(57)【要約】【課題】  本発明は、チャーの供給量を一定にできるとともに、構成を簡素化した石炭ガス化炉を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明にかかる石炭ガス化炉２は、回収された未燃焼チャーをガス化炉１内に供給して燃焼させる石炭ガス化炉２において、チャーのチャー移送ライン１９に、チャー移送ライン内の圧力を減圧する減圧装置２１と、減圧装置２１を通過したチャーを貯蔵するとともに計量して所要量のチャーを炉内へ供給するチャー貯蔵ホッパ１７と、を備えたことを特徴とする。【選択図】      図１
2005120167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回収された未燃焼チャーを炉内に供給して燃焼させる石炭ガス化炉において、
前記チャーの回収経路に、チャーを搬送するチャー移送ラインと、該移送ライン内の圧力を減圧する減圧装置と、該減圧装置を通過したチャーを貯蔵するとともに計量して所要量のチャーを前記炉内へ供給するチャー貯蔵ホッパと、を備えたことを特徴とする石炭ガス化炉。
【請求項２】
前記チャー貯蔵ホッパからのチャーを、原炭を粉砕する石炭ミルに供給することを特徴とする石炭ガス化炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭ガス化炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭ガス化炉は、微粉炭や、その他の炭素質固体を加熱して、熱分解によりガス化させるものである。石炭ガス化効率を高めるために、熱分解により生じる未燃焼チャーを回収して、石炭ガス化炉で燃焼して高温還元ガス源として再利用している。
このように、未燃焼チャーを再利用しているものに、特許文献１に示すものがある。これは、石炭ガス化炉で生成された未燃焼チャーを含む燃料ガスをサイクロンに導入して、未燃焼チャーを分離してチャーホッパーに貯蔵する。貯蔵されたチャーは、ロックホッパー、切り出し装置を経て、石炭ガス化炉の下部に複数（通常４〜８本）設けられたチャーバーナに供給されて燃焼される。この時、切り出し装置で、計量して供給量を調整している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６５７８４号公報（段落［００１３］〜［００１８］，及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示すものは、石炭ガス化炉から出た状態のチャーを扱っているので、チャーは高温、高圧の状態を維持している。このように、高温、高圧の状態で、ロードセルにより重量を測定するのは、熱応力等の影響もありたとえ補正を行っても精度よく測定できない。このような不正確な測定のため、チャーの供給量が変動し、生成ガスの発熱量が変動してしまう。
また、炉に供給されるチャーは複数あるチャーバーナへ分配されるので、個々のチャーバーナへの供給管は細い径となる。そのため、粒径が小さく付着し易いチャーが、管内壁に付着して供給管が詰まり易い。
さらに、回収されるチャーには、水蒸気が含まれているので、低温になると、ホッパの底部でチャーと水分とが凝集して詰まってしまう。その対策として、起動時にヒートアップが余計に必要となる。
また、石炭ガス化炉は、複数のチャーバーナを備える必要があるし、各チャーバーナへチャーを供給するために、弁、配管、計測器等の設備が必要になる。そのため、構成が複雑になるし、コストがかかる。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、チャーの供給量を一定にできるとともに、構成を簡素化した石炭ガス化炉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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の石炭ガス化炉は以下の手段を採用する。
本発明にかかる石炭ガス化炉は、回収された未燃焼チャーを炉内に供給して燃焼させる石炭ガス化炉において、前記チャーの回収経路に、チャーを搬送するチャー移送ラインと、該移送ライン内の圧力を減圧する減圧装置と、該減圧装置を通過したチャーを貯蔵するとともに計量して所要量のチャーを前記炉内へ供給するチャー貯蔵ホッパと、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
石炭ガス化炉で生成されたチャーは、高温高圧の状態で回収される。この高温高圧のチャーは、移送ラインにより搬送される。その際、移送ライン内の圧力は、減圧装置により減圧されるので、流量が増加する。したがって、チャーの流速が大きくなるので、搬送途中でつまりにくい。
また、減圧された状態でチャー貯蔵ホッパに貯蔵されるので、チャー貯蔵ホッパでの計量は常圧で行われる。そのため、チャー貯蔵ホッパでは、チャー供給量の計測が、正確かつ精度よく行われるので、チャーの供給量を所要量に設定することができる。したがって、チャーの供給量が一定にできるので、石炭ガス化炉でのチャーに基づく発熱量を一定にすることができる。
【０００８】
また、本発明の石炭ガス化炉は、前記チャー貯蔵ホッパからのチャーを、原炭を粉砕する石炭ミルに供給することを特徴とする。
【０００９】
このように、回収したチャーを石炭ミルに供給しているので、チャーは石炭ミルにより原炭とともに粉砕されて微粉炭の供給経路を経て、石炭ガス化炉に供給される。石炭ガス化炉に供給された微粉炭とチャーは、炉内で燃焼される。したがって、石炭ガス化炉には、回収されたチャーを燃焼させるための設備を別途設ける必要がなくなるので、構成が簡素化され、安価になる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、回収された高温高圧のチャーは、減圧装置により、搬送される移送ライン中の圧力が減圧されるので、搬送途中でつまりにくい。
また、減圧された状態でチャー貯蔵ホッパに貯蔵されるので、チャー供給量の計測が、正確かつ精度よく行われる。これにより、チャーの供給量が一定にできるので、石炭ガス化炉でのチャーに基づく発熱量を一定にすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、回収したチャーを石炭ミルに供給しているので、石炭ガス化炉には、回収されたチャーを燃焼させるための設備が不要となる。したがって、石炭ガス化炉は、構成が簡素化され、安価になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図１を参照して説明する。
石炭ガス化炉２は、ガス化炉（炉）１と、ガス化炉１に微粉炭を供給する微粉炭供給設備３と、ガス化炉１で生成されたガスからチャーを回収して再利用するチャーリサイクル設備（回収経路）５を備えている。
【００１３】
ガス化炉１は、微粉炭とチャーを供給する微粉炭バーナ７を備えたコンバスタと、微粉炭を供給する図示しないリダクションバーナを備えたリダクタとに分かれている。コンバスタでは、微粉炭とチャーが、投入された空気により燃焼されて、高温ガスを生成する。リダクタでは、微粉炭がコンバスタからの高温ガスによりガス化される。
【００１４】
チャーリサイクル設備５は、生成されたガスの中から未燃焼のチャーを分離するサイクロン９およびチャー捕集フィルタ１１と、分離されたチャーを蓄積するチャービン１３と、チャービン１３からチャーが供給される一対のチャー供給ホッパ１５，１６と、回収されたチャーを貯蔵するチャー貯蔵ホッパ１７と、チャー供給ホッパ１５，１６からチャー貯蔵ホッパ１７へチャーを搬送するチャー移送ライン１９と、チャー移送ライン１９中に設けられた減圧装置２１とを備えている。
【００１５】
チャー供給ホッパ１５，１６には、チャービン１３から、バッチ式に交互にチャーが供給される。例えば、一方のチャー供給ホッパ１５が一杯になると、チャービン１３から他方のチャー供給ホッパ１６の方へチャーを供給し、その間に、チャー供給ホッパ１５のチャーをチャー移送ライン１９によりチャー貯蔵ホッパ１７へ搬送する。そして、他方のチャー供給ホッパ１６が一杯になると、チャービン１３から一方のチャー供給ホッパ１５の方へチャーを供給し、その間に、チャー供給ホッパ１６のチャーをチャー移送ライン１９によりチャー貯蔵ホッパ１７へ搬送する。これを繰り返して回収したチャーを連続的にチャー貯蔵ホッパ１７へ搬送する。
【００１６】
減圧装置２１は、チャー供給ホッパ１５，１６からのチャー移送ライン１９が合流するところの下流側に設けられている。減圧装置２１は、整流オリフィスとボール弁を組み合わせたものである。
チャー貯蔵ホッパ１７の下部に、後述する石炭ミル２５へ供給するチャーの重量を測定するロードセルが設けられている。
【００１７】
微粉炭供給設備３は、原炭を貯蔵する原炭ホッパ２３と、原炭ホッパ２３から送られる原炭を粉砕して微粉炭を作る石炭ミル２５と、石炭ミル２５から送られる微粉炭を貯蔵する微粉炭ビン２７と、微粉炭ビン２７から供給される微粉炭を微粉炭バーナ７へ供給する一対の微粉炭供給ホッパ２９，３０と、を備えている。
【００１８】
一対の微粉炭供給ホッパ２９，３０には、微粉炭ビン２７から交互にバッチ式に微粉炭が供給される。そして、微粉炭ビン２７から微粉炭を供給されていない方の微粉炭供給ホッパ２９，３０から調整弁３１で供給量を調整しつつ微粉炭バーナ７に微粉炭を供給する。
【００１９】
本実施形態では、チャー貯蔵ホッパ１７から石炭ミル２５にチャーが供給されている。したがって、石炭ミル２５では、原炭とチャーを合わせて粉砕して、微粉炭ビン２７へ供給している。また、これにより、チャーが持つ熱量を石炭ミル２５の熱源として利用している。
【００２０】
以上説明した本実施形態にかかる石炭ガス化炉２は、以下のように動作する。
チャー貯蔵ホッパ１７からのロードセルで計量した所要量のチャーと、原炭ホッパ２３からの所要量の原炭とを、石炭ミル２５にて粉砕して微粉炭ビン２７に供給する。供給された微粉炭とチャーを、一対の微粉炭供給ホッパ２９，３０を経由して微粉炭バーナ７からガス化炉１に噴出させる。ここで、噴出された微粉炭とチャーは、別途投入された空気により燃焼され、高温ガスを生成する。
微粉炭バーナ７より上方に設けられたリダクタバーナから噴出される微粉炭が、この高温ガスにより乾留、混合されるとともにガス化がおこなわれる。
【００２１】
生成されたガスは、ガス化炉１からガス配管６を通ってサイクロン９に送られる。サイクロン９で固気分離された未燃焼チャーは、下降管１０を通ってチャービン１３に送られる。
サイクロン９を通ったガスは、ガス配管８により、チャー捕集フィルタ１１、脱硫設備３１を経由してガスタービン３３に燃料として供給される。
チャー捕集フィルタ１１で捕集されたチャーは、下降管１２を通ってチャービン１３に送られる。
【００２２】
チャービン１３に集められたチャーは、一対のチャー供給ホッパ１５，１６にバッチ式で交互に送られる。すなわち、一方に所定量送られると、切り替えて他方に送ることを繰り返すものである。
減圧装置２１に連結された方のチャー供給ホッパ１５，１６内のチャーは、チャー移送ライン１９を通って減圧装置へと導かれる。そして、減圧装置２１で減圧されて容積が膨張するので、高流速でチャー貯蔵ホッパ１７へと搬送される。このとき、容積の膨張に伴いチャーの温度は低下する。
したがって、チャー貯蔵ホッパ１７のところでは、減圧された常圧のチャーを貯蔵することになる。
【００２３】
以下、本実施形態の作用・効果を説明する。
ガス化炉１で生成された未燃焼チャーは、高温高圧の状態で回収されるが、この高温高圧のチャーは、減圧装置２１により、チャー移送ライン１９中の圧力が減圧されるので、流量が増加する。したがって、チャーの流速が大きくなるので、搬送途中でつまりにくい。
また、減圧された状態でチャー貯蔵ホッパ１７に貯蔵されるので、チャー貯蔵ホッパ１７での計量は常圧で行われる。そのため、チャー貯蔵ホッパ１７では、チャー供給量の計測が、正確かつ精度よく行われるので、チャーの供給量が所要量に設定することができる。したがって、チャーの供給量が一定にできるので、ガス化炉１でのチャーに基づく発熱量を一定にすることができる。
【００２４】
回収したチャーを石炭ミル２５に供給しているので、チャーは石炭ミル２５により原炭とともに粉砕されて微粉炭の供給経路を経て、ガス化炉１に供給される。ガス化炉１に供給された微粉炭とチャーは、炉内で燃焼される。したがって、ガス化炉１には、回収されたチャーを燃焼させるための設備が不要となるので、構成が簡素化され、安価になる。
【００２５】
なお、本実施形態では、チャーを微粉炭バーナ７に供給しているが、これに限定されるものではなく、リダクタバーナに供給するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ガス化炉
２  石炭ガス化炉
５  チャーリサイクル設備
１７  チャー貯蔵ホッパ
１９  チャー移送ライン
２１  減圧装置
２５  石炭ミル
【図１】
2005120167.tif 000003