JP2016017142A - ガス化炉設備、ガス化複合発電設備、およびガス化炉設備の起動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この石炭ガス化炉では、石炭がガス化され、可燃性ガス(石炭ガス化ガス)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。
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。
すなわち、石炭ガス化炉の一般的な起動プロセスは、(1)窒素ガスパージ、(2)ガス化炉内の加圧/ウォーミング、(3)空気通気及び起動用燃料によるガス化炉点火、(4)ポーラスフィルタへのガス供給、(5)ランピング(加圧)、(6)ガス精製設備への通ガス、(7)ガス化炉燃料の切替、(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、上述したプロセスのステップ(7)までは共通である。
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、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。
また、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。
なお、「少なくとも本ステップ当初」としたのは、ステップ(4)以降において、再び酸素が凡そ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。
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、空気通気及び起動用燃料による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。
本発明の一態様に係るガス化炉設備は、酸素含有気体を用いて固体炭素質燃料をガス化し、可燃性ガスを生成するガス化炉と、前記ガス化炉により生成された前記可燃性ガスに含まれるチャーを回収するチャー回収部と、前記チャー回収部によりチャーが回収された前記可燃性ガスを燃焼させるフレア設備と、前記ガス化炉に前記酸素含有気体を供給する第1供給部と、前記チャー回収部の上流側にイナートガスを供給する第2供給部と、前記第1供給部が供給する前記酸素含有気体の供給量および前記第2供給部が供給する前記イナートガスの供給量を制御する制御部と、を備えるガス化炉設備であって、前記ガス化炉が、前記第1供給部から供給される前記酸素含有気体を用いて起動用燃料を燃焼させる起動用バーナを有し、前記制御部が、前記起動用バーナによる前記酸素含有気体と前記起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスと前記イナートガスが混合した混合ガスの酸素濃度が着火濃度以下となるように、前記起動用バーナによる前記起動用燃料の燃焼を開始させるのに先立って、前記第2供給部が供給する前記イナートガスの供給量を制御するものである。
そこで、本発明の一態様に係るガス化炉設備は、起動用バーナによる起動用燃料の燃焼を開始させるのに先立って、チャー回収部の上流側に供給するイナートガスの供給量を制御し、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスとイナートガスが混合した混合ガスの酸素濃度が着火濃度以下となるようにした。
これにより、燃焼ガスが生成される時点からイナートガスと燃焼ガスとが確実に混合し、これらのガスが混合した混合ガスの酸素濃度をより確実に低下させる効果がある。
このようにすることで、チャー回収部に存在するチャーに含まれる未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができる。
発明者らは、燃焼ガスに含まれる炭塵の濃度が比較的低く、かつ起動時のガス化炉内の圧力が定常運転圧に対して比較的低い(例えば、定常運転圧15〜50ata程度に対して起動時のガス化炉内の圧力2〜10ata程度)場合、混合ガスの酸素濃度を14体積パーセント濃度以下とすることにより、チャー回収部に存在する未燃の固体炭素質の着火を防止することができるという知見を得た。したがって、混合ガスの酸素濃度を14体積パーセント濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を防止することができる。
