JPS5928805B2 - Coke combustion method and device - Google Patents
Coke combustion method and deviceInfo
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- JPS5928805B2 JPS5928805B2 JP4077281A JP4077281A JPS5928805B2 JP S5928805 B2 JPS5928805 B2 JP S5928805B2 JP 4077281 A JP4077281 A JP 4077281A JP 4077281 A JP4077281 A JP 4077281A JP S5928805 B2 JPS5928805 B2 JP S5928805B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B5/00—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、コーク、スの燃焼装置に関し、特にコークス
を堆積層内で燃焼させる燃焼方法および装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a coke and soot combustion device, and more particularly to a combustion method and device for burning coke in a deposited layer.
コークスを直立円筒炉内に装填して堆積し、その堆積層
の下方から上方に向けて燃焼用空気を流通させて燃焼さ
せる場合において、供給された燃焼用空気は堆積層下部
におけるコークスとの燃焼反応で消費される。When coke is loaded and deposited in an upright cylindrical furnace and is combusted by flowing combustion air from below to above the deposited layer, the supplied combustion air is combusted with the coke at the bottom of the deposited layer. Consumed in reaction.
そのため、堆積層下部においてのみ燃焼反応が行なわれ
て高温度となり、堆積層上部では堆積層下部からの燃焼
排ガスによつてコークスが熱分解して一酸化炭素が発生
する。そのため未燃分が無駄に放出されることになり、
燃焼効率が劣る。また、上述のように堆積層下部でのみ
燃焼が行なわれることによつて、堆積層下部の温度が高
温度となる。たとえば前記温度が1200℃を超えると
、コークス燃焼後の灰分が溶融してクリンカとなる。こ
のクリンカが生成されると、堆積層内にいわゆる棚吊り
現象が生じて安定な燃焼が困難になるとともに、クリン
カが炉壁に付着して炉壁を損傷することがある。さらに
前記棚吊り現象やクリンカの炉壁への付着によつて、コ
ークス燃焼後の灰分が円滑に排出されないようになり、
したがつてコークスを連続的に安定して燃焼させること
が困難になる。J 本発明は、上述の技術的課題を解決
し、固体燃料を効率良くしかも安定して燃焼させること
ができるようにしたコークスの燃焼方法および装置を提
供することを目的とする。Therefore, a combustion reaction occurs only in the lower part of the deposited layer, resulting in a high temperature, and in the upper part of the deposited layer, coke is thermally decomposed by the combustion exhaust gas from the lower part of the deposited layer, and carbon monoxide is generated. As a result, unburned matter is wasted and released.
Combustion efficiency is poor. Further, as described above, since combustion occurs only in the lower part of the deposited layer, the temperature in the lower part of the deposited layer becomes high. For example, when the temperature exceeds 1200° C., the ash after coke combustion melts and becomes clinker. When this clinker is generated, a so-called shelf hanging phenomenon occurs in the deposited layer, making stable combustion difficult, and the clinker may adhere to the furnace wall and damage the furnace wall. Furthermore, due to the above-mentioned shelf hanging phenomenon and adhesion of clinker to the furnace wall, ash after coke combustion cannot be smoothly discharged.
Therefore, it becomes difficult to continuously and stably burn coke. J An object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems and provide a coke combustion method and apparatus that can efficiently and stably burn solid fuel.
本発明は、火格子の下部から燃焼用空気を供給j して
燃焼するコークスの肝煎式燃焼方法において、コークス
の燃焼温度が前記コークスの燃焼後の灰分の溶融点未満
になるように、かつ前記コークスが局部的に燃焼するこ
とを防ぐように、前記コークスから排出される燃焼排ガ
スの一部を前記燃焼用空気に混入することを特徴とする
コークスの燃焼方法である。The present invention provides a coke combustion method in which combustion air is supplied from the lower part of a grate for combustion, in which the combustion temperature of the coke is lower than the melting point of the ash after combustion of the coke, and This coke combustion method is characterized in that a part of the combustion exhaust gas discharged from the coke is mixed into the combustion air so as to prevent the coke from being locally combusted.
本発明は、燃焼筒の途中に火格子を設け、燃焼筒の上部
に燃焼排ガスを導く排ガス主管路を接続し、この燃焼筒
の下部に燃焼用空気を供給する空気供給管を接続し、排
ガス主管路の途中から排ガス循環管路を介して排ガス主
管路の燃焼排ガスの一部を火格子の下部に混入すること
を特徴とするコークスの燃焼装置である。The present invention provides a grate in the middle of a combustion tube, connects an exhaust gas main pipe that guides combustion exhaust gas to the top of the combustion tube, connects an air supply pipe that supplies combustion air to the bottom of the combustion tube, and connects the exhaust gas main pipe to the bottom of the combustion tube. This coke combustion apparatus is characterized in that a part of the combustion exhaust gas in the main exhaust gas pipe is mixed into the lower part of the grate through the exhaust gas circulation pipe from the middle of the main pipe.
以下、図面によつて本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の簡略化した系統図である。
燃焼筒16の途中には、火格子21が設けられる。この
火格子21上には、コークスが装填されて、堆積層36
が形成される。燃焼筒16の上部には、燃焼排ガスを導
く排ガス主管路61が接続される。燃焼筒16の火格子
21よりも下部に燃焼用空気を供給する空気供給管41
が接続される。排ガス主管路61の途中から排ガス循環
管路43を介して、排ガス主管路61の燃焼排ガスの一
部を空気供給管41に混入する。前記堆積層36には、
空気供給管41を介して燃焼用空気が供給され、この燃
焼用空気は堆積層36内を上方に向けて流通する。堆積
層36内におけるコークスと燃焼用空気との燃焼反応に
よつて生じた燃焼排ガスは、誘引送風機33によつて誘
引されて排出されるが、その途中における熱交換器15
においで燃焼排ガス顕熱が放熱される。誘引送風機33
から排出される燃焼排ガスの一部は管路43を介して空
気供給管41に循環される。この燃焼排ガスの循環量は
、堆積層36の内部温度を検出する温度検出器44の温
度検出値に応じて、制御手段45が管路43の途中のダ
ンパ46を開度制御することによつて調節される。この
ようにして、燃焼排ガスの一部を燃焼用空気中に混入す
ることにより、堆積層36の下部から上部にわたつて全
体的にコークスが燃焼し、未燃ガスの発生が防止される
とともに堆積層36内におけるクリンカの生成が防止さ
れる。ここで本発明に従うコークス燃焼が石炭燃焼とは
異なり、本発明は、このコークス燃焼に独特の問題点を
解決するものであることを詳述する。FIG. 1 is a simplified system diagram of one embodiment of the present invention.
A grate 21 is provided in the middle of the combustion tube 16. On this grate 21, coke is loaded and a deposited layer 36
is formed. An exhaust gas main pipe 61 that guides combustion exhaust gas is connected to the upper part of the combustion tube 16 . Air supply pipe 41 that supplies combustion air to a lower part of the combustion tube 16 than the grate 21
is connected. A part of the combustion exhaust gas in the main exhaust gas pipe 61 is mixed into the air supply pipe 41 via the exhaust gas circulation pipe 43 from the middle of the main exhaust gas pipe 61 . The deposited layer 36 includes:
Combustion air is supplied through the air supply pipe 41, and this combustion air flows upward within the deposition layer 36. The combustion exhaust gas generated by the combustion reaction between the coke and the combustion air in the deposited layer 36 is induced by the induced blower 33 and discharged, but the heat exchanger 15
The sensible heat of the combustion exhaust gas is radiated through the smell. Induced blower 33
A part of the combustion exhaust gas discharged from the air supply pipe 41 is circulated through the pipe line 43 to the air supply pipe 41 . The circulating amount of the combustion exhaust gas is controlled by the control means 45 controlling the opening of the damper 46 in the middle of the pipe 43 according to the temperature detection value of the temperature detector 44 which detects the internal temperature of the deposited layer 36. adjusted. In this way, by mixing a portion of the combustion exhaust gas into the combustion air, the coke is combusted throughout from the bottom to the top of the deposited layer 36, preventing the generation of unburned gas and reducing the amount of coke deposited. Clinker formation within layer 36 is prevented. It will now be detailed that coke combustion according to the present invention is different from coal combustion, and the present invention solves problems unique to coke combustion.
石炭の可燃分は、(A)揮発分と、(B)ノール、ピッ
チと、C)炭素とから成り、その着火温度は225〜5
00℃である。これに対して、コークスの可燃分は、炭
素だけであり、その着火温度は、約600℃であつて、
石炭よりも高い。したがつて石炭燃焼では、揮発分のガ
ス化が225〜500℃で生じ、着火が容易であり、こ
のことは、ガス燃料の着火と同様である。The combustible content of coal consists of (A) volatile matter, (B) nol, pitch, and C) carbon, and its ignition temperature is 225-5
It is 00℃. On the other hand, the only combustible component of coke is carbon, and its ignition temperature is approximately 600°C.
more expensive than coal. Therefore, in coal combustion, gasification of volatiles occurs at 225-500°C and ignition is easy, similar to ignition of gaseous fuels.
そのため石炭の燃焼する領域をこの温度範囲に維持すれ
ば、石炭の可燃分のガス化→その揮発分の燃焼→輻射熱
の発生→石炭の揮発分の発生すなわちガス化→・・・を
繰返し、連続的な燃焼を維持しながら石炭の揮発分が燃
焼する。その輻射熱によつて同時に石炭のタール、ピッ
チ、および炭素分が燃焼していく。こうして石炭の燃焼
は、ガスの燃焼を伴なうので、燃焼の維持が容易であり
、また未燃分の一酸化炭素の発生量を少なくすることが
可能である。これに対して、コークス燃焼は、下記の独
特の燃焼状態を呈する。コークスは、前述のように着火
温度が約600℃であり、したがつてその温度以上にコ
ークス自体を保持しなければ、の反応が生じない。Therefore, if the coal combustion area is maintained within this temperature range, the process of gasification of the combustible content of coal → combustion of its volatile content → generation of radiant heat → generation of volatile content of coal, or gasification →... will be repeated continuously. The volatile content of the coal is burned while maintaining a constant combustion. The radiant heat simultaneously burns the tar, pitch, and carbon content of the coal. Since the combustion of coal is accompanied by the combustion of gas, combustion can be easily maintained and the amount of unburned carbon monoxide generated can be reduced. On the other hand, coke combustion presents the following unique combustion conditions. As mentioned above, coke has an ignition temperature of about 600° C., so the reaction will not occur unless the coke itself is maintained above that temperature.
燃焼を連続的に生ぜしめるためには、発生した熱によつ
てコークス自体の温度が約600℃以上に維持されるよ
うにすることが必要である。コークス燃焼の場合、仮り
に燃焼排ガスの一部を燃焼用空気に混入しないとき、す
なわち排ガス循環管路43を省略したときには、酸素が
燃焼によつて局部的に消費されて第1式の反応が行なわ
れ、しかも、局部的に高温となるので酸素が少なくなり
、となる反応が生じやすくなる。In order to cause combustion to occur continuously, it is necessary to ensure that the temperature of the coke itself is maintained above about 600° C. by the heat generated. In the case of coke combustion, if part of the combustion exhaust gas is not mixed into the combustion air, that is, if the exhaust gas circulation pipe 43 is omitted, oxygen will be locally consumed by combustion and the reaction of equation 1 will not occur. Moreover, since the temperature is locally high, oxygen is reduced, and the reaction becomes more likely to occur.
