JPS61243893A - Slag discharging apparatus for gasifying oven - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide the titled apparatus equipped with a slag hole which is easily replaceable and easy to practice maintenance and inspection, by providing a slag hole which is replaceable from the bottom of a gasifying oven and which incorporates a coil for cooling water in the portion facing the oven and a heater in the inside face of the hollow. CONSTITUTION:The ash component contained in a coal is molten in a high-temp. atmosphere and flows through a slag hole 13 into an ash hopper 14 provided at the bottom. A cooling water 15 is fed in the ash hopper 14, and the slag is quenched to form a granulated slag 16 which is discharged outside the system. The slag hole 13 has a detachable structure and can be detached and mounted through a manhole 17 provided in the ash hopper 14 and a manhole provided on the wall of an autoclave 10 located at the outside thereof. A coal 18 is fed in a slightly upper portion of a coal-char nozzle 9a of a gasifying oven 9 to conduct a gasifying reaction. The formed gas 19 is taken out of the top of the gasifying oven 9 and led to systems for dust collection and desulfurization.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス化炉のスラグ排出装置の改良に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to an improvement in a slag discharge device for a gasifier.

従来の技術 従来のこの種のガス化炉のスラグ排出装置の二２０６４
９０号公報に開示されているものであり、ガス化室ｌか
らスラグ冷却器２へ排出させるスラグタップ（スラグ排
出孔）３に水平方向に渦巻（コイル状電気抵抗発熱体４
（第７及び８図）又は垂直方向に渦巻くコイル状電気抵
抗発熱体４′（第９及び１０図）を埋め込んで、負荷低
減時のスラグタップ３の閉塞防止対策としている。しか
し、こ帛 の方法は、下記の欠点がある。2. Prior Art Conventional slag discharge device of this type of gasifier 22064
This is disclosed in Japanese Patent Application No. 90, in which a spiral (coiled electrical resistance heating element 4
(Figs. 7 and 8) or a vertically spiral coiled electric resistance heating element 4' (Figs. 9 and 10) is embedded to prevent the slag tap 3 from clogging when the load is reduced. However, this method has the following drawbacks.

■、高負荷時、炉内温度が充分高い状態においては、電
気抵抗発熱体４が短時間に焼損するおそれが太き（、極
めて信頼性に欠ける。(2) When the load is high and the temperature inside the furnace is sufficiently high, there is a high risk that the electric resistance heating element 4 will burn out in a short period of time (very unreliable).

■、炉底部の耐火断熱材としてのスラグタップ３自身も
高温下にさらされるので、寿命が短かくなり易い。(2) The slag tap 3 itself, which serves as a refractory heat insulating material at the bottom of the furnace, is also exposed to high temperatures, which tends to shorten its life.

■、噴流床ガス化炉においては、通常運用負荷範囲全域
にわたり、炉内温度を、灰の溶融温度以上の略一定の温
度に維持するのが本来必要であリ、この従来例では、低
負荷時には、炉内の温度低下を許容するので、灰が溶け
なくなるおそるにも轡わらず、極部的な対応のみによる
解決を提案しているにすぎない。■In an entrained bed gasifier, it is essentially necessary to maintain the temperature inside the furnace at a substantially constant temperature above the melting temperature of ash over the entire normal operating load range. In some cases, they allow the temperature inside the furnace to drop, even though they fear that the ash will no longer melt, and they only propose solutions that involve only partial measures.

■、耐火材の長寿命化、スラグホール（スラグタップ）
のメインテナンス、マンホール兼用などについては、何
らの教示もしくは示唆もなされていない。■, longer life of refractory materials, slag holes (slag taps)
There are no instructions or suggestions regarding the maintenance of manholes or their use as manholes.

他方、第１１図に示す他の従来例は、特開昭５７−１７
２９８６号公報に開示されているものであり、スラグタ
ップ３を成形れんがとして、該成形れんがの外周を断熱
コンクリート５で包み、該断熱コンクリート５の中へ、
水冷式インダクタンスコイル６を埋込んで、同コイル６
に周波数をかけ、成形れんがのスラグタップ３を誘導加
熱するものである。On the other hand, another conventional example shown in FIG.
This method is disclosed in Japanese Patent No. 2986, in which the slag tap 3 is used as a molded brick, the outer periphery of the molded brick is wrapped with a heat insulating concrete 5, and the slag tap 3 is poured into the heat insulating concrete 5.
By embedding the water-cooled inductance coil 6,
A frequency is applied to heat the slag tap 3 made of molded bricks by induction.

従って、この従来例では、スラグタップ３への加熱は、
断熱コンクリート埋込コイル６から成形れんがへの伝熱
となる間接的方法であるため、ガス化運転の負荷変動に
おける温度調節での応答性は必ずしも良好とはいえない
。また、水槽７を設置し、そこに貯水する冷却水を使用
するため、スラグタップ３周辺の構造が複雑になる。さ
らに、冷却水の停止はコイル焼損を生じるため、断水防
止対策を講じる必要がある。Therefore, in this conventional example, the heating to the slag tap 3 is as follows.
Since this is an indirect method in which heat is transferred from the insulating concrete-embedded coil 6 to the molded bricks, the responsiveness of temperature adjustment during load fluctuations during gasification operation is not necessarily good. Moreover, since the water tank 7 is installed and the cooling water stored there is used, the structure around the slag tap 3 becomes complicated. Furthermore, stopping the cooling water will cause coil burnout, so it is necessary to take measures to prevent water outages.

発明が解決しようとする問題点 以上のことから、従来のいずれの例においてもスラグタ
ップの温度調節及び装置運転面での信頼性に問題がある
。Problems to be Solved by the Invention From the above points, all of the conventional examples have problems in temperature control of the slag tap and reliability in terms of device operation.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、こ
れを解決するためになされたもので、取替が容易で、保
守点検性にすぐれた構造のスラグホール（スラグタップ
）を具備するガス化炉のスラグ排出装置を提供すること
を第１の目的とし、マンホール部を兼用せしめ、メイン
テナンス性を向上せしめた構造のスラグホールを具備す
るガス化炉のスラグ排出装置を提供することを第２の目
的とし、長寿命で、且つスラグの冷却固化を防止する構
造のスラグホールを具備するガス化炉のスラグ排出装置
を提供することを第３の目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art and to solve the problems.The present invention is provided with a slag hole (slug tap) having a structure that is easy to replace and has excellent maintenance and inspection properties. Our first objective is to provide a slag discharge device for a gasification furnace, and our first objective is to provide a slag discharge device for a gasification furnace that is equipped with a slag hole that doubles as a manhole and has a structure that improves maintainability. The second object of the present invention is to provide a slag discharge device for a gasification furnace that has a long life and has a slag hole structured to prevent slag from solidifying on cooling.

問題点を解決するための手段 これらの目的を達成するため、本発明は、石炭およびチ
ャー供給装置、ガス化剤供給装置を有し、炉内にあって
は部分燃焼部およびガス化反応部を有し、ガス化ガスを
生成し、灰分は高温下で溶融させて流出せしめる。噴流
床形石炭ガス化炉のスラグ排出部分において、炉の下方
から取替可能なスラグホールを有し、該スラグホールの
炉に面する部分には、冷却水コイルを内蔵するとともＫ
。Means for Solving the Problems In order to achieve these objects, the present invention has a coal and char supply device, a gasification agent supply device, and a partial combustion section and a gasification reaction section in the furnace. The ash is melted and discharged at high temperatures. The slag discharge part of the spouted bed coal gasifier has a slag hole that can be replaced from below the furnace, and the part of the slag hole facing the furnace has a built-in cooling water coil.
.

該スラグホールの空胴内面部分にはヒータを内蔵したこ
とを特徴とする。The slag hole is characterized in that a heater is built into the inner surface of the cavity.

実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例について詳述する
。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第１〜５図に本発明の具体的な実施例を示し、その内、
第１図はガス化炉の全体構造の例を、第２図はスラグホ
ール部周辺の構造を、第３〜５図はスラグホールの脱着
手順（状態）をそれぞれ示す。1 to 5 show specific embodiments of the present invention, among which:
FIG. 1 shows an example of the overall structure of the gasifier, FIG. 2 shows the structure around the slag hole, and FIGS. 3 to 5 show the procedure (state) of attaching and removing the slag hole.

まず、第１図において、水冷壁８により囲まれてなるガ
ス化炉９が耐圧容器ｌＯの内部に挿入されており、この
ガス化炉９の下方に石炭およびチャー１１並びにガス化
剤１２が投入され、　　１４００゜〜１８００℃の高温
雰囲気となる。First, in FIG. 1, a gasifier 9 surrounded by a water-cooled wall 8 is inserted into a pressure vessel IO, and coal, char 11, and a gasifier 12 are charged below the gasifier 9. This creates a high-temperature atmosphere of 1400°C to 1800°C.

石炭中の灰分は高温下で溶融状態となり、スラグホール
１３を経て下方の灰ホッパ１４に流下する。この灰ホッ
パ１４内には冷却水１５が供給されており、これにより
流下したスラグは急冷され、水砕スラグ１６となって系
外に排出される。The ash in the coal becomes molten at high temperatures and flows down through the slag hole 13 into the ash hopper 14 below. Cooling water 15 is supplied into this ash hopper 14, whereby the slag that has flowed down is rapidly cooled down, becomes granulated slag 16, and is discharged outside the system.

スラグホール１３は脱着が可能な構造となっており、灰
ホッパ１４に設けられたマンホール１７およびその外側
の耐圧容器１０の壁に設けられたマンホール（図示せず
）を通じて、出入れが可能である。The slag hole 13 has a removable structure, and can be taken in and out through a manhole 17 provided in the ash hopper 14 and a manhole (not shown) provided in the wall of the pressure vessel 10 outside of the manhole 17. .

しかして、ガス化炉９０石炭・チャーノズル９ａのや＼
上方に石炭１８が投入されて、ガス化反応が行われ、こ
れにより生じた生成ガス１９はガス化炉９の上部よりと
り出され、脱じんおよび脱硫系に送られる。However, the gasifier 90 coal/char nozzle 9a\
Coal 18 is charged upward, a gasification reaction is carried out, and the generated gas 19 is taken out from the upper part of the gasification furnace 9 and sent to a dust removal and desulfurization system.

次に、第２図によってスラグホール部１周辺の構造を詳
細に説明する。コンパスタ２０は水冷壁管２１にて周囲
を囲まれ、内部に耐火材２２が内張すされており、水側
に伝達される熱を最小限度にすると共に、耐火材２２の
冷却を行（・、耐火材２２の長寿命化を図っている。Next, the structure around the slag hole portion 1 will be explained in detail with reference to FIG. The comparator 20 is surrounded by a water-cooled wall tube 21 and is lined with a refractory material 22, which minimizes the heat transferred to the water side and cools the refractory material 22. , the life of the refractory material 22 is extended.

前記コンパスタ２０の下方の絞り部分には、脱着が容易
に行えるスラグホール１３が配置されている。溶融スラ
グ２３はスラグホール１３の上方の***１３ａより流下
し、灰ホッパ１４内の水により急冷される。A slug hole 13 is arranged in the lower constricted portion of the comparator 20 to allow easy attachment and detachment. The molten slag 23 flows down from the small hole 13a above the slag hole 13 and is rapidly cooled by the water in the ash hopper 14.

前記水冷壁管２１は入口環状管寄２４に接続されており
、冷却水が供給される。この水冷壁管２１と灰ホッパ１
４とはシールリング２５及びクォータシール２６を介し
て接続されている。The water-cooled wall pipe 21 is connected to an inlet annular header 24 and is supplied with cooling water. This water-cooled wall pipe 21 and ash hopper 1
4 through a seal ring 25 and a quarter seal 26.

前記スラグホール１３は耐火断熱材により筒状で、かつ
、上方にスラグ流出用***１３ａを有する構造に形成さ
れ、その炉内に面する部位１３ｂには冷却水用コイル２
７を埋込み、前記コンノくスタ２０の他の壁の部分と同
様に耐火材を冷却し、長寿命化が図られるようＫしてい
る。The slag hole 13 is formed in a cylindrical shape made of fireproof heat insulating material and has a small hole 13a for slag outflow at the upper part, and a cooling water coil 2 is installed in the part 13b facing the inside of the furnace.
7 is embedded, and the refractory material is cooled in the same way as the other wall parts of the concrete wall star 20 to extend its service life.

また、前記スラグホール１３の内面下方の炉内からの放
射による加温が期待できない領域１３ｃにおいては、流
下するスラグの冷却・固化を予防するために、ヒータ２
８（例えば電熱、蒸気または高温ガスによる）を埋込み
、連続または間欠的に加温するよ５Ｋしている。Furthermore, in a region 13c below the inner surface of the slag hole 13 where heating by radiation from inside the furnace cannot be expected, a heater 2 is installed to prevent cooling and solidification of the flowing slag.
8 (e.g. by electric heat, steam or hot gas) and heated continuously or intermittently to 5K.

更に、前記スラグホール１３は、水冷壁管２１に固定さ
れた複数の支持ラグ２９により支持されている。Further, the slug hole 13 is supported by a plurality of support lugs 29 fixed to the water wall tube 21.

第３図は、前記スラグホール１３を形成する耐火断熱材
が支持ラグ２９を介して炉内面下方に装着された状態を
示す。この場合、冷却水配管３０あるいはヒータ用配線
３１は灰ホッパ１４の内部にて接続されている。FIG. 3 shows a state in which the refractory heat insulating material forming the slag hole 13 is installed below the inner surface of the furnace via the support lug 29. In this case, the cooling water pipe 30 or the heater wiring 31 is connected inside the ash hopper 14.

第４図は、スラグホール１３の挿入（または取外し）途
中の状態を示す。この場合、支持ラグ２９を外方へ移動
させ、冷却水配管３０及びヒータ用配線３１を取外した
後、スラグホール１３を下方へ移動させる。FIG. 4 shows a state in which the slug hole 13 is being inserted (or removed). In this case, the support lug 29 is moved outward, the cooling water pipe 30 and the heater wiring 31 are removed, and then the slug hole 13 is moved downward.

第５図は、スラグホール１３が挿入されて０ない（ある
いは取外し後の）状態を示す。この状態においては、下
方から炉内部点検、保守のために、下方からはしご等を
セットして要員が容易に移動することができる。即ち、
スラグホール部の挿入されるべき個所が、マンホール部
を構成することとなる。FIG. 5 shows a state in which the slug hole 13 is inserted and not 0 (or after being removed). In this state, personnel can easily move in order to inspect and maintain the inside of the furnace by setting up a ladder or the like from below. That is,
The location where the slughole portion is to be inserted constitutes the manhole portion.

発明の効果 以上詳述したように、本発明によるガス化炉のスラグ排
出装置によれば、次のような効果を奏する。Effects of the Invention As detailed above, the slag discharge device for a gasifier according to the present invention provides the following effects.

■、ガス化炉本体内部およびスラグホール自身の保守点
検が極めて容易になる。■Maintenance and inspection of the inside of the gasifier body and the slag hole itself becomes extremely easy.

■、冷却コイルの埋込みＫより、スラグホール耐火材の
長寿命化が可能となる。また、全負荷域にわたり炉内を
高温に維持できる。(2) By embedding the cooling coil, it is possible to extend the life of the slag hole refractory material. Moreover, the inside of the furnace can be maintained at high temperature over the entire load range.

■、スラグホール下方（即ち、水面に到達する以前の部
分）における溶融スラグの冷却固化を防止できる。(2) It is possible to prevent the molten slag from cooling and solidifying below the slag hole (ie, before reaching the water surface).

■、ガス化炉本体部へのマンホールを兼ねているので、
炉本体の水冷壁部にマンホールを設ける必要がなくなり
、構造上単純化できると共に、信頼性向上に寄与する。■Since it also serves as a manhole to the gasifier main body,
There is no need to provide a manhole in the water-cooled wall of the reactor body, which simplifies the structure and contributes to improved reliability.

■、全負荷域にわたり、炉内を高温に維持できるので、
使用炭雅の制限がなくなり、炭種適合性が拡大する。■The inside of the furnace can be maintained at a high temperature over the entire load range, so
There are no restrictions on the type of charcoal used, and compatibility with charcoal types is expanded.

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

第１図は本発明によるスラグ排出装置を具備するガス化
炉の全体概要図、第２図は同上スラグ排出装置の要部で
あるスラグホール部周辺の構造の一例を示す縦断面図、
第３〜５図は同上スラグホールの脱着手順を示す縦断面
図で、その内、第３図は同上スラグホールがガス化炉本
体に完全に装着された状態の縦断面図、第４図は同上ス
ラグホールをガス化炉本体に挿入または取外す途中の状
態を示す縦断面図、第５図は同上スラグホールを取外し
た状態のガス化炉本体を示す縦断面図であ■線断面図、
第９図は同上スラグ排出装置の要部であるスラグタップ
の他の例を示す拡大縦断面図・第１θ図は第９図のｘ−
Ｘ線断面図、第１１図は従来のガス化炉の他のスラグ排
出装置の構造を示す縦断面図である。 １３・・スラグホール、　　１３ａ　ｅ　＊スラグ流出
用***、　　１３ｂ・・炉に面する部位、１３ｃ・・空
胴内面部、２０・・炉（コンパスタ）、・・２１・・水
冷壁管、２２・・耐火材、２７・・冷却水コイル、（ほ
か１名） 第１図 第２図 第１１図FIG. 1 is an overall schematic diagram of a gasifier equipped with a slag discharge device according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an example of the structure around the slag hole, which is a main part of the slag discharge device.
Figures 3 to 5 are longitudinal sectional views showing the procedure for attaching and removing the slag hole, of which Figure 3 is a longitudinal sectional view of the slag hole completely attached to the gasifier body, and Figure 4 is A longitudinal sectional view showing the state in which the above slag hole is inserted into or removed from the gasifier main body, and Fig. 5 is a longitudinal sectional view showing the gasifier main body with the above slag hole removed.
Fig. 9 is an enlarged vertical sectional view showing another example of the slag tap which is the main part of the slag discharge device as above. Fig. 1θ is the x-
The X-ray sectional view and FIG. 11 are longitudinal sectional views showing the structure of another conventional slag discharge device for a gasifier. 13... Slag hole, 13a e * Small hole for slag outflow, 13b... Portion facing the furnace, 13c... Cavity inner surface, 20... Furnace (compasta),... 21... Water-cooled wall tube, 22...・Fireproof material, 27... Cooling water coil, (1 other person) Figure 1 Figure 2 Figure 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 石炭およびチヤー供給装置、ガス化剤供給装置を有し、
炉内にあつては部分燃焼部およびガス化反応部を有し、
ガス化ガスを生成し、灰分は高温下で溶融させて流出せ
しめる、噴流床形石炭ガス化炉のスラグ排出部分におい
て、炉の下方から取替可能なスラグホールを有し、該ス
ラグホールの炉に面する部分には冷却水コイルを内蔵す
るとともに、 該スラグホールの 空胴内面部分にはヒータを内蔵してなるガス化炉のスラ
グ排出装置。[Claims] It has a coal and chia supply device, a gasifying agent supply device,
In the furnace, it has a partial combustion section and a gasification reaction section,
The slag discharge part of the spouted bed type coal gasifier, which generates gasification gas and melts the ash under high temperature to flow out, has a slag hole that can be replaced from below the furnace. A slag discharge device for a gasification furnace, which includes a cooling water coil built in the part facing the slag hole, and a heater built in the inner surface of the cavity of the slag hole.