JP6000148B2 - ガス化複合発電システムおよびガス化複合発電システムの運用方法 - Google Patents

Description

本発明は、（石炭）ガス化複合発電システムおよび（石炭）ガス化複合発電システムの運用方法に関する。

石炭、石油その他のハイドロカーボン系の燃料は取り扱いが比較的容易であるため、これを用いて発電するプラントが従来から多数稼動している。特に、石炭はその埋蔵量が莫大であることから、将来にわたって安定した供給が可能であるので、有望な燃料の一つとして注目されている。しかしながら、他のハイドロカーボン系の燃料と比較して燃料中に含まれる炭素（Ｃ）分を多く含むため、単位熱量当たりのＣＯ_２排出量が多いという問題がある。特に、近年においては地球環境保全の観点から、ＣＯ_２の排出量を低減することは早急に達成すべき重要な課題となっている。ここで、発電プラントの効率が向上すれば、同じ電力を発生させるために必要な燃料の量を低減できるので、ＣＯ_２の排出量を低減できる。このため、従来の石炭焚発電プラントにおいては、プラントの効率を向上させてＣＯ_２の排出量を抑制する対策がとられていた。

このようなプラント効率を向上させる技術としては、石炭ガス化複合発電（Integrated coal Gasification Combined Cycle：IGCC）という技術が知られている。この技術は、石炭をそのまま燃焼させるのではなく、一旦ガス化してから発電用の燃料として供給するものである。石炭ガス化複合発電においては、ガスタービンおよび蒸気タービンと組み合わせることによって、従来４０％程度であった石炭焚発電プラントの効率を約４６％まで向上させることができる。このプラント効率の向上によって、ＣＯ_２の排出量は従来の石炭焚ボイラに対して約１３％削減できる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２４１７８１号公報

さて近年、石炭ガス化炉でガス化（生成）された粗ガス（生成ガス）をガスタービンに導く配管の途中に、粗ガスに含まれるＣＯにシフト蒸気と呼ばれる蒸気を吹きかけて、ガス化ガスに含まれるＣＯをＣＯ_２に変換するＣＯシフト反応器と、ＣＯシフト反応器の下流側に設けられて、ＣＯシフト反応器で変換されたＣＯ_２を回収するとともに、粗ガスに含まれる硫化水素または硫化カルボニルといった硫黄化合物を除去する脱硫／ＣＯ_２回収装置と、を備えた石炭ガス化複合発電システムが提案されている。

しかしながら、現在用いられる脱硫／ＣＯ_２回収装置としては、粗ガスとの気液接触を通じ同ガス中のＣＯ_２、硫化水素または硫化カルボニルといった硫黄化合物を液中に取込む吸収液を用いた方法が一般的であり、同吸収液の動作温度の要求を満たすべく内部を通過するガス化ガスの温度が０℃〜４０℃程度でなければ機能しない。そのため、近年提案されている石炭ガス化複合発電システムでは、ＣＯシフト反応器と脱硫／ＣＯ_２回収装置との間に、ガス化ガスの温度を下げる冷却器を配置し、例えば、ＣＯシフト反応器出口で３００℃から４００℃の粗ガスを４０℃程度になるように冷却している。このうち粗ガス温度が１６０℃〜１８０℃までの比較的高温の領域では、脱硫／ＣＯ_２回収装置通過後の低温精製ガスとの再生熱交の構成や蒸気発生などにより、プラント効率上有効な熱回収を容易に行える一方、同温度領域以下の粗ガスと有効な熱交換を行う適当な低温媒体が存在せず、軸冷水やエアクーラ等の冷却器を介して粗ガスが保有するガス顕熱がプラント系外に無駄に捨てられていることになる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、熱回収効率を向上させ、プラント効率の向上を図ることができるガス化複合発電システムおよびガス化複合発電システムの運用方法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。
本発明に係るガス化複合発電システムは、炭素質原料をガス化することにより燃料ガスを生成するガス化炉と、前記ガス化炉の後流に設けられたＣＯシフト反応器と、前記ＣＯシフト反応器の後流に設けられ、燃料ガスから硫黄成分とＣＯ_２を除去し燃料ガスとする脱硫／ＣＯ_２回収装置と、前記脱硫／ＣＯ_２回収装置の後流に設けられ、前記燃料ガスにより駆動するガスタービンと、前記ガス化炉から前記ガスタービンに燃料ガスを導く配管と、前記ガスタービンから導かれた排ガスの熱を回収して、復水器から導かれた給水を蒸発させる排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラにより発生した蒸気により回転駆動される蒸気タービンと、前記ガスタービンおよび前記蒸気タービンによって回転駆動される発電機と、前記復水器から導かれた給水を蒸発させるシンガスクーラと、を備え、前記ＣＯシフト反応器と前記脱硫／ＣＯ_２回収装置との間に位置する前記配管には、上流側からガス精製給水ヒータ、ガス冷却器が順に設けられており、前記配管を通過する前記燃料ガスと、前記復水器から前記排熱回収ボイラを介さずに前記シンガスクーラに導かれる給水との熱交換が、前記ガス精製給水ヒータにて行われる。

また、本発明に係るガス化複合発電システムの運用方法は、ガス化炉でガス化された燃料ガスをガスタービンに導く配管の途中に、ＣＯシフト反応器と、脱硫／ＣＯ_２回収装置と、を備え、前記ガスタービンから導かれた排ガスの熱を回収して、復水器から導かれた給水を蒸発させる排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラにより発生した蒸気により回転駆動される蒸気タービンと、前記ガスタービンおよび前記蒸気タービンによって回転駆動される発電機と、前記復水器から導かれた給水を蒸発させるシンガスクーラと、を備えるとともに、前記ＣＯシフト反応器と前記脱硫／ＣＯ_２回収装置との間に位置する前記配管に、上流側からガス精製給水ヒータ、ガス冷却器が順に設けられ、前記配管を通過する前記燃料ガスと、前記復水器から前記排熱回収ボイラを介さずに前記シンガスクーラに導かれる給水とを、前記ガス精製給水ヒータにて熱交換させるようにした。

本発明に係るガス化複合発電システムおよびガス化複合発電システムの運用方法によれば、配管を通過する粗ガスの顕熱が、復水器から排熱回収ボイラを介さずにシンガスクーラに導かれる給水により有効に回収されることになる。すなわち、粗ガスを冷却する過程でこれまでプラント系外に無駄に放出されていた熱量が、従来よりも減少することになる。
これにより、当該石炭ガス化複合発電システムの熱回収効率を向上させ、プラント効率の向上を図ることができる。

上記ガス化複合発電システムおよびガス化複合発電システムの運用方法において、前記排熱回収ボイラは、低圧系統と、中圧系統と、再熱系統と、高圧系統と、を備えているとさらに好適である。

このようなガス化複合発電システムおよびガス化複合発電システムの運用方法によれば、シンガスクーラへの給水加熱に利用していた熱が、排熱回収ボイラ内において余剰になるため、排熱回収ボイラを、低圧系統と、中圧系統と、再熱系統と、高圧系統と、を備えた構成、すなわち、蒸発器を、三重化（三段化）することができ、排熱回収ボイラにおける熱回収効率を向上させ、プラント効率のさらなる向上を図ることができる。
なお、従来の排熱回収ボイラ内における低温（１４０℃）〜中温（１６０℃）の熱源は、シンガスクーラへの給水加熱に利用されていたため、従来の排熱回収ボイラとしては、中圧系統と、再熱系統と、高圧系統と、を備えたものしか採用できなかった。

上記ガス化複合発電システムにおいて、前記ガス精製給水ヒータを通過した給水が、前記中圧系統から前記高圧系統に導かれる給水配管に合流した後、前記シンガスクーラおよび前記高圧系統に流入するように構成されているとさらに好適である。

また、上記ガス化複合発電システムの運用方法において、前記ガス精製給水ヒータを通過した給水が、前記中圧系統から前記高圧系統に導かれる給水配管に合流した後、前記シンガスクーラおよび前記高圧系統に流入するようにするとさらに好適である。

このようなガス化複合発電システムおよびガス化複合発電システムの運用方法によれば、ガス精製給水ヒータの下流側に設けられて、ガス精製給水ヒータを通過した給水をシンガスクーラが要求する給水温度の条件までさらに加熱する給水ヒータを不要にすることができ、構成の簡略化を図ることができるとともに、設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができる。

本発明に係るガス化複合発電システムおよびガス化複合発電システムの運用方法よれば、熱回収効率を向上させ、プラント効率の向上を図ることができるという効果を奏する。

本発明に係る（石炭）ガス化複合発電システムの概略を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係る（石炭）ガス化複合発電システムを示す系統図である。 本発明の第２実施形態に係る（石炭）ガス化複合発電システムを示す系統図である。 本発明の第３実施形態に係る（石炭）ガス化複合発電システムを示す系統図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る（石炭）ガス化複合発電システムについて、図１または図２を参照しながら説明する。
図１または図２に示すように、石炭を燃料とする石炭ガス化複合発電システム１００は、主として、石炭（燃料）をガス化する石炭ガス化炉（ガス化炉）１０１と、ガス化炉１０１からの高温ガスを冷却すると同時に水蒸気を発生させるシンガスクーラ５９と、水等の液体を洗浄液として、石炭ガス化炉１０１によってガス化された粗ガスに含まれる不純物（ダスト）を洗浄液の液滴や液膜中に捕集して取り除くスクラバー（洗浄集塵装置）１０２Ａと、粗ガスに含まれるＣＯにシフト蒸気と呼ばれる蒸気を供給し、触媒反応を通じてガス化ガスに含まれるＣＯをＣＯ_２に変換するＣＯシフト反応器１０４と、ＣＯシフト反応器１０４の下流側に設けられて、ＣＯシフト反応器１０４で変換されたＣＯ_２を回収するとともに、粗ガスに含まれる硫化水素または硫化カルボニルといった硫黄化合物を除去する脱硫／ＣＯ_２回収装置１０５と、スクラバー１０２Ａおよび脱硫／ＣＯ_２回収装置１０５によって精製された精製ガスを燃焼して駆動されるガスタービン（ＧＴ）１０６と、ガスタービン１０６から導出される排ガス（排気）の熱を回収する排熱回収ボイラ(熱交換器)１０７と、排熱回収ボイラ１０７により発生した蒸気が導かれる蒸気タービン１０９と、ガスタービン１０６および蒸気タービン１０９によって駆動される発電機（図示せず）と、を備えている。

石炭ガス化部には、下方から、コンバスタ（図示せず）およびリダクタ（図示せず）が設けられている。コンバスタは、石炭およびチャーの一部分を燃焼させている。

コンバスタおよびリダクタには、それぞれ、コンバスタバーナー（図示せず）およびリダクタバーナー（図示せず）が設けられている。これらのバーナーに対して石炭供給経路から石炭が供給される。
コンバスタバーナーには、後述するガスタービン１０６の圧縮機１０６Ｂにより圧縮された空気がガス化剤として供給されるようになっている。すなわち、本実施形態の石炭ガス化複合発電システム（ガス化発電システム）１００は、いわゆる空気吹きとなっているが、本発明は上述空気吹きに限定されることはなく、酸素吹き石炭ガス化複合発電システムに適用されても本発明の要旨を逸脱することはない。

リダクタは、コンバスタから導かれた高温のガスによって石炭をガス化させている。これにより、石炭から一酸化炭素や水素等の可燃性の粗ガスが生成される。石炭ガス化反応は、石炭およびチャー中の炭素が高温ガス中の二酸化炭素および水分と反応して一酸化炭素や水素を生成する吸熱反応である。

シンガスクーラ５９には、高圧給水ポンプ１１３によって昇圧された水が給水配管５４を通じ供給され、高温の粗ガスと熱交換することによって過熱蒸気が生成され、蒸気配管６７を通じ排熱回収ボイラ１０７へと導かれる。

シンガスクーラ５９を通過して温度が下げられた粗ガスには、不純物（ダスト）や塩素等の微量ガス成分、硫化水素または硫化カルボニルといった硫黄化合物が含まれており、粗ガスに含まれるダストや微量ガス成分は、スクラバー１０２Ａにより除去され、粗ガスに含まれる硫黄化合物は、脱硫／ＣＯ_２回収装置１０５により除去される。スクラバー１０２Ａおよび脱硫／ＣＯ_２回収装置１０５により脱塵と脱硫とが行われたクリーンな精製ガスは、ガスタービン１０６へと導かれる。

ガスタービン１０６に導かれた精製ガスは、まず、ガスタービン１０６に設けられている燃焼器（図示せず）へと送られる。ガスタービン１０６は、燃焼器と、燃焼器によって燃焼された排ガスによって駆動されるタービン１０６Ａと、燃焼器へと高圧の空気を送り出す圧縮機１０６Ｂと、を備えており、空気吹きガス化においては圧縮機１０６Ｂ出口の高圧空気の一部がガス化炉でのガス化剤として供するべく抽気される。

燃焼器では、導かれた精製ガスと、空気とが燃焼されて排ガス（排気）が排出される。燃焼器から排出された排ガスは、タービン１０６Ａへと導かれ、タービン１０６Ａを回転駆動させる。タービン１０６Ａが排ガスによって回転駆動されることによって、タービン１０６Ａに接続されている回転軸（図示せず）が回転される。回転されている回転軸上には、圧縮機１０６Ｂが接続されており、圧縮機１０６Ｂは、回転軸が回転されることによって回転駆動して空気を圧縮する。圧縮機１０６Ｂによって圧縮された空気は、燃焼器と石炭ガス化炉１０１とに導かれる。また、回転軸には、発電機が接続されているため、回転軸を回転させることによって、発電機が駆動して発電する。

ガスタービン１０６を回転駆動させた排ガスは、排熱回収ボイラ１０７へと導かれる。排熱回収ボイラ１０７は、ガスタービン１０６から導かれた排ガスの熱によって過熱蒸気を発生するものである。排熱回収ボイラ１０７において熱が回収された排ガスは、煙突（図示せず）から石炭ガス化複合発電プラント１００の外へ排出される。

排熱回収ボイラ１０７において発生された過熱蒸気は、蒸気タービン１０９へ導かれる。蒸気タービン１０９は、ガスタービン１０６を構成する回転軸に接続されており、いわゆる一軸式のコンバインドシステムとなっている。なお、一軸式のコンバインドシステムに限らず、別軸式のコンバインドシステムであっても構わない。

ガスタービン１０６によって駆動されている回転軸は、蒸気タービン１０９に蒸気が導かれることによってさらに駆動力が増加する。そのため、回転軸に接続されている発電機の発電量が増加する。
蒸気タービン１０９を回転駆動した蒸気は、復水器１１１へと導かれる。復水器１１１に導かれた蒸気は、海水によって冷却されて水（復水）に戻される。復水は、低圧給水ポンプ１１２によって排熱回収ボイラ１０７へ給水され、排熱回収ボイラ１０７に導かれた排ガスによって高温の水になる。

さて、図２に示すように、本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム１００は、石炭ガス化炉１０１でガス化された粗ガスをガスタービン１０６に導く配管１０の途中、より詳しくは、ＣＯシフト反応器１０４と、脱硫／ＣＯ_２回収装置１０５との間に位置する配管１０には、上流側からガス精製給水ヒータ１１、（第１の）ガス冷却器１２、脱塵機能および洗浄機能を備えた冷却塔（第２のガス冷却器）１３が順に設けられている。

また、本実施形態に係る排熱回収ボイラ１０７は、中圧系統２１と、再熱系統２２と、高圧系統２３と、を備えている。
また、本実施形態に係る蒸気タービン１０９は、高圧タービン３１と、中圧タービン３２と、低圧タービン３３と、を備えている。
さらに、本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム１００は、給水ライン４１と、蒸気ライン４２と、を備えている。

給水ライン４１は、第１の給水管５１と、第２の給水管５２と、第３の給水管５３と、第４の給水管５４と、を備えている。
第１の給水管５１は、復水器１１１にて凝縮した復水を、排熱回収ボイラ１０７の給水として中圧系統２１に導く配管であり、その途中には、上流側から低圧給水ポンプ１１２、グラコン及び抽気冷却器５５、高圧機器冷却水冷却器５６、脱気器５７が順に設けられている。
第２の給水管５２は、中圧系統２１にて加熱昇温された給水を高圧系統２３に導く配管である。

第３の給水管５３は、補給水源５８と、高圧機器冷却水冷却器５６と脱気器５７との間に位置する第１の給水管５１とを連通する配管であり、第３の給水管５３を介して、排熱回収ボイラ１０７に供給される給水が補充される。
第４の給水管５４は、グラコン及び抽気冷却器５５と高圧機器冷却水冷却器５６との間に位置する第１の給水管５１と、シンガスクーラ（ＳＧＣ熱交換器）５９とを連通する配管であり、その途中には、上流側からガス精製給水ヒータ１１、給水ヒータ６０が順に設けられている。
なお、給水ヒータ６０には、図示しない配管を介して中圧系統２１から（補助）蒸気が導かれ、給水ヒータ６０にて熱交換された蒸気（第４の給水管５４を流通する給水を加熱した蒸気）は、図示しない配管を介して脱気器５７に導かれる。

蒸気ライン４２は、第１の蒸気管６１と、第２の蒸気管６２と、第３の蒸気管６３と、第４の蒸気管６４と、第５の蒸気管６５と、第６の蒸気管６６と、第７の蒸気管６７と、を備えている。
第１の蒸気管６１は、高圧系統２３で発生した蒸気を高圧タービン３１に導く配管であり、第２の蒸気管６２は、高圧タービン３１で仕事を終えた蒸気を再熱系統２２に導く配管である。

第３の蒸気管６３は、中圧系統２１で発生した蒸気を第２の蒸気管６２の途中に導く配管であり、第４の蒸気管６４は、再熱系統で再び過熱された蒸気を中圧タービン３２に導く配管である。
第５の蒸気管６５は、中圧タービン３２で仕事を終えた蒸気を低圧タービン３３に導く配管であり、第６の蒸気管６６は、低圧タービン３３で仕事を終えた蒸気を復水器１１１に導く配管である。
第７の蒸気管６７は、シンガスクーラ５９で発生した蒸気を高圧系統２３に導く配管である。

本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム１００および石炭ガス化複合発電システム１００の運用方法によれば、配管を通過する粗ガスの熱が、復水器１１１から排熱回収ボイラ１０７を介さずにシンガスクーラ５９に導かれる給水により回収されることになる。すなわち、粗ガスの温度を下げるガス冷却器１２および冷却塔１３に棄てられる熱量が、従来よりも減少することになる。
これにより、当該石炭ガス化複合発電システム１００の熱回収効率を向上させ、プラント効率の向上を図ることができる。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る（石炭）ガス化複合発電システム２００について、図３を参照しながら説明する。
図３に示すように、本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム２００は、排熱回収ボイラ１０７の代わりに排熱回収ボイラ２０７を、給水ライン４１の代わりに給水ライン２４１を、蒸気ライン４２の代わりに蒸気ライン２４２を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。
なお、上述した第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、ここではそれら部材についての説明は省略する。

本実施形態に係る排熱回収ボイラ２０７は、低圧系統（低圧節炭器）２４と、中圧系統（中圧節炭器）２１と、再熱系統２２と、高圧系統（高圧節炭器）２３と、を備えている。
給水ライン２４１は、第１の給水管５１と、第２の給水管７２と、第３の給水管５３と、第４の給水管５４と、第５の給水管７５と、を備えている。
第２の給水管７２は、低圧系統２４にて加熱昇温された給水を中圧系統２１に導く配管であり、第５の給水管７５は、中圧系統２１にて加熱昇温された給水を高圧系統２３に導く配管である。

蒸気ライン２４２は、第１の蒸気管６１と、第２の蒸気管６２と、第３の蒸気管２６３と、第４の蒸気管６４と、第５の蒸気管６５と、第６の蒸気管６６と、第７の蒸気管６７と、を備えている。
第３の蒸気管２６３は、中圧系統２１で発生した蒸気を第２の蒸気管６２の途中に導く配管である。
なお、中圧系統２１で発生した蒸気を含む給水の一部は、配管８１を介して脱気器５７に導かれるようになっている。

本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム２００および石炭ガス化複合発電システム２００の運用方法によれば、配管を通過する粗ガスの熱が、復水器１１１から排熱回収ボイラ２０７を介さずにシンガスクーラ５９に導かれる給水により回収されることになる。すなわち、ガス化ガスの温度を下げるガス冷却器１２および冷却塔１３に棄てられる熱量が、従来よりも減少することになる。
これにより、当該石炭ガス化複合発電システム２００の熱回収効率を向上させ、プラント効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム２００および石炭ガス化複合発電システム２００の運用方法によれば、シンガスクーラ５９への給水加熱に利用していた熱が、排熱回収ボイラ２０７内において余剰になるため、排熱回収ボイラ２０７を、低圧系統２４と、中圧系統２１と、再熱系統２２と、高圧系統２３と、を備えた構成、すなわち、蒸発器を、三重化（三段化）することができ、排熱回収ボイラ２０７における熱回収効率を向上させ、プラント効率のさらなる向上を図ることができる。

〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る（石炭）ガス化複合発電システム３００について、図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム３００は、給水ライン２４１の代わりに給水ライン３４１を備えているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。
なお、上述した第２実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、ここではそれら部材についての説明は省略する。

給水ライン３４１は、第１の給水管５１と、第２の給水管７２と、第３の給水管５３と、第４の給水管３５４と、第５の給水管７５と、第６の給水管７６と、を備えている。
第４の給水管３５４は、グラコン及び抽気冷却器５５と高圧機器冷却水冷却器５６との間に位置する第１の給水管５１と、第５の給水管７５の途中とを連通する配管であり、その途中には、上流側からガス精製給水ヒータ１１が設けられている。
第６の給水管７６は、第５の給水管７５の途中、より詳しくは、第４の給水管３５４の下流端が接続された位置よりも下流側に位置する第５の給水管７５と、シンガスクーラ５９とを連通する配管である。

本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム３００および石炭ガス化複合発電システム３００の運用方法によれば、配管を通過するガス化ガスの熱が、復水器１１１から排熱回収ボイラ２０７を介さずにシンガスクーラ５９に導かれる給水により回収されることになる。すなわち、ガス化ガスの温度を下げるガス冷却器１２および冷却塔１３に棄てられる熱量が、従来よりも減少することになる。
これにより、当該石炭ガス化複合発電システム３００の熱回収効率を向上させ、プラント効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム３００および石炭ガス化複合発電システム３００の運用方法によれば、シンガスクーラ５９への給水加熱に利用していた熱が、排熱回収ボイラ２０７内において余剰になるため、排熱回収ボイラ２０７を、低圧系統２４と、中圧系統２１と、再熱系統２２と、高圧系統２３と、を備えた構成、すなわち、蒸発器を、三重化（三段化）することができ、排熱回収ボイラ２０７における熱回収効率を向上させ、プラント効率のさらなる向上を図ることができる。

さらに、本実施形態に係る石炭ガス化複合発電システム３００および石炭ガス化複合発電システム３００の運用方法によれば、ガス精製給水ヒータ１１の下流側に設けられて、ガス精製給水ヒータ１１を通過した給水を加熱する給水ヒータ６０（図２、図３参照）を不要にすることができ、構成の簡略化を図ることができるとともに、設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができる。

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・変更して実施することもできる。

１０ 配管
１１ ガス精製給水ヒータ
１２ （第１の）ガス冷却器
１３ 冷却塔（第２のガス冷却器）
２１ 中圧系統
２２ 再熱系統
２３ 高圧系統
２４ 低圧系統
５９ シンガスクーラ
１００ 石炭ガス化複合発電システム
１０１ 石炭ガス化炉
１０４ ＣＯシフト反応器
１０５ 脱硫／ＣＯ_２回収装置
１０６ ガスタービン
１０７ 排熱回収ボイラ
１０９ 蒸気タービン
１１１ 復水器
２００ 石炭ガス化複合発電システム
２０７ 排熱回収ボイラ
３００ 石炭ガス化複合発電システム

Claims (6)

1. 炭素質原料をガス化することにより燃料ガスを生成するガス化炉と、
   前記ガス化炉の後流に設けられたＣＯシフト反応器と、
   前記ＣＯシフト反応器の後流に設けられ、燃料ガスから硫黄成分とＣＯ_２を除去し燃料ガスとする脱硫／ＣＯ_２回収装置と、
   前記脱硫／ＣＯ_２回収装置の後流に設けられ、前記燃料ガスにより駆動するガスタービンと、
   前記ガス化炉から前記ガスタービンに燃料ガスを導く配管と、
   前記ガスタービンから導かれた排ガスの熱を回収して、復水器から導かれた給水を蒸発させる排熱回収ボイラと、
   前記排熱回収ボイラにより発生した蒸気により回転駆動される蒸気タービンと、
   前記ガスタービンおよび前記蒸気タービンによって回転駆動される発電機と、
   前記復水器から導かれた給水を蒸発させるシンガスクーラと、を備え、
   前記ＣＯシフト反応器と前記脱硫／ＣＯ_２回収装置との間に位置する前記配管には、上流側からガス精製給水ヒータ、ガス冷却器が順に設けられており、
   前記配管を通過する前記燃料ガスと、前記復水器から前記排熱回収ボイラを介さずに前記シンガスクーラに導かれる給水との熱交換が、前記ガス精製給水ヒータにて行われることを特徴とするガス化複合発電システム。
2. 前記排熱回収ボイラは、低圧系統と、中圧系統と、再熱系統と、高圧系統と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のガス化複合発電システム。
3. 前記ガス精製給水ヒータを通過した給水が、前記中圧系統から前記高圧系統に導かれる給水配管に合流した後、前記シンガスクーラおよび前記高圧系統に流入するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のガス化複合発電システム。
4. ガス化炉でガス化された燃料ガスをガスタービンに導く配管の途中に、ＣＯシフト反応器と、脱硫／ＣＯ_２回収装置と、を備え、
   前記ガスタービンから導かれた排ガスの熱を回収して、復水器から導かれた給水を蒸発させる排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラにより発生した蒸気により回転駆動される蒸気タービンと、前記ガスタービンおよび前記蒸気タービンによって回転駆動される発電機と、前記復水器から導かれた給水を蒸発させるシンガスクーラと、を備えるとともに、
   前記ＣＯシフト反応器と前記脱硫／ＣＯ_２回収装置との間に位置する前記配管に、上流側からガス精製給水ヒータ、ガス冷却器が順に設けられ、
   前記配管を通過する前記燃料ガスと、前記復水器から前記排熱回収ボイラを介さずに前記シンガスクーラに導かれる給水とを、前記ガス精製給水ヒータにて熱交換させるようにしたことを特徴とするガス化複合発電システムの運用方法。
5. 前記排熱回収ボイラは、低圧系統と、中圧系統と、再熱系統と、高圧系統と、を備えていることを特徴とする請求項４に記載のガス化複合発電システムの運用方法。
6. 前記ガス精製給水ヒータを通過した給水が、前記中圧系統から前記高圧系統に導かれる給水配管に合流した後、前記シンガスクーラおよび前記高圧系統に流入するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のガス化複合発電システムの運用方法。

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