JPH0559964A - 石炭ガス化発電装置 - Google Patents
石炭ガス化発電装置Info
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- JPH0559964A JPH0559964A JP3220588A JP22058891A JPH0559964A JP H0559964 A JPH0559964 A JP H0559964A JP 3220588 A JP3220588 A JP 3220588A JP 22058891 A JP22058891 A JP 22058891A JP H0559964 A JPH0559964 A JP H0559964A
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- coal gasification
- dry desulfurization
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Industrial Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 乾式脱硫装置の脱硫性能を向上させることを
可能とする。 【構成】 ガス化炉１内で生成した石炭ガス化ガスを乾
式脱硫装置７で脱硫した後、ガスタービン１０に供給し
て発電を行う石炭ガス化発電装置において、上記ガス化
炉１と乾式脱硫装置７との間に、一酸化炭素転換反応を
促進させるためのシフトコンバータ９を介設したことを
特徴としている。
可能とする。 【構成】 ガス化炉１内で生成した石炭ガス化ガスを乾
式脱硫装置７で脱硫した後、ガスタービン１０に供給し
て発電を行う石炭ガス化発電装置において、上記ガス化
炉１と乾式脱硫装置７との間に、一酸化炭素転換反応を
促進させるためのシフトコンバータ９を介設したことを
特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温高圧下のガス化炉
で生成した石炭ガス化ガスを脱硫処理後、ガスタービン
に供給して発電を行う石炭ガス化発電装置に係り、特に
乾式脱硫装置の性能を向上させることを可能にする石炭
ガス化発電装置に関するものである。
で生成した石炭ガス化ガスを脱硫処理後、ガスタービン
に供給して発電を行う石炭ガス化発電装置に係り、特に
乾式脱硫装置の性能を向上させることを可能にする石炭
ガス化発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭ガス化発電装置は、石炭をガス化し
たガスを利用して発電を行うもので、高温高圧下のガス
化炉内に、石炭と空気等を吹き込み、そこで石炭を部分
燃焼（酸化）させると共に還元して石炭ガス化ガスを生
成し、これをガスタービンに供給して発電を行う。
たガスを利用して発電を行うもので、高温高圧下のガス
化炉内に、石炭と空気等を吹き込み、そこで石炭を部分
燃焼（酸化）させると共に還元して石炭ガス化ガスを生
成し、これをガスタービンに供給して発電を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の石炭
ガス化発電装置では、生成された石炭ガス化ガスには不
純物として硫化水素等の硫黄分が含まれているために、
各種装置類損傷防止の見地より精製過程にて硫黄分の除
去を行う乾式脱硫装置［例えば、金属酸化物系の脱硫剤
（Ｆｅ3 Ｏ4 ，Ｆｅ2 ＺｎＯ4 ，ＣｕＯ，ＺｎＯ等）を
用いた乾式脱硫装置］が設置される。しかし、乾式脱硫
装置では、金属酸化物系の脱硫剤とガス中の硫黄分とが
反応すると水分が生成されるため（例えば、酸化鉄系の
脱硫剤の場合、Ｆｅ3 Ｏ4 ＋３Ｈ2 Ｓ＋Ｈ2 →３ＦｅＳ
＋４Ｈ2 Ｏ）、高温の石炭ガス化ガス中に含まれる水分
により脱硫剤の脱硫性能が左右されることになり、脱硫
剤の脱硫性能が低下して脱硫率が低下することがある。
このため、石炭ガス化ガスから水分を除去すればよい
が、高温のガスから水分だけを選択的に除去することが
難しい。
ガス化発電装置では、生成された石炭ガス化ガスには不
純物として硫化水素等の硫黄分が含まれているために、
各種装置類損傷防止の見地より精製過程にて硫黄分の除
去を行う乾式脱硫装置［例えば、金属酸化物系の脱硫剤
（Ｆｅ3 Ｏ4 ，Ｆｅ2 ＺｎＯ4 ，ＣｕＯ，ＺｎＯ等）を
用いた乾式脱硫装置］が設置される。しかし、乾式脱硫
装置では、金属酸化物系の脱硫剤とガス中の硫黄分とが
反応すると水分が生成されるため（例えば、酸化鉄系の
