(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭ガス化炉からの生成ガスと伝熱管を流れるボイラ給水とを熱交換させて蒸気を得る廃熱回収手段と、前記ボイラ給水をして前記廃熱回収手段の伝熱管と気液分離手段間を循環せしめる循環手段とを有する石炭ガス化装置において、該石炭ガス化装置の起動時に他蒸気源からの蒸気を前記循環手段へ導き、前記伝熱管のメタル温度が前記生成ガスの露点以上となるように前記ボイラ給水を加熱することと、他蒸気源からの蒸気を前記循環手段へ導く際に、前記循環手段を循環するボイラ給水の温度を検出し、他蒸気源から前記循環手段へ導く蒸気の量を、当初はボイラ給水の温度を常温より高めにするように設定し、ボイラ給水の温度の上昇に伴って前記蒸気の量を増加させることを特徴とする石炭ガス化装置の起動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、起動時に廃熱回収ボイラで生成ガス中の水分が凝縮することを防止した石炭ガス化装置の起動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の石炭ガス化装置の構成を示すフローシートである。
本図に示すように図示せざるガス化炉から高温の生成ガスを導く生成ガスライン１に廃熱回収ボイラ２が接続し、廃熱回収ボイラ２内部に伝熱管３が配置され伝熱管３内を流れるボイラ給水が高温の生成ガスから廃熱を回収し、生成ガスは生成ガスライン４により温度計５で温度を計測後にサイクロン６に導かれ未反応のチャー、灰等のダストが捕集される。サイクロン６で捕集されたダストはホッパ連結管７を介してサイクロンホッパ８に貯溜し払出弁９から払出す。蒸気ドラム１０にはボイラ給水ライン１１が接続され液面調節計１２及びボイラ給水調節弁１３により液面が一定になるようにボイラ給水を供給する。蒸気ドラム１０に接続した循環ライン１４からボイラ給水が循環ポンプ１５に導かれ伝熱管３に供給される。伝熱管３内でボイラ給水が蒸発し、蒸発管１６により蒸気ドラム１０に導かれ気液分離が行われて蒸気は発生蒸気ライン１７から他へ供給される。他の蒸気源から蒸気供給ライン１８により導かれた蒸気が廃熱回収ボイラ２とサイクロン６を接続する生成ガスライン４及びホッパ連結管７を蒸気トレース１９により加熱し蒸気トラップ２０からドレンとして排出される。
【０００３】
次に、石炭ガス化装置の起動を説明する。
ガス化炉の昇温開始前に他の蒸気源から蒸気供給ライン１８により導かれた蒸気で生成ガスライン４及びホッパ連結管７を蒸気トレース１９により加熱し、循環ポンプ１５を起動し伝熱管３へボイラ給水を供給し循環させておく。この状態でガス化炉及び生成ガスライン１、生成ガスライン４の昇温及び昇圧を開始するが、ガス化炉へ石炭を供給する時期はガス化炉が石炭着火温度に昇温されていることに加えて石炭微粉が下流に飛散しても生成ガス中の水分が凝縮して配管内壁に付着して閉塞しないように、各機器及び配管のメタル温度が生成ガスの露点以上に達していることが必要となり、特にダストが多いホッパ連結管７における閉塞防止が重要である。
上記ガス化炉へ石炭を供給する条件を満足して石炭に着火し生成ガスが廃熱回収ボイラ２へ流入した時点で循環するボイラ給水の温度は常温程度であり、従って伝熱管３のメタル温度も生成ガスの露点以下であるから伝熱管３表面で生成ガス中の水分が凝縮して下流に飛散する。生成ガスライン４及びホッパ連結管７の蒸気トレース１９は生成ガスの温度低下を防止するためのもので凝縮した多量の水分を蒸発させる配慮及び伝熱面積は無い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように廃熱回収ボイラ２の伝熱管３で凝縮した生成ガス中の水分は下流のサイクロン６、ホッパ連結管７へ飛散すると、生成ガス流の停滞する場所でダストの付着、閉塞をもたらし生成ガスが流れなくなり石炭ガス化装置の運転が不可能となる。
本発明の目的は、石炭ガス化装置の起動時に廃熱回収ボイラで生成ガス中の水分が凝縮することを防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、石炭ガス化炉からの生成ガスと伝熱管を流れるボイラ給水とを熱交換させて蒸気を得る廃熱回収手段と、ボイラ給水をして廃熱回収手段の伝熱管と気液分離手段間を循環せしめる循環手段とを有する石炭ガス化装置において、石炭ガス化装置の起動時に他蒸気源からの蒸気を循環手段へ導き、伝熱管のメタル温度が生成ガスの露点以上となるようにボイラ給水を加熱することと、他蒸気源からの蒸気を前記循環手段へ導く際に、前記循環手段を循環するボイラ給水の温度を検出し、他蒸気源から前記循環手段へ導く蒸気の量を、当初はボイラ給水の温度を常温より高めにするように設定し、ボイラ給水の温度の上昇に伴って前記蒸気の量を増加させることにより達成される。上記構成によれば、石炭ガス化装置の起動時に廃熱回収手段の伝熱管メタル温度が生成ガスの露点以上となるように循環するボイラ給水を加熱して廃熱回収ボイラにおける生成ガス中の水分の凝縮を防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図により説明する。
図１は本発明の実施の形態の石炭ガス化装置の構成を示すフローシートである。  本図に示す基本的な構成は図３と同じであるが、蒸発管１６に混合器２１を配置して蒸気供給ライン１８を接続し、蒸気供給ライン１８に温度調節弁２３を配置し、循環ライン１４の温度を検出し温度調節弁２３を操作する温度調節計２２を設け、蒸気トレース１９を除いた点に特徴がある。本実施の形態では循環手段を循環ライン１４、循環ポンプ１５、蒸発管１６、蒸気ドラム１０で構成するが、循環ポンプ１５無しに循環する自然循環も循環手段に含まれる。なお、蒸気供給ライン１８を循環手段のループの内の蒸気ドラム１０に接続しても良い。
次に、本実施の形態の運転を説明する。
ガス化炉へ石炭を供給する前に循環ポンプ１５を起動してボイラ給水を循環しながら混合器２１へ温度調節計２２の設定温度を常温より高めにして蒸気を導入する。ボイラ給水温度の上昇に伴い温度調節計２２の設定温度を高くし、最終的には１５０℃とする。蒸気の導入当初から温度調節計２２の設定温度を１５０℃とすると常温程度の検出値との偏差が大きいので温度調節弁２３が全開になる恐れがあり、蒸発管１６が液相の状態で多量の蒸気を導入することはウオータハンマを起すので好ましくない。温度調節計２２の指示が１５０℃になった時点でガス化炉へ石炭を供給して生成ガスを廃熱回収ボイラ２へ導入する。生成ガスの温度が上昇して廃熱回収ボイラ２の伝熱管３を加熱しボイラ給水の温度が１５０℃より高くなると温度調節計２２は自動制御モードなので温度調節弁２３を閉じる操作信号を出力し、更にボイラ給水温度の上昇に伴い温度調節弁２３は全閉となり蒸気の導入は停止する。生成ガスの露点は１３０℃程度であるからボイラ給水の温度が１５０℃を超え伝熱管３のメタル温度も１５０℃程度であれば伝熱管３表面で生成ガス中の水分が凝縮することは無い。
【０００７】
次に、他の実施の形態を説明する。
図２は本発明の他の実施の形態の構成を示すフローシートである。
本図に示すように図１の構成に加えて廃熱回収ボイラ２からサイクロン６へ生成ガスを導く生成ガスライン４及びサイクロン６からサイクロンホッパ８へダストを排出するホッパ連結管７に蒸気トレース１９を設けている。図１に示す実施の形態に比較して生成ガスライン４及びホッパ連結管７からの放熱によるメタル温度低下が小さく生成ガス中の水分が凝縮する恐れは少なくなる。
【０００８】
以上述べたように本実施の形態によれば、石炭ガス化装置の起動時に廃熱回収ボイラで生成ガス中の水分の凝縮による水滴の発生が防止できる。従来は石炭ガス化炉へ石炭の供給が可能となるまでの昇温時間がサイクロン周辺の温度を生成ガスの露点以上とする条件により支配され、２日間を要していた。しかし、本実施の形態では石炭ガス化炉を石炭の着火が可能となるまで昇温すれば良く、１日で昇温が完了し昇温時間を半分に短縮できる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、石炭ガス化装置の起動時に廃熱回収手段の伝熱管メタル温度が生成ガスの露点以上となるように循環するボイラ給水を加熱することにより、廃熱回収手段における生成ガス中の水分の凝縮を防止する効果が得られる。また、廃熱回収手段の伝熱管にボイラ給水を循環させる循環手段にウォーターハンマを起こすこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の石炭ガス化装置の構成を示すフローシートである。
【図２】本発明の他の実施の形態の構成を示すフローシートである。
【図３】従来の石炭ガス化装置の構成を示すフローシートである。
【符号の説明】
１  生成ガスライン
２  廃熱回収ボイラ
３  伝熱管
４  生成ガスライン
５  温度計
６  サイクロン
７  ホッパ連結管
８  サイクロンホッパ
９  払出弁
１０  蒸気ドラム
１１  ボイラ給水ライン
１２  液面調節計
１３  ボイラ給水調節弁
１４  循環ライン
１５  循環ポンプ
１６  蒸発管
１７  発生蒸気ライン
１８  蒸気供給ライン
１９  蒸気トレース
２０  蒸気トラッブ
２１  混合器
２２  温度調節計
２３  温度調節弁
【図１】
0004019202.tif 000002
【図２】
0004019202.tif 000003
【図３】
0004019202.tif 000004