JP2016069540A

JP2016069540A - Gasification facility and method for operation of gasification facility

Info

Publication number: JP2016069540A
Application number: JP2014200783A
Authority: JP
Inventors: 小山　智規; Tomonori Koyama; 智規小山; 小阪　健一郎; Kenichiro Kosaka; 健一郎小阪; 康一坂本; Koichi Sakamoto; 貴藤井; Takashi Fujii; 斎臣吉田; Naoshige Yoshida; 哲也木津; Tetsuya Kizu
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-05-09

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively utilize hydrocarbon-based combustible gas used for pressurization of a fuel feed section without discharging in atmosphere.SOLUTION: A coal gasification facility 100 comprises: a coal gasification furnace 30; a pulverized coal bin 20 storing pulverized coal; a pulverized coal feeding hopper 21 pressurizing the pulverized coal with hydrocarbon-based combustible gas and feeding it to the coal gasification furnace 30; a combustible gas feeding device 40 feeding the hydrocarbon-based combustible gas to the pulverized coal feeding hopper 21; a methanation facility 80 generating combustible gas composed primarily of methane gas by reacting coal gasification gas generated in the coal gasification furnace 30; and a feeding passage 24 feeding the hydrocarbon-based combustible gas discharged from the pulverized coal feeding hopper 21 to the methanation facility 80 when the inside of the pulverized coal feeding hopper 21 is decompressed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガス化設備およびガス化設備の運転方法に関する。 The present invention relates to a gasification facility and a method for operating the gasification facility.

従来、酸素含有気体を用いて石炭等の固体炭素質燃料をガス化反応させて水素ガスおよび一酸化炭素ガスを含む可燃性ガスを生成するガス化炉を備えるガス化設備が知られている。
ガス化設備の一例として、石炭を用いる石炭ガス化複合発電設備（Integrated Gasification Combined Cycle：IGCC）が挙げられる（例えば、特許文献１，２参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a gasification facility including a gasification furnace that generates a combustible gas containing hydrogen gas and carbon monoxide gas by gasifying a solid carbonaceous fuel such as coal using an oxygen-containing gas is known.
An example of a gasification facility is an integrated coalification combined cycle facility (IGCC) using coal (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献１，２に開示された石炭ガス化複合発電設備は、石炭を粉砕および乾燥して微粉炭を生成し、生成した微粉炭をビンに一次貯蔵または供給する。ビンに貯蔵または供給された微粉炭は、供給ホッパに供給されてから加圧用ガスによって加圧され、ガス化炉に供給される。供給ホッパを加圧用ガスによって加圧しているのは、内部が加圧されたガス化炉に微粉炭を供給するためである。 The coal gasification combined cycle facilities disclosed in Patent Documents 1 and 2 pulverize and dry coal to generate pulverized coal, and primarily store or supply the generated pulverized coal to a bottle. The pulverized coal stored or supplied in the bottle is supplied to the supply hopper, then pressurized by the pressurizing gas, and supplied to the gasifier. The reason why the supply hopper is pressurized with the pressurizing gas is to supply pulverized coal to the gasification furnace whose interior is pressurized.

加圧用ガスとして、空気分離装置により生成される窒素ガスが用いられるのが一般的であるが、窒素ガスを生成するために大きな動力が必要となる。特許文献１，２に開示された石炭ガス化複合発電設備は、加圧用ガスとして窒素ガスの代わりに可燃性ガスを用いるものである。 Nitrogen gas generated by an air separation device is generally used as the pressurizing gas, but a large amount of power is required to generate the nitrogen gas. The coal gasification combined power generation facility disclosed in Patent Literatures 1 and 2 uses a combustible gas instead of nitrogen gas as a pressurizing gas.

特開２０１１−１０２３５３号公報JP 2011-102353 A 特開２０１２−１１１８１９号公報JP 2012-1111819 A

特許文献１，２に開示された石炭ガス化複合発電設備は、供給ホッパの加圧用ガスとして窒素ガスの代わりに可燃性ガスを用いるため、減圧時に供給ホッパから排出される可燃性ガスをそのまま大気中に放出することができない。
そのため、特許文献１では、減圧時に供給ホッパから排出される可燃性ガスを焼却処理して大気中に放出している。また、特許文献２では、減圧時に供給ホッパから排出される可燃性ガスに含まれる可燃成分の濃度を可燃性限界以下とするために、可燃性ガスに不活性ガスを混入（希釈処理）している。 The coal gasification combined power generation facilities disclosed in Patent Documents 1 and 2 use combustible gas instead of nitrogen gas as pressurization gas for the supply hopper. Cannot be released inside.
Therefore, in patent document 1, the combustible gas discharged | emitted from a supply hopper at the time of pressure reduction is incinerated, and is discharge | released in air | atmosphere. Moreover, in patent document 2, in order to make the density | concentration of the combustible component contained in the combustible gas discharged | emitted from a supply hopper at the time of pressure reduction below a combustible limit, an inert gas is mixed in a combustible gas (dilution process). Yes.

しかしながら、特許文献１，２は、供給ホッパの加圧用ガスとして用いられた可燃性ガスを焼却処理あるいは希釈処理して大気中に放出するものである。そのため、供給ホッパの加圧用ガスとして用いられた可燃性ガスを有効活用することができない。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、燃料供給部の加圧用ガスとして用いられた炭化水素系可燃性ガスを大気中に放出せずに有効活用することを可能としたガス化設備およびその運転方法を提供することを目的とする。 However, in Patent Documents 1 and 2, the combustible gas used as the pressurizing gas for the supply hopper is incinerated or diluted and released into the atmosphere. Therefore, the combustible gas used as the pressurizing gas for the supply hopper cannot be effectively used.
The present invention has been made in view of such circumstances, and has made it possible to effectively utilize the hydrocarbon-based combustible gas used as the pressurizing gas for the fuel supply unit without releasing it into the atmosphere. An object is to provide a gasification facility and an operation method thereof.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係るガス化設備は、酸素含有気体を用いて固体炭素質燃料をガス化反応させて水素ガスおよび一酸化炭素ガスを含む第１可燃性ガスを生成するガス化炉と、前記固体炭素質燃料を貯蔵する燃料貯蔵部と、該燃料貯蔵部から供給される前記固体炭素質燃料を炭化水素系可燃性ガスとともに加圧して前記ガス化炉に供給する燃料供給部と、前記燃料供給部に前記炭化水素系可燃性ガスを供給する可燃性ガス供給部と、前記ガス化炉が生成する前記第１可燃性ガスに含まれる前記水素ガスおよび前記一酸化炭素ガスを反応させてメタンガスを主成分とする第２可燃性ガスを生成するメタンガス生成部と、前記燃料供給部の内部を減圧して前記燃料貯蔵部から前記燃料供給部への前記固体炭素質燃料の供給を可能とする際に該燃料供給部から排出される前記炭化水素系可燃性ガスを前記メタンガス生成部へ供給する可燃性ガス供給流路とを備える。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
A gasification facility according to an aspect of the present invention includes a gasification furnace that generates a first combustible gas containing hydrogen gas and carbon monoxide gas by gasifying a solid carbonaceous fuel using an oxygen-containing gas; A fuel storage unit that stores the solid carbonaceous fuel, a fuel supply unit that pressurizes the solid carbonaceous fuel supplied from the fuel storage unit together with a hydrocarbon-based combustible gas and supplies the solid carbonaceous fuel to the gasifier, Reacting the hydrogen gas and the carbon monoxide gas contained in the first combustible gas generated by the gasification furnace with the combustible gas supply unit that supplies the hydrocarbon-based combustible gas to the fuel supply unit; A methane gas generation unit that generates a second combustible gas containing methane gas as a main component, and the supply of the solid carbonaceous fuel from the fuel storage unit to the fuel supply unit by depressurizing the inside of the fuel supply unit The fuel supply Said hydrocarbon combustible gas discharged from the section and a combustible gas supply flow path for supplying to the methane generation unit.

本発明の一態様に係るガス化設備によれば、燃料供給部が、燃料貯蔵部から供給される固体炭素質燃料を可燃性ガス供給部から供給される炭化水素系可燃性ガスとともに加圧してガス化炉に供給する。ガス化炉の内部は加圧されているが、燃料供給部が固体炭素質燃料を炭化水素系可燃性ガスとともに適切に加圧することにより、固体炭素質燃料がガス化炉の内部へ供給される。 According to the gasification facility according to one aspect of the present invention, the fuel supply unit pressurizes the solid carbonaceous fuel supplied from the fuel storage unit together with the hydrocarbon-based combustible gas supplied from the combustible gas supply unit. Supply to gasifier. Although the inside of the gasifier is pressurized, the fuel supply unit appropriately pressurizes the solid carbonaceous fuel together with the hydrocarbon-based combustible gas so that the solid carbonaceous fuel is supplied to the inside of the gasifier. .

燃料供給部は、その内部が加圧された状態では燃料貯蔵部から新たな固体炭素質燃料の供給を受けることができない。そのため、燃料供給部の内部は、固体炭素質燃料のガス化炉への供給後に減圧される。燃料供給部の内部が減圧されるのに伴って、加圧用ガスとして用いられた炭化水素系可燃性ガスが燃料供給部から可燃性ガス供給流路へ排出される。 The fuel supply unit cannot receive a new supply of solid carbonaceous fuel from the fuel storage unit in a state where the inside of the fuel supply unit is pressurized. Therefore, the pressure inside the fuel supply unit is reduced after the solid carbonaceous fuel is supplied to the gasifier. As the inside of the fuel supply unit is depressurized, the hydrocarbon-based combustible gas used as the pressurizing gas is discharged from the fuel supply unit to the combustible gas supply channel.

本発明の一態様に係るガス化設備は、燃料供給部から排出される炭化水素系可燃性ガスをメタンガス生成部へ供給する可燃性ガス供給流路を備えている。そのため、燃料供給部から排出される炭化水素系可燃性ガスは、大気中に放出されずにメタンガス生成部へ供給される。よって、メタンガス生成部が生成する可燃性ガスの量は第１可燃性ガスから生成する第２可燃性ガスに可燃性ガス供給流路から供給される炭化水素系可燃性ガスを加算した量に増加する。
このように、本態様に係るガス化設備によれば、燃料供給部の加圧用ガスとして用いられた炭化水素系可燃性ガスを大気中に放出せずに有効活用することができる。 A gasification facility according to an aspect of the present invention includes a combustible gas supply channel that supplies hydrocarbon-based combustible gas discharged from a fuel supply unit to a methane gas generation unit. Therefore, the hydrocarbon-based combustible gas discharged from the fuel supply unit is supplied to the methane gas generation unit without being released into the atmosphere. Therefore, the amount of combustible gas generated by the methane gas generation unit is increased to the amount obtained by adding the hydrocarbon combustible gas supplied from the combustible gas supply channel to the second combustible gas generated from the first combustible gas. To do.
Thus, according to the gasification facility according to this aspect, it is possible to effectively use the hydrocarbon-based combustible gas used as the pressurizing gas for the fuel supply unit without releasing it into the atmosphere.

上記態様のガス化設備において、前記可燃性ガス供給部は、外部の供給源から供給される前記炭化水素系可燃性ガスを前記燃料供給部に供給するようにしてもよい。
このようにすることで、外部の可燃性ガス供給源（例えば、ＬＮＧ供給設備）から供給される炭化水素系可燃性ガスを燃料供給部に供給することができる。 In the gasification facility of the above aspect, the combustible gas supply unit may supply the hydrocarbon-based combustible gas supplied from an external supply source to the fuel supply unit.
By doing in this way, the hydrocarbon-type combustible gas supplied from an external combustible gas supply source (for example, LNG supply equipment) can be supplied to a fuel supply part.

上記態様のガス化設備において、前記可燃性ガス供給部は、前記メタンガス生成部が生成する前記炭化水素系可燃性ガスを前記燃料供給部に供給するようにしてもよい。
このようにすることで、メタンガス生成部が生成する炭化水素系可燃性ガスを燃料供給部に加圧用ガスとして供給することができる。そのため、外部の可燃性ガス供給源を用いることなく、ガス化設備の内部で炭化水素系可燃性ガスの生成し、生成した炭化水素系可燃性ガスを加圧用ガスとして利用することができる。 In the gasification facility of the above aspect, the combustible gas supply unit may supply the hydrocarbon-based combustible gas generated by the methane gas generation unit to the fuel supply unit.
By doing in this way, the hydrocarbon-type combustible gas which a methane gas production | generation part produces | generates can be supplied to a fuel supply part as pressurization gas. Therefore, it is possible to generate a hydrocarbon-based combustible gas inside the gasification facility without using an external combustible gas supply source, and use the generated hydrocarbon-based combustible gas as a pressurizing gas.

上記態様のガス化設備においては、前記ガス化炉から排出された未燃の前記固体炭素質燃料であ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回収された前記チャーを前記ガス化炉へ供給するチャー搬送路とを備え、前記可燃性ガス供給部は、前記チャーを搬送する搬送用ガスとして前記炭化水素系可燃性ガスを前記チャー搬送路に供給する構成にしてもよい。
このようにすることで、チャー回収部が回収したチャーを搬送する搬送ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを用いずに済む。そのため、窒素ガス等の不活性ガスを生成するための動力や設備を低減することができる。 In the gasification facility of the above aspect, a char recovery unit that recovers char that is unburned solid carbonaceous fuel discharged from the gasification furnace, and the gas recovered by the char recovery unit is gasified. A char transport path for supplying to the furnace may be provided, and the combustible gas supply unit may supply the hydrocarbon-based combustible gas to the char transport path as a transport gas for transporting the char.
By doing in this way, it is not necessary to use inert gas, such as nitrogen gas, as carrier gas which conveys the char which the char collection part collected. Therefore, power and facilities for generating an inert gas such as nitrogen gas can be reduced.

上記構成のガス化設備において、前記チャー回収部は、前記チャーを回収するフィルタを有し、前記フィルタに付着した前記チャーを除去する逆洗部を備え、前記可燃性ガス供給部は、前記チャーを除去するために前記フィルタに噴射する逆洗用ガスとして前記炭化水素系可燃性ガスを前記逆洗部に供給するようにしてもよい。
このようにすることで、チャーを回収するフィルタに付着したチャーを除去する逆洗用ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを用いずに済む。そのため、窒素ガス等の不活性ガスを生成するための動力や設備を低減することができる。 In the gasification facility configured as described above, the char recovery unit includes a filter that recovers the char, includes a backwash unit that removes the char attached to the filter, and the combustible gas supply unit includes the char The hydrocarbon-based combustible gas may be supplied to the backwashing section as a backwashing gas injected to the filter in order to remove water.
By doing in this way, it is not necessary to use inert gas, such as nitrogen gas, as backwashing gas which removes the char adhering to the filter which collects char. Therefore, power and facilities for generating an inert gas such as nitrogen gas can be reduced.

上記態様のガス化設備においては、前記ガス化炉で生成された前記第１可燃性ガスを冷却して該第１可燃性ガスから熱回収するガス冷却部と、前記ガス冷却部の熱回収に用いられる冷却面に付着した煤塵を除去する除煤部とを備え、前記可燃性ガス供給部は、前記煤塵を除去するために前記冷却面に噴射する除煤用ガスとして前記炭化水素系可燃性ガスを前記除煤部に供給するようにしてもよい。
このようにすることで、ガス冷却部の熱回収に用いられる冷却面に付着した煤塵を除去する除煤用ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを用いずに済む。そのため、窒素ガス等の不活性ガスを生成するための動力や設備を低減することができる。 In the gasification facility of the above aspect, a gas cooling unit that cools the first combustible gas generated in the gasification furnace and recovers heat from the first combustible gas; and heat recovery of the gas cooling unit A removal unit that removes the dust adhering to the cooling surface used, and the combustible gas supply unit uses the hydrocarbon-based combustible as a removal gas to be sprayed to the cooling surface to remove the dust. You may make it supply gas to the said removal part.
By doing in this way, it is not necessary to use inert gas, such as nitrogen gas, as removal gas which removes the dust adhering to the cooling surface used for heat recovery of a gas cooling part. Therefore, power and facilities for generating an inert gas such as nitrogen gas can be reduced.

上記態様のガス化設備において、前記炭化水素系可燃性ガスは、メタンガスを主成分とする可燃性ガスであってもよい。
このようにすることで、燃料供給部から排出されてメタンガス生成部へ供給される炭化水素系可燃性ガスの主成分をメタンガスとすることができる。そのため、メタンガス生成部が第１可燃性ガスから生成する第２可燃性ガスの主成分と、メタンガス生成部へ供給される炭化水素系可燃性ガスの主成分がそれぞれメタンガスとなる。よって、メタンガス生成部が生成する可燃性ガスの主成分をメタンガスとすることができる。 In the gasification facility of the above aspect, the hydrocarbon-based combustible gas may be a combustible gas containing methane gas as a main component.
By doing in this way, the main component of the hydrocarbon-type combustible gas discharged | emitted from a fuel supply part and supplied to a methane gas production | generation part can be made into methane gas. Therefore, the main component of the second combustible gas generated by the methane gas generation unit from the first combustible gas and the main component of the hydrocarbon-based combustible gas supplied to the methane gas generation unit are methane gas. Therefore, the main component of the combustible gas which a methane gas production | generation part produces | generates can be made into methane gas.

本発明の一態様に係るガス化設備の運転方法は、酸素含有気体を用いて固体炭素質燃料をガス化反応させて水素ガスおよび一酸化炭素ガスを含む第１可燃性ガスを生成するガス化炉と、前記固体炭素質燃料を貯蔵する燃料貯蔵部と、該燃料貯蔵部から供給される前記固体炭素質燃料を炭化水素系可燃性ガスとともに加圧して前記ガス化炉に供給する燃料供給部と、前記第１可燃性ガスに含まれる前記水素ガスおよび前記一酸化炭素ガスを反応させてメタンガスを主成分とする第２可燃性ガスを生成するメタンガス生成部とを備えるガス化設備の運転方法であって、固体炭素質燃料を炭化水素系可燃性ガスとともに前記燃料供給部の内部で加圧する加圧工程と、前記加圧工程により前記炭化水素系可燃性ガスとともに加圧された前記固体炭素質燃料を前記ガス化炉に供給する燃料供給工程と、前記加圧工程により加圧された前記燃料供給部の内部を減圧して前記燃料貯蔵部から前記燃料供給部への前記固体炭素質燃料の供給を可能とする減圧工程と、前記減圧工程により前記燃料供給部から排出される前記炭化水素系可燃性ガスを前記メタンガス生成部へ供給する可燃性ガス供給工程と、を備える。 An operation method of a gasification facility according to one aspect of the present invention is a gasification in which a solid carbonaceous fuel is gasified using an oxygen-containing gas to generate a first combustible gas containing hydrogen gas and carbon monoxide gas. A fuel storage unit that stores the solid carbonaceous fuel, and a fuel supply unit that pressurizes the solid carbonaceous fuel supplied from the fuel storage unit together with a hydrocarbon-based combustible gas and supplies the solid carbonaceous fuel to the gasification furnace And a methane gas generator that reacts the hydrogen gas and the carbon monoxide gas contained in the first combustible gas to generate a second combustible gas mainly containing methane gas. A pressurizing step of pressurizing a solid carbonaceous fuel together with a hydrocarbon-based combustible gas inside the fuel supply unit, and the solid carbon pressurized together with the hydrocarbon-based combustible gas by the pressurizing step. quality Supplying fuel to the gasifier, and depressurizing the inside of the fuel supply part pressurized by the pressurization process to supply the solid carbonaceous fuel from the fuel storage part to the fuel supply part A depressurization step that enables supply, and a combustible gas supply step of supplying the hydrocarbon-based combustible gas discharged from the fuel supply unit by the depressurization step to the methane gas generation unit.

本発明の一態様に係るガス化設備の運転方法は、燃料供給部から排出される炭化水素系可燃性ガスをメタンガス生成部へ供給する可燃性ガス供給工程を備えている。そのため、燃料供給部から排出される炭化水素系可燃性ガスは、大気中に放出されずにメタンガス生成部へ供給される。よって、メタンガス生成部が生成する可燃性ガスの量は第１可燃性ガスから生成する第２可燃性ガスに可燃性ガス供給流路から供給される炭化水素系可燃性ガスを加算した量に増加する。
このように、本態様に係るガス化設備の運転方法によれば、加圧用ガスとして用いられた炭化水素系可燃性ガスを大気中に放出せずに有効活用することができる。 The operating method of the gasification equipment which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the combustible gas supply process which supplies the hydrocarbon-type combustible gas discharged | emitted from a fuel supply part to a methane gas production | generation part. Therefore, the hydrocarbon-based combustible gas discharged from the fuel supply unit is supplied to the methane gas generation unit without being released into the atmosphere. Therefore, the amount of combustible gas generated by the methane gas generation unit is increased to the amount obtained by adding the hydrocarbon combustible gas supplied from the combustible gas supply channel to the second combustible gas generated from the first combustible gas. To do.
As described above, according to the operation method of the gasification facility according to this aspect, the hydrocarbon-based combustible gas used as the pressurizing gas can be effectively used without being released into the atmosphere.

本発明によれば、燃料供給部の加圧用ガスとして用いられた炭化水素系可燃性ガスを大気中に放出せずに有効活用することを可能としたガス化設備およびその運転方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a gasification facility capable of effectively utilizing a hydrocarbon-based combustible gas used as a pressurizing gas for a fuel supply unit without releasing it into the atmosphere, and an operating method thereof. Can do.

第１実施形態の石炭ガス化設備を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the coal gasification installation of 1st Embodiment. 第２実施形態の石炭ガス化設備を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the coal gasification installation of 2nd Embodiment.

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態の石炭ガス化設備について図面を参照して説明する。
本実施形態の石炭ガス化設備１００は、酸素含有気体を用いて固体炭素質燃料である微粉炭をガス化反応させて水素ガスおよび一酸化炭素ガスを含む石炭ガス化ガス（第１可燃性ガス）を生成する装置である。
図１に示すように、本実施形態の石炭ガス化設備１００は、石炭ミル１０と、微粉炭ビン２０（燃料貯蔵部）と、微粉炭供給ホッパ２１（燃料供給部）と、石炭ガス化炉３０（ガス化炉）と、可燃性ガス供給装置４０と、空気分離装置４１と、ガス冷却装置５０と、チャー回収装置６０と、ガス精製装置７０と、メタネーション設備８０と、制御装置９０を備える。
制御装置９０は、信号線（図示略）を介して石炭ガス化設備１００の各部に制御信号を伝達することにより、石炭ガス化設備１００の各部を制御する装置である。 [First Embodiment]
Hereinafter, the coal gasification equipment of a 1st embodiment of the present invention is explained with reference to drawings.
The coal gasification facility 100 according to the present embodiment gasifies a pulverized coal that is a solid carbonaceous fuel using an oxygen-containing gas to gasify a coal gasification gas (first combustible gas) containing hydrogen gas and carbon monoxide gas. ).
As shown in FIG. 1, the coal gasification facility 100 of the present embodiment includes a coal mill 10, a pulverized coal bottle 20 (fuel storage unit), a pulverized coal supply hopper 21 (fuel supply unit), and a coal gasification furnace. 30 (gasification furnace), combustible gas supply device 40, air separation device 41, gas cooling device 50, char recovery device 60, gas purification device 70, methanation facility 80, and control device 90 Prepare.
The control device 90 is a device that controls each part of the coal gasification facility 100 by transmitting a control signal to each part of the coal gasification facility 100 via a signal line (not shown).

以下、石炭ガス化設備１００を構成する各部について説明する。
石炭ミル１０は、固体炭素質燃料である石炭を、粉砕しつつ乾燥させる装置である。石炭ミル１０は、粉砕して乾燥させた石炭の微粒を所定粒径（例えば、７５μｍ）以下に分級し、分級した微粒の石炭である微粉炭を一次空気とともに微粉炭ビン２０に搬送する。 Hereinafter, each part which comprises the coal gasification equipment 100 is demonstrated.
The coal mill 10 is a device that dries coal that is a solid carbonaceous fuel while pulverizing. The coal mill 10 classifies the pulverized and dried coal fine particles to a predetermined particle size (for example, 75 μm) or less, and conveys the pulverized coal, which is the classified fine coal, to the pulverized coal bin 20 together with the primary air.

微粉炭ビン２０は、石炭ミル１０から供給される微粉炭を上部から受け入れて一時的に貯蔵する装置である。微粉炭ビン２０は、下部に設けられる排出口を開放することにより微粉炭の自重にて微粉炭供給ホッパ２１へ微粉炭を供給する。
微粉炭供給ホッパ２１は、微粉炭ビン２０から供給される微粉炭を石炭ガス化炉３０に供給する装置である。微粉炭供給ホッパ２１は、可燃性ガス供給装置４０から供給される炭化水素系可燃性ガスによって内部が加圧されるようになっている。微粉炭供給ホッパ２１は、微粉炭を炭化水素系可燃性ガスとともに加圧し（加圧工程）、微粉炭を石炭ガス化炉３０に供給する（燃料供給工程）。 The pulverized coal bottle 20 is a device that receives the pulverized coal supplied from the coal mill 10 from above and temporarily stores it. The pulverized coal bottle 20 supplies the pulverized coal to the pulverized coal supply hopper 21 by its own weight by opening a discharge port provided in the lower part.
The pulverized coal supply hopper 21 is a device that supplies the pulverized coal supplied from the pulverized coal bin 20 to the coal gasifier 30. The interior of the pulverized coal supply hopper 21 is pressurized by a hydrocarbon-based combustible gas supplied from the combustible gas supply device 40. The pulverized coal supply hopper 21 pressurizes the pulverized coal together with the hydrocarbon-based combustible gas (pressurization step), and supplies the pulverized coal to the coal gasifier 30 (fuel supply step).

図１には微粉炭供給ホッパ２１が１つのみ示されているが、石炭ガス化設備１００は微粉炭供給ホッパ２１を複数備える。複数の微粉炭供給ホッパ２１は、それぞれ微粉炭ビン２０から微粉炭が供給されるようになっている。また、複数の微粉炭供給ホッパ２１は、それぞれ可燃性ガス供給装置４０から炭化水素系可燃性ガスが供給されるようになっている。 Although only one pulverized coal supply hopper 21 is shown in FIG. 1, the coal gasification facility 100 includes a plurality of pulverized coal supply hoppers 21. Each of the plurality of pulverized coal supply hoppers 21 is supplied with pulverized coal from the pulverized coal bin 20. The plurality of pulverized coal supply hoppers 21 are each supplied with a hydrocarbon-based combustible gas from the combustible gas supply device 40.

複数の微粉炭供給ホッパ２１は、可燃性ガス供給装置４０から供給される炭化水素系可燃性ガスによって大気圧以上に加圧されているものと、大気圧に維持されているものとがある。微粉炭供給ホッパ２１は、弁（図示略）を開状態として排出流路２３（可燃性ガス供給流路）と連通させることによりその内部が大気圧に維持される。内部が大気圧に維持された微粉炭供給ホッパ２１は微粉炭ビン２０から微粉炭の供給を受けることができる。 The plurality of pulverized coal supply hoppers 21 may be pressurized to the atmospheric pressure or higher by the hydrocarbon-based flammable gas supplied from the flammable gas supply device 40 and may be maintained at the atmospheric pressure. The interior of the pulverized coal supply hopper 21 is maintained at atmospheric pressure by opening a valve (not shown) and communicating with the discharge passage 23 (combustible gas supply passage). The pulverized coal supply hopper 21 whose inside is maintained at atmospheric pressure can receive the supply of pulverized coal from the pulverized coal bottle 20.

また、微粉炭供給ホッパ２１は、弁（図示略）を閉状態として排出流路２３との連通を遮断して可燃性ガス供給装置４０から炭化水素系可燃性ガスを供給することにより、その内部が大気圧以上に加圧される。微粉炭供給ホッパ２１は、内部が微粉炭ビン２０から供給される微粉炭によって充填された状態で加圧される。微粉炭供給ホッパ２１の内部を加圧しているのは、内部が加圧された石炭ガス化炉３０に微粉炭が供給されるようにするためである。 Further, the pulverized coal supply hopper 21 is closed by supplying a hydrocarbon-based combustible gas from the combustible gas supply device 40 by closing the valve (not shown) and disconnecting the communication with the discharge passage 23. Is pressurized above atmospheric pressure. The pulverized coal supply hopper 21 is pressurized in a state where the inside is filled with the pulverized coal supplied from the pulverized coal bottle 20. The reason why the inside of the pulverized coal supply hopper 21 is pressurized is to supply the pulverized coal to the coal gasification furnace 30 whose inside is pressurized.

石炭ガス化設備１００の制御装置９０は、複数の微粉炭供給ホッパ２１のいずれかを炭化水素系可燃性ガスで加圧した後に、加圧された微粉炭供給ホッパ２１と流路９３とを接続する部分に設けられる弁（図示略）を開状態に切り換えるよう制御する。弁を開状態に切り換えることにより、炭化水素系可燃性ガスで加圧された微粉炭が流路９３へ流出し、可燃性ガス供給装置４０から流入する搬送用の炭化水素系可燃性ガスとともに石炭ガス化炉３０へ搬送される。 The control device 90 of the coal gasification facility 100 connects one of the plurality of pulverized coal supply hoppers 21 with a hydrocarbon-based combustible gas, and then connects the pressurized pulverized coal supply hopper 21 and the flow path 93. Control is performed so that a valve (not shown) provided in the portion to be switched is opened. By switching the valve to the open state, the pulverized coal pressurized with the hydrocarbon-based combustible gas flows out into the flow path 93, and the coal together with the hydrocarbon-based combustible gas for transportation flowing in from the combustible gas supply device 40. It is conveyed to the gasification furnace 30.

制御装置９０は、複数の微粉炭供給ホッパ２１のいずれかを炭化水素系可燃性ガスで加圧している際に、他の微粉炭供給ホッパ２１を大気圧状態に維持するよう制御する。制御装置９０は、いずれか微粉炭供給ホッパ２１を加圧している状態で、微粉炭ビン２０から大気圧状態に維持された他の微粉炭供給ホッパ２１への微粉炭の供給を行わせる。
このように、制御装置９０は、複数の微粉炭供給ホッパ２１の加圧状態と大気圧状態を切り替えながら複数の微粉炭供給ホッパ２１による石炭ガス化炉３０への微粉炭の供給を連続的に行うように制御する。 The control device 90 controls the other pulverized coal supply hopper 21 to be maintained in an atmospheric pressure state when any one of the plurality of pulverized coal supply hoppers 21 is pressurized with the hydrocarbon-based combustible gas. The control device 90 causes pulverized coal to be supplied from the pulverized coal bottle 20 to the other pulverized coal supply hopper 21 maintained at the atmospheric pressure state in a state where any of the pulverized coal supply hoppers 21 is pressurized.
As described above, the control device 90 continuously supplies the pulverized coal to the coal gasification furnace 30 by the plurality of pulverized coal supply hoppers 21 while switching between the pressurized state and the atmospheric pressure state of the plurality of pulverized coal supply hoppers 21. Control to do.

制御装置９０は、排出流路２３に連通する弁（図示略）を開状態とすることにより、微粉炭供給ホッパ２１の内部を減圧する（減圧工程）。微粉炭供給ホッパ２１の内部を加圧するために用いられた炭化水素系可燃性ガスは、微粉炭供給ホッパ２１の内部を減圧して微粉炭ビン２０からの微粉炭の供給を可能とする際に、排出流路２３に排出される。
排出流路２３に排出された炭化水素系可燃性ガスは、除塵装置２２に供給される。除塵装置２２は、炭化水素系可燃性ガスに含まれる微粉炭を除去し、微粉炭が除去された炭化水素系可燃性ガスを供給流路２４へ供給する。供給流路２４は、炭化水素系可燃性ガスをメタネーション設備８０のメタンガス生成装置８１へ供給する（可燃性ガス供給工程）。 The control device 90 decompresses the inside of the pulverized coal supply hopper 21 by opening a valve (not shown) communicating with the discharge passage 23 (decompression step). The hydrocarbon-based combustible gas used to pressurize the inside of the pulverized coal supply hopper 21 reduces the inside of the pulverized coal supply hopper 21 to enable supply of the pulverized coal from the pulverized coal bottle 20. Then, it is discharged to the discharge channel 23.
The hydrocarbon-based combustible gas discharged to the discharge passage 23 is supplied to the dust removing device 22. The dust removing device 22 removes pulverized coal contained in the hydrocarbon-based combustible gas, and supplies the hydrocarbon-based combustible gas from which the pulverized coal has been removed to the supply passage 24. The supply flow path 24 supplies a hydrocarbon-based combustible gas to the methane gas generation device 81 of the methanation facility 80 (combustible gas supply process).

石炭ガス化炉３０は、酸素含有気体であるガス化剤を用いて微粉炭を石炭ガス化反応させて水素ガスおよび一酸化炭素ガスを含む石炭ガス化ガスを生成する装置である。石炭ガス化炉３０は、生成した石炭ガス化ガスをガス冷却装置５０へ供給する。
本実施形態の石炭ガス化設備１００は、空気吹きガス化方式を採用した設備である。本実施形態では、空気分離装置４１が生成する酸素ガスを、流路９４を介して流入する空気と混合して酸素富化空気とする。酸素富化空気は、流路９５を介して石炭ガス化炉３０のバーナ（図示略）へ供給される。 The coal gasification furnace 30 is an apparatus that generates coal gasification gas containing hydrogen gas and carbon monoxide gas through coal gasification reaction of pulverized coal using a gasifying agent that is an oxygen-containing gas. The coal gasification furnace 30 supplies the generated coal gasification gas to the gas cooling device 50.
The coal gasification facility 100 of the present embodiment is a facility that employs an air blowing gasification method. In the present embodiment, the oxygen gas generated by the air separation device 41 is mixed with the air flowing in via the flow path 94 to obtain oxygen-enriched air. The oxygen-enriched air is supplied to the burner (not shown) of the coal gasification furnace 30 through the flow path 95.

可燃性ガス供給装置４０は、微粉炭供給ホッパ２１に炭化水素系可燃性ガスを供給する装置である。可燃性ガス供給装置４０は、外部の供給源から供給される炭化水素系可燃性ガスを供給流路９１へ供給する。外部の供給源から供給される炭化水素系可燃性ガスは、例えば、天然ガスである。また例えば、メタンガス、エタンガス、プロパンガスを主成分とする他の炭化水素系可燃性ガスである。さらに、炭化水素ガスから生成される一酸化炭素、水素ガスを主成分とする改質ガスでもよい。 The combustible gas supply device 40 is a device that supplies hydrocarbon combustible gas to the pulverized coal supply hopper 21. The combustible gas supply device 40 supplies a hydrocarbon-based combustible gas supplied from an external supply source to the supply channel 91. The hydrocarbon-based combustible gas supplied from an external source is, for example, natural gas. Further, for example, other hydrocarbon-based combustible gases mainly composed of methane gas, ethane gas, and propane gas. Further, carbon monoxide generated from hydrocarbon gas, or reformed gas mainly containing hydrogen gas may be used.

可燃性ガス供給装置４０は、流路９１へ炭化水素系可燃性ガスする。流路９１へ供給された炭化水素系可燃性ガスは、流路９２へ分岐して微粉炭供給ホッパ２１へ供給され、流路９３に分岐して石炭ガス化炉３０へ供給される。流路９２へ分岐した炭化水素系可燃性ガスは、微粉炭供給ホッパ２１における加圧用可燃性ガスとして利用される。一方、流路９３へ分岐した炭化水素系可燃性ガスは、石炭ガス化炉３０のバーナへ微粉炭を搬送する搬送用可燃性ガスとして利用される。 The combustible gas supply device 40 supplies hydrocarbon-based combustible gas to the flow path 91. The hydrocarbon-based combustible gas supplied to the flow path 91 is branched to the flow path 92 and supplied to the pulverized coal supply hopper 21, branched to the flow path 93 and supplied to the coal gasification furnace 30. The hydrocarbon-based combustible gas branched into the flow path 92 is used as a combustible gas for pressurization in the pulverized coal supply hopper 21. On the other hand, the hydrocarbon-based combustible gas branched into the flow path 93 is used as a combustible gas for transportation that transports pulverized coal to the burner of the coal gasification furnace 30.

空気分離装置４１は、空気を圧縮・減圧することにより冷却して液化し、蒸留により酸素ガス，窒素ガス等に分離する装置である。空気分離装置４１により分離された酸素ガス（酸素リッチガス）は、流路９４から供給される空気と混合して酸素富化空気となって石炭ガス化炉３０へ供給される。
空気分離装置４１は、空気分離装置４１の内部に設けられる弁により窒素ガス（窒素リッチガス）を流路９１へ供給するかどうかを切り換えることができる。本実施形態において、空気分離装置４１は、可燃性ガス供給装置４０が流路９１へ炭化水素系可燃性ガスを供給できない場合あるいは石炭ガス化設備１００を起動する場合に、窒素ガスを流路９１へ供給するものとする。 The air separation device 41 is a device that cools and liquefies air by compressing and decompressing it, and separates it into oxygen gas, nitrogen gas, and the like by distillation. The oxygen gas (oxygen-rich gas) separated by the air separation device 41 is mixed with the air supplied from the flow path 94 to become oxygen-enriched air and supplied to the coal gasifier 30.
The air separation device 41 can switch whether to supply nitrogen gas (nitrogen rich gas) to the flow path 91 by a valve provided inside the air separation device 41. In this embodiment, the air separation device 41 passes the nitrogen gas through the flow channel 91 when the combustible gas supply device 40 cannot supply the hydrocarbon-based combustible gas to the flow channel 91 or when the coal gasification facility 100 is started. Shall be supplied to

ガス冷却装置５０は、石炭ガス化炉３０で生成された石炭ガス化ガスを冷却して石炭ガス化ガスから熱回収する装置である。ガス冷却装置５０は、内部に冷却水が流通する冷却面（図示略）を有しており、冷却面を冷却水で冷却することにより冷却面近傍の石炭ガス化ガスを冷却する。冷却面には、石炭ガス化炉３０内部での微粉炭のガス化により生成される煤塵（チャー）が付着している。冷却面に煤塵が付着したままであるとガス冷却装置５０の冷却効率が低下するため、冷却面の煤塵を除去するために除煤装置５１（除煤部）が用いられる。 The gas cooling device 50 is a device that cools the coal gasification gas generated in the coal gasification furnace 30 and recovers heat from the coal gasification gas. The gas cooling device 50 has a cooling surface (not shown) through which cooling water flows, and cools the coal gasification gas in the vicinity of the cooling surface by cooling the cooling surface with cooling water. On the cooling surface, dust (char) generated by gasification of pulverized coal in the coal gasification furnace 30 is attached. If the dust remains on the cooling surface, the cooling efficiency of the gas cooling device 50 is lowered. Therefore, the dust removal device 51 (the removal part) is used to remove the dust on the cooling surface.

除煤装置５１は、ガス冷却装置５０の熱回収に用いられる冷却面に付着した煤塵を除去する装置である。除煤装置５１は、除煤用ガスを加圧して冷却面に吹き付けることにより、冷却面に付着した煤塵を除去する。除煤用ガスとして、可燃性ガス供給装置４０から供給される炭化水素系可燃性ガスが用いられる。可燃性ガス供給装置４０は、図示しない流路を介して炭化水素系可燃性ガスを除煤装置５１へ供給する。なお、除煤用ガスとして、空気分離装置４１が生成する窒素ガスを用いるようにしてもよい。 The dedusting device 51 is a device that removes the dust adhering to the cooling surface used for heat recovery of the gas cooling device 50. The removal device 51 pressurizes the removal gas and sprays it on the cooling surface, thereby removing the dust adhering to the cooling surface. A hydrocarbon-based combustible gas supplied from the combustible gas supply device 40 is used as the removal gas. The combustible gas supply device 40 supplies a hydrocarbon-based combustible gas to the removal device 51 through a flow path (not shown). Note that the nitrogen gas generated by the air separation device 41 may be used as the degassing gas.

チャー回収装置６０は、石炭ガス化炉３０から石炭ガス化ガスとともに排出される未燃の微粉炭であるチャーを回収する装置である。チャー回収装置６０により回収されたチャーは、チャー搬送路６２を介して石炭ガス化炉３０に供給される。石炭ガス化炉３０に供給されるチャーは、バーナへ供給されて燃料として用いられる。
可燃性ガス供給装置４０は、チャー回収装置６０が回収したチャーを搬送する搬送用ガスとして、炭化水素系可燃性ガスを、流路９６を介してチャー搬送路６２に供給する。 The char recovery device 60 is a device that recovers char that is unburned pulverized coal discharged together with the coal gasification gas from the coal gasification furnace 30. The char recovered by the char recovery device 60 is supplied to the coal gasification furnace 30 via the char transport path 62. The char supplied to the coal gasifier 30 is supplied to the burner and used as fuel.
The combustible gas supply device 40 supplies a hydrocarbon-based combustible gas to the char transport path 62 via the flow path 96 as a transport gas for transporting the char recovered by the char recovery device 60.

チャー回収装置６０は、チャーを回収するフィルタ等（図示略）を有している。石炭ガス化炉３０から供給される石炭ガス化ガスをチャー回収装置へ供給することにより、フィルタでチャーが捕集分離され、石炭ガス化ガスがのみフィルタを通過する。
フィルタでは捕集分離されたチャーがフィルタ表面に付着堆積するとフィルタの圧力損失が増大するため、定期的にバグフィルタに分離捕集されたチャーを除去するために、逆洗装置６１が用いられる。 The char recovery device 60 has a filter (not shown) for recovering char. By supplying the coal gasification gas supplied from the coal gasification furnace 30 to the char recovery device, char is collected and separated by the filter, and only the coal gasification gas passes through the filter.
In the filter, when the collected and separated char adheres and accumulates on the filter surface, the pressure loss of the filter increases. Therefore, the backwashing device 61 is used to remove the char collected and collected on the bag filter periodically.

逆洗装置６１は、フィルタのチャーが付着した面とは逆側の面に高圧の逆洗用ガスを噴射してフィルタに付着したチャーを除去する装置である。逆洗用ガスとして、可燃性ガス供給装置４０から供給される炭化水素系可燃性ガスが用いられる。可燃性ガス供給装置４０は、図示しない流路を介して炭化水素系可燃性ガスを逆洗装置６１へ供給する。なお、逆洗用ガスとして、空気分離装置４１が生成する窒素ガスを用いるようにしてもよい。 The backwash device 61 is a device that removes the char attached to the filter by injecting a high-pressure backwash gas onto the surface of the filter opposite to the surface on which the char is attached. A hydrocarbon-based combustible gas supplied from the combustible gas supply device 40 is used as the backwash gas. The combustible gas supply device 40 supplies hydrocarbon-based combustible gas to the backwash device 61 through a flow path (not shown). Note that the nitrogen gas generated by the air separation device 41 may be used as the backwash gas.

ガス精製装置７０は、チャー回収装置６０でチャーが回収された石炭ガス化ガスから硫黄分等の不純物を取り除く装置である。ガス精製装置７０により精製された石炭ガス化ガスは、メタネーション設備８０のメタンガス生成装置８１に供給される。 The gas purification device 70 is a device that removes impurities such as sulfur from the coal gasification gas from which the char has been recovered by the char recovery device 60. The coal gasification gas purified by the gas purification device 70 is supplied to the methane gas generation device 81 of the methanation facility 80.

メタネーション設備８０は、メタンガス生成装置８１と貯蔵装置８２とを備える。
メタンガス生成装置８１は、ガス精製装置７０から供給される石炭ガス化ガスに含まれる水素、水蒸気、一酸化炭素、二酸化炭素を以下の式（１）,（２）,（３）により反応させてメタンガスを主成分とする炭化水素系可燃性ガス（第２可燃性ガス）を生成する装置である。
ＣＯ＋３Ｈ_２ → ＣＨ_４＋Ｈ_２Ｏ（１）
ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ＝ＣＯ_２＋Ｈ_２（２）
ＣＯ_２＋４Ｈ_２＝ＣＨ_４＋２Ｈ_２Ｏ（３） The methanation facility 80 includes a methane gas generation device 81 and a storage device 82.
The methane gas generator 81 reacts hydrogen, water vapor, carbon monoxide, and carbon dioxide contained in the coal gasification gas supplied from the gas purifier 70 according to the following equations (1), (2), and (3). It is an apparatus that generates a hydrocarbon-based combustible gas (second combustible gas) mainly containing methane gas.
CO + 3H ₂ → CH ₄ + H ₂ O (1)
CO + H ₂ O = CO ₂ + H ₂ (2)
CO ₂ + 4H ₂ = CH ₄ + 2H ₂ O (3)

また、同装置においては炭化水素系可燃性ガスの供給により以下の式（４）,（５）の反応によりメタンガスの生成に寄与する。
（ここで、炭化水素系可燃性ガスＣｍＨｎをＣ_３Ｈ_８として表記したものでｍ＝３、ｎ＝２ｍ＋２で表すことができる）
Ｃ_３Ｈ_８＋３Ｈ_２Ｏ → ３ＣＯ＋７Ｈ_２Ｏ（４）
Ｃ_３Ｈ_８＋２Ｈ_２ → ３ＣＨ_４＋Ｈ_２Ｏ（５） Further, in this apparatus, the supply of hydrocarbon combustible gas contributes to the generation of methane gas by the reactions of the following formulas (4) and (5).
(Here, the hydrocarbon-based combustible gas CmHn is expressed as C ₃ H _{8 and can} be expressed as m = 3 and n = 2m + 2.)
_{_{_{C 3 H 8 + 3H 2 O}}} → 3CO + 7H 2 O (4)
C ₃ H ₈ + 2H ₂ → 3CH ₄ + H ₂ O (5)

前述したように、メタンガス生成装置８１には、供給流路２４を介して、微粉炭供給ホッパ２１の内部の加圧用ガスとして用いられた炭化水素系可燃性ガスが供給される。炭化水素系可燃性ガスは、石炭ガス化ガスと混合されるとともに、式（４）,（５）の反応を経て、一酸化炭素、メタンガス、および水蒸気となる。メタンガス生成装置８１は、式（１）,（２）,（３）の反応により炭化水素系可燃性ガスであるメタンガスを生成し、貯蔵装置８２へ供給する。 As described above, the hydrocarbon-based combustible gas used as the pressurizing gas inside the pulverized coal supply hopper 21 is supplied to the methane gas generator 81 through the supply flow path 24. The hydrocarbon-based combustible gas is mixed with the coal gasification gas and becomes carbon monoxide, methane gas, and water vapor through the reactions of formulas (4) and (5). The methane gas generation device 81 generates methane gas, which is a hydrocarbon-based combustible gas, by the reactions of formulas (1), (2), and (3), and supplies the methane gas to the storage device 82.

貯蔵装置８２は、メタンガス生成装置８１から供給される炭化水素系可燃性ガスを液化して貯蔵する装置である。貯蔵装置８２は、炭化水素系可燃性ガスを沸点以下に冷却することにより液化させる。貯蔵装置８２に貯蔵された炭化水素系可燃性ガスは、液化したまま運搬し、あるいは気化して供給管（図示略）を介して外部に供給することにより、製品や燃料として利用される。 The storage device 82 is a device that liquefies and stores the hydrocarbon-based combustible gas supplied from the methane gas generation device 81. The storage device 82 liquefies the hydrocarbon-based combustible gas by cooling to a boiling point or lower. The hydrocarbon-based combustible gas stored in the storage device 82 is transported in a liquefied state or is vaporized and supplied to the outside through a supply pipe (not shown) to be used as a product or fuel.

以上説明した本実施形態の石炭ガス化設備１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の石炭ガス化設備１００によれば、微粉炭供給ホッパ２１が、微粉炭ビン２０から供給される微粉炭を可燃性ガス供給装置４０から供給される炭化水素系可燃性ガスとともに加圧して石炭ガス化炉３０に供給する。石炭ガス化炉３０の内部は加圧されているが、微粉炭供給ホッパ２１が微粉炭を炭化水素系可燃性ガスとともに適切に加圧することにより、微粉炭が石炭ガス化炉３０の内部へ供給される。 The effect | action and effect which the coal gasification equipment 100 of this embodiment demonstrated above show | plays are demonstrated.
According to the coal gasification facility 100 of the present embodiment, the pulverized coal supply hopper 21 pressurizes the pulverized coal supplied from the pulverized coal bottle 20 together with the hydrocarbon-based combustible gas supplied from the combustible gas supply device 40. To the coal gasifier 30. Although the inside of the coal gasification furnace 30 is pressurized, the pulverized coal supply hopper 21 appropriately pressurizes the pulverized coal together with the hydrocarbon-based combustible gas, thereby supplying the pulverized coal to the inside of the coal gasification furnace 30. Is done.

微粉炭供給ホッパ２１は、その内部が加圧された状態では微粉炭ビン２０から新たな微粉炭の供給を受けることができない。そのため、微粉炭供給ホッパ２１の内部は、微粉炭の石炭ガス化炉３０への供給後に減圧される。微粉炭供給ホッパ２１の内部が減圧されるのに伴って、加圧用ガスとして用いられた炭化水素系可燃性ガスが微粉炭供給ホッパ２１から排出流路２３へ排出される。 The pulverized coal supply hopper 21 cannot receive supply of new pulverized coal from the pulverized coal bottle 20 in a state where the inside thereof is pressurized. Therefore, the inside of the pulverized coal supply hopper 21 is decompressed after the pulverized coal is supplied to the coal gasification furnace 30. As the inside of the pulverized coal supply hopper 21 is depressurized, the hydrocarbon-based combustible gas used as the pressurizing gas is discharged from the pulverized coal supply hopper 21 to the discharge passage 23.

本実施形態の石炭ガス化設備１００は、微粉炭供給ホッパ２１から排出される炭化水素系可燃性ガスをメタネーション設備８０へ供給する排出流路２３，供給流路２４を備えている。そのため、微粉炭供給ホッパ２１から排出される炭化水素系可燃性ガスは、大気中に放出されずにメタネーション設備８０のメタンガス生成装置８１へ供給される。よって、メタネーション設備８０が生成する可燃性ガスの量は、石炭ガス化ガスから生成するメタンガスを主成分とする可燃性ガスに供給流路２４から供給される炭化水素系可燃性ガスを加算した量に増加する。
このように、本実施形態の石炭ガス化設備１００によれば、微粉炭供給ホッパ２１の加圧用ガスとして用いられた炭化水素系可燃性ガスを大気中に放出せずに有効活用することができる。 The coal gasification facility 100 according to the present embodiment includes a discharge passage 23 and a supply passage 24 that supply hydrocarbon combustible gas discharged from the pulverized coal supply hopper 21 to the methanation facility 80. Therefore, the hydrocarbon-based combustible gas discharged from the pulverized coal supply hopper 21 is supplied to the methane gas generation device 81 of the methanation facility 80 without being released into the atmosphere. Therefore, the amount of the combustible gas generated by the methanation facility 80 is obtained by adding the hydrocarbon combustible gas supplied from the supply passage 24 to the combustible gas mainly composed of methane gas generated from the coal gasification gas. Increase in quantity.
Thus, according to the coal gasification facility 100 of the present embodiment, the hydrocarbon-based combustible gas used as the pressurizing gas for the pulverized coal supply hopper 21 can be effectively used without being released into the atmosphere. .

本実施形態の石炭ガス化設備１００において、可燃性ガス供給装置４０は、外部の供給源から供給される炭化水素系可燃性ガスを微粉炭供給ホッパ２１に供給するものである。
このようにすることで、外部の可燃性ガス供給源（例えば、ＬＮＧ供給設備）から供給される炭化水素系可燃性ガスを微粉炭供給ホッパ２１に供給することができる。 In the coal gasification facility 100 of the present embodiment, the combustible gas supply device 40 supplies hydrocarbon-based combustible gas supplied from an external supply source to the pulverized coal supply hopper 21.
By doing in this way, the hydrocarbon combustible gas supplied from an external combustible gas supply source (for example, LNG supply equipment) can be supplied to the pulverized coal supply hopper 21.

本実施形態の石炭ガス化設備１００は、石炭ガス化炉３０から排出された微粉炭の未反応分であるチャーを回収するチャー回収装置６０と、チャー回収装置６０により回収されたチャーを石炭ガス化炉３０へ供給するチャー搬送路６２とを備え、可燃性ガス供給装置４０は、チャーを搬送する搬送用ガスとして炭化水素系可燃性ガスをチャー搬送路６２に供給する。
このようにすることで、チャー回収装置６０が回収したチャーを搬送する搬送ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを用いずに済む。そのため、窒素ガス等の不活性ガスを生成するための動力や設備を低減することができる。 The coal gasification facility 100 of this embodiment includes a char recovery device 60 that recovers char that is an unreacted portion of pulverized coal discharged from the coal gasification furnace 30, and char that is recovered by the char recovery device 60 as coal gas. The combustible gas supply device 40 supplies a hydrocarbon-based combustible gas to the char transport path 62 as a transport gas for transporting the char.
By doing in this way, it is not necessary to use inert gas, such as nitrogen gas, as carrier gas which conveys the char which char collection device 60 collected. Therefore, power and facilities for generating an inert gas such as nitrogen gas can be reduced.

本実施形態の石炭ガス化設備１００において、チャー回収装置６０は、チャーを回収するフィルタを有する。また、石炭ガス化設備１００は、フィルタに付着したチャーを除去する逆洗装置６１を備える。そして、可燃性ガス供給装置４０は、チャーを除去するためにフィルタに噴射する逆洗用ガスとして炭化水素系可燃性ガスを逆洗装置６１に供給する。
このようにすることで、チャーを回収するフィルタに付着したチャーを除去する逆洗用ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを用いずに済む。そのため、窒素ガス等の不活性ガスを生成するための動力や設備を低減することができる。 In the coal gasification facility 100 of the present embodiment, the char recovery device 60 includes a filter that recovers char. In addition, the coal gasification facility 100 includes a backwash device 61 that removes char attached to the filter. And the combustible gas supply apparatus 40 supplies the hydrocarbon-type combustible gas to the backwash apparatus 61 as backwashing gas injected to a filter in order to remove char.
By doing in this way, it is not necessary to use inert gas, such as nitrogen gas, as backwashing gas which removes the char adhering to the filter which collects char. Therefore, power and facilities for generating an inert gas such as nitrogen gas can be reduced.

本実施形態の石炭ガス化設備１００は、石炭ガス化炉３で生成された石炭ガス化ガスを冷却して石炭ガス化ガスから熱回収するガス冷却装置５０と、ガス冷却装置５０の熱回収に用いられる冷却面に付着した煤塵を除去する除煤装置５１とを備える。可燃性ガス供給装置４０は、煤塵を除去するために冷却面に噴射する除煤用ガスとして炭化水素系可燃性ガスを除煤装置５１に供給する。
このようにすることで、ガス冷却装置５０の熱回収に用いられる冷却面に付着した煤塵を除去する除煤用ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを用いずに済む。そのため、窒素ガス等の不活性ガスを生成するための動力や設備を低減することができる。 The coal gasification facility 100 according to the present embodiment cools the coal gasification gas generated in the coal gasification furnace 3 to recover heat from the coal gasification gas, and recovers heat from the gas cooling device 50. And a dedusting device 51 for removing the dust adhering to the cooling surface to be used. The combustible gas supply device 40 supplies a hydrocarbon-based combustible gas to the removal device 51 as a removal gas injected to the cooling surface in order to remove the dust.
By doing in this way, it is not necessary to use inert gas, such as nitrogen gas, as removal gas which removes the dust adhering to the cooling surface used for heat recovery of gas cooling device 50. Therefore, power and facilities for generating an inert gas such as nitrogen gas can be reduced.

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態の石炭ガス化設備について図面を参照して説明する。
第２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。
第１実施形態の石炭ガス化設備１００において、可燃性ガス供給装置４０は外部の供給源（例えば、ＬＮＧ供給設備）から供給される炭化水素系可燃性ガスを微粉炭供給ホッパ２１に供給するものであった。それに対して第２実施形態の石炭ガス化設備２００は、メタネーション設備８０の貯蔵装置８２から供給される炭化水素系可燃性ガスを微粉炭供給ホッパ２１に供給するものである。 [Second Embodiment]
Hereinafter, a coal gasification facility according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The second embodiment is a modification of the first embodiment, and is the same as the first embodiment except for a case described below, and the description thereof is omitted.
In the coal gasification facility 100 of the first embodiment, the combustible gas supply device 40 supplies hydrocarbon-based combustible gas supplied from an external supply source (for example, LNG supply facility) to the pulverized coal supply hopper 21. Met. On the other hand, the coal gasification facility 200 according to the second embodiment supplies the hydrocarbon-based combustible gas supplied from the storage device 82 of the methanation facility 80 to the pulverized coal supply hopper 21.

図２に示すように、本実施形態の石炭ガス化設備２００は、貯蔵装置８２から可燃性ガス供給装置４０’へ炭化水素系可燃性ガスを供給する流路９７を備える。
本実施形態の貯蔵装置８２は、液化された炭化水素系可燃性ガスを気化した後に流路９７を介して可燃性ガス供給装置４０’へ供給する。
可燃性ガス供給装置４０’は、メタネーション設備８０が生成する炭化水素系可燃性ガスを流路９１および流路９２を介して微粉炭供給ホッパ２１に供給する。 As shown in FIG. 2, the coal gasification facility 200 of the present embodiment includes a flow path 97 for supplying a hydrocarbon-based combustible gas from the storage device 82 to the combustible gas supply device 40 ′.
The storage device 82 of the present embodiment vaporizes the liquefied hydrocarbon-based combustible gas and then supplies the liquefied hydrocarbon-based combustible gas to the combustible gas supply device 40 ′ via the flow path 97.
The combustible gas supply device 40 ′ supplies the hydrocarbon-based combustible gas generated by the methanation facility 80 to the pulverized coal supply hopper 21 through the flow path 91 and the flow path 92.

本実施形態の石炭ガス化設備２００によれば、メタネーション設備８０が生成する炭化水素系可燃性ガスを微粉炭供給ホッパ２１に加圧用ガスとして供給することができる。そのため、外部の可燃性ガス供給源を用いることなく、石炭ガス化設備２００の内部で炭化水素系可燃性ガスの生成し、生成した炭化水素系可燃性ガスを加圧用ガスとして利用することができる。 According to the coal gasification facility 200 of the present embodiment, the hydrocarbon-based combustible gas generated by the methanation facility 80 can be supplied to the pulverized coal supply hopper 21 as a pressurizing gas. Therefore, without using an external combustible gas supply source, a hydrocarbon-based combustible gas can be generated inside the coal gasification facility 200, and the generated hydrocarbon-based combustible gas can be used as a pressurizing gas. .

本実施形態において、可燃性ガス供給装置４０’は、メタネーション設備８０から炭化水素系可燃性ガスの供給を受けるものとし、外部の可燃性ガス供給源を用いないものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、可燃性ガス供給装置４０’は、メタネーション設備８０と外部の可燃性ガス供給源の双方から、炭化水素系可燃性ガスの供給を受けるようにしてもよい。この場合、例えば、メタネーション設備８０の貯蔵装置８２に貯蔵される炭化水素系可燃性ガスが一定量以下の場合に、外部の可燃性ガス供給源を用いるようにすればよい。 In the present embodiment, the combustible gas supply device 40 ′ receives the supply of hydrocarbon-based combustible gas from the methanation facility 80, and does not use an external combustible gas supply source. It may be.
For example, the combustible gas supply device 40 ′ may be supplied with hydrocarbon-based combustible gas from both the methanation facility 80 and an external combustible gas supply source. In this case, for example, when the hydrocarbon-based combustible gas stored in the storage device 82 of the methanation facility 80 is a predetermined amount or less, an external combustible gas supply source may be used.

〔他の実施形態〕
以上においては、固体炭素質燃料として石炭を用いる例を説明したが、他の固体炭素質燃料を用いてもよい。例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥等のバイオマス燃料など、他の固体炭素質燃料を用いてもよい。 [Other Embodiments]
In the above, the example of using coal as the solid carbonaceous fuel has been described, but other solid carbonaceous fuel may be used. For example, other solid carbonaceous fuels such as thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, sludge and other biomass fuels may be used.

以上においては、石炭ガス化炉３０は、空気吹きガス化方式を採用した石炭ガス化設備であったが他の態様であってもよい。
例えば、酸素吹きガス化方式を採用した石炭ガス化設備であってもよい。酸素吹きガス化方式を採用した石炭ガス化設備は、図１，図２に示す流路９４を持たない。そのため、石炭ガス化炉３０には流路９５を介して空気分離装置４１が生成した酸素ガスが空気と混合されずに供給される。 In the above description, the coal gasification furnace 30 is a coal gasification facility that employs an air-blown gasification method, but other modes may be used.
For example, a coal gasification facility that employs an oxygen-blown gasification method may be used. A coal gasification facility that employs an oxygen-blown gasification system does not have the flow path 94 shown in FIGS. Therefore, the oxygen gas generated by the air separation device 41 is supplied to the coal gasification furnace 30 through the flow path 95 without being mixed with air.

以上において、石炭ガス化設備１００はメタネーション設備８０を備えており、メタンガス生成装置８１が生成した可燃性ガスを貯蔵装置８２に貯蔵するものであったが、他の態様であってもよい。
例えば、メタンガス生成装置８１が生成した可燃性ガスを貯蔵装置８２に貯蔵せずにガスタービン設備での燃料として用いるようにしてもよい。この場合、石炭ガス化設備１００は、ガスタービン設備と、ガスタービン設備での燃焼により生成する燃焼ガスから熱回収する排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラでの熱回収により生成される蒸気で駆動される蒸気タービン設備と、ガスタービン設備および蒸気タービン設備で発生する動力によって発電を行う発電機を備えたものとなる。この場合の石炭ガス化設備１００は、石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ）となる。 Although the coal gasification facility 100 includes the methanation facility 80 and stores the combustible gas generated by the methane gas generation device 81 in the storage device 82, other modes may be used.
For example, the combustible gas generated by the methane gas generator 81 may be used as fuel in the gas turbine facility without being stored in the storage device 82. In this case, the coal gasification facility 100 is a gas turbine facility, an exhaust heat recovery boiler that recovers heat from combustion gas generated by combustion in the gas turbine facility, and steam generated by heat recovery in the exhaust heat recovery boiler. A steam turbine facility to be driven, and a generator that generates power by power generated in the gas turbine facility and the steam turbine facility are provided. In this case, the coal gasification facility 100 is an integrated coal gasification combined cycle facility (IGCC).

１０石炭ミル
２０微粉炭ビン（燃料貯蔵部）
２１微粉炭供給ホッパ（燃料供給部）
２３排出流路（可燃性ガス供給流路）
２４供給流路（可燃性ガス供給流路）
３０石炭ガス化炉（ガス化炉）
４０，４０’ 可燃性ガス供給装置（可燃性ガス供給部）
４１空気分離装置
５０ガス冷却装置（ガス冷却部）
５１除煤装置（除煤部）
６０チャー回収装置（チャー回収部）
６１逆洗装置（逆洗部）
６２チャー搬送路
７０ガス精製装置
８０メタネーション設備（メタンガス生成部）
８１メタンガス生成装置
８２貯蔵装置
９０制御装置
１００，２００石炭ガス化設備（ガス化設備） 10 Coal Mill 20 Pulverized Coal Bin (Fuel Storage Unit)
21 Pulverized coal supply hopper (fuel supply unit)
23 Discharge channel (flammable gas supply channel)
24 Supply channel (flammable gas supply channel)
30 Coal gasifier (gasifier)
40, 40 'flammable gas supply device (flammable gas supply unit)
41 Air separation device 50 Gas cooling device (gas cooling unit)
51 Exfoliation device (exfoliation part)
60 Char collection device (Char collection unit)
61 Backwash device (backwash section)
62 Char transport path 70 Gas purification device 80 Methanation facility (methane gas generator)
81 Methane gas generator 82 Storage device 90 Controller 100, 200 Coal gasification facility (gasification facility)

Claims

A gasification furnace that gasifies a solid carbonaceous fuel using an oxygen-containing gas to generate a first combustible gas containing hydrogen gas and carbon monoxide gas;
A fuel storage unit for storing the solid carbonaceous fuel;
A fuel supply unit that pressurizes the solid carbonaceous fuel supplied from the fuel storage unit together with a hydrocarbon-based combustible gas and supplies the solid carbonaceous fuel to the gasification furnace;
A combustible gas supply unit that supplies the hydrocarbon-based combustible gas to the fuel supply unit;
A methane gas generation unit that reacts the hydrogen gas and the carbon monoxide gas contained in the first combustible gas generated by the gasification furnace to generate a second combustible gas mainly composed of methane gas;
The hydrocarbon-based combustible gas discharged from the fuel supply unit when the solid carbonaceous fuel can be supplied from the fuel storage unit to the fuel supply unit by depressurizing the inside of the fuel supply unit. A gasification facility comprising a combustible gas supply channel for supplying to the methane gas generation unit.

The gasification facility according to claim 1, wherein the combustible gas supply unit supplies the hydrocarbon-based combustible gas supplied from an external supply source to the fuel supply unit.

The gasification facility according to claim 1, wherein the combustible gas supply unit supplies the hydrocarbon-based combustible gas generated by the methane gas generation unit to the fuel supply unit.

A char recovery unit that recovers char that is the unburned solid carbonaceous fuel discharged from the gasification furnace;
A char transport path for supplying the char recovered by the char recovery unit to the gasification furnace,
The gasification facility according to any one of claims 1 to 3, wherein the combustible gas supply unit supplies the hydrocarbon-based combustible gas to the char transport path as a transport gas for transporting the char. .

The char recovery unit has a filter for recovering the char,
A backwashing section for removing the char attached to the filter;
The gasification facility according to claim 4, wherein the combustible gas supply unit supplies the hydrocarbon-based combustible gas to the backwashing unit as a backwashing gas to be injected onto the filter in order to remove the char.

A gas cooling unit that cools the first combustible gas generated in the gasification furnace and recovers heat from the first combustible gas;
A removal unit for removing dust adhering to the cooling surface used for heat recovery of the gas cooling unit,
The combustible gas supply unit supplies the hydrocarbon-based combustible gas to the removal unit as the removal gas injected to the cooling surface to remove the dust. 2. The gasification facility according to claim 1.

The gasification facility according to any one of claims 1 to 6, wherein the hydrocarbon-based combustible gas is a combustible gas containing methane gas as a main component.

A gasification furnace for generating a first combustible gas containing hydrogen gas and carbon monoxide gas by gasifying a solid carbonaceous fuel using an oxygen-containing gas; and a fuel storage section for storing the solid carbonaceous fuel; A fuel supply unit that pressurizes the solid carbonaceous fuel supplied from the fuel storage unit together with a hydrocarbon-based combustible gas and supplies the solid carbonaceous fuel to the gasifier, the hydrogen gas contained in the first combustible gas, and A method for operating a gasification facility comprising a methane gas generation unit that reacts the carbon monoxide gas to generate a second combustible gas mainly composed of methane gas,
A pressurizing step of pressurizing solid carbonaceous fuel together with a hydrocarbon-based combustible gas inside the fuel supply unit;
A fuel supply step of supplying the gasifier with the solid carbonaceous fuel pressurized together with the hydrocarbon-based combustible gas in the pressurization step;
A depressurization step for reducing the inside of the fuel supply unit pressurized by the pressurization step and enabling the supply of the solid carbonaceous fuel from the fuel storage unit to the fuel supply unit;
A combustible gas supply step of supplying the hydrocarbon-based combustible gas discharged from the fuel supply unit by the decompression step to the methane gas generation unit;
A method for operating a gasification facility comprising: