JPH0931476A - 2段噴流床ガス化炉 - Google Patents

2段噴流床ガス化炉

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Publication number
JPH0931476A
JPH0931476A JP18145495A JP18145495A JPH0931476A JP H0931476 A JPH0931476 A JP H0931476A JP 18145495 A JP18145495 A JP 18145495A JP 18145495 A JP18145495 A JP 18145495A JP H0931476 A JPH0931476 A JP H0931476A
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JP
Japan
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combustor
reductor
burner
slag
ash
Prior art date
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Pending
Application number
JP18145495A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Kobayashi
由則 小林
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH0931476A publication Critical patent/JPH0931476A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2段噴流床ガス化炉において、燃焼灰のスラ
グの炉壁への付着を防止する。 【解決手段】 コンバスタ1Aと、リダクタ1Bと、コ
ンバスタ1Aとリダクタ1Bにそれぞれ設けられコンバ
スタ1Aとリダクタ1Bに燃料及び酸化剤を投入するコ
ンバスタバーナ3及びリダクタバーナ4とを備えた2段
噴流床ガス化炉1において、コンバスタ1Aにコンバス
タバーナ3からフラックスを投入するようにした。ま
た、以上に加えて、コンバスタ1Aに未反応のチャーと
フラックスを投入するチャーバーナを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、事業用及び産業用
の石炭ガス化装置等に用いられる2段噴流床ガス化炉に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の例として、図6に従来の2段
噴流床ガス化炉を示す。ガス化炉1内の下部にはコンバ
スタ1Aと同コンバスタ1Bの上方のガス化炉1内の部
分にはリダクタ1Bが形成されており、コンバスタ1A
に設置されたコンバスタバーナ3からは、搬送管6内を
搬送ガスにより搬送された石炭(微粉炭)とともに搬送
管6のまわりから比較的高い空気比で酸化剤としての二
次空気を投入し、主に石炭の燃焼により高温燃焼ガスを
発生させるとともに、高温燃焼ガス中より分離して炉壁
2へ付着又は炉底へ落下した石炭中の灰分を溶融スラグ
8として炉底に設けられたスラグホール5より下方へ排
出する。
【0003】一方、コンバスタバーナ3の上方において
リダクタBに設置されたリダクタバーナ4からは石炭を
少量の搬送ガスとともに搬送管7より投入し、コンバス
タで発生した高温ガスと混合して、高温の還元雰囲気場
においてガス化反応を行わせ、可燃性ガス(CO、H2
など)を製造する。以上の燃焼とガス化においては次の
反応が行われる。 (燃焼)石炭+空気(O2 )→CO2 +H2 O(発熱) (ガス化)石炭(→活性チャー)+CO2 +H2 O→C
O+H2 (吸熱)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の技術では
以下のような問題点がある。
【0005】図3は炉高さ方向のガス温度変化を表わし
ており、このガス温度に準じてガス中の溶融スラグ温度
も変化する。特に、コンバスタバーナ3の部分で発生し
た高温ガスにリダクタバーナ4より投入された石炭が混
合して吸熱反応であるガス化反応が起こるために、リダ
クタバーナ4より上方では急激にガス温度及びスラグの
温度が低下する。この際スラグの粘度変化に伴って、あ
る温度域(b)においてスラグ9の炉壁2への付着が著
しくなり、やがては炉を閉塞したり、大塊となって脱落
して炉底を損傷するなどのトラブルを発生する。このス
ラグ成長域(b)は使用する石炭中灰分の粘度特性によ
って異るが、およそ1350℃〜1550℃の温度域に
相当する。また、前述のスラグ付着によるトラブルは、
炉壁への付着範囲が広いほどスラグの付着・保持力が強
いためにより顕著となる。
【0006】従来の技術でも投入する石炭にフラックス
を添加する例はあるが、これは灰の融点を下げて炉底の
スラグホール5からのスラグ排出性を向上させる目的で
採用されているものであり、コンバスタバーナ、リダク
タバーナの別なく供給される全石炭中にフラックスが添
加される。フラックス添加量と灰融点の相関の例(フラ
ックスとしてCaOを用いた場合)を図4に示す。
【0007】しかし、コンバスタバーナとリダクタバー
ナに供給される全石炭にフラックスを添加した場合に
は、灰の融点を下げて溶融スラグの粘度を下げることに
なるが、ガス化炉内においては、フラックスを添加した
石炭によって発生したガス化溶融スラグの成長域(b)
が存在することとなり、前記のスラグの付着によるトラ
ブルを免れることはできない。
【0008】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる2段噴流床ガス化炉を提供しようとするものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明は、コンバスタと、リダクタと、前記コン
バスタ及び前記リダクタそれぞれに設けられ前記コンバ
スタ及び前記リダクタに燃料及び酸化剤を投入するバー
ナとを備えた2段噴流床ガス化炉において、コンバスタ
にフラックスを投入する手段を設けたことを特徴とす
る。
【0010】(2)また、本発明は、コンバスタと、リ
ダクタと、前記コンバスタ及び前記リダクタそれぞれに
設けられ前記コンバスタ及び前記リダクタに燃料及び酸
化剤を投入するバーナと、前記コンバスタに設けられ前
記コンバスタに未反応チャーを再投入するバーナとを備
えた2段噴流床ガス化炉において、コンバスタにフラッ
クスを投入する手段を設けたことを特徴とする。
【0011】以上の本発明において、コンバスタに投入
されるフラックスとしては、灰の溶融温度を低下させる
CaO、CaCO3 、Fe2 3 等が用いられる。
【0012】本発明では、燃料が投入されるバーナ又は
燃料が投入されるバーナと未反応チャーが投入されるバ
ーナを備えたコンバスタにフラックスが投入され、リダ
クタにはフラックスが投入されない。
【0013】図5は石炭(微粉炭)を用いたときの本発
明における灰(スラグ)の粘度とガス温度の関係を示す
が、リダクタ灰分の粘度は、フラックス添加の無い原炭
中灰分(溶融スラグ)の温度特性カーブを示している。
一方、コンバスタ灰分の粘度は、石炭へのフラックス添
加により特性カーブが低温側へ移行することを示してい
る。
【0014】このような溶融スラグの粘度−温度特性に
おいては、コンバスタ灰にも、また、リダクタ灰にもス
ラグの炉壁への付着・成長が著しい粘度域(s)に相当
する温度域(b)が存在する。すなわち、前記温度域
(b)より高温の領域(a)では、スラグは高温溶融状
態で流下したある厚さ以上に成長することはなく、ま
た、前記温度域(b)より低温の領域(c)では、スラ
グは低温固体粒子状態で付着力が弱く、スラグ塊として
成長することはない。
【0015】しかし、ガス化炉内のガス温度は、コンバ
スタ内をピークとして、リダクタを通過して後流側へ流
れる過程で次第に低下して行くために、この粘度−温度
特性が一本の場合には、必ず(s)の粘度域を通過し、
その箇所でスラグが付着・成長することとなる。
【0016】本発明では、前記のように、コンバスタで
投入される燃料にのみフラックスが添加され、コンバス
タの灰分とリダクタの灰分の粘度−温度特性を図5に示
すように2本としている。従って、両者のスラグ成長域
(s)を通過しないガス化炉の設計が可能となる。
【0017】すなわち、吸熱反応であるガス化反応を発
生させるリダクタのバーナをガス化炉内の下部のコンバ
スタの上方のリダクタに設置することによって、リダク
タのバーナは図5中(d)の温度域に設置されることに
なる。
【0018】ガス化炉内のフラックスが添加されたコン
バスタ灰は、コンバスタ内で前記(a)領域におかれ、
フラックスの添加によって粘度が低くなったコンバスタ
灰は、その大部分がスラグが成長することなく高温の溶
融状態でコンバスタより流下し、炉壁にスラグが付着す
ることはない。一方、フラックスが添加されないリダク
タ灰は、ガス化反応によって温度が低下したリダクタ内
においてリダクタ灰の前記(c)領域におかれ、同リダ
クタ灰は低温の固体粒子状の溶融灰となり炉壁に付着す
ることなく高温ガスと共に後流側へ排出される。
【0019】以上の通り、リダクタで発生する灰とコン
バスタで発生する灰の粘度−温度特性を図5に示すよう
に2本のものとすることによって、2段噴流床ガス化炉
内で発生する灰は、スラグの炉壁への付着・成長が著し
い粘度域(s)を通過することがなく炉壁へのスラグの
付着・成長を防止することができる。
【0020】また、コンバスタに、燃料及び酸化剤を投
入するバーナに加えて未反応チャーを再投入するバーナ
を備えた前記(2)の本発明においては、以上に加え
て、未反応チャーのリサイクルによりコンバスタで発生
する灰分の溶融温度の上昇を更に抑えることができる。
【0021】なお、コンバスタ灰がそのままリダクタバ
ーナを通過する場合には、コンバスタ灰は(s)領域を
通過することになるが、以上の通り大部分は高温の溶融
状態でコンバスタを流下するために、リダクタバーナに
入るコンバスタ灰の量は、通常コンバスタ灰分の10〜
60%程度、またリダクタを通過する全灰分中に占める
その割合は5〜30%程である。従って、コンバスタ灰
の周囲には大量のリダクタ灰が存在し、このリダクタ灰
の特性が支配的となって、スラグが炉壁に付着すること
を実質的に防止することができる。
【0022】また、前記リダクタ灰のごく一部がコンバ
スタ側へ落下する可能性もあるが、この場合において
も、コンバスタ内ではコンバスタ灰の特性が支配的とな
り、スラグが炉壁に付着することを実質的に防止するこ
とができる。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第1形態を、図1
によって説明する。本実施の形態では、図6に示す従来
の2段噴流床ガス化炉1において、搬送管6から搬送ガ
スにコンバスタに投入される石炭に加えて、石炭灰中の
灰分の溶融温度を低下させるCaO、CaCO3 、Fe
2 3 等のフラックスを添加している。
【0024】本実施の形態では、コンバスタに投入され
る石炭に前記フラックスを添加することによって、コン
バスタで発生する灰(溶融スラグ)とリダクタに投入さ
れた石炭の灰の粘度−温度特性が異なるものとなり、
「課題を解決するための手段」で詳述したように、ガス
化炉1においてスラグが炉壁に付着することを効果的に
防止することができる。
【0025】なお、図1において、図6におけると同一
の部分には同一の符号が付せられている。
【0026】本発明の実施の第2形態を、図2によって
説明する。本実施の形態は、前記実施の第1形態におい
て、主にリダクタバーナ4より投入された石炭中の未反
応のチャーを、回収系統設備(図示省略)により回収
し、この回収チャーを搬送ガスと共に搬送管11を経て
チャーバーナ10よりコンバスタ1Aへ再投入し、この
回収チャーに適量のフラックスを添加するようにしてい
る。また、前記搬送管11のまわりからは二次空気がチ
ャーバーナ10を経てコンバスタ1Aに投入される。
【0027】本実施の形態においては、前記実施の第1
形態の作用及び効果に加えて、未反応のチャーのリサイ
クルによりコンバスタ灰の溶融温度の上昇を更に効果的
に抑えることができる。
【0028】
【発明の効果】本発明は、特許請求の範囲の請求項1及
び2に記載した構成を具備することにより、以上説明し
たように、2段噴流床ガス化炉において発生するスラグ
の付着によるトラブルを抑制し、安定した長時間連続運
転を可能とする。また、スラグ付着域を低減することに
より、これを除去する為の設備やユーティリティ(蒸
気、N2 、冷却水等)を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態に係るガス化炉の構成
図である。
【図2】本発明の実施の第2形態に係るガス化炉の構成
図である。
【図3】従来技術におけるガス化炉内のガス温度変化と
スラグ付着範囲の説明図である。
【図4】フラックス(CaO)添加率と灰融点の相関の
1例を示すグラフである。
【図5】本発明における灰(スラグ)の粘度とガス温度
の関係を示すグラフである。
【図6】従来の2段噴流床石炭ガス化炉の構成図であ
る。
【符号の説明】
1 ガス化炉 1A コンバスタ 1B リダクタ 2 炉壁 3 コンバスタバーナ 4 リダクタバーナ 5 スラグホール 6,7 搬送管 8 溶融スラグ 9 スラグ 10 チャーバーナ 11 搬送管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンバスタと、リダクタと、前記コンバ
    スタ及び前記リダクタそれぞれに設けられ前記コンバス
    タ及び前記リダクタに燃料及び酸化剤を投入するバーナ
    とを備えた2段噴流床ガス化炉において、前記コンバス
    タにフラックスを投入する手段を設けたことを特徴とす
    る2段噴流床ガス化炉。
  2. 【請求項2】 コンバスタと、リダクタと、前記コンバ
    スタ及び前記リダクタそれぞれに設けられ前記コンバス
    タ及び前記リダクタに燃料及び酸化剤を投入するバーナ
    と、前記コンバスタに設けられ前記コンバスタに未反応
    チャーを再投入するバーナとを備えた2段噴流床ガス化
    炉において、前記コンバスタにフラックスを投入する手
    段を設けたことを特徴とする2段噴流床ガス化炉。
JP18145495A 1995-07-18 1995-07-18 2段噴流床ガス化炉 Pending JPH0931476A (ja)

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JP18145495A JPH0931476A (ja) 1995-07-18 1995-07-18 2段噴流床ガス化炉

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JP2002241408A Division JP2003096472A (ja) 2002-08-22 2002-08-22 2段噴流床ガス化炉のスラグ付着防止運転方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102433162A (zh) * 2011-05-06 2012-05-02 华东理工大学 分级给氧气流床气化炉及其气化方法
CN102453550A (zh) * 2011-05-06 2012-05-16 华东理工大学 多喷嘴分级给氧气流床气化炉及其气化方法
JP2012172080A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Nippon Steel Engineering Co Ltd 石炭ガス化装置における石炭ガス化方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020709