JPS63142095A - 噴流層石炭ガス化炉 - Google Patents
噴流層石炭ガス化炉Info
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- JPS63142095A JPS63142095A JP28983586A JP28983586A JPS63142095A JP S63142095 A JPS63142095 A JP S63142095A JP 28983586 A JP28983586 A JP 28983586A JP 28983586 A JP28983586 A JP 28983586A JP S63142095 A JPS63142095 A JP S63142095A
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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。
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〕
本発明は石炭ガス化炉に係わり、特にコンパクトで高い
ガス化効率を得るのに好適な噴流層石炭ガス化炉に関す
る。
ガス化効率を得るのに好適な噴流層石炭ガス化炉に関す
る。
従来石炭のガス化炉には、固定層、流動層、噴流層等の
方式がある。この中で噴流層ガス化炉は、石炭灰の融点
以上（約１３−００〜１６００℃）にガス化炉内の温度
を高めるので、他の方式に比較しガス化効率が高く、従
って可燃性ガスである水素および一酸化炭素の収率が高
く、また石炭灰をスラブ化するため公害防止面でも有利
であり１合成ガス、燃料電池用の燃料製造、複合発電に
好適である。噴流層ガス化炉では、微粉炭又はチャーと
ガス化剤（酸素、空気、スチーム等）を炉内に吹きこむ
バーナを、ガス化炉の単一の高さに配置した一段方式と
、前述のバーナに加えて微粉炭またはチャー、もしくは
微粉炭またはチャーと酸化剤を吹きこむバーナをガス化
炉の異なる高さに設置した多段方式とがある。
方式がある。この中で噴流層ガス化炉は、石炭灰の融点
以上（約１３−００〜１６００℃）にガス化炉内の温度
を高めるので、他の方式に比較しガス化効率が高く、従
って可燃性ガスである水素および一酸化炭素の収率が高
く、また石炭灰をスラブ化するため公害防止面でも有利
であり１合成ガス、燃料電池用の燃料製造、複合発電に
好適である。噴流層ガス化炉では、微粉炭又はチャーと
ガス化剤（酸素、空気、スチーム等）を炉内に吹きこむ
バーナを、ガス化炉の単一の高さに配置した一段方式と
、前述のバーナに加えて微粉炭またはチャー、もしくは
微粉炭またはチャーと酸化剤を吹きこむバーナをガス化
炉の異なる高さに設置した多段方式とがある。
第８図は従来用いられているバーナ７の縦断面図であり
、バーナ７は、バーナの中心に設けられた微粉炭ノズル
２０と、微粉炭ノズル２０の周囲に設けられ炉内に開口
している酸化剤通路２２と。
、バーナ７は、バーナの中心に設けられた微粉炭ノズル
２０と、微粉炭ノズル２０の周囲に設けられ炉内に開口
している酸化剤通路２２と。
酸化剤通路２２の外側に設けられている冷却水通路２３
とを有している。微粉炭は中央の微粉炭ノズルから、酸
化剤はその周囲の酸化剤ノズル１６Ｃからそれぞれ炉内
へ噴出され、バーナを出たあとで炉内で混合される。
とを有している。微粉炭は中央の微粉炭ノズルから、酸
化剤はその周囲の酸化剤ノズル１６Ｃからそれぞれ炉内
へ噴出され、バーナを出たあとで炉内で混合される。
石炭ガス化反応は大別すれば、以下のような反応で表わ
される。
される。
石炭 →チャー、 Ｈ２，Ｃｏ、 ＣＨ４・
・・・・・（１）石炭＋〇２→チャ＋、 Ｈ２，Ｇｏ、
、 −（２）チャー＋ＧＯ２−＋ＧＯ−・−・（
３）チャー＋Ｈ２０→Ｃｏ、Ｈ２・・・・・・（４）（
１）式は熱分解、（２）式は燃焼反応で、（３）式およ
