旋风分离器一体型贮存装置、气化复合发电装置、颗粒的分离方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于降低设备成本。旋风分离器一体型贮存装置(100)具备：中空的压力容器(110)；旋风分离器(101)，其设置于压力容器(110)内的铅垂方向上部，通过使从外部导入的含有颗粒的生成气体回旋而从生成气体分离煤焦的至少一部分，该旋风分离器(101)具有开口(102)和排气口(103)，该开口(102)将分离出的煤焦向压力容器(110)的铅垂方向下方排出，该排气口(103)将生成气体向压力容器(110)的外部排出；颗粒贮存室(112)，其设置于压力容器(110)内的铅垂方向下部，对从开口(102)排出的煤焦进行贮存；以及排出口(113)，其形成于压力容器(110)的底部，将贮存于颗粒贮存室(112)的颗粒向外部排出。

Cyclone Separator Integrated Storage Unit, Gasification Composite Power Generation Unit and Particle Separation Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋风分离器一体型贮存装置、气化复合发电装置、颗粒的分离方法
本专利技术涉及旋风分离器一体型贮存装置、气化复合发电装置、颗粒的分离方法。
技术介绍
例如，作为气化炉设备，已知有一种含碳燃料气化装置(煤气化设备)，该含碳燃料气化装置通过将煤等含碳固体燃料向气化炉内供给，使含碳固体燃料不完全燃烧而气化，从而生成可燃性气体。煤气化复合发电设备(以下称为“IGCC”。)通常构成为具备供煤设备、煤气化炉、煤焦回收装置(旋风分离器、多孔过滤器等)、气体精制设备、燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、废热回收锅炉、气化剂供给装置等。在这样的煤气化复合发电设备中，从供煤设备供给对煤气化炉煤(粉煤)，并且从气化剂供给装置对煤气化炉供给气化剂(空气、富氧空气、氧气、水蒸气等)。在煤气化炉内，煤通过气化剂被部分氧化而气化，生成可燃性气体(煤气体)。在生成的可燃性气体中含有作为煤的未反应固体成分的颗粒(煤焦)，因此利用煤焦回收装置对其进行回收，对可燃性气体进行除尘。除尘后的可燃性气体接下来在气体精制装置中被去除硫化合物、氮化合物等杂质而精制，作为燃料气体向燃气轮机供给。在专利文献1、2中，作为煤焦回收装置，公开了具备旋风分离器(离心分离式的去除装置)、煤焦料箱(容器)和煤焦供给料斗的结构。旋风分离器从可燃性气体中回收煤焦。料箱暂时贮存由旋风分离器回收的煤焦。煤焦供给料斗将从料箱供给的煤焦向煤焦返回管线供给。供给到煤焦返回管线的煤焦返回到煤气化炉而被再利用。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5518161号公报专利文献2：日本专利第5529678号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在上述的结构中，向旋风分离器送入由煤气化炉生成的高温高压的可燃性气体(生成气体)。因此，在旋风分离器与料箱之间产生温度差，在旋风分离器和料箱中热伸长量不同。为了吸收该热伸长量的差，对于从旋风分离器向料箱送入煤焦的连接管道而言，需要波纹状的伸缩构件等热膨胀吸收结构。其结果是，设备结构变得复杂，有可能导致设备成本的上升。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够简化设备结构且能够降低设备成本的旋风分离器一体型贮存装置、气化复合发电装置、颗粒的分离方法。