(57)【要約】  本発明は、複数のバーナーを備えるガス化炉を始動するための方法に関する。ここで、各バーナーに、配量容器（１）から、各バーナーに配された高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）を通して粉末燃料が装入され、ガス供給管（６２、６３）を通して燃焼ガスが装入され、バーナーの点火時点の前に、粉末燃料と燃焼ガスからなる燃料混合物が準備され、第１のバーナーに点火のために装入された粉末燃料と燃焼ガスからなる第１の組成物が、前記第１のバーナーの点火に続いて、粉末燃料と燃焼ガスからなる第２の組成物が点火のために装入された第２のバーナーが点火された後に、第２のバーナーに点火のために供給された燃料の量に応じて制御され、それにより、前記ガス化炉の複数のバーナーそれぞれの始動が、投入燃料の供給を調節しながら行われる。さらに、本発明は、本発明による方法を実施するためのガス化炉（７）に関する。
2011529970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバーナーを備えるガス化炉（７）を始動するための方法において、
各バーナーに、配量容器（１）から、各バーナーに配された高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）を通して粉末燃料が装入され、
ガス供給管（６２、６３）を通して燃焼ガスが装入され、バーナーの点火時点の前に、粉末燃料と燃焼ガスからなる燃料混合物が準備され、
第１のバーナーに点火するために装入された粉末燃料と燃焼ガスからなる第１の組成物が、前記第１のバーナーの点火に続いて、粉末燃料と燃焼ガスからなる第２の組成物が点火のために装入された第２のバーナーが点火された後に、
前記第２のバーナーに点火するために供給された燃料の量に応じて制御され、
それにより、前記ガス化炉（７）の複数のバーナーそれぞれの始動が、投入燃料の供給を調節しながら行われる
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
第２またはさらなるバーナーに供給される第３またはさらなる組成物が、前記第２またはさらなるバーナーの点火に続いて、粉末燃料と燃焼ガスからなる第３またはさらなる組成物が点火のために装入された第３またはさらなるバーナーが点火された後に、
対応する前のバーナーに点火のために供給された燃料の量に応じて制御されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記燃焼ガス（６２、６３）が、配量容器（１）とそれぞれのバーナーとの間に配置された少なくとも１つの混合装置（９）を通して、対応する高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）に供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記燃焼ガス（６２、６３）が、少なくとも１つの混合装置（９）を介して、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）と並列に、燃焼ガス供給管（６７）を通してバーナーの供給開口に直接供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記粉末燃料投入量を前記高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）内で調節する粉末燃料流量調節装置（８）が、燃焼ガス用の混合装置（９）と作動接続していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
複数のバーナーの個々のバーナーがすべて順に点火され、個々のバーナーを点火するときに、前記粉末燃料投入量が、個々のバーナーの最大出力の４０％まで、好ましくは１〜３０％の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
個々のバーナーの最高出力の４０％まで、好ましくは３０％までの範囲の粉末燃料投入量で個々のバーナーを始動させることにより、個々のバーナーのための粉末燃料と燃焼ガスからなる組成物の調節によって、ガス化炉内で発生されるガス量が段階的に増加されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ガス化炉（７）に、固体燃料、特に石炭、褐炭、褐炭または石炭からなるコークス、石油コークスからなる粉末、ピート・コークスまたはバイオマスのコークスからなる粉末からなる群から選択される粉末燃料が装入されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記ガス化炉が、２００ＭＷ〜１５００ＭＷの範囲、好ましくは２００ＭＷ〜５００ＭＷの範囲の出力を発生することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前記粉末燃料の流速が２〜４ｍ／ｓの範囲であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
