JP3538728B2 - ガス化炉 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被ガス化原料と酸
化剤とを旋回流を発生させて反応させ、可燃性ガスを生
成させると共に、発生した灰分を溶融スラグにするガス
化炉に関するものである。
化剤とを旋回流を発生させて反応させ、可燃性ガスを生
成させると共に、発生した灰分を溶融スラグにするガス
化炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被ガス化原料、例えば石炭を石炭灰の溶
融点以上の温度でガス化する石炭ガス化炉は、水素や一
酸化炭素を成分とする可燃性ガスが得られるため、発電
等の燃料ガスの製造や化学合成の原料製造用として多く
の開発が行なわれている。
融点以上の温度でガス化する石炭ガス化炉は、水素や一
酸化炭素を成分とする可燃性ガスが得られるため、発電
等の燃料ガスの製造や化学合成の原料製造用として多く
の開発が行なわれている。
【０００３】石炭ガス化炉において炉内ガスを旋回させ
て反応させる旋回型石炭ガス化炉は、石炭と酸化剤とを
複数本の石炭バーナにより旋回流を形成させて１６００
℃以上の高温下において、石炭中の炭素分と水素分とを
酸化剤に反応させることにより、高効率に水素や一酸化
炭素を成分とする可燃性ガスを生成させるものである。
生成した可燃性ガスは、可燃性ガスを生成させる反応室
上部の生成ガス取出孔より外に取り出される。石炭中に
含まれる灰分は、１６００℃以上の高温で溶融して反応
室の内壁に付着し、内壁を伝って反応室下部に設けられ
たスラグ回収室に流下する。反応室とスラグ回収室との
間にはスラグ排出孔が設けられ、溶融スラグはこのスラ
グ排出孔を通ってスラグ回収室に流下する。
て反応させる旋回型石炭ガス化炉は、石炭と酸化剤とを
複数本の石炭バーナにより旋回流を形成させて１６００
℃以上の高温下において、石炭中の炭素分と水素分とを
酸化剤に反応させることにより、高効率に水素や一酸化
炭素を成分とする可燃性ガスを生成させるものである。
生成した可燃性ガスは、可燃性ガスを生成させる反応室
上部の生成ガス取出孔より外に取り出される。石炭中に
含まれる灰分は、１６００℃以上の高温で溶融して反応
室の内壁に付着し、内壁を伝って反応室下部に設けられ
たスラグ回収室に流下する。反応室とスラグ回収室との
間にはスラグ排出孔が設けられ、溶融スラグはこのスラ
グ排出孔を通ってスラグ回収室に流下する。
【０００４】旋回型石炭ガス化炉の安定運転上の課題
は、 スラグ排出孔に溶融スラグが付着し、スラグ排出孔
を閉塞することなく、石炭ガス化炉外にスラグを安定に
排出すること、 溶融スラグが反応室下部より上部に飛散して生成ガ
ス取出孔付近に付着することを抑制すること、 スラグ排出孔から流下する溶融スラグが、スラグ回
収室に飛散し、スラグ回収室の内壁に付着することを抑
制すること、 等である。
は、 スラグ排出孔に溶融スラグが付着し、スラグ排出孔
を閉塞することなく、石炭ガス化炉外にスラグを安定に
排出すること、 溶融スラグが反応室下部より上部に飛散して生成ガ
ス取出孔付近に付着することを抑制すること、 スラグ排出孔から流下する溶融スラグが、スラグ回
収室に飛散し、スラグ回収室の内壁に付着することを抑
制すること、 等である。
【０００５】溶融スラグがスラグ排出孔に付着する原因
は、一般的に石炭をガス化する反応室（炉内）は高温
で、石炭灰（又はスラグ）の溶融温度以上であるが、ス
ラグ回収室はスラグの凝固点以下であるため、これらの
中間に位置するスラグ排出孔を溶融スラグが通過する際
に溶融スラグの温度が低下し凝固するためである。これ
を防止するために、一般的には、スラグ回収室にスラグ
排出孔を加熱する加熱用バーナを設置し、軽油やプロパ
ンガス等の燃料を燃焼することにより、溶融スラグの温
度低下を防止していた。
は、一般的に石炭をガス化する反応室（炉内）は高温
