JPH086103B2 - Gasifier - Google Patents
GasifierInfo
- Publication number
- JPH086103B2 JPH086103B2 JP1322409A JP32240989A JPH086103B2 JP H086103 B2 JPH086103 B2 JP H086103B2 JP 1322409 A JP1322409 A JP 1322409A JP 32240989 A JP32240989 A JP 32240989A JP H086103 B2 JPH086103 B2 JP H086103B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slag
- cooling water
- molten slag
- surface temperature
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 189
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 100
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 55
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 26
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 21
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 16
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 14
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011400 blast furnace cement Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N Cloperastine hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)OCCN1CCCCC1 UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石炭ガス化装置に係わり、特に粒径がほぼ一
定で、付加価値の高いスラグを回収できる石炭ガス化装
置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coal gasifier, and more particularly to a coal gasifier capable of recovering slag having a substantially constant particle size and high added value.
従来、石炭ガス化装置に用いられる石炭ガス化炉に
は、固定層、流動層、噴流層等の各方式が種々提案され
ている。以下、噴流層方式のガス化炉を例にとって説明
する。Conventionally, various systems such as a fixed bed, a fluidized bed, and a spouted bed have been proposed for a coal gasification furnace used in a coal gasification apparatus. Hereinafter, a spouted bed type gasification furnace will be described as an example.
噴流層方式のガス化炉としては、微粉炭またはチャー
（ガスとともに飛散するカーボン粒子）とガス化剤（酸
素あるいは空気）を同じバーナより吹き込む１段方式の
炉と、前記バーナに加えて、微粉炭またはチャーだけを
単独に吹き込むバーナを設置する２段方式の炉があり、
一般には２段方式の炉の方が高いガス化効率が得られ
る。As a spouted bed type gasification furnace, a one-stage type furnace in which pulverized coal or char (carbon particles scattered with gas) and a gasifying agent (oxygen or air) are blown from the same burner, and in addition to the burner, fine powder There is a two-stage furnace with a burner that blows only charcoal or char alone.
In general, a two-stage type furnace has higher gasification efficiency.
石炭ガス化反応は大別すると以下の式で表わされる。 The coal gasification reaction is roughly expressed by the following equation.
石炭→チャー、H2,CO,CO2,CH4 …（１） チャー＋O2→CO2,CO,H2 ……（２） 石炭＋O2→CO,CO2,H2 ………（３） （１）式は熱分解反応であり、前記した２段方式にお
いて、微粉炭のみを単独に吹き込むバーナによって起こ
りやすい。（１）式と（２）式の反応を明らかに区別し
て併発させる方式の代表例としては、公知の如く米国の
BI−GASプロセスがある。また、バーナから石炭とガス
化剤を同時に供給し、意図的に（１）式と（２）式とを
区別しない（３）式の反応によるプロセスがあり、代表
例としてはTexacoプロセス、Shell−Koppersプロセス等
がある。本発明者等も、例えば、特願昭58−47162及び
特願昭58−50496のように、炉内に酸化剤の配分の異な
るバーナを２段に複数設置した２段方式の、高いガス化
効率が得られるプロセスを提案している。その従来法の
一例として、第９図に本発明者等が提案している２段方
式のガス化装置の概略系統図を示す。微粉炭のごとき原
料１、原料搬送ガス30、及び酸化剤40を供給するバーナ
68及び69をガス化炉本体１のガス化室67の上段及び下段
に設置し、酸化剤40を上段バーナ68には少なく、下段バ
ーナ69には多く投入するものである。ここで、供給ホッ
パ17内に酸化剤が混入しないようにするため、安全を考
慮し、一般には原料搬送ガス30として不活性ガスである
窒素あるいは炭酸ガスが用いられている。なお、前記ガ
ス化室67は、ガス化炉本体60の内部に断熱耐火材61を内
張りして形成されている。Coal → char, H 2, CO, CO 2 , CH 4 ... (1) char + O 2 → CO 2, CO , H 2 ...... (2) coal + O 2 → CO, CO 2 , H 2 ......... (3 ) Equation (1) is a thermal decomposition reaction, and is likely to occur in the above-described two-stage system by a burner that blows only pulverized coal alone. As a typical example of a system in which the reactions of the formulas (1) and (2) are clearly distinguished and co-occurred, as is well known,
There is a BI-GAS process. Further, there is a process by the reaction of the formula (3) in which the coal and the gasifying agent are simultaneously supplied from the burner and the formulas (1) and (2) are not intentionally distinguished, and a typical example is the Texaco process, Shell- There are Koppers process etc. The inventors of the present invention, for example, as in Japanese Patent Application No. 58-47162 and Japanese Patent Application No. 58-50496, use a two-stage system in which a plurality of burners having different oxidant distributions are installed in the furnace, thereby achieving high gasification. It proposes a process that can achieve efficiency. As an example of the conventional method, FIG. 9 shows a schematic system diagram of a two-stage gasifier proposed by the present inventors. Burner for supplying raw material 1 such as pulverized coal, raw material carrier gas 30, and oxidizer 40
68 and 69 are installed in the upper and lower stages of the gasification chamber 67 of the gasification furnace main body 1, and the oxidizer 40 is introduced into the upper burner 68 in a small amount and into the lower burner 69 in a large amount. Here, in order to prevent the oxidizing agent from mixing into the supply hopper 17, in consideration of safety, nitrogen or carbon dioxide which is an inert gas is generally used as the raw material carrier gas 30. The gasification chamber 67 is formed by lining a heat insulating refractory material 61 inside the gasification furnace main body 60.
また、原料１は、供給ホッパ17からフィーダ20,21に
よりエゼクタ33,34、搬送ライン35,36を介してバーナ6
8,69に供給され、生成ガス92はガス化炉本体60の頂部か
ら取り出される。In addition, the raw material 1 is fed from the supply hopper 17 to the feeders 20 and 21 through the ejectors 33 and 34 and the transfer lines 35 and 36, and the burner 6 is provided.
8 and 69, the produced gas 92 is taken out from the top of the gasification furnace main body 60.
本方法では、特に酸化剤40を上述のごとく配分するこ
とによって、下段バーナでは 石炭＋O2→CO2＋H2O ……（４） 上段バーナでは チャー＋CO2→2CO ……（５） チャー＋H2O→H2＋CO ……（６） の反応を起こりやすくするものである。すなわち下段バ
ーナ69では酸化剤40を多く配分し、ガス化室底部に設け
られた溶融スラグ66を流下させる孔（スラグタップ）63
の付近を高温にせしめ、かつ上段バーナ68では活性なチ
ャーを生成し、（５）式及び（６）式のガス化反応によ
って、一酸化炭素及び水素に富むガスを得ようとするも
のである。一方、溶融スラグ66は、高温の状態でスラグ
タップ63より流下してガス化炉本体60の底部に貯溜され
た冷却水２に流入し、そのときの熱衝撃によって溶融ス
ラグはバラバラに水砕される。In this method, in particular, by distributing the oxidizer 40 as described above, coal + O 2 → CO 2 + H 2 O in the lower burner (4) Char + CO 2 → 2CO in the upper burner (5) Char + H 2 O → H 2 + CO …… (6) makes the reaction easier. That is, in the lower burner 69, a large amount of the oxidant 40 is distributed, and a hole (slag tap) 63 is provided at the bottom of the gasification chamber for allowing the molten slag 66 to flow down.
Is heated to a high temperature, and active char is generated in the upper burner 68, and a gas rich in carbon monoxide and hydrogen is to be obtained by the gasification reaction of the formulas (5) and (6). . On the other hand, the molten slag 66 flows down from the slag tap 63 at a high temperature and flows into the cooling water 2 stored in the bottom of the gasification furnace main body 60, and the molten slag is water granulated into pieces by the thermal shock at that time. It
上述したように、本方式のガス化炉では、下段バーナ
69に酸化剤40を多く配分してスラグタップ63付近を高温
にせしめ、原料中の灰を溶融スラグとしてスラグタップ
63より流下させ、冷却水２に流入するときの熱衝撃によ
って溶融スラグを水砕する。水砕されたスラグは、バル
ブ90の開閉動作により冷却水とともに断続的に排出され
る。このようにして回収される水砕スラグは、高炉セメ
ント用原料、コンクリート用細骨材、土木用材等に利用
される。しかしながら、従来法では、冷却水２の水面レ
ベルを一定に保つようにして運転されていたため、原料
供給量あるいは原料の種類によっては、水砕スラグの粒
径が不均一になることがある。したがって、水砕スラグ
が上記用途に利用される場合には、ふるい等による分級
操作あるいはミルによる粉砕・分級操作によって、粒径
を均一にする必要がある。As mentioned above, in this system gasification furnace, the lower burner
A large amount of oxidizer 40 is distributed to 69 to heat the slag tap 63 area to a high temperature, and the ash in the raw material is slag tap as molten slag.
It is made to flow from 63, and the molten slag is water granulated by the thermal shock when flowing into the cooling water 2. The granulated slag is intermittently discharged together with the cooling water by the opening / closing operation of the valve 90. The granulated slag thus recovered is used as a raw material for blast furnace cement, a fine aggregate for concrete, a material for civil engineering, and the like. However, in the conventional method, since the cooling water 2 was operated with the water surface level kept constant, the particle size of the granulated slag may become non-uniform depending on the raw material supply amount or the raw material type. Therefore, when the water granulated slag is used for the above purpose, it is necessary to make the particle diameter uniform by a classification operation using a sieve or a pulverization / classification operation using a mill.
また、ガス化炉の起動時は溶融スラグの流下状態が非
定常であるため、溶融スラグが水砕されず、スラグをバ
ルブ90から排出できないことがある。したがって、ガス
化炉下部の冷却水内にクラッシャーを設け、粒径の大き
いスラグを粉砕しなければならない。クラッシャーを設
置するとなれば、その設備費に加え炉本体も大きくなる
ため、さらに設備費は増大し、その上クラッシャーの動
力費も必要になり、スラグを粉砕するための費用は大き
なものとなる。Further, when the gasification furnace is started, the flowing state of the molten slag is unsteady, so the molten slag may not be water granulated and the slag may not be discharged from the valve 90. Therefore, a crusher must be provided in the cooling water in the lower part of the gasification furnace to crush the slag having a large particle size. If a crusher is installed, not only the equipment cost but also the furnace main body becomes large, so the equipment cost further increases, and the power cost of the crusher is also required, and the cost for crushing the slag becomes large.
本発明の課題は、スラグタップから流下する溶融スラ
グの水砕条件を管理することによって、水砕スラグの粒
度を制御するにある。An object of the present invention is to control the particle size of the water granulated slag by controlling the water granulation conditions of the molten slag flowing down from the slag tap.
上記の課題は、微粉炭等の微粉固体原料を酸化剤とと
もに、該微粉固体原料の灰の溶融温度以上の温度に高め
られた炉に供給してガス化し、溶融した灰である溶融ス
ラグを炉床のスラグタップより流下させて、炉下部で冷
却水により冷却・水砕させるガス化装置に、該冷却水に
接触するときの前記溶融スラグの表面温度を調節し、水
砕スラグの粒度を制御する手段を備えることにより達成
される。The above-mentioned problem is to supply fine pulverized solid raw material such as pulverized coal together with an oxidizing agent to a furnace heated to a temperature higher than the melting temperature of ash of the fine pulverized solid raw material to be gasified, and to melt molten slag which is ash in a furnace. Control the particle size of the granulated slag by adjusting the surface temperature of the molten slag when it comes into contact with the cooling water in a gasifier that cools and granulates it with cooling water in the lower part of the furnace by flowing it down from the slag tap on the floor. It is achieved by providing a means for
上記の課題は、また、冷却水に接触するときの溶融ス
ラグの表面温度を調節し、水砕スラグの粒度を制御する
手段が、冷却水に接触する前の溶融スラグの温度に基づ
いてガス化炉の下部に設けられた冷却水溜の水位を制御
する手段である請求項１に記載のガス化装置によっても
達成される。The above-mentioned subject also adjusts the surface temperature of the molten slag when contacting the cooling water, and means for controlling the particle size of the granulated slag is gasified based on the temperature of the molten slag before contacting the cooling water. It is also achieved by the gasifier according to claim 1, which is a means for controlling the water level of the cooling water reservoir provided in the lower part of the furnace.
上記の課題は、また、冷却水に接触するときの溶融ス
ラグの表面温度を調節し、水砕スラグの粒度を制御する
手段が、スラグタップにおける溶融スラグの。表面温度
を計測する手段と、溶融スラグの流量を算出する手段
と、前記計測された表面温度と前記流量とに基づいて溶
融スラグの温度が、予め設定された溶融スラグの表面温
度になるまで冷却されるのに必要な流下距離を算出する
手段と、該算出された距離に基づいて冷却水溜の水位を
制御する手段と、を備えている請求項１に記載のガス化
装置によっても達成される。The above-mentioned subject also adjusts the surface temperature of the molten slag when coming into contact with the cooling water, and the means for controlling the particle size of the granulated slag is the molten slag in the slag tap. Means for measuring the surface temperature, means for calculating the flow rate of the molten slag, the temperature of the molten slag based on the measured surface temperature and the flow rate, until cooled to a preset surface temperature of the molten slag It is also achieved by the gasifier according to claim 1, further comprising: a means for calculating a downflow distance required for the operation, and a means for controlling the water level of the cooling water reservoir based on the calculated distance. .
上記の課題は、また、冷却水に接触するときの溶融ス
ラグの表面温度を調節し、水砕スラグの粒度を制御する
手段が、スラグタップ下方のガス化炉炉壁に上下方向に
複数個配置されたスプレーノズルと、スラグタップにお
ける溶融スラグの表面温度を計測する手段と、溶融スラ
グの流量を算出する手段と、前記計測された表面温度と
前記流量とに基づいて溶融スラグの温度が、予め設定さ
れた溶融スラグの表面温度になるまで冷却されるのに必
要な流下距離を算出する手段と、該算出された距離に基
づいて前記複数個のスプレーノズルの中からスプレーノ
ズルを選択し、該スプレーノズルから冷却水を噴出させ
る手段と、を備えている請求項１に記載のガス化装置に
よっても達成される。The above-mentioned problem is also that the means for adjusting the surface temperature of the molten slag when contacting the cooling water and controlling the particle size of the water granulated slag are arranged in the vertical direction on the furnace wall of the gasification furnace below the slag tap. Spray nozzle, means for measuring the surface temperature of the molten slag in the slag tap, means for calculating the flow rate of the molten slag, the temperature of the molten slag based on the measured surface temperature and the flow rate, Means for calculating the flow-down distance required for cooling to the set surface temperature of the molten slag, and selecting a spray nozzle from the plurality of spray nozzles based on the calculated distance, And a means for ejecting cooling water from the spray nozzle.
上記の課題は、さらに、冷却水に接触するときの溶融
スラグの表面温度を調節し、水砕スラグの粒度を制御す
る手段が、溶融スラグが冷却水に接触する位置のスラグ
タップからの距離をＬ［ｍ］、１つのスラグタップから
流下する溶融スラグの流量をＱ［/h］とするとき、Ｌ
≦Ｑ0.4に制御するものである請求項１乃至３のいずれ
かに記載のガス化装置によっても達成される。The above-mentioned problem further regulates the surface temperature of the molten slag when contacting the cooling water, and means for controlling the particle size of the water granulated slag, the distance from the slag tap at the position where the molten slag contacts the cooling water. L [m], when the flow rate of molten slag flowing down from one slag tap is Q [/ h], L
It is also achieved by the gasifier according to any one of claims 1 to 3, which controls ≤Q 0.4 .
スラグタップから流下する溶融スラグは、冷却水に接
触するときの熱衝撃によってバラバラに水砕される。こ
のときの熱衝撃は、溶融スラグの表面温度が高いほど大
きい。したがって、冷却水に接触するときの溶融スラグ
の表面温度を高くするほど、スラグは細かく水砕され
る。本発明者等の実験によれば、冷却水に接触するとき
の溶融スラグの表面温度が900±50℃のとき、水砕スラ
グの大きさは２〜3mmφ、1100±50℃のときには１〜2mm
φであり、1300℃以上では1mmφ以下の微細な水砕スラ
グが生成される。したがって、冷却水に接触するときの
溶融スラグの表面温度を制御することによって、粒径の
均一な水砕スラグを回収できる。The molten slag flowing down from the slag tap is water granulated into pieces due to thermal shock when coming into contact with the cooling water. The thermal shock at this time is greater as the surface temperature of the molten slag is higher. Therefore, the higher the surface temperature of the molten slag when it comes into contact with the cooling water, the more finely the water slag is granulated. According to the experiments of the present inventors, when the surface temperature of the molten slag when contacting the cooling water is 900 ± 50 ° C., the size of the granulated slag is 2-3 mmφ, and when the temperature is 1100 ± 50 ° C., 1-2 mm.
φ, and at 1300 ° C or higher, fine granulated slag of 1 mmφ or less is generated. Therefore, by controlling the surface temperature of the molten slag when it comes into contact with the cooling water, it is possible to collect granulated slag having a uniform particle size.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施例１ 第１図に示す本発明の第１の実施例である噴流層ガス
化装置は、微粉炭のごとき微粉固体原料（以下、原料と
いう）１を供給する原料供給部分と、供給された原料を
ガス化するガス化炉部分と、ガス化炉本体内に貯溜され
る冷却水を制御する冷却水制御部分とを、備えている。
この冷却水制御部分が、冷却水に接触するときの溶融ス
ラグの表面温度を制御する手段をなしている。Example 1 A spouted bed gasification apparatus according to a first example of the present invention shown in FIG. 1 was supplied with a raw material supply portion for supplying a fine powder solid raw material (hereinafter referred to as raw material) 1 such as pulverized coal. A gasification furnace part for gasifying the raw material and a cooling water control part for controlling the cooling water stored in the gasification furnace body are provided.
This cooling water control portion serves as a means for controlling the surface temperature of the molten slag when coming into contact with the cooling water.
原料供給部分は、微粉炭である原料１が投入される常
圧ホッパ10と、該常圧ホッパ10の下方にバルブ11を介し
て接続、配置された加圧ホッパ14と、該加圧ホッパ14の
下方にバルブ15を介して接続・配置された供給ホッパ17
と、該供給ホッパ17の下方に、それぞれ、バルブ18また
は19を介して接続、配置されたフィーダ20,21と、該フ
ィーダ20,21に、それぞれエゼクタ33または34を介して
接続された搬送ライン35,36と、前記エゼクタ33,34に接
続されて原料搬送ガス30を供給するバルブ31,32と、前
記加圧ホッパ14に接続されたバルブ12,13と、前記供給
ホッパ17に接続されたバルブ16と、を備えている。The raw material supply portion is a normal pressure hopper 10 into which the raw material 1 which is pulverized coal is charged, a pressure hopper 14 connected and arranged below the normal pressure hopper 10 through a valve 11, and a pressure hopper 14 Supply hopper 17 connected / disposed below the valve via valve 15.
And feeders 20 and 21 connected and arranged below the supply hopper 17 via valves 18 and 19, respectively, and a transport line connected to the feeders 20 and 21 via ejectors 33 and 34, respectively. 35 and 36, valves 31 and 32 connected to the ejectors 33 and 34 to supply the raw material carrier gas 30, valves 12 and 13 connected to the pressure hopper 14, and connected to the supply hopper 17. The valve 16 is provided.
ガス化炉部分は、軸芯をほぼ鉛直にして配置された円
筒形状のガス化炉本体60と、該ガス化炉本体60の上下方
向中央下部寄り内部に断熱耐火材で内張りされて形成さ
れたガス化室67と、該ガス化室の底部に形成され、溶融
スラグ66を流下させる開口であるスラグタップ63と、同
じくガス化室67の頂部に形成された開口であるガス化室
出口62と、ガス化室67に上下２段に配置され、前記搬送
ライン35,36に接続されて原料１と原料搬送ガス30と、
酸化剤40とを供給するバーナ68,69と、スラグタップ63
下方のガス化炉本体60壁面に設けられた点火昇温バーナ
65と、ガス化炉本体60底部に設けられて冷却水２を貯溜
する冷却水溜64と、該冷却水溜64に接続されたスラグ排
出用バルブ90と、を備えている。バーナ68,69には、酸
化剤40を供給する酸化剤供給ライン41,42がそれぞれ接
続され、該酸化剤供給ライン41,42にはそれぞれバルブ4
3,44が介装されている。The gasification furnace portion is formed by arranging a cylindrical gasification furnace main body 60 with the axis centered substantially vertically, and lining a heat insulating refractory material inside the gasification furnace main body 60 near the lower center in the vertical direction. A gasification chamber 67, a slag tap 63 that is an opening that is formed at the bottom of the gasification chamber and that allows the molten slag 66 to flow down, and a gasification chamber outlet 62 that is an opening that is also formed at the top of the gasification chamber 67. , Arranged in the gasification chamber 67 in two stages, upper and lower, connected to the transfer lines 35 and 36, and the raw material 1 and the raw material carrier gas 30,
Burners 68 and 69 supplying oxidant 40 and slag tap 63
Ignition heating burner provided on the wall surface of the lower gasification furnace body 60
65, a cooling water reservoir 64 provided at the bottom of the gasification furnace main body 60 for storing the cooling water 2, and a slag discharge valve 90 connected to the cooling water reservoir 64. The burners 68 and 69 are connected to oxidant supply lines 41 and 42 for supplying the oxidant 40, and the oxidant supply lines 41 and 42 are connected to the valves 4 and 42, respectively.
3,44 are installed.
冷却水制御部分は、冷却水２の水面上に浮かぶ状態で
設置された赤外温度計53と、ガス化炉本体60の壁面に設
置されて冷却水レベルを検知するレベル計59と、冷却水
溜64に接続されて冷却水を供給する冷却水ライン55と、
該冷却水ライン55に介装された電磁弁54と、冷却水溜64
に接続された冷却水排出用電磁弁121と、前記レベル計5
9、赤外温度計53、電磁弁54、冷却水排出用電磁弁121
と、それぞれ制御信号ライン58,51,52,122により接続さ
れた制御器50と、を備えている。赤外温度計53は、溶融
スラグが冷却水に流入するときの該溶融スラグの表面温
度を非接触で検出するものであって、放射温度計として
もよい。溶融スラグを水砕するには、スラグの表面温度
を高くすることが望ましく、溶融スラグの表面温度を高
くするほど水砕スラグの粒径は小さくなる。900±50℃
のとき水砕スラグの粒径は２〜3mmφ、1100±50℃のと
きは１〜2mmφ、1300℃以上では1mmφ以下の微細な水砕
スラグが生成する。本発明者等の実験結果を第２図及び
第３図に示す。第３図は、溶融スラグを表面温度900℃
の状態で冷却水に流入させたときに回収された２〜3mm
φの水砕スラグを模式的に示し、第２図は、溶融スラグ
を表面温度1300℃の状態で冷却水に流入させたときに回
収された1mmφ以下の水砕スラグを示す図である。した
がって、溶融スラグが冷却水に接触するときの表面温度
は非常に重要であり、この表面温度を制御することによ
って、水砕スラグの粒径を調整することが可能となる。
しかし、実際には、溶融スラグがスラグタップから流下
するとき、雰囲気ガスに熱を奪われるため、しだいに冷
却されてスラグタップから遠ざかるほど表面温度は低下
する。このため、スラグタップにおける溶融スラグの温
度と冷却水に流入するときの表面温度とは異なったもの
になる。そこで、本実施例では、冷却水面に浮かべた温
度計53によって冷却水に流入するときの溶融スラグの表
面温度:Tを直接非接触で計測し、水砕条件が希望する水
砕スラグ粒径を維持するように冷却水のレベルを制御す
るようにした。制御器50は希望する水砕スラグの粒径に
対応する水砕温度:T0と前記計測された表面温度Ｔとの
比較演算を行う。このとき、T0に対する表面温度Ｔの温
度差の許容値をαとして、 T0−Ｔ＞α ……（７） であれば電磁弁54が開かれて冷却水が冷却水溜64に供給
され、冷却水２のレベルを高くして前記温度差をα未満
とする。また、 T0−Ｔ＜−α ……（８） であれば冷却水排出用電磁弁121が開かれて冷却水溜64
から冷却水２が排出され、冷却水のレベルを低くして前
記温度差をα未満とする。ただし、冷却水のレベルは、
レベル計59により検出され、上・下限値を越えないよう
に制御される。The cooling water control part is an infrared thermometer 53 installed in a state of floating above the water surface of the cooling water 2, a level meter 59 installed on the wall surface of the gasification furnace main body 60 to detect the cooling water level, and a cooling water reservoir. A cooling water line 55 connected to 64 for supplying cooling water,
An electromagnetic valve 54 installed in the cooling water line 55 and a cooling water reservoir 64
Solenoid valve 121 for cooling water discharge connected to the level meter 5
9, infrared thermometer 53, solenoid valve 54, solenoid valve for cooling water discharge 121
And a controller 50 connected by control signal lines 58, 51, 52 and 122, respectively. The infrared thermometer 53 detects the surface temperature of the molten slag when the molten slag flows into the cooling water without contact, and may be a radiation thermometer. In order to water granulate the molten slag, it is desirable to increase the surface temperature of the slag, and the higher the surface temperature of the molten slag, the smaller the particle size of the water granulated slag. 900 ± 50 ° C
In this case, the particle size of the water granulated slag is 2 to 3 mmφ, 1 to 2 mmφ at 1100 ± 50 ° C, and 1 mmφ or less at 1300 ° C or higher. The experimental results of the present inventors are shown in FIG. 2 and FIG. Figure 3 shows the surface temperature of molten slag 900 ℃
2 to 3 mm collected when flowing into cooling water in the state of
FIG. 2 is a view schematically showing a water granulated slag having a diameter of 1 mm or less, which is recovered when the molten slag is introduced into the cooling water at a surface temperature of 1300 ° C. Therefore, the surface temperature when the molten slag comes into contact with the cooling water is very important, and by controlling this surface temperature, the particle size of the granulated slag can be adjusted.
However, in reality, when the molten slag flows down from the slag tap, heat is taken by the atmospheric gas, so that the surface temperature lowers as it is gradually cooled and moved away from the slag tap. Therefore, the temperature of the molten slag in the slag tap is different from the surface temperature when flowing into the cooling water. Therefore, in the present embodiment, the surface temperature of the molten slag when flowing into the cooling water by the thermometer 53 floating on the cooling water surface: T is measured directly without contact, and the water granulation condition has a desired granulated slag particle size. The cooling water level was controlled to be maintained. The controller 50 performs a comparison calculation of the water granulation temperature: T 0 corresponding to the desired particle size of the water granulated slag and the measured surface temperature T. At this time, when the allowable value of the temperature difference of the surface temperature T with respect to T 0 is α, and T 0 −T> α (7), the solenoid valve 54 is opened and the cooling water is supplied to the cooling water reservoir 64. The temperature difference is set to be less than α by increasing the level of the cooling water 2. If T 0 −T <−α (8), the cooling water discharge solenoid valve 121 is opened and the cooling water reservoir 64 is opened.
The cooling water 2 is discharged from the cooling water 2, and the cooling water level is lowered to make the temperature difference less than α. However, the cooling water level is
It is detected by the level meter 59 and controlled so as not to exceed the upper and lower limit values.
