JP3219675B2 - 重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉 - Google Patents
重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、事業用、産業用の
重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉に関する。
重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０に従来の重質油エマルジョン燃料
燃焼ガス化炉の構成を示す。図１０に示したガス化炉に
おいて、重質油エマルジョン燃料１０１は、燃料タンク
１００からガス化炉１０のバーナに直接供給されバーナ
から炉内へ噴射されるがその際、重質油エマルジョン燃
料１０１は燃焼し易い粒径まで霧化される。
燃焼ガス化炉の構成を示す。図１０に示したガス化炉に
おいて、重質油エマルジョン燃料１０１は、燃料タンク
１００からガス化炉１０のバーナに直接供給されバーナ
から炉内へ噴射されるがその際、重質油エマルジョン燃
料１０１は燃焼し易い粒径まで霧化される。
【０００３】この後、燃料１０１はガス化炉１０内で理
論空気量よりも少い空気量によって燃焼される。また、
ガス化炉１０の内壁面に付着する灰分等を吹き飛ばすた
めにスーツブロー用蒸気８がガス化炉１０内に供給され
る。このガス化炉１０での燃焼により可燃性ガス１１が
発生する。可燃性ガス１１はガス清浄装置２０で清浄化
された後、ガスタービン３０の燃焼器で燃焼されガス化
炉排ガス３１として脱硝装置４０を経て、煙突５０から
大気へ放出される。
論空気量よりも少い空気量によって燃焼される。また、
ガス化炉１０の内壁面に付着する灰分等を吹き飛ばすた
めにスーツブロー用蒸気８がガス化炉１０内に供給され
る。このガス化炉１０での燃焼により可燃性ガス１１が
発生する。可燃性ガス１１はガス清浄装置２０で清浄化
された後、ガスタービン３０の燃焼器で燃焼されガス化
炉排ガス３１として脱硝装置４０を経て、煙突５０から
大気へ放出される。
【０００４】従来の技術は、このように常温で重質油エ
マルジョン燃料１０１をガス化炉１０まで供給できる
が、重質油エマルジョン燃料１０１中には、約２０〜３
０％の水分が含まれる為、これがガス化炉１０内で蒸発
する為の熱が必要で、ガス化炉効率が低下する。
マルジョン燃料１０１をガス化炉１０まで供給できる
が、重質油エマルジョン燃料１０１中には、約２０〜３
０％の水分が含まれる為、これがガス化炉１０内で蒸発
する為の熱が必要で、ガス化炉効率が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の重質油
エマルジョン燃料燃焼ガス化炉では、燃料中に含まれる
多量の水分によりガス化効率が低下し、更に、ガス化炉
排ガス中に多量の水分が含まれることとなるためにその
水分により酸露点の上昇が生じ、後流機器に腐食が生じ
たり煤塵が付着するという問題があった。
エマルジョン燃料燃焼ガス化炉では、燃料中に含まれる
多量の水分によりガス化効率が低下し、更に、ガス化炉
排ガス中に多量の水分が含まれることとなるためにその
水分により酸露点の上昇が生じ、後流機器に腐食が生じ
たり煤塵が付着するという問題があった。
【０００６】本発明は、重質油エマルジョン燃料を用い
るガス化炉において燃料中の水分によるガス化炉効率の
低下を防ぐと共にガス化炉排ガス中に含まれる水分によ
る酸露点の上昇を防いだ重質油エマルジョン燃料焚きガ
ス化炉を提供することを課題としている。
るガス化炉において燃料中の水分によるガス化炉効率の
低下を防ぐと共にガス化炉排ガス中に含まれる水分によ
る酸露点の上昇を防いだ重質油エマルジョン燃料焚きガ
ス化炉を提供することを課題としている。
【０００７】また、本発明は、重質油の欠点である燃焼
性の悪さを、燃焼時に油滴の微細化によって解消可能と
した重質油エマルジョン燃料焚きガス化炉を提供するこ
とを課題としている。
性の悪さを、燃焼時に油滴の微細化によって解消可能と
した重質油エマルジョン燃料焚きガス化炉を提供するこ
とを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、重質油エマル
ジョン燃料燃焼ガス化炉における前記課題を解決するた
め、重質油エマルジョン燃料を加熱して脱水し、脱水後
の燃料をガス化炉の燃料とする。一方、脱水した水分の
少なくとも一部はガス化炉の水分利用系へ送給し、従来
は他から供給していた水分の代替として利用する。
ジョン燃料燃焼ガス化炉における前記課題を解決するた
め、重質油エマルジョン燃料を加熱して脱水し、脱水後
の燃料をガス化炉の燃料とする。一方、脱水した水分の
少なくとも一部はガス化炉の水分利用系へ送給し、従来
は他から供給していた水分の代替として利用する。
【０００９】重質油エマルジョン燃料を脱水のために加
熱するのにはガス化炉排ガスを熱源として利用する。
熱するのにはガス化炉排ガスを熱源として利用する。
【００１０】ガス化炉排ガスによって重質油エマルジョ
ン燃料を加熱するのには、水等を熱媒体としたヒートパ
イプ方式によって熱交換させることによって重質油エマ
ルジョン燃料を加熱させるようにして防火上安全にす
る。
ン燃料を加熱するのには、水等を熱媒体としたヒートパ
イプ方式によって熱交換させることによって重質油エマ
ルジョン燃料を加熱させるようにして防火上安全にす
る。
【００１１】更に、他の本発明による重質油エマルジョ
ン燃料燃焼ガス化炉においては、重質油エマルジョン燃
料を脱水のため加熱して発生した水蒸気と軽質分可燃ガ
スは、冷却して凝縮させることによって水分と油分を分
離して取り出す。
ン燃料燃焼ガス化炉においては、重質油エマルジョン燃
料を脱水のため加熱して発生した水蒸気と軽質分可燃ガ
スは、冷却して凝縮させることによって水分と油分を分
離して取り出す。
【００１２】この場合、重質油エマルジョン燃料を加熱
した際発生する水蒸気および軽質分可燃ガスを加熱前の
