JPH0449164Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、湿式炉、殊に湿式炉の下方口を通し
て溶融灰又はスラグを取り出す装置に関する。更
に詳述すれば、本考案は、湿式炉の下方口（底部
口）から排出されるときのスラグの温度を、スラ
グが流動状態を維持して詰ることなく炉から排出
できるように制御することに関する。

硫黄分を多く含む石炭を商業用蒸気発生器で使
用する場合において、煙道ガススクラビング装置
に代えて、石炭ガス化装置が有効な手段として使
用されている。この石炭ガス化装置は、複合サイ
クル発電機と共に、プラントの熱消費率を大巾に
減少させ、これにより発電コストを節約させてい
る。このような石炭ガス化装置の最適な設計のひ
とつとして、微粉炭を燃焼させ上向きに流れる低
熱量及び中熱量の生成ガスを作るようにしたもの
がある。

微粉炭と空気とを高温度〔約1400〜1900℃
（2500〜3500°F）〕で準化学量論で反応させること
による利点は、石炭に含まれる灰をすべて溶融さ
せて流動化させ、それからその重力により適当な
灰処理装置へ流れさせるように処理できるという
ことである。この場合、溶融灰（スラグ）は、反
応炉の側壁及び傾斜している底部を通して、一般
にスラグ口と呼ばれている開口に落ちて行く。こ
のスラグ口には出口が設けられており、スラグは
反応炉からこの出口を通して反応炉の下に設けて
いるスラグ処理装置へ流れて貯蔵できるようにな
つている。

しかして、上方に垂直ガス出口を具備する反応
炉を使用するものにおいては、反応炉の下方部分
が上方部分よりも冷たくなるという問題が生じ
る。これは反応炉内で熱伝達が局部的におこなわ
れること、冷却タンクから蒸気が反応炉内へ上昇
してくること、及び反応炉内での微粉炭と空気と
の混合が不十分なためにその燃焼が低レベルの化
学量論でおこなわれることの理由による。このた
め、反応炉内におけるスラグの温度が低くなり、
スラグ粘度が高くなつて、スラグが凝固し、スラ
グの流れが悪くなつて、スラグ口へ流れるのが困
難となる。

このようにして、スラグがスラグ口のまわりで
凝固してしまうと、スラグによりスラグ口が塞が
れてしまう危険があり、その結果長期運転が困難
となる。

このような問題を解決するために、現在、次に
述べるような３つの代表的な方法が採用されてい
る。第１の方法は、溶剤を使つて、スラグ粘度を
下げる方法である。第２の方法は、スラグ口のと
ころにイグナイタを設けて、スラグ口に熱を付加
的に加える方法である。第３の方法は、熱ガスを
反応炉からスラグ口を通して反応炉の下流側の適
当な位置まで逆流させる方法である。

しかし、上記第１の方法においては、スラグ粘
度を下げるために、全部の石炭を溶剤と混合させ
ることは不可能であり、しかも溶剤を使うと、反
応炉の下流側において作動に悪影響を及ぼす問題
を起こす。

また、上記第２の方法においては、スラグ口の
ところに石油又はガスのイグナイタを設置して、
熱を付加的に加えるためには、一定量の石油又は
天然ガスを供給することが要求される。しかも、
この第２の方法は、必ずしもいつも有効であると
は限らず、また、非常にコストがかかるものであ
る。

更に、上記第３の方法においては、熱ガスの一
部は、スラグ口を通して逆流し、それから反応炉
の下流側で外部へ排出されるのが普通であるが、
これでは熱ガスを有効に使用することができな
い。そこで、逆流した熱ガスを反応炉へ再び送り
戻す再循環フアンを使用するようにすれば、熱ガ
スを有効に利用することができる。しかし、この
ような再循環フアンを使用する場合には、このフ
アンを熱から守るために、熱ガスの温度を1400℃
（2500°F）から300℃（600°F）にまで下げること
が必要とされ、また、そもそもこのようなフアン
を使うこと自体非効率的である。したがつて、こ
の第３の方法は、再循環フアンを使用しても、使
用しなくても、大きなエネルギーの損失を招くも
のである。

このため、誘引フアンを使用することなしに、
スラグを反応炉からの逆流生成ガスによつて熱く
維持することができるような装置の開発が要求さ
れている。

本考案は、この要求に応ずるもので、ガス化反
応炉のベンチユリスロートの圧力減少区域に着目
し、この区域の減圧力を利用して、熱い生成ガス
の一部をスラグ口を通して逆流させ、これにより
スラグの流れを妨げるスラグの凝固を防止するの
に十分な高い温度にスラグの温度を維持するよう
にしたものである。

