JPH0987639A - スラグタップ構造及びこのスラグタップを用いたガス化装置 - Google Patents
スラグタップ構造及びこのスラグタップを用いたガス化装置Info
- Publication number
- JPH0987639A JPH0987639A JP7244104A JP24410495A JPH0987639A JP H0987639 A JPH0987639 A JP H0987639A JP 7244104 A JP7244104 A JP 7244104A JP 24410495 A JP24410495 A JP 24410495A JP H0987639 A JPH0987639 A JP H0987639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slag
- slag tap
- gasification
- chamber
- slit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/485—Entrained flow gasifiers
- C10J3/487—Swirling or cyclonic gasifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/52—Ash-removing devices
- C10J3/526—Ash-removing devices for entrained flow gasifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/82—Gas withdrawal means
- C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/02—Dust removal
- C10K1/026—Dust removal by centrifugal forces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1807—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S48/00—Gas: heating and illuminating
- Y10S48/02—Slagging producer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス化炉内及びガス化炉反応部以降への付着
による閉塞もなく、安定な長時間連続運転を行ない得
る、構造が簡単なスラグタップ構造及びこのスラグタッ
プを用いたガス化装置を提供すること。 【解決手段】 ガス化炉７は、ガス化炉圧力容器１５内
に水冷壁１２に耐火材１１を内張りしたものでガス化室
２２を上、下段反応ゾ−ン８、９を有する。またセキの
ないスリット中間丸型スラグタップ１７をガス化炉７内
下部のガス化室２２内下段反応ゾ−ン９の石炭バ−ナ５
の下部のスラグタップ部２５の中央部に設置する。ガス
化室２２の上段反応ゾ−ン８では、活性なチャ−を生成
し、下段反応ゾ−ン９では、石炭中の灰分が溶融する温
度以上に維持する。ガス化炉上、下段反応ゾ−ン８、９
に石炭バ−ナ５、６を設置し、上段反応ゾ−ン８で活性
なチャ−が旋回下降流に乗って下段の高温ゾ−ンに供給
され、二酸化炭素、水蒸気と反応した後、灰分が溶融し
たスラグ状態となる。
による閉塞もなく、安定な長時間連続運転を行ない得
る、構造が簡単なスラグタップ構造及びこのスラグタッ
プを用いたガス化装置を提供すること。 【解決手段】 ガス化炉７は、ガス化炉圧力容器１５内
に水冷壁１２に耐火材１１を内張りしたものでガス化室
２２を上、下段反応ゾ−ン８、９を有する。またセキの
ないスリット中間丸型スラグタップ１７をガス化炉７内
下部のガス化室２２内下段反応ゾ−ン９の石炭バ−ナ５
の下部のスラグタップ部２５の中央部に設置する。ガス
化室２２の上段反応ゾ−ン８では、活性なチャ−を生成
し、下段反応ゾ−ン９では、石炭中の灰分が溶融する温
度以上に維持する。ガス化炉上、下段反応ゾ−ン８、９
に石炭バ−ナ５、６を設置し、上段反応ゾ−ン８で活性
なチャ−が旋回下降流に乗って下段の高温ゾ−ンに供給
され、二酸化炭素、水蒸気と反応した後、灰分が溶融し
たスラグ状態となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、噴流層粉末固体ガ
ス化装置に係り、特に高温高圧下で石炭を酸化剤と共に
ガス化炉に供給し反応させ可燃性ガスを得ると共に、ガ
ス化炉底部で石炭中の灰分を溶融させ（この溶融灰を以
後スラグと称す）、そのスラグのガス化炉反応部以降へ
の飛散を抑制させ、さらに下部に位置する冷却室にスラ
グを安定に排出させるためのスラグタップを有する石炭
ガス化炉のガス化装置に関する。
ス化装置に係り、特に高温高圧下で石炭を酸化剤と共に
ガス化炉に供給し反応させ可燃性ガスを得ると共に、ガ
ス化炉底部で石炭中の灰分を溶融させ（この溶融灰を以
後スラグと称す）、そのスラグのガス化炉反応部以降へ
の飛散を抑制させ、さらに下部に位置する冷却室にスラ
グを安定に排出させるためのスラグタップを有する石炭
ガス化炉のガス化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭を灰の溶融温度以上の温度でガス化
する噴流層ガス化法では、高効率で水素ガス、一酸化炭
素ガスを製造できるので、合成ガス製造用、燃料ガス製
造用として多くのガス化炉の開発が行われている。
する噴流層ガス化法では、高効率で水素ガス、一酸化炭
素ガスを製造できるので、合成ガス製造用、燃料ガス製
造用として多くのガス化炉の開発が行われている。
【０００３】噴流層ガス化炉の安定運転上の課題は、ガ
ス化炉内で溶融したスラグを炉外に安定に排出するこ
と、タップ面上からの溶融スラグのスラグ飛散を抑制
することである。
ス化炉内で溶融したスラグを炉外に安定に排出するこ
と、タップ面上からの溶融スラグのスラグ飛散を抑制
することである。
【０００４】通常、溶融スラグはガス化炉壁に付着し、
壁を伝わって下降し、スラグタップ面上に落下した後、
スラグタップ部に設けたスラグタップ孔から冷却室内の
空間部へ落下する。落下した溶融スラグは冷却水層内で
冷却・固化して炉外に排出する。スラグタップ孔から冷
却室空間部へ落下する際に、スラグタップ孔流通路内で
溶融スラグが固化しやすく、著しい時にはスラグタップ
孔の流通路を閉塞する。また、スラグタップ孔から流下
したスラグは冷却室の壁に付着堆積し、そのスラグが成
長し、スラグの排出ラインを閉塞することがあった。そ
うなるとガス化炉内に溶融スラグが溜っていくと同時
に、スラグがガス化炉内の上昇流により多量に飛散し、
ガス化炉内熱回収部、サイクロン等の集塵装置の入口壁
等に付着し、差圧の上昇を招き、最終的には閉塞し、ガ
ス化炉の運転停止に至る。
壁を伝わって下降し、スラグタップ面上に落下した後、
スラグタップ部に設けたスラグタップ孔から冷却室内の
空間部へ落下する。落下した溶融スラグは冷却水層内で
冷却・固化して炉外に排出する。スラグタップ孔から冷
却室空間部へ落下する際に、スラグタップ孔流通路内で
溶融スラグが固化しやすく、著しい時にはスラグタップ
孔の流通路を閉塞する。また、スラグタップ孔から流下
したスラグは冷却室の壁に付着堆積し、そのスラグが成
長し、スラグの排出ラインを閉塞することがあった。そ
うなるとガス化炉内に溶融スラグが溜っていくと同時
に、スラグがガス化炉内の上昇流により多量に飛散し、
ガス化炉内熱回収部、サイクロン等の集塵装置の入口壁
等に付着し、差圧の上昇を招き、最終的には閉塞し、ガ
ス化炉の運転停止に至る。
【０００５】一般にスラグタップ孔閉塞時に前述のよう
なスラグ飛散によるトラブルが発生するとみられていた
が、安定運転時においてもガス化炉内に形成される旋回
流により、スラグの一部が燃焼ガスの上昇流に沿って上
昇し、ガス化炉反応部出口や熱交換器等の内壁に付着、
堆積する。
なスラグ飛散によるトラブルが発生するとみられていた
が、安定運転時においてもガス化炉内に形成される旋回
流により、スラグの一部が燃焼ガスの上昇流に沿って上
昇し、ガス化炉反応部出口や熱交換器等の内壁に付着、
堆積する。
【０００６】一般に噴流層ガス化炉は、鉛直方向に軸を
持つ円筒あるいはそれに追随する容器へ、石炭及び酸化
剤を噴霧し、軸を中心とする旋回流を形成させる。一般
に強い旋回流では、周方向速度が半径方向、軸方向速度
に比べて十分に速い。旋回流では、流体に加わる遠心力
と圧力がバランスするため、中心付近に負圧が形成さ
れ、壁との間に大きな圧力差が生じる。
持つ円筒あるいはそれに追随する容器へ、石炭及び酸化
剤を噴霧し、軸を中心とする旋回流を形成させる。一般
に強い旋回流では、周方向速度が半径方向、軸方向速度
に比べて十分に速い。旋回流では、流体に加わる遠心力
と圧力がバランスするため、中心付近に負圧が形成さ
れ、壁との間に大きな圧力差が生じる。
【０００７】よって、容器のガス流れは壁付近には下降
流、中心付近には上昇流が形成される。その原理を図１
２で説明する。図１２（ａ）はガス化炉内の周方向速度
Ｖθの分布、図１２（ｂ）はガス化炉内の圧力分布であ
る。旋回流中では、図１２（ａ）に示すように、特定の
半径位置では周方向速度分布は最大値を示す。この速度
分布は一般的な渦の典型的な流れであり、強制渦と自由
渦が合成されたものである。旋回流の中心付近では強制
渦の領域で、半径と速度が比例関係にあり、半径の増大
に伴い速度が増大する。
流、中心付近には上昇流が形成される。その原理を図１
２で説明する。図１２（ａ）はガス化炉内の周方向速度
Ｖθの分布、図１２（ｂ）はガス化炉内の圧力分布であ
る。旋回流中では、図１２（ａ）に示すように、特定の
半径位置では周方向速度分布は最大値を示す。この速度
分布は一般的な渦の典型的な流れであり、強制渦と自由
渦が合成されたものである。旋回流の中心付近では強制
渦の領域で、半径と速度が比例関係にあり、半径の増大
に伴い速度が増大する。
【０００８】一方、旋回流の中心に対して外側は自由渦
の領域で、半径と速度が反比例関係にあり、半径の増大
に伴い速度が減少する。よって特定の半径位置で極大値
となる速度分布を示す。また、図１２（ｂ）のように、
周方向速度により生じる遠心力とバランスするため、中
心に対して外側の圧力が高くなり、中心部で下に凸にな
る圧力分布となる。
の領域で、半径と速度が反比例関係にあり、半径の増大
に伴い速度が減少する。よって特定の半径位置で極大値
となる速度分布を示す。また、図１２（ｂ）のように、
周方向速度により生じる遠心力とバランスするため、中
心に対して外側の圧力が高くなり、中心部で下に凸にな
る圧力分布となる。
【０００９】したがって、図１２（ｃ）に示したように
ガス化室内に原料供給用バ−ナ６を炉壁面にそって接線
方向に設置して旋回流を形成させ、ガス化室下部に設置
したスラグタップ（１孔で丸型スラグタップ孔周りにセ
キを付け、そのセキにスラグが一様に流下するようにス
ラグ流通溝を設けた構造）を有する構造の噴流層ガス化
炉では、スラグタップ面上のスラグが旋回流により中心
部に集められ、大部分のスラグは溝から流下するが、流
下しなかった一部のスラグがスラグタップ孔１７周りに
設置したセキをせり上がるため、炉内旋回流の反転ガス
により吹きちぎれ、上昇流によりスラグが飛散する。
ガス化室内に原料供給用バ−ナ６を炉壁面にそって接線
方向に設置して旋回流を形成させ、ガス化室下部に設置
したスラグタップ（１孔で丸型スラグタップ孔周りにセ
キを付け、そのセキにスラグが一様に流下するようにス
ラグ流通溝を設けた構造）を有する構造の噴流層ガス化
炉では、スラグタップ面上のスラグが旋回流により中心
部に集められ、大部分のスラグは溝から流下するが、流
下しなかった一部のスラグがスラグタップ孔１７周りに
設置したセキをせり上がるため、炉内旋回流の反転ガス
により吹きちぎれ、上昇流によりスラグが飛散する。
【００１０】図１０で説明した噴流層ガス化炉の特徴を
考慮して考案された従来の石炭ガス化炉のガス化法及び
その装置(特開昭６２−２３６８９１)は、上記圧力差を
用いて、スラグタップのガス化室近傍にあけられたガス
化室とスラグ冷却室を連通するスラグ流下孔とスラグタ
ップのガス化室中心部にあけられたスラグ冷却室とガス
化室を連通するガス戻り孔とより構成され、生成された
可燃性ガスの一部をガス化室からスラグタップ孔、スラ
グタップ孔から冷却室に導くと共に再びガス化室に戻る
循環系を生じさせ、この循環する可燃性ガスでスラグタ
ップを加熱する方法である。しかし、ガス戻り孔の出口
周りにはスラグの混入を防止するために、セキを設けた
り、スラグ流下を一様なところから流出させるためにそ
のセキに溝を設けたり、スラグタップ底面よりも高くす
る等の構造にしている。そのため、炉内旋回流によりス
ラグタップ底面上のスラグがセキ等をせり上がり、反転
ガス及び循環ガスにより吹きちぎれ、炉内の上昇流に沿
って飛散するという問題があった。
考慮して考案された従来の石炭ガス化炉のガス化法及び
その装置(特開昭６２−２３６８９１)は、上記圧力差を
用いて、スラグタップのガス化室近傍にあけられたガス
化室とスラグ冷却室を連通するスラグ流下孔とスラグタ
ップのガス化室中心部にあけられたスラグ冷却室とガス
化室を連通するガス戻り孔とより構成され、生成された
可燃性ガスの一部をガス化室からスラグタップ孔、スラ
グタップ孔から冷却室に導くと共に再びガス化室に戻る
循環系を生じさせ、この循環する可燃性ガスでスラグタ
ップを加熱する方法である。しかし、ガス戻り孔の出口
周りにはスラグの混入を防止するために、セキを設けた
り、スラグ流下を一様なところから流出させるためにそ
のセキに溝を設けたり、スラグタップ底面よりも高くす
る等の構造にしている。そのため、炉内旋回流によりス
ラグタップ底面上のスラグがセキ等をせり上がり、反転
ガス及び循環ガスにより吹きちぎれ、炉内の上昇流に沿
って飛散するという問題があった。
【００１１】よって、このタップ面上からのスラグの飛
散によるガス化炉反応部以降での付着・固化による閉塞
といったトラブルを回避しないかぎりは、ガス化炉の長
時間連続運転を達成することは不可能である。
散によるガス化炉反応部以降での付着・固化による閉塞
といったトラブルを回避しないかぎりは、ガス化炉の長
時間連続運転を達成することは不可能である。
【００１２】従来のスラグタップに関する特許には、溶
融スラグを安定に流下させるための構造及び方法、特に
タップ孔内での溶融スラグの固化による閉塞防止に関す
るのが主である。スラグ飛散の抑制及びスラグタップ下
部の冷却室内の壁への付着抑制を考慮したものはない
（特開平５−２８７２８３号、特開平２−１８９３８８
号）。ただし、ガス化炉構造を考慮したスラグの飛散抑
制方法として、次に上げる方法が代表的である。
融スラグを安定に流下させるための構造及び方法、特に
タップ孔内での溶融スラグの固化による閉塞防止に関す
るのが主である。スラグ飛散の抑制及びスラグタップ下
部の冷却室内の壁への付着抑制を考慮したものはない
（特開平５−２８７２８３号、特開平２−１８９３８８
号）。ただし、ガス化炉構造を考慮したスラグの飛散抑
制方法として、次に上げる方法が代表的である。
【００１３】縦型２段石炭ガス化炉の上段の第２ガス化
ゾ−ンの上部に、回収チャ−の吹き込みノズルを炉に対
して接線方向に設けて旋回流を生じさせることにより、
炉内壁側に溶融スラグを付着させスラグの飛散を抑制す
ると共にガス化効率を向上させる方法である。この方法
は、ガス化部の第1ガス化部をガス化ゾ−ン、第２ガス
化部を回収チャ−のガス化ゾーンとした加圧縦型円筒噴
流層式２段石炭ガス化炉において、回収チャ−の吹き込
みノズルを前記第２ガス化部の上部に設け、この第２ガ
ス化部の内径に対して２／３〜３／４の直径の仮想円に
対して接線方向かつ１５〜３０゜の斜め下方に指向させ
て旋回流を生じさせることにより、溶融スラグは遠心力
によりガス流から離れて内壁に押しつけられて挿捉さ
れ、スラグ飛散が抑制されると同時に石炭のガス化効率
を向上させるのもである(特開昭５９−２０４６８６号
公報：石炭ガス化炉）
ゾ−ンの上部に、回収チャ−の吹き込みノズルを炉に対
して接線方向に設けて旋回流を生じさせることにより、
炉内壁側に溶融スラグを付着させスラグの飛散を抑制す
ると共にガス化効率を向上させる方法である。この方法
は、ガス化部の第1ガス化部をガス化ゾ−ン、第２ガス
化部を回収チャ−のガス化ゾーンとした加圧縦型円筒噴
流層式２段石炭ガス化炉において、回収チャ−の吹き込
みノズルを前記第２ガス化部の上部に設け、この第２ガ
ス化部の内径に対して２／３〜３／４の直径の仮想円に
対して接線方向かつ１５〜３０゜の斜め下方に指向させ
て旋回流を生じさせることにより、溶融スラグは遠心力
によりガス流から離れて内壁に押しつけられて挿捉さ
れ、スラグ飛散が抑制されると同時に石炭のガス化効率
を向上させるのもである(特開昭５９−２０４６８６号
公報：石炭ガス化炉）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスラグ
飛散抑制方法には次のような点が考慮されていない。
飛散抑制方法には次のような点が考慮されていない。
【００１５】すなわち、縦型２段石炭ガス化炉の上段の
第２ガス化ゾ−ンの上部に、回収チャ−の吹き込みノズ
ルを炉に対して接線方向に設けて旋回流を生じさせるこ
とにより、ガス化効率を向上させ、溶融スラグの飛散を
効率的に防止する方法では、溶融スラグは遠心力により
ガス流から離れて内壁に押しつけられて挿掟され、飛散
がある程度抑制されるが、前述したように旋回流を形成
すると壁側には下降流、炉中心部には上昇流が起きる。
よって、一部のスラグがガス化炉内の上昇流に乗じて微
粒子となって上部に再飛散し、絞り部壁等に付着、堆積
するという問題があった。
第２ガス化ゾ−ンの上部に、回収チャ−の吹き込みノズ
ルを炉に対して接線方向に設けて旋回流を生じさせるこ
とにより、ガス化効率を向上させ、溶融スラグの飛散を
効率的に防止する方法では、溶融スラグは遠心力により
ガス流から離れて内壁に押しつけられて挿掟され、飛散
がある程度抑制されるが、前述したように旋回流を形成
すると壁側には下降流、炉中心部には上昇流が起きる。
よって、一部のスラグがガス化炉内の上昇流に乗じて微
粒子となって上部に再飛散し、絞り部壁等に付着、堆積
するという問題があった。
【００１６】また、従来のスラグタップ構造では、スラ
グタップ孔形状は円形が主でガス戻り孔の出口（又はス
ラグタップ孔入口部）周りにはスラグの混入を防止する
ためにセキを設けたり、スラグ流下を一様なところから
流出させるためにスラグタップ底面よりも高くした構造
にしている。そのため、炉内旋回流によりスラグタップ
底面上のスラグは中心部に集められ、大部分のスラグは
溝から流下するが、流下しなかった一部のスラグがセキ
をせり上がった後、反転ガス及び循環ガスによりスラグ
が吹きちぎれ、炉内の中心部に形成される上昇流に沿っ
て飛散するという問題があった。
グタップ孔形状は円形が主でガス戻り孔の出口（又はス
ラグタップ孔入口部）周りにはスラグの混入を防止する
ためにセキを設けたり、スラグ流下を一様なところから
流出させるためにスラグタップ底面よりも高くした構造
にしている。そのため、炉内旋回流によりスラグタップ
底面上のスラグは中心部に集められ、大部分のスラグは
溝から流下するが、流下しなかった一部のスラグがセキ
をせり上がった後、反転ガス及び循環ガスによりスラグ
が吹きちぎれ、炉内の中心部に形成される上昇流に沿っ
て飛散するという問題があった。
【００１７】また、スラグタップ形状が円形及び楕円形
の場合では、炉内の旋回流がスラグ冷却室内まで及ぼ
し、そのガスの流れの乱れによってスラグが飛び散り冷
却室壁に付着・堆積し、固化し、スラグ排出孔を閉塞す
るという問題もあった。
の場合では、炉内の旋回流がスラグ冷却室内まで及ぼ
し、そのガスの流れの乱れによってスラグが飛び散り冷
却室壁に付着・堆積し、固化し、スラグ排出孔を閉塞す
るという問題もあった。
【００１８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ガス化炉反応部以降への溶融スラグの飛散
を抑制すると共に、スラグ冷却室壁へのスラグ付着を抑
制し、石炭ガス化炉を安定に運転することができるスラ
グタップ構造及びこのスラグタップを用いたガス化装置
を提供することを目的とする。
ものであり、ガス化炉反応部以降への溶融スラグの飛散
を抑制すると共に、スラグ冷却室壁へのスラグ付着を抑
制し、石炭ガス化炉を安定に運転することができるスラ
グタップ構造及びこのスラグタップを用いたガス化装置
を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明のスラグタップ構
造は、石炭から可燃性ガスを生成する円筒状のガス化室
と、石炭及び酸化剤をガス化室の円周方向に沿って噴出
するように配置されたバ−ナと、ガス化室で溶融された
石炭中の灰分を冷却するガス化室の下方に設けられたス
ラグ冷却室と、前記ガス化室とスラグ冷却室とを仕切る
スラグタップとを有し、上記旋回流によりガス化室の壁
面から中心部に向かうにしたがって圧力が低くなるよう
に生じせしめ、この圧力差を用いて、生成された可燃性
ガスの一部をガス化室からスラグ冷却室に導くと共に再
びガス化室に戻る循環系を生じさせ、この循環する可燃
性ガスでスラグタップを加熱する石炭ガス化炉におい
て、前記スラグタップの中心部に穿設されるスラグタッ
プ孔形状をスリット部の中央に丸形を有するスリット中
間丸型とすることを特徴とする。
造は、石炭から可燃性ガスを生成する円筒状のガス化室
と、石炭及び酸化剤をガス化室の円周方向に沿って噴出
するように配置されたバ−ナと、ガス化室で溶融された
石炭中の灰分を冷却するガス化室の下方に設けられたス
ラグ冷却室と、前記ガス化室とスラグ冷却室とを仕切る
スラグタップとを有し、上記旋回流によりガス化室の壁
面から中心部に向かうにしたがって圧力が低くなるよう
に生じせしめ、この圧力差を用いて、生成された可燃性
ガスの一部をガス化室からスラグ冷却室に導くと共に再
びガス化室に戻る循環系を生じさせ、この循環する可燃
性ガスでスラグタップを加熱する石炭ガス化炉におい
て、前記スラグタップの中心部に穿設されるスラグタッ
プ孔形状をスリット部の中央に丸形を有するスリット中
間丸型とすることを特徴とする。
【００２０】また本発明のスラグタップ構造は、前記ス
リット中間丸型スラグタップ孔入口周りにセキを設けな
いことを特徴とする。
リット中間丸型スラグタップ孔入口周りにセキを設けな
いことを特徴とする。
【００２１】また本発明のスラグタップ構造は、前記ス
リット中間丸型スラグタップ孔のスリット幅及び長さ
は、ガス化炉室内径に対して、スリット幅比を0.07〜0.