制御器50は、以上の動作を繰り返し、常に |T0−T|＜α ……（９） になるように冷却水のレベルを制御する。したがって、
冷却水に流入するときの溶融スラグの表面温度が所定の
温度範囲に維持されるため、スラグの水砕条件はほぼ一
定になり、粒径の均一な水砕スラグが回収される。The controller 50 repeats the above operation and controls the level of the cooling water such that | T 0 −T | <α (9) is always satisfied. Therefore,
Since the surface temperature of the molten slag when flowing into the cooling water is maintained within a predetermined temperature range, the granulation conditions of the slag become almost constant, and granulated slag with a uniform particle size is recovered.
実施例２ 第４図は、本発明による第２の実施例の噴流層ガス化
装置の概略系統図である。前記第１の実施例では、冷却
水２に流入するときの溶融スラグ66の表面温度が実測さ
れ、所定の水砕温度T0との温度差が所定の値以下となる
ように冷却水レベルが制御されたが、本実施例では、ス
ラグタップ63から流下するときの溶融スラグ66の温度か
ら冷却水に流入するときの該溶融スラグの表面温度が推
算される。本実施例と前記第１の実施例の相違は、ガス
化炉下部にスラグタップから流下する溶融スラグの表面
温度を測定する赤外カメラ101及び冷却水のレベル計59
が複数設置されていて、赤外温度計53が設けられていな
いこと、それらの信号は制御信号ライン102及び58によ
って制御器50に入力されること、また、供給ホッパ17内
の微粉原料の重量を計測するロードセル37が設けられ、
その信号、もしくは微粉原料を定量供給するフィーダ20
及び21の回転数信号の少なくとも１つの信号が制御信号
ライン56もしくは57により制御器50に入力されること、
にある。他の構成部分は前記第１の実施例と同じであ
り、同一の符号を付して説明は省略する。Second Embodiment FIG. 4 is a schematic system diagram of a spouted bed gasification apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the surface temperature of the molten slag 66 when flowing into the cooling water 2 is actually measured, and the cooling water level is adjusted so that the temperature difference from the predetermined water granulation temperature T 0 becomes a predetermined value or less. Although controlled, in the present embodiment, the surface temperature of the molten slag when flowing into the cooling water is estimated from the temperature of the molten slag 66 when flowing down from the slag tap 63. The difference between this embodiment and the first embodiment is that the infrared camera 101 for measuring the surface temperature of the molten slag flowing down from the slag tap in the lower part of the gasification furnace and the level meter 59 for the cooling water.
Is installed, the infrared thermometer 53 is not provided, those signals are input to the controller 50 by the control signal lines 102 and 58, and the weight of the fine powder raw material in the supply hopper 17 is set. A load cell 37 for measuring
Feeder 20 that supplies a fixed amount of that signal or fine powder raw material
And at least one of the 21 rpm signals is input to the controller 50 by the control signal line 56 or 57,
It is in. The other components are the same as those in the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
制御器50は、まず、供給ホッパ17に取り付けられたロ
ードセル37の重量減少速度もしくはフィーダ20,21の回
転数の少なくとも１つの情報より微粉原料の供給量を求
める。制御器50は、供給量が求められると、あらかじめ
設定されている微粉原料の灰分割合の値を基にスラグタ
ップ63から流下する溶融スラグの流量を算出する。ま
た、赤外カメラ101によってスラグタップから流下する
ときの表面温度が計測されるが、実際には、溶融スラグ
がスラグタップから流下するとき、雰囲気ガスに熱を奪
われるため、しだいに冷却されることになる。そこで、
溶融スラグが希望する水砕スラグの粒径に対応する水砕
温度:T0に冷却されるまでにスラグタップから流下する
距離を把握する必要がある。この距離は、上述したスラ
グタップから流下するときの溶融スラグの温度及び溶融
スラグの流量が分かれば、制御器50により、無限円柱の
熱伝導モデルを用いて容易に算出される。The controller 50 first obtains the supply amount of the fine powder raw material from at least one information of the weight reduction speed of the load cell 37 attached to the supply hopper 17 or the rotation speed of the feeders 20, 21. When the supply amount is obtained, the controller 50 calculates the flow rate of the molten slag flowing down from the slag tap 63 based on the preset value of the ash content ratio of the fine powder raw material. Also, the surface temperature when flowing down from the slag tap is measured by the infrared camera 101, but in reality, when the molten slag flows down from the slag tap, heat is taken away by the atmospheric gas, so that it is gradually cooled. It will be. Therefore,
It is necessary to know the distance that the molten slag flows down from the slag tap before it is cooled to the water granulation temperature: T 0 that corresponds to the desired particle size of the water granulated slag. This distance is easily calculated by the controller 50 using a heat conduction model of an infinite cylinder, if the temperature of the molten slag and the flow rate of the molten slag when flowing down from the slag tap described above are known.
一方、本発明者等は、１つのスラグタップから流下す
る溶融スラグの流量:Q［/h］と、溶融スラグが冷却水
に接触するときのスラグタップからの距離:L［ｍ］を変
えて実験を行い、溶融スラグの水砕性を確認した。その
結果を第５図に示す。図中、○は、スラグが水砕された
ことを表し、△は、水砕されなかったことを表してい
る。水砕と非水砕の境界を実線で結べば、この実線の下
側の領域が水砕域となる。ここで、境界値をＬとＱの関
係式で表すと、次式のようになる。On the other hand, the present inventors have changed the flow rate of molten slag flowing down from one slag tap: Q [/ h] and the distance from the slag tap when the molten slag contacts cooling water: L [m]. An experiment was conducted to confirm the water slag granulation property. The result is shown in FIG. In the figure, ◯ means that the slag was water granulated, and Δ means that it was not water granulated. If the boundary between water granulation and non-water granulation is connected with a solid line, the area below this solid line will be the water granulation area. Here, when the boundary value is expressed by the relational expression of L and Q, the following expression is obtained.
Ｌ＝Ｑ0.4 ……（10） すなわち、Ｌの値を境界値であるＱを0.4乗した値よ
りも小さい値に設定すれば、溶融スラグは必ず水砕され
ることになる。L = Q 0.4 (10) That is, if the value of L is set to a value smaller than the value of the boundary value Q raised to the power of 0.4, the molten slag will always be water granulated.
制御器50は、したがって、電磁弁54、冷却水排出用電
磁弁121及びレベル計59により、冷却水面のレベルを第
５図から導かれる（10）式によって表されるＬの境界値
以下の範囲で、かつ無限円柱の熱伝導モデルから求めた
スラグタップからの距離に合わせるように制御するの
で、スラグの水砕条件はほぼ一定になり、粒径の均一な
水砕スラグが回収される。Therefore, the controller 50 uses the solenoid valve 54, the solenoid valve 121 for discharging the cooling water, and the level meter 59 to set the level of the cooling water surface to the range below the boundary value of L expressed by the equation (10) derived from FIG. In addition, since the control is performed so as to match the distance from the slag tap obtained from the heat conduction model of the infinite cylinder, the granulation conditions of the slag become almost constant, and granulated slag with a uniform particle size is recovered.
