CN112638537B - 碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法 - Google Patents

碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法 Download PDF

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Abstract

提供能够确保引导杆的强度的碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法。碎渣机具备：多孔状的构件的丝网；撑板，沿着丝网的铅垂方向上侧的上表面而在规定方向上进退移动，将堆积于丝网的炉渣破碎；及引导杆(300)，是具有沿着规定方向的轴线的棒状的构件，连接于撑板，限制撑板的移动方向，引导杆(300)具有连接于撑板的撑板侧构件(320)和连接于撑板侧构件(320)的轴构件(340)，撑板侧构件(320)和轴构件(340)在轴线方向上通过对接焊接而连接，在对接焊接的位置处，与轴线方向正交的截面形状在撑板侧构件(320)和轴构件(340)中为同一形状。

Description

碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法
技术领域
本发明涉及碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法。
背景技术
以往，作为气化炉设备，已知有通过将煤等含碳固体燃料向气化炉内供给并使含碳固体燃料部分燃烧而气化从而生成可燃性气体的含碳燃料气化设备(煤气化设备)。
煤气化复合发电设备(以下称作“IGCC”)一般来说构成为具备供煤设备、煤气化炉、煤焦回收装置(旋风器、多孔过滤器等)、气体精炼设备、燃气涡轮、蒸汽涡轮、发电机、排热回收锅炉、气化剂供给装置等。
在这样的煤气化复合发电设备中，对于煤气化炉，从供煤设备供给煤(粉煤)，并且从气化剂供给装置供给气化剂(空气、富氧空气、氧、水蒸气等)。
在煤气化炉内，煤由气化剂部分氧化而气化，生成可燃性气体(煤气)。
例如，如专利文献1所公开那样，在煤气化炉的铅垂方向下部具备通过在燃烧室部将粉煤高温燃烧而生成可燃性气体即煤气并且收集粉煤中的灰分熔融而落下的炉渣(熔融炉渣)的炉渣斗。
在炉渣斗中积存有炉渣水(冷却水)，炉渣通过向该炉渣水中落下而被骤冷从而固化后被破碎。即，在炉渣斗的铅垂下方侧设置将从燃烧室部落下后的炉渣利用撑板破碎的碎渣机。
从燃烧室落下的炉渣由积存于炉渣斗的冷却水急速冷却而固化，向碎渣机所具备的丝网的铅垂方向上表面落下。该丝网具备多个开口部，比开口部的直径小的炉渣通过开口部而向铅垂下方侧落下，比开口部的直径大的炉渣残留于丝网的铅垂方向上表面。
撑板例如由液压缸沿着丝网的铅垂方向上表面而进退驱动。撑板将堆积于丝网的铅垂方向上表面的炉渣破碎，被破碎得比丝网的开口部的直径小的炉渣通过丝网的开口部而落下。从丝网的开口部落下后的炉渣从气化炉经由锁定斗而向系外排出。
在利用撑板来破碎炉渣时，有可能因炉渣的夹入、撑板的历时劣化等而在撑板进退的轨道产生偏移。于是，如专利文献2所公开那样，有时对撑板连接支承杆而将撑板在进退方向上引导。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-132141号公报
专利文献2：日本专利第3276269号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在如前所述的支承杆(引导杆)400与撑板230的连接中，如图12所示，例如有时设为将连接于撑板230的凸缘构件410和实心圆棒420通过承插焊接(插入焊接)而固定的构造。有时也设为将实心圆棒420向凸缘构件410插入且通过对配合部的周围实施填角焊接而固定的构造。不管是哪个情况下的焊接，应力都会向形状不连续的焊接部分430(例如，因凸缘部和实心圆棒部的外径的差异而产生的台阶部)集中，因此需要充分确保焊接部分430的强度，可能会成为壁厚的形状而大型化。
本发明鉴于这样的情况而完成，目的在于提供能够确保引导杆的强度的碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法采用以下的手段。
