JP6918968B2

JP6918968B2 - Grand flare

Info

Publication number: JP6918968B2
Application number: JP2019555991A
Authority: JP
Inventors: 勝啓中田
Original assignee: OSAKI COOLGEN CORPORATION; Electric Power Development Co Ltd; Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: OSAKI COOLGEN CORPORATION; Electric Power Development Co Ltd; Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2021-08-11
Anticipated expiration: 2039-07-02
Also published as: WO2021001941A1; JPWO2021001941A1

Description

本発明は、グランドフレアに関する。 The present invention relates to a ground flare.

石炭ガス化複合発電所等において余剰ガスを処理するためのグランドフレアが設けられる。グランドフレアは、可燃ガスを燃焼することによって、一酸化炭素を二酸化炭素に変換する。グランドフレアは、グランドフレア又はフレアスタックとも呼ばれる。特許文献１には、グランドフレアの一例が記載されている。 A ground flare is provided to treat surplus gas at integrated coal gasification combined cycle power plants and the like. Grand flare converts carbon monoxide into carbon dioxide by burning combustible gas. Grand flare is also called grand flare or flare stack. Patent Document 1 describes an example of grand flare.

特開２００９−１０３４３２号公報JP-A-2009-103432

特許文献１のグランドフレアにおいては、低発熱量の可燃ガスに助燃ガスを混合することによって、発熱量が高められる。しかし、可燃ガスの性状は、ガス化炉又は他の機器の運転状態によって変化する。助燃ガスが不足している場合、可燃ガスが完全に燃焼しない可能性がある。助燃ガスが過剰である場合、低周波騒音が発生する可能性がある。このため、可燃ガスに適切な量の助燃ガスを混合できるグランドフレアが求められる。 In the ground flare of Patent Document 1, the calorific value is increased by mixing the combustion assisting gas with the combustible gas having a low calorific value. However, the properties of combustible gas vary depending on the operating conditions of the gasifier or other equipment. If there is a shortage of combustion gas, the combustible gas may not burn completely. Low frequency noise can occur if the combustion improve gas is excessive. Therefore, a ground flare capable of mixing an appropriate amount of combustion-assisting gas with combustible gas is required.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、可燃ガスに適切な量の助燃ガスを混合できるグランドフレアを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to provide a ground flare capable of mixing an appropriate amount of auxiliary gas with combustible gas.

上記の目的を達成するため、本開示のグランドフレアは、燃焼筒と、前記燃焼筒の内部に配置される燃焼装置と、可燃ガスを前記燃焼装置に向かって搬送する可燃ガス供給管と、前記可燃ガスの燃焼を促進する助燃ガスを前記燃焼装置に向かって搬送する助燃ガス供給管と、前記助燃ガスの前記燃焼装置への供給量を調節する調節弁と、前記燃焼装置よりも上流に配置され且つ前記可燃ガスの発熱量を測定する発熱量測定装置と、前記発熱量測定装置が測定した前記可燃ガスの発熱量に基づいて前記調節弁を制御する制御装置と、を備える。 In order to achieve the above object, the gland flare of the present disclosure includes a combustion cylinder, a combustion device arranged inside the combustion cylinder, a combustible gas supply pipe for transporting combustible gas toward the combustion device, and the above. An auxiliary gas supply pipe that conveys the auxiliary gas that promotes combustion of the combustible gas toward the combustion device, a control valve that adjusts the amount of the auxiliary gas supplied to the combustion device, and an arrangement upstream of the combustion device. It also includes a calorific value measuring device that measures the calorific value of the combustible gas, and a control device that controls the control valve based on the calorific value of the combustible gas measured by the calorific value measuring device.

これにより、燃焼装置には、可燃ガスの発熱量に基づいて算出された適切な流量の助燃ガスが供給される。グランドフレアは、可燃ガスに適切な量の助燃ガスを混合できる。 As a result, the combustion apparatus is supplied with an auxiliary combustion gas having an appropriate flow rate calculated based on the calorific value of the combustible gas. The ground flare can mix an appropriate amount of combustion gas with combustible gas.

本開示のグランドフレアの望ましい態様として、前記燃焼装置よりも下流に配置され、燃焼した前記可燃ガスである燃焼後ガスのＣＯ濃度を測定するＣＯ測定装置を備え、前記制御装置は、前記ＣＯ測定装置が測定した前記燃焼後ガスのＣＯ濃度が所定の閾値以上である場合、前記助燃ガスの前記燃焼装置への供給量が多くなるように前記調節弁を制御する。 As a desirable embodiment of the ground flare of the present disclosure, a CO measuring device arranged downstream of the combustion device and measuring the CO concentration of the burned gas after combustion, which is the combustible gas, is provided, and the control device measures the CO. When the CO concentration of the post-combustion gas measured by the apparatus is equal to or higher than a predetermined threshold value, the control valve is controlled so that the amount of the auxiliary combustion gas supplied to the combustion apparatus increases.

制御装置において、可燃ガスの発熱量から必要な助燃ガス流量を算出するには所定の時間を要する。このため、算出された必要な助燃ガス流量が、実際に必要な助燃ガス流量に対してずれる可能性がある。この場合、燃焼装置に供給される混合ガスの発熱量が本来必要な発熱量に足りず、燃焼が不完全になることがある。これに対して本開示のグランドフレアにおいては、ＣＯ測定装置が測定する燃焼後ガスのＣＯ濃度が閾値以上の場合に、助燃ガスの燃焼装置への供給量が多くなる。このため、グランドフレアは、算出された必要な助燃ガス流量と、実際に必要な助燃ガス流量との間に乖離がある場合でも、燃焼装置における不完全燃焼を抑制できる。その結果、グランドフレアは、燃焼筒からのＣＯの排出を抑制できる。 In the control device, it takes a predetermined time to calculate the required auxiliary combustion gas flow rate from the calorific value of the combustible gas. Therefore, the calculated required combustion gas flow rate may deviate from the actually required combustion gas flow rate. In this case, the calorific value of the mixed gas supplied to the combustion device may not be sufficient for the originally required calorific value, and the combustion may be incomplete. On the other hand, in the ground flare of the present disclosure, when the CO concentration of the post-combustion gas measured by the CO measuring device is equal to or higher than the threshold value, the amount of the auxiliary combustion gas supplied to the combustion device increases. Therefore, the ground flare can suppress incomplete combustion in the combustion apparatus even when there is a discrepancy between the calculated required combustion gas flow rate and the actually required combustion gas flow rate. As a result, the ground flare can suppress the emission of CO from the combustion cylinder.

本開示のグランドフレアの望ましい態様として、前記燃焼装置よりも上流に配置され且つ液体を内蔵するシールドラムを備え、前記シールドラムは、液面よりも上側に配置され且つ上側に向かって断面積が小さくなる筒状の絞り部を備え、前記可燃ガス供給管は、前記シールドラムの液面よりも下側の位置で前記シールドラムに接続され、前記助燃ガス供給管は、前記シールドラムの液面よりも上側であり且つ前記絞り部よりも下側の位置で前記シールドラムに接続される。 As a preferred embodiment of the ground flare of the present disclosure, a seal drum arranged upstream of the combustion apparatus and containing a liquid is provided, and the seal drum is arranged above the liquid surface and has a cross-sectional area toward the upper side. The combustible gas supply pipe is connected to the seal drum at a position below the liquid level of the seal drum, and the combustion assisting gas supply pipe is connected to the liquid level of the seal drum. It is connected to the seal drum at a position above the throttle portion and below the throttle portion.

