JP2003193068A - Burner for gasification furnace - Google Patents

Burner for gasification furnace

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JP2003193068A
JP2003193068A JP2001399775A JP2001399775A JP2003193068A JP 2003193068 A JP2003193068 A JP 2003193068A JP 2001399775 A JP2001399775 A JP 2001399775A JP 2001399775 A JP2001399775 A JP 2001399775A JP 2003193068 A JP2003193068 A JP 2003193068A
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slurry
burner
tip
fuel
oxidizer
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Tadayoshi Adachi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a burner for a gasification furnace, capable of finely spraying a fuel slurry without causing plugging of a passage even in a small- scale gasification furnace such as a test facility, enabling a stable operation by promoting the mixing with an oxidant, and improving gasification efficiency. <P>SOLUTION: An oxidant-jetting orifice 22 for jetting the oxidant at a high speed to the fuel slurry jetted from the tip of a slurry tip nozzle part 17a is arranged at the outer periphery part of the tip of the slurry tip nozzle part 17a of a slurry burner tip 17. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、ガス化炉用バーナ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gasifier burner.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、石炭ガス化設備は、図3に示さ
れる如く、燃料としての石炭を酸素等の酸化剤によって
部分酸化させガス化するガス化炉1と、該ガス化炉1で
ガス化された発生ガスを冷却するガス冷却装置2と、該
ガス冷却装置2で冷却された発生ガスを精製するガス精
製装置3とを備えてなる構成を有している。
2. Description of the Related Art Generally, as shown in FIG. 3, a coal gasification facility comprises a gasification furnace 1 for partially oxidizing coal as a fuel with an oxidant such as oxygen, and a gasification in the gasification furnace 1. The gas cooling device 2 for cooling the generated gas that has been turned into a gas and the gas refining device 3 for refining the generated gas cooled by the gas cooling device 2 are provided.

【0003】石炭ガス化設備の場合、ガス化炉1へ燃料
を供給する方式としては、湿式(石炭と水を混合した燃
料スラリー供給)と乾式(搬送ガスによる微粉炭の気流搬
送)とがあるが、図3には湿式のものを示している。
In the case of coal gasification equipment, as a method of supplying fuel to the gasification furnace 1, there are a wet method (supply of fuel slurry in which coal and water are mixed) and a dry method (air flow transfer of pulverized coal by carrier gas). However, FIG. 3 shows a wet type.

【0004】一方、ガス化炉1内での石炭のガス化反応
は、以下に示すように、 ・水分蒸発(湿式の場合のみで、乾式の場合ほとんど起
こらない) ・揮発分の気化
On the other hand, the gasification reaction of coal in the gasification furnace 1 is as follows: -water evaporation (only in the case of wet type, hardly occurs in the case of dry type) -vaporization of volatile matter

【化1】石炭→C(S)+Cnm+O2 ・揮発分の酸化[Chemical 1] Coal → C (S) + C n H m + O 2・ Oxidation of volatile matter

【化2】Cnm+(n+m/4)O2→nCO2+m/2H
2O ・チャーの酸化
Embedded image C n H m + (n + m / 4) O 2 → nCO 2 + m / 2H
2 O ・ Char oxidation

【化3】C(S)+1/2O2→CO CO+1/2O2→CO2 ・ガス化反応[Chemical Formula 3] C (S) + 1 / 2O 2 → CO CO + 1 / 2O 2 → CO 2 · Gasification reaction

【化4】C(S)+CO2→2CO C(S)+H2O→CO+H2(S)+2H2→CH4 ・気相平衡[Chemical formula 4] C (S) + CO 2 → 2CO C (S) + H 2 O → CO + H 2 C (S) + 2H 2 → CH 4・ Gas phase equilibrium

【化5】CO+H2O=CO2+H2 となり、石炭を酸化剤中の酸素と高温高圧下で反応させ
て、COやH2等を主成分とする燃料ガスを発生させる
ものである(但し、前記反応式中におけるC(S)は石炭
から揮発分が抜けて生成されたチャー中の固体の炭素で
ある。)。
[Chemical Formula 5] CO + H 2 O = CO 2 + H 2 , and the coal is reacted with oxygen in the oxidizer at high temperature and high pressure to generate a fuel gas containing CO, H 2 and the like as main components (however, , C (S) in the above reaction formula is solid carbon in char produced by removing volatile components from coal.).

【0005】前記石炭ガス化設備の運転時には、ガス化
炉1へ石炭と水を混合した燃料スラリーが供給され且つ
酸素等の酸化剤が供給され、ガス化炉1において燃料ス
ラリーが酸化剤によって部分酸化され、ガス化炉1でガ
ス化された発生ガスがガス冷却装置2において冷却さ
れ、該ガス冷却装置2で冷却された発生ガスがガス精製
装置3において精製されるようになっており、通常、前
記ガス精製装置3で精製された発生ガスをガスタービン
4へ導いて燃焼させ、該ガスタービン4の駆動により図
示していない発電機を駆動して発電を行うと共に、前記
ガスタービン4を駆動した後の排ガスを排熱回収ボイラ
5へ導入し、該排熱回収ボイラ5において排ガスの熱を
回収して給水から蒸気を発生させ、該蒸気による蒸気タ
ービン6の駆動により図示していない発電機を駆動して
発電を行い、前記排熱回収ボイラ5を通過した後の排ガ
スは煙突7から大気へ放出するようになっている。
During operation of the coal gasification equipment, the fuel slurry in which coal and water are mixed is supplied to the gasification furnace 1 and an oxidizing agent such as oxygen is supplied, and the fuel slurry is partially converted by the oxidizing agent in the gasification furnace 1. The generated gas that has been oxidized and gasified in the gasification furnace 1 is cooled in the gas cooling device 2, and the generated gas cooled in the gas cooling device 2 is purified in the gas purification device 3. The generated gas purified by the gas purification device 3 is guided to the gas turbine 4 and burned, and a generator (not shown) is driven by the drive of the gas turbine 4 to generate electricity and drive the gas turbine 4. The discharged exhaust gas is introduced into the exhaust heat recovery boiler 5, the heat of the exhaust gas is recovered in the exhaust heat recovery boiler 5, steam is generated from the feed water, and the steam turbine 6 is driven by the steam. To generate electricity by driving a generator (not shown), the exhaust gas after passing through the exhaust heat recovery boiler 5 is adapted to release from the stack 7 to the atmosphere.

【0006】尚、前記ガス冷却装置2においては、給水
によりガス化炉1でガス化された発生ガスの冷却を行っ
ており、該発生ガスからの熱回収により発生した蒸気
を、前記排熱回収ボイラ5で発生させた蒸気と一緒に蒸
気タービン6へ導入するようになっている。
In the gas cooling device 2, the generated gas gasified in the gasification furnace 1 is cooled by water supply, and the steam generated by heat recovery from the generated gas is recovered by the exhaust heat recovery. The steam generated in the boiler 5 is introduced into the steam turbine 6 together with the steam.

【0007】一方、前記ガス化炉1には、ガス化炉用バ
ーナが挿入配置されているが、該ガス化炉用バーナは、
例えば、図4に示される如く、アウタバーナチップ8内
にスラリーバーナチップ9をスペーサ10を介して同芯
状に配設すると共に、前記スラリーバーナチップ9内に
酸素バーナチップ11をスペーサ12を介して同芯状に
配設してなり、前記アウタバーナチップ8とスラリーバ
ーナチップ9との間の一次酸素流路13に供給される酸
化剤としての一次酸素と、前記スラリーバーナチップ9
と酸素バーナチップ11との間のスラリー流路14に供
給される燃料スラリーと、前記酸素バーナチップ11内
の二次酸素流路15に供給される酸化剤としての二次酸
素とを前記ガス化炉1(図3参照)内へ噴射して混合さ
せるようになっている。
On the other hand, a burner for gasification furnace is inserted and arranged in the gasification furnace 1. The burner for gasification furnace is
For example, as shown in FIG. 4, a slurry burner tip 9 is concentrically disposed in the outer burner tip 8 via a spacer 10, and an oxygen burner tip 11 is disposed in the slurry burner tip 9 via a spacer 12. Primary oxygen as an oxidant supplied to the primary oxygen flow path 13 between the outer burner tip 8 and the slurry burner tip 9 and the slurry burner tip 9
The fuel slurry supplied to the slurry flow path 14 between the oxygen burner chip 11 and the oxygen burner chip 11, and the secondary oxygen as an oxidant supplied to the secondary oxygen flow path 15 in the oxygen burner chip 11 is gasified. It is designed to be injected and mixed into the furnace 1 (see FIG. 3).

