JPH10204452A - 石炭ガス化装置及び起動方法 - Google Patents
石炭ガス化装置及び起動方法Info
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- JPH10204452A JPH10204452A JP9012322A JP1232297A JPH10204452A JP H10204452 A JPH10204452 A JP H10204452A JP 9012322 A JP9012322 A JP 9012322A JP 1232297 A JP1232297 A JP 1232297A JP H10204452 A JPH10204452 A JP H10204452A
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 石炭ガス化装置の起動時に廃熱回収ボイラで
生成ガス中の水分が凝縮することを防止する。 【解決手段】 蒸発管１６に混合器２１を配置して蒸気
供給ライン１８を接続し、蒸気供給ライン１８に温度調
節弁２３を配置し、循環ライン１４の温度を検出し温度
調節弁２３を操作する温度調節計２２を設けた。また、
生成ガスライン４及びホッパ連結管７に蒸気トレース１
９を設けた。
生成ガス中の水分が凝縮することを防止する。 【解決手段】 蒸発管１６に混合器２１を配置して蒸気
供給ライン１８を接続し、蒸気供給ライン１８に温度調
節弁２３を配置し、循環ライン１４の温度を検出し温度
調節弁２３を操作する温度調節計２２を設けた。また、
生成ガスライン４及びホッパ連結管７に蒸気トレース１
９を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、起動時に廃熱回収
ボイラで生成ガス中の水分が凝縮することを防止した石
炭ガス化装置及び石炭ガス化装置の起動方法に関する。
ボイラで生成ガス中の水分が凝縮することを防止した石
炭ガス化装置及び石炭ガス化装置の起動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の石炭ガス化装置の構成を示
すフローシートである。本図に示すように図示せざるガ
ス化炉から高温の生成ガスを導く生成ガスライン１に廃
熱回収ボイラ２が接続し、廃熱回収ボイラ２内部に伝熱
管３が配置され伝熱管３内を流れるボイラ給水が高温の
生成ガスから廃熱を回収し、生成ガスは生成ガスライン
４により温度計５で温度を計測後にサイクロン６に導か
れ未反応のチャー、灰等のダストが捕集される。サイク
ロン６で捕集されたダストはホッパ連結管７を介してサ
イクロンホッパ８に貯溜し払出弁９から払出す。蒸気ド
ラム１０にはボイラ給水ライン１１が接続され液面調節
計１２及びボイラ給水調節弁１３により液面が一定にな
るようにボイラ給水を供給する。蒸気ドラム１０に接続
した循環ライン１４からボイラ給水が循環ポンプ１５に
導かれ伝熱管３に供給される。伝熱管３内でボイラ給水
が蒸発し、蒸発管１６により蒸気ドラム１０に導かれ気
液分離が行われて蒸気は発生蒸気ライン１７から他へ供
給される。他の蒸気源から蒸気供給ライン１８により導
かれた蒸気が廃熱回収ボイラ２とサイクロン６を接続す
る生成ガスライン４及びホッパ連結管７を蒸気トレース
１９により加熱し蒸気トラップ２０からドレンとして排
出される。
すフローシートである。本図に示すように図示せざるガ
ス化炉から高温の生成ガスを導く生成ガスライン１に廃
熱回収ボイラ２が接続し、廃熱回収ボイラ２内部に伝熱
管３が配置され伝熱管３内を流れるボイラ給水が高温の
