特許 7143774 コークス炉ガスの燃焼放散管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-20

(45)【発行日】2022-09-29

(54)【発明の名称】コークス炉ガスの燃焼放散管

(51)【国際特許分類】

   C10B 27/00 20060101AFI20220921BHJP

   C10B 45/00 20060101ALI20220921BHJP

   F23G 7/08 20060101ALI20220921BHJP

【ＦＩ】

C10B27/00 Z ZAB

C10B45/00 Z

F23G7/08 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019009690

(22)【出願日】2019-01-23

(65)【公開番号】P2020117623

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-09-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100187702

【弁理士】

【氏名又は名称】福地 律生

(74)【代理人】

【識別番号】100162204

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 学

(74)【代理人】

【識別番号】100113918

【氏名又は名称】亀松 宏

(72)【発明者】

【氏名】土岐 正弘

(72)【発明者】

【氏名】町田 和喜

(72)【発明者】

【氏名】菅原 翔太

(72)【発明者】

【氏名】上田 晴久

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 健郎

【審査官】森 健一

(56)【参考文献】

【文献】特公昭４４－０２３９８７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】実開昭５５－１５９８５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０１５３１８８９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】実開昭５４－０８９３５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－０９７６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６５８８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｂ ２７／００

Ｃ１０Ｂ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

未精製のコークス炉ガスを燃焼させて放散する燃焼放散管であって、
未精製のコークス炉ガスを誘導する垂直円筒管、
垂直円筒管の頂上部の中に、垂直円筒管に平行に配置され、上下に開口する短筒管、
短筒管の下部から垂直円筒管に向かって下向きに傾斜して、垂直円筒管の外側に突出して配置され、短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管、
エゼクタ管の下方の垂直円筒管の周囲に配置され、複数のエゼクタ管に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる下部蒸気供給管、及び、
下部蒸気供給管の上方の垂直円筒管の周囲に配置され、垂直円筒管の開口の上方に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる上部蒸気供給管からなり、
（ア）前記垂直円筒管の頂上部に、内側上方に傾斜する庇、及び
（イ）前記垂直円筒管の頂上部を包囲する風防管、
の一方又は両方を備え、
（ウ）前記垂直円筒管の頂上部の中に、複数の短筒管が、隣接又は近接して環状に配置され、前記複数の短筒管の下開口、及び、複数の短筒管で形成される内側下開口の一方、又は、両方が遮蔽されているか、又は
（エ）前記垂直円筒管の頂上部の中に、短筒管を垂直管部として一体化した複数のエゼクタ管が垂直管部を隣接又は近接して環状に配列して配置され、前記複数のエゼクタ管の垂直管部で形成される内側下開口が遮蔽されており、
上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御する
ことを特徴とするコークス炉ガスの燃焼放散管。

【請求項2】

前記庇の幅が、垂直円筒管の内径（ｍｍ）×（０．０５～０．２０）であることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【請求項3】

前記垂直円筒管の頂上部の中に配置する短筒管の上部に、コークス炉ガスと空気の混合を促進する小孔が、複数、穿孔されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【請求項4】

前記複数の短筒管、又は前記短筒管を垂直管部として一体化した複数のエゼクタ管の垂直管部の上部に、コークス炉ガスと空気の混合を促進する小孔が、複数、穿孔されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【請求項5】

前記複数の短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管が式：Ｌa／Ｄ≧４（Ｌa：エゼクタ管の最大長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすこと、又は
前記短筒管を垂直管部として一体化した複数のエゼクタ管が式：Ｌb／Ｄ≧４（Ｌb：エゼクタ管の直管部の長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすこと、
を特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コークス炉で原料炭を乾留してコークスを製造する際に発生するガスを燃焼させて放散する燃焼放散管に関する。

【背景技術】

【0002】

コークス炉で、原料炭を乾留してコークスを製造する際に発生するガス（以下「コークス炉ガス」ということがある。）の回収・処理体系の一態様を、図１に模式的に示す。コークス炉１で、原料炭２を乾留して発生するコークス炉ガスＧは、コークス炉の炉頂端部の上昇管３からドライメーン４に回収され、誘導管６からガス精製設備５へ送給され、ガス精製設備５でコールタール等が除去された後、燃料として利用されている。

【0003】

しかし、コークス炉の停電、ガス回収設備の故障、及び／又は、ガス精製設備の故障が起きた場合、コークス炉ガスＧは、ドライメーン４から、直接、燃焼放散管７に誘導され、黒煙が発生しないように燃焼させた後、大気中に放散される（例えば、特許文献１～５、参照）。

【0004】

コークス炉ガスの燃焼においては、燃焼温度が高くなると、ガス中の炭化水素類が分解し、黒煙発生の原因となるので、炭化水素類が分解しないように燃焼温度を下げて、完全燃焼を図る必要がある。しかし、未精製のコークス炉ガスは、多量のコールタール等を含むので、黒煙が発生しないように、完全燃焼させることは容易でない。

【0005】

特に、コークス炉ガスのコールタール量の変動や、コークス炉ガスの燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があると、従来構造の燃焼放散管では、多量のコールタール等を含む未精製のコークス炉ガスを完全燃焼させ、黒煙の発生を防止することが困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特公昭４４－０２３９８７号公報

【文献】実公昭５１－０５４２７７号公報

【文献】実公昭５２－０３９０９１号公報

【文献】実開昭５２－１６７４５５号公報

【文献】特開２０１８－０６５８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

多量のコールタール等を含む未精製のコークス炉ガス（以下「未精製ガス」ということがある。）を完全燃焼させ、黒煙の発生を防止するためには、未精製ガスに、燃焼用空気を十分に供給する必要がある。

【0008】

これを、従来構造の燃焼放散管にて可能にするためには、エゼクタ管に多量の蒸気を噴射する必要があるが、そのためには、蒸気供給設備を大型化・高機能化する必要があり、未精製ガスの燃焼・放散コストが増大する。

