JPH03233206A - Raw material spout burner - Google Patents
Raw material spout burnerInfo
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- JPH03233206A JPH03233206A JP2830090A JP2830090A JPH03233206A JP H03233206 A JPH03233206 A JP H03233206A JP 2830090 A JP2830090 A JP 2830090A JP 2830090 A JP2830090 A JP 2830090A JP H03233206 A JPH03233206 A JP H03233206A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、燃焼炉又はガス化炉等に使用される原料噴出
バーナに係わり、特に、該バーナの先端部付着物の除去
に有効な構造をもつ原料噴出バーナに関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a raw material injection burner used in a combustion furnace or a gasification furnace, and in particular, to a structure effective for removing deposits from the tip of the burner. This invention relates to a raw material ejection burner having
従来、石油代替エネルギーとしては種々知られているが
、その中でも石炭は埋蔵量が最大であり、最も注目され
ている物質である。Various types of energy have been known to replace petroleum, but among them, coal has the largest reserves and is the substance that is attracting the most attention.
石炭は、固体で取り扱いが不便な上、灰分、硫黄及び窒
素等を含有しており、これを有効利用するためには、液
化、ガス化等によりクリーンなエネルギー源に変換し、
利用することが望まれる。Coal is solid and inconvenient to handle, and it also contains ash, sulfur, nitrogen, etc. In order to use it effectively, it must be converted into a clean energy source through liquefaction, gasification, etc.
It is hoped that it will be used.
現在、石炭のクリーン燃料化の有力な方法として、石炭
ガス化が注目されている。その中でも、水素製造を目的
とした石炭ガス化水素製造方式が注目されている。この
方式を支える重要技術の一つは石炭ガス化技術であり、
ガス化炉としては高いガス化効率、運転性、信頼性及び
幅広い炭種に対する適応性等が要求される。これらを満
足させるためには、微粉炭を高温の気流中でガス化剤(
酸素及び水蒸気)と反応させる噴流層ガス化方式が有望
である。Coal gasification is currently attracting attention as a promising method for converting coal into clean fuel. Among these, the coal gasification hydrogen production method for the purpose of hydrogen production is attracting attention. One of the key technologies supporting this method is coal gasification technology.
Gasifiers are required to have high gasification efficiency, operability, reliability, and adaptability to a wide range of coal types. In order to satisfy these requirements, pulverized coal must be placed in a high-temperature air stream with a gasifying agent (
A spouted bed gasification method that reacts with oxygen (oxygen and water vapor) is promising.
その噴流層ガス化炉を用いた公知のガス化装置の概略図
を第6図に示す。本装置は、石炭供給系、ガス化剤供給
系、ガス化炉、集じん系及び脱硫系から成る。A schematic diagram of a known gasifier using the spouted bed gasifier is shown in FIG. This equipment consists of a coal supply system, a gasification agent supply system, a gasification furnace, a dust collection system, and a desulfurization system.
石炭供給系は、粉砕機で粉砕、分級された粉末固体燃料
36を原料搬送ライン34から常圧ホッパ内35に搬送
した後、加圧ホッパ37へ充填し、その後、外壁に重量
測定用のロードセル42を設置した供給ホッパ38へ供
給する。粉末固体燃料36の供給時は、供給ホッパ38
の圧力をガス化炉45の圧力よりも数kg高くした後、
粉末固体燃料36をフィーダ39で定量し、エダクタ4
1内に供給し、搬送ガス40 (窒素及び不活性ガス)
で原料輸送ライン19内を流通させ、ガス化炉45に供
給する。途中数本のバーナ47に均等分配できる分配器
17を介して、分岐管16.56内に流通してガス化炉
45内に供給している。The coal supply system transports the powdered solid fuel 36 that has been crushed and classified by the crusher from the raw material conveyance line 34 to the atmospheric pressure hopper 35, and then fills it into the pressure hopper 37. Thereafter, a load cell for weight measurement is installed on the outer wall. 42 is supplied to the supply hopper 38 in which the 42 is installed. When supplying the powdered solid fuel 36, the supply hopper 38
After making the pressure several kg higher than the pressure of the gasifier 45,
Powdered solid fuel 36 is quantified by feeder 39 and then transferred to eductor 4.
1 and carrier gas 40 (nitrogen and inert gas)
The raw material is passed through the raw material transport line 19 and supplied to the gasifier 45. It flows through a branch pipe 16.56 through a distributor 17 that can evenly distribute it to several burners 47, and is supplied to the gasification furnace 45.
ガス化剤供給系は、酸素調節弁50、水蒸気調節弁51
を有し、ガス死刑供給ライン52.53を流通させ、途
中二分割しガス死刑供給ライン54.55を通り、バー
ナ47に至り、ガス化炉45に供給する。粉末固体燃料
36とガス化剤は、バーナ先端出口もしくは内部で接触
する。The gasifying agent supply system includes an oxygen control valve 50 and a steam control valve 51.
, the gas execution line 52 , 53 is passed through, the gas execution line 52 , 53 is divided in half, and the gas execution line 54 , 55 is passed through to the burner 47 and then supplied to the gasification furnace 45 . The powdered solid fuel 36 and the gasifying agent come into contact at the burner tip outlet or inside.
ガス化炉45は、耐火レンガで内張すした構造のもので
ある。ガス化炉内部は高温のため、石炭中の灰分が溶融
したスラグ等が析出する。そのため、それを回収するス
ラグ流通ライン48、スラグホッパ49を有している。The gasifier 45 has a structure lined with firebrick. Due to the high temperature inside the gasifier, slag, etc., which is the molten ash in the coal, precipitates. Therefore, a slag distribution line 48 and a slag hopper 49 are provided to collect the slag.
