JP2000213371A - ガスタ―ビン発電方法及び発電装置 - Google Patents
ガスタ―ビン発電方法及び発電装置Info
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- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
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- F02C3/26—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
- F02C3/28—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension using a separate gas producer for gasifying the fuel before combustion
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】石炭や重質油などの炭素系燃料のガス化ガスを
ＨＡＴサイクルに用いる発電方法及び発電装置におい
て、ガス化ガスの温度を常温まで下げることなく高温の
ままでガスタービン燃焼器に供給できるようにする。 【解決手段】ガス化ガスを硫黄分を含んだままでガスタ
ービン燃焼器へ導入し、燃焼器にて二酸化硫黄に変換し
てガスタービンに導入する。ガス中の二酸化硫黄はガス
タービンから排出されたあとで、脱硫剤を含む水スラリ
ーと接触させて回収する。硫黄分を含んだまま燃焼器へ
導入するので、ガス化ガスを高温のままで燃焼器へ導入
することができる。
ＨＡＴサイクルに用いる発電方法及び発電装置におい
て、ガス化ガスの温度を常温まで下げることなく高温の
ままでガスタービン燃焼器に供給できるようにする。 【解決手段】ガス化ガスを硫黄分を含んだままでガスタ
ービン燃焼器へ導入し、燃焼器にて二酸化硫黄に変換し
てガスタービンに導入する。ガス中の二酸化硫黄はガス
タービンから排出されたあとで、脱硫剤を含む水スラリ
ーと接触させて回収する。硫黄分を含んだまま燃焼器へ
導入するので、ガス化ガスを高温のままで燃焼器へ導入
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭や重質油など
の炭素系燃料を酸素，水蒸気などの酸化剤を用いてガス
化し、ガス化によって生成した一酸化炭素と水素を主成
分とする可燃性ガスを空気とともにガスタービン発電設
備に供給して発電するガスタービン方法及びガスタービ
ン装置に係り、特にガスタービンに供給する空気を加湿
し、この加湿した空気によりガスタービン排ガスの持つ
エネルギーを回収する方式のガスタービン発電方法並び
にガスタービン発電装置に関する。
の炭素系燃料を酸素，水蒸気などの酸化剤を用いてガス
化し、ガス化によって生成した一酸化炭素と水素を主成
分とする可燃性ガスを空気とともにガスタービン発電設
備に供給して発電するガスタービン方法及びガスタービ
ン装置に係り、特にガスタービンに供給する空気を加湿
し、この加湿した空気によりガスタービン排ガスの持つ
エネルギーを回収する方式のガスタービン発電方法並び
にガスタービン発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＨＡＴ（Humid Air Turbine ）サ
イクルと呼ばれるガスタービン発電方式が注目されてい
る。ＨＡＴサイクルは、ガスタービン燃焼器に供給する
空気を加湿して、この加湿した空気を用いてガスタービ
ン排ガスの持つエネルギーを回収する方式である。この
方式は、蒸気タービンを必要としない単一サイクルであ
りながら、比較的高い熱効率が得られ、しかもＮＯｘの
生成が低いという特質がある。蒸気タービンを必要とし
ないので、システムの簡素化が図れ、また、水蒸気によ
り加湿された分だけ作動媒体ガスの流量が増えるので、
ガスタービンの出力が増大するという特長もある。
イクルと呼ばれるガスタービン発電方式が注目されてい
る。ＨＡＴサイクルは、ガスタービン燃焼器に供給する
空気を加湿して、この加湿した空気を用いてガスタービ
ン排ガスの持つエネルギーを回収する方式である。この
方式は、蒸気タービンを必要としない単一サイクルであ
りながら、比較的高い熱効率が得られ、しかもＮＯｘの
生成が低いという特質がある。蒸気タービンを必要とし
ないので、システムの簡素化が図れ、また、水蒸気によ
り加湿された分だけ作動媒体ガスの流量が増えるので、
ガスタービンの出力が増大するという特長もある。
【０００３】ＨＡＴサイクルは、従来は、天然ガスを燃
料とするガスタービン発電方式の一つとして注目されて
いた。ところが、近年では、たとえば「ＨＡＴ（高湿度
ガスタービン）サイクル」，火力原子力発電，Ｖｏｌ.
４３，Ｎo.１２，ｐ.１５８７−１５９３）に記載され
ているように、石炭をガス化して発電するプラントにも
ＨＡＴサイクルを利用する動きがある。
料とするガスタービン発電方式の一つとして注目されて
いた。ところが、近年では、たとえば「ＨＡＴ（高湿度
ガスタービン）サイクル」，火力原子力発電，Ｖｏｌ.
４３，Ｎo.１２，ｐ.１５８７−１５９３）に記載され
ているように、石炭をガス化して発電するプラントにも
ＨＡＴサイクルを利用する動きがある。
【０００４】ＨＡＴサイクルについて記載された刊行物
としては、上記刊行物のほかに、特公平1−31013号公報
(US4,537,023)，特開平9−222031号公報，特開平10−11
0628号公報などがある。
としては、上記刊行物のほかに、特公平1−31013号公報
(US4,537,023)，特開平9−222031号公報，特開平10−11
0628号公報などがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】石炭や重質油などの炭
素系燃料のガス化ガスを用いて発電を行う場合には、ガ
ス化ガス中に含まれる硫化水素（Ｈ2Ｓ)や硫化カルボニ
ル（ＣＯＳ）などの有害で腐食性の強い硫黄化合物の処
理が問題になる。従来の石炭ガス化発電装置の多くは、
ガス化ガスに含まれる硫化カルボニルを硫化水素に変換
し、硫化水素をアミン溶液を用いて吸収除去し、その後
でガスタービン燃焼器へ導入するようにしてきた。この
石炭ガス化発電装置では、アミン溶液から硫化水素を分
離回収するための再生塔が必要であり、また、回収した
硫化水素を燃焼して二酸化硫黄に変換する焼却炉と、二
酸化硫黄を脱硫剤により吸収して石膏として回収する湿
式脱硫塔が必要である。ここで、硫化カルボニルを硫化
水素に変換するのは、硫化カルボニルを吸収できる吸収
液が存在しないことによる。アミン溶液による硫化水素
の吸収は、低温でないと進まない。このため、ガス化ガ
スの温度を常温付近まで下げなければならない。ガスタ
ービンと蒸気タービンの両方を具備するコンバインドサ
イクルの場合には、ガスを常温まで下げることで損失し
た熱を蒸気として回収し、蒸気タービンに利用すること
ができるが、ＨＡＴサイクルでは蒸気タービンがないの
で、回収した熱をサイクル内で利用できない。故に石炭
や重質油などの炭素系燃料のガス化ガスを用いるＨＡＴ
サイクルでは、ＨＡＴサイクルの特長の一つである単一
サイクルで高効率が得られるという利点を生かせないと
いう問題がある。
素系燃料のガス化ガスを用いて発電を行う場合には、ガ
ス化ガス中に含まれる硫化水素（Ｈ2Ｓ)や硫化カルボニ
ル（ＣＯＳ）などの有害で腐食性の強い硫黄化合物の処
理が問題になる。従来の石炭ガス化発電装置の多くは、
ガス化ガスに含まれる硫化カルボニルを硫化水素に変換
し、硫化水素をアミン溶液を用いて吸収除去し、その後
でガスタービン燃焼器へ導入するようにしてきた。この
石炭ガス化発電装置では、アミン溶液から硫化水素を分
離回収するための再生塔が必要であり、また、回収した
硫化水素を燃焼して二酸化硫黄に変換する焼却炉と、二
酸化硫黄を脱硫剤により吸収して石膏として回収する湿
式脱硫塔が必要である。ここで、硫化カルボニルを硫化
水素に変換するのは、硫化カルボニルを吸収できる吸収
液が存在しないことによる。アミン溶液による硫化水素
の吸収は、低温でないと進まない。このため、ガス化ガ
スの温度を常温付近まで下げなければならない。ガスタ
ービンと蒸気タービンの両方を具備するコンバインドサ
イクルの場合には、ガスを常温まで下げることで損失し
た熱を蒸気として回収し、蒸気タービンに利用すること
ができるが、ＨＡＴサイクルでは蒸気タービンがないの
で、回収した熱をサイクル内で利用できない。故に石炭
や重質油などの炭素系燃料のガス化ガスを用いるＨＡＴ
サイクルでは、ＨＡＴサイクルの特長の一つである単一
サイクルで高効率が得られるという利点を生かせないと
いう問題がある。
【０００６】本発明は、石炭や重質油などの炭素系燃料
のガス化ガスの温度を常温まで下げることなく、ＨＡＴ
サイクルへ供給することを可能にしたガスタービン発電
方法及びガスタービン発電装置を提供することにある。
のガス化ガスの温度を常温まで下げることなく、ＨＡＴ
サイクルへ供給することを可能にしたガスタービン発電
