炉渣排出系统、气化装置以及气化发电装置

摘要

本发明提供一种炉渣排出系统，在设置炉渣排出系统时能够抑制从设备设置面至气化炉上部的高度。本发明的炉渣排出系统(1A)具备：气化炉(3)，其将由碳质固体构成的微粉原料热分解而进行气化；炉渣料斗(5)，其设置在气化炉(3)的底部，收容由微粉原料生成的炉渣，并积存有冷却水；闭锁料斗(9)，其在气化炉(3)的系统外暂时积存炉渣；炉渣排出管线(7)，其从炉渣料斗(5)向闭锁料斗(9)连通，炉渣排出系统(1A)中，闭锁料斗(9)配置在气化炉(3)的侧方，炉渣排出系统(1A)具备水流形成机构，该水流形成机构在炉渣排出管线(7)内形成将炉渣导向闭锁料斗(9)的冷却水的流动。

权利要求

1.一种炉渣排出系统，其具备：

气化炉，其将由碳质固体构成的微粉原料热分解而进行气化；

水槽，其设置在该气化炉的底部，收容由所述微粉原料生成的炉渣，并积存有冷却水；

闭锁料斗，其在所述气化炉的系统外暂时积存所述炉渣；

炉渣排出管线，其从所述水槽向所述闭锁料斗连通，所述炉渣排出系统中，

所述闭锁料斗配置在所述气化炉的侧方，所述炉渣排出系统具备水流形成机构，所述水流形成机构在所述炉渣排出管线内形成将所述炉渣导向所述闭锁料斗的冷却水的流动，所述水流形成机构具备：

注水管线；

设置在所述注水管线上的注水泵，

所述注水泵吸入在所述闭锁料斗中从炉渣分离出的冷却水，并经由所述注水管线向所述水槽送水。

2.根据权利要求1所述的炉渣排出系统，其中，在所述注水管线的中途位置连接搅拌管线，以来自所述搅拌管线的搅拌用注水口的水流朝向沉积于所述水槽底部的炉渣的方式配设所述搅拌用注水口。

3.根据权利要求1所述的炉渣排出系统，其中，在所述注水管线设有冷却水用冷却器。

4.根据权利要求3所述的炉渣排出系统，其中，所述炉渣排出系统具备：

旁路管线，其连接在所述炉渣排出管线的中途位置与所述注水管线的中途位置之间，并形成将从该炉渣排出管线引导来的冷却水的流动经由所述注水泵及所述冷却水用冷却器而导向所述水槽的流路；

水流方向切换机构，其将从所述水槽导向所述炉渣排出管线的冷却水的流动切换为导向所述闭锁料斗的流动或导向所述旁路管线的流动。

5.根据权利要求4所述的炉渣排出系统，其中，所述炉渣排出系统具备：

炉渣进水口，其作为所述炉渣排出管线的上游端；

冷却水导入管线，其下游端连接在所述炉渣排出管线的中途位置，且另一端连接于所述水槽；

冷却水进水口，其作为所述冷却水导入管线的上游端，在低于所述冷却水进水口的位置设有所述炉渣进水口，所述炉渣排出系统具备进水口切换机构，所述进水口切换机构对所述冷却水进水口或所述炉渣进水口中的任一个进行切换。

6.根据权利要求5所述的炉渣排出系统，其中，所述注水管线向所述水槽内排出冷却水的排水口设置在高于所述炉渣进水口的位置。

7.一种炉渣排出系统，其具备：

气化炉，其将由碳质固体构成的微粉原料热分解而进行气化；

水槽，其设置在该气化炉的底部，收容由所述微粉原料生成的炉渣，并积存有冷却水；

闭锁料斗，其在所述气化炉的系统外暂时积存所述炉渣；

炉渣排出管线，其从所述水槽向所述闭锁料斗连通，所述炉渣排出系统中，

所述闭锁料斗配置在所述气化炉的侧方，所述炉渣排出系统具备水流形成机构，所述水流形成机构在所述炉渣排出管线内形成将所述炉渣导向所述闭锁料斗的冷却水的流动，所述水流形成机构在所述炉渣排出管线上具备调节该炉渣排出管线内流量的流量调节阀，通过该流量调节阀，利用所述水槽侧与所述闭锁料斗侧的压力差而在所述炉渣排出管线内形成冷却水的水流。

8.一种炉渣排出系统，其具备：

气化炉，其将由碳质固体构成的微粉原料热分解而进行气化；

水槽，其设置在该气化炉的底部，收容由所述微粉原料生成的炉渣，并积存有冷却水；

闭锁料斗，其在所述气化炉的系统外暂时积存所述炉渣；

炉渣排出管线，其从所述水槽向所述闭锁料斗连通，所述炉渣排出系统中，

所述闭锁料斗配置在所述气化炉的侧方，所述炉渣排出系统具备水流形成机构，所述水流形成机构在所述炉渣排出管线内形成将所述炉渣导向所述闭锁料斗的冷却水的流动，所述水流形成机构具备：

加压机构，其向所述闭锁料斗内供给气体而将该闭锁料斗内的压力升压至所述气化炉内的压力；

减压机构，其对所述闭锁料斗内的压力进行减压；

炉渣排出阀，其设置在所述炉渣排出管线上，在通过所述加压机构进行升压时被关闭，在通过所述减压机构进行减压时被打开。

9.根据权利要求8所述的炉渣排出系统，其中，从所述加压机构向所述闭锁料斗内供给的高压流体含有空气、氧或氮中的至少任一种。

10.根据权利要求9所述的炉渣排出系统，其中，从所述加压机构向所述闭锁料斗内供给的高压流体是来自抽气空气压缩机的压缩空气，该抽气空气压缩机对从燃气涡轮设备的压缩机抽出的抽气空气进行升压。

11.一种气化装置，其具备权利要求1～10中任一项所述的炉渣排出系统。

12.根据权利要求11所述的气化装置，其中，所述气化装置具备对在所述气化炉中生成的可燃性气体进行冷却的气体冷却器，该气体冷却器配设在所述气化炉的上方。

13.一种气化发电装置，其具备：权利要求11或12所述的气化装置；

燃气涡轮，其由燃烧气体来驱动，该燃烧气体使用了由该气化装置生成的可燃性气体；

发电机，其获得该燃气涡轮的动力而进行发电。

14.一种炉渣排出方法，从将由碳质固体构成的微粉原料热分解而进行气化的气化炉排出炉渣，其包括：使由所述微粉原料生成的所述炉渣向设置在该气化炉底部的水槽收容，并积存冷却水的工序；

从所述水槽经由炉渣排出管线向配置在所述气化炉的侧方的闭锁料斗中暂时积存所述炉渣的工序；

从所述闭锁料斗经由注水管线向所述水槽内进行注水的工序。

15.一种炉渣排出方法，从将由碳质固体构成的微粉原料热分解而进行气化的气化炉排出炉渣，其包括：使由所述微粉原料生成的所述炉渣向设置在该气化炉底部的水槽收容，并积存冷却水的工序；

向配置在所述气化炉的侧方的闭锁料斗内供给气体而将该闭锁料斗内的气相部的压力升压至所述气化炉内的压力的工序；

对所述闭锁料斗内的气相部的压力进行减压，从所述水槽经由炉渣排出管线向所述闭锁料斗中暂时积存所述炉渣的工序。

说明书

炉渣排出系统、气化装置以及气化发电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种将由碳质固体(煤、木质颗粒等生物质燃料、石油焦等)构成的煤粉等微粉原料进行气化的气化炉的炉渣排出系统、具备该炉渣排出系统的气化装置以及气化发电装置。

