粗ガス冷却器
【課題】 本発明の課題は、粗ガス冷却器の塔数を減少することにより、熱回収面でのロス，建設コスト及び設置スペースを低減可能な粗ガス冷却器を提供することである。
【解決手段】 石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器１５において、冷却器本体としての圧力容器１１内に粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分１を形成すると共に、この輻射熱回収部分１の外側に伝熱により熱回収する伝熱による熱回収部分６を一体的に組み合わせて設ける。
【解決手段】 石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器１５において、冷却器本体としての圧力容器１１内に粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分１を形成すると共に、この輻射熱回収部分１の外側に伝熱により熱回収する伝熱による熱回収部分６を一体的に組み合わせて設ける。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器に関し、特に、冷却器本体に、粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分を形成すると共に、この輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に組み合わせて設けた石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭等の燃料をガス化炉でガス化して高温の粗ガスを発生させ、これを発電等に利用する石炭ガス化複合発電システム（IGCC：Integrated Coal GasificationCombined Cycle ）においては、粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器が、ガス化炉の出口に接続されて設けられる。
【０００３】図３に、従来の粗ガス冷却器３０が示されている。粗ガス冷却器３０は、一般に、粗ガスの主に輻射熱を回収する輻射型粗ガス冷却器２１と、その後流に設置されて粗ガスの熱を伝熱によって回収する対流型粗ガス冷却器２２とから構成される。
【０００４】輻射型粗ガス冷却器２１は、ガス化炉２９の下流側に接続され、輻射型粗ガス冷却器２１の下流側に対流型粗ガス冷却器２２が接続される。対流型粗ガス冷却器２２の下流側には、ガス精製設備（図示されず）が接続される。
【０００５】輻射型粗ガス冷却器２１は、縦長の圧力容器２３と、粗ガスの輻射熱を回収すべく圧力容器２３内部に図示されるように設置された輻射熱回収部分２４とから主に構成される。圧力容器２３及び輻射熱回収部分２４は、図示されるように、粗ガスがガス化炉２９から圧力容器２３の頂部に導入されると共に輻射熱回収部分２４に沿って流下し、圧力容器２３の下部から対流型粗ガス冷却器２２の下部に送出されるように構成されている。又、圧力容器２３の底部は、スラグが落下するスラグ冷却水を溜められるように構成される。
【０００６】輻射熱回収部分２４は、例えば、縦方向に延びる複数の蒸発管（図示されず）を略円筒状に配設して構成され、隣り合う蒸発管同志はフィン（図示されず）により接続される。この輻射熱回収部分２４の最下部には、流体（熱媒としての水等）が導入される入口側ヘッダ２５が形成され、輻射熱回収部分２４の最上部には、加熱された流体が下流側に送出される出口側ヘッダ２６が形成される。
【０００７】一方、対流型粗ガス冷却器２２は、縦長の圧力容器２７と、圧力容器２７内部に図示されるように設置され、熱媒を対流させることにより粗ガスの熱を回収する伝熱管２８とから主に構成される。圧力容器２７及び伝熱管２８は、粗ガスが輻射型粗ガス冷却器２１から圧力容器２７の下部に導入されると共に圧力容器２７内を伝熱管２８に接触しながら上昇し、圧力容器２７の頂部から下流側のガス精製設備に送出されるように構成される。
【０００８】ガス化炉２９内の高温高圧の条件下で石炭等の燃料，水及び酸化空気が反応すると共に燃料が部分燃焼して、高温（約１３００℃）の粗ガス（ガス化ガス）が生成される。生成した粗ガスは、同時に形成されたスラグと共に輻射型粗ガス冷却器２１の圧力容器２３の頂部に導入される。圧力容器２３に導入された粗ガス及びスラグは、輻射熱回収部分２４内の空間を流下する。
【０００９】このとき、入口側ヘッダ２５から輻射熱回収部分２４の蒸発管に流体が導入され、流体は蒸発管内を上昇すると共に、輻射熱回収部分２４内の空間を流下する粗ガス及びスラグの輻射熱によって加熱され、加熱された流体は出口側ヘッダ２６から下流側へ送出される。この結果、粗ガス及びスラグが約８００℃に冷却されて、輻射熱の回収が行われる。
【００１０】冷却された粗ガスは、圧力容器２３の下部で方向転換し、対流型粗ガス冷却器２２の圧力容器２７の下部に送られる。一方、スラグは、圧力容器２３の底部に溜められているスラグ冷却水３１に落下する。
【００１１】圧力容器２７に導入された粗ガスは、圧力容器２７内を上昇すると共に伝熱管２８を加熱する。伝熱管２８内では熱媒（水等）が対流して粗ガスの熱を回収し、これにより粗ガスが約３６０℃に冷却される。伝熱管２８内の熱媒は、図示されない循環装置により適宜循環される。冷却された粗ガスは、圧力容器２７の頂部から下流側のガス精製設備に送られ、適宜精製されると共に発電等に利用される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】さて、従来の粗ガス冷却器においては、上述のように、輻射型粗ガス冷却器及び対流型粗ガス冷却器の２基の冷却器を用いて粗ガスの熱回収を行っている。
【００１３】ところが、このように（１種類の）ガスの熱を２基の冷却器で熱回収する場合、１基の冷却器で熱回収する場合より冷却器（圧力容器）の表面積が大きくなるので外気温との接触面積も大きくなり、熱媒による熱回収の面でロスが多いという問題があった。
【００１４】又、各冷却器を流れる粗ガスは高温（４００〜１０００℃），高圧（３０kg/cm 2 前後）かつ可燃性で、さらに金属腐食を起こしやすい硫黄化合物や塩素化合物等も含んでいるため、冷却器は、そのような条件に耐え得る比較的高価な材料によって構成されねばならない。ところが、そのような高価な材料を用いて２つの大きな冷却器を建設することが、IGCCプラント全体の建設コストを押し上げる一因となっていた。
【００１５】又、各冷却器は共に縦長な円筒形であり重量も大きいため、これらを支える架構も大型になり、よって多くの設置スペースが必要になるという問題があった。
【００１６】そこで、本発明の目的は、粗ガス冷却器の塔数を減少することにより、熱回収面でのロス，建設コスト及び設置スペースを低減可能な粗ガス冷却器を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１の発明は、石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器において、冷却器本体としての圧力容器内に粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分を形成すると共に、この輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に組み合わせて設けて構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を添付図面により説明する。
【００１９】図１に、輻射型粗ガス冷却器と対流型粗ガス冷却器とを一体化した本発明の輻射対流一体型粗ガス冷却器１５の略縦断面図が示されている。
【００２０】又、図２は、図１の輻射対流一体型粗ガス冷却器１５の略横断面図である。
【００２１】この輻射対流一体型粗ガス冷却器１５は、石炭等の燃料を部分燃焼してガス化するガス化炉８の下流側に接続された縦長の圧力容器１１と、圧力容器１１の中央部にその軸方向に沿って角筒状に設けられた輻射熱回収部１と、輻射熱回収部１の外側と圧力容器１１の内壁との間に圧力容器１１の軸方向（縦方向）に沿って設けられた伝熱による熱回収部６（本実施の形態では４つ，図２参照）と、輻射熱回収部１とガス化炉８とを接続する粗ガス送出路１３とから主に構成される。
【００２２】図示されるように、圧力容器１１はガス化炉８の底部に接続され、又、圧力容器１１内部の輻射熱回収部１が粗ガス送出路１３を介してガス化炉８内部に連通するように構成されている。輻射熱回収部１及び伝熱による熱回収部６の真下部分には、輻射熱回収部１を流下した粗ガスを方向転換して伝熱による熱回収部６に流すと共にスラグを圧力容器１１の底部に落とす逆円錐状のホッパ部１０が、圧力容器１１に接続して図示されるように設けられる。
【００２３】圧力容器１１の底部にはバルブ（図示されず）が設けられ、このバルブを調節することにより圧力容器１１の底部にスラグ冷却水１２を溜められるように構成されている。
【００２４】又、圧力容器１１の側面部には、伝熱による熱回収部６に隣接した適当な位置に、伝熱による熱回収部６から粗ガスを下流側のガス精製設備（図示されず）に流す複数の粗ガス排出路９（本実施の形態では４つ）が図１及び図２に示されるように設けられる。
【００２５】輻射熱回収部１は、複数の図示されない蒸発管を縦方向（圧力容器１１の軸方向）に略角筒状に配設して構成された蒸発管部３と、蒸発管部３の最下部に形成された入口側ヘッダ２と、蒸発管部３の最上部に形成された出口側ヘッダ４とを有し、流体（熱媒としての水等）が入口側ヘッダ２から導入されると共に蒸発管部３を上昇し、出口側ヘッド４を経て下流側に送出されるように構成される。
【００２６】蒸発管部３は、圧力容器１１と同軸に設置されると共にその上部が略角錘状に構成され、粗ガス送出路１３を介してガス化炉８の底部に接続される。この結果、ガス化炉８の内部空間と、角筒状の蒸発管部３の内部に形成される空間５とが連通して、粗ガスが流下する粗ガス流路を形成する。
【００２７】角筒状の蒸発管部３の各側面からは、図１及び図２に示されるように、出口側ヘッダ４の前段で蒸発管部７ａが帯状に分岐し、分岐した各蒸発管部７ａは、それぞれ伝熱による熱回収部６側に屈曲すると共に圧力容器１１の内壁に近接した位置を下側に延びて、伝熱による熱回収部６の蒸発管部７を形成する。図１に示されるように、流体を送出する別のヘッダ１６が、蒸発管部７の最も高い位置に設けられると共に、流体を供給する別の入口側ヘッダ１７が、蒸発管部７の下端部に設けられる。
【００２８】伝熱による熱回収部６は、図２に示されるように、輻射熱回収部１の蒸発管部３の外側部分と、上述のように蒸発管部３から分岐して形成された蒸発管部７，７ａと、蒸発管部３と蒸発管部７，７ａとを接続する一対の蒸発管部１４，１４とを有し、これらの蒸発管部３，蒸発管部７，７ａ及び一対の蒸発管部１４，１４によって、伝熱による熱回収部６が略角筒形に構成される。
【００２９】伝熱による熱回収部６の内部には、粗ガスの熱を伝熱により回収する複数の伝熱管８が、図１及び図２に示されるように設置される。
【００３０】ガス化炉８内の高温高圧の条件下で石炭等の燃料，水及び酸素が反応し燃料が部分燃焼して、高温（約１３００℃）の粗ガス（ガス化ガス）が生成される。生成した粗ガスは、同時に形成されたスラグと共に、粗ガス送出路１３を介して輻射熱回収器１に導入される。
【００３１】輻射熱回収器１に導入された粗ガスは、その内部空間５を流下する。一方、蒸発管部３においては、入口側ヘッダ２から蒸発管部３に流体（水等）が導入され、流体は蒸発管部３内を上昇しながら、内部空間５を流下する粗ガス及びスラグの輻射熱によって加熱される。この結果、粗ガス及びスラグが約９００℃に冷却されて、輻射熱の回収が行われる。又、別の流体（水等）が入口側ヘッダ１７から蒸発管７を上昇し、伝熱による熱回収部６を上昇する粗ガスの輻射熱を回収（下記参照）する。蒸発管７を上昇した流体は、別のヘッダ１６から下流側へ送出される。
【００３２】輻射熱回収器１で輻射熱を回収されて冷却された粗ガスは、圧力容器１１下部のホッパ１０によって方向転換されて上向きに流れ、伝熱による熱回収部６に送られる。一方、スラグは、ホッパ１０を介して、圧力容器１１の底部に溜められているスラグ冷却水１２に落下する。
【００３３】伝熱による熱回収部６に導入された粗ガスは、その内部空間を上昇すると共に、蒸発管部３の外側部分，蒸発管部７，蒸発管部７ａ，蒸発管部１４及び伝熱管８に接触してこれれらを加熱する。すると、蒸発管３部の外側部分，蒸発管部７，蒸発管部７ａ，蒸発管部１４では輻射熱回収器１と同様に輻射熱回収が行われ、一方、伝熱管８内では、伝熱管８内を対流する熱媒（水）によって、すなわち伝熱によって粗ガスの熱が回収される。
【００３４】つまり、伝熱による熱回収部６では、輻射熱回収と伝熱による熱回収の２つの方法により粗ガスの熱が回収される。
【００３５】伝熱による熱回収部６による上記の熱回収により、粗ガスの温度が約３６０℃に冷却される。冷却された粗ガスは、粗ガス排出路９から排出されて下流側のガス精製設備に送られ、適宜精製されると共に発電等に利用される。
【００３６】以上、要するに、本発明によれば、粗ガス冷却器の塔本体を、粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に設けて一つの塔として構成するので、従来の粗ガス冷却器よりも塔数が減少し、従って、熱回収面でのロス，建設コストを低減できると共に設置スペースも少なくて済む。
【００３７】
【発明の効果】以上、要するに、本発明の輻射対流一体型粗ガス冷却器によれば、粗ガス冷却器の塔本体を、粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に設けて一つの塔として構成するので、従来の粗ガス冷却器よりも塔数が減少し、従って、熱回収面でのロス，建設コストを低減できると共に設置スペースも少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の輻射対流一体型粗ガス冷却器の略縦断面図である。
【図２】図１の輻射対流一体型粗ガス冷却器の略横断面図である。
【図３】従来の粗ガス冷却器の概略図である。
【符号の説明】
１ 輻射熱回収部分
６ 伝熱による回収部分
１１ 圧力容器
１５ （輻射対流一体型）粗ガス冷却器
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器に関し、特に、冷却器本体に、粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分を形成すると共に、この輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に組み合わせて設けた石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭等の燃料をガス化炉でガス化して高温の粗ガスを発生させ、これを発電等に利用する石炭ガス化複合発電システム（IGCC：Integrated Coal GasificationCombined Cycle ）においては、粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器が、ガス化炉の出口に接続されて設けられる。
【０００３】図３に、従来の粗ガス冷却器３０が示されている。粗ガス冷却器３０は、一般に、粗ガスの主に輻射熱を回収する輻射型粗ガス冷却器２１と、その後流に設置されて粗ガスの熱を伝熱によって回収する対流型粗ガス冷却器２２とから構成される。
【０００４】輻射型粗ガス冷却器２１は、ガス化炉２９の下流側に接続され、輻射型粗ガス冷却器２１の下流側に対流型粗ガス冷却器２２が接続される。対流型粗ガス冷却器２２の下流側には、ガス精製設備（図示されず）が接続される。
【０００５】輻射型粗ガス冷却器２１は、縦長の圧力容器２３と、粗ガスの輻射熱を回収すべく圧力容器２３内部に図示されるように設置された輻射熱回収部分２４とから主に構成される。圧力容器２３及び輻射熱回収部分２４は、図示されるように、粗ガスがガス化炉２９から圧力容器２３の頂部に導入されると共に輻射熱回収部分２４に沿って流下し、圧力容器２３の下部から対流型粗ガス冷却器２２の下部に送出されるように構成されている。又、圧力容器２３の底部は、スラグが落下するスラグ冷却水を溜められるように構成される。
【０００６】輻射熱回収部分２４は、例えば、縦方向に延びる複数の蒸発管（図示されず）を略円筒状に配設して構成され、隣り合う蒸発管同志はフィン（図示されず）により接続される。この輻射熱回収部分２４の最下部には、流体（熱媒としての水等）が導入される入口側ヘッダ２５が形成され、輻射熱回収部分２４の最上部には、加熱された流体が下流側に送出される出口側ヘッダ２６が形成される。
【０００７】一方、対流型粗ガス冷却器２２は、縦長の圧力容器２７と、圧力容器２７内部に図示されるように設置され、熱媒を対流させることにより粗ガスの熱を回収する伝熱管２８とから主に構成される。圧力容器２７及び伝熱管２８は、粗ガスが輻射型粗ガス冷却器２１から圧力容器２７の下部に導入されると共に圧力容器２７内を伝熱管２８に接触しながら上昇し、圧力容器２７の頂部から下流側のガス精製設備に送出されるように構成される。
【０００８】ガス化炉２９内の高温高圧の条件下で石炭等の燃料，水及び酸化空気が反応すると共に燃料が部分燃焼して、高温（約１３００℃）の粗ガス（ガス化ガス）が生成される。生成した粗ガスは、同時に形成されたスラグと共に輻射型粗ガス冷却器２１の圧力容器２３の頂部に導入される。圧力容器２３に導入された粗ガス及びスラグは、輻射熱回収部分２４内の空間を流下する。
【０００９】このとき、入口側ヘッダ２５から輻射熱回収部分２４の蒸発管に流体が導入され、流体は蒸発管内を上昇すると共に、輻射熱回収部分２４内の空間を流下する粗ガス及びスラグの輻射熱によって加熱され、加熱された流体は出口側ヘッダ２６から下流側へ送出される。この結果、粗ガス及びスラグが約８００℃に冷却されて、輻射熱の回収が行われる。
【００１０】冷却された粗ガスは、圧力容器２３の下部で方向転換し、対流型粗ガス冷却器２２の圧力容器２７の下部に送られる。一方、スラグは、圧力容器２３の底部に溜められているスラグ冷却水３１に落下する。
【００１１】圧力容器２７に導入された粗ガスは、圧力容器２７内を上昇すると共に伝熱管２８を加熱する。伝熱管２８内では熱媒（水等）が対流して粗ガスの熱を回収し、これにより粗ガスが約３６０℃に冷却される。伝熱管２８内の熱媒は、図示されない循環装置により適宜循環される。冷却された粗ガスは、圧力容器２７の頂部から下流側のガス精製設備に送られ、適宜精製されると共に発電等に利用される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】さて、従来の粗ガス冷却器においては、上述のように、輻射型粗ガス冷却器及び対流型粗ガス冷却器の２基の冷却器を用いて粗ガスの熱回収を行っている。
【００１３】ところが、このように（１種類の）ガスの熱を２基の冷却器で熱回収する場合、１基の冷却器で熱回収する場合より冷却器（圧力容器）の表面積が大きくなるので外気温との接触面積も大きくなり、熱媒による熱回収の面でロスが多いという問題があった。
【００１４】又、各冷却器を流れる粗ガスは高温（４００〜１０００℃），高圧（３０kg/cm 2 前後）かつ可燃性で、さらに金属腐食を起こしやすい硫黄化合物や塩素化合物等も含んでいるため、冷却器は、そのような条件に耐え得る比較的高価な材料によって構成されねばならない。ところが、そのような高価な材料を用いて２つの大きな冷却器を建設することが、IGCCプラント全体の建設コストを押し上げる一因となっていた。
【００１５】又、各冷却器は共に縦長な円筒形であり重量も大きいため、これらを支える架構も大型になり、よって多くの設置スペースが必要になるという問題があった。
【００１６】そこで、本発明の目的は、粗ガス冷却器の塔数を減少することにより、熱回収面でのロス，建設コスト及び設置スペースを低減可能な粗ガス冷却器を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１の発明は、石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器において、冷却器本体としての圧力容器内に粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分を形成すると共に、この輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に組み合わせて設けて構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を添付図面により説明する。
【００１９】図１に、輻射型粗ガス冷却器と対流型粗ガス冷却器とを一体化した本発明の輻射対流一体型粗ガス冷却器１５の略縦断面図が示されている。
【００２０】又、図２は、図１の輻射対流一体型粗ガス冷却器１５の略横断面図である。
【００２１】この輻射対流一体型粗ガス冷却器１５は、石炭等の燃料を部分燃焼してガス化するガス化炉８の下流側に接続された縦長の圧力容器１１と、圧力容器１１の中央部にその軸方向に沿って角筒状に設けられた輻射熱回収部１と、輻射熱回収部１の外側と圧力容器１１の内壁との間に圧力容器１１の軸方向（縦方向）に沿って設けられた伝熱による熱回収部６（本実施の形態では４つ，図２参照）と、輻射熱回収部１とガス化炉８とを接続する粗ガス送出路１３とから主に構成される。
【００２２】図示されるように、圧力容器１１はガス化炉８の底部に接続され、又、圧力容器１１内部の輻射熱回収部１が粗ガス送出路１３を介してガス化炉８内部に連通するように構成されている。輻射熱回収部１及び伝熱による熱回収部６の真下部分には、輻射熱回収部１を流下した粗ガスを方向転換して伝熱による熱回収部６に流すと共にスラグを圧力容器１１の底部に落とす逆円錐状のホッパ部１０が、圧力容器１１に接続して図示されるように設けられる。
【００２３】圧力容器１１の底部にはバルブ（図示されず）が設けられ、このバルブを調節することにより圧力容器１１の底部にスラグ冷却水１２を溜められるように構成されている。
【００２４】又、圧力容器１１の側面部には、伝熱による熱回収部６に隣接した適当な位置に、伝熱による熱回収部６から粗ガスを下流側のガス精製設備（図示されず）に流す複数の粗ガス排出路９（本実施の形態では４つ）が図１及び図２に示されるように設けられる。
【００２５】輻射熱回収部１は、複数の図示されない蒸発管を縦方向（圧力容器１１の軸方向）に略角筒状に配設して構成された蒸発管部３と、蒸発管部３の最下部に形成された入口側ヘッダ２と、蒸発管部３の最上部に形成された出口側ヘッダ４とを有し、流体（熱媒としての水等）が入口側ヘッダ２から導入されると共に蒸発管部３を上昇し、出口側ヘッド４を経て下流側に送出されるように構成される。
【００２６】蒸発管部３は、圧力容器１１と同軸に設置されると共にその上部が略角錘状に構成され、粗ガス送出路１３を介してガス化炉８の底部に接続される。この結果、ガス化炉８の内部空間と、角筒状の蒸発管部３の内部に形成される空間５とが連通して、粗ガスが流下する粗ガス流路を形成する。
【００２７】角筒状の蒸発管部３の各側面からは、図１及び図２に示されるように、出口側ヘッダ４の前段で蒸発管部７ａが帯状に分岐し、分岐した各蒸発管部７ａは、それぞれ伝熱による熱回収部６側に屈曲すると共に圧力容器１１の内壁に近接した位置を下側に延びて、伝熱による熱回収部６の蒸発管部７を形成する。図１に示されるように、流体を送出する別のヘッダ１６が、蒸発管部７の最も高い位置に設けられると共に、流体を供給する別の入口側ヘッダ１７が、蒸発管部７の下端部に設けられる。
【００２８】伝熱による熱回収部６は、図２に示されるように、輻射熱回収部１の蒸発管部３の外側部分と、上述のように蒸発管部３から分岐して形成された蒸発管部７，７ａと、蒸発管部３と蒸発管部７，７ａとを接続する一対の蒸発管部１４，１４とを有し、これらの蒸発管部３，蒸発管部７，７ａ及び一対の蒸発管部１４，１４によって、伝熱による熱回収部６が略角筒形に構成される。
【００２９】伝熱による熱回収部６の内部には、粗ガスの熱を伝熱により回収する複数の伝熱管８が、図１及び図２に示されるように設置される。
【００３０】ガス化炉８内の高温高圧の条件下で石炭等の燃料，水及び酸素が反応し燃料が部分燃焼して、高温（約１３００℃）の粗ガス（ガス化ガス）が生成される。生成した粗ガスは、同時に形成されたスラグと共に、粗ガス送出路１３を介して輻射熱回収器１に導入される。
【００３１】輻射熱回収器１に導入された粗ガスは、その内部空間５を流下する。一方、蒸発管部３においては、入口側ヘッダ２から蒸発管部３に流体（水等）が導入され、流体は蒸発管部３内を上昇しながら、内部空間５を流下する粗ガス及びスラグの輻射熱によって加熱される。この結果、粗ガス及びスラグが約９００℃に冷却されて、輻射熱の回収が行われる。又、別の流体（水等）が入口側ヘッダ１７から蒸発管７を上昇し、伝熱による熱回収部６を上昇する粗ガスの輻射熱を回収（下記参照）する。蒸発管７を上昇した流体は、別のヘッダ１６から下流側へ送出される。
【００３２】輻射熱回収器１で輻射熱を回収されて冷却された粗ガスは、圧力容器１１下部のホッパ１０によって方向転換されて上向きに流れ、伝熱による熱回収部６に送られる。一方、スラグは、ホッパ１０を介して、圧力容器１１の底部に溜められているスラグ冷却水１２に落下する。
【００３３】伝熱による熱回収部６に導入された粗ガスは、その内部空間を上昇すると共に、蒸発管部３の外側部分，蒸発管部７，蒸発管部７ａ，蒸発管部１４及び伝熱管８に接触してこれれらを加熱する。すると、蒸発管３部の外側部分，蒸発管部７，蒸発管部７ａ，蒸発管部１４では輻射熱回収器１と同様に輻射熱回収が行われ、一方、伝熱管８内では、伝熱管８内を対流する熱媒（水）によって、すなわち伝熱によって粗ガスの熱が回収される。
【００３４】つまり、伝熱による熱回収部６では、輻射熱回収と伝熱による熱回収の２つの方法により粗ガスの熱が回収される。
【００３５】伝熱による熱回収部６による上記の熱回収により、粗ガスの温度が約３６０℃に冷却される。冷却された粗ガスは、粗ガス排出路９から排出されて下流側のガス精製設備に送られ、適宜精製されると共に発電等に利用される。
【００３６】以上、要するに、本発明によれば、粗ガス冷却器の塔本体を、粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に設けて一つの塔として構成するので、従来の粗ガス冷却器よりも塔数が減少し、従って、熱回収面でのロス，建設コストを低減できると共に設置スペースも少なくて済む。
【００３７】
【発明の効果】以上、要するに、本発明の輻射対流一体型粗ガス冷却器によれば、粗ガス冷却器の塔本体を、粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に設けて一つの塔として構成するので、従来の粗ガス冷却器よりも塔数が減少し、従って、熱回収面でのロス，建設コストを低減できると共に設置スペースも少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の輻射対流一体型粗ガス冷却器の略縦断面図である。
【図２】図１の輻射対流一体型粗ガス冷却器の略横断面図である。
【図３】従来の粗ガス冷却器の概略図である。
【符号の説明】
１ 輻射熱回収部分
６ 伝熱による回収部分
１１ 圧力容器
１５ （輻射対流一体型）粗ガス冷却器
【特許請求の範囲】
【請求項１】 石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器において、冷却器本体としての圧力容器内に粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分を形成すると共に、この輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に組み合わせて設けたことを特徴とする石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器。
【請求項１】 石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器において、冷却器本体としての圧力容器内に粗ガスの輻射熱を回収する輻射熱回収部分を形成すると共に、この輻射熱回収部分の外側に伝熱により熱回収する熱回収部分を一体的に組み合わせて設けたことを特徴とする石炭等の燃料をガス化した粗ガスからガス化熱を回収する粗ガス冷却器。
【図２】
【図３】
【図１】
【図３】
【図１】
【公開番号】特開平１０−２９８５６０
【公開日】平成１０年（１９９８）１１月１０日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平９−１１２９５３
【出願日】平成９年（１９９７）４月３０日
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【公開日】平成１０年（１９９８）１１月１０日
【国際特許分類】
【出願日】平成９年（１９９７）４月３０日
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
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