JPH0331895B2 - - Google Patents
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- JPH0331895B2 JPH0331895B2 JP58007363A JP736383A JPH0331895B2 JP H0331895 B2 JPH0331895 B2 JP H0331895B2 JP 58007363 A JP58007363 A JP 58007363A JP 736383 A JP736383 A JP 736383A JP H0331895 B2 JPH0331895 B2 JP H0331895B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/26—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
- F02C3/28—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension using a separate gas producer for gasifying the fuel before combustion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、加圧式ガス化複合発電プラントの部
分負荷時における燃料ガス化炉の変圧運転の制御
方法及びその制御装置に関する。
分負荷時における燃料ガス化炉の変圧運転の制御
方法及びその制御装置に関する。
第１図は石炭ガス化複合発電プラントの１例を
示すシステム構成図である。
示すシステム構成図である。
ガス化炉３に対して石炭供給設備１から石炭２
が供給され、同時に酸素供給設備４から石炭ガス
化剤としての酸素５が供給される。ガス化炉３で
は石炭と酸素とが反応し、粗成ガス６が生成され
る。粗成ガス６はガス冷却設備７で冷却されると
共に蒸気８を発生する。冷却された粗成ガス９は
ガス精製設備１０に送られ、脱塵・脱硫されて精
製ガス１１となる。
が供給され、同時に酸素供給設備４から石炭ガス
化剤としての酸素５が供給される。ガス化炉３で
は石炭と酸素とが反応し、粗成ガス６が生成され
る。粗成ガス６はガス冷却設備７で冷却されると
共に蒸気８を発生する。冷却された粗成ガス９は
ガス精製設備１０に送られ、脱塵・脱硫されて精
製ガス１１となる。
精製ガス１１は複合発電設備のガスタービン１
２へ送られ、燃焼してタービンを駆動し、電気を
発生する。燃焼してタービンを駆動した後のガス
は、高温の排ガス１３として排熱回収ボイラ１４
へ送られる。高温の排ガス１３は排熱回収ボイラ
１４で熱を蒸気として回収され、比較的低温の排
ガス３４として排出される。排熱回収ボイラ１４
で発生した蒸気と、ガス冷却７からの蒸気８は、
排熱回収ボイラ１４で過熱され、過熱蒸気１５と
して蒸気タービン１６へ送られる。過熱蒸気１５
は蒸気タービン１６を駆動し、電気を発生する。
２へ送られ、燃焼してタービンを駆動し、電気を
発生する。燃焼してタービンを駆動した後のガス
は、高温の排ガス１３として排熱回収ボイラ１４
へ送られる。高温の排ガス１３は排熱回収ボイラ
１４で熱を蒸気として回収され、比較的低温の排
ガス３４として排出される。排熱回収ボイラ１４
で発生した蒸気と、ガス冷却７からの蒸気８は、
排熱回収ボイラ１４で過熱され、過熱蒸気１５と
して蒸気タービン１６へ送られる。過熱蒸気１５
は蒸気タービン１６を駆動し、電気を発生する。
石炭ガス化複合発電プラントの従来の運転方法
の一例を第２図により説明する。
の一例を第２図により説明する。
中央制御装置７０からの負荷要求信号１７がガ
スタービン制御装置１８にはいり、ガスタービン
制御装置１８は要求された負荷に応じて、燃料流
量調整弁１９を開閉し、燃料流量をコントロール
することによつてガスタービン１２の出力を制御
する。
スタービン制御装置１８にはいり、ガスタービン
制御装置１８は要求された負荷に応じて、燃料流
量調整弁１９を開閉し、燃料流量をコントロール
することによつてガスタービン１２の出力を制御
する。
一方、中央制御装置７０には、ガス精製出口の
設定圧力２０がセツトされており、このガス精製
出口の設定圧力２０は、プラントの負荷に関係な
く一定の圧力に設定される。
設定圧力２０がセツトされており、このガス精製
出口の設定圧力２０は、プラントの負荷に関係な
く一定の圧力に設定される。
ガス精製設備１０の圧力は圧力計２１から圧力
信号２２としてガス精製圧力制御装置２３に送ら
れ、中央制御装置７０からの設定圧力信号２０と
比較され、設定圧力（一定値）との差によつて石
炭供給量制御装置２４に石炭供給量の増減の信号
２５を送る。
信号２２としてガス精製圧力制御装置２３に送ら
れ、中央制御装置７０からの設定圧力信号２０と
比較され、設定圧力（一定値）との差によつて石
炭供給量制御装置２４に石炭供給量の増減の信号
２５を送る。
石炭供給量制御装置２４は、ガス精製圧力制御
装置２３からの信号と、石炭流量計２６からの信
号２７により、石炭供給量調整弁２８へ石炭供給
量の増減の信号２９を送る。
装置２３からの信号と、石炭流量計２６からの信
号２７により、石炭供給量調整弁２８へ石炭供給
量の増減の信号２９を送る。
また、酸素の供給量は酸素／石炭比制御装置３
０により制御される。酸素／石炭比制御装置３０
へは、石炭流量計３１と酸素流量計３２から、そ
れぞれ石炭供給量、酸素供給量の信号が送られ
る。酸素／石炭比制御装置３０は、石炭と酸素の
供給量の比が一定となるように、酸素供給量調整
弁３３により酸素供給量を調整する。
０により制御される。酸素／石炭比制御装置３０
へは、石炭流量計３１と酸素流量計３２から、そ
れぞれ石炭供給量、酸素供給量の信号が送られ
る。酸素／石炭比制御装置３０は、石炭と酸素の
供給量の比が一定となるように、酸素供給量調整
弁３３により酸素供給量を調整する。
第２図の例では、ガス精製出口の圧力が一定と
なるように制御しており、これは、定格負荷時、
部分負荷時をとわず常に一定にしている。したが
つて、ガス化炉３の圧力は部分負荷時においても
粗成ガスの流量が減少することによつて圧損が減
少した分だけ下がるだけであり、定格負荷時の圧
力とあまり変わらない。
なるように制御しており、これは、定格負荷時、
部分負荷時をとわず常に一定にしている。したが
つて、ガス化炉３の圧力は部分負荷時においても
粗成ガスの流量が減少することによつて圧損が減
少した分だけ下がるだけであり、定格負荷時の圧
力とあまり変わらない。
従来の運転方法の他の１例を第３図に示す。
第２図の例との違いは、第２図の例では負荷要
求信号１７がガスタービン側にはいり、ガス精製
設備の設定圧力信号２０がガス化炉側にはいるの
に対し、第３図の例では、負荷要求信号１７がガ
ス化炉側にはいり、ガス精製の設定圧力信号２０
がガスタービン側にはいることである。第２図の
例はガスタービンにガス化炉が追従していくガス
タービン主導型であるのに対し、第３図の例はガ
ス化炉にガスタービンが追従していくガス化炉主
導型となつている。
求信号１７がガスタービン側にはいり、ガス精製
設備の設定圧力信号２０がガス化炉側にはいるの
に対し、第３図の例では、負荷要求信号１７がガ
ス化炉側にはいり、ガス精製の設定圧力信号２０
がガスタービン側にはいることである。第２図の
例はガスタービンにガス化炉が追従していくガス
タービン主導型であるのに対し、第３図の例はガ
ス化炉にガスタービンが追従していくガス化炉主
導型となつている。
ガスタービン主導型とガス化炉主導型の違いは
あつても、第２図の例と同様に第３図の例でも、
ガス精制設備出口圧力がプラント負荷に関係なく
一定になるように制御している。
あつても、第２図の例と同様に第３図の例でも、
ガス精制設備出口圧力がプラント負荷に関係なく
一定になるように制御している。
以上に例を挙げて説明したように、従来におけ
る石炭ガス化複合発電プラントの運転方法は、ガ
スタービンが必要とする燃料ガスの圧力を一定に
保持して行なわれている。従来一般に上記のよう
に定圧運転制御を行なつているのは主として制御
技術的な理由によるものであるが、後述するごと
く、部分負荷運転時においても定格時と同じガス
圧を保つことは、ガス圧縮に費すエネルギー損失
の面から不経済である。
る石炭ガス化複合発電プラントの運転方法は、ガ
スタービンが必要とする燃料ガスの圧力を一定に
保持して行なわれている。従来一般に上記のよう
に定圧運転制御を行なつているのは主として制御
技術的な理由によるものであるが、後述するごと
く、部分負荷運転時においても定格時と同じガス
圧を保つことは、ガス圧縮に費すエネルギー損失
の面から不経済である。
第４図は、ガス化剤としての酸素が圧縮機から
送出された後、ガス化炉、排熱回収ボイラ、など
を順次に経由して減圧してゆく状態を表わした図
表で、縦軸に圧力をとり、この圧力は圧力調整弁
出口における定格時圧力を100％として表わして
ある。
送出された後、ガス化炉、排熱回収ボイラ、など
を順次に経由して減圧してゆく状態を表わした図
表で、縦軸に圧力をとり、この圧力は圧力調整弁
出口における定格時圧力を100％として表わして
ある。
実線で示した定格運転時のガス化炉圧力３５
は、定格運転時のガスタービン燃焼器入口燃料圧
力３６にガスタービン燃料流量圧力調整弁での減
圧分と圧力調整弁・ガス精製設備・熱回収ボイラ
等の系統の圧力損失分を加えた圧力となる。定格
運転時の酸素吐出圧力３７は、定格運転時のガス
化炉圧力３５に若干の圧力を加えたものとなる。
は、定格運転時のガスタービン燃焼器入口燃料圧
力３６にガスタービン燃料流量圧力調整弁での減
圧分と圧力調整弁・ガス精製設備・熱回収ボイラ
等の系統の圧力損失分を加えた圧力となる。定格
運転時の酸素吐出圧力３７は、定格運転時のガス
化炉圧力３５に若干の圧力を加えたものとなる。
破線で示したカーブ３８は、前述のごとくガス
圧を一定に保つように制御する従来の方法におい
て50％部分負荷運転時のガス圧を示す。
圧を一定に保つように制御する従来の方法におい
て50％部分負荷運転時のガス圧を示す。
定格時におけるガスタービン燃焼器入口圧力は
点36が表わす圧力であるのに比して、50％負荷時
は点39が表わす圧力で足りる。しかし前述のよう
に部分負荷時にもガス圧を一定に保つ制御方法で
あるため、余分の圧力Ｐをガスタービン燃料流量
圧力調整弁で落として使うことになる。
点36が表わす圧力であるのに比して、50％負荷時
は点39が表わす圧力で足りる。しかし前述のよう
に部分負荷時にもガス圧を一定に保つ制御方法で
あるため、余分の圧力Ｐをガスタービン燃料流量
圧力調整弁で落として使うことになる。
すなわち、ガス精製設備出口圧力を一定に保つ
場合、ガス流量が定格運転時の半分となるため、
排熱回収ボイラ、ガス精製設備での圧力損失が減
少するので、ガス化炉圧力３８は定格運転時より
も若干低い圧力となる。部分負荷運転時のガスタ
ービン燃焼器入口燃料圧力３９は定格運転時の圧
力３６よりも下がるので、カスタービン燃料流量
圧力調整弁は定格運転時に比べて大きな減圧をす
ることになり、非常に不経済である。
場合、ガス流量が定格運転時の半分となるため、
排熱回収ボイラ、ガス精製設備での圧力損失が減
少するので、ガス化炉圧力３８は定格運転時より
も若干低い圧力となる。部分負荷運転時のガスタ
ービン燃焼器入口燃料圧力３９は定格運転時の圧
力３６よりも下がるので、カスタービン燃料流量
圧力調整弁は定格運転時に比べて大きな減圧をす
ることになり、非常に不経済である。
一方、部分負荷時においてガス化炉からガスタ
ービン燃焼器入口までの間に弁を絞つて減圧する
ようなことをせずに、単に圧損のみを考慮した場
合、ガス化炉の圧力は仮想線４０で示したように
なり、この場合の酸素吐出圧力は点41が表わす圧
力で足りることになる。これを従来の制御方法と
比較すると、従来の部分負荷運転時の酸素圧力４
２は、熱回収ボイラ、ガス精製設備、圧力調整
弁、ガスタービン燃料圧力調整弁の圧損のみによ
つて決まつた酸素圧力４１に比べて、斜線で示し
た分だけ高い圧力となる。
ービン燃焼器入口までの間に弁を絞つて減圧する
ようなことをせずに、単に圧損のみを考慮した場
合、ガス化炉の圧力は仮想線４０で示したように
なり、この場合の酸素吐出圧力は点41が表わす圧
力で足りることになる。これを従来の制御方法と
比較すると、従来の部分負荷運転時の酸素圧力４
２は、熱回収ボイラ、ガス精製設備、圧力調整
弁、ガスタービン燃料圧力調整弁の圧損のみによ
つて決まつた酸素圧力４１に比べて、斜線で示し
た分だけ高い圧力となる。
この斜線で示した圧力差分は、必要以上に酸素
圧力を高めている分であるため、酸素圧縮機の動
力を余分に使つていることになりプラント効率の
損失を招く。特に石炭ガス化複合発電プラントで
は、酸素圧縮機の動力の発電端出力に対する比率
が約１割もあり高いので、酸素圧縮機の動力を低
減させることが、大きなプラント効率の向上につ
ながる。
圧力を高めている分であるため、酸素圧縮機の動
力を余分に使つていることになりプラント効率の
損失を招く。特に石炭ガス化複合発電プラントで
は、酸素圧縮機の動力の発電端出力に対する比率
が約１割もあり高いので、酸素圧縮機の動力を低
減させることが、大きなプラント効率の向上につ
ながる。
本発明は上述の検討に基づいて為されたもの
で、その目的は、加圧式ガス化複合発電プラント
の部分負荷運転において、加圧式ガス化炉の圧力
を、ガスタービンが必要とする燃料ガス圧力を供
給できる最低圧力まで下げ、加圧式ガス化炉の変
圧運転を行なうことにより、ガス化炉に酸素を供
給する酸素圧縮機の所要動力を減少させて、プラ
ント効率の向上に貢献し得る変圧式の制御方法、
および変圧式の制御装置を提供することにある。
で、その目的は、加圧式ガス化複合発電プラント
の部分負荷運転において、加圧式ガス化炉の圧力
を、ガスタービンが必要とする燃料ガス圧力を供
給できる最低圧力まで下げ、加圧式ガス化炉の変
圧運転を行なうことにより、ガス化炉に酸素を供
給する酸素圧縮機の所要動力を減少させて、プラ
ント効率の向上に貢献し得る変圧式の制御方法、
および変圧式の制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の制御方法で
は、加圧式ガス化炉と、ガス精製設備と、ガスタ
ービンを含む複合発電設備と、ガス化剤供給設備
とよりなる加圧式ガス化複合発電プラントにおい
て、予めガス化炉内のガス圧力を負荷に応じて可
変とする変圧モードを設定したガス化炉制御装置
を設け、このガス化炉制御装置に負荷要求信号を
入力せしめ、同ガス化炉制御装置により燃料供給
設備及びガス化剤圧縮機に対して負荷に応じた指
令信号を与えることを特徴とする。
は、加圧式ガス化炉と、ガス精製設備と、ガスタ
ービンを含む複合発電設備と、ガス化剤供給設備
とよりなる加圧式ガス化複合発電プラントにおい
て、予めガス化炉内のガス圧力を負荷に応じて可
変とする変圧モードを設定したガス化炉制御装置
を設け、このガス化炉制御装置に負荷要求信号を
入力せしめ、同ガス化炉制御装置により燃料供給
設備及びガス化剤圧縮機に対して負荷に応じた指
令信号を与えることを特徴とする。
また、本発明の制御装置では、加圧式ガス化炉
と、ガス精製設備と、ガスタービンを含む複合発
電設備と、ガス化剤供給設備とよりなる加圧式ガ
ス化複合発電プラントにおいて、ガス化炉内のガ
ス圧力を負荷に応じて可変とする変圧モードを設
定し得るように構成したガス化炉制御装置を設け
るとともに、上記のガス化炉制御装置に負荷信号
を入力し得べくなし、かつ、上記のガス化炉制御
装置により燃料供給設備に対して負荷に応じた燃
料供給量の信号を与えるとともにガス化剤圧縮機
に対して負荷に応じたガス化剤流量の信号を与え
るように構成したことを特徴とする。
と、ガス精製設備と、ガスタービンを含む複合発
電設備と、ガス化剤供給設備とよりなる加圧式ガ
ス化複合発電プラントにおいて、ガス化炉内のガ
ス圧力を負荷に応じて可変とする変圧モードを設
定し得るように構成したガス化炉制御装置を設け
るとともに、上記のガス化炉制御装置に負荷信号
を入力し得べくなし、かつ、上記のガス化炉制御
装置により燃料供給設備に対して負荷に応じた燃
料供給量の信号を与えるとともにガス化剤圧縮機
に対して負荷に応じたガス化剤流量の信号を与え
るように構成したことを特徴とする。
第５図は本発明方法および本発明装置の１実施
例の説明図である。
例の説明図である。
中央制御装置７０からの負荷要求信号１７がま
ずガス化炉制御装置４３にはいる。ガス化炉制御
装置４３には、負荷に応じた酸素圧力（ガス化剤
として本実施例では酸素を使用する。）酸素圧縮
機回転数、及び石炭供給量（ガス化する燃料とし
て本実施例では石炭を使用する。）が設定されて
おり、負荷要求に応じて酸素圧縮機４４、石炭供
給量制御装置２４へ信号を送る。
ずガス化炉制御装置４３にはいる。ガス化炉制御
装置４３には、負荷に応じた酸素圧力（ガス化剤
として本実施例では酸素を使用する。）酸素圧縮
機回転数、及び石炭供給量（ガス化する燃料とし
て本実施例では石炭を使用する。）が設定されて
おり、負荷要求に応じて酸素圧縮機４４、石炭供
給量制御装置２４へ信号を送る。
石炭供給量制御装置２４はガス化炉制御装置４
３からの石炭供給量の信号と、石炭流量計２６か
らの信号によつて、石炭供給量調整弁２８に石炭
供給量の増減の信号を送る。
３からの石炭供給量の信号と、石炭流量計２６か
らの信号によつて、石炭供給量調整弁２８に石炭
供給量の増減の信号を送る。
ガス化炉への酸素供給量は、酸素／石炭比制御
装置３０によつて制御される。酸素／石炭比制御
装置３０へは酸素圧力計４５と酸素流量計３２と
石炭供給量制御装置２４からの信号がはいり、圧
力変化における流量計指示を補正するこれら３つ
の信号により酸素／石炭比制御装置３０は酸素供
給量の増減の信号を酸素圧縮機４４へ送る。
装置３０によつて制御される。酸素／石炭比制御
装置３０へは酸素圧力計４５と酸素流量計３２と
石炭供給量制御装置２４からの信号がはいり、圧
力変化における流量計指示を補正するこれら３つ
の信号により酸素／石炭比制御装置３０は酸素供
給量の増減の信号を酸素圧縮機４４へ送る。
酸素圧縮機４４は、酸素／石炭比制御装置３０
からの酸素供給量の信号とガス化炉圧力制御装置
４３からの酸素圧力の信号により制御される。酸
素圧縮機４４は蒸気タービン（図示せず）で駆動
され、圧縮機の回転数を制御することにより、酸
素の流量及び圧力を調整する。また、酸素圧縮機
がモーター駆動の場合は、サイリスタ制御とする
か、もしくは流体継手等を用いることにより、圧
縮機の回転数を制御するかベーンで流量をコント
ロールする。
からの酸素供給量の信号とガス化炉圧力制御装置
４３からの酸素圧力の信号により制御される。酸
素圧縮機４４は蒸気タービン（図示せず）で駆動
され、圧縮機の回転数を制御することにより、酸
素の流量及び圧力を調整する。また、酸素圧縮機
がモーター駆動の場合は、サイリスタ制御とする
か、もしくは流体継手等を用いることにより、圧
縮機の回転数を制御するかベーンで流量をコント
ロールする。
ガスタービン１２の入口の燃料流量調整弁１９
は、部分負荷においては弁の開度を一定とし、ガ
ス化炉で生成したガスの流量は、ガス圧力低下に
伴い比容積が増し、減少する。したがつてガスタ
ービン１２の出力はガス化炉で生成するガスの流
量変化に応じて変化する。
は、部分負荷においては弁の開度を一定とし、ガ
ス化炉で生成したガスの流量は、ガス圧力低下に
伴い比容積が増し、減少する。したがつてガスタ
ービン１２の出力はガス化炉で生成するガスの流
量変化に応じて変化する。
第６図は上記と異なる実施例の説明図である。
前例に比して本例は、ガス化炉圧力制御装置４
３からガスタービン制御装置１８への燃料ガス圧
力補正信号のラインが追加されており、この信号
によつてガスタービン入口燃料圧力を微調整する
ことができ、急激な負荷変化へ対応することが可
能となる。
３からガスタービン制御装置１８への燃料ガス圧
力補正信号のラインが追加されており、この信号
によつてガスタービン入口燃料圧力を微調整する
ことができ、急激な負荷変化へ対応することが可
能となる。
また、酸素流量計は設置せず、酸素圧力計の圧
力によつて酸素流量を算出する。
力によつて酸素流量を算出する。
第７図に、酸素圧縮機の流量と効率・圧力・軸
動力の関係を示す。一般にガスタービンの燃料圧
力・流量をコントロールするには、圧力調整弁で
絞つてノズル面積を変えるコントロール方法と、
ノズル面積を一定にして圧力を変えるコントロー
ル方法とがある。本発明は後者の変圧運転を行な
うものであるが、ガス精製設備出口の圧力調整弁
でガス圧力を調整せずに石炭供給量と酸素ガス圧
縮機吐出圧とによつてガスタービンの燃料圧力・
流量をコントロールする。
動力の関係を示す。一般にガスタービンの燃料圧
力・流量をコントロールするには、圧力調整弁で
絞つてノズル面積を変えるコントロール方法と、
ノズル面積を一定にして圧力を変えるコントロー
ル方法とがある。本発明は後者の変圧運転を行な
うものであるが、ガス精製設備出口の圧力調整弁
でガス圧力を調整せずに石炭供給量と酸素ガス圧