即，本发明的一方案的碎渣机将在使含碳固体燃料气化的气化炉的燃烧室中生成且在积存于设置于所述燃烧室的铅垂下方侧的炉渣斗的冷却水中固化后的炉渣破碎，其中，具备：多孔状的构件的丝网，以与所述炉渣的落下方向交叉的方式设置并且形成有多个开口部；撑板，沿着所述丝网的铅垂方向上侧的上表面而在规定方向上进退移动，将堆积于所述丝网的所述炉渣破碎；及引导杆，是具有沿着所述规定方向的轴线的棒状的构件，连接于所述撑板，限制所述撑板的移动方向，所述引导杆具有连接于所述撑板的撑板侧构件和连接于该撑板侧构件的轴构件，所述撑板侧构件和所述轴构件在所述轴线方向上通过对接焊接而连接，在对接焊接的位置处，与所述轴线方向正交的截面形状在所述撑板侧构件和所述轴构件中为同一形状。
在本方案的碎渣机中，引导杆具有连接于撑板的撑板侧构件和连接于撑板侧构件的轴构件，撑板侧构件和轴构件在引导杆的轴线方向上通过对接焊接而连接。此时，在对接焊接的位置处，与轴线方向正交的截面形状在撑板侧构件和轴构件中为同一形状。由此，例如，由于将被设为大致相同外径的撑板侧构件和轴构件对接而实施焊接，所以不会在撑板侧构件与轴构件的连接部产生形状不连续的部分(例如，因外径的差异而产生的台阶部)，能够抑制应力向连接部集中。通过在对接部设置坡口(例如V字坡口、X字坡口)，能够确保对接焊接的焊脚长度而使焊接强度提高。
在本发明的一方案的碎渣机中，所述撑板侧构件具有沿着所述轴线方向形成的撑板侧中空部，所述轴构件具有与所述撑板侧构件连接的连接部侧的一部分沿着所述轴线方向形成的轴侧中空部。
在本方案的碎渣机所具备的引导杆中，在撑板侧构件形成有通过沿着轴线方向贯通而被设为中空形状的撑板侧中空部，在轴构件形成有与撑板侧构件的连接部侧的一部分沿着轴线方向被设为中空的轴侧中空部。此时，在对接焊接的位置处，与轴线方向正交的截面形状在撑板侧构件和轴构件中为同一形状。由此，与撑板侧构件及轴构件被设为实心的情况相比，能够谋求撑板侧构件及轴构件的轻量化。
引导杆通过中空构造而被设为柔性构造，因此能够抑制应力向撑板侧构件与撑板的连接部集中。
在对接焊接时，通过以使对接的位置处的撑板侧构件及轴构件的壁厚成为相同的方式管理，能够可靠地进行焊接的焊透接合而提高焊接强度。
在本发明的一方案的碎渣机中，在所述轴构件中，所述轴侧中空部和与该轴侧中空部相邻的实心部的分界被设为平滑的曲面形状。
在本方案的碎渣机所具备的引导杆的轴构件中，形成于轴构件的轴侧中空部和与该轴侧中空部相邻的实心部的分界为平滑的曲面形状。由此，能够抑制应力向轴侧中空部和实心部的分界集中。因而，在轴侧中空部和实心部的分界处，能够缓和应力集中而使引导杆的强度提高。
在本发明的一方案的碎渣机中，所述撑板侧构件具有沿着所述轴线方向形成的撑板侧中空部，所述轴构件具有沿着所述轴线方向形成的轴侧中空部。
在本方案的碎渣机所具备的引导杆中，在撑板侧构件形成有通过沿着轴线方向贯通而被设为中空的撑板侧中空部，在轴构件形成有通过沿着轴线方向贯通而被设为中空的轴侧中空部。由此，与撑板侧构件及轴构件的一部分被设为实心的情况相比，能够谋求撑板侧构件的轻量化及轴构件的进一步的轻量化。
引导杆通过整体沿着轴线方向成为中空构造而被设为柔性构造，因此能够抑制应力向撑板侧构件与撑板的连接部集中而提高引导杆的强度。
本发明的一方案的碎渣机具备连接于所述撑板且使所述撑板在所述规定方向上进退移动的驱动部，所述引导杆为至少4根，从所述规定方向观察时的所述引导杆相对于所述撑板的连接位置以所述驱动部相对于所述撑板的连接位置为中心而在周向上对称地定位。
在本方案的碎渣机中，从规定方向观察时的引导杆相对于撑板的连接位置以驱动部相对于撑板的连接位置为中心而在周向上对称地定位。由此，能够通过引导杆而高效地承受因在撑板的进退时产生的摆动而产生的偏载荷。因而，能够使撑板的进退移动稳定化。
本发明的一方案的碎渣机具备形成有将所述引导杆以能够滑动的方式支承的贯通孔的外壳。
本方案的碎渣机具备形成有将引导杆以能够滑动的方式支承的贯通孔的外壳。由此，能够使限制撑板的移动方向的引导杆的进退移动稳定化。此时，贯通孔例如可以由被设为铜系材料(例如CAC403等)的轴承构件形成。
本发明的一方案的气化炉具备前述的碎渣机。
本发明的一方案的气化复合发电设备具备：前述的气化炉；燃气涡轮，通过使在所述气化炉中生成的生成气体的至少一部分燃烧而旋转驱动；蒸汽涡轮，通过在导入从所述燃气涡轮排出的涡轮废气的排热回收锅炉中生成的蒸汽而旋转驱动；及发电机，与所述燃气涡轮及/或所述蒸汽涡轮旋转连结。
本发明的一方案的碎渣机的组装方法是将在使含碳固体燃料气化的气化炉的燃烧室中生成且在积存于设置于所述燃烧室的铅垂下方侧的炉渣斗的冷却水中固化后的炉渣利用在规定方向上进退移动的撑板而破碎的碎渣机的组装方法，其中，包括以下工序：在被设为具有沿着所述规定方向的轴线的棒状的构件且具有连接于所述撑板的撑板侧构件和连接于该撑板侧构件的轴构件且限制所述撑板的移动方向的引导杆中，将所述撑板侧构件和所述轴构件在与所述轴线方向正交的截面形状为同一形状的部位处在所述轴线方向上对接焊接。
