JP2000328074A - 石炭ガス化システム - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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Abstract
中の水分の凝縮を防ぎ、粉体燃料の搬送を安定して行
う。 【解決手段】 微粉炭とガス化剤とを反応させて可燃性
ガスを生成する石炭ガス化炉8が設けられ、この石炭ガ
ス化炉8には、石炭1が粉砕された微粉炭が供給されて
いる。また、可燃性ガス生成時にチャー13が発生する
ので、このチャー13はサイクロン17とフィルタ18
で回収されて石炭ガス化炉8にリサイクルされている。
このような石炭ガス化システムにおいて、チャー回収後
の可燃性ガスの一部を取り出して熱交換器44で加熱す
る。そして、その加熱後の可燃性ガスを搬送用ガスとし
て用いて、微粉炭およびチャーを石炭ガス化炉8に供給
する。
Description
に係り、特に、石炭とガス化剤とを反応させて可燃性ガ
スを生成し、その可燃性ガスを脱硫して精製ガスを製造
する石炭ガス化システムに関する。
化炉において微粉炭とガス化剤とを反応させて可燃性ガ
スを生成し、その可燃性ガスを脱硫装置で脱硫すること
により精製ガスを得るように構成されている。微粉炭
は、搬送用ガスによって搬送されて石炭ガス化炉に供給
される。また、石炭ガス化炉では可燃性ガス生成時にチ
ャーが発生し、このチャーは可燃性ガスと共に石炭ガス
化炉から排出される。そして、この可燃性ガスをサイク
ロンおよびフィルタに通すことにより、可燃性ガスから
チャーが回収され、この回収されたチャーも搬送用ガス
によって搬送され石炭ガス化炉に供給される。
微粉炭やチャーなどの粉体燃料を搬送するための搬送用
ガスとして、精留塔において空気から分離された窒素ガ
スを用いている。この窒素ガスを搬送用ガスとして用い
るためには昇圧させる必要があり、そのための補機動力
を増加させると、プラント効率が低下するという欠点が
あった。また、窒素ガスは不活性ガスであるので、この
ような不活性ガスが可燃性ガスに混入すると、脱硫後の
精製ガスの発熱量が低下してしまうという欠点もあっ
た。
りに可燃性ガスを用いる方法が提案されている。この方
法は、石炭ガス化炉で生成された可燃性ガスの一部を分
岐させ、さらに昇圧して粉体燃料を搬送するようにした
方法である。この場合、可燃性ガスを分岐させる箇所が
水洗浄塔出口であるので、石炭ガス化炉との差圧は小さ
く、昇圧に要する補機動力は窒素ガスを用いた場合に比
べて低減できる。また、不活性ガスが混入しないため、
脱硫後の精製ガスの発熱量が低下することもない。
リッチガスを粉体燃料の搬送用ガスとして用いる方法も
提案されている(例えば特開昭63−12690号公
報)。
可燃性ガスやCO2リッチガスをそのまま搬送用ガスと
して用いると、搬送用ガスが粉体燃料と混合したときに
ガス中の水分が凝縮し、これによって、粉体燃料が搬送
配管の内面に固着して、搬送配管が閉塞するという問題
がある。
混合したときにガス中の水分の凝縮を防ぎ、粉体燃料の
搬送を安定して行うことのできる石炭ガス化システムを
提供することにある。
に、本発明は、微粉炭とガス化剤とを反応させて可燃性
ガスを生成する石炭ガス化炉と、該石炭ガス化炉に微粉
炭を供給する微粉炭供給手段と、前記石炭ガス化炉で可
燃性ガス生成時に発生するチャーを回収し石炭ガス化炉
に供給するチャー供給手段と、チャー回収後の可燃性ガ
スを脱硫して精製ガスを得る脱硫手段とを備えた石炭ガ
ス化システムにおいて、前記チャー回収後の可燃性ガス
の一部を取り出して加熱する加熱手段が設けられ、その
加熱後の可燃性ガスを搬送用ガスとして用いて、前記微
粉炭供給手段は微粉炭を前記石炭ガス化炉に供給し、前
記チャー供給手段はチャーを前記石炭ガス化炉に供給す
ることを特徴としている。
可燃性ガスは温度が上昇しており、微粉炭やチャーなど
の粉体燃料と混合しても、ガス中の水分が凝縮すること
はない。そのため、粉体燃料が搬送配管の内面に固着し
て搬送配管が閉塞することもなく、粉体燃料の搬送を安
定して行うことができる。
微粉炭供給手段で微粉炭に混合したとき、もしくは前記
チャー供給手段でチャーに混合したときに、混合後の温
度が露点以上となるように可燃性ガスを加熱することを
特徴としている。
したときに、その混合後の温度が露点以上に制御されて
いれば、ガス中の水分が凝縮するのを防ぐことができ
る。
に従って説明する。図1は、本発明の石炭ガス化システ
ムを応用した一例で、石炭ガス化複合発電システムの全
体構成を示している。図1に示すように、石炭1は粉砕
機2で粉砕されて微粉炭となり、熱風発生炉3に導入さ
れ、熱風発生炉3で発生する高温の加熱ガスにより乾燥
される。乾燥後の微粉炭1は、一旦、ホッパ4に貯めら
れた後、ロックホッパシステム5により加圧され、さら
に搬送用ガス7で搬送されて石炭ガス化炉8に供給され
る。また、空気10は熱交換器11を通って精留塔12
に送られ、この精留塔12で窒素と酸素に分離される。
分離された酸素は圧縮機14で加圧され、ガス化剤とし
て石炭ガス化炉8へ送られる。
により微粉炭1がガス化され、同時にガス化炉底部から
スラグ15が流下する。石炭ガス化炉8で生成された生
成ガスは、シンガスクーラ16で冷却された後、サイク
ロン17およびフィルタ18に導入され、ここでチャー
13が回収される。回収されたチャー13は、ホッパ1
9〜21により加圧され、さらに搬送用ガス7で石炭ガ
ス化炉8に送られてリサイクルされる。
を通った生成ガスは、水洗浄塔24で冷却された後に、
吸収塔26に導入される。そして生成ガスは、吸収塔2
6で脱硫され、硫化水素、硫化カルボニル等の硫黄化合
物が除去されて、精製ガス29となる。
れる。ガスタービン31では精製ガス29を燃焼させて
回転し、その回転力によって発電機32が回転駆動され
る。ガスタービン31駆動後の燃焼排ガスは廃熱回収ボ
イラ33へ送られ、廃熱回収後に煙突34から大気中に
放出される。
33では熱交換によって蒸気が発生するが、シンガスク
ーラ16からの発生蒸気35と廃熱回収ボイラ33から
の発生蒸気36は蒸気タービン37へ送られ、蒸気ター
ビン37を回転させる。この蒸気タービン37も発電機
32を回転駆動する。
燃性ガスライン40にリサイクルガス(可燃性ガスの一
部)の取り出しライン41が接続され、この取り出しラ
イン41には熱交換器42、圧縮機43、熱交換器44
がガスの流れに沿って設けられている。そして、取り出
しライン41に取り出されたリサイクルガスは、一旦、
熱交換器42で冷却された後、圧縮機43で昇圧され、
さらに熱交換器44で加熱される。加熱されたリサイク
ルガスは、微粉炭およびチャーの搬送用ガス7として用
いられる。
はタンク、27は再生器、28は再生廃ガス処理部、3
0は燃料遮断弁である。
いる。取り出しライン41には、熱交換器44に並列に
バイパスライン45が設けられ、このバイパスライン4
5の途中に流量調節弁46が取り付けられている。ま
た、取り出しライン41のうち熱交換器44の下流側に
は、温度検出器47、流量検出器48および流量調節弁
49が設けられている。
リサイクルガスは熱交換器44で高温流体と熱交換して
加熱される。そして、加熱後のリサイクルガスは温度
が、常時、温度検出器47で検出され、その検出結果に
基づいて流量調節弁44の開度が制御されている。すな
わち、加熱後のリサイクルガスの温度が低い場合は、流
量調節弁46の開度は閉じる方向に制御され、リサイク
ルガスの多くが熱交換器44を通って加熱される。ま
た、加熱後のリサイクルガスの温度が高い場合は、流量
調節弁46の開度は開ける方向に制御され、リサイクル
ガスの一部がバイパスライン45を通るようになり、熱
交換器44での加熱が抑制される。これによって、リサ
イクルガスの温度を所定の温度に制御することが可能と
なる。
ルガスが所定温度となるように加熱制御されているの
で、リサイクルガスが微粉炭やチャーなどの粉体燃料と
混合したときでも、リサイクルガス中の水分が凝縮する
ことがなく、微粉炭やチャーの搬送配管の閉塞を防止で
きる。
た場合の、リサイクルガスの温度と露点との関係につい
て説明する。図3は、リサイクルガスつまり搬送用ガス
の温度と混合後の温度との関係を示している。従来方式
すなわち搬送用ガスを加熱せずそのまま粉体燃料と混合
させた場合、粉体燃料の温度によっては、粉体燃料と搬
送用ガスが、混合した後の温度(以下、混合後の温度)
が搬送用ガスの露点を下回り、搬送用ガス中の水分が凝
縮することが分かる。
を加熱すれば、混合後の温度が露点以上となり、搬送用
ガス中の水分が凝縮することはない。よって、混合後の
温度が露点以上となるように、搬送用ガスを加熱する必
要がある。
よる粉体燃料の搬送が可能となるため、補機動力の低減
が可能となる。また、窒素ガス等の不活性ガスが精製ガ
スに混入するのを最小限に抑えることができるので、精
製ガスの発熱量低下もなく、ガスタービンの出力向上を
図ることができる。
可燃性ガスが加熱されてから微粉炭やチャー等の粉体燃
料に混合されるので、可燃性ガス中の水分が凝縮するこ
とがなく、また粉体燃料を搬送するための配管が閉塞す
るのも防止できる。その結果、粉体燃料の搬送を安定し
て行うことのできる。
