JPH08143874A - 気流層ガス化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス化効率を良好に維持しながらスラグ塊に
よるスラグ冷却部の閉塞を防止する気流層ガス化装置を
提供する。 【構成】 スラグ冷却部５の側壁を水冷壁とし、ガス化
部３の水冷壁とは異なるボイラ系統を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石炭に代表される微粉固
体炭素質原料の気流層方式のガス化装置に係り、特にガ
ス化部の下方に位置するスラグ冷却部にスラグを付着さ
せないあるいは効率よく除去するガス化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、石炭等の固体炭素原料をガス化す
る炉には、固定層、流動層、気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、気流層は原料を微
粉にして酸素、空気などの酸化剤と共に原料灰の融点以
上の温度（約１３００〜１６００℃）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
い、適用炭種が広い、環境適合性が優れているなどの特
徴を有しており、合成ガス、複合発電、燃料電池等の燃
料および原料製造に適しているので、国内外で開発が進
められている。

【０００３】図６に従来の気流層ガス化装置の概略構成
図を示す。まずこのガス化装置の構成について説明す
る。ガス化装置１は、ガス化部３、ガス化部３の上方に
位置する熱回収部４、ガス化部３の下方に位置するスラ
グ冷却部５とを備えた高圧のガス化炉２と、ガス化炉２
の下方に位置するスラグ分離部６とから構成される。ガ
ス化部３にはバーナ７が複数段設けられ、各々のバーナ
７には原料ライン８と酸化剤ライン９とが接続されてい
る。ガス化部３の底部にはスラグを排出するスラグ流下
孔１０が設けられている。

【０００４】熱回収部４は図７に示すように伝熱管１２
と平板１３を溶接して組み上げられた構造で、一般のボ
イラの水壁等に用いられているメンブレンと呼ばれる構
造である。この構造だけでは熱回収部の数十気圧の圧力
に耐えられないため、熱回収部４を本体圧力容器１１の
内部に空間部１４を介して収容している。空間部１４に
は、図に示していないが熱回収部４内の圧力より少し高
い圧力のパージガスを注入する。

【０００５】ガス化部３の横断面の構造を第８図に示
す。このガス化部３はガス化炉２の中でもっとも高温に
なる部分であるため、伝熱管１２の内部に耐火材３３を
施工した構造になっている。

【０００６】一方、スラグ冷却部５はスラグ流下孔１０
の下方に位置し、側壁が耐火材３２で構成され、空間部
１５と冷却水１６が溜められた水槽からなる。また、ス
ラグ冷却部５にはスラグ流下孔１０に噴出方向が向けら
れたバーナ３５とガス抜きライン３４が設置してある。
バーナ３５には、軽油、メタン等の燃料を供給する燃料
ライン３６、および燃焼用空気を供給する空気ライン３
７とが接続されている。

【０００７】スラグ分離部６は本体圧力容器１１の下方
に位置しており、スラグロックホッパ１７、スラグ・水
分離器１８が設けられている。また、ガス化部３の下部
側壁内および熱回収部４の上部側壁内にはヘッダ１９、
２０が設けられ、通常はボイラ水がボイラ給水ライン２
２から供給されて水冷壁を構成する伝熱管１２を経て排
水ライン２３から排出される。

【０００８】石炭に代表される微粉固体原料を、酸素、
空気および水蒸気と共にバーナ７から原料の灰の溶融温
度以上の温度に保持されたガス化部３に投入し、原料の
可燃分を水素（Ｈ2）および一酸化炭素（ＣＯ）に富む
ガスに、原料の灰分をスラグに変換する。スラグ流下孔
１０から流下する溶融スラグ２４は、下方に位置するス
ラグ冷却部５内の冷却水１６に落下するので、スラグ表
面と内部に温度差が生じて熱応力が発生し、冷却水１６
中で１０ｍｍ以下の大きさに水砕される。このスラグ冷
却部５にはバーナ３５およガス抜きライン３４が設置さ
れている場合があるが、これらはスラグ流下孔１０を加
熱して、スラグ固化によってスラグ流下孔１０内が閉塞
するのを防止している。