これにより、可燃ガス供給管からシールドラムに供給された可燃ガスは、気泡となって液面に向かって上昇する。そして、可燃ガスは、液面から上部に向かって噴出する。一方、助燃ガス供給管からシールドラムに供給された助燃ガスは、液面の上側に至る。流速が増加する絞り部よりも上流側に助燃ガスが供給されることによって、液面の上側で可燃ガスと助燃ガスとの混合が促進される。このため、グランドフレアは、燃焼装置における燃焼を安定させることができる。 As a result, the combustible gas supplied from the combustible gas supply pipe to the seal drum becomes bubbles and rises toward the liquid level. Then, the combustible gas is ejected from the liquid surface toward the upper part. On the other hand, the combustion assisting gas supplied from the combustion assisting gas supply pipe to the seal drum reaches the upper side of the liquid level. By supplying the combustion assisting gas to the upstream side of the throttle portion where the flow velocity increases, the mixing of the combustible gas and the combustion assisting gas is promoted on the upper side of the liquid surface. Therefore, the ground flare can stabilize the combustion in the combustion device.

本開示のグランドフレアによれば、可燃ガスに適切な量の助燃ガスを混合できる。 According to the ground flare of the present disclosure, an appropriate amount of auxiliary gas can be mixed with the combustible gas.

図１は、本実施形態の発電設備の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of the power generation facility of the present embodiment. 図２は、本実施形態のグランドフレアの模式図である。FIG. 2 is a schematic view of the ground flare of the present embodiment. 図３は、本実施形態のシールドラムの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the seal drum of the present embodiment. 図４は、本実施形態の制御装置の模式図である。FIG. 4 is a schematic view of the control device of the present embodiment. 図５は、本実施形態の可燃ガス流量と、可燃ガスを助燃ガスに換算した流量との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the combustible gas flow rate of the present embodiment and the flow rate of combustible gas converted into auxiliary gas. 図６は、本実施形態の可燃ガス流量と、必要な助燃ガス流量との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the combustible gas flow rate of the present embodiment and the required auxiliary combustion gas flow rate.

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments for carrying out the following inventions (hereinafter referred to as embodiments). In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, that is, those in a so-called equal range. Further, the components disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.

（実施形態）
図１は、本実施形態の発電設備の模式図である。図２は、本実施形態のグランドフレアの模式図である。図３は、本実施形態のシールドラムの断面図である。図４は、本実施形態の制御装置の模式図である。図５は、本実施形態の可燃ガス流量と、可燃ガス流量を助燃ガスに換算した流量との関係を示すグラフである。図６は、本実施形態の可燃ガス流量と、必要な助燃ガス流量との関係を示すグラフである。(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of the power generation facility of the present embodiment. FIG. 2 is a schematic view of the ground flare of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the seal drum of the present embodiment. FIG. 4 is a schematic view of the control device of the present embodiment. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the combustible gas flow rate of the present embodiment and the flow rate obtained by converting the combustible gas flow rate into the auxiliary gas. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the combustible gas flow rate of the present embodiment and the required auxiliary combustion gas flow rate.

本実施形態の発電設備１００は、石炭ガス化複合発電設備である。石炭ガス化複合発電設備は、ＩＧＣＣ（Integrated Coal Gasification Combined Cycle）と呼ばれる。石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、ガスによってガスタービンを回転させて発電する。さらに、石炭ガス化複合発電設備は、ガスタービンの排熱を使用して蒸気を生成し、蒸気タービンを回転させることによって発電する。 The power generation facility 100 of the present embodiment is a coal gasification combined cycle power generation facility. The integrated coal gasification combined cycle facility is called IGCC (Integrated Coal Gasification Combined Cycle). The integrated coal gasification combined cycle facility gasifies coal and uses the gas to rotate a gas turbine to generate electricity. In addition, integrated gasification combined cycle equipment uses the exhaust heat of a gas turbine to generate steam, which in turn rotates the steam turbine to generate electricity.

図１に示すように、発電設備１００は、給炭設備１０１と、空気分離設備１０５と、ガス化設備１０３と、チャー回収設備１０７と、ガス精製設備１０９と、タービン設備１１１と、排熱回収設備１１３と、グランドフレア３０と、第１開閉弁２１と、第２開閉弁２２と、を備える。 As shown in FIG. 1, the power generation equipment 100 includes a coal supply equipment 101, an air separation equipment 105, a gasification equipment 103, a char recovery equipment 107, a gas purification equipment 109, a turbine equipment 111, and exhaust heat recovery. The equipment 113, the ground flare 30, the first on-off valve 21, and the second on-off valve 22 are provided.

給炭設備１０１は、燃料としての微粉炭をガス化設備１０３に供給する設備である。給炭設備１０１は、石炭を細かく砕き、微粉炭を生成する。微粉炭は、ホッパーに送られる。 The coal supply facility 101 is a facility that supplies pulverized coal as fuel to the gasification facility 103. The coal supply facility 101 crushes the coal into small pieces to produce pulverized coal. The pulverized coal is sent to the hopper.

空気分離設備１０５は、空気を窒素と酸素に分離する設備である。空気分離設備１０５は、ＡＳＵ（Air Separation Unit）とも呼ばれる。空気分離設備１０５は、空気から分離した窒素を、給炭設備１０１のホッパーに送る。ホッパーの微粉炭は、窒素と共にガス化設備１０３へ送られる。また、空気分離設備１０５は、空気から分離した酸素をガス化設備１０３に送る。 The air separation facility 105 is a facility that separates air into nitrogen and oxygen. The air separation facility 105 is also called an ASU (Air Separation Unit). The air separation facility 105 sends nitrogen separated from the air to the hopper of the coal supply facility 101. The hopper pulverized coal is sent to the gasification facility 103 together with nitrogen. Further, the air separation equipment 105 sends oxygen separated from the air to the gasification equipment 103.

ガス化設備１０３は、微粉炭をガス化する設備である。ガス化設備１０３は、微粉炭が供給されるガス化炉を備える。ガス化設備１０３のガス化炉の下部には、バーナーが配置される。ガス化設備１０３は、ガス化炉の下部で酸素と共に微粉炭を燃焼させる。ガス化炉において、熱によって微粉炭のガス化反応が生じる。これにより、石炭ガスが生成される。ガス化設備１０３で生成された石炭ガスには、チャーが含まれる。チャーは、石炭の未反応成分からなる固形物である。石炭ガスは、チャー回収設備１０７に送られる。 The gasification facility 103 is a facility for gasifying pulverized coal. The gasification equipment 103 includes a gasification furnace to which pulverized coal is supplied. A burner is arranged below the gasification furnace of the gasification equipment 103. The gasification equipment 103 burns pulverized coal together with oxygen in the lower part of the gasification furnace. In a gasification furnace, heat causes a gasification reaction of pulverized coal. This produces coal gas. The coal gas produced by the gasification facility 103 includes char. Char is a solid consisting of unreacted components of coal. Coal gas is sent to the char recovery facility 107.

チャー回収設備１０７は、石炭ガスに含まれるチャーを分離する設備である。チャー回収設備１０７は、例えば、集塵装置としてサイクロン及びポーラスフィルタ等を備える。チャー回収設備１０７は、石炭ガスから分離したチャーをガス化設備１０３に戻す。チャーは、ガス化設備１０３で再利用される。一方、チャー回収設備１０７によってチャーを除去された石炭ガスは、ガス精製設備１０９に送られる。 The char recovery facility 107 is a facility for separating char contained in coal gas. The char recovery equipment 107 includes, for example, a cyclone, a porous filter, or the like as a dust collector. The char recovery facility 107 returns the char separated from the coal gas to the gasification facility 103. The char is reused in the gasification facility 103. On the other hand, the coal gas from which the char has been removed by the char recovery facility 107 is sent to the gas refining facility 109.

ガス精製設備１０９は、石炭ガスから不純物を除去する設備である。ガス精製設備１０９は、石炭ガスを精製することによって、不純物を除去する。不純物は、例えば硫黄化合物又は窒素化合物等である。ガス精製設備１０９は、石炭ガスから、燃料として適した可燃ガスを生成する。ガス精製設備１０９で生成された可燃ガスは、タービン設備１１１に送られる。 The gas refining facility 109 is a facility for removing impurities from coal gas. The gas refining facility 109 removes impurities by refining coal gas. The impurities are, for example, sulfur compounds or nitrogen compounds. The gas refining facility 109 produces combustible gas suitable as fuel from coal gas. The combustible gas generated in the gas refining facility 109 is sent to the turbine facility 111.

タービン設備１１１は、ガス精製設備１０９で生成された可燃ガスを燃料として発電する設備である。タービン設備１１１において、ガスタービンが発電機と連結されている。可燃ガスによってガスタービンが回転することによって発電する。タービン設備１１１で生じる排ガスは、排熱回収設備１１３に送られる。 The turbine equipment 111 is equipment that uses the combustible gas generated by the gas refining equipment 109 as fuel to generate electricity. In the turbine equipment 111, the gas turbine is connected to the generator. Power is generated by rotating a gas turbine with combustible gas. The exhaust gas generated in the turbine equipment 111 is sent to the exhaust heat recovery equipment 113.

排熱回収設備１１３は、タービン設備１１１の排ガスが有する熱によって蒸気を生成する設備である。排熱回収設備１１３は、生成した蒸気によって、蒸気タービンを回転させる。蒸気タービンは、例えば、タービン設備１１１の発電機と連結されている。 The exhaust heat recovery equipment 113 is equipment that generates steam by the heat contained in the exhaust gas of the turbine equipment 111. The exhaust heat recovery equipment 113 rotates the steam turbine with the generated steam. The steam turbine is connected to, for example, the generator of the turbine equipment 111.

グランドフレア３０は、発電設備１００の起動時に、可燃ガスを燃焼させる設備である。発電設備１００の起動時においては、タービン設備１１１の運転条件が整っていない。タービン設備１１１は、ガス精製設備１０９で生成された可燃ガスを受け入れられない。このため、発電設備１００の起動時において、ガス精製設備１０９で生成された可燃ガスは、タービン設備１１１ではなくグランドフレア３０に導かれ、グランドフレア３０において処理される。 The grand flare 30 is a facility that burns combustible gas when the power generation facility 100 is started. At the time of starting the power generation facility 100, the operating conditions of the turbine facility 111 are not set. Turbine equipment 111 cannot accept the combustible gas produced by gas refining equipment 109. Therefore, when the power generation facility 100 is started, the combustible gas generated by the gas refining facility 109 is guided to the ground flare 30 instead of the turbine facility 111, and is processed by the ground flare 30.

図１に示すように、第１開閉弁２１は、ガス精製設備１０９とグランドフレア３０とを繋ぐ配管に配置される。第１開閉弁２１が開状態である時、可燃ガスがガス精製設備１０９からグランドフレア３０に流入する。第１開閉弁２１が閉状態である時、ガス精製設備１０９とグランドフレア３０との間の流れが遮断される。 As shown in FIG. 1, the first on-off valve 21 is arranged in a pipe connecting the gas refining equipment 109 and the ground flare 30. When the first on-off valve 21 is in the open state, combustible gas flows from the gas refining equipment 109 into the ground flare 30. When the first on-off valve 21 is in the closed state, the flow between the gas refining equipment 109 and the ground flare 30 is cut off.

図１に示すように、第２開閉弁２２は、ガス精製設備１０９とタービン設備１１１とを繋ぐ配管に配置される。第２開閉弁２２が開状態である時、可燃ガスがガス精製設備１０９からタービン設備１１１に流入する。第２開閉弁２２が閉状態である時、ガス精製設備１０９とタービン設備１１１との間の流れが遮断される。 As shown in FIG. 1, the second on-off valve 22 is arranged in a pipe connecting the gas refining equipment 109 and the turbine equipment 111. When the second on-off valve 22 is in the open state, combustible gas flows from the gas refining equipment 109 into the turbine equipment 111. When the second on-off valve 22 is in the closed state, the flow between the gas refining equipment 109 and the turbine equipment 111 is cut off.

発電設備１００の起動時において、第１開閉弁２１が開状態とされ、且つ第２開閉弁２２が閉状態とされる。これにより、ガス精製設備１０９で生成された可燃ガスは、グランドフレア３０に導かれる。タービン設備１１１の運転条件が整った後、第２開閉弁２２が開状態とされる。これにより、第１開閉弁２１を通過するガス精製設備１０９で生成された可燃ガス量は減少し、減少分がタービン設備１１１に導かれる。 When the power generation facility 100 is started, the first on-off valve 21 is opened and the second on-off valve 22 is closed. As a result, the combustible gas generated in the gas refining facility 109 is guided to the ground flare 30. After the operating conditions of the turbine equipment 111 are met, the second on-off valve 22 is opened. As a result, the amount of combustible gas generated by the gas refining equipment 109 passing through the first on-off valve 21 is reduced, and the reduced amount is guided to the turbine equipment 111.

図２に示すように、グランドフレア３０は、燃焼筒３１と、燃焼装置３２と、シールドラム３３と、助燃ガスタンク３７と、可燃ガス供給管８１と、助燃ガス供給管８５と、連結管８３と、調節弁８７と、発熱量測定装置３５と、第１流量計８２と、第２流量計８８と、ＣＯ測定装置３９と、制御装置４０と、を備える。 As shown in FIG. 2, the gland flare 30 includes a combustion cylinder 31, a combustion device 32, a seal drum 33, a combustion assisting gas tank 37, a combustible gas supply pipe 81, a combustion assisting gas supply pipe 85, and a connecting pipe 83. , A control valve 87, a calorific value measuring device 35, a first flow meter 82, a second flow meter 88, a CO measuring device 39, and a control device 40.