方法及びガスタービン発電装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、石炭や重質油
などの炭素系燃料のガス化ガスを、硫化水素や硫化カル
ボニルなどの硫黄化合物を含んだままの状態でガスター
ビン燃焼器へ導入し、ここでの燃焼によって硫黄化合物
を二酸化硫黄に変換し、この二酸化硫黄を含んだままで
ガスタービンへ供給することにある。また、ガスタービ
ンから排気された排ガスを、脱硫剤を含む水と接触させ
て、排ガス中から二酸化硫黄を分離回収し、同時に水の
一部をも分離回収することにある。
などの炭素系燃料のガス化ガスを、硫化水素や硫化カル
ボニルなどの硫黄化合物を含んだままの状態でガスター
ビン燃焼器へ導入し、ここでの燃焼によって硫黄化合物
を二酸化硫黄に変換し、この二酸化硫黄を含んだままで
ガスタービンへ供給することにある。また、ガスタービ
ンから排気された排ガスを、脱硫剤を含む水と接触させ
て、排ガス中から二酸化硫黄を分離回収し、同時に水の
一部をも分離回収することにある。
【０００８】本発明によれば、炭素系燃料のガス化ガス
をガスタービン燃焼器へ導入する場合に、ガス中に含ま
れる硫黄化合物を分離除去することを要しないので、高
温状態で燃焼器に導入することが可能になる。
をガスタービン燃焼器へ導入する場合に、ガス中に含ま
れる硫黄化合物を分離除去することを要しないので、高
温状態で燃焼器に導入することが可能になる。
【０００９】本発明の実施の態様を下記に示す。
【００１０】（１）炭素系燃料をガス化することによっ
て生成したガス化ガスと空気と水蒸気とを燃焼器に導入
して前記ガス化ガスを燃焼し、得られたガスを作動媒体
としてガスタービンを駆動して動力を発生するガスター
ビン発電方法において、前記ガス化ガスを硫黄分を含ん
だままの状態で前記燃焼器に導入し、前記ガスタービン
から排気された排ガスを脱硫剤を含む水と接触させて該
排ガス中から硫黄分を分離回収することを特徴とするガ
スタービン発電方法。
て生成したガス化ガスと空気と水蒸気とを燃焼器に導入
して前記ガス化ガスを燃焼し、得られたガスを作動媒体
としてガスタービンを駆動して動力を発生するガスター
ビン発電方法において、前記ガス化ガスを硫黄分を含ん
だままの状態で前記燃焼器に導入し、前記ガスタービン
から排気された排ガスを脱硫剤を含む水と接触させて該
排ガス中から硫黄分を分離回収することを特徴とするガ
スタービン発電方法。
【００１１】（２）前記（１）に記載のガスタービン発
電方法において、前記ガス化ガスを硫化水素と硫化カル
ボニルを含んだ状態で前記燃焼器に導入し、該燃焼器で
該硫化水素と該硫化カルボニルを二酸化硫黄に変換して
から前記ガスタービンへ供給し、前記ガスタービンから
排気された排ガスを二酸化硫黄吸収剤を含む水と接触さ
せて該排ガス中から二酸化硫黄を分離回収することを特
徴とするガスタービン発電方法。
電方法において、前記ガス化ガスを硫化水素と硫化カル
ボニルを含んだ状態で前記燃焼器に導入し、該燃焼器で
該硫化水素と該硫化カルボニルを二酸化硫黄に変換して
から前記ガスタービンへ供給し、前記ガスタービンから
排気された排ガスを二酸化硫黄吸収剤を含む水と接触さ
せて該排ガス中から二酸化硫黄を分離回収することを特
徴とするガスタービン発電方法。
【００１２】（３）可燃性ガスと空気と水蒸気を燃焼器
へ導入して該可燃性ガスを燃焼し、得られたガスを作動
媒体としてガスタービンを駆動して動力を発生し、該ガ
スタービンの排ガスを冷却して水分の一部を分離回収す
るガスタービン発電方法において、前記燃焼器へ供給す
る可燃性ガスとして炭素系燃料のガス化ガスを用い、該
ガス化ガスを硫黄分を含んだままの状態で前記燃焼器へ
導入し、前記ガスタービンの排ガスを、脱硫剤を含む冷
却水と接触させて該排ガス中から硫黄分と水分の一部と
を分離回収することを特徴とするガスタービン発電方
法。
へ導入して該可燃性ガスを燃焼し、得られたガスを作動
媒体としてガスタービンを駆動して動力を発生し、該ガ
スタービンの排ガスを冷却して水分の一部を分離回収す
るガスタービン発電方法において、前記燃焼器へ供給す
る可燃性ガスとして炭素系燃料のガス化ガスを用い、該
ガス化ガスを硫黄分を含んだままの状態で前記燃焼器へ
導入し、前記ガスタービンの排ガスを、脱硫剤を含む冷
却水と接触させて該排ガス中から硫黄分と水分の一部と
を分離回収することを特徴とするガスタービン発電方
法。
【００１３】（４）可燃性ガスを空気と水蒸気の存在下
で燃焼する燃焼器と、該燃焼器で得られたガスを作動媒
体として動力を発生するガスタービンと、該ガスタービ
ンから排気された排ガスを冷却して水分の一部を分離回
収する水回収器とを具備したガスタービン発電装置にお
いて、前記燃焼器へ炭素系燃料のガス化ガスを硫黄分を
含んだままの状態で導入する燃料供給系を備え、前記水
回収器に代えて、ガスタービンの排ガスを脱硫剤を含む
水と接触させて該排ガス中から硫黄分と水分の一部とを
分離回収する水回収・脱硫器を備えたことを特徴とする
ガスタービン発電装置。
で燃焼する燃焼器と、該燃焼器で得られたガスを作動媒
体として動力を発生するガスタービンと、該ガスタービ
ンから排気された排ガスを冷却して水分の一部を分離回
収する水回収器とを具備したガスタービン発電装置にお
いて、前記燃焼器へ炭素系燃料のガス化ガスを硫黄分を
含んだままの状態で導入する燃料供給系を備え、前記水
回収器に代えて、ガスタービンの排ガスを脱硫剤を含む
水と接触させて該排ガス中から硫黄分と水分の一部とを
分離回収する水回収・脱硫器を備えたことを特徴とする
ガスタービン発電装置。
【００１４】（５）前記（４）に記載のガスタービン発
電装置において、前記水回収・脱硫器を、底部に液溜り
を設けて該液溜りの液がリサイクルされるように構成
し、該液溜りの液のｐＨを３.８−５.０の範囲に維持す
るｐＨ制御手段を備えたことを特徴とするガスタービン
発電装置。
電装置において、前記水回収・脱硫器を、底部に液溜り
を設けて該液溜りの液がリサイクルされるように構成
し、該液溜りの液のｐＨを３.８−５.０の範囲に維持す
るｐＨ制御手段を備えたことを特徴とするガスタービン
発電装置。
【００１５】（６）前記（５）に記載のガスタービン発
電装置において、前記水回収・脱硫器へのガスタービン
排ガスの導入口を、液溜り内の液相中と液溜り上部の気
相中との２個所に設け、該液相中に導入する該排ガスの
流量を該液溜りの液のｐＨによって制御するコントロー
ラを設けたことを特徴とするガスタービン発電装置。
電装置において、前記水回収・脱硫器へのガスタービン
排ガスの導入口を、液溜り内の液相中と液溜り上部の気
相中との２個所に設け、該液相中に導入する該排ガスの
流量を該液溜りの液のｐＨによって制御するコントロー
ラを設けたことを特徴とするガスタービン発電装置。
【００１６】（７）前記（６）に記載のガスタービン発
電装置において、前記液溜りへｐＨ調整剤を供給するｐ
Ｈ調整剤供給手段を設けたことを特徴とするガスタービ
ン発電装置。
電装置において、前記液溜りへｐＨ調整剤を供給するｐ
Ｈ調整剤供給手段を設けたことを特徴とするガスタービ
ン発電装置。
【００１７】（８）燃焼器と、該燃焼器で得られたガス
を作動媒体として動力を発生するガスタービンと、該ガ
スタービンの動力を利用して空気を圧縮する空気圧縮機
と、該空気圧縮機で得られた圧縮空気に水分を添加して
該空気を加湿する加湿器と、該加湿器にて加湿された圧
縮空気を前記ガスタービンから排気された排ガスと熱交
換して昇温する熱交換器とを具備し、該熱交換器にて昇
温された加湿空気を前記燃焼器へ導入するようにしたガ
スタービン発電装置において、前記燃焼器へ硫黄分を含
む可燃性ガスを導入する燃料供給系を有し、前記熱交換
器で冷却されたガスタービン排ガスを脱硫剤が混入され
た水と接触させて該排ガス中から硫黄分と水分の一部と
を分離回収する水回収・脱硫器を備えたことを特徴とす
るガスタービン発電装置。
を作動媒体として動力を発生するガスタービンと、該ガ
スタービンの動力を利用して空気を圧縮する空気圧縮機
と、該空気圧縮機で得られた圧縮空気に水分を添加して
該空気を加湿する加湿器と、該加湿器にて加湿された圧
縮空気を前記ガスタービンから排気された排ガスと熱交
換して昇温する熱交換器とを具備し、該熱交換器にて昇
温された加湿空気を前記燃焼器へ導入するようにしたガ
スタービン発電装置において、前記燃焼器へ硫黄分を含
む可燃性ガスを導入する燃料供給系を有し、前記熱交換
器で冷却されたガスタービン排ガスを脱硫剤が混入され
た水と接触させて該排ガス中から硫黄分と水分の一部と
を分離回収する水回収・脱硫器を備えたことを特徴とす
るガスタービン発電装置。
【００１８】（９）前記（８）において、前記水回収・
脱硫器にて分離回収された回収水を導入して水中の懸濁
物を除去する懸濁物除去装置を備え、該懸濁物除去装置
で懸濁物が除去された回収水を前記加湿器へ導入するよ
うに構成したことを特徴とするガスタービン発電装置。
脱硫器にて分離回収された回収水を導入して水中の懸濁
物を除去する懸濁物除去装置を備え、該懸濁物除去装置
で懸濁物が除去された回収水を前記加湿器へ導入するよ
うに構成したことを特徴とするガスタービン発電装置。
【００１９】（１０）前記（９）において、前記加湿器
