JP2989386B2 - Slag tap combustion device - Google Patents
Slag tap combustion deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、石炭灰を溶融させて灰
の表面を灰自身で被い、これをガラス質化して石炭灰中
に含まれる有害金属を封じ込めるようにした石炭中灰の
除去処理を行うスラグタップ燃焼装置に関し、石炭ガス
化炉、石炭焚きボイラ等、石炭を使用する燃焼設備に適
用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of melting coal ash, covering the surface of the ash with the ash itself, and vitrifying the ash to contain harmful metals contained in the coal ash. The slag tap combustion device that performs the removal treatment can be applied to a combustion facility that uses coal, such as a coal gasifier and a coal-fired boiler.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種のスラグタップ燃焼装置の
一例を図７及び図８に示す。図７はスラグタップ燃焼装
置の系統図であり、図８はスラグタップ燃焼室本体の断
面図である。図７及び図８において、符号１はスラグタ
ップ燃焼室本体、２は耐火材、３は上段石炭バーナ、４
は下段石炭バーナ、５はチャーバーナ、６は石炭ライ
ン、７はチャーライン、８は酸化剤ライン、９は石炭、
１０はチャー、１１は酸化剤、１２はスラグタップ、１
３はスラグ流下孔、１４は循環ガス戻り孔、１５は燃焼
室、１６はスラグ冷却室、１７は水槽、１８は可燃性ガ
スライン、１９は可燃性ガス、２０は可燃性ガスクリー
ナ、２１は水冷管をそれぞれ示している。2. Description of the Related Art FIGS. 7 and 8 show an example of this type of conventional slag tap combustion apparatus. FIG. 7 is a system diagram of the slag tap combustion device, and FIG. 8 is a sectional view of a slag tap combustion chamber main body. 7 and 8, reference numeral 1 is a slag tap combustion chamber main body, 2 is a refractory material, 3 is an upper coal burner, 4
Is a lower coal burner, 5 is a char burner, 6 is a coal line, 7 is a char line, 8 is an oxidizer line, 9 is coal,
10 is a char, 11 is an oxidizing agent, 12 is a slag tap, 1
3 is a slag flow hole, 14 is a circulation gas return hole, 15 is a combustion chamber, 16 is a slag cooling chamber, 17 is a water tank, 18 is a combustible gas line, 19 is a combustible gas, 20 is a combustible gas cleaner, and 21 is a combustible gas cleaner. Water cooling tubes are shown.
【０００３】図７及び図８に例示した装置において、図
示されていない石炭供給設備から圧送されて来た石炭９
は石炭ライン６を通して上段及び下段石炭バーナ３，４
へ送り込まれる。In the apparatus illustrated in FIGS. 7 and 8, coal 9 pumped from a coal supply facility (not shown) is used.
Are the upper and lower coal burners 3, 4 through the coal line 6.
Sent to
【０００４】スラグタップ燃焼室本体１で生成された可
燃性ガス１９は可燃性ガスライン１８を通して図示され
ていない燃焼設備へ送られるが、その途中の可燃性ガス
ライン１８に設置された可燃性ガスクリーナ２０によっ
て可燃性ガス１９中に残存するチャー１０を分離捕集す
る。捕集されたチャー１０はチャーライン７を通してチ
ャーバーナ５へ送り込まれる。The flammable gas 19 generated in the slag tap combustion chamber main body 1 is sent to a combustion facility (not shown) through a flammable gas line 18, and the flammable gas installed in the flammable gas line 18 on the way is provided. The char 10 remaining in the combustible gas 19 is separated and collected by the cleaner 20. The collected char 10 is sent to the char burner 5 through the char line 7.
【０００５】一方、酸素又は空気等の酸化剤１１は図示
されていない酸化剤供給設備から酸化剤ライン８を通し
て上段石炭バーナ３、下段石炭バーナ４及びチャーバー
ナ５へ送り込まれ、上記の石炭９及びチャー１０と共に
それぞれ上段石炭バーナ３、下段石炭バーナ４及びチャ
ーバーナ５から円筒状の燃焼室１５へ吹込まれる。On the other hand, an oxidizer 11 such as oxygen or air is sent from an oxidizer supply facility (not shown) to an upper coal burner 3, a lower coal burner 4 and a char burner 5 through an oxidizer line 8, and the above-mentioned coal 9 and The coal 10 is blown into the cylindrical combustion chamber 15 from the upper coal burner 3, the lower coal burner 4, and the char burner 5 together with the char 10.
【０００６】燃焼室１５の内壁は耐火材２で内張りさ
れ、上段石炭バーナ３、下段石炭バーナ４及びチャーバ
ーナ５は夫々複数個が石炭９、チャー１０及び酸化剤１
１を燃焼室１５内壁の円周方向に沿って噴出するよう配
置されている。[0006] The inner wall of the combustion chamber 15 is lined with a refractory material 2, and a plurality of upper coal burners 3, lower coal burners 4 and char burners 5 are each composed of coal 9, char 10 and oxidizer 1.
1 is ejected along the circumferential direction of the inner wall of the combustion chamber 15.
