JP5595581B2 - 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム - Google Patents

石炭ガス化炉用微粉炭供給システム Download PDF

Info

Publication number
JP5595581B2
JP5595581B2 JP2013501031A JP2013501031A JP5595581B2 JP 5595581 B2 JP5595581 B2 JP 5595581B2 JP 2013501031 A JP2013501031 A JP 2013501031A JP 2013501031 A JP2013501031 A JP 2013501031A JP 5595581 B2 JP5595581 B2 JP 5595581B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulverized coal
hopper
coal
coal supply
pulverized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013501031A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012115054A1 (ja
Inventor
哲也 木津
斎臣 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2013501031A priority Critical patent/JP5595581B2/ja
Publication of JPWO2012115054A1 publication Critical patent/JPWO2012115054A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5595581B2 publication Critical patent/JP5595581B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • F01K23/068Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification in combination with an oxygen producing plant, e.g. an air separation plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02Disposition of air supply not passing through burner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/0025Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor by an ascending fluid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/50Fuel charging devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02Dust removal
    • C10K1/026Dust removal by centrifugal forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00752Feeding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/156Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903Feed preparation
    • C10J2300/0906Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903Feed preparation
    • C10J2300/0909Drying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1606Combustion processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1643Conversion of synthesis gas to energy
    • C10J2300/165Conversion of synthesis gas to energy integrated with a gas turbine or gas motor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1643Conversion of synthesis gas to energy
    • C10J2300/1653Conversion of synthesis gas to energy integrated in a gasification combined cycle [IGCC]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1671Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity
    • C10J2300/1675Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity making use of a steam turbine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1678Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with air separation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)

Description

本発明は、石炭ガス化炉用微粉炭供給システムに関するものである。
石炭ガス化炉用微粉炭供給システムとしては、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。
特開2000−119666号公報
上記特許文献1に開示された石炭ガス化炉用微粉炭供給システムでは、供給ホッパ内に微粉炭(燃料)を補充(補給)する際に大気圧状態とされた供給ホッパ内の圧力を、できるだけ短い時間でガス化炉内の圧力よりも高い圧力にするため、図5に示すような2段加圧方式が採用されていた。
しかしながら、図5に示すような2段加圧方式では、供給ホッパ内に保有する微粉炭供給完了後、次の微粉炭を受け入れるために供給ホッパ内の圧力を大気圧状態にする際に、供給ホッパ内に充填されていた不活性ガス(例えば、N)のすべてを大気中に放出(排気)するようにしていた。そのため、不活性ガスの消費量(使用量)が多くなり、不経済であるとの問題点があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、不活性ガスの消費量(使用量)を削減することができる石炭ガス化炉用微粉炭供給システムを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明の第1の態様に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システムは、微粉炭機により粉砕された微粉炭を受け入れる微粉炭供給ホッパと、前記微粉炭供給ホッパが前記微粉炭を受け入れる際、前記微粉炭供給ホッパの内部に充填されていた不活性ガスの一部を一時的に回収し、その回収した不活性ガスを内部が大気圧状態とされた前記微粉炭供給ホッパに供給する第1加圧タンクと、前記微粉炭供給ホッパの内部圧力をガス化炉に供給するために所定の圧力まで更に上昇させるのに必要な圧力をもった不活性ガスが充填されている第2加圧タンクと、を備えている。
上記第1の態様に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システムによれば、微粉炭供給ホッパが微粉炭を受け入れる際、微粉炭供給ホッパの内部に充填されていた不活性ガスの一部が第1加圧タンクに一時的に回収され、その回収された不活性ガスが、大気圧状態にある微粉炭供給ホッパの内部に再度充填されることになる。
これにより、不活性ガスの消費量(使用量)を削減することができる。
上記石炭ガス化炉用微粉炭供給システムにおいて、前記微粉炭供給ホッパを少なくとも二つ設け、そのうちの少なくとも一つの微粉炭供給ホッパが前記微粉炭を受け入れている際、その他の微粉炭供給ホッパは、ガス化炉に前記微粉炭を供給しているように構成するとさらに好適である。
このような石炭ガス化炉用微粉炭供給システムによれば、ガス化炉に微粉炭を継続して安定的に供給することができる。
上記石炭ガス化炉用微粉炭供給システムにおいて、前記第1加圧タンクの容量が、前記微粉炭供給ホッパの容量の25%から100%となるとさらに好適である。
このような石炭ガス化炉用微粉炭供給システムによれば、第1加圧タンクの容量を、従来の2段加圧方式に用いられていた第1段加圧タンクの容量と同じか、あるいはそれよりも小さくすることができ、当該石炭ガス化炉用微粉炭供給システム全体の小型化を図ることができる。
本発明の第2の態様に係る石炭ガス化複合発電設備は、上記いずれかの石炭ガス化炉用微粉炭供給システムを具備している。
上記第2の態様に係る石炭ガス化複合発電設備によれば、不活性ガスの消費量(使用量)を削減することができる石炭ガス化炉用微粉炭供給システムを具備しているので、不活性ガスを製造する設備(例えば、図1に符号11で示す空気分離装置)を有しておらず、不活性ガスを余所から購入する場合には、ランニングコストの削減を図ることができる。
また、不活性ガスを製造する設備(例えば、図1に符号11で示す空気分離装置)を有している場合には、当該設備の小型化を図ることができ、初期投資を削減することができるとともに、当該設備の動力を削減することができて、ランニングコストの削減を図ることができる。
本発明の第3の態様に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの運転方法は、微粉炭機により粉砕された微粉炭を受け入れる微粉炭供給ホッパと、前記微粉炭供給ホッパが前記微粉炭を受け入れる際、前記微粉炭供給ホッパの内部に充填されていた不活性ガスの一部を一時的に回収する第1加圧タンクと、前記微粉炭供給ホッパの内部圧力を所定の圧力まで上昇させるのに必要な圧力をもった不活性ガスが充填されている第2加圧タンクと、を備えた石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの運転方法であって、前記第1加圧タンクに回収された不活性ガスを、内部が大気圧状態とされた前記微粉炭供給ホッパに充填し、その後、前記第2タンク充填にされている不活性ガスを、前記微粉炭供給ホッパに充填するようにした。
上記第3の態様に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの運転方法によれば、微粉炭供給ホッパが微粉炭を受け入れる際、微粉炭供給ホッパの内部に充填されていた不活性ガスの一部が第1加圧タンクに一時的に回収され、その回収された不活性ガスが、微粉炭供給ホッパの内部に再度充填されることになる。
これにより、不活性ガスの消費量(使用量)を削減することができる。
上記石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの運転方法において、前記微粉炭供給ホッパが少なくとも二つ設けられており、そのうちの少なくとも一つの微粉炭供給ホッパが前記微粉炭を受け入れている際、その他の微粉炭供給ホッパは、ガス化炉に前記微粉炭を供給するようにするとさらに好適である。
このような石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの運転方法によれば、ガス化炉に微粉炭を継続して安定的に供給することができる。
本発明に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システムによれば、不活性ガスの消費量(使用量)を削減することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システムを具備した石炭ガス化複合発電設備の概略を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの概略を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの微粉炭供給ホッパ内に微粉炭(燃料)を補充(補給)する工程を説明するための図表である。 微粉炭供給ホッパの容量に対する減圧排気回収タンクの容量と、減圧排気回収タンクで回収し得る不活性ガス量との関係を示す図表である。 従来の石炭ガス化炉用微粉炭供給システムにおける2段加圧方式を説明するための図表である。
以下、本発明の一実施形態に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システム(石炭ガス化炉用微粉炭供給装置)について、図1から図4を参照しながら説明する。
図1に示す実施形態の石炭ガス化複合発電設備50は、空気を酸化剤としてガス化炉4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7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8へ供給している。すなわち、図1に示す石炭ガス化複合発電設備50は、空気燃焼方式(空気吹き)の石炭ガス化複合発電設備(以下、「空気吹きIGCCシステム」と呼ぶ)である。
この空気吹きIGCCシステム50は、後述するガスタービン8や排熱回収ボイラ9で仕事をした排ガスの一部を乾燥用ガスとして導入し、この乾燥用ガスとともに原料となる石炭を微粉炭機1に供給する。微粉炭機1では、乾燥用ガスにより供給された石炭を加熱し、石炭中の水分を除去しながら細かい粒子状に粉砕して微粉炭を製造する。
こうして製造された微粉炭は、乾燥用ガスによりバグフィルタ(サイクロン)2へ搬送される。バグフィルタ2の内部では、乾燥用ガス等のガス成分と微粉炭(粒子成分)とが分離され、ガス成分はバグフィルタ2から排気される。一方、粒子成分の微粉炭は、重力により落下して微粉炭供給ホッパ(以下、「ホッパ」という。)3に回収される。
ホッパ3内に回収された微粉炭は、後述する空気分離装置11から加圧搬送用として導入した窒素ガス(搬送用ガス)により、ガス化炉4内へ搬送される。
ガス化炉4には、石炭ガスの原料として微粉炭および後述するチャーが供給される。ガス化炉4では、圧縮機12,13から供給される圧縮空気および空気分離装置11から供給される酸素を酸化剤として、微粉炭およびチャーをガス化した石炭ガスが製造される。
こうしてガス化炉4でガス化された石炭ガスは、ガス化炉4の上部からガス冷却器5へ導かれて冷却される。この石炭ガスは、ガス冷却器5で冷却された後にチャー回収装置6へ供給される。
チャー回収装置6では、微粉炭をガス化した石炭ガスとともに生成されたチャーが分離される。石炭ガスは、チャー回収装置6の上部から流出し、ガス精製装置7を通ってガスタービン8へ供給される。
ガス精製装置7では、石炭ガスを精製してガスタービン8の燃料ガスが製造される。
こうして製造された燃料ガス(石炭ガス)は、ガスタービン8の燃焼器に供給されて燃焼し、高温高圧の燃焼排ガスが生成される。
この燃焼排ガスは、ガスタービン8のタービンを駆動した後、高温の排ガスとして排出される。こうして駆動されたガスタービン8は、タービンとともに回転する主軸が発電機14と連結されているので、発電機14を駆動して発電を行うことができる。
ガスタービン8から排出された高温の排ガスは、排熱回収ボイラ9に供給され、蒸気を生成する熱源として使用される。なお、排熱回収ボイラ9で蒸気生成に使用された排ガスは、図示しない脱硝装置等により必要な処理を施した後、大気へ排気される。
また、排熱回収ボイラ9で蒸気生成に使用された排ガスは、一部が微粉炭機1の乾燥用ガスとして抽出され、乾燥用ガス流路G1を通って微粉炭機1に供給される。なお、この乾燥用ガスには、脱硝等の処理を施した排ガスが用いられる。また、排熱回収ボイラ9で生成された蒸気は、発電用の蒸気タービン15等に供給される。
上述したチャー回収装置6で回収されたチャーは、重力によりチャー供給ホッパ10に落下して回収される。チャー供給ホッパ10内のチャーは、空気分離装置11から供給される窒素を搬送用ガスとして使用し、この窒素に搬送されてガス化炉4へ戻される。ガス化炉4に戻されたチャーは、微粉炭とともにガス化の原料として使用される。
このように、石炭を粉砕して得られる微粉炭は、空気および酸素を酸化剤とするガス化炉4でガス化することにより石炭ガスおよびチャーが生成される。一方の石炭ガスは、ガスタービン8の燃料ガスとして使用され、石炭ガスから分離したチャーは、再度ガス化炉4に供給されてガス化される。
なお、図1中の符号16は原炭バンカ、符号17はビン、符号18はチャー回収装置6を構成するサイクロン、符号19はサイクロン18とともにチャー回収装置6を構成するポーラスフィルタ、符号20はチャービン、符号21は圧縮機13を駆動回転させる電動機モータ、符号22は煙突、符号23は燃焼器、符号24は微粉炭乾燥ブロワである。
さて、本実施形態に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システム30は、少なくとも二つ(本実施形態では二つ)のホッパ3と、少なくとも一つ(本実施形態では一つ)の減圧排気回収タンク(第1加圧タンク)31と、少なくとも一つ(本実施形態では一つ)の加圧タンク(第2加圧タンク)32とを備えている。
各ホッパ3の頂部には、燃料供給管35と、大気放出管36と、減圧排気管37とが接続されている。
燃料供給管35の一端(上流端)はビン17の底部に接続され、燃料供給管35の他端(下流端)はホッパ3の頂部に接続されており、燃料供給管35を介して微粉炭(燃料)がホッパ3に供給されるようになっている。
大気放出管36の一端(上流端)はホッパ3の頂部に接続され、大気放出管36の他端(下流端)は大気に開放されており、各大気放出管36の途中には、大気放出弁V1が接続されている。
減圧排気管37の一端(上流端)はホッパ3の頂部に接続され、減圧排気管37の他端(下流端)は減圧排気回収タンク31の胴部上方に接続されており、減圧排気管37の途中には、減圧排気弁V2が接続されている。
各ホッパ3の胴部上方には、第1の不活性ガス供給管(加圧管)41が接続され、各ホッパ3の胴部下方には、第2の不活性ガス供給管(加圧管)42が接続されている。
第1の不活性ガス供給管41の一端(上流端)は減圧排気回収タンク31の胴部下方に接続され、第1の不活性ガス供給管41の他端(下流端)はホッパ3の胴部上方に接続されており、第1の不活性ガス供給管41の途中には、第1の不活性ガス供給弁(加圧弁)V3が接続されている。
第2の不活性ガス供給管42の一端(上流端)は加圧タンク32の胴部に接続され、第2の不活性ガス供給管42の他端(下流端)はホッパ3の胴部下方に接続されており、第2の不活性ガス供給管42の途中には、第2の不活性ガス供給弁(加圧弁)V4が接続されている。
つぎに、図3を用いて、ホッパ3内に微粉炭(燃料)を補充(補給)する工程を説明する。
まず、微粉炭の補充が要求されるホッパ3(以下、「当該ホッパ3」という。)に接続されている減圧排気弁V2を開放し、減圧排気管37を介して、当該ホッパ3内に5MPa程度の所定圧力で充填されていた不活性ガスを、内圧が1.8MPa程度とされた減圧排気回収タンク31内に充填する(図3の(1))。
当該ホッパ3内の圧力と、減圧排気回収タンク31内の圧力とが等しくなったら(均圧(3.3MPa程度)になったら)、減圧排気弁V2を全閉にするとともに、当該ホッパ3に接続されている大気開放弁V1を開放し、当該ホッパ3内の圧力を大気圧状態にして、ビン17から供給される微粉炭を受け入れる(図3の(2))。
当該ホッパ3内への微粉炭の補充が終了したら、大気開放弁V1を全閉にするとともに、当該ホッパ3に接続されている第1の不活性ガス供給弁V3を開放し、減圧排気回収タンク31内に予め充填(回収)しておいた、3.3MPa程度の圧力を有する不活性ガスを、当該ホッパ3内に充填する(図3の(3))。
当該ホッパ3内の圧力と、減圧排気回収タンク31内の圧力とが等しくなったら(均圧(1.8MPa程度)になったら)、第1の不活性ガス供給弁V3を全閉にするとともに、当該ホッパ3に接続されている第2の不活性ガス供給弁V4を開放し、当該ホッパ3内の圧力を5MPa程度の所定圧力まで昇圧して、ホッパ3内に微粉炭(燃料)を補充(補給)する工程を終了する(図3の(4))。
図4に示すように、例えば、ホッパ3の容量と、減圧排気回収タンク31の容量とを同じ(図4において横軸100%のところ)にした場合、ホッパ3に充填すべき不活性ガスの約38%を減圧排気回収タンク31で回収することができ、減圧排気回収タンク31の容量をホッパ3の半分(図4において横軸50%のところ)にした場合、ホッパ3に充填すべき不活性ガスの約30%を減圧排気回収タンク31で回収することができて、減圧排気回収タンク31の容量をホッパ3の四分の一(図4において横軸25%のところ)にした場合、ホッパ3に充填すべき不活性ガスの約20%を減圧排気回収タンク31で回収することができる。
なお、図4に示すように、減圧排気回収タンク31の容量をホッパ3の容量よりも大きくしたとしても(図4において横軸100%よりも右側にくるようにしたとしても)、減圧排気回収タンク31で回収してホッパ3に充填(補充)できる不活性ガスの量はほとんど変わらない。
本実施形態に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システム30によれば、ホッパ3が微粉炭を受け入れる際、ホッパ3の内部に充填されていた不活性ガスの一部が減圧排気回収タンク31に一時的に回収され、その回収された不活性ガスが、ホッパ3の内部に再度充填されることになる。
これにより、不活性ガスの消費量(使用量)を削減することができる。
また、本実施形態に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システム30によれば、ホッパ3が二つ設けられ、一方のホッパ3が微粉炭を受け入れている際、他方のホッパ3は、ガス化炉4に微粉炭を供給していることになる。
これにより、ガス化炉4に微粉炭を継続して安定的に供給することができる。
さらに、本実施形態に係る石炭ガス化炉用微粉炭供給システム30によれば、減圧排気回収タンク31の容量が、ホッパ3の容量の25%から100%とされている。
これにより、減圧排気回収タンク31の容量を、従来の2段加圧方式に用いられていた第1段加圧タンクの容量と同じか、あるいはそれよりも小さくすることができ、当該石炭ガス化炉用微粉炭供給システム30全体の小型化を図ることができる。
また、本発明に係る石炭ガス化複合発電設備50によれば、不活性ガスの消費量(使用量)を削減することができる石炭ガス化炉用微粉炭供給システム30を具備しているので、不活性ガスを製造する設備(例えば、図1に符号11で示す空気分離装置)を有しておらず、不活性ガスを余所から購入する場合には、ランニングコストの削減を図ることができる。
また、不活性ガスを製造する設備(例えば、図1に符号11で示す空気分離装置)を有している場合には、当該設備の小型化を図ることができ、初期投資を削減することができるとともに、当該設備の動力を削減することができて、ランニングコストの削減を図ることができる。
また、上述した実施形態において、石炭ガス化複合発電設備50は、空気吹きIGCCシステムであると説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、酸素吹きIGCCシステムとしてもよい。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更実施可能である。
1 微粉炭機
3 (微粉炭供給)ホッパ
4 ガス化炉
30 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム
31 減圧排気回収タンク(第1加圧タンク)
32 加圧タンク(第2加圧タンク)
50 石炭ガス化複合発電設備

Claims (6)

  1. 微粉炭機により粉砕された微粉炭を受け入れる微粉炭供給ホッパと、
    前記微粉炭供給ホッパが前記微粉炭を受け入れる際、前記微粉炭供給ホッパの内部に充填されていた不活性ガスの一部を一時的に回収し、その回収した不活性ガスを内部が大気圧状態とされた前記微粉炭供給ホッパに供給する第1加圧タンクと、
    前記微粉炭供給ホッパの内部圧力を所定の圧力まで上昇させるのに必要な圧力をもった不活性ガスが充填されている第2加圧タンクと、を備えている石炭ガス化炉用微粉炭供給システム。
  2. 前記微粉炭供給ホッパが少なくとも二つ設けられており、そのうちの少なくとも一つの微粉炭供給ホッパが前記微粉炭を受け入れている際、その他の微粉炭供給ホッパは、ガス化炉に前記微粉炭を供給している請求項1に記載の石炭ガス化炉用微粉炭供給システム。
  3. 前記第1加圧タンクの容量が、前記微粉炭供給ホッパの容量の25%から100%となる請求項1または2に記載の石炭ガス化炉用微粉炭供給システム。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の石炭ガス化炉用微粉炭供給システムを備えている石炭ガス化複合発電設備。
  5. 微粉炭機により粉砕された微粉炭を受け入れる微粉炭供給ホッパと、
    前記微粉炭供給ホッパが前記微粉炭を受け入れる際、前記微粉炭供給ホッパの内部に充填されていた不活性ガスの一部を一時的に回収する第1加圧タンクと、
    前記微粉炭供給ホッパの内部圧力を所定の圧力まで上昇させるのに必要な圧力をもった不活性ガスが充填されている第2加圧タンクと、を備えた石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの運転方法であって、
    前記第1加圧タンクに回収された不活性ガスを、内部が大気圧状態とされた前記微粉炭供給ホッパに充填し、その後、前記第2タンク充填されている不活性ガスを、前記微粉炭供給ホッパに充填するようにした石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの運転方法。
  6. 前記微粉炭供給ホッパが少なくとも二つ設けられており、そのうちの少なくとも一つの微粉炭供給ホッパが前記微粉炭を受け入れている際、その他の微粉炭供給ホッパは、ガス化炉に前記微粉炭を供給するようにした請求項5に記載の石炭ガス化炉用微粉炭供給システムの運転方法。
JP2013501031A 2011-02-25 2012-02-20 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム Active JP5595581B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013501031A JP5595581B2 (ja) 2011-02-25 2012-02-20 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011040373 2011-02-25
JP2011040373 2011-02-25
PCT/JP2012/054008 WO2012115054A1 (ja) 2011-02-25 2012-02-20 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム
JP2013501031A JP5595581B2 (ja) 2011-02-25 2012-02-20 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012115054A1 JPWO2012115054A1 (ja) 2014-07-07
JP5595581B2 true JP5595581B2 (ja) 2014-09-24

Family

ID=46720831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013501031A Active JP5595581B2 (ja) 2011-02-25 2012-02-20 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130298465A1 (ja)
JP (1) JP5595581B2 (ja)
CN (1) CN103328615A (ja)
WO (1) WO2012115054A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180039168A (ko) * 2015-09-02 2018-04-17 풀 부르스 에스.에이. 잠금 호퍼에서 벌크 물질의 증가된 가압

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6742746B2 (ja) 2016-02-08 2020-08-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 粉体供給ホッパの加圧システム、ガス化設備およびガス化複合発電設備ならびに粉体供給ホッパの加圧方法
JP6763520B2 (ja) * 2016-05-20 2020-09-30 三菱パワー株式会社 炭素含有固体燃料ガス化発電設備及びその炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法
CN106906005A (zh) * 2017-04-17 2017-06-30 航天长征化学工程股份有限公司 一种粉煤加压输送装置及方法
JP7039795B2 (ja) * 2018-02-23 2022-03-23 三菱重工業株式会社 粉体供給ホッパ加圧装置、ガス化炉設備およびガス化複合発電設備ならびに粉体供給ホッパ加圧装置の制御方法
CN109847653B (zh) * 2019-01-21 2020-10-27 西安交通大学 一种混合燃料加压连续给料系统和方法
CN111717667B (zh) * 2019-12-16 2024-07-02 新能能源有限公司 一种粉煤锁斗下料系统和下料方法
CN114276840B (zh) * 2021-12-30 2022-09-23 苏州海陆重工股份有限公司 气化炉煤粉枪找正方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5273904A (en) * 1975-12-18 1977-06-21 Otto & Co Gmbh Dr C Apparatus for gasifying finely divided fuels
JPS6319553U (ja) * 1986-07-24 1988-02-09
JPH1025483A (ja) * 1996-07-11 1998-01-27 Babcock Hitachi Kk ロックホッパ装置とその運転方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE31572E (en) * 1971-05-06 1984-05-01 The Babcock & Wilcox Company Pulverized fuel delivery system for a blast furnace
CN101760243B (zh) * 2008-12-24 2015-01-14 山东华鲁恒升化工股份有限公司 三相态多原料立体加压对撞煤气化装置及其工艺
CN201485431U (zh) * 2009-05-07 2010-05-26 湖北双环科技股份有限公司 近常压粉煤气化装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5273904A (en) * 1975-12-18 1977-06-21 Otto & Co Gmbh Dr C Apparatus for gasifying finely divided fuels
JPS6319553U (ja) * 1986-07-24 1988-02-09
JPH1025483A (ja) * 1996-07-11 1998-01-27 Babcock Hitachi Kk ロックホッパ装置とその運転方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180039168A (ko) * 2015-09-02 2018-04-17 풀 부르스 에스.에이. 잠금 호퍼에서 벌크 물질의 증가된 가압
KR101901866B1 (ko) * 2015-09-02 2018-09-27 풀 부르스 에스.에이. 잠금 호퍼에서 벌크 물질의 증가된 가압

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012115054A1 (ja) 2012-08-30
JPWO2012115054A1 (ja) 2014-07-07
US20130298465A1 (en) 2013-11-14
CN103328615A (zh) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5595581B2 (ja) 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム
JP4981771B2 (ja) 石炭ガス化複合発電設備
JP5653794B2 (ja) 石炭ガス化複合発電設備および石炭ガス化複合発電方法
JP5578907B2 (ja) 石炭ガス化複合発電プラント
US7805923B2 (en) Integrated coal gasification combined cycle plant
WO2012070453A1 (ja) ビンシステム及びチャー回収装置
US9446913B2 (en) Powder conveyance device and char recovery apparatus
JP5840024B2 (ja) 湿潤燃料を用いて複合発電を行うプラント及びその燃料乾燥方法
JP2012087974A (ja) 石炭火力発電システム
CN108602631B (zh) 粉体供给料斗的加压系统、气化设备及气化复合发电设备以及粉体供给料斗的加压方法
JP6660790B2 (ja) 微粉炭供給システム及びその運転方法並びに石炭ガス化発電設備
JP2010053809A (ja) 石炭ガス化複合発電設備
CA2726406C (en) Method and apparatus to transport solids
JP5851883B2 (ja) 非凝縮性ガスの排気装置およびガス化複合発電設備
JP6407618B2 (ja) 炭化質燃料ガス化炉用微粉供給システム、炭化質燃料ガス化複合発電設備および炭化質燃料ガス化炉用微粉供給システムの運転方法
JP5859213B2 (ja) ガス化炉、ガス化複合発電設備及びガス化炉の未燃分回収方法
JP6033380B2 (ja) 石炭ガス化複合発電設備
JP2014101838A (ja) 石炭ガス化複合発電設備
JP2013210179A (ja) 湿潤燃料の減圧乾燥装置
JP5675297B2 (ja) ガス化設備および石炭ガス化複合発電設備
TWI412596B (zh) 整合功率生產的鼓風爐鐵生產方法
JP5972801B2 (ja) ガス化炉およびガス化方法
JP5920920B2 (ja) 石炭火力発電システム
JPH07174327A (ja) 加圧流動床ボイラの灰処理装置
JP2011174454A (ja) ガス化発電プラント

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140715

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140805

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5595581

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350