で、石炭灰（又はスラグ）の溶融温度以上であるが、ス
ラグ回収室はスラグの凝固点以下であるため、これらの
中間に位置するスラグ排出孔を溶融スラグが通過する際
に溶融スラグの温度が低下し凝固するためである。これ
を防止するために、一般的には、スラグ回収室にスラグ
排出孔を加熱する加熱用バーナを設置し、軽油やプロパ
ンガス等の燃料を燃焼することにより、溶融スラグの温
度低下を防止していた。
【０００６】又、旋回型石炭ガス化炉の底部に溝を設
け、石炭ガス化炉内の旋回を利用して高温のガスをスラ
グ排出孔に導き、スラグ排出孔を保温して溶融スラグの
凝固を防止するものが知られている（特開平５−２８７
２８３号公報）。
け、石炭ガス化炉内の旋回を利用して高温のガスをスラ
グ排出孔に導き、スラグ排出孔を保温して溶融スラグの
凝固を防止するものが知られている（特開平５−２８７
２８３号公報）。
【０００７】又、スラグ排出孔の形状を、スリットタイ
プや十文字タイプにすることにより、石炭ガス化炉内の
旋回により形成される炉内の圧力分布を利用してスラグ
排出孔に高温のガスを導き、スラグ排出孔を保温してス
ラグの凝固を防止するものも知られている（特開平９−
８７６３９号公報）。
プや十文字タイプにすることにより、石炭ガス化炉内の
旋回により形成される炉内の圧力分布を利用してスラグ
排出孔に高温のガスを導き、スラグ排出孔を保温してス
ラグの凝固を防止するものも知られている（特開平９−
８７６３９号公報）。
【０００８】溶融スラグが石炭ガス化炉の上部へ飛散す
る原因は、ガス化炉上部から取り出される生成ガスの流
れにスラグが同伴するためである。これを防止するため
に、上記特開平９−８７６３９号公報では、スラグ排出
孔の形状をスリットタイプや十文字タイプにする等の工
夫をし、反応炉内の旋回流により形成される炉内の圧力
分布を利用して、スラグ排出孔に循環流を形成し、反応
炉内の上方向きのガス流れを抑制することにより、溶融
スラグが反応炉上部に飛散することを防止している。
る原因は、ガス化炉上部から取り出される生成ガスの流
れにスラグが同伴するためである。これを防止するため
に、上記特開平９−８７６３９号公報では、スラグ排出
孔の形状をスリットタイプや十文字タイプにする等の工
夫をし、反応炉内の旋回流により形成される炉内の圧力
分布を利用して、スラグ排出孔に循環流を形成し、反応
炉内の上方向きのガス流れを抑制することにより、溶融
スラグが反応炉上部に飛散することを防止している。
【０００９】スラグ回収室に溶融スラグが飛散し、スラ
グ回収室の内壁に付着する原因は、反応室内の旋回流
が、スラグ排出孔を通ってスラグ回収室に侵入し、この
旋回流に溶融スラグが同伴するためである。これを防止
するものはこれまで知られていない。
グ回収室の内壁に付着する原因は、反応室内の旋回流
が、スラグ排出孔を通ってスラグ回収室に侵入し、この
旋回流に溶融スラグが同伴するためである。これを防止
するものはこれまで知られていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来、旋回型石炭ガス
化炉のスラグ排出孔を加熱する加熱用バーナにおいて
は、スラグ排出孔及びスラグ回収室の温度低下により溶
融スラグがスラグ排出孔に付着し、凝固してスラグ排出
孔を塞ぐことは防止出来たが、反応室から飛散した溶融
スラグがスラグ回収室の内壁に付着し、凝固することを
防止することは困難であった。
化炉のスラグ排出孔を加熱する加熱用バーナにおいて
は、スラグ排出孔及びスラグ回収室の温度低下により溶
融スラグがスラグ排出孔に付着し、凝固してスラグ排出
孔を塞ぐことは防止出来たが、反応室から飛散した溶融
スラグがスラグ回収室の内壁に付着し、凝固することを
防止することは困難であった。
【００１１】本発明は、反応室に被ガス化原料と酸化剤
とを供給し、旋回流を発生させて反応させ、可燃性ガス
を生成させると共に、発生した灰分を溶融スラグにする
ガス化炉において、スラグ排出孔から流下する溶融スラ