发明效果
根据本发明的碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法，能够确保引导杆的强度。
附图说明
图1是示出煤气化复合发电设备的概略结构图。
图2是示出了图1的气化炉设备的概略结构图。
图3是本发明的一实施方式的碎渣机的俯视图。
图4是本发明的一实施方式的碎渣机的纵剖视图。
图5是示出了进行了图4所示的A向视时的撑板的连接面的图。
图6是示出了进行了图4所示的A向视时的外壳的图。
图7是本发明的一实施方式的碎渣机所具备的引导杆的局部纵剖视图。
图8是引导杆所具有的撑板侧构件的纵剖视图。
图9是引导杆所具有的轴构件的局部纵剖视图。
图10是引导杆的变形例的局部纵剖视图。
图11是引导杆的其他变形例的局部纵剖视图。
图12是引导杆的以往例的局部纵剖视图。
具体实施方式
以下，使用图来对本发明的一实施方式的碎渣机、气化炉、气化复合发电设备及碎渣机的组装方法进行说明。
[煤气化复合发电设备]
图1是示出了具有应用本发明的一实施方式的碎渣机的气化炉设备的煤气化复合发电设备的概略结构例的图。
应用气化炉设备14的煤气化复合发电设备(IGCC：Integrated CoalGasification Combined Cycle；整体煤气化联合循环)10使用空气作为氧化剂，在气化炉设备14中，采用了从燃料生成可燃性气体(生成气体)的空气燃烧方式。并且，煤气化复合发电设备10将在气化炉设备14中生成的生成气体利用气体精炼设备16精炼而设为燃料气体后，向燃气涡轮17供给而进行发电。即，实施方式1的煤气化复合发电设备10成为了空气燃烧方式(空气吹送)的发电设备。作为向气化炉设备14供给的燃料，例如使用煤等含碳固体燃料。
如图1所示，煤气化复合发电设备(气化复合发电设备)10具备供煤设备11、气化炉设备14、煤焦回收设备15、气体精炼设备16、燃气涡轮17、蒸汽涡轮18、发电机19及排热回收锅炉(HRSG：Heat Recovery Steam Generator；热回收蒸汽发生器)20。
供煤设备11被供给含碳固体燃料即煤作为原煤，通过将煤利用磨煤机(图示省略)等粉碎而制造粉碎成细微的颗粒状的粉煤。由供煤设备11制造出的粉煤在供煤线11a出口由从后述的空气分离设备(ASU)42供给的作为运送用惰性气体的氮气加压，朝向气化炉设备14供给。惰性气体是指氧含有率为约5体积％以下的不活性气体，氮气、二氧化碳气体、氩气等是代表例，但未必限制为约5％以下。
气化炉设备14被供给由供煤设备11制造出的粉煤，并且由煤焦回收设备15回收到的煤焦(煤的未反应部分和灰分)返回气化炉设备14而以能够再利用的方式向气化炉设备14供给。
在气化炉设备14上连接有来自燃气涡轮17(压缩机61)的压缩空气供给线41，由燃气涡轮17压缩后的压缩空气的一部分能够由升压机68升压为规定压力并向气化炉设备14供给。空气分离设备42从大气中的空气分离生成氮和氧，空气分离设备42和气化炉设备14由第1氮供给线43连接。并且，在该第1氮供给线43上连接有来自供煤设备11的供煤线11a。从第1氮供给线43分支的第2氮供给线45也连接于气化炉设备14，在该第2氮供给线45上连接有来自煤焦回收设备15的煤焦返回线46。而且，空气分离设备42通过氧供给线47而与压缩空气供给线41连接。并且，由空气分离设备42分离出的氮通过在第1氮供给线43及第2氮供给线45中流通而作为煤、煤焦的运送用气体利用。由空气分离设备42分离出的氧通过在氧供给线47及压缩空气供给线41中流通而在气化炉设备14中作为氧化剂利用。
气化炉设备14例如具备2级喷流床形式的气化炉101(参照图2)。气化炉设备14通过利用氧化剂(空气、氧)使供给到内部的煤(粉煤)及煤焦部分燃烧而使其气化从而设为生成气体。气化炉设备14设置有除去混入到粉煤的异物(炉渣)的异物除去设备48。并且，在该气化炉设备14上连接有朝向煤焦回收设备15供给生成气体的生成气体线49，包括煤焦的生成气体能够排出。在该情况下，如图2所示，也可以通过在生成气体线49设置合成气体冷却器102(气体冷却器)，从而将生成气体冷却至规定温度后向煤焦回收设备15供给。
煤焦回收设备15具备集尘设备51和供给料斗52。在该情况下，集尘设备51由1个或多个旋风器、多孔过滤器构成，能够将由气化炉设备14生成的生成气体中含有的煤焦分离。并且，煤焦被分离后的生成气体通过气体排出线53而向气体精炼设备16输送。供给料斗52积存由集尘设备51从生成气体分离出的煤焦。也可以构成为在集尘设备51与供给料斗52之间配置斗仓，对该斗仓连接多个供给料斗52。并且，来自供给料斗52的煤焦返回线46连接于第2氮供给线45。