背景技术

[0002] 通过将由碳质固体构成的微粉原料热分解而生成可燃性气体的气化炉中，这些原料的灰分熔融并作为炉渣而堆积于气化炉的底部。为了收容该炉渣而设有积存冷却水的水槽，炉渣通过该冷却水被急冷而破碎并固化。这样，以固化状态积存于气化炉水槽内的炉渣经由闭锁料斗而向气化炉的系统外排出。由于炉渣与作为冷却水的水相比密度差大，因此，以往，在使炉渣从水槽向闭锁料斗移动时，利用重力作为驱动力。例如，专利文献1中公开有在气化炉的下方配置闭锁料斗的炉渣排出系统。

[0003] 利用图7，对这种炉渣排出系统100进行说明。在将位于闭锁料斗101下方的闭锁料斗出口阀103关闭的状态下，打开闭锁料斗入口阀105，从设置于气化炉107下部的水槽109的内部，使炉渣从气化炉107沉降。接着，在关闭闭锁料斗入口阀105的状态下，通过打开闭锁料斗出口阀103而将积存于闭锁料斗101中的炉渣向炉渣中转罐111排出。从炉渣中转罐111通过螺旋输送器113向炉渣浆料罐115移送。在炉渣浆料罐115内，炉渣在进行浆料化之后利用浆料移送泵117而被压力输送，并经由分配器119到达脱水槽121。其后，炉渣利用车辆等移送到其他处理系统。

[0004] 专利文献1：日本专利公开2011-74274号公报

[0005] 然而，根据上述炉渣排出系统100，闭锁料斗101设置在气化炉107的下方，因此气化炉107的配置位置变高，从而，从设备的设置面99到气化炉107上部的高度增大。由于气化炉107的配置位置变高，因此支承气化炉107的支承架台和操作架台等的配置位置变高。这将成为成本增加的原因之一。到气化炉107上部的高度增加，是建设成本增加的主要因素，而且也是难以将合成气冷却器71等附带设备安装于气化炉107上部的主要因素。

发明内容

[0006] 本发明是鉴于这种课题而完成的，其目的在于提供一种在设置炉渣排出系统时能够抑制从设备设置面至气化炉上部为止的高度的炉渣排出系统、具备该炉渣排出系统的气化装置以及气化发电装置。

[0007] 为了解决上述课题采用以下方案。

[0008] 本发明第一形态的炉渣排出系统具备：气化炉，其将由碳质固体构成的微粉原料热分解而进行气化；水槽，其设置在气化炉的底部，收容由微粉原料生成的炉渣，并积存有冷却水；闭锁料斗，其在气化炉的系统外暂时积存炉渣；炉渣排出管线，其从水槽向闭锁料斗连通，炉渣排出系统中，闭锁料斗配置在气化炉的侧方，炉渣排出系统具备水流形成机构，该水流形成机构在炉渣排出管线内形成将炉渣导向闭锁料斗的冷却水的流动。

[0009] 在将由碳质固体构成的微粉原料(例如煤粉)热分解而进行气化的气化炉中，与可燃性气体一同生成由灰分构成的炉渣。将在气化炉内生成的炉渣收容并积存有冷却水的水槽设置在气化炉的底部。为了使气化炉连续运转，需要将积存于水槽内的炉渣连续地或者定期地从气化炉内部向系统外排出。为了向气化炉的外部排出炉渣，利用闭锁料斗作为暂时积存炉渣的容器。以往，从水槽向闭锁料斗移送炉渣时利用的是作用于炉渣的重力，因此闭锁料斗必然要配置在气化炉的下部。这种闭锁料斗的配置导致从设备的设置面到气化炉上部的高度增大。

[0010] 上述第一形态的炉渣排出系统中，通过水流形成机构在炉渣排出管线内形成将水槽内的冷却水导向闭锁料斗的流动，因此能够使炉渣乘载于该冷却水的流动而排出。作为水流形成机构，可列举将炉渣排出管线下游端的压力形成为与上游端的压力不同的压力的机构。即，水流形成机构中包括将炉渣排出管线下游端的压力形成为比上游端的压力低的压力的机构。将炉渣排出管线的下游端的压力与上游端的压力之差引起的力作为驱动力，在炉渣排出管线的内部形成水流。

[0011] 由于能够使炉渣乘载于冷却水的流动而排出，因此在移送炉渣时无需利用作用于炉渣的重力。即，可以将闭锁料斗配置在气化炉的侧方。即，上述第一形态的炉渣排出系统可以将闭锁料斗配置在气化炉的侧方，从而能够抑制从设备的设置面到气化炉上部的高度。

[0012] 并且，通过应用上述第一形态的炉渣排出系统，闭锁料斗配置在气化炉的侧方而非下部，因此在闭锁料斗的下方能够配置闭锁料斗之后的炉渣处理设备中的至少一部分。根据这种配置，通过重力能够将闭锁料斗内的炉渣移送到下一个炉渣处理装置，因此在移送炉渣时无需使用螺旋输送器和浆料移送泵等。并且，并不局限于来自闭锁料斗的炉渣的移送，通过利用基于重力的炉渣的移动，能够简化闭锁料斗下游侧的炉渣排出系统。

[0013] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，向水槽内注入冷却水的注水管线的排水口配设在炉渣排出管线的上游端附近。

[0014] 由于炉渣比冷却水的比重大，因此有沉积于水槽底部的趋势。为了利用导向闭锁料斗的冷却水的流动来排出炉渣，希望炉渣不是沉积的状态，而是与冷却水的流动一同容易移动的状态。为此，在水槽内利用从搅拌管线注入的冷却水的水流来搅拌水槽内的炉渣，使炉渣成为更容易被水流引导的状态。通过将搅拌用注水口配设在炉渣排出管线的上游端附近，能够向水槽外部容易地排出经过搅拌的炉渣。并且，若以来自搅拌用注水口的水流朝向沉积于水槽底部的炉渣的方式配设搅拌用注水口，则能够有效地进行炉渣的搅拌。

[0015] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，所述水流形成机构具备向所述水槽内注入冷却水的注水管线和设置在所述注水管线上的注水泵，所述注水泵吸入在所述闭锁料斗中从炉渣分离出的冷却水，并经由所述注水管线向所述水槽送水。

[0016] 通过驱动注水泵，在连接于注水管线的炉渣排出管线内能够形成朝向闭锁料斗的冷却水的流动。在闭锁料斗中，从经由炉渣排出管线供给的冷却水分离出炉渣，其后，再次向水槽注入将冷却水通过注水泵吸入后的冷却水。由此减轻对于向外部排出冷却水时所需的排水处理设备(未图示)的负载。

[0017] 并且，将分离出炉渣的冷却水进行再利用时，需要向压力高于大气压的气化炉内的水槽内注入冷却水。向水槽内注入在大气压下排出一次冷却水并分离出炉渣的冷却水时，要求注水泵具有气化炉内的压力与大气压的差压以上的升压能力。另一方面，在经由包括炉渣排出管线、闭锁料斗及注水管线的循环流路向水槽注入冷却水的情况下，气化炉的压力作用于整个循环流路，因此无需通过注水泵对气化炉内的压力与大气压的差压进行升压。因此，在经由循环流路向水槽注入冷却水的情况下，可以利用较小的升压能力的注水泵。

