JPH05322112A - 二酸化炭素抑制燃焼設備 - Google Patents

二酸化炭素抑制燃焼設備

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JPH05322112A
JPH05322112A JP15268592A JP15268592A JPH05322112A JP H05322112 A JPH05322112 A JP H05322112A JP 15268592 A JP15268592 A JP 15268592A JP 15268592 A JP15268592 A JP 15268592A JP H05322112 A JPH05322112 A JP H05322112A
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JP
Japan
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carbon dioxide
gas
fuel gas
fuel
hydrogen
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JP15268592A
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English (en)
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Fumihiko Yamaguchi
文彦 山口
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 脱硝装置を不要化して設備構成を集約する。 【構成】 石炭ガス化装置1で発生された、水素
(H2)と一酸化炭素(CO)を主成分として、硫化水
素(H2S)と窒素(N2)とダストを含む燃料ガス4か
ら、脱硫装置5で硫化水素を除去し、脱塵装置8でダス
ト9を除去し、シフト反応装置11で一酸化炭素を水1
2と反応させて二酸化炭素(CO2)と水素に変化さ
せ、二酸化炭素除去装置14で二酸化炭素15を除去し
た後、水素と窒素を燃料流路20を介してボイラ17の
バーナへ送って燃焼させると共に、燃料流路20を流れ
る燃料ガス16の一部を、還元剤ガス吹込み路25を介
してボイラ17の第一段目のバーナよりも燃焼ガス28
の流れ方向下流側の位置と、節炭器23入側の位置との
間へ吹込んで、燃焼ガス28中の窒素酸化物(NOX
を還元させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二酸化炭素抑制燃焼設
備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、地球温暖化の原因物質として二酸
化炭素(CO2)が注目されており、二酸化炭素の発生
を抑制することが、今後の研究課題となっている。
【0003】二酸化炭素の発生を抑制する手段として
は、 1.燃焼後の排ガスから二酸化炭素を除去する、 2.燃焼中に二酸化炭素を除去する、 3.燃焼前の燃料から予め二酸化炭素又は炭素を除去す
る、などが考えられるが、このうち、3.の燃焼前の燃
料から予め二酸化炭素を除去するという手段をとった場
合、例えば、図3に示すような設備構成とすることが考
えられる。
【0004】即ち、先ず、石炭ガス化装置1で、原料の
石炭2に、高温の空気3をガス化剤として吹込むことに
より、水素(H2)と一酸化炭素(CO)を主成分とし
て、硫化水素(H2S)と窒素(N2)とダストを含む燃
料ガス4を発生させる。
【0005】次に、該燃料ガス4を脱硫装置5へ通し
て、脱硫装置5で燃料ガス4中の硫化水素(H2S)を
吸収剤などを用いて除去しイオウ分6(S)として回収
する。
【0006】脱硫装置5で硫化水素(H2S)が除去さ
れた、水素(H2)と一酸化炭素(CO)と窒素(N2
とダストを含む燃料ガス7を脱塵装置8へ通して、脱塵
装置8で燃料ガス7中のダスト9を捕集除去する。
【0007】脱塵装置8でダスト9が除去された、水素
(H2)と一酸化炭素(CO)と窒素(N2)を含む燃料
ガス10をシフト反応装置11へ通して、シフト反応装
置11で燃料ガス10中の一酸化炭素(CO)を水12
と反応させることにより、二酸化炭素(CO2)と水素
(H2)に変化させる。
【0008】シフト反応装置11で一酸化炭素(CO)
が二酸化炭素(CO2)に変化された、水素(H2)と二
