JP2017193600A - Slag exhaust system, gasification furnace provided therewith and method for operating slag exhaust system - Google Patents

Slag exhaust system, gasification furnace provided therewith and method for operating slag exhaust system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress or dissolve the clogging of a slag suction port sucking out slag from the bottom part of a gasification furnace.SOLUTION: There is provided a slag exhaust system 1A comprising: a slag hopper 5 provided at the bottom part of a gasification furnace 2, receiving slag S and further stored with slag cooling water W; a slag suction port 7p sucking out the slag S deposited on the bottom part 5a of the slag hopper 5 and the slag cooling water W; a slag cooling water feed line 7A feeding the slag S and the slag cooling water W sucked out from the slag suction port 7p to a slag separation apparatus 10 to separate the slag S; a slag delivery line 24 elongating from the vicinity of the bottom part 5a of the slag hopper 5 and conducting to the outside of the gasification furnace 2; and a slag delivery valve 26 provided at the slag delivery line 24.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、石炭等の炭素含有固体燃料を熱分解させてガス化するガス化炉のスラグ排出システム、これを備えたガス化炉、およびスラグ排出システムの運転方法に関する。   The present invention relates to a slag discharge system for a gasification furnace that thermally decomposes and gasifies a carbon-containing solid fuel such as coal, a gasification furnace including the same, and a method for operating the slag discharge system.

石炭、木質ペレット等のバイオマス燃料、ペットコーク等の炭素含有固体燃料を熱分解することより可燃性ガスを生成するガス化炉では、炭素含有固体燃料の灰分が溶融し、スラグとしてガス化炉の底部に設けられたスラグホッパに堆積する。スラグホッパにはスラグ冷却水が貯留されており、スラグはこのスラグ冷却水中に落下して急冷されることにより固化し、破砕される。   In gasification furnaces that produce flammable gases by pyrolyzing carbon-containing solid fuels such as biomass fuel such as coal and wood pellets, pet coke, etc., the ash content of the carbon-containing solid fuel melts and forms slag in the gasifier. It accumulates in the slag hopper provided in the bottom. Slag cooling water is stored in the slag hopper, and the slag is solidified by being dropped into the slag cooling water and rapidly cooled.

このように固化・破砕されてスラグホッパ内に溜まったスラグは、ガス化炉の外部に設けられたロックホッパを経てガス化炉の系外へと排出される。スラグはスラグ冷却水に比べて密度が大きいため、従来はスラグホッパからロックホッパへスラグを移動させる際、重力により自然落下させていた。例えば、特許文献1に、ガス化炉の下方にロックホッパを配置したスラグ排出システムが開示されている。   The slag thus solidified and crushed and collected in the slag hopper is discharged out of the gasification furnace through a lock hopper provided outside the gasification furnace. Since the slag has a higher density than the slag cooling water, conventionally, when the slag is moved from the slag hopper to the lock hopper, it is naturally dropped by gravity. For example, Patent Document 1 discloses a slag discharge system in which a lock hopper is disposed below a gasification furnace.

ところが、上述したスラグ排出システムによれば、ガス化炉の下方にロックホッパを設けるためにガス化炉の配置位置が高くなる。したがって、プラントの設置面からガス化炉上部までの高さが増すこととなる。ガス化炉の配置位置が高くなることにより、ガス化炉を支持する支持架台や操作架台などの配置位置が高くなる。   However, according to the above-described slag discharge system, since the lock hopper is provided below the gasification furnace, the arrangement position of the gasification furnace becomes high. Therefore, the height from the plant installation surface to the upper part of the gasifier increases. By increasing the arrangement position of the gasification furnace, the arrangement positions of the support frame and the operation frame that support the gasification furnace are increased.

そこで、特許文献2に開示されているようなスラグ排出システムが提案されている。このスラグ排出システムでは、ロックホッパをガス化炉の側方に配置し、ガス化炉底部のスラグホッパからロックホッパへと連通するスラグ排出ライン(スラグ冷却水循環ライン)を設け、循環ポンプによってスラグ排出ライン内にスラグホッパからロックホッパへの水流を形成し、この水流によってスラグホッパ内のスラグをロックホッパへ排出するようにしている。   Therefore, a slag discharge system as disclosed in Patent Document 2 has been proposed. In this slag discharge system, a lock hopper is arranged on the side of the gasification furnace, and a slag discharge line (slag cooling water circulation line) that communicates from the slag hopper at the bottom of the gasification furnace to the lock hopper is provided. A water flow from the slag hopper to the lock hopper is formed inside, and the slag in the slag hopper is discharged to the lock hopper by this water flow.

こうすることにより、スラグをスラグ冷却水の流れに乗せてスラグホッパからロックホッパに移送することができるため、ロックホッパをガス化炉の側方に配置することが可能となり、プラントの設置面からガス化炉上部までの高さを低く抑えることができる。   In this way, the slag can be transported from the slag hopper to the lock hopper on the slag cooling water flow, so that the lock hopper can be disposed on the side of the gasification furnace, and the gas can be removed from the plant installation surface. The height to the upper part of the conversion furnace can be kept low.

特開2011−74274号公報JP 2011-74274 A 特許第5743093号公報Japanese Patent No. 574393

上記のように、特許文献2に示される従来のスラグ排出システムでは、ガス化炉底部のスラグホッパに落下したスラグを、スラグホッパに貯留されたスラグ冷却水と共にスラグ排出ラインで吸い出している。スラグホッパからスラグを吸い出すスラグ排出ラインの吸出口は、鉛直下方を向いてスラグホッパの底面に向かって開口している。   As described above, in the conventional slag discharge system disclosed in Patent Document 2, the slag that has dropped onto the slag hopper at the bottom of the gasification furnace is sucked out together with the slag cooling water stored in the slag hopper through the slag discharge line. The suction port of the slag discharge line that sucks out the slag from the slag hopper opens vertically toward the bottom surface of the slag hopper.

ガス化炉の通常運転時は、スラグホッパ内に落下するスラグが順次スラグ排出ラインの吸出口から吸い出されて排出されるため、吸出口にスラグが堆積することはない。しかし、ガス化炉の起動時や一時的な運転停止後には吸出口の上までスラグが堆積することがある。この状態でスラグ排出ラインからのスラグ吸い出しを再開した場合、スラグの密度が高過ぎてスラグ排出ラインが詰まり、閉塞してしまう懸念がある。このように、スラグ排出ラインを閉塞させる事象は、主にスラグ排出システムの起動時に起こりやすく、そうなるとガス化炉の運転に支障を来す。   During normal operation of the gasification furnace, slag that falls into the slag hopper is sequentially sucked and discharged from the suction port of the slag discharge line, so that no slag accumulates at the suction port. However, slag may accumulate on the suction port when the gasifier is started or after a temporary shutdown. When slag suction from the slag discharge line is resumed in this state, there is a concern that the density of the slag is too high and the slag discharge line is clogged and blocked. As described above, the event of closing the slag discharge line is likely to occur mainly at the time of starting the slag discharge system, which causes an obstacle to the operation of the gasifier.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ガス化炉の底部からスラグを吸い出すスラグ吸出口がスラグによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉の起動および運転を順調に行うことのできるスラグ排出システム、これを備えたガス化炉、およびスラグ排出システムの運転方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and suppresses or eliminates the blockage of the slag suction port that sucks out the slag from the bottom of the gasification furnace with the slag, thereby starting and operating the gasification furnace. It is an object of the present invention to provide a slag discharge system that can be performed smoothly, a gasification furnace equipped with the slag discharge system, and a method for operating the slag discharge system.

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の第1態様に係るスラグ排出システムは、炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部に設けられ、前記炭素含有固体燃料から生じたスラグを受容するとともに、該スラグを急冷するスラグ冷却水が貯留されたスラグホッパと、前記スラグホッパの底部に堆積する前記スラグと前記スラグ冷却水とを吸い出すスラグ吸出口と、前記スラグ吸出口から吸い出された前記スラグと前記スラグ冷却水とをスラグ分離装置に送り、該スラグ分離装置にて前記スラグを分離させるスラグ冷却水送水ラインと、前記スラグホッパの底部付近から延出して前記ガス化炉の外部に通じるスラグ払い出しラインと、前記スラグ払い出しラインに設けられたスラグ払い出し弁と、を備えている。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the slag discharge system according to the first aspect of the present invention is provided at the bottom of a gasification furnace that gasifies the carbon-containing solid fuel, receives slag generated from the carbon-containing solid fuel, and rapidly cools the slag. A slag hopper in which slag cooling water is stored, a slag suction port for sucking out the slag and slag cooling water accumulated at the bottom of the slag hopper, the slag sucked out from the slag suction port, and the slag cooling water, A slag cooling water supply line that separates the slag by the slag separator, a slag discharge line that extends from near the bottom of the slag hopper and communicates with the outside of the gasification furnace, and the slag discharge And a slag discharge valve provided in the line.

上記構成のスラグ排出システムによれば、ガス化炉の起動時または運転時にスラグ払い出し弁を所定時間(例えば数秒間)開くことにより、ガス化炉の内部圧力とスラグ払い出しラインの内部圧力(例えば大気圧)との圧力差により、スラグホッパからスラグ払い出しライン内に流れ込む流れが形成される。このため、スラグホッパに堆積したスラグの少なくとも一部がスラグ払い出しライン内に放出される。   According to the slag discharge system having the above-described configuration, the internal pressure of the gasifier and the internal pressure of the slag discharge line (for example, large pressure) are set by opening the slag discharge valve for a predetermined time (for example, several seconds) at the time of starting or operating the gasification furnace. The pressure difference from the atmospheric pressure) forms a flow that flows from the slag hopper into the slag discharge line. For this reason, at least a part of the slag accumulated in the slag hopper is discharged into the slag discharge line.

したがって、スラグ吸出口が堆積したスラグ中に埋没したり、スラグ吸出口の周辺におけるスラグ密度が高い状態であっても、上記のようにスラグの少なくとも一部を放出することでスラグ吸出口付近におけるスラグの密度を低下させ、スラグ吸出口からスラグとスラグ冷却水との混合物を吸い込みやすくできる。これにより、スラグ吸出口がスラグによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉の起動および運転を順調に行うことができる。   Therefore, even if the slag suction port is buried in the accumulated slag or the slag density around the slag suction port is high, by discharging at least a part of the slag as described above, The density of slag can be reduced, and the mixture of slag and slag cooling water can be easily sucked from the slag suction port. Thereby, it can suppress or eliminate that a slag suction port is obstruct | occluded by slag, and can start and operate | move a gasifier smoothly.

スラグをスラグ払い出しラインからスラグ貯蔵タンク等へ直接移送せずに、スラグ払い出しラインに所定の長さを付与し、その中にスラグを一時的に貯留するようにしてもよい。こうすることで、ガス化炉の内圧と、スラグ貯蔵タンクの内圧(大気圧)との圧力差を緩和し、後から流れ込むスラグの勢いを緩衝して、スラグ払い出しラインに設けられる弁や、スラグ貯留タンク等の払い出し用設備を破損から保護することができる。   Instead of directly transferring the slag from the slag discharge line to a slag storage tank or the like, a predetermined length may be given to the slag discharge line, and the slag may be temporarily stored therein. In this way, the pressure difference between the internal pressure of the gasifier and the internal pressure (atmospheric pressure) of the slag storage tank is alleviated, the momentum of the slag that flows later is buffered, and the valves provided in the slag discharge line, Dispensing equipment such as a storage tank can be protected from damage.

また、このようにスラグをスラグ払い出しライン内に一時的に貯留するにあたり、スラグ払い出しラインの出口側にスラグ出口弁を設けることにより、スラグ払い出しラインに所定の容量を確保することができ、スラグ払い出し弁を開とするだけで所望量のスラグを排出することができる。   In addition, when temporarily storing slag in the slag discharge line in this way, a predetermined capacity can be secured in the slag discharge line by providing a slag outlet valve on the outlet side of the slag discharge line. A desired amount of slag can be discharged simply by opening the valve.

前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記スラグ払い出し弁の下流側で前記スラグ払い出しラインに接続され、前記スラグ払い出しラインの内部に流体を供給する流体供給ラインをさらに備えた構成としてもよい。   The slag discharge system having the above-described configuration may further include a fluid supply line that is connected to the slag discharge line at a downstream side of the slag discharge valve and supplies a fluid to the inside of the slag discharge line.

ガス化炉の起動時および運転時にスラグ払い出し弁を開くと、上記のようにスラグホッパに堆積したスラグが圧力差によってスラグ払い出しライン内に移送される。その後、スラグ払い出し弁を閉じて流体供給ラインからスラグ払い出しライン内に流体を送給することにより、スラグ払い出しライン中のスラグが流体によって外部に流し出される。したがって、スラグ払い出しライン内に移送されたスラグの流れを促進させて確実に外部に払い出すことができる。   When the slag discharge valve is opened at the time of start-up and operation of the gasification furnace, the slag accumulated in the slag hopper as described above is transferred into the slag discharge line due to the pressure difference. Thereafter, the slag discharge valve is closed and the fluid is fed from the fluid supply line into the slag discharge line, so that the slag in the slag discharge line is discharged to the outside by the fluid. Therefore, the flow of the slag transferred into the slag discharge line can be promoted and reliably discharged to the outside.

前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記流体供給ラインの下流側で前記スラグ払い出しラインに設けられたスラグ出口弁をさらに備えた構成としてもよい。   The slag discharge system having the above-described configuration may further include a slag outlet valve provided in the slag discharge line on the downstream side of the fluid supply line.

ガス化炉の運転時にスラグ払い出し弁を開くと、ガス化炉の内部圧力と外部圧力(大気圧)との圧力差により、スラグホッパ内のスラグが勢い良くスラグ払い出しラインに放出される。この勢いが強過ぎると、スラグ払い出しラインの下流側に繋がるスラグ貯留タンク等の払い出し用設備が破損する虞がある。   When the slag discharge valve is opened during operation of the gasification furnace, the slag in the slag hopper is vigorously discharged to the slag discharge line due to the pressure difference between the internal pressure of the gasification furnace and the external pressure (atmospheric pressure). If this momentum is too strong, there is a risk of damage to the payout equipment such as the slag storage tank connected to the downstream side of the slag payout line.

そこで、スラグ払い出しラインにおける流体供給ラインの接続部の下流側にスラグ出口弁を設け、このスラグ出口弁を閉じておくことにより、ガス化炉とスラグ払い出しラインとの圧力差を低減し、ガス化炉からスラグ払い出しラインに移送されるスラグの勢いを緩衝するバッファ機能を奏させることができ、払い出し用設備の破損等を防止することができる。   Therefore, by providing a slag outlet valve on the downstream side of the fluid supply line connection in the slag discharge line, and closing this slag outlet valve, the pressure difference between the gasifier and the slag discharge line is reduced, and gasification is performed. A buffer function for buffering the momentum of the slag transferred from the furnace to the slag discharge line can be achieved, and damage to the discharge equipment can be prevented.

前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記スラグ払い出し弁と、前記スラグ出口弁との距離は所定の長さ以上あることが好ましい。これにより、スラグ払い出し弁が開かれた際に、スラグ払い出しラインの中に流れ込むスラグの量を、スラグ吸出口を閉塞させているスラグ量と同程度以上とし、スラグ吸出口を閉塞させているスラグの全量をスラグ払い出しラインに払い出し可能にしてスラグ吸出口の閉塞を確実に抑制または解消することができる。   In the slag discharge system having the above configuration, it is preferable that a distance between the slag discharge valve and the slag outlet valve is equal to or longer than a predetermined length. As a result, when the slag discharge valve is opened, the amount of slag that flows into the slag discharge line is equal to or more than the amount of slag that closes the slag intake port, and the slag that closes the slag intake port Thus, the entire amount of the slag can be discharged to the slag discharge line, and the blockage of the slag suction port can be reliably suppressed or eliminated.

前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記流体は気体であり、該流体は前記スラグ払い出し弁が開く前に予め前記流体供給ラインから前記スラグ払い出しラインの内部に供給され、前記流体の供給によって前記スラグ払い出しラインの内部圧力が前記ガス化炉の内部圧力と大気圧との間の圧力に設定されるようにしてもよい。   In the slag discharge system having the above configuration, the fluid is a gas, and the fluid is supplied in advance from the fluid supply line to the slag discharge line before the slag discharge valve is opened. The internal pressure of the line may be set to a pressure between the internal pressure of the gasifier and the atmospheric pressure.

このように、スラグ払い出しラインの内部に空気や窒素ガス等の気体状の流体を予め供給してスラグ払い出しラインの内部圧力を大気圧よりも高めることにより、ガス化炉の内外の圧力差を小さくし、スラグ払い出し弁を開いた時のスラグ放出速度を低下させて払い出し用設備の破損を防止することができる。   In this way, by supplying a gaseous fluid such as air or nitrogen gas in advance to the inside of the slag discharge line to increase the internal pressure of the slag discharge line above atmospheric pressure, the pressure difference inside and outside the gasifier is reduced. Thus, the slag discharge speed when the slag discharge valve is opened can be reduced to prevent the discharge equipment from being damaged.

前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記流体は液体であり、該流体は前記スラグ払い出し弁が開く前に予め前記流体供給ラインから前記スラグ払い出しラインの内部に供給され、前記流体によって前記スラグ払い出しラインの内部空間の少なくとも一部が満たされるようにしてもよい。   In the slag discharge system configured as described above, the fluid is a liquid, and the fluid is supplied from the fluid supply line into the slag discharge line in advance before the slag discharge valve is opened. At least a part of the internal space may be filled.

このように、液体状の払い出し流体を予めスラグ払い出しライン内に供給しておけば、スラグ払い出し弁の開弁と同時にスラグ払い出しライン内に放出されるスラグの放出速度が、液体状の払い出し流体の粘性によって減衰される。このため、前述のような払い出し用設備の破損を防止することができる。   In this way, if the liquid discharge fluid is supplied into the slag discharge line in advance, the slag discharge speed released into the slag discharge line simultaneously with the opening of the slag discharge valve will cause the liquid discharge fluid to Damped by viscosity. For this reason, it is possible to prevent damage to the payout equipment as described above.

前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記スラグ払い出しラインに、その管路内径を部分的に拡大させた拡径部を設けてもよい。   In the slag discharge system having the above-described configuration, the slag discharge line may be provided with an enlarged diameter portion in which the inner diameter of the pipeline is partially enlarged.

このような拡径部をスラグ払い出しラインに設けることにより、スラグ払い出し弁が開かれた時にスラグ払い出しライン内に放出されるスラグの放出速度(流速)が拡径部の部分で減衰する。このため、前述のような払い出し用設備の破損を防止することができる。しかも、スラグ払い出しラインの管路長あたりの内容積が増加するため、スラグ払い出しラインの中に貯留できるスラグの量を増加させてバッファ機能を高めることができる。あるいは、るスラグの貯留量を減らすことなくスラグ払い出しラインの管路長を短縮してスラグ排出システムをコンパクト化することができる。   By providing such a diameter-expanded portion in the slag discharge line, the discharge speed (flow velocity) of the slag discharged into the slag discharge line when the slag discharge valve is opened is attenuated at the diameter-expanded portion. For this reason, it is possible to prevent damage to the payout equipment as described above. Moreover, since the internal volume per pipe length of the slag discharge line increases, the amount of slag that can be stored in the slag discharge line can be increased to enhance the buffer function. Alternatively, the slag discharge system can be made compact by reducing the pipe length of the slag discharge line without reducing the amount of slag stored.

前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記スラグ分離装置を介して前記スラグ冷却水送水ラインと接続され、前記スラグ分離装置にて前記スラグを分離された前記スラグ冷却水を前記スラグホッパに循環させるスラグ冷却水循環ラインと、前記スラグ冷却水循環ラインに接続されている循環ポンプと、前記循環ポンプの吸い込み側の圧力を計測する圧力計と、前記圧力計により計測された圧力データを入力され、該圧力データが所定の閾値に達した時に、前記スラグ払い出し弁の開閉制御を行う制御部と、をさらに備えた構成としてもよい。   In the slag discharge system having the above configuration, the slag cooling water circulation is connected to the slag cooling water supply line via the slag separation device, and the slag cooling water separated from the slag by the slag separation device is circulated to the slag hopper. Line, a circulation pump connected to the slag cooling water circulation line, a pressure gauge for measuring the pressure on the suction side of the circulation pump, and pressure data measured by the pressure gauge, and the pressure data is predetermined. And a control unit that performs opening / closing control of the slag discharge valve when the threshold value is reached.

ガス化炉の起動時、あるいは運転中に、スラグ吸出口が、堆積したスラグ中に埋没したり、スラグ吸出口周辺のスラグ密度が高い状態になると、スラグ冷却水送水ラインに通じるスラグ冷却水循環ラインに接続された循環ポンプの吸込み側の圧力が低下する。   The slag cooling water circulation line that leads to the slag cooling water supply line when the slag suction port is buried in the accumulated slag or the slag density around the slag suction port becomes high when the gasifier is started up or in operation The pressure on the suction side of the circulation pump connected to is reduced.

この圧力データが圧力計に計測されて制御部に入力され、この圧力データが所定の閾値を超えると、制御部はスラグ払い出し弁を所定時間開く。これにより、スラグホッパのスラグの一部がスラグ払い出しラインに放出され、スラグ吸出口の閉塞が解消または予防される。   The pressure data is measured by the pressure gauge and input to the control unit. When the pressure data exceeds a predetermined threshold, the control unit opens the slag discharge valve for a predetermined time. Thereby, a part of the slag of the slag hopper is discharged to the slag discharge line, and the blockage of the slag suction port is eliminated or prevented.

このように、スラグ冷却水循環ラインに接続された循環ポンプの吸い込み側に圧力計を設け、その圧力データを制御部に入力して制御部にスラグ払い出し弁を開閉させるという簡素な構成により、スラグ吸出口の閉塞を自動的に抑制または解消することができる。   In this way, the slag suction is provided by a simple configuration in which a pressure gauge is provided on the suction side of the circulation pump connected to the slag cooling water circulation line, the pressure data is input to the control unit, and the control unit opens and closes the slag discharge valve. The outlet blockage can be automatically suppressed or eliminated.

本発明の第2態様に係るガス化炉は、前記のいずれかのスラグ排出システムを備えているため、ガス化炉の底部からスラグを吸い出すスラグ吸出口がスラグによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉の起動および運転を順調に行うことができる。   Since the gasification furnace which concerns on the 2nd aspect of this invention is equipped with one of the above-mentioned slag discharge systems, it suppresses or eliminates clogging of the slag suction port which sucks out slag from the bottom part of a gasification furnace. The gasification furnace can be started and operated smoothly.

本発明の第3態様に係るスラグ排出システムの運転方法は、炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部のスラグホッパに落下したスラグをスラグ冷却水と共にスラグ吸出口から吸い出し、スラグ冷却水送水ラインを通してスラグ分離装置に送るスラグ排出システムの運転方法であって、前記スラグ吸出口が前記スラグによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に、前記スラグホッパから外部に延出させたスラグ払い出しラインから前記スラグを払い出すスラグ払い出し工程を備えるものである。   The operation method of the slag discharge system according to the third aspect of the present invention is to suck out slag that has fallen into the slag hopper at the bottom of the gasification furnace that gasifies the carbon-containing solid fuel from the slag suction port together with the slag cooling water, A method of operating a slag discharge system that is sent to a slag separator through a line, when the slag suction port is blocked by the slag, or when there is a sign of blockage, from a slag discharge line that is extended to the outside from the slag hopper A slag dispensing process for dispensing the slag is provided.

上記のスラグ排出システムの運転方法によれば、スラグ吸出口がスラグによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に、スラグホッパから外部に延出させたスラグ払い出しラインからスラグを払い出すスラグ払い出し工程を行うことにより、ガス化炉の内部圧力と外部圧力との圧力差によって前記スラグホッパに堆積している前記スラグの少なくとも一部が外部に払い出される。   According to the operation method of the slag discharge system, the slag discharge step of discharging the slag from the slag discharge line extended outside from the slag hopper when the slag suction port is blocked by the slag or when there is a sign of the blockage. By performing, at least a part of the slag accumulated in the slag hopper is discharged to the outside due to a pressure difference between the internal pressure of the gasifier and the external pressure.

したがって、スラグ吸出口が、堆積したスラグ中に埋没したり、スラグ吸出口周辺のスラグ密度が高い状態であっても、上記のようにスラグの少なくとも一部をスラグ払い出しラインから放出することでスラグ吸出口付近のスラグの密度を低下させ、スラグ吸出口からスラグとスラグ冷却水との混合物を吸い込みやすくできる。これにより、スラグ吸出口がスラグによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉の起動および運転を順調に行うことができる。   Therefore, even if the slag suction port is buried in the accumulated slag or the slag density around the slag suction port is high, at least a part of the slag is discharged from the slag discharge line as described above. The density of the slag near the suction port can be reduced, and the mixture of slag and slag cooling water can be easily sucked from the slag suction port. Thereby, it can suppress or eliminate that a slag suction port is obstruct | occluded by slag, and can start and operate | move a gasifier smoothly.

上記の運転方法において、前記スラグ払い出しラインに流体を供給する流体供給工程をさらに備えてもよい。このように、スラグ払い出しラインに流体を供給することにより、スラグ払い出しラインの内部圧力をスラグの払い出しに適した圧力にしたり、スラグ払い出しラインにおけるスラグの通過性を向上させることができる。   The above operation method may further include a fluid supply step of supplying a fluid to the slag discharge line. Thus, by supplying a fluid to the slag discharge line, the internal pressure of the slag discharge line can be adjusted to a pressure suitable for discharging the slag, or the slag passage through the slag discharge line can be improved.

上記の運転方法において、前記スラグ払い出し工程の後に、前記流体供給工程を実行するようにしてもよい。これにより、スラグホッパからスラグ払い出しラインに移送されたスラグを流体によって確実に外部に排出することができる。   In the above operation method, the fluid supply step may be executed after the slag discharging step. Thereby, the slag transferred from the slag hopper to the slag discharge line can be reliably discharged to the outside by the fluid.

上記の運転方法において、前記流体供給工程の実行時に、前記スラグ払い出しラインの上流部に設けられたスラグ払い出し弁の下流側に所定の距離を置いて設けられたスラグ出口弁を閉じる工程を実行するようにしてもよい。
これにより、所定の内容積を有するスラグ払い出しラインの出口であるスラグ出口弁が閉ざされた状態で、スラグ払い出しラインの内部にスラグホッパからスラグが払い出されるので、ガス化炉とスラグ払い出しラインとの圧力差を低減し、ガス化炉からスラグ払い出しラインに移送されるスラグの勢いを緩衝するバッファ機能を奏させて、払い出し用設備の破損等を防止することができる。
In the above operation method, a step of closing a slag outlet valve provided at a predetermined distance downstream of a slag discharge valve provided in an upstream portion of the slag discharge line is executed when the fluid supply step is executed. You may do it.
As a result, slag is discharged from the slag hopper into the slag discharge line with the slag outlet valve being the outlet of the slag discharge line having a predetermined internal volume closed, so the pressure between the gasifier and the slag discharge line The difference can be reduced, and a buffer function for buffering the momentum of the slag transferred from the gasification furnace to the slag discharge line can be provided to prevent the discharge equipment from being damaged.

上記の運転方法において、前記スラグ払い出し工程の実行時に、前記スラグ払い出し弁を所定時間開いて閉じた後、前記流体供給工程を実行するようにしてもよい。これにより、払い出すスラグの量をコントロールすることができる。   In the above operation method, when the slag discharge step is executed, the fluid supply step may be executed after the slag discharge valve is opened and closed for a predetermined time. Thereby, the amount of slag to be paid out can be controlled.

また、前記スラグ分離装置を介して前記スラグ冷却水送水ラインと接続され、前記スラグ分離装置にて前記スラグを分離された前記スラグ冷却水を前記スラグホッパに循環させるスラグ冷却水循環ラインをさらに備えたスラグ排出システムの運転方法において、前記スラグ冷却水循環ラインの圧力を測定する圧力測定工程と、前記圧力測定工程により測定した圧力データに基づいて、前記スラグ吸出口の閉塞状態を判定する閉塞判定工程と、をさらに備え、前記閉塞判定工程にて前記スラグ吸出口が閉塞したと判定された時、または閉塞の予兆がある時と判定された時に、前記スラグ払い出し工程を実行するようにしてもよい。   The slag further includes a slag cooling water circulation line that is connected to the slag cooling water supply line via the slag separation device and circulates the slag cooling water separated from the slag by the slag separation device to the slag hopper. In the operation method of the discharge system, a pressure measurement step of measuring the pressure of the slag cooling water circulation line, a blockage determination step of determining a blockage state of the slag suction port based on the pressure data measured by the pressure measurement step, The slag discharge step may be executed when it is determined in the blockage determination step that the slag suction port is blocked, or when it is determined that there is a sign of blockage.

ガス化炉の起動時、あるいは運転中に、スラグ冷却水送水ラインのスラグ吸出口が、堆積したスラグ中に埋没したり、スラグ吸出口周辺のスラグ密度が高い状態になると、スラグ冷却水送水ラインに通じるスラグ冷却水循環ラインの圧力が低下する。   If the slag inlet of the slag cooling water supply line is buried in the accumulated slag or the slag density around the slag outlet becomes high when the gasifier is started up or in operation, the slag cooling water supply line The pressure of the slag cooling water circulation line leading to

したがって、この圧力を測定する圧力測定工程を実行することで、スラグ吸出口が閉塞している、あるいは閉塞しつつあることを閉塞判定工程にて判定することができる。例えば、スラグ冷却水循環ラインの圧力が所定の閾値まで低下した場合に、閉塞判定工程においてスラグ吸出口が閉塞したと判定され、スラグ払い出し工程が実行される。この運転方法によれば、簡素な構成によってスラグ吸出口の閉塞を自動的に抑制または解消することができる。   Therefore, by executing the pressure measurement process for measuring the pressure, it can be determined in the blockage determination process that the slag suction port is closed or is closing. For example, when the pressure of the slag cooling water circulation line decreases to a predetermined threshold value, it is determined that the slag intake port is blocked in the blockage determination step, and the slag discharge step is executed. According to this operation method, the blockage of the slag suction port can be automatically suppressed or eliminated with a simple configuration.

上記運転方法において、前記スラグ払い出し工程の実行時に、前記スラグ吸出口および前記スラグ冷却水送水ラインによる前記スラグの吸い出しを停止させるようにしてもよい。   In the above operation method, when the slag discharging step is performed, the slag suction by the slag suction port and the slag cooling water supply line may be stopped.

こうすれば、スラグ吸出口に吸着されたもののスラグ吸出口の内部に入れずに滞っていたスラグがあったとしても、このスラグは、スラグ冷却水送水ラインによる吸い出しが停止することからスラグ吸出口付近に拘束されることがなくなり、スラグ払い出し工程の実行時にスラグ吸出口から離れてスラグ払い出しラインに吸い込まれる。このため、スラグ吸出口の閉塞を確実に解消することができる。   In this way, even if there is slag that was adsorbed by the slag suction port but was not put inside the slag suction port, this slag will stop sucking out by the slag cooling water supply line. The slag discharge process leaves the slag discharge port and is sucked into the slag discharge line. For this reason, obstruction | occlusion of a slag suction port can be eliminated reliably.

上記運転方法において、前記流体は気体であり、当該気体の充填圧力を前記ガス化炉の内部圧力と大気圧との間の圧力に設定してもよい。こうすれば、ガス化炉の内外の圧力差を小さくし、スラグ払い出し弁を開いた時のスラグ放出速度を低下させて払い出し用設備の破損を防止することができる。   In the above operation method, the fluid may be a gas, and the filling pressure of the gas may be set to a pressure between the internal pressure of the gasification furnace and the atmospheric pressure. In this way, the pressure difference between the inside and outside of the gasification furnace can be reduced, the slag discharge speed when the slag discharge valve is opened can be reduced, and damage to the discharge equipment can be prevented.

上記運転方法において、前記流体は液体としてもよい。液体状の流体をスラグ払い出しラインに供給することにより、スラグ払い出しの実行時にスラグ払い出しライン内に放出されるスラグの放出速度が、液体状の払い出し流体の粘性によって減衰される。このため、前述のような払い出し用設備の破損を防止することができる。   In the above operation method, the fluid may be a liquid. By supplying the liquid fluid to the slag discharge line, the discharge speed of the slag discharged into the slag discharge line when the slag discharge is performed is attenuated by the viscosity of the liquid discharge fluid. For this reason, it is possible to prevent damage to the payout equipment as described above.

以上のように、本発明に係るスラグ排出システム、これを備えたガス化炉、およびスラグ排出システムの運転方法によれば、ガス化炉の底部からスラグを吸い出すスラグ吸出口がスラグによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉の起動および運転を順調に行うことができる。   As described above, according to the slag discharge system according to the present invention, the gasification furnace including the slag discharge system, and the operation method of the slag discharge system, the slag suction port for sucking out the slag from the bottom of the gasification furnace is blocked by the slag. Can be suppressed or eliminated, and start-up and operation of the gasifier can be performed smoothly.

本発明の第1実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gasification furnace and slag discharge system which show 1st Embodiment of this invention. 本発明に係るスラグ排出システムの運転制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of operation control of the slag discharge system which concerns on this invention. 本発明の第2実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gasification furnace and slag discharge system which show 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。このスラグ排出システム1Aは、例えば石炭ガス化複合発電プラント(IGCC:Integrated Coal Gasification Combined Cycle)において、石炭(炭素含有固体燃料)をミル等で粉砕した微粉炭を空気や酸素等のガス化剤とともに炉内に投入して熱分解し、ガス化するガス化炉2(ガス化炉)に備えられている。なお、石炭ガス化炉に限らず、例えば間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、古タイヤ等のバイオマス燃料など、他の炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉に置き換えてもよい。また、このスラグ排出システム1Aは、発電プラントに限らず、例えば化学プラントにおけるガス化炉等にも適用することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gasification furnace and a slag discharge system showing a first embodiment of the present invention. This slag discharge system 1A is used in, for example, an integrated coal gasification combined cycle (IGCC), pulverized coal obtained by pulverizing coal (carbon-containing solid fuel) with a mill or the like together with a gasifying agent such as air or oxygen. It is provided in a gasification furnace 2 (gasification furnace) that is put into the furnace and pyrolyzed and gasified. In addition to coal gasification furnaces, for example, replacement with gasification furnaces that gasify other carbon-containing solid fuels such as thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, sludge, biomass fuel such as old tires, etc. May be. Moreover, this slag discharge system 1A can be applied not only to a power plant but also to, for example, a gasifier in a chemical plant.

ガス化炉2は、例えば加圧型噴流床式のガス化炉となっており、内側容器2aと、この内側容器2aの周囲を包囲する外側容器2bとを備えている。内側容器2aには、一部の微粉炭を燃焼させてガス化反応に必要な熱量を得るコンバスタ2cと、コンバスタ2cからの熱量を得て微粉炭をガス化するリダクタ2dとが上下二段に配置されている。   The gasification furnace 2 is, for example, a pressurized spouted bed type gasification furnace, and includes an inner container 2a and an outer container 2b surrounding the inner container 2a. In the inner container 2a, a combustor 2c for burning a part of pulverized coal to obtain a heat quantity necessary for a gasification reaction and a reductor 2d for obtaining a heat quantity from the combustor 2c and gasifying the pulverized coal in two stages. Has been placed.

ガス化炉2の底部にはスラグホッパ5が設けられており、その内部にスラグ冷却水Wが貯留されている。ガス化炉2に投入された微粉炭中の灰分はコンバスタ2cで溶融後、液体状の溶融スラグとしてコンバスタ2c下部のスラグホール(非図示)から重力によりスラグホッパ5のスラグ冷却水W中に落下し、急冷されることにより固化して破砕され、荒い粒子状の固形のスラグSとなる。このスラグSはスラグ排出システム1Aによってガス化炉2の系外に排出される。スラグ排出システム1Aは、次のように構成されている。   A slag hopper 5 is provided at the bottom of the gasification furnace 2, and slag cooling water W is stored therein. The ash content in the pulverized coal charged into the gasification furnace 2 is melted by the combustor 2c, and then falls into the slag cooling water W of the slag hopper 5 by gravity from a slag hole (not shown) below the combustor 2c as liquid molten slag. By being rapidly cooled, it solidifies and is crushed, resulting in a rough particulate solid slag S. This slag S is discharged out of the gasification furnace 2 by the slag discharge system 1A. The slag discharge system 1A is configured as follows.

スラグホッパ5にはスラグライン7が接続されている。このスラグライン7は、スラグホッパ5の底部5aから、破砕されたスラグSを排出するスラグ冷却水送水ライン7Aと、一端がスラグ分離装置10を介してスラグ冷却水送水ライン7Aに接続され、他端がスラグホッパ5に戻るように接続されたスラグ冷却水循環ライン7Bとを備えて構成されている。   A slag line 7 is connected to the slag hopper 5. This slag line 7 is connected to the slag cooling water water supply line 7A for discharging the crushed slag S from the bottom 5a of the slag hopper 5, and one end connected to the slag cooling water water supply line 7A via the slag separator 10 and the other end. Is provided with a slag cooling water circulation line 7 </ b> B connected so as to return to the slag hopper 5.

スラグ冷却水送水ライン7Aの上流端はスラグ吸出口7pとされ、スラグホッパ5の底部5aよりも上方に離間して鉛直下方に向かって開口している。このスラグ吸出口7pからスラグホッパ5内の破砕されたスラグSとスラグ冷却水Wとの混合物であるスラグスラリーが吸い出される。スラグ冷却水送水ライン7Aの内部にはガス化炉2の運転圧力と同等の圧力が作用する。   The upstream end of the slag cooling water supply line 7A is a slag suction port 7p, which is spaced upward from the bottom 5a of the slag hopper 5 and opens vertically downward. The slag slurry which is a mixture of the slag S and the slag cooling water W in the slag hopper 5 is sucked out from the slag suction port 7p. A pressure equivalent to the operating pressure of the gasification furnace 2 acts inside the slag cooling water feed line 7A.

スラグライン7の途中に接続されたスラグ分離装置10は、スラグスラリーからスラグSを分離するものであり、例えば遠心分離装置(液体サイクロン等)が好適であるが、ストレーナやフィルタのような濾過式の分離手段を用いてもよい。スラグ吸出口7pから吸い出されたスラグスラリーは、スラグ冷却水送水ライン7Aを流れる水流によってスラグ分離装置10に移送される。   The slag separation device 10 connected in the middle of the slag line 7 separates the slag S from the slag slurry. For example, a centrifugal separation device (liquid cyclone or the like) is preferable, but a filtration type such as a strainer or a filter is used. The separation means may be used. The slag slurry sucked out from the slag suction port 7p is transferred to the slag separation device 10 by the water flow flowing through the slag cooling water supply line 7A.

スラグ分離装置10の下部にはロックホッパ12と排出弁14とが接続されている。ロックホッパ12は、スラグ分離装置10にてスラグ冷却水Wから分離されたスラグSを所定量貯留するホッパであり、定期的に排出弁14が開かれてスラグの払い出しが行われる。払い出されたスラグSは図示しない運搬車両等によってガス化炉2の系外に搬出される。   A lock hopper 12 and a discharge valve 14 are connected to the lower part of the slag separation device 10. The lock hopper 12 is a hopper that stores a predetermined amount of the slag S separated from the slag cooling water W by the slag separator 10, and the discharge valve 14 is periodically opened to discharge the slag. The discharged slag S is carried out of the gasification furnace 2 by a transport vehicle (not shown).

スラグ冷却水循環ライン7Bにおいて、スラグ分離装置10の下流側には、圧力計16と循環ポンプ18と冷却器20とがこの順で接続されている。スラグ冷却水循環ライン7Bの下流端はスラグホッパ5におけるスラグ冷却水Wの浅層部に相当する高さに接続されている。即ち、スラグライン7は、スラグホッパ5から延出して再びスラグホッパ5の還流部5bに繋がるループ状の管路に構成されている。   In the slag cooling water circulation line 7B, a pressure gauge 16, a circulation pump 18, and a cooler 20 are connected in this order on the downstream side of the slag separation device 10. The downstream end of the slag cooling water circulation line 7 </ b> B is connected to a height corresponding to the shallow portion of the slag cooling water W in the slag hopper 5. That is, the slag line 7 is configured as a loop-shaped pipe line extending from the slag hopper 5 and connected to the recirculation portion 5b of the slag hopper 5 again.

スラグホッパ5の底部5a付近からは、ガス化炉2の外部に通じるスラグ払い出しライン24が所定の長さに亘って延出している。このスラグ払い出しライン24の、ガス化炉2への直近位置にスラグ払い出し弁26が設けられ、このスラグ払い出し弁26から下流側に所定の長さLを置いた位置にスラグ出口弁28が設けられている。上記の長さLとしては、後述するようにスラグ吸出口7pを閉塞させているスラグSを回収可能な内容積を弁26,28間のスラグ払い出しライン24に付与する長さとされる。スラグホッパ5の内部におけるスラグ払い出しライン24の開口端部の位置は、スラグ吸出口7pの近傍とするのが好ましい。スラグ払い出しライン24の下流端部は、例えば図示しないスラグ貯蔵タンクに接続されている。   From the vicinity of the bottom 5a of the slag hopper 5, a slag discharge line 24 leading to the outside of the gasification furnace 2 extends over a predetermined length. A slag discharge valve 26 is provided at a position closest to the gasification furnace 2 of the slag discharge line 24, and a slag outlet valve 28 is provided at a position having a predetermined length L downstream from the slag discharge valve 26. ing. As described above, the length L is a length that gives an internal volume capable of recovering the slag S closing the slag suction port 7p to the slag discharge line 24 between the valves 26 and 28 as will be described later. The position of the open end of the slag discharge line 24 inside the slag hopper 5 is preferably in the vicinity of the slag suction port 7p. The downstream end of the slag discharge line 24 is connected to a slag storage tank (not shown), for example.

さらに、スラグ払い出しライン24には、スラグ払い出し弁26の直下流部付近に流体供給ライン30が接続され、この流体供給ライン30に流量調整弁32が設けられている。流体供給ライン30は、スラグ払い出しライン24内に流体SFを供給する管路である。流体SFとしては、空気や窒素ガス等の気体、あるいは水等の液体を用いることが考えられる。   Further, a fluid supply line 30 is connected to the slag discharge line 24 in the vicinity of a portion immediately downstream of the slag discharge valve 26, and a flow rate adjusting valve 32 is provided in the fluid supply line 30. The fluid supply line 30 is a pipe line that supplies the fluid SF into the slag discharge line 24. As the fluid SF, it is conceivable to use a gas such as air or nitrogen gas, or a liquid such as water.

スラグ払い出し弁26、スラグ出口弁28、流量調整弁32は手動で開閉されるものでもよいが、本実施形態では制御部35によって電気的に開閉制御されるようになっている。さらに、循環ポンプ18も制御部35に制御されて作動するようになっている。   Although the slag discharge valve 26, the slag outlet valve 28, and the flow rate adjustment valve 32 may be manually opened and closed, in the present embodiment, the opening and closing is electrically controlled by the control unit 35. Furthermore, the circulation pump 18 is also controlled and operated by the control unit 35.

以上のように構成されたスラグ排出システム1Aは、通常運転モードと、スラグ払い出し運転モードの2つの運転モードを備えている。どちらの運転モードも、ガス化炉2の起動時および運転時に実行される。スラグ払い出し運転モードは、起動時および運転時にスラグ冷却水送水ライン7AがスラグSによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に実行される運転モードである。
後に説明するように、スラグ排出システム1Aの起動時および運転時には、図2に示す圧力測定工程と、閉塞判定工程と、スラグ払い出し工程と、流体供給工程の4工程が実行される。
The slag discharge system 1A configured as described above has two operation modes, a normal operation mode and a slag discharge operation mode. Both operation modes are executed when the gasification furnace 2 is started up and operated. The slag discharge operation mode is an operation mode that is executed when the slag cooling water supply line 7A is blocked by the slag S during start-up and operation, or when there is a sign of blockage.
As will be described later, when the slag discharge system 1A is activated and operated, four steps of a pressure measurement step, a blockage determination step, a slag discharge step, and a fluid supply step shown in FIG. 2 are executed.

制御部35は、通常運転モードでは、スラグ払い出し弁26とスラグ出口弁28と流量調整弁32を閉じて循環ポンプ18を作動させる。これにより、スラグ冷却水送水ライン7A内に、スラグ吸出口7pからスラグ分離装置10への水流が形成され、スラグホッパ5の底部5aに堆積したスラグスラリーがスラグ冷却水送水ライン7Aのスラグ吸出口7pから吸い出され、スラグ冷却水送水ライン7Aを経てスラグ分離装置10に送給される。   In the normal operation mode, the control unit 35 closes the slag discharge valve 26, the slag outlet valve 28, and the flow rate adjustment valve 32 to operate the circulation pump 18. As a result, a water flow from the slag suction port 7p to the slag separation device 10 is formed in the slag cooling water supply line 7A, and the slag slurry deposited on the bottom portion 5a of the slag hopper 5 is transferred to the slag cooling water supply line 7A. And is supplied to the slag separation device 10 through the slag cooling water supply line 7A.

スラグ分離装置10においてスラグスラリー中のスラグSはスラグ冷却水Wから分離されてロックホッパ12に貯留され、定期的に排出弁14から排出されてガス化炉2の系外に搬出される。そして、スラグSを除去されたスラグ冷却水Wのみがスラグ冷却水循環ライン7Bに流れて循環ポンプ18に吸入・吐出され、さらに冷却器20で所定の温度まで冷却されてから還流部5bを経てスラグホッパ5に還流する。還流したスラグ冷却水Wは再びスラグホッパ5の底部5aに堆積したスラグSと混合してスラグスラリーとなり、スラグ冷却水送水ライン7Aのスラグ吸出口7pから吸い出されてスラグ分離装置10に送給される。   In the slag separator 10, the slag S in the slag slurry is separated from the slag cooling water W, stored in the lock hopper 12, periodically discharged from the discharge valve 14, and carried out of the gasification furnace 2. Then, only the slag cooling water W from which the slag S has been removed flows into the slag cooling water circulation line 7B, and is sucked and discharged into the circulation pump 18, and further cooled to a predetermined temperature by the cooler 20, and then passed through the recirculation unit 5b and the slag hopper. Reflux to 5. The recirculated slag cooling water W is mixed again with the slag S deposited on the bottom portion 5a of the slag hopper 5 to become slag slurry, and is sucked out from the slag outlet 7p of the slag cooling water supply line 7A and sent to the slag separator 10. The

また、制御部35は、スラグ払い出し運転モードでは、スラグ払い出し弁26を所定時間(例えば数秒間)開いて閉じた後(スラグ払い出し工程)、スラグ出口弁28と流量調整弁32を開き、流体供給ライン30からスラグ払い出しライン24内に流体SFを供給する(流体供給工程)。この時、循環ポンプ18を停止させてスラグライン7(7A,7B)の水流を停止させる場合もある。   In the slag discharge operation mode, the control unit 35 opens and closes the slag discharge valve 26 for a predetermined time (for example, several seconds) (slag discharge process), and then opens the slag outlet valve 28 and the flow rate adjustment valve 32 to supply fluid. The fluid SF is supplied from the line 30 into the slag discharge line 24 (fluid supply step). At this time, the circulation pump 18 may be stopped to stop the water flow of the slag line 7 (7A, 7B).

ガス化炉2の運転時にスラグ払い出し弁26が開かれることにより、ガス化炉2の内部圧力とスラグ払い出しライン24の内部圧力(例えば大気圧)との圧力差により、スラグホッパ5からスラグ払い出しライン24内に流れ込む流れが形成される。このため、スラグホッパ5に堆積したスラグSの少なくとも一部がスラグ払い出しライン24内に放出される。   When the slag discharge valve 26 is opened during the operation of the gasification furnace 2, the slag discharge line 24 from the slag hopper 5 is caused by the pressure difference between the internal pressure of the gasification furnace 2 and the internal pressure of the slag discharge line 24 (for example, atmospheric pressure). A flow is formed that flows into the interior. For this reason, at least a part of the slag S accumulated in the slag hopper 5 is discharged into the slag discharge line 24.

したがって、例えば起動時および運転時にスラグ吸出口7pがスラグSによって閉塞していたり、閉塞気味であったりしても、上記のようにスラグSの少なくとも一部をスラグ払い出しライン24へ放出することでスラグ吸出口7p付近におけるスラグSの密度を低下させ、スラグ吸出口7pからスラグスラリーを吸い込みやすくできる。これにより、スラグSによるスラグ吸出口7pの閉塞を抑制または解消し、ガス化炉2の起動および運転を順調に行うことができる。   Therefore, for example, even when the slag suction port 7p is blocked by the slag S or is slightly closed during start-up and operation, at least a part of the slag S is discharged to the slag discharge line 24 as described above. The density of the slag S in the vicinity of the slag suction port 7p can be reduced, and the slag slurry can be easily sucked from the slag suction port 7p. Thereby, obstruction | occlusion of the slag suction port 7p by the slag S can be suppressed or eliminated, and the gasification furnace 2 can be started and operated smoothly.

その後、スラグ払い出し弁26が閉じられてスラグ出口弁28が開かれ、流体供給ライン30からスラグ払い出しライン24内に流体SFが送給されることにより、スラグ払い出しライン24中のスラグSが流体SFによって外部に流し出され、図示しないスラグ貯蔵タンク等に搬送される。したがって、スラグ払い出しライン24内に移送されたスラグSを確実に外部に払い出すことができる。また、スラグ払い出しライン24内に払い出し流体SFを供給することにより、スラグ払い出しライン24の内部圧力をスラグSの払い出しに適した圧力にすることができる。   Thereafter, the slag discharge valve 26 is closed, the slag outlet valve 28 is opened, and the fluid SF is fed from the fluid supply line 30 into the slag discharge line 24, whereby the slag S in the slag discharge line 24 is converted into the fluid SF. Then, it is poured out and conveyed to a slag storage tank (not shown). Therefore, the slag S transferred into the slag discharge line 24 can be reliably discharged to the outside. Further, by supplying the discharge fluid SF into the slag discharge line 24, the internal pressure of the slag discharge line 24 can be set to a pressure suitable for discharging the slag S.

本実施形態では、スラグSをスラグ払い出しライン24からスラグ貯蔵タンク等へ直接移送せずに、スラグ払い出しライン24に所定の長さLを付与し、その中にスラグSを一時的に貯留するようにしている。こうすることで、ガス化炉2の内圧と、スラグ貯蔵タンクの内圧(大気圧)との圧力差を緩和し、後から流れ込むスラグSの勢いを緩衝して、スラグ払い出しライン24に設けられる弁26,28や、スラグ貯留タンク等の払い出し用設備を破損から保護することができる。   In the present embodiment, the slag S is not directly transferred from the slag discharge line 24 to the slag storage tank or the like, but a predetermined length L is given to the slag discharge line 24 and the slag S is temporarily stored therein. I have to. By doing so, the pressure difference between the internal pressure of the gasification furnace 2 and the internal pressure (atmospheric pressure) of the slag storage tank is relaxed, and the momentum of the slag S that flows later is buffered, and the valve provided in the slag discharge line 24 26, 28, and slag storage tanks can be protected from damage.

また、このようにスラグSをスラグ払い出しライン24内に一時的に貯留するにあたり、スラグ払い出しライン24に所定の長さLを付与するとともに、その出口側にスラグ出口弁28を設けた。これにより、スラグ払い出しライン24に、スラグ吸出口7pを閉塞させているスラグSの全量を収容可能な容量を確保させることができ、スラグ払い出し弁26を開とするだけで、この所望量のスラグSを払い出し可能にして、スラグ吸出口7pの閉塞を確実に抑制または解消することができる。   Further, in order to temporarily store the slag S in the slag discharge line 24 as described above, a predetermined length L is given to the slag discharge line 24 and a slag outlet valve 28 is provided on the outlet side thereof. As a result, the slag discharge line 24 can secure a capacity capable of accommodating the entire amount of the slag S blocking the slag suction port 7p, and the desired amount of slag can be obtained simply by opening the slag discharge valve 26. S can be paid out, and the blockage of the slag suction port 7p can be reliably suppressed or eliminated.

スラグ払い出しライン24における流体供給ライン30の接続部の下流側にスラグ出口弁28を設け、このスラグ出口弁28を閉じておくことにより、ガス化炉2と流体供給ライン30との圧力差を低減し、ガス化炉2からスラグ払い出しライン24に移送されるスラグSの勢いを緩衝するバッファ機能を奏させることができ、払い出し用設備の破損等を防止することができる。   A slag outlet valve 28 is provided on the downstream side of the connecting portion of the fluid supply line 30 in the slag discharge line 24, and the pressure difference between the gasification furnace 2 and the fluid supply line 30 is reduced by closing the slag outlet valve 28. In addition, a buffer function for buffering the momentum of the slag S transferred from the gasification furnace 2 to the slag discharge line 24 can be exerted, and damage to the discharge facility can be prevented.

スラグ払い出し弁26とスラグ出口弁28との間に所定の距離Lを設け、この距離Lを、スラグ吸出口7pを閉塞させているスラグSを回収可能な内容積を弁26,28間のスラグ払い出しライン24に付与する長さとしたため、スラグ払い出し弁26が開かれた際に、スラグ払い出しライン24に流れ込むスラグSの勢いを緩衝するバッファ機能を増大させることができる。   A predetermined distance L is provided between the slag discharge valve 26 and the slag outlet valve 28, and this distance L is used as an internal volume capable of recovering the slag S closing the slag suction port 7 p. Since the length is given to the payout line 24, the buffer function for buffering the momentum of the slag S flowing into the slag payout line 24 when the slag discharge valve 26 is opened can be increased.

通常運転モード、スラグ払い出し運転モードの切り替えは、オペレーターがスラグ吸出口7pの状態を監視しながら制御部35を操作することによって人為的に行ってもよいが、循環ポンプ18の吸い込み側の圧力を計測する圧力計16のデータを基にして制御部35に自動的に行わせることもできる。   Switching between the normal operation mode and the slag discharge operation mode may be performed manually by the operator operating the control unit 35 while monitoring the state of the slag suction port 7p, but the pressure on the suction side of the circulation pump 18 is changed. It is also possible to cause the control unit 35 to automatically perform based on the data of the pressure gauge 16 to be measured.

つまり、ガス化炉2の起動時および運転中にスラグ吸出口7pが堆積したスラグS中に埋没したり、スラグ吸出口7p周辺のスラグ密度が高い状態になると、スラグ吸出口7pが閉塞または閉塞気味になり、スラグ吸出口7pの上流側に繋がっている循環ポンプ18の吸込み側の圧力(スラグ冷却水循環ライン7Bの圧力)が低くなる。   In other words, when the gasification furnace 2 is started up and in operation, the slag suction port 7p is blocked or blocked when the slag suction port 7p is buried in the slag S or the slag density around the slag suction port 7p is high. The pressure on the suction side of the circulation pump 18 connected to the upstream side of the slag suction port 7p (pressure on the slag cooling water circulation line 7B) becomes low.

この圧力データが圧力計16に計測されて制御部35に入力され(圧力測定工程)、制御部35はこの圧力データに基づいて、スラグ吸出口7pの閉塞状態を判定し(閉塞判定工程)、該圧力データが所定の閾値に達すると、制御部35は通常運転モードからスラグ払い出し運転モードに切り替えて上記のようにスラグホッパ5内のスラグSを一部払い出し(スラグ払い出し工程)、スラグSによるスラグ吸出口7pの閉塞を抑制または解消させる。   The pressure data is measured by the pressure gauge 16 and input to the control unit 35 (pressure measurement step), and the control unit 35 determines the closed state of the slag suction port 7p based on the pressure data (blocking determination step). When the pressure data reaches a predetermined threshold value, the control unit 35 switches from the normal operation mode to the slag discharge operation mode and partially discharges the slag S in the slag hopper 5 as described above (slag discharge process). The blockage of the suction port 7p is suppressed or eliminated.

このように、スラグ冷却水循環ライン7Bの循環ポンプ18の吸い込み側に圧力計16を設け、その圧力データを制御部35に入力して制御部35にスラグ払い出し弁26を開閉させるという簡素な構成により、スラグ吸出口7pの閉塞を自動的に抑制または解消することができる。   In this way, the pressure gauge 16 is provided on the suction side of the circulation pump 18 in the slag cooling water circulation line 7B, and the pressure data is input to the control unit 35 so that the control unit 35 opens and closes the slag discharge valve 26. The blockage of the slag suction port 7p can be automatically suppressed or eliminated.

スラグ払い出し運転モードにおいて、流体供給ライン30からスラグ払い出しライン24内に流体SFとして空気や窒素ガス等の気体を供給する場合には、スラグ払い出し弁26とスラグ出口弁28とが開かれる前に予め流体供給ライン30からスラグ払い出しライン24内に流体SFを充填しておき(流体供給工程)、スラグ払い出しライン24の内部圧力をガス化炉2の内部圧力と大気圧との間の圧力に設定しておくのが好ましい。   In the slag discharge operation mode, when a gas such as air or nitrogen gas is supplied as the fluid SF from the fluid supply line 30 into the slag discharge line 24, the slag discharge valve 26 and the slag outlet valve 28 are opened in advance. The fluid SF is filled into the slag discharge line 24 from the fluid supply line 30 (fluid supply step), and the internal pressure of the slag discharge line 24 is set to a pressure between the internal pressure of the gasification furnace 2 and the atmospheric pressure. It is preferable to keep it.

ガス化炉2の起動時および運転時にスラグ払い出し弁26を開くと、ガス化炉2の内部圧力と外部圧力(大気圧)との圧力差により、スラグホッパ5内のスラグSが勢い良くスラグ払い出しライン24に放出される。この勢いが強過ぎると、スラグ払い出しライン24の他端に設けられたスラグ出口弁28やスラグ貯留タンク等の払い出し用設備が破損する虞がある。   When the slag discharge valve 26 is opened at the time of start-up and operation of the gasification furnace 2, the slag discharge line in the slag hopper 5 is vigorously driven by the pressure difference between the internal pressure of the gasification furnace 2 and the external pressure (atmospheric pressure). To 24. If this momentum is too strong, there is a risk that the slag outlet valve 28 provided at the other end of the slag payout line 24 and the payout equipment such as the slag storage tank may be damaged.

上記のように、気体状の流体SFを予めスラグ払い出しライン24内に充填しておき、スラグ払い出しライン24の内部圧力をガス化炉2の内部圧力と大気圧との間の圧力に設定しておくことにより、ガス化炉2の内外の圧力差を小さくし、スラグ払い出し弁26を開いた時のスラグ放出速度を低下させて払い出し用設備の破損を防止することができる。但し、内外の圧力差をあまり小さくしてしまうと、スラグSを放出する勢いが低下してしまうため、この内外圧力差(流体SFの充填圧力)は適宜設定する必要がある。   As described above, the gaseous fluid SF is filled in the slag discharge line 24 in advance, and the internal pressure of the slag discharge line 24 is set to a pressure between the internal pressure of the gasification furnace 2 and the atmospheric pressure. Accordingly, the pressure difference between the inside and outside of the gasification furnace 2 can be reduced, the slag discharge speed when the slag discharge valve 26 is opened can be reduced, and damage to the discharge equipment can be prevented. However, if the pressure difference between the inside and outside is made too small, the momentum for releasing the slag S will decrease, so this inside / outside pressure difference (filling pressure of the fluid SF) needs to be set appropriately.

あるいは、流体SFを水等の液体とし、この液体状の流体SFをスラグ払い出し運転モードにおいてスラグ払い出し弁26とスラグ出口弁28とが開く前に予め流体供給ライン30からスラグ払い出しライン24内に供給しておいてもよい。その供給量は、必ずしもスラグ払い出しライン24の内部を満たす量でなくてもよく、スラグ払い出しライン24の内部に液面が形成されればよい。   Alternatively, the fluid SF is a liquid such as water, and this liquid fluid SF is supplied from the fluid supply line 30 into the slag discharge line 24 in advance before the slag discharge valve 26 and the slag outlet valve 28 are opened in the slag discharge operation mode. You may keep it. The supply amount does not necessarily need to be an amount that fills the inside of the slag discharge line 24, as long as the liquid level is formed inside the slag discharge line 24.

このように、液体状の流体SFを予めスラグ払い出しライン24内に供給しておけば、スラグ払い出し弁26の開弁と同時にスラグ払い出しライン24内に放出されるスラグSの放出速度が、液体状の流体SFの粘性によって減衰される。このため、スラグSの放出速度が過大になることによる払い出し用設備の破損を防止することができる。   In this way, if the liquid fluid SF is supplied into the slag discharge line 24 in advance, the release rate of the slag S discharged into the slag discharge line 24 simultaneously with the opening of the slag discharge valve 26 is the liquid state. It is attenuated by the viscosity of the fluid SF. For this reason, it is possible to prevent damage to the dispensing equipment due to the excessive release rate of the slag S.

ところで、スラグ払い出し運転モードにおいては、スラグ冷却水送水ライン7AによるスラグSの吸い出しを停止させておくのが好ましい。具体的には、スラグ払い出し弁26を開く時にスラグ冷却水循環ライン7Bに設けられた循環ポンプ18を停止させる。   Incidentally, in the slag discharge operation mode, it is preferable to stop the suction of the slag S by the slag cooling water supply line 7A. Specifically, when the slag discharge valve 26 is opened, the circulation pump 18 provided in the slag cooling water circulation line 7B is stopped.

こうすれば、スラグ吸出口7pに吸着されてスラグ吸出口7pの内部に入れずに滞っていたスラグSがあったとしても、このスラグSは、スラグ冷却水送水ライン7Aによる吸い出しが停止することからスラグ吸出口7p付近に拘束されることがなくなり、スラグ払い出し運転の実行時にスラグ吸出口7pから離れてスラグ払い出しライン24に吸い込まれる。このため、スラグ吸出口7pの閉塞を確実に抑制または解消することができる。この効果は、スラグホッパ5の内部におけるスラグ払い出しライン24の開口端部の位置をスラグ吸出口7pの近傍とした場合に顕著になる。   In this way, even if there is slag S adsorbed by the slag suction port 7p and staying in the slag suction port 7p, the slag S stops being sucked out by the slag cooling water supply line 7A. Therefore, when the slag discharge operation is executed, the slag discharge port 7p is separated from the slag discharge port 7p and is sucked into the slag discharge line 24. For this reason, obstruction | occlusion of the slag suction outlet 7p can be suppressed or eliminated reliably. This effect becomes remarkable when the position of the opening end portion of the slag discharge line 24 in the slag hopper 5 is set in the vicinity of the slag suction port 7p.

