JP6751048B2 - Gasifier facility and combined cycle power plant - Google Patents

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Description

本発明は、炭素系原料をガス化反応させてガスを生成するガス化炉設備及びガス化炉設備が備えられた複合発電プラントに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gasification furnace facility for gasifying a carbon-based raw material to produce a gas, and a combined cycle power plant equipped with the gasification furnace facility.

石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ）においては、炭素系原料（石炭）をガス化反応させてガス（石炭ガス化ガス）を生成するガス化炉設備が開発されている。ガス化炉設備では、ガス化剤と共に炉本体に投入された石炭がガスに変換され、水素と一酸化炭素を主成分とする可燃性成分としたガスが生成される。生成されたガスの中には、揮発成分が放出された未燃炭素と灰分からなるチャーが含まれている。 In the integrated coal gasification combined cycle facility (IGCC), a gasification furnace facility for producing a gas (coal gasification gas) by gasifying a carbon-based raw material (coal) has been developed. In the gasification furnace facility, the coal charged into the furnace body together with the gasifying agent is converted into gas, and a gas containing combustible components containing hydrogen and carbon monoxide as main components is generated. The generated gas contains char consisting of unburned carbon and ash whose volatile components have been released.

一般的に、チャーは炉本体の後流側で回収されて炉本体に再投入されている。従来から、チャーを効率よく回収する技術として、高圧下でサイクロンによりチャーを分離して、炉本体に回収する技術が知られている（特許文献１）。特許文献１に記載された技術では、高圧下でサイクロンによりチャーを分離し、回収することができるので、少ない圧力損失で効率よくチャーを回収することができる。 Generally, the char is collected on the downstream side of the furnace body and is re-introduced into the furnace body. BACKGROUND ART Conventionally, as a technique for efficiently collecting char, there is known a technique in which char is separated by a cyclone under high pressure and is collected in a furnace body (Patent Document 1). In the technique described in Patent Document 1, char can be separated and collected by a cyclone under high pressure, so that char can be efficiently collected with a small pressure loss.

ところで、従来から知られているガス化炉設備では、チャーが回収されて可燃性成分としたガスが生成されるため、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率は、炭素系原料である石炭の種類（水素含有量、炭素含有量、水分など）によってほぼ決まっている。このため、異なった種類の石炭をガス化した場合、ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率が異なる虞があった。また、同じ種類の石炭をガス化した場合、ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率の調整が行い難く、発電設備の燃料以外の適用が制約されてしまうのが現状であった。 By the way, in the conventionally known gasifier equipment, char is recovered to generate a gas as a combustible component. Therefore, the ratio of the hydrogen component to the carbon monoxide component of the generated gas is It is almost determined by the type of coal (hydrogen content, carbon content, water content, etc.). Therefore, when different types of coal are gasified, there is a possibility that the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the gas may be different. Further, when the same kind of coal is gasified, it is difficult to adjust the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the gas, and it is the current situation that applications other than fuel for power generation equipment are restricted.

特開２０１３−８２７９８号公報JP, 2013-82798, A

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することができるガス化炉設備を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide gasifier equipment capable of adjusting the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the produced gas.

また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することができるガス化炉設備を備えた複合発電プラント（化学製品併産型の複合発電プラント）を提供することを目的とする。 Further, the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a combined cycle power generation plant (chemical product co-production) equipped with a gasification furnace facility capable of adjusting the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated gas. Type combined power plant).

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明のガス化炉設備は、炭素系原料をガス化反応させてガスを生成する炉本体と、前記炉本体で得られた前記ガスに含まれるチャーを分離して前記炉本体に循環させる循環経路と、前記循環経路から所望の量の前記チャーを分離するチャー分離手段と、前記チャー分離手段で分離された前記チャーを処理することでエネルギーを得るチャー処理手段とを備え、前記チャー分離手段は、前記チャーの分離量を制御する分離量制御手段を備え、前記分離量制御手段で前記チャーの分離量が制御されることで前記ガスの成分比（水素成分／一酸化炭素成分）が制御されることを特徴とする。 The gasification furnace equipment of the present invention according to claim 1 for achieving the above object is included in a furnace main body for gasifying a carbon-based raw material to generate a gas, and the gas obtained in the furnace main body. A circulation path for separating char and circulating it in the furnace body, a char separation means for separating a desired amount of the char from the circulation path, and energy by processing the char separated by the char separation means And a char treatment means for obtaining the char component, and the char separation means comprises a separation amount control means for controlling the separation amount of the char, and the separation amount control means controls the separation amount of the char to control the gas component. It is characterized in that the ratio (hydrogen component/carbon monoxide component) is controlled .

請求項１に係る本発明では、循環経路により、炉本体で得られたガスに含まれるチャーが分離されて炉本体に循環される。チャー分離手段により所望の量のチャーが分離され、分離されたチャーがチャー処理手段で処理されることで、炉本体に循環されるチャーの量が調整される。このため、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することが可能になる。
そして、分離量制御手段によりチャーの分離量が制御され、ガスの成分比である水素成分と一酸化炭素成分の比率（水素成分／一酸化炭素成分）が制御される。 In the present invention according to claim 1, the char contained in the gas obtained in the furnace body is separated by the circulation path and circulated in the furnace body. A desired amount of char is separated by the char separation means, and the separated char is treated by the char treatment means, whereby the amount of char circulated in the furnace body is adjusted. Therefore, it becomes possible to adjust the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated gas.
Then, the amount of separated char is controlled by the separated amount control means, and the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component (hydrogen component/carbon monoxide component), which is the gas component ratio, is controlled.

チャーの分離量を調整することで、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を任意に調整することができ、所望の性状に調整された発電用の燃料ガスとして用いることができる。更に、発電用の燃料ガスとして用いると共に、化学品の製造用の燃料ガスなど、工業用品の製造用の燃料として用いることが可能になる。 By adjusting the amount of separated char, the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated gas can be arbitrarily adjusted, and it can be used as the fuel gas for power generation adjusted to the desired properties. .. Further, it can be used as a fuel gas for power generation and also as a fuel for manufacturing industrial products such as a fuel gas for manufacturing chemical products.

因みに、特開２０１０−１００６９０号公報には、ガス化反応と同時進行する水素生成反応の促進のために、ガス化炉の中に水、もしくは、水蒸気を投入し、石炭ガス化炉の出口の水素濃度を高める技術が開示されている。特開２０１０−１００６９０号公報に開示された技術は、水性ガスシフト反応により、生成されるガスの水素成分の濃度を調整することができる技術であるが、化学用のガス化炉の技術であり、発電用の燃料を生成するためのガス化炉とは技術分野が異なる技術であり、チャーを回収して生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整する技術とは相違する技術である。 Incidentally, in JP-A-2010-100690, in order to promote the hydrogen production reaction that proceeds simultaneously with the gasification reaction, water or steam is introduced into the gasification furnace to discharge the gas at the outlet of the coal gasification furnace. A technique for increasing the hydrogen concentration is disclosed. The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2010-100690 is a technique capable of adjusting the concentration of hydrogen component of the produced gas by a water gas shift reaction, but is a technique of a gasification furnace for chemicals, This is a technology in a different technical field from the gasification furnace for producing fuel for power generation, and is different from the technology for adjusting the ratio of hydrogen component and carbon monoxide component of the gas produced by collecting char. Is.

