JPH01275694A - 動力装置作動目的の圧力下での石炭ガス化方法 - Google Patents
動力装置作動目的の圧力下での石炭ガス化方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、生成ガスが大部分をガスタービンの少なとと
も１つの燃焼室で燃焼され且つ廃ガスタービンによって
電気的及び／又は機械的エネルギに変換される動力装置
を作動する目的のために石炭を圧力下でガス化する方法
に関する。
も１つの燃焼室で燃焼され且つ廃ガスタービンによって
電気的及び／又は機械的エネルギに変換される動力装置
を作動する目的のために石炭を圧力下でガス化する方法
に関する。
従来の技術
動力装置を作動する目的のために石炭を圧力下でガス化
する方法はいろいろの実施例で知られている。これに関
連して、特に適当な装置してフライング流動ガス化器が
提案されており、そのバーナは微粉砕された炭じんとＢ
Ｆｌａ度のＭ素の共通の供給を必要とする。滞留時間及
び反応時間はそれぞれそのようなフライング流動ガス化
器では比較的短く、且つそのようなフライング流動ガス
化器によって得られるガス化生成物は多くの有害物質、
特に硫黄化合物を含み、それらは生成ガスの＾価な最終
清浄を必要とする。これらのフライング流動ガス化器は
、これらの短い滞留時間間隔内で充分なガス化を信頼性
をもって行う目的のため及びスラグと一緒に炭素を排出
するのをＩＪｆ［する目的のために酸素を用いて作動さ
れる。
する方法はいろいろの実施例で知られている。これに関
連して、特に適当な装置してフライング流動ガス化器が
提案されており、そのバーナは微粉砕された炭じんとＢ
Ｆｌａ度のＭ素の共通の供給を必要とする。滞留時間及
び反応時間はそれぞれそのようなフライング流動ガス化
器では比較的短く、且つそのようなフライング流動ガス
化器によって得られるガス化生成物は多くの有害物質、
特に硫黄化合物を含み、それらは生成ガスの＾価な最終
清浄を必要とする。これらのフライング流動ガス化器は
、これらの短い滞留時間間隔内で充分なガス化を信頼性
をもって行う目的のため及びスラグと一緒に炭素を排出
するのをＩＪｆ［する目的のために酸素を用いて作動さ
れる。
発明が解決しようとする１１題並びに課題を解決するた
めの手段及び作用 そこで、本発明は、通常の方法と比較して石炭を摩砕す
る費用を必要とせず且つ空気を用いて又は僅かにだけ酸
素を濃縮した空気を用いて実施されることができ、それ
により空気分離を用いることなく又は最小量の空気分離
を用いて行い得る最初に述べた形式の方法を提供するこ
とを目的と１６゜更に、本発明は、そのように費用を減
らしたにもかかわらず、生成ガスの有害物質による環境
汚染がかなり減らされ、それにより生成ガスを清浄する
ための高い費用が削減され得るように方法を行うことを
目的とする。この課題を解決するために、本発明による
方法は、本質的には、ガス化される石炭が事前又は事後
に粉砕されることなく微粉炭画分と粒状炭画分とに分離
すること、前記両方の石炭画分を流動床反応器中へ別々
の位置において導入すること、Ｃａｂ、ＭＣ）Ｏ。
めの手段及び作用 そこで、本発明は、通常の方法と比較して石炭を摩砕す
る費用を必要とせず且つ空気を用いて又は僅かにだけ酸
素を濃縮した空気を用いて実施されることができ、それ
により空気分離を用いることなく又は最小量の空気分離
を用いて行い得る最初に述べた形式の方法を提供するこ
とを目的と１６゜更に、本発明は、そのように費用を減
らしたにもかかわらず、生成ガスの有害物質による環境
汚染がかなり減らされ、それにより生成ガスを清浄する
ための高い費用が削減され得るように方法を行うことを
目的とする。この課題を解決するために、本発明による
方法は、本質的には、ガス化される石炭が事前又は事後
に粉砕されることなく微粉炭画分と粒状炭画分とに分離
すること、前記両方の石炭画分を流動床反応器中へ別々
の位置において導入すること、Ｃａｂ、ＭＣ）Ｏ。
Ｃａ ＣＯ３又は類似物のような脱硫剤を流動床中へ充
填すること、再循環される生成ガスと一緒に随意に、蒸
気と空気、純空気又は酸素濃縮空気との混合物をガス化
剤として使用すること、及び溶融スラグを好ましくは連
続的な様ａｔ’排出することからなる。原則的には、荒
く破砕された石炭が使用され得る。微粉炭画分け、好ま
しくは流動床乾燥段階で分離され且つ流動床へ適当な位
置において分離して供給される付着粒子であることが好
ましい。流動床内ｒ進行するこの形式は、フライング流
動ガス化器と比較して、ガス化反応器内での石炭のかな
り長い滞留時間をＩＬｉ時に提供するので、脱硫反応を
行う可能性を提供し、又は流動床反応器自体内で有害物
質を既に除去する手段並びに有害物質の実質的にない生
成ガスを直ちに排出する手段を提供する。流動床反応器
内での延長された滞留時間は比較的高い湿分を有する石
炭を使用すること及び乾燥費用を減らすことの追加の可
能性を提供し、且つ乾燥は原則として石炭塊で付着粒子
と荒い粒子との間の付着を破壊する程度までにだけ必要
とされ、それにより２つの所望の粒子画分けふるい分け
又は空気分粒によって直ちに得ることができる。。微粉
画分け、石炭粒子に結合した付着粒子がガス化室中への
導入後に分散すること、生ガスと一緒に排出される°こ
と、既に低下した温度のガス流れ経路中ｃ後でガス化さ
れてフェノール、タール、シアニド客を生成しＤ′：）
後にそれが加熱表面上で凝縮することを生じｄつスクラ
バーから来る廃水を多く充填することを防止する目的の
ために流動床中へ分離して導入される。
填すること、再循環される生成ガスと一緒に随意に、蒸
気と空気、純空気又は酸素濃縮空気との混合物をガス化
剤として使用すること、及び溶融スラグを好ましくは連
続的な様ａｔ’排出することからなる。原則的には、荒
く破砕された石炭が使用され得る。微粉炭画分け、好ま
しくは流動床乾燥段階で分離され且つ流動床へ適当な位
置において分離して供給される付着粒子であることが好
ましい。流動床内ｒ進行するこの形式は、フライング流
動ガス化器と比較して、ガス化反応器内での石炭のかな
り長い滞留時間をＩＬｉ時に提供するので、脱硫反応を
行う可能性を提供し、又は流動床反応器自体内で有害物
質を既に除去する手段並びに有害物質の実質的にない生
成ガスを直ちに排出する手段を提供する。流動床反応器
内での延長された滞留時間は比較的高い湿分を有する石
炭を使用すること及び乾燥費用を減らすことの追加の可
能性を提供し、且つ乾燥は原則として石炭塊で付着粒子
と荒い粒子との間の付着を破壊する程度までにだけ必要
とされ、それにより２つの所望の粒子画分けふるい分け
又は空気分粒によって直ちに得ることができる。。微粉
画分け、石炭粒子に結合した付着粒子がガス化室中への
導入後に分散すること、生ガスと一緒に排出される°こ
と、既に低下した温度のガス流れ経路中ｃ後でガス化さ
れてフェノール、タール、シアニド客を生成しＤ′：）
後にそれが加熱表面上で凝縮することを生じｄつスクラ
バーから来る廃水を多く充填することを防止する目的の
ために流動床中へ分離して導入される。
追加のエネルギを消費する不経済な磨砕プロセスは前記
２つの画分を作るために必要とされず、且つそれにより
本質的に原料炭を使用することが可能であるが、最大粒
度が４０〜５０層を実質的に越えないことを考慮に入れ
る。前：ｉ！最大粉度は原ａ炭では最も頻繁にあること
である。存在することがあるより大きな石炭塊を破砕す
る費用は、フライング流動ガス化器に必要とされる重機
粉炭じんまで石炭を粉砕するに要する費用よりも確かに
実質的に少ない。
２つの画分を作るために必要とされず、且つそれにより
本質的に原料炭を使用することが可能であるが、最大粒
度が４０〜５０層を実質的に越えないことを考慮に入れ
る。前：ｉ！最大粉度は原ａ炭では最も頻繁にあること
である。存在することがあるより大きな石炭塊を破砕す
る費用は、フライング流動ガス化器に必要とされる重機
粉炭じんまで石炭を粉砕するに要する費用よりも確かに
実質的に少ない。
特に、ｗＪ素濃縮空気は、揮発分の高含量、高灰分、残
留水の高含量のような石炭特性が空気を用いて作動する
時に流動床又は生成ガスの出口湿度を不充分にするとき
にだけ使用される必要がある。
留水の高含量のような石炭特性が空気を用いて作動する
時に流動床又は生成ガスの出口湿度を不充分にするとき
にだけ使用される必要がある。
揮発分含量の八過ぎない坑口炭は原則的に空気／蒸気を
用いてガス化されるにちがいなく、この場合流動床で得
られるｍｍは、スラグの下に配ｌされ且つ殆ど動かない
ホットコークス床のとから流れるスラグを溶融すること
を注目する。また、この場合ヘッドＩｎはＣ１１（、−
化合物及びＣ１１Ｎ−化合物を分解するに充分である。
用いてガス化されるにちがいなく、この場合流動床で得
られるｍｍは、スラグの下に配ｌされ且つ殆ど動かない
ホットコークス床のとから流れるスラグを溶融すること
を注目する。また、この場合ヘッドＩｎはＣ１１（、−
化合物及びＣ１１Ｎ−化合物を分解するに充分である。
低品質の石炭はガス化剤として蒸気なしの空気、酸素濃
縮空気、又は燃焼中追加の顕熱を発生ずる再循環生成ガ
スと一緒に酸素濃縮空気を使用することが必要であり、
