JPH086100B2 - 石炭ガス化炉のスラグ付着防止方法 - Google Patents
石炭ガス化炉のスラグ付着防止方法Info
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- JPH086100B2 JPH086100B2 JP2035789A JP3578990A JPH086100B2 JP H086100 B2 JPH086100 B2 JP H086100B2 JP 2035789 A JP2035789 A JP 2035789A JP 3578990 A JP3578990 A JP 3578990A JP H086100 B2 JPH086100 B2 JP H086100B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
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に係り、特にガス中の石炭灰が溶融
して生じる溶融スラグがディフューザ部に付着すること
を防止するに好適な石炭ガス化炉のスラグ付着防止方法
に関する。
して生じる溶融スラグがディフューザ部に付着すること
を防止するに好適な石炭ガス化炉のスラグ付着防止方法
に関する。
従来の石炭ガス化は第５図に示すようなガス化炉によ
り行われていた。ガス化の原料となる微粉炭はガス化炉
３のガス化部４に設けられた石炭バーナ15から酸化剤と
共に旋回方向に吹き込まれ、部分酸化により1600〜1800
℃の温度になりガス化する。微粉炭に含まれる灰分は高
温で溶融して溶融スラグとなり、大半はガス化部水冷壁
18に付着して流れ落ちスラグタップ20を経て水冷室５内
に貯溜された水中に落下し、急冷による熱衝撃で破砕さ
れて塊となり、ガス化炉外に排出される。
り行われていた。ガス化の原料となる微粉炭はガス化炉
３のガス化部４に設けられた石炭バーナ15から酸化剤と
共に旋回方向に吹き込まれ、部分酸化により1600〜1800
℃の温度になりガス化する。微粉炭に含まれる灰分は高
温で溶融して溶融スラグとなり、大半はガス化部水冷壁
18に付着して流れ落ちスラグタップ20を経て水冷室５内
に貯溜された水中に落下し、急冷による熱衝撃で破砕さ
れて塊となり、ガス化炉外に排出される。
一方ガス化部水冷壁18に付着しなかった溶融スラグは
生成ガスに同伴して絞り部６を通過し、熱回収部８にて
生成ガスと共に冷却されて固体となり炉頂部より排出さ
れる。
生成ガスに同伴して絞り部６を通過し、熱回収部８にて
生成ガスと共に冷却されて固体となり炉頂部より排出さ
れる。
第６図にガス化部４から熱回収部８に至るガス化炉の
高さ方向の温度分布を示す。
高さ方向の温度分布を示す。
第７図にディフューザ部７における半径方向のガスの
温度分布を示す。
温度分布を示す。
ディフューザ部７におけるガスの温度はスラグの融点
以上であるが、絞り部６とは異なりガス化部４からの輻
射が無いことからディフューザ部水冷壁17の表面温度は
スラグの融点以下となっている。
以上であるが、絞り部６とは異なりガス化部４からの輻
射が無いことからディフューザ部水冷壁17の表面温度は
スラグの融点以下となっている。
上記従来技術は、絞り部６を通過した高温の生成ガス
がディフューザ部７でのガス化炉の断面積拡大に伴う絞
り部６方向への２次流れについて配慮がされておらず、
絞り部６を通過して熱回収部８に流れる高温の生成ガス
の一部が２次流れとなってディフューザ部７の壁面に接
触し、その中に含まれる溶融スラグが冷却、固化して堆
積物21を形成し、やがて絞り部６を閉塞し長期連続運転
が不可能となる問題があった。
がディフューザ部７でのガス化炉の断面積拡大に伴う絞
り部６方向への２次流れについて配慮がされておらず、
絞り部６を通過して熱回収部８に流れる高温の生成ガス
の一部が２次流れとなってディフューザ部７の壁面に接
触し、その中に含まれる溶融スラグが冷却、固化して堆
積物21を形成し、やがて絞り部６を閉塞し長期連続運転
が不可能となる問題があった。
本発明の目的は、ガス化炉のディフューザ部壁面にお
いて、高温の生成ガスに含まれる溶融スラグが付着して
堆積することを防止することにある。
いて、高温の生成ガスに含まれる溶融スラグが付着して
堆積することを防止することにある。
上記目的は、石炭をガス化するガス化部と、該ガス化
部の上部にあって内径が該ガス化部より絞られた絞り部
と、該絞り部の上部にあって内径がその上部に向って順
次拡大するディフューザ部と、該ディフューザ部の上部
にあってガスから熱回収をする熱回収部とを有する噴流
床式の石炭ガス化炉において、前記ディフューザ部に前
記ガス化部で生成したガスを洗浄し常温にしてタンジェ
ンシャル方向で噴出させることにより達成される。
部の上部にあって内径が該ガス化部より絞られた絞り部
と、該絞り部の上部にあって内径がその上部に向って順
次拡大するディフューザ部と、該ディフューザ部の上部
にあってガスから熱回収をする熱回収部とを有する噴流
床式の石炭ガス化炉において、前記ディフューザ部に前
記ガス化部で生成したガスを洗浄し常温にしてタンジェ
ンシャル方向で噴出させることにより達成される。
上記構成によれば、ディフューザ部にてタンジェンシ
ャル方向で噴出された常温の生成ガスは、高温の生成ガ
スに比べて密度が大きいから壁面に沿って旋回しながら
下降し、絞り部に到達してガス化部より上昇してくる生
成ガスと合流する。
ャル方向で噴出された常温の生成ガスは、高温の生成ガ
スに比べて密度が大きいから壁面に沿って旋回しながら
下降し、絞り部に到達してガス化部より上昇してくる生
成ガスと合流する。
この為ディフューザ部の壁面は溶融スラグを含まない
生成ガスで覆われているから高温の生成ガスの一部が２
次流れとなってディフューザ部の壁面に直接接触し溶融
スラグが付着して堆積することを防止することができ
る。
生成ガスで覆われているから高温の生成ガスの一部が２
次流れとなってディフューザ部の壁面に直接接触し溶融
スラグが付着して堆積することを防止することができ
る。
また、高温の生成ガスの一部に２次流れが生じても常
温の生成ガスと混合してディフューザ部の壁面近傍のガ
ス温度が溶融スラグの融点以下になり、そこで固化して
壁面に直接接触することが無い。
温の生成ガスと混合してディフューザ部の壁面近傍のガ
ス温度が溶融スラグの融点以下になり、そこで固化して
壁面に直接接触することが無い。
そして、ディフューザ部に噴出させる常温の生成ガス
はガス化部から上昇してくる高温の生成ガスと同一組成
のため、高温の生成ガスと化学反応を起こしたり、混合
により発熱量を低下させる等の物性への影響が無い。
はガス化部から上昇してくる高温の生成ガスと同一組成
のため、高温の生成ガスと化学反応を起こしたり、混合
により発熱量を低下させる等の物性への影響が無い。
本発明の実施例を図や表を用いて説明する。
第１図は本実施例に用いた石炭ガス化装置のフローチ
ャートを示したものである。石炭供給設備１から気流輸
送された微粉炭は、酸化剤供給設備２から供給された酸
化剤と共にガス化炉３のガス化部４に噴出され、部分酸
化により1600〜1800℃に温度が上昇し高温の生成ガスと
なる。
ャートを示したものである。石炭供給設備１から気流輸
送された微粉炭は、酸化剤供給設備２から供給された酸
化剤と共にガス化炉３のガス化部４に噴出され、部分酸
化により1600〜1800℃に温度が上昇し高温の生成ガスと
なる。
石炭中の灰分は溶融スラグとなり、大部分は水冷室５の
水中に落下し、急冷により破砕されガス化炉３の底部よ
り排出される。溶融スラグの一部は生成ガスに同伴して
絞り部６、ディフューザ部７を通過して熱回収部８に入
りそこで冷却されて固化し微粉状のダストとなって生成
ガスと共にガス化炉３の頂部から排出される。ガス化炉
３からの生成ガスは除塵設備９、廃熱回収設備10、及び
ガス洗浄設備11を経て常温となる。この生成ガスは発電
用のガスタービン燃料として発電プラントに供給され、
一部は圧縮機12によりガス化炉３のディフューザ部７に
リサイクルガスとして供給される。リサイクルガスの量
はディフューザ部７の水冷壁面の生成ガス側近傍のガス
温度をスラグの融点以下にするよう温度調節計13と温度
調節弁14により制御される。
水中に落下し、急冷により破砕されガス化炉３の底部よ
り排出される。溶融スラグの一部は生成ガスに同伴して
絞り部６、ディフューザ部７を通過して熱回収部８に入
りそこで冷却されて固化し微粉状のダストとなって生成
ガスと共にガス化炉３の頂部から排出される。ガス化炉
３からの生成ガスは除塵設備９、廃熱回収設備10、及び
ガス洗浄設備11を経て常温となる。この生成ガスは発電
用のガスタービン燃料として発電プラントに供給され、
一部は圧縮機12によりガス化炉３のディフューザ部７に
リサイクルガスとして供給される。リサイクルガスの量
はディフューザ部７の水冷壁面の生成ガス側近傍のガス
温度をスラグの融点以下にするよう温度調節計13と温度
調節弁14により制御される。
第２図はガス化炉３のガス化部４を中心とした縦断面
図を示したものである。ディフューザ部７にはリサイク
ルガスのガス噴出ノズル16a、ｂがディフューザ部水冷
壁17の内表面に開口して設けられている。
図を示したものである。ディフューザ部７にはリサイク
ルガスのガス噴出ノズル16a、ｂがディフューザ部水冷
壁17の内表面に開口して設けられている。
第３図はガス化炉３の断面Ｉ−Ｉにおけるガス噴出ノ
ズル16a、ｂの配置を示したものである。ガス噴出ノズ
ル16a、ｂは噴出されたリサイクルガスがディフューザ
部水冷壁17の内表面に沿って旋回するようタンジェンシ
ャル方向に配置されている。ディフューザ部７にてガス
噴出ノズル16a、ｂからタンジェンシャル方向で噴出さ
れたリサイクルガスは、高温の生成ガスに比べて密度が
大きいから壁面に沿って旋回しながら下降し、絞り部６
に到達してガス化部４より上昇してくる生成ガスと合流
する。
ズル16a、ｂの配置を示したものである。ガス噴出ノズ
ル16a、ｂは噴出されたリサイクルガスがディフューザ
部水冷壁17の内表面に沿って旋回するようタンジェンシ
ャル方向に配置されている。ディフューザ部７にてガス
噴出ノズル16a、ｂからタンジェンシャル方向で噴出さ
れたリサイクルガスは、高温の生成ガスに比べて密度が
大きいから壁面に沿って旋回しながら下降し、絞り部６
に到達してガス化部４より上昇してくる生成ガスと合流
する。
この為ディフューザ部７の壁面は溶融スラグを含まな
いガスで覆われているから高温の生成ガスの一部が２次
流れとなってディフューザ部７の壁面に直接接触し溶融
スラグが付着して堆積することを防止する。
いガスで覆われているから高温の生成ガスの一部が２次
流れとなってディフューザ部７の壁面に直接接触し溶融
スラグが付着して堆積することを防止する。
また、高温の生成ガスの一部に２次流れが生じても約
40℃の常温リサイクルガスと混合してディフューザ部７
の壁面近傍の温度が溶融スラグの融点以下になり、そこ
で固化して壁面に直接接触することが無い。
40℃の常温リサイクルガスと混合してディフューザ部７
の壁面近傍の温度が溶融スラグの融点以下になり、そこ
で固化して壁面に直接接触することが無い。
第４図はディフューザ部７における半径方向の温度分
布を示すがディフューザ部水冷壁17の内表面近傍のガス
温度が溶融スラグの融点以下になっている。
布を示すがディフューザ部水冷壁17の内表面近傍のガス
温度が溶融スラグの融点以下になっている。
本実施例によれば、連続運転期間の延長及び付着した
スラグの除去の為の保守作業が不要となる効果がある。
スラグの除去の為の保守作業が不要となる効果がある。
本発明によれば、ガス化炉のディフューザ部に常温の
生成ガスをタンジェンシャル方向で噴出させることによ
り、ディフューザ部の壁面に溶融スラグが付着して堆積
することを防止することができるので、ガス化炉の長期
連続運転が可能となる効果が得られる。
生成ガスをタンジェンシャル方向で噴出させることによ
り、ディフューザ部の壁面に溶融スラグが付着して堆積
することを防止することができるので、ガス化炉の長期
連続運転が可能となる効果が得られる。
そして、ディフューザ部に噴出させる常温の生成ガス
はガス化部から上昇してくる生成ガスと同一組成のため
生成ガス物性への影響が無い。
はガス化部から上昇してくる生成ガスと同一組成のため
生成ガス物性への影響が無い。
第１図は本発明の実施例に係る石炭ガス化装置のフロー
チャート、第２図は本発明の実施例に係るガス化炉の縦
断面図、第３図は本発明の実施例に係るガス化炉の断面
におけるガス噴出ノズルの配置図、第４図は本発明の実
施例に係るディフューザ部における半径方向の温度分布
を示す図表、第５図は従来技術に係るガス化炉の縦断面
図、第６図は従来技術に係るガス化炉の高さ方向の温度
分布を示す図表、第７図は従来技術に係るディフューザ
部における半径方向のガスの温度分布を示す図表であ
る。 １……石炭供給設備、２……酸化剤供給設備、 ３……ガス化炉、４……ガス化部、５……水冷室、 ６……絞り部、７……ディフューザ部、 ８……熱回収部、９……除塵設備、 10……廃熱回収設備、11……ガス洗浄設備、 12……圧縮機、13……温度調節計、 14……温度調節弁、15……石炭バーナ、 16a、ｂ……ガス噴出ノズル、 17……ディフューザ部水冷壁、 18……ガス化部水冷壁、20……スラグタップ、 21……堆積物
チャート、第２図は本発明の実施例に係るガス化炉の縦
断面図、第３図は本発明の実施例に係るガス化炉の断面
におけるガス噴出ノズルの配置図、第４図は本発明の実
施例に係るディフューザ部における半径方向の温度分布
を示す図表、第５図は従来技術に係るガス化炉の縦断面
図、第６図は従来技術に係るガス化炉の高さ方向の温度
分布を示す図表、第７図は従来技術に係るディフューザ
部における半径方向のガスの温度分布を示す図表であ
る。 １……石炭供給設備、２……酸化剤供給設備、 ３……ガス化炉、４……ガス化部、５……水冷室、 ６……絞り部、７……ディフューザ部、 ８……熱回収部、９……除塵設備、 10……廃熱回収設備、11……ガス洗浄設備、 12……圧縮機、13……温度調節計、 14……温度調節弁、15……石炭バーナ、 16a、ｂ……ガス噴出ノズル、 17……ディフューザ部水冷壁、 18……ガス化部水冷壁、20……スラグタップ、 21……堆積物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−145295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−197689（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−15892（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−26353（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−64750（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】石炭をガス化するガス化部と、該ガス化部
の上部にあって内径が該ガス化部より絞られた絞り部
と、該絞り部の上部にあって内径がその上部に向かって
順次拡大するディフューザ部と、該ディフューザ部の上
部にあってガスから熱回収する熱回収部とを有する噴流
床式の石炭ガス化炉において、 前記ディフューザ部に前記ガス化部で生成したガスを洗
浄し常温にしてタンジェンシャル方向で噴出させること
を特徴とする石炭ガス化炉のスラグ付着防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2035789A JPH086100B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 石炭ガス化炉のスラグ付着防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2035789A JPH086100B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 石炭ガス化炉のスラグ付着防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239797A JPH03239797A (ja) | 1991-10-25 |
| JPH086100B2 true JPH086100B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=12451682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2035789A Expired - Fee Related JPH086100B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 石炭ガス化炉のスラグ付着防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086100B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2544584B2 (ja) * | 1994-04-11 | 1996-10-16 | 株式会社日立製作所 | 石炭ガス化炉及び石炭ガス化炉の使用方法 |
| JP4085239B2 (ja) * | 2002-02-12 | 2008-05-14 | 株式会社日立製作所 | ガス化方法、及びガス化装置 |
| JP2008025852A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Hitachi Ltd | 溶融炉，溶融炉の冷却方法及び発電システム |
| JP5020779B2 (ja) * | 2007-10-30 | 2012-09-05 | 新日本製鐵株式会社 | 炭素質原料のガス化装置およびガス化方法 |
| AU2010246510B2 (en) * | 2009-12-01 | 2013-01-24 | Electric Power Development Co. Ltd. | Gasifier, thermal power plant using gasifier, operating procedure of gasifier, and operating procedure of thermal power plant using gasifier |
| JP5688569B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2015-03-25 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガス化炉 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145295A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-02 | Babcock Hitachi Kk | 石炭ガス化法 |
| JPS61197689A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 石炭ガス化装置 |
| JPS6264750U (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-22 | ||
| JPH0772276B2 (ja) * | 1986-07-07 | 1995-08-02 | 電源開発株式会社 | 石炭類ガス化装置の配管に使用される粉塵閉塞防止用スリ−ブ |
| JPH0627639Y2 (ja) * | 1987-08-05 | 1994-07-27 | 三菱重工業株式会社 | 石炭燃焼装置 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP2035789A patent/JPH086100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03239797A (ja) | 1991-10-25 |
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Legal Events
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