JP2003057119A - 温度計測装置を備えたガス化炉 - Google Patents
温度計測装置を備えたガス化炉Info
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】石炭に代表される微粉固体炭素質原料をガス化
させるガス化炉内の温度検出器に、スラグが付着するの
を抑えることにある。 【解決手段】 石炭等の微粉固体炭素原料をガス化する
ガス化炉の原料灰の溶融スラグ５３が付着又は流下する
炉壁３９を貫通して設けられる温度計測装置９を、棒状
の温度検出器１９と、この棒状の温度検出器１９が挿入
される内筒２１と、この内筒２１の炉内側先端から一定
の長さ部分にまで被冠された外筒２３とを有し、内筒２
１の炉内側先端部を開口し、他端を温度検出器１９を気
密に支持する支持部とし、外筒２３の両端を封止して、
この外筒と内筒との間の空間に冷却流体を、流入口２７
から流出口２９へ流し、内筒２１の後端部側の流入口３
１から、不活性ガス又は生成ガスの一部を流入して内筒
２１の先端開口から炉内に向けて噴出させることによ
り、温度検出器１９にスラグが付着するのを抑える。
させるガス化炉内の温度検出器に、スラグが付着するの
を抑えることにある。 【解決手段】 石炭等の微粉固体炭素原料をガス化する
ガス化炉の原料灰の溶融スラグ５３が付着又は流下する
炉壁３９を貫通して設けられる温度計測装置９を、棒状
の温度検出器１９と、この棒状の温度検出器１９が挿入
される内筒２１と、この内筒２１の炉内側先端から一定
の長さ部分にまで被冠された外筒２３とを有し、内筒２
１の炉内側先端部を開口し、他端を温度検出器１９を気
密に支持する支持部とし、外筒２３の両端を封止して、
この外筒と内筒との間の空間に冷却流体を、流入口２７
から流出口２９へ流し、内筒２１の後端部側の流入口３
１から、不活性ガス又は生成ガスの一部を流入して内筒
２１の先端開口から炉内に向けて噴出させることによ
り、温度検出器１９にスラグが付着するのを抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭に代表される
微粉固体炭素質原料をガス化させるガス化炉に係り、具
体的にはガス化炉内の温度計測技術に関する。
微粉固体炭素質原料をガス化させるガス化炉に係り、具
体的にはガス化炉内の温度計測技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭等の微粉固体炭素質原料をガス化す
るガス化炉には、固定層、流動層、気流層等の各方式が
種々提案されている。例えば気流層式のものは、原料を
微粉にして酸素、空気等の酸素含有ガスと共に原料灰の
溶融温度以上、例えば約１３００℃から１６００℃の炉
内に供給して、ガス化する方式である。気流層式のもの
は、ガス化効率が高く、適用炭種が広く、さらに灰分を
有害成分の溶出を抑えたスラグに変換させるため、環境
適合性が優れている等の特徴を有している。そのため、
複合発電、燃料電池等の燃料及び合成ガス等の原料製造
に適しており、国内外で積極的に開発が進められてい
る。高ガス化効率が得られる気流層ガス化炉について
は、例えば特開昭５９−１７６３９１号公報に開示され
ている。
るガス化炉には、固定層、流動層、気流層等の各方式が
種々提案されている。例えば気流層式のものは、原料を
微粉にして酸素、空気等の酸素含有ガスと共に原料灰の
溶融温度以上、例えば約１３００℃から１６００℃の炉
内に供給して、ガス化する方式である。気流層式のもの
は、ガス化効率が高く、適用炭種が広く、さらに灰分を
有害成分の溶出を抑えたスラグに変換させるため、環境
適合性が優れている等の特徴を有している。そのため、
複合発電、燃料電池等の燃料及び合成ガス等の原料製造
に適しており、国内外で積極的に開発が進められてい
る。高ガス化効率が得られる気流層ガス化炉について
は、例えば特開昭５９−１７６３９１号公報に開示され
ている。
【０００３】ところで、石炭に代表される微粉固体炭素
質原料をガス化させるガス化炉では、一酸化炭素及び水
素を多く含む生成ガスを高効率で生成させ、かつ原料中
の灰分を溶融スラグとして落下させる必要があるため、
ガス化炉の温度計測、監視及び制御は、ガス化炉の安定
な運転において非常に重要となる。このようなガス化炉
の温度計測には、一般的に白金−白金ロジウム等の高温
用熱電対素線を絶縁材で被覆させたシース型熱電対をセ
ラミック製の保護管に内挿させた温度検出器等を用い
る。
質原料をガス化させるガス化炉では、一酸化炭素及び水
素を多く含む生成ガスを高効率で生成させ、かつ原料中
の灰分を溶融スラグとして落下させる必要があるため、
ガス化炉の温度計測、監視及び制御は、ガス化炉の安定
な運転において非常に重要となる。このようなガス化炉
の温度計測には、一般的に白金−白金ロジウム等の高温
用熱電対素線を絶縁材で被覆させたシース型熱電対をセ
ラミック製の保護管に内挿させた温度検出器等を用い
る。
【０００４】しかし、ガス化炉内は石炭の灰分の溶融温
度以上の高温の雰囲気であるため、供給された石炭中の
灰分は極めて付着性の強い溶融スラグとなり、温度検出
器先端の温度検知部に付着、固化して正確な温度計測を
阻害する。溶融スラグを温度検知部に付着させにくく
し、保守作業を容易にする温度計測装置が、特開平１０
−２３７４６６号公報に開示されている。この温度計測
装置は、炉壁を貫通して設けられるもので、熱電対が保
護管で覆われた温度検出器を挿入する内筒と、この内筒
の炉内側先端から一定の長さ部分にまで覆って設けられ
た外筒とを備えている。内筒の炉内側の先端部は開口さ
れ、他端は温度検出器を気密に支持している。そして、
外筒の両端を封止して、外筒と内筒との間の空間に冷却
流体を通流することにより、保護管表面を冷却して保護
管表面にスラグが付着するのを低減して、正確な温度計
測を可能にしている。
度以上の高温の雰囲気であるため、供給された石炭中の
灰分は極めて付着性の強い溶融スラグとなり、温度検出
器先端の温度検知部に付着、固化して正確な温度計測を
阻害する。溶融スラグを温度検知部に付着させにくく
し、保守作業を容易にする温度計測装置が、特開平１０
−２３７４６６号公報に開示されている。この温度計測
装置は、炉壁を貫通して設けられるもので、熱電対が保
護管で覆われた温度検出器を挿入する内筒と、この内筒
の炉内側先端から一定の長さ部分にまで覆って設けられ
た外筒とを備えている。内筒の炉内側の先端部は開口さ
れ、他端は温度検出器を気密に支持している。そして、
外筒の両端を封止して、外筒と内筒との間の空間に冷却
流体を通流することにより、保護管表面を冷却して保護
管表面にスラグが付着するのを低減して、正確な温度計
測を可能にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ガス
化炉を安定に運転するには、ガス化炉内の温度を正確か
つ連続に計測する必要がある。例えば、原料供給系のト
ラブルにより石炭のガス化部への供給が減少した場合に
は、著しくガス化部の温度は上昇するため、酸化剤の調
整を迅速に行う必要がある。
化炉を安定に運転するには、ガス化炉内の温度を正確か
つ連続に計測する必要がある。例えば、原料供給系のト
ラブルにより石炭のガス化部への供給が減少した場合に
は、著しくガス化部の温度は上昇するため、酸化剤の調
整を迅速に行う必要がある。
【０００６】しかし、特開平１０−２３７４６６号公報
に開示された装置では、保護管表面において付着力の弱
いスラグの上層に、さらにスラグが付着、成長を続ける
ため、長期間運転した場合には、付着スラグの断熱作用
により温度計測に十分な信頼性が得られないおそれがあ
る。また、ガス化炉の長期運転後に停止した際は、付着
力の強い固化スラグが保護管及び近傍の耐火材を覆って
おり、保護管の交換作業は困難である。すなわち、交換
作業は、炉内より付着スラグを研削する必要があり、多
大の労力がかかるばかりでなく、耐火材の損傷も避けら
れない。
に開示された装置では、保護管表面において付着力の弱
いスラグの上層に、さらにスラグが付着、成長を続ける
ため、長期間運転した場合には、付着スラグの断熱作用
により温度計測に十分な信頼性が得られないおそれがあ
る。また、ガス化炉の長期運転後に停止した際は、付着
力の強い固化スラグが保護管及び近傍の耐火材を覆って
おり、保護管の交換作業は困難である。すなわち、交換
作業は、炉内より付着スラグを研削する必要があり、多
大の労力がかかるばかりでなく、耐火材の損傷も避けら
れない。
【０００７】本発明の課題は、石炭に代表される微粉固
体炭素質原料をガス化させるガス化炉に用いる温度検出
器にスラグが付着するのを抑えることにある。
体炭素質原料をガス化させるガス化炉に用いる温度検出
器にスラグが付着するのを抑えることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、石炭等の微粉固体炭素原料をガス化する
ガス化炉の原料灰の溶融スラグが付着又は流下する炉壁
を貫通して設けられる炉温度計測装置を備えたガス化炉
であって、前記温度計測装置は、棒状の温度検出器と、
この棒状の温度検出器が挿入される内筒と、この内筒の
炉内側先端から一定の長さ部分にまで覆って設けられた
外筒とを有し、前記内筒の炉内側先端部は開口され他端
は前記温度検出器を気密に支持する支持部が形成され、
前記外筒の両端は封止され、この外筒と前記内筒との間
の空間に冷却流体を通流する流入口及び流出口が設けら
れ、前記内筒の後端部側にガスを流入する流入口が設け
られてなることを特徴とする。
に、本発明は、石炭等の微粉固体炭素原料をガス化する
ガス化炉の原料灰の溶融スラグが付着又は流下する炉壁
を貫通して設けられる炉温度計測装置を備えたガス化炉
であって、前記温度計測装置は、棒状の温度検出器と、
この棒状の温度検出器が挿入される内筒と、この内筒の
炉内側先端から一定の長さ部分にまで覆って設けられた
外筒とを有し、前記内筒の炉内側先端部は開口され他端
は前記温度検出器を気密に支持する支持部が形成され、
前記外筒の両端は封止され、この外筒と前記内筒との間
の空間に冷却流体を通流する流入口及び流出口が設けら
れ、前記内筒の後端部側にガスを流入する流入口が設け
られてなることを特徴とする。
【０００９】すなわち、内筒にガスを流入させることに
より、ガスは内筒に挿入された温度検出器と内筒との間
を通って内筒の先端開口から炉内へ流れ出ることにな
る。その結果、温度検出器の外表面は、ガス流によって
覆われることから、ガス化炉内の飛散した溶融スラグが
温度検出器に付着するのを抑えることができる。また、
付着した場合でも、内筒と外筒の間の空間を流れる冷却
流体によってスラグは融点より低い温度に冷却されるか
ら付着力が弱められ、内筒の先端開口から流出するガス
流によってスラグが剥離される。
より、ガスは内筒に挿入された温度検出器と内筒との間
を通って内筒の先端開口から炉内へ流れ出ることにな
る。その結果、温度検出器の外表面は、ガス流によって
覆われることから、ガス化炉内の飛散した溶融スラグが
温度検出器に付着するのを抑えることができる。また、
付着した場合でも、内筒と外筒の間の空間を流れる冷却
流体によってスラグは融点より低い温度に冷却されるか
ら付着力が弱められ、内筒の先端開口から流出するガス
流によってスラグが剥離される。
【００１０】ここで、ガス流入口より流入させるガス
は、不活性ガスまたはガス化炉で生成される生成ガスの
一部を用いることが好ましい。これによれば、炉内のガ
ス化に与える悪影響が少なく、しかもスラグの付着を抑
え、また付着スラグの剥離ができる。
は、不活性ガスまたはガス化炉で生成される生成ガスの
一部を用いることが好ましい。これによれば、炉内のガ
ス化に与える悪影響が少なく、しかもスラグの付着を抑
え、また付着スラグの剥離ができる。
【００１１】また、ガスは、連続的に又は断続的に供給
することができる。連続にするか、断続にするかは、ス
ラグの質や量等に応じて認めることができる。
することができる。連続にするか、断続にするかは、ス
ラグの質や量等に応じて認めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明の特徴に係る温度計測
装置の一実施の形態の構成断面図、図２は本発明の特徴
に係る温度計測装置の他の実施の形態の構成断面図、図
３は石炭等の微粉固体炭素質原料のガス化炉の構成断面
図である。
の形態を説明する。図１は本発明の特徴に係る温度計測
装置の一実施の形態の構成断面図、図２は本発明の特徴
に係る温度計測装置の他の実施の形態の構成断面図、図
３は石炭等の微粉固体炭素質原料のガス化炉の構成断面
図である。
【００１３】図３に示すように、ガス化炉の圧力容器１
は、主として、ガス化部３、熱回収部５、スラグ冷却部
７で構成されている。ガス化炉の温度計測装置９は、ガ
ス化部３の壁面を貫通して設けられている。石炭等の微
粉固体炭素質原料は、酸素、空気等の酸化剤とともにバ
ーナ１３ａ，１３ｂよりガス化部３へ供給され、高温、
高圧下でガス化される。原料中の可燃分は一酸化炭素及
び水素に富むガスに変換され、ガス化部上部の絞り部１
１及び熱回収部５を通って排出される。ガス化炉排出さ
れるガスは、図示されていない後流の脱塵、脱流化水素
装置に送られ精製された後、ガスタービンの燃料として
用いられるようになっている。一方、原料中の灰分は、
溶融スラグ１５としてガス化部３の下部のスラグ冷却部
７へ落下させて水砕スラグとしてライン１７より炉外ヘ
排出されるようになっている。
は、主として、ガス化部３、熱回収部５、スラグ冷却部
７で構成されている。ガス化炉の温度計測装置９は、ガ
ス化部３の壁面を貫通して設けられている。石炭等の微
粉固体炭素質原料は、酸素、空気等の酸化剤とともにバ
ーナ１３ａ，１３ｂよりガス化部３へ供給され、高温、
高圧下でガス化される。原料中の可燃分は一酸化炭素及
び水素に富むガスに変換され、ガス化部上部の絞り部１
１及び熱回収部５を通って排出される。ガス化炉排出さ
れるガスは、図示されていない後流の脱塵、脱流化水素
装置に送られ精製された後、ガスタービンの燃料として
用いられるようになっている。一方、原料中の灰分は、
溶融スラグ１５としてガス化部３の下部のスラグ冷却部
７へ落下させて水砕スラグとしてライン１７より炉外ヘ
排出されるようになっている。
【００１４】次に、本発明の特徴に係る温度計測装置に
ついて説明する。図１は、本発明の特徴に係る温度計測
装置の一実施の形態の構成断面図を示している。温度計
測装置９は、ガス化炉のガス化部３の壁面を貫通して設
けられ、棒状の温度検出器１９と、この温度検出器１９
が挿入される内筒２１と、内筒２１の炉内側先端から後
端の手前の炉外側まで覆って設けられた同軸の外筒２３
等を有している。温度検出器１９は、例えば、白金―白
金ロジウム等の高温用熱電対素線を絶縁材で被覆させた
シース型熱電対を用いることができる。内筒２１は、炉
内側の先端が開口されており、この開口から炉内に温度
検出器１９の先端が突出して設けられる。内筒２１の後
端は、炉外に位置され、温度検出器１９を気密に支持す
る構造となっている。外筒２３の炉内側先端は、輪状の
平板で封止されている。すなわち、内筒の炉内側先端は
開口で、内筒２１の先端２１と外筒２３の先端で囲まれ
る輪状の面が封止されている。外筒２３の炉外側の後端
は、内筒２１の後端の手前で段差を形成し、内筒２１の
外周に封止接続されている。
ついて説明する。図１は、本発明の特徴に係る温度計測
装置の一実施の形態の構成断面図を示している。温度計
測装置９は、ガス化炉のガス化部３の壁面を貫通して設
けられ、棒状の温度検出器１９と、この温度検出器１９
が挿入される内筒２１と、内筒２１の炉内側先端から後
端の手前の炉外側まで覆って設けられた同軸の外筒２３
等を有している。温度検出器１９は、例えば、白金―白
金ロジウム等の高温用熱電対素線を絶縁材で被覆させた
シース型熱電対を用いることができる。内筒２１は、炉
内側の先端が開口されており、この開口から炉内に温度
検出器１９の先端が突出して設けられる。内筒２１の後
端は、炉外に位置され、温度検出器１９を気密に支持す
る構造となっている。外筒２３の炉内側先端は、輪状の
平板で封止されている。すなわち、内筒の炉内側先端は
開口で、内筒２１の先端２１と外筒２３の先端で囲まれ
る輪状の面が封止されている。外筒２３の炉外側の後端
は、内筒２１の後端の手前で段差を形成し、内筒２１の
外周に封止接続されている。
【００１５】内筒２１と外筒２３との間の空間に、円筒
状の仕切り２５が外筒２３の段差の位置から炉内側の封
止する平板の手前の位置まで設けられている。すなわち
仕切り２５により、温度計測装置９は、内筒２１内と、
２層に分けられた内筒２１と外筒２３との間の空間の合
計３層に分けられるが、外側の２層は炉内側の端部で連
通している。外筒２３の炉外側の外周に、外筒２３と内
筒２１との間の連通した２層の空間の外層に冷却水また
はスチーム等の冷却流体を通流させる流入ノズル２７と
２層の空間の内層から流出させる流出ノズル２９とが設
けられている。炉外側に位置する内筒２１の外面に、内
筒２１の内部にガスを流入させる流入ノズル３１が設け
られている。
状の仕切り２５が外筒２３の段差の位置から炉内側の封
止する平板の手前の位置まで設けられている。すなわち
仕切り２５により、温度計測装置９は、内筒２１内と、
２層に分けられた内筒２１と外筒２３との間の空間の合
計３層に分けられるが、外側の２層は炉内側の端部で連
通している。外筒２３の炉外側の外周に、外筒２３と内
筒２１との間の連通した２層の空間の外層に冷却水また
はスチーム等の冷却流体を通流させる流入ノズル２７と
２層の空間の内層から流出させる流出ノズル２９とが設
けられている。炉外側に位置する内筒２１の外面に、内
筒２１の内部にガスを流入させる流入ノズル３１が設け
られている。
【００１６】温度計測装置９は、ガス化炉のガス化部３
の壁面を貫通して設けられる。ガス化部３の壁面は、複
数の水冷管３３と平板３５とを溶接した壁面の内側に耐
火材３７を施工した構造の水冷耐火壁３９と外側の圧力
容器１の壁面等よりなる。温度計測装置９は、内筒２１
より突出した温度検出器１９を炉内に向け、内筒２１の
開口の端部と封止された外筒２３の端部とが耐火材３７
と略同面となるようにガス化部３の壁面を貫通して設け
られる。
の壁面を貫通して設けられる。ガス化部３の壁面は、複
数の水冷管３３と平板３５とを溶接した壁面の内側に耐
火材３７を施工した構造の水冷耐火壁３９と外側の圧力
容器１の壁面等よりなる。温度計測装置９は、内筒２１
より突出した温度検出器１９を炉内に向け、内筒２１の
開口の端部と封止された外筒２３の端部とが耐火材３７
と略同面となるようにガス化部３の壁面を貫通して設け
られる。
【００１７】次に、温度計測装置９の動作及び特徴を図
１を参照して説明する。２層に分けられた内筒２１と外
筒２３との間の空間の外側の層には、ライン４３からノ
ズル２７を経て冷却水又はスチーム等の冷媒が流入す
る。流入した冷媒は、ガス化炉内側の封止した端部に向
かって流れ、仕切り２５の端部で折り返し２層の内側を
流れ、ノズル２９よりライン４５へ流出する。また、ラ
イン４７から供給されるガス、例えばＮ２等の不活性ガ
ス又はガス化炉の生成ガスの一部は、ノズル３１から内
筒２１の内部を流れ、ガス化炉の内部に向けた開口から
ガス流５１として噴出する。石炭等の微粉固体炭素質原
料のガス化炉のガス化部３は、原料中の灰分の融点より
高温の雰囲気である。したがって、灰分は溶融スラグ５
３となって、水冷耐火壁３９の耐火材３７に飛散し、付
着する。しかし、内筒２１の開口から突出した温度検出
器１９は、開口よりガス流５１が噴出しているので、溶
融スラグが飛散、付着するのを抑えることができる。し
たがって、炉内の温度計測を安定に行うことができる。
１を参照して説明する。２層に分けられた内筒２１と外
筒２３との間の空間の外側の層には、ライン４３からノ
ズル２７を経て冷却水又はスチーム等の冷媒が流入す
る。流入した冷媒は、ガス化炉内側の封止した端部に向
かって流れ、仕切り２５の端部で折り返し２層の内側を
流れ、ノズル２９よりライン４５へ流出する。また、ラ
イン４７から供給されるガス、例えばＮ２等の不活性ガ
ス又はガス化炉の生成ガスの一部は、ノズル３１から内
筒２１の内部を流れ、ガス化炉の内部に向けた開口から
ガス流５１として噴出する。石炭等の微粉固体炭素質原
料のガス化炉のガス化部３は、原料中の灰分の融点より
高温の雰囲気である。したがって、灰分は溶融スラグ５
３となって、水冷耐火壁３９の耐火材３７に飛散し、付
着する。しかし、内筒２１の開口から突出した温度検出
器１９は、開口よりガス流５１が噴出しているので、溶
融スラグが飛散、付着するのを抑えることができる。し
たがって、炉内の温度計測を安定に行うことができる。
【００１８】また、温度検出器１９に溶融スラグ５３が
飛散した場合でも、内筒２１と外筒２３の間を冷媒が流
れているので、溶融スラグ５３は冷却により付着力が低
減され、ガス流５１の噴出で飛散させることができる。
ガス流５１は、連続的に噴出されるほうが、溶融スラグ
４９の付着を抑えるのに効果的であるが、溶融スラグの
発生量等に応じて断続的に噴出するようにしてもよい。
飛散した場合でも、内筒２１と外筒２３の間を冷媒が流
れているので、溶融スラグ５３は冷却により付着力が低
減され、ガス流５１の噴出で飛散させることができる。
ガス流５１は、連続的に噴出されるほうが、溶融スラグ
４９の付着を抑えるのに効果的であるが、溶融スラグの
発生量等に応じて断続的に噴出するようにしてもよい。
【００１９】このように、温度検出器１９に、溶融スラ
グ５３が付着するのを抑えることができるので、ガス化
炉内の温度計測を安定に長期間、連続的に行うことがで
きる。
グ５３が付着するのを抑えることができるので、ガス化
炉内の温度計測を安定に長期間、連続的に行うことがで
きる。
【００２０】また、溶融スラグ５３の付着を抑えること
ができるので、温度計測装置をガス化炉から取り外す際
に、水冷耐火壁３９を損傷させることなく、点検、交換
の作業が容易となる。なお、温度検出器１９の先端にＮ
２等の不活性ガスまたは生成ガスの一部を噴出している
ため、検出した温度は、実際のガス化部３内の温度に比
べて、数度から数十度低くなる。しかしこの程度の計測
値の違いは、ガス化炉の運転には支障をきたさない程度
であるため問題は無い。好ましくは、予めガス流５１に
よる温度低下を調べて、計測値を調整すればよい。ま
た、噴出するガス流をＮ２等の不活性ガスまたは生成ガ
スの一部としたのは、炉内のガス化に支障を起こさない
ようにするためである。
ができるので、温度計測装置をガス化炉から取り外す際
に、水冷耐火壁３９を損傷させることなく、点検、交換
の作業が容易となる。なお、温度検出器１９の先端にＮ
２等の不活性ガスまたは生成ガスの一部を噴出している
ため、検出した温度は、実際のガス化部３内の温度に比
べて、数度から数十度低くなる。しかしこの程度の計測
値の違いは、ガス化炉の運転には支障をきたさない程度
であるため問題は無い。好ましくは、予めガス流５１に
よる温度低下を調べて、計測値を調整すればよい。ま
た、噴出するガス流をＮ２等の不活性ガスまたは生成ガ
スの一部としたのは、炉内のガス化に支障を起こさない
ようにするためである。
【００２１】図２は本発明の特徴に係る温度計測装置の
他の実施形態の構成断面図である。図１の実施形態と相
違する点は、温度計測装置１０の温度検出器１９を保護
管５５で覆うことと、内筒２１と外筒２３との間の空間
に仕切り２５を設けていないことにある。保護管５５
は、例えば、セラミック製の材質のものを用いる。その
他の点は図１の実施形態と同一であることから、同一部
品には同一符号を付して説明を省略する。
他の実施形態の構成断面図である。図１の実施形態と相
違する点は、温度計測装置１０の温度検出器１９を保護
管５５で覆うことと、内筒２１と外筒２３との間の空間
に仕切り２５を設けていないことにある。保護管５５
は、例えば、セラミック製の材質のものを用いる。その
他の点は図１の実施形態と同一であることから、同一部
品には同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】このように構成される実施形態の動作につ
いて説明する。温度検出装置１０は、ガス化部３の壁面
を貫通して設けられる。温度検出器１９を保護管５５で
覆っているため、内筒２１の開口から噴出させるガス流
５１は、断続的に行うことができる。すなわち、溶融ス
ラグ５３は、水冷耐火壁３９の表面及び温度検出器１９
を覆う保護管５５の先端に飛散してくる。しかし、保護
管５５の先端は、内筒２１と外筒２３の間を流れる冷媒
の影響で冷却されているので、溶融スラグ５３の付着力
も低減される。したがって、内筒２１の開口から噴出さ
せるガス流５１を断続的に行うことにより、保護管５５
の先端及びその近傍に付着したスラグを容易に剥離する
ことができる。また、温度検出器１９は、保護管５５に
覆われているので、スラグにより損傷するおそれがな
い。また、内筒２１と外筒２３との間の空間に、仕切り
を設けていないが、冷却水等の冷媒が保護管５３の先端
に付着するスラグの付着力を低減できる程度に冷却でき
れば、仕切りは不要である。
いて説明する。温度検出装置１０は、ガス化部３の壁面
を貫通して設けられる。温度検出器１９を保護管５５で
覆っているため、内筒２１の開口から噴出させるガス流
５１は、断続的に行うことができる。すなわち、溶融ス
ラグ５３は、水冷耐火壁３９の表面及び温度検出器１９
を覆う保護管５５の先端に飛散してくる。しかし、保護
管５５の先端は、内筒２１と外筒２３の間を流れる冷媒
の影響で冷却されているので、溶融スラグ５３の付着力
も低減される。したがって、内筒２１の開口から噴出さ
せるガス流５１を断続的に行うことにより、保護管５５
の先端及びその近傍に付着したスラグを容易に剥離する
ことができる。また、温度検出器１９は、保護管５５に
覆われているので、スラグにより損傷するおそれがな
い。また、内筒２１と外筒２３との間の空間に、仕切り
を設けていないが、冷却水等の冷媒が保護管５３の先端
に付着するスラグの付着力を低減できる程度に冷却でき
れば、仕切りは不要である。
【００２３】図２の実施形態では、ガス流を断続的に行
うことで、溶融スラグの付着を抑えることができるか
ら、不活性ガス等の消費量を低減できる。炉内の温度計
測も安定に連続かつ長期間行える。また、装置の取り外
しも可能であり、水冷耐火壁３９を損傷することなく、
点検、交換できる。
うことで、溶融スラグの付着を抑えることができるか
ら、不活性ガス等の消費量を低減できる。炉内の温度計
測も安定に連続かつ長期間行える。また、装置の取り外
しも可能であり、水冷耐火壁３９を損傷することなく、
点検、交換できる。
【００２４】本発明の実施形態では、温度計測装置を備
えたガス化炉は、石炭等の微粉固体炭素原料をガス化す
るガス化炉について説明したが、これに限定するもので
ない。本発明は、炉内の温度検出器に生成物が付着する
のを抑え、温度検出を長期に安定に行えるもので、石炭
等の微粉固体炭素原料をガス化するガス化炉以外のガス
化炉についても適用できる。
えたガス化炉は、石炭等の微粉固体炭素原料をガス化す
るガス化炉について説明したが、これに限定するもので
ない。本発明は、炉内の温度検出器に生成物が付着する
のを抑え、温度検出を長期に安定に行えるもので、石炭
等の微粉固体炭素原料をガス化するガス化炉以外のガス
化炉についても適用できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
温度検出器にスラグが付着するのを抑えて、炉内の温度
計測を安定に行うことができる。
温度検出器にスラグが付着するのを抑えて、炉内の温度
計測を安定に行うことができる。
【図１】本発明の特徴に係る温度計測装置の一実施の形
態の構成断面図である。
態の構成断面図である。
【図２】本発明の特徴に係る温度計測装置の他の実施の
形態の構成断面図である。
形態の構成断面図である。
【図３】石炭等の微粉固体炭素質原料のガス化炉の構成
断面図である。
断面図である。
１ 圧力容器
３ ガス化部
５ 熱回収部
７ スラグ冷却部
９ 温度計測装置
１０ 温度計測装置
１９ 温度検出器
２１ 内筒
２３ 外筒
２５ 仕切り
２７ 流入ノズル
２９ 流出ノズル
３１ 流入ノズル
５１ ガス流
５３ 溶融スラグ
５５ 保護管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０１Ｋ 7/02 Ｇ０１Ｋ 7/02 Ｃ
(72)発明者 吉田 邦勝
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
Ｆターム(参考） 2F056 KC03 KC08 KC10 KC11
4K046 HA05 LA01
4K056 AA12 CA12 FA13
Claims (3)
- 【請求項１】 石炭等の微粉固体炭素原料をガス化する
ガス化炉の原料灰の溶融スラグが付着又は流下する炉壁
を貫通して設けられる温度計測装置を備えたガス化炉で
あって、前記温度計測装置は、棒状の温度検出器と、こ
の棒状の温度検出器が挿入される内筒と、この内筒の炉
内側先端から一定の長さ部分にまで覆って設けられた外
筒とを有し、前記内筒の炉内側先端部は開口され他端は
前記温度検出器を気密に支持する支持部が形成され、前
記外筒の両端は封止され、この外筒と前記内筒との間の
空間に冷却流体を通流する流入口及び流出口が設けら
れ、前記内筒の後端部側にガスを流入する流入口が設け
られてなることを特徴とするガス化炉。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ガスは、不活性
ガスまたはガス化炉で生成される生成ガスの一部である
ことを特徴とするガス化炉。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、前記温度検出
器は、熱電対を保護管で覆ってなることを特徴とするガ
ス化炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248742A JP2003057119A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 温度計測装置を備えたガス化炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248742A JP2003057119A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 温度計測装置を備えたガス化炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057119A true JP2003057119A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19077858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001248742A Pending JP2003057119A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 温度計測装置を備えたガス化炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003057119A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008231294A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Electric Power Dev Co Ltd | 二段ガス化炉 |
| JP2009019937A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Ngk Insulators Ltd | 放射性廃棄物溶融炉用断熱壁 |
| KR100989053B1 (ko) | 2010-08-20 | 2010-10-25 | 송재영 | 고로 온도측정장치 |
| CN102103024A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-06-22 | 北京航天计量测试技术研究所 | 双层炉体煤气化炉炉膛温度的测量装置及方法 |
| CN114088229A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-25 | 中铝瑞闽股份有限公司 | 一种气垫式连续热处理线炉气测温方法 |
| CN114199393A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-18 | 北京航化节能环保技术有限公司 | 一种恶劣工况下的测温装置 |
| CN116694368A (zh) * | 2023-04-19 | 2023-09-05 | 清华大学山西清洁能源研究院 | 一种煤气化炉在线监测装置和在线监测方法 |
-
2001
- 2001-08-20 JP JP2001248742A patent/JP2003057119A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008231294A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Electric Power Dev Co Ltd | 二段ガス化炉 |
| JP2009019937A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Ngk Insulators Ltd | 放射性廃棄物溶融炉用断熱壁 |
| CN102103024A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-06-22 | 北京航天计量测试技术研究所 | 双层炉体煤气化炉炉膛温度的测量装置及方法 |
| KR100989053B1 (ko) | 2010-08-20 | 2010-10-25 | 송재영 | 고로 온도측정장치 |
| CN114088229A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-25 | 中铝瑞闽股份有限公司 | 一种气垫式连续热处理线炉气测温方法 |
| CN114199393A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-18 | 北京航化节能环保技术有限公司 | 一种恶劣工况下的测温装置 |
| CN116694368A (zh) * | 2023-04-19 | 2023-09-05 | 清华大学山西清洁能源研究院 | 一种煤气化炉在线监测装置和在线监测方法 |
| CN116694368B (zh) * | 2023-04-19 | 2024-03-05 | 清华大学山西清洁能源研究院 | 一种煤气化炉在线监测装置和在线监测方法 |
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