そして、請求項２に係る本発明のガス化炉設備は、請求項１に記載のガス化炉設備において、前記炉本体は、前記炭素系原料を燃焼させて処理ガスを得るコンバスタ部と、前記コンバスタ部で得られた前記処理ガスに前記炭素系原料が供給されることで前記ガスが生成されるリダクタ部とからなることを特徴とする。 And the gasification furnace equipment of the present invention according to claim 2 is the gasification furnace equipment according to claim 1, wherein the furnace body is a combustor section for burning the carbon-based raw material to obtain a processing gas, and The carbonaceous raw material is supplied to the processing gas obtained in the combustor section, and the gas is generated by the reducer section.

請求項２に係る本発明では、コンバスタ部とリダクタ部とからなる加圧２室２段炉のガス化炉設備とすることができる。つまり、コンバスタ部とリダクタ部に対する炭素系原料の投入量を調整することで、運転条件を調整することができ、チャーの分離量の調整に加えて、炭素系原料の投入量の調整によっても、生成されるガスの組成を調整することができる。 The present invention according to claim 2 can be gasification furnace equipment of a pressurized two-chamber two-stage furnace comprising a combustor section and a reducer section. That is, the operating conditions can be adjusted by adjusting the input amount of the carbon-based raw material to the combustor section and the reductor section, and in addition to the adjustment of the separated amount of char, the adjustment of the input amount of the carbon-based raw material also The composition of the gas produced can be adjusted.

また、請求項３に係る本発明のガス化炉設備は、請求項１もしくは請求項２に記載のガス化炉設備において、前記炭素系原料は石炭であり、前記炉本体では、石炭とガス化剤をガス化反応させて石炭ガス化ガスを得ることを特徴とする。 Further, the gasification furnace equipment of the present invention according to claim 3 is the gasification furnace equipment according to claim 1 or 2 , wherein the carbon-based raw material is coal, and the furnace body is coal and gasified. It is characterized in that a coal gasification gas is obtained by gasifying the agent.

請求項３に係る本発明では、生成される石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することが可能になる。炭素系原料としては、石炭の他に、バイオマスや固体炭化物などを適用することができる。 In the present invention according to claim 3 , it becomes possible to adjust the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated coal gasification gas. As the carbon-based raw material, in addition to coal, biomass or solid carbide can be applied.

また、請求項４に係る本発明のガス化炉設備は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガス化炉設備において、前記チャー処理手段は、前記チャーを燃焼することで蒸気を得るボイラであることを特徴とする。 Further, the gasification furnace equipment of the present invention according to claim 4 is the gasification furnace equipment according to any one of claims 1 to 3 , wherein the char treatment means burns the char. It is characterized by being a boiler that obtains steam.

請求項４に係る本発明では、チャー処理手段として、チャーを燃焼することで蒸気を得るボイラとしたので、ガスを発電の燃料とした際に、発電に影響を与えない状態で蒸気を得ることができる。例えば、蒸気タービンを備えた発電設備に適用した場合、蒸気タービンの出力を低下させることなく、即ち、発電効率を損なわない状態で、蒸気を得ることができる。 In the present invention according to claim 4 , since the boiler for obtaining the steam by burning the char is used as the char processing means, when the gas is used as the fuel for the power generation, the steam is obtained without affecting the power generation. You can For example, when applied to a power generation facility including a steam turbine, steam can be obtained without lowering the output of the steam turbine, that is, without impairing power generation efficiency.

上記目的を達成するための請求項５に係る本発明の複合発電プラントは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のガス化炉設備と、前記ガス化炉設備で生成されたガスを精製してガス化燃料とするガス精製手段と、前記ガス精製手段で得られた前記ガス化燃料、及び、圧縮流体が供給されて燃焼ガスを得る燃焼器と、前記燃焼器で得られた燃焼ガスを膨張することで駆動されて電力を得る膨張タービンと、前記膨張タービンで仕事を終えた排気ガスが熱回収されて蒸気が生成される排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで得られた蒸気により駆動されて電力を得る蒸気タービンと、前記蒸気タービンの排気蒸気が凝縮されて前記排熱回収ボイラに給水される復水供給手段とを備えたことを特徴とする。 A combined power generation plant of the present invention according to claim 5 for achieving the above object is produced by the gasification furnace facility according to any one of claims 1 to 4 and the gasification furnace facility. A gas refining means for refining gas into a gasified fuel; a combustor for supplying combustion gas by supplying the gasified fuel obtained by the gas refining means and a compressed fluid; and a combustor An expansion turbine that is driven by expanding combustion gas to obtain electric power, an exhaust heat recovery boiler in which exhaust gas that has finished work in the expansion turbine is heat recovered to generate steam, and an exhaust heat recovery boiler A steam turbine driven by the obtained steam to obtain electric power, and a condensate supply means for condensing exhaust steam of the steam turbine to supply water to the exhaust heat recovery boiler are characterized.

請求項５に係る本発明では、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することができるガス化炉設備を備えた複合発電プラントとすることが可能になる。 In the present invention according to claim 5 , it becomes possible to provide a combined cycle power generation plant equipped with a gasification furnace facility capable of adjusting the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated gas.

そして、請求項６に係る本発明の複合発電プラントは、請求項５に記載の複合発電プラントにおいて、前記ガス精製手段から前記燃焼器に送られる前記ガス化燃料から所望量のガス化燃料を分離するガス化燃料分離手段と、前記ガス化燃料分離手段で分離された前記ガス化燃料により化学製品を合成する合成手段とを備えたことを特徴とする。 The combined power generation plant of the present invention according to claim 6 is the combined power generation plant according to claim 5 , wherein a desired amount of gasified fuel is separated from the gasified fuel sent from the gas refining means to the combustor. And a synthesizing means for synthesizing a chemical product by the gasified fuel separated by the gasified fuel separating means.

請求項６に係る本発明では、ガス化燃料分離手段により所望量のガス化燃料を分離し、分離したガス化燃料により、合成手段で化学製品が合成される。合成手段で合成される化学製品としては、例えば、メタンやメタノール、アンモニア、尿素などが合成される。合成手段を備えたことで、化学製品併産型の複合発電プラントとすることが可能になる。 In the present invention according to claim 6 , a desired amount of gasified fuel is separated by the gasified fuel separation means, and the separated gasified fuel is used to synthesize the chemical product by the synthesis means. As the chemical product synthesized by the synthesizing means, for example, methane, methanol, ammonia, urea, etc. are synthesized. By providing the synthesizing means, it becomes possible to form a combined production plant for chemical products.

