JP4460680B2

JP4460680B2 - 石炭ガス化炉

Info

Publication number: JP4460680B2
Application number: JP19876199A
Authority: JP
Inventors: 智規小山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2019-07-13
Also published as: JP2001026787A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス化炉に関し、石炭の熱分解過程において発生するＮＨ₃やＨＣＮ，タール等の成分を分解して発生量を低減させ、環境条件を良くし、かつ、ガス精製設備の負担も軽減し、配管へのタールの付着による不具合も少くするものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は石炭ガス化炉の概念図と、その内部での反応、及びガス温度との関係を示す図である。図において、ガス化炉本体５３は２段の炉で一段反応部と二段反応部とで構成され、ガス化炉炉壁５１には一段反応部には石炭＋搬送用ガス６１、酸化剤（空気又は酸素富化空気）６２、チャー＋搬送用ガス６３が供給されるバーナが、二段反応部には石炭＋搬送用ガス６０を投入するバーナ５２が設けられている。炉内においては、一段反応部では、ガス化反応、揮発分・チャーの燃焼反応、石炭の熱分解がそれぞれ反応式で示すように行なわれ、又二段反応部においても、ガス化反応が同様に行なわれ、揮発分の熱分解反応、石炭の熱分解がそれぞれ反応式で示されるように行なわれ、石炭のガス化がなされる。
【０００３】
図１１は投入バーナ５０の詳細を示す断面図であり、ガス化炉炉壁５１には投入バーナ５０が挿通して石炭＋搬送用ガス６０が投入バーナ５０の内部を通り、ガス化炉本体内へ投入され、石炭の熱分解がなされる。
【０００４】
上記の石炭ガス化炉においては、二段反応部の投入バーナから石炭＋搬送用ガス６０が供給されるが、二段反応部に投入する石炭の熱分解過程においてはＮＨ₃，ＨＣＮ，タール等が発生する。同成分が大量に発生する場合、石炭ガス化ガスを利用する後流機器に於いてトラブルを発生するため、同発生量を低減する必要がある。トラブルの発生の例としては、まず（ａ）ＮＨ₃では、ガスタービン排ガス中のＮＯＸ排出量が増加し、環境制限のため脱硝設備容量の増加が必要となる。又、（ｂ）ＨＣＮでは、ガス化ガス精製（脱硫）における吸収液劣化が起こり、ガス精製設備の容量・運転コスト増加の原因となる。又、ガスタービン排ガス中のＮＯＸの排出量が増加し、環境制限のため脱硝設備容量の増加が必要となる。又、（ｃ）タールについては、ガス化炉から後流設備配管へ付着し、グラファイト化が起こり、これが固体炭素化すると、弁の固着作動不良や検出配管・計測制御機器の管台内閉塞が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来の石炭ガス化炉においては、二段反応部に投入する石炭の熱分解過程において、ＮＨ₃，ＨＣＮ，タールが発生し、上記に説明したように、（ａ）ＮＨ₃により、ＮＯＸ量が増加し、脱硝設備の容量増加を伴い、（ｂ）ＨＣＮにより、脱硫の吸収液が劣化し、又ガス精製設備の容量増加となり、（ｃ）タールにより、配管や弁に固着してこれらの作動不良を起こす、等の不具合の発生が多くなる。従って、これら（ａ），（ｂ），（ｃ）の不具合を出来るだけ少くするような対策が強く望まれていた。
【０００６】
そこで本発明では、ガス化炉の石炭の熱分解部分に酸素を投入するような構成とし、ＮＨ₃，ＨＣＮ，タールの熱分解を促進し、これらの発生量を低減して、上記の（ａ），（ｂ），（ｃ）の不具合の発生を少くすることを課題としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の（１）、（２）の手段を提供する。
【００１０】
（１）一段反応部と二段反応部とからなり、各反応部にはそれぞれ投入バーナを設け石炭及び搬送用ガスを送り石炭を熱分解してガス化する石炭ガス化炉において、前記二段反応部の投入バーナ先端部の内周壁面には前記石炭及び搬送用ガスに旋回流を与える旋回リボンを所定の長さに設けると共に、石炭投入口の近辺には同石炭投入口とは別に酸素含有ガスの投入口を設け、同投入口から所定比率の酸素を含むガスを投入して前記石炭及び搬送用ガスと予混合することを特徴とする石炭ガス化炉。
【００１１】
（２）一段反応部と二段反応部とからなり、各反応部にはそれぞれ投入バーナを設け石炭及び搬送用ガスを送り石炭を熱分解してガス化する石炭ガス化炉において、前記二段反応部の投入バーナは前記石炭及び搬送用ガスを送る内側バーナと、同内側バーナ周囲に所定の隙間を保って外側を覆う外筒とからなり、前記内側バーナの前記外筒で覆われる部分は多孔質材料からなる多孔性管とし、前記内側バーナは前記外筒の途中で前記隙間を閉塞し、前記隙間は同閉塞部には孔を設けずに密封構造とし、前記隙間には所定比率の酸素を含むガスが投入され、前記酸素を含むガスは前記多孔性管から前記内側バーナ内に流出して前記石炭及び搬送用ガスと予混合することを特徴とする石炭ガス化炉。
【００１６】
本発明の（１）においては、酸素含有ガスは石炭及び搬送用ガスとは別の投入口から投入バーナ内に投入され、投入バーナ内で予混合され、その後旋回リボンにより旋回流が与えられて炉内に噴出するので、炉内に石炭と酸素が均一に混合され、石炭は炉内の高温ガスにより熱分解され、熱分解により生ずるＮＨ_３，ＨＣＮは酸素により分解が促進され、又タールは炉内の熱分解部分の高温度により発生が抑制される。
【００１７】
本発明の（２）では、酸素含有ガスは、外筒と内側バーナとで形成される隙間に投入され、多孔性管を通り、内側バーナ内に流出し、内側バーナを流れてきた石炭及び搬送用ガスと予混合し、炉内に噴出する。この場合、本発明の（２）では、酸素含有ガスは隙間から多孔性管の全周囲を通って内側バーナに混入し酸素含有ガスが均一に混合するので、炉内での反応が良好となる利点がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、参考のために検討した参考例と共に、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。本発明では図１０に示す現状の石炭ガス化炉において、二段反応部の石炭投入部に酸素又は酸素含有ガスを投入するものである。そのねらいは、二段反応部に投入する石炭の熱分解過程において発生するＮＨ_３，ＨＣＮ，タールの分解、反応を促進し、発生量を低減するものであり、その基本となる反応について、まず説明する。
【００２０】
ＮＨ₃の分解で、酸素との反応：４ＮＨ₃＋３Ｏ₂→２Ｎ₂＋６Ｈ₂Ｏ；４ＮＨ₃＋５Ｏ₂→４ＮＯ＋６Ｈ₂Ｏ；４ＮＨ₃＋６ＮＯ→５Ｎ₂＋６Ｈ₂Ｏ；ＮＨ₃＋ＮＯ＋Ｃ（チャー）→Ｎ₂＋Ｈ₂＋ＣＯ；これらの反応でＮＨ₃が分解される。
【００２１】
ＮＨ₃の分解で、加熱分解（温度が高いほど反応速度大）：２ＮＨ₃→Ｎ₂＋３Ｈ₂；この反応式によりＮＨ₃が加熱分解される。
【００２２】
ＨＣＮの分解・平衡（温度が高いほど左側に進行）；ＮＨ₃＋ＣＯ⇔ＨＣＮ＋Ｈ₂Ｏ；この反応式でＨＣＮは高温で分解し、ＮＨ₃となりＮＨ₃は上記の反応で分解される。
【００２３】
タールの分解：ガス化ガス中に想定されるタール成分は沸点２００〜４００℃程度の芳香族化合物であり、ナフタレン（Ｃ₁₀Ｈ₈:Ａ₂）からピレン（Ｃ１６Ｈ１０: Ａ₄）の範囲にわたる。同タールの生成は、一段反応部出口に二段反応部用の石炭を投入した部分での石炭の熱分解により揮発分が放出され、同揮発分の熱分解反応による分解過程にてＣＯ又はＣＯ₂，Ｈ₂，ＣＨ₄に分解されなかったものがガス中に残留するものである。この、揮発分の熱分解反応を促進するものは、▲１▼熱分解部分の温度が高く、▲２▼ＣＯ₂，Ｈ₂Ｏの濃度が高い、の２点であるが、石炭ガス化炉に於ける転換効率の面からは、生成ガス発熱量が高いこと、すなわち、ガス濃度が低く、ＣＯ，Ｈ₂の濃度が高い（ＣＯ₂，Ｈ₂Ｏの濃度がひくい）ことが好ましくあり、上記タールの生成とは相反する傾向を示す。この相反する反応を解決するための方法として、特に同熱分解部分のみへ酸素含有ガスを投入することを特徴とするガス化炉運転方法を提供するものである。
【００２４】
図１は参考のために検討した参考例１に係る石炭ガス化炉の断面図である。図において、投入バーナ５０は図１１に示す二段反応部のものと同じである。投入バーナ５０の先端部分には石炭分散噴出用旋回リボン１が取付けられている。この旋回リボン１は投入バーナ５０の貫通穴５０ａの壁面周囲に沿って所定の長さで螺旋状に取付けられている。
【００２５】
上記構成の石炭ガス化炉において、石炭＋搬送用ガス６０が二段反応部の投入バーナ５０へ投入されるが、搬送用ガスは不活性ガスＮ₂に所定比率の酸素を混入したガスが用いられる。このような酸素を含む搬送用ガスを微粉石炭と共に投入し、石炭分散噴出用旋回リボン１により旋回を与えて石炭の粉末にも旋回流を与え、炉内に噴射して、酸素と石炭を攪拌し、均一な酸化反応により温度を上げ、ＮＨ₃やＨＣＮの分解を促進し、又搬送用ガス中の適切な酸素量により二段反応部での高温化を促進し、ガスの転換効率を保ちつつ、タールの生成を抑えるものである。
【００２６】
図２は参考のために検討した参考例２に係る石炭ガス化炉の断面図である。図において、本参考例２においては、酸素含有ガスの二段投入方式であり、図１に示す構成に更に投入バーナ５０の下流側に投入バーナ２を設け、投入バーナ２から酸素含有ガス１２を炉内へ投入するものである。酸素含有ガス１２は、Ｎ_２ガスに酸素濃度を１〜１００ｖｏｌ％の任意の比率で選び混入する構成である。又、投入バーナ５０に設けられた石炭分散噴出用旋回リボン１はなくても良いが装備した方がより好ましいものである。
【００２７】
上記構成の参考例２において、図１の構成と同じく、投入バーナ５０より石炭＋搬送用ガス６０が炉内に投入され、搬送用ガスには所定比率の酸素が混入されており、ＮＨ_３やＨＣＮの分解を促進し、又タールの発生を抑えるように作用するが、更に、その反応後のガスの下流側には投入バーナ２から酸素含有ガスが投入され、投入バーナ５０からの石炭と酸素含有搬送用ガスで分解せずに残留して下流側へ流れるＮＨ_３やＨＣＮ，タールを酸素により反応させ、分解を促進させるようにする。
【００２８】
図３は本発明の実施の第１形態に係る石炭ガス化炉の断面図である。図において本実施の第１形態においては、酸素含有ガス燃料管予混合投入方式であり、投入バーナ３には先端部の内部に石炭分散噴出用旋回リボン１が設けられ、石炭＋搬送用ガス６０が投入される。本実施の第１形態の投入バーナ３では、更にバーナ側面に酸素含有ガス投入管４を接続し、酸素含有ガス１２を投入し、石炭＋搬送用ガス６０に酸素含有ガス１２を混合する構成である。
【００２９】
酸素含有ガス１２はＮ_２ガスに酸素を１〜１００ｖｏｌ％の任意の比率で混合し、石炭＋搬送用ガス６０に混合して炉内に供給するもので、炉内に投入される前に石炭の粉末と必要な比率の酸素が混入されたガスが先端部で旋回流が与えられ炉内に均一に混合して噴射される。これにより、図１に示す参考例１と同様に酸素と石炭を攪拌し、均一な燃焼により燃焼温度を上げ、ＮＨ_３やＨＣＮの分離を促進し、又搬送用ガス中の適切な酸素量によりガスの転換効率を保ちつつ、タールの生成を抑えるものである。なお、本実施の第１形態においては、参考例１のものと比べると、酸素の含有量を調整することができ、ＮＨ_３，ＨＣＮ，タールの発生状況に応じて酸素を適切な量に調整することができる。
【００３０】
図４は参考のために検討した参考例３に係る石炭ガス化炉の断面図であり、酸素含有ガスのバーナ内予混合投入方式を採用した構造である。図において、投入バーナ５の外周には投入バーナ５の外径よりもやや大径の外筒７が途中から設けられ、ガス化炉炉壁５１を貫通して炉内に開口している。