これは上述した化合物を分解するために充分な温度を得
る目的のためである。
縮空気、又は燃焼中追加の顕熱を発生ずる再循環生成ガ
スと一緒に酸素濃縮空気を使用することが必要であり、
これは上述した化合物を分解するために充分な温度を得
る目的のためである。
流動床反応器の使用は、礪に説明したように、流動床反
応器内で遠くまで及ぶ脱硫を行うことを許し、且つこの
目的のためにｆｌつ本発明に従いＣａＯｌＭｇＯ又は類
似物のような脱硫剤が既に流動床自体に充填されている
。
応器内で遠くまで及ぶ脱硫を行うことを許し、且つこの
目的のためにｆｌつ本発明に従いＣａＯｌＭｇＯ又は類
似物のような脱硫剤が既に流動床自体に充填されている
。
粉じんは好ましくは乾燥状態°で生成ガスから分離され
且つ好ましくは微粉炭自分から離れた流動床反応器中へ
供給される。良いｎ閉時間のために、生成ガスと一緒に
排出される粉じんはかなりの程度までコークス化される
と考えることができ且つこのため微粉炭画分へ容易に加
えられることができなかった比較的高品質の粉じん状充
填物質を示す。このコークス化された物質の高熱量を考
慮すると、生成ガスから分離された粉じんは微粉炭画分
を充填する位置の下に有利に充填されることができ、そ
れにより発熱ガス化反応Ｃ＋ １／２ｏ２→ＣＯが直ち
に使用されることができて必要な高温度レベルを達成し
、このためスラグを容易に流動する状態に信頼性をもっ
て維持することができる。
且つ好ましくは微粉炭自分から離れた流動床反応器中へ
供給される。良いｎ閉時間のために、生成ガスと一緒に
排出される粉じんはかなりの程度までコークス化される
と考えることができ且つこのため微粉炭画分へ容易に加
えられることができなかった比較的高品質の粉じん状充
填物質を示す。このコークス化された物質の高熱量を考
慮すると、生成ガスから分離された粉じんは微粉炭画分
を充填する位置の下に有利に充填されることができ、そ
れにより発熱ガス化反応Ｃ＋ １／２ｏ２→ＣＯが直ち
に使用されることができて必要な高温度レベルを達成し
、このためスラグを容易に流動する状態に信頼性をもっ
て維持することができる。
本発明による方法は脱硫剤が前記２つの石炭画分の一方
と一緒に充填されるように右利に実行され、勿論荒いサ
イズの石炭と一緒の充填を行うことが好ましいことを注
目する。脱硫を行うために、脱硫剤として容易に使用さ
れ得なかった物質も使用され得る。このために、手順は
、脱硫剤が石灰石及び／又はドロマイトのか焼によって
作られ且つそのか焼の中にそれ自体Ｊｌ１２硫するホッ
トな生成ガスによって熱を供給することによってガス化
器の外側で行われるように右利である。この場合及び簡
単なように、ホットな粉じん充填生成ガスはカルボネー
ト物質の床を通過され且つか焼熱を供給し、それにより
作られたＣａＯ又はＭＧＯは重過反応温度において１］
２Ｓと反応するのを注目する。
と一緒に充填されるように右利に実行され、勿論荒いサ
イズの石炭と一緒の充填を行うことが好ましいことを注
目する。脱硫を行うために、脱硫剤として容易に使用さ
れ得なかった物質も使用され得る。このために、手順は
、脱硫剤が石灰石及び／又はドロマイトのか焼によって
作られ且つそのか焼の中にそれ自体Ｊｌ１２硫するホッ
トな生成ガスによって熱を供給することによってガス化
器の外側で行われるように右利である。この場合及び簡
単なように、ホットな粉じん充填生成ガスはカルボネー
ト物質の床を通過され且つか焼熱を供給し、それにより
作られたＣａＯ又はＭＧＯは重過反応温度において１］
２Ｓと反応するのを注目する。
金属サイクローンのような粉じん分離のための多くの適
当な装置によって粉じんを生成ガスから分離するために
、方法は、生成ガスが、粉じん分離に先立って、蒸気を
発生するための少なくとも１つの熱交換器を通して、好
ましくは内部装置のない放射蒸発器を通して通過される
ように有利に行われる。生成ガスの冷却はこの蒸気発生
器によって行われ、且つ大はの高圧力蒸気がこの場所で
得られ、次にエネルギ発生のための蒸気タービンで膨張
される。
当な装置によって粉じんを生成ガスから分離するために
、方法は、生成ガスが、粉じん分離に先立って、蒸気を
発生するための少なくとも１つの熱交換器を通して、好
ましくは内部装置のない放射蒸発器を通して通過される
ように有利に行われる。生成ガスの冷却はこの蒸気発生
器によって行われ、且つ大はの高圧力蒸気がこの場所で
得られ、次にエネルギ発生のための蒸気タービンで膨張
される。
微粉じん、特に低融点の層を形成するアルカ１ノ化合物
を、燃焼室及びタービンブレードから遠隔して保つため
に、手順は、生成ガスが熱交換器内での実質的な冷却後
洗浄段階の作用を受り、且つガスタービンの燃焼室中へ
の導入前にガス間で熱を交換する少なくとも１つの熱交
換器内でポットな生成ガスによって再び加熱されるよう
に有利である。洗浄段階による最終清浄は同時に燃焼さ
れる生成ガスの完全な清浄を得る。このためスクラバー
の上流の最後の熱交換各は、ガス間熱交換器によって蒸
気発生段階でそれ以上利用され得なかった顕熱を、洗浄
されたガスへ伝達し、このためこの熱は燃焼室中へ導入
されることができる。
を、燃焼室及びタービンブレードから遠隔して保つため
に、手順は、生成ガスが熱交換器内での実質的な冷却後
洗浄段階の作用を受り、且つガスタービンの燃焼室中へ
の導入前にガス間で熱を交換する少なくとも１つの熱交
換器内でポットな生成ガスによって再び加熱されるよう
に有利である。洗浄段階による最終清浄は同時に燃焼さ
れる生成ガスの完全な清浄を得る。このためスクラバー
の上流の最後の熱交換各は、ガス間熱交換器によって蒸
気発生段階でそれ以上利用され得なかった顕熱を、洗浄
されたガスへ伝達し、このためこの熱は燃焼室中へ導入
されることができる。
本発明による方法の別の好適な実施例によれば、手順は
、微粉炭自分けガス化剤の・一部の流れと一緒に流動床
反応器の下方部分中へ吹込まれるようになっている。こ
のために、前記物質を連続的な様態で一様に導入する既
知の装置１例えばリングノズルが使用されることができ
る。流動床反応器の下方部分内での燃焼又は別にガス化
中に発生される高湯度は、この場合スラグの溶融相の温
度を維持するために有効となり、１つ吹込みによって導
入されたガスは次に吹込み平面より上方に安定な流動層
及び別に安定な流動床を得るための作用をする。
、微粉炭自分けガス化剤の・一部の流れと一緒に流動床
反応器の下方部分中へ吹込まれるようになっている。こ
のために、前記物質を連続的な様態で一様に導入する既
知の装置１例えばリングノズルが使用されることができ
る。流動床反応器の下方部分内での燃焼又は別にガス化
中に発生される高湯度は、この場合スラグの溶融相の温
度を維持するために有効となり、１つ吹込みによって導
入されたガスは次に吹込み平面より上方に安定な流動層
及び別に安定な流動床を得るための作用をする。
充填される石炭を微粉炭画分と粒状炭画分とに小分割す
ることは、流動床反応器の使用から生じる利点と共に且
つ特に反応器内での遠くまで及ぶ脱硫の利点と共に、微
粉炭画分が≦０．５ａｍ、好ましくは５０．３ｍの粒径
までふるい分け又は空気分離によって得られるような手
順であるならば、且つふるい分けオーバーフローが粒状
炭画分として使用されるならば、特に良く実現される利
点を得る。そのような微粉炭画分を分離するために、簡
単なふるい分けが充分であり、前の予乾燥段階が付着粒
子と塊状石炭に付着する微粒子との間の結合が前記両石
炭画分への所望の分離を振動スクリーンでのふるい分け
のような簡単なふるい分け段階によって行い得る程度ま
でゆるめられることを確実にするだけを注目する。しか
しながら、好適な様態では、石炭を微粉炭画分と粒状炭
画分とに分離する段階は微粉炭画分が石炭を流動床で乾
燥する時に排出される粉じんで形成され、且つ流動床乾
燥装置を通る粒子が粒状炭画分としてガス化器中へ充填
されるようにすることができる。
ることは、流動床反応器の使用から生じる利点と共に且
つ特に反応器内での遠くまで及ぶ脱硫の利点と共に、微
粉炭画分が≦０．５ａｍ、好ましくは５０．３ｍの粒径
までふるい分け又は空気分離によって得られるような手
順であるならば、且つふるい分けオーバーフローが粒状
炭画分として使用されるならば、特に良く実現される利
点を得る。そのような微粉炭画分を分離するために、簡
単なふるい分けが充分であり、前の予乾燥段階が付着粒
子と塊状石炭に付着する微粒子との間の結合が前記両石
炭画分への所望の分離を振動スクリーンでのふるい分け
のような簡単なふるい分け段階によって行い得る程度ま
でゆるめられることを確実にするだけを注目する。しか
しながら、好適な様態では、石炭を微粉炭画分と粒状炭
画分とに分離する段階は微粉炭画分が石炭を流動床で乾
燥する時に排出される粉じんで形成され、且つ流動床乾
燥装置を通る粒子が粒状炭画分としてガス化器中へ充填
されるようにすることができる。
石炭ガス化器では、スラグを液状で排出することが望ま
れる。そのような液体スラグを排出された直後に水床又
は別に水噴流内で粒状化することは既に知られている。
れる。そのような液体スラグを排出された直後に水床又
は別に水噴流内で粒状化することは既に知られている。
