JPH04116232A - 石炭ガス化複合発電方法 - Google Patents

石炭ガス化複合発電方法

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JPH04116232A
JPH04116232A JP2237460A JP23746090A JPH04116232A JP H04116232 A JPH04116232 A JP H04116232A JP 2237460 A JP2237460 A JP 2237460A JP 23746090 A JP23746090 A JP 23746090A JP H04116232 A JPH04116232 A JP H04116232A
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JP
Japan
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gas
coal
gas turbine
exhaust gas
power generation
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JP2237460A
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English (en)
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Eiji Kida
木田 栄次
Toshiyuki Ueda
俊之 上田
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石炭ガス化複合発電方法に係り、特に窒素酸
化物(NOx)の発生が少なく、二酸化炭素(CO2)
の回収が容呂な石炭ガス化複合発電方法に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第2図は、従来の石炭ガス化複合発電方法の装置系統図
である。この装置は、ガス化炉4と、該ガス化炉4の前
流のロックホッパ2およびフィードタンク3と、該ロッ
クホッパ2およびフィードタンク3を経て供給される石
炭1を前記ガス化炉4に搬送する窒素(N2)を生成す
る深冷分離装置17と、前記ガス化炉4の後流に順次設
けられた集塵ta5、熱回収装置6およびガス精製塔7
と、その後流のガスタービン8およびこれに直結された
発電機9と、その後流の熱回収装置12および脱硝装置
30とから主として構成されている。このような構成に
おいて、ロックホッパ2およびフィードタンク3を経て
供給される石炭1は、深冷分離装置17で空気26を分
離して生成されたN227に同伴されてガス化炉4に搬
送され、ここで前記深冷分離装置17で窒素と分離され
た酸素をガス化剤としてガス化される。石炭がガス化さ
れたCo、CO2、H2を主成分とする生成ガス23は
集塵機5で除塵された後、後流の熱回収装置6に流入し
て所定温度に冷却され、その後ガス精製塔7で、例えば
脱硫処理等された後、ガスタービン8に流入し、空気コ
ンプレッサ11から供給される空気26と反応して燃焼
する。この燃焼によってガスタービン8が作動し、これ
にに直結した発電機9で発電される。ガスタービン8出
口排ガス31は、後流の熱回収装置12で冷却された後
、脱硝袋f30に入りここでNOxが除去され、その後
、後流の熱回収装置12でさらに熱回収され、大気に放
散される。熱回収装置12で発生したスチームは、図示
省略したスチームタービンの動力源となる。このような
従来技術に関連する文献として、例えば火力、原子力発
電rVo j240、阻9、P、47〜P、57J等が
あげられる。
しかしながら上記従来技術は、石炭供給用ガスとして空
気またはN2が用いられ、ガス化剤として空気または空
気を分離した酸素が用いられるので、ガス化炉4で発生
する生成ガス23には多量のN2が含まれることになる
。このN2含有生成ガス23を後流のガスタービン8で
空気(N2ニア9%、02:21%)を酸素源として燃
焼するために多量の窒素酸化物が発生するので、後流に
脱硝装置を設けなければならない。また、脱硝装置出口
ガスは、N2を主成分とする02、Co2、H2Cの混
合ガスであり、C02の大気放散による地球温暖化に対
する影響が大きかった。さらに排ガス中のCo2濃度は
