JPH0456079B2 - - Google Patents
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- JPH0456079B2 JPH0456079B2 JP62181043A JP18104387A JPH0456079B2 JP H0456079 B2 JPH0456079 B2 JP H0456079B2 JP 62181043 A JP62181043 A JP 62181043A JP 18104387 A JP18104387 A JP 18104387A JP H0456079 B2 JPH0456079 B2 JP H0456079B2
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、石炭ガス化等で灰分を溶融させて
スラグ化し系外に排出する石炭ガス化方法に関す
る。 〔従来の技術〕 石炭は、豊富な埋蔵量を持つ有用なエネルギー
源であるが、十数％の灰分（アルミナ、シリカ
等）や有害金属を含むのでその処理方法が難しく
適用範囲を狭めていた。しかし、噴流層石炭ガス
化装置等では、石炭を高温下で処理し、灰分を溶
融させ、有害金属を溶出しにくいスラグとして系
外に取り出すことができるので利用分野が大幅に
広がり、特に発電の分野での使用が有望視されて
いる。したがつて、スラグの安定流下技術は、石
炭ガス化装置等には不可欠の技術である。この、
安定流下を目的にスラグ流下量の測定が検討され
ている。 特開昭57−67689号では、スラグタツプ上下の
差圧を測定することで炉低部に溜つたスラグ量を
検出し、炉下部のバーナ燃焼量及び炉下部から抜
き出すガス量でスラグ流下量を制御した。 特開昭58−49789号では、スラグタツプの開口
面積を検出し、適正な開口面積になるようにガス
化炉の酸化剤供給量を変化させスラグ流下量を制
御した。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術では、何れもスラグ流下量の測定
に問題があつた。 特開昭57−67689号では、スラグタツプ上下の
差圧を測定することで炉低部に溜つたスラグ量を
検出したが、スラグタツプ上下の差圧の中でスラ
グ量による部分は小さいので検出精度が悪い。ま
た、炉内の圧力変動が大きい時には、スラグ量に
よる差圧の変動を検出できない可能性がある。 特開昭58−49789号では、スラグタツプの開口
面積を検出し、スラグ流下状態を測定したが、流
れているかどうかは分かつても、流下量を検出す
ることはできなかつた。このため、特に負荷変
動、起動停止時の不安定な状態においては、スラ
グが流下しなくなる、あるいは、スラグタツプが
閉塞するまで、炉の異常が分からないので、炉の
運転が困難であつた。 また、制御に際しても酸化剤だけを制御するの
では不充分であつた。なぜなら、スラグ流下にト
ラブルを生じる原炉は石炭供給量の変動にもあ
り、この様な状態で酸化剤を制御するだけでは逆
に危険な状態に陥る可能性があつた。 本発明の目的は、石炭灰分等を高温下で溶融さ
せてスラグとし系外に排出する炉の石炭ガス化方
法において、スラグの滴下状態から炉状態を診断
してガス化条件を制御するようにした石炭ガス化
方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 スラグの滴下する様子は、高温高圧の炉内でも
フアイバ等を使用することである程度、撮像する
ことができる。そこでこのスラグの滴下する画像
からスラグ流下頻度、滴の大きさ、流下量を算出
し、炉状態を診断してガス化条件を制御する方法
を発明した。 スラグは、炉の底部にあるスラグタツプより滴
下する。この部分の画像を撮像すると、スラグタ
ツプ、スラグ等の画像を同時に捕えることにな
る。この中で移動あるいは変化している物体はス
ラグだけである。従つてスラグは、動画像を抽出
することで認識される。動画像を抽出する方法
は、滴下するスラグを撮像し画像１として記憶
し、その一定時間経過した後の滴下するスラグを
撮像し画像２として記録し、画像１と画像２の差
から動画像として滴下するスラグを捕える。 更に、輝度による認識も可能である。滴下する
スラグは、高温の炉から排出されたばかりなの
で、高温である。したがつた輝度も高い。輝度に
より分離すれば、１画面でのスラグを認識するこ
