報告書番号

W00008

タイトル（和文）

石炭ガス化炉内灰付着・成長現象の予測手法の開発 -－灰付着モデルを導入した数値解析による2T/日ガス化炉内灰付着性予測－-

タイトル（英文）

Study on the Predicting Technique of Ash Deposit and Growth in the Coal Gasifier－The Analytical Results of Ash Deposit Tendencies in the 2 tones / day Gasifier using Numerical Simulation Code with Ash Deposition Model－

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

IGCCプラントの実用化のため、ガス化炉内の灰付着性を事前に予測する手法が求められている。一般に灰の付着・成長プロセスは、灰組成、雰囲気のガス組成・温度、付着面の材質・温度などの因子に加え、機器形状が関係した炉内伝熱流動様式などの影響因子が互いに絡み合う複雑な現象であるため、スラッギングファクターなどの既存付着指標では、炭種や運転条件の変更に対し、ガス化炉内の灰付着位置や成長性などを評価することが困難である。本研究では、ガス化炉内灰付着性予測手法の開発を念頭に、灰粒子の付着／反発を判別するものとして灰中液相率に基づく指標および粘性に基づく指標をそれぞれ導き、ガス化炉伝熱流動解析コードに導入した。２トン／日石炭ガス化炉を対象とした数値解析を実施することにより、ガス化試験後の灰付着結果と比較・検討を行い、ガス化炉内灰付着挙動予測手法の評価を行った。

概要 （英文）

The phenomenon of coal ash deposition on the walls is observed in a coal-fired boiler or a coal gasifier. The deposits interfere with heat transfer and if they are heavy, they not only interfere with operation but also cause unplanned shutdowns. In order to commercialize IGCC power plant, ash adhesion behavior in the coal gasifier should be predicted when the coal type or operational condition of gasifier might be changed. CRIEPI have been conducting the study on the modeling technique of mineral matter behavior in the coal gasifier. In this study, ash sticking / rebounding index based on ash liquid phase ratio was evolved. On the other hand, ash viscosity was measured by rotational viscometer and compared to viscosity estimated with Kalmanovitch-Frank model or Watt-Fereday model. These indices have been introduced into numerical simulation code which had been developed by CRIEPI. Numerical simulation of particles behavior has been conducted on the 2 tons / day coal gasifier and the ash adhesion tendencies in the gasifier has been evaluated.

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