JP2017095635A - Gasification device, gasification composite power generation unit, gasification facility and soot removal method - Google Patents

Gasification device, gasification composite power generation unit, gasification facility and soot removal method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gasification device suitably removing soot stuck to a heat exchanger and capable of suppressing the generation of black smoke upon the start of a gasification furnace.SOLUTION: Provided is a gasification device comprising: a gasification furnace 101 where carbon-containing solid fuel is fed to generate a generated gas, and further, the generated gas is circulated; a heat exchanger 102 provided at the inside of the gasification furnace 101, and performing heat exchange with the generated gas; and a soot removal apparatus 103 of jetting nitrogen toward the heat exchanger 102 in a state where a gas flow is present at the inside of the gasification furnace 101 in a period where the feed of the nitrogen-containing solid fuel to the gasification furnace 101 is stopped.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、石炭等の炭素含有固体燃料を部分燃焼させてガス化することで生成ガスを生成するガス化装置、ガス化複合発電設備、ガス化設備及び除煤方法に関するものである。   The present invention relates to a gasification device, a combined gasification power generation facility, a gasification facility, and a degassing method for generating a product gas by partially combusting a carbon-containing solid fuel such as coal and gasifying it.

ガス化装置は、燃料としての石炭等の炭素含有固体燃料をガス化炉内に供給し、ガス化炉内において石炭等から可燃性の生成ガスを生成している。ガス化炉内には、生成ガスを冷却するための熱交換器が設けられている。この熱交換器には、生成ガスに含まれる煤が付着する。   The gasifier supplies carbon-containing solid fuel such as coal as fuel into a gasifier, and generates combustible product gas from coal or the like in the gasifier. A heat exchanger for cooling the product gas is provided in the gasification furnace. The soot contained in the product gas adheres to this heat exchanger.

熱交換器に付着する煤を除煤するものとして、排ガス通路に設けられる排ガスエコノマイザー等の熱交換器の伝熱面に付着する煤が伝熱特性を低下させることから、この伝熱面に付着した煤を除煤する除煤装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の除煤装置は、空気または蒸気などの噴射媒体を噴射する煤吹器を備えており、熱交換器に噴射媒体を噴射することで、熱交換器に付着した煤を除媒している。   In order to remove the soot adhering to the heat exchanger, the soot adhering to the heat transfer surface of a heat exchanger such as an exhaust gas economizer provided in the exhaust gas passage deteriorates the heat transfer characteristics. There has been known a hair removal device for removing the attached wrinkles (see, for example, Patent Document 1). The scissoring device described in Patent Document 1 includes a soot blower that injects an injection medium such as air or steam, and removes the soot adhering to the heat exchanger by injecting the injection medium into the heat exchanger. It is medium.

また、ガス化装置に設けられる除煤装置として、定置式煤吹装置(スーツブロワ)が知られている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に記載の定置式煤吹装置は、噴射媒体としての蒸気を噴射する複数の噴射管を有しており、各噴射管は、蒸気を噴射しないとき、その管内がシール媒体で満たされている。   Moreover, a stationary soot blower (suit blower) is known as a scissor removing device provided in the gasifier (see, for example, Patent Document 2). The stationary soot blower described in Patent Document 2 has a plurality of injection pipes that inject steam as an injection medium, and each of the injection pipes is filled with a sealing medium when no steam is injected. ing.

実開昭63−116737号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-116737 特開2005−3266号公報JP 2005-3266 A

ところで、ガス化装置に設けられる除煤装置は、熱交換器に付着した煤を除媒する場合、ガス化炉内に燃料が供給される運転時において、熱交換器へ向けて蒸気が噴射される。しかしながら、ガス化炉の停止段階では、ガス化炉内への燃料の供給が停止されると、除煤装置に供給する蒸気を確保することが困難となることから、燃料供給停止後は、熱交換器に付着した煤を除煤することが困難となる。ここで、ガス化炉の起動段階では、ガス化炉内へ空気が通気され、ガス化炉が点火されて、チャー回収装置に通気するまでの起動時において、ガス化炉内の雰囲気は、グランドフレア設備へ向けて流通する。ガス化炉の起動時において、ガス化炉内に空気が通気されると、熱交換器に付着した煤の一部が飛散し、飛散した煤がグランドフレア設備に供給される。この場合、グランドフレア設備において黒煙が発生してしまう場合がある。   By the way, when removing the soot adhering to the heat exchanger, the degassing device provided in the gasifier is injecting steam toward the heat exchanger during operation in which fuel is supplied into the gasifier. The However, when the supply of fuel into the gasifier is stopped at the gasifier stop stage, it becomes difficult to secure the steam to be supplied to the degassing device. It becomes difficult to remove the soot adhering to the exchanger. Here, at the start-up stage of the gasification furnace, the atmosphere in the gasification furnace is grounded at the time of start-up until the gasification furnace is ignited and the gasification furnace is ignited and vented to the char recovery device. Distributes towards flare equipment. When the gasification furnace is started, if air is ventilated in the gasification furnace, a part of the soot adhering to the heat exchanger is scattered, and the scattered soot is supplied to the ground flare equipment. In this case, black smoke may be generated in the ground flare equipment.

そこで、本発明は、ガス化炉の停止段階で、熱交換器に付着する煤を好適に除煤し、ガス化炉の起動段階で、煤の一部が飛散することを抑制することができるガス化装置、ガス化複合発電設備、ガス化設備及び除煤方法を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention suitably removes the soot adhering to the heat exchanger when the gasification furnace is stopped, and can suppress part of the soot from being scattered during the start-up stage of the gasification furnace. It is an object of the present invention to provide a gasification apparatus, a combined gasification power generation facility, a gasification facility, and a removal method.

本発明のガス化装置は、炭素含有固体燃料が供給されて生成ガスが生成されると共に、前記生成ガスが流通するガス化炉と、前記ガス化炉の内部に設けられ、前記生成ガスと熱交換する熱交換器と、前記ガス化炉への前記炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、前記ガス化炉の内部にガス流れが存在する状態において、前記熱交換器へ向けて、不活性ガスを噴射する除煤装置と、を備えることを特徴とする。   The gasifier of the present invention is supplied with a carbon-containing solid fuel to generate a product gas, and is provided in a gasification furnace in which the product gas circulates, and inside the gasification furnace. In a state where there is a gas flow inside the gasification furnace during a period when the supply of the carbon-containing solid fuel to the gasification furnace is stopped and the heat exchanger to be exchanged, toward the heat exchanger And a depigmenting device for injecting an inert gas.

また、本発明のガス化装置の除煤方法は、炭素含有固体燃料が供給されて生成ガスが生成されると共に、前記生成ガスが流通するガス化炉と、前記ガス化炉の内部に設けられ、前記生成ガスと熱交換する熱交換器と、を備えるガス化装置の除煤方法において、前記ガス化炉への炭素含有固体燃料の供給が停止し、前記ガス化炉の内部の圧力が低下する期間であって、前記ガス化装置が次回起動する前に、前記ガス化炉の内部にガス流れが存在する状態において、前記熱交換器へ向けて、不活性ガスを噴射することを特徴とする。   In addition, the gasification apparatus removing method according to the present invention includes a gasification furnace in which a product gas is generated by supplying a carbon-containing solid fuel, and a gasification furnace in which the product gas flows, and a gasification furnace provided in the gasification furnace. And a heat exchanger for exchanging heat with the product gas, wherein the supply of carbon-containing solid fuel to the gasification furnace is stopped and the pressure inside the gasification furnace is reduced. And injecting an inert gas toward the heat exchanger in a state where a gas flow exists inside the gasification furnace before the gasifier is started next time. To do.

この構成によれば、ガス化炉への炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、除煤装置から熱交換器に不活性ガスを噴射することで、熱交換器に付着する煤を除煤することができる。このとき、蒸気を確保することが困難であっても、不活性ガスを用いることから、熱交換器の除媒を行うことが可能となる。よって、熱交換器に付着する煤を低減できることから、ガス化炉の起動段階で、煤の一部が飛散することを抑制できるので、煤がグランドフレア設備へ供給されることを抑制することができ、グランドフレア設備からの黒煙の発生を抑制することができる。なお、ガス化炉の内部にガス流れが存在する期間としては、ガス化炉の内部の圧力が低下する期間がある。   According to this configuration, the soot adhering to the heat exchanger is injected by injecting the inert gas from the removal device to the heat exchanger during the period when the supply of the carbon-containing solid fuel to the gasifier is stopped. Can be removed. At this time, even if it is difficult to secure the vapor, since the inert gas is used, it is possible to remove the heat exchanger. Therefore, since the soot adhering to the heat exchanger can be reduced, it is possible to suppress part of the soot from being scattered at the start-up stage of the gasification furnace, so that the soot is prevented from being supplied to the ground flare equipment. And the generation of black smoke from the ground flare equipment can be suppressed. In addition, as a period when a gas flow exists inside a gasification furnace, there exists a period when the pressure inside a gasification furnace falls.

また、前記除煤装置には、前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給系統と、蒸気を供給する蒸気供給系統とが接続されており、前記除煤装置は、前記ガス化炉への前記炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、前記熱交換器へ向けて、前記不活性ガスを噴射する一方で、前記ガス化炉へ前記炭素含有固体燃料を供給している期間に、前記熱交換器へ向けて、蒸気を噴射するように、前記不活性ガスと前記蒸気とを切り替え可能になっていることが好ましい。   The degassing apparatus is connected to an inert gas supply system that supplies the inert gas and a steam supply system that supplies steam, and the demolition apparatus supplies the gasification furnace with the degassing apparatus. While the supply of carbon-containing solid fuel is stopped, while injecting the inert gas toward the heat exchanger, while supplying the carbon-containing solid fuel to the gasifier, It is preferable that the inert gas and the steam can be switched so as to inject the steam toward the heat exchanger.

この構成によれば、ガス化炉の運転中において、除煤装置から熱交換器に蒸気を噴射することで、熱交換器に付着する煤を除煤することができる。また、ガス化炉への燃料の供給停止後に、除煤装置から熱交換器に不活性ガスを噴射することで、熱交換器に付着する煤を除煤することができる。このように、除煤装置は、ガス化炉の運転状態に応じて、不活性ガスと蒸気とを切り替えることで、熱交換器に付着する煤を好適に除煤することができる。なお、除煤装置は、熱交換器に蒸気を噴射する蒸気噴射期間に比して、熱交換器に不活性ガスを噴射する不活性ガス噴射期間が長くなっている。   According to this configuration, during operation of the gasifier, the steam adhering to the heat exchanger can be removed by injecting the steam from the removal device to the heat exchanger. In addition, after the supply of fuel to the gasifier is stopped, soot adhering to the heat exchanger can be removed by injecting an inert gas from the removal device to the heat exchanger. As described above, the degassing apparatus can suitably remove the soot adhering to the heat exchanger by switching between the inert gas and the steam according to the operation state of the gasifier. Note that the degassing apparatus has a longer inert gas injection period for injecting the inert gas into the heat exchanger than the steam injection period for injecting the steam into the heat exchanger.

また、前記炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、前記ガス化炉の内部を減圧する減圧期間が設けられ、前記除煤装置は、前記減圧期間において、前記不活性ガスを噴射することが好ましい。   Further, a depressurization period for depressurizing the inside of the gasification furnace is provided during a period in which the supply of the carbon-containing solid fuel is stopped, and the degassing apparatus injects the inert gas during the depressurization period. It is preferable.

この構成によれば、減圧期間において、ガス化炉の内部が減圧されることで、ガス化炉内でガス流れが発生するため、除煤装置により除煤された煤は、発生したガス流れによって、ガス化炉外へ運ばれる。このため、除煤された煤が熱交換器へ再付着することを抑制することができる。   According to this configuration, since the gas flow is generated in the gasification furnace by reducing the pressure in the gasification furnace during the decompression period, the soot removed by the degassing device is generated by the generated gas flow. , Transported outside the gasifier. For this reason, it is possible to suppress the removed soot from reattaching to the heat exchanger.

また、前記炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、前記ガス化炉の内部を減圧する減圧期間と、前記減圧期間後、前記ガス化炉内の圧力を複数回繰り返し変動させる間欠圧力パージ期間とが設けられ、前記除煤装置は、前記減圧期間に加えて、前記間欠圧力パージ期間において、前記不活性ガスを噴射することが好ましい。   Further, during the period when the supply of the carbon-containing solid fuel is stopped, a depressurization period for depressurizing the inside of the gasification furnace, and an intermittent pressure for repeatedly varying the pressure in the gasification furnace after the depressurization period It is preferable that a purge period is provided, and the degassing apparatus injects the inert gas during the intermittent pressure purge period in addition to the decompression period.

この構成によれば、間欠圧力パージ期間において、ガス化炉の内部の圧力は、上下に変動する。ガス化炉の内部の圧力が低下するとき、ガス化炉内でガス流れが発生するため、除煤装置により除煤された煤は、発生したガス流れによって、ガス化炉外へ運ばれる。このため、除煤された煤が熱交換器へ再付着することを抑制することができる。   According to this configuration, the pressure inside the gasification furnace fluctuates up and down during the intermittent pressure purge period. When the pressure inside the gasifier decreases, a gas flow is generated in the gasifier, so that the soot removed by the degassing device is carried out of the gasifier by the generated gas flow. For this reason, it is possible to suppress the removed soot from reattaching to the heat exchanger.

また、前記熱交換器は、前記生成ガスの流通方向の上流側から下流側に複数並べて設けられ、前記除煤装置は、最下流側の前記熱交換器に比して、最上流側の前記熱交換器に対する前記不活性ガスの噴射圧力、噴射流量、噴射期間の少なくとも一つを増加させることが好ましい。   A plurality of the heat exchangers are provided side by side from the upstream side to the downstream side in the direction of flow of the product gas, and the degassing device is more upstream than the heat exchanger on the most downstream side. It is preferable to increase at least one of the injection pressure, the injection flow rate, and the injection period of the inert gas with respect to the heat exchanger.

この構成によれば、生成ガスは、流通方向の上流側が下流側に比して高温になることから、熱交換器に付着する煤は、上流側の熱交換器において付着力が大きいものとなる。このため、ガス流れの上流側における熱交換器に対する除煤力を大きくすることで、上流側の熱交換器に付着した煤を、除煤装置により好適に除煤することができる。なお、除媒力は、不活性ガスの噴射圧力を高くしたり、不活性ガスの噴射量を多くしたり、不活性ガスの噴射期間を長くしたりすることで大きくさせる。   According to this configuration, the product gas has a higher temperature on the upstream side in the flow direction than on the downstream side, so that the soot adhering to the heat exchanger has a large adhesion force in the upstream heat exchanger. . For this reason, by increasing the removal force for the heat exchanger on the upstream side of the gas flow, the soot adhering to the upstream heat exchanger can be suitably removed by the removal device. The removal power is increased by increasing the injection pressure of the inert gas, increasing the injection amount of the inert gas, or extending the injection period of the inert gas.

また、前記熱交換器は、前記生成ガスの流通方向の上流側から下流側に複数並べて設けられ、前記除煤装置は、上流側の前記熱交換器から下流側の前記熱交換器へと順に、前記不活性ガスの噴射を開始することが好ましい。   Further, a plurality of the heat exchangers are provided side by side from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the product gas, and the demolding device is in order from the heat exchanger on the upstream side to the heat exchanger on the downstream side. It is preferable to start injection of the inert gas.

この構成によれば、除煤装置により除煤した煤を、ガス流れの上流側から下流側へ向けて好適に流通させることができるため、ガス化炉外へ煤を好適に運ぶことができ、ガス化炉内における煤の残留を抑制することができる。   According to this configuration, since the soot removed by the scissoring device can be suitably distributed from the upstream side to the downstream side of the gas flow, the soot can be suitably carried out of the gasification furnace, Residue of soot in the gasification furnace can be suppressed.

また、前記熱交換器は、前記生成ガスの流通方向の上流側から下流側に複数並べて設けられ、前記除煤装置は、上流側の前記熱交換器から下流側の前記熱交換器へと順に、前記不活性ガスの噴射を停止することが好ましい。   Further, a plurality of the heat exchangers are provided side by side from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the product gas, and the demolding device is in order from the heat exchanger on the upstream side to the heat exchanger on the downstream side. It is preferable to stop the injection of the inert gas.

この構成によれば、除煤装置により除煤した煤を、ガス流れの上流側から下流側へ向けて好適に流通させることができるため、ガス化炉外へ煤を好適に運ぶことができ、ガス化炉内における煤の残留を抑制することができる。   According to this configuration, since the soot removed by the scissoring device can be suitably distributed from the upstream side to the downstream side of the gas flow, the soot can be suitably carried out of the gasification furnace, Residue of soot in the gasification furnace can be suppressed.

また、前記除煤装置により除煤された煤の除煤量を検出する除煤量検出部を、さらに備え、前記除煤装置により除煤される目標除煤量が予め設定され、前記除煤装置は、前記除煤量検出部により検出された検出除煤量が前記目標除煤量となるように前記不活性ガスの噴射動作を実行することが好ましい。   Further, a removal amount detecting unit for detecting the removal amount of the waste removed by the removal device is further provided, and a target removal amount to be removed by the removal device is set in advance, and the removal is performed. The apparatus preferably performs the inert gas injection operation so that the detected removal amount detected by the removal amount detection unit becomes the target removal amount.

この構成によれば、除煤量検出部により検出された検出除煤量が目標除煤量となることで、熱交換器に付着した煤を適切に除煤したことを検出することができる。このため、不活性ガスの噴射量を、除煤するために必要十分な噴射量とすることができることから、不活性ガスの消費を抑制することができる。なお、噴射動作としては、例えば、不活性ガスの噴射圧力、不活性ガス噴射量、不活性ガスの噴射期間、及び不活性ガスの噴射時期等である。   According to this configuration, when the detected removal amount detected by the removal amount detection unit becomes the target removal amount, it is possible to detect that the waste adhered to the heat exchanger has been appropriately removed. For this reason, since the injection quantity of an inert gas can be made into the injection quantity required and sufficient for removing, the consumption of an inert gas can be suppressed. The injection operation includes, for example, an inert gas injection pressure, an inert gas injection amount, an inert gas injection period, and an inert gas injection timing.

本発明のガス化複合発電設備は、炭素含有固体燃料を供給して生成ガスを生成する、上記のガス化装置と、前記ガス化装置で生成した前記生成ガスの少なくとも一部を燃焼させることで回転駆動するガスタービンと、前記ガスタービンから排出されるタービン排ガスを導入する排熱回収ボイラで生成した蒸気により回転駆動する蒸気タービンと、前記ガスタービンおよび前記蒸気タービンと連結された発電機とを備えることを特徴とする。   The combined gasification power generation facility of the present invention is configured to burn the above gasification device that supplies a carbon-containing solid fuel to generate a product gas and at least a part of the product gas generated by the gasification device. A gas turbine that is rotationally driven, a steam turbine that is rotationally driven by steam generated by an exhaust heat recovery boiler that introduces turbine exhaust gas discharged from the gas turbine, and a generator connected to the gas turbine and the steam turbine. It is characterized by providing.

この構成によれば、ガス化装置の起動時において、煤の一部が飛散することを抑制することで黒煙の発生を抑制し、ガス化装置によって生成された生成ガスをガスタービンに供給して、ガスタービン及び蒸気タービンが回転駆動することによって、発電機による発電を行うことができる。   According to this configuration, when the gasifier is started, the generation of black smoke is suppressed by suppressing part of the soot from being scattered, and the generated gas generated by the gasifier is supplied to the gas turbine. Then, the gas turbine and the steam turbine are rotationally driven to generate power by the generator.

本発明のガス化設備は、炭素含有固体燃料を供給して生成ガスを生成する、上記のガス化装置と、前記ガス化装置に接続され、前記ガス化装置から供給される前記生成ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置と、を備えることを特徴とする。   The gasification equipment of the present invention supplies the carbon-containing solid fuel to generate a product gas, and is contained in the gasification apparatus connected to the gasification apparatus and supplied from the gasification apparatus. And a char collection device for collecting the char to be collected.

この構成によれば、ガス化装置の起動時において、煤の一部が飛散することを抑制することで黒煙の発生を抑制でき、また、ガス化装置によって生成された生成ガスをチャー回収装置に供給して、チャー回収装置により生成ガスに含まれるチャーを回収することができる。   According to this configuration, at the start of the gasifier, the generation of black smoke can be suppressed by suppressing a part of the soot from being scattered, and the generated gas generated by the gasifier can be recovered from the char. The char contained in the product gas can be recovered by the char recovery device.

本発明によれば、ガス化炉の停止段階で、熱交換器に付着する煤を好適に除煤するこができ、ガス化炉の起動段階で、煤の一部が飛散することを抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the soot adhering to a heat exchanger can be suitably removed at the stop stage of a gasification furnace, and it suppresses that a part of soot is scattered at the start-up stage of a gasification furnace. be able to.

図1は、実施形態1に係るガス化装置を適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combined coal gasification combined power generation facility to which a gasification apparatus according to Embodiment 1 is applied. 図2は、実施形態1に係るガス化装置を表す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the gasifier according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係るガス化装置による窒素ガスの噴射時期を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the injection timing of nitrogen gas by the gasifier according to the first embodiment. 図4は、実施形態2に係るガス化装置による窒素ガスの噴射時期を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the injection timing of nitrogen gas by the gasifier according to the second embodiment. 図5は、実施形態3に係るガス化装置を表す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a gasifier according to the third embodiment. 図6は、実施形態4に係るガス化装置を表す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a gasifier according to the fourth embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, the embodiments can be combined.

[実施形態1]
図1は、実施形態1に係るガス化装置を適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。図2は、実施形態1に係るガス化装置を表す概略構成図である。図3は、実施形態1に係るガス化装置による窒素ガスの噴射時期を説明する説明図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combined coal gasification combined power generation facility to which a gasification apparatus according to Embodiment 1 is applied. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the gasifier according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the injection timing of nitrogen gas by the gasifier according to the first embodiment.

実施形態1に係るガス化装置14が適用される石炭ガス化複合発電設備(IGCC:Integrated Coal Gasification Combined Cycle)10は、空気を酸化剤として用いており、ガス化装置14において、燃料から生成ガスを生成する空気燃焼方式を採用している。そして、石炭ガス化複合発電設備10は、ガス化装置14で生成した生成ガスを、ガス精製装置16で精製して燃料ガスとした後、ガスタービン設備17に供給して発電を行っている。すなわち、実施形態1の石炭ガス化複合発電設備10は、空気燃焼方式(空気吹き)の発電設備となっている。ガス化装置14に供給する燃料としては、例えば、石炭等の炭素含有固体燃料が用いられる。   An integrated coal gasification combined cycle (IGCC) 10 to which the gasifier 14 according to the first embodiment is applied uses air as an oxidant, and the gasifier 14 generates a gas from fuel. Adopting air combustion method to generate. And the coal gasification combined cycle power generation equipment 10 refine | purifies the product gas produced | generated by the gasification apparatus 14 with the gas refinement | purification apparatus 16 and makes it fuel gas, Then, it supplies to the gas turbine equipment 17 and is generating electric power. That is, the coal gasification combined power generation facility 10 of Embodiment 1 is an air combustion type (air blowing) power generation facility. As the fuel supplied to the gasifier 14, for example, a carbon-containing solid fuel such as coal is used.

石炭ガス化複合発電設備(ガス化複合発電設備)10は、図1に示すように、給炭装置11と、ガス化装置14と、チャー回収装置15と、ガス精製装置16と、ガスタービン設備17と、蒸気タービン設備18と、発電機19と、排熱回収ボイラ(HRSG:Heat Recovery Steam Generator)20と、グランドフレア設備21とを有している。   As shown in FIG. 1, the coal gasification combined power generation facility (gasification combined power generation facility) 10 includes a coal supply device 11, a gasification device 14, a char recovery device 15, a gas purification device 16, and a gas turbine facility. 17, a steam turbine facility 18, a generator 19, a heat recovery steam generator (HRSG) 20, and a ground flare facility 21.

給炭装置11は、原炭としての炭素含有固体燃料である石炭が供給され、石炭ミル(図示略)などで粉砕することで、細かい粒子状に粉砕された微粉炭を製造する。給炭装置11で製造された微粉炭は、後述する空気分離装置42から供給される搬送用イナートガスとしての窒素によってガス化装置14へ向けて供給される。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。   The coal feeder 11 is supplied with coal, which is a carbon-containing solid fuel as raw coal, and pulverizes with a coal mill (not shown) to produce pulverized coal pulverized into fine particles. The pulverized coal produced by the coal supply device 11 is supplied toward the gasifier 14 by nitrogen as a transfer inert gas supplied from an air separation device 42 described later. The inert gas is an inert gas having an oxygen content of about 5% by volume or less, and representative examples thereof include nitrogen gas, carbon dioxide gas, and argon gas, but are not necessarily limited to about 5% or less.

