JP2003231888A

JP2003231888A - ガス化方法、及びガス化装置

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Publication number: JP2003231888A
Application number: JP2002034173A
Authority: JP
Inventors: Toru Akiyama; 穐山　　徹; Shinji Tanaka; 真二田中; Fumihiko Kiso; 文彦木曽; Fumihiko Hanayama; 文彦花山
Original assignee: Babcock Hitachi KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-19
Anticipated expiration: 2022-02-12
Also published as: CN1630701A; WO2003068894A1; CN100447221C; JP4085239B2; AU2003207084A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】燃料のガスへの変換効率を向上しながらガス
化炉から排出される生成ガスの温度を低下できる固体燃
料のガス化技術を提供する。【解決手段】ガス化炉１、生成ガス流路５９、生成ガ
ス流路５９を通流する生成ガスに同伴された未反応の可
燃成分を含む煤塵を水で洗浄して回収する洗浄器３、洗
浄器３で回収された煤塵を含む洗浄排水から水の一部を
除去してスラリ中の水の量を調整してスラリを生成する
脱水機５、生成したスラリを加圧して搬送するポンプ
７、スラリをガス化炉内に供給するノズル１１とを備
え、ノズル１１は、ガス化炉１の生成ガスの出口側に設
けられた上段バーナ２５が設けられた段部に設けられて
いる。ノズル１１からガス化炉１内に供給されたスラリ
は、上段バーナ２５が形成した下降流に同伴され、出口
に向かうガス化炉内の生成ガスの流れに対向する方向に
流れる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体燃料のガス化
技術に係り、特に、気流層方式のガス化炉を用いた固体
燃料のガス化技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体燃料、例えば石炭などの固体の炭化
水素などを微粉砕し、酸素により部分燃焼させてガスを
生成するガス化装置としては、固定層、流動層、そして
気流層または噴流層と称されるものなど様々な方式のも
のが提案されている。これらのなかで、気流層または噴
流層と称されている方式は、例えば１５００℃といった
ような比較的高温でのガス化炉の運転が可能であり、燃
料のガスヘの変換効率が他の方式に比べて高い。また、
比較的高温でのガス化炉の運転が可能であることによ
り、炭化水素などの固体燃料中の灰分を溶融することが
できるため、灰分をスラグとして回収して再利用するこ
ともできる。このような気流層方式のガス化炉が、特公
平５−２５９１９号公報、特開昭５９−８４９８０号公
報などに提案されている。

【０００３】ここで、このような気流層方式のガス化炉
を備えたガス化装置では、ガス化炉内で生成されガス化
炉から排出された生成ガスは、未反応の可燃成分、例え
ば未反応のチャーやタールなどの炭素分などを含む煤塵
を同伴している。このため、この生成ガスに同伴される
未反応の可燃成分をガス化炉に再供給して、可燃成分を
できるだけ利用し、燃料のガスへの変換効率を向上する
構成のガス化装置が、特開昭５８−１３８７９０号公
報、特開昭６０−２６０６８９号公報、特開昭６１−２
９２号公報、特開昭６２−１３１０９４号公報、特許第
２７１９４２４号公報、特開平７−２７８５７５号公
報、特開２０００−３２８０７４号公報などに提案され
ている。

【０００４】特開昭５８−１３８７９０号公報や特開平
７−２７８５７５号公報に提案されているようなガス化
装置では、ガス化炉として、筒状に形成されたガス化炉
の一方の端部側に生成ガスの出口が設けられ、他方の端
部側に燃料や酸素または空気を供給するバーナが設けら
れた構成のガス化炉を有している。そして、ガス化炉の
出口から排出された生成ガスに同伴された未反応の可燃
成分を含む煤塵を生成ガスから回収し、この回収した煤
塵と、微粉砕された石炭などの固形燃料などとを混合し
てスラリとしている。そして、このスラリを、燃料とし
てポンプなどでガス化炉の運転圧力以上に加圧してガス
化炉に供給している。このようなガス化装置では、生成
ガスから回収した煤塵と共に微粉砕した固体燃料をスラ
リとしてガス化炉に供給するため、ガス化炉内に供給さ
れた水分によって燃料の発熱量が低下してしまう。

【０００５】一方、特開２０００−３２８０７４号公報
などに提案されているようなガス化装置では、微粉砕さ
れた粉体状または粒体状の固体燃料は、固体燃料の搬送
用の気体によりガス化炉内に気流搬送される。一方、微
粉砕した燃料を生成ガスに同伴する煤塵は、サイクロン
及びフィルタなどにより生成ガスから除去されると共に
回収され、この回収された乾燥状態の煤塵は、ロックホ
ッパを介してガス化炉の運転圧力以上に加圧してガス化
炉に再供給される。したがって、燃料の供給や生成ガス
から回収した煤塵の再供給において、ガス化炉内に水分
が供給されないため、燃料の発熱量の低下を抑制でき
る。しかし、このようなガス化装置では、生成ガスから
回収した煤塵をガス化炉に再供給するのにロックホッパ
が必要となるため、装置のコストが増大してしまう。

【０００６】これに対して、特開昭６０−２６０６８９
号公報、特開昭６１−２９２号公報、特開昭６２−１３
１０９４号公報、特許第２７１９４２４号公報などに提
案されているようなガス化装置では、ガス化炉として、
筒状に形成されたガス化炉の一方の端部側に生成ガスの
出口が設けられ、他方の端部側に燃料や酸素または空気
を供給するバーナが設けられた構成のガス化炉を有して
おり、固体燃料は、気流搬送によりバーナを介してガス
化炉に供給される。一方、ガス化炉から排出された生成
ガスに同伴する煤塵は、生成ガスから回収されてスラリ
化され、この煤塵を含むスラリは、ポンプなどでガス化
炉の運転圧力以上に加圧されて、ガス化炉のバーナが設
けられた段部に再供給される。このようなガス化装置で
あれば、固体燃料は、気流搬送によりガス化炉に供給さ
れるため、燃料の発熱量の減少、つまりガス化炉内の温
度の低下を低減できる。

【０００７】また、特公昭５７−１７９１４号公報に
は、流動層方式のガス化炉を備えたガス化装置におい
て、生成ガスに同伴されたチャーやタールなどを含む煤
塵を回収して生成したスラリを、ガス化炉下部のチャー
燃焼帯域に再供給することが記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のガス
化装置では、ガス化炉で生成された生成ガスの温度をこ
の生成ガスが送られる設備や機器類が要求する温度に冷
却するため、ガス化炉の出口に連続する生成ガスの流路
を有する冷却器を設け、ガス化炉から排出された生成ガ
スを冷却している。例えば、生成ガスを脱硫装置などで
処理する場合、一般に脱硫処理は常温で行われるため、
生成ガスを脱硫装置で常温にできるように冷却する必要
がある。このような生成ガスを冷却する冷却器として
は、流路を通流する水や蒸気などの流体と生成ガスとの
間で熱交換を行うことで生成ガスを冷却するボイラ式の
冷却器が用いられている。

