(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーを貯留可能なスラリータンクと、
前記スラリータンクに貯留されたスラリーを搬送するスラリー配管と、
前記スラリー配管に設けられるスラリーポンプと、
前記スラリー配管におけるスラリーの搬送方向の最上流部に設けられるスラリー吸込管と、
前記スラリー吸込管の外周部から該スラリー吸込管の吸込領域の中心側に向けて水を噴出する第１流体噴出装置と、
を備え、
前記第１流体噴出装置は、前記スラリー吸込管の外側に中空状に配置されるハウジングと、該ハウジングに連結されて水を供給可能な水供給管と、前記ハウジング内の水を前記スラリー吸込管の吸込領域の中心側に向けて噴出可能な複数の噴出孔とを有し、
前記スラリー吸込管は、円筒部と先端が拡径する拡径部を有するベルマウス形状をなし、外周部にリング形状をなす前記ハウジングが固定され、前記ハウジングは、円筒部と拡径部を有して前記水供給管が連結され、前記スラリー吸込管の拡径部に前記複数の噴出孔が形成される、
ことを特徴とするスラリー搬送装置。
【請求項２】
前記スラリータンクは、中央下部が円錐形状をなして前記スラリー吸込管の先端が対向して配置され、前記スラリータンクのスラリーに対して流体を噴出して旋回力を付与可能な第２流体噴出装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載のスラリー搬送装置。
【請求項３】
前記スラリータンクは、中央下部が円錐形状をなして前記スラリー吸込管の先端が対向して配置され、前記スラリータンクの外周部から前記スラリータンクの中央下部に向けて流体を噴出可能な第３流体噴出装置が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のスラリー搬送装置。
【請求項４】
前記スラリーポンプと前記第１流体噴出装置を作動制御可能な制御装置が設けられ、該制御装置は、前記スラリーポンプの起動時に前記第１流体噴出装置を作動することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のスラリー搬送装置。
【請求項５】
前記スラリー配管内の圧力を検出する圧力センサと、該圧力センサの検出結果に基づいて前記第１流体噴出装置を作動制御可能な制御装置が設けられ、該制御装置は、前記圧力センサが検出した前記スラリー配管内の圧力が予め設定された所定圧以下となったら前記第１流体噴出装置を作動することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のスラリー搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、生成されたスラグと水との混合物であるスラリーを搬送するスラリー搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べてさらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種を拡大することにより、さらにメリットが大きくなることが知られている。
【０００３】
従来の石炭ガス化複合発電設備は、一般的に、給炭装置、乾燥装置、石炭ガス化炉、ガス精製装置、ガスタービン設備、蒸気タービン設備、排熱回収ボイラ、ガス浄化装置などを有している。従って、石炭が乾燥されてから粉砕され、石炭ガス化炉に対して、微粉炭として供給されると共に、空気が取り込まれ、この石炭ガス化炉で石炭が燃焼ガス化されて生成ガス（可燃性ガス）が生成される。そして、この生成ガスがガス精製されてからガスタービン設備に供給されることで燃焼して高温・高圧の燃焼ガスを生成し、タービンを駆動する。タービンを駆動した後の排気ガスは、排熱回収ボイラで熱エネルギが回収され、蒸気を生成して蒸気タービン設備に供給され、タービンを駆動する。これにより発電が行なわれる。一方、熱エネルギが回収された排気ガスは、ガス浄化装置で有害物質が除去された後、煙突を介して大気へ放出される。
【０００４】
ところで、このような石炭ガス化複合発電設備にて、石炭ガス化炉では、石炭が燃焼ガス化されて生成ガスが生成される一方、燃え滓としてスラグが発生することから、このスラグは、石炭ガス化炉から排出する必要がある。スラグは、高温であることから流動性を有しており、石炭ガス化炉の下部に設けられたスラグホールから連続的に排出される。そして、石炭ガス化炉から排出されたスラグは、冷却タンクで水冷され、水砕スラグの粒子となる。この水砕スラグは、スラグロックホッパから定期的にスラグ溜めに排出されて沈降し、スクレーパコンベアやスクリューコンベアなどの輸送装置によりスラグ貯蔵タンクに輸送される。
【０００５】
このようなスラグ排出システムとしては、下記特許文献１に記載されたものがあり、また、沈砂池の沈砂に臨んで開口し、この沈砂をジェット水噴流により受管に吸込んで輸送するものとしては、下記特許文献２に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０７４２７４号公報
【特許文献２】実公平０６−０４５６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のスラグ排出システムでは、スラグスラリータンクは、所定量の水が貯留されており、ここに水砕スラグが供給されて堆積している。輸送用のコンベアは、スラリーポンプによりスラグスラリータンクの水砕スラグを水と共にスラリー配管内に吸引し、このスラリー配管を通してスラグ貯蔵タンクに輸送している。この場合、輸送用のコンベアが故障などにより停止すると、スラグスラリータンクに堆積するスラグの量が増加し、スラリー配管内に吸引される水砕スラグの濃度が高くなる。すると、スラリー配管内で水砕スラグの輸送が円滑に行われずに閉塞してしまうという問題がある。なお、輸送用のコンベアにジェットポンプを適用することが考えられるが、装置が大掛かりなものとなり、設備コストが上昇してしまう。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、輸送配管のスラリーによる閉塞を抑制してスラリーの円滑な搬送を可能とするスラリー搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明のスラリー搬送装置は、スラリーを貯留可能なスラリータンクと、前記スラリータンクに貯留されたスラリーを搬送するスラリー配管と、前記スラリー配管に設けられるスラリーポンプと、前記スラリー配管におけるスラリーの搬送方向の最上流部に設けられるスラリー吸込管と、前記スラリー吸込管の外周部から該スラリー吸込管の吸込領域の中心側に向けて流体を噴出する第１流体噴出装置と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
従って、スラリーポンプを作動すると、スラリー配管からスラリー吸込管に吸込力が作用し、このスラリー吸込管は、スラリータンク内のスラリーを吸い込んでスラリー配管によりスラリーを搬送することができる。そして、スラリータンク内に貯留されるスラリーにおける固体粒子の濃度が高くなったら、第１流体噴出装置によりスラリー吸込管の吸込領域の中心側に向けて流体を噴出することで、スラリー中の固体粒子が飛散することから、スラリー吸込管の吸込領域におけるスラリーの固体粒子の濃度が低下する。そのため、スラリー吸込管は、スラリーを適正に吸い込むことが可能となり、スラリー配管のスラリーによる閉塞を抑制し、スラリーの円滑な搬送を可能とすることができる。
【００１１】
本発明のスラリー搬送装置では、前記第１流体噴出装置は、前記スラリー吸込管の外側に中空状に配置されるハウジングと、該ハウジングに連結されて流体を供給可能な流体供給管と、前記ハウジング内の流体を前記スラリー吸込管の吸込領域の中心側に向けて噴出可能な複数の噴出孔とを有することを特徴としている。
【００１２】
