JP5529678B2

JP5529678B2 - Char recovery device

Info

Publication number: JP5529678B2
Application number: JP2010187652A
Authority: JP
Inventors: 創研 ▲高▼瀬; 弘実石井; 哲也木津; 安規石津; 智規小山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-08-24
Also published as: JP2012046572A

Description

本発明は、石炭ガス化複合発電設備に用いられるチャー回収装置に関するものである。 The present invention relates to a char recovery device used in a coal gasification combined power generation facility.

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

従来の石炭ガス化複合発電設備は、一般的に、給炭装置、石炭ガス化炉、チャー回収装置、ガスタービン設備、蒸気タービン設備、排熱回収ボイラ、ガス浄化装置を有している。従って、石炭ガス化炉に対して、給炭装置により石炭（微粉炭）が供給されると共に、空気が取り込まれ、この石炭ガス化炉で石炭が燃焼ガス化されて生成ガス（可燃性ガス）が生成される。そして、この生成ガスは、チャー回収装置にて、石炭の未燃分（チャー）が除去されてからガス精製され、ガスタービン設備に供給されることで燃焼して高温・高圧の燃焼ガスを生成し、タービンを駆動する。タービンを駆動した後の排気ガスは、排熱回収ボイラで熱エネルギが回収され、蒸気を生成して蒸気タービン設備に供給され、タービンを駆動する。これにより発電が行なわれる。一方、熱エネルギが回収された排気ガスは、ガス浄化装置で有害物質が除去された後、煙突を介して大気へ放出される。 Conventional coal gasification combined power generation facilities generally have a coal supply device, a coal gasification furnace, a char recovery device, a gas turbine facility, a steam turbine facility, an exhaust heat recovery boiler, and a gas purification device. Therefore, coal (pulverized coal) is supplied to the coal gasifier by the coal feeder, and air is taken in. The coal gas is combusted and gasified in the coal gasifier, and the produced gas (combustible gas). Is generated. And this product gas is gas refined after the unburned part (char) of coal is removed by the char recovery device, and it is burned by being supplied to the gas turbine equipment to produce high temperature and high pressure combustion gas. And drive the turbine. The exhaust gas after driving the turbine recovers thermal energy by the exhaust heat recovery boiler, generates steam and supplies it to the steam turbine equipment, and drives the turbine. As a result, power generation is performed. On the other hand, the exhaust gas from which the thermal energy has been recovered is released into the atmosphere through a chimney after harmful substances are removed by the gas purification device.

上述した石炭ガス化複合発電設備におけるチャー回収装置は、石炭ガス化炉から排出された生成ガスに含まれるチャーを回収し、リサイクル装置を用いて石炭ガス化炉に戻している。このチャー回収装置は、従来、サイクロンとフィルタを組み合わせた精密集塵装置により構成され、直径がミクロン単位の微粒チャーまで回収し、回収したチャーは、ビンを介してホッパに集められ、配管を通して石炭ガス化炉に戻される。このような従来のチャー回収装置は、例えば、下記特許文献１に記載されている。 The char recovery apparatus in the coal gasification combined power generation facility described above recovers char contained in the product gas discharged from the coal gasification furnace, and returns it to the coal gasification furnace using a recycling apparatus. This char recovery device is conventionally constituted by a precision dust collector that combines a cyclone and a filter, and collects even fine char with a diameter of micron, and the recovered char is collected in a hopper through a bottle, and coal is collected through a pipe. Returned to gasifier. Such a conventional char recovery device is described, for example, in Patent Document 1 below.

特開２００６−０６３０９８号公報JP 2006-063098 A

上述した従来のチャー回収装置は、上述したように、サイクロンとフィルタを組み合わせることで、２段集塵処理を行う精密集塵装置により構成されており、サイクロンにより粗粒チャーを回収可能とし、フィルタにより微粒チャーを回収可能としている。ところが、このフィルタは、微粒チャーを回収するためのものであることから、フィルタ自体が目詰まりを起こしやすく、集塵効率が低下してしまうという問題がある。そのため、このフィルタの目詰まりを防止するために定期的なメンテナンス（逆洗処理など）が必要となり、ランニングコストが増加してしまうという問題がある。 As described above, the above-described conventional char recovery device is composed of a precision dust collector that performs a two-stage dust collection process by combining a cyclone and a filter. Makes it possible to collect fine char. However, since this filter is for collecting fine char, there is a problem that the filter itself is easily clogged and the dust collection efficiency is lowered. For this reason, in order to prevent the filter from being clogged, periodic maintenance (such as backwashing treatment) is required, which increases the running cost.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、集塵効率の低下を抑制可能とするチャー回収装置を提供することを目的とする。 This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the char collection | recovery apparatus which can suppress the fall of dust collection efficiency.

上記の目的を達成するための本発明のチャー回収装置は、石炭をガス化して生成された生成ガスから石炭の未燃分を回収するチャー回収装置であって、生成ガスの生成ラインに連結される第１集塵装置と、該第１集塵装置における第１ガス排出ラインに連結される第２集塵装置と、前記第１集塵装置における第１未燃分排出ライン及び前記第２集塵装置における第２未燃分排出ラインに連結される未燃分貯留部と、前記第１ガス排出ラインと前記未燃分貯留部との間で圧力を均一化させる均圧ラインと、該均圧ラインに設けられてガス流れに随伴する未燃分の粒子を凝集させる凝集手段と、を備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a char recovery device of the present invention is a char recovery device for recovering unburned coal from a product gas generated by gasifying coal, and is connected to a product gas generation line. A first dust collector, a second dust collector connected to a first gas discharge line in the first dust collector, a first unburned component discharge line and the second collector in the first dust collector. An unburned part reservoir connected to a second unburned part discharge line in the dust device; a pressure equalizing line for equalizing pressure between the first gas discharge line and the unburned part reservoir; And aggregating means for aggregating unburned particles accompanying the gas flow provided in the pressure line.

従って、第１集塵装置で生成ガスから粗粒の未燃分が分離され、第２集塵装置で生成ガスから微粒の未燃分が分離され、この未燃分が各未燃分排出ラインを通って未燃分貯留部に貯留されるとき、均圧ラインにより第１ガス排出ラインと未燃分貯留部との間で圧力が均一化されることで、第１集塵装置で分離された粗粒の未燃分が第１未燃分排出ラインで適切に整流されて未燃分貯留部に払い出されることとなり、ここでの未燃分を含むガスの逆流が防止され、第１集塵装置における集塵効率を向上することができる。また、この均圧ラインでは、未燃分貯留部から第１ガス排出ラインへの未燃分を含むガスの逆流が発生しやすいが、凝集手段によりガス流れに随伴する未燃分の粒子が凝集されることとなり、ここで凝集した未燃分を第２集塵装置により捕集し、未燃分貯留部に沈降させることができ、装置全体での集塵効率を向上することができる。 Accordingly, the coarse unburned matter is separated from the product gas by the first dust collector, and the fine unburned matter is separated from the produced gas by the second dust collector. And is stored in the unburned component storage part by the pressure equalization line so that the pressure is equalized between the first gas discharge line and the unburned component storage part, and is separated by the first dust collector. The coarse unburned portion is appropriately rectified in the first unburned portion discharge line and discharged to the unburned portion storing portion, and the backflow of the gas containing unburned portion is prevented here. The dust collection efficiency in the dust device can be improved. Moreover, in this pressure equalization line, the backflow of the gas containing the unburned portion from the unburned portion storing portion to the first gas discharge line is likely to occur, but the unburned particles accompanying the gas flow are flocculated by the flocculating means. As a result, the unburned matter agglomerated here can be collected by the second dust collector and settled in the unburned matter storage part, and the dust collection efficiency of the entire device can be improved.

本発明のチャー回収装置では、前記凝集手段は、前記均圧ラインに乱流を発生させる乱流発生手段を有することを特徴としている。 In the char recovery device of the present invention, the aggregating means includes turbulent flow generating means for generating turbulent flow in the pressure equalizing line.

従って、凝集手段として乱流発生手段を設けることで、この乱流発生手段により均圧ラインでガスの乱流が発生することとなり、ガス流れに随伴する未燃分の粒子を容易に凝集させることができる。 Therefore, by providing the turbulent flow generating means as the aggregating means, the turbulent flow generating means generates a gas turbulent flow in the pressure equalizing line, and easily agglomerates the unburned particles accompanying the gas flow. Can do.

本発明のチャー回収装置では、前記乱流発生手段は、前記均圧ラインにて、ガス流れに向けてガスを噴射するエジェクタを有することを特徴としている。 In the char recovery device of the present invention, the turbulent flow generation means has an ejector that injects gas toward the gas flow in the pressure equalization line.

従って、乱流発生手段としてエジェクタを設けることで、装置を簡素化することができると共に、エジェクタから噴射されるガスによりガス流れに随伴する未燃分の粒子に対して、乱流や摩擦力による静電気を発生させることで、この未燃分の粒子を容易に凝集させることができる。 Therefore, by providing an ejector as the turbulent flow generation means, the apparatus can be simplified, and the unburned particles accompanying the gas flow by the gas injected from the ejector are caused by turbulent flow or frictional force. By generating static electricity, the unburned particles can be easily aggregated.

本発明のチャー回収装置では、前記第１集塵装置及び前記第２集塵装置は、第１サイクロン及び第２サイクロンにより構成されることを特徴としている。 In the char collection device of the present invention, the first dust collector and the second dust collector are constituted by a first cyclone and a second cyclone.

従って、生成ガスを第１サイクロン及び第２サイクロンにより処理して石炭の未燃分を回収することで、フィルタを不要として設備コストやランニングコストの増加を抑制することが可能となる。 Therefore, by treating the generated gas with the first cyclone and the second cyclone to recover the unburned coal, it is possible to eliminate the need for a filter and suppress an increase in equipment cost and running cost.

本発明のチャー回収装置では、前記第２未燃分排出ラインに前記未燃分貯留部から前記第２サイクロン側への未燃分の逆流を防止するガスシールが設けられることを特徴としている。 The char recovery device of the present invention is characterized in that a gas seal is provided in the second unburned component discharge line to prevent a backflow of unburned components from the unburned component storage section to the second cyclone side.

従って、第２未燃分排出ラインにガスシールを設けることで、未燃分貯留部から第２サイクロン側への未燃分の逆流を防止することができ、集塵効率の低下を防止することができる。 Therefore, by providing a gas seal in the second unburned part discharge line, it is possible to prevent the backflow of unburned part from the unburned part storage part to the second cyclone side, and to prevent the dust collection efficiency from being lowered. Can do.

本発明のチャー回収装置では、前記第１集塵装置は、サイクロンにより構成され、前記第２集塵装置は、フィルタにより構成されることを特徴としている。 In the char collection device of the present invention, the first dust collector is constituted by a cyclone, and the second dust collector is constituted by a filter.

従って、均圧ラインにて、凝集手段によりガス流れに随伴する未燃分の粒子が凝集されて粗流となった未燃分は、フィルタにより捕集されることとなり、フィルタによる微粒チャーの処理量を減少して目詰まりを抑制することで、ランニングコストの増加を抑制することが可能となる。 Therefore, in the pressure equalizing line, the unburned matter that has become a coarse flow due to the aggregation of the unburned particles accompanying the gas flow by the aggregating means is collected by the filter, and the fine char is processed by the filter. By reducing the amount and suppressing clogging, an increase in running cost can be suppressed.

本発明のチャー回収装置によれば、第１集塵装置の第１ガス排出ラインと、第１集塵装置の第１未燃分排出ラインに接続される未燃分貯留部との間に、両者の圧力を均一化させる均圧ラインを設け、この均圧ラインにガス流れに随伴する未燃分の粒子を凝集させる凝集手段を設けるので、均圧ラインにより第１未燃分排出ラインでの未燃分を含むガスの逆流を防止し、第１集塵装置における集塵効率を向上することができ、また、この均圧ラインでは、凝集手段によりガス流れに随伴する未燃分の粒子が凝集されることとなり、ここで凝集した未燃分を第２集塵装置により捕集し、未燃分貯留部に沈降させることができ、装置全体での集塵効率を向上することができる。 According to the char recovery device of the present invention, between the first gas discharge line of the first dust collector and the unburned component storage unit connected to the first unburned component discharge line of the first dust collector, A pressure equalizing line for equalizing both pressures is provided, and an aggregating means for agglomerating unburned particles accompanying the gas flow is provided in the pressure equalizing line. The backflow of the gas containing unburned components can be prevented, and the dust collection efficiency in the first dust collector can be improved. In this pressure equalization line, the unburned particles accompanying the gas flow are collected by the aggregating means. The agglomerated unburned matter is collected by the second dust collecting device and settled in the unburned matter storing part, and the dust collecting efficiency in the whole device can be improved.

図１は、本発明の実施例１に係るチャー回収装置が適用され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 coal gasification combined power generation facility to which a char recovery apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is applied. 図２は、実施例１のチャー回収装置における第１ガスエジェクタを表す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a first gas ejector in the char recovery device of the first embodiment. 図３は、実施例１のチャー回収装置における第２ガスエジェクタを表す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a second gas ejector in the char recovery device of the first embodiment. 図４は、本発明の実施例２に係るチャー回収装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a coal gasification combined power generation facility to which a char recovery device according to Embodiment 2 of the present invention is applied. 図５は、本発明の実施例３に係るチャー回収装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a coal gasification combined power generation facility to which a char recovery device according to Embodiment 3 of the present invention is applied.

以下に添付図面を参照して、本発明に係るチャー回収装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a char recovery device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.

図１は、本発明の実施例１に係るチャー回収装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図、図２は、実施例１のチャー回収装置における第１ガスエジェクタを表す概略図、図３は、実施例１のチャー回収装置における第２ガスエジェクタを表す概略図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combined coal gasification combined power generation facility to which a char recovery device according to a first embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a first gas ejector in the char recovery device of the first embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a second gas ejector in the char recovery device of the first embodiment.

実施例１の石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｏａｌＧａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｏｍｂｉｎｅｄＣｙｃｌｅ）は、空気を酸化剤としてガス化炉で石炭ガスを生成する空気燃焼方式を採用し、ガス精製装置で精製した後の石炭ガスを燃料ガスとしてガスタービン設備に供給して発電を行っている。即ち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備は、空気燃焼方式（空気吹き）の発電設備である。 The coal gasification combined power generation facility (IGCC: Integrated Coal Gasification Combined Cycle) of Example 1 adopts an air combustion method in which coal gas is generated in a gasification furnace using air as an oxidizer, and is purified by a gas purifier. Coal gas is supplied as fuel gas to gas turbine equipment to generate electricity. That is, the combined coal gasification combined power generation facility of this embodiment is a power generation facility of an air combustion system (air blowing).

実施例１の石炭ガス化複合発電設備は、図１に示すように、給炭装置１１、石炭ガス化炉１２、チャー回収装置１３、ガス精製装置１４、ガスタービン設備１５、蒸気タービン設備１６、発電機１７、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：ＨｅａｔＲｅｃｏｖｅｒｙＳｔｅａｍＧｅｎｅｒａｔｏｒ）１８、ガス浄化装置１９を有している。 As shown in FIG. 1, the coal gasification combined power generation facility of Example 1 includes a coal supply device 11, a coal gasification furnace 12, a char recovery device 13, a gas purification device 14, a gas turbine facility 15, a steam turbine facility 16, A generator 17, an exhaust heat recovery boiler (HRSG) 18, and a gas purification device 19 are included.

給炭装置１１は、流動層乾燥装置２１と、石炭粉砕機（ミル）２２とを有している。流動層乾燥装置２１は、投入される石炭に対して乾燥用ガスを供給することで、石炭を加熱し、含有する水分を除去するものである。石炭粉砕機２２は、流動層乾燥装置２１により乾燥された石炭を細かい粒子状に粉砕して微粉炭を製造するものである。この場合、流動層乾燥装置２１で用いる乾燥用ガスとして、ガスタービン設備１５や排熱回収ボイラ１８、または、大気中に放出する排ガスの一部を利用するとよい。また、石炭粉砕機２２の下流側に、サイクロンを設けて乾燥用ガス等のガス成分と、微粉炭（粒子成分）とに分離し、粒子成分の微粉炭を重力により落下させてホッパに回収する一方、ガス成分を排気するとよい。 The coal supply device 11 includes a fluidized bed drying device 21 and a coal pulverizer (mill) 22. The fluidized bed drying apparatus 21 heats the coal by supplying a drying gas to the input coal and removes moisture contained therein. The coal pulverizer 22 pulverizes the coal dried by the fluidized bed dryer 21 into fine particles to produce pulverized coal. In this case, as the drying gas used in the fluidized bed drying device 21, the gas turbine equipment 15, the exhaust heat recovery boiler 18, or a part of the exhaust gas released into the atmosphere may be used. Further, a cyclone is provided on the downstream side of the coal pulverizer 22 to separate a gas component such as a drying gas and pulverized coal (particle component), and the pulverized coal of the particle component is dropped by gravity and collected in a hopper. On the other hand, the gas component may be exhausted.

石炭ガス化炉１２は、給炭装置１１から給炭ライン３１が接続されており、この給炭装置１１で処理された微粉炭が供給可能となっている。また、石炭ガス化炉１２は、チャー回収装置１３からチャー戻しライン３２が接続されており、このチャー回収装置１３で回収されたチャー（石炭の未燃分）が戻されてリサイクル可能となっている。 The coal gasification furnace 12 is connected to a coal supply line 31 from a coal supply device 11, and can supply pulverized coal processed by the coal supply device 11. Further, the char gas recovery furnace 12 is connected to a char return line 32 from the char recovery device 13, and char (unburned coal) recovered by the char recovery device 13 is returned and can be recycled. Yes.

更に、石炭ガス化炉１２は、ガスタービン設備１５（圧縮機６１）から圧縮空気供給ライン３３が接続されており、このガスタービン設備１５で圧縮された圧縮空気が供給可能となっている。空気分離装置３４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３５が給炭ライン３１に接続されると共に、第２窒素供給ライン３６がチャー戻しライン３２に接続され、酸素供給ライン３７が圧縮空気供給ライン３３に接続されている。この場合、窒素は、石炭やチャーの搬送用ガスとして利用され、酸素は、酸化剤として利用される。 Further, the coal gasification furnace 12 is connected to a compressed air supply line 33 from a gas turbine facility 15 (compressor 61), and can supply compressed air compressed by the gas turbine facility 15. The air separation device 34 separates and generates nitrogen and oxygen from air in the atmosphere. The first nitrogen supply line 35 is connected to the coal supply line 31 and the second nitrogen supply line 36 is a char return line 32. The oxygen supply line 37 is connected to the compressed air supply line 33. In this case, nitrogen is used as a carrier gas for coal and char, and oxygen is used as an oxidant.

石炭ガス化炉１２は、例えば、噴流床形式のガス化炉であって、内部に供給された石炭、チャー、空気（酸素）、またはガス化剤としての水蒸気を燃焼・ガス化すると共に、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（生成ガス、石炭ガス）が発生し、この可燃性ガスをガス化剤としてガス化反応が起こる。なお、石炭ガス化炉１２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、この石炭ガス化炉１２は、チャー回収装置１３に向けて可燃性ガスのガス生成ライン３８が設けられており、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３８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１３に供給するとよい。 The coal gasification furnace 12 is, for example, a spouted bed type gasification furnace, which combusts and gasifies coal, char, air (oxygen) supplied therein, or water vapor as a gasifying agent, and produces carbon dioxide. A combustible gas (product gas, coal gas) containing carbon as a main component is generated, and a gasification reaction takes place using this combustible gas as a gasifying agent. The coal gasification furnace 12 is not limited to a spouted bed gasification furnace, and may be a fluidized bed gasification furnace or a fixed bed gasification furnace. The coal gasification furnace 12 is provided with a gas generation line 38 of combustible gas toward the char recovery device 13 and can discharge combustible gas containing char. In this case, by providing a gas cooler in the gas generation line 38, the combustible gas may be cooled to a predetermined temperature and then supplied to the char recovery device 13.

チャー回収装置１３は、第１集塵装置としての第１サイクロン４１と、第２集塵装置としての第２サイクロン４２と、ホッパ４３と、未燃分貯留部として構成されるビン４４及びホッパ４５ａ，４５ｂとを有している。第１サイクロン４１は、石炭ガス化炉１２で生成された可燃性ガスに含有する粗粒のチャーを分離するものであり、上部に粗粒チャーが分離された可燃性ガスを排出する第１ガス排出ライン４６が接続されると共に、下部に可燃性ガスから分離した粗粒チャーを排出する第１チャー排出ライン（第１未燃分排出ライン）４７が接続されている。第２サイクロン４２は、第１サイクロン４１により粗粒チャーが分離された可燃性ガスに含有する微粒のチャーを分離するものであり、上部に微粒チャーが分離された可燃性ガスを排出する第２ガス排出ライン４８が接続されると共に、下部に可燃性ガスから分離した微粒チャーを排出する第２チャー排出ライン（第２未燃分排出ライン）４９が接続されている。 The char recovery device 13 includes a first cyclone 41 as a first dust collector, a second cyclone 42 as a second dust collector, a hopper 43, a bin 44 and a hopper 45a configured as an unburned portion storage unit. , 45b. The 1st cyclone 41 isolate | separates the coarse-grained char contained in the combustible gas produced | generated by the coal gasification furnace 12, The 1st gas which discharges | emits the combustible gas from which the coarse-char char was isolate | separated in the upper part A discharge line 46 is connected, and a first char discharge line (first unburned component discharge line) 47 that discharges coarse char separated from combustible gas is connected to the lower part. The second cyclone 42 separates the fine char contained in the combustible gas from which the coarse char is separated by the first cyclone 41, and the second cyclone discharges the combustible gas from which the fine char is separated at the upper part. A gas discharge line 48 is connected, and a second char discharge line (second unburned component discharge line) 49 for discharging fine char separated from the combustible gas is connected to the lower part.

ホッパ４３は、第２チャー排出ライン４９に設けられており、第２サイクロン４２により可燃性ガスから分離した微粒チャーを一時的に堆積（貯留）させるものである。そして、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間には、両者の圧力を均一化させる第１均圧ライン５０が設けられている。 The hopper 43 is provided in the second char discharge line 49, and temporarily deposits (stores) the fine char separated from the combustible gas by the second cyclone 42. A first pressure equalizing line 50 is provided between the first gas discharge line 46 and the bin 44 to equalize the pressures of both.

ビン４４は、第１チャー排出ライン４７及び第２チャー排出ライン４９の下流端部が接続されており、第１サイクロン４１及び第２サイクロン４２により可燃性ガスから分離された粗粒チャーや微粒チャーを貯留するものである。各ホッパ４５ａ，４５ｂは、ビン４４と切替ライン５１ａ，５１ｂを介して接続され、この切替ライン５１ａ，５１ｂは、ホッパ４５ａ，４５ｂの上流側に第１切替弁５２ａ，５２ｂが装着され、下流側に第２切替弁５３ａ，５３ｂが装着されている。即ち、各切替弁５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂにより使用する切替ライン５１ａ，５１ｂを切り替えることで、ホッパ４５ａ，４５ｂを交互に使用して連続運転を可能としている。そして、各切替ライン５１ａ，５１ｂは、ホッパ４５ａ，４５ｂの下流側で合流し、チャー戻しライン３２に接続されている。この場合、本実施例では、２つの切替ライン５１ａ，５１ｂ（２つのホッパ４５ａ，４５ｂ）のために、その上流側にビン４４を配置しており、チャーを一時的に貯留するビン４４を未燃分貯留部として構成したが、ビン４４を配置しない構成でもよい。 The bin 44 is connected to the downstream ends of the first char discharge line 47 and the second char discharge line 49, and the coarse char and fine char separated from the combustible gas by the first cyclone 41 and the second cyclone 42. Is to be stored. The hoppers 45a and 45b are connected to the bin 44 via the switching lines 51a and 51b. The switching lines 51a and 51b are provided with the first switching valves 52a and 52b on the upstream side of the hoppers 45a and 45b, and on the downstream side. The second switching valves 53a and 53b are mounted on. That is, by switching the switching lines 51a and 51b used by the switching valves 52a, 52b, 53a and 53b, the hoppers 45a and 45b are alternately used to enable continuous operation. The switching lines 51 a and 51 b merge at the downstream side of the hoppers 45 a and 45 b and are connected to the char return line 32. In this case, in the present embodiment, the bin 44 is disposed upstream of the two switching lines 51a and 51b (two hoppers 45a and 45b), and the bin 44 for temporarily storing the char is not provided. Although configured as the fuel reservoir, a configuration in which the bin 44 is not disposed may be employed.

また、第２チャー排出ライン４９は、ビン４４から第２サイクロン４２側へのチャーの逆流を防止するガスシールとして、第１ガスエジェクタ５４が設けられている。この第１ガスエジェクタ５４は、図２に詳細に示すように、窒素などの駆動用ガスを噴射可能なガス噴射ノズル５５と、図示しないガス供給源からこのガス噴射ノズル５５に駆動用ガスを供給するガス供給ライン５６とを有している。従って、第２チャー排出ライン４９におけるチャーの排出側、つまり、ビン４４側に向けて駆動用ガスを噴射することで、ビン４４から第２サイクロン４２側へのチャーを含むガスの逆流が防止される。 Further, the second char discharge line 49 is provided with a first gas ejector 54 as a gas seal for preventing a reverse flow of char from the bin 44 to the second cyclone 42 side. As shown in detail in FIG. 2, the first gas ejector 54 supplies a driving gas to the gas injection nozzle 55 from a gas injection nozzle 55 capable of injecting a driving gas such as nitrogen and a gas supply source (not shown). Gas supply line 56. Accordingly, by injecting the drive gas toward the char discharge side of the second char discharge line 49, that is, toward the bin 44, the backflow of gas including char from the bin 44 to the second cyclone 42 is prevented. The

また、第２チャー排出ライン４９は、第１ガスエジェクタ５４の下流側に整流器５７が設けられている。この整流器５７は、第２チャー排出ライン４９における第２サイクロン４２側からビン４４側へのガス流れを整流するものであり、この整流器５７を設けることで、第１ガスエジェクタ５４によるチャーを含むガスの逆流が効率的に防止可能となる。なお、この整流器５７は、第２チャー排出ライン４９における第１ガスエジェクタ５４の下流側に限らず、第１ガスエジェクタ５４の上流側でもよく、両方に設けてもよいものである。また、この整流器５７は、具体的に、複数の整流板、分散板、旋回板などとすればよい。更に、第２チャー排出ライン４９におけるホッパ４３の下流側に逆洗弁を設け、第１ガスエジェクタ５４の作動が十分でない（不良）ときに、第２チャー排出ライン４９を遮断してもよい。 The second char discharge line 49 is provided with a rectifier 57 on the downstream side of the first gas ejector 54. The rectifier 57 rectifies the gas flow from the second cyclone 42 side to the bin 44 side in the second char discharge line 49, and by providing the rectifier 57, a gas containing char by the first gas ejector 54 is provided. It is possible to prevent the backflow of the water efficiently. The rectifier 57 is not limited to the downstream side of the first gas ejector 54 in the second char discharge line 49, but may be provided on the upstream side of the first gas ejector 54, or may be provided on both. The rectifier 57 may be specifically a plurality of rectifying plates, a dispersion plate, a turning plate, or the like. Further, a backwash valve may be provided on the second char discharge line 49 on the downstream side of the hopper 43, and the second char discharge line 49 may be shut off when the operation of the first gas ejector 54 is not sufficient (defective).

第１均圧ライン５０は、ガス流れに随伴するチャーの粒子を凝集させる凝集手段及び第１均圧ライン５０に乱流を発生させる乱流発生手段として、第２ガスエジェクタ５８が設けられている。この第２ガスエジェクタ５８は、図３に詳細に示すように、窒素などの駆動用ガスを噴射可能なガス噴射ノズル５９と、図示しないガス供給源からこのガス噴射ノズル５９に駆動用ガスを供給するガス供給ライン６０とを有している。従って、第１均圧ライン５０におけるガス流れに向けて、つまり、第１ガス排出ライン４６側に向けて駆動用ガスを噴射することで、この第１均圧ライン５０で流動するガスに乱流を発生させ、また、乱流によりチャーの粒子の摩擦力により静電気を発生させ、ガス流れに随伴するチャーの粒子を凝集させる。 The first pressure equalizing line 50 is provided with a second gas ejector 58 as aggregating means for aggregating char particles accompanying the gas flow and a turbulent flow generating means for generating turbulent flow in the first pressure equalizing line 50. . As shown in detail in FIG. 3, the second gas ejector 58 supplies a gas injection nozzle 59 capable of injecting a driving gas such as nitrogen and a driving gas to the gas injection nozzle 59 from a gas supply source (not shown). Gas supply line 60. Therefore, the gas flowing in the first pressure equalizing line 50 is turbulent by injecting the driving gas toward the gas flow in the first pressure equalizing line 50, that is, toward the first gas discharge line 46. In addition, static electricity is generated by the frictional force of the char particles by turbulent flow, and the char particles accompanying the gas flow are aggregated.

ガス精製装置１４は、チャー回収装置１３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１４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１５に供給する。 The gas purification device 14 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 13. The gas purifier 14 purifies the combustible gas to produce fuel gas, and supplies it to the gas turbine equipment 15.

ガスタービン設備１５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は、回転軸６４により連結されている。燃焼器６２は、圧縮機６１から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１４から燃料ガス供給ライン６６が接続され、タービン６３に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１５は、圧縮機６１から石炭ガス化炉１２に延びる圧縮空気供給ライン３３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１４から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン６３にて、発生した燃焼ガスにより回転軸６４を回転することで発電機１７を駆動することができる。 The gas turbine facility 15 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. The combustor 62 has a compressed air supply line 65 connected to the compressor 61, a fuel gas supply line 66 connected to the gas purification device 14, and a combustion gas supply line 67 connected to the turbine 63. Moreover, the gas turbine equipment 15 is provided with a compressed air supply line 33 extending from the compressor 61 to the coal gasification furnace 12, 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 purifier 14 are mixed and burned, and the rotating shaft 64 is rotated by the generated combustion gas in the turbine 63. By doing so, the generator 17 can be driven.

蒸気タービン設備１６は、ガスタービン設備１５における回転軸６４に連結されるタービン６９を有しており、発電機１７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１８は、ガスタービン設備１５（タービン６３）からの排ガスライン７０に設けられており、空気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。そのため、排熱回収ボイラ１８は、蒸気タービン設備１６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、蒸気供給ライン７１に復水器７３が設けられている。従って、ガスタービン設備１５では、排熱回収ボイラ１８から供給された蒸気によりタービン６９が駆動し、回転軸６４を回転することで発電機１７を駆動することができる。 The steam turbine facility 16 includes a turbine 69 that is coupled to a rotation shaft 64 in the gas turbine facility 15, and the generator 17 is coupled to a base end portion of the rotation shaft 64. The exhaust heat recovery boiler 18 is provided in the exhaust gas line 70 from the gas turbine facility 15 (the turbine 63), and generates steam by performing heat exchange between air and high-temperature exhaust gas. Therefore, the exhaust heat recovery boiler 18 is provided with the steam supply line 71 between the steam turbine equipment 16 and the turbine 69 of the steam turbine facility 16, the steam recovery line 72 is provided, and the steam supply line 71 is provided with the condenser 73. Yes. Therefore, in the gas turbine equipment 15, the turbine 69 is driven by the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 18, and the generator 17 can be driven by rotating the rotating shaft 64.

ガス浄化装置１９は、排熱回収ボイラ１８で熱が回収された排ガスから、有害物質を除去するものであり、浄化された排ガスは、煙突７４から大気へ放出される。 The gas purification device 19 removes harmful substances from the exhaust gas whose heat has been recovered by the exhaust heat recovery boiler 18, and the purified exhaust gas is discharged from the chimney 74 to the atmosphere.

