JP5868839B2

JP5868839B2 - チャー払出管

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Publication number: JP5868839B2
Application number: JP2012285059A
Authority: JP
Inventors: 山元　崇; 崇山元
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: JP2014125338A; CN104884371B; US20150299591A1; CN104884371A; US9834733B2; WO2014103668A1; KR20150086348A; KR101735977B1

Description

本発明は、チャー払出管に関し、粉体を配送するチャー払出管に関する。

石炭ガス化複合発電設備が知られている。その石炭ガス化複合発電設備は、石炭ガス化炉とチャー回収装置とガス精製設備とガスタービン設備と排熱回収ボイラと蒸気タービン設備とその発電機とを備えている。その石炭ガス化炉は、微粉炭をガス化することにより、可燃性を有する生成ガスを生成する。その生成ガスは、可燃性ガスにチャー等が混合されている。

そのチャー回収装置は、その生成ガスからそのチャーを除去することにより、チャー除去済生成ガスを生成する。そのガス精製設備は、そのチャー除去済生成ガスを精製することにより、精製済生成ガスを生成する。そのガスタービン設備は、その精製済生成ガスを燃焼させることにより高温・高圧の燃焼ガスを生成し、回転動力を生成する。その排熱回収ボイラは、その燃焼ガスから熱エネルギを回収し、高圧の蒸気を生成する。その蒸気タービン設備は、その蒸気を用いて回転動力を生成する。その発電機は、そのガスタービン設備とその蒸気タービン設備とにより生成された回転動力を電力に変換する。

そのチャー回収装置は、チャー回収装置本体とチャー排出用払出管とチャービンとチャー供給用払出管とチャー供給ホッパとを備えている。そのチャー回収装置本体は、その生成ガスからチャーを分離する。そのチャー排出用払出管は、そのチャー回収装置本体とそのチャービンとを接続する粉体流路を形成し、重力を用いてそのチャー回収装置本体からそのチャービンにそのチャーを搬送する。そのチャービンは、そのチャーを貯蔵する。そのチャー供給用払出管は、そのチャービンとそのチャー供給ホッパとを接続する粉体流路を形成し、重力を用いてそのチャービンからそのチャー供給ホッパにそのチャーを搬送する。そのチャー供給ホッパは、そのチャーを所定量ずつそのガス化炉に間欠的に供給する。

そのチャー回収装置は、処理能力を増大するために、そのチャー回収装置本体を複数備えたり、そのチャー供給ホッパを複数備えたりすることがある。このとき、その複数のチャー回収装置本体は、水平方向に並んで配置され、その複数のチャー供給ホッパは、水平方向に並んで配置される。このため、そのチャー排出用払出管やそのチャー供給用払出管は、鉛直方向から所定の傾斜角度だけ傾斜された直線に沿って配置されることがある。

そのチャー排出用払出管やそのチャー供給用払出管は、水平に近い傾斜で配置されると、その配管内にそのチャーが堆積してしまうおそれがある。チャー払出管は、粉体をより適切に搬送することが望まれ、なだらかな傾斜に沿って配置されたときにも、粉体を適切に搬送することが望まれている。

特開２０１２−１２６５７１号公報には、チャー排出ラインの内周下面に沿ってアシストガスを噴射することにより、チャー排出ラインでのチャーの流動をアシストするビンシステムが記載されている。

特開２０１２−１２６５７１号公報

しかしながら、特開２０１２−１２６５７１号公報に記載されるビンシステムでは、そのチャーがその内周下面に堆積する堆積量にムラがあるときに、そのチャーが適切に流動されないで、そのチャーを適切に搬送することができないことがある。

本発明の課題は、粉体をより適切に搬送するチャー払出管を提供することにある。

本発明によるチャー払出管は、払出管と、その払出管の内部を粉体流路と風室とに隔離する多孔板と、その風室にアシストガスを供給するアシストガス供給装置とを備えている。その多孔板は、その多孔板を介してそのアシストガスがその風室からその粉体流路に流れるときの圧力損失が、その粉体流路を流れる粉体がその多孔板に堆積することにより形成される堆積粉体をそのアシストガスが流れる圧力損失に基づいて算出された算出圧力損失より大きくなるように、形成されている。

このようなチャー払出管は、その多孔板の圧力損失が十分に大きいときに、その多孔板に堆積する粉体の堆積量にムラがあった場合でも、その多孔板からその粉体流路にそのアシストガスをより一様に噴出させることができ、その粉体とその多孔板との摩擦力を低減させることができ、その粉体をより適切に搬送することができる。