本方法に従って作業する時に作られる蒸気を更に使用す
ることは特に有利であり且つ本発明による方法の鞘囲内
である。スラグは流動層反応器又は流動床反応器から液
状で且つ圧力下において連続的に排出され、且つ同じ圧
力の作用を受ける容器中へ有利に移送される。作動の好
適な様態によれば、排出された液体スラグはガス化器内
にあると同じ圧力下で水によって粒状化され、且つ排出
されたスラグを粒状化する時に発生される蒸気はガス化
剤としてガス化器中へ導入され且つ／又は蒸発水との熱
交換中に完全に又は一部凝縮され且つスラグ粒状化段階
へ再循環される。
ることは特に有利であり且つ本発明による方法の鞘囲内
である。スラグは流動層反応器又は流動床反応器から液
状で且つ圧力下において連続的に排出され、且つ同じ圧
力の作用を受ける容器中へ有利に移送される。作動の好
適な様態によれば、排出された液体スラグはガス化器内
にあると同じ圧力下で水によって粒状化され、且つ排出
されたスラグを粒状化する時に発生される蒸気はガス化
剤としてガス化器中へ導入され且つ／又は蒸発水との熱
交換中に完全に又は一部凝縮され且つスラグ粒状化段階
へ再循環される。
大型の動力ｖｔ置は便宜上２つの圧力ガス化器を装備し
ており、それは個別的に生成ガス冷却用蒸気発生器、ス
クラバー等と一緒に１つのガスタービンとそれぞれ連結
されている。共通の蒸気タービン組がガス冷却段階から
及びガスタービンの下流の廃熱ボイラから来る蒸気を処
理するために設Ｇノられる。
ており、それは個別的に生成ガス冷却用蒸気発生器、ス
クラバー等と一緒に１つのガスタービンとそれぞれ連結
されている。共通の蒸気タービン組がガス冷却段階から
及びガスタービンの下流の廃熱ボイラから来る蒸気を処
理するために設Ｇノられる。
ガス化器及び流動層反応器は空気を用いて作動されるた
めに低熱量のガスを発生し、それはガスタービンの燃焼
室で燃焼される時に化学ｔｔ論的な燃焼に必要とされる
空気に加えて比較的小量の冷却空気を必要とする。天然
ガス又は燃料油の燃焼のために設耐されたガスタービン
用圧縮機は大きすぎる。高価で問題のある構造のないそ
のようなよく実証された機械を使用することができるた
めに、手順は、生成ガスが大部分１つ以上、好ましくは
２つのガスタービンの燃焼室で燃焼され、且つホット空
気が燃焼室から抽出され且つ流動床反応器へ供給され、
不活性ガスとしての窒素及びガス化空気を濃縮する酸素
を発生する空気分離へ供給され、且つホット空気膨張タ
ービンへ随意に供給されるように有利である。この場合
、ホット加圧空気は、生成ガス又は燃焼排出ガスと接触
づる前に、約４４０〜４７０℃の温度及び約１５〜１７
バールの圧力で抽出される。加圧空気を空気分離段階中
へ直接に供給する可能性は濃縮された酸素を作ることに
関して本発明による方法で特に重要ではないが、物質又
は類似物の圧力ロックのためのロック充満ガスとして適
する不活性ガスを作ることに圓して重要であり、それは
本発明による方法が既知の方法と対照的に＠Ｗ！ｉ素を
使用しないで行われ得るからである。空気分離の生成物
は、この場合、空気分離装置から送られ且つ体積で約９
０％の濃度を有する酸素がガス化剤の流れへ加えられ且
つ窒素が石炭とＣａＯ又は類似物のような添加物とを導
入するため及び粒状化されたスラグを排出するために設
けられる圧力ロックのロックガスとして圧縮機を介して
使用され且つ不活性化目的又は類似の目的のために使用
されるように、有利な様態で使用され得る。空気分離段
階の前に、ホット空気は蒸気を発生するために冷却され
、この蒸気はブ０セスから来る他の蒸気流と一緒に蒸気
タービンへ供給される。
めに低熱量のガスを発生し、それはガスタービンの燃焼
室で燃焼される時に化学ｔｔ論的な燃焼に必要とされる
空気に加えて比較的小量の冷却空気を必要とする。天然
ガス又は燃料油の燃焼のために設耐されたガスタービン
用圧縮機は大きすぎる。高価で問題のある構造のないそ
のようなよく実証された機械を使用することができるた
めに、手順は、生成ガスが大部分１つ以上、好ましくは
２つのガスタービンの燃焼室で燃焼され、且つホット空
気が燃焼室から抽出され且つ流動床反応器へ供給され、
不活性ガスとしての窒素及びガス化空気を濃縮する酸素
を発生する空気分離へ供給され、且つホット空気膨張タ
ービンへ随意に供給されるように有利である。この場合
、ホット加圧空気は、生成ガス又は燃焼排出ガスと接触
づる前に、約４４０〜４７０℃の温度及び約１５〜１７
バールの圧力で抽出される。加圧空気を空気分離段階中
へ直接に供給する可能性は濃縮された酸素を作ることに
関して本発明による方法で特に重要ではないが、物質又
は類似物の圧力ロックのためのロック充満ガスとして適
する不活性ガスを作ることに圓して重要であり、それは
本発明による方法が既知の方法と対照的に＠Ｗ！ｉ素を
使用しないで行われ得るからである。空気分離の生成物
は、この場合、空気分離装置から送られ且つ体積で約９
０％の濃度を有する酸素がガス化剤の流れへ加えられ且
つ窒素が石炭とＣａＯ又は類似物のような添加物とを導
入するため及び粒状化されたスラグを排出するために設
けられる圧力ロックのロックガスとして圧縮機を介して
使用され且つ不活性化目的又は類似の目的のために使用
されるように、有利な様態で使用され得る。空気分離段
階の前に、ホット空気は蒸気を発生するために冷却され
、この蒸気はブ０セスから来る他の蒸気流と一緒に蒸気
タービンへ供給される。
燃焼室から来る部分的な流れを流動床反応器内で使用す
る時、手順は、流動床反応器へ供給されるホット空気の
部分的な流れが好ましくは前の冷却段階及び後の再加熱
段階ではなく圧縮段階の作用を受けるように特に簡単な
様態である。ガス化剤として使用されるために提供され
るホット空気の部分的な流れは、ノズル、流動床、熱交
換器、スクラバー、ガスタービンのバーナ等の流れ抵抗
に打勝つために次の圧縮段階の作用を受けねばならない
。
る時、手順は、流動床反応器へ供給されるホット空気の
部分的な流れが好ましくは前の冷却段階及び後の再加熱
段階ではなく圧縮段階の作用を受けるように特に簡単な
様態である。ガス化剤として使用されるために提供され
るホット空気の部分的な流れは、ノズル、流動床、熱交
換器、スクラバー、ガスタービンのバーナ等の流れ抵抗
に打勝つために次の圧縮段階の作用を受けねばならない
。
このため、ホット空気の部分的な流れは有利には冷却さ
れず、圧縮されず且つ再加熱されずに次の圧縮機へ導入
され、それからこの部分的な流れは５００℃の湿度で流
出し、その後このホット空気の部分的な流れは更に加熱
されずにガス化剤として作用する。
れず、圧縮されず且つ再加熱されずに次の圧縮機へ導入
され、それからこの部分的な流れは５００℃の湿度で流
出し、その後このホット空気の部分的な流れは更に加熱
されずにガス化剤として作用する。
流動床反応器を作動する時の特別の臨界モーメントは作
動を起動する。作動の起動後、所望の温度プロフィル及
び温度曲線が層の厚さ全体にわたって迅速に得られるこ
と及び安定な状態が流動床を維持するために得られるこ
とがなされねばならない。このために、生成されたスラ
グが実際に流れ去ることを注意する必要があり、且つこ
のために溜め内に充分な高温度を得るために注意しなけ
ればならない。それ故、起動動作中に追加の熱を溜め区
域へ供給することが推奨され、それは例えばスラグチャ
ネル内に配置された物質を溶融する別個のバーナを使用
することによって可能である。
動を起動する。作動の起動後、所望の温度プロフィル及
び温度曲線が層の厚さ全体にわたって迅速に得られるこ
と及び安定な状態が流動床を維持するために得られるこ
とがなされねばならない。このために、生成されたスラ
グが実際に流れ去ることを注意する必要があり、且つこ
のために溜め内に充分な高温度を得るために注意しなけ
ればならない。それ故、起動動作中に追加の熱を溜め区
域へ供給することが推奨され、それは例えばスラグチャ
ネル内に配置された物質を溶融する別個のバーナを使用
することによって可能である。
この場合、手順は、有利には、流動床反応器の作動を起
動するために乾燥石炭又はコークスがガス化器の下方部
分中へ充填され、バーナによってスラグチャネル内で加
熱され且つバーナの過剰空気で点火され又は燃焼され、
それにより溶融スラグの流れ状態を生じるようになって
いる。
動するために乾燥石炭又はコークスがガス化器の下方部
分中へ充填され、バーナによってスラグチャネル内で加
熱され且つバーナの過剰空気で点火され又は燃焼され、
それにより溶融スラグの流れ状態を生じるようになって
いる。
電気エネルギの最大可能発生量は、ガスの部分的な流れ
によって随意に追加加熱されたタービンの排出ガスが高
圧力蒸気及び低圧力蒸気を発生するために廃熱ボイラで
使用されること、この高圧力蒸気がガス化器後のガス流
の冷却段階から来る高圧力蒸気と一緒に蒸気タービンで
使用されること、そのように発生した低圧力蒸気が生成
ガスの冷却段階、ガス化剤のノズル、ガス化マントル等
の冷却液体の再冷却段階及び随意のスラグ冷却段階から
来る低圧力の流れと一緒に蒸気タービンで同様に使用さ
れること、蒸気が前記両方の圧力段階のｔＳで蒸気ター
ビンから制御されて抽出されてガスタービンの燃焼室中
へ導入され且つガス化空気に加えてガス化剤として使用
される蒸気を発生すること、これらの蒸気流れが蒸気タ
ービン内でエネルギを発生するように膨張されること、
及びこの蒸気発生器の排出ガスが全部又は一部分随意に
膨張されたホット空気と一緒に熱担体ガスとして石炭乾
燥段階へ供給されることからなる特徴によって得ること
ができ、特に低圧力蒸気及び高圧力蒸気の発生で種々の
１ｍレベルを利用すること及び異なる圧力レベルで作動
される対応する蒸気タービンを利用することがガス化反
応のために捨てられるブ０セス熱及びエネルギの広大な
利用を得ることに注目する。
によって随意に追加加熱されたタービンの排出ガスが高
圧力蒸気及び低圧力蒸気を発生するために廃熱ボイラで
使用されること、この高圧力蒸気がガス化器後のガス流
の冷却段階から来る高圧力蒸気と一緒に蒸気タービンで
使用されること、そのように発生した低圧力蒸気が生成
ガスの冷却段階、ガス化剤のノズル、ガス化マントル等
の冷却液体の再冷却段階及び随意のスラグ冷却段階から
来る低圧力の流れと一緒に蒸気タービンで同様に使用さ
れること、蒸気が前記両方の圧力段階のｔＳで蒸気ター
ビンから制御されて抽出されてガスタービンの燃焼室中
へ導入され且つガス化空気に加えてガス化剤として使用
される蒸気を発生すること、これらの蒸気流れが蒸気タ
ービン内でエネルギを発生するように膨張されること、
及びこの蒸気発生器の排出ガスが全部又は一部分随意に
膨張されたホット空気と一緒に熱担体ガスとして石炭乾
燥段階へ供給されることからなる特徴によって得ること
ができ、特に低圧力蒸気及び高圧力蒸気の発生で種々の
１ｍレベルを利用すること及び異なる圧力レベルで作動
される対応する蒸気タービンを利用することがガス化反
応のために捨てられるブ０セス熱及びエネルギの広大な
利用を得ることに注目する。
以下に、本発明を図面に示す実施例を参照してより詳細
に説明する。
に説明する。
実施例
第１図に、中程度の揮発性の坑口炭である石炭を圧力下
でガス化することによって作動される勤力装置のために
使用されるような石炭を圧力下でガス化するためのガス
化器のブロック線図が図示されている。この場合、原料
炭は石炭乾燥段階１へ導入され、この原料炭は、この石
炭乾燥段階１内で、５〜７％の残留湿分まで、又は最初
の湿分にかかわりなくその配分を２〜３％減らすために
予乾燥される。予乾燥段階は導管３を通して石炭乾燥段
階へ供給される渇ガスで作動される。指示した値を得る
そのような予乾燥のために且つ小程度の乾燥のために、
微粉の付着粒子は粒状石炭画分から分離されＵつ導管４
を通して損出される。
でガス化することによって作動される勤力装置のために
使用されるような石炭を圧力下でガス化するためのガス
化器のブロック線図が図示されている。この場合、原料
炭は石炭乾燥段階１へ導入され、この原料炭は、この石
炭乾燥段階１内で、５〜７％の残留湿分まで、又は最初
の湿分にかかわりなくその配分を２〜３％減らすために
予乾燥される。予乾燥段階は導管３を通して石炭乾燥段
階へ供給される渇ガスで作動される。指示した値を得る
そのような予乾燥のために且つ小程度の乾燥のために、
微粉の付着粒子は粒状石炭画分から分離されＵつ導管４
を通して損出される。
この場合、微粉炭画分はフィルター５内で粉じん画分と
して回収され、蒸気６は清浄された状態で煙突へ排出さ
れる。粒状炭内分け７を通して流動床反応器８中へ予乾
燥された状態で充填され、粒状の石灰石又はドロマイト
が容石装置１０を通して粒状炭画分７へ加えられる。メ
ルトダウンガス化器は約１６〜１８パールの圧力で作動
され、それにより粒状炭画分７は、付加された脱硫剤９
と一緒に、図示の簡単化のために図示しない圧力ロック
を通してメルトダウンガス化器中へ充填される。粒状炭
画分７のはかに、フィルター５で分離された微粉炭自分
１１は流動床反応器８の流動床の領域内へ導入される。
して回収され、蒸気６は清浄された状態で煙突へ排出さ
れる。粒状炭内分け７を通して流動床反応器８中へ予乾
燥された状態で充填され、粒状の石灰石又はドロマイト
が容石装置１０を通して粒状炭画分７へ加えられる。メ
ルトダウンガス化器は約１６〜１８パールの圧力で作動
され、それにより粒状炭画分７は、付加された脱硫剤９
と一緒に、図示の簡単化のために図示しない圧力ロック
を通してメルトダウンガス化器中へ充填される。粒状炭
画分７のはかに、フィルター５で分離された微粉炭自分
１１は流動床反応器８の流動床の領域内へ導入される。
空気は概略的に示した環状専管１２及びノズル１３を通
して流動床反応器８中へガス化剤として供給され、酸素
を濃縮した空気が付加された蒸気と一緒に随意に後述す
るように空気の代わりにガス化剤として使用されうろこ
とに注目する。流動床反応器８の底に蓄積するｒａ融ス
スラグ１５を通して連続的に抽出され且つ８１動床反応
器Ｂ内の圧力と同じ圧力下の粒状化受容体１６内に水１
７を加えることによって粒状化される。この場所で発生
した蒸気は１８において一部抽出され且つガス化剤へ加
えられる。粒状化段階で発生された蒸気の別の部分け専
管１９を通して抽出され且つ熱交換器２０を通過され且
つ凝縮されてスラグを粒状化するために再循環される。
して流動床反応器８中へガス化剤として供給され、酸素
を濃縮した空気が付加された蒸気と一緒に随意に後述す
るように空気の代わりにガス化剤として使用されうろこ
とに注目する。流動床反応器８の底に蓄積するｒａ融ス
スラグ１５を通して連続的に抽出され且つ８１動床反応
器Ｂ内の圧力と同じ圧力下の粒状化受容体１６内に水１
７を加えることによって粒状化される。この場所で発生
した蒸気は１８において一部抽出され且つガス化剤へ加
えられる。粒状化段階で発生された蒸気の別の部分け専
管１９を通して抽出され且つ熱交換器２０を通過され且
つ凝縮されてスラグを粒状化するために再循環される。
熱交換器２０内で発生した純低圧力蒸気は導管２１を通
して抽出され、この低圧力蒸気の利用は後で詳細に説明
される。加えて、スラグは正圧力の作用を受けるスラグ
粒状化受容体１６から導管２２及び詳細に図示されない
圧力ロックを通して排出される。
して抽出され、この低圧力蒸気の利用は後で詳細に説明
される。加えて、スラグは正圧力の作用を受けるスラグ
粒状化受容体１６から導管２２及び詳細に図示されない
圧力ロックを通して排出される。
生成ガスは流動床反応器８のヘッド領域内で導管２３を
通して抽出され、荒い粉じんは予備サイクロン２４内で
分離され且つ２８で図示するように流動床反応器８中へ
再循環される。、予備サイクロン２４からの予め清浄さ
れた生成ガスは次に熱交換器２５中へ流れ、それから高
圧力蒸気は導管２６を通して抽出される。熱交換１２５
内での生成ガスの最初の冷却段階後、この生成ガスは第
２のりイタロン２フ中へ流れ、そこで生成ガスは引入れ
た粉じんを実質的に除去され、この粉じんは予備サイク
ロン２４から再％Ｓ環される荒い粉じんのように流動床
反応ｉ！８中へ供給される。生成ガスはナイフロン２フ
内で清浄にされた後蒸気発生器２９内での別の冷却段階
の作用を受け、それから高圧力蒸気３０並びに低圧力蒸
気３１が抽出される。生成ガス内に依然存在する可能性
のある有害物質、特にアルカリ化合物を除去するために
、生成ガスは熱をガス間で交換する熱交換器３２を通過
した後スクラバー３３中へ流れ、次にスクラバー３３か
ら３４において抽出され且つその別の用途に関して比較
的低温度レベルを有する清浄された生成ガスは、その大
部分を燃焼室３５中へ導入する前に、熱をガス間で交換
する熱交換器３２（ガス／ガス熱交換器）内で漏かい生
成ガスに対する熱交換で再び加熱される。
通して抽出され、荒い粉じんは予備サイクロン２４内で
分離され且つ２８で図示するように流動床反応器８中へ
再循環される。、予備サイクロン２４からの予め清浄さ
れた生成ガスは次に熱交換器２５中へ流れ、それから高
圧力蒸気は導管２６を通して抽出される。熱交換１２５
内での生成ガスの最初の冷却段階後、この生成ガスは第
２のりイタロン２フ中へ流れ、そこで生成ガスは引入れ
た粉じんを実質的に除去され、この粉じんは予備サイク
ロン２４から再％Ｓ環される荒い粉じんのように流動床
反応ｉ！８中へ供給される。生成ガスはナイフロン２フ
内で清浄にされた後蒸気発生器２９内での別の冷却段階
の作用を受け、それから高圧力蒸気３０並びに低圧力蒸
気３１が抽出される。生成ガス内に依然存在する可能性
のある有害物質、特にアルカリ化合物を除去するために
、生成ガスは熱をガス間で交換する熱交換器３２を通過
した後スクラバー３３中へ流れ、次にスクラバー３３か
ら３４において抽出され且つその別の用途に関して比較
的低温度レベルを有する清浄された生成ガスは、その大
部分を燃焼室３５中へ導入する前に、熱をガス間で交換
する熱交換器３２（ガス／ガス熱交換器）内で漏かい生
成ガスに対する熱交換で再び加熱される。
清浄された生成ガスは３１を通して供給される蒸気並び
に圧縮空気３６と一緒に燃焼室３５内で燃焼され、燃焼
室３５から出る排出ガス３７はガスタービン３８へ供給
される。このガスタービン３８は一方において高圧力空
気３６を発生する圧縮機３９と結合され且つ他方におい
て４１で示す電気エネルギ発生用発電機４０と結合され
る。ガスタービンを作動するために必要とされるガスを
中で燃焼する燃焼室３５に圧縮機３９、ガスタービン３
８及び発［１４０を結合した上記システムは大抵の場合
燃焼室３５の充填物質として天然ガス又はナフサを使用
するために設計される。ナフサ又は天然ガスよりも低い
熱量を有し且つガスタービン３８の作動に要するガス流
３７を発生するために人聞の生成ガスをひつようとする
反応器８からの生成ガスのために、若干量のガスだ番プ
がガスタービン３８で利用され１フるので、圧縮機３９
を修正して圧縮空気３６の使用量を減らす可能性が原理
的にある。しかしながら、そのような圧縮機の修正は一
層費用がかかり且つまたガスタービンの他の構成部分に
関して問題であるので、圧縮ホット空気の部分的な流れ
４９は分岐され且つ一方においてガス化剤の流れ５１と
して次の圧縮機５０を通して流動床反応器８へ供給され
、且つ他方においてロック充満ガス及び不活性ガスとし
て作用する窒素を発生するために冷却され且つ分離され
、且つ残りはホット空気膨張タービン４８を通してエネ
ルギ発生様態で膨張される。便宜上、タービン４８は次
の圧縮機５０の駆動装置であり且つその過剰な動力は発
電１１４６を駆動し、その電力は４７で象徴的に示す。
に圧縮空気３６と一緒に燃焼室３５内で燃焼され、燃焼
室３５から出る排出ガス３７はガスタービン３８へ供給
される。このガスタービン３８は一方において高圧力空
気３６を発生する圧縮機３９と結合され且つ他方におい
て４１で示す電気エネルギ発生用発電機４０と結合され
る。ガスタービンを作動するために必要とされるガスを
中で燃焼する燃焼室３５に圧縮機３９、ガスタービン３
８及び発［１４０を結合した上記システムは大抵の場合
燃焼室３５の充填物質として天然ガス又はナフサを使用
するために設計される。ナフサ又は天然ガスよりも低い
熱量を有し且つガスタービン３８の作動に要するガス流
３７を発生するために人聞の生成ガスをひつようとする
反応器８からの生成ガスのために、若干量のガスだ番プ
がガスタービン３８で利用され１フるので、圧縮機３９
を修正して圧縮空気３６の使用量を減らす可能性が原理
的にある。しかしながら、そのような圧縮機の修正は一
層費用がかかり且つまたガスタービンの他の構成部分に
関して問題であるので、圧縮ホット空気の部分的な流れ
４９は分岐され且つ一方においてガス化剤の流れ５１と
して次の圧縮機５０を通して流動床反応器８へ供給され
、且つ他方においてロック充満ガス及び不活性ガスとし
て作用する窒素を発生するために冷却され且つ分離され
、且つ残りはホット空気膨張タービン４８を通してエネ
ルギ発生様態で膨張される。便宜上、タービン４８は次
の圧縮機５０の駆動装置であり且つその過剰な動力は発
電１１４６を駆動し、その電力は４７で象徴的に示す。
排出ガス流内４４に依然含まれる酸素のためにバーナ４
５によってタービン３８の排出ガスＦｔ４４内での、膨
張タービン４３で膨張されたガス流４２の燃焼は、最適
温度を有し且つ次の低圧力蒸気５４を発生するための高
圧力蒸気５３を次の蒸気発生Ｂ５２内で発生するために
、ガスタービンから来るガスの温度レベルを僅かに増加
するために主に行われる。この発生された高圧力蒸気５
３は、次に、熱交換器２５及び２９で発生される高圧力
蒸気２６及び３８と一緒に、蒸気タービン５６へ供給さ
れる。この蒸気タービンは、２つの分離した供給導管５
７及び５８で示すように、熱交換器５２内で発生した低
圧力蒸気５４、蒸気発生器２９内で発生した低圧力蒸気
３１並びにスラグを粒状化する場合に発生する中１＆、
度の圧力の蒸気２１をもタービン５６中へ供給し得るよ
うに設計される。蒸気タービン５６を発電機５５と結合
することによって発生される電気エネルギは５９におい
て送出される。ガスタービンの燃焼室３５のための蒸気
６２は蒸気タービン５６から適察な位置において抽出さ
れ且つそこで生成ガスと混合されて熱窒素酸化物の生成
を最小限にする。６１で概略的に示す廃蒸気流の凝縮は
詳細に図示しない。
５によってタービン３８の排出ガスＦｔ４４内での、膨
張タービン４３で膨張されたガス流４２の燃焼は、最適
温度を有し且つ次の低圧力蒸気５４を発生するための高
圧力蒸気５３を次の蒸気発生Ｂ５２内で発生するために
、ガスタービンから来るガスの温度レベルを僅かに増加
するために主に行われる。この発生された高圧力蒸気５
３は、次に、熱交換器２５及び２９で発生される高圧力
蒸気２６及び３８と一緒に、蒸気タービン５６へ供給さ
れる。この蒸気タービンは、２つの分離した供給導管５
７及び５８で示すように、熱交換器５２内で発生した低
圧力蒸気５４、蒸気発生器２９内で発生した低圧力蒸気
３１並びにスラグを粒状化する場合に発生する中１＆、
度の圧力の蒸気２１をもタービン５６中へ供給し得るよ
うに設計される。蒸気タービン５６を発電機５５と結合
することによって発生される電気エネルギは５９におい
て送出される。ガスタービンの燃焼室３５のための蒸気
６２は蒸気タービン５６から適察な位置において抽出さ
れ且つそこで生成ガスと混合されて熱窒素酸化物の生成
を最小限にする。６１で概略的に示す廃蒸気流の凝縮は
詳細に図示しない。
蒸気発生器５２から抽出され且つ冷却されたガスは、６
０において煙突中へ排出されるか、又は随意にホット空
気で作動される膨張タービン４８の温廃空気６３と一緒
に使用される少なくとも部分的な流れとして石炭乾燥段
階１での作動ガス３として使用され、この乾燥用ガスは
、熱交換器５２の後で、追加の熱供給を要せずに石炭を
所望の程度まで乾燥するに充分高い温度レベルを有する
ことに注目する。
０において煙突中へ排出されるか、又は随意にホット空
気で作動される膨張タービン４８の温廃空気６３と一緒
に使用される少なくとも部分的な流れとして石炭乾燥段
階１での作動ガス３として使用され、この乾燥用ガスは
、熱交換器５２の後で、追加の熱供給を要せずに石炭を
所望の程度まで乾燥するに充分高い温度レベルを有する
ことに注目する。
第２図に、動力装置の修正された実施例が図示され、そ
こではガス化剤として酸素濃縮空気を必要とする低品質
（高灰分及び高揮発性の坑口炭）が使用される。第１図
の符号は装置の同等の構成部品のために用いた。
こではガス化剤として酸素濃縮空気を必要とする低品質
（高灰分及び高揮発性の坑口炭）が使用される。第１図
の符号は装置の同等の構成部品のために用いた。
第１図におけるように、圧縮ホットガスの部分的な流れ
４９はガスタービンの燃焼室から送られるが、次のよう
に処理される。即ち、部分的な流れ６４はガス化剤の流
れ５１を作るための次の圧縮機５０内で旺縮され、部分
的な流れ６５は動力送出用ホット空気膨張タービン４８
中で膨張され■つ乾燥ガス３を作る蒸気発生器５２の排
出ガスの部分的な流れと一緒に温空気６３として石炭乾
燥段１Ｉｌｉ１へ供給される。部分的な流れ６６は、低
圧力供給５８を通して蒸気タービン５６中へ供給される
低圧力蒸気６８を発生する蒸気発生器６７内で冷却され
た優、スクラバー冷却器６９内で冷却され且つ清浄され
且つ分子ふるい７０中で二酸化炭素、蒸気等を除去され
る。清浄された空気７２は低温度空気分離段１！ｉ ７
３へ入って次の部分的な流れの生成物を発生する。即ち
、 Ｎ２９９％以上を含有する＾圧力窒本７４．０２約９０
％を含む中程度の圧力の酸素７５、中程度の圧力の窒素
７６、及び それぞれ約１〜２％の残留０２を含む低圧力窒素７７゜ 高圧力窒素７４は単一段ピストン圧縮機７８中で後圧縮
されＨつロックガスとして使用され又はガス化器８及び
ガスシステムを不活性化するために圧力ガス貯′ｉａ器
７９内に緊急用に貯蔵される。
４９はガスタービンの燃焼室から送られるが、次のよう
に処理される。即ち、部分的な流れ６４はガス化剤の流
れ５１を作るための次の圧縮機５０内で旺縮され、部分
的な流れ６５は動力送出用ホット空気膨張タービン４８
中で膨張され■つ乾燥ガス３を作る蒸気発生器５２の排
出ガスの部分的な流れと一緒に温空気６３として石炭乾
燥段１Ｉｌｉ１へ供給される。部分的な流れ６６は、低
圧力供給５８を通して蒸気タービン５６中へ供給される
低圧力蒸気６８を発生する蒸気発生器６７内で冷却され
た優、スクラバー冷却器６９内で冷却され且つ清浄され
且つ分子ふるい７０中で二酸化炭素、蒸気等を除去され
る。清浄された空気７２は低温度空気分離段１！ｉ ７
３へ入って次の部分的な流れの生成物を発生する。即ち
、 Ｎ２９９％以上を含有する＾圧力窒本７４．０２約９０
％を含む中程度の圧力の酸素７５、中程度の圧力の窒素
７６、及び それぞれ約１〜２％の残留０２を含む低圧力窒素７７゜ 高圧力窒素７４は単一段ピストン圧縮機７８中で後圧縮
されＨつロックガスとして使用され又はガス化器８及び
ガスシステムを不活性化するために圧力ガス貯′ｉａ器
７９内に緊急用に貯蔵される。
中程度の圧力の酸素７５は圧縮１８０′ｒ″圧縮され且
つガス化空気５１へ加えられる。
つガス化空気５１へ加えられる。
中程度の圧力の窒素７６はガス／ガス熱交換器８１内で
ホット空気によって加熱され且つホット空気膨張タービ
ン４８申へ適当な位置ぐ供給され且つそこで動力発生の
ために膨張される。、研出ガス流６３はその侵空気より
も低い酸素ｍ度を有する。
ホット空気によって加熱され且つホット空気膨張タービ
ン４８申へ適当な位置ぐ供給され且つそこで動力発生の
ために膨張される。、研出ガス流６３はその侵空気より
も低い酸素ｍ度を有する。
低圧力窒素７７は分子ふるい７１の脱着のために使用さ
れ、該分子ふるいは脱着完了後吸着する分子ふるい７０
の作用をするが、第２の分子ふるい７０がＰＡＲ動作の
ために切替えられる。、前に、窒素の部分的な流れ７７
は、明瞭のために図示しない動力発生用低温度量気分ｍ
器内で膨張されることによって空気分離１！ｒ１１７３
内の冷ｍＪｆｌ失を補償するために冷温を発生している
。
れ、該分子ふるいは脱着完了後吸着する分子ふるい７０
の作用をするが、第２の分子ふるい７０がＰＡＲ動作の
ために切替えられる。、前に、窒素の部分的な流れ７７
は、明瞭のために図示しない動力発生用低温度量気分ｍ
器内で膨張されることによって空気分離１！ｒ１１７３
内の冷ｍＪｆｌ失を補償するために冷温を発生している
。
ロックガスとして作用する窒素だけを空気分離装置で発
生するならば、抽出されたホット空気の大部分けホット
空気膨張タービン４８で消費される。
生するならば、抽出されたホット空気の大部分けホット
空気膨張タービン４８で消費される。
ガス化剤として酸素濃縮空気を必Ｃとする＾灰分の石炭
の場合に、全残留ホット空気流を冷７ＪＩ Ｌ。
の場合に、全残留ホット空気流を冷７ＪＩ Ｌ。
且つこの流れを空気力ｍ菰Ｎ ７３中で処理することは
可能である。この場合、純窒県及び９０％の酸素が発生
される。窒素は約１３〜１５バールから約２０バールま
で圧縮されねばならず、且つ酸素は約６バールから約１
９バールまで圧縮されねばならない。
可能である。この場合、純窒県及び９０％の酸素が発生
される。窒素は約１３〜１５バールから約２０バールま
で圧縮されねばならず、且つ酸素は約６バールから約１
９バールまで圧縮されねばならない。
それに反して、専らロックガスとして発生される窒素は
約１１バールの圧力において９９％以上の濃度を有して
得られ、同時に酸素は約６０〜７０％の純度を有し且つ
大気圧力を有して廃棄物として得られる。この酸素は捨
てられるか又はガスタービンの空気圧縮機３９の取入口
側へ供給され、この圧縮機は次に２１〜２２％のａｒ！
１の酸素を含む空気を吸引する。
約１１バールの圧力において９９％以上の濃度を有して
得られ、同時に酸素は約６０〜７０％の純度を有し且つ
大気圧力を有して廃棄物として得られる。この酸素は捨
てられるか又はガスタービンの空気圧縮機３９の取入口
側へ供給され、この圧縮機は次に２１〜２２％のａｒ！
１の酸素を含む空気を吸引する。
第３図に、流動床反応器が８によって示されている。石
炭乾燥段階１から来る粒状炭画分７はこの反応器中へそ
のヘッド領域において供給され、一方、微粉炭画分４は
、フィルター５を通過した後、ガス化空気１４０部分的
な流れ８５と一緒に導管１１を通して反応器８中へ供給
され、該部分的な流れ８５は環状導管１２及びノズル１
３を通してｍｍ式で反応器８の上方部分中へ供給される
。
炭乾燥段階１から来る粒状炭画分７はこの反応器中へそ
のヘッド領域において供給され、一方、微粉炭画分４は
、フィルター５を通過した後、ガス化空気１４０部分的
な流れ８５と一緒に導管１１を通して反応器８中へ供給
され、該部分的な流れ８５は環状導管１２及びノズル１
３を通してｍｍ式で反応器８の上方部分中へ供給される
。
ふるいを通過した後に得られる粒状画分に加えて、脱硫
剤が反応器中へそのヘッド内に充填され得る。
剤が反応器中へそのヘッド内に充填され得る。
反応器８の脚頭域内に、スラグ排出装′Ｊ！４８４が配
置され、追加のバーナ８３がこの領域に設けられてスラ
グ流の中断を回避することができる。チャネル８４から
、スラグは粒状化容器１６へ入り、スラグを粒状化する
水を供給する装置が１７で概略的に示され且つスラグ排
出装置が２２で示されてい菖ことを注目する。
置され、追加のバーナ８３がこの領域に設けられてスラ
グ流の中断を回避することができる。チャネル８４から
、スラグは粒状化容器１６へ入り、スラグを粒状化する
水を供給する装置が１７で概略的に示され且つスラグ排
出装置が２２で示されてい菖ことを注目する。
生成ガス２３は例えば１０００℃の湿度をもって反応器
８のヘッド領域内に初出され、約６５０℃の温度まで生
成ガスを冷却することはサイクロン２７へ入る前に放射
冷却器２５内で行われる。
８のヘッド領域内に初出され、約６５０℃の温度まで生
成ガスを冷却することはサイクロン２７へ入る前に放射
冷却器２５内で行われる。
第３図に示すような実施例では、脱硫剤は石灰Ｃ１及び
／又はドロマイトをか焼することによって発生され、カ
ルボネート物質がホット生成ガスによって自流で軸８２
内を流通し、それにより生成ガスはか焼熱を送出するの
みならず効宋的に１Ｉ１２ｔａされる。生成ガス２３は
か焼軸８２を上方向へ流通し、軸は上方からカルボネー
ト物質を充填される。
／又はドロマイトをか焼することによって発生され、カ
ルボネート物質がホット生成ガスによって自流で軸８２
内を流通し、それにより生成ガスはか焼熱を送出するの
みならず効宋的に１Ｉ１２ｔａされる。生成ガス２３は
か焼軸８２を上方向へ流通し、軸は上方からカルボネー
ト物質を充填される。
消費され且つ未消費の脱硫剤並びに微粉炭及び灰の混合
物は導管８６内に存在し且つ不活性ガス（窒素）８９に
よってフィーダー８７及びノズル８８を通して且つノズ
ル９０を通しで軸８２の上方部分中へ吹込まれる。第３
図から更にｌ！！！！されるように、サイクロン２７内
で分離された実質的にコークス化された粉じんは微粉炭
画分を導入する位置の下に配置された位Ｂにおいて反応
器８中へ導入され、それによりこの既にコークス化され
た粉じんの高熱樋は流動床反応器内に適当な４度プロフ
ィルを維持するために利用され得る。
物は導管８６内に存在し且つ不活性ガス（窒素）８９に
よってフィーダー８７及びノズル８８を通して且つノズ
ル９０を通しで軸８２の上方部分中へ吹込まれる。第３
図から更にｌ！！！！されるように、サイクロン２７内
で分離された実質的にコークス化された粉じんは微粉炭
画分を導入する位置の下に配置された位Ｂにおいて反応
器８中へ導入され、それによりこの既にコークス化され
た粉じんの高熱樋は流動床反応器内に適当な４度プロフ
ィルを維持するために利用され得る。
良品質炭の場合、脱硫剤としてカルボネート物質を使用
することが可能であり、且つこの物質を粒状炭画分と一
緒に充填することが可能であり、これはガス化器の高温
度部分内にか焼を発生することが問題ないからである。
することが可能であり、且つこの物質を粒状炭画分と一
緒に充填することが可能であり、これはガス化器の高温
度部分内にか焼を発生することが問題ないからである。
脱硫反応はほぼ理想的な温度を想定し得るに充分な時間
を流動床反応器内に有する。より純品質の石炭の場合又
は石灰石及び／又はドロマイトの高消費♀の場合、外部
軸８２は一層便利である。この場合、脱硫反応がか焼軸
内で大部分起こるので、実質的なＷＡ４ａがガス化器内
で起こらない。
を流動床反応器内に有する。より純品質の石炭の場合又
は石灰石及び／又はドロマイトの高消費♀の場合、外部
軸８２は一層便利である。この場合、脱硫反応がか焼軸
内で大部分起こるので、実質的なＷＡ４ａがガス化器内
で起こらない。
第４図に従う構造では５１．ｌＴ′綱に図示しないガス
タービンの出口チャネルは４４で示されており、ガスタ
ービンからの１出ガスの温度はこの出口チャネル内でバ
ーナ４５によって約５５０℃から６００℃付近まで増加
され、ｄつこれは廃熱ボイラ内又は強＆ｌＪ楯環蒸発器
として設計された蒸気光１２１５２内に、約５３５℃の
熱力学的に有利な温度を有する蒸気を依然発生させるた
めである。、この場合、膨張された圧力ガス４２は第１
図と関連して詳細に説明したようにバーナ４５へ供給さ
れる。
タービンの出口チャネルは４４で示されており、ガスタ
ービンからの１出ガスの温度はこの出口チャネル内でバ
ーナ４５によって約５５０℃から６００℃付近まで増加
され、ｄつこれは廃熱ボイラ内又は強＆ｌＪ楯環蒸発器
として設計された蒸気光１２１５２内に、約５３５℃の
熱力学的に有利な温度を有する蒸気を依然発生させるた
めである。、この場合、膨張された圧力ガス４２は第１
図と関連して詳細に説明したようにバーナ４５へ供給さ
れる。
廃熱ボイラ５２内に、第４図にシステム５３．５４で概
略的に示すように幾つかの温度レベル及び圧力レベルで
蒸気が発生される。他の指示した加熱表面は、例えば給
水用予熱器及び過熱器を示し、過熱表面の数は蒸気発生
の要件に依存し且つ他の熱担体に依存する。変化する圧
力の蒸気は次に第１図及び第２図とＩａｌ連して詳細に
説明したような電気エネルギ発生用蒸気タービンへ供給
される。
略的に示すように幾つかの温度レベル及び圧力レベルで
蒸気が発生される。他の指示した加熱表面は、例えば給
水用予熱器及び過熱器を示し、過熱表面の数は蒸気発生
の要件に依存し且つ他の熱担体に依存する。変化する圧
力の蒸気は次に第１図及び第２図とＩａｌ連して詳細に
説明したような電気エネルギ発生用蒸気タービンへ供給
される。
第１図は本発明による方法を実行するための動力装置の
ブロック線図を示し、第２図は本発明を実行するための
動力装置の修正された実施例のブロック線図を示し、第
３図は第１図又は第２図に従う動力装置で使用される流
動床反応器の概略図であり、第４図は第１図又は第２図
に従う動力装置で使用される蒸気発生器の概略図である
。 １・・・石炭乾燥段階、７・・・粒状炭画分、１１・・
・微粉炭画分、８・・・流動床反応器、９・・・脱硫剤
、１３・・・ノズル、２５．３２・・・熱交換鼎、２６
・・・導管、２７・・・サイクロン、２９．５２・・・
蒸気発生器、３０゜５３・・・高圧力蒸気、３１．５４
・・・低圧力蒸気、３３・・・スクラバー、３５・・・
燃焼室、３５．３８・・・ガスタービン、４８．８４・
・・空気膨張タービン、５−０・・・圧縮機、５６・・
・蒸気タービン、５７．５８・・・Ｓ ｔｔ、７３ ・
Ｒ２気［ｌＲ１１１’ｉ、７４−ａ ［’ｆカ窒素、７
８・・・ピストン圧縮機、８３・・・バーナ。
ブロック線図を示し、第２図は本発明を実行するための
動力装置の修正された実施例のブロック線図を示し、第
３図は第１図又は第２図に従う動力装置で使用される流
動床反応器の概略図であり、第４図は第１図又は第２図
に従う動力装置で使用される蒸気発生器の概略図である
。 １・・・石炭乾燥段階、７・・・粒状炭画分、１１・・
・微粉炭画分、８・・・流動床反応器、９・・・脱硫剤
、１３・・・ノズル、２５．３２・・・熱交換鼎、２６
・・・導管、２７・・・サイクロン、２９．５２・・・
蒸気発生器、３０゜５３・・・高圧力蒸気、３１．５４
・・・低圧力蒸気、３３・・・スクラバー、３５・・・
燃焼室、３５．３８・・・ガスタービン、４８．８４・
・・空気膨張タービン、５−０・・・圧縮機、５６・・
・蒸気タービン、５７．５８・・・Ｓ ｔｔ、７３ ・
Ｒ２気［ｌＲ１１１’ｉ、７４−ａ ［’ｆカ窒素、７
８・・・ピストン圧縮機、８３・・・バーナ。
Claims (16)
- （１）動力装置作動目的の圧力下での石炭ガス化方法で
あつて、生成ガスが大部分をガスタービンの少なくとも
１つの燃焼室（３５）で燃焼され且つ廃ガスタービン（
３８）によつて電気的及び／又は機械的エネルギに変換
される方法において、ガス化する石炭を、事前又は事後
に粉砕することなく、微粉炭画分（１１）と粒状炭画分
（７）とに分離し、前記両方の石炭画分（７，１１）を
別別の位置において流動床反応器（８）中へ導入し、Ｃ
ａＯ、ＭｇＯ、ＣａＣＯ＿３又は類似物のような脱硫剤
（９）を流動床中へ充填し、随意に再循環生成ガスと一
緒に、蒸気と空気、純空気又は酸素濃縮空気との混合物
をガス化剤（１３）として使用し、且つ溶融スラグ（１
５、８４）を好ましくは連続的な様態で充填することを
特徴とする方法。 - （２）粉じんを生成ガスから乾燥様態で分離し且つ好ま
しくは微粉炭画分（１１）から分離（２８）して流動床
反応器（８）へ供給することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の方法。 - （３）脱硫剤（９）を前記両方の石炭画分（７，１１）
の一方と一緒に導入することを特徴とする特許請求の範
囲１項又は第２項に記載の方法。 - （４）脱硫剤（９）が石灰石及び／又はドロマイトをか
焼によつて作られ、か焼がそのように脱硫されるホット
生成ガスによつて熱を供給することによつてガス化器（
８）の外側で行われることを特徴とする特許請求の範囲
第１項、第２項又は第３項のいずれか１つの項に記載の
方法。 - （５）生成ガスが、粉じん分離段階（２７）の前に、蒸
気発生用の少なくとも１つの熱交換器（２５）を、好ま
しくは装着された構成部品のない放射蒸発器を、通過さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項
のいずれか１つの項に記載の方法。 - （６）生成ガスが、熱交換器（２９，３２）内での実質
的な冷却後、洗浄段階（３３）の作用を受け且つ、ガス
タービン（３８）の燃焼室（３５）中へ導入される前に
、少なくとも１つのガス／ガス熱交換器（３２）によつ
て温生成ガスに対して再加熱されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１つの項に記
載の方法。 - （７）微粉炭画分（１１）がガス化剤（１３）の部分的
な流れと一緒に流動床反応器（８）の下方部分中へ吹込
まれることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６
項のいずれか１つの項に記載の方法。 - （８）生成ガスから分離され且つかなりの程度までコー
クス化された粉じんが吸込みによつて微粉炭画分（１１
）を充填する位置の下方で導入されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第７項のいずれか１つの項に
記載の方法。 - （９）微粉炭画分（１１）が粒径≦０．５ｍｍ、好まし
くは≦０．３ｍｍに従つてふるい分け又は分別すること
によつて作られ、且つふるい分けオーバーフローが粒状
炭画分（７）として使用されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項から第８項のいずれか１つの項に記載の
方法。 - （１０）微粉炭画分（１１）が石炭の流動床乾燥段階に
排出された粉じんによつて作られ、且つ流動床乾燥段階
を通過する粒子が粒状炭画分（７）としてガス化器（８
）中へ供給されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項から第９項のいずれか１つの項に記載の方法。 - （１１）排出された液体スラグ（１５，８４）がガス化
器（８）内の有効な圧力と同じ圧力下で水で粒状化され
、且つ排出されたスラグを粒状化する時に発生される蒸
気がガス化剤としてガス化器（８）中へ導入され且つ／
又は熱交換器中で蒸発される水に対して完全に又は一部
凝縮され且つスラグ粒状化段階（１６）中へ再循環され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０項
のいずれか１つの項に記載の方法。 - （１２）生成ガスが大部分を１つ以上の、好ましくは２
つのガスタービン（３８）の燃焼室（３５）中で燃焼さ
れ、ホット空気が燃焼室（３５）から送られ且つ流動床
反応器（８）へ、不活性ガスとして窒素を及びガス化空
気を濃縮する酸素を発生する空気分離装置（７３）へ、
且つ随意にホット空気膨張タービン（４８）へ供給され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１１項
のいずれか１つの項に記載の方法。 - （１３）流動床反応器（８）へ供給されるホット空気の
部分的な流れが、好ましくは事前の冷却及び事後の再加
熱なく、圧縮段階（５０）の作用を受けることを特徴と
する特許請求の範囲第１２項に記載の方法。 - （１４）空気分離装置（７３）からの濃縮された酸素が
体積で約９０％の濃度を有してガス化剤の流れ（１３）
へ加えられ、且つ窒素（７４）が石炭並びに例えばＣａ
Ｏ又は類似物のような添加物を導入するため又は粒状化
されたスラグを排出するための圧力ロック用ロックガス
として圧縮機（７８）を通して使用され又は不活性化又
は同様な目的のために使用されることを特徴とする特許
請求の範囲第１２項に記載の方法。 - （１５）流動床反応器（８）の作動を起動する目的のた
めに、乾燥石炭又はコークスがガス化器の下方部分中へ
充填され、バーナ（８３）によつてスラグ充填通路内で
加熱され、バーナの過剰空気で点火され且つ燃焼され、
それによりスラグの流動状態を確立することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第１４項のいずれか１つの
項に記載の方法。 - （１６）ガスの部分的な流れを燃焼することによつて随
意に加熱されたタービンの排出ガスが高圧力蒸気及び低
圧力蒸気を発生するための廃熱ボイラ（５２）で使用さ
れ、この高圧力蒸気（５３）がガス化器（８）の後のガ
ス流の冷却段階から来る高圧力蒸気（２６，３０）と一
緒に蒸気タービンで使用され、このように発生された低
圧力蒸気（５４）が生成ガスの冷却段階（２９）から、
ガス化剤用ノズル（１３）の冷却液体の再冷却段階から
、ガス化器マントル等から及びスラグ冷却段階から来る
低圧力蒸気の流れ（３１）と一緒に同等に使用され、蒸
気が前記両方の圧力段階の間の蒸気タービン（５６）か
ら制御された様態で抽出されてガスタービン（３８）の
燃焼室（３５）中へ導入され且つガス化空気に加えてガ
ス化剤としして使用される蒸気を発生し、これらの流れ
（３０，５３，３１，５４，５７，５８）が蒸気タービ
ン内でエネルギ発生様態で膨張され、且つこの蒸気発生
器（５２）の排出ガスが全体として又は部分的に、随意
にホット空気と一緒に、熱担体ガスとして石炭乾燥段階
（１）へ供給されることを特徴とする特許請求の範囲第
１項から第１５項のいずれか１つの項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT675/88 | 1988-03-11 | ||
| AT0067588A AT392079B (de) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | Verfahren zum druckvergasen von kohle fuer den betrieb eines kraftwerkes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01275694A true JPH01275694A (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=3496866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1059504A Pending JPH01275694A (ja) | 1988-03-11 | 1989-03-10 | 動力装置作動目的の圧力下での石炭ガス化方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0334833A1 (ja) |
| JP (1) | JPH01275694A (ja) |
| KR (1) | KR890014719A (ja) |
| AT (1) | AT392079B (ja) |
| AU (1) | AU613715B2 (ja) |
| BR (1) | BR8901129A (ja) |
| DD (1) | DD283644A5 (ja) |
| ZA (1) | ZA891374B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2578210B2 (ja) * | 1989-07-06 | 1997-02-05 | 三菱重工業株式会社 | 石炭ガス化複合発電プラント |
| DE69426292T2 (de) * | 1993-02-23 | 2001-05-17 | Genentech Inc | Stabilisierung von mit organischen lösungsmittel behandelten polypeptiden mit einem hilfsstoff |
| JPH10156314A (ja) * | 1996-12-03 | 1998-06-16 | Ebara Corp | 廃棄物からのエネルギ回収方法 |
| WO2000027952A1 (de) * | 1998-11-11 | 2000-05-18 | Holderbank Financiere Glarus Ag | Verfahren zum aufarbeiten von bodenaschen aus verbrennungsanlagen |
| DE19907901C2 (de) * | 1999-02-24 | 2001-11-29 | Mg Technologies Ag | Verfahren zur katalytischen Spaltung von flüchtigen höheren Kohlenwasserstoffen |
| AT504863B1 (de) | 2007-01-15 | 2012-07-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und anlage zur erzeugung von elektrischer energie in einem gas- und dampfturbinen (gud) - kraftwerk |
| DE102014103952A1 (de) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Krones Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine mit direkter Beschickung dieser Gasturbine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2429993C3 (de) * | 1974-06-22 | 1984-01-05 | Krupp-Koppers Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie |
| GB1558996A (en) * | 1976-07-27 | 1980-01-09 | Gulf Oil Corp | Fliud bed gasifier |
| SU715615A1 (ru) * | 1978-05-03 | 1980-02-15 | Институт горючих ископаемых | Способ газификации твердого топлива в кип щем слое |
| DE2909657C2 (de) * | 1979-03-12 | 1982-10-07 | Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen | Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von körnigem Brennstoff |
| DE2924245C2 (de) * | 1979-06-15 | 1982-11-25 | Rheinische Braunkohlenwerke AG, 5000 Köln | Verfahren zur Deckung von Bedarfsspitzen bei der Erzeugung von elektrischer Energie in einem Kraftwerk unter Verwendung von Gasturbinen |
| SE8001272L (sv) * | 1980-02-18 | 1981-08-19 | Stora Kopparbergs Bergslags Ab | Sett att framstella elenergi i kombination med framstellning av torvbrensle |
| DE3113993A1 (de) * | 1981-04-07 | 1982-11-11 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur gleichzeitigen erzeugung von brenngas und prozesswaerme aus kohlenstoffhaltigen materialien |
| FI62554C (fi) * | 1981-05-22 | 1983-01-10 | Ahlstroem Oy | Foerfarande och anordning foer foergasning av fast kolhaltigt material |
| FR2563118B1 (fr) * | 1984-04-20 | 1987-04-30 | Creusot Loire | Procede et installation de traitement de matiere en lit fluidise circulant |
| JPS61175241A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭ガス化複合発電装置 |
| JPH0678531B2 (ja) * | 1986-06-11 | 1994-10-05 | 株式会社日立製作所 | 石炭ガス化方法及び装置 |
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1988
- 1988-03-11 AT AT0067588A patent/AT392079B/de not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-02-21 EP EP89890048A patent/EP0334833A1/de not_active Withdrawn
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- 1989-02-24 AU AU30711/89A patent/AU613715B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-09 DD DD89326430A patent/DD283644A5/de not_active IP Right Cessation
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- 1989-03-10 BR BR898901129A patent/BR8901129A/pt unknown
- 1989-03-11 KR KR1019890003063A patent/KR890014719A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
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