JPH0153719B2 - - Google Patents
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- JPH0153719B2 JPH0153719B2 JP3742782A JP3742782A JPH0153719B2 JP H0153719 B2 JPH0153719 B2 JP H0153719B2 JP 3742782 A JP3742782 A JP 3742782A JP 3742782 A JP3742782 A JP 3742782A JP H0153719 B2 JPH0153719 B2 JP H0153719B2
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- oxidizing gas
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は噴流層式石炭ガス化炉の起動方法に係
り、特に使用炭種に制約されることなく、起動時
間を短かくし、安全な運転を行うのに好適な噴流
層式石炭ガス化炉の起動方法に関する。
り、特に使用炭種に制約されることなく、起動時
間を短かくし、安全な運転を行うのに好適な噴流
層式石炭ガス化炉の起動方法に関する。
噴流層式石炭ガス化炉は、第１図に示すように
本体シエル１の内側に水冷壁管群２が設けられ、
この水冷管群２と本体シエル１との空間によりシ
ール層を構成している。この空間にはN2ガス３
が導入され、圧力バランスをとることによつて、
炉内のガスが直接本体シエル１に接して腐食トラ
ブルが生じないようになつている。炉内の下部空
間４はキヤタブル５で内張された構造となつてお
り、微粉炭と酸素の混合物６は炉内で高温状態で
部分酸化して石炭ガスとなる過程において、灰分
は溶融し、ノーズ７からウオーターチヤンバ８に
落下し急冷した後、スラグロツクホツパ９を経て
大気中に排出される。石炭ガスは炉内の上部空間
１０を通つて生成ガスの処理系に導入される。こ
の過程において、石炭ガスの保有熱によつて水冷
管群２を流動する水はスチームとなつて回収され
る。
本体シエル１の内側に水冷壁管群２が設けられ、
この水冷管群２と本体シエル１との空間によりシ
ール層を構成している。この空間にはN2ガス３
が導入され、圧力バランスをとることによつて、
炉内のガスが直接本体シエル１に接して腐食トラ
ブルが生じないようになつている。炉内の下部空
間４はキヤタブル５で内張された構造となつてお
り、微粉炭と酸素の混合物６は炉内で高温状態で
部分酸化して石炭ガスとなる過程において、灰分
は溶融し、ノーズ７からウオーターチヤンバ８に
落下し急冷した後、スラグロツクホツパ９を経て
大気中に排出される。石炭ガスは炉内の上部空間
１０を通つて生成ガスの処理系に導入される。こ
の過程において、石炭ガスの保有熱によつて水冷
管群２を流動する水はスチームとなつて回収され
る。
このような噴流層式石炭ガス化炉の起動時、起
動バーナ１１で炉内を暖め、バーナが点火されて
いる状態から逐次石炭に切替えることになる。こ
の場合、石炭ガス化炉がTEXACO炉のように極
めて厚い耐火レンガが内張されていると、予め耐
火レンガの内面を赤熱しておけば、一旦バーナー
を切つて石炭に切替えても起動操作に特に支障は
生じない。しかし第１図に示すような構造の噴流
層式石炭ガス化炉においては炉内下部が薄いキヤ
スタブル５が内張され、その他の炉内面は水冷管
群２で形成されているのでTEXACO炉のように
余熱を利用することができない。
動バーナ１１で炉内を暖め、バーナが点火されて
いる状態から逐次石炭に切替えることになる。こ
の場合、石炭ガス化炉がTEXACO炉のように極
めて厚い耐火レンガが内張されていると、予め耐
火レンガの内面を赤熱しておけば、一旦バーナー
を切つて石炭に切替えても起動操作に特に支障は
生じない。しかし第１図に示すような構造の噴流
層式石炭ガス化炉においては炉内下部が薄いキヤ
スタブル５が内張され、その他の炉内面は水冷管
群２で形成されているのでTEXACO炉のように
余熱を利用することができない。
また石炭ガス化に用いられる石炭種が低融点炭
の場合、起動バーナーで炉内雰囲気を加熱し、そ
の後石炭に切替えることによつて燃料の酸化手段
としての空気を使用する状態でも溶融スラグ化が
可能である。しかし石炭種が融点1500℃以上の高