脱硫剤の場合、Ｆｅ3 Ｏ4 ＋３Ｈ2 Ｓ＋Ｈ2 →３ＦｅＳ
＋４Ｈ2 Ｏ）、高温の石炭ガス化ガス中に含まれる水分
により脱硫剤の脱硫性能が左右されることになり、脱硫
剤の脱硫性能が低下して脱硫率が低下することがある。
このため、石炭ガス化ガスから水分を除去すればよい
が、高温のガスから水分だけを選択的に除去することが
難しい。
【０００４】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、乾式脱硫装置の
脱硫性能を向上させることを可能にする石炭ガス化発電
装置を提供することにある。
してなされたものであり、その目的は、乾式脱硫装置の
脱硫性能を向上させることを可能にする石炭ガス化発電
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ガス化炉内で生成した石炭ガス化ガスを
乾式脱硫装置で脱硫した後、ガスタービンに供給して発
電を行う石炭ガス化発電装置において、上記ガス化炉と
乾式脱硫装置との間に、一酸化炭素転換反応を促進させ
るためのシフトコンバータを介設したものである。
成するために、ガス化炉内で生成した石炭ガス化ガスを
乾式脱硫装置で脱硫した後、ガスタービンに供給して発
電を行う石炭ガス化発電装置において、上記ガス化炉と
乾式脱硫装置との間に、一酸化炭素転換反応を促進させ
るためのシフトコンバータを介設したものである。
【０００６】
【作用】ガス化炉と乾式脱硫装置との間にシフトコンバ
ータを介設したことで、石炭ガス化ガス中に含まれる一
酸化炭素（ＣＯ）が水（Ｈ2 Ｏ）と反応（ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ
→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）して二酸化炭素（ＣＯ2 ）に転化する
一酸化炭素転換反応が促進されるので、ガス化ガス中の
Ｈ2 Ｏが少なくなる。したがって、乾式脱硫装置に流入
する石炭ガス化ガスに含まれるＨ2 Ｏが少ないため、そ
の脱硫剤の平衡脱硫率が高くなるので、乾式脱硫装置の
性能が向上することになる。
ータを介設したことで、石炭ガス化ガス中に含まれる一
酸化炭素（ＣＯ）が水（Ｈ2 Ｏ）と反応（ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ
→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）して二酸化炭素（ＣＯ2 ）に転化する
一酸化炭素転換反応が促進されるので、ガス化ガス中の
Ｈ2 Ｏが少なくなる。したがって、乾式脱硫装置に流入
する石炭ガス化ガスに含まれるＨ2 Ｏが少ないため、そ
の脱硫剤の平衡脱硫率が高くなるので、乾式脱硫装置の
性能が向上することになる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【０００８】図１において、１は石炭を高温（約1200〜
1600℃）高圧（約20〜40kg／cm2 ）下でガス化するガス
化炉を示し、このガス化炉１には、空気又は酸素等のガ
ス化剤を炉１内に吹き込むためのガス化剤ライン２が接
続されていると共に、石炭を吹き込むための燃料ライン
３が接続されている。
1600℃）高圧（約20〜40kg／cm2 ）下でガス化するガス
化炉を示し、このガス化炉１には、空気又は酸素等のガ
ス化剤を炉１内に吹き込むためのガス化剤ライン２が接
続されていると共に、石炭を吹き込むための燃料ライン
３が接続されている。
【０００９】ガス化炉１には、生成した石炭ガス化ガス
を排出するためのガスライン４が接続され、そのガスラ
イン４には、ガスの流れ方向に沿って、熱回収器５、集
塵器６、金属酸化物系の脱硫剤（Ｆｅ3 Ｏ4 ，Ｆｅ2 Ｚ
ｎＯ4 ，ＣｕＯ，ＺｎＯ等）を用いた乾式脱硫装置７及
び精密集塵器８が順次介設されている。
を排出するためのガスライン４が接続され、そのガスラ
イン４には、ガスの流れ方向に沿って、熱回収器５、集
塵器６、金属酸化物系の脱硫剤（Ｆｅ3 Ｏ4 ，Ｆｅ2 Ｚ
ｎＯ4 ，ＣｕＯ，ＺｎＯ等）を用いた乾式脱硫装置７及
び精密集塵器８が順次介設されている。
【００１０】そのガスライン４はガスタービン１０に接
続され、そのタービン１０により発電機１０ａが駆動さ
れる。そのタービン１０には、排熱回収器１１が介設さ
れている排気ライン１２が接続され、その排気ライン１
２は煙突１３に接続されている。