ここで、実施例１の石炭ガス化複合発電設備の作動について説明する。 Here, the operation of the coal gasification combined cycle facility of Example 1 will be described.

実施例１の石炭ガス化複合発電設備において、給炭装置１１にて、石炭は、流動層乾燥装置２１により乾燥され、石炭粉砕機２２により粉砕されて微粉炭が製造される。この微粉炭は、空気分離装置３４から供給される窒素により給炭ライン３１を通して石炭ガス化炉１２に供給される。また、後述するチャー回収装置１３で回収されたチャーが、空気分離装置３４から供給される窒素によりチャー戻しライン３２を通して石炭ガス化炉１２に供給される。更に、後述するガスタービン設備１５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３４から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン３３を通して石炭ガス化炉１２に供給される。 In the coal gasification combined power generation facility of Example 1, in the coal supply device 11, the coal is dried by the fluidized bed drying device 21, and pulverized by the coal pulverizer 22 to produce pulverized coal. The pulverized coal is supplied to the coal gasifier 12 through the coal supply line 31 by nitrogen supplied from the air separation device 34. Further, the char recovered by the char recovery device 13 to be described later is supplied to the coal gasification furnace 12 through the char return line 32 by nitrogen supplied from the air separation device 34. Further, the compressed air extracted from the gas turbine equipment 15 to be described later is boosted by the booster 68 and then supplied to the coal gasification furnace 12 through the compressed air supply line 33 together with the oxygen supplied from the air separation device 34.

石炭ガス化炉１２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、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（石炭ガス）を生成することができる。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化炉１２からガス生成ライン３８を通して排出され、チャー回収装置１３に送られる。 In the coal gasification furnace 12, the supplied pulverized coal and char are combusted by compressed air (oxygen), and the pulverized coal and char are gasified, so that combustible gas (coal gas) containing carbon dioxide as a main component is obtained. Can be generated. This combustible gas is discharged from the coal gasifier 12 through the gas generation line 38 and sent to the char recovery device 13.

このチャー回収装置１３にて、可燃性ガスは、まず、第１サイクロン４１に供給されることで、ここで可燃性ガスからこのガスに含有する粗粒チャーが分離される。そして、粗粒チャーが分離された可燃性ガスは、第１ガス排出ライン４６に排出される一方、可燃性ガスから分離した粗粒チャーは、第１チャー排出ライン４７を通してビン４４に払い出される。 In the char recovery device 13, the combustible gas is first supplied to the first cyclone 41, whereby the coarse char contained in the gas is separated from the combustible gas. The combustible gas from which the coarse char is separated is discharged to the first gas discharge line 46, while the coarse char separated from the combustible gas is discharged to the bin 44 through the first char discharge line 47.

第１サイクロン４１で粗粒チャーが分離されて第１ガス排出ライン４６に排出された可燃性ガスは、次に、第２サイクロン４２に供給されることで、ここで可燃性ガスからこのガスに含有する微粒チャーが分離される。そして、微粒チャーが分離された可燃性ガスは、第２ガス排出ライン４８に排出される一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、ホッパ４３に堆積され、第２チャー排出ライン４９を通してビン４４に払い出される。ビン４４は、第１チャー排出ライン４７を通してビン４４に払い出される粗粒チャーと、第２チャー排出ライン４９を通してビン４４に払い出される微粒チャーとが合流するとき、その流れを安定化することができる。 The combustible gas from which the coarse char is separated by the first cyclone 41 and discharged to the first gas discharge line 46 is then supplied to the second cyclone 42, where the combustible gas is changed to this gas. The contained fine char is separated. The combustible gas from which the fine char is separated is discharged to the second gas discharge line 48, while the fine char separated from the combustible gas is deposited on the hopper 43 and passes through the second char discharge line 49 to the bin 44. To be paid out. When the coarse char discharged to the bin 44 through the first char discharge line 47 and the fine char discharged to the bin 44 through the second char discharge line 49 merge, the bin 44 can stabilize the flow. .

この場合、ガス生成ライン３８の圧力Ｐ_１、第１ガス排出ライン４６の圧力Ｐ_２、第２ガス排出ライン４８の圧力Ｐ_３とすると、その圧力関係は、Ｐ_１＞Ｐ_２＞Ｐ_３となっている。また、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間に、第１均圧ライン５０が設けられていることで、第１ガス排出ライン４６の圧力Ｐ_２とビン４４の圧力Ｐ_４がほぼ同圧となり、その圧力関係は、Ｐ_１＞Ｐ_２＝Ｐ_４＞Ｐ_３となっている。そのため、第１サイクロン４１により分離された粗粒チャーは、第１チャー排出ライン４７で適切に整流されてビン４４に払い出されることとなり、第１チャー排出ライン４７における粗粒チャーを含むガスの逆流が防止され、第１サイクロン４１における集塵効率が向上する。この第１均圧ライン５０がないと、粗粒チャーの体積と置換されるガスが第１チャー排出ライン４７を逆流することとなり、粗粒チャーの排出量が増加すると、第１サイクロン４１の排出部（スロート部）で粗粒チャーが吹き上がるフラッディング（Ｆｌｏｏｄｉｎｇ）現象が発生し、第１サイクロン４１における集塵効率が低下してしまう。 In this case, the pressure _{P 1} of gas generation line 38, the pressure _{P 2} of the first gas discharge line 46, when the pressure _{P 3} of the second gas discharge line 48, the pressure _relationship between P _1> P 2> _{P 3} It has become. Further, between the first gas discharge line 46 and the bottle 44, since the first pressure equalization line 50 is provided, the pressure P ₄ of the pressure P ₂ and the bins 44 of the first gas discharge line 46 is substantially the same The pressure relationship is P ₁ > P ₂ = P ₄ > P ₃ . Therefore, the coarse char separated by the first cyclone 41 is appropriately rectified in the first char discharge line 47 and discharged to the bin 44, and the reverse flow of the gas containing the coarse char in the first char discharge line 47 Is prevented, and the dust collection efficiency in the first cyclone 41 is improved. Without the first pressure equalizing line 50, the gas replaced with the volume of the coarse char flows back through the first char discharge line 47, and when the discharge amount of the coarse char increases, the first cyclone 41 is discharged. A flooding phenomenon in which coarse-grained char blows up in the portion (throat portion) occurs, and the dust collection efficiency in the first cyclone 41 decreases.

このとき、第２チャー排出ライン４９では、第１ガスエジェクタ５４によりビン４４側に向けてガスが噴射されている。そのため、第２チャー排出ライン４９は、第２サイクロン４２（ホッパ４３）からビン４４に向けたガス流れが生成されることとなり、第２サイクロン４２により分離された微粒チャーは、第２チャー排出ライン４９で適切に整流されてビン４４に払い出されることとなり、第２サイクロン４２における集塵効率が向上する。この第１ガスエジェクタ５４がないと、微粒チャーの体積と置換されるガスが第２チャー排出ライン４９を逆流することとなり、微粒チャーの排出量が増加すると、第２サイクロン４２の排出部（スロート部）で微粒チャーが吹き上がるフラッディング現象が発生し、第２サイクロン４２における集塵効率が低下してしまう。 At this time, in the second char discharge line 49, the gas is injected toward the bin 44 by the first gas ejector 54. Therefore, the second char discharge line 49 generates a gas flow from the second cyclone 42 (hopper 43) toward the bottle 44, and the fine char separated by the second cyclone 42 is the second char discharge line. At 49, the air is appropriately rectified and discharged to the bin 44, and the dust collection efficiency in the second cyclone 42 is improved. Without the first gas ejector 54, the gas replaced with the volume of the fine char flows back through the second char discharge line 49, and when the discharge amount of the fine char increases, the discharge portion (throat of the second cyclone 42). Part), a flooding phenomenon in which fine char blows up occurs, and the dust collection efficiency in the second cyclone 42 decreases.

また、第２チャー排出ライン４９に、第１ガスエジェクタ５４の下流側に位置して整流器５７が設けられている。そのため、この第２チャー排出ライン４９では、第２サイクロン４２（ホッパ４３）側からビン４４側へのガス流れが整流されることとなり、ビン４４への微粒チャーの排出を適正に行うことができると共に、ビン４４からチャーを含むガスの逆流を効果的に防止することができる。 Further, a rectifier 57 is provided in the second char discharge line 49 so as to be located downstream of the first gas ejector 54. Therefore, in the second char discharge line 49, the gas flow from the second cyclone 42 (hopper 43) side to the bin 44 side is rectified, so that the fine char can be properly discharged to the bin 44. At the same time, the backflow of the gas containing char from the bin 44 can be effectively prevented.

更に、上述したように、第１ガス排出ライン４６の圧力Ｐ_２とビン４４の圧力Ｐ_４とは、第１均圧ライン５０によりほぼ同圧に調整されるものの、各サイクロン４１，４２からチャーが各チャー排出ライン４７，４９を通してビン４４に払い出されることから、ビン４４にあるチャーを含むガスが第１均圧ライン５０を通して第１ガス排出ライン４６に逆流するおそれがある。 Further, as described above, the pressure P _{2 of} the first gas discharge line 46 and the pressure P _{4 of the} bottle 44 are adjusted to be substantially the same pressure by the first pressure equalizing line 50, but the char from each of the cyclones 41 and 42. Is discharged to the bin 44 through the char discharge lines 47 and 49, so that the gas containing the char in the bin 44 may flow back to the first gas discharge line 46 through the first pressure equalizing line 50.

そこで、本実施例では、第１均圧ライン５０にて、第２ガスエジェクタ５８により第１ガス排出ライン４６側に向けてガスが噴射されている。そのため、第２ガスエジェクタ５８からガスが噴射されると、この噴射ガスにより第１均圧ライン５０を逆流するチャーを含むガス流れに乱流が発生する。すると、ガス中にあるチャーの粒子同士が互いに衝突し合い、且つ、ここで摩擦力が発生することから、静電気により互いに凝集する。即ち、第１均圧ライン５０にて、逆流するガス流れに随伴するチャーの粒子は、第２ガスエジェクタ５８から噴射されるガスにより凝集される。そして、ここで凝集したチャーは、粗粒チャーとなり、第１均圧ライン５０から第１ガス排出ライン４６を通して第２サイクロン４２に供給され、ここで可燃性ガスからチャーが分離される。なお、第１均圧ライン５０で凝集した粗流のチャーは、第１ガス排出ライン４６に流れ込むとき、第１サイクロン４１から供給される可燃性ガスに含まれる微粒チャーとも凝縮しやすくなり、第２サイクロン４２で処理する微粒チャーの処理量が減少する。この場合、微粒チャーを含むガスがビン４４、第１均圧ライン５０（第２ガスエジェクタ５８）、第１ガス排出ライン４６、第２サイクロン４２、ホッパ４３、第２チャー排出ライン４９（第１ガスエジェクタ５４）、ビン４４を循環することで、微粒チャーが凝集しやすくなり、ビン４４に沈降して貯留するため、チャーの回収効率が向上する。 Therefore, in this embodiment, the gas is injected toward the first gas discharge line 46 side by the second gas ejector 58 in the first pressure equalizing line 50. Therefore, when a gas is injected from the second gas ejector 58, a turbulent flow is generated in the gas flow including the char that flows backward through the first pressure equalizing line 50 by the injected gas. Then, the char particles in the gas collide with each other, and a frictional force is generated here, so that they aggregate with each other due to static electricity. That is, in the first pressure equalizing line 50, char particles accompanying the gas flow that flows backward are aggregated by the gas ejected from the second gas ejector 58. The agglomerated char becomes coarse char and is supplied from the first pressure equalizing line 50 to the second cyclone 42 through the first gas discharge line 46, where the char is separated from the combustible gas. The coarse flow char aggregated in the first pressure equalization line 50 is likely to be condensed with the fine char contained in the combustible gas supplied from the first cyclone 41 when flowing into the first gas discharge line 46. The processing amount of the fine char processed by the 2-cyclone 42 is reduced. In this case, the gas containing fine char is the bottle 44, the first pressure equalizing line 50 (second gas ejector 58), the first gas discharge line 46, the second cyclone 42, the hopper 43, and the second char discharge line 49 (first By circulating the gas ejector 54) and the bottle 44, the fine char is easily aggregated and settled and stored in the bottle 44, so that the char recovery efficiency is improved.

そして、ビン４４に貯留されたチャーは、第１切替弁５２ａ，５３ａと第２切替弁５２ｂ，５３ｂを交互に開閉することで、切替ライン５１ａ及びホッパ４５ａと、切替ライン５１ｂ及びホッパ４５ｂを交互に使用するようにしている。例えば、切替弁５２ａ，５３ａを開放して切替弁５２ｂ，５３ｂを閉止することで、ビン４４のチャーを切替ライン５１ａによりホッパ４５ａに貯留する。そしてこのホッパ４５ａが一杯になったら、切替弁５２ａ，５３ａを閉止して切替弁５２ｂ，５３ｂを開放することで、ビン４４のチャーを切替ライン５１ｂによりホッパ４５ｂに貯留する。これによりチャーの貯留作業を連続して行うことができ、チャー回収装置１３の連続運転が可能となる。その後、ホッパ４５ａ，４５ｂに貯留されているチャーは、チャー戻しライン３２を通して石炭ガス化炉１２に戻されてリサイクルされる。 The char stored in the bin 44 alternately opens and closes the first switching valves 52a and 53a and the second switching valves 52b and 53b, thereby alternately switching the switching line 51a and the hopper 45a, and the switching line 51b and the hopper 45b. I am trying to use it. For example, by opening the switching valves 52a and 53a and closing the switching valves 52b and 53b, the char of the bin 44 is stored in the hopper 45a by the switching line 51a. When the hopper 45a is full, the switching valves 52a and 53a are closed and the switching valves 52b and 53b are opened, whereby the char of the bin 44 is stored in the hopper 45b through the switching line 51b. Thereby, the char storage operation can be performed continuously, and the char recovery device 13 can be continuously operated. Thereafter, the char stored in the hoppers 45a and 45b is returned to the coal gasification furnace 12 through the char return line 32 and recycled.

チャー回収装置１３によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置１４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１５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１４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を駆動することで、回転軸６４を介して発電機１７を駆動し、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 13 is subjected to gas purification by removing impurities such as sulfur compounds and nitrogen compounds in the gas purification device 14 to produce fuel gas. In the gas turbine equipment 15, 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 14. The fuel gas is mixed and burned to generate combustion gas, and the turbine 63 is driven by this combustion gas, so that the generator 17 can be driven via the rotating shaft 64 to generate power.

そして、ガスタービン設備１５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１８にて、空気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１６に供給する。蒸気タービン設備１６では、排熱回収ボイラ１８から供給された蒸気によりタービン６９を駆動することで、回転軸６４を介して発電機１７を駆動し、発電を行うことができる。 The exhaust gas discharged from the turbine 63 in the gas turbine equipment 15 generates steam by exchanging heat with air in the exhaust heat recovery boiler 18, and supplies the generated steam to the steam turbine equipment 16. . In the steam turbine facility 16, the turbine 69 is driven by the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 18, so that the generator 17 can be driven via the rotating shaft 64 to generate power.

そして、ガス浄化装置１９では排熱回収ボイラ１８から排出された排気ガスは、ガス浄化装置１９により有害物質が除去され、浄化された排ガスが煙突７４から大気へ放出される。 In the gas purification device 19, harmful substances are removed from the exhaust gas discharged from the exhaust heat recovery boiler 18 by the gas purification device 19, and the purified exhaust gas is discharged from the chimney 74 to the atmosphere.

このように実施例１のチャー回収装置にあっては、石炭ガス化炉１２から可燃性ガスを排出するガス生成ライン３８に第１サイクロン４１を連結し、この第１サイクロン４１における第１ガス排出ライン４６に第２サイクロン４２を連結する一方、第１サイクロン４１における第１チャー排出ライン４７及び第２サイクロン４２における第２チャー排出ライン４９にビン４４及びホッパ４５ａ，４５ｂを連結し、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間で圧力を均一化させる第１均圧ライン５０を設け、この第１均圧ライン５０にガス流れに随伴する未燃分の粒子を凝集させる凝集手段及び乱流発生手段として第２ガスエジェクタ５８を設けている。 As described above, in the char recovery apparatus according to the first embodiment, the first cyclone 41 is connected to the gas generation line 38 for discharging the combustible gas from the coal gasification furnace 12, and the first gas discharge in the first cyclone 41 is performed. While the second cyclone 42 is connected to the line 46, the bottle 44 and the hoppers 45a and 45b are connected to the first char discharge line 47 in the first cyclone 41 and the second char discharge line 49 in the second cyclone 42, and the first gas A first pressure equalizing line 50 for making the pressure uniform between the discharge line 46 and the bottle 44 is provided, and the first pressure equalizing line 50 agglomerates and a turbulent flow for agglomerating unburned particles accompanying the gas flow. A second gas ejector 58 is provided as a generating means.

従って、可燃性ガスを第１サイクロン４１及び第２サイクロン４２により処理してチャーを回収することで、フィルタやロータリバルブなどを不要とすることができる。そのため、設備コストの増加を抑制することができると共に、フィルタの逆洗処理などを不要としてランニングコストの増加を抑制することができる。また、第１均圧ライン５０により第１ガス排出ライン４６とビン４４との間で圧力が均一化されることで、第１サイクロン４１で分離された粗粒チャーが第１チャー排出ライン４７で適切に整流されてビン４４に払い出されることとなり、ここでのチャーを含むガスの逆流が防止され、第１サイクロン４１における集塵効率を向上することができる。更に、第１均圧ライン５０に第２ガスエジェクタ５８を設けることで、ビン４４から第１均圧ライン５０を通って第１ガス排出ライン４６へ逆流するガス中のチャーは、第２ガスエジェクタ５８からの噴射ガスによりその粒子が凝集されることとなり、ここで凝集したチャーを第２サイクロン４２により捕集し、再びビン４４に沈降させることができ、装置全体での集塵効率を向上することができる。 Therefore, by treating the combustible gas with the first cyclone 41 and the second cyclone 42 and collecting the char, a filter, a rotary valve, or the like can be eliminated. Therefore, an increase in equipment cost can be suppressed, and an increase in running cost can be suppressed by eliminating the need for a filter backwash process. In addition, since the pressure is equalized between the first gas discharge line 46 and the bottle 44 by the first pressure equalizing line 50, the coarse char separated by the first cyclone 41 is changed in the first char discharge line 47. The gas is appropriately rectified and discharged to the bin 44, the backflow of the gas containing the char here is prevented, and the dust collection efficiency in the first cyclone 41 can be improved. Furthermore, by providing the second gas ejector 58 in the first pressure equalizing line 50, the char in the gas that flows backward from the bottle 44 to the first gas discharge line 46 through the first pressure equalizing line 50 is transferred to the second gas ejector. The particles are agglomerated by the injection gas from 58, and the agglomerated char can be collected by the second cyclone 42 and settled again in the bottle 44, thereby improving the dust collection efficiency of the entire apparatus. be able to.

また、実施例１のチャー回収装置では、凝集手段として、均圧ラインに乱流を発生させる乱流発生手段を設け、この乱流発生手段として、第１均圧ライン５０のガス流れに向けてガスを噴射する第２ガスエジェクタ５８を設けている。従って、第１均圧ライン５０にて、ガスの乱流が発生することとなり、ガス流れに随伴するチャーの粒子を容易に凝集させることができ、また、これを第２ガスエジェクタ５８とすることで、装置を簡素化することができる。 In the char recovery device of the first embodiment, turbulent flow generating means for generating turbulent flow in the pressure equalizing line is provided as aggregating means, and the turbulent flow generating means is directed toward the gas flow in the first pressure equalizing line 50. A second gas ejector 58 for injecting gas is provided. Accordingly, a turbulent gas flow is generated in the first pressure equalization line 50, and char particles accompanying the gas flow can be easily aggregated, and this is used as the second gas ejector 58. Thus, the apparatus can be simplified.

また、実施例１のチャー回収装置では、第２チャー排出ライン４９にビン４４から第２サイクロン４２側へのチャーの逆流を防止するガスシールとして第１ガスエジェクタ５４を設けている。従って、第２チャー排出ライン４９に第１ガスエジェクタ５４を設けることで、ビン４４から第２サイクロン４２側へのチャーを含むガスの逆流を防止することができ、集塵効率の低下を防止することができる。 In the char recovery apparatus of the first embodiment, the first gas ejector 54 is provided in the second char discharge line 49 as a gas seal for preventing the reverse flow of char from the bin 44 to the second cyclone 42 side. Therefore, by providing the first gas ejector 54 in the second char discharge line 49, it is possible to prevent the backflow of gas containing char from the bin 44 to the second cyclone 42 side, and to prevent the dust collection efficiency from being lowered. be able to.

