JPH0635587B2 - 石炭ガス化装置 - Google Patents

石炭ガス化装置

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JPH0635587B2
JPH0635587B2 JP60058545A JP5854585A JPH0635587B2 JP H0635587 B2 JPH0635587 B2 JP H0635587B2 JP 60058545 A JP60058545 A JP 60058545A JP 5854585 A JP5854585 A JP 5854585A JP H0635587 B2 JPH0635587 B2 JP H0635587B2
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JP
Japan
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water
coal
gasification furnace
ash hopper
furnace
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JP60058545A
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壽夫 羽田
正道 柏崎
紀一郎 小川
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は石炭のガス化装置に関し、詳しくは石炭ガス化
炉と灰ホツパの接合部を改良した石炭ガス化装置に関す
る。
(従来の技術) 従来の石炭ガス化装置の一例を第4図に示す。
水冷壁3は断熱保温材4を介して圧力容器1に支持され
る構造であり、振動、熱伸びの繰返しなどによる部分的
な断熱材の欠損が生じた場合、高圧により水冷壁3が変
形し易く、場合によつては損傷、高温ガスの圧力容器1
側への漏洩が生ずる恐れがある。
またガス化炉2部分と灰ホツパ5部分は直接接続されて
おり、この部分の内圧も外部の断熱保温材4が受け持つ
こととなるので断熱保温材4の負担が大きく、わずかな
凹凸により断熱材がくずれ易く、高圧に耐えねばならな
い構造物としてははなはだ不安定なものである。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は振動・熱伸びに対して信頼性の高い加圧形石炭
ガス化装置、特にガス化炉と灰ホツパの結合を完全にし
た石炭ガス化装置を提供しようとするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、圧力容器内に収納された、水冷壁構造からな
るガス化炉と下方の灰ホツパ部分をウオータシール機構
を介して接続し、外部の圧力容器とガス化炉本体との熱
伸び差をウオーターシール部で吸収するようにした点を
新規とするものである。
すなわち本発明は、石炭ガス化炉を圧力容器に配置した
石炭ガス化装置において、石炭ガス化炉の下部に灰ホツ
パを配置し、石炭ガス化炉と灰ホツパをウオータシール
機構を介して接続したことを特徴とする石炭ガス化装置
である。
本発明は、加圧噴流床形ガス化炉、MHD発電用燃焼器、
加圧形スラグタツプ燃焼ボイラに有利に適用することが
できる。
以下、本発明の石炭ガス化装置の実施例をあげる。
実施例1. 第1図はガス化炉下部と灰ホツパの接合部分を示す。
耐圧容器1の内部に水冷壁3で囲まれたガス化炉本体2
が挿入されている。ガス化炉2内にて溶融された石炭灰
15はスラグホール6より下方の灰ホツパ5に流下す
る。灰ホツパ内には水が供給され高温スラグを水砕の
上、間欠的に外部へ水砕スラグ16として排出する。
水冷壁3は互にフインを介して溶接されており、ガス化
炉本体2部分と耐圧容器1は水冷壁3にて完全にしや断
されている。水冷壁3の炉内側には比較的薄い耐火材4
が内張りされており、水管の保護をはかるとともに水側
への伝熱を極小に抑制しガス化反応を効果的に行わしめ
ることとしている。各々の水冷壁3には下部管寄から缶
水が供給される。
水冷壁3の下部にリング7が取付けられており、灰ホツ
パ5側の二重の仕切りリング8,9の中間に図示のよう
にはめこまれる。灰ホツパ5の外側には更に外壁リング
10が設けられている。シール水は弁11により調整さ
れ、給水ライン12を経て、仕切りリング8および9で
囲まれた部分に送られる。
このシール水はオーバフロー13して灰ホツパ5への給
水をも兼ねることができる。
外壁リング10部分へオーバフローした水についてもオ
ーバフロー管14により灰ホツパ内に回収される。
ガス化炉2本体部の圧力18と空間部19の差圧は差圧
コントローラ20により調整され、弁21により精製ガ
ス22あるいはN2ガス、蒸気などが注入される。
通常運転時には空間部19の圧力が炉内部18の圧力よ
りやゝ高目にセツトされ高温ガスの逆流を防止する。
リング7は灰ホツパ5側の仕切りリング8と9の中間に
はめこまれるが、通常運転中の炉本体の熱伸びと耐圧圧
力容器の熱伸び差を充分吸収するように余裕をもつてセ
ツトされる。
なお図中、23は灰ホツパ5から外部へのオーバフロー
管である。
このような構成にすることによつて、下記のような効果
を奏しうる。
(1) ガス化炉内部の高温ガスを完全にしや断し、耐圧
容器を保護することが可能となる。
(2) シール水は灰ホツパ内にオーバフローさせ、溶融
スラグの冷却水を兼ねることができる。
(3) 耐圧容器とガス化炉の熱伸び差を吸収することが
できる。
(4) 水冷壁は炉内側と空間部の間の若干の差圧に耐え
る強度のみ有すれば充分であり、特別な強化策が不要と
なる。
炉内圧は耐圧容器にて負荷することとなり、水冷壁の充
分な保護をはかることが可能となる。
(5) ひいては、ガス化炉全体の信頼性強化に寄与する
こととなる。
実施例2. 第2図はガス化炉下部と灰ホツパの結合部の他の態様を
示す。第2図において第1図と同一符号は第1図と同一
部分を示し、ガス化炉下部と灰ホツパの結合態様は第1
図と同じである。この態様は灰ホツパ5内にはアジテー
シヨンノズル24およびスローブジエツトノズル25が
設置され間欠的に図の矢印の方向に水を高速で注入しス
ラグの撹はんを行わせ、スラグの排出性を良好にする構
成が付加されている。アジテーシヨンノズル24への注
入はアジテーシヨン水ライン26により供給される。ま
たスロープジエツトノズル25への注水はスロープジエ
ツト水ライン27を通して供給される。
灰ホツパ5内への主冷却水は温度調節器28により管理
され間欠的に弁29により注水される。
このような構成にすることによつて、第1図のものゝ効
果に加えて下記の効果を奏することができる。
(1) アジテーシヨンノズルおよびスローブジエツトノ
ズルからの高速注水により、灰ホツパ内のスラグに強制
的に撹はん力を伝え下方へのスラグの排出性能を向上さ
せることができる。
(2) ウオータシール用のシール水のオーバフロー、ア
ジテーシヨン水、スロープジエツト水および主冷却水は
すべて灰ホツパ内に供給されるので冷却水系統が簡単で
制御が容易である。
なお、これまでの説明においては、ガス化炉本体につい
ての具体的な説明はしなかったが、ガス化炉本体の構成
はどのようなものでも本発明は有利に適用しうる。特に
好ましい態様の概略図を第3図に示す。
第3図において、ガス化炉は通常約40kg/cm2Gで操
作されるもので、コンバスタ1、デイフユーザ2および
レダクタ3の三つの部分からなり、水冷壁4にて周囲を
囲まれ、炉内側に比較的薄い(約50mm以下)耐熱・耐
火材5が内張りされている。
コンバスタ1には石炭10の一部、循環チヤー16およ
び空気またはO211が投入され、高温状態(1400〜
1800℃)に維持され、灰の溶融排出が行われるとと
もに、上部でのガス化に必要な熱を供給する。ガス化剤
(空気またはO2)は図示省略のコンプレツサにより昇圧
され、炉内に供給される。
デイフユーザ2には残りの石炭12が投入され乾留され
るとともに、ガスとの均一な混合、流れの平均化が行わ
れる。コンバスタ1、デイフユーザ2への石炭の投入
は、微粉砕した石炭を図示省略のロツクホツパシステム
により加圧され、炉内に搬送される。
レダクタ3においては炭素粒のガス化およびガスの冷却
が行われ発生したチヤーは図示省略の捕集器によつて捕
集され前記コンバスタ1に循環チヤーとして再投入され
る。
コンバスタ1下部には灰ホツパ9が設けられ流下した溶
融スラグはここで水冷され、水冷スラグ15として外部
に排出される。
水冷壁4には入口管寄8から冷却水が供給され水冷壁4
を水冷するようにしている。
レダクタ3出口には熱交換器7が設置されガスを所定温
度(約400℃)まで冷却するとともに、有効な熱回収
を行う。
ガス化炉全体は圧力容器6内に収容され、炉内と圧力容
器との間の空間部に差圧検出器13によつて制御される
弁の作用によつて不活性ガス14が注入され、差圧が制
御されるようになつている。
このような構成を採るガス化炉を採用すると (1) 燃料のガス化反応時における吸熱特性を主として
利用して、炉出口ガス温度を適正値(灰の軟化点以下)
に制御することができるので高いガス化効率が得られ
る。
即ち、水クエンチあるいはラデアントクーラ方式による
熱の損失がなくなるという利点を有する。
(2) 上記(1)の効果と、水冷壁で裏打ちされた薄い耐火
・断熱材の効果(耐火・断熱材の炉内面温度が高温とな
つても耐火・断熱材は比較的薄いので裏側の水冷壁に放
熱し易く炉内温度を耐火・断熱材を損傷させることなく
高くすることができる)によりコンバスタ内温度を十分
高く(1400〜1800℃)できる。従つて灰の溶融
温度の高い石炭の使用も可能となり、炭種適合性に優れ
ている。
(3) デイフユーザを設けることにより、高温ガスと燃
料の均一混合、ガス流れの安定化をはかることができ、
高いガス化効率を得ることができる。
(4) 厚い寸法の断熱材、断熱材の排除により、起動特
性の改善がはかられる。
(5) ガス化炉と圧力容器との間に加圧不活性ガスを注
入することにより、水冷壁を、ガス化炉の内圧による変
形から守り、高い信頼性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の石炭ガス化装置の別々の実
施態様の構造を示す図、第3図は本発明の石炭ガス化装
置に有利に適用しうる石炭ガス化炉本体の構造を示す
図、第4図は従来の石炭ガス化装置の石炭ガス化炉と灰
ホツパの結合部を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−47489(JP,A) 特開 昭58−83091(JP,A) 米国特許3018174(US,A) 米国特許4103902(US,A) 米国特許1957583(US,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】石炭ガス化炉を圧力容器内に配置した石炭
    ガス化装置において、石炭ガス化炉の下部に灰ホツパを
    配置し、石炭ガス化炉と灰ホツパをウオータシール機構
    を介して接続したことを特徴とする石炭ガス化装置。
JP60058545A 1985-03-25 1985-03-25 石炭ガス化装置 Expired - Lifetime JPH0635587B2 (ja)

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JP60058545A JPH0635587B2 (ja) 1985-03-25 1985-03-25 石炭ガス化装置

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JPS61218689A JPS61218689A (ja) 1986-09-29
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