【0008】尚、図4中、16は前記アウタバーナチッ
プ8に形成された冷却水流路であり、該冷却水流路16
に冷却水を流通させてアウタバーナチップ8を熱から保
護するようになっている。
In FIG. 4, reference numeral 16 denotes a cooling water passage formed in the outer burner chip 8.
The outer burner chip 8 is protected from heat by circulating cooling water therethrough.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前述の如きガス化炉用
バーナでは、燃料噴霧の良し悪しがガス化効率に大きく
影響を及ぼすため、燃料スラリーを微細に噴霧させる必
要があり、このため、前記スラリーバーナチップ9の先
端でスラリー流路14を絞り込んで燃料スラリーの流速
を100[m/s]以上に上げ、一気にガス化炉1内へ
噴射することにより、燃料スラリーを微細に噴霧するよ
うにし、且つ酸化剤としての一次酸素と二次酸素とを同
様にガス流速を上げて前記燃料スラリーに沿うようにガ
ス化炉1内へ吹き込み、燃料スラリーの噴霧を補助して
いる。
In the burner for a gasification furnace as described above, it is necessary to finely spray the fuel slurry because the quality of the fuel spray greatly affects the gasification efficiency. The slurry flow passage 14 is narrowed down at the tip of the slurry burner tip 9 to increase the flow rate of the fuel slurry to 100 [m / s] or more, and the fuel slurry is sprayed into the gasification furnace 1 at a stroke to finely atomize the fuel slurry. In addition, primary oxygen and secondary oxygen as oxidants are similarly blown into the gasification furnace 1 by increasing the gas flow rate so as to be along the fuel slurry to assist atomization of the fuel slurry.

【0010】ところで、例えば、試験設備等のようにガ
ス化炉1の規模を小型化する場合、ガス化炉用バーナも
小さくする必要があるが、石炭を用いた燃料スラリー中
に含まれる微粉炭の粒径は、ミルの性能及び経済性によ
り制約を受けるため、ガス化炉用バーナの小型化に追随
して小さくはならない。尚、通常、200[mesh]
通過率70[%]程度(平均粒径50[μm]程度)の
燃料スラリーがガス化炉用バーナへ供給される形とな
る。
By the way, for example, in the case of downsizing the gasifier 1 such as in a test facility, the burner for the gasifier needs to be downsized, but the pulverized coal contained in the fuel slurry using coal is used. Since the particle size of is limited by the performance and economy of the mill, it does not decrease with the downsizing of the gasifier burner. In addition, usually 200 [mesh]
The fuel slurry having a passage rate of about 70% (average particle size of about 50 μm) is supplied to the gasifier burner.

【0011】このため、規模の小さいガス化炉1に用い
られるガス化炉用バーナは、規模の大きいものと比較し
て、燃料スラリーが流れる流路径が燃料スラリー中の固
形分の粒径に対して相対的に小さくなり、流路が閉塞を
起こす可能性が高まる。
Therefore, in the gasifier burner used in the small-scale gasifier 1, the diameter of the passage through which the fuel slurry flows is larger than that of the solid content of the fuel slurry, as compared with the large-scale burner. Becomes relatively small, and the possibility that the flow path will be blocked increases.

【0012】前記流路の閉塞を回避するには、流路径を
大きくすればよい(因みに、前述のような燃料スラリー
をガス化炉用バーナへ供給するには、燃料スラリーの流
路径をおよそφ3[mm]以上にする必要がある。)の
であるが、単に流路径を大きくすると、燃料スラリーと
酸化剤とのガス化炉用バーナ出口での混合状態を維持し
ガス化効率を最適化するために必要となる、ガス化炉用
バーナ出口における燃料スラリーの噴出速度条件を維持
できなくなる一方、ガス化炉1の容量に対してガス化炉
用バーナが相対的に大きくなることで、燃料スラリーの
ガス化炉用バーナ出口での噴出条件が変化し、ガス化炉
用バーナ出口で液だれ現象が生じ、燃料スラリーが噴霧
されず滴の状態でガス化炉1内に流れ落ちてしまい、効
率のよいガス化の妨げになるという問題が生じていた。
In order to avoid the blockage of the flow path, the flow path diameter may be increased (by the way, in order to supply the fuel slurry as described above to the gasifier burner, the flow path diameter of the fuel slurry is approximately φ3. However, if the flow path diameter is simply increased, the mixed state of the fuel slurry and the oxidizer at the gasifier furnace burner outlet is maintained and the gasification efficiency is optimized. It becomes impossible to maintain the ejection velocity condition of the fuel slurry at the gasifier burner outlet, which is required for the fuel cell, while the gasifier burner becomes relatively large with respect to the capacity of the gasifier 1. The jetting conditions at the gasifier burner outlet change, a dripping phenomenon occurs at the gasifier burner outlet, and the fuel slurry flows into the gasifier 1 in the form of drops without being sprayed, which is efficient. Gasification Geni problem that has occurred.

【0013】本発明は、斯かる実情に鑑み、試験設備等
のような小型のガス化炉であっても、流路の閉塞を生じ
ることなく燃料スラリーを微細に噴霧し得、酸化剤との
混合を促進して安定した運転を行うことができ、ガス化
効率の向上を図り得るガス化炉用バーナを提供しようと
するものである。
In view of the above situation, the present invention is capable of finely spraying the fuel slurry without blocking the flow path even in a small gasification furnace such as a test facility, and is capable of forming the same with the oxidizer. An object of the present invention is to provide a burner for a gasification furnace, which can promote mixing to perform stable operation and can improve gasification efficiency.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、ガス化炉内へ
スラリーバーナチップから燃料スラリーを噴射し且つス
ラリーバーナチップの外周側に同芯状に配設された酸化
剤バーナチップから酸化剤を噴射して混合させるガス化
炉用バーナであって、スラリーバーナチップ先端外周部
に、該スラリーバーナチップ先端から噴射される燃料ス
ラリーへ向けて酸化剤を高速で吹き付ける酸化剤噴射口
を配設したことを特徴とするガス化炉用バーナにかかる
ものである。
According to the present invention, a fuel slurry is injected into a gasification furnace from a slurry burner tip and an oxidizer burner tip is provided concentrically on the outer peripheral side of the slurry burner tip. A burner for a gasification furnace for injecting and mixing the oxidizer, and an oxidant injection port for injecting an oxidant at high speed toward the fuel slurry injected from the tip of the slurry burner tip is provided in the outer peripheral portion of the tip of the slurry burner tip. The present invention relates to a gasifier burner characterized by the above.

【0015】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
According to the above means, the following effects can be obtained.

【0016】スラリーバーナチップ先端から噴射される
燃料スラリーへ向けて酸化剤が酸化剤噴射口から高速で
吹き付けられると、燃料スラリーの流路径を閉塞を回避
するのに最小限必要となる大きさにすることによりガス
化炉用バーナ出口における燃料スラリーの噴出速度があ
る程度遅くなったとしても、燃料スラリーは、酸化剤に
よって吹き飛ばされながら微細に噴霧され且つ酸化剤と
の混合も促進されるため、ガス化炉用バーナ出口で液だ
れ現象が生じにくくなって、燃料スラリーが滴の状態で
ガス化炉内に流れ落ちてしまうことが避けられ、効率の
よいガス化が行われる形となる。
When the oxidizer is sprayed at a high speed from the oxidizer injection port toward the fuel slurry injected from the tip of the slurry burner tip, the flow path diameter of the fuel slurry becomes the minimum required size for avoiding blockage. Even if the jetting speed of the fuel slurry at the gasifier burner outlet is slowed to some extent by doing so, the fuel slurry is finely sprayed while being blown off by the oxidizer and the mixing with the oxidizer is also promoted, It becomes difficult for the dripping phenomenon to occur at the outlet of the burner for the gasification furnace, and it is possible to prevent the fuel slurry from dropping into the gasification furnace in the form of droplets, which leads to efficient gasification.

【0017】前記ガス化炉用バーナにおいては、複数の
酸化剤噴射口をスラリーバーナチップの周方向へ等間隔
に且つスラリーバーナチップの軸線に対し45°未満の
傾斜角度で軸心部へ向かうよう配設することができ、こ
のようにすると、酸化剤は、スラリーバーナチップの周
方向へ等間隔に配設された複数の酸化剤噴射口から、ス
ラリーバーナチップの軸線に対し45°未満の傾斜角度
で軸心部へ向かって噴射され、互いに対向して噴射され
る酸化剤の噴流同士が干渉しにくくなると共に、燃料ス
ラリーが酸化剤の噴射流速の影響を受けやすくなり、真
下にすり抜ける燃料スラリーの滴が大きくなりにくく、
燃料スラリーの微細な噴霧がより確実に行われることと
なる。
In the gasifier burner, the plurality of oxidant injection ports are directed to the axial center portion at equal intervals in the circumferential direction of the slurry burner tip and at an inclination angle of less than 45 ° with respect to the axis of the slurry burner tip. In this way, the oxidizer can be tilted at an angle of less than 45 ° with respect to the axis of the slurry burner chip from the plurality of oxidizer injection ports arranged at equal intervals in the circumferential direction of the slurry burner chip. The fuel slurries that are injected toward the axial center at an angle are less likely to interfere with each other, and the fuel slurries that are injected oppositely are less likely to interfere with each other, and the fuel slurries are easily affected by the oxidizer injection flow velocity, and the fuel slurries that pass directly below The droplets are unlikely to grow,
Finer spraying of the fuel slurry will be performed more reliably.

【0018】又、前記ガス化炉用バーナにおいては、ス
ラリーバーナチップの先端部を突出させることができ、
このようにすると、燃料スラリーがガス化炉用バーナ出
口端面をつたい酸化剤噴射口の間をすり抜けて流れ落ち
ることが避けられ、この場合、更に、スラリーバーナチ
ップの先端部を円錐台形状となるよう突出させ、且つそ
の円錐面のスラリーバーナチップの軸線に対する傾斜角
度を60°以下とすると、スラリーバーナチップの先端
の円錐面に燃料スラリーの液滴が付着して成長したとし
ても、その液滴は円錐面に沿って軸心部へ向かって流れ
落ち、噴射される燃料スラリーと一緒に酸化剤によって
吹き飛ばされ微細化され、液だれ現象が回避される。
In the gasifier furnace burner, the tip of the slurry burner tip can be projected.
By doing so, it is possible to prevent the fuel slurry from flowing down through the end face of the gasifier burner outlet through the oxidizer injection port, and in this case, further, the tip of the slurry burner tip becomes a truncated cone shape. And the inclination angle of the conical surface with respect to the axis of the slurry burner tip is 60 ° or less, even if the droplet of the fuel slurry adheres to and grows on the conical surface of the tip of the slurry burner tip, the droplet Flows down along the conical surface toward the axial center and is blown off by the oxidizer together with the injected fuel slurry to be atomized, thereby avoiding the dripping phenomenon.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1及び図2は本発明を実施する形態の一
例であって、小型のガス化炉1(図3参照)に適用する
ガス化炉用バーナを示しており、該ガス化炉用バーナ
は、スラリーバーナチップ17の外周側に酸化剤バーナ
チップ18を同芯状に配設し、該酸化剤バーナチップ1
8の外周側にアウタバーナチップ19を同芯状に配設
し、前記スラリーバーナチップ17内のスラリー流路2
0に供給される燃料スラリーと、スラリーバーナチップ
17と酸化剤バーナチップ18との間の酸化剤流路21
に供給される酸化剤とを前記ガス化炉1内へ噴射して混
合させるようにしたものである。
FIGS. 1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention, showing a gasifier burner applied to a small gasifier 1 (see FIG. 3). In the burner, an oxidant burner tip 18 is concentrically arranged on the outer peripheral side of the slurry burner tip 17, and the oxidant burner tip 1
8, an outer burner chip 19 is concentrically arranged on the outer peripheral side of the slurry burner chip 17, and a slurry flow path 2 in the slurry burner chip 17 is provided.
0, and the oxidant flow passage 21 between the slurry burner tip 17 and the oxidant burner tip 18.
The oxidant supplied to the gasification furnace 1 is injected and mixed into the gasification furnace 1.

【0021】本図示例の場合、前記スラリーバーナチッ
プ17先端部には、スラリーチップノズル部17aを一
体に形成すると共に、酸化剤バーナチップ18先端部に
は、酸化剤チップノズル部18aを一体に形成してあ
り、前記スラリーバーナチップ17のスラリーチップノ
ズル部17a先端外周部に、該スラリーチップノズル部
17a先端から噴射される燃料スラリーへ向けて酸化剤
を高速で吹き付ける三個の酸化剤噴射口22を配設して
ある。
In the illustrated example, the tip of the slurry burner tip 17 is integrally formed with the slurry tip nozzle portion 17a, and the tip of the oxidizer burner tip 18 is integrally formed with the oxidizer tip nozzle portion 18a. Three oxidant injection ports that are formed and spray an oxidant at high speed on the outer peripheral portion of the tip of the slurry tip nozzle portion 17a of the slurry burner tip 17 toward the fuel slurry injected from the tip of the slurry tip nozzle portion 17a. 22 are provided.

【0022】前記酸化剤噴射口22は、前記酸化剤バー
ナチップ18の酸化剤チップノズル部18aの擂鉢状部
18bに対し、前記スラリーバーナチップ17のスラリ
ーチップノズル部17aの擂り合せ面17bを液密に当
接させ、該擂り合せ面17bに溝を刻設することによっ
て形成してあり、該酸化剤噴射口22は、スラリーバー
ナチップ17の周方向へ等間隔に且つスラリーバーナチ
ップ17の軸線Lに対し45°未満の傾斜角度α(図の
例ではα=30°)で軸心部へ向かうよう配設してあ
る。
The oxidizer injection port 22 is used to squeeze the mating surface 17b of the slurry tip nozzle 17a of the slurry burner tip 17 against the mortar-shaped portion 18b of the oxidizer tip nozzle 18a of the oxidizer burner tip 18. The oxidizer injection ports 22 are formed by closely contacting each other and engraving a groove in the abutting surface 17b. The oxidant injection ports 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the slurry burner tip 17 and the axis line of the slurry burner tip 17 is formed. The inclination angle α is less than 45 ° with respect to L (α = 30 ° in the example of the figure), and is arranged so as to face the axial center portion.

【0023】又、前記スラリーバーナチップ17のスラ
リーチップノズル部17aの先端部は、円錐台形状とな
るよう突出させ、且つその円錐面17cのスラリーバー
ナチップ17の軸線Lに対する傾斜角度βを60°以下
(図の例ではβ=60°)とし、これにより、前記酸化
剤バーナチップ18の酸化剤チップノズル部18aの先
端面18cと段差を生じることなくスラリーチップノズ
ル部17aの円錐面17cが連続するようにしてある。
Further, the tip of the slurry tip nozzle portion 17a of the slurry burner tip 17 is projected so as to have a truncated cone shape, and the conical surface 17c has an inclination angle β with respect to the axis L of the slurry burner tip 17 of 60 °. Below (β = 60 ° in the example of the drawing), the conical surface 17c of the slurry tip nozzle portion 17a is continuous with the tip surface 18c of the oxidant tip nozzle portion 18a of the oxidizer burner tip 18 without forming a step. I am doing it.

【0024】尚、前記酸化剤バーナチップ18とアウタ
バーナチップ19との間には、冷却水が流通される冷却
水流路23を形成してあり、該冷却水流路23に冷却水
を流通させてアウタバーナチップ19を熱から保護する
ようにしてある。
A cooling water passage 23 is formed between the oxidizer burner tip 18 and the outer burner tip 19, and cooling water is passed through the cooling water passage 23. The outer burner tip 19 is protected from heat.

【0025】次に、上記図示例の作動を説明する。Next, the operation of the illustrated example will be described.

【0026】スラリーバーナチップ17のスラリーチッ
プノズル部17a先端から噴射される燃料スラリーへ向
けて酸化剤が酸化剤噴射口22から高速で吹き付けられ
ると、燃料スラリーの流路径を閉塞を回避するのに最小
限必要となる大きさにすることによりガス化炉用バーナ
出口における燃料スラリーの噴出速度がある程度遅くな
ったとしても、燃料スラリーは、酸化剤によって吹き飛
ばされながら微細に噴霧され且つ酸化剤との混合も促進
されるため、ガス化炉用バーナ出口で液だれ現象が生じ
にくくなって、燃料スラリーが滴の状態でガス化炉1内
に流れ落ちてしまうことが避けられ、効率のよいガス化
が行われる形となる。
When the oxidizer is sprayed at a high speed from the oxidizer injection port 22 toward the fuel slurry injected from the tip of the slurry chip nozzle portion 17a of the slurry burner tip 17, the passage diameter of the fuel slurry is prevented from being blocked. Even if the jet speed of the fuel slurry at the burner outlet for the gasification furnace is slowed to some extent by making the size to the minimum required, the fuel slurry is finely sprayed while being blown away by the oxidizer and is Since the mixing is also promoted, the dripping phenomenon hardly occurs at the burner outlet for the gasification furnace, the fuel slurry is prevented from flowing into the gasification furnace 1 in the form of droplets, and efficient gasification is achieved. It will be done.

【0027】本図示例においては、複数(三個)の酸化
剤噴射口22をスラリーバーナチップ17の周方向へ等
間隔に且つスラリーバーナチップ17の軸線に対し45
°未満の傾斜角度α(図の例ではα=30°)で軸心部
へ向かうよう配設してあるため、酸化剤は、スラリーバ
ーナチップ17の周方向へ等間隔に配設された複数の酸
化剤噴射口22から、スラリーバーナチップ17の軸線
に対し45°未満の傾斜角度αで軸心部へ向かって噴射
され、互いに対向して噴射される酸化剤の噴流同士が干
渉しにくくなると共に、燃料スラリーが酸化剤の噴射流
速の影響を受けやすくなり、真下にすり抜ける燃料スラ
リーの滴が大きくなりにくく、燃料スラリーの微細な噴
霧がより確実に行われることとなる。
In the illustrated example, a plurality (three) of oxidant injection ports 22 are equally spaced in the circumferential direction of the slurry burner tip 17 and 45 with respect to the axis of the slurry burner tip 17.
Since the oxidizer is arranged so as to be directed toward the axial center portion at an inclination angle α of less than ° (α = 30 ° in the example in the figure), a plurality of oxidizers are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the slurry burner tip 17. From the oxidant injection port 22 of the above, the jets of the oxidizer that are jetted toward the axial center portion at an inclination angle α of less than 45 ° with respect to the axis of the slurry burner tip 17 and jetted opposite to each other are less likely to interfere with each other. At the same time, the fuel slurry is easily affected by the injection flow velocity of the oxidant, the droplets of the fuel slurry that pass through directly below do not easily grow, and the fine spray of the fuel slurry is more reliably performed.

【0028】ここで、前記酸化剤噴射口22をスラリー
バーナチップ17の軸線に対し45°以上の傾斜角度α
で軸心部へ向かうよう配設し、酸化剤を、スラリーバー
ナチップ17の周方向へ等間隔に配設された複数の酸化
剤噴射口22から、スラリーバーナチップ17の軸線に
対し45°以上の傾斜角度αで軸心部へ向かって噴射し
た場合、互いに対向して噴射される酸化剤の噴流同士が
干渉しやすくなると共に、燃料スラリーが酸化剤の噴射
流速の影響を受けにくくなり、真下にすり抜ける燃料ス
ラリーの滴が大きくなりやすく、燃料スラリーの微細な
噴霧が困難になることが、本発明者等が行った実際の実
験により確認されている。
Here, the oxidizer injection port 22 is inclined at an angle α of 45 ° or more with respect to the axis of the slurry burner tip 17.
The oxidizer is disposed so as to face the axial center portion of the slurry burner chip 17 from the plurality of oxidizer injection ports 22 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the slurry burner chip 17 with respect to the axis of the slurry burner chip 17 by at least 45 ° When the fuel is injected toward the axial center portion at an inclination angle α of, the jet streams of the oxidant injected opposite to each other are likely to interfere with each other, and the fuel slurry is less likely to be affected by the jet flow rate of the oxidant. It has been confirmed by an actual experiment conducted by the present inventors that the droplets of the fuel slurry that easily slip through are likely to be large, making it difficult to finely atomize the fuel slurry.

【0029】又、本図示例においては、スラリーバーナ
チップ17のスラリーチップノズル部17aの先端部を
円錐台形状となるよう突出させ、且つその円錐面17c
のスラリーバーナチップ17の軸線Lに対する傾斜角度
βを60°以下(図の例ではβ=60°)としてあるた
め、燃料スラリーがガス化炉用バーナ出口端面をつたい
酸化剤噴射口22の間をすり抜けて流れ落ちることが避
けられると共に、スラリーバーナチップ17のスラリー
チップノズル部17aの先端の円錐面17cに燃料スラ
リーの液滴が付着して成長したとしても、その液滴は円
錐面17cに沿って軸心部へ向かって流れ落ち、噴射さ
れる燃料スラリーと一緒に酸化剤によって吹き飛ばされ
微細化され、液だれ現象が回避される。
Further, in the illustrated example, the tip of the slurry tip nozzle portion 17a of the slurry burner tip 17 is projected so as to have a truncated cone shape, and the conical surface 17c thereof is provided.
Since the inclination angle β of the slurry burner tip 17 with respect to the axis L is 60 ° or less (β = 60 ° in the example of the figure), the fuel slurry is applied between the oxidizer injection port 22 and the burner outlet end face of the gasifier. Even if droplets of the fuel slurry adhere to and grow on the conical surface 17c at the tip of the slurry tip nozzle portion 17a of the slurry burner tip 17, the droplets will pass along the conical surface 17c. Flows down toward the axial center and is blown off by the oxidizer together with the injected fuel slurry to be atomized, so that the dripping phenomenon is avoided.

【0030】こうして、試験設備等のような小型のガス
化炉1であっても、流路の閉塞を生じることなく燃料ス
ラリーを微細に噴霧し得、酸化剤との混合を促進して安
定した運転を行うことができ、ガス化効率の向上を図り
得る。
Thus, even in a small gasification furnace 1 such as a test facility, the fuel slurry can be finely sprayed without blocking the flow path, and the mixing with the oxidizer is promoted and stabilized. The operation can be performed, and the gasification efficiency can be improved.

【0031】尚、本発明のガス化炉用バーナは、上述の
図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
The burner for a gasification furnace of the present invention is not limited to the above-mentioned illustrated example, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上、説明したように本発明のガス化炉
用バーナによれば、試験設備等のような小型のガス化炉
であっても、流路の閉塞を生じることなく燃料スラリー
を微細に噴霧し得、酸化剤との混合を促進して安定した
運転を行うことができ、ガス化効率の向上を図り得ると
いう優れた効果を奏し得る。
As described above, according to the gasifier burner of the present invention, even in a small gasifier such as a test facility, the fuel slurry can be supplied without blocking the flow passage. It can be finely sprayed, promotes mixing with an oxidizer, can perform stable operation, and can exert an excellent effect that gasification efficiency can be improved.

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

【図1】本発明を実施する形態の一例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an example of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明を実施する形態の一例におけるスラリー
バーナチップの先端面を表わす平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a tip surface of a slurry burner tip according to an example of an embodiment of the present invention.

【図3】従来の湿式給炭方式を採用した石炭ガス化設備
の一例を表わす全体概要構成図である。
FIG. 3 is an overall schematic configuration diagram showing an example of a coal gasification facility adopting a conventional wet coal feeding system.

【図4】従来のガス化炉用バーナの一例を表わす断面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional gasifier burner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガス化炉 17 スラリーバーナチップ 17a スラリーチップノズル部 17c 円錐面 18 酸化剤バーナチップ 18a 酸化剤チップノズル部 19 アウタバーナチップ 20 スラリー流路 21 酸化剤流路 22 酸化剤噴射口 23 冷却水流路 L 軸線 α 傾斜角度 β 傾斜角度 1 gasification furnace 17 Slurry burner tip 17a Slurry tip nozzle part 17c conical surface 18 oxidizer burner chips 18a Oxidizing agent tip nozzle 19 Outer burner tip 20 Slurry channel 21 Oxidant channel 22 Oxidant injection port 23 Cooling water flow path L axis α inclination angle β inclination angle

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス化炉内へスラリーバーナチップから
燃料スラリーを噴射し且つスラリーバーナチップの外周
側に同芯状に配設された酸化剤バーナチップから酸化剤
を噴射して混合させるガス化炉用バーナであって、 スラリーバーナチップ先端外周部に、該スラリーバーナ
チップ先端から噴射される燃料スラリーへ向けて酸化剤
を高速で吹き付ける酸化剤噴射口を配設したことを特徴
とするガス化炉用バーナ。
1. Gasification in which fuel slurry is injected from a slurry burner chip into a gasification furnace and an oxidizer is injected from an oxidizer burner chip coaxially arranged on the outer peripheral side of the slurry burner chip to mix. A furnace burner, characterized in that an oxidizer injection port for spraying an oxidizer at a high speed toward the fuel slurry injected from the slurry burner chip tip is provided on the outer peripheral portion of the slurry burner chip tip. Burner for furnace.
【請求項2】 複数の酸化剤噴射口をスラリーバーナチ
ップの周方向へ等間隔に且つスラリーバーナチップの軸
線に対し45°未満の傾斜角度で軸心部へ向かうよう配
設した請求項1記載のガス化炉用バーナ。
2. A plurality of oxidant injection ports are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the slurry burner tip and toward the axial center portion at an inclination angle of less than 45 ° with respect to the axis of the slurry burner tip. Burner for gasification furnace.
【請求項3】 スラリーバーナチップの先端部を突出さ
せた請求項1又は2記載のガス化炉用バーナ。
3. The gasifier burner according to claim 1, wherein the tip of the slurry burner tip is projected.
【請求項4】 スラリーバーナチップの先端部を円錐台
形状となるよう突出させ、且つその円錐面のスラリーバ
ーナチップの軸線に対する傾斜角度を60°以下とした
請求項3記載のガス化炉用バーナ。
4. The gasifier burner according to claim 3, wherein the tip of the slurry burner tip is projected so as to have a truncated cone shape, and the inclination angle of the conical surface with respect to the axis of the slurry burner tip is 60 ° or less. .
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