JPS5827311B2 - ガス発生炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭またはガス化に適する他の燃料からガス
を生成するために使用される２段ガス発生炉に関する。

２段式ガス発生炉は、斯界において周知であり、一般に
、耐熱材製の上方部分と、その直ぐ下方に配置された水
ジャケットと、該水ジャケットの下端から垂下している
シールスカートとから成る細長い円筒形構造体によって
構成されている。

ここでは、この耐熱材製の上方部分を発生炉の壁と称す
ることとする。

上記水ジャケットの内側には、例えば回転自在とするこ
とができる円錐形の火格子が配設されており、作動の際
にはその火格子を通して空気と蒸気の混合物がガス発生
炉内へ供給される。

石炭は、発生炉の壁の上端のところに配設された１つま
たは複数のバンカーから発生炉内へ供給される。

発生炉内へ供給する空気と蒸気（スチーム）の混合物の
流量を調節することにより、石炭内に形式される火床が
水ジャケット３の上下端の間のほぼ中間に位置するよう
になされる。

２段発生炉においては、２つのガス留分、即ち、比較的
火床の近くに集まる底部ガスと、発生炉の上端またはそ
の近くに集まる頂部ガスとに分離される。

底部ガスを、発生炉の壁内に等間隔を置いて配置した複
数の管路を通して収集することは周知である。

これらの管路の入口は、通常、発生炉の壁と水ジャケッ
トとの結合区域の近くに配置される。

発生炉のこの区域は、また、多数のかくはん孔（炉内の
火をかきたてるために火突き棒等を挿入するための孔）
を設ける区域でもある。

２段発生炉の上方部分には、上記円筒壁内に配設されて
いるものと同様な管路を収容する横断方向の仕切板が設
けられている。

これらの管路は、円筒壁内の上端近くに配設された環状
の収集ダクト内へガスを排出するように構成されており
、この収集ダクトから共通のガス引出導管が延設されて
いる。

２段発生炉においてガスの最適発生に係わる要因の１つ
は、発生炉を通るガス流の均一性である。

発生炉内のどの水平平面をとってもそこを貫流するガス
の流れが均一であることが理想である。

この種の発生炉のあるものにおいては、最終のガス引出
導管の近くに隙間風が生じる傾向がある。

また、燃焼帯域内にクリンカーが形成される結果として
発生炉を通るガス流を不均一にする。

ガス生成プロセスにおいては、石炭が発生炉内を均一な
速度で沈降していくようにするのが有利である。

１対の互いに交差する内部仕切板を備えた従来の発生炉
においては、隅帯域内に位置する石炭の沈降速度は、発
生炉壁に直接接触していない石炭の沈降速度より遅い。

従って、石炭の一部分は他の部分よりガス化過程に露呈
される時間が長くなる。

この種の発生炉は、また、原則として一定の最低基準以
下のスウェリング・ナンバーの石炭しかを処理すること
ができない。

本発明の目的は、既知のガス発生炉の欠点の幾つかを少
くとも抑止することである。

本発明は、複数のガス収集管路を備えたガス発生炉にお
いて、それらのガス収集管路の少くとも幾つかに組合せ
てガス流路測定手段と調節自在の流れ制限手段を設けた
ことを特徴とする。

本発明の一応例においては、一群のガス収集管路の各々
の管路にそれぞれ個別の流量測定手段および／または個
別の流れ制限手段を設けることができるが、小群の隣接
する管路に共通の流量測定手段および／または共通の流
れ制限手段を設けるのが好ましい。

本発明の一実施例によるガス発生炉においては。

発生炉の壁内に複数のガス収集管路を配設し、それらの
管路を幾つかの少数隣接管群に分割し、各管群の排出端
を共通のガス収集分室に接続する。

そして、各ガス収集分室は、ガス引出導管に連通した共
通のガス収集ダクト内へガスを排出するように構成する
。

上述のガス流量測定手段は、例えば流量計によって構成
することができる。

あるいは、各管路内の温度はそれを通るガスの流量にほ
ぼ比例することが確認されているから、流量測定手段と
してサーモスタットを使用することもできる。

あるいは。温度計として熱電対を使用することが好まし
い。

上述の流れ制限手段は、ダンパーによって構成すること
ができる。

本発明の好ましい実施例においては、発生炉の壁内の管
路を８つの群に分割し、各群に１つのガス収集分室を接
続する。

各分室には該室から共通のガス収集導管内へガスを排出
する排出孔を設ける。

各分室には、更に、熱電対を設け、該室の排出孔に該孔
を閉塞することができるダンパーを設ける。

本発明は、また、この種のガス発生炉のガス流を均衡化
させる方法を提供する。

本発明のガス流均衡化方法は、複数のガス収集管路のう
ちの少くとも幾つかの管路内のガス流量を測定する段階
と、それらのすべての管路内のガス流量を実質的に均一
にするように各管路に組合せた流れ制限手段を調節する
段階とから成る。

管路内のガスの流量は、流量計によって測定することが
できるが、例えば熱電対のような温度計によって測定す
ることが好ましい。

流れ制限手段の調節は、手動または自動操作によって行
うことができる。

本発明の他の特徴によれば、複数のガス収集管路を備え
た円筒形側壁から成るガス発生炉において、発生炉の中
央に配置され該管路の入口開口とほぼ同じ高さのところ
に入口開口を有する１つのパイプから成る追加の中央ガ
ス収集管路を設ける。

中央管路への入口開口は、該管路と同軸関係とすること
が好ましい。

また、中央管路は、側壁内に配置された各管路からのガ
スを受入れる前述の共通のガス収集導管内へガスを排出
するように構成することが好ましい。

更に、中央管路は、マニホールド構成体を介して前記収
集導管内へガスを排出するようにすることが好ましい。

上記マニホールドの各出口には、上述のものと同様の流
量測定手段および流れ制限手段を配設することが好まし
い。

上記マニホールドは、前記中央管路を懸架するための支
持体としての役割をも果すように構成することが好まし
い。

本発明の更に別の特徴によれば、前記中央管路を発生炉
内に回転自在に取付けることができる。

その場合マニホールド構成体は１回転中央管路のための
静止支持体を構成づるようにすることができる。

中央管路は、頭上ラチェットホイールと空気圧または液
圧ラムの組立体により駆動軸を介して回転させることが
できる。

回転中央管路には、その回転により石炭内を通つて石炭
をかきまぜるようにしたかきまぜ腕を取付けることが好
ましい。

これらのかきまぜ腕は、石炭内を通って移動するのを容
易にするために断面くさび形にすることができる。

中央管路とその支持体との間の軸受部分を冷却するため
の手段を設けることもできる。

以下に添付図を参照して本発明の詳細な説明する。

添付図を参照すると、耐火材の壁２によって構成された
ガス発生炉１が示されている。

この耐火材は、れんがであってもよく、あるいは鋳造可
能な耐火材であってもよい。

壁２の下端には水ジャケット３とシールスカート４が設
けられている。

水ジャケット３およびシールスカート４は、いずれも金
属製である。

発生炉１内の燃焼帯域５は、水ジャケット３の上下端の
間にあり、破線によって示されている。

水ジャケット３には１２個のかくはん孔７（火をかき立
てるために火突き棒等を挿入するための孔）（図には１
個の孔だけが示されている）が穿設されており、水ジャ
ケットの内側に内側カラー８が配設されている。

カラー８には底部ガス収集管路１０への入口を構成する
２４個の孔９が穿設されている。

壁２内には２４個の底部ガス収集管路１０が形成されて
おり、それらの管路の上端を壁２内に形成した環状通路
によって構成されるガス収集用拡大分室１１に連通させ
る。

該環状通路は、分割板１２によって８つの区分に分割し
、８つの分室１１を定する。

室１１の頂壁にはスラブ１２によって構成する。

スラブ１３には、各分室１１に対応する８個の孔１４が
等間隔を置いて穿設する。

各社１４にはダンパー１５（第２図には示されていない
）を配設する。

各室１１内に熱電対（図示せず）を被設する。

スラブ１３の上方には、壁２内に形成した環状通路の形
の共通のガス収集導管１６を配設する。

導管１６からはガス引出ダクト１７を延長させる。

作動において、各管路１０を通るガスの流れは、各分室
１１内の熱電対からほぼ均等な読取値が得られるように
ダンパー１５を調節することによって均衡化させること
ができる。

各管路１０を通るガス流が均等であれば、その結果とし
て石炭内を通るガスの流れもほぼ均一になる。

また、万一クリンカーの発生等の望ましくない状態が発
生した場合、それは各管路１０を通るガスの流れに影響
を及ぼすので、炉の作動停止等の決定的な対策を必要と
するほどにクリンカーが増大しないうちに火をかき立て
る等の対応処置をとることができる。

ダンパー１５の調節は、手動または自動操作によって行
うことができる。

ガス発生炉１には、また、スパンキャストまたは鋼管製
のガス収集用中央管路１８を配設し、その上端を支持構
造体１９によって懸架する。

支持構造体１９は、また、中央管路１８によって収集さ
れたガスを収集導管１６内へ排出するための４つの排出
口を有するマニホールドを構成する。

マニホールド構成体１９の各排出口にはダンパー２０と
、熱電対（図示せず）を配設する。

ダンパー２０を調節することにより各管路１０を通るガ
ス流と中央管路１８を通るガス流との間に流れの均衡を
設定することができる。

中央管路１８は、支持構造体兼マニホールド１９に回転
自在に取付ける。

管路１８と支持構造体１９との間の軸受表面は、管２２
を介して互いに接続させた１対の管２１ａ、２１ｂによ
って水冷により冷却させる。

この冷却系へは、壁２の上端に担持させた水タンク２３
から供給管２４と戻し管２５を経て水を循環させる。

この冷却系内の流れは、純粋に対流によって起されるも
のであるが、必要ならば、適当なポンプを設けてもよい
。

更に、中央等１８には、第１図に２６ａで示されるよう
に断面くさび状の複数のかきまぜ腕２６を取付ける。

中央管路１８は、ラチェットホイール２８と液圧または
空気圧ラム機構（図示せず）によって駆動軸２７を介し
て回転される。

石炭は、バンカー３０が発生炉内へ供給される。

石炭が支持構造体１９と回転管路１８との間の軸受表面
に直接接触するのを防止するためにそらせ板３１を配設
する。

壁２の外周に断熱材３２を被覆することができる。

叙上のように、本発明によるガス発生炉においては、ガ
ス流を均衡化させ、従って、ガス発生の効率を高めるた
めの手段が設けられる。

更に、発生炉の上方帯域におけるガスの流れ制限が少く
、発生炉の有効能力を高める。

また、発生炉内に隅部がほとんどないので、石炭の沈降
が円滑に行われ、ガスの発生量を高める。

本発明の更に他の利点は、回転自在の石炭かきまぜ腕２
６の存在により、そのようなかきまぜ腕を備えていない
同等の発生炉が処理することのできる石炭よりスウェリ
ング・ナンバーの高い、そして粒度の小さい石炭を処理
することができることである。

本発明の精神から逸脱することなく、細部構造にいろい
ろな変更を加えることが可能である。

例えば、頂部ガス引出導管４０も、流量検出手段および
流れ制限手段を備えた複数の管路として構成してもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス発生炉の立断面図、第２図は第１
図の線ＴＶ−ＩＶに沿ってみた断面図、第３図は第１図
の線Ｉ−Ｉに沿ってみた断面図である。 図中、１はガス発生炉、２は壁、３は水ジャケット、８
は内側カラー、９は入口、１０は底部ガス収集管路、１
１は分室、１３はスラブ、１４は孔、１５はダンパー、
１６は共通導管、１７はガス引出ダクト、１８は中央管
路、１９は支持構造体兼マニホールド、２０はダンパー
、２１ａ、２１ｂは冷却用管、２６はかきまぜ腕、４０
は頂部ガス引出導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のガス収集管路を備えたガス発生炉において、 前記ガス収集管路のうちの少くとも幾つかの管路に組合
   せてガス流量測定手段と調節自在のガス流制限手段を設
   けたことを特徴とするガス発生炉。 ２ ガス発生炉内のガスの流れを均衡化させる方法にお
   いて、 該ガス発生炉の複数のガス収集管路のうちの少くとも幾
   つかの管路内のガス流量を測定する段階と、該すべての
   管路内におけるガス流量をほぼ均一にするために該容管
   路に組合わされたガス流制限手段を調節する段階とから
   成るガス流均衡化方法Ｏ