とができる。 スラグの画像は、平面として得られるが、一般
に、スラグはほぼ軸対称の形状である。従つて、
平面として得られる画像からスラグの形状を推定
し体積を算出する。そして、スラグの滴下頻度、
スラグの密度からスラグの重量を算出する。 〔作用〕 滴下するスラグから画像処理により滴下頻度、
滴の大きさ、流下量がオンラインで計測される。 一般にガス化炉が正常に運転されている場合、
即ち石炭供給量、ガス化剤供給量、ガス化温度が
一定である場合にはスラグ滴の流下状態は一定で
ある。この用な状態でスラグ滴の体積は、ガス化
温度、スラグの組成から決定されるスラグの粘
度、表面張力によつて決められる。またスラグの
流下量は、供給する石炭中に含まれる灰分量とガ
ス化炉のスラグ化率（＝スラグ量／（飛散灰分量
＋スラグ量））の積で表わされる。スラグ滴の頻
度はスラグ流下量をスラグ滴の体積、及びスラグ
の密度で割ることにより求められる。 以上の様な正常に運転されている状態でのスラ
グ流下量、滴の体積、滴下頻度を基準の状態とし
て、これらの上下10％を超えるものは異常である
と判定することができる。更にこの基準に対する
状態から以下の様な様々な診断を行なう。 滴の体積が大きい場合 滴下頻度が多く滴下量が多い時は石炭供給量が
多いことを、滴下頻度が少なく滴下量が適当であ
る時は酸化剤供給量が少ないことを、滴下頻度が
少なく滴下量が少ない時は閉塞状態に近いこと
を、診断結果として提供する。 滴の体積が適当である場合 滴下頻度が多い場合には負荷が増大しているこ
とを、滴下頻度が小さい場合には負荷が減少して
いることを診断結果として提供する。 滴の大きさが小さい場合 滴下頻度が多く滴下量が多い時はスラグタツプ
が溶融する危険があることを、滴下頻度が多く滴
下量が適当である時は酸化剤供給量が多いこと
を、滴下頻度が少なく滴下量が少ない時は石炭供
給量が少ないことを、診断結果として提供する。 〔実施例 １〕 本発明の実施例１を第１図により説明する。 全体は石炭ガス化装置及び石炭ガス化剤装置に
適用したスラグ流下量測定監視装置より構成され
る。石炭供給量制御装置２１、ガス化剤供給量制
御装置２２は石炭バーナ３３に接続される。ガス
化炉３１の内部にはガス化室３２があり、ガス化
室３２の下部からスラグタツプ３４を介してスラ
グ冷却室３６に接続される。スラグ冷却室３６に
は、覗き窓３５により接続されるスラグ流下量測
定監視装置のカメラ４０が設置される。カメラ４
０は、画像変換装置２３、画像処理装置２４、監
視装置２５と接続される。 次に動作に関して説明する。石炭１１を
200mesh以下が80wt％になるように粉砕し微粉
炭にする。石炭１１は、石炭供給量制御装置２１
で、供給量を計測、制御され、ガス化炉３１の石
炭バーナ３３に供給される。空気、酸素、水蒸気
等のガス化剤１２は、ガス化剤供給量制御装置２
２によつて供給量が計測、制御され石炭１１と共
にガス化炉３１の石炭バーナ３３に供給される。
石炭バーナ３３に供給された石炭１１とガス化剤
１２は、石炭バーナ３３の先端からガス化室３２
へ噴霧される。ガス化室３２内では石炭１１とガ
ス化剤１２が反応し高温の熱を発生する。この熱
は、石炭１１中に含まれる炭素とガス化剤１２中
に含まれる酸素が反応して二酸化炭素と一酸化炭
素を主成分とする可燃性の生成ガス１４を生成し
た際に発生する。生成ガス１４はガス化炉出口３
９より排出される。 この高温の熱によりガス化室３２内は1600℃程
度まで上昇する。石炭１１中に10％程度含まれる
灰分は、アルミナ、シリカを主成分としており、
1600℃程度の高温下では溶融する。灰分が溶融す
ると、液体状のスラグ１３になる。このスラグ１
３は、ガス化室３２の壁面に付着し、重力により
スラグタツプ３４に流れ込む。スラグタツプ３４
の下部はスラグ冷却室３６であり、水がためてあ
る。スラグ１３は1600℃程度の高温であるが、ス
ラグタツプ３４を境界として低温のスラグ冷却室
３６に滴状で入り、ためてある水の中に滴下す
る。1600℃程度の高温のスラグ１３が高温でも
100℃程度の水中に滴下すると、急激に冷却する
ためにその熱衝撃によつて細かく砕ける。この細
かく砕けたスラグ１３はスラグ抜き出し口３８か
らガス化炉３１の外部に排出される。 このスラグタツプ３４から滴下するスラグ１３
の様子を覗き窓３５を通して、カメラ４０で撮像