气体精炼设备16通过对由煤焦回收设备15分离煤焦后的生成气体去除硫化合物、氮化合物等杂质来进行气体精炼。并且，气体精炼设备16对生成气体进行精炼来制造燃料气体，将其向燃气涡轮17供给。由于在煤焦被分离后的生成气体中还包含硫分(H2S等)，所以在该气体精炼设备16中，利用胺吸收液等将硫分除去回收，并有效利用。
燃气涡轮17具备压缩机61、燃烧器62、涡轮63，压缩机61和涡轮63由旋转轴64连结。在燃烧器62上连接有来自压缩机61的压缩空气供给线65，并且连接有来自气体精炼设备16的燃料气体供给线66，连接有朝向涡轮63延延伸的燃烧气体供给线67。燃气涡轮17设置有从压缩机61向气化炉设备14延伸的压缩空气供给线41，在中途部设置有升压机68。因此，在燃烧器62中，通过将从压缩机61供给的压缩空气的一部分和从气体精炼设备16供给的燃料气体的至少一部分混合并使其燃烧而产生燃烧气体，将产生的燃烧气体朝向涡轮63供给。并且，涡轮63通过利用供给的燃烧气体使旋转轴64旋转驱动来使发电机19旋转驱动。
蒸汽涡轮18具备连结于燃气涡轮17的旋转轴64的涡轮69，发电机19连结于该旋转轴64的基端部。排热回收锅炉20连接有来自燃气涡轮17(涡轮63)的废气线70，通过在给水与涡轮63的废气之间进行热交换而生成蒸汽。并且，在排热回收锅炉20与蒸汽涡轮18的涡轮69之间设置有蒸汽供给线71并且设置有蒸汽回收线72，在蒸汽回收线72设置有凝汽器73。在排热回收锅炉20中生成的蒸汽中，也可以包括在气化炉101的合成气体冷却器102中与生成气体热交换而生成的蒸汽。因此，在蒸汽涡轮18中，通过从排热回收锅炉20供给的蒸汽而涡轮69旋转驱动，通过使旋转轴64旋转而使发电机19旋转驱动。
并且，在从排热回收锅炉20的出口到烟筒75之间具备气体净化设备74。
在此，对煤气化复合发电设备10的工作进行说明。
在煤气化复合发电设备10中，若向供煤设备11供给原煤(煤)，则煤通过在供煤设备11中被粉碎成细微的颗粒状而成为粉煤。由供煤设备11制造出的粉煤通过从空气分离设备42供给的氮而在第1氮供给线43中流通并向气化炉设备14供给。由后述的煤焦回收设备15回收到的煤焦通过从空气分离设备42供给的氮而在第2氮供给线45中流通并向气化炉设备14供给。而且，从后述的燃气涡轮17抽取到的压缩空气由升压机68升压后，与从空气分离设备42供给的氧一起通过压缩空气供给线41而向气化炉设备14供给。
在气化炉设备14中，供给的粉煤及煤焦通过压缩空气(氧)而燃烧，通过粉煤及煤焦气化而生成生成气体。并且，该生成气体从气化炉设备14通过生成气体线49而排出，被向煤焦回收设备15输送。
在该煤焦回收设备15中，通过生成气体首先向集尘设备51供给，从而生成气体中含有的微粒的煤焦被分离。并且，煤焦被分离后的生成气体通过气体排出线53而被向气体精炼设备16输送。另一方面，从生成气体分离出的微粒的煤焦向供给料斗52堆积，通过煤焦返回线46而返回气化炉设备14并被再循环。
由煤焦回收设备15分离煤焦后的生成气体在气体精炼设备16中被去除硫化合物、氮化合物等杂质而被气体精炼，制造燃料气体。压缩机61生成压缩空气并向燃烧器62供给。该燃烧器62通过将从压缩机61供给的压缩空气和从气体精炼设备16供给的燃料气体混合、燃烧而生成燃烧气体。通过利用该燃烧气体对涡轮63进行旋转驱动，经由旋转轴64而对压缩机61及发电机19进行旋转驱动。这样，燃气涡轮17能够进行发电。
并且，排热回收锅炉20通过利用从燃气涡轮17中的涡轮63排出后的废气和给水进行热交换而生成蒸汽，将该生成的蒸汽向蒸汽涡轮18供给。在蒸汽涡轮18中，通过利用从排热回收锅炉20供给的蒸汽对涡轮69进行旋转驱动，能够经由旋转轴64而对发电机19旋转驱动，进行发电。
燃气涡轮17和蒸汽涡轮18也可以不作为同一轴而对1个发电机19进行旋转驱动，也可以作为独立的轴而对多个发电机进行旋转驱动。
之后，在气体净化设备74中，从排热回收锅炉20排出后的废气的有害物质被除去，净化后的废气从烟筒75向大气放出。
[煤气化复合发电设备]
接着，对上述的煤气化复合发电设备10中的气化炉设备14进行详细说明。图2是示出了图1的气化炉设备的概略结构图。
如图2所示，气化炉设备14具备气化炉101和合成气体冷却器102。
气化炉101在铅垂方向上延伸形成，向铅垂方向的下方侧供给粉煤及氧，部分燃烧而气化后的生成气体从铅垂方向的下方侧朝向上方侧流通。气化炉101具有压力容器110和设置于压力容器110的内部的气化炉壁(炉壁)111。并且，气化炉101在压力容器110与气化炉壁111之间的空间形成有环形部115。气化炉101在气化炉壁111的内部的空间中，从铅垂方向的下方侧(也就是说，生成气体的流通方向的上游侧)起依次形成有燃烧室部116、扩散器部117、减压器部118。