生成ガスから廃熱を回収し、生成ガスは生成ガスライン
４により温度計５で温度を計測後にサイクロン６に導か
れ未反応のチャー、灰等のダストが捕集される。サイク
ロン６で捕集されたダストはホッパ連結管７を介してサ
イクロンホッパ８に貯溜し払出弁９から払出す。蒸気ド
ラム１０にはボイラ給水ライン１１が接続され液面調節
計１２及びボイラ給水調節弁１３により液面が一定にな
るようにボイラ給水を供給する。蒸気ドラム１０に接続
した循環ライン１４からボイラ給水が循環ポンプ１５に
導かれ伝熱管３に供給される。伝熱管３内でボイラ給水
が蒸発し、蒸発管１６により蒸気ドラム１０に導かれ気
液分離が行われて蒸気は発生蒸気ライン１７から他へ供
給される。他の蒸気源から蒸気供給ライン１８により導
かれた蒸気が廃熱回収ボイラ２とサイクロン６を接続す
る生成ガスライン４及びホッパ連結管７を蒸気トレース
１９により加熱し蒸気トラップ２０からドレンとして排
出される。
【０００３】次に、石炭ガス化装置の起動を説明する。
ガス化炉の昇温開始前に他の蒸気源から蒸気供給ライン
１８により導かれた蒸気で生成ガスライン４及びホッパ
連結管７を蒸気トレース１９により加熱し、循環ポンプ
１５を起動し伝熱管３へボイラ給水を供給し循環させて
おく。この状態でガス化炉及び生成ガスライン１、生成
ガスライン４の昇温及び昇圧を開始するが、ガス化炉へ
石炭を供給する時期はガス化炉が石炭着火温度に昇温さ
れていることに加えて石炭微粉が下流に飛散しても生成
ガス中の水分が凝縮して配管内壁に付着して閉塞しない
ように、各機器及び配管のメタル温度が生成ガスの露点
以上に達していることが必要となり、特にダストが多い
ホッパ連結管７における閉塞防止が重要である。上記ガ
ス化炉へ石炭を供給する条件を満足して石炭に着火し生
成ガスが廃熱回収ボイラ２へ流入した時点で循環するボ
イラ給水の温度は常温程度であり、従って伝熱管３のメ
タル温度も生成ガスの露点以下であるから伝熱管３表面
で生成ガス中の水分が凝縮して下流に飛散する。生成ガ
スライン４及びホッパ連結管７の蒸気トレース１９は生
成ガスの温度低下を防止するためのもので凝縮した多量
の水分を蒸発させる配慮及び伝熱面積は無い。
ガス化炉の昇温開始前に他の蒸気源から蒸気供給ライン
１８により導かれた蒸気で生成ガスライン４及びホッパ
連結管７を蒸気トレース１９により加熱し、循環ポンプ
１５を起動し伝熱管３へボイラ給水を供給し循環させて
おく。この状態でガス化炉及び生成ガスライン１、生成
ガスライン４の昇温及び昇圧を開始するが、ガス化炉へ
石炭を供給する時期はガス化炉が石炭着火温度に昇温さ
れていることに加えて石炭微粉が下流に飛散しても生成
ガス中の水分が凝縮して配管内壁に付着して閉塞しない
ように、各機器及び配管のメタル温度が生成ガスの露点
以上に達していることが必要となり、特にダストが多い
ホッパ連結管７における閉塞防止が重要である。上記ガ
ス化炉へ石炭を供給する条件を満足して石炭に着火し生
成ガスが廃熱回収ボイラ２へ流入した時点で循環するボ
イラ給水の温度は常温程度であり、従って伝熱管３のメ
タル温度も生成ガスの露点以下であるから伝熱管３表面
で生成ガス中の水分が凝縮して下流に飛散する。生成ガ
スライン４及びホッパ連結管７の蒸気トレース１９は生
成ガスの温度低下を防止するためのもので凝縮した多量
の水分を蒸発させる配慮及び伝熱面積は無い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように廃熱回収
ボイラ２の伝熱管３で凝縮した生成ガス中の水分は下流
のサイクロン６、ホッパ連結管７へ飛散すると、生成ガ
ス流の停滞する場所でダストの付着、閉塞をもたらし生
成ガスが流れなくなり石炭ガス化装置の運転が不可能と
なる。本発明の目的は、石炭ガス化装置の起動時に廃熱
回収ボイラで生成ガス中の水分が凝縮することを防止す
ることにある。
ボイラ２の伝熱管３で凝縮した生成ガス中の水分は下流
のサイクロン６、ホッパ連結管７へ飛散すると、生成ガ
ス流の停滞する場所でダストの付着、閉塞をもたらし生
成ガスが流れなくなり石炭ガス化装置の運転が不可能と
なる。本発明の目的は、石炭ガス化装置の起動時に廃熱
回収ボイラで生成ガス中の水分が凝縮することを防止す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、石炭ガス化
炉からの生成ガスと伝熱管を流れるボイラ給水とを熱交
換させて蒸気を得る廃熱回収手段と、ボイラ給水をして
廃熱回収手段の伝熱管を循環せしめる循環手段とを有す
る石炭ガス化装置において、一方が他の蒸気源に接続し
他方が前記循環手段に接続した配管を設けたことにより
達成される。上記目的は、石炭ガス化炉からの生成ガス
と伝熱管を流れるボイラ給水とを熱交換させて蒸気を得
る廃熱回収ボイラと、ボイラ給水を保有し廃熱回収ボイ
ラの伝熱管で得た蒸気の気液分離を行う蒸気ドラムと、
廃熱回収ボイラの伝熱管と蒸気ドラムとを連結する第１
の配管と、廃熱回収ボイラからの生成ガスを除塵するサ
イクロンと、サイクロンで補集したダストを貯溜するサ
イクロンホッパと、廃熱回収ボイラとサイクロンを連結
する第２の配管と、サイクロンとサイクロンホッパを連
結する第３の配管とを有する石炭ガス化装置において、
一方がボイラ給水を生成ガスの露点以上に加熱可能な温
度の他蒸気源に接続し他方が第１の配管または蒸気ドラ
ムに接続した第４の配管を設けたことにより達成され
る。第４の配管から分岐し第２の配管及び第３の配管を
加熱する蒸気トレースを設けるこが望ましい。上記目的
は、石炭ガス化炉からの生成ガスと伝熱管を流れるボイ
ラ給水とを熱交換させて蒸気を得る廃熱回収手段と、ボ
イラ給水をして廃熱回収手段の伝熱管と気液分離手段間
を循環せしめる循環手段とを有する石炭ガス化装置にお
いて、石炭ガス化装置の起動時に他蒸気源からの蒸気を
循環手段へ導き、伝熱管のメタル温度が生成ガスの露点
以上となるようにボイラ給水を加熱することにより達成
される。上記構成によれば、石炭ガス化装置の起動時に
廃熱回収手段の伝熱管メタル温度が生成ガスの露点以上
となるように循環するボイラ給水を加熱して廃熱回収ボ
イラにおける生成ガス中の水分の凝縮を防止できる。ま
た、廃熱回収手段からサイクロンへ生成ガスを導く配管
と、サイクロンからサイクロンホッパへダストを排出す
る配管に蒸気トレースを設けることにより、配管内で生
成ガス中の水分が凝縮する恐れは少なくなる。
炉からの生成ガスと伝熱管を流れるボイラ給水とを熱交
換させて蒸気を得る廃熱回収手段と、ボイラ給水をして
廃熱回収手段の伝熱管を循環せしめる循環手段とを有す
る石炭ガス化装置において、一方が他の蒸気源に接続し
他方が前記循環手段に接続した配管を設けたことにより
達成される。上記目的は、石炭ガス化炉からの生成ガス
と伝熱管を流れるボイラ給水とを熱交換させて蒸気を得
る廃熱回収ボイラと、ボイラ給水を保有し廃熱回収ボイ
ラの伝熱管で得た蒸気の気液分離を行う蒸気ドラムと、
廃熱回収ボイラの伝熱管と蒸気ドラムとを連結する第１
の配管と、廃熱回収ボイラからの生成ガスを除塵するサ
イクロンと、サイクロンで補集したダストを貯溜するサ
イクロンホッパと、廃熱回収ボイラとサイクロンを連結
する第２の配管と、サイクロンとサイクロンホッパを連
