(57)【要約】【課題】粒子分離器により分離された未反応粒子を安定的に燃焼炉へ導入する。【解決手段】循環流動層ガス化炉は、高温の流動媒体によりガス化ガスを生成するガス化炉と、流動媒体を加熱する燃焼炉と、ガス化炉から燃焼炉へ流動媒体を流動させるとともに、ガス化炉と燃焼炉との間で気体の移動を封止する三口ループシール２００と、ガス化ガスから未反応粒子を分離させる粒子分離器とを備え、三口ループシール２００には、粒子分離器で分離された未反応粒子が導入され、未反応粒子を燃焼炉へ流動させるとともに、粒子分離器からの未反応粒子の導入口の鉛直下方領域１６４における流動化ガスの単位面積当たりの流入量は、流動化ガスの他の流入領域の単位面積当たりの流入量より少ない。【選択図】図２
2014237735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動化ガスにより流動媒体を流動させ流動層を形成するとともに、該流動層に投入された原料をガス化して、ガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉と、
前記流動媒体と前記可燃性固形分とが導入され、該可燃性固形分を燃焼させて該流動媒体を加熱する燃焼炉と、
前記ガス化炉と前記燃焼炉との間に設けられ、該ガス化炉から、前記流動媒体および前記可燃性固形分が導入され、内部の該流動媒体および該可燃性固形分に対して、鉛直下方から前記流動化ガスを流入させることで、該流動媒体および該可燃性固形分を該ガス化炉から該燃焼炉へ流動させるとともに、該流動媒体および該可燃性固形分を内部に収容することで、該ガス化炉で生成された前記ガス化ガスの該燃焼炉への流出、および該燃焼炉から該ガス化炉への気体の流入のいずれか一方または双方を封止する三口ループシールと、
前記ガス化炉で生成された前記ガス化ガスが導入され、該ガス化ガス中から未反応粒子を分離させる粒子分離器と、
を備え、
前記三口ループシールは、さらに、前記粒子分離器で分離された前記未反応粒子が導入され、該未反応粒子を前記燃焼炉へ流動させるとともに、前記流動媒体、前記可燃性固形分、および該未反応粒子を内部に収容することで、前記ガス化炉で生成された前記ガス化ガスの該粒子分離器への流出、および該燃焼炉から該粒子分離器への気体の流入のいずれか一方または双方を封止し、
前記粒子分離器からの前記未反応粒子の導入口の鉛直下方領域における前記流動化ガスの単位面積当たりの流入量は、前記流動化ガスの他の流入領域の単位面積当たりの流入量より少ないことを特徴とする循環流動層ガス化炉。
【請求項２】
前記三口ループシールは、前記ガス化炉からの前記流動媒体および前記可燃性固形分の導出口側の鉛直下方の底部であるガス化炉側底部が、
前記燃焼炉への該流動媒体、該可燃性固形分、および該未反応粒子の導出口側の鉛直下方の底部である燃焼炉側底部より鉛直上方に位置し、
前記ガス化炉側底部から前記燃焼炉側底部に向かって傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の循環流動層ガス化炉。
【請求項３】
前記傾斜面の傾斜角度は、４０度以上であることを特徴とする請求項２に記載の循環流動層ガス化炉。
【請求項４】
前記三口ループシールは、
前記流動媒体および前記可燃性固形分を内部に導入させる媒体導入部と、前記未反応粒子を内部に導入させる粒子導入部と、該流動媒体、該可燃性固形分、および該未反応粒子を前記燃焼炉へ導出させる導出部とが鉛直上部に設けられた貯留部を備え、
前記貯留部の鉛直上部における上壁部分であって前記媒体導入部と前記粒子導入部との境界を形成する第１境界部は、少なくとも２の面で形成され、該２の面は連結し、その連結した部位である第１連結部が底部側へ突出し、該第１連結部の水平位置は、該第１境界部の中央より該粒子導入部側であり、該２の面のうち、該媒体導入部側の面は、該第１連結部から、該第１連結部より鉛直上方に位置する該媒体導入部側へ向かって、傾斜を形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の循環流動層ガス化炉。
【請求項５】
前記三口ループシールは、
前記流動媒体および前記可燃性固形分を内部に導入させる前記媒体導入部と、前記未反応粒子を内部に導入させる前記粒子導入部と、該流動媒体、該可燃性固形分、および該未反応粒子を前記燃焼炉へ導出させる前記導出部とが鉛直上部に設けられ、該流動媒体、該可燃性固形分、および該未反応粒子を収容する前記貯留部を備え、
前記貯留部の鉛直上部における上壁部分であって前記導出部と前記粒子導入部との境界を形成する第２境界部は、少なくとも２の面で形成され、該２の面は連結し、その連結した部位である第２連結部が底部側へ突出し、該第２連結部の水平位置は、該第２境界部の中央より該粒子導入部側であり、該２の面のうち、該導出部側の面は、該第２連結部から、該第２連結部より鉛直上方に位置する該導出部側へ向かって、傾斜を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の循環流動層ガス化炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動媒体が流動層を形成する循環流動層ガス化炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、価格の高騰が予想される天然ガスに代えて、石炭やバイオマス、タイヤチップ等のガス化原料をガス化してガス化ガスを生成する技術が開発されている。このようにして生成されたガス化ガスは、発電システムや、水素の製造、合成燃料（合成石油）の製造、化学肥料（尿素）等の化学製品の製造等に利用されている。ガス化ガスの原料となるガス化原料のうち、特に石炭は、可採年数が１５０年程度と、石油の可採年数の３倍以上であり、また、石油と比較して埋蔵地が偏在していないため、長期に亘り安定供給が可能な天然資源として期待されている。
【０００３】
石炭等のガス化原料をガス化する技術として、８００℃程度の水蒸気によって流動媒体が流動層を形成しているガス化炉内で、ガス化原料をガス化する技術（水蒸気ガス化）が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９３３１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の流動層を形成しているガス化炉（以下、「循環流動層ガス化炉」と称する。）では、燃焼炉において流動媒体を加熱し、加熱された流動媒体と、ガス化原料とが、ガス化炉に導入される。ガス化炉に導入されたガス化原料は、流動媒体が有する熱によってガス化され、ガス化ガス（合成ガス）と可燃性固形分とが生成される。可燃性固形分は、流動媒体とともにシール部を経て燃焼炉へ導入される。シール部は、内部に流動媒体や可燃性固形分を充填することで、ガス化炉からのガス化ガスの流出や、燃焼炉からの気体の流入を封止している。一方、ガス化ガスは粒子分離器に送られ、粒子分離器により、ガス化ガスに混入した未反応粒子が分離される。
【０００６】
粒子分離器により分離された未反応粒子は、燃焼炉に供給されて加熱用の燃料として利用することができる。そこで、未反応粒子を燃焼炉へ導入させるため、ガス化炉と燃焼炉とを連結させるシール部に、さらに粒子分離器を連結させた三口のシール部の技術が考案されている。三口のシール部では、粒子分離器により分離された未反応粒子がシール部に導入され、シール部内部の流動媒体とともに燃焼炉へ導入される。しかし、流動媒体は、シール部の底部から流動化ガスを流入させることで流動させているので、流入した流動化ガスが流動媒体を超えて、流動媒体に混入されていない未反応粒子を吹き飛ばしてしまい、未反応粒子が粒子分離器に逆流する等、未反応粒子を燃焼炉へ安定的に導入できない場合があった。
【０００７】
そこで本発明は、このような課題に鑑み、簡易な構成で、未反応粒子を燃焼炉へ安定的に導入することが可能な三口ループシール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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の循環流動層ガス化炉は、流動化ガスにより流動媒体を流動させ流動層を形成するとともに、流動層に投入された原料をガス化して、ガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉と、流動媒体と可燃性固形分とが導入され、可燃性固形分を燃焼させて流動媒体を加熱する燃焼炉と、ガス化炉と燃焼炉との間に設けられ、ガス化炉から、流動媒体および可燃性固形分が導入され、内部の流動媒体および可燃性固形分に対して、鉛直下方から流動化ガスを流入させることで、流動媒体および可燃性固形分をガス化炉から燃焼炉へ流動させるとともに、流動媒体および可燃性固形分を内部に収容することで、ガス化炉で生成されたガス化ガスの燃焼炉への流出、および燃焼炉からガス化炉への気体の流入のいずれか一方または双方を封止する三口ループシールと、ガス化炉で生成されたガス化ガスが導入され、ガス化ガス中から未反応粒子を分離させる粒子分離器と、を備え、三口ループシールは、さらに、粒子分離器で分離された未反応粒子が導入され、未反応粒子を燃焼炉へ流動させるとともに、流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子を内部に収容することで、ガス化炉で生成されたガス化ガスの粒子分離器への流出、および燃焼炉から粒子分離器への気体の流入のいずれか一方または双方を封止し、粒子分離器からの未反応粒子の導入口の鉛直下方領域における流動化ガスの単位面積当たりの流入量は、流動化ガスの他の流入領域の単位面積当たりの流入量より少ないことを特徴とする。
【０００９】
また、三口ループシールは、ガス化炉からの流動媒体および可燃性固形分の導出口側の鉛直下方の底部であるガス化炉側底部が、燃焼炉への流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子の導出口側の鉛直下方の底部である燃焼炉側底部より鉛直上方に位置し、ガス化炉側底部から燃焼炉側底部に向かって傾斜面が形成されているとしてもよい。
【００１０】
また、傾斜面の傾斜角度は、４０度以上であるとしてもよい。
【００１１】
また、三口ループシールは、流動媒体および可燃性固形分を内部に導入させる媒体導入部と、未反応粒子を内部に導入させる粒子導入部と、流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子を燃焼炉へ導出させる導出部とが鉛直上部に設けられた貯留部を備え、貯留部の鉛直上部における上壁部分であって媒体導入部と粒子導入部との境界を形成する第１境界部は、少なくとも２の面で形成され、２の面は連結し、その連結した部位である第１連結部が底部側へ突出し、第１連結部の水平位置は、第１境界部の中央より粒子導入部側であり、２の面のうち、媒体導入部側の面は、第１連結部から、第１連結部より鉛直上方に位置する媒体導入部側へ向かって、傾斜を形成するとしてもよい。
【００１２】
また、三口ループシールは、流動媒体および可燃性固形分を内部に導入させる媒体導入部と、未反応粒子を内部に導入させる粒子導入部と、流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子を燃焼炉へ導出させる導出部とが鉛直上部に設けられ、流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子を収容する貯留部を備え、貯留部の鉛直上部における上壁部分であって導出部と粒子導入部との境界を形成する第２境界部は、少なくとも２の面で形成され、２の面は連結し、その連結した部位である第２連結部が底部側へ突出し、第２連結部の水平位置は、第２境界部の中央より粒子導入部側であり、２の面のうち、導出部側の面は、第２連結部から、第２連結部より鉛直上方に位置する導出部側へ向かって、傾斜を形成するとしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、粒子分離器により分離された未反応粒子を安定的に燃焼炉へ導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】循環流動層ガス化炉の具体的な構成を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態にかかる三口ループシールを説明するための図である。
【図３】第２の実施形態にかかる三口ループシールを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
図１は、循環流動層ガス化炉１００の具体的な構成を説明するための図である。図１に示すように、循環流動層ガス化炉１００は、燃焼炉１１０と、媒体分離器（サイクロン）１１２と、二口ループシール１２０と、ガス化炉１３０と、三口ループシール２００と、第１風箱１４０と、粒子分離器１５０と、第２風箱１６０とを含んで構成される。なお、図１中、固体（流動媒体、ガス化原料、未反応粒子）の流れを実線の矢印で、気体（ガス化ガス、水蒸気、燃焼排ガス）の流れを一点鎖線の矢印で示す。
【００１７】
本実施形態において、循環流動層ガス化炉１００は、全体として、粒径が３００μｍ程度の硅砂（珪砂）等の砂で構成される流動媒体を熱媒体として循環させている。具体的には、まず、流動媒体は、燃焼炉１１０で９００℃〜１０００℃程度に加熱され、燃焼排ガスと共に媒体分離器１１２に導入される。媒体分離器１１２において、燃焼排ガスと高温の流動媒体とが分離され、当該分離された燃焼排ガスは、不図示の熱交換器（例えば、ボイラー）等で熱回収される。
【００１８】
一方、媒体分離器１１２で分離された高温の流動媒体は、二口ループシール１２０を介してガス化炉１３０に導入される。二口ループシール１２０は、内部に流動媒体を充填し、流動媒体で、媒体分離器１１２とガス化炉１３０との間の空間を封止することで、媒体分離器１１２からガス化炉１３０への燃焼排ガスの流入、およびガス化炉１３０から媒体分離器１１２へのガス化ガスの流出を防止する役割を担う。
【００１９】
ガス化炉１３０には、流動媒体と、石炭やバイオマス、タイヤチップ等のガス化原料（固体原料）とが導入され、導入されたガス化原料は、流動媒体が有する７００℃〜９００℃程度の熱によってガス化され、これによってガス化ガス（合成ガス）と可燃性固形分が生成されることとなる。
【００２０】
また、ガス化炉１３０の下方には、第１風箱１４０が設けられている。そして、循環流動層ガス化炉１００を通常運転する際には、流動化ガス（ここでは、水蒸気）が、第１風箱１４０を通じてガス化炉１３０の底面から当該ガス化炉１３０内に供給されている。このように、媒体分離器１１２から導入された高温の流動媒体に水蒸気を供給することにより、ガス化炉１３０内において流動層（気泡流動層）が形成される。
【００２１】
ガス化炉１３０内の流動媒体および可燃性固形分は、第１風箱１４０から供給される流動化ガスによって流動し、三口ループシール２００を介して燃焼炉１１０に戻される。三口ループシール２００は、内部に流動媒体および可燃性固形分を充填し、流動媒体および可燃性固形分で、ガス化炉１３０と燃焼炉１１０との間の空間を封止することで、ガス化炉１３０から燃焼炉１１０へのガス化ガスの流出、および燃焼炉１１０からガス化炉１３０への気体（例えば、燃焼排ガス）の流入を防止する役割を担う。
【００２２】
このように、本実施形態にかかる循環流動層ガス化炉１００において、流動媒体は、燃焼炉１１０、媒体分離器１１２、二口ループシール１２０、ガス化炉１３０、三口ループシール２００を、この順に移動し、再度燃焼炉１１０に導入されることにより、これらを循環することとなる。
【００２３】
また、ガス化炉１３０で生成されたガス化ガスは、粒子分離器１５０に導入され、ガス化ガスに混入した未反応粒子が分離される。未反応粒子が分離されたガス化ガスは精製装置等へ送られ、未反応粒子は、粒子分離器１５０に設けられたダウンカマー１３４を経て三口ループシール２００に導入される。三口ループシール２００に導入された未反応粒子は、流動媒体とともに燃焼炉１１０へ導入され、加熱用の燃料として利用される。
【００２４】
しかしながら、三口ループシール２００の下方には第２風箱１６０が設けられ、第２風箱１６０に貯留された流動化ガス（水蒸気）が、三口ループシール２００の底面から三口ループシール２００内に流入されている。このため、流入した水蒸気が流動媒体を超えて、流動媒体に混入されていない未反応粒子を吹き飛ばしてしまい、未反応粒子がダウンカマー１３４、更には粒子分離器１５０に逆流する等、未反応粒子を燃焼炉１１０へ安定的に導入できない場合があった。
【００２５】
そこで、本実施形態にかかる三口ループシール２００では、三口ループシール２００に流入される水蒸気の量を調節することにより、未反応粒子がダウンカマー１３４および粒子分離器１５０へ逆流することを抑制する。
【００２６】
図２は、第１の実施形態にかかる三口ループシール２００を説明するための図であり、図２（ａ）は三口ループシール２００の鉛直断面図であり、図２（ｂ）は、ノズル１６２の鉛直断面図を拡大した図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩ（ｃ）−ＩＩ（ｃ）線におけるノズル１６２の水平断面図を拡大した図である。図２に示すように、三口ループシール２００は、貯留部２１０、媒体導入路２２０、粒子導入路２３０、導出路２４０、第２風箱１６０を備えて構成される。なお、図２（ａ）中、固体（流動媒体、可燃性固形分、未反応粒子）の流れを白抜き矢印で、気体（水蒸気）の流れを黒矢印で示す。
【００２７】
貯留部２１０は、箱型で内部に流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子（図中点で示す）を収容する。貯留部２１０の上部には、ガス化炉１３０からの流動媒体および可燃性固形分を導入させるための開口部である媒体導入部２１２ａと、粒子分離器１５０からの未反応粒子を導入させるための開口部である粒子導入部２１２ｂと、貯留部２１０内部に収容された流動媒体、可燃性固形分および未反応粒子を燃焼炉１１０へ導出させるための開口部である導出部２１２ｃが設けられている。
【００２８】
また、第１境界部２１４ａは、２つの面で形成された、貯留部２１０の上壁部分であって、貯留部２１０内部に収容された流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子と接触し、媒体導入部２１２ａと粒子導入部２１２ｂとの境界を形成する。第２境界部２１４ｂは、２つの面で形成された、貯留部２１０の上壁部分であって、貯留部２１０内部に収容された流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子と接触し、粒子導入部２１２ｂと導出部２１２ｃとの境界を形成する。
【００２９】
貯留部２１０の下方には第２風箱１６０が設けられている。第２風箱１６０には複数のノズル１６２（本実施形態では８個）が配されている。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ノズル１６２には、水蒸気を供給するための孔（供給孔）１６２ａが、周方向に等間隔で複数（本実施形態では４個）設けられており、孔１６２ａを通じて水蒸気が三口ループシール２００内に供給される。
【００３０】
媒体導入路２２０は、一端部がガス化炉１３０に連結される（図１参照）。また、媒体導入路２２０の他端部は、媒体導入路２２０の流路が貯留部２１０の媒体導入部２１２ａに連通された状態で、貯留部２１０に連結される。媒体導入路２２０の一端部は、他端部より鉛直上方に位置して、その流路は一端部から他端部側へ傾斜し、他端部側で流動媒体および可燃性固形分の流動方向が鉛直下方に変化する。
【００３１】
粒子導入路２３０は、一端部が粒子分離器１５０に設けられたダウンカマー１３４に連結される（図１参照）。また、粒子導入路２３０の他端部は、粒子導入路２３０の流路が貯留部２１０の粒子導入部２１２ｂに連通された状態で、貯留部２１０に連結される。
【００３２】
導出路２４０は、一端部が燃焼炉１１０に連結される（図１参照）。また、導出路２４０の他端部は、導出路２４０の流路が貯留部２１０の導出部２１２ｃに連通された状態で貯留部２１０に連結される。導出路２４０の一端部は、他端部より鉛直下方に位置して、他端部側で流動媒体、可燃性固形分および未反応粒子の流動方向が鉛直上方から鉛直下方に変化し、その流路は他端部から一端部側へ傾斜する。
【００３３】
ガス化炉１３０からオーバーフローした流動媒体および可燃性固形分は、媒体導入路２２０を通って、媒体導入部２１２ａから貯留部２１０へ導入される。また、粒子分離器１５０によって分離された未反応粒子は、ダウンカマー１３４を経て、粒子導入路２３０を通って粒子導入部２１２ｂから貯留部２１０へ導入される。三口ループシール２００に導入された流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子は、ガス化炉１３０からのガス化ガスの粒子分離器１５０への流出および、燃焼炉１１０からの気体の流入を封止する。
【００３４】
そして、三口ループシール２００に導入された流動媒体、可燃性固形分および未反応粒子は、第２風箱１６０のノズル１６２から流入する水蒸気によってガス化炉１３０側から燃焼炉１１０側へ流動し、導出部２１２ｃから導出路２４０へオーバーフローすることで、燃焼炉１１０へ導入される。
【００３５】
第１の実施形態にかかる三口ループシール２００では、貯留部２１０の粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４（粒子分離器１５０およびダウンカマー１３４の鉛直下方領域）に設けられたノズル１６２には孔１６２ａが塞がれている。このため、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４のノズル１６２からは水蒸気が流入されないことから、粒子分離器１５０により分離されて粒子導入部２１２ｂを通る未反応粒子が、水蒸気によりダウンカマー１３４および粒子分離器１５０へ逆流することが抑制される。
【００３６】
しかしながら、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４以外の領域から流入された流入ガスであっても、鉛直上方へ移動する際に、拡散して粒子導入部２１２ｂ側へ移動し、粒子導入路２３０へ導入されてしまう可能性がある。そこで、第１の実施形態の三口ループシール２００の第１境界部２１４ａおよび第２境界部２１４ｂに傾斜を設ける。
【００３７】
第１境界部２１４ａは、粒子導入路２３０側に形成された面と、媒体導入路２２０側に形成された面が連結され、２つの面の連結部分である第１連結部２１６ａが貯留部２１０の底部側へ突出している。第１連結部２１６ａの水平位置は、第１境界部２１４ａの中央より粒子導入部２１２ｂ側に位置している。媒体導入路２２０側に形成された面には、水平面に対して、第１連結部２１６ａから、第１連結部２１６ａより鉛直上方に位置する媒体導入路２２０へ向かって傾斜が設けられている。
【００３８】
第２境界部２１４ｂは、粒子導入路２３０側に形成された面と、導出路２４０側に形成された面が連結され、２つの面の連結部分である第２連結部２１６ｂが貯留部２１０の底部側へ突出している。第２連結部２１６ｂの水平位置は、第２境界部２１４ｂの中央より粒子導入部２１２ｂ側に位置している。導出路２４０側に形成された面には、水平面に対して、第２連結部２１６ｂから、第２連結部２１６ｂより鉛直上方に位置する導出路２４０へ向かって傾斜が設けられている。
【００３９】
第２風箱１６０から流入された水蒸気が上方へ移動し、第１境界部２１４ａおよび第２境界部２１４ｂの傾斜した面に接触した際、水蒸気が、傾斜した面を伝って媒体導入部２１２ａおよび導出部２１２ｃへ導かれるため、粒子導入部２１２ｂへ水蒸気が流入することを抑制することができる。したがって、粒子分離器１５０により分離されて粒子導入部２１２ｂを通る未反応粒子が、水蒸気によりダウンカマー１３４および粒子分離器１５０へ逆流することを、より抑制することが可能となる。
【００４０】
以上説明したように、第１の実施形態にかかる三口ループシール２００によれば、粒子分離器１５０により分離された未反応粒子が、水蒸気に吹き飛ばされることなく三口ループシール２００の貯留部２１０に導入され、未反応粒子を安定的に燃焼炉１１０へ導入することが可能となる。
【００４１】
また、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４以外の領域から流入された水蒸気が拡散しても、粒子導入部２１２ｂへ水蒸気が流入することを抑制できるため、未反応粒子が水蒸気に吹き飛ばされる可能性がさらに低減し、未反応粒子をより安定的に燃焼炉１１０へ導入することが可能となる。
【００４２】
ところで、上述したように、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４のノズル１６２からは水蒸気が流入されない。このため、貯留部２１０内での流動媒体の流動性が抑制される可能性がある。そこで、第２の実施形態では、流動化ガスの流入量を増加させることなく流動媒体を流動しやすくすることが可能な三口ループシール３００について説明する。
【００４３】
図３は、第２の実施形態にかかる三口ループシール３００を説明するための図である。なお、上述した第１の実施形態の構成要素と実質的に機能が等しい構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略する。ここでは機能の異なる底部３１０について詳述する。
【００４４】
具体的には、三口ループシール３００の底部３１０は、第２風箱１６０のノズル１６２を備えた面であり、貯留部２１０に収容される流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子と接している。底部３１０は、流動媒体および可燃性固形分の導入口である媒体導入部２１２ａ側の鉛直下方のガス化炉側底部３１２が、流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子の導出口である導出部２１２ｃ側の鉛直下方の燃焼炉側底部３１４より鉛直上方に位置し、水平面に対して、ガス化炉側底部３１２から燃焼炉側底部３１４へ向かって傾斜面が形成されている。
【００４５】
貯留部２１０の底部３１０が傾斜していることで、ガス化炉側底部３１２側から燃焼炉側底部３１４側への傾斜方向の重力の作用によって、貯留部２１０に収容された流動媒体、可燃性固形分、および未反応粒子が、媒体導入部２１２ａ側から導出部２１２ｃ側へ流動しやすくなる。
【００４６】
貯留部２１０の底部３１０の傾斜面の傾斜角度は、流動媒体の安息角以上が好ましく、４０度以上、より好ましくは６０度以上である。
【００４７】
以上説明したように、第２の実施形態にかかる三口ループシール３００によれば、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域３１６のノズル１６２からは流動化ガスが流入されなくても、流動媒体を流動しやすくすることが可能となる。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４９】
例えば、第１の実施形態および第２の実施形態においては、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６に設けられたノズル１６２に孔１６２ａを塞ぐ構成とした。しかしながら、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６にノズル１６２を設けないとしてもよい。
【００５０】
また、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６に設けられたノズル１６２に形成する孔１６２ａを、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６以外の領域に設けられたノズル１６２に形成する孔１６２ａの数より少ない数形成し、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６のノズル１６２から流入される水蒸気量が、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６以外の領域のノズル１６２から流入される水蒸気量より少ないとしてもよい。
【００５１】
また、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６に設けられたノズル１６２に形成する孔１６２ａの径を、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６以外の領域に設けられたノズル１６２に形成する孔１６２ａの径より小さく形成し、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６のノズル１６２から流入される水蒸気量が、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６以外の領域のノズル１６２から流入される水蒸気量より少ないとしてもよい。
【００５２】
いずれにしても、粒子導入部２１２ｂの鉛直下方領域１６４、３１６における、単位面積当たりの流動化ガスの流入量は、流動化ガスの他の流入領域における単位面積当たりの流入量よりも少なければよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、流動媒体が流動層を形成する循環流動層ガス化炉に利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１００  循環流動層ガス化炉
１１０  燃焼炉
１３０  ガス化炉
１５０  粒子分離器
１６４、３１６  鉛直下方領域
２００、３００  三口ループシール
２１０  貯留部
２１２ａ  媒体導入部
２１２ｂ  粒子導入部
２１２ｃ  導出部
２１４ａ  第１境界部
２１４ｂ  第２境界部
２１６ａ  第１連結部
２１６ｂ  第２連結部
３１０  底部
３１２  ガス化炉側底部
３１４  燃焼炉側底部
【図１】
2014237735.tif 000003
【図２】
2014237735.tif 000004
【図３】
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