JPH0579719B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特に石炭ガス化装置の反応炉出口部
に好適する火炉冷却装置に関する。

［従来の技術］ 二般に石炭ガス化装置においては、第９図に示
すように、ガス化反応炉１１内部に連通する反応
炉出口部１２が設けられている。反応炉出口部１
２には、円筒形状の耐圧胴１３の内周壁に密接し
て、略中空円柱状の断熱部１４が形成されてい
る。断熱部１４の下部は広がりを有し、ガス化反
応炉１１の内壁を形成している。断熱部１４は耐
火断熱部材からなり、その中空部によりガス流通
路１５が形成されている。しかして、断熱部１４
の断熱効果により、耐圧胴１３が温度上昇して高
温化することが防止できる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の断熱部材による断熱方式では、
上記したように耐圧胴１３の高温化を防ぐ点では
一応の効果があるが、次のような重大な欠点を有
している。

ガス化反応炉１１内のガス温度が高いため、
断熱部１４の内周壁の温度は略ガス温度となり
高温となることから、断熱部１４が劣化し、且
つ焼損したり、また断熱部１４の内周壁側と外
周壁側とに大きな温度差が生じるために、断熱
部１４に亀裂が生じ、断熱部材が剥離、落下す
る。

断熱部１４の内周壁が高温となることから、
ガス中の灰が壁面に付着しやすく、このため付
着灰が逐次体積してガス流通路１５を閉塞し、
装置の運転に支障を来たす。

したがつて、本発明においては、高温ガス流通
路の内壁の高温化を防止することを技術的課題と
する。

［問題点を解決するための手段とその作用］ 上記の問題点を解決するために、本発明では円
筒形状の耐圧胴内部に複数の冷却水管を略同一円
周上に配設すると共に、上記複数の冷却水管と上
記耐圧胴との間に断熱部材を充填し、上記複数の
冷却水管で囲まれた空間をガス流通路としてい
る。このため、同ガス流通路の内壁が複数の冷却
水管の冷却効果により低温に保たれる。また耐圧
胴も、複数の冷却水管の冷却効果および断熱部材
の断熱効果により、低温に保持される。

［発明の効果］ 本発明は、次に示す特有な効果を有する。

ガス流通路の内壁が低温に保たれるため、同
流通路内壁に高温ガス中の灰が付着することを
防止でき、装置の安全な連続運転が可能とな
る。

ガス流通路の内壁が低温に保たれるため、耐
圧胴も低温に保つことができ、耐圧胴を安全に
保持できる。

複数の冷却水管と耐圧胴との間に充填された
断熱部材のガス流通路側と耐圧胴側との温度差
を小さく保てるため、断熱部材の劣化が防止で
きる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図を
参照して説明する。なお、第１図は石炭ガス化装
置の反応炉出口部周辺の側断面図、第２図は第１
図の−線に沿つた断面図、第３図は第２図の
一部を拡大して示す図、第４図は第３図の−
線に沿つた側面図、第５図は第１図の−線に
沿つた断面図である。第１図において、２１は石
炭ガス化装置のガス化反応炉２１である。ガス化
反応炉２１には、同反応炉２１に連通する反応炉
出口部２２が設けられている。反応炉出口部２２
は、円筒形状の耐圧胴２３を含む。耐圧胴２３内
には、第２図に示すように、複数（この例では８
本）の冷却水管２４，２４…が略同一円周上に配
設されている。冷却水管２４，２４…と耐圧胴２
３との間には、断熱部材２５が充填されている。
冷却水管２４，２４…で囲まれた空間は、ガス流
通路２６を形成している。冷却水管２４，２４…
のガス流通路２６側の外周壁には、板状の冷却フ
イン２７，２７…が取着されている。隣接する冷
却フイン２７，２７間には固定片２８，２８…が
固着され、冷却水管２４，２４の乱れを防止する
ようになつている。冷却水管２４，２４…の下部
はリング状の冷却水下部管寄せ２９と連通し、同
じく上部はリング状の冷却水上部管寄せ３０と連
通している。

耐圧胴２３の上方には、耐圧胴２３接続用のフ
ランジ３１，３２が取着されている。フランジ３
１，３２間には、フランジ３１，３２より径の大
きい円盤状の接続板３３が介挿されている。接続
板３３は、ボルト（図示せず）によりフランジ３
１，３２に一体的に螺合取着される。接続板３３
には、冷却水の入口となる冷却水入口管台３４，
３４および冷却水の出口となる冷却水出口管台３
５，３５が形成されている。冷却水入口管台３
４，３４の冷却水通路は、冷却水管２４，２４に
より冷却水上部管寄せ３０と連通され、冷却水出
口管台３５，３５の冷却水通路は冷却水管２４，
２４により冷却水下部管寄２２９と連通されてい
る。

上記した構成において、接続板３３に形成され
た冷却水入口管台３４，３４に外部より供給され
る冷却水は、冷却水入口管台３４の冷却水通路と
冷却水上部管寄せ３０とを連通する冷却水管２
４，２４を介して冷却水上部管寄せ３０に上り、
続いて冷却水上部管寄せ３０と冷却水下部管寄せ
２９と連通する冷却水管２４，２４…を介して冷
却水下部管寄せ２９に下る。そして、冷却水下部
管寄せ２９に下つた冷却水は、冷却水下部管寄せ
２９と冷却水出口管台３５の冷却水通路を連通す
る冷却水管２４，２４を通り、接続板３３に形成
された冷却水出口管台３５より排出される。冷却
水管２４，２４…のガス流通路２６に面する周壁
には、冷却フイン２７，２７…が取着されてお
り、これによりガス流通路２６の内壁面は効率よ
く冷却される。

本実施例におけるガス流通路２６の内壁面から
耐圧胴２３の外壁に至る温度分布ａを、従来例の
温度分布ｂに対比させて第６図に示す。図に示す
ように、本実施例では、耐圧胴部の外壁において
は従来方式より若干温度が低い程度であるもの
の、ガス流通路内壁面においては充分低く、従来
例に比べ大きな差が生じる。

さて、第１図に示す石炭ガス化反応装置の反応
炉出口部２２を通るガス中には、多くの石炭灰が
含まれている。この石炭灰は、ガス流通路２６の
内壁が高温であると、同内壁に付着する。そして
付着灰の上に次々に付着が進行し、ついにはガス
流通路２６を閉塞することになる。ガス中の石炭
灰のガス流通路内壁への付着量は、第７図に示す
ようにガス流通路内壁の温度に大きく依存し、温
度が高くなると極めて多くなる。

しかるに、本実施例では、上記したようにガス
流通路２６の内壁の温度は、充分低温に保たれる
ので、ガス中の灰がガス流通路２６の内壁に付着
する恐れはない。しかも、冷却フイン２７，２７
によりガス流通路２６の内壁が滑らかとなるた
め、ガスの流れがスムーズとなり、この点からも
灰付着が防止できる。

また、本実施例では、冷却水入口管台３４、冷
却水出口管台３５が形成された接続板３３をフラ
ンジ３１，３２間に挟んだ状態で、ボルト（図示
せず）によりフランジ３１，３２に一体的に螺合
取着することにより、耐圧胴２３に管台等を設け
ることなく耐圧胴２３の外部に連結でき、冷却水
の供給、排出が簡単に行なえる。また、ガス流通
路２６内部の点検も、フランジ３１，３２を取外
すだけで可能であり、この状態で冷却水管２４，
２４を含む冷却装置を引抜いて取外し、点検、補
修が可能となる。更に、本実施例では、接続板３
３だけが固定点となつていることから、冷却水管
２４と耐圧胴２３の温度差による伸び差について
も、上下方向に自由に逃がすことができるので、
熱応力等が生じる恐れがなく、装置の安全が確保
できる。

なお、冷却フイン２７，２７に代え、第８図に
示すように断面が円弧状の冷却フイン４０，４０
を用いるようにしてもよい。この場合、ガス流通
路２６の断面形状が円状となるため、ガスの流れ
は一層スムーズとなり、灰付着をより確実に防止
できる。

また、前記実施例では、本発明を石炭ガス化装
置に適用した場合について説明したが、本発明は
例えば高温ガス配管装置にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る石炭ガス化装
置の反応炉出口部周辺の側断面図、第２図は第１
図の−線に沿つた断面図、第３図は第２図の
一部を拡大して示す図、第４図は第３図の−
線に沿つた側面図、第５図は第１図の−線に
沿つた断面図、第６図はガス流通路の内壁面から
耐圧胴の外壁に至る温度分布を、従来例に対比さ
せて示す図、第７図はガス流通路の内壁面の温度
と灰付着量との対応関係を示す図、第８図は第２
図に示す冷却フインの変形例を示す図、第９図は
従来例を示す側断面図である。 ２２……反応炉出口部、２３……耐圧胴、２
４，２４……冷却水管、２５……断熱部材、２６
……ガス流通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒形状の耐圧胴内部に複数の冷却水管を略
   同一円周上に配設すると共に、上記複数の冷却水
   管と上記耐圧胴との間に断熱部材を充填し、更に
   上記複数の冷却水管で囲まれた空間側に、板状の
   冷却フインの群を環状に装着して、当該冷却フイ
   ン群で囲まれた空間をガス流通路とすることを特
   徴とする火炉冷却装置。