JP2000328072A - 廃棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉の冷却ジャケット構造 - Google Patents
廃棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉の冷却ジャケット構造Info
- Publication number
- JP2000328072A JP2000328072A JP2000063504A JP2000063504A JP2000328072A JP 2000328072 A JP2000328072 A JP 2000328072A JP 2000063504 A JP2000063504 A JP 2000063504A JP 2000063504 A JP2000063504 A JP 2000063504A JP 2000328072 A JP2000328072 A JP 2000328072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- jacket
- furnace
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 9
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 31
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 150000002013 dioxins Chemical group 0.000 description 2
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- PKQYSCBUFZOAPE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dibenzyl-3-methylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC=1C(C)=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 PKQYSCBUFZOAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- -1 triphenyl hydride Chemical class 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/78—Recycling of wood or furniture waste
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
Abstract
浄を行うガス洗浄塔とを備える廃棄物のガス化処理装置
において、冷却ジャケットによる炉体冷却の均等化を図
り、炉体の耐久性の向上を図ると共に操業の安定化を図
る。 【解決手段】 燃焼室7は炉壁外殻の鉄皮を冷却ジャケ
ット6で外装すると共に該冷却ジャケット6内の下部を
縦方向に均等に複数に区画し、且つ、冷却媒体を供給す
るヘッダーパイプ34を設け、該ヘッダーパイプ34の
分岐管35をオリフィス36を介して各区画ジャケット
に連結してなり、前記オリフィス36の前後に差圧を設
けることにより前記区画ジャケットへの冷却媒体の均等
供給を可能にさせた構造とする。
Description
よる低温ガス化炉と高温酸化炉による高温ガス化炉とを
備え、有機性廃棄物の低温ガス化と高温ガス化を連続的
に行うガス化処理装置に関し、特にその高温ガス化炉の
冷却ジャケット構造に関する。
バイオマス廃棄物、シュレッダダスト、廃油等に代表さ
れる有機性廃棄物は、現状としては、リサイクル利用さ
れるものはごく僅かで、未処理のまま埋め立て処分され
ているものもあるが、一般的には、焼却炉による焼却処
理によって減容化され、無害化されて最終処分場に堆積
される趨勢にある。
ーカ炉や流動層炉が用いられてきたが、燃焼時の空気比
が高いため、排ガス量が多く、また、炉から排出された
金属類は酸化されているため、リサイクルには適さなか
った。こうした焼却処理設備に灰溶融設備を併設すると
ころも増えつつあるが、装置全体の建設コストや運転コ
ストを押し上げる結果となっている。
−332614号の発明が提示されたが、この発明の技
術は、有機性廃棄物を流動層ガス化炉へ供給し、比較的
低温でガス化して有価金属を取り出すと共に、生成ガス
を後段の溶融燃焼炉へ供給して灰の溶融温度以上の高温
下で完全燃焼させることにより、灰分を溶融スラグ化し
て減容化し、埋め立て可能な安定なスラグとして埋立処
分地を延命化したり、土建材としてリサイクルする方法
を提案するものであって、この方法は、前段の流動層ガ
ス化炉により廃棄物から未燃焼チャーを含む可燃性ガス
を生成させ、後段の溶融燃焼炉へ供給し、灰分の溶融ス
ラグ化を図ると共にガスを高温下で完全燃焼させ、ダイ
オキシン類の完全分解を期待する2段処理を行うもので
あった。
法におけるガス化処理装置の溶融燃焼炉すなわち高温ガ
ス化炉においては、固形物を溶融スラグとすると共に、
ダイオキシン類を完全分解して無害化し、ガスの完全燃
焼を図るために、流動層ガス化炉すなわち低温ガス化炉
からの一次ガス化流を酸素等ガス化剤を使用して120
0〜1600℃の高温度で処理している。
なり、改善された炉壁構造が求められていた。また、そ
れと共にこの高温ガス化炉の炉壁保護のため、冷却方法
の改善が求められていた。すなわち、従来の冷却方法と
しては、縦型水冷管を炉体に埋設的に配置する方法があ
ったが、冷却水の供給に偏りがあり、必ずしも十分でか
つ安定した炉体炉壁に対する冷却効果が得られていると
は言えず、炉壁耐火物の溶融スラグによる侵食が制御し
難いという問題があった。
ジャケットでは、冷却媒体の供給位置に偏りがあり、し
たがって温度や内圧分布に偏りが生じると、例えば冷却
媒体を水とした場合、水の蒸気圧が高いため、温度の上
昇によって鉄皮等炉体にかかる外圧の上昇が著大なもの
になるという問題があり、また、冷却効果の不均一から
炉内の発生ガス中のHClの局部的凝縮を生じ、炉内壁
を損傷するという問題があった。
ガス化炉からの一次ガス化流を受け入れ、高温酸化処理
により、ダイオキシン等有害ガス成分の完全分解処理を
行うと共にH2やCO等生成ガスの回収を図り、不燃ス
ラグを完全回収する廃 棄物ガス化処理装置の高温ガス
化炉に関し、冷却ジャケットによる炉体冷却効果の均等
化を図り、炉体の耐久性の向上を図ると共に操業の安定
化を図ることを目的とするものである。
め、本発明は、有機性廃棄物を低温にて一次ガス化する
低温ガス化炉と、前記低温ガス化炉からのガスを高温で
二次ガス化する高温ガス化炉と、得られた二次ガスを除
塵洗浄するガス洗浄塔とからなる廃棄物ガス化処理装置
における高温ガス化炉の冷却ジャケット構造であって、
前記高温ガス化炉は燃焼室の下部にスロート部を介して
生成ガスを冷却する急冷室を接続してなり、前記高温ガ
ス化炉は炉壁外殻の鉄皮を冷却ジャケットで外装すると
共に、該冷却ジャケット内の下部を縦方向に均等に複数
に区画して区画ジャケットを形成し、かつ前記区画ジャ
ケットに冷却媒体を供給するヘッダーパイプを設け、該
ヘッダーパイプの分岐管をオリフィスを介して各区画ジ
ャケットに連結してなり、前記各オリフィスの前後に差
圧を設けることにより前記区画ジャケットへの前記冷却
媒体の均等供給を可能な構造にしたことを特徴とする廃
棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉の冷却ジャケ
ット構造を提供する。
図1において要部を示すように、本発明の廃棄物のガス
化処理装置は加圧ガス化システムに構成し、低温ガス化
炉1と高温ガス化炉2を一組として備え、廃棄物のガス
化処理を行う。低温ガス化炉1は、炉内下部の流動層室
に砂等の流動媒体を充填し、下方から、系外からのスチ
ーム、炭酸ガス等非反応性ガス(例えば、後記するガス
洗浄塔からの洗浄ガスを酸性ガス除去装置によって処理
して得られる炭酸ガスの一部を利用してもよい)を流動
化用ガスとして供給し、前記流動媒体を流動化させ、流
動層を形成している。この低温ガス化炉1は有機性廃棄
物を定量供給装置4によって炉内に受け入れ、流動層の
下方から、酸素をガス化剤として供給することにより廃
棄物のガス化処理を行う。流動層は可燃物の燃焼により
550〜850℃、通常は約600℃の温度に維持さ
れ、H2、CO、CO 2、炭化水素ガス、スチームを主
体とするガスと共に、未燃焼チャー等炭素粒子の他多量
の燃焼残渣粒子を含むガス状物を生成する。このガス状
物は一次ガス化流として、炉頂からガス搬送ダクト5を
経由して高温ガス化炉2に供給される。
ット6で外装し、スロート部8を介して下部に急冷室9
を形成させてある。この高温ガス化炉2においては、前
記一次ガス化流は、ガス導入口10から炉頂部11に接
線方向に入って旋回流となり、ガス導入口10の近傍側
面の複数箇所、例えば図示のように4箇所からガス化剤
として酸素ガスと稀釈ガスとしてのスチームとの混合ガ
スが導入され、旋回流となるようにされている。通常約
600℃の温度で導入された前記の一次ガス化流はこの
酸素による部分燃焼反応により温度が1200〜160
0℃に上昇し通常約1350℃に維持される。そして、
ダイオキシン等有害塩素化合物は完全に分解されて、C
OおよびH2を主体とする合成ガスが生成さ れ、不燃
残渣分は溶融して溶融スラグとなり生成ガスと共に燃焼
室7内を流下する。
る場合、前記低温ガス化炉及び高温ガス化炉におけるガ
ス化は5〜90気圧、好ましくは10〜40気圧の加圧
下で行うが、ガス化を常圧で行い、生成ガス中のCOを
CO2 に転化させた後のガス精製を30〜40気圧の加
圧下で行うことも現実的な方法として考えられる。ガス
化の圧力を高圧にすると、処理量が増えること、装置を
コンパクトにすることのできるメリットがある。また、
低圧では、運転が容易で、設備費が抑えられるというメ
リットがある。
7のスロート部8に接続されて垂下する下降管12を有
し、この下降管12の基部の注入堰13に冷却水が供給
され、旋回流で下降管12の内壁を濡らしながら流下す
るようにされ、また、この冷却水によって急冷室9の下
部は水槽に形成され、下降管12は下部が水封状態にな
っている。燃焼室7から流下した溶融スラグは、この水
槽内に落下し、急冷されて水砕スラグとなり、ロックホ
ッパ14を経由して粗粒スラグとして間欠的に外部に取
り出される。また、燃焼室7からの生成ガスもまた、下
降管12内を旋回流で流下し、下降管12の濡れ壁と下
部水槽の冷却水により急冷され、急冷室9上部の排ガス
口15から排気され、二次ガス化流としてガス洗浄塔3
に供給される。なお、前記急冷室9の水槽からは、スラ
グ微粒子を含んだ冷却水がスラグスラリー水として抜き
出され、図示しない減圧フラッシュドラムを介して沈殿
槽等に供給されて微粒スラグが回収されるようにされて
いる。
流は、ベンチュリー式スクラバ16を介してガス洗浄塔
3に導入される。ガス洗浄塔3は、その下部に気液混合
体サイクロン部17を配し、その上部に棚段部18を配
してある。すなわち、二次ガス化流は、ベンチュリー式
スクラバ16で多量の水を供給され、噴霧状態で気液混
合体サイクロン部17に導入されて旋回流となり、ガス
中のHClを水に吸収させ、微細スラグを水に移行させ
た後、その水を分離して中央管19を通って上昇する。
次いで、ガス流は、2段のシーブ式トレイ20と2段の
衝突板式トレイ21とからなる棚段部18に至り、気液
混合体サイクロン部17で分離し切れなかったガス中の
微細スラグとHClをさらに除去し、洗浄塔頂部のデミ
スタ22で同伴ミストを除去した後、塔外に排出され
る。
Oを主体としてスチーム、CH4、CO2等を含む合成
ガスであり、さらに図示しないガス冷却工程で水分を凝
縮分離させた後、ガス精製工程等に送られる。気液混合
体サイクロン部17からの分離水はガス洗浄塔3の側底
部から抜き出され、前記高温ガス化炉2の急冷室9の冷
却水として循環利用される。また、気液混合体サイクロ
ン部17の底部から抜き出された微細なスラグを含むス
ラグスラリー水は図示しない減圧フラッシュドラムを経
由して沈殿槽等に供給され、微粒スラグが回収される。
のように構成されているが、さらに説明すると、高温ガ
ス化炉2は、図2に示したように、外殻を鉄皮23で形
成し、その鉄皮23を冷却ジャケット6で外装し、ま
た、図3のように、冷却ジャケット6と鉄カバー27を
介した最外層は保温材24としてある(図4において
は、保温材の図示は省略してある)。また、鉄皮23の
炉内側には2層のキャスタブル、すなわち内層キャスタ
ブル25と最内層キャスタブル26を施してある。そし
て、内層キャスタブル25は、比較的熱伝導性の高いS
iC系のものを使用し、最内層キャスタブル26には、
耐スラグ摩耗性の高いAl2O3系、特に好ましくは1
0〜80重量%Cr2O3−Al2O3系のものを使用
している。
るため、燃焼室7は通常1350℃の温度になるように
操業し、外層の冷却ジャケット6には冷却水を供給し
て、内部に1.8MPaGのスチームを発生させ、炉内
圧1.6MPaGの時、冷却ジャケット6内の温度を2
10℃一定に保持させるようにしている。この冷却ジャ
ケット6の冷却水には、廃棄物ガス化処理システム系内
で間接加熱に使用したスチームの凝縮水等を集めてボイ
ラー水タンク33(図1)に貯留したボイラー水を効果
的に循環利用している。冷却ジャケット6の保持温度を
210℃に設定するのは、炉内圧が1.6MPaGでの
HClの露点が約160℃であり、炉内発生ガス中のH
Clガスの局所的な凝縮を防止するため、50℃の安全
度を考慮していることと、炉内キャスタブル層の温度分
布を考えて適切な温度を決めたことと、そしてまた、冷
却ジャケット6の内側壁を構成している鉄皮23および
鉄カバー27が炭素鋼板であり、その耐熱強度から30
0℃以下を必要としていることを考慮している。