融点炭の場合、空気燃焼の起動バーナーでは溶融
スラグ化が困難である。したがつて空気燃焼によ
り起動する場合、原料石炭中にスラグの低融点化
助剤を添加する方法も考えられるが、起動操作の
みのために低融点化助剤を添加するための設備を
設けることは実用面で問題がある。
の場合、起動バーナーで炉内雰囲気を加熱し、そ
の後石炭に切替えることによつて燃料の酸化手段
としての空気を使用する状態でも溶融スラグ化が
可能である。しかし石炭種が融点1500℃以上の高
融点炭の場合、空気燃焼の起動バーナーでは溶融
スラグ化が困難である。したがつて空気燃焼によ
り起動する場合、原料石炭中にスラグの低融点化
助剤を添加する方法も考えられるが、起動操作の
みのために低融点化助剤を添加するための設備を
設けることは実用面で問題がある。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を
解消し、使用される石炭種のいかんに拘わらず石
炭ガス化および溶融スラグ化が容易であつて、起
動時間を短縮し安定した運転を行なうことができ
る噴流式石炭ガス化炉の起動方法を提供すること
にある。
解消し、使用される石炭種のいかんに拘わらず石
炭ガス化および溶融スラグ化が容易であつて、起
動時間を短縮し安定した運転を行なうことができ
る噴流式石炭ガス化炉の起動方法を提供すること
にある。
要するに本発明は、起動時に酸化剤として空気
又は通常の空気よりも酸素含有量が高い酸化性ガ
スを用い、炉内が一定の温度に達した後、助燃剤
を石炭に切替えると共に酸化性ガス中の酸素含有
量を次第に高くし十分な燃焼状態に達した後、石
炭の投入量および酸化性ガスの酸素含有量を高く
し、炉内昇温を行ないながら炉内雰囲気を酸化雰
囲気から還元雰囲気に移行させることによつて上
記目的を達成したものである。
又は通常の空気よりも酸素含有量が高い酸化性ガ
スを用い、炉内が一定の温度に達した後、助燃剤
を石炭に切替えると共に酸化性ガス中の酸素含有
量を次第に高くし十分な燃焼状態に達した後、石
炭の投入量および酸化性ガスの酸素含有量を高く
し、炉内昇温を行ないながら炉内雰囲気を酸化雰
囲気から還元雰囲気に移行させることによつて上
記目的を達成したものである。
以下添付図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第３図は本発明を実施するためのフローシー
トをブロツクダイヤグラムで示す。第３図におい
て、噴流式石炭ガス化炉１１の起動時には酸化剤
として酸素製造設備１２（空気分離装置）より発
生した酸素１３と窒素１４を混合器１５を通じて
酸素―窒素混合ガス１６を作り、噴流式石炭ガス
化炉１１に供給する。一方起動時の燃料は、燃料
設備１７より噴流式石炭ガス化炉１１に供給し、
炉内を石炭灰がスラグ化するに可能な温度1300℃
〜3000℃まで加熱する。石炭は石炭設備１８より
噴流式石炭ガス化炉１１に供給される。ガス化炉
１１で発生した石炭ガスは集塵器１９を通り、こ
こで石炭ガス中の微粉炭が捕集され、この微粉炭
は再びガス化炉１１に導入される。集塵器１９を
通つたガスは生成ガスとして所望の設備に供給さ
れる。ガス化炉１１で発生したスラグ２１は第１
図に示すようなウオーターチヤンバおよびスラグ
ロツクホツパーを通じて大気中に排出される。こ
こで酸素―窒素混合ガス中の酸素濃度は25％〜80
％とすることが望ましい。混合ガス中の酸素濃度
が80％を越え、特に100％となると、炉内構造お
よび起動時用バーナーの温度上昇によるトラブル
が発生するため好ましくない。次に酸素―窒素混
合ガス中の酸素濃度の好適範囲について、酸素濃
度と燃焼ガス温度との関係を示す第４図によつて
説明する。起動時は失火やガスの爆発などによる
トラブルを防止するため、起動時は第４図に示す
酸化雰囲気領域で行なうのが望ましい。しかし起
動時の酸化剤として空気を用いた場合、酸化雰囲
気では1700〜1800℃程度までしか炉内温度が上昇
しないため、高溶融点灰石炭（灰溶融点1400〜
1500℃以上）では灰をスラグとして流動させて抜
出すことが困難となり、起動時間が長くなる問題
がある。一方起動時の酸化剤として100％の酸素
ガスを用いる場合、炉内温度が3000℃以上となる
ため装置の構造材料上の問題もある。従つて灰を
スラグ化するに十分な温度が得られ、かつ装置構
造材料上の問題を有しない酸素濃度25％〜80％が
望ましいことになる。また起動時の酸素―窒素混