【０００７】燃焼室１５の下方には燃焼室１５内へ吹込
まれた石炭９及びチャー１０の中の灰分が溶融流下して
来るのを冷却するスラグ冷却室１６及び水槽１７が設け
られている。A slag cooling chamber 16 and a water tank 17 are provided below the combustion chamber 15 for cooling the ash in the coal 9 and the char 10 blown into the combustion chamber 15 to melt down.
【０００８】燃焼室１５及びスラグ冷却室１６はスラグ
タップ１２によって仕切られている。スラグタップ１２
は燃焼室１５の内壁面近傍にあけられて燃焼室１５とス
ラグ冷却室１６とを連通する複数のスラグ流下孔１３、
及びスラグタップ１２の燃焼室１５の中心部側にあけら
れてスラグ冷却室１６と燃焼室１５とを連通する循環ガ
ス戻り孔１４により構成されている。The combustion chamber 15 and the slag cooling chamber 16 are separated by the slag tap 12. Slug tap 12
Are provided in the vicinity of the inner wall surface of the combustion chamber 15 and communicate with the combustion chamber 15 and the slag cooling chamber 16 through a plurality of slag flow holes 13,
And a circulating gas return hole 14 opened to the center of the combustion chamber 15 of the slag tap 12 and communicating the slag cooling chamber 16 and the combustion chamber 15.
【０００９】上段石炭バーナ３、下段石炭バーナ４及び
チャーバーナ５より燃焼室１５へ酸化剤１１と共に吹込
まれた石炭９とチャー１０は図示されてない着火源によ
って着火し、燃焼するが、酸化剤１１中の酸素量は、共
に吹込まれた石炭９及びチャー１０の量に対して理論空
気量以下であり、燃焼室１５内は還元雰囲気となる。ま
た、灰の溶融を効率良く行なわしめるため、燃焼室１５
内温度は約１，６００℃以上の高温に維持されており、
燃焼室１５内は高温の還元雰囲気となっている。The coal 9 and the char 10 injected together with the oxidizer 11 into the combustion chamber 15 from the upper coal burner 3, the lower coal burner 4 and the char burner 5 are ignited and burned by an ignition source (not shown). The amount of oxygen in the agent 11 is less than the theoretical amount of air with respect to the amount of the coal 9 and the char 10 injected together, and the inside of the combustion chamber 15 becomes a reducing atmosphere. In addition, the combustion chamber 15
The internal temperature is maintained at a high temperature of about 1,600 ° C or higher,
The combustion chamber 15 has a high-temperature reducing atmosphere.
【００１０】石炭９、チャー１０及び酸化剤１１は燃焼
室１５内壁面の円周方向に沿って吹込まれ、着火・燃焼
により生成した可燃性ガス１９は旋回流を形成し、燃焼
室１５内壁面には溶融スラグが付着堆積する。The coal 9, char 10 and oxidant 11 are blown in the circumferential direction of the inner wall surface of the combustion chamber 15, and the flammable gas 19 generated by ignition and combustion forms a swirling flow, and the inner wall surface of the combustion chamber 15 Molten slag adheres and accumulates on the surface.
【００１１】燃焼室１５内壁面へ付着堆積した溶融スラ
グは、燃焼室１５内壁面を流下してスラグタップ１２に
穿孔されたスラグ流下孔１３を通ってスラグ冷却室１６
へ至り、水槽１７へ滴下して急冷される。The molten slag deposited and deposited on the inner wall surface of the combustion chamber 15 flows down the inner wall surface of the combustion chamber 15, passes through a slag flow hole 13 formed in the slag tap 12, and flows through the slag cooling chamber 16.
And rapidly cooled by dropping into the water tank 17.
【００１２】このように従来の装置では、石炭９、チャ
ー１０及び酸化剤１１を燃焼室１５内壁面の円周方向に
沿って旋回流を形成するように噴出させ、還元雰囲気の
燃焼室１５内で石炭９及びチャー１０から可燃性ガス１
９を生成すると共に、石炭９及びチャー１０の中の灰分
を溶融させてスラグ状とし、溶融スラグを燃焼室１５下
方に設けたスラグタップ１２を介してスラグ冷却室１６
に抜き出すようにしている。As described above, in the conventional apparatus, the coal 9, the char 10, and the oxidant 11 are ejected so as to form a swirling flow along the circumferential direction of the inner wall surface of the combustion chamber 15, and the combustion chamber 15 in the reducing atmosphere is discharged. Combustible gas 1 from coal 9 and char 10
9 and the ash in the coal 9 and the char 10 is melted to form a slag, and the molten slag is converted into a slag cooling chamber 16 through a slag tap 12 provided below the combustion chamber 15.
I try to extract it.
【００１３】すなわち、旋回流により燃焼室１５の壁面
から中心部に向うにしたがって圧力が低くなるよう圧力
差を生じせしめ、この圧力差を用いて、生成された可燃
性ガスの一部をスラグ流下孔１３からスラグ冷却室１６
に導びくと共に再び燃焼室１５に戻る循環系を形成さ
せ、この循環する可燃性ガスでスラグタップ１２を加熱
して溶融スラグの流下がスムースになるようにしてい
る。That is, a pressure difference is generated by the swirling flow so that the pressure decreases from the wall surface of the combustion chamber 15 toward the center, and a part of the generated combustible gas flows down the slag using the pressure difference. Slag cooling chamber 16 through hole 13
The slag tap 12 is heated by the circulating combustible gas so that the molten slag flows down smoothly.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスラ
グタップ燃焼装置においては、スラグタップ１２に設け
られたスラグ流下孔１３は燃焼室１５内壁面に沿って設
けてあるため、流下して来た溶融スラグは、可燃性ガス
１９の一部をスラグ冷却室１６へ導いて形成される循環
ガス流の影響を受けて変動し、スラグ冷却室１６の側壁
に衝突して溶融スラグが付着堆積し、遂にはスラグ流下
孔１３を閉塞してしまうことがある。By the way, in the conventional slag tap combustion device, the slag flow down hole 13 provided in the slag tap 12 is provided along the inner wall surface of the combustion chamber 15 and thus flows down. The molten slag fluctuates under the influence of the circulating gas flow formed by guiding a part of the combustible gas 19 to the slag cooling chamber 16, and collides with the side wall of the slag cooling chamber 16 to deposit and deposit the molten slag. Eventually, the slag flow hole 13 may be closed.
【００１５】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、燃焼室からスラグ流下孔を介してスラグ冷却室へ
流下する溶融スラグの流れをスムースにして溶融スラグ
によるスラグ流下孔の閉塞の可能性をなくしたスラグタ
ップ燃焼装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and the flow of molten slag flowing down from a combustion chamber to a slag cooling chamber via a slag flow down hole is smoothed, and the possibility of blockage of the slag flow down hole by the molten slag is provided. It is an object of the present invention to provide a slag tap combustion device that eliminates the problem.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記目的に対し、第１発
明によれば、中が還元雰囲気に調整されていて石炭灰を
溶融させる燃焼室と、石炭灰が溶融されたスラグを固形
化するスラグ冷却室と、前記燃焼室とスラグ冷却室とを
仕切って溶融スラグを燃焼室からスラグ冷却室へ連続的
に流下させるスラグタップとを備え、石炭灰中に含まれ
る有害金属を灰自身で封じ込めて除去するスラグタップ
燃焼装置において、前記スラグタップはその中心部に前
記燃焼室とスラグ冷却室とを連通させるスラグ流下孔
と、このスラグ流下孔の周囲に前記燃焼室とスラグ冷却
室とを連通させる複数個の循環ガス戻り孔とを有し、こ
れら循環ガス戻り孔の中心部には前記燃焼室へ向けて駆
動ガスを噴射させる駆動ガス噴射ノズルを装着したこと
を特徴とするスラグタップ燃焼装置が提供される。According to the first aspect of the present invention, there is provided a combustion chamber in which the inside is adjusted to a reducing atmosphere to melt coal ash, and a slag in which the coal ash is melted is solidified. A slag cooling chamber, and a slag tap that separates the combustion chamber and the slag cooling chamber to continuously flow molten slag from the combustion chamber to the slag cooling chamber, and contains harmful metals contained in coal ash by the ash itself. In the slag tap combustion device, the slag tap communicates with the slag tap hole at the center thereof, which communicates the combustion chamber with the slag cooling chamber, and the combustion chamber and the slag cooling chamber around the slag tap hole. A plurality of circulating gas return holes through which a driving gas injection nozzle for injecting a driving gas toward the combustion chamber is mounted. -Up combustion device is provided.
【００１７】また、上記目的に対し、第２発明によれ
ば、中が還元雰囲気に調整されていて石炭灰を溶融させ
る燃焼室と、石炭灰が溶融されたスラグを固形化するス
ラグ冷却室と、前記燃焼室とスラグ冷却室とを仕切って
溶融スラグを燃焼室からスラグ冷却室へ連続的に流下さ
せるスラグタップとを備え、石炭灰中に含まれる有害金
属を灰自身で封じ込めて除去するスラグタップ燃焼装置
において、前記スラグタップはその中心部に前記燃焼室
とスラグ冷却室とを連通させるスラグ流下孔と、このス
ラグ流下孔の周囲に前記燃焼室とスラグ冷却室とを連通
させる複数個の循環ガス戻り孔とを有し、これら循環ガ
ス戻り孔の中心部には前記燃焼室へ向けて駆動ガスを噴
射させる駆動ガス噴射ノズルを装着し、前記循環ガス戻
り孔は燃焼室側の吹出し部を燃焼室の内壁に沿ってかつ
上下段石炭バーナ及びチャーバーナの吹出し方向と同一
となるよう設置したことを特徴とするスラグタップ燃焼
装置が提供される。According to the second aspect of the present invention, there is provided a combustion chamber in which the inside is adjusted to a reducing atmosphere to melt coal ash, and a slag cooling chamber in which slag in which coal ash is melted is solidified. A slag tap that separates the combustion chamber and the slag cooling chamber to continuously flow molten slag from the combustion chamber to the slag cooling chamber, and that removes harmful metals contained in the coal ash by enclosing the ash itself with the ash itself. In the tap combustion device, the slag tap has a slag flow-down hole communicating with the combustion chamber and the slag cooling chamber at a center portion thereof, and a plurality of slag taps communicating the combustion chamber and the slag cooling chamber around the slag flow-down hole. A circulating gas return hole, and a driving gas injection nozzle for injecting a driving gas toward the combustion chamber is mounted at a central portion of the circulating gas return hole. Slag tap combustion apparatus is provided, characterized in that the installation was that was part the same as the blowing direction along the inner wall of the combustion chamber and the upper and lower coal burner and char burner.
【００１８】[0018]
【作用】第１発明によれば、スラグタップの循環ガス戻
り孔の中心部に装着された駆動ガス噴射ノズルから駆動
ガスを噴射すると、循環ガス戻り孔からスラグ冷却室内
の可能性ガスがエゼクタ効果によって強制的に燃焼室側
へ吸い出されると共に、燃焼室側の高温の可燃性ガスの
一部がスラグタップ中心部のスラグ流下孔からスラグ冷
却室へ流入することにより、燃焼室とスラグ冷却室との
間にスラグタップを介して可燃性ガスの強制循環ライン
が形成される。According to the first invention, when the driving gas is injected from the driving gas injection nozzle mounted at the center of the circulating gas return hole of the slag tap, the possible gas in the slag cooling chamber is ejected from the circulating gas return hole by the ejector effect. The combustion chamber and the slag cooling chamber are forcibly sucked into the combustion chamber side, and a part of the high-temperature combustible gas on the combustion chamber side flows into the slag cooling chamber from the slag flow hole at the center of the slag tap. A forced circulation line for combustible gas is formed via a slag tap.
【００１９】この強制循環によってスラグタップが加熱
されると共に、スラグ流下孔に下降流が生じること及び
スラグ流下孔が燃焼室の中心部に位置することによって
溶融スラグの流下が極めてスムースに行なわれることに
なる。The slag tap is heated by the forced circulation, and a downward flow is generated in the slag down hole, and the slag down hole is located at the center of the combustion chamber, so that the molten slag flows down very smoothly. become.
【００２０】また、第２発明によれば、上記作用に加
え、循環ガス戻り孔の燃焼室側を、スラグ冷却室から戻
って来た可燃性ガスと駆動ガス噴射ノズルから噴出され
る駆動ガスとの混合ガス流が、上・下段石炭バーナ及び
チャーバーナから噴出される石炭、チャー及び酸化剤が
形成する旋回流と同一方向の旋回流を形造るよう配置さ
れているため、石炭、チャー及び酸化剤の還元雰囲気下
における燃焼によって生じる可燃性ガスの流れが、前記
循環ガス戻り孔から噴出される可燃性ガスと駆動ガスと
の混合ガス流によって乱されることが無く、両旋回流が
スムースに合流出来るようになる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the above operation, the combustion chamber side of the circulating gas return hole is provided with the combustible gas returned from the slag cooling chamber and the driving gas ejected from the driving gas injection nozzle. Are arranged so as to form a swirl flow in the same direction as the swirl flow formed by the coal, char and oxidizer ejected from the upper and lower coal burners and char burners. The flow of the combustible gas generated by the combustion in the reducing atmosphere of the agent is not disturbed by the mixed gas flow of the combustible gas and the driving gas ejected from the circulating gas return hole, and both swirling flows are smooth. You will be able to join.
【００２１】[0021]
【実施例】第１発明によるスラグタップ燃焼装置の第１
の実施例を図１及び図２に示す。図１はスラグタップ燃
焼装置の系統図、図２はスラグタップ燃焼室本体の断面
図であり、これらの図において、図７及び図８に示した
ものと同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説
明は省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment of a Slag Tap Burning Apparatus According to the First Invention
1 and 2 are shown in FIGS. 1 is a system diagram of a slag tap combustion apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a slag tap combustion chamber main body. In these figures, the same parts as those shown in FIG. 7 and FIG. The detailed description is omitted.
【００２２】図１及び図２において、符号３０はスラグ
タップ、３１はスラグ流下孔、３２は循環ガス戻り孔、
３３は駆動用可燃性ガスライン、３４はクリーン可燃性
ガス、３５は可燃性ガス用コンプレッサ、３６は駆動ガ
ス噴射ノズルヘッダ及び３７は駆動ガス噴射ノズルを示
している。1 and 2, reference numeral 30 denotes a slag tap, 31 denotes a slag flow down hole, 32 denotes a circulating gas return hole,
Reference numeral 33 denotes a drive combustible gas line, 34 denotes a clean combustible gas, 35 denotes a combustible gas compressor, 36 denotes a drive gas injection nozzle header, and 37 denotes a drive gas injection nozzle.