重質油エマルジョン燃料と熱交換させて冷却することに
より、重質油エマルジョン燃料を脱水のために加熱した
熱を回収する。
した際発生する水蒸気および軽質分可燃ガスを加熱前の
重質油エマルジョン燃料と熱交換させて冷却することに
より、重質油エマルジョン燃料を脱水のために加熱した
熱を回収する。
【００１３】なお、重質油中の水分を１％以下にするた
め、加熱器のフラッシャー等の重質油エマルジョンを加
熱して脱水する手段を２基以上設けるのが好ましい。
め、加熱器のフラッシャー等の重質油エマルジョンを加
熱して脱水する手段を２基以上設けるのが好ましい。
【００１４】ところで、重質油は粘稠の為、Ｃ重油（霧
化温度９５℃）並の霧化特性を得ようとするとビチュー
メンで１９０℃、アスファルトで２３０℃まで昇温の必
要がある（図８参照）。また、重質油は元来残留炭素分
が多く、燃焼性が悪い油である。
化温度９５℃）並の霧化特性を得ようとするとビチュー
メンで１９０℃、アスファルトで２３０℃まで昇温の必
要がある（図８参照）。また、重質油は元来残留炭素分
が多く、燃焼性が悪い油である。
【００１５】そこで、重質油エマルジョンを脱水して回
収された重質油燃料の燃焼性を改善する為に、微少水滴
の沸とう微粒化現象を利用し、ガス化炉内に霧化された
油滴（約１００μｍ）を更に微粒化することで、油滴の
表面積を増加させ、燃え切りを良くすることが望まれ
る。
収された重質油燃料の燃焼性を改善する為に、微少水滴
の沸とう微粒化現象を利用し、ガス化炉内に霧化された
油滴（約１００μｍ）を更に微粒化することで、油滴の
表面積を増加させ、燃え切りを良くすることが望まれ
る。
【００１６】従って、更に他の本発明においては、重質
油エマルジョンより脱水するに際して、必要な水分量を
残す。その量は０．５〜１０wt％、好ましくは１〜５wt
％である。
油エマルジョンより脱水するに際して、必要な水分量を
残す。その量は０．５〜１０wt％、好ましくは１〜５wt
％である。
【００１７】更にまた、燃料中の水滴が大きい場合は、
高剪断型タービンミキサー、コロイドミル、ホモジナイ
ザー等の高剪断型攪拌機や、オリフィスやバルブをライ
ンに設けて高剪断をかける構成にする。これによって燃
料中の水滴の粒径は１００μｍ以下、好ましくは５０μ
ｍ以下で、かつ、油中水滴型エマルジョンとなる。
高剪断型タービンミキサー、コロイドミル、ホモジナイ
ザー等の高剪断型攪拌機や、オリフィスやバルブをライ
ンに設けて高剪断をかける構成にする。これによって燃
料中の水滴の粒径は１００μｍ以下、好ましくは５０μ
ｍ以下で、かつ、油中水滴型エマルジョンとなる。
【００１８】更に、微粒化を促進し、水滴を安定化させ
る必要があるときは、ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル（ＨＬＢ１〜２０）に代表される界面活性剤
を少量添加するのが好ましい。界面活性剤については、
低コストで、エマルジョン化を促進する物質であれば、
単独又は混合しても使用出来る。
る必要があるときは、ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル（ＨＬＢ１〜２０）に代表される界面活性剤
を少量添加するのが好ましい。界面活性剤については、
低コストで、エマルジョン化を促進する物質であれば、
単独又は混合しても使用出来る。
【００１９】脱水された重質油を霧化条件の高温にさら
すと、含まれる水分は蒸発される為に、飽和蒸気圧以上
（ビチューメンでは２０kg/cm2、アスファルトでは２５
kg/cm2）に加圧する必要がある。そこで、水分の調整お
よび微粒化は、燃料供給ラインで実施することが最善で
ある（図９参照）。
すと、含まれる水分は蒸発される為に、飽和蒸気圧以上
（ビチューメンでは２０kg/cm2、アスファルトでは２５
kg/cm2）に加圧する必要がある。そこで、水分の調整お
よび微粒化は、燃料供給ラインで実施することが最善で
ある（図９参照）。
【００２０】燃料タンク中の脱水された重質油に含まれ
る水分が足りない場合のために、重質油エマルジョンか
らの分離水などの補給水を添加する構成とする。脱水さ
れた重質油中の水分が不均一に分布する場合も、前記高
剪断攪拌機又はラインブレンダにより均一化出来る。
る水分が足りない場合のために、重質油エマルジョンか
らの分離水などの補給水を添加する構成とする。脱水さ
れた重質油中の水分が不均一に分布する場合も、前記高
剪断攪拌機又はラインブレンダにより均一化出来る。
【００２１】以上のように、本発明による重質油エマル
ジョン燃料燃焼ガス化炉では、重質油エマルジョン燃料
中の水分を脱水し、脱水後の燃料のみをガス化炉用の燃
料とすることにより、ガス化炉への多量水分投入による
ガス化炉効率低下を防止できる。
ジョン燃料燃焼ガス化炉では、重質油エマルジョン燃料
中の水分を脱水し、脱水後の燃料のみをガス化炉用の燃
料とすることにより、ガス化炉への多量水分投入による
ガス化炉効率低下を防止できる。
【００２２】また、従来の重質油エマルジョン燃料燃焼
ガス化炉では、多量の水分投入により出口排ガスの酸露
点が高く、ガス化炉後流機器、配管内での結露による材
料腐食或は煤塵の付着、堆積、ひどい場合は閉塞という
トラブルを発生する恐れがあったが、本発明の重質油エ
マルジョン燃料燃焼ガス化炉では、前記した手段でガス
化炉への水分投入量が減少するので、これらトラブルが
解決できる。
ガス化炉では、多量の水分投入により出口排ガスの酸露
点が高く、ガス化炉後流機器、配管内での結露による材
料腐食或は煤塵の付着、堆積、ひどい場合は閉塞という
トラブルを発生する恐れがあったが、本発明の重質油エ
マルジョン燃料燃焼ガス化炉では、前記した手段でガス
化炉への水分投入量が減少するので、これらトラブルが
解決できる。
【００２３】更にまた、本発明による重質油エマルジョ
ン燃料燃焼ガス化炉では、低沸点成分（水及び一部の軽
質油）が分離された重質油がガス化炉のバーナへ供給さ
れるので、重質油の霧化温度条件（２００℃前後）での