【０００９】このとき、ガス化炉内から排出される生成
ガスの温度によっては、ガス化炉内から排出される生成
ガスに同伴された灰分の融解によってスラグが生成され
る場合がある。このため、冷却器として、生成ガスの流
路内に生成ガスと熱交換を行う流体が通流する管路を複
数配置した構造の冷却器を用いると、流体が通流する管
路の隙間などにスラグが付着し、生成ガスの流路を閉塞
してしまう場合がある。そこで、ガス化炉から排出され
る生成ガスの温度が、スラグが生成されるような温度に
なる可能性のあるガス化装置では、スラグによる流路の
閉塞を防止するため、生成ガスの流路を画成する壁面に
生成ガスと熱交換を行う流体が通流する流路を設けた構
造、例えば水冷壁構造やジャケット構造の冷却器をガス
化炉の出口に連結している。

【００１０】このような水冷壁構造やジャケット構造な
どの冷却器は、熱交換効率つまり冷却効率が生成ガスの
流路内に複数の管路を配置した構造の冷却器に比べて低
いため、冷却器が大型化してしまう。例えば、数メート
ル程度の高さのガス化炉に対して数十メートルの高さの
冷却器を設置しなければならない場合がある。このよう
なガス化装置に設けられた水冷壁構造やジャケット構造
などの冷却器が、ガス化装置の大型化やコストの増大な
どを招いている。このため、ガス化炉から排出される生
成ガスの温度を低下させることにより、水冷壁構造やジ
ャケット構造などの冷却器を小型化することが望まれて
いる。

【００１１】これに対して本願の発明者らは、ガス化炉
から排出された生成ガスから回収した煤塵で生成したス
ラリをガス化炉の生成ガスの出口側に供給し、このガス
化炉の生成ガスの出口側に供給されたスラリの水分の蒸
発により、ガス化炉から排出される生成ガスの温度を低
下させることを考えている。しかし、スラリをガス化炉
の生成ガスの出口側に供給すると、供給されたスラリは
生成ガスに同伴されてガス化炉から排出されてしまうこ
とになる。このため、従来の煤塵を含むスラリをガス化
炉に再供給するガス化装置に比べ、スラリに含まれる未
反応の可燃成分のガス化炉内での滞留時間が短く、この
未反応の可燃成分がガス化炉内で反応し難くなり、燃料
のガスへの変換効率を向上できなくなる。したがって、
燃料のガスへの変換効率を向上しながらガス化炉から排
出される生成ガスの温度を低下させる必要がある。

【００１２】本発明の課題は、燃料のガスへの変換効率
を向上しながらガス化炉から排出される生成ガスの温度
を低下させることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のガス化方法は、
固体燃料を部分燃焼させてガスを生成するガス化炉の生
成ガスの出口側の部分に、この出口から排出された生成
ガスに同伴された未反応の可燃成分を含む煤塵を回収し
て生成したスラリを供給し、この供給されたスラリを、
ガス化炉内の出口に向かう生成ガスの流れに対向する方
向に流すことにより上記課題を解決する。

【００１４】このような構成とすることにより、スラリ
がガス化炉の生成ガスの出口側部分に供給されることに
より、スラリ中の水分によってガス化炉から排出される
生成ガスの温度を低下できる。さらに、ガス化炉内に供
給されたスラリを、出口に向かうガス化炉内の生成ガス
の流れに対向する方向に流すことにより、スラリに含ま
れる未反応の可燃成分がガス化炉内に留まる時間を長く
でき、スラリに含まれる未反応の可燃成分の反応量を増
加できる。したがって、燃料のガスへの変換効率を向上
しながらガス化炉から排出される生成ガスの温度を低下
できる。

【００１５】さらに、ガス化炉が、このガス化炉内に固
体燃料を供給する下段バーナと、ガス化炉の下段バーナ
よりも出口側の部分に設けられ、ガス化炉内に固体燃料
を供給すると共にガス化炉内に下降流を形成する上段バ
ーナとを有し、スラリを、ガス化炉の上段バーナが設け
られた段部に供給する。これにより、ガス化炉の出口側
の部分に供給されたスラリが、上段バーナによって形成
された下降流に同伴されるため、スラリをガス化炉内の
出口に向かう生成ガスの流れに対向する方向に容易に流
すことができる。

【００１６】また、スラリをガス化炉内に噴出し、ガス
化炉内に出口に向かう生成ガスの流れに対向する方向へ
の流れを形成すれば、上段バーナによって形成された下
降流のような出口に向かうガス化炉内の生成ガスの流れ
に対向する方向の流れが形成されていなくても、スラリ
を出口に向かう生成ガスの流れに対向する方向に流すこ
とができる。

【００１７】さらに、本発明のガス化装置は、固体燃料
を部分燃焼させてガスを生成するガス化炉と、このガス
化炉で生成された生成ガスが通流する生成ガス流路と、
この生成ガス流路に設けられて生成ガスに同伴された未
反応の可燃成分を含む煤塵を回収し、この回収された煤
塵からスラリを生成するスラリ生成手段と、このスラリ
生成手段で生成したスラリを加圧して搬送するポンプ
と、このポンプによってスラリ生成手段から搬送された
スラリをガス化炉内に供給するノズルとを備え、このノ
ズルは、ガス化炉の生成ガスの出口側の部分に設けられ
ており、ノズルからガス化炉内に供給されたスラリは、
出口に向かうガス化炉内の生成ガスの流れに対向する方
向に流れる構成とすることにより上記課題を解決する。

【００１８】このような構成とすることにより、スラリ
がガス化炉の生成ガスの出口側部分に供給されることに
より、スラリ中の水分でガス化炉から排出される生成ガ
スの温度を低下できる。さらに、ノズルからガス化炉内
に供給されたスラリが、出口に向かうガス化炉内の生成
ガスの流れに対向する方向に流れることにより、スラリ
に含まれる未反応の可燃成分がガス化炉内に留まる時間
を長くでき、スラリに含まれる未反応の可燃成分の反応
量を増加できる。したがって、燃料のガスへの変換効率
を向上しながらガス化炉から排出される生成ガスの温度
を低下できる。

【００１９】さらに、ガス化炉は、このガス化炉内に固
体燃料を供給する下段バーナと、ガス化炉の下段バーナ
よりも出口側の部分に設けられ、ガス化炉内に固体燃料
を供給すると共にガス化炉内に下降流を形成する上段バ
ーナとを有し、ノズルは、ガス化炉の上段バーナが設け
られた段部に設けられた構成とする。このように、上段
バーナと下段バーナを有する２段バーナ式のガス化炉の
上段バーナが設けられた段部にノズルを設ければ、ノズ
ルからガス化炉内に供給されたスラリは、上段バーナに
よって形成された下降流に同伴されて流れるため、スラ
リを出口に向かうガス化炉内の生成ガスの流れに対向す
る方向に容易に流すことができる。

【００２０】また、スラリ生成手段は、生成ガス流路を
通流する生成ガスを水またはアルカリ溶液で洗浄して生
成ガスに同伴された煤塵を生成ガスから除去して回収す
る洗浄器と、この洗浄器で回収された煤塵を含む洗浄排
水から水の一部を除去してスラリ中の水の量を調整する
脱水機とを有する構成とする。このような構成とすれ
ば、煤塵を含むスラリを生成する際に、煤塵に水を添加
するための機器類を設ける必要がないので好ましい。

【００２１】さらに、ガス化炉から排出される生成ガス
の温度を測定する温度検出器を備え、スラリ生成手段
は、温度検出器で検出した生成ガスの温度に応じてスラ
リに含まれる水の量を調整する構成とする。このような
構成とすれば、スラリ中の水の量によって、ガス化炉か
ら排出される生成ガスの温度を制御できるので好まし
い。

【００２２】また、上記いずれかのガス化装置を備え、
固体燃料が固体炭化水素である構成の水素製造装置とす
る。さらに、上記のいずれかのガス化装置と、このガス
化装置から排出される生成ガスに含まれる一酸化炭素と
水から水素を生成する反応に対する触媒を収容する触媒
反応器とを備え、固体燃料が固体炭化水素である構成の
水素製造装置とする。このような構成の水素製造装置と
すれば、生成ガス中のの水素濃度を増大できると共に、
水素製造装置を小型化できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を適用してなるガス化装置の第１の実施形態について図
１乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明を適用
してなるガス化装置の概略構成と動作を示すブロック図
である。図２は、本発明を適用してなるガス化装置が備
えるガス化炉の概略構成と動作を示す縦断面図である。
図３は、本発明を適用してなるガス化装置が備えるガス
化炉の概略構成と動作を示す下段バーナが設けられた段
部の横断面図である。図４は、本発明を適用してなるガ
ス化装置が備えるガス化炉の概略構成と動作を示す上段
バーナが設けられた段部の横断面図である。なお、本実
施形態では、ガス化炉内に上昇する旋回流を形成する上
段バーナと下降する旋回流を形成する上段バーナとの２
段に配置されたバーナを有する旋回流式のガス化炉を備
えたガス化装置を例示している。

【００２４】本実施形態のガス化装置は、図１に示すよ
うに、固体燃料として粒体状または粉体状の固体炭化水
素、例えば微粉砕した石炭を燃料としてガス化を行うガ
ス化炉１、ガス化炉１で生成された生成ガス中の未反応
の可燃成分である炭素分を含む煤塵つまりチャーなどを
水またはアルカリ溶液などによって洗浄し生成ガス中か
ら除去するガス洗浄器３、ガス洗浄器３からのチャーを
含む洗浄排水中の水の一部を分離するための脱水機５、
脱水機５で水の量が調整されることで生成されたスラリ
を加圧して搬送するためのスラリポンプ７、脱水機５で
分離された水をガス洗浄器３に戻すための洗浄水ポンプ
９、そして、スラリポンプ７で搬送されたスラリをガス
化炉１内に供給するためのノズル１１などで構成されて
いる。

【００２５】ガス化炉１は、図１及び図２に示すよう
に、縦型の炉であり、ガス化室１３、ガス化室１３の下
方に設けられたスラグ回収室１５などを有している。ま
た、ガス化炉１のガス化室１３の上方には、ガス化炉１
で生成された生成ガスを冷却するための冷却器１７が連
結されている。ガス化室１３は、円筒形に形成されてお
り、内面に耐火材１９が内張りされる。ガス化炉１のガ
ス化室１３の下側部分には、下段バーナ２１が、下段バ
ーナ２１よりも上側で、かつガス化室１３からの生成ガ
スの出口２３側の部分には上段バーナ２５が、そして、
ガス化炉１のガス化室１３の上段バーナ２５が設けられ
た段部にノズル１１が設けられている。

【００２６】下段バーナ２１は、図３に示すように、下
段バーナ２１からの燃料などの噴出方向を、旋回流を形
成する位置に仮定されるガス化炉１の外壁との同心円２
７の接線方向に沿わせた状態で設置される。このように
下段バーナ２１が設けられることにより、ガス化炉１の
ガス化室１３内に同心円２７に沿う旋回流が形成され
る。なお、本実施形態では、４本の下段バーナ２１が等
間隔で設置されている。上段バーナ２５は、図４に示す
ように、上段バーナ２５からの燃料などの噴出方向を、
旋回流を形成する位置に仮定されるガス化炉１の外壁と
の同心円２９の接線方向に沿わせた状態で設置される。
このように上段バーナ２５が設けられることにより、ガ
ス化炉１のガス化室１３内に同心円２９に沿う旋回流が
形成される。なお、本実施形態では、２本の上段バーナ
２５が等間隔に設置されている。

【００２７】本実施形態では、ノズル１１も、上段バー
ナ２５と同様に、旋回流を形成する位置に仮定されるガ
ス化炉１の外壁との同心円２９の接線方向に沿わせた状
態で設置されている。本実施形態では、２本のノズル１
１がガス化炉１の上段バーナ２５が設置された段部に上
段バーナ２５と交互に等間隔で設置されている。なお、
ノズル１１は、ノズル１１からガス化炉１内に供給され
たスラリが上段バーナ２５によって形成された旋回流に
同伴されればよいため、ガス化炉１の上段バーナ２５が
設置された段部であれば、上段バーナ２５の設置位置と
同じ高さに設ける必要はなく、上段バーナ２５の設置位
置よりも高い位置や低い位置にも設けることができる。

【００２８】さらに、ガス化炉１の上段バーナ２５が本
実施形態のような２段のバーナを有するガス化炉１で
は、ノズル１１からガス化炉１内に供給されたスラリ
は、上段バーナ２５が形成する下降する旋回流つまり下
降流に同伴されて、出口２３に向かうガス化炉１内の生
成ガスの流れである上昇流に対向する方向に流れる。し
たがって、ノズル１１は、本実施形態のように同心円２
９に沿う旋回流を形成する状態で設置する必要はない。
ただし、本実施形態のように同心円２９に沿う旋回流を
形成する状態でノズル１１を設置すれば、上段バーナ２
５が形成する下降する旋回流を乱し難いので好ましい。

【００２９】予め微粉砕された石炭は、図１及び図２に
示すように、下段バーナ２１に連結され、固体燃料の流
路となる下段側燃料管路３１と、上段バーナ２５に連結
され、固体燃料の流路となる上段側燃料管路３３とに分
割され、窒素や二酸化炭素などの不燃性ガスにより下段
バーナ２１と上段バーナ２５を介してガス化炉１内に供
給される。さらに、下段バーナ２１と上段バーナ２５に
は、ガス化剤となる酸素を下段バーナ２１と上段バーナ
２５に導くための酸素または空気の流路となる下段側酸
素管路３５と上段側酸素管路３７とが各々連結されてお
り、酸素または空気は、下段バーナ２１と上段バーナ２
５を介して微粉砕された石炭と共にガス化炉１内に供給
される。

【００３０】ガス化室１３とスラグ回収室１５とは、図
２に示すように、ガス化室１３及びスラグ回収室１５の
内径よりも径が細く形成されたスラグタップ３９を介し
て接続される。スラグ回収室１５には、点火バーナ４１
及びスラグタップバーナ４３が設置されている。点火バ
ーナ４１には、補助燃料を点火バーナ４１に導くための
流路となる補助燃料管路４５と、酸素または空気を点火
バーナ４１に導くための流路となる点火バーナ用酸素管
路４７とが連結されている。スラグタップバーナ４３に
も、点火バーナ４１と同様に、補助燃料をスラグタップ
バーナ４３に導くための流路となる補助燃料管路４９
と、酸素または空気をスラグタップバーナ４３に導くた
めの流路となるスラグタップバーナ用酸素管路５１とが
連結されている。なお、スラグタップバーナ４３は、必
ず設ける必要はない。

【００３１】ガス化炉１の上方には、図２に示すよう
に、ガス化炉１の生成ガスの出口２３に連通し、上下方
向に延在する生成ガスの流路からなる冷却室５３を有す
る冷却器１７が設けられている。冷却室５３を画成する
側壁は、水などの冷却液や冷却用蒸気などの冷却媒体が
通流する管路で形成された水冷壁式または冷却媒体が通
流する流路５４が内部に形成されたジャケット式の熱交
換器となっており、冷却器１７の下部には、冷却媒体を
冷却器１７に導入する冷却媒体導入管路５５が、冷却器
１７の上部には、熱交換して加熱された冷却媒体を冷却
器１７から導出する冷却媒体導出管路５７が連結されて
いる。なお、図１では冷却器１７の図示を省略している
が、冷却器１７は、ガス化炉１から排出される生成ガス
の温度に応じて設置すべきか否かが決定されるものであ
り、本発明のガス化装置においては、必ず必要なもので
はない。

【００３２】ガス化炉１のガス化室１３で生成された生
成ガスは、冷却器１７が設けられていない場合には、ガ
ス化炉１のガス化室１３の出口２３に、冷却器１７が設
けられていない場合には、冷却器１７の上端部に連結さ
れ、生成ガスの流路となる生成ガス管路５９に流入す
る。生成ガス管路５９に流入した生成ガスは、図１に示
すように、生成ガス管路５９内を通流し、生成ガス管路
５９が連結されたガス洗浄器３に導かれる。

【００３３】ガス洗浄器３で洗浄された生成ガスである
精製ガスは、ガス洗浄器３に連結され、精製ガスの流路
となる精製ガス管路６１を介して、ガス化装置の後段に
配された設備や機器類などに導かれる。一方、生成ガス
に同伴されていたチャーなどの煤塵を含むガス洗浄器３
からの洗浄排水は、洗浄排水の流路となる洗浄排水管路
６３を介して、脱水機５に導かれる。なお、精製ガス管
路６１には、精製ガス管路６１内を通流する精製ガスの
温度やガス化装置の後段に配された設備や機器類などが
要求する精製ガスの温度などに応じて、冷却器１７とは
別に、精製ガスを冷却する冷却器が設けられる場合があ
る。この精製ガス管路６１に設けられる冷却器として
は、一般に、精製ガスが通流する流路内に冷却媒体が通
流する複数の管路が設置された構造のものが用いられ
る。脱水機５は、洗浄排水管路６３を介してガス洗浄器
３から導かれてきた洗浄排水から余分な水を分離するこ
とにより、チャーを含むスラリを生成する。脱水機５と
しては、洗浄排水から余分な水を分離することができれ
ば、ストレーナ、フィルタ、沈降層、遠心分離など様々
な方式の脱水機が使用できる。このようにガス洗浄器３
と脱水機５はスラリ生成手段を構成している。

【００３４】脱水機５で分離された水は、洗浄水ポンプ
９が設けられた洗浄水管路６５を介してガス洗浄器３に
再供給され、洗浄水として使用される。一方、脱水機５
で生成されたスラリは、スラリポンプ７を設けたスラリ
供給管路６７を介してガス化炉１に設けられたノズル１
１に搬送される。スラリポンプ７は、スラリをガス化炉
１の運転圧力以上に加圧してノズル１１に搬送する。

【００３５】このような構成のガス化装置の動作と本発
明の特徴部について説明する。ガス化炉１内の下段バー
ナ２１が設けられた段部では、固体燃料中の可燃成分の
一部がガス化剤により酸化されること、つまり固体燃料
中の可燃成分が部分燃焼することにより、例えば１５０
０℃程度の高熱を発する。このガス化室１３内の高熱に
より、固体燃料中の灰分は溶融し、スラグタツプ３９を
通じてスラグ回収室１５に回収される。

【００３６】一方、固体燃料中の可燃成分の残りは、ガ
ス化室１３内で水素や一酸化炭素といった可燃性のガス
に変換される。ガス化室１３内で生成された可燃性のガ
スである生成ガスは、ガス化炉１の出口２３から生成ガ
ス管路５９に排出される。生成ガス管路５９を通流する
ガス化炉１からの生成ガスに同伴されている未反応の可
燃成分である炭素分を含む煤塵は、ガス洗浄器３で洗浄
水によって回収される。ガス洗浄器３からの回収された
煤塵を含む洗浄排水は、脱水機５で、予め設定された量
の水が分離されることで所望の濃度でスラリ化される。

