JPH10292181A - ガス化装置 - Google Patents

ガス化装置

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JPH10292181A
JPH10292181A JP9103249A JP10324997A JPH10292181A JP H10292181 A JPH10292181 A JP H10292181A JP 9103249 A JP9103249 A JP 9103249A JP 10324997 A JP10324997 A JP 10324997A JP H10292181 A JPH10292181 A JP H10292181A
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JP
Japan
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tube
cooling
oven
pipe
water
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Pending
Application number
JP9103249A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Koga
義孝 古閑
Osamu Shinada
治 品田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP9103249A priority Critical patent/JPH10292181A/ja
Publication of JPH10292181A publication Critical patent/JPH10292181A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭素含有燃料を部分酸化してガス化するガス
化装置に関し、炉壁及び炉底の冷却管に蒸気を含む缶水
を使用し、蒸気による焼損を防ぎ、効率良く冷却する。 【解決手段】 ガス化炉1には炉壁蒸発管2と炉底管3
が配設され、ドラム5には給水管6から給水し、缶水循
環ポンプ4で冷却水を炉壁蒸発管2と炉底管3へ流し、
ドラム5へ戻して循環し、炉壁と炉底を冷却する。従来
は炉底管3が勾配が小さいので管内上面に蒸気が滞留
し、管上面を焼損する恐れがあったが、本発明では炉底
管3には、管内部に旋回溝、旋回リブを付けたり、管内
部に捩りリボンを挿入したりして冷却水に旋回流を与
え、熱を均一に吸収するので、蒸気の部分的な滞留をな
くし、冷却効率も向上する。更に吸収した熱はドラム5
に回収し、有効利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は炭素含有燃料を部分
酸化しガス化するガス化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のガス化装置の炉壁の冷却管
系統図である。図において、1は炭素含有燃料を部分酸
化し、ガス化するガス化炉であり、一般にガス化炉1の
炉壁はガス化炉1の内部が高温である為、水冷管又は厚
肉耐火材で構成されているが、本例では水冷管の場合を
示している。
【0003】ドラム5に給水管6から給水し、缶水循環
ポンプ4で冷却水を5ドラムから炉壁蒸発管2を通し、
再びドラム5に循環させる。炉壁蒸発管2で吸熱し発生
した蒸気はドラム5で気水分離され、蒸気は蒸気管7か
ら次の所へ出ていく。
【0004】ところで、炉底においても炉底管3を設
け、冷却しているが、炉底管については、炉底の勾配が
小さい為、炉底管3は渦巻き状に配置される。図6はこ
の炉底冷却管の配置図であり、図の炉底冷却管の構成例
に示すように、冷却管は渦巻き状に配置され、冷却水は
炉底冷却水入口15から入り、炉底冷却水出口16から
出て、炉底3を冷却保護している。
【0005】この時、炉底管3は勾配が小さい為と冷却
管の上面から加熱される為、蒸発管として使用すると冷
却管内の上方に蒸気が滞留し、水冷却に比べ熱伝達を極
度に低下させる為、冷却管の上面、即ち加熱面を焼損す
る。このため、炉底管3の冷却水としては復水器8の低
温水を冷却水ポンプ9及び圧力調整弁10により圧力を
上げ、蒸発しない圧縮水の状態で供給し、炉底を冷却
し、再び復水器8に戻している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来のガ
ス化装置における炉壁の冷却は炉壁に蒸発管を配設し、
冷却水を流して冷却をしており、又、炉底にも冷却管を
渦巻状に配置し、復水器からの低温水を圧縮水の状態で
供給し、冷却しているが、特に炉底においては、管の勾
配が小さいため、冷却管上面に蒸気が滞留し、管の上面
を焼損する恐れがある。
【0007】そのために炉底には、前述のように炉壁の
蒸発管とは別に、復水器からの配管を設け、圧力調整弁
や冷却水ポンプを設け、復水器からの低温水を圧縮水の
状態で供給し、蒸気の発生を防ぎ、冷却管上面での蒸気
の滞留を防いでいる。このような対策のために炉底の冷
却管への冷却水の供給系には炉壁とは別系統の設備が必
要となり、複雑な系路となっている。
【0008】又、従来の炉底の冷却管系統で吸熱した熱
量は復水器で捨てており、蒸気の有効利用がなされてい
ないが、これを回収すれば有効利用が考えられる。
【0009】そこで本発明は炭素含有燃料を部分酸化し
てガス化するガス化装置において、炉の高温部分の炉壁
や炉底を冷却水で冷却する冷却管内部に工夫をし、冷却
水が均一に流れて吸収した熱により蒸気が滞留して管を
焼損することを防止でき、冷却効率も良くなるガス化装
置を提供することを基本的な課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の(1)乃至(6)の手段を提供する。
【0011】(1) 炭素含有燃料を部分酸化してガス
化するガス化装置において、ガス化装置の高温部を冷却
する冷却管の少なくとも一部を内面旋回溝付管としたこ
とを特徴とするガス化装置。
【0012】(2) 上記(1)において、前記高温部
が炉壁であることを特徴とするガス化装置。
【0013】(3) 上記(1)において、前記高温部
が上面加熱の蒸発管であることを特徴とするガス化装
置。
【0014】(4) 上記(1)において、前記高温部
が炉底であることを特徴とするガス化装置。
【0015】(5) 上記(1)〜(4)のいずれかに
おいて、前記内面旋回溝付管に代えて内面旋回リブ付管
としたことを特徴とするガス化装置。
【0016】(6) 上記(1)〜(4)のいずれかに
おいて、前記内面旋回溝付管に代えて捩りリボン入り管
としたことを特徴とするガス化装置。
【0017】本発明の(1)のガス化装置は、冷却管の
内部に旋回溝が付いているので冷却水が旋回して流れ、
高温部から均一に熱を吸収し、冷却水の蒸発による蒸気
が冷却管内上面に滞留することがなく、そのために管が
焼損することを防止し、安全に冷却することができる。
【0018】又、(2)の発明では高温部が炉壁であ
り、(3)の発明では上面加熱の蒸発管であり、(4)
の発明では炉底であるので、内面旋回溝付管の使用によ
り、それぞれ炉壁、炉底が管内で発生した蒸気の滞留に
よる焼損を防止でき、安全に冷却することができる。
【0019】又、(5)の発明では内面旋回リブ付管を
使用し、(6)の発明においては捩りリボン入り管が使
用されるので、(1)の内面旋回溝付管と同様の効果を
得ることができる。更に、これら(1)乃至(6)の発
明においては、冷却水が旋回流となり、蒸発した蒸気が
部分的に滞留することがなく、従来のように炉底の冷却
において圧縮水を使用するために復水器等から特別の系
路を設ける必要がない。従って冷却系路が従来と比べて
簡素化される。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実施
の第1形態に係るガス化装置の炉壁及び炉底冷却管の系
統図であり、図2は図1の系路に使用される冷却管の斜
視図である。
【0021】まず、冷却系路は、ドラム5に給水管6か
ら給水し、缶水循環ポンプ4で冷却水をドラム5から炉
壁蒸発管2に供給し、炉壁1を冷却し、冷却後の冷却水
は再びドラム5へ戻して循環させる。
【0022】炉底の冷却については、炉底管3にも缶水
循環ポンプ4で同時にドラム5からの缶水を流し、炉底
を冷却後、再びドラム5に戻し、冷却水を循環してい
る。炉底管3には後述する図2に示す内面旋回溝付管1
1を使用する。なお、炉底管3のみならず炉壁蒸発管2
に使用しても良いことはもちろんである。炉壁蒸発管2
及び炉底管3で吸熱し、発生した蒸気はドラム5へ導か
れ、ドラム5で気水分離されて蒸気は蒸気管7から排出
し、次行程で有効利用される。
【0023】図2は上記の冷却管の系統で使用される冷
却管の斜視図であり、炉底管3に使用される。管の内面
には管軸方向に旋回する旋回溝11aが4本、所定の円
周方向の間隔を保って設けられ、内面旋回溝付管11を
構成している。なお、この旋回溝11aは図では4本の
例で示したが、4本に限定するものではなく、4本より
も多くすることもできるし、あるいは4本以下でも良
い。
【0024】従来の技術では炉底管3に内面平滑管が使
用されており、炉底管3は勾配が小さい為と冷却管の上
面から加熱される為、蒸発管として使用すると冷却管内
の上方に蒸気が滞留し、水冷却に比べ熱伝達を極度に低
下させる為、冷却管の上面、即ち加熱面を焼損する危険
が有った。
【0025】これに対し、本発明の実施の第1形態のガ
ス化装置によれば、炉底管3に内面旋回溝付管11を使
用することにより、冷却水は旋回して流れるので冷却水
は炉底から均一に熱を奪い、炉底の冷却管の加熱面側で
ある上面側に蒸気が滞留する事が無く、安全に冷却管及
び炉底を冷却出来る。従って、炉底管3の冷却水として
ドラム5からの蒸発を伴う缶水を使用出来、系統を簡素
化出来るのみならず、蒸気発生器として有効に利用でき
る。
【0026】即ち、図5に示す従来技術の炉壁管系統で
は、炉底で吸熱した熱量を復水器8で捨てているが、本
発明の実施の第1形態によれば、炉底で吸熱した熱量は
そのままドラム5に回収され、プラントの熱効率を上げ
る事が出来る。
【0027】又、内面旋回溝付管11は勾配が小さい箇
所に限らず垂直管即ち、炉壁蒸発管2等にも使用出来
る。この場合、平滑管に比べ冷却能力が大きい為、蒸発
管内における蒸気の割合を平滑管より大きくすることが
出来、即ち、蒸発管内の冷却水量を小さく、又、缶水循
環ポンプ4の流量を小さく出来る。
【0028】図3は本発明の実施の第2形態に係るガス
化装置に用いられる冷却管の斜視図であり、本冷却管も
図1に示す炉壁及び壁底冷却管系統に使用されるもので
ある。図3において管内面には図1の内面旋回溝付管1
1に代えて、2枚のリブ12a,12bがそれぞれ旋回
流を生ずるように傾斜しながら曲げられ、軸方向に伸び
て設けられる内面旋回リブ付管12を構成し、使用され
る。なお、本実施の第2形態においては、リブ12a,
12bの2枚の例で説明したが、本発明はこれに限定す
るものではなく、複数のリブを設けても良いことはもち
ろんである。
【0029】上記の実施の第2形態のガス化装置におい
ては、冷却管系路に内面旋回リブ付管12を使用するこ
とにより冷却水を旋回させ、炉底の冷却管内の上面に蒸
気が滞留することなく安全に炉底を冷却することができ
る。又炉壁の蒸発管にも使用することができ、炉壁を効
率良く冷却でき、又、その加熱により生じた蒸気を有効
利用することができるもので、実施の第1形態と同様の
効果を得ることができる。
【0030】図4は本発明の実施の第3形態に係るガス
化装置に用いられる冷却管の斜視図であり、本実施の形
態も図1に示す炉壁及び壁底冷却管系統に使用されるも
ので、(a)は内面円滑管13の外観図、(b)は管1
3の内部に挿入し、固定される戻りリボン14を示して
いる。
【0031】本実施の第3形態では、図1の内面旋回溝
付管11に代え、(a)に示す内面円滑管13内に
(b)で示す捩りリボン14が挿入され、管内部で動か
ないように固定し、捩りリボン入管20を構成し、使用
するものである。この捩りリボン14は図示のような形
状のものを管軸方向に所定の間隔で入れてもよいし、
又、連続した捩り状のものを入れても良いものである。
【0032】上記に説明の実施の第3形態によれば、連
続管系路に捩りリボン入り管20を使用するので実施の
第1形態と同様に、冷却水に旋回流を与え、炉底管や炉
壁の蒸発管に使用して安全な冷却ができると共にその加
熱により発生した蒸気も有効利用できるものである。
【0033】
【発明の効果】本発明は(1)炭素含有燃料を部分酸化
してガス化するガス化装置において、ガス化装置の高温
部を冷却する冷却管の少なくとも一部を内面旋回溝付管
としたことを特徴とするガス化装置を基本的な構成と
し、この発明において(2)高温部が炉壁、(3)高温
部が上面加熱の蒸発管、(4)高温部が炉底である構成
も提供し、更に(5)内面旋回溝付管に代えて内面旋回
リブ付管、(6)内面旋回溝付管に代えて捩りリボン入
り管とした構成も提供するので次のような効果を奏す
る。
【0034】(1) 冷却管の内部に旋回溝が付いてい
るので冷却水が旋回して流れ、高温部から均一に熱を吸
収し、冷却水の蒸発による蒸気が冷却管内に滞留するこ
とがなく、そのために管が焼損することを防止し、安全
に冷却することができる。
【0035】(2) 内面旋回溝付管の使用により、そ
れぞれ炉壁、炉底が管内で発生した蒸気の滞留による焼
損を防止でき、安全に冷却することができる。
【0036】(3) 内面旋回リブ付管を使用し、又捩
りリボン入り管を使用し、内面旋回溝付管と同様に
(1),(2)の効果を得ることができ、冷却管の構造
に幅広い対応をすることが可能となる。
【0037】(4) 従来の炉底の冷却水は圧縮水の状
態で供給し、蒸気の発生を防止し、蒸発管上面の蒸気の
滞留により管の焼損をまねいていたが、本発明の(1)
〜(6)により冷却水を効率良く流し、均一に吸熱する
ことができるので冷却効率が高まり、このような圧縮水
を供給する系統が不要となり、系統が簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1乃至第3形態に係るガス化
炉の炉壁及び炉底の冷却管系統図である。
【図2】本発明の実施の第1形態に係るガス化に用いら
れる内面旋回溝付管の斜視図である。
【図3】本発明の実施の第2形態に係るガス化炉に用い
られる内面旋回リブ付管の斜視図である。
【図4】本発明の実施の第3形態に係るガス化炉に用い
られる捩りリボン入り管の斜視図で、(a)は内面円滑
管を、(b)は捩りリボンをそれぞれ示す。
【図5】従来の炉壁及び炉底の冷却管系統図である。
【図6】従来の炉底冷却管の配置図を示す。
【符号の説明】
1 ガス化炉 2 炉壁蒸発管 3 炉底管 4 缶水循環ポンプ 5 ドラム 6 給水管 7 蒸気管 11 内面旋回溝付管 12 内面旋回リブ付管 13 内面円滑管 14 捩りリボン 20 捩りリボン入り管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10J 3/46 C10J 3/46 M

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素含有燃料を部分酸化してガス化する
    ガス化装置において、ガス化装置の高温部を冷却する冷
    却管の少なくとも一部を内面旋回溝付管としたことを特
    徴とするガス化装置。
  2. 【請求項2】 前記高温部が炉壁であることを特徴とす
    る請求項1に記載のガス化装置。
  3. 【請求項3】 前記高温部が上面加熱の蒸発管であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のガス化装置。
  4. 【請求項4】 前記高温部が炉底であることを特徴とす
    る請求項1に記載のガス化装置。
  5. 【請求項5】 前記内面旋回溝付管に代えて内面旋回リ
    ブ付管としたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか
    に記載のガス化装置。
  6. 【請求項6】 前記内面旋回溝付管に代えて捩りリボン
    入り管としたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか
    に記載のガス化装置。
JP9103249A 1997-04-21 1997-04-21 ガス化装置 Pending JPH10292181A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014136791A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガス化炉及びガス化炉の運転方法
RU2638898C1 (ru) * 2017-03-10 2017-12-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Способ работы парового котла

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014136791A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガス化炉及びガス化炉の運転方法
RU2638898C1 (ru) * 2017-03-10 2017-12-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Способ работы парового котла

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