燃焼ガスとして、５０体積％を超えるメタン含有率、特に６０体積％を超えるメタン含有率を有する天然ガスが使用されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法を実施するためのガス化炉（７）であって、
複数のバーナーと、少なくとも１つの配量容器（１）と、前記ガス化炉（７）の前記バーナーの１つにそれぞれ配された、粉末燃料供給管（２）に対する複数の高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）とを備えるガス化炉（７）において、
粉末燃料重量流量を調節するための粉末流量調節装置（８）が、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）と作動接続しており、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）内に、または高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）上に配置され、
燃焼ガス（６２、６３）用の少なくとも１つの混合装置（９）が、バーナーの上流に、またはバーナー上に配置されることを特徴とするガス化炉（７）。
【請求項１３】
燃焼ガス用の前記混合装置（９）が、関連の高密度流供給管（５１、５２、３、５４）内に、またはバーナーの供給開口に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記混合装置（９）内に燃焼ガスを供給するための燃焼ガス供給管（６７）が、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）とは別個に、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）の近くに、特にこれと並列に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
各高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）内に配置された粉末流量調節装置（８）と、各バーナーに配された燃焼ガス（６２、６３）用の混合装置（９）とが互いに作動接続しており、粉末燃料と燃焼ガスからなる全投入燃料量の調節が、前記ガス化炉内で行われることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末燃料で駆動されるガス化炉を始動するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に２００ＭＷを超える高い単位出力（Ｅｉｎｈｅｉｔｓｌｅｉｓｔｕｎｇ）を有するガス化炉には、既知のように、ガス化剤と燃料（気体燃料であるか、固体燃料であるか、液体燃料であるかに関わらない）を供給するための複数のバーナーが設けられている。ここで、投入量の変更は、主に、ガス化炉のヘッドに配置された個々のバーナーの作動と停止の切替えによって、また程度は限られるが、ガス化炉と粉末供給用配量容器の間での可変差圧調整により燃料供給量を変更することによって行われる。
【０００３】
バーナーにおける粉末流出速度は、逆火（Ｆｌａｍｍｅｎｒｕｅｃｋｓｃｈｌａｅｇｅ）を防止するために、３〜５ｍ／ｓの最低値を下回ってはならない。したがって、高出力のガス化炉を始動する際、点火時にかなりのガス量が放出され、このガスは、後続のプロセス段階で一度には使用することができず、したがって雰囲気中で燃やしてしまわなければならない。
【０００４】
特許文献１および特許文献２では、ガス化炉の制御挙動を改良するための方法および装置が記載されており、そこで追求されている目的は、粉末燃料を高密度流として供給するために、キャリアガス流の振動運動によって、とりわけ低投入量範囲で一様な性質の質量流を実現することである。これらの特許文献では、主流の高密度流に、相応の比率の制御ガス流が０．５〜１０ｓ−１のパルス周波数で供給される。この解決策は、高い技術力を要求し、ガス化炉の制御挙動に関して得られる利点が限られている。
【０００５】