【００３７】得られたスラリは、スラリポンプ７でガス
化炉１の運転圧力以上に加圧されてノズル１１からガス
化炉１内に供給される。ガス化炉１内に供給されたスラ
リは、上段バーナ２５で形成された、ガス化炉１の出口
２３に向かうガス化炉１内の生成ガスの流れに対向する
方向の流れである下降流に同伴されてガス化炉１内の下
段バーナ２１が設けられた段部に流れる。スラリとして
ガス化炉１内に再供給された未反応の可燃成分は、ノズ
ル１１から下段バーナ２１が設けられた段部に下降し、
さらに下段バーナ２１が設けられた段部から上段バーナ
２５が設けられた段部に上昇する間、再度反応の機会に
曝されガス化される。さらに、水を含むスラリがノズル
１１によって上段バーナ２５が設けられた段部に供給さ
れるため、ガス化炉１内の熱でスラリ中の水分が蒸発す
ることによってガス化炉１の上段バーナ２５が設けられ
た段部が冷却され、ガス化炉１から排出される生成ガス
の温度が低下する。

【００３８】ここで、２段のバーナを備えた旋回炉式の
ガス化炉を備えたガス化装置において、スラリを下段バ
ーナが設けられた段部に供給する従来のガス化装置と、
本実施形態のガス化装置との生成ガスのガス化炉からの
出口温度と燃料のガスへの変換効率を比較した結果を表
１に示す。なお、変換効率とは、原料の発熱量が生成ガ
スの発熱量に変換した割合を示す。すなわち、（変換効率）＝（生成ガスの発熱量）／（燃料の発熱
量）×１００である。

【００３９】

【表１】表１に示す結果のように、従来のガス化装置では、酸素
／石炭重量比を０.８とすると、スラリ中の水分の影響
でガス化炉内の温度は１３００℃程度となるため、原料
中の灰分を溶融することができない。また、ガス化炉内
の温度が１３００℃程度と低いため、変換効率も５５％
と低い。そこで、ガス化剤である酸素の供給量を増や
し、酸素／石炭重量比を１.０とすると、ガス化炉内温
度が１５００℃程度となり、灰分を溶融させることがで
き、また、変換効率も６０％に上昇した。しかし、生成
ガスのガス化炉からの出口温度は、１２００℃程度とな
り、生成ガスの同伴された灰分が半溶融状態となってガ
ス化炉の出口部に付着した。

【００４０】これに対して、本実施形態のガス化装置で
は、酸素／石炭重量比が１.０で、ガス化炉温度を１５
００℃程度とすることができ灰分を溶融することができ
た。さらに、生成ガスのガス化炉からの出口温度は９０
０℃程度まで冷却でき、ガス化炉の出口部への灰の付着
を抑制できた。また、変換効率は６０％となり、変換効
率の低下はなかった。

【００４１】このように本実施形態のガス化装置では、
スラリがガス化炉１の上段バーナ２５が設けられた段
部、つまりガス化炉１の生成ガスの出口２３側に供給さ
れることにより、ガス化炉１の上段バーナ２５が設けら
れた段部の熱でスラリ中の水分が蒸発することにより、
ガス化炉１の上段バーナ２５が設けられた段部が冷却さ
れ、ガス化炉１から排出される生成ガスの温度を低下で
きる。さらに、ノズル１１からガス化炉１内に供給され
たスラリが、出口２３に向かうガス化炉１内の生成ガス
の流れに対向する方向に流れることにより、スラリに含
まれる未反応の可燃成分がガス化炉１内に留まる時間を
長くでき、スラリに含まれる未反応の可燃成分の反応量
を増加できる。したがって、燃料のガスへの変換効率を
向上しながらガス化炉から排出される生成ガスの温度を
低下できる。

【００４２】さらに、本実施形態のガス化装置では、ガ
ス化炉から排出される生成ガスの温度を低下できること
により、必要とされる冷却能力を低くできるため、図２
に示す冷却器１７のようなガス化炉の出口に連続させて
設けた冷却器を小型化できる。また、ガス化炉から排出
される生成ガスの温度が、スラグが生成される可能性の
ある温度以下であれば、図２に示すような冷却器１７
を、冷却器１７よりも冷却効率の高いガスが通流する流
路内に冷却媒体が通流する複数の管路が設置された構造
の冷却器に代えることで、さらに冷却器を小型化するこ
ともできる。加えて、スラリの供給によって冷却された
生成ガスの温度にもよるが、図２に示す冷却器１７のよ
うなガス化炉の出口に連続させて設けた冷却器を無くす
こともできる。また、ガス化炉の出口に連続させて設け
た冷却器を小型化または無くすことができることによ
り、ガス化装置の小型化やコストの低減ができる。

【００４３】特に、本実施形態のような２段のバーナを
有する旋回流式のガス化炉は、他の気流層方式のガス化
炉に比べて高効率でガス化ができ、また、同処理量で比
較するとより小さな炉容積にできることが特徴である反
面、熱負荷が高くなるため、ガス化炉から排出される生
成ガスの温度が他の気流層方式のガス化炉に比べて高
い。このため、本実施形態のような旋回流式のガス化炉
を備えたガス化装置では、他の気流層方式のガス化炉に
比べて、冷却器１７のようなガス化炉の出口に連続させ
て設けた冷却器が大型化してしまい、ガス化装置の大型
化やコストの増大が生じる場合が多い。したがって、本
実施形態のような２段のバーナを有する旋回流式のガス
化炉を備えたガス化装置に本発明を適用することは、ガ
ス化装置の小型化やコストの低減といった効果が他の気
流層方式のガス化炉を備えたガス化装置に比べて大き
い。ただし、本発明は、旋回流式のガス化炉を備えたガ
ス化装置に限らず、その他の２段のバーナを有するガス
化炉や１段のバーナのみを有するガス化炉を備えたガス
化装置など、様々な気流層方式のガス化炉を備えたガス
化装置に適用できる。

【００４４】さらに、本実施形態では、スラリ生成手段
として洗浄水によって生成ガス中の煤塵を回収するガス
洗浄器３と脱水機５を用いるため、煤塵を含むスラリを
生成する際に、乾燥した状態で回収した煤塵に水を添加
するための機器類を設ける必要がない。ただし、サイク
ロンなどを用いて生成ガスから乾燥状態で煤塵を回収
し、これに水を加えてスラリを生成する構成にすること
もできる。

