JPH08349Y2 - 石炭ガス化炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、石炭ガス化に係り、特
に熔融スラグの流出を容易にするのに好適な石炭ガス化
炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来の石炭ガス化炉の一例を示
す。図４に示すように、ガス化部１は断面が円形または
多角形のメンブレンチューブ２で被われており、内側に
は高熱負荷及び熔融スラグからの影響を防ぐため、耐火
材３が内張りされている。ガス化部１の周壁には一対の
石炭バーナ４が貫通して設けられており、石炭バーナ４
から石炭と酸素がガス化部１内に供給される。石炭はガ
ス化部１内で酸素により燃焼してガス化され、生成ガス
はガス化部１の上部に設けられた熱回収部６へ供給され
る。

【０００３】一方、石炭の熔融スラグはガス化部１の内
面を内張りされた耐火材３にそって流下して炉床５に集
まる。炉床５にはスラグタップ７とガスタップ８とが貫
通して設けられており、熔融スラグはスラグタップ７の
周辺から均一にスラグタップ７の内表面に沿って流下
し、スラグ水砕室１３へ流れ落ちる。同時に流出した生
成ガスはガスタップ８を通って上昇し、再びガス化室１
内へ戻る。

【０００４】しかしながら上記のように構成された従来
の石炭ガス化炉によると、熔融スラグがスラグタップ７
の内側を流れ落ちるとき、熔融スラグと炉床５との接触
面積が大きいため、熔融スラグが冷却されて熔融スラグ
自体の温度が下る。この結果熔融スラグは炉床５との接
触部から徐々に固まり、スラグタップ７の穴径を小さく
するという点について配慮がされていなかった。

【０００５】この点を解決する手段として、実開昭６２
−２０３２４９号公報に記載された提案が知られてい
る。この提案はスラグタップの縁に土手を設け、この土
手に２個の湯口を設け、かつその湯口へ熔融スラグが流
れ易くするため、炉床に山部と谷部とを設けて傾斜炉床
を形成したものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】従来の石炭ガス化炉に
あっては、炉床にたまった熔融スラグをスラグタップを
通過させるとき、炉床の温度が低いため熔融スラグの熱
が奪われる。また、熔融スラグがスラグタップを均一に
流れるようにしているため接触面が大きく、接触面の単
位面積当りに流れる熔融スラグの容積が小さいことから
熔融スラグの温度降下が大きく、スラグタップの内面に
付着が進む速度が速くなって、スラグタップの穴径を急
速に小さくしていく問題があった。

【０００７】またスラグタップの縁に土手を設けること
は、湯口が狭くなり起動、停止時の少量のスラグの固着
でも閉塞するという欠点があり、熔融スラグが高温でか
つ侵食性の強い場合は、この部分を構成する材料の耐用
年数に問題があった。

【０００８】本考案の目的は、スラグタップを通過する
熔融スラグの温度降下を低減し、スラグタップの内面へ
のスラグの付着を最小限にすることができる石炭ガス化
炉を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本考案に係る石炭ガス化炉は、石炭をガス化する
ガス化部と、ガス化部より流下する熔融スラグを導く谷
部及び山部を交互に有する傾斜炉床と、傾斜炉床に設け
られ熔融スラグを排出するスラグタップとを備えた石炭
ガス化炉において、傾斜炉床の谷部及び山部がそれぞれ
４つからなり、傾斜炉床のほぼ中央に４つの角を有する
スラグタップを形成し、スラグタップのそれぞれの角と
それぞれの谷部とを連通したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】本考案の石炭ガス化炉によればガス化部から流
れ落ちた熔融スラグは傾斜炉床の山部から谷部へ集めら
れ、スラグタップ流入部に導かれてスラグタップの角の
流路を伝わって落下する。上記構成によれば、傾斜炉床
の谷部及び山部がそれぞれ４つからなるので、熔融スラ
グが流下する流路面積は全傾斜炉床面積の１／８とな
り、流路パスが短いため熔融スラグと傾斜炉床との接触
時間は小さく、従って熔融スラグの温度低下が小さくな
り、スラグタップにおける熔融スラグの凝固が避けられ
る。また、スラグタップの角にスラグの固着が発生して
も、開口部が十分に大きいためスラグタップが閉塞する
ことはない。

【００１１】

【実施例】本考案に係る石炭ガス化炉の一実施例を図面
を参照しながら説明する。

【００１２】図１〜図３に示すように、ガス化部１の外
周には石炭バーナ４が等分に配置されている。また傾斜
炉床１５は中心に向って下り勾配が付けられており、半
径方向に谷部９と山部１０とが交互に放射状に設けられ
ている。さらに傾斜炉床１５のほぼ中心には角形のスラ
グタップ１７が設けられており、スラグタップ１７の角
は谷部９と連通されている。

【００１３】次に本実施例の作用を説明する。石炭バー
ナ４から供給された石炭と酸素とはガス化部１内でガス
化され、生成ガスは熱回収部６へ供給される。一方、石
炭の熔融スラグはガス化部１の内面を伝わって流下し、
周辺からほぼ均等に傾斜炉床１５に流れ落ちる。傾斜炉
床１５に周辺から流れ落ちた熔融スラグは、山部１０に
より山部１０の両側に位置する谷部９に分けられ、それ
ぞれの谷部９に集まる。熔融スラグは谷部９に連接され
た角形のスラグタップ１７の角に位置するスラグ流入口
１１に、太い流れの流入スラグ１２となって流れ込む。
この流入スラグ１２は、傾斜炉床１５を通過時も、また
スラグタップ１７の内面に設けられた角を流れ落ちる時
も、図３に示すように、表面張力によって表面積の小さ
い太い流れとなる。この結果、流入スラグ１２を冷す傾
斜炉床１５の接触面積が少なくなり、接触面積に対し流
入スラグ１２の容積が大きくなる。従って流入スラグ１
２の温度降下を防止することができ、スラグタップ１７
内面に熔融スラグが固着することがなくなる。

【００１４】また、石炭ガス化炉の起動、停止時に充分
温度が整定されていない熔融スラグであっても、灰の固
着が防止できる。しかもスラグ流入口１１は充分な大き
さを持っているので、このスラグ流入口１１が閉塞する
ことはない。さらにスラグタップ１７の中心に設けられ
たガスタップ１８は、ガス化部１内の高温ガスをスラグ
と同方向へ流すので熔融スラグの温度低下を防止する。
このガスはガスタップ１８の中央の開口部からガス化部
１内へ循環する。

【００１５】

【考案の効果】本考案によれば、傾斜炉床の谷部及び山
部がそれぞれ４つからなりスラグタップを４角形に形成
し、スラグタップのそれぞれの角と傾斜炉床に形成され
た谷部とを連通したので、熔融スラグの山部から谷部に
至る流路パスが短いためスラグの温度降下を最小にし、
開口部が十分に大きいためスラグタップ内面への固着を
防止することができる。

【００１６】また、スラグタップからスラグ水砕室へ流
れ落ちるスラグの容積が大きいため、落下中の冷却は表
面だけとなり、水に突入したときに完全に水砕され、後
流側の水輸送中のトラブル発生を防止することができ
る。

【００１７】さらに、スラグタップ周辺部のスラグによ
る侵食を軽減することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る一実施例を示す要部縦断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のスラグタップとガスタップとの作用を説
明する図である。

【図４】従来の技術を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ガス化部 ９ 谷部 １０ 山部 １５ 傾斜炉床 １７ スラグタップ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭をガス化するガス化部と、該ガス化
   部より流下する熔融スラグを導く谷部及び山部を交互に
   有する傾斜炉床と、該傾斜炉床に設けられ前記熔融スラ
   グを排出するスラグタップとを備えた石炭ガス化炉にお
   いて、 前記傾斜炉床の谷部及び山部がそれぞれ４つからなり、
   前記傾斜炉床のほぼ中央に４つの角を有するスラグタッ
   プを形成し、該スラグタップのそれぞれの角とそれぞれ
   の谷部とを連通したことを特徴とする石炭ガス化炉。