する。撮像された像は、画像変換装置２３によつ
てデジタル信号に変換される。更に画像処理装置
２４で、滴の大きさ、滴下頻度が計算される。 ここで得られた画像は、スラグタツプ３４、ス
ラグ１３等の画像を同時に捕えることになる。こ
の中で移動あるいは変化している物体はスラグ１
３だけである。従つてスラグ１３は、動画像を抽
出することで認識される。動画像を抽出する方法
は、滴下するスラグを撮像し画像１として記録
し、その一定時間経過した後の滴下するスラグを
撮像し画像２として記録し、画像１と画像２の差
から動画像として滴下するスラグ１３を捕える。 更に、輝度による認識も可能である。滴下する
スラグ１３は、高温の炉から排出されたばかりな
ので、高温である。したがつて輝度も高い。輝度
により分離すれば、１画面でのスラグを認識する
ことができる。 スラグ１３の画像は、平面として得られるが、
一般に、スラグは球状に近い軸対称の物質であ
る。従つて、平面として得られる画像からスラグ
１３の形状を推定し体積を算出する。そして、ス
ラグ１３の滴下輝度、スラグ１３の密度から重量
を算出する。画像から滴の大きさを算出する式を
以下に示す。 Ｍ＝ρ∫L O ∫D(z)/2 O2πrdrdz ここでＭはスラグ13滴の重量、ρはスラグ13滴
の密度、Ｌはスラグ13滴の中心の垂直方向長さ、
Ｄ（ｚ）はスラグ13滴の水平方向長さを表し、こ
れはｚの関数である。 一般にガス化炉が正常に運転されている場合、
即ち石炭供給量、ガス化剤供給量、ガス化温度が
一定である場合にはスラグ滴の流下状態は一定で
ある。この様な状態でスラグ滴の体積は、ガス化
温度、スラグの組成から決定されるスラグの粘
度、表面張力によつて決められる。本実施例では
ガス化温度は1600℃で、スラグ粘度は250poiseで
ある場合、スラグ滴の体積は平均10c.c.である。ま
たスラグの流下量は、供給する石炭中に含まれる
灰分量とガス化炉のスラグ化率（＝スラグ量／
（飛散灰分量＋スラグ量））の積で表わされる。本
実施例では石炭処理量が10t／ｈ、灰分が10％、
スラグ化率が90％でありスラグ流下量は900Kg／
ｈである。スラグ滴の頻度はスラグ流下量をスラ
グ滴の体積、及びスラグの密度で割ることにより
求められる。スラグの密度は2500Kg／m3であるの
で滴下頻度は10個／秒である。 以上の様な正常に運転されている状態でのスラ
グ流下量、滴の体積、滴下頻度を基準の状態とし
て、これらの上下10％を超えるものは異常である
と判定することができる。更にこの基準に対する
状態から以下の様な様々な診断を行なう。 この情報から監視装置２５でスラグ流下状況及
びガス化炉の状況を判断する。実施例１の装置
で、滴の体積、滴下頻度スラグ流下量を測定し、
その時のスラグ流下状態及び炉状態を求めた結果
を表１に示す。
スラグ化し系外に排出する石炭ガス化方法に関す
る。 〔従来の技術〕 石炭は、豊富な埋蔵量を持つ有用なエネルギー
源であるが、十数％の灰分（アルミナ、シリカ
等）や有害金属を含むのでその処理方法が難しく
適用範囲を狭めていた。しかし、噴流層石炭ガス
化装置等では、石炭を高温下で処理し、灰分を溶
融させ、有害金属を溶出しにくいスラグとして系
外に取り出すことができるので利用分野が大幅に
広がり、特に発電の分野での使用が有望視されて
いる。したがつて、スラグの安定流下技術は、石
炭ガス化装置等には不可欠の技術である。この、
安定流下を目的にスラグ流下量の測定が検討され
ている。 特開昭57−67689号では、スラグタツプ上下の
差圧を測定することで炉低部に溜つたスラグ量を
検出し、炉下部のバーナ燃焼量及び炉下部から抜
き出すガス量でスラグ流下量を制御した。 特開昭58−49789号では、スラグタツプの開口
面積を検出し、適正な開口面積になるようにガス
化炉の酸化剤供給量を変化させスラグ流下量を制
御した。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術では、何れもスラグ流下量の測定
に問題があつた。 特開昭57−67689号では、スラグタツプ上下の
差圧を測定することで炉低部に溜つたスラグ量を
検出したが、スラグタツプ上下の差圧の中でスラ
グ量による部分は小さいので検出精度が悪い。ま
た、炉内の圧力変動が大きい時には、スラグ量に
よる差圧の変動を検出できない可能性がある。 特開昭58−49789号では、スラグタツプの開口
