JP2008037706A - 合成ガス製造用燃焼装置及び合成ガス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水蒸気及び/又は炭酸ガスからなる調整剤と燃料との混合ガスを燃焼させて、一酸化炭素と水素を含む合成ガスを製造するための合成ガス製造用燃焼装置Bであって、先端10aに、炉11に向かって漸次拡径して開口する円錐台状の内孔を有した燃焼室12を備え、燃焼室12には、その内壁面12aに、軸線O1方向先端10a側に向けて混合ガスを噴出させるための混合ガス噴出孔13と、混合ガス噴出孔13の径方向外側に配されるとともに、燃焼室12の軸線O1上に焦点を持つように酸化剤を噴出させるための酸化剤噴出孔14とが設けられており、燃焼室12の内壁面12aの近傍には、冷却流体を流通させて内壁面12aを冷却するための冷却流体流路15が設けられている。
【選択図】図1
Description
本実施例は、内径200mmの炉及び熱交換器を備えた試験設備を用い、図4に示した従来の燃焼装置Aと本発明に係る図1から図3に示した燃焼装置(合成ガス製造用燃焼装置)Bの両燃焼装置でそれぞれ合成ガスを生成し、煤の発生量や熱交換器の伝熱性能の低下状況を比較して、本発明に係る燃焼装置B及び合成ガス製造方法の優位性を明らかにしたものである。
本実施例では、試験条件を表1に示すように設定して試験を行なっており、燃料には天然ガスを用いている。また、従来の燃焼装置Aでは、炭酸ガス(二酸化炭素)と水蒸気を混合した調整ガス(調整剤)を21m/sの噴出速度で供給し、燃料を43m/sの噴出速度で供給している。一方、本発明に係る燃焼装置Bでは、燃料と炭酸ガスと水蒸気を混合した混合ガスを150m/sの噴出速度で供給している。また、酸素(酸化剤)噴出速度は、従来の燃焼装置Aにおいて60m/s、本発明に係る燃焼装置Bにおいて75m/sとし、共に酸素比が0.35となるようにしている。
なお、表1中のS/Cとは、燃料中に含まれる炭素Cのモル数に対する水蒸気のモル数Sの割合を示したものであり、酸素比と共に原料組成の指標として一般的に用いられるものである。このS/Cは、値が高いほどに水蒸気量が増えるため煤発生量が少なくなり、本実施例では、例えばDME合成用の合成ガス(H2/CO≒1)を製造する際に用いる低S/C(S/C=0.32)に設定している。すなわち、煤が発生しやすい厳しい条件で試験を行なっている。
本実施例では、上記の試験条件で合成ガスの生成を行ない、各燃焼装置A、Bのバーナ2、10の先端から1000mmの位置でガスを採取している。そして、このガスのメタン濃度と煤濃度を測定し、これらを比較して評価を行なっている。すなわち、未燃焼の燃料が多いほどに煤が多く発生し、また、この未燃焼の燃料が熱分解することによってメタン(低級炭化水素)が発生するため、メタン濃度と煤濃度がそれぞれ低い値を示すほどに、好適な状態で合成ガスの生成が行なわれていることを示すことになる。一方、本実施例では、熱交換器の下流側のガスの温度を測定している。すなわち、熱交換器に煤が付着してその伝熱性能の低下が生じているか否かを、このガス温度の計測によって確認し、両燃焼装置A、Bの評価を行なっている。
この結果、本発明の燃焼装置Bは、メタン濃度が1.50(%−wet)となり、従来の燃焼装置Aの1.47(%−wet)とほぼ同様の値を示した。一方、煤濃度は、従来の燃焼装置Aが4.1×10−3(g/Nm3−wet)であるのに対し、本発明の燃焼装置Bでは、0.88×10−3(g/Nm3−wet)となり、約1/5に煤の発生を抑制できることが確認された。また、この煤の発生量に起因して生じる熱交換器の性能低下においても、本発明の燃焼装置Bでは、熱交換器下流のガス温度の上昇がほとんど認められないのに対して、従来の燃焼装置Aでは、運転時間が長くなるに従い徐々に熱交換器下流のガス温度が上昇し、熱交換器に煤が付着してその性能が経時的に低下してゆくことが確認された。
本実施例では、試験条件を表2に示すように設定して試験を行なっており、実施例1と同様のS/C=0.32と、S/C=0.16としてさらに煤が発生しやすい厳しい条件とで試験を行なっている。そして、S/C=0.32においては、混合ガスの噴出速度を、100(Case1−1)、125(Case1−2)、150(Case1−3)m/sに段階的に変化させた3ケースで試験を行ない、S/C=0.16においては、混合ガスの噴出速度を、150(Case2−1)、175(Case2−2)、200(Case2−3)、225(Case2−4)、250(Case2−5)、275(Case2−6)に段階的に変化させた6ケースで試験を行なっている。
この結果、S/C=0.32において、混合ガスの噴出速度を100、125m/sとしたCase1−1とCase1−2では、それぞれ煤濃度が2.51×10−3、1.81×10−3(g/Nm3−wet)となり、噴出速度を150m/sとしたCase1−3の0.88×10−3(g/Nm3−wet)に対し、煤の発生量が多くなることが確認された。また、Case1−1及びCase1−2では、煤の発生量が多いことに起因して熱交換器の伝熱性能が低下することが確認された。
10a 先端
10b 外面
11 炉
12 燃焼室
12a 内壁面
13 混合ガス噴出孔
13a 混合ガス流路
14 酸化剤噴出孔
14a 酸化剤流路
15 冷却流体流路
15a 第1流路
15b 第2流路
15c 第3流路
B 合成ガス製造用燃焼装置
O1 軸線
S 火炎
T 渦流
Claims (4)
- 水蒸気及び/又は炭酸ガスからなる調整剤と燃料との混合ガスを燃焼させて、一酸化炭素と水素を含む合成ガスを製造するための合成ガス製造用燃焼装置であって、
先端に、炉に向かって漸次拡径して開口する円錐台状の内孔を有した燃焼室を備え、該燃焼室には、その内壁面に、軸線方向先端側に向けて前記混合ガスを噴出させるための混合ガス噴出孔と、該混合ガス噴出孔の径方向外側に配されるとともに、前記燃焼室の軸線上に焦点を持つように酸化剤を噴出させるための酸化剤噴出孔とが設けられており、
前記燃焼室の内壁面の近傍には、冷却流体を流通させて前記内壁面を冷却するための冷却流体流路が設けられていることを特徴とする合成ガス製造用燃焼装置。 - 請求項1記載の合成ガス製造用燃焼装置において、
前記冷却流体流路は、前記酸化剤噴出孔の前記軸線方向前後の前記内壁面に沿うように延設されて、前記内壁面全体を冷却するように形成されていることを特徴とする合成ガス製造用燃焼装置。 - 請求項1または請求項2に記載の合成ガス製造用燃焼装置を用いて一酸化炭素と水素を含む合成ガスを製造する方法であって、
前記混合ガスの噴出速度を150m/s以上とすることを特徴とする合成ガス製造方法。 - 請求項3記載の合成ガス製造方法において、
前記混合ガスの噴出速度を200〜250m/sとすることを特徴とする合成ガス製造方法。
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Cited By (2)
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KR101107718B1 (ko) | 2008-10-30 | 2012-01-30 | 한국전력공사 | 건식 석탄 가스화기 버너 |
JP2015157376A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56907A (en) * | 1979-06-13 | 1981-01-08 | Shell Int Research | Method and burner for gasifying solid fuel |
JPS61138016A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-06-25 | フエバ−・エ−ル・エントウイツクルングス−ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | ガス化バーナ |
JPH07103436A (ja) * | 1993-09-24 | 1995-04-18 | Texaco Dev Corp | 部分酸化用のバーナ |
JP2001322802A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-20 | Nippon Sanso Corp | 一酸化炭素、水素生成用燃焼装置 |
JP3484536B2 (ja) * | 2000-02-07 | 2004-01-06 | 日本酸素株式会社 | 一酸化炭素、水素生成用燃焼装置 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56907A (en) * | 1979-06-13 | 1981-01-08 | Shell Int Research | Method and burner for gasifying solid fuel |
JPS61138016A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-06-25 | フエバ−・エ−ル・エントウイツクルングス−ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | ガス化バーナ |
JPH07103436A (ja) * | 1993-09-24 | 1995-04-18 | Texaco Dev Corp | 部分酸化用のバーナ |
JP3484536B2 (ja) * | 2000-02-07 | 2004-01-06 | 日本酸素株式会社 | 一酸化炭素、水素生成用燃焼装置 |
JP2001322802A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-20 | Nippon Sanso Corp | 一酸化炭素、水素生成用燃焼装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101107718B1 (ko) | 2008-10-30 | 2012-01-30 | 한국전력공사 | 건식 석탄 가스화기 버너 |
JP2015157376A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置 |
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