(57)【要約】  本発明は、廃熱ボイラーが停止状態にあるときでもコークス炉室を高温に保つ方法に関し、コークス炉室は、外部加熱型バーナによって排気後ボイラーが停止している間も高温に維持され、排ガスの有害物質が少なく、正常運転中にコークス炉バンクからの排ガスを冷却し、当該ガスを用いて水蒸気を生成する廃熱ボイラーを停止させて修正を行えるようにし、廃熱ボイラーのバーナ稼働によって有害物質が少ない排気を得ると共に、これを大気中に直接戻す。本発明は、また、コークス炉室を保温する装置に関するものであり、この装置は、コークス炉室バンクと、排煙回収ラインと、排気煙突と、廃熱ボイラーと、廃ガス回収ラインと、廃ガス浄化装置を具え、排煙煙突と廃熱ボイラーが、排煙側と排ガス側で停止可能である。【選択図】図１
2012531480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する装置であって、
・少なくとも２基のコークス炉室であって、コークス炉バンクを形成するように組み合わされたコークス炉室と、
・回収ラインであって、コークス化ガスの燃焼による高温の排煙を受け、共通の排出管に流出させる、回収ラインと、
・廃熱ボイラーであって、前記排出管から高温の排煙が供給され、ボイラー用水用の少なくとも１本の給送管と、蒸気又は熱水用の放出管と、冷却した排ガス用の排出管が設けられており、コークス化ガスの燃焼による高温の排煙とボイラー用水冷却媒体の熱交換によって、間接的に熱を伝達することが可能な、廃熱ボイラーと、
・冷却された排ガスを廃熱ボイラーから排出する排ガスラインであって、排煙用の遮蔽装置が設けられた、排ガスラインと、
を具える装置において、
・コークス炉室に少なくとも１台の外部加熱型バーナが設けられており、
・回収ラインに、ガス流方向において廃熱ボイラーに入る排煙の取入口上流側に遮蔽装置が設けられており、この回収ラインに更に、ガス流方向において遮蔽装置上流側に、垂直方向に排ガスを送る排ガス用煙突が設けられている、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記排煙煙突に遮蔽装置が設置されていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、冷却された排ガス用の排ガスラインに、負圧を作ることができる吸引式ファンが設置されていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置において、前記コークス炉室が、コークス化ガスを完全燃焼させて排煙として排出するコークス炉室であることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置において、各コークス炉室にコークス炉室を加熱する少なくとも１台のバーナが取り付けられていることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置において、当該装置が排ガス浄化装置を具えることを特徴とする装置。
【請求項７】
廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する方法であって、
・少なくとも２基のコークス炉室を組み合わせて、熱回収型のコークス炉バンクを形成しており、コークス炉バンクの稼動状態と停止状態が区別され、
・稼動状態では、コークス化ガスを用いて空気との燃焼によってコークスケークを加熱し、コークス化に必要な熱を供給し、高温の排煙が発生し、この排煙を廃熱ボイラーに案内して蒸気又は熱水を生成し、
・稼動状態にあるときに、高温の排煙がコークス炉室から回収ラインを経て廃熱ボイラーに案内され、
・停止状態にあるときは、コークス炉室は空になり、石炭もコークスもなくなる、
方法において、
・停止状態にあるときに、コークス炉室が外部加熱型バーナで保温され、バーナからの排煙として出る高温の排煙が停止状態中も提供され、
・停止状態にあるときに、回収ライン内のガス流が、ガスが廃熱ボイラーの取入口上流側で遮蔽され、バーナからの高温の排煙が、廃熱ボイラーではなく、廃熱ボイラーの上流側に設置された排煙煙突に導かれる、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記バーナが、天然ガスあるいは他の気体燃料又は液体燃料で燃焼することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温するための方法に関するものであり、この方法では、少なくとも１基のコークス炉室が稼働しているときに、廃熱ボイラーが蒸気又は熱水を生成するように稼働し、この方法で、コークス炉バッテリーのコークス炉室を保温することが可能になり、コークス炉室は、コークス化によってではなく、外部加熱されたバーナによって保温されるようになり、このような加熱による有害物質の排出が少なくなり、廃熱ボイラーが停止状態にあるときでも有害物質による汚染が低減される。本発明はまた、廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する装置に関するものであり、この装置は、少なくとも一台の外部加熱されたバーナを有するコークス炉室を具えており、「外部加熱された」とは、とりわけガス又はオイルで加熱されたバーナを意味する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉の稼働中は、いわゆる廃熱ボイラーを、時々または一定の間隔でオーバーホール又は洗浄する必要がある。正常な稼働状態において、廃熱ボイラーは、少なくとも１基のコークス炉からの排煙を冷却し、その際に得られた熱で蒸気又は熱水を得るように作動する。このような廃熱ボイラーは一般的に復熱装置と呼ばれ、関連する技術は、熱回収技術と呼ばれている。しかし、オーバーホール中もしくは洗浄に際しては廃熱ボイラーを停止させなければならず、従って排煙の冷却に利用することはできない。コークス炉室でのコークス化プロセスはその間にも継続されるために、かなりの量の有害物質を含む高温の排煙が浄化されないまま大気中に放出されてしまう。これは望ましくないことである。オーバーホールや洗浄のためにコークス炉室を冷やすと、コークス炉室の耐火構造を傷めてしまうことになり、このような理由から実行されない。
【０００３】
従って、有害物質を含有するコークス化ガスの望ましくない排出がない、コークス炉バンクにおけるコークス炉を保温することができる方法を見つけることが求められている。コークス炉室は、コークス炉室の原料充填、コークス化及び取り出しのサイクルが連続したものではなく、従って複数のコークス炉室に分割されているので、コークス炉室は通常、組み合わせて群を形成するのが一般的である。コークス炉室の群は、コークス炉室バンクと呼ばれている。熱回収型の典型的なコークス炉室は、燃焼用、従って熱を発生するコークス化中に得たコークス化ガスを用いる。
【０００４】
このようにして得た完全燃焼した排煙は、燃焼室から取り出すことができ、コークス炉室に亘って配置された回収ラインに案内され、各コークス炉室からの高温の排煙を受けて、当該ガスを、出口ラインを介して廃熱ボイラーに案内する。この廃熱ボイラーは、間接的な熱交換によって排煙を冷却し、蒸気又は熱水を生成し、冷却した排ガスとする。この排ガスは、排ガス浄化システムを介して案内される。吸引による排出と、燃焼空気を炉室に吸い込む負圧を作る装置が、排ガス洗浄の下流側に配置されている。廃熱ボイラーが排煙の冷却に使われなくなると、排ガス浄化装置も適用できない。しかし、廃熱ボイラーが停止状態にあるときでも、コークス炉室は上記の理由で稼動し続け、排煙は直接切り替え可能な排煙煙突を経て放出される結果、完全燃焼したコークス化ガス中に含まれるかなりの量の有害物質が大気中に放出されてしまう。
【０００５】
ＵＳ４０４５２９９Ａは、側面にコークス炉壁、正面にコークス炉扉、天井に投入口、そしてコークス化する石炭ケークを装填するコークス炉床を具えるコークス炉室の配置構成について述べている。床下には二次空気ソールが設置されていて、これらはコークス炉室側部の流路を経て石炭ケーク上方のガス室と連結されている。この二次空気ソールは更に、外部加熱型バーナを装備した後処理燃焼室に連結されており、これによって、コークス化ガス中の未燃焼残留ガスが復熱装置に送られる前に完全燃焼されるようになる。必要があれば、石炭ケーク上方のガス室から後処理燃焼室にコークス化ガスが供給され、この結果、排煙は常に完全燃焼され、排煙の燃焼に適した温度が提供される。しかし、この構成は保温のためのものではなく、最小温度レベルで確実に完全燃焼させるためのものである。
【０００６】
廃熱ボイラーが停止している間に発生する問題は、コークス炉室が冷えてしまうことである。コークス炉室は、通常、高温に耐える材質で構築されているが、その特性により冷えたときにダメージを受けることがある。ある種の材質は、比較的低い温度でその特性が変わってしまうことがあるため、所望の目的に使用できない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、排煙を大気に過剰に排出することなく、廃熱ボイラーが停止状態にあるときでもコークス炉室の最低温度を確保することができる装置を提供することである。廃熱ボイラーが停止状態にあるときには排ガス浄化装置が作動しないので、それでも継続しているコークス化によって排煙もしくは排ガスが排出されることなく、コークス炉室を最低温度以上に保たなくてはならない。この場合、排煙が未冷却のまま排煙浄化装置に送られるので、廃熱ボイラーを迂回させることはできない。しかし、これは技術的な理由で望ましくない、あるいは不可能であり、未浄化のガスの排出を可能な限り回避することは望ましい。
【０００８】
本発明はこの目的を、各コークス炉室が少なくとも１台の外部加熱型バーナを具えるようにすることで、廃熱ボイラーが停止状態の間もコークス炉室を保温できるようにすることによって達成した。ここでは、回収ラインが、ガス流方向において廃熱ボイラーへの排煙の取入口の上流側に遮蔽装置を装備しており、この回収ラインには、更に、ガス流方向上流側において遮蔽装置の上流に排煙を垂直方向に送る排煙煙突が取り付けられている。これによって、コークス炉室は、空になった後も廃熱ボイラーを使うことなくさらに加熱することができ、同時に、コークス炉室を傷つける、冷却と再加熱が回避される。
【０００９】
本発明による方法を用いて、熱回収型のコークス炉室を稼働させることができる。コークス炉室は、所謂コークス炉バンクを構成するようにグループで配置される。コークス炉室は、コークス炉バンク内では所望の態様で配置することができる。従って、本発明の方法を用いることで、一のコークス炉バンク内に２基のみのコークス炉室が配置されたコークス炉バンクを稼動させることもできる。しかしながら、一のコークス炉バンクに、所望の数のコークス炉室を配置することも可能である。例示的には、一のコークス炉バンクに２基のコークス炉室が鏡面対称に配置されている。原理的には、廃熱ボイラーの数も任意である。廃熱ボイラーは、コークス炉バンク又はコークス炉室と所望の方法でリンクさせることができる。
【００１０】
この場合、各コークス炉室に、１台あるいは複数台のコークス炉室を配置することができ、各コークス炉室に１台のバーナが設置されていることが望ましい。通常は、各コークス炉室に１台のバーナが配置されている。典型的な実施例では、各コークス炉室内で、稼働中にそこに配置されている空のコークス炉室のコークスケーク上方のガス室をこのバーナが加熱する。バーナは、望ましくは天然ガス、炭化水素含有の気体燃料、又は液体燃料で稼働する。
【００１１】
特に、特許を請求するのは、廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する装置であって、これは、
・少なくとも２基のコークス炉室であって、コークス炉バンクを形成するように組み合わされたコークス炉室と、
・少なくとも一の回収ラインであって、コークス化ガスの燃焼による高温の排煙を受け、共通の排出管に流出させる、回収ラインと、
・廃熱ボイラーであって、前記排出管から高温の排煙が供給され、ボイラー用水用の少なくとも１本の給送管と、蒸気又は熱水用の放出管と、冷却した排ガス用の排出管が設けられており、コークス化ガスの燃焼による高温の排煙からボイラー用水冷却媒体へ間接的に熱を伝達することが可能な、廃熱ボイラーと、
・冷却された排ガスを廃熱ボイラーから排出する排ガスラインであって、排煙用の遮蔽装置が設けられた、排ガスラインと、
を具える装置において、
・コークス炉室に少なくとも１台の外部加熱型バーナが設けられており、
・回収ラインに、ガス流方向において廃熱ボイラーに入る排煙の取入口上流側に遮蔽装置が設けられており、この回収ラインに更に、ガス流方向において遮蔽装置上流側に、垂直方向に排ガスを送る排ガス用煙突が設けられている、
ことを特徴とするものである。
【００１２】
排煙煙突は、回収ラインから大気中につながっており、バーナからの排煙を大気中に放出するよう作用する。有利な実施例では、この煙突は、廃熱ボイラーへの送出ラインの上流側に配置されている。この排煙煙突は、有利なことに遮蔽装置を装備している。例示では、この装置は、通常の稼動時は、排煙煙突を大気に対して遮蔽している。
【００１３】
廃熱ボイラーはどのような種類のものであってよい。排煙側で、この廃熱ボイラーは、排煙用給送管に連結されており、排ガス側では、排ガス用排出管に連結されている。間接的に熱交換を行うために、廃熱ボイラーは、ボイラー用水の給送管に、また、蒸気又は熱水用の放出管に連結されている。
【００１４】
本発明を実施するには、遮蔽装置のある廃熱ボイラーを排煙側に設ける必要がある。遮蔽装置の例は、フラップや、スライド、又は遮蔽プレートである。望ましい実施例では、廃熱ボイラーは、排煙側と排ガス側の両方に遮蔽装置が設けられている。
【００１５】
本発明による装置は、好ましくは、排ガス浄化装置を具えている。これはどのようなものでもよい。一例を挙げれば、本発明による装置は、冷却した排ガス用の吸引式ファンを具えていてもよく、このファンを用いて負圧を作るようにしてもよい。この吸引式ファンを用いて、コークス炉室内の負圧を制御する。この吸引式ファンは、排ガス浄化装置の下流側に取り付けることが好ましい。排ガス浄化装置の下流側に、排ガス煙突を配置してもよい。
【００１６】
また、特許を請求するのは、本発明による方法であり、この方法によって、コークス炉室が停止状態にあるときでもコークス炉室が保温される。
【００１７】
特に、特許を請求するのは、廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する方法であって、
・少なくとも２基のコークス炉室を組み合わせて、熱回収型のコークス炉バンクを形成しており、コークス炉バンクの稼動状態と停止状態が区別され、
・稼動状態では、コークス化ガスを用いて空気との燃焼によってコークスケークを加熱し、コークス化に必要な熱を供給し、高温の排煙が発生し、この排煙を廃熱ボイラーに案内して蒸気又は熱水を生成し、
・稼動状態にあるときに、高温の排煙がコークス炉室から回収ラインを経て廃熱ボイラーに案内され、
・停止状態にあるときは、コークス炉室は空になり、石炭もコークスもなくなる、
方法において、
・停止状態にあるときに、コークス炉室が外部加熱型バーナで保温され、バーナからの排煙として出る高温の排煙が停止状態中も提供され、
・停止状態にあるときに、回収ライン内のガス流が、ガスが廃熱ボイラーの取入口上流側で遮蔽され、バーナからの高温の排煙が、廃熱ボイラーではなく、廃熱ボイラーの上流側に設置された排煙煙突に導かれる、
ことを特徴とする方法である。
【００１８】
バーナは、どのようなものであってもよい。例示では、天然ガスで加熱するバーナである。しかしながら、別のガスあるいは液体燃料のバーナであってもよい。これらの燃料は炭化水素を含有するものであることが望ましい。
【００１９】
本発明による装置及び方法は、コークス炉バンクの廃熱ボイラーが停止状態にあるときに、有害物質による過度の大気汚染を回避するという利点がある。
【００２０】
本発明による装置を図面を参照して説明するが、この図面は、本発明の装置の構造の一実施例を表わしているに過ぎない。
【００２１】
