專利名稱：焦炭干式消火方法及消火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焦炭干式消火方法及消火裝置。
在冷卻從焦炭爐排出的赤熱的焦炭時(shí)，為了通過(guò)回收赤熱焦炭的顯熱謀求節(jié)能而使用著焦炭干式消火裝置(所謂CDQ(COKE DRYQUENCHER))。
干式消火裝置具有將赤熱焦炭所具有的顯熱熱交換給不活性氣體的冷卻室和該冷卻室上部的預(yù)燃室。赤熱焦炭從預(yù)燃室的上方裝入預(yù)燃室內(nèi)，預(yù)燃室是以吸收焦炭投入的時(shí)間變動(dòng)、并且獲得操作穩(wěn)定性為目的而設(shè)置的。以950～1100℃裝入的焦炭在冷卻室內(nèi)與不活性氣體進(jìn)行熱交換而被冷卻到近200℃后，一定量一定量地被運(yùn)出，熱交換后被加熱為900℃的惰性氣體從冷卻室的上部排向環(huán)形通道，經(jīng)過(guò)1次集尖器用廢熱鍋爐進(jìn)行熱回收，用循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)再次壓送到冷卻室。
在被裝入的焦炭中含有揮發(fā)成分和微粉焦炭。揮發(fā)成分因其燃燒性高，在循環(huán)氣體中以高比率含有它時(shí)，有可能發(fā)生異常燃燒。因此，在將空氣吹入預(yù)燃室內(nèi)時(shí)，可以使殘存在焦炭塊中的揮發(fā)成分和微粉焦炭燃燒。有時(shí)也由吹入的空氣燃燒赤熱焦炭的表層的一部分。其結(jié)果，通過(guò)將成為高溫的空氣及燃燒排氣混合到惰性氣體中，可以增大從冷卻室排出的氣體的熱量。另外，經(jīng)過(guò)預(yù)燃室到達(dá)冷卻室的焦炭的溫度也上升，因此，在冷卻室內(nèi)被回收到惰性氣體中的熱量也增大。其結(jié)果，可以增大廢熱鍋爐中的蒸氣回收量。
由于向上述預(yù)燃室的空氣吹入，在穩(wěn)定狀態(tài)的干式消火設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)中可增大廢熱鍋爐中的熱回收量，并且在通過(guò)降低赤熱的焦炭的供給量或降低裝入的赤熱焦炭的溫度而使冷卻室內(nèi)的焦炭溫度隆低的情況下也可以將廢熱鍋爐中的熱回收量維持在一定。在特開昭61--37893號(hào)公報(bào)中公開了向預(yù)燃室內(nèi)吹入空氣的方法。
由于向預(yù)燃室內(nèi)吹入空氣來(lái)燃燒殘存揮發(fā)成分、微粉焦炭及塊焦炭的一部分，吹入的空氣及預(yù)燃室內(nèi)的焦炭的溫度都成為投入赤熱焦炭的溫度以上。而且，在預(yù)燃室內(nèi)的溫度成為1200℃前后左右時(shí)，含在焦炭中的灰分熔融、氣化，該氣化了的灰分與空氣一起被輸送。導(dǎo)入冷卻室內(nèi)的惰性氣體溫度為900℃前后，在預(yù)燃室中氣化了的灰分在冷卻室上部的傾斜煙道部凝集、附著。該附著物稱熔渣，造成氣體通風(fēng)孔的閉塞，提高了氣體的通氣阻抗，阻礙高溫焦炭冷卻用氣體的循環(huán)。
本發(fā)明的目的是提供一種焦炭干式消火方法及消火裝置，該方法和裝置即使在空氣吹入預(yù)燃爐內(nèi)，通過(guò)可燃?xì)怏w，粉焦炭燃燒等實(shí)現(xiàn)安全性的提高的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了廢熱回收量的增大的情況下，也不發(fā)生上述的熔渣的附著，而且使供給于鍋爐的氣體溫度穩(wěn)定。
即，本發(fā)明的技術(shù)方案概要如下(1)焦炭干式消火方法，具有由冷卻室2和其上部的預(yù)燃室3構(gòu)成的消火塔1，從上方裝入赤熱焦炭9，將該赤熱焦炭所具有的顯熱在冷卻室中以惰懷氣體作為媒介物進(jìn)行熱交換，以蒸氣的形式進(jìn)行熱回收，其特征在于，在從預(yù)燃室2的上部向預(yù)燃室內(nèi)吹入空氣24的同時(shí)吹入水或蒸氣26。
(2)如上述(1)所述的焦炭干式消火方法，其特征是，為使預(yù)燃室2內(nèi)的溫度成為投入赤熱焦炭的溫度以上、規(guī)定溫度以下，調(diào)整水或蒸氣26的吹入量或吹入預(yù)燃室的空氣24的吹入量的一方或兩方。
(3)如上述(2)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，上述預(yù)燃室內(nèi)的規(guī)定溫度為11．5℃。
(4)如上述(1)～(3)中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火方法，其特征是，在直到達(dá)到廢熱鍋爐7之前的期間中，將空氣25供給于從消火塔1排出了的高溫排出氣體22中，使該排出氣體22中的成分燃燒。
