JPH0823028B2 - 石炭ガス化装置 - Google Patents
石炭ガス化装置Info
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- JPH0823028B2 JPH0823028B2 JP60048202A JP4820285A JPH0823028B2 JP H0823028 B2 JPH0823028 B2 JP H0823028B2 JP 60048202 A JP60048202 A JP 60048202A JP 4820285 A JP4820285 A JP 4820285A JP H0823028 B2 JPH0823028 B2 JP H0823028B2
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Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は石炭のガス化装置に関する。
（従来の技術） 従来の石炭ガス化炉（１段噴流床式）を第３図に示
す。第３図において圧力容器21の内側に100〜150mm以上
の厚さの耐火断熱材22を設け、上部にガス化炉23、下部
にクーラ24を構成している。ガス化炉23の上部には石
炭、或いは油、空気、或いは酸素を供給する供給手段25
を配置しており、クーラ部24内にはラデイアントクーラ
26を配置し、下部にはガス出口27が設けられている。ま
た、クーラ部24の下部には灰ホツパ28が形成されてい
る。
す。第３図において圧力容器21の内側に100〜150mm以上
の厚さの耐火断熱材22を設け、上部にガス化炉23、下部
にクーラ24を構成している。ガス化炉23の上部には石
炭、或いは油、空気、或いは酸素を供給する供給手段25
を配置しており、クーラ部24内にはラデイアントクーラ
26を配置し、下部にはガス出口27が設けられている。ま
た、クーラ部24の下部には灰ホツパ28が形成されてい
る。
装置の起動に際しては、油と空気または酸素とを供給
手段25からガス化炉23内に供給して燃焼させてウオーミ
ングを行う。ガス化炉23内が所定の温度、例えば摂氏14
00度になると、油から徐々に石炭に切り変えていく。石
炭に切り変わると空気または酸素の供給量を下げ、石炭
を不完全燃焼させてCO,H2ガス等の可燃性ガスを生成さ
せる。可燃性ガスはガス化炉23からクーラ部24に入り、
ここでラデイアントクーラ26により摂氏1000〜1100度程
度まで冷却される。摂氏1000〜1100度程度まで冷却され
たガスはガス出口27から出てゆき、熱交換器に送られ
る。ガス化炉23で生成されるスラグはクーラ部24を通つ
て灰ホツパ28に落下し、灰ホツパ28下部の排出口から排
出される。
手段25からガス化炉23内に供給して燃焼させてウオーミ
ングを行う。ガス化炉23内が所定の温度、例えば摂氏14
00度になると、油から徐々に石炭に切り変えていく。石
炭に切り変わると空気または酸素の供給量を下げ、石炭
を不完全燃焼させてCO,H2ガス等の可燃性ガスを生成さ
せる。可燃性ガスはガス化炉23からクーラ部24に入り、
ここでラデイアントクーラ26により摂氏1000〜1100度程
度まで冷却される。摂氏1000〜1100度程度まで冷却され
たガスはガス出口27から出てゆき、熱交換器に送られ
る。ガス化炉23で生成されるスラグはクーラ部24を通つ
て灰ホツパ28に落下し、灰ホツパ28下部の排出口から排
出される。
このような従来の１段噴流床式石炭ガス化炉において
は灰の溶融流出を確保するため、炉全体を高温に維持す
る必要がある。このため次のような欠点が生ずる。
は灰の溶融流出を確保するため、炉全体を高温に維持す
る必要がある。このため次のような欠点が生ずる。
炉全体として空気または酸素投入量を増加させて温
度を高く保つためガス化効率が悪い。高い発熱量のガス
が得にくいため酸素によるガス化が不可欠となる。
度を高く保つためガス化効率が悪い。高い発熱量のガス
が得にくいため酸素によるガス化が不可欠となる。
圧力容器に熱が伝わらないように厚い耐熱・耐火材
（一般に100〜150mm以上）を使用しているため放熱量が
低く、耐熱・耐火材は炉内と同一温度になるので寿命が
短い。このため炉の温度をあまり高くできないので灰の
融点の高い石炭にはなじまない。即ち炭種適合性におと
る。
（一般に100〜150mm以上）を使用しているため放熱量が
低く、耐熱・耐火材は炉内と同一温度になるので寿命が
