JPS61221294A - 石炭ガス化装置 - 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】 （ｊｌｉ業上の利用分野） 本発明は石炭のガス化装置に関し、特に石炭ガス化複合
発電システムへ可能な限シ良質（高温、高圧）の蒸気を
供給しうる石炭ガス化装置に関する。

（従来の技術） 従来のガス化炉の例を第５図に示す。（ム）は過熱器を
設置しない場合を示し、（Ｂｌは過熱器設置の例を示す
。

第３図（ＡＩ　Ｋ示す方式は過熱器を鳴しないため熱交
換器のメタルの保護を行う必要がないが、複合発電シス
テムに対して低温の蒸気しか送ル得ずプラント性能上方
る。またドラムあるいは循環ポンプを２系列必要とし、
系統が複雑で運転操作性に劣る 第３図（Ｂ）に示す例は熱交換器のガス最高温度部分に
過熱器を設置するため、過熱器のメタル温度が高目とな
夛高温腐食対応上信頼性に欠ける。またガス化炉の起動
時にはメタルの保護のため水クエンチによる冷却が必要
であ〕、操作が頻雑となる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、下記の諸点、 （１）　　石炭ガス化複合発電システムへ出来るだけ良
質（高温・高圧）の蒸気を供給し、プラント性能向上に
害毒せしめる。

（２）但し、Ｈ２Ｓを多量に含む還元性雰囲気下での腐
食を防止し信頼性の高いガス化炉とする。

（３）　　ガス化炉起動時における水クエンチその他の
冷却操作を不要とする。

（４）　　ガス化炉冷却水循環系統を単純化し、運転操
作性を高める。

ことのできる石炭ガス化装置を提供しようとするもので
ある。

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は煙道蒸発器と過熱器の配置の適切な配
分によル高信頼性を維持しつ〜良質の蒸気を発電システ
ム側に供給し、プラント性能向上に害毒するようＫした
点を新規とするものである。すなわち本発明は燃料を燃
焼させて高温の雰囲気を形成するコンバスタ部、同コン
バスタ部の上部に位置してコンバスタ部と連通し、燃料
を乾留・熱分解させるとともに前記コンバスタ部からの
高温のガスと燃料とを混合するディ７ユーダ部、及び同
ディフューザ部の上部に位置してディフューザ部と連通
し、吸熱のガス化反応をおこなわせて前記ディフューザ
部からの炭素粒をガス化させるレダクタ部からなるガス
化炉を有し、同ガス化炉を管で構成された水冷壁と同水
冷壁の内部側にライニングされた比較的薄い耐熱・耐火
材から形成し、前記水冷壁の頂部を蒸気ドラムに連結し
、前記水冷壁の下部を途中に循環ポンプを備えた下降管
で前記蒸気ドラムと連結し、前記下降管の前記循環ポン
プが配置された位置より下流側と前記レダクタ部の上方
に配置され九煙道蒸発器の入口と連通させ、前記煙道蒸
発器の出口と前記蒸気ドラムとを連通させ、前記煙道蒸
発器の上方に順に過熱器、節炭器を配置したことを特徴
とする石炭ガス化装置である。

以下、本発明の石炭ガス化装置の一実施態様を、第１図
、第２図によって説明する。第１図は主として本発明石
炭ガス化装置の蒸気系統を説明するための図で、ガス化
炉部分の詳細は省略している。第２図は第菅図で詳細を
省略したガス化炉の構成を示す図で、蒸気系統の詳細は
省略している。

第１図において、蒸気ドラム１から供給される循環水（
缶水）は下降管２を経て循環ポンプ３に至〕、ここで昇
圧されて分配管４を経て一部鉱ガス化炉下部管寄５に送
られ、一部は煙道蒸発器９へ送られる。

ガス化炉下部管寄５に供給された缶水は水冷壁管６を経
て熱を吸収し、ガス化炉上部管寄７に至シ、更に上昇管
８を経て蒸気ドラムに戻される。ここで、水冷壁管６の
炉内面には耐火材が内張りされておシ、水側に伝達され
る熱は極力少なくし、ガス化反応に有効に利用されるよ
うに計画される。

煙道蒸発器９に供給された缶水け、ここでガス化炉生成
ガスとの熱交換によシ蒸発し、汽水混合の状態で上昇管
ＩＯを経て蒸気ドラム１に戻される。

蒸気ドラムにて汽水分離が行われ水は再び下降管２をと
おシ循環され、蒸気は過熱器１１へ送られる。

過熱器ＩＩは煙道蒸発器９のガス後流側に設置される。

煙道蒸発器９での熱交換によシや〜ガス温度が低下した
領域（ａｏｏＣ前後）に過熱器１１を設け、メタル温度
の弁上を抑制する。

煙道蒸発器９内は充分な倉の飽和水および汽液２相流が
流れかつ流体温度が低いので煙道蒸発器９のメタル温度
の過度の上昇をさけることができる。

過熱器１１出口の蒸気は石脚ガス化複合発電システム側
あるいは他の蒸気源として利用される。

ガス流れの最下流側に節炭器１２が設けられ、ここで加
熱された給水が蒸気ドラム１に供給される。

第２図は、第１図のガス化炉の構造の一実施態様を示す
。

ガス化炉は通常的ａ　ｏ　ｋ）　／ｃｗ’ａで操作され
るもので、コンバスタ１３．ディフューザ１４およびレ
ダクタ＋５の三つの部分からなシ、水冷壁管６にて周囲
を囲まれ、炉内側に比較的薄い耐熱・耐火材１６が内張
ルされている。

コンバスタｆＫは石炭２３の一部、循環チャー２４およ
び空気または０２２５が投入され、高温状ｍ（１４００
〜１ａｏ　ｏＣ）に維持され、灰の溶融排出が行われる
とともに、上記でのガス化に必要な熱を供給する。ガス
化剤（空気または０２）は図示省略のコンブ、レツサに
よル昇圧され、炉内に供給される。

ディフューザｔ４には残りの石炭２３が投入され乾留さ
れるとともＫ、ガスとの均一な混合、流れの平均化が行
われる。コンバスタＩ３、ディフューザ＋４への石炭２
５の投入は、微粉砕した石炭を図示省略のロックホッパ
システムによシ加圧され、炉内に搬送される。

レダクタ１５においては炭素粒のガス化およびガスの冷
却が行われ発生したチャーは図示省略の捕集器によって
捕集され、前記コンバスタ１３に循環チャとして再投入
される。

コンバスタ１３下部には灰ホッパ１７が設けられ流下し
た溶融スラグはこ工で水冷され、水冷スラグＩ８として
外部に排出される。

水冷壁管６にはガス化炉下部管寄８から冷却水が供給さ
れ水冷壁管６を水冷するようにしている。

レダクタ＄５出口には煙道蒸発器９及び図示省略の過熱
器＋１、節炭器１２（第嘗図参照）が設置され、ガスを
所定温度（約４００Ｃ）まで冷却するとともに、有効な
熱回収を行う。

ガス化炉全体は１力容器ｆ９内に収容され、炉内と圧力
容器との間の空間部に差圧検出器２０によって制御され
る弁２Ｉの作用によって不活性ガス２２が注入され、差
圧が制御されるようになっている。

なお第２図のガス化炉において水冷壁管６を、ライフル
管（内部に螺旋状痕のある管）を用いると、一層効果的
である。

過熱器ＩＩ出口の蒸気は石炭ガス化複合発電システム側
あるいは他の蒸気源として利用される。

ガス流れの最下流＠に節炭器＋２が設けられ、ここで加
熱された給水が蒸気ドラム１に供給される。

以上説明した本発明の石炭ガス化装置は下記の効果を奏
する。

（１）　　良質（高温・高圧）の蒸気を発電プラントシ
ステム側に供給できるので、プラント性能向上に寄与す
ると仁ろが大である。

（２）過熱器のメタルの保護（高温腐食対策）が可能と
なる。

（３１起動期間中においても冷却用の水クエンチなどけ
ん雑な運転操作を行わずに済む。

（４）　　水循環系統が単純化され、運転操作性を良く
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明石炭ガス化装置の一実施態様を
示す図であ多、第１図はその蒸気系統を主として説明す
るための図、第２図はガス化炉部分の詳細図である。第
３図は従来の石炭ガス化装置と熱交換器系統との配列を
示す図である。 復代理人　内　１）　　明 復代理人　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料を燃焼させて高温の雰囲気を形成するコンバスタ部
   、同コンバスタ部の上部に位置してコンバスタ部と連通
   し、燃料を乾留・熱分解させるとともに前記コンバスタ
   部からの高温のガスと燃料とを混合するディフューザ部
   、及び同ディフューザ部の上部に位置してディフューザ
   部と連通し、吸熱のガス化反応をおこなわせて前記ディ
   フューザ部からの炭素粒をガス化させるレダクタ部から
   なるガス化炉を有し、同ガス化炉を管で構成された水冷
   壁と同水冷壁の内部側にライニングされた比較的薄い耐
   熱・耐火材から形成し、前記水冷壁の頂部を蒸気ドラム
   に連結し、前記水冷壁の下部を途中に循環ポンプを備え
   た下降管で前記蒸気ドラムと連結し、前記下降管の前記
   循環ポンプが配置された位置より下流側と前記レダクタ
   部の上方に配置された煙道蒸発器の入口と連通させ、前
   記煙道蒸発器の出口と前記蒸気ドラムとを連通させ、前
   記煙道蒸発器の上方に順に過熱器、節炭器を配置したこ
   とを特徴とする石炭ガス化装置。