10、スリット長さ比を0.29〜0.43、また中間円径はスリ
ット長さに対して0.4〜0.7とすることを特徴とする。
リット中間丸型スラグタップ孔のスリット幅及び長さ
は、ガス化炉室内径に対して、スリット幅比を0.07〜0.
10、スリット長さ比を0.29〜0.43、また中間円径はスリ
ット長さに対して0.4〜0.7とすることを特徴とする。
【００２２】また本発明のスラグタップ構造は、前記ス
リット中間丸型スラグタップ孔において、スラグ冷却室
から戻る循環ガス流の戻りガス速度を10m/s以下とする
ことを特徴とするまた本発明のスラグタップ構造は、前
記スラグタップ孔形状をひし形としたことを特徴とする
また本発明のスラグタップ構造は、前記スラグタップ孔
形状を十字形としたことを特徴とする。
リット中間丸型スラグタップ孔において、スラグ冷却室
から戻る循環ガス流の戻りガス速度を10m/s以下とする
ことを特徴とするまた本発明のスラグタップ構造は、前
記スラグタップ孔形状をひし形としたことを特徴とする
また本発明のスラグタップ構造は、前記スラグタップ孔
形状を十字形としたことを特徴とする。
【００２３】また本発明のスラグタップ構造は、前記ス
ラグタップ孔形状を中央が丸形となる十字中間丸型とし
たことを特徴とする。
ラグタップ孔形状を中央が丸形となる十字中間丸型とし
たことを特徴とする。
【００２４】また本発明のスラグタップ構造は、前記ス
ラグタップ孔形状をスリット型としたことを特徴とす
る。
ラグタップ孔形状をスリット型としたことを特徴とす
る。
【００２５】また本発明のガス化装置は、上記いずれか
のスラグタップを用いたことを特徴とする。
のスラグタップを用いたことを特徴とする。
【００２６】本発明では、スラグタップ構造によりガス
化炉反応部以降への溶融スラグの飛散を抑制するととも
にタップ孔から流下したスラグのスラグ冷却室内壁への
付着を抑制し、ガス化炉を安定に運転する手段として、
溶融スラグが落下するスラグタップ孔構造をセキのない
スリット中間丸型とし、そのスリット中間丸型スラグタ
ップ孔をガス化炉下部スラグタップ部の中心部に設置
し、スラグ飛散を防止するとともにスラグをスラグホッ
パ内に安定に流下せしめている。
化炉反応部以降への溶融スラグの飛散を抑制するととも
にタップ孔から流下したスラグのスラグ冷却室内壁への
付着を抑制し、ガス化炉を安定に運転する手段として、
溶融スラグが落下するスラグタップ孔構造をセキのない
スリット中間丸型とし、そのスリット中間丸型スラグタ
ップ孔をガス化炉下部スラグタップ部の中心部に設置
し、スラグ飛散を防止するとともにスラグをスラグホッ
パ内に安定に流下せしめている。
【００２７】すなわち、ガス化炉下部の温度が１６００
℃以上と高温なため、石炭中の灰が溶融してスラグ状態
となる。このスラグを上部への飛散もなく安定に回収す
るためにガス化炉下部スラグタップ部の中心部に例え
ば、スリット中間丸型のスラグタップ孔を設置する。
℃以上と高温なため、石炭中の灰が溶融してスラグ状態
となる。このスラグを上部への飛散もなく安定に回収す
るためにガス化炉下部スラグタップ部の中心部に例え
ば、スリット中間丸型のスラグタップ孔を設置する。
【００２８】スリット中間丸型スラグタップ孔の構造
は、スリット部の中央に丸形を有した構造で、ガス化炉
室内径に対して、スリット幅を0.07〜0.10、スリット長
さを0.29〜0.43、また中間円径はスリット長さに対して
0.4〜0.7とすることにより、一つのスラグタップ孔の中
で、その両端からガス化室の一部の生成ガスをガス化室
からスラグ冷却室に導くと共に中心部から再びガス化室
に戻る適正な循環ガス流をスラグタップ孔内で形成せし
めることにより、スラグタップ表面上に滞留しているス
ラグの脈動や飛散及びスラグ冷却室内でのスラグの飛び
散りを効果的に抑制でき、生成したスラグ全部を安定に
スラグホッパ内に流下せしめる。上記スラグタップ孔形
状は、スリット中間丸型に限らず、ひし形、十字形、十
字中間丸型あるいはスリット型であってもよい。
は、スリット部の中央に丸形を有した構造で、ガス化炉
室内径に対して、スリット幅を0.07〜0.10、スリット長
さを0.29〜0.43、また中間円径はスリット長さに対して
0.4〜0.7とすることにより、一つのスラグタップ孔の中
で、その両端からガス化室の一部の生成ガスをガス化室
からスラグ冷却室に導くと共に中心部から再びガス化室
に戻る適正な循環ガス流をスラグタップ孔内で形成せし
めることにより、スラグタップ表面上に滞留しているス
ラグの脈動や飛散及びスラグ冷却室内でのスラグの飛び
散りを効果的に抑制でき、生成したスラグ全部を安定に
スラグホッパ内に流下せしめる。上記スラグタップ孔形
状は、スリット中間丸型に限らず、ひし形、十字形、十
字中間丸型あるいはスリット型であってもよい。
【００２９】また、スラグタップ孔出口周りにセキを設
けずスラグタップ底面と同一面にすることにより、ガス
化炉内で発生する旋回流がスラグタップ表面上に影響を
及ぼしてもスラグタップ孔内を流通する（ガス化室から
スラグ冷却室内に導くガス）循環ガス流に追随しながら
スラグが落下するため、反転ガスによる吹きちぎれの発
生が起らず、生成したスラグ全部を安定にスラグホッパ
内に流下せしめる。
けずスラグタップ底面と同一面にすることにより、ガス
化炉内で発生する旋回流がスラグタップ表面上に影響を
及ぼしてもスラグタップ孔内を流通する（ガス化室から
スラグ冷却室内に導くガス）循環ガス流に追随しながら
スラグが落下するため、反転ガスによる吹きちぎれの発
生が起らず、生成したスラグ全部を安定にスラグホッパ
内に流下せしめる。
【００３０】また、スラグ冷却室からガス化室を連通す
る循環ガスの戻りガス速度を10.0m/s以下にし、特に中
間円径内で循環ガスの戻り流を形成せしめることによ
り、より一層スラグ飛散を抑制することができる。
る循環ガスの戻りガス速度を10.0m/s以下にし、特に中
間円径内で循環ガスの戻り流を形成せしめることによ
り、より一層スラグ飛散を抑制することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００３２】本発明の石炭ガス化炉のスラグタップ構造
の実施の形態を図１〜１０及び図１１に従って説明す
る。
の実施の形態を図１〜１０及び図１１に従って説明す
る。
【００３３】図１〜１０で本発明に係るガス化炉スラグ
タップ構造の詳細を説明する。
タップ構造の詳細を説明する。
【００３４】図１、２にはスリット中間丸型スラグタッ
プ孔１７をスラグタップ部２５の中心部に設置した時の
詳細図を示す。
プ孔１７をスラグタップ部２５の中心部に設置した時の
詳細図を示す。
【００３５】微粉炭１６は通常気体（窒素ガス、空気、
二酸化炭素又は生成ガス）で搬送され、石炭バ−ナ５、
６からガス化炉７に吹き込まれる。ガス化剤（空気又は
酸素）２０は、同様に石炭バ−ナ５、６を介して供給さ
れ、石炭バ−ナ５、６の先端部で微粉炭１６と混合す
る。
二酸化炭素又は生成ガス）で搬送され、石炭バ−ナ５、
６からガス化炉７に吹き込まれる。ガス化剤（空気又は
酸素）２０は、同様に石炭バ−ナ５、６を介して供給さ
れ、石炭バ−ナ５、６の先端部で微粉炭１６と混合す
る。
【００３６】ガス化炉７は、外部が鉄製のガス化炉圧力
容器１５内に、石炭とガス化剤（酸素、空気等）が反応
するとガス化炉内の温度が１６００℃以上と高温になる
ため、水を循環した水冷壁構造３２を有し、その内側に
耐火材１１を内張りしたものである。
容器１５内に、石炭とガス化剤（酸素、空気等）が反応
するとガス化炉内の温度が１６００℃以上と高温になる
ため、水を循環した水冷壁構造３２を有し、その内側に
耐火材１１を内張りしたものである。
【００３７】ガス化炉７は、ガス化室２２、ガス化室絞
り部２９、排熱回収室２４、スラグタップ部２５、スラ
グ冷却室２１等で構成される。
り部２９、排熱回収室２４、スラグタップ部２５、スラ
グ冷却室２１等で構成される。
【００３８】石炭はガス化剤（空気又は酸素）２０とガ
ス化室２２内で反応し、水素、一酸化炭素に富むガスに
転化する。
ス化室２２内で反応し、水素、一酸化炭素に富むガスに
転化する。
【００３９】生成ガス２３はガス化室２２を出た後、ガ
ス化室絞り部２９を通り、排熱回収室２４、集塵装置等
の精製系に導かれる。
ス化室絞り部２９を通り、排熱回収室２４、集塵装置等
の精製系に導かれる。
【００４０】一方、ガス化室２２で溶融したスラグはガ
ス化炉内壁を伝わりスラグタップ部２５の中心部にある
