JPH066929U - プラズマトーチによるスラグ閉塞防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイクロン式石炭部分燃焼炉や石炭ガス化炉
において、大型化が容易で、しかもスラグ流下口近傍を
瞬時に加熱することができるスラグ閉塞防止装置を提供
する。 【構成】 スラグ流下口１４の下方に、プラズマトーチ
２０を先端がスラグ流下口１４を向くように設ける。プ
ラズマトーチ２０は水冷構造とするのが好ましい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ボイラの前炉として設置されるサイクロン式石炭部分燃焼炉、石炭 ガス化炉等の、石炭、オイルコークス等の固体燃料（以下、単に石炭という）を 還元雰囲気で燃焼させる炉におけるスラグ閉塞防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、ボイラ火炉等の工業炉においては、炉本体に前炉としてサイクロン 式石炭部分燃焼炉を設けたものが知られている。このような前炉を備えた工業炉 は、燃焼効果が優れたものであることから、広く用いられている。 上記の従来型のサイクロン式石炭部分燃焼炉の構造を示すものとして、たとえ ば、実開昭６０−７６７１７号公報に示されるように、微粉炭と空気とをサイク ロン式石炭部分燃焼炉内に供給するとともに、これらを高速旋回流として効果的 に混合して燃焼させることにより、微粉炭を高い効率で燃焼させる構造のものが 開示されている。 また、実公平３−２４９７８号公報には、シリンダ軸がスラグ流下口を貫通し て、スラグタンク内の水面付近まで上下移動し得る水冷シリンダ装置を、スラグ 流下口の上方に設けたスラグ閉塞防止装置が記載されている。 一方、石炭ガス化炉のスラグ閉塞防止装置としては、スラグ流下口付近にスラ グバーナ（油バーナ）を設置してスラグを加熱し閉塞を防止するようにしたもの が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

サイクロン式石炭部分燃焼炉をスケールアップする場合、上記の実公平３−２ ４９７８号公報に示されるような水冷シリンダ装置は、シリンダ軸の撓み等の問 題があり大型化は容易でない。 また、石炭ガス化炉にスラグバーナ（油バーナ）を設置する場合は、スラグバ ーナは瞬時にスラグを加温できないため、スラグ閉塞防止への対応が遅れるとい う難点がある。 本考案は、上記の問題点を解決するためになされたもので、大型化が容易で、 しかも、スラグ流下口近傍を瞬時に加熱することができるスラグ閉塞防止装置を 提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び作用】

上記の目的を達成するために、大型化が容易であるプラズマトーチをサイクロ ン式石炭部分燃焼炉あるいは石炭ガス化炉のスラグ流下口に設置して、プラズマ トーチを定期的に運転し流下口を流れるスラグを加熱することにより、スラグの 流動性を増し流下口の閉塞を防止するように構成する。 石炭灰が溶けて流れる温度、即ち溶流点は炭種により異なるが、概ね１，３０ ０〜１，５００℃である。プラズマトーチを用いると瞬時に溶流点まで加熱でき る。

【０００５】 本考案のスラグ閉塞防止装置は、図１〜図４に示すように、石炭を還元雰囲気 で燃焼させて、ガスとスラグとを分離し、分離したスラグを炉下部のスラグ流下 口１４から排出するようにした炉において、 スラグ流下口１４の下方に、プラズマトーチ２０を先端がスラグ流下口１４を 向くように設けたことを特徴としている。 前記の炉は、図１に示すように、ボイラの前炉として設置されたサイクロン式 石炭部分燃焼炉１２であり、プラズマトーチ２０を図３に示すように、水冷構造 とするのが好ましい。 また、前記の炉は、図４に示すように、石炭ガス化炉３８であり、プラズマト ーチ２０を図３に示すように、水冷構造とするのが好ましい。

【０００６】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を詳細に説明する。ただし、この 実施例に記載されている構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的な 記載がない限りは、本考案の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、 単なる説明例にすぎない。 実施例１ 図１は、本考案のスラグ閉塞防止装置の一実施例を示している。１０はボイラ 火炉、１２はサイクロン式石炭部分燃焼炉である。炉１２の下部にはスラグ流下 口１４が設けられ、この流下口１４の下方にスラグシュート１６及びスラグタン ク１８が配置されている。

【０００７】 図２に示すように、プラズマトーチ２０が、スラグシュート１６を貫通して、 プラズマ流がスラグ流下口１４に届く位置で、かつ、スラグが接触しない位置に 斜め上向に向かって取り付けられている。プラズマトーチ２０は、サイクロン式 石炭部分燃焼炉１２の容量によっては、複数個取り付けられることもある。

【０００８】 プラズマトーチには、ノントランスファー型（非移送アーク型）とトランスフ ァー型（移送アーク型）とがあるが、プラズマジェットが発生するノントランス ファー型を用いるのが好ましい。 図３及び図４は、ノントランスファー型のプラズマトーチ２０の一例を示して いる。このプラズマトーチ２０は、正電極２２、負電極２４、プラズマガス２６ となる空気を供給する空気供給管２８、両電極を接続する配線３０及び電源３２ 、外側を被覆する水冷管外筒３４、この外筒３４の内側の水冷管内筒３５、外筒 ３４と内筒３５との間に冷却水を供給するための冷却水供給管３６等から構成さ れている。このように、水冷管は二重管になっており、冷却水は矢印のように、 内筒３５とプラズマトーチの電極との間を通り、外筒３４と内筒３５との間を抜 けて外部へ排出される。 冷却媒体としては、上記のように、水却速度の大きい水を用いるのが好ましい 。

【０００９】 実施例２ 図５は、本考案のスラグ閉塞防止装置の他の実施例を示している。本実施例は 石炭ガス化炉３８に適用するもので、スラグ流下口１４の下方にプラズマトーチ ２０を設置している。４０は耐火材である。他の構成、作用は実施例１の場合と 同様である。

【００１０】

【考案の効果】

本考案は、上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。 （１） スラグ流下口の下方にプラズマトーチが設けられているので、局所的に 瞬時に加熱できる高温プラズマガスにより、スラグ流下口近傍を加熱して、スラ グ流下口を確実に開口でき、閉塞を防止することができる。 （２） 摺動部がないので、摩耗及び故障が少ない（電極は定期的に交換を要す ）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のプラズマトーチによるスラグ閉塞防止
装置の一実施例を示す構成説明図である。

【図２】図１におけるスラグ流下口まわりの拡大図であ
る。

【図３】プラズマトーチの一例を示す断面説明図であ
る。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面説明図である。

【図５】本考案のスラグ防止装置の他の実施例を示す説
明図である。

【符号の説明】

１０ ボイラ火炉 １２ サイクロン式石炭部分燃焼炉 １４ スラグ流下口 １６ スラグシュート １８ スラグタンク ２０ プラズマトーチ ２６ プラズマガス ３４ 水冷管外筒 ３５ 水冷管内筒 ３８ 石炭ガス化炉

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭を還元雰囲気で燃焼させて、ガスと
   スラグとを分離し、分離したスラグを炉下部のスラグ流
   下口（１４）から排出するようにした炉において、 スラグ流下口（１４）の下方に、プラズマトーチ（２
   ０）を先端がスラグ流下口（１４）を向くように設けた
   ことを特徴とするプラズマトーチによるスラグ閉塞防止
   装置。
2. 【請求項２】 炉が、ボイラの前炉として設置されたサ
   イクロン式石炭部分燃焼炉（１２）であり、プラズマト
   ーチ（２０）が水冷構造であることを特徴とする請求項
   １記載のプラズマトーチによるスラグ閉塞防止装置。
3. 【請求項３】 炉が、石炭ガス化炉（３８）であり、プ
   ラズマトーチ（２０）が水冷構造であることを特徴とす
   る請求項１記載のプラズマトーチによるスラグ閉塞防止
   装置。