JPH066709B2 - Coal gasifier - Google Patents

Coal gasifier

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JPH066709B2
JPH066709B2 JP8327487A JP8327487A JPH066709B2 JP H066709 B2 JPH066709 B2 JP H066709B2 JP 8327487 A JP8327487 A JP 8327487A JP 8327487 A JP8327487 A JP 8327487A JP H066709 B2 JPH066709 B2 JP H066709B2
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coal
burner
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gasification furnace
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成仁 高本
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石炭ガス化装置に係り、特に噴流層石炭ガス化
炉におけるガス化効率を高め、同時に炉壁の焼損を抑制
するのに好適な石炭ガス化装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coal gasifier, and is particularly suitable for enhancing gasification efficiency in a spouted bed coal gasification furnace and at the same time suppressing burnout of a furnace wall. It relates to a coal gasifier.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、石炭ガス化炉には、固定層、流動層、噴流層等の
各方式が種々提案されている。これらの方式の中で噴流
層は炉内の温度を石炭灰の融点以上(約1300〜16
00℃)に高めるために他の方式に比較して、ガス化効
率が高く、適用炭種が広い等の特徴を有しており、合成
ガス、複合発電、燃料電池用等の燃料製造に適してい
る。
Conventionally, various systems such as fixed bed, fluidized bed, and spouted bed have been proposed for coal gasification furnaces. In these systems, the spouted bed keeps the temperature inside the furnace above the melting point of coal ash (approximately 1300 to 16
Compared to other methods, it has high gasification efficiency and a wide range of applicable coal types. ing.

噴流層方式の石炭ガス化炉として、第4図に示すように
ガス化室31に上段バーナ20と下段バーナ21の二段
配置のバーナを備えたガス化炉がある。このガス化炉で
は、上段バーナ20よりも下段バーナ21に対して酸化
剤を多く配分し、ガス化室31の下部において、石炭中
の灰分が溶融し、スラグ化できる高温域を形成し、この
高温域により上段バーナ20から供給される微粉炭1お
よび酸化剤3によって活性化されたチャーのガス化反応
速度を増加させることによって高いガス化性能を得るよ
うになっている。
As a spouted bed type coal gasification furnace, there is a gasification furnace in which a gasification chamber 31 is provided with a two-stage burner including an upper burner 20 and a lower burner 21, as shown in FIG. In this gasification furnace, the oxidizing agent is distributed more to the lower burner 21 than to the upper burner 20, and in the lower part of the gasification chamber 31, the ash content in the coal is melted to form a high temperature region where slag can be formed. High gasification performance is obtained by increasing the gasification reaction rate of the char activated by the pulverized coal 1 and the oxidant 3 supplied from the upper burner 20 in the high temperature range.

一般にガス化炉は、装置をコンパクトにするために加圧
装置となっており、微粉炭1は常圧ホッパ10および2
基の加圧ホッパ11,12を介してフィーダ13,14
により低量供給され、窒素ガス等の搬送ガス2によって
それぞれ上段バーナ20および下段バーナ21に送られ
る。上段バーナ20および下段バーナ21にはそれぞれ
酸素、空気等の酸化剤3が送られ、ガス化室31でガス
化され、生成ガスは生成ガスライン6より排出される。
下段バーナ21に対する酸化剤3の供給量を、上段バー
ナ20よりも多くすることによって、ガス化室31下部
の温度はスラグが溶融する温度に高められる。また、ス
ラグタップ32は必要に応じタップバーナ22により加
熱されるが、スラグは冷却水36中に落下して水砕し、
スラグ排出ライン7を介して系外に排出される。
Generally, the gasification furnace is a pressurizing device in order to make the device compact, and the pulverized coal 1 is the atmospheric pressure hoppers 10 and 2.
Feeders 13, 14 through the base pressure hoppers 11, 12
Is supplied to the upper burner 20 and the lower burner 21 by a carrier gas 2 such as nitrogen gas. Oxidants 3 such as oxygen and air are sent to the upper burner 20 and the lower burner 21, respectively, and are gasified in the gasification chamber 31, and the produced gas is discharged from the produced gas line 6.
By making the supply amount of the oxidant 3 to the lower burner 21 larger than that of the upper burner 20, the temperature of the lower part of the gasification chamber 31 is raised to the temperature at which the slag is melted. Further, the slag tap 32 is heated by the tap burner 22 as needed, but the slag falls into the cooling water 36 and is water granulated,
It is discharged to the outside of the system through the slag discharge line 7.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

第5図は、第4図に示す石炭ガス化装置において、酸化
剤として酸素を用いたときの実験結果の一例を示す。こ
の実験では、微粉炭として灰の融点及び石炭組成が異な
るA炭とB炭の2種の石炭を用い、下段バーナ21の酸
素/石炭の重量比を1.2kg/kgと一定とし、上段バー
ナ20の酸素/石炭の重量比を変化させて下記の式で示
されるガス化効率ηを測定したものである。
FIG. 5 shows an example of an experimental result when oxygen is used as an oxidant in the coal gasifier shown in FIG. In this experiment, two types of coal, A coal and B coal, having different ash melting points and coal compositions were used as pulverized coal, the oxygen ratio of the lower burner 21 was 1.2 kg / kg, and the upper burner was constant. The gasification efficiency η represented by the following formula was measured by changing the oxygen / coal weight ratio of 20.

第5図から、A炭とB炭とではガス化効率が最大となる
ときの上段バーナ20における酸素供給量が異なる。し
たがって、例えばA炭からB炭への切り替え等の混炭運
転時には、上段バーナ20への酸素供給量を適切にしな
ければ、ガス化効率の低下を招き、ガス化炉からの生成
ガスを使用する後続の装置にまで影響を及ぼす。
From FIG. 5, coal A and coal B have different oxygen supply amounts in the upper burner 20 when the gasification efficiency is maximum. Therefore, for example, during mixed coal operation such as switching from A coal to B coal, unless the amount of oxygen supplied to the upper burner 20 is appropriate, the gasification efficiency is lowered and the gas produced from the gasification furnace is used. Affect the equipment of.

また、例えばA炭1炭種を用いた運転の場合にも炭層や
その炭層中の採掘場所等によりA炭の組成も変化するこ
とがあるため、常時、その組成に対応した酸素供給量で
運転されておらず、ガス化効率の低下を招くおそれがあ
る。更に負荷変化のように石炭供給量が大きく変化する
場合、石炭の分析結果により予め酸素供給量を設定して
もその設定値と最高のガス化効率を得るための最適値と
の差が生じ、特に燃料切替え時の負荷変化に際してはそ
の差が大きく最適な運転を保持できない問題がある。
In addition, for example, even when operating with one type of coal A, the composition of coal A may change depending on the coal seam and the mining location in the coal seam. Therefore, always operate with the oxygen supply amount corresponding to that composition. If not, the gasification efficiency may be reduced. Furthermore, when the coal supply rate changes greatly like load change, even if the oxygen supply rate is set in advance according to the analysis result of the coal, a difference occurs between the set value and the optimum value for obtaining the highest gasification efficiency, In particular, there is a problem that when the load is changed at the time of fuel switching, the difference is large and optimum operation cannot be maintained.

また、ガス化効率が最高になる酸化剤供給量ではスラグ
が流下しないような灰の溶融温度が高い石炭のガス化で
は必要以上に酸化剤を供給すれば、効率の低下を招くこ
とになる。さらに必要以上に酸化剤を供給することによ
ってスラグタップ32の部分のみならず炉壁が焼損し、
ガス化炉の修理作業が多くなり、またガス化炉の寿命が
短くなる問題がある。
Further, in the gasification of coal having a high ash melting temperature such that the slag does not flow down at the supply amount of the oxidizer that maximizes the gasification efficiency, if the oxidizer is supplied more than necessary, the efficiency will decrease. By supplying more oxidant than necessary, not only the slag tap 32 but also the furnace wall is burned,
There is a problem that repair work of the gasification furnace is increased and the life of the gasification furnace is shortened.

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
石炭の組成および石炭供給量の変化に対しても常時最高
のガス化効率を得ることができるとともに炉壁の焼損を
防止することができる石炭ガス化装置を提供することに
ある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art,
An object of the present invention is to provide a coal gasification device that can always obtain the highest gasification efficiency even when the composition of coal and the amount of coal supplied change, and prevent burnout of the furnace wall.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記した目的は、ガス化炉からの生成ガスの単位時間当
たりの発熱量を検出し、その発熱量が最大となるように
少なくとも最上段のバーナ側の酸化剤供給量を制御する
と共にスラグ化部におけるスラグの流体状態を検知し、
その情報に基づいて少なくとも最下段のバーナ側の酸化
剤供給量をスラグの流下を維持するのに必要な最小量に
制御する構成とすることによって達成される。
The above-mentioned object is to detect the calorific value of the generated gas from the gasification furnace per unit time, control at least the oxidant supply amount on the burner side of the uppermost stage so that the calorific value is maximized, and at the same time, the slagging section. Detects the fluid state of the slag at
Based on the information, it is achieved by controlling at least the oxidant supply amount on the burner side of the lowermost stage to the minimum amount required to maintain the slag flow down.

〔作用〕[Action]

ガス化炉からの生成ガスの単位時間当たりの発熱量は、
生成ガスライン上で生成ガスの組成を測定し、かつ例え
ば炉内に入る窒素ガス等の不活性ガスの物質収支をとる
ことによって、あるいは生成ガスの組成およびその流量
を測定することによって計算できる。
The calorific value of the generated gas from the gasification furnace per unit time is
It can be calculated by measuring the composition of the product gas on the product gas line and taking the material balance of an inert gas such as nitrogen gas entering the furnace, or by measuring the composition of the product gas and its flow rate.

このようにして生成ガスの単位時間当たりの発熱量を計
算し、その発熱量が最大となるように少なくとも最上段
側のバーナにおける部分酸化に寄与する酸化剤供給量を
制御することにより、石炭の組成および供給量の変化に
対しても最大のガス化効率を維持できる。
In this way, the calorific value of the produced gas per unit time is calculated, and by controlling the oxidant supply rate that contributes to at least partial oxidation in the burner on the uppermost stage side so that the calorific value becomes maximum, The maximum gasification efficiency can be maintained even when the composition and the supply amount are changed.

また、少なくとも最下段のバーナ側において、スラグ化
部におけるスラグの流下状態を維持するのに必要な最小
量の酸化剤量となるように制御すれば、スラグの流下を
維持しつつ、上段側バーナ付近に比較して高温域となる
下段側のバーナ付近の過度の温度上昇を防止し、炉壁の
焼損を防止できる。下段側のバーナに対する酸化剤量が
変動しても、最終的なガス化効率は上段側バーナに対す
る酸化剤量の制御により調整される。
Further, at least on the lowermost burner side, if the oxidizer is controlled so as to have the minimum amount of oxidant required to maintain the slag flowing state in the slag forming section, the upper burner while maintaining the slag flowing down. It is possible to prevent excessive temperature rise in the vicinity of the lower burner, which is in a higher temperature range than in the vicinity, and prevent burning of the furnace wall. Even if the amount of oxidant for the lower burner fluctuates, the final gasification efficiency is adjusted by controlling the amount of oxidant for the upper burner.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の石炭ガス化装置の一実施例を示す概略
的構成図である。この石炭ガス化装置は、ガス化炉本体
30からの生成ガスライン6の途中に生成ガスの組成を
分析する生成ガス分析計70と、この生成ガス分析計7
0と信号ライン73により接続されると共に生成ガスの
単位時間当たりの発熱量を計算する計算・制御器71が
設置されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a coal gasifier of the present invention. This coal gasifier includes a generated gas analyzer 70 that analyzes the composition of the generated gas in the middle of the generated gas line 6 from the gasification furnace main body 30, and this generated gas analyzer 7.
0 and a signal line 73 are connected to each other, and a calculator / controller 71 for calculating the calorific value of generated gas per unit time is installed.

この計算・制御器71は信号ライン74を介して酸化剤
3を上段バーナ20に供給する酸化剤ライン64に配設
された制御弁72Aに接続されている。またガス化炉本
体30の下部側面部にはテレビカメラ又は赤外線カメラ
等のカメラ75が設置され、このカメラ75は信号ライ
ン77を介して画像処理器76に接続され、画像処理器
76は信号ライン78により計算・制御器71に接続さ
れている。計算・制御器71は酸化剤3を下段バーナ2
1に供給する酸化剤ライン65に配設された制御弁72
Bに接続されている。
The calculator / controller 71 is connected via a signal line 74 to a control valve 72A arranged in the oxidant line 64 for supplying the oxidant 3 to the upper burner 20. A camera 75 such as a television camera or an infrared camera is installed on the lower side surface of the gasification furnace main body 30. The camera 75 is connected to an image processor 76 via a signal line 77, and the image processor 76 is connected to the signal line. It is connected to the calculator / controller 71 by 78. The calculator / controller 71 uses the oxidizer 3 for the lower burner 2
Control valve 72 disposed in the oxidant line 65 for supplying the liquid
Connected to B.

第1図において、上記した構成部分以外は第4図に示す
従来の石炭ガス化装置と実質的に同じであるので同一符
号で示し、構成上の説明は省略する。
1 is substantially the same as the conventional coal gasifier shown in FIG. 4 except for the above-mentioned components, and is therefore denoted by the same reference numerals, and the structural description will be omitted.

次に上記した構成からなる石炭ガス化装置の作用・効果
について説明する。
Next, the operation and effect of the coal gasifier having the above-described structure will be described.

微粉炭1は、常圧の微粉炭ホッパ10、バルブ40をへ
て加圧型の微粉炭ホッパ11、バルブ41を経て加圧型
の微粉炭ホッパ12に収納される。微粉炭ホッパ12内
に収納された微粉炭は、フィーダ13,14によりそれ
ぞれ所定量に分割されてエゼクタ16,17に至る。エ
ゼクタ16にはバルブ43を通ってライン61内を供給
される搬送用ガスとしてのN2ガス2が供給され、ま
た、微粉炭1は均圧管17により均圧化されてライン6
3内を空気輸送され、下段バーナ21に至る。またエゼ
クタ16にはバルブ42を通ってライン60内を供給さ
れ、また、微粉炭1は均圧管18により均圧化されてラ
イン62内を気流輸送される搬送用ガスとしてのN2
ス2が供給され、上段バーナ20に至る。また上段バー
ナ20にはライン64から酸化剤3が供給され、下段バ
ーナ21にはライン64から酸化剤3が供給される。
The pulverized coal 1 is stored in the pulverized coal hopper 10 at normal pressure, the pressurized pulverized coal hopper 11 through the valve 40, and the pressurized pulverized coal hopper 12 through the valve 41. The pulverized coal stored in the pulverized coal hopper 12 is divided into predetermined amounts by the feeders 13 and 14 and reaches the ejectors 16 and 17. The ejector 16 is supplied with the N 2 gas 2 as a carrier gas which is supplied through the valve 43 through the valve 43, and the pulverized coal 1 is pressure-equalized by the pressure equalizing pipe 17 so that the line 6 is discharged.
It is pneumatically transported through the inside of 3 and reaches the lower burner 21. Further, the ejector 16 is supplied through the valve 42 in the line 60, and the pulverized coal 1 is pressure-equalized by the pressure equalizing pipe 18 and the N 2 gas 2 as a carrier gas is air-flow-transported in the line 62. It is supplied to the upper burner 20. Further, the oxidizer 3 is supplied to the upper burner 20 from the line 64, and the oxidizer 3 is supplied to the lower burner 21 from the line 64.

ガス化室31内では、上段バーナ20に比較し酸化剤を
多く配分する下段バーナ21付近では高温域を形成させ
石炭中の灰分をスラグ化すると共に、上段バーナ20側
で形成したチャーをガス化させる。ガス化室31で発生
した生成ガスは、ガス化室出口33を経てガス化炉本体
30の塔頂から生成ガスライン6に至る。
In the gasification chamber 31, a high temperature region is formed near the lower burner 21, which distributes a larger amount of oxidant than the upper burner 20, to slag the ash in the coal and to gasify the char formed on the upper burner 20 side. Let The generated gas generated in the gasification chamber 31 reaches the generated gas line 6 from the top of the gasification furnace main body 30 via the gasification chamber outlet 33.

この生成ガスの組成は、生成ガス分析計70により検出
される。生成ガス分析計70による生成ガス組成の情報
に基づいて計算・制御器71では生成ガス容積当たりの
発熱量と生成ガス流量とから生成ガスの単位時間当たり
の発熱量が計算される。ここで石炭組成から生成ガス流
量を算出する方法として、本実施例のように微粉炭を乾
式供給する方式では微粉炭搬送ガスとして一般に不活性
ガスである窒素(N2)或いは空気が用いられるので石
炭搬送に用いる窒素量との物質収支を計算する方法が採
用される。なおオリフィス等で直接生成ガス流量を測定
してもよい。
The composition of the produced gas is detected by the produced gas analyzer 70. Based on the information on the composition of the generated gas by the generated gas analyzer 70, the calculation / control unit 71 calculates the calorific value of the generated gas per unit time from the calorific value per generated gas volume and the generated gas flow rate. Here, as a method of calculating the generated gas flow rate from the coal composition, nitrogen (N 2 ) or air, which is an inert gas, is generally used as the pulverized coal carrier gas in the method of dry-feeding pulverized coal as in this embodiment. A method of calculating the material balance with the amount of nitrogen used for coal transportation is adopted. The flow rate of the generated gas may be directly measured with an orifice or the like.

計算・制御器71により生成ガス容積当たりの発熱量が
計算されると、第2図に示すように上段バーナ20に対
する酸化剤(O2)量を微量変化させ、生成ガスの単位
時間当たりの発熱量が高くなれば、生成ガスの単位時間
当たりの発熱量が低下するまで酸化剤量の微量変化を続
行するように制御弁72Aの開度が制御される。
When the calorific value per generated gas volume is calculated by the calculation / control device 71, the amount of the oxidant (O 2 ) to the upper burner 20 is slightly changed as shown in FIG. When the amount becomes higher, the opening degree of the control valve 72A is controlled so that the minute change in the amount of the oxidant is continued until the amount of heat generation of the generated gas per unit time decreases.

次に生成ガスの単位時間当たりの発熱量が高くなるま
で、上記した操作と逆の操作が続けられ、石炭組成およ
び石炭供給量の変化に対しても常に単位時間当たりの発
熱量の高い生成ガスを得ること、すなわち最高のガス化
効率で運転することができる。
Next, the reverse operation to the above is continued until the calorific value per unit time of the generated gas becomes high, and the generated gas with a high calorific value per unit time is always maintained even when the coal composition and the coal supply amount are changed. That is, it can be operated with the highest gasification efficiency.

次にガス化室31の下段バーナ21付近に生じたスラグ
35はスラグタップ32を経て冷却水36中で水砕さ
れ、バルブ48を経てスラグホッパ34に滞留した後、
バルブ49を介してスラグ排出ライン7から系外に排出
される。このときタップバーナ22にはバルブ46を経
て供給される燃料4とバルブ47を経て供給される酸化
剤5により燃焼ガスが発生し、この燃焼ガスはスラグタ
ップ32付近に噴出される。
Next, the slag 35 generated near the lower burner 21 of the gasification chamber 31 is granulated in the cooling water 36 through the slag tap 32, and is retained in the slag hopper 34 through the valve 48.
It is discharged from the slag discharge line 7 to the outside of the system via the valve 49. At this time, combustion gas is generated in the tap burner 22 by the fuel 4 supplied via the valve 46 and the oxidant 5 supplied via the valve 47, and this combustion gas is ejected near the slag tap 32.

スラグタップ32からのスラグ35の流下状態はカメラ
75により映像としてとらえられる。カメラ75からの
映像を画像処理器76において、スラグが流下していな
いときの映像より、例えばコントラストの差或いは落下
するスラグの滴とまわりの温度差を算出する方法等によ
り減算処理し、スラグが適切に流下しているか否かが判
断される。スラグの流下状態を検知する手段としては、
可視の通常カメラ又は赤外カメラがあるが、これに限定
されるものでなく、スラグの流下状態を検知できるもの
であればいずれも使用できる。
The flow-down state of the slag 35 from the slag tap 32 is captured by the camera 75 as an image. In the image processor 76, the image from the camera 75 is subtracted from the image when the slag is not flowing down, for example, by a method of calculating the difference in contrast or the temperature difference between the drop of the slag and the surrounding temperature. It is determined whether or not it is flowing properly. As a means to detect the flowing state of slag,
There is a visible normal camera or an infrared camera, but the present invention is not limited to this, and any camera that can detect the flowing state of the slag can be used.

第3図は下段バーナ21側の制御例を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of control on the lower burner 21 side.

画像処理器76においてスラグ35が適切に流下してい
ると判断されると、計算・制御器71は制御弁72Bの
開度を微量減少させる指令を出力し、これによって下段
バーナ21に導入される酸化剤3の量を微量減少する。
一方、画像処理器76においてスラグ35が適切に流下
していないと判断されると、計算・制御器71は制御弁
72Bの開度を微量増加させる指令を出力し、これによ
って下段バーナ21に導入される酸化剤3の量を微量増
加する。このようにして下段バーナ21に供給される酸
化剤3の量はスラグ35の流下を維持するのに必要な最
少量に制御され、下段バーナ21側における過度の温度
上昇が抑制される。
When the image processor 76 determines that the slag 35 is appropriately flowing down, the calculation / control device 71 outputs a command to slightly reduce the opening degree of the control valve 72B, and this is introduced into the lower burner 21. The amount of the oxidizer 3 is slightly reduced.
On the other hand, when the image processor 76 determines that the slag 35 does not properly flow down, the calculation / control unit 71 outputs a command to slightly increase the opening degree of the control valve 72B, and thereby the lower burner 21 is introduced. The amount of the oxidizing agent 3 to be used is slightly increased. In this way, the amount of the oxidizer 3 supplied to the lower burner 21 is controlled to the minimum amount required to maintain the slag 35 flowing down, and an excessive temperature rise on the lower burner 21 side is suppressed.

この場合、スラグ35が流下するのに必要な最少量の酸
化剤3を供給するのに際しては、スラグタップ32付近
の温度が石炭灰の流動点よりも高くとも100℃以内と
することが望ましい。
In this case, when supplying the minimum amount of the oxidizer 3 required for the slag 35 to flow down, it is desirable that the temperature near the slag tap 32 is within 100 ° C. at least higher than the pour point of the coal ash.

また、上記した下段バーナ21側に酸化剤3の供給量の
制御に追随して上段バーナ20における酸化剤3の供給
量が制御され、最終的には最高のガス化効率を維持でき
る。
Further, the supply amount of the oxidizer 3 in the upper burner 20 is controlled in accordance with the control of the supply amount of the oxidizer 3 on the side of the lower burner 21 described above, and the highest gasification efficiency can be finally maintained.

なお、石炭供給量と酸素供給量との概略の関係を予め組
み込んでおけば、最適の制御状態に至るまでの時間を短
縮できる。
If the rough relationship between the coal supply amount and the oxygen supply amount is incorporated in advance, the time required to reach the optimum control state can be shortened.

以上のように石炭の組成および石炭供給量の変化によっ
ても常にガス化効率を最大に維持できる。したがって、
通常、同じ銘柄の石炭の場合でも炭層の違い、炭層内の
採掘場所等によりその組成が一定でなく、また異なる銘
柄の石炭を混合して使用する場合には予め混合して使用
することができないため、一炭種を用いる時に比較して
石炭の組成は刻々変化する。本実施例では、このような
経時的な石炭の組成の変化に対しても生成ガスの単位時
間当たりの発熱量を最高の状態に保つことができる。
As described above, the gasification efficiency can always be maximized even if the composition of coal and the amount of coal supplied change. Therefore,
Normally, even when using the same brand of coal, the composition is not constant due to the difference in the coal seam, the mining site in the coal seam, etc. Also, when different brands of coal are mixed and used, they cannot be mixed in advance and used. Therefore, the composition of coal changes every moment as compared with the case of using one kind of coal. In the present embodiment, the calorific value of the produced gas per unit time can be kept at the highest level even with such changes in the coal composition over time.

また、1銘柄の石炭から他の銘柄の石炭に切り替える場
合、石炭の混合からガス化炉に至るまでには粉砕、さら
にホッパ充填等の工程があるために混合からガス化炉に
供給されるまでの時間を把握しにくい。この場合にはも
本実施例では、ガス化炉に供給される石炭組成に起因す
る生成ガスの発熱量の変化に対応して生成ガスの単位時
間当たりの発熱量を常に最高の状態に維持できる。
Also, when switching from one brand of coal to another brand of coal, there is a process such as crushing and hopper filling from the mixing of coal to the gasification furnace. It is difficult to grasp the time. Also in this case, in the present embodiment, the calorific value of the generated gas per unit time can be always maintained at the maximum state in response to the change of the calorific value of the generated gas due to the coal composition supplied to the gasification furnace. .

さらに融点が異なる石炭を混合して使用する場合にもス
ラグの流下を維持しつつ、常に高いガス化効率を維持で
きる。
Further, even when coals having different melting points are mixed and used, high gasification efficiency can be always maintained while keeping the slag flowing down.

上記した実施例において、ガス化室31内に上段バーナ
20と下段バーナ21の2組のバーナを設け、それぞれ
のバーナに導入される酸化剤3の量を制御する例を示し
たが、本発明はバーナ自体に導入される酸化剤の量を制
御する場合に限らず、各バーナから供給される微粉炭の
部分酸化に寄与する酸化剤の量を制御するシステムを採
用することもできる。このシステムの例としては、例え
ば、上段バーナ20および下段バーナ21の出口開口部
付近にそれぞれ酸化剤供給ノズルを併設し、各酸化剤供
給ノズルからガス化室31内に供給される酸化剤の量を
上記した方法により制御する方法が挙げられる。
In the above-described embodiment, an example in which two sets of burners, the upper burner 20 and the lower burner 21, are provided in the gasification chamber 31 and the amount of the oxidant 3 introduced into each burner is controlled, is shown. Is not limited to the case of controlling the amount of the oxidant introduced into the burner itself, and a system for controlling the amount of the oxidant contributing to the partial oxidation of the pulverized coal supplied from each burner can be adopted. As an example of this system, for example, oxidant supply nozzles are provided near the outlet openings of the upper burner 20 and the lower burner 21, respectively, and the amount of oxidant supplied from each oxidant supply nozzle into the gasification chamber 31. There is a method of controlling the above by the method described above.

また、本発明において、バーナは2段の場合に限らず2
段以上のバーナを設置した例も包含される。この場合、
少なくとも最上段バーナにおいて生成ガスの単位時間当
たりの発熱量が最大となるように酸化剤の量を制御すれ
ばよく、また、少なくとも最下段のバーナにおいて、ス
ラグの流下を維持するのに必要な最少量の酸化剤の量に
制御すればよい。
Further, in the present invention, the burner is not limited to the case of two stages
An example in which a burner having more than one stage is installed is also included. in this case,
It is sufficient to control the amount of the oxidizer so that the calorific value of the produced gas per unit time is maximized in at least the uppermost burner, and at least in the lowermost burner, the maximum amount required to maintain the slag flow is maintained. The amount of the oxidizing agent may be controlled to be small.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、石炭の組成および石炭供
給量の変化に対しても、生成ガスの単位時間当たりの発
熱量が最大となるように上段バーナ側に対する酸化剤の
供給量が制御されるために常にガス化効率を最大に維持
できる。さらにスラグの流化状態を検知して下段バーナ
側に対する酸化剤の供給量をスラグの流下状態を維持す
るのに必要な最少量に維持できるので、スラグの流下を
適切に維持しつつ炉壁の焼損を抑制できる。
As described above, according to the present invention, the supply amount of the oxidizer to the upper burner side is controlled so that the calorific value of the produced gas per unit time is maximized even with respect to changes in the coal composition and the coal supply amount. Therefore, the gasification efficiency can be always maintained at the maximum. Furthermore, the flow rate of slag can be detected and the amount of oxidant supplied to the lower burner side can be maintained at the minimum amount necessary to maintain the flow state of slag. Burnout can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の石炭ガス化装置の一実施例を示す概略
的構成図、第2図は第1図に示す石炭ガス化装置におけ
る上段バーナに対する酸化剤供給量の制御例を示すフロ
ーチャート、第3図は第1図に示す石炭ガス化装置にお
ける下段バーナに対する酸化剤供給量の制御例を示すフ
ローチャート、第4図は従来の石炭ガス化装置を示す概
略的構成図、第5図は石炭組成の異なるA炭およびB炭
を用いたときの上段バーナ酸素/石炭重量比とガス化効
率との関係を示すグラフである。 1……微粉炭、2……微粉炭搬送ガス、3……酸化剤、
4……燃料、5……酸化剤、6……生成ガスライン、7
……スラグ排出ライン、20……上段バーナ、21……
下段バーナ、22……タップバーナ、30……ガス化炉
本体、31……ガス化室、32……スラグタップ、70
……生成ガス分析計、71……計算・制御器、72A,
72B……制御弁、75……カメラ、76……画像処理
器。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a coal gasifier of the present invention, and FIG. 2 is a flow chart showing an example of controlling an oxidant supply amount to an upper burner in the coal gasifier shown in FIG. FIG. 3 is a flow chart showing an example of controlling the amount of oxidant supply to the lower burner in the coal gasifier shown in FIG. 1, FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a conventional coal gasifier, and FIG. 5 is coal. 6 is a graph showing the relationship between the upper burner oxygen / coal weight ratio and the gasification efficiency when A and B coals having different compositions are used. 1 ... Pulverized coal, 2 ... Pulverized coal carrier gas, 3 ... Oxidizing agent,
4 ... Fuel, 5 ... Oxidizer, 6 ... Product gas line, 7
...... Slag discharge line, 20 ...... Upper burner, 21 ......
Lower burner, 22 ... Tap burner, 30 ... Gasification furnace main body, 31 ... Gasification chamber, 32 ... Slag tap, 70
...... Generated gas analyzer, 71 …… Calculator / controller, 72A,
72B ... control valve, 75 ... camera, 76 ... image processor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】石炭灰の溶融点以上の温度でガス化する噴
流層石炭ガス化炉を備えた石炭ガス化装置において、前
記噴流層石炭ガス化炉の高さ方向に複数段に分けて微粉
炭を供給する手段と、その微分炭を部分酸化させるため
の酸化剤を供給する手段と、前記噴流層石炭ガス化炉か
ら排出される生成ガスの単位時間当たりの発熱量を検出
する手段と、生成ガスの単位時間当たりの発熱量が最大
となるように少なくとも最上段のバーナにおける部分酸
化に寄与する酸化剤の流量を制御する手段と、前記噴流
層石炭ガス化炉の下部から流出するスラグの流下状態を
検知する手段と、該検知手段からの情報に基づいて少な
くとも最下段のバーナにおける部分酸化に寄与する酸化
剤量をスラグの流下を維持するのに必要な最小量に制御
する手段とを設けたことを特徴とする石炭ガス化装置。
1. A coal gasifier comprising a spouted bed coal gasification furnace which gasifies at a temperature above the melting point of coal ash, wherein fine powder is divided into a plurality of stages in the height direction of the spouted bed coal gasification furnace. Means for supplying charcoal, means for supplying an oxidant for partially oxidizing the differential coal, means for detecting the calorific value per unit time of the produced gas discharged from the spouted bed coal gasification furnace, A means for controlling the flow rate of the oxidizer that contributes to partial oxidation in at least the uppermost burner so that the calorific value per unit time of the produced gas becomes maximum, and the slag flowing out from the lower part of the spouted bed coal gasification furnace. Means for detecting the flow-down state, and means for controlling the amount of the oxidant contributing to partial oxidation in at least the lowermost burner on the basis of the information from the detection means to the minimum amount required to maintain the flow of the slag. Establishment Coal gasifier, characterized in that.
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