スリット中間丸型スラグタップ孔１７の壁側１７’を通
ってスラグ冷却室２１に落下し、さらにスラグ回収装置
（図示せず）内に入る。
ス化炉内壁を伝わりスラグタップ部２５の中心部にある
スリット中間丸型スラグタップ孔１７の壁側１７’を通
ってスラグ冷却室２１に落下し、さらにスラグ回収装置
（図示せず）内に入る。
【００４１】スラグ冷却室２１に導かれた一部の生成ガ
ス２３’は再度スリット中間丸型スラグタップ孔１７の
中心部１７”からガス化室２２内へ供給される。
ス２３’は再度スリット中間丸型スラグタップ孔１７の
中心部１７”からガス化室２２内へ供給される。
【００４２】従来のスラグタップ構造では、そのスラグ
タップ形状は円形または楕円形が主で、スラグタップ孔
入口周りにスラグ混入防止用のセキやスラグが一定の場
所から流下するようにセキに溝を設けたりしていたた
め、このセキ表面上に溶融スラグ３６がせり上がり旋回
流による反転ガスにより吹きちぎれた後、ガス化炉中央
部の上昇流により飛散した。
タップ形状は円形または楕円形が主で、スラグタップ孔
入口周りにスラグ混入防止用のセキやスラグが一定の場
所から流下するようにセキに溝を設けたりしていたた
め、このセキ表面上に溶融スラグ３６がせり上がり旋回
流による反転ガスにより吹きちぎれた後、ガス化炉中央
部の上昇流により飛散した。
【００４３】また、スラグ冷却室２１内に炉内の旋回ガ
ス流の影響を受け、その旋回ガス流によりスラグが冷却
室内壁に飛び散り付着・堆積した。
ス流の影響を受け、その旋回ガス流によりスラグが冷却
室内壁に飛び散り付着・堆積した。
【００４４】そこで、そのセキのスラグ飛散に及ぼす影
響をみるためにスラグタップ部２５の中心部にスラグタ
ップ孔１７を設け、その孔周りにセキを有した構造での
スラグ飛散状況を確認した。図１３にその結果を示す。
その結果、負荷80％まではスラグ飛散は発生しなかった
が、負荷90％から負荷の増加とともにスラグ飛散量が増
大した。その原因は、負荷の増大に従って炉内の中心部
に形成する旋回力が増大し、スラグタップ孔から流下し
なかった一部のスラグが旋回しながら中心部に集まり、
スラグタップ孔入口周りのセキの壁面上を伝わって上昇
するため、この溶融スラグ３６が旋回ガス流の反転ガス
により吹きちぎれた後、上昇ガス流に乗じて飛散した。
響をみるためにスラグタップ部２５の中心部にスラグタ
ップ孔１７を設け、その孔周りにセキを有した構造での
スラグ飛散状況を確認した。図１３にその結果を示す。
その結果、負荷80％まではスラグ飛散は発生しなかった
が、負荷90％から負荷の増加とともにスラグ飛散量が増
大した。その原因は、負荷の増大に従って炉内の中心部
に形成する旋回力が増大し、スラグタップ孔から流下し
なかった一部のスラグが旋回しながら中心部に集まり、
スラグタップ孔入口周りのセキの壁面上を伝わって上昇
するため、この溶融スラグ３６が旋回ガス流の反転ガス
により吹きちぎれた後、上昇ガス流に乗じて飛散した。
【００４５】また、負荷の増大とともに炉内中心部に形
成する上昇ガス速度が増大し、スラグ飛散量が増加し
た。
成する上昇ガス速度が増大し、スラグ飛散量が増加し
た。
【００４６】一方、スラグタップ孔周りのセキを取り除
いた場合では、ガス化室２２内で発生する旋回流がスラ
グタップ表面上に影響を及ぼしてもスラグタップ孔１７
内を流通する循環ガス（ガス化室２２からスラグ冷却室
内に導くガス）流に追随しながら全てのスラグが落下す
るため、負荷量が増大しても反転ガスによる吹きちぎれ
の発生が起らず、全てのスラグがスラグタップ孔内に流
れるため、反転ガスによる吹きちぎれがなくなった。こ
のようにスラグタップ入口周りのセキがスラグ飛散を助
長していた。しかし、スラグ冷却室内でのスラグ飛ぶ散
りによるスラグ冷却室２１壁への付着は認められた。
いた場合では、ガス化室２２内で発生する旋回流がスラ
グタップ表面上に影響を及ぼしてもスラグタップ孔１７
内を流通する循環ガス（ガス化室２２からスラグ冷却室
内に導くガス）流に追随しながら全てのスラグが落下す
るため、負荷量が増大しても反転ガスによる吹きちぎれ
の発生が起らず、全てのスラグがスラグタップ孔内に流
れるため、反転ガスによる吹きちぎれがなくなった。こ
のようにスラグタップ入口周りのセキがスラグ飛散を助
長していた。しかし、スラグ冷却室内でのスラグ飛ぶ散
りによるスラグ冷却室２１壁への付着は認められた。
【００４７】したがって、ガス化反応部内に原料供給用
バ−ナを炉壁面に沿って接線方向に設置して旋回流を形
成させる噴流層ガス化炉におけるスラグ飛散は、中心側
に形成される旋回流による反転ガス（又は上昇ガス流）
のみだけでなく、スラグタップ構造にも強く影響を受け
る。
バ−ナを炉壁面に沿って接線方向に設置して旋回流を形
成させる噴流層ガス化炉におけるスラグ飛散は、中心側
に形成される旋回流による反転ガス（又は上昇ガス流）
のみだけでなく、スラグタップ構造にも強く影響を受け
る。
【００４８】また、スラグ冷却室２１から再びガス化室
２２に戻る循環系を有するスラグタップ構造では、この
循環ガス流の強弱によってもスラグの吹きちぎれやスラ
グ冷却室２１内でのスラグの飛び散りが発生する。よっ
て、スラグの炉内への吹きちぎれや冷却室内での飛び散
りが発生しない適正なスラグタップ構造及び循環ガス速
度の選定が重要である。
２２に戻る循環系を有するスラグタップ構造では、この
循環ガス流の強弱によってもスラグの吹きちぎれやスラ
グ冷却室２１内でのスラグの飛び散りが発生する。よっ
て、スラグの炉内への吹きちぎれや冷却室内での飛び散
りが発生しない適正なスラグタップ構造及び循環ガス速
度の選定が重要である。
【００４９】これらのことを考慮して、セキ等の突起物
がなく、構造が簡単で、一つの孔内で生成された可燃性
ガスの一部をガス化室２２からスラグ冷却室２１に導く
と共に再びガス化室２２に戻る循環系を生じさせ、この
循環する可燃性ガスでスラグタップ２５を加熱できる手
段を見出すことにより、スラグタップ上下のスラグ飛散
を抑制できないかを検討した結果、生まれたのが、本発
明である。
がなく、構造が簡単で、一つの孔内で生成された可燃性
ガスの一部をガス化室２２からスラグ冷却室２１に導く
と共に再びガス化室２２に戻る循環系を生じさせ、この
循環する可燃性ガスでスラグタップ２５を加熱できる手
段を見出すことにより、スラグタップ上下のスラグ飛散
を抑制できないかを検討した結果、生まれたのが、本発
明である。
【００５０】循環ガス量(Q)は、スラグタップ孔のスリ
ット長さ(L)及び幅(H)が大きくなるほど循環ガス量が増
大する。循環ガス量が増大するとスラグタップ孔内での
循環ガス流の戻りガス速度が速くなりスラグの飛散が発
生する。
ット長さ(L)及び幅(H)が大きくなるほど循環ガス量が増
大する。循環ガス量が増大するとスラグタップ孔内での
循環ガス流の戻りガス速度が速くなりスラグの飛散が発
生する。
【００５１】そこで、スラグ飛散に及ぼすスリット型ス
ラグタップ孔形状の影響について調べた。図１４にはス
リット型スラグタップ孔のスリットの長さ(L)とガス化
室内径(d)の比(L/d)一定で、スラグ飛散に及ぼすスリッ
ト幅(h)とガス化室内径(d)の比(h/d)を変化したときの
スラグタップ内ガス循環率と絞り部以降へのスラグ飛散
率を調べた。ガス循環率とスラグ飛散率は以下の式で定
義した。
ラグタップ孔形状の影響について調べた。図１４にはス
リット型スラグタップ孔のスリットの長さ(L)とガス化
室内径(d)の比(L/d)一定で、スラグ飛散に及ぼすスリッ
ト幅(h)とガス化室内径(d)の比(h/d)を変化したときの
スラグタップ内ガス循環率と絞り部以降へのスラグ飛散
率を調べた。ガス循環率とスラグ飛散率は以下の式で定
義した。
【００５２】 ガス循環率 ＝タップ内循環ガス量／ガス化室内全供給ガス量×100(％)…(1) スラグ飛散率 ＝絞り部以降スラグ回収量／スラグ供給量×100(％) …(2) その結果、h/dが0.07〜0.1の範囲内ではスラグタップ上
下でのスラグ飛散もなく、安定に流下したが、0.1以上
になると循環ガス量が増大し、スラグタップ内循環ガス
速度が速くなるためスラグが飛散し始めた。
下でのスラグ飛散もなく、安定に流下したが、0.1以上
になると循環ガス量が増大し、スラグタップ内循環ガス
速度が速くなるためスラグが飛散し始めた。
【００５３】また、スラグ冷却室２１内に落下したスラ
グは、循環ガス流に追随するため、スラグ冷却室２１内
で激しく飛散し、スラグ冷却室２１内壁に付着した。0.
07以下では、循環ガス量が減少するためスラグ飛散の発
生はない。
グは、循環ガス流に追随するため、スラグ冷却室２１内
で激しく飛散し、スラグ冷却室２１内壁に付着した。0.
07以下では、循環ガス量が減少するためスラグ飛散の発
生はない。
【００５４】しかし、スラグを固化させずに安定に排出
させるためには、スラグタップ部温度を灰の流動点＋15
0℃に維持する必要があるため、少なくとも循環率が10
％以上必要である。また図１５にはスリットの幅(h)と
ガス化室内径(d)の比(h/d)一定で、スラグ飛散に及ぼす
スリット長さ(L)とガス化室内径(d)の比(L/d)を変化し
たときのガス循環率とスラグ飛散率を調べた結果、L/d
が0.29〜0.43の範囲内ではスラグ飛散が起きなかった
が、0.43以上になると循環ガス量が増大し、スラグタッ
プ部２５内の戻りガス速度が速くなるためスラグが飛散
し始めると同時にスラグ冷却室２１内に落下したスラグ
は、循環ガス流に追随するため、スラグ冷却室２１内で
激しく飛散し、スラグ冷却室２１内壁に付着し始めた。
させるためには、スラグタップ部温度を灰の流動点＋15
0℃に維持する必要があるため、少なくとも循環率が10
％以上必要である。また図１５にはスリットの幅(h)と
ガス化室内径(d)の比(h/d)一定で、スラグ飛散に及ぼす
スリット長さ(L)とガス化室内径(d)の比(L/d)を変化し
たときのガス循環率とスラグ飛散率を調べた結果、L/d
が0.29〜0.43の範囲内ではスラグ飛散が起きなかった
が、0.43以上になると循環ガス量が増大し、スラグタッ
プ部２５内の戻りガス速度が速くなるためスラグが飛散
し始めると同時にスラグ冷却室２１内に落下したスラグ
は、循環ガス流に追随するため、スラグ冷却室２１内で
激しく飛散し、スラグ冷却室２１内壁に付着し始めた。
【００５５】また、スラグが飛散し始めるガス化冷却室
２１からガス化室２２に戻る戻りガス速度は図１４、図
１５の測定結果から戻りガス速度を算出すると10m/sを
境に飛散し始めたことから、戻りガス速度を10m/s以下
にすればスラグ飛散を抑制できることが判った。
２１からガス化室２２に戻る戻りガス速度は図１４、図
１５の測定結果から戻りガス速度を算出すると10m/sを
境に飛散し始めたことから、戻りガス速度を10m/s以下
にすればスラグ飛散を抑制できることが判った。
【００５６】次に図１６にスラグタップ孔のスリット幅
h、ガス化室内径dの適正範囲内の寸法に設定し、スラグ
タップ形状をだ円形とスリット型のスラグタップ上下に
おけるスラグ飛散状況を比較した。その結果、双方とも
炉内へのスラグ飛散は負荷が増加しても付着限界範囲内
に収まっていた。
h、ガス化室内径dの適正範囲内の寸法に設定し、スラグ
タップ形状をだ円形とスリット型のスラグタップ上下に
おけるスラグ飛散状況を比較した。その結果、双方とも
炉内へのスラグ飛散は負荷が増加しても付着限界範囲内
に収まっていた。
【００５７】一方、スラグ冷却室壁への付着は、だ円形
の場合では、負荷100％でスラグ付着位置が500mmであっ
たのが150％でスラグ付着位置がスラグタップ下部まで
近づいた。スリット型の場合では、負荷100％では1000m
mであったのが負荷150％で300mm程度スラグタップ部に
近づいただけであった。この原因は、スラグタップ形状
が円形又は楕円形の場合では、ガス化炉内に形成する旋
回ガス流がタップ面上で減衰されずにスラグ冷却室内に
影響を及ぼしたためである。よって、スラグタップ形状
を決定する因子として、ガス化炉側及びスラグ冷却室側
へのスラグの飛び散りを考慮した評価が重要である。
の場合では、負荷100％でスラグ付着位置が500mmであっ
たのが150％でスラグ付着位置がスラグタップ下部まで
近づいた。スリット型の場合では、負荷100％では1000m
mであったのが負荷150％で300mm程度スラグタップ部に
近づいただけであった。この原因は、スラグタップ形状
が円形又は楕円形の場合では、ガス化炉内に形成する旋
回ガス流がタップ面上で減衰されずにスラグ冷却室内に
影響を及ぼしたためである。よって、スラグタップ形状
を決定する因子として、ガス化炉側及びスラグ冷却室側
へのスラグの飛び散りを考慮した評価が重要である。
【００５８】スリット型スラグタップでも適用可能であ
るが図のように孔端部はガス下降流域でスラグが落下
し、中心部はガス上昇流域で循環ガスがガス化炉内に戻
る部分であり、この戻りガスによりスラグが飛散する。
図１６のように負荷が増大すると循環ガス量も増大する
ため戻りガス流速が早くなりガス化炉側への飛散量が増
加する。更にスラグ飛散を抑制するためには、この時の
ガス上昇流域はスリット長さに対して0.4〜0.7の範囲内
であったことから、この部分のガス流速をより遅くする
ことにより負荷が増大してもガス化炉内への飛散を更に
抑制できるのではないかと考えたのがスリット中間丸型
スラグタップである。
るが図のように孔端部はガス下降流域でスラグが落下
し、中心部はガス上昇流域で循環ガスがガス化炉内に戻
る部分であり、この戻りガスによりスラグが飛散する。
図１６のように負荷が増大すると循環ガス量も増大する
ため戻りガス流速が早くなりガス化炉側への飛散量が増
加する。更にスラグ飛散を抑制するためには、この時の
ガス上昇流域はスリット長さに対して0.4〜0.7の範囲内
であったことから、この部分のガス流速をより遅くする
ことにより負荷が増大してもガス化炉内への飛散を更に
抑制できるのではないかと考えたのがスリット中間丸型
スラグタップである。
【００５９】このスリット中間丸型スラグタップはスリ
ット部の中央を丸形に形成した構造である。スリット中
間丸型スラグタップの長さや幅は前述した寸法を基本と
し、中央部に設けられた丸形の中間円径はスリット長さ
に対して0.4〜0.7倍の範囲内とした。
ット部の中央を丸形に形成した構造である。スリット中
間丸型スラグタップの長さや幅は前述した寸法を基本と
し、中央部に設けられた丸形の中間円径はスリット長さ
に対して0.4〜0.7倍の範囲内とした。
【００６０】図１７にスリット中間丸型スラグタップと
スリット型スラグタップのスラグ飛散状況を比較した。
その結果、図のようにスラグ飛散量を半減できた。スラ
グ冷却室へのスラグ付着高さは大差なかった。これらの
結果はいずれもスラグ付着高さの許容範囲内である。
スリット型スラグタップのスラグ飛散状況を比較した。
その結果、図のようにスラグ飛散量を半減できた。スラ
グ冷却室へのスラグ付着高さは大差なかった。これらの
結果はいずれもスラグ付着高さの許容範囲内である。
【００６１】よって、上記の結果を踏まえてガス化炉反
応部内径φ300mmのガス化炉を有する石炭ガス化装置を
用いてガス化実験を実施した。スリット型スラグタップ
の幅は30mm、長さは120mmで中間円径を70mmφを有する
孔をスラグタップ部２５の中心部に設けた。実験条件
は、実験圧力；3atg、石炭供給量;40kg/h、酸素供給量;
30kg/hとした。
応部内径φ300mmのガス化炉を有する石炭ガス化装置を
用いてガス化実験を実施した。スリット型スラグタップ
の幅は30mm、長さは120mmで中間円径を70mmφを有する
孔をスラグタップ部２５の中心部に設けた。実験条件
は、実験圧力；3atg、石炭供給量;40kg/h、酸素供給量;
30kg/hとした。
【００６２】その結果、スラグタップ面上での溶融スラ
グに与える影響もほとんどなく、ガス化室上部絞り部２
９及びガス化室２２上部への溶融スラグ３６の飛散がな
く効果があった。
グに与える影響もほとんどなく、ガス化室上部絞り部２
９及びガス化室２２上部への溶融スラグ３６の飛散がな
く効果があった。
【００６３】図３〜１０に示す実施の形態は図１に示し
た実施の形態と同等の効果を有するものである。
た実施の形態と同等の効果を有するものである。
【００６４】図３、４はひし形のスラグタップ孔１７を
スラグタップ部２５の中心部に設置した石炭ガス化炉の
実施の形態を示しており、同図においてガス化室２２で
溶融したスラグはガス化炉内壁を伝わりスラグタップ部
２５の中心部にあるひし形スラグタップ孔１７の壁側１
７’を通ってスラグ冷却室２１に落下し、さらにスラグ
回収装置（図示せず）内に入る。
スラグタップ部２５の中心部に設置した石炭ガス化炉の
実施の形態を示しており、同図においてガス化室２２で
溶融したスラグはガス化炉内壁を伝わりスラグタップ部
２５の中心部にあるひし形スラグタップ孔１７の壁側１
７’を通ってスラグ冷却室２１に落下し、さらにスラグ
回収装置（図示せず）内に入る。
【００６５】スラグ冷却室２１に導かれた一部の生成ガ
ス２３’は再度スリット型スラグタップ孔１７の中心部
１７”からガス化室２２内へ供給される。ひし形の縦、
横の寸法はスリット型で得られた寸法の許容範囲内を基
本とする。この実施の形態も図１、図２に示した実施の
形態と同等の効果が得られる。
ス２３’は再度スリット型スラグタップ孔１７の中心部
１７”からガス化室２２内へ供給される。ひし形の縦、
横の寸法はスリット型で得られた寸法の許容範囲内を基
本とする。この実施の形態も図１、図２に示した実施の
形態と同等の効果が得られる。
【００６６】図５、６は十字型スラグタップ孔１７をス
ラグタップ部２５の中心部に設置した石炭ガス化炉の実
施の形態を示しており、同図においてガス化室２２で溶
融したスラグはガス化炉内壁を伝わりスラグタップ部２
５の中心部にある十字型スラグタップ孔１７の壁側１
７’を通ってスラグ冷却室２１に落下し、さらにスラグ
回収装置（図示せず）内に入る。
ラグタップ部２５の中心部に設置した石炭ガス化炉の実
施の形態を示しており、同図においてガス化室２２で溶
融したスラグはガス化炉内壁を伝わりスラグタップ部２
５の中心部にある十字型スラグタップ孔１７の壁側１
７’を通ってスラグ冷却室２１に落下し、さらにスラグ
回収装置（図示せず）内に入る。
【００６７】スラグ冷却室２１に導かれた一部の生成ガ
ス２３’は再度、十字型スラグタップ孔１７の中心部１
７”からガス化室２２内へ供給される。十字型スラグタ
ップ孔１７における十字部の大きさはスリット型で得ら
れた寸法の許容範囲内を基本とし、十字の溝は同寸法と
する。この実施の形態においても図１、図２に示した実
施の形態と同等の効果が得られる。
ス２３’は再度、十字型スラグタップ孔１７の中心部１
７”からガス化室２２内へ供給される。十字型スラグタ
ップ孔１７における十字部の大きさはスリット型で得ら
れた寸法の許容範囲内を基本とし、十字の溝は同寸法と
する。この実施の形態においても図１、図２に示した実
施の形態と同等の効果が得られる。
【００６８】図７、８は十字中間丸型のスラグタップ孔
１７をスラグタップ部２５の中心部に設置した石炭ガス
化炉の実施の形態を示しており、十字型スラグタップの
スラグタップ孔の中央を丸形に形成したものである。十
字中間丸型のスラグタップ孔１７はガス化室２２で溶融
したスラグはガス化炉内壁を伝わり、スラグタップ部２
５の中心部にある十字中間丸型スラグタップ孔１７の壁
側１７’を通ってスラグ冷却室２１に落下し、さらにス
ラグ回収装置（図示せず）内に入る。
１７をスラグタップ部２５の中心部に設置した石炭ガス
化炉の実施の形態を示しており、十字型スラグタップの
スラグタップ孔の中央を丸形に形成したものである。十
字中間丸型のスラグタップ孔１７はガス化室２２で溶融
したスラグはガス化炉内壁を伝わり、スラグタップ部２
５の中心部にある十字中間丸型スラグタップ孔１７の壁
側１７’を通ってスラグ冷却室２１に落下し、さらにス
ラグ回収装置（図示せず）内に入る。
【００６９】スラグ冷却室２１に導かれた一部の生成ガ
ス２３’は再度、十字型中間丸型スラグタップ孔１７の
中心部(中間丸型部)１７”からガス化室２２内へ供給さ
れる。
ス２３’は再度、十字型中間丸型スラグタップ孔１７の
中心部(中間丸型部)１７”からガス化室２２内へ供給さ
れる。
【００７０】スラグタップ孔１７の十字中間丸型部の大
きさはスリット型で得られた寸法の許容範囲内を基本と
し、十字の溝は同寸法とする。
きさはスリット型で得られた寸法の許容範囲内を基本と
し、十字の溝は同寸法とする。
【００７１】また、十字型中間丸型スラグタップ孔１７
における中央の丸形部の中間円径の大きさは、スリット
長さの0.4〜0.7倍とする。この実施の形態においても図
１、図２の実施の形態と同等の効果が得られる。
における中央の丸形部の中間円径の大きさは、スリット
長さの0.4〜0.7倍とする。この実施の形態においても図
１、図２の実施の形態と同等の効果が得られる。
【００７２】図９、１０はスリット型スラグタップ孔１
７をスラグタップ部２５の中心部に設置した石炭ガス化
炉の実施の形態を示しており、同図においてガス化室２
２で溶融したスラグはガス化炉内壁を伝わり、スラグタ
ップ部２５の中心部にあるスリット型スラグタップ孔１
７の壁側１７’を通ってスラグ冷却室２１に落下し、さ
らにスラグ回収装置（図示せず）内に入る。
７をスラグタップ部２５の中心部に設置した石炭ガス化
炉の実施の形態を示しており、同図においてガス化室２
２で溶融したスラグはガス化炉内壁を伝わり、スラグタ
ップ部２５の中心部にあるスリット型スラグタップ孔１
７の壁側１７’を通ってスラグ冷却室２１に落下し、さ
らにスラグ回収装置（図示せず）内に入る。
【００７３】スラグ冷却室２１に導かれた一部の生成ガ
ス２３’は再度、スリット型スラグタップ孔１７の中心
部１７”からガス化室２２内へ供給される。この実施の
形態においても図１、図２に示した実施の形態と同等の
効果が得られる。
ス２３’は再度、スリット型スラグタップ孔１７の中心
部１７”からガス化室２２内へ供給される。この実施の
形態においても図１、図２に示した実施の形態と同等の
効果が得られる。
【００７４】図１１は、本発明が適用されるガス化装置
の概略構成を示している。ガス化装置の全体構成は、石
炭供給系、酸化剤供給系、ガス化炉、精製装置から成
る。
の概略構成を示している。ガス化装置の全体構成は、石
炭供給系、酸化剤供給系、ガス化炉、精製装置から成
る。
【００７５】同図において石炭供給系は、粉砕機１、微
粉炭輸送ライン６０、石炭常圧ホッパ３７、石炭常圧−
加圧ホッパ３８、石炭供給ホッパ２、石炭供給装置（フ
ィ−ダ等）３、混合器３９、気流石炭輸送ライン３０、
分配器４０及び分岐管４から成る。
粉炭輸送ライン６０、石炭常圧ホッパ３７、石炭常圧−
加圧ホッパ３８、石炭供給ホッパ２、石炭供給装置（フ
ィ−ダ等）３、混合器３９、気流石炭輸送ライン３０、
分配器４０及び分岐管４から成る。
【００７６】粉砕機１で粉砕された微粉炭１６は、微粉
炭輸送ライン６０を経て、石炭常圧ホッパ３７、石炭常
圧−加圧ホッパ３８に充填した後、石炭供給ホッパ２に
移送した後、石炭供給装置（フィ−ダ等）３で供給量を
設定し、微粉炭１６を自由落下させ混合器４０内で不活
性ガス（窒素ガス、二酸化炭素等）４７と混合する。そ
の後、気流輸送し気流石炭輸送ライン３０を経て分配器
４０で数本に均等に分配した後、分岐管４を経て、ガス
化炉７に設置した石炭バ−ナ５、６を介して供給する。
炭輸送ライン６０を経て、石炭常圧ホッパ３７、石炭常
圧−加圧ホッパ３８に充填した後、石炭供給ホッパ２に
移送した後、石炭供給装置（フィ−ダ等）３で供給量を
設定し、微粉炭１６を自由落下させ混合器４０内で不活
性ガス（窒素ガス、二酸化炭素等）４７と混合する。そ
の後、気流輸送し気流石炭輸送ライン３０を経て分配器
４０で数本に均等に分配した後、分岐管４を経て、ガス
化炉７に設置した石炭バ−ナ５、６を介して供給する。
【００７７】酸化剤供給（空気又は酸素）系は、酸化剤
圧縮機１１、酸化剤流量制御弁１３１４、酸化剤供給ラ
イン４８から成る。酸化剤圧縮機１１からのガスは上下
酸化剤流量制御弁１３、１４を通り、酸化剤供給ライン
４８を経て、ガス化炉７に設置した石炭バ−ナ５、６に
供給され、その先端部出口で微粉炭１６と接触してガス
化する。
圧縮機１１、酸化剤流量制御弁１３１４、酸化剤供給ラ
イン４８から成る。酸化剤圧縮機１１からのガスは上下
酸化剤流量制御弁１３、１４を通り、酸化剤供給ライン
４８を経て、ガス化炉７に設置した石炭バ−ナ５、６に
供給され、その先端部出口で微粉炭１６と接触してガス
化する。
【００７８】ガス化炉７は、ガス化室２２、スラグ冷却
部２１、ガス化炉上部絞り部２９及び排熱回収器２４か
ら成る。
部２１、ガス化炉上部絞り部２９及び排熱回収器２４か
ら成る。
【００７９】ガス化室２２は、上、下段反応ゾ−ン８、
９を有する。上段反応ゾ−ン８では、石炭に対して少な
い酸素を供給し、活性なチャ−を生成し、下段反応ゾ−
ン９では、石炭中の灰分が溶融する温度以上に維持す
る。ガス化炉７の上、下段反応ゾ−ン８、９に石炭バ−
ナ５、６を設置し、上段反応ゾ−ン８で活性なチャ−を
旋回下降流に乗って下段の高温ゾ−ンに供給され、二酸
化炭素、水蒸気と反応した後、灰分が溶融したスラグ状
態となり、スラグ３６の自由落下により冷却水３１を充
填したスラグ冷却室２１内に入り、急冷した後スラグ回
収装置１０によりスラグ３６を回収する。
９を有する。上段反応ゾ−ン８では、石炭に対して少な
い酸素を供給し、活性なチャ−を生成し、下段反応ゾ−
ン９では、石炭中の灰分が溶融する温度以上に維持す
る。ガス化炉７の上、下段反応ゾ−ン８、９に石炭バ−
ナ５、６を設置し、上段反応ゾ−ン８で活性なチャ−を
旋回下降流に乗って下段の高温ゾ−ンに供給され、二酸
化炭素、水蒸気と反応した後、灰分が溶融したスラグ状
態となり、スラグ３６の自由落下により冷却水３１を充
填したスラグ冷却室２１内に入り、急冷した後スラグ回
収装置１０によりスラグ３６を回収する。
【００８０】また、このガス化装置では本発明のスリッ
ト中間丸型スラグタップ１７をガス化炉７下部のガス化
室２２内における下段反応ゾ−ン９近傍に設けられた石
炭バ−ナ６の下部に設置し、スリット中間丸型スラグタ
ップ孔１７の壁側からスラグ３６が落下するようになっ
ている。
ト中間丸型スラグタップ１７をガス化炉７下部のガス化
室２２内における下段反応ゾ−ン９近傍に設けられた石
炭バ−ナ６の下部に設置し、スリット中間丸型スラグタ
ップ孔１７の壁側からスラグ３６が落下するようになっ
ている。
【００８１】またスラグ３６と一緒にスラグ冷却室２１
に導かれた一部の生成ガスは、再度、スリット中間丸型
スラグタップ孔１７の中心部からガス化室２２内へ供給
される。
に導かれた一部の生成ガスは、再度、スリット中間丸型
スラグタップ孔１７の中心部からガス化室２２内へ供給
される。
【００８２】ガス化炉７から生成したガスは、生成ガス
ライン３４を経て、サイクロン１８及び精製装置１９で
生成ガス中のダスト、チャ−及び硫化水素等を除去した
後、燃料用及び原料用として用いる。
ライン３４を経て、サイクロン１８及び精製装置１９で
生成ガス中のダスト、チャ−及び硫化水素等を除去した
後、燃料用及び原料用として用いる。
【００８３】集塵回収系は、サイクロン１８、チャ−中
間ホッパ４１、チャ−供給ホッパ４２、フィ−ダ４３、
混合器４４、チャ−搬送ライン４５、チャ−バ−ナ４６
から成る。
間ホッパ４１、チャ−供給ホッパ４２、フィ−ダ４３、
混合器４４、チャ−搬送ライン４５、チャ−バ−ナ４６
から成る。
【００８４】サイクロン１８で回収したチャ−３５は、
チャ−中間ホッパ４１に充填した後、チャ−供給ホッパ
４２内に移送し、充填した後、フィ−ダ４３で供給量を
設定した後、チャ−３５を自由落下させ混合器４４内で
不活性ガス（窒素ガス、二酸化炭素等）４７と混合す
る。その後、気流輸送し、チャ−搬送ライン４５を経
て、ガス化炉７内にチャ−バ−ナ４６を介して供給す
る。
チャ−中間ホッパ４１に充填した後、チャ−供給ホッパ
４２内に移送し、充填した後、フィ−ダ４３で供給量を
設定した後、チャ−３５を自由落下させ混合器４４内で
不活性ガス（窒素ガス、二酸化炭素等）４７と混合す
る。その後、気流輸送し、チャ−搬送ライン４５を経
て、ガス化炉７内にチャ−バ−ナ４６を介して供給す
る。
【００８５】以上、一室２段反応型噴流層ガス化装置に
適用した実施の形態を示したが、本発明はこれにかぎら
ず炉の形式が噴流層であれば、どのようなガス化装置、
発電プラント等にも適用可能である。
適用した実施の形態を示したが、本発明はこれにかぎら
ず炉の形式が噴流層であれば、どのようなガス化装置、
発電プラント等にも適用可能である。
【００８６】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
ガス化炉反応部以降への溶融スラグの飛散を抑制し、安
定にスラグを排出するスラグタップ構造として、溶融ス
ラグが落下するスラグタップ孔構造をセキのないスリッ
ト中間丸型とし、そのスリット中間丸型スラグタップ孔
をガス化炉下部スラグタップ部の中心部に設置すること
により、スラグ飛散を防止するとともにスラグタップ表
面上のスラグをスラグ冷却室内に安定に流下させること
ができる。
ガス化炉反応部以降への溶融スラグの飛散を抑制し、安
定にスラグを排出するスラグタップ構造として、溶融ス
ラグが落下するスラグタップ孔構造をセキのないスリッ
ト中間丸型とし、そのスリット中間丸型スラグタップ孔
をガス化炉下部スラグタップ部の中心部に設置すること
により、スラグ飛散を防止するとともにスラグタップ表
面上のスラグをスラグ冷却室内に安定に流下させること
ができる。
【００８７】すなわち、ガス化炉下部の温度が１６００
℃以上と高温なため、石炭中の灰が溶融してスラグ状態
となる。このスラグを上部への飛散もなく安定に回収す
る方法として、ガス化炉下部スラグタップ部の中心部に
一つのスリット中間丸型スラグタップ孔を設置し、この
スラグタップ孔の中で、ガス化室の一部の生成ガスをガ
ス化室からスラグ冷却室に導くと共に再びガス化室に戻
る循環系を生じさせ、この循環する可燃性ガスでスラグ
タップを加熱することにより、スラグタップ表面上のス
ラグを安定に流下させることができる。
℃以上と高温なため、石炭中の灰が溶融してスラグ状態
となる。このスラグを上部への飛散もなく安定に回収す
る方法として、ガス化炉下部スラグタップ部の中心部に
一つのスリット中間丸型スラグタップ孔を設置し、この
スラグタップ孔の中で、ガス化室の一部の生成ガスをガ
ス化室からスラグ冷却室に導くと共に再びガス化室に戻
る循環系を生じさせ、この循環する可燃性ガスでスラグ
タップを加熱することにより、スラグタップ表面上のス
ラグを安定に流下させることができる。
【００８８】また、スラグタップ孔出口周りにセキを設
けず、スラグタップ底面と同一面にすることにより、ガ
ス化炉内で発生する旋回流がスラグタップ表面上に影響
を及ぼしても上昇流に同伴されることなく、生成したス
ラグ全部を安定にスラグホッパ内に流下せしめることに
よりスラグ飛散を抑制する効果がある。
けず、スラグタップ底面と同一面にすることにより、ガ
ス化炉内で発生する旋回流がスラグタップ表面上に影響
を及ぼしても上昇流に同伴されることなく、生成したス
ラグ全部を安定にスラグホッパ内に流下せしめることに
よりスラグ飛散を抑制する効果がある。
【図１】本発明が適用される石炭ガス化炉の構成を示す
図である。
図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明が適用される石炭ガス化炉の構成を示す
図である。
図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明が適用される石炭ガス化炉の構成を示す
図である。
図である。
【図６】図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明が適用される石炭ガス化炉の構成を示す
図である。
図である。
【図８】図７におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図９】本発明が適用される石炭ガス化炉の構成を示す
図である。
図である。
【図１０】図９におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】本発明が適用されるガス化装置の概略構成を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図１２】噴流層ガス化炉内の上昇流が発生する原理を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１３】従来のスラグタップ構造でのガス化炉内のス
ラグ飛散状況を示す説明図である。
ラグ飛散状況を示す説明図である。
【図１４】スリット型スラグタップにおけるスラグタッ
プ孔の幅／ガス化室内径比がスラグ飛散に及ぼす影響を
示す特性図である。
プ孔の幅／ガス化室内径比がスラグ飛散に及ぼす影響を
示す特性図である。
【図１５】スリット型スラグタップにおけるスラグタッ
プ孔の長さ／ガス化室内径比がスラグ飛散に及ぼす影響
を示す特性図である。
プ孔の長さ／ガス化室内径比がスラグ飛散に及ぼす影響
を示す特性図である。
【図１６】スリット型と楕円型のスラグタップにおける
スラグ飛散状況を比較して示す図である。
スラグ飛散状況を比較して示す図である。
【図１７】スリット中間丸型とスリット型のスラグタッ
プにおけるスラグ飛散状況を比較して示す図である。
プにおけるスラグ飛散状況を比較して示す図である。
１ 粉砕機 ２ 石炭供給ホッパ ３ 石炭供給装置（フィ−ダ等） ４分岐管 ５ 上段石炭バ−ナ ６ 下段石炭バ−ナ ７ ガス化炉 ８ 上段反応ゾ−ン ９ 下段反応ゾ−ン １０ スラグ回収部 １１ 耐火材 １２ 水冷壁 １３ 上段酸化剤流量調節弁 １４ 下段酸化剤流量調節弁 １５ ガス化炉圧力容器 １６ 微粉炭 １７ スリット中間丸型スラグタップ孔 １７’ スラグタップスラグ流下部 １８ サイクロン １９ 精製装置（脱硫装置等） ２０ 酸化剤（空気又は酸素） ２１ スラグ冷却室 ２２ ガス化室 ２３ 生成ガス ２４ 排熱回収室 ２５ スラグタップ ２６ プロパン ２７ 酸素 ２８ スラグタップバ−ナ ２９ ガス化室上部絞り部 ３０ 気流石炭輸送ライン ３１ スラグ冷却室冷却水 ３２ 水冷壁 ３３ 溶融スラグ ３４ 生成ガスライン ３５ チャ− ３６ スラグ ３７ 石炭常圧ホッパ ３８ 石炭常圧−加圧ホッパ ３９ 混合器 ４０ 分配器 ４１ チャ−中間ホッパ ４２ チャ−供給ホッパ ４３ チャ−フィ−ダ ４４ チャ−用混合器 ４５ チャ−搬送ライン ４６ チャ−バ−ナ ４７ 不活性ガス（窒素ガス、二酸化炭素） ４８ 酸化剤供給ライン ４９ ひし形スラグタップ ５０ 十字中間丸型スラグタップ ５１ 十字形スラグタップ ５２ スリット型スラグタップ ６０ 微粉炭輸送ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森原 淳 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 工藤 孝規 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 貞夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 岩原 正人 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
Claims (9)
- 【請求項１】 石炭から可燃性ガスを生成する円筒状の
ガス化室と、石炭及び酸化剤をガス化室の円周方向に沿
って噴出するように配置されたバ−ナと、ガス化室で溶
融された石炭中の灰分を冷却するガス化室の下方に設け
られたスラグ冷却室と、前記ガス化室とスラグ冷却室と
を仕切るスラグタップとを有し、上記旋回流によりガス
化室の壁面から中心部に向かうにしたがって圧力が低く
なるように生じせしめ、この圧力差を用いて、生成され
た可燃性ガスの一部をガス化室からスラグ冷却室に導く
と共に再びガス化室に戻る循環系を生じさせ、この循環
する可燃性ガスでスラグタップを加熱する石炭ガス化炉
において、 前記スラグタップの中心部に穿設されるスラグタップ孔
形状をスリット部の中央に丸形を有するスリット中間丸
型とすることを特徴とするスラグタップ構造。 - 【請求項２】 前記スリット中間丸型スラグタップ孔入
口周りにセキを設けないことを特徴とする請求項１に記
載のスラグタップ構造。 - 【請求項３】 前記スリット中間丸型スラグタップ孔の
スリット幅及び長さは、ガス化炉室内径に対して、スリ
ット幅比を0.07〜0.10、スリット長さ比を0.29〜0.43、
また中間円径はスリット長さに対して0.4〜0.7とするこ
とを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のス
ラグタップ構造。 - 【請求項４】 前記スリット中間丸型スラグタップ孔に
おいて、スラグ冷却室から戻る循環ガス流の戻りガス速
度を10m/s以下とすることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載のスラグタップ構造。 - 【請求項５】 前記スラグタップ孔形状をひし形とした
ことを特徴とする請求項１に記載のスラグタップ構造。 - 【請求項６】 前記スラグタップ孔形状を十字形とした
ことを特徴とする請求項１に記載のスラグタップ構造。 - 【請求項７】 前記スラグタップ孔形状を中央が丸形と
なる十字中間丸型としたことを特徴とする請求項１に記
載のスラグタップ構造。 - 【請求項８】 前記スラグタップ孔形状をスリット型と
したことを特徴とする請求項１に記載のスラグタップ構
造。 - 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載のスラ
グタップを用いたことを特徴とするガス化装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07244104A JP3118630B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 石炭ガス化炉 |
| US08/714,997 US5782032A (en) | 1995-09-22 | 1996-09-17 | Coal gasification furnace with a slag tap hole of specific shape |
| DE19638624A DE19638624C2 (de) | 1995-09-22 | 1996-09-20 | Vorrichtung zur Kohlenstaubvergasung im Flugstrom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07244104A JP3118630B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 石炭ガス化炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0987639A true JPH0987639A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3118630B2 JP3118630B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=17113819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07244104A Expired - Lifetime JP3118630B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 石炭ガス化炉 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5782032A (ja) |
| JP (1) | JP3118630B2 (ja) |
| DE (1) | DE19638624C2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008266516A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Babcock Hitachi Kk | ガス化炉、ガス化発電プラント、ガス化装置及びガス化炉の運転方法 |
| JP2011195781A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Babcock Hitachi Kk | ガス化炉 |
| JP2013227397A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Electric Power Dev Co Ltd | ガス化システム |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926441B1 (en) * | 1996-09-04 | 2002-12-18 | Ebara Corporation | Rotary fusing furnace and method for gasifying wastes using the rotating fusing furnace |
| US6294926B1 (en) * | 1999-07-16 | 2001-09-25 | Philips Electronics North America Corporation | Very fine-grain field programmable gate array architecture and circuitry |
| DE10007115C2 (de) * | 2000-02-17 | 2002-06-27 | Masch Und Stahlbau Gmbh Rolan | Verfahren und Reaktor zum Vergasen und Schmelzen von Einsatzstoffen mit absteigender Gasführung |
| KR100637340B1 (ko) * | 2004-04-09 | 2006-10-23 | 김현영 | 고온 개질기 |
| US20080261161A1 (en) * | 2007-04-23 | 2008-10-23 | The Onix Corporation | Alternative Fuel Burner with Plural Injection Ports |
| US8151716B2 (en) * | 2007-09-13 | 2012-04-10 | General Electric Company | Feed injector cooling apparatus and method of assembly |
| DE102008057410B4 (de) * | 2008-11-14 | 2019-07-04 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Vorrichtung zur Herstelllung von Synthesegas mit einem Vergasungsreaktor mit anschließendem Quenchraum |
| PL2257613T3 (pl) * | 2008-03-27 | 2017-06-30 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Urządzenie do wytwarzania gazu syntezowego z reaktorem zgazowującym z przyległą przestrzenią chłodzenia bezprzeponowego gazów |
| DE102008015801B4 (de) * | 2008-03-27 | 2019-02-28 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Vorrichtung zur Herstellung von Synthesegas mit einem Vergasungsreaktor mit anschließendem Quenchraum |
| DE102009035052A1 (de) * | 2009-07-28 | 2011-07-28 | Uhde GmbH, 44141 | Vergasungsreaktor mit Doppelwandkühlung |
| WO2011013151A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Paolo Appolonia | Advanced technology for iron-krom alloys production and related plant |
| US9873840B2 (en) * | 2009-09-18 | 2018-01-23 | Wormser Energy Solutions, Inc. | Integrated gasification combined cycle plant with char preparation system |
| CN102477314B (zh) * | 2010-11-29 | 2014-09-24 | 综合能源有限公司 | 回收利用多相化学反应器中颗粒的方法及装置 |
| WO2012137191A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Pt. Total Sinergy International | Gasification burner |
| TWI506140B (zh) * | 2012-03-23 | 2015-11-01 | China Steel Corp | A Method for Evaluating the Pre - Drilling Size of a New Furnace in a New Blast Furnace |
| CN104561424B (zh) * | 2014-12-12 | 2016-06-15 | 章雷 | 一种含钛铁矿外燃煤熔融还原工艺用燃煤炉 |
| CN105400550B (zh) * | 2015-09-30 | 2018-10-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 防止液态排渣气化炉渣屏挂渣的装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US891292A (en) * | 1905-05-19 | 1908-06-23 | Samuel W Rushmore | Gas-producer. |
| US1647727A (en) * | 1923-05-29 | 1927-11-01 | Riley Stoker Corp | Apparatus for burning powdered fuel |
| US1747676A (en) * | 1927-10-08 | 1930-02-18 | Fuller Lehigh Co | Furnace and process of operating the same |
| GB1512677A (en) * | 1975-11-27 | 1978-06-01 | British Gas Corp | Quench chambers in coal gasification plant |
| GB1570286A (en) * | 1976-12-21 | 1980-06-25 | British Gas Corp | Slag tap outlets for coal gasification plant |
| US4312637A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-26 | Texaco Inc. | Slag outlet for a gasification generator |
| US4459134A (en) * | 1982-09-15 | 1984-07-10 | Texaco Inc. | Outlet structure for a downflow generator |
| JPS59176391A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-05 | Hitachi Ltd | 石炭ガス化炉 |
| US4574002A (en) * | 1984-05-24 | 1986-03-04 | Texaco Inc. | Coal gasification combustion chamber structure |
| US4653677A (en) * | 1985-04-16 | 1987-03-31 | The Dow Chemical Company | Vessel having a molten material outlet |
| JPS62236891A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-16 | Hitachi Ltd | 石炭ガス化炉の石炭ガス化方法 |
| JPH0781150B2 (ja) * | 1989-01-18 | 1995-08-30 | バブコツク日立株式会社 | ガス化炉 |
| JPH05287283A (ja) * | 1992-04-10 | 1993-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 噴流床石炭ガス化炉 |
| JP2977368B2 (ja) * | 1992-05-01 | 1999-11-15 | 三菱重工業株式会社 | 石炭燃焼器およびそのスラグ排出装置 |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP07244104A patent/JP3118630B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-17 US US08/714,997 patent/US5782032A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-20 DE DE19638624A patent/DE19638624C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008266516A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Babcock Hitachi Kk | ガス化炉、ガス化発電プラント、ガス化装置及びガス化炉の運転方法 |
| JP2011195781A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Babcock Hitachi Kk | ガス化炉 |
| JP2013227397A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Electric Power Dev Co Ltd | ガス化システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19638624C2 (de) | 2000-10-19 |
| US5782032A (en) | 1998-07-21 |
| DE19638624A1 (de) | 1997-03-27 |
| JP3118630B2 (ja) | 2000-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3118630B2 (ja) | 石炭ガス化炉 | |
| AU2011336788B2 (en) | Method and apparatus for particle recycling in multiphase chemical reactors | |
| US4969930A (en) | Process for gasifying or combusting solid carbonaceous material | |
| JP2544584B2 (ja) | 石炭ガス化炉及び石炭ガス化炉の使用方法 | |
| FI92099B (fi) | Kiertomassatyyppinen leijukerrosreaktori | |
| RU2070936C1 (ru) | Способ обработки газов и твердых частиц в кипящем слое и устройство для его осуществления | |
| JPH0631345B2 (ja) | 固体炭素質材料をガス化もしくは燃焼させる方法及び装置 | |
| US4157244A (en) | Gas-cooling method and apparatus | |
| JP2693864B2 (ja) | エンクロージャ内で気体と粉粒体を反応させる装置 | |
| JP3371692B2 (ja) | 石炭ガス化炉 | |
| EP0241866B1 (en) | Gasification process for coal gasification furnace and apparatus therefor | |
| EA010277B1 (ru) | Способ и установка для производства низкотемпературного кокса | |
| JPH02147692A (ja) | 流動層ガス化方法及び流動層ガス化炉 | |
| FI83670B (fi) | Foerreduktion av metalloxidhaltigt material. | |
| CN113604252B (zh) | 排渣装置及利用其进行排渣的方法 | |
| JPH0325202A (ja) | 微粉原料ガス化用バーナ及び微粉原料ガス化装置 | |
| JP2540284B2 (ja) | 石炭ガス化炉 | |
| US4456546A (en) | Process and reactor for the preparation of synthesis gas | |
| JPH0240279B2 (ja) | ||
| JPH02206687A (ja) | 冷却型噴出バーナ | |
| CN113969192A (zh) | 一种离心悬浮固定床复合气化炉、生产系统和生产方法 | |
| SK169598A3 (en) | Device for producing sponge iron | |
| RU2183677C2 (ru) | Способ возврата мелкозернистого твердого вещества, выносимого из реактора газом-носителем | |
| EP0071320A2 (en) | Apparatus and method for let down of a high pressure abrasive slurry | |
| US2913321A (en) | Process for gasifying fuels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081013 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091013 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101013 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121013 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131013 Year of fee payment: 13 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |