(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭ガス化炉のスラグ排出口に配設された容器内に、スラグを破砕するためのロール式クラッシャを設けるとともに、
該ロール式クラッシャの回転歯が固定されたロール軸を、上記容器の壁部に設けられたシール部に貫通させて配設し、
かつ、該ロール軸の軸受けを容器外に配設させている石炭ガス化炉のスラグ排出装置において、
上記容器の壁部に、該壁部の径を小さくした小径部を設け、該小径部の外側に上記ロール軸の軸受けを配設し、上記ロール軸の軸受間の長さを前記壁部の径よりも小さくするようにしたことを特徴とする石炭ガス化炉のスラグ排出装置。
【請求項２】
石炭ガス化炉のスラグ排出口に配設された容器内に、スラグを破砕するためのロール式クラッシャを設けるとともに、
該ロール式クラッシャの回転歯が固定されたロール軸を、上記容器の壁部に設けられたシール部に貫通させて配設し、
かつ、該ロール軸の軸受けを容器外に配設させている石炭ガス化炉のスラグ排出装置において、
上記回転歯を上記ロール軸の軸方向に直列に並べて配置し、上記回転歯間に上記ロール軸を支持する支持部材を設けて成るようにしたことを特徴とする石炭ガス化炉のスラグ排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭ガス化炉のスラグを破砕する石炭ガス化炉のスラグ排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、石炭ガス化炉では、石炭を燃焼・ガス化して、石炭中のスラグを溶融し、ガス化炉の底部に配設した図４に示すスラグ排出装置１にスラグを落下させる。スラグ排出装置１では、落下したスラグを炉外へ排出するため、配管接続口２ａより大きく、炉外への排出が困難なスラグを破砕する。このため、スラグ排出装置１では、上部スラグホッパ５内のスラグホッパ水１６にスラグを落下させた後、挟み込みクラッシャ１７とロール式クラッシャ８により、スラグを破砕する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧力容器２の径が大きい場合、その径方向に延在し、その壁部を貫通するロール式クラッシャ８のロール軸１０の軸間距離は長くなる。そのため、圧力容器２の径が小さくロール軸の軸間距離が短いものと比較して、ロール軸１０のたわみ量が大きくなり、圧力容器壁部のシール部１１のシール性が低下する恐れがある。たわみ量を少なくするためには、ロール軸１０の径を太くする方法もあるが、ロール軸１０の自重が重くなるためシール性が低下するという問題点があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ロール式クラッシャのロール軸のたわみを許容量以下とし、該ロール軸が貫通するスラグ排出装置の壁部のシール性を向上させる石炭ガス化炉のスラグ排出装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、石炭ガス化炉のスラグ排出口に配設された容器内に、スラグを破砕するためのロール式クラッシャを設けるとともに、該ロール式クラッシャの回転歯が固定されたロール軸を上記容器の壁部に貫通させて配設し、かつ、該ロール軸の軸受けを容器外に配設させている石炭ガス化炉のスラグ排出装置において、上記容器の壁部に、該壁部の径を小さくした小径部を設け、該小径部の外側に上記ロール軸の軸受けを配設し、上記ロール軸の軸受間の長さを前記壁部の径よりも小さくするようにした。
また、本発明は上記目的を達成するために、石炭ガス化炉のスラグ排出口に配設された容器内に、スラグを破砕するためのロール式クラッシャを設けるとともに、該ロール式クラッシャの回転歯が固定されたロール軸を上記容器の壁部に貫通させて配設し、かつ、該ロール軸の軸受けを容器外に配設させている石炭ガス化炉のスラグ排出装置において、上記回転歯を上記ロール軸の軸方向に直列に並べて配置し、上記回転歯間に上記ロール軸を支持する支持部材を設けて成るようにした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による石炭ガス化炉のスラグ排出装置を、図１を参照しながら説明する。
本発明に係るスラグ排出装置１は、図示されていない石炭ガス化炉底部に配設され、そのケーシングである有底円筒状の圧力容器２は、上部容器３と下部容器４とで径が異なる。径の大きな上部容器３内には、底の開いた上部スラグホッパ５が配設され、その底部開口５ａは、径の小さな下部容器４の上端部に配設されている。
【０００６】
上部スラグホッパ５の下部には、ロール式クラッシャ８が配設され、このクラシャ８は、円筒形の回転歯９を上部スラグホッパ５の底部開口５ａ下に配設している。回転歯９は、下部容器４の壁部を貫通して水平方向に配設されたロール軸１０に固定されている。回転歯９の側部から下部にはそれに面して、固定歯１５が配設されている。
ロール軸１０が下部容器４の壁部を貫通する部位には、シール部１１が設けられている。また、下部容器４の外壁部には、取付台１２が固定され、その台上にはロール軸１０を支持する軸受１３が設けられている。さらに、ロール軸１０の一端には、該ロール軸１０を回転させるための電動機１４が配設されている。
下部容器４の内部には、下部スラグホッパ７が配設され、その底部開口７ａには配管接続口２ａが設けられている。
【０００７】
上記第１の実施の形態の石炭ガス化炉のスラグ排出装置の作用は、次のとおりである。
石炭ガス化炉のスラグ排出口から落下したスラグは、図１に示す上部スラグホッパ５に貯留されたスラグホッパ水１６中に入り、上部スラグホッパ５の底部開口５ａまで落下する。底部開口５ａにおいて、スラグは電動機１４の駆動により回転しているロール式クラッシャ８の回転歯９と固定歯１５の間に導かれ、配管接続口２ａの径よりも小さく破砕される。次いで、スラグは下部スラグホッパ７に落下し、配管接続口２ａを通り圧力容器２から排出される。
【０００８】
本実施の形態では、ロール式クラッシャ８を、上部容器３より径を小さくした下部容器４に配設している。この下部容器４の部分にロール式クラッシャ８のロール軸１０を設置することにより、ロール軸１０の軸間距離を短くして、そのたわみ量を少なくできる。よって、圧力容器２のシール部１１のシール性が向上する。また、シール部１１のシール性を確保するためのロール軸１０の許容たわみ量及び強度の規定範囲内で、ロール軸１０の径を細くすることができ、ロール軸１０の自重に起因するシール性の不良がなくなる。
【０００９】
次に、本発明の第２の実施の形態の石炭ガス化炉のスラグ排出装置の構成について図２を参照しながら説明する。
図に示すように、スラグ排出装置１の圧力容器２は、径の大きな上部容器３と径の小さな下部容器４からなり、上部容器３には、上部スラグホッパ５が配設されている。上部スラグホッパ５の底部開口５ａには、挟み込みクラッシャ１７が配設されている。挟み込みクラッシャ１７は、上部容器３の下部にスプレッダガイド１８を設け、その上面に一対のスプレッダ１９を対向して配設している。各スプレッダ１９は、油圧ジャッキ２０に取付けられ、圧力容器２の外に配設されている油圧ユニット２１の作動により、両スプレッダ１９を圧力容器２の径方向に移動させることができる。
【００１０】
圧力容器２の上部容器３と下部容器４の境界部には、中間スラグホッパ６が配設されている。中間スラグホッパ６の底部開口６ａには、ロール式クラッシャ８に設けられた回転歯９が配設されている。この回転歯９を取付けているロール軸１０は、下部容器４の壁部を貫通し、その部位にはシール部１１が設けられ、圧力容器２の外壁には軸受１３が設けられている。なお、ロール式クラッシャ８については、それが中間スラグホッパ６と下部スラグホッパ７の間に取付けられている以外は、上記第１の実施の形態と同じ構成である。
そして、ロール式クラッシャの下部には、下部スラグホッパ７が設けられている。
【００１１】
上記第２の実施の形態の石炭ガス化炉のスラグ排出装置の作用は、次のとおりである。
図２に示すように、本実施の形態では上部スラグホッパ５の底部開口５ａまで落下したスラグは、挟み込みクラッシャ１７に導かれる。挟み込みクラッシャ１７は、炉外に設置した油圧ユニット２１を作動させることにより、炉内に設置された油圧ジャッキ２０でスプレッダガイド１８を前後に駆動させ、スプレッダガイド１８上に堆積したスラグ塊を破砕する。破砕されたスラグは、中間スラグホッパ６に落下し、ロール式クラッシャ８により配管接続口２ａの径よりも小さく破砕され、下部スラグホッパ７から配管接続口２ａを介して排出される。本実施の形態では、スラグの大きな開口部面積を確保しつつ、挟み込みクラッシャ１７とロール式クラッシャ８の２つのクラッシャでスラグを破砕しているので、上記第１の実施の形態よりもより円滑にスラグを破砕できる。
【００１２】
また、本実施の形態では、上記第１の実施の形態と同じように、ロール式クラッシャ８を、上部容器３より径の幅が小さな下部容器４に配設している。よって、ロール軸１０の軸間距離を短くしてそのたわみ量を少なくできる。また、シール部１１のシール性を確保するためのロール軸１０の許容たわみ量の規定範囲内で、ロール軸１０の径を細くすることができ、ロール軸１０の自重に起因するシール性の不良がなくなる。
【００１３】
次に、本発明の第３の実施の形態の石炭ガス化炉のスラグ排出装置の構成について図３を参照しながら説明する。
図に示すように、本実施の形態では、スラグ排出装置１の圧力容器２の径は上部から下部まで同じ径である。圧力容器２に配設されている上部スラグホッパ５の下部には、上記第２の実施の形態で説明した挟み込みクラッシャ１７が配設されている。挟み込みクラシャ１７の下部には、一対の中間スラグホッパ６が二股に分かれて設置され、その各々の中間スラグホッパ６の下部に、ロール式クラッシャ８が設置されている。
【００１４】
ロール式クラッシャ８は、その回転歯９が１本のロール軸１０により、圧力容器２の径方向に直列に配設され、ロール軸１０が圧力容器２の壁部のシール部１１を貫通している。ロール軸１０の一端は、取付台１２の上部に設置されている軸受１３に支持され、他端部は軸受１３に支持され、かつその先端部がロール軸１０を回転させる電動機１４に連結されている。
また、ロール軸１０に取付けられている回転歯９，９の間には、ロール軸１０の支点としての支持部材２２を配設し、回転歯９の側部から下部に臨んで、固定歯１５が配設されている。
下部容器４の内部には、下部スラグホッパ７が配設され、その底部開口７ａには配管接続口２ａが設けられている。
【００１５】
上記本発明の第３の実施の形態の石炭ガス化炉のスラグ排出装置の作用は、次のとおりである。
上部スラグホッパ５に落下したスラグ塊は、スプレッダガイド１８上に堆積し、挟み込みクラッシャ１７により破砕される。その後、スラグは分岐して各中間スラグホッパ６に導かれ、上記第２の実施の形態と同様にさらに破砕されるが、本実施の形態では、ロール式クラッシャ８の回転歯９と固定歯１５を２組設けたので、上記実施の形態よりもスラグの破砕が、より迅速かつ円滑に行われる。
【００１６】
また、本実施の形態では、ロール式クラッシャ８の回転歯９を、ロール軸１０の軸方向に直列に配置し、回転歯９，９間のロール軸１０の部位に支持部材２２を設けることにより、ロール軸１０間の支持部間の長さを短くできる。そのため、ロール軸１０と圧力容器２の壁部との取り合い部のたわみ量を少なくでき、ロール軸１０のシール性が向上する。また、シール部１１のシール性を確保するためのロール軸１０の許容たわみ量の規定範囲内で、ロール軸１０の径を細くすることができ、ロール軸１０の自重に起因するシール性の不良がなくなる。
【００１７】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はそれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
例えば、上記各実施の形態では、スラグ排出装置１の圧力容器２の形状を有底円筒形とし、径の小さい容器側にロール式クラシャ８のロール軸１０を配設したが、圧力容器２の形状については、方形でも可能であり、その場合は幅の小さな容器側にロール軸１０を配設する。また、圧力容器の側部に軸受１３が入る凹部を設け、その部分の幅を小さくすることによって、ロール軸１０の長さを小さくするようにしてもよい。
また、上記第３の実施の形態では、ロール軸１０に直列に配設した回転歯９，９の間に支持部材２２を配設したが、図４に示す従来例の構成において、回転歯９の両脇（圧力容器２内）に一対の支持部材２２を設けてもよい。
本発明は、石炭ガス化炉のみでなく、スラグが発生する他の炉にも適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、石炭ガス化炉のスラグ排出口に配設された容器に幅の狭い部位を設け、該幅の狭い部位にロール式クラッシャのロール軸を配設したので、ロール軸の軸受間の長さを短くすることができる。これにより、ロール軸のたわみが少なくなり、容器のシール部のシール性が向上することができ、シール部のシール性を確保するためのロール軸の許容たわみ量を、規定値以下にする範囲内で、ロール軸の径を細くすることができる。
また、本発明によれば、石炭ガス化炉のスラグ排出口に配設された容器内に、ロール式クラッシャのロール軸を支持する支持部材を設けたので、ロール軸の支持幅の間隔が狭わり、そのたわみが少なくなる。これにより、シール部のシール性を確保するためのロール軸の許容たわみ量の規定範囲内で、ロール軸の径を細くすることができ、ロール軸の自重に起因するシール性の不良がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは、本発明の第１の実施の形態による石炭ガス化炉のスラグ排出装置本体の概略縦断面図である。Ｂは、回転歯と固定歯の配置を示す図である。
【図２】Ａは、本発明の第２の実施の形態による石炭ガス化炉のスラグ排出装置本体の概略縦断面図である。Ｂは、回転歯と固定歯の配置を示す図である。
【図３】Ａは、本発明の第３の実施の形態による石炭ガス化炉のスラグ排出装置本体の概略縦断面図である。Ｂは、回転歯と固定歯の配置を示す図である。
【図４】従来の石炭ガス化炉のスラグ排出装置本体の概略縦断面図である。Ｂは、回転歯と固定歯の配置を示す図である。
【符号の説明】
１  スラグ排出装置
２  圧力容器
３  上部容器
４  下部容器
５  上部スラグホッパ
６  中間スラグホッパ
７  下部スラグホッパ
８  ロール式クラッシャ
９  回転歯
１０  ロール軸
１１  シール部
１２  取付台
１３  軸受
１４  電動機
１５  固定歯
１６  スラグホッパ水
１７  挟み込みクラッシャ
２２  支持部材
【図１】
0003835909.tif 000002
【図２】
0003835909.tif 000003
【図３】
0003835909.tif 000004
【図４】
0003835909.tif 000005