すなわち、本考案によれば、ガス化反応炉のス
ロート内の減圧区域をスラグ口の出口に接続する
導管か設けられ、この導管によりスラグ口内部の
圧力を十分下げて、生成ガスの一部がスラグ口を
通して流れるようにし、これによりスラグが連続
して溶融状態を保持するのに十分な高い温度にス
ラグの温度を維持するようにしたものである。

以下添付図面を参照して本考案の好適な一実施
例について詳述する。

単一の図において、燃料、酸化体及びその他の
反応物がガス化装置１の反応炉（チヤンバ）２に
準化学量論で供給され、ここで所望する生成ガス
３が作られる。反応炉２は、水冷式の鋼管より成
る水ジヤケツト構造体又は耐火物内張りの鋼製シ
エル若しくはこれらの組合せにより作られる。典
型的には1400℃乃至1900℃（2500°F〜3500°F）の
温度である生成ガス３は、燃料中に含まれる灰成
分をすべて溶融して流動状スラグにするのに十分
である。このスラグは、耐火物内張り又は水冷式
の小さなスラグ口（タツプ又はスロート）４を通
して反応炉底部から流出し、その重力により冷却
水槽５へ流れ込む。ここでスラグは凝固し、貯え
られ、そして最後には廃棄処理のために他の場所
へ運ばれる。

一方、ガス化装置１の反応炉２を去る生成ガス
３は、高速〔毎秒約60〜90m（200〜300フイー
ト）〕で反応炉２の出口にあるベンチユリスロー
ト６を通して上方へ流れる。スロート６は、耐火
物内張りになつていて、このスロートを形成する
シエルを腐食から保護している。生成ガス３がス
ロート６を高速で通過すると、局部的に低圧負圧
の静圧区域ができる。

そこで、本考案は、このスロート６に生じる低
圧区域を利用して、スラグ口４を通過するスラグ
の溶融状態を制御するようにしたものである。ス
ロート６に生じる低圧区域を利用すれば、反応炉
２内部の生成ガス３の一部をスラグ口４を通して
強制的に逆流させることができ、これによりこの
逆流させた生成ガス３の熱によつてスラグを連続
して確実に溶融状態に維持することができる。こ
のため、本考案の実施例によれば、ダクト又は導
管８が、その一方端でスロート６の低圧区域にま
た他方端でスラグ口４の出口ダクトに接続されて
いる。このような導管８を設けることにより、し
たがつて、低い圧力をスラグの出口に加え、これ
により生成ガス３の一部をスラグ口４を通して逆
流させて、スラグを高温状態に維持し、スラグ口
４の中でスラグが凝固するのを防止することがで
きる。

また、スラグ口４を通しての生成ガス３の一部
の逆流によつて、反応炉２における燃焼生成物か
ら一定量の粒子物質を取り除いて搬送することが
できる。取り除かれた粒子は、それから、導管８
を通して運ばれ、その結果スロート６の中に注入
される。もし、これらの粒子が導管８内に堆積し
てしまう危険性がある場合には、図示するように
１個又は２個以上のすす吹き９を導管８の適当な
部分に設け、これらすす吹きによりガスを供給し
て、粒子をガス流れに乗せ続け、これにより、導
管８が詰まるのを防止することもできる。

以上添付図面を参照して本考案の好適な一実施
例について説明してきたが、本考案はこの特定の
実施例に決して限定されるものではなく、本考案
の範囲を逸脱することなしに種々の変形がなし得
るものである。

【図面の簡単な説明】

単一の図は、本考案による湿式炉の一例を示す
概略断面図である。 １……ガス化装置、２……反応炉、３……生成
ガス、４……スラグ口、５……冷却水槽、６……
スロート、８……導管、９……すす吹き。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 溶融灰又はスラグが取り出される湿式炉にお
   いて、内部で燃焼が行われ、一端に形成された
   ベンチユリスロート及び他端に形成されたスラ
   グ口を有して、前記ベンチユリスロートが形成
   されている一端と前記スラグ口が形成されてい
   る他端との間に圧力差が生じるチヤンバと、こ
   のチヤンバの外部に設けられ、前記ベンチユリ
   スロートに接続された一端及び前記スラグ口に
   接続された他端を有する導管とを包含し、前記
   ベンチユリスロートが形成されているチヤンバ
   の一端と前記スラグ口が形成されてチヤンバの
   他端との間に生じる圧力差の結果として、チヤ
   ンバ内に生成された熱ガスの一部を前記導管を
   通して抜き出してチヤンバに再循環させること
   により、前記スラグ口の部分にスラグを溶融状
   態にするのに適当な温度を維持するようにした
   ことを特徴とする湿式炉。 ２ さらに、導管の両端間の部分から導管内にガ
   スを導入してこの導管内に粒子が堆積するのを
   防止する手段を包含する実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の湿式炉。