(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーシングにスクリュー軸を挿入したスクリューフイーダを有し、
流動層ガス化炉の炉壁に前記スクリューフイーダのケーシングの原料供給方向下流端を取り付けて、流動層ガス化炉に形成される流動層の内部に固体原料をスクリューフイーダによって供給するガス化炉原料供給装置において、
前記流動層のスクリューフイーダ前方個所へ向けて炉壁側から保護用ガスを噴射するガス噴射手段を備えるガス化炉原料供給装置。
【請求項２】
ガス噴射手段が、流動層ガス化炉の炉壁に設けられ且つスクリューフイーダの原料供給方向下流嬉の周囲から前記流動層に向けて保護用ガスを噴射するノズルである請求項１に記載のガス化炉原料供給装置。
【請求項３】
ガス噴射手段が、スクリュー軸の原料供給方向下流端に設けられ且つスクリューフイーダの原料供給方向下流端の中央から前記流動層に向けて保護用ガスを噴射するノズルである請求項１に記載のガス化炉原料供給装置。
【請求項４】
ガス噴射手段が、流動層ガス化炉の炉壁に設けられ且つスクリューフイーダの原料供給方向下流端の周囲から前記流動層に向けて保護用ガスを噴射するノズル、及びスクリュー軸の原料供給方向下流端に設けられ且つスクリューフイーダの原料供給方向下流端の中央から前記流動層に向けて保護用ガスを噴射するノズルである請求項１に記載のガス化炉原料供給装置。
【請求項５】
スクリュー軸を中空構造とし、
スクリュー軸の原料供給方向上流端に開口を設け、
ケーシングの原料供給方向上流端に、前記開口を介してスクリュー軸内へ保護用ガスを送給するガス供給管を設けることにより、スクリュー軸を介してスクリュー軸の原料供給方向下流端に設けたノズルから前記流動層に向けて保護用ガスを噴射可能とする請求項３に記載のガス化炉原料供給装置。
【請求項６】
スクリュー軸を中空構造とし、
スクリュー軸の原料供給方向上流端に開口を設け、
ケーシングの原料供給方向上流端に、前記開口を介してスクリュー軸内へ保護用ガスを送給するガス供給管を設けることにより、スクリュー軸を介してスクリュー軸の原料供給方向下流端に設けたノズルから前記流動層に向けて保護用ガスを噴射可能とする請求項４に記載のガス化炉原料供給装置。
【請求項７】
ケーシングの原料供給方向下流側の内径を流動層ガス化炉に向けて漸次縮小させた請求項１〜６のいずれかに記載のガス化炉原料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス化炉原料供給装置に関する。
本願は、２０１０年６月１６日に日本に出願された特願２０１０−１３６９４９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。【０００２】
二塔式ガス化炉の流動層ガス化炉においては、高温の流動媒体（硅砂、石灰石など）を、下部から吹き込まれる水蒸気により流動化して流動層を形成し、この状態で流動層上部のフリーボードヘ石炭、バイオマスなどの固体原料を供給する。この固体原料の可燃性のガス化ガス（Ｈ２、ＣＯ、炭化水素）と未然固形分とにより、固体原料が熱分解され、未然固形分の一部が水蒸気、あるいは固体原料自体から蒸発した水分と水性ガス化反応を行って可燃性のガス化ガス（Ｈ２、ＣＯ）を生成し、ＣＯの一部が水蒸気と反応して、ＣＯ２とＨ２Ｏを生成する。
【０００３】
上記流動層ガス化炉に固体原料を供給するための装置は、例えば、特許文献１に開示される。この原料供給装置では、流動層ガス化炉に形成される流動層の内部に固体原料をスクリューフィーダによって供給し、固体原料を高温の流動媒体及び水蒸気に充分に接触させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１５４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている原料供給装置では、スクリューフィーダの構成要素であるスクリュー軸（回転軸の外周面に押出羽根を螺旋状に取り付けたもの）の先端（原料供給方向下流端）が、流動媒体中に晒されるため、スクリュー軸の先端部分が短期間のうちに摩耗する。【０００６】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、スクリューの先端部分の摩耗を抑制可能なガス化炉原料供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、発明に係る第１の発明は、筒状のケーシングにスクリュー軸を挿入したスクリューフィーダを有し、流動層ガス化炉の炉壁に前記スクリューフィーダのケーシングの原料供給方向下流端を取り付けて、流動層ガス化炉に形成される流動層の内部に固体原料をスクリューフィーダによって供給するガス化炉原料供給装置において、前記流動層のスクリューフィーダ前方個所へ向けて炉壁側から保護用ガスを噴射するガス噴射手段を備えている。【０００８】
本発明に係る第２の発明は、上記第１の発明のガス化炉燃料供給装置において、ガス噴射手段を、流動層ガス化炉の炉壁に設けられ且つスクリューフィーダの原料供給方向下流端の周囲から前記流動層に向けて保護用ガスを噴射するノズルとしている。この場合、流動層ガス化炉の炉壁に設けたノズルにより、スクリューフィーダの原料供給方向下流端の周囲から流動層ガス化炉に形成されている流動層に向けて保護用ガスを噴射し、スクリュー軸の原料供給方向下流端が流動層の要素である流動媒体中に晒されることを防ぐ。そのため、スクリュー軸の原料供給方向下流端が短期間のうちに摩耗せず、スクリュー軸の供用期間を延ばせる。【０００９】
本発明に係る第３の発明は、上記第１の発明のガス化炉原料供給装置において、ガス噴射手段を、スクリュー軸の原料供給方向下流端に設けられ且つスクリューフィーダの原料供給方向下流端の中央から前記流動層に向けて保護用ガスを噴射するノズルとしている。この場合、スクリュー軸に設けたノズルにより、スクリューフィーダの原料供給方向下流端の中央から流動層ガス化炉に形成されている流動層に向けて保護用ガスを噴射し、スクリュー軸の原料供給方向下流端が流動層の要素である流動媒体中に晒されることを防ぐ。そのため、スクリュー軸の原料供給方向下流端が短期間のうちに摩耗せず、スクリュー軸の供用期間を延ばせる。【００１０】
本発明に係る第４の発明は、上記第１の発明のガス化炉原料供給装置において、ガス噴射手段を、流動層ガス化炉の炉壁に設けられ且つスクリューフィーダの原料供給方向下流端の周囲から前記流動層に向けて保護用ガスを噴射するノズル、及びスクリュー軸の原料供給方向下流端に設けられ且つスクリューフィーダの原料供給方向下流端の中央から前記流動層に向けて保護用ガスを噴射するノズルとしている。【００１１】
本発明に係る第５の発明は、上記第３、４のいずれかの発明のガス化炉原料供給装置において、スクリュー軸を中空構造とし、スクリュー軸の原料供給方向上流端に開口を設け、ケーシングの原料供給方向上流端に、前記開口を介してスクリュー軸内へ保護用ガスを送給するガス供給管を設けることにより、スクリュー軸を介してスクリュー軸の原料供給方向下流端に設けたノズルから前記流動層に向けて保護用ガスを噴射する。【００１２】
本発明に係る第６の発明は、上記第１〜５のいずれかの発明のガス化炉原料供給装置において、ケーシングの原料供給方向下流側の内径を流動層ガス化炉に向けて漸次縮小させている。この場合、ケーシングの内径が漸次縮小する個所では、固体原料の充填率が高まり、マテリアルシールが向上するので、流動層ガス化炉から水蒸気やガス化ガスなどがスクリューフィーダヘ向けて逆流することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のガス化炉原料供給装置では、ガス噴射手段により、炉壁側から流動層のスクリューフィーダ前方個所へ向けて保護用ガスを噴射し、スクリュー軸の原料供給方向下流端が流動層の要素である流動媒体中に晒されることを防ぐ。その結果、スクリュー軸の原料供給方向下流端が短期間のうちに摩耗せず、スクリュー軸の供用期間を延ばせる、という優れた作用効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のガス化炉原料供給装置の第１の例を示す概念図である。
【図２】本発明のガス化炉原料供給装置の第２の例を示す概念図である。
【図３】図２におけるノズルの拡大図である。
【図４】本発明のガス化炉原料供給装置の第３の例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
図１に、本発明のガス化炉原料供給装置の第１の例を示す。このガス化炉原料供給装置の適用対象は、下部から供給される水蒸気（ガス化剤）により流動媒体（硅砂、石灰石など）を流動させた流動層４を形成する流動層ガス化炉１である。流動層ガス化炉１の炉壁２３は、構造部材としての鋼板２４と、鋼板２４の内側に設置した耐火材２５とで構成されている。
【００１７】
ガス化炉原料供給装置は、筒状のケーシング２６にスクリュー軸２７を回転可能に挿入したスクリューフイーダ２８を有している。スクリュー軸２７は、回転軸２９の外周面に押出羽根３０を螺旋状に取り付けたもので、スクリュー軸２７の原料供給方向上流Ａ側の端部には、伝達軸３１がケーシング２６の外方へ突出するように設けられている。
【００１８】
伝達軸３１には、電動モータ３２の駆動軸３２ａが連結され、電動モータ３２を作動させるとスクリュー軸２７が回転する。ケーシング２６の原料供給方向上流Ａ側の端部は、スクリュー軸２７が挿入されている部分に比べて内径が小さい軸封部２６ａとされ、軸封部２６ａの内周面とそれに向き合う伝達軸３１の外周面との間には、シール部材としての複数条のグランドパッキン３３が介装されている。
【００１９】
ケーシング２６において、スクリュー軸２７の原料供給方向上流Ａ側の端部の上方側に位置する個所には原料供給口３４が設けられ、固体原料５（石炭、バイオマス）をケーシング２６内へ導入するためのホッパ３５が、前記原料供給口３４に対応するように設置されている。
【００２０】
更に、ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部は、炉壁２３の鋼板２４と耐火材２５を厚さ方向に沿って貫通している。この端部は、流動層ガス化炉１に形成される流動層４に相対するように前記鋼板２４に溶接され、流動層ガス化炉１の気密性を保持している。
【００２１】
図１に示すガス化炉原料供給装置の特徴部分は、以下の２点である。
（１）ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の周囲から前記流動層４に向けて保護用ガス３６を噴射する複数のノズル３７を、ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部を取り囲むように炉壁２３に設けた。
（２）ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の内径を流動層ガス化炉１に向けて漸次縮小した。
【００２２】
個々のノズル３７は、炉壁２３の鋼板２４と耐火材２５を厚さ方向に貫通する管状の部材で、鋼板２４に溶接され、流動層ガス化炉１の気密性を保持している。これらのノズル３７の先端部分は、図１に符号３７Aで示すように、スクリュー軸２７の延長方向の一点に向くように屈折している。また、これらのノズル３７の先端は耐火材２５の内壁に開口している。
【００２３】
各ノズル３７にはガス供給管３８を介してガス源（図示せず）が接続され、保護用ガス３６としての水蒸気、もしくはＣO２が送給される。水蒸気、もしくはＣＯ２を保護用ガス３６とする理由は、流動層ガス化炉１へ供給されるガス化剤が水蒸気であり、ＣＯ２が流動層ガス化炉１で生成されることに基づく（段落０００２参照）。
【００２４】
次に、図１に示すガス化炉原料供給装置の作動を説明する。流動層ガス化炉１の稼働時には、電動モータ３２でスクリュー軸２７を回転させ、ホッパ３５から原料供給口３４を経てケーシング２６内へ滑落してきた固体原料５を、スクリュー軸２７の押出羽根３０により流動層ガス化炉１に向けて押圧し、流動層ガス化炉１に形成される流動層４の内部に固体原料５を供給する。
【００２５】
これと同時に、ガス源に蓄圧されている保護用ガス３６をガス供給管３８に送給すると、ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の周囲の各ノズル３７から流動層４に向けて保護用ガス３６が噴射される。各ノズル３７から噴射される保護用ガス３６は、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側端部が流動層４の要素である流動媒体中（硅砂、石灰石）に晒されることを防ぐ。よって、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端部、特に押出羽根３０が短期間のうちに摩耗することが抑制され、スクリュー軸２７の供用期間を延ばせる。
【００２６】
また、個々のノズル３７が管状の部材から構成されているので、耐火材２５の内壁に開口するノズル３７の先端が流動媒体との接触により磨耗しても、各ノズル３７から噴射される保護用ガス３６の噴射面積は変わらない。従って、ノズル３７からの保護用ガス３６の噴射量を、ノズル３７の磨耗に係らず均一に維持することが可能となり、かつ磨耗に伴うノズル３７同士の噴射量の差を最小に留めることができる。すなわち、ノズル３７の磨耗がノズル３７の機能に及ぼす影響を受けにくい。
また、ノズル３７の先端部分が、符号３７Aで示すように、スクリュー軸２７の延長方向の一点に向くように屈折しているため、ノズル３７が管状をなしていることと相まって、ノズル３７の先端部分が指向する流動層４の特定部位に向けて保護用ガス３６を集中的に噴射することが可能となる。その結果、スクリューフィーダ２８の前方個所に向けた保護用ガス３６の噴射を、効率的に行なうことが可能となる。
【００２７】
また、ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の内径を流動肩ガス化炉１に向けて漸次縮小したので、この個所における固体原料５の充填率が高まってマテリアルシールが向上する。その結果、水蒸気やガス化ガスなど（段落０００２参照）がケーシング２６内を原料供給方向上流Ａ側へ向けて逆流することが抑制される。
【００２８】
図２は本発明のガス化炉原料供給装置の第２の例を示し、図中、図１と同一の符号を付した部分は同―物を表している。
【００２９】
ガス化炉原料供給装置は、筒状のケーシング２６にスクリュー軸２７を回転可能に挿入したスクリューフイーダ２８を有している。スクリュー軸２７は、中空構造とした回転軸２９の外周面に押出羽根３０を螺旋状に取り付けて構成されている。また、回転軸２９の原料供給方向上流Ａ側の端部の外周面には押出羽根３０が取り付けられていない。更に、スクリュー軸２７の原料供給方向上流Ａ側の端部には、伝達軸３１がケーシング２６の外方へ突出するように設けられている。
【００３０】
伝達軸３１には、電動モータ３２の駆動軸３２ａが連結され、電動モータ３２を作動させると前記スクリュー軸２７が回転する。ケーシング２６の原料供給方向上流Ａ側の端部は、スクリュー軸２７が挿入されている部分に比べて内径が小さい軸封部２６ａとされている。また、軸封部２６ａの内周面とそれに向き合う伝達軸３１の外周面との間には、シール部材としての複数条のグランドパッキン３３が介装されている。ケーシング２６において、回転軸２９の原料供給方向上流Ａ側の端部外周面（押出羽根３０がない個所）を周方向外方から取り囲む部分は、回転軸２９の押出羽根３０がある個所を周方向外方から取り囲む部分に比べて内径が小さく、前述した軸封部２６ａよりは内径が大きい軸封部２６ｂとされている。また、軸封部２６ｂの内周面とそれに向き合う回転軸２９の外周面との間には、シール部材としての複数条のグランドパッキン３９が介装されている。
【００３１】
図２に示すガス化炉原料供給装置の特徴部分は、以下の３点である。
（１）スクリュー軸２７に中空構造の回転軸２９を用い、回転軸２９の原料供給方向上流Ａ側の端面に開口４０を設け、ケーシング２６の軸封部２６ａの原料供給方向上流Ａ側の端面に、開口４０を介してスクリュー軸２７内へ保護用ガス３６を送給するためのガス供給管４１を設けた。
（２）スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端部中央から流動層４に向けて保護用ガス３６を噴射するノズル４２を、回転軸２９の原料供給方向下流Ｂ側の端面中央部に設けた。
（３）ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の内径を流動層ガス化炉１に向けて漸次縮小した。
【００３２】
ガス供給管４１は、ケーシング２６の軸封部２６ｂの原料供給方向上流Ａ側の端面を原料供給方向に貫通するとともに、軸封部２６ｂに溶接されている。
【００３３】
各ガス供給管４１にはガス源（図示せず）が接続されており、保護用ガス３６としての水蒸気、もしくはＣO２が送給される。水蒸気、もしくはＣＯ２を保護用ガス３６とする理由は、流動層ガス化炉１へ供給されるガス化剤が水蒸気であり、ＣＯ２が流動層ガス化炉１で生成されることに基づく（段落０００２参照）。
【００３４】
ノズル４２は、回転軸２９の原料供給方向下流Ｂ側の端面を原料供給方向に貫通するとともに、回転軸２９に固着されている。このノズル４２には複数の噴射孔が、保護用ガス３６を放射状に噴射するように設けられている。具体的には、図３に示すように、ノズル４２の先端面に、複数の噴射孔４２Aがノズル４２の周方向に沿って略等間隔で開口している。また、個々の噴射孔４２Aは、保護用ガス３６を原料供給方向下流Ｂ側に向け径方向外方に放射状に噴射するように、ノズル４２の先端側に向け径方向外方に傾斜して設けられている。
【００３５】
次に、図２に示すガス化炉原料供給装置の作動を説明する。流動層ガス化炉１の稼働時には、電動モーク３２でスクリュー軸２７を回転させ、ホッパ３５から原料供給口３４を経てケーシング２６内へ滑落してきた固体原料５を、スクリュー軸２７の押出羽根３０により流動層ガス化炉１に向けて押圧し、流動層ガス化炉１に形成される流動層４の内部に固体原料５を供給する。
【００３６】
これと同時に、ガス源に蓄圧されている保護用ガス３６をガス供給管４１に送給すると、保護用ガス３６は開口４０を経てスクリュー軸２７内に流入し、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端面に固着したノズル４２から流動層４に向けて保護用ガス３６が噴射される。このノズル４２から噴射される保護用ガス３６は、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端部が流動層４の要素である流動媒体中（硅砂、石灰石）に晒されることを防ぐ。よって、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端部、特に押出羽根３０が短期間のうちに摩耗することが抑制され、スクリュー軸２７の供用期間を延ばせる。
【００３７】
また、個々の噴射孔４２Aが、保護用ガス３６を原料供給方向下流Ｂ側に向け径方向外方に放射状に噴射するように、ノズル４２の先端側に向け径方向外方に傾斜して設けられている。そのため、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端部のうち、特にスクリューフイーダ２８からの流動層４への固体原料５の供給箇所である、押出羽根３０の前方に位置する部位に向けて、保護用ガス３６を放射状に噴射することが可能となる。その結果、この部位における流動層４の流動が促進され、押出羽根３０の磨耗防止に加え、スクリューフイーダ２８からの流動層４への固体原料５の供給を容易化することができる。
【００３８】
更に、中空の回転軸２９を保護用ガス３６の通路として利用することにより、回転するスクリュー軸２７の端部中央に設けたノズル４２から流動層４に向け保護用ガス３６を噴射することが可能となっている。また、この保護用ガス３６の噴射は、軸封部２６ａの内周面と伝達軸３１の外周面との間及び軸封部２６ｂの内周面と回転軸２９の外周面との間におけるグランドパッキン３３、３９の介在と、これらグランドパッキン３３、３９間に形成された空間を介した、軸封部２６ｂに設けられたガス供給管４１から回転軸２９に設けられた開口４０へのガスの供給により可能となっている。すなわち、上記構成を用いることにより、ガスに対するシール性の維持と、回転するスクリュー軸２７に設けたノズル４２からの保護用ガス３６の噴射とを両立することができる。
【００３９】
また、ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の内径を流動層ガス化炉１に向けて漸次縮小したので、この個所における固体原料５の充填率が高まってマテリアルシールが向上する。その結果、水蒸気やガス化ガスなど（段落０００２参照）がケーシング２６内を原料供給方向上流Ａ側へ向けて逆流することが抑制される。
【００４０】
図２に示すガス化炉原料供給装置では、スクリュー軸２７の構成要素である中空構造の回転軸２９自体を保護用ガス３６の旅路としているが、回転軸２９の内部に、開口４０とノズル４２の噴射孔のガス流通方向上流端とを連通させる配管を設けてもよい。
【００４１】
このような配管を設ければ、保護用ガス３６に水蒸気を用いた場合、ガス化炉原料供給装置の停止時に水蒸気が凝結した水分が配管に残っても、ガス化炉原料供給装置の起動時には、前記水分を保護用ガス３６によって直ちに流動層ガス化炉１へと送出させることができる。
【００４２】
あるいは、回転軸２９の内径が小さくなるように回転軸２９の肉厚寸法を厚く採って、保護用ガス３６の波路断面を縮小すれば、上述した配管を設けた例と同様に回転軸２９の内部に水分が残っても、ガス化炉原料供給装置の起動時には、前記水分を保護用ガス３６によって直ちに流動層ガス化炉１へと送出させることができる。
【００４３】
なお、ガス化炉原料供給装置の停止に伴って図２に示す回転軸２９の内部に残った水分は、ガス化炉原料供給装置の起動後、保護用ガス３６により回転軸２９内に飛散して微細な水粒となり、保護用ガス３６に随伴されて流動層ガス化炉１へと送出される。
【００４４】
図４は本発明のガス化炉原料供給装置の第３の例を示し、図中、図１、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。このガス化炉原料供給装置は、図１、並びに図２に示すガス化炉原料供給装置を組み合わせた構成を備えているので、特徴部分以外の説明は省く。
【００４５】
図４に示すガス化炉原料供給装置の特徴部分は、以下の４点である。
（１）スクリュー軸２７に中空構造の回転軸２９を用い、回転軸２９の原料供給方向上流Ａ側の端面に開口４０を穿設し、ケーシング２６の軸封部２６ｂの原料供給方向上流Ａ側の端面に、前記開口４０を介してスクリュー軸２７内へ保護用ガス３６を送給するためのガス供給管４１を設けた。
（２）スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端部中央から前記流動層４に向けて保護用ガス３６を噴射するノズル４２を、回転軸２９の原料供給方向下流Ｂ側の端面に設けた。
（３）ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の周囲から前記流動屑４に向けて保護用ガス３６を噴射し得るノズル３７を、ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部を取り囲むように炉壁２３に設けた。
（４）ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の内径を流動層ガス化炉１に向けて漸次縮小した。
【００４６】
次に、図４に示すガス化炉原料供給装置の作動を説明する。流動層ガス化炉１の稼働時には、電動モータ３２でスクリュー軸２７を回転させ、ホッパ３５から原料供給ロ３４を経てケーシング２６内へ滑落してきた固体原料５を、スクリュー軸２７の押出羽根３０により流動層ガス化炉１に向けて押圧し、流動層ガス化炉１に形成される流動層４の内部に固体原料５を供給する。
【００４７】
これと同時に、ガス源に蓄圧されている保護用ガス３６をガス供給管４１に送給すると、保護用ガス３６は開口４０を経てスクリュー軸２７内に流入し、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端面に固着したノズル４２から前記流動層４に向けて保護用ガス３６が噴射される。また、並行してガス源に蓄圧されている保護用ガス３６をガス供給管３８に送給すると、ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の周囲の各ノズル３７から前記流動層４に向けて保護用ガス３６が噴射される。ノズル４２と各ノズル３７から噴射される保護用ガス３６は、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側端部が流動層４の要素である流動媒体中（硅砂、石灰石）に晒されることを防ぐ。よって、スクリュー軸２７の原料供給方向下流Ｂ側の端部、特に押出羽根３０が短期間のうちに摩耗することが抑制され、スクリュー軸２７の供用期間を延ばせる。
【００４８】
また、ケーシング２６の原料供給方向下流Ｂ側の端部の内径を流動層ガス化炉１に向けて漸次縮小したので、この個所における固体原料５の充填率が高まってマテリアルシールが向上し、水蒸気やガス化ガスなど（段落０００２参照）がケーシング２６内を原料供給方向上流Ａ側へ向けて逆流することが抑制される。
【００４９】
図４に示すガス化炉原料供給装置では、スクリュー軸２７の構成要素である中空構造の回転軸２９自体を保護用ガス３６の流路としているが、回転軸２９の内部に、前記開口４０とノズル４２の噴射孔のガス流通方向上流端とを連通させる配管を設けてもよい。
【００５０】
このような配管を設ければ、保護用ガス３６に水蒸気を用いた場合、ガス化炉原料供給装置の停止時に水蒸気が凝結した水分が配管に残っても、ガス化炉原料供給装置の起動時には、前記水分を保護用ガス３６によって直ちに流動層ガス化炉１へと送出させることができる。
【００５１】
あるいは、回転軸２９の内径が小さくなるように回転軸２９の肉厚寸法を厚く採って、保護用ガス３６の流路断面を縮小すれば、上述した配管を設けた例と同様に回転軸２９の内部に水分が残っても、ガス化炉原料供給装置の起動時には、前記水分を保護用ガス３６によって直ちに流動層ガス化炉１へと送出させることができる。
【００５２】
図１、図２、図４に示すガス化炉原料供給装置では、スクリューフィーダ２８を流動層ガス化炉１に対して水平に取り付けたが、スクリューフィーダ２８を流動層ガス化炉１に対して、原料供給方向上流Ａ側から原料供給方向下流Ｂ側に向けて下り勾配となるように取り付けてもよく、スクリューフィーダ２８を流動層ガス化炉１に対して、原料供給方向上流Ａ側から原粁供給方向下流Ｂ側に向けて上り勾配となるように取り付けてもよい。特に後者の場合には、ケーシング２６内の全般にわたり固体原料５の充填率が高まってマテリアルシールが向上し、水蒸気やガス化ガスなどがケーシング２６内を原料供給方向上流Ａ側へ向けて逆流することがより効果的に抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のガス化炉原料供給装置によれば、スクリュー軸の原料供給方向下流端が短期間のうちに摩耗せず、スクリュー軸の供用期間を延ばせる。
【符号の説明】
【００５４】
１    流動層ガス化炉、４    流動層、５    固体原料、２３    炉壁、２６    ケーシング、２７    スクリュー軸、３６    保護用ガス、３７    ノズル、９    グランドパッキン、４０    開口、４１    ガス供給管、４２    ノズル、４２A  噴射孔、Ａ    原料供給方向上流、Ｂ    原料供給方向下流
【図１】
0005387768.tif 000002
【図２】
0005387768.tif 000003
【図３】
0005387768.tif 000004
【図４】
0005387768.tif 000005