JP6847700B2 - Gasifier with burner and burner and how to install the burner - Google Patents

Gasifier with burner and burner and how to install the burner Download PDF

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Description

本発明は、燃焼炉に用いられるバーナ及びバーナを備えたガス化炉並びにバーナの取付方法に関するものである。 The present invention relates to a burner used for a combustion furnace, a gasification furnace provided with a burner, and a method for mounting the burner.

炭素含有燃料をガス化するガス化装置のガス化炉(燃焼炉)は1500℃を超える高温であり、このガス化炉に用いられるバーナとして、特許文献1の従来技術に記載されたものが知られている。
特許文献1の従来技術には、その先端が炉内に位置する状態で設置されている。バーナ供給管の周囲には、バーナ冷却水管が巻回されている。このバーナ冷却水管は、バーナ供給管の周囲に接した状態で設置され、バーナ供給管の先端から炉外側まで設けられている構成が開示されている。このバーナ冷却水管は、内部に冷却水が流通し、バーナ供給管を冷却している。
The gasifier (combustion furnace) of the gasifier that gasifies carbon-containing fuel has a high temperature of over 1500 ° C., and the burner used in this gasifier is known as the one described in the prior art of Patent Document 1. Has been done.
In the prior art of Patent Document 1, the tip thereof is installed in a furnace. A burner cooling water pipe is wound around the burner supply pipe. The configuration in which this burner cooling water pipe is installed in contact with the periphery of the burner supply pipe and is provided from the tip of the burner supply pipe to the outside of the furnace is disclosed. Cooling water flows inside the burner cooling water pipe to cool the burner supply pipe.

特許第5968247号公報Japanese Patent No. 5968247

このようなバーナにおいて、バーナ供給管の先端の炉内への突出量は、バーナによる炉内の燃焼状態を決定する重要な因子となるため精度良く管理される必要がある。また炉内に形成された火炎による燃焼熱からバーナ供給管を保護するため、バーナ冷却管内に冷却水が流される。バーナ供給管及びバーナ冷却水管の位置関係は、バーナ供給管に対する冷却性能等に大きく影響を及ぼす。さらに、バーナの炉内側先端付近では、バーナ冷却管はバーナから噴出す微粉炭などによる摩耗の影響を受けながら冷却性能を確保するために、バーナ供給管及びバーナ冷却水管の配置には、高い精度の設置が必要とされる。 In such a burner, the amount of protrusion of the tip of the burner supply pipe into the furnace is an important factor for determining the combustion state in the furnace by the burner, and therefore needs to be accurately controlled. Further, in order to protect the burner supply pipe from the heat of combustion generated by the flame formed in the furnace, cooling water is flowed into the burner cooling pipe. The positional relationship between the burner supply pipe and the burner cooling water pipe has a great influence on the cooling performance of the burner supply pipe and the like. Furthermore, in the vicinity of the inner tip of the burner, the burner cooling pipe is affected by wear caused by pulverized coal ejected from the burner to ensure cooling performance. Therefore, the arrangement of the burner supply pipe and the burner cooling water pipe is highly accurate. Installation is required.

特許文献1の構成では、バーナ供給管とバーナ冷却水管とが別体とされているので、バーナ供給管及びバーナ冷却水管を燃焼炉に取付ける際に、現場でバーナ供給管とバーナ冷却水管との高い精度の位置合わせを行う必要があり、現場での取付工程に多くの時間を要するという問題があった。 In the configuration of Patent Document 1, since the burner supply pipe and the burner cooling water pipe are separated, when the burner supply pipe and the burner cooling water pipe are attached to the combustion furnace, the burner supply pipe and the burner cooling water pipe are connected at the site. There is a problem that it is necessary to perform high-precision alignment and it takes a lot of time for the mounting process at the site.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ガス化炉の燃焼炉などに燃料及び酸化剤を供給するバーナの酸化剤供給管及び冷却管を設置する際の作業性を向上させることができるバーナ及びバーナを備えたガス化炉並びにバーナの取付方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides workability when installing an oxidant supply pipe and a cooling pipe of a burner that supplies fuel and an oxidant to a combustion furnace of a gasification furnace or the like. It is an object of the present invention to provide a burner and a gasifier equipped with a burner and a method of mounting the burner which can be improved.

上記課題を解決するために、本発明のバーナ及びバーナを備えたガス化炉並びにバーナの取付方法は、以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係るバーナは、炉内に酸化剤を供給する酸化剤供給管と、前記酸化剤供給管内の同軸線上に配置され、燃料及び酸化剤を供給する燃料供給管と、前記酸化剤供給管を取り囲むように設けられた冷却管と、前記酸化剤供給管と前記冷却管とが固定されるとともに、炉壁に対して着脱可能に固定されるフランジと、を備えている。
In order to solve the above problems, the following means are adopted as the burner of the present invention, the gasification furnace provided with the burner, and the method of mounting the burner.
The burner according to one aspect of the present invention includes an oxidant supply pipe that supplies an oxidant into the furnace, a fuel supply pipe that is arranged on a coaxial line in the oxidant supply pipe and supplies fuel and an oxidant, and the oxidation. It is provided with a cooling pipe provided so as to surround the agent supply pipe, and a flange to which the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed and detachably fixed to the furnace wall.

上記構成では、酸化剤供給管及び冷却管がフランジに固定されているので、フランジを炉壁に固定するだけで供給管及び冷却管を炉に設置することができる。また、酸化剤供給管及び冷却管は、フランジに固定されているので、酸化剤供給管と冷却管とを所望の相対位置に配置した状態のまま運搬をすることができる。これにより、酸化剤供給管と冷却管とを所望の相対位置に配置する場所と、酸化剤供給管及び冷却管をガス化炉の燃焼炉などに設置する場所とを別々の場所とすることができる。したがって、例えば、工場で酸化剤供給管及び冷却管をフランジに固定した場合には、ガス化炉の燃焼炉などに酸化剤供給管及び冷却管を設置する現場では、フランジを炉壁に固定するだけで、酸化剤供給管と冷却管とを所望の相対位置でガス化炉に設置することができる。よって、現場での供給管と冷却管との相対位置を調整する作業を省くことができる。したがって、ガス化炉に酸化剤供給管及び冷却管を設置する際の作業性を向上させることができる。
また、フランジが着脱可能に炉壁に固定されているので、酸化剤供給管や冷却管を交換する場合には、フランジを炉壁から簡単に取り外すことができ、簡易に交換を行うことができる。
In the above configuration, since the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed to the flange, the supply pipe and the cooling pipe can be installed in the furnace only by fixing the flange to the furnace wall. Further, since the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed to the flange, the oxidant supply pipe and the cooling pipe can be transported in a state of being arranged at a desired relative position. As a result, the place where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are arranged at desired relative positions and the place where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are installed in the combustion furnace of the gasification furnace can be set as separate places. it can. Therefore, for example, when the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed to the flange in the factory, the flange is fixed to the furnace wall at the site where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are installed in the combustion furnace of the gasifier. Only by itself, the oxidant supply pipe and the cooling pipe can be installed in the gasifier at a desired relative position. Therefore, it is possible to omit the work of adjusting the relative positions of the supply pipe and the cooling pipe at the site. Therefore, workability when installing the oxidant supply pipe and the cooling pipe in the gasification furnace can be improved.
Further, since the flange is detachably fixed to the furnace wall, when replacing the oxidant supply pipe or the cooling pipe, the flange can be easily removed from the furnace wall and can be easily replaced. ..

また、本発明の一態様に係るバーナは、前記冷却管の前記炉内側の先端部が、前記酸化剤供給管の前記炉内側の先端部よりも、所定の長さ前記炉内側に位置していてもよい。 Further, in the burner according to one aspect of the present invention, the tip of the cooling pipe inside the furnace is located inside the furnace by a predetermined length from the tip of the oxidizing agent supply pipe inside the furnace. You may.

上記構成では、冷却管の先端部を酸化剤供給管の先端部よりも所定の長さ炉内側に位置している。このような、酸化剤供給管と冷却管との相対的な位置決めに高い精度が求められるバーナであっても、酸化剤供給管と冷却管とを所望の相対位置に配置する場所と、酸化剤供給管及び冷却管をガス化炉の燃焼炉などに設置する場所とを別々の場所とすることができる。したがって、例えば、工場で酸化剤供給管及び冷却管をフランジに固定した場合には、ガス化炉の燃焼炉などに酸化剤供給管及び冷却管を設置する現場では、より作業性を向上させることができる。 In the above configuration, the tip of the cooling pipe is located inside the furnace by a predetermined length from the tip of the oxidant supply pipe. Even in such a burner where high accuracy is required for the relative positioning of the oxidant supply pipe and the cooling pipe, the place where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are arranged at a desired relative position and the oxidant The place where the supply pipe and the cooling pipe are installed in the combustion furnace of the gasifier can be set as a separate place. Therefore, for example, when the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed to the flange in the factory, the workability should be further improved at the site where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are installed in the combustion furnace of the gasification furnace. Can be done.

本発明の一態様に係るガス化炉は、上記のバーナを備えている。このようなガス化炉では、酸化剤供給管及び冷却管を設置する際の作業性を向上させることができる。また、酸化剤供給管や冷却管を簡易に交換することができる。 The gasifier according to one aspect of the present invention includes the above burner. In such a gasification furnace, workability when installing the oxidant supply pipe and the cooling pipe can be improved. In addition, the oxidant supply pipe and the cooling pipe can be easily replaced.

本発明の一態様に係るバーナの取付方法は、炉内に酸化剤を供給する酸化剤供給管と、前記酸化剤供給管内の同軸線上に配置され、燃料及び酸化剤を供給する酸化剤燃料供給管と、前記酸化剤供給管を取り囲むように設けられた冷却管と、前記酸化剤供給管と前記冷却管とが固定されるとともに、炉壁に対して着脱可能に固定されるフランジと、を備えているバーナの取付方法であって、前記フランジに前記酸化剤供給管を固定する供給管固定工程と、前記フランジに前記冷却管を固定する冷却管固定工程と、前記供給管固定工程及び前記冷却管固定工程のあとに、前記フランジを前記炉壁に対して着脱可能に固定するフランジ固定工程と、を有し、前記フランジ固定工程により前記酸化剤供給管と前記冷却管の前記炉内に突出する位置を管理する。 The method of attaching the burner according to one aspect of the present invention is to supply an oxidant fuel, which is arranged on a coaxial line in the oxidant supply pipe for supplying the oxidant into the furnace and the oxidant supply pipe, and supplies the fuel and the oxidant. A pipe, a cooling pipe provided so as to surround the oxidant supply pipe, and a flange to which the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed and detachably fixed to the furnace wall are provided. The burner mounting method includes a supply pipe fixing step of fixing the oxidant supply pipe to the flange, a cooling pipe fixing step of fixing the cooling pipe to the flange, a supply pipe fixing step, and the above. After the cooling pipe fixing step, there is a flange fixing step of detachably fixing the flange to the furnace wall, and the oxidant supply pipe and the cooling pipe are placed in the furnace by the flange fixing step. Manage the protruding position.

上記構成では、酸化剤供給管及び冷却管がフランジに固定されているので、フランジを炉壁に固定するだけで酸化剤供給管及び冷却管をガス化炉の燃焼炉などに設置することができる。また、酸化剤供給管と冷却管とをフランジに固定したあとに、フランジを炉壁に固定するので、酸化剤供給管と冷却管とを所望の相対位置に配置した状態のまま運搬をすることができる。したがって、酸化剤供給管と冷却管とを所望の相対位置に配置する場所と、酸化剤供給管及び冷却管をガス化炉に設置する場所とを同一の場所とする必要が無く、別々の場所とすることができ、酸化剤供給管と冷却管とを所望の相対位置に配置する場所はガス化炉付近である必要が無くなる。よって、ガス化炉に酸化剤供給管及び冷却管を設置する際の作業性を向上させることができる。
また、フランジが着脱可能に炉壁に固定されているので、酸化剤供給管及び冷却管を交換する場合には、フランジを炉壁から簡単に取り外すことができ、簡易に交換を行うことができる。
In the above configuration, since the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed to the flange, the oxidant supply pipe and the cooling pipe can be installed in the combustion furnace of the gasification furnace or the like simply by fixing the flange to the furnace wall. .. Further, since the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed to the flange and then the flange is fixed to the furnace wall, the oxidant supply pipe and the cooling pipe must be transported in a desired relative position. Can be done. Therefore, it is not necessary that the place where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are arranged at desired relative positions and the place where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are installed in the gasifier are the same place, and they are different places. It is not necessary that the place where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are arranged at a desired relative position is near the gasifier. Therefore, workability when installing the oxidant supply pipe and the cooling pipe in the gasification furnace can be improved.
Further, since the flange is detachably fixed to the furnace wall, when replacing the oxidant supply pipe and the cooling pipe, the flange can be easily removed from the furnace wall and can be easily replaced. ..

また、本発明の一態様に係るバーナの取付方法は、前記酸化剤供給管及び前記冷却管が固定された前記フランジを運搬する運搬工程を有し、前記供給管固定工程及び前記冷却管固定工程は、工場で行われ、前記フランジ固定工程は、前記運搬工程のあとに、前記炉壁を有する燃焼炉に前記酸化剤供給管及び前記冷却管を設置する現場で行われてもよい。 Further, the method for attaching the burner according to one aspect of the present invention includes a transport step of transporting the oxidant supply pipe and the flange to which the cooling pipe is fixed, and the supply pipe fixing step and the cooling pipe fixing step. May be performed at the factory, and the flange fixing step may be performed at the site where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are installed in the combustion furnace having the furnace wall after the transportation step.

上記構成では、工場で酸化剤供給管及び冷却管をフランジに固定され、固定された状態のまま運搬しているので、ガス化炉の燃焼炉などに酸化剤供給管及び冷却管を設置する現場では、フランジを炉壁に固定するだけで酸化剤供給管と冷却管とを所望の相対位置でガス化炉に設置することができる。したがって、現場での酸化剤供給管と冷却管との相対位置を調整する作業を省くことができ、ガス化炉に酸化剤供給管及び冷却管を設置する際の作業性を好適に向上させることができる。 In the above configuration, the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed to the flange at the factory and transported in the fixed state. Therefore, the site where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are installed in the combustion furnace of the gasifier or the like. Then, the oxidant supply pipe and the cooling pipe can be installed in the gasification furnace at desired relative positions simply by fixing the flange to the furnace wall. Therefore, the work of adjusting the relative positions of the oxidant supply pipe and the cooling pipe at the site can be omitted, and the workability when installing the oxidant supply pipe and the cooling pipe in the gasifier can be suitably improved. Can be done.

本発明によれば、ガス化炉の燃焼炉などに燃料及び酸化剤を供給するバーナの供給管及び冷却管を設置する際の作業性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve workability when installing a supply pipe and a cooling pipe of a burner that supplies fuel and an oxidant to a combustion furnace of a gasification furnace or the like.

本発明の実施形態に係るバーナの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the burner which concerns on embodiment of this invention. 図1のバーナの側面図である。It is a side view of the burner of FIG. 本発明の実施形態に係るガス化炉の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gasification furnace which concerns on embodiment of this invention.

以下に、本発明に係るバーナ及びバーナを備えたガス化炉並びにバーナの取付方法の一実施形態について、図1から図3を参照して説明する。
本実施形態に係るバーナは、図3に示されている石炭ガス化炉(ガス化炉)30等に設けられる。
Hereinafter, an embodiment of a gasifier having a burner and a burner and a method for mounting the burner according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
The burner according to the present embodiment is provided in the coal gasification furnace (gasification furnace) 30 or the like shown in FIG.

石炭ガス化炉30は、鉛直方向に延びて形成されており、鉛直方向の下方側に微粉炭及び酸素が供給され、部分燃焼させてガス化した生成ガスが鉛直方向の下方側から上方側に向かって流通している。石炭ガス化炉30は、圧力容器110と、圧力容器110の内部に設けられるガス化炉壁(炉壁)111とを有している。そして、石炭ガス化炉30は、圧力容器110とガス化炉壁111との間の空間にアニュラス部115を形成している。また、石炭ガス化炉30は、ガス化炉壁111の内部の空間において、鉛直方向の下方側(つまり、生成ガスの流通方向の上流側)から順に、コンバスタ部116、ディフューザ部117、リダクタ部118を形成している。 The coal gasification furnace 30 is formed so as to extend in the vertical direction, pulverized coal and oxygen are supplied to the lower side in the vertical direction, and the produced gas gasified by partial combustion is from the lower side to the upper side in the vertical direction. It is circulating toward. The coal gasification furnace 30 has a pressure vessel 110 and a gasification furnace wall (furnace wall) 111 provided inside the pressure vessel 110. The coal gasification furnace 30 forms an annulus portion 115 in the space between the pressure vessel 110 and the gasification furnace wall 111. Further, in the space inside the gasification furnace wall 111, the coal gasifier 30 has a combiner portion 116, a diffuser portion 117, and a reducer portion in order from the lower side in the vertical direction (that is, the upstream side in the distribution direction of the produced gas). It forms 118.

圧力容器110は、内部が中空空間となる筒形状に形成され、上端部にガス排出口121が形成される一方、下端部(底部)にスラグホッパ122が形成されている。ガス化炉壁111は、内部が中空空間となる筒形状に形成され、その壁面が圧力容器110の内面と対向して設けられている。本実施形態では圧力容器110は円筒形状で、ガス化炉壁111のディフューザ部117も円筒形状に形成されている。そして、ガス化炉壁111は、図示しない支持部材により圧力容器110内面に連結されている。 The pressure vessel 110 is formed in a tubular shape having a hollow space inside, and a gas discharge port 121 is formed at the upper end portion, while a slug hopper 122 is formed at the lower end portion (bottom portion). The gasification furnace wall 111 is formed in a tubular shape having a hollow space inside, and the wall surface thereof is provided so as to face the inner surface of the pressure vessel 110. In the present embodiment, the pressure vessel 110 is formed in a cylindrical shape, and the diffuser portion 117 of the gasification furnace wall 111 is also formed in a cylindrical shape. The gasification furnace wall 111 is connected to the inner surface of the pressure vessel 110 by a support member (not shown).

ガス化炉壁111は、圧力容器110の内部を内部空間154と外部空間156に分離する。ガス化炉壁111は、後述するが、横断面形状がコンバスタ部116とリダクタ部118との間のディフューザ部117で変化する形状とされている。ガス化炉壁111は、鉛直上方側となるその上端部が、圧力容器110のガス排出口121に接続され、鉛直下方側となるその下端部が圧力容器110の底部と隙間を空けて設けられている。そして、圧力容器110の底部に形成されるスラグホッパ122には、貯留水が溜められており、ガス化炉壁111の下端部が貯留水に浸水することで、ガス化炉壁111の内外を封止している。ガス化炉壁111には、バーナ126、127が挿入され、内部空間154にシンガスクーラ102が配置されている。ガス化炉壁111の構造については後述する。 The gasifier wall 111 separates the inside of the pressure vessel 110 into an internal space 154 and an external space 156. As will be described later, the gasification furnace wall 111 has a shape in which the cross-sectional shape changes at the diffuser portion 117 between the convertor portion 116 and the reducer portion 118. The upper end of the gasifier wall 111 on the vertically upper side is connected to the gas discharge port 121 of the pressure vessel 110, and the lower end thereof on the vertically lower side is provided with a gap from the bottom of the pressure vessel 110. ing. The stored water is stored in the slug hopper 122 formed at the bottom of the pressure vessel 110, and the lower end of the gasification furnace wall 111 is flooded with the stored water to seal the inside and outside of the gasification furnace wall 111. It's stopped. Burners 126 and 127 are inserted into the gasification furnace wall 111, and a sink gas cooler 102 is arranged in the internal space 154. The structure of the gasification furnace wall 111 will be described later.

アニュラス部115は、圧力容器110の内側とガス化炉壁111の外側に形成された空間、つまり外部空間156であり、空気分離設備42で分離された不活性ガスである窒素が、図示しない窒素供給ラインを通って供給される。このため、アニュラス部115は、窒素が充満する空間となる。なお、このアニュラス部115の鉛直方向の上部付近には、ガス化炉101内を均圧にするための図示しない炉内均圧管が設けられている。炉内均圧管は、ガス化炉壁111の内外を連通して設けられ、ガス化炉壁111の内部(コンバスタ部116、ディフューザ部117及びリダクタ部118)と外部(アニュラス部115)との圧力差を所定圧力以内となるよう略均圧にしている。 The annular portion 115 is a space formed inside the pressure vessel 110 and outside the gasification furnace wall 111, that is, an external space 156, and nitrogen, which is an inert gas separated by the air separation facility 42, is nitrogen (not shown). It is supplied through the supply line. Therefore, the annulus portion 115 becomes a space filled with nitrogen. A pressure equalizing pipe (not shown) for equalizing the pressure inside the gasification furnace 101 is provided near the upper portion of the annulus portion 115 in the vertical direction. The pressure equalizing pipe in the furnace is provided so as to communicate the inside and outside of the gasification furnace wall 111, and the pressure between the inside (combustor part 116, diffuser part 117 and reducer part 118) and the outside (annulus part 115) of the gasification furnace wall 111. The pressure is approximately equalized so that the difference is within a predetermined pressure.

コンバスタ部116は、微粉炭及びチャーと空気とを一部燃焼させる空間となっており、コンバスタ部116におけるガス化炉壁111には、複数のバーナ126からなる燃焼装置が配置されている。コンバスタ部116で微粉炭及びチャーの一部を燃焼した高温の燃焼ガスは、ディフューザ部117を通過してリダクタ部118に流入する。 The combustor section 116 is a space for partially burning pulverized coal, char, and air, and a combustion device composed of a plurality of burners 126 is arranged on the gasification furnace wall 111 of the combustor section 116. The high-temperature combustion gas obtained by burning the pulverized coal and a part of the char in the converter section 116 passes through the diffuser section 117 and flows into the reducer section 118.

リダクタ部118は、ガス化反応に必要な高温状態に維持されコンバスタ部116からの燃焼ガスに微粉炭を供給し部分燃焼させて、微粉炭を揮発分(一酸化炭素、水素、低級炭化水素等)へと分解してガス化されて生成ガスを生成する空間となっており、リダクタ部118におけるガス化炉壁111には、複数のバーナ127からなる燃焼装置が配置されている。 The reducer section 118 is maintained at a high temperature state required for the gasification reaction, supplies pulverized coal to the combustion gas from the convertor section 116 and partially burns the pulverized coal to volatile components (carbon monoxide, hydrogen, lower hydrocarbons, etc.). ), Which is gasified to generate a generated gas, and a combustion device composed of a plurality of burners 127 is arranged on the gasification furnace wall 111 of the reducer portion 118.

シンガスクーラ102は、ガス化炉壁111の内部に設けられると共に、リダクタ部118のバーナ127の鉛直方向の上方側に設けられている。シンガスクーラ102は熱交換器であり、ガス化炉壁111の鉛直方向の下方側(生成ガスの流通方向の上流側)から順に、蒸発器(エバポレータ)131、過熱器(スーパーヒータ)132、節炭器(エコノマイザ)134が配置されている。これらのシンガスクーラ102は、リダクタ部118において生成された生成ガスと熱交換を行うことで、生成ガスを冷却する。また、蒸発器(エバポレータ)131、過熱器(スーパーヒータ)132、節炭器(エコノマイザ)134は、図に記載されたその数量を限定するものではない。 The thin gas cooler 102 is provided inside the gasification furnace wall 111, and is provided above the burner 127 of the reducer portion 118 in the vertical direction. The thin gas cooler 102 is a heat exchanger, and the evaporator (evaporator) 131, the superheater (superheater) 132, and the nodes are in order from the lower side in the vertical direction (upstream side in the distribution direction of the generated gas) of the gasifier wall 111. A charcoal (economizer) 134 is arranged. These thin gas coolers 102 cool the generated gas by exchanging heat with the generated gas generated in the reducer portion 118. Further, the number of the evaporator (evaporator) 131, the superheater (superheater) 132, and the economizer (economizer) 134 is not limited as shown in the figure.

ここで、ガス化炉30の動作について説明する。
石炭ガス化炉30において、リダクタ部118のバーナ127により窒素と微粉炭が投入されて点火されると共に、コンバスタ部116のバーナ126により微粉炭及びチャーと圧縮空気(酸素)が投入されて点火される。すると、コンバスタ部116では、微粉炭とチャーの燃焼により高温燃焼ガスが発生する。また、コンバスタ部116では、微粉炭とチャーの燃焼により高温ガス中で溶融スラグが生成され、この溶融スラグがガス化炉壁111へ付着すると共に、炉底へ落下し、最終的にスラグホッパ122内の貯水へ排出される。そして、コンバスタ部116で発生した高温燃焼ガスは、ディフューザ部117を通ってリダクタ部118に上昇する。このリダクタ部118では、ガス化反応に必要な高温状態に維持されて、微粉炭が高温燃焼ガスと混合し、高温の還元雰囲気において微粉炭を部分燃焼させてガス化反応が行われ、生成ガスが生成される。ガス化した生成ガスが鉛直方向の下方側から上方側に向かって流通する。
Here, the operation of the gasifier 30 will be described.
In the coal gasification furnace 30, nitrogen and pulverized coal are charged and ignited by the burner 127 of the reducer portion 118, and pulverized coal, char and compressed air (oxygen) are charged and ignited by the burner 126 of the combustor portion 116. To. Then, in the convertor section 116, high-temperature combustion gas is generated by combustion of pulverized coal and char. Further, in the convertor portion 116, molten slag is generated in high temperature gas by combustion of pulverized coal and char, and the molten slag adheres to the gasification furnace wall 111 and falls to the bottom of the furnace, and finally in the slug hopper 122. It is discharged to the water storage. Then, the high-temperature combustion gas generated in the converter section 116 rises to the reducer section 118 through the diffuser section 117. In this reducer unit 118, the pulverized coal is maintained at a high temperature state required for the gasification reaction, the pulverized coal is mixed with the high temperature combustion gas, and the pulverized coal is partially burned in a high temperature reducing atmosphere to carry out the gasification reaction, and the generated gas is produced. Is generated. The gasified generated gas flows from the lower side in the vertical direction to the upper side.

次に、本実施形態に係るバーナ2周りの構造について、図1及び図2を用いて詳細に説明する。本実施形態に係るバーナ2は、例えば、石炭ガス化炉30のコンバスタ部116やリダクタ部126等の燃焼炉におけるガス化炉壁111に設けられるバーナ126やバーナ127(図3参照)等に適用される。 Next, the structure around the burner 2 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. The burner 2 according to the present embodiment is applied to, for example, a burner 126 or a burner 127 (see FIG. 3) provided on a gasifier wall 111 in a combustion furnace such as a convertor portion 116 or a reducer portion 126 of a coal gasification furnace 30. Will be done.

図3に示すように、石炭ガス化炉30は、図示しない石炭粉砕機によって微粉化された微粉炭やチャー(石炭の未反応分と灰分)を酸化剤で部分燃焼させて生成ガス(可燃性ガス)を得るものである。本実施形態では、酸化剤として空気を用いる。燃焼炉1は、微粉炭やチャーを燃焼させることによって燃焼熱を生成し、下流側に位置するリダクタ部118におけるガス化反応に必要な熱量やスラグを溶融させるための熱量を供給するものである。 As shown in FIG. 3, the coal gasifier 30 partially burns pulverized coal and char (unreacted coal and ash) pulverized by a coal crusher (not shown) with an oxidizing agent to produce gas (flammable). Gas) is obtained. In this embodiment, air is used as the oxidizing agent. The combustion furnace 1 generates combustion heat by burning pulverized coal or char, and supplies the amount of heat required for the gasification reaction in the reducer portion 118 located on the downstream side and the amount of heat for melting the slag. ..

上述のように、バーナ2は、燃焼炉1の周囲に複数設けられており、図1及び図2にはそのうちの1つのバーナ2が示されている。バーナ2は、ガス化炉壁111(図3参照)に形成された開口部3に挿通されている。ガス化炉壁111は、鉛直上下方向に延在して平行に設けられた複数の炉壁管4(図1ではそのうちの1本を図示している)を備えている。炉壁管4内には冷却水が流れるようになっている。ガス化炉壁111に形成される開口部3は、炉壁管4の一部を炉外側(図1において右側)にかつ側方に曲成することによって形成されている。 As described above, a plurality of burners 2 are provided around the combustion furnace 1, and one of the burners 2 is shown in FIGS. 1 and 2. The burner 2 is inserted through an opening 3 formed in the gasification furnace wall 111 (see FIG. 3). The gasification furnace wall 111 includes a plurality of furnace wall pipes 4 (one of which is illustrated in FIG. 1) extending vertically and vertically and provided in parallel. Cooling water flows into the furnace wall pipe 4. The opening 3 formed in the gasification furnace wall 111 is formed by bending a part of the furnace wall pipe 4 to the outside (right side in FIG. 1) and to the side.

バーナ2は、炉外から炉内にわたって配置される供給管5と、この供給管5の周りに巻回された冷却管6と、供給管5及び冷却管6が固定されている閉止フランジ(フランジ)7とを備えている。 The burner 2 is a closed flange (flange) to which a supply pipe 5 arranged from the outside of the furnace to the inside of the furnace, a cooling pipe 6 wound around the supply pipe 5, and the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 are fixed. ) 7 and.

供給管5は、供給管5の外径を構成する空気供給管(酸化剤供給管)8と、空気供給管8の炉外側端部の外周面から該外周面から直交する方向に延びる円環板状の供給管フランジ部10とを有する。空気供給管8の内部には、空気供給管8と同方向に延び、長手方向の軸中心を共通とする燃料供給管9が設置される。燃料供給管9の炉内側の先端は、空気供給管8の炉内側先端よりも炉内側から後退するように炉外側に位置し、燃料供給管9内には燃料として、微粉炭やチャーが搬送用一次空気とともに図示しない燃料ガス供給ラインより流通するようになっている。また、燃料供給管9の外面と空気供給管8の内面とは離間するように配置され、燃料供給管9の外面と空気供給管8の内面と間の空間には、空気(二次空気)が流通するようになっている。供給管フランジ部10には、後述する炉外管フランジ部13とボルト(図示省略)によって固定するためのボルト挿通孔11が形成されている。供給管5から供給された燃料及び空気によって炉内にて火炎が形成されるようになっている。 The supply pipe 5 is an air supply pipe (oxidizing agent supply pipe) 8 constituting the outer diameter of the supply pipe 5 and an annular ring extending from the outer peripheral surface of the outer end of the furnace of the air supply pipe 8 in a direction orthogonal to the outer peripheral surface. It has a plate-shaped supply pipe flange portion 10. Inside the air supply pipe 8, a fuel supply pipe 9 that extends in the same direction as the air supply pipe 8 and has a common axial center in the longitudinal direction is installed. The tip inside the furnace of the fuel supply pipe 9 is located outside the furnace so as to recede from the inside of the furnace with respect to the tip inside the furnace of the air supply pipe 8, and pulverized coal and char are transported into the fuel supply pipe 9 as fuel. It is distributed together with the primary air for use from a fuel gas supply line (not shown). Further, the outer surface of the fuel supply pipe 9 and the inner surface of the air supply pipe 8 are arranged so as to be separated from each other, and air (secondary air) is provided in the space between the outer surface of the fuel supply pipe 9 and the inner surface of the air supply pipe 8. Is now in circulation. The supply pipe flange portion 10 is formed with a bolt insertion hole 11 for fixing with a bolt (not shown) to the outer furnace pipe flange portion 13 described later. A flame is formed in the furnace by the fuel and air supplied from the supply pipe 5.

空気供給管8の炉外側の端部は、炉外に配置されている炉外管12に接続される。炉外管12の外径は、空気供給管8の内径よりわずかに小さな径とされ、炉外管12の端部が空気供給管8に挿入されることで、空気供給管8と炉外管12とは接続される。炉外管12の外周面には、該外周面と直交する方向に延びる円環板状の炉外管フランジ部13が設けられている。炉外管12と炉外管フランジ部13との固定箇所A1は溶接によって固定されている。炉外管フランジ部13には、供給管フランジ部10とボルト(図示省略)によって固定するためのボルト挿通孔14が形成されている。 The outer end of the air supply pipe 8 is connected to the outer furnace pipe 12 arranged outside the furnace. The outer diameter of the outer furnace pipe 12 is slightly smaller than the inner diameter of the air supply pipe 8, and the end of the outer furnace pipe 12 is inserted into the air supply pipe 8, so that the air supply pipe 8 and the outer furnace pipe 8 are formed. 12 is connected. An annular plate-shaped flange portion 13 extending in a direction orthogonal to the outer peripheral surface is provided on the outer peripheral surface of the outer furnace pipe 12. The fixing portion A1 between the outer furnace pipe 12 and the outer furnace pipe flange portion 13 is fixed by welding. The outer furnace pipe flange portion 13 is formed with a bolt insertion hole 14 for fixing the supply pipe flange portion 10 and bolts (not shown).

冷却管6は、内部に冷却水(冷却媒体)が流通するようになっており、第1冷却管15及び第1冷却管15よりも炉外側方向に位置する第2冷却管16を有する。第1冷却管15は、供給管5(空気供給管8)の外周面に接した状態で、供給管5を螺旋状に取り囲むように配置されている。第1冷却管15の炉内側の先端部は、供給管5の先端部よりも、出代長さL1(図1参照)だけ炉内側に突出するように配置されている。後述するように、バーナ2を閉止フランジ7によりシールボックス20に固定されている固定部材22に取り付けた後に、第2冷却管16は、第1冷却管15の上流端および下流端に溶接接続されることで連続的に接続されている。すなわち、第1冷却管15と第2冷却管16とは、一連の連続した冷却管6とされている。冷却管6は、耐食性及び繰り返しの熱応力による熱疲労に耐える観点から、例えばNi基合金やNi含有合金(インコネル625等)によって形成されている。 The cooling pipe 6 has a cooling water (cooling medium) flowing inside, and has a first cooling pipe 15 and a second cooling pipe 16 located outside the furnace with respect to the first cooling pipe 15. The first cooling pipe 15 is arranged so as to spirally surround the supply pipe 5 in a state of being in contact with the outer peripheral surface of the supply pipe 5 (air supply pipe 8). The tip of the first cooling pipe 15 inside the furnace is arranged so as to protrude inside the furnace by the extension length L1 (see FIG. 1) from the tip of the supply pipe 5. As will be described later, after the burner 2 is attached to the fixing member 22 fixed to the seal box 20 by the closing flange 7, the second cooling pipe 16 is welded and connected to the upstream end and the downstream end of the first cooling pipe 15. It is connected continuously by. That is, the first cooling pipe 15 and the second cooling pipe 16 are a series of continuous cooling pipes 6. The cooling pipe 6 is formed of, for example, a Ni-based alloy or a Ni-containing alloy (Inconel 625 or the like) from the viewpoint of corrosion resistance and resistance to thermal fatigue due to repeated thermal stress.

閉止フランジ7は、図2に示すように、円環板状部材であって、略中心部分に供給管5を挿通するための供給管挿通孔17が形成されている。閉止フランジ7は耐熱性と耐食性から、例えばステンレス鋼(SUS316L等)により形成されている。また、供給管挿通孔17の外周側には、冷却管6を挿通するための冷却管挿通孔18が、例えば紙面上下に2つ形成されている。また、冷却管挿通孔18よりも外周側には、外周に沿うように複数(本実施形態では例えば16個)のボルト挿通孔19が形成されている。このボルト挿通孔19は、後述するシールボックス20に固定されている固定部材22と、閉止フランジ7とを固定するための孔である。 As shown in FIG. 2, the closing flange 7 is an annular plate-shaped member, and a supply pipe insertion hole 17 for inserting the supply pipe 5 is formed in a substantially central portion thereof. The closing flange 7 is made of, for example, stainless steel (SUS316L or the like) because of its heat resistance and corrosion resistance. Further, on the outer peripheral side of the supply pipe insertion hole 17, for example, two cooling pipe insertion holes 18 for inserting the cooling pipe 6 are formed above and below the paper surface. Further, on the outer peripheral side of the cooling pipe insertion hole 18, a plurality of (for example, 16 bolt insertion holes 19 in this embodiment) bolt insertion holes 19 are formed along the outer circumference. The bolt insertion hole 19 is a hole for fixing the fixing member 22 fixed to the seal box 20 described later and the closing flange 7.

炉外側には、炉壁管4によって形成された開口部3を覆うようにシールボックス20が設けられている。シールボックス20は例えばステンレス製とされている。シールボックス20内には、耐火材21が充填されている。耐火材21としては、例えばアルミナやシリカが好適に用いられる。これらシールボックス20及び耐火材21により、加圧された炉内の圧力を維持するとともに、バーナ2と開口部3との隙間から炉外へ漏出する輻射やスラグが更に外部への漏出を可及的に防止することができる。 A seal box 20 is provided on the outside of the furnace so as to cover the opening 3 formed by the furnace wall tube 4. The seal box 20 is made of stainless steel, for example. The seal box 20 is filled with a refractory material 21. As the refractory material 21, for example, alumina or silica is preferably used. The seal box 20 and the refractory material 21 maintain the pressurized pressure inside the furnace, and radiation and slag leaking out of the furnace through the gap between the burner 2 and the opening 3 can further leak to the outside. Can be prevented.

シールボックス20の炉外側の面には、シールボックス20と閉止フランジ7とを接続する固定部材22が設けられている。固定部材22は、シールボックス20の炉外側の面に設けられた固定箇所A2に溶接固定されて炉外側方向に延びる円筒部23と、円筒部23の炉外側端部からシールボックス20の炉外側の面に延びる固定部材フランジ部24とを有する。固定部材フランジ部24には、閉止フランジ7と固定するためのボルト挿通孔25が形成されている。 A fixing member 22 for connecting the seal box 20 and the closing flange 7 is provided on the outer surface of the seal box 20. The fixing member 22 has a cylindrical portion 23 that is welded and fixed to a fixing portion A2 provided on the outer surface of the furnace of the seal box 20 and extends in the outer direction of the furnace, and the outer side of the furnace of the seal box 20 from the outer end of the cylindrical portion 23. It has a fixing member flange portion 24 extending on the surface of the above. The fixing member flange portion 24 is formed with a bolt insertion hole 25 for fixing to the closing flange 7.

次に、本実施形態におけるバーナ2の固定態様について説明する。
バーナ2は閉止フランジ7を基準にして各部位を固定している。閉止フランジ7と供給管5との固定箇所A3は、溶接固定されている。すなわち、閉止フランジ7に形成された供給管挿通孔17に供給管5(空気供給管8)が挿通された状態で、閉止フランジ7と供給管5の外面とが溶接固定されている。閉止フランジ7と冷却管6との固定箇所A4は、溶接固定されている。すなわち、閉止フランジ7に形成された冷却管挿通孔18に冷却管6が挿通された状態で、閉止フランジ7と冷却管6(第1冷却管15)の外面とが溶接固定されている。このように、閉止フランジ7と供給管5及び冷却管6とは、溶接固定によって固定され、一体的な構造となっている。すなわち、閉止フランジ7に対して、供給管5の炉内側先端位置と冷却管6(第1冷却管15)の炉内側先端部の位置が、固定されている。
Next, a fixed mode of the burner 2 in the present embodiment will be described.
Each part of the burner 2 is fixed with reference to the closing flange 7. The fixing portion A3 between the closing flange 7 and the supply pipe 5 is fixed by welding. That is, the closing flange 7 and the outer surface of the supply pipe 5 are welded and fixed in a state where the supply pipe 5 (air supply pipe 8) is inserted into the supply pipe insertion hole 17 formed in the closing flange 7. The fixing portion A4 between the closing flange 7 and the cooling pipe 6 is welded and fixed. That is, the closing flange 7 and the outer surface of the cooling pipe 6 (first cooling pipe 15) are welded and fixed in a state where the cooling pipe 6 is inserted into the cooling pipe insertion hole 18 formed in the closing flange 7. In this way, the closing flange 7, the supply pipe 5, and the cooling pipe 6 are fixed by welding and fixed to form an integral structure. That is, the position of the furnace inner tip of the supply pipe 5 and the position of the furnace inner tip of the cooling pipe 6 (first cooling pipe 15) are fixed to the closing flange 7.

閉止フランジ7と固定部材22とはボルト(図示省略)によって着脱可能に固定される。具体的には、閉止フランジ7に形成されたボルト挿通孔19と、固定部材フランジ部24に形成されたボルト挿通孔25とが重なった状態で、両挿通孔19,25を挿通するボルト(図示省略)によって締結固定される。また、供給管5と炉外管12とはボルト(図示省略)によって着脱可能に固定される。具体的には、供給管フランジ部10に形成されたボルト挿通孔11と、炉外管フランジ部13に形成されたボルト挿通孔14とが重なった状態で、両挿通孔11,14を挿通するボルト(図示省略)によって締結固定されている。 The closing flange 7 and the fixing member 22 are detachably fixed by bolts (not shown). Specifically, a bolt through which both insertion holes 19 and 25 are inserted in a state where the bolt insertion hole 19 formed in the closing flange 7 and the bolt insertion hole 25 formed in the fixing member flange portion 24 overlap each other (not shown). It is fastened and fixed by (omitted). Further, the supply pipe 5 and the outer furnace pipe 12 are detachably fixed by bolts (not shown). Specifically, both insertion holes 11 and 14 are inserted in a state where the bolt insertion hole 11 formed in the supply pipe flange portion 10 and the bolt insertion hole 14 formed in the furnace outer pipe flange portion 13 overlap each other. It is fastened and fixed with bolts (not shown).

上記構成によるバーナ2は、以下のように使用される。
供給管5の炉内側先端部では、図示しない供給源から供給された燃料及び一次空気が燃料供給管9から噴出し、二次空気が空気供給管8から噴出される。供給管5の炉内側先端から噴出された燃料及び空気は、炉内にて、既に形成されている燃料領域に投入され、所望の燃焼状態が維持される。一方、炉内に形成された火炎による燃焼輻射熱から供給管5を保護するため、冷却管6内に冷却水が流されて、供給管5の炉内側突出部を冷却する。冷却水は図示しない冷却水源から供給され、冷却管6内を流通した後に、外部へ流出される。
The burner 2 having the above configuration is used as follows.
At the tip inside the furnace of the supply pipe 5, fuel and primary air supplied from a supply source (not shown) are ejected from the fuel supply pipe 9, and secondary air is ejected from the air supply pipe 8. The fuel and air ejected from the inner tip of the furnace of the supply pipe 5 are charged into the fuel region already formed in the furnace, and the desired combustion state is maintained. On the other hand, in order to protect the supply pipe 5 from the combustion radiant heat generated by the flame formed in the furnace, cooling water is flowed into the cooling pipe 6 to cool the protrusion inside the furnace of the supply pipe 5. The cooling water is supplied from a cooling water source (not shown), circulates in the cooling pipe 6, and then flows out to the outside.

次に、本実施形態におけるバーナ2の取付方法について説明する。
本実施形態では、供給管5(空気供給管8)及び冷却管6を閉止フランジ7に固定箇所A3,A4を溶接固定する工程(供給管固定工程及び冷却管固定工程)は工場で行われる。詳細には、第1冷却管15の炉内側の先端部が、供給管5(空気供給管8)の先端部よりも、所定の出代長さL1(図1参照)炉内側に突出するように、供給管5及び冷却管6を閉止フランジ7に位置管理して固定する工程を工場で行う。その後、供給管5及び冷却管6が固定された閉止フランジ7を所定の運搬手段によって、燃焼炉1が設置されている現場に運搬する(運搬工程)。現場では、閉止フランジ7と固定部材22とをボルト留めし、さらに、供給管5と炉外管12とをボルト留めすることで、燃焼炉1に供給管5及び冷却管6を設置する(フランジ固定工程)。
その後、第1冷却管15の上流端および下流端に、第2冷却管16を溶接固定接続して、冷却管6は連続的に接続される。
また、供給管5において、空気供給管8の内部には、空気供給管8と同方向に延び、長手方向の軸中心を共通として燃料供給管9が設置される。燃料供給管9の炉内側の先端は、空気供給管8の炉内側先端よりも、所定の長さで炉内側から後退する位置になるよう据付けて固定される。この際に、空気供給管8は閉止フランジ7に位置を管理して固定されているので、燃料供給管9の空気供給管8との位置合わせと設置は、従来よりも容易に実施することが可能となる。
Next, a method of attaching the burner 2 in the present embodiment will be described.
In the present embodiment, the steps (supply pipe fixing step and cooling pipe fixing step) of fixing the supply pipe 5 (air supply pipe 8) and the cooling pipe 6 to the closing flange 7 by welding the fixing points A3 and A4 are performed at the factory. Specifically, the tip of the first cooling pipe 15 inside the furnace protrudes inside the furnace with a predetermined extension length L1 (see FIG. 1) from the tip of the supply pipe 5 (air supply pipe 8). In addition, a step of position-controlling and fixing the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 to the closing flange 7 is performed at the factory. After that, the closing flange 7 to which the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 are fixed is transported to the site where the combustion furnace 1 is installed by a predetermined transportation means (transportation step). At the site, the closing flange 7 and the fixing member 22 are bolted, and the supply pipe 5 and the outer furnace pipe 12 are bolted to install the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 in the combustion furnace 1 (flange). Fixing process).
After that, the second cooling pipe 16 is welded and fixedly connected to the upstream end and the downstream end of the first cooling pipe 15, and the cooling pipe 6 is continuously connected.
Further, in the supply pipe 5, a fuel supply pipe 9 is installed inside the air supply pipe 8 so as to extend in the same direction as the air supply pipe 8 and have a common axial center in the longitudinal direction. The tip of the fuel supply pipe 9 inside the furnace is installed and fixed so as to be retracted from the inside of the furnace by a predetermined length from the tip of the inside of the fire of the air supply pipe 8. At this time, since the air supply pipe 8 is fixed to the closing flange 7 by controlling the position, the alignment and installation of the fuel supply pipe 9 with the air supply pipe 8 can be performed more easily than before. It will be possible.

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、供給管5及び冷却管6が閉止フランジ7に固定されているので、閉止フランジ7をガス化炉壁111(図3参照)のシールボックス20に固定されている固定部材22に取り付けて固定するだけで供給管5及び冷却管6を燃焼炉1に設置することができる。また、供給管5及び冷却管6は、閉止フランジ7に固定されているので、供給管5と冷却管6とを所望の相対位置に配置した状態のまま運搬をすることができる。これにより、供給管5と冷却管6とを所望の相対位置に配置して固定する場所と、供給管5及び冷却管6を燃焼炉1に設置する場所とを別々の場所とすることができる。
According to this embodiment, the following effects are exhibited.
In the present embodiment, since the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 are fixed to the closing flange 7, the closing flange 7 is attached to the fixing member 22 fixed to the seal box 20 of the gasification furnace wall 111 (see FIG. 3). The supply pipe 5 and the cooling pipe 6 can be installed in the combustion furnace 1 simply by attaching and fixing. Further, since the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 are fixed to the closing flange 7, the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 can be transported while being arranged at desired relative positions. As a result, the place where the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 are arranged and fixed at desired relative positions and the place where the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 are installed in the combustion furnace 1 can be set as separate places. ..

本実施形態では、冷却管6の炉内側の先端部は、供給管5(空気供給管8)の先端部よりも、所定の出代長さL1(図1参照)だけ炉内側に突出するように配置して供給管5に対する冷却を行っている。このような構造では、出代長さL1を長くすることで供給管5の冷却効果を向上することが出来るが、あまり長くしてしまうと、燃料供給管9から噴出される燃料(微粉炭やチャー)が、冷却管6の突出部分に衝突し、この突出部分において粉粒摩耗を起こし、突出部分を損傷させてしまうおそれがある。したがって、冷却管6の突出部分の出代長さL1は、粉粒摩耗を防ぎつつ冷却効果を得られるように、取付位置の精度を高く管理して固定する必要がある。 In the present embodiment, the tip of the cooling pipe 6 inside the furnace protrudes inside the furnace by a predetermined extension length L1 (see FIG. 1) from the tip of the supply pipe 5 (air supply pipe 8). The supply pipe 5 is cooled by arranging it in. In such a structure, the cooling effect of the supply pipe 5 can be improved by lengthening the feed length L1, but if it is too long, the fuel (fine coal or pulverized coal) ejected from the fuel supply pipe 9 can be improved. The char) may collide with the protruding portion of the cooling pipe 6, cause powder and grain wear at the protruding portion, and damage the protruding portion. Therefore, the protrusion length L1 of the protruding portion of the cooling pipe 6 needs to be fixed with high accuracy of the mounting position so that a cooling effect can be obtained while preventing powder wear.

本実施形態では、供給管5(空気供給管8)及び冷却管6を閉止フランジ7に固定箇所A3,A4を溶接固定する工程を工場で行っている。すなわち、高い精度が求められる冷却管6の突出部分の出代長さL1を所望の長さに調整する工程を工場で行なっている。そして、この所望の出代長さL1を維持した状態で燃焼炉1が設けられている現場まで運搬している。したがって、燃焼炉1に供給管5及び冷却管6を設置する現場では、閉止フランジ7を固定部材22に固定するだけで、供給管5と冷却管6とを所望の相対位置で燃焼炉1に設置することができる。よって、現場での冷却管6の突出部分の出代長さL1を所望の長さに調整する作業を省くことができる。したがって、燃焼炉1に供給管5及び冷却管6を設置する際の作業性を向上させることができる。 In the present embodiment, the steps of fixing the supply pipe 5 (air supply pipe 8) and the cooling pipe 6 to the closing flange 7 by welding the fixing points A3 and A4 are performed at the factory. That is, a step of adjusting the protrusion length L1 of the protruding portion of the cooling pipe 6, which requires high accuracy, to a desired length is performed at the factory. Then, the combustion furnace 1 is transported to the site where the combustion furnace 1 is installed while maintaining the desired extension length L1. Therefore, at the site where the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 are installed in the combustion furnace 1, the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 are placed in the combustion furnace 1 at a desired relative position simply by fixing the closing flange 7 to the fixing member 22. Can be installed. Therefore, it is possible to omit the work of adjusting the protrusion length L1 of the protruding portion of the cooling pipe 6 to a desired length at the site. Therefore, workability when installing the supply pipe 5 and the cooling pipe 6 in the combustion furnace 1 can be improved.

また、閉止フランジ7が着脱可能にガス化炉壁111に対して固定されているので、メンテナンス等で供給管5や冷却管6を交換する場合には、着脱可能な閉止フランジ7をガス化炉壁111から簡単に取り外すことができ、簡易に交換を行うことができる。 Further, since the closing flange 7 is detachably fixed to the gasification furnace wall 111, when the supply pipe 5 or the cooling pipe 6 is replaced for maintenance or the like, the removable closing flange 7 is used for the gasification furnace. It can be easily removed from the wall 111 and easily replaced.

なお、本発明は、上記各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、本実施形態では、冷却管6の炉内側の先端部は、供給管5の先端部よりも、出代長さL1だけ炉内側に突出するように配置されているが、供給管の性耐熱性と冷却効果とを考慮して、冷却管6の炉内側の先端部を炉内側に突出させずに、供給管5の先端部付近に配置してもよい。 The present invention is not limited to the invention according to each of the above embodiments, and can be appropriately modified without departing from the gist thereof. For example, in the present embodiment, the tip of the cooling pipe 6 inside the furnace is arranged so as to protrude inside the furnace by the extension length L1 from the tip of the supply pipe 5, but the nature of the supply pipe In consideration of heat resistance and cooling effect, the tip portion of the cooling pipe 6 inside the furnace may be arranged near the tip portion of the supply pipe 5 without protruding inside the furnace.

1 燃焼炉
2 バーナ
5 供給管
6 冷却管
7 閉止フランジ(フランジ)
8 空気供給管(酸化剤供給管)
9 燃料供給管
10 供給管フランジ部
12 炉外管
13 炉外管フランジ部
15 第1冷却管
16 第2冷却管
20 シールボックス
22 固定部材
24 固定部材フランジ部
30 石炭ガス化炉(ガス化炉)
L1 出代長さ
1 Combustion furnace 2 Burner 5 Supply pipe 6 Cooling pipe 7 Closing flange (flange)
8 Air supply pipe (oxidizer supply pipe)
9 Fuel supply pipe 10 Supply pipe flange part 12 Outer pipe 13 Outer pipe flange part 15 First cooling pipe 16 Second cooling pipe 20 Seal box 22 Fixing member 24 Fixing member Flange part 30 Coal gasification furnace (gasification furnace)
L1 shift length

Claims (5)

炉内に酸化剤を供給する酸化剤供給管と、
前記酸化剤供給管内の同軸線上に配置され、燃料及び酸化剤を供給する燃料供給管と、
前記酸化剤供給管を取り囲むように設けられた冷却管と、
前記酸化剤供給管と前記冷却管とが固定されるとともに、炉壁に対して着脱可能に固定されるフランジと、
を備えているバーナ。
An oxidizer supply pipe that supplies the oxidizer into the furnace,
A fuel supply pipe arranged on a coaxial line in the oxidant supply pipe to supply fuel and an oxidant,
A cooling pipe provided so as to surround the oxidant supply pipe, and
A flange to which the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed and detachably fixed to the furnace wall,
Burner with.
前記冷却管の前記炉内側の先端部は、前記酸化剤供給管の前記炉内側の先端部よりも、所定の長さ前記炉内側に位置する請求項1に記載のバーナ。 The burner according to claim 1, wherein the tip of the cooling pipe inside the furnace is located inside the furnace by a predetermined length with respect to the tip of the oxidizing agent supply pipe inside the furnace. 請求項1または請求項2に記載のバーナを備えているガス化炉。 A gasifier having the burner according to claim 1 or 2. 炉内に酸化剤を供給する酸化剤供給管と、
前記供給管内の同軸線上に配置され、燃料及び酸化剤を供給する燃料供給管と、
前記酸化剤供給管を取り囲むように設けられた冷却管と、
前記酸化剤供給管と前記冷却管とが固定されるとともに、炉壁に対して着脱可能に固定されるフランジと、
を備えているバーナの取付方法であって、
前記フランジに前記酸化剤供給管を固定する供給管固定工程と、
前記フランジに前記冷却管を固定する冷却管固定工程と、
前記供給管固定工程及び前記冷却管固定工程のあとに、前記フランジを前記炉壁に対して着脱可能に固定するフランジ固定工程と、
を有し、
前記フランジ固定工程により前記酸化剤供給管及び前記冷却管の前記炉内に突出する位置を管理するバーナの取付方法。
An oxidizer supply pipe that supplies the oxidizer into the furnace,
A fuel supply pipe arranged on the coaxial line in the supply pipe and supplying fuel and an oxidant,
A cooling pipe provided so as to surround the oxidant supply pipe, and
A flange to which the oxidant supply pipe and the cooling pipe are fixed and detachably fixed to the furnace wall,
It is a method of mounting a burner equipped with
A supply pipe fixing step of fixing the oxidant supply pipe to the flange,
A cooling pipe fixing step of fixing the cooling pipe to the flange,
After the supply pipe fixing step and the cooling pipe fixing step, a flange fixing step of detachably fixing the flange to the furnace wall, and a flange fixing step.
Have,
A method for attaching a burner that controls the positions of the oxidizing agent supply pipe and the cooling pipe protruding into the furnace by the flange fixing step.
前記酸化剤供給管及び前記冷却管が固定された前記フランジを運搬する運搬工程を有し、
前記供給管固定工程及び前記冷却管固定工程は、工場で行われ、
前記フランジ固定工程は、前記運搬工程のあとに、前記炉壁を有する燃焼炉に前記酸化剤供給管及び前記冷却管を設置する現場で行われる請求項4に記載のバーナの取付方法。
It has a transporting step of transporting the flange to which the oxidizing agent supply pipe and the cooling pipe are fixed.
The supply pipe fixing step and the cooling pipe fixing step are performed at the factory.
The method for attaching a burner according to claim 4, wherein the flange fixing step is performed at a site where the oxidant supply pipe and the cooling pipe are installed in a combustion furnace having the furnace wall after the transportation step.
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