JP2003193068A - ガス化炉用バーナ - Google Patents
ガス化炉用バーナInfo
- Publication number
- JP2003193068A JP2003193068A JP2001399775A JP2001399775A JP2003193068A JP 2003193068 A JP2003193068 A JP 2003193068A JP 2001399775 A JP2001399775 A JP 2001399775A JP 2001399775 A JP2001399775 A JP 2001399775A JP 2003193068 A JP2003193068 A JP 2003193068A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slurry
- burner
- tip
- fuel
- oxidizer
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 試験設備等のような小型のガス化炉であって
も、流路の閉塞を生じることなく燃料スラリーを微細に
噴霧し得、酸化剤との混合を促進して安定した運転を行
うことができ、ガス化効率の向上を図り得るガス化炉用
バーナを提供する。 【解決手段】 スラリーバーナチップ１７のスラリーチ
ップノズル部１７ａ先端外周部に、該スラリーチップノ
ズル部１７ａ先端から噴射される燃料スラリーへ向けて
酸化剤を高速で吹き付ける酸化剤噴射口２２を配設す
る。
も、流路の閉塞を生じることなく燃料スラリーを微細に
噴霧し得、酸化剤との混合を促進して安定した運転を行
うことができ、ガス化効率の向上を図り得るガス化炉用
バーナを提供する。 【解決手段】 スラリーバーナチップ１７のスラリーチ
ップノズル部１７ａ先端外周部に、該スラリーチップノ
ズル部１７ａ先端から噴射される燃料スラリーへ向けて
酸化剤を高速で吹き付ける酸化剤噴射口２２を配設す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス化炉用バーナ
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、石炭ガス化設備は、図３に示さ
れる如く、燃料としての石炭を酸素等の酸化剤によって
部分酸化させガス化するガス化炉１と、該ガス化炉１で
ガス化された発生ガスを冷却するガス冷却装置２と、該
ガス冷却装置２で冷却された発生ガスを精製するガス精
製装置３とを備えてなる構成を有している。
れる如く、燃料としての石炭を酸素等の酸化剤によって
部分酸化させガス化するガス化炉１と、該ガス化炉１で
ガス化された発生ガスを冷却するガス冷却装置２と、該
ガス冷却装置２で冷却された発生ガスを精製するガス精
製装置３とを備えてなる構成を有している。
【０００３】石炭ガス化設備の場合、ガス化炉１へ燃料
を供給する方式としては、湿式(石炭と水を混合した燃
料スラリー供給)と乾式(搬送ガスによる微粉炭の気流搬
送)とがあるが、図３には湿式のものを示している。
を供給する方式としては、湿式(石炭と水を混合した燃
料スラリー供給)と乾式(搬送ガスによる微粉炭の気流搬
送)とがあるが、図３には湿式のものを示している。
【０００４】一方、ガス化炉１内での石炭のガス化反応
は、以下に示すように、 ・水分蒸発(湿式の場合のみで、乾式の場合ほとんど起
こらない) ・揮発分の気化
は、以下に示すように、 ・水分蒸発(湿式の場合のみで、乾式の場合ほとんど起
こらない) ・揮発分の気化
【化１】石炭→Ｃ(S)＋ＣnＨm＋Ｏ2
・揮発分の酸化
【化２】ＣnＨm＋(ｎ＋ｍ／４)Ｏ2→ｎＣＯ2＋ｍ／２Ｈ
2Ｏ ・チャーの酸化
2Ｏ ・チャーの酸化
【化３】Ｃ(S)＋１／２Ｏ2→ＣＯ
ＣＯ＋１／２Ｏ2→ＣＯ2
・ガス化反応
【化４】Ｃ(S)＋ＣＯ2→２ＣＯ
Ｃ(S)＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ＋Ｈ2
Ｃ(S)＋２Ｈ2→ＣＨ4
・気相平衡
【化５】ＣＯ＋Ｈ2Ｏ＝ＣＯ2＋Ｈ2
となり、石炭を酸化剤中の酸素と高温高圧下で反応させ
て、ＣＯやＨ2等を主成分とする燃料ガスを発生させる
ものである（但し、前記反応式中におけるＣ(S)は石炭
から揮発分が抜けて生成されたチャー中の固体の炭素で
ある。）。
て、ＣＯやＨ2等を主成分とする燃料ガスを発生させる
ものである（但し、前記反応式中におけるＣ(S)は石炭
から揮発分が抜けて生成されたチャー中の固体の炭素で
ある。）。
【０００５】前記石炭ガス化設備の運転時には、ガス化
炉１へ石炭と水を混合した燃料スラリーが供給され且つ
酸素等の酸化剤が供給され、ガス化炉１において燃料ス
ラリーが酸化剤によって部分酸化され、ガス化炉１でガ
ス化された発生ガスがガス冷却装置２において冷却さ
れ、該ガス冷却装置２で冷却された発生ガスがガス精製
装置３において精製されるようになっており、通常、前
記ガス精製装置３で精製された発生ガスをガスタービン
４へ導いて燃焼させ、該ガスタービン４の駆動により図
示していない発電機を駆動して発電を行うと共に、前記
ガスタービン４を駆動した後の排ガスを排熱回収ボイラ
５へ導入し、該排熱回収ボイラ５において排ガスの熱を
回収して給水から蒸気を発生させ、該蒸気による蒸気タ
ービン６の駆動により図示していない発電機を駆動して
発電を行い、前記排熱回収ボイラ５を通過した後の排ガ
スは煙突７から大気へ放出するようになっている。
炉１へ石炭と水を混合した燃料スラリーが供給され且つ
酸素等の酸化剤が供給され、ガス化炉１において燃料ス
ラリーが酸化剤によって部分酸化され、ガス化炉１でガ
ス化された発生ガスがガス冷却装置２において冷却さ
れ、該ガス冷却装置２で冷却された発生ガスがガス精製
装置３において精製されるようになっており、通常、前
記ガス精製装置３で精製された発生ガスをガスタービン
４へ導いて燃焼させ、該ガスタービン４の駆動により図
示していない発電機を駆動して発電を行うと共に、前記
ガスタービン４を駆動した後の排ガスを排熱回収ボイラ
５へ導入し、該排熱回収ボイラ５において排ガスの熱を
回収して給水から蒸気を発生させ、該蒸気による蒸気タ
ービン６の駆動により図示していない発電機を駆動して
発電を行い、前記排熱回収ボイラ５を通過した後の排ガ
スは煙突７から大気へ放出するようになっている。
【０００６】尚、前記ガス冷却装置２においては、給水
によりガス化炉１でガス化された発生ガスの冷却を行っ
ており、該発生ガスからの熱回収により発生した蒸気
を、前記排熱回収ボイラ５で発生させた蒸気と一緒に蒸
気タービン６へ導入するようになっている。
によりガス化炉１でガス化された発生ガスの冷却を行っ
ており、該発生ガスからの熱回収により発生した蒸気
を、前記排熱回収ボイラ５で発生させた蒸気と一緒に蒸
気タービン６へ導入するようになっている。
【０００７】一方、前記ガス化炉１には、ガス化炉用バ
ーナが挿入配置されているが、該ガス化炉用バーナは、
例えば、図４に示される如く、アウタバーナチップ８内
にスラリーバーナチップ９をスペーサ１０を介して同芯
状に配設すると共に、前記スラリーバーナチップ９内に
酸素バーナチップ１１をスペーサ１２を介して同芯状に
配設してなり、前記アウタバーナチップ８とスラリーバ
ーナチップ９との間の一次酸素流路１３に供給される酸
化剤としての一次酸素と、前記スラリーバーナチップ９
と酸素バーナチップ１１との間のスラリー流路１４に供
給される燃料スラリーと、前記酸素バーナチップ１１内
の二次酸素流路１５に供給される酸化剤としての二次酸
素とを前記ガス化炉１（図３参照）内へ噴射して混合さ
せるようになっている。
ーナが挿入配置されているが、該ガス化炉用バーナは、
例えば、図４に示される如く、アウタバーナチップ８内
にスラリーバーナチップ９をスペーサ１０を介して同芯
状に配設すると共に、前記スラリーバーナチップ９内に
酸素バーナチップ１１をスペーサ１２を介して同芯状に
配設してなり、前記アウタバーナチップ８とスラリーバ
ーナチップ９との間の一次酸素流路１３に供給される酸
化剤としての一次酸素と、前記スラリーバーナチップ９
と酸素バーナチップ１１との間のスラリー流路１４に供
給される燃料スラリーと、前記酸素バーナチップ１１内
の二次酸素流路１５に供給される酸化剤としての二次酸
素とを前記ガス化炉１（図３参照）内へ噴射して混合さ
せるようになっている。
【０００８】尚、図４中、１６は前記アウタバーナチッ
プ８に形成された冷却水流路であり、該冷却水流路１６
に冷却水を流通させてアウタバーナチップ８を熱から保
護するようになっている。
プ８に形成された冷却水流路であり、該冷却水流路１６
に冷却水を流通させてアウタバーナチップ８を熱から保
護するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述の如きガス化炉用
バーナでは、燃料噴霧の良し悪しがガス化効率に大きく
影響を及ぼすため、燃料スラリーを微細に噴霧させる必
要があり、このため、前記スラリーバーナチップ９の先
端でスラリー流路１４を絞り込んで燃料スラリーの流速
を１００［ｍ／ｓ］以上に上げ、一気にガス化炉１内へ
噴射することにより、燃料スラリーを微細に噴霧するよ
うにし、且つ酸化剤としての一次酸素と二次酸素とを同
様にガス流速を上げて前記燃料スラリーに沿うようにガ
ス化炉１内へ吹き込み、燃料スラリーの噴霧を補助して
いる。
バーナでは、燃料噴霧の良し悪しがガス化効率に大きく
影響を及ぼすため、燃料スラリーを微細に噴霧させる必
要があり、このため、前記スラリーバーナチップ９の先
端でスラリー流路１４を絞り込んで燃料スラリーの流速
を１００［ｍ／ｓ］以上に上げ、一気にガス化炉１内へ
噴射することにより、燃料スラリーを微細に噴霧するよ
うにし、且つ酸化剤としての一次酸素と二次酸素とを同
様にガス流速を上げて前記燃料スラリーに沿うようにガ
ス化炉１内へ吹き込み、燃料スラリーの噴霧を補助して
いる。
【００１０】ところで、例えば、試験設備等のようにガ
ス化炉１の規模を小型化する場合、ガス化炉用バーナも
小さくする必要があるが、石炭を用いた燃料スラリー中
に含まれる微粉炭の粒径は、ミルの性能及び経済性によ
り制約を受けるため、ガス化炉用バーナの小型化に追随
して小さくはならない。尚、通常、２００［ｍｅｓｈ］
通過率７０［％］程度（平均粒径５０［μｍ］程度）の
燃料スラリーがガス化炉用バーナへ供給される形とな
る。
ス化炉１の規模を小型化する場合、ガス化炉用バーナも
小さくする必要があるが、石炭を用いた燃料スラリー中
に含まれる微粉炭の粒径は、ミルの性能及び経済性によ
り制約を受けるため、ガス化炉用バーナの小型化に追随
して小さくはならない。尚、通常、２００［ｍｅｓｈ］
通過率７０［％］程度（平均粒径５０［μｍ］程度）の
燃料スラリーがガス化炉用バーナへ供給される形とな
る。
【００１１】このため、規模の小さいガス化炉１に用い
られるガス化炉用バーナは、規模の大きいものと比較し
て、燃料スラリーが流れる流路径が燃料スラリー中の固
形分の粒径に対して相対的に小さくなり、流路が閉塞を
起こす可能性が高まる。
られるガス化炉用バーナは、規模の大きいものと比較し
て、燃料スラリーが流れる流路径が燃料スラリー中の固
形分の粒径に対して相対的に小さくなり、流路が閉塞を
起こす可能性が高まる。
【００１２】前記流路の閉塞を回避するには、流路径を
大きくすればよい（因みに、前述のような燃料スラリー
をガス化炉用バーナへ供給するには、燃料スラリーの流
路径をおよそφ３［ｍｍ］以上にする必要がある。）の
であるが、単に流路径を大きくすると、燃料スラリーと
酸化剤とのガス化炉用バーナ出口での混合状態を維持し
ガス化効率を最適化するために必要となる、ガス化炉用
バーナ出口における燃料スラリーの噴出速度条件を維持
できなくなる一方、ガス化炉１の容量に対してガス化炉
用バーナが相対的に大きくなることで、燃料スラリーの
ガス化炉用バーナ出口での噴出条件が変化し、ガス化炉
用バーナ出口で液だれ現象が生じ、燃料スラリーが噴霧
されず滴の状態でガス化炉１内に流れ落ちてしまい、効
率のよいガス化の妨げになるという問題が生じていた。
大きくすればよい（因みに、前述のような燃料スラリー
をガス化炉用バーナへ供給するには、燃料スラリーの流
路径をおよそφ３［ｍｍ］以上にする必要がある。）の
であるが、単に流路径を大きくすると、燃料スラリーと
酸化剤とのガス化炉用バーナ出口での混合状態を維持し
ガス化効率を最適化するために必要となる、ガス化炉用
バーナ出口における燃料スラリーの噴出速度条件を維持
できなくなる一方、ガス化炉１の容量に対してガス化炉
用バーナが相対的に大きくなることで、燃料スラリーの
ガス化炉用バーナ出口での噴出条件が変化し、ガス化炉
用バーナ出口で液だれ現象が生じ、燃料スラリーが噴霧
されず滴の状態でガス化炉１内に流れ落ちてしまい、効
率のよいガス化の妨げになるという問題が生じていた。
【００１３】本発明は、斯かる実情に鑑み、試験設備等
のような小型のガス化炉であっても、流路の閉塞を生じ
ることなく燃料スラリーを微細に噴霧し得、酸化剤との
混合を促進して安定した運転を行うことができ、ガス化
効率の向上を図り得るガス化炉用バーナを提供しようと
するものである。
のような小型のガス化炉であっても、流路の閉塞を生じ
ることなく燃料スラリーを微細に噴霧し得、酸化剤との
混合を促進して安定した運転を行うことができ、ガス化
効率の向上を図り得るガス化炉用バーナを提供しようと
するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガス化炉内へ
スラリーバーナチップから燃料スラリーを噴射し且つス
ラリーバーナチップの外周側に同芯状に配設された酸化
剤バーナチップから酸化剤を噴射して混合させるガス化
炉用バーナであって、スラリーバーナチップ先端外周部
に、該スラリーバーナチップ先端から噴射される燃料ス
ラリーへ向けて酸化剤を高速で吹き付ける酸化剤噴射口
を配設したことを特徴とするガス化炉用バーナにかかる
ものである。
スラリーバーナチップから燃料スラリーを噴射し且つス
ラリーバーナチップの外周側に同芯状に配設された酸化
剤バーナチップから酸化剤を噴射して混合させるガス化
炉用バーナであって、スラリーバーナチップ先端外周部
に、該スラリーバーナチップ先端から噴射される燃料ス
ラリーへ向けて酸化剤を高速で吹き付ける酸化剤噴射口
を配設したことを特徴とするガス化炉用バーナにかかる
ものである。
【００１５】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
られる。
【００１６】スラリーバーナチップ先端から噴射される
燃料スラリーへ向けて酸化剤が酸化剤噴射口から高速で
吹き付けられると、燃料スラリーの流路径を閉塞を回避
するのに最小限必要となる大きさにすることによりガス
化炉用バーナ出口における燃料スラリーの噴出速度があ
る程度遅くなったとしても、燃料スラリーは、酸化剤に
よって吹き飛ばされながら微細に噴霧され且つ酸化剤と
の混合も促進されるため、ガス化炉用バーナ出口で液だ
れ現象が生じにくくなって、燃料スラリーが滴の状態で
ガス化炉内に流れ落ちてしまうことが避けられ、効率の
よいガス化が行われる形となる。
燃料スラリーへ向けて酸化剤が酸化剤噴射口から高速で
吹き付けられると、燃料スラリーの流路径を閉塞を回避
するのに最小限必要となる大きさにすることによりガス
化炉用バーナ出口における燃料スラリーの噴出速度があ
る程度遅くなったとしても、燃料スラリーは、酸化剤に
よって吹き飛ばされながら微細に噴霧され且つ酸化剤と
の混合も促進されるため、ガス化炉用バーナ出口で液だ
れ現象が生じにくくなって、燃料スラリーが滴の状態で
ガス化炉内に流れ落ちてしまうことが避けられ、効率の
よいガス化が行われる形となる。
【００１７】前記ガス化炉用バーナにおいては、複数の
酸化剤噴射口をスラリーバーナチップの周方向へ等間隔
に且つスラリーバーナチップの軸線に対し４５°未満の
傾斜角度で軸心部へ向かうよう配設することができ、こ
のようにすると、酸化剤は、スラリーバーナチップの周
方向へ等間隔に配設された複数の酸化剤噴射口から、ス
ラリーバーナチップの軸線に対し４５°未満の傾斜角度
で軸心部へ向かって噴射され、互いに対向して噴射され
る酸化剤の噴流同士が干渉しにくくなると共に、燃料ス
ラリーが酸化剤の噴射流速の影響を受けやすくなり、真
下にすり抜ける燃料スラリーの滴が大きくなりにくく、
燃料スラリーの微細な噴霧がより確実に行われることと
なる。
酸化剤噴射口をスラリーバーナチップの周方向へ等間隔
に且つスラリーバーナチップの軸線に対し４５°未満の
傾斜角度で軸心部へ向かうよう配設することができ、こ
のようにすると、酸化剤は、スラリーバーナチップの周
方向へ等間隔に配設された複数の酸化剤噴射口から、ス
ラリーバーナチップの軸線に対し４５°未満の傾斜角度
で軸心部へ向かって噴射され、互いに対向して噴射され
る酸化剤の噴流同士が干渉しにくくなると共に、燃料ス
ラリーが酸化剤の噴射流速の影響を受けやすくなり、真
下にすり抜ける燃料スラリーの滴が大きくなりにくく、
燃料スラリーの微細な噴霧がより確実に行われることと
なる。
【００１８】又、前記ガス化炉用バーナにおいては、ス
ラリーバーナチップの先端部を突出させることができ、
このようにすると、燃料スラリーがガス化炉用バーナ出
口端面をつたい酸化剤噴射口の間をすり抜けて流れ落ち
ることが避けられ、この場合、更に、スラリーバーナチ
ップの先端部を円錐台形状となるよう突出させ、且つそ
の円錐面のスラリーバーナチップの軸線に対する傾斜角
度を６０°以下とすると、スラリーバーナチップの先端
の円錐面に燃料スラリーの液滴が付着して成長したとし
ても、その液滴は円錐面に沿って軸心部へ向かって流れ
落ち、噴射される燃料スラリーと一緒に酸化剤によって
吹き飛ばされ微細化され、液だれ現象が回避される。
ラリーバーナチップの先端部を突出させることができ、
このようにすると、燃料スラリーがガス化炉用バーナ出
口端面をつたい酸化剤噴射口の間をすり抜けて流れ落ち
ることが避けられ、この場合、更に、スラリーバーナチ
ップの先端部を円錐台形状となるよう突出させ、且つそ
の円錐面のスラリーバーナチップの軸線に対する傾斜角
度を６０°以下とすると、スラリーバーナチップの先端
の円錐面に燃料スラリーの液滴が付着して成長したとし
ても、その液滴は円錐面に沿って軸心部へ向かって流れ
落ち、噴射される燃料スラリーと一緒に酸化剤によって
吹き飛ばされ微細化され、液だれ現象が回避される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。
例と共に説明する。
【００２０】図１及び図２は本発明を実施する形態の一
例であって、小型のガス化炉１（図３参照）に適用する
ガス化炉用バーナを示しており、該ガス化炉用バーナ
は、スラリーバーナチップ１７の外周側に酸化剤バーナ
チップ１８を同芯状に配設し、該酸化剤バーナチップ１
８の外周側にアウタバーナチップ１９を同芯状に配設
し、前記スラリーバーナチップ１７内のスラリー流路２
０に供給される燃料スラリーと、スラリーバーナチップ
１７と酸化剤バーナチップ１８との間の酸化剤流路２１
に供給される酸化剤とを前記ガス化炉１内へ噴射して混
合させるようにしたものである。
例であって、小型のガス化炉１（図３参照）に適用する
ガス化炉用バーナを示しており、該ガス化炉用バーナ
は、スラリーバーナチップ１７の外周側に酸化剤バーナ
チップ１８を同芯状に配設し、該酸化剤バーナチップ１
８の外周側にアウタバーナチップ１９を同芯状に配設
し、前記スラリーバーナチップ１７内のスラリー流路２
０に供給される燃料スラリーと、スラリーバーナチップ
１７と酸化剤バーナチップ１８との間の酸化剤流路２１
に供給される酸化剤とを前記ガス化炉１内へ噴射して混
合させるようにしたものである。
【００２１】本図示例の場合、前記スラリーバーナチッ
プ１７先端部には、スラリーチップノズル部１７ａを一
体に形成すると共に、酸化剤バーナチップ１８先端部に
は、酸化剤チップノズル部１８ａを一体に形成してあ
り、前記スラリーバーナチップ１７のスラリーチップノ
ズル部１７ａ先端外周部に、該スラリーチップノズル部
１７ａ先端から噴射される燃料スラリーへ向けて酸化剤
を高速で吹き付ける三個の酸化剤噴射口２２を配設して
ある。
プ１７先端部には、スラリーチップノズル部１７ａを一
体に形成すると共に、酸化剤バーナチップ１８先端部に
は、酸化剤チップノズル部１８ａを一体に形成してあ
り、前記スラリーバーナチップ１７のスラリーチップノ
ズル部１７ａ先端外周部に、該スラリーチップノズル部
１７ａ先端から噴射される燃料スラリーへ向けて酸化剤
を高速で吹き付ける三個の酸化剤噴射口２２を配設して
ある。
【００２２】前記酸化剤噴射口２２は、前記酸化剤バー
ナチップ１８の酸化剤チップノズル部１８ａの擂鉢状部
１８ｂに対し、前記スラリーバーナチップ１７のスラリ
ーチップノズル部１７ａの擂り合せ面１７ｂを液密に当
接させ、該擂り合せ面１７ｂに溝を刻設することによっ
て形成してあり、該酸化剤噴射口２２は、スラリーバー
ナチップ１７の周方向へ等間隔に且つスラリーバーナチ
ップ１７の軸線Ｌに対し４５°未満の傾斜角度α（図の
例ではα＝３０°）で軸心部へ向かうよう配設してあ
る。
ナチップ１８の酸化剤チップノズル部１８ａの擂鉢状部
１８ｂに対し、前記スラリーバーナチップ１７のスラリ
ーチップノズル部１７ａの擂り合せ面１７ｂを液密に当
接させ、該擂り合せ面１７ｂに溝を刻設することによっ
て形成してあり、該酸化剤噴射口２２は、スラリーバー
ナチップ１７の周方向へ等間隔に且つスラリーバーナチ
ップ１７の軸線Ｌに対し４５°未満の傾斜角度α（図の
例ではα＝３０°）で軸心部へ向かうよう配設してあ
る。
【００２３】又、前記スラリーバーナチップ１７のスラ
リーチップノズル部１７ａの先端部は、円錐台形状とな
るよう突出させ、且つその円錐面１７ｃのスラリーバー
ナチップ１７の軸線Ｌに対する傾斜角度βを６０°以下
（図の例ではβ＝６０°）とし、これにより、前記酸化
剤バーナチップ１８の酸化剤チップノズル部１８ａの先
端面１８ｃと段差を生じることなくスラリーチップノズ
ル部１７ａの円錐面１７ｃが連続するようにしてある。
リーチップノズル部１７ａの先端部は、円錐台形状とな
るよう突出させ、且つその円錐面１７ｃのスラリーバー
ナチップ１７の軸線Ｌに対する傾斜角度βを６０°以下
（図の例ではβ＝６０°）とし、これにより、前記酸化
剤バーナチップ１８の酸化剤チップノズル部１８ａの先
端面１８ｃと段差を生じることなくスラリーチップノズ
ル部１７ａの円錐面１７ｃが連続するようにしてある。
【００２４】尚、前記酸化剤バーナチップ１８とアウタ
バーナチップ１９との間には、冷却水が流通される冷却
水流路２３を形成してあり、該冷却水流路２３に冷却水
を流通させてアウタバーナチップ１９を熱から保護する
ようにしてある。
バーナチップ１９との間には、冷却水が流通される冷却
水流路２３を形成してあり、該冷却水流路２３に冷却水
を流通させてアウタバーナチップ１９を熱から保護する
ようにしてある。
【００２５】次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２６】スラリーバーナチップ１７のスラリーチッ
プノズル部１７ａ先端から噴射される燃料スラリーへ向
けて酸化剤が酸化剤噴射口２２から高速で吹き付けられ
ると、燃料スラリーの流路径を閉塞を回避するのに最小
限必要となる大きさにすることによりガス化炉用バーナ
出口における燃料スラリーの噴出速度がある程度遅くな
ったとしても、燃料スラリーは、酸化剤によって吹き飛
ばされながら微細に噴霧され且つ酸化剤との混合も促進
されるため、ガス化炉用バーナ出口で液だれ現象が生じ
にくくなって、燃料スラリーが滴の状態でガス化炉１内
に流れ落ちてしまうことが避けられ、効率のよいガス化
が行われる形となる。
プノズル部１７ａ先端から噴射される燃料スラリーへ向
けて酸化剤が酸化剤噴射口２２から高速で吹き付けられ
ると、燃料スラリーの流路径を閉塞を回避するのに最小
限必要となる大きさにすることによりガス化炉用バーナ
出口における燃料スラリーの噴出速度がある程度遅くな
ったとしても、燃料スラリーは、酸化剤によって吹き飛
ばされながら微細に噴霧され且つ酸化剤との混合も促進
されるため、ガス化炉用バーナ出口で液だれ現象が生じ
にくくなって、燃料スラリーが滴の状態でガス化炉１内
に流れ落ちてしまうことが避けられ、効率のよいガス化
が行われる形となる。
【００２７】本図示例においては、複数（三個）の酸化
剤噴射口２２をスラリーバーナチップ１７の周方向へ等
間隔に且つスラリーバーナチップ１７の軸線に対し４５
°未満の傾斜角度α（図の例ではα＝３０°）で軸心部
へ向かうよう配設してあるため、酸化剤は、スラリーバ
ーナチップ１７の周方向へ等間隔に配設された複数の酸
化剤噴射口２２から、スラリーバーナチップ１７の軸線
に対し４５°未満の傾斜角度αで軸心部へ向かって噴射
され、互いに対向して噴射される酸化剤の噴流同士が干
渉しにくくなると共に、燃料スラリーが酸化剤の噴射流
速の影響を受けやすくなり、真下にすり抜ける燃料スラ
リーの滴が大きくなりにくく、燃料スラリーの微細な噴
霧がより確実に行われることとなる。
剤噴射口２２をスラリーバーナチップ１７の周方向へ等
間隔に且つスラリーバーナチップ１７の軸線に対し４５
°未満の傾斜角度α（図の例ではα＝３０°）で軸心部
へ向かうよう配設してあるため、酸化剤は、スラリーバ
ーナチップ１７の周方向へ等間隔に配設された複数の酸
化剤噴射口２２から、スラリーバーナチップ１７の軸線
に対し４５°未満の傾斜角度αで軸心部へ向かって噴射
され、互いに対向して噴射される酸化剤の噴流同士が干
渉しにくくなると共に、燃料スラリーが酸化剤の噴射流
速の影響を受けやすくなり、真下にすり抜ける燃料スラ
リーの滴が大きくなりにくく、燃料スラリーの微細な噴
霧がより確実に行われることとなる。
【００２８】ここで、前記酸化剤噴射口２２をスラリー
バーナチップ１７の軸線に対し４５°以上の傾斜角度α
で軸心部へ向かうよう配設し、酸化剤を、スラリーバー
ナチップ１７の周方向へ等間隔に配設された複数の酸化
剤噴射口２２から、スラリーバーナチップ１７の軸線に
対し４５°以上の傾斜角度αで軸心部へ向かって噴射し
た場合、互いに対向して噴射される酸化剤の噴流同士が
干渉しやすくなると共に、燃料スラリーが酸化剤の噴射
流速の影響を受けにくくなり、真下にすり抜ける燃料ス
ラリーの滴が大きくなりやすく、燃料スラリーの微細な
噴霧が困難になることが、本発明者等が行った実際の実
験により確認されている。
バーナチップ１７の軸線に対し４５°以上の傾斜角度α
で軸心部へ向かうよう配設し、酸化剤を、スラリーバー
ナチップ１７の周方向へ等間隔に配設された複数の酸化
剤噴射口２２から、スラリーバーナチップ１７の軸線に
対し４５°以上の傾斜角度αで軸心部へ向かって噴射し
た場合、互いに対向して噴射される酸化剤の噴流同士が
干渉しやすくなると共に、燃料スラリーが酸化剤の噴射
流速の影響を受けにくくなり、真下にすり抜ける燃料ス
ラリーの滴が大きくなりやすく、燃料スラリーの微細な
噴霧が困難になることが、本発明者等が行った実際の実
験により確認されている。
【００２９】又、本図示例においては、スラリーバーナ
チップ１７のスラリーチップノズル部１７ａの先端部を
円錐台形状となるよう突出させ、且つその円錐面１７ｃ
のスラリーバーナチップ１７の軸線Ｌに対する傾斜角度
βを６０°以下（図の例ではβ＝６０°）としてあるた
め、燃料スラリーがガス化炉用バーナ出口端面をつたい
酸化剤噴射口２２の間をすり抜けて流れ落ちることが避
けられると共に、スラリーバーナチップ１７のスラリー
チップノズル部１７ａの先端の円錐面１７ｃに燃料スラ
リーの液滴が付着して成長したとしても、その液滴は円
錐面１７ｃに沿って軸心部へ向かって流れ落ち、噴射さ
れる燃料スラリーと一緒に酸化剤によって吹き飛ばされ
微細化され、液だれ現象が回避される。
チップ１７のスラリーチップノズル部１７ａの先端部を
円錐台形状となるよう突出させ、且つその円錐面１７ｃ
のスラリーバーナチップ１７の軸線Ｌに対する傾斜角度
βを６０°以下（図の例ではβ＝６０°）としてあるた
め、燃料スラリーがガス化炉用バーナ出口端面をつたい
酸化剤噴射口２２の間をすり抜けて流れ落ちることが避
けられると共に、スラリーバーナチップ１７のスラリー
チップノズル部１７ａの先端の円錐面１７ｃに燃料スラ
リーの液滴が付着して成長したとしても、その液滴は円
錐面１７ｃに沿って軸心部へ向かって流れ落ち、噴射さ
れる燃料スラリーと一緒に酸化剤によって吹き飛ばされ
微細化され、液だれ現象が回避される。
【００３０】こうして、試験設備等のような小型のガス
化炉１であっても、流路の閉塞を生じることなく燃料ス
ラリーを微細に噴霧し得、酸化剤との混合を促進して安
定した運転を行うことができ、ガス化効率の向上を図り
得る。
化炉１であっても、流路の閉塞を生じることなく燃料ス
ラリーを微細に噴霧し得、酸化剤との混合を促進して安
定した運転を行うことができ、ガス化効率の向上を図り
得る。
【００３１】尚、本発明のガス化炉用バーナは、上述の
図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
【００３２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のガス化炉
用バーナによれば、試験設備等のような小型のガス化炉
であっても、流路の閉塞を生じることなく燃料スラリー
を微細に噴霧し得、酸化剤との混合を促進して安定した
運転を行うことができ、ガス化効率の向上を図り得ると
いう優れた効果を奏し得る。
用バーナによれば、試験設備等のような小型のガス化炉
であっても、流路の閉塞を生じることなく燃料スラリー
を微細に噴霧し得、酸化剤との混合を促進して安定した
運転を行うことができ、ガス化効率の向上を図り得ると
いう優れた効果を奏し得る。
【図１】本発明を実施する形態の一例の断面図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例におけるスラリー
バーナチップの先端面を表わす平面図である。
バーナチップの先端面を表わす平面図である。
【図３】従来の湿式給炭方式を採用した石炭ガス化設備
の一例を表わす全体概要構成図である。
の一例を表わす全体概要構成図である。
【図４】従来のガス化炉用バーナの一例を表わす断面図
である。
である。
１ ガス化炉
１７ スラリーバーナチップ
１７ａ スラリーチップノズル部
１７ｃ 円錐面
１８ 酸化剤バーナチップ
１８ａ 酸化剤チップノズル部
１９ アウタバーナチップ
２０ スラリー流路
２１ 酸化剤流路
２２ 酸化剤噴射口
２３ 冷却水流路
Ｌ 軸線
α 傾斜角度
β 傾斜角度
Claims (4)
- 【請求項１】 ガス化炉内へスラリーバーナチップから
燃料スラリーを噴射し且つスラリーバーナチップの外周
側に同芯状に配設された酸化剤バーナチップから酸化剤
を噴射して混合させるガス化炉用バーナであって、 スラリーバーナチップ先端外周部に、該スラリーバーナ
チップ先端から噴射される燃料スラリーへ向けて酸化剤
を高速で吹き付ける酸化剤噴射口を配設したことを特徴
とするガス化炉用バーナ。 - 【請求項２】 複数の酸化剤噴射口をスラリーバーナチ
ップの周方向へ等間隔に且つスラリーバーナチップの軸
線に対し４５°未満の傾斜角度で軸心部へ向かうよう配
設した請求項１記載のガス化炉用バーナ。 - 【請求項３】 スラリーバーナチップの先端部を突出さ
せた請求項１又は２記載のガス化炉用バーナ。 - 【請求項４】 スラリーバーナチップの先端部を円錐台
形状となるよう突出させ、且つその円錐面のスラリーバ
ーナチップの軸線に対する傾斜角度を６０°以下とした
請求項３記載のガス化炉用バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001399775A JP2003193068A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | ガス化炉用バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001399775A JP2003193068A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | ガス化炉用バーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003193068A true JP2003193068A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27604664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001399775A Pending JP2003193068A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | ガス化炉用バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003193068A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1318799C (zh) * | 2004-01-21 | 2007-05-30 | 中国石油化工集团公司 | 气相介质气化喷嘴及使用方法 |
| KR100930904B1 (ko) | 2008-07-23 | 2009-12-10 | 한국에너지기술연구원 | 2중혼합구조를 갖는 고온-고압용 석탄 및 코크스 가스화기버너 |
| CN101210202B (zh) * | 2006-12-26 | 2010-12-22 | 财团法人工业技术研究院 | 气化***燃烧器及其蒸汽进料方法 |
| CN103045306A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种水煤浆气泡雾化喷嘴 |
| WO2013165122A1 (ko) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | 고등기술연구원 연구조합 | 비 용융 및 부분 용융형 분류층 가스화기 |
| KR101372751B1 (ko) | 2012-10-24 | 2014-03-12 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 석탄가스화기의 슬러리 버너 |
| JP2015528745A (ja) * | 2012-07-30 | 2015-10-01 | アワース，クリス | ノズル組立体 |
| CN105731376A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-07-06 | 华东理工大学 | 一种部分氧化工艺烧嘴及其应用 |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001399775A patent/JP2003193068A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1318799C (zh) * | 2004-01-21 | 2007-05-30 | 中国石油化工集团公司 | 气相介质气化喷嘴及使用方法 |
| CN101210202B (zh) * | 2006-12-26 | 2010-12-22 | 财团法人工业技术研究院 | 气化***燃烧器及其蒸汽进料方法 |
| KR100930904B1 (ko) | 2008-07-23 | 2009-12-10 | 한국에너지기술연구원 | 2중혼합구조를 갖는 고온-고압용 석탄 및 코크스 가스화기버너 |
| WO2013165122A1 (ko) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | 고등기술연구원 연구조합 | 비 용융 및 부분 용융형 분류층 가스화기 |
| US9610557B2 (en) | 2012-05-04 | 2017-04-04 | Institute For Advanced Engineering | Non-melt and partial melt type entrained flow bed gasifier |
| JP2015528745A (ja) * | 2012-07-30 | 2015-10-01 | アワース，クリス | ノズル組立体 |
| US10888883B2 (en) | 2012-07-30 | 2021-01-12 | Softhale Nv | Nozzle arrangement |
| KR101372751B1 (ko) | 2012-10-24 | 2014-03-12 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 석탄가스화기의 슬러리 버너 |
| CN103045306A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种水煤浆气泡雾化喷嘴 |
| CN105731376A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-07-06 | 华东理工大学 | 一种部分氧化工艺烧嘴及其应用 |
| CN105731376B (zh) * | 2016-01-12 | 2018-10-02 | 华东理工大学 | 一种部分氧化工艺烧嘴及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2710732C (en) | Method and apparatus to produce synthetic gas | |
| JP5107903B2 (ja) | 合成ガスの製造方法及びシステム | |
| US8398729B2 (en) | Gasification systems for partial moderator bypass | |
| JP4898695B2 (ja) | 改質器の混合室及びそれを運転する方法 | |
| US9028569B2 (en) | Gasification quench chamber and scrubber assembly | |
| KR20100080524A (ko) | 분사 노즐 매니폴드 및 이러한 장치를 이용하여 고온 가스를 켄칭하기 위한 공정 | |
| US20100294858A1 (en) | Methods and systems for mixing reactor feed | |
| RU2000107954A (ru) | Способ получения множества когерентных газовых струй при использовании единственной фурмы (варианты) и фурма для его осуществления | |
| US9328301B2 (en) | Injector and method for co-feeding solid and liquid fuels | |
| JP2003193068A (ja) | ガス化炉用バーナ | |
| US20090274594A1 (en) | Methods and systems for feed injector multi-cooling channel | |
| CN108410517B (zh) | 气化激冷*** | |
| CN1439044A (zh) | 用于卤代物质的气化反应器的进料喷嘴 | |
| JP2003113383A (ja) | 気流層ガス化炉、ガス化方法、これらに用いるメタン改質バーナおよび改質方法 | |
| CN102124268A (zh) | 燃料喷射器及其组装方法 | |
| JPH08283750A (ja) | 石炭ガス化炉用石炭ガス化バーナー並びに石炭ガス化炉及びバーナーの使用方法 | |
| JPH09287714A (ja) | スラリ燃料用アトマイザ | |
| CN115851318A (zh) | 一种炼焦和烟气处理的耦合***及方法 | |
| JP2003139309A (ja) | ガス化炉用バーナ | |
| JP3702167B2 (ja) | ガス化炉用バーナ及びこれを用いたガス化剤供給方法 | |
| JP5510174B2 (ja) | 循環流動層システムにおける酸素流動燃焼装置 | |
| US8152514B2 (en) | Oil/slurry burner with injection atomization | |
| JP2001059092A (ja) | 気流層石炭ガス化装置 | |
| CN115851322A (zh) | 喷嘴及包含其的气化炉、废水和有机废液的处理方法 | |
| JP2612701B2 (ja) | 石炭ガス化炉における脱硫方法 |