JPS6245689A

JPS6245689A - 簡易ガス発生炉

Info

Publication number: JPS6245689A
Application number: JP18557985A
Authority: JP
Inventors: Kenji Arisaki; 有崎　虔治
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1985-08-23
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1987-02-27
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPH066706B2

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】（産業上の利用分野）本発明は簡易ガス発生炉に係り、特に微粉炭専焼の事業
用火力ボイラーにおいて、助燃用の灯軽油、重油を省略
し、ボイラースタートアンプ燃料を供給するための簡易
ガス発生炉に関するものである。

（従来の技術）産炭地向の事業用火力ボイラーにおいては、助燃用のオ
イルまたはスタートアンプ時のオイルを省略し、スター
トアップから微粉炭で着火できれば便利である。しかし
、現在の技術では、微粉炭バーナに直接点火することは
不可能で、必ず灯、軽油の助燃料の供給下にスタートア
ンプしている。

このような背景から、簡便な小型の石炭ガス化炉があれ
ば、その発生ガスをボイラのスタートアップ時の助燃料
として使用すれば、オイル燃料を必要としないボイラが
可能とある。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、石炭専焼ボイラにおいて起動時のバー
ナ着火助燃のためのオイル燃料を省略し、完全に石炭専
焼とするために、微粉炭を原燃料とし、着火用の燃料と
して水性ガスを発生させるだめの簡易ガス発生炉う提供
することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、触媒バーナを用いれば水性ガスのような低カ
ロリーガスでもバーナの着火が可能であることに着目し
、鋭意研究の結果、到達したものである。すなわち、本
発明は、炉内壁に沿う接線方向に向けて微粉炭バーナと
微粉炭噴霧ノズルとを交互に配置したテーパ型サイクロ
ン炉と、該サイクロン炉の下部に連設された円筒形の水
性ガス反応炉と、前記サイクロン炉と水性ガス反応炉の
間に設けられた下部スロート部に水またはスチームを接
線方向に噴入する手段と、前記水性ガス反応炉の下方に
設けられたクエンチチャンバーと、該クエンチチャンバ
ーを通過したガスの除塵塔とを有することを特徴とする
。

空気酸化による石炭発生ガスの発熱量は１０００ｋｃａ
Ｊ／Ｎｍ３以下で、比較的低カロリーであるが、触媒燃
焼法によれば、３００〜１０００ｋｃａｆ／Ｎｍ３の低
カロリーガスでも十分高温の燃焼ガスを発生させること
ができる。触媒燃焼においては水素が着火燃焼性に最も
有効なので、ガス化炉の生成ガスの可燃成分は水素を含
有することが望ましい。

第７図は、着火燃料として簡易ガス化炉４０で発生させ
た可燃性ガスを助燃料として用いるボイラシステムの装
置系統図を示すものである。ガス化炉４０で発生した水
素含有ガス４２は、コンプレッサー４３で昇圧され、そ
の一部がボイラ供給ガス４４としてボイラ４６の各々の
微粉炭バーナの始動用パイロットバーナとしての機能を
有する触媒バーナ４５に供給され、一方余剰ガス４７は
、ガスホルダー４８に貯蔵されて、次回のガス化炉始動
用の燃料４９として用いられる。本発明は、微粉炭４１
を原燃料としてボイラ４６の始動用バーナを着火させる
ためのガス燃料を供給するガス化炉４２に関するもので
ある。

以下、本発明を図面に示す実施例によりさらに詳細に説
明する。

（実施例）第１図は、本発明の一実施例を示す簡易ガス発生炉の断
面図、第２図は、第１図のｎ−ｎ線に沿った矢視方向の
断面図、第３図は、第１図の■−■線に沿った矢視方向
の断面図である。この装置は、第２図に示すように炉内
壁に沿う接線方向に向けて微粉炭バーナ２と微粉炭噴霧
ノズル３とを交互に配置したテーパー型サイクロン炉（
部分酸化ガス化室）５と、該サイクロン炉５の下部に連
設された円筒形の水性ガス反応炉（水性反応室）１５と
、前記サイクロン炉５の下部スロート部１２に設けられ
たスチームノズル１３と、前記水性ガス反応炉１５の下
部に設けられたクエンチチャンバー１６と、該クエンチ
チャンバー１６を通過したガスを除塵して生成ガスを得
るための除塵塔１８とから主として構成される。部分酸
化ガス化室５の上部天井にはスタートアップ用バーナ４
が設けられている。このスタートアップ用バーナの燃料
９としては、通常のオイルまたはＬＰＧを用。

いてもよいが、第７図に示すように本発明のガス発生炉
で生成した余剰ガスをガスホルダー４８に貯蔵したもの
を用いると便利である。バーナ４は通常燃料の場合には
通常のバーナでよいが、ガス化炉余剰ガスを用いる場合
は、触媒バーナとする必要がある。ガス化炉本体１の内
面はすべて耐火炉材で内張された耐火内張壁１１を形成
し２ている。

水性ガス化室１５は十分高く、かつ長（構成され、その
下部にはスリット１７が設けられ、かつクエンチチャン
バー１６の水２３内に没している。スリット１７は、水
２３の水面２４の位置に配置されており、水の突沸およ
び吹上を防止している。

またクエンチチャンバーに設けられた脱塵塔１８には、
充填物１９が設けられ、その上部にはスプレー水２５の
供給手段およびデミスタ２０が設けられ、残水および脱
塵が行われた後、生成ガス２１を取り出すようになって
いる。クエンチチャンバー１６の水２３の水面保持のた
め、廃水２２の排出管が設けられている。

