JPS5839469B2 - 固定床高圧ガス化法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭とくに褐炭ブリケットからガスを製造する
ための固定床高圧ガス化の方法及び装置に関する。

固定床高圧ガス化は通常円筒形ガス発生炉内で行なわれ
、その際堆積物の高さは反応器直径の大きさのオーダを
選ぶ。

酸素と水蒸気とからなるガス化剤混合物を発生炉全断面
に配分するため、また発生炉内の灰分及び燃料を移送す
るためには押しのけ羽根つき回転炉床格子が役立つ。

その際発生炉横断面上のガス化剤の配分及び発生炉内の
灰分及び燃料の移送はできるだけ水平な反応域が形成さ
れるように行なうべきである。

このことは発生炉横断面のガス化剤の均等な配分と発生
炉内を通る燃料及び灰分の均等な移送とによって達成さ
れる。

燃料を発生炉に装入する際の傾斜効果又は壁面効果によ
り惹起されて燃料堆積物にガス化剤が不均等に吹送られ
るようになると、発生炉内の燃料の移送はガス化剤吹送
りによって惹起こされるガス化進行に適合させるべきで
ある。

灰分堆積中へのガス化剤の導入は従来固定床高圧ガス化
の場合に用いられている階段格子では階段上に灰分の法
面に従って生じる環状の中空個所を経由して行なわれ、
その中空個所にはガス化剤が炉床格子のガス化剤出口開
孔を経由して流れこむ。

発生炉内で発生する灰が十分に粗い粒であるときは、灰
域はすでに環状中空個所に直接接したところでガス化剤
が規則正しく流過し、後者は灰域内の流れ抵抗によって
発生炉横断面上に均等に配分される。

原料事情から已むを得ずあまり適していない褐炭とくに
褐炭ブリケットを固定床高圧ガス化に用いると、熱的及
び機械的崩壊の結果微粒子の燃料堆積及びさらに細かい
灰が生じる。

このような微粒子堆積物の柱は実地において通常のガス
化剤流量では流路の形となってガス化剤が流れる。

炉床格子はこの場合ガス化剤の流過する流路が発生炉全
横断面にわたって均等に分布するよう形成すべきである
。

このことは通常高圧ガス発生炉に用いられる階段炉床で
はそうはならない。

ガス化剤が環状中空個所からガス北側出口開孔の位置に
無関係に一つ又はいくつかの偶発的に生じる流路を経由
して灰層中に流入するからである。

とくに不利な情況は炉床格子内の区分してない空間から
ガス化剤が自由にさまざまな水平面上にある環状に配置
されたガス北側出口開孔へ流れるときに現われる。

そのときには流過すべき灰の丈がさまざまなので上部の
リングのガス北側出口開孔を優先的にガス化剤が流れる
ようになるからである。

これに関連してすでに西独公開特許出願第２６０７９４
号において提案されたとおり、ガス北側出口開孔の個々
のリング上のガス化剤の調節可能の配分によって改良が
達成できる。

しかしこの種の解決法はガス北側出口開孔を備えたリン
グの周回上の流路の強化には影響を及ぼさず従って部分
的解決にすぎないので構造上及び制御技術上かなりの負
担を必要とする。

さらにＷＰＧＩＯＧ／１９８２８６には円錐形の炉床格
子上に半ば接線方向に配置された断面が台形の、丈が外
側はど高くなっているリブがありそれらの上面に同じ高
さに遮蔽された配置のガス北側出口開孔すべてがあるも
のが提案されている。

この種の回転炉床格子を用いると原理上は生じて来る流
路の均等な分布が達成できる。

目的の発生炉内容域の水平な形状の際にはすべての出口
開孔にとって流過すべき灰の丈が等しり、環状中空個所
はないのでガス化剤流量が十分太きいとき各々のガス北
側出口開孔で流路が形成されねばならないからである。

しかしこの種の解決法は製造技術上及び高圧ガス発生炉
のきびしい運転条件下の構造部品の機能保証の確保に関
して大きな問題を抱えている。

とくに発生炉横断面にわたってのガス化剤の分布にとっ
て決定的なリブは望ましくない火床降下の際の熱的損傷
によりならびに機械的摩耗によって危険にさらされてい
る。

本発明の目的は発生炉内において微粒子の燃料及び灰堆
積を生じる燃料を用いる場合流路が発生炉横断面にわた
って均等に設けられ、ガス化剤を炉床格子へ送入するの
に附加的な要求が生じない固定床高圧ガス化法及び装置
を提供せんとするものである。

本発明には微粒子の燃料−及び灰堆積が形成される際流
路を高圧ガス発生炉下部の横断面にわたって均等に設け
ることによってほぼ均等にガス化剤が燃料堆積に吹き送
られ、ガス化剤送入に附加的な要求の生じることがない
固定床高圧ガス化法及び装置を開発するという課題が根
拠となっている。

本発明による解決法はガス北側出口開孔の総断面積が標
準負荷の場合炉床格子においてその上にある堆積の圧損
よりも約２０乃至３０俤高い圧損が生じ、従ってまた各
開孔からのガス化剤逸出がそれらの炉床格子上の位置に
無関係に強制されるように定められることにある。

さらに炉床格子面上のガス北側出口開孔の配置はその上
面図において一つの開孔からあらゆる方向へ次の開孔ま
での距離が等しいので流路が発生炉断面にわたって均等
に設けられているように行なわれる。

階段炉床格子において一つの平面上にある・灰による閉
塞を避けるため一般に引込めてまた遮蔽して配置しであ
るガス北側出口開孔は組込間じきり隔壁によって相互に
分離されており、よってガス化剤出口開孔前方の環状中
空個所が中断され、いくつもの出口開孔からのガス化剤
の流れが共通の流路を形成することができない。

ガス化剤の流れの方向においてその灰に進入する前に１
枚の板が設けてあり、これがガス化剤の流れの脈動を吸
収して灰堆積内に洞ができ、場合によってはこれと関連
して流路形成が移動するのを防止する。

比較的高い圧損を技術的に作り出すのに必要な炉床格子
の気密性は附加的な密封措置によって保証される。

セグメント構造の鋳鋼製部品からなる炉床格子ではこれ
がセグメント相互のならびにガス化剤送入に役立つ中空
軸との耐熱パツキンを用いての密封によってならびに炉
床格子上部全体の耐熱セラミック材料を用いて守ること
によって、とくに運転中の構成部分の熱的損傷による炉
床格子の気密性喪失を防止する完全に焼成した耐摩耗性
かつ熱交番耐性成形煉瓦によって達成される。

下記の実施例によって本発明を説明する。

ガス北側出口の圧損をその上にある堆積のものの２０乃
至３０％増に選ぶと、第１図にガス北側出口平面が３段
の階段炉床格子について示したとおり発生炉全横断面に
わたって流路の均一な配分が可能である。

流路２がほぼ等間隔で発生炉横断面にわたって分布して
いる。

第２図及び第３図は環状中空個所の組込間じきり隔壁６
による中断を示す。

これによっていくつもの出口開孔からのガス化剤の流れ
が共通の流路に合体することが不可能となる。

第２図及び第３図はさらにガス北側出口４の前方に設け
られた板５を示し、これはガス化剤の流れの流出脈動の
解消に役立つ。

第２図には炉床格子セグメントの熱的保護及び炉床格子
セグメントのねじとめ及び突合せの密封を保証する耐火
被覆８がある。

第２図に示したものは現在用いられている鋳鋼炉床格子
の外側セグメントリングである。

頂部及び内側セグメントリングは全体が耐火被覆で囲ん
である。

ガス北側出口開孔での対応の圧損を保証するための炉床
格子セグメントの密封はセグメントと中空軸との間及び
セグメント相互間のさまざまな個所に紐状パツキンを挿
入するなど附加的な措置によって保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は発生炉横断面にわたる流路の分布、第２図は第
３図のＡ−Ａにそった断面、第３図はガス北側出口開孔
の正面図を示す。 第４図は第３図Ｂ−Ｂ線断面拡大部分図。 １・・・・・・発生炉壁面、２・・・・・・流路、３・
・・・・・炉床格子セグメント、４・・・・・・ガス北
側出口、５・・・・・・板、６・・・・・・組込間じき
り隔壁、７・・・・・・耐火被覆用保持板、８・・・・
・・耐火被覆、９・・・・・・環状空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭とくにガス製造用褐炭ブリケットの固定床高圧
   ガス化法において、ガス化剤出口開孔の総断面積が標準
   負荷の場合炉床格子においてその上にある堆積物の圧損
   よりも約２０乃至３０φ高い圧損が生じるように定めで
   あることを特徴とする方法。 ２ ガス化剤出口開孔は炉床格子表面に相互間の間隔を
   等しくして配置してあり、同一平面上にあるガス化剤出
   口開孔は引込めて遮蔽し、そして組込間じきり隔壁によ
   って相互に分離して配置してあり、ガス化剤出口の前方
   には板が固定しであることを特徴とする固定床高圧ガス
   化法を実施するための装置。