【００４５】また、本実施形態のガス化装置では、煤塵
をスラリとしてポンプで加圧してガス化炉に再供給する
ため、ロックホッパを使用して乾燥状態の煤塵をガス化
炉に再供給するものに比べ、煤塵搬送用の窒素ガスなど
が不要となり、窒素ガスなどの生成ガスとして得たい目
的とするガス以外のガスの生成ガス中の濃度を低減し、
目的とするガスの生成ガス中の濃度を高くできる。例え
ば、固体燃料として炭化水素を用い水素ガスを得たい場
合、水素ガスの生成ガス中の濃度を高くできる。また、
ロックホッパを使用しないため、ロックホッパにかかわ
るコストを削減することができる。さらに、表１に示す
ように、固体燃料の生成ガスへの変換効率を向上でき
る。

【００４６】また、本実施形態では、４本の下段バーナ
２１、２本の上段バーナ２５、そして２本のノズル１１
を備えた構成としているが、下段バーナ２１と上段バー
ナ２５は旋回流を形成できればよく、下段バーナと上段
バーナの本数は適宜選択でき、また、本実施形態のノズ
ル１１は、スラリをガス化炉１内に供給することを目的
とするものであるため、ノズルの流量などに応じて本数
は適宜選択できる。ただし、ノズル１１は、上段バーナ
２５が形成する下降する旋回流を乱し難い本数及び配置
で設置することが望ましい。

【００４７】（第２の実施形態）以下、本発明を適用し
てなるガス化装置の第２の実施形態について図５を参照
して説明する。図５は、本発明を適用してなるガス化装
置の概略構成と動作を示すブロック図である。なお、本
実施形態では、第１の実施形態と同一のもの及び動作な
どには同じ符号を付して説明を省略し、第１の実施形態
と相違する構成及び特徴部などについて説明する。

【００４８】本実施形態のガス化装置が第１の実施形態
と相違する点は、ガス化炉から排出される生成ガスの温
度を検出し、この温度に応じてスラリ中の水の量を調整
することにある。すなわち、本実施形態のガス化装置
は、図５に示すように、生成ガス管路５９のガス化炉１
の出口に連結された部分に、生成ガス管路５９内を通流
する生成ガスの温度を検出する温度計６９、脱水機５の
動作を制御する制御部７１などを有している。温度計６
９と制御部７１、そして制御部７１と脱水機５は、各々
配線７３を介して電気的に接続されている。

【００４９】ここで、スラリの供給により冷却されてガ
ス化炉から排出される生成ガスの温度は、スラリ中の煤
塵と水との比によって決まる。そこで、本実施形態のガ
ス化装置では、温度計６９が、ガス化炉１から排出され
る生成ガスの温度を計測して、その計測値に対応する温
度信号を制御部７１に発信する。温度計６９からの温度
信号を受信した制御部７１は、温度計６９で計測したガ
ス化炉１から排出される生成ガスの温度と、予め設定し
た温度または温度範囲とから、ノズル１１からガス化炉
１内に供給するスラリ中の水分濃度を演算し、脱水機５
の動作を制御して、脱水機５で分離する水分量を調節す
る。そして、水分量が調整されたスラリがノズル１１か
らガス化炉１内に供給されることにより、ガス化炉１内
の上段バーナ２５に対応する段部を冷却し、ガス化炉１
から排出される生成ガスの温度を制御し、一定に保って
いる。

【００５０】このように本実施形態のガス化装置では、
ガス化炉１から排出される生成ガスの温度に応じて水分
量を調整したスラリをガス化炉１の出口側に供給するこ
とにより、ガス化炉から排出される生成ガスの温度を制
御できる。

【００５１】ところで、前述のように、スラリの供給に
より冷却されてガス化炉から排出される生成ガスの温度
は、スラリ中の煤塵と水との比によって決まるため、生
成ガスに同伴される煤塵の量が変動するとガス化炉から
排出される生成ガスの温度が変動することになる。この
ため、生成ガスに同伴される煤塵の量の変動が許容範囲
にある場合には、第１の実施形態のように、煤塵を含む
洗浄水から常に一定量の水を分離する構成でよいが、生
成ガスに同伴される煤塵の量の変動が許容範囲を越える
場合などには、本実施形態の構成のガス化装置を用いる
ことが望ましい。

【００５２】（第３の実施形態）以下、本発明を適用し
てなるガス化装置の第３の実施形態について図６を参照
して説明する。図６は、本発明を適用してなるガス化装
置の概略構成と動作を示すブロック図である。なお、本
実施形態では、第１及び第２の実施形態と同一のもの及
び動作などには同じ符号を付して説明を省略し、第１及
び第２の実施形態と相違する構成及び特徴部などについ
て説明する。

【００５３】本実施形態のガス化装置が、第１及び第２
の実施形態と相違する点は、ガス化炉の炉頂部に固体燃
料とガス化剤を供給するバーナを備え、ガス化炉内で生
成された生成ガスがガス化炉内を上方から下方に向かっ
て流れ、生成ガスの出口がガス化炉の下部に設けられた
下降流方式のガス化炉を備えていることにある。すなわ
ち、本実施形態のガス化装置は、下降流方式のガス化炉
７５を備えており、生成ガス管路５９がガス化炉７５の
下部に位置する出口に連結され、ガス化炉７５の炉頂部
にバーナ７９が、ガス化炉７５の下部側つまり出口側の
部分にノズル１１が設置されている。

【００５４】固体燃料である予め微粉砕された石炭など
は、バーナ７９に連結され、燃料の流路となる燃料供給
管路８１及びバーナ７９を介してガス化炉７５に供給さ
れる。同時に、ガス化剤となる酸素が、バーナ７９に連
結され、酸素または空気の流路となる酸素供給管路８３
及びバーナ７９を介してガス化炉７５に供給される。ガ
ス化炉７５内では、固体燃料中の可燃成分の一部がガス
化剤により酸化されることにより、例えば約１５００℃
といった高熱を発するとともに、上記可燃成分の残り
は、水素や一酸化炭素といった可燃性のガスに変換され
る。発生した生成ガスは、ガス化炉７５の下部に位置す
る出口に連結された生成ガス管路５９に取り出される。

【００５５】ガス洗浄器３からの洗浄排水を脱水機５で
処理することにより生成された可燃成分を含む煤塵で形
成されたスラリは、スラリポンプ７を用いて、ガス化炉
７５の運転圧力以上に加圧され、ノズル１１を介してガ
ス化炉７５の下部に供給される。本実施形態のノズル１
１は、ガス化炉７５内の上方に向けてスラリを噴出する
状態で設置されており、ノズル１１から噴出されたスラ
リは、ガス化炉７５内の生成ガスの上方に向けて噴流さ
れる。したがって、ノズル１１からガス化炉７５内に供
給されたスラリは、ガス化炉７５内の出口に向かう生成
ガスの流れに対向する方向に流れる。これにより、ノズ
ル１１からガス化炉７５内に供給されたスラリは、ガス
化炉７５内の高温に曝される時間が長くなり、スラリ中
の未反応の可燃成分が反応し、一酸化炭素などの可燃性
ガスを発生する。さらに、ノズル１１からガス化炉７５
内に供給されたスラリの水分は、ガス化炉７５に供給
後、直ちに蒸発し、ガス化炉７５の下部を冷却してガス
化炉７５から排出される生成ガスの温度を低下させる。

