けたものである。
その他の構成は実施の形態１と同様である。
本実施の形態の各機器の配置を具体的に説明すると、二次集塵器９を平面視において煙道ダクト１７を挟むように２台設け、各二次集塵器９のガス出口９ｂ側にそれぞれガスクーラ３３を配置し、ガスクーラ３３の出口側にＴ字状のガス集合ダクト２３をガス集合ダクト２３の集合部２３ａ分が煙道ダクト１７の下方になるように配置している。
【００２８】
本実施の形態のような配置関係にすることで、実施の形態１と同様に煙道ダクト１７の下方の空間を有効利用でき、装置の据付面積を小さくすることができる。
また、実施の形態で得られたのと同様に、ガス循環ブロワ１３の消費電力の低減及び小型化という効果も得られる。
【符号の説明】
【００２９】
１  コークス乾式消火設備（実施の形態１）
２  赤熱コークス
３  ＣＤＱ冷却塔
５  一次集塵器
７  廃熱ボイラ
７ａ  廃熱ボイラのガス出口
９  二次集塵器
９ａ  二次集塵器のガス入口
９ｂ  二次集塵器のガス出口
１１  ガスクーラ
１３  ガス循環ブロワ
１５  搬送コンベア
１７  煙道ダクト
１９  過熱器
２１  循環ダクト
２３  ガス集合ダクト
２３ａ  集合部
２５  整流板
２７  冷却水路
３１  コークス乾式消火設備（実施の形態２）
３３  ガスクーラ（実施の形態２）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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