のように、冷却ジャケット6の保持温度は発生ガス中の
HClの露点よりも余裕をもって高くする必要性から、
210℃程度の温度に設定しており、代表的な冷却媒体
としてボイラー水等の水を使用している。しかし、伝熱
媒体の使用方法としては、水と同様に蒸気を発生させ、
沸騰伝熱させる気相加熱方式と、ポンプにより循環させ
てその顕熱により冷却する液相方式とがあり、気相・液
相兼用の伝熱媒体としては、例えば、水の他にアルキル
ナフタリン、アルキルベンゼン、ジフェニルとジフェニ
ルエーテルの共融混合物等があり、また、液相用伝熱媒
体としては、例えば、アルカリナフタリン、水素化トリ
フェニル、ジベンジルトルエン、パラフィン系鉱油等が
ある。温度が高い場合、飽和蒸気圧の小さい伝熱媒体
(化学品)を使用することで、高温ガス化炉燃焼室外殻
にかかる外圧を大幅に低減し、該外殻の板厚を薄くする
ことが可能となるメリットがある。伝熱媒体を気相加熱
方式で使用する場合は、凝縮器(コンデンサ)が必要で
あり、液相方式で使用する場合は、冷却器が必要であ
る。伝熱媒体として水を用いる方式がシンプルで信頼性
が大きいと考えられる。
点はその成分からすると1100〜1300℃程度であ
り、1350℃の燃焼室温度では容易に溶融して流下す
る。この流下溶融スラグの侵食作用を受けて、最内層キ
ャスタブル26が削られて減肉すると、210℃に保持
された冷却ジャケット6の冷却作用の影響を強く受ける
ようになり、内壁面の温度が前記のスラグ融点前後まで
下がると、接触した溶融スラグが冷却され凝固付着して
炉壁を修復する。すなわちスラグセルフコーティングが
行われる。
キャスタブル25を比較的熱伝導性の高いSiC系のキ
ャスタブルとしたので、最内層キャスタブル26が溶融
スラグによって侵食されて減肉しても、このSiC系の
内層キャスタブル25が210℃に保持された冷却ジャ
ケット6は速やかに熱を伝えるので、早期に最内層キャ
スタブル26におけるスラグセルフコーティング作用が
働き炉内壁を修復することになる。このSiC系の内層
キャスタブル25は、直接炉内の溶融スラグに接触する
ことがないから、特には耐スラグ摩耗性を考慮する必要
なく利用できる。SiCはガラス質なので、万一、最内
層キャスタブル26が損耗して、このSiC系の内層キ
ャスタブル25が溶融スラグと接触するようなことがあ
っても、ガラス状になることにより耐熱性能を増して侵
食を抑えるという利点も有している。
示したように、燃焼室内Aのガス温度が1350℃で、
冷却ジャケット6の温度を約210℃に保持した(外気
温度Gが15℃)場合、熱伝導度(kcal/mh℃)が1.6
6の最内層キャスタブ ル26の内面Bの温度は132
1℃、熱伝導度(kcal/mh℃)が8.76の内層 キャスタ
ブル25の内面Cの温度は309℃、鉄皮23の内面D
の温度が226℃、冷却ジャケット面Eの温度が212
℃、保温材24の内面Fの温度が209℃であり、最内
層キャスタブル26が約1/3に減肉しても、冷却ジャ
ケット6の温度を約210℃に保持させた場合、SiC
系の内層キャスタブル25の冷却効果が働き、スラグの
セルフコーティングが行われ、また、鉄皮23も十分保
護されるものである。すなわち、約1/3に減肉した最
内層キャスタブル26の内面B1の温度は1277℃、
内層キャスタブル25の内面C1の温度が493℃、鉄
皮23の内面D1の温度が256℃、冷却ジャケット面
E1の温度は217℃であって、最内層キャスタブル2
6において最大減肉位置が確保される。
炉2の冷却ジャケット6には、下部に設けた冷却水入口
ノズル28から冷却水が供給され、この冷却水は冷却ジ
ャケット6内で一部がスチーム化しスチーム混合冷却水
となって、冷却ジャケット6上部のスチーム混合水出口
ノズル29から排出される。排出されたスチーム混合冷
却水は、図1のように、気水分離器30においてスチー
ムを分離し、スチーム分離管31により制御バルブ32
を介して系外に排出させる。スチームを分離した冷却水
は、再び前記冷却ジャケット6に向けて循環使用され、
前記スチームの分離による不足水分については、ボイラ
ー水タンク33からボイラー水が気水分離器30に補給
されるようにしてある。
ルブ32による制御により、ジャケット系路内の圧力を
1.8MPaGに抑えることによって冷却ジャケット6
の温度は210℃に保持されている。水を冷却媒体とし
て使用することによる冷却効果は大であるが、水の蒸気
圧は大きく、冷却水の温度が高くなることにより、鉄皮
等炉体にかかる外圧は著大なものとなるので、ジャケッ
ト系路内の圧力を制御し、冷却水の温度を210℃に抑
えることは、高温ガス化炉2の鉄皮等炉体の保護のため
にも重要なことである。
ケット6の下部を均等に複数部分に区画し、冷却水を加
圧状態で均等に供給できるようにして冷却ジャケット6
における圧力・温度分布の偏りをなくすようにしてい
る。すなわち、図5のように、冷却ジャケット6内の下
部に、炉の大きさに応じた縦方向の仕切りを設け複数
(図では8区画)の区画ジャケット6aに区画し、各区
画ジャケット6aごとに冷却水を供給できるようにし、
冷却水量および内圧の均等制御ができるようにしてあ
る。前記仕切りは、冷却ジャケット6の中間高さのもの
で足り、冷却ジャケット6の上部は、生成スチームの圧
力拡散が十分に行われるので、特に仕切りは必要としな
い。
温ガス化炉2の燃焼室7下部を囲繞する形に供給用ヘッ
ダーパイプ34を設け、この供給用ヘッダーパイプ34
からの8本の分岐管35がオリフィス36を介して冷却
ジャケット6の各区画ジャケット6aの冷却水入口ノズ
ル28に連結するようにし、気水分離器30からの循環
冷却水をこの供給用ヘッダーパイプ34を経由して冷却
ジャケット6に供給できるようにしてあり、オリフィス
36の前後において、0.1MPa程度の差圧をもたせ
ることにより、冷却水を各区画ジャケット6aに均等に
供給できるようにしてある。すなわち、この構成によ
り、冷却ジャケットの内圧と温度の制御を均等かつ十分
に行えるようにすることができた。
2の上部側では、図6(b)のように、燃焼室7の上部
を囲繞する形に排出用ヘッダーパイプ37を設け、この
排出用ヘッダーパイプ37と冷却ジャケット6の上部と
を複数(図では4本)の分岐管38で連結してある。そ
して、この冷却ジャケット6において供給された冷却水
の一部が蒸発したスチームを含むスチーム混合水は、ス
チーム混合水出口ノズル29から排出用ヘッダーパイプ
37を経由して排出されるようにしてある。
ケット内下部を区画ジャケットで構成し、オリフィスを
介在するヘッダーパイプ手段により、各区画ジャケット
に冷却水を均等に供給できるようにしたので、冷却水の
供給が均等に行われ、冷却ジャケット内の内圧と温度の
制御が均等かつ十分に行えるようになり、発生ガス中の
HClの結露が防止されると共に鉄皮等炉体の安全性が
高まり、かつ、操業が安定するという効果を奏する。
である。
断面図である。
面図である。
である。
面を示す概念図である。
冷却水の供給システムの断面を示す概念図で、(a)は
冷却水流入口部のシステムであり、(b)は冷却水とス
チームの混合流出口部のシステムである。
Claims (1)
- 【請求項1】 有機性廃棄物を低温にて一次ガス化する
低温ガス化炉と、前記低温ガス化炉からのガスを高温で
二次ガス化する高温ガス化炉と、得られた二次ガスを除
塵洗浄するガス洗浄塔とからなる廃棄物ガス化処理装置
における高温ガス化炉の冷却ジャケット構造であって、
前記高温ガス化炉は燃焼室の下部にスロート部を介して
生成ガスを冷却する急冷室を接続してなり、前記高温ガ
ス化炉は炉壁外殻の鉄皮を冷却ジャケットで外装すると
共に、該冷却ジャケット内の下部を縦方向に均等に複数
に区画して区画ジャケットを形成し、かつ前記区画ジャ
ケットに冷却媒体を供給するヘッダーパイプを設け、該
ヘッダーパイプの分岐管をオリフィスを介して各区画ジ
ャケットに連結してなり、前記各オリフィスの前後に差
圧を設けることにより前記区画ジャケットへの前記冷却
媒体の均等供給を可能な構造にしたことを特徴とする廃
棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉の冷却ジャケ
ット構造。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6671699 | 1999-03-12 | ||
JP11-66716 | 1999-03-12 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000031919A Division JP2000329323A (ja) | 1999-03-12 | 2000-02-09 | 廃棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000328072A true JP2000328072A (ja) | 2000-11-28 |
JP4061564B2 JP4061564B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=13323920
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000031919A Pending JP2000329323A (ja) | 1999-03-12 | 2000-02-09 | 廃棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉構造 |
JP2000063505A Expired - Lifetime JP4061633B2 (ja) | 1999-03-12 | 2000-03-08 | 有機性廃棄物のガス化処理装置 |
JP2000063504A Expired - Lifetime JP4061564B2 (ja) | 1999-03-12 | 2000-03-08 | 廃棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉の冷却ジャケット構造 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000031919A Pending JP2000329323A (ja) | 1999-03-12 | 2000-02-09 | 廃棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉構造 |
JP2000063505A Expired - Lifetime JP4061633B2 (ja) | 1999-03-12 | 2000-03-08 | 有機性廃棄物のガス化処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JP2000329323A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002256274A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 流動床ガス化設備 |
CN115197754A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-18 | 呼伦贝尔金新化工有限公司 | 一种具有控温功能的气化炉落煤管及其控温方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4948983B2 (ja) * | 2006-11-17 | 2012-06-06 | 宇部テクノエンジ株式会社 | サイロ型加熱炉 |
US20100031570A1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Wei Chen | Method and system for an integrated gasifier and syngas cooler |
EA019981B1 (ru) * | 2010-03-02 | 2014-07-30 | Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн | Способ удаления соединений серы, содержащихся в жаропрочном бетоне |
CN104312637A (zh) * | 2014-11-10 | 2015-01-28 | 北京华福工程有限公司 | 专用于热解气激冷除油降尘的高效分离设备 |
CN106914473A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-07-04 | 东华理工大学 | 含有气体的固废物处理系统 |
CN107674707B (zh) * | 2017-10-09 | 2020-12-25 | 太重(天津)滨海重型机械有限公司 | 气化炉和气化系统 |
KR102268991B1 (ko) * | 2019-10-30 | 2021-06-25 | 한국생산기술연구원 | 충격분리기가 결합된 벤츄리 스크러버 |
JP7440066B2 (ja) * | 2020-05-08 | 2024-02-28 | 株式会社キンセイ産業 | 尿素水の製造方法 |
CN112658004B (zh) * | 2020-12-01 | 2023-01-13 | 温州华豪建设工程有限公司 | 一种建筑楼房建设用墙体粉刷材料回收装置 |
CN114321927A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-04-12 | 江苏交航环保科技有限公司 | 一种热解气化炉及控制方法 |
-
2000
- 2000-02-09 JP JP2000031919A patent/JP2000329323A/ja active Pending
- 2000-03-08 JP JP2000063505A patent/JP4061633B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-08 JP JP2000063504A patent/JP4061564B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002256274A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 流動床ガス化設備 |
CN115197754A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-18 | 呼伦贝尔金新化工有限公司 | 一种具有控温功能的气化炉落煤管及其控温方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000328076A (ja) | 2000-11-28 |
JP4061564B2 (ja) | 2008-03-19 |
JP4061633B2 (ja) | 2008-03-19 |
JP2000329323A (ja) | 2000-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4454045B2 (ja) | 旋回溶融炉及び二段ガス化装置 | |
TWI467001B (zh) | 氣化反應器及夾帶流氣化的方法 | |
US9410095B2 (en) | Method of gasification of biomass using gasification island | |
JP4061564B2 (ja) | 廃棄物ガス化処理装置における高温ガス化炉の冷却ジャケット構造 | |
AU2019387395B9 (en) | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials | |
JP2008132409A (ja) | 汚泥のガス化溶融方法および汚泥のガス化溶融装置 | |
WO2021082942A1 (zh) | 一种用于处理废固和废水的气化装置 | |
JP4085239B2 (ja) | ガス化方法、及びガス化装置 | |
JP3936115B2 (ja) | 廃棄物ガス化処理におけるガスと排水と微粒スラグのリサイクル方法 | |
JP4561779B2 (ja) | 旋回溶融炉及び旋回溶融炉を用いた廃棄物のガス化方法 | |
JP2004256657A (ja) | 高温ガス化炉の生成ガス冷却装置 | |
JP2007255844A (ja) | ガス化溶融システムの溶融設備及び溶融方法 | |
JP3938981B2 (ja) | 廃棄物ガス化処理におけるガスリサイクル方法 | |
JP3954816B2 (ja) | ガス供給装置及びガス供給方法 | |
US11788021B2 (en) | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials | |
JP3883253B2 (ja) | 高温酸化炉と酸化処理方法 | |
JP3938980B2 (ja) | 廃棄物のガス化処理装置および炉壁セルフコーティング方法 | |
JP2003262319A (ja) | ガス化溶融システム及びガス化溶融方法 | |
JP2004277574A (ja) | 合成ガスの冷却・除塵方法及びその装置 | |
EP1712839B1 (en) | Method of heat recovery and heat recovery apparatus | |
JPH11131078A (ja) | 熱分解生成物からの燃料ガス及び合成ガスの産出のための方法 | |
JP2002115829A (ja) | 廃棄物の処理方法及びガス化及び熔融装置 | |
JP2003327976A (ja) | 可燃性廃棄物の加圧二段ガス化処理方法 | |
AU2023225669A1 (en) | Fixed bed gasifier | |
JPH0819632B2 (ja) | 黒液のガス化 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041015 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050812 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4061564 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140111 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |