JPH01229094A - 石炭ガス化炉のスラグ回収装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石炭ガス化炉のスラグ回収装置に係り、特に
、スラグタップ孔の閉塞防止及び信頼性の向上を可能に
したスラグ回収装置に関する。

〔従来の技術〕

昭和４８年の第１次石油層機を契機として、石油代替エ
ネルギーの技術開発が強力に推進されることになった０
石炭は、その豊富な可採埋蔵量故に今後数十年間のフェ
ーズにおける最も有力なエネルギー源として大きな期待
が寄せられている。

石炭ガス化炉は大別して固定法、流動床及び噴流床の三
方式に分類される。この中でも高効率大容量化、広範囲
炭種適合性、環境保全性及び信頼性等の総合的観点から
現状では石炭又は液化残渣からＨ，、Ｃｏを効率的に製
造できる噴流床方式が最も有望視され、その研究開発が
急ピッチで進められている。

その噴流床方式の石炭ガス化炉の一例を概略説明する。

ガス化炉本体は大別すると下部から上部に向ってスラグ
冷却部、ガス化部、熱回収部の三つに大別される。そし
てガス化部の内部に微粉炭、酸素及び水蒸気を供給し、
石炭の融点以上の１５００〜１７００℃の高温度で短時
間にガス化を行い、Ｈ，、Ｃｏガスを炉上部より得るも
のである。

ところで、ガス化炉の温度は石炭灰を溶解し、該ガス化
炉とスラグ冷却部とを仕切る炉底部のスラグタップより
溶解状態でしかも安定に該スラグ冷却部へ流す条件を満
足する必要がある。このため、噴流床方式のガス化温度
は、固定床では４００〜１４００℃、流動床では８００
〜１１ｏＯ℃であるのに対して最も高温度の１５００〜
１７００℃とする必要がある。従って、そのガス化炉は
極めて過酷なプロセス環境を安定かつ高い信頼性の下に
維持し得る装置構成でなければならない。

第５図は、従来例であるスラグ冷却装置の断面図を示す
、炉壁５をったって流れ出た液相スラグ７はスラグタッ
プ８の貫通孔内を通ってスラグ冷却部２へ流れ落ちる。

スラグ冷却部２の底部は、冷却水１２が貯溜されている
。

同図において、６は固相スラグ、９はガスタップ、１１
は炉床板、１５はバルブを示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

スラグ冷却部２の冷却水１２中に落下したスラグ性状の
一例を説明すると、スラグタップ８の貫通孔を通って流
れ出る溶融スラグ７′は直径０゜５〜３．０ｗｅの細長
い糸状のものである。従って。

スラグタップ８を通過するとすぐ凝固し、冷却水１２中
に投入後も破壊しない非常にやっかいなものである。そ
のため、この糸状のスラグが破壊せず後流からの溶融ス
ラグの付着、成長によりスラグタップ８の貫通孔を閉塞
するという問題があった。

本発明の目的は、上記糸状スラグによるスラグタップの
閉塞を防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明に係る石炭ガス化炉の
スラグ回収装置は、石炭ガス化炉のスラグ冷却部に、ス
ラグ粉砕手段を設けたものである。

スラグ粉砕手段は、−例として金網状のインペラを有す
る回転器がある。ここでインペラを一段に限らず多段構
造とするとスラグ粉砕効率が、−層良くなる。更に多段
インペラの網目を下段の方が上段より細かくするとより
一層よい。

また、インペラの回転方向又は回転数のいずれか一方あ
るいは両方を可変とすることによってもスラグ粉砕効率
を向上し得る。

〔作用〕

スラグタップの貫通孔を通過した糸状スラグは、運転の
継続と共にそのまま破断することなく長く伸び続けて冷
却水中に到達する。そこで金網状のインペラ回転体等の
スラグ粉砕手段に接触することにより容易に細かく粉砕
され回収される。これにより糸状スラグの成長、発達に
よるスラグタップの閉塞といった問題は解決される。

〔実施例〕

石炭ガス化炉のスラグ回収装置に関する本発明の一実施
例を第１図、第２図、第３図及び第４図を用いて説明す
る。

第１図は本発明となるスラグ冷却部におけるスラグ回収
装置の構造図、第２図及び第３図は本発明の各々異なる
実施例になる金網状のインペラを有する回転器の模式図
及び第４図は本発明に係るスラグ回収装置を組込んだ石
炭ガス化炉の構造を示す概略図である。

第４図に全体の構成を示したように、ガス化部１では燃
料供給口１０から投入された石炭、酸素及び水蒸気を１
５００〜１７００℃の高温度でガス化反応を行い、Ｈ，
、Ｇｏに富んだガスを熱回収部３上部で回収するもので
ある。４は生成ガスを示す、一方、問題となる石炭灰（
スラグ）は、ガス化部１内で溶融されて溶融スラグとな
り、この溶融された液相スラグ７は炉壁５の内面をった
って落下し、ガス化部１の下部に設置されたスラグタッ
プ８の貫通孔内を通過してスラグ冷却部２で急速に冷却
されて固相スラグとして回収する構成となっている。

この液相スラグ７をいかに安定して流下させ、スラグに
よるスラグタップ８の貫通孔の閉塞防止を解決するかが
信頼性の高いガス化炉運転を左右する最重要課題となっ
ていた。

しかしながら、従来装置では、スラグタップ８の貫通孔
を通過したスラグは、適用炭種あるいは石炭、酸素投入
量等の燃料条件により若干具なりはするものの、直径０
．５〜３．０ｍ程度の細長い糸状スラグ７′であり、こ
の糸状スラグ７′はスラグ冷却部２の底部の冷却水１２
中に到達後もなかなか破壊しない、このため後続側の液
相スラグ７が付着、堆積して肉太くなり、スラグタップ
８の貫通孔を閉塞して石炭ガス化炉の運転が不可能とな
るなど重大な問題が生じていた。

そこで、冷却水１２中にスラグ粉砕手段の一例となる金
網状のインペラを有する回転器１３を設置した。この回
転器１３は流下する糸状スラグ７′の形状、流下速度に
より任意に金網のメツシュを交換可能なことは勿論のこ
と、モータ１４により回転速度及び回転方向も任意に回
転可能な構造となっている。また、第２図及び第３図に
示したように金網状インペラを有する回転器１３を一段
もしくは多段構造とすることにより糸状スラブ７′の性
状に応じてその粉砕を容易にした。

例えば、第３図の上部インペラ１３″と下部インペラ１
３″の回転方向を逆方向とする。また。

糸状スラグ７′の先端部はより細くなる傾向にあること
から下部インペラ１３″の網目を上部インペラ１３′に
比べてより細かくした構造とする。

あるいは、これらの面構造を併用することにより糸状ス
ラグ７′の粉砕及び回収がより一層容易となった。

また、これらインペラの構造を金網状としたことにより
モータ１４の負荷を小さくできることから回転数を容易
に上げることが可能であり、このため糸状スラグ７′を
効率良くしかも細かく粉砕することが可能となった。

このように上記した金網状のインペラを有する回転器１
３を有するスラグ回収装置により、スラブタップ８の閉
塞防止が達成でき、信頼性の高い石炭ガス化炉の運転が
可能となるなど工業上多大の効果を奏するものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スラグ粉砕手段により糸状スラグが確
実に粉砕されるので、スラグタップの貫通孔が閉塞する
恐れが少ない。

スラグ粉砕手段をインペラ多段構造とする、更には多段
インペラのメツシュを異ならせる、また更にはインペラ
の回転方向及び回転数の少なくとも一方を可変とするこ
とにより、流下する糸状スラグの性状に応じて最適な粉
砕を実施することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るスラグ冷却部におけるスラグ回収
装置の構造図、第２図及び第３図は本発明の各々異なる
実施例になる金網状のインペラを有する回転器９模式図
、第４図は本発明になるスラグ回収装置を組込んだ石炭
ガス化炉の構造を示す概略図、第５図は従来のスラグ冷
却装置の構造断面図である。 ２・・・スラグ冷却部、７′・・・固液相スラグ（糸状
）、８・・・スラグタップ、１２・・・冷却水、１３・
・・金網状インペラ（スラグ粉砕手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石炭ガス化炉のスラグ冷却部に、スラグ粉砕手段を
   設けたことを特徴とする石炭ガス化炉のスラグ回収装置
   。 ２、スラグ粉砕手段は金網上のインペラを有する回転器
   である請求項１記載の石炭ガス化炉のスラグ回収装置。 ３、インペラは一段又は多段構造である請求項２記載の
   石炭ガス化炉のスラグ回収装置。４、インペラを多段構
   造とし、上段側から下段側に向かって網目を漸次細かく
   した請求項２記載の石炭ガス化炉のスラグ回収装置。 ５、インペラは回転方向及び回転数の少ないとも一方が
   可変である請求項２又は３記載の石炭ガス化炉のスラグ
   回収装置。