压力容器110形成为内部成为中空空间的筒形状，在上端部形成有气体排出口121，另一方面，在下端部(底部)形成有炉渣斗122。气化炉壁111形成为内部成为中空空间的筒形状，以其壁面与压力容器110的内表面对向的方式设置。压力容器110是圆筒形状，气化炉壁111的扩散器部117也形成为圆筒形状。并且，气化炉壁111通过未图示的支承构件而连结于压力容器110内表面。
气化炉壁111将压力容器110的内部分离成内部空间和外部空间。如后所述，气化炉壁111被设为横截面形状在燃烧室部116与减压器部118之间的扩散器部117处变化的形状。气化炉壁111的成为铅垂上方侧的其上端部连接于压力容器110的气体排出口121，成为铅垂下方侧的其下端部与压力容器110的底部隔开间隙而设置。并且，在形成于压力容器110的底部的炉渣斗122中积存有冷却水，通过气化炉壁111的下端部向冷却水浸入而将气化炉壁111的内外密封。在气化炉壁111中插入有燃烧器126、127，在内部空间配置有合成气体冷却器102。关于气化炉壁111的构造后述。
环形部115是形成于压力容器110的内侧和气化炉壁111的外侧的空间，也就是外部空间，由空气分离设备42分离出的不活性气体即氮通过未图示的氮供给线而向环形部115供给。因而，环形部115成为充满氮的空间。在该环形部115的铅垂方向的上部附近设置有用于使气化炉101内成为均压的未图示的炉内均压管。炉内均压管以将气化炉壁111的内外连通的方式设置，以使气化炉壁111的内部(燃烧室部116、扩散器部117及减压器部118)与外部(环形部115)的压力差成为规定压力以内的方式设为大致均压。
燃烧室部116成为了使粉煤及煤焦和空气局部燃烧的空间，在燃烧室部116中的气化炉壁111配置有由多个燃烧器126构成的燃烧装置。在燃烧室部116中将粉煤及煤焦的一部分燃烧后的高温的燃烧气体通过扩散器部117而向减压器部118流入。
减压器部118成为了“维持为气化反应所需的高温状态，向来自燃烧室部116的燃烧气体供给粉煤并使其部分燃烧，将粉煤向挥发成分(一氧化碳、氢、低级烃等)分解而气化，生成生成气体”的空间，在减压器部118中的气化炉壁111配置有由多个燃烧器127构成的燃烧装置。
合成气体冷却器102设置于气化炉壁111的内部，并且设置于减压器部118的燃烧器127的铅垂方向的上方侧。合成气体冷却器102是热交换器，从气化炉壁111的铅垂方向的下方侧(生成气体的流通方向的上游侧)起依次配置有蒸发器(蒸发设备)131、过热器(过热设备)132、省煤器(省煤设备)134。这些合成气体冷却器102通过与在减压器部118中生成的生成气体进行热交换而冷却生成气体。蒸发器(蒸发设备)131、过热器(过热设备)132、省煤器(省煤设备)134并不限定图中记载的其数量。
在此，对上述的气化炉设备14的动作进行说明。
在气化炉设备14的气化炉101中，由减压器部118的燃烧器127投入氮和粉煤并点火，并且由燃烧室部116的燃烧器126投入粉煤及煤焦和压缩空气(氧)并点火。于是，在燃烧室部116中，通过粉煤和煤焦的燃烧而产生高温燃烧气体。在燃烧室部116中，通过粉煤和煤焦的燃烧而在高温气体中生成熔融炉渣，该熔融炉渣向气化炉壁111附着，并且向炉底落下，最终向炉渣斗122内的冷却水排出。
并且，在燃烧室部116中产生的高温燃烧气体通过扩散器部117而向减压器部118上升。在该减压器部118中，维持为气化反应所需的高温状态，粉煤与高温燃烧气体混合，在高温的还原氛围下使粉煤部分燃烧而进行气化反应，生成生成气体。气化后的生成气体从铅垂方向的下方侧朝向上方侧流通。
[碎渣机]
接着，对本实施方式的碎渣机200的结构进行说明。
碎渣机200是将从燃烧室部116落下后的熔融炉渣通过积存于炉渣斗122的冷却水而固化后的炉渣破碎的装置。
如图2所示，碎渣机200设置于燃烧室部116下部的炉渣孔116A的铅垂方向下方且积存于炉渣斗122的冷却水中。
如图3及图4所示，碎渣机200具备供规定粒径以上的炉渣堆积的丝网210、由驱动部250在规定方向(进退方向)上进退移动且将堆积于丝网210的炉渣夹入并破碎的撑板230及限制撑板230的移动方向的引导杆300。
丝网210例如被设为板状的构件，在相对于炉渣的落下方向大致正交的方向(例如水平方向)上设置(参照图2)。在丝网210形成有多个开口部211，比开口部211小的粒径的炉渣通过丝网210，比开口部211大的粒径的炉渣向丝网210的铅垂方向上方侧的上表面(捕捉面210A)堆积。
开口部211的形状没有特别的限定，例如可以是多边形、圆形。
在如图3那样俯视时与进退方向正交的方向上的丝网210的外缘侧(在该图的情况下，是位于纸面上方及下方的外缘侧)设置有如图4所示那样在铅垂方向上立起设置且在进退方向上延伸的侧壁212。
该侧壁212被设为构成碎渣机200的框架的部件的一部分。
撑板230被设为通过驱动部250而在捕捉面210A的铅垂上方侧进退移动的构件。
如图3及图4所示，撑板230被设为金属制的大致长方体，在朝向行进方向的前表面形成有将炉渣压坏而破碎的破碎面232。
2个撑板230以各自的破碎面232在进退方向上对向的方式以面对的状态设置。
在图3的情况下，在进退方向上对向的2个撑板230成为1套，在与进退方向正交的方向上排列设置有2套。
撑板230也可以是1套，还可以是3套以上。
在进退方向上对向的2个撑板230通过向互相接近的方向移动而将堆积于捕捉面210A的炉渣利用破碎面232彼此夹入，破碎至能够通过开口部211的尺寸。
此时，在破碎面232也可以形成突起232A，在该情况下，炉渣容易由突起232A破碎。
图3及图4所示的撑板230是示出了将炉渣破碎前的待机位置的图。
各撑板230在2个侧壁212之间进退移动。此时，也可以在侧壁212与撑板230之间设置沿着侧壁212的内壁的侧引导件214A。
在相邻的撑板230的各套之间也可以设置沿着进退方向的中央引导件214B。
侧引导件214A及中央引导件214B在铅垂方向上具有规定的高度，例如被设为与撑板230的高度相同的程度。侧引导件214A及中央引导件214B以使撑板230整体在与进退方向交叉的方向上不摆动的方式限制撑板230的移动方向。
这些侧引导件214A、中央引导件214B通过抑制撑板230的伴随于进退移动的摆动，能够使撑板230的移动稳定化。
驱动部250例如被设为具有固定于碎渣机200的框架(未图示)的壳体252和相对于壳体252在进退方向上进退驱动的杆254的伸缩式致动器(例如液压缸)。
如图3～图5所示，杆254的一端连接于被设为破碎面232的背面的连接面234。由此，伴随于驱动部250的伸缩(杆254的进退驱动)而撑板230沿着进退方向进退移动。
在图3～图5的情况下，相对于1个撑板230连接有1个驱动部250(1根杆254)。
在使撑板230的进退移动稳定化时，引导杆300是高效地承受由在撑板230的进退方向的移动时产生的撑板230的摆动等引起的偏载荷的构件。
引导杆300被设为更高精度地引导撑板230自身的向进退方向的移动的棒状的构件，具有沿着进退方向的轴线X。
引导杆300与驱动部250同样，连接于相当于破碎面232的背面的连接面234。
在图3～图5的情况下，相对于1个撑板230连接有4根引导杆300。引导杆300的数量也可以为3根以下，还可以为5根以上，最好以能够平衡地发挥需要的功能的方式配置。
如图5所示，在从撑板230的进退方向观察了连接面234时，引导杆300的连接位置优选以驱动部250的连接位置为中心而对称地定位，因此，在通常地配置引导杆300的情况下，引导杆300的数量优选被设为4根以上。
引导杆300由外壳220以能够在进退方向上滑动且与进退方向正交的方向的摆动被限制的方式支承。
外壳220相对于碎渣机200的框架(例如侧壁212)固定。
如图6所示，外壳220在从进退方向观察时(在图4中是A向视)是被设为四边形状的板状构件。在外壳220的大致中央形成有用于供驱动部250贯通的贯通孔226。在形成于外壳220的贯通孔226的周围设置有多个(在该图中是4个)形成有滑动孔224的轴承构件222。此时，轴承构件222的数量与引导杆300的数量对应。
轴承构件222通过滑动孔224而限制引导杆300的移动方向并将引导杆300以能够滑动的方式支承。因而，能够更高精度地限制引导杆300的移动方向，即连接有引导杆300的撑板230的移动方向。由此，例如，能够限制与进退方向正交的方向的撑板230的摆动。
轴承构件222使引导杆300的滑动顺畅，例如可以被设为铜系材料(例如CAC403)。
如图5所示，在从进退方向观察了连接面234时(在图4中是A向视)，驱动部250与连接面234的连接位置相对于四边形状的连接面234位于大致中心。
相对于此，引导杆300与连接面234的连接位置以驱动部250与连接面234的连接位置为中心而在周向上对称地定位。具体而言，4根引导杆300与连接面234的连接位置相对于通过图5所示的连接面234的中心(即，驱动部250与连接面234的连接位置的中心)的垂直线和水平线而线对称地定位。
接着，对引导杆300的详情进行说明。
如图7所示，引导杆300被设为2个构件(撑板侧构件320、轴构件340)由对接部310在轴线X方向上焊接连接而成为了一体的棒状的构件。
如图8所示，撑板侧构件320被设为与撑板230的连接面234连接的凸缘部322形成于一端侧(该图所示的纸面左端侧)的凸缘形状的构件。
在凸缘部322形成有螺栓孔326，撑板侧构件320(引导杆300)通过螺栓紧固而固定于连接面234。
相对于此，在撑板侧构件320的另一端侧(该图所示的纸面右端侧)形成有与轴构件340的轴侧对接面344(后述)对接的撑板侧对接面330。
撑板侧构件320沿着轴线X方向从凸缘部322到撑板侧对接面330具有中空空间，形成有通过沿着轴线X方向贯通而设为中空形状的撑板侧中空部328。
如图9所示，轴构件340被设为与撑板侧对接面330对接的轴侧对接面344形成于一端侧(该图所示的纸面左端侧)的棒状的构件。
轴构件340沿着轴线X方向形成有从轴侧对接面344沿着轴线X方向以规定的距离具有中空空间的轴侧中空部342。换言之，轴构件340成为轴侧对接面344侧的一部分被设为中空空间的轴侧中空部342且其他被设为实心状态的实心部的棒状的构件。
在此所说的“规定的距离”例如被设为沿着轴构件340的轴线X方向的长度的1/20～1/10左右。
轴侧中空部342和与该轴侧中空部342相邻的轴构件340的实心部的分界346优选以在角部具有R部分的平滑的曲面形状形成。
通过设为曲面形状，能够抑制应力向分界346的角部集中，缓和应力集中而提高引导杆300的强度。
如图7所示，通过撑板侧构件320的撑板侧对接面330和轴构件340的轴侧对接面344在轴线X方向上对接而形成对接部310(连接部)。
在对接部310处，撑板侧构件320和轴构件340被设为大致相同外径，例如被设为80mm以上且100mm以下左右。撑板侧中空部328和轴侧中空部342被设为大致相同内径，相对于撑板侧构件320及轴构件340的外径被设为30％以上且40％以下左右。即，在对接部310处，与轴线X方向正交的截面形状在撑板侧构件320和轴构件340中成为同一形状。
在对接部310也可以形成例如V字的坡口。在该情况下，V字坡口形成于引导杆300的绕着轴线的整周。
通过设置这样的坡口，能够确保焊脚长度而使焊接强度提高。在对接部310的对接焊接时，以使对接部310的壁厚成为相同的方式管理，因此能够通过可靠地进行焊接的焊透而提高焊接强度。
通过对对接部310的整周实施焊接而撑板侧构件320和轴构件340连接，成为在引导杆300的轴线X方向上撑板侧构件320和轴构件340成为了一体的1根引导杆300。
在本实施方式中，起到以下的效果。
由于将撑板侧构件320和轴构件340对接而实施焊接(对接焊接)，所以不会在撑板侧构件320与轴构件340的对接部310产生形状不连续的部分(例如，因外径的差异而产生的台阶部)，能够抑制应力的集中。
与撑板侧构件320及轴构件340被设为实心的情况相比，能够谋求撑板侧构件320及轴构件340的轻量化。而且，引导杆300通过中空构造而被设为柔性构造，因此能够抑制应力向撑板侧构件320与撑板230的连接部集中。而且，在对接部310的对接焊接时，以使对接部分的壁厚成为相同的方式管理，因此能够通过可靠地进行焊接的焊透而使焊接强度提高。
引导杆300能够高精度地引导撑板230自身的向进退方向的移动。而且，由于在形成于外壳220的滑动孔224设置轴承构件222，以限制引导杆300通过的移动方向的方式被支承，所以能够更高精度地限制引导杆300的移动方向，即引导杆300连接的撑板230的移动方向。
从进退方向观察时的连接面234与引导杆300的连接位置以连接面234与驱动部250的连接位置为中心而在周向上对称地配置。由此，能够通过引导杆300而高效地承受因在撑板230的进退时产生的撑板230的摆动而产生的偏载荷。因而，能够使撑板230的进退移动稳定化。
[变形例]
如图10所示的引导杆300那样，形成于轴构件340的轴侧中空部342也可以沿着轴线X方向且遍及全长而形成。即，在轴构件340形成有通过沿着轴线X方向贯通而被设为中空的轴侧中空部342。
在该情况下，与轴构件340的一部分被设为实心的情况相比，能够谋求轴构件340的进一步的轻量化。引导杆300通过整体成为中空构造而被设为柔性构造，因此能够抑制应力向撑板侧构件320与撑板230的连接部集中，提高引导杆300的强度。
在到此为止的说明中，如图7及图10所示，以引导杆300的至少一部分被设为中空的方式为例进行了说明，但如图11所示，也可以将实心的撑板侧构件20和实心的轴构件340对接焊接而构成引导杆300。
