(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部に設けられ、前記炭素含有固体燃料から生じたスラグを受容するとともに、該スラグを急冷するスラグ冷却水が貯留されたスラグホッパと、
前記スラグホッパの底部に堆積する前記スラグを前記スラグ冷却水と共に吸い出すスラグ吸出口と、
前記スラグ吸出口から吸い出された前記スラグと前記スラグ冷却水とを前記スラグホッパの外部に搬送するスラグ冷却水送水ラインと、
前記スラグ冷却水送水ラインに接続され、前記スラグ冷却水に含まれる前記スラグを分離するスラグ分離装置と、
前記スラグ分離装置から前記スラグホッパに前記スラグ冷却水を循環させるスラグ冷却水循環ラインと、
前記スラグ冷却水循環ラインに接続され、前記スラグ吸出口から前記スラグと前記スラグ冷却水とを吸い出す水流を形成する循環ポンプと、
一端が前記スラグ冷却水送水ラインに接続され、他端が前記スラグ冷却水循環ラインにおける前記循環ポンプの下流側との間に接続された逆流ラインと、
前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水を、前記スラグ冷却水循環ラインと前記逆流ラインとに選択的に供給可能にする選択供給部と、
前記スラグ冷却水送水ラインまたは前記スラグ冷却水循環ラインにおける、前記スラグ分離装置に隣接する区間に一端が接続された水供給ラインと、
前記水供給ラインに設けられた水供給弁と、
を備えているスラグ排出システム。
【請求項２】
前記水供給ラインは、その他端から前記スラグホッパに貯留された前記スラグ冷却水が供給される請求項１に記載のスラグ排出システム。
【請求項３】
前記水供給ラインは、その前記一端が前記スラグ分離装置の下流側に接続されている請求項２に記載のスラグ排出システム。
【請求項４】
前記水供給ラインは、その前記一端が前記スラグ分離装置の上流側に接続されている請求項２に記載のスラグ排出システム。
【請求項５】
前記水供給ラインは、その前記他端が前記スラグ冷却水循環ラインにおける前記スラグホッパへの接続部付近に合流するように接続されている請求項２に記載のスラグ排出システム。
【請求項６】
前記ガス化炉は、前記炭素含有固体燃料を燃焼してガス化する燃焼部を有し、
前記スラグホッパは、前記燃焼部と連通する内側空間を内部に有する内側容器及び該内側容器を覆う外側容器を有し、
前記水供給ラインの前記他端は、前記内側容器と前記外側容器との間の外側空間に位置している請求項３に記載のスラグ排出システム。
【請求項７】
前記選択供給部は、
前記スラグ冷却水送水ラインにおける前記逆流ラインの接続部よりも下流側に設けられた送水遮断弁と、
前記逆流ラインに設けられた逆流遮断弁と、
を備えて構成されている請求項１に記載のスラグ排出システム。
【請求項８】
前記選択供給部は、
前記スラグ冷却水循環ラインにおける前記逆流ラインの接続部よりも下流側に設けられた循環遮断弁をさらに備えた請求項７に記載のスラグ排出システム。
【請求項９】
前記スラグ冷却水送水ラインには、前記逆流ラインから流入する流体を前記スラグ吸出口側に送るか前記スラグ分離装置側に送るかを切換える切換え手段が設けられている請求項７に記載のスラグ排出システム。
【請求項１０】
前記選択供給部および前記水供給弁を制御する制御部をさらに備えた請求項１に記載のスラグ排出システム。
【請求項１１】
前記循環ポンプの吸い込み側の圧力を測定する圧力計をさらに備え、
前記制御部は、前記圧力計により測定された圧力データが所定の閾値を超えた時に、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水が前記逆流ラインを経て前記スラグホッパに流れるように前記選択供給部を制御する請求項１０に記載のスラグ排出システム。
【請求項１２】
前記スラグホッパは、その内部に複数のスラグポットが並設され、
前記スラグ吸出口は複数の前記スラグポットに対応して複数設けられ、
前記スラグ冷却水送水ラインの上流側区間は複数の前記スラグ吸出口に各々接続される複数の送水分岐ラインに分岐され、
前記選択供給部は、前記逆流ラインから供給される前記スラグ冷却水を、複数の前記送水分岐ラインに選択的に供給可能である請求項１に記載のスラグ排出システム。
【請求項１３】
前記スラグ吸出口は、単一の前記スラグホッパに対して複数設けられている請求項１に記載のスラグ排出システム。
【請求項１４】
前記スラグ冷却水循環ラインから分岐して前記スラグホッパの底部に接続される撹拌ラインと、
前記撹拌ラインに接続された撹拌ライン弁と、
をさらに備えた請求項１に記載のスラグ排出システム。
【請求項１５】
前記撹拌ラインは、前記スラグホッパの底部への接続部が複数設けられている請求項１４に記載のスラグ排出システム。
【請求項１６】
前記スラグホッパは、その内部に複数のスラグポットが並設され、
前記撹拌ラインの下流側区間は複数の前記スラグポットに各々接続される複数の撹拌分岐ラインに分岐され、
前記撹拌ライン弁は、前記撹拌ラインから供給される前記スラグ冷却水を、複数の前記撹拌分岐ラインに選択的に供給可能である請求項１４に記載のスラグ排出システム。
【請求項１７】
前記循環ポンプの吸い込み側の圧力を測定する圧力計と、
前記圧力計により測定された圧力データが所定の閾値を超えた時に、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水が前記撹拌ラインを経て前記スラグホッパに供給されるように、前記選択供給部と共に前記撹拌ライン弁を制御する制御部と、
をさらに備えた請求項１４に記載のスラグ排出システム。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれかに記載のスラグ排出システムを備えたガス化炉。
【請求項１９】
炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部のスラグホッパに受容されたスラグをスラグ冷却水と共に循環ポンプによりスラグ吸出口から吸い出してスラグ冷却水送水ラインを通してスラグ分離装置に送り、スラグ冷却水循環ラインを通して前記スラグ分離装置から前記スラグホッパに前記スラグ冷却水を循環させるスラグ排出システムの運転方法であって、
前記スラグ吸出口が前記スラグによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に、前記スラグ冷却水送水ラインまたは前記スラグ冷却水循環ラインにおける、前記スラグ分離装置に隣接する区間に一端が接続された水供給ラインを介して前記スラグ冷却水を前記循環ポンプに供給し、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水を、一端が前記スラグ冷却水送水ラインに接続され、他端が前記スラグ冷却水循環ラインに接続された逆流ラインを介して前記スラグ冷却水送水ラインに送り、前記スラグ吸出口から前記スラグホッパ内に逆流させる逆流工程を備えるスラグ排出システムの運転方法。
【請求項２０】
前記スラグ吸出口が前記スラグによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水を前記スラグホッパの底部から該スラグホッパ内に噴射させる撹拌工程をさらに備える請求項１９に記載のスラグ排出システムの運転方法。
【請求項２１】
前記循環ポンプの吸い込み側の圧力を測定する圧力測定工程と、
前記圧力測定工程により測定した圧力データに基づいて、前記スラグ吸出口の閉塞状態を判定する閉塞判定工程と、
をさらに有し、
前記閉塞判定工程では、前記圧力測定工程において測定された圧力データが所定の閾値を超えた時に、前記逆流工程または前記撹拌工程を実行させる請求項２０に記載のスラグ排出システムの運転方法。
【請求項２２】
前記スラグ分離装置の内部で前記スラグによる閉塞が生じた時、または閉塞の予兆がある時に、前記循環ポンプから吐出された流体を前記スラグ冷却水送水ラインに送り、該スラグ冷却水送水ラインから前記スラグ分離装置に供給される分離装置洗浄工程を備える請求項１９から請求項２１のいずれかに記載のスラグ排出システムの運転方法。
【請求項２３】
前記スラグ吸出口が前記スラグによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水を前記スラグ冷却水循環ラインと前記逆流ラインとに選択的に供給可能にする選択供給部によって、前記逆流ラインに前記スラグ冷却水を供給する請求項１９から請求項２２のいずれかに記載のスラグ排出システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭等の炭素含有固体燃料を熱分解させてガス化するガス化炉のスラグ排出システム、これを備えたガス化炉、およびスラグ排出システムの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭、木質ペレット等のバイオマス燃料、ペットコーク等の炭素含有固体燃料を熱分解することより可燃性ガスを生成するガス化炉では、炭素含有固体燃料の灰分が溶融し、スラグとしてガス化炉の底部に設けられたスラグホッパに堆積する。スラグホッパにはスラグ冷却水が貯留されており、スラグはこのスラグ冷却水中に落下して急冷されることにより固化し、破砕される。【０００３】
このように固化・破砕されてスラグホッパ内に溜まったスラグは、ガス化炉の外部に設けられたロックホッパを経てガス化炉の系外へと排出される。スラグはスラグ冷却水に比べて密度が大きいため、従来はスラグホッパからロックホッパへスラグを移動させる際、重力により自然落下させていた。例えば、特許文献１に、ガス化炉の下方にロックホッパを配置したスラグ排出システムが開示されている。【０００４】