第１コークス炉バンク（１ａ）及び第２コークス炉バンク（１ｂ）からなる２基のコークス炉バンクの構成（１）において、各コークス炉バンクに５のコークス炉室（２）が配置されている。各コークス炉室（２）は、それぞれのコークス炉室を加熱するバーナ（２ａ）が装備されている。各コークス炉室（２）には、排煙流路（３）を経て排煙用の回収ライン（４）が設けられており、回収ライン（４）を通って排煙流路（３）からの排煙が供給される。回収ライン（４）は共通の排煙用の排出管につながっており、その先で廃熱ボイラー（５）に通じている。廃熱ボイラー（５）の上流側には、上方に向けて垂直に延びる排煙煙突（６）があり、これは遮蔽装置（６ａ）によって遮蔽される。排出管（７）も、排煙流における廃熱ボイラー（５）の取入口の上流側で、遮蔽装置（７ａ）によって遮蔽できる。排煙用の排出管（７）は、最終的に、廃熱ボイラー（５）につながっており、このボイラーは、ボイラー用水（５ａ）が供給されて間接的な熱交換によって蒸気又は熱水（５ｂ）を生成し、この結果冷却された排ガスが得られる。冷却された排ガスは、排ガス用の排出管（８）を経て排ガス回収ライン（９）に案内される。排ガス用の排出管（８）には、同様に遮蔽装置（８ａ）が設けられている。排ガス回収ライン（９）は、最終的に、排ガス浄化装置（１０）につながっている。排ガス浄化装置（１０）の下流側にはファン（１１）が設置されていて、負圧を発生させる。浄化された排ガスは、排ガス煙突（１２）に案内される。
【００２２】
本発明を実施するために、コークスケーク（２ｂ）上方のガス室の各コークス炉室（２）にバーナ（２ａ）が設置されており、コークス炉室が空になった後空のコークス炉室（２）を加熱して、停止状態となっているときにここに高温の排煙を供給する。この場合、廃熱ボイラー（５）の上流側の遮蔽装置（７ａ）が遮蔽され、排煙煙突の遮蔽装置（６ａ）が開放される。バーナ（２ａ）からの高温の排煙は有害物質が少なく、大気中に放出される。従って、コークス炉室（２）は、廃熱ボイラー（５）のオーバーホール及び／又は洗浄を行っている間に冷やされてしまうことがない。
【符号の説明】
【００２３】
１    コークス炉バンク
１ａ  第１コークス炉バンク
１ｂ  第２コークス炉バンク
２    コークス炉室
２ａ  バーナ
２ｂ  石炭ケーク／コークスケーク
３    排煙流路
４    排煙用の回収ライン
５    廃熱ボイラー
５ａ  ボイラー用水の給送管
５ｂ  蒸気／熱水用の放出管
６    排煙煙突
６ａ  排煙煙突内の遮蔽装置
７    排煙用の排出管
７ａ  排煙用の排出管遮蔽装置
８    排ガス用の排出管
８ａ  排ガス用の排出管遮蔽装置
９    排ガス回収ライン
１０  排ガス浄化装置
１１  排ガス通風機
１２  排ガス煙突
【図１】
2012531480.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月28日(2011.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個々の廃熱ボイラーが停止状態にあるときに、コークス炉でのプロセスからの未浄化の排煙の放出を防止する方法に関するものであり、この方法では、少なくとも１基のコークス炉室が稼働しているときに、廃熱ボイラーが蒸気又は熱水を生成するように稼働し、この方法で、コークス炉バッテリーのコークス炉室を保温することが可能になり、コークス炉室は、コークス化によってではなく、外部加熱されたバーナによって保温されるようになり、このような加熱による有害物質の排出が少なくなり、廃熱ボイラーが停止状態にあるときでも有害物質による汚染が低減される。本発明はまた、廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する装置に関するものであり、この装置は、少なくとも一台の外部加熱されたバーナを有するコークス炉室を具えており、「外部加熱された」とは、とりわけガス又はオイルで加熱されたバーナを意味する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉の稼働中は、いわゆる廃熱ボイラーを、時々または一定の間隔でオーバーホール又は洗浄する必要がある。正常な稼働状態において、廃熱ボイラーは、少なくとも１基のコークス炉からの排煙を冷却し、その際に得られた熱で蒸気又は熱水を得るように作動する。このような廃熱ボイラーは一般的に復熱装置と呼ばれ、関連する技術は、熱回収技術と呼ばれている。しかし、オーバーホール中もしくは洗浄に際しては廃熱ボイラーを停止させなければならず、従って排煙の冷却に利用することはできない。コークス炉室でのコークス化プロセスはその間にも継続されるために、かなりの量の有害物質を含む高温の排煙が浄化されないまま大気中に放出されてしまう。これは望ましくないことである。オーバーホールや洗浄のためにコークス炉室を冷やすと、コークス炉室の耐火構造を傷めてしまうことになり、このような理由から実行されない。
【０００３】
従って、有害物質を含有するコークス化ガスの望ましくない排出がない、コークス炉バンクにおけるコークス炉を保温することができる方法を見つけることが求められている。コークス炉室は、コークス炉室の原料充填、コークス化及び取り出しのサイクルが連続したものではなく、従って複数のコークス炉室に分割されているので、コークス炉室は通常、組み合わせて群を形成するのが一般的である。コークス炉室の群は、コークス炉室バンクと呼ばれている。熱回収型の典型的なコークス炉室は、燃焼用、従って熱を発生するコークス化中に得たコークス化ガスを用いる。
【０００４】
このようにして得た完全燃焼した排煙は、燃焼室から取り出すことができ、コークス炉室に亘って配置された回収ラインに案内され、各コークス炉室からの高温の排煙を受けて、当該ガスを、出口ラインを介して廃熱ボイラーに案内する。この廃熱ボイラーは、間接的な熱交換によって排煙を冷却し、蒸気又は熱水を生成し、冷却した排ガスとする。この排ガスは、排ガス浄化システムを介して案内される。吸引による排出と、燃焼空気を炉室に吸い込む負圧を作る装置が、排ガス洗浄の下流側に配置されている。廃熱ボイラーが排煙の冷却に使われなくなると、排ガス浄化装置も適用できない。しかし、廃熱ボイラーが停止状態にあるときでも、コークス炉室は上記の理由で稼動し続け、排煙は直接切り替え可能な排煙煙突を経て放出される結果、完全燃焼したコークス化ガス中に含まれるかなりの量の有害物質が大気中に放出されてしまう。
【０００５】
ＵＳ４０４５２９９Ａは、側面にコークス炉壁、正面にコークス炉扉、天井に投入口、そしてコークス化する石炭ケークを装填するコークス炉床を具えるコークス炉室の配置構成について述べている。床下には二次空気ソールが設置されていて、これらはコークス炉室側部の流路を経て石炭ケーク上方のガス室と連結されている。この二次空気ソールは更に、外部加熱型バーナを装備した後処理燃焼室に連結されており、これによって、コークス化ガス中の未燃焼残留ガスが復熱装置に送られる前に完全燃焼されるようになる。必要があれば、石炭ケーク上方のガス室から後処理燃焼室にコークス化ガスが供給され、この結果、排煙は常に完全燃焼され、排煙の燃焼に適した温度が提供される。しかし、この構成は保温のためのものではなく、最小温度レベルで確実に完全燃焼させるためのものである。
【０００６】
ｈｔｔｐ：／／ｏｗｐｕｂａｕｔｈｏｒ．ｅｐａ．ｇｏｖ／ｓｃｉｔｅｃｈ／ｗａｓｔｅｔｅｃｈ／ｇｕｉｄｅ／ｉｒｏｎｓｔｅｅｌ／ｕｐｌｏａｄ／１９９９＿１１＿１５＿ｇｕｉｄｅ＿ｉｒｏｎｓｔｅｅｌ＿ｊｅｗｅｌｌ．ｐｄｆにて見られる２０１０年１０月１１日付のＲｉｃｋ  Ｗａｄｄｅｌｌ他によるインターネット記事の中で、複数のコークス炉室を合わせてコークスを生産するコークス炉バンクを形成し、このコークス炉バンクが対になって、あるいは複数で廃熱ボイラーに連結されており、廃熱ボイラーの上流側には非常用煙突が、下流側には排ガス浄化装置が設置され、浄化済みの高温の排ガスを廃熱ボイラーを経て発電に用いるようにした方法が記載されている。この方法は、廃熱ボイラーを止めたときに、有害物質を含む排煙が大気中に連続した流れとなって放出されるのを防ぐための対策については、何ら開示していない。加えてこの方法は、廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する対策についても言及していない。
【０００７】
２００３年３月１日付けの“Ｓｕｎ  Ｃｏｋｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ’ｓ  ｈｅａｔ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｃｏｋｅｍａｋｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｈｉｇｈ  ｃｏｋｅ  ｑｕａｌｉｔｙ  ａｎｄ  ｌｏｗ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｉｍｐａｃｔ”Ｒｅｖｕｅ  ｄｅ  ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｅ，ｃａｈｉｅｒｓ  ｄ’ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｒｅｖｕｅ  ｄｅ  ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｅ，Ｐａｒｉｓ，Ｆｒ．Ｖｏｌ．１００，ｎｏ．３，ｐ．２３３−２４１の記事で、Ｄ．Ｎ．Ｗａｌｋｅｒは、コークス生産の新しいシステムを開示しており、これは様々な種類の石炭を処理するものであり、ここで産出されるコークスは、使用した石炭の種類に応じて成分中に特定の安定性と一定の率の揮発性成分を持っており、このシステムは、下降管を具えるコークス炉室、炉床、コークス炉ソール、上向きの複数の排煙流路、コークス炉室上に配置された排煙流路、非常用煙突、第２の発電ユニットが併設された廃熱ボイラー、排ガス煙突を有する排ガス浄化装置、を有するコークス炉で構成されている。この記事に開示されたシステムは、廃熱ボイラーが停止状態にあるときに、有害物質を含む排煙を大気中に放出することなくコークス化サイクルを続ける方法については、何ら開示していない。
【０００８】
ＷＯ０１／１８１５０Ａ２は、許容される排ガス基準を遥かに下回る放出レベルで、少ない投資コストでエネルギィを回収するシステムを用いたコークス生産方法が開示されており、このシステムは、三次空気導入用の取入口を持った排ガス流路が装備されており、可燃性成分を完全燃焼することができ、廃熱ボイラーには有害物質を含有しない排ガスが流入し、生産プロセスは、放出レベルが低く、環境適合性が良好であり、同時にキロワット時当りのコストが低い電気エネルギーが作られる。この記事は、廃熱ボイラーが停止状態にあるときに、保温を図り、又は有害物質を含まない高温の排煙を継続的に出すために、コークス炉室内にバーナを追加するということについては言及していない。
【０００９】
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｅｓａｇｏａ．ｃｏｍ／ｐｄｆ／２００１ｉｒｏｎｏｒｅ．ｐｄｆにて見られる２０１０年１０月７日付の記事「セサ エネルギー回収型炉（Ｓｅｓａ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｏｖｅｎｓ）」Ｉｒｏｎｍａｋｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ２００１の中で、Ｐ．Ｆ．Ｘ．Ｄ’Ｌｉｍａ他は、熱回収方式によるコークス生産システムからのコークスを生産する方法について記載しており、このシステムでは２台のバッテリィに各々４２基のコークス炉室を設けた８４基のコークス炉室を具えており、硫黄分の少ない石炭を用いることによって放出を低く抑え、さらに、排ガス中の一酸化炭素含有量が低い三次空気を導入することで排ガス中の酸素含有量を６％以上とし、排ガス中の粒子がすべて燃焼される。この記事も、保温及び廃熱ボイラーが停止状態にあるときに有害物質を含まない高温の排煙を継続的に出すために、コークス炉室内にバーナを追加するということについては言及していない。
【００１０】
廃熱ボイラーが停止している間に発生する問題は、コークス炉室が冷えてしまうことである。コークス炉室は、通常、高温に耐える材質で構築されているが、その特性により冷えたときにダメージを受けることがある。ある種の材質は、比較的低い温度でその特性が変わってしまうことがあるため、所望の目的に使用できない。
【００１１】
従って、本発明の目的は、排煙を大気に過剰に排出することなく、廃熱ボイラーが停止状態にあるときでもコークス炉室の最低温度を確保することができる装置を提供することである。廃熱ボイラーが停止状態にあるときには排ガス浄化装置が作動しないので、それでも継続しているコークス化によって排煙もしくは排ガスが排出されることなく、コークス炉室を最低温度以上に保たなくてはならない。この場合、排煙が未冷却のまま排煙浄化装置に送られるので、廃熱ボイラーを迂回させることはできない。しかし、これは技術的な理由で望ましくない、あるいは不可能であり、未浄化のガスの排出を可能な限り回避することは望ましい。
【００１２】
本発明はこの目的を、各コークス炉室が少なくとも１台の外部加熱型バーナを具えるようにすることで、廃熱ボイラーが停止状態の間もコークス炉室を保温できるようにすることによって達成した。ここでは、回収ラインが、ガス流方向において廃熱ボイラーへの排煙の取入口の上流側に遮蔽装置を装備しており、この回収ラインには、更に、ガス流方向上流側において遮蔽装置の上流に排煙を垂直方向に送る排煙煙突が取り付けられている。これによって、コークス炉室は、空になった後も廃熱ボイラーを使うことなくさらに加熱することができ、同時に、コークス炉室を傷つける冷却と再加熱、及びコークス化プロセスからの排ガスの放出が回避される。
【００１３】
本発明による方法を用いて、熱回収型のコークス炉室を稼働させることができる。コークス炉室は、所謂コークス炉バンクを構成するようにグループで配置される。これらの炉室は、好ましくは、排煙として完全に燃焼したコークス化ガスを排出するコークス炉室である。コークス炉室は、コークス炉バンク内では所望の態様で配置することができる。従って、本発明の方法を用いることで、一のコークス炉バンク内に２基のみのコークス炉室が配置されたコークス炉バンクを稼動させることもできる。しかしながら、一のコークス炉バンクに、所望の数のコークス炉室を配置することも可能である。例示的には、一のコークス炉バンクに２基のコークス炉室が鏡面対称に配置されている。原理的には、廃熱ボイラーの数も任意である。廃熱ボイラーは、コークス炉バンク又はコークス炉室と所望の方法でリンクさせることができる。
【００１４】
この場合、各コークス炉室に、１台あるいは複数台のコークス炉室を配置することができ、各コークス炉室に１台のバーナが設置されていることが望ましい。通常は、各コークス炉室に１台のバーナが配置されている。典型的な実施例では、各コークス炉室内で、稼働中にそこに配置されている空のコークス炉室のコークスケーク上方のガス室をこのバーナが加熱する。バーナは、望ましくは天然ガス、炭化水素含有の気体燃料、又は液体燃料で稼働する。
【００１５】
特に、特許を請求するのは、廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する装置であって、これは、
・少なくとも２基のコークス炉室であって、コークス炉バンクを形成するように組み合わされたコークス炉室と、
・少なくとも一の回収ラインであって、コークス化ガスの燃焼による高温の排煙を受け、共通の排出管に流出させる、回収ラインと、
・廃熱ボイラーであって、前記排出管から高温の排煙が供給され、ボイラー用水用の少なくとも１本の給送管と、蒸気又は熱水用の放出管と、冷却した排ガス用の排出管が設けられており、コークス化ガスの燃焼による高温の排煙からボイラー用水冷却媒体へ間接的に熱を伝達することが可能な、廃熱ボイラーであって、
・回収ラインに、ガス流方向において廃熱ボイラーに入る排煙の取入口上流側に遮蔽装置が設けられており、この回収ラインに更に、ガス流方向において遮蔽装置上流側に、垂直方向に排ガスを送る排ガス用煙突が設けられている、廃熱ボイラーと、
・冷却された排ガスを廃熱ボイラーから排出する排ガスラインであって、排煙用の遮蔽装置が設けられた、排ガスラインと、
・廃熱ボイラーからの冷却した排ガスを浄化して、大気中に排出物なしで放出する排ガス浄化システムと、
を具える装置において、
・コークス炉室に少なくとも１台の外部加熱型バーナが設けられており、
・少なくとも一のバーナが各コークス炉室に設けられており、コークス炉室の加熱に使用できる、
ことを特徴とするものである。
【００１６】
排煙煙突は、回収ラインから大気中につながっており、バーナからの排煙を大気中に放出するよう作用する。有利な実施例では、この煙突は、廃熱ボイラーへの送出ラインの上流側に配置されている。この排煙煙突は、有利なことに遮蔽装置を装備している。例示では、この装置は、通常の稼動時は、排煙煙突を大気に対して遮蔽している。各コークス炉室に少なくとも一のバーナを提供することで、連続稼働中に廃熱ボイラーが停止状態にあるときでも、コークス炉室はすべて有害物質を含まない排煙で加熱できるので、廃熱ボイラーは所望する時間、非稼動状態にすることが可能である。
【００１７】
廃熱ボイラーはどのような種類のものであってよい。排煙側で、この廃熱ボイラーは、排煙用給送管に連結されており、排ガス側では、排ガス用排出管に連結されている。間接的に熱交換を行うために、廃熱ボイラーは、ボイラー用水の給送管に、また、蒸気又は熱水用の放出管に連結されている。
【００１８】
本発明を実施するには、遮蔽装置のある廃熱ボイラーを排煙側に設ける必要がある。遮蔽装置の例は、フラップや、スライド、又は遮蔽プレートである。望ましい実施例では、廃熱ボイラーは、排煙側と排ガス側の両方に遮蔽装置が設けられている。
【００１９】
本発明による装置は、排ガス浄化装置を具えており、これはどのようなものでもよい。一例を挙げれば、本発明による装置は、冷却した排ガス用の吸引式ファンを具えていてもよく、このファンを用いて負圧を作るようにしてもよい。この吸引式ファンを用いて、コークス炉室内の負圧を制御する。この吸引式ファンは、排ガス浄化装置の下流側に取り付けることが好ましい。排ガス浄化装置の下流側に、排ガス煙突を配置してもよい。
【００２０】
また、特許を請求するのは、本発明による方法であり、この方法によって、コークス炉室が停止状態にあるときでもコークス炉室が保温される。
【００２１】
特に、特許を請求するのは、廃熱ボイラーが停止状態にあるときにコークス炉室を保温する方法であって、
・少なくとも２基のコークス炉室を組み合わせて、熱回収型のコークス炉バンクを形成しており、コークス炉バンクの稼動状態と停止状態が区別され、
・稼動状態では、コークス化ガスを用いて空気との燃焼によってコークスケークを加熱し、コークス化に必要な熱を供給し、高温の排煙が発生し、この排煙を廃熱ボイラーに案内して蒸気又は熱水を生成し、
・稼動状態にあるときに、高温の排煙がコークス炉室から回収ラインを経て廃熱ボイラーに、及び、廃熱ボイラーからの冷却した排ガスを浄化して、排出物なしで大気中に放出する廃ガス浄化システムを経て案内され、
・停止状態にあるときは、コークス炉室は空になり、石炭もコークスもなくなる、
方法において、
・停止状態にあるときに、コークス炉室が外部加熱型バーナで保温され、バーナからの排煙として出る高温の排煙が停止状態中も提供され、
・停止状態にあるときに、回収ライン内のガス流が、ガスが廃熱ボイラーの取入口上流側で遮蔽され、バーナからの高温の排煙が、廃熱ボイラーではなく、廃熱ボイラーの上流側に設置された排煙煙突に導かれ、その結果、
・コークス炉バンクの廃熱ボイラーが停止している間に過剰な有害物質が排出されることを防止する、
ことを特徴とする方法である。
【００２２】
バーナは、どのようなものであってもよい。例示では、天然ガスで加熱するバーナである。しかしながら、別のガスあるいは液体燃料のバーナであってもよい。これらの燃料は炭化水素を含有するものであることが望ましい。
【００２３】
本発明による装置及び方法は、コークス炉バンクの廃熱ボイラーが停止状態にあるときに、有害物質による過度の大気汚染を回避するという利点がある。
【００２４】
本発明による装置を図面を参照して説明するが、この図面は、本発明の装置の構造の一実施例を表わしているに過ぎない。
【００２５】
第１コークス炉バンク（１ａ）及び第２コークス炉バンク（１ｂ）からなる２基のコークス炉バンクの構成（１）において、各コークス炉バンクに５のコークス炉室（２）が配置されている。各コークス炉室（２）は、それぞれのコークス炉室を加熱するバーナ（２ａ）が装備されている。各コークス炉室（２）には、排煙流路（３）を経て排煙用の回収ライン（４）が設けられており、回収ライン（４）を通って排煙流路（３）からの排煙が供給される。回収ライン（４）は共通の排煙用の排出管につながっており、その先で廃熱ボイラー（５）に通じている。廃熱ボイラー（５）の上流側には、上方に向けて垂直に延びる排煙煙突（６）があり、これは遮蔽装置（６ａ）によって遮蔽される。排出管（７）も、排煙流における廃熱ボイラー（５）の取入口の上流側で、遮蔽装置（７ａ）によって遮蔽できる。排煙用の排出管（７）は、最終的に、廃熱ボイラー（５）につながっており、このボイラーは、ボイラー用水（５ａ）が供給されて間接的な熱交換によって蒸気又は熱水（５ｂ）を生成し、この結果冷却された排ガスが得られる。冷却された排ガスは、排ガス用の排出管（８）を経て排ガス回収ライン（９）に案内される。排ガス用の排出管（８）には、同様に遮蔽装置（８ａ）が設けられている。排ガス回収ライン（９）は、最終的に、排ガス浄化装置（１０）につながっている。排ガス浄化装置（１０）の下流側にはファン（１１）が設置されていて、負圧を発生させる。浄化された排ガスは、排ガス煙突（１２）に案内される。
【００２６】
本発明を実施するために、コークスケーク（２ｂ）上方のガス室の各コークス炉室（２）にバーナ（２ａ）が設置されており、コークス炉室が空になった後空のコークス炉室（２）を加熱して、停止状態となっているときにここに高温の排煙を供給する。この場合、廃熱ボイラー（５）の上流側の遮蔽装置（７ａ）が遮蔽され、排煙煙突の遮蔽装置（６ａ）が開放される。バーナ（２ａ）からの高温の排煙は有害物質が少なく、大気中に放出される。従って、コークス炉室（２）は、廃熱ボイラー（５）のオーバーホール及び／又は洗浄を行っている間に冷やされてしまうことがない。
