JP2015137293A - gasification furnace equipment and slag heat recovery method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス化炉装置およびスラグ熱回収方法に関し、特に、石炭をガス化するときに利用されるガス化炉装置およびスラグ熱回収方法に関する。 The present invention relates to a gasification furnace apparatus and a slag heat recovery method, and more particularly to a gasification furnace apparatus and a slag heat recovery method used when gasifying coal.
ガス化炉内で石炭をガス化し、燃料ガスを発生させるガス化炉設備が知られている。ガス化炉室はコンバスタ室とリダクタ室の二室に分かれており、バーナから微粉炭と酸素富化空気が吹き込まれ、ガス化反応が起こる。コンバスタ室は、微粉炭を約1,800度の高温で燃焼させ、リダクタ室におけるガス化反応に必要な高温熱源を発生させるとともに、石炭灰を溶融スラグとして排出する機能を有する。ガス化炉設備は、石炭がガス化されるときに生成される溶融スラグを、低温(たとえば、70℃〜80℃)に維持されたスラグ水に落とし込むことにより、急冷し、ガラス固化している(特許文献1、2参照。)。
Gasification furnace facilities that gasify coal in a gasification furnace and generate fuel gas are known. The gasification furnace chamber is divided into two chambers, a combustor chamber and a reductor chamber, and pulverized coal and oxygen-enriched air are blown from the burner to cause a gasification reaction. The combustor chamber has a function of burning pulverized coal at a high temperature of about 1,800 degrees to generate a high-temperature heat source necessary for the gasification reaction in the reductor chamber and discharging coal ash as molten slag. The gasification furnace equipment is rapidly cooled and vitrified by dropping molten slag generated when coal is gasified into slag water maintained at a low temperature (for example, 70 ° C. to 80 ° C.). (See
溶融スラグを冷却することによって、溶融スラグが有する高温の顕熱は有効に利用されず廃棄されていた。そこで本発明は従来技術の問題点を鑑み、溶融スラグの顕熱を有効に回収するガス化炉装置を提案することを目的とする。 By cooling the molten slag, the high-temperature sensible heat of the molten slag has not been effectively utilized and has been discarded. Therefore, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to propose a gasification furnace device that effectively recovers sensible heat of molten slag.
本発明の課題は、溶融スラグの顕熱を有効に回収するガス化炉装置およびスラグ熱回収方法を提供することにある。
The subject of this invention is providing the gasification furnace apparatus and slag heat recovery method which collect | recover sensible heat of molten slag effectively.
本発明によるガス化炉装置は、炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉室と、前記ガス化によって生成された溶融スラグが、前記ガス化炉室からスラグホールを介して排出されるスラグホッパとを備えている。このとき、前記スラグホッパは、前記溶融スラグの顕熱により前記スラグホッパ内のスラグ水を加熱することにより水蒸気を生成する。前記水蒸気は、前記スラグホールを介して前記ガス化炉室に供給される。 A gasification furnace apparatus according to the present invention includes a gasification furnace chamber for gasifying a carbon-containing solid fuel, a slag hopper from which molten slag generated by the gasification is discharged from the gasification furnace chamber through a slag hole, It has. At this time, the slag hopper generates steam by heating the slag water in the slag hopper by the sensible heat of the molten slag. The water vapor is supplied to the gasification furnace chamber through the slag hole.
このようなガス化炉装置は、溶融スラグによる顕熱を受けて、スラグ水を気化させ、ガス化炉コンバスタ下部のスラグホールを通じて水蒸気をガス化炉コンバスタに供給することにより、水蒸気を酸化剤の一部として利用することで、炭素含有固体燃料をガス化するために外部からガス化炉室に供給される酸化剤の量を低減することができ、溶融スラグの顕熱を有効に回収することができてプラント効率が良くなる。 Such a gasification furnace device receives sensible heat from molten slag, vaporizes slag water, and supplies water vapor to the gasification furnace combustor through a slag hole at the bottom of the gasification furnace combustor. By using it as a part, it is possible to reduce the amount of oxidant supplied to the gasification furnace chamber from the outside in order to gasify the carbon-containing solid fuel, and to effectively recover the sensible heat of the molten slag To improve plant efficiency.
本発明によるガス化炉装置は、前記スラグホールと前記スラグホッパとの間に配置され、ガス化炉下部室の内部の気体をベントするガス化炉下部室ベント弁をさらに備えている。 The gasification furnace apparatus according to the present invention further includes a gasification furnace lower chamber vent valve that is disposed between the slag hole and the slag hopper and vents the gas inside the gasification furnace lower chamber.
このようなガス化炉装置は、蒸発した水蒸気によりコンバスタ下部のガス化炉下部屋の圧力が過剰に高くなると、ガス化炉下部室ベント弁を用いてガス化炉下部室の内部圧力を低減することにより、スラグホールにおいて溶融スラグの排出性の悪化を防止することができる。 Such a gasification furnace apparatus reduces the internal pressure of the gasification furnace lower chamber using the gasification furnace lower chamber vent valve when the pressure of the gasification furnace lower chamber under the combustor becomes excessively high due to the evaporated water vapor. Thus, it is possible to prevent deterioration of the dischargeability of the molten slag in the slag hole.
本発明によるガス化炉装置は、前記溶融スラグが前記スラグ水により固体化された固体化スラグを貯蔵するロックホッパと、前記固体化スラグを冷却する冷却装置とをさらに備えている。 The gasification furnace apparatus according to the present invention further includes a lock hopper for storing the solidified slag in which the molten slag is solidified by the slag water, and a cooling device for cooling the solidified slag.
このようなガス化炉装置では、ガス化炉下部のスラグ水は常に飽和状態で蒸発を続けるが、さらに下部にあるロックホッパ内部は周期的に大気圧力へ開放するため、フラッシュの発生を防止するために低温に維持することが望ましい。そこで固体化スラグを冷却する冷却装置を設けることで、ロックホッパ内部の温度上昇を防止する。 In such a gasification furnace device, the slag water at the lower part of the gasification furnace always evaporates in a saturated state, but further, the inside of the lock hopper at the lower part is periodically released to atmospheric pressure, thus preventing the occurrence of flash. Therefore, it is desirable to maintain a low temperature. Therefore, a temperature rise in the lock hopper is prevented by providing a cooling device for cooling the solidified slag.
前記冷却装置は、前記ロックホッパを冷却することにより前記固体化スラグを冷却する。 The cooling device cools the solidified slag by cooling the lock hopper.
このような冷却装置は、固体化スラグがスラグホールで固着することを防止することができる。 Such a cooling device can prevent the solidified slag from adhering to the slag hole.
本発明によるガス化炉装置は、前記ロックホッパの内部からベントされる流体がフラッシュすることを防止するフラッシュパイプをさらに備えている。 The gasification furnace apparatus according to the present invention further includes a flush pipe for preventing the fluid vented from the inside of the lock hopper from flushing.
このようなガス化炉装置は、ロックホッパの内部の気体をベントする大気放出ラインにフラッシュパイプを備えることにより、固体化スラグがロックホッパから取り出されるときに、フラッシュの発生を防止することができる。 Such a gasification furnace device can prevent the occurrence of flash when the solidified slag is taken out from the lock hopper by providing the flush pipe in the atmospheric discharge line for venting the gas inside the lock hopper. .
本発明によるガス化炉装置は、前記スラグホッパにスラグ補給水を補給するスラグ水補給装置をさらに備えている。 The gasification furnace apparatus according to the present invention further includes a slag water supply device for supplying slag supply water to the slag hopper.
このようなガス化炉装置は、蒸発により減少したスラグ水に補給水を供給するスラグ水補給装置を設けるため、スラグ水の濁度の上昇を防止し、濁度を一定に維持する効果があり、溶融スラグを適切に固体化することができる。 Since such a gasification furnace device is provided with a slag water supply device that supplies makeup water to slag water that has decreased due to evaporation, it has the effect of preventing the turbidity of the slag water from increasing and maintaining the turbidity constant. The molten slag can be appropriately solidified.
本発明によるガス化炉装置は、前記スラグホッパから取り出されたスラグ水を冷却し、前記スラグホッパに供給するスラグ水冷却システムをさらに備えている。 The gasification furnace apparatus according to the present invention further includes a slag water cooling system that cools the slag water taken out from the slag hopper and supplies the slag water to the slag hopper.
このようなガス化炉装置は、スラグホッパからガス化炉室に水蒸気を供給することが不要であるときに、たとえば、炭素含有固体燃料が十分に水分を含有しているときに、スラグ水を十分に冷却することにより、スラグホッパからガス化炉室に供給される水蒸気の流量を低減することができる。 Such a gasification furnace device has sufficient slag water when it is not necessary to supply water vapor from the slag hopper to the gasification furnace chamber, for example, when the carbon-containing solid fuel sufficiently contains water. By cooling to, the flow rate of water vapor supplied from the slag hopper to the gasification furnace chamber can be reduced.
本発明によるスラグ熱回収方法は、ガス化炉室で炭素含有固体燃料をガス化すること、スラグホールを介して前記ガス化炉室からスラグホッパに供給される溶融スラグの顕熱を用いて、前記スラグホッパに貯留されるスラグ水を加熱することにより水蒸気を発生させることとを備えている。このとき、前記水蒸気は、前記スラグホールを介して前記ガス化炉室に供給され、酸化剤の一部としてガス化に利用される。 The slag heat recovery method according to the present invention uses the sensible heat of molten slag supplied from the gasification furnace chamber to the slag hopper through the slag hole, by gasifying the carbon-containing solid fuel in the gasification furnace chamber. Generating water vapor by heating the slag water stored in the slag hopper. At this time, the water vapor is supplied to the gasification furnace chamber through the slag hole and used for gasification as a part of the oxidant.
このようなスラグ熱回収方法によれば、ガス化炉装置は、溶融スラグによる顕熱を受けてスラグ水の温度を上昇させ、水蒸気を生成してガス化炉コンバスタ下部のスラグホールを通じてコンバスタに流れることにより、炭素含有固体燃料をガス化するために外部からガス化炉室に供給される酸化剤の量を低減することができる。こうして、溶融スラグの顕熱を有効に回収することにより、プラント効率が良くなる。 According to such a slag heat recovery method, the gasifier apparatus receives sensible heat from the molten slag, raises the temperature of the slag water, generates water vapor, and flows to the combustor through the slag hole at the lower part of the gasifier combustor. Thereby, in order to gasify the carbon-containing solid fuel, the amount of the oxidant supplied to the gasification furnace chamber from the outside can be reduced. Thus, the plant efficiency is improved by effectively recovering the sensible heat of the molten slag.
本発明によるガス化炉装置およびスラグ熱回収方法は、溶融スラグによる顕熱を受けて、スラグ水の温度を上昇させ、生成された水蒸気を酸化剤の一部としてガス化に利用することにより、溶融スラグの顕熱を有効に回収することができ、プラント効率が良くなる。 The gasification furnace apparatus and the slag heat recovery method according to the present invention receive sensible heat from the molten slag, raise the temperature of the slag water, and use the generated water vapor for gasification as part of the oxidizing agent. The sensible heat of the molten slag can be effectively recovered, and the plant efficiency is improved.
(第1の実施形態)
図面を参照して、ガス化炉装置の実施の形態が以下に記載される。第1の実施形態におけるガス化炉装置1は、図1に示されているように、ガス化炉2とロックホッパ3とを備えている。ガス化炉2は、圧力容器5の内部にスラグホッパ6とガス化炉下部室7とガス化炉室8とを備えている。スラグホッパ6は、圧力容器5の最下部に配置されている。ガス化炉下部室7は、スラグホッパ6の上側に配置されている。ガス化炉室8は、ガス化炉下部室7の上側に配置されている。ガス化炉室8は、下部にスラグホール10が形成されている。
(First embodiment)
An embodiment of a gasifier apparatus will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the gasifier apparatus 1 in the first embodiment includes a
ガス化炉室8は、コンバスタ室11とリダクタ室12とから形成されている。コンバスタ室11は、ガス化炉室8の下部に配置されている。コンバスタ室11は、スラグホール10を介してガス化炉下部室7とスラグホッパ6とに接続されている。リダクタ室12は、コンバスタ室11の上部に配置されている。ガス化炉2は、バーナ14とバーナ15とを備えている。バーナ14は、コンバスタ室11に微粉炭と酸素富化空気とを投入する。バーナ15は、リダクタ室12に微粉炭を投入する。
The
ガス化炉2は、さらに、圧力計17とガス化炉下部室ベント弁18とを備えている。圧力計17は、ガス化炉下部室7の圧力を測定する。ガス化炉下部室ベント弁18は、ガス化炉下部室7を生成ガス管19に接続する流路に設けられている。ガス化炉下部室ベント弁18は、圧力計17により測定された圧力に基づいてガス化炉下部室7を生成ガス管19に接続する流路を開閉する。
The
ガス化炉2は、さらに、スラグ水補給装置20を備えている。スラグ水補給装置20は、スラグホッパ6にスラグ水を供給する。
The
ロックホッパ3は、ガス化炉2の下部に配置されている。ロックホッパ3は、スラグ排出弁21とスラグ取出し弁22とフラッシュパイプ23とベント弁24とを備えている。スラグ排出弁21は、スラグホッパ6をロックホッパ3に接続する流路を開閉する。スラグ取出し弁22は、ロックホッパ3を外部の設備に接続する流路を開閉する。ベント弁24は、ロックホッパ3を大気雰囲気に接続する大気放出ラインを開閉する。フラッシュパイプ23は、ロックホッパ3を大気雰囲気に接続する大気放出ラインの途中に設けられている。フラッシュパイプ23は、大気放出ラインを介して高圧の気液二相流が大気雰囲気に放出されるときにフラッシュすることを防止する。
The
ロックホッパ3は、さらに、ロックホッパ給水装置25を備えている。ロックホッパ給水装置25は、ロックホッパ3に給水する。
The
ロックホッパ3は、さらに、冷却管26とロックホッパ冷却装置27とを備えている。冷却管26は、ロックホッパ3に貯蔵される固体化スラグに熱的に接触するように、ロックホッパ3の外側に接合されている。ロックホッパ冷却装置27は、冷却管26に冷水を供給することにより、ロックホッパ3に貯蔵される固体化スラグを冷却する。
The
スラグ熱回収方法の実施の形態は、ガス化炉装置1を用いて実行される。ガス化炉装置1は、ガス化炉2の圧力容器5の内部を高圧(たとえば、3MPa〜5MPa)に維持し、スラグホッパ6にスラグ水を貯留する。ガス化炉2の圧力容器5の内部が3MPa〜5MPaに維持されているときに、バーナ14は、ガス化炉室8のコンバスタ室11に微粉炭と酸素富化空気とを供給し、バーナ15は、リダクタ室12に微粉炭を供給する。ガス化炉室8のコンバスタ室11は、酸素富化空気を用いて微粉炭を高温で燃焼させる。リダクタ室12は、コンバスタ室11から上昇してくる高温ガスに微粉炭を吹き込んでガス化し、ガス化の吸熱反応を利用してガス温度を低下させる。ガス化炉室8により生成された生成ガスは、生成ガス管19を介して次工程の設備に供給される。
The embodiment of the slag heat recovery method is executed by using the gasifier apparatus 1. The gasification furnace apparatus 1 maintains the inside of the
ガス化炉室8は、さらに、微粉炭をガス化することにより高温(約1800℃)の溶融スラグを生成する。ガス化炉室8は、スラグホール10を介して溶融スラグをスラグホッパ6に排出する。溶融スラグは、スラグホッパ6に排出されると、スラグホッパ6に貯留されているスラグ水により冷却される。スラグホッパ6は、溶融スラグを冷却することにより、溶融スラグを固化する。スラグホッパ6は、溶融スラグを固化することにより生成された固体化スラグを貯蔵する。溶融スラグは、さらに、スラグ水に落下することにより、スラグ水を加熱する。すなわち、従来スラグ水の冷却を廃止し、スラグホッパ6は、溶融スラグを用いてスラグ水を加熱することにより、スラグ水を概ね飽和温度(たとえば、圧力容器5の内部が5MPaであるときに265℃)に維持し、水蒸気を積極的に生成する。水蒸気は、ガス化炉下部室7に充満し、スラグホール10を介してガス化炉室8に供給される。ガス化炉室8は、スラグホール10を介して供給される水蒸気をさらに用いて微粉炭をガス化させる。
The
ガス化炉装置1は、溶融スラグを用いて水蒸気を生成することにより、微粉炭のガス化に利用される水蒸気をガス化炉室8に供給することができる。ガス化炉装置1は、水蒸気をガス化炉室8に供給することにより、微粉炭をガス化するためにガス化炉室8に供給される酸化剤の量を低減することができる。すなわち、ガス化炉装置1は、溶融スラグを用いて生成された水蒸気を有効に利用することにより、溶融スラグの顕熱を有効に回収することができ、プラント効率を向上させることができる。
The gasification furnace device 1 can supply steam used for gasification of pulverized coal to the
圧力計17は、ガス化炉下部室7の圧力を測定する。ガス化炉下部室ベント弁18は、圧力計17により測定された圧力がスラグホールの流速が、流下する溶融スラグを跳ね散らさない程度の流速に設定された所定の閾値(たとえば、1kPa)より小さいときに、ガス化炉下部室7を生成ガス管19に接続する流路を閉鎖し、圧力計17により測定された圧力が所定の閾値より大きいときにその流路を開放する。
The
ガス化炉下部室7は、スラグホッパ6により生成される水蒸気により、過剰に高圧になることがある。ガス化炉下部室7により生成される溶融スラグは、ガス化炉下部室7の圧力が高圧であるときに、スラグホール10を介してガス化炉室8に供給される水蒸気により飛散し、排出性が悪化することがある。ガス化炉装置1は、ガス化炉下部室ベント弁18を用いてガス化炉下部室7の圧力が大きくなることを防止することにより、スラグホール10を介してガス化炉室8に供給される水蒸気により溶融スラグが飛散することを防止し、スラグホール10の溶融スラグの排出性の悪化を防止することができる。
The gasification furnace
スラグ水補給装置20は、スラグホッパ6に水を供給する。スラグホッパ6に貯留されるスラグ水は、スラグホール10を介してガス化炉室8に水蒸気が供給されることにより、減少する。スラグホッパ6に貯留されるスラグ水は、溶融スラグが投入されることにより、濁度が上昇する。ガス化炉装置1は、スラグホッパ6に水を供給することにより、スラグ水の減少により、コンバスタ室の下端が水面上に露出するのを防止する為に、スラグホッパ6にスラグ水が所定量より少なくなることを防止し、スラグ水の濃度が過度に高くなると、スラグ水を取り扱う設備の閉塞や摩耗の原因となるので、スラグ水の濁度が設備の閉塞や摩耗の原因にならないように設定された所定の値(たとえば、粒子濃度1g/L)より大きくなることを防止する。
The slag
ロックホッパ3は、間欠的に、スラグホッパ6に貯蔵された固体化スラグを受け入れ、外部の装置に固体化スラグを供給する。すなわち、ロックホッパ3は、スラグ取出し弁22が閉鎖され、かつ、ベント弁24が閉鎖されているときに、スラグ排出弁21が開放される。スラグホッパ6に貯蔵された固体化スラグは、スラグ排出弁21が開放されることにより、ロックホッパ3に排出され、ロックホッパ3に貯蔵される。
ロックホッパ冷却装置27は、冷却管26に冷水を供給することにより、ロックホッパ3に貯蔵される固体化スラグが所定の温度以下になるように、ロックホッパ3を冷却する。ガス化炉装置1は、スラグホッパ6のスラグ水は常に飽和状態で蒸発を続けるが、さらに下部にあるロックホッパ3の内部は周期的に大気圧力へ開放されるため、フラッシュの発生を防止するために低温に維持することが望ましい。そこで、ガス化炉装置1は、ロックホッパ冷却装置27を設けることで、ロックホッパ3の内部の温度上昇を防止している。
The
The lock
ロックホッパ3は、スラグ排出弁21が閉鎖された後に、ベント弁24が開放される。ロックホッパ3は、ベント弁24が開放されることにより、ロックホッパ3に充填される気体がフラッシュパイプ23を介して大気雰囲気に放出され、内部の圧力が低減される。ロックホッパ3は、内部が高温であるときに、ロックホッパ3に充填される気液二相流が大気雰囲気に放出され、フラッシュが発生することがある。ガス化炉装置1は、ロックホッパ3を大気雰囲気に接続する大気放出ラインにフラッシュパイプ23を備えることにより、フラッシュすることを防止することができる。
In the
ロックホッパ給水装置25は、ロックホッパ3に給水する。ロックホッパ3は、スラグ排出弁21が閉鎖され、かつ、ベント弁24が閉鎖されているときに、スラグ取出し弁22が開放される。ロックホッパ3に貯蔵された固体化スラグは、スラグ取出し弁22が開放されることにより、ロックホッパ給水装置25により給水された水とともにロックホッパ3の次行程の設備に供給される。
The lock hopper
(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態におけるガス化炉装置を示している。そのガス化炉装置30は、第1の実施形態におけるガス化炉装置1がスラグ水冷却システム31をさらに備えていることを特徴とする。スラグ水冷却システム31は、ストレーナ32とスラグ水循環ポンプ33とスラグ水クーラ34とを備えている。ストレーナ32は、スラグホッパ6に貯留されているスラグ水から固形成分を除去する。スラグ水循環ポンプ33は、ストレーナ32により固形成分が除去されたスラグ水をスラグ水クーラ34に供給する。スラグ水クーラ34は、スラグ水循環ポンプ33から供給されたスラグ水を冷却し、冷却された冷却後スラグ水をスラグホッパ6に供給する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a gasifier apparatus in the second embodiment. The
ガス化炉装置30を用いて実行されるスラグ熱回収方法は、溶融スラグの顕熱を利用してガス化する動作と、溶融スラグの顕熱を利用しないでガス化する動作とを備えている。溶融スラグの顕熱を利用してガス化する動作は、第1の実施形態におけるガス化炉装置1を用いて実行される動作と同様にして実行される。
The slag heat recovery method executed using the
溶融スラグの顕熱を利用しないでガス化する動作は、溶融スラグの顕熱を利用してガス化する動作と別途に実行される。ガス化炉装置30は、ガス化炉2の圧力容器5の内部が高圧(たとえば、3MPa〜5MPa)に維持され、スラグ水冷却システム31は、スラグホッパ6から取り出されたスラグ水を冷却することにより生成された冷却後スラグ水をスラグホッパ6に供給することにより、スラグホッパ6に貯留されるスラグ水を所定の温度(70℃〜80℃)に維持する。
The operation of gasifying without using the sensible heat of the molten slag is performed separately from the operation of gasifying using the sensible heat of the molten slag. In the
ガス化炉室8は、バーナ14とバーナ15とから供給される微粉炭をガス化することにより、生成ガスを生成し、溶融スラグを生成する。ガス化炉室8は、スラグホール10を介して溶融スラグをスラグホッパ6に排出する。溶融スラグは、スラグホッパ6に排出されると、スラグホッパ6に貯留されているスラグ水により冷却され、固化される。スラグ水は、溶融スラグが投入されることにより、加熱される。
The
このとき、スラグホール10を介してスラグホッパ6からガス化炉室8に供給される水蒸気の量は、スラグ水冷却システム31によりスラグ水が十分に低温に冷却されていることにより、溶融スラグの顕熱を利用してガス化する動作が実行されるときと比較して、より少ない。このため、スラグホッパ6に貯留されるスラグ水が減少する量が少なく、スラグ水補給装置20は、多くの水をスラグホッパ6に供給する必要がなく、溶融スラグの顕熱を利用してガス化する動作が実行されるときと比較して、より少ない量の水をスラグホッパ6に供給する。
At this time, the amount of water vapor supplied from the
ロックホッパ3は、間欠的に、スラグホッパ6に貯蔵された固体化スラグを受け入れ、外部の装置に固体化スラグを供給する。このとき、ロックホッパ3に排出される固体化スラグが十分に低温であることにより、ガス化炉装置30は、ロックホッパ冷却装置27によりロックホッパ3を冷却する必要がなく、溶融スラグの顕熱を利用してガス化する動作が実行されるときと比較して、外部の装置に低コストで固体化スラグを供給することができる。
The
ガス化炉装置30は、微粉炭が含有している水分に基づいて、溶融スラグの顕熱を利用してガス化する動作と、溶融スラグの顕熱を利用しないでガス化する動作とを切り替えて実行することにより、様々な微粉炭を高効率に適切にガス化することができる。たとえば、ガス化炉装置30は、微粉炭が十分に水分を含有しているときに、溶融スラグの顕熱を利用しないでガス化する動作が実行されることにより、スラグホッパ6からガス化炉室8に供給される水蒸気の流量を低減することができ、微粉炭を適切にガス化することができる。ガス化炉装置30は、微粉炭が含有している水分量が十分に小さいときに、溶融スラグの顕熱を利用してガス化する動作が実行されることにより、溶融スラグの顕熱を利用して生成された水蒸気をガス化炉室8に供給し、微粉炭をガス化するためにガス化炉室に供給される酸化剤の量を低減することができ、溶融スラグの顕熱を有効に回収することができる。
The
なお、ロックホッパ冷却装置27は、冷却管26を用いないで、ロックホッパ3に貯蔵される固体化スラグを冷却する他の冷却装置に置換されることができる。このような冷却装置としては、ロックホッパ3からスラグ水を取り出して冷却した後にロックホッパ3に戻す循環式の冷却装置、ロックホッパ3の外側表面に接合されて空冷する空冷フィンが例示される。このような冷却装置が適用されたガス化炉装置も、第1の実施形態または第2の実施形態におけるガス化炉装置1、30と同様にして、溶融スラグの顕熱を有効に回収することができ、かつ、フラッシュを防止することができる。さらに、ロックホッパ冷却装置27は、フラッシュのおそれがないときに、省略することもできる。このとき、このようなロックホッパ冷却装置27が省略されたガス化炉装置も、第1の実施形態または第2の実施形態におけるガス化炉装置1、30と同様にして、溶融スラグの顕熱を有効に回収することができる。
The lock
1 :ガス化炉装置
2 :ガス化炉
3 :ロックホッパ
6 :スラグホッパ
7 :ガス化炉下部室
8 :ガス化炉室
10:スラグホール
17:圧力計
18:ガス化炉下部室ベント弁
19:生成ガス管
20:スラグ水補給装置
21:スラグ排出弁
22:スラグ取出し弁
23:フラッシュパイプ
24:ベント弁
25:ロックホッパ給水装置
26:冷却管
27:ロックホッパ冷却装置
30:ガス化炉装置
31:スラグ水冷却システム
1: Gasification furnace device 2: Gasification furnace 3: Lock hopper 6: Slag hopper 7: Gasification furnace lower chamber 8: Gasification furnace chamber 10: Slag hall 17: Pressure gauge 18: Gasification furnace lower chamber vent valve 19: Generated gas pipe 20: Slag water supply device 21: Slag discharge valve 22: Slag discharge valve 23: Flush pipe 24: Vent valve 25: Lock hopper water supply device 26: Cooling pipe 27: Lock hopper cooling device 30: Gasifier device 31 : Slag water cooling system
Claims (8)
前記ガス化によって生成された溶融スラグが、前記ガス化炉室からスラグホールを介して、排出されるスラグホッパとを備え、
前記スラグホッパは、前記溶融スラグの顕熱により前記スラグホッパ内のスラグ水を加熱することにより水蒸気を生成し、
前記水蒸気は、前記スラグホールを介して前記ガス化炉室に供給されるガス化炉装置。 A gasification furnace chamber for gasifying carbon-containing solid fuel;
The molten slag generated by the gasification includes a slag hopper that is discharged from the gasification furnace chamber through a slag hole,
The slag hopper generates steam by heating the slag water in the slag hopper by sensible heat of the molten slag,
The gasifier apparatus in which the water vapor is supplied to the gasifier chamber through the slag hole.
前記固体化スラグを冷却する冷却装置と
をさらに備える請求項1に記載されるガス化炉装置。 A lock hopper for storing the solidified slag in which the molten slag is solidified by the slag water;
The gasification furnace apparatus described in Claim 1 further equipped with the cooling device which cools the said solidification slag.
スラグホールを介して前記ガス化炉室からスラグホッパに供給される溶融スラグの顕熱を用いて、前記スラグホッパに貯留されるスラグ水を加熱することにより水蒸気を発生することとを備え、
前記水蒸気は、前記スラグホールを介して前記ガス化炉室に供給され、酸化剤の一部としてガス化に利用されるスラグ熱回収方法。 Gasifying carbon-containing solid fuel in the gasifier chamber;
Generating steam by heating slag water stored in the slag hopper using sensible heat of molten slag supplied from the gasification furnace chamber to the slag hopper via the slag hole,
The said water vapor | steam is supplied to the said gasification furnace chamber through the said slag hole, and is a slag heat recovery method utilized for gasification as a part of oxidizing agent.
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| CN114151799A (en) * | 2021-12-11 | 2022-03-08 | 西安科技大学 | High-temperature gasification furnace for carbon-based composite materials such as glass fiber reinforced plastics and coal gangue |
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