面積を検出し、スラグ流下状態を測定したが、流
れているかどうかは分かつても、流下量を検出す
ることはできなかつた。このため、特に負荷変
動、起動停止時の不安定な状態においては、スラ
グが流下しなくなる、あるいは、スラグタツプが
閉塞するまで、炉の異常が分からないので、炉の
運転が困難であつた。 また、制御に際しても酸化剤だけを制御するの
では不充分であつた。なぜなら、スラグ流下にト
ラブルを生じる原炉は石炭供給量の変動にもあ
り、この様な状態で酸化剤を制御するだけでは逆
に危険な状態に陥る可能性があつた。 本発明の目的は、石炭灰分等を高温下で溶融さ
せてスラグとし系外に排出する炉の石炭ガス化方
法において、スラグの滴下状態から炉状態を診断
してガス化条件を制御するようにした石炭ガス化
方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 スラグの滴下する様子は、高温高圧の炉内でも
フアイバ等を使用することである程度、撮像する
ことができる。そこでこのスラグの滴下する画像
からスラグ流下頻度、滴の大きさ、流下量を算出
し、炉状態を診断してガス化条件を制御する方法
を発明した。 スラグは、炉の底部にあるスラグタツプより滴
下する。この部分の画像を撮像すると、スラグタ
ツプ、スラグ等の画像を同時に捕えることにな
る。この中で移動あるいは変化している物体はス
ラグだけである。従つてスラグは、動画像を抽出
することで認識される。動画像を抽出する方法
は、滴下するスラグを撮像し画像１として記憶
し、その一定時間経過した後の滴下するスラグを
撮像し画像２として記録し、画像１と画像２の差
から動画像として滴下するスラグを捕える。 更に、輝度による認識も可能である。滴下する
スラグは、高温の炉から排出されたばかりなの
で、高温である。したがつた輝度も高い。輝度に
より分離すれば、１画面でのスラグを認識するこ
とができる。 スラグの画像は、平面として得られるが、一般
に、スラグはほぼ軸対称の形状である。従つて、
平面として得られる画像からスラグの形状を推定
し体積を算出する。そして、スラグの滴下頻度、
スラグの密度からスラグの重量を算出する。 〔作用〕 滴下するスラグから画像処理により滴下頻度、
滴の大きさ、流下量がオンラインで計測される。 一般にガス化炉が正常に運転されている場合、
即ち石炭供給量、ガス化剤供給量、ガス化温度が
一定である場合にはスラグ滴の流下状態は一定で
ある。この用な状態でスラグ滴の体積は、ガス化
温度、スラグの組成から決定されるスラグの粘
度、表面張力によつて決められる。またスラグの
流下量は、供給する石炭中に含まれる灰分量とガ
ス化炉のスラグ化率（＝スラグ量／（飛散灰分量
＋スラグ量））の積で表わされる。スラグ滴の頻
度はスラグ流下量をスラグ滴の体積、及びスラグ
の密度で割ることにより求められる。 以上の様な正常に運転されている状態でのスラ
グ流下量、滴の体積、滴下頻度を基準の状態とし
て、これらの上下10％を超えるものは異常である
と判定することができる。更にこの基準に対する
状態から以下の様な様々な診断を行なう。 滴の体積が大きい場合 滴下頻度が多く滴下量が多い時は石炭供給量が
多いことを、滴下頻度が少なく滴下量が適当であ
る時は酸化剤供給量が少ないことを、滴下頻度が
少なく滴下量が少ない時は閉塞状態に近いこと
を、診断結果として提供する。 滴の体積が適当である場合 滴下頻度が多い場合には負荷が増大しているこ
とを、滴下頻度が小さい場合には負荷が減少して
いることを診断結果として提供する。 滴の大きさが小さい場合 滴下頻度が多く滴下量が多い時はスラグタツプ
が溶融する危険があることを、滴下頻度が多く滴
下量が適当である時は酸化剤供給量が多いこと
を、滴下頻度が少なく滴下量が少ない時は石炭供
給量が少ないことを、診断結果として提供する。 〔実施例 １〕 本発明の実施例１を第１図により説明する。 全体は石炭ガス化装置及び石炭ガス化剤装置に
適用したスラグ流下量測定監視装置より構成され
る。石炭供給量制御装置２１、ガス化剤供給量制
御装置２２は石炭バーナ３３に接続される。ガス
化炉３１の内部にはガス化室３２があり、ガス化
室３２の下部からスラグタツプ３４を介してスラ
グ冷却室３６に接続される。スラグ冷却室３６に
は、覗き窓３５により接続されるスラグ流下量測