は下部に圧縮空気導入部を備え、上部に前記懸濁物除去
装置で懸濁物が除去された回収水を噴霧する回収水用ス
プレーノズルと補給水を噴霧する補給水用スプレーノズ
ルとを備え、該補給水用スプレーノズルを該回収水用ス
プレーノズルよりも上部に設けて、該補給水用スプレー
ノズルから噴霧された補給水によって該回収水用スプレ
ーノズルが洗浄されるようにしたことを特徴とするガス
タービン発電装置。
は下部に圧縮空気導入部を備え、上部に前記懸濁物除去
装置で懸濁物が除去された回収水を噴霧する回収水用ス
プレーノズルと補給水を噴霧する補給水用スプレーノズ
ルとを備え、該補給水用スプレーノズルを該回収水用ス
プレーノズルよりも上部に設けて、該補給水用スプレー
ノズルから噴霧された補給水によって該回収水用スプレ
ーノズルが洗浄されるようにしたことを特徴とするガス
タービン発電装置。
【００２０】（１１）燃焼器と、該燃焼器で得られたガ
スを作動媒体として動力を発生するガスタービンと、該
ガスタービンの動力を利用して空気を圧縮する空気圧縮
機と、該空気圧縮機で得られた圧縮空気に水分を添加し
て該空気を加湿する加湿器と、該加湿器にて加湿された
圧縮空気を前記ガスタービンから排気された排ガスと熱
交換して昇温する熱交換器とを具備し、該熱交換器にて
昇温された加湿空気を前記燃焼器へ導入するようにした
ガスタービン発電装置において、前記燃焼器へ炭素系燃
料のガス化ガスを導入する燃料供給系を備え、該燃料供
給系には炭素系燃料のガス化炉と、該ガス化炉の生成ガ
スを該ガス中に混入する灰分が付着しないように冷却す
るガス冷却装置と、該生成ガス中に混在する灰分及びガ
ス化しなかった炭素系燃料を分離除去する脱塵装置と、
該生成ガス中に含まれるアンモニアを除去するアンモニ
ア除去装置とを備え、前記熱交換器で冷却されたガスタ
ービン排ガスを脱硫剤が混入された水と接触させて該排
ガス中から硫黄分と水分の一部とを分離回収する水回収
・脱硫器を備えたことを特徴とするガスタービン発電装
置。
スを作動媒体として動力を発生するガスタービンと、該
ガスタービンの動力を利用して空気を圧縮する空気圧縮
機と、該空気圧縮機で得られた圧縮空気に水分を添加し
て該空気を加湿する加湿器と、該加湿器にて加湿された
圧縮空気を前記ガスタービンから排気された排ガスと熱
交換して昇温する熱交換器とを具備し、該熱交換器にて
昇温された加湿空気を前記燃焼器へ導入するようにした
ガスタービン発電装置において、前記燃焼器へ炭素系燃
料のガス化ガスを導入する燃料供給系を備え、該燃料供
給系には炭素系燃料のガス化炉と、該ガス化炉の生成ガ
スを該ガス中に混入する灰分が付着しないように冷却す
るガス冷却装置と、該生成ガス中に混在する灰分及びガ
ス化しなかった炭素系燃料を分離除去する脱塵装置と、
該生成ガス中に含まれるアンモニアを除去するアンモニ
ア除去装置とを備え、前記熱交換器で冷却されたガスタ
ービン排ガスを脱硫剤が混入された水と接触させて該排
ガス中から硫黄分と水分の一部とを分離回収する水回収
・脱硫器を備えたことを特徴とするガスタービン発電装
置。
【００２１】（１２）前記（８）に記載のガスタービン
発電装置において、前記ガスタービン排ガスと前記加湿
空気との熱交換のあとで、該ガスタービン排ガスと前記
水回収・脱硫器にて硫黄分と水の一部が除かれたガスと
を熱交換して該水回収・脱硫器で処理されたガスの温度
を高める熱交換器を有することを特徴とするガスタービ
ン発電装置。
発電装置において、前記ガスタービン排ガスと前記加湿
空気との熱交換のあとで、該ガスタービン排ガスと前記
水回収・脱硫器にて硫黄分と水の一部が除かれたガスと
を熱交換して該水回収・脱硫器で処理されたガスの温度
を高める熱交換器を有することを特徴とするガスタービ
ン発電装置。
【００２２】（１３）前記（８）に記載のガスタービン
発電装置において、前記水回収・脱硫器の上部にガスタ
ービン排ガスと脱硫剤を含む水スラリーとを接触させる
気液接触装置を備え、底部に液溜りを設け、該液溜りの
液の一部を抜き出して前記気液接触装置に循環させるよ
うにしたことを特徴とするガスタービン発電装置。
発電装置において、前記水回収・脱硫器の上部にガスタ
ービン排ガスと脱硫剤を含む水スラリーとを接触させる
気液接触装置を備え、底部に液溜りを設け、該液溜りの
液の一部を抜き出して前記気液接触装置に循環させるよ
うにしたことを特徴とするガスタービン発電装置。
【００２３】（１４）前記（１３）に記載のガスタービ
ン発電装置において、前記水回収・脱硫器にて分離回収
された回収水に含まれる懸濁物質を分離除去する懸濁物
除去装置を備え、該懸濁物除去装置にて処理された回収
水の一部を前記加湿器に導入するように構成し、残りの
回収水に脱硫剤を添加して前記気液接触装置に循環させ
るように構成したことを特徴とするガスタービン発電装
置。
ン発電装置において、前記水回収・脱硫器にて分離回収
された回収水に含まれる懸濁物質を分離除去する懸濁物
除去装置を備え、該懸濁物除去装置にて処理された回収
水の一部を前記加湿器に導入するように構成し、残りの
回収水に脱硫剤を添加して前記気液接触装置に循環させ
るように構成したことを特徴とするガスタービン発電装
置。
【００２４】（１５）前記（８）に記載のガスタービン
発電装置において、前記液溜りの液面の高さが指定範囲
になるように前記気液接触装置に供給するスラリの供給
量を制御する液面制御手段を備えたことを特徴とするガ
スタービン発電装置。
発電装置において、前記液溜りの液面の高さが指定範囲
になるように前記気液接触装置に供給するスラリの供給
量を制御する液面制御手段を備えたことを特徴とするガ
スタービン発電装置。
【００２５】（１６）前記（８）に記載のガスタービン
発電装置において、前記加湿器の底部に液溜りを設け、
該液溜りの液を前記水回収・脱硫器へ導入される前のガ
スタービン排ガスと熱交換して昇温する様にしたことを
特徴とするガスタービン発電装置。
発電装置において、前記加湿器の底部に液溜りを設け、
該液溜りの液を前記水回収・脱硫器へ導入される前のガ
スタービン排ガスと熱交換して昇温する様にしたことを
特徴とするガスタービン発電装置。
【００２６】本発明では、炭素系燃料のガス化ガス中に
含まれる硫化水素と硫化カルボニルをガスタービン燃焼
器にて燃焼して二酸化硫黄とし、この二酸化硫黄を除去
する脱硫装置をガスタービンの下流側に設置した。ま
た、この脱硫装置に水回収機能を追加することで、発電
プラントの構成機器数を低減した。水回収と脱硫を同時
に実現する手段として、冷却水をガスタービン排ガスに
直接接触させる凝縮熱交換を用いた。この冷却水にはガ
スタービンから回収した水分を利用できるようにした。
また、冷却水に脱硫機能を持たせるために、石灰石（Ｃ
ａＣＯ3 ）のような脱硫剤を添加した。脱硫剤を含む冷
却水をガスタービン排ガスと接触させると、排ガス中に
気体として存在する水分が凝縮すると同時に、排ガス中
の二酸化硫黄（ＳＯ2）と脱硫剤とが反応して石膏（Ｃ
ａＳＯ4）ができ沈殿する。この石膏を液中から除去
し、水を回収する。
含まれる硫化水素と硫化カルボニルをガスタービン燃焼
器にて燃焼して二酸化硫黄とし、この二酸化硫黄を除去
する脱硫装置をガスタービンの下流側に設置した。ま
た、この脱硫装置に水回収機能を追加することで、発電
プラントの構成機器数を低減した。水回収と脱硫を同時
に実現する手段として、冷却水をガスタービン排ガスに
直接接触させる凝縮熱交換を用いた。この冷却水にはガ
スタービンから回収した水分を利用できるようにした。
また、冷却水に脱硫機能を持たせるために、石灰石（Ｃ
ａＣＯ3 ）のような脱硫剤を添加した。脱硫剤を含む冷
却水をガスタービン排ガスと接触させると、排ガス中に
気体として存在する水分が凝縮すると同時に、排ガス中
の二酸化硫黄（ＳＯ2）と脱硫剤とが反応して石膏（Ｃ
ａＳＯ4）ができ沈殿する。この石膏を液中から除去
し、水を回収する。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を示す図面
に基づいて説明する。ただし本発明は、以下に述べる実
施例に限られるものではない。
に基づいて説明する。ただし本発明は、以下に述べる実
施例に限られるものではない。
【００２８】（実施例１）図１は本発明で対象とする石
炭ガス化発電プラントの一実施例を示している。この図
を用いてプラント構成の概略を説明する。石炭ガス化発
電プラントでは、石炭や重質油などの炭素系燃料１と酸
素あるいは酸素富化空気などの酸化剤２とをガス化炉１
１０に供給して反応させる。ガス化炉の生成ガス１１
は、一酸化炭素と水素を主成分とする可燃性ガスであ
り、不純物として硫化水素や硫化カルボニルなどの硫黄
分やアンモニアを含んでいる。また、ガス化炉で除去し
切れなかった灰分や未燃の石炭も含まれている。生成ガ
スに含まれている灰分は、ガスの温度が高い状態にある
と下流の機器へ付着して障害を引き起こすので、ガス冷
却装置１２０にてガスの温度を下げた後、脱塵装置２１
０にて灰分並びに未燃の石炭を分離，回収する。また、
生成ガス中に含まれるアンモニアは、ガスタービン燃焼
器にて窒素酸化物を生成する原因になるので、生成ガス
を燃焼器へ導入する前にアンモニア除去装置２２０にて