続され、そのタービン１０により発電機１０ａが駆動さ
れる。そのタービン１０には、排熱回収器１１が介設さ
れている排気ライン１２が接続され、その排気ライン１
２は煙突１３に接続されている。
【００１１】また、上記ガスライン４の集塵器６と乾式
脱硫装置７との間には、本発明の特徴とするシフトコン
バータ９が介設されている。このシフトコンバータ９
は、鉄−クロム系，コバルト−モリブデン系等の触媒に
より形成される触媒層（図示せず）を有しており、その
触媒層内をガスが通ることによりガス中の一酸化炭素
（ＣＯ）が水（Ｈ2 Ｏ）と反応して二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）に転化する一酸化炭素転換反応が促進されるよう
に構成されている。また、シフトコンバータ９には、必
要に応じて蒸気が供給される蒸気供給ライン１５が接続
されている。
脱硫装置７との間には、本発明の特徴とするシフトコン
バータ９が介設されている。このシフトコンバータ９
は、鉄−クロム系，コバルト−モリブデン系等の触媒に
より形成される触媒層（図示せず）を有しており、その
触媒層内をガスが通ることによりガス中の一酸化炭素
（ＣＯ）が水（Ｈ2 Ｏ）と反応して二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）に転化する一酸化炭素転換反応が促進されるよう
に構成されている。また、シフトコンバータ９には、必
要に応じて蒸気が供給される蒸気供給ライン１５が接続
されている。
【００１２】次に本実施例の作用を説明する。
【００１３】石炭が例えば水スラリーとして燃料ライン
３を介してガス化炉１内に吹き込まれると共に、ガス化
剤ライン２から空気又は酸素等のガス化剤が吹き込ま
れ、石炭が高温（約1200〜1600℃）高圧（約20〜40kg／
cm2 ）下で部分燃焼（酸化）されると共に還元されて、
石炭ガス化ガスが生成する。
３を介してガス化炉１内に吹き込まれると共に、ガス化
剤ライン２から空気又は酸素等のガス化剤が吹き込ま
れ、石炭が高温（約1200〜1600℃）高圧（約20〜40kg／
cm2 ）下で部分燃焼（酸化）されると共に還元されて、
石炭ガス化ガスが生成する。
【００１４】ガス化炉１で生成した高温高圧の石炭ガス
化ガスは、ガスライン４に流出し、熱回収器５で冷却さ
れ、ガスの顕熱が蒸気として回収される。冷却されたガ
ス化ガス（ 500℃以下）は、集塵器６、シフトコンバー
タ９、乾式脱硫装置７及び精密集塵器８を介して脱塵，
脱硫後、ガスタービン１０に供給され、そこでタービン
１０を廻し、発電機１０ａを駆動させて電気エネルギを
発生させる。
化ガスは、ガスライン４に流出し、熱回収器５で冷却さ
れ、ガスの顕熱が蒸気として回収される。冷却されたガ
ス化ガス（ 500℃以下）は、集塵器６、シフトコンバー
タ９、乾式脱硫装置７及び精密集塵器８を介して脱塵，
脱硫後、ガスタービン１０に供給され、そこでタービン
１０を廻し、発電機１０ａを駆動させて電気エネルギを
発生させる。
【００１５】ガスタービン１０からの排出されたガス
は、排気ライン１２を介して排熱回収器１１にて顕熱が
回収されて冷却された後、煙突１３から大気に開放され
る。その排熱回収器１１及び上記熱回収器５で発生した
蒸気が蒸気タービン等に供給される。
は、排気ライン１２を介して排熱回収器１１にて顕熱が
回収されて冷却された後、煙突１３から大気に開放され
る。その排熱回収器１１及び上記熱回収器５で発生した
蒸気が蒸気タービン等に供給される。
【００１６】ところで、石炭ガス化ガスの主成分は、一
酸化炭素（ＣＯ），水（Ｈ2 Ｏ），水素（Ｈ2 ）及び二
酸化炭素（ＣＯ2 ）であり、このガスがシフトコンバー
タ９に流入すると、鉄−クロム系，コバルト−モリブデ
ン系等の触媒の存在によってガス中のＣＯがＨ2 Ｏと下
記式に示すように反応してＣＯ2 に転化（シフト）する
一酸化炭素転換反応が促進される。
酸化炭素（ＣＯ），水（Ｈ2 Ｏ），水素（Ｈ2 ）及び二
酸化炭素（ＣＯ2 ）であり、このガスがシフトコンバー
タ９に流入すると、鉄−クロム系，コバルト−モリブデ
ン系等の触媒の存在によってガス中のＣＯがＨ2 Ｏと下
記式に示すように反応してＣＯ2 に転化（シフト）する
一酸化炭素転換反応が促進される。
【００１７】ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 これにより、ガス中のＨ2 Ｏが減る。そして、このガス
が乾式脱硫装置７に流入するために乾式脱硫装置７の脱