定監視装置のカメラ４０が設置される。カメラ４
０は、画像変換装置２３、画像処理装置２４、監
視装置２５と接続される。 次に動作に関して説明する。石炭１１を
200mesh以下が80wt％になるように粉砕し微粉
炭にする。石炭１１は、石炭供給量制御装置２１
で、供給量を計測、制御され、ガス化炉３１の石
炭バーナ３３に供給される。空気、酸素、水蒸気
等のガス化剤１２は、ガス化剤供給量制御装置２
２によつて供給量が計測、制御され石炭１１と共
にガス化炉３１の石炭バーナ３３に供給される。
石炭バーナ３３に供給された石炭１１とガス化剤
１２は、石炭バーナ３３の先端からガス化室３２
へ噴霧される。ガス化室３２内では石炭１１とガ
ス化剤１２が反応し高温の熱を発生する。この熱
は、石炭１１中に含まれる炭素とガス化剤１２中
に含まれる酸素が反応して二酸化炭素と一酸化炭
素を主成分とする可燃性の生成ガス１４を生成し
た際に発生する。生成ガス１４はガス化炉出口３
９より排出される。 この高温の熱によりガス化室３２内は1600℃程
度まで上昇する。石炭１１中に10％程度含まれる
灰分は、アルミナ、シリカを主成分としており、
1600℃程度の高温下では溶融する。灰分が溶融す
ると、液体状のスラグ１３になる。このスラグ１
３は、ガス化室３２の壁面に付着し、重力により
スラグタツプ３４に流れ込む。スラグタツプ３４
の下部はスラグ冷却室３６であり、水がためてあ
る。スラグ１３は1600℃程度の高温であるが、ス
ラグタツプ３４を境界として低温のスラグ冷却室
３６に滴状で入り、ためてある水の中に滴下す
る。1600℃程度の高温のスラグ１３が高温でも
100℃程度の水中に滴下すると、急激に冷却する
ためにその熱衝撃によつて細かく砕ける。この細
かく砕けたスラグ１３はスラグ抜き出し口３８か
らガス化炉３１の外部に排出される。 このスラグタツプ３４から滴下するスラグ１３
の様子を覗き窓３５を通して、カメラ４０で撮像
する。撮像された像は、画像変換装置２３によつ
てデジタル信号に変換される。更に画像処理装置
２４で、滴の大きさ、滴下頻度が計算される。 ここで得られた画像は、スラグタツプ３４、ス
ラグ１３等の画像を同時に捕えることになる。こ
の中で移動あるいは変化している物体はスラグ１
３だけである。従つてスラグ１３は、動画像を抽
出することで認識される。動画像を抽出する方法
は、滴下するスラグを撮像し画像１として記録
し、その一定時間経過した後の滴下するスラグを
撮像し画像２として記録し、画像１と画像２の差
から動画像として滴下するスラグ１３を捕える。 更に、輝度による認識も可能である。滴下する
スラグ１３は、高温の炉から排出されたばかりな
ので、高温である。したがつて輝度も高い。輝度
により分離すれば、１画面でのスラグを認識する
ことができる。 スラグ１３の画像は、平面として得られるが、
一般に、スラグは球状に近い軸対称の物質であ
る。従つて、平面として得られる画像からスラグ
１３の形状を推定し体積を算出する。そして、ス
ラグ１３の滴下輝度、スラグ１３の密度から重量
を算出する。画像から滴の大きさを算出する式を
以下に示す。 Ｍ＝ρ∫L O ∫D(z)/2 O2πrdrdz ここでＭはスラグ13滴の重量、ρはスラグ13滴
の密度、Ｌはスラグ13滴の中心の垂直方向長さ、
Ｄ（ｚ）はスラグ13滴の水平方向長さを表し、こ
れはｚの関数である。 一般にガス化炉が正常に運転されている場合、
即ち石炭供給量、ガス化剤供給量、ガス化温度が
一定である場合にはスラグ滴の流下状態は一定で
ある。この様な状態でスラグ滴の体積は、ガス化
温度、スラグの組成から決定されるスラグの粘
度、表面張力によつて決められる。本実施例では
ガス化温度は1600℃で、スラグ粘度は250poiseで
ある場合、スラグ滴の体積は平均10c.c.である。ま
たスラグの流下量は、供給する石炭中に含まれる
灰分量とガス化炉のスラグ化率（＝スラグ量／
（飛散灰分量＋スラグ量））の積で表わされる。本
実施例では石炭処理量が10t／ｈ、灰分が10％、
スラグ化率が90％でありスラグ流下量は900Kg／
ｈである。スラグ滴の頻度はスラグ流下量をスラ
グ滴の体積、及びスラグの密度で割ることにより
求められる。スラグの密度は2500Kg／m3であるの
で滴下頻度は10個／秒である。 以上の様な正常に運転されている状態でのスラ
グ流下量、滴の体積、滴下頻度を基準の状態とし
て、これらの上下10％を超えるものは異常である
と判定することができる。更にこの基準に対する
状態から以下の様な様々な診断を行なう。 この情報から監視装置２５でスラグ流下状況及
びガス化炉の状況を判断する。実施例１の装置
で、滴の体積、滴下頻度スラグ流下量を測定し、
その時のスラグ流下状態及び炉状態を求めた結果
を表１に示す。
次に実施例２を第２図を用いて説明する。実施
例２の実施例１との相違点は、実施例１ではスラ
グタツプ３４の温度分布の測定に赤外放射温度計
４０を用いたが、実施例２では、赤外放射温度計
４０の代わりに、２波長温度計４１を用いる点で
ある。 また、監視窓の代わりにフアイバー５０を用い
ているのが相違点である。フアイバー５０は、石
英ガラス等の材質で製造された光フアイバー５０
を数万本重ねることで、イメージフアイバーとし
たものである。高温下に露されるので、水冷管等
を用いて適当に冷却する。 本実施例特有の効果は、フアイバー５０の使用
により覗き窓３５を設置する必要がないので、ガ
ス化炉の構造が簡単になること、フアイバー５０
の先端部分がスラグタツプ３４に接近できるの
で、適当な位置でスラグ１３の流下状況を監視で
きる点である。 〔実施例 ３〕 次に実施例３を第３図を用いて説明する。実施
例３の実施例１との相違点は、実施例１では監視
しガス化条件を制御するための情報を提供するだ
けであつたが、実施例３では新たに制御装置２７
を設けて、監視装置２５の解析結果に応じて、石
炭供給量、ガス化剤供給量を制御する点である。
監視装置２５で判断された表１に示された石炭供
給量、ガス化剤供給量の現在値が制御装置２７に
送られる。制御装置２７では送られた信号に応じ
て適性な石炭供給量、ガス化剤供給量にすべく石
炭供給量制御装置２１、ガス化剤供給量制御装置
２２をコントロールする。 本実施例特有の結果は、制御装置２７で石炭供
給量、ガス化剤供給量を常にコントロールするの
で、更に安定してスラグ１３を滴下させうる点で
ある。 〔実施例 ４〕 実施例４と第４図に示す。基本的な構成は実施
例１と同様である。実施例１との相違点は、カメ
ラ４０に加えて、放射温度計４１を加え、ハーフ
ミラー５１を用いて温度画像を取得する点であ
る。放射温度計４１としては、２色温度計、赤外
線温度計等を用いる。放射温度計４１で得られた
スラグの温度は画像処理装置２４で得られた滴下
頻度、滴の大きさ共に監視装置２５に伝えられ
る。 本実施例特有の効果としては、滴下するスラグ
１３の温度を算出し監視、診断を行えるので、そ
の精度を向上できる点である。 〔実施例 ５〕 今後、更に画像処理技術が向上した場合、実施
例１においてスラグ１３の大きさと頻度だけでな
くスラグ１３の形状、表面状態、滴下中の落下速
度を測定することが可能である。このような場合
の実施例５を次に示す。 実施例５と第５図に示す。基本的な構成は実施
例１と同様である。実施例１との相違点は、画像
処理装置２５の代わりに高速画像処理装置２８を
設置し、監視装置２５に加えて、物性情報出力装
置２９を新たに設けた点である。高速画像処理装
置２８で取らされた形状、表面状態、滴下中の落
下速度は物性情報出力装置２９へ送られる。物性
情報出力装置２９では、これらの信号を受けて、
滴下するスラグ１３の表面張力、粘度、密度を算
出し出力する。 本実施例特有の効果としては、滴下するスラグ
１３の表面張力、粘度、密度を算出し出力できる
ので供給する石炭の灰物性の変動、ガス化炉内の
雰囲気を検知することができる点である。 〔発明の効果〕 本発明により、溶融スラグの滴下頻度、滴の大
きさ、スラグ流下量を測定して炉状態を診断しガ
ス化条件を制御できるので、安定した炉の運転を
行なうことができる。
例２の実施例１との相違点は、実施例１ではスラ
グタツプ３４の温度分布の測定に赤外放射温度計
４０を用いたが、実施例２では、赤外放射温度計
４０の代わりに、２波長温度計４１を用いる点で
ある。 また、監視窓の代わりにフアイバー５０を用い
ているのが相違点である。フアイバー５０は、石
英ガラス等の材質で製造された光フアイバー５０
を数万本重ねることで、イメージフアイバーとし
たものである。高温下に露されるので、水冷管等
を用いて適当に冷却する。 本実施例特有の効果は、フアイバー５０の使用
により覗き窓３５を設置する必要がないので、ガ
ス化炉の構造が簡単になること、フアイバー５０