用于解决课题的方案本专利技术的第一方案的旋风分离器一体型贮存装置具备：中空的压力容器；旋风分离器，其设置于所述压力容器内的铅垂方向上部，通过使从外部导入的含有颗粒的气体回旋而从所述气体分离所述颗粒的至少一部分，所述旋风分离器具有开口和排气口，所述开口将分离出的所述颗粒向所述压力容器的铅垂方向下方排出，所述排气口将所述气体向所述压力容器的外部排出；颗粒贮存室，其设置于所述压力容器内的铅垂方向下部，对从所述开口排出的所述颗粒进行贮存；以及排出口，其形成于所述压力容器的底部，将贮存于所述颗粒贮存室的所述颗粒向外部排出。根据该结构，通过将从所导入的气体(生成气体)分离颗粒的旋风分离器收容于在内部设置有颗粒贮存室的压力容器内的铅垂方向上部，从而无需分别设置旋风分离器和贮存颗粒的容器(料箱)。由此，不需要将旋风分离器与容器连接的管道及伸缩构件，设备结构变得简单，因而能够降低设备成本。另外，旋风分离器收容于压力容器内，因此无需将旋风分离器本身设为耐压结构，在该方面也能够降低设备成本。在上述第一方案的基础上，优选的是，所述旋风分离器一体型贮存装置还具备连通管，该连通管将所述压力容器内与从所述排气口排出的所述气体的流路内连通。根据该结构，在由旋风分离器分离出的颗粒向该旋风分离器的铅垂方向下方的颗粒贮存室下落时，与下落的颗粒的体积相应的量的存在于压力容器内的气体通过连通管流入从排气口排出的气体的流路。由此，能够实现压力容器内与从排气口排出的气体的流路内的均压化。在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述连通管在比所述开口靠铅垂方向上方的位置与所述压力容器内连通。根据该结构，能够抑制由旋风分离器分离出的颗粒在压力容器内飞扬、再飞散而流入连通管内。在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述颗粒贮存室具有：颗粒扩散空间，从所述开口排出的所述颗粒的流动在所述颗粒扩散空间内向所述颗粒贮存室的径向外侧逐渐扩散，且所述颗粒扩散空间以从所述开口排出的所述颗粒的流动与所述颗粒贮存室的内周面碰撞的位置作为下限；以及颗粒蓄积空间，其形成于所述颗粒扩散空间的铅垂方向下方，用于在所述压力容器的所述底部蓄积所述颗粒。根据该结构，通过具有蓄积随着回旋流从旋风分离器排出且与颗粒贮存室的内周面碰撞而向下方下落的颗粒的空间，从而能够以抑制颗粒的飞扬、再飞散的方式使颗粒向颗粒蓄积空间蓄积。在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述旋风分离器一体型贮存装置还具备给送管道，该给送管道与对在所述旋风分离器中未与所述气体分离而与所述气体一起从所述排气口排出的微小颗粒进行捕获的过滤器连接，并将由所述过滤器捕获的所述微小颗粒送入所述颗粒贮存室，所述给送管道在所述颗粒扩散空间的铅垂方向下方侧且所述颗粒蓄积空间的铅垂方向上方侧处与所述颗粒贮存室连通。根据该结构，给送管道在颗粒扩散空间的铅垂方向下方与颗粒贮存室连通，从而从给送管道送入颗粒贮存室的微小颗粒随着颗粒贮存室内的气体的流动而向铅垂方向下方侧移动，不容易向铅垂方向上方侧飞扬。给送管道在颗粒蓄积空间的铅垂方向上方与颗粒贮存室连通，由此能够抑制因从给送管道送入的微小颗粒的流动而使蓄积于颗粒蓄积空间的颗粒向上方飞扬。在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述颗粒扩散空间的下端部与所述颗粒蓄积空间的上端部之间的分离距离与所述给送管道的面朝所述颗粒贮存室的连接口的开口径相等。根据该结构，能够将所述颗粒扩散空间的下端部与所述颗粒蓄积空间的上端部的边界区域设为最小限度的适当的尺寸。由此，能够抑制压力容器的大型化。在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述给送管道的面朝所述颗粒贮存室的连接口侧的端部以相对于水平方向倾斜20°以上的方式向斜下方延伸。根据该结构，通过增大给送管道的倾斜，从而能够抑制从给送管道向颗粒贮存室送入的微小颗粒向颗粒扩散空间飞扬、再飞散而流入连通管内。本专利技术的第二方案的气化复合发电装置具备上述第一方案的旋风分离器一体型贮存装置。本专利技术的第三方案的颗粒的分离方法是上述旋风分离器一体型贮存装置中的颗粒的分离方法，其中，所述颗粒的分离方法包括以下工序：在设置于所述压力容器内的上部的所述旋风分离器中，从外部导入含有所述颗粒的气体并使该气体回旋，由此从所述气体分离所述颗粒；将在所述旋风分离器内分离出的所述颗粒从形成于所述旋风分离器的下端部的所述开口向下方排出；将从所述开口向下方排出了的所述颗粒贮存于设置在所述压力容器内的下部的所述颗粒贮存室；以及从形成于所述压力容器的底部的所述排出口将贮存于所述颗粒贮存室的所述颗粒向外部排出。专利技术效果根据本专利技术，能够简化设备结构，能够降低设备成本。附图说明图1是具备本专利技术的实施方式的旋风分离器一体型贮存装置的煤气化复合发电设备的概要结构图。图2是示出具备本专利技术的实施方式的旋风分离器一体型贮存装置的集尘设备的结构的图。图3是本专利技术的实施方式的旋风分离器一体型贮存装置的纵剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。首先，对本专利技术的气化复合发电装置的一个实施方式即煤气化复合发电设备进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋风分离器一体型贮存装置，其具备：中空的压力容器；旋风分离器，其设置于所述压力容器内的铅垂方向上部，通过使从外部导入的含有颗粒的气体回旋而从所述气体分离所述颗粒的至少一部分，所述旋风分离器具有开口和排气口，所述开口将分离出的所述颗粒向所述压力容器的铅垂方向下方排出，所述排气口将所述气体向所述压力容器的外部排出；颗粒贮存室，其设置于所述压力容器内的铅垂方向下部，对从所述开口排出的所述颗粒进行贮存；以及排出口，其形成于所述压力容器的底部，将贮存于所述颗粒贮存室的所述颗粒向外部排出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.19 JP 2017-0076681.一种旋风分离器一体型贮存装置，其具备：中空的压力容器；旋风分离器，其设置于所述压力容器内的铅垂方向上部，通过使从外部导入的含有颗粒的气体回旋而从所述气体分离所述颗粒的至少一部分，所述旋风分离器具有开口和排气口，所述开口将分离出的所述颗粒向所述压力容器的铅垂方向下方排出，所述排气口将所述气体向所述压力容器的外部排出；颗粒贮存室，其设置于所述压力容器内的铅垂方向下部，对从所述开口排出的所述颗粒进行贮存；以及排出口，其形成于所述压力容器的底部，将贮存于所述颗粒贮存室的所述颗粒向外部排出。2.根据权利要求1所述的旋风分离器一体型贮存装置，其中，所述旋风分离器一体型贮存装置还具备连通管，该连通管将所述压力容器内与从所述排气口排出的所述气体的流路内连通。3.根据权利要求2所述的旋风分离器一体型贮存装置，其中，所述连通管在比所述开口靠铅垂方向上方的位置与所述压力容器内连通。4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器一体型贮存装置，其中，所述颗粒贮存室具有：颗粒扩散空间，从所述开口排出的所述颗粒的流动在所述颗粒扩散空间内向所述颗粒贮存室的径向外侧逐渐扩散，且所述颗粒扩散空间以从所述开口排出的所述颗粒的流动与所述颗粒贮存室的内周面碰撞的位置作为下限；以及颗粒蓄积空间，其形成于所述颗粒扩散空间的铅垂方向下方，用于在所述压力容器的所述底部蓄积所述颗粒。5.根据权利要求4所述的旋风分离器一体型贮存装...

【专利技术属性】
技术研发人员：筱田治人，浦方悠一郎，柴田泰成，小山智规，横滨克彦，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP