JP5298793B2

JP5298793B2 - ガス化設備の圧力制御方法及び装置

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Publication number: JP5298793B2
Application number: JP2008293459A
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Inventors: 智之片桐
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Current assignee: IHI Corp
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Description

本発明は、ガス化設備の圧力制御方法及び装置に関するものである。

従来より、燃料として、石炭、バイオマス、タイヤチップ等の原料を用い、ガス化ガスを生成するガス化設備の開発が進められている。

図３は開発が進められているガス化設備の一例を示すものであって、該ガス化設備は、蒸気により流動媒体（硅砂、石灰石等）の流動層１を形成して投入される原料（石炭、バイオマス、タイヤチップ等）のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉２と、該ガス化炉２で生成されたガス化ガスを抜き出すガス化ガス配管３に設けられたガス化炉内部圧力調節手段４と、前記ガス化ガス配管３途中に設けられ且つ前記ガス化ガスから流動媒体を分離するスプレ塔等の媒体分離装置７と、前記ガス化炉２で生成された可燃性固形分が流動媒体と共にループシール８を介して導入され且つ空気又は酸素等の流動用ガスにより流動層９を形成して前記可燃性固形分の燃焼を行う燃焼炉１０と、該燃焼炉１０の燃焼排ガスを抜き出す排ガス配管１１に設けられた燃焼炉内部圧力調節手段１２と、前記排ガス配管１１途中に設けられ且つ前記燃焼排ガスから流動媒体を分離し該分離した流動媒体をダウンカマー１５及びループシール１６を介して前記ガス化炉２に供給するホットサイクロン等の媒体分離装置１７とを備えてなる構成を有している。

前記ガス化炉内部圧力調節手段４は、ガス化炉誘引通風機５と該ガス化炉誘引通風機５の入側に設けられたガス化炉内部圧力調節弁６とを有し、前記ガス化炉２には、該ガス化炉内部圧力１８ａを検出するガス化炉内部圧力検出器１８を設け、該ガス化炉内部圧力検出器１８で検出されるガス化炉内部圧力１８ａに基づいて前記ガス化炉内部圧力調節手段４のガス化炉内部圧力調節弁６へ制御信号６ａを出力する制御器１９を設けてある。

前記燃焼炉内部圧力調節手段１２は、燃焼炉誘引通風機１３と該燃焼炉誘引通風機１３の入側に設けられた燃焼炉内部圧力調節弁１４とを有し、前記燃焼炉１０には、燃焼炉上部圧力２４ａを検出する燃焼炉内部圧力検出器２４を設け、該燃焼炉内部圧力検出器２４で検出される燃焼炉上部圧力２４ａに基づいて、前記制御器１９から前記燃焼炉内部圧力調節手段１２の燃焼炉内部圧力調節弁１４へ制御信号１４ａを出力するようにしてある。

尚、図３中、２０は前記燃焼炉１０の底部に接続された流動用ガス配管、２１は流動用ガス配管２０を介して前記燃焼炉１０に流動用ガスを送り込む押込通風機、２２は押込通風機２１出側の流動用ガス配管２０に設けられた流動用ガス流量調節弁であり、該流動用ガス流量調節弁２２の開度制御を行いつつ押込通風機２１の作動により燃焼炉１０へ空気又は酸素等の流動用ガスを供給するようにしてある。

前述の如きガス化設備においては、通常運転時、ガス化炉２において、蒸気により流動層１が形成されており、ここに石炭、バイオマス、タイヤチップ等の原料を投入すると、該原料は水蒸気ガス化してガス化され、ガス化ガスと可燃性固形分とが生成され、前記ガス化炉２で生成された可燃性固形分は流動媒体と共にループシール８を介して、前記流動用ガスにより流動層９が形成されている燃焼炉１０へ導入され、該可燃性固形分の燃焼が行われ、該燃焼炉１０からの燃焼排ガスは、排ガス配管１１を介してホットサイクロン等の媒体分離装置１７へ導入され、該媒体分離装置１７において、前記燃焼排ガスより流動媒体が分離され、該分離された流動媒体はダウンカマー１５及びループシール１６を介して前記ガス化炉２に戻され、循環される。