[0018] 另外，注水泵配设在注水管线上，并使在闭锁料斗内分离出炉渣的冷却水流向注水泵。从而，能够将与流过炉渣排出管线的冷却水相比炉渣少的冷却水送往注水泵，能够降低注水泵的故障率、且减少维护费用。

[0019] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，在所述注水管线上设有冷却水用冷却器。

[0020] 通过将冷却水用冷却器设置在注水管线上，对导向水槽的冷却水进行冷却。从而，能够将为了降低水槽内的冷却水温度而使用的冷却水循环管线构成在包含炉渣排出管线的流路内。注水泵能够兼作为冷却水循环管线用泵。即，能够实现如下结构，除了在炉渣排出管线内形成水流的水流形成机构的功能之外，还兼具冷却水循环管线的功能。

[0021] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，具备：旁路管线，其连接在炉渣排出管线的中途位置与注水管线的中途位置之间，将被导向炉渣排出管线的冷却水的流动经由注水泵及冷却水用冷却器而导向水槽；水流方向切换机构，其将导向炉渣排出管线的冷却水的流动切换为导向闭锁料斗的流路中的任一个流路。

[0022] 通过水流方向切换机构，将从水槽导向炉渣排出管线的冷却水的流动选择为导向闭锁料斗的流动的情况下，能够将水槽内的炉渣回收到闭锁料斗中。

[0023] 另一方面，通过水流方向切换机构，将从水槽导向炉渣排出管线的冷却水的流动选择为导向旁路管线的流动的情况下，水槽内的冷却水未被导向闭锁料斗而绕过，在通过了注水泵以及冷却用冷却器之后送回水槽内。这样，绕过闭锁料斗并通过冷却水用冷却器能够维持水槽内的冷却水温度，并且能够分别独立地进行闭锁料斗中的炉渣排出处理这样的工序。

[0024] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，具备：炉渣进水口，其作为炉渣排出管线的上游端；冷却水导入管线，其下游端连接在炉渣排出管线的中途位置，且另一端连接于水槽；冷却水进水口，其作为冷却水导入管线的上游端，在低于冷却水进水口的位置设有炉渣进水口，炉渣排出系统具备对冷却水进水口或炉渣进水口中的任一个进行切换的进水口切换机构。

[0025] 若冷却水中所含有的炉渣少，则有利于降低注水泵的故障率和延长寿命，然而，在炉渣排出速度下降方面则不利。由于与冷却水相比炉渣的比重大，因此根据进水口在上下方向上的位置的不同，冷却水中所含有的炉渣的量发生变化。即，设置两个进水口，将炉渣进水口安装在比一方的冷却水进水口低的位置上，由此与从冷却水进水口进水的情况相比，从炉渣进水口进水时在冷却水中所含有的炉渣的量增多。并且，为了选择从炉渣进水口和冷却水进水口中的哪一个进水口进水而配设进水口切换机构。该进水口切换机构能够选择重点对冷却水进行进水，或重点对炉渣进行进水。即，进行如下流路的切换，在将炉渣导向闭锁料斗进行处理的情况下，从炉渣进水口导入冷却水，在绕过闭锁料斗而使冷却水循环的情况下，从冷却水进水口导入冷却水。

[0026] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，注水管线向水槽内排出冷却水的排水口设置在高于炉渣进水口的位置上。

[0027] 注水管线向水槽5内排出冷却水的排水口设置在比炉渣进水口高的位置，所述炉渣进水口对导向注水管线的水槽内的冷却水进行进水。即，从设置于比排水口低的位置上的炉渣进水口导入的冷却水经由设置在注水管线上的冷却用冷却器，从设于高位置上的排水口注入到水槽内，因此相对于温度比较高且密度小的水槽内的冷却水，温度比较低且密度大的冷却水从上方导入。这样，水槽内的冷却水在上下方向上存在温度差，从而产生与温度差(即密度差)相应的对流。通过该水槽内所产生的对流，炉渣在水槽内被搅拌，因此经由炉渣排出管线容易将炉渣与冷却水一同排出。

[0028] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，水流形成机构在炉渣排出管线上具备调节炉渣排出管线内的流量的流量调节阀，通过流量调节阀的开度调节，来调节以水槽侧与闭锁料斗侧的压力差为驱动力且在炉渣排出管线内形成的流动的流量，在炉渣排出管线内形成冷却水的水流。

[0029] 气化炉被设为加压炉，在运转时以高于大气压的压力运转。通过这种气化炉与闭锁料斗之间的压力差，使冷却水经由炉渣排出管线而移动，能够使炉渣乘载于冷却水的流动而排出。为了调节冷却水流量，在炉渣排出管线上设有流量调节阀，在排出炉渣时将流量调节阀设为打开状态。在该炉渣排出系统中，利用大气压与高于大气压的气化炉内的压力之间的压力差作为冷却水移动时所需的驱动力，因此无需设置用于送出冷却水的泵。

[0030] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，水流形成机构具备：加压机构，其向闭锁料斗内供给气体而将闭锁料斗内的压力升压至气化炉内的压力；减压机构，其对闭锁料斗内的压力进行减压；炉渣排出阀，其设置在炉渣排出管线上，在通过加压机构进行升压时被关闭，在通过减压机构进行减压时被打开。

[0031] 通过加压机构向闭锁料斗内供给气体而将闭锁料斗内的压力升压至气化炉内的压力。并且，通过减压机构对闭锁料斗内的压力进行减压，从而在闭锁料斗与水槽之间形成压力差。在该状态下，通过打开炉渣排出阀，基于压力差而在炉渣排出管线内形成从水槽朝向闭锁料斗的冷却水的流动。由此，水槽内的炉渣同冷却水一起被导向闭锁料斗。

[0032] 这样，通过组合加压机构和减压机构，在闭锁料斗与水槽之间形成压力差，通过该压力差而在炉渣排出管线内形成冷却水流动。即，在炉渣排出管线上未使用调节阀。由此，由于未使用具有由炉渣引起的阀芯磨损和损伤忧患的调节阀，因此可靠性提高。

[0033] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，从加压机构向闭锁料斗内供给的高压流体含有空气、氧或氮中的至少任一种。

[0034] 作为从加压机构注入到闭锁料斗内的流体，使用含有空气、氧或氮中的至少任一种的流体时，即使直接向大气排出也不会对环境产生不良影响，因此无需设置用于对在排出管线之后使用的流体进行回收或降低环境污染的附加设备。

[0035] 另外，在上述第一形态的炉渣排出系统中，从加压机构向闭锁料斗内供给的高压流体是来自抽气空气压缩机的压缩空气，该抽气空气压缩机对从燃气涡轮设备的压缩机抽出的抽气空气进行升压。

[0036] 在具备对从燃气涡轮设备的压缩机抽出的抽气空气进行升压的抽气空气压缩机(BAC：BoostAir Compressor)的空气吹出气化炉中，利用来自该抽气空气压缩机的压缩空气作为向闭锁料斗内供给的高压流体，所述抽气空气压缩机。由此，无需在炉渣排出系统中设置新的压缩机。

[0037] 另外，本发明的第二形态的气化装置具备：气化炉，其将由碳质固体构成的微粉原料热分解而进行气化；上述任一形态记载的炉渣排出系统。

[0038] 在利用了上述炉渣排出系统的气化装置中，在气化炉的侧方能够设置闭锁料斗，因此能够抑制从设备设置面至气化炉上部的高度。并且，由于闭锁料斗配置在气化炉的侧方而非下方，因此在闭锁料斗的下方可以配置其他炉渣处理装置。根据这种配置，能够通过重力将闭锁料斗内的炉渣向下一个炉渣处理装置移送，因此在移送炉渣时无需使用螺旋输送器和浆料移送泵等。并且，并不局限于来自闭锁料斗的炉渣的移送，通过利用基于重力的炉渣的移动，能够形成简化了闭锁料斗下游侧的炉渣排出系统的气化装置。

[0039] 另外，上述第二形态的气化装置具备对由所述气化炉生成的可燃性气体进行冷却的气体冷却器，该气体冷却器配设在所述气化炉的上方。

[0040] 气化装置中，有时在气化炉的上方设置对由气化炉生成的可燃性气体进行冷却的气体冷却器(塔型)。若设为这种结构的气化装置，能够省略将气化炉与气体冷却器连接的转线路，因此能够提供成本方面优异的气化装置。在塔型气化装置中，若在气化炉的下部设置炉渣排出系统，则从设备设置面至气体冷却器上部的高度进一步增加，因此特别希望将闭锁料斗配置在气化炉的侧方。

[0041] 另外，本发明的第三形态的气化发电装置具备：上述任一形态记载的气化装置；燃气涡轮，其由燃烧气体来驱动，该燃烧气体使用了由气化装置生成的可燃性气体；发电机，其获得燃气涡轮的动力而进行发电。

[0042] 由于具备上述炉渣排出系统，因此能够利用从设备设置面起的高度得到了抑制的气化发电装置。由于闭锁料斗配置在气化炉的侧方而非下部，因此在闭锁料斗的下方能够配置其他炉渣处理设备。若设成这种配置，则能够通过重力将闭锁料斗内的炉渣向下一个炉渣处理装置移送，因此在移送炉渣时无需使用螺旋输送器和浆料移送泵等。并且，并不局限于来自闭锁料斗的炉渣的移送，通过利用基于重力的炉渣的移动，能够形成为简化了闭锁料斗下游侧的炉渣排出系统的气化发电装置。

[0043] 发明效果

[0044] 根据本发明，将闭锁料斗配置在气化炉的侧方，因此在设置炉渣排出系统时能够抑制从设备设置面到气化炉上部的高度。

[0045] 并且，通过应用本发明，闭锁料斗配置在气化炉的侧方而非下部，因此在闭锁料斗的下方能够配置闭锁料斗之后的炉渣处理装置中的至少一部分，能够通过重力将炉渣向下一个炉渣处理装置移送，因此在移送炉渣时无需使用螺旋输送器和浆料移送泵等。另外，并不局限于来自闭锁料斗的炉渣的移送，通过利用基于重力的炉渣的移动，能够简化闭锁料斗下游侧的炉渣排出系统。

附图说明

[0046] 图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的炉渣排出系统的侧视图。

[0047] 图2是表示本发明的第二实施方式所涉及的炉渣排出系统的侧视图。

[0048] 图3是表示本发明的第三实施方式所涉及的炉渣排出系统的侧视图。

[0049] 图4是表示本发明的第四实施方式所涉及的炉渣排出系统的侧视图。

[0050] 图5是表示在气化炉的侧方配置气体冷却器的以往的气化装置的结构图。

[0051] 图6是表示在气化炉的上方配置气体冷却器的塔型气化装置的结构图。

[0052] 图7是表示以往的炉渣排出系统的侧视图。

具体实施方式

[0053] 以下，参照附图，说明本发明所涉及的实施方式。

[0054] [第一实施方式]

[0055] 以下，利用图1说明本发明的第一实施方式。

[0056] 图1中示出适用于进行煤气化复合发电(IGCC：Integrated Coal Gasification Combined Cycle)的煤气化发电装置(气化发电装置)而优选的炉渣排出处理系统1A。

[0057] 煤气化发电装置具备：煤气化装置(气化装置)，其将通过磨机等碾碎煤(碳质固体)而得到的煤粉(微粉原料)进行气化；燃气涡轮(未图示)，其由燃烧气体驱动，该燃烧气体使用了通过该煤气化装置精制的可燃性气体；废热锅炉(HRSG：Heat Recovery Steam Generator，未图示)，其通过该燃气涡轮的废气而生成蒸气；蒸气涡轮(未图示)，其通过由废气锅炉生成的蒸气来驱动；发电机(未图示)，其获得燃气涡轮以及蒸气涡轮的动力而进行发电。

[0058] 燃气涡轮具备：燃烧器(未图示)，其燃烧由煤气化装置精制的可燃性气体；涡轮(未图示)，其由从燃烧器引导来的燃烧气体驱动而旋转；压缩机(未图示)，其获得该涡轮的旋转驱动力而旋转，将空气进行压缩之后向燃烧器供给燃烧用空气。

[0059] 煤气化装置具备：气化炉3，其将所供给的煤粉热分解而进行气化；各种设备，其设置在气化炉3的下游，并对气化气体进行冷却和精制。在图5及图6中示出连接在气化炉3的下游的合成气冷却器(SGC：Syn Gas Cooler；气体冷却器)71。合成气冷却器71具备产生蒸气的热交换器73，并对气化炉3内产生的气体进行冷却。合成气冷却器71有时如图5所示配置在气化炉3的侧方，并通过转线路72而与气化炉3连接，有时如图6所示设置在气化炉3的上部(塔型)。

[0060] 气化炉3为例如加压喷流床式气化炉，具备内侧容器3a和将该内侧容器3a的周围包围的外侧容器3b。

[0061] 在内侧容器3a中，以上下两级配置有：燃烧室3c，其使一部分煤粉燃烧而获得在气化反应中所需的热量；还原器3d，其获得来自燃烧室3c的热量而将煤粉气化。

[0062] 在气化炉3的底部设有炉渣料斗(水槽)5。在炉渣料斗5内储存有冷却水，以便收容在燃烧室3c以及还原器3d中由煤粉生成的炉渣。

[0063] 在炉渣料斗5上连接有炉渣排出管线7，该炉渣排出管线7将收容于炉渣料斗5内的炉渣向气化炉3的系统外排出。炉渣排出管线7的上游端设为炉渣进水口39，将炉渣料斗5内的炉渣同冷却水一起吸入。炉渣排出管线7的下游端连接于闭锁料斗9。经由该闭锁料斗9向气化炉3的系统外排出炉渣。并且，在炉渣排出管线7的中途位置设有闭锁料斗入口阀11。

[0064] 闭锁料斗9配置于气化炉3的侧方、且高于气化炉3的底部(炉渣料斗5的底部)的高度位置。即，闭锁料斗9并没有在气化炉3的正下方进行配置。

[0065] 在闭锁料斗9中，从混合有冷却水和炉渣的浆料分离出冷却水和炉渣。具体而言，从炉渣排出管线7引导来的浆料流入到流路被扩大的闭锁料斗9内，由此流速降低至炉渣终端速度以下。此时，比重大于水的炉渣向下方沉降，炉渣从冷却水中被分离出来。另外，作为闭锁料斗9也可以使用离心分离式或液体旋风分离式料斗来代替这种重力沉降式料斗。

[0066] 并且，在闭锁料斗9下方的下游侧设有闭锁料斗出口阀21，通过关闭该闭锁料斗出口阀21，能够阻断闭锁料斗9下游侧的大气压与闭锁料斗9上游侧(气化炉3侧)的高压。通过利用该闭锁料斗出口阀21和上述闭锁料斗入口阀11来切换闭锁料斗9内的压力，不使气化炉3内的高压压力逃散而能够向常压(大气压)的闭锁料斗9下游侧的炉渣输送设备排出炉渣。

[0067] 在闭锁料斗9与炉渣料斗5之间连接有注水管线13。通过该注水管线13，在闭锁料斗9中被分离出的冷却水被送回到炉渣料斗5而从排水口40进行注水。在注水管线13的中途位置，从冷却水流动的上游侧依次设有：炉渣料斗注水阀15；用于从冷却水中除去杂质的过滤器17；用于向炉渣料斗5压入冷却水的注水泵19。如后述那样，在炉渣排出管线7内形成冷却水的流动。

[0068] 并且，在本实施方式中，在注水管线13的中途位置连接有搅拌管线45，作为搅拌管线45的下游侧一端的搅拌用注水口46配设于炉渣进水口39的附近。在搅拌管线45上设有搅拌管线阀43，通过开闭该搅拌管线阀43，经由搅拌管线45将注水管线13的冷却水从搅拌用注水口46适当地注入到炉渣料斗5内。

[0069] 在闭锁料斗9的下游经由闭锁料斗出口阀21设置有分配器23和脱水槽25。储存于脱水槽25中的炉渣利用车辆等被移送到其他炉渣处理设备。

[0070] 在炉渣料斗5上，与炉渣排出管线7以及注水管线13分体连接有冷却水循环管线27。在冷却水循环管线27的上游端设有从炉渣料斗5导入冷却水的冷却器进水口26，在冷却水循环管线27的下游端设有向炉渣料斗5排出冷却水的冷却器排水口28。在冷却水循环管线27的中途位置，从冷却水流动的上游端依次设有：用于从冷却水除去杂质的过滤器
33；用于使冷却水循环的循环用泵29；将冷却水进行冷却至所希望的设定温度的冷却水用冷却器31。通过该冷却水循环管线27依次导入炉渣料斗5内的冷却水并进行冷却，从而将炉渣料斗5内的冷却水温度维持在所希望的值以下。

[0071] 在本实施方式中，水流形成机构具备向炉渣料斗5内注入冷却水的注水管线13和设置于注水管线13上的注水泵19，注水泵19吸入在闭锁料斗9中从炉渣分离出的冷却水，并经由注水管线13向炉渣料斗5送水，由此将炉渣排出管线7下游端的压力设为比上游端的压力低的压力。因此，在炉渣排出管线7内形成将炉渣导向闭锁料斗9的冷却水的流动，能够使炉渣乘载于冷却水的流动而排出，因此在移送炉渣时无需利用作用于炉渣的重力。即，可以将闭锁料斗9配置于气化炉3的侧方。

[0072] 另外，图1中，在气化炉3和闭锁料斗9等与设置面99之间未示出支承结构体，这只是为了容易理解而进行了省略，当然，实际上，气化炉3和闭锁料斗9等利用支承结构体而支承在设备设置面99上。

[0073] 上述本实施方式所涉及的炉渣排出系统1A如下使用。

[0074] <正常运转时>

[0075] 在气化炉3中进行气化的正常运转时，并行地进行从炉渣料斗5排出炉渣的工序。

[0076] 首先，在关闭闭锁料斗出口阀21的基础上，打开闭锁料斗入口阀11及炉渣料斗注水阀15。然后，通过驱动注水泵19而吸入在闭锁料斗9中分离出的冷却水，并经由注水管线13从排水口40向炉渣料斗5注入冷却水。由此，在作为炉渣排出管线7的上游端的炉渣进水口39与作为炉渣排出管线7的下游端的闭锁料斗9的连接部之间产生水流，形成经由炉渣排出管线7向炉渣料斗5压出冷却水的驱动力。这样，形成了炉渣料斗5内的炉渣经由炉渣排出管线7被导向闭锁料斗9的冷却水的流动。

[0077] 并且，在从炉渣进水口39难以吸入炉渣的情况下，通过打开搅拌管线阀43，经由搅拌管线45从搅拌用注水口46向炉渣料斗5内注入冷却水，并通过搅拌炉渣能够促进从炉渣进水口39吸入炉渣。

[0078] <除去炉渣时>

[0079] 在将导入到闭锁料斗9内而分离出的炉渣向脱水槽25排出时，使注水泵19停止，在关闭闭锁料斗入口阀11以及炉渣料斗注水阀15之后，打开闭锁料斗出口阀21。由此，闭锁料斗9内的炉渣经由下方的分配机23而被导向脱水槽25。此时，由于脱水槽25设置在闭锁料斗9的下方，因此能够通过重力将闭锁料斗9内的炉渣向脱水槽移送，因此在移送炉渣时无需使用螺旋输送器113和浆料移送泵117等。

[0080] 根据本实施方式，起到如下作用效果。

[0081] 本发明通过启动设置于注水管线13上的注水泵19，在炉渣排出管线7上产生差压，在炉渣排出管线7内形成将炉渣料斗5内的冷却水导向闭锁料斗9的流动，因此能够使炉渣乘载于冷却水的流动而排出。因此在排出炉渣时无需利用重力。从而，可以将闭锁料斗9配置在气化炉3的侧方而非气化炉3的下方。由此，能够抑制从设备的设置面99至气化炉3上部的高度。并且，由于脱水槽25设置于闭锁料斗9的下方，因此能够将闭锁料斗9内的炉渣通过重力向脱水槽25移送，因此在移送炉渣时无需使用螺旋输送器113和浆料移送泵117等。

[0082] 这在图6所示的塔型气化炉的情况下尤其有效。

[0083] 并且，利用从所述搅拌用注水口46向所述炉渣料斗5注入的冷却水的水流来搅拌炉渣料斗5内的炉渣，将炉渣设为更容易被水流引导的状态而能够顺畅地向气化炉3的系统外排出。

[0084] 并且，通过注水泵19吸入在闭锁料斗9中分离出的冷却水，并从注水管线13导向炉渣料斗5，因此使冷却水的流动顺畅，在炉渣排出管线7中能够有效地形成冷却水流动。

[0085] 将在闭锁料斗9中分离出的冷却水从注水管线13送回炉渣料斗5，并且使排出炉渣时利用的冷却水循环而再利用，因此能够减小向外部排出冷却水时所需的排水设备(未图示)的负载。

[0086] 并且，向压力高于大气压的气化炉3内的水槽内5注入在大气压下排出一次冷却水并分离出炉渣的冷却水时，对注水泵19要求气化炉3内的压力与大气压的差压以上的升压能力。然而，经由包括炉渣排出管线7、闭锁料斗9以及注水管线13的循环流路向水槽5注入冷却水时，气化炉3的压力作用于整个循环流路，因此无需通过注水泵19来对气化炉3内的压力与大气压的差压进行升压。因此当经由循环流路向水槽5注入冷却水时，能够利用具有较小升压能力的注水泵19。

[0087] 另外，流过注水管线13的冷却水在闭锁料斗9中已分离出炉渣，因此与流过炉渣排出管线7内的冷却水相比所含有的炉渣的量少。并且，将在炉渣排出管线7中形成水流的泵(注水泵19)设置在注水管线13上，而非炉渣排出管线7上。由此能够降低泵的故障率，且能够减少维护费用。

[0088] [第二实施方式]

[0089] 接着，利用图2对本发明的第二实施方式进行说明。

[0090] 需要说明的是，对于与上述第一实施方式相同的部分标注相同符号，省略其详细说明。

[0091] 本实施方式的不同点在于，炉渣排出管线7以及注水管线13具有在第一实施方式中说明的冷却水循环管线27的功能。从而。在本实施方式中，如图2所示，省略了图1所示的冷却水循环管线27。

[0092] 在炉渣排出管线7上设有旁路三通阀(水流方向切换机构)35。该旁路三通阀35上连接有旁路管线36。旁路管线36连接炉渣排出管线7的中途位置与注水管线13的中途位置。通过旁路三通阀35将从炉渣料斗5导向炉渣排出管线7的冷却水的流动切换成导向闭锁料斗9的流动、或经由旁路管线36而导向注水管线13的流动。这样，旁路三通阀35通过切换冷却水的流动而阻断朝向闭锁料斗9的冷却水的流动，因此也兼具第一实施方式所示的图1的闭锁料斗入口阀11的功能。另外，代替旁路三通阀35而设置2个双向阀也可以构成具有相同功能的切换阀。

[0093] 在炉渣排出管线7上，进水三通阀(水流方向切换机构)41设置于旁路三通阀35的上游侧。在该进水三通阀41上连接有冷却水导入管线38的下游端。在冷却水导入管线38的上游端设有位于炉渣料斗5内的冷却水进水口37。通过切换进水三通阀41而能够选择从炉渣料斗5的内部经由冷却水进水口37导入冷却水的流动、和经由炉渣进水口39导入炉渣的流动。另外，代替进水三通阀41而设置2个双向阀也能够构成具有相同功能的切换阀。

[0094] 如图2所示，冷却水进水口37位于炉渣进水口39的上方。并且，注水管线13的排水口40位于炉渣进水口39的上方。

[0095] 并且，在本实施方式中，在注水管线13的中途位置连接有搅拌管线45，作为搅拌管线45的下游侧一端的搅拌用注水口46配设于炉渣进水口39的附近。在搅拌管线45上设有搅拌管线阀43，通过开闭该搅拌管线阀43，经由搅拌管线45从搅拌用注水口46能够向炉渣料斗5内适当地注入注水管线13的冷却水。

[0096] 在设置于注水管线13上的注水泵19的下游侧设有冷却水用冷却器31。通过该冷却水用冷却器31，将送回到炉渣料斗5内的冷却水冷却至所希望的温度。从而，注水泵19兼具第一实施方式的图1所示的循环用泵29的功能。

[0097] 本实施方式所涉及的炉渣排出管线1B如下使用。

[0098] <正常运转时>

[0099] 在气化炉3中进行气化的正常运转时，并行地进行从炉渣料斗5排出炉渣的工序。

[0100] 首先，进水三通阀41选择来自炉渣进水口39的流动，旁路三通阀35选择朝向闭锁料斗9的流动。并且，在关闭闭锁料斗出口阀21的基础上，打开炉渣料斗注水阀15。并且，通过驱动注水泵19而吸入在闭锁料斗9中分离出的冷却水，并从排水口40向炉渣料斗5注入冷却水。由此，与第一实施方式同样地，在炉渣排出管线7形成差压，在炉渣排出管线
7内形成将炉渣导向闭锁料斗9的冷却水的流动。

[0101] 并且，当难以吸入来自炉渣进水口39的炉渣的情况下，通过打开搅拌管线阀43，经由搅拌管线45从搅拌用注水口46向炉渣料斗5内注入冷却水，并通过搅拌炉渣而能够促进从炉渣进水口39吸入炉渣。

[0102] <除去炉渣时>

[0103] 在将导入到闭锁料斗9内而分离出的炉渣向脱水槽25排出时，进水三通阀41选择来自冷却水进水口37的流动，旁路三通阀35选择朝向旁路管线36的流动。并且，在关闭炉渣料斗注水阀15的基础上，打开闭锁料斗出口阀21。并且，通过驱动注水泵19而从冷却水进水口37吸入炉渣料斗5内的冷却水，并通过进水三通阀41、炉渣排出管线7、旁路三通阀35、旁路管线36以及注水管线13送回到炉渣料斗5内。即，炉渣料斗5内的冷却水以绕过闭锁料斗9的方式循环。这样，在冷却水循环时，冷却水由设置在注水管线13上的冷却水用冷却器31冷却至所希望的温度，因此炉渣料斗5内的冷却水温度维持在所希望的温度。

[0104] 并且，如上所述，通过使用旁路管线36能够将闭锁料斗9与炉渣料斗5一侧阻断，因此通过打开闭锁料斗出口阀21，闭锁料斗9内的炉渣经由下方的分配机23而被导向脱水槽25。

[0105] 根据本实施方式，能够起到以下作用效果。

[0106] 通过在注水管线13上设置冷却水用冷却器31而对送回到炉渣料斗5内的冷却水进行冷却。从而，能够通过注水管线13及炉渣排出管线7来构成冷却水循环管线(参照图1的符号27)，并且能够将注水泵19兼用为图1所示的循环用泵29，该冷却水循环管线为了降低炉渣料斗5内的冷却水温度而使用。即，能够实现如下构成，除了在炉渣排出管线7内形成水流的水流形成机构的功能之外，还兼具冷却水循环管线的功能。

[0107] 通过设置旁路三通阀35及旁路管线36，形成绕过闭锁料斗9且由冷却水用冷却器31对冷却水进行冷却的循环水流动，从而，能够维持炉渣料斗5内的冷却水温度，且能够分别独立地进行所谓闭锁料斗9中的炉渣排出处理工序。

[0108] [第三实施方式]

[0109] 利用图3，对本发明的第三实施方式进行说明。

[0110] 需要说明的是，对于与上述第一实施方式所涉及的图1相同的部分标注相同符号，省略其详细说明。

[0111] 上述第一实施方式及第二实施方式中采用了如下方法，即通过注水泵19从注水管线13向炉渣料斗5内压入冷却水，在炉渣排出管线7中形成朝向闭锁料斗9的冷却水的流动，然而，本实施方式采用如下方式，即不使用注水泵19，而利用成为加压状态的气化炉3内的压力在炉渣排出管线7中形成冷却水的流动。

[0112] 如图3所示，与第一实施方式的图1相比，在具备炉渣排出管线7这一点上相同，但是，在不具备连接闭锁料斗9与炉渣料斗5的状态下的注水管线13这一点上不同。在炉渣排出管线7上的与第一实施方式的闭锁料斗入口阀11对应的位置上设有具备流量调节功能的闭锁料斗入口阀(水流形成机构)42。通过该闭锁料斗入口阀42，并利用炉渣料斗5与闭锁料斗9之间的压力差，在炉渣排出管线7内形成冷却水流动。

[0113] 将由冷却水用冷却器31冷却过的冷却水向炉渣料斗5注入的冷却器排水口28安装在炉渣料斗5的上部，并且温度比炉渣料斗5内的冷却水低的冷却水从冷却器排水口28供给，因此在炉渣料斗5内能够产生基于冷却水温度差(即密度差)的对流。通过该对流，炉渣在炉渣料斗5内被搅拌，从炉渣排出管线7的炉渣进水口39容易导出炉渣。

[0114] 并且，利用注水管线13向炉渣料斗5内注入冷却水时产生水流，利用该水流能够搅拌炉渣料斗5内的炉渣，所述冷却水为，在闭锁料斗9下游侧的炉渣排出系统中与炉渣分离的冷却水、新注入到炉渣料斗5中的冷却水。

[0115] 上述实施方式所涉及的炉渣排出系统1C如下使用。

[0116] <正常运转时>

[0117] 在气化炉3中进行气化的正常运转时，并行地进行从炉渣料斗5排出炉渣的工序。

[0118] 从炉渣料斗5排出炉渣时，在关闭闭锁料斗出口阀21的基础上，将闭锁料斗入口阀42的开度调节为规定值。闭锁料斗9内的压力成为大气压。另一方面，炉渣料斗5内的压力依赖于气化炉3内的压力，并且气化炉设为加压炉，因此炉渣料斗内的压力成为大气压以上的正压。从而，闭锁料斗9与炉渣料斗5之间形成有压力差。通过利用该压力差将闭锁料斗入口阀42的开度设定为规定值，能够在炉渣排出管线7内以所希望的流量形成冷却水的流动。由此，能够形成经由炉渣排出管线7将炉渣料斗5内的炉渣导向闭锁料斗9的冷却水的流动。

[0119] <除去炉渣时>

[0120] 将导入到闭锁料斗9内而分离出的炉渣向脱水槽25排出时，在完全关闭闭锁料斗入口阀42的基础上，打开闭锁料斗出口阀21。由此，闭锁料斗9内的炉渣经由下方的分配机23被导向脱水槽25。此时，脱水槽25设于闭锁料斗9的下方，因此能够利用重力，能够省略螺旋输送器113和浆料泵117等用于输送浆料的机械设备。

[0121] 根据本实施方式，能够起到以下作用效果。

[0122] 通过炉渣料斗5与闭锁料斗9之间的压力差，利用闭锁料斗入口阀42并经由炉渣排出管线7使冷却水移动，使炉渣乘载于冷却水的流动而排出。这样，将压力差利用作为冷却水移动时所需的驱动力，因此无需设置用于送出冷却水的泵。从而。不仅能够减少与泵相应的设置费用，而且还能够减少维护费用。

[0123] 将由冷却水用冷却器31冷却过的冷却水向炉渣料斗5注入的冷却器排水口28安装在炉渣料斗5的上部，通过由此产生的对流能够在炉渣料斗5内搅拌炉渣，因此从炉渣排出管线7的炉渣进水口39能够容易导出炉渣。

[0124] 并且，利用注水管线13向炉渣料斗5内注入冷却水时，利用通过向炉渣料斗5内注入冷却水而产生的水流来搅拌炉渣料斗5内的炉渣，炉渣成为更容易地被水流引导的状态，能够顺畅地将气化炉3内的炉渣向气化炉3的系统外排出，所述冷却水为，通过闭锁料斗9下游侧的炉渣排出系统而与炉渣分离的冷却水、新注入到炉渣料斗5中的冷却水。

[0125] [第四实施方式]

[0126] 利用图4，对本发明的第四实施方式进行说明。

[0127] 需要说明的是，对于与上述第三实施方式所涉及的图3相同的部分标注相同符号，省略其详细说明。

[0128] 与第三实施方式相同，本实施方式利用设为加压状态的气化炉3内的压力在炉渣排出管线7中形成冷却水的流动。

[0129] 如图4所示，在炉渣排出管线7上设有闭锁料斗入口阀44。与根据阀的开度进行流路的调节的第三实施方式的闭锁料斗入口阀42(参照图3)不同，该闭锁料斗入口阀44设为不具有流量调节功能的开闭阀。从而，在第三实施方式的闭锁料斗入口阀42中存在由炉渣引起的阀芯磨损的可能性，而本实施方式中，通过将闭锁料斗入口阀44设为开闭阀而能够避免由炉渣引起的阀芯的磨损。

[0130] 在闭锁料斗9上连接有从抽气空气压缩机(boost air compressor；BAC)引导高压空气(高压流体)的压缩空气注入管线(加压机构)49。抽气空气压缩机对从燃气涡轮的压缩机抽出的压缩空气进一步进行升压，并且设置于使用空气作为气化炉的氧化剂的吹出空气气化炉。另外，在使用氧作为气化炉的氧化剂的吹氧气化炉的情况下，也可以将通过空气分离器而获得的氧气和/或氮气用作向闭锁料斗9注入的高压流体。

[0131] 在压缩空气注入管线49上设有空气压力调节阀(加压机构)47。空气压力调节阀47的开度根据测定闭锁料斗内的压力的压力传感器63的测定压力并由未图示的控制部进行调节。

[0132] 在闭锁料斗9上设有向大气空间排出闭锁料斗9内的气体的大气排出管线53。在该大气排出管线53上设有排出气体调节阀51和在该排出气体调节阀51的下游侧设置的节流部55。排出气体调节阀51根据上述压力传感器63的测定压力并由未图示的控制部来调节开度。节流部55设为固定节流部，即使万一排出气体调节阀51因功能受损而成为完全打开状态，也能够避免排出冷却水。由于通过该节流部55被赋予规定的压力损失，因此即使在排出气体调节阀51成为完全打开状态的情况下，也能够将闭锁料斗9内的压力维持为规定值以上，防止从炉渣料斗5内流失大量的冷却水，从而将炉渣料斗5内的冷却水的水位维持为规定值以上。

[0133] 在闭锁料斗9上设有测量闭锁料斗9内的水位的水位计65。通过水位计65来检测闭锁料斗9内的水位成为规定值以上的情况，从而如后述那样，开始炉渣除去工序。

[0134] 并且，在闭锁料斗9上连接有用于注入冷却水的闭锁料斗注水管线67，所述冷却水为，由闭锁料斗9下游侧的炉渣排出系统回收的冷却水、或用于补充到气化炉3内的新的冷却水。并且，闭锁料斗注水阀68设置在所述闭锁料斗注水管线67上。另外，在闭锁料斗9与炉渣料斗5之间设有将冷却水向炉渣料斗5送回的冷却水回送管线59，在所述冷却水回送管线59上设有冷却水回送阀61。

[0135] 并且，在本实施方式中，在冷却水循环管线27的中途位置连接有搅拌管线45，作为搅拌管线45的下游侧一端的搅拌用注水口46配设于炉渣进水口39的附近。在搅拌管线45上设有搅拌管线阀43，通过开闭该搅拌管线阀43，经由搅拌管线45从搅拌用注水口46向炉渣料斗5内适当地注入冷却水循环管线27的冷却水。

[0136] 在本实施方式中，水流形成机构具备向闭锁料斗9内供给气体而用于将闭锁料斗9内的压力升压至气化炉3内的压力的压缩空气注入管线49、设置于压缩空气注入管线49的空气压力调节阀47、用于对闭锁料斗内的压力进行减压的大气排出管线53、及设置于大气排出管线53的排出气体调节阀51，所述水流形成机构能够从与炉渣料斗5内的压力大致相等的状态起，通过排出气体调节阀51将闭锁料斗9内的压力进行减压，从而将炉渣排出管线7的下游端的压力形成为比上游端的压力低的压力。因此，能够在炉渣排出管线7内形成将炉渣导向闭锁料斗9的冷却水的流动，而且能够使炉渣乘载于冷却水的流动而排出，因此在移送炉渣时无需利用作用于炉渣的重力。即，可以将闭锁料斗9配置在气化炉3的侧方。

[0137] 上述本实施方式所涉及的炉渣排出系统1D如下使用。

[0138] <正常运转时>

[0139] 在气化炉3中进行气化的正常运转时，并行地进行从炉渣料斗5排出炉渣的工序。

[0140] 开始进行从炉渣料斗5排出炉渣的工序之前的初始状态为如下状态，即，由于是上一次炉渣除去工序结束之后，因此在闭锁料斗9中未残留有炉渣或冷却水，闭锁料斗9的内部压力与大气压大致相等。在该状态下，在关闭闭锁料斗出口阀21、闭锁料斗入口阀44、排出气体调节阀51及冷却水返回阀61的状态下，经由压缩空气注入管线49从抽气空气压缩机向闭锁料斗9内注入压缩空气。此时，空气压力调节阀47的开度根据压力传感器63的测量压力并由未图示的控制部来调节。具体而言，向闭锁料斗9内供给压缩空气，直至闭锁料斗9内的压力从大气压开始上升，与气化炉3内的压力(即炉渣料斗5的压力)相等或超过了规定值的压力为止。若闭锁料斗9内的压力达到规定值，则空气压力调节阀47完全关闭，停止压缩空气的供给。

[0141] 接着，将闭锁料斗入口阀44完全打开，并打开排出气体调节阀51。排出气体调节阀51的开度根据压力传感器63的测量压力并由未图示的控制部来调节。通过打开排出气体调节阀51，将闭锁料斗9内的气体经由大气排出管线53向大气空间排出。由此，闭锁料斗9内的压力下降，与炉渣料斗5内的压力之间形成压力差。将该压力差作为驱动力，从炉渣进水口39导入炉渣料斗5内的炉渣，经由炉渣排出管线7将炉渣同冷却水一起导向闭锁料斗9。

[0142] 并且，在吸入炉渣时，通过打开搅拌管线阀43，经由搅拌管线45从搅拌用注水口46向炉渣料斗5内注入冷却水，通过对炉渣料斗5内的炉渣进行搅拌而能够促进从炉渣进水口39吸入炉渣。

[0143] 随着炉渣从炉渣料斗5导入到闭锁料斗9内，闭锁料斗9内的水位上升。若该水位超过规定的阈值，则水位计65检测该时刻并向未图示的控制通报。在未图示的控制部中识别闭锁料斗9内的水位达到规定值得情况，接着向随后的炉渣除去工序转移。

[0144] <除去炉渣时>

[0145] 若通过水位计65检测出闭锁料斗9内的水位达到规定值，则在完全关闭排出气体调节阀51之后，将闭锁料斗入口阀44完全关闭。

[0146] 并且，通过完全打开闭锁料斗出口阀21，将导入到闭锁料斗9内而分离出的炉渣向脱水槽25排出。由此，闭锁料斗9内的炉渣经由下方的分配机23被导向脱水槽25。此时，脱水槽25设置在闭锁料斗9的下方，因此能够利用重力，并能够省略用于输送螺旋输送器113和浆料泵117等用于输送浆料的机械设备。

[0147] <冷却水的回送时>

[0148] 当注入由闭锁料斗9的下游侧的炉渣排出系统回收的冷却水或用于补充到炉渣料斗5内的新的冷却水时，在关闭闭锁料斗出口阀21、闭锁料斗入口阀44、压缩空气注入管线49、排出气体调节阀51以及冷却水回送阀61的状态下，打开闭锁料斗注水阀68，从闭锁料斗注水管线67向闭锁料斗9内进行注水。若闭锁料斗9内的水位上升而水位超过规定阈值，则水位计65检测该时刻并向未图示的控制部通报。在未图示的控制部中识别闭锁料斗9内的水位达到规定值的情况，关闭闭锁料斗注水阀68。接着，经由压缩空气注入管线49从抽气空气压缩机向闭锁料斗9内注入压缩空气。此时，空气压力调节阀47的开度根据压力传感器63的测量压力并由未图示的控制部来调节。具体而言，向闭锁料斗9内供给压缩空气，直至闭锁料斗9内的压力上升，而从气化炉3内的压力(即炉渣料斗5的压力)起超过了规定值的压力为止。若闭锁料斗9内的压力达到规定值，则空气压力调节阀47被关闭。另外，通过打开冷却水回送阀61而将冷却水送回炉渣料斗5。

[0149] 根据本实施方式，能够起到以下作用效果。

[0150] 通过经由压缩空气注入管线49供给压缩空气，在闭锁料斗9内形成与炉渣料斗5内相同的压力，并且，通过打开排出气体调节阀51，将闭锁料斗9内的压力形成为低于炉渣料斗5内的压力，在炉渣排出管线7中形成冷却水流动。即，在炉渣排出管线7上不使用如第三实施方式那样的流路调节阀42，由于不使用具有由炉渣引起的阀芯磨损和损伤忧患的调节阀，因此可靠性提高。

[0151] 并且，无需设置用于在炉渣排出管线7中形成冷却水流动的泵。从而，能够构成高可靠性的炉渣排出系统。

[0152] 另外，由于能够使炉渣乘载于冷却水的流动而排出，因此在移送炉渣时无需利用作用于炉渣的重力。即，可以将闭锁料斗9配置在气化炉3的侧方。

[0153] 另外，在上述各实施方式中已说明用于煤气化发电装置中的炉渣排出系统，然而，本发明并不限定于这些内容，只要排出从气化炉排出的炉渣即可，可以是任意的形式。例如，可用于不具备发电装置而精制所希望的化学物质的气化装置中。

[0154] 并且，说明了使用煤粉作为原料的情况，然而，本发明并不限定于此，只要是由碳质固体构成的微粉原料就能够适用本发明。

[0155] 符号说明：

[0156] 1A、1B、1C、1D 炉渣排出系统

[0157] 3 气化炉

[0158] 5 炉渣料斗(水槽)

[0159] 7 炉渣排出管线

[0160] 9 闭锁料斗

[0161] 11 闭锁料斗入口阀

[0162] 13 注水管线

[0163] 19 注水泵

[0164] 27 冷却水循环管线(注水管线)

[0165] 31 冷却水用冷却器

[0166] 35 旁路三通阀(水流方向切换机构)

[0167] 36 旁路管线

[0168] 37 冷却水进水口

[0169] 38 冷却水导入管线

[0170] 39 炉渣进水口

[0171] 40 排水口

[0172] 41 进水三通阀(进水口切换机构)

[0173] 42 闭锁料斗入口阀(流量调节阀)

[0174] 43 搅拌管线阀

[0175] 44 闭锁料斗入口阀(炉渣排出阀)

[0176] 45 搅拌管线(注水管线)

[0177] 47 空气压力调节阀(加压机构)

[0178] 49 压缩空气注入管线(加压机构)

[0179] 51 废气调节阀(减压机构)

[0180] 53 大气排出管线(减压机构)

[0181] 71 气体冷却器(合成气冷却器)。