この実施例１では、ガスシールを第１ガスエジェクタ５４とすることで、装置を簡素化することができると共に、この第１ガスエジェクタ５４によりチャーを含むガスの逆流を適正に防止することができる。この場合、第１ガスエジェクタ５４からのガスにより、ビン４４にあるチャーを含むガスが第１均圧ライン５０を通して第１ガス排出ライン４６に逆流するおそれがあるが、このチャーを含むガスは、第２サイクロン４２を通ることで、ここで可燃性ガスからチャーを分離することができる。そして、チャーがビン４４、第１均圧ライン５０、第１ガス排出ライン４６、第２サイクロン４２、ホッパ４３、第２チャー排出ライン４９、ビン４４を循環することで、微粒チャーが凝集して粗粒チャーとなってビン４４に沈降して貯留することとなり、チャーの回収効率を向上することができる。 In the first embodiment, the apparatus can be simplified by using the first gas ejector 54 as the gas seal, and the first gas ejector 54 can appropriately prevent the backflow of the gas containing char. . In this case, the gas from the first gas ejector 54 may cause the gas containing the char in the bin 44 to flow back to the first gas discharge line 46 through the first pressure equalizing line 50. By passing through the second cyclone 42, the char can now be separated from the combustible gas. The char circulates through the bottle 44, the first pressure equalizing line 50, the first gas discharge line 46, the second cyclone 42, the hopper 43, the second char discharge line 49, and the bottle 44, so that the fine char is aggregated. The coarse char is settled and stored in the bin 44, and the char recovery efficiency can be improved.

また、実施例１のチャー回収装置では、第２チャー排出ライン４９における第１ガスエジェクタ５４の下流側に整流器５７を設けている。従って、第２チャー排出ライン４９にて、整流器５７によりチャーの排出を適正に行うことができると共に、チャーを含むガスの逆流を効果的に防止することができる。 In the char recovery apparatus according to the first embodiment, a rectifier 57 is provided on the second char discharge line 49 on the downstream side of the first gas ejector 54. Accordingly, in the second char discharge line 49, the rectifier 57 can appropriately discharge the char and can effectively prevent the backflow of the gas containing the char.

なお、この実施例１にて、ホッパ４３や第１ガスエジェクタ５４などは、必ず設けなければならない構成ではなく、省略してもよく、この場合であっても、第２ガスエジェクタ５８により集塵効率の低下を防止することができる。 In the first embodiment, the hopper 43 and the first gas ejector 54 are not necessarily provided, and may be omitted. Even in this case, the second gas ejector 58 collects the dust. A decrease in efficiency can be prevented.

図４は、本発明の実施例２に係るチャー回収装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a coal gasification combined power generation facility to which a char recovery device according to Embodiment 2 of the present invention is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

実施例２の石炭ガス化複合発電設備におけるチャー回収装置１３は、図４に示すように、第１サイクロン４１と、第２サイクロン４２と、ホッパ４３と、ビン４４と、ホッパ４５ａ，４５ｂとを有し、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間に第１均圧ライン５０が設けられると共に、第２ガス排出ライン４８とホッパ４３との間に第２均圧ライン８１が設けられている。 As shown in FIG. 4, the char recovery device 13 in the coal gasification combined power generation facility of the second embodiment includes a first cyclone 41, a second cyclone 42, a hopper 43, a bottle 44, and hoppers 45a and 45b. A first pressure equalization line 50 is provided between the first gas discharge line 46 and the bin 44, and a second pressure equalization line 81 is provided between the second gas discharge line 48 and the hopper 43. Yes.

第１サイクロン４１は、側部にガス生成ライン３８が接続され、上部に粗粒チャーが分離された可燃性ガスを排出する第１ガス排出ライン４６が接続されると共に、下部に可燃性ガスから分離した粗粒チャーを排出する第１チャー排出ライン４７が接続されている。第２サイクロン４２は、側部に第１ガス排出ライン４６が接続され、上部に微粒チャーが分離された可燃性ガスを排出する第２ガス排出ライン４８が接続されると共に、下部に可燃性ガスから分離した微粒チャーを排出する第２チャー排出ライン４９が接続されている。そして、第２チャー排出ライン４９にホッパ４３が設けられている。 The first cyclone 41 has a gas generation line 38 connected to the side, a first gas discharge line 46 for discharging the combustible gas from which coarse char is separated, and a lower portion from the combustible gas. A first char discharge line 47 that discharges the separated coarse char is connected. The second cyclone 42 has a first gas discharge line 46 connected to the side, a second gas discharge line 48 for discharging a combustible gas from which fine char has been separated is connected to the upper part, and a combustible gas to the lower part. A second char discharge line 49 is connected to discharge the fine char separated from. A hopper 43 is provided in the second char discharge line 49.

第１チャー排出ライン４７及び第２チャー排出ライン４９は、ビン４４に接続され、このビン４４は、切替ライン５１ａ，５１ｂを介してホッパ４５ａ，４５ｂに接続されており、ホッパ４５ａ，４５ｂ（切替ライン５１ａ，５１ｂ）は、チャー戻しライン３２に接続されている。また、第２チャー排出ライン４９は、第１ガスエジェクタ５４が設けられており、この第１ガスエジェクタ５４は、ビン４４側に向けて窒素ガスを噴射することで、ビン４４から第２サイクロン４２側へのチャーを含むガスの逆流を防止できる。 The first char discharge line 47 and the second char discharge line 49 are connected to a bin 44. The bin 44 is connected to hoppers 45a and 45b via switching lines 51a and 51b. Lines 51 a and 51 b) are connected to the char return line 32. Further, the second char discharge line 49 is provided with a first gas ejector 54. The first gas ejector 54 injects nitrogen gas toward the bin 44 so that the second cyclone 42 is discharged from the bin 44. The back flow of the gas containing the char to the side can be prevented.

第１ガス排出ライン４６とビン４４との間には、両者の圧力を均一化させる第１均圧ライン５０が設けられている。この第１均圧ライン５０は、ガス流れに随伴するチャーの粒子を凝集させる第２ガスエジェクタ５８が設けられている。この第２ガスエジェクタ５８は、第１ガス排出ライン４６側に向けて窒素ガスを噴射することで、この第１均圧ライン５０で流動するガスに乱流を発生させ、また、乱流によりチャーの粒子の摩擦力により静電気を発生させ、ガス流れに随伴するチャーの粒子を凝集させる。 A first pressure equalizing line 50 is provided between the first gas discharge line 46 and the bin 44 to equalize both pressures. The first pressure equalizing line 50 is provided with a second gas ejector 58 for aggregating char particles accompanying the gas flow. The second gas ejector 58 injects nitrogen gas toward the first gas discharge line 46, thereby generating turbulent flow in the gas flowing in the first pressure equalizing line 50. Static electricity is generated by the frictional force of the particles, and the char particles accompanying the gas flow are aggregated.

また、第２ガス排出ライン４８とホッパ４３との間には、両者の圧力を均一化させる第２均圧ライン８１が設けられている。そして、第２均圧ライン８１は、ガスシールとして、第３ガスエジェクタ８２が設けられており、この第３ガスエジェクタ８２は、ホッパ４３側に向けて駆動用ガス（窒素ガスなど）を噴射することで、ホッパ４３から第２ガス排出ライン４８側へのチャーを含むガスの逆流を防止できる。 In addition, a second pressure equalizing line 81 is provided between the second gas discharge line 48 and the hopper 43 to equalize the pressures of both. The second pressure equalizing line 81 is provided with a third gas ejector 82 as a gas seal. The third gas ejector 82 injects a driving gas (such as nitrogen gas) toward the hopper 43 side. Thereby, the backflow of the gas containing the char from the hopper 43 to the second gas discharge line 48 side can be prevented.

従って、石炭ガス化炉１２で生成された可燃性ガスは、まず、第１サイクロン４１により粗粒チャーが分離されて第１ガス排出ライン４６に排出され、次に、第２サイクロン４２により微粒チャーが分離されて第２ガス排出ライン４８に排出される。一方、第１サイクロン４１により可燃性ガスから分離された粗粒チャーは、第１チャー排出ライン４７を通してビン４４に払い出され、第２サイクロン４２により可燃性ガスから分離された微粒チャーは、ホッパ４３に堆積され、第２チャー排出ライン４９を通してビン４４に払い出される。 Accordingly, the combustible gas generated in the coal gasification furnace 12 is first separated into coarse char by the first cyclone 41 and discharged to the first gas discharge line 46, and then fine char by the second cyclone 42. Are separated and discharged to the second gas discharge line 48. On the other hand, the coarse char separated from the combustible gas by the first cyclone 41 is discharged to the bottle 44 through the first char discharge line 47, and the fine char separated from the combustible gas by the second cyclone 42 is the hopper. 43, and discharged to the bin 44 through the second char discharge line 49.

このとき、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間に、第１均圧ライン５０が設けられていることで両者がほぼ同圧となり、第１サイクロン４１により分離された粗粒チャーは、第１チャー排出ライン４７で適切に整流されてビン４４に払い出されることとなり、第１チャー排出ライン４７における粗粒チャーを含むガスの逆流が防止され、第１サイクロン４１における集塵効率が向上する。また、第２チャー排出ライン４９では、第１ガスエジェクタ５４からビン４４側に向けてガスが噴射されることで、第２サイクロン４２（ホッパ４３）からビン４４に向けたガス流れが生成されることとなり、第２サイクロン４２により分離された微粒チャーは、第２チャー排出ライン４９で適切に整流されてビン４４に払い出されることとなり、第２サイクロン４２における集塵効率が向上する。 At this time, since the first pressure equalizing line 50 is provided between the first gas discharge line 46 and the bottle 44, the both have almost the same pressure, and the coarse char separated by the first cyclone 41 is The first char discharge line 47 is appropriately rectified and discharged to the bin 44, the backflow of the gas containing coarse char in the first char discharge line 47 is prevented, and the dust collection efficiency in the first cyclone 41 is improved. . Further, in the second char discharge line 49, a gas flow from the second cyclone 42 (hopper 43) toward the bottle 44 is generated by injecting the gas from the first gas ejector 54 toward the bottle 44 side. In other words, the fine char separated by the second cyclone 42 is appropriately rectified in the second char discharge line 49 and discharged to the bin 44, and the dust collection efficiency in the second cyclone 42 is improved.

更に、第１均圧ライン５０では、第２ガスエジェクタ５８により第１ガス排出ライン４６側に向けてガスが噴射されることで、この噴射ガスにより第１均圧ライン５０を逆流するチャーを含むガス流れに乱流が発生し、ガス中にあるチャーの粒子同士が互いに衝突し合い、且つ、ここで発生する摩擦力により静電気が発生して互いに凝集する。そのため、第１均圧ライン５０を逆流するガス流れに随伴するチャーの粒子は、第２ガスエジェクタ５８から噴射されるガスにより凝集され、ここで凝集したチャー（粗粒チャー）は、第１均圧ライン５０から第１ガス排出ライン４６を通して第２サイクロン４２に供給され、ここで再び捕集される。 Further, the first pressure equalizing line 50 includes a char that flows back through the first pressure equalizing line 50 by the injected gas when the gas is injected toward the first gas discharge line 46 side by the second gas ejector 58. Turbulent flow is generated in the gas flow, char particles in the gas collide with each other, and static electricity is generated by the frictional force generated here and aggregates with each other. For this reason, char particles accompanying the gas flow flowing back through the first pressure equalizing line 50 are aggregated by the gas injected from the second gas ejector 58, and the aggregated char (coarse grain char) is first aggregated. The pressure is supplied from the pressure line 50 to the second cyclone 42 through the first gas discharge line 46 and collected again.

更に、ホッパ４３にあるチャーを含むガスが第２均圧ライン８１を通して第２ガス排出ライン４８に逆流するおそれがあるが、第２均圧ライン８１では、第３ガスエジェクタ８２からホッパ４３側に向けてガスが噴射されることで、ホッパ４３に向けたガス流れが生成されることとなり、ホッパ４３に堆積したチャーを含むガスが第２ガス排出ライン４８に逆流することはなく、第２サイクロン４２における集塵効率が向上する。 Further, there is a possibility that the gas containing the char in the hopper 43 flows back to the second gas discharge line 48 through the second pressure equalization line 81, but in the second pressure equalization line 81, the third gas ejector 82 moves to the hopper 43 side. By injecting the gas toward the hopper 43, a gas flow toward the hopper 43 is generated, and the gas containing the char accumulated in the hopper 43 does not flow back to the second gas discharge line 48, but the second cyclone. The dust collection efficiency in 42 is improved.

そして、ビン４４に貯留されたチャーは、切替ライン５１ａ，５１ｂを通してホッパ４５ａ，４５ｂに貯留され、チャー戻しライン３２を通して石炭ガス化炉１２に戻されてリサイクルされる。 The char stored in the bin 44 is stored in the hoppers 45a and 45b through the switching lines 51a and 51b, returned to the coal gasification furnace 12 through the char return line 32, and recycled.

このように実施例２のチャー回収装置にあっては、第１サイクロン４１からの第１ガス排出ライン４６とビン４４との間に圧力を均一化させる第１均圧ライン５０を設けると共に、第２サイクロン４２からの第２ガス排出ライン４８とホッパ４３との間に圧力を均一化させる第２均圧ライン８１を設けている。 As described above, in the char recovery apparatus according to the second embodiment, the first pressure equalizing line 50 for equalizing the pressure is provided between the first gas discharge line 46 from the first cyclone 41 and the bottle 44, and the first A second pressure equalizing line 81 for making the pressure uniform is provided between the second gas discharge line 48 from the two cyclones 42 and the hopper 43.

従って、第１均圧ライン５０及び第２均圧ライン８１により第１サイクロン４１及び第２サイクロン４２の圧力を安定させることで、集塵効率を向上させることができる。 Therefore, the dust collection efficiency can be improved by stabilizing the pressure of the first cyclone 41 and the second cyclone 42 by the first pressure equalizing line 50 and the second pressure equalizing line 81.

また、実施例２のチャー回収装置では、第２均圧ライン８１に第３ガスエジェクタ８２を設けることで、ホッパ４３から第２ガス排出ライン４８側へのチャーを含むガスの逆流を防止することができ、集塵効率の低下を防止することができる。 Further, in the char recovery device of the second embodiment, the third gas ejector 82 is provided in the second pressure equalizing line 81 to prevent the backflow of the gas including the char from the hopper 43 to the second gas discharge line 48 side. And can prevent a decrease in dust collection efficiency.

図５は、本発明の実施例３に係るチャー回収装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a coal gasification combined power generation facility to which a char recovery device according to Embodiment 3 of the present invention is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

実施例３の石炭ガス化複合発電設備におけるチャー回収装置１３は、図５に示すように、第１集塵装置としてのサイクロン４１と、第２集塵装置としてのフィルタ９１と、ロータリバルブ９２と、ビン４４と、ホッパ４５ａ，４５ｂとを有し、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間に第１均圧ライン５０が設けられている。 As shown in FIG. 5, the char recovery device 13 in the coal gasification combined power generation facility of the third embodiment includes a cyclone 41 as a first dust collector, a filter 91 as a second dust collector, a rotary valve 92, The first pressure equalizing line 50 is provided between the first gas discharge line 46 and the bottle 44. The bottle 44 has hoppers 45a and 45b.

サイクロン４１は、側部にガス生成ライン３８が接続され、上部に粗粒チャーが分離された可燃性ガスを排出する第１ガス排出ライン４６が接続されると共に、下部に可燃性ガスから分離した粗粒チャーを排出する第１チャー排出ライン４７が接続されている。フィルタ９１は、側部に第１ガス排出ライン４６が接続され、上部に微粒チャーが分離された可燃性ガスを排出する第２ガス排出ライン４８が接続されると共に、下部に可燃性ガスから分離した微粒チャーを排出する第２チャー排出ライン４９が接続されている。フィルタ９１における第２チャー排出ライン４９への排出部にロータリバルブ９２が設けられている。このフィルタ９１は、ポーラスフィルタであって、例えば、セラミック製のろ材を有しており、可燃性ガスがろ材を通過するときに、この可燃性ガス中のチャー（特に、微粒チャー）を除去可能となっている。そして、このフィルタ９１（ろ材）により捕集されたチャーは、自然にまたは逆洗処理などにより落下し、ロータリバルブ９２の開放時に第２チャー排出ライン４９を通してビン４４に払い出される。 The cyclone 41 has a gas generation line 38 connected to the side, a first gas discharge line 46 for discharging the combustible gas from which the coarse char is separated is connected to the upper part, and a cyclone 41 separated from the combustible gas at the lower part. A first char discharge line 47 for discharging coarse char is connected. The filter 91 has a first gas discharge line 46 connected to the side, a second gas discharge line 48 for discharging a combustible gas from which fine char has been separated is connected to an upper portion, and a lower portion separates from the combustible gas. A second char discharge line 49 is connected to discharge the fine char. A rotary valve 92 is provided at the discharge portion of the filter 91 to the second char discharge line 49. The filter 91 is a porous filter and has, for example, a ceramic filter medium. When the combustible gas passes through the filter medium, char (particularly, fine char) in the combustible gas can be removed. It has become. Then, the char collected by the filter 91 (filter medium) falls naturally or by backwashing or the like, and is discharged to the bin 44 through the second char discharge line 49 when the rotary valve 92 is opened.

第１チャー排出ライン４７及び第２チャー排出ライン４９は、ビン４４に接続され、このビン４４は、切替ライン５１ａ，５１ｂを介してホッパ４５ａ，４５ｂに接続されており、ホッパ４５ａ，４５ｂ（切替ライン５１ａ，５１ｂ）は、チャー戻しライン３２に接続されている。また、第２チャー排出ライン４９は、第１ガスエジェクタ５４が設けられており、この第１ガスエジェクタ５４は、ビン４４側に向けて窒素ガスを噴射することで、ビン４４からフィルタ９１側へのチャーを含むガスの逆流を防止できる。更に、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間には、両者の圧力を均一化させる第１均圧ライン５０が設けられている。この第１均圧ライン５０は、ガス流れに随伴するチャーの粒子を凝集させる第２ガスエジェクタ５８が設けられている。 The first char discharge line 47 and the second char discharge line 49 are connected to a bin 44. The bin 44 is connected to hoppers 45a and 45b via switching lines 51a and 51b. Lines 51 a and 51 b) are connected to the char return line 32. Further, the second char discharge line 49 is provided with a first gas ejector 54. The first gas ejector 54 injects nitrogen gas toward the bottle 44 side, so that the bottle 44 moves toward the filter 91 side. It is possible to prevent the backflow of gas containing the char. Further, a first pressure equalizing line 50 is provided between the first gas discharge line 46 and the bin 44 to equalize the pressures of both. The first pressure equalizing line 50 is provided with a second gas ejector 58 for aggregating char particles accompanying the gas flow.

従って、石炭ガス化炉１２で生成された可燃性ガスは、まず、サイクロン４１により粗粒チャーが分離されて第１ガス排出ライン４６に排出され、次に、フィルタ９１により微粒チャーが分離されて第２ガス排出ライン４８に排出される。一方、サイクロン４１により可燃性ガスから分離された粗粒チャーは、第１チャー排出ライン４７を通してビン４４に払い出され、フィルタ９１により可燃性ガスから分離された微粒チャーは、第２チャー排出ライン４９を通してビン４４に払い出される。 Accordingly, the combustible gas generated in the coal gasification furnace 12 is first separated from the coarse char by the cyclone 41 and discharged to the first gas discharge line 46, and then the fine char is separated by the filter 91. It is discharged to the second gas discharge line 48. On the other hand, the coarse char separated from the combustible gas by the cyclone 41 is discharged to the bin 44 through the first char discharge line 47, and the fine char separated from the combustible gas by the filter 91 is discharged from the second char discharge line. 49 is paid out to the bin 44.

このとき、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間に、第１均圧ライン５０が設けられていることで両者がほぼ同圧となり、第１サイクロン４１により分離された粗粒チャーは、第１チャー排出ライン４７で適切に整流されてビン４４に払い出されることとなり、第１チャー排出ライン４７における粗粒チャーを含むガスの逆流が防止され、第１サイクロン４１における集塵効率が向上する。また、第２チャー排出ライン４９では、第１ガスエジェクタ５４からビン４４側に向けてガスが噴射されることで、フィルタ９１からビン４４に向けたガス流れが生成されることとなり、フィルタ９１により分離された微粒チャーは、第２チャー排出ライン４９で適切に整流されてビン４４に払い出されることとなり、フィルタ９１における集塵効率が向上する。 At this time, since the first pressure equalizing line 50 is provided between the first gas discharge line 46 and the bottle 44, the both have almost the same pressure, and the coarse char separated by the first cyclone 41 is The first char discharge line 47 is appropriately rectified and discharged to the bin 44, the backflow of the gas containing coarse char in the first char discharge line 47 is prevented, and the dust collection efficiency in the first cyclone 41 is improved. . Further, in the second char discharge line 49, a gas flow from the filter 91 toward the bin 44 is generated by injecting the gas from the first gas ejector 54 toward the bin 44, and the filter 91 The separated fine char is appropriately rectified in the second char discharge line 49 and discharged to the bin 44, and the dust collection efficiency in the filter 91 is improved.