グがスラグ回収室内に飛散してスラグ回収室内壁に付着
するのを防止すること課題とする。
とを供給し、旋回流を発生させて反応させ、可燃性ガス
を生成させると共に、発生した灰分を溶融スラグにする
ガス化炉において、スラグ排出孔から流下する溶融スラ
グがスラグ回収室内に飛散してスラグ回収室内壁に付着
するのを防止すること課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、被ガス化原料と酸化剤とを供給し、旋回流を
発生させて反応させ、可燃性ガスを生成させると共に、
発生した灰分を溶融スラグにする反応室と、該反応室の
下に設けられ前記溶融スラグを回収するスラグ回収室
と、前記反応室と該スラグ回収室との間に設けられ、前
記スラグ回収室の径よりも小さい孔径を有し、前記溶融
スラグを前記反応室から前記スラグ回収室に排出させる
スラグ排出孔と、前記スラグ回収室に設けられ前記スラ
グ排出孔を加熱する加熱用バーナとを備えたガス化炉に
おいて、前記加熱用バーナは、前記反応室の旋回流が前
記スラグ排出孔を介して前記スラグ回収室に及ぶ流れを
打ち消す方向に前記スラグ排出孔を加熱する加熱ガスの
流れを発生させることを特徴とする。
本発明は、被ガス化原料と酸化剤とを供給し、旋回流を
発生させて反応させ、可燃性ガスを生成させると共に、
発生した灰分を溶融スラグにする反応室と、該反応室の
下に設けられ前記溶融スラグを回収するスラグ回収室
と、前記反応室と該スラグ回収室との間に設けられ、前
記スラグ回収室の径よりも小さい孔径を有し、前記溶融
スラグを前記反応室から前記スラグ回収室に排出させる
スラグ排出孔と、前記スラグ回収室に設けられ前記スラ
グ排出孔を加熱する加熱用バーナとを備えたガス化炉に
おいて、前記加熱用バーナは、前記反応室の旋回流が前
記スラグ排出孔を介して前記スラグ回収室に及ぶ流れを
打ち消す方向に前記スラグ排出孔を加熱する加熱ガスの
流れを発生させることを特徴とする。
【００１３】スラグ回収室に加熱バーナによる加熱ガス
の流れを発生させることにより、反応室の旋回流による
スラグ回収室の流れを打ち消すので、溶融スラグはスラ
グ回収室の内壁に飛散しない。従って、スラグ排出孔か
ら流下する溶融スラグのスラグ回収室内壁への付着を防
止し、ガス化炉の安定的な運転が行なえる。
の流れを発生させることにより、反応室の旋回流による
スラグ回収室の流れを打ち消すので、溶融スラグはスラ
グ回収室の内壁に飛散しない。従って、スラグ排出孔か
ら流下する溶融スラグのスラグ回収室内壁への付着を防
止し、ガス化炉の安定的な運転が行なえる。
【００１４】更に、特別の手段を付加することなく、加
熱用バーナと云う汎用的な手段を用いることにより、溶
融スラグのスラグ回収室内壁への付着を防止することが
できる。
熱用バーナと云う汎用的な手段を用いることにより、溶
融スラグのスラグ回収室内壁への付着を防止することが
できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガス化炉の実
施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、図１、
４において、同一又は同等部分には同一符号を付けて示
す。
施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、図１、
４において、同一又は同等部分には同一符号を付けて示
す。
【００１６】図１は、本発明に係るガス化炉の一実施の
形態を示し、（Ａ）はガス化炉の概略断面図、（Ｂ）は
（Ａ）の I−I 線断面図、（Ｃ）は（Ａ）の II−II 線
断面図、を各々示す。
形態を示し、（Ａ）はガス化炉の概略断面図、（Ｂ）は
（Ａ）の I−I 線断面図、（Ｃ）は（Ａ）の II−II 線
断面図、を各々示す。
【００１７】図１（Ａ）に示すように、本実施の形態の
ガス化炉１は、被ガス化原料としての石炭と、酸素や空
気等の酸化剤とを供給し、旋回流を発生させて反応さ
せ、水素、一酸化炭素等を含む可燃性ガスを生成させる
と共に、発生した灰分を溶融スラグにする円筒形の反応
室３と、この反応室３の下に設けられ溶融スラグを回収
する円筒形のスラグ回収室１４（「スラグ流下部」とも
云う）と、反応室３とスラグ回収室１４との間を仕切る
仕切板１０に設けられ、溶融スラグを反応室３からスラ
グ回収室１４に排出させるスラグ排出孔１１とを備え
た、所謂旋回型石炭ガス化炉である。
ガス化炉１は、被ガス化原料としての石炭と、酸素や空
気等の酸化剤とを供給し、旋回流を発生させて反応さ
せ、水素、一酸化炭素等を含む可燃性ガスを生成させる
と共に、発生した灰分を溶融スラグにする円筒形の反応
室３と、この反応室３の下に設けられ溶融スラグを回収
する円筒形のスラグ回収室１４（「スラグ流下部」とも
云う）と、反応室３とスラグ回収室１４との間を仕切る
仕切板１０に設けられ、溶融スラグを反応室３からスラ
グ回収室１４に排出させるスラグ排出孔１１とを備え
た、所謂旋回型石炭ガス化炉である。
【００１８】更に、ガス化炉１は、スラグ回収室１４に
設けられスラグ排出孔１１を加熱する排出孔加熱手段と
しての加熱用バーナ１８を備える。加熱用バーナ１８
は、反応室３の旋回流がスラグ排出孔１１を介してスラ
グ回収室１４に及ぶ流れを打ち消す方向に燃焼ガス（加
熱ガス）の旋回流を発生させるものである。
設けられスラグ排出孔１１を加熱する排出孔加熱手段と
しての加熱用バーナ１８を備える。加熱用バーナ１８
は、反応室３の旋回流がスラグ排出孔１１を介してスラ
グ回収室１４に及ぶ流れを打ち消す方向に燃焼ガス（加
熱ガス）の旋回流を発生させるものである。
【００１９】更に、ガス化炉１は、反応室３の上部と下
部にそれぞれ複数本の上段石炭バーナ６、下段石炭バー
ナ７が設けられ、該バーナから、粉砕された石炭と酸素
や空気等の酸化剤が反応室３内に供給される。
部にそれぞれ複数本の上段石炭バーナ６、下段石炭バー
ナ７が設けられ、該バーナから、粉砕された石炭と酸素
や空気等の酸化剤が反応室３内に供給される。
【００２０】図１（Ｂ）に示すように、下段石炭バーナ
７は、４基設けられており、その石炭粉（一部酸化剤も
含む）の噴射方向９は、円筒形の反応室３の中心方向で
はなく、一定の大きさの円８の円周方向に向けられてお
り、この石炭粉の噴射により、反応室３に、この場合反
時計方向の旋回流４を発生させる。反応室３内では、石
炭中の炭素分や水素分が酸化剤と反応する石炭ガス化反
応を生じ、水素、一酸化炭素を主成分とする可燃性ガス
を生成し、この時の発熱により、反応室３は１６００℃
以上の高温になる。石炭は灰分を含有しており、石炭が
ガス化すると灰分が残るが、この灰分は反応室３の高温
にさらされて溶融し、溶融スラグｄ（図４）となる。上
段石炭バーナ６の構造、設置基数、作用等は、上記下段
石炭バーナ７と同じであるが、上段、下段石炭バーナと
も、これに限定されるものではなく、ガス化炉の種類、
容量、運転条件等によって適宜決められる。
７は、４基設けられており、その石炭粉（一部酸化剤も
含む）の噴射方向９は、円筒形の反応室３の中心方向で
はなく、一定の大きさの円８の円周方向に向けられてお
り、この石炭粉の噴射により、反応室３に、この場合反
時計方向の旋回流４を発生させる。反応室３内では、石
炭中の炭素分や水素分が酸化剤と反応する石炭ガス化反
応を生じ、水素、一酸化炭素を主成分とする可燃性ガス
を生成し、この時の発熱により、反応室３は１６００℃
以上の高温になる。石炭は灰分を含有しており、石炭が
ガス化すると灰分が残るが、この灰分は反応室３の高温
にさらされて溶融し、溶融スラグｄ（図４）となる。上
段石炭バーナ６の構造、設置基数、作用等は、上記下段
石炭バーナ７と同じであるが、上段、下段石炭バーナと
も、これに限定されるものではなく、ガス化炉の種類、
容量、運転条件等によって適宜決められる。
【００２１】一方、図１（Ｃ）に示すように、加熱用バ