結する第３の配管とを有する石炭ガス化装置において、
一方がボイラ給水を生成ガスの露点以上に加熱可能な温
度の他蒸気源に接続し他方が第１の配管または蒸気ドラ
ムに接続した第４の配管を設けたことにより達成され
る。第４の配管から分岐し第２の配管及び第３の配管を
加熱する蒸気トレースを設けるこが望ましい。上記目的
は、石炭ガス化炉からの生成ガスと伝熱管を流れるボイ
ラ給水とを熱交換させて蒸気を得る廃熱回収手段と、ボ
イラ給水をして廃熱回収手段の伝熱管と気液分離手段間
を循環せしめる循環手段とを有する石炭ガス化装置にお
いて、石炭ガス化装置の起動時に他蒸気源からの蒸気を
循環手段へ導き、伝熱管のメタル温度が生成ガスの露点
以上となるようにボイラ給水を加熱することにより達成
される。上記構成によれば、石炭ガス化装置の起動時に
廃熱回収手段の伝熱管メタル温度が生成ガスの露点以上
となるように循環するボイラ給水を加熱して廃熱回収ボ
イラにおける生成ガス中の水分の凝縮を防止できる。ま
た、廃熱回収手段からサイクロンへ生成ガスを導く配管
と、サイクロンからサイクロンホッパへダストを排出す
る配管に蒸気トレースを設けることにより、配管内で生
成ガス中の水分が凝縮する恐れは少なくなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。図１は本発明の実施の形態の石炭ガス化
装置の構成を示すフローシートである。 本図に示す基
本的な構成は図３と同じであるが、蒸発管１６に混合器
２１を配置して蒸気供給ライン１８を接続し、蒸気供給
ライン１８に温度調節弁２３を配置し、循環ライン１４
の温度を検出し温度調節弁２３を操作する温度調節計２
２を設け、蒸気トレース１９を除いた点に特徴がある。
本実施の形態では循環手段を循環ライン１４、循環ポン
プ１５、蒸発管１６、蒸気ドラム１０で構成するが、循
環ポンプ１５無しに循環する自然循環も循環手段に含ま
れる。なお、蒸気供給ライン１８を循環手段のループの
内の蒸気ドラム１０に接続しても良い。次に、本実施の
形態の運転を説明する。ガス化炉へ石炭を供給する前に
循環ポンプ１５を起動してボイラ給水を循環しながら混
合器２１へ温度調節計２２の設定温度を常温より高めに
して蒸気を導入する。ボイラ給水温度の上昇に伴い温度
調節計２２の設定温度を高くし、最終的には１５０℃と
する。蒸気の導入当初から温度調節計２２の設定温度を
１５０℃とすると常温程度の検出値との偏差が大きいの
で温度調節弁２３が全開になる恐れがあり、蒸発管１６
が液相の状態で多量の蒸気を導入することはウオータハ
ンマを起すので好ましくない。温度調節計２２の指示が
１５０℃になった時点でガス化炉へ石炭を供給して生成
ガスを廃熱回収ボイラ２へ導入する。生成ガスの温度が
上昇して廃熱回収ボイラ２の伝熱管３を加熱しボイラ給
水の温度が１５０℃より高くなると温度調節計２２は自
動制御モードなので温度調節弁２３を閉じる操作信号を
出力し、更にボイラ給水温度の上昇に伴い温度調節弁２
３は全閉となり蒸気の導入は停止する。生成ガスの露点
は１３０℃程度であるからボイラ給水の温度が１５０℃
を超え伝熱管３のメタル温度も１５０℃程度であれば伝
熱管３表面で生成ガス中の水分が凝縮することは無い。
より説明する。図１は本発明の実施の形態の石炭ガス化
装置の構成を示すフローシートである。 本図に示す基
本的な構成は図３と同じであるが、蒸発管１６に混合器
２１を配置して蒸気供給ライン１８を接続し、蒸気供給
ライン１８に温度調節弁２３を配置し、循環ライン１４
の温度を検出し温度調節弁２３を操作する温度調節計２
２を設け、蒸気トレース１９を除いた点に特徴がある。
