JP5358984B2 - Raw material supply equipment for double tower gasifier - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a raw material feeding device of a two tower-type gasification furnace for raising capability of solid raw materials gasification by stabilizing feeding of solid raw materials into a fluidized layer. <P>SOLUTION: The raw material feeding device for the two tower-type gasification furnace is composed of a combustion furnace 6 and a fluidizing gasification furnace 1 and is so designed to return uncombusted solids together with a fluidizing medium from the fluidizing gasification furnace into the combustion furnace for burning, wherein, the combustion furnace 6 is for fluidized heating of the fluidizing medium 15, and the a fluidizing gasification furnace 1 is for receiving the fluidizing medium 15 heated in the combustion furnace 6 and separated from combustion exhaust gas, and simultaneously receiving solid raw materials 5, and gasifies the solid raw materials 5 forming a fluidized bed 4 by water vapor 3 supplied from the lower part of a distributor 2, and a gasified gas 18 is took out from a freeboard 17 of the upper part of the fluidized bed 4, and the raw material feeding device is equipped with a biaxial screw feeder 23 for supplying solid raw materials 5 into a fluidized layer 4 of the fluidizing gasification furnace 1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、流動層内に固体原料を安定供給できるようにして固体原料のガス化性能が高められるようにした２塔式ガス化炉の原料供給装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a raw material supply apparatus for a two-column gasifier that enables a solid raw material to be stably supplied into a fluidized bed so that the gasification performance of the solid raw material is enhanced.

従来より、石炭、バイオマス、廃プラスチック、或いは各種の含水廃棄物等の固体原料を用いて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。   2. Description of the Related Art Conventionally, development of gasification facilities that generate gasification gas using solid raw materials such as coal, biomass, waste plastics, and various types of hydrous waste has been promoted.

図６及び図７は、流動層ガス化炉１と燃焼炉６とを備えた２塔式ガス化炉と称されるガス化設備の一例を示すものであって、流動層ガス化炉１は、下部から分散板２を介して供給される水蒸気３（ガス化剤）により流動媒体（硅砂、石灰石等）を流動させた流動層４により投入される固体原料５（石炭、バイオマス等）のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分（未燃固形分）とを生成するようにしている。前記燃焼炉６は、前記流動層ガス化炉１で生成した未燃固形分と流動媒体との混合流体７を導入管８から導入し且つ下部から分散板９を介して供給される空気１０（又は酸素）により前記未燃固形分を流動燃焼させて流動媒体の加熱を行うようにしている。燃焼炉６で流動燃焼した燃焼流体１１は、上部の排ガス管１２によりホットサイクロン等の媒体分離装置１３に導入されて燃焼排ガス１４と流動媒体１５とに分離され、分離した流動媒体１５はダウンカマー１６を介して前記流動層ガス化炉１に供給される。又、前記流動層ガス化炉１の流動層４によって流動層上部のフリーボード１７に生成したガス化ガス１８は、導出管１９によりホットサイクロン等の固体分離装置２０に導かれ、ガス化ガス１８中に含まれる固体粒子が分離される。図中、２１は前記流動層ガス化炉１内部における導入管８が接続される部分を覆い流動層４内部に挿入された下端のみが開放されて流動層４の流動媒体を導入管８へ流出させると共に、流動層ガス化炉１と燃焼炉６との間におけるガスの移動を遮断するための仕切壁である。   6 and 7 show an example of a gasification facility called a two-column gasification furnace provided with a fluidized bed gasification furnace 1 and a combustion furnace 6. The gas of the solid raw material 5 (coal, biomass, etc.) introduced by the fluidized bed 4 in which the fluidized medium (eg, sand, limestone, etc.) is fluidized by the water vapor 3 (gasification agent) supplied from the lower part through the dispersion plate 2 Gasification gas and combustible solid content (unburned solid content) are generated. The combustion furnace 6 introduces a mixed fluid 7 of unburned solids generated in the fluidized bed gasification furnace 1 and a fluidized medium from an introduction pipe 8 and is supplied from below through air 10 ( Alternatively, the fluid medium is heated by fluid combustion of the unburned solid content by oxygen). The combustion fluid 11 fluidized and combusted in the combustion furnace 6 is introduced into a medium separator 13 such as a hot cyclone through an upper exhaust gas pipe 12 and separated into a combustion exhaust gas 14 and a fluid medium 15, and the separated fluid medium 15 is a downcomer. 16 is supplied to the fluidized bed gasification furnace 1. Further, the gasified gas 18 generated on the free board 17 at the upper part of the fluidized bed by the fluidized bed 4 of the fluidized bed gasification furnace 1 is led to the solid separator 20 such as a hot cyclone by the outlet pipe 19, and the gasified gas 18. Solid particles contained therein are separated. In the figure, 21 covers the portion where the introduction pipe 8 in the fluidized bed gasification furnace 1 is connected, and only the lower end inserted into the fluidized bed 4 is opened, and the fluidized medium in the fluidized bed 4 flows out to the introduction pipe 8. And a partition wall for blocking gas movement between the fluidized bed gasification furnace 1 and the combustion furnace 6.

図中２２は、前記流動層ガス化炉１に固体原料５を供給する原料供給装置であり、該原料供給装置２２は、流動層ガス化炉１の側壁を通して、流動層４より上部のフリーボード１７に固体原料５を供給するように配置している。   In the figure, reference numeral 22 denotes a raw material supply device for supplying the solid raw material 5 to the fluidized bed gasification furnace 1. The raw material supply device 22 passes through the side wall of the fluidized bed gasification furnace 1 and is a free board above the fluidized bed 4. It arrange | positions so that the solid raw material 5 may be supplied to 17.

上述の２塔式ガス化炉においては、流動層ガス化炉１は、媒体分離装置１３から導入される高温の流動媒体１５を下部から吹き込まれる水蒸気３により流動化して流動層４を形成しており、この状態で原料供給装置２２によりフリーボード１７に石炭、バイオマス等の固体原料５を供給すると、固体原料５は流動層４の高温の流動媒体１５や水蒸気３の存在下、更に固体原料自体から蒸発する水分の存在により高温状態で熱分解による生成ガスを生成すると共に、残渣原料が水蒸気と反応することによるガス化（水性ガス化反応）を行って、Ｈ２やＣＯ等の可燃性のガス化ガスと未燃固形分を生成する。前記流動層ガス化炉１で生成した未燃固形分は流動媒体と共に導入管８から燃焼炉６へ導入されて高速で流動燃焼することにより流動媒体の加熱を行い、燃焼炉６からの燃焼流体１１はホットサイクロン等の媒体分離装置１３へ導入され、該媒体分離装置１３において燃焼排ガス１４と流動媒体１５とに分離され、分離された流動媒体１５はダウンカマー１６を介して前記流動層ガス化炉１に戻され、循環される。前記流動層ガス化炉１で生成したフリーボード１７のガス化ガス１８は、導出管１９により取り出されてホットサイクロン等の固体分離装置２０に導かれて固体粒子が分離される。 In the two-column gasifier described above, the fluidized bed gasifier 1 fluidizes the hot fluid medium 15 introduced from the medium separator 13 with the steam 3 blown from below to form the fluidized bed 4. In this state, when the raw material supply device 22 supplies the solid raw material 5 such as coal or biomass to the free board 17, the solid raw material 5 is further added to the solid raw material itself in the presence of the high-temperature fluid medium 15 or the water vapor 3 of the fluidized bed 4. In addition to the generation of product gas due to thermal decomposition at high temperature due to the presence of water that evaporates from the residue, gasification (water gasification reaction) is performed by reacting the residual raw material with water vapor, and flammable substances such as H 2 and CO Generate gasified gas and unburned solids. The unburned solid produced in the fluidized bed gasification furnace 1 is introduced into the combustion furnace 6 from the introduction pipe 8 together with the fluidized medium, and fluidized medium is heated by fluidizing and burning at a high speed. 11 is introduced into a medium separator 13 such as a hot cyclone, and separated into a combustion exhaust gas 14 and a fluidized medium 15 in the medium separator 13, and the separated fluidized medium 15 is gasified into the fluidized bed through a downcomer 16. It is returned to the furnace 1 and circulated. The gasified gas 18 of the free board 17 generated in the fluidized bed gasification furnace 1 is taken out by a lead-out pipe 19 and led to a solid separator 20 such as a hot cyclone to separate solid particles.

尚、図６及び図７に示される２塔式ガス化炉と類似した装置構成を有するものとしては、例えば、特許文献１がある。   For example, Patent Document 1 discloses an apparatus configuration similar to the two-column gasifier shown in FIGS. 6 and 7.

図６及び図７に示した２塔式ガス化炉のような従来のガス化設備では、固体原料５の供給は、一般に流動層４上部のフリーボード１７から供給するようにしており、このために、固体原料５のガス化性能が有効に高めることができないという問題を有していた。即ち、フリーボード１７から供給された固体原料５は流動層４の層上に浮游する傾向を示して流動層４の内奥部には混合され難く、そのために、流動層４内での固体原料５の滞留時間が短く、よって高温の流動媒体１５及び水蒸気３との十分な接触が図られず、更に、固体原料５からの発生ガスや固体原料中の水分が反応に寄与できないために、ガス化性能が低下してしまう。又、フリーボード１７に供給した固体原料５はフリーボード１７に飛散し易く、飛散した固体原料は未反応のままガス化ガス１８と共に導出管１９から外部に取り出されてしまい、このために更にガス化性能は低下してしまう。   In the conventional gasification equipment such as the two-column gasifier shown in FIGS. 6 and 7, the solid raw material 5 is generally supplied from the free board 17 above the fluidized bed 4. In addition, the gasification performance of the solid raw material 5 cannot be effectively improved. That is, the solid raw material 5 supplied from the free board 17 tends to float on the fluidized bed 4 and is difficult to be mixed in the inner part of the fluidized bed 4. 5 is short, so that sufficient contact with the high-temperature fluid medium 15 and the water vapor 3 is not achieved, and further, gas generated from the solid raw material 5 and moisture in the solid raw material cannot contribute to the reaction. Performance will be reduced. Further, the solid raw material 5 supplied to the free board 17 is easily scattered on the free board 17, and the scattered solid raw material is taken out from the outlet pipe 19 together with the gasification gas 18 without being reacted. Performance will be reduced.

上記問題点を解決するために、流動層熱分解炉において、流動床部の流動層内に供給スクリュウによって破砕廃棄物等の固体原料を直接供給するようにしたものが特許文献２にある。
特開２００５−０４１９５９号公報 特開平０９−２４３０１７号公報 In order to solve the above problems, Patent Document 2 discloses a fluidized bed pyrolysis furnace in which a solid raw material such as crushed waste is directly supplied into a fluidized bed of a fluidized bed by a supply screw.
JP 2005-041959 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-243017

しかし、特許文献２に記載された原料供給装置においては、以下のような問題を有していた。即ち、特許文献２に示される流動層の内部は流動空気によって高い圧力に保持されるため、供給スクリュウを用いて固体原料を供給することは有効であるが、供給スクリュウの上流における原料投入装置に、ロータリーバルブ等のガスシール手段を備えたり、或いは不活性ガスを供給する手段を備えるようにしても、流動層内部の高圧ガスが上流の原料投入装置側へ逆流するのを完全に防ぐことは困難であり、可燃性の高圧ガスが原料投入装置側へ逆流した場合には燃焼を引き起こす虞れがあるという問題がある。更に、長時間運転した場合や運転停止時に、凝縮水やタールが高温によって供給スクリュウ内部に固着することにより供給スクリュウの回転が安定しなくなる、或いは閉塞によりスティックするといった事態が発生し、このために固体原料の安定供給ができなくなったり、或いは停止後に起動できないという問題が生じる。   However, the raw material supply apparatus described in Patent Document 2 has the following problems. That is, since the inside of the fluidized bed shown in Patent Document 2 is maintained at a high pressure by the fluidized air, it is effective to supply the solid raw material using the supply screw, but the material supply device upstream of the supply screw is used. Even if a gas seal means such as a rotary valve is provided or a means for supplying an inert gas is provided, it is not possible to completely prevent the high-pressure gas inside the fluidized bed from flowing backward to the upstream material input device side. This is difficult, and there is a problem that combustion may occur when the combustible high-pressure gas flows backward to the raw material charging apparatus. In addition, when operating for a long time or when the operation is stopped, condensed water or tar sticks inside the supply screw due to high temperature, causing rotation of the supply screw to become unstable or stick due to blockage. There arises a problem that the solid raw material cannot be stably supplied or cannot be started after being stopped.

本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、流動層内に固体原料を安定供給できるようにして固体原料のガス化性能が高められるようにした２塔式ガス化炉の原料供給装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a raw material supply apparatus for a two-column gasifier that enables the solid raw material to be stably supplied into the fluidized bed so that the gasification performance of the solid raw material is enhanced. It is something to be offered.

本発明は、流動媒体を流動加熱する燃焼炉と、該燃焼炉で加熱した流動媒体を燃焼排ガスから分離して導入すると共に固体原料を導入し、分散板の下部から供給される水蒸気により流動層を形成して前記固体原料をガス化し、ガス化ガスを流動層上部のフリーボードから取り出す流動層ガス化炉とを有し、流動層ガス化炉内の未燃固形分を流動媒体と共に前記燃焼炉に戻して燃焼させるようにした２塔式ガス化炉の原料供給装置であって、
流動層ガス化炉の流動層の内部に固体原料を供給する２軸スクリューフィーダが備えられ、該２軸スクリューフィーダは、２つのスクリューがセルフクリーニングされるように重なり合う如く接近して配置されており、更に、前記２軸スクリューフィーダを包囲するように設けたケーシングの外部には、冷却流体を通す水冷壁を設けたことを特徴とする２塔式ガス化炉の原料供給装置、に係るものである。 The present invention relates to a combustion furnace for fluidly heating a fluidized medium, a fluidized medium heated by the combustion furnace separated from combustion exhaust gas, a solid material, and a fluidized bed by steam supplied from the lower part of a dispersion plate. A fluidized bed gasification furnace for gasifying the solid raw material and taking out the gasification gas from the freeboard above the fluidized bed, and burning the unburned solid content in the fluidized bed gasification furnace together with the fluidized medium A raw material supply device for a two-column gasifier that is returned to the furnace and burned,
A biaxial screw feeder for supplying a solid raw material is provided inside the fluidized bed of the fluidized bed gasification furnace , and the biaxial screw feeders are arranged close to each other so that the two screws are self-cleaned. Furthermore, the present invention relates to a raw material supply device for a two-column gasifier, wherein a water cooling wall through which a cooling fluid is passed is provided outside a casing provided so as to surround the twin screw feeder. is there.