ーナ１８は、スラグ回収室１４の側壁に複数基、例えば
２基設けられる。この加熱用バーナ１８の燃料（一部酸
化剤を含む）の噴射方向２１は、円筒形のスラグ回収室
１４の中心方向ではなく、一定の大きさの円２０の円周
方向に向けられており、この燃料噴射方向により、スラ
グ回収室１４に、先の反応室３の旋回流４とは反対の向
き、即ち時計方向に旋回流１９を発生させるものであ
る。
ーナ１８は、スラグ回収室１４の側壁に複数基、例えば
２基設けられる。この加熱用バーナ１８の燃料（一部酸
化剤を含む）の噴射方向２１は、円筒形のスラグ回収室
１４の中心方向ではなく、一定の大きさの円２０の円周
方向に向けられており、この燃料噴射方向により、スラ
グ回収室１４に、先の反応室３の旋回流４とは反対の向
き、即ち時計方向に旋回流１９を発生させるものであ
る。
【００２２】上記実施の形態の加熱用バーナ１８は、２
基設けられた場合について説明したが、加熱用バーナ１
８の設置基数は、これに限定されるものではなく、ガス
化炉の種類、容量、運転条件等によって適宜決められ
る。
基設けられた場合について説明したが、加熱用バーナ１
８の設置基数は、これに限定されるものではなく、ガス
化炉の種類、容量、運転条件等によって適宜決められ
る。
【００２３】尚、加熱用バーナ１８の燃料の噴射方向２
１は、一定の大きさの円２０の円周方向に向けられる
が、この一定の大きさの円２０の円周方向に向けられつ
つスラグ排出孔１１に向くように上向きに傾斜させるこ
とも出来る。
１は、一定の大きさの円２０の円周方向に向けられる
が、この一定の大きさの円２０の円周方向に向けられつ
つスラグ排出孔１１に向くように上向きに傾斜させるこ
とも出来る。
【００２４】以上の構造を有する本実施の形態のガス化
炉１は、次のように作用する。即ち、溶融スラグは、反
応室３の底部に設けられたスラグ排出孔１１を通り、ス
ラグ回収室１４に流下する。スラグ回収室１４には加熱
用バーナ１８による燃焼ガスの旋回流１９が反応室の石
炭バーナ６、７による旋回流４とは反対方向に発生して
いるので、反応室の旋回流４によるスラグ回収室に及ぶ
流れが打ち消され、溶融スラグはスラグ回収室１４の内
壁に飛散しにくくなるか、飛散しない。
炉１は、次のように作用する。即ち、溶融スラグは、反
応室３の底部に設けられたスラグ排出孔１１を通り、ス
ラグ回収室１４に流下する。スラグ回収室１４には加熱
用バーナ１８による燃焼ガスの旋回流１９が反応室の石
炭バーナ６、７による旋回流４とは反対方向に発生して
いるので、反応室の旋回流４によるスラグ回収室に及ぶ
流れが打ち消され、溶融スラグはスラグ回収室１４の内
壁に飛散しにくくなるか、飛散しない。
【００２５】加熱用バーナ１８は、軽油等の燃料と酸素
や空気を供給して燃焼させることにより、火炎と高温の
燃焼ガスが生成し、これらによる輻射熱と対流熱によ
り、スラグ排出孔１１を加熱し、溶融スラグはスラグ排
出孔１１に凝固して付着することなく、且つスラグ回収
室１４の内壁に飛散することなく安定的に反応室３から
スラグ回収室１４に排出される。更に、加熱用バーナ１
８は、汎用的な加熱手段で特別な手段ではないので、容
易に設けることが出来、溶融スラグのスラグ回収室内壁
への付着を防止して、ガス化炉の安定的な運転を行なえ
る。
や空気を供給して燃焼させることにより、火炎と高温の
燃焼ガスが生成し、これらによる輻射熱と対流熱によ
り、スラグ排出孔１１を加熱し、溶融スラグはスラグ排
出孔１１に凝固して付着することなく、且つスラグ回収
室１４の内壁に飛散することなく安定的に反応室３から
スラグ回収室１４に排出される。更に、加熱用バーナ１
８は、汎用的な加熱手段で特別な手段ではないので、容
易に設けることが出来、溶融スラグのスラグ回収室内壁
への付着を防止して、ガス化炉の安定的な運転を行なえ
る。
【００２６】又、加熱用バーナ１８の燃料の噴射方向２
１を、一定の大きさの円２０の円周方向に向けられつつ
スラグ排出孔１１に向くように上向きに傾斜させること
により、効率良くスラグ排出孔を加熱することが出来
る。
１を、一定の大きさの円２０の円周方向に向けられつつ
スラグ排出孔１１に向くように上向きに傾斜させること
により、効率良くスラグ排出孔を加熱することが出来
る。
【００２７】図２は、スラグ排出孔加熱用バーナによる
燃焼ガス噴出速度とスラグ回収室の旋回流の関係曲線図
である。スラグ回収部の旋回流１９の強さは、加熱用バ
ーナ１８の燃料噴射により調整され得る。加熱用バーナ
１８による燃焼ガス噴出速度の大きい範囲２２では、ス
ラグ回収室１４の旋回流は、加熱用バーナ１８によって
生じており、スラグ回収室の旋回流（又は旋回力）は上
昇し、スラグ回収室１４に反応室の旋回流４が侵入しな
い。この時はスラグ回収室１４の旋回流は正として表さ
れている。加熱用バーナ１８による燃焼ガス噴出速度の
小さい範囲２３では、スラグ回収室の旋回流（又は旋回
力）は下降し、スラグ回収室１４に反応室の旋回流４が
侵入する。この時はスラグ回収室１４の旋回流は負とし
て表されている。従って、加熱用バーナ１８による燃焼
ガス噴出速度を調節することにより、スラグ回収室１４
の旋回流を０にすることが出来る。スラグ回収室１４の
旋回流が０の点２５は、スラグ回収室１４に旋回流が無
いことを示す。
燃焼ガス噴出速度とスラグ回収室の旋回流の関係曲線図
である。スラグ回収部の旋回流１９の強さは、加熱用バ
ーナ１８の燃料噴射により調整され得る。加熱用バーナ
１８による燃焼ガス噴出速度の大きい範囲２２では、ス
ラグ回収室１４の旋回流は、加熱用バーナ１８によって
生じており、スラグ回収室の旋回流（又は旋回力）は上
昇し、スラグ回収室１４に反応室の旋回流４が侵入しな
い。この時はスラグ回収室１４の旋回流は正として表さ
れている。加熱用バーナ１８による燃焼ガス噴出速度の
小さい範囲２３では、スラグ回収室の旋回流（又は旋回
力）は下降し、スラグ回収室１４に反応室の旋回流４が
侵入する。この時はスラグ回収室１４の旋回流は負とし
て表されている。従って、加熱用バーナ１８による燃焼
ガス噴出速度を調節することにより、スラグ回収室１４
の旋回流を０にすることが出来る。スラグ回収室１４の
旋回流が０の点２５は、スラグ回収室１４に旋回流が無
いことを示す。
【００２８】図３は、スラグ回収室の旋回流（又は旋回
力）と溶融スラグ流下範囲の関係曲線図である。スラグ
回収室の旋回流を変化させると、溶融スラグ流下範囲が
変化する。スラグ回収室１４に反応室３の旋回流（旋回
力）が強すぎる範囲２９の場合においても、又、スラグ
回収室１４に反応室３の旋回流（旋回力）が残っている
範囲３０の場合においても、何れも溶融スラグ流下範囲
はスラグ排出孔１１の大きさ１２（下記図４に示す符号
１２）よりも大きくなり、スラグ回収室１４の旋回流
（旋回力）の絶対値が大きいほど、スラグ流下範囲も大
きくなる。これは、反応室３からスラグ排出孔１１を通
ってスラグ回収室１４に流下する溶融スラグが、スラグ
回収室１４の旋回流により飛散する（又は飛散してい
る）ことを示す。
力）と溶融スラグ流下範囲の関係曲線図である。スラグ
回収室の旋回流を変化させると、溶融スラグ流下範囲が
変化する。スラグ回収室１４に反応室３の旋回流（旋回
力）が強すぎる範囲２９の場合においても、又、スラグ
回収室１４に反応室３の旋回流（旋回力）が残っている
範囲３０の場合においても、何れも溶融スラグ流下範囲
はスラグ排出孔１１の大きさ１２（下記図４に示す符号
１２）よりも大きくなり、スラグ回収室１４の旋回流
（旋回力）の絶対値が大きいほど、スラグ流下範囲も大
きくなる。これは、反応室３からスラグ排出孔１１を通
ってスラグ回収室１４に流下する溶融スラグが、スラグ
回収室１４の旋回流により飛散する（又は飛散してい
る）ことを示す。
【００２９】スラグ回収室１４での溶融スラグの飛散が
激しいと、溶融スラグがスラグ回収室の内壁１６に付着
し、それが成長すると各種のトラブルの原因となる。即
ち、スラグの成長によってスラグ排出孔１１が閉塞す
る。更に、スラグ回収室１４の下部には水が溜めてあ
り、流下した高温スラグを急冷することによりスラグを
細かく破砕する。そして、このスラグを回収し粉砕機で
粉砕するが、スラグがスラグ回収室１４の内壁に付着し
て成長し、低温となり、落下した場合には上記粉砕機が
詰まって停止したり破損する。溶融スラグがスラグ排出
孔１１の直下に流下し、スラグ流下範囲がスラグ排出孔
１１の大きさと等しくなる時は、スラグ回収室１４の旋
回流が０の時である。
激しいと、溶融スラグがスラグ回収室の内壁１６に付着
し、それが成長すると各種のトラブルの原因となる。即
ち、スラグの成長によってスラグ排出孔１１が閉塞す
る。更に、スラグ回収室１４の下部には水が溜めてあ
り、流下した高温スラグを急冷することによりスラグを
細かく破砕する。そして、このスラグを回収し粉砕機で
粉砕するが、スラグがスラグ回収室１４の内壁に付着し
て成長し、低温となり、落下した場合には上記粉砕機が
詰まって停止したり破損する。溶融スラグがスラグ排出
孔１１の直下に流下し、スラグ流下範囲がスラグ排出孔
１１の大きさと等しくなる時は、スラグ回収室１４の旋
回流が０の時である。
【００３０】図４は、図１に示したガス化炉の溶融スラ
グ流下状況を示す断面図である。上記の説明のように、
スラグ回収部１４に侵入する反応室の旋回流４を、スラ
グ回収部１４に設置した加熱用バーナ１８による燃焼ガ
スの旋回流１９により消滅させることが出来、この時、
反応室３からスラグ排出孔１１を通ってスラグ回収室１
４に流下する溶融スラグｄの流下範囲２７は、スラグ排
出孔の大きさ１２と略同じ大きさとなり、溶融スラグｄ
の飛散を抑制し、溶融スラグｄがスラグ回収室の内壁１
６に付着することなく、安定的な運転が可能となる。
グ流下状況を示す断面図である。上記の説明のように、
スラグ回収部１４に侵入する反応室の旋回流４を、スラ
グ回収部１４に設置した加熱用バーナ１８による燃焼ガ
スの旋回流１９により消滅させることが出来、この時、
反応室３からスラグ排出孔１１を通ってスラグ回収室１
４に流下する溶融スラグｄの流下範囲２７は、スラグ排
出孔の大きさ１２と略同じ大きさとなり、溶融スラグｄ
の飛散を抑制し、溶融スラグｄがスラグ回収室の内壁１
６に付着することなく、安定的な運転が可能となる。
【００３１】
【発明の効果】本発明のガス化炉によれば、反応室から
飛散する溶融スラグのスラグ回収室内壁への付着を防止
し、ガス化炉の安定的な運転が行なえる。
飛散する溶融スラグのスラグ回収室内壁への付着を防止
し、ガス化炉の安定的な運転が行なえる。
【図１】本発明に係るガス化炉の一実施の形態を示し、
（Ａ）はガス化炉の概略断面図、（Ｂ）は（Ａ）の I−
I 線断面図、（Ｃ）は（Ａ）の II−II 線断面図、を各
々示す。
（Ａ）はガス化炉の概略断面図、（Ｂ）は（Ａ）の I−
I 線断面図、（Ｃ）は（Ａ）の II−II 線断面図、を各
々示す。
【図２】スラグ排出孔加熱用バーナによる燃焼ガス噴出
速度とスラグ回収室の旋回流の関係曲線図である。
速度とスラグ回収室の旋回流の関係曲線図である。
【図３】スラグ回収室の旋回流と溶融スラグ流下範囲の
関係曲線図である。
関係曲線図である。
【図４】図１に示したガス化炉の溶融スラグ流下状況を
示す断面図である。
示す断面図である。
１ ガス化炉
３ 反応室
４ 旋回流
１１ スラグ排出孔
１４ スラグ回収室
１８ 加熱用バーナ（排出孔加熱手段）
１９ 旋回流（加熱ガスの流れ）
ｄ 溶融スラグ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森原 淳
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号
株式会社 日立製作所 日立研究所内
(72)発明者 高橋 貞夫
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号