従って、流体供給管からハウジング内に流体が供給されると、このハウジング内の流体は、複数の噴出孔からスラリー吸込管の吸込領域の中心側に向けて噴出されることとなり、簡単な構成で流体をスラリー吸込管の吸込領域に噴出することで、吸込領域におけるスラリーの固体粒子の濃度を低下することができ、スラリー配管のスラリーによる閉塞を抑制することができる。
【００１３】
本発明のスラリー搬送装置では、前記スラリー吸込管は、先端が拡径するベルマウス形状をなし、前記複数の噴出孔は、前記スラリー吸込管の先端部に形成されることを特徴としている。
【００１４】
従って、スラリー吸込管をベルマウス形状とすることで、スラリーを効率的に吸い込むことができ、複数の噴出孔をスラリー吸込管の先端部に形成することで、流体をスラリー吸込管の吸込領域に適正に噴出することができる。
【００１５】
本発明のスラリー搬送装置では、前記スラリータンクは、中央下部が円錐形状をなして前記スラリー吸込管の先端が対向して配置され、前記スラリータンクのスラリーに対して流体を噴出して旋回力を付与可能な第２流体噴出装置が設けられることを特徴としている。
【００１６】
従って、第２流体噴出装置がスラリータンクのスラリーに対して流体を噴出して旋回力を付与すると、スラリータンクのスラリーに含まれる固体粒子が遠心力により外側に移動することとなり、スラリータンクの中央下部、つまり、スラリー吸込管の吸込領域におけるスラリーの固体粒子の濃度を容易に低下することができる。
【００１７】
本発明のスラリー搬送装置では、前記スラリータンクは、中央下部が円錐形状をなして前記スラリー吸込管の先端が対向して配置され、前記スラリータンクの外周部から前記スラリータンクの中央下部に向けて流体を噴出可能な第３流体噴出装置が設けられることを特徴としている。
【００１８】
従って、第３流体噴出装置がスラリータンクの外周部から中央下部に向けて流体を噴出すると、ここに堆積するスラリー中の固体粒子が飛散することとなり、スラリータンクの中央下部、つまり、スラリー吸込管の吸込領域におけるスラリーの固体粒子の濃度を容易に低下することができる。
【００１９】
本発明のスラリー搬送装置では、前記スラリーポンプと前記第１流体噴出装置を作動制御可能な制御装置が設けられ、該制御装置は、前記スラリーポンプの起動時に前記第１流体噴出装置を作動することを特徴としている。
【００２０】
従って、スラリーポンプの起動時に第１流体噴出装置を作動することで、スラリーポンプの停止中にスラリー吸込管の吸込領域に堆積したスラリーの固体粒子の濃度を低下することができ、スラリー配管のスラリーによる閉塞を抑制することができる。
【００２１】
本発明のスラリー搬送装置では、前記スラリー配管内の圧力を検出する圧力センサと、該圧力センサの検出結果に基づいて前記第１流体噴出装置を作動制御可能な制御装置が設けられ、該制御装置は、前記圧力センサが検出した前記スラリー配管内の圧力が予め設定された所定圧以下となったら前記第１流体噴出装置を作動することを特徴としている。
【００２２】
従って、スラリー配管によりスラリーの搬送が不十分になると、スラリー配管内の圧力が低下することから、スラリー配管内の圧力が所定圧以下となったら第１流体噴出装置を作動ことで、スラリー吸込管の吸込領域に堆積したスラリーの固体粒子の濃度を低下することができ、スラリー配管のスラリーによる閉塞を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のスラリー搬送装置によれば、スラリータンクとスラリー配管とスラリーポンプとスラリー吸込管とを設けると共に、スラリー吸込管の外周部からスラリー吸込管の吸込領域の中心側に向けて流体を噴出する第１流体噴出装置を設けるので、この第１流体噴出装置によりスラリー吸込管の吸込領域の中心側に向けて流体を噴出することで、スラリー中の固体粒子を飛散してスラリーの固体粒子の濃度を低下させることとなり、スラリー配管のスラリーによる閉塞を抑制し、スラリーの円滑な搬送を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るスラリー搬送装置が適用される石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。
【図２】図２は、実施例１のスラリー搬送装置が適用されるスラグ排出システムの概略構成図である。
【図３】図３は、実施例１のスラリー搬送装置を表す概略構成図である。
【図４】図４は、スラリー吸込管の概略図である。
【図５】図５は、スラリー吸込管の下面図である。
【図６】図６は、スラリー吸込管の水平断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例２に係るスラリー搬送装置を表す概略構成図である。
【図８】図８は、本発明の実施例３に係るスラリー搬送装置を表す概略構成図である。
【図９】図９は、本発明の実施例３に係るスラリー搬送装置におけるスラリー吸込管の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るスラグ排出システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の実施例１に係るスラリー搬送装置が適用される石炭ガス化複合発電設備の概略構成図、図２は、実施例１のスラリー搬送装置が適用されるスラグ排出システムの概略構成図、図３は、実施例１のスラリー搬送装置を表す概略構成図、図４は、スラリー吸込管の概略図、図５は、スラリー吸込管の下面図、図６は、スラリー吸込管の水平断面図である。
【００２７】
実施例１の石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｏａｌ  Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｃｙｃｌｅ）は、空気を酸化剤としてガス化炉で石炭ガスを生成する空気燃焼方式を採用し、ガス精製装置で精製した後の石炭ガスを燃料ガスとしてガスタービン設備に供給して発電を行っている。即ち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備は、空気燃焼方式（空気吹き）の発電設備である。この場合、ガス化炉に供給する原料として微粉炭（石炭）を使用している。
【００２８】
実施例１において、図１に示すように、石炭ガス化複合発電設備１０は、給炭装置１１、流動層乾燥装置１２、微粉炭機（ミル）１３、石炭ガス化炉１４、チャー回収装置１５、ガス精製装置１６、ガスタービン設備１７、蒸気タービン設備１８、発電機１９、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Ｈｅａｔ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｓｔｅａｍ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２０を有している。
【００２９】
給炭装置１１は、原炭バンカ２１と、石炭供給機２２と、クラッシャ２３とを有している。原炭バンカ２１は、石炭を貯留可能であって、所定量の石炭を石炭供給機２２に投下することができる。石炭供給機２２は、原炭バンカ２１から投下された石炭をコンベアなどにより搬送し、クラッシャ２３に投下することができる。このクラッシャ２３は、投下された石炭を所定の大きさに破砕することができる。
【００３０】
流動層乾燥装置１２は、給炭装置１１により投入された石炭に対して乾燥用蒸気（過熱蒸気）を供給することで、この石炭を流動させながら加熱乾燥するものであり、石炭が含有する水分を除去することができる。そして、この流動層乾燥装置１２は、下部から取り出された乾燥済の石炭を冷却する冷却器３１が設けられ、乾燥冷却済の乾燥炭が乾燥炭バンカ３２に貯留される。また、流動層乾燥装置１２は、上部から取り出された蒸気から乾燥炭の粒子を分離する乾燥炭サイクロン３３と乾燥炭電気集塵機３４が設けられ、蒸気から分離された乾燥炭の粒子が乾燥炭バンカ３２に貯留される。なお、乾燥炭電気集塵機３４で乾燥炭が分離された蒸気は、蒸気圧縮機３５で圧縮されてから流動層乾燥装置１２に乾燥用蒸気として供給される。
【００３１】
微粉炭機１３は、石炭粉砕機であって、流動層乾燥装置１２により乾燥された石炭（乾燥炭）を細かい粒子状に粉砕して微粉炭を製造するものである。即ち、微粉炭機１３は、乾燥炭バンカ３２に貯留された乾燥炭が石炭供給機３６により投下され、この乾燥炭）を所定粒径以下の石炭、つまり、微粉炭とするものである。そして、微粉炭機１３で粉砕後の微粉炭は、微粉炭バグフィルタ３７ａ，３７ｂにより搬送用ガスから分離され、微粉炭供給ホッパ３８ａ，３８ｂに貯留される。
【００３２】
石炭ガス化炉１４は、微粉炭機１３で処理された微粉炭が供給可能であると共に、チャー回収装置１５で回収されたチャー（石炭の未燃分）が戻されてリサイクル可能となっている。
【００３３】
即ち、石炭ガス化炉１４は、ガスタービン設備１７（圧縮機６１）から圧縮空気供給ライン４１が接続されており、このガスタービン設備１７で圧縮された圧縮空気が供給可能となっている。空気分離装置４２は、大気中の空気から窒素と酸素を分離生成するものであり、第１窒素供給ライン４３が石炭ガス化炉１４に接続され、この第１窒素供給ライン４３に微粉炭供給ホッパ３８ａ，３８ｂからの給炭ライン４４ａ，４４ｂが接続されている。また、第２窒素供給ライン４５も石炭ガス化炉１４に接続され、この第２窒素供給ライン４５にチャー回収装置１５からのチャー戻しライン４６が接続されている。更に、酸素供給ライン４７は、圧縮空気供給ライン４１に接続されている。この場合、窒素は、石炭やチャーの搬送用ガスとして利用され、酸素は、酸化剤として利用される。
【００３４】
石炭ガス化炉１４は、例えば、噴流床形式のガス化炉であって、内部に供給された石炭、チャー、空気（酸素）、またはガス化剤としての水蒸気を燃焼・ガス化すると共に、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（生成ガス、石炭ガス）が発生し、この可燃性ガスをガス化剤としてガス化反応が起こる。この場合、石炭ガス化炉１４は、反応炉１４ａの下部に発生したスラグを排出するスラグ排出システム４８が配置されている。なお、石炭ガス化炉１４は噴流床ガス化炉に限らず、流動床ガス化炉や固定床ガス化炉としてもよい。そして、この石炭ガス化炉１４は、チャー回収装置１５に向けて可燃性ガスのガス生成ライン４９が設けられており、チャーを含む可燃性ガスが排出可能となっている。この場合、ガス生成ライン４９にガス冷却器を設けることで、可燃性ガスを所定温度まで冷却してからチャー回収装置１５に供給するとよい。
【００３５】
チャー回収装置１５は、集塵装置５１と供給ホッパ５２とを有している。この場合、集塵装置５１は、１つまたは複数のバグフィルタやサイクロンにより構成され、石炭ガス化炉１４で生成された可燃性ガスに含有するチャーを分離することができる。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン５３を通してガス精製装置１６に送られる。供給ホッパ５２は、集塵装置５１で可燃性ガスから分離されたチャーを貯留するものである。なお、集塵装置５１と供給ホッパ５２との間にビンを配置し、このビンに複数の供給ホッパ５２を接続するように構成してもよい。そして、供給ホッパ５２からのチャー戻しライン４６が第２窒素供給ライン４５に接続されている。
【００３６】
ガス精製装置１６は、チャー回収装置１５によりチャーが分離された可燃性ガスに対して、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物を取り除くことで、ガス精製を行うものである。そして、ガス精製装置１６は、可燃性ガスを精製して燃料ガスを製造し、これをガスタービン設備１７に供給する。なお、このガス精製装置１６では、チャーが分離された可燃性ガス中にはまだ硫黄分（Ｈ２Ｓ）が含まれているため、アミン吸収液によって除去することで、硫黄分を最終的には石膏として回収し、有効利用する。
【００３７】
ガスタービン設備１７は、圧縮機６１、燃焼器６２、タービン６３を有しており、圧縮機６１とタービン６３は、回転軸６４により連結されている。燃焼器６２は、圧縮機６１から圧縮空気供給ライン６５が接続されると共に、ガス精製装置１６から燃料ガス供給ライン６６が接続され、タービン６３に燃焼ガス供給ライン６７が接続されている。また、ガスタービン設備１７は、圧縮機６１から石炭ガス化炉１４に延びる圧縮空気供給ライン４１が設けられており、中途部に昇圧機６８が設けられている。従って、燃焼器６２では、圧縮機６１から供給された圧縮空気とガス精製装置１６から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン６３にて、発生した燃焼ガスにより回転軸６４を回転することで発電機１９を駆動することができる。
【００３８】
蒸気タービン設備１８は、ガスタービン設備１７における回転軸６４に連結されるタービン６９を有しており、発電機１９は、この回転軸６４の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン設備１７（タービン６３）からの排ガスライン７０に設けられており、空気と高温の排ガスとの間で熱交換を行うことで、蒸気を生成するものである。そのため、排熱回収ボイラ２０は、蒸気タービン設備１８のタービン６９との間に蒸気供給ライン７１が設けられると共に、蒸気回収ライン７２が設けられ、蒸気回収ライン７２に復水器７３が設けられている。従って、蒸気タービン設備１８では、排熱回収ボイラ２０から供給された蒸気によりタービン６９が駆動し、回転軸６４を回転することで発電機１９を駆動することができる。
【００３９】
そして、排熱回収ボイラ２０で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置７４により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突７５から大気へ放出される。
【００４０】
ここで、実施例１の石炭ガス化複合発電設備１０の作動について説明する。
【００４１】
実施例１の石炭ガス化複合発電設備１０において、給炭装置１１にて、原炭が原炭バンカ２１に貯留されており、この原炭バンカ２１の石炭が石炭供給機２２によりクラッシャ２３に投下され、ここで所定の大きさに破砕される。そして、破砕された石炭は、流動層乾燥装置１２により加熱乾燥された後、冷却器３１により冷却され、乾燥炭バンカ３２に貯留される。また、流動層乾燥装置１２の上部から取り出された蒸気は、乾燥炭サイクロン３３及び乾燥炭電気集塵機３４により乾燥炭の粒子が分離され、蒸気圧縮機３５で圧縮されてから流動層乾燥装置１２に乾燥用蒸気として戻される。一方、蒸気から分離された乾燥炭の粒子は、乾燥炭バンカ３２に貯留される。
【００４２】
乾燥炭バンカ３２に貯留される乾燥炭は、石炭供給機３６により微粉炭機１３に投入され、ここで、細かい粒子状に粉砕されて微粉炭が製造され、微粉炭バグフィルタ３７ａ，３７ｂを介して微粉炭供給ホッパ３８ａ，３８ｂに貯留される。この微粉炭供給ホッパ３８ａ，３８ｂに貯留される微粉炭は、空気分離装置４２から供給される窒素により第１窒素供給ライン４３を通して石炭ガス化炉１４に供給される。また、後述するチャー回収装置１５で回収されたチャーが、空気分離装置４２から供給される窒素により第２窒素ライン４５を通して石炭ガス化炉１４に供給される。更に、後述するガスタービン設備１７から抽気された圧縮空気が昇圧機６８で昇圧された後、空気分離装置４２から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン４１を通して石炭ガス化炉１４に供給される。
【００４３】
石炭ガス化炉１４では、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気（酸素）により燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（石炭ガス）を生成することができる。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化炉１４からガス生成ライン４９を通して排出され、チャー回収装置１５に送られる。
【００４４】
このチャー回収装置１５にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置５１に供給されることで、ここで可燃性ガスからこのガスに含有するチャーが分離される。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン５３を通してガス精製装置１６に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、供給ホッパ５２に堆積され、チャー戻しライン４６を通して石炭ガス化炉１４に戻されてリサイクルされる。
【００４５】
チャー回収装置１５によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置１６にて、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物が取り除かれてガス精製され、燃料ガスが製造される。そして、ガスタービン設備１７では、圧縮機６１が圧縮空気を生成して燃焼器６２に供給すると、この燃焼器６２は、圧縮機６１から供給される圧縮空気と、ガス精製装置１６から供給される燃料ガスとを混合し、燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン６３を駆動することで、回転軸６４を介して発電機１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００４６】
そして、ガスタービン設備１７におけるタービン６３から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ２０にて、空気と熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備１８に供給する。蒸気タービン設備１８では、排熱回収ボイラ２０から供給された蒸気によりタービン６９を駆動することで、回転軸６４を介して発電機１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００４７】
その後、ガス浄化装置７４では、排熱回収ボイラ２０から排出された排気ガスの有害物質が除去され、浄化された排ガスが煙突７５から大気へ放出される。
【００４８】
なお、上述した説明では、原料として石炭を使用したが、この石炭は、高品位炭や低品位炭であっても適用可能であり、また、石炭に限らず、再生可能な生物由来の有機性資源として使用されるバイオマスであってもよく、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料（ペレットやチップ）などを使用することも可能である。
【００４９】
以下、上述した石炭ガス化複合発電設備１０におけるスラグ排出システム４８について詳細に説明する。
【００５０】
スラグ排出システム４８は、石炭ガス化炉１４の底部に堆積した溶融スラグ２０１を排出するものである。このスラグ排出システム４８において、図２に示すように、石炭ガス化炉１４（反応炉１４ａ）は、底部に溶融スラグ２０１を落下させるスラグホール１０１が設けられ、このスラグホール１０１の下方にこのスラグホール１０１から落下した溶融スラグ２０１を貯留するスラグホッパ１０２が設けられている。スラグホッパ１０２は、鉛直方向下側に向かって内径が小さくなる漏斗形状に形成され、石炭ガス化炉１４の底部に貯留されたスラグ冷却水（冷却水）２０２に浸漬されている。そして、スラグホッパ１０２は、上側の大径開口部がスラグ冷却水２０２内に位置し、下側の小径開口部が石炭ガス化炉１４の底部を下方に貫通して外部に位置し、ここに開閉弁１０３が装着されて小径開口部を開閉可能となっている。
【００５１】
従って、石炭ガス化炉１４で生成された溶融スラグ２０１は、スラグホール１０１からスラグ冷却水２０２中に落下し、スラグ冷却水２０２中に落下した溶融スラグ２０１は、急冷されて数ミリから数十ミリ程度のガラス状の水砕スラグ（スラグ）２０３の粒子となる。そして、スラグホッパ１０２は、この水砕スラグ２０３を鉛直方向下側に移動させることで、下側の１箇所に収集させ、開閉弁１０３の開閉を切り換えることで、この水砕スラグ２０３の排出、停止を切り換えることができる。なお、スラグホッパ１０２は、開閉弁１０３を開放することで、水砕スラグ２０３を含むスラグ冷却水２０２を排出することができる。
【００５２】
スラグ排出システム４８は、石炭ガス化炉１４（反応炉１４ａ）の下方に位置して、スラグロックホッパ１０４、スラグ溜１０５、スラリー搬送装置１０６、スラグ貯蔵タンク１０７が設けられている。
【００５３】
スラグロックホッパ１０４は、水砕スラグ２０３を含むスラグ冷却水２０２を一時的に貯留する貯留部であり、石炭ガス化炉１４におけるスラグホッパ１０２の下方に配置されている。このスラグロックホッパ１０４は、開閉弁１０３が開放されたときに、スラグホッパ１０２の小径開口部から排出された水砕スラグ１０３を含むスラグ冷却水２０２を受け止めて一時的に貯留することができる。また、スラグロックホッパ１０４は、下部の開口部に開閉弁１１１が設けられており、この開閉弁１１１を開放することで、一時的に貯留している水砕スラグ２０３を含むスラグ冷却水２０２を下方に排出することができる。
【００５４】
スラグ溜１０５は、スラグ溜タンク１１２と、モータＭで駆動するスラグコンベア１１３とから構成されている。スラグ溜タンク１１２は、スラグロックホッパ１０４から排出された水砕スラグ２０３を含むスラグ冷却水２０２を溜めるものである。スラグコンベア１１３は、スラグ溜タンク１１２に傾斜状態で配置され、下部がスラグ溜タンク１１２内に配置され、上部がスラグ溜タンク１１２外に配置されている。従って、スラグ溜１０５は、スラグコンベア１１３を作動することで、スラグ溜タンク１１２中にスラグ冷却水２０２と共に溜められている水砕スラグ２０３を所定量ずつ移動させて排出することができる。この場合、スラグコンベア１１３は、水砕スラグ２０３を移動させて排出するとき、若干のスラグ冷却水２０２も追従して排出する。
【００５５】
スラリー搬送装置１０６は、スラグ溜１０５から排出された水砕スラグ２０３をスラリー状としてスラグ貯蔵タンク１０７に搬送するものであり、スラリータンク１２１と、スラリー配管１２２と、スラリーポンプ１２３と、スラリー吸込管１２４を有している。
【００５６】
スラリータンク１２１は、スラグ溜１０５から排出された水砕スラグ２０３とスラリー水２０４とを貯留するタンクである。このスラリータンク１２１は、スラリー水２０４に水砕スラグ２０３を分散させた状態とし、スラリー２０５として貯留している。スラリー配管１２２は、基端部がスラリータンク１２１内に配置され、先端部がスラグ貯蔵タンク１０７まで延設されている。スラリーポンプ１２３は、スラリー配管１２２に配置され、スラリータンク１２１内の水砕スラグ２０３がスラリー水２０４で水分散されたスラリー２０５を、スラグ貯蔵タンク１０７に向けてスラリー配管１２２内を通して圧送する。スラリー吸込管１２４は、スラリー配管１２２の基端部（スラリーの搬送方向最上流部）に連結され、先端が下方、つまり、スラリータンク１２１の底部を向いている。
【００５７】
従って、スラリー搬送装置１０６は、スラリータンク１２１内のスラリー水２０４に水砕スラグ２０３を分散してスラリー２０５とし、スラリーポンプ１２３を作動することで、スラリー吸込管１２４からスラリータンク１２１内のスラリー２０５を吸い込み、このスラリー２０５をスラリー配管１２２からスラグ貯蔵タンク１０７まで圧送することができる。
【００５８】
また、スラリー搬送部１０６は、液位調整装置１２５を有している。液位調整装置１２５は、貯水槽１３１と、供給配管１３２と、給水ポンプ１３３と、循環配管１３４と、オーバーフロー管１３５と、開閉弁１３６と、レベル計１３７と、液面制御部１３８とを有している。
【００５９】
貯水槽１３１は、スラリー水２０４を貯留するタンクである。供給配管１３２は、基端部が貯水槽１３１に連結され、先端部がスラリータンク１２１に連結されており、貯水槽１３１とスラリータンク１２１とを接続している。給水ポンプ１３３は、供給配管１３２に配置され、貯水槽１３１に貯留されているスラリー水２０４を、スラリータンク１２１に向けて供給配管１３２内に圧送させる。循環配管１３４は、基端部が供給配管１３２における給水ポンプ１３３よりもスラリー水２０４の搬送方向の下流側に連結され、先端部が貯水槽１３１に連結されており、余剰なスラリー水２０４を貯水槽１３１に戻す。
【００６０】
オーバーフロー管１３５は、基端部がスラリータンク１２１に連結され、先端部が貯水槽１３１に連結されており、スラリータンク１２１からオーバーフローしたスラリー水２０４を貯水槽１３１に戻す。即ち、オーバーフロー管１３５の基端部は、スラリータンク１２１の所定の液位の壁面に貫通しており、スラリー水２０４この液位を超えると、余剰のスラリー水２０４が貯水槽１３１に戻る。開閉弁１３６は、供給配管１３２における給水ポンプ１３３及び循環配管１３４の連結部よりもスラリー水２０４の搬送方向の下流側に配置されており、供給配管１３２の管路の開閉を切り換える。レベル計１３７は、スラリータンク１２１におけるスラリー水２０４の液位を検出するセンサである。液面制御部１３８は、レベル計１３７で検出したスラリータンク１２１におけるスラリー水２０４の液位に基づいて、開閉弁１３６の開閉を作動制御することで、貯水槽１３１に貯留されているスラリー水２０４を供給配管１３２からスラリータンク１２１に供給するか否かを切り換える。
【００６１】
従って、液位調整装置１２５にて、液面制御部１３８は、レベル計１３７で検出したスラリータンク１２１におけるスラリー水２０４の液位が予め設定された規定値より低下すると、開閉弁１３６を開放することで、供給配管１３２を流れるスラリー水２０４をスラリータンク１２１に供給する。一方、液面制御部１３８は、レベル計１３７で検出した液位が規定値より上昇すると、開閉弁１３６を閉止することで、供給配管１３２を流れるスラリー水２０４をスラリータンク１２１に供給しない。なお、開閉弁１３６が閉止されているとき、給水ポンプ１３３により供給配管１３２を流れているスラリー水２０４は、循環配管１３４から貯水槽１３１に戻される。これにより給水ポンプ１３３を常に駆動した状態とすることができ、応答性が高い制御が可能となる。
【００６２】
スラグ貯蔵タンク１０７は、スラリー搬送装置１０６のスラリー配管１２２を通して圧送されたスラリー２０５を貯蔵するタンクである。このスラグ貯蔵タンク１０７は、本体１４１と、複数のフィルタ１４２とを有している。本体１４１は、中空の塔、本実施例では、水平断面が四角形となる角筒形状であり、鉛直方向下方に内径が徐々に小さくなる端部が設けられている。各フィルタ１４２は、水砕スラグ２０３は通過させず、スラリー水２０４だけを通過させる部材であり、本体１４１の側面（壁面）に鉛直方向で沿って配置され、且つ、本体１４１の側面の径が徐々に小さくなる部分に配置されている。従って、スラグ貯蔵タンク１０７は、スラリー搬送装置１０６からスラリー２０５が供給されると、各フィルタ１４２からスラリー水２０４のみを排出して排出水２０６とする一方、本体１４１の下方の端部に水砕スラグ２０３を貯蔵する。
【００６３】
また、スラグ貯蔵タンク１０７は、本体１４１の側面に配置された各フィルタ１４２の下側と本体１４１の側面の内径が徐々に小さくなる部分に配置された各フィルタ１４２の下側に水受部１４３，１４４が設けられている。この水受部１４３，１４４は、回収管１４５を介してスラリータンク１２１に接続されている。各水受部１４３，１４４は、フィルタ１４２によって分離・排出された排出水２０６を回収するものである。回収管１４５は、水受部１４３，１４４に回収された排出水２０６をスラリータンク１２１に戻すものである。
【００６４】
また、スラグ貯蔵タンク１０７は、下端部に排出口１４６を有している。この排出口１４６は、スラグ貯蔵タンク１０７に貯蔵されている水砕スラグ２０３の排出と停止を行うものである。この排出口１４６から排出された水砕スラグ２０３は、その直下に待機している搬送車両１０８に排出される。この搬送車両１０８は、スラグ排出システム４８から排出された水砕スラグ２０３を所定の場所まで運ぶ車両である。搬送車両１０８としては、トラックを用いることができる。
【００６５】
このように構成されたスラグ排出システム４８にて、ガス化炉１４の底部で生成された溶融スラグ２０１は、スラグ冷却水２０２で冷却されることで水砕スラグ２０３としてスラグホッパ１０２で回収される。このスラグホッパ１０２は、下端の開閉弁１０３が開放されることで、水砕スラグ２０３を含むスラグ冷却水２０２が排出されてスラグロックホッパ１０４に一時的に貯留される。スラグロックホッパ１０４に貯留された水砕スラグ２０３は、下端の開閉弁１１１が開放されることで、スラグ溜１０５のスラグ溜タンク１１２に所定時間ごとに所定量だけ落下され、スラグコンベア１１３によりスラリー搬送装置１０６のスラリータンク１２１に搬送される。
【００６６】
そして、スラリータンク１２１に貯留された水砕スラグ２０３は、スラリー水２０４によりスラリー２０５となり、スラリーポンプ１２３が作動することで、スラリー吸込管１２４から吸い込まれ、スラリー配管１２２とによりスラグ貯蔵タンク１０７に圧送される。なお、スラリー搬送装置１０６では、液位調整装置１２５によりスラリータンク１２１の液位が一定範囲に維持されている。スラグ貯蔵タンク１０７に水砕スラグ２０３と共に圧送されたスラリー水２０４は、フィルタ１４２から排出され、水受部１４３，１４４で排出水２０６として回収される。この水受部１４３，１４４で回収された排出水２０６は、回収管１４５によりスラリータンク１２１に戻され、再度スラリー水２０４として再利用される。
【００６７】
ところで、上述したスラリー搬送装置１０６では、スラリーポンプ１２３が作動すると、スラリー吸込管１２４がスラリータンク１２１にあるスラリー２０５（水砕スラグ２０３を含んだスラリー水２０４）をスラリー配管１２２内に吸引し、このスラリー配管１２２を通してスラグ貯蔵タンク１０７に輸送している。この場合、スラリータンク１２１に堆積する水砕スラグ２０３の量が増加すると、スラリー２０５における水砕スラグ２０３の濃度が高くなり、水砕スラグ２０３によりスラリー配管１２２が閉塞してしまうおそれがある。
【００６８】
そこで、実施例１では、上述したスラリー搬送装置１０６にて、スラリー吸込管１２４の外周部からこのスラリー吸込管１２４の吸込領域の中心側に向けて水（流体）を噴出する第１水噴出装置（第１流体噴出装置）１５１が設けられている。
【００６９】
この第１水噴出装置１５１は、図３から図５に示すように、ハウジング１５２と水供給管１５３と複数の噴出孔１５４とを有している。即ち、スラリータンク１２１は、円筒部１２１ａと底部を構成するように中央下部が円錐形状をなす円錐底部１２１ｂとから構成されている。一方、スラリー吸込管１２４は、基端部（上端部）側の円筒部１２４ａと先端部（下端部）側の拡径部１２４ｂとからなるベルマウス形状をなしている。そして、スラリー吸込管１２４は、スラリータンク１２１の中央部に配置され、円筒部１２４ａにスラリー配管１２２が連結され、拡径部１２４ｂがスラリータンク１２１の円錐底部１２１ｂに対向している。
【００７０】
そして、スラリー吸込管１２４は、外周部にこのスラリー吸込管１２４の外周側を被覆するようにハウジング１５２が固定されている。このハウジング１５２は、リング形状をなし、スラリー吸込管１２４の円筒部１２４ａの一部と拡径部１２４ｂの外側に所定間隔をもって配置され、スラリー吸込管１２４と同様に、円筒部１５２ａの一部と拡径部１５２ｂを有すると共に、上端部及び下端部が閉塞した密閉中空形状となっている。そして、ハウジング１５２は、円筒部１５２ａに水供給管１５３の端部が連結されている。
【００７１】
また、スラリー吸込管１２４は、その先端部、つまり、拡径部１２４ｂに複数の噴出孔１５４が形成されている。この各噴出孔１５４は、拡径部１２４ｂの長手方向に沿って複数（本実施例では、３つ）並んで形成されると共に、周方向に沿って複数（本実施例では、６つ）所定間隔で形成されている。そして、この各噴出孔１５４は、ハウジング１５２内の水をスラリー吸込管１２４の吸込領域Ａであって、スラリー吸込管１２４の中心線Ｏ側に向けて噴出可能となっている。
【００７２】
また、本実施例では、スラリー搬送装置１０６にて、スラリータンク１２１のスラリー２０５に対して水（流体）を噴出して旋回力を付与可能な第２水噴出装置（第２流体噴出装置）１６１が設けられている。
【００７３】
この第２水噴出装置１６１は、図３及び図６に示すように、スラリータンク１２１の円錐底部１２１ｂに複数（本実施例では、４つ）の水噴射ノズル１６２が周方向に所定間隔で固定されている。この各水噴射ノズル１６２は、スラリータンク１２１の外周部にその接線方向に近い方向を向くと共に、水平よりも若干上方を向いて配置されている。そして、各水噴射ノズル１６２は、水供給管１６３の端部が連結されている。
【００７４】
第１水噴出装置１５１及び第２水噴出装置１６１は、貯水槽１３１のスラリー水２０４が供給可能となっている。即ち、貯水槽１３１からの供給配管１３２は、給水ポンプ１３３と開閉弁１３６との間から分岐供給配管１６６が分岐され、この分岐供給配管１６６に開閉弁１６７が配置されている。そして、この分岐供給配管１６６は、水供給管１５３，１６３が連結されている。
【００７５】
そして、図示しない制御部（制御装置）は、スラリーポンプ１２３と第１水噴出装置１５１と第２水噴出装置１６１を作動制御可能となっており、この制御部は、スラリーポンプ１２３の起動時に第１水噴出装置１５１及び第２水噴出装置１６１を作動するようにしている。この場合、制御部は、スラリーポンプ１２３の起動時に第１水噴出装置１５１だけを作動してもよい。
【００７６】
従って、例えば、スラリー搬送装置１０６による水砕スラグ２０３の搬送が一時的に停止すると、スラリータンク１２１に堆積する水砕スラグ２０３の量が増加する。そのため、制御部は、スラリー搬送装置１０６を再起動するとき、スラリーポンプ１２３と共に第１水噴出装置１５１及び第２水噴出装置１６１を作動する。
【００７７】
即ち、スラリーポンプ１２３を作動すると、スラリータンク１２１に貯留されたスラリー２０５（水砕スラグ２０３、スラリー水２０４）は、スラリー吸込管１２４から吸い込まれ、スラリー配管１２２により圧送される。このとき、開閉弁１６７を開放すると、貯水槽１３１のスラリー水２０４が供給配管１３２から分岐供給配管１６６を通して第１水噴出装置１５１に供給される。すると、スラリー水２０４は、ハウジング１５２に供給され、スラリー吸込管１２４の先端部に形成された複数の噴出孔１５４から吸込領域Ａに向けて噴出される。そのため、スラリータンク１２１の底部に堆積している水砕スラグ２０３は、各噴出孔１５４からのスラリー水２０４により飛散される。また、開閉弁１６７を開放すると、貯水槽１３１のスラリー水２０４が供給配管１３２から分岐供給配管１６６を通して第２水噴出装置１６１に供給される。すると、スラリー水２０４は、各水噴射ノズル１６２に供給され、この各水噴射ノズル１６２からスラリータンク１２１の外周部にその接線方向に向けて噴出される。そのため、スラリータンク１２１に貯留されているスラリー水２０４は、各水噴射ノズル１６２からのスラリー水２０４により旋回流となり、スラリータンク１２１の底部に堆積している水砕スラグ２０３は、旋回流の遠心力により外側に移動する。その結果、スラリータンク１２１の底部では、水砕スラグ２０３が飛散したり移動したりすることで、スラリー２０５における水砕スラグ２０３の濃度が低下し、スラリー吸込管１２４からスラリー配管１２２に吸い込まれる水砕スラグ２０３の量が適正化され、水砕スラグ２０３によるスラリー配管１２２の閉塞が防止される。
【００７８】
このように実施例１のスラリー搬送装置にあっては、スラリー２０５を貯留可能なスラリータンク１２１と、スラリータンク１２１に貯留されたスラリー２０５を搬送するスラリー配管１２２と、スラリー配管１２２に設けられるスラリーポンプ１２３と、スラリー配管１２２におけるスラリー２０５の搬送方向の最上流部に設けられるスラリー吸込管１２４と、スラリー吸込管１２４の外周部から吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水２０４を噴出する第１水噴出装置１５１を設けている。
【００７９】
従って、スラリーポンプ１２３を作動すると、スラリー配管１２２からスラリー吸込管１２４に吸込力が作用し、このスラリー吸込管１２４は、スラリータンク１２１内のスラリー２０５を吸い込んでスラリー配管１２２によりスラリー２０５を搬送することができる。そして、スラリータンク１２１内に貯留されるスラリー２０５における水砕スラグ２０３の濃度が高くなったら、第１水噴出装置１５１によりスラリー吸込管１２４の吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水２０４を噴出することで、スラリー２０５中の水砕スラグ２０３が飛散することから、スラリー吸込管１２４の吸込領域Ａにおける水砕スラグ２０３の濃度が低下する。そのため、スラリー吸込管１２４は、スラリー２０５を適正に吸い込むことが可能となり、スラリー配管１２２のスラリー２０５による閉塞を抑制し、スラリー２０５の円滑な搬送を可能とすることができる。
【００８０】
また、実施例１のスラリー搬送装置では、第１水噴出装置１５１として、スラリー吸込管１２４の外側に中空状に配置されるハウジング１５２と、ハウジング１５２に連結されてスラリー水２０４を供給可能な水供給管１５３と、ハウジング１５２内のスラリー水２０４をスラリー吸込管１２４の吸込領域Ａの中心側に向けて噴出可能な複数の噴出孔１５４とを設けている。従って、水供給管１５３からハウジング１５２内にスラリー水２０４が供給されると、このハウジング１５２内のスラリー水２０４は、複数の噴出孔１５４からスラリー吸込管１２４の吸込領域Ａの中心側に向けて噴出されることとなり、簡単な構成でスラリー水２０４を吸込領域Ａに噴出することで、この吸込領域Ａにおけるスラリー２０５における水砕スラグ２０３の濃度を低下することができ、スラリー配管１２２の閉塞を抑制することができる。
【００８１】
また、実施例１のスラリー搬送装置では、スラリー吸込管１２４は、先端が拡径するベルマウス形状をなし、複数の噴出孔１５４をスラリー吸込管１２４の先端部に形成している。従って、スラリー吸込管１２４をベルマウス形状とすることで、スラリー２０５を効率的に吸い込むことができ、複数の噴出孔１５４をスラリー吸込管１２４の先端部に形成することで、スラリー水２０４を吸込領域Ａに適正に噴出して水砕スラグ２０３を飛散させることができる。
【００８２】
また、実施例１のスラリー搬送装置では、スラリータンク１２１は、中央下部が円錐形状をなしてスラリー吸込管１２４の先端を対向して配置し、スラリータンク１２１のスラリー２０５に対してスラリー水２０４を噴出して旋回力を付与可能な第２水噴出装置１６１を設けている。従って、第２水噴出装置１６１がスラリータンク１２１のスラリー２０５に対してスラリー水２０４を噴出して旋回力を付与すると、スラリータンク１２１のスラリー２０５に含まれる水砕スラグ２０３が遠心力により外側に移動することとなり、スラリータンク１２１の中央下部、つまり、吸込領域Ａにおけるスラリー２０５の水砕スラグ２０３の濃度を容易に低下することができる。
【００８３】
また、実施例１のスラリー搬送装置では、スラリーポンプ１２３と第１水噴出装置１５１を作動制御可能な制御部を設け、制御部は、スラリーポンプ１２３の起動時に第１水噴出装置１５１を作動している。従って、スラリーポンプ１２３の起動時に第１水噴出装置１５１を作動することで、スラリーポンプ１２３の停止中にスラリー吸込管１２４の吸込領域Ａに堆積した水砕スラグ２０３の濃度を低下することができ、スラリー配管１２２のスラリーによる閉塞を抑制することができる。
【実施例２】
【００８４】
図７は、本発明の実施例２に係るスラリー搬送装置を表す概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８５】
実施例２では、図７に示すように、上述したスラリー搬送装置１７１にて、スラリー吸込管１２４の外周部からこのスラリー吸込管１２４の吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水２０４を噴出する第１水噴出装置１５１が設けられている。この第１水噴出装置１５１は、ハウジング１５２と水供給管１５３と複数の噴出孔１５４とを有しており、スラリー吸込管１２４の先端部にこの複数の噴出孔１５４が形成されている。
【００８６】
また、本実施例では、スラリー搬送装置１７１にて、スラリータンク１２１の外周部からスラリータンク１２１の中央下部に向けてスラリー水２０４を噴出可能な第３水噴出装置１７２が設けられている。この第３水噴出装置１７１は、スラリータンク１２１の円筒部１２１ａに複数（本実施例では、４つ）の水噴射ノズル１７３が周方向に所定間隔で固定されている。この各水噴射ノズル１７３は、スラリータンク１２１の外周部にその接線方向とほぼ直交してスラリータンク１２１の底部中央側を向くと共に、水平よりも若干下方を向いて配置されている。そして、各水噴射ノズル１７３は、水供給管１７４の端部が連結されている。
【００８７】
第１水噴出装置１５１及び第３水噴出装置１７２は、貯水槽１３１のスラリー水２０４が供給可能となっている。即ち、貯水槽１３１からの供給配管１３２は、給水ポンプ１３３と開閉弁１３６との間から分岐供給配管１６６が分岐され、この分岐供給配管１６６に開閉弁１６７が配置されている。そして、この分岐供給配管１６６は、水供給管１５３，１７４が連結されている。
【００８８】
そして、図示しない制御部（制御装置）は、スラリーポンプ１２３と第１水噴出装置１５１と第３水噴出装置１７２を作動制御可能となっており、この制御部は、スラリーポンプ１２３の起動時に第１水噴出装置１５１及び第３水噴出装置１７２を作動するようにしている。この場合、制御部は、スラリーポンプ１２３の起動時に第１水噴出装置１５１だけを作動してもよい。
【００８９】
従って、例えば、スラリー搬送装置１０６による水砕スラグ２０３の搬送が一時的に停止すると、スラリータンク１２１に堆積する水砕スラグ２０３の量が増加する。そのため、制御部は、スラリー搬送装置１０６を再起動するとき、スラリーポンプ１２３と共に第１水噴出装置１５１及び第３水噴出装置１７２を作動する。
【００９０】
即ち、スラリーポンプ１２３を作動すると、スラリータンク１２１に貯留されたスラリー２０５（水砕スラグ２０３、スラリー水２０４）は、スラリー吸込管１２４から吸い込まれ、スラリー配管１２２により圧送される。このとき、開閉弁１６７を開放すると、貯水槽１３１のスラリー水２０４が供給配管１３２から分岐供給配管１６６を通して第１水噴出装置１５１に供給される。すると、スラリー水２０４は、ハウジング１５２に供給され、スラリー吸込管１２４の先端部に形成された複数の噴出孔１５４から吸込領域Ａに向けて噴出される。そのため、スラリータンク１２１の底部に堆積している水砕スラグ２０３は、各噴出孔１５４からのスラリー水２０４により飛散される。また、開閉弁１６７を開放すると、貯水槽１３１のスラリー水２０４が供給配管１３２から分岐供給配管１６６を通して第３水噴出装置１７２に供給される。すると、スラリー水２０４は、各水噴射ノズル１７３に供給され、この各水噴射ノズル１７３からスラリータンク１２１の底部中央に向けて噴出される。そのため、スラリータンク１２１の底部に堆積している水砕スラグ２０３は、各水噴射ノズル１７３からのスラリー水２０４により飛散される。その結果、スラリータンク１２１の底部では、水砕スラグ２０３が飛散することで、スラリー２０５における水砕スラグ２０３の濃度が低下し、スラリー吸込管１２４からスラリー配管１２２に吸い込まれる水砕スラグ２０３の量が適正化され、水砕スラグ２０３によるスラリー配管１２２の閉塞が防止される。
【００９１】
このように実施例２のスラリー搬送装置にあっては、スラリー２０５を貯留可能なスラリータンク１２１と、スラリータンク１２１に貯留されたスラリー２０５を搬送するスラリー配管１２２と、スラリー配管１２２に設けられるスラリーポンプ１２３と、スラリー配管１２２におけるスラリー２０５の搬送方向の最上流部に設けられるスラリー吸込管１２４と、スラリー吸込管１２２の外周部から吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水２０４を噴出する第１水噴出装置１５１と、スラリータンク１２１の外周部からスラリータンク１２１の中央下部に向けてスラリー水２０４を噴出可能な第３水噴出装置１７２を設けている。
【００９２】
従って、スラリーポンプ１２３を作動すると、スラリー配管１２２からスラリー吸込管１２４に吸込力が作用し、このスラリー吸込管１２４は、スラリータンク１２１内のスラリー２０５を吸い込んでスラリー配管１２２によりスラリー２０５を搬送することができる。そして、スラリータンク１２１内に貯留されるスラリー２０５における水砕スラグ２０３の濃度が高くなったら、第１水噴出装置１５１及び第３水噴出装置１７２によりスラリー吸込管１２４の吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水２０４を噴出することで、スラリー２０５中の水砕スラグ２０３が飛散することから、スラリー吸込管１２４の吸込領域Ａにおける水砕スラグ２０３の濃度が低下する。そのため、スラリー吸込管１２４は、スラリー２０５を適正に吸い込むことが可能となり、スラリー配管１２２のスラリー２０５による閉塞を抑制し、スラリー２０５の円滑な搬送を可能とすることができる。
【００９３】
なお、上述した実施例１から２にて、第１水噴出装置１５１に加えて、第２水噴出装置１６１や第３水噴出装置１７２を設けたが、この第２水噴出装置１６１や第３水噴出装置１７２はなくてもよく、両方あってもよい。また、スラリーポンプ１２３の起動時に第１水噴出装置１５１を作動するように構成したが、スラリーポンプ１２３の起動時に第２水噴出装置１６１や第３水噴出装置１７２を作動するように構成してもよい。更に、水砕スラグ２０３の濃度が低いときには、スラリーポンプ１２３の起動時に各水噴出装置１５１，１６１，１７２を作動しなくてもよく、また、水砕スラグ２０３の濃度に応じて、スラリーポンプ１２３の起動直前や起動直後に各水噴出装置１５１，１６１，１７２を作動してもよい。そして、スラリー吸込管１２４の吸込領域Ａにおける水砕スラグ２０３の濃度検出する濃度センサを用いてもよい。
【実施例３】
【００９４】
図８は、本発明の実施例３に係るスラリー搬送装置を表す概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９５】
実施例３では、図８に示すように、スラリー搬送装置１８１にて、スラリー吸込管１２４の外周部からこのスラリー吸込管１２４の吸込領域の中心側に向けてスラリー水２０４を噴出する第１水噴出装置１５１が設けられている。
【００９６】
そして、スラリー搬送装置１８１は、スラリー配管１２２内の圧力を検出する圧力センサ１８２が設けられている。また、制御部（制御装置）１８３は、この圧力センサ１８２の検出結果に基づいて第１水噴出装置１５１を作動制御可能となっている。この圧力センサ１８２は、スラリー配管１２２にて、スラリー吸込管１２４とスラリーポンプ１２３との間に配置され、ここでの圧力、つまり、スラリーの水圧（搬送圧力）を検出している。制御部１８３は、圧力センサ１８２が検出したスラリー配管１２２内の圧力が予め設定された所定圧以下となったら、第１流体噴出装置１５１を作動するようにしている。即ち、スラリー配管１２２内で水砕スラグ２０３が詰まって閉塞すると、スラリータンク１２１から新たな水砕スラグ２０３を吸い込むことができず、スラリー吸込管１２４内の圧力が低下する。そのため、スラリー配管１２２内の圧力が所定圧以下となったら、つまり、スラリー配管１２２内で水砕スラグ２０３が詰まりそうになって圧力が所定圧以下に低下したら、スラリー配管１２２が閉塞するおそれがあると推定し、第１流体噴出装置１５１を作動してその閉塞を防止する。
【００９７】
このように実施例３のスラリー搬送装置にあっては、スラリー２０５を貯留可能なスラリータンク１２１と、スラリータンク１２１に貯留されたスラリー２０５を搬送するスラリー配管１２２と、スラリー配管１２２に設けられるスラリーポンプ１２３と、スラリー配管１２２におけるスラリー２０５の搬送方向の最上流部に設けられるスラリー吸込管１２４と、スラリー吸込管１２２の外周部から吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水２０４を噴出する第１水噴出装置１５１と、スラリー配管１２２内の圧力を検出する圧力センサ１８２と、圧力センサ１８２が検出したスラリー配管１２２内の圧力が予め設定された所定圧以下となったら第１流体噴出装置１５１を作動する制御部１８３を設けている。
【００９８】
従って、スラリーポンプ１２３を作動すると、スラリー配管１２２からスラリー吸込管１２４に吸込力が作用し、このスラリー吸込管１２４は、スラリータンク１２１内のスラリー２０５を吸い込んでスラリー配管１２２によりスラリー２０５を搬送することができる。そして、圧力センサ１８２が検出したスラリー配管１２２内の圧力が所定圧以下となったら、スラリー配管１２２が閉塞するおそれがあると推定し、第１流体噴出装置１５１を作動する。即ち、第１水噴出装置１５１によりスラリー吸込管１２４の吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水２０４を噴出することで、スラリー２０５中の水砕スラグ２０３を飛散させ、スラリー吸込管１２４の吸込領域Ａにおける水砕スラグ２０３の濃度が低下させる。そのため、スラリー吸込管１２４は、スラリー２０５を適正に吸い込むことが可能となり、スラリー配管１２２のスラリー２０５による閉塞を抑制し、スラリー２０５の円滑な搬送を可能とすることができる。
【実施例４】
【００９９】
図９は、本発明の実施例３に係るスラリー搬送装置におけるスラリー吸込管の概略図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１００】
実施例４では、図９に示すように、スラリー搬送装置１９１にて、スラリー吸込管１９２の外周部からこのスラリー吸込管１９２の吸込領域の中心側に向けてスラリー水を噴出する第１水噴出装置（第１流体噴出装置）１９３が設けられている。
【０１０１】
この第１水噴出装置１９３は、ハウジング１９４と水供給管１９５と複数の噴出孔１９６とを有している。即ち、スラリー吸込管１９２は、円筒形状をなし、基端部が図示しないスラリー配管１２２に連結され、先端部が図示しないスラリータンクの側部に対向して配置されている。そして、スラリー吸込管１２４は、スラリータンク１２１の中央部に配置され、円筒部１２４ａにスラリー配管１２２が連結され、拡径部１２４ｂがスラリータンク１２１の円錐底部１２１ｂに対向している。
【０１０２】
そして、スラリー吸込管１９２は、外周部にこのスラリー吸込管１９２の外周側を被覆するようにハウジング１９４が固定されている。このハウジング１９４は、リング形状をなし、スラリー吸込管１９２の外側に所定間隔をもって配置され、上端部及び下端部が閉塞した密閉中空形状となっている。そして、ハウジング１９４は、水供給管１９５の端部が連結されている。
【０１０３】
また、ハウジング１９４は、その下端部に複数の噴出孔１９６が形成されている。この各噴出孔１９６は、ハウジング１９４の下端部に周方向に沿って複数所定間隔で形成されている。そして、この各噴出孔１９６は、ハウジング１９４内のスラリー水をスラリー吸込管１９２の吸込領域Ａであって、スラリー吸込管１２４の中心線Ｏ側に向けて噴出可能となっている。
【０１０４】
従って、スラリー水が供給配管１９５からハウジング１９４に供給されると、スラリー水は、ハウジング１９４の先端部に形成された複数の噴出孔１９６から吸込領域Ａに向けて噴出される。そのため、スラリータンクの底部に堆積している水砕スラグは、各噴出孔１９６からのスラリー水により飛散される。その結果、スラリータンクの底部では、水砕スラグが飛散することで、スラリーにおける水砕スラグの濃度が低下し、スラリー吸込管１９２からスラリー配管に吸い込まれる水砕スラグの量が適正化され、水砕スラグによるスラリー配管の閉塞が防止される。
【０１０５】
このように実施例４のスラリー搬送装置にあっては、スラリー吸込管１９２を円筒管とし、その外周部に、スラリー吸込管１９２の吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水を噴出する第１水噴出装置１９３を設けている。
【０１０６】
従って、第１水噴出装置１９３によりスラリー吸込管１９２の吸込領域Ａの中心側に向けてスラリー水を噴出することで、スラリー中の水砕スラグが飛散することから、スラリー吸込管１９２の吸込領域Ａにおける水砕スラグの濃度が低下し、スラリー配管の閉塞を抑制することができる。
【０１０７】
なお、上述した各実施例では、本発明のスラリー搬送装置を、石炭ガス化複合発電設備におけるスラグ排出システムに適用して説明したが、この分野に限定されるものではなく、例えば、砂利の搬送や汚泥の搬送などにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  石炭ガス化複合発電設備
１１  給炭装置
１２  流動層乾燥装置
１３  微粉炭機
１４  石炭ガス化炉
１５  チャー回収装置
１６  ガス精製装置
１７  ガスタービン設備
１８  蒸気タービン設備
１９  発電機
２０  排熱回収ボイラ
４８  スラグ排出システム
１０１  スラグホール
１０２  スラグホッパ
１０３  開閉弁
１０４  スラグロックホッパ
１０５  スラグ溜
１０６，１７１，１８１，１９１  スラリー搬送装置
１０７  スラグ貯蔵タンク
１１１  開閉弁
１１２  スラグ溜タンク
１１３  スラグコンベア
１２１  スラリータンク
１２２  スラリー配管
１２３  スラリーポンプ
１２４，１９２  スラリー吸込管
１５１，１９３  第１水噴出装置（第１流体噴出装置）
１５２，１９４  ハウジング
１５３，１７４，１９５  水供給管（流体供給管）
１５４，１９６  噴出孔
１６１  第２水噴出装置（第２流体噴出装置）
１６２，１７３  噴射ノズル
１７２  第３水噴出装置（第３流体噴出装置）
１８２  圧力センサ
１８３  制御部（制御装置）
２０１  溶融スラグ
２０２  スラグ冷却水
２０３  水砕スラグ（固体粒子）
２０４  スラリー水（流体）
２０５  スラリー
２０６  排出水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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