JPH066706B2 - 簡易ガス発生炉 - Google Patents
簡易ガス発生炉Info
- Publication number
- JPH066706B2 JPH066706B2 JP18557985A JP18557985A JPH066706B2 JP H066706 B2 JPH066706 B2 JP H066706B2 JP 18557985 A JP18557985 A JP 18557985A JP 18557985 A JP18557985 A JP 18557985A JP H066706 B2 JPH066706 B2 JP H066706B2
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- Japan
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- gas
- furnace
- water
- pulverized coal
- burner
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は簡易ガス発生炉に係り、特に微粉炭専焼の事業
用火力ボイラーにおいて、助燃用の灯軽油、重油を省略
し、ボイラースタートアップ燃料を供給するための簡易
ガス発生炉に関するものである。
用火力ボイラーにおいて、助燃用の灯軽油、重油を省略
し、ボイラースタートアップ燃料を供給するための簡易
ガス発生炉に関するものである。
（従来の技術） 産炭地向の事業用火力ボイラーにおいては、助燃用のオ
イルまたはスタートアップ時のオイルを省略し、スター
トアップから微粉炭で着火できれば便利である。しか
し、現在の技術では、微粉炭バーナに直接点火すること
は不可能で、必ず灯、軽油の助燃料の供給下にスタート
アップしている。このような背景から、簡便な小型の石
炭ガス化炉があれば、その発生ガスをボイラのスタート
アップ時の助燃料として使用すれば、オイル燃料を必要
としないボイラが可能とある。
イルまたはスタートアップ時のオイルを省略し、スター
トアップから微粉炭で着火できれば便利である。しか
し、現在の技術では、微粉炭バーナに直接点火すること
は不可能で、必ず灯、軽油の助燃料の供給下にスタート
アップしている。このような背景から、簡便な小型の石
炭ガス化炉があれば、その発生ガスをボイラのスタート
アップ時の助燃料として使用すれば、オイル燃料を必要
としないボイラが可能とある。
（発明が解決しようとする問題点） 本考案の目的は、石炭専焼ボイラにおいて起動時のバー
ナ着火助燃のためのオイル燃料を省略し、完全に石炭専
焼とするために、微粉炭を原燃料とし、着火用の燃料と
して水性ガスを発生させるための簡易ガス発生炉う提供
することにある。
ナ着火助燃のためのオイル燃料を省略し、完全に石炭専
焼とするために、微粉炭を原燃料とし、着火用の燃料と
して水性ガスを発生させるための簡易ガス発生炉う提供
することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、触媒バーナを用いれば水性ガスのような低カ
ロリーガスでもバーナの着火が可能であることに着目
し、鋭意研究の結果、到達したものである。すなわち、
本発明は、炉内壁に沿う接線方向に向けて微粉炭バーナ
と微粉炭噴霧ノズルとを交互に配置したテーパ型サイク
ロン炉と、該サイクロン炉の下部に連設された円筒形の
水性ガス反応炉と、前記サイクロン炉と水性ガス反応炉
の間に設けられた下部スロート部に水またはスチームを
接線方向に噴入する手段と、前記水性ガス反応炉の下方
に設けられたクエンチチャンバーと、該クエンチチャン
バーを通過したガスの除塵塔とを有することを特徴とす
る。
ロリーガスでもバーナの着火が可能であることに着目
し、鋭意研究の結果、到達したものである。すなわち、
本発明は、炉内壁に沿う接線方向に向けて微粉炭バーナ
と微粉炭噴霧ノズルとを交互に配置したテーパ型サイク
ロン炉と、該サイクロン炉の下部に連設された円筒形の
水性ガス反応炉と、前記サイクロン炉と水性ガス反応炉
の間に設けられた下部スロート部に水またはスチームを
接線方向に噴入する手段と、前記水性ガス反応炉の下方