その多孔板は、孔が形成された板から形成されるパンチングメタルから形成されている。

このような多孔板は、その孔を増減することにより、または、その孔の径を変更することにより、その多孔板の圧力損失をより容易に変更させることができる。このため、このような多孔板が適用されたチャー払出管は、より容易に作製されることができる。

その多孔板は、複数の部分から形成されている。その複数の部分のうちの第１部分の圧力損失は、その複数の部分のうちのその第１部分と異なる第２部分の圧力損失と異なっている。

このようなチャー払出管は、その複数の部分ごとにより適切な圧力でそのアシストガスを噴出させることができる。このため、このようなチャー払出管は、その粉体の堆積量に所定の分布が形成されるときに、その複数の部分ごとにより適切な圧力でそのアシストガスを噴出させることにより、その粉体をより適切に搬送することができる。

その風室は、その複数の部分に対応する複数の風室を備えている。このとき、そのアシストガス供給装置は、その複数の風室のうちのその第１部分に対応する第１風室の気圧がその複数の風室のうちのその第２部分に対応する第２風室の気圧と異なるように、そのアシストガスをその複数の風室に供給する。

そのアシストガス供給装置は、その複数の部分のうちの上流側部分からそのアシストガスが噴出される流量が、その複数の部分のうちのその上流側部分よりその粉体流路の下流側に配置される下流側部分からそのアシストガスが噴出される流量より大きくなるように、形成されている。

その粉体は、その下流側部分よりその上流側部分に堆積しやすい。このため、このようなチャー払出管は、その上流側部分からそのアシストガスをより多くに噴出することができ、その粉体をより適切に搬送することができる。

本発明によるチャー回収装置は、本発明によるチャー払出管と、石炭をガス化したときに生成される生成ガスからチャーを分離するチャー回収装置本体と、そのチャーを貯蔵するチャービンとを備えている。そのチャー払出管は、その粉体流路を介してそのチャー回収装置本体からそのチャービンにそのチャーが搬送されるように、設けられている。

このようなチャー回収装置は、チャー払出管がそのチャーをより適切に搬送することができることにより、そのチャー回収装置本体を複数備える場合でも、大型化することを防止することができる。すなわち、このようなチャー払出管は、そのチャー回収装置本体からそのチャービンにそのチャーを搬送することに適用されることが好ましい。

本発明によるチャー回収装置は、本発明によるチャー払出管と、石炭をガス化するガス化炉により生成される生成ガスから分離されるチャーを貯蔵するチャービンと、そのチャーをそのガス化炉に供給するチャー供給ホッパとを備えている。そのチャー払出管は、その粉体流路を介してそのチャービンからそのチャー供給ホッパにそのチャーが搬送されるように、設けられている。

このようなチャー回収装置は、チャー払出管がそのチャーをより適切に搬送することができることにより、そのチャー供給ホッパを複数備える場合でも、大型化することを防止することができる。すなわち、このようなチャー払出管は、そのチャービンからそのチャー供給ホッパにそのチャーを搬送することに適用されることが好ましい。

本発明によるチャー払出管は、多孔体に堆積する粉体の堆積量にムラがあった場合でも、その多孔体からその粉体流路にそのアシストガスをより一様に噴出させることができ、その粉体をより適切に搬送することができる。

図１は、本発明によるチャー払出管が適用される石炭ガス化複合発電設備を示す概略構成図である。図２は、本発明によるチャー払出管が適用されるチャー回収装置を示す概略構成図である。図３は、本発明によるチャー払出管を示す側面図である。図４は、粉体が堆積している多孔体を介してアシストガスが流れるときの圧力損失と粉体が堆積していない多孔体を介してアシストガスが流れるときの圧力損失とを示すグラフである。図５は、他のチャー払出管を示す側面図である。

以下に、図面を参照して、本発明によるチャー払出管の実施の形態が記載される。そのチャー払出管は、石炭ガス化複合発電設備に適用されている。その石炭ガス化複合発電設備１０は、図１に示されているように、石炭ガス化炉１とチャー回収装置２とガス精製設備３とそのガスタービン設備５と排熱回収ボイラ６と蒸気タービン設備７と発電機８とを備えている。石炭ガス化炉１は、微粉炭をガス化することにより、可燃性を有する生成ガスを生成する。その生成ガスは、可燃性ガスにチャー等が混合されている。

チャー回収装置２は、その生成ガスからそのチャーを除去することにより、チャー除去済生成ガスを生成する。ガス精製設備３は、そのチャー除去済生成ガスを精製することにより、精製済生成ガスを生成する。そのガスタービン設備５は、その精製済生成ガスを燃焼させることにより高温・高圧の燃焼ガスを生成し、回転動力を生成する。排熱回収ボイラ６は、その燃焼ガスから熱エネルギを回収し、高圧の蒸気を生成する。蒸気タービン設備７は、その蒸気を用いて回転動力を生成する。発電機８は、そのガスタービン設備５と蒸気タービン設備７とにより生成された回転動力を電力に変換する。

図２は、チャー回収装置２を示している。チャー回収装置２は、複数のチャー回収装置本体１１−１〜１１−ｎ（ｎ＝２，３，４，…）と複数のチャー排出用払出管１２−１〜１２−ｎとチャービン１４と複数のチャー供給用払出管１５−１〜１５−ｍ（ｍ＝２，３，４，…）と複数のチャー供給ホッパ１６−１〜１６−ｍとチャー戻しライン１７とを備えている。

複数のチャー回収装置本体１１−１〜１１−ｎは、それぞれ、気体中から固体の微粒子を除去する集塵器から形成されている。その集塵器としては、サイクロン、ポーラスフィルタ、電気集塵機、グラニュラーベッドが例示される。複数のチャー回収装置本体１１−１〜１１−ｎの任意のチャー回収装置本体１１−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）は、石炭ガス化炉１により生成された生成ガスを第ｉチャー除去済生成ガスと粉体とに分離する。または、チャー回収装置本体１１−ｉは、複数のチャー回収装置本体１１−１〜１１−ｎのうちのチャー回収装置本体１１−ｉと異なる他のチャー回収装置本体１１−（ｉ−１）により分離された第（ｉ−１）チャー除去済生成ガスを第ｉチャー除去済生成ガスと粉体とに分離する。チャー回収装置２により生成されるチャー除去済生成ガスは、複数のチャー回収装置本体１１−１〜１１−ｎによりそれぞれ分離される複数のチャー除去済生成ガスのうちのいずれかから形成され、たとえば、チャー回収装置本体１１−ｎにより分離された第ｎチャー除去済生成ガスを含有している。その粉体は、固体の微粒子から形成され、その微粉炭うちの石炭ガス化炉１で反応しなかったチャーを含有している。

複数のチャー排出用払出管１２−１〜１２−ｎは、複数のチャー回収装置本体１１−１〜１１−ｎに対応している。複数のチャー排出用払出管１２−１〜１２−ｎのうちのチャー回収装置本体１１−ｉに対応するチャー排出用払出管１２−ｉは、チャー回収装置本体１１−ｉからチャービン１４にその粉体を搬送する流路を形成している。

チャービン１４は、複数のチャー排出用払出管１２−１〜１２−ｎを介して複数のチャー回収装置本体１１−１〜１１−ｎからそれぞれ供給される粉体を貯留する。複数のチャー供給用払出管１５−１〜１５−ｍは、複数のチャー供給ホッパ１６−１〜１６−ｍに対応している。複数のチャー供給用払出管１５−１〜１５−ｍの任意のチャー供給用払出管１５−ｊ（ｊ＝１，２，３，…，ｍ）は、その粉体をチャービン１４から複数のチャー供給ホッパ１６−１〜１６−ｍのうちのチャー供給用払出管１５−ｊに対応するチャー供給ホッパ１６−ｊに搬送する流路を形成している。

チャー戻しライン１７は、複数のチャー供給ホッパ１６−１〜１６−ｍから石炭ガス化炉１に粉体を搬送する流路を形成している。チャー供給ホッパ１６−ｊは、チャービン１４により貯留された粉体が単位時間当たり所定量だけ石炭ガス化炉１に供給されるように、チャー戻しライン１７を介してその粉体を石炭ガス化炉１に間欠的に供給する。

図３は、チャー排出用払出管１２−ｉを示している。チャー排出用払出管１２−ｉは、上流側鉛直下向き配管２１と傾斜配管２２と下流側鉛直下向き配管２３とを含んでいる。上流側鉛直下向き配管２１は、鉛直下向き流路２４を形成する管に形成されている。上流側鉛直下向き配管２１は、鉛直方向に平行である鉛直線に沿って配置され、鉛直下向き流路２４に面する内壁の表面が鉛直方向に概ね平行であるように、配置されている。傾斜配管２２は、管に形成されている。傾斜配管２２は、上流側鉛直下向き配管２１の鉛直下側（下流側）に配置され、鉛直方向に平行でない直線に沿って斜めに配置されている。傾斜配管２２は、さらに、傾斜配管２２の上流側の端を鉛直線に正射影した位置が、傾斜配管２２の下流側の端をその鉛直線に正射影した位置より鉛直上側に配置されるように、配置されている。下流側鉛直下向き配管２３は、鉛直下向き流路２５を形成する管に形成されている。下流側鉛直下向き配管２３は、傾斜配管２２の鉛直下側（下流側）に配置されている。下流側鉛直下向き配管２３は、さらに、鉛直方向に平行である直線に沿って配置され、鉛直下向き流路２５に面する内壁の表面が鉛直方向に概ね平行であるように、配置されている。

チャー排出用払出管１２−ｉは、多孔板２６とアシストガス供給装置２８とをさらに備えている。多孔板２６は、いわゆるパンチングメタルであり、複数の孔が形成されている平坦な金属板から形成されている。その複数の孔は、それぞれ、その生成ガスに混合している微粒子が通過しない程度に小さい。多孔板２６は、さらに、アシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失が位置に関して一様になるように、形成されている。すなわち、多孔板２６は、多孔板２６を複数の領域に分離したときに、その複数の領域に対応する複数の圧力損失が互いに概ね等しくなるように、形成されている。その複数の圧力損失のうちのある領域に対応する圧力損失は、その領域をアシストガスが通過するときに、その領域の単位面積当たりの圧力損失に等しい。多孔板２６は、パンチングメタルから形成されていることにより、所望の圧力損失を有するように、容易に形成されることができる。すなわち、多孔板２６は、その複数の孔の径を変更することにより、または、その複数の孔の密度を変更することにより、その圧力損失をより容易に変更することができる。

多孔板２６は、傾斜配管２２の内部を傾斜流路２９と風室３０とに分離するように、傾斜配管２２の内部に配置されている。多孔板２６は、さらに、傾斜流路２９に粉体が流れるときに、その粉体が多孔板２６に堆積するように、配置されている。すなわち、多孔板２６は、任意の鉛直線のうちの傾斜流路２９に交差する領域がその鉛直線のうちの風室３０に交差する領域より鉛直上側に配置されるように、かつ、傾斜配管２２が沿う直線に概ね平行に配置されるように、かつ、多孔板２６と水平面とが交差する交線がその直線に垂直であるように、配置されている。傾斜配管２２は、さらに、傾斜流路２９が上流側鉛直下向き配管２１の鉛直下向き流路２４に接続されるように、上流側鉛直下向き配管２１に接合されている。傾斜配管２２は、さらに、傾斜流路２９が下流側鉛直下向き配管２３の鉛直下向き流路２５に接続されるように、下流側鉛直下向き配管２３に接合されている。

アシストガス供給装置２８は、風室３０の気圧が所定の圧力になるように、アシストガスを風室３０に供給する。そのアシストガスとしては、窒素ガス、二酸化炭素ガス、酸素濃度が３％以下である不活性ガス、可燃性ガスが例示される。その可燃性ガスとしては、チャー回収装置２により生成されるチャー除去済生成ガス、ガス精製設備３により生成される精製済生成ガスが例示される。

チャー供給用払出管１５−ｊは、チャー排出用払出管１２−ｉと同様にして、形成されている。すなわち、チャー供給用払出管１５−ｊは、上流側鉛直下向き配管２１と傾斜配管２２と下流側鉛直下向き配管２３とを含み、多孔板２６とアシストガス供給装置２８とを備えている。

図４は、粉体が多孔板２６に堆積したときに、多孔板２６を通過するアシストガスの流量を示している。その粉体３１は、多孔板２６のうちの粉体堆積部３２に堆積している。すなわち、粉体３１は、多孔板２６のうちの粉体堆積部３２を除く粉体非堆積部３３に堆積していない。このとき、粉体堆積部３２を通過したアシストガス３５は、粉体３１を通過することにより傾斜流路２９に供給される。粉体非堆積部３３を通過したアシストガス３５は、粉体３１を通過しないで傾斜流路２９に供給される。このため、粉体堆積部３２を通過したアシストガス３５の流量Ｇ１は、粉体３１を通過するアシストガス３６の流量に等しい。さらに、風室３０に供給されたアシストガス３４の流量Ｇは、粉体堆積部３２を通過したアシストガスの流量Ｇ１に粉体非堆積部３３を通過したアシストガスの流量Ｇ２を加算した和に等しい。

粉体堆積部３２をアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失ΔＰ１’は、粉体非堆積部３３をアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失ΔＰ２’に等しい。粉体堆積部３２と粉体３１との両方をアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失は、粉体堆積部３２をアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失ΔＰ１’に粉体３１の圧力損失ΔＰ１”を加算した和（ΔＰ１’＋ΔＰ１”）に概ね等しい。このとき、粉体３１の圧力損失ΔＰ１”は、粉体３１が所定高さまで堆積したときに、粉体３１をアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失を示している。その所定高さは、傾斜流路２９に粉体３１が供給されているときに、粉体３１が多孔板２６に堆積する高さの最大値を示している。このため、粉体堆積部３２を通過するアシストガスの単位面積当たりの流量と粉体非堆積部３３を通過するアシストガスの単位面積当たりの流量とは、粉体堆積部３２をアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失ΔＰ１’と、粉体非堆積部３３をアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失ΔＰ２’と、粉体３１をアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失ΔＰ１”とにより決定される。すなわち、粉体堆積部３２を通過するアシストガスの単位面積当たりの流量は、粉体堆積部３２と粉体３１とをアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失（ΔＰ１’＋ΔＰ１”）が圧力損失ΔＰ２’に比較してより大きいときに、粉体非堆積部３３を通過するアシストガスの単位面積当たりの流量が、粉体堆積部３２を通過するアシストガスの単位面積当たりの流量に比較してより大きくなる。さらに、粉体堆積部３２を通過するアシストガスの単位面積当たりの流量は、粉体堆積部３２と粉体３１とをアシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失（ΔＰ１’＋ΔＰ１”）を圧力損失ΔＰ２’で除算した比が１に比較してより大きいときに、粉体堆積部３２を通過するアシストガスの単位面積当たりの流量に比較してより大きくなる。

多孔板２６は、多孔板２６の圧力損失ΔＰ１’（＝ΔＰ２’）が粉体３１の圧力損失ΔＰ１”に比較して十分大きくなるように、すなわち、圧力損失ΔＰ１’（ΔＰ２’）が圧力損失ΔＰ１”に基づいて算出された算出圧力損失より大きくなるように、形成されている。その算出圧力損失としては、圧力損失ΔＰ１”そのものが例示される。

石炭ガス化炉１は、微粉炭をガス化することにより生成ガスを生成し、その生成ガスをチャー回収装置２に供給する。チャー回収装置本体１１−ｉは、その生成ガスがチャー回収装置２に供給されると、その生成ガスを第ｉチャー除去済生成ガスと粉体とに分離し、または、他のチャー回収装置本体１１−（ｉ−１）により分離された第（ｉ−１）チャー除去済生成ガスを第ｉチャー除去済生成ガスと粉体とに分離する。チャー回収装置２複数のチャー回収装置本体１１−１〜１１−ｎによりそれぞれ分離される複数のチャー除去済生成ガスのうちのいずれかを混合することにより、チャー除去済生成ガスを生成し、そのチャー除去済生成ガスをガス精製設備３に供給する。チャー回収装置本体１１−ｉは、その分離された粉体をチャー排出用払出管１２−ｉに供給する。

アシストガス供給装置２８は、チャー回収装置本体１１−ｉが運転しているときに、アシストガスを所定の圧力でチャー排出用払出管１２−ｉの風室３０に供給する。アシストガス供給装置２８は、さらに、アシストガスを所定の圧力で複数のチャー供給用払出管１５−ｊの風室３０に供給する。

その粉体は、チャー排出用払出管１２−ｉに供給されると、まず、鉛直下向き流路２４に供給される。その粉体は、鉛直下向き流路２４に供給されると、重力により落下することにより、鉛直下向き流路２４を鉛直下向きに移動し、傾斜流路２９に供給される。その粉体は、傾斜流路２９に供給されると、多孔板２６の上に堆積する。その粉体は、多孔板２６を介してアシストガスが供給されると、液状化し、多孔板２６との摩擦が低減し、重力により多孔板２６の上を流動する。その粉体は、多孔板２６の上を流動することにより、鉛直下向き流路２５に供給される。その粉体は、鉛直下向き流路２５に供給されると、重力により落下することにより、鉛直下向き流路２４を鉛直下向きに移動し、チャービン１４に供給される。

チャービン１４は、複数のチャー排出用払出管１２−１〜１２−ｎからそれぞれ供給されると、その粉体を一時的に貯留する。チャービン１４は、その貯留された粉体を複数のチャー供給用払出管１５−１〜１５−ｍに供給する。

その粉体は、チャー供給用払出管１５−ｊに供給されると、まず、鉛直下向き流路２４に供給される。その粉体は、鉛直下向き流路２４に供給されると、重力により落下することにより、鉛直下向き流路２４を鉛直下向きに移動し、傾斜流路２９に供給される。その粉体は、傾斜流路２９に供給されると、多孔板２６の上に堆積する。その粉体は、多孔板２６を介してアシストガスが供給されると、液状化し、多孔板２６との摩擦が低減し、重力により多孔板２６の上を流動する。その粉体は、多孔板２６の上を流動することにより、鉛直下向き流路２５に供給される。その粉体は、鉛直下向き流路２５に供給されると、重力により落下することにより、鉛直下向き流路２４を鉛直下向きに移動し、チャー供給ホッパ１６−ｊに供給される。

チャー供給ホッパ１６−ｊは、その供給された粉体が単位時間当たり所定量だけ石炭ガス化炉１に供給されるように、チャー戻しライン１７を介してその粉体を石炭ガス化炉１に間欠的に供給する。

このようなチャー排出用払出管１２−ｉは、図４に示されるように、粉体３１が堆積している粉体堆積部３２と粉体３１が堆積していない粉体非堆積部３３とを多孔板２６が含んでいる場合でも、多孔板２６の圧力損失が粉体３１の圧力損失に比較して十分に大きいことにより、粉体堆積部３２に十分にアシストガスを通過させることができる。このため、チャー排出用払出管１２−ｉは、多孔板２６と粉体との摩擦を低減することができ、傾斜流路２９がより緩やかに傾斜している場合でも、傾斜流路２９でその粉体を滑らかに流動させることができる。

チャー供給用払出管１５−ｊは、チャー排出用払出管１２−ｉと同様にして、多孔板２６の圧力損失が粉体３１の圧力損失に比較して十分に大きいことにより、傾斜流路２９がより緩やかに傾斜している場合でも、傾斜流路２９でその粉体を滑らかに流動させることができる。

その結果、チャー回収装置２は、チャー排出用払出管１２−ｉまたはチャー供給用払出管１５−ｊが適用されることにより、傾斜流路２９がより緩やかに傾斜するように設計することができ、装置の小型化することができ、製造コストを低減することができる。

なお、多孔板２６は、パンチングメタルと異なる他の多孔体から形成されることもできる。その多孔体としては、焼結金属が例示される。たとえば、その焼結金属により形成された多孔板は、板厚を変更することにより、その圧力損失を変更することができる。本発明によるチャー払出管は、このような多孔体が多孔板２６適用された場合でも、既述の実施の形態におけるチャー排出用払出管１２−ｉと同様にして、傾斜流路２９がより緩やかに傾斜している場合でも、傾斜流路２９でその粉体を滑らかに流動させることができる。

なお、チャー回収装置２は、複数のチャー排出用払出管１２−１〜１２−ｎ毎にアシストガス供給装置２８を１台ずつ設ける必要がなく、複数のチャー排出用払出管１２−１〜１２−ｎに対して１台のアシストガス供給装置を備えることもできる。チャー回収装置２は、さらに、複数のチャー供給用払出管１５−１〜１５−ｍ毎にアシストガス供給装置２８を１台ずつ設ける必要がなく、複数のチャー供給用払出管１５−１〜１５−ｍに対して１台のアシストガス供給装置を備えることもできる。チャー回収装置２は、さらに、複数のチャー排出用払出管１２−１〜１２−ｎと複数のチャー供給用払出管１５−１〜１５−ｍとに対して１台のアシストガス供給装置を備えることもできる。このようなチャー払出管も、既述の実施の形態におけるチャー回収装置２と同様にして、傾斜流路２９でその粉体を滑らかに流動させることができ、傾斜流路２９がより緩やかに傾斜するように設計することができる。

図５は、本発明によるチャー払出管の実施の他の形態を示している。そのチャー払出管４０は、上流側鉛直下向き配管４１と傾斜配管４２と下流側鉛直下向き配管４３とを含んでいる。上流側鉛直下向き配管４１は、鉛直下向き流路４４を形成する管に形成されている。上流側鉛直下向き配管４１は、鉛直方向に平行である鉛直線に沿って配置され、鉛直下向き流路４４に面する内壁の表面が鉛直方向に概ね平行であるように、配置されている。傾斜配管４２は、管に形成されている。傾斜配管４２は、上流側鉛直下向き配管４１の鉛直下側（下流側）に配置され、鉛直方向に平行でない直線に沿って斜めに配置されている。傾斜配管４２は、さらに、傾斜配管４２の上流側の端を鉛直線に正射影した位置が、傾斜配管４２の下流側の端をその鉛直線に正射影した位置より鉛直上側に配置されるように、配置されている。下流側鉛直下向き配管４３は、鉛直下向き流路４５を形成する管に形成されている。下流側鉛直下向き配管４３は、傾斜配管４２の鉛直下側（下流側）に配置されている。下流側鉛直下向き配管４３は、さらに、鉛直方向に平行である直線に沿って配置され、鉛直下向き流路４５に面する内壁の表面が鉛直方向に概ね平行であるように、配置されている。

チャー払出管４０は、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌ（Ｌ＝２，３，４，…）と複数の仕切り板４７とアシストガス供給装置４８とを備えている。複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌのうちの任意の多孔板４６−ｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｌ）は、複数の孔が形成されている平坦な金属板から形成されている。多孔板４６−ｋは、さらに、アシストガスが通過する単位面積当たりの圧力損失が位置に関して一様になるように、形成されている。複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌは、さらに、多孔板４６−ｋの単位面積当たりの圧力損失が他の多孔板４６−（ｋ−１）の単位面積当たりの圧力損失と異なるように、形成されている。複数の仕切り板４７は、アシストガスが通過しない金属板から形成されている。

複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌは、さらに、傾斜流路４９に粉体が流れるときに、その粉体が複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌに堆積するように、配置されている。複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌと複数の仕切り板４７とは、傾斜配管４２の内部を傾斜流路４９と複数の風室５０−１〜５０−Ｌとに分離するように、傾斜配管４２の内部に配置されている。複数の風室５０−１〜５０−Ｌは、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌに対応している。複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌのうちの風室５０−ｋに対応する多孔板４６−ｋは、傾斜流路４９と風室５０−ｋとを隔離している。複数の仕切り板４７は、複数の風室５０−１〜５０−Ｌのうちの任意の風室５０−ｋと複数の風室５０−１〜５０−Ｌのうちの他の風室５０−（ｋ−１）とを隔離している。

傾斜配管４２は、さらに、傾斜流路４９が上流側鉛直下向き配管４１の鉛直下向き流路４４に接続されるように、上流側鉛直下向き配管４１に接合されている。傾斜配管４２は、さらに、傾斜流路４９が下流側鉛直下向き配管４３の鉛直下向き流路４５に接続されるように、下流側鉛直下向き配管４３に接合されている。

アシストガス供給装置４８は、アシストガス流路５１と複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌとを備えている。アシストガス流路５１には、所定の圧力のアシストガスが供給されている。複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌは、複数の風室５０−１〜５０−Ｌに対応している。複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌのうちの風室５０−ｋに対応するオリフィス５２−ｋは、アシストガス流路５１と風室５０−ｋとの間に設けられ、風室５０−ｋに所定の流量のアシストガスが供給されるように、アシストガス流路５１と風室５０−ｋとの間に圧力差を生成する。、複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌは、さらに、風室５０−ｋの気圧が他の風室５０−（ｋ−１）の気圧と異なるように、形成されている。

チャー払出管４０が適用されるチャー回収装置は、既述の実施の形態におけるチャー回収装置２のチャー排出用払出管１２−ｉがチャー払出管４０に置換され、チャー供給用払出管１５−ｊがチャー払出管４０に置換されている。

チャー払出管４０は、既述の実施の形態におけるチャー排出用払出管１２−ｉと同様にして、多孔板４６−ｋのうちの粉体が堆積している領域に十分にアシストガスを通過させることができ、傾斜流路４９がより緩やかに傾斜している場合でも、傾斜流路４９でその粉体を滑らかに流動させることができる。その結果、チャー払出管４０が適用されるチャー回収装置は、傾斜流路４９がより緩やかに傾斜するように設計することができ、装置の小型化することができ、製造コストを低減することができる。

チャー払出管４０は、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌと複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌとが適当に形成されることにより、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌに対応する複数の流量が互いに異なるように、形成されることができる。その複数の流量のうちの多孔板４６−ｋに対応する流量は、多孔板４６−ｋを通過する流量を示している。チャー払出管４０は、傾斜流路４９に粉体が流れるときに、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌがその粉体が堆積しやすい多孔板とその粉体が堆積しにくい多孔板とを含むことがある。チャー払出管４０は、その粉体が堆積しやすい多孔板により多くのアシストガスが通過するように、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌと複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌとが形成されることにより、既述の実施の形態におけるチャー排出用払出管１２−ｉに比較して、傾斜流路４９で粉体をより効率よく流動することができる。たとえば、チャー払出管４０は、上流側に粉体が堆積しやすいときに、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌのうちの上流側の多孔板を通過するアシストガスの流量が複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌのうちの下流側の多孔板を通過するアシストガスの流量より大きくなるように、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌと複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌとを形成することにより、傾斜流路４９で粉体を効率よく流動することができる。

なお、アシストガス供給装置４８は、複数の風室５０−１〜５０−Ｌの気圧が互いに等しくなるように複数の風室５０−１〜５０−Ｌにアシストガスを供給する他のアシストガス供給装置に置換されることもできる。このようなアシストガス供給装置が適用されたチャー払出管は、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌが適当に形成されることにより、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌに対応する複数の流量が互いに異なるように、形成されることができる。このため、このようなチャー払出管は、既述の実施の形態におけるチャー払出管４０と同様にして、傾斜流路４９で粉体を効率よく流動することができる。このようなチャー払出管は、さらに、複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌと複数の仕切り板４７とを省略することもでき、既述の実施の形態におけるチャー払出管４０に比較して、より容易に作製されることができる。

なお、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌは、圧力損失が互いに等しい他の複数の多孔板に置換されることもできる。このような複数の多孔板が適用されたチャー払出管は、複数のオリフィス５２−１〜５２−Ｌが適当に形成されることにより、複数の多孔板４６−１〜４６−Ｌに対応する複数の流量が互いに異なるように、形成されることができる。このため、このようなチャー払出管は、既述の実施の形態におけるチャー払出管４０と同様にして、傾斜流路４９で粉体を効率よく流動することができる。このようなチャー払出管は、さらに、その複数の多孔板が容易に作製されることができ、既述の実施の形態におけるチャー払出管４０に比較して、より容易に作製されることができる。

２２：傾斜配管
２６：多孔板
２８：アシストガス供給装置
２９：傾斜流路
３０：風室

Claims

払出管と、
前記払出管の内部を粉体流路と風室とに隔離する多孔板と、
前記風室にアシストガスを供給するアシストガス供給装置とを備え、
前記多孔板は、前記多孔板を介して前記アシストガスが前記風室から前記粉体流路に流れるときの圧力損失が、前記粉体流路を流れる粉体が前記多孔板に堆積することにより形成される堆積粉体を前記アシストガスが流れる圧力損失に基づいて算出された算出圧力損失より大きくなるように、形成されるチャー払出管。
前記多孔板は、孔が形成された板から形成されるパンチングメタルから形成される請求項１に記載されるチャー払出管。
前記多孔板は、複数の部分から形成され、
前記複数の部分のうちの第１部分の圧力損失は、前記複数の部分のうちの前記第１部分と異なる第２部分の圧力損失と異なる請求項１〜請求項２のうちのいずれか一項に記載されるチャー払出管。
前記風室は、前記複数の部分に対応する複数の風室を備え、
前記アシストガス供給装置は、前記複数の風室のうちの前記第１部分に対応する第１風室の気圧が前記複数の風室のうちの前記第２部分に対応する第２風室の気圧と異なるように、前記アシストガスを前記複数の風室に供給する請求項３に記載されるチャー払出管。
前記アシストガス供給装置は、前記複数の部分のうちの上流側部分から前記アシストガスが噴出される流量が、前記複数の部分のうちの前記上流側部分より前記粉体流路の下流側に配置される下流側部分から前記アシストガスが噴出される流量より大きくなるように、形成される請求項３〜請求項４のうちのいずれか一項に記載されるチャー払出管。
請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載されるチャー払出管と、
石炭をガス化したときに生成される生成ガスからチャーを分離するチャー回収装置本体と、
前記チャーを貯蔵するチャービンとを備え、
前記チャー払出管は、前記粉体流路を介して前記チャー回収装置本体から前記チャービンに前記チャーが搬送されるように、設けられるチャー回収装置。
請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載されるチャー払出管と、
石炭をガス化するガス化炉により生成される生成ガスから分離されるチャーを貯蔵するチャービンと、
前記チャーを前記ガス化炉に供給するチャー供給ホッパとを備え、
前記チャー払出管は、前記粉体流路を介して前記チャービンから前記チャー供給ホッパに前記チャーが搬送されるように、設けられるチャー回収装置。