酸化炭素(CO2)と窒素(N2)を含む燃料ガス13を
二酸化炭素除去装置14へ通して、二酸化炭素除去装置
14で燃料ガス13中の二酸化炭素15を吸収或いは吸
着或いは膜分離などにより除去する。
【0009】こうして二酸化炭素除去装置14で二酸化
炭素15が除去された、水素(H2)と窒素(N2)のみ
を含む燃料ガス16を、ボイラ17へ通して燃焼させ
る。
【0010】すると、ボイラ17での燃料ガス16の燃
焼により得られる排ガス18は、水(H2O)と窒素酸
化物(NOX)のみとなるので、排ガス18を脱硝装置
19へ通して、脱硝装置19で排ガス18中の窒素酸化
物(NOX)を分解して大気へ放出させるようにする。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記燃
焼設備では、ボイラ17で発生した排ガス18の主成分
である窒素酸化物(NOX)を分解するために脱硝装置
19が必要となるので、設備構成が冗長となるという問
題がある。
【0012】本発明は、上述の実情に鑑み、脱硝装置を
不要化し得るようにした二酸化炭素抑制燃焼設備を提供
することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、石炭ガス化装
置1で発生された、水素(H2)と一酸化炭素(CO)
を主成分として、硫化水素(H2S)と窒素(N2)とダ
ストを含む燃料ガス4から、硫化水素(H2S)を除去
する脱硫装置5と、脱硫装置5で硫化水素(H2S)が
除去された燃料ガス7からダスト9を除去する脱塵装置
8と、脱塵装置8でダスト9が除去された燃料ガス10
中の一酸化炭素(CO)を、水12と反応させて二酸化
炭素(CO2)と水素(H2)に変化させるシフト反応装
置11と、シフト反応装置11で一酸化炭素(CO)が
二酸化炭素(CO2)に変化された燃料ガス13から、
二酸化炭素15を除去する二酸化炭素除去装置14と、
二酸化炭素除去装置14で二酸化炭素15が除去され
て、水素(H2)と窒素(N2)のみを含む燃料ガス16
を、ボイラ17のバーナ21,26へ送る燃料流路20
と、燃料流路20を流れる燃料ガス16の一部を、ボイ
ラ17の第一段目のバーナ21よりも燃焼ガス28の流
れ方向下流側の位置22と、節炭器23入側の位置24
との間へ吹込むための還元剤ガス吹込み路25とを備え
たことを特徴とする二酸化炭素抑制燃焼設備にかかるも
のである。
【0014】
【作用】本発明によれば、石炭ガス化装置1で発生され
た、水素(H2)と一酸化炭素(CO)を主成分とし
て、硫化水素(H2S)と窒素(N2)とダストを含む燃
料ガス4から、脱硫装置5で硫化水素を除去し、脱塵装
置8でダスト9を除去し、シフト反応装置11で一酸化
炭素を水12と反応させて二酸化炭素(CO2)と水素
に変化させ、二酸化炭素除去装置14で二酸化炭素15
を除去した後、水素と窒素のみを含む燃料ガス16を燃
料流路20を介してボイラ17のバーナ21,26へ送
って燃焼させる。
【0015】そして、燃料流路20を流れる燃料ガス1
6の一部を、還元剤ガス吹込み路25を介してボイラ1
7の第一段目のバーナ21よりも燃焼ガス28の流れ方
向下流側の位置22と、節炭器23入側の位置24との
間へ吹込むことにより、燃焼ガス28中の窒素酸化物
(NOX)が還元される。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0017】図1・図2は、本発明の一実施例である。
【0018】又、図中、図3と同一の構成部分について
は同一の符号を付すことによって説明を省略するものと
し、以下、本発明に特有の構成についてのみ説明して行
く。
【0019】二酸化炭素除去装置14で二酸化炭素15
を除去された、水素(H2)と窒素(N2)のみを含む燃
料ガス16の大部分を、燃料流路20を介してボイラ1
7の第一段目や第二段目のバーナ21,26へ供給する
と共に、燃料流路20を流れる燃料ガス16の一部を、
ボイラ17の第一段目のバーナ21よりも燃焼ガス28
の流れ方向下流側の位置22と、節炭器23入側の位置
24との間へ吹込むための還元剤ガス吹込み路25を設
ける。
【0020】尚、好ましくは還元剤ガス吹込み路25の
接続部は、節炭器23入側の位置24とする。
【0021】又、図2中、27はボイラ17のオーバー
エアポートである。
【0022】次に、作動について説明する。
【0023】二酸化炭素抑制燃焼設備全体の作動につい
ては図3とほぼ同様なので説明を省略する。
【0024】二酸化炭素除去装置14で二酸化炭素15
