JP4315292B2 - 水性ガス生成装置及び水性ガス生成方法 - Google Patents
水性ガス生成装置及び水性ガス生成方法 Download PDFInfo
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Description
H2O + C → H2 + CO (水性ガス化反応)
CO + H2O→ CO2 + H2 (シフト反応)
前記水性ガス化反応領域は、前記蓄熱体から該反応領域への前記水蒸気の供給前及び供給後に前記炭化水素系燃料の燃焼反応を生起する燃焼域として機能し、前記蓄熱体を加熱するための前記燃焼ガスを生成することを特徴とする水性ガス生成装置を提供する。
前記水性ガス化反応領域に前記炭化水素系燃料の燃焼反応を生じさせ、該水性ガス化反応領域に燃焼ガスを生成し、該燃焼ガスと前記蓄熱体との熱交換によって該蓄熱体を加熱する第2工程とを有し、
前記第1及び第2の工程を交互に実行することを特徴とすることを特徴とする水性ガス生成方法を提供する。
Q/V=ηt(Thi-Tci) (1-ε)Cm/τ・PM2/PM1 ・・・・・・・ (1)
ηt =1/(1+2/PM1 + exp(-2PM1/PM2)) ・・・・・・・ (2)
PM1 = hA/Cg Gg
PM2 = hAτ/Cm Gm
Tci: 低温側気体の入口温度 ℃ Thi :高温側気体の入口温度 ℃
ε : 蓄熱体の空隙率
A : 伝熱面積 m2 h : 熱伝達係数 Kcal/m2h℃
τ : 切換時間 hr Cg : 気体の定圧比熱 Kcal/m3N℃
Gg : 気体の流量 m3N/h Cm : 蓄熱体の比熱 Kcal/m3 ℃
Gm : 蓄熱体の正味体積 m3
10 切換式蓄熱型熱交換システム
10A 第1加熱装置
10B 第2加熱装置
10C 連通部
11 第1熱交換装置(蓄熱体)
12 第2熱交換装置(蓄熱体)
13 第1燃焼域
14 第2燃焼域
15 分流域
17 流路
18 セル壁
20 流路切換装置
27 第1給気開閉弁
28 第2給気開閉弁
37 第1排気開閉弁
38 第2排気開閉弁
40 燃料供給制御装置
41 第1燃料供給制御弁
42 第2燃料供給制御弁
43 第1バーナ
44 第2バーナ
45 第1排ガス流入口
46 第2排ガス流入口
47 第1開閉制御弁
48 第2開閉制御弁
ST 水蒸気供給路
SHA 水性ガス給送路
SHB 高温ガス導出路
CHG 燃料供給主管
OXG 酸化剤供主管
L1 第1給排路
L2 第2給排路
L3 第1中間流路
L4 第2中間流路
L5 第3中間流路
L6 第4中間流路
SH1 第1水性ガス流
SH2 第2水性ガス流
SH 水性ガス流
Claims (5)
- 水蒸気と燃焼ガスとに交互に伝熱接触して水蒸気を800℃以上の温度に加熱する蓄熱体と、加熱後の水蒸気流を流出する前記蓄熱体の出口に隣接して水蒸気流の方向に直列に配置された流路形態の水性ガス化反応領域と、炭化水素系燃料を前記水性ガス化反応領域に供給する燃料供給手段とを有し、
前記水性ガス化反応領域は、前記蓄熱体から該反応領域への前記水蒸気の供給前及び供給後に前記炭化水素系燃料の燃焼反応を生起する燃焼域として機能し、前記蓄熱体を加熱するための前記燃焼ガスを生成することを特徴とする水性ガス生成装置。 - 酸化剤を前記水性ガス化反応領域に供給する酸化剤供給手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の水性ガス生成装置。
- 水蒸気を高温の蓄熱体と伝熱接触させて800℃以上の温度に加熱し、加熱後の水蒸気流を前記蓄熱体から水性ガス化反応領域に流出させ、水蒸気流の方向に直列に配置された流路形態の水性ガス化反応領域において水性ガス化反応を進行させ、これにより、水性ガス流を後続の装置に供給する第1工程と、
前記水性ガス化反応領域に前記炭化水素系燃料の燃焼反応を生じさせ、該水性ガス化反応領域に燃焼ガスを生成し、該燃焼ガスと前記蓄熱体との熱交換によって該蓄熱体を加熱する第2工程とを有し、
前記第1及び第2の工程を交互に実行することを特徴とすることを特徴とする水性ガス生成方法。 - 前記蓄熱体によって前記水蒸気を1100℃以上の高温に加熱することを特徴とする請求項3に記載の水性ガス生成方法。
- 酸化剤を前記水性ガス化反応領域に供給することを特徴とする請求項4に記載の水性ガス生成方法。
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