ところが、上述したスラグ排出システムによれば、ガス化炉の下方にロックホッパを設けるためにガス化炉の配置位置が高くなる。したがって、プラントの設置面からガス化炉上部までの高さが増すこととなる。ガス化炉の配置位置が高くなることにより、ガス化炉を支持する支持架台や操作架台などの配置位置が高くなる。【０００５】
そこで、特許文献２に開示されているようなスラグ排出システムが提案されている。このスラグ排出システムでは、ロックホッパをガス化炉の側方に配置し、ガス化炉底部のスラグホッパからロックホッパへと連通するスラグ排出ラインを設け、循環ポンプによってスラグ排出ライン中にスラグホッパからロックホッパへの水流を形成し、この水流によってスラグホッパ内のスラグをロックホッパへ排出するようにしている。【０００６】
こうすることにより、スラグをスラグ冷却水の流れに乗せてスラグホッパからロックホッパに移送することができるため、ロックホッパをガス化炉の側方に配置することが可能となり、プラントの設置面からガス化炉上部までの高さを低く抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−７４２７４号公報
【特許文献２】特許第５７４３０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、特許文献２に示される従来のスラグ排出システムでは、ガス化炉底部のスラグホッパに落下したスラグを、スラグホッパに貯留されたスラグ冷却水と共にスラグ排出ラインで吸い出している。スラグホッパからスラグを吸い出すスラグ排出ラインのスラグ吸出口は、鉛直下方を向いてスラグホッパの底面に向かって開口している。【０００９】
ガス化炉の通常運転時は、スラグホッパ内に落下するスラグが順次スラグ排出ラインのスラグ吸出口から吸い出されて排出されるため、スラグ吸出口にスラグが堆積することはない。しかし、ガス化炉の起動時や一時的な運転停止後にはスラグ吸出口の上までスラグが堆積した状態となることがある。この状態でスラグ排出ラインからのスラグ吸い出しを再開した場合、スラグの密度が高過ぎてスラグ排出ラインが詰まり、閉塞してしまう懸念がある。また、スラグ排出ライン内に残存するスラグによってスラグ排出ラインが閉塞してしまう懸念もある。このように、スラグ排出ラインを閉塞させる事象は、主にスラグ排出システムの起動時に起こりやすく、そうなるとガス化炉の運転に支障を来す。【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、簡素な構成により、ガス化炉の底部からスラグを吸い出すスラグ吸出口がスラグによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉の運転を順調に行うことのできるスラグ排出システム、これを備えたガス化炉、およびスラグ排出システムの運転方法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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の第１態様に係るスラグ排出システムは、炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部に設けられ、前記炭素含有固体燃料から生じたスラグを受容するとともに、該スラグを急冷するスラグ冷却水が貯留されたスラグホッパと、前記スラグホッパの底部に堆積する前記スラグを前記スラグ冷却水と共に吸い出すスラグ吸出口と、前記スラグ吸出口から吸い出された前記スラグと前記スラグ冷却水とを前記スラグホッパの外部に搬送するスラグ冷却水送水ラインと、前記スラグ冷却水送水ラインに接続され、前記スラグ冷却水に含まれる前記スラグを分離するスラグ分離装置と、前記スラグ分離装置から前記スラグホッパに前記スラグ冷却水を循環させるスラグ冷却水循環ラインと、前記スラグ冷却水循環ラインに接続され、前記スラグ吸出口から前記スラグと前記スラグ冷却水とを吸い出す水流を形成する循環ポンプと、一端が前記スラグ冷却水送水ラインに接続され、他端が前記スラグ冷却水循環ラインにおける前記循環ポンプの下流側との間に接続された逆流ラインと、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水を、前記スラグ冷却水循環ラインと前記逆流ラインとに選択的に供給可能にする選択供給部と、前記スラグ冷却水送水ラインまたは前記スラグ冷却水循環ラインにおける、前記スラグ分離装置に隣接する区間に一端が接続された水供給ラインと、前記水供給ラインに設けられた水供給弁と、を備えている。【００１２】
前記構成のスラグ排出システムによれば、循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水がスラグ冷却水循環ラインを通ってスラグホッパに流れるように選択供給部を操作すれば、スラグ冷却水送水ライン中に、スラグ吸出口からスラグ分離装置への水流が形成される。このため、スラグホッパの底部に堆積したスラグがスラグ冷却水と共にスラグ吸出口から吸い出されてスラグ冷却水送水ラインを経てスラグ分離装置に送給され、スラグ排出システムは通常運転モードとなる。【００１３】
また、循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水が逆流ライン側に流れるように選択供給部を操作すれば、循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水が、逆流ラインとスラグ冷却水送水ラインとを経てスラグホッパ内に逆流し、スラグ排出システムは逆流運転モードとなる。このため、スラグ冷却水送水ラインの上流側部分の内部が逆洗パージされる。【００１４】
したがって、スラグ吸出口の周囲にスラグが堆積していたり、スラグ冷却水送水ラインの内部にスラグが残留していても、この残留したスラグがスラグ冷却水の逆流によってスラグホッパ側に流し戻され、これによってスラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を抑制または解消することができる。【００１５】
逆流運転モードにおいては、水供給弁を開くことにより、スラグ冷却水送水ラインまたはスラグ冷却水循環ラインにおける、スラグ分離装置に隣接する区間に水供給ラインから水が供給される。この水としては、スラグホッパに貯留されたスラグ冷却水、あるいは系外から導入される外水が考えられる。このため、循環ポンプの吸込み側が真空になることを防止し、循環ポンプから吐出された水を逆流ラインからスラグ冷却水送水ライン側に逆流させてスラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を確実に解消することができる。【００１６】
逆流ラインは、スラグ冷却水送水ラインにおけるスラグ吸出口からスラグ分離装置までの区間と、スラグ冷却水循環ラインにおける循環ポンプの下流側との間をバイパス的に接続する１本の配管であるため、容易に配設することができる。また、選択供給部は、複数の遮断弁を組み合わせたり、多方向弁を用いたりすることによって比較的容易に構成することができる。しかも、逆流ラインを用いたスラグ冷却水送水ラインの逆洗パージは短時間で完了するため、逆流運転モードを長時間に亘って実行する必要はなく、ガス化炉の運転を中断させることはない。【００１７】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記水供給ラインは、その他端から前記スラグホッパに貯留された前記スラグ冷却水が供給される構成としてもよい。
こうすれば、逆流運転時に水供給弁を開くことにより、スラグホッパに貯留されたスラグ冷却水が水供給ラインを経て循環ポンプに供給される。これにより、系外から外水を引くことなく、系内のスラグ冷却水を有効に利用して逆流運転を行うことができる。【００１８】
上記のように水供給ラインからスラグホッパに貯留された前記スラグ冷却水が供給されたスラグ排出システムにおいて、前記水供給ラインの前記一端を前記スラグ分離装置の下流側に接続してもよい。
こうすれば、スラグ分離装置が故障等により停止した場合にも逆流運転を行うことができる。【００１９】
上記のように水供給ラインからスラグホッパに貯留された前記スラグ冷却水が供給されたスラグ排出システムにおいて、前記水供給ラインの前記一端を前記スラグ分離装置の上流側に接続してもよい。
こうすれば、逆流運転時にスラグホッパに貯留されたスラグ冷却水がスラグ分離装置を通過することによって粗粒スラグを分離されてから循環ポンプに供給される。このため、循環ポンプおよび配管類の摩耗や損傷を防止することができる。【００２０】
前記水供給ラインは、その前記他端が前記スラグ冷却水循環ラインにおける前記スラグホッパへの接続部付近に合流するように接続してもよい。
こうすれば、水供給ラインの他端をスラグホッパに接続するにあたり、ガス化炉およびスラグホッパに新たに穿孔することなく、既存の配管を利用して接続することができる。このため、水供給ラインの配設が容易になる。【００２１】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記ガス化炉は、前記炭素含有固体燃料を燃焼してガス化する燃焼部を有し、前記スラグホッパは、前記燃焼部と連通する内側空間を内部に有する内側容器及び該内側容器を覆う外側容器を有し、前記水供給ラインの前記他端は、前記内側容器と前記外側容器との間の外側空間に位置していてもよい。【００２２】
燃焼部で炭素含有固体燃料が燃焼した際に生成されるスラグは、燃焼部と連通する内側空間へ供給される。これにより、内側空間と内側容器によって隔てられている外側空間にはほとんどスラグが存在しない。