が除去された、水素(H2)と窒素(N2)のみを含む燃
料ガス16を、ボイラ17の第一段目や第二段目のバー
ナ21,26へ通して燃焼させると共に、燃料ガス16
の一部を還元剤ガス吹込み路25を介して、ボイラ17
の第一段目のバーナ21よりも燃焼ガス28の流れ方向
下流側の位置22と、節炭器23入側の位置24との間
へ吹込む(図1では節炭器23入側の位置24へ吹込む
ようになっている)。
【0025】すると、ボイラ17での燃料ガス16の燃
焼により、水(H2O)と窒素酸化物(NOX)が発生す
るが、このうち、窒素酸化物(NOX)は節炭器23入
側の位置24から吹込まれた燃料ガス16中の水素(H
2)によって還元されて、窒素(N2)と水(H2O)に
なる。
【0026】このように、燃料ガス16の一部を利用し
て、燃焼ガス28中の窒素酸化物(NOX)を還元する
ようにしたので、図3に示すような脱硝装置19が不要
となり、設備の集約化を得ることができる。
【0027】又、燃料ガス16の一部を還元剤ガス吹込
み路25を介して吹込む位置を、ボイラ17の第一段目
のバーナ21よりも燃焼ガス28の流れ方向下流側の位
置22と、節炭器23入側の位置24との間としたの
は、窒素酸化物(NOX)は、第一段目のバーナ21で
始めに発生して燃焼ガス28の流れ方向下流側へ流れて
行くこと、及び、節炭器23の出側では還元反応に必要
な温度が確保できなくなることによる。
【0028】尚、反応温度の問題や窒素酸化物(N
X)の存在量などの関係から、図1に示すように、節
炭器23入側の位置24に燃料ガス16の一部を吹込む
ようにするのが最も効果的である。
【0029】ボイラ17で発生した排ガス18は大気へ
放出させる。
【0030】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、例えばガス化剤として空気のかわり
に酸素を用いること、石炭のかわりに石炭のスラリを加
えること、ボイラ17の形式は任意であること、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の二酸化炭
素抑制燃焼設備によれば、脱硝装置を不要化して設備構
成を集約し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体概略系統図である。
【図2】図1のボイラ部分の概略拡大図である。
【図3】現在考えられる二酸化炭素抑制燃焼設備の全体
概略系統図である。
【符号の説明】
1 石炭ガス化装置 4,7,10,13,16 燃料ガス 5 脱硫装置 8 脱塵装置 9 ダスト 11 シフト反応装置 12 水 14 二酸化炭素除去装置 15 二酸化炭素 17 ボイラ 20 燃料流路 21,26 バーナ 22,24 位置 23 節炭器 25 還元剤ガス吹込み路 28 燃焼ガス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭ガス化装置1で発生された、水素
    (H2)と一酸化炭素(CO)を主成分として、硫化水
    素(H2S)と窒素(N2)とダストを含む燃料ガス4か
    ら、硫化水素(H2S)を除去する脱硫装置5と、脱硫
    装置5で硫化水素(H2S)が除去された燃料ガス7か
    らダスト9を除去する脱塵装置8と、脱塵装置8でダス
    ト9が除去された燃料ガス10中の一酸化炭素(CO)
    を、水12と反応させて二酸化炭素(CO2)と水素
    (H2)に変化させるシフト反応装置11と、シフト反
    応装置11で一酸化炭素(CO)が二酸化炭素(C
    2)に変化された燃料ガス13から、二酸化炭素15
    を除去する二酸化炭素除去装置14と、二酸化炭素除去
    装置14で二酸化炭素15が除去されて、水素(H2
    と窒素(N2)のみを含む燃料ガス16を、ボイラ17
    のバーナ21,26へ送る燃料流路20と、燃料流路2
    0を流れる燃料ガス16の一部を、ボイラ17の第一段
    目のバーナ21よりも燃焼ガス28の流れ方向下流側の
    位置22と、節炭器23入側の位置24との間へ吹込む
    ための還元剤ガス吹込み路25とを備えたことを特徴と
    する二酸化炭素抑制燃焼設備。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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