実施例３ 第６図は、本発明による第３の実施例の噴流層ガス化
装置の概略系統図である。第４図に示す実施例では、冷
却水に流入するときの溶融スラグの表面温度を求める手
段として、スラグタップから流下するときの溶融スラグ
の温度を計測する赤外カメラ101が設けられたが、本実
施例では、その手段として、前記赤外カメラ101に代え
て、熱電対のごときガス化室67内の溶融スラグの温度を
検出する温度計103が設置されている。他の構成部分は
前記第２の実施例と同じであり、同一の符号を付して説
明は省略する。ガス化室内に存在する溶融スラグの温度
は、通常スラグタップから流下するときの溶融スラグの
温度に等しい。したがって、できるならばガス化室67下
部に取り付けた熱電対103で直接計測することが望まし
いが、ガス化室内の他の位置で計測し、溶融スラグの温
度を推定した値でもよい。冷却水に接触するときの溶融
スラグの表面温度を制御する方法は、第４図における制
御方法と同様である。Third Embodiment FIG. 6 is a schematic system diagram of a spouted bed gasification apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 4, the infrared camera 101 for measuring the temperature of the molten slag when flowing down from the slag tap is provided as a means for obtaining the surface temperature of the molten slag when flowing into the cooling water. In this embodiment, a thermometer 103 for detecting the temperature of the molten slag in the gasification chamber 67 such as a thermocouple is installed in place of the infrared camera 101 as the means. The other components are the same as those in the second embodiment, and the same reference numerals are given to omit the description. The temperature of the molten slag existing in the gasification chamber is usually equal to the temperature of the molten slag when flowing down from the slag tap. Therefore, it is desirable to directly measure with the thermocouple 103 attached to the lower part of the gasification chamber 67 if possible, but it is also possible to use a value obtained by measuring the temperature of the molten slag by measuring it at another position in the gasification chamber. The method of controlling the surface temperature of the molten slag when coming into contact with the cooling water is the same as the control method shown in FIG.
実施例４ 第７図は、本発明にる第４の実施例の噴流層ガス化装
置の概略系統図である。第４図に示す第２の実施例で
は、溶融スラグが冷却水に接触する位置を変えるのに冷
却水面のレベルを変える方法が用いられたが、本実施例
では、水砕のための冷却水がスプレーノズルから噴出さ
れるようになっており、このスプレーノズルの位置を変
えることにより溶融スラグが冷却水に接触する位置が変
えられるようになっている。Fourth Embodiment FIG. 7 is a schematic system diagram of a spouted bed gasification apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In the second embodiment shown in FIG. 4, the method of changing the level of the cooling water surface was used to change the position where the molten slag comes into contact with the cooling water, but in this embodiment, the cooling water for water granulation is used. Is sprayed from the spray nozzle, and the position where the molten slag comes into contact with the cooling water can be changed by changing the position of the spray nozzle.
本実施例と前記第２の実施例の構成上の相違は、冷却
水排出用電磁弁121に代えて弁115が設けられているこ
と、電磁弁54を備えた冷却水ライン55に代えて、切替弁
113を介装した加圧冷却水ライン112が設けられ、該切替
弁113に接続された複数のスプレーノズル111が、スラグ
タップ下方のガス化炉本体60の壁面に装着されているこ
と、スラグタップ下方の前記スプレーノズルと対向する
位置に上下方向に延びる衝突板114が設けられているこ
と、にある。スプレーノズル111は上下方向に所定の間
隔をおいて、一列に並べられ、ノズルの向きは、該ノズ
ルから噴出される加圧水の飛沫がガス化室67に侵入する
のを防止するため、ガス化炉本体60の軸線方向でかつ斜
め下方となっている。切替弁113は、該切替弁113に接続
された複数のスプレーノズル111のうちの任意のノズル
を加圧冷却水ライン112に連通させるよう切替可能に構
成されている。他の構成要素は前記第２の実施例と同様
であり、同一の符号を付して説明は省略する。The structural difference between this embodiment and the second embodiment is that a valve 115 is provided in place of the cooling water discharge electromagnetic valve 121, and instead of the cooling water line 55 equipped with the electromagnetic valve 54, Switching valve
A pressurizing cooling water line 112 having a 113 is provided, and a plurality of spray nozzles 111 connected to the switching valve 113 are mounted on the wall surface of the gasification furnace main body 60 below the slag tap. A collision plate 114 extending in the vertical direction is provided at a position facing the spray nozzle below. The spray nozzles 111 are arranged in a line at a predetermined interval in the vertical direction, and the direction of the nozzles is set to prevent the spray of pressurized water ejected from the nozzles from entering the gasification chamber 67. It is in the axial direction of the main body 60 and obliquely below. The switching valve 113 is configured to be switchable so that any nozzle of the plurality of spray nozzles 111 connected to the switching valve 113 communicates with the pressurized cooling water line 112. The other components are the same as those in the second embodiment, and the same reference numerals are given to omit the description.
本実施例では、制御器50は、前記第２の実施例の場合
と同様、赤外カメラで検出される溶融スラグのスラグタ
ップ流下時の表面温度と、制御信号ライン56,57のいず
れかで入力される信号に基づいて算出される溶融スラグ
流量とに基づいて、溶融スラグの表面温度が所定の温度
になる位置、つまり、スラグタップからの距離を算出す
る。制御器50は、次いで、加圧冷却水ライン112から供
給される加圧水を切替えバルブ113によって、算出され
た前記位置に最も近い位置にあるスプレーノズル111に
供給し、流下する溶融スラグに加圧水を吹きつける。ま
た、本実施例では、第７図のように、スラグタップ下方
に衝突板114が設置され、スプレーノズル111から噴出さ
れる加圧水によって急冷された溶融スラグが、加圧水の
噴出力によって衝突板114に叩きつけられ、溶融スラグ
は、さらに微細に水砕される。ただし、本実施例におい
ては、ガス化炉下部の冷却水溜の冷却水保有量をほぼ一
定にするため、加圧水がスプレーノズルから連続的に供
給されると同時に、バルブ115が開かれて冷却水溜の冷
却水が連続的に排出される。In this embodiment, as in the case of the second embodiment, the controller 50 uses one of the control signal lines 56 and 57 and the surface temperature when the molten slag is flowing down the slag tap detected by the infrared camera. The position from which the surface temperature of the molten slag reaches a predetermined temperature, that is, the distance from the slag tap is calculated based on the molten slag flow rate calculated based on the input signal. The controller 50 then supplies the pressurized water supplied from the pressurized cooling water line 112 to the spray nozzle 111 at the position closest to the calculated position by the switching valve 113, and blows the pressurized water to the flowing molten slag. Put on. Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the collision plate 114 is installed below the slag tap, and the molten slag rapidly cooled by the pressurized water ejected from the spray nozzle 111 is applied to the collision plate 114 by the ejection force of the pressurized water. Being beaten, the molten slag is further finely granulated. However, in the present embodiment, in order to make the amount of cooling water retained in the cooling water reservoir in the lower part of the gasification furnace substantially constant, pressurized water is continuously supplied from the spray nozzle, and at the same time, the valve 115 is opened and the cooling water reservoir is closed. The cooling water is continuously discharged.
実施例５ 第８図は、本発明による第５の実施例の噴流層ガス化
装置の概略系統図である。溶融スラグが冷却水に接触す
る位置を変える手段として、第７図に示す実施例と同様
に、ガス化炉下部に複数のスプレーノズル111及び切替
えバルブ113を設置し、加圧冷却水ライン112から供給さ
れる加圧水を切替えバルブ113によって、制御器50で算
出したスラグタップからの距離に最も近い位置にあるス
プレーノズル111に供給し、流下する溶融スラグに加圧
水を吹き付けるようにしたものである。本実施例と前記
第７図に示した実施例の相違は、溶融スラグの温度の検
出を、第６図における方法と同様に、ガス化室67内の溶
融スラグの温度を検出する温度計103によって行う点に
ある。Fifth Embodiment FIG. 8 is a schematic system diagram of a spouted bed gasification apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. As a means for changing the position where the molten slag comes into contact with the cooling water, a plurality of spray nozzles 111 and a switching valve 113 are installed in the lower part of the gasification furnace as in the embodiment shown in FIG. The supplied pressurized water is supplied by the switching valve 113 to the spray nozzle 111 located at the position closest to the distance from the slag tap calculated by the controller 50, and the pressurized water is sprayed onto the flowing molten slag. The difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 7 is that the temperature of the molten slag is detected by the thermometer 103 for detecting the temperature of the molten slag in the gasification chamber 67 as in the method shown in FIG. There is a point to do by.
その他の実施例 スラグタップから流下する溶融スラグの温度が低い場
合、スラグタップを加熱するための昇温バーナ65を点火
して、スラグタップから流下する溶融スラグを加熱し、
この昇温バーナへの投入熱量を変えることによって、冷
却水に接触するときの溶融スラグの表面温度を制御して
もよい。Other Examples When the temperature of the molten slag flowing down from the slag tap is low, the temperature rising burner 65 for heating the slag tap is ignited to heat the molten slag flowing down from the slag tap,
The surface temperature of the molten slag when coming into contact with the cooling water may be controlled by changing the amount of heat input to the temperature rising burner.
また、不活性ガスあるいはガス化装置における生成ガ
スのリサイクルガス等の低温ガスをスラグタップから流
下する溶融スラグに吹き付けることによって、冷却水に
接触するときに溶融スラグの表面温度を制御してもよ
い。Further, by spraying a low temperature gas such as an inert gas or a recycled gas of a product gas in the gasifier to the molten slag flowing down from the slag tap, the surface temperature of the molten slag may be controlled when coming into contact with the cooling water. .
さらに、スラグタップから冷却水面までの間を流下す
る溶融スラグを取り巻く雰囲気ガスの温度を変化させる
ことによって、冷却水に接触するときの溶融スラグの表
面温度を制御してもよい。Further, the surface temperature of the molten slag when contacting the cooling water may be controlled by changing the temperature of the atmospheric gas surrounding the molten slag flowing down from the slag tap to the cooling water surface.
本発明によれば、水砕スラグの粒径を約3mmφ以下の
範囲で調節することができ、さらにその粒径を均一にす
ることができるため、ふるい等による分級操作あるいは
ミルによる粉砕・分級操作を必要とせず、高炉セメント
用原料、コンクリート用細骨材、土木用材等として幅広
く利用することが可能となる。According to the present invention, the particle size of the granulated slag can be adjusted within a range of about 3 mmφ or less, and further, the particle size can be made uniform, so that classification operation using a sieve or pulverization / classification operation using a mill is possible. Therefore, it can be widely used as a raw material for blast furnace cement, a fine aggregate for concrete, a material for civil engineering, etc.
第１図は、本発明による第１の実施例の噴流層ガス化装
置の概略系統図、第２図及び第３図は、本発明者等が行
ったスラグ水砕実験において回収された水砕スラグの粒
子を示す平面図、第４図は、本発明による第２の実施例
の噴流層ガス化装置の概略系統図、第５図は、スラグ流
量と溶融スラグが冷却水に接触するときのスラグタップ
からの距離との関係を示すグラフ、第６図、第７図及び
第８図は、本発明による第３、第４、第５の実施例の噴
流層ガス化装置の概略系統図、第９図は、従来の噴流層
ガス化装置の概略系統図である。 １……微粉固体原料、２……冷却水、 37……ロードセル、50……制御器、 50,52,56,57,58,102,104,122……制御信号ライン、53…
…赤外温度計、 54……電磁弁、55……冷却水ライン、 59……レベル計、60……ガス化炉本体、 63……スラグタップ、64……冷却水溜、 65……点火・昇温バーナ、66……溶融スラグ、 67……ガス化室、68,69……バーナ、 101……赤外カメラ、103……温度計、 111……スプレーノズル、112……加圧冷却水ライン、11
3……切替え弁、114……衝突板、121……冷却水排出用
電磁弁。FIG. 1 is a schematic system diagram of a spouted bed gasification apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are water granulation recovered in a slag water granulation experiment conducted by the inventors. FIG. 4 is a plan view showing particles of slag, FIG. 4 is a schematic system diagram of a spouted bed gasification apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a slag flow rate and molten slag when it contacts cooling water. Graphs showing the relationship with the distance from the slag tap, FIGS. 6, 7, and 8 are schematic system diagrams of the spouted bed gasifiers of the third, fourth, and fifth embodiments according to the present invention, FIG. 9 is a schematic system diagram of a conventional spouted bed gasification apparatus. 1 ... Fine powder solid material, 2 ... Cooling water, 37 ... Load cell, 50 ... Controller, 50,52,56,57,58,102,104,122 ... Control signal line, 53 ...
… Infrared thermometer, 54 …… solenoid valve, 55 …… cooling water line, 59 …… level meter, 60 …… gasification furnace body, 63 …… slag tap, 64 …… cooling water reservoir, 65 …… ignition Temperature rising burner, 66 ... Molten slag, 67 ... Gasification chamber, 68,69 ... Burner, 101 ... Infrared camera, 103 ... Thermometer, 111 ... Spray nozzle, 112 ... Pressurized cooling water Line, 11
3 …… Switching valve, 114 …… Collision plate, 121 …… Solenoid valve for cooling water discharge.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木田 栄次 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 小山 俊太郎 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−24893（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−135897（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−120739（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Eiji Kida, Eiji Kida, 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Bab Kotsk Hitachi Kure Factory, Ltd. (72) Shuntaro Koyama 4026 Kuji-machi, Hitachi-shi, Ibaraki Nitate Manufacturing Co., Ltd. Within Hitachi Research Laboratory (56) Reference JP-A-64-24893 (JP, A) JP-A-1-135897 (JP, A) Seki 61-120739 (JP, U)
Claims (5)
に、該微粉固体原料の灰の溶融温度以上の温度に高めら
れた炉に供給してガス化し、溶融した灰である溶融スラ
グを炉床のスラグタップより流下させて、炉下部で冷却
水により冷却・水砕させるガス化装置において、該冷却
水に接触するときの前記溶融スラグの表面温度を調節
し、水砕スラグの粒度を制御する手段を備えたことを特
徴とするガス化装置。1. A pulverized solid raw material such as pulverized coal, together with an oxidizing agent, is supplied to a furnace heated to a temperature higher than the melting temperature of the ash of the pulverized solid raw material to be gasified, and molten slag which is molten ash is burned in the furnace. In a gasifier that is made to flow down from a slag tap on the floor and cooled / water granulated by cooling water in the lower part of the furnace, the surface temperature of the molten slag when contacting the cooling water is adjusted to control the particle size of the granulated slag. A gasification apparatus comprising means for performing.
温度を調節し、水砕スラグの粒度を制御する手段が、冷
却水に接触する前の溶融スラグの温度に基づいてガス化
炉の下部に設けられた冷却水溜の水位を制御する手段で
あることを特徴とする請求項１に記載のガス化装置。2. A means for controlling the surface temperature of the molten slag when contacting the cooling water and controlling the particle size of the water granulated slag is based on the temperature of the molten slag before contacting the cooling water. The gasifier according to claim 1, which is a means for controlling the water level of a cooling water reservoir provided in the lower portion.
温度を調節し、水砕スラグの粒度を制御する手段が、ス
ラグタップにおける溶融スラグの表面温度を計測する手
段と、溶融スラグの流量を算出する手段と、前記計測さ
れた表面温度と前記流量とに基づいて溶融スラグの温度
が、予め設定された溶融スラグの表面温度になるまで冷
却されるのに必要な流下距離を算出する手段と、該算出
された距離に基づいて冷却水溜の水位を制御する手段
と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のガ
ス化装置。3. A means for adjusting the surface temperature of the molten slag when it comes into contact with cooling water to control the particle size of the granulated slag, a means for measuring the surface temperature of the molten slag in the slag tap, and a flow rate of the molten slag. And a means for calculating the flow-down distance necessary for cooling the temperature of the molten slag based on the measured surface temperature and the flow rate to the preset surface temperature of the molten slag. The gasification apparatus according to claim 1, further comprising: a means for controlling the water level of the cooling water reservoir based on the calculated distance.
温度を調節し、水砕スラグの粒度を制御する手段が、ス
ラグタップ下方のガス化炉炉壁に上下方向に複数個配置
されたスプレーノズルと、スラグタップにおける溶融ス
ラグの表面温度を計測する手段と、溶融スラグの流量を
算出する手段と、前記計測された表面温度と前記流量と
に基づいて溶融スラグの温度が、予め設定された溶融ス
ラグの表面温度になるまで冷却されるのに必要な流下距
離を算出する手段と、該算出された距離に基づいて前記
複数個のスプレーノズルの中からスプレーノズルを選択
し、該スプレーノズルから冷却水を噴出させる手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のガス化
装置。4. A plurality of means for adjusting the surface temperature of the molten slag when in contact with cooling water and controlling the particle size of the water granulated slag are vertically arranged on the furnace wall of the gasification furnace below the slag tap. Spray nozzle, means for measuring the surface temperature of the molten slag in the slag tap, means for calculating the flow rate of the molten slag, the temperature of the molten slag based on the measured surface temperature and the flow rate, is preset. Means for calculating a downflow distance required to cool the molten slag to the surface temperature, and a spray nozzle selected from the plurality of spray nozzles based on the calculated distance, and the spray nozzle Means for ejecting cooling water from the
The gasifier of claim 1, further comprising:
温度を調節し、水砕スラグの粒度を制御する手段が、溶
融スラグが冷却水に接触する位置のスラグタップからの
距離をＬ［ｍ］、１つのスラグタップから流下する溶融
スラグの流量をＱ［/h］とするとき、Ｌ≦Ｑ0.4に制
御するものであることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載のガス化装置。5. A means for controlling the surface temperature of the molten slag when contacting the cooling water and controlling the particle size of the water granulated slag is L [a distance from the slag tap at the position where the molten slag contacts the cooling water. m] When the flow rate of the molten slag flowing down from one slag tap is Q [/ h], L ≦ Q 0.4 is controlled to L ≦ Q 0.4 . Gasifier.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322409A JPH086103B2 (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Gasifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322409A JPH086103B2 (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Gasifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03182593A JPH03182593A (en) | 1991-08-08 |
| JPH086103B2 true JPH086103B2 (en) | 1996-01-24 |
Family
ID=18143344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1322409A Expired - Fee Related JPH086103B2 (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Gasifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086103B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61120739U (en) * | 1985-01-16 | 1986-07-30 | ||
| JPH0678543B2 (en) * | 1987-07-22 | 1994-10-05 | 株式会社日立製作所 | Coal gasifier slag tap monitoring method and device |
| EP0318071B1 (en) * | 1987-10-23 | 1992-06-24 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Water bath wetting device |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1322409A patent/JPH086103B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03182593A (en) | 1991-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2544584B2 (en) | Coal gasifier and method of using coal gasifier | |
| KR930009971B1 (en) | Process for the production of molten pig iron and steel preproducts | |
| US5820814A (en) | Method and apparatus for cooling and solidifying red-hot molten blast furnace slag | |
| US5089031A (en) | Coal gasification apparatus using coal powder | |
| JPH021879B2 (en) | ||
| KR850000823B1 (en) | How to make molten iron from iron oxide using coal and oxygen | |
| AU696273B2 (en) | Stable operation of a smelter reactor | |
| KR930007308B1 (en) | Method for producing molten pig iron or steel preforms from gypsum | |
| JPH086103B2 (en) | Gasifier | |
| CA1310826C (en) | Method for operating a melt-down gasifier and melt-down gasifier for the implementation of said method | |
| JPH0325202A (en) | Burner for gasifying powder raw material and powder raw material gasifying device | |
| US6454833B1 (en) | Process for producing liquid pig iron or semifinished steel products from iron-containing materials | |
| AU727192B2 (en) | Melter gasifier for the production of a metal melt | |
| JPH086100B2 (en) | Slag adhesion prevention method for coal gasifier | |
| US6258148B1 (en) | Method of charging metal carriers to a melt-down gasifying zone | |
| JP5688569B2 (en) | Gasifier | |
| JPS6157685A (en) | Method and apparatus for producing gas from carbon-containing fuel | |
| KR100840231B1 (en) | Molten iron manufacturing apparatus and manufacturing method | |
| JPH09194915A (en) | Combustion burner used in metallurgical furnace | |
| JPH0776345B2 (en) | Spouted bed type fine powder solid fuel gasifier and its operating method | |
| JPH086102B2 (en) | Spouted bed gasifier | |
| JPH066709B2 (en) | Coal gasifier | |
| JPH0774346B2 (en) | Pulverized coal gasifier | |
| JPH0995683A (en) | Gasification apparatus in air current layer and its operation | |
| JPH0715129B2 (en) | Method for producing molten metal from powdered ore |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |