スラグ貯蔵タンク及びスラグ排出システム
【課題】液体を安定して排出することができるスラグ貯蔵タンク、及び、より簡単かつ好適にスラグを排出することができるスラグ排出システムを提供することを目的とする。
【解決手段】スラグを貯蔵する本体と、本体の壁面に配置され、液体を選択的に通過させる複数のフィルタと、を有し、本体は、スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直ないずれの断面にも少なくとも一部にフィルタが配置されていることで上記課題を解決する。
【解決手段】スラグを貯蔵する本体と、本体の壁面に配置され、液体を選択的に通過させる複数のフィルタと、を有し、本体は、スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直ないずれの断面にも少なくとも一部にフィルタが配置されていることで上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給されたスラグを貯蔵し、排出するスラグ貯蔵タンク及びそれを備えるスラグ排出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭をガス化して得られた石炭ガスによりガスタービンを駆動して発電する技術がある。石炭をガス化するためには、石炭ガス化炉が使用される。石炭をガス化すると、石炭ガス化炉には燃え滓としてスラグが残る。このようなスラグは、石炭ガス化炉から排出される必要がある。スラグは充分に高温であれば流動性を有するため、一般に、石炭ガス化炉の下部に設けられたスラグホールから連続的に排出される。スラグホールの下方には、冷却水を満たしたスラグ排出筒が設けられ、スラグは、冷却水によって冷却されて固化された後、スラグ排出筒から排出される。
【０００３】
スラグを排出するシステムとしては、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されているような装置がある。特許文献１または特許文献２に記載されている装置は、いずれも、固化したスラグをベルトコンベアにより、貯蔵タンク等に搬送している。また、特許文献３に記載の装置は、ハウジング内に配置され、複数のフライトが装着された軸を回転させることで、スラグをコンテナに搬送する機構が記載されている。また、排出システムには、冷却されたスラグを一時的に貯蔵するスラグ貯蔵タンクを備える構成がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２２３１９号公報
【特許文献２】特表２００３−５１８１５７号公報
【特許文献３】特開２００３−８８８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１から特許文献３に記載されている排出システムは、ベルトコンベアや、スクリューでスラグを搬送する構成である。そのため、コンベアの傾斜角度に限界があったり、コンベア、スクリューを直線上に配置する必要があったりして、装置構成の自由度が低いという問題がある。また、スクレイパや、掻き爪によりスラグを搬送することで、確実に搬送することができるが、１つのスクレイパや、掻き爪による搬送は、搬送量に限界があり、また、搬送が間欠搬送となる。
【０００６】
これに対して、スラグ排出システムには、スラグと液体とを混合してスラリー状にして、スラグ貯蔵タンクに搬送（供給）するシステムがある。このようなシステムのスラグ貯蔵タンクは、スラリーに含まれる液体を選択的に排出するためのフィルタを設け、フィルタから液体を排出し、スラグのみを貯蔵する。このようにフィルタを備えるスラグ貯蔵タンクでは、液体の排出が不安定になる場合がある。また、スラグ貯蔵タンクからの液体の排出が不安定になると、スラグの排出にも影響が生じる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液体を安定して排出することができるスラグ貯蔵タンク、及び、より簡単かつ好適にスラグを排出することができるスラグ排出システム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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、スラグを貯蔵するスラグ貯蔵タンクであって、スラグを貯蔵する本体と、前記本体の壁面に配置され、液体を選択的に通過させる複数のフィルタと、を有し、前記本体は、前記スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直ないずれの断面にも少なくとも一部に前記フィルタが配置されていることを特徴とする。これにより、液体の液面の位置に寄らず、安定して液体を排出することができる。
【０００９】
また、前記本体の外周を一周囲って配置された補強部をさらに有することが好ましい。これにより、装置の強度を向上させることができ、耐久性を高くすることができる。
【００１０】
また、前記本体は、複数の面で構成され、前記フィルタは、前記本体の同一の面に配置されていることが好ましい。これにより、液体を排出させる面を１つにすることができる。
【００１１】
また、前記本体は、複数の面で構成され、前記フィルタは、前記本体の複数の面に配置されていることが好ましい。これにより、設計自由度を高くすることができる。
【００１２】
また、前記本体は、前記スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直な断面におけるフィルタの配置割合が、一定の範囲内であることが好ましい。これにより、液体をより安定して排出することができる。
【００１３】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、スラグ排出システムであって、上記のいずれかに記載のスラグ貯蔵タンクと、排出されたスラグを冷却するスラグ冷却部と、前記スラグ冷却部から排出されたスラグと液体とを貯留するスラリータンクと、前記スラリータンクに貯留されたスラグを液体によりスラリー化し、前記スラグ貯蔵タンクに搬送するスラグスラリー搬送部と、前記スラグ貯蔵タンクの前記フィルタから排出された液体を回収し、スラリータンクに供給する回収部と、を有することを特徴とする。これにより、液体の液面の位置に寄らず、安定して液体を排出することができる。液体を適切に循環させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかるスラグ貯蔵タンクは、液体を安定して排出することができるという効果を奏する。また、本発明にかかるスラグ排出システムは、スラグを簡単かつ好適に排出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、スラグ排出システムの一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示すスラグ貯蔵タンクの概略構成を示す側面図である。
【図３】図３は、図２に示すスラグ貯蔵タンクの側面に隣接する側面を示す側面図である。
【図４】図４は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。
【図７】図７は、図６に示すスラグ貯蔵タンクの側面に隣接する側面を示す側面図である。
【図８】図８は、図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図９は、図６に示すスラグ貯蔵タンクの概略構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。
【図１１】図１１は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。
【図１２】図１２は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１７】
以下に、本発明にかかるスラグ排出システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
図１は、スラグ排出システムの一実施形態の概略構成を示す模式図である。まず、図１に示すスラグ排出システム２０の周囲に配置されている、ガス化炉１２、スラグホッパ１４、開閉弁１６、搬送車両１８について説明する。ガス化炉１２は、石炭等の燃焼物質をガス化し、生成したガスを燃焼炉等に供給する。また、ガス化炉１２は、燃焼物質をガス化した際に生成されるスラグを下部に配置されたスラグホッパ１４に貯留する。スラグホッパ１４は、ガス化炉１２の下部に配置され、ガス化炉１２で生成されたスラグを収集し、スラグを貯留する貯留機構である。なお、スラグホッパ１４は、鉛直方向下側に向かうに従って径が小さくなる漏斗形状であり、ガス化炉１２で生成されたスラグを鉛直方向下側に移動させることで、生成されたスラグを１箇所に収集する。開閉弁１６は、スラグホッパ１４のスラグの通過経路の鉛直方向下側の端部に配置されている。開閉弁１６は、開閉を切り換えることで、スラグホッパ１４に貯留されているスラグのスラグ排出システム２０への排出の開始、停止を切り換える。なお、開閉弁１６から排出されるスラグは、固体であっても、流体であってもよい。また、開閉弁１６から排出されるスラグは、基本的に、高温のスラグであり、冷却する必要がある。
【００１９】
搬送車両１８は、スラグ排出システム２０から排出されたスラグを所定の位置まで運ぶ車両である。搬送車両１８としては、トラックを用いることができる。なお、本実施形態では、搬送車両１８に排出する構成としたが、本発明はこれに限定されず、種々の対象に排出することができる。
【００２０】
次に、スラグ排出システム２０について説明する。スラグ排出システム２０は、ガス化炉１２で生成され、スラグホッパ１４の開閉弁１６から排出されたスラグを搬送車両１８に排出するシステムである。スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２２と、スラグ冷却部２６と、スラグ搬送部２８と、スラグ貯蔵タンク３０と、排出口３２とを有する。
【００２１】
スラグロックホッパ２２は、スラグを一時的に貯留する貯留部であり、開閉弁１６の直下に配置されている。スラグロックホッパ２２は、開閉弁１６から排出されたスラグを一時的に貯留し、その後、スラグ冷却部２６に供給する。
【００２２】
スラグ冷却部２６は、冷却タンク２６ａと、搬送コンベア２６ｂとを有し、スラグロックホッパ２２から排出されたスラグを冷却した後、スラグ搬送部２８に供給する。冷却タンク２６ａは、水等のスラグを冷却する液体が貯留されたタンクであり、スラグロックホッパ２２の直下に配置されている。スラグロックホッパ２２から排出されたスラグは、冷却タンク２６ａに貯留された液体中に落下し、液体により冷却される。搬送コンベア２６ｂは、冷却タンク２６ａ中に落下され、冷却されたスラグを搬送する搬送機構である。搬送コンベア２６ｂは、一部が冷却タンク２６ａ内に配置されており、冷却タンク２６ａ内のスラグを保持し、移動させて、スラグ搬送部２８に排出する。
【００２３】
スラグ搬送部２８は、スラグ冷却部２６から排出されたスラグをスラグ貯蔵タンク３０に搬送する搬送機構であり、スラリータンク４０と、輸送管４２と、スラリーポンプ４３と、回収管６２と、水受け部６３ａ、６３ｂとを有する。スラリータンク４０は、スラグ冷却部２６から供給されたスラグと、水とを貯留するタンクである。スラリータンク４０は、水にスラグを分散させた状態で貯留している。輸送管４２は、スラリータンク４０と、スラグ貯蔵タンク３０とを接続する配管である。また、スラリーポンプ４３は、輸送管４２に配置され、輸送管４２に、スラリータンク４０内のスラグが分散された水がスラグ貯蔵タンク３０に流れる流れを形成する。このように、スラグ搬送部２８は、スラリータンク４０内の水に分散されたスラグを、スラリー状にして輸送管４２とスラリーポンプ４３によりスラグ貯蔵タンク３０まで搬送する。
【００２４】
回収管６２は、スラグ貯蔵タンク３０から排出される水を回収する管路であり、水受け部６３ａとスラリータンク４０とを接続させ、水受け部６３ｂとスラリータンク４０とを接続させる。水受け部６３ａ、６３ｂは、スラグ貯蔵タンク３０の水の排出部分の下方に配置されており、スラグ貯蔵タンク３０から排出された水を回収する。水受け部６３ａ、６３ｂは、回収した水を回収管６２に流す。なお、水受け部６３ａは、スラグ貯蔵タンク３０の傾斜部分の下方に配置されており、水受け部６３ｂは、スラグ貯蔵タンク３０の垂直部分の下方に配置されている。
【００２５】
スラグ貯蔵タンク３０は、スラグ搬送部２８により搬送されたスラグを貯蔵するタンクである。ここで、図２は、図１に示すスラグ貯蔵タンクの概略構成を示す側面図であり、図３は、図２に示すスラグ貯蔵タンクの側面に隣接する側面を示す側面図であり、図４は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、図５は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す斜視図である。スラグ貯蔵タンク３０は、図１から図５に示すように、本体１０１と、フィルタ１０６、１０８と、樋１０９、１１０と、横補強部１１２と、縦補強部１１４とを有する。本体１０１は、中空の塔、本実施形態では、断面（水平方向の面）が四角形となる筒形状であり、鉛直方向下側に、径が徐々に小さくなる端部が設けられている。
【００２６】
フィルタ１０６は、スラグは通過させず、水は通過させる部材であり、本体１０１の側面（壁面）に複数、配置されている。複数のフィルタ１０６は、本体１０１の１つの面の鉛直方向の各位置に配置されている。また、フィルタ１０８も、スラグは通過させず、水は通過させる部材であり、本体１０１の側面（壁面）に複数、配置されている。複数のフィルタ１０８は、本体１０１のフィルタ１０６が配置されている面に隣接する１つの面の鉛直方向の各位置に配置されている。なお、フィルタ１０６、１０８としては、スラグは通過できず、水は通過できる径の穴が複数形成された部材を用いることができる。また、フィルタ１０８は、鉛直方向における位置がフィルタ１０６とは、異なる位置に配置されている。具体的には、フィルタ１０８は、鉛直方向において、フィルタ１０６とそのフィルタ１０６に鉛直方向に隣接するフィルタ１０６との間を含む領域に配置されている。なお、フィルタ１０６とフィルタ１０８とは、配置される面が異なるのみで、各フィルタには、同一の部材を用いることができる。
【００２７】
樋１０９は、フィルタ１０６に対応して複数位置されている。それぞれの樋１０９は、本体１０１のフィルタ１０６の直下に配置されている。樋１０９は、直上に配置されたフィルタ１０６から排出される水を回収し、水受け部６３ａ、６３ｂに搬送（排出）する。なお、樋１０９と水受け部６３ａ、６３ｂとの接続方法は特に限定されず、両者を接続し、水を流す配管を設けてもよいし、樋１０９の水の排出部を水受け部６３ａ、６３ｂの直上に配置し、自由落下で水を水受け部６３ａ、６３ｂに流すようにしてもよい。
【００２８】
樋１１０は、フィルタ１０８に対応して複数位置されている。それぞれの樋１１０は、本体１０１のフィルタ１０８の直下に配置されている。樋１１０は、直上に配置されたフィルタ１０８から排出される水を回収し、水受け部６３ａ、６３ｂに搬送（排出）する。なお、樋１１０と水受け部６３ａ、６３ｂとの接続方法は特に限定されず、両者を接続し、水を流す配管を設けてもよいし、樋１１０の水の排出部を水受け部６３ａ、６３ｂの直上に配置し、自由落下で水を水受け部６３ａ、６３ｂに流すようにしてもよい。
【００２９】
横補強部１１２は、本体１０１の周方向に配置された棒状の部材であり、本体１０１の外周面に複数配置されている。また、縦補強部１１４は、本体１０１の４辺に沿って配置されている。なお、横補強部１１２は、両端がそれぞれ別の縦補強部１１４に接続されている。また、横補強部１１２は、フィルタ１０６とフィルタ１０６との間、フィルタ１０８とフィルタ１０８との間に配置されている。ここで、横補強部１１２は、縦補強部１１４を介して、他の面に設けられた横補強部１１２と接続されており、本体１０１の周方向に一周連結している。なお、横補強部１１２は、本体１０１の周方向に一周連結していればよく、その配置位置は、限定されない。なお、横補強部１１２は、フィルタ１０６、１０８が設けられていない領域に配置されている。
【００３０】
スラグ貯蔵タンク３０は、以上のような構成であり、スラグ搬送部２８からスラグ及び水が供給されたら、フィルタ１０６、１０８から水のみを排出し、内部にスラグを貯蔵する。また、スラグ貯蔵タンク３０は、図２及び図３に示すように、本体１０１の別々の面にそれぞれフィルタ１０６と、フィルタ１０８とが配置されている。また、図４に示すように本体１０１の鉛直方向に垂直な断面の一部は、フィルタ１０６とフィルタ１０８の両方が配置されている。これにより、図５に示すように、本体１０１には、フィルタ１０６と、フィルタ１０８とが、鉛直方向に一定距離ずれて配置されている。また、本体１０１の各面に設けられている横補強部１１２も、フィルタ１０６と、フィルタ１０８の配置位置のずれに応じて、鉛直方向にずれて配置されている。つまり、横補強部１１２が、フィルタ１０６、１０８を塞がないように配置されている。
【００３１】
これにより、本体１０１のスラグを貯蔵する領域の鉛直方向において、フィルタ１０６が配置されていない領域には、フィルタ１０８が配置され、フィルタ１０８が配置されていない領域には、フィルタ１０６が配置される構成となる。また、フィルタ１０６、１０８が補強部により塞がれない構成となる。なお、本体１０１のスラグを貯蔵する領域とは、スラグが実質的に貯留される領域であり、本体１０１の上端の一部や下端の一部は、含まない。
【００３２】
排出口３２は、スラグ貯蔵タンク３０の下方の端部に配置されており、スラグ貯蔵タンク３０に貯蔵されているスラグの排出の実行、停止を制御する。排出口３２から排出されたスラグは、直下に待機している搬送車両１８に排出される。
【００３３】
スラグ排出システム２０は、以上のような構成であり、ガス化炉１２で生成され、スラグホッパ１４で回収され、開閉弁１６から排出されたスラグをスラグロックホッパ２２に一時的に貯留する。スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２２に貯留したスラグをスラグ冷却部２６の冷却タンク２６ａに搬送し、冷却タンク２６ａで冷却した後、搬送コンベア２６ｂでスラリータンク４０に搬送する。
【００３４】
スラグ排出システム２０は、輸送管４２とスラリーポンプ４３により、スラリータンク４０に貯留されたスラグを水と共にスラグ貯蔵タンク３０に搬送する。また、スラグ貯蔵タンク３０にスラグとともに搬送された水は、フィルタ１０６、１０８から排出され、樋１０９、１１０に落下する。樋１０９、１１０に落下した水は、水受け部６３ａ、６３ｂに搬送され、回収管６２を介してスラリータンク４０に搬送される。
【００３５】
スラグ排出システム２０は、上述したスラグの搬送を継続し、スラグ貯蔵タンク３０に所定のスラグを搬送したら、スラグの搬送を停止する。その後、スラグ排出システム２０は、スラグ貯蔵タンク３０内の水が、フィルタ１０６、１０８から樋１０９、１１０に排出され、スラグ貯蔵タンク３０内のスラグが乾燥したら、排出口３２から搬送車両１８にスラグを排出する。搬送車両１８は、スラグを積載し、所定の地点までスラグを搬送する。なお、搬送車両１８は、順次、排出口３２の直下に移動し、スラグを積載したら、所定の地点まで移動する。このように、搬送車両１８は、スラグの搬送を繰り返す。
【００３６】
スラグ排出システム２０は、以上のような構成であり、スラグを水に混入し、スラリー状にしてスラグ貯蔵タンク３０に供給することで、スラグをスラグ貯蔵タンク３０に搬送することができる。スラグ排出システム２０は、スラリー状にしてスラグを搬送するため、配管の経路の自由度を高くすることができる。つまり、搬送経路が直線状でなくても、また、搬送経路の傾斜角が任意の角度であっても、スラグを搬送することができる。これにより、装置をコンパクトに配置することができる。
【００３７】
また、スラグ貯蔵タンク３０の側面にフィルタ１０６、１０８を設け、水（液体）を排出する構成とすることで、スラグ貯蔵タンク３０から、スラグの搬送に利用した水を効率よく、かつ、簡単に排出することができる。また、スラグ貯蔵タンク３０のフィルタ１０６、１０８から排出した水を回収し、スラリータンク４０に戻すことで、搬送に使用する水を効率よく利用することができる。また、フィルタ１０６、１０８から一部のスラグが排出されてしまった場合も、再びスラグ貯蔵タンク３０にスラリーとして供給することができ、スラグをより無駄なく、搬送することができる。
【００３８】
さらに、スラグ排出システム２０のスラグ貯蔵タンク３０は、本体１０１の鉛直方向に垂直な断面には、少なくとも一部に、フィルタ１０６及び／またはフィルタ１０８が配置されている。従って、本体１０１のいずれの位置に液面（水面）が到達しても、水面とフィルタ１０６及び／またはフィルタ１０８とを接触させることができる。これにより、スラグ貯蔵タンク３０から排出する水の量を安定させることができる。つまり、スラグ貯蔵タンク３０からスラリータンク４０に供給される（戻される）水の量を安定させることができる。このように、スラグ貯蔵タンク３０からの水の回収量を安定させることで、スラリータンク４０で保持する水を一定範囲にすることができ、スラリータンク４０からスラグ貯蔵タンク３０に送るスラリーのスラグの濃度を一定濃度範囲内とすることができる。
【００３９】
このように、スラグ排出システム２０は、スラリー内のスラグの濃度を一定濃度範囲内にできることで、スラグの濃度が高くなり、スラリーを搬送できなくなることを抑制することができる。例えば、スラリー内のスラグの濃度を４０％以下に維持することができ、スラリータンク４０からスラグ貯蔵タンク３０に適切にスラグを搬送することができる。また、スラグ排出システム２０は、スラリー内のスラグの濃度を一定濃度範囲内にできることで、スラグを効率よく搬送することができる。つまり、スラリーに含まれるスラグの量が少なくなり、搬送効率が低下することを抑制することができる。なお、スラリー内のスラグの濃度の範囲は、装置の構成や、ポンプの性能等によって種々の値となるため、特に限定されないが、例えば、５％から４０％にすることが好ましい。
【００４０】
また、スラグ貯蔵タンク３０は、補強部（横補強部１１２、縦補強部１１４）を設け、本体１０１の壁面を補強することで、スラグ貯蔵タンク３０の強度を高くすることができ、耐久性を高くすることができる。また、本体１０１自体の強度を低くすることができ、装置コストを低減することができる。
【００４１】
スラグ排出システム２０は、スラグ冷却部２６の搬送コンベア２６ｂの駆動を制御することで、スラリータンク４０へのスラグの供給を制御してもよい。また、スラリータンク４０へのスラグの供給は一定として制御を行ってもよい。また、スラグ排出システム２０は、さらに、スラリータンク４０に水を供給する機構を設け、水の供給を制御する機構を設けてもよい。これにより、スラリータンク４０に保持されるスラリーをより適切に制御することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、スラグをスラリー状にするための液体として、水を用いたが、液体であればよく、水以外の液体も用いることができる。
【００４３】
ここで、スラグ貯蔵タンクは、上記実施形態に限定されない。以下、図６から図９を用いてスラグ貯蔵タンクの他の例について説明する。図６は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。また、図７は、図６に示すスラグ貯蔵タンクの側面に隣接する側面を示す側面図であり、図８は、図６のＢ−Ｂ線断面図であり、図９は、図６に示すスラグ貯蔵タンクの概略構成を示す斜視図である。スラグ貯蔵タンク２０２は、図６から図９に示すように、本体２０３と、フィルタ２０６、２０８と、補強部２１２とを有する。なお、スラグ貯蔵タンク２０２は、さらに樋を備えていてもよい。本体２０３は、中空の塔、本実施形態では、断面（水平方向の面）が四角形となる筒形状であり、鉛直方向下側に、径が徐々に小さくなる端部が設けられている。
【００４４】
フィルタ２０６は、本体２０３の側面（壁面）に複数、配置されている。複数のフィルタ２０６は、本体２０３の１つの面の鉛直方向の各位置に配置されている。また、フィルタ２０８は、本体２０３の側面（壁面）に複数、配置されている。複数のフィルタ２０８は、本体２０３のフィルタ２０６が配置されている面に隣接する１つの面の鉛直方向の各位置に配置されている。なお、１枚のフィルタ２０６、２０８は、上述したフィルタ１０６、１０８と同様の構成である。
【００４５】
また、フィルタ２０８も、フィルタ１０８と同様に、鉛直方向における位置がフィルタ２０６とは、異なる位置に配置されている。具体的には、フィルタ２０８も、鉛直方向において、フィルタ２０６とそのフィルタ２０６に鉛直方向に隣接するフィルタ２０６との間を含む領域に配置されている。
【００４６】
補強部２１２は、本体２０３の周方向に配置された棒状の部材であり、本体２０３の外周面に複数配置されている。１つの補強部２１２は、本体２０３の周方向に一周連結している。また、補強部２１２は、本体２０３のフィルタ２０６が配置されている面では、フィルタ２０６とフィルタ２０６との間に直線状に配置されている。補強部２１２は、本体２０３のフィルタ２０８が配置されている面では、フィルタ２０８の周りに沿って、折れ曲がったＵ字部２１４として配置されている。つまり、補強部２１２は、基本的に、本体２０３の周方向に直線上に配置されており、フィルタ２０８と重なる部分は、フィルタ２０８の周囲に沿って折れ曲がった形状（Ｕ字部２１４）で配置されている。
【００４７】
スラグ貯蔵タンク２０２は、以上のような構成であり、スラグ搬送部２８からスラグ及び水が供給されたら、フィルタ２０６、２０８から水のみを排出し、内部にスラグを貯蔵する。また、スラグ貯蔵タンク２０２も、図６及び図７に示すように、本体２０３の別々の面にそれぞれフィルタ２０６と、フィルタ２０８とが配置されている。また、図８に示すように本体２０３の鉛直方向に垂直な断面の一部は、フィルタ２０６とフィルタ２０８の両方が配置されている。これにより、図９に示すように、本体２０３には、フィルタ２０６と、フィルタ２０８とが、鉛直方向に一定距離ずれて配置されている。また、本体２０３の各面に設けられている補強部２１２は、フィルタ２０６、２０８と重ならない位置に配置されている。
【００４８】
スラグ貯蔵タンク２０２のように、補強部２１２を、フィルタを避ける形状で周上に設けることでも、スラグ貯蔵タンク２０２の強度を高くすることができる。また、フィルタをずらして設けた場合でも、補強部２１２のように、屈曲した形状とすることで、縦補強部を設けることなく、本体２０３を補強することができる。
【００４９】
次に、図１０から図１２を用いて、スラグ貯蔵タンクのさらに他の例を説明する。ここで、図１０、図１１、図１２は、それぞれ、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。なお、図１０、図１１、図１２は、本体の１つの面にフィルタを配置した例である。以下、フィルタと補強部との関係について説明する。
【００５０】
図１０に示すスラグ貯蔵タンク３０２は、本体３０３の１つの面に、複数のフィルタ３０６と、複数のフィルタ３０８とが配置されている。なお、フィルタ３０６は、鉛直方向に列状に配置され、フィルタ３０８も、鉛直方向に列状に配置されている。また、フィルタ３０６とフィルタ３０８とは、水平方向に隣接している。
【００５１】
また、補強部３１２は、フィルタ３０６と隣接するフィルタ３０６との間を通り、かつ、フィルタ３０８と隣接するフィルタ３０８との間を通る位置に配置されている。また、補強部３１２は、フィルタ３０６と隣接するフィルタ３０６との間を通る部分と、フィルタ３０８と隣接するフィルタ３０８との間を通る部分とが、フィルタ３０６とフィルタ３０８との間に鉛直方向に延びる棒状部で接続されている。これにより、補強部３１２は、本体３０３の周方向に一周している。
【００５２】
スラグ貯蔵タンク３０２に示すように、１つの面に水平方向に隣接したフィルタを複数設け、つまり、２つの列状のフィルタを設け、水平方向に隣接するフィルタの一方のフィルタを、他方のフィルタが配置されていない領域に設けることでも、鉛直方向のどの位置にもフィルタが配置された構成とすることができる。
【００５３】
図１１に示すスラグ貯蔵タンク４０２は、本体４０３の１つの面に、複数のフィルタ４０６と、複数のフィルタ４０８とが配置されている。なお、フィルタ４０６は、鉛直方向に列状に配置され、フィルタ４０８も、鉛直方向に列状に配置されている。また、フィルタ４０６とフィルタ４０８とは、水平方向に隣接している。ここで、フィルタ４０６とフィルタ４０８は、共に、平行四辺形であり、鉛直方向の位置、特に、上下方向の端部が端部に向かうに従って面積が小さくなる形状となっている。また、フィルタ４０６とフィルタ４０８は、鉛直方向において、フィルタ４０６とフィルタ４０８とが重なる領域が、自身の面積が変化している領域となる。
【００５４】
また、補強部４１２は、フィルタ４０６と隣接するフィルタ４０６との間を通り、かつ、フィルタ４０８と隣接するフィルタ４０８との間を通る位置に配置されている。また、補強部４１２は、フィルタ４０６、４０８の鉛直方向の端の辺に沿って傾斜している。また、補強部４１２は、フィルタ４０６と隣接するフィルタ４０６との間を通る部分と、フィルタ４０８と隣接するフィルタ４０８との間を通る部分とが、フィルタ４０６とフィルタ４０８との間に鉛直方向に延びる棒状部で接続されている。これにより、補強部４１２は、本体４０３の周方向に一周している。
【００５５】
スラグ貯蔵タンク４０２も、１つの面に水平方向に隣接したフィルタを複数設け、つまり、２つの列状のフィルタを設け、水平方向に隣接するフィルタの一方のフィルタを、他方のフィルタが配置されていない領域に設けることで、鉛直方向のどの位置にもフィルタが配置された構成とすることができる。
【００５６】
さらに、スラグ貯蔵タンク４０２は、フィルタの形状を鉛直方向の位置に応じて面積が変わる形状とすることで、フィルタと他のフィルタとが重なる領域と、フィルタと他のフィルタとが重ならない領域との、断面におけるフィルタの面積の差を小さくすることができる。これにより、鉛直方向におけるフィルタの面積（断面での面積）の変化をより少なくすることができ、スラグ貯蔵タンク４０２から排出される水の量の変化を小さくすることができる。
【００５７】
図１２に示すスラグ貯蔵タンク５０２は、本体５０３の１つの面に、複数のフィルタ５０６が配置されている。フィルタ５０６は、鉛直方向に列状に配置されている。フィルタ５０６は、平行四辺形であり、鉛直方向の位置、特に、上下方向の端部が端部に向かうに従って面積が小さくなる形状となっている。また、フィルタ５０６は、一部が、鉛直方向に隣接する他のフィルタ５０６と同一水平面上に配置されている。つまり、フィルタ５０６は、鉛直方向下側の端部が、鉛直方向下側に隣接するフィルタ５０６の鉛直方向上側の端部よりも、鉛直方向下側にある。フィルタ５０６は、鉛直方向上側の端部が、鉛直方向上側に隣接するフィルタ５０６の鉛直方向下側の端部よりも、鉛直方向上側にある。
【００５８】
また、補強部５１２は、フィルタ５０６と隣接するフィルタ５０６との間を通る位置に配置されている。また、補強部５１２は、本体５０３の周方向に一周している。
【００５９】
スラグ貯蔵タンク５０２は、フィルタ５０６は、鉛直方向の位置、特に、上下方向の位置に応じて面積が変化する形状とすることで、１つの面に一列でフィルタ５０６を配置した場合も、フィルタ５０６の水平方向における形状を調整することで、フィルタ５０６の一部と隣接するフィルタ５０６の一部とが水平方向において重なる形状とすることができる。
【００６０】
このように、フィルタの配置位置、形状は、種々の構成とすることができる。なお、フィルタは、本体の３つ以上の面に設けてもよいし、列状に配置せずに、ランダムに配置してもよい。
【００６１】
なお、スラグ貯蔵タンクは、本体の鉛直方向に直交する断面において、いずれの断面においても、フィルタの面積が、つまり、断面においてフィルタが占める割合が一定範囲であることが好ましく、一定値であることがより好ましい。すなわち、スラグ貯蔵タンクは、鉛直方向の位置によって変化する、フィルタの面積の変化量をより小さくすることが好ましい。スラグ貯蔵タンクは、鉛直方向におけるフィルタの面積の変化を少なくすることで、スラリーとして搬送された液体をより安定して外部に排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかるスラグ貯蔵タンク及びスラグ排出システムは、スラグを貯蔵、排出するのに有用であり、特に、燃焼炉で生成されたスラグを冷却し、所定の位置に排出するのに適している。
【符号の説明】
【００６３】
１２ ガス化炉
１４ スラグホッパ
１６ 開閉弁
１８ 搬送車両
２０ スラグ排出システム
２２ スラグロックホッパ
２６ スラグ冷却部
２６ａ 冷却タンク
２６ｂ 搬送コンベア
２８ スラグ搬送部
３０ スラグ貯蔵タンク
３２ 排出口
４０ スラリータンク
４２ 輸送管
４３ スラリーポンプ
６２ 回収管
６３ａ、６３ｂ 水受け部
１０１ 本体
１０６、１０８ フィルタ
１０９、１１０ 樋
１１２ 横補強部
１１４ 縦補強部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給されたスラグを貯蔵し、排出するスラグ貯蔵タンク及びそれを備えるスラグ排出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭をガス化して得られた石炭ガスによりガスタービンを駆動して発電する技術がある。石炭をガス化するためには、石炭ガス化炉が使用される。石炭をガス化すると、石炭ガス化炉には燃え滓としてスラグが残る。このようなスラグは、石炭ガス化炉から排出される必要がある。スラグは充分に高温であれば流動性を有するため、一般に、石炭ガス化炉の下部に設けられたスラグホールから連続的に排出される。スラグホールの下方には、冷却水を満たしたスラグ排出筒が設けられ、スラグは、冷却水によって冷却されて固化された後、スラグ排出筒から排出される。
【０００３】
スラグを排出するシステムとしては、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されているような装置がある。特許文献１または特許文献２に記載されている装置は、いずれも、固化したスラグをベルトコンベアにより、貯蔵タンク等に搬送している。また、特許文献３に記載の装置は、ハウジング内に配置され、複数のフライトが装着された軸を回転させることで、スラグをコンテナに搬送する機構が記載されている。また、排出システムには、冷却されたスラグを一時的に貯蔵するスラグ貯蔵タンクを備える構成がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２２３１９号公報
【特許文献２】特表２００３−５１８１５７号公報