ガス化炉45から生成したガスは、ガス化炉出口ライン
57から集じん装置58、脱硫装置59を経て、生成ガ
ス中のダストや硫化水素等を除去した後、クリーンガス
として60を経て取り出され、原料ガスあるいは燃料ガ
スとして使用される。The gas generated from the gasifier 45 is passed from the gasifier outlet line 57 to a dust collector 58 and a desulfurizer 59 to remove dust, hydrogen sulfide, etc. from the generated gas, and then taken out as clean gas through 60. , used as raw material gas or fuel gas.
これらの装置に設置しているガス化炉45には、前記の
ように粉末固体燃料(石炭、液化残渣等)36を供給す
る供給系とガス化炉45側にはバーナ47を有している
。The gasifier 45 installed in these devices has a supply system for supplying powdered solid fuel (coal, liquefied residue, etc.) 36 as described above, and a burner 47 on the gasifier 45 side. .
バーナ47は、粉末固体燃料36とガス化剤とをバーナ
先端内、外で接触させて、反応させることにより水素、
−酸化炭素等に富んだガスを発生させる重要な機器の一
つである。該バーナは、粉末固体燃料を連続供給中に何
等かの原因により、バーナ先端部で閉塞する場合がある
。このような現象は、搬送用窒素量が低減し、流速が低
下した時や、ガス化炉や供給ホッパの圧力の変動及び粉
末固体燃料中に木屑、粗粒子の含有等が原因で、バーナ
先端部粉末固体燃料供給ラインに粉末固体燃料が堆積し
閉塞することが多々生じる。また、炭種によっては、バ
ーナ出口は高温なためスラグがバーナ先端部に付着し、
閉塞する場合も考えられる。The burner 47 generates hydrogen and
-It is one of the important devices that generates gas rich in carbon oxide, etc. The burner may become clogged at the burner tip for some reason during continuous supply of powdered solid fuel. This phenomenon occurs when the flow rate decreases due to a decrease in the amount of nitrogen being transported, or due to pressure fluctuations in the gasifier or supply hopper, or the presence of wood chips or coarse particles in the powdered solid fuel. Powdered solid fuel often accumulates in the powdered solid fuel supply line and causes blockage. Also, depending on the type of coal, slag may adhere to the tip of the burner due to the high temperature at the burner outlet.
Occlusion may also occur.
そこで、こうしたバーナ先端部での閉塞をいかに早く、
解体もせずに復帰させることができるかが、運転操作性
の向上を図る上で不可欠になってく る。Therefore, how can we quickly eliminate this blockage at the tip of the burner?
Whether it can be restored without disassembly is essential to improving operability.
従来、バーナの先端部における閉塞復帰手段を有するバ
ーナに関し、代表的なものを以下に述べる。Conventionally, typical burners having a closure recovery means at the tip of the burner will be described below.
(1) 粉末固体燃料供給ラインにある圧端バージ部
及びブローパイプ内に供給している搬送用ガス(窒素)
を多量に供給し逆圧をかける方法(特開昭611590
11号公報)、
(2) 粉末固体燃料の供給を一旦停止してバーナ手
前のバルブを開にしガス化炉側から大気中にガスを抜き
出す方法(ガス化炉側の圧力が高い場合)、(3)
バーナ内を堆積物除去棒で刺激する方法、(4) ノ
ズル先端部に振動部材を取付け、ノズル先端部に振動を
与える方法(特開昭59−76566号公報)、
発明が解決しようとする課題〕
前記(1)の方法では、バーナ先端部にスラグや粉末固
体燃料が付着堆積固化している場合は、ガスを多大に流
通しただけでは中々解除することは困難である。また、
他の流通ラインに影響を及ぼし閉塞していないバーナま
でも閉塞させる危険がある(同一分配器から原料が各バ
ーナに搬送供給している場合、窒素パージの繰り返し操
作により搬送管内に圧力変動がおきるため)。(1) Conveying gas (nitrogen) supplied to the pressure end barge and blow pipe in the powder solid fuel supply line
A method of supplying a large amount of
(2) A method of temporarily stopping the supply of powdered solid fuel and opening the valve before the burner to extract gas from the gasifier side to the atmosphere (if the pressure on the gasifier side is high), ( 3)
A method of stimulating the inside of a burner with a deposit removal rod, (4) A method of attaching a vibrating member to the nozzle tip and applying vibration to the nozzle tip (Japanese Patent Application Laid-Open No. 76566/1983), Problems to be Solved by the Invention ] In the method (1) above, if slag or powdered solid fuel is deposited and solidified on the tip of the burner, it is difficult to release it just by passing a large amount of gas. Also,
There is a risk of affecting other distribution lines and clogging even burners that are not blocked (if raw materials are being transported and supplied to each burner from the same distributor, pressure fluctuations will occur in the transport pipe due to repeated nitrogen purge operations) For).
前記(2)の方法では、粉末固体燃料がバーナ先端部に
堆積している場合には解除できるが、スラグが付着して
いる場合には非常に困難である。また、この方法は原料
を一旦停止しなければならない欠点がある。In method (2) above, it is possible to remove the problem if powdered solid fuel is deposited on the tip of the burner, but it is very difficult to remove the problem if slag is attached. Additionally, this method has the disadvantage that the raw materials must be temporarily stopped.
前記(3)の方法では、(1)、(2)の方法と比較す
ると一番効果があると考えられる。しかし、原料供給管
内に除去棒等を挿入することはノズル内での抵抗が増大
し、さらに悪化させる危険がある。また、高圧装置に使
用される場合は、除去棒作動部のシール部でガス漏れが
発生する危険があり、このシールの構造に注意をようす
るとともに複雑化が考えられる。前記(2)同様、最悪
の場合には、その閉塞部のノズルラインだけバルブ等に
より一旦停止しなければならない欠点がある。The method (3) is considered to be the most effective when compared with the methods (1) and (2). However, inserting a removal rod or the like into the raw material supply pipe increases resistance within the nozzle, and there is a risk of further deterioration. In addition, when used in a high-pressure device, there is a risk of gas leakage at the seal portion of the removal rod operating section, so care must be taken with the structure of this seal and it may become complicated. Similar to (2) above, in the worst case, there is a drawback that only the nozzle line of the blocked part must be temporarily stopped by a valve or the like.
