JP2001324129A - Gas-cooling apparatus - Google Patents

Gas-cooling apparatus

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JP2001324129A
JP2001324129A JP2000146802A JP2000146802A JP2001324129A JP 2001324129 A JP2001324129 A JP 2001324129A JP 2000146802 A JP2000146802 A JP 2000146802A JP 2000146802 A JP2000146802 A JP 2000146802A JP 2001324129 A JP2001324129 A JP 2001324129A
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JP
Japan
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gas
flue
membrane
cooling device
hammering
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Application number
JP2000146802A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasutaka Fukami
庸孝 深海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas-cooling apparatus in which a flue is prevented from clogging, and degradation in cooling performance is prevented. SOLUTION: A membrane part 8 (9) is constituted multiply by jointing circularly pipe channels 8a, 8a (9a, 9a) with intervals between them to constitute a flue 12 for passing a flue gas between the membrane parts 8 and 9. The interval between the membrane parts is set optimally to pass the exhaust gas through the flue 12 at a predetermined rapid flow-velocity without making a narrow part all through the flue 12. Opposing surfaces of the membrane parts 8 and 9 forming the flue 12 are made heat-transfer surfaces, and a predetermined heat-transfer area is secured.

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、煙道を流れる排ガ
スを、冷却媒体が流れる管路に接触させることで冷却す
るガス冷却装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas cooling device for cooling exhaust gas flowing through a flue by bringing the exhaust gas into contact with a pipe through which a cooling medium flows.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来技術に係る対流型ガス冷却
装置を示す横断面図である。この対流型ガス冷却装置で
は、冷却水が流れる水管10を複数備えると共に、これ
ら複数の水管10を配設することでこれらの水管10と
の間に形成される排ガスの煙道20を備え、この煙道2
0を排ガスが流れることで、排ガスが水管10の外面
(煙道構成面)に接触し冷却される構成に成されてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a cross sectional view showing a convective gas cooling apparatus according to the prior art. This convection type gas cooling device includes a plurality of water pipes 10 through which cooling water flows, and a flue 20 of exhaust gas formed between the water pipes 10 by disposing the plurality of water pipes 10. Flue 2
When the exhaust gas flows through the water pipe 0, the exhaust gas contacts the outer surface (flue constituting surface) of the water pipe 10 and is cooled.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ここで、排ガス中には
ダストが含まれている。このため、冷却性能を高めるべ
く(伝熱面積を大きくすべく)、水管10を密に配設す
ると、煙道20に部分的に狭小部が生じ、水管10の外
面に付着するダストにより当該煙道20が詰まってしま
う。一方、水管10をある程度の間隔を持たせて配設す
ると、煙道20を流れる排ガスの流速が2m/s〜3m
/sと遅くなることから、ダストが水管10の外面に付
着しやすくなり、且つ、水管本数が少なくされることか
ら、伝熱面積が少なくなり、これらの結果、冷却性能が
低下してしまう。
Here, dust is contained in the exhaust gas. For this reason, if the water pipes 10 are densely arranged in order to enhance the cooling performance (to increase the heat transfer area), a narrow portion is partially formed in the flue 20, and the dust adhering to the outer surface of the water pipe 10 causes the smoke Road 20 gets clogged. On the other hand, when the water pipes 10 are arranged at a certain interval, the flow velocity of the exhaust gas flowing through the flue 20 becomes 2 m / s to 3 m.
/ S, the dust tends to adhere to the outer surface of the water pipe 10, and the number of water pipes is reduced, so that the heat transfer area is reduced, and as a result, the cooling performance is reduced.

【0004】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、煙道の詰まり及び冷却性能の低
下を防止するガス冷却装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a gas cooling device that prevents clogging of a flue and deterioration of cooling performance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明によるガス冷却装
置は、煙道を流れる排ガスを、冷却媒体が流れる管路に
接触させることで冷却するガス冷却装置において、上記
管路を多数備え、これら管路同士を環状に離間して繋ぐ
メンブレン部を構成すると共に、このメンブレン部を多
重とし、このメンブレン部間を排ガスが流れる煙道とし
たことを特徴としている。
A gas cooling apparatus according to the present invention is a gas cooling apparatus for cooling exhaust gas flowing through a flue by bringing the exhaust gas into contact with a pipe through which a cooling medium flows. The invention is characterized in that a membrane section is formed to connect the pipes in a ring-like manner, and the membrane section is multiplexed, and a flue through which exhaust gas flows is provided between the membrane sections.

【0006】このように構成されたガス冷却装置によれ
ば、冷却媒体が流れる管路同士を環状に離間して繋いで
成るメンブレン部が多重とされて、このメンブレン部間
が排ガスを流す煙道とされるため、メンブレン部間の間
隔を最適に設定することで、煙道全体に狭小部を形成す
ることなく、当該煙道を流れる排ガスの流速を所定に速
くするのが可能とされると共に、煙道を形成する両側の
メンブレン部の対向面同士が伝熱面とされて、所定の伝
熱面積が確保される。
[0006] According to the gas cooling apparatus constructed as described above, the membrane sections formed by connecting the pipes through which the cooling medium flows in a ring-like manner are multiplexed, and the flue gas flows between the membrane sections. Therefore, by optimally setting the interval between the membrane portions, it is possible to increase the flow velocity of the exhaust gas flowing through the flue to a predetermined speed without forming a narrow portion in the entire flue and The opposing surfaces of the membrane portions on both sides forming the flue are heat transfer surfaces, and a predetermined heat transfer area is secured.