次に上記ガス発生炉の作用および効果を第４図〜第６図
に基づいて説明する。まずスタートアップバーナ４でバ
ーナ火炎３０を形成させ、耐火内内張壁１１を全面加熱
して微粉炭の着火可能な状態にしてお（。次に微粉炭バ
ーナ２を始動し、若干過剰空気を多めにして微粉炭の燃
焼を行なうと、スタートアップバーナ炎３０と加熱内張
壁１１からの熱により微粉炭は容易に火炎を形成し、ガ
ス化室５の内壁に沿って微粉炭火炎３２が形成される。

この火炎３２は炉本体１のテーパ部を下るに従って加速
され、ますます内張壁１１に密着した形で旋回しながら
下降する。このような状態になればスタートアップバー
ナ４は停止しても差し支えない。内張壁１１に微粉炭火
炎層を形成した状態で微粉炭６をノズル３から同様に接
線方向に噴入すると、ガス化室１５内の微粉炭火炎３２
に混入されながら旋回軌道３３を形成して下降する。

噴入された微粉炭６は、微粉炭バーナ２の燃焼用空気７
の余剰分を取り込んで一部が燃焼して部分酸化される。

この際、強力な微粉炭火炎３２が存在するので、噴入し
た微粉炭６中の揮発分は早々と放出され、炭素分に先行
して燃焼する。従ってその後に残された赤熱状態のカー
ボン（チャー化している）粒子と部分酸化で発生したＣ
Ｏが残ることになる。

燃焼ガスに混入された状態の赤熱カーボン粒子は、スロ
ート１２を通過する過程でますます旋回力を強められ、
該スロートからの噴入スチーム１４と瞬間的に混合され
る。この鳩舎、旋回力が強まっているので、赤熱カーボ
ン粒子は水性ガス化室の内壁に沿って旋回力を保持しな
がら、旋回軌道の長い流路を形成して下降し、その間に
カーボン粒子とスチームとが下式のように水性ガス化反
応を起こして【（２を発生する。

Ｃ＋Ｈ２０→　Ｈ２＋ＣＯ部分酸化ガス化室５をサイクロン型とし、その下部をス
ロート構造としたのは、水性ガス化反応室１５の反応時
間（反応室滞留時間）を十分にとるためである。赤熱カ
ーボンは水性ガス化反応室１５０円筒部を旋回しながら
流下するので、ガス層厚は内壁面部で厚くなり、またガ
ス密度は、中央部で希薄になる。そのため中心部は低圧
の気筒部を生じ、このためクエンチチャンバー１６の水
中に突入する反応生成ガス３６に対し、てスチームの上
昇気流３７を生じる。これは逐次、拡散ガス旋回流３５
に吸収されていき、一部は水性ガス化反応に寄与しなが
ら、反応ガス３６の冷却に寄与する。クエンチチャンバ
ー１６の底部にはスラッジ３９が堆積するが、これは逐
次廃水２２とともに系外に取り出される。

本発明によるガス化炉は、ボイラの起動時のみに用いら
れるので、ガス化効率などはそれほど問題にされず、ま
た生成ガスの発熱量も触媒バーナを用いるのでそれほど
問題にならない。本発明の簡易ガス発生炉は、安全かつ
確実な運転が可能であるので、ボイラの起動用炉として
極めて好適なものである。

（発明の効果）本発明によれば、ボイラのスタートアップ時の微粉炭バ
ーナ着火用のガス化炉として好適に用いられるため、助
燃用のオイル等が不用になり、石炭専焼ボイラの付属装
置として極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す簡易ガス発生炉の断面
図、第２図は、第１図のｎ−ｎ線に沿った矢視方向の断
面図、第３図は第１図の■−■線に沿った矢視方向の断
面図、第４図は本発明の簡易ガス発生炉の作用を説明す
る図、第５図は、部分酸化ガス化室のバーナ部の燃焼状
態を示す説明図、第６図は、スロート部のスチームの吹
き込み状態を示す断面図、第７図は、本発明の簡易ガス
化炉を設置した石炭専焼ボイラの装置系統を示す図であ
る。１・・・ガス化炉本体、２・・・微粉炭バーナ、３・・
・微粉炭ノズル、４・・・スタートアップバーナ、５・
・・テーパ型サイクロン炉（部分酸化ガス化室）、６．
８・・・微粉炭、７．１０・・・空気、９・・・燃料、
１１・・・耐火内張壁、１２・・・スロート、１３・・
・スチームノズル、１４・・・スチーム、１５・・・水
性ガス反応炉（水性ガス化反応室）、１６・・・クエン
チチャンバー、１７・・・スリット、１８・・・脱塵塔
、１９・・・充填物、２０・・・デミスタ、２１・・・
生成ガス、２２・・・廃水、２３・・・水、２４・・・
水面、２５・・・スプレー水。代理人　弁理士　川　北　武　長第１図（部分賦化ガス化室）６．８　：　ｆｆ粉炭７．１０：空気９：燃料１１：耐火内張壁１２ニスロート１３ニスチームノズル（水性ガス化反応室）１６：クエンチチャンパー１７：スリット侶二脱塵塔２１：生成ガス２２：廃水２３：水第４図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炉内壁に沿う接線方向に向けて微粉炭バーナと微
粉炭噴霧ノズルとを交互に配置したテーパ型サイクロン
炉と、該サイクロン炉の下部に連設された円筒形の水性
ガス反応炉と、前記サイクロン炉と水性ガス反応炉の間
に設けられた下部スロート部に水またはスチームを接線
方向に噴入する手段と、前記水性ガス反応炉の下方に設
けられたクエンチチャンバーと、該クエンチチャンバー
を通過したガスの除塵塔とを有することを特徴とする簡
易ガス発生炉。