ベーパーロックが解消され、ガス化炉での重質油の安定
燃焼が維持される。
ン燃料燃焼ガス化炉では、低沸点成分（水及び一部の軽
質油）が分離された重質油がガス化炉のバーナへ供給さ
れるので、重質油の霧化温度条件（２００℃前後）での
ベーパーロックが解消され、ガス化炉での重質油の安定
燃焼が維持される。
【００２４】以上のように本発明による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼ガス化炉では重質油エマルジョン燃料を燃
料と水分に分けて利用するのであるが、重質油エマルジ
ョン燃料は、常温で高粘性流体或いは固体の重質油の輸
送性とハンドリング性とを改善の為に、重質油発生元で
水分（例えば３０％）と混ぜてエマルジョン化し、常温
で流体として取扱えるようにするものであって、これを
ガス化炉用燃料にそのまま使用する必要はなく、本発明
のガス化炉のように、再度脱水して使用できるようにす
れば、ガス化炉効率上有利な使用機器となる。
ョン燃料燃焼ガス化炉では重質油エマルジョン燃料を燃
料と水分に分けて利用するのであるが、重質油エマルジ
ョン燃料は、常温で高粘性流体或いは固体の重質油の輸
送性とハンドリング性とを改善の為に、重質油発生元で
水分（例えば３０％）と混ぜてエマルジョン化し、常温
で流体として取扱えるようにするものであって、これを
ガス化炉用燃料にそのまま使用する必要はなく、本発明
のガス化炉のように、再度脱水して使用できるようにす
れば、ガス化炉効率上有利な使用機器となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明による重質油エマル
ジョン燃料燃焼ガス化炉について図１〜図７に示した実
施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実
施の形態において、図１０に示した従来の装置と同じ構
成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してあ
る。
ジョン燃料燃焼ガス化炉について図１〜図７に示した実
施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実
施の形態において、図１０に示した従来の装置と同じ構
成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してあ
る。
【００２６】（実施の第１形態）まず、図１に示した本
発明の実施の第１形態について説明する。図１に示した
重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉では、図５に示し
たガス化炉と同様、ガス化炉本体１０とガス清浄装置２
０、ガスタービン３０、脱硝装置４０及び煙突５０等か
ら構成される重質油エマルジョン燃料焚きガス化炉にお
ける燃料供給系に対し、重質油エマルジョン燃料中水分
の脱水システムが配備されている。
発明の実施の第１形態について説明する。図１に示した
重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉では、図５に示し
たガス化炉と同様、ガス化炉本体１０とガス清浄装置２
０、ガスタービン３０、脱硝装置４０及び煙突５０等か
ら構成される重質油エマルジョン燃料焚きガス化炉にお
ける燃料供給系に対し、重質油エマルジョン燃料中水分
の脱水システムが配備されている。
【００２７】図１に示した燃焼ガス化炉における脱水シ
ステムは、重質油エマルジョン燃料タンク１００、重質
油エマルジョン燃料加熱器１１０、燃料中の水分蒸発器
１２０、脱水後の燃料貯蔵タンク１３０及び脱水蒸気の
凝縮器１４０、油水分離器１５０、水分の再加熱器１６
０等から構成されている。
ステムは、重質油エマルジョン燃料タンク１００、重質
油エマルジョン燃料加熱器１１０、燃料中の水分蒸発器
１２０、脱水後の燃料貯蔵タンク１３０及び脱水蒸気の
凝縮器１４０、油水分離器１５０、水分の再加熱器１６
０等から構成されている。
【００２８】重質油エマルジョン燃料製造元から送られ
てきた燃料は燃料タンク１００に貯蔵される。このタン
ク１００から図示していないポンプを介して送られる重
質油エマルジョン燃料１０１は、後述する凝縮器１４０
で蒸気１２１の潜熱を吸収し温度上昇する。
てきた燃料は燃料タンク１００に貯蔵される。このタン
ク１００から図示していないポンプを介して送られる重
質油エマルジョン燃料１０１は、後述する凝縮器１４０
で蒸気１２１の潜熱を吸収し温度上昇する。
【００２９】凝縮器１４０を出た重質油エマルジョン燃
料１０２は、さらに、加熱器１１０で重質油エマルジョ
ン燃料１０２中の水分が蒸発可能な温度まで加熱され、
水分蒸発器１２０に供給される。加熱器１１０の加熱源
にはガス化炉排ガス３１の一部ガス１２の顕熱を利用す
る。
料１０２は、さらに、加熱器１１０で重質油エマルジョ
ン燃料１０２中の水分が蒸発可能な温度まで加熱され、
水分蒸発器１２０に供給される。加熱器１１０の加熱源
にはガス化炉排ガス３１の一部ガス１２の顕熱を利用す
る。
【００３０】ガス化炉排ガス３１の一部ガス１２は、約
４００℃の燃焼排ガスであり、加熱器１１０を出た排ガ
スは再びガスタービン３０と脱硝装置４０の間の排ガス
系へ戻される。
４００℃の燃焼排ガスであり、加熱器１１０を出た排ガ
スは再びガスタービン３０と脱硝装置４０の間の排ガス
系へ戻される。
【００３１】加熱器１１０の具体的な構成を図７に示し
てある。図７において、３０１は熱媒体３０１ａとして
水等を利用したヒートパイプである。３０２は燃料容器
で、凝縮器１４０を出た重質油エマルジョン燃料１０２
が導かれ、内部に配設されたヒートパイプ３０１によっ
て加熱され高温の重質油エマルジョン燃料１１１となり
水分蒸発器１２０へと供給される。
てある。図７において、３０１は熱媒体３０１ａとして
水等を利用したヒートパイプである。３０２は燃料容器
で、凝縮器１４０を出た重質油エマルジョン燃料１０２
