JPH08145328A - スラグ排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二段噴流床ガス化炉のスラグホールにおい
て、溶融スラグが湯口から流下しながら固化してツララ
状となり、これが成長するのを防ぐこと。 【構成】 スラグホール（１２）の湯口（１５）の下方
に回転するローラ（１８）を設けて、これを水または蒸
気で冷却する。湯口（１５）から流下した溶融スラグの
先端は、ローラ（１８）に接触すると冷却されて固化
し、ローラ（１８）に付着して回転により溶融部分から
引きちぎられる。更に回転したところで、スクレーパ
（２６）により削り取られて落下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二段噴流床石炭ガス化
炉のスラグホールのスラグ排出性向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の技術として燃料に微粉
炭，ガス化剤に空気を用いた二段噴流床石炭ガス化炉の
一例を示す概略縦断側面図，図７は図６のVII 部の詳細
図，図８は図７のVIII−VIII矢視平面図である。これら
の図において、（１）はガス化炉，（２）はスラグホッ
パ，（３）は起動コンバスタ，（４）はコンバスタ，
（５）はリダクタ，（６）は水，（７）は重油バーナ，
（８）は燃焼用石炭，（９）はコンバスタバーナ，（１
０）はガス化用石炭，（１１）はリダクタバーナ，（１
２）はスラグホール，（１３）は高温燃焼排ガス，（１
４）は溶融スラグ，（１５）は湯口，（１６）は水砕ス
ラグ，（１７）は固化スラグをそれぞれ示す。

【０００３】ガス化炉（１）は下方から順にスラグホッ
パ（２），起動コンバスタ（３），コンバスタ（４），
リダクタ（５）から構成されており、炉内が高温となる
ため耐火材構造となっている。スラグホッパ（２）内に
は、常にある一定のレベルで水（６）が貯蔵されてい
る。起動用コンバスタ（３）には、焚上用の重油バーナ
（７）が複数本設けられている。コンバスタ（４）には
燃焼用石炭（８）を噴射するコンバスタバーナ（９）
が、またリダクタ（５）にはガス化用石炭（１０）を噴
射するリダクタバーナ（１１）が、それぞれ複数本づつ
取付けられている。コンバスタ（４）の底部には、その
中心にスラグホール（１２）が設けられている。燃焼用
石炭（８）とガス化用石炭（１０）は、図示されていな
い粉砕設備で数ミクロンから数十ミクロンに粉砕され、
空気により搬送されて、前記の各バーナ（９），（１
０）へ供給される。

【０００４】このような石炭ガス化炉は、以下に示す手
順で運転される。まず図示されていない重油供給設備か
ら供給される重油燃料を重油バーナ（７）で噴射して燃
焼させ、起動用コンバスタ（３）を起動して、燃焼ガス
をコンバスタ（４）に供給する。コンバスタ（４）内の
温度が石炭の着火温度以上に達し安定したならば、コン
バスタバーナ（９）から燃焼用石炭（８）を噴射して高
温燃焼（1500〜2000℃）を行ない、高温燃焼排ガス（１
３）をリダクタ（５）へ供給する。コンバスタ（４）内
の燃焼が安定したならば、すみやかにリダクタバーナ
（１１）からガス化用石炭（１０）を噴射する。ガス化
用石炭（１０）は、高温の燃焼排ガス（１３）で乾留さ
れ、ガス化が開始される。ガス化が安定後、起動用コン
バスタ（３）は停止し、重油バーナ（７）には焼損防止
のため少量の冷却Ｎ₂ を投入しておく。

【０００５】一方、コンバスタ（４）内に噴射された石
炭中の灰は、コンバスタ（４）内が高温となるため溶融
化して溶融スラグ（１４）となり、スラグホール（１
２）の２つの湯口（１５）から流下してスラグホッパ
（２）に落下する。スラグホッパ（２）には常温の水
（６）が貯蔵されているため、ここで水砕されて水砕ス
ラグ（１６）となり、定期的に系外へ排出される。この
ような、ガス化炉を安定に運転するためには、スラグホ
ール（１２）から溶融スラグ（１４）を定量的に排出す
ることが不可欠である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、溶融
スラグ（１４）の定量排出はガス化炉の安定運転に不可
欠である。通常、溶融スラグ（１４）は湯口（１５）部
で湯切りされ、溶融状態のままスラグホッパ（２）に落
下して水砕されるが、運転条件の一時的な変動等により
コンバスタ（４）内温度が低下したりすると、溶融スラ
グ（１４）は湯口（１５）から流下しながら固化して、
ツララ状の固化スラグ（１７）を形成する。これが核と
なって時間の経過とともに成長すると、遂にはスラグホ
ール（１２）を閉塞させて運転が継続できなくなること
がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、二段噴流床石炭ガス化炉のスラ
グ排出装置において、スラグホールの湯口の下方に設け
られたローラと、同ローラを回転させる手段と、同ロー
ラの表面に付着したスラグを削り取る手段とを具えたこ
とを特徴とするスラグ排出装置；ならびに上記要件に加
えて、上記ローラの表面に凹凸を設けたことを特徴とす
るスラグ排出装置を提案するものである。

【０００８】

【作用】本発明は前記構成を有するので、スラグホール
の湯口から流下した溶融スラグは、湯口下方に設けられ
たローラに接触し、冷却されて固化・付着する。ローラ
の回転に伴い、この固化スラグは湯口から垂れ下った溶
融スラグから引きちぎられ、次にローラ表面から削り取
られて落下する。このように本発明においては、溶融ス
ラグを確実に溶融している場所で強制的にローラに付着
させ、回転で引きちぎり、定量排出を行なうのである。

【０００９】またローラの表面に凹凸を設けた場合は、
冷却・固化したスラグがローラに付着する付着力が増し
て、上記作用が更に促進される。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す縦断側面図
（図２のＩ−Ｉ断面）、図２は図１のII−II矢視水平断
面図、図３は図１の III−III 矢視断面図である。これ
らの図において、前記図６ないし図８により説明した従
来のものと同様の部分については、冗長になるのを避け
るため、同一の符号を付けて詳しい説明を省く。

【００１１】図１ないし図３で新たに用いられる符号と
して、（１８）はローラ，（１９）は回転軸，（２０）
は減速器，（２１）はモータ，（２２）はグランドシー
ル，（２３）はスリップリング，（２４）は冷却水管，
（２５）は冷却水，（２６）はスクレーパ，（２７）は
支持管，（２８）は付着スラグ，（３２）はスラグホー
ル，（３５）は湯口をそれぞれ示す。

【００１２】本実施例では、図１および図２に示される
ように、コンバスタ（４）の底部に傾斜をつけ、３個所
に湯口（３５）を有するスラグホール（３２）を、ガス
化炉中心から偏心した位置に設けた。またスラグホール
（３２）の直下には、水冷式のローラ（１８）を配置す
る。

【００１３】ローラ（１８）は、図３に示されるように
起動用コンバスタ（３）の壁を貫通した回転軸（１９）
で支えられており、その回転軸（１９）の一端は減速器
（２０）を介してモータ（２１）と接続されている。回
転軸（１９）の貫通部（２か所）はブランドシール（２
２）でシールされ、それぞれスリップリング（２３）で
冷却水管（２４）と接続されている。そして常温の冷却
水（２５）が一方の冷却水管（２４）から入り、ローラ
（１６）を経て、反対側の冷却水管（２４）から排出さ
れるようになっている。

【００１４】ローラ（１６）の後側には水冷式のスクレ
ーパ（２６）が取付けられている。このスクレーパ（２
６）は起動用コンバスタ（３）に支持管（２７）で固定
されており、ローラ（１８）と同様に冷却水（２５）が
通水されるようになっている。

【００１５】このような構成のガス化炉は、以下に述べ
るようにしてスラグの定量排出を行なう。ローラ（１
８）とスクレーパ（２６）に冷却水（２５）を通水し、
ローラ（１８）を回転させて、ガス化炉を立上げる。コ
ンバスタ（４）内で生成された溶融スラグ（１４）はス
ラグホール（１２）部に集中し、３個所の湯口（１５）
から溶融状態のままでローラ（１８）上へ流下する。

【００１６】図４（ａ）に示されるように、流下した溶
融スラグ（１４）は、先端がローラ（１８）に接する
と、冷却されて固化し、付着スラグ（２８）となる。ロ
ーラ（１８）は回転しているため、付着スラグ（２８）
は図４（ｂ）に示されるように溶融スラグ（１４）から
引きちぎられる。ローラ（１８）が更に回転すると、図
４（ｃ）に示されるように次の溶融スラグ（１４）が付
着する。図４（ｄ）は最初に付着した付着スラグ（２
８）がスクレーパ（２６）まで達し、削り取られる状況
を示す。これが繰り返されることにより、溶融スラグ
（１４）の定量排出が行なわれる。

【００１７】なお本実施例では、ローラ（１８）に冷却
水を通水しているが、代りに蒸気を通気してもかまわな
い。またローラ（１８）に付着するスラグ（２８）の付
着力を高めるため、図５に例示するような各種形状の凹
凸をローラ表面につけてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、スラグホールの直下に
ローラを配置してこれを冷却するとともに、ローラ表面
に付着した固化スラグを削り取るので、溶融スラグが湯
口から流下しながら固化し成長することはなく、定量的
に排出される。したがってガス化炉の運転を安定して継
続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す縦断側面図（図
２のＩ−Ｉ断面）である。

【図２】図２は図１のII−II矢視水平断面図である。

【図３】図３は図１の III−III 矢視断面図である。

【図４】図４は上記実施例におけるスラグの排出状況を
示す図である。

【図５】図５は本発明におけるローラ表面の凹凸形状を
例示する図である。

【図６】図６は従来の二段噴流床石炭ガス化炉の一例を
示す概略縦断側面図である。

【図７】図７は図６の VII部の詳細図である。

【図８】図８は図７のVIII−VIII矢視平面図である。

【符号の説明】

（１） ガス化炉 （２） スラグホッパ （３） 起動コンバスタ （４） コンバスタ （５） リダクタ （６） 水 （７） 重油バーナ （８） 燃焼用石炭 （９） コンバスタバーナ （１０） ガス化用石炭 （１１） リダクタバーナ （１２） スラグホール （１３） 高温燃焼排ガス （１４） 溶融スラグ （１５） 湯口 （１６） 水砕スラグ （１７） 固化スラグ （１８） ローラ （１９） 回転軸 （２０） 減速器 （２１） モータ （２２） グランドシール （２３） スリップリング （２４） 冷却水管 （２５） 冷却水 （２６） スクレーパ （２７） 支持管 （２８） 付着スラグ （３２） スラグホール （３５） 湯口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二段噴流床石炭ガス化炉のスラグ排出装
   置において、スラグホールの湯口の下方に設けられたロ
   ーラと、同ローラを回転させる手段と、同ローラの表面
   に付着したスラグを削り取る手段とを具えたことを特徴
   とするスラグ排出装置。
2. 【請求項２】 上記ローラの表面に凹凸を設けたことを
   特徴とする請求項１記載のスラグ排出装置。