合ガス中の酸素濃度を25％〜80％の範囲内で使用
される炭種により酸素濃度を調整することによつ
て使用される炭種に応じて起動操作を行なうこと
ができる。また上記のような酸素濃度の混合ガス
の場合、酸化剤として空気を用いる場合よりも起
動時の所用時間を短縮することができる。さらに
起動時に於いて酸化剤として空気を用いる場合、
酸化剤を空気から酸素に切替える場合に手間を要
し、切替え時の失火、温度低下などを生じる恐れ
がある。しかし本実施例に於いてはそのようなト
ラブルを未然に防止することができる。
る。第３図は本発明を実施するためのフローシー
トをブロツクダイヤグラムで示す。第３図におい
て、噴流式石炭ガス化炉１１の起動時には酸化剤
として酸素製造設備１２（空気分離装置）より発
生した酸素１３と窒素１４を混合器１５を通じて
酸素―窒素混合ガス１６を作り、噴流式石炭ガス
化炉１１に供給する。一方起動時の燃料は、燃料
設備１７より噴流式石炭ガス化炉１１に供給し、
炉内を石炭灰がスラグ化するに可能な温度1300℃
〜3000℃まで加熱する。石炭は石炭設備１８より
噴流式石炭ガス化炉１１に供給される。ガス化炉
１１で発生した石炭ガスは集塵器１９を通り、こ
こで石炭ガス中の微粉炭が捕集され、この微粉炭
は再びガス化炉１１に導入される。集塵器１９を
通つたガスは生成ガスとして所望の設備に供給さ
れる。ガス化炉１１で発生したスラグ２１は第１
図に示すようなウオーターチヤンバおよびスラグ
ロツクホツパーを通じて大気中に排出される。こ
こで酸素―窒素混合ガス中の酸素濃度は25％〜80
％とすることが望ましい。混合ガス中の酸素濃度
が80％を越え、特に100％となると、炉内構造お
よび起動時用バーナーの温度上昇によるトラブル
が発生するため好ましくない。次に酸素―窒素混
合ガス中の酸素濃度の好適範囲について、酸素濃
度と燃焼ガス温度との関係を示す第４図によつて
説明する。起動時は失火やガスの爆発などによる
トラブルを防止するため、起動時は第４図に示す
酸化雰囲気領域で行なうのが望ましい。しかし起
動時の酸化剤として空気を用いた場合、酸化雰囲
気では1700〜1800℃程度までしか炉内温度が上昇
しないため、高溶融点灰石炭（灰溶融点1400〜
1500℃以上）では灰をスラグとして流動させて抜
出すことが困難となり、起動時間が長くなる問題
がある。一方起動時の酸化剤として100％の酸素
ガスを用いる場合、炉内温度が3000℃以上となる
ため装置の構造材料上の問題もある。従つて灰を
スラグ化するに十分な温度が得られ、かつ装置構
造材料上の問題を有しない酸素濃度25％〜80％が
望ましいことになる。また起動時の酸素―窒素混
合ガス中の酸素濃度を25％〜80％の範囲内で使用
される炭種により酸素濃度を調整することによつ
て使用される炭種に応じて起動操作を行なうこと
ができる。また上記のような酸素濃度の混合ガス
の場合、酸化剤として空気を用いる場合よりも起
動時の所用時間を短縮することができる。さらに
起動時に於いて酸化剤として空気を用いる場合、
酸化剤を空気から酸素に切替える場合に手間を要
し、切替え時の失火、温度低下などを生じる恐れ
がある。しかし本実施例に於いてはそのようなト
ラブルを未然に防止することができる。
次に本発明の起動方法の一例を第５図に基づい
てさらに詳細に説明する。第５図に於いて起動時
のステツプを便宜的にステツプ１からステツプ７
に分けて説明する。ステツプ１において起動バー
ナーでLPGまたは油を空気相当または酸素濃度
25％程度の酸化性ガスを用いて燃焼し炉内温度を
常圧状態でＡまで昇温する。炉内温度Ａは石炭の
着火に必要な温度に維持されればよく、灰分を溶
融する必要はない。ステツプ２においては、炉内
温度Ａ〜Ｂの恒温状態の過程でLPGを石炭（微
粉炭）に切替え、酸化性ガス中の酸素濃度を増加
させる。
てさらに詳細に説明する。第５図に於いて起動時
のステツプを便宜的にステツプ１からステツプ７
に分けて説明する。ステツプ１において起動バー
ナーでLPGまたは油を空気相当または酸素濃度
25％程度の酸化性ガスを用いて燃焼し炉内温度を
常圧状態でＡまで昇温する。炉内温度Ａは石炭の
着火に必要な温度に維持されればよく、灰分を溶
融する必要はない。ステツプ２においては、炉内
温度Ａ〜Ｂの恒温状態の過程でLPGを石炭（微
粉炭）に切替え、酸化性ガス中の酸素濃度を増加
させる。
このような操作によつて炉内温度を除々に上