発明者らは、起動時のガス化炉内の圧力が定常運転圧に対して比較的低い場合、燃焼ガスに含まれる炭塵の濃度に関わらず、混合ガスの酸素濃度を12体積パーセント濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができるという知見を得た。したがって、混合ガスの酸素濃度を12体積パーセント濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができる。
このようにすることで、ガス化炉設備の稼働時に固体炭素質燃料を燃焼させるために用いられるコンバスタバーナを利用し、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスにイナートガスを混合させることができる。
このようにすることで、コンバスタバーナからガス化炉に排出されるイナートガスにより渦が形成され、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスとイナートガスとの混合が促進される。したがって、混合ガスに酸素濃度の高い部分が存在せず、未燃の固体炭素質の着火を抑制することができる。
このようにすることで、熱交換器よりも上流側にイナートガスを供給して燃焼ガスの温度を低下させる場合に比べ、熱交換器の熱回収効率を向上させることができる。
このようにすることで、ガス化炉に何らの影響も与えることなくチャー回収部の上流側にイナートガスを供給し、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスにイナートガスを混合させることができる。
このようにすることで、ガス化炉設備を起動する際にフレア設備にチャーを含むガスが供給されることを抑制しつつ、チャー回収部に存在するチャーに含まれる未燃の固体炭素質の着火を抑制したガス化複合発電設備を提供することができる。
そこで、本発明の一態様に係るガス化炉設備の起動方法は、起動用バーナによる酸素含有気体と起動用燃料との燃焼を開始させるのに先立って、チャー回収部の上流側に供給するイナートガスの供給量を制御し、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスとイナートガスが混合した混合ガスの酸素濃度が着火濃度以下となるようにした。
このようにすることで、そのため、チャー回収部に存在するチャーに含まれる未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができる。
発明者らは、燃焼ガスに含まれる炭塵の濃度が比較的低く、かつ起動時のガス化炉内の圧力が定常運転圧に対して比較的低い場合、混合ガスの酸素濃度を14体積パーセント濃度以下とすることにより、チャー回収部に存在する未燃の固体炭素質の着火を防止することができるという知見を得た。したがって、混合ガスの酸素濃度を14体積パーセント濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を防止することができる。
発明者らは、起動時のガス化炉内の圧力が定常運転圧に対して比較的低い場合、燃焼ガスに含まれる炭塵の濃度に関わらず、混合ガスの酸素濃度を12体積パーセント濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができるという知見を得た。したがって、混合ガスの酸素濃度を12体積パーセント濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができる。
以下、本発明の第1実施形態の石炭ガス化複合発電設備について、図面を用いて説明する。
図1に示すように、本実施形態の石炭ガス化複合発電設備(Integrated Gasification Combined Cycle:IGCC)1は、石炭ガス化炉設備100と、ガスタービン設備50と、排熱回収ボイラ60と、蒸気タービン設備70と、発電機71とを備える。
発電機71は、ガスタービン設備50と蒸気タービン設備70の双方により駆動される回転軸に連結されており、回転軸の回転により発電を行う。
図1に示すように、石炭ガス化炉設備100は、石炭ガス化炉(ガス化炉)10と、給炭装置20と、チャー回収装置(チャー回収部)30と、ガス精製設備40と、空気分離装置(Air Separation Unit:ASU)80と、フレア設備90と、抽気空気昇圧機54と、制御部CUとを備える。
例えば、イナートガスとは、酸素含有率が約5体積%以下の不活性ガスであり、窒素ガスや二酸化炭素ガスやアルゴンガスなどが代表例であるが、必ずしも約5%以下に制限されるものではない。
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、可燃性ガスに含まれる微細チャーを回収する。
チャー回収装置30により回収されたチャーは、イナートガス供給流路81を介して供給される窒素ガス(イナートガス)によって搬送されることにより、チャー回収流路38を介して石炭ガス化炉10へ供給される。
また、制御装置CUは、空気流量調整弁(第1供給部)56の開度を調整する制御信号を空気流量調整弁56へ出力することにより、抽気空気昇圧機54から石炭ガス化炉10に供給される圧縮空気の流量を制御する。
また、空気分離装置80のイナートガス供給流路81は、イナートガスである窒素ガスをチャー回収装置30の上流側に供給する第2供給部として機能する。
また、制御装置CUは、圧力調整弁97の開度を調整する制御信号を圧力調整弁97へ出力することにより、石炭ガス化炉10内部の圧力を調整することができる。
石炭ガス化炉10から排出された可燃性ガスは、可燃性ガス供給流路11の下流端Aで分岐し、チャー回収装置30またはバイパス主流路91へ流入する。
また、分岐配管44は、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流路41に設けられる開閉弁42の上流側で分岐し、バイパス主流路91に接続される。分岐配管44には、開閉弁43が設けられている。
石炭ガス化炉10は、図2に示すように、ガス化部10aと、シンガスクーラ(熱交換器)10bと、圧力容器10cとを備える。
圧力容器10cの内壁部と、ガス化部10a又はシンガスクーラ10bの外壁部との間には、アニュラス部10jが設けられている。
起動用燃料としては、例えば、灯油,軽油,天然ガス等が用いられる。
図4に示すフローチャートの各工程は、制御装置CUが石炭ガス化複合発電設備1の各部を制御することにより実行するものとする。ただし、開閉弁12,35,36,42,43,92の開閉動作等、各工程の少なくとも一部は、石炭ガス化複合発電設備1の作業者が実行してもよい。
ステップS401において、制御装置CUは、開閉弁35,42,92を閉状態とし、開閉弁12,36,43を開状態とする。
このようにして、石炭ガス化炉10と、チャー回収装置30と、フレア設備90とが、窒素ガスによりパージされる。
このタイミングは、少なくとも起動用燃料によるガス化炉点火時点を含む燃焼ガスが発生開始する以前であり、ガス化炉点火の数秒間から数分間前に設定される。
ここで、着火濃度としては、例えば、チャー回収装置30に存在するチャーに含まれる未燃の固体炭素質が着火し得る酸素濃度の下限値より低いようにするのが望ましい。この酸素濃度の下限値は、石炭の組成や石炭ガス化複合発電設備1の設置環境等により変化するが、例えば、14体積パーセント濃度、より好ましくは12体積パーセント濃度が例示される。
図8は、着火域と不着火域の境界における微粉炭の炭塵濃度と酸素濃度との関係を示す図である。縦軸が炭塵濃度を示し、横軸が酸素濃度を示す。縦軸は、対数軸で表されている。図8に示す例は、本実施形態の制御装置CUにより制御される酸素濃度の下限値を設定するために、発明者らによって得られた実験データに基づくものである。よって、図8に示す例は、本実施形態の石炭ガス化炉10における炭塵濃度の酸素濃度との関係を直接的に示すものではない。
実線と破線のいずれにおいても、線よりも左側(酸素濃度が低い側)が不着火域であり、線よりも右側(酸素濃度が高い側)が着火域である。実線と破線のいずれも、着火域と不着火域の境界を示しているが、現実には湿度や温度等の他の条件により、着火域でも着火しない場合があり得る。
チャー回収装置30は、起動時に石炭ガス化炉10と略同圧に加圧されるため、チャー回収装置30に存在する未燃の固体炭素質は、前述した条件を満たすことにより、その着火が防止される。
したがって、混合ガスの酸素濃度を15体積パーセント濃度以下とし、更に前述の条件を満たすようにすることにより、チャー回収装置30に燃焼ガスを供給したとしても、チャー回収装置30に存在する未燃の固体炭素質の着火を防止することができる。
特に、混合ガスの酸素濃度を14体積パーセント濃度以下である場合、石炭ガス化炉内の圧力が1ata以下であれば、あらゆる炭塵濃度においても未燃の固体炭素質は不着火域に存在することとなる。したがって、チャー回収装置30に燃焼ガスを供給したとしても、チャー回収装置30に存在する未燃の固体炭素質の着火を防止することができる。
したがって、混合ガスの酸素濃度を12体積パーセント濃度以下とし、更に前述の条件を満たすようにすることにより、チャー回収装置30に燃焼ガスを供給したとしても、チャー回収装置30に存在する未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができる。
なお、図5におけるステップS501,S502,S505〜S509は、図4におけるステップS401,S402,S405〜S409と同様であるので、説明を省略する。
図6において、(a)が本実施形態の起動工程におけるガスの流量を示し、(b)が比較例の起動工程におけるガスの流量を示す。図6中の実線は石炭ガス化炉10の出口から可燃性ガス供給流路11へ供給されるガス量を示し、破線は石炭ガス化炉10に供給される空気量を示し、一点鎖線は石炭ガス化炉10に供給される窒素ガス量を示す。
図4のステップS402は、図6(a)の時刻T2〜T3に対応している。
制御装置CUは、時刻T3で窒素ガス量と空気量が目標量に到達したことを確認すると、時刻T4にて起動用燃料を起動用バーナBSへ供給し、起動用燃料による燃焼を開始させる。制御装置CUは、時刻T4から時刻T7に至るまで、各種の条件を適宜に変更しながら、起動用燃料による燃焼を継続する。
図5のステップS502は、図6(b)の時刻T2〜T3に対応している。
制御装置CUは、時刻T3で空気量が目標量に到達したことを確認すると、時刻T4にて起動用燃料を起動用バーナBSへ供給し、起動用燃料による燃焼を開始させる。制御装置CUは、時刻T4から時刻T7に至るまで、各種の条件を適宜に変更しながら、起動用燃料による燃焼を継続する。
それに対して、比較例の起動工程においては、時刻T4で起動用燃料による燃焼を開始させる時点で石炭ガス化炉10に供給される窒素ガス量は少量のままである。
図7において、(a)が本実施形態の起動工程において石炭ガス化炉10から排出される混合ガスの酸素濃度を示し、(b)が比較例の起動工程において石炭ガス化炉10から排出される混合ガスの酸素濃度を示す。
本実施形態の石炭ガス化炉設備100は、石炭ガス化炉設備100を起動するために、起動用バーナBSを用いて酸素含有気体と起動用燃料とを燃焼させる。そして、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスは、チャー回収装置30に供給される。このようにすることで、酸素含有気体及び燃焼ガスに含まれるチャーがチャー回収装置30で回収された後に、そのガスがフレア設備90に供給される。これにより、フレア設備90に、チャーを含む酸素含有気体及び燃焼ガスが供給されることを防止または抑制することができる。
そこで、本実施形態の石炭ガス化炉設備100は、起動用バーナBSによる起動用燃料の燃焼を開始させるのに先立って、チャー回収装置30の上流側に供給する窒素ガス(イナートガス)の供給量を制御し、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスと窒素ガスが混合した混合ガスの酸素濃度が着火濃度以下となるようにした。
このようにすることで、チャー回収装置30に存在するチャーに含まれる未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができる。
発明者らは、燃焼ガスを含む混合ガスの酸素濃度が完全に無い状態にする必要がなく、起動用燃料によるガス化炉点火時点を含む燃焼ガスの発生開始から確実に酸素濃度を規定濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を防止することが可能なことを見出した。
すなわち、発明者らは、燃焼ガスに含まれる炭塵の濃度が比較的低く、かつ起動時の石炭ガス化炉10内の圧力が定常運転圧に対して比較的低い場合、混合ガスの酸素濃度を14体積パーセント濃度以下とすることにより、チャー回収装置30に存在する未燃の固体炭素質の着火を防止することができるという知見を得た。したがって、混合ガスの酸素濃度を14体積パーセント濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を防止することができる。
発明者らは、起動時の石炭ガス化炉10内の圧力が定常運転圧に対して比較的低い場合、燃焼ガスに含まれる炭塵の濃度に関わらず、混合ガスの酸素濃度を12体積パーセント濃度以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができるという知見を得た。したがって、混合ガスの酸素濃度を12体積パーセント以下とすることにより、未燃の固体炭素質の着火を確実に防止することができる。
ここで、「着火」とは、熱源などの存在により火が付き燃焼反応が発生することを意味し、徐々に進む酸化反応とは異なるものである。また、未燃の固体炭素質の量や状態により火炎の発生状況は異なり、自ら燃え出す発火とは必ずしも同一にならない。チャー回収装置30に存在するチャーに含まれる未燃の固体炭素質の着火を抑制することで、固体炭素質燃料の燃焼による燃焼熱がチャー回収装置30の温度を過上昇させ、材料の設計温度超過や損傷の原因となるが防止される。
このようにすることで、石炭ガス化炉設備100の稼働時に微粉炭を燃焼させるために用いられるコンバスタバーナ10fを利用し、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスに窒素ガスを混合させることができる。
このようにすることで、コンバスタバーナ10fから石炭ガス化炉10に排出される窒素ガスにより渦が形成され、酸素含有気体と起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスとイナートガスとの混合が促進される。したがって、混合ガスに酸素濃度の高い部分が存在せず、未燃の固体炭素質の着火を抑制することができる。
次に本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとし、説明を省略する。
本発明の第1実施形態においては、空気分離装置80が、起動用バーナBSによる酸素含有気体と起動用燃料との燃焼を開始するのに先立って、コンバスタバーナ10fに窒素ガスを供給するものとした。
それに対して本実施形態は、コンバスタバーナ10fに窒素ガスを供給するのに替えて、コンバスタバーナ10fよりも下流側かつ可燃性ガス供給流路11よりも上流側のアニュラス部10jに、空気分離装置80からの窒素ガスを供給するものである。
図9に示すように、流量調整弁84を介して窒素ガスが供給される箇所は、アニュラス部10jである。アニュラス部10jに供給された窒素ガスは、シンガスクーラ10bの出口部10lにて、シンガスクーラ10bを通過した燃焼ガスと混合する。つまり、流量調整弁84を介して供給される窒素ガスは、シンガスクーラ10bで熱交換された後の燃焼ガスと混合する。
次に本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとし、説明を省略する。
本発明の第1実施形態においては、空気分離装置80が、起動用バーナBSによる酸素含有気体と起動用燃料との燃焼を開始するのに先立って、コンバスタバーナ10fに窒素ガスを供給するものとした。
それに対して本実施形態は、コンバスタバーナ10fに窒素ガスを供給するのに替えて、石炭ガス化炉10からチャー回収装置30に可燃性ガスを供給する可燃性ガス供給流路11に窒素ガスを供給するものである。
本発明の第2実施形態は、第1実施形態のコンバスタバーナ10fに替えて、コンバスタバーナ10fよりも下流側かつ可燃性ガス供給流路11よりも上流側のアニュラス部10jに窒素ガスを供給するものであった。また、本発明の第3実施形態は、第1実施形態のコンバスタバーナ10fに替えて、石炭ガス化炉10からチャー回収装置30に可燃性ガスを供給する可燃性ガス供給流路11に窒素ガスを供給するものであった。
また、本実施形態の石炭ガス化複合発電設備1は、空気分離装置80から可燃性ガス供給流路11に窒素ガスを供給する流量調整弁85を備える。
このように、本実施形態の石炭ガス化複合発電設備は、イナートガス供給流路81から供給される窒素ガスを、コンバスタバーナ10fと、流量調整弁84と、流量調整弁85とから、それぞれの箇所に供給することが可能な構成となっている。
具体的には、コンバスタバーナ10f,流量調整弁84,流量調整弁85のそれぞれに窒素ガスを分配する分配装置(図示略)をイナートガス供給流路81に設ける。そして、制御装置CUは、分配装置を制御することにより、コンバスタバーナ10f,流量調整弁84,流量調整弁85のいずれに窒素ガスを供給するかを適宜に制御する。また、制御装置CUは、分配装置を制御することにより、コンバスタバーナ10f,流量調整弁84,流量調整弁85のそれぞれに分配する分配量を決定する。
以上の説明においては、可燃性ガスを生成するための設備として、粉砕された石炭(微粉炭)をガス化する石炭ガス化炉10を用いる例を示したが、他の態様であってもよい。
例えば、可燃性ガスを生成するための設備として、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ガス化炉設備を用いるようにしてもよい。
10 石炭ガス化炉(ガス化炉)
10a ガス化部
10b シンガスクーラ(熱交換器)
10d コンバスタ
10f コンバスタバーナ
10j アニュラス部
10k 起動用燃焼室
10l 出口部
11,34,41 可燃性ガス供給流路
12,35,36,42,43,92 開閉弁
21 微粉燃料供給流路
30 チャー回収装置(チャー回収部)
31 サイクロン
32 ポーラスフィルタ
40 ガス精製設備
50 ガスタービン設備
54 抽気空気昇圧機
55 空気供給流路
56 空気流量調整弁(第1供給部)
60 排熱回収ボイラ(HRSG)
70 蒸気タービン設備(ST)
80 空気分離装置(ASU)
81 イナートガス供給流路(第2供給部)
82 酸素供給流路(第1供給部)
84,85 流量調整弁
90 フレア設備
100 石炭ガス化炉設備(ガス化炉設備)
BS 起動用バーナ
CU 制御装置(制御部)
Claims (13)
- 酸素含有気体を用いて固体炭素質燃料をガス化し、可燃性ガスを生成するガス化炉と、
前記ガス化炉により生成された前記可燃性ガスに含まれるチャーを回収するチャー回収部と、
前記チャー回収部によりチャーが回収された前記可燃性ガスを燃焼させるフレア設備と、
前記ガス化炉に前記酸素含有気体を供給する第1供給部と、
前記チャー回収部の上流側にイナートガスを供給する第2供給部と、
前記第1供給部が供給する前記酸素含有気体の供給量および前記第2供給部が供給する前記イナートガスの供給量を制御する制御部と、を備えるガス化炉設備であって、
前記ガス化炉が、前記第1供給部から供給される前記酸素含有気体を用いて起動用燃料を燃焼させる起動用バーナを有し、
前記制御部が、前記起動用バーナによる前記酸素含有気体と前記起動用燃料との燃焼により生成される燃焼ガスと前記イナートガスが混合した混合ガスの酸素濃度が着火濃度以下となるように、前記起動用バーナによる前記起動用燃料の燃焼を開始させるのに先立って、前記第2供給部が供給する前記イナートガスの供給量を制御するガス化炉設備。 - 前記着火濃度が、前記チャー回収部に存在するチャーに含まれる未燃の固体炭素質が着火し得る酸素濃度の下限値より低い請求項1に記載のガス化炉設備。
- 前記着火濃度が、14体積パーセント濃度である請求項2に記載のガス化炉設備。
- 前記着火濃度が、12体積パーセント濃度である請求項2に記載のガス化炉設備。
- 前記ガス化炉が、前記固体炭素質燃料を燃焼させるコンバスタバーナを有し、
前記第2供給部が、前記コンバスタバーナに前記イナートガスを供給する請求項1に記載のガス化炉設備。 - 前記ガス化炉が、前記コンバスタバーナを複数有し、
該複数のコンバスタバーナの吹出口が、該吹出口から排出されるガスが渦を形成するように、それぞれ異なる方向に向けて配置されている請求項5に記載のガス化炉設備。 - 前記ガス化炉が、前記可燃性ガスと水との熱交換により蒸気を発生させる熱交換器を有し、
前記第2供給部が、前記熱交換器よりも下流側かつ、前記ガス化炉から前記チャー回収部に前記可燃性ガスを供給する可燃性ガス供給流路よりも上流側に、前記イナートガスを供給する請求項1に記載のガス化炉設備。 - 前記第2供給部が、前記ガス化炉から前記チャー回収部に前記可燃性ガスを供給する可燃性ガス供給流路に前記イナートガスを供給する請求項1に記載のガス化炉設備。
- 請求項1に記載のガス化炉設備と、
前記ガス化炉設備により生成された前記可燃性ガスを燃料として運転されるガスタービン設備と、
前記ガスタービン設備による前記可燃性ガスの燃焼により生成される燃焼排ガス中の熱を回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
該排熱回収ボイラ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と、
前記ガスタービン設備が供給する動力および前記蒸気タービン設備が供給する動力により駆動される発電機とを備えるガス化複合発電設備。 - 酸素含有気体を用いて固体炭素質燃料をガス化することで、可燃性ガスが生成されるガス化炉と、前記ガス化炉により生成された前記可燃性ガスに含まれるチャーを回収するチャー回収部と、前記チャー回収部によりチャーが回収された前記可燃性ガスを燃焼させるフレア設備と、前記ガス化炉に前記酸素含有気体を供給する第1供給部と、前記チャー回収部の上流側にイナートガスを供給する第2供給部とを備えるガス化炉設備の起動方法であって、
前記第2供給部が供給する前記イナートガスの供給量を制御する制御工程と、
起動用バーナにより前記酸素含有気体と起動用燃料とを燃焼して燃焼ガスを生成する起動用燃焼工程とを備え、
前記制御工程が、前記起動用燃焼工程により生成される燃焼ガスと前記イナートガスが混合した混合ガスの酸素濃度が着火濃度以下となるように、前記起動用燃焼工程に先立って、前記第2供給部が供給する前記イナートガスの供給量を制御するガス化炉設備の起動方法。 - 前記着火濃度が、前記チャー回収部に存在するチャーに含まれる未燃の固体炭素質を着火させ得る酸素濃度の下限値より低い請求項10に記載のガス化炉設備の起動方法。
- 前記着火濃度が、14体積パーセント濃度である請求項11に記載のガス化炉設備の起動方法。
- 前記着火濃度が、12体積パーセント濃度である請求項11に記載のガス化炉設備の起動方法。
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