、例えば2〜15%であり、この低濃度co2を効率よ
く回収することは困難であった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、全体
のシステム構成によりNOxの発生を極力少なくし、生
成ガス燃焼後のCo2の分離操作を簡素化できる石炭ガ
ス化複合発電方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため本発明は、ガス化炉に石炭と酸
素含有ガスを供給して可燃性ガスを生成する石炭ガス化
工程と、前記可燃性ガスを浄化するガス精製工程と、浄
化後の可燃性ガスを燃焼してガスタービンを用いて発電
するガスタービン発電工程と、ガスタービンから排出さ
れる排ガスから熱を回収する廃熱回収工程を有する石炭
ガス化複合発電方法において、前記石炭ガス化工程のガ
ス化剤およびガスタービン発電工程の酸素源として酸素
を用い、廃熱回収工程で排出される炭酸ガスを石炭供給
用ガス、チャー循環用ガスおよびガスタービン燃焼温度
調節用不活性ガスの少なくともひとつとして用いること
を特徴とする。
〔作用〕
石炭の主成分は、炭素(C)、水素(H)、酸素(0)
であり、この石炭をガス化炉へ供給する石炭供給ガスと
してガスタービン排出ガスから回収したCO2を用い、
またガス化炉で石炭をガス化するガス化剤として酸素を
用いたことにより、前記ガス化炉で発生する生成ガスに
はN2は含まれず、その主成分は水素(H2)、−酸化
炭素(CO)、CO2、水(H20)となる。この生成
ガスを酸素を酸素源として、またガスタービン出口排ガ
ス中のCo2を燃焼温度調整用不活性ガスとして用いて
ガスタービンで燃焼することにより、該ガスタービン出
口排ガスの主成分はCo2とH2Cだけとなる。したが
って、原料である石炭に含まれる窒素以外に系内への窒
素分の流入はなく、生成ガスの燃焼によってNOxはほ
とんど発生する。二とがない。またガスタービン出口排
ガスの主成分がC02とH2Cだけとなることから、こ
の排ガスを冷却して水分を凝縮して分離するとCO2だ
けを主成分とする排ガスになり、系内で不活性ガスとし
て使用できるとともに、Co2の回収が極めて容易とな
る。
本発明において、原料石炭の代りにナフサ、石油、メタ
ノール、メタン等の炭化水素燃料を用いてもよい。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す装置系統図である。
この装置が第2図と異なる点は、生成ガス23を燃焼さ
せるガスタービン8に酸素コンプレッサー10および空
気コンプレッサー11を直結したこと、空気コンプレッ
サー11で加圧した空気を深冷分離装置17に供給する
ラインを設けたこと、深冷分離装置17で分離した酸素
を前記酸素コンプレッサー10を介してガスタービン8
およびガス化炉4に供給するラインを設けたこと、ガス
タービン出口排ガス24の熱回収装置12の後流の脱硝
装置30をなくしたこと、ならびに前記熱回収装置12
で冷却された、CO2を主成分とする排ガスを排ガスコ
ンプレッサー16を介して前記ガスタービン8、原料石
炭1のガス化炉4への供給ライン、および集塵器5で回
収されたチャーの循環ラインへそれぞれ供給するライン
を設けた点である。
このような構成において、ロックホッパ2に供給された
石炭1はロックホッパ用CO2ライン20を経て供給さ
れるC02を主成分とするガスタービン出口排ガス(以
下、単にCO2という)で加圧されてフィードタンク3
に入り、石炭供給用CO2ライン19を経て供給される
CO2に伴ってガス化炉4に供給される。ガス化炉4に
供給された石炭1は、ここで深冷分離装置17で空気を
分離して得られ、ガスタービン8に直結した酸素コンプ
レッサー10を介して加圧供給される酸素をガス化剤と
してガス化される。生成ガス23は集塵器5でチャー等
の固形物が除去された後、熱回収装置6およびガス精製
塔7を経て冷却、脱硫等され、その後、ガスタービン8
に流入する。ガスタービン8に流入した生成ガス23は
、燃焼温度が高温化するの防止するためにガスタービン
用CO2ライン34を経て供給されるC02の存在下で
、前記酸素コンプレッサー10を経て供給されるガスタ
ービン用酸素22と接触して燃焼し、該ガスタービン8
に直結された発電機9が作動して発電される。CO2と
H2Oを主成分とするガスタービン8出口排ガス24は
、熱回収装置12で熱回収された後、一部は排ガスコン
プレッサー16を経てガス化炉4への石炭供給CO2ラ
インおよびチャー循環C02ラインに送られ、石炭供給
用ガス、ロックホッパ用ガスおよびチャー循環用ガスと
して利用される。一方、残りの排ガスは、後流のガス冷
却器13で、例えば海水等によってさらに冷却され、水
蒸気が凝縮して水15として分離回収されてCO2のみ
を主成分とする排ガスとなり、図示省略した、後流のC
O2処理装置に供給され、例えば液化もしくは固化され
またはC02利用合成反応に使用される。したがって、
大気中にCO2が放出されることはない。
本実施例によれば、原料石炭の供給用および集塵器5で
回収したチャーの循環用ガスとしてガスタービン8出口
排ガス(CO2)を用いるとともに、ガスタービン8で
は酸素源として空気を深冷分離した酸素を、また温度調
節用不活性ガスとして前記CO2をそれぞれ用いたこと
により、原料石炭に含まれる窒素付以外の窒素の混入を
完全に防止できるので、石炭をガス化した生成ガス23
を燃焼した排ガス中にはNOxがほとんど含まれない。
すなわち、系内に窒素を混入させない構成としたので、
窒素分の含有量が極めて高い石炭を燃料とした場合を除
き、NOxの発生はほとんどなく、脱硝装置が不要とな
る。
またガスタービン8出口排ガスを冷却して水分を凝縮し
て分離することにより、はとんどC02単独の排ガスと
なるので、このCO2を系内の不活性ガスとして循環利
用できるだけでな(、専用のCO2分離装置を用いるこ
とな(、後流の、例えばC02回収装置で回収できる。
したがって、地球温暖化の原因とされるCO2を大気に
放出することがなく環境保全上も好ましい。さらに酸素
コンプレッサー10および空気コンプレッサー11をガ
スタービン8と直結したことにより、動力を節約するこ
とができ、エネルギー効率が向上する。
本実施例において、排ガスコンプレッサー16をガスタ
ービン8に直結させてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、原料石炭の供給用ガス、チャー循環ガ
スとして排ガスを用いるとともに、ガスタービンの酸素
源として空気を分離した酸素を用いるなどして、系内に
原料石炭中の窒素以外の窒素分を混入させない構成とし
たことにより、系内でNOxがほとんど発生することな
く、従って脱硝装置が不要となる。またガスタービン出
口排ガスは最終的にCO2単独ガスとなり、このC02
を系内における不活性ガスとして利用できるだけでな(
、後流で容易に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す装置系統図、第2図
は、従来技術の装置系統図である。 1・・・石炭、2・・・ロソクホンバ、3・・・フィー
ドタンク、4・・・ガス化炉、5・・・集塵器、6・・
・熱回収装置、7・・・ガス精製塔、8・・・ガスター
ビン、9・・・発電機、10・・・酸素コンプレッサー
 11・・・空気コンプレッサー 17・・・深冷分離
装置、18・・・チャー供給用co2ライン、19・・
・石炭供給用co2ライン、20・・・ロックホッパ用
CO2ライン、21・・・ガス化用酸素ライン、22・
・・タービン用酸素ライン、23・・・生成ガス。 出願人 ハブコック日立株式会社 代理人 弁理士 川 北 武 長

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガス化炉に石炭と酸素含有ガスを供給して可燃性
    ガスを生成する石炭ガス化工程と、前記可燃性ガスを浄
    化するガス精製工程と、浄化後の可燃性ガスを燃焼して
    ガスタービンを用いて発電するガスタービン発電工程と
    、ガスタービンから排出される排ガスから熱を回収する
    廃熱回収工程を有する石炭ガス化複合発電方法において
    、前記石炭ガス化工程のガス化剤およびガスタービン発
    電工程の酸素源として酸素を用い、廃熱回収工程で排出
    される炭酸ガスを石炭供給用ガス、チャー循環用ガスお
    よびガスタービン燃焼温度調節用不活性ガスの少なくと
    もひとつとして用いることを特徴とする石炭ガス化複合
    発電方法。
JP2237460A 1990-09-07 1990-09-07 石炭ガス化複合発電方法 Pending JPH04116232A (ja)

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