JP2000018047A - ガス化発電プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】負荷変動等が生じた場合であっても、安定運転
できるガス化発電プラントを提供する。 【解決手段】燃料と酸化剤が供給されガスを生成するガ
ス化炉９と、該ガス化炉で発生した生成ガスを精製する
ガス精製装置と、該ガス精製装置で精製された精製ガス
が供給されるガスタービン２４とを備えたガス化発電プ
ラントにおいて、前記ガス精製装置からガスタービンに
至る精製ガス経路に設置され、ガス精製装置を経た精製
ガスを昇圧する精製ガス昇圧装置３９とガスタービン負
荷の変動に応じて前記精製ガス昇圧装置の昇圧程度を制
御する制御装置とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス化炉を用いる
プラントに係わり、ガス化炉を用いて可燃性燃料ガスを
発生させ、該燃料ガスによりガスタービンを駆動し発電
を行うガス化発電プラント。

【０００２】

【従来の技術】エネルギー資源の有効利用は発電プラン
トにとって永遠の課題であり、特に化石燃料として最大
規模の埋蔵量を有する石炭を始めとして重質油，オイル
サンド，木材，プラスチック，ごみ等の燃料を、酸素あ
るいは空気または両者を混合した酸化剤によりガス化を
行うガス化発電は、将来型発電として開発が進められて
いる。以下、燃料として石炭を中心に本発明を説明する
が、燃料として石炭に代わるもの、例えば重質油，オイ
ルサンド，木材，プラスチック，ごみ等の燃料を用いる
場合においても本発明が同様に適用できる。

【０００３】石炭をガス化するガス化炉，ガス化した生
成燃料ガスを精製するガス精製装置を備えた石炭ガス化
プラントの構成に関しては、特開平5−71362号公報や特
開昭63−306239号等に示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】石炭ガス化発電プラン
トの各設備内の塔，熱交換器，各装置間の配管，弁，燃
焼器に圧力損失がある。石炭ガス化発電プラントを運転
する際に、ガスタービン燃焼器に供給する精製ガスの圧
力は、燃焼器内のノズルから吹き出すために燃焼用空気
を供給するガスタービン圧縮機の吐出空気圧力より高く
する必要がある。ガス精製装置は、ガスタービン燃焼器
へ供給する精製ガスより高い圧力で運転する必要があ
り、ガス化炉装置は、ガス精製装置より更に高い圧力で
運転する必要がある。

【０００５】これら燃料ガスの運転圧力を可能にするに
は、ガス化炉装置の上流側の原料空気昇圧装置，空気分
離装置，酸素昇圧装置，窒素昇圧装置をガス化炉装置の
運転圧力に見合う圧力の運転と昇圧能力が必要である。

【０００６】近年のガスタービンの高効率化から、ガス
タービン圧縮機の圧力比が増大し、吐出圧力の上昇によ
り、原料空気昇圧装置，空気分離装置，酸素昇圧装置，
窒素昇圧装置，ガス化炉装置，ガス精製装置は、従来よ
り高い運転圧力と設計圧力を、原料空気昇圧装置，酸素
昇圧装置，窒素昇圧装置には、より大きな昇圧能力を要
求される傾向にある。

【０００７】例えば、ガスタービン燃焼器への燃料ガス
供給圧力が、２０kg／cm² 以上が必要となっている場
合、ガス化炉装置，ガス精製装置はおおよそ２５kg／cm
² 以上の運転圧力に耐えうる圧力設計を施す必要があ
る。また、更に、高効率，高圧力比化されると、ガスタ
ービン燃焼器への燃料ガス供給圧力は、２５kg／cm² 以
上になることが予想され、例えばガス化炉装置，ガス精
製装置はおおよそ３０kg／cm² 以上の運転圧力に耐えう
る圧力設計を施す必要がある。

【０００８】また、空気分離装置を備えている場合、高
い圧力の運転では、酸素と窒素の分離効率が悪化する。

【０００９】さらに、石炭ガス化発電プラントでは負荷
変化時にガスタービン圧縮機の吐出空気圧力は変化す
る。ガス化炉等のガス製造装置及びガスタービンが運転
時に係る圧力変動が生じガス製造装置側へ影響する恐れ
がある。

【００１０】また、ガス化炉装置から発生する生成ガス
とガス精製装置で精製された精製ガスを熱交換する熱交
換器を設けた場合、通常下流に位置する精製ガス圧力は
生成ガスよりも圧力が低いため、熱交換器の伝熱管が損
傷した時に、粗精製ガスがガスタービン燃焼器に流入す
る恐れがある。

【００１１】しかし、特開平5−71362号公報や特開昭63
−306239号等には、前記課題の解決について記載されて
いない。

【００１２】そこで、本発明の目的は、負荷変動等が生
じた場合であっても、安定運転できるガス化発電プラン
トを提供することにある。

【００１３】また、本発明の他の目的は、ガス／ガス熱
交換器を設けた際の熱交換器の損傷時であっても安定性
を維持することができるガス化発電プラントを提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃料と酸化剤
が供給されガスを生成するガス化炉と、該ガス化炉で発
生した生成ガスを精製するガス精製装置と、該ガス精製
装置で精製された精製ガスが供給されるガスタービンと
を備えたガス化発電プラントにおいて、前記ガス精製装
置からガスタービンに至る精製ガス経路に設置され、ガ
ス精製装置を経た精製ガスを昇圧する精製ガス昇圧装置
と、ガスタービン負荷の変動に応じて前記精製ガス昇圧
装置から吐出される精製ガス圧力を制御する制御装置と
を有することを特徴とする。

【００１５】例えば、負荷が高い時の昇圧程度の方が負
荷が低い時の昇圧程度より高くなるよう制御することが
できる。

【００１６】これにより、ガスタービンの圧縮空気よ
り、精製ガス昇圧装置より上流側のガス化炉やガス精製
装置等ガス製造機器の圧力を低圧にすることができる。
そして、ガスタービンが負荷変動により圧力が変動して
も精製ガス昇圧装置より上流側のガス精製装置等の機器
の圧力変動を適切に抑制できる。好ましくは、負荷変動
しても前記精製ガス昇圧装置の上流側のガス製造機器の
圧力を一定にする運転を行う。

【００１７】また、前記精製ガス昇圧装置は、ガスター
ビン負荷が所定範囲内の時は、あらかじめ設定された程
度の昇圧を行い、前記吐出圧力が所定範囲から外れる場
合に昇圧の程度を変動させるよう制御することもでき
る。例えば、ガスタービン負荷が所定範囲の時にはあら
かじめ設定された圧力に昇圧し、負荷が所定範囲を下回
ったら前記設定圧力より低い圧力まで昇圧するよう制御
するようにしてもよい。ガス化炉の圧力変動を抑制する
運転をすることにより、ガス化炉の安定運転ができる。

【００１８】また、装置の安定性が高く，信頼性の高い
プラントを得ることができる。

【００１９】尚、前記制御装置は、前記圧縮機の吐出圧
力の変動に応じて前記精製ガス昇圧装置の昇圧程度を制
御するようにすることも考えられる。例えば、前記精製
ガス昇圧装置は、圧縮機吐出圧力が所定範囲内の時は、
あらかじめ設定された程度の昇圧を行い、前記吐出圧力
が所定範囲から外れる場合に昇圧の程度を変動させるよ
う制御することもできる。具体的に例えば、圧縮機吐出
圧力が所定範囲の時にはあらかじめ設定された圧力に昇
圧し、吐出圧力が所定範囲を下回ったら前記設定圧力よ
り低い圧力まで昇圧するよう制御するようにしてもよ
い。

【００２０】尚、前記ガス化炉は石炭，重質油，オイル
サンド，木材，プラスチック，ごみ等の燃料と酸素，空
気等の酸化剤が供給されるものであってもよい。

【００２１】また、石炭，油を燃料とするガス化炉に使
用することが好ましい。

【００２２】または、燃料と酸化剤が供給されガスを生
成するガス化炉と、該ガス化炉で発生した生成ガスを精
製するガス精製装置と、該ガス精製装置で精製された精
製ガスが供給されるガスタービンとを備えたガス化発電
プラントにおいて、前記ガス精製装置からガスタービン
に至る精製ガス経路に設置され、ガス精製装置を経た精
製ガスを昇圧する精製ガス昇圧装置と、該精製ガス昇圧
装置からガスタービンに至る精製ガスの経路に設置さ
れ、前記精製ガス昇圧装置から吐出されたガスを前記生
成ガスを熱源として熱交換する熱交換器とを有すること
を特徴とする。

【００２３】前記生成ガスと精製ガスとの熱交換器を前
記精製ガス昇圧装置の下流側に設置することにより、熱
交換器に損傷等が生じた場合であっても、精製装置に入
る前の未だ精製されていないガスがガスタービン側に流
れることを防止できる。このため、信頼性の高いプラン
トを形成することができる。

【００２４】ガス精製装置が比較的低温で運転される場
合（例えば湿式精製装置等）には、本熱交換器を備える
ことが好ましい。

【００２５】または、燃料と酸化剤が供給されガスを生
成するガス化炉と、該ガス化炉で発生した生成ガスを精
製するガス精製装置と、該ガス精製装置で精製された精
製ガスが供給されるガスタービンとを備えたガス化発電
プラントにおいて、前記ガス精製装置からガスタービン
に至る精製ガス経路に設置され、ガス精製装置を経た精
製ガスを昇圧する精製ガス昇圧装置と、該昇圧装置で昇
圧された精製ガスの一部を前記ガス化炉に供給する経路
とを有することを特徴とする。

【００２６】また、前記ガス化発電プラントにおいて、
前記精製ガス昇圧装置をガスタービンと軸を介して連絡
するよう配置することが好ましい。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１に
より説明する。

【００２８】石炭ガス化系統は、原料空気圧縮機３，空
気分離装置４，酸素昇圧装置５，窒素昇圧装置６，ガス
化炉９，生成ガス熱回収装置１０，脱じん装置１２，水
洗浄塔１７，脱硫装置１８等で構成されている。ガス化
炉９には、石炭供給配管１及び空気分離装置１２から酸
素供給配管７が接続される。ガス化炉９出口配管は、生
成ガス熱回収装置１０に接続され、生成ガス熱回収装置
１０からの生成ガス配管１１は脱じん装置１２に接続さ
れる。水洗浄塔１７へは、脱じん装置１２からの粗精製
ガス配管４０が接続される。水洗浄塔１７の出口配管は
脱硫装置１８に接続される。脱硫装置１８から出た精製
ガス配管１９は、精製ガス昇圧装置３９に接続される。
精製ガス昇圧装置３９の出口配管は２系統に分岐し、ガ
ス化炉リサイクルガス配管４１はガス化炉９に接続され
る。また、ガスタービン燃料供給配管４２は、ガスター
ビン燃焼器２１に接続される。

【００２９】ガスタービン圧縮機２２には、ガスタービ
ン吸気空気配管２３，抽気空気配管，燃焼器への空気供
給配管が接続されている。タービン２４には、燃焼器２
１からの燃焼ガス配管，ガスタービン排気ダクト２５が
接続される。ガスタービン排気ダクト２５は、排熱回収
ボイラ２６に接続し、排熱回収ボイラ２６から排気ガス
ダクト２７に接続される。

【００３０】排熱回収ボイラ２６には、高圧主蒸気配管
３０，低温再熱蒸気配管３１，高温再熱蒸気配管３２，
ガス化装置給水配管２８，ガス化装置発生蒸気配管２
９，排熱回収ボイラ給水配管３８が接続される。

【００３１】高圧蒸気タービン３３には、高圧主蒸気配
管３０と低温再熱蒸気配管３１が接続される。

【００３２】中圧蒸気タービン３４には、高温再熱蒸気
配管３２が接続される。

【００３３】低圧蒸気タービン３５には、復水器３７が
接続される。復水器３７には、排熱回収ボイラ給水配管
３８が接続される。

【００３４】発電機３６には、タービン２４，ガスター
ビン圧縮機２２，高圧蒸気タービン３３，中圧蒸気ター
ビン３４，低圧蒸気タービン３５が機械的，動力的に連
結される。

【００３５】ガス化炉９で、石炭供給配管１を通って窒
素ガス供給配管８から導入される窒素ガスの気流に乗せ
て、石炭供給配管１を通って供給される石炭は、空気分
離装置４で空気から分離されて供給配管７を通って供給
される酸素ガスを酸化剤にして、ガス化され生成ガスと
なる。ガス化炉９で発生した生成ガスは、生成ガス熱回
収装置１０に入り、排熱回収ボイラ２６からガス化炉装
置給水配管２８により供給される給水を加熱し蒸気を発
生させることにより、温度が低下し脱じん装置１２に入
る。発生した蒸気は、ガス化炉装置発生蒸気配管２９に
より、排熱回収ボイラ２６に供給される。脱じん装置１
２では、生成ガス中のチャー等の固形物が除去される。
脱じん装置１２を出て水洗浄塔１７に入った粗精製ガス
は水により洗浄され、脱じん装置１２で除去し切れなか
った微細な固形物等を粗精製ガスから除去する。水洗浄
塔１７を出た粗精製ガスは、脱硫装置１８に入り、脱硫
された精製ガスとなる。精製ガスは、例えば精製ガス昇
圧装置３９として精製ガス圧縮機を設けることで、精製
ガスを昇圧し、２系統に分岐する。１系統の精製ガスは
ガスタービン燃料ガス供給配管４２を通って、ガスター
ビン燃焼器２１に供給される。もう１系統の精製ガス
は、ガス化炉リサイクルガス供給配管４１を通って、ガ
ス化炉内にガス化炉へのリサイクルガスとして供給され
る。ガスタービン吸気配管２３を通った空気が、ガスタ
ービン圧縮機２２で圧縮され、ガスタービン燃焼器２１
に送られ、ガス燃料供給配管４２から供給される精製ガ
スを燃焼させる。燃焼して発生した高温の燃焼ガスは、
タービン２４を回転し、発電機を駆動し電力を発生す
る。タービン２４を通過した燃焼ガスはガスタービン排
気ダクト２５を通って、排熱回収ボイラ２６に供給さ
れ、排熱回収ボイラ２６で高圧主蒸気，高温再熱蒸気を
発生する。排熱回収ボイラ２６を出た燃焼ガスは、排気
ガスダクト２７を通り、大気に放出される。排熱回収ボ
イラ２６で発生した高圧主蒸気は高圧蒸気タービン３３
を、高温再熱蒸気は中圧蒸気タービン３４を回転させ、
中圧蒸気タービン３４の排気蒸気は低圧蒸気タービン３
５を回転させ、発電機３６を駆動して電力を発生させ
る。低圧蒸気タービン３５の排気蒸気は、復水器３７で
冷却され水になり、排熱回収ボイラ給水配管３８により
排熱回収ボイラ２６に供給される。

【００３６】精製ガス昇圧装置３９でガスタービン燃焼
器２１に供給するのに必要な圧力まで精製ガスを昇圧す
る。

【００３７】例えば、精製ガス昇圧装置３９は負荷が高
い時の昇圧圧力の方が負荷が低い時の昇圧圧力より高く
なるよう制御する。

【００３８】また、前記精製ガス昇圧装置３９は、ガス
タービン負荷が所定範囲内の時は、あらかじめ設定され
た程度の昇圧を行い、前記吐出圧力が所定範囲から外れ
る場合に昇圧の程度を変動させるよう制御することもで
きる。例えば、ガスタービン負荷が所定範囲の時にはあ
らかじめ設定された圧力に昇圧し、負荷が所定範囲を下
回ったら前記設定圧力より低い圧力まで昇圧するよう制
御するようにしてもよい。或いはガスタービン負荷が所
定範囲の時にはあらかじめ設定された圧力に昇圧し、負
荷が所定範囲を上回ったら前記設定圧力より高い圧力ま
で昇圧するよう制御するようにしてもよい。

【００３９】これにより、ガスタービンの圧縮空気よ
り、精製ガス昇圧装置より上流側のガス化炉やガス精製
装置等ガス製造機器の圧力を低圧にすることができる。
そして、ガスタービンが負荷変動により圧力が変動して
も精製ガス昇圧装置より上流側のガス精製装置等の機器
の圧力変動を適切に抑制できる。

【００４０】また、負荷が変化した場合、ガスタービン
圧縮機２２の吐出空気圧力が変化するのでガスタービン
燃焼器２１への精製ガス供給圧力の可変を精製ガス昇圧
装置３９の出口圧力を調整することで制御することが可
能である。負荷が変化しても精製ガス昇圧装置３９の上
流側は圧力変動を抑制して、好ましくは一定圧力で、運
転することが可能なため、装置の安定した運転を行うこ
とが可能になり、プラントの安定運転ができる。

【００４１】また、ガス化炉９へのリサイクルガスを供
給する場合は、精製ガス昇圧装置３９の出口より精製ガ
スを分岐させ、供給するように構成することでリサイク
ルガス昇圧装置を省略することができ、システムを簡素
にすることができる。

【００４２】また、本実施例のように空気分離装置４を
備える場合は、当該空気分離装置４の部分も低圧で圧力
変動を抑制できるので、高効率の運転に寄与できる。

【００４３】以下、本発明の実施例２を図２に示す。

【００４４】基本構成は図１と同様の構成をとることが
できる。

【００４５】脱硫装置１８を出た精製ガスを、ガスター
ビンと軸を介して連絡するよう配置される精製ガス昇圧
装置５０により昇圧して、ガスタービンに供給する構成
を有する。必要に応じて昇圧装置５０を経た後、２系統
に分岐する。１系統の精製ガスはガスタービン燃料ガス
供給配管４２を通って、ガスタービン燃焼器２１に供給
される。もう１系統の精製ガスは、ガス化炉リサイクル
ガス供給配管４１を通って、ガス化炉内にガス化炉への
リサイクルガスとして供給される。本実施例では、精製
ガス昇圧装置５０はタービン２４，ガスタービン圧縮機
２２，高圧蒸気タービン３３，中圧蒸気タービン３４，
低圧蒸気タービン３５，発電機３６と同じ軸に連結され
る例を示している。

【００４６】精製ガス昇圧装置３９でガスタービン燃焼
器２１に供給するのに必要な圧力まで精製ガスを昇圧す
る。

【００４７】例えば、精製ガス昇圧装置３９は負荷が高
い時の昇圧圧力の方が負荷が低い時の昇圧圧力より高く
なるよう制御する。

【００４８】また、前記精製ガス昇圧装置３９は、ガス
タービン負荷が所定範囲内の時は、あらかじめ設定され
た程度の昇圧を行い、前記吐出圧力が所定範囲から外れ
る場合に昇圧の程度を変動させるよう制御することもで
きる。例えば、ガスタービン負荷が所定範囲の時にはあ
らかじめ設定された圧力に昇圧し、負荷が所定範囲を下
回ったら前記設定圧力より低い圧力まで昇圧するよう制
御するようにしてもよい。或いはガスタービン負荷が所
定範囲の時にはあらかじめ設定された圧力に昇圧し、負
荷が所定範囲を上回ったら前記設定圧力より高い圧力ま
で昇圧するよう制御するようにしてもよい。

【００４９】これにより、ガスタービンの圧縮空気よ
り、精製ガス昇圧装置より上流側のガス化炉やガス精製
装置等ガス製造機器の圧力を低圧にすることができる。
そして、ガスタービンが負荷変動により圧力が変動して
も精製ガス昇圧装置より上流側のガス精製装置等の機器
の圧力変動を適切に抑制できる。

【００５０】また、負荷が変化した場合、ガスタービン
圧縮機２２の吐出空気圧力が変化するのでガスタービン
燃焼器２１への精製ガス供給圧力の可変を精製ガス昇圧
装置３９の出口圧力を調整することで制御することが可
能である。負荷が変化しても精製ガス昇圧装置３９の上
流側は圧力変動を抑制して、好ましくは一定圧力で、運
転することが可能なため、装置の安定した運転を行うこ
とが可能になり、プラントの安定運転ができる。

【００５１】また、ガス化炉９へのリサイクルガスを供
給する場合は、精製ガス昇圧装置３９出口より精製ガス
を分岐させ、供給するように構成することでリサイクル
ガス昇圧装置を省略することができ、システムを簡素に
することができる。

【００５２】また、精製ガス昇圧装置３９はガスタービ
ンと軸を介して連絡するため、プラント全体としての信
頼性を高めることができると共に、システムを簡素にす
ることができる。

【００５３】以下、本発明の実施例３を図３に示す。

【００５４】基本構成は図１と同様の構成をとることが
できる。

【００５５】実施例３は、精製ガス昇圧装置５０の出口
の１系統について脱じん装置１２を出た高温粗精製ガス
配管１３はガス／ガス熱交換器１４に接続される。水洗
浄塔１７へは、ガス／ガス熱交換器１４からの低温粗精
製ガス配管１５が接続される。水洗浄塔１７の出口配管
は脱硫装置１８に接続される。脱硫装置１８から出た精
製ガス配管１９は、精製ガス昇圧装置３９に接続され
る。尚、精製ガス昇圧装置３９の出口配管は必要に応じ
て２系統に分岐し、ガス化炉リサイクルガス配管４１は
ガス化炉９に接続される。また、低温精製ガス配管４３
はガス／ガス熱交換器１４に接続され、ガスタービン燃
焼器２１へは、ガス／ガス熱交換器１４から高温精製ガ
ス配管２０が接続される。

【００５６】精製ガスは、例えば精製ガス昇圧装置３９
として精製ガス圧縮機を設けることで、精製ガスを昇圧
し、２系統に分岐する。１系統の精製ガスは、ガス化炉
リサイクルガス供給配管４１を通って、ガス化炉内にガ
ス化炉へのリサイクルガスとして供給される。図１と異
なり、もう１系統の精製ガスはガス／ガス熱交換器１４
に入り、脱じん装置１２出口の粗精製ガスと熱交換を行
うことで、粗精製ガスの保有熱量を精製ガスに熱回収し
て、高温精製燃料ガス配管２０を通って、ガスタービン
燃焼器２１に供給される。

【００５７】本実施例によれば、精製ガス昇圧装置３９
より上流側の各装置の機器の運転圧力を低下することが
できるので、各装置の機器の設計圧力を低下させること
ができる。ガス／ガス熱交換器の伝熱管が損傷した時
に、精製ガスの方が粗精製ガスより圧力が常に高いた
め、粗精製ガスがガスタービン燃焼器に流入することを
防止することができる。このため、信頼性の高いシステ
ムを形成することができる。

【００５８】また、加えて、実施例１で前述のように精
製ガス昇圧装置３９は負荷が高い時の昇圧圧力の方が負
荷が低い時の昇圧圧力より高くなるよう制御することが
好ましい。

【００５９】例えば、前記精製ガス昇圧装置３９は、ガ
スタービン負荷が所定範囲内の時は、あらかじめ設定さ
れた程度の昇圧を行い、前記吐出圧力が所定範囲から外
れる場合に昇圧の程度を変動させるよう制御することも
できる。また、ガスタービン負荷が所定範囲の時にはあ
らかじめ設定された圧力に昇圧し、負荷が所定範囲を下
回ったら前記設定圧力より低い圧力まで昇圧するよう制
御するようにしてもよい。或いはガスタービン負荷が所
定範囲の時にはあらかじめ設定された圧力に昇圧し、負
荷が所定範囲を上回ったら前記設定圧力より高い圧力ま
で昇圧するよう制御するようにしてもよい。

【００６０】これにより、ガスタービンの圧縮空気よ
り、精製ガス昇圧装置より上流側のガス化炉やガス精製
装置等ガス製造機器の圧力を低圧にすることができる。
そして、ガスタービンが負荷変動により圧力が変動して
も精製ガス昇圧装置より上流側のガス精製装置等の機器
の圧力変動を適切に抑制できる。

【００６１】また、ガス化炉９へのリサイクルガスを供
給する場合は、精製ガス昇圧装置３９の出口より精製ガ
スを分岐させ、供給するように構成することでリサイク
ルガス昇圧装置を省略することができ、システムを簡素
にすることができる。

【００６２】また、本実施例のように空気分離装置４を
備える場合は、当該空気分離装置４の部分も低圧で圧力
変動を抑制できるので、高効率の運転に寄与できる。

【００６３】以下、本発明の実施例４を図４に示す。

【００６４】基本的には図３と同様の構成を採用するこ
とができる。

【００６５】実施例４は、脱硫装置１８を出た精製ガス
を精製ガス昇圧装置５０により昇圧し、精製ガス昇圧装
置５０の出口からの精製ガスを脱じん装置１２を出た高
温粗精製ガス配管１３はガス／ガス熱交換器１４に接続
される。水洗浄塔１７へは、ガス／ガス熱交換器１４か
らの低温粗精製ガス配管１５が接続される。水洗浄塔１
７の出口配管は脱硫装置１８に接続される。脱硫装置１
８から出た精製ガス配管１９は、ガス精製昇圧装置３９
に接続される。尚、ガス精製昇圧装置５０の出口配管は
必要に応じて２系統に分岐し、ガス化炉リサイクルガス
配管４１はガス化炉９に接続される。また、低温精製ガ
ス配管４３はガス／ガス熱交換器１４に接続され、ガス
タービン燃焼器２１へは、ガス／ガス熱交換器１４から
高温精製ガス配管２０が接続される。もう１系統の精製
ガスは、ガス化炉リサイクルガス配管４１を通って、ガ
ス化炉内にガス化炉へのリサイクルガスとして供給され
る。

【００６６】本実施例では、精製ガス昇圧装置５０をタ
ービン２４，ガスタービン圧縮機２２，高圧蒸気タービ
ン３３，中圧蒸気タービン３４，低圧蒸気タービン３
５，発電機３６と同じ軸に連結される例を示している。

【００６７】本実施例によれば、精製ガス昇圧装置３９
より上流側の各装置の機器の運転圧力を低下することが
できるので、各装置の機器の設計圧力を低下させること
ができる。ガス／ガス熱交換器の伝熱管が損傷した時
に、精製ガスの方が粗精製ガスより圧力が常に高いた
め、粗精製ガスがガスタービン燃焼器に流入することを
防止することができる。このため、信頼性の高いシステ
ムを形成することができる。

【００６８】また、加えて、実施例１で前述のように精
製ガス昇圧装置３９は負荷が高い時の昇圧圧力の方が負
荷が低い時の昇圧圧力より高くなるよう制御することが
好ましい。

【００６９】例えば、前記精製ガス昇圧装置３９は、ガ
スタービン負荷が所定範囲内の時は、あらかじめ設定さ
れた程度の昇圧を行い、前記吐出圧力が所定範囲から外
れる場合に昇圧の程度を変動させるよう制御することも
できる。また、ガスタービン負荷が所定範囲の時にはあ
らかじめ設定された圧力に昇圧し、負荷が所定範囲を下
回ったら前記設定圧力より低い圧力まで昇圧するよう制
御するようにしてもよい。或いはガスタービン負荷が所
定範囲の時にはあらかじめ設定された圧力に昇圧し、負
荷が所定範囲を上回ったら前記設定圧力より高い圧力ま
で昇圧するよう制御するようにしてもよい。

【００７０】これにより、ガスタービンの圧縮空気よ
り、精製ガス昇圧装置より上流側のガス化炉やガス精製
装置等ガス製造機器の圧力を低圧にすることができる。
そして、ガスタービンが負荷変動により圧力が変動して
も精製ガス昇圧装置より上流側のガス精製装置等の機器
の圧力変動を適切に抑制できる。

【００７１】また、ガス化炉９へのリサイクルガスを供
給する場合は、精製ガス昇圧装置３９の出口より精製ガ
スを分岐させ、供給するように構成することでリサイク
ルガス昇圧装置を省略することができ、システムを簡素
にすることができる。

【００７２】また、本実施例のように空気分離装置４を
備える場合は、当該空気分離装置４の部分も低圧で圧力
変動を抑制できるので、高効率の運転に寄与できる。

【００７３】また、精製ガス昇圧装置３９はガスタービ
ンと軸を介して連絡するため、プラント全体としての信
頼性を高めることができると共に、システムを簡素にす
ることができる。

【００７４】

【発明の効果】本発明により、負荷変動等が生じた場合
であっても、安定運転できるガス化発電プラントを提供
することができる。

【００７５】または、ガス／ガス熱交換器を設けた際の
熱交換器の損傷時であっても安定性を維持することがで
きるガス化発電プラントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概要図。

【図２】本発明の一実施例を示す概要図。

【図３】本発明の一実施例を示す概要図。

【図４】本発明の一実施例を示す概要図。

【符号の説明】

３…原料空気圧縮機、４…空気分離装置、５…酸素昇圧
装置、６…窒素昇圧装置、９…ガス化炉、１０…生成ガ
ス熱回収装置、１２…脱じん装置、１４…ガス／ガス熱
交換器、１７…水洗浄塔、１８…脱硫装置、２１…ガス
タービン燃焼器、２２…ガスタービン圧縮機、２４…タ
ービン、３９…精製ガス昇圧装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料と酸化剤が供給されガスを生成するガ
   ス化炉と、該ガス化炉で発生した生成ガスを精製するガ
   ス精製装置と、該ガス精製装置で精製された精製ガスが
   供給されるガスタービンとを備えたガス化発電プラント
   において、 前記ガス精製装置からガスタービンに至る精製ガス経路
   に設置され、ガス精製装置を経た精製ガスを昇圧する精
   製ガス昇圧装置と、ガスタービン負荷の変動に応じて前
   記精製ガス昇圧装置から吐出される精製ガスの吐出圧力
   を制御する制御装置とを有することを特徴とするガス化
   発電プラント。
2. 【請求項２】燃料と酸化剤が供給されガスを生成するガ
   ス化炉と、該ガス化炉で発生した生成ガスを精製するガ
   ス精製装置と、該ガス精製装置で精製された精製ガスが
   供給されるガスタービンとを備えたガス化発電プラント
   において、 前記ガス精製装置からガスタービンに至る精製ガス経路
   に設置され、ガス精製装置を経た精製ガスを昇圧する精
   製ガス昇圧装置と、該精製ガス昇圧装置からガスタービ
   ンに至る精製ガスの経路に設置され、前記精製ガス昇圧
   装置から吐出されたガスを前記生成ガスを熱源として熱
   交換する熱交換器とを有することを特徴とするガス化発
   電プラント。
3. 【請求項３】燃料と酸化剤が供給されガスを生成するガ
   ス化炉と、該ガス化炉で発生した生成ガスを精製するガ
   ス精製装置と、該ガス精製装置で精製された精製ガスが
   供給されるガスタービンとを備えたガス化発電プラント
   において、 前記ガス精製装置からガスタービンに至る精製ガス経路
   に設置され、ガス精製装置を経た精製ガスを昇圧する精
   製ガス昇圧装置と、 該昇圧装置で昇圧された精製ガスの一部を前記ガス化炉
   に供給する経路とを有することを特徴とするガス化発電
   プラント。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のガス化発電プラントにお
   いて、 前記精製ガス昇圧装置をガスタービンと軸を介して連絡
   するよう配置することを特徴とするガス化発電プラン
   ト。