JPH076254U - 石炭ガス化炉のコンバスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 噴流床石炭ガス化炉のコンバスタ（１）にお
いて、融点の高い（1300〜1500℃）石炭の場合に、スラ
グホール（１４）部で溶融スラグ（１３）が固化して排
出困難になるのを防ぐこと。 【構成】 コンバスタバーナ（７）の上方にノズル（１
６）を設け、水平よりも下方へ向けて空気（１８）を噴
出させることにより、高温燃焼域（１２）の位置を下方
に下げて溶融スラグ（１３）の固化を防止し、安定した
スラグ排出を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は噴流床石炭ガス化炉のコンバスタの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来の噴流床石炭ガス化炉の一例を示す縦断側面図、図５は図４のＶ− Ｖ線による横断平面図、図６は図５のVI−VI断面図である。

【０００３】 噴流床石炭ガス化炉は、燃焼部１と乾留ガス化部（以下ガス化部と記す）２と から構成されており、炉内は耐火材３が内張りされている。燃焼部１は一般的に コンバスタと呼ばれ、気流搬送された燃料を噴射する複数のコンバスタバーナ７ と、石炭中の灰分が溶融したスラグを排出するスラグホール１４とを有する。こ の燃焼部（コンバスタ）１では、微粉炭とチャーを高温高負荷燃焼させ、高温燃 焼ガスを発生させる。ガス化部では、その高温燃焼ガスを熱源として石炭を乾留 し、ガス化する。

【０００４】 微粉炭供給設備４ａから混合気体搬送管６ａを経て気流搬送された微粉炭と空 気との混合気体５ａは、コンバスタバーナ７の１次空気ノズル管８からコンバス タ１内へ投入される。一方燃焼に必要な２次空気９は、空気供給設備１９から２ 次空気搬送管１０を通りコンバスタバーナ７の２次空気ノズル管１１を経て、コ ンバスタ１内へ投入される。コンバスタ１内へ投入された混合気体５ａは、２次 空気９により燃焼し、コンバスタバーナ７と同じレベル近傍に高温燃焼域１２を 形成する。この高温燃焼により、石炭中の灰分は溶融化して溶融スラグ１３とな り、噴射流によりコンバスタ１の壁面に付着する。さらに輻射熱を受けて流動化 した溶融スラグ１３は、スラグホール１４へ向かって流下・堆積し、排出される 。

【０００５】 また、コンバスタ１内で生成された高温燃焼ガスは、ガス化部２へ流入し、微 粉炭供給設備４ｂから混合気体搬送管６ｂ、ガス化用バーナ１５を経て供給され た、微粉炭と空気との混合気体５ｂ中の石炭を乾留しガス化して、排気される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

このような石炭ガス化炉において、灰の融点が低い（1200〜1300℃）石炭の場 合は、スラグホール１４部でのスラグ流動化も良く、定常的な排出がなされる。 しかし融点が高い（1300〜1500℃）石炭の場合は、壁面で溶融していても、スラ グホール１４部では固化して流動性が悪くなり、スラグホール１４からの排出が 困難になることがある。このようなコンバスタの溶融スラグの排出の良否は、ガ ス化炉性能を大きく左右する。

【０００７】 なお、スラグホール１４のすぐ上にコンバスタバーナ７を設けて、その高さに 高温燃焼域１２を形成させると、スラグの固化を防止することができる。しかし あまりにも流動化しすぎると、スラグホール１４や耐火材３が溶融スラグ１３に より侵食される。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記従来の課題を解決するために、気流搬送された燃料および２次 空気を噴射する複数のバーナと石炭中の灰分が溶融した溶融スラグを系外へ排出 するスラグホールとを具えた噴流床石炭ガス化炉のコンバスタにおいて、上記バ ーナの上方に噴出口を水平よりも下向きに傾けて配置された空気ノズルを設けた ことを特徴とするコンバスタを提案するものである。

【０００９】

【作用】

下向きに傾いた空気ノズルから空気を噴射すると、コンバスタバーナの噴射流 は、その空気ノズルの噴射流に押されて下向きの噴射流となる。したがって、コ ンバスタ内での高温燃焼域が下方に移行し、スラグホール部での溶融スラグの固 化が防止できる。また、その空気ノズルからの噴射量を変化させることにより、 高温燃焼域の位置（高さ）を自由に変化させることができ、灰の融点が異なる石 炭でも安定したスラグ排出ができる。

【００１０】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示す縦断側面図、図２は図１のII−II線による横断 平面図、図３は図２の III−III 矢視図である。これらの図において、前記図４ ないし図６により説明した従来のものと同様の部分については、同一の符号を付 け、詳しい説明を省略する。

【００１１】 本実施例が従来例と異なる点は、コンバスタバーナ７のすぐ上方に変流ノズル １６を設けたことである。この変流ノズル１６は、コンバスタバーナ７の２次空 気搬送管１０とバルブ１７を介して接続し、２次空気９の一部を噴射できるよう にした。また変流ノズル１６の先端部は水平方向に対し下向きに傾斜させ、さら に噴出端は、変流ノズル噴射流１８を広げるため、円周方向（横方向）に長く鉛 直方向に短い開孔断面とした。

【００１２】 ガス化炉の運転中、溶融スラグ１３の排出が不安定または困難な場合は、バル ブ１７を開いて２次空気９の一部を変流ノズル１６より噴射させる。変流ノズル １６の噴出端は下向きに傾斜しているので、変流ノズル噴射流１８は、コンバス タバーナ７から噴射された混合気体５および２次空気９と衝突し、その噴射流を 下方向へ押し下げる。変流ノズル１６の先端は、円周方向に長いノズルであるた め、コンバスタバーナ７の噴射流が広がっていてもその押下げ効果は大きい。こ うして、高温燃焼域１２は変流ノズル１６を使わないときよりも下方へ移行し、 スラグホール１４部への熱輻射が多くなり、溶融スラグ１３の固化が防止される 。

【００１３】

【考案の効果】

本考案においては、コンバスタバーナの上方に空気ノズルを設け、水平よりも 下方へ向けて空気を噴射させることにより、高温燃焼域の位置（高さ）を自在に 変化させることができる。したがって、炭種に応じ、スラグの排出状況に応じて 、その高さを変化させ、溶融スラグの固化を防止して流動性を保つことにより、 安定した溶融スラグ排出を行なうことができる。

【００１４】 また、高温燃焼域が下方へ移行することにより、コンバスタ内の燃焼ガスの滞 留時間が長くなり、完全燃焼の促進とスラグ化率（排出スラグ量／投入石炭量× 灰分）の向上が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例を示す縦断側面図であ
る。

【図２】図２は図１のII−II線による横断平面図であ
る。

【図３】図３は図２の III−III 矢視図である。

【図４】図４は従来の噴流床石炭ガス化炉の一例を示す
縦断側面図である。

【図５】図５は図４のＶ−Ｖ線による横断平面図であ
る。

【図６】図６は図５のVI−VI断面図である。

【符号の説明】 １ コンバスタ ２ ガス化部 ３ 耐火材 ４ａ，４ｂ 微粉炭供給設備 ５ａ，５ｂ 混合気体 ６ａ，６ｂ 混合気体搬送管 ７ コンバスタバーナ ８ １次空気ノズル管 ９ ２次空気 １０ ２次空気搬送管 １１ ２次空気ノズル管 １２ 高温燃焼域 １３ 溶融スラグ １４ スラグホール １５ ガス化用バーナ １６ 変流ノズル １７ バルブ １８ 変流ノズル噴射流 １９ 空気供給設備

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｊ 3/72 Ｊ (72)考案者 早田 泰雄 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)考案者 小山 智規 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 気流搬送された燃料および２次空気を噴
   射する複数のバーナと石炭中の灰分が溶融した溶融スラ
   グを系外へ排出するスラグホールとを具えた噴流床石炭
   ガス化炉のコンバスタにおいて、上記バーナの上方に噴
   出口を水平よりも下向きに傾けて配置された空気ノズル
   を設けたことを特徴とする石炭ガス化炉のコンバスタ。