硫性能が向上する。すなわち、乾式脱硫装置７では、金
属酸化物系の脱硫剤とガス中の硫黄分とを反応させて脱
硫を行うため（例えば酸化鉄系の脱硫剤の場合、Ｆｅ3
Ｏ4 ＋３Ｈ2 Ｓ＋Ｈ2 →３ＦｅＳ＋４Ｈ2 Ｏ）、脱硫剤
の多くは水分が低いほど平衡脱硫率が高くなるので、ガ
ス化ガス中のＨ2Ｏが少なくなることにより脱硫剤の脱
硫性能が向上することになる。特に、安価な酸化鉄系の
脱硫剤の高性能化に有効となる。例えば、酸化鉄系の脱
硫剤を用いて流動層を形成し脱硫処理を行うと、乾式脱
硫装置７からのガス中に含まれる硫黄分は100ppm以下か
ら 20ppm以下と少なくなる。また、シフトコンバータ９
の操作温度は、 260〜500 ℃の範囲であり、熱回収器５
で 500℃以下に冷却されたガスがシフトコンバータ９に
流入するので、最適温度範囲内で触媒を使用することが
できる。さらに、シフトコンバータ９には、必要に応じ
て蒸気が供給される蒸気供給ライン１５が接続されてい
るため、一酸化炭素転換反応の開始やその反応が十分に
進まない場合等、ガス化炉１の運転条件に応じて蒸気を
投入することにより反応開始促進等を図れる。
が乾式脱硫装置７に流入するために乾式脱硫装置７の脱
硫性能が向上する。すなわち、乾式脱硫装置７では、金
属酸化物系の脱硫剤とガス中の硫黄分とを反応させて脱
硫を行うため（例えば酸化鉄系の脱硫剤の場合、Ｆｅ3
Ｏ4 ＋３Ｈ2 Ｓ＋Ｈ2 →３ＦｅＳ＋４Ｈ2 Ｏ）、脱硫剤
の多くは水分が低いほど平衡脱硫率が高くなるので、ガ
ス化ガス中のＨ2Ｏが少なくなることにより脱硫剤の脱
硫性能が向上することになる。特に、安価な酸化鉄系の
脱硫剤の高性能化に有効となる。例えば、酸化鉄系の脱
硫剤を用いて流動層を形成し脱硫処理を行うと、乾式脱
硫装置７からのガス中に含まれる硫黄分は100ppm以下か
ら 20ppm以下と少なくなる。また、シフトコンバータ９
の操作温度は、 260〜500 ℃の範囲であり、熱回収器５
で 500℃以下に冷却されたガスがシフトコンバータ９に
流入するので、最適温度範囲内で触媒を使用することが
できる。さらに、シフトコンバータ９には、必要に応じ
て蒸気が供給される蒸気供給ライン１５が接続されてい
るため、一酸化炭素転換反応の開始やその反応が十分に
進まない場合等、ガス化炉１の運転条件に応じて蒸気を
投入することにより反応開始促進等を図れる。
【００１８】したがって、ガスライン４の集塵器６と乾
式脱硫装置７との間にシフトコンバータ９を介設したこ
とで、シフトコンバータ９で石炭ガス化ガスに含まれる
Ｈ 2 Ｏが少なくなり、このＨ2 Ｏが少なくなった石炭
ガス化ガスが乾式脱硫装置７に流入するため、乾式脱硫
装置７の性能が向上することになる。
式脱硫装置７との間にシフトコンバータ９を介設したこ
とで、シフトコンバータ９で石炭ガス化ガスに含まれる
Ｈ 2 Ｏが少なくなり、このＨ2 Ｏが少なくなった石炭
ガス化ガスが乾式脱硫装置７に流入するため、乾式脱硫
装置７の性能が向上することになる。
【００１９】なお、シフトコンバータでガス中のＨ2 Ｏ
が少なくなるに連れてＣＯ2 が増加するため、地球温暖
化防止対策の一つとしてシフトコンバータの下流に化学
吸収又は物理吸収等によりＣＯ2 を除去する脱ＣＯ2 装
置を設けるようにしてもよい（例えばシフトコンバータ
と乾式脱硫装置との間に脱ＣＯ2 装置を介設する）。こ
れにより、シフトコンバータで石炭ガス化ガスに含まれ
るＣＯがＣＯ2 に転化されているためＣＯ2 をできるだ
け多く除去でき、しかも、高圧でＣＯ2 除去を行える分
その効率がよくなるので、石炭ガス化ガスからＣＯ2 を
効果的に除去することができる。このため、脱ＣＯ2 装
置の小型化、さらにはその後流システムのコンパクト化
を図ることが可能となる。ここで、乾式脱硫装置がシフ
トコンバータなしでも所定の性能が出せる場合は、シフ
トコンバータを乾式脱硫装置の下流に設置してもよく、
その場合でも脱ＣＯ2 を効果的に行える。
が少なくなるに連れてＣＯ2 が増加するため、地球温暖
化防止対策の一つとしてシフトコンバータの下流に化学
吸収又は物理吸収等によりＣＯ2 を除去する脱ＣＯ2 装
置を設けるようにしてもよい（例えばシフトコンバータ
と乾式脱硫装置との間に脱ＣＯ2 装置を介設する）。こ
れにより、シフトコンバータで石炭ガス化ガスに含まれ
るＣＯがＣＯ2 に転化されているためＣＯ2 をできるだ
け多く除去でき、しかも、高圧でＣＯ2 除去を行える分
その効率がよくなるので、石炭ガス化ガスからＣＯ2 を
効果的に除去することができる。このため、脱ＣＯ2 装