上記２塔式ガス化炉の原料供給装置において、ガスシール手段を備えた原料投入装置からの固体原料を前記２軸スクリューフィーダに供給する原料供給管を設け、該原料供給管と前記フリーボードとの間を連通する連絡管を設け、原料供給管内の圧力上昇時に該原料供給管内ガスを前記連絡管を介して前記フリーボードに逃がすようにしたことは好ましい。   In the raw material supply apparatus for the two-column gasification furnace, a raw material supply pipe for supplying a solid raw material from a raw material input apparatus equipped with a gas sealing means to the twin screw feeder is provided, the raw material supply pipe, the free board, It is preferable to provide a communication pipe that communicates with each other so that the gas in the raw material supply pipe escapes to the free board through the communication pipe when the pressure in the raw material supply pipe rises.

又、上記２塔式ガス化炉の原料供給装置において、２軸スクリューフィーダが、流動層ガス化炉の側壁を通して流動層に上り勾配で固体原料を供給するように傾斜配置されていることは好ましい。   Further, in the raw material supply apparatus for the two-column gasifier, it is preferable that the twin screw feeder is inclined so as to supply the solid raw material in an upward gradient to the fluidized bed through the side wall of the fluidized bed gasifier. .

又、上記２塔式ガス化炉の原料供給装置において、２軸スクリューフィーダが、分散板の下部から分散板を通して流動層に固体原料を供給するよう配置されていることは好ましい。   In the raw material supply apparatus for the two-column gasifier, it is preferable that the twin screw feeder is arranged so as to supply the solid raw material from the lower part of the dispersion plate to the fluidized bed through the dispersion plate.

本発明の２塔式ガス化炉の原料供給装置によれば、流動層ガス化炉の流動層の内部に固体原料を供給する２軸スクリューフィーダを備えたので、流動層の内部に直接供給された固体原料は、流動層内部での滞留時間が大幅に延長され、よって、固体原料は高温の流動媒体及び水蒸気との十分な接触が図られてガス化性能が大幅に向上されるという効果がある。   According to the raw material supply apparatus for a two-column gasification furnace of the present invention, since the twin-screw feeder that supplies the solid raw material to the inside of the fluidized bed of the fluidized bed gasification furnace is provided, it is supplied directly to the inside of the fluidized bed. The solid raw material has a significantly extended residence time in the fluidized bed, and therefore, the solid raw material is sufficiently brought into contact with the high-temperature fluid medium and water vapor, and the gasification performance is greatly improved. is there.

更に、逆方向に回転する２つのスクリューを備えた２軸スクリューフィーダはセルフクリーニング機能を備えているため、長時間運転した場合や運転停止時に、凝縮水やタールが固着しようとしても、２軸スクリューフィーダを駆動するとセルフクリーニングによって、常に安定した固体原料の供給が可能になるという効果がある。   Furthermore, since the twin screw feeder with two screws rotating in the opposite direction has a self-cleaning function, even if condensed water or tar tries to stick when operating for a long time or when the operation is stopped, the twin screw When the feeder is driven, there is an effect that it is possible to always supply a stable solid material by self-cleaning.

又、ガスシール手段を備えた原料投入装置からの固体原料を２軸スクリューフィーダに供給する原料供給管と、流動層ガス化炉のフリーボードとの間を連通する連絡管を設けて、原料供給管内の圧力上昇時に該原料供給管内ガスを連絡管を介してフリーボードに逃がすようにしたので、流動層の高圧ガスが２軸スクリューフィーダを介して上流の原料投入装置側へ逆流する問題を確実に防止できるという効果がある。   In addition, a raw material supply pipe that supplies a solid raw material from a raw material input device equipped with a gas sealing means to a twin screw feeder and a communication pipe that communicates with the freeboard of the fluidized bed gasifier is provided to supply the raw material. Since the gas in the raw material supply pipe is released to the free board through the connecting pipe when the pressure in the pipe rises, the problem that the high pressure gas in the fluidized bed flows back to the upstream raw material input device side through the twin screw feeder is ensured. There is an effect that can be prevented.

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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は、図６及び図７に示した２塔式ガス化炉によるガス化設備に適用した本発明の形態例を示したものであり、図１中、図６及び図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、本発明の特徴部分についてのみ以下に説明する。   FIG. 1 shows an embodiment of the present invention applied to the gasification facility using the two-column gasifier shown in FIGS. 6 and 7, and the same reference numerals as in FIGS. 6 and 7 are used in FIG. The parts marked with are the same, and only the characteristic part of the present invention will be described below.

図１に示す如く、流動層ガス化炉１において、該流動層ガス化炉１の側壁を通して流動層４の内部に固体原料５を直接供給するようにした２軸スクリューフィーダ２３を配置している。図１の２軸スクリューフィーダ２３は、下り勾配を有する先端部が流動層ガス化炉１の側壁を貫通して開口２４を形成しており、固体原料５が流動層４内部の好ましくはダウンカマー１６の下端部近傍に直接供給されるように配置している。   As shown in FIG. 1, in the fluidized bed gasification furnace 1, a biaxial screw feeder 23 is arranged so that the solid raw material 5 is directly supplied into the fluidized bed 4 through the side wall of the fluidized bed gasification furnace 1. . The biaxial screw feeder 23 of FIG. 1 has a tip portion having a descending slope passing through the side wall of the fluidized bed gasification furnace 1 to form an opening 24, and the solid raw material 5 is preferably a downcomer inside the fluidized bed 4. It arrange | positions so that it may be directly supplied to 16 lower end vicinity.

２軸スクリューフィーダ２３は、図２に示すように、２つのスクリュー２５ａ，２５ｂが重なり合うように接近して配置されており、該２つのスクリュー２５ａ，２５ｂは僅かな隙間を隔ててケーシング２６により包囲されている。更に、該ケーシング２６の外部には所要の間隔を有して冷却流体を通すようにした水冷壁２７が設けられている。前記２つのスクリュー２５ａ，２５ｂは上端部に設けたモータ２８によって互いに逆方向に回転するようになっている。   As shown in FIG. 2, the biaxial screw feeder 23 is disposed close to each other so that the two screws 25a and 25b overlap each other, and the two screws 25a and 25b are surrounded by the casing 26 with a slight gap therebetween. Has been. Further, a water cooling wall 27 is provided outside the casing 26 so as to allow a cooling fluid to pass therethrough at a required interval. The two screws 25a and 25b are rotated in opposite directions by a motor 28 provided at the upper end.

前記２軸スクリューフィーダ２３のモータ２８に近い上端部側に設けた受入口２９には、鉛直上方に延びる原料供給管３０が接続されており、該原料供給管３０の上部にはロータリフィーダ３１等のようなガスシール手段を備えた原料投入装置３２が設けられている。ガスシール手段としてはロータリフィーダ３１以外に２段の開閉扉を備えて交互に開閉することによりガスシールして固体原料を投入できるようにしたものを用いてもよい。   A raw material supply pipe 30 extending vertically upward is connected to a receiving port 29 provided on the upper end side near the motor 28 of the biaxial screw feeder 23, and a rotary feeder 31 and the like are disposed above the raw material supply pipe 30. The raw material input device 32 provided with such gas sealing means is provided. As the gas sealing means, there may be used a gas source which is provided with a two-stage opening / closing door in addition to the rotary feeder 31 and which is alternately opened and closed so that the solid raw material can be charged.

前記原料供給管３０と前記流動層ガス化炉１のフリーボード１７との間には連絡管３３が設けてあり、原料供給管３０内の圧力上昇時に該原料供給管３０内の高圧ガスを前記連絡管３３によってフリーボード１７に逃がすことができるようにしている。連絡管３３は前記原料供給管３０から前記フリーボード１７に向かって下り勾配で設けられており、これにより連絡管３３内に固体粒子が堆積するのを防止している。   A communication pipe 33 is provided between the raw material supply pipe 30 and the free board 17 of the fluidized bed gasification furnace 1, and the high pressure gas in the raw material supply pipe 30 is supplied to the high pressure gas in the raw material supply pipe 30 when the pressure in the raw material supply pipe 30 rises. The communication tube 33 allows the free board 17 to escape. The connecting pipe 33 is provided with a downward slope from the raw material supply pipe 30 toward the free board 17, thereby preventing solid particles from being deposited in the connecting pipe 33.

又、前記原料供給管３０と連絡管３３との接続部には、図３にも示すように、原料供給管３０が上方に向かい且つ連絡管３３側に向かうに従って拡径することにより前記原料投入装置３２から投入される固体原料５が連絡管３３側へ供給されるのを防止するようにした傾斜面３４を形成している。   In addition, as shown in FIG. 3, the raw material supply pipe 30 and the communication pipe 33 are connected to each other at a connecting portion by expanding the diameter of the raw material supply pipe 30 upward and toward the communication pipe 33 as shown in FIG. An inclined surface 34 is formed so as to prevent the solid raw material 5 introduced from the apparatus 32 from being supplied to the connecting pipe 33 side.

図１に示した形態の作動を説明する。   The operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described.

原料投入装置３２は、ロータリフィーダ３１等のガスシール手段によりガスシールしながら固体原料５を原料供給管３０に投入する。原料供給管３０に投入された固体原料５は、受入口２９から２軸スクリューフィーダ２３内に供給され、モータ２８によって逆方向に回転駆動している２つのスクリュー２５ａ，２５ｂにより搬送されて先端部の開口２４から前記流動層ガス化炉１の流動層４の内部に直接供給される。   The raw material input device 32 inputs the solid raw material 5 into the raw material supply pipe 30 while performing gas sealing by gas sealing means such as the rotary feeder 31. The solid raw material 5 charged into the raw material supply pipe 30 is supplied from the receiving port 29 into the biaxial screw feeder 23 and is transported by the two screws 25a and 25b that are rotationally driven in the reverse direction by the motor 28 to the tip portion. Is directly supplied to the inside of the fluidized bed 4 of the fluidized bed gasification furnace 1.

流動層４の内部に直接供給された固体原料５は、フリーボード１７に供給する場合に比して流動層４内部の滞留時間が大幅に延長されるようになり、従って、固体原料５はダウンカマー１６からの高温の流動媒体１５及び水蒸気３と十分な接触が図られ、これによってガス化性能が大幅に向上されるようになる。この時、２軸スクリューフィーダ２３からの固体原料５が、流動層４内部のダウンカマー１６の下端部近傍に供給されるようにすると、供給直後の固体原料５がダウンカマー１６から導入される高温の流動媒体１５と接触するようになるので、ガス化性能が更に向上されるようになる。   The solid raw material 5 directly supplied to the inside of the fluidized bed 4 is greatly extended in the residence time inside the fluidized bed 4 as compared with the case where it is supplied to the free board 17. Sufficient contact with the hot fluid medium 15 and the water vapor 3 from the cammer 16 is achieved, thereby greatly improving the gasification performance. At this time, if the solid raw material 5 from the biaxial screw feeder 23 is supplied in the vicinity of the lower end portion of the downcomer 16 inside the fluidized bed 4, the high temperature at which the solid raw material 5 immediately after supply is introduced from the downcomer 16. Therefore, the gasification performance is further improved.

更に、逆方向に回転する２つのスクリュー２５ａ，２５ｂを備えた２軸スクリューフィーダ２３はそれ自身がセルフクリーニング機能を備えているので、長時間運転した場合や運転停止時に、凝縮水やタールが固着しようとしても、２軸スクリューフィーダ２３を駆動するとセルフクリーニングが行われるので、常に安定した回転が可能になり、固体原料５を常に安定して供給できるようになる。又、前記２軸スクリューフィーダ２３は水冷壁２７によって冷却しているので、タール等が熱によって固着する問題を更に低減できる。   Furthermore, since the biaxial screw feeder 23 provided with two screws 25a and 25b rotating in the opposite directions has a self-cleaning function itself, condensed water and tar are fixed when operating for a long time or when the operation is stopped. Even if it is going to do, since the self-cleaning will be performed if the biaxial screw feeder 23 is driven, it will always be possible to rotate stably, and the solid raw material 5 can always be supplied stably. Further, since the biaxial screw feeder 23 is cooled by the water cooling wall 27, the problem of tar and the like sticking by heat can be further reduced.

一方、前記２軸スクリューフィーダ２３の内部及び原料供給管３０の内部には固体原料５が充填されているため、固体原料５の性状（固体原料５の粒子径が細かい等）によっては２軸スクリューフィーダ２３内がマテリアルシールされることにより、流動層４の生成ガスや水蒸気による高圧ガスが２軸スクリューフィーダ２３を通して上流へ逆流するのをある程度抑制することができる。   On the other hand, since the solid raw material 5 is filled inside the biaxial screw feeder 23 and the raw material supply pipe 30, depending on the properties of the solid raw material 5 (the particle diameter of the solid raw material 5 is small, etc.) By material-sealing the inside of the feeder 23, it is possible to suppress to some extent the high-pressure gas generated by the fluidized bed 4 and the high-pressure gas due to water vapor flows backward through the biaxial screw feeder 23.

しかし、前記マテリアルシールが期待されない場合には、２軸スクリューフィーダ２３を通して高圧ガスが原料供給管３０に逆流することが発生する。   However, when the material seal is not expected, the high pressure gas may flow back to the raw material supply pipe 30 through the twin screw feeder 23.

この時、図１に示すように、原料供給管３０と流動層ガス化炉１のフリーボード１７との間を連通する連絡管３３を設けたので、原料供給管３０内の圧力が上昇した場合には、原料供給管３０内の高圧ガスを連絡管３３を介してフリーボード１７に逃がすことができる。即ち、フリーボード１７内は、流動層４の内部に比して低い圧力に保持されているので、原料供給管３０内の高圧ガスは確実にフリーボード１７へ逃がすことができ、よって逆流した高圧ガスが上流の原料投入装置３２側へ作用する問題を確実に防止することができる。   At this time, as shown in FIG. 1, since the communication pipe 33 communicating between the raw material supply pipe 30 and the free board 17 of the fluidized bed gasification furnace 1 is provided, the pressure in the raw material supply pipe 30 is increased. In this case, the high-pressure gas in the raw material supply pipe 30 can be released to the free board 17 through the communication pipe 33. That is, since the inside of the free board 17 is maintained at a lower pressure than the inside of the fluidized bed 4, the high pressure gas in the raw material supply pipe 30 can surely escape to the free board 17, and thus the high pressure that has flowed back. The problem of the gas acting on the upstream raw material input device 32 can be reliably prevented.

図４は本発明の他の形態を示したもので、図４の形態においては、前記２軸スクリューフィーダ２３を、上り勾配を有して流動層ガス化炉１の側壁を通して流動層４に固体原料５を供給するように傾斜配置した場合を示している。   FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 4, the biaxial screw feeder 23 is solidified in the fluidized bed 4 through the side wall of the fluidized bed gasification furnace 1 with an ascending slope. The case where it inclines and arrange | positions so that the raw material 5 may be supplied is shown.

図４のように流動層４に向かって上り勾配に傾斜配置した２軸スクリューフィーダ２３にて固体原料５を流動層４に供給すると、流動層４内を上昇する気泡の２軸スクリューフィーダ２３内への流入を防ぐことができる。よって流動層４の高圧ガスが２軸スクリューフィーダ２３を通して原料供給管３０へ逆流するのを抑制する効果を高めることができる。   When the solid raw material 5 is supplied to the fluidized bed 4 by the biaxial screw feeder 23 inclined to the fluidized bed 4 as shown in FIG. 4, the inside of the biaxial screw feeder 23 of the bubbles rising in the fluidized bed 4 is obtained. Can be prevented from entering. Therefore, the effect of suppressing the high pressure gas in the fluidized bed 4 from flowing back to the raw material supply pipe 30 through the biaxial screw feeder 23 can be enhanced.

図５は本発明の更に他の形態を示したもので、図５の形態においては、前記２軸スクリューフィーダ２３を、分散板２の下部から分散板２を通して上向きに流動層４に固体原料５を供給するように配置した場合を示している。   FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 5, the biaxial screw feeder 23 is moved from the lower part of the dispersion plate 2 to the fluidized bed 4 upward through the dispersion plate 2. The case where it arrange | positions so that it may supply is shown.

図５のように分散板２の下部から分散板２を通して流動層４に向かうように上向きに配置した２軸スクリューフィーダ２３によって固体原料５を流動層４に供給すると、流動層４内を上昇する気泡の２軸スクリューフィーダ２３内への流入を防ぐことができる。よって流動層４の高圧ガスが２軸スクリューフィーダ２３を通して原料供給管３０へ逆流するのを抑制する効果を更に高めることができる。更に、ダウンカマー１６下部等の温度が最も高く反応促進が期待される箇所に直接固体原料５を供給することができる。   When the solid raw material 5 is supplied to the fluidized bed 4 from the lower part of the dispersion plate 2 through the dispersion plate 2 and directed upward to the fluidized bed 4 as shown in FIG. Air bubbles can be prevented from flowing into the biaxial screw feeder 23. Therefore, the effect of suppressing the high pressure gas in the fluidized bed 4 from flowing back to the raw material supply pipe 30 through the biaxial screw feeder 23 can be further enhanced. Further, the solid raw material 5 can be directly supplied to a portion where the temperature is highest such as the lower part of the downcomer 16 and the reaction is expected to be accelerated.

なお、上記形態例においては、２塔式ガス化炉に適用した場合について例示したが、流動層を形成する種々のガス化設備における原料供給装置に適用できること、その他、前記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。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a two-column gasifier is illustrated. However, the present invention can be applied to a raw material supply apparatus in various gasification facilities for forming a fluidized bed, and otherwise departs from the gist of the present invention. Of course, various modifications can be made within the range not to be performed.

２塔式ガス化炉によるガス化設備に適用した本発明の形態例を示す切断側面図である。It is a cutting side view showing the example of the form of the present invention applied to the gasification equipment by a two tower type gasification furnace. 図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図である。It is the II-II direction sectional drawing of FIG. 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図である。It is the III-III direction sectional drawing of FIG. 本発明の他の形態を示す切断側面図である。It is a cutting | disconnection side view which shows the other form of this invention. 本発明の更に他の形態を示す切断側面図である。It is a cutting | disconnection side view which shows other form of this invention. 従来のガス化設備である２塔式ガス化炉の一例を示す切断側面図である。It is a cutting | disconnection side view which shows an example of the 2 tower type gasification furnace which is the conventional gasification equipment. 図６における流動層ガス化炉の切断側面図である。It is a cutting | disconnection side view of the fluidized bed gasification furnace in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 流動層ガス化炉
２ 分散板
３ 水蒸気
４ 流動層
５ 固体原料
６ 燃焼炉
１４ 燃焼排ガス
１５ 流動媒体
１７ フリーボード
１８ ガス化ガス
２３ ２軸スクリューフィーダ
３０ 原料供給管
３１ ロータリフィーダ（ガスシール手段）
３２ 原料投入装置
３３ 連絡管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluidized bed gasification furnace 2 Dispersing plate 3 Water vapor 4 Fluidized bed 5 Solid raw material 6 Combustion furnace 14 Combustion exhaust gas 15 Fluidized medium 17 Free board 18 Gasification gas 23 Biaxial screw feeder 30 Raw material supply pipe 31 Rotary feeder (gas sealing means)
32 Raw material input device 33 Connecting pipe

Claims (4)

流動媒体を流動加熱する燃焼炉と、該燃焼炉で加熱した流動媒体を燃焼排ガスから分離して導入すると共に固体原料を導入し、分散板の下部から供給される水蒸気により流動層を形成して前記固体原料をガス化し、ガス化ガスを流動層上部のフリーボードから取り出す流動層ガス化炉とを有し、流動層ガス化炉内の未燃固形分を流動媒体と共に前記燃焼炉に戻して燃焼させるようにした２塔式ガス化炉の原料供給装置であって、
流動層ガス化炉の流動層の内部に固体原料を供給する２軸スクリューフィーダが備えられ、該２軸スクリューフィーダは、２つのスクリューがセルフクリーニングされるように重なり合う如く接近して配置されており、更に、前記２軸スクリューフィーダを包囲するように設けたケーシングの外部には、冷却流体を通す水冷壁を設けたことを特徴とする２塔式ガス化炉の原料供給装置。 Combustion furnace that fluidly heats the fluidized medium, a fluidized medium heated in the combustion furnace is introduced separately from the combustion exhaust gas, a solid material is introduced, and a fluidized bed is formed by steam supplied from the lower part of the dispersion plate. A fluidized bed gasification furnace that gasifies the solid raw material and takes out the gasification gas from a free board above the fluidized bed, and returns the unburned solid content in the fluidized bed gasification furnace together with the fluidized medium to the combustion furnace. A raw material supply device for a two-column gasifier that is made to burn,
A biaxial screw feeder for supplying a solid raw material is provided inside the fluidized bed of the fluidized bed gasification furnace , and the biaxial screw feeders are arranged close to each other so that the two screws are self-cleaned. In addition, a raw material supply apparatus for a two-column gasifier, wherein a water cooling wall through which a cooling fluid is passed is provided outside a casing provided so as to surround the biaxial screw feeder . ガスシール手段を備えた原料投入装置からの固体原料を前記２軸スクリューフィーダに供給する原料供給管を設け、該原料供給管と前記フリーボードとの間を連通する連絡管を設け、原料供給管内の圧力上昇時に該原料供給管内ガスを前記連絡管を介して前記フリーボードに逃がすようにした請求項１に記載の２塔式ガス化炉の原料供給装置。   A raw material supply pipe for supplying a solid raw material from a raw material input device provided with a gas seal means to the twin screw feeder is provided, and a communication pipe is provided to communicate between the raw material supply pipe and the free board. The raw material supply apparatus for a two-column gasifier according to claim 1, wherein the gas in the raw material supply pipe is allowed to escape to the free board through the communication pipe when the pressure increases. ２軸スクリューフィーダが、流動層ガス化炉の側壁を通して流動層に上り勾配で固体原料を供給するように傾斜配置されている請求項１又は２に記載の２塔式ガス化炉の原料供給装置。   The raw material supply device for a two-column gasifier according to claim 1 or 2, wherein the biaxial screw feeder is inclined so as to supply a solid raw material in an upward gradient to the fluidized bed through the side wall of the fluidized bed gasifier. . ２軸スクリューフィーダが、分散板の下部から分散板を通して流動層に固体原料を供給するよう配置されている請求項１又は２に記載の２塔式ガス化炉の原料供給装置。   The raw material supply apparatus for a two-column gasifier according to claim 1 or 2, wherein the biaxial screw feeder is arranged so as to supply the solid raw material from the lower part of the dispersion plate to the fluidized bed through the dispersion plate.
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