前記(4)の方法では、原料がセメントのように反応し
ない原料に対しては、振動を与えることにより垂れ落ち
や噴霧及び閉塞等に効果があると考えられるが、原料が
石炭または液化残渣のように反応してガス、タール及び
チャーを生成するものに対しては、ノズル先端の振動部
材に付着し、作動出来なくなり効果がなくなると同時に
炉内が1400度以上と高温なため振動部材が耐えられ
ないことが予想される。In the method (4) above, vibration is considered to be effective for preventing dripping, spraying, and blockage when the raw material is unreactive, such as cement, but when the raw material is coal or liquefied residue, The substances that react and generate gas, tar, and char adhere to the vibrating member at the tip of the nozzle, making it inoperable and ineffective, and at the same time, the vibrating member cannot withstand the high temperature inside the furnace, which is over 1400 degrees Celsius. It is expected that this will not be possible.
以上(1)から(4)の方法に関しては、いずれも効果
が薄く、一長一短がある。Regarding the methods (1) to (4) above, all of them are less effective and have advantages and disadvantages.
本発明は、上記のような問題点のない、スラグ等の付着
物に対しても有効で、簡単な操作で自動的に閉塞部分が
復帰できる原料噴出バーナを提供することを目的とする
。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a raw material injection burner that does not have the above-mentioned problems, is effective against deposits such as slag, and can automatically restore the closed portion with a simple operation.
上記目的は、バーナ手前入口部の粉末固体燃料ライン及
びバーナ内内筒管出口部に、不燃性固体微粒子を瞬間的
に供給させる装置を設置することによって達成される。The above object is achieved by installing a device that instantaneously supplies non-flammable solid particles to the powdered solid fuel line at the front inlet of the burner and the outlet of the burner inner cylindrical pipe.
すなわち、本発明は、同軸上に円管を複数個重ね合わせ
て、その一番外側の外筒管内に冷却水を供給する流通路
、一番外側の外筒管内と一番内側の内筒管内の中間にあ
る中間筒管内に酸化分解剤を供給する流通路、一番内側
の中心流路を有する内筒管内に粉末固体燃料及び搬送用
気体を供給する流通路を有し、その先端部出口で粉末固
体燃料と酸化分解剤とを接触させる該粉末固体燃料の酸
化分解用バーナにおいて、数ミクロンの不燃性の固体微
粒子を前記内筒管内に瞬間的に供給する手段を有するこ
とを特徴とする原料噴出バーナである。That is, the present invention has a plurality of circular tubes stacked on the same axis, a flow path for supplying cooling water into the outermost outer tube, and a flow path inside the outermost outer tube and inside the innermost inner tube. A flow passage for supplying an oxidizing decomposer in an intermediate cylindrical pipe located in the middle of the pipe, and a flow passage for supplying powdered solid fuel and transport gas in an inner cylindrical pipe having an innermost central flow passage, and an outlet at the tip thereof. The burner for oxidative decomposition of powdered solid fuel in which the powdered solid fuel and the oxidative decomposition agent are brought into contact with each other is characterized by having means for instantaneously supplying nonflammable solid fine particles of several microns into the inner cylindrical pipe. This is a raw material spout burner.
本発明において、中間筒管内に流通する酸化分解剤とし
ては、酸素、空気又は水蒸気が使用でき、中心流路に供
給する粉末固体燃料としては、石炭又は石炭の液化残渣
を粉末にして使用でき、また、これらの粉末固体燃料の
搬送用気体としては、窒素等の不活性気体又は生成ガス
が使用できる。In the present invention, oxygen, air, or steam can be used as the oxidative decomposition agent flowing in the intermediate pipe, and as the powdered solid fuel supplied to the central flow path, coal or liquefied coal residue can be used in powdered form. Further, as the gas for transporting these powdered solid fuels, an inert gas such as nitrogen or a generated gas can be used.
そして、本発明における不燃性固体微粒子としては、砂
、アルミナ系微粒子等の不燃性でしかも高温で融解しな
いものを微粉砕して数ミクロンにしたものが使用できる
。この不燃性固体微粒子は、酸化分解剤とか固体燃料の
流通路とは別に、流通路を設けるのがよく、その供給速
度は100 m/s以上とするのがよい。As the nonflammable solid particles in the present invention, nonflammable particles such as sand and alumina particles that are non-flammable and do not melt at high temperatures can be pulverized into particles of several microns. It is preferable to provide a flow path for the non-flammable solid particles in addition to the flow path for the oxidative decomposition agent or solid fuel, and the supply speed thereof is preferably 100 m/s or more.
また、原料噴出バーナには、不燃性固体微粒子の供給装
置を設置し、粉末固体燃料供給ラインの差圧を検知する
差圧発振器と前記固体微粒子供給装置を連動させる自動
制御機構を設けるのがよく、更に、不燃性の固体微粒子
は、粉末固体燃料の供給を停止しないで供給し、閉塞部
分を自動的に除去してバーナ機能を復帰させることがで
きる。Furthermore, it is preferable that the raw material injection burner is provided with a supply device for non-flammable solid particles, and an automatic control mechanism that interlocks the differential pressure oscillator that detects the differential pressure in the powder solid fuel supply line and the solid particle supply device. Furthermore, the non-flammable solid particles can be supplied without stopping the supply of powdered solid fuel, and the blockage can be automatically removed to restore the burner function.
