JP2003003860A - ガス化発電設備 - Google Patents
ガス化発電設備Info
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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]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部より供給することなくＣＯ２による低Ｎ
ＯＸ燃焼を行わせることができるようにする。 【解決手段】 ガス化設備３の下流側に脱塵装置５、脱
硫装置６、ＣＯ２分離装置２１を備えたガス精製設備４
を設ける。発電機１７を接続したガスタービン１０の燃
焼器１４にＣＯ２分離装置２１より精製燃料ガス７ａを
導く精製燃料ガス配管１８を接続して、燃焼器１４に精
製燃料ガス７ａを燃料として供給できるようにする。Ｃ
Ｏ２分離装置２１を、燃焼器１４の入口側に、圧縮機２
４を有するＣＯ２配管２３を介して接続する。燃焼器１
４における精製燃料ガス７ａの燃焼中に、分離装置２１
において精製燃料ガス７より分離、回収したＣＯ２２２
を、ＣＯ２配管２３を通して燃焼器１４内に吹き込むこ
とにより、燃焼時の酸素濃度を低下させると共に火炎温
度を低下させる。
ＯＸ燃焼を行わせることができるようにする。 【解決手段】 ガス化設備３の下流側に脱塵装置５、脱
硫装置６、ＣＯ２分離装置２１を備えたガス精製設備４
を設ける。発電機１７を接続したガスタービン１０の燃
焼器１４にＣＯ２分離装置２１より精製燃料ガス７ａを
導く精製燃料ガス配管１８を接続して、燃焼器１４に精
製燃料ガス７ａを燃料として供給できるようにする。Ｃ
Ｏ２分離装置２１を、燃焼器１４の入口側に、圧縮機２
４を有するＣＯ２配管２３を介して接続する。燃焼器１
４における精製燃料ガス７ａの燃焼中に、分離装置２１
において精製燃料ガス７より分離、回収したＣＯ２２２
を、ＣＯ２配管２３を通して燃焼器１４内に吹き込むこ
とにより、燃焼時の酸素濃度を低下させると共に火炎温
度を低下させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料をガス化設備に
て粗燃料ガスとした後、ガス精製設備にて精製して精製
燃料ガスとし、この精製燃料ガスをガスタービンの燃焼
器で燃焼させることにより、ガスタービンを駆動して発
電させるようにしてあるガス化発電設備に関するもので
ある。
て粗燃料ガスとした後、ガス精製設備にて精製して精製
燃料ガスとし、この精製燃料ガスをガスタービンの燃焼
器で燃焼させることにより、ガスタービンを駆動して発
電させるようにしてあるガス化発電設備に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】石炭は、そのまま燃焼させると二酸化炭
素（ＣＯ２）等の環境汚染物質の排出量及び燃焼灰の排
出量が他の化石燃料より多いという問題があり、そのた
め埋蔵量が豊富なこと、あるいは埋蔵地域が広い等の有
利な特徴を有していながらも利用拡大を図ることに制約
があった。
素（ＣＯ２）等の環境汚染物質の排出量及び燃焼灰の排
出量が他の化石燃料より多いという問題があり、そのた
め埋蔵量が豊富なこと、あるいは埋蔵地域が広い等の有
利な特徴を有していながらも利用拡大を図ることに制約
があった。
【０００３】そのため、石炭を酸化剤を用いて部分酸化
させることによりガス化させると同時に、石炭灰を溶融
させて溶融固化灰として回収できるように開発された各
種のガス化設備、たとえば、酸化剤としては酸素を使用
し且つ石炭は微粉を水と混合してスラリー状で加圧供給
するテキサコ形式やダウ形式、及び、酸化剤は酸素とし
且つ石炭は微粉状のまま加圧供給する乾式供給方式のシ
ェル形式等の噴流床式、あるいは、ＢＧＣ−Ｌｕｒｇｉ
形式等の固定床式、あるいは、ＫＲＷ形式等の流動床式
等のガス化設備と、熱効率のよいガスタービンを用いた
発電設備又はガスタービンと蒸気タービンを併用する複
合発電設備（コンバインドサイクル発電設備）とを組み
合わせることにより、石炭をガス化処理してクリーンな
燃料ガスとした後、該燃料ガスを、発電設備の燃料とし
て燃焼させ、これにより、熱効率を向上させてＣＯ２排
出量の削減を図ることができ、更に、石炭灰を溶融固化
灰として回収することにより、その排出量の削減を図る
と共に灰中有害物質の溶出を防止して建築用や路盤用材
料として再利用をも可能にするようにしたガス化発電設
備が近年開発されてきている。
させることによりガス化させると同時に、石炭灰を溶融
させて溶融固化灰として回収できるように開発された各
種のガス化設備、たとえば、酸化剤としては酸素を使用
し且つ石炭は微粉を水と混合してスラリー状で加圧供給
するテキサコ形式やダウ形式、及び、酸化剤は酸素とし
且つ石炭は微粉状のまま加圧供給する乾式供給方式のシ
ェル形式等の噴流床式、あるいは、ＢＧＣ−Ｌｕｒｇｉ
形式等の固定床式、あるいは、ＫＲＷ形式等の流動床式
等のガス化設備と、熱効率のよいガスタービンを用いた
発電設備又はガスタービンと蒸気タービンを併用する複
合発電設備（コンバインドサイクル発電設備）とを組み
合わせることにより、石炭をガス化処理してクリーンな
燃料ガスとした後、該燃料ガスを、発電設備の燃料とし
て燃焼させ、これにより、熱効率を向上させてＣＯ２排
出量の削減を図ることができ、更に、石炭灰を溶融固化
灰として回収することにより、その排出量の削減を図る
と共に灰中有害物質の溶出を防止して建築用や路盤用材
料として再利用をも可能にするようにしたガス化発電設
備が近年開発されてきている。
【０００４】かかるガス化発電設備は、図３にその一例
の概略を示す如く、図示しない燃料供給部より供給され
る燃料としての石炭１をガス化して粗燃料ガス２を製造
するガス化設備３の下流側に、脱塵装置５と脱硫装置６
を上流側より順に備えてなるガス精製設備４を設置し
て、上記ガス化設備３より粗燃料ガス２を導く粗燃料ガ
ス配管８を脱塵装置５の入口側に接続し、上記ガス化設
備３にて生成される粗燃料ガス２を脱塵及び脱硫処理し
て精製燃料ガス７とするようにしてあり、更に、吸気１
１を圧縮する圧縮機１２と、圧縮された吸気１１で燃料
を燃焼させて高温高圧の燃焼ガス１３を発生させる燃焼
器１４と、上記圧縮機１２にタービン軸１５を介して連
結されていて燃焼ガス１３を膨張させて排気するタービ
ン１６を有するガスタービン１０と、該ガスタービン１
０のタービン軸１５に連結した発電機１７とを備えてな
る発電設備９を設置して、上記ガス精製設備４の脱硫装
置６より精製燃料ガス７を導くための精製燃料ガス配管
１８を上記ガスタービン１０の燃焼器１４に接続した構
成としてあり、燃料供給部より供給される石炭１をガス
化設備３にてガス化して粗燃料ガス２とした後、ガス精
製設備２において脱塵、脱硫処理して得た精製燃料ガス
７を、燃料としてガスタービン１０の燃焼器１４に供給
して燃焼させ、燃焼ガス１３をタービン１６に導入して
ガスタービン１０を運転し、該ガスタービン１０の外部
出力により発電機１７を駆動して発電を行うようにして
ある。
の概略を示す如く、図示しない燃料供給部より供給され
る燃料としての石炭１をガス化して粗燃料ガス２を製造
するガス化設備３の下流側に、脱塵装置５と脱硫装置６
を上流側より順に備えてなるガス精製設備４を設置し
て、上記ガス化設備３より粗燃料ガス２を導く粗燃料ガ
ス配管８を脱塵装置５の入口側に接続し、上記ガス化設
備３にて生成される粗燃料ガス２を脱塵及び脱硫処理し
て精製燃料ガス７とするようにしてあり、更に、吸気１
１を圧縮する圧縮機１２と、圧縮された吸気１１で燃料
を燃焼させて高温高圧の燃焼ガス１３を発生させる燃焼
器１４と、上記圧縮機１２にタービン軸１５を介して連
結されていて燃焼ガス１３を膨張させて排気するタービ
ン１６を有するガスタービン１０と、該ガスタービン１
０のタービン軸１５に連結した発電機１７とを備えてな
る発電設備９を設置して、上記ガス精製設備４の脱硫装
置６より精製燃料ガス７を導くための精製燃料ガス配管
１８を上記ガスタービン１０の燃焼器１４に接続した構
成としてあり、燃料供給部より供給される石炭１をガス
化設備３にてガス化して粗燃料ガス２とした後、ガス精
製設備２において脱塵、脱硫処理して得た精製燃料ガス
７を、燃料としてガスタービン１０の燃焼器１４に供給
して燃焼させ、燃焼ガス１３をタービン１６に導入して
ガスタービン１０を運転し、該ガスタービン１０の外部
出力により発電機１７を駆動して発電を行うようにして
ある。
【０００５】なお、上記ガス精製設備４の脱塵装置５及
び脱硫装置６は、双方を共に湿式又は乾式とするか、あ
るいは湿式と乾式のものを組み合わせて使用するように
してある。
び脱硫装置６は、双方を共に湿式又は乾式とするか、あ
るいは湿式と乾式のものを組み合わせて使用するように
してある。
【０００６】ところで、一般に、化石燃料の燃焼利用に
あたってＮＯＸ排出量を低減させるには、燃料燃焼時に
おける酸素濃度を低下させると共に、燃料燃焼中の燃焼
器１４内に燃焼に不活性なガスを吹き込むことにより火
炎温度を低下させてサーマルＮＯＸの生成を抑制するよ
うにした低ＮＯＸ燃焼を行わせることが有効である。
あたってＮＯＸ排出量を低減させるには、燃料燃焼時に
おける酸素濃度を低下させると共に、燃料燃焼中の燃焼
器１４内に燃焼に不活性なガスを吹き込むことにより火
炎温度を低下させてサーマルＮＯＸの生成を抑制するよ
うにした低ＮＯＸ燃焼を行わせることが有効である。
【０００７】そのため、上記従来のガス化発電設備で
は、ガスタービン１０の燃焼器１４より排出される燃焼
ガス１３の保有する熱を図示しない廃熱回収ボイラで回
収することにより発生させた蒸気１９を、上記燃焼器１
４での精製燃料ガス７の燃焼中に該燃焼器１４内に吹き
込むようにしたり、あるいは、ガス化設備３にて酸化剤
として酸素を使用する場合には、空気分離装置により空
気中より酸素を分取した後に残る余剰の窒素ガス２０を
燃焼器１４での精製燃料ガス７の燃焼中に吹き込むこと
により、燃焼器１４にて精製燃料ガス７の燃焼を行うと
きの酸素濃度を、該燃焼器１４内に吹き込む蒸気１９あ
るいは窒素ガス２０の分だけ低下させると共に火炎温度
を低下させて、低ＮＯＸ燃焼させることができるように
してある。
は、ガスタービン１０の燃焼器１４より排出される燃焼
ガス１３の保有する熱を図示しない廃熱回収ボイラで回
収することにより発生させた蒸気１９を、上記燃焼器１
４での精製燃料ガス７の燃焼中に該燃焼器１４内に吹き
込むようにしたり、あるいは、ガス化設備３にて酸化剤
として酸素を使用する場合には、空気分離装置により空
気中より酸素を分取した後に残る余剰の窒素ガス２０を
燃焼器１４での精製燃料ガス７の燃焼中に吹き込むこと
により、燃焼器１４にて精製燃料ガス７の燃焼を行うと
きの酸素濃度を、該燃焼器１４内に吹き込む蒸気１９あ
るいは窒素ガス２０の分だけ低下させると共に火炎温度
を低下させて、低ＮＯＸ燃焼させることができるように
してある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、燃焼器１４
において低ＮＯＸ燃焼させるために、蒸気１９を使用す
る場合には、水の消費量が増加するという問題があり、
一方、窒素２０を使用する場合は、高濃度窒素が使える
場合に限定されるという問題がある。
において低ＮＯＸ燃焼させるために、蒸気１９を使用す
る場合には、水の消費量が増加するという問題があり、
一方、窒素２０を使用する場合は、高濃度窒素が使える
場合に限定されるという問題がある。
【０００９】因みに、一般に、化石燃料の燃焼中に、燃
焼器内にＣＯ２を吹き込んで低ＮＯ Ｘ燃焼させるように
すると、蒸気や窒素ガスを吹き込んで行う低ＮＯＸ燃焼
の場合に比して、ＮＯＸ低減効果が大きいことが知られ
ている。しかし、従来、安価で大量にＣＯ２をガスター
ビンの燃焼器に供給できるようにした発電設備は提案さ
れていないのが現状であり、しかも、外部よりＣＯ２を
持って来て供給する場合には、発電設備から排出される
ＣＯ２の総排出量が増加してしまうという問題も生じ
る。
焼器内にＣＯ２を吹き込んで低ＮＯ Ｘ燃焼させるように
すると、蒸気や窒素ガスを吹き込んで行う低ＮＯＸ燃焼
の場合に比して、ＮＯＸ低減効果が大きいことが知られ
ている。しかし、従来、安価で大量にＣＯ２をガスター
ビンの燃焼器に供給できるようにした発電設備は提案さ
れていないのが現状であり、しかも、外部よりＣＯ２を
持って来て供給する場合には、発電設備から排出される
ＣＯ２の総排出量が増加してしまうという問題も生じ
る。
【００１０】そこで、本発明は、ガスタービンの燃焼器
における精製燃料ガスの燃焼中に該燃焼器内にＣＯ２を
吹き込んで低ＮＯＸ燃焼させることができ、且つ外部よ
りＣＯ２を供給する必要のないガス化発電設備を提供し
ようとするものである。
における精製燃料ガスの燃焼中に該燃焼器内にＣＯ２を
吹き込んで低ＮＯＸ燃焼させることができ、且つ外部よ
りＣＯ２を供給する必要のないガス化発電設備を提供し
ようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、燃料をガス化するガス化設備の下流側
に、脱塵装置、脱硫装置、ＣＯ２分離装置を上流側より
順に備えてなるガス精製設備を、粗燃料ガス配管を介し
て接続し、且つ該ガス精製設備の下流側に、発電機を接
続したガスタービンの燃焼器を、精製燃料ガス配管を介
して接続して、上記ガス化設備にて燃料をガス化して製
造される粗燃料ガスを、上記ガス精製設備にて精製して
精製燃料ガスとした後、上記ガスタービンの燃焼器に燃
料として供給できるようにし、且つ上記ＣＯ２分離装置
より分離、回収したＣＯ２を導くためのＣＯ２配管を、
上記ガスタービンの燃焼器に接続して、該燃焼器にて上
記精製燃料ガスを燃焼させ、該精製燃料ガスの燃焼中に
ＣＯ２配管を通して導いたＣＯ２を燃焼器内に吹き込む
ようにした構成とする。
決するために、燃料をガス化するガス化設備の下流側
に、脱塵装置、脱硫装置、ＣＯ２分離装置を上流側より
順に備えてなるガス精製設備を、粗燃料ガス配管を介し
て接続し、且つ該ガス精製設備の下流側に、発電機を接
続したガスタービンの燃焼器を、精製燃料ガス配管を介
して接続して、上記ガス化設備にて燃料をガス化して製
造される粗燃料ガスを、上記ガス精製設備にて精製して
精製燃料ガスとした後、上記ガスタービンの燃焼器に燃
料として供給できるようにし、且つ上記ＣＯ２分離装置
より分離、回収したＣＯ２を導くためのＣＯ２配管を、
上記ガスタービンの燃焼器に接続して、該燃焼器にて上
記精製燃料ガスを燃焼させ、該精製燃料ガスの燃焼中に
ＣＯ２配管を通して導いたＣＯ２を燃焼器内に吹き込む
ようにした構成とする。
【００１２】ガス化設備に燃料を供給すると、該燃料は
ガス化設備にてガス化されて粗燃料ガスとされた後、ガ
ス精製設備に送られる。該ガス精製設備に達した粗燃料
ガスは、脱塵装置による脱塵処理及び脱硫装置による脱
硫処理を受けた後、ＣＯ２分離装置に導かれ、上記ガス
化設備における燃料のガス化処理の際に発生して粗燃料
ガス中に多量に含まれているＣＯ２が分離、回収された
後、精製燃料ガスとしてガスタービンの燃焼器に供給さ
れる。ガスタービンの燃焼器に供給された精製燃料ガス
は、該燃焼器にて燃料として燃焼されるため、ガスター
ビンの運転が行われ、該ガスタービンの外部出力により
発電機が駆動されて発電が行われる。この際、上記燃焼
器における精製燃料ガスの燃焼中に、上記ＣＯ２分離装
置において分離、回収されたＣＯ２がＣＯ２配管を通し
て燃焼器内に吹き込まれるため、この吹き込まれたＣＯ
２の分だけ燃焼器内の酸素濃度が低下させられると共
に、燃焼に不活性なガスが吹き込まれることにより火炎
温度が低下させられ、更に、吹き込まれるＣＯ２は一旦
分離されることにより温度低下しているため、直接的な
温度低下作用も得られ、これにより、燃焼器における精
製燃料ガスの燃焼が低ＮＯＸ燃焼とされるようになる。
ガス化設備にてガス化されて粗燃料ガスとされた後、ガ
ス精製設備に送られる。該ガス精製設備に達した粗燃料
ガスは、脱塵装置による脱塵処理及び脱硫装置による脱
硫処理を受けた後、ＣＯ２分離装置に導かれ、上記ガス
化設備における燃料のガス化処理の際に発生して粗燃料
ガス中に多量に含まれているＣＯ２が分離、回収された
後、精製燃料ガスとしてガスタービンの燃焼器に供給さ
れる。ガスタービンの燃焼器に供給された精製燃料ガス
は、該燃焼器にて燃料として燃焼されるため、ガスター
ビンの運転が行われ、該ガスタービンの外部出力により
発電機が駆動されて発電が行われる。この際、上記燃焼
器における精製燃料ガスの燃焼中に、上記ＣＯ２分離装
置において分離、回収されたＣＯ２がＣＯ２配管を通し
て燃焼器内に吹き込まれるため、この吹き込まれたＣＯ
２の分だけ燃焼器内の酸素濃度が低下させられると共
に、燃焼に不活性なガスが吹き込まれることにより火炎
温度が低下させられ、更に、吹き込まれるＣＯ２は一旦
分離されることにより温度低下しているため、直接的な
温度低下作用も得られ、これにより、燃焼器における精
製燃料ガスの燃焼が低ＮＯＸ燃焼とされるようになる。
【００１３】又、ガス精製設備におけるＣＯ２分離装置
よりも上流側の位置に、ＣＯをＣＯ ２に転化させるＣＯ
コンバータを設けるようにしたＣＯをＣＯ２に転化させ
るＣＯコンバータを設けるようにした構成とすることに
より、ガス化設備にて燃料をガス化させる際に発生して
粗燃料ガス中に含まれるＣＯをＣＯ２に転化させること
ができるため、ＣＯ２分離装置において分離、回収され
るＣＯ２の量を増加させることができて、ガスタービン
の燃焼器に吹き込むＣＯ２の量を増加させることが可能
になる。
よりも上流側の位置に、ＣＯをＣＯ ２に転化させるＣＯ
コンバータを設けるようにしたＣＯをＣＯ２に転化させ
るＣＯコンバータを設けるようにした構成とすることに
より、ガス化設備にて燃料をガス化させる際に発生して
粗燃料ガス中に含まれるＣＯをＣＯ２に転化させること
ができるため、ＣＯ２分離装置において分離、回収され
るＣＯ２の量を増加させることができて、ガスタービン
の燃焼器に吹き込むＣＯ２の量を増加させることが可能
になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１５】図１は本発明のガス化発電設備の実施の一
形態を示すもので、図３に示したものと同様に、ガス化
設備３と、脱塵装置５、脱硫装置６を具備したガス精製
設備４と、発電機１７を接続してあるガスタービン１０
を有する発電設備９とを上流側より順に備えた構成とし
てあるガス化発電設備において、上記ガス精製設備４に
おける脱硫装置６の下流側位置に、該脱硫装置６にて脱
硫処理された従来の精製燃料ガス７と同様の精製燃料ガ
ス７中のＣＯ２２２を分離して回収するＣＯ２分離装置
２１を設けて、該ＣＯ２分離装置２１にてＣＯ２２２を
分離、回収した後の精製燃料ガス７ａを、精製燃料ガス
配管１８を通してガスタービン１０の燃焼器１４に燃料
として供給できるようにし、且つ上記ＣＯ２分離装置２
１より分離、回収されたＣＯ２２２を導くための圧縮機
２４を備えてなるＣＯ２配管２３を、上記燃焼器１４の
入口側に接続して、該燃焼器１４における精製燃焼ガス
７ａの燃焼中に、ＣＯ２配管２３を通して導いたＣＯ２
２２を燃料器１４内に吹き込むことができるようにす
る。
形態を示すもので、図３に示したものと同様に、ガス化
設備３と、脱塵装置５、脱硫装置６を具備したガス精製
設備４と、発電機１７を接続してあるガスタービン１０
を有する発電設備９とを上流側より順に備えた構成とし
てあるガス化発電設備において、上記ガス精製設備４に
おける脱硫装置６の下流側位置に、該脱硫装置６にて脱
硫処理された従来の精製燃料ガス７と同様の精製燃料ガ
ス７中のＣＯ２２２を分離して回収するＣＯ２分離装置
２１を設けて、該ＣＯ２分離装置２１にてＣＯ２２２を
分離、回収した後の精製燃料ガス７ａを、精製燃料ガス
配管１８を通してガスタービン１０の燃焼器１４に燃料
として供給できるようにし、且つ上記ＣＯ２分離装置２
１より分離、回収されたＣＯ２２２を導くための圧縮機
２４を備えてなるＣＯ２配管２３を、上記燃焼器１４の
入口側に接続して、該燃焼器１４における精製燃焼ガス
７ａの燃焼中に、ＣＯ２配管２３を通して導いたＣＯ２
２２を燃料器１４内に吹き込むことができるようにす
る。
【００１６】上記ＣＯ２分離装置２１は、圧力スイング
法、温度スイング法、圧力・温度スイング法等の物理吸
着を利用したＣＯ２分離方法や、物理吸収法（セレクゾ
ール法）、化学吸収法（アミン法）等の各種のＣＯ２分
離方法によりＣＯ２を分離して回収できるものとしてあ
る。
法、温度スイング法、圧力・温度スイング法等の物理吸
着を利用したＣＯ２分離方法や、物理吸収法（セレクゾ
ール法）、化学吸収法（アミン法）等の各種のＣＯ２分
離方法によりＣＯ２を分離して回収できるものとしてあ
る。
【００１７】その他の構成は図３に示したものと同様で
あり、図３に示したものと同一のものには同一符号が付
してある。
あり、図３に示したものと同一のものには同一符号が付
してある。
【００１８】ガス化設備３に燃料としての石炭１を供給
すると、従来と同様に該ガス化設備３にて石炭１のガス
化が行われて粗燃料ガス２が製造され、該粗燃料ガス２
は、粗燃料ガス配管８を通してガス精製設備４の脱塵装
置５に送られ、脱塵処理された後、脱硫装置６に導かれ
て脱硫処理されて従来の精製燃料ガス７と同様の精製燃
料ガス７とされる。該精製燃料ガス７は、その後ＣＯ２
分離装置２１に送られて、含まれているＣＯ２２２の分
離、回収が行われて精製燃料ガス７ａとされる。しかる
後、ＣＯ２２２が分離された精製燃料ガス７ａは、精製
燃料ガス配管１８を通してガスタービン１０の燃焼器１
４に燃料として供給され、圧縮機１２で圧縮された給気
１１により燃焼させられることで高温高圧の燃焼ガス１
３が発生し、この燃焼ガス１３が、従来と同様にタービ
ン１６にて膨張させられることでガスタービン１０の運
転が行われ、タービン軸１５を介した外部出力により発
電機１７が駆動されて発電が行われるようになる。
すると、従来と同様に該ガス化設備３にて石炭１のガス
化が行われて粗燃料ガス２が製造され、該粗燃料ガス２
は、粗燃料ガス配管８を通してガス精製設備４の脱塵装
置５に送られ、脱塵処理された後、脱硫装置６に導かれ
て脱硫処理されて従来の精製燃料ガス７と同様の精製燃
料ガス７とされる。該精製燃料ガス７は、その後ＣＯ２
分離装置２１に送られて、含まれているＣＯ２２２の分
離、回収が行われて精製燃料ガス７ａとされる。しかる
後、ＣＯ２２２が分離された精製燃料ガス７ａは、精製
燃料ガス配管１８を通してガスタービン１０の燃焼器１
４に燃料として供給され、圧縮機１２で圧縮された給気
１１により燃焼させられることで高温高圧の燃焼ガス１
３が発生し、この燃焼ガス１３が、従来と同様にタービ
ン１６にて膨張させられることでガスタービン１０の運
転が行われ、タービン軸１５を介した外部出力により発
電機１７が駆動されて発電が行われるようになる。
【００１９】上記ＣＯ２分離装置２１で分離されて回収
されたＣＯ２２２は、圧縮機２４にて加圧された状態で
ＣＯ２配管２３を通してガスタービン１０の燃焼器１４
に導かれるため、燃焼器１４における精製燃料ガス７ａ
の燃焼中に上記加圧状態のＣＯ２２２が燃焼器１４内に
吹き込まれるようになり、この吹き込まれたＣＯ２２２
の分だけ燃焼器１４内の酸素濃度が低下させられると共
に、燃焼に不活性なガスが添加されることにより火炎温
度が低下させられ、更に、吹き込まれるＣＯ２２２は一
旦分離されることにより温度低下しているため、直接的
な温度低下作用も得られ、これにより、燃焼器１４にお
ける燃焼が低ＮＯＸ燃焼とされるようになる。
されたＣＯ２２２は、圧縮機２４にて加圧された状態で
ＣＯ２配管２３を通してガスタービン１０の燃焼器１４
に導かれるため、燃焼器１４における精製燃料ガス７ａ
の燃焼中に上記加圧状態のＣＯ２２２が燃焼器１４内に
吹き込まれるようになり、この吹き込まれたＣＯ２２２
の分だけ燃焼器１４内の酸素濃度が低下させられると共
に、燃焼に不活性なガスが添加されることにより火炎温
度が低下させられ、更に、吹き込まれるＣＯ２２２は一
旦分離されることにより温度低下しているため、直接的
な温度低下作用も得られ、これにより、燃焼器１４にお
ける燃焼が低ＮＯＸ燃焼とされるようになる。
【００２０】このように、ガスタービン１０の燃焼器１
４にＣＯ２２２を吹き込んで低ＮＯ Ｘ燃焼させることが
できることから、従来、低ＮＯＸ燃焼させるために燃焼
器１４に吹き込むようにしていた蒸気１９や窒素ガス２
０を不要とすることができると共に、蒸気１９や窒素ガ
ス２０を燃焼器１４内に吹き込む場合に比してＮＯＸ低
減効果を高めることができ、又、上記燃焼器１４に吹き
込むためのＣＯ２２２は石炭１をガス化設備３において
ガス化する反応に伴って粗燃料ガス２中に多量に含まれ
るＣＯ２を分離、回収したものであるため、安価で大量
に調製することができ、しかもＣＯ２を外部より供給す
る必要はないため、ガス化発電設備から排出されるＣＯ
２の総排出量が増加することはない。
４にＣＯ２２２を吹き込んで低ＮＯ Ｘ燃焼させることが
できることから、従来、低ＮＯＸ燃焼させるために燃焼
器１４に吹き込むようにしていた蒸気１９や窒素ガス２
０を不要とすることができると共に、蒸気１９や窒素ガ
ス２０を燃焼器１４内に吹き込む場合に比してＮＯＸ低
減効果を高めることができ、又、上記燃焼器１４に吹き
込むためのＣＯ２２２は石炭１をガス化設備３において
ガス化する反応に伴って粗燃料ガス２中に多量に含まれ
るＣＯ２を分離、回収したものであるため、安価で大量
に調製することができ、しかもＣＯ２を外部より供給す
る必要はないため、ガス化発電設備から排出されるＣＯ
２の総排出量が増加することはない。
【００２１】次に、図２は本発明の実施の他の形態を示
すもので、図１に示したものと同様の構成としてあるガ
ス化発電設備において、ガス精製設備４における脱塵装
置５と脱硫装置６との間に、ＣＯ（一酸化炭素）を水と
反応させてＣＯ２に転化させるＣＯコンバータ２５を設
ける構成としたものである。
すもので、図１に示したものと同様の構成としてあるガ
ス化発電設備において、ガス精製設備４における脱塵装
置５と脱硫装置６との間に、ＣＯ（一酸化炭素）を水と
反応させてＣＯ２に転化させるＣＯコンバータ２５を設
ける構成としたものである。
【００２２】その他の構成は図１に示したものと同様で
あり、図１に示したものと同一のものには同一符号が付
してある。
あり、図１に示したものと同一のものには同一符号が付
してある。
【００２３】本実施の形態によれば、ガス化設備３にて
製造した粗燃料ガス２がガス精製設備４のＣＯコンバー
タ２５に達すると、該ＣＯコンバータ２５において粗燃
料ガス２中に含まれるＣＯがＣＯ２に転化されるため、
粗燃料ガス２中のＣＯ２の含有量を増加させることがで
き、よって、下流側のＣＯ２分離装置２１で回収される
ＣＯ２２２の量を増加させることができ、このためガス
タービン１０の燃焼器１４に吹き込むＣＯ２２２の量を
増加させることが可能になる。
製造した粗燃料ガス２がガス精製設備４のＣＯコンバー
タ２５に達すると、該ＣＯコンバータ２５において粗燃
料ガス２中に含まれるＣＯがＣＯ２に転化されるため、
粗燃料ガス２中のＣＯ２の含有量を増加させることがで
き、よって、下流側のＣＯ２分離装置２１で回収される
ＣＯ２２２の量を増加させることができ、このためガス
タービン１０の燃焼器１４に吹き込むＣＯ２２２の量を
増加させることが可能になる。
【００２４】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、図１及び図２では発電設備９を、
ガスタービン１０により発電機１７を駆動する形式とし
て示したが、ガスタービン１０に、該ガスタービン１０
より排出される燃焼ガス１３の保有する熱を廃熱回収ボ
イラで回収して発生させた蒸気により駆動される蒸気タ
ービンを併設して、ガスタービン１０と蒸気タービンの
双方の出力により発電機１７を駆動するようにする複合
発電設備を採用してもよいこと、供給された燃料を一旦
ガス化するようにしているため燃料適合性が幅広いの
で、燃料となる石炭１は低品位炭から無煙炭までの各炭
種のものを使用してよく、更に、燃料としては石炭１に
代えて重質油、オリマルジョン等のような低質燃料を使
用でき、更にはガス化により可燃性の燃料ガスを発生す
るものであれば廃棄物を使用してもよいこと、その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ることは勿論である。
されるものではなく、図１及び図２では発電設備９を、
ガスタービン１０により発電機１７を駆動する形式とし
て示したが、ガスタービン１０に、該ガスタービン１０
より排出される燃焼ガス１３の保有する熱を廃熱回収ボ
イラで回収して発生させた蒸気により駆動される蒸気タ
ービンを併設して、ガスタービン１０と蒸気タービンの
双方の出力により発電機１７を駆動するようにする複合
発電設備を採用してもよいこと、供給された燃料を一旦
ガス化するようにしているため燃料適合性が幅広いの
で、燃料となる石炭１は低品位炭から無煙炭までの各炭
種のものを使用してよく、更に、燃料としては石炭１に
代えて重質油、オリマルジョン等のような低質燃料を使
用でき、更にはガス化により可燃性の燃料ガスを発生す
るものであれば廃棄物を使用してもよいこと、その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のガス化発電設
備によれば、燃料をガス化するガス化設備の下流側に、
脱塵装置、脱硫装置、ＣＯ２分離装置を上流側より順に
備えてなるガス精製設備を、粗燃料ガス配管を介して接
続し、且つ該ガス精製設備の下流側に、発電機を接続し
たガスタービンの燃焼器を、精製燃料ガス配管を介して
接続して、上記ガス化設備にて燃料をガス化して製造さ
れる粗燃料ガスを、上記ガス精製設備にて精製して精製
燃料ガスとした後、上記ガスタービンの燃焼器に燃料と
して供給できるようにし、且つ上記ＣＯ２分離装置より
分離、回収したＣＯ２を導くためのＣＯ２配管を、上記
ガスタービンの燃焼器に接続して、該燃焼器にて上記精
製燃料ガスを燃焼させ、該精製燃料ガスの燃焼中にＣＯ
２配管を通して導いたＣＯ２を燃焼器内に吹き込むよう
にした構成としてあるので、ガスタービンの燃焼器にお
ける精製燃料ガスの燃焼中に、該燃焼器内にＣＯ２を吹
き込んで、燃焼時の酸素濃度を低下させると共に火炎温
度を低下させて低ＮＯＸ燃焼させることができるため、
従来、低ＮＯＸ燃焼させるために燃焼器に吹き込むよう
にしていた蒸気や窒素ガスを不要とすることができると
共に、燃焼器内に蒸気や窒素ガスを吹き込む場合に比し
てＮＯＸ低減効果を高めることができ、又、上記燃焼器
に吹き込むためのＣＯ２は、燃料をガス化する反応に伴
って粗燃料ガス中に多量に含まれるようになるＣＯ２を
分離、回収したものであるため、安価で大量に調製する
ことができ、しかもＣＯ２を外部より供給する必要はな
いため、ガス化発電設備から排出されるＣＯ２の総排出
量が増加することはないという優れた効果を発揮し、
又、ガス精製設備におけるＣＯ２分離装置よりも上流側
の位置に、ＣＯをＣＯ２に転化させるＣＯコンバータを
設けるようにした構成とすることにより、ガス化設備に
て燃料をガス化させる際に発生して粗燃料ガス中に含ま
れるようになるＣＯをＣＯ２に転化させることができる
ため、ＣＯ２分離装置において分離、回収されるＣＯ２
の量を増加させることができて、ガスタービンの燃焼器
に吹き込むＣＯ２の量を増加させることが可能になると
いう効果を発揮する。
備によれば、燃料をガス化するガス化設備の下流側に、
脱塵装置、脱硫装置、ＣＯ２分離装置を上流側より順に
備えてなるガス精製設備を、粗燃料ガス配管を介して接
続し、且つ該ガス精製設備の下流側に、発電機を接続し
たガスタービンの燃焼器を、精製燃料ガス配管を介して
接続して、上記ガス化設備にて燃料をガス化して製造さ
れる粗燃料ガスを、上記ガス精製設備にて精製して精製
燃料ガスとした後、上記ガスタービンの燃焼器に燃料と
して供給できるようにし、且つ上記ＣＯ２分離装置より
分離、回収したＣＯ２を導くためのＣＯ２配管を、上記
ガスタービンの燃焼器に接続して、該燃焼器にて上記精
製燃料ガスを燃焼させ、該精製燃料ガスの燃焼中にＣＯ
２配管を通して導いたＣＯ２を燃焼器内に吹き込むよう
にした構成としてあるので、ガスタービンの燃焼器にお
ける精製燃料ガスの燃焼中に、該燃焼器内にＣＯ２を吹
き込んで、燃焼時の酸素濃度を低下させると共に火炎温
度を低下させて低ＮＯＸ燃焼させることができるため、
従来、低ＮＯＸ燃焼させるために燃焼器に吹き込むよう
にしていた蒸気や窒素ガスを不要とすることができると
共に、燃焼器内に蒸気や窒素ガスを吹き込む場合に比し
てＮＯＸ低減効果を高めることができ、又、上記燃焼器
に吹き込むためのＣＯ２は、燃料をガス化する反応に伴
って粗燃料ガス中に多量に含まれるようになるＣＯ２を
分離、回収したものであるため、安価で大量に調製する
ことができ、しかもＣＯ２を外部より供給する必要はな
いため、ガス化発電設備から排出されるＣＯ２の総排出
量が増加することはないという優れた効果を発揮し、
又、ガス精製設備におけるＣＯ２分離装置よりも上流側
の位置に、ＣＯをＣＯ２に転化させるＣＯコンバータを
設けるようにした構成とすることにより、ガス化設備に
て燃料をガス化させる際に発生して粗燃料ガス中に含ま
れるようになるＣＯをＣＯ２に転化させることができる
ため、ＣＯ２分離装置において分離、回収されるＣＯ２
の量を増加させることができて、ガスタービンの燃焼器
に吹き込むＣＯ２の量を増加させることが可能になると
いう効果を発揮する。
【図１】本発明のガス化発電設備の実施の一形態を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】本発明の実施の他の形態を示す概略図である。
【図３】従来のガス化発電設備の一例の概略を示す図で
ある。
ある。
１ 石炭（燃料）
２ 粗燃料ガス
３ ガス化設備
４ ガス精製設備
５ 脱塵装置
６ 脱硫装置
７，７ａ 精製燃料ガス
８ 粗燃料ガス配管
１０ ガスタービン
１４ 燃焼器
１７ 発電機
１８ 精製燃料ガス配管
２１ ＣＯ２分離装置
２２ ＣＯ２
２３ ＣＯ２配管
２５ ＣＯコンバータ
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料をガス化するガス化設備の下流側
に、脱塵装置、脱硫装置、ＣＯ２分離装置を上流側より
順に備えてなるガス精製設備を、粗燃料ガス配管を介し
て接続し、且つ該ガス精製設備の下流側に、発電機を接
続したガスタービンの燃焼器を、精製燃料ガス配管を介
して接続して、上記ガス化設備にて燃料をガス化して製
造される粗燃料ガスを、上記ガス精製設備にて精製して
精製燃料ガスとした後、上記ガスタービンの燃焼器に燃
料として供給できるようにし、且つ上記ＣＯ２分離装置
より分離、回収したＣＯ２を導くためのＣＯ２配管を、
上記ガスタービンの燃焼器に接続して、該燃焼器にて上
記精製燃料ガスを燃焼させ、該精製燃料ガスの燃焼中に
ＣＯ２配管を通して導いたＣＯ２を燃焼器内に吹き込む
ようにした構成を有することを特徴とするガス化発電設
備。 - 【請求項２】 ガス精製設備におけるＣＯ２分離装置よ
りも上流側の位置に、ＣＯをＣＯ２に転化させるＣＯコ
ンバータを設けるようにした請求項１記載のガス化発電
設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001187966A JP2003003860A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | ガス化発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001187966A JP2003003860A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | ガス化発電設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003003860A true JP2003003860A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19027175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001187966A Pending JP2003003860A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | ガス化発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003003860A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008180213A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-08-07 | General Electric Co <Ge> | ＮＯｘ排出物を低減させるための改良システム及び方法 |
| WO2010020017A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Treatment of co2-depleted flue gases |
| WO2012124765A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | 九州電力株式会社 | 石炭をチャー・原料ガス製造と発電に利用する複合システム |
-
2001
- 2001-06-21 JP JP2001187966A patent/JP2003003860A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008180213A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-08-07 | General Electric Co <Ge> | ＮＯｘ排出物を低減させるための改良システム及び方法 |
| WO2010020017A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Treatment of co2-depleted flue gases |
| WO2012124765A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | 九州電力株式会社 | 石炭をチャー・原料ガス製造と発電に利用する複合システム |
| JPWO2012124765A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2014-07-24 | 九州電力株式会社 | 石炭をチャー・原料ガス製造と発電に利用する複合システム |
| JP5857340B2 (ja) * | 2011-03-15 | 2016-02-10 | 九州電力株式会社 | 石炭をチャー・原料ガス製造と発電に利用する複合システム |
| US9334458B2 (en) | 2011-03-15 | 2016-05-10 | Kyushu Electric Power Co., Inc. | Complex system for utilizing coal in manufacture of char and raw material gas and electric power generation |
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