此时，也可以通过撑板侧对接面330和轴侧对接面344，在对接部310以X字且能够焊透至轴构件340的中心附近的方式形成坡口。通过设置这样的坡口，能够确保焊脚长度而使焊接强度提高。
标号说明
10 煤气化复合发电设备(气化复合发电设备)
11 供煤设备
11a 供煤线
14 气化炉设备
15 煤焦回收设备
16 气体精炼设备
17 燃气涡轮
18 蒸汽涡轮
19 发电机
20 排热回收锅炉
41 压缩空气供给线
42 空气分离设备
43 第1氮供给线
45 第2氮供给线
46 煤焦返回线
47 氧供给线
49 生成气体线
51 集尘设备
52 供给料斗
53 气体排出线
61 压缩机
62 燃烧器
63 涡轮
64 旋转轴
65 压缩空气供给线
66 燃料气体供给线
67 燃烧气体供给线
68 升压机
69 涡轮
70 废气线
71 蒸汽供给线
72 蒸汽回收线
74 气体净化设备
75 烟筒
101 气化炉
102 合成气体冷却器
110 压力容器
111 气化炉壁
115 环形部
116 燃烧室部
116A 炉渣孔
117 扩散器部
118 减压器部
121 气体排出口
122 炉渣斗
126 燃烧器
127 燃烧器
200 碎渣机
210 丝网
210A 捕捉面
211 开口部
212 侧壁
214A 侧引导件
214B 中央引导件
220 外壳
222 轴承构件
224 滑动孔
226 贯通孔
230 撑板
232 破碎面
234 连接面
250 驱动部
252 壳体
254 杆
300 引导杆
310 对接部
320 撑板侧构件
322 凸缘部
326 螺栓孔
328 撑板侧中空部
330 撑板侧对接面
340 轴构件
342 轴侧中空部
344 轴侧对接面
346 分界
X 轴线。

Claims (7)

1.一种碎渣机，将在使含碳固体燃料气化的气化炉的燃烧室中生成且在积存于设置于所述燃烧室的铅垂下方侧的炉渣斗的冷却水中固化后的炉渣破碎，其中，具备：
多孔状的构件的丝网，以与所述炉渣的落下方向交叉的方式设置并且形成有多个开口部；
撑板，沿着所述丝网的铅垂方向上侧的上表面而在规定方向上进退移动，将堆积于所述丝网的所述炉渣破碎；及
引导杆，是具有沿着所述规定方向的轴线的棒状的构件，连接于所述撑板，限制所述撑板的移动方向，
所述引导杆沿着所述轴线而具有连接于所述撑板的撑板侧构件和连接于该撑板侧构件的轴构件，
所述撑板侧构件和所述轴构件在所述轴线方向上通过对接焊接而连接，
在对接焊接的位置处，与所述轴线方向正交的截面形状在所述撑板侧构件和所述轴构件中为同一形状，
所述撑板侧构件具有沿着所述轴线方向形成的贯通的撑板侧中空部，
所述轴构件具有与所述撑板侧构件连接的连接部侧的一部分沿着所述轴线方向形成的轴侧中空部。
2.根据权利要求1所述的碎渣机，
在所述轴构件中，所述轴侧中空部和与该轴侧中空部相邻的实心部的分界为平滑的曲面形状。
3.根据权利要求1或2所述的碎渣机，
具备连接于所述撑板且使所述撑板在所述规定方向上进退移动的驱动部，
所述引导杆为至少4根，
从所述规定方向观察时的所述引导杆相对于所述撑板的连接位置以所述驱动部相对于所述撑板的连接位置为中心而在周向上对称地定位。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的碎渣机，
具备形成有将所述引导杆以能够滑动的方式支承的贯通孔的外壳。
5.一种气化炉，具备权利要求1～4中任一项所述的碎渣机。
6.一种气化复合发电设备，具备：
权利要求5所述的气化炉；
燃气涡轮，通过使在所述气化炉中生成的生成气体的至少一部分燃烧而旋转驱动；
蒸汽涡轮，通过在导入从所述燃气涡轮排出的涡轮废气的排热回收锅炉中生成的蒸汽而旋转驱动；及
发电机，与所述燃气涡轮及/或所述蒸汽涡轮旋转连结。
7.一种碎渣机的组装方法，所述碎渣机将在使含碳固体燃料气化的气化炉的燃烧室中生成且在积存于设置于所述燃烧室的铅垂下方侧的炉渣斗的冷却水中固化后的炉渣利用在规定方向上进退移动的撑板而破碎，其中，
所述组装方法包括以下工序：
在被设为具有沿着所述规定方向的轴线的棒状的构件且沿着所述轴线而具有连接于所述撑板的撑板侧构件和连接于该撑板侧构件的轴构件且限制所述撑板的移动方向的引导杆中，
所述撑板侧构件具有沿着所述轴线方向形成的贯通的撑板侧中空部，
所述轴构件具有与所述撑板侧构件连接的连接部侧的一部分沿着所述轴线方向形成的轴侧中空部，
将所述撑板侧构件和所述轴构件在与所述轴线方向正交的截面形状为同一形状的部位处在所述轴线方向上对接焊接。
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