縮機吐出圧とによつてガスタービンの燃料圧力・
流量をコントロールする。
ガス化炉定圧の場合は、吐出弁を絞つた時の流
量・圧力の関係が本図の曲線４６のごとくにな
り、ベーンコントロールの場合は曲線４７とな
る。
量・圧力の関係が本図の曲線４６のごとくにな
り、ベーンコントロールの場合は曲線４７とな
る。
これに対し、ガス化炉変圧の場合で、ベーンコ
ントロールまたは圧縮機回転数制御の時は、流量
と圧力の関係はカーブ４８となる。ここで、ガス
化炉で必要とする酸素圧力は、ガス化炉定圧の場
合は４７に示す圧力であり、ガス化炉変圧の場合
は４８に示す圧力とする。したがつて、ガス化炉
定圧に比べて、ガス化炉変圧の場合は、４７の圧
力と４８の圧力の差分の圧力が、酸素圧縮機にお
いて低減できる圧力となる。
ントロールまたは圧縮機回転数制御の時は、流量
と圧力の関係はカーブ４８となる。ここで、ガス
化炉で必要とする酸素圧力は、ガス化炉定圧の場
合は４７に示す圧力であり、ガス化炉変圧の場合
は４８に示す圧力とする。したがつて、ガス化炉
定圧に比べて、ガス化炉変圧の場合は、４７の圧
力と４８の圧力の差分の圧力が、酸素圧縮機にお
いて低減できる圧力となる。
圧縮機の効率は、回転数一定の場合は４９に示
す曲線となり、回転数を変える場合は５０に示す
曲線となる。第７図の４９と５０の関係から、圧
縮機の効率は回転数を変えて制御した方が、回転
数一定でベーン・吐出弁等で制御するよりも、良
いことがわかる。
す曲線となり、回転数を変える場合は５０に示す
曲線となる。第７図の４９と５０の関係から、圧
縮機の効率は回転数を変えて制御した方が、回転
数一定でベーン・吐出弁等で制御するよりも、良
いことがわかる。
軸動力は、ガス化炉定圧・圧縮機回転数一定・
吐出弁絞りの場合が５１の曲線となり、ガス化炉
定圧・圧縮機回転数一定・ベーンコントロールの
場合が５２の曲線となり、ガス化炉変圧・圧縮機
回転数一定・ベーンコントロールの場合が５３の
曲線となり、ガス化炉変圧・圧縮機回転数制御の
場合が５４の曲線となる。軸動力の大きさは第７
図からわかるように、５１，５２，５３，５４の
順に減少し、ガス化炉変圧・圧縮機回転数制御の
場合が最も小さくなる。
吐出弁絞りの場合が５１の曲線となり、ガス化炉
定圧・圧縮機回転数一定・ベーンコントロールの
場合が５２の曲線となり、ガス化炉変圧・圧縮機
回転数一定・ベーンコントロールの場合が５３の
曲線となり、ガス化炉変圧・圧縮機回転数制御の
場合が５４の曲線となる。軸動力の大きさは第７
図からわかるように、５１，５２，５３，５４の
順に減少し、ガス化炉変圧・圧縮機回転数制御の
場合が最も小さくなる。
上述の作用を総括して、本発明装置を用いて本
発明方法によつて変圧運転制御を行なつた場合の
ガス圧縮機消費動力（カーブ５４）は、従来技術
におけるガス圧縮機消費動力（カーブ５２）に比
して、斜線を付して示した分だけ低減される。
発明方法によつて変圧運転制御を行なつた場合の
ガス圧縮機消費動力（カーブ５４）は、従来技術
におけるガス圧縮機消費動力（カーブ５２）に比
して、斜線を付して示した分だけ低減される。
酸素ガス圧縮機の動力節減が、発電プラント全
体の効率向上に及ぼす影響の一例を第８図につい
て次に述べる。本図表の左側縦軸は相対的な効率
向上を百分率で表わし、右側縦軸は発電端出力に
対する発電プラント内消費率（所内率）を、マイ
ナス百分率で表わしている。横軸は発電機の負荷
率である。
体の効率向上に及ぼす影響の一例を第８図につい
て次に述べる。本図表の左側縦軸は相対的な効率
向上を百分率で表わし、右側縦軸は発電端出力に
対する発電プラント内消費率（所内率）を、マイ
ナス百分率で表わしている。横軸は発電機の負荷
率である。
従来の定圧運転方法における酸素圧縮機の所内
率はカーブ５７のごとくであり、本発明の適用に
よつてカーブ５８のように変わる。従つて斜線を
付して示した部分が所内率の低減を表わす。この
結果、発電プラント全体の効率はカーブ５９に示
す分だけ向上する。本発明の作用原理から明らか
なように、定格負荷時には本発明による効率向上
は現われず、負荷率の低い状態において著しく効
率向上が現われる。カーブ５５は原料空気圧縮機
の所内率、カーブ５６は原料空気圧縮機及び酸素
圧縮機を除く機器類の所内率である。
率はカーブ５７のごとくであり、本発明の適用に
よつてカーブ５８のように変わる。従つて斜線を
付して示した部分が所内率の低減を表わす。この
結果、発電プラント全体の効率はカーブ５９に示
す分だけ向上する。本発明の作用原理から明らか
なように、定格負荷時には本発明による効率向上
は現われず、負荷率の低い状態において著しく効
率向上が現われる。カーブ５５は原料空気圧縮機
の所内率、カーブ５６は原料空気圧縮機及び酸素
圧縮機を除く機器類の所内率である。
尚、本実施例では、ガス化する燃料として石炭
を使用したが、燃料はこれに限るものではなく、
ガス化が可能な燃料であれば、何れも本発明を適
用することが可能であり、例えば、石炭よりもガ
ス化が容易な重油を使用したり、また、石炭と重
油を混合した燃料でもよいことはいうまでもな
い。
を使用したが、燃料はこれに限るものではなく、
ガス化が可能な燃料であれば、何れも本発明を適
用することが可能であり、例えば、石炭よりもガ
ス化が容易な重油を使用したり、また、石炭と重
油を混合した燃料でもよいことはいうまでもな
い。
本発明によれば、ガス化炉にガス化剤を供給す
る圧縮機の消費動力を低減でき、プラントの効率
を向上できるという効果がある。
る圧縮機の消費動力を低減でき、プラントの効率
を向上できるという効果がある。
第１図は石炭ガス化複合発電プラントのシステ
ム構成図、第２図及び第３図は従来の石炭ガス化
複合発電プラントの運転方法の説明図、第４図は
石炭ガス化複合発電プラントの各機器でのガス圧
力を示す図表、第５図及び第６図はそれぞれ本発
明の加圧式石炭ガス化複合発電プラントの変圧運
転ガス化複合発電プラントの変圧運転制御方法及
び制御装置の１実施例を示す説明図、第７図は酸
素圧縮機の流量・圧力・効率・軸動力の関係を示
す図表、第８図は本発明の効果を説明するための
図表である。 １９……燃料流量調節弁、２６……石炭流量
計、２８……石炭供給量調整弁、３１……石炭流
量計、３２……酸素流量計、３３……酸素供給量
調整弁。
ム構成図、第２図及び第３図は従来の石炭ガス化
複合発電プラントの運転方法の説明図、第４図は
石炭ガス化複合発電プラントの各機器でのガス圧
力を示す図表、第５図及び第６図はそれぞれ本発
明の加圧式石炭ガス化複合発電プラントの変圧運
転ガス化複合発電プラントの変圧運転制御方法及
び制御装置の１実施例を示す説明図、第７図は酸
素圧縮機の流量・圧力・効率・軸動力の関係を示
す図表、第８図は本発明の効果を説明するための
図表である。 １９……燃料流量調節弁、２６……石炭流量
計、２８……石炭供給量調整弁、３１……石炭流
量計、３２……酸素流量計、３３……酸素供給量
調整弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 加圧式ガス化炉と、ガス精製設備と、ガスタ
ービンを含む複合発電設備と、ガス化剤供給設備
とよりなる加圧式ガス化複合発電プラントにおい
て、予めガス化炉内のガス圧力を負荷に応じて可
変とする変圧モードを設定したガス化炉制御装置
を設け、このガス化炉制御装置に負荷要求信号を
入力せしめ、同ガス化炉制御装置により燃料供給
設備及びガス化剤圧縮機に対して負荷に応じた指
令信号を与えることを特徴とする加圧式ガス化複
合発電プラントの変圧運転制御方法。 ２ 加圧式ガス化炉と、ガス精製設備と、ガスタ
ービンを含む複合発電設備と、ガス化剤供給設備
とよりなる加圧式ガス化複合発電プラントにおい
て、ガス化炉内のガス圧力を負荷に応じて可変と
する変圧モードを設定し得るように構成したガス
化炉制御装置を設けるとともに、上記のガス化炉
制御装置に負荷信号を入力し得べくなし、かつ、
上記のガス化炉制御装置により燃料供給設備に対
して負荷に応じた燃料供給量の信号を与えるとと
もにガス化剤圧縮機に対して負荷に応じたガス化
剤流量の信号を与えるように構成したことを特徴
とする加圧式ガス化複合発電プラントの変圧運転
制御装置。 ３ 前記のガス化剤圧縮機は、前記のガス化炉制
御装置の指令信号、及び、ガス化剤／燃料比制御
装置の指令信号を受けてその回転速度が自動的に
制御されるように構成したものであることを特徴
とする特許請求の範囲第２項に記載の加圧式ガス
化複合発電プラントの変圧運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP736383A JPS59134331A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | 加圧式ガス化複合発電プラントの変圧運転制御方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP736383A JPS59134331A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | 加圧式ガス化複合発電プラントの変圧運転制御方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134331A JPS59134331A (ja) | 1984-08-02 |
| JPH0331895B2 true JPH0331895B2 (ja) | 1991-05-09 |
Family
ID=11663878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP736383A Granted JPS59134331A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | 加圧式ガス化複合発電プラントの変圧運転制御方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59134331A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2507426B2 (ja) * | 1987-05-27 | 1996-06-12 | 株式会社東芝 | 石炭ガス化コンバインドサイクルの制御装置 |
| JP2507458B2 (ja) * | 1987-08-03 | 1996-06-12 | 株式会社東芝 | 石炭ガス化コンバインドサイクルプラントの制御装置 |
| JPH01155006A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-16 | Toshiba Corp | 発電プラントの負荷制御装置 |
| KR960700400A (ko) * | 1992-12-30 | 1996-01-20 | 아더 이. 퍼니어 2세 | 융화된 가스화 복합 싸이클 시스템(Control system for integrated gasification combined cycle system) |
| PL189837B1 (pl) * | 1997-06-06 | 2005-09-30 | Ge Energy Usa | Sposób regulacji przepływu tlenu w procesie gazyfikacji i układ do regulacji przepływu tlenu w procesie gazyfikacji |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113093A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-06-29 | コンバッション・エンヂニアリング・インコ−ポレ−テッド | ガス化装置を制御するための方法と装置 |
-
1983
- 1983-01-21 JP JP736383A patent/JPS59134331A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113093A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-06-29 | コンバッション・エンヂニアリング・インコ−ポレ−テッド | ガス化装置を制御するための方法と装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59134331A (ja) | 1984-08-02 |
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