特許文献３には、含水率が１０質量％未満であり、粒径が２００μｍ未満である粉末燃料が配量システムによって供給される、高出力の噴流床ガス化装置に関する方法および装置が記載されている。配量システムは、供給管を通して複数のガス化バーナーに粉末燃料を供給し、ガス化バーナーは、対称形でガス化炉のヘッドに配置され、追加の酸素供給管を含む。ここでは、点火バーナーおよびパイロットバーナーによって、炉のヘッドで酸素を用いて複数の粉末燃料バーナーに点火する。その際、供給される粉末燃料と酸素は、設定された酸素比率および調節メカニズムに関連して量的に把握される。投入量のばらつきを抑えるために、この方法でも始動時に発生する大量のガスを燃焼システムによって雰囲気中で燃やしてしまわなければならない。
【０００６】
特許文献４には、噴流床ガス化装置内での粉末燃料の供給を調節するための方法および装置が記載されている。この方法がそれまで知られていた解決策と異なる点は、とりわけ、粉末燃料用の配量容器のすぐ近くで配量管内に補助ガスが加えられ、それにより生じる配量容器とバーナーの差圧の変化によって、低出力でも粉末質量流量が制御されることである。多くの粉末燃料の流動挙動が非常に異なるので、この方法も、高出力のガス化炉の投入量制御には制限付きでしか適していない。
【０００７】
始動時に突発的に放出されるガス量による圧力サージ（Ｄｒｕｃｋｓｔｏｅｓｓｅ）が生じないように粉末燃料用のガス化炉を始動できるようにする装置は、これまで従来技術からは知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第３３１２４４９号
【特許文献２】東ドイツ特許出願公開第２２３６１３号
【特許文献３】ドイツ特許出願公開第１０２００５０４８４８８号
【特許文献４】ドイツ特許出願公開第１０２００５０４７５８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の従来技術に基づき、本発明の課題は、始動時に突発的に放出されるガス量による圧力サージが、ガス化炉の後に続くプロセス段階で生じず、ガスを燃やしてしまう必要がない、ガス化炉を始動するための方法および装置を提供することである。この課題は、独立請求項１に記載の特徴を有する方法、および独立請求項１２の特徴を有する装置によって解決される。変形形態が従属請求項に記載される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態は、ガス化炉を始動するための方法に関する。この方法では、第１のバーナーに装入されて点火される粉末燃料と燃焼ガスからなる第１の組成物が、第１のバーナーが点火された後に、第２のバーナーに点火するために供給される粉末燃料と燃焼ガスからなる次の組成物中の燃料の量に応じて制御される。
【００１１】
別の実施形態では、この方法ステップを、それ以外のバーナーでも同様に行うことができ、したがって、前に点火されたバーナーの燃料組成物が、それ以外のバーナーを点火した後に、後に点火されたバーナーに供給された燃料の量に応じて制御される。それにより、投入燃料の供給を調節しながらガス化炉が始動される。
【００１２】
本発明による方法は、調節が可能になることにより、放出されたガスによる圧力サージの発生をなくすという利点をもたらす。このガスは、通常であれば使用することができずに燃やしてしまわなければならなかったものであり、その点で後続のプロセス段階に不利益である。さらに、ガス化炉と配量容器の圧力差によってガス化炉内に粉末燃料が供給されるので、ガス化炉内の圧力変動をなくすことによって、それぞれのバーナーに対して配量容器からの実質的に一様な粉末重量流量を保証することができる。
【００１３】
本発明による方法を実施するための装置の一実施形態は、複数のバーナーと、対応するバーナーに複数の高密度流供給管を介して接続された粉末燃料用の配量容器とを備えるガス化炉を表す。このガス化炉において、有利には、各高密度流供給管内に、粉末燃料の量を調節するための粉末流量調節機構が配置される。さらに、この装置は、各高密度流供給管ごとに、燃焼ガス量を調節するための少なくとも１つの燃焼ガス用の混合装置を備える。
【００１４】
好ましい実施形態は、粉末燃料と燃焼ガスからなる全投入燃料の燃料組成を調節するための、燃焼ガス用の混合装置の配置および粉末流量調節機構と混合装置の動作的結合に関する。
【００１５】
本発明による方法では特に、２００ＭＷ〜１５００ＭＷの出力を発生し、複数の主バーナーが設けられた炉の始動時に、粉末燃料と燃焼ガスの形態でガス化炉に供給される燃料量の組成を、ガス化炉の始動時に発生されるガス量が、突発的に放出されて圧力サージを生じるのではなく、バーナーを順に点火するとともに燃料組成を適合させることによって段階的に増加するように調節できることにより、従来技術と比べた本発明の本質的な利点が得られる。そのような大型のガス化炉の始動時に突然放出されるガス量によって生じる圧力サージをなくすことによって、後続のプロセス段階に対する悪影響が避けられ、それと同時に、有利なことに、配量容器から各バーナーに一様な粉末重量流量が供給される。したがって、従来技術の装置で必要であったように、始動段階で突然放出される大きなガス量を燃やしてしまうことは不要である。