ガス化装置14は、給炭装置11で製造された微粉炭が供給されると共に、チャー回収装置15で回収されたチャー(石炭の未燃分)が戻されて再利用可能に供給されている。なお、少なくともガス化装置14とチャー回収装置15とを含む設備は、ガス化設備25として構成可能となっている。   The gasifier 14 is supplied with the pulverized coal produced by the coal feeder 11 and the char (unburned coal) recovered by the char recovery device 15 being returned to be reused. . A facility including at least the gasifier 14 and the char recovery device 15 can be configured as a gasifier 25.

また、ガス化装置14には、ガスタービン設備17(圧縮機61)からの圧縮空気供給ライン41が接続されており、ガスタービン設備17で圧縮された圧縮空気がガス化装置14に供給可能となっている。空気分離装置42は、大気中の空気から窒素と酸素を分離生成するものであり、第1窒素供給ライン43によって空気分離装置42とガス化装置14とが接続されている。そして、この第1窒素供給ライン43には、給炭装置11からの給炭ライン11aが接続されている。また、第1窒素供給ライン43から分岐する第2窒素供給ライン45もガス化装置14に接続されており、この第2窒素供給ライン45には、チャー回収装置15からのチャー戻しライン46が接続されている。更に、空気分離装置42は、酸素供給ライン47によって、圧縮空気供給ライン41と接続されている。そして、空気分離装置42によって分離された窒素は、第1窒素供給ライン43及び第2窒素供給ライン45を流通することで、石炭及びチャーの搬送用ガスとして利用される。また、空気分離装置42によって分離された酸素は、酸素供給ライン47及び圧縮空気供給ライン41を流通することで、ガス化装置14において酸化剤として利用される。   The gasifier 14 is connected to a compressed air supply line 41 from the gas turbine equipment 17 (compressor 61), and the compressed air compressed by the gas turbine equipment 17 can be supplied to the gasifier 14. It has become. The air separation device 42 separates and generates nitrogen and oxygen from air in the atmosphere, and the air separation device 42 and the gasifier 14 are connected by a first nitrogen supply line 43. The first nitrogen supply line 43 is connected to a coal supply line 11 a from the coal supply device 11. A second nitrogen supply line 45 that branches from the first nitrogen supply line 43 is also connected to the gasifier 14, and a char return line 46 from the char recovery device 15 is connected to the second nitrogen supply line 45. Has been. Further, the air separation device 42 is connected to the compressed air supply line 41 by an oxygen supply line 47. The nitrogen separated by the air separation device 42 is used as a coal and char transport gas by flowing through the first nitrogen supply line 43 and the second nitrogen supply line 45. The oxygen separated by the air separation device 42 is used as an oxidant in the gasifier 14 by flowing through the oxygen supply line 47 and the compressed air supply line 41.

ガス化装置14は、例えば、2段噴流床形式のガス化炉を有している。ガス化装置14は、内部に供給された石炭(微粉炭)を酸化剤(空気、酸素)により部分燃焼させてガス化させ可燃性ガスを生成する。なお、ガス化装置14は、微粉炭に混入した異物を除去する異物除去装置48が設けられている。なお、ガス化装置14は噴流床ガス化炉に限らず、流動床ガス化炉や固定床ガス化炉としてもよい。そして、このガス化装置14には、チャー回収装置15に向けて可燃性ガスを供給するガス生成ライン49が接続されており、チャーを含む可燃性ガスが排出可能となっている。この場合、ガス生成ライン49にガス冷却器を設けることで、可燃性ガスを所定温度まで冷却してからチャー回収装置15に供給してもよい。   The gasifier 14 has, for example, a two-stage spouted bed type gasifier. The gasifier 14 partially combusts coal (pulverized coal) supplied to the inside with an oxidant (air, oxygen) to gasify it to generate a combustible gas. The gasifier 14 is provided with a foreign matter removing device 48 that removes foreign matter mixed in the pulverized coal. The gasifier 14 is not limited to a spouted bed gasifier, and may be a fluidized bed gasifier or a fixed bed gasifier. The gasifier 14 is connected to a gas generation line 49 for supplying a combustible gas toward the char recovery device 15 so that the combustible gas containing char can be discharged. In this case, by providing a gas cooler in the gas generation line 49, the combustible gas may be cooled to a predetermined temperature before being supplied to the char recovery device 15.

このガス生成ライン49には、フレア供給ライン50が接続されており、フレア供給ライン50は、グランドフレア設備21に接続されている。グランドフレア設備21は、不要な可燃性ガスを燃焼させる設備であり、ガス化装置14の起動時において、ガス化装置14から排出される内部雰囲気ガスが供給される。そして、グランドフレア設備21は、ガス化装置14から供給される内部雰囲気ガスに含まれる可燃性ガスを燃焼させる。このように、ガス化装置14の起動時においては、ガス生成ライン49からフレア供給ライン50に切り替えられる一方で、ガス化装置14の運転時においては、フレア供給ライン50からガス生成ライン49に切り替えられる。すなわち、ガス化装置14の起動時において、ガス化装置14から排出される内部雰囲気ガスは、チャー回収装置15を経由することなくフレア供給ライン50へと供給される。   A flare supply line 50 is connected to the gas generation line 49, and the flare supply line 50 is connected to the ground flare equipment 21. The ground flare facility 21 is a facility for burning unnecessary combustible gas, and is supplied with the internal atmospheric gas discharged from the gasifier 14 when the gasifier 14 is started. And the grand flare equipment 21 burns the combustible gas contained in the internal atmospheric gas supplied from the gasifier 14. As described above, when the gasifier 14 is started, the gas generation line 49 is switched to the flare supply line 50, while when the gasifier 14 is operated, the flare supply line 50 is switched to the gas generation line 49. It is done. That is, when the gasifier 14 is started up, the internal atmospheric gas discharged from the gasifier 14 is supplied to the flare supply line 50 without going through the char recovery device 15.

チャー回収装置15は、集塵装置51と供給ホッパ52とを有している。この場合、集塵装置51は、1つまたは複数のポーラスフィルタやサイクロンにより構成され、ガス化装置14で生成された可燃性ガスに含有するチャーを分離することができる。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン53を通してガス精製装置16に送られる。供給ホッパ52は、集塵装置51で可燃性ガスから分離されたチャーを貯留するものである。なお、集塵装置51と供給ホッパ52との間にビンを配置し、このビンに複数の供給ホッパ52を接続するように構成してもよい。そして、供給ホッパ52からのチャー戻しライン46が第2窒素供給ライン45に接続されている。   The char recovery device 15 includes a dust collector 51 and a supply hopper 52. In this case, the dust collector 51 is constituted by one or a plurality of porous filters or cyclones, and can separate the char contained in the combustible gas generated by the gasifier 14. The combustible gas from which the char has been separated is sent to the gas purification device 16 through the gas discharge line 53. The supply hopper 52 stores the char separated from the combustible gas by the dust collector 51. A bin may be disposed between the dust collector 51 and the supply hopper 52, and a plurality of supply hoppers 52 may be connected to the bin. A char return line 46 from the supply hopper 52 is connected to the second nitrogen supply line 45.

ガス精製装置16は、チャー回収装置15によりチャーが分離された可燃性ガスに対して、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物を取り除くことで、ガス精製を行うものである。そして、ガス精製装置16は、可燃性ガスを精製して燃料ガスを製造し、これをガスタービン設備17に供給する。なお、チャーが分離された可燃性ガス中にはまだ硫黄分(HSなど)が含まれているため、このガス精製装置16では、アミン吸収液によって硫黄分を除去することで、硫黄分を最終的には石膏として回収し、有効利用する。 The gas purification device 16 performs gas purification by removing impurities such as sulfur compounds and nitrogen compounds from the combustible gas from which the char has been separated by the char recovery device 15. The gas purifier 16 purifies the combustible gas to produce fuel gas and supplies it to the gas turbine equipment 17. Since the combustible gas from which the char has been separated still contains a sulfur content (such as H 2 S), the gas purifier 16 removes the sulfur content with an amine absorbing solution, thereby obtaining a sulfur content. Is finally collected as gypsum and used effectively.

ガスタービン設備17は、圧縮機61、燃焼器62、タービン63を有しており、圧縮機61とタービン63とは、回転軸64により連結されている。燃焼器62には、圧縮機61からの圧縮空気供給ライン65が接続されると共に、ガス精製装置16からの燃料ガス供給ライン66が接続され、また、タービン63に向かって延びる燃焼ガス供給ライン67が接続されている。また、ガスタービン設備17は、圧縮機61からガス化装置14に延びる圧縮空気供給ライン41が設けられており、中途部に昇圧機68が設けられている。従って、燃焼器62では、圧縮機61から供給された圧縮空気とガス精製装置16から供給された燃料ガスとを混合して燃焼させることで燃焼ガスを発生させ、発生させた燃焼ガスをタービン63へ向けて供給する。そして、タービン63は、供給された燃焼ガスにより回転軸64を回転駆動させることで発電機19を回転駆動させる。   The gas turbine equipment 17 includes a compressor 61, a combustor 62, and a turbine 63, and the compressor 61 and the turbine 63 are connected by a rotating shaft 64. A compressed air supply line 65 from the compressor 61 is connected to the combustor 62, a fuel gas supply line 66 from the gas purification device 16 is connected to the combustor 62, and a combustion gas supply line 67 extending toward the turbine 63 is connected. Is connected. Further, the gas turbine equipment 17 is provided with a compressed air supply line 41 extending from the compressor 61 to the gasifier 14, and a booster 68 is provided in the middle. Therefore, in the combustor 62, the compressed air supplied from the compressor 61 and the fuel gas supplied from the gas purification device 16 are mixed and burned to generate combustion gas, and the generated combustion gas is converted to the turbine 63. Supply towards The turbine 63 rotates the generator 19 by rotating the rotating shaft 64 with the supplied combustion gas.

蒸気タービン設備18は、ガスタービン設備17の回転軸64に連結されるタービン69を有しており、発電機19は、この回転軸64の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ20は、ガスタービン設備17(タービン63)からの排ガスライン70が接続されており、給水と高温の排ガスとの間で熱交換を行うことで、蒸気を生成するものである。そして、排熱回収ボイラ20は、蒸気タービン設備18のタービン69との間に蒸気供給ライン71が設けられると共に、蒸気回収ライン72が設けられ、蒸気回収ライン72に復水器73が設けられている。また、排熱回収ボイラ20で生成する蒸気には、ガス化炉101の熱交換器102で生成ガスと熱交換して生成された蒸気を排熱回収ボイラ20で更に熱交換したもの含んでもよい。従って、蒸気タービン設備18では、排熱回収ボイラ20から供給された蒸気によりタービン69が回転駆動し、回転軸64を回転させることで発電機19を回転駆動させる。   The steam turbine facility 18 includes a turbine 69 that is coupled to the rotating shaft 64 of the gas turbine facility 17, and the generator 19 is coupled to the base end portion of the rotating shaft 64. The exhaust heat recovery boiler 20 is connected to an exhaust gas line 70 from the gas turbine equipment 17 (the turbine 63), and generates steam by performing heat exchange between the feed water and the high temperature exhaust gas. The exhaust heat recovery boiler 20 is provided with a steam supply line 71 between the steam turbine equipment 18 and the turbine 69, a steam recovery line 72 is provided, and a condenser 73 is provided in the steam recovery line 72. Yes. Further, the steam generated in the exhaust heat recovery boiler 20 may include steam generated by heat exchange with the generated gas in the heat exchanger 102 of the gasification furnace 101 and further heat exchanged in the exhaust heat recovery boiler 20. . Therefore, in the steam turbine equipment 18, the turbine 69 is rotationally driven by the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 20, and the generator 19 is rotationally driven by rotating the rotating shaft 64.

そして、排熱回収ボイラ20で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置74により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突75から大気へ放出される。   The exhaust gas from which heat has been recovered by the exhaust heat recovery boiler 20 is freed of harmful substances by the gas purification device 74, and the purified exhaust gas is discharged from the chimney 75 to the atmosphere.

ここで、実施形態1の石炭ガス化複合発電設備10の作動について説明する。   Here, the action | operation of the coal gasification combined cycle power generation equipment 10 of Embodiment 1 is demonstrated.

実施形態1の石炭ガス化複合発電設備10において、給炭装置11に原炭(石炭)が供給されると、石炭は、給炭装置11において細かい粒子状に粉砕されることで微粉炭となる。給炭装置11で製造された微粉炭は、空気分離装置42から供給される窒素により第1窒素供給ライン43を流通してガス化装置14に供給される。また、後述するチャー回収装置15で回収されたチャーが、空気分離装置42から供給される窒素により第2窒素供給ライン45を流通してガス化装置14に供給される。更に、後述するガスタービン設備17から抽気された圧縮空気が昇圧機68で昇圧された後、空気分離装置42から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン41を通してガス化装置14に供給される。   In the coal gasification combined power generation facility 10 according to the first embodiment, when raw coal (coal) is supplied to the coal supply device 11, the coal is pulverized into fine particles by being pulverized into fine particles in the coal supply device 11. . The pulverized coal produced by the coal feeder 11 is supplied to the gasifier 14 through the first nitrogen supply line 43 by nitrogen supplied from the air separator 42. Further, the char recovered by the char recovery device 15 to be described later is supplied to the gasifier 14 through the second nitrogen supply line 45 by nitrogen supplied from the air separation device 42. Further, compressed air extracted from a gas turbine facility 17 described later is boosted by a booster 68 and then supplied to the gasifier 14 through the compressed air supply line 41 together with oxygen supplied from the air separator 42.

ガス化装置14では、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気(酸素)により燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、可燃性ガス(生成ガス)を生成する。そして、この可燃性ガスは、ガス化装置14からガス生成ライン49を通って排出され、チャー回収装置15に送られる。   In the gasifier 14, the supplied pulverized coal and char are combusted by compressed air (oxygen), and the pulverized coal and char are gasified to generate combustible gas (product gas). This combustible gas is discharged from the gasifier 14 through the gas generation line 49 and sent to the char recovery device 15.

このチャー回収装置15にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置51に供給されることで、可燃性ガスに含有する微粒のチャーが分離される。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン53を通してガス精製装置16に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、供給ホッパ52に堆積され、チャー戻しライン46を通ってガス化装置14に戻されてリサイクルされる。   In the char recovery device 15, the combustible gas is first supplied to the dust collector 51, whereby the fine char contained in the combustible gas is separated. The combustible gas from which the char has been separated is sent to the gas purification device 16 through the gas discharge line 53. On the other hand, the fine char separated from the combustible gas is deposited on the supply hopper 52, returned to the gasifier 14 through the char return line 46, and recycled.

チャー回収装置15によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置16にて、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物が取り除かれてガス精製され、燃料ガスが製造される。そして、ガスタービン設備17では、圧縮機61が圧縮空気を生成して燃焼器62に供給すると、この燃焼器62は、圧縮機61から供給される圧縮空気と、ガス精製装置16から供給される燃料ガスとを混合し、燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン63を回転駆動することで、回転軸64を介して発電機19を回転駆動し、発電を行うことができる。   The combustible gas from which the char has been separated by the char recovery device 15 is subjected to gas purification by removing impurities such as sulfur compounds and nitrogen compounds in the gas purification device 16 to produce fuel gas. In the gas turbine facility 17, when the compressor 61 generates compressed air and supplies the compressed air to the combustor 62, the combustor 62 is supplied from the compressed air supplied from the compressor 61 and the gas purification device 16. Combustion gas is generated by mixing with fuel gas and combusting, and the turbine 63 is rotationally driven by this combustion gas, so that the generator 19 can be rotationally driven via the rotating shaft 64 to generate electric power. .

そして、ガスタービン設備17におけるタービン63から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ20にて、給水と熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備18に供給する。蒸気タービン設備18では、排熱回収ボイラ20から供給された蒸気によりタービン69を回転駆動することで、回転軸64を介して発電機19を回転駆動し、発電を行うことができる。   And the exhaust gas discharged | emitted from the turbine 63 in the gas turbine equipment 17 produces | generates a steam by performing heat exchange with water supply in the exhaust heat recovery boiler 20, and supplies this produced | generated steam to the steam turbine equipment 18. . In the steam turbine facility 18, the turbine 69 is rotationally driven by the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 20, so that the generator 19 can be rotationally driven via the rotating shaft 64 to generate electric power.

その後、ガス浄化装置74では、排熱回収ボイラ20から排出された排気ガスの有害物質が除去され、浄化された排ガスが煙突75から大気へ放出される。   Thereafter, in the gas purification device 74, harmful substances in the exhaust gas discharged from the exhaust heat recovery boiler 20 are removed, and the purified exhaust gas is discharged from the chimney 75 to the atmosphere.

次に、図1及び図2を参照して、上述した石炭ガス化複合発電設備10におけるガス化装置14について詳細に説明する。   Next, with reference to FIG.1 and FIG.2, the gasification apparatus 14 in the coal gasification combined cycle power generation facility 10 mentioned above is demonstrated in detail.

ガス化装置14は、図2に示すように、ガス化炉101と、熱交換器102と、除煤装置103と、窒素供給系統(不活性ガス供給系統)104と、制御装置105とを備えている。   As shown in FIG. 2, the gasifier 14 includes a gasifier 101, a heat exchanger 102, a dehumidifier 103, a nitrogen supply system (inert gas supply system) 104, and a control device 105. ing.

ガス化炉101は、鉛直方向に延びて形成されており、鉛直方向の下方側に微粉炭及び酸素が供給され、部分燃焼させてガス化した可燃性ガス(生成ガス)が鉛直方向の下方側から上方側に向かって流通している。ガス化炉101は、圧力容器110と、圧力容器110の内部に設けられるガス化炉壁111とを有している。そして、ガス化炉101は、圧力容器110とガス化炉壁111との間の空間にアニュラス部115を形成している。また、ガス化炉101は、ガス化炉壁111の内部の空間において、鉛直方向の下方側(つまり、生成ガスの流通方向の上流側)から順に、コンバスタ部116、ディフューザ部117、リダクタ部118を形成している。   The gasification furnace 101 is formed to extend in the vertical direction, and pulverized coal and oxygen are supplied to the lower side in the vertical direction, and combustible gas (product gas) gasified by partial combustion is lower in the vertical direction. From the top to the top. The gasification furnace 101 includes a pressure vessel 110 and a gasification furnace wall 111 provided inside the pressure vessel 110. In the gasification furnace 101, an annulus portion 115 is formed in a space between the pressure vessel 110 and the gasification furnace wall 111. Further, the gasification furnace 101 has a combustor unit 116, a diffuser unit 117, and a reductor unit 118 in order from the lower side in the vertical direction (that is, the upstream side in the flow direction of the product gas) in the space inside the gasification furnace wall 111. Is forming.

圧力容器110は、内部が中空空間となる筒形状に形成され、上端部にガス排出口121が形成される一方、下端部(底部)にスラグホッパ122が形成されている。ガス化炉壁111は、内部が中空空間となる筒形状に形成され、その壁面が圧力容器110の内面と対向して設けられている。そして、ガス化炉壁111は、図示しない支持部材により圧力容器110内面に連結されている。   The pressure vessel 110 is formed in a cylindrical shape having a hollow space inside, a gas discharge port 121 is formed at the upper end portion, and a slag hopper 122 is formed at the lower end portion (bottom portion). The gasification furnace wall 111 is formed in a cylindrical shape whose inside is a hollow space, and the wall surface thereof is provided to face the inner surface of the pressure vessel 110. The gasification furnace wall 111 is connected to the inner surface of the pressure vessel 110 by a support member (not shown).

ガス化炉壁111は、図示しない伝熱管とフィンとが溶接等によって相互に接合されることで形成されている。このガス化炉壁111は、その上端部が、圧力容器110のガス排出口121に接続され、その下端部が圧力容器110の底部と隙間を空けて設けられている。そして、圧力容器110の底部に形成されるスラグホッパ122には、貯留水が溜められており、ガス化炉壁111の下端部が貯留水に浸水することで、ガス化炉壁111の内外を封止している。   The gasification furnace wall 111 is formed by joining heat transfer tubes and fins (not shown) to each other by welding or the like. The gasification furnace wall 111 has an upper end connected to the gas outlet 121 of the pressure vessel 110 and a lower end provided with a gap from the bottom of the pressure vessel 110. The slag hopper 122 formed at the bottom of the pressure vessel 110 stores stored water, and the lower end of the gasification furnace wall 111 is immersed in the stored water, thereby sealing the inside and outside of the gasification furnace wall 111. It has stopped.

アニュラス部115は、圧力容器110の内側とガス化炉壁111の外側に形成された空間であり、空気分離装置42で分離された不活性ガスである窒素が、図示しない窒素供給ラインを通って供給される。このため、アニュラス部115は、窒素が充満する空間となる。なお、このアニュラス部115の鉛直方向の上部付近には、ガス化炉101内を均圧にするための図示しない炉内均圧管が設けられている。炉内均圧管は、ガス化炉壁111の内外を連通して設けられ、ガス化炉壁111の内部(コンバスタ部116、ディフューザ部117及びリダクタ部118)と外部(アニュラス部115)とを均圧にしている。   The annulus portion 115 is a space formed inside the pressure vessel 110 and outside the gasification furnace wall 111. Nitrogen, which is an inert gas separated by the air separation device 42, passes through a nitrogen supply line (not shown). Supplied. For this reason, the annulus portion 115 becomes a space filled with nitrogen. An in-furnace pressure equalizing tube (not shown) for equalizing the pressure in the gasification furnace 101 is provided in the vicinity of the upper portion of the annulus portion 115 in the vertical direction. The pressure equalizing tube in the furnace is provided so as to communicate between the inside and outside of the gasification furnace wall 111, and the inside (combustor part 116, diffuser part 117, and reductor part 118) of the gasification furnace wall 111 and the outside (annulus part 115) are uniformed. Pressure.

コンバスタ部116は、微粉炭及びチャーと空気とを一部燃焼させる空間となっており、コンバスタ部116におけるガス化炉壁111には、複数のバーナ126からなる燃焼装置が配置されている。コンバスタ部116で微粉炭及びチャーの一部を燃焼した高温の燃焼ガスは、ディフューザ部117を通過してリダクタ部118に流入する。   The combustor unit 116 is a space for partially burning pulverized coal, char, and air, and a combustion apparatus including a plurality of burners 126 is disposed on the gasification furnace wall 111 in the combustor unit 116. The high-temperature combustion gas obtained by burning part of the pulverized coal and char in the combustor unit 116 passes through the diffuser unit 117 and flows into the reductor unit 118.

リダクタ部118は、ガス化反応に必要な高温状態に維持され、コンバスタ部116からの燃焼ガスに微粉炭を供給して、微粉炭を揮発分(一酸化炭素、水素、低級炭化水素等)へと熱分解してガス化することで可燃性ガスを生成する空間となっている。リダクタ部118におけるガス化炉壁111には、複数のバーナ127からなる燃焼装置が配置されている。   The reductor unit 118 is maintained at a high temperature necessary for the gasification reaction, supplies pulverized coal to the combustion gas from the combustor unit 116, and converts the pulverized coal to volatile components (carbon monoxide, hydrogen, lower hydrocarbons, etc.). It is a space that generates flammable gas by pyrolysis and gasification. A combustion apparatus including a plurality of burners 127 is arranged on the gasification furnace wall 111 in the reductor unit 118.

ここで、上述した実施形態1のガス化装置14のガス化炉101の作動について説明する。   Here, the operation of the gasification furnace 101 of the gasification apparatus 14 of Embodiment 1 described above will be described.

ガス化装置14のガス化炉101では、リダクタ部118のバーナ127により窒素と微粉炭が投入されて点火されると共に、コンバスタ部116のバーナ126により微粉炭及びチャーと圧縮空気(酸素)が投入されて点火される。すると、コンバスタ部116では、微粉炭とチャーの一部燃焼により高温燃焼ガスが発生する。また、コンバスタ部116では、微粉炭とチャーの燃焼により高温ガス中で溶融スラグが生成され、この溶融スラグがガス化炉壁111へ付着すると共に、炉底へ落下し、最終的にスラグホッパ122内の貯水へ排出される。そして、コンバスタ部116で発生した高温燃焼ガスは、ディフューザ部117を通ってリダクタ部118に上昇する。このリダクタ部118では、ガス化反応に必要な高温状態に維持されて、微粉炭が高温燃焼ガスと混合し、高温の還元雰囲気場において微粉炭を揮発分(一酸化炭素、水素、低級炭化水素等)へと熱分解してガス化反応が行われ、可燃性ガス(生成ガス)が生成される。ガス化した可燃性ガス(生成ガス)は、鉛直方向の下方側から上方側に向かって流通する。   In the gasification furnace 101 of the gasifier 14, nitrogen and pulverized coal are supplied and ignited by the burner 127 of the reductor unit 118, and pulverized coal, char and compressed air (oxygen) are input by the burner 126 of the combustor unit 116. And ignited. Then, in the combustor unit 116, high-temperature combustion gas is generated by partial combustion of pulverized coal and char. Further, in the combustor section 116, molten slag is generated in the high-temperature gas by the combustion of pulverized coal and char, and this molten slag adheres to the gasification furnace wall 111 and falls to the furnace bottom, and finally in the slag hopper 122. Discharged into the water storage. Then, the high-temperature combustion gas generated in the combustor unit 116 rises to the reductor unit 118 through the diffuser unit 117. In this reductor unit 118, the high temperature state necessary for the gasification reaction is maintained, the pulverized coal is mixed with the high temperature combustion gas, and the pulverized coal is volatile (carbon monoxide, hydrogen, lower hydrocarbons) in a high temperature reducing atmosphere field. Etc.) and a gasification reaction is carried out to generate a combustible gas (product gas). Gasified combustible gas (product gas) flows from the lower side in the vertical direction toward the upper side.

熱交換器(SGC:Syngas Cooler)102は、ガス化炉壁111の内部に設けられると共に、リダクタ部118のバーナ127の鉛直方向の上方側に設けられている。熱交換器102は、ガス化炉壁111の鉛直方向の下方側(生成ガスの流通方向の上流側)から順に、蒸発器(エバポレータ)131、過熱器(スーパーヒータ)132、節炭器(エコノマイザ)134が配置されている。これらの熱交換器102は、リダクタ部118において生成された生成ガスと熱交換を行うことで、生成ガスを冷却する。なお、蒸発器(エバポレータ)131、過熱器(スーパーヒータ)132、節炭器(エコノマイザ)134は、図に記載されたその数量を限定するものではない。   A heat exchanger (SGC: Syngas Cooler) 102 is provided inside the gasification furnace wall 111 and is provided above the burner 127 of the reductor unit 118 in the vertical direction. The heat exchanger 102 is, in order from the lower side in the vertical direction of the gasification furnace wall 111 (upstream side in the flow direction of the product gas), an evaporator 131, a superheater (super heater) 132, and a economizer (economizer). ) 134 is arranged. These heat exchangers 102 cool the generated gas by exchanging heat with the generated gas generated in the reductor unit 118. In addition, the evaporator (evaporator) 131, the superheater (super heater) 132, and the economizer 134 do not limit the quantity described in the figure.

除煤装置103は、ガス化炉101の内部に設けられ、熱交換器102へ向けて不活性ガスとしての窒素を噴射するものである。除煤装置103は、蒸発器(エバポレータ)131、過熱器(スーパーヒータ)132、節炭器(エコノマイザ)134へ向けて、窒素をそれぞれ供給する複数の窒素供給管141と、各窒素供給管141に設けられる複数の流量調整弁142とを有する。   The removal device 103 is provided inside the gasification furnace 101 and injects nitrogen as an inert gas toward the heat exchanger 102. The removal device 103 includes a plurality of nitrogen supply pipes 141 that supply nitrogen to an evaporator (evaporator) 131, a superheater (superheater) 132, and a economizer 134, and each nitrogen supply pipe 141. And a plurality of flow rate adjustment valves 142 provided in the.

複数の窒素供給管141は、各熱交換器131,132,134に対して、生成ガスの流通方向の下流側、すなわち、鉛直方向の上方側に配置されている。このため、実施形態1では、各熱交換器131,132,134の数に応じて、図2では3本設けられている。各窒素供給管141には、噴射孔が貫通形成されており、噴射孔は、熱交換器102の隣接する各熱交換器131,132,134へ向けて、窒素を噴射可能に形成されている。各窒素供給管141の噴射孔は、ガス化炉101を運転中の除煤装置として設置している定置式煤吹装置(スーツブロワ、図示せず)と類似した形状を用いて、蒸気の代わりに窒素を供給するものでも良い。   The plurality of nitrogen supply pipes 141 are disposed downstream of the heat exchangers 131, 132, and 134 in the flow direction of the product gas, that is, on the upper side in the vertical direction. For this reason, in Embodiment 1, three are provided in FIG. 2 according to the number of each heat exchanger 131,132,134. Each nitrogen supply pipe 141 is formed with an injection hole penetrating the nitrogen supply pipe 141 so that nitrogen can be injected toward each heat exchanger 131, 132, 134 adjacent to the heat exchanger 102. . The injection hole of each nitrogen supply pipe 141 has a shape similar to that of a stationary soot blower (suit blower, not shown) in which the gasification furnace 101 is installed as an operating demolition device, and instead of steam. Nitrogen may be supplied to the substrate.

複数の流量調整弁142は、窒素供給管141を流通する窒素の供給量を調整可能となっており、制御装置105に接続されている。制御装置105は、各流量調整弁142を制御することにより、除煤装置103の窒素の噴射動作を制御する。   The plurality of flow rate adjustment valves 142 can adjust the supply amount of nitrogen flowing through the nitrogen supply pipe 141 and are connected to the control device 105. The control device 105 controls each nitrogen flow control valve 142, thereby controlling the nitrogen injection operation of the hair removal device 103.

窒素供給系統104は、空気分離装置42において分離された窒素を、除煤装置103へ向けて供給する系統である。窒素供給系統104は、除煤装置103へ供給する窒素の供給量を調整可能な流量調整弁145が設けられている。また、窒素供給系統104は、流量調整弁145の下流側において複数に分岐し、複数の窒素供給管141にそれぞれ接続されている。流量調整弁145は、制御装置105に接続されており、制御装置105は、流量調整弁145を制御することにより、除煤装置103への窒素の供給量を調整している。   The nitrogen supply system 104 is a system that supplies the nitrogen separated in the air separation device 42 toward the removal device 103. The nitrogen supply system 104 is provided with a flow rate adjustment valve 145 that can adjust the supply amount of nitrogen supplied to the dehuller 103. Further, the nitrogen supply system 104 branches into a plurality on the downstream side of the flow rate adjustment valve 145 and is connected to a plurality of nitrogen supply pipes 141, respectively. The flow rate adjusting valve 145 is connected to the control device 105, and the control device 105 controls the flow rate adjusting valve 145 to adjust the supply amount of nitrogen to the dehuller 103.

制御装置105は、流量調整弁142,145を制御することで、除煤装置103の窒素の噴射動作を制御しており、予め設定された噴射時期に、熱交換器102の各熱交換器131,132,134へ向けて窒素を噴射させている。具体的に、図3を参照して、制御装置105により制御される除煤装置103の噴射動作について説明する。   The control device 105 controls the flow rate adjusting valves 142 and 145 to control the nitrogen injection operation of the removal device 103, and each heat exchanger 131 of the heat exchanger 102 is set at a preset injection timing. , 132, and 134 are injected with nitrogen. Specifically, with reference to FIG. 3, an injection operation of the hair removal device 103 controlled by the control device 105 will be described.

図3は、その横軸が時間となっている。また、図3は、その縦軸が、上から順に、ガス化炉101内の圧力、ガス化炉101内に供給されるパージ窒素の供給タイミング、熱交換器(SGC)102付近の代表箇所でのガス流速、除煤装置103からの窒素の噴射流量(窒素ブロー流量)となっている。   In FIG. 3, the horizontal axis represents time. In FIG. 3, the vertical axis indicates, in order from the top, the pressure in the gasification furnace 101, the supply timing of purge nitrogen supplied into the gasification furnace 101, and representative locations near the heat exchanger (SGC) 102. Gas flow rate, and the nitrogen injection flow rate (nitrogen blow flow rate) from the removal device 103.

実施形態1において、ガス化炉の停止段階では、除煤装置103による窒素の噴射は、ガス化炉101への微粉炭の供給停止後に実行されている。先ず、除煤装置103の噴射動作に先立ち、ガス化装置14の燃料供給停止後の状態変化について、時間(T1)から時間(T3)への経過に対応して説明する。   In the first embodiment, in the gasification furnace stop phase, nitrogen injection by the degassing apparatus 103 is performed after the supply of pulverized coal to the gasification furnace 101 is stopped. First, prior to the injection operation of the degassing apparatus 103, the state change after the fuel supply stop of the gasifier 14 will be described corresponding to the passage from time (T1) to time (T3).

ガス化装置14は、ガス化炉101内への微粉炭の供給を停止する(T1)と、ガス化炉101の内部に残留する生成ガスをガス排出口121から排出することで、ガス化炉101の内部の圧力を減圧する。このとき、燃料供給停止(T1)後の熱交換器102周りのガス流速は、ガス化炉101内に高い圧力で残留された生成ガスがほぼ一定量で流れてゆくので、ほぼ一定の流速となる。この後、ガス化炉101内の圧力が低下してゆくと、ガス排出口121へ向かう生成ガスの流動が遅くなることで熱交換器102周りのガス流速も低下し、ガス化炉101の内部圧力が大気圧(相対圧力がゼロ)に近づくと、熱交換器102周りのガス流速は、ゼロに近づく。このように、燃料供給停止T1から、内部圧力が大気圧(相対圧力がゼロ)となる(T2)までの期間が、減圧期間P1となる。ここで、ガス化炉101内の圧力は大気圧(相対圧力がゼロ)までは長い時間を要するので、時間T2での内部圧力は大気圧(相対圧力がゼロ)よりも少し高い所定の圧力として管理してもよい。   The gasifier 14 stops the supply of pulverized coal into the gasifier 101 (T1), and discharges the generated gas remaining in the gasifier 101 from the gas discharge port 121, whereby the gasifier The pressure inside 101 is reduced. At this time, the gas flow velocity around the heat exchanger 102 after the stop of fuel supply (T1) is such that the product gas remaining at a high pressure in the gasification furnace 101 flows in a substantially constant amount. Become. Thereafter, when the pressure in the gasification furnace 101 decreases, the flow rate of the product gas toward the gas discharge port 121 becomes slow, so that the gas flow velocity around the heat exchanger 102 also decreases, and the inside of the gasification furnace 101 As the pressure approaches atmospheric pressure (relative pressure is zero), the gas flow rate around the heat exchanger 102 approaches zero. Thus, the period from the fuel supply stop T1 until the internal pressure reaches atmospheric pressure (relative pressure is zero) (T2) is the pressure reduction period P1. Here, since the pressure in the gasification furnace 101 takes a long time to atmospheric pressure (relative pressure is zero), the internal pressure at time T2 is a predetermined pressure slightly higher than atmospheric pressure (relative pressure is zero). May be managed.

ガス化装置14は、減圧期間P1の後、ガス化炉101の内部に残留する生成ガスをパージするために、ガス化炉101内の圧力の昇圧と減圧を繰り返し変動させている。なお、パージ窒素は、バーナ126,127において搬送用ガスとして用いられる窒素などを利用している。具体的に、ガス化炉101内には、パージ窒素が供給され、パージ窒素の供給と停止とを複数回(実施形態1では3回)繰り返し行っている。このため、減圧期間P1後のガス化炉101内の圧力は、上下に繰り返し変動する。よって、減圧期間P1の後にパージ窒素が供給されると、ガス化炉101内の圧力が上昇し、この後、パージ窒素の供給が停止された後に、ガス化炉101内のガスが排出口121から排出する減圧が行われ、ガス化炉101内の圧力が低下する。減圧期間P1の後の熱交換器102付近の代表箇所でのガス流速は、パージ窒素が供給・停止の後に減圧される際に、熱交換器102周りのガス流速が大きくなる。このパージ窒素の供給と停止とを繰り返した後、ガス化炉101の内部の圧力が大気圧(相対圧力がゼロ)になると、熱交換器102付近の代表箇所でのガス流速はゼロとなる。このように、減圧期間P1の後(T2)から、ガス化炉101内の内部圧力が再びゼロとなる(T3)までの期間が、間欠圧力パージ期間P2となる。   The gasifier 14 repeatedly fluctuates the pressure in the gasification furnace 101 and depressurizes it in order to purge the product gas remaining inside the gasification furnace 101 after the pressure reduction period P1. The purge nitrogen uses nitrogen or the like used as a carrier gas in the burners 126 and 127. Specifically, purge nitrogen is supplied into the gasification furnace 101, and supply and stop of the purge nitrogen are repeated a plurality of times (three times in the first embodiment). For this reason, the pressure in the gasification furnace 101 after the decompression period P1 fluctuates up and down repeatedly. Therefore, when purge nitrogen is supplied after the depressurization period P1, the pressure in the gasification furnace 101 increases, and then the supply of purge nitrogen is stopped, and then the gas in the gasification furnace 101 is discharged to the outlet 121. The pressure in the gasification furnace 101 is reduced by reducing the pressure of the gas. The gas flow rate at the representative location in the vicinity of the heat exchanger 102 after the pressure reduction period P1 increases when the purge nitrogen is depressurized after being supplied and stopped. After the supply and stop of the purge nitrogen are repeated, when the pressure inside the gasification furnace 101 becomes atmospheric pressure (relative pressure is zero), the gas flow rate at the representative location near the heat exchanger 102 becomes zero. As described above, the period from the time (T2) after the decompression period P1 to the time when the internal pressure in the gasification furnace 101 becomes zero again (T3) is the intermittent pressure purge period P2.

そして、実施形態1では、除煤装置103による窒素の噴射は、減圧期間P1において実行されている。つまり、制御装置105は、ガス化装置14への微粉炭の供給停止後、減圧期間P1になったと判定すると、流量調整弁145を開弁して、窒素供給系統104からの窒素の供給を実行すると共に、複数の流量調整弁142を適宜開弁して、複数の窒素供給管141から熱交換器102の各熱交換器131,132,134へ向けて窒素を噴射する。   And in Embodiment 1, the injection of nitrogen by the removal apparatus 103 is performed in the decompression period P1. That is, if the control device 105 determines that the depressurization period P1 has been reached after stopping the supply of pulverized coal to the gasifier 14, the control device 105 opens the flow rate adjustment valve 145 and executes supply of nitrogen from the nitrogen supply system 104. At the same time, the plurality of flow rate adjustment valves 142 are opened as appropriate, and nitrogen is injected from the plurality of nitrogen supply pipes 141 toward the heat exchangers 131, 132, and 134 of the heat exchanger 102.

ここで、制御装置105により制御される除煤装置103の噴射動作について説明する。生成ガスは、熱交換器102の各熱交換器131,132,134で熱交換されることで順次冷却されるので、生成ガスの流通方向の上流側が下流側に比して高温になり、熱交換器102に付着する煤は、温度が高い上流側の熱交換器102において付着力が大きくなる傾向がある。このため、実施形態1において、除煤装置103は、各熱交換器131,132,134へ窒素を噴射する場合、窒素による除媒力を、最下流側の熱交換器102に比して、最上流側の熱交換器102を高くしている。なお、下流側の熱交換器102に比して、順次に上流側の熱交換器102を高くしていると更に好ましい。つまり、除煤装置103は、蒸発器131に対する窒素の除媒力を最も高くしており、節炭器134に対する窒素の除媒力を最も低くしている。なお、除媒力は、窒素の噴射圧力を高くしたり、窒素の噴射流量を多くしたり、窒素の噴射期間を長くしたりすることで大きくさせることが可能である。実施形態1では、窒素の噴射流量を大きくすることで、除媒力を大きくしている。   Here, the spraying operation of the hair removal device 103 controlled by the control device 105 will be described. Since the product gas is sequentially cooled by heat exchange in the heat exchangers 131, 132, and 134 of the heat exchanger 102, the upstream side in the flow direction of the product gas becomes higher in temperature than the downstream side, The soot adhering to the exchanger 102 tends to increase the adhesion force in the upstream heat exchanger 102 having a high temperature. For this reason, in Embodiment 1, when the nitrogen removal apparatus 103 injects nitrogen to each heat exchanger 131,132,134, the removal power by nitrogen is compared with the heat exchanger 102 on the most downstream side, The heat exchanger 102 on the most upstream side is raised. Note that it is more preferable that the upstream heat exchanger 102 is sequentially made higher than the downstream heat exchanger 102. That is, the degassing apparatus 103 has the highest nitrogen removal power for the evaporator 131 and the lowest nitrogen removal power for the economizer 134. The removal power can be increased by increasing the nitrogen injection pressure, increasing the nitrogen injection flow rate, or extending the nitrogen injection period. In the first embodiment, the removal force is increased by increasing the injection flow rate of nitrogen.

また、実施形態1において、除煤装置103は、熱交換器102の中でも、生成ガス流れの上流側の熱交換器102から順に、窒素の噴射を行っている。つまり、除煤装置103は、蒸発器131への窒素の噴射を開始した後、蒸発器131への窒素の噴射を停止する。この後、除煤装置103は、過熱器132への窒素の噴射を開始した後、過熱器132への窒素の噴射を停止する。次に、除煤装置103は、節炭器134への窒素の噴射を開始した後、節炭器134への窒素の噴射を停止する。このように、除煤装置103は、生成ガス流れの上流側の熱交換器102から順に、窒素の噴射を開始すると共に、上流側の熱交換器102から順に、窒素の噴射を停止している。各熱交換器102への窒素の噴射により、生成ガス流れの上流側の熱交換器102に付着した煤が除煤され、煤は発生した生成ガス流れの上流側から下流に向かう方向のガス流れによって、ガス化炉101外へ運ぶことができる。よって、除煤された煤が熱交換器102の中でも下流側の熱交換器102へ再付着することがあっても、順次に下流側の熱交換器102に窒素の噴射が行なわれるので、各熱交換器102へと煤が再付着して残留することが抑制され、窒素の噴射を効果的に進めることができる。   Moreover, in Embodiment 1, the removal apparatus 103 is injecting nitrogen sequentially from the heat exchanger 102 on the upstream side of the product gas flow among the heat exchangers 102. That is, after the start of the injection of nitrogen into the evaporator 131, the removal apparatus 103 stops the injection of nitrogen into the evaporator 131. After that, after removing the nitrogen from the superheater 132, the dehuller 103 stops the nitrogen injection to the superheater 132. Next, after the start of the nitrogen injection to the economizer 134, the removal apparatus 103 stops the nitrogen injection to the economizer 134. As described above, the removal apparatus 103 starts nitrogen injection sequentially from the upstream heat exchanger 102 of the product gas flow, and stops nitrogen injection sequentially from the upstream heat exchanger 102. . The injection of nitrogen to each heat exchanger 102 removes soot adhering to the heat exchanger 102 on the upstream side of the product gas flow, and the soot is a gas flow in the direction from the upstream side to the downstream side of the generated product gas flow. Can be carried out of the gasification furnace 101. Therefore, even if the soot removed is reattached to the downstream heat exchanger 102 in the heat exchanger 102, nitrogen is sequentially injected into the downstream heat exchanger 102. It is possible to prevent the soot from adhering to the heat exchanger 102 and remain so that nitrogen can be effectively injected.

なお、除煤装置103による噴射動作は、上記に限定されず、複数の窒素供給管141から噴射される窒素を、全て同時に吹いてもよいし、一部同時に吹いてもよい。また、除煤装置103は、複数の窒素供給管141から噴射される窒素の噴射時期が一部重なるように吹いてもよい。   In addition, the injection operation | movement by the removal apparatus 103 is not limited above, All the nitrogen injected from the several nitrogen supply pipe | tube 141 may be blown simultaneously, and you may blow partially partially. Moreover, the removal apparatus 103 may blow so that the injection timings of the nitrogen injected from the plurality of nitrogen supply pipes 141 partially overlap.

以上のように、実施形態1によれば、ガス化炉101の停止期間におけるガス化炉101への微粉炭の供給停止後に、除煤装置103から熱交換器102に窒素を噴射することで、熱交換器102に付着する煤を除煤することができる。このとき、蒸気を確保することが困難であっても、窒素を用いることから、熱交換器102の除媒を行うことが可能となる。よって、熱交換器102に付着する煤を低減できることから、ガス化炉101の次回の起動時において煤の一部が飛散することを抑制でき、煤がグランドフレア設備21へ供給されることを抑制することができるため、グランドフレア設備21からの黒煙の発生を抑制することができる。   As described above, according to the first embodiment, after stopping the supply of pulverized coal to the gasification furnace 101 in the stop period of the gasification furnace 101, by injecting nitrogen from the degassing apparatus 103 to the heat exchanger 102, Soot adhering to the heat exchanger 102 can be removed. At this time, even if it is difficult to secure the steam, the use of nitrogen makes it possible to remove the heat from the heat exchanger 102. Therefore, since the soot adhering to the heat exchanger 102 can be reduced, it is possible to suppress a part of the soot from being scattered at the next start-up of the gasification furnace 101 and to suppress the soot from being supplied to the ground flare equipment 21. Therefore, generation of black smoke from the ground flare equipment 21 can be suppressed.

また、実施形態1によれば、減圧期間P1において、ガス化炉101の内部が減圧されることで、ガス化炉101内でガス流れが発生する。このため、減圧期間P1に除煤装置103から窒素を噴射することで、除煤装置103により除煤された煤を、発生したガス排気の流れによって、ガス化炉101外へ運ぶことができる。   According to the first embodiment, the gas flow is generated in the gasification furnace 101 by reducing the pressure in the gasification furnace 101 during the pressure reduction period P1. For this reason, by injecting nitrogen from the removal device 103 during the decompression period P1, the waste removed by the removal device 103 can be carried out of the gasification furnace 101 by the generated gas exhaust flow.

また、実施形態1によれば、ガス流れの上流側における熱交換器102に対する除煤力を大きくすることで、生成ガス流れの方向の上流側の熱交換器102に付着した煤を、除煤装置103により好適に除煤することができる。   In addition, according to the first embodiment, the soot adhering to the heat exchanger 102 on the upstream side in the direction of the product gas flow is removed by increasing the removal force on the heat exchanger 102 on the upstream side of the gas flow. The device 103 can be suitably removed.

また、実施形態1によれば、除煤装置103による窒素の噴射を、生成ガス流れの方向の上流側の熱交換器102から順に実行することで、除煤装置103により除煤した煤を、ガス流れの上流側から下流側へ向けて好適に流通させることができる。このため、除煤された煤が熱交換器102へ再付着することを抑制することができて、ガス化炉101外へ煤を好適に運ぶことができ、ガス化炉101内における煤の残留を抑制することができる。   Moreover, according to Embodiment 1, the soot removed by the removal device 103 is sequentially executed from the upstream side heat exchanger 102 in the direction of the product gas flow by the nitrogen injection by the removal device 103. The gas flow can be suitably distributed from the upstream side to the downstream side. For this reason, it is possible to prevent the removed soot from reattaching to the heat exchanger 102, so that the soot can be suitably transported out of the gasification furnace 101, and soot remains in the gasification furnace 101. Can be suppressed.

また、実施形態1によれば、ガス化装置14の起動時において、煤の一部が飛散することを抑制することで、煤がグランドフレア設備21へ供給されることを抑制することができる。このため、グランドフレア設備21における煤の燃焼で発生する黒煙の発生を抑制し、ガス化装置14によって生成された生成ガスをガスタービン設備17に供給して、タービン63及び蒸気タービン設備18のタービン69が回転駆動することによって、発電機19による発電を行うことができる。   Moreover, according to Embodiment 1, it can suppress that a soot is supplied to the ground flare equipment 21 by suppressing that a part of soot is scattered at the time of starting of the gasification apparatus 14. FIG. For this reason, generation | occurrence | production of the black smoke which generate | occur | produces by the combustion of soot in the ground flare equipment 21 is suppressed, the produced gas produced | generated by the gasifier 14 is supplied to the gas turbine equipment 17, and the turbine 63 and the steam turbine equipment 18 of When the turbine 69 is rotationally driven, the generator 19 can generate power.

[実施形態2]
次に、図4を参照して、実施形態2に係るガス化装置14について説明する。なお、実施形態2では、重複した記載を避けるべく、実施形態1と異なる部分について説明し、実施形態1と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図4は、実施形態2に係るガス化装置による窒素ガスの噴射時期を説明する説明図である。
[Embodiment 2]
Next, the gasifier 14 according to Embodiment 2 will be described with reference to FIG. In the second embodiment, parts that are different from the first embodiment will be described in order to avoid redundant descriptions, and parts that are the same as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the injection timing of nitrogen gas by the gasifier according to the second embodiment.

実施形態1において、除煤装置103は、減圧期間P1において窒素を噴射したが、実施形態2において、除煤装置103は、減圧期間P1及び間欠圧力パージ期間P2においても窒素を噴射している。なお、減圧期間P1における窒素の噴射は、実施形態1と同様であるため、説明を省略する。   In the first embodiment, the removal device 103 injects nitrogen during the decompression period P1, but in the second embodiment, the removal device 103 also injects nitrogen during the decompression period P1 and the intermittent pressure purge period P2. In addition, since the injection of nitrogen in the decompression period P1 is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.

除煤装置103は、間欠圧力パージ期間P2において窒素を噴射する場合、ガス化炉101内の圧力が低下するときに、換言すれば、ガス化炉101内のガスが排気されてガス流速が大きくなるときに、窒素を噴射している。ここで、間欠圧力パージ期間P2では、パージ窒素の供給と停止とを複数回繰り返し行っていることから、除煤装置103による窒素の噴射も、繰り返し回数に応じた回数だけ実行される。   When the nitrogen removal is performed in the intermittent pressure purge period P2, when the pressure in the gasification furnace 101 decreases, in other words, the gas removal apparatus 103 exhausts the gas in the gasification furnace 101 and increases the gas flow rate. Nitrogen is injected when it becomes. Here, in the intermittent pressure purge period P2, since supply and stop of the purge nitrogen are repeatedly performed a plurality of times, the nitrogen removal by the removal apparatus 103 is also executed a number of times corresponding to the number of repetitions.

そして、実施形態2における除煤装置103の噴射動作は、実施形態1と同様に、窒素による除媒力を、生成ガス流れの方向の下流側の熱交換器102に比して、上流側の熱交換器102を高くしている。また、除煤装置103は、生成ガス流れの方向の上流側の熱交換器102から順に、窒素の噴射を行っている。なお、間欠圧力パージ期間P2においてガス化炉101内の圧力が低下する期間は、減圧期間P1に比して短いことから、各熱交換器131,132,134への窒素の噴射期間は、減圧期間P1に比して間欠圧力パージ期間P2の方が短くなっている。   Then, the injection operation of the degassing apparatus 103 in the second embodiment is similar to the first embodiment in that the removal force of nitrogen is higher than that of the heat exchanger 102 on the downstream side in the direction of the product gas flow. The heat exchanger 102 is raised. Moreover, the removal apparatus 103 is injecting nitrogen sequentially from the heat exchanger 102 on the upstream side in the direction of the product gas flow. In addition, since the period during which the pressure in the gasification furnace 101 decreases in the intermittent pressure purge period P2 is shorter than the pressure reduction period P1, the nitrogen injection period to each of the heat exchangers 131, 132, and 134 is reduced. The intermittent pressure purge period P2 is shorter than the period P1.

以上のように、実施形態2によれば、間欠圧力パージ期間P2において、ガス化炉101の内の圧力が低下するとき、ガス化炉101内でガスが排気されるガス流れが発生する。このため、間欠圧力パージ期間P2においても、除煤装置103から窒素を噴射することで、除煤装置103により除煤された煤を、発生したガス排気の流れによって、ガス化炉101外へ運ぶことができる。よって、除煤された煤が熱交換器102へ再付着することを抑制することができる。   As described above, according to the second embodiment, when the pressure in the gasification furnace 101 decreases during the intermittent pressure purge period P2, a gas flow is generated in which gas is exhausted in the gasification furnace 101. For this reason, even during the intermittent pressure purge period P2, by blowing nitrogen from the degassing device 103, the soot removed by the degassing device 103 is carried out of the gasification furnace 101 by the generated gas exhaust flow. be able to. Therefore, it is possible to suppress the removed soot from reattaching to the heat exchanger 102.

[実施形態3]
次に、図5を参照して、実施形態3に係るガス化装置14について説明する。なお、実施形態3でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1及び2と異なる部分について説明し、実施形態1及び2と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図5は、実施形態3に係るガス化装置を表す概略構成図である。
[Embodiment 3]
Next, the gasifier 14 according to Embodiment 3 will be described with reference to FIG. In the third embodiment, parts that are different from the first and second embodiments will be described in order to avoid redundant descriptions, and parts that have the same configurations as those in the first and second embodiments will be described with the same reference numerals. FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a gasifier according to the third embodiment.

図5に示すように、実施形態3のガス化装置14の除煤装置200には、窒素供給系統104の他、蒸気供給系統201が接続されている。そして、除煤装置200は、窒素と蒸気とを切り替えて、各熱交換器102へ向けて噴射可能となっている。除煤装置200は、各窒素供給管141の噴射孔は、ガス化炉101を運転中の除煤装置として設置している定置式煤吹装置(スーツブロワ)を用いても良い。除煤装置200はガス化炉101を運転中に断続的に蒸気を噴射して、熱交換器102の隣接する各熱交換器131,132,134へ噴射して伝熱管表面などに堆積した燃焼灰を除去するもので、蒸気の代わりに窒素に切り替えて供給する。   As shown in FIG. 5, a steam supply system 201 in addition to the nitrogen supply system 104 is connected to the removal apparatus 200 of the gasifier 14 of the third embodiment. And the removal apparatus 200 can inject | pour toward each heat exchanger 102, switching nitrogen and a vapor | steam. The degassing apparatus 200 may use a stationary soot blower (suit blower) in which the injection hole of each nitrogen supply pipe 141 is installed as a degassing apparatus operating the gasification furnace 101. The degassing apparatus 200 intermittently injects steam during operation of the gasification furnace 101, injects it into each heat exchanger 131, 132, 134 adjacent to the heat exchanger 102, and combustion accumulated on the surface of the heat transfer tube or the like. It removes ash and supplies it by switching to nitrogen instead of steam.

蒸気供給系統201は、熱交換器102で生成された蒸気を、除煤装置200へ向けて供給する系統となっている。蒸気供給系統201は、除煤装置200へ供給する蒸気の供給量を調整可能な流量調整弁202が設けられている。この蒸気供給系統201は、窒素供給系統104に合流して設けられることで、複数の窒素供給管141にそれぞれ接続されている。このため、蒸気が噴射可能とした各熱交換器102へ向けて噴射する噴射孔を複数の窒素供給管141と共有することで、蒸気と窒素とを切り替えて噴射可能となる。流量調整弁202は、制御装置105に接続されており、制御装置105は、流量調整弁202を制御することにより、除煤装置200への蒸気の供給量を調整し、流量調整弁145を制御することにより、除煤装置200への窒素の供給量を調整している。   The steam supply system 201 is a system that supplies the steam generated by the heat exchanger 102 toward the dehuller 200. The steam supply system 201 is provided with a flow rate adjustment valve 202 that can adjust the supply amount of steam supplied to the dehuller 200. The steam supply system 201 is joined to the nitrogen supply system 104 and connected to the plurality of nitrogen supply pipes 141. For this reason, by sharing the injection holes for injecting the steam toward the heat exchangers 102 that can be injected with the plurality of nitrogen supply pipes 141, the steam and nitrogen can be switched and injected. The flow rate adjustment valve 202 is connected to the control device 105, and the control device 105 controls the flow rate adjustment valve 202, thereby adjusting the amount of steam supplied to the degarding device 200 and controlling the flow rate adjustment valve 145. By doing so, the supply amount of nitrogen to the dehuller 200 is adjusted.

ガス化炉101を運転中において、制御装置105は、流量調整弁202及び流量調整弁142を制御することで、除煤装置200の蒸気の噴射動作を制御しており、予め設定された噴射時期に、熱交換器102の隣接する各熱交換器131,132,134へ向けて蒸気を噴射させている。具体的に、制御装置105は、ガス化炉101への微粉炭の供給時に、熱交換器102へ向けて、定期的に蒸気を噴射している。このように、除煤装置200は、ガス化炉101への微粉炭の供給時に、各熱交換器131,132,134へ向けて蒸気を噴射することで、各熱交換器131,132,134に付着する煤を除煤する。一方で、除煤装置200は、ガス化炉101への微粉炭の供給停止後に、蒸気から窒素へ切り替えて、各熱交換器131,132,134へ向けて窒素を噴射することで、各熱交換器131,132,134に付着する煤を除煤する。   During operation of the gasification furnace 101, the control device 105 controls the steam injection operation of the degassing device 200 by controlling the flow rate adjustment valve 202 and the flow rate adjustment valve 142, and a preset injection timing is set. In addition, steam is sprayed toward each heat exchanger 131, 132, 134 adjacent to the heat exchanger 102. Specifically, the control device 105 periodically injects steam toward the heat exchanger 102 when supplying pulverized coal to the gasification furnace 101. As described above, the degassing apparatus 200 injects steam toward the heat exchangers 131, 132, and 134 when supplying the pulverized coal to the gasification furnace 101, so that the heat exchangers 131, 132, and 134 are injected. Remove any sticking to the surface. On the other hand, after the supply of pulverized coal to the gasification furnace 101 is stopped, the removal apparatus 200 switches from steam to nitrogen and injects nitrogen toward the heat exchangers 131, 132, and 134 so that each heat The scum adhering to the exchangers 131, 132, and 134 is removed.

このように、除煤装置200は、ガス化装置14の運転中における蒸気による除煤と、ガス化装置14の停止後における窒素による除煤とを兼ねた構成とすることができる。なお、除煤装置200は、熱交換器102に蒸気を噴射する蒸気の噴射期間に比して、熱交換器102に窒素を噴射する窒素の噴射期間を長くして、窒素による除煤能力の低下を抑制してもよい。   As described above, the degassing apparatus 200 can be configured to perform both the demolition with steam during the operation of the gasifier 14 and the denitrification with nitrogen after the gasifier 14 is stopped. The removal apparatus 200 has a longer nitrogen injection period for injecting nitrogen into the heat exchanger 102 than the steam injection period for injecting steam into the heat exchanger 102, so that the nitrogen removal ability can be improved. You may suppress a fall.

以上のように、実施形態3によれば、ガス化炉101の運転中であるガス化炉101への微粉炭の供給中において、除煤装置200から熱交換器102に蒸気を噴射することで、熱交換器102に付着する煤を除煤することができる。また、ガス化炉101への微粉炭の供給停止後に、同一の除煤装置200から熱交換器102に窒素を噴射することで、熱交換器102に付着する煤を除煤することができる。このように、除煤装置200は、ガス化炉101の運転状態に応じて、噴射する窒素と蒸気とを切り替えることで、熱交換器102に付着する煤を好適に除煤することができる。   As described above, according to the third embodiment, during the supply of pulverized coal to the gasification furnace 101 during operation of the gasification furnace 101, steam is injected from the degassing apparatus 200 to the heat exchanger 102. The soot adhering to the heat exchanger 102 can be removed. In addition, after the supply of pulverized coal to the gasification furnace 101 is stopped, soot adhering to the heat exchanger 102 can be removed by injecting nitrogen from the same removal apparatus 200 to the heat exchanger 102. Thus, the degassing apparatus 200 can suitably remove the soot adhering to the heat exchanger 102 by switching between nitrogen and steam to be injected according to the operating state of the gasification furnace 101.

[実施形態4]
次に、図6を参照して、実施形態4に係るガス化装置14について説明する。なお、実施形態4でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1から3と異なる部分について説明し、実施形態1から3と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図6は、実施形態4に係るガス化装置を表す概略構成図である。
[Embodiment 4]
Next, with reference to FIG. 6, the gasifier 14 which concerns on Embodiment 4 is demonstrated. In the fourth embodiment, parts that are different from those in the first to third embodiments will be described in order to avoid duplicate descriptions, and parts that have the same configuration as those in the first to third embodiments will be described with the same reference numerals. FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a gasifier according to the fourth embodiment.

図6に示すように、実施形態4のガス化装置14の除煤装置210は、除煤量検出センサ(除煤量検出部)211に基づいて、窒素の噴射動作を実行している。除煤量検出センサ211は、熱交換器102から除煤された煤の除煤量を検出するものであり、例えば、チャー回収装置15の供給ホッパ52に取り付けられる。この除煤量検出センサ211は、例えば、ロードセル等の重量計またはγ線レベル計等が用いられる。除煤量検出センサ211は、制御装置105に接続されている。制御装置105は、除煤装置210による窒素の噴射期間と、噴射期間に対応付けられる目標除煤量とを関連付けたデータベースを記憶しており、除煤量検出センサ211により検出された検出除煤量が目標除煤量となるように、窒素の噴射動作を制御している。   As shown in FIG. 6, the removal device 210 of the gasification apparatus 14 of the fourth embodiment performs a nitrogen injection operation based on a removal amount detection sensor (removal amount detection unit) 211. The removal amount detection sensor 211 detects the removal amount of the waste removed from the heat exchanger 102, and is attached to the supply hopper 52 of the char recovery device 15, for example. As this removal amount detection sensor 211, for example, a weight meter such as a load cell or a γ-ray level meter is used. The removal amount detection sensor 211 is connected to the control device 105. The control device 105 stores a database in which the nitrogen injection period by the removal apparatus 210 and the target removal amount associated with the injection period are associated with each other, and the detected removal detected by the removal amount detection sensor 211. The nitrogen injection operation is controlled so that the amount becomes the target removal amount.

なお、制御装置105は、検出除煤量が目標除煤量よりも少ない場合、検出除煤量が目標除煤量となるように、窒素の噴射動作を制御する。具体的に、制御装置105は、窒素の噴射圧力、窒素の噴射量、窒素の噴射期間、及び窒素の噴射時期等を適宜変更する。例えば、制御装置105は、減圧期間P1だけでなく、間欠圧力パージ期間P2においても窒素の噴射動作を実行したり、あるいは、除煤装置210の除媒力を増加させたりする。   When the detected removal amount is smaller than the target removal amount, the control device 105 controls the nitrogen injection operation so that the detected removal amount becomes the target removal amount. Specifically, the control device 105 appropriately changes a nitrogen injection pressure, a nitrogen injection amount, a nitrogen injection period, a nitrogen injection timing, and the like. For example, the control device 105 executes the nitrogen injection operation not only during the pressure reduction period P1 but also during the intermittent pressure purge period P2, or increases the removal power of the degassing device 210.

このように、実施形態4によれば、除煤量検出センサ211により検出された検出除煤量が目標除煤量となることで、熱交換器102に付着した煤を適切に除煤したことを検出することができる。このため、窒素の噴射量を、除煤するために必要十分な噴射量とすることができることから、窒素の消費を抑制することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the detection amount detected by the removal amount detection sensor 211 becomes the target removal amount, so that the dust attached to the heat exchanger 102 is appropriately removed. Can be detected. For this reason, since the injection quantity of nitrogen can be made into the injection quantity necessary and sufficient for removing, consumption of nitrogen can be suppressed.

なお、本実施形態ではタワー型ガス化炉について説明してきたが、各機器の鉛直上下方向を生成ガスのガス流れ方向を合わせるように置き換えることで、ガス化炉はクロスオーバー型ガス化炉でも同様に実施が可能である。   Although the tower type gasification furnace has been described in this embodiment, the gasification furnace is the same as the crossover type gasification furnace by replacing the vertical vertical direction of each device so as to match the gas flow direction of the product gas. Can be implemented.

10 石炭ガス化複合発電設備(ガス化複合発電設備)
11 給炭装置
11a 給炭ライン
14 ガス化装置
15 チャー回収装置
16 ガス精製装置
17 ガスタービン設備
18 蒸気タービン設備
19 発電機
20 排熱回収ボイラ
21 グランドフレア設備
41 圧縮空気供給ライン
42 空気分離装置
43 第1窒素供給ライン
45 第2窒素供給ライン
46 チャー戻しライン
47 酸素供給ライン
48 異物除去装置
49 ガス生成ライン
50 フレア供給ライン
51 集塵装置
52 供給ホッパ
53 ガス排出ライン
61 圧縮機
62 燃焼器
63 タービン
64 回転軸
65 圧縮空気供給ライン
66 燃料ガス供給ライン
67 燃焼ガス供給ライン
68 昇圧機
69 タービン
70 排ガスライン
71 蒸気供給ライン
72 蒸気回収ライン
74 ガス浄化装置
75 煙突
101 ガス化炉
102 熱交換器
103 除煤装置
104 窒素供給系統
105 制御装置
110 圧力容器
111 ガス化炉壁
115 アニュラス部
116 コンバスタ部
117 ディフューザ部
118 リダクタ部
121 ガス排出口
122 スラグホッパ
126 バーナ
127 バーナ
131 蒸発器
132 過熱器
134 節炭器
141 窒素供給管
142 流量調整弁
145 流量調整弁
200 除煤装置(実施形態3)
201 蒸気供給系統
202 流量調整弁
210 除煤装置(実施形態4)
211 除煤量検出センサ
P1 減圧期間
P2 間欠圧力パージ期間
10 Coal gasification combined power generation facility (gasification combined power generation facility)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Coal feeder 11a Coal feed line 14 Gasifier 15 Char recovery device 16 Gas refiner 17 Gas turbine equipment 18 Steam turbine equipment 19 Generator 20 Waste heat recovery boiler 21 Ground flare equipment 41 Compressed air supply line 42 Air separation device 43 First nitrogen supply line 45 Second nitrogen supply line 46 Char return line 47 Oxygen supply line 48 Foreign matter removing device 49 Gas generating line 50 Flare supply line 51 Dust collector 52 Supply hopper 53 Gas discharge line 61 Compressor 62 Combustor 63 Turbine 64 Rotating shaft 65 Compressed air supply line 66 Fuel gas supply line 67 Combustion gas supply line 68 Booster 69 Turbine 70 Exhaust gas line 71 Steam supply line 72 Steam recovery line 74 Gas purification device 75 Chimney 101 Gasification furnace 102 Heat exchange DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 Dehumidifier 104 Nitrogen supply system 105 Control apparatus 110 Pressure vessel 111 Gasification furnace wall 115 Annulus part 116 Combustor part 117 Diffuser part 118 Reductor part 121 Gas outlet 122 Slag hopper 126 Burner 127 Burner 131 Evaporator 132 Superheater 134 141 Nitrogen supply pipe 142 Flow rate adjustment valve 145 Flow rate adjustment valve 200 Removal device (Embodiment 3)
201 Steam supply system 202 Flow rate adjustment valve 210 Removal device (Embodiment 4)
211 Removal detection sensor P1 Depressurization period P2 Intermittent pressure purge period

Claims (12)

炭素含有固体燃料が供給されて生成ガスが生成されると共に、前記生成ガスが流通するガス化炉と、
前記ガス化炉の内部に設けられ、前記生成ガスと熱交換する熱交換器と、
前記ガス化炉への前記炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、前記ガス化炉の内部にガス流れが存在する状態において、前記熱交換器へ向けて、不活性ガスを噴射する除煤装置と、を備えることを特徴とするガス化装置。
A gasification furnace in which a carbon-containing solid fuel is supplied to generate a product gas, and the product gas flows;
A heat exchanger provided inside the gasification furnace for exchanging heat with the product gas;
Injecting an inert gas toward the heat exchanger in a state where a gas flow exists in the gasification furnace during a period in which the supply of the carbon-containing solid fuel to the gasification furnace is stopped A gasifier, comprising:
前記ガス化炉の内部の圧力が低下する期間に、前記ガス化炉の内部にガス流れが存在することを特徴とする請求項1に記載のガス化装置。   The gasifier according to claim 1, wherein a gas flow is present inside the gasifier during a period in which the pressure inside the gasifier decreases. 前記除煤装置には、前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給系統と、蒸気を供給する蒸気供給系統とが接続されており、
前記除煤装置は、
前記ガス化炉への前記炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、前記熱交換器へ向けて、前記不活性ガスを噴射する一方で、前記ガス化炉へ前記炭素含有固体燃料を供給している期間に、前記熱交換器へ向けて、蒸気を噴射するように、前記不活性ガスと前記蒸気とを切り替え可能になっていることを特徴とする請求項1または2に記載のガス化装置。
The degassing apparatus is connected to an inert gas supply system that supplies the inert gas and a steam supply system that supplies steam,
The removal device is
While the supply of the carbon-containing solid fuel to the gasifier is stopped, the inert gas is injected toward the heat exchanger, while the carbon-containing solid fuel is injected into the gasifier. The inactive gas and the steam can be switched so as to inject steam toward the heat exchanger during the supply period. Gasifier.
前記炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、前記ガス化炉の内部を減圧する減圧期間が設けられ、
前記除煤装置は、前記減圧期間において、前記不活性ガスを噴射することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のガス化装置。
During the period when the supply of the carbon-containing solid fuel is stopped, a decompression period for decompressing the inside of the gasification furnace is provided,
The gasifier according to any one of claims 1 to 3, wherein the degassing device injects the inert gas during the decompression period.
前記炭素含有固体燃料の供給が停止している期間に、前記ガス化炉の内部を減圧する減圧期間と、前記減圧期間後、前記ガス化炉内の圧力を複数回繰り返し変動させる間欠圧力パージ期間とが設けられ、
前記除煤装置は、前記減圧期間に加えて、前記間欠圧力パージ期間において、前記不活性ガスを噴射することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のガス化装置。
During the period when the supply of the carbon-containing solid fuel is stopped, a depressurization period for depressurizing the inside of the gasification furnace, and an intermittent pressure purge period for repeatedly changing the pressure in the gasification furnace several times after the depressurization period And
The gasifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the degassing device injects the inert gas during the intermittent pressure purge period in addition to the decompression period.
前記熱交換器は、前記生成ガスの流通方向の上流側から下流側に複数並べて設けられ、
前記除煤装置は、最下流側の前記熱交換器に比して、最上流側の前記熱交換器に対する前記不活性ガスの噴射圧力、噴射流量、噴射期間の少なくとも一つを増加させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のガス化装置。
A plurality of the heat exchangers are arranged side by side from the upstream side in the flow direction of the product gas,
The removal apparatus increases at least one of the injection pressure, the injection flow rate, and the injection period of the inert gas with respect to the heat exchanger on the most upstream side, as compared with the heat exchanger on the most downstream side. The gasifier according to any one of claims 1 to 5, wherein the gasifier is characterized in that:
前記熱交換器は、前記生成ガスの流通方向の上流側から下流側に複数並べて設けられ、
前記除煤装置は、上流側の前記熱交換器から下流側の前記熱交換器へと順に、前記不活性ガスの噴射を開始することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のガス化装置。
A plurality of the heat exchangers are arranged side by side from the upstream side in the flow direction of the product gas,
The said removal apparatus starts injection of the said inert gas in order from the said heat exchanger of an upstream side to the said heat exchanger of a downstream side, The any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned. The gasifier described.
前記熱交換器は、前記生成ガスの流通方向の上流側から下流側に複数並べて設けられ、
前記除煤装置は、上流側の前記熱交換器から下流側の前記熱交換器へと順に、前記不活性ガスの噴射を停止することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のガス化装置。
A plurality of the heat exchangers are arranged side by side from the upstream side in the flow direction of the product gas,
The said removal apparatus stops the injection of the said inert gas in order from the said heat exchanger of an upstream to the said heat exchanger of a downstream, In any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned. The gasifier described.
前記除煤装置により除煤された煤の除煤量を検出する除煤量検出部を、さらに備え、
前記除煤装置により除煤される目標除煤量が予め設定され、
前記除煤装置は、前記除煤量検出部により検出された検出除煤量が前記目標除煤量となるように前記不活性ガスの噴射動作を実行することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のガス化装置。
A removal amount detecting unit for detecting the removal amount of the waste removed by the removal device;
A target removal amount to be removed by the removal device is preset,
The said removal apparatus performs the injection operation | movement of the said inert gas so that the detection removal amount detected by the said removal amount detection part may become the said target removal amount. The gasification apparatus of any one of these.
炭素含有固体燃料を供給して生成ガスを生成する、請求項1から9のいずれか1項に記載のガス化装置と、
前記ガス化装置で生成した前記生成ガスの少なくとも一部を燃焼させることで回転駆動するガスタービンと、
前記ガスタービンから排出されるタービン排ガスを導入する排熱回収ボイラで生成した蒸気により回転駆動する蒸気タービンと、
前記ガスタービンおよび前記蒸気タービンと連結された発電機とを備えることを特徴とするガス化複合発電設備。
The gasification device according to any one of claims 1 to 9, wherein a carbon-containing solid fuel is supplied to generate a product gas;
A gas turbine that is rotationally driven by burning at least a part of the generated gas generated by the gasifier;
A steam turbine that is rotationally driven by steam generated by an exhaust heat recovery boiler that introduces turbine exhaust gas discharged from the gas turbine;
A gasification combined power generation facility comprising the gas turbine and a generator connected to the steam turbine.
炭素含有固体燃料を供給して生成ガスを生成する、請求項1から9のいずれか1項に記載のガス化装置と、
前記ガス化装置に接続され、前記ガス化装置から供給される前記生成ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置と、を備えることを特徴とするガス化設備。
The gasification device according to any one of claims 1 to 9, wherein a carbon-containing solid fuel is supplied to generate a product gas;
A gas recovery facility comprising: a char recovery device connected to the gasification device and recovering char contained in the product gas supplied from the gasification device.
炭素含有固体燃料が供給されて生成ガスが生成されると共に、前記生成ガスが流通するガス化炉と、前記ガス化炉の内部に設けられ、前記生成ガスと熱交換する熱交換器と、を備えるガス化装置の除煤方法において、
前記ガス化炉への炭素含有固体燃料の供給が停止し、前記ガス化炉の内部の圧力が低下する期間であって、前記ガス化装置が次回起動する前に、前記ガス化炉の内部にガス流れが存在する状態において、前記熱交換器へ向けて、不活性ガスを噴射することを特徴とするガス化装置の除煤方法。
A carbon-containing solid fuel is supplied to generate a product gas, and a gasification furnace in which the product gas flows, and a heat exchanger provided inside the gasification furnace and exchanging heat with the product gas, In a gasification device removal method comprising:
During the period when the supply of the carbon-containing solid fuel to the gasifier is stopped and the pressure inside the gasifier decreases, before the gasifier is started next time, A method for removing a gasifier, which comprises injecting an inert gas toward the heat exchanger in a state where a gas flow exists.
JP2015230929A 2015-11-26 2015-11-26 Gasification apparatus, combined gasification power generation facility, gasification facility, and removal method Active JP6602174B2 (en)

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