JPS59232173A - 固体燃料ガス化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 下方口を通して溶融灰又はスラグを取り出す装置に関す
る。更に詳述すれば、本発明は、湿式炉の下方口（底部
口）から排出されるときのスラグの温度を、スラグが流
動状態を維持して詰ることなく炉から排出できるように
制御することに関する。

硫黄分を多く含む石炭を商業用蒸気発生器で使用する場
合において、煙道ガススクラビング装置に代えて、石炭
ガス化装置が有効な手段として使用されている。この石
炭ガス化装置は、複合サイクル発電機と共に、プラント
の熱消費率を大巾に減少させ、これにより発電コストを
節約させている。このような石炭ガス化装置の最適な設
計のひとつとして、微粉炭を燃焼させ上向きに流れる低
熱量及び中熱量の生Ｊ反ガスを作るようにしたものがあ
る。

微粉炭と空気とを高温度〔約１４００〜１９００°Ｃ（
２５００〜３５００’Ｆ’）　）で準化学量論で反応さ
せることによる利点は、石炭に含捷れる灰全すべて溶融
させて流動化させ、それからその重力により適当な灰処
理装置へ流れさせるように処理できるということである
。この場合、溶融灰（スラグ）は、反応炉の側壁及び傾
斜している底部を通して、一般にスラグ口と呼ばれてい
る開口に落ちていく。

このスラグ口には出１コが設けられており、スラグは反
応炉からこの出口を・出して反応炉の下に設けているス
ラグ処理装置へ流れて貯蔵できるようになっている。

しかして、上方に垂直ガス出口を具備する反応炉を使用
するものにおいては、反応炉の下方部分が上方部分より
も冷たくなるという問題が生じる。

１　　　　これは反応炉内で熱伝達が局部的におこなわ
れること、冷却タンクから蒸気が反応炉内へ上昇してく
ること、及び反応炉内での微粉炭と空気との混合が不十
分なためにその燃焼が低レベルの化学量論でおこなわれ
ることの理由による。このため反応炉内におけるスラグ
の温度が低くなり、スラグ活用”が高くなって、スラグ
が凝固し、スラグの流れが悪くなって、スラグ口へ流れ
るのが困難となる。

このようにして、スラグがスラグ口のまわりで凝固して
し寸うと、スラグによりスラグ口が塞がれてしまう危険
があり、その結果長期運転が困難となる。

このような問題を解決するために、現在、矢に述べるよ
うな３つの代表的な方法が１采用されている。第１の方
法は、溶剤を使って、スラグ粘度を下げる方法である。

第２の方法は、スラグ口のところにイグナイタ士設けて
、スラグ口に熱を付加的に加える方法である。第３の方
法は、熱ガス化反応炉からスラグロケ通して反応炉の下
流側の適当な位置まで逆流させる方法である。

しかし、第１の方法においては、スラグ粘度を下げるた
めに、全部の石炭を溶剤と混合させることは不可能であ
り、しかも溶剤を使うと、反応炉の下流側において作動
に悪影響を及ぼす問題を超こす。また、上記第２の方法
においては、スラグ口のところに石油又はガスのイグナ
イタを設置して、熱を付加的に加えるためには、一定量
の石油又は天然ガスを供給することが要求される。しか
も、この第２の方法は、必ずしもいつも有効であるとは
限らず、また、非常にコストがかかるものである。更に
、上記第３の方法においては、熱ガスの一部は、スラグ
口を通して逆流し、それから反応炉の下流側で外部へ排
出されるのが普通であるが、これでは熱ガスを有効に使
用することができない。そこで、逆流した熱ガスを反応
炉へ再び送り戻す再循環ファンを使用するようにすれば
、熱ガスを有効に利用することができる。しかし、この
ような再循環ファンを使用する場合には、このファンを
熱から守るために、熱ガスの温度を１４００°Ｃ（２５
００°Ｆ）から３００°Ｃ（６００°Ｆ）にまで下げる
ことが必要とされ、また、そもそもこのようなファンを
使うこと自体非効率的である。したがって、この第３の
方法（ｄ　、再循環ファンを使用しても、使用しなくて
も、大きなエネルギーの損失を招くものである。

このため、誘引ファンを使用することなしに、スラグを
反応炉からの逆流生成ガスによって熱く維持することが
できるような装置の開発が要求されている。

本発明は、この要求に応するもので、ガス化反応炉ノベ
ンチュリスロートの千力減少区域に着目し、この区域の
減田力を利用して、熱い生成ガスの一部全スラプロを通
して逆流させ、これによりスラグの流れを妨げるスラグ
の凝固を防止するのに十分な高い温度にスラグの温度を
維持するようにしたものである。