ここで、前記燃焼炉１０で可燃性固形分の燃焼に伴い高温になった流動媒体が燃焼排ガスと共に排ガス配管１１を通り前記媒体分離装置１７で分離され、前記ダウンカマー１５及びループシール１６を介してガス化炉２に供給されることにより、ガス化炉２の高温が保持されると共に、原料の熱分解によって生成したガスや、その残渣原料が蒸気と反応することによって、水性ガス化反応［Ｃ＋Ｈ₂Ｏ＝Ｈ₂＋ＣＯ］や水素転換反応［ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ＝Ｈ₂＋ＣＯ₂］が起こり、Ｈ₂やＣＯ等の可燃性のガス化ガスが生成される。

前記ガス化炉２で生成されたガス化ガスは、前記ガス化炉内部圧力調節手段４のガス化炉誘引通風機５の作動によりガス化ガス配管３を通り、スプレ塔等の媒体分離装置７で煤塵等が分離除去され、図示していない化学プラント或いはガスタービン等に供給される。

因みに、前記ガス化設備における通常運転中の熱不足時、即ち前記ガス化炉２において原料のガス化のための充分な熱が得られないような場合には、前記ガス化炉２へ供給される原料と同じ石炭、バイオマス、タイヤチップ等の燃料が補助的に前記燃焼炉１０へ投入されて燃焼が行われ、不足する熱を補うようになっている。又、前記ガス化設備における通常運転に到る前段階での循環予熱運転時には、前記ガス化炉２への原料の投入は行わずに、該ガス化炉２の底部から蒸気の代わりに流動用の空気を供給した状態で、前記石炭、バイオマス、タイヤチップ等の燃料が予熱用として前記燃焼炉１０へ投入されて燃焼が行われ、該燃焼炉１０での燃料の燃焼に伴い高温になった流動媒体が燃焼排ガスと共に排ガス配管１１を通り前記媒体分離装置１７で分離され、前記ダウンカマー１５及びループシール１６を介してガス化炉２に供給されることにより、ガス化設備の循環予熱が行われるようになっている。

そして、従来のガス化設備においては、ガス化炉内部圧力検出器１８によってガス化炉内部圧力１８ａが実測値として検出され、該実測値としてのガス化炉内部圧力１８ａがある所望の設定値となるように前記制御器１９からガス化炉内部圧力調節弁６へ制御信号６ａが出力され、該制御信号６ａにてガス化炉内部圧力調節弁６が開度制御されることにより前記ガス化炉内部圧力１８ａの調節が行われ、該ガス化炉内部圧力１８ａが安定に保たれるようになっている。又、同時に、燃焼炉内部圧力検出器２４によって燃焼炉上部圧力２４ａが実測値として検出され、該実測値としての燃焼炉上部圧力２４ａがある所望の設定値となるように前記制御器１９から燃焼炉内部圧力調節弁１４へ制御信号１４ａが出力され、該制御信号１４ａにて燃焼炉内部圧力調節弁１４が開度制御されることにより前記燃焼炉上部圧力２４ａの調節が行われ、該燃焼炉上部圧力２４ａが安定に保たれるようになっている。

尚、圧力制御によりガス化炉への外気混入を防ぐ方法の一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
特開２００５−２４７８８１号公報

ところで、前述の如き従来のガス化設備では、ガス化炉内部圧力１８ａを設定値に保つように制御した場合、ガス化炉２で生成されるガス化ガスの流量がある一定値以下であれば、図４の実線に示される如く、ガス化ガス配管３の内部圧力は、ガス化炉２出口から前記ガス化炉内部圧力調節手段４のガス化炉誘引通風機５入口へ向け徐々に低下していき、該ガス化炉誘引通風機５において昇圧された後、再び低下していく形となるが、ガス化ガスを使用する側での要求等に伴って、ガス化炉２で生成されるガス化ガスの流量が増えると、