燃焼筒３１は、鉛直方向に延びる筒状の部材である。本実施形態の燃焼筒３１は、略円筒状に形成されている。燃焼装置３２は、燃焼筒３１の内部に配置される。燃焼装置３２は、燃焼筒３１の下部に配置される。燃焼装置３２は、複数のバーナーを備える。燃焼装置３２によって燃焼された可燃ガスは、燃焼筒３１の上部に向かって流れ、燃焼筒３１の上端から外部へ排出される。 The combustion cylinder 31 is a tubular member extending in the vertical direction. The combustion cylinder 31 of the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape. The combustion device 32 is arranged inside the combustion cylinder 31. The combustion device 32 is arranged in the lower part of the combustion cylinder 31. The combustion device 32 includes a plurality of burners. The combustible gas burned by the combustion device 32 flows toward the upper part of the combustion cylinder 31, and is discharged to the outside from the upper end of the combustion cylinder 31.

図２に示すように、シールドラム３３は、燃焼装置３２よりも上流側に配置される。シールドラム３３は、液体として水を内蔵している。シールドラム３３は、水が貯留されたタンクである。シールドラム３３の水は、気体の逆流を抑制するために設けられる。本実施形態のシールドラム３３は、略円筒状に形成されている。シールドラム３３は、空気も内蔵している。すなわち、シールドラム３３は、水で満たされた部分と、空気で満たされた部分と、を含む。本実施形態のシールドラム３３において、液面は、シールドラム３３の鉛直方向の高さの中間よりも上側に配置されている。 As shown in FIG. 2, the seal drum 33 is arranged on the upstream side of the combustion device 32. The seal drum 33 contains water as a liquid. The seal drum 33 is a tank in which water is stored. The water in the seal drum 33 is provided to suppress the backflow of gas. The seal drum 33 of the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape. The seal drum 33 also contains air. That is, the seal drum 33 includes a portion filled with water and a portion filled with air. In the seal drum 33 of the present embodiment, the liquid level is arranged above the middle of the vertical height of the seal drum 33.

図３に示すように、シールドラム３３は、本体部３３１と、底部３３３と、絞り部３３５と、を備える。本体部３３１は、水平面で切った断面積が一定である円筒状の部材である。底部３３３は、本体部３３１の下端部を塞ぐ部材である。絞り部３３５は、本体部３３１の上端部を塞ぐ部材である。絞り部３３５は、液面よりも上側に配置される。絞り部３３５は、水平面で切った断面積が上側に向かって小さくなる円錐状の部材である。 As shown in FIG. 3, the seal drum 33 includes a main body portion 331, a bottom portion 333, and a throttle portion 335. The main body portion 331 is a cylindrical member having a constant cross-sectional area cut in a horizontal plane. The bottom portion 333 is a member that closes the lower end portion of the main body portion 331. The throttle portion 335 is a member that closes the upper end portion of the main body portion 331. The throttle portion 335 is arranged above the liquid surface. The drawing portion 335 is a conical member whose cross-sectional area cut in a horizontal plane decreases upward.

助燃ガスタンク３７は、助燃ガスを貯留する容器である。助燃ガスは、可燃ガスの燃焼を促進するガスである。本実施形態の助燃ガスは、液化石油ガス（Liquefied Petroleum Gas：ＬＰＧ）である。 The combustion assisting gas tank 37 is a container for storing the combustion assisting gas. The combustion assisting gas is a gas that promotes the combustion of combustible gas. The combustion assisting gas of the present embodiment is liquefied petroleum gas (LPG).

可燃ガス供給管８１は、ガス精製設備１０９で生成された可燃ガスを、燃焼装置３２に向かって搬送する配管である。図２に示すように、第１開閉弁２１は、可燃ガス供給管８１に配置される。図３に示すように、可燃ガス供給管８１は、シールドラム３３の液面よりも下側の位置でシールドラム３３の底部３３３に接続される。可燃ガス供給管８１は、シールドラム３３の底部３３３の底面に接続される。可燃ガス供給管８１は、ガス精製設備１０９とシールドラム３３とを繋ぐ配管である。可燃ガスは、シールドラム３３の底部３３３の底面から水中に供給される。可燃ガスは、水中で気泡となって上昇する。 The combustible gas supply pipe 81 is a pipe that conveys the combustible gas generated by the gas refining equipment 109 toward the combustion device 32. As shown in FIG. 2, the first on-off valve 21 is arranged in the combustible gas supply pipe 81. As shown in FIG. 3, the combustible gas supply pipe 81 is connected to the bottom portion 333 of the seal drum 33 at a position below the liquid level of the seal drum 33. The combustible gas supply pipe 81 is connected to the bottom surface of the bottom portion 333 of the seal drum 33. The combustible gas supply pipe 81 is a pipe that connects the gas refining equipment 109 and the seal drum 33. The combustible gas is supplied into the water from the bottom surface of the bottom portion 333 of the seal drum 33. Combustible gas rises as bubbles in water.

助燃ガス供給管８５は、助燃ガスタンク３７に貯留された助燃ガスを、燃焼装置３２に向かって搬送する配管である。図３に示すように、助燃ガス供給管８５は、シールドラム３３の液面よりも上側の位置でシールドラム３３の本体部３３１に接続される。助燃ガス供給管８５は、シールドラム３３の本体部３３１の側面に接続される。助燃ガス供給管８５は、シールドラム３３の絞り部３３５よりも下側（上流側）で本体部３３１に接続される。助燃ガス供給管８５は、助燃ガスタンク３７とシールドラム３３とを繋ぐ配管である。助燃ガスは、シールドラム３３の本体部３３１の側面から、シールドラム３３のうち気体で満たされた部分に供給される。 The combustion assisting gas supply pipe 85 is a pipe that conveys the combustion assisting gas stored in the combustion assisting gas tank 37 toward the combustion device 32. As shown in FIG. 3, the combustion assisting gas supply pipe 85 is connected to the main body 331 of the seal drum 33 at a position above the liquid level of the seal drum 33. The combustion assisting gas supply pipe 85 is connected to the side surface of the main body 331 of the seal drum 33. The combustion assisting gas supply pipe 85 is connected to the main body portion 331 on the lower side (upstream side) of the throttle portion 335 of the seal drum 33. The combustion assisting gas supply pipe 85 is a pipe connecting the combustion assisting gas tank 37 and the seal drum 33. The combustion assisting gas is supplied from the side surface of the main body 331 of the seal drum 33 to the gas-filled portion of the seal drum 33.

連結管８３は、シールドラム３３の混合ガス（可燃ガス及び助燃ガスが混合されたガス）を燃焼装置３２に向かって搬送する配管である。図３に示すように、連結管８３は、シールドラム３３の液面よりも上側の位置でシールドラム３３の絞り部３３５に接続される。連結管８３は、シールドラム３３の絞り部３３５の上面に接続される。連結管８３は、シールドラム３３と燃焼装置３２とを繋ぐ配管である。混合ガスは、シールドラム３３の絞り部３３５の上面から、燃焼装置３２に向かって搬送される。 The connecting pipe 83 is a pipe that conveys the mixed gas of the seal drum 33 (the gas in which the combustible gas and the auxiliary combustion gas are mixed) toward the combustion device 32. As shown in FIG. 3, the connecting pipe 83 is connected to the throttle portion 335 of the seal drum 33 at a position above the liquid level of the seal drum 33. The connecting pipe 83 is connected to the upper surface of the throttle portion 335 of the seal drum 33. The connecting pipe 83 is a pipe that connects the seal drum 33 and the combustion device 32. The mixed gas is conveyed from the upper surface of the throttle portion 335 of the seal drum 33 toward the combustion device 32.

