JPS6166793A - スタツド植込みシールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 梁上の利用　野 本発明は燃焼装置用のシールドに関し、そしてこれは化
学工業において、中でも高硫化水素含量の発生炉ガスが
作り出される、液状スラグ排出を行なうガス発生炉に用
いることができるものである。

僅】四日１４ 液状スラグ排出を行なうガス発生炉用の、互いに気密な
ウェブによって気密に溶接された多数のパイプから構成
された冷却面を有するシールドが公知であり、その際そ
れらパイプの壁面はプラズマまたは火焔によって設けた
セラミック材料で被覆されていて、これを介して被覆材
料が取り付けられており、これは上記ウェブに溶接され
ている金網によって保持されている（ドイツ特許公開第
２５５５４６６６号公報、分類：　Ｃ１０Ｊ、　３／７
６、３／８６゜１９７？）。

上記のシールドは幾つかの本質的な欠点を有している。

その運転期間は、セラミック材料がパイプ壁面からはず
れてその被覆材料がセラミック材料と一緒に液状スラグ
の流れの中に溶解してしまうと言う初期過程によって決
まり、これは水で冷却されているパイプとセラミック被
覆との間にガス空隙が形成されることによって被電材料
が最早や冷却されないためであり、その際金網も溶解さ
れてしまう。

本発明は、技術的な内容とその達成される効果とに関し
て、互いにウェブによって気密に溶接されている多数の
パイプより構成された冷却される表面からなる、液状ス
ラグ排出部を有する燃焼室のスタッド植込みシールドに
最も近く、この場合には多数のスタッドがバイブ表面に
溶接接合されていて、これらスタッドの上に突き固め耐
火材料が設けられている（ソビエトＵＨ５２７０９４８
、分類：Ｐ　２３　Ｍ、１９６８）、このスタッド埋設
シールドは液状スラグ排出を行なう粉末石炭ガス化の条
件のもとでは、その高い熱貫流量と高い硫化水素含有量
とに基づいて運転信頼性が低い。

その理由としては次のことがあげられる。

１、冷却されている表面に溶接接合されているスタッド
を用いた場合は、これらスタッドの側面および端面から
吸収される全熱量がその高い伝熱抵抗を有する溶接部を
通して伝達される結果がもたらされるが、スタッドの長
さは、このスタッドを溶接機のスタッド案内部に取り付
けることによって、および／またはその他のｍ１条件に
よって決定される成る一定の限界値よりも小さくてはな
らず、また各スタッドに割り当てられる内側冷却表面の
面積は非常に限定されており、しかもこの冷却される表
面からの熱の搬出の強さが非常に高いわけではない（冷
却媒体がその冷却すべき表面に沿って流れることにより
）、このような条件は全てスタッド端部が過熱されると
言う結果をもたらす０強い硫化水素腐食が起こり、或い
は更にスタッドの融解欠損を来し、その際パイプ表面へ
の熱の流れが増大してパイプを加熱し、パイプの過熱、
脱落をもたらす。

２、多数のパイプを冷却表面として使用することはその
中の成る１本（または数本）のパイプがその他に比して
強い熱貫流を受けると言う結果をもたらし、これは特に
スタッドが細くなっていたり、または硫化水素腐食を受
けているときに呪われる。これはそのバイブ内の水（水
冷却の場合）の沸騰をもたらし、或いはまた泡吹き（蒸
気−水エマルジヨン冷却の場合）を来す。

その際パイプの流れ抵抗は上昇して水の供給が遮断され
、泡吹きはますます激しくなる。それによってこのパイ
プの内部に水蒸気の泡が生じ、これがパイプの全断面に
充満してしまい、蒸気によるパイプの閉塞が起る。その
除熱の排除量は非常に大きく低下し、パイプは焼は破れ
てしまう。

日が解　しようとする問題点 本発明の目的はこのようなスタッド埋設シールドの耐久
性を高めることである。

本発明は、液状でスラグ排出を行なうガス発生炉を、こ
れが種々の燃料を部分酸化するために加圧のもとて且つ
高い硫化水素含量で運転される条件のもとで、目的とす
る高い発生炉運転信頼性が得られるように構成すること
を課題とするものである。

発明の構成 間　売を　　するための手 本発明によれば、突き固めた耐火性材料と共に冷却され
る表面と多くのスタッドとを有するスタッド植込みシー
ルドにおいて１貫通して設けた力負担用の多数の控えボ
ルトで互いに結合されている二枚の１等間隔に配置され
た平坦金属板および／または管仮によってその冷却され
る表面を構成し、その際その内側の金属板および／また
は管仮に追加的な多数のスタッドを設けてそれらの端部
が各金属板および／または管板の間の空間中に突出して
いるようにする。

旦 このようなスタッド植込みシールドの構成によって、運
転の信頼性を高めることがもたらされるが、これは次の
ような理由に基づく。

１、冷却される表面を１等間隔で配置された二枚の平坦
金属板および／または二枚の管板の形に構成したことに
よってその冷却表面が蒸気によって閉塞されることが避
けられる。蒸気泡は水の中または水−蒸気エマルジョン
の中を単に上昇して行くだけである。

２、両方の等間隔で配置した金属板および／または管板
を貫通する控えボルトの使用および内側金属板および／
または内側管板に追加的に設けたスタッドを用いること
によって下記が達成される。

０生ずる蒸気泡を小さな粒に分解することがもたらされ
、その際蒸気閉塞の形成および冷却表面の壁部の過熱が
防止される。

０スタツドからの熱伝達係数が本質的に高められ、これ
は多くの冷却部分を有するスタッドが直接冷却媒体中に
存在していることおよびそれらスタッドが冷却媒体の運
動方向に対して垂直方向に設けられていて熱伝達が横断
方向の流れによってもたらされることによる。

０１本のスタッド当りの熱伝達面積が本質的に高められ
る。

下に、同じスタッド配設割合（２５％）を有するパイプ
シールドの場合と等間隔で設けた金属板および／または
管板（板間隔３０　ｍ＋＋ｍ）よりなるシールドの場合
とについて、１０−■のスタッド直径の場合における冷
却表面積を比較して表として示す。

０スタツドに沿って流れた後で更に冷却媒体へ熱を導く
ことによる熱伝達に際しての伝熱抵抗が減少し、これ、
はその熱の主要部分（８０１以上）が直接スタッドから
冷却媒体へ伝達され、そしてほんの僅かな部分がそれら
スタッドと金属板または管板の壁部との間の溶接部分を
通して更に冷却媒体へ伝達されるに過ぎないからである
。

３、内側金属板および／または内側管板を貫通するボル
トおよび控えボルトを使用することによってスタッドの
有効長さくすなわち反応室の側面に突出する長さ）を非
常に大きくすることが実現される。これを、激しい硫化
水素腐食の開始温度（３５０−４００”Ｃ）に依存して
、スタッドの対応する運転時間に必要な長さが保証され
るように選ぶことができる。

１庭班 本発明に従うスタッド植込みシールドの１具体例を第１
および第２図に示す。

このスタッド植込みシールドは、等間隔で設けられた二
枚の平坦な金属板１および２、円筒形の二枚の管板３お
よび４．および円錐状の二枚の管板５および６の形に構
成されており、これらはその両者を貫通するカ分担用の
多数のスタッド７によって互いに結合されている。

内側金属板１および内側管板３および５には追加的に多
数の短いスタッド８が設けられており、これらのスタッ
ドの先端は両金属板１と２との間および両管板３と４と
の間並びに５と６との間の空間内に突出している。これ
らスタッド７および８は金属板１および２．ならびに各
管板３．４．５および６に溶接継目９を介して溶接され
ている。

更にこのシールドは冷却媒体供給用の管継手１１を有す
る・環状管寄せ１０および冷却媒体（水または蒸気−水
エマルジョン）を排出するための管継手１３を有する環
状管寄せ１２を備えている。平坦金属板１および２から
構成されていて環状管寄せ１２の開口中に取り付けるた
めに指定されており且つバーナ１４のための中央開口を
備えている部分は水供給用管継手１６を備えた固有の環
状管寄せ１５および水排出用管継手１８を備えた固有の
環状管寄せ１７を有している。

それらスタッド７および８は平坦金属板１および両管板
３および５を超えて反応室の側へ必要な長さく８ないし
１５　ａｍ）だけ突出している。これらのスタッドの上
に突き固め耐火材料１９が固定される。

スタッド７はこの突き固め耐火材料１９の固定およびこ
のものからの熱の排出に用いられるばかりでなく、これ
らは金属板１および２．管板３および４、および円錐状
管板５および６を一つの構造体に結合する力分担用の要
素でもあり、これはそれら要素の間の高い圧力のもとで
運転することを許容する。

スタッド８は突き固め材料の固定およびそれらからの熱
の排出のためにのみ用いられる。

このスタッド植込みシールドの機能は次のようである。

管継手１１　と供給用管継手１６とを通して各環状管寄
せ１０および１５に水が供給され、これは両方の金属板
１と２との間、両管板３と４との間および両日錐状管板
５と６との間を通り、各スタッド７および８を洗うよう
に巡り流れる。その後でこの水は環状管寄せ１２および
１７の中に集められてこれらから管継手１３および水排
出用管継手１８を通して排除される。

バーナ１４を通して含塩燃料（微粉炭）および酸素含有
ガス（例えば水蒸気を含んだ工業用酸素）がそのスタッ
ド植込みシールドによって画定されている反応室中に送
り込まれる。

この反応室内の温度は通常の液状スラグ排出のための温
度以上に保たれ、その際灰分粒子は溶融されて完全に、
または部分的にこのスタッド植込みシールドの突き固め
耐火材料１９の上に沈着する。突き固め耐火材料１９は
スタッド７および８によって冷却され、これらのスタッ
ドが耐火材料から熱を搬出する。この場合に突き固め耐
火材料１９の上にスラグコルク（通常１．５ないし３　
ｍ＋。

の厚さの）が形成され、このものの上を液状スラグが流
れ落ちる（突き固め耐火材料１９はこの場合その液状ス
ラグの液膜によって溶解されない）。

液状スラグは反応室の下部に集まって環状管寄せ１０の
内部に取り付けられているスラブ排出部材（図示されて
いない）によって排出される。スタッド７および８を介
して突き固め耐火材料１９から排出される熱は両平坦金
属板１と２との間、各管板３と４との間および各円錐状
管板５と６との間を流れている冷却水に伝達される。こ
のときにこの冷却水が加温されて場合によっては沸騰す
る（この冷却シールドまたはこの冷却シールドの一部分
が蒸気−水エマルジョンにより冷却される場合）、その
熱水または蒸気−水エマルジョンは環状管寄せ１２およ
び１７中に集められて排出用管継手１３および水排出用
管継手−１８通して排出される。

本発明に従うスタッド植込みシールドはガス発生炉の反
応帯域内の温度を３００ないし５ｏｏ℃程上昇させ、且
つ同時にそれらスタッドの最高温度をスタッド長さの短
縮と冷却系の改善とによって３５０ないし４００℃まで
低下させることができる。

更にまたこのようなシールドは蒸気泡による閉塞の危険
を完全に排除し、またそれによってガス発生炉の運転の
信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従うガス発生炉用スタッド植込みシー
ルドの具体例を長手方向断面図で示し、第２図はその一
部の拡大図である。 ｌ、２・・・平坦金屑板 ゛　３，４・・・円筒状管板 ５．６・・・円錐状管板 ７．８・・・スタッド １０．１２．１５−１７・・・環状管寄せ１１．１３．
１６．１８・・・管継手 １９・・・突き固め耐火材料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 突き固め耐火材料と共に冷却面および多数のスタッドを
   有するスタッド植込みシールドにおいて、運転の信頼性
   を高めるために、上記冷却面が等間隔で配置した二枚の
   平坦金属板および／または管板の形に構成されていて、
   これらが互いに貫通スタッドによって結合されており、
   その際その内側金属板および／または内側管板には追加
   的な多数のスタッドが設けられていて、それらの先端が
   両金属板の間および／または両管板の間の空間中に突出
   していることを特徴とする、上記シールド。