JP2002080864A

JP2002080864A - 気流層石炭ガス化炉のスラグ排出装置及び該装置を用いるスラグ排出方法

Info

Publication number: JP2002080864A
Application number: JP2000270191A
Authority: JP
Inventors: Kunikatsu Yoshida; 邦勝吉田; Akio Ueda; 昭雄植田; Naomi Yoshida; 直美吉田; Makoto Takeda; 誠竹田; Rikuo Yamada; 陸雄山田; Yoshiki Watabe; 芳樹渡部
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】スラグ排出ラインで閉塞状態に陥ることを未
然に防ぎ、スラグ排出を安定して行う。【解決手段】スラグ冷却室４へ接続する第１冷却水供
給ライン３０及び第１冷却水排出ライン３４と、スラグ
冷却室底部絞り部５よりスラグロックホッパ２０へ接続
する第１スラグ排出ライン１７及び第２スラグ排出ライ
ン１９と、第１スラグ排出ライン１７へ接続する第２冷
却水供給ライン３２と、スラグロックホッパ２０へ接続
する高圧水供給ライン２３、第２冷却水排水ライン３６
及びロックホッパスラグ排出ライン２２とよりなる気流
層石炭ガス化炉のスラグ排出装置であって、第２冷却水
排水ライン３６に、流量検知手段３８を介在させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気流層石炭ガス化
炉に係り、特に気流層石炭ガス化炉のスラグ排出装置及
び該装置を用いるスラグ排出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】石油危機以来、燃料多様化の流れの中
で、石炭の利用技術開発が進められている。中でも石炭
ガス化複合発電システムは、従来型の微粉炭焚火力発電
システムよりも高いエネルギー効率が期待されている。
石炭ガス化複合発電システムは、石炭ガス化炉で製造し
た燃料ガスでガスタービンを駆動して発電する。また、
石炭ガス化炉で製造した水素含有ガスを精製して燃料電
池発電システムの原料として供給するシステムもある。
システムの中核をなす石炭ガス化炉は、現在、種々の形
式のものが提案され開発されつつある。中でも石炭の灰
分を溶融スラグとして生成ガスより分離し、炉外へ排出
することを特徴とする気流層式石炭ガス化法は、別名ス
ラッキングガス化法とも呼ばれ、エネルギー効率が高
く、灰処理などの環境対応の面でも優れている。気流層
石炭ガス化炉は、石炭と酸素などのガス化剤とを高温高
圧で反応させ、一酸化炭素（ＣＯ）及び水素（Ｈ₂）な
どの有用なガスを生成させるとともに、石炭の灰分を溶
融させ、流動性を有する液状のスラグとしてガス化室の
外へ排出させる。

【０００３】図６に気流層石炭ガス化炉の主要部を示
す。気流層石炭ガス化炉は、主として、ガス化室２と、
熱回収室３と、スラグ冷却室４とよりなり、これらが圧
力容器１の中に収納された構造になっている。ガス化室
２の上部は熱回収室３に連なっており、ガス化室２の下
部はスラグ流下口を介してスラグ冷却室４に連なってい
る。スラグ冷却室４の底部には、ガス化室２より流下し
てくる溶融スラグ７を冷却し固化するための冷却水６が
保有されおり、また冷却機能を維持するために冷却水供
給ライン９が付設されている。ガス化室２には、石炭な
どの原料１４と酸素などのガス化剤１５を供給するため
のバーナ１３が挿着されている。

【０００４】通常運転時には、バーナ１３より酸素など
のガス化剤１５とともに供給された石炭などの原料１４
は、ガス化室２で一酸化炭素及び水素などの生成ガス１
６に変換されるとともに、原料１４中の灰分は溶融さ
れ、流動性を有する液状の溶融スラグ７に変わり、スラ
グ冷却室４に流れ落ちる。スラグ冷却室４では、溶融ス
ラグ７は保有されていた冷却水６により急冷されるた
め、通常は数ｍｍのガラス質の粒子となるが、ときに
は、大きな塊状物も存在する。このような大きな塊状ス
ラグはスラグ冷却室４に内設されたスラグ粉砕機２７に
より搬送可能な大きさに粉砕される。いずれにしても、
ガス化室２より排出されたスラグは、スラグ冷却室４の
底部に溜る。ガス化炉を安定して運転するためには、ス
ラグ冷却室４の底部に溜ったスラグを速やかに排出する
必要がある。スラグ冷却室４にスラグが過剰に溜ると、
スラグ粉砕機２７の損傷や溶融スラグ７の冷却機能の衰
えを招き、ひいてはガス化炉を運転不能に陥れるなどの
重大かつ危険な状態を招く恐れがある。

【０００５】スラグ冷却室４より冷却スラグ８を取り出
すには、ガス化炉が２〜３ＭＰaの加圧下で運転されて
いることもあり、いわゆるロックホッパシステムが採用
されている。すなわち、運転中は常に加圧状態であるス
ラグ冷却室４と、昇圧，降圧を繰り返すスラグロックホ
ッパ２０とを、スラグ排出弁１８を介在するスラグ排出
ライン１７,１９により接続してある。スラグロックホ
ッパ２０の底部はロックホッパスラグ排出弁２１を介在
するロックホッパスラグ排出弁２２に連なり、またスラ
グロックホッパ２０は高圧水供給ライン２３及びロック
ホッパ脱圧ライン２５を接続している。スラグ冷却室４
はスラグ排出ライン１７,１９の径よりはるかに大きな
径を有しており、そのためスラグ冷却室４の底部は、ス
ラグ排出ライン１７の径まで錐状に絞られているスラグ
冷却室底部絞り部５を形成しているのが普通である。

【０００６】従来技術において、スラグ冷却室４のスラ
グを系外へ取り出すには、まずスラグ排出弁１８及びロ
ックホッパスラグ排出弁２１を閉じ、高圧水供給ライン
２３より高圧水を供給して、スラグロックホッパ２０内
の圧力をガス化炉運転圧力まで昇圧する。つぎにスラグ
排出弁１８を開いて、スラグ冷却室底部絞り部５に溜っ
たスラグをスラグ排出ライン１７,１９を経て、スラグ
ロックホッパ２０へ移動させ、スラグ排出弁１８を閉じ
る。その後、ロックホッパ脱圧弁２６を開いてスラグロ
ックホッパ２０内の圧力を下げ、ロックホッパスラグ排
出弁２１を開き、スラグロックホッパ２０内のスラグを
系外へ排出する。

【０００７】このような従来技術にあっては、スラグ冷
却室底部絞り部５やスラグ排出ライン１７,１９におい
て、スラグ粒子が圧密化されて閉塞状態に陥り、安定し
たスラグの排出が阻害されることがあった。この不具合
を解消するための方策として、特許第２０６１７４７号
では、図７に示すように、スラグ排出弁１８が閉じてい
る時、すなわちスラグがスラグ冷却室に貯留されつつあ
る時はスラグ排出弁１８の上部のスラグ排出ライン１７
に設けた第２冷却水供給ライン３２より冷却水を供給
し、スラグ排出弁１８が開いている時、すなわちスラグ
を搬送中の時はスラグ冷却室４の第１冷却水供給ライン
３０より冷却水を供給し、スラグロックホッパ２０に接
続した第２冷却水排水ライン３６より排水すると同時に
閉塞物を排出するようにしている。

【０００８】また、従来技術では、ロックホッパスラグ
排出ライン２２より系外へ排出されるスラグ量により、
スラグ排出ライン１７,１９の閉塞を把握するのが常で
あったが、特開平０９−１２５０７６号公報では、図８
に示すように、スラグ冷却室４に設けた第１冷却水排出
ライン３４と、スラグロックホッパ２０に設けた第２冷
却水排水ライン３６との間の差圧を差圧計５０により計
測し、スラグ排出ライン１７,１９の閉塞を検知して、
スラグ冷却室底部絞り部５の直下に設けたブリッジブレ
ーカ５２より作動水を供給し、閉塞を解消する技術が提
案されている。

【０００９】しかしながら、前記のような従来技術にあ
っては、スラグ冷却室底部絞り部５やスラグ排出ライン
１７,１９において、スラグ粒子が圧密化されて閉塞状
態に陥り、安定したスラグの排出が阻害されるという不
具合は、充分に解消されたとは言い難い。すなわち、特
許第２０６１７４７号では、スラグ排出弁１８上部のス
ラグ排出ライン１７の閉塞は解消できるが、スラグ排出
弁１８下部のスラグ排出ライン１９の閉塞は解消できな
い。また、万一、閉塞状態に陥った場合の迅速な検知手
段がない。特開平０９−１２５０７６号公報で提案され
ている差圧による検知手段は、スラグ冷却室底部絞り部
５やスラグ排出ライン１７,１９において、閉塞が発生
した場合に冷却水供給ライン９と第２冷却水排水ライン
３６との間の流動抵抗は確かに増加するが、それに伴っ
てこれらの経路を流れる水の流量も減少し流量の減少は
差圧の低下につながる。一方、全流動抵抗が増加するこ
とから、一時的には冷却水液面５４が上昇し位置水頭が
増加する。位置水頭の増加は、結果的に第１冷却水排水
ライン３４と、第２冷却水排水ライン３６との間の差圧
の増加につながる。冷却水液面５４の上昇は、負荷変化
時などにおいて冷却水の供給を増やした場合に起きる。
このように、スラグ冷却室底部絞り部５やスラグ排出ラ
イン１７,１９における閉塞を判断する際に、第１冷却
水排水ライン３４と第２冷却水排水ライン３６との差圧
では不十分な場合がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の気流層石炭ガス
化炉のスラグ排出装置にあっては、ロックホッパスラグ
排出ラインより系外へ排出されるスラグ量により、スラ
グ排出ラインの閉塞を把握したが、スラグ粒子が圧密化
されて閉塞状態に陥り、安定したスラグの排出が阻害さ
れる問題があった。また提案されている技術では、スラ
グ排出弁上部のスラグ排出ラインの閉塞は解消できる
が、スラグ排出弁下部のスラグ排出ラインの閉塞は解消
できず、閉塞状態に陥った場合の迅速な検知手段がな
い。また他の技術では、第１冷却水排水ラインと第２冷
却水排水ラインとの間の差圧による閉塞検知手段が提案
されているが、閉塞により冷却水供給ラインと第２冷却
水排水ラインとの間の流動抵抗は増加するが、それに伴
ってこれらの経路を流れる水の流量も減少し差圧の低下
につながる。一方、全流動抵抗が増加することから、一
時的には冷却水液面が上昇して位置水頭が増加し差圧の
増加につながり、スラグ排出ラインにおける閉塞を判断
する際に、差圧では不十分という問題があった。

【００１１】本発明の課題は、スラグ排出ラインで、ス
ラグ閉塞状態に陥ることを未然に防ぎ、スラグ排出を安
定して行うことのできる気流層石炭ガス化炉のスラグ排
出装置及び該装置を用いるスラグ排出方法を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明に係る気流層石炭ガス化炉のスラグ排出装置
は、石炭ガス化室と、石炭ガス化室の下部にスラグ流下
口を介して接続するスラグ冷却室と、スラグ冷却室の排
出するスラグを貯留しかつ排出するスラグロックホッパ
とを有し、スラグ冷却室へ連通する第１冷却水供給ライ
ン及び第１冷却水排出ラインと、スラグ冷却室底部絞り
部よりスラグロックホッパへ連通する第１スラグ排出ラ
イン及び第２スラグ排出ラインと、第１スラグ排出ライ
ンへ連通する第２冷却水供給ラインと、スラグロックホ
ッパへ連通する高圧水供給ライン、第２冷却水排水ライ
ン及びロックホッパスラグ排出ラインとよりなる気流層
石炭ガス化炉のスラグ排出装置において、第２冷却水排
水ラインに、流量検出手段を介在させた構成とする。

【００１３】そして流量検出手段に、制御ユニットを付
設するとともに、第２冷却水排水ラインを含むそれぞれ
のラインのうちの所定のラインに介在する所定の弁を制
御弁により形成し、制御ユニットは、流量検出手段の測
定した流量信号を入力し、かつ流量信号に応じてそれぞ
れの制御弁を開閉制御するものである構成でもよく、ま
た第１スラグ排出ラインへ接続するスラグ排出弁近傍の
第２スラグ排出ラインに、パージ水供給ラインを接続し
た構成でもよい。

【００１４】さらに気流層石炭ガス化炉のスラグ排出方
法にあっては、前記いずれか一つの気流層石炭ガス化炉
のスラグ排出装置を用い、ロックホッパスラグ排出ライ
ンのロックホッパスラグ排出弁を閉じる工程と、第１ス
ラグ排出ラインと第２スラグ排出ラインとの間に介在す
るスラグ排出弁を開く工程と、第１冷却水供給ラインの
第１冷却水排水弁を開いてスラグ冷却室へ冷却水を供給
する工程と、第２冷却水排水ラインの第２冷却水排水弁
を開いて流量検出手段により第２冷却水排水ラインの流
量を測定する工程と、流量が規定値以下の際に第１スラ
グ排出ライン内及び第２スラグ排出ライン内のスラグ閉
塞を判定する工程とにより、スラグ閉塞を判定された
際、第２冷却水排水弁を閉じて第２冷却水供給ラインよ
り冷却水を供給する工程と、冷却水を第１スラグ排出ラ
インを経て第１冷却水排出ラインより排出し閉塞を解消
する工程とよりなる構成とする。

【００１５】そしてスラグ閉塞を判定された際、第２冷
却水排水弁を閉じて高圧水供給ラインより高圧水を供給
する工程と、該高圧水を第２スラグ排出ライン及び第１
スラグ排出ラインを経て第１冷却水排出ラインより排出
し閉塞を解消する工程とよりなる構成、またはスラグ閉
塞を判定された際、第２冷却水排水弁を閉じてパージ水
供給ラインよりパージ水を供給する工程と、パージ水を
第２スラグ排出ライン及び第１スラグ排出ラインを経て
第１冷却水排出ラインより排出し閉塞を解消する工程と
よりなる構成でもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１を参
照しながら説明する。図１に示すように、石炭を高温ガ
スによりガス化する石炭ガス化室２と、石炭ガス化室２
の下部にスラグ流下口を介して連通するスラグ冷却室４
と、ガス化室２より流下してくる溶融スラグを冷却し冷
却スラグ８に固化する冷却水６と、スラグ冷却室４に内
設され冷却スラグ８を粉砕するスラグ粉砕機２７と、ス
ラグ冷却室４の底部に形成されたスラグ冷却室底部絞り
部５と、このスラグ冷却室底部絞り部５より排出するス
ラグを貯留しかつ排出するスラグロックホッパ２０とを
有し、スラグ冷却室４へ連通する第１冷却水供給ライン
３０及び第１冷却水供給弁３１と、スラグ冷却室４より
連通する第１冷却水排出ライン３４及び第１冷却水排出
弁３５と、スラグ冷却室底部絞り部５よりスラグロック
ホッパ２０へ連通する第１スラグ排出ライン１７及び第
２スラグ排出ライン１９と、第１スラグ排出ライン１７
と第２スラグ排出ライン１９との間に介在するスラグ排
出弁１８と、第１スラグ排出ライン１７へ連通する第２
冷却水供給ライン３２及び第２冷却水供給弁３３と、ス
ラグロックホッパ２０へ連通する高圧水供給ライン２３
及び高圧水供給弁２４と、第２冷却水排水ライン３６及
び第２冷却水排水弁３７と、ロックホッパスラグ排出ラ
イン２２及びロックホッパスラグ排出弁２１とよりなる
気流層石炭ガス化炉のスラグ排出装置であって、第２冷
却水排水ライン３６に、流量検出手段３８を介在させた
構成とする。

【００１７】そして流量検出手段３８に、制御ユニット
４１を付設するとともに、第２冷却水排水ライン３６を
含むそれぞれのラインのうちの所定のラインに介在する
所定の弁を制御弁により形成し、制御ユニット４１は、
流量検出手段３８の測定した流量信号を入力し、その流
量信号に応じてそれぞれの制御弁を開閉制御するもので
ある構成でもよい。また第１スラグ排出ライン１７へ連
通するスラグ排出弁１８近傍の第２スラグ排出ライン１
９に、パージ水供給ライン３９を接続した構成でもよ
い。

【００１８】すなわち冷却水６を保有するスラグ冷却室
４と、昇圧及び降圧機能を有するスラグロックホッパ２
０とは、スラグ冷却室底部絞り部５よりスラグ排出弁１
８に至る第１スラグ排出ライン１７と、スラグ排出弁１
８よりスラグロックホッパ２０に至る第２スラグ排出ラ
イン１９とにより接続されている。スラグ冷却室４には
第１冷却水供給ライン３０と第１冷却水排水ライン３４
とが接続されている。第１スラグ排出ライン１７のスラ
グ排出弁１８の近傍には、第２冷却水供給ライン３２が
配設されている。第２スラグ排出ライン１９のスラグ排
出弁１８の近傍には、パージ水供給ライン３９が接続さ
れている。スラグロックホッパ２０には、第２冷却水排
水弁３７と流量検出手段３８とを含む第２冷却水排水ラ
イン３６と、加圧のための高圧水供給ライン２３とが接
続され、第２冷却水排水ライン３６は、スラグロックホ
ッパ２０の降圧機能も兼ねている。スラグロックホッパ
２０の底部はロックホッパスラグ排出弁２１を含むロッ
クホッパスラグ排出ライン２２が接続している。各ライ
ンに介在されている弁類の開閉状態を示す信号及び流量
検出手段３８で計測される流量信号は、必要に応じて制
御ユニット４１に入力される。また、必要に応じて制御
ユニット４１からは、各ラインに介在している弁類の開
閉を制御する信号が出力される構成になっている。

【００１９】なおスラグ冷却室底部絞り部５に挿着され
た第１冷却水供給ライン３０の先端は、図２に示すよう
に、下向きノズル４２に形成したり、図３に示すよう
に、従来の冷却水供給ライン９と分けてもよい。また、
図４に示すように、第１冷却水供給ライン３０の先端を
壁面で留めておくことも可能である。図２に示す例は、
速やかなスラグの排出または移動を容易にする効果があ
り、図３に示す例では、スラグ排出のための作動水とス
ラグ冷却のための補給水とを分けることにより、システ
ムの信頼性が向上する。図４に示す例は、シンプルで安
価なシステムとなる。

【００２０】本発明の実施の形態の作用を説明する。ロ
ックホッパスラグ排出弁２１を閉じ、スラグ排出弁１８
を開いた状態の冷却室スラグ排出時において、スラグロ
ックホッパ２０の第２冷却水排水弁３７を開いて、スラ
グ冷却室４の第１冷却水供給ライン３０より冷却水を供
給し、第２冷却水排水ライン３６の流量を流量検出手段
３８により検知し、規定値以下であればスラグ排出ライ
ン１７,１９が閉塞気味であると判定する。直ちに、閉
塞解消のための操作に移行する。すなわち、第２冷却水
排水弁３７を閉じ、第１スラグ排出ライン１７に接続さ
れた第２冷却水供給ライン３２より冷却水を供給し、ス
ラグ冷却室４の第１冷却水排水ライン３４より排出させ
る。規定時間を経過した後、再び第２冷却水排水弁３７
を開いて、第１冷却水供給ライン３０より冷却水を供給
し、流量検出手段３８により検知される流量が規定値以
上であれば、閉塞が解消されたと判断し、スラグ冷却室
４よりスラグロックホッパ２０へスラグの排出，移動を
実行する。閉塞解消操作を規定回数試みても、流量が規
定値以下の場合には、ガス化炉の停止などを含む予め定
められたアラーム処理に移行させる。

【００２１】一方、スラグ排出弁１８を開いて第２冷却
水排水弁３７を閉じ、ロックホッパスラグ排出弁２１を
開いた状態のロックホッパスラグ排出時においては、パ
ージ水供給ライン３９より、スラグ搬送水を兼ねたパー
ジ水を供給することにより第２スラグ排出ライン１９内
に堆積したスラグ粒子を除去しつつ、ロックホッパスラ
グを系外に排出することができる。

【００２２】さらに図５に示すように、本発明の他の実
施の形態として冷却水６を保有するスラグ冷却室４と昇
圧及び降圧機能を有するスラグロックホッパ２０と、ス
ラグ冷却室４に連通する第１冷却水供給ライン３０及び
第１冷却水排水ライン３４と、スラグ冷却室底部絞り部
５よりスラグ排出弁１８を経てスラグロックホッパ２０
に至るスラグ排出ライン１７,１９と、スラグロックホ
ッパ２０に接続された高圧水供給ライン２３と、スラグ
ロックホッパ２０の底部のロックホッパスラグ排出弁２
１を含むロックホッパスラグ排出ライン２２と、スラグ
ロックホッパ２０に接続し第２冷却水排水弁及び流量検
出手段３８を含む第２冷却水排水ライン３６とより構成
されている。

【００２３】このような構成において、ロックホッパス
ラグ排出弁２１を閉じ、スラグ排出弁１８を開いた状態
の冷却室スラグ排出時において、スラグロックホッパ２
０の第２冷却水排水弁３７を開いて、スラグ冷却室４の
第１冷却水供給ライン３０より冷却水を供給し、第２冷
却水排水ライン３６の流量を付設した流量検出手段３８
により検知し、規定値以下であれば、スラグ排出ライン
１７,１９が閉塞気味であると判定するまでは、前記実
施の形態と同一である。スラグ排出ライン１７,１９が
閉塞気味であると判定されたら、第２冷却水排水弁３７
を閉じ、スラグロックホッパ２０の高圧水供給ライン２
３より高圧水を供給し、スラグ冷却室４の第１冷却水排
水ライン３４より排出させて閉塞を解消させる。なお、
前記実施の形態のように、スラグ排出ライン１９にパー
ジ水供給ライン３９を付加することももちろん可能であ
る。元々スラグロックホッパ２０に付設されている高圧
水供給ライン２３より閉塞解消のための作動水を供給す
るので、システムの複雑化を防ぐとともに、経済性に優
れることになる。

【００２４】本発明の他の実施の形態として気流層石炭
ガス化炉のスラグ排出方法は、前記しずれか一つの気流
層石炭ガス化炉のスラグ排出装置を用い、ロックホッパ
スラグ排出ライン２２のロックホッパスラグ排出弁２１
を閉じる工程と、第１スラグ排出ライン１７と第２スラ
グ排出ライン１９との間に介在するスラグ排出弁１８を
開く工程と、第１冷却水供給ライン３０の第１冷却水排
水弁３１を開いてスラグ冷却室４へ冷却水を供給する工
程と、第２冷却水排水ライン３６の第２冷却水排水弁３
７を開いて流量検出手段３８により第２冷却水排水ライ
ン３６の流量を測定する工程と、流量が規定値以下の際
に第１スラグ排出ライン１７内又は第２スラグ排出ライ
ン１９内を含むスラグ閉塞を判定する工程とにより、ス
ラグ閉塞を判定された際、第２冷却水排水弁３７を閉じ
て第２冷却水供給ライン３２より冷却水を供給する工程
と、冷却水を第１スラグ排出ライン１７を経て第１冷却
水排出ラインよ３４り排出し閉塞を解消する工程とより
なる構成とする。

【００２５】そしてスラグ閉塞を判定された際、第２冷
却水排水弁３７を閉じて高圧水供給ライン２３より高圧
水を供給する工程と、高圧水を第２スラグ排出ライン１
９及び第１スラグ排出ライン１７を経て第１冷却水排出
ライン３４より排出し閉塞を解消する工程とよりなる構
成でもよく、またスラグ閉塞を判定された際、第２冷却
水排水弁３７を閉じてパージ水供給ライン３９よりパー
ジ水を供給する工程と、パージ水を第２スラグ排出ライ
ン１９及び第１スラグ排出ライン１７を経て第１冷却水
排出ライン３４より排出し閉塞を解消する工程とよりな
る構成でもよい。

【００２６】本発明によれば、第１冷却水供給ラインの
先端に下向きノズルを設ける、又はこの第１冷却水供給
ラインとは別個の冷却水供給ラインに下向きノズルを設
けるなどにより、冷却水供給管の中心部に流水が集中し
てスラグの排出や移動を容易にする効果があり、そして
スラグ冷却室底部絞り部よりスラグロックホッパに至る
スラグ排出ラインの閉塞状態を、実際にスラグ排出ライ
ンを流れる水の流量により直接的に監視しているため、
軽微な閉塞状態でも正確かつ迅速に把握でき、合わせて
重度の閉塞状態に陥ることを未然に防ぐ手段を具備して
いるため、スラグの安定した排出が保証され、ガス化炉
運転時の安全性及び信頼性が向上される。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、スラグ排出ラインのス
ラグ閉塞状態を、実際に流れる水の流量により直接に監
視しているため、軽微な閉塞状態でも正確かつ迅速に把
握でき、合わせて重度の閉塞状態に陥ることを未然に防
ぐこともできるとともに、閉塞解消を確実に確認でき、
スラグの安定した排出が保証され、ガス化炉運転時の安
全性及び信頼性が向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。

【図２】図１の一部を示す拡大図である。

【図３】図２の他の実施例を示す拡大図である。

【図４】図２の他の実施例を示す拡大図である。

【図５】本発明の他の実施の形態を示す構成図である。

【図６】従来技術を示す図である。

【図７】従来の技術を示す図である。

【図８】提案されている技術を示す図である。

【符号の説明】

２ガス化室４スラグ冷却室５スラグ冷却室底部絞り部６冷却水７溶融スラグ１７第１スラグ排出ライン１８スラグ排出弁１９第２スラグ排出ライン２０スラグロックホッパ２１ロックホッパスラグ排出弁２２ロックホッパスラグ排出ライン２３高圧水供給ライン２４高圧水供給弁３０第１冷却水供給ライン３１第１冷却水供給弁３２第２冷却水供給ライン３３第２冷却水供給弁３４第１冷却水排水ライン３５第１冷却水排水弁３６第２冷却水排水ライン３７第２冷却水排水弁３８流量検出手段３９パージ水供給ライン４０パージ水供給弁４１制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田直美広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者竹田誠広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者山田陸雄広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者渡部芳樹広島県呉市宝町６番９号バブコック日立株式会社呉事業所内Ｆターム(参考） 3K061 NC03 NC07 NC09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石炭ガス化室と、該石炭ガス化室の下部
にスラグ流下口を介して接続するスラグ冷却室と、該ス
ラグ冷却室の排出するスラグを貯留しかつ排出するスラ
グロックホッパとを有し、前記スラグ冷却室へ連通する
第１冷却水供給ライン及び第１冷却水排出ラインと、ス
ラグ冷却室底部絞り部より前記スラグロックホッパへ連
通する第１スラグ排出ライン及び第２スラグ排出ライン
と、前記第１スラグ排出ラインへ連通する第２冷却水供
給ラインと、前記スラグロックホッパへ連通する高圧水
供給ライン、第２冷却水排水ライン及びロックホッパス
ラグ排出ラインとよりなる気流層石炭ガス化炉のスラグ
排出装置において、前記第２冷却水排水ラインに、流量
検出手段を介在させたことを特徴とする気流層石炭ガス
化炉のスラグ排出装置。
【請求項２】請求項１記載の気流層石炭ガス化炉のス
ラグ排出装置において、前記流量検出手段に、制御ユニ
ットを付設するとともに、第２冷却水排水ラインを含む
それぞれのラインのうちの所定のラインに介在する所定
の弁を制御弁により形成し、前記制御ユニットは、前記
流量検出手段の測定した流量信号を入力し、かつ該流量
信号に応じてそれぞれの制御弁を開閉制御するものであ
ることを特徴とする気流層石炭ガス化炉のスラグ排出装
置。
【請求項３】請求項１又は２記載の気流層石炭ガス化
炉のスラグ排出装置において、前記第１スラグ排出ライ
ンへ接続するスラグ排出弁近傍の第２スラグ排出ライン
に、パージ水供給ラインを接続したことを特徴とする気
流層石炭ガス化炉のスラグ排出装置。
【請求項４】請求項１又は２記載の気流層石炭ガス化
炉のスラグ排出装置を用い、前記ロックホッパスラグ排
出ラインのロックホッパスラグ排出弁を閉じる工程と、
第１スラグ排出ラインと第２スラグ排出ラインとの間に
介在するスラグ排出弁を開く工程と、第１冷却水供給ラ
インの第１冷却水排水弁を開いてスラグ冷却室へ冷却水
を供給する工程と、第２冷却水排水ラインの第２冷却水
排水弁を開いて流量検出手段により前記第２冷却水排水
ラインの流量を測定する工程と、該流量が規定値以下の
際に前記第１スラグ排出ライン内及び前記第２スラグ排
出ライン内のスラグ閉塞を判定する工程とにより、スラ
グ閉塞を判定された際、前記第２冷却水排水弁を閉じて
第２冷却水供給ラインより冷却水を供給する工程と、該
冷却水を前記第１スラグ排出ラインを経て前記第１冷却
水排出ラインより排出し閉塞を解消する工程とよりなる
ことを特徴とする気流層石炭ガス化炉のスラグ排出方
法。
【請求項５】請求項４記載の気流層石炭ガス化炉のス
ラグ排出方法において、前記スラグ閉塞を判定された
際、第２冷却水排水弁を閉じて高圧水供給ラインより高
圧水を供給する工程と、該高圧水を第２スラグ排出ライ
ン及び第１スラグ排出ラインを経て第１冷却水排出ライ
ンより排出し閉塞を解消する工程とよりなることを特徴
とする気流層石炭ガス化炉のスラグ排出方法。
【請求項６】請求項１、２又は３記載の気流層石炭ガ
ス化炉のスラグ排出装置を用い、前記ロックホッパスラ
グ排出ラインのロックホッパスラグ排出弁を閉じる工程
と、第１スラグ排出ラインと第２スラグ排出ラインとの
間に介在するスラグ排出弁を開く工程と、第１冷却水供
給ラインの第１冷却水排水弁を開いてスラグ冷却室へ冷
却水を供給する工程と、第２冷却水排水ラインの第２冷
却水排水弁を開いて流量検出手段により前記第２冷却水
排水ラインの流量を測定する工程と、該流量が規定値以
下の際に前記第１スラグ排出ライン及び前記第２スラグ
排出ライン内のスラグ閉塞を判定する工程とにより、ス
ラグ閉塞を判定された際、前記第２冷却水排水弁を閉じ
てパージ水供給ラインよりパージ水を供給する工程と、
該パージ水を第２スラグ排出ライン及び第１スラグ排出
ラインを経て第１冷却水排出ラインより排出し閉塞を解
消する工程とよりなることを特徴とする気流層石炭ガス
化炉のスラグ排出方法。