【符号の説明】
【００２７】
１    コークス炉バンク
１ａ  第１コークス炉バンク
１ｂ  第２コークス炉バンク
２    コークス炉室
２ａ  バーナ
２ｂ  石炭ケーク／コークスケーク
３    排煙流路
４    排煙用の回収ライン
５    廃熱ボイラー
５ａ  ボイラー用水の給送管
５ｂ  蒸気／熱水用の放出管
６    排煙煙突
６ａ  排煙煙突内の遮蔽装置
７    排煙用の排出管
７ａ  排煙用の排出管遮蔽装置
８    排ガス用の排出管
８ａ  排ガス用の排出管遮蔽装置
９    排ガス回収ライン
１０  排ガス浄化装置
１１  排ガス通風機
１２  排ガス煙突
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃熱ボイラー（５）が停止状態にあるときにコークス炉室（２）を保温する装置であって、
・少なくとも２基のコークス炉室（２）であって、コークス炉バンク（１）を形成するように組み合わされたコークス炉室と、
・回収ライン（４）であって、コークス化ガスの燃焼による高温の排煙を受け、共通の排出管（８）に流出させる、回収ラインと、
・廃熱ボイラー（５）であって、前記排出管（８）から高温の排煙が供給され、ボイラー用水用の少なくとも１本の給送管（５ａ）と、蒸気又は熱水用の放出管（５ｂ）と、冷却した排ガス用の排出管（８）が設けられており、コークス化ガスの燃焼による高温の排煙（７）とボイラー用水（５ａ）冷却媒体の熱交換によって、間接的に熱を伝達することが可能な、廃熱ボイラーであって、
・回収ライン（４）に、ガス流方向において廃熱ボイラー（５）に入る排煙の取入口上流側に遮蔽装置（７ａ）が設けられており、この回収ライン（４）に更に、ガス流方向において遮蔽装置（７ａ）上流側に、垂直方向に排ガスを送る排ガス用煙突（６）が設けられている廃熱ボイラーと、
・冷却された排ガスを廃熱ボイラーから排出する排ガスライン（８）であって、排煙用の遮蔽装置（８ａ）が設けられた、排ガスライン（８）と、
・廃熱ボイラーからの冷却した排ガスを浄化して、大気中に排出物なしで放出する排ガス浄化システムと、
を具える装置において、
・コークス炉室（２）に少なくとも１台の外部加熱型バーナ（２ａ）が設けられており、
・少なくとも一のバーナ（２ａ）が各コークス炉室（２）に設けられており、コークス炉室（２）の加熱に使用できる、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記排煙煙突（６）に遮蔽装置（６ａ）が設置されていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、冷却された排ガス用の排ガスライン（８）に、負圧を作ることができる吸引式ファン（１１）が設置されていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置において、前記コークス炉室（２）が、コークス化ガスを完全燃焼させて排煙として排出するコークス炉室（２）であることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置において、当該装置が排ガス浄化装置（１０）を具えることを特徴とする装置。
【請求項６】
廃熱ボイラー（５）が停止状態にあるときにコークス炉室（２）を保温する方法であって、
・少なくとも２基のコークス炉室（２）を組み合わせて、熱回収型のコークス炉バンク（１）を形成しており、コークス炉バンク（１）の稼動状態と停止状態が区別され、
・稼動状態では、コークス化ガスを用いて空気との燃焼によってコークスケーク（２ｂ）を加熱し、コークス化に必要な熱を供給し、高温の排煙が発生し、この排煙を廃熱ボイラー（５）に案内して蒸気又は熱水を生成し、
・稼動状態にあるときに、高温の排煙がコークス炉室（２）から回収ラインを経て、及び、廃熱ボイラーからの冷却した排ガスを浄化して、排出物なしで大気中に放出する排ガス浄化システムを経て廃熱ボイラー（５）に案内され、
・停止状態にあるときは、コークス炉室（２）は空になり、石炭もコークスもなくなる、
方法において、
・停止状態にあるときに、コークス炉室（２）が外部加熱型バーナ（２ａ）で保温され、バーナ（２ａ）からの排煙として出る高温の排煙が停止状態中も提供され、
・停止状態にあるときに、回収ライン（４）内のガス流が、ガスが廃熱ボイラー（５）の取入口上流側で遮蔽され、バーナ（２ａ）からの高温の排煙が、廃熱ボイラー（５）ではなく、廃熱ボイラー（５）の上流側に設置された排煙煙突（６）に導かれ、その結果、
・コークス炉バンクの廃熱ボイラーが停止している間に過剰な有害物質が排出されることを防止する、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記バーナ（２ａ）が、天然ガスあるいは他の気体燃料又は液体燃料で燃焼することを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2012531480.tif 000004
2012531480.tif 000005
2012531480.tif 000006
2012531480.tif 000007
2012531480.tif 000008
2012531480.tif 000009