JP2000309783A - 粗ガスクーラの未燃炭素除去方法及びその装置 - Google Patents
粗ガスクーラの未燃炭素除去方法及びその装置Info
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- JP2000309783A JP2000309783A JP11118511A JP11851199A JP2000309783A JP 2000309783 A JP2000309783 A JP 2000309783A JP 11118511 A JP11118511 A JP 11118511A JP 11851199 A JP11851199 A JP 11851199A JP 2000309783 A JP2000309783 A JP 2000309783A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 粗ガスクーラ内に付着する未燃炭素を除去す
るにおいて、スラグ中の未燃炭素を減少できる粗ガスク
ーラの未燃炭素除去方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 ガス化炉１０で生成したガス化ガスを粗
ガスクーラ１４に導入して冷却すると共にその粗ガスク
ーラ１４の伝熱管１７に付着した未燃炭素を除去する方
法において、伝熱管１７に高温高圧の蒸気を吹き付けて
伝熱管１７に付着した未燃炭素を還元して除去するよう
にしたものである。
るにおいて、スラグ中の未燃炭素を減少できる粗ガスク
ーラの未燃炭素除去方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 ガス化炉１０で生成したガス化ガスを粗
ガスクーラ１４に導入して冷却すると共にその粗ガスク
ーラ１４の伝熱管１７に付着した未燃炭素を除去する方
法において、伝熱管１７に高温高圧の蒸気を吹き付けて
伝熱管１７に付着した未燃炭素を還元して除去するよう
にしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス化複合発電シ
ステムのガス化炉で生成された石炭ガス化ガスを冷却す
る粗ガスクーラの未燃炭素除去方法及びその装置に関す
るものである。
ステムのガス化炉で生成された石炭ガス化ガスを冷却す
る粗ガスクーラの未燃炭素除去方法及びその装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス化複合発電システム（ＩＧＣＣ）に
おいては、ガス化炉に、石炭スラリ等の燃料を供給する
と共に酸素を供給し、ガス化炉内で燃料を部分酸化させ
つつ水蒸気と反応させてガス化ガス（Ｈ2 ，ＣＯ2 ）を
生成し、これを精製した後、コンバインドサイクルに供
給してガスタービンによる発電を行うと共にガスタービ
ンで発生した熱とガス化炉で回収した熱を排熱回収ボイ
ラで回収して発電を行う。
おいては、ガス化炉に、石炭スラリ等の燃料を供給する
と共に酸素を供給し、ガス化炉内で燃料を部分酸化させ
つつ水蒸気と反応させてガス化ガス（Ｈ2 ，ＣＯ2 ）を
生成し、これを精製した後、コンバインドサイクルに供
給してガスタービンによる発電を行うと共にガスタービ
ンで発生した熱とガス化炉で回収した熱を排熱回収ボイ
ラで回収して発電を行う。
【０００３】このＩＧＣＣにおいて、粗ガスクーラを設
置し、ガス化炉で生成された粗ガスの顕熱を有効に回収
してＩＧＣＣの効率を図ることがなされている。
置し、ガス化炉で生成された粗ガスの顕熱を有効に回収
してＩＧＣＣの効率を図ることがなされている。
【０００４】この粗ガスクーラには、放射型と対流型が
あるが、どちらもすすや灰の付着による伝熱効率低下防
止のため、高圧窒素ガスによるスートブローを行ってい
る。
あるが、どちらもすすや灰の付着による伝熱効率低下防
止のため、高圧窒素ガスによるスートブローを行ってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高圧窒素ガ
スによるスートブローで、伝熱管に付着したすすを払い
落とすと、伝熱効率の低下は防止できるものの、粗ガス
クーラからスラグと共に未燃炭素が排出されてしまう問
題がある。
スによるスートブローで、伝熱管に付着したすすを払い
落とすと、伝熱効率の低下は防止できるものの、粗ガス
クーラからスラグと共に未燃炭素が排出されてしまう問
題がある。
【０００６】また、高圧窒素ガスによりスートブローを
行うと、粗ガス中に燃焼反応に寄与しない窒素ガスが混
入するため、発生したガス化ガスの発熱量を低下させる
問題がある。
行うと、粗ガス中に燃焼反応に寄与しない窒素ガスが混
入するため、発生したガス化ガスの発熱量を低下させる
問題がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、冷却効率を向上させるべく、粗ガスクーラ内に付着
する未燃炭素を除去する方法において、スラグ中に混入
する未燃炭素を減少できる粗ガスクーラの未燃炭素除去
方法及びその装置を提供するものである。
し、冷却効率を向上させるべく、粗ガスクーラ内に付着
する未燃炭素を除去する方法において、スラグ中に混入
する未燃炭素を減少できる粗ガスクーラの未燃炭素除去
方法及びその装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ガス化炉で生成したガス化ガス
を粗ガスクーラに導入して冷却すると共にその粗ガスク
ーラの伝熱管に付着した未燃炭素を除去する方法におい
て、伝熱管に高温高圧の蒸気を吹き付けて伝熱管に付着
した未燃炭素をガス化して除去するようにした粗ガスク
ーラの未燃炭素除去方法である。
に、請求項１の発明は、ガス化炉で生成したガス化ガス
を粗ガスクーラに導入して冷却すると共にその粗ガスク
ーラの伝熱管に付着した未燃炭素を除去する方法におい
て、伝熱管に高温高圧の蒸気を吹き付けて伝熱管に付着
した未燃炭素をガス化して除去するようにした粗ガスク
ーラの未燃炭素除去方法である。
【０００９】請求項２の発明は、ガス化炉に、そのガス
化炉で生成したガス化ガスを導入する粗ガスクーラを接
続し、その粗ガスクーラの伝熱管に付着した未燃炭素を
除去する装置において、伝熱管に高温高圧の蒸気を吹き
付けるスチームスートブロー管を設けた粗ガスクーラの
未燃炭素除去装置である。
化炉で生成したガス化ガスを導入する粗ガスクーラを接
続し、その粗ガスクーラの伝熱管に付着した未燃炭素を
除去する装置において、伝熱管に高温高圧の蒸気を吹き
付けるスチームスートブロー管を設けた粗ガスクーラの
未燃炭素除去装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
を添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】図１において、１０は、ガス化炉でその頂
部に重質油、石炭水スラリ等の燃料１１と酸素等の酸化
剤１２を吹き込むバーナ１３が設けられる。
部に重質油、石炭水スラリ等の燃料１１と酸素等の酸化
剤１２を吹き込むバーナ１３が設けられる。
【００１２】ガス化炉１０の下部には、ガス化炉で生成
した石炭ガス化ガスを導入する粗ガスクーラ１４が接続
されると共に下部に熱回収後の粗ガスを排出する排気口
１５が設けられ、底部に、溶融スラグを排出する排出口
１６が設けられる。
した石炭ガス化ガスを導入する粗ガスクーラ１４が接続
されると共に下部に熱回収後の粗ガスを排出する排気口
１５が設けられ、底部に、溶融スラグを排出する排出口
１６が設けられる。
【００１３】粗ガスクーラ１４には、導入された粗ガス
からの輻射熱を吸収する伝熱管１７が設けられ、その伝
熱管１５に、排熱回収ボイラからのボイラ水が循環供給
されるようになっている。
からの輻射熱を吸収する伝熱管１７が設けられ、その伝
熱管１５に、排熱回収ボイラからのボイラ水が循環供給
されるようになっている。
【００１４】この伝熱管１７には、その伝熱管１７に付
着した灰分を払い落とすと共に未燃炭素をガス化するた
め、高温高圧の蒸気を吹き付けるスチームスートブロー
管１８が設けられる。このスチームスートブロー管１８
は、伝熱管１７にくまなく蒸気を噴射するように、その
噴射ノズル１９が多数設けられる。
着した灰分を払い落とすと共に未燃炭素をガス化するた
め、高温高圧の蒸気を吹き付けるスチームスートブロー
管１８が設けられる。このスチームスートブロー管１８
は、伝熱管１７にくまなく蒸気を噴射するように、その
噴射ノズル１９が多数設けられる。
【００１５】以上において、バーナ１３から燃料１１と
酸化剤１２が、ガス化炉１０に噴射され、ガス化炉１０
内で燃料が部分酸化させつつ水蒸気と反応されてガス化
ガス（Ｈ2 ，ＣＯ2 ）が生成される。
酸化剤１２が、ガス化炉１０に噴射され、ガス化炉１０
内で燃料が部分酸化させつつ水蒸気と反応されてガス化
ガス（Ｈ2 ，ＣＯ2 ）が生成される。
【００１６】このガス化炉１０で生成された粗ガスの温
度は、１３００℃〜１５００℃であり、この粗ガスが粗
ガスクーラ１４内に導入され、伝熱管１７でその粗ガス
からの輻射熱が回収されて、６００〜８００℃まで下げ
られて排気口１５から排気される。
度は、１３００℃〜１５００℃であり、この粗ガスが粗
ガスクーラ１４内に導入され、伝熱管１７でその粗ガス
からの輻射熱が回収されて、６００〜８００℃まで下げ
られて排気口１５から排気される。
【００１７】その後、粗ガスは、図示していないが、後
流の冷却器、除じん器を介して脱硫装置に移送されてガ
ス精製がなされ、その後、ガスタービンで燃焼されてガ
スタービンを駆動した後、その燃焼排ガスが排熱回収ボ
イラに供給されて熱回収された後、スタックから排気さ
れる。
流の冷却器、除じん器を介して脱硫装置に移送されてガ
ス精製がなされ、その後、ガスタービンで燃焼されてガ
スタービンを駆動した後、その燃焼排ガスが排熱回収ボ
イラに供給されて熱回収された後、スタックから排気さ
れる。
【００１８】さて、粗ガスクーラ１４に導入された粗ガ
スには、灰分、未燃炭素が混入しており、これが伝熱管
１７の面に付着する。
スには、灰分、未燃炭素が混入しており、これが伝熱管
１７の面に付着する。
【００１９】そこで、スチームスートブロー管１８より
高温高圧の蒸気をノズル１９を介して伝熱管１７に吹き
付けることで、付着した灰分が払い落とされ、スラグと
共に底部の排出口１６から排出される。一方未燃炭素
は、灰と共に払い落とされるが、粗ガスクーラ１４内の
温度が約１０００℃と高温であり、その蒸気と下式のよ
うに反応する。
高温高圧の蒸気をノズル１９を介して伝熱管１７に吹き
付けることで、付着した灰分が払い落とされ、スラグと
共に底部の排出口１６から排出される。一方未燃炭素
は、灰と共に払い落とされるが、粗ガスクーラ１４内の
温度が約１０００℃と高温であり、その蒸気と下式のよ
うに反応する。
【００２０】Ｃ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋Ｈ2 この反応は、吸熱反応であり、未燃炭素を水蒸気でガス
化させて除去することで、ガス転化率が向上する。
化させて除去することで、ガス転化率が向上する。
【００２１】通常、粗ガス中に含まれる未燃炭素は、燃
料中の炭素に対して数ｗｔ％程度あるが、蒸気で伝熱管
１７に付着した灰分と共に未燃炭素を払い出すと共にガ
ス化することで、排出口１６から排出されるスラグ中に
混入する未燃炭素分が少なくなり、しかもこれをガスタ
ービンの燃料とすることが可能となる。
料中の炭素に対して数ｗｔ％程度あるが、蒸気で伝熱管
１７に付着した灰分と共に未燃炭素を払い出すと共にガ
ス化することで、排出口１６から排出されるスラグ中に
混入する未燃炭素分が少なくなり、しかもこれをガスタ
ービンの燃料とすることが可能となる。
【００２２】また、粗ガス中には、蒸気が混入するが、
この蒸気は、後流の冷却器や脱硫装置による冷却で凝縮
してドレン化するので、ガス発熱量が低下することはな
い。
この蒸気は、後流の冷却器や脱硫装置による冷却で凝縮
してドレン化するので、ガス発熱量が低下することはな
い。
【００２３】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のごと
き優れた効果を発揮する。
き優れた効果を発揮する。
【００２４】（１）従来のように高圧窒素圧縮機が不要
となり、所内動力費が低下し、送電端効率が向上する。
となり、所内動力費が低下し、送電端効率が向上する。
【００２５】（２）通常より炭素転換率が向上し、ＩＧ
ＣＣ全体効率が向上する。
ＣＣ全体効率が向上する。
【００２６】（３）未燃炭素の減少により、スラグの価
値が高まる。
値が高まる。
【００２７】（４）燃料として重質油を用いてガス化し
た場合、炭素析出を防止するため水蒸気を投入するが、
粗ガスクーラでスートブローする分については、この蒸
気量を減らすことができ、酸素消費量を減らすことがで
きる。
た場合、炭素析出を防止するため水蒸気を投入するが、
粗ガスクーラでスートブローする分については、この蒸
気量を減らすことができ、酸素消費量を減らすことがで
きる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す概略図である。
１０ ガス化炉 １４ 粗ガスクーラ １７ 伝熱管 １８ スチームスートブロー管
Claims (2)
- 【請求項１】 ガス化炉で生成したガス化ガスを粗ガス
クーラに導入して冷却すると共にその粗ガスクーラの伝
熱管に付着した未燃炭素を除去する方法において、伝熱
管に高温高圧の蒸気を吹き付けて伝熱管に付着した未燃
炭素を還元して除去することを特徴とする粗ガスクーラ
の未燃炭素除去方法。 - 【請求項２】 ガス化炉に、そのガス化炉で生成したガ
ス化ガスを導入する粗ガスクーラを接続し、その粗ガス
クーラの伝熱管に付着した未燃炭素を除去する装置にお
いて、伝熱管に高温高圧の蒸気を吹き付けるスチームス
ートブロー管を設けたことを特徴とする粗ガスクーラの
未燃炭素除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11851199A JP4288748B2 (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 粗ガスクーラの未燃炭素除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11851199A JP4288748B2 (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 粗ガスクーラの未燃炭素除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000309783A true JP2000309783A (ja) | 2000-11-07 |
| JP4288748B2 JP4288748B2 (ja) | 2009-07-01 |
Family
ID=14738455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11851199A Expired - Fee Related JP4288748B2 (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 粗ガスクーラの未燃炭素除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4288748B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003144906A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-20 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 壁面に付着した炭素質物の除去方法 |
| KR101777512B1 (ko) * | 2016-05-04 | 2017-09-11 | 한국기초과학지원연구원 | 애쉬트레이-프리 가스화기 |
| CN114634828A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-06-17 | 广西大学 | 利用黑液水煤浆制备气化气的气化系统及其气化工艺 |
-
1999
- 1999-04-26 JP JP11851199A patent/JP4288748B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003144906A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-20 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 壁面に付着した炭素質物の除去方法 |
| KR101777512B1 (ko) * | 2016-05-04 | 2017-09-11 | 한국기초과학지원연구원 | 애쉬트레이-프리 가스화기 |
| CN114634828A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-06-17 | 广西大学 | 利用黑液水煤浆制备气化气的气化系统及其气化工艺 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4288748B2 (ja) | 2009-07-01 |
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