【０００９】一方、ガス化反応によって生成したガスは
ガス化部３上方に位置する、主に輻射伝熱によって熱を
回収する熱回収部４で冷却される。さらに、生成ガスラ
イン２５を経て図示していない後続の対流伝熱によって
熱を回収する熱回収ボイラ、サイクロン等の脱塵器に至
る。

【００１０】スラグ分離部６では水砕スラグをスラグと
水とに分けており、スラグはバルブ２６を経て、スラグ
ロックホッパ１７に蓄えられ、次にバルブ２７を経てス
ラグ・水分離器１８で水とスラグに分離して、スラグ排
出ライン２８、水排出ライン２９から排出される。な
お、スラグロックホッパ１７には、高圧水を高圧水注入
ライン３０から供給して、圧力を保持しながらスラグを
スラグ冷却部５からスラグロックホッパ１７内に導入
し、またスラグを炉外に排出する際は、大気圧にするた
め高圧水を高圧水排出ライン３１から排出している。

【００１１】微粉固体原料のガス化炉内粒子滞留時間を
増加させてガス化効率を上げるため、例えば特開昭５９
ー１７６３９１、実開昭６１ー２４２６では、原料と酸
化剤とを供給するバーナを炉内に仮想する円に接するよ
うに向け、ガス化部で旋回流を発生させている。また、
ガス化部で発生する旋回流によってガス化部の中心より
も周りの方が圧力が高いことを利用して炉底に複数個の
孔を開孔させて、炉内の高温のガスを循環するスラグ流
下法が特開昭６２ー２３６８９１に記載されている。さ
らに、スラグ冷却部から高温のガスをスラグ流下孔を通
して抜くことでスラグ流下孔を加熱する方法が、特開昭
５８ー２９８８７、特開昭６０ー９２３９１等に記載さ
れている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前述したようにガス化
によって原料中の可燃分はＨ２、ＣＯに富む生成ガスに
なりガス化炉２上方から排出され、一方、灰分はスラグ
となってガス化部３からスラグ流下孔１０を経てスラグ
冷却部５内の冷却水１６に流下して排出される。原料の
可燃分の一部はチャーとなってスラグの一部と共に生成
ガスの流れに伴いガス化部３から上方に排出されるが、
中にはスラグの一部とチャーの一部が、ガス化部３内で
原料の部分燃焼によって生じるガスの圧力変動により、
スラグ冷却部５内にも混入する。前述の特開昭５８ー２
９８８７、特開昭６０ー９２３９１に記載されたスラグ
流下孔の加熱方法では、スラグ流下孔にガス化部で発生
した高温ガスの一部を通過させるために、微細な溶融し
た飛散スラグとチャーが、スラグ流下孔を経てスラグ冷
却部内にも混入してくる。さらに旋回流を発生させるガ
ス化法では、ガス化部で発生する旋回流によって、高温
ガスと共にスラグがスラグ流下孔を通ってスラグ冷却部
内に流入する。

【００１３】このようにガスと共にスラグ冷却部５に流
入した溶融飛散スラグとチャーの一部は、スラグ冷却部
５の空間部１５の側壁に付着し、長時間運転を行なうと
これら付着物が成長して大きな塊になる。ついには、自
重で側壁との付着力に耐えきれないほど成長し、側壁か
ら剥離して水槽に落下する。しかしながら、スラグ冷却
部５はガス化部３に比較すれば低温であり、スラグ塊も
１０００℃以下の低温で既に凝固しているため、水槽内
の冷却水１６に落下しても水砕されない。水砕されずに
冷却水中に留まると、スラグ塊は水槽内のスラグ排出口
を閉塞させてしまうので排出されずに運転が続行できな
くなる。なお、実開平３ー１２３５３７には冷却水中に
スラグを粉砕する機器を設置した事例が開示されている
が、この事例では数cmの大きさのスラグを破砕するもの
で、数十cmの大きさのスラグを破砕するものではない。
数十cmの大きさのスラグを破砕しようとすれば、動力が
非常に大きい破砕機を設置せざるを得ず、設備費が高く
なる。

【００１４】また、スラグ流下孔１０を加熱するバーナ
３５を使用するときは、バーナ３５に送給される酸素供
給量が理論燃焼酸素量よりも多いために余剰の酸素が残
り、この余剰酸素と流入したチャーとがガス化反応し、
一方同伴した灰分は溶融してスラグを生成するので、こ
のスラグもスラグ冷却部５の空間部１５の側壁に付着
し、時間の経過と共に大きな塊に成長する。

【００１５】そこで、スラグ冷却部５の側壁にスラグが
付着しないように、この側壁を水冷壁構造とすることが
考えられる。例えば、特開平５ー８６３７５には、スラ
グ冷却部にガス化部と同じ系統の水冷壁が設置されてい
るが、スラグを付着させない程度に冷却するには、水冷
壁に供給するボイラ水を低圧にしなければならない。そ
の結果、ガス化部における水冷壁への熱移動量が多くな
るため、供給する原料の可燃性ガスへの変換割合が低下
する。すなわち、ガス化効率が低くなる。さらに低圧の
蒸気しか得られないので、その使用用途が限定されるこ
とになる。

【００１６】また、実開平１ー１６１２４１には、炉頂
に石炭バーナを有し生成ガスを下方に流して、スラグ冷
却部の側壁に冷却水を流す図が開示されているが、この
方式を図６のガス化装置に適用しても、冷却水によって
スラグ流下孔１０が冷却されるため、スラグ流下孔１０
を加熱するバーナ３５の燃料供給量を多く必要とする
し、生成ガス中の水分含有量が多くなるのでガス化効率
の低下を招く。

【００１７】さらに特開昭６１ー２１８６８９および特
開昭６１ー２１８６９０では、圧力容器と水冷壁との間
に水封機構を設置した図が開示されているが、スラグ流
下孔と水封部間は単なるリング構造であり、リング構造
は高温になるためこの部分に、流入したスラグが付着す
る。本発明の目的は、スラグ塊によって生じるスラグ冷
却部の閉塞を防止して、しかもガス化効率を良好に維持
しながら運転できる気流層ガス化装置を提供することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の発明は以下のとおりである。 （１） 微粉固体原料の灰の溶融温度以上に保持されか
つ該原料の可燃分を一酸化炭素および水素に富む生成ガ
スに、前記原料の灰分をスラグにそれぞれ変換し、側壁
が水冷壁からなるガス化部、該ガス化部の下方に位置し
該ガス化部からスラグ流下孔を経て流下するスラグを冷
却水により水砕するスラグ冷却部、前記ガス化部の上方
に位置し前記生成ガスの熱を回収する熱回収部とを含ん
で構成されたガス化装置おいて、前記スラグ冷却部の側
壁が水冷壁からなり、前記ガス化部の水冷壁とは異なる
ボイラ系統を構成することを特徴とする気流層ガス化装
置。

【００１９】（２） 微粉固体原料の灰の溶融温度以上
に保持されかつ該原料の可燃分を一酸化炭素および水素
に富む生成ガスに、前記原料の灰分をスラグにそれぞれ
変換し、側壁が水冷壁からなるガス化部、該ガス化部の
下方に位置し該ガス化部からスラグ流下孔を経て流下す
るスラグを冷却水により水砕し、前記スラグ流下孔を加
熱するバーナを設置したスラグ冷却部、前記ガス化部の
上方に位置し前記生成ガスの熱を回収する熱回収部とを
含んで構成されたガス化装置おいて、前記スラグ冷却部
の側壁が水冷壁からなり、前記ガス化部の水冷壁とは異
なるボイラ系統を構成することを特徴とする気流層ガス
化装置。

【００２０】（３） （１）または（２）において、ス
ラグ冷却部の水冷壁の表面温度を３５０℃以下とするこ
とを特徴とする気流層ガス化装置。

【００２１】（４） （１）または（２）において、ス
ラグ冷却部の水冷壁の表面温度を変化させることができ
ることを特徴とする気流層ガス化装置。

【００２２】（５） （１）において、スラグ冷却部の
水冷壁の側壁断面形状が、下方になるほど大であること
を特徴とする気流層ガス化装置。

【００２３】（６） （２）において、少なくともバー
ナよりも上方に位置するスラグが冷却部の水冷壁の側壁
断面形状が下方になるほど大であることを特徴とする気
流層ガス化装置。

【００２４】（７） 微粉固体原料の灰の溶融温度以上
に保持されかつ該原料の可燃分を一酸化炭素および水素
に富む生成ガスに、前記原料の灰分をスラグにそれぞれ
変換するガス化部、該ガス化部の下方に位置し該ガス化
部からスラグ流下孔を経て流下するスラグを冷却水によ
り水砕するスラグ冷却部、前記ガス化部の上方に位置し
前記生成ガスの熱を回収する熱回収部とを含んで構成さ
れたガス化装置において、前記スラグ冷却部の側壁断面
形状が下方になるほど階段状に大であることを特徴とす
る気流層ガス化装置。

【００２５】（８） 微粉固体原料の灰の溶融温度以上
に保持されかつ該原料の可燃分を一酸化炭素および水素
に富む生成ガスに、前記原料の灰分をスラグにそれぞれ
変換するガス化部、該ガス化部の下方に位置し該ガス化
部からスラグ流下孔を経て流下するスラグを冷却水によ
り水砕し、前記スラグ流下孔を加熱するバーナを設置し
たスラグ冷却部、前記ガス化部の上方に位置し前記生成
ガスの熱を回収する熱回収部とを含んで構成されたガス
化装置において、少なくとも前記バーナよりも上方の前
記スラグ冷却部の側壁断面形状が下方になるほど階段状
に大であることを特徴とする気流層ガス化装置。

【００２６】

【作用】スラグ冷却部側壁に飛散スラグが付着する現象
を解明するために、本発明者等は加熱した鋼板および耐
火材上に溶融スラグを落下させて鋼板および耐火材の表
面温度とスラグの付着力を測定した。図９にその試験結
果を示す。図中の縦軸の付着力は、スラグの付着強さを
示す。図９より、鋼板では表面温度を３５０℃以下、耐
火材では３００℃以下にすれば、溶融スラグは付着しな
いことがわかる。

【００２７】従来技術による耐火材施工の側壁構造で
は、スラグ流下孔を加熱するバーナの輻射熱によって、
特にバーナよりも上方の側壁表面温度がスラグ流下孔と
同様に灰の溶融温度以上になっているので、飛散スラグ
およびチャーが灰化したスラグはバーナより上方の耐火
材表面に付着する。前述のように、鋼板の表面温度を３
５０℃以下にすればスラグは付着しないので、水冷壁構
造とした伝熱管の表面温度を３５０℃以下になるように
蒸気条件を設定する。なお、３５０℃の飽和蒸気圧力は
１７０ａｔａであり、伝熱管に供給するボイラ水の圧力
を１７０ａｔａ以下にすればよい。

【００２８】一方、１７０ａｔａ以上の飽和蒸気圧に設
定したときは、スラグが付着する。このような場合に
は、定期的に蒸気条件を変化、あるいは温度の低い水を
注入することによって伝熱管の表面温度を変化させる
と、伝熱管は膨張、収縮するので付着物を剥離して除去
することができる。また、少なくともスラグ流下孔を加
熱するバーナよりも上方の水冷壁の側壁の断面形状が下
方になるほど大きくすれば、付着物は自重によって剥離
し易くなる。さらに、従来技術の耐火材を施工したスラ
グ冷却部構造において、側壁の断面形状が下方になるほ
ど階段状に大きくすることによって、各階段上の側壁に
付着したスラグが階段状になった側壁の端で小さな粒で
落下するため、大きな塊に成長することがなく安定して
ガス化炉から排出できる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明の第１の実施例である気流層ガス化
装置の概略構成図を示し、図２は図１のスラグ冷却部の
詳細な構成図を示す。本実施例は、図６に示す従来の気
流層ガス化装置のスラグ冷却部５に伝熱管４８を配置し
たものである。なお、この伝熱管４８は図７に示す熱回
収部４と同様のメンブレン構造で、伝熱管４８の内側表
面には耐火材を施工していない。このようにスラグ冷却
部５の側壁に伝熱管４８を配置し、伝熱管表面の温度を
３５０℃以下にすることによって、ガス化部３からスラ
グ冷却部５の空間部１５に流入したスラグあるいはチャ
ーが、伝熱管に接触しても付着することがない。

【００３０】なお、熱回収部４においても生成ガスの流
れに乗って溶融した飛散スラグが、側壁である伝熱管４
９の表面に接触し付着、成長して大きな塊となって炉内
を閉塞させる恐れがある。そこで、本実施例では熱回収
部４とスラグ冷却部５に供給するボイラ水系統は共通に
しているが、本発明は特にこれに限定されるものではな
い。ただし、スラグ冷却部５の伝熱管４８のボイラ水系
統を、ガス化部３の伝熱管２１に供給するボイラ水系統
とは分離している。ボイラ給水ライン３８から供給され
たボイラ水は、スラグ冷却部５の側壁内に設置したヘッ
ダ３９、伝熱管４８、ヘッダ４０を経た後、水・蒸気ラ
イン４３から共通のボイラ水系統である熱回収部側に供
給される。熱回収部４内のヘッダ４１、伝熱管４９、ヘ
ッダ４２を経て、水・蒸気ライン５０に排出されて低圧
蒸気として利用される。一方、ガス化部側のボイラ水系
統は、ボイラ給水ライン４４からボイラ水が供給され
て、ヘッダ４５、伝熱管２１、ヘッダ４６を経て水・蒸
気ライン４７から高圧蒸気として利用される。

【００３１】このように、スラグ冷却部５とガス化部３
とはボイラ系統を別にすることで、ガス化部側では高温
高圧の蒸気を回収することができるので、ガス化装置か
ら回収される蒸気の用途が拡大できる。さらに、高温の
飽和水をガス化部３の伝熱管２１に供給できるため、ガ
ス化部３における水冷壁への熱移動量が少なくなり、原
料の可燃性ガスへの変換割合が増加する。すなわち、ガ
ス化効率が高くなる。本実施例では、水冷壁を熱回収部
４、ガス化部３、およびスラグ冷却部５の３つに分割し
ているため、それぞれの接合部でクリアランスをとるこ
とができる。熱による伝熱管の伸びをこのクリアランス
部分で各々とることができるので、これらが分割してい
ない一体構造の水冷壁よりも、全体の熱の伸びを減少す
ることができる。

【００３２】なお、側壁が耐火材で構成されたスラグ冷
却部に、噴出方向がスラグ流下孔１０に向けられたバー
ナ３５を設置した従来のガス化装置では、バーナ３５か
らの輻射熱によってバーナ３５よりも上方の側壁表面が
灰の溶融温度以上になっている。一方、バーナ３５より
も下方では冷却水１６に輻射熱をとられるため、約３０
０℃以下の低温になっている。したがって、ガス化部３
から流入した溶融スラグあるいはチャーが、バーナ３５
に供給された余剰の酸素によって灰化あるいはスラグ化
し、スラグ冷却部５の側壁に付着するのはバーナ３５よ
りも上方である。このようにスラグ流下孔１０を加熱す
るバーナ３５を設置したガス化装置では、少なくともバ
ーナ３５よりも上方の側壁の伝熱管表面温度を３５０℃
以下となるようにする。その結果、スラグ冷却部５の空
間部１５の側壁にスラグが付着することなく、連続した
安定運転が可能となる。

【００３３】また、伝熱管４８の表面温度が３５０℃よ
りも高くなった場合にはスラグが付着するが、定期的に
伝熱管内の蒸気条件を変えたり水を注入することで、伝
熱管４８の表面温度を変化させて付着物を剥離除去する
ことができる。

【００３４】図３は本発明の第２の実施例である気流層
ガス化装置のスラグ冷却部の詳細な構成図を示す。本実
施例ではスラグ冷却部５に設置した伝熱管４８の側壁の
断面直径が、下方になるほど大きくしたものである。こ
のようにすることで、たとえ伝熱管４５にスラグが付着
しても付着物の自重によって剥離し易くなり、剥離した
付着物は小さい。その結果、図２に示す構造よりも剥離
後のスラグ付着物は小さいため、水槽のスラグ抜き出し
部を閉塞することなく、スラグが系外に排出される。

【００３５】図４は本発明の第３の実施例である気流層
ガス化装置のスラグ冷却部の詳細な構成図を示す。本実
施例は、スラグ冷却部５の側壁が耐火材３２で構成され
た従来の図６に示すガス化装置において、スラグ冷却部
５の側壁の形状に特徴を持つ発明であり、側壁の断面直
径を下方になるほど階段状に大きくなるようにしたもの
である。側壁が耐火材構造であるため、ガス化部３から
流入したスラグは側壁の垂直面５１に付着し、溶融状態
を保つ。側壁が階段状であり、水平面５２によって垂直
面５１に付着したスラグが各階段毎に分離されるので大
きな塊に成長しない。その結果、垂直面５１に付着した
スラグは小さな粒状で冷却水１６中に落下し水砕され
る。

【００３６】図５に本発明の第４の実施例であるスラグ
冷却部の詳細な構成図を示す。本発明は図４に示す構造
に比較して垂直面５１と水平面５２の交差する角度を鋭
角にしたもので、側壁の各段の垂直面５１に付着した溶
融スラグを水平面５２で縁切りして、落下し易くしたも
のである。実施例１ではスラグ冷却部５の側壁にスラグ
を付着させない方法であったが、図４および５に示す実
施例では、逆に側壁に積極的に付着させ、大きな塊にな
らないように高さ方向の領域に分けて各々の狭い領域
（垂直面５１）で付着したスラグを溶融状態で落下させ
るものである。したがって、スラグが大きな塊に成長す
ることなく落下するので、水槽内のスラグ抜き出し部は
閉塞することなくスラグを系外に排出できるようにな
る。スラグ流下孔１０の加熱用バーナ３５が設置されて
いる場合は、スラグが付着するのはバーナ３５の上方な
ので、少なくともバーナ３５の上方の側壁断面を下方に
なるほど階段状に大きくすればよい。

【００３７】

【本発明の効果】本発明によれば、ガス化効率を高く維
持したままスラグ冷却部が閉塞することなくスラグを系
外に排出できて、安定した連続運転が可能となる

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施例を示す気流層ガ
ス化装置の概略構成図である。

【図２】図２は、図１のスラグ冷却部の詳細な構成図で
ある。

【図３】図３は、本発明の第２の実施例を示す気流層ガ
ス化装置のスラグ冷却部の詳細な構成図である。

【図４】図４は、本発明の第３の実施例を示す気流層ガ
ス化装置のスラグ冷却部の詳細な構成図である。

【図５】図５は、本発明の第４の実施例を示す気流層ガ
ス化装置のスラグ冷却部の詳細な構成図である。

【図６】図６は、従来の気流層ガス化装置の概略構成図
である。

【図７】図７は、図６の熱回収部の横断面の詳細構成図
である。

【図８】図８は、図６のガス化部の横断面の詳細構成図
である。

【図９】図９は、鋼板および耐火材の表面温度と溶融ス
ラグの付着力の関係を示した図である。

【符号の説明】

１：ガス化装置 ２：ガス化炉
３：ガス化部 ４：熱回収部
５：スラグ冷却部 ６：スラグ分離部
７：バーナ ８：原料ライン
９：酸化剤ライン １０：スラグ流下孔
１１：本体圧力容器 １２：伝熱管
１３：平板 １４：空間部 １５：空間部 １６：冷却水 １７：スラグロックホッパ １８：スラグ・水
分離器 １９：ヘッダ ２０：ヘッダ
２１：伝熱管 ２２：ボイラ給水
ライン ２３：排水ライン ２４：溶融スラグ
２５：生成ガスライン ２６：バーナ ２７：バルブ ２８：スラグ排出
ライン ２９：排水ライン ３０：高圧水注入
ライン ３１：高圧水排出ライン ３２：耐火材
３３：耐火材 ３４：ガス抜きラ
イン ３５：バーナ ３６：燃料ライン
３７：空気ライン ３８：ボイラ給水
ライン ３９：ヘッダ ４０：ヘッダ
４１：ヘッダ ４２：ヘッダ
４３：水・蒸気ライン ４４：ボイラ給水
ライン ４５：ヘッダ ４６：ヘッダ ４７：水・蒸気ライン ４８：伝熱管
４９：伝熱管 ５０：水・蒸気ラ
イン ５１：垂直面 ５２：水平面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝田 康常 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 木田 栄次 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 福島 信 千葉県袖ヶ浦市中袖３ー１ 石炭利用水素 製造技術研究組合 運転研究所内 (72)発明者 中野内 敏伸 千葉県袖ヶ浦市中袖３ー１ 石炭利用水素 製造技術研究組合 運転研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微粉固体原料の灰の溶融温度以上に保持
   されかつ該原料の可燃分を一酸化炭素および水素に富む
   生成ガスに、前記原料の灰分をスラグにそれぞれ変換
   し、側壁が水冷壁からなるガス化部、該ガス化部の下方
   に位置し該ガス化部からスラグ流下孔を経て流下するス
   ラグを冷却水により水砕するスラグ冷却部、前記ガス化
   部の上方に位置し前記生成ガスの熱を回収する熱回収部
   とを含んで構成されたガス化装置おいて、前記スラグ冷
   却部の側壁が水冷壁からなり、前記ガス化部の水冷壁と
   は異なるボイラ系統を構成することを特徴とする気流層
   ガス化装置。
2. 【請求項２】 微粉固体原料の灰の溶融温度以上に保持
   されかつ該原料の可燃分を一酸化炭素および水素に富む
   生成ガスに、前記原料の灰分をスラグにそれぞれ変換
   し、側壁が水冷壁からなるガス化部、該ガス化部の下方
   に位置し該ガス化部からスラグ流下孔を経て流下するス
   ラグを冷却水により水砕し、前記スラグ流下孔を加熱す
   るバーナを設置したスラグ冷却部、前記ガス化部の上方
   に位置し前記生成ガスの熱を回収する熱回収部とを含ん
   で構成されたガス化装置おいて、前記スラグ冷却部の側
   壁が水冷壁からなり、前記ガス化部の水冷壁とは異なる
   ボイラ系統を構成することを特徴とする気流層ガス化装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、スラ
   グ冷却部の水冷壁の表面温度を３５０℃以下とすること
   を特徴とする気流層ガス化装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２において、スラ
   グ冷却部の水冷壁の表面温度を変化させることができる
   ことを特徴とする気流層ガス化装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、スラグ冷却部の水冷
   壁の側壁断面形状が下方になるほど大であることを特徴
   とする気流層ガス化装置。
6. 【請求項６】 請求項２において、少なくともバーナよ
   りも上方に位置するスラグ冷却部の水冷壁の側壁断面形
   状が下方になるほど大であることを特徴とする気流層ガ
   ス化装置。
7. 【請求項７】 微粉固体原料の灰の溶融温度以上に保持
   されかつ該原料の可燃分を一酸化炭素および水素に富む
   生成ガスに、前記原料の灰分をスラグにそれぞれ変換す
   るガス化部、該ガス化部の下方に位置し該ガス化部から
   スラグ流下孔を経て流下するスラグを冷却水により水砕
   するスラグ冷却部、前記ガス化部の上方に位置し前記生
   成ガスの熱を回収する熱回収部とを含んで構成されたガ
   ス化装置において、前記スラグ冷却部の側壁断面形状が
   下方になるほど階段状に大であることを特徴とする気流
   層ガス化装置。
8. 【請求項８】 微粉固体原料の灰の溶融温度以上に保持
   されかつ該原料の可燃分を一酸化炭素および水素に富む
   生成ガスに、前記原料の灰分をスラグにそれぞれ変換す
   るガス化部、該ガス化部の下方に位置し該ガス化部から
   スラグ流下孔を経て流下するスラグを冷却水により水砕
   し、前記スラグ流下孔を加熱するバーナを設置したスラ
   グ冷却部、前記ガス化部の上方に位置し前記生成ガスの
   熱を回収する熱回収部とを含んで構成されたガス化装置
   において、少なくとも前記バーナよりも上方の前記スラ
   グ冷却部の側壁断面形状が下方になるほど階段状に大で
   あることを特徴とする気流層ガス化装置。