JP2001323286A - Deposited ash prediction system - Google Patents

Deposited ash prediction system

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JP2001323286A
JP2001323286A JP2000139581A JP2000139581A JP2001323286A JP 2001323286 A JP2001323286 A JP 2001323286A JP 2000139581 A JP2000139581 A JP 2000139581A JP 2000139581 A JP2000139581 A JP 2000139581A JP 2001323286 A JP2001323286 A JP 2001323286A
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Japan
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ash
measuring device
prediction system
gas
attached
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JP2000139581A
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Japanese (ja)
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Fumihiko Hanayama
文彦 花山
Takahiro Nishida
隆弘 西田
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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    • Y02P20/10Process efficiency

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system intended to grasp initial deposited ash status and predict the ash deposition progress on e.g. the surface of a heat-transfer tube. SOLUTION: This system is such one as to be installed on a gasifier furnished with an equipment made up of a gasification furnace 13 for gasifying a carbonaceous fuel 17 such as coal to produce the resulting gas, a gas cooler 14 for cooling the gas thus produced and recovering heat, and a dust collector for removing ash 10 in the gas thus cooled, and be composed of an electroconductivity measuring device 3 for ash 10 deposited on a heat-transfer tube 18 or a filter element, or the like, in the above equipment and a soot blow nozzle 12 as a means for removing the ash 10 thus deposited. The system works as follows: by the aid of the electroconductivity measuring device 10, the change in the measurements with time is recorded on a chart as shown in the figure 2, and based on the record, the ash deposition progress is predicted, and in response to the prediction, a removing means such as the soot blow nozzle 12 is operated under control under the condition set in advance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス化設備などの
機器内に付着する付着灰の予知に係り、特に付着灰の導
電率を測定して付着灰の進行を予知し、除去装置を制御
する付着灰予知システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the prediction of deposited ash adhering to equipment such as gasification equipment, and more particularly, to measure the conductivity of the deposited ash to predict the progress of the deposited ash and control the removal device. The present invention relates to a fouling ash prediction system.

【0002】[0002]

【従来の技術】石炭に代表される炭素含有燃料は、豊富
な埋蔵量を有する重要なエネルギー源であるが、十数%
の灰分(アルミナ、シリカ及びカルシウムなど)や有害
金属(Cr,Hgなど)を含むため、その処理法が難しく適
用範囲を狭めていた。しかし噴流層石炭ガスガス化装置
などでは、石炭を酸素などのガス化剤により高温下で部
分燃焼して有用なガスを生成するとともに、灰分を溶融
させ有害成分が溶出しにくいスラグとして系外に取り出
すことができる。このため、利用分野が広がり、特に発
電用装置の燃料として、あるいは産業用装置の原料とし
て有望視されている。
2. Description of the Related Art Carbon-containing fuel represented by coal is an important energy source with abundant reserves,
Ash (alumina, silica, calcium, etc.) and harmful metals (Cr, Hg, etc.), the treatment method was difficult and narrowed the applicable range. However, in spouted bed coal gasifiers, coal is partially burned at high temperatures with a gasifying agent such as oxygen to generate useful gas, and ash is melted out to remove harmful components from the system as slag that is difficult to elute. be able to. For this reason, the field of application has been expanded, and it is particularly promising as a fuel for power generation equipment or a raw material for industrial equipment.

【0003】図5に従来技術であるガス化設備のシステ
ムを示す。このシステムではガス化炉13で発生した未燃
分の炭素を含む灰10は、発生した生成ガス16とともにガ
ス冷却器14を経由して冷却されたのち、サイクロン15
と、フィルタエレメント4を内蔵したフィルタ容器6とよ
りなる集塵装置によって除去される。フィルタ容器6で
は、生成ガス16がフィルタエレメント4を通過する際
に、フィルタエレメント4の外面で生成ガス16中に含ま
れる灰10が集塵され、クリーンなガスとして後流側へ排
出される。集塵された灰10は、適時、ブローノズル12よ
り放出されるパルスジェットガスによりガス流れと逆方
向に払い落され(以下、逆洗と称す)、図示しない集塵
ホッパなどに集められる。
FIG. 5 shows a conventional gasification system. In this system, the ash 10 containing unburned carbon generated in the gasifier 13 is cooled together with the generated gas 16 via the gas cooler 14 and then cooled by the cyclone 15.
Then, the dust is removed by the dust collecting device including the filter container 6 having the filter element 4 built therein. In the filter container 6, when the generated gas 16 passes through the filter element 4, the ash 10 contained in the generated gas 16 is collected on the outer surface of the filter element 4, and discharged to the downstream side as a clean gas. The collected ash 10 is timely removed by a pulse jet gas discharged from the blow nozzle 12 in a direction opposite to the gas flow (hereinafter, referred to as backwashing), and collected in a dust collection hopper (not shown) or the like.

【0004】除去した灰10は未燃分である炭素を多く含
んでいるため、集塵後に再びガス化炉13に投入すること
によりガス化効率を向上することができる。またガス化
炉13及びガス冷却器14には、伝熱管18が内蔵されてお
り、高温の生成ガス16の有する顕熱を、蒸気を発生する
ことや、冷たいガスと熱交換することにより熱移動させ
て回収するようになっている。
[0004] Since the removed ash 10 contains a large amount of unburned carbon, gasification efficiency can be improved by charging the ash 10 again into the gasification furnace 13 after collecting dust. The gasification furnace 13 and the gas cooler 14 each have a built-in heat transfer tube 18, and heat transfer is performed by generating steam from the sensible heat of the high-temperature generated gas 16 or exchanging heat with a cold gas. And collect them.

【0005】そして高温の生成ガス16と接触する伝熱管
18の表面で、運転条件が適正でないことなどの原因によ
って、灰10の付着力が大きくなり、伝熱管18の表面にガ
ス流れに乗って衝突したり、落下する際に表面に付着し
て堆積し伝熱を阻害する問題があり、またその付着灰が
進行し、凝集あるいは溶融して固いクリンカを生ずるこ
とがあり、これによってガス化設備の運転を停止するな
どの大きな問題を引き起こすことがある。さらに、フィ
ルタエレメント4においては、運転条件が適正でないこ
とにより灰10の性状が変化し、フィルタエレメント4の
逆洗によっても灰10が落下せず、フィルタエレメント4
間に灰10が付着して成長し、フィルタエレメント4が固
定されたり、応力がかかることなどによってフィルタエ
レメント4が折れる事故を誘発する問題点が発生してい
る。
A heat transfer tube that comes into contact with the high-temperature generated gas 16
Due to improper operating conditions, etc., the adhesion of the ash 10 on the surface of the heat transfer tube 18 increases, causing it to collide with the gas flow on the surface of the heat transfer tube 18 or deposit on the surface when falling. There is a problem that heat transfer is hindered, and the attached ash may progress and agglomerate or melt to form a hard clinker, which may cause a serious problem such as stopping the operation of the gasification facility. . Further, in the filter element 4, the properties of the ash 10 change due to improper operating conditions, and the ash 10 does not drop even when the filter element 4 is backwashed.
There is a problem that the filter element 4 is broken due to adhesion and growth of the ash 10 between the filter element 4 and the filter element 4 being fixed or being subjected to stress.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来技術にあっては、
高温の生成ガスと接触する伝熱管の表面で、灰の付着力
が大きくなり、伝熱管表面にガス流れに乗って衝突した
り、落下する際に表面に付着して堆積し阻害する問題が
あり、またその付着灰が進行し、凝集あるいは溶融して
固いクリンカを生ずることがあり、ガス化設備の運転を
停止するなどの大きな問題を引き起こすことがある。さ
らに、フィルタエレメントにおいては、灰の性状が変化
し、フィルタエレメントの逆洗によっても灰が落下せ
ず、フィルタエレメントが固定されたり、応力がかかる
ことなどによりフィルタエレメントが折れる事故を誘発
する問題点が発生している。
In the prior art,
At the surface of the heat transfer tube that comes in contact with the high-temperature generated gas, the adhesion of the ash increases, and there is a problem that the gas collides with the surface of the heat transfer tube along with the gas flow, or adheres to the surface when it falls and deposits and hinders it. In addition, the attached ash may progress and agglomerate or melt to form a hard clinker, which may cause a serious problem such as stopping the operation of the gasification facility. Furthermore, in the filter element, the properties of the ash change, the ash does not drop even when the filter element is backwashed, and the filter element is fixed or the filter element is broken. Has occurred.

【0007】本発明の課題は、灰によるトラブルが発生
する前に、予め設置されている伝熱管用及びフィルタエ
レメント用のスートブローの運用条件を見直したり、運
用を強化することによって付着灰によるトラブルを未然
に防止する、さらにガス化設備運転条件を変更してトラ
ブルを予防するなどの事前対策を行えるように、初期の
付着灰状況を把握し、あるいは灰の付着進行を予知する
付着灰予知システムを提供することにある。
[0007] An object of the present invention is to review the operating conditions of a soot blow for a heat transfer tube and a filter element installed beforehand or to enhance the operation before the occurrence of a problem due to ash. An adhering ash prediction system that grasps the initial adhering ash situation or predicts the progress of ash adhering so as to prevent it before it occurs and to take advance measures such as changing the gasification equipment operating conditions to prevent problems. To provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明に係る付着灰予知システムは、炭素含有燃料
をガス化し生成ガスを発生するガス化炉と、生成ガスを
冷却し熱回収するガス冷却器と、その冷却した生成ガス
中に含まれる灰を除去する集塵装置とよりなる機器類を
備えたガス化設備に設けられ、機器類内の伝熱管または
フィルタエレメントに付着した灰の導電率測定装置と、
付着した灰の除去手段とよりなり、導電率測定装置に、
測定値の経時変化を記録するとともに記録に基づき付着
した灰の進行を予知し、予知に応じて除去手段を制御す
る構成とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a system for predicting attached ash according to the present invention comprises: a gasifier for gasifying a carbon-containing fuel to generate a product gas; Ash attached to a heat transfer tube or a filter element in a gas cooler and a dust collector that removes ash contained in the cooled product gas. A conductivity measuring device;
It consists of means for removing attached ash.
It is configured to record the change over time of the measured value, predict the progress of the attached ash based on the record, and control the removing means according to the prediction.

【0009】そして、除去手段は、スートブローである
構成、また導電率測定装置は、電極をスートブローとと
もにガス冷却器内の伝熱管の表面近傍に設置される構
成、さらに除去手段のスートブローと、導電率測定装置
の電極とは、集塵装置内のフィルタエレメントの近傍に
設置される構成、そして除去手段のスートブローと、導
電率測定装置の電極とは、集塵装置の集塵ホッパ内に設
置される構成、また導電率測定装置の電極は、複数対設
けられるとともに、それぞれ一対の電極は、灰の付着面
にほぼ直交方向またはほぼ平行方向に互いに位置をずら
せて設置され、それぞれの電極の測定値の経時変化は、
記録されものである構成でもよい。
The removing means is a soot blow, and the conductivity measuring device is such that the electrode is installed near the surface of the heat transfer tube in the gas cooler together with the soot blow. The electrode of the measuring device is installed near the filter element in the dust collecting device, and the soot blow of the removing means and the electrode of the conductivity measuring device are installed in the dust collecting hopper of the dust collecting device. A plurality of pairs of electrodes of the configuration and conductivity measuring device are provided, and each pair of electrodes is disposed so as to be displaced from each other in a direction substantially perpendicular to or substantially parallel to the ash adhesion surface, and the measured value of each electrode is measured. Over time is
A configuration that is recorded is also possible.

【0010】前記の課題は、導電率測定装置と、導電率
測定装置の測定電極間の付着灰を除去する手段とを組合
せ、また付着灰検出システムを構成することにより達成
される。なお、電極間の付着灰を除去する手段として
は、窒素ガスなどの不活性ガス及び生成ガスをリサイク
ルした圧縮ガスを用いたスートブローや、バイブレータ
又はノッカー方式などの機械的除去手段が挙げられる。
[0010] The above-mentioned object is achieved by combining a conductivity measuring device and means for removing ash between measurement electrodes of the conductivity measuring device, and configuring an attached ash detection system. As means for removing ash deposited between the electrodes, soot blow using an inert gas such as a nitrogen gas and a compressed gas obtained by recycling a generated gas, or a mechanical removing means such as a vibrator or a knocker method may be used.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1及び
図5を参照しながら説明する。図1,図5に示すように、
石炭などの炭素含有燃料17をガス化し生成ガスを発生す
るガス化炉13と、生成ガス16を冷却し熱回収するガス冷
却器14と、その冷却した生成ガス中に含まれる灰10を除
去する集塵装置とよりなる機器類を備えたガス化設備に
設けられ、機器類内の伝熱管18またはフィルタエレメン
トなどに付着した灰10の導電率測定装置3と、付着した
灰10の除去手段としてのスートブローノズル12とよりな
り、導電率測定装置3に、例えば図2に示す記録紙に測定
値の経時変化を記録するとともにこの記録を実績などと
比較して付着した灰10の進行を予知し、予知に応じて予
め設定された条件でスートブローノズル12などの除去手
段を運転制御する構成とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 5,
Gasification furnace 13 that gasifies carbon-containing fuel 17 such as coal to generate product gas, gas cooler 14 that cools and recovers heat of product gas 16, and removes ash 10 contained in the cooled product gas Provided in gasification equipment equipped with equipment consisting of a dust collector, as a conductivity measuring device 3 for ash 10 attached to the heat transfer tube 18 or filter element in the equipment, and as a means for removing the attached ash 10 The soot blow nozzle 12 is used to record the time-dependent change of measured values on the conductivity measuring device 3, for example, on the recording paper shown in FIG. 2, and compare this record with actual results to predict the progress of the attached ash 10. The operation of the removing means such as the soot blow nozzle 12 is controlled under conditions set in advance according to the prediction.

【0012】そして、除去手段は、スートブローノズル
12よりガスを放出するスートブローである構成、また導
電率測定装置3は、電極をスートブローとともにガス冷
却器14内の伝熱管18の表面近傍に設置される構成、さら
に除去手段のスートブローノズル12と、導電率測定装置
3の電極1とは、集塵装置内のフィルタエレメント4の近
傍に設置される構成、そして除去手段のスートブローノ
ズル12と、導電率測定装置3の電極1とは、集塵装置の図
4に示す集塵ホッパ9内に設置される構成、また導電率測
定装置3の電極1は、複数対設けられるとともに、それぞ
れ一対の電極は、灰10の付着面(伝熱管18やフィルタエ
レメント4など)にほぼ直交方向またはほぼ平行方向に
互いに位置をずらせて設置され、それぞれの電極1の測
定値の経時変化は、図2に示すように記録紙に記録され
ものである構成でもよい。
[0012] The removing means is a soot blow nozzle.
A configuration that is a soot blow that releases gas from 12, the conductivity measuring device 3 is a configuration in which the electrode is installed near the surface of the heat transfer tube 18 in the gas cooler 14 together with the soot blow, and a soot blow nozzle 12 of removal means, Conductivity measuring device
The electrode 1 of 3 is configured to be installed near the filter element 4 in the dust collector, and the soot blow nozzle 12 of the removing means, and the electrode 1 of the conductivity measuring device 3 is a diagram of the dust collector.
4, a plurality of pairs of electrodes 1 of the conductivity measuring device 3 are provided, and each pair of the electrodes 1 is attached to a surface to which the ash 10 is attached (the heat transfer tube 18 or the filter element 4). ) Are arranged so as to be displaced from each other in a substantially orthogonal direction or a substantially parallel direction, and the change with time of the measured value of each electrode 1 may be recorded on a recording paper as shown in FIG.

【0013】図1は図2に示す従来技術のガス冷却器14
内に設置される伝熱管18近傍を拡大した図である。本シ
ステムは、伝熱管18の表面近傍に、導電率測定装置3の
電極1を1対設置し、両電極1を導電率測定装置3へ導線2
によって接続する。また、導電率測定装置3の電極1の真
近に、窒素や生成ガスを圧縮したリサイクルガスなどの
加圧ガスをブローするスートブローノズル12を設置し、
伝熱管18表面に付着する灰を間欠的に除去するものであ
る。
FIG. 1 shows the prior art gas cooler 14 shown in FIG.
FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a heat transfer tube 18 installed in the inside. In this system, one pair of electrodes 1 of the conductivity measuring device 3 is installed near the surface of the heat transfer tube 18, and both electrodes 1 are connected to the conductivity measuring device 3 by a conductor 2.
Connect by. In addition, in the vicinity of the electrode 1 of the conductivity measuring device 3, a soot blow nozzle 12 for blowing a pressurized gas such as a recycle gas obtained by compressing nitrogen or a generated gas is installed,
The ash adhering to the surface of the heat transfer tube 18 is intermittently removed.

【0014】図2を参照しながら本実施の形態の効果を
説明する。本図はガス化炉運転中のガス冷却器の伝熱管
近傍における導電率測定装置の電極間の導電率の経時変
化を例示したものである。上段の(I)はガス化炉へ供
給される石炭量が除々に少なくなり、供給酸素が適正値
よりも除々に過剰となったため、付着灰が進行し、伝熱
管表面にクリンカが成長した場合の導電率変化を示して
おり、中段の(II)はガス化酸素量が適正で、運転が安
定して行われ、伝熱管表面への付着灰が成長することが
なかった場合を示したものである。
The effect of the present embodiment will be described with reference to FIG. This figure illustrates a change with time of the conductivity between the electrodes of the conductivity measuring device near the heat transfer tube of the gas cooler during the operation of the gasifier. The upper (I) shows the case where the amount of coal supplied to the gasifier gradually decreased and the supplied oxygen gradually exceeded the appropriate value, so that the attached ash advanced and the clinker grew on the heat transfer tube surface. The middle (II) shows the case where the amount of gasified oxygen is appropriate, the operation is performed stably, and no ash adheres to the surface of the heat transfer tube. It is.

【0015】本図を詳細に説明すると、まず灰の付着に
伴い導電率が除々に増加するが、a点においてスートブ
ローを作動することによって付着灰が除去されるため、
一旦、導電率が低下し、その後、再び灰の付着に伴い上
昇する傾向が示されているが、ガス化条件が適正でない
(I)の場合は、導電率の変化が除々に小さくなり、や
がて灰の付着が強固に進行し、c点以降のように変化の
ない部分が現れてスートブローによっても除去できない
灰の付着進行が検出されている。すなわち本発明によ
り、伝熱管の表面近傍において、電極間の導電率の時間
変化をスートブローと組合せて測定することにより、除
去できなくなる付着灰の進行を図中bの期間内におい
て、導電率の最大値の減少傾向により予知することが可
能となり、したがって、トラブルが発生するc点の前
に、予め設置されている伝熱管用及びフィルタエレメン
ト用のスートブローの運用圧力を上げたり、運用回数を
強化すること、さらに酸素量を適正値に修正するなどガ
ス化設備運転条件を見直すことにより、付着灰の成長に
よる伝熱阻害などのトラブルを未然に防止する事前対策
をたてることができる。そして例えば、制御装置にスー
トブローなどの除去手段の複数の運転条件を記憶してお
き、選択された運転条件を入力することにより除去手段
を制御するようにしてもよい。
To explain this figure in detail, first, the conductivity gradually increases with the attachment of ash, but the attached ash is removed by operating a soot blow at point a.
There is a tendency that the conductivity once decreases and then increases again with the adhesion of ash. However, when the gasification conditions are not appropriate (I), the change in conductivity gradually decreases, and eventually The adhesion of the ash has progressed strongly, and a portion that has not changed since the point c has appeared, and the adhesion of the ash that cannot be removed by soot blowing has been detected. That is, according to the present invention, in the vicinity of the surface of the heat transfer tube, by measuring the time change of the electrical conductivity between the electrodes in combination with soot blowing, the progress of the attached ash that cannot be removed is measured within the period of b in FIG. It becomes possible to predict by the decreasing tendency of the value, and therefore, before the point c where the trouble occurs, the operating pressure of the soot blow for the heat transfer tube and the filter element installed in advance is increased or the number of times of operation is enhanced. In addition, by reviewing the operating conditions of the gasification facility, such as correcting the oxygen amount to an appropriate value, it is possible to take advance measures to prevent problems such as heat transfer inhibition due to the growth of attached ash. For example, a plurality of operating conditions of the removing means such as soot blow may be stored in the control device, and the removing means may be controlled by inputting the selected operating conditions.

【0016】また、導電率測定装置の電極をさらに複数
対とし、前記の伝熱管表面近傍の他の場所に設置して導
電測定装置へ導線によって接続することにより、前記と
同様にして灰の付着進行を検出することができ、付着灰
の範囲及び予測精度の向上を図ることが可能となる。
[0016] Further, a plurality of pairs of electrodes of the conductivity measuring device are installed at another location near the surface of the heat transfer tube and connected to the conductivity measuring device by a conducting wire, so that the ash adheres in the same manner as described above. The progress can be detected, and the range of the deposited ash and the prediction accuracy can be improved.

【0017】あるいは、導電率測定装置の複数対の電極
を、伝熱管表面に対して垂直方向に互いにずらして設置
し、導電測定装置へ導線によって接続することにより、
管表面に近い1対において、前記と同様の導電率変化が
現れて導電率変化がなくなった後、その上方に設けた2
対以降に同様の変化が時間遅れで現れることにより、灰
の付着進行に伴う伝熱管間における灰の閉塞度合いを検
出することができる。なお、本実施の形態では、測定電
極管に付着した灰の除去手段として、既設の伝熱管用ス
ートブローを流用した例を示したが、本来は、電極間専
用のスートブローや他の機械的な除去手段などを設けて
も本実施の形態により得られ効果は同じである。
Alternatively, a plurality of pairs of electrodes of the conductivity measuring device are arranged so as to be shifted from each other in a direction perpendicular to the surface of the heat transfer tube, and are connected to the conductivity measuring device by a conductor.
In a pair near the tube surface, after the same conductivity change as described above appeared and the conductivity change disappeared, 2 provided above it
Since a similar change appears with a time delay after the pair, it is possible to detect the degree of clogging of the ash between the heat transfer tubes accompanying the progress of the ash adhesion. In the present embodiment, an example has been shown in which soot blow for an existing heat transfer tube is diverted as a means for removing ash attached to a measurement electrode tube. However, originally, soot blow dedicated to between electrodes and other mechanical removal are used. Even if means and the like are provided, the effects obtained by the present embodiment are the same.

【0018】本発明の他の実施の形態としてフィルタシ
ステムの付着灰予知システムを図3に示す。図3は、従来
技術の図5におけるフィルタ容器6のフィルタエレメント
4の近傍を拡大して示したものである。フィルタエレメ
ント4を用いる集塵装置では、フィルタエレメント4の表
面層を生成ガスが通過する際にダストが表面に付着して
分離されるが、厚みが厚くなるにしたがって差圧が上昇
し、運転制御上問題が生じることから、逆洗は通常、フ
ィルタエレメント4の直上にブローノズルを設置して、
ブローガスを間欠的に噴出させて表面に付着したダスト
を吹き払い、目詰まりを防止している。本他の実施の形
態によれば、前記ブローノズルとともにフィルタエレメ
ント4の近傍に、導電率測定装置の電極1を一対設置し、
両電極1を導電測定装置3へ導線2によって接続する。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, which is an adhering ash prediction system for a filter system. FIG. 3 shows a filter element of the filter container 6 in FIG. 5 of the prior art.
4 is an enlarged view of the vicinity of FIG. In the dust collector using the filter element 4, when the generated gas passes through the surface layer of the filter element 4, dust adheres to the surface and is separated, but as the thickness increases, the differential pressure increases, and the operation control increases. Because of the above problems, backwashing usually involves installing a blow nozzle directly above the filter element 4,
Blow gas is ejected intermittently to blow off dust adhering to the surface to prevent clogging. According to this other embodiment, near the filter element 4 together with the blow nozzle, a pair of electrodes 1 of the conductivity measuring device is installed,
The two electrodes 1 are connected to the conductivity measuring device 3 by a conducting wire 2.

【0019】ここで本発明の実施の形態の作用を説明す
る。灰に含まれる炭素は電気を導通する良導体として知
られており、付着灰の電気抵抗の逆数、すなわち導電率
を一対以上の電極を用いて導電率測定装置によって測定
すると、ほぼ灰中の炭素濃度に比例して導電率が増加す
ることがわかっている。この導電率測定装置により、伝
熱管表面やフィルタエレメント間の導電率を測定するこ
とにより、灰が付着し始めると、導電率が上昇する。こ
の導電率の測定中に電極間に付着した灰を間欠的なブロ
ーガスなどにより除去すると、導電率が低下することが
観察されている。しかしながら、灰中の炭素濃度が低下
すると伝熱管やフィルタエレメント間に付着し始める。
このように炭素濃度の低下に起因して付着灰が除去され
にくくなると、導電率の値が除々に小さくなるととも
に、その時間的変化が小さくなり、付着が進行し初めて
いることを把握できる。また電極を2対以上として、付
着面に対して垂直方向、あるいは水平方向に互いに位置
をずらせて設置することにより、閉塞の度合いや付着面
への付着範囲を検出することができる。また、集塵ホッ
パなどの貯留容器に本システムを設置することにより付
着灰中の炭素濃度を測定でき、炭素濃度の低下に起因す
る付着灰の進行を予知することができる。
Here, the operation of the embodiment of the present invention will be described. The carbon contained in the ash is known as a good conductor that conducts electricity, and the reciprocal of the electrical resistance of the attached ash, that is, when the conductivity is measured by a conductivity measuring device using one or more electrodes, the carbon concentration in the ash is approximately It has been found that the conductivity increases in proportion to. By measuring the conductivity between the heat transfer tube surface and the filter element by this conductivity measuring device, the conductivity increases when ash starts to adhere. It has been observed that when the ash attached between the electrodes is removed by an intermittent blow gas or the like during the measurement of the conductivity, the conductivity decreases. However, when the carbon concentration in the ash decreases, the carbon begins to adhere between the heat transfer tubes and the filter elements.
As described above, when the attached ash is not easily removed due to the decrease in the carbon concentration, the value of the electrical conductivity gradually decreases, and the change with time decreases, so that it can be understood that the attachment is beginning to progress. Further, by setting two or more pairs of electrodes so as to be shifted from each other in the vertical direction or the horizontal direction with respect to the adhesion surface, it is possible to detect the degree of blockage and the adhesion range to the adhesion surface. In addition, by installing this system in a storage container such as a dust collection hopper, the carbon concentration in the attached ash can be measured, and the progress of the attached ash caused by the decrease in the carbon concentration can be predicted.

【0020】本発明によれば、図3に示した電極間の導
電率と同様の導伝電率変化が現れる。すなわち、フィル
タエレメントの表面に灰の付着が進行するのに伴い、導
電率が除々に増加するが、図3に示すa点においてブロ
ーガスによる逆洗を行うことにょって、一旦、導電率が
低下し、その後再度上昇する傾向が示され、ガス化ある
いはフィルタ運用条件が適正でない場合には、bの期間
中に導電率の変化が除々に小さくなり、やがて灰の付着
が進行し、逆洗によって除去できない灰の付着を検出し
て、c点以降のように変化のないフラット部分が現れ
る。すなわち、フィルタエレメント間に灰が厚く付着し
たことを検知している。このようにbの期間中におい
て、エレメント間に灰が閉塞したり、破損の危険性のあ
ることが導電率の変化より予知可能となる。なお本実施
の形態でも電極間の付着灰除去手段として、既設の逆洗
ブローシステムを流用した例を示したが、本来は電極間
専用のスートブローや他の機械的手段などの除去手段を
設けても、導電率の変化の傾向は、同様に灰の付着傾向
を示すことから、本発明により得られる効果は同一であ
る。
According to the present invention, a change in conductivity similar to the conductivity between the electrodes shown in FIG. 3 appears. In other words, the conductivity gradually increases with the progress of ash adhesion on the surface of the filter element, but the conductivity is temporarily reduced by backwashing with a blow gas at point a shown in FIG. Then, the tendency to increase again is shown, and if the gasification or the filter operating conditions are not appropriate, the change in the conductivity gradually decreases during the period of b, and the ash adhesion progresses, and the backwashing causes By detecting the attachment of the ash that cannot be removed, a flat portion with no change appears after the point c. That is, it is detected that the ash has adhered thickly between the filter elements. As described above, during the period b, it is possible to predict the risk of ash clogging between the elements and the risk of breakage from the change in conductivity. In this embodiment, an example in which the existing backwash blow system is used as the means for removing the attached ash between the electrodes has been described, but originally, a removing means such as a soot blow dedicated to the electrodes or other mechanical means is provided. The effect of the present invention is the same because the tendency of the change in the conductivity also indicates the tendency of ash to adhere.

【0021】本発明の他の実施の形態を図5に示す。図5
は、フィルタシステムなどの灰の集塵装置における集塵
ホッパを示したものである。集塵ホッパ9内に導電率測
定装置3の電極1と、その電極1に付着する灰を除去する
スートブロー11を集塵ホッパ9内に設置したことを特徴
としている。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. Figure 5
Fig. 2 shows a dust collecting hopper in an ash dust collecting device such as a filter system. It is characterized in that the electrode 1 of the conductivity measuring device 3 and the soot blow 11 for removing ash attached to the electrode 1 are installed in the dust collection hopper 9.

【0022】本発明によれば、集塵ホッパ内には集塵さ
れた灰の導電率が測定され、その測定値は灰中の炭素濃
度にほぼ比例するが、灰は一旦、貯留された後、バッチ
運転により抜き出されてガス化炉にりリサイクルされ
る。したがって、灰の導電率、すなわち炭素濃度の変化
が測定できる。この経時変化を観測することにより、例
えば、炭素濃度が5wt%以下になった場合は、灰の付着
が成長する危険度が増したことを予知し、警報を発する
ことが可能である。
According to the present invention, the conductivity of the collected ash is measured in the dust collecting hopper, and the measured value is almost proportional to the carbon concentration in the ash. , Which are extracted by batch operation and recycled to a gasifier. Thus, the conductivity of the ash, ie, the change in carbon concentration, can be measured. By observing the change with time, for example, when the carbon concentration becomes 5 wt% or less, it is possible to predict that the risk of ash adhesion growing has increased and to issue an alarm.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、表面近傍に導電率測定
装置と除去手段とを併設したため、付着灰の導電率の経
時変化が検出されて付着灰の進行の予知が可能となり、
除去手段の方法や時期を選択することにょり、伝熱管間
やフィルタエレメント間の付着灰の閉塞及び破損の危険
性などが防止され、設備の安全運転が保証される効果が
ある。
According to the present invention, since the conductivity measuring device and the removing means are provided in the vicinity of the surface, a change with time in the conductivity of the attached ash can be detected, and the progress of the attached ash can be predicted.
By selecting the method and timing of the removing means, it is possible to prevent the risk of clogging and breakage of the attached ash between the heat transfer tubes and between the filter elements, etc., and to ensure the safe operation of the equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の効果を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the effect of FIG. 1;

【図3】本発明の他の実施の形態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施の形態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】従来の技術を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電極 2 導線 3 導電率測定装置 4 フィルタエレメント 5 フィルタ管板 6 フィルタ容器 7 ガス入口ノズル 8 ガス出口ノズル 9 集塵ホッパ 10 灰 11 スートブローノズル 12 スートブローノズル 13 ガス化炉 14 ガス冷却器 15 サイクロン 16 生成ガス 17 炭素含有原料 18 伝熱管 19 精製ガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode 2 Conductor 3 Conductivity measuring device 4 Filter element 5 Filter tube plate 6 Filter container 7 Gas inlet nozzle 8 Gas outlet nozzle 9 Dust collection hopper 10 Ash 11 Soot blow nozzle 12 Soot blow nozzle 13 Gasification furnace 14 Gas cooler 15 Cyclone 16 Product gas 17 Carbon-containing raw material 18 Heat transfer tube 19 Purified gas

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K061 QB01 QB15 QB16 QC40 4D058 JA04 KA29 KB02 MA15 MA52 MA53 MA54 PA01 PA12 PA16 PA20 SA20 UA05 UA13 UA16 4H060 AA03 BB04 BB25 CC01 DD24 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 3K061 QB01 QB15 QB16 QC40 4D058 JA04 KA29 KB02 MA15 MA52 MA53 MA54 PA01 PA12 PA16 PA20 SA20 UA05 UA13 UA16 4H060 AA03 BB04 BB25 CC01 DD24

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭素含有燃料をガス化し生成ガスを発生
するガス化炉と、該生成ガスを冷却し熱回収するガス冷
却器と、その冷却した生成ガス中に含まれる灰を除去す
る集塵装置とよりなる機器類を備えたガス化設備に設け
られ、前記機器類内の伝熱管またはフィルタエレメント
に付着した灰の導電率測定装置と、該付着した灰の除去
手段とよりなり、前記導電率測定装置に、測定値の経時
変化を記録するとともに該記録に基づき前記付着した灰
の進行を予知し、該予知に応じて前記除去手段を制御す
ることを特徴とする付着灰予知システム。
1. A gasifier for gasifying a carbon-containing fuel to generate a product gas, a gas cooler for cooling and recovering heat of the product gas, and a dust collector for removing ash contained in the cooled product gas. The apparatus is provided in a gasification facility provided with equipment comprising equipment, and comprises a conductivity measuring device for ash attached to a heat transfer tube or a filter element in the equipment, and means for removing the attached ash, wherein the conductive material comprises: An adhering ash prediction system, which records a change with time of a measured value in a rate measuring device, predicts the progress of the adhering ash based on the recording, and controls the removing means according to the prediction.
【請求項2】 請求項1記載の付着灰予知システムにお
いて、除去手段は、スートブローであることを特徴とす
る付着灰予知システム。
2. The attached ash prediction system according to claim 1, wherein the removing means is a soot blow.
【請求項3】 請求項1又は2記載の付着灰予知システ
ムにおいて、前記導電率測定装置は、電極をスートブロ
ーとともにガス冷却器内の伝熱管の表面近傍に設置され
ることを特徴とする付着灰予知システム。
3. The attached ash prediction system according to claim 1, wherein the conductivity measuring device is installed near the surface of the heat transfer tube in the gas cooler together with the soot blow electrode. Forecasting system.
【請求項4】 請求項1又は2記載の付着灰予知システ
ムにおいて、前記除去手段のスートブローと、前記導電
率測定装置の電極とは、集塵装置内のフィルタエレメン
トの近傍に設置されることを特徴とする付着灰予知シス
テム。
4. The adhesion ash prediction system according to claim 1, wherein the soot blow of the removing means and the electrode of the conductivity measuring device are installed near a filter element in the dust collecting device. Characteristic adhesion ash prediction system.
【請求項5】 請求項1又は2記載の付着灰予知システ
ムにおいて、前記除去手段のスートブローと、前記導電
率測定装置の電極とは、集塵装置の集塵ホッパ内に設置
されることを特徴とする付着灰予知システム。
5. The attached ash prediction system according to claim 1, wherein the soot blow of the removing unit and the electrode of the conductivity measuring device are installed in a dust collecting hopper of the dust collecting device. Adhesion ash prediction system.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項記載の付着
灰予知システムにおいて、前記導電率測定装置の電極
は、複数対設けられるとともに、それぞれ一対の電極
は、灰の付着面にほぼ直交方向またはほぼ平行方向に互
いに位置をずらせて設置され、それぞれの電極の測定値
の経時変化は記録されるものであることを特徴とする付
着灰予知システム。
6. The adhesion ash prediction system according to claim 1, wherein a plurality of pairs of electrodes of the conductivity measuring device are provided, and each pair of electrodes is substantially formed on an adhesion surface of the ash. An adhering ash prediction system, which is installed so as to be shifted from each other in an orthogonal direction or a substantially parallel direction, and a change with time of a measured value of each electrode is recorded.
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