【００１６】
これらおよびそれ以外の利点を、添付図に基づいて以下の説明で述べる。
【００１７】
本説明における図面の参照は、説明を補助するためのものである。図面は、本発明の実施形態の概略的な表示にすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による装置の概略図である。
【図２】本発明による方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明において理解すべき概念の意味を明確にするために、以下でいくつかの概念を定義する。
【００２０】
ガス化炉の「始動」とは、バーナーの点火によってガス化炉を動作状態にすることを意味する。ガス化炉のすべてのバーナーが燃焼すると始動は終了し、ガス化炉が通常動作で動作する。
【００２１】
「投入燃料」という概念は、気体燃料であれ、液体燃料であれ、および／または固体燃料であれ、ガス化炉によって変換される燃料の質量流量または重量流量に関する。ガス化炉のバーナーは、点火時、バーナー火口において「最低流出速度」で動作しなければならず、この最低流出速度は、逆火を防止するために３〜５ｍ／ｓの範囲内である。
【００２２】
ガス化炉では、使用される燃料から、一酸化炭素および水素からなる「合成ガス」が得られ、生成された合成ガスは、後続のプロセス段階で、例えばメタノール合成、オキソ合成、またはフィッシャー・トロプシュ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成にさらに使用される。また、生成された水素は、エネルギーキャリアまたは還元剤もしくは水素化剤として、ハーバー・ボッシュ（Ｈａｂｅｒ−Ｂｏｓｃｈ）法による窒素とのアンモニア合成にも別途使用される。
【００２３】
２つ以上のバーナーを備え、各バーナーに、配量容器から、各バーナーに配された高密度流供給管を通して粉末燃料が装入され、ガス供給管を通して燃焼ガスが装入されるガス化炉を始動するための本発明による方法は、バーナーの点火時点の前に、粉末燃料と燃焼ガスからなる燃料混合物を準備することを含む。このために使用される燃焼ガスは、配量容器とガス化炉の圧平衡に使用されるガス（多くの場合には不活性ガス）という意味での補助ガスではなく、発熱量をもつ燃焼ガスである。燃焼ガスとして、好ましくはメタン含有率が６０％を超える天然ガスを使用することができ、別のアルカン、例えばエタン、プロパン、およびブタン、およびそれらの混合物を使用することもできる。適切な燃焼ガスは当業者に知られている。
【００２４】
本発明によれば、第１のバーナーに点火のために装入された粉末燃料と燃焼ガスからなる第１の組成物が、第１のバーナーの点火に続いて、粉末燃料と燃焼ガスからなる第２の組成物が点火のために装入された第２のバーナーが点火された後に、第２のバーナーに点火のために供給された燃料の量に応じて制御され、それにより、ガス化炉の複数のバーナーそれぞれの始動が、投入燃料の供給を調節しながら行われる。さらに、必要な場合には粉末燃料含有量を減少させるために、燃焼ガスと粉末燃料からなる混合物中の燃焼ガス含有量を変えることができ、または混合物の組成を制御して調整することができる。
【００２５】
ガス化炉が３つ以上のバーナーを使用するとき、本発明による方法によれば、それ以外のバーナーに供給された第２または第３またはそれ以外の組成物が、第２のバーナーの点火に続いて、粉末燃料と燃焼ガスからなる第３またはそれ以外の組成物が点火のために装入された第３またはそれ以外のバーナーが点火された後に、対応する前のバーナーに点火のために供給された燃料の量に応じて制御される。
【００２６】
その際、個々のバーナーが低投入量範囲  で点火される。すなわち、個々のバーナーに対する最小限の投入燃料量は、最大出口速度における最大投入燃料量によって定義される個々のバーナーの最大投入量の１％〜３０％である。それにより、ガス化炉の第１のバーナーを点火するときに、発生可能な最小限の合成ガス量が放出される。第２または第３のバーナーまたはそれ以外のバーナーを点火するときに、前に点火されたバーナーに供給された投入燃料が、燃料組成の調節によって返送されることにより、後続のバーナーの点火によって加えられる投入燃料が補償される。発生される合成ガス量を、従来技術に比べて非常に小さいステップでほぼ「無段」で段階的に増加させる、したがって段階的に圧力を増加させることにより、すでにガス化炉の始動段階で、発生された合成ガスを後続のプロセス段階に供給することができる。