(5)如上述(1)～(4)中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，在直到到達(dá)廢熱鍋爐7之前的期間中將低溫的惰性氣體供給于從消火塔1排出的高溫排出氣體22中，將廢熱鍋爐供給氣體23的溫度調(diào)整為低下或規(guī)定的溫度范圍。
(6)如上述(5)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，上述低溫的惰性氣體是分支了供給冷卻室的惰性氣體的一部分的氣體29。
(7)如上述(5)或(6)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，通過(guò)將吹入預(yù)燃室的空氣24及／或添加于預(yù)燃室中的水或蒸氣26的量的調(diào)整與在直到到達(dá)廢熱鍋爐前的期間供給于從冷卻室及預(yù)燃室排出的高溫氣體的低溫惰性氣體量的調(diào)整并用，將鍋爐供給氣體23的溫度調(diào)整為目標(biāo)溫度范圍中。
(8)如上述(1)～(7)的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，吹入上述預(yù)燃室內(nèi)的水或蒸氣26是并用向預(yù)燃室內(nèi)吹入用的空氣吹入裝置14的噴嘴。
(9)如上述(1)～(8)中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，向上述預(yù)燃室內(nèi)的水的吹入是將水變?yōu)殪F狀態(tài)進(jìn)行吹入的。
(10)焦炭干式消火方法，具有由冷卻室2和其上部的預(yù)燃室3構(gòu)成的消火塔1，從上方裝入赤熱焦炭9，將赤熱焦炭9所具有的顯熱在冷卻室內(nèi)以惰性氣體作為媒介物進(jìn)行熱交換，以蒸氣的形式進(jìn)熱回收，其特征在于，將空氣24從上述預(yù)燃室上部吹入預(yù)燃室內(nèi)，調(diào)整上述吹入預(yù)燃室的空氣24的吹入量，以使上述預(yù)燃室內(nèi)的溫度成為1150℃以下。
(11)焦炭干式消火裝置，它具有消火塔1和廢熱鍋爐7，該消火塔1由將赤熱焦炭所具有的顯熱與惰性氣體進(jìn)行熱交換的冷卻室2及冷卻室2上部的預(yù)燃室3構(gòu)成，上述廢熱鍋爐7以蒸氣的形式回收惰性氣體的熱量，其特征在于，在上述預(yù)燃室3上部具有向該預(yù)熱室內(nèi)吹入空氣24的吹入裝置14和相同地吹入水或蒸氣26的吹入裝置16。
(12)如上述(11)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，具有吹入控制裝置17，該吹入控制裝置17是調(diào)整水或蒸氣26的吹入量或吹入預(yù)燃室的空氣24的吹入量的一方或兩方以使預(yù)燃室3內(nèi)的溫度成為1150℃以下的裝置。
(13)如上述(11)或(12)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，在從消炎塔1到廢熱鍋爐7之間的高溫氣體排氣路徑上設(shè)有供給用于使排出氣體22中的成分燃燒的空氣的吹入空氣裝置15。
(14)如上述(11)～(13)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，在從消火塔1到廢熱鍋爐7之間的高溫氣體排出路徑上具有惰性氣體供給裝置，該惰性氣體供給裝置供給用于將廢熱鍋爐供給氣體23的溫度調(diào)制淡低下或規(guī)定的溫度范圍的低溫惰性氣體29。
(15)如上述(14)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，上述低溫惰性氣體供給裝置是分支供給冷卻室的惰性氣體的一部分進(jìn)行供給的裝置19。
(16)如上述(14)或(15)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，設(shè)有吹入預(yù)燃室的空氣24及／或添加于預(yù)燃室中的水或蒸氣26的量、和在到達(dá)廢熱鍋爐之前的期間向從冷卻室及預(yù)燃室排出的高溫氣體中供給的低溫惰性氣體量的調(diào)整裝置；具有用于將鍋爐供給氣體23的溫度調(diào)整為目標(biāo)溫度范圍的運(yùn)算裝置。
(17)如上述(11)～(16)中任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，將空氣吹入上述預(yù)燃室內(nèi)的吹入裝置14的噴嘴兼作吹入水或蒸氣的噴嘴。
(18)如上述(11)～(17)中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，將水吹入上述預(yù)燃室內(nèi)的吹入裝置將水變成霧狀地進(jìn)行吹入。
(19)焦炭干式消火裝置，其特征在于，具消火塔1和廢熱鍋爐7，該消火塔1由將赤熱焦炭9所具有的顯熱與惰性氣體熱交換的冷卻室2和該冷卻室上部的預(yù)燃室3構(gòu)成，該廢熱鍋爐7以蒸氣的形式回收惰性氣體的熱；其特征在于，在上述預(yù)燃室3上部具有將空氣吹入該預(yù)燃室內(nèi)的吹入裝置14，還具有為了使上述預(yù)燃室內(nèi)的溫度成為1150℃以下而調(diào)整上述吹入預(yù)燃室的空氣24的吹入量用的吹入控制裝置17。
(20)如上述(12)～(19)中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，預(yù)燃室內(nèi)的溫度測(cè)定是用從外部插入的溫度計(jì)或放射溫度計(jì)計(jì)測(cè)內(nèi)筒磚下部的環(huán)境溫度或焦炭溫度的溫度測(cè)定裝置進(jìn)行的。
本發(fā)明以將空氣24與水或蒸氣26一起吹入預(yù)燃室內(nèi)作為特征。赤熱焦炭和蒸氣接觸時(shí)的水性氣體反應(yīng)是產(chǎn)生氫氣和一氧化碳的同進(jìn)進(jìn)行吸熱的反應(yīng)。吹入水的情況下，在上述水性氣體反應(yīng)所產(chǎn)生的吸熱反應(yīng)之上還增添有水蒸發(fā)時(shí)的吸熱反應(yīng)。因此，由于向預(yù)燃室內(nèi)的空氣吹入，預(yù)燃室內(nèi)溫度成為投入赤熱焦炭的溫度以上。另外，通過(guò)向預(yù)燃室內(nèi)吹入水或蒸氣產(chǎn)生吸熱反應(yīng)，結(jié)果，可以將預(yù)燃室內(nèi)的溫度保持為一定溫度以下。
其結(jié)果，可以防止預(yù)燃室內(nèi)的灰分的熔融、氣化，可以防止向氣體循環(huán)系統(tǒng)上附著熔渣。
由水性氣體反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣和一氧化碳借助吹入預(yù)燃室內(nèi)的空氣，其一部分立即燃燒，剩余的與惰性氣體27一起從冷卻室2排出到環(huán)形通道5中，在環(huán)形通道5中或送向鍋爐中的氣體排出管12中吹入空氣25，氫氣和一氧化碳在環(huán)形通道或排出管內(nèi)燃燒發(fā)熱，最終，在廢熱鍋爐7中作為蒸氣被回收熱量。因此，由于水性氣體反應(yīng)，預(yù)燃室內(nèi)溫度降低，但是，最終回收的熱量增大了。


圖1是本發(fā)明的焦炭干式消火裝置的簡(jiǎn)圖。
圖2是表示導(dǎo)入預(yù)燃室的空氣量，添加到預(yù)燃室水的量與預(yù)燃室內(nèi)溫度的關(guān)系的圖。
圖3是表示吹入環(huán)形通道的空氣量，惰性氣體添加量與供給的鍋爐氣體溫度的關(guān)系的圖。
根據(jù)圖1說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
冷卻赤熱焦炭的消火塔1形成為縱型，沿上下方向設(shè)有預(yù)燃室3和冷卻室2。預(yù)燃室3和冷卻室2由形成在其內(nèi)壁周圍上的傾斜煙道部4分割氣流。
具980℃左右的溫度的赤熱焦炭9從預(yù)燃室3的上方裝入，漸漸地移動(dòng)到下方，在冷卻室2中由從冷卻室下部的吹入管11吹入的惰性氣體27冷卻。從冷卻室下部排出時(shí)的焦炭10的溫度為210℃左右。
被吹入的惰性氣體27在冷卻室2內(nèi)一邊上升、一邊與赤熱焦炭之間進(jìn)行熱交換，氣體溫度上升，從冷卻室上部的傾斜煙道部4排出到環(huán)形通道5中。另外，惰性氣體從環(huán)形通道5經(jīng)過(guò)1次集塵器6送到廢熱鍋爐7，在廢熱鍋爐7中，被熱回收，溫度降低到180℃前后以后，經(jīng)過(guò)循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)8再次被吹入冷卻室2中。
空氣24從預(yù)燃室上部的空氣吹入裝置14吹入預(yù)燃室內(nèi)。被吸入的空氣中的氧氣與殘存揮發(fā)成分、微粉焦炭及塊焦炭的一部分進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)主要是生成一氧化炭的發(fā)熱反應(yīng)，被吹入的空氣和生成氣體及焦炭其溫度一邊上升一邊下降到預(yù)燃室內(nèi)，在預(yù)燃室下部溫度成為最高溫度。
吹入的空氣和生成氣體在預(yù)燃室下部與從下方上升來(lái)的惰性氣體混合，從傾斜煙道4排出到環(huán)形通道5中，向環(huán)形通道5或氣體排出管12內(nèi)吹入空氣25，燃燒在預(yù)燃室內(nèi)生成的一氧化炭而變?yōu)槎趸肌?br> 在本發(fā)明中，還由水或蒸氣吹入裝置16從預(yù)燃室上部向預(yù)燃室內(nèi)吹入水或蒸氣26，被吹入的水進(jìn)行蒸發(fā)而成為蒸氣時(shí)進(jìn)吸熱，蒸氣通過(guò)與赤熱焦炭接觸進(jìn)行水性氣體反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣和一氧化碳的同時(shí)，并進(jìn)行吸熱。因此，通過(guò)吸入水或蒸氣，預(yù)燃室內(nèi)的氣體及焦炭的溫度降低，通過(guò)調(diào)節(jié)水或蒸氣的吹入量，可以調(diào)節(jié)預(yù)燃室內(nèi)的氣體及焦炭的溫度。
由水性氣體反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣和一氧化炭在預(yù)燃室內(nèi)下降，與在預(yù)燃室下部上升來(lái)的惰性氣體混合，從傾斜煙道部4排出到環(huán)形通道5中，向環(huán)形通道5或氣體排出管12內(nèi)吹入空氣25，燃燒氫氣和一氧化碳而形成為水和二氧化碳。同時(shí)，由該燃燒的燃燒熱增大供給廢氣鍋爐氣體23的熱量。
作為向預(yù)燃室內(nèi)吹入水或蒸氣的結(jié)果，如上述，鍋爐輸入側(cè)的供給廢熱鍋爐氣體23所供給的熱量增大。因此，在吹入水或蒸氣的本發(fā)明的情況下，可以在廢熱鍋爐中一邊確保必要的熱量，一邊使吹向預(yù)燃室的空氣吹入量減少。即，通過(guò)控制朝向預(yù)燃室的空氣吹入量和朝向預(yù)燃室的水或蒸氣的吹入量，可同時(shí)地將預(yù)燃室內(nèi)部的最高溫度和供給廢熱鍋爐氣體23的氣體量及氣體溫度調(diào)整為最適存條件。
在通過(guò)冷卻赤熱焦炭，惰性氣體獲得的熱量高，可以充分確保供給于廢熱鍋爐的熱量時(shí)，即使不從預(yù)燃室供給水或蒸氣，而只降低吹入預(yù)燃室空氣24的吹入量也可以使預(yù)燃室內(nèi)溫度降低。
預(yù)燃室內(nèi)溫度的測(cè)量方法，包括從外部貫通壁將溫度計(jì)插入預(yù)燃室部中來(lái)測(cè)量室內(nèi)筒磚的內(nèi)側(cè)附近的環(huán)境溫度或焦炭溫度的方法(18a)；用插入在內(nèi)筒磚中的溫度計(jì)測(cè)量?jī)?nèi)筒磚溫度或環(huán)境溫度的方法(18b)；用熱電偶或非接觸式溫度計(jì)測(cè)量?jī)?nèi)筒磚下部附近溫度的方法(18c)；但是，在此用內(nèi)筒磚下部附近溫度作為了代表。最好是用從外部插入的帶保護(hù)管的溫度計(jì)測(cè)量?jī)?nèi)筒磚下部的環(huán)境溫度，用放射溫度計(jì)測(cè)量磚或焦炭溫度。將測(cè)量的預(yù)燃室內(nèi)溫度送到圖中未示的吹入控制裝置17中，吹入控制裝置17控制水或蒸氣16或空氣24的吹入量，以使該預(yù)燃室內(nèi)溫度成為目標(biāo)溫度。
焦炭粉中的Ash在原來(lái)雖然被認(rèn)為是在1400℃以上熔化，但是，在進(jìn)了多次試驗(yàn)后結(jié)果表明其在1200℃就進(jìn)行軟化熔融。尤其是，在多成分系的情況下有軟化溫度降低的傾向。在考慮到半經(jīng)10m的預(yù)燃室的斷面內(nèi)溫度偏差時(shí)，發(fā)現(xiàn)將預(yù)燃室內(nèi)溫度成為1500℃以下可以成為運(yùn)行上的主要基準(zhǔn)。再考慮到安全時(shí)，在低溫下進(jìn)行管理的情況從長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行方面來(lái)看是有效的。
作為從預(yù)燃室上部吹入空氣24及水或蒸氣26的吹入位置，吹入預(yù)燃室內(nèi)的赤熱焦炭層的上部30或由該赤熱焦炭層表面和預(yù)燃室構(gòu)成的空間31內(nèi)是最佳的，在空氣和水或蒸氣吹入赤熱焦炭層32內(nèi)時(shí)，僅在吹入該氣體的附近的焦炭中進(jìn)行反應(yīng)，氣體的分散不均勻。預(yù)燃室斷面內(nèi)的溫度分布、反應(yīng)性產(chǎn)生偏差。
空氣吸入裝置14的噴嘴和水或蒸氣吹入裝置16的噴嘴也可以分別個(gè)別地設(shè)置，但是，可以將水或蒸氣混合到空氣吹入噴嘴中，將該混合的氣體吹入預(yù)燃室3中，另外，水的吹入最好是將水變?yōu)殪F狀吹入。
從預(yù)燃室上部吹入的空氣24除了使預(yù)燃室內(nèi)的溫度上升的目的外，還有使裝入的焦炭所含有的揮發(fā)成分和微粉焦炭燃燒的目的。因此，干式消火裝置的運(yùn)行條件即使是即使不進(jìn)行空氣吹入也進(jìn)行充分的廢熱回收的運(yùn)行條件，也需要經(jīng)常地連續(xù)地進(jìn)行吹入空氣。雖然在向預(yù)燃室內(nèi)投入赤熱焦炭時(shí)要打開裝入蓋，但是，這時(shí)，在由于壓力平衡大氣侵入的狀態(tài)下也可以停止強(qiáng)制吹入鼓風(fēng)機(jī)。
為了高效地運(yùn)轉(zhuǎn)廢熱鍋爐7，需要以一定溫度一定流量供給供給于廢熱鍋爐7的氣體23。另外，需要從預(yù)燃室上部經(jīng)常地吹入規(guī)定量的空氣。因此，在來(lái)自赤熱焦炭的輸入熱量為十分充分的情況下，產(chǎn)生從環(huán)形通道5排出的氣體22的溫度超過(guò)供向上述廢熱鍋爐7的適當(dāng)溫度。
在本發(fā)明中，將低溫的惰性氣體供給到從環(huán)形通道出口到1次集塵器的線路中，通過(guò)與從環(huán)形通道5排出的高溫氣體混合，降低溫度，可以將供給廢熱鍋爐氣體23的溫度維持為作為目標(biāo)的溫度。將從循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)8供給到冷卻室2的低溫惰性氣體的一部分由分支管19分支，最好將該分支的低溫氣體29作為上述低溫惰性氣體使用。廢熱鍋爐供給氣體23的溫度可通過(guò)控制該旁路氣體量進(jìn)行調(diào)整。供給于冷卻室2的惰性氣體21的流量由于僅減少與該分支的氣體29的流量相當(dāng)?shù)某潭?，所以，供給于廢熱鍋爐的氣體23的流量保持為一定。
以下，對(duì)氣體溫度控制的想法進(jìn)行敘述。
投入CDQ的赤熱焦炭的溫度為950℃時(shí)，隨著朝向預(yù)燃室的空氣的吹入量的增加，如圖2所示，預(yù)燃室內(nèi)溫度、焦炭溫度一起上升。往預(yù)燃室的空氣吹入量由附著在投入的焦炭表面上的微粉焦炭量、根據(jù)干餾狀態(tài)的良性進(jìn)行變化的焦炭中殘存揮發(fā)量等決定。
通過(guò)向預(yù)燃室中添加水或蒸氣，如由虛線、點(diǎn)劃線所圖示地溫度降低。
但是，在如上述地在預(yù)燃室內(nèi)由于水性氣體反應(yīng)、或煤中揮發(fā)成分的殘存的原因有可燃?xì)怏w時(shí)，往往向朝向環(huán)形通道和鍋爐去的管道內(nèi)吹入空氣25在本說(shuō)明書中稱為吹入環(huán)形通道空氣。
由此，供給鍋爐氣體溫度上升，為了抑制它，通過(guò)增加惰性氣體29的吹入量，可以如圖3所示地管理為管理上限溫度以下。
除了投入的焦炭的投入量外，由于在溫度、殘存揮發(fā)成分等日常操作中不容易測(cè)定的內(nèi)容，供給鍋爐氣體溫度進(jìn)行變化，為了調(diào)整為目標(biāo)溫度，調(diào)整朝向預(yù)燃室的空氣吹入量及／或惰性氣體29的量是有效的。如圖2，圖3所示，由吹入預(yù)燃室空氣量的調(diào)整調(diào)整鍋爐供給氣體溫度的方法在不向預(yù)燃室中添加水的情況下也可以使用。
在將吹入環(huán)形通道空氣量設(shè)定為一定時(shí)，可以由惰性氣體的吹入量的增減來(lái)進(jìn)行供給鍋爐氣體溫度的調(diào)整。另外，在使用來(lái)自循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)出口的從分支管19出來(lái)的氣體時(shí)，由于可以不考慮全體氣體量的平衡，所以有容易控制的效果。
圖3表示吹入預(yù)燃室的空氣量為一定的情況，即使變更空氣量也可以同樣地進(jìn)行調(diào)整。
實(shí)施例1在圖1所示的焦炭干式冷卻裝置中使用了本發(fā)明，干式冷卻裝置的冷卻室2內(nèi)容積是600m3，預(yù)燃室3的內(nèi)容積是300m3。用170噸／H的能力冷卻溫度980℃的赤熱焦炭9，排出的焦炭10的溫度為210℃。投入赤熱焦炭的溫度由馬上將要插入裝入焦炭干式冷卻裝置時(shí)的鏟斗內(nèi)焦炭的大致中央位置(縱、橫、高度方向的中央)。
從預(yù)燃室上部向由赤熱焦炭上部表面30和預(yù)燃室形成空間31內(nèi)吹入空氣24。吹入空氣量為7000 Nm3／H。另外，用于調(diào)節(jié)預(yù)燃室內(nèi)的溫度的水或蒸氣26在空氣吹入裝置14的配管內(nèi)與空氣24混合，將該混合的氣體吹入預(yù)燃室內(nèi)。
預(yù)燃室內(nèi)溫度用某種方法試驗(yàn)地進(jìn)行測(cè)定。第1種方法，從外部將溫度計(jì)插入預(yù)燃室上部的壁構(gòu)造錐形化的部分中(18a)，第2種方法是將溫度計(jì)插入分隔預(yù)燃室的內(nèi)部和外部環(huán)形通道的內(nèi)筒磚內(nèi)部，第3種方法從外部插入SUS制帶保護(hù)管的溫度計(jì)測(cè)量?jī)?nèi)筒磚下部的環(huán)境溫度的方法(18c)。第1種方法顯示稍低的溫度，第2、3、種方法顯示都大致相同的溫度。預(yù)燃室內(nèi)溫度相對(duì)在導(dǎo)入空氣前的1050℃上升為開始導(dǎo)入了空氣以后的1200℃，與此相反，從在前端設(shè)置了噴嘴的管將水以0．3t／h以0．5km／cm3的壓力分散注入空氣中時(shí)降低為1100℃。
因?yàn)橥ㄟ^(guò)燃燒來(lái)自消火塔的排出氣體22中的可燃成分而使排出氣體的溫度上升，所以將空氣25以4000nm3／n吹入氣體排出管12中。蒸氣回收量相對(duì)于通常的100t／h，由于空氣導(dǎo)入而增加為105t／h，再在預(yù)燃量中添加水，通過(guò)進(jìn)行環(huán)形通道空氣吹入，增加到108t／h。
供給于廢熱鍋爐7的氣體的適當(dāng)流量為298000Nm3／H，適當(dāng)溫度為980℃，但由于吹入空氣25而上升到1000℃以上。為了保持該流量和溫度的適當(dāng)值，將從循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)8供給于冷卻室的惰性氣體的一部分分支給分支管19，以約10000Nm3／N與從環(huán)形通道5排出的高溫氣體混合，由此，可以將供給鍋爐氣體溫度控制在980℃以下在不向預(yù)燃室內(nèi)吹入水或蒸氣的情況下僅吹入空氣，在預(yù)燃室內(nèi)溫度為1200℃左右的情況下進(jìn)行了1周的運(yùn)行后，其結(jié)果，在內(nèi)筒磚下部附著了約100mm的附著物。在暫時(shí)將該附著物清除后，通過(guò)將水霧狀地分散到空氣中，將預(yù)燃室內(nèi)溫度抑制到1150℃以下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其結(jié)果，在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程不附著熔渣。
實(shí)施例2，由與實(shí)施例1相同的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整為鍋爐供給溫度的從970℃到980℃之間的試運(yùn)行。朝向預(yù)燃室的空氣吹入量(24)在空氣吹入裝置14的配管中設(shè)有流量計(jì)。在吹入環(huán)形通道空氣配管15中也設(shè)置了流量計(jì)。用來(lái)自分支管19的氣體供給惰性氣體29，在該配管中間也設(shè)置流量計(jì)，設(shè)置可調(diào)整各流量的調(diào)整閥、可以通過(guò)輸各流量及鍋爐供給氣體溫度，循環(huán)氣體中的氧氣，一氧化碳％運(yùn)算各流量輸出適當(dāng)?shù)牧康倪\(yùn)算裝置和各流量調(diào)整閥的開度控制裝置。
投入赤熱焦炭的焦炭爐側(cè)的運(yùn)行變動(dòng)大，是不穩(wěn)定的投入。相對(duì)于鍋爐能力蒸發(fā)產(chǎn)生量110t／h，以90t／h前后的水平運(yùn)行。
由于焦炭爐的干溜不充分，含在投入的焦塊炭中的可燃?xì)怏w成分多，在將8000Nm3／在空氣吹入預(yù)燃室時(shí)，供給鍋爐氣體溫度開始上升，隨著循環(huán)氣體成分中的氫氣量增加，環(huán)形通道空氣25的量開始增加，預(yù)燃室下部的磚溫度上升到了1200℃。通過(guò)檢測(cè)該溫度輸出增量惰性氣體29的指示的運(yùn)算裝置動(dòng)作，控制設(shè)在分支管中途的調(diào)整開的開度。該運(yùn)算裝置具有控制對(duì)吹入預(yù)燃室的空氣(24)的量(24)的量的功能，還具有對(duì)預(yù)燃室內(nèi)吹入霧狀水的吹入量的控制的功能。
其結(jié)果，在停止10分鐘左右赤熱焦炭的投入期間，為了使供給鍋爐氣體溫度穩(wěn)定，進(jìn)行多量噴入空氣的調(diào)整，使環(huán)形通道空氣25也增加。其后，投入赤熱焦炭，預(yù)燃室內(nèi)的壓力為負(fù)壓時(shí)，由于輸入了減少預(yù)燃室空氣吹入(24)的邏輯時(shí)，由于輸入了減少預(yù)燃室空氣吹入(24)的邏輯，所以，輸出減量指示。
在焦炭爐的運(yùn)行穩(wěn)定，開始集中投入赤熱焦炭時(shí)，供給鍋爐氣體溫度開始上升，朝向預(yù)燃室的吹入空氣量作為原則必需經(jīng)常持續(xù)，因此，預(yù)燃室內(nèi)溫度開始上升，開始朝向預(yù)燃室內(nèi)的散水，內(nèi)筒磚下部溫度計(jì)的數(shù)值降低到1100℃左右，由于循環(huán)氣體中的可燃?xì)怏w成分增加，環(huán)狀通道空氣由于自動(dòng)控制也開始增量。
其結(jié)果，供給鍋爐氣體溫度開始上升，其時(shí)，惰性氣體29的量增加，結(jié)果，供給鍋爐氣體溫度穩(wěn)定并管理在目標(biāo)溫度內(nèi)。
另外，隨著循環(huán)氣體成分中的氧氣量增加，人們也實(shí)施進(jìn)行環(huán)形通道空氣25的量的設(shè)定的方法，判定為自動(dòng)控制方可以進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整。
如上所述，本發(fā)明，從焦炭干式消火裝置的預(yù)燃室上部與空氣一起吹入水或蒸氣，由此，可以將預(yù)燃室內(nèi)的溫度維持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，可以防止熔渣向裝置附著的同時(shí)，確保廢熱鍋爐中的回收熱量。
權(quán)利要求
1．焦炭干式消火方法，具有由冷卻室2和其上部的預(yù)燃室3構(gòu)成的消火塔1，從上方裝入赤熱焦炭9，將該赤熱焦炭所具有的顯熱在冷卻室中以惰懷氣體作為媒介物進(jìn)行熱交換，以蒸氣的形式進(jìn)行熱回收，其特征在于，在從預(yù)燃室2的上部向預(yù)燃室內(nèi)吹入空氣24的同時(shí)吹入水或蒸氣26。
2．如權(quán)利要求1所述的焦炭干式消火方法，其特征是，為使預(yù)燃室2內(nèi)的溫度成為投入赤熱焦炭的溫度以上、規(guī)定溫度以下，調(diào)整水或蒸氣26的吹入量或吹入預(yù)燃室的空氣24的吹入量的一方或兩方。
3．如權(quán)利要求2所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，上述預(yù)燃室內(nèi)的規(guī)定溫度為11．5℃。
4．如權(quán)利要求1～3中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火方法，其特征是，在直到達(dá)到廢熱鍋爐7之前的期間中，將空氣25供給于從消火塔1排出了的高溫排出氣體22中，使該排出氣體22中的成分燃燒。
5．如權(quán)利要求1～4中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，在直到到達(dá)廢熱鍋爐7之前的期間中將低溫的惰性氣體供給于從消火塔1排出的高溫排出氣體22中，將廢熱鍋爐供給氣體23的溫度調(diào)整為低下或規(guī)定的溫度范圍。
6．如權(quán)利要求5所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，上述低溫的惰性氣體是分支了供給冷卻室的惰性氣體的一部分的氣體29。
7．如權(quán)利要求5或6所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，通過(guò)將吹入預(yù)燃室的空氣24及／或添加于預(yù)燃室中的水或蒸氣26的量的調(diào)整與在直到到達(dá)廢熱鍋爐前的期間供給于從冷卻室及預(yù)燃室排出的高溫氣體的低溫惰性氣體量的調(diào)整并用，將鍋爐供給氣體23的溫度調(diào)整為目標(biāo)溫度范圍中。
8．如權(quán)利要求1～7的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，吹入上述預(yù)燃室內(nèi)的水或蒸氣26是并用向預(yù)燃室內(nèi)吹入用的空氣吹入裝置14的噴嘴。
9．如權(quán)利要求1～8中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火方法，其特征在于，向上述預(yù)燃室內(nèi)的水的吹入是將水變?yōu)殪F狀態(tài)進(jìn)行吹入的。
10．焦炭干式消火方法，具有由冷卻室2和其上部的預(yù)燃室3構(gòu)成的消火塔1，從上方裝入赤熱焦炭9，將赤熱焦炭9所具有的顯熱在冷卻室內(nèi)以惰性氣體作為媒介物進(jìn)行熱交換，以蒸氣的形式進(jìn)熱回收，其特征在于，將空氣24從上述預(yù)燃室上部吹入預(yù)燃室內(nèi)，調(diào)整上述吹入預(yù)燃室的空氣24的吹入量，以使上述預(yù)燃室內(nèi)的溫度成為1150℃以下。
11．焦炭干式消火裝置，它具有消火塔1和廢熱鍋爐7，該消火塔1由將赤熱焦炭所具有的顯熱與惰性氣體進(jìn)行熱交換的冷卻室2及冷卻室2上部的預(yù)燃室3構(gòu)成，上述廢熱鍋爐7以蒸氣的形式回收惰性氣體的熱量，其特征在于，在上述預(yù)燃室3上部具有向該預(yù)熱室內(nèi)吹入空氣24的吹入裝置14和相同地吹入水或蒸氣26的吹入裝置16。
12．如權(quán)利要求11所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，具有吹入控制裝置17，該吹入控制裝置17是調(diào)整水或蒸氣26的吹入量或吹入預(yù)燃室的空氣24的吹入量的一方或兩方以使預(yù)燃室3內(nèi)的溫度成為1150℃以下的裝置。
13．如權(quán)利要求11或12所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，在從消炎塔1到廢熱鍋爐7之間的高溫氣體排氣路徑上設(shè)有供給用于使排出氣體22中的成分燃燒的空氣的吹入空氣裝置15。
14．如權(quán)利要求11～13中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，在從消火塔1到廢熱鍋爐7之間的高溫氣體排出路徑上具有惰性氣體供給裝置，該惰性氣體供給裝置供給用于將廢熱鍋爐供給氣體23的溫度調(diào)制淡低下或規(guī)定的溫度范圍的低溫惰性氣體29。
15．如權(quán)利要求14所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，上述低溫惰性氣體供給裝置是分支供給冷卻室的惰性氣體的一部分進(jìn)行供給的裝置19。
16．如權(quán)利要求14或15所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，設(shè)有吹入預(yù)燃室的空氣24及／或添加于預(yù)燃室中的水或蒸氣26的量、和在到達(dá)廢熱鍋爐之前的期間向從冷卻室及預(yù)燃室排出的高溫氣體中供給的低溫惰性氣體量的調(diào)整裝置；具有用于將鍋爐供給氣體23的溫度調(diào)整為目標(biāo)溫度范圍的運(yùn)算裝置。
17．如權(quán)利要求11～16中任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，將空氣吹入上述預(yù)燃室內(nèi)的吹入裝置14的噴嘴兼作吹入水或蒸氣的噴嘴。
18．如權(quán)利要求11～17中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，將水吹入上述預(yù)燃室內(nèi)的吹入裝置將水變成霧狀地進(jìn)行吹入。
19．焦炭干式消火裝置，其特征在于，具消火塔1和廢熱鍋爐7，該消火塔1由將赤熱焦炭9所具有的顯熱與惰性氣體熱交換的冷卻室2和該冷卻室上部的預(yù)燃室3構(gòu)成，該廢熱鍋爐7以蒸氣的形式回收惰性氣體的熱；其特征在于，在上述預(yù)燃室3上部具有將空氣吹入該預(yù)燃室內(nèi)的吹入裝置14，還具有為了使上述預(yù)燃室內(nèi)的溫度成為1150℃以下而調(diào)整上述吹入預(yù)燃室的空氣24的吹入量用的吹入控制裝置17。
20．如權(quán)利要求12～19中的任何一項(xiàng)所述的焦炭干式消火裝置，其特征在于，預(yù)燃室內(nèi)的溫度測(cè)定是用從外部插入的溫度計(jì)或放射溫度計(jì)計(jì)測(cè)內(nèi)筒磚下部的環(huán)境溫度或焦炭溫度的溫度測(cè)定裝置進(jìn)行的。
全文摘要
提供一種由于向預(yù)燃室內(nèi)吹入空氣而使可燃?xì)怏w、粉狀焦炭燃燒等,實(shí)現(xiàn)了安全性的提高的同時(shí)、即使在實(shí)現(xiàn)了廢熱回收量的增大的情況下也不產(chǎn)生熔渣的附著的焦炭干式消火方法及消火裝置。本發(fā)明為:具有由冷卻室2和和其上部的預(yù)燃室3構(gòu)成的消火塔,從上方裝入赤熱焦炭9,將該赤熱焦炭所具有的顯熱在冷卻室中以惰性氣體作為媒介物進(jìn)行熱交換,以蒸氣的形式進(jìn)行熱回收,其特征是,從預(yù)燃室2上部向預(yù)燃室內(nèi)吹入空氣的同時(shí)吹入水或蒸氣。
文檔編號(hào)C10B39/00GK1290734SQ0012867
公開日2001年4月11日 申請(qǐng)日期2000年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月20日
發(fā)明者橫溝正彥, 紫原康孝, 山口幸一, 石原口裕二 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社