更に、第１均圧ライン５０では、第２ガスエジェクタ５８により第１ガス排出ライン４６側に向けてガスが噴射されることで、この噴射ガスにより第１均圧ライン５０を逆流するチャーを含むガス流れに乱流が発生し、ガス中にあるチャーの粒子同士が互いに衝突し合い、且つ、ここで発生する摩擦力により静電気が発生して互いに凝集する。そのため、第１均圧ライン５０を逆流するガス流れに随伴するチャーの粒子は、第２ガスエジェクタ５８から噴射されるガスにより凝集され、ここで凝集したチャー（粗粒チャー）は、第１均圧ライン５０から第１ガス排出ライン４６を通してフィルタ９１に供給され、ここで再び捕集される。 Further, the first pressure equalizing line 50 includes a char that flows back through the first pressure equalizing line 50 by the injected gas when the gas is injected toward the first gas discharge line 46 side by the second gas ejector 58. Turbulent flow is generated in the gas flow, char particles in the gas collide with each other, and static electricity is generated by the frictional force generated here and aggregates with each other. For this reason, char particles accompanying the gas flow flowing back through the first pressure equalizing line 50 are aggregated by the gas injected from the second gas ejector 58, and the aggregated char (coarse grain char) is first aggregated. The pressure is supplied from the pressure line 50 to the filter 91 through the first gas discharge line 46 and is collected again.

この場合、第１均圧ライン５０にて、第２ガスエジェクタ５８からの噴射ガスにより凝集されたチャーは粗粒チャーとなり、第１均圧ライン５０から第１ガス排出ライン４６に合流し、ここで、サイクロン４１から供給される可燃性ガスに含まれる微粒チャーとも凝縮する。そのため、フィルタ９１で処理する微粒チャーの処理量が減少し、微粒チャーによるフィルタ９１（ろ材）の目詰まりが抑制され、フィルタ９１でのチャーの回収効率が向上すると共に、寿命が延長する。 In this case, the char agglomerated by the injection gas from the second gas ejector 58 in the first pressure equalizing line 50 becomes a coarse char and merges from the first pressure equalizing line 50 to the first gas discharge line 46. Thus, the fine char contained in the combustible gas supplied from the cyclone 41 is condensed. Therefore, the processing amount of the fine char processed by the filter 91 is reduced, clogging of the filter 91 (filter medium) by the fine char is suppressed, the char recovery efficiency in the filter 91 is improved, and the life is extended.

このように実施例３のチャー回収装置にあっては、石炭ガス化炉１２から可燃性ガスを排出するガス生成ライン３８にサイクロン４１を連結し、このサイクロン４１における第１ガス排出ライン４６にフィルタ９１を連結する一方、第１チャー排出ライン４７及び第２チャー排出ライン４９にビン４４及びホッパ４５ａ，４５ｂを連結し、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間で圧力を均一化させる第１均圧ライン５０にガス流れに随伴する未燃分の粒子を凝集させる第２ガスエジェクタ５８を設けている。 As described above, in the char recovery apparatus according to the third embodiment, the cyclone 41 is connected to the gas generation line 38 for discharging the combustible gas from the coal gasification furnace 12, and the filter is connected to the first gas discharge line 46 in the cyclone 41. 91, while the first char discharge line 47 and the second char discharge line 49 are connected to the bin 44 and the hoppers 45a and 45b so that the pressure is uniform between the first gas discharge line 46 and the bin 44. A second gas ejector 58 for aggregating unburned particles accompanying the gas flow is provided in the equal pressure line 50.

従って、可燃性ガスをサイクロン４１及びフィルタ９１により処理してチャーを回収することで、この可燃性ガスからチャーを高精度に分離することができ、集塵効率を向上することができる。また、第１均圧ライン５０に第２ガスエジェクタ５８を設けることで、ビン４４から第１均圧ライン５０を通って第１ガス排出ライン４６へ逆流するガス中のチャーは、第２ガスエジェクタ５８からの噴射ガスによりその粒子が凝集されることとなり、ここで凝集したチャーをフィルタ９１により捕集し、再びビン４４に沈降させることができ、装置全体での集塵効率を向上することができる。 Therefore, by treating the combustible gas with the cyclone 41 and the filter 91 and collecting the char, the char can be separated from the combustible gas with high accuracy, and the dust collection efficiency can be improved. Further, by providing the second gas ejector 58 in the first pressure equalizing line 50, the char in the gas that flows backward from the bottle 44 to the first gas discharge line 46 through the first pressure equalizing line 50 is converted into the second gas ejector. The particles are agglomerated by the injection gas from 58, and the agglomerated char can be collected by the filter 91 and settled again in the bottle 44, thereby improving the dust collection efficiency of the entire apparatus. it can.

また、第１均圧ライン５０にて、第２ガスエジェクタ５８により、ガス流れに随伴する微粒チャーの粒子が凝集され、粗流に凝集したチャーはフィルタ９１により捕集されることとなる。そのため、フィルタ９１による微粒チャーの処理量が減少することで、ろ材の目詰まりが抑制されることとなり、フィルタ９１によるチャーの回収効率を向上することができると共に、逆洗処理の回数を減少することでランニングコストの増加を抑制することが可能となる。 Further, in the first pressure equalizing line 50, fine char particles accompanying the gas flow are aggregated by the second gas ejector 58, and the char aggregated in the coarse flow is collected by the filter 91. For this reason, the amount of fine char treated by the filter 91 is reduced, so that clogging of the filter medium is suppressed, the char recovery efficiency by the filter 91 can be improved, and the number of backwash treatments is reduced. This makes it possible to suppress an increase in running cost.

なお、上述した各実施例にて、凝集手段及び乱流発生手段として第２ガスエジェクタ５８を適用したが、これに限定されるものではなく、均圧ラインでのガス流れに随伴する未燃分の粒子を凝集させることができるものであればよい。例えば、乱流発生手段として第２ガスエジェクタ５８を用いた場合、ガスの噴射方向は、第１ガス排出ライン４６側ではなく、ビン４４側でもよく、また、第１均圧ライン５０を構成する配管の内面に向って直交方向や傾斜方向でもよい。更に、乱流発生手段として、抵抗部材、変更部材、旋回翼などを適用してもよい。また、凝集手段として、電気集塵機のように、チャー粒子に対して電荷を付与する装置としてもよい。 In each of the above-described embodiments, the second gas ejector 58 is applied as the aggregating means and the turbulent flow generating means. However, the present invention is not limited to this, and the unburned component accompanying the gas flow in the pressure equalization line. What is necessary is just to be able to agglomerate the particles. For example, when the second gas ejector 58 is used as the turbulent flow generation means, the gas injection direction may be on the bottle 44 side instead of the first gas discharge line 46 side, and the first pressure equalizing line 50 is configured. An orthogonal direction or an inclination direction toward the inner surface of the pipe may be used. Furthermore, a resistance member, a change member, a swirl blade, or the like may be applied as the turbulent flow generation means. Further, as the aggregating means, a device that imparts electric charges to the char particles, such as an electric dust collector, may be used.

また、上述した各実施例にて、ガスシールとして第１ガスエジェクタ５４を適用したが、これに限定されるものではなく、窒素などの不活性ガスを用いてビン４４側から第２サイクロン４２側へのチャーの逆流を防止することができるものであればよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the first gas ejector 54 is applied as a gas seal. However, the present invention is not limited to this. The inert gas such as nitrogen is used from the bottle 44 side to the second cyclone 42 side. Any device that can prevent the backflow of char to the surface is acceptable.

また、上述した各実施例にて、第１、第２集塵装置として、第１、第２サイクロン４１，４２、サイクロン４１及びフィルタ９１の組み合わせとしたが、この組み合わせに限定されるものではない。 Moreover, in each Example mentioned above, although it was set as the combination of the 1st, 2nd cyclones 41 and 42, the cyclone 41, and the filter 91 as a 1st, 2nd dust collector, it is not limited to this combination. .

本発明に係るチャー回収装置は、均圧ラインでガス流れに随伴する未燃分の粒子を凝集される凝集手段を設けることで、集塵効率の低下を抑制可能とするものであり、いずれの種類の石炭ガス化複合発電設備にも適用することができる。 The char recovery device according to the present invention is capable of suppressing a decrease in dust collection efficiency by providing an aggregating means for aggregating unburned particles accompanying the gas flow in a pressure equalization line. It can also be applied to various types of coal gasification combined power generation facilities.

１１給炭装置
１２石炭ガス化炉
１３チャー回収装置
１４ガス精製装置
１５ガスタービン設備
１６蒸気タービン設備
１７発電機
１８排熱回収ボイラ
１９ガス浄化装置
４１第１サイクロン、サイクロン（第１集塵装置）
４２第２サイクロン（第２集塵装置）
４３ホッパ
４４ビン（未燃分貯留部）
４５ａ，４５ｂホッパ（未燃分貯留部）
４６第１ガス排出ライン
４７第１チャー排出ライン（第１未燃分排出ライン）
４８第２ガス排出ライン
４９第２チャー排出ライン（第２未燃分排出ライン）
５０第１均圧ライン（均圧ライン）
５４第１ガスエジェクタ（ガスシール）
５７整流器
５８第２ガスエジェクタ（凝集手段、乱流発生手段）
８１第２均圧ライン
８２第３ガスエジェクタ
９１フィルタ（第２集塵装置）
９２ロータリバルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Coal feeder 12 Coal gasifier 13 Char recovery apparatus 14 Gas refiner 15 Gas turbine equipment 16 Steam turbine equipment 17 Generator 18 Waste heat recovery boiler 19 Gas purification apparatus 41 1st cyclone, cyclone (1st dust collector)
42 Second cyclone (second dust collector)
43 Hopper 44 Bin (Unburned Reservoir)
45a, 45b Hopper (unburned part storage part)
46 First gas discharge line 47 First char discharge line (first unburned component discharge line)
48 Second gas discharge line 49 Second char discharge line (second unburnt discharge line)
50 First pressure equalization line (equal pressure line)
54 1st gas ejector (gas seal)
57 Rectifier 58 Second gas ejector (aggregation means, turbulent flow generation means)
81 Second pressure equalizing line 82 Third gas ejector 91 Filter (second dust collector)
92 Rotary valve

Claims

A char recovery device for recovering unburned coal from a product gas generated by gasifying coal,
A first dust collector connected to a product gas production line;
A second dust collector connected to the first gas discharge line in the first dust collector;
An unburned component storage unit connected to the first unburned component discharge line in the first dust collector and the second unburned component discharge line in the second dust collector;
A pressure equalizing line that equalizes pressure between the first gas discharge line and the unburned-content reservoir,
An aggregating means provided in the pressure equalization line for agglomerating unburned particles accompanying the gas flow;
A char collection device comprising:

The char collection device according to claim 1, wherein the aggregating means includes turbulent flow generating means for generating turbulent flow in the pressure equalizing line.

The char recovery apparatus according to claim 2, wherein the turbulent flow generation means includes an ejector that injects gas toward the gas flow in the pressure equalization line.

The char collection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first dust collector and the second dust collector are constituted by a first cyclone and a second cyclone.

5. The char recovery device according to claim 4, wherein the second unburned component discharge line is provided with a gas seal that prevents backflow of unburned components from the unburned component storage unit to the second cyclone side. .

The char collection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first dust collector is configured by a cyclone, and the second dust collector is configured by a filter.