置の小型化、さらにはその後流システムのコンパクト化
を図ることが可能となる。ここで、乾式脱硫装置がシフ
トコンバータなしでも所定の性能が出せる場合は、シフ
トコンバータを乾式脱硫装置の下流に設置してもよく、
その場合でも脱ＣＯ2 を効果的に行える。
【００２０】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ガス化炉
と乾式脱硫装置との間に、一酸化炭素転換反応を促進さ
せるためのシフトコンバータを介設したので、乾式脱硫
装置の脱硫性能を向上できるという優れた効果を発揮す
る。
と乾式脱硫装置との間に、一酸化炭素転換反応を促進さ
せるためのシフトコンバータを介設したので、乾式脱硫
装置の脱硫性能を向上できるという優れた効果を発揮す
る。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
１ ガス化炉 ７ 乾式脱硫装置 ９ シフトコンバータ １０ ガスタービン
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス化炉内で生成した石炭ガス化ガスを
乾式脱硫装置で脱硫した後、ガスタービンに供給して発
電を行う石炭ガス化発電装置において、上記石炭ガス化
炉と乾式脱硫装置との間に、一酸化炭素転換反応を促進
させるためのシフトコンバータを介設したことを特徴と
する石炭ガス化発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220588A JPH0559964A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 石炭ガス化発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220588A JPH0559964A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 石炭ガス化発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559964A true JPH0559964A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16753330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3220588A Pending JPH0559964A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 石炭ガス化発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012046542A1 (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-12 | 株式会社日立製作所 | Ｃｏ２分離回収装置並びにｃｏ２分離回収装置を備えた石炭ガス化複合発電プラント |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP3220588A patent/JPH0559964A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012046542A1 (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-12 | 株式会社日立製作所 | Ｃｏ２分離回収装置並びにｃｏ２分離回収装置を備えた石炭ガス化複合発電プラント |
| JP2012076970A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Hitachi Ltd | Ｃｏ２分離回収装置並びにｃｏ２分離回収装置を備えた石炭ガス化複合発電プラント |
| US9427703B2 (en) | 2010-10-05 | 2016-08-30 | Hitachi, Ltd. | CO2 separation and recovery equipment, and a coal gasification combined power plant comprising CO2 separation and recovery equipment |
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