び（４）式がガス化反応であり、（１）、 （２）式に
比べて（３）、（４）式の反応が遅いため、（３）、（
４）式の反応を如何に促進させるかがガス化のポイント
である。（１）式と（４）式を区別してガス化させる代
表例としては、米国のＢ１−Ｇａ５プロセスがあり。
・・・・・（１）石炭＋〇２→チャ＋、 Ｈ２，Ｇｏ、
、 −（２）チャー＋ＧＯ２−＋ＧＯ−・−・（
３）チャー＋Ｈ２０→Ｃｏ、Ｈ２・・・・・・（４）（
１）式は熱分解、（２）式は燃焼反応で、（３）式およ
び（４）式がガス化反応であり、（１）、 （２）式に
比べて（３）、（４）式の反応が遅いため、（３）、（
４）式の反応を如何に促進させるかがガス化のポイント
である。（１）式と（４）式を区別してガス化させる代
表例としては、米国のＢ１−Ｇａ５プロセスがあり。
意図的に区別しない方式としてＴＥＸＡＣＯプロセス、
５ｈｅＱＱ−Ｋｏｐｐｅｒｓプロセス等があるが、いず
れも固定層、流動層方式の炉と比べれば、ガス化効率は
比較的高いものの、石炭のもつエネルギーの有効利用の
面から考えると、まだ低い。
５ｈｅＱＱ−Ｋｏｐｐｅｒｓプロセス等があるが、いず
れも固定層、流動層方式の炉と比べれば、ガス化効率は
比較的高いものの、石炭のもつエネルギーの有効利用の
面から考えると、まだ低い。
前述のように、（３）式及び（４）式のチャーによるＣ
Ｏ２及び■Ｉ２０のガス化反応が、（１）式の熱分解反
応、（２）式による燃焼反応に比較し緩慢である。
Ｏ２及び■Ｉ２０のガス化反応が、（１）式の熱分解反
応、（２）式による燃焼反応に比較し緩慢である。
従ってガス化効率を上げるには、チャーの炉内での反応
時間を長くする必要があり、そのためにはチャーの炉内
滞留時間を長くしなければならない。
時間を長くする必要があり、そのためにはチャーの炉内
滞留時間を長くしなければならない。
チャーの炉内滞留時間を長くするには、炉の長さを大き
くせざるを得ず、そうすると炉からの放射熱量が大きく
なり、その結果生成ガスへのエネルギー転換効率を低下
させ、ガス化効率を低下させるという問題がある。
くせざるを得ず、そうすると炉からの放射熱量が大きく
なり、その結果生成ガスへのエネルギー転換効率を低下
させ、ガス化効率を低下させるという問題がある。
本発明の課題は、炉の長さを大きくすることなく、チャ
ーの炉内滞留時間を長くすることのできるバーナを設け
た噴流層石炭ガス化炉を提供するにある。
ーの炉内滞留時間を長くすることのできるバーナを設け
た噴流層石炭ガス化炉を提供するにある。
上記の課題は、微粉炭と酸化剤を噴出するバーナが、バ
ーナの先端に炉内への噴出口を設けた微粉炭と酸化剤を
混合する混合室と、該混合室に接続されて微粉炭を供給
する微粉炭ノズルと、前記混合室に接続されて酸化剤を
供給する酸化剤ノズルとを有する構造とすることにより
達成される。
ーナの先端に炉内への噴出口を設けた微粉炭と酸化剤を
混合する混合室と、該混合室に接続されて微粉炭を供給
する微粉炭ノズルと、前記混合室に接続されて酸化剤を
供給する酸化剤ノズルとを有する構造とすることにより
達成される。
バーナ内に、微粉炭と酸化剤の混合室を設けることによ
り、微粉炭と酸化剤はバーナからの噴出前に混合され、
混合流体となって噴出される。噴出の際、すでに混合さ
れているため、微粉炭の熱分解反応と燃焼反応が促進さ
れ、チャーの生成が促進される。バーナから微粉炭が噴
出されてからチャーの生成までの時間が短縮される結果
、微粉炭の炉内滞留時間が一定の場合チャーとして炉内
に滞留する時間を長くすることとなる。
り、微粉炭と酸化剤はバーナからの噴出前に混合され、
混合流体となって噴出される。噴出の際、すでに混合さ
れているため、微粉炭の熱分解反応と燃焼反応が促進さ
れ、チャーの生成が促進される。バーナから微粉炭が噴
出されてからチャーの生成までの時間が短縮される結果
、微粉炭の炉内滞留時間が一定の場合チャーとして炉内
に滞留する時間を長くすることとなる。
以下本発明を図面を用いて説明する。第１図は、本発明
を適用した噴流層石炭ガス化炉の縦断面図である。ガス
化炉１は、中央部にガス化室２を有し、ガス化室下端に
溶融スラグ流下用の溶融スラグ排出口４を、ガス化室上
端に絞り部３を、溶融スラグ排出口４の下方にスラグ水
砕用の水を満たしたプール５を設けである。更に絞り部
３の上方には、生成ガス取出口２４を、プール５の下端
にはスラグ取出口２１を設けである。ガス化室２に、バ
ーナ７ａを上段に、７ｂを下段に設けている。
を適用した噴流層石炭ガス化炉の縦断面図である。ガス
化炉１は、中央部にガス化室２を有し、ガス化室下端に
溶融スラグ流下用の溶融スラグ排出口４を、ガス化室上
端に絞り部３を、溶融スラグ排出口４の下方にスラグ水
砕用の水を満たしたプール５を設けである。更に絞り部
３の上方には、生成ガス取出口２４を、プール５の下端
にはスラグ取出口２１を設けである。ガス化室２に、バ
ーナ７ａを上段に、７ｂを下段に設けている。
第２図および第３図はバーナ７ａ、７ｂの配置を示す平
面図であり、バーナは、その噴出方向が、ガス化室２内
の仮想円９の接線となる向きに配置されている。
面図であり、バーナは、その噴出方向が、ガス化室２内
の仮想円９の接線となる向きに配置されている。
バーナ７の構造は、バーナの中心に微粉炭が通過する微
粉炭ノズル２０を設け、そのまわりに酸化剤が通る酸化
剤通路２２が設けられ、更にその外側に冷却水通路２３
を設けた多重管構造である。
粉炭ノズル２０を設け、そのまわりに酸化剤が通る酸化
剤通路２２が設けられ、更にその外側に冷却水通路２３
を設けた多重管構造である。
酸化剤通路２２の先端に酸化剤ノズル１６が設けられて
おり、この酸化剤ノズル１６は、微粉炭ノズル２０の先
端部に設けられた微粉炭と酸化剤の混合室１８に開口し
ている。微粉炭ノズル２０から混合室１８への微粉炭の
噴出方向と、混合室１８からガス化室２内への微粉炭と
酸化剤の混合流体の噴出方向は一致している。第６図は
−Ｌ段に配置されたバーナ７ａを炉内からバーナ端面に
向って見た図であり、酸化剤ノズル１６ａから混合室１
８へ酸化剤が噴出する方向すなわち酸化剤ノズル１６ａ
が混合室１８へ接続される部分の酸化剤ノズルの中心軸
の延長線１６ｄが、混合室１８の噴出口１７を通る中心
軸線１５すなわち混合室への微粉炭の噴出方向である微
粉炭ノズル２０の中心軸線２０ａと、ガス化室中心側へ
凸な鋭角αをなして交叉している。第７図は、下段に配
置されたバーナ７ｂを炉内からバーナ端面に向って見た
図であり、酸化剤ノズル１６ｂが混合室１８へ接続され
る部分の酸化剤ノズル１６ｂの中心軸の延長線１６ｅは
、混合室１８の噴出口１７を通る中心軸線１５と交叉す
ることなく、偏差Ｅだけ離れている。バーナ７ｂを用い
た場合、酸化剤１１の噴流により、バーナからの噴出口
１７における噴流は、中心軸１５を中心とする旋回噴流
となる。
おり、この酸化剤ノズル１６は、微粉炭ノズル２０の先
端部に設けられた微粉炭と酸化剤の混合室１８に開口し
ている。微粉炭ノズル２０から混合室１８への微粉炭の
噴出方向と、混合室１８からガス化室２内への微粉炭と
酸化剤の混合流体の噴出方向は一致している。第６図は
−Ｌ段に配置されたバーナ７ａを炉内からバーナ端面に
向って見た図であり、酸化剤ノズル１６ａから混合室１
８へ酸化剤が噴出する方向すなわち酸化剤ノズル１６ａ
が混合室１８へ接続される部分の酸化剤ノズルの中心軸
の延長線１６ｄが、混合室１８の噴出口１７を通る中心
軸線１５すなわち混合室への微粉炭の噴出方向である微
粉炭ノズル２０の中心軸線２０ａと、ガス化室中心側へ
凸な鋭角αをなして交叉している。第７図は、下段に配
置されたバーナ７ｂを炉内からバーナ端面に向って見た
図であり、酸化剤ノズル１６ｂが混合室１８へ接続され
る部分の酸化剤ノズル１６ｂの中心軸の延長線１６ｅは
、混合室１８の噴出口１７を通る中心軸線１５と交叉す
ることなく、偏差Ｅだけ離れている。バーナ７ｂを用い
た場合、酸化剤１１の噴流により、バーナからの噴出口
１７における噴流は、中心軸１５を中心とする旋回噴流
となる。
ここで旋回強さＳを次式で定義する。
Ｄ ′ Ｍ表す１．ｔ Ｉ ” Ｖ崖寸＃葵Ｍ・・・
質量流量 ■・・・酸化剤の酸化剤ノズル出口で の流速。
質量流量 ■・・・酸化剤の酸化剤ノズル出口で の流速。
Ｃ・・・偏差
添字 酸・・・酸化剤
添字 炭＋酸・・・酸化剤および微粉
炭搬送ガス
■酸・・・酸化剤の旋回速度
（＝ｖ−８ｉｎα）
α・・・酸化剤ノズル中心軸とバーナ
中心軸との成す角度
微粉炭１０および酸化剤１１は、ガス化室２に設置され
た上段バーナ７ａおよび下段バーナ７ｂに送られ、バー
ナ内で混合されたのち第２図および第３図に示すように
、ガス化室２内の仮想円９の接線方向に向って噴出され
る。噴出された微粉炭は、まず熱分解反応と燃焼反応で
揮発分を放出してチャーとなり、チャーはガス化反応を
行ってガスを生成する。生成されたガスは絞り部３を経
て、ガス化炉１の上端の生成ガス取出口２４から取り出
され、残った灰分は炉内の高熱で溶融されて溶融スラグ
排出口４を通って、水を満たしたプール５に落下し、ガ
ス化炉１の下端のスラグ取出口２１から取り出される。
た上段バーナ７ａおよび下段バーナ７ｂに送られ、バー
ナ内で混合されたのち第２図および第３図に示すように
、ガス化室２内の仮想円９の接線方向に向って噴出され
る。噴出された微粉炭は、まず熱分解反応と燃焼反応で
揮発分を放出してチャーとなり、チャーはガス化反応を
行ってガスを生成する。生成されたガスは絞り部３を経
て、ガス化炉１の上端の生成ガス取出口２４から取り出
され、残った灰分は炉内の高熱で溶融されて溶融スラグ
排出口４を通って、水を満たしたプール５に落下し、ガ
ス化炉１の下端のスラグ取出口２１から取り出される。
上、下段バーナに対する酸化剤の配分を１：３とし、上
、下段バーナの構造、と、前述した旋回強さＳおよび旋
回方向を種々に変化させた時の試験結果を第１表に示す
。なお酸化剤の割合を下段バーナに多くしたのは、炉の
下方に高温部を作りスラグを溶融し流下させるためであ
る。またガス化効率は、下記の炭素転換効率である。
、下段バーナの構造、と、前述した旋回強さＳおよび旋
回方向を種々に変化させた時の試験結果を第１表に示す
。なお酸化剤の割合を下段バーナに多くしたのは、炉の
下方に高温部を作りスラグを溶融し流下させるためであ
る。またガス化効率は、下記の炭素転換効率である。
串串・・・旋回方向は炉壁に近い方が上向き、第１表に
おいて、テストＮα１は第８図に示す従来のバーナを用
いたもので、テスト走２および３は、上、下段とも本発
明による同じバーナを用いており、従来のバーナを用い
たものよりガス化効率が高い。これは本発明のバーナの
場合、微粉炭と酸化剤の混合が良好であるため、（２）
式の反応がすみやかに生じ、その結果（３）および（４
）式のガス化反応が長時間おこなわれるためである。Ｎ
α４は上下段とも本発明のバーナを用いた場合で、上段
は噴出流が旋回しないバーナ、下段は噴出流が旋回する
バーナとしており、Ｎａ ２および３に比較し、ガス化
効率が増加している。これは下段バーナの酸化剤ノズル
が混合室に接続される部分の酸化剤ノズルの中実軸の延
長線が、混合室の噴出口を通る中心軸に対し、偏差εだ
け離れており、これにより酸化剤ノズルから噴出される
酸化剤が、バーナから噴出される混合流体の噴出流を旋
回させているので、この混合流体の噴出後の流速の減衰
の度合が大きく、更に下段バーナ噴出ｄεの旋回方向は
、炉壁に近い側で流れが下降し炉の中心側で上昇する方
向であるため、上段バーナから噴出する減速の度合の少
ない強い噴出流によって微粉炭およびチャーが、炉壁に
沿って旋回しかつ下降する割合が強くなるからである。
おいて、テストＮα１は第８図に示す従来のバーナを用
いたもので、テスト走２および３は、上、下段とも本発
明による同じバーナを用いており、従来のバーナを用い
たものよりガス化効率が高い。これは本発明のバーナの
場合、微粉炭と酸化剤の混合が良好であるため、（２）
式の反応がすみやかに生じ、その結果（３）および（４
）式のガス化反応が長時間おこなわれるためである。Ｎ
α４は上下段とも本発明のバーナを用いた場合で、上段
は噴出流が旋回しないバーナ、下段は噴出流が旋回する
バーナとしており、Ｎａ ２および３に比較し、ガス化
効率が増加している。これは下段バーナの酸化剤ノズル
が混合室に接続される部分の酸化剤ノズルの中実軸の延
長線が、混合室の噴出口を通る中心軸に対し、偏差εだ
け離れており、これにより酸化剤ノズルから噴出される
酸化剤が、バーナから噴出される混合流体の噴出流を旋
回させているので、この混合流体の噴出後の流速の減衰
の度合が大きく、更に下段バーナ噴出ｄεの旋回方向は
、炉壁に近い側で流れが下降し炉の中心側で上昇する方
向であるため、上段バーナから噴出する減速の度合の少
ない強い噴出流によって微粉炭およびチャーが、炉壁に
沿って旋回しかつ下降する割合が強くなるからである。
前述したように、ガス化室の下部を高温とし灰分を溶融
スラグとして流下させるため、酸化剤の割合を上段バー
ナより下段バーナに多くしている。
スラグとして流下させるため、酸化剤の割合を上段バー
ナより下段バーナに多くしている。
この結果、ガス化室の下部では（２）式の燃焼反応が、
ガス化室２の上部では（１）式の燃分解反応が支配的と
なる。従ってテストＮα４では上段バーナから噴出され
る微粉炭およびチャーのガス化室２内の滞留時間が増加
すると共に、次第に高熱部に移動するためガス化反応が
促進され、その結果ガス化効率が向上したのである。
ガス化室２の上部では（１）式の燃分解反応が支配的と
なる。従ってテストＮα４では上段バーナから噴出され
る微粉炭およびチャーのガス化室２内の滞留時間が増加
すると共に、次第に高熱部に移動するためガス化反応が
促進され、その結果ガス化効率が向上したのである。
テストＮα５では、上段バーナはテスｈ Ｈａ ４と同
じとし、下段バーナの旋回強さをテストＮα４の場合よ
り強くしている。ガス化効率は、テストＮα４よりも若
干低いが、従来バーナを用いたテストＮα４に比較すれ
ば、高い値を示している。下段バーナからの噴出流の旋
回力が強いため、上段バーナの噴出流によってガス化室
内に生じる仮想円に沿った水平環流が乱されたことに起
因して、ガス化効率が若干低下している。テストＮｎ
４および５から、下段バーナから噴出する噴出流の旋回
強さは、０．４より小さいことが好ましい。
じとし、下段バーナの旋回強さをテストＮα４の場合よ
り強くしている。ガス化効率は、テストＮα４よりも若
干低いが、従来バーナを用いたテストＮα４に比較すれ
ば、高い値を示している。下段バーナからの噴出流の旋
回力が強いため、上段バーナの噴出流によってガス化室
内に生じる仮想円に沿った水平環流が乱されたことに起
因して、ガス化効率が若干低下している。テストＮｎ
４および５から、下段バーナから噴出する噴出流の旋回
強さは、０．４より小さいことが好ましい。
テストＮａ ６は、上下段バーナともテストＮα４と同
じ構造とし、下段バーナの旋回方向のみをテストＮα４
の場合と逆に炉壁に近い側で流れが上向きになる方向に
した場合である。テストＮα４，５に比較すればガス化
効率は低下しているが、従来方法であるテストＮα１に
比べれば、高い効率を示している。下段バーナからの噴
出流の旋回方向が、炉壁に近い側で流れが上向きである
ため、上段バーナより噴出された微粉炭から生じたチャ
ーが。
じ構造とし、下段バーナの旋回方向のみをテストＮα４
の場合と逆に炉壁に近い側で流れが上向きになる方向に
した場合である。テストＮα４，５に比較すればガス化
効率は低下しているが、従来方法であるテストＮα１に
比べれば、高い効率を示している。下段バーナからの噴
