JP2014136762A

JP2014136762A - Gasification furnace, gasification composite power generating equipment and method for starting gasification furnace

Info

Publication number: JP2014136762A
Application number: JP2013006514A
Authority: JP
Inventors: Shogo Yoshida; 章悟吉田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2014-07-28
Anticipated expiration: 2033-01-17
Also published as: JP5960069B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gasification furnace capable of preventing or suppressing temporary black smoke generation in gasification furnace starting.SOLUTION: A gasification furnace 10 of feeding a gasification agent and a solid carbonaceous fuel and performing gasification comprises: a combustible gas feed system 11 of introducing a generated combustible gas into a char recovery device 30; a bypass main flow passage 91 branched from the combustible gas feed system 11 to flare equipment 90 on the upstream side of the char recovery device 30; a dust collector 93 provided at the bypass main flow passage 91; and flow passage inlet opening/closing valves 12, 92 provided at the downstream of the branched position of the bypass main flow passage 91.

Description

本発明は、例えば石炭ガス化複合発電設備（Integrated Gasification Combined Cycle／IGCC）等に適用されるガス化炉に係り、特に、ガス化炉のフレア系統に関するものである。 The present invention relates to a gasification furnace applied to, for example, an integrated gasification combined cycle / IGCC, and more particularly to a flare system of the gasification furnace.

石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ）は、固体炭素質燃料として石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べてさらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種を拡大することにより、さらにメリットが大きくなることが知られている。 The Coal Gasification Combined Cycle Power Plant (IGCC) is a power generation facility that aims to achieve higher efficiency and higher environmental performance than conventional coal-fired power by gasifying coal as a solid carbonaceous fuel and combining it with combined cycle power generation. It is. This coal gasification combined cycle power generation facility has a great merit that it can use coal with abundant resources, and it is known that the merit can be further increased by expanding the applicable coal types.

従来の石炭ガス化複合発電設備は、一般的に、給炭装置、石炭ガス化炉、チャー回収装置、ガス精製設備、ガスタービン設備、蒸気タービン設備、排熱回収ボイラを具備して構成される。従って、石炭ガス化炉に対して、給炭装置により石炭（微粉炭）が供給されると共に、ガス化剤（空気、酸素富化空気、酸素、水蒸気など）が取り込まれる。
この石炭ガス化炉では、石炭が燃焼してガス化され、可燃性ガス（石炭ガス）が生成される。そして、生成された可燃性ガスは、チャー回収装置にて石炭の未反応分（チャー）が除去されてからガス精製され、この後、ガスタービン設備に供給される。 Conventional coal gasification combined power generation facilities generally include a coal supply device, a coal gasification furnace, a char recovery device, a gas purification facility, a gas turbine facility, a steam turbine facility, and an exhaust heat recovery boiler. . Therefore, coal (pulverized coal) is supplied to the coal gasifier by the coal feeder, and gasifying agents (air, oxygen-enriched air, oxygen, water vapor, etc.) are taken in.
In this coal gasification furnace, coal burns and is gasified, and combustible gas (coal gas) is generated. And the produced combustible gas is gas refined after the unreacted part (char) of coal is removed by the char recovery device, and then supplied to the gas turbine equipment.

ガスタービン設備に供給された可燃性ガスは、燃料として燃焼器で燃焼することで高温・高圧の燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスの供給を受けてガスタービン設備のガスタービンが駆動される。
ガスタービンを駆動した後の排気ガスは、排熱回収ボイラで熱エネルギが回収されて蒸気を生成する。この蒸気は、蒸気タービン設備に供給され、この蒸気により蒸気タービンが駆動される。従って、ガスタービン及び蒸気タービンを駆動源とする発電機により、発電を行うことができる。
一方、排熱回収ボイラで熱エネルギが回収された排気ガスは、煙突を介して大気へ放出される。 The combustible gas supplied to the gas turbine equipment is combusted as a fuel in a combustor to generate high-temperature and high-pressure combustion gas, and the gas turbine of the gas turbine equipment is driven by the supply of the combustion gas.
The exhaust gas after driving the gas turbine generates steam by recovering thermal energy in the exhaust heat recovery boiler. The steam is supplied to a steam turbine facility, and the steam turbine is driven by the steam. Therefore, it is possible to generate electric power with a generator using a gas turbine and a steam turbine as driving sources.
On the other hand, the exhaust gas from which thermal energy has been recovered by the exhaust heat recovery boiler is released to the atmosphere via a chimney.

上述した石炭ガス化複合発電設備において、石炭ガス化炉の起動プロセスは、以下に示す（１）から（９）のステップを備えている。
すなわち、石炭ガス化炉の一般的な起動プロセスは、（１）炉内窒素ガス（Ｎ_２）パージ、（２）ガス化炉内の加圧／ウォーミング、（３）空気通気及び補助燃料によるガス化炉点火、（４）ポーラスフィルタへの通ガス、（５）ランピング（加圧）、（６）ガス精製設備への通ガス、（７）ガス化炉燃料を補助燃料から石炭に切替、（８）ガスタービン燃料の切替、（９）負荷上昇、の順に実施される。
なお、上述したものは空気吹きの場合であるが、酸素吹きガス化による化学合成品プラントの場合も、上述した起動プロセスのステップ（７）までは共通である。 In the coal gasification combined power generation facility described above, the start process of the coal gasification furnace includes the following steps (1) to (9).
That is, the general start-up process of a coal gasifier is: (1) In-furnace nitrogen gas (N ₂ ) purge, (2) Pressurization / warming in the gasifier, (3) Air ventilation and auxiliary fuel Gasifier ignition, (4) gas passing to porous filter, (5) ramping (pressurization), (6) gas passing to gas purification facility, (7) gasifier fuel switching from auxiliary fuel to coal, (8) Gas turbine fuel switching and (9) load increase are performed in this order.
In addition, although what was mentioned above is the case of air blowing, also in the case of the chemical synthesis plant by oxygen blowing gasification, it is common until step (7) of the starting process mentioned above.

このような起動プロセスにおいて、ステップ（３）のガス化炉点火時に使用される補助燃料としては、例えば灯油・軽油や天然ガス等を例示できる。
また、ガスタービン燃料切替のステップ（７）においては、石炭ガスの供給を受けられない起動時に使用する起動用燃料（例えば灯油・軽油や天然ガス等）から、ガス化炉で生成された石炭ガスに変更される。 In such a start-up process, examples of the auxiliary fuel used at the time of gasification furnace ignition in step (3) include kerosene / light oil and natural gas.
In the gas turbine fuel switching step (7), the coal gas generated in the gasification furnace from the starting fuel (for example, kerosene, light oil, natural gas, etc.) used at the time of starting which cannot receive the supply of coal gas. Changed to

下記の特許文献１には、石炭ガス化複合発電設備の起動時において、ガス組成及び圧力が安定しガスタービンで燃焼できる条件になるまで、フレアスタックで排ガスを燃焼しながらガス化炉やガス精製装置のウォーミングを行うことが記載されている。そして、環境条件の厳しい立地点では、フレアスタック用の排煙処理装置が必要になることも記載されている。
また、下記の特許文献２には、石炭ガス化炉と除塵装置とを連結する主系統ラインに、除塵装置の上流側で分岐してフレアスタックに至るバイパスラインを設けた石炭ガス化プラントが開示されている。 In Patent Document 1 below, a gasification furnace or gas refining is performed while burning exhaust gas with a flare stack until the gas composition and pressure become stable and the gas turbine can be combusted at the start of the coal gasification combined power generation facility. It is described that the device is warmed. In addition, it is also described that a flue stack treatment device for flare stacks is required at a location with severe environmental conditions.
Further, the following Patent Document 2 discloses a coal gasification plant in which a bypass line that branches from the upstream side of the dust removal device to the flare stack is provided in the main system line that connects the coal gasification furnace and the dust removal device. Has been.

特開昭６２−１８２４４３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-182443 特開２００６−１５２０８１号公報JP 2006-152081 A

ところで、上述した起動プロセスにおいて、ステップ（１）〜（２）の間は窒素ガスを通ガスするため、例えば純度９９ｖｏｌ％の窒素ガス中には、略酸素（Ｏ_２）は含有されない。しかし、ステップ（３）のガス化炉点火時には、少なくともガス化炉点火当初は、残存酸素を含有する燃焼排ガス（以下、「酸素含有ガス」ともいう）が発生する。
なお、「少なくともガス化炉点火当初」としたのは、ステップ（４）以降において、再び略酸素が含有されないガスをポーラスフィルタに通ガスするためである。 By the way, in the startup process described above, since nitrogen gas is passed between steps (1) and (2), for example, nitrogen gas having a purity of 99 vol% does not contain substantially oxygen (O ₂ ). However, at the time of gasification furnace ignition in step (3), at least at the beginning of gasification furnace ignition, combustion exhaust gas containing residual oxygen (hereinafter also referred to as “oxygen-containing gas”) is generated.
The reason for “at least the beginning of gasifier ignition” is to pass a gas containing substantially no oxygen again through the porous filter after step (4).

従って、この燃焼排ガスを除塵のためポーラスフィルタまで通ガスすると、フィルタエレメント中に存在する石炭未燃分（以下、「チャー」と呼ぶ）が燃焼するので、この燃焼熱がフィルタエレメント温度を過上昇させる原因となる。
このようなフィルタエレメント温度の過上昇は、材料の設計温度超過や損傷の原因となるため、ガス化炉点火当初においては、少なくともポーラスフィルタをバイパスしてフレア系統で処理する必要がある。なお。一般的なバイパス流路は、例えば特許文献２に開示されているように、ガス化炉出口とサイクロンとの間を連結する配管流路において、サイクロン入口の上流側で分岐させている。 Therefore, when this combustion exhaust gas is passed to the porous filter for dust removal, unburned coal (hereinafter referred to as “char”) present in the filter element burns, so this combustion heat causes the filter element temperature to rise excessively. Cause it.
Such an excessive increase in the filter element temperature may cause the design temperature of the material to be exceeded or damage, and therefore, at the beginning of the gasification furnace ignition, it is necessary to bypass at least the porous filter and process the flare system. Note that. For example, as disclosed in Patent Document 2, a general bypass channel is branched on the upstream side of the cyclone inlet in a pipe channel that connects the gasifier outlet and the cyclone.

しかしながら、上述した方式（過程）によるガス化炉点火のステップでは、一時的にではあるものの、炉内及び配管内に残留するチャーがフレア設備の煙突より黒煙として排出されることが懸念される。このような黒煙の排出は、たとえ一時的なものであっても好ましいことではなく、従って、ガス化炉起動時における一時的な黒煙の発生を防止または抑制することが望まれる。 However, in the gasification furnace ignition step according to the above-described method (process), although temporarily, there is a concern that the char remaining in the furnace and the piping is discharged as black smoke from the flare of the flare equipment. . Such discharge of black smoke is not preferable even if it is temporary. Therefore, it is desirable to prevent or suppress the generation of temporary black smoke when the gasifier is started.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ガス化炉起動時における一時的な黒煙発生の防止または抑制を可能にしたガス化炉を提供することにある。換言すれば、本発明の目的は、ガス化炉起動時に発生する酸素含有ガスをポーラスフィルタに通ガスしないことに伴い、フィルタをバイパスする流路を経由してフレア設備からチャーが放出されることを防止することにある。
さらに、本発明は、このガス化炉を備えたガス化複合発電設備、そして、ガス化炉の起動方法の提供も目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gasification furnace capable of preventing or suppressing the generation of temporary black smoke when the gasification furnace is started. There is. In other words, the object of the present invention is that char is released from the flare equipment via a flow path that bypasses the filter, because the oxygen-containing gas generated when the gasifier is started is not passed through the porous filter. Is to prevent.
Furthermore, another object of the present invention is to provide a combined gasification power generation facility including the gasification furnace and a gasification furnace start-up method.

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係るガス化炉は、ガス化剤と固体炭素質燃料とを供給し、ガス化するガス化炉であって、生成した可燃性ガスをチャー回収装置へ導くガス供給流路と、前記チャー回収装置の上流側で前記ガス供給流路から分岐してフレア設備に至るバイパス主流路と、前記バイパス主流路に設けた集塵装置と、前記チャー回収装置に至る前記ガス供給流路及び前記バイパス主流路の分岐位置下流に設けた流路入口開閉弁と、を備えていることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A gasification furnace according to the present invention is a gasification furnace for supplying and gasifying a gasifying agent and a solid carbonaceous fuel, wherein a gas supply passage for guiding the generated combustible gas to a char recovery device, A bypass main flow path that branches from the gas supply flow path upstream of the char recovery apparatus and reaches a flare facility, a dust collector provided in the bypass main flow path, the gas supply flow path that reaches the char recovery apparatus, and the A flow path inlet on-off valve provided downstream of the branch position of the bypass main flow path.

このような本発明のガス化炉によれば、生成した可燃性ガスをチャー回収装置へ導くガス供給流路と、チャー回収装置の上流側でガス供給流路から分岐してフレア設備に至るバイパス主流路と、バイパス主流路に設けた集塵装置と、チャー回収装置に至るガス供給流路及びバイパス主流路の分岐位置下流に設けた流路入口開閉弁と、を備えているので、例えばガス化炉起動時のように、略酸素が含有されない排ガスが得られるまでの間に生成されたガスは、バイパス主流路を介して導入されるフレア設備で処理される前の段階で、ガス中に含まれるチャー等の粒子が集塵装置により除去される。 According to such a gasification furnace of the present invention, a gas supply flow path that guides the generated combustible gas to the char recovery device, and a bypass that branches from the gas supply flow channel upstream of the char recovery device and reaches the flare facility Since it includes a main flow path, a dust collector provided in the bypass main flow path, a gas supply flow path leading to the char recovery device, and a flow path inlet on-off valve provided downstream of the branch position of the bypass main flow path, for example, a gas The gas generated until the exhaust gas substantially free of oxygen is obtained, such as at the time of start-up of the furnace, is in the gas before being processed by the flare equipment introduced through the bypass main flow path. Particles such as char contained are removed by a dust collector.

本発明に係るガス化炉は、ガス化剤と固体炭素質燃料とを供給し、ガス化するガス化炉であって、生成した可燃性ガスをチャー回収装置へ導くガス供給流路と、前記チャー回収装置のサイクロンとフィルタとの連結管から分岐してフレア設備に至るバイパス主流路と、前記バイパス主流路に設けた集塵装置と、前記フィルタに至る前記連結管及び前記バイパス主流路の分岐位置下流に設けた流路入口開閉弁と、を備えていることを特徴とするものである。 A gasification furnace according to the present invention is a gasification furnace for supplying and gasifying a gasifying agent and a solid carbonaceous fuel, wherein a gas supply passage for guiding the generated combustible gas to a char recovery device, A bypass main flow path branched from the connection pipe between the cyclone and the filter of the char recovery device to reach the flare facility, a dust collector provided in the bypass main flow path, a branch of the connection pipe and the bypass main flow path leading to the filter And a flow path inlet on-off valve provided downstream of the position.

このような本発明のガス化炉によれば、生成した可燃性ガスをチャー回収装置へ導くガス供給流路と、チャー回収装置のサイクロンとフィルタとの連結管から分岐してフレア設備に至るバイパス主流路と、バイパス主流路に設けた集塵装置と、フィルタに至る連結管及びバイパス主流路の分岐位置下流に設けた流路入口開閉弁と、を備えているので、例えばガス化炉起動時のように、所望の性状を有する可燃性ガスが得られるまでの間に生成されたガスは、バイパス主流路を介して導入されるフレア設備で処理される前の段階で、ガス中に含まれるチャー等の粒子が集塵装置により除去される。 According to such a gasification furnace of the present invention, the gas supply flow path for guiding the generated combustible gas to the char recovery device, and the bypass branching from the connection pipe between the cyclone and the filter of the char recovery device to the flare equipment Since it has a main flow path, a dust collector provided in the bypass main flow path, a connecting pipe leading to the filter, and a flow path inlet on-off valve provided downstream of the branch position of the bypass main flow path, for example, when the gasifier is started As described above, the gas generated until a combustible gas having a desired property is obtained is contained in the gas at a stage before being processed by the flare equipment introduced through the bypass main flow path. Particles such as char are removed by a dust collector.

上記のガス化炉において、前記集塵装置は、前記バイパス主流路から分岐して合流するとともに、流路切替弁により流路切替可能なバイパス副流路に設けられていることが好ましく、これにより、ガス火炉起動時にのみバイパス副流路の集塵装置を通過してフレア設備に至る流路の選択が可能になる。 In the gasification furnace described above, the dust collector is preferably provided in a bypass sub-flow path that branches from the bypass main flow path and joins and can be switched by a flow path switching valve. Only when the gas furnace is started, it is possible to select a flow path that passes through the dust collector of the bypass sub-flow path and reaches the flare equipment.

本発明のガス化複合発電設備は、請求項１から３のいずれか１項に記載のガス化炉で固体炭素質燃料をガス化した可燃性ガスを燃料としてガスタービン設備を駆動して発電するとともに、前記ガスタービン設備から排出される燃焼排ガスから熱回収して生成された蒸気で蒸気タービンを駆動して発電することを特徴とするものである。 The combined gasification power generation facility according to the present invention generates power by driving the gas turbine facility using the combustible gas obtained by gasifying the solid carbonaceous fuel in the gasification furnace according to any one of claims 1 to 3. At the same time, the steam turbine is driven by steam generated by heat recovery from the combustion exhaust gas discharged from the gas turbine equipment to generate electric power.

このような本発明のガス化複合発電設備によれば、請求項１から３のいずれか１項に記載のガス化炉で固体炭素質燃料をガス化した可燃性ガスを燃料として使用するので、ガス化炉起動時において、所望の性状を有する可燃性ガスが得られるまでの間に生成されたガスは、バイパス主流路を介して導入されるフレア設備で処理される前の段階で、ガス中に含まれるチャー等の粒子が集塵装置により除去される。 According to such a gasification combined power generation facility of the present invention, the combustible gas obtained by gasifying the solid carbonaceous fuel in the gasification furnace according to any one of claims 1 to 3 is used as the fuel. When the gasifier is started up, the gas generated until the combustible gas having the desired properties is obtained is in the gas before being processed by the flare equipment introduced through the bypass main flow path. Particles such as char contained in are removed by a dust collector.

本発明のガス化炉の起動方法は、ガス化剤と固体炭素質燃料とを供給し、ガス化するガス化炉の起動方法であって、起動時に生成される排ガスをチャー回収装置のフィルタ上流側で分岐するバイパス主流路に導入し、フレア設備の上流側で集塵装置を通過させることを特徴とするものである。
この場合、バイパス主流路の分岐位置は、チャー回収装置の入口上流側でもよいし、あるいは、チャー回収装置を構成するサイクロン及びポーラスフィルタにおいて、下流側に配置されるポーラスフィルタの入口上流側でもよい。 The gasification furnace start-up method of the present invention is a gasification furnace start-up method in which a gasifying agent and solid carbonaceous fuel are supplied and gasified, and the exhaust gas generated at the start-up is upstream of the filter of the char recovery device. It introduces into the bypass main flow path branched by the side, and makes a dust collector pass by the upstream of flare equipment, It is characterized by the above-mentioned.
In this case, the branch position of the bypass main flow path may be upstream of the inlet of the char recovery device, or may be upstream of the inlet of the porous filter disposed downstream in the cyclone and the porous filter constituting the char recovery device. .

このようなガス化炉の起動方法によれば、起動時に生成される排ガスをチャー回収装置のフィルタ上流側で分岐するバイパス主流路に導入し、フレア設備の上流側で集塵装置を通過させるので、ガス化炉起動時において、略酸素が含有されない排ガスが得られるまでの間に生成されたガスは、バイパス主流路を介して導入されるフレア設備で処理される前の段階で、ガス中に含まれるチャー等の粒子を集塵装置により除去できる。 According to such a gasification furnace start-up method, the exhaust gas generated at the start-up is introduced into the bypass main flow path that branches on the upstream side of the filter of the char recovery device, and passes through the dust collector on the upstream side of the flare equipment. At the start of the gasification furnace, the gas generated until the exhaust gas substantially free of oxygen is obtained is in the gas before being processed by the flare equipment introduced through the bypass main flow path. Particles such as contained char can be removed by a dust collector.

上述した本発明によれば、ガス化炉起動時における一時的な黒煙発生の防止または抑制を可能にしたガス化炉を提供することができる。すなわち、発生する酸素含有ガスをポーラスフィルタに通ガスしないガス化炉起動時の運転において、フィルタをバイパスする流路を経由してフレア設備からチャーが放出されることを防止できるので、一時的な黒煙の発生を防止または抑制することが可能になる。 According to the present invention described above, it is possible to provide a gasification furnace capable of preventing or suppressing the generation of temporary black smoke at the time of starting the gasification furnace. That is, in the operation at the time of starting the gasification furnace in which the generated oxygen-containing gas is not passed through the porous filter, it is possible to prevent char from being released from the flare equipment via the flow path bypassing the filter. It becomes possible to prevent or suppress the generation of black smoke.

本発明に係るガス化炉の一実施形態として、ガス化炉で生成された可燃性ガスの供給系統を示す系統図である。It is a distribution diagram showing a supply system of combustible gas generated with a gasification furnace as one embodiment of a gasification furnace concerning the present invention. 図１に示したガス化炉の第１変形例として、ガス化炉で生成された可燃性ガスの供給系統を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the supply system of the combustible gas produced | generated by the gasification furnace as a 1st modification of the gasification furnace shown in FIG. 図１に示したガス化炉の第２変形例として、ガス化炉で生成された可燃性ガスの供給系統を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the supply system of the combustible gas produced | generated by the gasification furnace as a 2nd modification of the gasification furnace shown in FIG. 石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ）の概略構成例を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the schematic structural example of a coal gasification combined cycle power plant (IGCC).

以下、本発明に係るガス化炉、ガス化複合発電設備及びガス化炉の起動方法について、一実施形態を図面に基づいて説明する。
以下に説明するガス化炉は、例えば石炭ガス化複合発電設備（以下、「ＩＧＣＣ」と呼ぶ）１において、粉砕された石炭（微粉炭）を炉内に投入して可燃性ガス（石炭ガス）を生成するための装置に用いられる。なお、以下の説明では、微粉炭から可燃性ガスを生成する石炭ガス化炉１０を例示するが、本発明のガス化炉は、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ等のバイオマス燃料、など他の固体炭素質燃料をガス化するものにも適用可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a gasification furnace, a combined gasification power generation facility, and a gasification furnace activation method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The gasification furnace described below is, for example, a coal gasification combined power generation facility (hereinafter referred to as “IGCC”) 1, in which pulverized coal (pulverized coal) is introduced into the furnace and combustible gas (coal gas) It is used for the apparatus for producing | generating. In the following description, the coal gasification furnace 10 that generates combustible gas from pulverized coal is exemplified, but the gasification furnace of the present invention includes, for example, thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, The present invention can also be applied to gasification of other solid carbonaceous fuels such as sludge and biomass fuel such as tires.

図４に概略構成例を示すＩＧＣＣ１は、主な構成要素として、燃料の微粉炭を供給する給炭装置２０と、ガス化剤とともに供給された微粉炭をガス化して可燃性ガスを生成する石炭ガス化炉１０と、可燃性ガスとともに排出されるチャーを分離して回収するチャー回収装置３０と、可燃性ガスを精製してガス中から不純物を取り除くガス精製設備４０と、精製された可燃性ガスを燃料として運転されるガスタービン設備５０と、ガスタービン設備５０から排出される高温の燃焼排ガス中の熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）６０と、排熱回収ボイラ６０から供給される蒸気により運転される蒸気タービン設備７０と、を具備して構成される。 IGCC1 which shows a schematic structural example in FIG. 4 is coal which produces | generates combustible gas by gasifying the coal supply apparatus 20 which supplies pulverized coal of fuel as a main component, and the pulverized coal supplied with the gasifying agent. A gasification furnace 10, a char recovery device 30 that separates and recovers the char discharged together with the flammable gas, a gas purification facility 40 that purifies the flammable gas and removes impurities from the gas, and a purified flammability A gas turbine facility 50 operated using gas as fuel, a heat recovery steam generator (HRSG) 60 that recovers heat in the high-temperature combustion exhaust gas discharged from the gas turbine facility 50 and generates steam, and a heat recovery steam generator And a steam turbine facility 70 operated by steam supplied from 60.

石炭ガス化炉１０は、ガス化剤とともに導入した固体炭素質燃料の微粉炭を供給し、ガス化させる装置である。ここで使用するガス化剤としては、空気、酸素富化空気、酸素、水蒸気等を例示でき、例えばガスタービン設備５０から導入した圧縮空気に酸素分離装置（ＡＳＵ）８０から供給される酸素を混合して使用される。
石炭ガス化炉１０で生成された可燃性ガスは、チャーを含んだ状態でチャー回収装置３０へ導かれる。チャー回収装置３０は、サイクロン３１とポーラスフィルタ３２とが連結管３３を介して直列に接続された構成とされ、上流側に設置されたサイクロン３１で粒子を分離除去させた可燃性ガス成分がポーラスフィルタ３２へ導入される。なお、ポーラスフィルタ３２は、サイクロン３１の後流側に設置されたフィルタであり、可燃性ガスの微細チャーを回収する設備である。 The coal gasification furnace 10 is a device that supplies and gasifies the solid carbonaceous fuel pulverized coal introduced together with the gasifying agent. Examples of the gasifying agent used here include air, oxygen-enriched air, oxygen, water vapor, and the like. For example, oxygen supplied from an oxygen separator (ASU) 80 is mixed with compressed air introduced from the gas turbine equipment 50. Used.
The combustible gas produced | generated in the coal gasification furnace 10 is guide | induced to the char collection | recovery apparatus 30 in the state containing char. The char recovery device 30 has a configuration in which a cyclone 31 and a porous filter 32 are connected in series via a connecting pipe 33, and a combustible gas component obtained by separating and removing particles with the cyclone 31 installed on the upstream side is porous. It is introduced into the filter 32. The porous filter 32 is a filter installed on the downstream side of the cyclone 31, and is a facility for collecting the fine char of the combustible gas.

チャー回収装置３０でチャーを分離除去された可燃性ガスは、可燃性ガス供給系統３４を介してガス精製設備４０へ導かれる。このガス精製設備４０では、可燃性ガスを精製して不純物を取り除き、ガスタービン設備５０の燃料ガスに適した性状のガスとする。
ガス精製設備４０で生成された可燃性ガス（燃料ガス）は、可燃性ガス供給系統４１を介してガスタービン設備５０の燃焼器５１に供給され、圧縮機５２から導入した圧縮空気を用いて燃焼する。 The combustible gas from which the char is separated and removed by the char recovery device 30 is guided to the gas purification facility 40 via the combustible gas supply system 34. In the gas purification facility 40, the combustible gas is purified to remove impurities to obtain a gas having a property suitable for the fuel gas of the gas turbine facility 50.
The combustible gas (fuel gas) generated by the gas purification equipment 40 is supplied to the combustor 51 of the gas turbine equipment 50 via the combustible gas supply system 41 and burned using the compressed air introduced from the compressor 52. To do.