【００２３】スラグタップ３０はその上面が燃焼室１５
内壁面側から中心部側へ向かって下り勾配を成すように
形成されており、その中心部には燃焼室１５とスラグ冷
却室１６とを連通するようスラグ流下孔３１が穿孔され
ている。The slag tap 30 has an upper surface formed in the combustion chamber 15.
The slag flow hole 31 is formed so that the combustion chamber 15 and the slag cooling chamber 16 are communicated with each other at the center thereof so as to form a downward gradient from the inner wall surface side toward the center.
【００２４】スラグ流下孔３１の周囲には上・下段石炭
バーナ３，４及びチャーバーナ５の火炎の安定性を脅か
すことが無いような位置に複数の循環ガス戻り孔３２が
穿孔されている。A plurality of circulation gas return holes 32 are drilled around the slag flow hole 31 at positions where the stability of the flame of the upper and lower coal burners 3 and 4 and the char burner 5 is not threatened.
【００２５】循環ガス戻り孔３２の中心部には駆動ガス
噴射ノズル３７がそれぞれ装着されている。駆動ガス噴
射ノズル３７はスラグタップ燃焼室本体１の出口部から
接続された可燃性ガスライン１８の中間部に設けられた
可燃性ガスクリーナ２０の出口部から分岐された駆動用
可燃性ガスライン３３と連結されている。そして、駆動
用可燃性ガスライン３３の中間部には可燃性ガス用コン
プレッサ３５が設置されていて、送り込まれて来たクリ
ーン可燃性ガス３４を所要圧力に加圧して、駆動ガス噴
射ノズル３７から循環ガス戻り孔３２内へ噴射するよう
構成してある。A driving gas injection nozzle 37 is mounted at the center of the circulating gas return hole 32. The driving gas injection nozzle 37 is a driving combustible gas line 33 branched from an outlet of a combustible gas cleaner 20 provided at an intermediate portion of the combustible gas line 18 connected to an outlet of the slag tap combustion chamber main body 1. Is linked to A flammable gas compressor 35 is provided at an intermediate portion of the drive flammable gas line 33, and pressurizes the supplied clean flammable gas 34 to a required pressure. It is configured to inject into the circulation gas return hole 32.
【００２６】駆動ガス噴射ノズル３７からのクリーン可
燃性ガス３４の噴射で、スラグ冷却室１６内の可燃性ガ
ス１９がエゼクタ効果によって強制的に循環ガス戻り孔
３２から燃焼室１５側へ吸い出される。この結果、スラ
グ冷却室１６内の圧力が低下するので、スラグ流下孔３
１を通して燃焼室１５側の高温の可燃性ガス１９がスラ
グ冷却室１６側へ流入する。このようにして、燃焼室１
５とスラグ冷却室１６との間にはスラグタップ３０を介
して、可燃性ガス１９の強制循環ラインが形成される。When the clean combustible gas 34 is injected from the driving gas injection nozzle 37, the combustible gas 19 in the slag cooling chamber 16 is forcibly sucked out of the circulation gas return hole 32 toward the combustion chamber 15 by the ejector effect. . As a result, the pressure in the slag cooling chamber 16 decreases, so that the slag flow hole 3
The hot combustible gas 19 on the combustion chamber 15 side flows into the slag cooling chamber 16 side through 1. Thus, the combustion chamber 1
A forced circulation line for the combustible gas 19 is formed between the slag cooling chamber 16 and the slag cooling chamber 16 via a slag tap 30.
【００２７】この高温の可燃性ガス１９の強制循環によ
ってスラグタップ３０が加熱されると共に、スラグ流下
孔３１に下降流が生じること及びスラグ流下孔３１が燃
焼室１５の中心部に位置することによって、スラグ冷却
室１６内壁への溶融スラグの付着堆積のおそれがなくな
り、溶融スラグの流下が極めてスムースに行われること
になる。The slag tap 30 is heated by the forced circulation of the high-temperature flammable gas 19, and a downward flow is generated in the slag flow hole 31, and the slag flow hole 31 is located at the center of the combustion chamber 15. Thus, there is no possibility that the molten slag adheres and accumulates on the inner wall of the slag cooling chamber 16, and the molten slag flows down extremely smoothly.
【００２８】図３は第１発明によるスラグタップ燃焼装
置の第２の実施例を示した系統図である。図３におい
て、図１に示したものと同一の部分には同一の符号を付
してその詳細な説明は省略する。FIG. 3 is a system diagram showing a second embodiment of the slag tap combustion apparatus according to the first invention. 3, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted.
【００２９】図３において、符号３８は蒸気ライン、３
９は蒸気、４０は蒸気ドラム、４１は冷却水ライン、４
２は冷却水をそれぞれ示している。In FIG. 3, reference numeral 38 denotes a steam line,
9 is steam, 40 is a steam drum, 41 is a cooling water line, 4
Numeral 2 indicates cooling water.
【００３０】この第２の実施例は、第１の実施例が駆動
ガスとしてクリーン可燃性ガスを使用しているのに対
し、スラグタップ燃焼室本体１に装着した水冷管２１で
発生した蒸気３９を使用するものである。The second embodiment uses a clean flammable gas as the driving gas in the first embodiment, whereas the steam 39 generated in the water cooling pipe 21 attached to the slag tap combustion chamber main body 1 is used. Is used.
【００３１】水冷管２１で発生した蒸気３９は、蒸気ラ
イン３８を通って蒸気ライン３８の中間部に設けた蒸気
ドラム４０へ達する。蒸気３９は蒸気ドラム４０で気水
分離されて蒸気ライン３８を通して駆動ガス噴射ノズル
用ヘッダ３６へ達し、各駆動ガス噴射ノズル３７に分流
されて循環ガス戻り孔３２内へ噴射される。The steam 39 generated in the water cooling pipe 21 passes through a steam line 38 and reaches a steam drum 40 provided at an intermediate portion of the steam line 38. The steam 39 is separated into steam and water by a steam drum 40, reaches a driving gas injection nozzle header 36 through a steam line 38, is diverted by each driving gas injection nozzle 37, and is injected into the circulation gas return hole 32.
【００３２】一方、蒸気ドラム４０の保有水は再度冷却
水４２として冷却水ライン４１を通してスラグタップ燃
焼室本体１の冷却水管２１へ通水される。On the other hand, the water retained in the steam drum 40 is again passed as cooling water 42 through the cooling water line 41 to the cooling water pipe 21 of the slag tap combustion chamber main body 1.
【００３３】この第２の実施例の作用については、図１
に示した第１の実施例が駆動ガスとしてクリーン可燃性
ガスを使用しているのに対し、駆動ガスとして蒸気を使
用している点が相違するのみで、第１の実施例と実質的
に同一であるので説明は省略する。The operation of the second embodiment will be described with reference to FIG.
The first embodiment shown in FIG. 1 uses a clean flammable gas as a driving gas, whereas it differs from the first embodiment only in that steam is used as a driving gas. The description is omitted because they are the same.
【００３４】次に、第２発明によるスラグタップ燃焼装
置の第１の実施例を図４及び図５に示す。図４はスラグ
タップ燃焼装置の系統図、図５はスラグタップ燃焼室本
体の断面であり、これらの図において、図１及び図２に
示したものと同一の部分には同一の符号を付してその詳
細な説明は省略する。Next, a first embodiment of the slag tap combustion apparatus according to the second invention is shown in FIGS. FIG. 4 is a system diagram of a slag tap combustion apparatus, and FIG. 5 is a cross section of a slag tap combustion chamber main body. In these figures, the same parts as those shown in FIGS. A detailed description of the lever is omitted.
【００３５】図４において、循環ガス戻り孔３２は燃焼
室１５側における吹出し部４３が駆動ガス出口方向を石
炭９、チャー１０及び酸化剤１１が燃焼室１５内で形成
する旋回流と同一方向の旋回流を形成する方向に向けて
開口するよう形成されている。In FIG. 4, the circulating gas return hole 32 is formed such that the blow-out portion 43 on the combustion chamber 15 side has the driving gas outlet direction in the same direction as the swirling flow formed in the combustion chamber 15 by the coal 9, char 10, and oxidizer 11. It is formed so as to open toward the direction in which the swirling flow is formed.
【００３６】循環ガス戻り孔３２の吹出し部４３を上記
構成にしたことにより、スラグ冷却室１６から戻って来
た可燃性ガス１９と駆動ガス噴射ノズル３７から噴出さ
れたクリーン可燃性ガス３４との混合ガスが循環ガス戻
り孔３２から噴出された場合、旋回流を形成し、しかも
その旋回方向は上，下段石炭バーナ３，４及びチャーバ
ーナ５から噴出された石炭９、チャー１０及び酸化剤１
１が形成する旋回流と同一方向であるため、両旋回流が
合流して旋回力が増大し、燃焼室１５内壁へのスラグ付
着量が増加して、石炭９の灰の回収率が向上する。With the above configuration of the blowing portion 43 of the circulation gas return hole 32, the flammable gas 19 returning from the slag cooling chamber 16 and the clean flammable gas 34 injected from the driving gas injection nozzle 37 are separated. When the mixed gas is ejected from the circulation gas return hole 32, a swirling flow is formed, and the swirling direction is the coal 9, char 10, and oxidizer 1 ejected from the upper and lower coal burners 3, 4 and the char burner 5.
1 is in the same direction as the swirl flow formed, the two swirl flows merge to increase the swirling force, the amount of slag attached to the inner wall of the combustion chamber 15 increases, and the ash recovery rate of the coal 9 improves. .
【００３７】また、図６に示したように、駆動ガスとし
てクリーン可燃性ガス３４の代りに、水冷管２１で発生
した蒸気を使用してもよい。このため、蒸気ライン３８
は駆動ガス噴射ノズル３７まで蒸気ドラム４０を介して
配管してある。この構成は、図３に示した構成と同じで
ある。駆動ガス噴射ノズル３７による強制循環作用につ
いては図４及び図５の作用と全く同様なのでその説明は
省略する。As shown in FIG. 6, steam generated in the water cooling tube 21 may be used instead of the clean combustible gas 34 as the driving gas. Therefore, the steam line 38
Is connected to the driving gas injection nozzle 37 via a steam drum 40. This configuration is the same as the configuration shown in FIG. The forced circulation operation by the driving gas injection nozzle 37 is exactly the same as the operation in FIGS. 4 and 5, and therefore the description thereof is omitted.
【００３８】[0038]
【発明の効果】第１発明によれば、燃焼室とスラグ冷却
室とを仕切るスラグタップはスラグ流下孔を中心部に、
その周囲には複数の循環ガス戻り孔を穿孔し、循環ガス
戻り孔の中心部には駆動ガス噴射ノズルを装着してクリ
ーン可燃性ガス又は蒸気とする駆動ガスを循環ガス戻り
孔に噴出させることで燃焼室とスラグ冷却室との間にス
ラグタップを介して可燃性ガスの強制循環ラインが形成
されることになり、その結果、高温の可燃性ガスの強制
循環によるスラグタップの加熱、スラグ流下孔での下降
流の発生及びスラグ流下孔が燃焼室中心部に位置するこ
とにより溶融スラグの流下が極めてスムースに行なわれ
ることになる。According to the first aspect of the present invention, the slag tap separating the combustion chamber and the slag cooling chamber has a slag flow hole at the center,
A plurality of circulating gas return holes are drilled around the hole, and a driving gas injection nozzle is installed at the center of the circulating gas return hole to eject a driving gas to be a clean combustible gas or vapor into the circulating gas return hole. As a result, a flammable gas forced circulation line is formed between the combustion chamber and the slag cooling chamber via the slag tap. As a result, the slag tap is heated by the forced circulation of the high-temperature flammable gas, and the slag flows down. The generation of the downward flow in the hole and the slag flow-down hole being located in the center of the combustion chamber allow the molten slag to flow down extremely smoothly.
【００３９】これに加えて、第２の発明では、循環ガス
戻り孔が燃焼室側の吹出し部の吹出し方向が燃焼室内壁
に沿うよう、かつ循環ガス戻り孔からの噴出による旋回
流の方向が上・下段石炭バーナ及びチャーバーナから噴
出された石炭、チャー及び酸化剤が形成する旋回流と同
一方向となるようにしてあるので、両旋回流が合流して
旋回力が増大する。そのため、石炭及びチャーの燃焼に
よって生ずるスラグの燃焼室内壁への衝突量が増大する
ことになり、石炭灰の回収率が向上する。In addition, in the second aspect of the invention, the direction of the swirling flow due to the ejection of the circulating gas from the circulating gas return hole is adjusted so that the direction of the blast of the circulating gas return hole is along the combustion chamber wall. Since the swirling flows formed by the coal, char, and oxidant ejected from the upper and lower coal burners and the char burner are formed in the same direction, the swirling flows join to increase the swirling force. Therefore, the amount of collision of the slag generated by the combustion of the coal and the char with the inner wall of the combustion chamber is increased, and the recovery rate of the coal ash is improved.
【図１】第１発明の第１実施例に係るスラグタップ燃焼
装置の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a slag tap combustion device according to a first embodiment of the first invention.
【図２】第１発明の第１実施例に係るスラグタップ燃焼
室本体の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a slag tap combustion chamber main body according to the first embodiment of the first invention.
【図３】第１発明の第２実施例に係るスラグタップ燃焼
装置の系統図である。FIG. 3 is a system diagram of a slag tap combustion device according to a second embodiment of the first invention.
【図４】第２発明の第１実施例に係るスラグタップ燃焼
装置の系統図である。FIG. 4 is a system diagram of a slag tap combustion device according to a first embodiment of the second invention.
【図５】第２発明の第１実施例に係るスラグタップ燃焼
室本体の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a slag tap combustion chamber main body according to the first embodiment of the second invention.
【図６】第２発明の第２実施例に係るスラグタップ燃焼
装置の系統図である。FIG. 6 is a system diagram of a slag tap combustion device according to a second embodiment of the second invention.
【図７】従来のスラグタップ燃焼装置の一例を示した系
統図である。FIG. 7 is a system diagram showing an example of a conventional slag tap combustion device.
【図８】従来のスラグタップ燃焼室本体の一例を示した
断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing an example of a conventional slag tap combustion chamber main body.
１ スラグタップ燃焼室本体 ３ 上段石炭バーナ ４ 下段石炭バーナ ５ チャーバーナ １５ 燃焼室 １６ スラグ冷却室 １８ 可燃性ガスライン １９ 可燃性ガス ２０ 可燃性ガスクリーナ ２１ 水冷管 ３０ スラグタップ ３１ スラグ流下孔 ３２ 循環ガス戻り孔 ３４ クリーン可燃性ガス ３５ 可燃性ガス用コンプレッサ ３６ 駆動ガス噴射ノズル用ヘッダ ３７ 駆動ガス噴射ノズル ３８ 蒸気ライン ３９ 蒸気 ４０ 蒸気ドラム ４１ 冷却水ライン ４２ 冷却水 ４３ 吹出し部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slag tap combustion chamber main body 3 Upper stage coal burner 4 Lower stage coal burner 5 Char burner 15 Combustion chamber 16 Slag cooling room 18 Flammable gas line 19 Flammable gas 20 Flammable gas cleaner 21 Water cooling tube 30 Slag tap 31 Slag tap hole 32 Circulation Gas return hole 34 Clean combustible gas 35 Combustible gas compressor 36 Header for driving gas injection nozzle 37 Drive gas injection nozzle 38 Steam line 39 Steam 40 Steam drum 41 Cooling water line 42 Cooling water 43 Blow-out section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大栗 正治 長崎県長崎市深堀町５丁目717番地１ 長菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−76818（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−168718（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23C 11/00 305 F23G 5/00 115 F23J 1/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shoji Ooguri 5-717-1 Fukahori-cho, Nagasaki City, Nagasaki Prefecture Inside Nagaishi Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-61-76818 (JP, A) JP-A Sho 61-168718 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F23C 11/00 305 F23G 5/00 115 F23J 1/08
Claims (2)
溶融させる燃焼室と、石炭灰が溶融されたスラグを固形
化するスラグ冷却室と、前記燃焼室とスラグ冷却室とを
仕切って溶融スラグを燃焼室からスラグ冷却室へ連続的
に流下させるスラグタップとを備え、石炭灰中に含まれ
る有害金属を灰自身で封じ込めて除去するスラグタップ
燃焼装置において、前記スラグタップはその中心部に前
記燃焼室とスラグ冷却室とを連通させるスラグ流下孔
と、このスラグ流下孔の周囲に前記燃焼室とスラグ冷却
室とを連通させる複数個の循環ガス戻り孔とを有し、こ
れら循環ガス戻り孔の中心部には前記燃焼室へ向けて駆
動ガスを噴射させる駆動ガス噴射ノズルを装着したこと
を特徴とするスラグタップ燃焼装置。A combustion chamber in which the inside is adjusted to a reducing atmosphere to melt coal ash; a slag cooling chamber to solidify slag in which the coal ash is melted; and a combustion chamber and a slag cooling chamber. A slag tap for continuously flowing molten slag from the combustion chamber to the slag cooling chamber, wherein the slag tap combustion device for containing and removing harmful metals contained in coal ash by the ash itself, wherein the slag tap has a central part. A slag flow hole for communicating the combustion chamber with the slag cooling chamber, and a plurality of circulation gas return holes for communicating the combustion chamber and the slag cooling chamber around the slag flow hole. A slag tap combustion device comprising a drive gas injection nozzle for injecting drive gas toward the combustion chamber at a center of the return hole.
溶融させる燃焼室と、石炭灰が溶融されたスラグを固形
化するスラグ冷却室と、前記燃焼室とスラグ冷却室とを
仕切って溶融スラグを燃焼室からスラグ冷却室へ連続的
に流下させるスラグタップとを備え、石炭灰中に含まれ
る有害金属を灰自身で封じ込めて除去するスラグタップ
燃焼装置において、前記スラグタップはその中心部に前
記燃焼室とスラグ冷却室とを連通させるスラグ流下孔
と、このスラグ流下孔の周囲に前記燃焼室とスラグ冷却
室とを連通させる複数個の循環ガス戻り孔とを有し、こ
れら循環ガス戻り孔の中心部には前記燃焼室へ向けて駆
動ガスを噴射させる駆動ガス噴射ノズルを装着し、前記
循環ガス戻り孔は燃焼室側の吹出し部を燃焼室の内壁に
沿ってかつ上下段石炭バーナ及びチャーバーナの吹出し
方向と同一となるよう設置したことを特徴とするスラグ
タップ燃焼装置。2. A combustion chamber in which the inside is adjusted to a reducing atmosphere to melt the coal ash, a slag cooling chamber to solidify the slag in which the coal ash is melted, and the combustion chamber and the slag cooling chamber are partitioned. A slag tap for continuously flowing molten slag from the combustion chamber to the slag cooling chamber, wherein the slag tap combustion device for containing and removing harmful metals contained in coal ash by the ash itself, wherein the slag tap has a central part. A slag flow hole for communicating the combustion chamber with the slag cooling chamber, and a plurality of circulation gas return holes for communicating the combustion chamber and the slag cooling chamber around the slag flow hole. A driving gas injection nozzle for injecting driving gas toward the combustion chamber is mounted at the center of the return hole, and the circulating gas return hole extends the blowout portion on the combustion chamber side along the inner wall of the combustion chamber and the upper and lower steps. Slag tap combustion apparatus, characterized in that installed so as to be equal to the blowing direction of the burner and the char burner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212316A JP2989386B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Slag tap combustion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212316A JP2989386B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Slag tap combustion device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634106A JPH0634106A (en) | 1994-02-08 |
| JP2989386B2 true JP2989386B2 (en) | 1999-12-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5604038B2 (en) * | 2008-08-25 | 2014-10-08 | 株式会社日立製作所 | Reaction apparatus and reaction plant |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4212316A patent/JP2989386B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| JPH0634106A (en) | 1994-02-08 |
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