したがつて燃焼排ガスの一部を循環しない場合には、一
酸化炭素の発生が必然的に多くなる。しかも局部的な高
温度の領域が発生するので、コークス灰分は、1200
℃以上となり、クリンカが発生する。コークス燃焼時に
第1図に示されるように本発明に従つて燃焼排ガスの一
部を排ガス循環管路43を介してリサイクルすると、堆
積層36の下部における酸素濃度が低くなる。Therefore, if part of the combustion exhaust gas is not circulated, carbon monoxide will inevitably be generated in an increased amount. Moreover, since local high temperature areas occur, the coke ash content is 1200
If the temperature exceeds ℃, clinker will occur. When a part of the combustion exhaust gas is recycled through the exhaust gas circulation line 43 according to the present invention as shown in FIG. 1 during coke combustion, the oxygen concentration in the lower part of the deposited layer 36 is reduced.
そのため第1式で示される反応が緩慢となる。これによ
つて酸素の消費も緩慢となる。そのため堆積層36の上
部にまで酸素が分布することになる。したがってコーク
スの燃焼を堆積層36の上部においても生じさせること
が可能となり、しかも堆積層36の下部における燃焼熱
をガスの流過によつて堆積層36の上部に伝達されるこ
とが可能になり、堆積層36の上部を着火温度である約
600℃以上にすることが可能になる。こうして堆積層
36の上部でもまた、連続的な燃焼が可能になる。この
結果、堆積層36の火格子21近傍以外の残余の部分に
おいて燃焼状態を緩慢にかつ長時間に亘つて行なうこと
が可能となる。Therefore, the reaction represented by the first equation becomes slow. This also slows the consumption of oxygen. Therefore, oxygen is distributed even to the upper part of the deposited layer 36. Therefore, it is possible to cause combustion of coke also in the upper part of the deposited layer 36, and furthermore, it is possible to transfer the combustion heat in the lower part of the deposited layer 36 to the upper part of the deposited layer 36 by passing the gas. , it becomes possible to raise the upper part of the deposited layer 36 to the ignition temperature of about 600° C. or higher. Continuous combustion is thus also possible in the upper part of the deposited layer 36. As a result, it becomes possible to perform combustion slowly and over a long period of time in the remaining portion of the deposited layer 36 other than the vicinity of the grate 21.
また局部的な温度の上昇が生ぜず、そのためコークス燃
焼後の灰分がクリンカとはならずに燃焼させることが可
能となる。また上述のようにコークスの燃焼が緩慢であ
り、しかも局部的な高温度とならないことに起因して、
第1式の反応に続く第2式の反応が抑制される。In addition, no local temperature rise occurs, and therefore the ash after coke combustion can be combusted without becoming clinker. In addition, as mentioned above, coke burns slowly and does not cause localized high temperatures.
The reaction of the second formula following the reaction of the first formula is suppressed.
これによつて一酸化炭素の発生量は、極めてわずかとな
り、また低温燃焼であることによつて、NOXの発生が
抑制される。なお参考のために述べると、火格子上のコ
ークス層の厚みが小さい非貯骸式燃焼装置において燃焼
排ガスの一部を燃焼用空気に混入して循環するようにす
れば、次のような問題が生じる。This makes the amount of carbon monoxide generated extremely small, and low-temperature combustion suppresses the generation of NOx. For reference, if a part of the combustion exhaust gas is mixed with the combustion air and circulated in a non-storage type combustion equipment where the thickness of the coke layer on the grate is small, the following problems will occur. occurs.
この燃焼装置では、酸素濃度が低く、またコークスの堆
積層に供給される流量は、燃焼排ガスの混入分だけ多く
なるので、コークスが過度に冷却される。これらの理由
から火格子の近傍のコークスの燃焼が困難になる。しか
もコークスの堆積層が薄いので、火格子の下方からの燃
焼用空気と燃焼用排ガスとの混合ガスが、いわゆるショ
ートバスしやすくなる。これによつてコークスの局部燃
焼の可能性が生じる。本発明では、コークスの堆積層3
6を厚くした、いわば貯骸式燃焼装置であり、このよう
な構成において、燃焼用空気に燃焼排ガスの一部を混入
して循環するようにし、上述の問題を解決するものであ
る。本発明の他の実施例として、排ガス循環管路43を
空気供給管41に接続して火格子21の下部に混入する
代りに、排ガス循環管路43を燃焼筒16の火格子21
の下部に、空気供給管41からの燃焼用空気とともに個
別に直接導入し、燃焼筒16の火格子21の下部で燃焼
排ガスと燃焼用空気とを衝突させて両者の充分な混合を
行なうようにしてもよく、このような実施例もまた前掲
の特許請求の範囲に含まれるものと解釈されなければな
らない。In this combustion device, the oxygen concentration is low and the flow rate supplied to the coke deposit layer increases by the amount of combustion exhaust gas mixed in, so the coke is excessively cooled. For these reasons, it becomes difficult to burn coke near the grate. Moreover, since the coke deposit layer is thin, the mixed gas of combustion air and combustion exhaust gas from below the grate tends to form a so-called short bath. This creates the possibility of local combustion of coke. In the present invention, the coke deposit layer 3
6 is thickened, so to speak, it is a storage type combustion device, and in such a configuration, a part of the combustion exhaust gas is mixed with the combustion air and circulated, thereby solving the above-mentioned problem. In another embodiment of the present invention, instead of connecting the exhaust gas circulation line 43 to the air supply pipe 41 and introducing it into the lower part of the grate 21, the exhaust gas circulation line 43 is connected to the grate 21 of the combustion tube 16.
The combustion exhaust gas and the combustion air are introduced directly into the lower part of the air supply pipe 41 together with the combustion air from the air supply pipe 41, and the combustion exhaust gas and the combustion air are caused to collide with each other at the lower part of the grate 21 of the combustion tube 16 to achieve sufficient mixing of the two. and such embodiments are also to be construed as falling within the scope of the following claims.
第2図は、第1図の系統図に従つて構成された装置を示
す横断面図であり、第3図はその右側面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an apparatus configured according to the system diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is a right side view thereof.
園芸用温室1内の扉3に近接した位置には、本発明に従
つてコークスを燃焼して温風を得る加温装置2が設けら
れる。この加温装置2で得られた温風は、温室1の側壁
内面に沿つて敷設された吹出し管4の吹出し孔(図示せ
ず)から吹出され、それによつて温室1内が加温される
。第4図は加温装置2の縦断面図であり、第5図は第4
図の切断面線V−Vから見こ断面図であり、第6図は加
温装置2の一部を切欠いて内部を示す斜視図である。加
温装置2のケーシング6は、横方向に長い箱状であつて
、脚部7a,7bによつて地上に設置される。ケーシン
グ6内には、その長手方向一方端から他方端に向けて(
第4図および第5図の左方から右方に向けて)順に、加
熱室8、熱交換部9および空気導入室10が形成される
。熱交換部9は、側壁11a,11bおよびケーシング
6で規定される上部ガス室12、ならびに側壁13a,
13bおよびケーシング6で規定される下部ガス室14
間に熱交換器15を介在して成る。この熱交換器15は
、実線矢符で示すごとく空気導入室10から加熱室8へ
の空気の流通を許容するとともに、その空気の流通方向
と直交する方向に破線矢符で示すごとく上部ガス室12
から下部ガス室14への燃焼排ガスの流れを許容し、し
かも両者が相互に混ざり合うことはない。加熱室8には
、複数たとえば5個の直立した燃焼筒16が配置される
。これらの燃焼筒16は、図示のごとく一直線上に配置
してもよく、あるいは千鳥配置などにしてもよい。各燃
焼筒16の上部には、導出管17がそれぞれ接続され、
各導出管17は、集合管18に共通に接続される。集合
管18の一端部は閉塞されており、他端部は上部ガス室
12に接続される。各燃焼筒16の下部には、空気供給
管41がそれぞれ接続され、これらの空気供給管41は
、管路47に共通に接続され、管路47は大気に開放さ
れる。ケーシング6の一端部側壁6cには、加熱室8に
連通する吹出し管4が接続される。第7図は燃焼筒16
の縦断面図である。A heating device 2 for burning coke to obtain hot air according to the present invention is provided in the horticultural greenhouse 1 at a position close to the door 3. The warm air obtained by this heating device 2 is blown out from the blow-off holes (not shown) of the blow-off pipe 4 laid along the inner surface of the side wall of the greenhouse 1, thereby warming the inside of the greenhouse 1. . FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the heating device 2, and FIG.
It is a sectional view taken along the cutting plane line V-V in the figure, and FIG. 6 is a perspective view showing the inside of the heating device 2 with a part thereof cut away. The casing 6 of the heating device 2 has a horizontally long box shape and is installed on the ground by legs 7a and 7b. Inside the casing 6, from one longitudinal end to the other end (
A heating chamber 8, a heat exchange section 9, and an air introduction chamber 10 are formed in this order (from left to right in FIGS. 4 and 5). The heat exchange section 9 includes an upper gas chamber 12 defined by side walls 11a, 11b and the casing 6, and side walls 13a,
13b and a lower gas chamber 14 defined by the casing 6
A heat exchanger 15 is interposed between them. This heat exchanger 15 allows air to flow from the air introduction chamber 10 to the heating chamber 8 as shown by the solid line arrow, and is arranged in an upper gas chamber in a direction perpendicular to the air circulation direction as shown by the broken line arrow. 12
The combustion exhaust gas is allowed to flow from the exhaust gas chamber 14 to the lower gas chamber 14, and the two do not mix with each other. A plurality of, for example, five upright combustion tubes 16 are arranged in the heating chamber 8 . These combustion tubes 16 may be arranged in a straight line as shown, or may be arranged in a staggered manner. An outlet pipe 17 is connected to the upper part of each combustion cylinder 16,
Each outlet pipe 17 is commonly connected to a collecting pipe 18. One end of the collecting pipe 18 is closed, and the other end is connected to the upper gas chamber 12. Air supply pipes 41 are connected to the lower part of each combustion cylinder 16, and these air supply pipes 41 are commonly connected to a pipe line 47, and the pipe line 47 is opened to the atmosphere. A blow-off pipe 4 communicating with the heating chamber 8 is connected to one end side wall 6c of the casing 6. Figure 7 shows the combustion tube 16.
FIG.
燃焼筒16は金属製直立円筒状であつて、その上端部は
ケーシング6の天板6aを気密的に貫通する。燃焼筒1
6の下端部はケーシング6の底板6bを気密的に貫通し
て地上に設置される。燃焼筒16の上端部には、燃焼筒
16内に同心に突入した投入筒42が固着され、この投
入筒42には蓋50が挿脱自在に挿入される。ケーシン
グ6の底板6b付近で、燃焼筒16の内壁には下挟まり
の円錐状多孔板19が固着される。多孔板19の下面か
ら支持枠20が垂下されており、この支持枠20によつ
て、多孔板19の開口部を塞ぐ火格子21が水平方向に
移動自在に支持される。前記空気供給管41は、多孔板
19よりも下方で燃焼筒16に接続される。第8図は第
7図の切断面線■−■から見た断面図であり、第9図は
第8図の切断面線■−■から見た断面図である。The combustion tube 16 has an upright cylindrical shape made of metal, and its upper end passes through the top plate 6a of the casing 6 in an airtight manner. Combustion tube 1
The lower end of the casing 6 passes through the bottom plate 6b of the casing 6 in an airtight manner and is installed on the ground. A charging cylinder 42 that protrudes concentrically into the combustion cylinder 16 is fixed to the upper end of the combustion cylinder 16, and a lid 50 is removably inserted into the charging cylinder 42. In the vicinity of the bottom plate 6b of the casing 6, a conical perforated plate 19 is fixed to the inner wall of the combustion tube 16, which is located below. A support frame 20 is suspended from the lower surface of the perforated plate 19, and a grate 21 that closes the opening of the perforated plate 19 is supported by the support frame 20 so as to be movable in the horizontal direction. The air supply pipe 41 is connected to the combustion tube 16 below the perforated plate 19. FIG. 8 is a sectional view taken along the section line ■--■ in FIG. 7, and FIG. 9 is a sectional view taken along the section line ■--■ in FIG.
燃焼筒16の下部において、火格子21の移動方向に直
交する側部には、焼却灰排出のための開口部22が形成
される。この開口部22を覆つてカバー23が設けられ
、カバー23は燃焼筒16の側部に固着された上下の案
内部材24a,24bによつて支持される。しかも、カ
バー23は案内部材24a,24bによつて案内され、
燃焼筒16の外周面に沿つて移動自在である。第10図
は熱交換器15を示す斜視図である。In the lower part of the combustion tube 16, an opening 22 for discharging incinerated ash is formed on a side perpendicular to the moving direction of the fire grate 21. A cover 23 is provided to cover the opening 22, and the cover 23 is supported by upper and lower guide members 24a and 24b fixed to the side of the combustion tube 16. Moreover, the cover 23 is guided by guide members 24a and 24b,
It is movable along the outer peripheral surface of the combustion tube 16. FIG. 10 is a perspective view showing the heat exchanger 15.
この熱交換器15には、上部ガス室12および下部ガス
室14を連通するガス通路26、ならびに空気導入室1
0および加熱室8を連通する空気通路27がプレート形
伝熱壁28を介して相互に隣接しかつ交互に形成される
。したがつてガス通路26には破線矢符で示すごとく燃
焼排ガスが上方から下方に流過し、空気通路27には実
線矢符で示すごとく前記燃焼排ガスと交差する方向で空
気が横方向に流通する。ガス通路26および空気通路2
7には、波形に成形された金網29,30が装入され、
金網29,30の間隙には、ラシヒリング31などの充
填物が充填される。This heat exchanger 15 includes a gas passage 26 that communicates the upper gas chamber 12 and the lower gas chamber 14, and an air introduction chamber 1.
0 and heating chambers 8 are formed adjacent to each other and alternately via plate-shaped heat transfer walls 28. Therefore, combustion exhaust gas flows through the gas passage 26 from above to below, as shown by the dashed arrow, and air flows laterally through the air passage 27 in a direction intersecting the combustion exhaust gas, as shown by the solid arrow. do. Gas passage 26 and air passage 2
7 is charged with corrugated wire meshes 29 and 30,
The gap between the wire meshes 29 and 30 is filled with a filler such as a Raschig ring 31.
このようにラシヒリング31を充填することによつて、
ガス通路26および空気通路27を流通する燃焼排ガス
および空気の流れが乱されるとともに伝熱面積が増大し
て熱伝達効率が向上される。下部ガス室14には、排出
管32の一端部が接続される。By filling the Raschig ring 31 in this way,
The flow of combustion exhaust gas and air flowing through the gas passage 26 and the air passage 27 is disturbed, and the heat transfer area is increased, so that the heat transfer efficiency is improved. One end of a discharge pipe 32 is connected to the lower gas chamber 14 .
この排出管32は、空気導入室10内を上方に延びてケ
ーシング6の天板6aを貫通し、その他端部はケーシン
グ6の上部に設置された誘引送風機33の吸引口に接続
される。誘引送風機33の吐出口は排出管48を介して
煙突5に接続される。ケーシング6の他端部側壁6dに
は、空気導入室10に連通して導入管34の一端部が接
続される。導入管34の他端部は、温室1内の地上に設
置された送風機35の吐出口に接続される。排出管48
の途中から管路43が分岐され、この管路43は管路4
7に接続される。したがつて燃焼排ガスの一部は、空気
供給管41を介して各燃焼筒16内に吸引される空気に
混入される。管路43の途中にはダンパ46が備えられ
ており、このダンパ46の開度は制御手段45(第1図
参照)によつて制御される。各燃焼筒16の堆積層36
内には、最高温度となる部分の内部温度を検出する温度
検出器44(第1図参照)が設けられており、この温度
検出器44で検出される温度が予め定めた値たとえば1
200℃を超えないようにダンパ46の開度が制御され
る。温室1内を加温するに当つては、各燃焼筒16内に
加温すべき時間内で消費するに充分なだけのコークスを
装填しておき、各燃焼筒16内におけるコークスの堆積
層36の下部を着火するとともに、送風機33,35を
駆動する。This discharge pipe 32 extends upward in the air introduction chamber 10 and passes through the top plate 6a of the casing 6, and the other end is connected to a suction port of an induced blower 33 installed in the upper part of the casing 6. A discharge port of the induced blower 33 is connected to the chimney 5 via a discharge pipe 48. One end of an introduction pipe 34 is connected to the other end side wall 6d of the casing 6 so as to communicate with the air introduction chamber 10. The other end of the introduction pipe 34 is connected to a discharge port of a blower 35 installed on the ground within the greenhouse 1 . Discharge pipe 48
A pipe line 43 branches off from the middle of the pipe line 4.
Connected to 7. Therefore, a portion of the combustion exhaust gas is mixed into the air sucked into each combustion tube 16 via the air supply pipe 41. A damper 46 is provided in the middle of the pipe line 43, and the opening degree of this damper 46 is controlled by a control means 45 (see FIG. 1). Deposition layer 36 of each combustion tube 16
A temperature detector 44 (see FIG. 1) is provided inside the interior to detect the internal temperature of the highest temperature part, and the temperature detected by this temperature detector 44 is set to a predetermined value, for example, 1.
The opening degree of the damper 46 is controlled so that the temperature does not exceed 200°C. When heating the inside of the greenhouse 1, enough coke is loaded into each combustion tube 16 to be consumed within the heating time, and the coke deposit layer 36 in each combustion tube 16 is At the same time, the blowers 33 and 35 are driven.
それによつてコークスの燃焼が開始される。このコーク
スの燃焼にあたつて、燃焼用空気中には燃焼排ガスが混
入されているので、酸素濃度が低い。そのため、コーク
スの燃焼反応速度が低下し、堆積層36の下部のみで燃
焼反応が生じることなく、堆積層36の下部から上部に
わたつて燃焼反応が進行する。それに応じて、堆積層3
6の上部からの一酸化炭素発生量が低減され、したがつ
て未燃分が無駄に放出することが極力抑えられ、燃焼効
率が向上する。本発明者等の実験によれば、排ガスの一
部を循環したときと、排ガス循環をしな℃・ときとでは
、堆積層36の上部から排出される排ガスの組成が第1
表に示すように異なることがわかつた。This initiates combustion of the coke. When this coke is burned, the combustion air is mixed with combustion exhaust gas, so the oxygen concentration is low. Therefore, the combustion reaction rate of coke is reduced, and the combustion reaction progresses from the lower part of the deposited layer 36 to the upper part without causing the combustion reaction only in the lower part of the deposited layer 36. Accordingly, the deposited layer 3
The amount of carbon monoxide generated from the upper part of the combustion chamber 6 is reduced, and therefore wasteful release of unburned matter is suppressed to the utmost, and combustion efficiency is improved. According to experiments conducted by the present inventors, the composition of the exhaust gas discharged from the upper part of the deposited layer 36 is the first when a part of the exhaust gas is circulated and when the exhaust gas is not circulated.
It was found that there were differences as shown in the table.
なお、第1表において、循環される排ガスの量は燃焼用
空気量に対して1:1に選ばれている。第1表から明ら
かなように、排ガスの一部を循環して燃焼用空気に混入
することにより、排ガス中の一酸化炭素を低減すること
ができる。In Table 1, the amount of recycled exhaust gas is selected to be 1:1 with respect to the amount of combustion air. As is clear from Table 1, carbon monoxide in the exhaust gas can be reduced by circulating a portion of the exhaust gas and mixing it into the combustion air.
また、堆積層36の内部温度は、前述のようにダンパ4
6の開度制御による燃焼ガス循環量の調節によつて、た
とえば1200℃を超えることがないので、クリンカが
生じることはない。Further, the internal temperature of the deposited layer 36 is controlled by the damper 4 as described above.
By adjusting the combustion gas circulation amount by controlling the opening degree in step 6, the temperature does not exceed, for example, 1200° C., so clinker does not occur.
したがつて、クリンカによる棚吊り現象やクリンカの炉
壁の付着が防止され、安定した燃焼を維持することがで
きる。燃焼筒16で発生した燃焼排ガスは、導出管17
、集合管18、上部ガス室12、熱交換器15、下部ガ
ス室14、排出管32を順次経て、誘引送風機33に至
り、一部の燃焼排ガスは管路43を経て燃焼用空気に混
入され、残余の燃焼排ガスは煙突5から排出される。Therefore, the shelf-hanging phenomenon caused by clinker and the adhesion of clinker to the furnace wall are prevented, and stable combustion can be maintained. The combustion exhaust gas generated in the combustion tube 16 is transferred to the outlet pipe 17.
, the collecting pipe 18 , the upper gas chamber 12 , the heat exchanger 15 , the lower gas chamber 14 , and the exhaust pipe 32 to reach the induced blower 33 , and a part of the combustion exhaust gas is mixed into the combustion air through the pipe 43 . , the remaining combustion exhaust gas is discharged from the chimney 5.
一方、空気導入室10に導入された空気は、熱交換器1
5で燃焼排ガスとの熱交換によつて加熱され、次いで加
熱室8において各燃焼筒16の炉壁からの放熱によつて
加熱された後、吹出し管4から温室1内に吹出される。
それによつて温室1内の加温が達成される。なお、堆積
層36の高さが高いときには、上下方向に複数の温度検
出器44を設け、そのうちの最高温度となる部分の温度
が設定値を超えないように制御してもよい。On the other hand, the air introduced into the air introduction chamber 10 is transferred to the heat exchanger 1
It is heated by heat exchange with combustion exhaust gas at step 5, and then heated by heat radiation from the furnace wall of each combustion tube 16 in heating chamber 8, and then blown into greenhouse 1 from blow-off pipe 4.
Heating within the greenhouse 1 is thereby achieved. Note that when the height of the deposited layer 36 is high, a plurality of temperature detectors 44 may be provided in the vertical direction and the temperature of the highest temperature part may be controlled so as not to exceed a set value.
さらに、燃料コークスの品質に大きな変動がなく、燃焼
後の灰分の溶融点がほぼ一定しているときは、実験によ
り、燃焼温度がコークスの燃焼後の溶融点未満になるよ
うな適切な燃焼排ガスの循環量を与える位置にダンパ開
度を固定するか、適切な燃焼排ガスの循環量を与える制
限オリフィスを挿入すれば温度検出器44及び制御手段
45による自動制御を省略することもできる。Furthermore, when there are no large fluctuations in the quality of fuel coke and the melting point of the ash content after combustion is almost constant, experiments have shown that the appropriate combustion exhaust gas should be used so that the combustion temperature is below the melting point of the coke after combustion. The automatic control by the temperature detector 44 and the control means 45 can be omitted by fixing the damper opening at a position that provides an appropriate circulation amount, or by inserting a limiting orifice that provides an appropriate circulation amount of combustion exhaust gas.
また、送風機の配置は、燃焼用空気存び燃焼排ガスに所
定の流動を与えればよいので第1図および第4図のもの
に限らず、第11図、第12図または第13図のように
送風機33a〜33eを設けたものでもよい。In addition, the arrangement of the blower is not limited to that shown in Figs. 1 and 4, as it is sufficient to provide a prescribed flow to the combustion air and combustion exhaust gas, but may be arranged as shown in Figs. 11, 12, or 13. It may also be provided with blowers 33a to 33e.
燃焼排ガスを循環すると、燃焼空気中の酸素濃度が低下
するため、コークスの酸化反応すなわち燃焼は火格子近
傍では起りにくくなるし、火格子下部から燃焼室に流入
する風量が燃焼排ガスの混入量に対応して増加させるた
めに、流速を大きくしなければならない。When the flue gas is circulated, the oxygen concentration in the combustion air decreases, so the oxidation reaction of coke, that is, combustion, is less likely to occur near the grate, and the amount of air flowing into the combustion chamber from the bottom of the grate increases the amount of flue gas mixed in. For a corresponding increase, the flow rate must be increased.
したがつて火格子21近くのコークスが燃焼排ガスを混
入しない場合よりも強く冷却される。このため、前述の
ように火格子上のコークスの堆積層が薄い場合は、火格
子近くのコークスに着火し燃焼を開始してもしばらくす
ると消火してしまうことが本件発明者の実験により確認
された。Therefore, the coke near the grate 21 is cooled more strongly than when no combustion exhaust gas is mixed. Therefore, as mentioned above, when the coke deposit layer on the grate is thin, the inventor's experiments have confirmed that even if the coke near the grate ignites and starts burning, it extinguishes after a while. Ta.
つまり、石炭の着火温度は225〜500℃であるのに
対し、コークスの着火温度は約600℃と高いため消火
しやすいのである。したがつて、燃焼排ガスを燃焼用空
気に混入してコークスを燃焼する場合、石炭の場合と違
つて、火格子21上のコークス層は十分な厚さが必要で
あり、農業用加熱装置のように比較的小形の燃焼装置の
場合、第1図、第7図、第11図〜第13図のようにバ
ッチで十分な量のコークスを装填する貯骸式のものが簡
易で好ましい。この場合は、火格子21近傍のコークス
はそれより上部の燃焼コークスの熱の影響を受けるので
、コークス層の厚さが薄いときよりぱ燃焼しやすい。な
お、必要なコークスの堆積層36の最低の厚さは、コー
クスの品質、燃焼用空気量、燃焼排ガス混入量等によつ
て変るため一律に定めることはできない。In other words, the ignition temperature of coal is 225 to 500°C, whereas the ignition temperature of coke is as high as about 600°C, making it easier to extinguish. Therefore, when coke is burned by mixing combustion exhaust gas into combustion air, unlike in the case of coal, the coke layer on the grate 21 needs to be sufficiently thick, and the coke layer on the grate 21 must be thick enough to In the case of a relatively small-sized combustion apparatus, a storage tank type, in which a sufficient amount of coke is charged in batches, as shown in FIGS. 1, 7, and 11 to 13, is simple and preferable. In this case, since the coke near the grate 21 is affected by the heat of the combustion coke above it, it is more likely to burn than when the coke layer is thin. Note that the required minimum thickness of the coke deposit layer 36 cannot be uniformly determined because it varies depending on the quality of coke, the amount of combustion air, the amount of combustion exhaust gas mixed in, and the like.
通常の運転においては十分な量のコークスを入れるため
、この最低必要厚さは求める必要はないが、求める場合
は個別の実験によらなければならな(・。燃焼用空気に
燃焼用空気と同量の燃焼排ガスを混入した一実施例では
、火格子21上のコークス層の厚さが約300mm未満
になると自然に消火し、継続した燃焼をするためには約
300mm以上のコークス層が必要であつた。しかし、
このコークスの最低必要厚さは第1図、第7図、第11
図〜第13図に示すような貯骸式の燃焼装置においては
、容易に確保できる。自動給炭する非貯骸式の燃焼装置
は一般に構造が複雑で高価であるので、コークスの最低
必要厚さを常に確保する堆積量検出およびコークス供給
の手段を構じることはさらに高価となり好ましくない。
上述のごとく本発明によれば、コークスの堆積層に燃焼
排ガスを混入した燃焼用空気を供給するので、堆積層が
全体的に燃焼し、したがつて未燃分が無駄に放出される
ことはなく燃焼効率が向上する。また堆積層が局部的に
高温度となることがないので、灰分が溶融してクリンカ
となることが防止され、安定した燃焼を達成することが
できる。燃焼筒は、上述の実施例では細長く上下方向に
延びるたとえば円筒体であつたけれども、本発明の他の
実施例として水平断面が円形以外の形状、たとえば角形
などの筒であつてもよく、その高さはコークスが火格子
上で少なくとも燃焼を継続可能な量だけ堆積することが
できる容積をもつていればよい。In normal operation, a sufficient amount of coke is added, so it is not necessary to determine this minimum required thickness, but if it is determined, it must be determined based on individual experiments. In one example in which a certain amount of combustion exhaust gas is mixed, the fire will naturally extinguish when the thickness of the coke layer on the grate 21 becomes less than about 300 mm, and a coke layer of about 300 mm or more is required for continued combustion. It was hot. However,
The minimum required thickness of this coke is shown in Figures 1, 7, and 11.
In the storage type combustion apparatus as shown in FIGS. Non-storage type combustion equipment that automatically feeds coal generally has a complicated structure and is expensive, so it is preferable to provide means for detecting the amount of accumulated coke and supplying coke to always ensure the minimum required thickness of coke because it is even more expensive. do not have.
As described above, according to the present invention, since combustion air mixed with combustion exhaust gas is supplied to the coke deposit layer, the entire deposit layer is combusted, and therefore unburned components are not released wastefully. combustion efficiency is improved. Furthermore, since the temperature of the deposited layer does not become locally high, the ash is prevented from melting into clinker, and stable combustion can be achieved. In the above-described embodiments, the combustion tube is elongated and vertically extending, for example, a cylindrical body, but in other embodiments of the present invention, the combustion tube may have a shape other than circular in horizontal cross section, such as a rectangular shape. The height is sufficient as long as it has a volume that allows coke to be deposited on the grate at least in an amount that allows continued combustion.
第1図は本発明の一実施例の系統図、第2図は第1図の
系統図に従つて構成された装置を示す横断面図、第3図
はその右側面図、第4図は加温装置2の縦断面図、第5
図は第4図の切断面線V一Vから見た断面図、第6図は
加温装置2の一部を切欠いて内部を示す斜視図、第7図
は燃焼筒16の縦断面図、第8図は第7図の切断面線■
一■から見た断面図、第9図は第8図の切断面線■一■
から見た断面図、第10図は熱交換器15を示す斜視図
、第11図〜第13図は他の各実施例の系統図である。
21・・・火格子、36・・・堆積層、44・・・温度
検出器、45・・・制御手段、61・・・排ガス主管路
。
(2)第1図を別紙のとおり訂正する。(2)第11図
〜第13図を追加する。Fig. 1 is a system diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view showing a device configured according to the system diagram in Fig. 1, Fig. 3 is a right side view thereof, and Fig. 4 is a system diagram of an embodiment of the present invention. Vertical sectional view of heating device 2, fifth
The figure is a sectional view taken from the section line V-V in FIG. 4, FIG. 6 is a perspective view showing the inside of the heating device 2 with a part cut away, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the combustion tube 16. Figure 8 is the cutting plane line of Figure 7■
A cross-sectional view seen from 1■, Figure 9 is the section line of Figure 8 ■1■
10 is a perspective view showing the heat exchanger 15, and FIGS. 11 to 13 are system diagrams of other embodiments. 21...Grate, 36...Deposition layer, 44...Temperature detector, 45...Control means, 61...Exhaust gas main pipe. (2) Figure 1 is corrected as shown in the attached sheet. (2) Add Figures 11 to 13.
Claims (1)
ークスの肝骸式燃焼方法において、コークスの燃焼温度
が前記コークスの燃焼後の灰分の溶融点未満になるよう
に、かつ前記コークスが局部的に燃焼することを防ぐよ
うに、前記コークスから排出される燃焼排ガスの一部を
前記燃焼用空気に混入することを特徴とするコークスの
燃焼方法。 2 燃焼筒の途中に火格子を設け、燃焼筒の火格子より
も上部に燃焼排ガスを導く排ガス主管路を接続し、この
燃焼筒の火格子よりも下部に燃焼用空気を供給する空気
供給管を接続し、排ガス主管路の途中から排ガス循環管
路を介して排ガス主管路の燃焼排ガスの一部を火格子よ
りも下部に混入することを特徴とするコークスの燃焼装
置。[Claims] 1. In a coke combustion method in which combustion air is supplied from the lower part of a grate for combustion, the combustion temperature of coke is set to be below the melting point of ash after combustion of the coke. and a method for burning coke, characterized in that part of the combustion exhaust gas discharged from the coke is mixed into the combustion air so as to prevent the coke from burning locally. 2 An air supply pipe that provides a grate in the middle of the combustion tube, connects the exhaust gas main pipe that leads the combustion exhaust gas above the grate of the combustion tube, and supplies combustion air to the area below the grate of the combustion tube. A coke combustion device characterized in that a part of the combustion exhaust gas in the exhaust gas main pipe is mixed into the lower part of the grate through the exhaust gas circulation pipe from the middle of the exhaust gas main pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077281A JPS5928805B2 (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Coke combustion method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077281A JPS5928805B2 (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Coke combustion method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57155001A JPS57155001A (en) | 1982-09-25 |
| JPS5928805B2 true JPS5928805B2 (en) | 1984-07-16 |
Family
ID=12589917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4077281A Expired JPS5928805B2 (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Coke combustion method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928805B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256705A (en) * | 1984-05-31 | 1985-12-18 | Osaka Gas Co Ltd | Combustion method of solid fuel |
| FR2752915A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-06 | Miquee Max | Double combustion heater with inverted draught |
-
1981
- 1981-03-20 JP JP4077281A patent/JPS5928805B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57155001A (en) | 1982-09-25 |
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