また、請求項７に係る本発明の複合発電プラントは、請求項６に記載の複合発電プラントにおいて、前記ガス化燃料分離手段で分離される前記ガス化燃料の量を調整する振分け調整手段と、前記ガス化燃料を前記燃焼器、及び、前記合成手段に振分けるための振分け情報が入力され、前記振分け情報に基づいて前記振分け調整手段を動作させる制御手段とを備えたことを特徴とする。 Further, a combined cycle power generation plant according to a seventh aspect of the present invention is the combined power generation plant according to the sixth aspect , wherein a distribution adjustment unit that adjusts the amount of the gasified fuel separated by the gasified fuel separation unit, Distribution information for distributing the gasified fuel to the combustor and the synthesizing unit is input, and a control unit for operating the distribution adjusting unit based on the distribution information is provided.

請求項７に係る本発明では、制御手段により振分け調整手段を動作させることで、ガス化燃料分離手段によるガス化燃料の分離量（分離割合）が制御される。 In the present invention according to claim 7 , by operating the distribution adjusting means by the control means, the separation amount (separation ratio) of the gasified fuel by the gasified fuel separation means is controlled.

また、請求項８に係る本発明の複合発電プラントは、請求項７に記載の複合発電プラントにおいて、前記制御手段は、前記チャーの分離量を制御する分離量制御手段の動作を合わせて制御することを特徴とする。 Further, a combined cycle power plant of the present invention according to claim 8 is the combined cycle power plant according to claim 7 , wherein the control means also controls the operation of the separation amount control means for controlling the separation amount of the char. It is characterized by

請求項８に係る本発明では、制御手段により分離量制御手段の動作を合わせて制御することで、燃焼器に供給されるガス化燃料からの合成プロセスへの分離量（分離割合）と、炉本体に循環される循環経路からのチャーの分離量（分離割合）が合わせて制御される。
 In the present invention according to claim 8 , the amount of separation (separation ratio) from the gasified fuel supplied to the combustor to the synthesis process is controlled by controlling the operation of the separation amount control means together by the control means, and the furnace. The amount of char separated from the circulation path circulated in the main body (separation ratio) is also controlled.

本発明のガス化炉設備は、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することが可能になる。 The gasifier equipment of the present invention makes it possible to adjust the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the produced gas.

本発明の複合発電プラント（化学製品併産型の複合発電プラント）は、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することができるガス化炉設備を備えた複合発電プラントとすることが可能になる。 A combined cycle power plant of the present invention (a combined cycle power plant of a chemical product co-production type) is a combined cycle power plant equipped with a gasification furnace facility capable of adjusting a ratio of a hydrogen component and a carbon monoxide component of a generated gas. It becomes possible to do.

本発明の一実施例に係るガス化炉設備の概念図である。It is a conceptual diagram of the gasification furnace equipment which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る複合発電プラントの概念図である。It is a conceptual diagram of the composite power plant which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る複合発電プラントの概略系統図である。1 is a schematic system diagram of a combined cycle power plant according to an embodiment of the present invention.

図１には本発明の一実施例に係るガス化炉設備の系統を概念的に示してある。 FIG. 1 conceptually shows a system of a gasification furnace facility according to an embodiment of the present invention.

図に示すように、本発明のガス化炉設備１は、炭素系原料をガス化剤と共にガス化反応させてガスを生成する炉本体２を備えている。炉本体２で得られたガスは、分離手段３でチャー（灰を含む未燃の炭素成分）が分離され、燃料用のガスとして供給部位に送られる。尚、炭素系原料は、例えば、石炭、バイオマス、固体炭化物などを適用することができる。 As shown in the figure, a gasification furnace facility 1 of the present invention is equipped with a furnace body 2 that produces a gas by gasifying a carbon-based raw material together with a gasifying agent. The gas obtained in the furnace body 2 is separated into char (unburned carbon component including ash) by the separating means 3 and sent to the supply site as a gas for fuel. As the carbon-based raw material, for example, coal, biomass, solid carbide or the like can be applied.

分離手段３で分離されたチャーは、循環経路４により炉本体２に循環される。循環経路４にはチャー分離手段５が設けられ、チャー分離手段５により所望の量のチャーが分離される。チャー分離手段５で分離された所望量のチャーは、チャー処理手段としてのチャー燃焼手段６に送られ、燃焼処理されて燃焼生成物が得られる。例えば、チャーが燃焼されて蒸気が生成される。 The char separated by the separating means 3 is circulated to the furnace body 2 through the circulation path 4. Char separation means 5 is provided in the circulation path 4, and the char separation means 5 separates a desired amount of char. The desired amount of char separated by the char separation means 5 is sent to the char combustion means 6 as char treatment means, and is subjected to combustion treatment to obtain combustion products. For example, char is burned to produce steam.

上記構成のガス化炉設備１では、炉本体２で得られたガスに含まれるチャーが分離手段３で分離されて炉本体２に循環される。そして、チャー分離手段５により所望の量のチャーが分離され、分離されたチャーがチャー燃焼手段６で燃焼されることで、炉本体２に循環されるチャーの量が調整される。このため、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（成分比：Ｈ２／ＣＯ）を調整することが可能になる。 In the gasification furnace facility 1 having the above structure, the char contained in the gas obtained in the furnace body 2 is separated by the separating means 3 and circulated in the furnace body 2. Then, a desired amount of char is separated by the char separating means 5, and the separated char is burned by the char burning means 6, whereby the amount of char circulated in the furnace body 2 is adjusted. Therefore, it becomes possible to adjust the ratio of hydrogen component and carbon monoxide component of the produced gas (component ratio: H 2 /CO).

チャーの分離量を調整することで、生成されるガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を任意に調整することができ、所望の性状、即ち、比率（Ｈ２／ＣＯ）が所望の状態に調整された発電用の燃料ガスとして用いることができる。更に、発電用の燃料ガスとして用いると共に、化学品の製造用の燃料ガスなど、工業用品の製造用の燃料ガスとして用いることが可能になる。 By adjusting the amount of separated char, the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated gas can be arbitrarily adjusted, and the desired property, that is, the ratio (H 2 /CO 2 CO) can be used as a fuel gas for power generation adjusted to a desired state. Furthermore, it can be used as a fuel gas for power generation and also as a fuel gas for manufacturing industrial products such as a fuel gas for manufacturing chemical products.

図２に基づいて本発明の一実施例に係る複合発電プラントを説明する。図２には本発明の一実施例に係る複合発電プラントの系統を概念的に示してある。 A combined power generation plant according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 conceptually shows a system of a combined cycle power plant according to an embodiment of the present invention.

図に示すように、本発明の複合発電プラント１０のガス化炉設備１１は、石炭をガス化剤と共にガス化反応させて石炭ガス化ガスを生成する石炭ガス化炉（炉本体）１２を備えている。石炭ガス化炉１２で得られた石炭ガス化ガスは、分離手段１３でチャー（灰を含む未燃の炭素成分）が分離され、ガス精製手段としてのガス精製設備１４に送られる。 As shown in the figure, the gasification furnace equipment 11 of the combined cycle power generation plant 10 of the present invention includes a coal gasification furnace (furnace main body) 12 that produces a coal gasification gas by gasifying coal with a gasifying agent. ing. The coal gasification gas obtained in the coal gasification furnace 12 is separated into char (unburned carbon component including ash) by the separation means 13 and sent to the gas purification facility 14 as gas purification means.

ガス精製設備１４では、石炭ガス化ガスから不純物が取り除かれてガス化燃料（生成ガス）が精製される。ガス精製設備１４で精製されたガス化燃料は、発電設備１５に送られ、例えば、燃焼器の燃料とされる。 In the gas refining facility 14, impurities are removed from the coal gasification gas to refine the gasification fuel (produced gas). The gasified fuel refined in the gas refining facility 14 is sent to the power generation facility 15 and used as fuel for the combustor, for example.

分離手段１３で分離されたチャーは、循環経路１６により石炭ガス化炉１２に循環される。循環経路１６にはチャー分離手段１７が設けられ、チャー分離手段１７により所望量のチャーが分離される。チャー分離手段１７で分離された所望量のチャーは、チャー処理手段としてのボイラ１８に送られ、ボイラ１８の燃料として用いられて蒸気が得られる。 The char separated by the separating means 13 is circulated to the coal gasification furnace 12 through the circulation path 16. Char separating means 17 is provided in the circulation path 16, and the char separating means 17 separates a desired amount of char. The desired amount of char separated by the char separation means 17 is sent to the boiler 18 as char treatment means and used as fuel for the boiler 18 to obtain steam.

チャー処理手段として、チャーを燃焼することで蒸気を得るボイラ１８を適用したので、発電設備１５の燃料を得るためのガス化炉設備１１に用いた場合、発電に影響を与えない状態で蒸気を得ることができる。例えば、発電設備１５が蒸気タービンを備えている場合、蒸気タービンの出力を低下させることなく、即ち、発電効率を損なわない状態で、蒸気を得ることができる。 Since the boiler 18 that obtains steam by burning char is applied as the char treatment means, when used in the gasification furnace equipment 11 for obtaining the fuel of the power generation equipment 15, the steam is generated without affecting the power generation. Obtainable. For example, when the power generation facility 15 includes a steam turbine, steam can be obtained without reducing the output of the steam turbine, that is, in a state where the power generation efficiency is not impaired.

ガス精製設備１４から発電設備１５に送られるガス化燃料から、所望量のガス化燃料を分離するガス化燃料分離手段１９（燃料ガス分離手段）が備えられている。ガス化燃料分離手段１９で分離された所望量のガス化燃料は、化学製品を合成する合成手段２０に送られる。合成手段２０では、分離したガス化燃料により、化学製品が合成される。合成手段２０で合成される化学製品としては、例えば、メタンやメタノール、アンモニア、尿素などが合成される。 A gasification fuel separation means 19 (fuel gas separation means) for separating a desired amount of gasification fuel from the gasification fuel sent from the gas refining equipment 14 to the power generation equipment 15 is provided. The desired amount of gasified fuel separated by the gasified fuel separation means 19 is sent to the synthesis means 20 for synthesizing a chemical product. The synthesizing means 20 synthesizes a chemical product with the separated gasified fuel. As the chemical product synthesized by the synthesizing means 20, for example, methane, methanol, ammonia, urea, etc. are synthesized.

発電設備１５と共に合成手段２０を備えたことで、化学製品併産型（工業製品併産型）の複合発電プラントとすることが可能になる。 By providing the synthesizing means 20 together with the power generation equipment 15, it becomes possible to make a combined power plant of a chemical product co-production type (industrial product co-production type).

上記構成の複合発電プラント１０（化学製品併産型の複合発電プラント）では、石炭ガス化炉１２で得られた石炭ガス化ガスに含まれるチャーがチャー分離手段１７で分離されて石炭ガス化炉１２に循環される。そして、チャー分離手段１７により所望の量のチャーが分離され、分離されたチャーがボイラ１８で燃焼されて蒸気が生成されることで、石炭ガス化炉１２に循環されるチャーの量が調整される。このため、生成される石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を調整することが可能になる。 In the combined power generation plant 10 (combined power generation plant of chemical products co-production type) having the above-described configuration, the char contained in the coal gasification gas obtained in the coal gasification furnace 12 is separated by the char separation means 17 to be the coal gasification furnace. Cycled to 12. Then, the char separation unit 17 separates a desired amount of char, and the separated char is burned in the boiler 18 to generate steam, whereby the amount of char circulated in the coal gasification furnace 12 is adjusted. It Therefore, it becomes possible to adjust the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated coal gasification gas.

即ち、チャー分離手段１７により所望の量のチャーが分離されることで、石炭ガス化炉１２に循環されるチャーの量が相対的に減少し、生成される石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）の値を高くすることができる（Ｈ２リッチにすることができる）。 That is, when the char separation unit 17 separates a desired amount of char, the amount of char circulated in the coal gasification furnace 12 is relatively reduced, and the amount of char is equal to the hydrogen component of the generated coal gasification gas. The value of the ratio of carbon oxide components (H 2 /CO) can be increased (it can be made H 2 rich).

つまり、石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を向上させることで、ガス精製設備１４で精製されるガス化燃料の水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）が向上し、合成手段２０で合成される化学製品（例えば、メタンやメタノール、アンモニア、尿素など）の合成に適した組成のガス化燃料を得ることができる。 That is, by increasing the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the coal gasification gas, the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the gasification fuel purified by the gas purification facility 14 ( H 2 /CO) is improved, and a gasified fuel having a composition suitable for the synthesis of chemical products (for example, methane, methanol, ammonia, urea, etc.) synthesized by the synthesis means 20 can be obtained.

言い換えれば、チャー分離手段１７によるチャーの分離量を制御することで、石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を、合成手段２０で合成される化学製品の合成に適した組成に制御することができ、合成手段２０で合成される化学製品に応じたガス化燃料を得ることが可能になる。このため、ガス化燃料分離手段１９では、生成される石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）に応じて、分離するガス化燃料の量を調整することが好ましい。 In other words, by controlling the amount of char separated by the char separating means 17, the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the coal gasification gas can be calculated by the synthesizing means 20. The composition can be controlled to be suitable for synthesis, and it becomes possible to obtain a gasified fuel according to the chemical product synthesized by the synthesis means 20. Therefore, the gasification fuel separation means 19 can adjust the amount of the gasification fuel to be separated according to the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated coal gasification gas. preferable.

尚、ボイラ１８で生成された蒸気は、発電設備１５や他の設備のエネルギーとして使用することができる。また、石炭ガス化炉１２、ガス精製設備１４、合成手段２０で適宜使用することで、反応を制御して生成されるガス組成を調整できる。ボイラ１８で生成された蒸気を発電設備１５で使用することで、蒸気タービンを備えた発電設備に適用した場合、蒸気タービンを駆動させる蒸気を使用することなく、即ち、蒸気タービンの出力を低下させることなく蒸気を使用することができる。 The steam generated in the boiler 18 can be used as energy for the power generation equipment 15 and other equipment. In addition, the gas composition produced by controlling the reaction can be adjusted by appropriately using the coal gasification furnace 12, the gas refining facility 14, and the synthesizing means 20. When the steam generated in the boiler 18 is used in the power generation facility 15, when applied to the power generation facility including the steam turbine, the output of the steam turbine is reduced without using the steam that drives the steam turbine. Steam can be used without.

従って、上述した複合発電プラント１０は、生成される石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することができ、合成手段２０で合成される化学製品（例えば、メタンやメタノール、アンモニア、尿素など）の合成に適した組成のガス化燃料を得ることができるガス化炉設備１１を備えた複合発電プラント１０、即ち、化学製品併産型（工業製品併産型）の複合発電プラント１０とすることが可能になる。 Therefore, the above-described combined cycle power plant 10 can adjust the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated coal gasification gas, and the chemical product synthesized by the synthesis means 20 (for example, methane or methanol, Combined power generation plant 10 provided with a gasification furnace facility 11 capable of obtaining a gasified fuel having a composition suitable for the synthesis of ammonia, urea, etc., that is, combined generation of chemical products (industrial product co-production) It becomes possible to be the plant 10.

図３に基づいて本発明の一実施例に係る複合発電プラントの構成を具体的に説明する。図３には本発明の一実施例に係る複合発電プラントの構成の概略系統を具体的に示してある。尚、図２に示した構成部材と同一部材には同一符号を付してある。 The configuration of the combined cycle power plant according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 specifically shows the schematic system of the configuration of the combined cycle power plant according to one embodiment of the present invention. The same members as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

図に示すように、複合発電プラント１０のガス化炉設備１１は、石炭をガス化剤と共にガス化反応させて石炭ガス化ガスを生成する石炭ガス化炉１２を備えている。石炭ガス化炉１２は、石炭をガス化剤（空気または酸素）と共に燃焼させて処理ガスを得るコンバスタ部２１と、コンバスタ部２１で得られた処理ガスに石炭とガス化剤（空気または酸素）が供給されることで石炭ガス化ガスが生成されるリダクタ部２２とから構成されている。 As shown in the figure, the gasification furnace facility 11 of the combined cycle power generation plant 10 includes a coal gasification furnace 12 that produces a coal gasification gas by gasifying coal with a gasifying agent. The coal gasification furnace 12 combusts coal with a gasifying agent (air or oxygen) to obtain a processing gas, and a processing gas obtained in the combustor section 21 with coal and a gasifying agent (air or oxygen). Is supplied to generate a coal gasification gas.

石炭ガス化炉１２は、コンバスタ部２１とリダクタ部２２とからなる加圧２室２段炉で構成されているので、石炭（ガス化剤）の投入量を調整することで、運転条件を調整することができ、生成される石炭ガス化ガスの組成（チャーの量）を調整することができる。 Since the coal gasification furnace 12 is composed of a pressurized two-chamber two-stage furnace composed of a combustor section 21 and a reductor section 22, the operating conditions are adjusted by adjusting the amount of coal (gasification agent) input. The composition (amount of char) of the coal gasification gas produced can be adjusted.

石炭ガス化炉１２で得られた石炭ガス化ガスは、分離手段１３でチャー（灰を含む未燃の炭素成分）が分離され、ガス精製手段としてのガス精製設備１４に送られる。ガス精製設備１４では、石炭ガス化ガスから不純物が取り除かれてガス化燃料が精製される。ガス精製設備１４で精製されたガス化燃料は、ガス化燃料分離手段１９を介して発電設備１５（後述する燃焼器）に送られる。 The coal gasification gas obtained in the coal gasification furnace 12 is separated into char (unburned carbon component including ash) by the separation means 13 and sent to the gas purification facility 14 as gas purification means. In the gas refining facility 14, impurities are removed from the coal gasification gas to refine the gasification fuel. The gasified fuel purified by the gas purification facility 14 is sent to the power generation facility 15 (combustor described later) via the gasified fuel separation means 19.

ガス精製設備１４で精製されたガス化燃料の水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を検出する比率検出手段２９が備えられ、比率検出手段２９の検出情報は、後述する制御手段に入力される。 Ratio detecting means 29 for detecting the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the gasified fuel purified by the gas refining facility 14 is provided, and the detection information of the ratio detecting means 29 is the control described later. Entered into the means.

分離手段１３で分離されたチャーは、循環経路１６により石炭ガス化炉１２に循環される。循環経路１６にはホッパー２３、及び、チャー分離手段１７が設けられ、チャー分離手段１７により所望量のチャーが分離される。チャー分離手段１７で分離された所望量のチャーは、チャー処理手段としてのボイラ１８に送られ、ボイラ１８の燃料として用いられて蒸気が得られる。 The char separated by the separating means 13 is circulated to the coal gasification furnace 12 through the circulation path 16. The circulation path 16 is provided with a hopper 23 and a char separating means 17, and the char separating means 17 separates a desired amount of char. The desired amount of char separated by the char separation means 17 is sent to the boiler 18 as char treatment means and used as fuel for the boiler 18 to obtain steam.

尚、ホッパー２３、及び、チャー分離手段１７を設けた構成としているが、分離手段として、複数のホッパーを並列に備え、チャーの蓄積、チャーの石炭ガス化炉１２への排出、チャーのボイラ１８への排出を切り換える構成とすることも可能である。 Although the hopper 23 and the char separating means 17 are provided, a plurality of hoppers are provided in parallel as separating means to accumulate char, discharge the char to the coal gasification furnace 12, and charge the boiler 18 to the char. It is also possible to adopt a configuration in which the discharge to the discharge is switched.

発電設備１５を具体的に説明する。 The power generation facility 15 will be specifically described.

発電設備１５は、圧縮機２５、及び、膨張タービン２６を備え、圧縮機２５で圧縮された圧縮空気（圧縮流体）とガス化燃料分離手段１９を介して送られるガス化燃料が供給される燃焼器２７を備えている。燃焼器２７ではガス化燃料が燃焼され、燃焼ガスが膨張タービン２６に送られ、膨張されて発電機２８の発電動力が得られる。膨張タービン２６で仕事を終えた排気ガスは排熱回収ボイラ３１で熱回収され、熱回収された排気ガスは、排煙浄化処理されて大気に放出される。 The power generation facility 15 includes a compressor 25 and an expansion turbine 26, and is supplied with the compressed air (compressed fluid) compressed by the compressor 25 and the gasified fuel sent through the gasified fuel separation means 19 for combustion. The container 27 is provided. In the combustor 27, the gasified fuel is combusted, the combustion gas is sent to the expansion turbine 26, and is expanded to obtain the power generation power of the generator 28. The exhaust gas that has finished its work in the expansion turbine 26 is heat-recovered by the exhaust heat recovery boiler 31, and the exhaust gas that has undergone the heat recovery is subjected to flue gas purification processing and released to the atmosphere.