が導かれ、内部に配設されたヒートパイプ３０１によっ
て加熱され高温の重質油エマルジョン燃料１１１となり
水分蒸発器１２０へと供給される。
【００３２】３０３は排ガス容器で、ガス温度約４００
℃の燃焼ガス１２が導かれ内部に配設されているヒート
パイプ３０１に熱を与えヒートパイプ３０１中の熱媒体
を加熱する。排ガス容器３０３を出た燃焼排ガスはガス
タービン３０と脱硝装置４０との間の排ガス系へ戻され
る。このようにヒートパイプ３０１を使用した加熱器１
１０により重質油エマルジョン燃料を加熱すると防火上
安全で好ましい。
℃の燃焼ガス１２が導かれ内部に配設されているヒート
パイプ３０１に熱を与えヒートパイプ３０１中の熱媒体
を加熱する。排ガス容器３０３を出た燃焼排ガスはガス
タービン３０と脱硝装置４０との間の排ガス系へ戻され
る。このようにヒートパイプ３０１を使用した加熱器１
１０により重質油エマルジョン燃料を加熱すると防火上
安全で好ましい。
【００３３】水分蒸発器１２０に供給されて高温になっ
た重質油エマルジョン燃料１１１は、重質油の油分１２
２と水蒸気及び軽質油可燃ガスから成る蒸気１２１に分
離し、重質油分１２２は一旦燃料貯蔵タンク１３０に貯
留後、ガス化炉燃料１３１としてガス化炉１０のバーナ
口へ供給される。
た重質油エマルジョン燃料１１１は、重質油の油分１２
２と水蒸気及び軽質油可燃ガスから成る蒸気１２１に分
離し、重質油分１２２は一旦燃料貯蔵タンク１３０に貯
留後、ガス化炉燃料１３１としてガス化炉１０のバーナ
口へ供給される。
【００３４】ガス化炉１０のバーナ口へ供給されるこの
重質油分１２２は低沸点成分（水及び一部の軽質油）が
分離された重質油なので、重質油の霧化温度条件（２０
０℃前後）でのベーパーロックが解消され、ガス化炉で
の重質油の安定燃焼が維持される。
重質油分１２２は低沸点成分（水及び一部の軽質油）が
分離された重質油なので、重質油の霧化温度条件（２０
０℃前後）でのベーパーロックが解消され、ガス化炉で
の重質油の安定燃焼が維持される。
【００３５】なお、重質油分１２２は水蒸気及び軽質油
可燃ガスから成る蒸気１２１が蒸発した時点で常温では
流動性がなくなる為、燃料貯蔵タンク１３０及びバーナ
口までの配管等は加熱し、流動性を保持する必要があ
る。
可燃ガスから成る蒸気１２１が蒸発した時点で常温では
流動性がなくなる為、燃料貯蔵タンク１３０及びバーナ
口までの配管等は加熱し、流動性を保持する必要があ
る。
【００３６】蒸発した蒸気１２１は、それの持つ潜熱を
回収する為、凝縮器１４０に入れられ、ここで、常温の
重質油エマルジョン燃料１０１に熱を伝え、蒸気１２１
は凝縮後、水分及び軽質油分の混入した液体１４１とな
る。
回収する為、凝縮器１４０に入れられ、ここで、常温の
重質油エマルジョン燃料１０１に熱を伝え、蒸気１２１
は凝縮後、水分及び軽質油分の混入した液体１４１とな
る。
【００３７】この水分及び油分を各々同システム内で有
効に利用する為、油水分離器１５０で油分１５１と水分
１５２に分離し、油分１５１はガス化炉の点火トーチ用
等の燃料に、水分１５２は再度加熱器１６０で加熱して
ガス化炉内のスートブロー用蒸気８等に使用される。
効に利用する為、油水分離器１５０で油分１５１と水分
１５２に分離し、油分１５１はガス化炉の点火トーチ用
等の燃料に、水分１５２は再度加熱器１６０で加熱して
ガス化炉内のスートブロー用蒸気８等に使用される。
【００３８】スートブロー用蒸気８は、ガス化炉１０に
は不可欠なものであり、本発明によって燃料中水分を利
用しなければ他から供給必要であるものが、燃料中の水
分でこれを補うことが出来るので、ガス化炉１０に供給
する水分が大幅に減少でき、ガス化炉１０の効率向上と
後流機器の信頼性の向上を達成することができる。
は不可欠なものであり、本発明によって燃料中水分を利
用しなければ他から供給必要であるものが、燃料中の水
分でこれを補うことが出来るので、ガス化炉１０に供給
する水分が大幅に減少でき、ガス化炉１０の効率向上と
後流機器の信頼性の向上を達成することができる。
【００３９】（実施の第２形態）次に、図２に示した本
発明の実施の第２形態について説明する。この実施形態
においては、燃料貯蔵タンク１３０からガス化炉燃料１
３１としてガス化炉１０へ供給される燃料供給系に高剪
断型タービンミキサー１８０を設けてある。その他の構
成は図１の構成と実質同じである。
発明の実施の第２形態について説明する。この実施形態
においては、燃料貯蔵タンク１３０からガス化炉燃料１
３１としてガス化炉１０へ供給される燃料供給系に高剪
断型タービンミキサー１８０を設けてある。その他の構
成は図１の構成と実質同じである。
【００４０】このように、高剪断型タービンミキサー１
８０を追設することにより、重質油中水分の微粒化を促
進させた燃料がガス化炉１０へ供給される。このことに
より、ガス化炉１０内で燃料を噴霧後、更にその微細な
水分の破裂による燃料の微粒化が生じ、重質油は一層微
粒化される。これによって重質油の燃焼性が改善され
る。
８０を追設することにより、重質油中水分の微粒化を促
進させた燃料がガス化炉１０へ供給される。このことに
より、ガス化炉１０内で燃料を噴霧後、更にその微細な
水分の破裂による燃料の微粒化が生じ、重質油は一層微
粒化される。これによって重質油の燃焼性が改善され
る。
【００４１】（実施の第３形態）次に図３に示す本発明
の実施の第３形態について説明する。この実施形態で
は、燃料貯蔵タンク１３０からガス化炉１０へ供給され
る燃料供給系において、高剪断型タービンミキサー１８
０の前にラインブレンダ１９０を配設し、その上流に分
離された水分１５２と添加剤２００の少くともいづれか
一方を注入する構成としているその他の構成は図２と実
質同じである。
の実施の第３形態について説明する。この実施形態で
は、燃料貯蔵タンク１３０からガス化炉１０へ供給され
る燃料供給系において、高剪断型タービンミキサー１８
０の前にラインブレンダ１９０を配設し、その上流に分
離された水分１５２と添加剤２００の少くともいづれか
一方を注入する構成としているその他の構成は図２と実