本発明の原料噴出バーナは、主にガス化炉用として説明
するが、粉末固体燃料の燃焼炉用としても使用できる。Although the raw material injection burner of the present invention will be described mainly for use in a gasification furnace, it can also be used for a powder solid fuel combustion furnace.
本発明の不燃性固体微粒子の供給装置を原料噴出バーナ
に設置することにより、粉末固体燃料搬送ラインに設置
している差圧発振器の値がある設定値以上の値になると
、バーナ先端部が閉鎖しだしたものと感知し、不燃性固
体微粒子を充填したホッパ下のバルブとフィーダが同時
に作動し、少量の固体微粒子を加圧投入すると同時に、
不燃性固体微粒子搬送用ガス量を増大させ、パルス投入
することにより、バーナに付着した堆積物が摩擦、衝撃
の作用により除去できる。更に、これらの装置を自動制
御できる自動制御装置を設置することにより、前記の操
作を自動的になし、粉末固体燃料の供給を停止すること
なく、閉塞部を復帰させることができる。By installing the nonflammable solid particulate supply device of the present invention in a raw material injection burner, when the value of the differential pressure oscillator installed in the powder solid fuel conveyance line exceeds a certain set value, the tip of the burner closes. The valve and feeder under the hopper filled with non-flammable solid particles operate simultaneously, and at the same time, a small amount of solid particles are fed under pressure.
By increasing the amount of gas for transporting nonflammable solid particles and supplying pulses, deposits attached to the burner can be removed by friction and impact. Furthermore, by installing an automatic control device that can automatically control these devices, the above-mentioned operation can be performed automatically and the blocked portion can be returned to its original state without stopping the supply of powdered solid fuel.
以下、本発明の一実施例を図面により説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されない。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.
実施例1
本実施例は、粉末固体燃料をバーナを介してガス化炉内
へ供給する際に、バーナ先端部で原料等が堆積し閉塞し
だした時、原料を停止せずに復帰させる場合に本発明を
適用したものである。Example 1 This example describes a case where, when powdered solid fuel is supplied into a gasifier through a burner, when raw materials etc. accumulate at the tip of the burner and it starts to become clogged, the raw material is returned without stopping. The present invention is applied to.
まず、第7図に本発明を用いた時のガス化炉の概略図を
示す。ガス化炉は噴流層型のガス化炉45を用い、内部
を耐火レンガで内張すした構造で、スラグ冷却ライン4
8、反応部46及び生成ガス流通部57から成る。外部
混合型のバーナ47をガス化炉反応部46下部にガス化
炉内で旋回流が形成されるように接線方向に2本設置し
た。本バーナには冷却水入口、出口4.5、酸化分解剤
供給ライン6及び石炭分岐管ライン16が接続されてい
る。ガス化炉46内は1400度以上の高温となるため
石炭中の灰が溶融したスラグを生成し、このスラグを自
由落下させ、水を充填したスラググ冷却部49に供給し
、急冷固化せしめ回収した。First, FIG. 7 shows a schematic diagram of a gasifier when the present invention is used. The gasification furnace uses a spouted bed type gasification furnace 45, with a structure lined with firebrick, and a slag cooling line 4.
8, a reaction section 46 and a generated gas distribution section 57. Two external mixing type burners 47 were installed in the tangential direction below the gasifier reaction section 46 so that a swirling flow was formed in the gasifier. A cooling water inlet, an outlet 4.5, an oxidizing decomposer supply line 6 and a coal branch pipe line 16 are connected to this burner. Since the temperature inside the gasifier 46 reaches a high temperature of 1,400 degrees or more, the ash in the coal generates molten slag, which is allowed to fall freely and supplied to the slag cooling section 49 filled with water, where it is rapidly solidified and recovered. .
石炭供給系の石炭分岐管ライン16に差圧検出ライン2
0、差圧発振器21を取り付け、ラインの差圧を測定す
るとともにバーナ内粉末固体燃料ラインのすぐ外側通路
に不燃性固体微粒子供給ラインを設け、該ラインに連結
して不燃性固体微粒子を充填したホッパ及びその供給系
11.12.22を設置した。Differential pressure detection line 2 is installed in the coal branch pipe line 16 of the coal supply system.
0. A differential pressure oscillator 21 was installed to measure the differential pressure in the line, and a nonflammable solid fine particle supply line was installed in the passage just outside the powder solid fuel line in the burner, and the line was connected to fill with nonflammable solid fine particles. A hopper and its supply system 11.12.22 were installed.
次に、本発明のバーナの一実施例を示した第1図によっ
て説明する。Next, a description will be given with reference to FIG. 1 showing an embodiment of the burner of the present invention.
全体の構成は、バーナ本体25、石炭供給系16.17
.18.19.20.21、不燃性固体微粒子供給系7
.8.9.10.11.12.22、自動制御機構部1
3.14.15より成る。The overall configuration consists of a burner body 25, a coal supply system 16.17
.. 18.19.20.21, Nonflammable solid particulate supply system 7
.. 8.9.10.11.12.22, automatic control mechanism section 1
Consists of 3.14.15.
バーナ本体は、一番外側の外筒部を冷却水入口、出口ラ
イン4.5から冷却水、一番内側の内筒管中心流路1を
粉末固化燃料と搬送用ガス、外筒管と内筒管の中間筒管
内の酸化分解剤供給ライン6から酸化分解剤(酸素、水
蒸気等)がそれぞれ流通するとともにその酸化分解剤供
給ライン6の内側に不燃性固体微粒子9が流通する不燃
性固体微粒子流通ライン24を設けた四重管構造である
。The burner body has a cooling water inlet from the outermost outer cylinder, a cooling water from the outlet line 4.5, a powder solidified fuel and conveying gas from the innermost inner cylinder tube center flow path 1, an outer cylinder pipe and an inner cylinder. Nonflammable solid fine particles in which oxidative decomposers (oxygen, water vapor, etc.) flow from oxidative decomposer supply lines 6 in the intermediate cylindrical pipe of the cylindrical pipe, and nonflammable solid fine particles 9 flow inside the oxidative decomposer supply lines 6. It has a quadruple pipe structure with a distribution line 24.
酸化分解剤は酸化分解剤供給ライン6からバーナ内中間
筒管内へ供給し、バーナ先端部ガス化剤吹き出し孔3か
ら噴出する。The oxidative decomposition agent is supplied from the oxidative decomposition agent supply line 6 into the intermediate cylindrical pipe inside the burner, and is ejected from the gasifying agent blow-off hole 3 at the tip of the burner.
粉末固体燃料は原料輸送ライン19を流通し分配器17
に供給され均等に分配される。その後、分岐管搬送ライ
ン16を経て、バーナ内の内筒管中心流路1に供給され
、原料噴出孔2から噴出する。途中、分岐管搬送ライン
16に差圧を検知する差圧取り出しロライン20と差圧
発信器21を設置した。これらの20.21機構部によ
りバーナ先端部での閉塞状態を感知する。The powdered solid fuel flows through the raw material transport line 19 and passes through the distributor 17.
and distributed evenly. Thereafter, the raw material is supplied to the inner tube central flow path 1 in the burner through the branch pipe conveyance line 16, and is ejected from the raw material ejection hole 2. On the way, a differential pressure extraction line 20 and a differential pressure transmitter 21 for detecting differential pressure were installed in the branch pipe conveyance line 16. These 20.21 mechanical parts detect a blockage state at the tip of the burner.
不燃性固体微粒子供給系は、固体微粒子供給ホッパ10
、バルブ11、フィーダ12、固体微粒子搬送用ガス供
給口22、加圧用ガス供給ロア及び圧力調節用調節弁8
から成る。The nonflammable solid particle supply system includes a solid particle supply hopper 10.
, valve 11, feeder 12, gas supply port 22 for solid particulate transport, gas supply lower for pressurization, and control valve 8 for pressure adjustment.
Consists of.
これら各部の作動はまず、固体微粒子供給ホッパ10内
をあらかじめ、ホッパ加圧用供給ロアから窒素または不
活性ガスにより、ガス化炉側よりも数kg高めに圧力調
節弁8により調節しておく。In order to operate these parts, first, the inside of the solid particulate supply hopper 10 is adjusted in advance by nitrogen or inert gas from the supply lower for pressurizing the hopper to a pressure several kg higher than that on the gasifier side using the pressure regulating valve 8.
また、固体微粒子搬送用ガス供給口22からは少量のガ
スを常時流通しておく。これはこのラインの閉塞防止の
ためである。Further, a small amount of gas is constantly allowed to flow through the gas supply port 22 for transporting solid fine particles. This is to prevent blockage of this line.
自動制御機構部は各作動機構部13、自動制御装置14
及び差圧発信器21からの信号15からなる。The automatic control mechanism section includes each operating mechanism section 13 and automatic control device 14.
and the signal 15 from the differential pressure transmitter 21.
そして、原料噴出孔2が何等かの原因で閉塞した場合、
すぐ分岐管搬送ライン16に設置した差圧発信器21の
指示値が上昇し、ある設定値以上になると自動制御装置
14が感知し、各作動機構部13が信号を送り、ホッパ
1o下バルブ11、フィーダ12の作動及び搬送用供給
口22からガスを同時に供給、作動させることにより、
ホッパ内に充填した固体微粒子9は瞬間的にパルス投入
され、バーナ先端部に付着した堆積物を自動的に除去す
る操作を行うものである。If the raw material nozzle 2 is blocked for some reason,
Immediately, the indicated value of the differential pressure transmitter 21 installed in the branch pipe conveyance line 16 increases, and when it exceeds a certain set value, the automatic control device 14 senses it, each operating mechanism section 13 sends a signal, and the lower valve 11 of the hopper 1o , by simultaneously supplying and operating the feeder 12 and the gas from the transport supply port 22,
The solid particles 9 filled in the hopper are instantaneously pulsed to automatically remove deposits attached to the tip of the burner.
この作動を図に示したのが第8図である。第8図は、横
軸に経過時間Δt、縦軸にガス化炉内と原料供給管との
差圧Δpを示す作動図である。原料をガス化炉内へ定常
供給している時のΔpは、通常原料供給量が20kg/
h程度で200 mmAqでであるが、これがt。から
原料噴出バーナの先端部が徐々に閉塞ぎみになるとΔp
も徐々に上昇する。Δp = 800 mmAq時にな
ると差圧発信器21の指示により、当初より設定してい
た値Δp800 mmAqを自動制御装置14が感知し
く1+)各作動機構部13が信号を送り、ホッパ10下
バルブ11、フィーダ12及び搬送用供給口22がt2
t+の遅れをもって作動すると図のように急激にΔpが
減少し、定常時の200 mmAqに復帰する。This operation is illustrated in FIG. 8. FIG. 8 is an operation diagram showing the elapsed time Δt on the horizontal axis and the differential pressure Δp between the inside of the gasifier and the raw material supply pipe on the vertical axis. Δp when the raw material is constantly supplied into the gasifier is normally 20 kg/
It is about 200 mmAq in h, but this is t. When the tip of the raw material jetting burner gradually becomes close to being blocked, Δp
also gradually rises. When Δp = 800 mmAq, the automatic control device 14 senses the originally set value Δp800 mmAq according to the instruction from the differential pressure transmitter 21, and each operating mechanism 13 sends a signal to activate the hopper 10 lower valve 11, The feeder 12 and the conveyance supply port 22 are at t2
When activated with a delay of t+, Δp decreases rapidly as shown in the figure and returns to the steady state of 200 mmAq.
したがって、Δpの差圧が上昇すると上記動作を繰返す
ことにより、原料の供給を停止することもなく自動的に
制御するものである。Therefore, when the differential pressure of Δp increases, by repeating the above operation, the supply of raw materials is automatically controlled without stopping.
また、固体微粒子投入時は、瞬間的に数gを加圧投入し
、搬送用ガスの噴出速度をLoom/s以上とし、その
噴出口の位置をバーナ先端部から数mm奥まったところ
に設置することにより、バーナ先端部に付着した堆積物
を除去するものである。Also, when introducing solid particles, several grams of solid particles are momentarily introduced under pressure, the ejection speed of the conveying gas is set to Loom/s or more, and the position of the ejection port is set several mm back from the tip of the burner. This removes deposits attached to the tip of the burner.
上記発明手段を用いて、ガスの噴出速度と差圧との関係
を示したグラフを第9図に示す。第9図には、従来方式
のa振動のみの場合(二点鎖線)、b原料供給ラインの
パージガスラインからN2ガスパージした場合(−点鎖
線)、c本発明の固体微粒子流通路からN2ガスのみを
パージした場合(破線)を合せて示した。図に示すよう
に、aの場合はほとんど効果がなかった。bの場合は、
N2ガス噴出速度が100m/sまではΔpは徐々に減
少したが(△pは400 mmAq) 、噴出速度を1
00m/s以上としても△pはあまり変化せず、むしろ
、原料供給系に影響を及ぼし、吹出し口でも抵抗が増大
し原料の供給が間欠点になった。また、Cの場合、N2
ガス噴出速度が速くなる程Δpが減少し効果が現われ、
バーナ先端部に付着した塊状物等がある程度はく離され
るが、噴出速度が100m/s以上にしても、△pが2
50 +nmAq一定で当初のΔp200 mmAqま
でには復帰しなかった。このことはガスのみの場合、バ
ーナ先端部に付着した付着物はある程度、はく離するが
、供給管内径まで全部除去できず桟付着物があることが
わかった。FIG. 9 shows a graph showing the relationship between gas ejection speed and differential pressure using the above-mentioned means of the invention. Fig. 9 shows a case of the conventional system where only vibration (double-dashed line), b case where N2 gas is purged from the purge gas line of the raw material supply line (-dotted line), and c only N2 gas from the solid fine particle flow path of the present invention. Also shown is the case where the gas was purged (dashed line). As shown in the figure, there was almost no effect in case a. In the case of b,
Δp gradually decreased until the N2 gas jetting speed reached 100 m/s (Δp was 400 mmAq), but when the jetting speed was reduced to 1
Even when the speed was 00 m/s or more, Δp did not change much, but rather it affected the raw material supply system, and the resistance increased at the outlet, resulting in intermittent supply of raw materials. Also, in the case of C, N2
As the gas ejection speed increases, Δp decreases and the effect appears,
The lumps attached to the tip of the burner are peeled off to some extent, but even if the ejection speed is 100 m/s or more, △p is 2.
50 +nmAq remained constant and did not return to the initial Δp200 mmAq. It was found that in the case of only gas, the deposits attached to the tip of the burner were peeled off to some extent, but the inner diameter of the supply pipe could not be completely removed, resulting in the presence of deposits on the crosspiece.
本発明の固体微粒子流通路から固体微粒子とN。Solid fine particles and N from the solid fine particle flow path of the present invention.
ガスを流通した場合は、固体微粒子による効果が現われ
、ガスのみの場合に比べ、噴出速度が100rn/s付
近で△p= 200mmAqに復帰させることができた
。よって、搬送ガスに固体微粒子を少量混入させること
は、バーナ先端部に付着した全付着物を除去できる効果
があることがわかった。When gas was passed through, the effect of solid particles appeared, and it was possible to restore Δp to 200 mmAq at an ejection speed of around 100 rn/s, compared to when only gas was used. Therefore, it has been found that mixing a small amount of solid particles into the carrier gas is effective in removing all the deposits attached to the tip of the burner.
第10図は、差圧△pに及ぼす固体微粒子十ガスの噴出
口の位置の影響を示すグラフである。第10図の条件は
、噴出口径3.Ox3.O13か所、固体微粒子+ガス
の噴出速度を100m/s一定として、上記噴出口位置
をバーナ先端部を0として内部に変化させた時の結果で
ある。この図から、噴出口位置が5mmから12mmの
範囲内でΔpが200 mmAqに復帰していることが
わかるから、この範囲内に設定すれば効果がある。FIG. 10 is a graph showing the influence of the position of the ejection port of the solid particulate gas on the differential pressure Δp. The conditions in FIG. 10 are the jet nozzle diameter of 3. Ox3. These are the results when the ejection speed of solid particles and gas was constant at 100 m/s at 13 locations, and the ejection port position was changed internally with the burner tip at 0. From this figure, it can be seen that Δp returns to 200 mmAq when the ejection port position is within the range of 5 mm to 12 mm, so setting it within this range is effective.
第2図は、第1図のものと同等の効果を有する本発明の
他の実施例を示す断面図であり、第2図では、不燃性固
体微粒子供給管は別に設けず、原料の燃料供給管を用い
て供給される。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the present invention having the same effect as the one in FIG. Supplied using a tube.
第3図は、第1図の本発明バーナの先端部の断面詳細図
である。原料中心流路1を有する内筒管先端部31のテ
ーパ部とバーナ本体先端部ノズルチップ32の内部テー
パ33とを接触させる構造とし、この隙間の溝23を不
燃性固体微粒子と搬送用ガスが流通するものである。こ
のテーパ角度はノズルチップ32内と31と同等である
。FIG. 3 is a detailed cross-sectional view of the tip of the burner of the invention shown in FIG. 1. FIG. The tapered part of the inner cylindrical tube tip 31 having the raw material center flow path 1 is in contact with the internal taper 33 of the nozzle tip 32 at the tip of the burner body, and the groove 23 in this gap is used to allow the non-flammable solid particles and the conveying gas to It is something that is distributed. This taper angle is the same in the nozzle tip 32 and 31.
第4図と第5図は第3図の内筒管先端部31の固体微粒
子流通溝23の断面構造図である。第4図は、固体微粒
子9及び搬送用ガスを直線的に投入し、堆積物を除去す
る構造である。第5図は、固体微粒子9及び搬送用ガス
が、旋回しながら吐出するように接線方向に対しである
角度を有し、うす流を形成しながら堆積物を除去する構
造である。4 and 5 are cross-sectional structural diagrams of the solid particulate flow groove 23 of the inner cylindrical tube tip 31 shown in FIG. 3. FIG. FIG. 4 shows a structure in which solid particles 9 and a transport gas are introduced linearly to remove deposits. FIG. 5 shows a structure in which the solid particles 9 and the transport gas have a certain angle with respect to the tangential direction so that they are discharged while swirling, and the deposits are removed while forming a thin flow.
本発明によれば、バーナ先端部へ付着したスラグ及び粉
末固体燃料(石炭または液化残渣等)が固化した堆積物
を除去できると同時に、原料の供給を停止せずに自動的
に閉塞部分を復帰せしめることができつる効果を有する
。According to the present invention, it is possible to remove solidified deposits of slag and powdered solid fuel (coal, liquefied residue, etc.) attached to the tip of the burner, and at the same time automatically restore the blocked portion without stopping the supply of raw materials. It has a vine effect.
第1図は本発明の原料噴出バーナを示す断面図、第2図
は第1図と同等の効果を有する原料噴出バーすの断面図
、第3図は第1図の先端部断面の詳細図、第4図は第1
図の内筒管先端部のアルミナ系固体微粒子が流通する流
通溝の構造図、第5図は第4図中の固体微粒子流通溝の
改良構造図、第6図は公知の噴流層ガス化装置の概略図
、第7図は本発明の噴流層ガス化炉及び原料供給系の概
略図、第8図は、自動制御装置作動時のΔpと時間的経
過の関係を示す作動図、第9図は、本発明バーナを使用
した時の効果確認試験結果を示すグラフ、第10図は、
分配管途中〜ガス化炉間差圧Δpに及ぼす固体微粒子+
ガス噴出口の位置の影響を示すグラフである。
1、内筒管中心流路
3、ガス化剤吹き出し孔
5、冷却水出口ライン
7、加圧用ガス供給口
9、不燃性固体微粒子
2、原料噴出孔
4、冷却水入口ライン
6、ガス死刑供給ライン
8、圧力調節弁
10、固体微粒子供給
ホツノ寸
12、フィーダ
14、自動制御装置
11、バルブ
13、各作動機構部
信号
分配器
原料供給ライン
差圧発信器
23、固体微粒子流通溝
バーナ本体
冷却水入口流通路
固体微粒子流通路
内筒管先端部
ノズルチップ内
テーパ部
35、常圧ホッパ
41、エダクタ
43、耐火物
16、分岐管搬送ライン
18、旋回用ガス供給口
20、差圧検出ライン
22、固体微粒子搬送用
ガス供給口
24、固体微粒子供給ラ
イン
26、冷却水出口流通路
28、ガス孔側流通路
30、原料流通路
32、ノズルチップ
34、原料搬送ライン
36、粉末固体燃料(石
炭及び液化残渣等)
供給ホッパ
原料盪送用ガス供
給口
42、ロードセル
44、スラグ流下孔
37、加圧ホッパ 38゜
39、ロータリフィーダ 40゜
ガス化炉
石炭バーナ
スラグホッパ
水蒸気流量調節弁
56、分岐管搬送ライン
58、集じん装置
60 ライン
46、ガス化炉反応部
48、スラグ流通ライン
50、酸素流量調節弁
52、 53. 54. 55. ガス孔側供給ライ
ン
57、ガス化炉出口ライ
ン
59、脱硫装置Figure 1 is a cross-sectional view showing the raw material jetting burner of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of a raw material jetting bar having the same effect as that in Figure 1, and Figure 3 is a detailed cross-sectional view of the tip of Figure 1. , Figure 4 is the first
Figure 5 is a structural diagram of the flow groove through which alumina-based solid fine particles flow at the tip of the inner cylindrical pipe, Figure 5 is an improved structural diagram of the solid fine particle distribution groove in Figure 4, and Figure 6 is a known spouted bed gasifier. , FIG. 7 is a schematic diagram of the spouted bed gasifier and raw material supply system of the present invention, FIG. 8 is an operation diagram showing the relationship between Δp and the passage of time when the automatic control device is activated, and FIG. 9 10 is a graph showing the results of an effect confirmation test when using the burner of the present invention, and FIG.
Effect of solid fine particles on differential pressure Δp between the distribution pipe and the gasifier
It is a graph showing the influence of the position of the gas outlet. 1. Inner cylindrical tube center flow path 3, gasifying agent blowout hole 5, cooling water outlet line 7, pressurizing gas supply port 9, nonflammable solid fine particles 2, raw material jetting hole 4, cooling water inlet line 6, gas death supply Line 8, pressure control valve 10, solid particulate supply pipe 12, feeder 14, automatic control device 11, valve 13, signal distributor for each operating mechanism raw material supply line differential pressure transmitter 23, solid particulate distribution groove burner body cooling water Inlet flow path solid particulate flow path inner cylindrical pipe tip end nozzle tip taper part 35, normal pressure hopper 41, eductor 43, refractory 16, branch pipe conveyance line 18, swirling gas supply port 20, differential pressure detection line 22, Solid fine particle transport gas supply port 24, solid fine particle supply line 26, cooling water outlet passage 28, gas hole side passage 30, raw material passage 32, nozzle tip 34, raw material conveying line 36, powdered solid fuel (coal and liquefied Residue, etc.) Supply hopper Raw material stirring gas supply port 42, Load cell 44, Slag flow hole 37, Pressure hopper 38° 39, Rotary feeder 40° Gasifier Coal burner Slag hopper Steam flow rate control valve 56, Branch pipe conveyance line 58, dust collector 60 line 46, gasifier reaction section 48, slag distribution line 50, oxygen flow rate control valve 52, 53. 54. 55. Gas hole side supply line 57, gasifier outlet line 59, desulfurization equipment
Claims (1)
の外筒管内に冷却水を供給する流通路、一番外側の外筒
管内と一番内側の内筒管内の中間にある中間筒管内に酸
化分解剤を供給する流通路、一番内側の中心流路を有す
る内筒管内に粉末固体燃料及び搬送用気体を供給する流
通路を有し、その先端部出口で粉末固体燃料と酸化分解
剤とを接触させる粉末固体燃料の酸化分解用バーナにお
いて、数ミクロンの不燃性の固体微粒子を前記内筒管内
に瞬間的に供給する手段を有することを特徴とする原料
噴出バーナ。 2、請求項1記載において、不燃性固体微粒子の流通路
を有することを特徴とする原料噴出バーナ。 3、請求項1又は2記載において、不燃性固体微粒子の
供給速度を100m/s以上とする手段を有することを
特徴とする原料噴出バーナ。 4、請求項1〜3のいずれか1項記載において、不燃性
固体微粒子の供給装置を有することを特徴とする原料噴
出バーナ。 5、請求項4記載において、粉末固体燃料供給ラインの
差圧を検知する差圧発振器と不燃性固体微粒子供給装置
を連動させる自動制御機構を有することを特徴とする原
料噴出バーナ。 6、請求項1〜5のいずれか1項記載において、不燃性
固体微粒子の供給を粉末固体燃料の供給を停止しないで
行い閉塞部分を自動的に除去し復帰させる手段を有する
ことを特徴とする原料噴出バーナ。 7、請求項1記載において、不燃性固体微粒子の噴出口
を、内筒管出口手前に複数個設置することを特徴とする
原料噴出バーナ。 8、請求項1記載において、不燃性固体微粒子を噴出口
から直進または旋回を与えて噴出させる手段を有するこ
とを特徴とする原料噴出バーナ。 9、請求項1〜8のいずれか1項記載の原料噴出バーナ
を、燃焼炉の燃焼部に設置したことを特徴とする燃焼炉
。 10、請求項1〜8のいずれか1項記載の原料噴出バー
ナを、ガス化炉のガス化部に設置したことを特徴とする
ガス化炉。 11、請求項10記載において、ガス化炉の後に生成ガ
スの精製系を有することを特徴とするガス化試験装置。[Claims] 1. A plurality of circular tubes are stacked on the same axis, and a flow path for supplying cooling water into the outermost outer tube, the innermost outer tube and the innermost inner tube. A flow passage for supplying an oxidizing decomposer into an intermediate cylinder pipe located in the middle of the cylinder pipe, a flow passage for supplying powdered solid fuel and a conveying gas in an inner cylinder pipe having an innermost central flow passage, and a flow passage for supplying powdered solid fuel and a transport gas. A burner for oxidative decomposition of powdered solid fuel that brings the powdered solid fuel into contact with an oxidative decomposition agent at the outlet, characterized by having means for instantaneously supplying nonflammable solid fine particles of several microns into the inner cylinder pipe. Raw material spout burner. 2. The raw material injection burner according to claim 1, characterized in that it has a flow path for non-flammable solid particles. 3. The raw material injection burner according to claim 1 or 2, characterized in that it has means for supplying the nonflammable solid particles at a rate of 100 m/s or more. 4. A raw material injection burner according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a supply device for nonflammable solid particles. 5. The raw material injection burner according to claim 4, characterized in that it has an automatic control mechanism that interlocks a differential pressure oscillator that detects the differential pressure in the powder solid fuel supply line and the nonflammable solid fine particle supply device. 6. In any one of claims 1 to 5, the fuel cell is characterized by having means for supplying the non-flammable solid particles without stopping the supply of the powdered solid fuel and automatically removing and restoring the blocked portion. Raw material spout burner. 7. The raw material injection burner according to claim 1, characterized in that a plurality of injection ports for non-combustible solid particles are installed in front of the outlet of the inner tube. 8. The raw material injection burner according to claim 1, further comprising means for ejecting the nonflammable solid particles from the ejection port in a straight line or in a swirling manner. 9. A combustion furnace, characterized in that the raw material injection burner according to any one of claims 1 to 8 is installed in a combustion section of the combustion furnace. 10. A gasification furnace, characterized in that the raw material injection burner according to any one of claims 1 to 8 is installed in a gasification section of the gasification furnace. 11. The gasification test apparatus according to claim 10, further comprising a produced gas purification system after the gasification furnace.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2830090A JPH0730891B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Raw material ejection burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2830090A JPH0730891B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Raw material ejection burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03233206A true JPH03233206A (en) | 1991-10-17 |
| JPH0730891B2 JPH0730891B2 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=12244768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2830090A Expired - Fee Related JPH0730891B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Raw material ejection burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730891B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020051465A (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-29 | 신현준 | Powder-injecting equipment in spray facilities |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2830090A patent/JPH0730891B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020051465A (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-29 | 신현준 | Powder-injecting equipment in spray facilities |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0730891B2 (en) | 1995-04-10 |
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