圧縮機２５、及び、膨張タービン２６、発電機２８と同軸上に蒸気タービン３２が接続されている。排熱回収ボイラ３１には、蒸気タービン３２の排気蒸気の復水（凝縮された水）が給水され（復水供給手段）、排熱回収ボイラ３１では膨張タービン２６の排気ガスにより蒸気を発生させる。排熱回収ボイラ３１で発生した蒸気は蒸気タービン３２に送られて動力が得られる。直列に接続された膨張タービン２６、及び、蒸気タービン３２の動力により発電機２８が駆動され、膨張タービン２６と蒸気タービン３２による複合発電が行われる（複合発電により電力が得られる）。 A steam turbine 32 is connected coaxially with the compressor 25, the expansion turbine 26, and the generator 28. Condensed water (condensed water) of the exhaust steam of the steam turbine 32 is supplied to the exhaust heat recovery boiler 31 (condensed water supply means), and the exhaust heat recovery boiler 31 generates steam by the exhaust gas of the expansion turbine 26. .. The steam generated in the exhaust heat recovery boiler 31 is sent to the steam turbine 32 to obtain power. The generator 28 is driven by the power of the expansion turbine 26 and the steam turbine 32 that are connected in series, and combined power generation is performed by the expansion turbine 26 and the steam turbine 32 (electric power is obtained by combined power generation).

チャー処理手段として、チャーを燃焼することで蒸気を得るボイラ１８を適用したので、発電設備１５の燃料を得るためのガス化炉設備１１とした場合、蒸気タービン３２を駆動させる蒸気を使用することなく、即ち、発電設備１５に備えられた蒸気タービン３２の出力を低下させることなく蒸気を得ることができる。 Since the boiler 18 that obtains steam by burning char is applied as the char treatment means, when the gasification furnace equipment 11 for obtaining the fuel of the power generation equipment 15 is used, the steam that drives the steam turbine 32 should be used. None, that is, the steam can be obtained without reducing the output of the steam turbine 32 provided in the power generation facility 15.

ガス精製設備１４から発電設備１５（燃焼器）に送られるガス化燃料から、所望量のガス化燃料を分離するガス化燃料分離手段１９が備えられている。ガス化燃料分離手段１９で分離された所望量のガス化燃料は、化学製品を合成する合成手段２０に送られる。ガス化燃料分離手段１９では、分離されて合成手段２０に送られるガス化燃料の量が調整される（振分け調整手段）。 A gasified fuel separation means 19 for separating a desired amount of gasified fuel from the gasified fuel sent from the gas refining facility 14 to the power generation facility 15 (combustor) is provided. The desired amount of gasified fuel separated by the gasified fuel separation means 19 is sent to the synthesis means 20 for synthesizing a chemical product. In the gasified fuel separating means 19, the amount of gasified fuel separated and sent to the synthesizing means 20 is adjusted (distribution adjusting means).

合成手段２０では、分離したガス化燃料により、化学製品が合成される。合成手段２０で合成される化学製品としては、例えば、メタンやメタノール、アンモニア、尿素などが合成される。 The synthesizing means 20 synthesizes a chemical product with the separated gasified fuel. As the chemical product synthesized by the synthesizing means 20, for example, methane, methanol, ammonia, urea, etc. are synthesized.

ガス化燃料分離手段１９の動作は、制御手段３５により制御される。つまり、ガス化燃料分離手段１９により分離されて合成手段２０に送られるガス化燃料の量、即ち、ガス化燃料を燃焼器２７、及び、合成手段２０に振分ける動作（振分け調整手段の動作）は、制御手段３５により制御される。制御手段３５は、チャーの分離を行うチャー分離手段１７の動作を合わせて制御する。 The operation of the gasified fuel separation means 19 is controlled by the control means 35. That is, the amount of the gasified fuel separated by the gasified fuel separation means 19 and sent to the synthesizing means 20, that is, the operation of distributing the gasified fuel to the combustor 27 and the synthesizing means 20 (operation of the distribution adjusting means). Are controlled by the control means 35. The control unit 35 also controls the operation of the char separation unit 17 that separates the char.

制御手段３５には、発電出力の要求情報、化学製品の製造要求の情報（化学製品製造要求）、即ち、ガス化燃料の振分け情報（生成ガス振分け情報）が入力される。また、石炭の種類の情報、比率検出手段２９の情報が入力される。制御手段３５は、入力された情報に基づいて、ガス化燃料分離手段１９の動作、チャー分離手段１７の動作（分離量制御手段）を制御する。 The control unit 35 is supplied with power generation output request information, chemical product manufacturing request information (chemical product manufacturing request), that is, gasified fuel distribution information (generated gas distribution information). Further, information on the type of coal and information on the ratio detecting means 29 is input. The control means 35 controls the operation of the gasified fuel separation means 19 and the operation of the char separation means 17 (separation amount control means) based on the input information.

従って、制御手段３５により、ガス化燃料分離手段１９（振分け調整手段）の動作が制御され、ガス化燃料分離手段１９による合成手段２０へのガス化燃料の分離量（分離割合）が制御される。即ち、燃焼器２７に振分けられるガス化燃料の量と、合成手段２０に振分けられるガス化燃料の量が制御される。そして、制御手段３５により、チャー分離手段１７の動作が制御され、石炭ガス化炉１２に循環される循環経路１６からのボイラ１８へのチャーの分離量（分離割合）が合わせて制御される。 Therefore, the control means 35 controls the operation of the gasified fuel separation means 19 (sorting adjustment means), and controls the separation amount (separation ratio) of the gasified fuel to the synthesis means 20 by the gasified fuel separation means 19. .. That is, the amount of gasified fuel distributed to the combustor 27 and the amount of gasified fuel distributed to the synthesizing means 20 are controlled. Then, the control unit 35 controls the operation of the char separation unit 17, and also controls the amount of separation (separation ratio) of char from the circulation route 16 circulated in the coal gasification furnace 12 to the boiler 18.

つまり、循環経路１６からのボイラ１８へのチャーの分離量（分離割合）と、燃焼器２７に供給されるガス化燃料からの合成プロセスへの分離量（分離割合）とが制御手段３５により制御される。 That is, the amount of separated char (separation ratio) from the circulation path 16 to the boiler 18 and the amount of separated char (separation ratio) from the gasified fuel supplied to the combustor 27 to the synthesis process are controlled by the control means 35. To be done.

発電設備１５と共に合成手段２０を備えたことで、化学製品併産型（工業製品併産型）の複合発電プラントとすることが可能になる。 By providing the synthesizing means 20 together with the power generation equipment 15, it becomes possible to make a combined power plant of a chemical product co-production type (industrial product co-production type).

上記構成の複合発電プラント１０（化学製品併産型の複合発電プラント）では、石炭ガス化炉１２で得られた石炭ガス化ガスに含まれるチャーが分離手段１３で分離されて石炭ガス化炉１２に循環される。制御手段３５の制御により、チャー分離手段１７により所望の量のチャーが分離され、分離されたチャーがボイラ１８で燃焼されて蒸気が生成されることで、石炭ガス化炉１２に循環されるチャーの量が調整される。このため、制御手段３５の制御により、生成される石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を調整することが可能になる。 In the combined power generation plant 10 (combined combined power generation plant of chemical products) having the above-mentioned configuration, the char contained in the coal gasification gas obtained in the coal gasification furnace 12 is separated by the separation means 13 and the coal gasification furnace 12 is separated. Is circulated to. By the control of the control unit 35, a desired amount of char is separated by the char separating unit 17, and the separated char is burned in the boiler 18 to generate steam, which is circulated in the coal gasification furnace 12. The amount of is adjusted. Therefore, the control of the control unit 35 makes it possible to adjust the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the generated coal gasification gas.

即ち、制御手段３５の制御により、チャー分離手段１７で所望の量のチャーが分離されることで、石炭ガス化炉１２に循環されるチャーの量が相対的に減少し、生成される石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）の値を高くすることができる（Ｈ２リッチにすることができる）。 That is, by controlling the control means 35, the char separation means 17 separates a desired amount of char, so that the amount of char circulated in the coal gasification furnace 12 is relatively reduced, and the generated coal gas It is possible to increase the value of the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the oxygenated gas (it can be made H 2 rich).

つまり、制御手段３５の制御により、石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を向上させることで、ガス精製設備１４で精製されるガス化燃料の水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を向上させることができ、合成手段２０で合成される化学製品（例えば、メタンやメタノール、アンモニア、尿素など）の合成に適した組成のガス化燃料を得ることができる。 That is, by increasing the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the coal gasification gas under the control of the control means 35, the hydrogen component of the gasification fuel purified by the gas purification facility 14 is A gasified fuel that can improve the ratio of carbon monoxide components (H 2 /CO) and is suitable for the synthesis of chemical products (for example, methane, methanol, ammonia, urea, etc.) synthesized by the synthesis means 20. Can be obtained.

言い換えれば、制御手段３５の制御により、チャー分離手段１７によるチャーの分離量を制御することで、石炭ガス化ガスの水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を、合成手段２０で合成される化学製品の合成に適した所望の組成に制御することができ、合成手段２０で合成される化学製品に応じたガス化燃料を得ることが可能になる。 In other words, by controlling the amount of separated char by the char separation means 17 under the control of the control means 35, the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the coal gasification gas can be calculated. It is possible to control to a desired composition suitable for the synthesis of the chemical product synthesized in 1., and it becomes possible to obtain a gasified fuel according to the chemical product synthesized in the synthesis means 20.

そして、制御手段３５の制御により、ガス化燃料分離手段１９（振分け調整手段）の動作が制御されるため、合成手段２０で合成される化学製品に応じた所望の組成のガス化燃料を得た状態で、合成手段２０へのガス化燃料の分離量（分離割合）を制御することができる。これにより、所望の組成（合成手段２０で合成される化学製品に応じた組成）のガス化燃料を最適な量で合成手段２０に振分けることが可能になる。 Then, since the operation of the gasified fuel separation means 19 (distribution adjustment means) is controlled by the control of the control means 35, a gasified fuel having a desired composition corresponding to the chemical product synthesized by the synthesis means 20 is obtained. In this state, the separation amount (separation ratio) of the gasified fuel to the synthesizing means 20 can be controlled. This makes it possible to distribute an optimal amount of gasified fuel having a desired composition (composition corresponding to the chemical product synthesized by the synthesis means 20) to the synthesis means 20.

従って、合成手段２０を備えた、化学製品併産型の複合発電プラント１０が構築され、制御手段３５の制御により、ガス化燃料の水素成分と一酸化炭素成分の比率（Ｈ２／ＣＯ）を最適に調整することができ、比率（Ｈ２／ＣＯ）が所望の状態に調整されたガス化燃料を最適な割合で燃焼器２７と合成手段２０に振分けることができる。 Therefore, the combined power plant 10 of the chemical product co-production type including the synthesizing means 20 is constructed, and the ratio (H 2 /CO) of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the gasification fuel is controlled by the control means 35. The gasified fuel, which can be optimally adjusted and whose ratio (H 2 /CO) is adjusted to a desired state, can be distributed to the combustor 27 and the synthesizing means 20 at an optimal ratio.

このため、ガス化燃料を発電用の燃料ガスとして用いることができると共に、化学製品の製造用の燃料ガスなど、工業用品の製造用の燃料ガスとして用いることが可能になり、チャーの循環量を制御することで、所望の状態のガス化ガスが所望の割合で振分けられ、原料ガス成分調整が不要なシンプルな工程で構成される低コストの化学製品併産型の複合発電プラント１０とすることができる。 Therefore, the gasified fuel can be used as a fuel gas for power generation, and also as a fuel gas for manufacturing industrial products such as a fuel gas for manufacturing chemical products. By controlling, the gasification gas in a desired state is distributed at a desired ratio, and a low-cost chemical product co-production combined power generation plant 10 configured by a simple process that does not require raw material gas component adjustment is provided. You can

上述したガス化炉設備１１は、チャーの循環量を制御することで、生成される石炭ガス化ガス（精製されたガス化燃料）の水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することが可能になる。 The above-mentioned gasification furnace facility 11 can adjust the ratio of the hydrogen component and the carbon monoxide component of the produced coal gasification gas (refined gasification fuel) by controlling the circulation amount of char. become.

そして、複合発電プラント１０（化学製品併産型の複合発電プラント１０）は、チャーの循環量を制御することで、生成される石炭ガス化ガス（精製されたガス化燃料）の水素成分と一酸化炭素成分の比率を調整することができるガス化炉設備１１を備え、調整された比率に応じて、ガス化燃料を燃焼器２７と合成手段２０に振分けることができる化学製品併産型の複合発電プラント１０とすることが可能になる。 Then, the combined cycle power generation plant 10 (combined combined cycle power generation plant 10 of chemical product coexistence type) controls the circulation amount of char to be equal to the hydrogen component of the coal gasification gas (refined gasified fuel) produced. A gasification furnace facility 11 capable of adjusting the ratio of carbon oxide components is provided, and a gasification fuel can be distributed to the combustor 27 and the synthesizing means 20 according to the adjusted ratio. It becomes possible to make it the combined power generation plant 10.

本発明はガス化炉設備及び複合発電プラントの産業分野で利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the industrial fields of gasifier equipment and combined cycle power plants.

１、１１ ガス化炉設備
２ 炉本体
３、１３ 分離手段
４、１６ 循環経路
５、１７ チャー分離手段
６ チャー燃焼手段
１０ 複合発電プラント
１２ 石炭ガス化炉
１４ ガス精製設備
１５ 発電設備
１８ ボイラ
１９ ガス化燃料分離手段（燃料ガス分離手段）
２０ 合成手段
２１ コンバスタ部
２２ リダクタ部
２３ ホッパー
２５ 圧縮機
２６ 膨張タービン
２７ 燃焼器
２８ 発電機
２９ 比率検出手段
３１ 排熱回収ボイラ
３２ 蒸気タービン
３５ 制御手段
1, 11 Gasification furnace equipment 2 Furnace main body 3, 13 Separation means 4, 16 Circulation route 5, 17 Char separation means 6 Char combustion means 10 Combined gen plant 12 Coal gasification furnace 14 Gas purification equipment 15 Power generation equipment 18 Boiler 19 Gas Fuel separation means (fuel gas separation means)
20 Composing means 21 Combustor section 22 Reductor section 23 Hopper 25 Compressor 26 Expansion turbine 27 Combustor 28 Generator 29 Ratio detection means 31 Exhaust heat recovery boiler 32 Steam turbine 35 Control means

Claims (8)

炭素系原料をガス化反応させてガスを生成する炉本体と、
前記炉本体で得られた前記ガスに含まれるチャーを分離して前記炉本体に循環させる循環経路と、
前記循環経路から所望の量の前記チャーを分離するチャー分離手段と、
前記チャー分離手段で分離された前記チャーを処理することでエネルギーを得るチャー処理手段とを備え、
前記チャー分離手段は、
前記チャーの分離量を制御する分離量制御手段を備え、
前記分離量制御手段で前記チャーの分離量が制御されることで前記ガスの成分比（水素成分／一酸化炭素成分）が制御される
ことを特徴とするガス化炉設備。 A furnace body that produces a gas by gasifying a carbon-based raw material;
A circulation path for separating the char contained in the gas obtained in the furnace body and circulating it in the furnace body,
Char separating means for separating a desired amount of the char from the circulation path,
A char treatment means for obtaining energy by treating the char separated by the char separation means ,
The char separating means,
A separation amount control means for controlling the separation amount of the char,
A gasification furnace facility characterized in that the component ratio (hydrogen component/carbon monoxide component) of the gas is controlled by controlling the separation amount of the char by the separation amount control means . 請求項１に記載のガス化炉設備において、
前記炉本体は、
前記炭素系原料を燃焼させて処理ガスを得るコンバスタ部と、
前記コンバスタ部で得られた前記処理ガスに前記炭素系原料が供給されることで前記ガスが生成されるリダクタ部とからなる
ことを特徴とするガス化炉設備。 The gasification furnace facility according to claim 1,
The furnace body is
A combustor section for burning the carbon-based raw material to obtain a processing gas,
A gasification furnace facility, comprising: a reductor section for generating the gas by supplying the carbon-based raw material to the processing gas obtained in the combustor section. 請求項１もしくは請求項２に記載のガス化炉設備において、
前記炭素系原料は石炭であり、
前記炉本体では、石炭とガス化剤をガス化反応させて石炭ガス化ガスを得る
ことを特徴とするガス化炉設備。 In the gasification furnace facility according to claim 1 or 2 ,
The carbon-based raw material is coal,
In the furnace body, a gasification furnace facility is characterized in that coal and a gasifying agent are gasified to obtain a coal gasification gas. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガス化炉設備において、
前記チャー処理手段は、前記チャーを燃焼することで蒸気を得るボイラである
ことを特徴とするガス化炉設備。 The gasification furnace facility according to any one of claims 1 to 3 ,
The char treatment unit is a boiler that obtains steam by burning the char. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のガス化炉設備と、
前記ガス化炉設備で生成されたガスを精製してガス化燃料とするガス精製手段と、
前記ガス精製手段で得られた前記ガス化燃料、及び、圧縮流体が供給されて燃焼ガスを得る燃焼器と、
前記燃焼器で得られた燃焼ガスを膨張することで駆動されて電力を得る膨張タービンと、
前記膨張タービンで仕事を終えた排気ガスが熱回収されて蒸気が生成される排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで得られた蒸気により駆動されて電力を得る蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの排気蒸気が凝縮されて前記排熱回収ボイラに給水される復水供給手段とを備えた
ことを特徴とする複合発電プラント。 A gasification furnace facility according to any one of claims 1 to 4 ,
Gas refining means for refining the gas generated in the gasification furnace facility to produce gasified fuel,
The gasified fuel obtained by the gas purification means, and a combustor to which a compressed fluid is supplied to obtain a combustion gas,
An expansion turbine that is driven by expanding the combustion gas obtained in the combustor to obtain electric power,
An exhaust heat recovery boiler in which exhaust gas that has finished work in the expansion turbine is heat recovered to generate steam,
A steam turbine driven by the steam obtained in the exhaust heat recovery boiler to obtain electric power,
A condensate supply unit configured to condense exhaust steam of the steam turbine and supply water to the exhaust heat recovery boiler. 請求項５に記載の複合発電プラントにおいて、
前記ガス精製手段から前記燃焼器に送られる前記ガス化燃料から所望量のガス化燃料を分離するガス化燃料分離手段と、
前記ガス化燃料分離手段で分離された前記ガス化燃料により化学製品を合成する合成手段とを備えた
ことを特徴とする複合発電プラント。 The combined power plant according to claim 5 ,
Gasification fuel separation means for separating a desired amount of gasification fuel from the gasification fuel sent from the gas purification means to the combustor,
And a synthesizing means for synthesizing a chemical product by the gasified fuel separated by the gasified fuel separating means. 請求項６に記載の複合発電プラントにおいて、
前記ガス化燃料分離手段で分離される前記ガス化燃料の量を調整する振分け調整手段と、
前記ガス化燃料を前記燃焼器、及び、前記合成手段に振分けるための振分け情報が入力され、前記振分け情報に基づいて前記振分け調整手段を動作させる制御手段とを備えた
ことを特徴とする複合発電プラント。 The combined power plant according to claim 6 ,
Distribution adjusting means for adjusting the amount of the gasified fuel separated by the gasified fuel separating means,
The distribution information for distributing the gasified fuel to the combustor and the synthesizing unit is input, and a control unit that operates the distribution adjusting unit based on the distribution information is provided. Power plant. 請求項７に記載の複合発電プラントにおいて、
前記制御手段は、
前記チャーの分離量を制御する分離量制御手段の動作を合わせて制御する
ことを特徴とする複合発電プラント。 The combined power plant according to claim 7 ,
The control means is
A combined power generation plant characterized in that the operation of a separation amount control means for controlling the separation amount of the char is also controlled.
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