という関係式に基づき差圧ΔＰが増えると共にスプレ塔等の媒体分離装置７の影響を受け、図４の仮想線に示される如く、ガス化ガス配管３の内部圧力の低下の勾配が大きくなり、ガス化炉誘引通風機５入口付近でのガス化ガス配管３の内部圧力が大気圧より下がって負圧になり、外気がガス化ガス配管３内部に混入してしまう可能性が高まり、このように外気がガス化ガス配管３内部に混入してしまうと、外気には窒素等も含まれていることから、ガス化ガスの品質が低下してしまう虞があった。

こうした不具合を避けるために、例えば、常に前記ガス化炉内部圧力１８ａを高い値に設定することも考えられるが、このように常にガス化炉内部圧力１８ａを高い値に設定してしまうと、ガス化ガスの生成量が少ないときでもガス化炉内部圧力１８ａが高くなるため、トータル的にガス化ガスが外部へ多量に漏れてしまう可能性が高まり、効率低下につながり、あまり好ましい対策であるとは言えなかった。

一方、特許文献１に開示されている方法の場合、ガス化炉への原料供給系に関しては外気の混入を防ぐことが可能となっているものの、ガス化炉より下流側におけるガス化ガスのガス化ガス配管への外気混入については全く考慮されていなかった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ガス化ガス配管の内部圧力が大気圧より下がって負圧になることを防ぎ、外気がガス化ガス配管内部に混入してしまうことを避けることができ、ガス化ガスの品質低下を防止し得、又、ガス化ガスのガス化炉外部への漏洩をも防いで効率向上を図り得るガス化設備の圧力制御方法及び装置を提供しようとするものである。

本発明は、蒸気により流動媒体の流動層を形成して投入される原料のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉と、該ガス化炉で生成されたガス化ガスを抜き出すガス化ガス配管に設けられたガス化炉内部圧力調節手段と、前記ガス化炉で生成された可燃性固形分が流動媒体と共に導入され且つ流動用ガスにより流動層を形成して前記可燃性固形分の燃焼を行いつつ該燃焼熱を前記ガス化炉に供給する燃焼炉と、該燃焼炉の燃焼排ガスを抜き出す排ガス配管に設けられた燃焼炉内部圧力調節手段とを備えたガス化設備の圧力制御方法であって、
通常時はガス化炉内部圧力が第一設定値になるように前記ガス化炉内部圧力調節手段を制御し、該ガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管内部圧力が前記第一設定値より低い第二設定値以下になった場合は前記第一設定値を引き上げ、前記ガス化炉内部圧力調節手段にてガス化炉内部圧力を上昇させることにより、ガス化ガス配管内部圧力が負圧にならないように制御することを特徴とするガス化設備の圧力制御方法にかかるものである。

前述の如く、通常時はガス化炉内部圧力が第一設定値になるように前記ガス化炉内部圧力調節手段を制御し、該ガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管内部圧力が前記第一設定値より低い第二設定値以下になった場合は前記第一設定値を引き上げ、前記ガス化炉内部圧力調節手段にてガス化炉内部圧力を上昇させることにより、ガス化ガス配管内部圧力が負圧にならないように制御すると、ガス化ガスを使用する側での要求等に伴って、ガス化炉で生成されるガス化ガスの流量が増え、ガス化ガス配管の内部圧力の低下の勾配が大きくなったとしても、ガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管の内部圧力が大気圧より下がって負圧になることが避けられるため、外気がガス化ガス配管内部に混入せず、ガス化ガスの品質が低下してしまう心配がなくなる。又、常に前記ガス化炉内部圧力を高い値に設定するのではなく、ガス化ガスの生成量が少ないときにはガス化炉内部圧力は高くならないため、トータル的にガス化ガスが外部へ多量に漏れてしまう心配もなく、効率低下が避けられる。

前記ガス化設備の圧力制御方法においては、前記ガス化炉内部圧力調節手段がガス化炉誘引通風機を有し、該ガス化炉誘引通風機のインバータ制御により前記ガス化炉内部圧力の調節を行うようにすることができる。

又、前記ガス化設備の圧力制御方法においては、前記ガス化炉内部圧力調節手段がガス化炉誘引通風機と該ガス化炉誘引通風機の入側に設けられたガス化炉内部圧力調節弁とを有し、該ガス化炉内部圧力調節弁の開度制御により前記ガス化炉内部圧力の調節を行うようにすることもできる。

そして、前記ガス化設備の圧力制御方法においては、前記ガス化炉内部圧力を上昇させた際、該上昇分に見合う分だけ前記燃焼炉内部圧力調節手段を制御して燃焼炉上部圧力を上昇させることができ、このようにすると、前記ガス化炉内部圧力調節手段にてガス化炉内部圧力を上昇させた際に、圧力バランスが崩れてガス化炉と燃焼炉とをつなぐループシールによるシールが切れてしまうことを回避可能となる。

又、前記ガス化設備の圧力制御方法においては、前記燃焼炉内部圧力調節手段が燃焼炉誘引通風機を有し、該燃焼炉誘引通風機のインバータ制御により前記燃焼炉上部圧力の調節を行うようにすることができる。

更に又、前記ガス化設備の圧力制御方法においては、前記燃焼炉内部圧力調節手段が燃焼炉誘引通風機と該燃焼炉誘引通風機の入側に設けられた燃焼炉上部圧力調節弁とを有し、該燃焼炉上部圧力調節弁の開度制御により前記燃焼炉上部圧力の調節を行うようにすることもできる。

一方、本発明は、蒸気により流動媒体の流動層を形成して投入される原料のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉と、該ガス化炉で生成されたガス化ガスを抜き出すガス化ガス配管に設けられたガス化炉内部圧力調節手段と、前記ガス化炉で生成された可燃性固形分が流動媒体と共に導入され且つ流動用ガスにより流動層を形成して前記可燃性固形分の燃焼を行いつつ該燃焼熱を前記ガス化炉に供給する燃焼炉と、該燃焼炉の燃焼排ガスを抜き出す排ガス配管に設けられた燃焼炉内部圧力調節手段とを備えたガス化設備の圧力制御装置であって、
ガス化炉内部圧力を検出するガス化炉内部圧力検出器と、
ガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管内部圧力を検出するガス化ガス配管内部圧力検出器と、
通常時は前記ガス化炉内部圧力検出器で検出されるガス化炉内部圧力が第一設定値になるように前記ガス化炉内部圧力調節手段へ制御信号を出力し、前記ガス化ガス配管内部圧力検出器で検出されるガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管内部圧力が前記第一設定値より低い第二設定値以下になった場合は前記第一設定値を引き上げ、前記ガス化炉内部圧力調節手段に対して、ガス化炉内部圧力を上昇させガス化ガス配管内部圧力が負圧にならないようにする制御信号を出力する制御器と
を備えたことを特徴とするガス化設備の圧力制御装置にかかるものである。

前述の如く構成すると、通常時は前記ガス化炉内部圧力検出器で検出されるガス化炉内部圧力が第一設定値になるように前記制御器からガス化炉内部圧力調節手段へ制御信号が出力され、前記ガス化ガス配管内部圧力検出器で検出されるガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管内部圧力が前記第一設定値より低い第二設定値以下になった場合は前記第一設定値が引き上げられ、前記制御器からガス化炉内部圧力調節手段に対して、ガス化炉内部圧力を上昇させガス化ガス配管内部圧力が負圧にならないようにする制御信号が出力されることから、ガス化ガスを使用する側での要求等に伴って、ガス化炉で生成されるガス化ガスの流量が増え、ガス化ガス配管の内部圧力の低下の勾配が大きくなったとしても、ガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管の内部圧力が大気圧より下がって負圧になることが避けられるため、外気がガス化ガス配管内部に混入せず、ガス化ガスの品質が低下してしまう心配がなくなる。又、常に前記ガス化炉内部圧力を高い値に設定するのではなく、ガス化ガスの生成量が少ないときにはガス化炉内部圧力は高くならないため、トータル的にガス化ガスが外部へ多量に漏れてしまう心配もなく、効率低下が避けられる。

前記ガス化設備の圧力制御装置においては、前記ガス化炉内部圧力調節手段がガス化炉誘引通風機を有し、前記制御器から出力される制御信号にてガス化炉誘引通風機をインバータ制御することにより前記ガス化炉内部圧力の調節を行うよう構成することができる。

又、前記ガス化設備の圧力制御装置においては、前記ガス化炉内部圧力調節手段がガス化炉誘引通風機と該ガス化炉誘引通風機の入側に設けられたガス化炉内部圧力調節弁とを有し、前記制御器から出力される制御信号にてガス化炉内部圧力調節弁を開度制御することにより前記ガス化炉内部圧力の調節を行うよう構成することもできる。

そして、前記ガス化設備の圧力制御装置においては、前記ガス化炉内部圧力を上昇させた際、該上昇分に見合う分だけ前記制御器から出力される制御信号にて前記燃焼炉内部圧力調節手段を制御することにより燃焼炉上部圧力を上昇させるよう構成することができ、このようにすると、前記ガス化炉内部圧力調節手段にてガス化炉内部圧力を上昇させた際に、圧力バランスが崩れてガス化炉と燃焼炉とをつなぐループシールによるシールが切れてしまうことを回避可能となる。

又、前記ガス化設備の圧力制御装置においては、前記燃焼炉内部圧力調節手段が燃焼炉誘引通風機を有し、前記制御器から出力される制御信号にて燃焼炉誘引通風機をインバータ制御することにより前記燃焼炉上部圧力の調節を行うよう構成することができる。

更に又、前記ガス化設備の圧力制御装置においては、前記燃焼炉内部圧力調節手段が燃焼炉誘引通風機と該燃焼炉誘引通風機の入側に設けられた燃焼炉上部圧力調節弁とを有し、前記制御器から出力される制御信号にて燃焼炉上部圧力調節弁を開度制御することにより前記燃焼炉上部圧力の調節を行うよう構成することもできる。

本発明のガス化設備の圧力制御方法及び装置によれば、ガス化ガス配管の内部圧力が大気圧より下がって負圧になることを防ぎ、外気がガス化ガス配管内部に混入してしまうことを避けることができ、ガス化ガスの品質低下を防止し得、又、ガス化ガスのガス化炉外部への漏洩をも防いで効率向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３及び図４に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、ガス化炉内部圧力調節手段４入側のガス化ガス配管内部圧力２３ａを検出するガス化ガス配管内部圧力検出器２３を設けると共に、通常時は前記ガス化炉内部圧力検出器１８で検出されるガス化炉内部圧力１８ａが第一設定値になるように制御器１９からガス化炉内部圧力調節手段４のガス化炉内部圧力調節弁６へ制御信号６ａを出力し、前記ガス化ガス配管内部圧力検出器２３で検出されるガス化炉内部圧力調節手段４入側のガス化ガス配管内部圧力２３ａが前記第一設定値より低い第二設定値以下になった場合は前記第一設定値を引き上げ、前記制御器１９からガス化炉内部圧力調節手段４のガス化炉内部圧力調節弁６に対して、ガス化炉内部圧力１８ａを上昇させガス化ガス配管内部圧力２３ａが負圧になることを防ぐ制御信号６ａを出力するよう構成した点にある。

本図示例の場合、前記ガス化炉内部圧力調節手段４にてガス化炉内部圧力１８ａを上昇させた際に、圧力バランスが崩れてガス化炉２と燃焼炉１０とをつなぐループシール８によるシールが切れてしまう可能性があるため、前記ガス化炉内部圧力１８ａを上昇させた際、前記制御器１９から出力される制御信号１４ａにて燃焼炉内部圧力調節手段１２の燃焼炉内部圧力調節弁１４を制御することにより、前記ガス化炉内部圧力１８ａの上昇分に見合う分だけ前記燃焼炉内部圧力検出器２４で検出される燃焼炉上部圧力２４ａを上昇させるよう構成してある。

次に、上記図示例の作用を説明する。

前述の如く構成すると、通常時は前記ガス化炉内部圧力検出器１８で検出されるガス化炉内部圧力１８ａが第一設定値になるように前記制御器１９からガス化炉内部圧力調節手段４のガス化炉内部圧力調節弁６へ制御信号６ａが出力され、この場合のガス化ガス配管３の内部圧力は、図２の実線に示す如く、ガス化炉２出口から前記ガス化炉内部圧力調節手段４のガス化炉誘引通風機５入口へ向け徐々に低下していき、該ガス化炉誘引通風機５において昇圧された後、再び低下していく形となる。

これに対し、ガス化ガスを使用する側での要求等に伴って、ガス化炉２で生成されるガス化ガスの流量が増えると、［数１］の関係式に基づき差圧ΔＰが増え、図２の仮想線に示す如く、ガス化ガス配管３の内部圧力の低下の勾配が大きくなる可能性があるが、本図示例の場合、前記ガス化ガス配管内部圧力検出器２３で検出されるガス化炉内部圧力調節手段４入側のガス化ガス配管内部圧力２３ａが前記第一設定値より低い第二設定値以下になった場合は、図２の矢印で示す如く、前記第一設定値が引き上げられ、前記制御器１９からガス化炉内部圧力調節手段４のガス化炉内部圧力調節弁６に対して、ガス化炉内部圧力１８ａを上昇させガス化ガス配管内部圧力２３ａが負圧にならないようにする制御信号６ａが出力され、前記ガス化ガス配管３の内部圧力の変化は、図２（ａ）の破線で示すようになることから、前述の如く、ガス化ガスを使用する側での要求等に伴って、ガス化炉２で生成されるガス化ガスの流量が増え、ガス化ガス配管３の内部圧力の低下の勾配が大きくなったとしても、ガス化炉内部圧力調節手段４入側のガス化ガス配管３の内部圧力が大気圧より下がって負圧になることが避けられるため、外気がガス化ガス配管３内部に混入せず、ガス化ガスの品質が低下してしまう心配がなくなる。

又、常に前記ガス化炉内部圧力１８ａを高い値に設定するのではなく、ガス化ガスの生成量が少ないときにはガス化炉内部圧力１８ａは高くならないため、トータル的にガス化ガスが外部へ多量に漏れてしまう心配もなく、効率低下が避けられる。

更に又、本図示例の場合、前記ガス化炉内部圧力１８ａを上昇させた際、前記制御器１９から出力される制御信号１４ａにて燃焼炉内部圧力調節手段１２の燃焼炉内部圧力調節弁１４が制御され、これにより、前記ガス化炉内部圧力１８ａの上昇分に見合う分だけ前記燃焼炉内部圧力検出器２４で検出される燃焼炉上部圧力２４ａが上昇するため、前記ガス化炉内部圧力調節手段４にてガス化炉内部圧力１８ａを上昇させた際に、圧力バランスが崩れてガス化炉２と燃焼炉１０とをつなぐループシール８によるシールが切れてしまうことを回避可能となる。因みに、前記排ガス配管１１の内部圧力の変化は、前述の如く燃焼炉上部圧力２４ａを上昇させることに伴い、図２（ｂ）の仮想線で示す状態から破線で示すように引き上げられて、燃焼炉１０出口から前記燃焼炉内部圧力調節手段１２の燃焼炉誘引通風機１３入口へ向け徐々に低下していき、該燃焼炉誘引通風機１３において昇圧された後、再び低下していく形となる。

こうして、ガス化ガス配管３の内部圧力が大気圧より下がって負圧になることを防ぎ、外気がガス化ガス配管３内部に混入してしまうことを避けることができ、ガス化ガスの品質低下を防止し得、又、ガス化ガスのガス化炉２外部への漏洩をも防いで効率向上を図り得る。

本図示例の場合、前記制御器１９から出力される制御信号６ａにて、前記ガス化炉内部圧力調節手段４としてのガス化炉誘引通風機５の入側に設けられたガス化炉内部圧力調節弁６を開度制御することにより前記ガス化炉内部圧力１８ａの調節を行うよう構成しているが、ガス化炉誘引通風機５のインバータ制御により前記ガス化炉内部圧力１８ａの調節を行うようにすることも可能である。

又、本図示例の場合、前記制御器１９から出力される制御信号１４ａにて、前記燃焼炉内部圧力調節手段１２としての燃焼炉誘引通風機１３の入側に設けられた燃焼炉内部圧力調節弁１４を開度制御することにより前記燃焼炉上部圧力２４ａの調節を行うよう構成しているが、燃焼炉誘引通風機１３のインバータ制御により前記燃焼炉上部圧力２４ａの調節を行うようにすることも可能である。

尚、本発明のガス化設備の圧力制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例を示す全体概要構成図である。（ａ）は本発明を実施する形態の一例におけるガス化ガス配管内部圧力を示す線図、（ｂ）は本発明を実施する形態の一例における排ガス配管内部圧力を示す線図である。開発が進められているガス化炉と燃焼炉とを備えたガス化設備の一例を示す全体概要構成図である。従来例におけるガス化ガス配管内部圧力を示す線図である。

符号の説明

１流動層
２ガス化炉
３ガス化ガス配管
４ガス化炉内部圧力調節手段
５ガス化炉誘引通風機
６ガス化炉内部圧力調節弁
６ａ制御信号
８ループシール
９流動層
１０燃焼炉
１１排ガス配管
１２燃焼炉内部圧力調節手段
１３燃焼炉誘引通風機
１４燃焼炉内部圧力調節弁
１４ａ制御信号
１８ガス化炉内部圧力検出器
１８ａガス化炉内部圧力
１９制御器
２３ガス化ガス配管内部圧力検出器
２３ａガス化ガス配管内部圧力
２４燃焼炉内部圧力検出器
２４ａ燃焼炉上部圧力

Claims

蒸気により流動媒体の流動層を形成して投入される原料のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉と、該ガス化炉で生成されたガス化ガスを抜き出すガス化ガス配管に設けられたガス化炉内部圧力調節手段と、前記ガス化炉で生成された可燃性固形分が流動媒体と共に導入され且つ流動用ガスにより流動層を形成して前記可燃性固形分の燃焼を行いつつ該燃焼熱を前記ガス化炉に供給する燃焼炉と、該燃焼炉の燃焼排ガスを抜き出す排ガス配管に設けられた燃焼炉内部圧力調節手段とを備えたガス化設備の圧力制御方法であって、
通常時はガス化炉内部圧力が第一設定値になるように前記ガス化炉内部圧力調節手段を制御し、該ガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管内部圧力が前記第一設定値より低い第二設定値以下になった場合は前記第一設定値を引き上げ、前記ガス化炉内部圧力調節手段にてガス化炉内部圧力を上昇させることにより、ガス化ガス配管内部圧力が負圧にならないように制御することを特徴とするガス化設備の圧力制御方法。
前記ガス化炉内部圧力調節手段がガス化炉誘引通風機を有し、該ガス化炉誘引通風機のインバータ制御により前記ガス化炉内部圧力の調節を行うようにした請求項１記載のガス化設備の圧力制御方法。
前記ガス化炉内部圧力調節手段がガス化炉誘引通風機と該ガス化炉誘引通風機の入側に設けられたガス化炉内部圧力調節弁とを有し、該ガス化炉内部圧力調節弁の開度制御により前記ガス化炉内部圧力の調節を行うようにした請求項１記載のガス化設備の圧力制御方法。
前記ガス化炉内部圧力を上昇させた際、該上昇分に見合う分だけ前記燃焼炉内部圧力調節手段を制御して燃焼炉上部圧力を上昇させる請求項１〜３のいずれか一つに記載のガス化設備の圧力制御方法。
前記燃焼炉内部圧力調節手段が燃焼炉誘引通風機を有し、該燃焼炉誘引通風機のインバータ制御により前記燃焼炉上部圧力の調節を行うようにした請求項４記載のガス化設備の圧力制御方法。
前記燃焼炉内部圧力調節手段が燃焼炉誘引通風機と該燃焼炉誘引通風機の入側に設けられた燃焼炉上部圧力調節弁とを有し、該燃焼炉上部圧力調節弁の開度制御により前記燃焼炉上部圧力の調節を行うようにした請求項４記載のガス化設備の圧力制御方法。
蒸気により流動媒体の流動層を形成して投入される原料のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉と、該ガス化炉で生成されたガス化ガスを抜き出すガス化ガス配管に設けられたガス化炉内部圧力調節手段と、前記ガス化炉で生成された可燃性固形分が流動媒体と共に導入され且つ流動用ガスにより流動層を形成して前記可燃性固形分の燃焼を行いつつ該燃焼熱を前記ガス化炉に供給する燃焼炉と、該燃焼炉の燃焼排ガスを抜き出す排ガス配管に設けられた燃焼炉内部圧力調節手段とを備えたガス化設備の圧力制御装置であって、
ガス化炉内部圧力を検出するガス化炉内部圧力検出器と、
ガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管内部圧力を検出するガス化ガス配管内部圧力検出器と、
通常時は前記ガス化炉内部圧力検出器で検出されるガス化炉内部圧力が第一設定値になるように前記ガス化炉内部圧力調節手段へ制御信号を出力し、前記ガス化ガス配管内部圧力検出器で検出されるガス化炉内部圧力調節手段入側のガス化ガス配管内部圧力が前記第一設定値より低い第二設定値以下になった場合は前記第一設定値を引き上げ、前記ガス化炉内部圧力調節手段に対して、ガス化炉内部圧力を上昇させガス化ガス配管内部圧力が負圧にならないようにする制御信号を出力する制御器と
を備えたことを特徴とするガス化設備の圧力制御装置。
前記ガス化炉内部圧力調節手段がガス化炉誘引通風機を有し、前記制御器から出力される制御信号にてガス化炉誘引通風機をインバータ制御することにより前記ガス化炉内部圧力の調節を行うようにした請求項７記載のガス化設備の圧力制御装置。
前記ガス化炉内部圧力調節手段がガス化炉誘引通風機と該ガス化炉誘引通風機の入側に設けられたガス化炉内部圧力調節弁とを有し、前記制御器から出力される制御信号にてガス化炉内部圧力調節弁を開度制御することにより前記ガス化炉内部圧力の調節を行うよう構成した請求項７記載のガス化設備の圧力制御装置。
前記ガス化炉内部圧力を上昇させた際、該上昇分に見合う分だけ前記制御器から出力される制御信号にて前記燃焼炉内部圧力調節手段を制御することにより燃焼炉上部圧力を上昇させるよう構成した請求項７〜９のいずれか一つに記載のガス化設備の圧力制御装置。
前記燃焼炉内部圧力調節手段が燃焼炉誘引通風機を有し、前記制御器から出力される制御信号にて燃焼炉誘引通風機をインバータ制御することにより前記燃焼炉上部圧力の調節を行うよう構成した請求項１０記載のガス化設備の圧力制御装置。
前記燃焼炉内部圧力調節手段が燃焼炉誘引通風機と該燃焼炉誘引通風機の入側に設けられた燃焼炉上部圧力調節弁とを有し、前記制御器から出力される制御信号にて燃焼炉上部圧力調節弁を開度制御することにより前記燃焼炉上部圧力の調節を行うよう構成した請求項１０記載のガス化設備の圧力制御装置。