質同じである。
【００４２】このような構成とすると、水分１５２、添
加剤２００の少くともいづれか一方を添加し、それをラ
インブレンダ１９０の作用で燃料１３１へ予混合するこ
とによって油中水滴型エマルジョンを形成させると共
に、水滴の微粒化を促進させる。このことにより、ガス
化炉１０内での沸騰微粒化を一層促進させる。
加剤２００の少くともいづれか一方を添加し、それをラ
インブレンダ１９０の作用で燃料１３１へ予混合するこ
とによって油中水滴型エマルジョンを形成させると共
に、水滴の微粒化を促進させる。このことにより、ガス
化炉１０内での沸騰微粒化を一層促進させる。
【００４３】（実施の第４形態）次に、図４に示す本発
明の実施の第４形態について説明する。この実施の第４
形態においては、図１０に示したガス化炉と同様、ガス
化炉本体１０とガス清浄装置２０、ガスタービン３０、
脱硝装置４０及び煙突５０等から構成される重質油エマ
ルジョン燃料焚きガス化炉における燃料供給系に対し、
重質油エマルジョン燃料中水分の脱水システムが配備さ
れている。
明の実施の第４形態について説明する。この実施の第４
形態においては、図１０に示したガス化炉と同様、ガス
化炉本体１０とガス清浄装置２０、ガスタービン３０、
脱硝装置４０及び煙突５０等から構成される重質油エマ
ルジョン燃料焚きガス化炉における燃料供給系に対し、
重質油エマルジョン燃料中水分の脱水システムが配備さ
れている。
【００４４】すなわち、図４に示した燃焼ガス化炉にお
ける脱水システムは、重質油エマルジョン燃料タンク１
００、重質油エマルジョン燃料加熱器１１０、フラッシ
ャー１７０、１７０’脱水後の燃料貯蔵タンク１３０及
び脱水蒸気の凝縮器１４０、油水分離器１５０、水分の
再加熱器１６０等から構成されている。
ける脱水システムは、重質油エマルジョン燃料タンク１
００、重質油エマルジョン燃料加熱器１１０、フラッシ
ャー１７０、１７０’脱水後の燃料貯蔵タンク１３０及
び脱水蒸気の凝縮器１４０、油水分離器１５０、水分の
再加熱器１６０等から構成されている。
【００４５】重質油エマルジョン燃料製造元から送られ
てきた燃料は燃料タンク１００に貯蔵される。この燃料
タンク１００から図示していないポンプを介して送られ
る重質油エマルジョン燃料１０１は、後述する凝縮器１
４０で蒸気１２１の潜熱を吸収し温度上昇する。
てきた燃料は燃料タンク１００に貯蔵される。この燃料
タンク１００から図示していないポンプを介して送られ
る重質油エマルジョン燃料１０１は、後述する凝縮器１
４０で蒸気１２１の潜熱を吸収し温度上昇する。
【００４６】凝縮器１４０を出た重質油エマルジョン燃
料１０２は、さらに、加熱器１１０で重質油エマルジョ
ン燃料１０２中の水分が蒸発可能な温度まで加熱され、
フラッシャー１７０’，１７０に供給される。加熱器１
１０とフラッシャー１７０’，１７０は、重質油分１２
２中の水分を１％以下にするために多段にする必要があ
る。図４には２段のフラッシャー１７０及び１７０’を
示してある。加熱器１１０の加熱源にはガス化炉排ガス
３１の一部ガス１２の顕熱を利用する。
料１０２は、さらに、加熱器１１０で重質油エマルジョ
ン燃料１０２中の水分が蒸発可能な温度まで加熱され、
フラッシャー１７０’，１７０に供給される。加熱器１
１０とフラッシャー１７０’，１７０は、重質油分１２
２中の水分を１％以下にするために多段にする必要があ
る。図４には２段のフラッシャー１７０及び１７０’を
示してある。加熱器１１０の加熱源にはガス化炉排ガス
３１の一部ガス１２の顕熱を利用する。
【００４７】フラッシャー１７０’，１７０に供給され
た高温の重質油エマルジョン燃料１１１’，１１１は、
重質油分１２２’，１２２と水蒸気及び軽質油可燃ガス
から成る蒸気１２１に分離し、重質油分１２２は一旦燃
料貯蔵タンク１３０に貯留後、ガス化炉燃料１３１とし
てガス化炉１０のバーナ口へ供給される。
た高温の重質油エマルジョン燃料１１１’，１１１は、
重質油分１２２’，１２２と水蒸気及び軽質油可燃ガス
から成る蒸気１２１に分離し、重質油分１２２は一旦燃
料貯蔵タンク１３０に貯留後、ガス化炉燃料１３１とし
てガス化炉１０のバーナ口へ供給される。
【００４８】なお、重質油分１２２は常温では流動性が
なくなる為、燃料貯蔵タンク１３０及びバーナ口までの
配管等は加熱し、流動性を保持する必要がある。
なくなる為、燃料貯蔵タンク１３０及びバーナ口までの
配管等は加熱し、流動性を保持する必要がある。
【００４９】前段のフラッシャー１７０’からの蒸発蒸
気は、加熱器１１０により再加熱されスートブロー用蒸
気８としてガス化炉へ供給される。後段のフラッシャー
１７０から蒸発した蒸気１２１は、それの持つ潜熱を回
収する為、凝縮器１４０に入り、ここで、常温の重質油
エマルジョン燃料１０１に熱を伝え、蒸気１２１は凝縮
後、水分及び軽質油分の混入した液体１４１となる。
気は、加熱器１１０により再加熱されスートブロー用蒸
気８としてガス化炉へ供給される。後段のフラッシャー
１７０から蒸発した蒸気１２１は、それの持つ潜熱を回
収する為、凝縮器１４０に入り、ここで、常温の重質油
エマルジョン燃料１０１に熱を伝え、蒸気１２１は凝縮
後、水分及び軽質油分の混入した液体１４１となる。
【００５０】この水分及び軽質油分を各々同システム内
で有効に利用する為、油水分離器１５０で油分１５１と
水分１５２に分離し、油分１５１はガス化炉の点火トー
チ用等の燃料に、水分１５２は再度加熱器１６０で加熱
してガス化炉内のスートブロー用蒸気８等に使用され
る。
で有効に利用する為、油水分離器１５０で油分１５１と
水分１５２に分離し、油分１５１はガス化炉の点火トー
チ用等の燃料に、水分１５２は再度加熱器１６０で加熱
してガス化炉内のスートブロー用蒸気８等に使用され
る。
【００５１】スートブロー用蒸気８は、ガス化炉１０に
は不可欠なものであり、本発明の燃料中水分を利用しな
ければ他から供給必要であるものが、燃料中の水分でこ
れを補うことが出来るので、ガス化炉１０に供給する水
分が大幅に減少でき、ガス化炉１０の効率向上と後流機
器の信頼性向上が達成できる。
は不可欠なものであり、本発明の燃料中水分を利用しな
ければ他から供給必要であるものが、燃料中の水分でこ
れを補うことが出来るので、ガス化炉１０に供給する水
分が大幅に減少でき、ガス化炉１０の効率向上と後流機
器の信頼性向上が達成できる。
【００５２】（実施の第５形態）次に、図５に示す本発
明の実施の第５形態について説明する。本実施形態にお
いては、実施の第４形態と同様、加熱器１１０とフラッ
シャー１７０，１７０’を２段設けてある。本実施形態
においては、後段のフラッシャー１７０からの蒸発蒸気
をそのまゝスートブロー用蒸気８として供給し、前段の
フラッシャー１７０’からの蒸発蒸気１２１は、それの
持つ潜熱を回収する為、凝縮器１４０に入れている。
明の実施の第５形態について説明する。本実施形態にお
いては、実施の第４形態と同様、加熱器１１０とフラッ
シャー１７０，１７０’を２段設けてある。本実施形態
においては、後段のフラッシャー１７０からの蒸発蒸気
をそのまゝスートブロー用蒸気８として供給し、前段の
フラッシャー１７０’からの蒸発蒸気１２１は、それの
持つ潜熱を回収する為、凝縮器１４０に入れている。
【００５３】（実施の第６形態）次に、図６に示した本
発明の実施の第６形態について説明する。図６に示した
ガス化炉においても、ガス化炉本体１０とガス清浄装置
２０、ガスタービン３０、脱硝装置４０及び煙突５０等
から構成される重質油エマルジョン燃料焚きガス化炉に
おける燃料供給系に対し、重質油エマルジョン燃料中水
分の脱水システムが配備されている。
発明の実施の第６形態について説明する。図６に示した
ガス化炉においても、ガス化炉本体１０とガス清浄装置
２０、ガスタービン３０、脱硝装置４０及び煙突５０等
から構成される重質油エマルジョン燃料焚きガス化炉に
おける燃料供給系に対し、重質油エマルジョン燃料中水
分の脱水システムが配備されている。
【００５４】この実施形態における脱水システムは、重
質油エマルジョン燃料タンク１００、重質油エマルジョ
ン燃料循環ボイラ１１０’、フラッシャー１７０、脱水
後燃料貯蔵タンク１３０及び脱水蒸気の凝縮器１４０、
油水分離器１５０、水分の再加熱器１６０等から構成さ
れている。
質油エマルジョン燃料タンク１００、重質油エマルジョ
ン燃料循環ボイラ１１０’、フラッシャー１７０、脱水
後燃料貯蔵タンク１３０及び脱水蒸気の凝縮器１４０、
油水分離器１５０、水分の再加熱器１６０等から構成さ
れている。
【００５５】重質油エマルジョン燃料製造元から送られ
てきた燃料は燃料タンク１００に貯蔵される。このタン
ク１００から図示していないポンプを介して送られる重
質油エマルジョン燃料１０１は、後述する凝縮器１４０
で蒸気１２１の潜熱を吸収し温度上昇する。さらに、循
環ボイラ１１０’で加熱され重質油エマルジョン燃料１
０２中水分と一部の軽質油が蒸発され、フラッシャー１
７０に供給される。
てきた燃料は燃料タンク１００に貯蔵される。このタン
ク１００から図示していないポンプを介して送られる重
質油エマルジョン燃料１０１は、後述する凝縮器１４０
で蒸気１２１の潜熱を吸収し温度上昇する。さらに、循
環ボイラ１１０’で加熱され重質油エマルジョン燃料１
０２中水分と一部の軽質油が蒸発され、フラッシャー１
７０に供給される。
【００５６】循環ボイラ１１０’の加熱源にはガス化炉
排ガス３１の一部ガス１２の顕熱を利用する。フラッシ
ャー１７０に供給された高温の重質油エマルジョン燃料
１１１は、重質油中に残存する水及び軽質油可燃ガスか
ら成る蒸気１２１が分離され、重質油分１２２は一旦燃
料貯蔵タンク１３０に貯留後、ガス化炉燃料１３１とし
てガス化炉１０のバーナ口へ供給される。
排ガス３１の一部ガス１２の顕熱を利用する。フラッシ
ャー１７０に供給された高温の重質油エマルジョン燃料
１１１は、重質油中に残存する水及び軽質油可燃ガスか
ら成る蒸気１２１が分離され、重質油分１２２は一旦燃
料貯蔵タンク１３０に貯留後、ガス化炉燃料１３１とし
てガス化炉１０のバーナ口へ供給される。
【００５７】なお、重質油分１２２は常温では流動性が
なくなる為、燃料貯蔵タンク１３０及びバーナ口までの
配管等は加熱し、流動性を保持する必要がある。循環ボ
イラ１１０’からの蒸発蒸気はスートブロー用蒸気８と
して供給する。
なくなる為、燃料貯蔵タンク１３０及びバーナ口までの
配管等は加熱し、流動性を保持する必要がある。循環ボ
イラ１１０’からの蒸発蒸気はスートブロー用蒸気８と
して供給する。
【００５８】フラッシャー１７０で蒸発した蒸気１２１
は、それの持つ潜熱を回収する為、凝縮器１４０に入
り、ここで、常温の重質油エマルジョン燃料１０１に熱
を伝え、蒸気１２１は凝縮後、水分及び軽質油分の混入
した液体１４１となる。
は、それの持つ潜熱を回収する為、凝縮器１４０に入
り、ここで、常温の重質油エマルジョン燃料１０１に熱
を伝え、蒸気１２１は凝縮後、水分及び軽質油分の混入
した液体１４１となる。
【００５９】この水分及び軽質油分を各々同システム内
で有効に利用する為、油水分離器１５０で油分１５１と
水分１５２に分離し、油分１５１はガス化炉の点火トー
チ用等の燃料に、水分１５２は再度加熱器１６０で加熱
してガス化炉内スートブロー用蒸気８等に使用される。
で有効に利用する為、油水分離器１５０で油分１５１と
水分１５２に分離し、油分１５１はガス化炉の点火トー
チ用等の燃料に、水分１５２は再度加熱器１６０で加熱
してガス化炉内スートブロー用蒸気８等に使用される。
【００６０】スートブロー用蒸気８は、ガス化炉には不
可欠なものであり、本発明の燃料中水分を利用しなけれ
ば他から供給必要であるものが、燃料中の水分でこれを
補うことが出来るので、ガス化炉１０に供給する水分が
大幅に減少でき、ガス化炉１０の効率向上と後流機器の
信頼性向上が達成できる。
可欠なものであり、本発明の燃料中水分を利用しなけれ
ば他から供給必要であるものが、燃料中の水分でこれを
補うことが出来るので、ガス化炉１０に供給する水分が
大幅に減少でき、ガス化炉１０の効率向上と後流機器の
信頼性向上が達成できる。
【００６１】以上、本発明を図示した実施形態に基づい
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
構成に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
構成に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による重質
油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉では、燃料の重質油エ
マルジョン燃料を加熱して脱水したのちガス化炉へ送給
するとともに、前記したように脱水した水分の少なくと
も一部をガス化炉の水分利用系へ送給するように構成し
ており、この構成によれば、重質油エマルジョン燃料焚
きガス化炉に送給する水分が大幅に減少でき、ガス化炉
の効率向上と後流機器の酸露点上昇に伴なう煤塵付着、
堆積、閉塞等のトラブルが解消でき信頼性向上が達成で
きる。
油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉では、燃料の重質油エ
マルジョン燃料を加熱して脱水したのちガス化炉へ送給
するとともに、前記したように脱水した水分の少なくと
も一部をガス化炉の水分利用系へ送給するように構成し
ており、この構成によれば、重質油エマルジョン燃料焚
きガス化炉に送給する水分が大幅に減少でき、ガス化炉
の効率向上と後流機器の酸露点上昇に伴なう煤塵付着、
堆積、閉塞等のトラブルが解消でき信頼性向上が達成で
きる。
【００６３】また、本発明により、重質油燃料中に微粒
化した水滴が含まれる状態にしてガス化炉に供給するよ
うに構成したものではガス化炉における重質油の燃焼性
が大幅に改善される。
化した水滴が含まれる状態にしてガス化炉に供給するよ
うに構成したものではガス化炉における重質油の燃焼性
が大幅に改善される。
【図１】本発明の実施の第１形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼装置の系統図。
ョン燃料燃焼装置の系統図。
【図２】本発明の実施の第２形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼装置の系統図。
ョン燃料燃焼装置の系統図。
【図３】本発明の実施の第３形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼装置の系統図。
ョン燃料燃焼装置の系統図。
【図４】本発明の実施の第４形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼装置の系統図。
ョン燃料燃焼装置の系統図。
【図５】本発明の実施の第５形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼装置の系統図。
ョン燃料燃焼装置の系統図。
【図６】本発明の実施の第６形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼装置の系統図。
ョン燃料燃焼装置の系統図。
【図７】図１における重質油エマルジョン燃料加熱器の
構成を示す説明図。
構成を示す説明図。
【図８】重質油の粘度と温度の関係を示すグラフ。
【図９】水の飽和蒸気圧を示すグラフ。
【図１０】従来の重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉
の系統図。
の系統図。
８ スートブロー用蒸気 １０ ガス化炉本体 １１ 可燃性ガス ２０ ガス清浄装置 ３０ ガスタービン ３１ ガス化炉排ガス ４０ 脱硝装置 ５０ 煙突 １００ 燃料タンク １０１ 重質油エマルジョン燃料 １１０ 重質油エマルジョン燃料加熱器 １１０’ 循環ボイラ １２０ 水分蒸発器 １２１ 水蒸気及び軽質油可燃ガスから成
る蒸気 １２２ 重質油分 １３０ 燃料貯蔵タンク １４０ 凝縮器 １５０ 油水分離器 １５１ 油分 １５２ 水分 １６０ 水分の再加熱器 １７０，１７０’ フラッシャー １８０ 高剪断型タービンミキサー １９０ ラインブレンダ ２００ 添加剤 ３０１ ヒートパイプ ３０１ａ 熱媒体 ３０２ 燃料容器 ３０３ 排ガス容器
る蒸気 １２２ 重質油分 １３０ 燃料貯蔵タンク １４０ 凝縮器 １５０ 油水分離器 １５１ 油分 １５２ 水分 １６０ 水分の再加熱器 １７０，１７０’ フラッシャー １８０ 高剪断型タービンミキサー １９０ ラインブレンダ ２００ 添加剤 ３０１ ヒートパイプ ３０１ａ 熱媒体 ３０２ 燃料容器 ３０３ 排ガス容器
フロントページの続き (72)発明者 開 昭夫 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 緒方 寛 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (56)参考文献 特開 平７−103451（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−150148（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−97092（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−82032（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−102806（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23K 5/08 F23K 5/12
Claims (3)
- 【請求項１】 重質油エマルジョン燃料を加熱して脱水
したのちガス化炉へ送給するとともに、前記脱水した水
分の少なくとも一部をガス化炉の水分利用系へ送給する
ように構成した重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉で
あって、前記重質油エマルジョン燃料の加熱をガス化炉
排ガスで行うとともに、前記ガス化炉排ガスによる前記
重質油エマルジョン燃料の加熱をヒートパイプまたは循
環ボイラを使用して行うことを特徴とする重質油エマル
ジョン燃料燃焼ガス化炉。 - 【請求項２】 重質油エマルジョン燃料を加熱した際発
生する水蒸気および軽質分可燃ガスを冷却して凝縮さ
せ、水分と油分とを分離して取り出すように構成した重
質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉であって、重質油エ
マルジョン燃料を加熱した際発生する水蒸気および軽質
分可燃ガスを加熱前の重質油エマルジョン燃料と熱交換
させて冷却することを特徴とする重質油エマルジョン燃
料燃焼ガス化炉。 - 【請求項３】 重質油エマルジョン燃料を加熱して脱水
したのちガス化炉へ送給するとともに、前記脱水した水
分の少なくとも一部をガス化炉の水分利用系へ送給する
ように構成した重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉で
あって、重質油エマルジョン燃料中の水分が０．５〜１
０％となるまで脱水したのち、高剪断微粒化手段により
水滴を微粒化するとともに、重質油エマルジョン燃料系
統に水分補給ラインを接続したことを特徴とする重質油
エマルジョン燃料燃焼ガス化炉。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05741396A JP3219675B2 (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉 |
| CA002182066A CA2182066C (en) | 1995-08-25 | 1996-07-25 | Heavy oil emulsified fuel combustion equipment |
| DK96112121T DK0760451T3 (da) | 1995-08-25 | 1996-07-26 | Anordning til forbrænding af emulgeret svær brændselsolie |
| EP96112121A EP0760451B1 (en) | 1995-08-25 | 1996-07-26 | Heavy oil emulsified fuel combustion equipment |
| ES96112121T ES2184821T3 (es) | 1995-08-25 | 1996-07-26 | Equipo de combustion de combustible de aceite pesado emulsificado. |
| DE69624189T DE69624189T2 (de) | 1995-08-25 | 1996-07-26 | Anlage zur Verbrennung von emulgiertem Schweröl |
| US08/690,104 US5816790A (en) | 1995-08-25 | 1996-07-31 | Heavy oil emulsified fuel combustion equipment |
| MXPA/A/1996/003494A MXPA96003494A (en) | 1995-08-25 | 1996-08-19 | Equipment for the combustion of musified pes oil fuel |
| KR1019960035276A KR100270638B1 (ko) | 1995-08-25 | 1996-08-24 | 중질유 에멀션 연료 연소장치 |
| TW085111258A TW340169B (en) | 1995-08-25 | 1996-09-14 | Combustion system for heavy emulsified fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05741396A JP3219675B2 (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250735A JPH09250735A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3219675B2 true JP3219675B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=13054970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05741396A Expired - Fee Related JP3219675B2 (ja) | 1995-08-25 | 1996-03-14 | 重質油エマルジョン燃料燃焼ガス化炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3219675B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3702060B2 (ja) * | 1997-01-27 | 2005-10-05 | 三菱重工業株式会社 | 重質油エマルジョン燃料燃焼装置 |
-
1996
- 1996-03-14 JP JP05741396A patent/JP3219675B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09250735A (ja) | 1997-09-22 |
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|---|---|---|---|
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