【0009】

そこで、本発明は、従来技術に鑑み、未精製ガスの燃焼・放散において、未精製ガスのコールタール量の変動や、未精製ガスの燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、近くから黒煙を視認できない水準まで、未精製ガスを完全燃焼させるために、エゼクタ管に噴射する蒸気の量の原単位を低減することを課題とし、該課題を解決し得る燃焼放散管を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者らは、上記課題を解決する燃焼放散管の構造について鋭意検討した。その結果、未精製ガスを完全燃焼させ、近くから黒煙を視認できない水準まで、黒煙の発生リスクを大幅に軽減し、かつ、エゼクタ管に噴射する蒸気の量の原単位を低減し得る最適構造を見いだした。

【0011】

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。

【0012】

（１）未精製のコークス炉ガスを燃焼させて放散する燃焼放散管であって、
未精製のコークス炉ガスを誘導し、頂上部に、内側上方に傾斜する庇を備える垂直円筒管、
垂直円筒管の頂上部の中に、垂直円筒管に平行に配置され、上下に開口する短筒管、
短筒管の下部から垂直円筒管に向かって下向きに傾斜して、垂直円筒管の外側に突出して配置され、短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管、
エゼクタ管の下方の垂直円筒管の周囲に配置され、複数のエゼクタ管に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる下部蒸気供給管、及び、
下部蒸気供給管の上方の垂直円筒管の周囲に配置され、垂直円筒管の開口の上方に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる上部蒸気供給管からなり、
上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御する
ことを特徴とするコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0013】

（２）未精製のコークス炉ガスを燃焼させて放散する燃焼放散管であって、
未精製のコークス炉ガスを誘導する垂直円筒管、
垂直円筒管の上方に配置され、垂直円筒管の頂上部を包囲する風防管、
垂直円筒管の頂上部の中に、垂直円筒管に平行に配置され、上下に開口する短筒管、
短筒管の下部から垂直円筒管に向かって下向きに傾斜して、垂直円筒管の外側に突出して配置され、短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管、
エゼクタ管の下方の垂直円筒管の周囲に配置され、複数のエゼクタ管に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる下部蒸気供給管、及び、
下部蒸気供給管の上方の垂直円筒管の周囲に配置され、垂直円筒管の開口の上方に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる上部蒸気供給管からなり、
上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御する
ことを特徴とするコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0014】

（３）未精製のコークス炉ガスを燃焼させて放散する燃焼放散管であって、
未精製のコークス炉ガスを誘導し、頂上部に、内側上方に傾斜する庇を備える垂直円筒管、
垂直円筒管の上方に配置され、垂直円筒管の頂上部を包囲する風防管、
垂直円筒管の頂上部の中に、垂直円筒管に平行に配置され、上下に開口する短筒管、
短筒管の下部から垂直円筒管に向かって下向きに傾斜して、垂直円筒管の外側に突出して配置され、短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管、
エゼクタ管の下方の垂直円筒管の周囲に配置され、複数のエゼクタ管に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる下部蒸気供給管、及び、
下部蒸気供給管の上方の垂直円筒管の周囲に配置され、垂直円筒管の開口の上方に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる上部蒸気供給管からなり、
上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御する
ことを特徴とするコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0015】

（４）前記庇の幅が、垂直円筒管の内径（ｍｍ）×（０．０５～０．２０）であることを特徴とする前記（１）又は（３）に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0016】

（５）前記垂直円筒管の頂上部の中に配置する短筒管の上部に、コークス炉ガスと空気の混合を促進する小孔が、複数、穿孔されていることを特徴とする前記（１）～（４）のいずれかに記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0017】

（６）前記エゼクタ管が、式：Ｌa／Ｄ≧４（Ｌa：エゼクタ管の最大長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすことを特徴とする前記（１）～（５）のいずれかに記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0018】

（７）前記垂直円筒管の頂上部の中に、複数の短筒管が、隣接又は近接して環状に配置されていることを特徴とする前記（１）～（４）のいずれかに記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0019】

（８）前記複数の短筒管の上部に、コークス炉ガスと空気の混合を促進する小孔が、複数、穿孔されていることを特徴とする前記（７）に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0020】

（９）前記複数の短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管が、式：Ｌa／Ｄ≧４（Ｌa：エゼクタ管の最大長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすことを特徴とする前記（７）又は（８）に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0021】

（１０）前記複数の短筒管の下開口、及び、複数の短筒管で形成される内側下開口の一方、又は、両方が遮蔽されていることを特徴とする前記（７）～（９）のいずれかに記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0022】

（１１）前記垂直円筒管の頂上部の中に、短筒管を垂直管部として一体化した複数のエゼクタ管が、垂直管部を隣接又は近接して環状に配列して、配置されていることを特徴とする前記（１）～（４）のいずれかに記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0023】

（１２）前記複数のエゼクタ管の垂直管部の上部に、コークス炉ガスと空気の混合を促進する小孔が、複数、穿孔されていることを特徴とする前記（１１）に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0024】

（１３）前記複数のエゼクタ管が、式：Ｌb／Ｄ≧４（Ｌb：エゼクタ管の直管部の長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすことを特徴とする前記（１１）又は（１２）に記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【0025】

（１４）前記複数のエゼクタ管の垂直管部で形成される内側下開口が遮蔽されていることを特徴とする前記（１１）～（１３）のいずれかに記載のコークス炉ガスの燃焼放散管。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、未精製のコークス炉ガスの燃焼・放散において、コールタール量の変動や、燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、近くから黒煙を視認できない水準まで完全燃焼させるためにエゼクタ管に噴射する蒸気の量の原単位を、大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】コークス炉ガスの回収・処理体系の一態様を模式的に示す図である。

【図2】コークス炉ガスの燃焼放散管（基本型）の断面態様を模式的に示す図である。

【図3】コークス炉ガスの燃焼放散管の断面態様を模式的に示す図である。

【図4】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図5】図４に示す燃焼放散管の頂上部を模式的に示す図である。

【図6】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図7】図６に示す燃焼放散管の頂上部と、該頂上部を包囲する風防管の態様を模式的に示す図である。

【図8】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図9】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図10】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図11】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図12】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図13】図１２に示す燃焼放散管におけるＡ－Ａ断面を示す図である。

【図14】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図15】コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す図である。

