JPH08500389A - ガス化装置用の円形スラグタップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 反応容器（１２）と、この反応容器（１２）を囲む関係で設置した圧力容器（１４）とを包含する加圧式ガス化装置用のスラグタップ装置（２０）である。スラグタップ装置（２０）は、スラグを反応容器（１２）から排出するスラグタップ部分（６２，６４）と、このスラグタップ部分（６２，６４）を反応容器（１２）内に支持した関係で取付ける取付け装置（６６，６８）と、スラグタップ部分（６２，６４）に接続されて、水をこのスラグタップ部分に導入する水入口装置（７２）と、スラグタップ部分（６２，６４）に接続されて、このスラグタップ部分を通過した後の水をスラグタップ部分から排出する水出口装置（７４）と、スラグタップ部分（６２，６４）より下でこのスラグタップ部分と間隔を置いた関係で反応容器（１２）内に支持した関係で取付けられ、スラグタップ部分（６２，６４）から排出された後のスラグを受け入れて急冷するスラグタンク（８０）と、このスラグタンク（８０）に接続され、スラグタンク（８０）内で急冷にさらされた後のスラグをスラグタンク（８０）から排出する排出装置（８２）とを包含する。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス化装置用の円形スラグタップ 発明の背景 本発明は、石炭ガス化装置、更に詳細には、加圧式石炭ガス化装置用の円形ス ラグタップに関する。 アメリカ合衆国の政府は、契約番号ＤＥ−ＦＣ２１−９０ＭＣ２６３０８によ り本発明についての権利を有する。 化石燃料燃焼式発電設備の煙突から放出される大気汚染物質の放出レベルを制 限する現在の、政府による大気汚染基準のために、燃料をクリーンに燃焼させる ことが緊急に必要とされている。この問題を明らかに解決する方法は、粒状物質 及びイオウの含有量が少ない燃料を燃焼させて、ＮＯｘの放出を最小にすること である。しかしながら、このような燃料は、比較的不足しており、また比較的高 価でもある。 特に、確認されている基本的なエネルギー資源が主として石炭であるアメリカ 合衆国において、上記の問題を解決するひとつの方法は、石炭をガス化し、これ により、蒸気発生装置及び同種の装置で燃焼させるのに適当な燃料ガス、又は統 合ガス化結合サイクル（ＩＧＣＣ）システムの一部分であるガスタービンで燃焼 させるのに適当な燃料ガスを生成することである。一 般的に言えば、石炭のガス化とは、石炭を高温で酸素含有ガス及び水蒸気と反応 させ、これにより、主として一酸化炭素（ＣＯ）及び水素（Ｈ₂）を含有して、 燃料ガスとして用いるのに適当であるガスを生成することである。 現在まで、石炭のガス化を行う目的のために用いられている方法は、便宜上、 次の３つの種類に分けることができる。 １．塊炭が火格子又は他の手段上に支持され、ガス及び石炭の流れが並流式又 は向流式である固定床式ガス化。 ２．粉砕した又は微細な石炭がガス化媒体によって流動化され、これにより、 沸騰した液体として目に見える拡大された燃料床を形成する流動床式ガス化。 ３．微細な石炭がガス化媒体中に懸濁され、これにより、微細な石炭粒が直線 的又はうず巻パターンでガス化媒体と共に動く懸濁式又は同伴式ガス化。 かつては、経済性の点で固定床式ガス化装置が多くの注目を集めていた。これ について、固定床式ガス化装置の経済的に望ましい特徴は次のとおりである。す なわち、本質的に炭素変化比（carbon conversion ratio）が比較的高いこと、 またガス製造単位当たり要求されるガス発生炉容積が小さいという事実、及びそ の使用に関連して要求される燃料の調製が少量であるという事実である。 限定することなく、単なる例示として述べれば、固定床式ガス化装置の一例と しては、同一出願人に係る米国特許第３，９２０，４１７号（発明の名称：炭素 質物質のガス化法；１９７５年１１月１８日発行）に開示されたものがある。こ の米国特許第３，９２０，４１７号の教示によれば、ダウンドラフト型の固定床 式ガス化装置において、炭素質燃料を遊離酸素及び水蒸気と反応させることによ り、清浄な低ＢＴＵ燃料ガスを製造する方法が提供される。すなわち、ガス化し ようとする物質が固定床式ガス化装置にその上方端から導入され、ここで該固定 床式ガス化装置の下方区域からの熱いガスの流れによって前記物質が予熱、乾燥 されるとともに、脱揮発性物質処理される。熱いガスの流れは、上方に引っ張ら れ、固定床式ガス化装置からその上方端で取り出される。この上方に向って流れ るガスは、また、固定床式ガス化装置の酸化区域内において炭素質燃料物質の着 火レベルを所定レベルに維持するためにも作用する。固定床式ガス化装置の上方 端から取り出されるガス（炭素質物質から放出された揮発性物質を含有する）の 一部分は、固定床式ガス化装置の酸化区域（揮発性物質を価値ある炭化水素化合 物に熱分解させるのに充分な高い温度となっている）に再導入される。ついで、 炭素質燃料物質は固定床式ガス化装置の軸を通して下方に動くため、連続して酸 化区域及び還元区域を通過し、かつこれらの区域でそれぞ れ、空気又は他の遊離酸素含有ガス及び水蒸気が固定床式ガス化装置に導入され る。これにより生ずる反応により、炭素質燃料物質及び他の反応体は固定床式ガ ス化装置の軸に達する白熱のチャーマトリックス、ガス状生成物（その性質は固 定床ガス化装置のレベルに左右される）、及び溶融スラグに変化する。 以上述べた固定床式ガス化装置の設計についてのその後の変更によれば、固定 床式ガス化装置と協同するように第２の段階が付加されており、このような変更 例は、同一出願人に係る米国特許第４，０６９，０２４号（発明の名称：２段階 ガス化装置；１９７８年１月１７日発行）に開示されている。この米国特許第４ ，０６９，０２４号の教示によれば、例えば前述の米国特許第３，９２０，４１ ７号に開示されたタイプの固定床式ガス化装置において生成される低ＢＴＵ含量 合成ガスの改良に向けられ、いわゆる「噴流床」型の直列に接続された熱分解器 を有する第２の段階が付加され、この第２の段階で、固定床式ガス化装置からの 熱い合成ガスは熱い炭素質チャージ及び石灰と接触させられ、その高い顕熱を利 用して冷たい、より高いＢＴＵの生成物が生成される方法及び装置が提供される 。このような生成において、反応はチャージのいくらかの炭素とガス中の水素と の間で生じ、使用部位に案内される前にガスの炭化水素含量が増大し、一方、石 灰はイオウと反応し、ガス中のイオウ物質を除去しないまでも 低減させる。そして、チャーの残りのチャージは脱揮発性物質処理された後、固 定床式ガス化装置に送給され、ここで熱い酸化剤及び水蒸気が添加されて、より 多くの合成ガスが生成され、この合成ガスは炭素質チャージ及び石灰との反応の ために前述の第２の段階、すなわち熱分解器に戻される。 次に、同伴式（すなわち、懸濁式）ガス化法について述べれば、従来技術の中 にその幾つかの例が見られる。例えば、同伴式ガス化法の１つの例が、同一出願 人に係る米国特許第４，１５８，５５２号（発明の名称：同伴流動式石炭ガス化 装置；１９７９年６月１９日発行）に開示されている。この米国特許第４，１５ ８，５５２号の教示によれば、次のようにして高温度レベルの生成ガスが生成さ れる。すなわち、初めにチャーを空気で燃焼させる。その直後、追加のチャーを 、これら炭素粒のガス化のために高温の燃焼ガス流に導入する。ついで、吸熱ガ ス化反応（ガスを冷却させる）につづいて、新たな石炭を導入し、これにより、 この石炭を比較的低い温度で脱揮発性物質処理するものであり、したがって低温 の熱を使用する。その後、同伴されたチャー粒をガス流から除去し、ガス化装置 に再導入する。前述した新たな石炭の低温での脱揮発性物質処理は、石炭ガス化 法を効果的に続けるのには不充分なレベルのガス温度で行われる。したがって、 利用できる熱の多くが石炭ガス化作用の基本的な目的（この 目的は、もちろん、最高の適正な発熱量を有するガスを生成することにある）の ために用いられる。 同伴ガス化法の他の例が、同一出願人に係る米国特許第４，３４３，６２７号 （発明の名称：２段階石炭ガス化装置の作動法；１９８２年８月１０日発行）に 開示されている。この米国特許第４，３４３，６２７号の教示によれば、当該発 明の目的は、増大された発熱量を有するガスを生成する能力を高めることにより 、同伴流動式ガス化装置の有効性を増大させることにある。そして、これを実行 するに当たっては、石炭源から還元区域に導入しようとする追加の石炭を該還元 区域に運ぶための運搬用媒体として、水蒸気を使用する。この水蒸気は、還元区 域に入ると、追加の石炭と反応して一酸化炭素及び水素を生成する。したがって 、空気又は不活性ガスが運搬用媒体として使用される場合における生成ガスの発 熱量の低下よりはむしろ、水蒸気は反応して追加の一酸化炭素及び水素を生成し 、これにより、還元区域で生成される生成ガスの発熱量が増大する。更に、運搬 用媒体として水蒸気を使用することにより、石炭源と還元区域との間の輸送ライ ンでの爆発の可能性が排除される。 同伴式ガス化法の更に他の例が、同一出願人に係る米国特許第４，６１０，６ ９７号（発明の名称：圧力格納チャンバーへの生成ガスのリサイクルを伴う石炭 ガス化システム；１９８６年９月９日発行）に開示され ている。この米国特許第４，６１０，６９７号の教示によれば、ガスタービン− 発電機での使用に適当なクリーンで粒状物を含有しない燃料ガス、又はメタン化 法又は他の化学法用のフィードストックを製造するための加圧式石炭ガス化装置 が提供される。このガス化装置は、内方の水冷チャンバー（ここでガス化反応が 行われる）を囲む第１の圧力格納チャンバーと、ガス化反応によって生成された ガスを冷却するための生成ガス熱交換器を囲む第２の圧力格納チャンバーと、こ れらの第１と第２の圧力格納チャンバー間に延び、外方の圧力収容壁及び生成し たガスを第１の圧力格納チャンバーの水冷チャンバー（ガス化容器）から第２の 圧力格納チャンバーの熱交換器へ導くための内方の水冷輸送ダクトを有する導管 とを包含する。そして、水冷チャンバーから成るガス化容器は、ガス化反応によ って生成された溶融スラグを除去するために、その底部に設置されたスラグタッ プを包含する。また、第１の圧力格納チャンバーと水冷チャンバー（ガス化容器 ）との間の熱膨張の差は、これらチャンバー間に設けられた水シールにより、こ れらチャンバー間のシールを失うことなしに、それ故これらチャンバー間の環状 隙間へのガス漏れを生じさせることなしに、処理される。 同伴式ガス化法の更に他の例が、同一出願人に係る米国特許第４，６８０，０ ３５号（発明の名称：２段階スラッギングガス化装置；１９８７年７月１４日発 行） に開示されている。この米国特許第４，６８０，０３５号の教示によれば、ガス を頂部の開口まで上向きに流れせしめる垂直方向に細長いガス化チャンバーを有 する２段階石炭ガス化装置が提供される。このガス化チャンバーの壁を構成する 管は、チャンバーの底部の中心に設置されるスラグタップ開口を形成する。そし て、ガス化装置の下方部分は燃焼区域であり、ここで燃料導入ノズルが石炭を燃 焼支持空気と共に接線方向で導入し、その燃焼により熱源が与えられ。また、ガ ス化装置の上方部分は還元区域であり、ここで追加の燃料が導入され、ガス化さ れる。燃焼区域と還元区域との間の中心には、バッフルが設置されている。この バッフルは平面面積がタップ開口よりも大きく、バッフルのまわりに落下するス ラグがスラグタップ開口から多少距離を離れたところに落ちるように配置されて いる。この中心に設置されたバッフルは、燃焼器から還元器への放熱ロスを最少 にするとともに、ガス化チャンバーの中心部分を閉塞してガスが還元区域から下 へ引き戻らないようにし、かつ強制的にスラグを還元区域から落下させてスラグ タップ開口の外方位置で燃焼器に入るようにし、これによりスラグがスラグタッ プ開口に達する前に実質的に加熱される時間を得ることができるようにする。 上述の如く参照した各種の米国特許の教示にしたがって構成されたガス化装置 は、それぞれ、その意図し た目的を達成するように機能することが説明されてはいるが、それにもかかわら ず、従来技術にあって、その使用の増大を図るためには、かかるガス化装置の更 なる改良が望まれることは明らかである。 特に、従来の技術において、ガス化装置用の新規でかつ改良されたスラグタッ プ装置が求められているのは明らかである。すなわち、１９９０年代において、 低コストで効率の良い発電装置は結合サイクルプラントでガス化装置を用いるこ とであるという考えが広く持たれている。そして、このようなガス化方法の全体 にとって欠くことのできない一部分として、ガス化装置はすべての灰を一般にス ラグと称されている溶融灰に変えることがある。このスラグは、環境的に許容で きない廃棄生成物であり、ガス化容器の底部から排出される。この場合、ガス化 容器の下方部分内の温度は通常約１６５０℃（３０００゜Ｆ）である。したがっ て、スラグをガス化容器から確実に取り出すためには、すなわちスラグを確実に 湯出し（タップ）するためには、適切に設計された湯出口すなわちタップホール が必要とされる。また、作動状態及び石炭灰の性質などの広い範囲にわたって確 実なスラグの排出を提供するためには、いろいろな特別の対策が要求される。 また、従来の技術において、特に、下記に述べるような多数の特徴を有する新 規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装置が求められていることも明ら かである。すなわち、第１の特徴は、新規でかつ改良されたスラグタップ装置が 、好適には、自己支持構成を持つことができることである。第２の特徴は、新規 でかつ改良されたスラグタップ装置が、好適には、スラグタップホールの直径を 例えばスラグの粘度及び流れ速度などのスラグの流動条件を考慮して設定するこ とができることである。第３の特徴は、新規でかつ改良されたスラグタップ装置 が、好適には、複数の区域の形であり、その結果、スラグタップの首部分を人道 として利用してガス化容器の内部に接近し、これらの区域を互いに取外して、ガ ス化容器の床に沿って動かすことができることである。第４の特徴は、新規でか つ改良されたスラグタップ装置が、好適には、スタッド付きの管をスラグ接触表 面にわたって用いることができ、これにより、スラグを凝固させて熱伝達バリヤ 及び耐腐食・耐侵食性表面を形成し、スラグタップの母材の鋼を保護することが できることである。第５の特徴は、新規でかつ改良されたスラグタップ装置が、 好適には、ステンレス鋼製の滴下縁を有し、これにより、良好なスラグ分離を行 うことができることである。第６の特徴は、新規でかつ改良されたスラグタップ 装置が、好適には、その水入口及び出口管をタップホールから離し、すなわち滴 下縁の領域から離し、これにより、スラグが集まる滴下縁近くの管表面が多くな るのを排除することができることである。第７の特徴は、 新規でかつ改良されたスラグタップ装置が、好適には、スラグタップ部分を工場 で製作でき、その後現場で最少の作業量でもって取付けることができることであ る。 したがって、本発明の目的は、新規でかつ改良されたガス化装置用スラグタッ プ装置を提供することにある。 本発明の他の目的は、スラグタップ装置が自己支持構成である新規でかつ改良 されたガス化装置用スラグタップ装置を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、スラグタップ装置がスラグタップの直径を例えばス ラグの粘度及び流れ速度などのスラグの流動条件を考慮して設定することができ る新規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装置を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、スラグタップ装置が複数の区域の形であり、その結 果、スラグタップの首部分を人道として利用してガス化容器の内部に接近し、こ れらの区域を互いに取外して、ガス化容器の床に沿って動かすことができるよう にした新規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装置を提供することにあ る。 本発明の更に他の目的は、スタッド付きの管がスラグ接触表面にわたって用い られ、これにより、スラグを凝固させて熱伝達バリヤ及び耐腐食・耐侵食性表面 を形成し、スラグタップの母材の鋼を保護することが できるようにした新規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装置を提供す ることにある。 本発明の更に他の目的は、スラグタップ装置がステンレス鋼製の滴下縁を有し 、これにより、良好なスラグ分離を行うことができるようにした新規でかつ改良 されたガス化装置用スラグタップ装置を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、スラグタップ装置の水入口及び出口管がタップホー ルから離され、すなわち滴下縁の領域から離され、これにより、スラグが集まる 滴下縁近くの管表面が多くなるのを排除できるようにした新規でかつ改良された ガス化装置用スラグタップ装置を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、スラグタップ装置のスラップタップ部分を工場で製 作でき、その後現場で最少の作業量でもって取付けることができるようにした新 規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装置を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、新しく設置されるガス化装置に用いるのに適当では あるが、既設のガス化装置の改装に用いるのにも等しく適当であることを有益な 特徴とした新規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装置を提供すること にある。 本発明の更に他の目的は、設置するのに比較的費用がかからず、また構成も比 較的簡単であり、更に作動 も信頼できることを有益な特徴とした新規でかつ改良されたガス化装置用スラグ タップ装置を提供することにある。 発明の概要 本発明によれば、ガス化装置の作動中に生成されたスラグをガス化装置の底部 から排出するように機能する新規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装 置が提供される。このスラグタップ装置は、ガス化装置内に設置され、スラグが 滴下縁から分離するまでスラグを高熱束区域に保持することができる。このよう にして、スラグタップ装置はスラグの流動状態を維持して、スラグがガス化装置 の水壁に衝突することがないようにし、これにより、スラグが凝固することを防 止するとともに、スラグの凝固により生じる他のスラグ排出の問題を防止するこ とができる。 また、本発明の一実施例によれば、スラグタップ装置は、曲りくねったヘビ状 の様な形に配列されている管から成る第１の半円形の管区域と、同じく曲りくね ったヘビ状の様な形に配列されている管から成る第２の半円形の管区域とを包含 する。これらの第１及び第２の半円形の管区域は、ともに、ガス化装置の床上に 支持されている。また、本発明のこの実施例によるスラグタップ装置は、第１の 半円形の管区域と第２の半円形の管区域とを組合わせて、それらの中央部にタッ プホールを形成させる構成とする支持チャネルを包含 する。更に、本発明のこの実施例によれば、スラグタップ装置は、第１の半円形 の管区域と第２の半円形の管区域とを一緒にボルトなどにより締結して、それら の間の動きを防止する締結装置を包含する。更に他に、本発明のこの実施例によ れば、水が第１及び第２の半円形の管区域の各々にそれらの外周部から入り、そ れから、第１及び第２の半円形の管区域の各々の中間部に近いところから出てい くようになっており、これにより、スラグタップ装置の滴下縁の領域が局部的な スラグの凍結及びこれにより生じるスラグタップの詰りを起させる不必要な水冷 表面とならないようにすることができる。 本発明の他の実施例によれば、スラグタップ装置は中央部に形成されているタ ップホールを有する単一の円形の管区域を包含する。また、本発明のこの実施例 によれば、単一の円形の管区域の管は曲りくねったヘビ状の様な形であってかつ 階段の様な形に配列され、これによりタップホールから見て各管は約１５°の角 度で上向きに傾斜されている。更に、本発明のこの実施例によれば、水が単一の 円形の管区域にその外周部から入るとともに、この外周部から出ていくようにな っており、この場合においても、これにより、スラグタップ装置の滴下縁の領域 が局部的なスラグの凍結及びこれにより生じるスラグタップの詰りを起させる不 必要な水冷表面とならないようにすることができる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明にしたがって構成したスラグタップ装置を包含するガス化装置 の概略図である。 図２は、図１に示したガス化装置の反応容器のスラグタップ装置部分の拡大側 面図であって、本発明にしたがって構成したスラグタップ装置の一実施例を示す 。 図３は、本発明にしたがって構成して図２に示したスラグタップ装置の実施例 の一部分の底面図である。 図４は、図１のガス化装置の反応容器のスラグタップ装置部分の拡大断面図で あって、本発明にしたがって構成したスラグタップ装置の他の実施例を示す。 図５は、図４に示したスラグタップ装置の実施例の一部分の平面図であって、 単体構成の形に本発明にしたがって構成したスラグタップ装置を示す。 図６は、図４に示したスラグタップ装置の実施例の一部分の平面図であって、 非単体構成の形に本発明にしたがって構成したスラグタップ装置を示す。 好適な実施例の説明 図面特にその図１を参照するに、図１には本発明にしたがって構成され、参照 符号１０によって総括的に示されている加圧式ガス化装置が示されている。この 図１を参照すると最も良く理解できるように、加圧式ガス化装置１０は、参照符 号１２によって総括的に示されている第１の容器、すなわち反応容器と、参照符 号１４によって総括的に示されている第２の容器、す なわち圧力容器と、参照符号１６によって総括的に示されている分離装置と、参 照符号１８によって総括的に示されている水シール装置と、参照符号２０によっ て総括的に示されているスラグタップ装置とを包含する。 本発明の好適な実施例によれば、反応容器１２は、図１に参照符号２２によっ て示されている壁が多数の管から成り、これらの管を通して流体が流れるように され、かつこれらの管は例えば融接によって相互に接続され、これにより圧力容 器１２が気密、融接構造の水冷管壁囲いを形成する構成とされ、この構成は事業 用電気ボイラの構成と同じである。事業用電気ボイラの方法と同じ方法により、 反応容器１２の壁２２を構成する管を通して流れる水が蒸気に変換されることに よって、蒸気が反応容器１２の壁２２内で発生させられる。この蒸気は、それか ら、反応容器１２自体の内部での使用、及び／又は例えば発電プラントで発電す るための反応容器１２の外部での使用に用いられる。しかしながら、反応容器１ ２の主たる機能は、反応容器１２内で発生させた熱によって反応容器１２内で石 炭のガス化を行うことにあるので、反応容器１２はスラグ層が反応容器１２の壁 ２２の内表面に保持されるようにされている。このスラグ層は、反応容器１２の 水壁２２の熱吸収を反応容器１２内に発生した全体の熱の少ない割合に制限する ものである。 図１を更に参照するに、ここに示した反応容器１２は２つの相互接続された区 域、すなわち参照符号２４及び２６によって反応容器１２の底部及び頂部に示さ れている２つの段に分けられている。これらの段２４及び２６は、以後の参照を 容易にするために、ここに第１の段２４及び第２の段２６と言及する。最後に、 反応容器１２はその実際の物理的外形の点からは長さは連続しており、反応容器 １２は２つの段、すなわち第１の段２４及び第２の段２６を包含し、これらの段 間の境界は参照を容易にするために参照符号２８によって示されている想像上の 点線を用いて簡単に示されており、したがって、この図１に用いられている点線 ２８は反応容器１２内において第１の段２４が終るところであるとともに第２の 段２６が始まるところの大体の位置を示すために単に示されていることを、はっ きりと理解すべきである。 多段式ガス化装置、例えば図面の図１に示されている加圧式ガス化装置１０に より実施される石炭ガス化方法にしたがって、石炭は、図１にそれぞれ参照符号 ３０及び３２によって示されるように、反応容器１２の２つの区域内に導入され る。これらの区域の一方、例えば反応容器１２の第１の段２４として図１に示さ れている区域は、ガス温度が灰溶融温度よりも高い、反応容器１２の底部の熱い 区域とされている。図１に参照符号３０によって示されている多少の石炭粒子と 、 図１に参照符号３４によって示されている多量の空気とが、反応容器１２の底部 区域すなわち第１の段２４に導入され、この底部区域のガス温度を上昇させるた めに要求される熱を供給する。また、図１に参照符号３６によって示されている 、多少の炭素及び灰を含む再循環チャーを、この底部区域すなわち第１の段２４ 内に導入することができ、ここでチャーに含まれている炭素はガス化され、また 石炭粒子３０，３２及び再循環チャー３６からそれぞれ生成された灰は溶融され 、スラグとなって後述する方法によりスラグタップ装置２０を通して反応容器１ ２から流出する。 反応容器１２の他方の区域、すなわち第２の段２６においては、残りの石炭粒 子すなわち図１に参照符号３２によって示されている炭素粒子と、可能な限り少 ない空気とが、反応容器１２の底部区域すなわち第１の段２４内で発生してこの 第２の段２６にやって来た熱いガス中に導入される。これらの熱いガスは、反応 容器１２の第２の段２６を通して流れるにつれて、反応容器１２の第２の段２６ に導入された石炭粒子３２を脱揮発性物質処理し、それからこれらの脱揮発性物 質処理された石炭粒子３２と反応してガス化を行い、ＣＯ，ＣＯ₂，Ｈ₂及びＨ₂ Ｏを生成する。 次に、石炭粒子３０及び３２を加圧式ガス化装置１０の反応容器１２に供給す る方法、及び空気３４を加圧式ガス化装置１０の反応容器１２に供給する方法に 供 給する方法について説明する。この説明の目的のために、特に図面の図１がまた 参照される。図１に示されているように、参照符号３８によって示されている粉 砕機が設けられている。粉砕の技術分野の当業者に周知の方法にしたがって、粉 砕機３８は、粉砕のために粉砕機３８に供給された石炭を、加圧式ガス化装置１ ０の反応容器１２に導入するのに望まれるサイズの石炭粒子にまで小さくする。 説明を続けるに、粉砕機３８は、図１に参照符号４０によって示される燃料ダク トの手段により反応容器１２の第１の段２４に相互接続されているとともに、図 １に参照符号４２によって示されている燃料ダクトの手段により反応容器１２の 第２の段２６に相互接続されている。図面での明瞭な説明を維持するために図示 されていない通常の形の導入装置が、石炭粒子３０を燃料ダクト４０から反応容 器１２の第１の段２４に導入することを行う目的のために、及び石炭粒子３２を 燃料ダクト４２から反応容器１２の第２の段２６に導入することを行う目的のた めに、使用される。 図面の図１を更に参照するに、図１に参照符号４４によって示されているファ ンが設けられている。空気は、このファン４４から粉砕機３８に図１に参照符号 ４６によって示されている空気ダクトの手段により供給される。このファン４４ から粉砕機３８に空気ダクト４６を通して供給された空気は、粉砕の技術分野の 当業者に周知の方法にしたがって、石炭粒子３０及び３２をそれぞれ空気流れに より輸送することを行う目的のために使用される。更に、図面の図１を参照して 見ることができるように、反応容器１２の第１の段２４に導入される空気３４は ファン４４からこの反応容器１２の第１の段２４に図１に参照符号４８によって 示されている空気ダクトを通して供給される。この空気ダクト４８を通して反応 容器１２の第１の段２４に供給される空気３４は、反応容器１２の第１の段２４ に導入された石炭粒子３０の燃焼を支持するのに必要とされる空気である。図面 での説明を明瞭に維持するために図示されていない通常の形の導入装置が、空気 ３４を空気ダクト４８から反応容器１２の第１の段２４に導入することを行う目 的のために、使用される。 加圧式ガス化装置１０の反応容器１２を再び参照するに、前述したように、石 炭粒子３０は反応容器１２の第１の段２４に導入される。反応容器１２に導入さ れる石炭粒子の約３分の２が、石炭粒子３０として第１の段２４に入る。続いて 、再び前述したように、反応容器１２の第１の段２４内での石炭粒子３０の燃焼 を行うために必要とされる空気３４は、ファン４４から空気ダクト４８を通して 供給された後反応容器１２の第１の段２４に導入される。反応容器１２の第１の 段２４内での石炭粒子３０の燃焼は、この第１の段２４内に通常約１６５０℃（ 約３０００゜Ｆ）程度の温度 を作るように設計される。このような温度は、所望されるガス化反応が行われる のを可能にする目的のために十分であることがわかっている。 反応容器１２の第１の段２４内での石炭粒子３０及び空気３４の燃焼により発 生した熱いガスは、反応容器１２内を上昇し、反応容器１２の第１の段２４を去 って、第２の段２６に入る。前述したように、石炭粒子３２すなわち反応容器１ ２に供給される石炭粒子の残りの３分の１の石炭粒子３２は、反応容器１２の第 ２の段２６に導入される。この石炭粒子３２は、石炭粒子３０の場合について前 述したと同じ方法によって、反応容器１２の第２の段２６に燃料ダクト４２を通 して輸送される。石炭粒子３２のガス化は、反応容器１２の第２の段２６内で行 われる。反応容器１２の第２の段２６内に存在し石炭粒子３２のガス化を行う温 度は、９３０℃（１７００°Ｆ）以上である。反応容器１２内で生じるガス化反 応は吸熱を伴ない、反応容器１２内の温度が反応速度が非常に遅くなる値まで降 下するまで、すなわち反応容器１２内の温度が反応容器１２内での所望するガス 化反応を有効に支持するのに非常に低くなるまで、ガス化反応は続く。しかしな がら、反応容器１２に発生する温度がより高ければ、この反応容器内で生じる所 望するガス化反応がより速くなることに注意すべきである。反応容器１２内の温 度が９３０℃（１７００゜Ｆ）以下に降下したときには、未 燃炭素と灰との混合物から成って乗ってくるチャーを伴なう生成ガス流れの形の ガスが、図面の図１に参照符号５０を用いて示されているように、反応容器１２ を去る。 なおもチャーが乗っている生成ガス流れは、図１に参照符号５０によって示さ れているように、反応容器１２から分離装置１６へ流れる。分離装置１６は、生 成ガス流れに乗っているチャーをこの生成ガス流れから分離するサイクロン又は 他の同様な適当な装置とされる。生成ガス流れから分離されたチャーは、それか ら、図面成の図１に参照符号５２によって示されるように、分離装置１６から出 る。同様に、分離装置１６において生成ガス流れから分離された他のチャー３６ は、分離装置１６から出て、前述したように反応容器１２に、更に詳細には反応 容器１２の第１の段２４に再循環されて戻される。そして、この反応容器１２の 第１の段２４に再循環されたチャー３６の炭素部分は第１の段２４内でガス化さ れ、一方該チャー３６の灰部分は、溶融され、スラグとなって後述するスラグタ ップ装置２０を通して反応容器１２から流出する。 図面の図１に略図的に示されている加圧式ガス化装置１０の説明を続けると、 反応容器１２は、図１を参照すると最も良く理解できるように、圧力容器１４に よって囲まれており、その結果それらの間には参照符号５４によって総括的に示 されている環状隙間が存在 している。この環状隙間５４は、適当な加圧媒体例えば蒸気又は再循環したガス などによって充填されるようにされている。環状隙間５４を充填する媒体は加圧 されており、その結果媒体の圧力は反応容器１２内の圧力よりも高い。このよう に環状隙間５４内の媒体の圧力は反応容器１２内の圧力よりも高いので、反応容 器１２に漏洩が生じた場合には、加圧媒体が環状隙間５４から反応容器１２内に 流れる。圧力容器１４には、図面の図１を参照することにより最も良く理解でき るように、複数の開口が設けられており、これらの開口は、例えば、後述する方 法によって溶融スラグが急冷されて不活性のガラス質粒状材料に変換させられた 後にこの溶融スラグをスラグタンクから排出する開口、また石炭粒子３０及び３ ２を反応容器１２の第１の段２４及び第２の段２６にそれぞれ導入する開口、更 に空気３４を反応容器１２の第１の段２４に導入する開口、更に他に、再循環チ ャー３６を反応容器１２の第１の段２４に導入する開口、更に他に、チャーを乗 せている、参照符号５０によって示されている生成ガス流れを反応容器１２に、 更に詳細にはその第２の段２６から退去させる開口である。 次に、加圧式ガス化装置１０の水シール装置１８について説明する。図面の図 １を参照することにより最も良く理解できるように、水シール装置１８は、圧力 容器１４と反応容器１２との間のシールを失うことな しに、これらの容器の間に生じる熱膨張差に適応するように機能するようされて いる。図面の図１に示されているガス化装置１０の水シール装置１８として使用 するのに適当な水シールのひとつの形として、先に簡単に参照した特許である米 国特許第４，６１０，６９７号に記載されている水シールがある。 すなわち、この水シール装置１８は、図１に参照符号５６によって示されてい る環状チャネルを包含する。この環状チャネル５６は、水又は他の同種の液体に よって充填されるようにされている。反応容器１２から環状チャネル５６内まで 垂直下向きに延びているのは、図１に参照符号５８によって示されているダムで ある。このダム５８は、反応容器１２の下方部分に密封して取付けられていると ともに、環状チャネル５６内の液体の表面の下にまで延びている。したがって、 少なくとも垂直ダム５８が環状チャネル５６内の液体の表面の下にとどまってい る限り、反応容器１２の内部と環状隙間５４との間にいかなるガス漏れも発生さ せることなしに、反応容器１２は熱的に自由に設置されている。 この水シール装置１８の他の特徴のひとつは、水シール装置１８が、また、反 応容器１２の内部と環状隙間５４との間に異常に大きい、又は許容できない圧力 差が生じるのを防止する安全弁として機能することである。異常に大きい圧力差 が水シール装置１８を横切 って生じると、この水シール装置１８によって形成されている水シールは簡単に 破られ、これにより、高圧区域の圧力と低圧区域の圧力とがほとんど等しくなる まで、ガスが高圧区域から環状チャネル５６を通過して垂直ダム５８のまわりに 流れることができ、したがって比較的もろい反応容器１２が破損する危険を除去 することができる。このような安全な特徴により、反応容器１２の内部又は外部 に過剰な圧力が加わるのを除去することができる。したがって、このような水シ ール装置１８を設けることにより、水シール装置１８を設けていない場合に要求 されるよりも弱い耐圧構造とすることができる。 次に、図面の図１に示されている加圧式ガス化装置１０に本発明にしたがって 設けられるスラグタップ装置２０の一実施例について説明する。この目的のため に、特に図面の図１，図２及び図３が参照される。最初に、反応容器１２に関し てのスラグタップ装置２０の位置について説明する。これは、特に図面の図１及 び図２に最も良く示されている。図２を参照するに、反応容器１２は、前述した ように、水壁２２から作られており、より詳細には、図２の参照を容易にするた めに、参照符号２２ａによって示された、圧力容器１２の壁と、参照符号２２ｂ によって示された、圧力容器１２の床と、参照符号２２ｃによって示された、圧 力容器１２のスラグ首部とから形成されている。 反応容器１２の作動モードにしたがって、反応容器１２の内部に導入された石 炭粒子及び再循環チャーに含まれている灰は、反応容器１２内に存在する比較的 高い温度にさらされる結果として液化する。この液化した灰は、一般にはスラグ と称される。スラグは、その後、反応容器１２の壁２２ａ及び床２２ｂを降下し て、図面の図２に参照符号６０によって総括的に示されているタップホールに流 れる。そして、後で一層詳細に説明する方法によって、スラグはこのタップホー ル６０を通して反応容器１２から排出される。 特に図面の図２及び図３に示されているスラグタップ装置２０の一実施例につ いての説明を続けると、スラグタップ装置２０は、図２に参照符号６２によって 総括的に示されている第１の半円形の管区域と、同様に図２に参照符号６４によ って総括的に示されている第２の半円形の管区域とを包含する。第１の半円形の 管区域６２の構成は第２の半円形の管区域６４の構成と実質的に同一であるので 、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４の両方の構成を詳細 に説明する目的のために、第１の半円形の管区域６２のみが図面の図３に示され ている。 したがって、図面の図３を参照するに、この図３には第１の半円形の管区域６ ２の場合が示されているけれども、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形 の管区域６４の両者は、曲りくねったヘビ状の様な形 に配列された管を有することを理解できよう。また、第１の半円形の管区域６２ には、図面の図３を参照すれば最も良く理解できるように、その下側に一対の支 持チャネルが設けられており、これらの支持チャネルは参照を容易にするために 同一の参照符号、すなわち参照符号６６によって示されている。取付けの目的の ために使用するのに適当である普通の形の取付け装置が、図面の図３に示されて いるように、一対の支持チャネル６６を互いに適当な間隔を置いた関係で第１の 半円形の管区域６２に取付けるために用いられる。 同様な方法によって、第２の半円形の管区域６４にもまた一対の支持チャネル が設けられており、その一方の一部分が図面の図３に参照符号６８によって示さ れて見ることができる。図面での明瞭な説明を維持するために図示されていない けれども、支持チャネル６６が第１の半円形の管区域６２の下側に取付けられる と同じ方法によって、支持チャネル６８も第２の半円形の管区域６４の下側に設 けられることを理解できよう。また、第１の半円形の管区域６２に設けられる支 持チャネル６６の場合を図面の図３に示したと同様な方法によって、取付けの目 的のために使用するのに適当である普通の形の取付け装置が、一対の支持チャネ ル６８を互いに適当な間隔を置いた関係で第２の半円形の管区域６４に取付ける ために用いられる。 特に図面の図２を再び参照するに、図面での明瞭な 説明を維持するために図示されていないけれども、第１の半円形の管区域６２の 管及び第２の半円形の管区域６４の管は、好適には、それらの上側表面に多数の スタッドが設けられていることを理解すべきである。これらのスタッド（図示せ ず）は、好適には、第１の半円形の管区域６２の管の上側表面及び第２の半円形 の管区域６４の管の上側表面に、これらの管のスラグ接触表面に溶接されること により、固着される。これらのスタッド（図示せず）は、スラグの一部分を第１ の半円形の管区域６２の管のスラグ接触表面及び第２の半円形の管区域６４の管 のスラグ接触表面上で凍結させることができるように機能し、これにより、これ らの管のスラグ接触表面の腐食及び侵食を最少にすることができる。 特に図面の図２及び図３を更に参照するに、第１の半円形の管区域６２及び第 ２の半円形の管区域６４は、これらの図２及び図３を参照することにより最も良 く理解できるように、前述したタップホール６０がそれらの中央部に形成される ように組合わされる。更に詳細に説明すれば、この第１の半円形の管区域６２と 第２の半円形の管区域６４との組合せは、図面の図３を参照することにより最も 良く理解できるように、第１の半円形の管区域６２に設けられた支持チャネル６ ６と、第２の半円形の管区域６４に設けられた支持チャネル６８とを互いにオー バラップする関係で位置させ ることにより行われる。更に、第１の半円形の管区域６２と第２の半円形の管区 域６４とが互いに組合わされた関係に位置されている状態で、それらの間のいか なる動きを防止するために、図面の図２及び図３に示されているスラグタップ装 置２０の一実施例は、好適には、図３に参照符号７０によって総括的に示されて いる締結装置を包含する。締結の目的のために使用するのに適当である普通の形 の締結装置、例えば図３に参照符号７０によって示されているボルトが、第１の 半円形の管区域６２と第２の半円形の管区域６４とを互いに組合わされた関係で 締結するために用いられる。 図面の図２及び図３に示されているスラグタップ装置２０の一実施例について の説明を更に続けると、スラグタップ装置２０は更に水入口装置及び水出口装置 を包含する。更に詳細に説明すれば、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円 形の管区域６４の各々に水入口装置及び水出口装置が設けられている。第１の半 円形の管区域６２に設けられている水入口装置及び水出口装置の各構成は、第２ の半円形の管区域６４に設けられている水入口装置及び水出口装置の各構成と実 質的に同一であるので、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６ ４の両方のための水入口装置及び水出口装置の各構成を詳細に説明する目的のた めに、第１の半円形の管区域６２の、図３に参照符号７２によって総括的に示さ れている水入口装置及び図 ３に参照符号７４によって総括的に示されている水出口装置のみが図面の図３に 示されている。 したがって、図面の図３を参照するに、水入口装置７２はこれを通して水が第 １の半円形の管区域６２内へ流れることができるように機能する。水が第１の半 円形の管区域６２を完全に通過した後、水は水出□装置７４を通して第１の半円 形の管区域６２から流出する。この場合、水入口装置７２は第１の半円形の管区 域６２の外周部に位置され、一方水出口装置７４は第１の半円形の管区域６２の 管の中間部に近いところに位置されていることに、注意すべきである。水入口装 置７２及び水出口装置７４をこのように配置した主たる理由は、図面の図３に参 照符号７６によって総括的に示されている滴下縁の領域が、局部的なスラグの凍 結及びこれにより生じるタップ詰りを発生させる不必要な水冷表面とならないよ うにすることにある。第１の半円形の管区域６２を通して流れるようにされる水 は、図面での明瞭な説明を維持するために図示されていない適当な水供給源から 供給される。すなわち、水を供給する目的のためにこの水供給源（図示せず）に 水入口装置７２が接続され、また水が第１の半円形の管区域６２を通して流れた 後に水を戻す目的のために水供給源（図示せず）に接続されている水出口装置７ ４の手段によって、水が水供給源（図示せず）に戻されるようにされる。また、 図面での明瞭な説明を維持す るために図示されていないけれども、第２の半円形の管区域６４にも、第１の半 円形の管区域６２と同じ方法で、第１の半円形の管区域６２の前述した水入口装 置７２及び水出口装置７４と同じ構成及び同じ機能をなす水入口装置及び水出口 装置が設けられているものである。 次に、特に図面の図２及び図３に示されているスラグタップ装置２０の一実施 例の作用を述べれば、スラグタップ装置２０は、スラグが滴下縁７６の領域から 滴下して分離されるまでは、スラグを高熱束区域に保持できるようにする。した がって、スラグタップ装置２０はスラグの流動を維持し、スラグがスラグ首部２ ２ｃの水壁に衝突することをなくし、これにより、スラグの凝固及びこれにより 生じるスラグのスムーズでない排出の問題を防止する。タップホール６０は、第 １の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４の中央部に作られている 。これらの管区域６２及び６４は、取付け及び保守の容易さのため、また容易に 取外しができるようにするために、２つの半区域として製作されている。このよ うに第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４が２つの半区域と して製作されていることにより、第１の半円形の管区域62及び第２の半円形の管 区域６４を現場で反応容器１２内に取付けることを行うときに、これらの管区域 ６２及び６４を各々反応容器１２のスラグ首部２２ｃの部 分を通して挿入することができる。また、同様に、これによって、保守のため又 は他の目的のために第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４を 反応容器１２の内部から取出すことが所望されたときには、これらの管区域６２ 及び６４を各々反応容器１２のスラグ首部２２ｃの区域を通して取出すことがで きる。更に、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４を取出す ときに、スラグ首部２２ｃの区域を反応容器１２の内部へのアクセス区域又は人 道として使用することができる。 説明を続けるに、水は第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６ ４の各々にそれらの各外周部から入り、その後それらの各中間部に近いところか ら出る。これにより、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４ の両方の滴下縁７６の領域が、局部的なスラグの凍結及びこれにより生じるタッ プ詰りを発生させる不必要な水冷表面とならないようにすることができる。第１ の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４の両方は、反応容器１２の 床２２ｂ上に支持されている。更に、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円 形の管区域６４は、第１の半円形の管区域６２に設けられている支持チャネル６ ６及び第２の半円形の管区域６４に設けられている支持チャネル６８によって、 一緒に組合わされる。このように一緒に組合わされてから、第１の半円形の管区 域 ６２及び第２の半円形の管区域６４は締結装置例えばボルト７０の手段によって 一緒に締結され、これにより、それらの間のいかなる動きも防止される。そして 、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４を取出すために、こ れらの管区域６２及び６４はボルト７０を簡単に緩めることにより分離され、こ れにより、第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４を床２２ｂ に沿って滑動することができる。最後に、スタッド（図示せず）が第１の半円形 の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４の各管のスラグ接触表面に溶接され ており、これにより、スラグの一部分がこれらの管の表面上で凍結できるように して、管表面での熱伝達、腐食及び侵食を最少にすることができる。好適には、 滴下縁７６の領域は、タップホール６０の全内周部に溶接されているステンレス 鋼により形成され、これにより、スラグの分離を生じさせることができるきれい な表面を提供することができる。 次に、図面の図１に示されている加圧式ガス化装置１０に本発明にしたがって 設けられるスラグタップ装置の他の実施例について説明する。このスラグタップ 装置の実施例を前述したスラグタップ装置の実施例から区別して、参照を容易に するために、この実施例によるスラグタップ装置は参照符号２０′によって示す ことにする。そして、このスラグタップ装置２０′を 説明する目的のために、特に図面の図４，図５及び図６が参照される。 スラグタップ装置２０′についての説明を続けるに、スラグタップ装置２０′ は、反応容器１２の内部のスラグタップ装置２０のために前述したと実質的に同 じ位置に配置される。スラグタップ装置２０′とスラグタップ装置２０との間の 主たる相違は、次のとおりである。すなわち、第１に図面の図５に示されている ように、スラグタップ装置２０′の参照符号７８によって示されているスラグタ ップ部分は、好適には、単体構成とされている。そして、このスラグタップ部分 ７８は反応容器１２の製作時に反応容器１２内に支持した関係で取付けられるよ うにされる。この場合、取付けの目的のために使用するのに適当である普通の形 の取付け装置が、スラグタップ部分７８を反応容器１２の内部に支持した関係で 取付けるのに用いられる。例えば、スラグタップ装置２０の説明に関連して前述 した支持チャネル６６及び６８と同様な支持チャネルが、この目的のために用い られる。 スラグタップ装置２０′に関して更に説明するに、スラグタップ装置２０の場 合と同じ方法によって、スラグタップ部分７８の中央部にタップホールが設けら れており、このタップホールは参照を容易にするために図面に参照符号６０′に よって示されている。スラグタップ部分７８は単体構成であることが好ましいけ れども、図面の図６に示されるように、スラグタップ装置２０′のスラグタップ 部分７８′は所望するならは非単体構成とすることもできる。 スラグタップ装置２０′とスラグタップ装置２０との間の第２の主たる相違は 、水入口装置及び水出口装置との設置位置にある。すなわち、スラグタップ装置 ２０の場合は、前述したように、その水入口装置７２は第１の半円形の管区域６ ２及び第２の半円形の管区域６４の各外周部に設けられている。他方、第１の半 円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４の各水出口装置７４は、これら の管区域の中間部に近いところに設けられている。しかしながら、スラグタップ 装置２０′の場合においては、参照を容易にするために図５に参照符号７２′に よって示されている水入口装置及び同じく参照を容易にするために図５に参照符 号７４′によって示されている水出口装置がともにスラグタップ部分７８の外周 部に設けられている。このように設置することによって、水入口装置７２′及び 水出口装置７４′は、水入口装置７２及び水出口装置７４と同様に機能し、スラ グタップ部分７８の、参照を容易にするために図面に参照符号７６′によって示 されている滴下縁の領域が、局部的なスラグの凍結及びこれにより生じるタップ 詰りを発生させる不必要な水冷表面とならないようにする。 スラグタップ装置２０′とスラグタップ装置２０と の間の第３の主たる相違は、図面の図４を参照することにより最も良く理解でき るように、スラグタップ部分７８の複数の管を互いに関して位置させる方法が、 第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４の両方の複数の管を互 いに関して位置させる方法と著しく相違していることである。すなわち、図面の 図２を参照して最も良く見ることができるように、第１の半円形の管区域６２及 び第２の半円形の管区域６４の両方の複数の管は、同じ水平面に実質的に横たわ るように配列されている。他方、スラグタップ部分７８の複数の管は階段の様な 形で配列されている。すなわち、スラグタップ部分７８の管は、タップホール６ ０′から始まり、約１５゜の角度でタップホール６０′から上向きに傾斜されて いる。スラグタップ部分７８の管をこのように配列した主たる理由は、前述した ように水が第１の半円形の管区域６２及び第２の半円形の管区域６４の管を通し て流れるようにされる方法と同じ方法で、スラグタップ部分７８の管を通して流 れるようにされている水から蒸気が生成された場合でも、この蒸気をスラグタッ プ部分７８の管から取出すのを容易にすることにある。したがって、本発明にし たがって構成したスラグタップ装置が用いられる場合において、もし水が蒸気に 変換することが明白な問題として認められるような特別の適用においては、スラ グタップ部分７８の管又は第１の半円形の管区域６２及び 第２の半円形の管区域６４の両方の管は、好適には、スラグタップ部分７８の管 の形、すなわち約１５°の角度で互いに関して傾斜されているように配列される べきである。 次に、特に図面の図１，図２に示されているスラグタップ装置２０及び特に図 面の図４，図５，図６に示されているスラグタップ装置２０′について最後の説 明をすると、これらのスラグタップ装置の各々は、更に、図面の図１に参照符号 ８０によって総括的に示されているスラグタンクを包含することを理解すべきで ある。すなわち、この図１を参照して最も良く見ることができるように、これら のスラグタップ装置、すなわちスラグタップ装置２０及びスラグタップ装置２０ ′の各々において、スラグタンク８０がこれらのスラグタップ装置のスラグホー ル、すなわちスラグタップ装置２０の場合にはスラグホール６０及びスラグタッ プ装置２０′の場合にはスラグホール６０′の下に設置されている。このように することによって、それぞれのスラグタップ装置のスラグホールを通過した後の 溶融スラグがスラグタンク８０内に落下する。そして、好適には水で充填されて いるスラグタンク８０において、溶融スラグは急冷され、この急冷の結果として 、溶融スラグは不活性のガラス質粉状材料に変換させられる。スラグタンク８０ には、図１に参照符号８２によって示されている排出ポートが設けられ、不活性 の ガラス質粉状材料に変換させられたスラグがこの排出ポートを通してスラグタン ク８０から排出されるようにされている。 以上述べたように、本発明によれば、新規でかつ改良されたガス化装置用スラ グタップ装置が提供される。また、本発明によれば、スラグタップ装置が自己支 持構成である新規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装置が提供される 。更に、本発明によれば、スラグタップ装置がスラグタップの直径を例えばスラ グの粘度及び流れ速度などのスラグの流動条件を考慮して設定することができる 新規でかつ改良されたガス化装置用スラグ装置が提供される。更にまた、本発明 によれば、スラグ装置が複数の区域の形であり、その結果、スラグタップの首部 分を人道として利用してガス化容器の内部に接近し、これらの区域を互いに取外 して、ガス化容器の床に沿って動かすことができるようにした新規でかつ改良さ れたガス化装置用スラグタップ装置が提供される。更にまた、本発明によれば、 スタッド付きの管がスラグ接触表面にわたって用いられ、これにより、スラグを 凝固させて熱伝達バリヤ及び耐腐食・耐侵食性表面を形成し、スラグタップの母 材の鋼を保護することができるようにした新規でかつ改良されたガス化装置用ス ラグタップ装置が提供される。更にまた、本発明によれば、スラグタップ装置が ステンレス鋼製の滴下縁を有し、これにより、良好なスラ グ分離を行うことができるようにした新規でかつ改良されたガス化装置用スラグ タップ装置が提供される。更にまた、本発明によれば、スラグタップ装置の水入 口及び出口管がタップホールから離され、すなわち滴下縁の領域から離され、こ れにより、スラグが集まる滴下縁近くの管表面が多くなるのを排除できるように した新規でかつ改良されたガス化装置用スラグタップ装置が提供される。更にま た、本発明によれば、スラグタップ装置のスラグタップ部分を工場で製作でき、 その後現場で最少の作業量でもって取付けることができるようにした新規でかつ 改良されたガス化装置用スラグタップ装置が提供される。更にまた、本発明によ れば、新しく設置されるガス化装置に用いるのに適当ではあるが、既設のガス化 装置の改装に用いるのにも等しく適当であることを有益な特徴とした新規でかつ 改良されたガス化装置用スラグタップ装置が提供される。最後に、本発明によれ ば、設置するのに比較的費用がかからず、また構成も比較的簡単であり、更に作 動も信頼できることを有益な特徴とした新規でかつ改良されたガス化装置用スラ グタップ装置が提供される。 以上本発明の幾つかの実施例について詳述してきたけれども、その変形（その 幾つかはすでに説明されている）がこの分野の当業者にとって容易になし得るこ とを理解すべきである。したがって、ここに添付した請求の範囲は、前述した変 形例に加え、本発明の精神 及び範囲内の他のすべての変形例を含むものとされている。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１月３日 【補正内容】 請求の範囲 １ 反応容器（１２）を包含する加圧式ガス化装置（１０）内で生成したスラグ を、この加圧式ガス化装置（１０）から排出するスラグタップ装置（２０，２０ ’）において、 ａ．第１の端と第２の端とを有する第１の半円形の管区域（６２）と、 ｂ．第１の端と第２の端とを有し、前記第１の半円形の管区域（６２）と組合う 関係で設置されて、一部分が前記第１の半円形の管区域（６２）の一部分と集合 し、中央部で前記第１の半円形の管区域（６２）の中央部に位置するスラグタッ プホール（６０）の周囲を限定し、また前記一部分が前記第１の半円形の管区域 （６２）の前記一部分とともに各々滴下縁（７６）を形成して、スラグタップホ ール（６０）の周囲でスラグが凍結するのを防止し、これによってスラグの凍結 により生じるスラグタップホール（６０）の詰りを防止する、第２の半円形の管 区域（６４）と、 ｃ．前記第１の半円形の管区域（６２）に取付けられた第１の支持チャネル装置 （６６）と、前記第２の半円形の管区域（６４）に取付けられた第２の支持チャ ネル装置（６８）とを包含し、前記第１の支持チャネル装置（６６）は前記第１ の半円形の管区域（６２）を反応容器（１２）の床（２２ｂ）と間隔を置いた関 係で支持するとともに、前記第２の支持チャネル装置 （６８）は前記第２の半円形の管区域（６４）を反応容器（１２）の床（２２ｂ ）と間隔を置いた関係で支持して、前記第１の半円形の管区域（６２）及び前記 第２の半円形の管区域（６４）の中央部に形成されているスラグタップホール（ ６０）を反応容器（１２）の床（２２ｂ）の中央部に形成している、支持装置（ ６６，６８）と、 ｄ．前記第１の半円形の管区域（６２）の前記第１の端に流体流れ関係で接続さ れて、この第１の半円形の管区域（６２）に水を導入するとともに、前記第２の 半円形の管区域（６４）に流体流れ関係で接続されて、この第２の半円形の管区 域（６４）に水を導入する水入口装置（７２）と、 ｅ．前記第１の半円形の管区域（６２）の前記第２の端に流体流れ関係で接続さ れて、この第１の半円形の管区域（６２）を通過した後の水の、第１の半円形の 管区域（６２）からの出口となるとともに、前記第２の半円形の管区域（６４） の前記第２の端に流体流れ関係で接続されて、この第２の半円形の管区域（６４ ）を通過した後の水の、第２の半円形の管区域（６４）からの出口となる水出口 装置（７４）と、 ｆ．前記スラグタップホール（６０）より下に支持した関係でかつこのスラグタ ップホール（６０）と間隔を置いた関係で取付けられ、前記第１の半円形の管区 域（６２）及び前記第２の半円形の管区域（６４）の 中央部に形成されているスラグタップホール（６０）を通して排出された後のス ラグを受け入れるとともに、水で充填されていて前記排出されてきたスラグを急 冷し、この急冷の結果としてスラグを不活性のガラス質粉状材料に変換させるス ラグタンク（８０）と、 ｇ．このスラグタンク（８０）に接続され、不活性のガラス質粉状材料に変換さ せられたスラグを前記スラクタンク（８０）から排出する排出装置（８２）と、 を包含してなるスラグタップ装置。 ２ 請求項１記載のスラグタップ装置（２０，２０′）において、前記第１の半 円形の管区域（６２）及び前記第２の半円形の管区域（６４）はともに同じ平面 内に横たわっている、スラグタップ装置。 ３ 請求項１記載のスラグタップ装置（２０，２０′）において、前記水入口装 置（７２）及び前記水出口装置（７４）は互いに間隔を置いた関係で設置されて いる、スラグタップ装置。 ４ 請求項１記載のスラグタップ装置（２０，２０′）において、前記水入口装 置（７２）及び前記水出口装置（７４）は互いに隣接する関係で設置されている 、スラグタップ装置。 【手続補正書】 【提出日】１９９５年６月２８日 【補正内容】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料を燃焼させてスラグを生成するとともに約１６５０℃（約３０００゜Ｆ ）の温度を発生する第１の段及び温度が９３０℃（１７００゜Ｆ）以上であって 燃料をガス化させて生成ガスを生成する第２の段を包含する反応容器と、この反 応容器を囲む関係で設置した圧力容器とを包含する加圧式ガス化装置であって、 この加圧式ガス化装置がその中で生成されたスラグを加圧式ガス化装置から排出 するスラグタップ装置を包含し、このスラグタップ装置が、 ａ．前記反応容器内で生成されたスラグの排出するスラグホールを中央部に形成 して有してなるスラグタップ部分と、 ｂ．このスラグタップ部分を前記反応容器内に支持した関係で取付ける取付け手 段と、 ｃ．前記スラグタップ部分に流体流れ関係で接続され、このスラグタップ部分に 水を導入する入口となる水入口装置と、 ｄ．前記スラグタップ部分に流体流れ関係で接続され、このスラグタップ部分を 通過した後の水の、スラグタップ部分からの出口となる水出口装置と、 ｅ．前記スラグタップ部分より下でこのスラグタップ部分と間隔を置いた関係で 前記反応容器内に支持した関係で取付けられ、スラグタップ部分のタップホール を通して排出された後のスラグを受け入れるとともに、 水で充填されていて前記排出されてきたスラグを急冷し、この急冷の結果として スラグを不活性のガラス質粉状材料に変換させるスラグタンクと、 ｆ．このスラグタンクに接続され、不活性のガラス質粉状材料に変換させられた スラグをスラグタンクから排出する排出装置と、 を包含してなる、加圧式ガス化装置。 ２ 請求項１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記ス ラグタップ部分は非単体構成である、加圧式ガス化装置。 ３ 請求項２記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記ス ラグタップ部分は第１の半円形の管区域を包含してなる、加圧式ガス化装置。 ４ 請求項３記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記ス ラグタップ部分は更に第２の半円形の管区域を包含し、この第２の半円形の管区 域は前記第１の半円形の管区域と組合わされて、それらの間に前記タップホール が形成されている、加圧式ガス化装置。 ５ 請求項１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記ス ラグタップ部分は単体構成である、加圧式ガス化装置。 ６ 請求項１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記ス ラグタップ部分はその上側表面に多数のスタッドが設けられ、これらのスタッド は前記スラグタップ部分のスラグ接触表面上でスラグの一部を凍結させ、これに より前記スラグタップ部分のスラグ接触表面の熱伝達、腐食及び侵食を最少にす るようにした、加圧式ガス化装置。 ７ 請求項１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記取 付け手段は前記スラグタップ部分の下側に支持した関係で取付けられた支持チャ ネルを包含してなる、加圧式ガス化装置。 ８ 請求項１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記水 入口装置は前記スラグタップ部分の外周部に設置されている、加圧式ガス化装置 。 ９ 請求項１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記水 出口装置は前記スラグタップ部分の中間部に設置されている、加圧式ガス化装置 。 10 請求項１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記水 出口装置は前記スラグタップ部分の外周部に設置されている、加圧式ガス化装置 。 11 請求項１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記ス ラグタップ部分は複数の管を包含してなる、加圧式ガス化装置。 12 請求項１１記載の加圧式ガス化装置において、前記スラグタップ装置の前記 複数の管は互いに関して約１５°の角度で傾斜されている、加圧式ガス化装置。