本実施の形態では循環手段を循環ライン１４、循環ポン
プ１５、蒸発管１６、蒸気ドラム１０で構成するが、循
環ポンプ１５無しに循環する自然循環も循環手段に含ま
れる。なお、蒸気供給ライン１８を循環手段のループの
内の蒸気ドラム１０に接続しても良い。次に、本実施の
形態の運転を説明する。ガス化炉へ石炭を供給する前に
循環ポンプ１５を起動してボイラ給水を循環しながら混
合器２１へ温度調節計２２の設定温度を常温より高めに
して蒸気を導入する。ボイラ給水温度の上昇に伴い温度
調節計２２の設定温度を高くし、最終的には１５０℃と
する。蒸気の導入当初から温度調節計２２の設定温度を
１５０℃とすると常温程度の検出値との偏差が大きいの
で温度調節弁２３が全開になる恐れがあり、蒸発管１６
が液相の状態で多量の蒸気を導入することはウオータハ
ンマを起すので好ましくない。温度調節計２２の指示が
１５０℃になった時点でガス化炉へ石炭を供給して生成
ガスを廃熱回収ボイラ２へ導入する。生成ガスの温度が
上昇して廃熱回収ボイラ２の伝熱管３を加熱しボイラ給
水の温度が１５０℃より高くなると温度調節計２２は自
動制御モードなので温度調節弁２３を閉じる操作信号を
出力し、更にボイラ給水温度の上昇に伴い温度調節弁２
３は全閉となり蒸気の導入は停止する。生成ガスの露点
は１３０℃程度であるからボイラ給水の温度が１５０℃
を超え伝熱管３のメタル温度も１５０℃程度であれば伝
熱管３表面で生成ガス中の水分が凝縮することは無い。
【０００７】次に、他の実施の形態を説明する。図２は
本発明の他の実施の形態の構成を示すフローシートであ
る。本図に示すように図１の構成に加えて廃熱回収ボイ
ラ２からサイクロン６へ生成ガスを導く生成ガスライン
４及びサイクロン６からサイクロンホッパ８へダストを
排出するホッパ連結管７に蒸気トレース１９を設けてい
る。図１に示す実施の形態に比較して生成ガスライン４
及びホッパ連結管７からの放熱によるメタル温度低下が
小さく生成ガス中の水分が凝縮する恐れは少なくなる。
本発明の他の実施の形態の構成を示すフローシートであ
る。本図に示すように図１の構成に加えて廃熱回収ボイ
ラ２からサイクロン６へ生成ガスを導く生成ガスライン
４及びサイクロン６からサイクロンホッパ８へダストを
排出するホッパ連結管７に蒸気トレース１９を設けてい
る。図１に示す実施の形態に比較して生成ガスライン４
及びホッパ連結管７からの放熱によるメタル温度低下が
小さく生成ガス中の水分が凝縮する恐れは少なくなる。
【０００８】以上述べたように本実施の形態によれば、
石炭ガス化装置の起動時に廃熱回収ボイラで生成ガス中
の水分の凝縮による水滴の発生が防止できる。従来は石
炭ガス化炉へ石炭の供給が可能となるまでの昇温時間が
サイクロン周辺の温度を生成ガスの露点以上とする条件
により支配され、２日間を要していた。しかし、本実施
の形態では石炭ガス化炉を石炭の着火が可能となるまで
昇温すれば良く、１日で昇温が完了し昇温時間を半分に
短縮できる。
石炭ガス化装置の起動時に廃熱回収ボイラで生成ガス中
の水分の凝縮による水滴の発生が防止できる。従来は石
炭ガス化炉へ石炭の供給が可能となるまでの昇温時間が
サイクロン周辺の温度を生成ガスの露点以上とする条件
により支配され、２日間を要していた。しかし、本実施
の形態では石炭ガス化炉を石炭の着火が可能となるまで
昇温すれば良く、１日で昇温が完了し昇温時間を半分に
短縮できる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、石炭ガス化装置の起動
時に廃熱回収手段の伝熱管メタル温度が生成ガスの露点
以上となるように循環するボイラ給水を加熱することに
より、廃熱回収手段における生成ガス中の水分の凝縮を
防止する効果が得られる。
時に廃熱回収手段の伝熱管メタル温度が生成ガスの露点
以上となるように循環するボイラ給水を加熱することに
より、廃熱回収手段における生成ガス中の水分の凝縮を
防止する効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態の石炭ガス化装置の構成を
示すフローシートである。
示すフローシートである。
【図２】本発明の他の実施の形態の構成を示すフローシ
ートである。
ートである。
【図３】従来の石炭ガス化装置の構成を示すフローシー
トである。
トである。
１ 生成ガスライン ２ 廃熱回収ボイラ ３ 伝熱管 ４ 生成ガスライン ５ 温度計 ６ サイクロン ７ ホッパ連結管 ８ サイクロンホッパ ９ 払出弁 １０ 蒸気ドラム １１ ボイラ給水ライン １２ 液面調節計 １３ ボイラ給水調節弁 １４ 循環ライン １５ 循環ポンプ １６ 蒸発管 １７ 発生蒸気ライン １８ 蒸気供給ライン １９ 蒸気トレース ２０ 蒸気トラッブ ２１ 混合器 ２２ 温度調節計 ２３ 温度調節弁
Claims (4)
- 【請求項１】 石炭ガス化炉からの生成ガスと伝熱管を
流れるボイラ給水とを熱交換させて蒸気を得る廃熱回収
手段と、前記ボイラ給水をして前記廃熱回収手段の伝熱
管を循環せしめる循環手段とを有する石炭ガス化装置に
おいて、 一方が他の蒸気源に接続し他方が前記循環手段に接続し
た配管を設けたことを特徴とする石炭ガス化装置。 - 【請求項２】 石炭ガス化炉からの生成ガスと伝熱管を
流れるボイラ給水とを熱交換させて蒸気を得る廃熱回収
ボイラと、前記ボイラ給水を保有し該廃熱回収ボイラの
伝熱管で得た蒸気の気液分離を行う蒸気ドラムと、前記
廃熱回収ボイラの伝熱管と該蒸気ドラムとを連結する第
１の配管と、前記廃熱回収ボイラからの生成ガスを除塵
するサイクロンと、該サイクロンで補集したダストを貯
溜するサイクロンホッパと、前記廃熱回収ボイラと前記
サイクロンを連結する第２の配管と、前記サイクロンと
前記サイクロンホッパを連結する第３の配管とを有する
石炭ガス化装置において、 一方が前記ボイラ給水を前記生成ガスの露点以上に加熱
可能な温度の他蒸気源に接続し他方が前記第１の配管ま
たは前記蒸気ドラムに接続した第４の配管を設けたこと
を特徴とする石炭ガス化装置。 - 【請求項３】 前記第４の配管から分岐し前記第２の配
管及び前記第３の配管を加熱する蒸気トレースを設けた
ことを特徴とする請求項２に記載の石炭ガス化装置。 - 【請求項４】 石炭ガス化炉からの生成ガスと伝熱管を
流れるボイラ給水とを熱交換させて蒸気を得る廃熱回収
手段と、前記ボイラ給水をして前記廃熱回収手段の伝熱
管と気液分離手段間を循環せしめる循環手段とを有する
石炭ガス化装置において、 該石炭ガス化装置の起動時に他蒸気源からの蒸気を前記
循環手段へ導き、前記伝熱管のメタル温度が前記生成ガ
スの露点以上となるように前記ボイラ給水を加熱するこ
とを特徴とする石炭ガス化装置の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01232297A JP4019202B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 石炭ガス化装置の起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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