【図16】図１５に示す燃焼放散管におけるＡ－Ａ断面を示す図である。

【図17】煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の関係を示す図である。

【図18】煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の別の関係を示す図である。

【図19】煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の別の関係を示す図である。

【図20】煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の別の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明のコークス炉ガスの燃焼放散管（以下「本発明燃焼放散管」ということがある。）は、三つの基本構造で区分できるので、まず、それらを、本発明燃焼放散管１、本発明燃焼放散管２、及び、本発明燃焼放散管３として、以下、説明する。

【0029】

本発明燃焼放散管１は、
未精製のコークス炉ガスを燃焼させて放散する燃焼放散管であって、
未精製のコークス炉ガスを誘導し、頂上部に、内側上方に傾斜する庇を備える垂直円筒管、
垂直円筒管の頂上部の中に、垂直円筒管に平行に配置され、上下に開口する短筒管、
短筒管の下部から垂直円筒管に向かって下向きに傾斜して、垂直円筒管の外側に突出して配置され、短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管、
エゼクタ管の下方の垂直円筒管の周囲に配置され、複数のエゼクタ管に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる下部蒸気供給管、及び、
下部蒸気供給管の上方の垂直円筒管の周囲に配置され、垂直円筒管の開口の上方に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる上部蒸気供給管からなり、
上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御する
ことを特徴とする。

【0030】

本発明燃焼放散管２は、
未精製のコークス炉ガスを燃焼させて放散する燃焼放散管であって、
未精製のコークス炉ガスを誘導する垂直円筒管、
垂直円筒管の上方に配置され、垂直円筒管の頂上部を包囲する風防管、
垂直円筒管の頂上部の中に、垂直円筒管に平行に配置され、上下に開口する短筒管、
短筒管の下部から垂直円筒管に向かって下向きに傾斜して、垂直円筒管の外側に突出して配置され、短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管、
エゼクタ管の下方の垂直円筒管の周囲に配置され、複数のエゼクタ管に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる下部蒸気供給管、及び、
下部蒸気供給管の上方の垂直円筒管の周囲に配置され、垂直円筒管の開口の上方に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる上部蒸気供給管からなり、
上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御する
ことを特徴とする。

【0031】

本発明燃焼放散管３は、
未精製のコークス炉ガスを燃焼させて放散する燃焼放散管であって、
未精製のコークス炉ガスを誘導し、頂上部に、内側上方に傾斜する庇を備える垂直円筒管、
垂直円筒管の上方に配置され、垂直円筒管の頂上部を包囲する風防管、
垂直円筒管の頂上部の中に、垂直円筒管に平行に配置され、上下に開口する短筒管、
短筒管の下部から垂直円筒管に向かって下向きに傾斜して、垂直円筒管の外側に突出して配置され、短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管、
エゼクタ管の下方の垂直円筒管の周囲に配置され、複数のエゼクタ管に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる下部蒸気供給管、及び、
下部蒸気供給管の上方の垂直円筒管の周囲に配置され、垂直円筒管の開口の上方に蒸気を噴射する複数の噴射ノズルを備え、噴射する蒸気の量を制御できる上部蒸気供給管からなり、
上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御する
ことを特徴とする。

【0032】

本発明燃焼放散管１、及び、本発明燃焼放散管３は、前記庇の幅が、垂直円筒管の内径（ｍｍ）×（０．０５～０．２０）であることを特徴とする。

【0033】

本発明燃焼放散管１、本発明燃焼放散管２、及び、本発明燃焼放散管３は、前記垂直円筒管の頂上部の中に配置する短筒管の上部に、コークス炉ガスと空気の混合を促進する小孔が、複数、穿孔されていることを特徴とする。

【0034】

本発明燃焼放散管１、本発明燃焼放散管２、及び、本発明燃焼放散管３は、前記エゼクタ管が、式：Ｌa／Ｄ≧４（Ｌa：エゼクタ管の最大長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすことを特徴とする。

【0035】

本発明燃焼放散管１、本発明燃焼放散管２、及び、本発明燃焼放散管３は、前記垂直円筒管の頂上部の中に、複数の短筒管が、隣接又は近接して環状に配置されていることを特徴とする。この特徴を有する本発明燃焼放散管を、以下、本発明燃焼放散管４という。

【0036】

本発明燃焼放散管４は、前記複数の短筒管の上部に、コークス炉ガスと空気の混合を促進する小孔が、複数、穿孔されていることを特徴とする。

【0037】

本発明燃焼放散管４は、前記複数の短筒管に空気を導入する複数のエゼクタ管が、式：Ｌa／Ｄ≧４（Ｌa：エゼクタ管の最大長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすことを特徴とする。

【0038】

本発明燃焼放散管４は、前記複数の短筒管の下開口、及び、複数の短筒管で形成される内側下開口の一方、又は、両方が遮蔽されていることを特徴とする。

【0039】

本発明燃焼放散管１、本発明燃焼放散管２、及び、本発明燃焼放散管３は、前記垂直円筒管の頂上部の中に、短筒管を垂直管部として一体化した複数のエゼクタ管が、垂直管部を隣接又は近接して環状に配列して、配置されていることを特徴とする。この特徴を有する本発明燃焼放散管を、以下、本発明燃焼放散管５という。

【0040】

本発明燃焼放散管５は、前記複数のエゼクタ管の垂直部の上部に、コークス炉ガスと空気の混合を促進する小孔が、複数、穿孔されていることを特徴とする。

【0041】

本発明燃焼放散管４は、前記複数のエゼクタ管が、式：Ｌb／Ｄ≧４（Ｌb：エゼクタ管の直管部の長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすことを特徴とする。

【0042】

本発明燃焼放散管５は、前記複数のエゼクタ管の垂直管部で形成される内側下開口が遮蔽されていることを特徴とする。

【0043】

以下、本発明燃焼放散管について図面に基づいて説明する。最初に、本発明燃焼放散管の基本型となる燃焼放散管について説明する。

【0044】

（１）燃焼放散管（基本型）
図２に、コークス炉ガスの燃焼放散管（基本型）の断面態様を模式的に示す。未精製のコークス炉ガス（未精製ガス）Ｇを上部に誘導し燃焼させて放散する垂直円筒管７の頂上部の中に、垂直円筒管７に平行に、上下に開口する短筒管８が配置されている。

【0045】

短筒管８の大きさ（外径、高さ）は、垂直円筒管７と短筒管８の間における未精製ガスＧの流れ（流束）、短筒管８の内部における未精製ガスＧの流れ（流束）が偏らないような大きさ（外径、高さ）であればよい。

【0046】

操業実績によれば、短筒管８の外径は、垂直円筒管７の内径／２を超えない外径が好ましい。例えば、垂直円筒管７の内径が８００ｍｍの場合、短筒管８の外径は３００ｍｍが好ましい。短筒管８の高さは、エゼクタ管９’の外径×３程度の高さが好ましい。

【0047】

短筒管８と垂直円筒管７は、短筒管８の下部から垂直円筒管７に向かって下向きに傾斜し、垂直円筒管７上の開口９ａから、短筒管８に燃焼用空気を導入するエゼクタ管９’で接続されている。エゼクタ管９’の内径は、未精製ガスＧの燃焼に必要な量の空気を十分に導入できる内径であればよい。

【0048】

短筒管８に接続するエゼクタ管９’の本数は、特に限定されないが、未精製ガスＧの燃焼に必要な量の空気の導入、圧力損失の低減、短筒管８との接続構造等の点で３～５本が好ましい。エゼクタ管９’の傾斜角度も、特に特定の角度に限定されないが、構造上、４０～５０°が好ましい。

【0049】

エゼクタ管９’の長さは、傾斜角度にも依るので、特に限定されないが、垂直円筒管７の内径が８００ｍｍで、短筒管８の外径が３００ｍｍの場合、エゼクタ管９’の傾斜角度を、例えば、４５°とすると、エゼクタ管９’の長さは約３５０ｍｍとなる。

【0050】

エゼクタ管９’の下方の垂直円筒管７の周囲には、複数のエゼクタ管９’のそれぞれに、下方から開口９ａ中に蒸気を噴射する複数の噴射ノズル１０ａを備え、噴射する蒸気の量を制御できる下部蒸気供給管１０が配置されている。噴射ノズル１０ａから、エゼクタ管９’の開口９ａ中に蒸気を噴射し、短筒管８の内部に、エゼクタ管９’から、蒸気とともに燃焼用空気を導入して、未精製ガスＧを、燃焼温度を抑制しつつ燃焼させる。

【0051】

下部蒸気供給管１０の上方の垂直円筒管７の周囲には、垂直円筒管７の開口７ａの上方に蒸気を噴射する複数の噴射ノズル１１ａを備え、噴射する蒸気の量を制御できる上部蒸気供給管１１が配置されている。噴射ノズル１１ａから、垂直円筒管７の開口７ａの上方に蒸気を噴射して、垂直円筒管７と短筒管８の間から上昇する未精製ガスＧに、蒸気とともに燃焼用空気を送給して、未精製ガスＧを、燃焼温度を抑制しつつ燃焼させる。

【0052】

上部蒸気供給管１１に備える噴射ノズル１１ａの本数は、特に限定されない。未精製ガスＧの完全燃焼を図る点から、適宜設定すればよい。噴射ノズル１１ａの本数は、例えば、噴射ノズル１０ａの本数（エゼクタ管９’の本数）の２倍か、それ以上でもよい。

【0053】

そして、上部蒸気供給管１１の噴射ノズル１１ａから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管１０の噴射ノズル１０ａから噴射する蒸気の量は、制御装置（図示なし）により、未精製ガスＧが完全燃焼した火炎の状態で燃焼放散管７の頂上部から放散されるように、それぞれ独立して制御することができる。

【0054】

通常、燃焼放散管の頂上部に形成される燃焼火炎の中心部近傍の空燃比が０．３～１．０となるように、上部蒸気供給管１１の噴射ノズル１１ａから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管１０の噴射ノズル１０ａから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御する。

【0055】

このように、（ｉ）未精製ガスに蒸気を噴射する噴射ノズルを備える蒸気供給管を、上部蒸気供給管１１と下部蒸気供給管１０に分離して配置し、（ii）上部蒸気供給管１１の噴射ノズル１１ａから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管１０の噴射ノズル１０ａから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御することができる点が、燃焼放散管（基本型）の特徴である。

【0056】

本発明者らは、図２に示す燃焼放散管（基本型）を基本構造として、未精製ガスの燃焼・放散において、未精製ガスのコールタール量の変動や、未精製ガスの燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、近くから黒煙を視認できない水準まで、未精製ガスを完全燃焼させるためにエゼクタ管に噴射する蒸気の量の原単位を低減することが可能な燃焼放散管の最適構造について検討し、本発明燃焼放散管に至った。

【0057】

（２）本発明燃焼放散管
（2-1）本発明燃焼放散管１
図３に、コークス炉ガスの燃焼放散管の断面態様を模式的に示す。図３に示す燃焼放散管には、図２に示す燃焼放散管（基本型）と同じように、垂直円筒管７の頂上部の中に、垂直円筒管７に平行に、上下に開口する短筒管８が配置されているが、(a)短筒管８の下部から垂直円筒管７に向かって下向きに傾斜するエゼクタ管９は、垂直円筒管７の外側に突出するように配置され、(b)垂直円筒管７の頂上部に、内側上方に傾斜する庇７ｂが形成されている。この点が、図３に示す燃焼放散管の構造上の特徴である。

【0058】

（a）エゼクタ管９
短筒管８の下部から傾斜して延びるエゼクタ管の“長さ”を長くすると、エゼクタ管流量（Ｎｍ³／ｈ）が増大するので、エゼクタ管９を、垂直円筒管７の外側に突出するように延長した。

【0059】

エゼクタ管９の傾斜角度は、特に限定されないが、構造上、４０～５０°が好ましい。エゼクタ管９の長さは、エゼクタ管９の傾斜角度にも依るので、特に限定しないが、例えば、燃焼放散管（基本型）で３５０ｍｍとした場合に比べ、７００ｍｍ程度が好ましい。

【0060】

エゼクタ管９の内径Ｄは、未精製ガスＧの燃焼に必要な量の空気を十分に導入できる内径であればよい。短筒管８に接続するエゼクタ管９の本数は、特に限定されないが、未精製ガスＧの燃焼に必要な量の空気の導入、圧力損失の抑制、短筒管８との接続構造の点で３～５本が好ましい。

【0061】

図３に示すように、エゼクタ管９の最上部の短筒管８までの距離をエゼクタ管の最大長さＬa（ｍｍ）とした場合、本発明者らの実機試験によれば、所要のエゼクタ管流量（Ｎｍ³／ｈ）を確保するうえで、エゼクタ管９の最大長さＬa（ｍｍ）とエゼクタ管９の内径Ｄ（ｍｍ）は、Ｌa／Ｄ≧４が好ましい。Ｌa／Ｄが４以上であると、未精製ガスを、近くから黒煙を視認できない水準まで完全燃焼させるのに最小限必要な量の燃焼用空気を確保することができる。

【0062】

（b）庇７ｂ
未精製ガスを誘導する垂直円筒管７が、その頂上部に、内側上方に傾斜し、垂直円筒管７の開口７ａから上昇する燃焼ガスを縮流する庇７ｂを備えている。庇７ｂの傾斜角度は、構造上、特に限定されないが、縮流作用を効果的に行う点で、４０～５０°が好ましい。

【0063】

庇７ｂの幅（図３中「ｗ」参照）は、有効な縮流作用を確保するため、庇７ｂの先端と短筒管の外周の間に、所要の間隔を保持する幅とするが、本発明者らの実機試験によれば、縮流作用を効果的に確保する点で、垂直円筒管の内径（ｍｍ）×（０．０５～０．２０）が好ましい。

【0064】

例えば、垂直円筒管の内径が８００ｍｍで、短筒管の外径が３００ｍｍの場合、庇７ｂの幅ｗは４０～１６０ｍｍが好ましい。垂直円筒管の内周と短筒管の外周の間隔が２５０ｍｍであるので、庇の縮流作用を効果的に確保することができる。

【0065】

垂直円筒管７の頂上部に、内側上方に傾斜し、垂直円筒管７の開口７ａから上昇する燃焼ガスを縮流する庇７ｂを形成したので、蒸気供給管１１の噴射ノズル１１ａの先端部分を、庇７ｂの傾斜に対応して、内側に傾斜させることが好ましい。

【0066】

庇７ｂの縮流作用で縮流された燃焼ガスに、噴射ノズル１１ａから蒸気を噴射することで、蒸気とともに、該蒸気に随伴される燃焼用空気が燃焼ガスに送給されて、燃焼ガスと空気の混合が促進され、燃焼ガス中に残存するコールタールの熱分解が進行して、燃焼ガスの燃焼がさらに促進される。その結果、未精製ガスＧが完全燃焼した燃焼火炎が形成される。

【0067】

そして、上部蒸気供給管１１の噴射ノズル１１ａから噴射する蒸気の量と、下部蒸気供給管１０の噴射ノズル１０ａから噴射する蒸気の量を、制御装置（図示なし）により、未精製ガスＧが完全燃焼するように、それぞれ独立して制御するので、噴射ノズル１０ａと噴射ノズル１１ａから噴射する蒸気の量の原単位を低減することが可能となる。

【0068】

したがって、多量のコールタールを含む未精製ガスＧの燃焼・放散において、コールタール量の変動や、燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、垂直円筒管７の外側に突出するエゼクタ管９の管流量増大効果、及び、垂直円筒管７の頂上部に備える庇７ｂの燃焼ガス縮流効果が相乗して、上部蒸気供給管及び下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量の原単位を低減して、近くから黒煙を視認できない水準まで、黒煙の発生リスクを大幅に軽減することができる。

【0069】

図４に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図５に、図４に示す燃焼放散管の頂上部を模式的に示す。

【0070】

図４及び図５に示す燃焼放散管は、図３に示す燃焼放散管において、短筒管８の上部に、小孔８ａが、複数、穿孔されている燃焼放散管である。

【0071】

小孔８ａは、短筒管８の内部を上昇する空気と蒸気の混合気と、垂直円筒管７と短筒管８の間を上昇する未精製ガスＧとの混合を促進する作用（混合促進作用）をなすので、上部蒸気供給管及び下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量の原単位をより低減することが可能になるとともに、未精製ガスＧのコールタール量の変動や、未精製ガスの燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、黒煙の発生リスクをより大幅に抑制することが可能になる。

【0072】

短筒管８の上部に穿孔する小孔８ａの大きさ・個数は、短筒管８の内径及び高さに応じて適宜設定すればよく、特に、特定の大きさ・個数に限定されないが、例えば、内径：３００ｍｍ、高さ：５５０ｍｍの短筒管の場合、短筒管８の上部外周に６個×３段の小孔群を穿孔するのが好ましい。

【0073】

（2-2）本発明燃焼放散管２
図６に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図７に、図６に示す燃焼放散管の頂上部と、該頂上部を包囲する風防管の態様を模式的に示す。図６及び図７に示す燃焼放散管は、図２に示す燃焼放散管（基本型）において、エゼクタ管９を垂直円筒管７の外側に突き出して配置するとともに、垂直円筒管７の頂上部の上方に、該頂上部を包囲する風防管１２を配置する燃焼放散管である。

【0074】

（c）風防管１２
風防管１２は、垂直円筒管７の開口７ａから上昇する燃焼火炎が、垂直円筒管７の周辺の強風・強雨に曝されて、未精製ガスＧの燃焼・放散が阻害されないように、燃焼火炎周囲の強風・強雨等の劣悪環境を阻止する作用（劣悪環境阻止作用）をなすので、図６及び図７に示す燃焼放散管は、エゼクタ管９の管流量増大作用と相俟って、未精製ガスＧの完全燃焼をより促進することができる。

【0075】

それ故、図６及び図７に示す燃焼放散管においては、上部蒸気供給管及び下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量の原単位を低減することが可能になるとともに、未精製ガスＧのコールタール量の変動や、未精製ガスの燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、黒煙の発生リスクを、より大幅に抑制することが可能になる。

【0076】

風防管１２の全体形状は、垂直円筒管７の周辺の強風・強雨が、直接、垂直円筒管７の開口７ａから上昇する燃焼火炎に直接当たらないように、開口７ａの上方を包囲する形状であればよく、特定の形状に限定されないが、風防管１２の下部形状は、垂直円筒管７の開口７ａと、該開口７ａの上方に蒸気を噴射する噴射ノズル１１ａを包囲する形状が好ましい。例えば、風防管１２の下部形状の内径は、燃焼用空気の導入の点から、垂直円筒管７の外径の１．５倍程度が好ましい。

【0077】

防風管１２の上部形状も、同様に、特定の形状に限定されないが、上昇して拡がる燃焼火炎（燃焼ガス）を包囲して、強風・強雨から保護することを考慮すると、防風管１２の上部形状は、垂直円筒管７の外径より大きい内径を有する形状が好ましい。防風管１２の高さは、強風・強雨に対する防風管の強度をも考慮して適宜設定する。

【0078】

なお、防風管１２の上部形状と下部形状の間の形状は、上部形状と下部形状を滑らかに繋ぐ形状であればよく、特定の形状に限定されない。

【0079】

本発明燃焼放散管２において、エゼクタ管の最大長さＬa（ｍｍ）は、所要のエゼクタ管流量（Ｎｍ³／ｈ）を確保するうえで、式：Ｌa／Ｄ≧４（Ｄ（ｍｍ）：エゼクタ管９の内径）を満たす長さが好ましい（図６、参照）。Ｌa／Ｄが４以上であると、未精製ガスを、近くから黒煙を視認できない水準まで完全燃焼させるのに最小限必要な量の燃焼用空気を確保することが容易である。

【0080】

図８に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図８に示す燃焼放散管は、図６及び図７に示す燃焼放散管において、短筒管８の上部に、短筒管８の内部を上昇する空気と蒸気の混合気と、垂直円筒管７と短筒管８の間を上昇する未精製ガスＧとの混合を促進する小孔８ａを、複数、穿孔した燃焼放散管である。

【0081】

図８に示す燃焼放散管においては、図６及び図７に示す燃焼放散管の機能に、小孔の上記混合促進作用が重畳するので、未精製ガスＧの完全燃焼をさらに促進することができる。その結果、上部蒸気供給管及び下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量の原単位を低減することが可能となるとともに、未精製ガスＧのコールタール量の変動や、未精製ガスの燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、黒煙の発生リスクを、より大幅に抑制することが可能となる。

【0082】

（2-3）本発明燃焼放散管３
図９に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図９に示す燃焼放散管は、図３に示す燃焼放散管において、垂直円筒管７の頂上部の上方に、該頂上部を包囲し、垂直円筒管７の開口７ａから上昇する燃焼火炎が、垂直円筒管７の周辺の強風・強雨に曝されて、未精製ガスＧの燃焼・放散が阻害されないように、燃焼火炎を包囲する風防管１２（図６、参照）を配置する燃焼放散管である。

【0083】

本発明燃焼放散管３において、庇７ｂの幅ｗは、縮流作用を効果的に確保する点で、垂直円筒管の内径（ｍｍ）×（０．０５～０．２０）が好ましい。

【0084】

図９に示す燃焼放散管は、図３に示す燃焼放散管の機能に、風防管１２の劣悪環境阻止作用が重畳するので、未精製ガスＧの完全燃焼をさらに促進することができる。

【0085】

図９には、直線状の噴射ノズル１１ａを図示したが、噴射ノズル１１ａの先端部分を、庇７ｂの傾斜に対応して、内側に傾斜させてもよい（図３、参照）。

【0086】

エゼクタ管９の最大長さＬa（ｍｍ）は、所要のエゼクタ管流量（Ｎｍ³／ｈ）を確保するうえで、式：Ｌa／Ｄ≧４（Ｄ（ｍｍ）：エゼクタ管９の内径）を満たす長さが好ましい。Ｌa／Ｄが４以上であると、未精製ガスを、近くから黒煙を視認できない水準まで完全燃焼させるのに最小限必要な量の燃焼用空気を確保することが容易である。

【0087】

図１０に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図１０に示す燃焼放散管は、図９に示す燃焼放散管において、短筒管８の上部に、短筒管８の内部を上昇する空気と蒸気の混合気と、垂直円筒管７と短筒管８の間を上昇する未精製ガスＧとの混合を促進する作用をなす小孔８ａを、複数、穿孔した燃焼放散管である。

【0088】

図１０に示す燃焼放散管においては、図３に示す燃焼放散管の機能に、風防管１２の劣悪環境阻止作用と、小孔の混合促進作用が重畳するので、上部蒸気供給管及び下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量の原単位を低減することが可能となるとともに、未精製ガスＧの完全燃焼をさらに促進することができる。

【0089】

（2-4）本発明燃焼放散管４
図１１に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図１１に示す燃焼放散管は、図９に示す燃焼放散管において、垂直円筒管７を拡径して、垂直円筒管７の頂上部の中に、垂直円筒管７に平行に、上下に開口する複数の短筒管８を、隣接又は近接して環状に配置した燃焼放散管である。

【0090】

図１１には、直線状の噴射ノズル１１ａを図示したが、図３に示す燃焼放散管と同様に、噴射ノズル１１ａの先端部分を、庇７ｂの傾斜に対応して、内側に傾斜させてもよい。

【0091】

環状に配置する短筒管の本数は、特に限定されないが、未精製ガスＧの燃焼に必要な空気の導入や、圧力損失の抑制や、短筒管同士の接続構造の点で３～５本が好ましい。例えば、内径が１０００ｍｍの垂直円筒管の場合、その頂上部の中に、外径２００ｍｍの短筒管を５本配置するのが好ましい。

【0092】

図１２に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図１３に、図１２に示す燃焼放散管におけるＡ－Ａ断面を示す。図１２及び図１３に示す燃焼放散管は、図１１に示す燃焼放散管の垂直円筒管７の頂上部に、５本の短筒管８を、隣接して環状に配置し、５本の短筒管８の下開口を遮蔽板１３ａで遮蔽するとともに、隣接する５本の短筒管８で形成される内側下開口を遮蔽板１３ｂで遮蔽した燃焼放散管である。

【0093】

隣接する５本の短筒管８の下開口を遮蔽板１３ａで遮蔽するとともに、隣接する５本の短筒管８で形成される内側下開口を遮蔽板１３ｂで遮蔽するとともに、下部蒸気供給管１０の噴射ノズル１０ａから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御することにより、燃焼放散管の垂直円筒管７の頂上部に形成される燃焼火炎の中心部近傍の空燃比を、常に０．３～１．０に維持することができる。ここで、空燃比０．３～１．０は、水分を多量に含む未精製のコークス炉ガスが大気中で燃焼する際の一般的な空燃比範囲である。

【0094】

図１２及び図１３には、燃焼放散管の垂直円筒管７の頂上部に、５本の短筒管８を、隣接して環状に配置する燃焼放散管を示したが、環状に配置する短筒管の本数は、５本に限定されないし、また、複数の短筒管は、所要の間隔で近接して環状に配置してもよい。環状に配置する短筒管の本数は、３～５本が好ましいが、例えば、短筒管の本数が３本の場合、３本の短筒管を、所要の間隔で近接して環状に配置するのが好ましい。

【0095】

本発明燃焼放散管４において、庇７ｂの幅ｗは、庇７ｂの縮流作用を効果的に確保する点で、垂直円筒管の内径（ｍｍ）×（０．０５～０．２０）が好ましい。また、エゼクタ管の長さＬa（ｍｍ）は、式：Ｌa／Ｄ≧４（Ｄ（ｍｍ）：エゼクタ管９の内径）を満たす長さが好ましい。Ｌa／Ｄが４以上であると、未精製ガスを、近くから黒煙を視認できない水準まで完全燃焼させるのに最小限必要な量の燃焼用空気を確保するのが容易である。

【0096】

本発明燃焼放散管４において、垂直円筒管７の頂上部に、複数の短筒管を、所要の間隔で近接して環状に配置した場合、複数の短筒管の下開口を遮蔽板で遮蔽するとともに、近接する複数の短筒管で形成される内側下開口を遮蔽板で遮蔽してもよい。

【0097】

この遮蔽構造の燃焼放散管においても、下部蒸気供給管１０の噴射ノズル１０ａから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御することにより、燃焼放散管の垂直円筒管７の頂上部に形成される燃焼火炎の中心部近傍の空燃比を、常に、０．３～１．０に維持することができる。

【0098】

また、本発明燃焼放散管４において、垂直円筒管７の頂上部に、環状に配置する複数の短筒管８の上部に、短筒管８の内部を上昇する空気と蒸気の混合気と、垂直円筒管７と短筒管８の間を上昇する未精製ガスＧとの混合を促進する小孔（図示なし）を、複数、穿孔してもよい。

【0099】

複数の短筒管８の上部に小孔を穿孔すると、本発明燃焼放散管４に、小孔の前記混合促進機能が重畳されて、未精製ガスＧの完全燃焼がさらに促進するので、上部蒸気供給管及び下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量の原単位を低減することが可能となるとともに、未精製ガスＧのコールタール量の変動や、未精製ガスの燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、黒煙の発生リスクを、より大幅に抑制することが可能となる。

【0100】

（2-5）本発明燃焼放散管５
図１４に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図１４に示す燃焼放散管は、図１１に示す燃焼放散管において、垂直円筒管７の頂上部に配置した短筒管８と、短筒管８に接続するエゼクタ管９を一体化した構造の燃焼放散管である。

【0101】

即ち、短筒管を垂直管部９ｃとし、垂直管部９ｃとエゼクタ管の直管部９ｂを、曲管部９ｄで連結して一体化してエゼクタ管９”を構成し、垂直円筒管７の頂上部の中に、複数のエゼクタ管９”の垂直管部９ｃを、隣接又は近接して環状に配列して、複数のエゼクタ管９”を、円筒垂直管７の内部に配置した構造の燃焼放散管である。

【0102】

エゼクタ管９”の“長さ”が、図１１に示す燃焼放散管の短筒管８の長さ分長くなり、エゼクタ管の管流量増大効果が増大するので、燃焼放散管の垂直円筒管７の頂上部の中に、複数のエゼクタ管９”の垂直管部９ｃを、隣接又は近接して環状に配列することにより、垂直円筒管７を上昇し、庇７ｂで縮流される未精製ガスＧに、下方から、蒸気と空気の混合気を十分に送給して、未精製ガスＧの完全燃焼をより促進することができる。

【0103】

環状に配置するエゼクタ管９”の本数は特に限定されないが、構造上、３～５本が好ましい。例えば、３本のエゼクタ管９”を配置する場合、垂直円筒管７の頂上部の中に、エゼクタ管９”の垂直管部９ｃを、所要の間隔で近接して環状に配列してもよく、また、エゼクタ管９”の外径を大きくして、垂直管部９ｃを、隣接して環状に配列してもよい。

【0104】

５本のエゼクタ管９”を配置する場合、垂直円筒管の内径、及び、垂直管部９ｂの外径を考慮し、垂直円筒管７の頂上部の中に、５本のエゼクタ管９”の垂直管部９ｃを、隣接又は近接して環状に配列する。

【0105】

エゼクタ管９”の垂直管部の上部に、未精製ガスＧと、エゼクタ管９”内を上昇する蒸気と空気の混合気の混合を促進する小孔を、複数、穿孔してもよい（図示なし）。エゼクタ管の管流量増大効果に、小孔による混合促進効果が重畳するので、未精製ガスＧの完全燃焼がさらに促進される。

【0106】

また、エゼクタ管９”は、その直管部９ｂ（図１４、参照）の長さ：Ｌbが、他のエゼクタ管と同様に、式：Ｌb／Ｄ≧４（Ｌb：エゼクタ管の直管部の長さ、Ｄ：エゼクタ管の内径）を満たすものが好ましい。Ｌb／Ｄが４以上であると、未精製ガスを、近くから黒煙を視認できない水準まで完全燃焼させるのに最小限必要な量の燃焼用空気を確保することが容易である。

【0107】

庇７ｂの幅ｗは、縮流作用を効果的に確保する点で、他の燃焼放散管と同様に、垂直円筒管の内径（ｍｍ）×（０．０５～０．２０）が好ましい。

【0108】

図１４には、上部蒸気供給管１１の直線状の噴射ノズル１１ａを図示したが、噴射ノズル１１ａの先端部分を、図３に示すように、庇７ｂの傾斜に対応して、内側に傾斜させてもよい。

【0109】

図１５に、コークス炉ガスの燃焼放散管の別の断面態様を模式的に示す。図１６に、図１５に示す燃焼放散管におけるＡ－Ａ断面を示す。

【0110】

図１５及び図１６に示す燃焼放散管は、垂直円筒管７の頂上部の中に、５本のエゼクタ管９”の垂直管部９ｃを、所要の間隔で近接して環状に配列して、５本のエゼクタ管９”を、円筒垂直管７の内部に配置し、さらに、５本のエゼクタ管９”の垂直管部９ｃで形成される内側下開口を、遮蔽板１３ｂで遮蔽した構造の燃焼放散管である。

【0111】

５本のエゼクタ管９”の垂直管部９ｃで形成される内側下開口を遮蔽板１３ｂで遮蔽し、下部蒸気供給管１０の噴射ノズル１０ａから噴射する蒸気の量を、それぞれ独立して制御することにより、燃焼放散管の頂上部に形成される燃焼火炎の中心部近傍の空燃比を、常に０．３～１．０に維持しつつ、下部蒸気供給管１０の噴射ノズル１０ａから、エゼクタ管９”の開口９ａに噴射する蒸気の量を低減して、未精製ガスＧの完全燃焼をより促進することができる。

【実施例】

【0112】

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。

【0113】

（比較例）
図２に示す燃焼放散管（基本型）において、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を１：１として、燃焼ガス中の煤の量（煤排出量：mg／ｍ³）を測定し、煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の関係を解析した。

【0114】

解析は汎用解析コードのFLUENT（Ver.１７.１）を使用し、乱流モデルにはｋ－εを、燃焼モデルには部分予混合を、煤解析モデルにはMoss-Brookesを、それぞれ使用した。

【0115】

解析条件は、未精製ガスの放散量を１０⁴Ｎｍ³／ｈ（dry）、水分含有量を５０％、ガス組成を、Ｈ₂＝５８体積％、ＣＨ₄＝２７体積％、ＣＯ＝７体積％、Ｃ₂Ｈ₄＝３体積％、残部は、ＣＯ₂＝２体積％、Ｎ₂＝３体積％として、燃焼放散管の頂上部に形成される燃焼火炎の上端から排出される煤の量を算出した。

【0116】

図１７に、煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の関係を示す。蒸気原単位３ton／１０km³では、煤排出量が約９mg／ｍ³となり、実機で実際に燃焼試験を行なったところ、淡い黒煙を視認したので、蒸気原単位を４ton／１０km³に増大した。その結果、近くから黒煙を視認できないことを確認した。この時の数値解析で得た煤排出量は０．６４２mg／ｍ³であった。

【0117】

（実施例１）
図８に示す燃焼放散管において、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を１：１として、燃焼放散管の頂上部に形成される燃焼火炎の上端から排出される煤の量（mg／ｍ³）を解析した。

【0118】

図１８に、煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の関係を示す。蒸気原単位３ton／１０km³で、煤排出量が、近くから黒煙を視認できない水準の０．６４２mg／ｍ³である。即ち、図８に示す燃焼放散管においては、燃焼放散管（基本型）に比べ、近くから黒煙を視認できない煤排出量０．６４２mg／ｍ³）を達成する蒸気原単位を低減できることが解かる。

【0119】

（実施例２）
図９に示す燃焼放散管において、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を１：１として、燃焼放散管の頂上部に形成される燃焼火炎の上端から排出される煤の量（mg／ｍ³）を解析した。

【0120】

図１９に、煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の関係を示す。蒸気原単位２．６ton／１０km³で、煤排出量が、近くから黒煙を視認できない水準の０．６４２mg／ｍ³である。

【0121】

即ち、図９に示す燃焼放散管においては、燃焼放散管（基本型）に比べ、近くから黒煙を視認できない煤排出量（０．６４２mg／ｍ³）を達成する蒸気原単位を大幅に低減できることが解かる。また、蒸気原単位４ton／１０km³で、煤排出量が、近くから黒煙を視認できない０．０１mg／ｍ³に達することが解かる。

【0122】

（実施例３）
図１２に示す燃焼放散管において、下部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量と、上部蒸気供給管の噴射ノズルから噴射する蒸気の量を１：１として、燃焼後放散されるガス中の煤の量（mg／ｍ³）を解析した。

【0123】

図２０に、煤排出量（mg／ｍ³）と蒸気原単位（ton／１０km³）の関係を示す。蒸気原単位２．３ton／１０km³で、煤排出量が、近くから黒煙を視認できない水準の０．６４２mg／ｍ³である。

【0124】

即ち、図１２に示す燃焼放散管においては、燃焼放散管（基本型）に比べ、近くから黒煙を視認できない煤排出量（０．６４２mg／ｍ³）を達成する蒸気原単位を大幅に低減できることが解かる。また、蒸気原単位４ton／１０km³で、煤排出量が、近くから黒煙を視認できない０．００１mg／ｍ³に達することが解かる。

【産業上の利用可能性】

【0125】

前述したように、本発明によれば、未精製のコークス炉ガスの燃焼・放散において、コールタール量の変動や、燃焼に影響する環境（風、雨等）の急変などの外乱があっても、近くから黒煙を視認できない水準まで完全燃焼させるためにエゼクタ管に噴射する蒸気の量の原単位を、大幅に低減することができる。よって、本発明は、鉄鋼産業及び公害防止産業において利用可能性が高いものである。

【符号の説明】

【0126】

１ コークス炉
２ 原料炭
３ 上昇管
４ ドライメーン
５ ガス精製設備
６ 誘導管
７ 垂直円筒管
７ａ 開口
７ｂ 庇
８ 短筒管
８ａ 小孔
９、９’、９” エゼクタ管
９ａ 開口
９ｂ 直管部
９ｃ 垂直管部
９ｄ 曲管部
１０ 下部蒸気供給管
１０ａ 噴射ノズル
１１ 上部蒸気供給管
１１ａ 噴射ノズル
１２ 風防管
１３ａ、１３ｂ 遮蔽板
Ｇ コークス炉ガス（未精製ガス）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】