アンモニアを除去する。このようにして灰分及びアンモ
ニアが除去された石炭ガス化ガスは、ガスタービン燃焼
器３１０に導入される。ガスタービン燃焼器では、石炭
ガス化ガスが加湿した圧縮空気２４によって燃焼する。
また、石炭ガス化ガス中に含まれる硫化水素及び硫化カ
ルボニルは、燃焼器にて二酸化硫黄に変換される。燃焼
器で生成したガスは、ガスタービンの作動媒体ガス１５
となり、ガスタービン３３０を駆動して発電機３４０に
て電力を得る。ガスタービン３３０から排気されたガス
タービン排ガス１６には、二酸化硫黄及び水分が含まれ
ているので、これらを水回収・脱硫器４３０にてそれぞ
れ分離，回収する。また、水回収・脱硫に先立ち、熱交
換器４２０にて、ガスタービン排ガス１６と加湿空気２
３との熱交換を行う。熱交換器４２０にて、ガスタービ
ン排ガスの温度を下げ、温度降下したガスタービン排ガ
ス１７を水回収・脱硫器４３０に導入することにより、
高温のままの排ガスを水回収・脱硫器４３０に導入する
よりも二酸化硫黄の吸収効果が高まる。水回収・脱硫器
430にて回収された水には、二酸化硫黄と脱硫剤との化
学反応によって生成した懸濁物として石膏及び溶存Ｃａ
ＳＯ4 が含まれている。石膏は、固体であるので、水回
収・脱硫器から容易に抜き取ることができるが、ＣａＳ
Ｏ4 は回収水に溶存しているので、容易には除去できな
い。ＣａＳＯ4 が溶存したままの状態で、回収水により
空気を加湿してガスタービン燃焼器に供給すると、水の
温度が上昇する際にＣａＳＯ4 が析出して障害をもたら
す。そこで、懸濁物物除去装置４５０にてＣａＳＯ4 を
除去する。ＣａＳＯ4 を除去した回収水３２は、加湿器
４１０に供給され、圧縮機３２０にて得られた圧縮空気
２２を加湿するために利用される。
炭ガス化発電プラントの一実施例を示している。この図
を用いてプラント構成の概略を説明する。石炭ガス化発
電プラントでは、石炭や重質油などの炭素系燃料１と酸
素あるいは酸素富化空気などの酸化剤２とをガス化炉１
１０に供給して反応させる。ガス化炉の生成ガス１１
は、一酸化炭素と水素を主成分とする可燃性ガスであ
り、不純物として硫化水素や硫化カルボニルなどの硫黄
分やアンモニアを含んでいる。また、ガス化炉で除去し
切れなかった灰分や未燃の石炭も含まれている。生成ガ
スに含まれている灰分は、ガスの温度が高い状態にある
と下流の機器へ付着して障害を引き起こすので、ガス冷
却装置１２０にてガスの温度を下げた後、脱塵装置２１
０にて灰分並びに未燃の石炭を分離，回収する。また、
生成ガス中に含まれるアンモニアは、ガスタービン燃焼
器にて窒素酸化物を生成する原因になるので、生成ガス
を燃焼器へ導入する前にアンモニア除去装置２２０にて
アンモニアを除去する。このようにして灰分及びアンモ
ニアが除去された石炭ガス化ガスは、ガスタービン燃焼
器３１０に導入される。ガスタービン燃焼器では、石炭
ガス化ガスが加湿した圧縮空気２４によって燃焼する。
また、石炭ガス化ガス中に含まれる硫化水素及び硫化カ
ルボニルは、燃焼器にて二酸化硫黄に変換される。燃焼
器で生成したガスは、ガスタービンの作動媒体ガス１５
となり、ガスタービン３３０を駆動して発電機３４０に
て電力を得る。ガスタービン３３０から排気されたガス
タービン排ガス１６には、二酸化硫黄及び水分が含まれ
ているので、これらを水回収・脱硫器４３０にてそれぞ
れ分離，回収する。また、水回収・脱硫に先立ち、熱交
換器４２０にて、ガスタービン排ガス１６と加湿空気２
３との熱交換を行う。熱交換器４２０にて、ガスタービ
ン排ガスの温度を下げ、温度降下したガスタービン排ガ
ス１７を水回収・脱硫器４３０に導入することにより、
高温のままの排ガスを水回収・脱硫器４３０に導入する
よりも二酸化硫黄の吸収効果が高まる。水回収・脱硫器
430にて回収された水には、二酸化硫黄と脱硫剤との化
学反応によって生成した懸濁物として石膏及び溶存Ｃａ
ＳＯ4 が含まれている。石膏は、固体であるので、水回
収・脱硫器から容易に抜き取ることができるが、ＣａＳ
Ｏ4 は回収水に溶存しているので、容易には除去できな
い。ＣａＳＯ4 が溶存したままの状態で、回収水により
空気を加湿してガスタービン燃焼器に供給すると、水の
温度が上昇する際にＣａＳＯ4 が析出して障害をもたら
す。そこで、懸濁物物除去装置４５０にてＣａＳＯ4 を
除去する。ＣａＳＯ4 を除去した回収水３２は、加湿器
４１０に供給され、圧縮機３２０にて得られた圧縮空気
２２を加湿するために利用される。
【００２９】次に各部の概略を説明する。まず、ガス化
炉１１０について説明する。例えば石炭を原料とする場
合、ガス化炉１１０への燃料供給は微粉石炭を加圧窒素
などの気体で搬送する乾式供給と、微粉石炭を水に懸濁
させたスラリーとして供給する湿式供給などを用いるこ
とができる。酸化剤として酸素を用いる場合あるいは石
炭の搬送に窒素を用いる場合には、これら気体は空気か
ら製造することができる。通常用いられるのは、空気を
冷却し、窒素と酸素の沸点の違いを利用して分留する方
法であるが、膜を用いて空気中の窒素と酸素を分離する
方法も利用できる。ガス化炉の構造としては、流動層を
用いる方式や噴流層を用いる方式などをいずれも利用で
きる。いずれの方式のガス化炉でも、炭素系燃料が酸化
剤によってガス化され、一酸化炭素と水素を主成分とす
る可燃性ガスを生成する。噴流層方式のガス化炉では、
ガス化炉内の温度を高温に維持することができるので、
炭素系燃料に含まれる灰分を溶融させてガス化炉から除
去することができる。
炉１１０について説明する。例えば石炭を原料とする場
合、ガス化炉１１０への燃料供給は微粉石炭を加圧窒素
などの気体で搬送する乾式供給と、微粉石炭を水に懸濁
させたスラリーとして供給する湿式供給などを用いるこ
とができる。酸化剤として酸素を用いる場合あるいは石
炭の搬送に窒素を用いる場合には、これら気体は空気か
ら製造することができる。通常用いられるのは、空気を
冷却し、窒素と酸素の沸点の違いを利用して分留する方
法であるが、膜を用いて空気中の窒素と酸素を分離する
方法も利用できる。ガス化炉の構造としては、流動層を
用いる方式や噴流層を用いる方式などをいずれも利用で
きる。いずれの方式のガス化炉でも、炭素系燃料が酸化
剤によってガス化され、一酸化炭素と水素を主成分とす
る可燃性ガスを生成する。噴流層方式のガス化炉では、
ガス化炉内の温度を高温に維持することができるので、
炭素系燃料に含まれる灰分を溶融させてガス化炉から除
去することができる。
【００３０】次にガス冷却装置１２０について説明す
る。石炭ガス炉の生成ガスの冷却が必要となるのは、ガ
ス化炉にて除去できなかった灰分、およびガス化しなか
った炭素系燃料が生成ガスに残存しており、この灰分が
高温では下流の機器、ここでは脱塵装置２１０に付着し
て障害を引き起こすからである。通常、生成ガスの温度
を４００℃程度まで下げることで、この灰分の付着障害
を回避することができる。冷却方法としては伝熱管に冷
却水を流し、生成ガスの熱を蒸気として回収する方法，
冷却水を生成ガスに直接噴霧し、この気化熱を生成ガス
から奪う方法等が考えられ、いずれも適用できる。この
ときの冷却水には、ガスタービン排ガスから回収した水
を利用することができる。また、生成ガスに冷却水を直
接噴霧する方法では、冷却水をガスタービンの作動媒体
ガスとして利用することができる。次に脱塵装置２１０
について説明する。脱塵装置では、石炭ガス化炉におい
てスラグとして排出することができなかった炭素系燃料
中のナトリウム，カリウム，バナジウムを含む灰分、お
よびガス化されなかった炭素系燃料を捕集する。脱塵装
置としては、例えばサイクロンとダストフィルタを組み
合わせたものが好適である。この他にもグラニュラベッ
ドを利用する方式など公知の装置を使用できる。
る。石炭ガス炉の生成ガスの冷却が必要となるのは、ガ
ス化炉にて除去できなかった灰分、およびガス化しなか
った炭素系燃料が生成ガスに残存しており、この灰分が
高温では下流の機器、ここでは脱塵装置２１０に付着し
て障害を引き起こすからである。通常、生成ガスの温度
を４００℃程度まで下げることで、この灰分の付着障害
を回避することができる。冷却方法としては伝熱管に冷
却水を流し、生成ガスの熱を蒸気として回収する方法，
冷却水を生成ガスに直接噴霧し、この気化熱を生成ガス
から奪う方法等が考えられ、いずれも適用できる。この
ときの冷却水には、ガスタービン排ガスから回収した水
を利用することができる。また、生成ガスに冷却水を直
接噴霧する方法では、冷却水をガスタービンの作動媒体
ガスとして利用することができる。次に脱塵装置２１０
について説明する。脱塵装置では、石炭ガス化炉におい
てスラグとして排出することができなかった炭素系燃料
中のナトリウム，カリウム，バナジウムを含む灰分、お
よびガス化されなかった炭素系燃料を捕集する。脱塵装
置としては、例えばサイクロンとダストフィルタを組み
合わせたものが好適である。この他にもグラニュラベッ
ドを利用する方式など公知の装置を使用できる。
【００３１】次に、アンモニア除去装置２２０について
説明する。ガス化炉の生成ガス中に含まれるアンモニア
の除去が必要となるのは、生成ガスをガスタービン燃焼
器で燃焼した際に、このアンモニアが大気汚染物質であ
る窒素酸化物となるからである。アンモニア除去装置と
しては、吸着剤を利用する方法，化学吸収を利用する方
法などを用いることができる。
説明する。ガス化炉の生成ガス中に含まれるアンモニア
の除去が必要となるのは、生成ガスをガスタービン燃焼
器で燃焼した際に、このアンモニアが大気汚染物質であ
る窒素酸化物となるからである。アンモニア除去装置と
しては、吸着剤を利用する方法，化学吸収を利用する方
法などを用いることができる。
【００３２】次に水回収・脱硫器４３０について説明す
る。この水回収・脱硫器としては、脱硫剤を含む水スラ
リー４２を噴霧してガスタービン排ガスに接触させる方
式のスプレー塔を用いることが好ましい。水を排ガスに
直接噴霧して排ガス温度を低下させることで、排ガス中
に気体の状態で含まれる水分を凝縮させて液体として回
収することができ、また、噴霧水に、脱硫剤例えば石灰
石（主成分は炭酸カルシウム）を加え、スラリー状にし
て噴霧することで、排ガス中に含まれる二酸化硫黄（Ｓ
Ｏ2 ）を石膏として分離，回収することができる。石膏
４３は系外へ抜き出す。硫黄分及び水分が分離されて無
害化されたガスタービン排ガス１８は、大気中へ排出さ
れる。
る。この水回収・脱硫器としては、脱硫剤を含む水スラ
リー４２を噴霧してガスタービン排ガスに接触させる方
式のスプレー塔を用いることが好ましい。水を排ガスに
直接噴霧して排ガス温度を低下させることで、排ガス中
に気体の状態で含まれる水分を凝縮させて液体として回
収することができ、また、噴霧水に、脱硫剤例えば石灰
石（主成分は炭酸カルシウム）を加え、スラリー状にし
て噴霧することで、排ガス中に含まれる二酸化硫黄（Ｓ
Ｏ2 ）を石膏として分離，回収することができる。石膏
４３は系外へ抜き出す。硫黄分及び水分が分離されて無
害化されたガスタービン排ガス１８は、大気中へ排出さ
れる。
【００３３】次に加湿器４１０について説明する。加湿
器は、圧縮機３２０で空気２１が圧縮されて得られた圧
縮空気２２を加湿するための装置である。加湿器４１０
には、圧縮空気に水を噴霧する方式のスプレー塔を用い
ることが好ましい。噴霧する水には、水回収・脱硫器４
３０にて回収した回収水を用いることができる。図１に
示す加湿器４１０には、回収水を噴霧するノズルにＣａ
ＳＯ4 の析出が生じないようにするために、ＣａＳＯ4
を含まない補給水３１を供給できるようにしている。補
給水を加えて、回収水中に溶存するＣａＳＯ4 の濃度を
下げることにより、水温の上昇に伴うＣａＳＯ4 の析出
を抑制できる効果がある。また加湿器の底部に溜まった
水は、リサイクル水３３として再び空気の加湿に利用で
きるように構成されている。加湿空気２３は、熱交換器
４２０にてガスタービン排ガスの持つ熱を奪ったのち、
ガスタービン燃焼器へ導入される。加湿空気は水分を含
み、この水分が蒸発するのに必要な熱がいるので、ガス
タービン排ガスの持つ熱を回収することが可能となって
いる。
器は、圧縮機３２０で空気２１が圧縮されて得られた圧
縮空気２２を加湿するための装置である。加湿器４１０
には、圧縮空気に水を噴霧する方式のスプレー塔を用い
ることが好ましい。噴霧する水には、水回収・脱硫器４
３０にて回収した回収水を用いることができる。図１に
示す加湿器４１０には、回収水を噴霧するノズルにＣａ
ＳＯ4 の析出が生じないようにするために、ＣａＳＯ4
を含まない補給水３１を供給できるようにしている。補
給水を加えて、回収水中に溶存するＣａＳＯ4 の濃度を
下げることにより、水温の上昇に伴うＣａＳＯ4 の析出
を抑制できる効果がある。また加湿器の底部に溜まった
水は、リサイクル水３３として再び空気の加湿に利用で
きるように構成されている。加湿空気２３は、熱交換器
４２０にてガスタービン排ガスの持つ熱を奪ったのち、
ガスタービン燃焼器へ導入される。加湿空気は水分を含
み、この水分が蒸発するのに必要な熱がいるので、ガス
タービン排ガスの持つ熱を回収することが可能となって
いる。
【００３４】次にガスタービン排ガス中に含まれる二酸
化硫黄が、脱硫剤によって分離除去される過程について
説明する。
化硫黄が、脱硫剤によって分離除去される過程について
説明する。
【００３５】排ガス中の二酸化硫黄は、脱硫剤と接触す
ることで液中に物理吸収され、次いで水と反応して亜硫
酸を形成する。ここでの脱硫剤は二酸化硫黄の吸収作用
を持つことから、脱硫剤を二酸化硫黄吸収剤と称するこ
ともできる。
ることで液中に物理吸収され、次いで水と反応して亜硫
酸を形成する。ここでの脱硫剤は二酸化硫黄の吸収作用
を持つことから、脱硫剤を二酸化硫黄吸収剤と称するこ
ともできる。
【００３６】 ＳＯ2（ガス）⇔ＳＯ2（液中に吸収） …（１） ＳＯ2（液中）＋Ｈ2Ｏ⇔Ｈ2ＳＯ3 …（２） 液中の亜硫酸は以下のように解離する。
【００３７】 Ｈ2ＳＯ3⇔Ｈ+＋ＨＳＯ3 - …（３） 一方、脱硫剤として石灰石中に含まれる炭酸カルシウム
（ＣａＣＯ3 ）を用いた場合、ＣａＣＯ3 はまず水に溶
解する。
（ＣａＣＯ3 ）を用いた場合、ＣａＣＯ3 はまず水に溶
解する。
【００３８】 ＣａＣＯ3⇔ＣａＣＯ3（液中） …（４） 溶解した炭酸カルシウムは液中の亜硫酸と反応し、次亜
硫酸カルシウムを生成する。
硫酸カルシウムを生成する。
【００３９】 ＣａＣＯ3＋Ｈ+＋ＨＳＯ3 -⇔Ｃａ（ＨＳＯ3)2 …（５） 次亜硫酸カルシウムは液中の炭酸カルシウムと反応して
亜硫酸カルシウムを生成する。
亜硫酸カルシウムを生成する。
【００４０】 ２ＣａＣＯ3＋Ｃａ（ＨＳＯ3)2→２ＣａＳＯ3＋Ｃａ(ＨＣＯ3)2 …（６） これら反応では、生成するＨＣＯ3 -，ＨＳＯ3 -がｐＨ緩
衝剤として働くので、炭酸カルシウムが供給されてもｐ
Ｈは比較的安定する。
衝剤として働くので、炭酸カルシウムが供給されてもｐ
Ｈは比較的安定する。
【００４１】ここで、硫酸雰囲気の溶液中では未反応の
炭酸カルシウムと硫酸が反応して以下のように石膏が生
成する。
炭酸カルシウムと硫酸が反応して以下のように石膏が生
成する。
【００４２】 ＣａＣＯ3＋Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2 …（７）
また、亜硫酸カルシウムは硫酸と反応して以下のように
石膏を生成する。
また、亜硫酸カルシウムは硫酸と反応して以下のように
石膏を生成する。
【００４３】 ２ＣａＳＯ３＋Ｈ2ＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋Ｃａ(ＨＳＯ3)2 …（８） ここで、液中に空気を供給すると、酸素は液中に溶解
し、次式に示すように次亜硫酸カルシウムと反応して石
膏を生成する。
し、次式に示すように次亜硫酸カルシウムと反応して石
膏を生成する。
【００４４】 ２Ｃａ(ＨＳＯ3)2＋Ｏ2＋４Ｈ2Ｏ→２ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋Ｈ2ＳＯ3 …（９） 脱硫効率を向上させるためには、（１)〜(３）の排ガス
中のＳＯ2 を液中に吸収させる反応を促進することと、
（８)〜(９）の酸化反応を促進することが望ましい。特
開昭61−293528号公報には液のｐＨと気相中のＳＯ2 濃
度の関係が示され、また液のｐＨとＣａＳＯ3 の酸化速
度の関係が示されている。本発明においても、特開昭61
−293528号公報に示された前記関係を当てはめることが
でき、（１)〜(３）の反応を促進してＳＯ2の吸収率を
上げるためにはｐＨは３.８以上であることが望まし
く、また、ＣａＳＯ3 の酸化速度を上げるためにはｐＨ
は５.０ 以下であることが望ましい。従って、ｐＨ値と
しては３.８〜５.０の範囲が好ましい。
中のＳＯ2 を液中に吸収させる反応を促進することと、
（８)〜(９）の酸化反応を促進することが望ましい。特
開昭61−293528号公報には液のｐＨと気相中のＳＯ2 濃
度の関係が示され、また液のｐＨとＣａＳＯ3 の酸化速
度の関係が示されている。本発明においても、特開昭61
−293528号公報に示された前記関係を当てはめることが
でき、（１)〜(３）の反応を促進してＳＯ2の吸収率を
上げるためにはｐＨは３.８以上であることが望まし
く、また、ＣａＳＯ3 の酸化速度を上げるためにはｐＨ
は５.０ 以下であることが望ましい。従って、ｐＨ値と
しては３.８〜５.０の範囲が好ましい。
【００４５】（実施例２）本実施例では水回収・脱硫器
について、図２を用いて説明する。ガスタービン排ガス
は熱交換器４３１により温度を下げた後、スプレー塔４
３２に供給される。このスプレー塔にて、気液接触装置
５０１から供給された脱硫剤４１を含む水スラリー４２
とガスタービン排ガスとが接触する。気液接触装置５０
１は水スラリーを微細な液滴として噴霧する装置であ
り、例えばスプレーノズルを排ガスの流れ方向に対して
垂直な面に複数個設置する構成とする。スプレー塔での
気液接触により、排ガスの温度が低下し、気体として存
在する排ガス中の水分は凝縮して液体となる。また、排
ガス中のＳＯ2 は脱硫剤を含むスラリーに吸収される。
排ガスはミスト捕集機４３３によりミストを除去した
後、熱交換器４３１に供給され、温度を上げた後、大気
に放出される。排ガスの温度を上げることにより、白煙
防止が図れる。
について、図２を用いて説明する。ガスタービン排ガス
は熱交換器４３１により温度を下げた後、スプレー塔４
３２に供給される。このスプレー塔にて、気液接触装置
５０１から供給された脱硫剤４１を含む水スラリー４２
とガスタービン排ガスとが接触する。気液接触装置５０
１は水スラリーを微細な液滴として噴霧する装置であ
り、例えばスプレーノズルを排ガスの流れ方向に対して
垂直な面に複数個設置する構成とする。スプレー塔での
気液接触により、排ガスの温度が低下し、気体として存
在する排ガス中の水分は凝縮して液体となる。また、排
ガス中のＳＯ2 は脱硫剤を含むスラリーに吸収される。
排ガスはミスト捕集機４３３によりミストを除去した
後、熱交換器４３１に供給され、温度を上げた後、大気
に放出される。排ガスの温度を上げることにより、白煙
防止が図れる。
【００４６】気液接触装置から噴霧したスラリーは、ス
プレー塔底部に溜まって液溜り502となり、ここで排ガ
ス中の硫黄分は石膏となる。この液溜り中のスラリーは
SO2と未反応の脱硫剤を含むので、再利用する。この再
利用のために、液溜りから抜き出したスラリー３５をポ
ンプ５１により熱交換器４３５に供給する。この熱交換
器４３５には、冷却水３４がポンプ５４により供給され
ており、スラリー３５と間接的に接触してスラリーの温
度を下げる。スラリーの温度を下げることは、二酸化硫
黄の吸収力を高める上で効果がある。この温度を下げた
スラリーを気液接触装置５０１に供給し、再び排ガスに
直接接触させる。
プレー塔底部に溜まって液溜り502となり、ここで排ガ
ス中の硫黄分は石膏となる。この液溜り中のスラリーは
SO2と未反応の脱硫剤を含むので、再利用する。この再
利用のために、液溜りから抜き出したスラリー３５をポ
ンプ５１により熱交換器４３５に供給する。この熱交換
器４３５には、冷却水３４がポンプ５４により供給され
ており、スラリー３５と間接的に接触してスラリーの温
度を下げる。スラリーの温度を下げることは、二酸化硫
黄の吸収力を高める上で効果がある。この温度を下げた
スラリーを気液接触装置５０１に供給し、再び排ガスに
直接接触させる。
【００４７】液溜り中の液の一部３６は石膏分離機４３
４に供給され、固形分である石膏４３が分離される。こ
の固形分が分離された水は回収水タンク４３８に貯留さ
れる。回収水タンク内の回収水はポンプ５３により加圧
され、一部の回収水は加湿器など水を必要とする機器に
供給されて再利用される。回収水の残りの一部はスラリ
ー調整タンク４３７に供給され、脱硫剤ホッパ４３６か
ら供給された脱硫剤４１と混合され、脱硫剤を含む水ス
ラリー４２となる。このスラリーはポンプ５２により気
液接触装置５０１に供給される。
４に供給され、固形分である石膏４３が分離される。こ
の固形分が分離された水は回収水タンク４３８に貯留さ
れる。回収水タンク内の回収水はポンプ５３により加圧
され、一部の回収水は加湿器など水を必要とする機器に
供給されて再利用される。回収水の残りの一部はスラリ
ー調整タンク４３７に供給され、脱硫剤ホッパ４３６か
ら供給された脱硫剤４１と混合され、脱硫剤を含む水ス
ラリー４２となる。このスラリーはポンプ５２により気
液接触装置５０１に供給される。
【００４８】この実施例２によれば、ガスタービン排ガ
スから回収した水をＨＡＴサイクル内で利用でき、しか
もガスタービンから排気された排ガスが保有する保有熱
も回収してＨＡＴサイクル内で利用できるという効果が
ある。
スから回収した水をＨＡＴサイクル内で利用でき、しか
もガスタービンから排気された排ガスが保有する保有熱
も回収してＨＡＴサイクル内で利用できるという効果が
ある。
【００４９】（実施例３）脱硫反応を効率的に進めるた
めには、脱硫剤を含む水スラリーのｐＨを３.８〜５.０
の範囲に制御することが望ましい。本実施例はスプレ
ー塔にてｐＨ調整を実現する一実施例を示すものであ
る。
めには、脱硫剤を含む水スラリーのｐＨを３.８〜５.０
の範囲に制御することが望ましい。本実施例はスプレ
ー塔にてｐＨ調整を実現する一実施例を示すものであ
る。
【００５０】図３を用いて本実施例の構成を示す。ガス
タービン排ガス１７は、基本的には排ガス供給管５０３
を通して液溜り５０２よりも上部に供給される。本実施
例では、この排ガス供給管５０３の一部を分岐して排ガ
ス分岐管５０４から液溜り５０２内へもガスタービン排
ガスを供給する。排ガス分岐管５０４には、排ガス流量
調整弁６１を設置する。この排ガス流量調整弁６１は、
液溜り５０２のｐＨが与えられた範囲となるように運用
する。具体的には液溜り５０２のｐＨをｐＨ計９１で検
出し、この値がｐＨの指定範囲８１となるようにコント
ローラ７１で排ガス流量調整弁の制御信号を作成し、排
ガス流量調整弁６１を制御する。
タービン排ガス１７は、基本的には排ガス供給管５０３
を通して液溜り５０２よりも上部に供給される。本実施
例では、この排ガス供給管５０３の一部を分岐して排ガ
ス分岐管５０４から液溜り５０２内へもガスタービン排
ガスを供給する。排ガス分岐管５０４には、排ガス流量
調整弁６１を設置する。この排ガス流量調整弁６１は、
液溜り５０２のｐＨが与えられた範囲となるように運用
する。具体的には液溜り５０２のｐＨをｐＨ計９１で検
出し、この値がｐＨの指定範囲８１となるようにコント
ローラ７１で排ガス流量調整弁の制御信号を作成し、排
ガス流量調整弁６１を制御する。
【００５１】なお、ガスタービン排ガスにより、液溜り
中のＣａＳＯ3 の酸化を促進するためには、液溜り中へ
供給されたガスタービン排ガスが効率的に液溜り中に分
散される必要がある。このための方法としては例えば撹
拌翼５０５を設置し、この撹拌翼に向けてガスタービン
排ガスを供給する方法がある。
中のＣａＳＯ3 の酸化を促進するためには、液溜り中へ
供給されたガスタービン排ガスが効率的に液溜り中に分
散される必要がある。このための方法としては例えば撹
拌翼５０５を設置し、この撹拌翼に向けてガスタービン
排ガスを供給する方法がある。
【００５２】液溜りの液面の高さは、ポンプ５１にスラ
リー３５を供給する配管の位置より低いと、ポンプの負
荷が急になくなって回転数が急に早くなり、ガスタービ
ン排ガスの導入口よりも高いと、排ガスが流れにくくな
ること等のために、指定された範囲に保つことが好まし
い。この液面高さの制御は、脱硫剤を含む水スラリー４
２の気液接触装置５０１への供給量を制御したり、或い
は液溜り５０２へスラリーを供給できるようにしてその
供給量を制御することで実現できる。具体的には水位計
９２で液溜りの水位を検出し、この値が指定範囲８２と
なるようにコントローラ７２でスラリー流量調整弁の制
御信号を作成し、スラリー流量調整弁６２，６３を制御
する。
リー３５を供給する配管の位置より低いと、ポンプの負
荷が急になくなって回転数が急に早くなり、ガスタービ
ン排ガスの導入口よりも高いと、排ガスが流れにくくな
ること等のために、指定された範囲に保つことが好まし
い。この液面高さの制御は、脱硫剤を含む水スラリー４
２の気液接触装置５０１への供給量を制御したり、或い
は液溜り５０２へスラリーを供給できるようにしてその
供給量を制御することで実現できる。具体的には水位計
９２で液溜りの水位を検出し、この値が指定範囲８２と
なるようにコントローラ７２でスラリー流量調整弁の制
御信号を作成し、スラリー流量調整弁６２，６３を制御
する。
【００５３】（実施例４）本実施例は、実施例３の方法
によるｐＨコントロールが不十分な場合に補助的に用い
る手段である。本実施例では、図４に示すように、実施
例３に示した構成に加えて、ｐＨ調整剤４４を液溜り５
０２に供給するラインを有している。ｐＨ調整剤として
は例えば硫酸を用いることができる。ｐＨ調整剤の供給
量はｐＨ計９１で得られた測定値が与えられた指定範囲
８１となるようにｐＨ調整剤流量調整弁６４をコントロ
ーラ７３にてコントロールすることで実現する。
によるｐＨコントロールが不十分な場合に補助的に用い
る手段である。本実施例では、図４に示すように、実施
例３に示した構成に加えて、ｐＨ調整剤４４を液溜り５
０２に供給するラインを有している。ｐＨ調整剤として
は例えば硫酸を用いることができる。ｐＨ調整剤の供給
量はｐＨ計９１で得られた測定値が与えられた指定範囲
８１となるようにｐＨ調整剤流量調整弁６４をコントロ
ーラ７３にてコントロールすることで実現する。
【００５４】（実施例５）本実施例では、圧縮機３２０
で得られた圧縮空気２２を加湿する加湿器４１０の構成
の一例を示す。
で得られた圧縮空気２２を加湿する加湿器４１０の構成
の一例を示す。
【００５５】図５に示すように、圧縮空気２２は、加湿
器４１０の下部の液溜り４１３中あるいは液溜りの上部
に供給される。この圧縮空気２２は、加湿器４１０内に
設置された気液接触装置４１２から供給される霧状の水
滴と接触して加湿空気２３となる。気液接触装置４１２
は、水を微細な液滴として噴霧する装置であり、例えば
スプレーノズルを圧縮空気２２の流れ方向に対して垂直
な面に複数個設置する構成とする。加湿器の出口にはミ
スト捕集器４１１を設置し、加湿器の下流に液体の水分
が供給されないようにする。
器４１０の下部の液溜り４１３中あるいは液溜りの上部
に供給される。この圧縮空気２２は、加湿器４１０内に
設置された気液接触装置４１２から供給される霧状の水
滴と接触して加湿空気２３となる。気液接触装置４１２
は、水を微細な液滴として噴霧する装置であり、例えば
スプレーノズルを圧縮空気２２の流れ方向に対して垂直
な面に複数個設置する構成とする。加湿器の出口にはミ
スト捕集器４１１を設置し、加湿器の下流に液体の水分
が供給されないようにする。
【００５６】気液接触装置４１２へは、不純物を含まな
い補給水３１と、液溜りの水から固体の懸濁物を除去し
たリサイクル水３３が供給されている。懸濁物の除去
は、液溜りの水を懸濁物分離機４４０に通すことにより
実施し、懸濁物を除去した水は一旦タンク４４１に貯留
してからポンプ５５で送出する。ここで、図６に示すよ
うに補給水３１とリサイクル水３３の供給は、気液接触
装置を２系統用意し、それぞれ補給水専用，リサイクル
水専用とし、補給水専用の気液接触装置はリサイクル水
専用の気液接触装置よりも上段に設置するのが望まし
い。これは回収水中に溶存しているＣａＳＯ4 が水の温
度を上げると析出する可能性があるので、回収水を噴霧
する気液接触装置を補給水で洗浄する構成とし、ＣａＳ
Ｏ4 が析出した場合でも直ちに洗い落して成長を防止す
ることができるからである。また、補給水のみを噴霧す
る気液接触装置が回収水のみを噴霧する気液接触装置よ
りも加湿器出口側にある構成は、不純物を含む液滴が下
流に送出されにくい構成となっており、加湿器よりも下
流にある機器を保護する観点からも適している。
い補給水３１と、液溜りの水から固体の懸濁物を除去し
たリサイクル水３３が供給されている。懸濁物の除去
は、液溜りの水を懸濁物分離機４４０に通すことにより
実施し、懸濁物を除去した水は一旦タンク４４１に貯留
してからポンプ５５で送出する。ここで、図６に示すよ
うに補給水３１とリサイクル水３３の供給は、気液接触
装置を２系統用意し、それぞれ補給水専用，リサイクル
水専用とし、補給水専用の気液接触装置はリサイクル水
専用の気液接触装置よりも上段に設置するのが望まし
い。これは回収水中に溶存しているＣａＳＯ4 が水の温
度を上げると析出する可能性があるので、回収水を噴霧
する気液接触装置を補給水で洗浄する構成とし、ＣａＳ
Ｏ4 が析出した場合でも直ちに洗い落して成長を防止す
ることができるからである。また、補給水のみを噴霧す
る気液接触装置が回収水のみを噴霧する気液接触装置よ
りも加湿器出口側にある構成は、不純物を含む液滴が下
流に送出されにくい構成となっており、加湿器よりも下
流にある機器を保護する観点からも適している。
【００５７】従来のＬＮＧを原料とするＨＡＴサイクル
では、回収水を加湿塔の外部で間接熱交換器を用いてガ
スタービン排ガスにより加熱していたが、この方式では
回収水の配管内で回収水に溶存していたＣａＳＯ4 が析
出し、詰まりを生じる可能性があった。図７に示すよう
に加湿器の液溜り４１３内にガスタービン排ガス１７の
一部または全量を流す配管５０８を設置し、排ガスの持
つエネルギーを間接的に貯留されている水に与えて温度
を上昇させ、一部を気化させる構成とした。液溜りには
常時、補給水も供給されているのでＣａＳＯ4 の未飽和
溶液となっている。したがってＣａＳＯ4 の析出はな
く、また、ここで気化した気体の水はＣａＳＯ4 を含ま
ないので、これが空気とともに下流に供給されれば、ガ
スタービン燃焼器，ガスタービンなどにおいてＣａＳＯ
4 が析出することを防止できる。
では、回収水を加湿塔の外部で間接熱交換器を用いてガ
スタービン排ガスにより加熱していたが、この方式では
回収水の配管内で回収水に溶存していたＣａＳＯ4 が析
出し、詰まりを生じる可能性があった。図７に示すよう
に加湿器の液溜り４１３内にガスタービン排ガス１７の
一部または全量を流す配管５０８を設置し、排ガスの持
つエネルギーを間接的に貯留されている水に与えて温度
を上昇させ、一部を気化させる構成とした。液溜りには
常時、補給水も供給されているのでＣａＳＯ4 の未飽和
溶液となっている。したがってＣａＳＯ4 の析出はな
く、また、ここで気化した気体の水はＣａＳＯ4 を含ま
ないので、これが空気とともに下流に供給されれば、ガ
スタービン燃焼器，ガスタービンなどにおいてＣａＳＯ
4 が析出することを防止できる。
【００５８】
【発明の効果】炭素系燃料をガス化してＨＡＴサイクル
に利用する発電プラントにおいて、ガス化ガス中の硫黄
化合物である硫化水素と硫化カルボニルをガスタービン
燃焼器で燃焼して二酸化硫黄とし、ガスタービン下流の
水回収装置にてこの二酸化硫黄を除去することで、次の
効果が得られる。まず、石炭ガス化発電装置において従
来から行われてきたように、硫化カルボニルを硫化水素
に変換する装置，硫化水素を吸収する装置，吸収した硫
化水素を燃焼する焼却炉，焼却炉で発生した二酸化硫黄
を除去する脱硫装置を不要とすることができる。また、
脱硫のためにガス化ガスの温度を常温まで下げる必要が
ないので、熱損失を低減することができ、ＨＡＴサイク
ルの高効率化を達成できる。
に利用する発電プラントにおいて、ガス化ガス中の硫黄
化合物である硫化水素と硫化カルボニルをガスタービン
燃焼器で燃焼して二酸化硫黄とし、ガスタービン下流の
水回収装置にてこの二酸化硫黄を除去することで、次の
効果が得られる。まず、石炭ガス化発電装置において従
来から行われてきたように、硫化カルボニルを硫化水素
に変換する装置，硫化水素を吸収する装置，吸収した硫
化水素を燃焼する焼却炉，焼却炉で発生した二酸化硫黄
を除去する脱硫装置を不要とすることができる。また、
脱硫のためにガス化ガスの温度を常温まで下げる必要が
ないので、熱損失を低減することができ、ＨＡＴサイク
ルの高効率化を達成できる。
【図１】本発明の一実施例による発電プラントの概略構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の発電装置における水回収・脱硫器の一
例を示す概略構成図である。
例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の発電装置における水回収・脱硫器の他
の例を示す概略構成図である。
の例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の発電装置における水回収・脱硫器の他
の例を示す概略構成図である。
の例を示す概略構成図である。
【図５】本発明の発電装置における空気加湿器の一例を
示す概略構成図である。
示す概略構成図である。
【図６】本発明の発電装置における空気加湿器の他の例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図７】本発明の発電装置における空気加湿器の他の例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
１…炭素系燃料、２…酸化剤、１１…生成ガス、１５…
作動媒体ガス、１７…ガスタービン排ガス、２２…圧縮
空気、２３…加湿空気、３１…補給水、３２…回収水、
４１…脱硫剤、４２…脱硫剤を含む水スラリー、４３…
石膏、４４…ｐＨ調整剤、６１…排ガス流量調整弁、７
１…コントローラ、９２…水位計、９１…ｐＨ計、１１
０…ガス化炉、１２０…ガス冷却装置、２１０…脱塵装
置、２２０…アンモニア除去装置、３１０…ガスタービ
ン燃焼器、３２０…圧縮機、３３０…ガスタービン、３
４０…発電機、４１０…加湿器、４１１…ミスト補集
器、４１２…気液接触装置、４１３…液溜り、４２０…
熱交換器、４３０…水回収・脱硫器、４３１…熱交換
器、４３２…スプレー塔、４３３…ミスト捕集器、４３
４…石膏分離機、４３５…熱交換器、４３７…スラリー
調整タンク、４３８…回収水タンク、４５０…懸濁物除
去装置、５０１…気液接触装置、５０２…液溜り、５０
５…撹拌翼。
作動媒体ガス、１７…ガスタービン排ガス、２２…圧縮
空気、２３…加湿空気、３１…補給水、３２…回収水、
４１…脱硫剤、４２…脱硫剤を含む水スラリー、４３…
石膏、４４…ｐＨ調整剤、６１…排ガス流量調整弁、７
１…コントローラ、９２…水位計、９１…ｐＨ計、１１
０…ガス化炉、１２０…ガス冷却装置、２１０…脱塵装
置、２２０…アンモニア除去装置、３１０…ガスタービ
ン燃焼器、３２０…圧縮機、３３０…ガスタービン、３
４０…発電機、４１０…加湿器、４１１…ミスト補集
器、４１２…気液接触装置、４１３…液溜り、４２０…
熱交換器、４３０…水回収・脱硫器、４３１…熱交換
器、４３２…スプレー塔、４３３…ミスト捕集器、４３
４…石膏分離機、４３５…熱交換器、４３７…スラリー
調整タンク、４３８…回収水タンク、４５０…懸濁物除
去装置、５０１…気液接触装置、５０２…液溜り、５０
５…撹拌翼。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 武勇 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 福原 広嗣 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 穐山 徹 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 森原 淳 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 野口 芳樹 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (16)
- 【請求項１】炭素系燃料をガス化することによって生成
したガス化ガスと空気と水蒸気とを燃焼器に導入して前
記ガス化ガスを燃焼し、得られたガスを作動媒体として
ガスタービンを駆動して動力を発生するガスタービン発
電方法において、前記ガス化ガスを硫黄分を含んだまま
の状態で前記燃焼器に導入し、前記ガスタービンから排
気された排ガスを脱硫剤を含む水と接触させて該排ガス
中から硫黄分を分離回収することを特徴とするガスター
ビン発電方法。 - 【請求項２】請求項１に記載のガスタービン発電方法に
おいて、前記ガス化ガスを硫化水素と硫化カルボニルを
含んだ状態で前記燃焼器に導入し、該燃焼器で該硫化水
素と該硫化カルボニルを二酸化硫黄に変換してから前記
ガスタービンへ供給し、前記ガスタービンから排気され
た排ガスを二酸化硫黄吸収剤を含む水と接触させて該排
ガス中から二酸化硫黄を分離回収することを特徴とする
ガスタービン発電方法。 - 【請求項３】可燃性ガスと空気と水蒸気を燃焼器へ導入
して該可燃性ガスを燃焼し、得られたガスを作動媒体と
してガスタービンを駆動して動力を発生し、該ガスター
ビンの排ガスを冷却して水分の一部を分離回収するガス
タービン発電方法において、前記燃焼器へ供給する可燃
性ガスとして炭素系燃料のガス化ガスを用い、該ガス化
ガスを硫黄分を含んだままの状態で前記燃焼器へ導入
し、前記ガスタービンの排ガスを、脱硫剤を含む冷却水
と接触させて該排ガス中から硫黄分と水分の一部とを分
離回収することを特徴とするガスタービン発電方法。 - 【請求項４】可燃性ガスを空気と水蒸気の存在下で燃焼
する燃焼器と、該燃焼器で得られたガスを作動媒体とし
て動力を発生するガスタービンと、該ガスタービンから
排気された排ガスを冷却して水分の一部を分離回収する
水回収器とを具備したガスタービン発電装置において、 前記燃焼器へ炭素系燃料のガス化ガスを硫黄分を含んだ
ままの状態で導入する燃料供給系を備え、前記水回収器
に代えて、ガスタービンの排ガスを脱硫剤を含む水と接
触させて該排ガス中から硫黄分と水分の一部とを分離回
収する水回収・脱硫器を備えたことを特徴とするガスタ
ービン発電装置。 - 【請求項５】請求項４に記載のガスタービン発電装置に
おいて、前記水回収・脱硫器を、底部に液溜りを設けて
該液溜りの液がリサイクルされるように構成し、該液溜
りの液のｐＨを３.８−５.０の範囲に維持するｐＨ制御
手段を備えたことを特徴とするガスタービン発電装置。 - 【請求項６】請求項５に記載のガスタービン発電装置に
おいて、前記水回収・脱硫器へのガスタービン排ガスの
導入口を、液溜り内の液相中と液溜り上部の気相中との
２個所に設け、該液相中に導入する該排ガスの流量を該
液溜りの液のｐＨによって制御するコントローラを設け
たことを特徴とするガスタービン発電装置。 - 【請求項７】請求項６に記載のガスタービン発電装置に
おいて、前記液溜りへｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤
供給手段を設けたことを特徴とするガスタービン発電装
置。 - 【請求項８】燃焼器と、該燃焼器で得られたガスを作動
媒体として動力を発生するガスタービンと、該ガスター
ビンの動力を利用して空気を圧縮する空気圧縮機と、該
空気圧縮機で得られた圧縮空気に水分を添加して該空気
を加湿する加湿器と、該加湿器にて加湿された圧縮空気
を前記ガスタービンから排気された排ガスと熱交換して
昇温する熱交換器とを具備し、該熱交換器にて昇温され
た加湿空気を前記燃焼器へ導入するようにしたガスター
ビン発電装置において、 前記燃焼器へ硫黄分を含む可燃性ガスを導入する燃料供
給系を有し、 前記熱交換器で冷却されたガスタービン排ガスを脱硫剤
が混入された水と接触させて該排ガス中から硫黄分と水
分の一部とを分離回収する水回収・脱硫器を備えたこと
を特徴とするガスタービン発電装置。 - 【請求項９】請求項８において、前記水回収・脱硫器に
て分離回収された回収水を導入して水中の懸濁物を除去
する懸濁物除去装置を備え、該懸濁物除去装置で懸濁物
が除去された回収水を前記加湿器へ導入するように構成
したことを特徴とするガスタービン発電装置。 - 【請求項１０】請求項９において、前記加湿器は下部に
圧縮空気導入部を備え、上部に前記懸濁物除去装置で懸
濁物が除去された回収水を噴霧する回収水用スプレーノ
ズルと補給水を噴霧する補給水用スプレーノズルとを備
え、該補給水用スプレーノズルを該回収水用スプレーノ
ズルよりも上部に設けて、該補給水用スプレーノズルか
ら噴霧された補給水によって該回収水用スプレーノズル
が洗浄されるようにしたことを特徴とするガスタービン
発電装置。 - 【請求項１１】燃焼器と、該燃焼器で得られたガスを作
動媒体として動力を発生するガスタービンと、該ガスタ
ービンの動力を利用して空気を圧縮する空気圧縮機と、
該空気圧縮機で得られた圧縮空気に水分を添加して該空
気を加湿する加湿器と、該加湿器にて加湿された圧縮空
気を前記ガスタービンから排気された排ガスと熱交換し
て昇温する熱交換器とを具備し、該熱交換器にて昇温さ
れた加湿空気を前記燃焼器へ導入するようにしたガスタ
ービン発電装置において、 前記燃焼器へ炭素系燃料のガス化ガスを導入する燃料供
給系を備え、該燃料供給系には炭素系燃料のガス化炉
と、該ガス化炉の生成ガスを該ガス中に混入する灰分が
付着しないように冷却するガス冷却装置と、該生成ガス
中に混在する灰分及びガス化しなかった炭素系燃料を分
離除去する脱塵装置と、該生成ガス中に含まれるアンモ
ニアを除去するアンモニア除去装置とを備え、 前記熱交換器で冷却されたガスタービン排ガスを脱硫剤
が混入された水と接触させて該排ガス中から硫黄分と水
分の一部とを分離回収する水回収・脱硫器を備えたこと
を特徴とするガスタービン発電装置。 - 【請求項１２】請求項８に記載のガスタービン発電装置
において、前記ガスタービン排ガスと前記加湿空気との
熱交換のあとで、該ガスタービン排ガスと前記水回収・
脱硫器にて硫黄分と水の一部が除かれたガスとを熱交換
して該水回収・脱硫器で処理されたガスの温度を高める
熱交換器を有することを特徴とするガスタービン発電装
置。 - 【請求項１３】請求項８に記載のガスタービン発電装置
において、前記水回収・脱硫器の上部にガスタービン排
ガスと脱硫剤を含む水スラリーとを接触させる気液接触
装置を備え、底部に液溜りを設け、該液溜りの液の一部
を抜き出して前記気液接触装置に循環させるようにした
ことを特徴とするガスタービン発電装置。 - 【請求項１４】請求項１３に記載のガスタービン発電装
置において、前記水回収・脱硫器にて分離回収された回
収水に含まれる懸濁物質を分離除去する懸濁物除去装置
を備え、該懸濁物除去装置にて処理された回収水の一部
を前記加湿器に導入するように構成し、残りの回収水に
脱硫剤を添加して前記気液接触装置に循環させるように
構成したことを特徴とするガスタービン発電装置。 - 【請求項１５】請求項８に記載のガスタービン発電装置
において、前記液溜りの液面の高さが指定範囲になるよ
うに前記気液接触装置に供給するスラリの供給量を制御
する液面制御手段を備えたことを特徴とするガスタービ
ン発電装置。 - 【請求項１６】請求項８に記載のガスタービン発電装置
において、前記加湿器の底部に液溜りを設け、該液溜り
の液を前記水回収・脱硫器へ導入される前のガスタービ
ン排ガスと熱交換して昇温する様にしたことを特徴とす
るガスタービン発電装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015218A JP2000213371A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | ガスタ―ビン発電方法及び発電装置 |
| PCT/JP2000/000098 WO2000043658A1 (fr) | 1999-01-25 | 2000-01-12 | Procede de generation et generateur pour turbine a gaz |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015218A JP2000213371A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | ガスタ―ビン発電方法及び発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000213371A true JP2000213371A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11882743
Family Applications (1)
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