[发明专利]气化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对炭质固体燃料进行气化，生成可燃性的气体燃料的气化系统，特别涉及一种能够提高燃烧室的耐热性的气化系统。

背景技术

如专利文献1、2等公开，已知有对煤炭等炭质固体燃料进行气化，生成可燃性的气体燃料的气化系统。在这样的气化系统中，对进行气化的气化炉已提出有固定层方式、流动层方式、气流层方式等各种方式。在这些方式中，气流层方式将固体燃料制成微粉，与氧、空气等气化剂一起向燃料灰的熔点以上的温度（大约1300～1800℃）的炉内供应，使其进行反应，将燃料中的可燃成分转换成气体，将灰分转换成炉渣，所以与其它方式相比，具有气化效率高，适用炭种广，环境适合性良好等特征，适合用于合成气体、复合发电、燃料电池等的燃料以及原料制造，在国内外推进着开发。

在这样的气流层方式等的气化炉中，在对炭质固体燃料进行气化时，燃烧室（炉）的温度达到最高1800℃的高温。该温度是接近形成燃烧室的内壁面的耐火材料的耐热极限的温度。因此，这种情况危害燃烧室的耐久性，所以使在炭质固体燃料的气化时灰分熔化而产生的熔融炉渣附着在燃烧室的内壁面，将熔融炉渣自身作为燃烧室的耐热材料加以利用。换言之，燃烧室的耐热性，以熔融炉渣附着在燃烧室的内壁面的状态作为基准进行设计。

但是，在专利文献1、2公开的气化炉中，均将灰分从生成气体分离、收集，以除去包含在与从炭质固体燃料生成的气体一起放出的灰分（炭、烟灰）中的未燃烧炭成分，再将所述灰分再次投入到气化炉，由此，使未燃烧成分再燃烧。

另一方面，对在气化炉生成的炉渣（炭灰的灰分在高温的气化炉熔化，落入气化炉下部的水中急速冷却，由此以玻璃状凝固，粒状地排出的物体），均将其直接向外部排出，进行适当的处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：（日本）特开昭62-125891号公报

专利文献2：美国专利第000001325H号说明书

发明内容

发明要解决的技术问题

如前所述，气化炉的燃烧室的耐热性，以熔融炉渣附着在燃烧室的内壁面的状态作为基准进行设计。因此，如果供应灰分少的炭质固体燃料，向燃烧室的内壁面的熔融炉渣的附着量不足，有可能降低燃烧室的耐热性。因此，在以往的气化系统（气化炉）中，难以将灰分少的炭质固体燃料气化，能够使用的炭质固体燃料的种类受限。

为了能够使灰分少的炭质固体燃料进行气化，必须提高燃烧室的冷却性，需要采用复杂的冷却结构，所以存在气化炉的新装、已有的气化炉的改造困难的问题。进一步地，由于采用冷却结构，还存在气化系统整体的热效率降低的缺点。

本发明鉴于上述技术问题，旨在提供一种气化系统，其通过也可适用于已有的气化炉的简单结构，能够进行灰分少的炭质固体燃料的稳定的气化，增加可使用的炭质固体燃料的种类。

解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

即，本发明涉及的气化系统的第一形态是，包括：气化炉，其使炭质固体燃料与气化剂一起在炉内发生反应，从所述炭质固体燃料生成可燃性气体；固体燃料供应机构（微粉炭供应装置），其将所述炭质固体燃料制成微粉状，向所述气化炉投入；灰分供应机构（灰分供应装置），其向所述气化炉的内部投入炭原料的灰分。

根据所述第一形态，被制成微粉状的炭质固体燃料从固体燃料供应机构被投入到气化炉，并且，炭原料的灰分从灰分供应机构被投入到气化炉。然后，炭质固体燃料在气化炉内与气化剂一起反应时，通过向气化炉投入灰分，炭质固体燃料的反应后作为整体灰分生成的熔融炉渣的量增加。所述增加的熔融炉渣附着在高温的气化炉的燃烧室内壁，起到燃烧室的耐热材料的作用。

因此，即使炭质固体燃料本来具有的灰分少，所述少量灰分能够通过从灰分供应机构投入的灰分补充，总灰分量，即，在燃烧室的内部熔融而附着在燃烧室的内壁面的熔融炉渣的量增加，能够提高燃烧室的耐热性。因此，即使是灰分少的炭质固体燃料，也能够将其稳定地气化，由此，增加能够使用的炭质固体燃料的种类。

此外，本发明涉及的气化系统的第二形态是，所述第一形态的所述灰分供应机构构成为，作为所述灰分，将所述炭质固体燃料在所述气化炉内被气化时生成而排出的灰分向所述气化炉内进行再投入。