上記構成では、水供給ラインの他端が外側空間に位置し、外側空間に貯留されたスラグ冷却水が水供給ラインに供給されている。これにより、水供給ラインの一端をスラグ分離装置の下流側に接続しても、スラグがほとんど含まれていないスラグ冷却水を循環ポンプに供給することができる。このように、スラグ分離装置を介さずに、スラグのほとんど含まれていないスラグ冷却水を循環ポンプに供給することができるので、スラグ分離装置が故障等により停止した場合にも逆流運転を行うことができ、且つ、スラグによる循環ポンプおよび配管類の摩耗や損傷を防止することができる。【００２３】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記選択供給部は、前記スラグ冷却水送水ラインにおける前記逆流ラインの接続部よりも下流側に設けられた送水遮断弁と、前記逆流ラインに設けられた逆流遮断弁と、を備えて構成してもよい。【００２４】
選択供給部を上記構成とすることにより、送水遮断弁を開いて逆流遮断弁を閉じれば通常運転モードとなり、送水遮断弁を閉じて逆流遮断弁を開けば逆流運転モードとなる。本構成により、選択供給部を簡素で信頼性の高い構成とすることができる。【００２５】
前記選択供給部は、前記スラグ冷却水循環ラインにおける前記逆流ラインの接続部よりも下流側に設けられた循環遮断弁をさらに備えていてもよい。【００２６】
選択供給部を上記構成とすれば、逆流運転モードの実行時に循環遮断弁を閉じる、または開度を小さくすることにより、循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水または外水を逆流ラインに優先的に流すことができる。これにより、スラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を確実且つ迅速に解消することができる。【００２７】
前記スラグ冷却水送水ラインには、前記逆流ラインから流入する流体を前記スラグ吸出口側に送るか前記スラグ分離装置側に送るかを切換える切換え手段が設けられていてもよい。【００２８】
上記構成のように、スラグ冷却水送水ラインに切換え手段を設ければ、切換え手段を切換えることで、逆流ラインからスラグ冷却水送水ラインに流入する流体（例えば、スラグ冷却水や外水）をスラグ吸出口に供給するかスラグ分離装置に供給するかを選択することができる。
したがって、スラグ吸出口の周囲にスラグが堆積していたり、スラグ冷却水送水ラインの内部にスラグが残留していた場合に、逆流ラインを流通する流体をスラグ吸出口に供給するように、切換え手段を切換えれば、スラグ吸出口に供給される流体によって残留したスラグがスラグホッパ側に流し戻され、これによってスラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を抑制または解消することができる。
また、スラグ分離装置の内部でスラグにより閉塞が発生した場合には、逆流ラインを流通する流体をスラグ分離装置に供給するように、切換え手段を切換えれば、スラグ分離装置に供給される流体によって閉塞の要因となっているスラグが押し流され、スラグ分離装置の内部の閉塞を解消することができる。【００２９】
前記選択供給部および前記水供給弁を制御する制御部をさらに備えた構成としてもよい。これにより、通常運転モードと逆流運転モードの切り替えを自動的に行うことができる。【００３０】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記循環ポンプの吸い込み側の圧力を測定する圧力計をさらに備え、前記制御部は、前記圧力計により測定された圧力データが所定の閾値を超えた時に、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水が前記逆流ラインを経て前記スラグホッパに流れるように前記選択供給部を制御する制御部と、をさらに備えた構成としてもよい。【００３１】
ガス化炉の起動時、あるいは運転中（通常運転モード）において、スラグ吸出口の周囲やスラグ冷却水送水ラインの内部にスラグが堆積して閉塞気味になると、循環ポンプの吸込み側の圧力が低くなる。この圧力データが所定の閾値を超えると、制御部が選択供給部を制御し、これによって循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水が逆流ラインを経てスラグホッパに逆流する逆流運転モードとなる。このため、スラグの堆積によるスラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞が抑制または解消される。【００３２】
このようにすれば、循環ポンプの吸い込み側に圧力計を設け、その負圧データを制御部に入力して制御部に選択供給部を制御させるという簡素な構成により、スラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を自動的に抑制または解消することができる。【００３３】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記スラグホッパは、その内部に複数のスラグポットが並設され、前記スラグ吸出口は複数の前記スラグポットに対応して複数設けられ、前記スラグ冷却水送水ラインの上流側区間は複数の前記スラグ吸出口に各々接続される複数の送水分岐ラインに分岐され、前記選択供給部は、前記逆流ラインから供給される前記スラグ冷却水または外水を、複数の前記送水分岐ラインに選択的に供給可能な構成としてもよい。【００３４】
上記構成によれば、スラグ排出システムの通常運転モードにおいては一方のスラグポットを使用し、他方のスラグポットを待機状態にしておく。そして、所定の運転時間が経過し、一方のスラグポットからスラグを吸い出す一方の送水分岐ラインがスラグにより閉塞気味になったら、この一方のスラグポットを待機状態とし、他方のスラグポットのスラグを他方の送水分岐ラインで吸い出すように選択供給部を切り替え操作する。【００３５】
この切り替え操作を行う際に、選択供給部を操作して、循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水を逆流ラインから他方の送水分岐ラインに一時的に流し、他方の送水分岐ラインの内部をスラグポットに向かって逆洗パージする。即ち、一時的に逆流運転モードに切り替える。【００３６】
これにより、待機状態にあった他方の送水分岐ラインの内部にスラグが堆積または残留していても、この残留したスラグをスラグポット側に流し戻し、送水分岐ラインの閉塞の可能性を排除した上で、この送水分岐ラインにより他方のスラグポットのスラグを吸い出させて通常運転を続行することができる。他方のスラグポットから一方のスラグポットに運転を切り替える時も同様に送水分岐ラインの逆洗パージを行う。【００３７】
このように、複数のスラグポットを交代で使用し、その交代時に先駆けて一時的に逆流運転モードに切り替えて送水分岐ラインの逆洗パージを行うことにより、ガス化炉の運転を中断させることなく、スムーズに連続運用することができる。【００３８】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記スラグ吸出口は、単一の前記スラグホッパに対して複数設けてもよい。こうすれば、スラグホッパの平面面積に対するスラグ吸出口の吸い込み面積の割合が多くなるため、スラグによってスラグ吸出口が閉塞してしまう確率を低下させる、あるいは閉塞するまでの時間を延ばすことができる。【００３９】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記スラグ冷却水循環ラインから分岐して前記スラグホッパの底部に接続される撹拌ラインと、前記撹拌ラインに接続された撹拌ライン弁と、をさらに備えた構成としてもよい。【００４０】
上記構成によれば、撹拌ライン弁を開くことにより、循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水が撹拌ラインを経てスラグホッパの底部から噴射され、スラグ排出システムは撹拌運転モードとなる。これにより、スラグホッパの底部に堆積したスラグを撹拌および希釈して流動化させ、スラグ吸出口から吸い込み易くしてスラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を抑制または解消することができる。この撹拌ラインを用いてのスラグの撹拌および希釈も短時間で完了するため、撹拌運転モードを長時間に亘って実行する必要はなく、ガス化炉の運転を中断させることはない。【００４１】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記撹拌ラインは、前記スラグホッパの底部への接続部が複数設けられていてもよい。これにより、スラグホッパの底部に堆積したスラグをより広範囲に撹拌して流動化させ、スラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を抑制または解消することができる。【００４２】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記スラグホッパは、その内部に複数のスラグポットが並設され、前記撹拌ラインの下流側区間は複数の前記スラグポットに各々接続される複数の撹拌分岐ラインに分岐され、前記撹拌ライン弁は、前記撹拌ラインから供給される前記スラグ冷却水を、複数の前記撹拌分岐ラインに選択的に供給可能な構成としてもよい。【００４３】