すなわち、本発明によれば、ガス化反応炉のスロート内
の減千区域をスラグ口の出口に接続する導管が設けられ
、この導管によりスラグ口内部の子方を十分下げて、生
成ガスの一部がスラグ口を通して流れるようにし、これ
によりスラグが連続して溶融状態を保持するのに十分な
高い温度にスラグの滉変全糸ｆｔ、持するようにしたも
のである。

以下添付図面を参照して本発明の好適な一実施例につい
て詳述する。

図面において、燃料、酸化体及びその他の反応物がガス
化装置１の反応炉２に準化学量論で供給され、ここで所
望する生成ガス３が作られる。反応炉２は、水冷式の鋼
管より成る水ジヤケツト構造体又は耐火物内張りの′４
Ｉ製シェル若しくはこれらの組合せにより作られる。１
４型的にｊｄ１４００″Ｃ乃至１９００°Ｃ（２５００
°Ｆ〜３５００°Ｆ）の温度である生成ガス３け、燃料
中に含まれる灰成分をすべて溶碩して流動状スラグにす
るのに十分である。このスラグは、耐火物内張り又は水
冷式の小さなスラグ口（タップ又はスロート）４を通し
て反応炉底部から流出し、その重力により冷却水槽５へ
流れ込む。ここでスラグは凝固し、貯えられ、そして事
後にｌｒｉ廃棄処理のために他の場所へ運ばれる。

一方、ガス化装置１の反応炉２を去る生成ガス３は、高
速〔毎秒約６０〜９０ｍＣ２００〜３００フイート）〕
で反応炉２の出口にあるスロート６を通して上方へ流れ
る。スロート６は、耐火物内張りになっていて、このス
ロートを形成するシェルを腐食から保護している。生成
ガス３がスロート６を高速で通運すると、局部的に低王
負王の静圧区域ができる。

そこで、本発明は、このスロート６に生じる低圧区域を
利用して、スラグ口４を通運するスラグの溶融状態を制
御するようにしたものである。スロート６に生じる低圧
区域を利用すれば、反応炉２内部の生成ガス３の一部を
スラグ口４を通して強制的に逆流させることができ、こ
れによりこの逆流させた生成ガス３の熱によってスラグ
を連続して確実に溶融状態に維持することができる。こ
のため、本発明の実施例によれば、ダクト又は導管８が
、その−万端でスロート６の低圧区域にまた他方端でス
ラグ口４の出口ダクトに接続されている。このような導
管８を設けることにより、したがって、低い圧力をスラ
グの出口に加え、これにより生成ガス３の一部をスラグ
口４を通して逆流させて、スラグを高温状態に維持し、
スラグ口４の中でスラグが凝固するのを防止することが
できる。

またスラグ０４”ｌｃ通しての生成ガス３の一部の逆流
によって、反応炉２における燃焼生成物から一定考の粒
子物質を取り除いて搬送することができる。取り除かれ
た′粒子は、それから、導管８を通して運ばれ、その結
果スロート６の中に注入される。もし、これらの粒子が
導管８内に堆積してしまう危険性がある場合には、図示
するように１個又は２個以上のすす吹き９を導管８の適
当な部分に設け、これらすす吹きによりガスを供給して
、粒子をガス流れに乗せ続け、これにより、導管８が詰
まるのを防止することもできる。

以上添付図面を参照し、て本発明の好適な一実施例につ
いて説明してきたが、本発明はこの特定の実施例に決し
て限定されるものではなく、本発明の範囲を逸悦するこ
となしに種々の変形がなし得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による固体燃料ガス化装置の一例を示す
概略断面図である。 １・・ガス化装置、２・・反応炉、３・・生成ガス、イ
・φスラグ口、５・・冷却水Ｆ、６．。 スロート、８・・導管、９・・すす吹き。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内部で燃焼が行われ、この燃焼による生成物がスロ
   ートを通過して上向きに高速で排出されて、このスロー
   ト内に局部的に千カが低くなる区域が生じる炉と、この
   炉の内部から下向きに延びる溶融スラグ排出用スラグ口
   と、−刀の端が前記スロートの局部的に圧力が低くなる
   区域に接続されるとともに、他方の端が前記炉から前記
   スラグ口への人口よりも下の箇所で前記スラグ口に接続
   されている導管とを包含し、前記スロート内の低干力に
   より高温の燃焼生成物の一部を前記スラグ１コを通して
   下向きに流してこのスラグ口を通して排出されるスラグ
   に接触させ、これにより前記炉からのスラグ流出を妨げ
   るスラグの凝固を防止するのに十分な高い温度にスラグ
   の温度を維持してなる固体燃料ガス化装置。 ２　導管は、この導管の途中部分に接続されて導管内に
   吹付は媒体としてのガスを導入し、前記導管内の粒子を
   搬送して、導管内に粒子が堆積するのを防止するすす吹
   きを包含する特許請求の範囲第１項記載の固体燃料ガス
   化装置。