JPS60248516A - 微粉炭の分配搬送方法及びその装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は・微粉炭の分配搬送方法及び装置に係り・特に
・搬送気体量で複数の部所に均一に微粉炭を分配するの
に好適な微粉炭搬送方法及び装置に関する。

〔発明の背景〕

現在・石炭を高効率でガス化し、その生成ガスによυガ
スタービン及びスチームタービンを駆動して発電を行な
うコンバインドサイクル発電システムが開発されている
。その中で、石炭のガス化を行なう噴流層石炭ガス化炉
は、重要な位置を占めている。この特徴を以下に示す・ （１）炉内を灰の融点以上の高温にするので・石炭山／
７−１ｒ；ｇＡか婉融分能のプ→／７３−１イ玄赳ｆ雉
出できる。スラグはガラス質であり有害物質を閉じ込め
ることができるので、環境上好適な灰の処理が可能であ
る。

（２）炉内を高温に保つために微粉炭のガス化反応が速
やかに行なわれるので、カーボンガス化率が高い。また
、タールを発生させないので、これに伴うトラブルを抑
制できる。

このような噴流層の開発にあたって、微粉炭を供給する
バーナを炉の接線方向に向けて炉内にガスの旋回流を形
成させる。その際、炉内に軸に対し垂直に円を仮想しく
以後単に仮想円と呼ぶ）・その接線方向にバーナを配置
する。

バーナ一本の処理量は・バーナの熱負荷量・構造等によ
り決定されるが、−機のガス化炉の処理量を一本のバー
ナに負わせるものや、数本に分けて行なうものがある。

このうち、旋回型噴流層は。

炉内に強い旋回流を形成させようとするため前述のよう
なバーナ配置構造をとる。

旋回流により炉内の微粉炭粒子は、壁方向に押しやられ
スラグによシ濡出た壁面に付着して捕集される。これに
より飛散粒子が減少してガス化炉の効率を向上させるわ
けであるが、ここで・炉内により強い旋回流を効率的に
形成させるためには・各バーナに供給する石炭をみな均
等に分配する必要がある。これは均等にしなかった場合
に・バーナごとの負荷量が異なるために、仮想円中に火
炎が生じず、負荷量の大きなバーナの火炎が炉壁を犯す
ためである。また、一本のバーナに設計値以上の負荷が
かかった場合・過負荷のためにバーナが損傷する。効率
の面でも、旋回が不完全であった場合１粒子を炉内に留
めることが十分にできないので不適である。

また・乾式供給では、搬送用気体を少なくすることが重
要である。搬送用気体には、０２．　Ａｉｒ等の酸化剤
・Ｃ０２、Ｎ２０等のガス化剤−Ｎ２等の不活性ガスが
あるが、このうち・０２１　Ａ　ｉ　ｒは逆火の恐、れ
があるので問題である。一方・ＣＯ３゜Ｎ２０は、ガス
化剤であるため、ある程度の量は混入できるが・炉内を
冷却する効果があるため、大量に用いることはできない
。また、Ｎ２等の不活性ガスは、搬送用として最も安全
で用いやすい材料であるが・大量に用いることにより・
生成ガスを希釈子るため、効率を低下させる。また。

Ｃ０２、Ｎ２０と同様に・炉内を冷却する効果があるの
で、大量に用いることはできない。

こうした中で・一般に用いられる分配搬送装置は・圧力
損失を用いたものである。すなわち・一本の搬送管よシ
多方に分配する出口の径を小さくし・そこで損失する圧
力損失を分配後の配管より圧損を犬きくしたものである
。これにより、分配後の配管のバラツキによシ生じる圧
損の分配量に及ぼす影響を小さくすることができる。し
かし・この場合１分配する出口径を小さくすることによ
る圧損があるので、搬送用のガスが大量に必要であるた
め、不適当である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、少ない搬送用気体で均等に微粉炭を分
配することができる分配搬送方法及び装置を提供するに
ある。

「呂と日日σ）片ツ扉］ 従来の搬送装置による原理図を第１図に示す。

分配器り内の圧力は供給圧に維持される。そして分配器
りの出口絞り部分Ｓにより搬送管Ａに対しては・ΔＰＡ
・搬送管Ｂに対してはΔＰＢだけ圧力降下して各搬送管
に送られる。ここで、このΔＰＡ及びΔＰＢによって分
配の搬送量が決められる。そしてこのΔＰＡ及びΔＰＢ
　が搬送管での圧力に比べて十分に大きい場合に均等に
分配される・しかしこの絞り部Ｓでの圧損は流量により
変化する。すなわち、搬送量が少さくなると絞り部の圧
損ΔＰＡ及びΔＰＢが小さくなり・特に、搬送配管の圧
損が太きくＡ、Ｂで異なる場合、ΔＰＡとΔＰＨの差も
大きくなシ均等に送れなくなる。

つまり・均等分配に必要な最低限の圧力も得ることがで
き力い。従って、従来は・搬送気体の流量に下限が存在
し・これは、出口の圧力損失によって決められるのであ
る。ここで・等しい圧力損失をより小さな搬送気体の量
でも達成できる方法及び装置を旋回流を発生されること
によシ達成し得ることを見出した。その原理を第２図に
よル説明する。

第２図は等しい搬送気体量で本発明を実施した例である
。等しい搬送気体量であるため・搬送管での圧損は等し
い。しかし、分配搬送管の内部では旋回流を発生させて
いるので・中心部の圧力が低く・壁近傍が高い圧力分布
になる。供給する圧力は、搬送気体量で一定であるので
、旋回流の平均圧力は、従来例と等しい。しかし、中心
部に負圧が生じるために、壁近傍の圧力は高くなる。そ
してこの高い圧力は、旋回により生じたものであるので
・旋回が生じていない分配後の搬送管内の圧力とは大き
な差を生じさせることができる。従って従来例よシも大
きな圧力損失を等しい搬送気体の供給量で作り出せる。

逆に言えば１等しい圧力損失を与える搬送気体の量を少
なくすることができる。

旋回を発生させる方法としては、旋回方向に搬送気体と
微粉炭を同時に吹み込む方法、または。

′　微粉炭は旋回させなくても・搬送気体だけを旋回さ
せる方法等がある。旋回をさらに強めるために円錐形に
することが望ましく・旋回の強さは、できるだけ強い方
が良い。

分配後の搬送管は旋回流に対して法線方向であれば目的
をしうる。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を第３図より第８図によシ説明する。第
３図は本発明を用いるガス化装置を示すＯ微粉炭２は、
ホッパー３に貯えられ、フィーダ４によりエダクタ−５
に送られる。一方、搬送用気体１は、エダクタ−５内で
、微粉炭２と混入され搬送管６により微粉炭分配搬送装
置７に供給される。本発明の分配搬送装置７では、均等
に微粉炭１を複数個所に分配し、各分配搬送管８により
ガス化装置９に送る。

次に・微粉炭分配搬送装置７の詳細を説明する＠第４図
は・実施例１の縦断面図、第５図は第４図の■−ｖ矢視
図である。

全体は・微粉炭及び搬送気体の混相流（以後単に混相流
と呼ぶ）の流入部１３．旋回室１４．及び混相流を分配
して放出させる放出部１５よりなる。流入部１１は旋回
部１４の軸に対して接線方向にある。すなわち、旋回部
１４は円錐状であるため・その対称軸が存在し、その軸
を中心として・軸に垂直の円の接線方向に、流入部１３
を設置する。一方、放出部は、旋回部１４０円錐測面に
垂直な方向で底面からの高さが等しい位置に設置する。

混相流は、流入部１３より、放出部１５に流れる。流入
部１１の断面積は、複数本ある放出部１５の断面積の総
和と等しく設定する。また・円錐部１４の内径は、混相
流の供給速度により決定する。すなわち、最低域・混相
流が一周した時点で分配管に送り込まれる必要性がある
ので・底面から分配管の入口までの長さをり１円錐部の
最大径をｒ・流入部の断面積をＡとすると、Ａ＝ｌｈｒ ここで、動作について説明する。混相流１１は。

流入部１３を通って旋回部１４に入る。接線方向に吹込
まれた混相流１１は、旋回室１４内で強く旋回し、さら
に、円錐の頂上に向かって流れる。

この際、内径の縮少により、より速い角速度で旋回する
。この強い旋回により円錐の軸付近の圧力は低く・壁付
近の圧力は・供給圧に比べて非常に高くなる。これによ
り放出部１５との圧力差は、従来例に比べ、はるかに大
きくなり、分配後の混相流１６は、均等に分配されて放
出される。

また・放出部１５は、本実施例では二本だが、均等分配
に最低域必要な差圧を維持できるだけ本数を増加するこ
とができる。

このように、従来例と等しい本数に分配するのに必要な
搬送ガス量は・従来例より大きく削減できる。また・逆
に、従来程度の搬送気体量では、より多くの部所に均鱒
分配することができる。

次に、第６図及び、第７図を用いて実施例２について説
明する。

第６図は・実施例２の縦断面図、第７図は、第６図の■
−■矢視断面図を示す・ 本実施例の特徴は、まず第一に、微粉炭１１と搬送用気
体１７を別個に供給することである・微粉炭２１は・円
錐軸と同軸の配管２０により供給される。一方、搬送用
気体１７は・配管２０の外側よりスワール（旋回案内羽
根）によルあらかじめ旋回流として流入させる。

これにより、搬送用気体１７は混相流１１より旋回流を
形成させやすいので・実施例１に比べてより強い旋回を
与えることができる◎従って・更に・搬送気体量を減少
できる＠ また・軸付近の圧力を低くできるので微粉炭２１を微粉
炭流入管２０より滑らかに供給できる・そして、スワー
ル１８の案内羽根を更に急角度にすることによフ、軸付
近の圧力を搬送管１６の圧力より低くできるので、低圧
部所よシ高圧部所へ微粉炭を供給できる。

第二の特徴は・円錐を頂点を鉛直下向きに設置したこと
である。これにより微粉炭２１を自由落下により供給で
きるので、微粉炭を分配搬送器に供給するための搬送用
気体を必要としない。これにより、更に、搬送用気体１
７を減らすことができる。

第三の特徴は・旋回室の下部に直管２２を設けたことで
ある。こへにより粗粒を分離することができる。そして
・微粉炭中に含まれる粗粒が・放田口１５の入口に付着
した場合も速やかに回避できる。

次に・実施例三を第８図により説明する。本実施例は・
円錐形の旋回部分１４を円筒形にしたことが特徴である
。これにより・高さ方向で旋回速度が一定なので圧力が
一定であるので・高さ方向に並べて放出管を配列できる
。これにより更に多くの部所に分配して微粉炭を供給で
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、分配搬送装置内を旋回させることによ
り・放出管と旋回室の間に高い圧力差を持たせることが
できるので、少ない搬送気体で多くの部所に均等に微粉
炭を分配することができる３

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の分配搬送装置の原理図・第２図は本発明
の分配搬送装置の原理図、第３図は本発明を使用するガ
ス化装置の系統図、第４図は本発明の第一の実施例の縦
断面図、第５図は第４図の■−■矢視図、第６図は本発
明の第二の実施例の縦断面図・第７図は第６図の■−■
矢視断面図。 第８図は本発明の第三の実施例の縦断面図である。 ７・・・分配搬送装置、９・・・ガス化炉、１１・・・
混相流。 １３・・・流入部、１４・・・旋回室・１５・・・放出
部。 １７・・・搬送用気体、１８・・・スワール、２１・・
・微粉炭、２２・・・粗粒抜き出し管。 代理人　弁理士　高橋明夫 摺１図 拓２図 弔昨図 １乙 噌５図 ２ 第１頁の続き ■発明者　検量　先広　日立車輪３ 所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気体搬送される微粉炭を・複数の部所に分配して搬
   送する微粉炭の分配搬送方法に於いて・分配搬送器内に
   前記微粉炭及び搬送気体の旋回流を形成し、前記旋回流
   の法線方向の複数の部所より前記微粉炭及び前記搬送気
   体を放出させることを特徴とする微粉炭の分配搬送方法
   。 ２、気体搬送される微粉炭を・複数の部所に分配して搬
   送する微粉炭の分配搬送装置に於いて。 円筒形あるいは円錐形の容器に、前記微粉炭及び搬送気
   体を流入させる搬送管を軸に対して接する方向に設置し
   、前記微粉炭及び前記搬送気体を放出させる前記搬送管
   を前記容器の内面に垂直な方向に複数個設置することを
   特徴とする微粉炭の分配搬送装置。 ３、特許請求の範囲第２項において・前記搬送管び前記
   搬送気体を旅回、流入させる旋回案内羽根を前記容器と
   同軸に設置し・前記微粉炭及び前記搬送気体を放出させ
   る前記搬送管を前記容器の内面に垂直な方向に複数個設
   置することを特徴とする微粉炭の分配搬送装置。