JPS6293640A - 石炭ガス化炉におけるクリンカ−形成温度の測定法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流動層方式の石炭ガス化炉内におけるクリンカ
ー形成温度の測定法に関する。

〔従来の技術〕

石炭ガス化の研究において、ガス化効率の向上ケ図る手
段のひとつとしてガス化の高温化が進められている。高
温化の限界温度はクリンカー形成温度条件できまり、ク
リンカー形成温度条件の把握がガス化技術ケ確立する上
でもっとも重要なことである。

クリンカーは０石炭ガス化炉内において石炭およびチャ
ー（石炭ケ乾留し之残査）が高熱で軟化ないし溶融した
灰が流動層中に互に付着成長して塊？形成したものであ
る。

周知の如く、クリンカー形成温度の判断基準として、一
般的に灰の融点温１７１−用いられているが、実機にお
けるクリンカー形成温度？測定して見ると融点温度と一
致していないのが実情である。

従来、クリンカー形成温度の測定法として代表的なもの
は、＠度測定法と差圧測定法が用いられている。

温度測定法は、第２図に示すように熱電対６ａ全流動層
の高さ方向へ小間隔で炉内に挿入し。

急激に温度上昇する直前の温度ｔクリンカー形成温度と
判断していた。

差圧測定法は、流動層の差圧ｒ測定し差圧の急上昇する
点？クリンカー形成と判断し、これに対応した流動層温
度ケタリンカ−形成温度とした。

〔本発明が解決すべき問題点〕

しかし、このような方法によれば以下に示す欠点があげ
られる。

（１）多数の熱電対？挿入する必要があり、コスト高で
ある。

（２）熱電対が流動層内の粒子の動きケ悪くする。

（３）　　熱電対がクリンカー形成の核になりやすい。

（４）　クリンカー形成により熱電対ケ破損するおそれ
がある。

（５）　　差圧測定は小場なりリンカ−検出がむずかし
い。

本発明は上記の欠点ｒ解決するため、Ｈ動層内の粒子の
動きにできるだけ悪影響ｒお・よばさず正確にクリンカ
ー形成温ｉｋ測定することヶ目的とするものである１、 〔問題点を解決するための手段〕 丁なわち本発明は、流動床方式の石炭ガス化炉において
、燃焼時核炉内で最高温度？示す分散板の直上部分と該
分散板の下壁部分及び風箱内にそれぞれ第１．第２及び
第３の熱電対’％−挿設して温度計測ケ行う過程で前記
第１、第２の熱電対の温度指示が急上昇し、ついで前記
第２゜第３の熱電対の＠度指示が急降下したこと音測定
した後、前記第１の熱電対の温度指示が変化する直前の
温ｆｆ？ｒクリンカー形成温度とすることを特徴とする
石炭ガス化炉におけるクリンカー形成温度の測定法を提
供するものである。

〔作用〕

第１図において１石炭ガス化炉Ａば４ステンレス鋼管ｌ
の内側に耐火キャスター２ヶ内張りして圧力および温度
を保持できる構造になっている。

石炭ガス化炉Ａの炉底には分散板３ヶ有し。

分散板３の下面からガス化１　流動化ガス（空気。

酸素１水蒸気、窒素）？炉内４へ供給する。

分散板３は風箱３ａの上面に無数のノズル３ｂケ有した
円筒である。

一方石炭は分散板３の中心部に設けた石炭供給ノズル３
Ｃにより空気および窒素で炉内４に気流搬送する。

炉内４へ供給された石炭は、ガス化１流動化ガスと接触
反応？繰９返しながら流動層？形成する。流動層高はオ
ーバフロー管５で一定に維持ちれオーバフローしたチャ
ーは炉外に排出するＯ クリンカー形成の温度測定は炉内４で流動化している粒
子が高熱で軟化ないし溶融した灰同志の付着による急激
な温度上昇と、付着・成長して塊ｒ形成した粒子は流動
化できず分散板上に静止（クリンカー形成）Ｔるっ粒子
が静止すると熱の伝熱が極端に低下し温度が急降下する
。

この温度変化？迅速にかつ正確に測定する位置として以
下に示ｆ３箇所に熱電対？挿入した。

（１）炉内４で最高温度を示す分散板３の直上部分の熱
電対６ａ （２）分散板３の下壁に接触σせた熱電対７ａ（３）風
箱３ａ内の熱電対７ｂ クリンカー形成による上記の熱電対の温度変化は、クリ
ンカー形成と同時に分散板３の直上の熱電対６ａと分散
板３の下壁に接触している熱電対７ａは急上昇するが、
クリンカー形成の１〜２分後熱電対７ａは急降下する。

これは伝熱が極端に低下したためである。一方風箱３ａ
内の熱電対７ｂもクリンカー形成と同時に急降下する１
、この急激な温度変化からクリンカー形成７剌断し１分
散板３の直上の熱電対６ａが急上昇する直前の温度ケタ
リンカ−形成温度としたＯ 〔実施例〕 耐火キャスター２勿内張シし、炉の下部には予熱バーナ
を有した常圧炉である。オーバフロー管５は１０００ｍ
ｍの位置に設けた。

ガス化、流動化ガス（空気、酸素、水蒸気。

窒素）はガス化炉Ａの底部に設置している分散φ 板３のノズル３ｂ（２ｍｍＸ６０ケ）から炉内４へ供給
する。

一方石炭は分散板３の中心部に設けた石炭供給ノズル３
Ｃよシ空気で炉内４へ気流搬送させた０ クリンカー形成温度の測定位置は、炉内４で最高温度ケ
示す分散板３の直上６ａと１分散板３の下壁７ａ、風箱
３ａ内の７ｂの３箇所にシφ 一ス型の３．２のＲ熱電対ケ挿入した。

クリンカー形成温度の測定試験は、先ず３石炭ガス化炉
Ａ−（Ｈ予熱バーナで石炭着火温度まで加熱する。温度
上昇後、予熱バーナケ止め、ガス化、流動化ガス（空気
、酸素１　水蒸気、窒素）と同時に石炭ケ８〜２０ｋｇ
／Ｈで供給し、オーバフロー管５で一定層高の流動層？
形成する。流動層を形成後流動層温度と流動層の空塔速
度？徐々に上昇てせ１　クリンカー？形成する条件まで
継続した結果１分散板直上の熱電対６ａと分散板下壁の
熱電対７ａの温度が一瞬の内意上昇（３０℃程度）し１
１〜２分後分散板下壁の熱電対７ａと風箱内の熱電対７
ｂの温度が急降下しはじめたため、クリンカー形成と判
断し石炭及び空気と酸素、水蒸気ケ止め窒素ガスで炉内
４ケ冷却パージした。尚、−試験条件は１〜２時間を目
安とした。

炉内４ヶ冷却、窒素パージした後、炉内４ヶ点検した結
果１分散板３上にクリンカー？形成していた。

以上のことから１本法は迅速かつ正確にクリンカー形成
の判断が可能で、クリンカー形成温度の測定法として有
効であることが実証された。

〔発明の効果〕

１、　温に測定法によるため、小さなりリンカ−の形成
も検出できる０ ２、流動層内に設置する熱電対は１本だけなので、流動
層の流動状態への影響は極めて小さい。

３．２の理由によりクリンカー形成の核となる可能性が
極めて不妊い。

４、熱電対は３本で充分であり、従来の温度測定法に比
ベコスト低減がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明によるクリンカー形成温度測定法の１
実施態様例ケ示すガス化炉内下部概略図、第２図は、従
来のクリンカー形成温度測定法の１例？示すガス化炉内
下部概略図を示す。 Ａ・・・石炭ガス化炉１１・・・ステンレス鋼管、２・
・・耐火キャスター、３・・・分散板、３ａ・・・風箱
。 ３ｂ・・・、／ズに、３Ｃ・・・石炭供給ノズル、４・
・・炉内、５・・・オーバフロー管、６ａ、７ａ、７ｂ
−＝熱電対 第１（２） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流動層方式の石炭ガス化炉において、燃焼時該炉内で最
   高温度を示す分散板の直上部分と、該分散板の下壁部分
   及び風箱内にそれぞれ第１、第２及び第３の熱電対を挿
   設して温度計測を行う過程で前記第１、第２の熱電対の
   温度指示が急上昇しついで前記第２、第３の熱電対の温
   度指示が急降下したことを測定した後、前記第１の熱電
   対の温度指示が変化する直前の温度をクリンカー形成温
   度とすることを特徴とする石炭ガス化炉におけるクリン
   カー形成温度の測定法。