出流の旋回方向が、炉壁に近い側で流れが上向きである
ため、上段バーナより噴出された微粉炭から生じたチャ
ーが。
ガス化室下部の高熱部にまで到達しにくいが、下段バー
ナから噴出される旋回流によってガス化室下部の流れが
乱され、上段バーナより噴出された微粉炭から生じたチ
ャーと、下段バーナの噴出流から生じたＣＯ２およびＨ
２Ｏとの混合が促進されて、上下段バーナとも旋回流を
噴出しない場合よりもガス化効率が向上したものと考え
られる。
ナから噴出される旋回流によってガス化室下部の流れが
乱され、上段バーナより噴出された微粉炭から生じたチ
ャーと、下段バーナの噴出流から生じたＣＯ２およびＨ
２Ｏとの混合が促進されて、上下段バーナとも旋回流を
噴出しない場合よりもガス化効率が向上したものと考え
られる。
以上述べたように、微粉炭と酸化剤とを混合流体として
炉内に噴出させて（１）式による熱分解反応をすみやか
におこさせ、更にバーナから噴出される微粉炭と酸化剤
の旋回強さと方向を適正にすることによって、チャーの
ガス化室内滞留時間を著しく増加させて、（３）および
（４）式におけるチャーのガス化反応を長時間行わせる
ことが可能となり、ガス化効率が向上する。すなわち、
バーナを２段以上有する石炭ガス化炉において、最上段
のバーナでは微粉炭と酸化剤とを混合させ、減速の度合
の小さい噴出流を、少くとも最下段のバーナを含む最上
段以外のバーナでは、微粉炭と酸化剤とを混合させ、減
速の度合の大きい噴出流を、ガス化室内に噴出させるこ
とにより、微粉炭、特に最上段バーナより噴出された微
粉炭をすぐに酸化剤と反応させて活性化したチャーにし
、かつそのチャーをガス化室内を環流しながら高温のガ
ス化室下部に下降させることによってチャーの滞留時間
が著しく増大され、ガス化効率が向上する。
炉内に噴出させて（１）式による熱分解反応をすみやか
におこさせ、更にバーナから噴出される微粉炭と酸化剤
の旋回強さと方向を適正にすることによって、チャーの
ガス化室内滞留時間を著しく増加させて、（３）および
（４）式におけるチャーのガス化反応を長時間行わせる
ことが可能となり、ガス化効率が向上する。すなわち、
バーナを２段以上有する石炭ガス化炉において、最上段
のバーナでは微粉炭と酸化剤とを混合させ、減速の度合
の小さい噴出流を、少くとも最下段のバーナを含む最上
段以外のバーナでは、微粉炭と酸化剤とを混合させ、減
速の度合の大きい噴出流を、ガス化室内に噴出させるこ
とにより、微粉炭、特に最上段バーナより噴出された微
粉炭をすぐに酸化剤と反応させて活性化したチャーにし
、かつそのチャーをガス化室内を環流しながら高温のガ
ス化室下部に下降させることによってチャーの滞留時間
が著しく増大され、ガス化効率が向上する。
本発明によれば、微粉炭と酸化剤を混合流体としてガス
化炉内に噴出するバーナを用いているため、微粉炭と酸
化剤の反応がすみやかに行われ、特にバーナより噴出さ
れる微粉炭が急速にチャーとなり、そのチャーが減速の
度合の小さいバーナからの噴流により高温のガス化室下
部の方向に移動し、炉中での長い滞留時間のもとてガス
化反応が行われるため、ガス化効率が著しく向上する効
果がある。
化炉内に噴出するバーナを用いているため、微粉炭と酸
化剤の反応がすみやかに行われ、特にバーナより噴出さ
れる微粉炭が急速にチャーとなり、そのチャーが減速の
度合の小さいバーナからの噴流により高温のガス化室下
部の方向に移動し、炉中での長い滞留時間のもとてガス
化反応が行われるため、ガス化効率が著しく向上する効
果がある。
第１図は本発明を適用した噴流層石炭ガス化炉を示す断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う平面断面図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ線に沿う平面断面図、第４図は本
発明によるバーナの実施例の断面図、第５図は第４図の
１部分を示す断面図、第６図および第７図は第５図のＣ
−Ｃ線に沿う側面図であり、第８図は、従来例を示す断
面図である。 １・・噴流層石炭ガス化炉、 ２・・・微粉炭ガス化室、 ３・・・絞り部。 ４・・・溶融スラグ排出口、 ７ａ、７ｂ・・バーナ。
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う平面断面図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ線に沿う平面断面図、第４図は本
発明によるバーナの実施例の断面図、第５図は第４図の
１部分を示す断面図、第６図および第７図は第５図のＣ
−Ｃ線に沿う側面図であり、第８図は、従来例を示す断
面図である。 １・・噴流層石炭ガス化炉、 ２・・・微粉炭ガス化室、 ３・・・絞り部。 ４・・・溶融スラグ排出口、 ７ａ、７ｂ・・バーナ。
Claims (5)
- （１）微粉炭と酸化剤を噴出するバーナを備えた微粉炭
ガス化室と、該ガス化室の上端に設けられた絞り部と、
前記ガス化室の下端に設けられた溶融スラグ排出口とを
有する噴流層石炭ガス化炉において、バーナが、バーナ
の先端に炉内への噴出口を設けた微粉炭と酸化剤を混合
する混合室と、該混合室に接続されて微粉炭を供給する
微粉炭ノズルと、前記混合室に接続されて酸化剤を供給
する酸化剤ノズルとを有することを特徴とする噴流層石
炭ガス化炉。 - （２）バーナの、微粉炭ノズルから混合室への微粉炭の
噴出方向と混合室からガス化室内への酸化剤と微粉炭の
混合流体の噴出方向とが一致しており、酸化剤ノズルか
ら混合室への酸化剤の噴出方向が混合室への微粉炭の噴
出方向に対し、ガス化室中心側へ凸な鋭角をなしている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の噴流層
石炭ガス化炉。 - （３）微粉炭ガス化炉室に上下に多段のバーナを備えた
噴流層石炭ガス化炉において、最上段のバーナの酸化剤
ノズルが混合室に接続される部分の該ノズルの中心軸の
延長線は混合室の噴出口を通る中心軸線と交叉しており
、最下段を含む一段以上のバーナの酸化剤ノズルが混合
室へ接続される部分の該ノズルの中心軸の延長線は混合
室の噴出口を通る中心軸線と交叉しないことを特徴とす
る特許請求の範囲第２項に記載の噴流層石炭ガス化炉。 - （４）酸化剤ノズルから噴出される酸化剤の、混合室の
噴出口を通る中心軸に対する角運動量が、噴出口におけ
る酸化剤と微粉炭搬送流体のバーナからの噴出方向の運
動量に噴出口径を乗じた積の、０．４倍を越えないこと
を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の噴流層石炭
ガス化炉。 - （５）酸化剤ノズルが混合室に接続される部分の酸化剤
ノズルの中心軸の延長線が、混合室の噴出口を通る中心
軸に対し、酸化剤ノズルから噴出される酸化剤が、混合
室から噴出される微粉炭と酸化剤の混合流体に、炉壁側
で下降し、炉の中心側で上昇する方向の旋回速度を与え
る側にあることを特徴とする特許請求の範囲第３〜４項
に記載の噴流層石炭ガス化炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28983586A JPS63142095A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 噴流層石炭ガス化炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28983586A JPS63142095A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 噴流層石炭ガス化炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63142095A true JPS63142095A (ja) | 1988-06-14 |
Family
ID=17748386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28983586A Pending JPS63142095A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 噴流層石炭ガス化炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63142095A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03134093A (ja) * | 1989-10-20 | 1991-06-07 | Babcock Hitachi Kk | 噴流層ガス化装置 |
| WO2014006969A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | 株式会社Ihi | バーナ |
| CN104017605A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-03 | 中国神华能源股份有限公司 | 煤气化炉及具有该煤气化炉的水煤浆气化处理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5340002A (en) * | 1976-09-23 | 1978-04-12 | Shell Int Research | Method and reactor for partial combustion of finely divided coal |
| JPS56907A (en) * | 1979-06-13 | 1981-01-08 | Shell Int Research | Method and burner for gasifying solid fuel |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP28983586A patent/JPS63142095A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5340002A (en) * | 1976-09-23 | 1978-04-12 | Shell Int Research | Method and reactor for partial combustion of finely divided coal |
| JPS56907A (en) * | 1979-06-13 | 1981-01-08 | Shell Int Research | Method and burner for gasifying solid fuel |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03134093A (ja) * | 1989-10-20 | 1991-06-07 | Babcock Hitachi Kk | 噴流層ガス化装置 |
| WO2014006969A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | 株式会社Ihi | バーナ |
| US9822968B2 (en) | 2012-07-02 | 2017-11-21 | Ihi Corporation | Burner |
| CN104017605A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-03 | 中国神华能源股份有限公司 | 煤气化炉及具有该煤气化炉的水煤浆气化处理装置 |
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