【００３１】
投入バーナ５の先端部は拡大径部６を有して外筒７の途中の内壁に結合しており、拡大径部のフランジ面周囲には複数の孔８が設けられている。又、外筒７の側面には酸素含有ガス投入管９が設けられ、投入バーナ５の外周囲と外筒７の内周囲との隙間７ａに酸素含有ガス１２を投入する構成である。
【００３２】
上記構成の参考例３の石炭ガス化炉において、石炭＋搬送用ガス６０は投入バーナ５より投入させ、投入バーナ５内を通り、拡大径部６の中心部から外筒７の先端部へ流出する。一方酸素含有ガス投入管９からは酸素含有ガス１２が投入されるが、このガス１２は図３に示す実施の第１形態と同じものであり、酸素濃度が１〜１００ｖｏｌ％で必要な濃度に調整されて投入される。
【００３３】
酸素含有ガス１２は投入バーナ５の外表面と外筒７の内周面との隙間７ａを通り、投入バーナ５の拡大径部６フランジ面の複数の孔８より外筒７の先端部に流出する。外筒７の先端部では中心部からは微粉炭が、周囲からＮ_２＋酸素含有ガス１２が炉内に流出し、石炭の酸化反応による熱分解部分の温度を局部的に高くし、ＮＨ_３，ＨＣＮの分解を促進し、タールの発生を抑える。本参考例３においては、酸素との反応は前流から後流に向かって徐々に行い、前流から後流にかけて広い範囲でＮＨ_３，ＨＣＮの分解促進を行い、タールの発生も抑える効果がある。
【００３４】
図５は本発明の実施の第２形態に係る石炭ガス化炉の断面図であり、図４に示す参考例３と同じく酸素含有ガスバーナ内予混合投入方式であり、図４と異なる部分は投入バーナ２５の部分にあり、その他の構成は図４と同じである。投入バーナ２５は途中よりその外周囲が外筒７で覆われ、外筒７の先端部において拡大径部６を有して外筒７内周壁面に接続している構造は図４の投入バーナ５と同じであるが、拡大径部６のフランジ面には孔８を設けずに密封されており、かつ外筒７の内周面で覆われる主要部分に焼結金属等からなる多孔性管２０を用いた構成である。
【００３５】
本実施の第２形態において、石炭＋搬送用ガス６０は投入バーナ２５の中心部より投入され、拡大径部６中心部から外筒７の先端部へ流出する。一方、酸素含有ガス１２は酸素含有ガス投入管９より投入バーナ２５外周面と外筒７内周壁面との隙間７ａに供給され多孔性管２０の周囲から微細な多孔を通って投入バーナ２５内へ流入し、石炭＋搬送用ガス６０と混合する。従って、微粉炭と窒素及び酸素含有ガスの混合ガスは外筒７の先端部に流出し、酸素により炉内へ投入され、ＮＨ_３，ＨＣＮの分解を促進し、タールの発生を抑える。本発明の実施の第２形態においては、外筒７の先端部において微粉炭と酸素が均一に混合されて炉内に噴出するので炉内での反応が良好となる利点がある。
【００３６】
図６は参考のために検討した参考例４に係る石炭ガス化炉の断面図であり、酸素含有ガスバーナ外混合投入方式である。図において、投入バーナ３の外周囲には外筒７が隙間７ａを有して取付けられ、ガス化炉炉壁５１を貫通して挿入されている。投入バーナ３と外筒７との炉内に突出している先端部には、旋回翼等の酸素含有ガス１２を拡散促進する拡散促進構造２１が隙間７ａに設けられている。外筒７には投入バーナ３外周囲と外筒７内周壁面との隙間７ａに酸素含有ガス１２を供給する酸素含有ガス投入管９が設けられている。
【００３７】
上記構成の参考例４において、石炭＋搬送用ガス６０は投入バーナ３を通り、そのまま炉内に噴出する。一方、酸素含有ガス１２は必要な濃度の酸素に調整され、酸素含有ガス投入管９より隙間７ａに投入され、先端の拡散促進構造２１により旋回流等の拡散流となり炉内に流出する。炉内のガスの流れを図中に示すが、石炭＋搬送用ガス６０は投入バーナ３の先端より点線６０で示すように炉内へ流出し、炉内の高温の炉内ガス１３を巻き込んで良好にさせ、熱分解を促進する。一方、酸素含有ガス１２は隙間７ａを通り、拡散促進構造２１により旋回流等の拡散流が与えられ、図中の一点鎖線で示すように、点線で示す石炭＋搬送用ガス６０の周囲に流出し、石炭の熱分解に伴って発生するＮＨ_３，ＨＣＮ，タールの分解を促進する。
【００３８】
図７は参考のために検討した参考例５に係る石炭ガス化炉の断面図であり、図６に示す参考例４と同様の酸素含有ガスバーナ外混合投入方式である。図６と異なる部分は、図６の拡散促進構造２１の代わりに酸素含有ガス１２を中心方向に向かって噴出させる拡散促進構造２２を設けた点にあり、その他の構造は図６に示す構造と同じである。
【００３９】
図７における拡散促進構造２２は外筒７の内周壁面と投入バーナ３外周面との隙間７ａの先端に設けられ、周囲に複数のスリットか、又はノズル等の噴出手段を配列し、ガスの噴出方向が中心軸方向に向かって傾斜して設けられており、酸素含有ガス１２がバーナの中心軸に向かって流出するようにしている。
【００４０】
上記構成の参考例５において、石炭＋搬送用ガス６０は投入バーナ３より炉内に直接噴射される。一方、酸素含有ガス１２は、酸素の濃度が必要濃度に調整されて酸素含有ガス投入管９より隙間７ａに流入し、先端の拡散促進構造２２からバーナ中心方向に炉内に噴出する。この噴出の状況は図中点線で示すように微粉炭がバーナ中心部に噴出し、その周囲に酸素含有ガス１２が微粉炭を囲むように流出する。酸素含有ガス１２の流れは周囲の高温の炉内ガス１３を巻き込んで高温となり、中心部の微粉炭の熱分解により生ずるＮＨ_３，ＨＣＮ，タールと反応して分解を促進する。
【００４１】
上記に説明の図６に示す参考例４、図７に示す参考例５は同種の酸素含有ガスバーナ外混合投入方式であり、炉の大きさやバーナの数、配置等、により適する形式のものを適宜選択して適用することができ、炉の構造が異なり、炉内のガス流れ状況等を考慮して適する方式を採用すれば良いものである。
【００４２】
図８は、本発明に係る石炭ガス化炉の二段反応部入口に酸素を投入してＮＨ₃の分解の効果を電気炉で確認した基礎試験結果である。図において横軸は炉内の温度、縦軸はＮＨ₃の濃度を％で示したものである。図示のように温度１１００℃〜１６００℃の範囲で温度を上昇させることによりＮＨ₃の濃度が大幅に低下し、分解が促進されることがわかる。
【００４３】
図９は実験装置によるタールの分解試験結果であり、横軸は温度、縦軸は石炭に対するタールの重量％である。この結果によれば、温度を７００℃から１０００℃に高めるに従って石炭からのタールの発生比率が減少しており、温度の上昇によりタールが分解されることがわかる。
【００４４】
以上説明の参考例１〜５及び本発明の実施の第１形態、第２形態の石炭ガス化炉によれば、酸素含有ガスを石炭と共に炉の二段反応部に投入することにより、石炭の熱分解部温度を局所的に高くして、タール，ＮＨ_３，ＨＣＮの発生量低減及び分解促進を行うことができる。又、反応の遅い揮発分の熱分解反応ではなく、酸化反応としてタール，ＮＨ_３，ＨＣＮの発生量低減及び分解促進を行うことができる。
【００４５】
特に、図３〜図５に示す本発明の実施の第１形態、参考例３、実施の第２形態においては、酸素含有ガスとの混合投入により、二段反応部投入石炭の部分燃焼による昇温と、一段反応部からの高温ガスとの混合促進により、熱分解放出揮発分の熱分解を促進し、また、ＮＨ_３，ＨＣＮの発生量を低減させ、局部的な高温によりタールの発生を抑えることができる。
【００４６】
又、図６に示す参考例４のように石炭のバーナ内に旋回流を与える拡散促進構造２１を設けたり、又、図７に示す参考例５のようにスリット、ノズル等からなる拡散促進構造２２を設ければ、石炭を一次反応部からの高温燃焼ガスと混合体積を増加させ、石炭の熱分解及び揮発分の熱分解反応部の温度を上昇させ、熱分解放出揮発分の熱分解を促進する。また、ＮＨ_３，ＨＣＮの発生量、タールの低減・分解を促進する。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の石炭ガス化炉は、請求項１又は請求項２より構成され、一段反応部と二段反応部とからなり、各反応部にはそれぞれ投入バーナを設け石炭及び搬送用ガスを送り石炭を熱分解してガス化する石炭ガス化炉において、石炭ガス化炉の二段反応部の石炭投入バーナ近辺に酸素含有ガスを投入することを特徴としている。このような構成の石炭ガス化炉により石炭の熱分解部温度を局所的に高くして、タール，ＮＨ_３，ＨＣＮの発生量低減及び分解促進を行うことができる。又、反応の遅い揮発分の熱分解反応ではなく、燃焼反応としてタール，ＮＨ_３，ＨＣＮの発生量低減及び分解促進を行うことができる。
【００４８】
又、特に、本発明のように酸素含有ガスと石炭との予混合投入により、二段反応部投入石炭の部分燃焼による昇温と、一段反応部からの高温ガスとの混合促進により、熱分解放出揮発分の熱分解を促進し、また、ＮＨ_３，ＨＣＮの発生量を低減させ、局部的な高温によりタールの発生量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考のために検討した参考例１に係る石炭ガス化炉の二段反応部への石炭バーナ近辺の断面図である。
【図２】参考のために検討した参考例２に係る石炭ガス化炉の二段反応部への石炭バーナ近辺の断面図である。
【図３】本発明の実施の第１形態に係る石炭ガス化炉の二段反応部への石炭バーナ近辺の断面図である。
【図４】参考のために検討した参考例３に係る石炭ガス化炉の二段反応部への石炭バーナ近辺の断面図である。
【図５】本発明の実施の第２形態に係る石炭ガス化炉の二段反応部への石炭バーナ近辺の断面図である。
【図６】参考のために検討した検討例４に係る石炭ガス化炉の二段反応部への石炭バーナ近辺の断面図である。
【図７】参考のために検討した検討例５に係る石炭ガス化炉の二段反応部への石炭バーナ近辺の断面図である。
【図８】本発明の効果を示す図で、温度上昇によるＮＨ_３の濃度の減少を示す試験結果である。
【図９】本発明の効果を示す図で、温度上昇によるタールの発生量の減少を示す試験結果である。
【図１０】石炭ガス化炉の一般的な全体概略図と主反応及び温度を示す図である。
【図１１】従来の石炭ガス化炉の二段反応部への石炭バーナ近辺の断面図である。
【符号の説明】
１石炭分散噴出用旋回リボン
２，３，５投入バーナ
４，９酸素含有ガス投入管
６拡大径部
７外筒
７ａ隙間
８孔
１２酸素含有ガス
１３炉内ガス
２０多孔性管
２１，２２拡散促進構造
２５，５０投入バーナ
５０ａ貫通穴
５１ガス化炉炉壁
５２バーナ
５３ガス化炉本体
６０，６１石炭＋搬送用ガス
６２酸化剤（空気又は酸素富化空気）
６３チャー＋搬送用ガス

Claims

一段反応部と１１００℃〜１６００℃の範囲で温度を上昇させる二段反応部とからなり、各反応部にはそれぞれ投入バーナを設け石炭及び搬送用ガスを送り石炭を熱分解してガス化する石炭ガス化炉において、前記二段反応部の投入バーナ先端部の内周壁面には前記石炭及び搬送用ガスに旋回流を与える旋回リボンを所定の長さに設けると共に、石炭投入口の近辺には同石炭投入口とは別に酸素含有ガスの投入口を設け、同投入口から所定比率の酸素を含むガスを投入して前記石炭及び搬送用ガスと予混合することを特徴とする石炭ガス化炉。
一段反応部と１１００℃〜１６００℃の範囲で温度を上昇させる二段反応部とからなり、各反応部にはそれぞれ投入バーナを設け石炭及び搬送用ガスを送り石炭を熱分解してガス化する石炭ガス化炉において、前記二段反応部の投入バーナは前記石炭及び搬送用ガスを送る内側バーナと、同内側バーナ周囲に所定の隙間を保って外側を覆う外筒とからなり、前記内側バーナの前記外筒で覆われる部分は多孔質材料からなる多孔性管とし、前記内側バーナは前記外筒の途中で前記隙間を閉塞し、前記隙間は同閉塞部には孔を設けずに密封構造とし、前記隙間には所定比率の酸素を含むガスが投入され、前記酸素を含むガスは前記多孔性管から前記内側バーナ内に流出して前記石炭及び搬送用ガスと予混合することを特徴とする石炭ガス化炉。