図２に示すように、調節弁８７は、助燃ガス供給管８５に配置される。調節弁８７は、助燃ガス供給管８５における助燃ガスの流量を調節する。調節弁８７は、助燃ガスの燃焼装置３２への供給量を調節する。調節弁８７は、電磁弁である。調節弁８７の開度は、制御装置４０によって制御される。調節弁８７の開度が大きくなるにしたがって、シールドラム３３に流入する助燃ガスの流量が増加する。 As shown in FIG. 2, the control valve 87 is arranged in the combustion assisting gas supply pipe 85. The control valve 87 regulates the flow rate of the combustion assisting gas in the combustion assisting gas supply pipe 85. The control valve 87 adjusts the supply amount of the combustion assisting gas to the combustion device 32. The control valve 87 is a solenoid valve. The opening degree of the control valve 87 is controlled by the control device 40. As the opening degree of the control valve 87 increases, the flow rate of the combustion assisting gas flowing into the seal drum 33 increases.

図２に示すように、発熱量測定装置３５は、燃焼装置３２よりも上流に配置される。本実施形態において、発熱量測定装置３５は、シールドラム３３よりも上流に配置される。発熱量測定装置３５は、可燃ガス供給管８１に配置される。発熱量測定装置３５は、可燃ガスの発熱量を測定する装置である。本実施形態の発熱量測定装置３５は、可燃ガスのＣＯ濃度（一酸化炭素濃度）を測定するＣＯセンサを備える。発熱量測定装置３５は、ＣＯセンサで測定された可燃ガスのＣＯ濃度に基づいて、可燃ガスの発熱量を算出する。 As shown in FIG. 2, the calorific value measuring device 35 is arranged upstream from the combustion device 32. In the present embodiment, the calorific value measuring device 35 is arranged upstream from the seal drum 33. The calorific value measuring device 35 is arranged in the combustible gas supply pipe 81. The calorific value measuring device 35 is a device for measuring the calorific value of combustible gas. The calorific value measuring device 35 of the present embodiment includes a CO sensor that measures the CO concentration (carbon monoxide concentration) of the combustible gas. The calorific value measuring device 35 calculates the calorific value of the combustible gas based on the CO concentration of the combustible gas measured by the CO sensor.

第１流量計８２は、可燃ガス供給管８１に配置される。第１流量計８２は、可燃ガス供給管８１の可燃ガスの流量を測定する装置である。第２流量計８８は、助燃ガス供給管８５に配置される。第２流量計８８は、助燃ガス供給管８５の助燃ガスの流量を測定する装置である。第１流量計８２及び第２流量計８８は、例えば差圧式流量計である。第１流量計８２及び第２流量計８８は、検出した圧力に基づいて流量を算出する。なお、第１流量計８２及び第２流量計８８は、差圧式流量計に限定されず、他の方式の流量計であってもよい。 The first flow meter 82 is arranged in the combustible gas supply pipe 81. The first flow meter 82 is a device for measuring the flow rate of combustible gas in the combustible gas supply pipe 81. The second flow meter 88 is arranged in the combustion assisting gas supply pipe 85. The second flow meter 88 is a device for measuring the flow rate of the combustion gas in the combustion gas supply pipe 85. The first flow meter 82 and the second flow meter 88 are, for example, differential pressure type flow meters. The first flow meter 82 and the second flow meter 88 calculate the flow rate based on the detected pressure. The first flow meter 82 and the second flow meter 88 are not limited to the differential pressure type flow meter, and may be other types of flow meters.

図２に示すように、ＣＯ測定装置３９は、燃焼装置３２よりも下流に配置される。ＣＯ測定装置３９は、燃焼筒３１の内部に配置される。ＣＯ測定装置３９は、燃焼装置３２で燃焼したガスである燃焼後ガスのＣＯ濃度を測定する。ＣＯ測定装置３９は、燃焼後ガスのＣＯ濃度を測定するＣＯセンサを備える。 As shown in FIG. 2, the CO measuring device 39 is arranged downstream of the combustion device 32. The CO measuring device 39 is arranged inside the combustion cylinder 31. The CO measuring device 39 measures the CO concentration of the post-combustion gas, which is the gas burned by the combustion device 32. The CO measuring device 39 includes a CO sensor that measures the CO concentration of the gas after combustion.

マスバランス及び発熱量バランスに基づき、下記の式（１）から式（４）が成り立つ。Ｆ_１は、可燃ガスの流量（Ｎｍ３／ｈ）である。Ｆ_２は、助燃ガスの流量（Ｎｍ３／ｈ）である。Ｆ_ｇは、混合ガス（可燃ガス及び助燃ガスが混合されたガス）の流量（Ｎｍ３／ｈ）である。λ_１は、可燃ガスの発熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）である。λ_２は、助燃ガスの発熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）であって、既知の値である。λ_ｇは、混合ガスの発熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）である。Ｃ_１は、可燃ガスのＣＯ濃度（％）である。Ｃ_ｇは、混合ガスのＣＯ濃度（％）である。Ｃ_１，０は、可燃ガスの標準ＣＯ濃度（％）であって、既知の値である。λ_１，０は、可燃ガスの標準発熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）であって、既知の値である。ｋは、比例定数（ＭＪ／Ｎｍ３／％）であって、既知の値である。Based on the mass balance and the calorific value balance, the following equations (1) to (4) hold. F ₁ is the flow rate of combustible gas (Nm3 / h). F ₂ is the flow rate of the combustion assisting gas (Nm3 / h). F _g is the flow rate (Nm3 / h) of the mixed gas (gas in which combustible gas and auxiliary gas are mixed). λ ₁ is the calorific value of the combustible gas (MJ / Nm3). λ ₂ is the calorific value of the combustion assisting gas (MJ / Nm3), which is a known value. λ _g is the calorific value of the mixed gas (MJ / Nm3). C ₁ is the CO concentration (%) of the combustible gas. C _g is the CO concentration (%) of the mixed gas. C _1,0 is a standard CO concentration (%) of the combustible gas, which is a known value. λ _1,0 is a standard calorific value (MJ / Nm3) of combustible gas, which is a known value. k is a proportionality constant (MJ / Nm3 /%) and is a known value.

上記の式のＦ_１は、第１流量計８２で測定される流量である。Ｆ_２は、第２流量計８８で測定される流量である。λ_１は、発熱量測定装置３５で測定される発熱量である。発熱量測定装置３５は、例えば、比例定数（ｋ）を予め記憶している。発熱量測定装置３５は、ＣＯセンサで測定された可燃ガスのＣＯ濃度と、記憶した比例定数（ｋ）と、式（３）と、に基づいてλ_１を算出する。 _{F 1 of the} above formula is the flow rate measured by the first flow meter 82. F ₂ is the flow rate measured by the second flow meter 88. λ ₁ is the calorific value measured by the calorific value measuring device 35. The calorific value measuring device 35 stores, for example, a proportionality constant (k) in advance. The calorific value measuring device 35 calculates _{λ 1} based on the CO concentration of the combustible gas measured by the CO sensor, the stored proportionality constant (k), and the equation (3).

さらに、下記の式（５）から式（７）が成り立つ。λ_ｇ ^＊は、混合ガスの目標発熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）である。Ｆ_ｇ ^＊は、混合ガスの予想流量（Ｎｍ３／ｈ）である。Ｆ_２ ^＊は、必要な助燃ガス流量（Ｎｍ３／ｈ）である。Further, the following equation (5) to equation (7) are established. λ _g ^* is the target calorific value (MJ / Nm3) of the mixed gas. F _g ^* is the expected flow rate (Nm3 / h) of the mixed gas. F ₂ ^* is the required combustion gas flow rate (Nm3 / h).

図５は、可燃ガス流量と、可燃ガスを助燃ガスに換算した流量との関係の一例を示す。可燃ガスのＣＯ濃度によって、可燃ガスを助燃ガスに換算した流量が変化する。可燃ガスを助燃ガスに換算した流量と目標流量と差が、必要な助燃ガス流量である。目標流量は、目標とする発熱量を有する混合ガスを助燃ガスに換算した流量である。図６は、可燃ガス流量と、必要な助燃ガス流量との関係の一例を示す。可燃ガスのＣＯ濃度によって、必要な助燃ガス流量が変化する。 FIG. 5 shows an example of the relationship between the flow rate of combustible gas and the flow rate of combustible gas converted into auxiliary gas. The flow rate of combustible gas converted to auxiliary gas changes depending on the CO concentration of combustible gas. The difference between the flow rate obtained by converting combustible gas into auxiliary gas and the target flow rate is the required auxiliary gas flow rate. The target flow rate is a flow rate obtained by converting a mixed gas having a target calorific value into a combustion assisting gas. FIG. 6 shows an example of the relationship between the combustible gas flow rate and the required auxiliary combustion gas flow rate. The required combustion gas flow rate changes depending on the CO concentration of the combustible gas.

制御装置４０は、調節弁８７を制御する装置である。制御装置４０は、コンピュータである。制御装置４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリと、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶部と、を備える。制御装置４０の調節弁８７に対する制御は、ＣＰＵが演算プログラムをＲＡＭ等に読み出して情報を演算処理することにより実現される。 The control device 40 is a device that controls the control valve 87. The control device 40 is a computer. The control device 40 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and a storage unit such as a flash memory and a hard disk drive. The control of the control valve 87 of the control device 40 is realized by the CPU reading an arithmetic program into a RAM or the like and arithmetically processing the information.

制御装置４０は、発熱量測定装置３５、第１流量計８２、第２流量計８８、及びＣＯ測定装置３９から受信した情報に基づいて、調節弁８７を制御する。図４に示すように、制御装置４０は、入力部４１と、記憶部４２と、必要流量算出部４３と、流量補正部４５と、調節弁制御部４４と、を備える。 The control device 40 controls the control valve 87 based on the information received from the calorific value measuring device 35, the first flow meter 82, the second flow meter 88, and the CO measuring device 39. As shown in FIG. 4, the control device 40 includes an input unit 41, a storage unit 42, a required flow rate calculation unit 43, a flow rate correction unit 45, and a control valve control unit 44.

入力部４１は、発熱量測定装置３５、第１流量計８２、第２流量計８８、及びＣＯ測定装置３９から情報を受信する。入力部４１が受信した情報は、記憶部４２に記憶される。また、記憶部４２は、必要な助燃ガス流量を算出するために必要な数値を予め記憶している。例えば、記憶部４２は、助燃ガスの発熱量（λ_２）、可燃ガスの標準ＣＯ濃度（Ｃ_１，０）、可燃ガスの標準発熱量（λ_１，０）、混合ガスの目標発熱量（λ_ｇ ^＊）、及びＣＯ濃度の閾値を記憶している。The input unit 41 receives information from the calorific value measuring device 35, the first flow meter 82, the second flow meter 88, and the CO measuring device 39. The information received by the input unit 41 is stored in the storage unit 42. Further, the storage unit 42 stores in advance a numerical value required for calculating the required combustion assisting gas flow rate. For example, the storage unit 42 has a calorific value of the auxiliary gas (λ ₂ ), a standard CO concentration of the combustible gas (C _1,0 ), a standard calorific value of the combustible gas (λ _1,0 ), and a target calorific value of the mixed gas (λ 1,0). It _{stores λ g} ^* ) and the threshold of CO concentration.

必要流量算出部４３は、入力部４１が取得した情報と、記憶部４２に記憶された情報とに基づき、上述した式（６）によって必要な助燃ガス流量を算出する。 The required flow rate calculation unit 43 calculates the required combustion gas flow rate by the above equation (6) based on the information acquired by the input unit 41 and the information stored in the storage unit 42.

調節弁制御部４４は、必要流量算出部４３によって算出された必要な助燃ガス流量に基づき調節弁８７を制御する。これにより、助燃ガス供給管８５における助燃ガスの流量が、適切な流量に調節される。 The control valve control unit 44 controls the control valve 87 based on the required combustion assisting gas flow rate calculated by the required flow rate calculation unit 43. As a result, the flow rate of the combustion gas in the combustion gas supply pipe 85 is adjusted to an appropriate flow rate.

流量補正部４５は、入力部４１が取得した情報と、記憶部４２に記憶された情報とに基づき、必要な助燃ガス流量を補正する。流量補正部４５は、ＣＯ測定装置３９で測定された燃焼後ガスのＣＯ濃度と、記憶部４２に記憶されたＣＯ濃度の閾値とを比較する。流量補正部４５は、燃焼後ガスのＣＯ濃度が閾値以上であるか否かを判定する。 The flow rate correction unit 45 corrects the required combustion gas flow rate based on the information acquired by the input unit 41 and the information stored in the storage unit 42. The flow rate correction unit 45 compares the CO concentration of the post-combustion gas measured by the CO measuring device 39 with the threshold value of the CO concentration stored in the storage unit 42. The flow rate correction unit 45 determines whether or not the CO concentration of the gas after combustion is equal to or higher than the threshold value.

流量補正部４５は、燃焼後ガスのＣＯ濃度が閾値以上である場合、助燃ガス供給管８５の流量が必要流量算出部４３によって算出された必要な助燃ガス流量よりも多くなるように、調節弁８７を制御する。例えば、流量補正部４５は、助燃ガス供給管８５の流量が必要な助燃ガス流量の１．２倍程度になるように、調節弁８７の開度を大きくする。このように、流量補正部４５は、燃焼後ガスのＣＯ濃度が閾値よりも高い場合、助燃ガスの燃焼装置３２への供給量が多くなるように調節弁８７を制御する。これにより、燃焼後ガスのＣＯ濃度が低下する。流量補正部４５は、燃焼後ガスのＣＯ濃度が閾値未満になるように調節弁８７を制御するといえる。 When the CO concentration of the gas after combustion is equal to or higher than the threshold value, the flow rate correction unit 45 adjusts the flow rate of the combustion assisting gas supply pipe 85 so as to be larger than the required combustion gas flow rate calculated by the required flow rate calculation unit 43. Control 87. For example, the flow rate correction unit 45 increases the opening degree of the control valve 87 so that the flow rate of the combustion assisting gas supply pipe 85 is about 1.2 times the required flow rate of the combustion assisting gas. In this way, the flow rate correction unit 45 controls the control valve 87 so that when the CO concentration of the post-combustion gas is higher than the threshold value, the amount of the auxiliary combustion gas supplied to the combustion device 32 increases. As a result, the CO concentration of the gas after combustion decreases. It can be said that the flow rate correction unit 45 controls the control valve 87 so that the CO concentration of the gas after combustion becomes less than the threshold value.

流量補正部４５は、燃焼後ガスのＣＯ濃度が閾値未満になった場合、助燃ガス供給管８５の流量が必要流量算出部４３によって算出された必要な助燃ガス流量になるように、調節弁８７を制御する。例えば、調節弁８７の開度が一度大きくされた後に、燃焼後ガスのＣＯ濃度が閾値未満になれば、流量補正部４５は、調節弁８７の開度を元に戻す。 When the CO concentration of the gas after combustion becomes less than the threshold value, the flow rate correction unit 45 adjusts the flow rate of the combustion assisting gas supply pipe 85 to the required auxiliary combustion gas flow rate calculated by the required flow rate calculation unit 43. To control. For example, if the CO concentration of the gas after combustion becomes less than the threshold value after the opening degree of the control valve 87 is increased once, the flow rate correction unit 45 restores the opening degree of the control valve 87.

なお、発熱量測定装置３５は、必ずしも可燃ガスのＣＯ濃度に基づいて発熱量を算出してなくてもよい。発熱量測定装置３５は、その他の方法で可燃ガスの発熱量を測定してもよい。また、グランドフレア３０は、必ずしもＣＯ測定装置３９を備えていなくてもよい。 The calorific value measuring device 35 does not necessarily have to calculate the calorific value based on the CO concentration of the combustible gas. The calorific value measuring device 35 may measure the calorific value of the combustible gas by other methods. Further, the ground flare 30 does not necessarily have to include the CO measuring device 39.

助燃ガス供給管８５は、必ずしもシールドラム３３に接続されなくてもよい。例えば、助燃ガス供給管８５は、連結管８３に接続されていてもよい。また、助燃ガスは、必ずしも液化石油ガス（ＬＰＧ）でなくてもよく、可燃ガスの燃焼を促進することのできる気体であれば特に限定されない。 The combustion assisting gas supply pipe 85 does not necessarily have to be connected to the seal drum 33. For example, the combustion assisting gas supply pipe 85 may be connected to the connecting pipe 83. Further, the combustion assisting gas does not necessarily have to be liquefied petroleum gas (LPG), and is not particularly limited as long as it is a gas capable of promoting combustion of the combustible gas.

グランドフレア３０の上流に設けられるガス化設備１０３で使用される燃料は、必ずしも石炭から生成した微粉炭でなくてもよい。例えば、燃料は、木材、廃棄物等のバイオマス燃料であってもよい。グランドフレア３０は、必ずしもＩＧＣＣのガス精製設備１０９で生成される可燃ガスを燃焼させるための設備でなくてもよい。本実施形態のグランドフレア３０は、可燃ガスを燃焼させる必要が生じる設備に広く適用することができる。 The fuel used in the gasification facility 103 provided upstream of the ground flare 30 does not necessarily have to be pulverized coal produced from coal. For example, the fuel may be a biomass fuel such as wood or waste. The ground flare 30 does not necessarily have to be a facility for burning the combustible gas generated by the gas refining facility 109 of IGCC. The ground flare 30 of the present embodiment can be widely applied to equipment in which it is necessary to burn combustible gas.

以上で説明したように、本実施形態のグランドフレア３０は、燃焼筒３１と、燃焼装置３２と、可燃ガス供給管８１と、助燃ガス供給管８５と、調節弁８７と、発熱量測定装置３５と、制御装置４０と、を備える。燃焼装置３２は、燃焼筒３１の内部に配置される。可燃ガス供給管８１は、可燃ガスを燃焼装置３２に向かって搬送する。助燃ガス供給管８５は、可燃ガスの燃焼を促進する助燃ガスを燃焼装置３２に向かって搬送する。調節弁８７は、助燃ガスの燃焼装置３２への供給量を調節する。発熱量測定装置３５は、燃焼装置３２よりも上流に配置され且つ可燃ガスの発熱量を測定する。制御装置４０は、発熱量測定装置３５が測定した可燃ガスの発熱量に基づいて調節弁８７を制御する。 As described above, the ground flare 30 of the present embodiment includes a combustion cylinder 31, a combustion device 32, a combustible gas supply pipe 81, a combustion assisting gas supply pipe 85, a control valve 87, and a calorific value measuring device 35. And a control device 40. The combustion device 32 is arranged inside the combustion cylinder 31. The combustible gas supply pipe 81 conveys the combustible gas toward the combustion device 32. The combustion assisting gas supply pipe 85 conveys the combustion assisting gas that promotes the combustion of the combustible gas toward the combustion device 32. The control valve 87 adjusts the supply amount of the combustion assisting gas to the combustion device 32. The calorific value measuring device 35 is arranged upstream from the combustion device 32 and measures the calorific value of the combustible gas. The control device 40 controls the control valve 87 based on the calorific value of the combustible gas measured by the calorific value measuring device 35.

これにより、燃焼装置３２には、可燃ガスの発熱量に基づいて算出された適切な流量の助燃ガスが供給される。グランドフレア３０は、可燃ガスに適切な量の助燃ガスを混合できる。 As a result, the combustion device 32 is supplied with the combustion assisting gas having an appropriate flow rate calculated based on the calorific value of the combustible gas. The ground flare 30 can mix an appropriate amount of auxiliary gas with the combustible gas.

本実施形態のグランドフレア３０は、ＣＯ測定装置３９を備える。ＣＯ測定装置３９は、燃焼装置３２よりも下流に配置され、燃焼した可燃ガスである燃焼後ガスのＣＯ濃度を測定する。制御装置４０は、ＣＯ測定装置３９が測定した燃焼後ガスのＣＯ濃度が所定の閾値以上である場合、助燃ガスの燃焼装置３２への供給量が多くなるように調節弁８７を制御する。 The ground flare 30 of the present embodiment includes a CO measuring device 39. The CO measuring device 39 is arranged downstream of the combustion device 32 and measures the CO concentration of the combustible gas after combustion. When the CO concentration of the post-combustion gas measured by the CO measuring device 39 is equal to or higher than a predetermined threshold value, the control device 40 controls the control valve 87 so that the supply amount of the combustion assisting gas to the combustion device 32 increases.

制御装置４０において、可燃ガスの発熱量から必要な助燃ガス流量を算出するには所定の時間を要する。このため、算出された必要な助燃ガス流量が、実際に必要な助燃ガス流量に対してずれる可能性がある。この場合、燃焼装置３２に供給される混合ガスの発熱量が本来必要な発熱量に足りず、燃焼が不完全になることがある。これに対して本実施形態のグランドフレア３０においては、ＣＯ測定装置３９が測定する燃焼後ガスのＣＯ濃度が閾値以上の場合に、助燃ガスの燃焼装置３２への供給量が多くなる。このため、グランドフレア３０は、算出された必要な助燃ガス流量と、実際に必要な助燃ガス流量との間に乖離がある場合でも、燃焼装置３２における不完全燃焼を抑制できる。その結果、グランドフレア３０は、燃焼筒３１からのＣＯの排出を抑制できる。 In the control device 40, it takes a predetermined time to calculate the required auxiliary combustion gas flow rate from the calorific value of the combustible gas. Therefore, the calculated required combustion gas flow rate may deviate from the actually required combustion gas flow rate. In this case, the calorific value of the mixed gas supplied to the combustion device 32 may be less than the originally required calorific value, and the combustion may be incomplete. On the other hand, in the ground flare 30 of the present embodiment, when the CO concentration of the post-combustion gas measured by the CO measuring device 39 is equal to or higher than the threshold value, the amount of the auxiliary combustion gas supplied to the combustion device 32 increases. Therefore, the ground flare 30 can suppress incomplete combustion in the combustion device 32 even when there is a discrepancy between the calculated required combustion gas flow rate and the actually required combustion gas flow rate. As a result, the ground flare 30 can suppress the emission of CO from the combustion cylinder 31.

本実施形態のグランドフレア３０は、燃焼装置３２よりも上流に配置され且つ液体を内蔵するシールドラム３３を備える。シールドラム３３は、液面よりも上側に配置され且つ上側に向かって断面積が小さくなる筒状の絞り部３３５を備える。可燃ガス供給管８１は、シールドラム３３の液面よりも下側の位置でシールドラム３３に接続される。助燃ガス供給管８５は、シールドラム３３の液面よりも上側であり且つ絞り部３３５よりも下側の位置でシールドラム３３に接続される。 The ground flare 30 of the present embodiment includes a seal drum 33 arranged upstream of the combustion device 32 and containing a liquid. The seal drum 33 includes a tubular throttle portion 335 that is arranged above the liquid surface and whose cross-sectional area decreases toward the upper side. The combustible gas supply pipe 81 is connected to the seal drum 33 at a position below the liquid level of the seal drum 33. The combustion assisting gas supply pipe 85 is connected to the seal drum 33 at a position above the liquid level of the seal drum 33 and below the throttle portion 335.

これにより、可燃ガス供給管８１からシールドラム３３に供給された可燃ガスは、気泡となって液面に向かって上昇する。そして、可燃ガスは、液面から上部に向かって噴出する。一方、助燃ガス供給管８５からシールドラム３３に供給された助燃ガスは、液面の上側に至る。流速が増加する絞り部３３５よりも上流側に助燃ガスが供給されることによって、可燃ガスと助燃ガスとの混合が促進される。このため、グランドフレア３０は、燃焼装置３２における燃焼を安定させることができる。 As a result, the combustible gas supplied from the combustible gas supply pipe 81 to the seal drum 33 becomes bubbles and rises toward the liquid surface. Then, the combustible gas is ejected from the liquid surface toward the upper part. On the other hand, the combustion assisting gas supplied from the combustion assisting gas supply pipe 85 to the seal drum 33 reaches the upper side of the liquid level. By supplying the combustion assisting gas to the upstream side of the throttle portion 335 where the flow velocity increases, the mixing of the combustible gas and the combustion assisting gas is promoted. Therefore, the ground flare 30 can stabilize the combustion in the combustion device 32.

２１第１開閉弁
２２第２開閉弁
３０グランドフレア
３１燃焼筒
３２燃焼装置
３３シールドラム
３５発熱量測定装置
３７助燃ガスタンク
３９ＣＯ測定装置
４０制御装置
４１入力部
４２記憶部
４３必要流量算出部
４４調節弁制御部
４５流量補正部
８１可燃ガス供給管
８２第１流量計
８３連結管
８５助燃ガス供給管
８７調節弁
８８第２流量計
１００発電設備
１０１給炭設備
１０３ガス化設備
１０５空気分離設備
１０７チャー回収設備
１０９ガス精製設備
１１１タービン設備
１１３排熱回収設備
３３１本体部
３３３底部
３３５絞り部21 1st on-off valve 22 2nd on-off valve 30 Grand flare 31 Combustion cylinder 32 Combustion device 33 Seal drum 35 Calorific value measurement device 37 Auxiliary gas tank 39 CO measurement device 40 Control device 41 Input unit 42 Storage unit 43 Required flow rate calculation unit 44 Adjustment Valve control unit 45 Flow compensation unit 81 Combustible gas supply pipe 82 1st flow meter 83 Connecting pipe 85 Auxiliary gas supply pipe 87 Control valve 88 2nd flow meter 100 Power generation equipment 101 Coal supply equipment 103 Gasification equipment 105 Air separation equipment 107 Char Recovery equipment 109 Gas purification equipment 111 Turbine equipment 113 Exhaust heat recovery equipment 331 Main body 333 Bottom 335 Squeezing part

Claims

Combustion cylinder and
A combustion device arranged inside the combustion cylinder and
A combustible gas supply pipe that conveys combustible gas toward the combustion device, and
An auxiliary gas supply pipe that conveys an auxiliary gas that promotes combustion of the combustible gas toward the combustion device, and an auxiliary gas supply pipe.
A control valve that regulates the amount of the combustion assisting gas supplied to the combustion device, and
A calorific value measuring device located upstream of the combustion device and measuring the calorific value of the combustible gas, and a calorific value measuring device.
A control device that controls the control valve based on the calorific value of the combustible gas measured by the calorific value measuring device, and
A seal drum located upstream of the combustion device and containing a liquid,
A connecting pipe that conveys a mixed gas in which the combustible gas and the auxiliary combustion gas in the seal drum are mixed toward the combustion apparatus, and a connecting pipe.
With
The seal drum is provided with a tubular throttle portion that is arranged above the liquid surface and whose cross-sectional area decreases toward the upper side.
The upper surface of the throttle portion is connected to the combustion device by the connecting pipe, and the upper surface is connected to the combustion device.
The combustible gas supply pipe is connected to the seal drum at a position below the liquid level of the seal drum.
The combustion assisting gas supply pipe is connected to the seal drum at a position above the liquid level of the seal drum and below the throttle portion.
The combustible gas supply pipe is connected to the bottom surface of the bottom of the seal drum, and the combustible gas is supplied into the liquid from the bottom surface.
The vertical distance from the bottom surface to which the combustible gas is supplied to the liquid level of the seal drum is larger than the vertical distance from the liquid level of the seal drum to the combustion assisting gas supply pipe.

It is provided with a CO measuring device located downstream of the combustion device and measuring the CO concentration of the burned gas after combustion, which is the combustible gas.
The control device controls the control valve so that when the CO concentration of the post-combustion gas measured by the CO measuring device is equal to or higher than a predetermined threshold value, the amount of the auxiliary combustion gas supplied to the combustion device increases. The grand flare according to claim 1.