こうして可燃性ガスが燃焼すると、高温高圧の燃焼ガスが生成されて燃焼器５１からガスタービン５３へ供給される。この結果、高温高圧の燃焼ガスが仕事をしてガスタービン５３を駆動し、高温の燃焼排ガスが排出される。そして、ガスタービン５３の軸出力は、後述する発電機や圧縮機５２の駆動源として使用される。
なお、圧縮機５２から供給される圧縮空気は、可燃性ガス燃焼用として燃焼器５１へ供給されるだけでなく、一部が抽気されて抽気空気昇圧器５４で昇圧された後、ガス化剤として石炭ガス化炉１０へも供給される。 When the combustible gas burns in this way, high-temperature and high-pressure combustion gas is generated and supplied from the combustor 51 to the gas turbine 53. As a result, the high-temperature and high-pressure combustion gas works to drive the gas turbine 53, and the high-temperature combustion exhaust gas is discharged. The shaft output of the gas turbine 53 is used as a drive source for a generator and a compressor 52 described later.
Note that the compressed air supplied from the compressor 52 is not only supplied to the combustor 51 for combustible gas combustion, but also partially extracted and boosted by the extracted air booster 54, and then gasified. Is also supplied to the coal gasifier 10.

ガスタービン５３で仕事をした燃焼排ガスは、排熱回収ボイラ６０へ導かれる。この排熱回収ボイラ６０は、燃焼排ガスが保有する熱を回収して蒸気を生成する設備である。すなわち、排熱回収ボイラ６０では、燃焼排ガスと水との熱交換により蒸気を生成し、生成された蒸気は蒸気タービン７０へ供給され、温度低下した燃焼排ガスは必要な処理を施した後に大気へ放出される。
こうして駆動されたガスタービン５３及び蒸気タービン７０は、例えば同軸の発電機７１を駆動して発電する駆動源となる。なお、ガスタービン５３及び蒸気タービン７０は、各々専用の発電機を駆動するようにしてもよく、特に限定されることはない。 The combustion exhaust gas that has worked in the gas turbine 53 is guided to the exhaust heat recovery boiler 60. The exhaust heat recovery boiler 60 is a facility that recovers heat held in the combustion exhaust gas to generate steam. That is, in the exhaust heat recovery boiler 60, steam is generated by heat exchange between the combustion exhaust gas and water, and the generated steam is supplied to the steam turbine 70, and the combustion exhaust gas whose temperature has been reduced is subjected to necessary processing and then returned to the atmosphere. Released.
The gas turbine 53 and the steam turbine 70 thus driven serve as a driving source for driving the coaxial generator 71 to generate electric power, for example. The gas turbine 53 and the steam turbine 70 may each drive a dedicated generator, and are not particularly limited.

上述した構成のＩＧＣＣ１を起動する際の起動プロセスにおいて、従来技術で説明したステップ（１）の炉内窒素ガスパージ及びステップ（２）のガス化炉内の加圧／ウォーミングの過程では、例えば純度９９ｖｏｌ％の窒素ガスが酸素分離装置８０から通ガスされる。このため、ポーラスフィルタ３２には、略酸素（Ｏ_２）を含有しない高純度の窒素ガスが通ガスされる。
しかし、ステップ（３）のガス化炉点火時には、少なくとも石炭ガス化炉１０の点火当初に残存酸素を含有し、可燃性ガスとして使用しにくい燃焼排ガスが発生する。この燃焼排ガスは、除塵のためにポーラスフィルタ３２を通過させると、フィルタエレメント中に残存するチャーを燃焼させるため、チャー回収装置３０をバイパスしてフレア設備９０に至るバイパス配管系統のバイパス主流路９１が設けられている。 In the startup process when starting the IGCC 1 having the above-described configuration, in the process of the nitrogen gas purge in the furnace in step (1) and the pressurization / warming in the gasification furnace in step (2) described in the related art, 99 vol% nitrogen gas is passed from the oxygen separator 80. For this reason, high-purity nitrogen gas containing substantially no oxygen (O ₂ ) is passed through the porous filter 32.
However, at the time of gasification furnace ignition in step (3), combustion exhaust gas that contains residual oxygen at least at the beginning of ignition of the coal gasification furnace 10 and is difficult to use as a combustible gas is generated. When the combustion exhaust gas passes through the porous filter 32 for dust removal, the char remaining in the filter element is combusted, so that the bypass main passage 91 of the bypass piping system that bypasses the char recovery device 30 and reaches the flare equipment 90. Is provided.

バイパス主流路９１は、サイクロン３１の入口上流で可燃性ガス供給系統（ガス供給流路）１１から分岐してフレア設備９０に至るガス流路であり、分岐後の両流路に流路切替用の開閉弁１２，９２が設けられている。そして、このバイパス主流路９１には、環境性改善の観点から、石炭ガス化炉１０内や可燃性ガス供給系統１１等に残留するチャーが黒煙としてフレア設備９０から排出されることを防止するため、分岐位置下流に設けられた流路入口開閉弁９２とフレア設備９０との間に、チャー等の粒子を除去する集塵装置９３が配設されている。 The bypass main flow path 91 is a gas flow path that branches from the combustible gas supply system (gas supply flow path) 11 to the flare equipment 90 upstream of the inlet of the cyclone 31, and is used for switching the flow paths to both flow paths after the branch. Open / close valves 12 and 92 are provided. The bypass main channel 91 prevents char remaining in the coal gasification furnace 10 or the combustible gas supply system 11 from being discharged from the flare equipment 90 as black smoke from the viewpoint of improving environmental performance. Therefore, a dust collector 93 that removes particles such as char is disposed between the flow path inlet on-off valve 92 and the flare equipment 90 provided downstream of the branch position.

さらに、本実施形態のバイパス主流路９１には、ポーラスフィルタ３２とガス精製設備４０との間を接続する可燃性ガス供給系統（ガス供給流路）３４から開閉弁３５の上流側で分岐するとともに、分岐位置下流に開閉弁３６を備えた分岐配管３７と、ガス精製設備４０と燃焼器５１との間を接続する可燃性ガス供給系統（ガス供給流路）４１から開閉弁４２の上流側で分岐するとともに、分岐位置下流に開閉弁４３を備えた分岐配管４４と、が連結されている。 Further, the bypass main flow path 91 of the present embodiment branches from the combustible gas supply system (gas supply flow path) 34 connecting the porous filter 32 and the gas purification equipment 40 upstream of the on-off valve 35. On the upstream side of the open / close valve 42 from the branch pipe 37 provided with the open / close valve 36 downstream of the branch position and the combustible gas supply system (gas supply flow path) 41 connecting the gas purification equipment 40 and the combustor 51. The branch pipe 44 is connected to a branch pipe 44 having an on-off valve 43 downstream of the branch position.

図１に示した実施形態のバイパス主流路９１は、ガス化炉１０で生成した可燃性ガスをチャー回収装置３０へ導く可燃性ガス供給系１１から分岐してフレア設備９０に至る流路であり、この場合、チャー回収装置３０を構成するサイクロン３１の入口上流側から分岐している。可燃性ガス主流路１１から分岐したバイパス主流路９１には、分岐位置から下流側のフレア設備９０へ向けて、流路入口開閉弁９２及び集塵装置９３の順に設置されている。ここで使用する集塵装置９３としては、例えばサイクロンが好適である。なお、集塵装置９３は、圧力調整弁９７の下流側に設けられているので、処理するガス流体の圧力を制御して耐圧仕様を緩和すれば安価に製造することが可能となる。
また、バイパス主流路９１の分岐位置より下流側でサイクロン３１の入口より上流側の可燃性ガス供給系１１には、流路入口開閉弁１２が設けられている。 The bypass main flow path 91 of the embodiment shown in FIG. 1 is a flow path that branches from the combustible gas supply system 11 that guides the combustible gas generated in the gasification furnace 10 to the char recovery device 30 and reaches the flare equipment 90. In this case, it branches off from the inlet upstream side of the cyclone 31 constituting the char recovery device 30. In the bypass main flow path 91 branched from the combustible gas main flow path 11, a flow path inlet opening / closing valve 92 and a dust collector 93 are installed in this order from the branch position toward the downstream flare equipment 90. For example, a cyclone is suitable as the dust collector 93 used here. Since the dust collector 93 is provided on the downstream side of the pressure regulating valve 97, it can be manufactured at a low cost by controlling the pressure of the gas fluid to be processed and relaxing the pressure resistance specification.
The combustible gas supply system 11 downstream of the bypass main flow path 91 and upstream of the cyclone 31 inlet is provided with a flow path inlet on-off valve 12.

このように構成されたガス化炉１０は、ＩＧＣＣ１を起動する際の起動プロセスにおいて、窒素ガスを用いたステップ（１）の炉内窒素ガスパージ及びステップ（２）のガス化炉内の加圧／ウォーミングの過程が終了した後、ステップ（３）に進んでガス化炉点火となる。このようなガス化炉点火時には、灯油・軽油や天然ガス等の補助燃料を使用するが、石炭ガス化炉１０の点火当初は残存酸素を含有し、可燃性ガスとして使用しにくい燃焼排ガスが発生する。 The gasification furnace 10 configured as described above is a process of starting up the IGCC 1, and the nitrogen gas purge in step (1) using the nitrogen gas and the pressure / pressure in the gasification furnace in step (2) are performed. After the warming process is completed, the routine proceeds to step (3), where gasifier ignition is performed. At the time of such gasification furnace ignition, auxiliary fuel such as kerosene, light oil and natural gas is used, but at the beginning of the ignition of the coal gasification furnace 10, residual oxygen is contained and combustion exhaust gas that is difficult to use as a combustible gas is generated. To do.

そこで、石炭ガス化炉１０に点火する起動時には、起動時に生成される可燃性ガスである酸素含有の燃焼排ガスをチャー回収装置３０のフィルタ上流側で分岐するバイパス主流路９１に導入し、フレア設備９０の上流側で集塵装置９３を通過させる起動方法を採用する。すなわち、サイクロン３１の入口上流に設けた流路入口開閉弁１２を全閉とし、バイパス主流路９１の流路入口開閉弁９２を全開とすることにより、石炭ガス化炉１０で生成された酸素含有ガスは、チャー回収装置３０のポーラスフィルタ３２を通過することなく全量がフレア設備３０へ導かれる。従って、石炭ガス化炉１０の起動時に発生する酸素含有ガスは、ポーラスフィルタ３２へ流入することなくフレア設備９０で処理され、最終的に大気へ排出される。 Therefore, when the coal gasifier 10 is ignited, oxygen-containing combustion exhaust gas, which is a combustible gas generated at the time of activation, is introduced into the bypass main passage 91 that branches on the upstream side of the filter of the char recovery device 30, and flare equipment is provided. An activation method of passing the dust collector 93 upstream of the 90 is adopted. That is, the flow path inlet on / off valve 12 provided upstream of the cyclone 31 is fully closed, and the flow path inlet on / off valve 92 of the bypass main flow path 91 is fully opened, thereby containing oxygen generated in the coal gasification furnace 10. The entire amount of gas is guided to the flare facility 30 without passing through the porous filter 32 of the char recovery device 30. Therefore, the oxygen-containing gas generated when the coal gasification furnace 10 is started is processed by the flare equipment 90 without flowing into the porous filter 32 and finally discharged to the atmosphere.

このとき、石炭ガス化炉１０から集塵装置９３へ至る流路に残存するチャー等の粒子があれば、集塵装置９３により回収されるため、フレア設備９０から黒煙となって排出されることはない。
すなわち、本実施形態の石炭ガス化炉１０は、生成した可燃性ガスをチャー回収装置３０へ導く可燃性ガス供給系１１と、チャー回収装置３０の上流側で可燃性ガス供給系１１から分岐してフレア設備９０に至るバイパス主流路９１と、バイパス主流路９１に設けた集塵装置９３と、チャー回収装置３０に至る可燃性ガス供給系１１及びバイパス主流路９１の分岐位置下流に設けた流路入口開閉弁１２，９２とを備えているので、ガス化炉起動時のように所望の性状を有する可燃性ガスが得られるまでの間に生成された酸素含有ガスは、バイパス主流路９１を介して導入されるフレア設備９０で処理される前の段階で、ガス中に含まれるチャー等の粒子を集塵装置９３により除去することが可能となる。 At this time, if there are particles such as char remaining in the flow path from the coal gasifier 10 to the dust collector 93, they are collected by the dust collector 93 and are discharged as black smoke from the flare equipment 90. There is nothing.
That is, the coal gasification furnace 10 of the present embodiment branches from the combustible gas supply system 11 that guides the generated combustible gas to the char recovery device 30 and the combustible gas supply system 11 on the upstream side of the char recovery device 30. The bypass main channel 91 leading to the flare equipment 90, the dust collector 93 provided in the bypass main channel 91, the combustible gas supply system 11 reaching the char recovery device 30, and the flow provided downstream of the branch position of the bypass main channel 91 Since the inlet / outlet valves 12 and 92 are provided, the oxygen-containing gas generated until a combustible gas having a desired property is obtained, such as when the gasifier is started, passes through the bypass main channel 91. The particles such as char contained in the gas can be removed by the dust collector 93 before being processed by the flare equipment 90 introduced through the dust collector.

この結果、チャー等の粒子がフレア設備９０に流入し、黒煙となって排出されることを防止または抑制できる。従って、発生する酸素含有ガスをポーラスフィルタ３２に通ガスしないガス化炉起動時の運転においても、ポーラスフィルタ３２をバイパスするバイパス主流路９１を経由してフレア設備９０からチャーが放出されることを防止できるので、一時的な黒煙の発生を防止または抑制できる。すなわち、ガス化炉起動時のあらゆるタイミングにおいて、フレア設備９０からのチャー排出は、従来型発電プラントのエミッションレベルまで低減される。 As a result, particles such as char can be prevented or suppressed from flowing into the flare equipment 90 and being discharged as black smoke. Therefore, even when the gasification furnace is started without passing the generated oxygen-containing gas through the porous filter 32, the char is released from the flare equipment 90 via the bypass main flow path 91 that bypasses the porous filter 32. Since it can prevent, generation | occurrence | production of temporary black smoke can be prevented or suppressed. That is, at every timing when the gasifier is started, the char emission from the flare equipment 90 is reduced to the emission level of the conventional power plant.

ところで、上述した集塵装置９３の集塵タイミングは、ステップ（３）のガス火炉点火時であるが、集塵装置９３がバイパス主流路９１に設置されている場合、ステップ（４）のポーラスフィルタへの通ガス以降における増負荷後の可燃性ガスも集塵装置９３へ流入・通過することになる。このため、集塵装置９３の型式による影響の大小はあるが、ガス流量の増大に対応するためには、集塵装置９３の体格を大きくする必要が生じることも懸念される。 By the way, although the dust collection timing of the dust collector 93 mentioned above is the time of gas furnace ignition of step (3), when the dust collector 93 is installed in the bypass main flow path 91, the porous filter of step (4) The combustible gas after the increased load after passing through the gas flows into and passes through the dust collector 93. For this reason, although the influence of the type of the dust collector 93 is large or small, there is a concern that it is necessary to increase the size of the dust collector 93 in order to cope with an increase in the gas flow rate.

また、ガス化炉停止プロセスは、以下に示す（１０）から（１３）のステップを備えている。
すなわち、石炭ガス化炉１０の一般的な停止プロセスは、（１０）負荷降下／ＧＴ燃料切替、（１１）デランピング（減圧）、（１２）ガス系パージ、（１３）ガス系冷却、の順に実施される。しかし、停止操作開始初期はガス量が大きいため、これも集塵装置９３の体格を大きくする要素となる。 In addition, the gasifier stop process includes the following steps (10) to (13).
That is, the general shutdown process of the coal gasifier 10 is performed in the order of (10) load drop / GT fuel switching, (11) deramping (decompression), (12) gas system purge, (13) gas system cooling. Is done. However, since the gas amount is large at the beginning of the stop operation, this is also an element that increases the size of the dust collector 93.

そこで、図２に示す第１変形例では、ステップ（３）のガス化炉点火時のみチャーを含む可燃性ガスが集塵装置９３へ流入するように、バイパス主流路９１から分岐して合流するバイパス副流路９４を設けてある。なお、上述した実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
すなわち、集塵装置９３は、バイパス主流路９１から分岐して合流するとともに、流路切替弁９５，９６ａ，９６ｂにより流路の選択切替が可能なバイパス副流路９４に設けられている。 Therefore, in the first modification shown in FIG. 2, the combustible gas containing char is branched and joined from the bypass main channel 91 so that the combustible gas containing char flows into the dust collector 93 only at the time of ignition of the gasification furnace in step (3). A bypass sub-channel 94 is provided. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
That is, the dust collector 93 is provided in the bypass sub-flow channel 94 that branches from the bypass main flow channel 91 and joins and can be selectively switched by the flow channel switching valves 95, 96a, and 96b.

具体的に説明すると、ステップ（３）のガス化炉点火時においては、流路切替弁９５を全閉とし、かつ、流路切替弁９６ａ，９６ｂを全開にして、バイパス主流路９１に導入した酸素含有ガスの全量をバイパス副流路９４に導入する。この結果、酸素含有ガスは集塵装置９３を通過して流れるので、上述した実施形態と同様に、チャー等の粒子が除塵されてからフレア設備９０に流入する。
一方、ステップ（３）のガス化炉点火時以外は、流路切替弁９５を全開とし、かつ、流路切替弁９６ａ，９６ｂを全閉にすることで、バイパス主流路９１に導入した酸素含有ガスは除塵装置９３を通過することなくフレア設備９０へ導かれる。従って、除塵装置９３の体格について、これを大きくするという問題が生じることはない。 Specifically, at the time of gasification furnace ignition in step (3), the flow path switching valve 95 is fully closed and the flow path switching valves 96a and 96b are fully opened and introduced into the bypass main flow path 91. The entire amount of the oxygen-containing gas is introduced into the bypass sub-flow channel 94. As a result, the oxygen-containing gas flows through the dust collector 93, and therefore flows into the flare equipment 90 after particles such as char are removed as in the above-described embodiment.
On the other hand, except when the gasification furnace is ignited in step (3), the flow path switching valve 95 is fully opened and the flow path switching valves 96a and 96b are fully closed, so that the oxygen content introduced into the bypass main flow path 91 is obtained. The gas is guided to the flare equipment 90 without passing through the dust removing device 93. Therefore, the problem of enlarging the size of the dust removing device 93 does not occur.

次に、第２変形例について、図３を参照して説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例では、上述した実施形態と分岐位置の異なるバイパス主流路９１´が設けられている。すなわち、バイパス主流路９１´は、チャー回収装置３０を構成するサイクロン３１とポーラスフィルタ３２との間を連結する可燃性ガス流路の連結管３３から分岐してフレア設備９０に至る。バイパス主流路９１´の分岐位置下流には、流路入口開閉弁９２´が設けられている。また、連結管３３の分岐位置下流には、流路入口開閉弁３３ａが設けられている。 Next, a second modification will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
In this modification, a bypass main flow path 91 ′ having a branch position different from that of the above-described embodiment is provided. That is, the bypass main flow path 91 ′ branches from the connecting pipe 33 of the combustible gas flow path connecting the cyclone 31 and the porous filter 32 constituting the char recovery device 30 to the flare equipment 90. A flow path inlet opening / closing valve 92 ′ is provided downstream of the branch position of the bypass main flow path 91 ′. Further, a flow path inlet on-off valve 33 a is provided downstream of the branch position of the connecting pipe 33.

さて、本発明の課題は、上述したように、ガス化炉起動時の酸素含有ガスをポーラスフィルタ３２に通ガスしないことに伴い、バイパス主配管９１´を経由したチャーの放出防止である。
ここで、チャー回収装置３０の具体的な配置関係を考える場合、主に粗粒を分離するサイクロン３１と微粒を分離するポーラスフィルタ３２は、ともに一定以上（重力落下できる程度の角度）の傾斜角をつけた連絡管３１ａ，３２ａを介してチャー溜まりと接続されている。すなわち、サイクロン３１及びポーラスフィルタ３２内で分離回収されたチャーは、それぞれ連絡管３１ａ，３２ａを通る重力落下により、同一のチャー溜まりに回収される。 Now, as described above, an object of the present invention is to prevent the discharge of char via the bypass main pipe 91 ′ because the oxygen-containing gas at the time of starting the gasifier is not passed through the porous filter 32.
Here, when considering a specific arrangement relationship of the char recovery device 30, both the cyclone 31 that mainly separates coarse particles and the porous filter 32 that separates fine particles are both inclined at an angle greater than or equal to a certain angle (an angle at which gravity drops). It is connected to the char reservoir through the connecting pipes 31a and 32a. That is, the char separated and collected in the cyclone 31 and the porous filter 32 is collected in the same char pool by gravity drop passing through the connecting pipes 31a and 32a, respectively.

このようなチャー回収装置３０は、傾斜角をつけた連絡管３１ａ，３２ａを介してチャー溜まりと接続されるサイクロン３１及びポーラスフィルタ３２の距離を相対的に大きくしようとすれば、サイクロン３１及びポーラスフィルタ３２とチャー溜まりとの距離（高さ）を増大させる必要があり、装置を収容する建屋高さの不要な増加につながるという問題が生じてくる。
この結果、サイクロン３１とポーラスフィルタ３２とを接続して可燃性ガス流路となる連絡管３３の長さは短い場合が多く、従って、サイクロン３１とポーラスフィルタ３２との間からバイパス主配管９１´を取り出すことは通常行わないが、あえて両者間の連絡管長を長くとり、連絡管３３上からバイパス主配管９１´を取り出している。 Such a char recovery device 30 is designed to increase the distance between the cyclone 31 and the porous filter 32 connected to the char reservoir via the connecting pipes 31a and 32a having an inclined angle. It is necessary to increase the distance (height) between the filter 32 and the char reservoir, resulting in an unnecessary increase in the height of the building that houses the device.
As a result, the length of the connecting pipe 33 that connects the cyclone 31 and the porous filter 32 to form a combustible gas flow path is often short. Therefore, the bypass main pipe 91 ′ is inserted between the cyclone 31 and the porous filter 32. However, the length of the connecting pipe between the two is taken longer and the bypass main pipe 91 ′ is taken out from the connecting pipe 33.

このようなバイパス主配管９１´は、ガス化炉点火当初においてもサイクロン３１での粗粒分離が可能となる。すなわち、ガス化炉点火当初に発生する酸素含有ガスは、ポーラスフィルタ３２をバイパスするものの、サイクロン３１を通過してからバイパス主配管９１´に流入するので、サイクロン３１による集塵が可能となる。
この結果、主にサイクロンを採用する集塵装置９３の仕様緩和が可能となり、諸条件によっては集塵装置９３の設置が不要となる可能性もある。なお、この第２変形例においても、上述した第１変形例のバイパス副流路９４を設けて集塵装置９３を設置する構成を採用してもよい。 Such a bypass main pipe 91 ′ enables coarse particle separation in the cyclone 31 even at the beginning of gasification furnace ignition. That is, the oxygen-containing gas generated at the beginning of the gasification furnace bypasses the porous filter 32, but passes through the cyclone 31 and then flows into the bypass main pipe 91 '. Therefore, dust collection by the cyclone 31 becomes possible.
As a result, the specification of the dust collector 93 that mainly uses a cyclone can be relaxed, and the installation of the dust collector 93 may be unnecessary depending on various conditions. In this second modified example, a configuration in which the dust collecting device 93 is installed by providing the bypass auxiliary flow path 94 of the first modified example described above may be adopted.

このように、上述した本実施形態及び変形例によれば、ガス化炉起動時における一時的な黒煙発生の防止または抑制を可能にした石炭ガス化炉１０等のガス化炉を提供することができる。すなわち、発生する酸素含有ガスをポーラスフィルタ３２に通ガスしないガス化炉起動時の運転において、ポーラスフィルタ１０をバイパスするバイパス主流路９１，９１´やバイパス副流路９４を経由してフレア設備９０からチャーが放出されることを防止できるので、一時的な黒煙の発生を防止または抑制することが可能になる。 Thus, according to this embodiment and the modification which were mentioned above, providing gasification furnaces, such as the coal gasification furnace 10, etc. which enabled prevention or suppression of temporary black smoke generation at the time of gasification furnace starting-up were provided. Can do. That is, in the operation at the time of starting the gasification furnace in which the generated oxygen-containing gas is not passed through the porous filter 32, the flare equipment 90 passes through the bypass main flow paths 91 and 91 ′ and the bypass sub flow path 94 that bypass the porous filter 10. Therefore, it is possible to prevent or suppress the generation of temporary black smoke.

また、石炭をガス化する石炭ガス化炉１０を備えたＩＧＣＣ１においても、ガス化炉起動時においてフレア設備９０からの一時的な黒煙発生を防止または抑制できるので、優れたエミッションレベルを有する設備の提供が可能となる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。 Further, in the IGCC 1 provided with the coal gasification furnace 10 for gasifying coal, the generation of temporary black smoke from the flare equipment 90 can be prevented or suppressed at the time of starting the gasification furnace, so that the equipment having an excellent emission level Can be provided.
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.

１石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ）
１０石炭ガス化炉（ガス化炉）
１１可燃性ガス供給系（ガス供給流路）
１２，９２，９２´ 流路入口開閉弁
２０給炭装置
３０チャー回収装置
３１サイクロン
３２ポーラスフィルタ
３３連絡管
４０ガス精製設備
５０ガスタービン設備
６０排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）
７０蒸気タービン
８０酸素分離装置（ＡＳＵ）
９０フレア設備
９１，９１´ バイパス主流路
９３集塵装置
９４バイパス副流路
９５，９６ａ，９６ｂ流路切替弁
1 Coal gasification combined cycle power plant (IGCC)
10 Coal gasifier (gasifier)
11 Combustible gas supply system (gas supply flow path)
12, 92, 92 'Channel inlet opening / closing valve 20 Charging device 30 Char recovery device 31 Cyclone 32 Porous filter 33 Connection tube 40 Gas purification facility 50 Gas turbine facility 60 Waste heat recovery boiler (HRSG)
70 Steam turbine 80 Oxygen separator (ASU)
90 Flare equipment 91, 91 'Bypass main flow path 93 Dust collector 94 Bypass subflow path 95, 96a, 96b Flow path switching valve

Claims

A gasification furnace for supplying and gasifying a gasifying agent and a solid carbonaceous fuel,
A gas supply channel for guiding the generated combustible gas to the char recovery device;
A bypass main flow path that branches from the gas supply flow path upstream of the char recovery device and reaches a flare facility;
A dust collector provided in the bypass main flow path;
A channel inlet on-off valve provided downstream of the branch position of the gas supply channel and the bypass main channel leading to the char recovery device;
A gasification furnace comprising:

A gasification furnace for supplying and gasifying a gasifying agent and a solid carbonaceous fuel,
A gas supply channel for guiding the generated combustible gas to the char recovery device;
A bypass main flow path branched from the connecting pipe between the cyclone and the filter of the char recovery device to reach the flare facility,
A dust collector provided in the bypass main flow path;
A flow path inlet on-off valve provided downstream of the branch position of the connecting pipe and the bypass main flow path leading to the filter;
A gasification furnace comprising:

3. The dust collecting device according to claim 1, wherein the dust collecting device is provided in a bypass sub-flow channel that is branched from the bypass main flow channel and merges, and that can be switched by a flow switching valve. 4. Gas furnace.

The gas turbine equipment is driven to generate power using the combustible gas obtained by gasifying the solid carbonaceous fuel in the gasification furnace according to any one of claims 1 to 3, and discharged from the gas turbine equipment. A combined gasification power generation facility that generates electricity by driving a steam turbine with steam generated by heat recovery from combustion exhaust gas.

A gasification furnace start-up method for supplying and gasifying a gasifying agent and a solid carbonaceous fuel,
A gasification furnace start-up method, characterized in that exhaust gas generated at start-up is introduced into a bypass main flow path branched on the upstream side of the filter of the char recovery device and passed through a dust collector on the upstream side of the flare equipment.