JPH08226768A

JPH08226768A - スラグ排出装置

Info

Publication number: JPH08226768A
Application number: JP3238095A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Hayata; 泰雄早田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】２段噴流床ガス化炉において、スラグホール
のスラグ排出性を向上させること。【構成】スラグホール（１２）下方のコンバスタ炉底
に接して環状の高温ガス発生室（２０）を設けた。この
高温ガス発生室（２０）は、スラグホール（１２）に隣
接する面（内周面）が開放されており、また内部には気
体燃料を燃焼させるガスバーナ（２２）が複数本設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２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３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２段噴流床石炭ガス化炉の
一例を示す縦断側面図、図４は図３のIV部の拡大図、図
５は図４のＶ−Ｖ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、（１０）はガス化
用石炭、（１１）はリダクタバーナ、（１２）はスラグ
ホール、（１３）は高温燃焼排ガス、（１４）は溶融ス
ラグ、（１５）は湯口、（１６）は水砕スラグ、（１
７）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）により構成されており、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）が複数本設けてある。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）にもガス化用石炭（１０）を噴射する
リダクタバーナ（１１）が、複数本ずつ取付けられてい
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、空気によって前記の各バーナへ供給されるよ
うになっている。なお、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。

【０００４】このような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）で噴射し燃焼させ
て、起動用コンバスタ（３）を起動する。コンバスタ
（４）内の温度が石炭の着火温度以上に達して安定した
ならば、コンバスタバーナ（９）から燃焼用石炭（８）
を噴射し、高温燃焼（１５００〜２０００℃）させて、
その高温燃焼排ガス（１３）をリダクタ（５）へ供給す
る。そしてコンバスタ（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）よりガス化用石
炭（１０）を噴射する。ガス化用石炭（１０）は高温燃
焼排ガス（１３）で乾留され、ガス化が始まる。ガス化
が安定した後、起動用コンバスタ（３）を停止し、重油
バーナ（７）へ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
し、溶融スラグ（１４）となってスラグホール（１２）
の２つの湯口（１５）から流下し、スラグホッパ（２）
内に落下する。スラグホッパ（２）には常温の水（６）
が貯留されているため、溶融スラグ（１４）はここで水
砕され水砕スラグ（１６）となって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）が定
量的に排出され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
下し水砕されるが、運転条件の一時的な変動等によって
コンバスタ（４）内の温度が低下したりすると、図４に
示すように、溶融スラグ（１４）が湯口（１５）から流
下しながら固化し、つらら状の固化スラグ（１７）を形
成する。そうすると、それが核となって時間の経過とと
もに成長し、スラグホール（１２）を閉塞させて運転を
継続できなくすることがある。

【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、コンバスタで微粉炭を燃焼さ
せ、その燃焼ガス中にリダクタで更に微粉炭を投入し乾
留させてガス化するとともに、上記コンバスタの底部中
央に設けられたスラグホールからスラグを排出する２段
噴流床ガス化炉において、上記スラグホールの直下周辺
に内周面の少なくとも一部が開放された環状の高温ガス
発生室を形成させるとともに、同高温ガス発生室内に気
体燃料を燃焼させる複数のガスバーナを設けたことを特
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し、スラグホールの直下
周辺に内周面の少なくとも一部が開放された環状の高温
ガス発生室を形成させるとともに、同高温ガス発生室内
に気体燃料を燃焼させる複数のガスバーナを設けたの
で、ガスバーナを点火すると、高温ガス発生室内には高
温燃焼ガスが生成され、その高温ガスは内周面の開放部
からスラグホールの周辺部に沿うように上昇してコンバ
スタ内へ流入する。そうすると、スラグホールは湯口を
ふくめ、加熱されるから、溶融スラグの固化が防止さ
れ、また、つらら状スラグが生じている場合でも、それ
を溶断することができる。こうして安定したスラグ排出
が行なわれる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す縦断側面図、
図２は図１のII−II矢視水平断面図である。これらの図
において、前記図３ないし図５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、詳しい説明を省く。本実施例で
新たに用いられる符号として、（１８）は水冷管、（１
９）は耐火材、（２０）は高温ガス発生室、（２１）は
冷却水、（２２）はガスバーナ、（２３）はＬＰＧ、
（２４）は酸素、（２５）は高温燃焼ガス、（２６）は
開放部をそれぞれ示す。

【００１０】本実施例においては、スラグホール（１
２）の直下に水冷管（１８）を内蔵した耐火材（１９）
とコンバスタ炉底および起動コンバスタ（３）側面で区
切られた環状の高温ガス発生室（２０）を設けた。水冷
管（１８）内には冷却水（２１）が通水される。高温ガ
ス発生室（２０）は、スラグホール（１２）と隣接する
面、すなわち内周面の一部が開放されている。また高温
ガス発生室（２０）内には、ガスバーナ（２２）が４本
偏心して取付られており、そのガスバーナ（２２）に
は、燃料としてＬＰＧ（２３）、酸化剤として酸素（２
４）が、図示されていないそれぞれの供給設備より供給
されるようになっている。

【００１１】このような構成のガス化炉（１）は、以下
に示す手順で運転される。まず水冷管（１８）に冷却水
（２１）を通水してから、ガス化炉（１）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）の湯口（１５）から流下し始
める。スラグホール（１２）部からの溶融スラグ（１
４）の流出が不安定になったり、つらら状の固化スラグ
（１７）が発生したりしたならば、ガスバーナ（２２）
を点火する。そうすると、そのガスバーナ（２２）で生
成された高温燃焼ガス（２５）は、高温ガス発生室（２
０）内に充満し、その後スラグホール（１２）と隣接す
る開放部（２６）から、スラグホール（１２）の周辺部
（固化スラグ（１７）位置）に衝突し、これに沿うよう
に上昇して、コンバスタ（４）に流れ込む。この高温燃
焼ガス（２５）の温度は、ＬＰＧ（２３）と酸素（２
６）を空気比＝１で燃焼させれば、１８００〜２０００
℃となり、一般的にガス化炉で使用される石炭の灰溶融
温度（１２００〜１６００℃）よりも充分に高い。した
がって、固化スラグ（１７）等は溶融切断され、落下す
る。なおガスバーナ（２２）は、常時使用するとガス化
効率等に悪影響を与えかねないので、スラグ排出状況を
観察しながら運用する。

【００１２】以下に本実施例の各部の寸法および容量を
示す。

【００１３】ガス化炉本体全石炭量＝３５０ｋｇ／ｈ全空気量＝１４００ｋｇ／ｈ起動コンバスタ直径（Ｄ₁）＝１２００ｍｍスラグホール直径（Ｄ₂）＝３５０ｍｍガスバーナバーナ本数＝４本ＬＰＧ量＝２５Ｎｍ³／ｈ酸素量＝１２５Ｎｍ³／ｈ使用間隔＝約２時間毎

【００１４】

【発明の効果】本発明においては、スラグホール直下の
環状の高温ガス発生室内に設けられたガスバーナを運用
することにより、スラグホール閉塞を防止することがで
き、安定したガス化運転を継続することができる。

【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であ
る。

【図２】図２は図１のII−II水平断面図である。

【図３】図３は、従来の２段噴流床石炭ガス化炉の一例
を示す縦断側面図である。

【図４】図４は図３のIV部の拡大図である。

【図５】図５は図４のＶ−Ｖ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）水冷管（１９）耐火材（２０）高温ガス発生室（２１）冷却水（２２）ガスバーナ（２３）ＬＰＧ（２４）酸素（２５）高温燃焼ガス（２６）開放部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンバスタで微粉炭を燃焼させ、その燃
焼ガス中にリダクタで更に微粉炭を投入し乾留させてガ
ス化するとともに、上記コンバスタの底部中央に設けら
れたスラグホールからスラグを排出する２段噴流床ガス
化炉において、上記スラグホールの直下周辺に内周面の
少なくとも一部が開放された環状の高温ガス発生室を形
成させるとともに、同高温ガス発生室内に気体燃料を燃
焼させる複数のガスバーナを設けたことを特徴とするス
ラグ排出装置。