げ、かつ完全酸化雰囲気Ｇ点を確認する（ステツ
プ３およびステツプ４）。石炭の投入量を酸素の
付加率以上に増量して、設定値より十分低い圧力
レベルＧで還元雰囲気に移行させ、石炭ガス化で
ある可燃性ガスを生成する段階に入る（ステツプ
５）。次いで酸化性ガスを100％酸素に移行し、最
終的な昇圧、昇温を計り、最終的な溶融スラグの
生成温度Ｃに到達させる（ステツプ６）。溶融ス
ラグの生成温度Ｃを確認後、炉内圧の昇圧（Ｉ）
と石炭投入負荷(F)の設定を行う（ステツプ７）。
げ、かつ完全酸化雰囲気Ｇ点を確認する（ステツ
プ３およびステツプ４）。石炭の投入量を酸素の
付加率以上に増量して、設定値より十分低い圧力
レベルＧで還元雰囲気に移行させ、石炭ガス化で
ある可燃性ガスを生成する段階に入る（ステツプ
５）。次いで酸化性ガスを100％酸素に移行し、最
終的な昇圧、昇温を計り、最終的な溶融スラグの
生成温度Ｃに到達させる（ステツプ６）。溶融ス
ラグの生成温度Ｃを確認後、炉内圧の昇圧（Ｉ）
と石炭投入負荷(F)の設定を行う（ステツプ７）。
上記実施例においては、起動時の酸化剤に空気
を使用しないので噴流式石炭ガス化炉に空気を送
り込むための設備が不要となり、設備の低減を図
ることができる。尚上記実施例に於いては起動時
の酸化剤として酸素製造プラント（空気分離器）
から生成される酸素と窒素の混合ガスを用いてい
るが、本発明においては起動時の酸化剤として空
気に酸素製造プラント等から生成される酸素を混
入し、酸素濃度が25〜80％の酸化性ガスを用いて
使用することもできる。
を使用しないので噴流式石炭ガス化炉に空気を送
り込むための設備が不要となり、設備の低減を図
ることができる。尚上記実施例に於いては起動時
の酸化剤として酸素製造プラント（空気分離器）
から生成される酸素と窒素の混合ガスを用いてい
るが、本発明においては起動時の酸化剤として空
気に酸素製造プラント等から生成される酸素を混
入し、酸素濃度が25〜80％の酸化性ガスを用いて
使用することもできる。
以上のように本発明によれば起動時において、
酸化性ガス中の酸素濃度を調整することによつて
十分な炉内温度を得ることができるので石炭ガス
化および灰の溶融スラグ化が支障なく進行し、ま
た起動時の所用時間を短縮することができ、また
使用される石炭種のいかんに拘わらず溶融スラグ
化が可能である。また従来法のように空気から
100％酸素ガスへの切替えが不要であるので切替
え作業時に生じる失火などのトラブルを未然に防
止することができる。
酸化性ガス中の酸素濃度を調整することによつて
十分な炉内温度を得ることができるので石炭ガス
化および灰の溶融スラグ化が支障なく進行し、ま
た起動時の所用時間を短縮することができ、また
使用される石炭種のいかんに拘わらず溶融スラグ
化が可能である。また従来法のように空気から
100％酸素ガスへの切替えが不要であるので切替
え作業時に生じる失火などのトラブルを未然に防
止することができる。
第１図は噴流式石炭ガス化炉の構造を示す概略
的構成図、第２図は第１図のＡ―A′線に沿う断
面図、第３図は本発明の一例を示すブロツクダイ
ヤフラム、第４図は酸化剤中の酸素濃度と酸化、
還元雰囲気の関係を示す図、第５図は本発明の起
動方法の一例を示す説明図である。 １…本体シエル、２…水冷壁管群、５…キヤス
タブル、８…ウオーターチヤンバ、９…スラグロ
ツクホツパー、１１…噴流式石炭ガス化炉、１２
…酸素製造設備（空気分離装置）、１３…酸素、
１４…窒素、１５…混合器、１７…燃料設備、１
８…石炭供給設備、１９…集塵器。
的構成図、第２図は第１図のＡ―A′線に沿う断
面図、第３図は本発明の一例を示すブロツクダイ
ヤフラム、第４図は酸化剤中の酸素濃度と酸化、
還元雰囲気の関係を示す図、第５図は本発明の起
動方法の一例を示す説明図である。 １…本体シエル、２…水冷壁管群、５…キヤス
タブル、８…ウオーターチヤンバ、９…スラグロ
ツクホツパー、１１…噴流式石炭ガス化炉、１２
…酸素製造設備（空気分離装置）、１３…酸素、
１４…窒素、１５…混合器、１７…燃料設備、１
８…石炭供給設備、１９…集塵器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 噴流式石炭ガス化炉内を助燃剤と通常の空気
又はこの空気よりも酸素含有量が高い酸化性ガス
とにより昇温し、炉内が一定の温度に達した後、
助燃剤を石炭に切替えるとともに酸化性ガス中の
酸素含有量を次第に高くし、十分な燃焼状態に達
した後、石炭の投入量および酸化性ガス中の酸素
含有量をさらに高くし、炉内昇温を行いながら炉
内雰囲気を酸化雰囲気から還元雰囲気に移行させ
ることを特徴とする噴流式石炭ガス化炉の起動方
法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、酸化性ガス
が酸素と窒素との混合ガスである噴流式石炭ガス
化炉の起動方法。 ３ 特許請求の範囲第２項において、酸素および
窒素が、酸素製造プランドで生成されたものであ
る噴流式石炭ガス化炉の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3742782A JPS58154797A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 噴流式石炭ガス化炉の起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3742782A JPS58154797A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 噴流式石炭ガス化炉の起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58154797A JPS58154797A (ja) | 1983-09-14 |
| JPH0153719B2 true JPH0153719B2 (ja) | 1989-11-15 |
Family
ID=12497211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3742782A Granted JPS58154797A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 噴流式石炭ガス化炉の起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58154797A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014152300A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス化炉の起動方法、ガス化炉及びガス化複合発電設備 |
| JP2014208850A (ja) * | 2014-08-04 | 2014-11-06 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガス化炉の起動方法、ガス化炉及びガス化複合発電設備 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61143491A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-07-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 火炉冷却装置 |
| JPS61218690A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭ガス化装置 |
| JPH0635588B2 (ja) * | 1985-03-25 | 1994-05-11 | 三菱重工業株式会社 | 石炭ガス化装置 |
| JPS61221293A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭ガス化装置 |
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- 1982-03-10 JP JP3742782A patent/JPS58154797A/ja active Granted
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Also Published As
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| JPS58154797A (ja) | 1983-09-14 |
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