図2は、スラグ排出システム1Aの運転制御の流れを示すフローチャートである。この流れを説明すると、ガス化炉2の起動時、および運転開始後に、圧力計16により循環ポンプ18の吸い込み側の圧力を計測して制御部35に入力する圧力測定工程が実行される(ステップS1)。次に、制御部35において、入力された圧力データに基づきスラグ吸出口7pの閉塞状態を判定する閉塞判定工程が実行される(ステップS2)。   FIG. 2 is a flowchart showing a flow of operation control of the slag discharge system 1A. Explaining this flow, a pressure measurement process is performed in which the pressure on the suction side of the circulation pump 18 is measured by the pressure gauge 16 and input to the control unit 35 when the gasification furnace 2 is started up and after the operation is started (step). S1). Next, the control unit 35 executes a blockage determination step for determining the blockage state of the slag intake port 7p based on the input pressure data (step S2).

閉塞判定工程S2においてスラグ吸出口7pが閉塞していないと判定された場合、即ち循環ポンプ18の吸い込み側の圧力が所定の閾値に達していない場合には、制御は元に戻り、圧力測定工程S1と閉塞判定工程S2とが反復される。また、閉塞判定工程S2においてスラグ吸出口7pが閉塞している、または閉塞の予兆があると判定された場合、即ち循環ポンプ18の吸い込み側の圧力が所定の閾値に達した場合には、スラグ払い出し工程が実行され(ステップS3)、流体供給工程が実行される(ステップS4)。   When it is determined that the slag suction port 7p is not blocked in the blockage determination step S2, that is, when the pressure on the suction side of the circulation pump 18 has not reached a predetermined threshold value, the control returns to the original, and the pressure measurement step S1 and blockage determination step S2 are repeated. Further, when it is determined in the blockage determination step S2 that the slag suction port 7p is blocked or there is a sign of blockage, that is, when the pressure on the suction side of the circulation pump 18 reaches a predetermined threshold value, the slag A payout process is executed (step S3), and a fluid supply process is executed (step S4).

スラグ払い出し工程S3が実行されることにより、前述のようにスラグ吸出口7pの周囲近傍にあるスラグSがスラグ払い出しライン24から払い出され、スラグSによるスラグ吸出口7pの閉塞が回避もしくは解消される。
なお、スラグ払い出し工程S3と流体供給工程S4の前後関係はこのフローチャートの通りとは限らず、前後逆になったり、同時に行われたりすることもある。その後、制御は元に戻り、運転中は各ステップS1〜S4が反復される。
By executing the slag discharge step S3, as described above, the slag S in the vicinity of the periphery of the slag suction port 7p is discharged from the slag discharge line 24, and the blockage of the slag suction port 7p by the slag S is avoided or eliminated. The
The front-rear relationship between the slag discharge step S3 and the fluid supply step S4 is not limited to that shown in this flowchart, and may be reversed or performed simultaneously. Thereafter, the control returns to the original, and steps S1 to S4 are repeated during operation.

このように、スラグ冷却水循環ライン7Bの圧力を測定する圧力測定工程S1と、この圧力測定工程S1により測定した圧力データに基づいて、スラグ吸出口7pの閉塞状態を判定する閉塞判定工程S2と、をさらに備え、閉塞判定工程S2にてスラグ吸出口7pが閉塞したと判定された時、または閉塞の予兆がある時と判定された時に、スラグ払い出し工程S3を実行するようにした。   Thus, the pressure measurement step S1 for measuring the pressure of the slag cooling water circulation line 7B, the blockage determination step S2 for determining the blockage state of the slag suction port 7p based on the pressure data measured in the pressure measurement step S1, The slag discharge step S3 is executed when it is determined in the blocking determination step S2 that the slag suction port 7p is blocked or when it is determined that there is a sign of blocking.

この運転方法によれば、ガス化炉2の起動時、あるいは運転中に、スラグ吸出口7pがスラグS中に埋没したり、スラグ吸出口7p周辺のスラグ密度が高い状態になると、スラグ冷却水送水ライン7Aに通じるスラグ冷却水循環ライン7Bの圧力が低下するが、この圧力を測定する圧力測定工程S1を実行することで、スラグ吸出口7pが閉塞している、あるいは閉塞しつつあることを閉塞判定工程S2にて判定することができる。したがって、簡素な構成によりスラグ吸出口7pの閉塞を自動的に抑制または解消することができる。   According to this operation method, when the gasification furnace 2 is started or during operation, when the slag suction port 7p is buried in the slag S or when the slag density around the slag suction port 7p becomes high, the slag cooling water Although the pressure of the slag cooling water circulation line 7B leading to the water supply line 7A decreases, it is blocked that the slag suction port 7p is closed or is closed by executing the pressure measurement step S1 for measuring this pressure. It can be determined in the determination step S2. Therefore, the blockage of the slag suction port 7p can be automatically suppressed or eliminated with a simple configuration.

ところで、流体供給工程S4をスラグ払い出し工程S3の後に実行することにより、スラグホッパ5からスラグ払い出しライン24に移送されたスラグSを流体SFによって確実に外部に排出することができる。   By the way, by performing the fluid supply step S4 after the slag discharge step S3, the slag S transferred from the slag hopper 5 to the slag discharge line 24 can be reliably discharged to the outside by the fluid SF.

また、流体供給工程S4の実行時に、スラグ払い出し弁26の下流側に所定の距離Lを置いて設けられているスラグ出口弁28を閉じるようにしてもよい。これにより、所定の内容積を有するスラグ払い出しライン24の出口であるスラグ出口弁28が閉ざされた状態で、スラグ払い出しライン24の内部にスラグホッパ5からスラグSが払い出されるので、ガス化炉2とスラグ払い出しライン24との圧力差を低減し、ガス化炉2からスラグ払い出しライン24に移送されるスラグSの勢いを緩衝するバッファ機能を奏させて、払い出し用設備の破損等を防止することができる。   Further, when the fluid supply step S4 is performed, the slag outlet valve 28 provided at a predetermined distance L on the downstream side of the slag discharge valve 26 may be closed. As a result, the slag S is discharged from the slag hopper 5 into the slag discharge line 24 in a state in which the slag outlet valve 28 that is the outlet of the slag discharge line 24 having a predetermined internal volume is closed. The pressure difference with the slag discharge line 24 can be reduced, and the buffer function for buffering the momentum of the slag S transferred from the gasifier 2 to the slag discharge line 24 can be provided to prevent the discharge equipment from being damaged. it can.

さらに、スラグ払い出し工程S3の実行時に、スラグ払い出し弁26を所定時間開いて閉じた後、流体供給工程S4を実行するようにしてもよい。これにより、払い出すスラグSの量をコントロールすることができる。   Furthermore, when the slag discharge step S3 is executed, the fluid supply step S4 may be executed after the slag discharge valve 26 is opened and closed for a predetermined time. Thereby, the amount of the slag S to be paid out can be controlled.

[第2実施形態]
図3は、本発明の第2実施形態を示すガス化炉2およびスラグ排出システム1Bの概略構成図である。このスラグ排出システム1Bは、スラグ払い出しライン24に拡径部24aが設けられている点において第1実施形態のスラグ排出システム1Aと相違し、その他の点において同一である。したがって、同一構成の各部には同一符号を付して重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the gasification furnace 2 and the slag discharge system 1B showing the second embodiment of the present invention. This slag discharge system 1B is different from the slag discharge system 1A of the first embodiment in that the slag discharge line 24 is provided with an enlarged diameter portion 24a, and is the same in other points. Accordingly, the same reference numerals are given to the components having the same configuration, and redundant description is omitted.

拡径部24aは、スラグ払い出しライン24の中間部の管路内径を部分的に拡大させたものである。この拡径部24aは、できるだけガス化炉2の近傍に設けるのが望ましい。   The enlarged diameter portion 24 a is obtained by partially enlarging the inner diameter of the pipe line at the intermediate portion of the slag discharge line 24. It is desirable to provide the enlarged diameter portion 24a as close to the gasification furnace 2 as possible.

このような拡径部24aをスラグ払い出しライン24に設けることにより、スラグ払い出し弁26が開かれた時にスラグ払い出しライン24内に放出されるスラグSの放出速度(流速)が拡径部24aの部分で低下する。このため、前述のような払い出し用設備の破損を防止することができる。しかも、スラグ払い出しライン24の管路長あたりの内容積が増加するため、管路長を短縮してスラグ排出システム1Bをコンパクト化することができる。なお、拡径部24aをガス化炉2の近傍に設けることにより、スラグ払い出しライン24の内部がスラグSにより閉塞されることを防止することができる。   By providing such an enlarged diameter portion 24a in the slag delivery line 24, the discharge speed (flow velocity) of the slag S released into the slag delivery line 24 when the slag delivery valve 26 is opened is a part of the enlarged diameter portion 24a. Decrease. For this reason, it is possible to prevent damage to the payout equipment as described above. Moreover, since the internal volume per pipe length of the slag discharge line 24 increases, the pipe length can be shortened and the slag discharge system 1B can be made compact. In addition, it can prevent that the inside of the slag discharge line 24 is obstruct | occluded by the slag S by providing the enlarged diameter part 24a in the vicinity of the gasification furnace 2. FIG.

以上に説明したように、上記第1、第2実施形態に係るスラグ排出システム1A,1Bおよびこれを備えたガス化炉2によれば、簡素な構成により、ガス化炉2の底部からスラグSを吸い出すスラグ吸出口7pおよびスラグ冷却水送水ライン7AがスラグSによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉2の起動および運転を順調に行うことができる。   As described above, according to the slag discharge systems 1A and 1B and the gasification furnace 2 including the slag discharge systems 1A and 1B according to the first and second embodiments, the slag S is formed from the bottom of the gasification furnace 2 with a simple configuration. The slag suction port 7p and the slag cooling water supply line 7A that suck out the slag are suppressed or eliminated from being blocked by the slag S, and the gasification furnace 2 can be started and operated smoothly.

なお、本発明は上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。例えば、上記各実施形態における各構成部材の接続順序や設置位置等は適宜変更することが考えられる。   It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can be appropriately changed or improved. Embodiments with such changes and improvements are also included in the scope of the right of the present invention. And For example, it is conceivable to change the connection order, installation position, and the like of the constituent members in the above embodiments as appropriate.

例えば、上記実施形態では、スラグホッパ5の内部にスラグ吸出口7pおよびスラグ払い出しライン24が1つずつ設けられた例について説明したが、スラグ吸出口7pおよびスラグ払い出しライン24は複数設けられていてもよい。   For example, in the above-described embodiment, an example in which one slag suction port 7p and one slag discharge line 24 are provided inside the slag hopper 5 has been described, but a plurality of slag suction ports 7p and slag discharge lines 24 may be provided. Good.

1A,1B スラグ排出システム
2 ガス化炉
5 スラグホッパ
5a スラグホッパの底部
7A スラグ冷却水送水ライン
7B スラグ冷却水循環ライン
7p スラグ吸出口
10 スラグ分離装置
16 圧力計
18 循環ポンプ
24 スラグ払い出しライン
24a 拡径部
26 スラグ払い出し弁
28 スラグ出口弁
30 流体供給ライン
35 制御部
S スラグ
SF 流体
S1 圧力測定工程
S2 閉塞判定工程
S3 スラグ払い出し工程
S4 流体供給工程
W スラグ冷却水
1A, 1B Slag discharge system 2 Gasification furnace 5 Slag hopper 5a Slag hopper bottom 7A Slag cooling water feed line 7B Slag cooling water circulation line 7p Slag inlet 10 Slag separator 16 Pressure gauge 18 Circulation pump 24 Slag discharge line 24a Expanding part 26 Slag discharge valve 28 Slag outlet valve 30 Fluid supply line 35 Control unit S Slag SF Fluid S1 Pressure measurement step S2 Blocking determination step S3 Slag discharge step S4 Fluid supply step W Slag cooling water

Claims (18)

炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部に設けられ、前記炭素含有固体燃料から生じたスラグを受容するとともに、該スラグを急冷するスラグ冷却水が貯留されたスラグホッパと、
前記スラグホッパの底部に堆積する前記スラグと前記スラグ冷却水とを吸い出すスラグ吸出口と、
前記スラグ吸出口から吸い出された前記スラグと前記スラグ冷却水とをスラグ分離装置に送り、該スラグ分離装置にて前記スラグを分離させるスラグ冷却水送水ラインと、
前記スラグホッパの底部付近から延出して前記ガス化炉の外部に通じるスラグ払い出しラインと、
前記スラグ払い出しラインに設けられたスラグ払い出し弁と、
を備えてなるスラグ排出システム。
A slag hopper provided at the bottom of a gasification furnace for gasifying the carbon-containing solid fuel, receiving slag generated from the carbon-containing solid fuel, and storing slag cooling water for rapidly cooling the slag;
A slag suction port for sucking out the slag and the slag cooling water accumulated at the bottom of the slag hopper;
A slag cooling water feed line that sends the slag sucked out from the slag suction port and the slag cooling water to a slag separator, and separates the slag by the slag separator;
A slag discharge line extending from near the bottom of the slag hopper and leading to the outside of the gasification furnace;
A slag discharge valve provided in the slag discharge line;
A slag discharge system comprising:
前記スラグ払い出し弁の下流側で前記スラグ払い出しラインに接続され、前記スラグ払い出しラインの内部に流体を供給する流体供給ラインをさらに備えた請求項1に記載のスラグ排出システム。   The slag discharge system according to claim 1, further comprising a fluid supply line that is connected to the slag discharge line at a downstream side of the slag discharge valve and supplies a fluid to the inside of the slag discharge line. 前記流体供給ラインの下流側で前記スラグ払い出しラインに設けられたスラグ出口弁をさらに備えた請求項2に記載のスラグ排出システム。   The slag discharge system according to claim 2, further comprising a slag outlet valve provided in the slag discharge line at a downstream side of the fluid supply line. 前記スラグ払い出し弁と、前記スラグ出口弁との距離が所定の長さ以上ある請求項3に記載のスラグ排出システム。   The slag discharge system according to claim 3, wherein a distance between the slag discharge valve and the slag outlet valve is a predetermined length or more. 前記流体は気体であり、該流体は前記スラグ払い出し弁が開く前に予め前記流体供給ラインから前記スラグ払い出しラインの内部に供給され、前記流体の供給によって前記スラグ払い出しラインの内部圧力が前記ガス化炉の内部圧力と大気圧との間の圧力に設定される請求項3に記載のスラグ排出システム。   The fluid is a gas, and the fluid is supplied in advance from the fluid supply line into the slag discharge line before the slag discharge valve is opened, and the internal pressure of the slag discharge line is changed to the gasification by the supply of the fluid. The slag discharge system according to claim 3, which is set to a pressure between the internal pressure of the furnace and the atmospheric pressure. 前記流体は液体であり、該流体は前記スラグ払い出し弁が開く前に予め前記流体供給ラインから前記スラグ払い出しラインの内部に供給され、前記流体によって前記スラグ払い出しラインの内部空間の少なくとも一部が満たされる請求項3に記載のスラグ排出システム。   The fluid is a liquid, and the fluid is supplied in advance from the fluid supply line into the slag discharge line before the slag discharge valve is opened, and at least a part of the internal space of the slag discharge line is filled with the fluid. The slag discharge system according to claim 3. 前記スラグ払い出しラインに、その管路内径を部分的に拡大させた拡径部が設けられている請求項1に記載のスラグ排出システム。   The slag discharge system according to claim 1, wherein the slag discharge line is provided with an enlarged diameter part in which a pipe inner diameter is partially enlarged. 前記スラグ分離装置を介して前記スラグ冷却水送水ラインと接続され、前記スラグ分離装置にて前記スラグを分離された前記スラグ冷却水を前記スラグホッパに循環させるスラグ冷却水循環ラインと、
前記スラグ冷却水循環ラインに接続されている循環ポンプと、
前記循環ポンプの吸い込み側の圧力を計測する圧力計と、
前記圧力計により計測された圧力データを入力され、該圧力データが所定の閾値に達した時に、前記スラグ払い出し弁の開閉制御を行う制御部と、をさらに備えた請求項1に記載のスラグ排出システム。
A slag cooling water circulation line that is connected to the slag cooling water feed line via the slag separation device and circulates the slag cooling water separated from the slag by the slag separation device to the slag hopper;
A circulation pump connected to the slag cooling water circulation line;
A pressure gauge for measuring the pressure on the suction side of the circulation pump;
The slag discharge according to claim 1, further comprising: a control unit that receives pressure data measured by the pressure gauge and performs opening / closing control of the slag discharge valve when the pressure data reaches a predetermined threshold value. system.
請求項1から8のいずれかに記載のスラグ排出システムを備えたガス化炉。   A gasification furnace comprising the slag discharge system according to any one of claims 1 to 8. 炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部のスラグホッパに落下したスラグをスラグ冷却水と共にスラグ吸出口から吸い出し、スラグ冷却水送水ラインを通してスラグ分離装置に送るスラグ排出システムの運転方法であって、
前記スラグ吸出口が前記スラグによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に、前記スラグホッパから外部に延出させたスラグ払い出しラインから前記スラグを払い出すスラグ払い出し工程を備えるスラグ排出システムの運転方法。
A method for operating a slag discharge system that sucks slag that has fallen into a slag hopper at the bottom of a gasification furnace that gasifies carbon-containing solid fuel together with slag cooling water from a slag suction port and sends the slag to a slag separator through a slag cooling water feed line ,
An operation method of a slag discharge system comprising a slag discharge step of discharging the slag from a slag discharge line extended to the outside from the slag hopper when the slag suction port is blocked by the slag or when there is a sign of blockage.
前記スラグ払い出しラインに流体を供給する流体供給工程をさらに備える請求項10に記載のスラグ排出システムの運転方法。   The operation method of the slag discharge system according to claim 10, further comprising a fluid supply step of supplying a fluid to the slag discharge line. 前記スラグ払い出し工程の後に、前記流体供給工程を実行する請求項11に記載のスラグ排出システムの運転方法。   The operation method of the slag discharge system according to claim 11, wherein the fluid supply step is executed after the slag discharge step. 前記流体供給工程の実行時に、前記スラグ払い出しラインの上流部に設けられたスラグ払い出し弁の下流側に所定の距離を置いて設けられたスラグ出口弁を閉じる工程を実行する請求項11に記載のスラグ排出システムの運転方法。   12. The step of closing a slag outlet valve provided at a predetermined distance downstream of a slag discharge valve provided in an upstream portion of the slag discharge line when executing the fluid supply step. How to operate the slag discharge system. 前記スラグ払い出し工程の実行時に、前記スラグ払い出し弁を所定時間開いて閉じた後、前記流体供給工程を実行する請求項12に記載のスラグ排出システムの運転方法。   The operation method of the slag discharge system according to claim 12, wherein the fluid supply step is executed after the slag discharge valve is opened and closed for a predetermined time when the slag discharge step is executed. 前記スラグ分離装置を介して前記スラグ冷却水送水ラインと接続され、前記スラグ分離装置にて前記スラグを分離された前記スラグ冷却水を前記スラグホッパに循環させるスラグ冷却水循環ラインをさらに備えたスラグ排出システムの運転方法において、
前記スラグ冷却水循環ラインの圧力を測定する圧力測定工程と、
前記圧力測定工程により測定した圧力データに基づいて、前記スラグ吸出口の閉塞状態を判定する閉塞判定工程と、をさらに備え、
前記閉塞判定工程にて前記スラグ吸出口が閉塞したと判定された時、または閉塞の予兆がある時と判定された時に、前記スラグ払い出し工程を実行する請求項10に記載のスラグ排出システムの運転方法。
A slag discharge system further comprising a slag cooling water circulation line that is connected to the slag cooling water supply line via the slag separation device and circulates the slag cooling water separated from the slag by the slag separation device to the slag hopper. In the driving method of
A pressure measuring step of measuring the pressure of the slag cooling water circulation line;
A blockage determination step of determining a blockage state of the slag suction port based on the pressure data measured by the pressure measurement step,
The operation of the slag discharge system according to claim 10, wherein the slag discharge system is executed when it is determined that the slag intake port is blocked in the blockage determination step or when there is a sign of blockage. Method.
前記スラグ払い出し工程の実行時に、前記スラグ吸出口および前記スラグ冷却水送水ラインによる前記スラグの吸い出しを停止させる請求項15に記載のスラグ排出システムの運転方法。   The operation method of the slag discharge system according to claim 15, wherein when the slag discharge step is performed, the slag suction through the slag suction port and the slag cooling water supply line is stopped. 前記流体は気体であり、当該気体の充填圧力を前記ガス化炉の内部圧力と大気圧との間の圧力に設定する請求項13に記載のスラグ排出システムの運転方法。   The operation method of the slag discharge system according to claim 13, wherein the fluid is a gas, and the filling pressure of the gas is set to a pressure between an internal pressure of the gasification furnace and an atmospheric pressure. 前記流体は液体である請求項11に記載のスラグ排出システムの運転方法。   The method of operating a slag discharge system according to claim 11, wherein the fluid is a liquid.
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