の先端部分がスラグタツプ３４に接近できるの
で、適当な位置でスラグ１３の流下状況を監視で
きる点である。 〔実施例 ３〕 次に実施例３を第３図を用いて説明する。実施
例３の実施例１との相違点は、実施例１では監視
しガス化条件を制御するための情報を提供するだ
けであつたが、実施例３では新たに制御装置２７
を設けて、監視装置２５の解析結果に応じて、石
炭供給量、ガス化剤供給量を制御する点である。
監視装置２５で判断された表１に示された石炭供
給量、ガス化剤供給量の現在値が制御装置２７に
送られる。制御装置２７では送られた信号に応じ
て適性な石炭供給量、ガス化剤供給量にすべく石
炭供給量制御装置２１、ガス化剤供給量制御装置
２２をコントロールする。 本実施例特有の結果は、制御装置２７で石炭供
給量、ガス化剤供給量を常にコントロールするの
で、更に安定してスラグ１３を滴下させうる点で
ある。 〔実施例 ４〕 実施例４と第４図に示す。基本的な構成は実施
例１と同様である。実施例１との相違点は、カメ
ラ４０に加えて、放射温度計４１を加え、ハーフ
ミラー５１を用いて温度画像を取得する点であ
る。放射温度計４１としては、２色温度計、赤外
線温度計等を用いる。放射温度計４１で得られた
スラグの温度は画像処理装置２４で得られた滴下
頻度、滴の大きさ共に監視装置２５に伝えられ
る。 本実施例特有の効果としては、滴下するスラグ
１３の温度を算出し監視、診断を行えるので、そ
の精度を向上できる点である。 〔実施例 ５〕 今後、更に画像処理技術が向上した場合、実施
例１においてスラグ１３の大きさと頻度だけでな
くスラグ１３の形状、表面状態、滴下中の落下速
度を測定することが可能である。このような場合
の実施例５を次に示す。 実施例５と第５図に示す。基本的な構成は実施
例１と同様である。実施例１との相違点は、画像
処理装置２５の代わりに高速画像処理装置２８を
設置し、監視装置２５に加えて、物性情報出力装
置２９を新たに設けた点である。高速画像処理装
置２８で取らされた形状、表面状態、滴下中の落
下速度は物性情報出力装置２９へ送られる。物性
情報出力装置２９では、これらの信号を受けて、
滴下するスラグ１３の表面張力、粘度、密度を算
出し出力する。 本実施例特有の効果としては、滴下するスラグ
１３の表面張力、粘度、密度を算出し出力できる
ので供給する石炭の灰物性の変動、ガス化炉内の
雰囲気を検知することができる点である。 〔発明の効果〕 本発明により、溶融スラグの滴下頻度、滴の大
きさ、スラグ流下量を測定して炉状態を診断しガ
ス化条件を制御できるので、安定した炉の運転を
行なうことができる。
第１図は実施例１のシステム図、第２図は実施
例２のシステム図、第３図は実施例３のシステム
図、第４図は実施例４のシステム図、第５図は実
施例５のシステム図である。 １１……石炭、１２……ガス化剤、１３……ス
ラグ、１４……生成ガス、２１……石炭供給量制
御装置、２２……酸化剤供給量制御装置、２３…
…画像記録装置、２４……画像処理装置、２５…
…監視装置、２７……制御装置、２８……高速画
像処理装置、３１……ガス化炉、３２……ガス化
室、３３……石炭バーナ、３４……スラグタツ
プ、３５……覗き窓、３６……スラグ冷却室、３
８……生成ガス出口、３９……スラグ出口、４０
……カメラ、５０……フアイバー。
例２のシステム図、第３図は実施例３のシステム
図、第４図は実施例４のシステム図、第５図は実
施例５のシステム図である。 １１……石炭、１２……ガス化剤、１３……ス
ラグ、１４……生成ガス、２１……石炭供給量制
御装置、２２……酸化剤供給量制御装置、２３…
…画像記録装置、２４……画像処理装置、２５…
…監視装置、２７……制御装置、２８……高速画
像処理装置、３１……ガス化炉、３２……ガス化
室、３３……石炭バーナ、３４……スラグタツ
プ、３５……覗き窓、３６……スラグ冷却室、３
８……生成ガス出口、３９……スラグ出口、４０
……カメラ、５０……フアイバー。
Claims (1)
- １ 石炭と酸化剤を石炭ガス化炉内のガス化室に
供給して石炭をガス化し、溶融した石炭灰分をス
ラグとして該ガス化炉下部のスラグ冷却室に流下
させる石炭ガス化方法において、前記ガス化室か
ら前記スラグ冷却室へ滴下するスラグを画像で捕
らえ、画像処理によりスラグの滴下量と滴下頻度
及びスラグ滴の体積を測定し、該測定値に基づい
て炉内の温度と石炭供給量及び酸化剤供給量の適
否を診断し、石炭供給量と酸化剤供給量の制御或
は運転停止の決定をすることを特徴とする石炭ガ
ス化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18104387A JPS6424894A (en) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | Method and apparatus for monitoring slag flow-down in coal gasification furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18104387A JPS6424894A (en) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | Method and apparatus for monitoring slag flow-down in coal gasification furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6424894A JPS6424894A (en) | 1989-01-26 |
| JPH0456079B2 true JPH0456079B2 (ja) | 1992-09-07 |
Family
ID=16093764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18104387A Granted JPS6424894A (en) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | Method and apparatus for monitoring slag flow-down in coal gasification furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6424894A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5065653B2 (ja) * | 2006-10-31 | 2012-11-07 | 一般財団法人電力中央研究所 | 石炭ガス化炉運転制御方法、石炭ガス化炉運転制御装置および石炭ガス化炉運転制御プログラム |
| US9017435B2 (en) * | 2010-10-08 | 2015-04-28 | General Electric Company | Gasifier monitor and control system |
| CN113281817B (zh) * | 2021-06-15 | 2024-11-19 | 浙江巨化热电有限公司 | 一种煤粉锅炉炉内落渣监测系统及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5889692A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-28 | Electric Power Dev Co Ltd | 石炭ガス化炉におけるスラッグタンプ検知装置 |
| JPS6088091A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-17 | Hitachi Ltd | 噴流層石炭ガス化炉の運転方法及びその装置 |
| JPS60224034A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-08 | Hitachi Ltd | ボイラの燃焼火炎計測装置 |
| JPS6240535U (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-11 |
-
1987
- 1987-07-22 JP JP18104387A patent/JPS6424894A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6424894A (en) | 1989-01-26 |
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