上記構成によれば、前述のように複数のスラグポットを交代で使用する場合に、逆流ラインを用いてスラグ冷却水送水ラインの逆洗パージを行う逆流運転モードを実行するとともに、撹拌ライン弁を開いて循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水または外水を複数の撹拌分岐ラインから各スラグポットの底部から噴射させる撹拌運転モードを実行することができる。これにより、各スラグポットの底部に堆積したスラグを撹拌および希釈して流動化させ、スラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を抑制または解消することができる。【００４４】
前記構成のスラグ排出システムにおいて、前記循環ポンプの吸い込み側の圧力を測定する圧力計と、前記圧力計により測定された圧力データが所定の閾値を超えた時に、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水が前記撹拌ラインを経て前記スラグホッパに供給されるように、前記選択供給部と共に前記撹拌ライン弁を制御する制御部と、をさらに備えた構成としてもよい。【００４５】
上記構成によれば、通常運転モードの実行時や、逆流運転モードの実行時に、循環ポンプから吐出されたスラグ冷却水または前記外水を撹拌ラインからスラグホッパの底部に噴射させる撹拌運転モードを実行することができる。これにより、スラグホッパの底部に堆積したスラグを撹拌および希釈して流動化させ、スラグ吸出口から吸い込み易くしてスラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を確実に抑制または解消することができる。【００４６】
本発明の第２態様に係るガス化炉は、上記のいずれかのスラグ排出システムを備えており、このガス化炉によれば、上記に記載の各種の作用・効果を奏することができる。【００４７】
本発明の第３態様に係るスラグ排出システムの運転方法は、炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部のスラグホッパに受容されたスラグをスラグ冷却水と共に循環ポンプによりスラグ吸出口から吸い出してスラグ冷却水送水ラインを通してスラグ分離装置に送るものであって、前記スラグ吸出口が前記スラグによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水を前記スラグ冷却水送水ラインに送り、前記スラグ吸出口から前記スラグホッパ内に逆流させる逆流工程を備えるものである。【００４８】
上記のスラグ排出システムの運転方法によれば、逆流工程の実行時において、循環ポンプから吐出されるスラグ冷却水がスラグ冷却水循環ラインに逆流する。この逆流は一時的でよい。これにより、スラグ冷却水循環ラインの内部がスラグホッパに向かって逆洗パージされる。したがって、スラグ吸出口の周囲や、スラグ冷却水送水ラインの内部にスラグが堆積している場合に、この堆積したスラグがスラグホッパ側に流し戻され、これによってスラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を抑制または解消することができる。【００４９】
上記のスラグ排出システムの運転方法において、前記スラグ吸出口が前記スラグによって閉塞した時、または閉塞の予兆がある時に、前記循環ポンプから吐出された前記スラグ冷却水を前記スラグホッパの底部から該スラグホッパ内に噴射させる撹拌工程をさらに備えたものとしてもよい。【００５０】
上記のスラグ排出システムの運転方法によれば、撹拌工程の実行時において、循環ポンプから吐出されるスラグ冷却水が、スラグホッパの底部から該スラグホッパ内に噴射される。この噴射は一時的でよい。これにより、スラグホッパの底部に堆積したスラグを撹拌および希釈して流動化させ、スラグ吸出口から吸い込み易くしてスラグ吸出口およびスラグ冷却水送水ラインの閉塞を抑制または解消することができる。【００５１】
上記のスラグ排出システムの運転方法において、前記循環ポンプの吸い込み側の圧力を測定する圧力測定工程と、前記圧力測定工程により測定した圧力データに基づいて、前記スラグ吸出口の閉塞状態を判定する閉塞判定工程と、をさらに有し、前記閉塞判定工程では、前記圧力測定工程において測定された圧力データが所定の閾値を超えた時に、前記逆流工程または前記撹拌工程を実行させるようにしてもよい。【００５２】
ガス化炉の起動時、あるいは運転中（通常運転モード）において、スラグ吸出口の周囲や、スラグ冷却水送水ラインの内部にスラグが堆積して閉塞気味になると、循環ポンプの吸込み側の圧力が低くなる。【００５３】
したがって、この圧力を測定する圧力測定工程を実行することで、スラグ吸出口が閉塞している、あるいは閉塞しつつあることを閉塞判定工程にて判定することができる。そして、循環ポンプの吸い込み側の圧力が所定の閾値まで低下した場合に、閉塞判定工程においてスラグ吸出口が閉塞したと判定され、逆流工程または撹拌工程が実行される。この運転方法によれば、簡素な構成によってスラグ吸出口の閉塞を自動的に抑制または解消することができる。【００５４】
本発明の第４態様に係るスラグ排出システムの運転方法は、炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉の底部のスラグホッパに受容されたスラグをスラグ冷却水と共に循環ポンプによりスラグ吸出口から吸い出してスラグ冷却水送水ラインを通してスラグ分離装置に送るスラグ排出システムの運転方法であって、前記スラグ分離装置の内部で前記スラグによる閉塞が生じた時、または閉塞の予兆がある時に、前記循環ポンプから吐出された流体を前記スラグ冷却水送水ラインに送り、該スラグ冷却水送水ラインから前記スラグ分離装置に供給される分離装置洗浄工程を備える。【００５５】
上記のスラグ排出システムの運転方法によれば、分離装置洗浄工程の実行時において、循環ポンプから吐出される流体が、スラグ分離装置に供給される。この供給は一時的でよい。これにより、スラグ分離装置の内部で閉塞を生じさせているスラグを押し流し、スラグ分離装置の内部の閉塞を解消することができる。
【発明の効果】
【００５６】
以上のように、本発明に係るスラグ排出システム、これを備えたガス化炉、およびスラグ排出システムの運転方法によれば、簡素な構成により、ガス化炉の底部からスラグを吸い出すスラグ吸出口がスラグによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉の運転を順調に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。
【図２】第１実施形態における運転モードと各弁の開閉状態の相関関係を示す図表である。
【図３】本発明に係るスラグ排出システムの運転制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。
【図５】第２実施形態における運転モードと各弁の開閉状態の相関関係を示す図表である。
【図６】本発明の第３実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。このスラグ排出システム１Ａは、例えば石炭ガス化複合発電プラント（IGCC：Integrated  Coal  Gasification  Combined  Cycle）において、石炭（炭素含有固体燃料）をミル等で粉砕した微粉炭を空気や酸素等のガス化剤とともに炉内に投入して熱分解し、ガス化するガス化炉２に備えられている。なお、石炭に限らず、例えば間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、古タイヤ等のバイオマス燃料など、他の炭素含有固体燃料をガス化するガス化炉に置き換えてもよい。また、このスラグ排出システム１Ａは、発電プラントに限らず、例えば化学プラントにおけるガス化炉等にも適用することができる。
【００５９】
ガス化炉２は、例えば加圧型噴流床式のガス化炉となっており、略円筒形状の内側容器２ａと、この内側容器２ａと同心状に周囲を包囲する略円筒形状の外側容器２ｂとを備えている。内側容器２ａの内部には、一部の微粉炭を燃焼させてガス化反応に必要な熱量を得るコンバスタ（燃焼部）２ｃと、コンバスタ２ｃからの熱量を得て微粉炭をガス化するリダクタ（燃焼部）２ｄとが上下二段に配置されている。すなわち、ガス化炉２では、内側容器２ａの内部で微粉炭の燃焼及びガス化が行われる。
【００６０】
ガス化炉２の底部にはスラグホッパ５が設けられており、その内部にスラグ冷却水Ｗが貯留されている。スラグホッパ５は、内側容器２ａの内部に位置する内側空間５ｃと、内側容器２ａの外周面と外側容器２ｂの内周面との間に形成された外側空間５ｄとに区画されている。内側空間５ｃは、コンバスタ２ｃ及びリダクタ２ｄが配置された空間と連通している。内側容器２ａには、連通穴５ｅが設けられていて、連通穴５ｅによって内側空間５ｃと外側空間５ｄとは連通している。連通穴５ｅは、ガス化炉２の運転時におけるスラグホッパ５内に貯留するスラグ冷却水Ｗの水面よりも下方に位置している。すなわち、ガス化炉２の運転時において、スラグ冷却水Ｗは、連通穴５ｅを介して内側空間５ｃ内と外側空間５ｄ内とを移動可能となっている。これにより、内側空間５ｃ内に貯留するスラグ冷却水Ｗの水面と外側空間５ｄ内に貯留するスラグ冷却水Ｗの水面とは、一定に保たれている。
【００６１】
ガス化炉２に投入された微粉炭中の灰分はコンバスタ２ｃで溶融後、液状の溶融スラグＳとしてコンバスタ２ｃ下部のスラグホール（非図示）から、重力によりスラグホッパ５の内側空間５ｃに貯留しているスラグ冷却水Ｗ中に落下し、急冷されることにより固化して破砕され、スラグ排出システム１Ａによってガス化炉２の系外に排出される。すなわち、スラグＳは、スラグホッパ５における内側空間５ｃ内に堆積し、外側空間５ｄにはほとんど堆積しない。スラグ排出システム１Ａは、次のように構成されている。
【００６２】
スラグホッパ５の内側空間５ｃにはスラグライン７が接続されている。このスラグライン７は、スラグホッパ５の底部５ａから破砕されたスラグＳを排出するスラグ冷却水送水ライン７Ａと、一端がスラグ分離装置１０を介してスラグ冷却水送水ライン７Ａに接続され、他端がスラグホッパ５に接続されたスラグ冷却水循環ライン７Ｂと、逆流ライン７Ｒとを備えて構成されている。
【００６３】
スラグ冷却水送水ライン７Ａの上流端はスラグ吸出口７ｐとされ、スラグ吸出口７ｐは、スラグホッパ５の内側空間５ｃに位置している。また、スラグ吸出口７ｐは、スラグホッパ５の底部５ａよりも上方に離間して鉛直下方に向かって開口している。このスラグ吸出口７ｐからスラグホッパ５の内側空間５ｃ内の破砕されたスラグＳとスラグ冷却水Ｗとの混合物であるスラグスラリーＳ＋Ｗが吸い出される。スラグライン７の内部にはガス化炉２の運転圧力と同等の圧力が作用する。
【００６４】
スラグライン７の途中に接続されたスラグ分離装置１０は、スラグスラリーからスラグＳを分離するものであり、例えば遠心分離装置（液体サイクロン等）が好適であるが、ストレーナやフィルタのような濾過式の分離手段を用いてもよい。スラグ吸出口７ｐから吸い出されたスラグスラリーは、スラグ冷却水送水ライン７Ａを流れる水流によってスラグ分離装置１０に移送される。
【００６５】
スラグ分離装置１０の下部にはロックホッパ１３と排出弁１４とが接続されている。ロックホッパ１３は、スラグ分離装置１０にてスラグ冷却水Ｗから分離されたスラグＳを所定量貯留するホッパであり、定期的に排出弁１４が開かれてスラグの払い出しが行われる。払い出されたスラグＳは図示しない運搬車両等によってガス化炉２の系外に搬出される。
【００６６】
スラグ冷却水循環ライン７Ｂにおいて、スラグ分離装置１０の下流側には、圧力計１６と循環ポンプ２０と冷却器２２とがこの順で接続されている。スラグ冷却水循環ライン７Ｂの通常運転モード（後述）におけるスラグ冷却水Ｗ流れの下流端は、スラグホッパ５におけるスラグ冷却水Ｗの浅層部に相当する高さに設けられた還流部５ｂに接続されている。即ち、スラグライン７は、スラグホッパ５の内側空間５ｃから延出して再びスラグホッパ５の内側空間５ｃにおける還流部５ｂに繋がるループ状の管路に構成されている。
【００６７】
このようにループ状に配設されたスラグライン７において、そのスラグ吸出口７ｐからスラグ分離装置１０までの区間を構成するスラグ冷却水送水ライン７Ａと、循環ポンプ２０からスラグホッパ５の還流部５ｂまでの区間を構成するスラグ冷却水循環ライン７Ｂにおける循環ポンプ２０の下流側との間が逆流ライン７Ｒによってバイパス状に接続されている。
【００６８】
スラグ冷却水送水ライン７Ａにおける逆流ライン７Ｒとの接続部の下流側には送水遮断弁２５が接続され、スラグ冷却水循環ライン７Ｂにおける逆流ライン７Ｒとの接続部の下流側には循環遮断弁２６が接続されている。また、逆流ライン７Ｒには逆流遮断弁２７が接続されている。
【００６９】
スラグ冷却水送水ライン７Ａ、またはスラグ冷却水循環ライン７Ｂにおける、スラグ分離装置１０に隣接する区間に水供給ライン２３の一端が接続されている。本実施形態では、この水供給ライン２３の一端（図１中の右端）がスラグ冷却水送水ライン７Ａにおけるスラグ分離装置１０の上流側に接続されている。水供給ライン２３の他端（図１中の左端）は、スラグ冷却水循環ライン７Ｂにおけるスラグホッパ５への接続部付近、即ち循環遮断弁２６とスラグホッパ５の還流部５ｂとの間の区間に接続されている。これにより、水供給ライン２３の他端からスラグホッパ５に貯留されたスラグ冷却水Ｗが供給される。この水供給ライン２３には水供給弁２８が接続されている。
【００７０】
水供給ライン２３の一端（図１中の右端）は、上記のようにスラグ分離装置１０の上流側（送水遮断弁２５とスラグ分離装置１０との間の区間）に接続してもよいし、図１中に符号２３ａで示すように、スラグ分離装置１０の下流側（スラグ分離装置１０と循環ポンプ２０との間の区間）に接続してもよい。
【００７１】
また、水供給ライン２３とともに、スラグライン７の系外から外水を供給可能にする別の水供給ライン２３Ａ，２３Ｂを設けてもよい。例えば水供給ライン２３Ａはスラグ分離装置１０と循環ポンプ２０との間の区間に接続されて水供給弁２８Ａが設けられ、水供給ライン２３Ｂは送水遮断弁２５とスラグ分離装置１０との間の区間に接続されて水供給弁２８Ｂが設けられている。
【００７２】
送水遮断弁２５、循環遮断弁２６、逆流遮断弁２７、水供給弁２８，２８Ａ，２８Ｂは、手動で開閉される弁であってもよいが、本実施形態では制御部３５Ａによって電気的に開閉制御される電磁弁とされている。
【００７３】
上記の各遮断弁２５，２６，２７によって選択供給部ＤＡが構成されている。この選択供給部ＤＡは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗ（または水供給ライン２３Ａ，２３Ｂから供給された外水）を、還流部５ｂと、スラグ吸出口７ｐとのいずれかに選択的に供給可能にするものである。
【００７４】
一方、スラグ冷却水循環ライン７Ｂにおける循環ポンプ２０と還流部５ｂとの間の区間から分岐してスラグホッパ５の底部５ａに接続される撹拌ライン７Ｓが配設されており、この撹拌ライン７Ｓには撹拌ライン弁３０が接続されている。この撹拌ライン弁３０も制御部３５Ａによって電気的に開閉制御される電磁弁である。
【００７５】
以上のように構成されたスラグ排出システム１Ａは、図２の図表に示すように、「通常運転モード」、「逆流運転モード」、「撹拌運転モード」の３つの運転モードを備えている。
【００７６】
通常運転モードにおいて、制御部３５Ａは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗが逆流ライン７Ｒおよび撹拌ライン７Ｓを通らずにスラグ冷却水循環ライン７Ｂのみを通ってスラグホッパ５の還流部５ｂに流れるように選択供給部ＤＡおよび撹拌ライン弁３０を操作する。即ち、図２の通り、送水遮断弁２５と循環遮断弁２６が開かれ、逆流遮断弁２７と撹拌ライン弁３０が閉じられる。また、水供給弁２８も閉じられる。これにより、スラグライン７中に、スラグ吸出口７ｐからスラグ分離装置１０への水流が形成され、スラグホッパ５の底部５ａに堆積したスラグスラリーＳ＋Ｗがスラグ冷却水送水ライン７Ａのスラグ吸出口７ｐから吸い出されてスラグ分離装置１０に送給される。
【００７７】
スラグ分離装置１０においてスラグＳはスラグ冷却水Ｗから分離されてロックホッパ１３に貯留され、定期的に排出弁１４から排出されてガス化炉２の系外に搬出される。そして、スラグＳを除去されたスラグ冷却水Ｗのみが循環ポンプ２０に吸入・吐出されてスラグ冷却水循環ライン７Ｂを通り、さらに冷却器２２で所定の温度まで冷却されてから還流部５ｂを経てスラグホッパ５の内側空間５ｃに還流する。還流したスラグ冷却水Ｗは再びスラグホッパ５の内側空間５ｃの底部５ａに堆積したスラグＳと共にスラグ冷却水送水ライン７Ａのスラグ吸出口７ｐから吸い出されてスラグ分離装置１０に送給される。
【００７８】
また、逆流運転モードにおいて、制御部３５Ａは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗが逆流ライン７Ｒ側に流れるように選択供給部ＤＡおよび水供給弁２８、撹拌ライン弁３０を操作する。即ち、図２の通り、送水遮断弁２５と循環遮断弁２６と撹拌ライン弁３０が閉じられ、逆流遮断弁２７と水供給弁２８が開かれる。必要に応じて水供給ライン２３Ａ（２３Ｂ）の水供給弁２８Ａ（２８Ｂ）も開かれる。
【００７９】
これにより、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗ（外水）が、逆流ライン７Ｒとスラグ冷却水送水ライン７Ａとを経てスラグホッパ５内に逆流する。このため、スラグ冷却水送水ライン７Ａの上流側部分の内部が逆洗パージされ、スラグ吸出口７ｐの周囲にスラグＳが堆積していたり、スラグ冷却水送水ライン７Ａの内部にスラグＳが残留していても、このスラグＳがスラグ冷却水Ｗまたは外水の逆流によってスラグホッパ５側に流し戻され、これによってスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞が抑制または解消される。
【００８０】
この逆流運転モードにおいては、水供給弁２８が開かれることにより、スラグホッパ５の内側空間５ｃに貯留されているスラグ冷却水Ｗが、水供給ライン２３とスラグライン７（７Ａ，７Ｂ）とを経て循環ポンプ２０に供給される。このため、循環ポンプ２０の吸込み側が真空になることが防止され、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗ（外水）を逆流ライン７Ｒからスラグ冷却水送水ライン７Ａ側に逆流させてスラグ吸出口７ｐおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞を確実に解消することができる。
【００８１】
逆流運転モードにおいてスラグホッパ５に貯留されたスラグ冷却水Ｗを循環ポンプ２０の吸込み側に供給する水供給ライン２３を設けたことにより、スラグライン７の系外から多くの外水を引くことなく、あるいは外水を全く引くことなく、系内のスラグ冷却水Ｗを有効に利用して逆流運転を行うことができる。
【００８２】
本実施形態では、逆流運転モードにおいて、スラグホッパ５の内側空間５ｃに貯留するスラグ冷却水Ｗを抽水しているので、スラグ冷却水ＷにスラグＳが混在する可能性があるが、水供給ライン２３の一端をスラグ分離装置１０の上流側に接続したことにより、逆流運転時にスラグ冷却水Ｗがスラグ分離装置１０を通過することによって粗粒スラグを分離されてから循環ポンプ２０に供給される。このため、循環ポンプ２０および配管類（７Ａ，７Ｂ，７Ｒ）の摩耗や損傷を防止することができる。なお、本実施形態では、スラグ冷却水Ｗを抽水する還流部５ｂが、スラグ冷却水Ｗの浅層部に相当する高さに設けられているので、抽水するスラグ冷却水Ｗには、堆積するスラグＳが混在し難くなっている。これにより、逆流運転モード及び後述する撹拌運転モードにおけるスラグ分離装置１０にかかる負荷を低減することができる。
【００８３】
また、水供給ライン２３の一端を、符号２３ａで示すようにスラグ分離装置１０の下流側に接続することにより、スラグ分離装置１０が故障等により停止した場合においても逆流運転および後述する撹拌運転を行うことができる。
【００８４】
水供給ライン２３の他端をスラグ冷却水循環ライン７Ｂにおける循環遮断弁２６とスラグホッパ５の還流部５ｂとの間の区間に接続したことにより、ガス化炉２およびスラグホッパ５に新たに穿孔することなく、既存の配管（７Ｂ）を利用して水供給ライン２３の他端をスラグホッパ５に接続することができる。このため、水供給ライン２３の配設が容易になる。
【００８５】
撹拌運転モードにおいて、制御部３５Ａは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗが撹拌ライン７Ｓを経てスラグホッパ５の底部５ａに噴射されるように選択供給部ＤＡおよび水供給弁２８、撹拌ライン弁３０を操作する。即ち、図２の通り、送水遮断弁２５と循環遮断弁２６と逆流遮断弁２７が閉じられ、水供給弁２８と撹拌ライン弁３０が開かれる。必要に応じて水供給ライン２３Ａ（２３Ｂ）の水供給弁２８Ａ（２８Ｂ）も開かれる。
【００８６】
これにより、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗ（外水）が、撹拌ライン７Ｓを経てスラグホッパ５の底部５ａから噴射される。このため、スラグホッパ５の底部５ａに堆積したスラグＳを撹拌および希釈して流動化させ、スラグ冷却水送水ライン７Ａのスラグ吸出口７ｐから吸い込み易くしてスラグ吸出口７ｐやスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞を抑制することができる。
【００８７】
このスラグ排出システム１Ａにおいて、逆流ライン７Ｒは、スラグホッパ５から延出して再びスラグホッパ５の還流部５ｂに繋がるループ状のスラグライン７における、スラグ吸出口７ｐからスラグ分離装置１０までのスラグ冷却水送水ライン７Ａと、循環ポンプ２０からスラグホッパ５への還流部５ｂまでのスラグ冷却水循環ライン７Ｂとの間をバイパス状に接続する１本の配管であるため、容易に配設することができる。
【００８８】
また、選択供給部ＤＡは、本実施形態のように複数の遮断弁２５，２６，２７を組み合わせたり、多方向弁を用いたりすることによって比較的容易に構成することができる。したがって、スラグ排出システム１Ａの構成を複雑化させる懸念がない。
さらに、撹拌ライン７Ｓも、スラグ冷却水循環ライン７Ｂとスラグホッパ５の底部５ａとの間を接続する単純な配管であり、その中間に撹拌ライン弁３０を設けるだけなので、スラグ排出システム１Ａの構成を複雑化させることなく設置することができる。
【００８９】
選択供給部ＤＡに循環遮断弁２６を設けたことにより、逆流運転モードの実行時に循環遮断弁２６を閉じる、または開度を小さくすることにより、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗまたは外水を逆流ライン７Ｒに優先的に流すことができる。これにより、スラグ吸出口７ｐおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞を確実且つ迅速に解消することができる。
【００９０】
逆流ライン７Ｒを用いたスラグ冷却水送水ライン７Ａの逆洗パージや、撹拌ライン７Ｓを用いてのスラグＳの撹拌および希釈は、いずれも短時間で完了するため、逆流運転モードおよび撹拌運転モードを長時間に亘って実行する必要はなく、ガス化炉２の運転を中断させることはない。この逆流運転モードと撹拌運転モードとを順次、または同時に実行することにより、スラグ冷却水送水ライン７Ａの内部や、スラグホッパ５の底部５ａにスラグＳが残留、あるいは堆積していても、このスラグＳによってスラグ吸出口７ｐやスラグ冷却水送水ライン７Ａが閉塞することを抑制し、スラグ吸出口７ｐからスラグＳを吸い込み易くして、ガス化炉２の運転を順調に行うことができる。
【００９１】
通常運転モード、逆流運転モード、撹拌運転モードの切り替えは、オペレーターがスラグ吸出口７ｐの状態を監視しながら制御部３５Ａを操作することによって人為的に行ってもよいが、循環ポンプ２０の吸い込み側の圧力を測定する圧力計１６のデータを基にして制御部３５Ａに自動的に切り替えさせることもできる。
【００９２】
つまり、ガス化炉２の起動時、あるいは通常運転モードにおいて、スラグ吸出口７ｐの周囲やスラグ冷却水送水ライン７Ａの内部にスラグＳが堆積して閉塞気味になると、循環ポンプ２０の吸込み側の圧力が低くなる。この圧力データが所定の閾値を超えた時に、制御部３５Ａに選択供給部ＤＡ及び水供給弁２８を制御させて通常運転モードを逆流運転モードにし、スラグ冷却水送水ライン７Ａの内部を逆洗パージしてスラグ吸出口７ｐおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞を抑制または解消させる。
【００９３】
あるいは、上記圧力データが所定の閾値を超えた時に、制御部３５Ａに選択供給部ＤＡおよび水供給弁２８、撹拌ライン弁３０を制御させ、逆流運転モードの実行時と同時、あるいは逆流運転モードに続いて撹拌運転モードを実行し、スラグホッパ５の底部５ａに堆積しているスラグＳを撹拌、希釈してスラグ吸出口７ｐから吸い込み易くし、スラグ吸出口７ｐおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞を抑制または解消することができる。
【００９４】
このようにすれば、循環ポンプ２０の吸い込み側に圧力計１６を設け、その圧力データを制御部３５Ａに入力して制御部３５Ａに選択供給部ＤＡ、水供給弁２８、撹拌ライン弁３０を制御させるという簡素な構成により、スラグ吸出口７ｐおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞を自動的に抑制することができる。
【００９５】
図３は、スラグ排出システム１Ａの運転制御の流れを示すフローチャートである。この流れを説明すると、ガス化炉２の起動時、および運転開始後に、圧力計１６により循環ポンプ２０の吸い込み側の圧力を計測して制御部３５Ａに入力する圧力測定工程が実行される（ステップＳ１）。次に、制御部３５Ａにおいて、入力された圧力データに基づきスラグ吸出口７ｐの閉塞状態を判定する閉塞判定工程が実行される（ステップＳ２）。
【００９６】
閉塞判定工程Ｓ２においてスラグ吸出口７ｐが閉塞していないと判定された場合、即ち循環ポンプ２０の吸い込み側の圧力が所定の閾値に達していない場合には、制御は元に戻り、圧力測定工程Ｓ１と閉塞判定工程Ｓ２とが反復される。
また、閉塞判定工程Ｓ２においてスラグ吸出口７ｐが閉塞している、または閉塞の予兆があると判定された場合、即ち循環ポンプ２０の吸い込み側の圧力が所定の閾値に達した場合には、逆流工程（ステップＳ３）および撹拌工程（ステップＳ４）のいずれか、または両方が実行される。逆流工程Ｓ３および撹拌工程Ｓ４の実行時間は短時間でよい。
これにより、前述のようにスラグ吸出口７ｐおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞が抑制または解消される。その後、制御は元に戻り、運転中は各ステップＳ１〜Ｓ４が反復される。
【００９７】
このように、循環ポンプ２０の吸い込み側の圧力を測定する圧力測定工程Ｓ１と、この圧力測定工程Ｓ１により測定した圧力データに基づいて、スラグ吸出口７ｐの閉塞状態を判定する閉塞判定工程Ｓ２とを備え、閉塞判定工程Ｓ２にてスラグ吸出口７ｐが閉塞したと判定された時、または閉塞の予兆がある時と判定された時に、逆流工程Ｓ３および撹拌工程Ｓ４を実行するようにした。この運転方法によれば、簡素な構成によりスラグ吸出口７ｐおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａの閉塞を自動的に抑制または解消することができる。
【００９８】
なお、循環ポンプ２０の吸い込み側の圧力が所定の閾値に達していない場合であっでも、定期的且つ瞬間的に撹拌工程Ｓ４を実行してスラグホッパ５内のスラグＳを撹拌することにより、スラグＳによってスラグ吸出口７ｐおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａが閉塞することを未然に防止することができる。
【００９９】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。このスラグ排出システム１Ｂは、基本的には第１実施形態のスラグ排出システム１Ａと同様な構成を備えているが、スラグホッパ５の内側空間５ｃ中に複数（例えば２基）のスラグポット５Ａ，５Ｂが並設されている点と、スラグ冷却水送水ライン７Ａの上流側区間、および逆流ライン７Ｒの下流側区間、ならびに撹拌ライン７Ｓの下流側区間が複数に分岐されている点が異なる。図１と同一の符号が付してある各部分は第１実施形態と同一の構成であるため、重複する説明は省略する。
【０１００】
スラグ冷却水送水ライン７Ａの上流側区間は、２基のスラグポット５Ａ，５Ｂに各々接続される２本の送水分岐ライン７Ａａ，７Ａｂに分岐しており、その各々の先端にスラグ吸出口７ｐａ，７ｐｂが設けられている。これら２本の送水分岐ライン７Ａａ，７Ａｂにはそれぞれ送水遮断弁２５ａ，２５ｂが接続されている。
【０１０１】
逆流ライン７Ｒの下流側区間は、２本の送水分岐ライン７Ａａ，７Ａｂにそれぞれ接続される２本の逆流分岐ライン７Ｒａ，７Ｒｂに分岐しており、その各々に逆流遮断弁２７ａ，２７ｂが接続されている。スラグ冷却水循環ライン７Ｂに循環遮断弁２６が接続されている点は第１実施形態と同様である。
【０１０２】
上記の各遮断弁２５ａ，２５ｂ，２６，２７ａ，２７ｂと、逆流分岐ライン７Ｒａ，７Ｒｂとによって選択供給部ＤＢが構成されている。この選択供給部ＤＢは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗ（外水）を、還流部５ｂと、スラグ吸出口７ｐａ，７ｐｂとのいずれかに選択的に供給可能にするとともに、逆流ライン７Ｒから供給されるスラグ冷却水Ｗ（外水）を、複数の送水分岐ライン７Ａａ，７Ａｂに選択的に供給するものである。各遮断弁２５ａ，２５ｂ，２６，２７ａ，２７ｂ，および水供給弁２８，２８Ａ，２８Ｂは手動で開閉される弁でもよいが、本実施形態では制御部３５Ｂによって電気的に開閉制御される電磁弁とされている。
【０１０３】
一方、撹拌ライン７Ｓの下流側区間は、２基のスラグポット５Ａ，５Ｂの底部５ａに各々接続される２本の撹拌分岐ライン７Ｓａ，７Ｓｂに分岐しており、その各々に撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂが接続されている。これらの撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂも制御部３５Ｂによって電気的に開閉制御される遮断弁であり、撹拌ライン７Ｓから供給されるスラグ冷却水Ｗ（外水）を、複数の撹拌分岐ライン７Ｓａ，７Ｓｂに選択的に供給する弁である。
【０１０４】
以上のように構成されたスラグ排出システム１Ｂは、第１実施形態のスラグ排出システム１Ａと同じく、図５の図表に示すように、「通常運転モード」、「逆流運転モード」、「撹拌運転モード」の３つの運転モードを備えている。
【０１０５】
通常運転モードにおいて、制御部３５Ｂは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗが逆流ライン７Ｒおよび撹拌ライン７Ｓを通らずにスラグ冷却水循環ライン７Ｂのみを通ってスラグホッパ５（スラグポット５Ａ，５Ｂ）の還流部５ｂに流れるように選択供給部ＤＢおよび撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂを操作する。即ち、図５の通り、送水遮断弁２５ａ，２５ｂの一方が開かれて他方が閉じられるとともに、循環遮断弁２６が開かれ、逆流遮断弁２７ａ，２７ｂと撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂとが閉じられる。また、水供給弁２８も閉じられる。
【０１０６】
これにより、送水遮断弁２５ａ，２５ｂが開いている方の送水分岐ライン７Ａａまたは７Ａｂ中に、スラグ吸出口７ｐａまたは７ｐｂからスラグ分離装置１０への水流が形成され、スラグポット５Ａまたは５Ｂの底部５ａに堆積したスラグスラリーＳ＋Ｗがスラグ吸出口７ｐａまたは７ｐｂから吸い出されてスラグ分離装置１０に送給される。スラグ分離装置１０にてスラグＳを分離されたスラグ冷却水Ｗはスラグ冷却水循環ライン７Ｂと還流部５ｂとを経てスラグポット５Ａ，５Ｂに還流する。
【０１０７】
また、逆流運転モードにおいて、制御部３５Ｂは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗが逆流ライン７Ｒの逆流分岐ライン７Ｒａまたは７Ｒｂを通るように選択供給部ＤＢおよび撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂ、水供給弁２８を操作する。即ち、図５の通り、送水遮断弁２５ａ，２５ｂと循環遮断弁２６と撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂとが閉じられるとともに、逆流遮断弁２７ａ，２７ｂの一方が開かれて他方が閉じられ、水供給弁２８は開かれる。これにより、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗが、逆流ライン７Ｒの逆流分岐ライン７Ｒａまたは７Ｒｂを通り、さらに送水分岐ライン７Ａａまたは７Ａｂを通ってスラグポット５Ａまたは５Ｂに逆流する。循環ポンプ２０の吸い込み側には水供給ライン２３からスラグホッパ５に貯留されているスラグ冷却水Ｗが供給される。
【０１０８】
このため、送水分岐ライン７Ａａまたは７Ａｂのいずれかの上流側部分の内部が逆洗パージされ、スラグ吸出口７ｐａまたは７ｐｂの周囲にスラグＳが堆積していたり、送水分岐ライン７Ａａまたは７Ａｂの内部にスラグＳが残留していても、このスラグＳがスラグ冷却水Ｗまたは外水の逆流によってスラグポット５Ａまたは５Ｂ側に流し戻され、これによって送水分岐ライン７Ａａまたは７Ａｂの閉塞が抑制または解消される。
【０１０９】
上記構成によれば、スラグ排出システム１Ｂの通常運転モードにおいては一方のスラグポット５Ａを使用し、他方のスラグポット５Ｂを待機状態にしておく（逆でもよい）。つまり、送水遮断弁２５ａを開き、送水遮断弁２５ｂを閉じる。そして、所定の運転時間が経過し、一方のスラグポット５ＡからスラグＳを吸い出す一方の送水分岐ライン７ＡａがスラグＳにより閉塞気味になったら、この一方のスラグポット５Ａを待機状態とし、他方のスラグポット５ＢのスラグＳを他方の送水分岐ライン７Ａｂで吸い出すように選択供給部ＤＢを切り替え操作する。つまり、送水遮断弁２５ａを閉じ、送水遮断弁２５ｂを開く。
【０１１０】
この切り替え操作を行う際に、選択供給部ＤＢを操作して、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗまたは外水を逆流ライン７Ｒから他方の送水分岐ライン７Ａｂに一時的に流し、他方の送水分岐ライン７Ａｂの内部をスラグポット５Ｂに向かって逆洗パージする。即ち、一時的に逆流運転モードに切り替える。
【０１１１】
これにより、待機状態にあった他方の送水分岐ライン７Ａｂの内部にスラグＳが堆積または残留していても、この残留したスラグＳをスラグポット５Ｂ側に流し戻し、送水分岐ライン７Ａｂの閉塞の可能性を排除した上で、この送水分岐ライン７Ａｂにより他方のスラグポット５ＢのスラグＳを吸い出させて通常運転を続行することができる。他方のスラグポット５Ｂから一方のスラグポット５Ａに運転を切り替える時も同様に送水分岐ライン７Ａａの逆洗パージを行う。
【０１１２】
このように、複数のスラグポット５Ａ，５Ｂを交代で使用し、その交代時に先駆けて一時的に逆流運転モードに切り替えて送水分岐ライン７Ａａ，７Ａｂの逆洗パージを行うことにより、ガス化炉２の運転を中断させることなく、スムーズに連続運用することができる。
【０１１３】
また、撹拌運転モードにおいて、制御部３５Ｂは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗが撹拌ライン７Ｓの撹拌分岐ライン７Ｓａまたは７Ｓｂのいずれかを経てスラグポット５Ａまたは５Ｂの底部５ａに噴射されるように選択供給部ＤＢおよび撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂ、水供給弁２８を操作する。即ち、図５の通り、送水遮断弁２５ａ，２５ｂと循環遮断弁２６と逆流遮断弁２７ａ，２７ｂとが閉じられるとともに、撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂの一方が開かれて他方が閉じられ、水供給弁２８は開かれる。これにより、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗと、水供給ライン２３Ａ，２３Ｂから供給された外水とが、撹拌分岐ライン７Ｓａまたは７Ｓｂを経てスラグポット５Ａまたは５Ｂの底部５ａに噴射される。
【０１１４】
上記構成によれば、前述のように複数のスラグポット５Ａ，５Ｂを交代で使用する場合に、逆流ライン７Ｒを用いて送水分岐ライン７Ａａ，７Ａｂの逆洗パージを行う逆流運転モードを実行するとともに、撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂを開くことにより、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗを複数の撹拌分岐ライン７Ｓａ，７Ｓｂからスラグポット５Ａ，５Ｂの底部５ａに噴射する撹拌運転モードを実行することができる。これにより、スラグポット５Ａ，５Ｂの底部５ａに堆積したスラグＳを撹拌および希釈して流動化させ、送水分岐ライン７Ａａ，７Ａｂのスラグ吸出口７ｐａ，７ｐｂから吸い込み易くして送水分岐ライン７Ａａ，７Ａｂの閉塞を抑制することができる。
【０１１５】
このような、通常運転モード、逆流運転モードを、撹拌運転モードの切り替えは、人為的に行ってもよいが、第１実施形態のスラグ排出システム１Ａと同様に、圧力計１６のデータを基にして制御部３５Ｂに自動的に切り替えさせるようにしてもよい。
【０１１６】
［第３実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。このスラグ排出システム１Ｃは、単一のスラグホッパ５に対して複数のスラグ吸出口７ｐｃ，７ｐｄが設けられている点と、撹拌ライン７Ｓのスラグホッパ５の内側空間５ｃの底部５ａへの接続部７Ｓｃが複数に分岐して接続されている点において第１実施形態のスラグ排出システム１Ａと相違し、その他の点で一致している。したがって、各同一構成部には同一符号を付して説明は省略する。
【０１１７】
スラグライン７の上流部を構成するスラグ冷却水送水ライン７Ａは、スラグホッパ５に向かって例えば２本の送水分岐ライン７Ａｃ，７Ａｄに分岐しており、その各々の先端にスラグ吸出口７ｐｃ，７ｐｄが設けられている。２本の送水分岐ライン７Ａｃ，７Ａｄは、逆流ライン７Ｒとの接続部よりも手前で１本に合流している。
このため、通常運転モードの実行時には、スラグホッパ５の底部５ａに堆積したスラグスラリーＳ＋Ｗが、２つのスラグ吸出口７ｐｃ，７ｐｄから均等に吸い出されて２本の送水分岐ライン７Ａｃ，７Ａｄとスラグ冷却水送水ライン７Ａとを経てスラグ分離装置１０に送給される。
また、逆流運転モードの実行時には、逆流ライン７Ｒから供給されるスラグ冷却水Ｗおよび外水が、２本の送水分岐ライン７Ａｃ，７Ａｄに均等に配分される。
【０１１８】
このように、単一のスラグホッパ５に対して複数のスラグ吸出口７ｐｃ，７ｐｄを設けることにより、スラグホッパ５の平面面積に対するスラグ吸出口７ｐｃ，７ｐｄの吸い込み面積の割合が多くなる。このため、スラグＳによってスラグ吸出口７ｐｃ，７ｐｄが閉塞してしまう確率を低下させる、あるいは閉塞するまでの時間を引き延ばすことができ、逆流運転モードや撹拌運転モードを実行する頻度を少なくしてスラグＳの搬出性を高めることができる。
【０１１９】
一方、撹拌ライン７Ｓのスラグホッパ５の底部５ａへの接続部７Ｓｃは、例えば３本に分岐している。このようにすることにより、撹拌運転モードの実行時に、スラグホッパ５の底部５ａに堆積したスラグＳをより広範囲に撹拌して流動化させ、スラグ吸出口７ｐｃ，７ｐｄおよびスラグ冷却水送水ライン７Ａ（送水分岐ライン７Ａｃ，７Ａｄ）の閉塞を抑制または解消することができる。
【０１２０】
［第４実施形態］
図７は、本発明の第４実施形態を示すガス化炉およびスラグ排出システムの概略構成図である。このスラグ排出システム１Ｄは、基本的には第１実施形態のスラグ排出システム１Ａと同様の構成を備えているが、水供給ライン２３ｂがスラグホッパ５とスラグ冷却水循環ライン７Ｂとに接続している点及び、スラグ冷却水送水ライン７Ａにおける逆流ライン７Ｒとの接続位置よりもガス化炉２側に流入遮断弁２９が設けられている点が異なる。第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１２１】
図７に示すように、本実施形態における水供給ライン２３ｂは、逆流運転モードにおけるスラグ冷却水Ｗ流れの上流端が外側容器２ｂを貫通し、スラグホッパ５の外側空間５ｄに連通している。また、水供給ライン２３ｂの逆流運転モードにおけるスラグ冷却水Ｗ流れの下流端は、スラグ冷却水循環ライン７Ｂにおけるスラグ分離装置１０と循環ポンプ２０との間の区間に接続されている。
【０１２２】
また、本実施形態におけるスラグ冷却水送水ライン７Ａには、逆流ライン７Ｒとの接続位置よりもガス化炉２側（すなわち、通常運転モードにおけるスラグ冷却水Ｗ流れの上流側）に流入遮断弁２９が設けられている。本実施形態における制御部（切換え手段）３５Ｃは、第１実施形態で説明したように、各弁を制御するとともに、この流入遮断弁２９の開度を制御する。通常運転モード、逆流運転モード及び撹拌運転モードにおいて、流入遮断弁２９は開状態となるように制御される。
【０１２３】
スラグ排出システム１Ｄは、「通常運転モード」、「逆流運転モード」、「撹拌運転モード」の他に「分離装置洗浄モード」を備えている。通常運転モード、逆流運転モード及び撹拌運転モードについては、第１実施形態とほぼ同様のため、同様の内容については、その説明を省略する。本実施形態における逆流運転モード及び撹拌運転モードでは、水供給ライン２３ｂを介してスラグ冷却水Ｗが循環ポンプ２０に供給される点が第１実施形態と異なる。すなわち、本実施形態では、スラグホッパ５のうち、スラグＳがほとんど存在していない外側空間５ｄからスラグ冷却水Ｗが抽水され、注水されたスラグ冷却水Ｗが、スラグ分離装置１０の下流側（スラグ分離装置１０と循環ポンプ２０との間の区間）において、スラグ冷却水循環ライン７Ｂに流入する。
【０１２４】
このような構成とすることで、逆流運転モード及び撹拌運転モードにおいて、スラグ分離装置１０を介することなく、スラグＳがほとんど含まれていないスラグ冷却水Ｗを循環ポンプ２０に供給することができる。スラグ分離装置１０を介さずに、スラグＳのほとんど含まれていないスラグ冷却水Ｗを循環ポンプ２０に供給することができるので、スラグ分離装置１０が故障等により停止した場合にも逆流運転モード及び撹拌運転モードを行うことができ、且つ、スラグＳによる循環ポンプ２０および配管類の摩耗や損傷を防止することができる。
【０１２５】
分離装置洗浄モード（分離装置洗浄工程）において、制御部３５Ｃは、循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水（流体）Ｗが逆流ライン７Ｒを経てスラグ分離装置１０に供給されるように選択供給部ＤＡ、水供給弁２８、撹拌ライン弁３０及び流入遮断弁２９を操作する。すなわち、循環遮断弁２６と撹拌ライン弁３０と流入遮断弁２９が閉じられ、逆流遮断弁２７と水供給弁２８と送水遮断弁２５が開かれる。必要に応じて水供給ライン２３Ａ（２３Ｂ）の水供給弁２８Ａ（２８Ｂ）も開かれる。
【０１２６】
これにより、スラグホッパ５の外側空間５ｄから抽水されたスラグ冷却水Ｗがスラグ分離装置１０を介さずに、循環ポンプ２０に供給される。循環ポンプ２０から吐出されたスラグ冷却水Ｗ（および／または外水）は、逆流ライン７Ｒ及びスラグ冷却水送水ライン７Ａを介し、スラグ分離装置１０に供給される。このように、分離装置洗浄モードでは、スラグ分離装置１０を介さずに、スラグＳがほとんど含まれていないスラグ冷却水Ｗをスラグ分離装置１０に供給することができる。したがって、スラグ分離装置１０の内部でスラグＳにより閉塞が発生した場合に、分離装置洗浄モードを行えば、逆流ライン７Ｒを流通するスラグ冷却水Ｗがスラグ分離装置１０に供給され、スラグ分離装置１０に供給されるスラグ冷却水Ｗ（および／または外水）によって閉塞の要因となっているスラグＳがロックホッパ１３に押し流され、スラグ分離装置１０の内部の閉塞を解消することができる。分離装置洗浄モードは、スラグ分離装置１０の内部でスラグＳによる閉塞が生じたとき、または、閉塞の予兆があるときに行うのが好適であるが、所定時間ごとに行ってもよい。また、スラグ分離装置１０の内部でスラグＳによる閉塞が生じているか、または、閉塞の予兆があるかは、圧力計１６によって計測された圧力値に基づいて判断してもよい。
【０１２７】
なお、本実施形態では、逆流ライン７Ｒからスラグ冷却水送水ライン７Ａに流入したスラグ冷却水Ｗが、スラグ吸出口７ｐに供給される（逆流運転モード）か、スラグ分離装置１０に供給される（分離装置洗浄モード）かは、送水遮断弁２５及び流入遮断弁２９によって切換えられているが、逆流ライン７Ｒとスラグ冷却水送水ライン７Ａとの接続部分に三方弁を設けて、スラグ冷却水Ｗの供給先を切換えてもよい。
【０１２８】
以上に説明したように、上記第１〜第４実施形態に係るスラグ排出システム１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、１Ｄ、およびこれを備えたガス化炉２によれば、簡素な構成により、ガス化炉２の底部からスラグＳを吸い出すスラグ吸出口７ｐ，７ｐａ〜７ｐｄがスラグＳによって閉塞することを抑制または解消し、ガス化炉２の運転を順調に行うことができる。
なお、上記第１〜第４実施形態で用いられる制御部３５Ａ〜３５Ｃは、例えば、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【０１２９】
なお、本発明は上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。
【０１３０】
例えば、上記各実施形態における各構成部材の接続順序や設置位置等は適宜変更することが考えられる。また、上記実施形態において、選択供給部ＤＡ，ＤＢは、それぞれ複数の遮断弁２５，２５ａ，２５ｂ，２６，２７，２７ａ，２７ｂから構成されているが、複数の遮断弁を三方変や四方弁等の多方向弁によって纏める構成としてもよい。同様に、第２実施形態における２つの撹拌ライン弁３０ａ，３０ｂを１つの三方弁に置き換えるといった変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  スラグ排出システム
２  ガス化炉
５  スラグホッパ
５Ａ，５Ｂ  スラグポット
５ａ  スラグホッパの底部
５ｃ  内側空間
５ｄ  外側空間
７Ａ  スラグ冷却水送水ライン
７Ａａ，７Ａｂ  送水分岐ライン
７Ｂ  スラグ冷却水循環ライン
７Ｒ  逆流ライン
７Ｓ  撹拌ライン
７Ｓａ，７Ｓｂ  撹拌分岐ライン
７ｐ，７ｐａ〜７ｐｄ  スラグ吸出口
１０  スラグ分離装置
１６  圧力計
２０  循環ポンプ
２３，２３ａ，２３Ａ，２３Ｂ  水供給ライン
２５，２５ａ，２５ｂ  送水遮断弁
２６  循環遮断弁
２７，２７ａ，２７ｂ  逆流遮断弁
２８，２８Ａ，２８Ｂ  水供給弁
３０，３０ａ，３０ｂ  撹拌ライン弁
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ  制御部
ＤＡ，ＤＢ  選択供給部
Ｓ  スラグ
Ｓ１  圧力測定工程
Ｓ２  閉塞判定工程
Ｓ３  逆流工程
Ｓ４  撹拌工程
Ｗ  スラグ冷却水
【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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