【００２７】
ガス化炉内で発生される合成ガス量は、供給される投入燃料量に直接相関する。したがって、ガス化炉の始動に必要な燃料の最小投入量が、ガス化炉の始動時に放出される発生される合成ガス量を決定する。
【００２８】
燃焼ガスは、配量容器とガス化炉の各バーナーとの間にある少なくとも１つの混合装置を介して、各バーナーに配された対応する高密度流供給管内にそれぞれ供給される。
【００２９】
別法として、燃焼ガスは、高密度流供給管とは並列に、燃焼ガス供給管を通して混合装置に供給し、そこから混合状態でバーナーにそれぞれ供給することもできる。並列供給の利点は、高密度流供給管と燃焼ガス供給管が互いにじかに隣接しているので、それらの管が共通の調節ユニットを使用できることである。
【００３０】
本発明による方法では、粉末燃料投入量が、高密度流供給管内で粉末流量調節装置によって調節され、粉末流量調節装置は、例えばスロットル（Ｄｒｏｓｓｅｌ）、絞り弁（Ｂｌｅｎｄｅ）、または弁でよく、燃焼ガス用の混合装置と作動接続している。したがって、制御・調節ユニットによって、バーナー用の粉末燃料重量流量と燃焼ガス流量を、互いに依存して、かつ前に点火されたバーナーの粉末燃料重量流量と燃焼ガス流量に応じて調整することができる。調節は、個々のバーナーの点火時点に直接関連付けることができる。有利には、ガス化炉内で生じるガス量および／またはその組成を測定するための対応する測定装置を、ガス化炉の下流で、後続のプロセス段階の前に設けることができ、得られた測定値を制御・調節ユニットに提供することができる。制御・調節ユニットは、測定値を対応する目標値と比較し、一致しない場合には、バーナー用の粉末燃料重量流量および燃焼ガス流量を適合させる。粉末燃料重量流量と燃焼ガス流量の手動調整も可能であることを当業者は理解されよう。
【００３１】
このようにして、ガス化炉を始動するときに、バーナーのための粉末燃料重量流量と燃焼ガス流量を調節／制御することによって、前に点火されたバーナーの燃料混合物を、それ以外のバーナーを点火した後に質量流量および／または組成の点で適合させることにより、第１のバーナーおよびそれ以外のバーナーを点火した後に、発生される合成ガス量を最適な最小のステップで段階的に増加させることができる。
【００３２】
本発明による始動方法は、特に大型のガス化炉に適している。「大型のガス化炉」という概念は、２００ＭＷを超える出力のガス化炉、例えば４００ＭＷのガス化炉に関する。５００ＭＷのガス化炉も技術的には使用される。理論的には、本発明による方法は、出力が１０００ＭＷおよび１５００ＭＷのガス化炉にも使用することができる。
【００３３】
したがって、例えば出力が４００ＭＷのそのような大型のガス化炉の低投入量範囲は、３ｍ／ｓの最低流出速度では４０ｔ／ｈの投入燃料量である。これは、このガス化炉が処理することができる最大投入燃料量、すなわち６５ｔ／ｈの約６０％に相当する。最大投入燃料量は、８ｍ／ｓの最高流出速度で達成することができる。
【００３４】
従来技術によるこの炉が、最大投入量の６０％、すなわち４０ｔ／ｈの投入燃料量で始動される場合、これは、６００００Ｎｍ３／ｈの合成ガス量が直接放出されることを意味する。それに対し、個々のバーナーに関する最大投入量の３０％までの低投入量範囲で個々のバーナーへの装入が行われる本発明による始動方法では、例えば３つの個別のバーナーを備える４００ＭＷガス化炉では、第１のバーナーを点火したときに、最大でもわずか２００００Ｎｍ３／ｈの合成ガスしか放出されない。次いで、漸進的に、個々のバーナーそれぞれが最小投入量で駆動されるとき、同様に２００００Ｎｍ３／ｈの合成ガスを放出する第２のバーナーの点火によって合成ガス量が４００００Ｎｍ３／ｈまで増加し、さらに第３のバーナーの点火によって対応して６００００Ｎｍ３／ｈまで増加し、これは、６００００Ｎｍ３／ｈというこのガス化炉の最小投入量に相当する。ここで、投入燃料の組成の変更により、全投入量を定格出力まで高めることができる。３つのバーナーを備える４００ＭＷガス化炉の上記の例に対応して、４つ以上のバーナーを使用することによって合成ガス量の段階的な増加をさらに減少させることができ、バーナー当たりで放出される合成ガス量は、ガス化炉の最小投入量の４分の１または数分の１となる。したがって「ほぼ無段」のガス化炉の始動を近似的に達成することができる。
【００３５】
本発明による方法の一実施形態では、組成物の粉末燃料量が、供給される燃焼ガス量に応じて調節され、すなわち、供給される燃焼ガス量に対応して粉末燃料重量流量が粉末流量調節装置を用いて調整される。別法として、逆に行うことも考えることができ、すなわち、供給される粉末燃料重量流量に応じて燃焼ガス供給が増減される。このとき、粉末燃料の流速は３〜５ｍ／ｓの範囲内である。
【００３６】
ここで、粉末燃料は、固体燃料からなる粉末、石炭、褐炭、それらのコークス、石油コークス、ならびにピート（Ｔｏｒｆ）またはバイオマスからなるコークス、またはそれらの混合物を含むことができる。当業者には、それ以外の適した粉末燃料の種類が知られている。
【００３７】
本発明による方法を実施するための装置は、複数のバーナーを備えるガス化炉と、粉末燃料供給管および複数の高密度流供給管を備える配量容器とを含む。この装置では、それぞれ１つの高密度流供給管が、ガス化炉のそれに関連するバーナーに通じる。各高密度流供給管には、粉末燃料の流量を調節するための粉末流量調節装置と、燃焼ガス量を調節するための少なくとも１つの燃焼ガス用の混合装置とが配置される。
【００３８】
ここで、この装置は、燃焼ガス用の混合装置を、配量容器とそれぞれのバーナーとの間でそれに関連する高密度流供給管内に備え、粉末流量調節装置は、粉末燃料の流量を測定するための流量調節器を含む。別法として、燃焼ガス用の混合装置をバーナーの供給開口に直接配置することもでき、燃焼ガス供給管を高密度流供給管と並列に走らせると、粉末流量調節装置による粉末燃料の流量の調節が容易になるので有利である。粉末流量調節装置はここで単に絞り弁またはスロットルでよく、追加の流量調節器は必要ない。
【００３９】
各高密度流供給管内の粉末流量調節装置と、燃焼ガス用の混合装置とが互いに作動接続しており、それによりガス化炉への粉末燃料と燃焼ガスからなる全投入燃料の調節が行われる。
【００４０】
図１は、本発明による装置の概略図である。図１で、粉末燃料供給管２が配量容器１に開口している。配量容器１の分配板（Ａｎｓｔｒｏｅｍｂｏｄｅｎ）４から、高密度流供給管５１〜５４がマルチチャネル・バーナー７のバーナー（個別には図示せず）まで延びる。分配板４へのガス供給管６１が、流動化ガスを導入する働きをする。ガス供給管６２および６３は、それぞれ混合装置９を通って高密度流供給管５１に開口している。高密度流供給システム５１〜５４はそれぞれ同様に構成されるが、図１では、見やすくするために、高密度流供給管５１のみを混合装置９および粉末流量調節装置８と共に完全に示してある。高密度流供給管５１に対応して、他の高密度流供給管も、粉末流量調節機構および混合装置を備える。粉末調節装置８は、高密度流供給管５１に帰還接続されるそれ以外の流量調節器１０’と接続される。ガス供給管６３が、高密度流供給管５１と並列に延びる燃焼ガス供給管６７（破線で示される）に開口している場合は、粉末制御装置８用の追加の流量調節器１０はなくされる（破線の矢印がこれを示唆する）。燃焼ガス供給管６７は、高密度流供給管５１に関連するバーナーの供給開口に通じる。
【００４１】
配量容器１から供給および排出された粉末量の把握は、計量システム３によって行われる。ガス供給管６２、６３、ならびに流動化ガス管６１、酸素管６４、および水蒸気管６５内のガス量の把握および調節は、流量調節器１０によって行われる。高密度流供給管５１〜５４内の粉末燃料質量流量の調節は、それぞれ粉末流量調節機構８によって行われる。少なくとも１つの混合装置９によって、供給管６２または６３からそれぞれの高密度流供給管５１〜５４へ、燃焼ガスの混合が行われる。さらに、混合装置９によって、供給管６２または６３を通して不活性ガスの混合を行うことができる。また、供給管内における燃焼ガスと不活性ガスからなる混合物も想定することができる。さらに、流動化ガス管６１を通して分配板に燃焼ガスを供給することもでき、それにより、配量容器１内の粉末燃料が流動状態にされる。別法では、流動化ガスとして不活性ガスが使用される。マルチチャネル・バーナー７から、合成ガス供給管６８を介して後続のプロセス段階１１に到る。
【００４２】
例えば４つのバーナーを設けたガス化炉（図示せず）の始動時に、第１のバーナーの点火後、第２、第３、および第４のバーナーの作動に伴う粉末燃料投入量の増加が、前に作動されたバーナーの燃料混合物の第１、第２、および第３の組成の変更と共に行われるように、粉末燃料投入量と燃焼ガス投入量の調節／制御によって、発生される合成ガス量を最適な最小のステップで段階的に増加させる。このとき、調節のために、粉末燃料量、または高密度流供給管内に供給される燃焼ガス量を使用することができる。
【００４３】
本発明の方法は、図２における概略図で明らかになる。ここで、まず、粉末燃料と燃焼ガスからなる第１の組成を有する燃料混合物が準備され、この燃料混合物は、複数のバーナーを備えるガス化炉の第１のバーナーで、そのバーナーのバーナー最大投入量の３０％までの低投入量範囲で点火される。第１のバーナーを点火した後、粉末燃料と燃料からなる燃料混合物の第２の組成物が装入される第２のバーナーの点火が、その低投入量範囲で行われる。その際、第２のバーナーの点火により、燃料混合物の第１の組成を変更するための調節／制御が自動的に発動され、それにより、第２のバーナーの点火によって加えられる投入燃料量が、第１の組成の変更によって抑制される。例えば、第１の組成物中の燃焼ガス分率を減少させることができ、それにより、第１の点火から第２の点火への投入量の増加に対応することができる。
【００４４】
第３のまたはそれ以外の「第ｎ」のバーナーの点火も同様に進行する。粉末燃料とガスからなる燃料混合物の第３の組成物をやはり装入される第３のバーナーをその低投入量範囲で点火することにより、前に点火された第２のバーナーの燃料混合物の第２の組成物の変更が調節／制御される。したがって、さらに、粉末燃料と燃焼ガスからなる燃料混合物の「第ｎ」の組成物を装入される「第ｎ」のバーナーをその低投入量範囲で点火することによって、前に点火された第（ｎ−１）のバーナーの第（ｎ−１）の組成物が調節されて変更される。
【符号の説明】
【００４５】
１  配量容器
２  粉末燃料供給管
３  計量システム
４  分配板
５１  高密度流供給管１
５２  高密度流供給管２
５３  高密度流供給管３
５４  高密度流供給管４
６１  流動化ガス管
６２  ガス供給管１（燃焼ガス、不活性ガス）
６３  ガス供給管２（燃焼ガス、不活性ガス）
６４  酸素管
６５  水蒸気管
６６  圧力負荷ガス管
６７  燃焼ガス供給管
６８  合成ガス供給管
７  マルチチャネル・バーナー
８  粉末流量調節装置
９  混合装置
１０  流量調節器
１０’  粉末流量調節装置の流量調節器
１１  後続のプロセス段階
【図１】
2011529970.tif 000003
【図２】
2011529970.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバーナーを備えるガス化炉を始動するための方法において、
各バーナー（７）に、配量容器（１）から、各バーナーに配された高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）を通して粉末燃料が装入され、
ガス供給管（６２、６３）を通して燃焼ガスが装入され、バーナー（７）の点火時点の前に、粉末燃料と燃焼ガスからなる燃料混合物が準備され、
第１のバーナー（７）に点火するために装入された粉末燃料と燃焼ガスからなる第１の組成物が、前記第１のバーナー（７）の点火に続いて、粉末燃料と燃焼ガスからなる第２の組成物が点火のために装入された第２のバーナー（７）が点火された後に、
前記第２のバーナー（７）に点火するために供給された投入燃料量に応じて制御され、
それにより、前記ガス化炉の複数のバーナー（７）のそれぞれの始動が、それ以前に点火されたバーナー（７）への投入燃料量の供給を適合するように調節しながら行われる
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
第２またはそれ以外のバーナー（７）に供給される第３またはそれ以外の組成物が、前記第２またはそれ以外のバーナー（７）の点火に続いて、粉末燃料と燃焼ガスからなる第３またはそれ以外の組成物が点火のために装入された第３またはそれ以外のバーナー（７）が点火された後に、
対応する前のバーナー（７）に点火のために供給された燃料の量に応じて制御されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記燃焼ガス（６２、６３）が、配量容器（１）とそれぞれのバーナーとの間に配置された少なくとも１つの混合装置（９）を通して、対応する高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）に供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記燃焼ガス（６２、６３）が、少なくとも１つの混合装置（９）を介して、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）と並列に、燃焼ガス供給管（６７）を通してバーナー（７）の供給開口に直接供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記粉末燃料投入量を前記高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）内で調節する粉末燃料流量調節装置（８）が、燃焼ガス用の混合装置（９）と動作的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
複数のバーナー（７）の個々のバーナー（７）がすべて順に点火され、個々のバーナーを点火するときに、前記粉末燃料投入量が、個々のバーナー（７）の最大出力の４０％まで、好ましくは１〜３０％の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
個々のバーナー（７）の始動時に、粉末燃料投入量が個々のバーナー（７）の最高出力の４０％まで、好ましくは３０％までの範囲で調節され、個々のバーナー（７）のための粉末燃料と燃焼ガスからなる組成物の調節が、それ以外のバーナー（７）を点火する際に、それ以前に点火されたバーナー（７）に供給される投入燃料量が抑制されるように行なわれ、従ってガス化炉内で発生するガス量の段階的増加が生じることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ガス化炉に、固体燃料、特に石炭、褐炭、褐炭または石炭からなるコークス、石油コークスからなる粉末、ピート・コークスまたはバイオマスのコークスからなる粉末からなる群から選択される粉末燃料が装入されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記ガス化炉が、２００ＭＷ〜１５００ＭＷの範囲、好ましくは２００ＭＷ〜５００ＭＷの範囲の出力を発生することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前記粉末燃料の流速が２〜４ｍ／ｓの範囲であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
燃焼ガスとして、５０体積％を超えるメタン含有率、特に６０体積％を超えるメタン含有率を有する天然ガスが使用されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法を実施するための装置であって、
複数のバーナー（７）と、少なくとも１つの配量容器（１）と、前記ガス化炉の前記バーナー（７）の１つにそれぞれ割当てられた、粉末燃料供給管に対する複数の高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）とを備えるガス化炉を有する装置において、
各バーナー（７）に粉末燃料重量流量を調節するための粉末燃料流量調節装置（８）が割当てられており、この粉末燃料流量調節装置が各々のバーナー（７）に割当てられた高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）と作動接続して、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）内に、または高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）上に配置されており、
各高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）に、燃焼ガス（６２、６３）用の少なくとも１つの混合装置（９）が、バーナー（７）の上流に、またはバーナー（７）上に配置されており、
粉末流量調節装置（８）と混合装置（９）が互いに作動接続していることを特徴とする装置。
【請求項１３】
燃焼ガス用の前記混合装置（９）が、関連の高密度流供給管（５１、５２、３、５４）内に、またはバーナー（７）の供給開口に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記混合装置（９）内に燃焼ガスを供給するための燃焼ガス供給管（６７）が、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）とは別個に、高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）の近くに、特にこれと並列に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
各高密度流供給管（５１、５２、５３、５４）内に配置された粉末燃料流量調節装置（８）と、各バーナー（７）に配された燃焼ガス（６２、６３）用の混合装置（９）とが互いに作動接続しており、作動接続が
粉末燃料と燃焼ガスからなる、全てのバーナー（７）に全てひっくるめて供給される投入燃料量の調節を、それ以外のバーナーを点火する際に前記ガス化炉内で行なうことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の装置。
【国際調査報告】
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