【0007】ここで、煙道全体に狭小部を形成しない具
体的な構成としては、例えば、煙道を形成する両側のメ
ンブレン部を、その管路同士が周方向に沿って互い違い
に交互に配置される千鳥配列にする構成が挙げられる。
Here, as a specific configuration in which the narrow portion is not formed in the entire flue, for example, the membrane portions on both sides forming the flue are alternately arranged such that the conduits are alternately arranged along the circumferential direction. A staggered arrangement is used.

【0008】また、多重のメンブレン部を、例えば3重
以上とすると、各メンブレン部間で伝熱量(冷却の度合
い)が異なることから、2重とするのが特に好ましい。
Further, when the number of the multiple membrane portions is, for example, three or more, the amount of heat transfer (degree of cooling) differs between the respective membrane portions, so that it is particularly preferable to make the number of the double membrane portions.

【0009】また、煙道での排ガスの流速を、5m/s
〜15m/sとするのが好ましい。これは、煙道での排
ガスの流速が5m/sより遅いと、ダストが管路の外面
に付着する傾向にあり、15m/sより速いと、圧損上
の問題が生じるからである。
Further, the flow velocity of the exhaust gas in the flue is 5 m / s
It is preferably set to 15 m / s. This is because if the flow rate of the exhaust gas in the flue is lower than 5 m / s, the dust tends to adhere to the outer surface of the pipeline, and if it is higher than 15 m / s, a problem of pressure loss occurs.

【0010】また、メンブレン部を槌打可能とする槌打
装置を備えていると、万一煙道が詰まっても、当該槌打
装置の槌打により、運転を止めることなく煙道の詰まり
が取り除かれる。
In addition, if a hammering device is provided to enable the hammering of the membrane portion, even if the flue is clogged, the hammering of the hammering device may cause the clogging of the flue without stopping the operation. Removed.

【0011】また、槌打装置が、多重のメンブレン部を
同時に槌打可能に構成されていれば、槌打装置をメンブ
レン部の個数に応じて設ける必要がない。
In addition, if the hammering device is configured to be able to hammer multiple membrane portions at the same time, it is not necessary to provide hammering devices in accordance with the number of membrane portions.

【0012】また、排ガスとしては、具体的には、例え
ば、可燃物を熱分解ガス化するガス化炉から排出された
可燃性ガスが挙げられる。この可燃性ガスには、ダスト
が含まれているため、当該ガス冷却装置の機能が十分に
発揮される。
Further, as the exhaust gas, specifically, for example, a combustible gas discharged from a gasification furnace for pyrolyzing and gasifying a combustible material can be mentioned. Since the combustible gas contains dust, the function of the gas cooling device is sufficiently exhibited.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガス冷却装置
の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明
する。図1は、本発明によるガス冷却装置が適用される
都市ごみ熱分解ガス化システムを示す概略構成図であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a municipal solid waste pyrolysis gasification system to which a gas cooling device according to the present invention is applied.

【0014】この都市ごみ熱分解ガス化システムは、都
市ごみを熱分解ガス化し、この熱分解ガス化で生じる高
温の可燃性ガス(排ガス)を、灰や有害物質を除去した
清浄な可燃性ガスとして回収し、有効利用するというシ
ステムである。
This municipal waste pyrolysis gasification system converts municipal waste into pyrolysis gas and converts the high-temperature flammable gas (exhaust gas) generated by the pyrolysis gasification into a clean flammable gas from which ash and harmful substances have been removed. It is a system that collects and uses it effectively.

【0015】このシステムでは、投入された都市ごみA
を熱分解ガス化するガス化炉1と、このガス化炉1から
排出される可燃性ガスを所定の温度に順次冷却していく
ガス冷却装置3と、このガス冷却装置3から排出される
可燃性ガスの排出経路Yに設置されて可燃性ガス中の有
害物質及び塵埃を集塵するバグフィルタ(集塵器)4
と、を備えている。
In this system, the input municipal waste A
, A gas cooling device 3 for sequentially cooling a combustible gas discharged from the gasification furnace 1 to a predetermined temperature, and a combustible gas discharged from the gas cooling device 3. Filter (dust collector) 4 installed in the flammable gas discharge path Y to collect harmful substances and dust in combustible gas
And

【0016】ガス化炉1は、投入された都市ごみAを、
約900°Cで熱分解ガス化し、この熱分解ガス化によ
り生じた炉底灰等の固形物Bを底部から適宜排出すると
共に、ガス化炉1内で生成された可燃性ガスを、付設さ
れるサイクロン2に排出する。サイクロン2は、固体−
気体(固気)分離装置であり、分離した固形物をガス化
炉1内に戻す一方で、分離した可燃性ガスを、ガス供給
経路X1を経由してガス冷却装置3に供給する。この分
離した可燃性ガスには、タールと称される高分子炭化水
素、未燃炭素や塩類を含むダストが含まれている。
The gasifier 1 converts the input municipal waste A into
Pyrolysis gasification is performed at about 900 ° C., and solid matter B such as furnace ash generated by the pyrolysis gasification is appropriately discharged from the bottom, and a combustible gas generated in the gasification furnace 1 is attached. To cyclone 2. Cyclone 2 is a solid-
The gas (solid-gas) separation device returns the separated solid matter into the gasification furnace 1 and supplies the separated combustible gas to the gas cooling device 3 via the gas supply path X1. The separated combustible gas contains high-molecular hydrocarbon called tar and dust containing unburned carbon and salts.

【0017】ガス冷却装置3は、輻射型ガス冷却装置3
a、対流型ガス冷却装置3b及び節炭器3cを備え、こ
れらは、可燃性ガスの流れに対してこの順で配設され
る。輻射型ガス冷却装置3aと対流型ガス冷却装置3b
とは、ガス供給経路X2により連絡され、輻射型ガス冷
却装置3aで冷却された可燃性ガスは、ガス供給経路X
2を経由して対流型ガス冷却装置3bに送られる。ま
た、対流型ガス冷却装置3bと節炭器3cとは、ガス供
給経路X3により連絡され、対流型ガス冷却装置3bで
冷却された可燃性ガスは、ガス供給経路X3を経由して
節炭器3cに送られる。
The gas cooling device 3 includes a radiation type gas cooling device 3.
a, a convective gas cooling device 3b and a economizer 3c, which are arranged in this order with respect to the flow of combustible gas. Radiant gas cooling device 3a and convective gas cooling device 3b
Is communicated by the gas supply path X2, and the flammable gas cooled by the radiation type gas cooling device 3a is
2 and is sent to the convection type gas cooling device 3b. The convective gas cooling device 3b and the economizer 3c are connected by a gas supply path X3, and the combustible gas cooled by the convective gas cooler 3b passes through the gas supply path X3. 3c.

【0018】これらの輻射型ガス冷却装置3a、対流型
ガス冷却装置3b及び節炭器3cは各々、冷却水(冷却
媒体)が流れる水管(冷却媒体管路)と、この水管との
間に形成される可燃性ガスの煙道と、を備え、この煙道
を可燃性ガスが通過することで、当該可燃性ガスが水管
の外面(煙道構成面)に接触し、可燃性ガスを冷却す
る。
Each of the radiant gas cooling device 3a, the convective gas cooling device 3b and the economizer 3c is formed between a water pipe (cooling medium pipe) through which cooling water (cooling medium) flows and the water pipe. And a flue of combustible gas to be discharged. When the combustible gas passes through the flue, the combustible gas comes into contact with the outer surface of the water pipe (flue component surface) and cools the combustible gas. .

【0019】輻射型ガス冷却装置3aは、例えば、炉の
外周に水管を並設して成り、約900°Cの可燃性ガス
を、主として輻射作用で約450°Cに冷却する。対流
型ガス冷却装置3bは、詳しくは後述の構成を有し、約
450°Cの可燃性ガスを、主として伝熱作用で約25
0°Cに冷却する。節炭器3cは、燃料節約を行う公知
構成のもので、約250°Cの可燃性ガスをさらに所定
温度まで冷却する。
The radiant gas cooling device 3a is, for example, constituted by arranging water tubes side by side on the outer periphery of a furnace, and cools a flammable gas of about 900 ° C. to about 450 ° C. mainly by radiation. The convection-type gas cooling device 3b has a configuration described later in detail, and supplies a combustible gas at about 450 ° C. to a heat transfer function for about 25 ° C.
Cool to 0 ° C. The economizer 3c has a known configuration for saving fuel, and further cools the combustible gas at about 250 ° C. to a predetermined temperature.

【0020】また、このシステムでは、ガス冷却装置3
の排出経路Yのバグフィルタ4より上流位置に消石灰を
供給する消石灰供給装置5を備えている。この消石灰
は、有害物質としての塩素と結合する脱塩素剤としての
機能を備える他、有害物質としての硫黄と結合する脱硫
黄剤としての機能も備えている。そして、この消石灰供
給装置5は、排出経路Yを流れる可燃性ガスに対して、
消石灰を窒素等の供給用媒体ガスを用いて供給(混入)
する。
In this system, the gas cooling device 3
And a slaked lime supply device 5 for supplying slaked lime to a position upstream of the bag filter 4 in the discharge path Y. This slaked lime has not only a function as a dechlorinating agent that binds to chlorine as a harmful substance, but also a function as a sulfur removing agent that binds to sulfur as a harmful substance. The slaked lime supply device 5 is provided for the combustible gas flowing through the discharge path Y.
Slaked lime is supplied (mixed) using a supply medium gas such as nitrogen
I do.

【0021】バグフィルタ4は、上記消石灰と結合した
可燃性ガス中の有害物質及び塵埃から成る固形物Cを底
部から適宜排出すると共に、固形物Cが除去された清浄
な可燃性ガスDを下流に排出する。
The bag filter 4 appropriately discharges a solid substance C composed of harmful substances and dust in the combustible gas combined with the slaked lime from the bottom, and a clean combustible gas D from which the solid substance C has been removed. To be discharged.

【0022】次に、本実施形態の特徴を成す対流型ガス
冷却装置3bについて説明する。図2は、対流型ガス冷
却装置3bを示す縦断面構成図、図3は、対流型ガス冷
却装置3bを示す平面図、図4は、図2のP−P矢示
図、図5は、図4中の槌打装置の槌打座を抽出して示す
拡大図、図6は、図5のQ−Q矢示図である。
Next, a convection type gas cooling device 3b which is a feature of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the convection type gas cooling device 3b, FIG. 3 is a plan view showing the convection type gas cooling device 3b, FIG. 4 is a diagram shown by arrows PP in FIG. 2, and FIG. FIG. 6 is an enlarged view showing the hammering seat of the hammering device in FIG. 4 extracted therefrom. FIG. 6 is a view taken along the line QQ in FIG.

【0023】この対流型ガス冷却装置3bは、図2〜図
4に示すように、略中空円筒形状を成し、図2に示すよ
うに、その下部側面に、ガス供給経路X2を流れる可燃
性ガスを内部に導入するガス流入口6を備えると共に、
その上部側面に、内部で冷却した可燃性ガスをガス供給
経路X3に排出するガス流出口7を備える。
The convective gas cooling device 3b has a substantially hollow cylindrical shape as shown in FIGS. 2 to 4, and has a flammable gas flowing through the gas supply path X2 on its lower side surface as shown in FIG. A gas inlet 6 for introducing gas into the inside,
A gas outlet 7 for discharging the flammable gas cooled inside to the gas supply path X3 is provided on the upper side surface.

【0024】ガス流入口6とガス流出口7との間の胴部
外周には、図2及び図4に示すように、上下方向に延在
し冷却水が流れる水管8aが、図4に示すように、周方
向に多数並設されている。これらの水管8a,8a同士
は、環状に離間し連結板8bで互いに繋がれていて、胴
部外周に所謂メンブレン部8が構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a water pipe 8a extending vertically and through which cooling water flows is provided on the outer periphery of the body between the gas inlet 6 and the gas outlet 7, as shown in FIGS. Thus, a large number are arranged side by side in the circumferential direction. These water tubes 8a, 8a are annularly separated from each other and connected to each other by a connecting plate 8b, and a so-called membrane portion 8 is formed on the outer periphery of the body.

【0025】また、このメンブレン部8の内側にも同様
に、周方向に多数並設され環状に離間する水管9a,9
a同士を、連結板9bで互いに繋いで成るメンブレン部
9が配設されている。これらのメンブレン部8,9を構
成する水管8a,9a及び連結板8b,9bは、同一材
で形成されている。
Similarly, a number of water pipes 9a, 9 which are arranged in the circumferential direction and are annularly spaced inside the membrane portion 8 are similarly provided.
a are connected to each other by a connecting plate 9b. The water tubes 8a, 9a and the connecting plates 8b, 9b constituting these membrane parts 8, 9 are formed of the same material.

【0026】メンブレン部8を構成する水管8a,8a
同士は、図2に示すように、その下部が、環状の水管8
cで連結され、冷却水流入口8eから当該水管8cに流
入する冷却水が各水管8a,8aに対して流入可能にさ
れていると共に、その上部が、環状の水管8dで連結さ
れ、各水管8a,8aの冷却水が当該水管8dを介して
冷却水流出口8fから流出可能にされている。メンブレ
ン部9を構成する水管9a,9a同士も同様に、その下
部が、環状の水管9cで連結され、冷却水流入口9eか
ら当該水管9cに流入する冷却水が各水管9a,9aに
対して流入可能にされていると共に、その上部が、環状
の水管9dで連結され、各水管9a,9aの冷却水が当
該水管9dを介して冷却水流出口9fから流出可能にさ
れている。
Water tubes 8a, 8a constituting the membrane section 8
As shown in FIG. 2, the lower portions thereof have annular water pipes 8.
c, the cooling water flowing into the water pipe 8c from the cooling water inlet 8e is allowed to flow into each of the water pipes 8a, 8a, and the upper part thereof is connected by an annular water pipe 8d, and each of the water pipes 8a , 8a can flow out of the cooling water outlet 8f through the water pipe 8d. Similarly, the lower portions of the water pipes 9a, 9a constituting the membrane section 9 are connected by an annular water pipe 9c, and the cooling water flowing into the water pipe 9c from the cooling water inlet 9e flows into each of the water pipes 9a, 9a. While being made possible, the upper part is connected by the annular water pipe 9d, and the cooling water of each water pipe 9a, 9a can flow out from the cooling water outlet 9f via the water pipe 9d.

【0027】また、内側のメンブレン部9内の空間部
は、その上部が閉じられていて、ガス流入口6から流入
する可燃性ガスを充填するガス充填部11とされてい
る。このガス充填部11は、当該ガス充填部11に充填
される可燃性ガスを、メンブレン部9の輻射作用で冷却
する輻射部としての機能も備えている。
The space inside the inner membrane section 9 is closed at the top, and serves as a gas filling section 11 for filling a combustible gas flowing from the gas inlet 6. The gas filling unit 11 also has a function as a radiating unit that cools the combustible gas filled in the gas filling unit 11 by the radiation action of the membrane unit 9.

【0028】メンブレン部8,9間には、図2及び図4
に示すように、ガス流入口6から流入する可燃性ガスを
下方から上方に流す煙道12が形成されている。この煙
道12を形成するメンブレン部8,9の水管及び連結板
の対向面同士が伝熱面とされ、この煙道12がガス冷却
部とされる。そして、このガス冷却部を流れた可燃性ガ
スが、図2に示すように、ガス流出口7から排出される
構成に成されている。
2 and 4 are provided between the membrane portions 8 and 9.
As shown in FIG. 2, a flue 12 is formed in which the combustible gas flowing from the gas inlet 6 flows upward from below. Opposing surfaces of the water pipes and the connecting plates of the membrane portions 8 and 9 forming the flue 12 are heat transfer surfaces, and the flue 12 is a gas cooling portion. Then, the combustible gas flowing through the gas cooling section is discharged from the gas outlet 7 as shown in FIG.