【００５６】このように本実施形態でも、燃料のガスへ
の変換効率を向上しながらガス化炉から排出される生成
ガスの温度を低下できる。したがって、本発明は、第１
及び第２の実施形態のような２段のバーナを備えた旋回
流式のガス化炉や下方から上方に生成ガスが流れるガス
化炉などを備えたガス化装置に限らず、ノズルから噴出
されるスラリでガス化炉内のガス化炉の出口に向かう生
成ガスの流れに対向する方向へのスラリの流れを形成す
ることで、２段のバーナを備えた旋回流式のガス化炉や
下方から上方に生成ガスが流れるガス化炉を備えたガス
化装置以外の様々な気流層方式のガス化炉を備えたガス
化装置に適用することができる。

【００５７】（第４の実施形態）本実施形態では、本発
明を適用してなるガス化装置を備えた水素製造装置の一
実施形態について図７を参照して説明する。図７は、本
発明を適用してなるガス化装置を備えた水素製造装置の
概略構成と動作を示すブロック図である。なお、本実施
形態では、第１、第２及び第３の実施形態と同一のもの
及び動作などには同じ符号を付して説明を省略し、第
１、第２及び第３の実施形態と相違する構成及び特徴部
などについて説明する。

【００５８】本実施形態は、第１の実施形態のガス化装
置を用いて水素製造装置を形成したものである。本実施
形態の水素製造装置は、粒体状または粉体状の固体炭化
水素、例えば微粉砕した石炭よりなる原料から水素ガス
を製造するものであり、図６に示すように、第１の実施
形態のガス化装置と同様の構成のガス化炉１、ガス洗浄
器３、脱水機５、スラリポンプ７、洗浄水ポンプ９、そ
してガス化炉１に設けられたノズル１１に加え、下段バ
ーナ２１に下段側燃料管路３１を介して連結された下段
原料ホッパ８５、上段バーナ２５に上段側燃料管路３３
を介して連結された上段原料ホッパ８７、精製ガス管路
６１に設けられて触媒が収容されたシフト反応器８９な
どで構成されている。

【００５９】水素製造の原料である予め微粉砕された石
炭は、下段原料ホッパ８５用と上段原料ホッパ８７用に
分割され、下段原料ホッパ８５と上段原料ホッパ８７に
収容される。下段原料ホッパ８５に収容された原料及び
上段原料ホッパ８７に収容された原料は、それぞれ下段
原料ホッパ８５及び上段原料ホッパ８７から定量排出さ
れ、下段原料ホッパ８５及び上段原料ホッパ８７の原料
の搬出部に各々連結された下段原料搬送用窒素管路９１
及び上段原料搬送用窒素管路９３から供給される搬送用
窒素と混合されて気流搬送される。原料及び搬送用窒素
は、下段側燃料管路３１を介して下段バーナ２１に、上
段側燃料管路３３を介して上段バーナ２５に各々供給さ
れ、下段バーナ２１及び上段バーナ２５からガス化炉１
内に供給される。このとき、下段バーナ２１と上段バー
ナ２５とには、各々下段側酸素管路３５と上段側酸素管
路３７とによって酸素または空気が供給されるため、下
段バーナ２１及び上段バーナ２５は、各々原料と共にガ
ス化剤である酸素または空気をガス化炉１内に供給す
る。

【００６０】ガス化炉１内では、原料と酸素が混合さ
れ、原料中の可燃成分の一部が酸化されて高熱を発す
る。また、残りの可燃成分は水素や一酸化炭素を主成分
とするガスに変換され、生成ガスとしてガス化炉１から
生成ガス管路５９に取り出される。生成ガス管路５９を
通流する生成ガスは、ガス洗浄器３で洗浄水により同伴
している煤塵を除去されるが、このとき、生成ガスは、
１００℃以上であり、洗浄水の一部はこの熱によって蒸
発し、精製ガスに混入する。ガス洗浄器３で得られた蒸
気を含む精製ガスは、精製ガス管路６１に流入し、精製
ガス管路６１に設けられたシフト反応器８９に導入され
る。シフト反応器８９内には、式（１）のシフト反応を
促進させる触媒作用をもつシフト反応触媒、例えば銅−
亜鉛系の触媒や鉄−クロム系の触媒などの公知の触媒が
収容されている。ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ→ＣＯ_２＋Ｈ_２ …（１）したがって、蒸気を含む精製ガスがシフト反応器８９に
流入してシフト反応触媒と接触することにより、式
（１）のシフト反応を生じ、精製ガス中の水素濃度を高
め、精製ガスは、製品ガスとなってシフト反応器８９か
ら取り出され、精製ガス管路６１を介して製品ガスを利
用する設備や機器類などに送られる。このように、シフ
ト反応器８９でのシフト反応に必要な水分は、ガス洗浄
器３で蒸発して精製ガスに蒸気として混入した洗浄水の
一部が使用される。

【００６１】一方、ガス洗浄器３で生成ガスから回収さ
れた煤塵は、洗浄水と混合されて洗浄排水として洗浄排
水管路６３に取り出される。洗浄排水管路６３に取り出
された洗浄排水は、脱水機５に導入され、一部の水が分
離されてスラリ化される。脱水機５によって精製された
スラリは、スラリポンプ７によりガス化炉１の運転圧力
以上に加圧されて、スラリ供給管路６７を介してノズル
１１に搬送され、ノズル１１からガス化炉１内に供給さ
れる。ガス化炉１内に供給されたスラリ中の未反応の炭
素分は、ガス化炉１内で更に反応し、一酸化炭素などの
ガスに変換される。また、ガス化炉１内に供給されたス
ラリ中の水分は、ガス化炉１内の上段バーナ２５が設け
られている段部を冷却すると共に、式（１）のシフト反
応に使用されて水素ガスに変換される。

【００６２】このように本実施形態の水素製造装置で
は、精製ガスに同伴された煤塵をスラリとしてガス化炉
内の出口側に再供給することで、ガス化炉にスラリとし
て供給される適度な量の水分により、一酸化炭素を水素
に変換し、生成ガス中の水素濃度を増大できる。さら
に、ガス化炉の出口に連続させて設けた冷却器を小型化
できるかまたは無くすことができることにより、水素製
造装置を小型化できる。

【００６３】また、本実施形態の水素製造装置では、ガ
ス洗浄器３で洗浄水によって生成ガスを洗浄することで
洗浄水の一部が蒸発し、蒸発した洗浄水がガス洗浄器３
からの精製ガスに同伴する。この蒸気を同伴した精製ガ
スを、シフト反応触媒を収容したシフト反応器８９に導
入することにより、精製ガス中に残った一酸化炭素を水
素に変換することができる。このため、製品ガス中の水
素濃度を一層増大することができる。さらに、これらの
シフト反応に必要な水蒸気は、洗浄水の再供給と洗浄水
の蒸発により賄うことができるため、水分を補うために
別途ボイラなどを設ける必要がない。加えて、ガス洗浄
器３により生成ガスを冷却するが、このとき、生成ガス
の熱は、シフト反応器８９での反応に利用される水蒸気
の発生、つまり洗浄水と直接接触して洗浄水の蒸発に使
用される。したがって、別途ボイラなどを設け、生成ガ
スの熱でこのボイラによって水蒸気を発生させる場合と
比較して熱効率の低下が少ないか、またはない。

【００６４】また、本発明は、第１乃至第３の実施形態
の構成のガス化装置、及び第４の実施形態の水素製造装
置に限らず、気流層方式のガス化炉を備えた様々な構成
のガス化装置や水素製造装置に適用することができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、燃料のガスへの変換効
率を向上しながらガス化炉から排出される生成ガスの温
度を低下できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用してなるガス化装置の第１の実施
形態の概略構成と動作を示すブロック図である。

【図２】第１の実施形態のガス化装置が備えるガス化炉
の概略構成と動作を示す縦断面図である。

【図３】第１の実施形態のガス化装置が備えるガス化炉
の概略構成と動作を示す下段バーナが設けられた段部の
横断面図である。

【図４】第１の実施形態のガス化装置が備えるガス化炉
の概略構成と動作を示す上段バーナが設けられた段部の
横断面図である。

【図５】本発明を適用してなるガス化装置の第２の実施
形態の概略構成と動作を示すブロック図である。

【図６】本発明を適用してなるガス化装置の第３の実施
形態の概略構成と動作を示すブロック図である。

【図７】本発明を適用してなるガス化装置を備えた水素
製造装置の一実施形態の概略構成と動作を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１ガス化炉３ガス洗浄器５脱水機７スラリポンプ１１ノズル２１下段バーナ２５上段バーナ５９生成ガス管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中真二茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者木曽文彦茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者花山文彦広島県呉市宝町６番９号バブコック日立株式会社呉事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体燃料を部分燃焼させてガスを生成す
るガス化炉の生成ガスの出口側の部分に、該出口から排
出された前記生成ガスに同伴された未反応の可燃成分を
含む煤塵を回収して生成したスラリを供給し、該供給さ
れたスラリを、前記ガス化炉内の前記出口に向かう生成
ガスの流れに対向する方向に流すガス化方法。
【請求項２】前記ガス化炉が、該ガス化炉内に前記固
体燃料を供給する下段バーナと、前記ガス化炉の前記下
段バーナよりも前記出口側の部分に設けられ、前記ガス
化炉内に前記固体燃料を供給すると共に前記ガス化炉内
に下降流を形成する上段バーナとを有し、前記スラリ
を、前記ガス化炉の前記上段バーナが設けられた段部に
供給することを特徴とする請求項１に記載のガス化方
法。
【請求項３】前記スラリを前記ガス化炉内に噴出し、
前記ガス化炉内に前記出口に向かう生成ガスの流れに対
向する方向への流れを形成することを特徴とする請求項
１に記載のガス化方法。
【請求項４】固体燃料を部分燃焼させてガスを生成す
るガス化炉と、該ガス化炉で生成された生成ガスが通流
する生成ガス流路と、該生成ガス流路に設けられて前記
生成ガスに同伴された未反応の可燃成分を含む煤塵を回
収し、該回収された煤塵からスラリを生成するスラリ生
成手段と、該スラリ生成手段で生成したスラリを加圧し
て搬送するポンプと、該ポンプによって前記スラリ生成
手段から搬送されたスラリを前記ガス化炉内に供給する
ノズルとを備え、該ノズルは、前記ガス化炉の生成ガスの出口側の部分に
設けられており、前記ノズルから前記ガス化炉内に供給
されたスラリは、前記出口に向かうガス化炉内の生成ガ
スの流れに対向する方向に流れてなるガス化装置。
【請求項５】前記ガス化炉は、該ガス化炉内に前記固
体燃料を供給する下段バーナと、前記ガス化炉の前記下
段バーナよりも前記出口側の部分に設けられ、前記ガス
化炉内に前記固体燃料を供給すると共に前記ガス化炉内
に下降流を形成する上段バーナとを有し、前記ノズル
は、前記ガス化炉の前記上段バーナが設けられた段部に
設けられていることを特徴とする請求項４に記載のガス
化装置。
【請求項６】前記ノズルは、前記ガス化炉内にスラリ
を噴出して、前記ガス化炉内に前記出口に向かう生成ガ
スの流れに対向する方向への流れを形成してなることを
特徴とする請求項４に記載のガス化装置。
【請求項７】前記スラリ生成手段は、生成ガス流路を
通流する生成ガスを水またはアルカリ溶液で洗浄して前
記生成ガスに同伴された煤塵を生成ガスから除去して回
収する洗浄器と、該洗浄器で回収された煤塵を含む洗浄
排水から水の一部を除去してスラリ中の水の量を調整す
る脱水機とを有することを特徴とする４乃至６のいずれ
か１項に記載のガス化装置。
【請求項８】前記ガス化炉から排出される生成ガスの
温度を測定する温度検出器を備え、前記スラリ生成手段
は、前記温度検出器で検出した生成ガスの温度に応じて
スラリ中の水の量を調整してなることを特徴とする請求
項４乃至７のいずれか１項に記載のガス化装置。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれか１項に記載の
ガス化装置を備え、前記固体燃料が固体炭化水素である
ことを特徴とする水素製造装置。
【請求項１０】請求項１乃至８のいずれか１項に記載
のガス化装置と、該ガス化装置から排出される生成ガス
に含まれる一酸化炭素と水から水素を生成する反応に対
する触媒を有する触媒反応器とを備え、前記固体燃料が
固体炭化水素であることを特徴とする水素製造装置。