JPH083104B2

JPH083104B2 - 石炭ガス化炉用バ−ナ装置

Info

Publication number: JPH083104B2
Application number: JP61282959A
Authority: JP
Inventors: 昭雄植田; 直機藤原; 成仁高本; 宏行加来
Original assignee: バブコツク日立株式会社
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPS63135492A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は微粉炭を搬送ガスによってガス化炉に供給す
るバーナ装置に係わり、特に起動時等の炉の昇温に好適
なバーナ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、石炭のガス化炉には、固定層、流動層、噴流層
等の方式がある。この中で噴流層方式の炉では炉内の温
度を、石炭灰の融点以上（約1300〜1600℃）に高めるの
で、他の方式の炉に比較してガス化効率が高い、適用炭
種の幅が広い等の特徴を有しているため、合成ガス、石
炭ガス化複合発電、燃料電池用の燃料製造に好適であ
り、種々の構造が提案されている。

例えば第３図に示すものは、バーナが上下２段に配置
された構造の噴流層方式のガス化炉である。一般にガス
化炉は加圧装置であるので、微粉炭１は常圧ホッパ50か
ら２個の加圧ホッパ51および52を経て、フィーダ60,61
によってエゼクタ70,71に定量供給され、弁15,14を経て
供給される搬送ガス２によってそれぞれ下段バーナ81お
よび上段バーナ80に送られる。ホッパ52から微粉炭が供
給されるにつれ、ホッパ52内の圧力が低下し、フィーダ
からホッパに向って搬送ガスが流れ、微粉炭が定量供給
されなくなるので、一般には均圧管28,29をホッパとエ
ゼクタの間に設けている。前記のバーナ80,81には、別
途、酸素、空気等の酸化剤３が送られ、炉内32でガス化
され、生成ガスは配管９より取出される。石炭中の灰分
は炉内が高温のため、スラグ８となってスラグタップ33
より炉下部に溜められた冷却水34中に落下し、水砕さ
れ、弁20、ホッパ100、弁21を経て系外に排出されるよ
うになっている。

ガス化炉を起動する際には、供給する微粉炭と酸化剤
とが反応するように炉内を着火温度以上に高温にする必
要がある。またスラグタップ33が閉塞しないようにタッ
プバーナ82を必要に応じて点火する必要がある。そこで
起動時には、タップバーナ82を点火すると共に、昇温バ
ーナ83を用いて、炉内を石炭の着火温度以上に昇温す
る。昇温後は昇温バーナ83を停止し、上段バーナ80およ
び下段バーナ81に微粉炭および酸化剤を供給して、ガス
化反応を行わせている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがガス化反応が行われると、溶融したスラグが
側壁を流下するので、長時間炉を操業した後には、溶融
スラグが昇温バーナ83のバーナ出口を覆うようになり、
この状態で炉が停止するとバーナ出口でスラグが硬化し
てバーナ出口を塞ぐので再起動時には昇温バーナ83を炉
本体30から取り外し、硬化したスラグを取り除かなけれ
ばならない。スラグに覆われないようにしようとすれ
ば、何らかのガスを昇温バーナ83より常時炉内32に噴出
しなければならず、そうすると無駄なガスを供給するこ
とになるので好ましくない。

本発明の課題は、再起動の都度取外してスラグを取除
く必要のない昇温バーナを提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の課題は、石炭ガス化炉に設置したバーナと、バ
ーナへ搬送ガスによって微粉炭を供給するエゼクタとを
有する石炭ガス化炉用バーナ装置において、石炭ガス化
炉内の温度を石炭ガス化反応に必要な温度に昇温させる
ガス燃料をバーナとエゼクタとの間に送給することによ
り達成される。

〔作用〕

石炭バーナにガス燃料を供給することにより、石炭バ
ーナをガスバーナとして使用することができるので、石
炭バーナを炉の起動時にはガス燃料を供給する昇温バー
ナとし、昇温後は微粉炭と酸化剤を供給する石炭バーナ
として使用する。従ってガス化反応中に停止しているバ
ーナはなく、常に微粉炭および酸化ガスがバーナ出口か
ら噴出されているので、バーナ出口に流下する溶融した
スラグは、バーナ出口から噴出される微粉炭および酸化
ガスにより除去され、スラグがバーナ出口を覆うことが
なく、炉が停止しても、硬化したスラグでバーナ出口が
覆われることがない。

〔実施例〕

第１図に本発明によるバーナ装置の実施例を適用した
ガス化炉の系統図を示す。先に第３図で示した従来例と
対応する部分には同一の参照符号を付してあるので説明
は省略し、相違点につき説明する。

本実施例では、第３図に記載されている昇温バーナ83
およびそれに付随する燃料配管、弁が設けられていな
い。追加されているのは、ホッパ52から石炭バーナ80,8
1に微粉炭を気流搬送する配管の、エゼクタ71,70とバー
ナ80,81の間の配管39,41に接続されたガス燃料配管35,3
6,37および弁12,13である。エゼクタとバーナの間にガ
ス燃料配管を接続したのは、微粉炭とガス燃料を同時に
バーナに供給する際にホッパ52に燃料ガスが流入するの
を防止するためである。

微粉炭１は、ホッパ50,51を経てホッパ52よりフィー
ダ60,61によりエゼクタ70および71に定量供給される。
一方搬送ガス２は弁14,15を経てエゼクタに送られ、そ
こで微粉炭と一緒になり、それをバーナ80,81へ搬送す
る。このエゼクタ71,70からバーナ80,81までの間の配管
39,41には、ガス燃料７が注入できるようになってい
る。更にバーナには、酸化剤３を供給する配管42,43が
接続されており、炉下部には、スラグタップ33を加熱す
るタップバーナ82が設置されている。

炉の起動に際しては、まずタップバーナ82に点火し、
この火炎を種火としてガス燃料を送給されているバーナ
80,81に点火する。タップバーナはスラグに覆われるこ
ともないので、タップバーナの点火は従来の方法で可能
である。次いでこのバーナ80,81によって炉を所要の温
度にまで昇温した後、バーナに供給されている燃料を微
粉炭に切換え、ガス化反応を開始する。切換えの際、ガ
ス燃料と微粉炭が一時混焼されるが、この時ガス燃料の
ためあたかも石炭中の揮発分が多いような燃焼を示し、
微粉炭火炎の着火、保炎性が良好となり、ガス燃料から
微粉炭への切換えが円滑にできる。又、揮発分の少ない
難燃性の石灰のガス化時には、ガス燃料を助燃剤として
火炎の安定化にも利用できる。

上記の如く、ガス化の為の微粉炭を供給するバーナ
と、ガス燃料を燃焼して炉を昇温するバーナとが同一の
バーナであるので、炉の起動時に炉の昇温を行うための
バーナを別に設ける必要もなく、又バーナ80,81は、ガ
ス化反応中、常時使用されているのでバーナ出口に流下
してくる溶融スラグは、バーナから噴出される微粉炭と
酸化剤で、除去され、バーナ出口がスラグで覆われるよ
うな心配は全くない。なお、微粉炭搬送用ガスには一般
に、窒素、二酸化炭素等の不活性ガスを用いるので、微
粉炭搬送用ガスとガス燃料がまじっても爆発の恐れは全
くない。

本発明の他の実施例を第２図に示す。本実施例では、
微粉炭供給配管39及び41に接続されたガス燃料配管の他
端が、前記微粉炭供給配管39及び41によって微粉炭を供
給されるガス化炉30で生成されたガスを貯蔵するタンク
93に接続されている。

すなわち、ガス化炉30で生成されたガスを取出す配管
９に設けられた分岐管47に弁27、配管48が接続され、配
管48には脱塵、脱硫等を行うガス精製装置91が接続され
ている。ガス精製装置91には、配管49を介して昇圧ポン
プ92が接続され、更にポンプ92の出口配管94はタンク93
に接続されている。タンク93に接続されている配管95
は、弁12を経て二つに分岐し、前述の微粉炭供給配管39
及び41に接続されている。ガス化炉30で生成されたガス
は、ガス生成装置91でクリーンなガスに精製された後、
昇圧ポンプ92で昇圧され、タンク93に一旦、貯蔵され
る、ガス化炉を起動する時は、弁12,13を開いて、タン
ク93内のガスをバーナ81,80へ送給する。ガス化炉を最
初に起動する時は、当然のことながら生成ガスはまだな
いので、メタンガス、水素ガス等をガス燃料配管に供給
しなければならないが、ガス化炉が起動され、石炭ガス
化ガスが生成され、タンク93にそのガスが貯蔵されれ
ば、以後のガス化炉の起動等、ガス燃料が必要な時には
タンク93内のガスを用いれば、自己製造ガスを有効に使
用できるため、ガス燃料費を低減することができる。

なお、本発明では、第１図および第２図の実施例は共
に石炭バーナが上、下段に設置された場合を示したが、
起動の際は、タップバーナに近い下段バーナ81にまず点
火し、次に上段バーナ80に点火する方が着実に点火でき
る。

又、前述の実施例では、石炭バーナが上下二段に設け
られているが、本発明は石炭バーナにガス燃料を送給で
きるようにしたもので、石炭バーナ本数、段数にかかわ
りなく有効であることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、石炭バーナにガス燃料を供給するの
で、石炭バーナでガス燃料を燃焼させて起動時の炉の昇
温を行うことが可能となり、昇音用のバーナの手入れが
不用となると共に、昇温のための専用のバーナを設ける
必要がなくなり、ガス化炉の装置を簡易化する効果があ
る。また、難燃性の石炭をガス化する場合は、ガス燃料
との混焼が可能となり、混焼することによって着火が容
易になると共に火炎が安定化する効果がある。更に起動
時等のガス燃料から石炭への切換えを円滑にする効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す系統図、第２図は本発明
の他の実施例を示す系統図であり、第３図は従来の例を
示す系統図である。 30……ガス化炉、 35,36,37……ガス燃料配管、 39,40……微粉炭供給配管、 80,81……バーナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加来宏行広島県呉市宝町３番36号バブコツク日立株式会社呉研究所内 (56)参考文献特開昭60−88091（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−88440（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石炭ガス化炉に設置したバーナと、該バー
ナへ搬送ガスによって微粉炭を供給するエゼクタとを有
する石炭ガス化炉用バーナ装置において、前記石炭ガス
化炉内の温度を石炭ガス化反応に必要な温度に昇温させ
るガス燃料を前記バーナと前記エゼクタとの間に送給す
ることを特徴とする石炭ガス化炉用バーナ装置。
【請求項２】前記バーナに前記ガス燃料を送給する配管
が、前記バーナと前記エゼクタと間の配管に接続される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の石炭ガ
ス化炉用バーナ装置。
【請求項３】前記バーナに燃料ガスを送給する配管が、
前記石炭ガス化炉で生成されたガスを貯蔵するタンクに
接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
２項のいずれかの項に記載の石炭ガス化炉用バーナ装
置。