が可能となり、プラントの効率を向上させることが可能
となる。
で、石炭ガス化複合発電システムの全体構成図である。
る。
た図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 微粉炭とガス化剤とを反応させて可燃性
ガスを生成する石炭ガス化炉と、該石炭ガス化炉に微粉
炭を供給する微粉炭供給手段と、前記石炭ガス化炉で可
燃性ガス生成時に発生するチャーを回収し石炭ガス化炉
に供給するチャー供給手段と、チャー回収後の可燃性ガ
スを脱硫して精製ガスを得る脱硫手段とを備えた石炭ガ
ス化システムにおいて、 前記チャー回収後の可燃性ガスの一部を取り出して加熱
する加熱手段が設けられ、その加熱後の可燃性ガスを搬
送用ガスとして用いて、前記微粉炭供給手段は微粉炭を
前記石炭ガス化炉に供給し、前記チャー供給手段はチャ
ーを前記石炭ガス化炉に供給することを特徴とする石炭
ガス化システム。 - 【請求項2】 請求項1に記載の石炭ガス化システムに
おいて、 前記加熱手段は、可燃性ガスが前記微粉炭供給手段で微
粉炭に混合したとき、もしくは前記チャー供給手段でチ
ャーに混合したときに、混合後の温度が露点以上となる
ように可燃性ガスを加熱することを特徴とする石炭ガス
化システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14090599A JP3988008B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 石炭ガス化システム及び該システムの運用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000328074A true JP2000328074A (ja) | 2000-11-28 |
JP3988008B2 JP3988008B2 (ja) | 2007-10-10 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3988008B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003336081A (ja) * | 2002-05-21 | 2003-11-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | チャー循環型の石炭ガス化発電プラントシステム |
JP2011102353A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス化設備 |
JP2012111819A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス化設備および石炭ガス化複合発電設備 |
JP2014077031A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Babcock-Hitachi Co Ltd | 炭素系燃料のガス化システム |
KR20170020516A (ko) | 2014-09-16 | 2017-02-22 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 분체 반송 장치 및 차콜 회수 장치 |
US9890331B2 (en) | 2010-11-29 | 2018-02-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gasification facility |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP14090599A patent/JP3988008B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
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US10246653B2 (en) | 2014-09-16 | 2019-04-02 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Powder transport device and char recovery device |
Also Published As
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---|---|
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