JPH0683756U - Gasification furnace slag emission status monitoring device - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 石炭ガス化設備において、溶融スラグがスラ
グホール（２）から排出される状況を正確に把握し、ガ
ス化炉（１）の安全運転に資すること。 【構成】 スラグホッパ（３）の冷却水中に設置した共
振型水中マイクロホン（９）により、溶融スラグの水中
落下凝固音を抽出し、その波形をモニターする。この
時、共振型水中マイクロホン（９）の共振周波数は溶融
スラグの水中落下凝固音の主成分に一致させておく。 (57) [Summary] [Purpose] In a coal gasification facility, to accurately grasp the situation where molten slag is discharged from the slag hole (2), and to contribute to the safe operation of the gasification furnace (1). [Composition] A resonance type underwater microphone (9) installed in the cooling water of the slag hopper (3) extracts the drop-solidification sound of the molten slag in water and monitors its waveform. At this time, the resonance frequency of the resonance type underwater microphone (9) is made to coincide with the main component of the underwater solidification sound of the molten slag.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は電力事業その他産業用の石炭ガス化設備に適用されるスラグ排出状況 の監視装置に関する。 The present invention relates to a slag emission status monitoring device applied to coal gasification equipment for electric power industries and other industries.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

図５は従来の石炭ガス化設備におけるスラグ排出状況監視装置の一例を示す概 念図である。火炉壁管（４）で周壁を構成される燃焼炉（１）にはバーナ（６） が設置されており、微粉炭とチャーが投入される。これら燃料中の灰分は、溶融 スラグとして燃焼炉（１）の底部に溜り、スラグホール（２）から下部のスラグ ホッパ（３）へ流れ落ちる。スラグホッパ（３）内には冷却水が漲られており、 流れ落ちた溶融スラグを冷却・固化して下部から系外へ排出するシステムを構成 している。 FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a conventional slag emission status monitoring device in a coal gasification facility. A burner (6) is installed in the combustion furnace (1) whose peripheral wall is formed by the furnace wall tube (4), and pulverized coal and char are charged therein. The ash content in these fuels accumulates as molten slag at the bottom of the combustion furnace (1) and flows down from the slag hole (2) to the slag hopper (3) below. Cooling water is poured inside the slag hopper (3), and constitutes a system that cools and solidifies the molten slag that has flowed down and discharges it from the bottom to the outside of the system.

【０００３】 このようなガス化設備においては、溶融スラグを確実にスラグホールから排出 することが重要であるので、これを監視するために従来はスラグホールの下方側 部にスラグホール監視テレビカメラ（７）を設置し、これにより撮影した像をテ レビモニタ（８）で目視して、状況監視を行なっていた。In such a gasification facility, it is important to reliably discharge the molten slag from the slag hole. Therefore, in order to monitor this, conventionally, a slag hole monitoring TV camera ( 7) was installed, and the image taken by this was visually observed on the television monitor (8) to monitor the situation.

【０００４】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

前記のような従来技術では、以下に述べる問題が発生する可能性がある。 １） スラグホール下方はダーティな雰囲気であるから、テレビカメラの視界 が悪く、スラグ排出状況を十分に把握できない。 In the above-mentioned conventional technique, the following problems may occur. 1) Since the atmosphere below the slag hall is dirty, the visibility of the TV camera is poor and it is not possible to fully understand the slag discharge status.

【０００５】 ２） テレビカメラにはシール用あるいは冷却用に冷空気を投入する必要があ る。ところが、このようにスラグホール下方へ冷空気を投入すると、その冷空気 によってスラグホールが冷却され、溶融スラグを冷却・固化させて、スラグの排 出をかえって阻害することになる。2) It is necessary to inject cold air into a television camera for sealing or cooling. However, when cold air is introduced below the slag hole in this way, the cold air cools the slag hole, and the molten slag is cooled and solidified, rather hindering the discharge of the slag.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、前記従来の課題を解決するために、燃焼炉内で発生した溶融スラグ を炉底に設けられたスラグホールから炉外に排出し、下方に設けられたスラグホ ッパの冷却水中に落下させて処理する石炭ガス化炉の排出系統において、上記ス ラグホッパの冷却水中に設置され溶融スラグの水中落下凝固音の主成分を共振周 波数とする共振型水中マイクロホンと、同共振型水中マイクロホンの出力波形を モニターする手段とを備えたことを特徴とするガス化炉のスラグ排出状況監視装 置を提案するものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention discharges molten slag generated in the combustion furnace from the slag hole provided at the bottom of the furnace to the outside of the furnace, and cools it in the cooling water of the slag hopper provided below. In a coal gasification furnace discharge system that drops and processes, a resonance-type underwater microphone that is installed in the cooling water of the slag hopper and that has a resonance frequency that is the main component of the drop-solidification sound of molten slag in water, and a resonance-type underwater microphone. The present invention proposes a device for monitoring the slag emission status of a gasifier, which is equipped with means for monitoring the output waveform of the gasification furnace.

【０００７】[0007]

【作用】[Action]

スラグホールから流れ出した溶融スラグは、すべてスラグホッパ内の冷却水中 へ落下してくるから、この落下凝固音の周波数付近に固有振動数を設定した共振 型水中マイクロホンで水中の音を連続的に検知することによって、スラグホール からスラグが排出されているかどうかを監視することができる。また、この水中 で検出された音は、落下してくるスラグの量，大きさ，温度などによっても異な るから、データを分析，蓄積することにより、スラグ排出状況をある程度正確に モニターすることができる。 All of the molten slag flowing out of the slag hole falls into the cooling water in the slag hopper, so the underwater sound is continuously detected by a resonant hydrophone with a natural frequency set near the frequency of this drop solidification noise. By doing so, it is possible to monitor whether slag is being discharged from the slag hole. Also, the sound detected in this water varies depending on the amount, size, temperature, etc. of the falling slag, so by analyzing and accumulating the data, the slag discharge status can be monitored to some extent accurately. it can.

【０００８】[0008]

【実施例】【Example】

図１は本考案の一実施例を示す概念図、図２は本実施例に用いられる共振型マ イクロホンの一例を示す内部正面図、図３は図２の III−III 矢視断面図である 。また図４は本実施例で得られた溶融スラグの水中落下凝固音波形を例示する図 である。 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an internal front view showing an example of a resonance type microphone used in this embodiment, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. . Further, FIG. 4 is a diagram illustrating an underwater drop solidification sound waveform of the molten slag obtained in this example.

【０００９】 本実施例においては、スラグホッパ（３）内の冷却水中に、共振周波数を溶融 スラグの水中落下凝固音の主要周波数成分にチューニングした共振型水中マイク ロホン（９）を設置して、スラグホール（２）から水中へ落下してくる溶融スラ グの落下音から水中落下凝固音を抽出・検出する。その水中落下凝固音はリード 線（１０）により系外の増幅器（１１）へ接続し、その出力波形をオシロスコー プ（１２）等のモニターで監視する。共振型水中マイクロホン（９）は、保護の ためにガイドパイプ（１３）内に取り付け、そのガイドパイプ（１３）には冷却 のために冷却水を流している。In this embodiment, a resonance type underwater microphone (9) whose resonance frequency is tuned to the main frequency component of the underwater solidification sound of the molten slag is installed in the cooling water in the slag hopper (3). The sound of solidification falling in water is extracted and detected from the sound of the molten slag falling into the water from the hole (2). The underwater drop solidification sound is connected to an amplifier (11) outside the system by a lead wire (10), and the output waveform is monitored by a monitor such as an oscilloscope (12). The resonance type underwater microphone (9) is installed in the guide pipe (13) for protection, and cooling water is flowed through the guide pipe (13) for cooling.

【００１０】 共振型水中マイクロホン（９）は、最近各方面で利用されるようになったモー ド選択型で、高次モードの出力が小さくなるよう考慮されている。そして図２お よび図３に示されるように、振動板支持枠（１５）の内側に薄板の振動板（１６ ）を有し、その振動板（１６）の両面には圧電フィルム（１７）を貼付した構成 となっている。圧電フィルム（１７）は、振動板（１６）の１次モードに対して 大きな応答を示すように、ダイヤ形に近い形状となっている。また圧電フィルム （１７）を貼付した振動板（１６）と振動板支持枠（１５）を含む上述の構成全 体が、防水のためにゴム（１８）でモールドされている。The resonance type underwater microphone (9) is a mode selection type which has recently come to be used in various fields, and it is considered that the output of the higher order mode becomes small. As shown in FIGS. 2 and 3, a thin diaphragm (16) is provided inside the diaphragm support frame (15), and piezoelectric films (17) are provided on both sides of the diaphragm (16). The structure is attached. The piezoelectric film (17) has a shape close to a diamond shape so as to show a large response to the first-order mode of the diaphragm (16). Further, the above-mentioned whole structure including the diaphragm (16) to which the piezoelectric film (17) is attached and the diaphragm support frame (15) is molded with the rubber (18) for waterproofing.

【００１１】 振動板（１６）の両面に貼付された圧電フィルム（１７）間の電位差をリード 線（１９）で取り出すことにより、振動板の固有振動数成分近傍の水中音を検出 することができる。こうして得られた図３に例示するような溶融スラグの水中落 下凝固音波形から、溶融スラグの落下を容易に知ることができる。By extracting the potential difference between the piezoelectric films (17) attached to both sides of the diaphragm (16) with the lead wire (19), it is possible to detect the underwater sound near the natural frequency component of the diaphragm. . The drop of the molten slag can be easily known from the underwater solidification sound waveform of the molten slag as illustrated in FIG. 3 thus obtained.

【００１２】[0012]

【考案の効果】[Effect of device]

本考案により、スラグホールから溶融スラグが排出される状況を正確に把握す ることができる。これは石炭ガス化炉を安全に運転する上で、非常に重要なこと である。 According to the present invention, it is possible to accurately grasp the situation where molten slag is discharged from the slag hole. This is very important for safe operation of the coal gasifier.

【００１３】 また、テレビカメラのように使用する冷却空気によってスラグホールを冷却し てスラグの排出を阻害することもない。 そして電気信号によりスラグの排出状況を正確に検出できるから、異常監視へ の応用も容易になる。Further, unlike the television camera, the slag hole is not cooled by the cooling air used and the discharge of the slag is not hindered. Moreover, since the discharge status of the slag can be accurately detected by the electric signal, the application to abnormality monitoring becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は本考案の一実施例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of the present invention.

【図２】図２は上記実施例に用いられる共振型マイクロ
ホンの一例を示す内部正面図である。FIG. 2 is an internal front view showing an example of a resonance type microphone used in the above embodiment.

【図３】図３は図２の III−III 矢視断面図である。3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.

【図４】図４は上記実施例で得られた溶融スラグの水中
落下凝固音波形を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an underwater drop solidification sound waveform of the molten slag obtained in the above example.

【図５】図５は従来の石炭ガス化設備におけるスラグ排
出状況監視装置の一例を示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a conventional slag emission status monitoring device in a coal gasification facility.

【符号の説明】 （１） 燃焼炉（コンバスタ） （２） スラグホール （３） スラグホッパ （４） 火炉壁管 （５） 火炉下部管寄せ （６） バーナ （７） スラグホール監視テレビカメラ （８） テレビモニター （９） 共振型水中マイクロホン （１０） リード線 （１１） 増幅器 （１２） オシロスコープ （１３） ガイドパイプ （１４） コンプレッションフィッティング （１５） 振動板支持枠 （１６） 振動板 （１７） 圧電フィルム （１８） モールドゴム （１９） リード線[Explanation of symbols] (1) Combustion furnace (combustor) (2) Slag hole (3) Slag hopper (4) Furnace wall tube (5) Lower furnace heading (6) Burner (7) Slag hole monitoring TV camera (8) TV monitor (9) Resonant underwater microphone (10) Lead wire (11) Amplifier (12) Oscilloscope (13) Guide pipe (14) Compression fitting (15) Vibration plate support frame (16) Vibration plate (17) Piezoelectric film ( 18) Molded rubber (19) Lead wire

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 燃焼炉内で発生した溶融スラグを炉底に
設けられたスラグホールから炉外に排出し、下方に設け
られたスラグホッパの冷却水中に落下させて処理する石
炭ガス化炉の排出系統において、上記スラグホッパの冷
却水中に設置され溶融スラグの水中落下凝固音の主成分
を共振周波数とする共振型水中マイクロホンと、同共振
型水中マイクロホンの出力波形をモニターする手段とを
備えたことを特徴とするガス化炉のスラグ排出状況監視
装置。1. A coal gasification furnace for discharging molten slag generated in a combustion furnace from a slag hole provided at the bottom of the furnace to the outside of the furnace and dropping it into cooling water of a slag hopper provided below for processing. In the system, a resonance type underwater microphone that is installed in the cooling water of the slag hopper and has the resonance frequency of the main component of the underwater drop solidification sound of the molten slag, and a means for monitoring the output waveform of the resonance type underwater microphone are provided. Characteristic gasifier slag discharge status monitoring device.