【0029】これらのメンブレン部8,9間の間隔は、
煙道12全体に狭小部を形成することなく当該煙道12
を流れる可燃性ガスの流速を所定に速くし得る最適な間
隔に設定されている。特に、煙道12全体に狭小部を形
成しないように、その水管8a,9a同士は、図4に示
すように、周方向に沿って互い違いに交互に配置される
千鳥配列にされている。
The distance between these membrane parts 8, 9 is
The flue 12 is formed without forming a narrow portion in the entire flue 12.
The optimal interval is set so that the flow rate of the flammable gas flowing through the air can be increased to a predetermined speed. In particular, the water pipes 8a, 9a are arranged in a staggered arrangement alternately arranged along the circumferential direction as shown in FIG. 4 so as not to form a narrow portion in the entire flue 12.

【0030】ここで、煙道12を流れる可燃性ガスの流
速が5m/s〜15m/sとなるように、メンブレン部
8,9間の間隔を設定するのが好ましい。これは、煙道
12での可燃性ガスの流速が5m/sより遅いと、可燃
性ガス中のダストが水管8a,9a及び連結板8b,9
bの外面に付着する傾向にあり、15m/sより速い
と、圧損上の問題が生じるからである。従って、本実施
形態では、煙道12での可燃性ガスの流速が10m/s
となるようにメンブレン部8,9間の間隔を設定してい
る。
Here, it is preferable to set the interval between the membrane portions 8 and 9 so that the flow rate of the combustible gas flowing through the flue 12 is 5 m / s to 15 m / s. This is because when the flow rate of the flammable gas in the flue 12 is lower than 5 m / s, dust in the flammable gas is removed from the water pipes 8a, 9a and the connecting plates 8b, 9
This is because it tends to adhere to the outer surface of b, and if it is faster than 15 m / s, a problem with pressure loss occurs. Therefore, in the present embodiment, the flow rate of the combustible gas in the flue 12 is 10 m / s.
The interval between the membrane portions 8 and 9 is set so that

【0031】さらに、この対流型ガス冷却装置3bに
は、図2、図4〜図6に示すように、万一煙道12が詰
まっても、この煙道12の詰まりを取り除く槌打装置1
3が、周方向の3等配の位置(図4参照)に設置されて
いる。
Further, as shown in FIGS. 2, 4 to 6, the convection type gas cooling device 3b has a hammering device 1 for removing the clogging of the flue 12 even if it is clogged.
3 are installed at three equally spaced positions in the circumferential direction (see FIG. 4).

【0032】この槌打装置13は、図4〜図6に示すよ
うに、外側のメンブレン部8に連結される箱状の槌打座
13aと、この槌打座13aに支持されて当該槌打座1
3aを槌打可能な槌打部13bと、を備える。
As shown in FIGS. 4 to 6, the hammering device 13 has a box-shaped hammering seat 13a connected to the outer membrane part 8, and is supported by the hammering seat 13a and has a hammering capability. Seat 1
And a hammer 13b capable of hammering 3a.

【0033】槌打座13aは、外側(槌打部13b側)
に配置され、槌打部13bによりその略中央が槌打され
る槌打板13cと、この槌打板13cと外側のメンブレ
ン部8の連結板8bとを連結する複数の側板13dと、
上下方向に並設され、槌打板13c及び側板13dに連
結されると共に、外側のメンブレン部8の水管8a及び
連結板8bに連結される複数の仕切板13eと、この仕
切板13eと内側のメンブレン部9の水管9aとを連結
する複数の槌打連結板13fと、を備えている。
The hammering seat 13a is on the outside (hammering portion 13b side)
And a plurality of side plates 13d connecting the hammering plate 13c and the connecting plate 8b of the outer membrane portion 8 to each other, and a hammering plate 13c whose substantially center is hammered by the hammering portion 13b.
A plurality of partition plates 13e are arranged in the vertical direction, connected to the hammering plate 13c and the side plate 13d, and connected to the water pipe 8a and the connection plate 8b of the outer membrane part 8, and the partition plate 13e and the inner side. A plurality of hammering connecting plates 13f for connecting the water pipes 9a of the membrane section 9 to each other.

【0034】また、槌打部13bは、例えばエアーシリ
ンダ等のアクチュエータ13gを含んで構成される。そ
して、この槌打部13b及び槌打座13aを備える槌打
装置13では、槌打部13bのアクチュエータ13gの
可動部を突出することで、槌打座13aの槌打板13c
を槌打し、この槌打による振動が、槌打板13c、側板
13d、仕切板13eを介して外側のメンブレン部8に
伝達されると共に、仕切板13e、槌打連結板13fを
介して内側のメンブレン部9に伝達される構成に成され
ている。
The hammer 13b includes an actuator 13g such as an air cylinder. In the hammering device 13 including the hammering portion 13b and the hammering seat 13a, the movable portion of the actuator 13g of the hammering portion 13b protrudes, and thereby the hammering plate 13c of the hammering seat 13a.
The vibration caused by the hammering is transmitted to the outer membrane portion 8 via the hammering plate 13c, the side plate 13d, and the partitioning plate 13e, and is also transmitted through the partitioning plate 13e and the hammering connecting plate 13f. Is transmitted to the membrane section 9 of the first section.

【0035】このように構成されたシステムによれば、
投入された都市ごみAを、ガス化炉1で熱分解ガス化す
ることで、約900°Cの可燃性ガスが生成される。都
市ごみ中に含まれる塩素は、都市ごみが約200°C以
上に加熱されるとガス化する。従って、この可燃性ガス
には、塩素分や硫黄分が含まれている。
According to the system configured as described above,
The input municipal solid waste A is pyrolyzed and gasified by the gasifier 1 to generate a flammable gas at about 900 ° C. Chlorine contained in municipal waste gasifies when the municipal waste is heated to about 200 ° C. or higher. Therefore, this combustible gas contains chlorine and sulfur.

【0036】このガス化炉1で生成された可燃性ガス
は、サイクロン2、ガス供給経路X1を経由して、先
ず、輻射型ガス冷却装置3aに導入されて冷却され、次
いで、ガス供給経路X2を経由しガス流入口6を介して
対流型ガス冷却装置3bに導入される。
The combustible gas generated in the gasification furnace 1 passes through the cyclone 2 and the gas supply path X1, and is first introduced into the radiant gas cooling device 3a to be cooled, and then the gas supply path X2 Through the gas inlet 6 and into the convective gas cooling device 3b.

【0037】対流型ガス冷却装置3bに導入された可燃
性ガスは、一部が充填部11に充填されて輻射作用で冷
却され、他はメンブレン部8,9間に形成されている煙
道12を流れ、メンブレン部8,9の水管及び連結板に
接触することで冷却される。
A part of the combustible gas introduced into the convective gas cooling device 3b is filled in the filling portion 11 and cooled by radiation, and the other is a flue gas 12 formed between the membrane portions 8 and 9. And is cooled by contacting the water pipes and connecting plates of the membrane portions 8 and 9.

【0038】この時、メンブレン部8,9間の間隔が、
煙道12全体に狭小部を形成することなく、当該煙道1
2を流れる可燃性ガスの流速が10m/sと所定に速く
し得る最適な間隔とされているため、可燃性ガス中のダ
ストが水管及び連結板に付着し難く且つ煙道12の詰ま
りが無くされて、可燃性ガスは良好に冷却されながら煙
道12を通過する。この時、可燃性ガスは、メンブレン
部8,9の対向面同士が伝熱面とされて、所定の伝熱面
積が確保されていると共に、上述のようにダストが水管
及び連結板に付着し難いため、所定の温度に冷却され
る。
At this time, the interval between the membrane parts 8 and 9 is
The flue 1 is formed without forming a narrow portion in the entire flue 12.
Since the flow rate of the flammable gas flowing through the flammable gas 2 is set at an optimum interval of 10 m / s to be a predetermined high speed, dust in the flammable gas hardly adheres to the water pipe and the connecting plate, and the flue 12 is not clogged. Then, the combustible gas passes through the flue 12 while being cooled well. At this time, the flammable gas is provided with a heat transfer surface between the opposing surfaces of the membrane portions 8 and 9 so that a predetermined heat transfer area is secured, and dust adheres to the water pipe and the connection plate as described above. Since it is difficult, it is cooled to a predetermined temperature.

【0039】そして、この冷却された可燃性ガスは、ガ
ス流出口7を介しガス供給経路X3を経由して節炭器3
cに導入されて冷却され、排出経路Yに排出される。
The cooled combustible gas is supplied to the economizer 3 through the gas outlet 7 and the gas supply path X3.
c, is cooled and discharged to the discharge path Y.

【0040】この時、輻射型ガス冷却装置3a、対流型
ガス冷却装置3b、節炭器3cにあっては、可燃性ガス
を冷却する際に顕熱が得られる。この顕熱は、都市ごみ
熱分解ガス化システムに採用されている、例えば、都市
ごみを乾燥するごみ乾燥装置や発電システム、冷暖房シ
ステムに供給されて、有効利用される。
At this time, in the radiation type gas cooling device 3a, the convection type gas cooling device 3b, and the economizer 3c, sensible heat is obtained when cooling the combustible gas. This sensible heat is supplied to, for example, a refuse drying device for drying municipal waste, a power generation system, and a cooling and heating system employed in the municipal waste pyrolysis gasification system, and is effectively used.

【0041】節炭器3cから排出経路Yに排出された可
燃性ガスに対しては、消石灰供給装置5により、消石灰
が混入される。ここで、消石灰と塩素分、硫黄分との結
合は、そのガス温度が300°C以下、好ましくはそれ
よりも低温である場合に高効率で成されるため、300
°Cより低い温度にされている可燃性ガス中の塩素分、
硫黄分と消石灰とが高効率で結合し、この結合物及び塵
埃がバグフィルタ4で集塵される。
Slaked lime is mixed into the combustible gas discharged from the economizer 3c to the discharge path Y by the slaked lime supply device 5. Here, the combination of slaked lime with chlorine and sulfur is highly efficient when the gas temperature is 300 ° C. or lower, preferably lower than 300 ° C.
Chlorine in flammable gas at a temperature lower than ° C,
The sulfur content and slaked lime are combined with high efficiency, and the combined matter and dust are collected by the bag filter 4.

【0042】従って、脱有害物質、無塵とされた清浄な
可燃性ガスDが回収され、この可燃性ガスDは、都市ご
み熱分解ガス化システムに採用されている、例えば、ガ
ス化炉1で生じる炉底灰を溶融する溶融炉の可燃性ガス
として、また、ごみ乾燥装置の乾燥媒体として、また、
発電システムの一部を構成する燃焼炉で燃焼される可燃
性ガスとして供されて、有効利用される。
Accordingly, clean flammable gas D, which is detoxified and dust-free, is recovered. This flammable gas D is used in the municipal solid waste pyrolysis gasification system. As a combustible gas for the melting furnace that melts the bottom ash generated in the above, and as a drying medium for the refuse drying device,
It is provided as combustible gas that is burned in a combustion furnace constituting a part of the power generation system, and is effectively used.

【0043】このように、本実施形態においては、冷却
水が流れる水管同士を環状に離間して繋いで成るメンブ
レン部が多重とされて、このメンブレン部8,9間が可
燃性ガスを流す煙道12とされるため、メンブレン部
8,9間の間隔を最適に設定することで、煙道12全体
に狭小部を形成することなく、当該煙道12を流れる可
燃性ガスの流速を所定に速くするのが可能にされている
と共に、煙道12を形成する両側のメンブレン部8,9
の対向面同士が伝熱面とされて、所定の伝熱面積が確保
されている。従って、煙道12の詰まり及び冷却性能の
低下を防止するのが可能とされている。
As described above, in the present embodiment, the membrane sections formed by connecting the water pipes through which the cooling water flows are separated from each other in an annular manner are multiplexed, and the space between the membrane sections 8 and 9 through which the flammable gas flows is used. Since the passage 12 is used, by setting the interval between the membrane portions 8 and 9 to be optimal, the flow rate of the combustible gas flowing through the flue 12 can be set to a predetermined value without forming a narrow portion in the entire flue 12. The membrane sections 8, 9 on both sides forming a flue 12 while being made fast
Are opposed to each other as heat transfer surfaces, and a predetermined heat transfer area is secured. Therefore, it is possible to prevent clogging of the flue 12 and deterioration of the cooling performance.

【0044】ここで、万一煙道12が詰まった場合に
は、槌打装置13による槌打を実施すれば良い。この槌
打装置13の槌打により、槌打の振動が両メンブレン部
8,9に伝達されて、運転を止めることなく煙道12の
詰まりを取り除くのが可能とされている。従って、この
実施形態によれば、稼働効率の向上が図られている。
Here, if the flue 12 is clogged, the hammering device 13 may be used to perform hammering. By the hammering of the hammering device 13, the vibration of the hammering is transmitted to both the membrane parts 8, 9, and it is possible to remove the clogging of the flue 12 without stopping the operation. Therefore, according to this embodiment, the operation efficiency is improved.

【0045】また、槌打装置13は、槌打による振動を
両メンブレン部8,9に同時に伝達し得るように構成さ
れているため、槌打装置をメンブレン部8,9の個数
(本実施形態では1箇所に2個)に応じて設ける必要が
なく、低コスト化も図られている。
Further, since the hammering device 13 is configured to be able to transmit vibrations caused by hammering to both of the membrane portions 8 and 9 at the same time, the hammering device is provided by the number of the membrane portions 8 and 9 (this embodiment). In this case, it is not necessary to provide two parts in one place, and cost reduction is achieved.

【0046】以上、本発明をその実施形態に基づき具体
的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施形態においては、ガス冷
却装置の冷却媒体を冷却水としているが、他の冷却用液
体でも良く、また、冷却用気体であっても良い。
As described above, the present invention has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the cooling medium of the gas cooling device is cooled. Although it is water, it may be another cooling liquid or a cooling gas.

【0047】また、上記実施形態においては、対流型ガ
ス冷却装置3bを構成するメンブレン部を2重としてい
るが、3重以上の多重でも良い。但し、3重以上の多重
とした場合には、各メンブレン部間で伝熱量(冷却の度
合い)が異なることから、特に2重が好ましい。
In the above embodiment, the convection type gas cooling device 3b has two membrane portions, but may have three or more membrane portions. However, in the case of three or more layers, the heat transfer amount (degree of cooling) differs between the membrane portions, so that the double layer is particularly preferable.

【0048】また、上記実施形態においては、特に好適
だとして対流型ガス冷却装置3bに対する適用が述べら
れているが、輻射型ガス冷却装置3a、節炭器3cに対
しても同様に適用可能であり、要は、煙道を流れる排ガ
スを、冷却媒体が流れる管路に接触させることで冷却す
るガス冷却装置に対して全て適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the application to the convection type gas cooling device 3b is described as particularly suitable, but the invention is similarly applicable to the radiation type gas cooling device 3a and the economizer 3c. In short, the invention is applicable to all gas cooling devices that cool exhaust gas flowing through a flue by contacting the exhaust gas with a pipe through which a cooling medium flows.

【0049】また、上記実施形態においては、都市ごみ
Aを熱分解ガス化するガス化炉1に対する適用が述べら
れているが、例えば、石炭を熱分解ガス化するガス化炉
に対しても同様に適用可能である。
Further, in the above embodiment, the application to the gasifier 1 for pyrolyzing and gasifying the municipal waste A is described. For example, the same applies to the gasifier for pyrolyzing and gasifying coal. Applicable to

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によるガス冷却装置は、冷却媒体
が流れる管路同士を環状に離間して繋いで成るメンブレ
ン部を多重として、このメンブレン部間を排ガスを流す
煙道とし、メンブレン部間の間隔を最適に設定すること
で、煙道全体に狭小部を形成することなく、当該煙道を
流れる排ガスの流速を所定に速くするのを可能とすると
共に、煙道を形成する両側のメンブレン部の対向面同士
を伝熱面として、所定の伝熱面積を確保するように構成
したものであるから、煙道の詰まり及び冷却性能の低下
を防止するのが可能となる。
According to the gas cooling apparatus of the present invention, a membrane section formed by connecting pipes in which a cooling medium flows in a ring-like manner and separated from each other is multiplexed, and a flue for flowing exhaust gas is provided between the membrane sections. By optimally setting the interval between the exhaust gas, it is possible to increase the flow velocity of the exhaust gas flowing through the flue to a predetermined speed without forming a narrow portion in the entire flue, and to make the membrane on both sides forming the flue. Since the opposing surfaces of the portions are configured as heat transfer surfaces to secure a predetermined heat transfer area, it is possible to prevent clogging of the flue and deterioration of cooling performance.

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

【図1】本発明によるガス冷却装置が適用される都市ご
み熱分解ガス化システムを示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a municipal solid waste pyrolysis gasification system to which a gas cooling device according to the present invention is applied.

【図2】図1中の対流型ガス冷却装置を示す縦断面構成
図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a convection gas cooling device in FIG. 1;

【図3】図1中の対流型ガス冷却装置を示す平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view showing the convective gas cooling device in FIG.

【図4】図2のP−P矢示図である。FIG. 4 is a diagram showing a PP arrow in FIG. 2;

【図5】図4中の槌打装置の槌打座を抽出して示す拡大
図である。
FIG. 5 is an enlarged view illustrating a hammer seat of the hammer in FIG. 4;

【図6】図5のQ−Q矢示図である。FIG. 6 is a view shown by arrows QQ in FIG. 5;

【図7】従来技術に係る対流型ガス冷却装置を示す横断
面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a convective gas cooling device according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガス化炉、3b…対流型ガス冷却装置(ガス冷却装
置)、8,9…メンブレン部、8a,9a…水管(冷却
媒体管路)、12…煙道、13…槌打装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gasification furnace, 3b ... Convection type gas cooling device (gas cooling device), 8, 9 ... Membrane part, 8a, 9a ... Water pipe (cooling medium pipe), 12 ... Flue, 13 ... Hammering device.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 煙道を流れる排ガスを、冷却媒体が流れ
る管路に接触させることで冷却するガス冷却装置におい
て、 前記管路を多数備え、 これら管路同士を環状に離間して繋ぐメンブレン部を構
成すると共に、このメンブレン部を多重とし、 このメンブレン部間を前記排ガスが流れる煙道としたこ
とを特徴とするガス冷却装置。
1. A gas cooling apparatus for cooling exhaust gas flowing through a flue by bringing the exhaust gas into contact with a pipe through which a cooling medium flows, comprising: a plurality of said pipes; A gas cooling device comprising: a plurality of membrane sections; and a flue through which the exhaust gas flows between the membrane sections.
【請求項2】 前記煙道を形成する両側のメンブレン部
は、その管路同士が周方向に沿って互い違いに交互に配
置される千鳥配列にされていることを特徴とする請求項
1記載のガス冷却装置。
2. The membrane device according to claim 1, wherein the membrane sections on both sides forming the flue are arranged in a staggered arrangement in which the pipes are alternately arranged along the circumferential direction. Gas cooling device.
【請求項3】 前記多重のメンブレン部は、2重である
ことを特徴とする請求項1または2記載のガス冷却装
置。
3. The gas cooling device according to claim 1, wherein the multiple membrane portions are double.
【請求項4】 前記煙道での前記排ガスの流速が、5m
/s〜15m/sであることを特徴とする請求項1〜3
の何れか一項に記載のガス冷却装置。
4. The flow rate of the exhaust gas in the flue is 5 m
/ S to 15 m / s.
The gas cooling device according to claim 1.
【請求項5】 前記メンブレン部を槌打可能とする槌打
装置を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか一
項に記載のガス冷却装置。
5. The gas cooling device according to claim 1, further comprising a hammering device capable of hammering the membrane portion.
【請求項6】 前記槌打装置は、前記多重のメンブレン
部を同時に槌打可能に構成されていることを特徴とする
請求項5記載のガス冷却装置。
6. The gas cooling device according to claim 5, wherein the hammering device is configured to be able to hammer the multiple membrane portions at the same time.
【請求項7】 前記排ガスは、可燃物を熱分解ガス化す
るガス化炉から排出された可燃性ガスであることを特徴
とする請求項1〜6の何れか一項に記載のガス冷却装
置。
7. The gas cooling device according to claim 1, wherein the exhaust gas is a combustible gas discharged from a gasification furnace that pyrolyzes and combustibles into gas. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106288371A (en) * 2016-09-26 2017-01-04 江苏双良锅炉有限公司 Forced circulation fuel-firing gas-firing pipe hot water boiler

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