【特許文献３】特開２００３−８８８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１から特許文献３に記載されている排出システムは、ベルトコンベアや、スクリューでスラグを搬送する構成である。そのため、コンベアの傾斜角度に限界があったり、コンベア、スクリューを直線上に配置する必要があったりして、装置構成の自由度が低いという問題がある。また、スクレイパや、掻き爪によりスラグを搬送することで、確実に搬送することができるが、１つのスクレイパや、掻き爪による搬送は、搬送量に限界があり、また、搬送が間欠搬送となる。
【０００６】
これに対して、スラグ排出システムには、スラグと液体とを混合してスラリー状にして、スラグ貯蔵タンクに搬送（供給）するシステムがある。このようなシステムのスラグ貯蔵タンクは、スラリーに含まれる液体を選択的に排出するためのフィルタを設け、フィルタから液体を排出し、スラグのみを貯蔵する。このようにフィルタを備えるスラグ貯蔵タンクでは、液体の排出が不安定になる場合がある。また、スラグ貯蔵タンクからの液体の排出が不安定になると、スラグの排出にも影響が生じる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液体を安定して排出することができるスラグ貯蔵タンク、及び、より簡単かつ好適にスラグを排出することができるスラグ排出システム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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、スラグを貯蔵するスラグ貯蔵タンクであって、スラグを貯蔵する本体と、前記本体の壁面に配置され、液体を選択的に通過させる複数のフィルタと、を有し、前記本体は、前記スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直ないずれの断面にも少なくとも一部に前記フィルタが配置されていることを特徴とする。これにより、液体の液面の位置に寄らず、安定して液体を排出することができる。
【０００９】
また、前記本体の外周を一周囲って配置された補強部をさらに有することが好ましい。これにより、装置の強度を向上させることができ、耐久性を高くすることができる。
【００１０】
また、前記本体は、複数の面で構成され、前記フィルタは、前記本体の同一の面に配置されていることが好ましい。これにより、液体を排出させる面を１つにすることができる。
【００１１】
また、前記本体は、複数の面で構成され、前記フィルタは、前記本体の複数の面に配置されていることが好ましい。これにより、設計自由度を高くすることができる。
【００１２】
また、前記本体は、前記スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直な断面におけるフィルタの配置割合が、一定の範囲内であることが好ましい。これにより、液体をより安定して排出することができる。
【００１３】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、スラグ排出システムであって、上記のいずれかに記載のスラグ貯蔵タンクと、排出されたスラグを冷却するスラグ冷却部と、前記スラグ冷却部から排出されたスラグと液体とを貯留するスラリータンクと、前記スラリータンクに貯留されたスラグを液体によりスラリー化し、前記スラグ貯蔵タンクに搬送するスラグスラリー搬送部と、前記スラグ貯蔵タンクの前記フィルタから排出された液体を回収し、スラリータンクに供給する回収部と、を有することを特徴とする。これにより、液体の液面の位置に寄らず、安定して液体を排出することができる。液体を適切に循環させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかるスラグ貯蔵タンクは、液体を安定して排出することができるという効果を奏する。また、本発明にかかるスラグ排出システムは、スラグを簡単かつ好適に排出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、スラグ排出システムの一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示すスラグ貯蔵タンクの概略構成を示す側面図である。
【図３】図３は、図２に示すスラグ貯蔵タンクの側面に隣接する側面を示す側面図である。
【図４】図４は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。
【図７】図７は、図６に示すスラグ貯蔵タンクの側面に隣接する側面を示す側面図である。
【図８】図８は、図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図９は、図６に示すスラグ貯蔵タンクの概略構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。
【図１１】図１１は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。
【図１２】図１２は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１７】
以下に、本発明にかかるスラグ排出システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
図１は、スラグ排出システムの一実施形態の概略構成を示す模式図である。まず、図１に示すスラグ排出システム２０の周囲に配置されている、ガス化炉１２、スラグホッパ１４、開閉弁１６、搬送車両１８について説明する。ガス化炉１２は、石炭等の燃焼物質をガス化し、生成したガスを燃焼炉等に供給する。また、ガス化炉１２は、燃焼物質をガス化した際に生成されるスラグを下部に配置されたスラグホッパ１４に貯留する。スラグホッパ１４は、ガス化炉１２の下部に配置され、ガス化炉１２で生成されたスラグを収集し、スラグを貯留する貯留機構である。なお、スラグホッパ１４は、鉛直方向下側に向かうに従って径が小さくなる漏斗形状であり、ガス化炉１２で生成されたスラグを鉛直方向下側に移動させることで、生成されたスラグを１箇所に収集する。開閉弁１６は、スラグホッパ１４のスラグの通過経路の鉛直方向下側の端部に配置されている。開閉弁１６は、開閉を切り換えることで、スラグホッパ１４に貯留されているスラグのスラグ排出システム２０への排出の開始、停止を切り換える。なお、開閉弁１６から排出されるスラグは、固体であっても、流体であってもよい。また、開閉弁１６から排出されるスラグは、基本的に、高温のスラグであり、冷却する必要がある。
【００１９】
搬送車両１８は、スラグ排出システム２０から排出されたスラグを所定の位置まで運ぶ車両である。搬送車両１８としては、トラックを用いることができる。なお、本実施形態では、搬送車両１８に排出する構成としたが、本発明はこれに限定されず、種々の対象に排出することができる。
【００２０】
次に、スラグ排出システム２０について説明する。スラグ排出システム２０は、ガス化炉１２で生成され、スラグホッパ１４の開閉弁１６から排出されたスラグを搬送車両１８に排出するシステムである。スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２２と、スラグ冷却部２６と、スラグ搬送部２８と、スラグ貯蔵タンク３０と、排出口３２とを有する。
【００２１】
スラグロックホッパ２２は、スラグを一時的に貯留する貯留部であり、開閉弁１６の直下に配置されている。スラグロックホッパ２２は、開閉弁１６から排出されたスラグを一時的に貯留し、その後、スラグ冷却部２６に供給する。
【００２２】
スラグ冷却部２６は、冷却タンク２６ａと、搬送コンベア２６ｂとを有し、スラグロックホッパ２２から排出されたスラグを冷却した後、スラグ搬送部２８に供給する。冷却タンク２６ａは、水等のスラグを冷却する液体が貯留されたタンクであり、スラグロックホッパ２２の直下に配置されている。スラグロックホッパ２２から排出されたスラグは、冷却タンク２６ａに貯留された液体中に落下し、液体により冷却される。搬送コンベア２６ｂは、冷却タンク２６ａ中に落下され、冷却されたスラグを搬送する搬送機構である。搬送コンベア２６ｂは、一部が冷却タンク２６ａ内に配置されており、冷却タンク２６ａ内のスラグを保持し、移動させて、スラグ搬送部２８に排出する。
【００２３】
スラグ搬送部２８は、スラグ冷却部２６から排出されたスラグをスラグ貯蔵タンク３０に搬送する搬送機構であり、スラリータンク４０と、輸送管４２と、スラリーポンプ４３と、回収管６２と、水受け部６３ａ、６３ｂとを有する。スラリータンク４０は、スラグ冷却部２６から供給されたスラグと、水とを貯留するタンクである。スラリータンク４０は、水にスラグを分散させた状態で貯留している。輸送管４２は、スラリータンク４０と、スラグ貯蔵タンク３０とを接続する配管である。また、スラリーポンプ４３は、輸送管４２に配置され、輸送管４２に、スラリータンク４０内のスラグが分散された水がスラグ貯蔵タンク３０に流れる流れを形成する。このように、スラグ搬送部２８は、スラリータンク４０内の水に分散されたスラグを、スラリー状にして輸送管４２とスラリーポンプ４３によりスラグ貯蔵タンク３０まで搬送する。
【００２４】
回収管６２は、スラグ貯蔵タンク３０から排出される水を回収する管路であり、水受け部６３ａとスラリータンク４０とを接続させ、水受け部６３ｂとスラリータンク４０とを接続させる。水受け部６３ａ、６３ｂは、スラグ貯蔵タンク３０の水の排出部分の下方に配置されており、スラグ貯蔵タンク３０から排出された水を回収する。水受け部６３ａ、６３ｂは、回収した水を回収管６２に流す。なお、水受け部６３ａは、スラグ貯蔵タンク３０の傾斜部分の下方に配置されており、水受け部６３ｂは、スラグ貯蔵タンク３０の垂直部分の下方に配置されている。
【００２５】
スラグ貯蔵タンク３０は、スラグ搬送部２８により搬送されたスラグを貯蔵するタンクである。ここで、図２は、図１に示すスラグ貯蔵タンクの概略構成を示す側面図であり、図３は、図２に示すスラグ貯蔵タンクの側面に隣接する側面を示す側面図であり、図４は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、図５は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す斜視図である。スラグ貯蔵タンク３０は、図１から図５に示すように、本体１０１と、フィルタ１０６、１０８と、樋１０９、１１０と、横補強部１１２と、縦補強部１１４とを有する。本体１０１は、中空の塔、本実施形態では、断面（水平方向の面）が四角形となる筒形状であり、鉛直方向下側に、径が徐々に小さくなる端部が設けられている。
【００２６】
フィルタ１０６は、スラグは通過させず、水は通過させる部材であり、本体１０１の側面（壁面）に複数、配置されている。複数のフィルタ１０６は、本体１０１の１つの面の鉛直方向の各位置に配置されている。また、フィルタ１０８も、スラグは通過させず、水は通過させる部材であり、本体１０１の側面（壁面）に複数、配置されている。複数のフィルタ１０８は、本体１０１のフィルタ１０６が配置されている面に隣接する１つの面の鉛直方向の各位置に配置されている。なお、フィルタ１０６、１０８としては、スラグは通過できず、水は通過できる径の穴が複数形成された部材を用いることができる。また、フィルタ１０８は、鉛直方向における位置がフィルタ１０６とは、異なる位置に配置されている。具体的には、フィルタ１０８は、鉛直方向において、フィルタ１０６とそのフィルタ１０６に鉛直方向に隣接するフィルタ１０６との間を含む領域に配置されている。なお、フィルタ１０６とフィルタ１０８とは、配置される面が異なるのみで、各フィルタには、同一の部材を用いることができる。
【００２７】
樋１０９は、フィルタ１０６に対応して複数位置されている。それぞれの樋１０９は、本体１０１のフィルタ１０６の直下に配置されている。樋１０９は、直上に配置されたフィルタ１０６から排出される水を回収し、水受け部６３ａ、６３ｂに搬送（排出）する。なお、樋１０９と水受け部６３ａ、６３ｂとの接続方法は特に限定されず、両者を接続し、水を流す配管を設けてもよいし、樋１０９の水の排出部を水受け部６３ａ、６３ｂの直上に配置し、自由落下で水を水受け部６３ａ、６３ｂに流すようにしてもよい。
【００２８】
樋１１０は、フィルタ１０８に対応して複数位置されている。それぞれの樋１１０は、本体１０１のフィルタ１０８の直下に配置されている。樋１１０は、直上に配置されたフィルタ１０８から排出される水を回収し、水受け部６３ａ、６３ｂに搬送（排出）する。なお、樋１１０と水受け部６３ａ、６３ｂとの接続方法は特に限定されず、両者を接続し、水を流す配管を設けてもよいし、樋１１０の水の排出部を水受け部６３ａ、６３ｂの直上に配置し、自由落下で水を水受け部６３ａ、６３ｂに流すようにしてもよい。
【００２９】
横補強部１１２は、本体１０１の周方向に配置された棒状の部材であり、本体１０１の外周面に複数配置されている。また、縦補強部１１４は、本体１０１の４辺に沿って配置されている。なお、横補強部１１２は、両端がそれぞれ別の縦補強部１１４に接続されている。また、横補強部１１２は、フィルタ１０６とフィルタ１０６との間、フィルタ１０８とフィルタ１０８との間に配置されている。ここで、横補強部１１２は、縦補強部１１４を介して、他の面に設けられた横補強部１１２と接続されており、本体１０１の周方向に一周連結している。なお、横補強部１１２は、本体１０１の周方向に一周連結していればよく、その配置位置は、限定されない。なお、横補強部１１２は、フィルタ１０６、１０８が設けられていない領域に配置されている。
【００３０】
スラグ貯蔵タンク３０は、以上のような構成であり、スラグ搬送部２８からスラグ及び水が供給されたら、フィルタ１０６、１０８から水のみを排出し、内部にスラグを貯蔵する。また、スラグ貯蔵タンク３０は、図２及び図３に示すように、本体１０１の別々の面にそれぞれフィルタ１０６と、フィルタ１０８とが配置されている。また、図４に示すように本体１０１の鉛直方向に垂直な断面の一部は、フィルタ１０６とフィルタ１０８の両方が配置されている。これにより、図５に示すように、本体１０１には、フィルタ１０６と、フィルタ１０８とが、鉛直方向に一定距離ずれて配置されている。また、本体１０１の各面に設けられている横補強部１１２も、フィルタ１０６と、フィルタ１０８の配置位置のずれに応じて、鉛直方向にずれて配置されている。つまり、横補強部１１２が、フィルタ１０６、１０８を塞がないように配置されている。
【００３１】
これにより、本体１０１のスラグを貯蔵する領域の鉛直方向において、フィルタ１０６が配置されていない領域には、フィルタ１０８が配置され、フィルタ１０８が配置されていない領域には、フィルタ１０６が配置される構成となる。また、フィルタ１０６、１０８が補強部により塞がれない構成となる。なお、本体１０１のスラグを貯蔵する領域とは、スラグが実質的に貯留される領域であり、本体１０１の上端の一部や下端の一部は、含まない。
【００３２】
排出口３２は、スラグ貯蔵タンク３０の下方の端部に配置されており、スラグ貯蔵タンク３０に貯蔵されているスラグの排出の実行、停止を制御する。排出口３２から排出されたスラグは、直下に待機している搬送車両１８に排出される。
【００３３】
スラグ排出システム２０は、以上のような構成であり、ガス化炉１２で生成され、スラグホッパ１４で回収され、開閉弁１６から排出されたスラグをスラグロックホッパ２２に一時的に貯留する。スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２２に貯留したスラグをスラグ冷却部２６の冷却タンク２６ａに搬送し、冷却タンク２６ａで冷却した後、搬送コンベア２６ｂでスラリータンク４０に搬送する。
【００３４】
スラグ排出システム２０は、輸送管４２とスラリーポンプ４３により、スラリータンク４０に貯留されたスラグを水と共にスラグ貯蔵タンク３０に搬送する。また、スラグ貯蔵タンク３０にスラグとともに搬送された水は、フィルタ１０６、１０８から排出され、樋１０９、１１０に落下する。樋１０９、１１０に落下した水は、水受け部６３ａ、６３ｂに搬送され、回収管６２を介してスラリータンク４０に搬送される。
【００３５】
スラグ排出システム２０は、上述したスラグの搬送を継続し、スラグ貯蔵タンク３０に所定のスラグを搬送したら、スラグの搬送を停止する。その後、スラグ排出システム２０は、スラグ貯蔵タンク３０内の水が、フィルタ１０６、１０８から樋１０９、１１０に排出され、スラグ貯蔵タンク３０内のスラグが乾燥したら、排出口３２から搬送車両１８にスラグを排出する。搬送車両１８は、スラグを積載し、所定の地点までスラグを搬送する。なお、搬送車両１８は、順次、排出口３２の直下に移動し、スラグを積載したら、所定の地点まで移動する。このように、搬送車両１８は、スラグの搬送を繰り返す。
【００３６】
スラグ排出システム２０は、以上のような構成であり、スラグを水に混入し、スラリー状にしてスラグ貯蔵タンク３０に供給することで、スラグをスラグ貯蔵タンク３０に搬送することができる。スラグ排出システム２０は、スラリー状にしてスラグを搬送するため、配管の経路の自由度を高くすることができる。つまり、搬送経路が直線状でなくても、また、搬送経路の傾斜角が任意の角度であっても、スラグを搬送することができる。これにより、装置をコンパクトに配置することができる。
【００３７】
また、スラグ貯蔵タンク３０の側面にフィルタ１０６、１０８を設け、水（液体）を排出する構成とすることで、スラグ貯蔵タンク３０から、スラグの搬送に利用した水を効率よく、かつ、簡単に排出することができる。また、スラグ貯蔵タンク３０のフィルタ１０６、１０８から排出した水を回収し、スラリータンク４０に戻すことで、搬送に使用する水を効率よく利用することができる。また、フィルタ１０６、１０８から一部のスラグが排出されてしまった場合も、再びスラグ貯蔵タンク３０にスラリーとして供給することができ、スラグをより無駄なく、搬送することができる。
【００３８】
さらに、スラグ排出システム２０のスラグ貯蔵タンク３０は、本体１０１の鉛直方向に垂直な断面には、少なくとも一部に、フィルタ１０６及び／またはフィルタ１０８が配置されている。従って、本体１０１のいずれの位置に液面（水面）が到達しても、水面とフィルタ１０６及び／またはフィルタ１０８とを接触させることができる。これにより、スラグ貯蔵タンク３０から排出する水の量を安定させることができる。つまり、スラグ貯蔵タンク３０からスラリータンク４０に供給される（戻される）水の量を安定させることができる。このように、スラグ貯蔵タンク３０からの水の回収量を安定させることで、スラリータンク４０で保持する水を一定範囲にすることができ、スラリータンク４０からスラグ貯蔵タンク３０に送るスラリーのスラグの濃度を一定濃度範囲内とすることができる。
【００３９】
このように、スラグ排出システム２０は、スラリー内のスラグの濃度を一定濃度範囲内にできることで、スラグの濃度が高くなり、スラリーを搬送できなくなることを抑制することができる。例えば、スラリー内のスラグの濃度を４０％以下に維持することができ、スラリータンク４０からスラグ貯蔵タンク３０に適切にスラグを搬送することができる。また、スラグ排出システム２０は、スラリー内のスラグの濃度を一定濃度範囲内にできることで、スラグを効率よく搬送することができる。つまり、スラリーに含まれるスラグの量が少なくなり、搬送効率が低下することを抑制することができる。なお、スラリー内のスラグの濃度の範囲は、装置の構成や、ポンプの性能等によって種々の値となるため、特に限定されないが、例えば、５％から４０％にすることが好ましい。
【００４０】
また、スラグ貯蔵タンク３０は、補強部（横補強部１１２、縦補強部１１４）を設け、本体１０１の壁面を補強することで、スラグ貯蔵タンク３０の強度を高くすることができ、耐久性を高くすることができる。また、本体１０１自体の強度を低くすることができ、装置コストを低減することができる。
【００４１】
スラグ排出システム２０は、スラグ冷却部２６の搬送コンベア２６ｂの駆動を制御することで、スラリータンク４０へのスラグの供給を制御してもよい。また、スラリータンク４０へのスラグの供給は一定として制御を行ってもよい。また、スラグ排出システム２０は、さらに、スラリータンク４０に水を供給する機構を設け、水の供給を制御する機構を設けてもよい。これにより、スラリータンク４０に保持されるスラリーをより適切に制御することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、スラグをスラリー状にするための液体として、水を用いたが、液体であればよく、水以外の液体も用いることができる。
【００４３】
ここで、スラグ貯蔵タンクは、上記実施形態に限定されない。以下、図６から図９を用いてスラグ貯蔵タンクの他の例について説明する。図６は、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。また、図７は、図６に示すスラグ貯蔵タンクの側面に隣接する側面を示す側面図であり、図８は、図６のＢ−Ｂ線断面図であり、図９は、図６に示すスラグ貯蔵タンクの概略構成を示す斜視図である。スラグ貯蔵タンク２０２は、図６から図９に示すように、本体２０３と、フィルタ２０６、２０８と、補強部２１２とを有する。なお、スラグ貯蔵タンク２０２は、さらに樋を備えていてもよい。本体２０３は、中空の塔、本実施形態では、断面（水平方向の面）が四角形となる筒形状であり、鉛直方向下側に、径が徐々に小さくなる端部が設けられている。
【００４４】
フィルタ２０６は、本体２０３の側面（壁面）に複数、配置されている。複数のフィルタ２０６は、本体２０３の１つの面の鉛直方向の各位置に配置されている。また、フィルタ２０８は、本体２０３の側面（壁面）に複数、配置されている。複数のフィルタ２０８は、本体２０３のフィルタ２０６が配置されている面に隣接する１つの面の鉛直方向の各位置に配置されている。なお、１枚のフィルタ２０６、２０８は、上述したフィルタ１０６、１０８と同様の構成である。
【００４５】
また、フィルタ２０８も、フィルタ１０８と同様に、鉛直方向における位置がフィルタ２０６とは、異なる位置に配置されている。具体的には、フィルタ２０８も、鉛直方向において、フィルタ２０６とそのフィルタ２０６に鉛直方向に隣接するフィルタ２０６との間を含む領域に配置されている。
【００４６】
補強部２１２は、本体２０３の周方向に配置された棒状の部材であり、本体２０３の外周面に複数配置されている。１つの補強部２１２は、本体２０３の周方向に一周連結している。また、補強部２１２は、本体２０３のフィルタ２０６が配置されている面では、フィルタ２０６とフィルタ２０６との間に直線状に配置されている。補強部２１２は、本体２０３のフィルタ２０８が配置されている面では、フィルタ２０８の周りに沿って、折れ曲がったＵ字部２１４として配置されている。つまり、補強部２１２は、基本的に、本体２０３の周方向に直線上に配置されており、フィルタ２０８と重なる部分は、フィルタ２０８の周囲に沿って折れ曲がった形状（Ｕ字部２１４）で配置されている。
【００４７】
スラグ貯蔵タンク２０２は、以上のような構成であり、スラグ搬送部２８からスラグ及び水が供給されたら、フィルタ２０６、２０８から水のみを排出し、内部にスラグを貯蔵する。また、スラグ貯蔵タンク２０２も、図６及び図７に示すように、本体２０３の別々の面にそれぞれフィルタ２０６と、フィルタ２０８とが配置されている。また、図８に示すように本体２０３の鉛直方向に垂直な断面の一部は、フィルタ２０６とフィルタ２０８の両方が配置されている。これにより、図９に示すように、本体２０３には、フィルタ２０６と、フィルタ２０８とが、鉛直方向に一定距離ずれて配置されている。また、本体２０３の各面に設けられている補強部２１２は、フィルタ２０６、２０８と重ならない位置に配置されている。
【００４８】
スラグ貯蔵タンク２０２のように、補強部２１２を、フィルタを避ける形状で周上に設けることでも、スラグ貯蔵タンク２０２の強度を高くすることができる。また、フィルタをずらして設けた場合でも、補強部２１２のように、屈曲した形状とすることで、縦補強部を設けることなく、本体２０３を補強することができる。
【００４９】
次に、図１０から図１２を用いて、スラグ貯蔵タンクのさらに他の例を説明する。ここで、図１０、図１１、図１２は、それぞれ、スラグ貯蔵タンクの他の例の概略構成を示す側面図である。なお、図１０、図１１、図１２は、本体の１つの面にフィルタを配置した例である。以下、フィルタと補強部との関係について説明する。
【００５０】
図１０に示すスラグ貯蔵タンク３０２は、本体３０３の１つの面に、複数のフィルタ３０６と、複数のフィルタ３０８とが配置されている。なお、フィルタ３０６は、鉛直方向に列状に配置され、フィルタ３０８も、鉛直方向に列状に配置されている。また、フィルタ３０６とフィルタ３０８とは、水平方向に隣接している。
【００５１】
また、補強部３１２は、フィルタ３０６と隣接するフィルタ３０６との間を通り、かつ、フィルタ３０８と隣接するフィルタ３０８との間を通る位置に配置されている。また、補強部３１２は、フィルタ３０６と隣接するフィルタ３０６との間を通る部分と、フィルタ３０８と隣接するフィルタ３０８との間を通る部分とが、フィルタ３０６とフィルタ３０８との間に鉛直方向に延びる棒状部で接続されている。これにより、補強部３１２は、本体３０３の周方向に一周している。
【００５２】
スラグ貯蔵タンク３０２に示すように、１つの面に水平方向に隣接したフィルタを複数設け、つまり、２つの列状のフィルタを設け、水平方向に隣接するフィルタの一方のフィルタを、他方のフィルタが配置されていない領域に設けることでも、鉛直方向のどの位置にもフィルタが配置された構成とすることができる。
【００５３】
図１１に示すスラグ貯蔵タンク４０２は、本体４０３の１つの面に、複数のフィルタ４０６と、複数のフィルタ４０８とが配置されている。なお、フィルタ４０６は、鉛直方向に列状に配置され、フィルタ４０８も、鉛直方向に列状に配置されている。また、フィルタ４０６とフィルタ４０８とは、水平方向に隣接している。ここで、フィルタ４０６とフィルタ４０８は、共に、平行四辺形であり、鉛直方向の位置、特に、上下方向の端部が端部に向かうに従って面積が小さくなる形状となっている。また、フィルタ４０６とフィルタ４０８は、鉛直方向において、フィルタ４０６とフィルタ４０８とが重なる領域が、自身の面積が変化している領域となる。
【００５４】
また、補強部４１２は、フィルタ４０６と隣接するフィルタ４０６との間を通り、かつ、フィルタ４０８と隣接するフィルタ４０８との間を通る位置に配置されている。また、補強部４１２は、フィルタ４０６、４０８の鉛直方向の端の辺に沿って傾斜している。また、補強部４１２は、フィルタ４０６と隣接するフィルタ４０６との間を通る部分と、フィルタ４０８と隣接するフィルタ４０８との間を通る部分とが、フィルタ４０６とフィルタ４０８との間に鉛直方向に延びる棒状部で接続されている。これにより、補強部４１２は、本体４０３の周方向に一周している。
【００５５】
スラグ貯蔵タンク４０２も、１つの面に水平方向に隣接したフィルタを複数設け、つまり、２つの列状のフィルタを設け、水平方向に隣接するフィルタの一方のフィルタを、他方のフィルタが配置されていない領域に設けることで、鉛直方向のどの位置にもフィルタが配置された構成とすることができる。
【００５６】
さらに、スラグ貯蔵タンク４０２は、フィルタの形状を鉛直方向の位置に応じて面積が変わる形状とすることで、フィルタと他のフィルタとが重なる領域と、フィルタと他のフィルタとが重ならない領域との、断面におけるフィルタの面積の差を小さくすることができる。これにより、鉛直方向におけるフィルタの面積（断面での面積）の変化をより少なくすることができ、スラグ貯蔵タンク４０２から排出される水の量の変化を小さくすることができる。
【００５７】
図１２に示すスラグ貯蔵タンク５０２は、本体５０３の１つの面に、複数のフィルタ５０６が配置されている。フィルタ５０６は、鉛直方向に列状に配置されている。フィルタ５０６は、平行四辺形であり、鉛直方向の位置、特に、上下方向の端部が端部に向かうに従って面積が小さくなる形状となっている。また、フィルタ５０６は、一部が、鉛直方向に隣接する他のフィルタ５０６と同一水平面上に配置されている。つまり、フィルタ５０６は、鉛直方向下側の端部が、鉛直方向下側に隣接するフィルタ５０６の鉛直方向上側の端部よりも、鉛直方向下側にある。フィルタ５０６は、鉛直方向上側の端部が、鉛直方向上側に隣接するフィルタ５０６の鉛直方向下側の端部よりも、鉛直方向上側にある。
【００５８】
また、補強部５１２は、フィルタ５０６と隣接するフィルタ５０６との間を通る位置に配置されている。また、補強部５１２は、本体５０３の周方向に一周している。
【００５９】
スラグ貯蔵タンク５０２は、フィルタ５０６は、鉛直方向の位置、特に、上下方向の位置に応じて面積が変化する形状とすることで、１つの面に一列でフィルタ５０６を配置した場合も、フィルタ５０６の水平方向における形状を調整することで、フィルタ５０６の一部と隣接するフィルタ５０６の一部とが水平方向において重なる形状とすることができる。
【００６０】
このように、フィルタの配置位置、形状は、種々の構成とすることができる。なお、フィルタは、本体の３つ以上の面に設けてもよいし、列状に配置せずに、ランダムに配置してもよい。
【００６１】
なお、スラグ貯蔵タンクは、本体の鉛直方向に直交する断面において、いずれの断面においても、フィルタの面積が、つまり、断面においてフィルタが占める割合が一定範囲であることが好ましく、一定値であることがより好ましい。すなわち、スラグ貯蔵タンクは、鉛直方向の位置によって変化する、フィルタの面積の変化量をより小さくすることが好ましい。スラグ貯蔵タンクは、鉛直方向におけるフィルタの面積の変化を少なくすることで、スラリーとして搬送された液体をより安定して外部に排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかるスラグ貯蔵タンク及びスラグ排出システムは、スラグを貯蔵、排出するのに有用であり、特に、燃焼炉で生成されたスラグを冷却し、所定の位置に排出するのに適している。
【符号の説明】
【００６３】
１２ ガス化炉
１４ スラグホッパ
１６ 開閉弁
１８ 搬送車両
２０ スラグ排出システム
２２ スラグロックホッパ
２６ スラグ冷却部
２６ａ 冷却タンク
２６ｂ 搬送コンベア
２８ スラグ搬送部
３０ スラグ貯蔵タンク
３２ 排出口
４０ スラリータンク
４２ 輸送管
４３ スラリーポンプ
６２ 回収管
６３ａ、６３ｂ 水受け部
１０１ 本体
１０６、１０８ フィルタ
１０９、１１０ 樋
１１２ 横補強部
１１４ 縦補強部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラグを貯蔵するスラグ貯蔵タンクであって、
スラグを貯蔵する本体と、
前記本体の壁面に配置され、液体を選択的に通過させる複数のフィルタと、を有し、
前記本体は、前記スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直ないずれの断面にも少なくとも一部に前記フィルタが配置されていることを特徴とするスラグ貯蔵タンク。
【請求項２】
前記本体の外周を一周囲って配置された補強部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のスラグ貯蔵タンク。
【請求項３】
前記本体は、複数の面で構成され、
前記フィルタは、前記本体の同一の面に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスラグ貯蔵タンク。
【請求項４】
前記本体は、複数の面で構成され、
前記フィルタは、前記本体の複数の面に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスラグ貯蔵タンク。
【請求項５】
前記本体は、前記スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直な断面におけるフィルタの配置割合が、一定の範囲内であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスラグ貯蔵タンク。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のスラグ貯蔵タンクと、
排出されたスラグを冷却するスラグ冷却部と、
前記スラグ冷却部から排出されたスラグと液体とを貯留するスラリータンクと、
前記スラリータンクに貯留されたスラグを液体によりスラリー化し、前記スラグ貯蔵タンクに搬送するスラグスラリー搬送部と、
前記スラグ貯蔵タンクの前記フィルタから排出された液体を回収し、スラリータンクに供給する回収部と、を有することを特徴とするスラグ排出システム。
【請求項１】
スラグを貯蔵するスラグ貯蔵タンクであって、
スラグを貯蔵する本体と、
前記本体の壁面に配置され、液体を選択的に通過させる複数のフィルタと、を有し、
前記本体は、前記スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直ないずれの断面にも少なくとも一部に前記フィルタが配置されていることを特徴とするスラグ貯蔵タンク。
【請求項２】
前記本体の外周を一周囲って配置された補強部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のスラグ貯蔵タンク。
【請求項３】
前記本体は、複数の面で構成され、
前記フィルタは、前記本体の同一の面に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスラグ貯蔵タンク。
【請求項４】
前記本体は、複数の面で構成され、
前記フィルタは、前記本体の複数の面に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスラグ貯蔵タンク。
【請求項５】
前記本体は、前記スラグを貯蔵する領域における鉛直方向に垂直な断面におけるフィルタの配置割合が、一定の範囲内であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスラグ貯蔵タンク。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のスラグ貯蔵タンクと、
排出されたスラグを冷却するスラグ冷却部と、
前記スラグ冷却部から排出されたスラグと液体とを貯留するスラリータンクと、
前記スラリータンクに貯留されたスラグを液体によりスラリー化し、前記スラグ貯蔵タンクに搬送するスラグスラリー搬送部と、
前記スラグ貯蔵タンクの前記フィルタから排出された液体を回収し、スラリータンクに供給する回収部と、を有することを特徴とするスラグ排出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−３５９９５（Ｐ２０１２−３５９９５Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７９８７５（Ｐ２０１０−１７９８７５）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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