株式会社 日立製作所 日立研究所内
(72)発明者 木田 栄次
広島県呉市宝町６番９号 バブコック日
立株式会社 呉工場内
(56)参考文献 特開 平11−158475（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−302365（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−11748（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C10J 3/46
Claims (1)
- 【請求項１】 被ガス化原料と酸化剤とを供給し、旋回
流を発生させて反応させ、可燃性ガスを生成させると共
に、発生した灰分を溶融スラグにする反応室と、該反応
室の下に設けられ前記溶融スラグを回収するスラグ回収
室と、前記反応室と該スラグ回収室との間に設けられ、
前記スラグ回収室の径よりも小さい孔径を有し、前記溶
融スラグを前記反応室から前記スラグ回収室に排出させ
るスラグ排出孔と、前記スラグ回収室に設けられ前記ス
ラグ排出孔を加熱する加熱用バーナとを備えたガス化炉
において、前記加熱用バーナは、前記反応室の旋回流が
前記スラグ排出孔を介して前記スラグ回収室に及ぶ流れ
を打ち消す方向に前記スラグ排出孔を加熱する加熱ガス
の流れを発生させることを特徴とするガス化炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34237197A JP3538728B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | ガス化炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34237197A JP3538728B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | ガス化炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11172263A JPH11172263A (ja) | 1999-06-29 |
| JP3538728B2 true JP3538728B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=18353220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34237197A Expired - Lifetime JP3538728B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | ガス化炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3538728B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202005021659U1 (de) * | 2005-10-07 | 2010-01-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung für Flugstromvergaser hoher Leistung |
-
1997
- 1997-12-12 JP JP34237197A patent/JP3538728B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11172263A (ja) | 1999-06-29 |
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| JPH0331757B2 (ja) |
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