短い。このため炉の温度をあまり高くできないので灰の
融点の高い石炭にはなじまない。即ち炭種適合性におと
る。
熱交換器入口のガス温度を灰の軟化温度以下に制御
するためには水クエンチによる冷却あるいはラデイアン
トボイラによる水側への放熱が不可欠であり、その分ガ
ス化効率が悪くなるという欠点を持つ。
するためには水クエンチによる冷却あるいはラデイアン
トボイラによる水側への放熱が不可欠であり、その分ガ
ス化効率が悪くなるという欠点を持つ。
更に耐圧容器内面に直接耐火断熱材を施工し水冷壁
を有しない場合には耐火材の厚みが大きくなり、起動の
ウオーミングに長時間を要するとともに負荷変動時にお
いても制約が生ずることとなるという欠点を有する。
を有しない場合には耐火材の厚みが大きくなり、起動の
ウオーミングに長時間を要するとともに負荷変動時にお
いても制約が生ずることとなるという欠点を有する。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は従来の石炭ガス化炉の欠点を解消し （１） 高効率ガス化炉の実現（火力発電要対応）；水
クエンチあるいはラデイアントクーラによる無効分をな
くし、ガス化効率を高める。
クエンチあるいはラデイアントクーラによる無効分をな
くし、ガス化効率を高める。
（２） 炭種適合性の拡大；水冷壁構造と薄い耐熱・耐
火材ライニング施工の採用により熱損失をできるだけ少
なくしながら炉の温度を上昇せしめ灰の溶融温度の高い
炭種についてもこれを利用可能にする。
火材ライニング施工の採用により熱損失をできるだけ少
なくしながら炉の温度を上昇せしめ灰の溶融温度の高い
炭種についてもこれを利用可能にする。
（３） 高い信頼性のガス化炉の実現；水冷壁による高
温ガスの遮断 （４） 運転操作性の高いガス化炉の実現；薄い耐火・
耐熱材の採用によるウオーミング時間の減少。
温ガスの遮断 （４） 運転操作性の高いガス化炉の実現；薄い耐火・
耐熱材の採用によるウオーミング時間の減少。
を可能とする石炭ガス化装置を提供しようとするもの
である。
である。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、 （１） ２段噴流床方式とし、ガス化反応時の吸熱特性
を主として利用してガス化を効率的に行わしめ、炉出口
における水クエンチなどの冷却方式を不要にした点、 （２） 薄い耐火材のライニングにより炉内を高温（14
00〜1800℃）に維持し、炭種適合性を広げることを可能
とした点、 を特徴とする石炭ガス化装置であり、下記の技術構成を
有するものである。
を主として利用してガス化を効率的に行わしめ、炉出口
における水クエンチなどの冷却方式を不要にした点、 （２） 薄い耐火材のライニングにより炉内を高温（14
00〜1800℃）に維持し、炭種適合性を広げることを可能
とした点、 を特徴とする石炭ガス化装置であり、下記の技術構成を
有するものである。
（１） 燃焼を燃焼させて高温の雰囲気を形成するコン
バスタ部、同コンバスタ部の上部に位置してコンバスタ
部と連通し、燃料を乾留・熱分解させるとともに前記コ
ンバスタ部からの高温のガスと燃料とを混合するディフ
ューザ部、及び同ディフューザ部の上部に位置してディ
フューザ部と連通し、吸熱のガス化反応をおこなわせて
前記ディフューザ部からの炭素粒をガス化させるレダク
タ部からなるガス化炉を有し、同ガス化炉を圧力容器内
に収納し、前記ガス化炉と前記圧力容器との間に炉内圧
力と圧力容器内圧力との差圧により制御される弁の操作
により加圧不活性ガスを注入してガス化炉内圧によるガ
ス化炉周壁の変形を防ぐようにしたことを特徴とする石
炭ガス化装置。
バスタ部、同コンバスタ部の上部に位置してコンバスタ
部と連通し、燃料を乾留・熱分解させるとともに前記コ
ンバスタ部からの高温のガスと燃料とを混合するディフ
ューザ部、及び同ディフューザ部の上部に位置してディ
フューザ部と連通し、吸熱のガス化反応をおこなわせて
前記ディフューザ部からの炭素粒をガス化させるレダク
タ部からなるガス化炉を有し、同ガス化炉を圧力容器内
に収納し、前記ガス化炉と前記圧力容器との間に炉内圧
力と圧力容器内圧力との差圧により制御される弁の操作
により加圧不活性ガスを注入してガス化炉内圧によるガ
ス化炉周壁の変形を防ぐようにしたことを特徴とする石
炭ガス化装置。
（２） 燃焼を燃焼させて高温の雰囲気を形成するコン
バスタ部、同コンバスタ部の上部に位置してコンバスタ
部と連通し、燃料を乾留・熱分解させるとともに前記コ
ンバスタ部からの高温のガスと燃料とを混合するディフ
ューザ部、及び同ディフューザ部の上部に位置してディ
フューザ部と連通し、吸熱のガス化反応をおこなわせて
前記ディフューザ部からの炭素粒をガス化させるレダク
タ部からなり、周壁が水冷壁と同水冷壁の内部側に全域
にわたりライニングされた薄い耐熱・耐火材で形成され
たガス化炉を有し、同ガス化炉を圧力容器内に収納し、
前記ガス化炉と前記圧力容器との間に炉内圧力と圧力容
器内圧力との差圧により制御される弁の操作により加圧
不活性ガスを注入してガス化炉内圧によるガス化炉周壁
の変形を防ぐようにしたことを特徴とする石炭ガス化装
置。
バスタ部、同コンバスタ部の上部に位置してコンバスタ
部と連通し、燃料を乾留・熱分解させるとともに前記コ
ンバスタ部からの高温のガスと燃料とを混合するディフ
ューザ部、及び同ディフューザ部の上部に位置してディ
フューザ部と連通し、吸熱のガス化反応をおこなわせて
前記ディフューザ部からの炭素粒をガス化させるレダク
タ部からなり、周壁が水冷壁と同水冷壁の内部側に全域
にわたりライニングされた薄い耐熱・耐火材で形成され
たガス化炉を有し、同ガス化炉を圧力容器内に収納し、
前記ガス化炉と前記圧力容器との間に炉内圧力と圧力容
器内圧力との差圧により制御される弁の操作により加圧
不活性ガスを注入してガス化炉内圧によるガス化炉周壁
の変形を防ぐようにしたことを特徴とする石炭ガス化装
置。
第１図に本発明による石炭ガス化装置の一実施態様の
構造を示し、第２図に本発明装置の作用・効果の理解を
助ける本発明装置のガス化原理図を示す。
構造を示し、第２図に本発明装置の作用・効果の理解を
助ける本発明装置のガス化原理図を示す。
（構成） 第１図において、ガス化炉は通常約40kg/cm2Gで操作
されるもので、コンバスタ１、デイフユーザ２およびレ
ダクタ３の三つの部分からなり、水冷壁４にて周囲を囲
まれ、炉内側に比較的薄い（約50mm以下）耐熱・耐火材
５が内張りされている。
されるもので、コンバスタ１、デイフユーザ２およびレ
ダクタ３の三つの部分からなり、水冷壁４にて周囲を囲
まれ、炉内側に比較的薄い（約50mm以下）耐熱・耐火材
５が内張りされている。
コンバスタ１には石炭10の一部、循環チヤー16および
空気またはO211が投入され、高温状態（1400〜1800℃）
に維持され、灰の溶融排出が行われるとともに、上部で
のガス化に必要な熱を供給する。（第２図参照）、ガス
化剤（空気またはO2）は図示省略のコンプレツサにより
昇圧され、炉内に供給される。
空気またはO211が投入され、高温状態（1400〜1800℃）
に維持され、灰の溶融排出が行われるとともに、上部で
のガス化に必要な熱を供給する。（第２図参照）、ガス
化剤（空気またはO2）は図示省略のコンプレツサにより
昇圧され、炉内に供給される。
デイフユーザ２には残りの石炭12が投入され乾留され
るとともに、ガスとの均一な混合、流れの平均化が行わ
れる（第２図参照）、コンバスタ１、デイフユーザ２へ
の石炭の投入は、微粉砕した石炭を図示省略のロツクホ
ツパシステムにより加圧され、炉内に搬送される。
るとともに、ガスとの均一な混合、流れの平均化が行わ
れる（第２図参照）、コンバスタ１、デイフユーザ２へ
の石炭の投入は、微粉砕した石炭を図示省略のロツクホ
ツパシステムにより加圧され、炉内に搬送される。
レダクタ３においては炭素粒のガス化およびガスの冷
却が行われ（第２図参照）発生したチヤーは図示省略の
捕集器によつて捕集され、前記コンバスタ１に循環チヤ
ーとして再投入される。（第２図参照） コンバスタ１下部には灰ホツパ９が設けられ流下した
溶融スラグはここで水冷され、水冷スラグ15として外部
に排出される。（第２図参照） 水冷壁４には入口管寄８から冷却水が供給され水冷壁
４を水冷するようにしている。
却が行われ（第２図参照）発生したチヤーは図示省略の
捕集器によつて捕集され、前記コンバスタ１に循環チヤ
ーとして再投入される。（第２図参照） コンバスタ１下部には灰ホツパ９が設けられ流下した
溶融スラグはここで水冷され、水冷スラグ15として外部
に排出される。（第２図参照） 水冷壁４には入口管寄８から冷却水が供給され水冷壁
４を水冷するようにしている。
レダクタ３出口には熱交換器７が設置されガスを所定
温度（約400℃）まで冷却するとともに、有効な熱回収
を行う。
温度（約400℃）まで冷却するとともに、有効な熱回収
を行う。
ガス化炉全体は圧力容器６内に収容され、炉内と圧力
容器との間の空間部に差圧検出器13によつて制御される
弁の作用によつて不活性ガス14が注入され、差圧が制御
されるようになつている。
容器との間の空間部に差圧検出器13によつて制御される
弁の作用によつて不活性ガス14が注入され、差圧が制御
されるようになつている。
（作用・効果） （１） 燃料のガス化反応時における吸熱特性を主とし
て利用して炉出口ガス温度を適正値（灰の軟化点以下）
に制御することができるので高いガス化効率が得られ
る。
て利用して炉出口ガス温度を適正値（灰の軟化点以下）
に制御することができるので高いガス化効率が得られ
る。
即ち、水クエンチあるいはラデアントクーラ方式によ
る熱の損失がなくなるという利点を有する。
る熱の損失がなくなるという利点を有する。
（２） 上記（１）の効果と、水冷壁で裏打ちされた薄
い耐火・断熱材の効果（耐火・断熱材の炉内面温度が高
温となつても耐火・断熱材は比較的薄いので裏側の水冷
壁に放熱し易く炉内温度を耐火・断熱材を損傷させるこ
となく高くすることができる）によりコンバスタ内温度
を十分高く（1400〜1800℃）できる。従つて灰の溶融温
度の高い石炭の使用も可能となり、炭種適合性に優れて
いる。
い耐火・断熱材の効果（耐火・断熱材の炉内面温度が高
温となつても耐火・断熱材は比較的薄いので裏側の水冷
壁に放熱し易く炉内温度を耐火・断熱材を損傷させるこ
となく高くすることができる）によりコンバスタ内温度
を十分高く（1400〜1800℃）できる。従つて灰の溶融温
度の高い石炭の使用も可能となり、炭種適合性に優れて
いる。
（３） デイフユーザを設けることにより、高温ガスと
燃料の均一混合、ガス流れの安定化をはかることがで
き、高いガス化効率を得ることができる。
燃料の均一混合、ガス流れの安定化をはかることがで
き、高いガス化効率を得ることができる。
（４） 厚い寸法の耐熱材、断熱材の排除により、起動
特性の改善がはかられる。
特性の改善がはかられる。
（５） ガス化炉と圧力容器との間に加圧不活性ガスを
注入することにより、水冷壁を、ガス化炉の内圧による
変形から守り、高い信頼性を維持することができる。
注入することにより、水冷壁を、ガス化炉の内圧による
変形から守り、高い信頼性を維持することができる。
第１図は本発明の石炭ガス化装置の一実施態様の構造を
示す図、第２図は本発明の石炭ガス化装置の作用・効果
の理解を助ける本発明のガス化原理図、第３図は従来の
石炭ガス化炉を説明するための図である。
示す図、第２図は本発明の石炭ガス化装置の作用・効果
の理解を助ける本発明のガス化原理図、第３図は従来の
石炭ガス化炉を説明するための図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏崎 正道 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 小川 紀一郎 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 太田 一広 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−47489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−32508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−145294（ＪＰ，Ａ) 米国特許3018174（ＵＳ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】燃焼を燃焼させて高温の雰囲気を形成する
コンバスタ部、同コンバスタ部の上部に位置してコンバ
スタ部と連通し、燃料を乾留・熱分解させるとともに前
記コンバスタ部からの高温のガスと燃料とを混合するデ
ィフューザ部、及び同ディフューザ部の上部に位置して
ディフューザ部と連通し、吸熱のガス化反応をおこなわ
せて前記ディフューザ部からの炭素粒をガス化させるレ
ダクタ部からなるガス化炉を有し、同ガス化炉を圧力容
器内に収納し、前記ガス化炉と前記圧力容器との間に炉
内圧力と圧力容器内圧力との差圧により制御される弁の
操作により加圧不活性ガスを注入してガス化炉内圧によ
るガス化炉周壁の変形を防ぐようにしたことを特徴とす
る石炭ガス化装置。 - 【請求項２】燃焼を燃焼させて高温の雰囲気を形成する
コンバスタ部、同コンバスタ部の上部に位置してコンバ
スタ部と連通し、燃料を乾留・熱分解させるとともに前
記コンバスタ部からの高温のガスと燃料とを混合するデ
ィフューザ部、及び同ディフューザ部の上部に位置して
ディフューザ部と連通し、吸熱のガス化反応をおこなわ
せて前記ディフューザ部からの炭素粒をガス化させるレ
ダクタ部からなり、周壁が水冷壁と同水冷壁の内部側に
全域にわたりライニングされた薄い耐熱・耐火材で形成
されたガス化炉を有し、同ガス化炉を圧力容器内に収納
し、前記ガス化炉と前記圧力容器との間に炉内圧力と圧
力容器内圧力との差圧により制御される弁の操作により
加圧不活性ガスを注入してガス化炉内圧によるガス化炉
周壁の変形を防ぐようにしたことを特徴とする石炭ガス
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048202A JPH0823028B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 石炭ガス化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048202A JPH0823028B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 石炭ガス化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61207492A JPS61207492A (ja) | 1986-09-13 |
| JPH0823028B2 true JPH0823028B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=12796793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60048202A Expired - Fee Related JPH0823028B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 石炭ガス化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823028B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02100026U (ja) * | 1989-01-20 | 1990-08-09 | ||
| WO1994016037A1 (en) * | 1992-12-30 | 1994-07-21 | Combustion Engineering, Inc. | High performance coal gasifier system |
| AU730980B2 (en) * | 1996-05-20 | 2001-03-22 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Coal gasification apparatus and a coal gasification hybrid power generation system |
| KR101160505B1 (ko) | 2004-11-22 | 2012-06-28 | 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. | 연료 기화 장치 |
| CN114890421A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-08-12 | 新疆鑫力环保科技有限公司 | 用于制备活性炭的多级变径流化床活化炉及系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3018174A (en) | 1958-07-21 | 1962-01-23 | Babcock & Wilcox Co | High pressure pulverized coal gasifier |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1985
- 1985-03-13 JP JP60048202A patent/JPH0823028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61207492A (ja) | 1986-09-13 |
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