JPH03134093A

JPH03134093A - 噴流層ガス化装置

Info

Publication number: JPH03134093A
Application number: JP27341889A
Authority: JP
Inventors: Akio Ueda; 昭雄植田; Hiroshi Ishizaka; 浩石坂; Naruhito Takamoto; 成仁高本; Eiji Kida; 木田　栄次; Shuntaro Koyama; 俊太郎小山
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1991-06-07
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH086102B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は石炭、コークス、石炭液化残渣等の炭素微粉原
料ガス化炉に係わり、特に安定して連続運転でき、信頼
性の高いバーナを有する炭素微粉原料ガス化装置に関す
る。

［従来の技術］従来、石炭ガス化炉には、固定層、流動層、噴流層等を
用いる方式が種々提案されている。これらの方式の中で
、噴流層を用いる石炭ガス化炉は炭素質の原料を微粉に
して酸素、空気等の酸化剤と共に炭素微粉原料の灰の融
点以上（１３００〜１６００℃）の温度の炉内に供給し
てガス化させるため、他の方式に比較し、ガス化効率が
高く、適用炭種が広く、また公害性の副産物が少ない等
の特徴を有していることがら、合成ガス、複合発電、燃
料電池等の燃料製造に適している。

噴流層方式のガス化炉としては、微粉炭またはチャー（
ガスと共に飛散するカーボン粒子）とガス化剤（酸素、
空気、スチーム等）を同じバーナより吹き込む一段方式
の装置と、前記のバーナに加えて、微粉炭またはチャー
だけを単独に吹き込むバーナを設置する二段方式の装置
がある。

また、石炭ガス化反応は大別すると以下の方式％式％石炭→チャー、Ｈ２，Ｃｏ、ＣＯ２，ＣＨ。

・・・　（１）チャ　＋０２−ＣＯ２，Ｃｏ、Ｈ２・・・　（２）石炭
＋ｏ２→Ｃ０１ｃＯ２，Ｈ２・・・（３）（１）式の反
応は熱分解反応であり、前記した二段方式において、微
粉炭だけを単独に吹き込むバーナによって起こりやすい
、（１）式と（２）式の反応を明らかに区別して併発さ
せる方式の代表例としては公知のごとく米国のＢ　Ｉ−
ＧＡＳプロセスがある。またバーナから石炭とガス化剤
とを同時に供給し、意図的に（１）式と（２）式とを区
別しない（３）式の反応式によるプロセスがあり、代表
例としてはＴｅｘａｃｏプロセス、Ｓｈｅ　ｌ　１−Ｋ
ｏｐｐｅｒｓプロセス等がある。

また本発明者らは、例えば特願昭５８−４７１６２号お
よび特願昭５８−５０４９６号に示すように、炉内に酸
化剤の配分量の異なるバーナを二段にして、これらを複
数設置した二段方式のプロセスを提案している。第９図
に、その方法を示すが、微粉炭等の炭素微粉原料１およ
び炭素微粉原料搬送ガス６と酸化剤１６を供給するバー
ナ１７ａ。

１７ｂをガス化炉本体１０のガス化室１１の上段および
下段にそれぞれ設置し、酸化剤１６を上段バーナ１７ａ
には少なく、下段バーナ１’　７　ｂには多く投入する
ものである。ここで、ホッパ２．３内に酸素が入らない
ようにするなめ、安全を考慮して一般には不活性ガスで
ある窒素あるいは炭酸ガスが原料搬送ガス６として用い
られる。

微粉炭１はホッパ２．３、ロータリフィーダ４を経て原
料搬送ライン７Ｌこ供給され、原料搬送ライン７の途中
で搬送ガス６と合流し、分配器８に供給される。微粉炭
１は分配器８により分流されバーナ１７ａ、１７ｂに供
給される。断熱材１３で囲まれたガス化炉１０内で微粉
炭１をガス化し、生成ガス１２は炉１０の頂部から排出
され、スラグ１８は炉１０底部の冷却水１５中に降下し
、炉外へ排出される。なお、石炭ガス化炉１０の底部側
壁にはスラグタップ１９にスラグが滞留しないように加
熱用のスラグタップ加熱用バーナ１４を設けている。ス
ラグタップ加熱用バーナ１□１には燃料２０および酸化
剤２１が供給される。

酸化剤１６を上述のごとく配分することによって、下段
バーナ１７ｂでは特に、石炭十〇、、ＣＯＺ＋８２０　　　　　　＝　−−（４
）上段バーナ１７ａでは特に、チャー＋ＣＯ７→２ＣＯ・・・　（５）チャー＋Ｈ２０
→Ｈ２＋ＣＯ・・・　（６）の反応を起こりやすくする
ものである０本方法では、酸化剤１６を下段バーナ１７
ｂに多く配分し、スラグ１８を流下させる孔（スラグタ
ップ）１９の付近を高温にし、かつ上段バーナ１７ａで
は活性なチャーを生成させようとするものである。

また第１０図及び１１図に、ガス化炉に設置する従来の
バーナの一例を示す、第１０図に示す例は、原料噴出ノ
ズル３５の周りに酸化剤噴出ノズル３６を設置したバー
ナ本体４０からなるもので、バーナ本体４０の外で微粉
原料３１と酸化剤１６とが混合されるなめ、外部混合型
と呼ばれる型式のバーナである。第１１図に示すバーナ
は、原料噴出ノズル３５に酸化剤噴出ノズル３３を設置
したバーナ本体４０からなるもので、バーナ本体４０の
内部で微粉原料３１と酸化剤１６とを混合させてガス化
炉内に噴出させる内部混合型バーナである。いずれのプ
ロセスにおいても、ガス化に用いられるバーナは、（１
）弐〜（６）式に示すような反応を速やかに起こさせる
ために、微粉原料３１と酸化剤１６とを速やか−に、か
つ良好に混合させようとしたものである。

［発明が解決しようとする課題］特にガス化反応を二段で行わせる方法では、通常複数の
バーナをガス化炉の炉壁に設置するが、炉内の各段のバ
ーナで均一の反応を起こさせたとき、−段で行わせる方
法に比較し、当然高いガス化効率が得られる。酸化剤は
ガスであるため、酸化剤の流量測定および流量制御は、
従来技術によって、容易に各段のバーナに均等に配分す
ることができる。しかし微粉炭のような粉体については
、例えばロータリーフィーダのごとく供給機を各バーナ
に対して設置すると、イニシャルコストが非常にかかる
ので不経済である。また一般に炭素微粉原料ガス化法で
は、粉体原料を搬送するガスの使用量を減少させるため
、また、生成ガス中の該搬送ガスの割合を減少させるた
め、一般には、管の内径が５１１Ｉ１１から２０ｍ程度
の細い配管を用いる。

従って、粉体原料を各バーナで均一に分配しようとして
、バルブあるいはオリフィスのごとき配管の内径を減少
させる抵抗体を各バーナ配管に設置すれば、バルブ等の
狭くなった部分で原料の粉体が閉塞するため、バルブの
ような抵抗体を使用することはできない、従って、−ｍ
には絞り部の無いＹ型の分配器を設置し、分配器から各
バーナにいたる配管の長さを少なくとも同一にしている
が、均等分配の調整が難しく、更に運転中に原料の配分
を変化できないのが現状である。

また、第９図のような配置をした場合、分配器８に近い
バーナ１７と遠いバーナ１７とができるが、配管の抵抗
を同一にしようとして同じ長さの配管をすれば、分配器
に近いバーナ１７の配管は大きく曲げて配管せざるを得
ない、その結果、見栄えも悪く、また、配管の長さを最
も長い距離のバーナ１７の長さに合わすため、高い圧力
損失をとらざるを得ない、しかしながら、同一の長さの
配管をしても配管の曲率、曲げの位置、長さを全く同じ
にすることは不可能であり、たとえ曲率及び長さを同一
にしても助走距離が異なるため、圧力損失を同一にする
のが非常に難しい。したがって、試運転の時に、分配器
８からバーナ１７までの原料搬送ライン９の長さを試行
錯誤で変化させ、各バーナ１７に均等に原料が配分され
るようにしているのが現状である。

また、噴流層ガス化法においても、原料と酸化剤との混
合が良好なほど、高いガス化効率が得られる。しかし、
第１１図に示す、搬送ガスで送られる原料３１と酸化剤
１６との混合が良好である内部混合型バーナでは、原料
噴出ノズル３５がら噴出するガスの噴出速度が低いので
、バーナ本体４０の上方から流下するスラグによって原
料噴出ノズル３５が覆われるようになる。炉内の温度が
高いときには、粘度の低いスラグとなるので原料噴出ノ
ズル３５がスラグで覆われることはない。

しかし、炉内の温度が低下し粘度が高くなったり、ある
いは石炭の処理量が非常に多くなり、原料噴出ノズル３
５におけるスラグの流下量が多くなると、原料噴出ノズ
ル３５におけるスラグの抵抗が大きくなるため、原料の
配分が不均等になる。不均等がひどくなると、あるバー
ナには原料が全く供給されなくなるため、そのバーナは
酸化剤のみが噴出するようになり、ガス化効率が低下す
るのみならず炉内耐火材の焼損、炉内の爆発等の重大な
事故につながる場合もある。したがって、内部混合型バ
ーナが利用できるガス化炉は炭種及び運転条件に制限が
あった。

一方、外部混合型バーナ（第１０図）では、噴出流速の
小さい原料噴出ノズル３５の周りに、酸化剤１６を高速
で噴出できるので、バーナ本体４０の上方から流下する
スラグによって、原料噴出ノズル３５が覆われることは
ない、しかし、酸化剤１６と搬送ガスで送られる原料３
１との混合が良好ではないため、内部混合型バーナと同
程度にガス化効率を高くすることができなかった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を無くし、バ
ーナ先端部がスラグで覆われることもなく、微粉炭等の
固体原料と酸化剤との混合が良好で、更に、該原料を各
バーナに均等に分配することができる高効率の石炭ガス
化装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］本発明の上記した目的は、次の構成により達成される。

すなわち、炭素質の固体原料を微粉にし、窒素ガス、炭酸ガス等の
酸素を含有しないガスを該固体原料の搬送ガスとし、更
に酸素、空気等を酸化剤として用い、該固体原料圧の溶
融点以上の温度で該固体原料をガス化する噴流層ガス化
装置において、該固体原料の搬送ラインの途中に、該酸
化剤の一部を混入させた噴流層ガス化装置、または、窒
素ガス、炭酸ガス等の酸素を含有しないガスを搬送ガス
とし、固体原料ガス化炉内に炭素質の微粉固体原料を噴
出する固体原料噴出ノズルの周りに酸化剤を噴出する酸
化剤供給ノズルを有し、更に該固体原料噴出ノズルの上
流に、酸化剤供給ノズルを設置した噴流層ガス化装置用
バーナ、または、炭素質の固体原料を微粉にし、窒素ガス、炭酸ガス等の
酸素を含有しないガスを搬送ガスとし、該固体原料を搬
送ガスとともに複数のバーナに分配し、更に各バーナに
酸素、空気等からなる酸化剤を供給して、該固体原料圧
の溶融点以上の温度で該固体原料をガス化する噴流層ガ
ス化装置において、各バーナへの固体原料を均等に分配
するために酸化剤の供給量を制御する酸化剤供給量制御
手段を設けた噴流層ガス化装置、または、上記酸化剤供
給量制御手段には、固体原料を複数のバーナに分配する
分配器と各バーナの固体原料ガス化炉内への固体原料噴
出ノズルとの間に配置される原料流量の検出手段と、該
検出手段の検出信号に基づいて固体原料搬送ラインに設
置した原料噴出方向に向がって酸化剤の一部を噴出する
酸化剤供給ノズルの酸化剤噴出量を制御する手段と、を
設けた上記噴流層ガス化装置、または、炭素質の固体原
料を固体原料ガス化炉内に噴出する複数のバーナを設置
した固体原料ガス化炉の周りに、固体原料ガス化炉を取
り巻く該固体原料の供給用集合管を設置し、該集合管か
ら各バーナへ接続する分岐管を設け、該分岐管の途中に
該バーす方向に酸化剤の一部を噴出させて、該固体原料
を分配させる固体原料分配器を設けた噴流層ガス化装置
、または、上記固体原料分配器に用いる固体原料分配用のガスとし
て、固体原料ガス化装置で生成したガスを用いる噴流層
ガス化装置、である。

［作用コ酸化剤の一部を原料搬送ラインに注入するので原料と酸
化剤との混合が良好であり、本装置では、原料噴出ノズ
ルの周りに酸化剤を噴出するノズルを設置したバーナを
用いても微粉状の固体原料と酸化剤との混合が予め行わ
れているので、原料噴出ノズルがスラグで覆われること
もなく、高いガス化効率が得られる。

また、固体原料噴出ノズルの周りに酸化剤供給ノズルを
有し、更に、固体原料噴出ノズルの上流において酸化剤
供給ノズルを設けたバーナは固体原料と酸化剤の混合が
良好な上に、原料噴出ノズルが閉塞することもなくなる
。

更に、本装置では酸化剤の一部を原料搬送ラインの原料
の流れる方向に向けているので、該酸化剤を高速で噴出
すれば、該酸化剤噴出孔付近は減圧になる。したがって
、該酸化剤の分配量を変えることによって、搬送ライン
の圧力を変化できるので、複数のバーナに原料を配分す
るようなガス化装置では、各バーナに供給する原料量を
検出する手段を設け、かつ該酸化剤の分配量を制御すれ
ば、各バーナの原料供給量を常に一定にすることができ
るのである。

また、固体原料を固体原料ガス化炉内に噴出する複数の
バーナを設置した固体原料ガス化炉の周りに、固体原料
ガス化炉を取り巻く固体原料の供給用集合管を設置し、
該集合管から各バーナへ接続する分岐管を設け、該分岐
管の途中に該バーナ方向に酸化剤の一部を噴出させて、
固体原料を分配させる噴流層ガス化装置用の微粉原料分
配器は原料供給ラインの配管の長さを短くでき、また原
料供給系の圧力損失を小さくできる。

［実施例〕以下、本発明の実施例を図面基づいて説明する。

（実施例１）第１図に本発明の石炭ガス化装置を示す。

第１図の石炭ガス化装置において、第９図で説明したも
のと同一部材についての説明は省略する。

複数のバーナを設置している本ガス化装置では微粉化さ
れた固体原料１を分配器８にて分配するが本実施例では
、原料搬送ライン７の途中に酸化剤１６の一部を供給す
るものである。バーナ１７に供給する酸化剤１６の一部
を原料搬送ライン７に供給するので、供給ホッパ３に酸
化剤１６が混入することがない。また、原料１と酸化剤
１６とが予め一部分混合できるので、高いガス化効率が
得られる。すなやち、従来から用いられている６原料１
と酸化剤１６との混合が良くない第１０図に示す外部混
合型バーナを本実施例の石炭ガス化装置に用いれば、流
下するスラグに対し原料噴出ノズル３５（第１０図）が
閉塞されない長所を保持したままで、微粉状の固体原料
１と酸化剤１６との混合が良くなるので、高いガス化効
率が得られる。

なお、安全を考慮すれば、原料搬送ライン７中に供給す
る酸化剤１６の址は、原料搬送ライン７中で可燃範囲に
ならないようにすればよく、微粉化原料１の理論燃焼酸
素量の約４０％以下に設定すればよい。

第２図は本発明の石炭ガス化用バーナの一実施例の断面
図を示す。

バーナ本体４０の中心部は原料搬送ライン９の一部を楕
成し、微粉炭のごとく固体原料１が窒素ガス、炭酸ガス
等の不活性ガスを搬送ガスとして搬送され、高温の石炭
ガス室１１に供給される。

バーナ本体４０の石炭ガス室１１内へ臨む原料噴出ノズ
ル３５付近は冷却水３２で冷却され、石炭ガス化室１１
の輻射熱等の熱により、原料１がバーナ本体４０内部で
溶融し、付着するのを防止している。冷却水３２ライン
の外側には酸素、空気等の酸化剤１６が流れ、石炭ガス
化室１１へ臨むノズル３６より石炭ガス化室１１に噴出
するものである。バーナ本体４０の原料噴出ノズル３５
付近には原料噴出ノズル３５の方向に向がって、複数の
ノズル４１が設置してあり、該ノズル４１がら酸化剤１
６の一部を噴出させる。本実施例のバーナ本体４０は、
第１０図及び第１１図に示す従来のバーナの長所を加え
たバーナであり、固体原料１と酸化剤１６との混合も良
好で、その結果、高いガス化効率が得られ、更にバーナ
本体４０の上方から流下するスラグによって、原料噴出
ノズル３５が閉塞されることもない。

噴流層式のガス化炉内では微粉化された固体原料１と酸
化剤１６との反応でＣＯ及びＨ２に富むガスが生成する
が、一般に固体原料１と酸化剤１６との混合が良好な程
、ガス化効率は高い。本実施例のバーナ本体４０では酸
化剤１６の一部を原料搬送ライン９中に注入するので、
当然、微粉ｊヒされた固体原料１と酸化剤１６との混合
は良好であり、その結果、高いガス化効率が得られる。

噴流層式のガス化法では、微粉原料１中の灰分を溶融さ
せてスラグとして排出する。したがって、バーナ本体４
０の原料噴出ノズル３５の端面４３にスラグが流下する
ことになるが、本実施例のバーナ本体′４０では、噴出
流速の小さい原料噴出ノズル３５の周りに、酸化剤１６
を高速で噴出するノズル３６を設置しているので、バー
ナ本体４０の上方から流下するスラグによって、原料噴
出ノズル３５が覆われることはない、したがって、複数
のバーナ本体４０に微粉化された固体原料１を配分する
装置では、固体原料１の配分が均等になるので、石炭ガ
ス化効率が低下することもなく、更に、不均等配分によ
って酸化剤１６のみがガス化炉本体１０内に噴出するこ
とが無いので、石炭ガス化室１１内で爆発等の重大な事
故につながることもなく安全に運転ができるのである。

第３図および第４図に、第２図に示すバーナ本体４０の
ａ−ａ祖国を示す、第３図は、ノズル４１の中心線がバ
ーナ本体４０の中心に向かっており、旋回の無い場合で
あり、第４図は、ノズル４１の中心線をバーナ４０の中
心線とずらし、旋回を付加できる構造を示す、旋回の有
無については、旋回を付加した第４図の方がノズル４１
がら噴出したガスが原料搬送管の中心部に集まらず原料
搬送管壁に沿って流れるため、原料搬送系に与える影響
が少ないので好ましい。

（実施例２）第５図は、本発明の石炭ガス化装置の一実施例を示す０
本装置は第２図に示すバーナ本体４０を設置した石炭ガ
ス化装置であり、原料搬送ガス６と微粉化された固体原
料１との固気混相流を複数のバーナ１７に分配する分配
器８を備えたものである。第５図における石炭ガス化装
置において、第９図で説明したものと同一の部材につい
ての説明は省略する。

酸化剤１６はバーナ１７の三箇所から互いに独立に供給
され、第２図に示すバーナ本体４０の原料噴出ノズル３
５の周囲のノズル３６および原料搬送ラインの原料噴出
ノズル３５付近のノズル４１に供給される。

分配器８より各バーナ１７に供給され固体原料１の流量
の検出手段６０を原料搬送ライン９に設け、その検出信
号の値が予め設定した範囲値に入るように酸化剤１６の
配分を制御する制御器６６とを設けている。

第２図に示すバーナ本体４０の酸化剤１６の一部を噴出
するノズル４１の噴出方向は固体原料１の流れる方向に
向けられており、該酸化剤１６を高速で噴出したとき、
該ノズル４１付近のバーナ本体４０は減圧になる。すな
わち、酸化剤１６のガスを噴出することによって固体原
料１と搬送ガスを引き寄せることができる。したがって
、ノズル３６および４１から噴出する酸化剤１６の配分
量を変えることによって、原料搬送ライン９に接続され
るバーナ本体４０の圧力を変化できる。

第５図に示す複数のバーナ１７に微粉化された固体原料
１を配分するようなガス化装置では各バーナ１７に供給
する原料量検出手段、例えばインパクト型の粉体流量計
、あるいは、一定距離間の圧力損失を検出する圧力計か
らなる検出器６０を原料搬送ライン９に設け、これらの
検出値が一定になるようにノズル４１（第２図）がら噴
出する酸化剤１６のガス量を制御するものことができる
。

すなわち、原料供給量検出値が信号ライン６３を介して
、制御器６６に送られ、制御器６６は信号ライン６４．
６５を介して酸化剤供給制御弁６１．６２を作動させ検
出器６ｏの固体原料供給量の検出値が一定値となるよう
に酸化剤１６の噴出量を制御するものである。このよう
に制御することによって、各バーナ１７の微粉の固体原
料供給量を一定にすることができるのである。

このことをさらに詳述すると、第６図に示すように、ｎ
本の各バーナ１７に供給する原料流量をＱｉとし、その
流量を測定し、平均値員および標準偏差σを求め、更に
標準偏差σを平均値百で除算した変動係数が設定値に１
よりも小ならば再び流量の測定を行い、大ならば不均等
に微粉固体原料１が配分されていることになる。また、
原料搬送ライン９中に酸化剤１６のほぼ全量を供給し、
原料噴出ノズル３５の周辺に設置したノズル３６から噴
出する酸化剤１６の量を非常に少なくすると、該ノズル
３５および３６が流下するスラグで閉塞される危険性が
あるので、ノズル４１に分配する酸化剤ガス量ＤｔＸｎ
の全酸化剤供給量に対する上限値に２を予め設定してお
く、そこで、この設定値に２よりも分配ガス量が大きい
場合、原料流量が大きいバーナ１７に対してはノズル４
１より噴出する酸化剤ガス量を減少させて、原料供給量
を減少させる。また、分配ガス量かに２よりも少ない場
合、原料流量が少ないバーナ１７に対して、ノズル４１
より噴出する酸化剤ガス量を増加させて原料供給量を増
加させるように制御するものである。このような制御を
行うと、各バーナ１７に常時、均等に微粉原料１を配分
できるので、不均等分配によって、効率が低下すること
が無い。

（実施例３）本実施例では第７図に示すようにリング状の分配器を用
いる例を示す。石炭ガス化炉本体１０（第１図）の周り
にリング状の原料供給管７０があり、該原料供給管７０
より複数本のバーナ１７にそれぞれ分岐管７１が接続さ
れている。バーナ１７は第２図に示すバーナ本体４０が
設置されている。

すなわち、各バーナ１７には二方向から酸化剤１６が供
給される。更に図示はしていないが該分岐管７１の途中
に、実施例２で示したものと同様の原料流量の検出器６
０と該検出信号の値が予め設定した範囲値に入るように
酸化剤１６の配分を制御する制御器６６とを設けている
。なお、本実施例の場合、酸化剤１６の供給量の制御は
各バーナ１７に対して一方の酸化剤１６の供給ラインの
みで行った。

本実施例においては、バーナ１７は第２図に示すバーナ
本体４０のノズル４１から噴出する酸化剤１６の配分量
を第６図に示ず制御法を用いて、各バーナ１７に固体原
料１を均等に分配するものである。第９図に示す従来の
分配器８では、分配器８の設置場所によっては分配器８
に近いバーナ１７と遠いバーナ１７とができ、原料供給
ライン９の配管の抵抗を同一にしようとして同じ長さの
配管にするため、バーナ１７近くの原料供給ライン９の
配管を複雑にせざるを得す、広い場所が必要なうえ、見
映えも悪かった。しかし、本実施例ではバーナ１７の近
（に固体原料１の集合管であるリング状原料供給管７０
を配置できるので、原料供給う′イン９の配管の長さが
短くできる。その結果、原料供給系の圧力損失を小さく
でき、見映えもよくなる。また、原料供給ライン９の配
管の長さが短いのでバーナ１７付近の作業、たとえばバ
ーナ１７の点検、交換等も容易になる。

（実施例４）第８図に、リング状の固体原料供給管７０の他の実施例
の構造を示す。本実施例は図示しないバーナに接続され
る分岐管７１の端に高速で酸化剤１６の一部を噴出する
ノズル８１を設置したもので、該ノズル８１より酸化剤
１６の一部を高速に噴出し、分岐管７１の入口部の圧力
を減圧させることによって、微粉化された固体原料１を
均等に分配させるものである。

以上述べた本発明の各実施例では、固体原料１をガスで
搬送するいわゆる乾式供給法について説明したが、原料
１を水あるいは油等のいわゆる湿式供給法（スラリ）に
よる方法についても有効である。特にスラリのばあい、
原料噴出ノズル３５（第２図）よりガスを噴出させるこ
とによって、スラリが微粒化するので石炭ガス化炉本体
１０（第１図）でのガス化反応が促進される。また、本
発明の第５図、第７図および第８図に示す例では分配用
のガスとして酸化剤１６の一部を用いているが、搬送ガ
スとして用いる不活性ガスを用いてもよいし、石炭ガス
化炉本体１０で生成したガスを用いてもよい。不活性ガ
スを用いた場合、生成ガスのｍ熱損失を増加させ、ガス
化効率を低下するが、生成ガスを再循環させて使用する
場合ガス化効率は低下しない。また、酸化剤１６に酸素
と水蒸気の２種類を用いる場合、分配用のガスには酸素
を用いる方が、石炭との反応が良好になるのでよい。

［発明の効果］本発明によれば、各バーナに均等に原料が配分され、更
に酸化剤の一部を予め原料搬送ラインに注入するので原
料と酸化剤との混合が良好にでき、高いガス化効率が得
られる。また、原料噴出ノズルの周りに酸化剤を噴出す
るノズルを設置したバ−ナを用いても、炭素質微粉原料
と酸化剤との混合が予め行われているので、原料噴出ノ
ズルの周りがスラグに覆われて原料の噴出ができなくな
るおそれもなく、安全に連続運転することができる。

また、固体原料噴出ノズルの周りに酸化剤供給ノズルを
有し、更に固体原料噴出ノズルの上流において、酸化剤
供給ノズルを設けたバーナは固体原料と酸化剤の混合が
良好な上に、原料噴出ノズルが閉塞することもなくなる
。

更に、本装置では酸化剤の一部を原料搬送ラインの原料
の流れる方向に向け、その噴出量を変化することによっ
て、搬送ラインの圧力を変化できるので、複数のバーナ
に原料を配分するようなガス化装置では、各バーナに供
給する原料量を検出する手段を設け、かつ該酸化剤の分
配量を制御すれば、各バーナの原料供給量を常に一定に
することができるのである。

また、固体原料を固体原料ガス化炉内に噴出する複数の
バーナを設置した固体原料ガス化炉の周りに、固体原料
ガス化炉を収り巻く固体原料の供給用集金管を設置し、
該集合管から各バーナへ接続する分岐管を設け、該分岐
管の途中に該バーナ方向に酸化剤の一部を噴出させて、
固体原料を分配させる噴流層ガス化装置用の微粉原料分
配器は原料供給ラインの配管の−長さを短くでき、また
原料供給系の圧力損失を小さくできる。

更に、上記各バーナへの固体原料分配用ガスとして固体
原料ガス化装置で生成したガスを用いてもガス化効率は
低下しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の微粉固体原料ガス化装置を
示す、第２図はそのガス化用バーナの断面図、第３図お
よび第４図は、第２図に示すバーナのａ−ａ祖国を示す
、第５図は、本発明の他の実施例の微粉固体原料ガス化
装置、第６図は第５図のガス化装置における制御方法を
示すフローチャート、第７図および第８図は本発明の固
体原料分配器の一実施例、第９図は従来のガス化装置、
第１０図および第１１図は従来のガス化用バーナを示す
。１・・・固体原料、　８・・・分配器、　９・・・原料
搬送ライン、　１０・・・固体原料ガス化炉、　１６・
・・酸化剤、　１７・・・バーナ、　４０・・・バーナ
本体、　３５・・・原料噴出ノズル、　３６．４１・・
・酸化剤供給ノズル、　６０・・・検出器、　６６・・
・制御器第１図２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炭素質の固体原料を微粉にし、窒素ガス、炭酸ガ
ス等の酸素を含有しないガスを該固体原料の搬送ガスと
し、更に酸素、空気等を酸化剤として用い、該固体原料
灰の溶融点以上の温度で該固体原料をガス化する噴流層
ガス化装置において、該固体原料の搬送ラインの途中に
、該酸化剤の一部を混入させたことを特徴とする噴流層
ガス化装置。
（２）窒素ガス、炭酸ガス等の酸素を含有しないガスを
搬送ガスとし、固体原料ガス化炉内に炭素質の微粉固体
原料を噴出する固体原料噴出ノズルの周りに酸化剤を噴
出する酸化剤供給ノズルを有し、更に該固体原料噴出ノ
ズルの上流に、酸化剤供給ノズルを設置したことを特徴
とする噴流層ガス化装置用バーナ。
（３）炭素質の固体原料を微粉にし、窒素ガス、炭酸ガ
ス等の酸素を含有しないガスを搬送ガスとし、該固体原
料を搬送ガスとともに複数のバーナに分配し、更に各バ
ーナに酸素、空気等からなる酸化剤を供給して、該固体
原料灰の溶融点以上の温度で該固体原料をガス化する噴
流層ガス化装置において、各バーナへの固体原料を均等
に分配するために酸化剤の供給量を制御する酸化剤供給
量制御手段を設けたことを特徴とする噴流層ガス化装置
。
（４）酸化剤供給量制御手段には、固体原料を複数のバ
ーナに分配する分配器と各バーナの固体原料ガス化炉内
への原料噴出ノズルとの間に配置される原料流量の検出
手段と、該検出手段の検出信号に基づいて固体原料搬送
ラインに設置した原料噴出ノズル方向に向かって酸化剤
の一部を噴出する酸化剤供給ノズルの酸化剤噴出量を制
御する手段と、を設けたことを特徴とする請求項３記載
の噴流層ガス化装置。
（５）炭素質の固体原料を固体原料ガス化炉内に噴出す
る複数のバーナを設置した固体原料ガス化炉の周りに、
固体原料ガス化炉を取り巻く該固体原料の供給用集合管
を設置し、該集合管から各バーナへ接続する分岐管を設
け、該分岐管の途中に該バーナ方向に酸化剤の一部を噴
出させて、該固体原料を分配させる固体原料分配器を設
けたことを特徴とする噴流層ガス化装置。
（６）固体原料分配器に用いる固体原料分配用のガスと
して、固体原料ガス化装置で生成したガスを用いること
を特徴とする請求項４ないし５記載の噴流層ガス化装置
。