に設けられたクエンチチャンバーと、該クエンチチャン
バーを通過したガスの除塵塔とを有することを特徴とす
る。
空気酸化による石炭発生ガスの発熱量は１０００kcal/N
m3以下で、比較的低カロリーであるが、触媒燃焼法によ
れば、３００〜１０００kcal/Nm3の低カロリーガスでも
十分高温の燃焼ガスを発生させることができる。触媒燃
焼においては水素が着火燃焼性に最も有効なので、ガス
化炉の生成ガスの可燃成分は水素を含有することが望ま
しい。
m3以下で、比較的低カロリーであるが、触媒燃焼法によ
れば、３００〜１０００kcal/Nm3の低カロリーガスでも
十分高温の燃焼ガスを発生させることができる。触媒燃
焼においては水素が着火燃焼性に最も有効なので、ガス
化炉の生成ガスの可燃成分は水素を含有することが望ま
しい。
第７図は、着火燃料として簡易ガス化炉４０で発生させ
た可燃性ガスを助燃料として用いるボイラシステムの装
置系統図を示すものである。ガス化炉４０で発生した水
素含有ガス４２は、コンプレッサー４３で昇圧され、そ
の一部がボイラ供給ガス４４としてボイラ４６の各々の
微粉炭バーナの始動用パイロツトバーナとしての機能を
有する触媒バーナ４５に供給され、一方余剰ガス４７
は、ガスホルダー４８に貯蔵されて、次回のガス化炉始
動用の燃料４９として用いられる。本発明は、微粉炭４
１を原燃料としてボイラ４６の始動用バーナを着火させ
るためのガス燃料を供給するガス化炉４２に関するもの
である。
た可燃性ガスを助燃料として用いるボイラシステムの装
置系統図を示すものである。ガス化炉４０で発生した水
素含有ガス４２は、コンプレッサー４３で昇圧され、そ
の一部がボイラ供給ガス４４としてボイラ４６の各々の
微粉炭バーナの始動用パイロツトバーナとしての機能を
有する触媒バーナ４５に供給され、一方余剰ガス４７
は、ガスホルダー４８に貯蔵されて、次回のガス化炉始
動用の燃料４９として用いられる。本発明は、微粉炭４
１を原燃料としてボイラ４６の始動用バーナを着火させ
るためのガス燃料を供給するガス化炉４２に関するもの
である。
以下、本発明を図面に示す実施例によりさらに詳細に説
明する。
明する。
（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す簡易ガス発生炉の断
面図、第２図は、第１図のII−II線に沿った矢視方向の
断面図、第３図は、第１図のII−II線に沿った矢視方向
の断面図である。この装置は第２図に示すように炉内壁
に沿う接線方向に向けて微粉炭バーナ２と微粉炭噴霧ノ
ズル３とを交互に配置したテーパー型サイクロン炉（部
分酸化ガス化室）５と、該サイクロン炉５の下部に連設
された円筒形の水性ガス反応炉（水性反応室）１５と、
前記サイクロン炉５の下部スロート部１２に設けられた
スチームノズル１３と、前記水性ガス反応炉１５の下部
に設けられたクエンチチャンバー１６と、該クエンチチ
ャンバー１６を通過したガスを除塵して生成ガスを得る
ための除塵塔１８とから主として構成される。部分酸化
ガス化室５の上部天井にはスタートアップ用バーナ４が
設けられている。このスタートアップ用バーナの燃料９
としては、通常のオイルまたはＬＰＧを用いてもよい
が、第７図に示すように本発明のガス発生炉で生成した
余剰ガスをガスホルダー４８に貯蔵しものを用いると便
利である。バーナ４は通常燃料の場合には通常のバーナ
でよいが、ガス化炉余剰ガスを用いる場合は、触媒バー
ナとする必要がある。ガス化炉本体１の内面はすべて耐
火炉材で内張された耐火内張壁１１を形成している。水
性ガス化室１５は十分高く、かつ長く構成され、その下
部にはスリツト１７が設けられ、かつクエンチチャンバ
ー１６の水２３内に没している。スリツト１７は、水２
３の水面２４の位置に配置されており、水の突沸および
吹上を防止している。またクエンチチャンバーに設けら
れた脱塵塔１８には、充填物１９が設けられ、その上部
にはスプレー水２５の供給手段およびデミスタ２０が設
けられ、脱水および脱塵が行われた後、生成ガス２１を
取り出すようになっている。クエンチチャンバー１６の
水２３の水面保持のため、廃水２２の排出管が設けられ
ている。
面図、第２図は、第１図のII−II線に沿った矢視方向の
断面図、第３図は、第１図のII−II線に沿った矢視方向
の断面図である。この装置は第２図に示すように炉内壁
に沿う接線方向に向けて微粉炭バーナ２と微粉炭噴霧ノ
ズル３とを交互に配置したテーパー型サイクロン炉（部
分酸化ガス化室）５と、該サイクロン炉５の下部に連設
された円筒形の水性ガス反応炉（水性反応室）１５と、
前記サイクロン炉５の下部スロート部１２に設けられた
スチームノズル１３と、前記水性ガス反応炉１５の下部
に設けられたクエンチチャンバー１６と、該クエンチチ
ャンバー１６を通過したガスを除塵して生成ガスを得る
ための除塵塔１８とから主として構成される。部分酸化
ガス化室５の上部天井にはスタートアップ用バーナ４が
設けられている。このスタートアップ用バーナの燃料９
としては、通常のオイルまたはＬＰＧを用いてもよい
が、第７図に示すように本発明のガス発生炉で生成した
余剰ガスをガスホルダー４８に貯蔵しものを用いると便
利である。バーナ４は通常燃料の場合には通常のバーナ
でよいが、ガス化炉余剰ガスを用いる場合は、触媒バー
ナとする必要がある。ガス化炉本体１の内面はすべて耐
火炉材で内張された耐火内張壁１１を形成している。水
性ガス化室１５は十分高く、かつ長く構成され、その下
部にはスリツト１７が設けられ、かつクエンチチャンバ
ー１６の水２３内に没している。スリツト１７は、水２
３の水面２４の位置に配置されており、水の突沸および
吹上を防止している。またクエンチチャンバーに設けら
れた脱塵塔１８には、充填物１９が設けられ、その上部
にはスプレー水２５の供給手段およびデミスタ２０が設
けられ、脱水および脱塵が行われた後、生成ガス２１を
取り出すようになっている。クエンチチャンバー１６の
水２３の水面保持のため、廃水２２の排出管が設けられ
ている。
次に上記ガス発生炉の作用および効果を第４図〜第６図
に基づいて説明する。まずスタートアップバーナ４でバ
ーナ火災３０を形成させ、耐火内内張壁１１を全面加熱
して微粉炭の着火可能な状態にしておく。次に微粉炭バ
ーナ２を始動し、若干過剰空気を多めにして微粉炭の燃
焼を行なうと、スタートアップバーナ炎３０と加熱内張
壁１１からの熱により微粉炭は容易に火災を形成し、ガ
ス化室５の内壁に沿つて微粉炭火災３２が形成される。
この火災３２は炉本体１のテーパ部を下るに従って加速
され、ますます内張壁１１に密着した形で旋回しながら
下降する。このような状態になればスタートアップバー
ナ３は停止しても差し支えない。内張壁１１に微粉炭火
災層を形成した状態で微粉炭６をノズル３から同様に接
線方向に噴入すると、ガス化室１５内の微粉炭火災３２
に混入されながら旋回軌道３３を形成して下降する。噴
入された微粉炭６は、微粉炭バーナ２の燃焼用空気７の
余剰分を取り込んで一部が燃焼して部分酸化される。こ
の際、強力な微粉炭火災３２が存在するので、噴入した
微粉炭６中の揮発分は早々と放出され、炭素分に先行し
て燃焼する。従ってその後に残された赤熱状態のカーボ
ン（チャー化している）粒子と部分酸化で発生したＣＯ
が残ることになる。
に基づいて説明する。まずスタートアップバーナ４でバ
ーナ火災３０を形成させ、耐火内内張壁１１を全面加熱
して微粉炭の着火可能な状態にしておく。次に微粉炭バ
ーナ２を始動し、若干過剰空気を多めにして微粉炭の燃
焼を行なうと、スタートアップバーナ炎３０と加熱内張
壁１１からの熱により微粉炭は容易に火災を形成し、ガ
ス化室５の内壁に沿つて微粉炭火災３２が形成される。
この火災３２は炉本体１のテーパ部を下るに従って加速
され、ますます内張壁１１に密着した形で旋回しながら
下降する。このような状態になればスタートアップバー
ナ３は停止しても差し支えない。内張壁１１に微粉炭火
災層を形成した状態で微粉炭６をノズル３から同様に接
線方向に噴入すると、ガス化室１５内の微粉炭火災３２
に混入されながら旋回軌道３３を形成して下降する。噴
入された微粉炭６は、微粉炭バーナ２の燃焼用空気７の
余剰分を取り込んで一部が燃焼して部分酸化される。こ
の際、強力な微粉炭火災３２が存在するので、噴入した
微粉炭６中の揮発分は早々と放出され、炭素分に先行し
て燃焼する。従ってその後に残された赤熱状態のカーボ
ン（チャー化している）粒子と部分酸化で発生したＣＯ
が残ることになる。
燃焼ガスに混入された状態の赤熱カーボン粒子は、スロ
ート１２を通過する過程でますます旋回力を強められ、
該スロートからの噴入スチーム１４と瞬間的に混合され
る。この場合、旋回力が強まっているので、赤熱カーボ
ン粒子は水性ガス化室の内壁に沿つて旋回力を保持しな
がら、旋回軌道の長い流路を形成して下降し、その間に
カーボン粒子とスチームとが下式のように水性ガス化反
応を起こしてH2を発生する。
ート１２を通過する過程でますます旋回力を強められ、
該スロートからの噴入スチーム１４と瞬間的に混合され
る。この場合、旋回力が強まっているので、赤熱カーボ
ン粒子は水性ガス化室の内壁に沿つて旋回力を保持しな
がら、旋回軌道の長い流路を形成して下降し、その間に
カーボン粒子とスチームとが下式のように水性ガス化反
応を起こしてH2を発生する。
Ｃ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ 部分酸化ガス化室５をサイクロン型とし、その下部をス
ロート構造としたのは、水性ガス化反応室１５の反応時
間（反応室滞留時間）を十分にとるためである。赤熱カ
ーボンは水性ガス化反応室１５の円筒部を旋回しながら
流下するので、ガス層厚は内壁面部で厚くなり、またガ
ス密度は、中央部で希薄になる。そのため中央部は低圧
の気筒部を生じ、このためクエンチチャンバー１６の水
中に突入する反応生成ガス３６に対してスチームの上昇
気流３７を生じる。これは逐次、拡散ガス旋回流３５に
吸収されていき、一部は水性ガス化反応に寄与しなが
ら、反応ガス３６の冷却に寄与する。クエンチチャンバ
ー１６の底部にはスラッジ３９が堆積するが、これは逐
次廃水２２とともに系外に取り出される。
ロート構造としたのは、水性ガス化反応室１５の反応時
間（反応室滞留時間）を十分にとるためである。赤熱カ
ーボンは水性ガス化反応室１５の円筒部を旋回しながら
流下するので、ガス層厚は内壁面部で厚くなり、またガ
ス密度は、中央部で希薄になる。そのため中央部は低圧
の気筒部を生じ、このためクエンチチャンバー１６の水
中に突入する反応生成ガス３６に対してスチームの上昇
気流３７を生じる。これは逐次、拡散ガス旋回流３５に
吸収されていき、一部は水性ガス化反応に寄与しなが
ら、反応ガス３６の冷却に寄与する。クエンチチャンバ
ー１６の底部にはスラッジ３９が堆積するが、これは逐
次廃水２２とともに系外に取り出される。
本発明によるガス化炉は、ボイラの起動時のみに用いら
れるので、ガス化効率などはそれほど問題にされず、ま
た生成ガスの発熱量も触媒バーナを用いるのでそれほど
問題にならない。本発明の簡易ガス発生炉は、安全かつ
確実な運転が可能であるので、ボイラの起動用炉として
極めて好適なものである。
れるので、ガス化効率などはそれほど問題にされず、ま
た生成ガスの発熱量も触媒バーナを用いるのでそれほど
問題にならない。本発明の簡易ガス発生炉は、安全かつ
確実な運転が可能であるので、ボイラの起動用炉として
極めて好適なものである。
（発明の効果） 本発明によれば、ボイラのスタートアップ時の微粉炭バ
ーナ着火用のガス化炉として好適に用いられるため、助
燃用のオイル等が不用になり、石炭専焼ボイラの付属装
置として極めて有効である。
ーナ着火用のガス化炉として好適に用いられるため、助
燃用のオイル等が不用になり、石炭専焼ボイラの付属装
置として極めて有効である。
第１図は本発明の一実施例を示す簡易ガス発生炉の断面
図、第２図は、第１図のII−II線に沿った矢視方向の断
面図、第３図は第１図のIII−III線に沿った矢視方向の
断面図、第４図は本発明の簡易ガス発生炉の作用を説明
する図、第５図は、部分酸化ガス化室のバーナ部の燃焼
状態を示す説明図、第６図は、スロート部のスチームの
吹き込み状態を示す断面図、第７図は、本発明の簡易ガ
ス化炉を設置した石炭専焼ボイラの装置系統を示す図で
ある。 １…ガス化炉本体、２…微粉炭バーナ、３…微粉炭ノズ
ル、４…スタートアップバーナ、５…テーパ型サイクロ
ン炉（部分酸化ガス化室）、６，８…微粉炭、７，１０
…空気、９…燃料、１１…耐火内張壁、１２…スロツ
ト、１３…スチームノズル、１４…スチーム、１５…水
性ガス反応炉（水性ガス化反応室）、１６…クエンチチ
ャンバー、１７…スリット、１８…脱塵塔、１９…充填
物、２０…デミスタ、２１…生成ガス、２２…廃水、２
３…水、２４…水面、２５…スプレー水。
図、第２図は、第１図のII−II線に沿った矢視方向の断
面図、第３図は第１図のIII−III線に沿った矢視方向の
断面図、第４図は本発明の簡易ガス発生炉の作用を説明
する図、第５図は、部分酸化ガス化室のバーナ部の燃焼
状態を示す説明図、第６図は、スロート部のスチームの
吹き込み状態を示す断面図、第７図は、本発明の簡易ガ
ス化炉を設置した石炭専焼ボイラの装置系統を示す図で
ある。 １…ガス化炉本体、２…微粉炭バーナ、３…微粉炭ノズ
ル、４…スタートアップバーナ、５…テーパ型サイクロ
ン炉（部分酸化ガス化室）、６，８…微粉炭、７，１０
…空気、９…燃料、１１…耐火内張壁、１２…スロツ
ト、１３…スチームノズル、１４…スチーム、１５…水
性ガス反応炉（水性ガス化反応室）、１６…クエンチチ
ャンバー、１７…スリット、１８…脱塵塔、１９…充填
物、２０…デミスタ、２１…生成ガス、２２…廃水、２
３…水、２４…水面、２５…スプレー水。
Claims (1)
- 【請求項１】炉内壁に沿う接線方向に向けて微粉炭バー
ナと微粉炭噴霧ノズルとを交互に配置したテーパ型サイ
クロン炉と、該サイクロン炉の下部に連設された円筒形
の水性ガス反応炉と、前記サイクロン炉と水性ガス反応
炉の間に設けられた下部スロート部に水またはスチーム
を接線方向に噴入する手段と、前記水性ガス反応炉の下
方に設けられたクエンチチャンバーと、該クエンチチャ
ンバーを通過したガスの除塵塔とを有することを特徴と
する簡易ガス発生炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18557985A JPH066706B2 (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 簡易ガス発生炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18557985A JPH066706B2 (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 簡易ガス発生炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6245689A JPS6245689A (ja) | 1987-02-27 |
| JPH066706B2 true JPH066706B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=16173276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18557985A Expired - Fee Related JPH066706B2 (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 簡易ガス発生炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066706B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104014442A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-03 | 苏州市金翔钛设备有限公司 | 旋入式双入口介质喷射器 |
| GB2551314B (en) * | 2016-06-06 | 2021-03-17 | Kew Tech Limited | Equilibium approach reactor |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP18557985A patent/JPH066706B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6245689A (ja) | 1987-02-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |