JPS5834756B2 - Under-grate air blast supply equipment for gas generators - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガス発生炉に関し、特に、石炭ガス発生炉の
火格子構造体ブラスト供給装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a gas generating furnace, and more particularly to a grate structure blast supply device for a coal gas generating furnace.

慣用のガス発生炉は、一般に細長い円筒形の耐火構造体
から戒っており、その上方部分に石炭供給装置とガス取
出装置を有してかり、下方部分には水を満たした環状ト
ラフと該トラフ内へ垂下させた金属製のシールスカート
を有している。Conventional gas generators generally consist of an elongated cylindrical refractory structure, with a coal feeding device and a gas extraction device in the upper part, and an annular trough filled with water in the lower part. It has a metal seal skirt depending into the trough.

このトラフは発生炉内で生成されたガスが炉から逃出す
るのを防止するシールとして機能するとともに、灰収集
帯域としての役割をも果す。This trough acts as a seal to prevent gases produced within the generator from escaping from the furnace, and also serves as an ash collection zone.

このトラフの環状内側壁によって画定される区域の上方
に、通常円錐形の火格子構造体が設置されて訃り、この
火格子の下に、火格子構造体ブラスト（衝風）供給管と
称される導管組立体が配置されている。Above the area defined by the annular inner wall of this trough, a usually conical grate structure is installed and below this grate is called the grate structure blast supply pipe. A conduit assembly is arranged.

この導管により蒸気飽和空気が火格子を通してガス発生
炉内へ供給される。This conduit supplies steam-saturated air through the grate and into the gas generator.

発生炉から灰を順調に除去するためにトラフと火格子の
組立体は回転されるようにｉされている。The trough and grate assembly is rotated to smoothly remove ash from the generator.

従って、静止状態に固定されている火格子構造体プラス
ト供給管と回転する火格子組立体との間にシールを設け
る必要がある。Therefore, it is necessary to provide a seal between the stationary, stationary grate structure plastic supply tube and the rotating grate assembly.

発生炉へ空気を送るための従来の装置には以下に述べる
ようにいろいろな欠点がある。Conventional devices for delivering air to the generator furnace have various drawbacks, as discussed below.

本発明の目的は、それらの欠点のいくつかを少くとも可
及的に抑止することである。The aim of the invention is to suppress some of these disadvantages at least as far as possible.

石炭の燃焼に必要な空気の全部を火格子を通して導入す
るという従来の方法は、極めて非能率である。The traditional method of introducing all of the air required for coal combustion through the grate is extremely inefficient.

なぜなら、火格子の断面積は、火床の全断面積の僅か４
０係を占めているにすぎないからである。This is because the cross-sectional area of the grate is only 4% of the total cross-sectional area of the grate.
This is because it only occupies the 0 section.

このために火床の単位面積当りの空気量は火床の半径方
向外方にいくにつれて漸次少くｉす、火床面積の最も小
さい中心部に最高濃度の空気が供給されることになるか
らである。For this reason, the amount of air per unit area of the fire bed gradually decreases as you move outward in the radial direction of the fire bed, as the highest concentration of air is supplied to the center where the fire bed area is smallest. be.

これは、火床の作動条件を不均一にし、従って発生炉内
の石炭の処理を不均一にする結果となるばかりでなく、
火床の最高温度がその中心部に生じ、その個所にクリン
カを発生させることとなる。This not only results in non-uniform operating conditions of the grate and therefore non-uniform treatment of the coal in the generator;
The highest temperature of the grate will occur in its center, causing clinker to form there.

ガス発生炉の理想的な作動を得るためには、火床の全面
に亘って空気流を均一にすべきであり、それによって火
床の中心部の温度を低下させ、火床の上の石炭の全部に
対してガス化のための均一な条件を付与するようにすべ
きである。In order to obtain the ideal operation of a gas generator, the air flow should be uniform over the entire surface of the grate, thereby reducing the temperature in the center of the grate and reducing the temperature of the coals above the grate. uniform conditions for gasification should be provided for all of the

本発明のガス発生炉の特徴は、発生炉への供給空気を、
中央火格子組立体を通して発生炉へ供給する第１空気流
と、炉の側壁を通して火格子組立体とほぼ同じ高さのと
ころで該炉内へ供給する第２空気流とに分割する導管系
統を設けたことにある。The feature of the gas generating furnace of the present invention is that the air supplied to the generating furnace is
A conduit system is provided that divides into a first air flow that feeds into the generator furnace through the central grate assembly and a second air flow that feeds into the furnace through the side walls of the furnace at approximately the same height as the grate assembly. That's true.

この導管系統には、ガス発生炉の外壁の周りに延設され
ていて、入口管と、発生炉壁を貫通する複数の空気噴出
管とを有する環状管から成るマニホールドを設けること
が好ましい。Preferably, the conduit system is provided with a manifold consisting of an annular tube extending around the outer wall of the gas generator and having an inlet tube and a plurality of air outlet tubes passing through the generator wall.

また、火格子下空気ブラスト管への空気供給量と、マニ
ホールド構造体への空気供給量とを均衡させることが好
捷しい。It is also preferable to balance the amount of air supplied to the under-grate air blast tube with the amount of air supplied to the manifold structure.

従って、火格子下空気プラスト管と、マニホールドとは
共通の空気供給管から分岐させ、その分岐点の近くでそ
れより下流に空気流均衡用ダンパー制御器を設けること
が好ましい。Therefore, it is preferable that the under-grate air blast pipe and the manifold are branched from a common air supply pipe, and that an air flow balancing damper controller is provided downstream of the branch point.

かくして、本発明は、火床の外周から火床内の大きな面
積を占める広帯域と称される区域内へ空気を吹込むこと
を可能にする。The invention thus makes it possible to blow air from the outer periphery of the grate into an area called broadband, which occupies a large area within the grate.

供給される空気の総量は、従来の火格子下空気ブラスト
管の場合と同じであるが、火格子下へ供給される空気の
量は少い。The total amount of air supplied is the same as in a conventional under-grate air blast tube, but the amount of air supplied under the grate is less.

従って、火床の中心部の温度が相当に低下されるので、
特に灰融解温度を考慮に入れなければならない場合に従
来の装置にかいて可能であったより広範囲の種類の燃料
の使用を可能にする。Therefore, the temperature in the center of the grate is reduced considerably,
It allows the use of a wider range of fuel types than was possible with conventional devices, especially when ash melting temperatures have to be taken into account.

渣た、ガス化すべき石炭の処理が均一になされるので発
生するガスの品質が優れて釦り、発生炉の作動の制御も
簡略化される。Since the coal residue to be gasified is treated uniformly, the quality of the gas generated is excellent and the control of the operation of the generating furnace is simplified.

更に、火床の均一々燃焼により 発生炉から灰と共に除
去されてし１う未燃焼燃料の量を減少または無にする。Furthermore, the even combustion of the grate reduces or eliminates the amount of unburned fuel that is removed from the generator along with the ash.

火格子を通しての空気の分配を良好にするために、火格
子組立体への入口の近くで火格子キャリアの内部に空気
流偏向部材を設ける。Air flow deflectors are provided within the grate carrier near the entrance to the grate assembly to improve air distribution through the grate.

この偏向部材は、頂点を上流の方に向けた円錐形部材に
よって構成することができる。This deflection member can be constituted by a conical member with its apex directed upstream.

回転する火格子と、静止している火格子下空気ブラスト
（衝風）管との間に回転シールをガス発生炉内に設ける
ことが必要である。It is necessary to provide a rotating seal in the gas generator between the rotating grate and the stationary under-grate air blast tube.

従来のシールは、火格子下の空気圧を大気から密封する
のに十分な深さの水シールによるものである。Conventional seals are by water seals deep enough to seal the air pressure below the grate from the atmosphere.

機械的なシールは、火格子の不規則な回転運動にも対応
する厳密な公差が得られないので不適当である。Mechanical seals are inadequate because they do not provide close tolerances to accommodate irregular rotational movement of the grate.

もちろん、水シールの深さは、火格子下の空気ブラスト
の圧力より大きくなるようにしなければならない。Of course, the depth of the water seal must be greater than the pressure of the air blast under the grate.

それには、シールを収容するために発生炉の下にピット
を形成するか、あるいは、発生炉をシールの高さ分だけ
高くしなければならないという問題が生じる。This creates the problem that either a pit must be formed under the furnace to accommodate the seal, or the furnace must be raised to the height of the seal.

この問題は、発生するガスの圧力を高くすればするほど
それに比例して水シールの深さを増大させなければなら
ないのでそれ深刻になる。This problem is exacerbated by the fact that the higher the pressure of the gas produced, the greater the depth of the water seal must be proportionally increased.

例えば、発生炉のガス排出口の圧力を水柱計で３０ ｉ
ｎ （７６２ｍｍ）にするとすれば、火格子下の空気圧
は水柱計で６０ ｉＨ（１５２４ｍｍ）にしｉければな
らず、従って約６６ｉｎ （１６７６ｍｍ）の深さの水シールを必要とする。For example, the pressure at the gas outlet of the generating furnace can be measured at 30 i using a water column meter.
n (762 mm), the air pressure under the grate must be 60 iH (1524 mm) on the water column gauge, thus requiring a water seal approximately 66 inches (1676 mm) deep.

本発明のもう１つの特徴によれば、火格子と火格子下空
気プラスト管との間のシールを、火格子キャリアへの入
口の周りに固定してそこから垂下させた円筒形のスカー
トと、火格子下空気ブラスト管の上端に担持させ水銀を
満たした環状トラフとによって構成し、上記スカートの
下方部分をトラフの水銀内へ突入させる。According to another feature of the invention, the seal between the grate and the under-grate air plast tube is provided by a cylindrical skirt fixed around and depending from the inlet to the grate carrier; an annular trough filled with mercury carried on the upper end of the under-grate air blast tube, with the lower portion of the skirt projecting into the mercury of the trough.

水銀の酸化を防止するために水銀の上面上に油層を浮か
せて釦く。To prevent the mercury from oxidizing, a layer of oil is placed on top of the mercury.

ガス発生炉に随伴するもう１つの問題は、機械的な故障
または停電による作動の中断から生じる問題である。Another problem associated with gas generators is that resulting from interruptions in operation due to mechanical failure or power outages.

そのような中断があった場合、発生炉の作動を再開させ
る１えに炉のパージ操作を行わ々ければならない。In the event of such an interruption, a purging operation of the furnace must be performed before the generator can be restarted.

炉は、どこからも外部空気の侵入を受けないようにする
ためには常に炉内を正圧下に保持しておかねばならない
が、炉の作動中断中負圧の状態になるので作動を再開す
るにはパージ操作を行う必要がある。In order to prevent outside air from entering the furnace from anywhere, the inside of the furnace must be kept under positive pressure at all times. requires a purge operation.

例えば熱間タール除去操作や冷間清浄操作を行うガス発
生プラントに静電式集塵装置が設置されている場合は特
にパージ操作が必要である。For example, if an electrostatic precipitator is installed in a gas generation plant that performs hot tar removal operations or cold cleaning operations, a purge operation is particularly necessary.

パージ操作は時間のかかる面倒な作業であるが、発生炉
内が負圧になると爆発の危険性があるので、不可欠の操
作である。Although the purge operation is time-consuming and troublesome, it is essential because there is a risk of explosion if the inside of the generating furnace becomes negative pressure.

本発明の更に別の特徴によれば、火格子下空気供給装置
に独立した電源によって作動される非常時ファンを装備
する。According to a further feature of the invention, the under-grate air supply device is equipped with an emergency fan operated by an independent power source.

このファンは、発生炉内の圧力が所定の最低正圧限度以
下に低下したとき自動的に作動され、炉内に一定の正圧
を維持するようにする。This fan is automatically activated when the pressure within the generator furnace drops below a predetermined minimum positive pressure limit to maintain a constant positive pressure within the furnace.

例えば、主空気ブラストファンの作動が何らかの理由に
よって停止した場合、直ちに電池によって作動される電
動スタータを備えた小型のエンジン駆動式ファンを主空
気ブラスト導管に付設してかくことができる。For example, if the main air blast fan stops operating for any reason, a small engine-driven fan with a battery operated electric starter can be immediately attached to the main air blast conduit.

あるいは別法として、エンジン駆動式ファンの代りに、
細流充電器によって維持される電池により作動されるり
、Ｃモータ駆動式ファンを設け、ファンが所定の時間だ
け作動されるようにすることもできる。Or alternatively, instead of an engine-driven fan,
It may be operated by a battery maintained by a trickle charger, or a C-motor driven fan may be provided so that the fan is operated for a predetermined period of time.

このファンの機能は、主ファンが何らかの理由により停
止した場合ガス発生装置内を低い値ではあるが一定の正
圧に維持することにあり、それによって故障または停電
が解消された後遅延なく、しかも装置のパージ操作を必
要とすることｌく直ちにガス発生操作を再開することが
できる。The function of this fan is to maintain a low but constant positive pressure inside the gas generator when the main fan stops for any reason, thereby ensuring that there is no delay after the failure or power outage is resolved. Gas generation operations can be resumed immediately without the need to purge the equipment.

以下に添付図を参照して本発明の好ましい実施例を説明
する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

添付図を参照すると、耐火材から成る側壁を備えたガス
発生炉の下方部分が示されている。With reference to the attached figures, there is shown a lower part of a gas generator with side walls made of refractory material.

側壁の下方部分は、水ジャケット１むよびシールスカー
ト２を構成している。The lower part of the side wall constitutes a water jacket 1 and a seal skirt 2.

シールスカート２は、水を満たした環状トラフ（溝槽）
３内へ垂下させである。Seal skirt 2 is an annular trough filled with water.
It hangs down inside 3.

トラフ３の内側壁３ａによって画定される空間を被うよ
うにプラットホーム（支持板）４を近設し、該プラット
ホーム４上に火格子キャリア５を取付ける。A platform (support plate) 4 is provided nearby so as to cover the space defined by the inner wall 3a of the trough 3, and a grate carrier 5 is mounted on the platform 4.

この火格子キャリア上に円錐形火格子６を取付ける。A conical grate 6 is mounted on this grate carrier.

火格子６には多数の孔６ａが形成されている。A large number of holes 6a are formed in the grate 6.

トラフ３ネーよび火格子組立体５６は、周知の態様で軸
受７上で回転されるようになされている。The trough 3 and grate assembly 56 are adapted to rotate on bearings 7 in a known manner.

蒸気飽和空気は、２つの径路によって発生炉内へ供給す
る。Steam saturated air is fed into the generator by two paths.

その目的のために主空気供給管８を火格子下空気供給管
９と広帯域空気供給管１０とに分肢する。For this purpose, the main air supply pipe 8 is divided into an under-grate air supply pipe 9 and a broadband air supply pipe 10.

火格子６の下の火格子キャリア５内には火格子へ通す空
気を均一に分配するための空気流偏向部材１１を配置す
る。Arranged in the grate carrier 5 below the grate 6 is an air flow deflector 11 for evenly distributing the air passing through the grate.

偏向部材１１は、２つの円錐体を背中合せに重ね合せた
ものである。The deflection member 11 is formed by stacking two cones back to back.

回転する火格子組立体と、静止している火格子下空気ブ
ラスト（衝風）管１８との間のシールは、プラットホー
ム４に穿設した空気導入開口の周りに固定した垂下スカ
ート１２と、空気ブラスト管１８の上端に固定し、水銀
（図示せず）を満たした環状トラフ１３とによって構成
し、スカート１２の下方部分をトラフの水銀内へ突入さ
せる。The seal between the rotating grate assembly and the stationary under-grate air blast tube 18 is provided by a depending skirt 12 fixed around an air inlet opening drilled in the platform 4 and an air It consists of an annular trough 13 fixed to the upper end of the blast tube 18 and filled with mercury (not shown), with the lower part of the skirt 12 projecting into the mercury of the trough.

水銀の酸化を防止するために水銀の上面に油の層を浮か
せて釦く。To prevent the mercury from oxidizing, a layer of oil is placed on top of the mercury before the button is pressed.

上述の火格子下空気供給管系統は、火格子を通して均一
な空気分配を可能にすることと、有効な密封を設定し、
かつ、回転火格子組立体のある程度の不規則な（真円で
ない）運動をも受入れることができるシールを提供する
という利点を有する。The above-mentioned under-grate air supply piping system enables uniform air distribution through the grate and provides effective sealing,
It also has the advantage of providing a seal that can accommodate some degree of irregular (out-of-round) movement of the rotating grate assembly.

密封媒体として水ではなく水銀を使用しているので、シ
ールの高さを比較的低くすることができる。The use of mercury rather than water as the sealing medium allows the seal height to be relatively low.

広帯域空気供給管１０ば、発生炉の周りに延設した環状
管１５から戒るマニホールド構造体１４内へ空気を排出
する。A broadband air supply pipe 10 exhausts air into a manifold structure 14 from an annular pipe 15 extending around the generator.

環状管１５ば、複数の空気噴出管１６を備えており、発
生炉の側壁に穿設した孔１６ａを通して成帯域内へ空気
を噴出する。The annular pipe 15 is equipped with a plurality of air jetting pipes 16, and jets air into the generation zone through holes 16a formed in the side wall of the generating furnace.

各噴出管１６を受容する孔１６ａは、火格子６の下方孔
６ａとほぼ同じ高さのところに配置する。The holes 16a for receiving each jet pipe 16 are arranged at approximately the same height as the lower holes 6a of the grate 6.

空気供給管９，１０の各々にダンパ制御器１７を配設し
、火格子を通しての空気の分配を均一にするようにそれ
らのダンパ制御器を調節することができるようにする。A damper controller 17 is arranged in each of the air supply pipes 9, 10, so that they can be adjusted to equalize the distribution of air through the grate.

先に述べたように、固定の火格子下空気ブラスト管１８
の頂端には水銀シール１２．１３が装備されている。As previously mentioned, the fixed under-grate air blast tube 18
The top end is equipped with a mercury seal 12.13.

管１８はその上下両端が開放しており、空気供給管９の
先端は、管１８の両端の間の部位２３に釦いて接続され
ている。The tube 18 is open at both its upper and lower ends, and the tip of the air supply tube 9 is connected to a region 23 between both ends of the tube 18 with a button.

火格子６を通って空気ブラスト管１８内へ落下した灰は
、管１８の下端からスクリュコンベアによって除去する
ことができる。The ash falling through the grate 6 into the air blast tube 18 can be removed from the lower end of the tube 18 by a screw conveyor.

この灰除去装置は、本出願と同日に出願された「火格子
下空気プラスト管から灰を除去する装置」と題する本出
願人の日本国特許出願に記載されている。This ash removal device is described in the applicant's Japanese patent application entitled ``Apparatus for removing ash from an under-grate air-plast tube,'' filed on the same day as the present application.

先に述べた非常時ファン（送風機）（図示せず）は、管
９と１０との分岐点より上流で主空気供給管８内へ空気
を送るように配置することができる。The previously mentioned emergency fan (not shown) can be arranged to direct air into the main air supply pipe 8 upstream of the junction of pipes 9 and 10.

以上、本発明の詳細な説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、本発明の精神トよび範囲から逸脱
することなく、いろいろｉ変更、改変が可能であること
は当業者には明らかであろう。Although the present invention has been described in detail above, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto, and that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. should be obvious.

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

添付図面は本願発明の一実施例を示す縦断面図である。 図中、５は火格子キャリア、６け火格子、８は主空気供
給管、９は火格子下空気供給管、１０は広帯域空気供給
管、１１は空気流偏向部材、１２け垂下スカート、１３
はトラフ、１４はマニホールド、１５は環状管、１６は
噴出管、１７はダンノ蝙ＩＪ＃器、１８は火格子下空気
ブラスト管。The accompanying drawings are longitudinal sectional views showing one embodiment of the present invention. In the figure, 5 is a grate carrier, 6 is a grate, 8 is a main air supply pipe, 9 is an air supply pipe under the grate, 10 is a broadband air supply pipe, 11 is an air flow deflection member, 12 is a hanging skirt, 13
14 is a trough, 14 is a manifold, 15 is an annular pipe, 16 is an ejection pipe, 17 is a Dunno IJ# device, and 18 is an air blast pipe under the grate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ ガス発生炉において、該発生炉への供給空気を、中
央火格子組立体を通して発生炉内へ供給する第１空気流
と、発生炉の側壁の前記火格子組立体の位置とほぼ同じ
高さの部位を通して該発生炉内へ供給する第２空気流と
に分割する空気供給管系統を備えたことを特徴とするガ
ス発生炉。1. In a gas generator, a first air stream for supplying air to the generator into the generator through a central grate assembly and a side wall of the generator at approximately the same height as the grate assembly. A gas generating furnace characterized in that it is equipped with an air supply pipe system that divides the air into a second air flow and a second air flow that is supplied into the generating furnace through a portion of the gas generating furnace.