JPH0578671A - 石炭のガス化方法及びガス化装置 - Google Patents
石炭のガス化方法及びガス化装置Info
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- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Abstract
(57)【要約】
【目的】石炭から直接水素に富みＣＯ2 の少ないガスを
生成させる。 【構成】１４００℃以上に加熱したガス化炉１０に石炭
１を供給し、０.１〜１ 秒間ガス化してＨ2 に富むガス
１２を生成させ、精製ガス５１にする。精製ガス５１を
ガス化炉１０の加熱燃料にし、燃焼ガス１１を用いてガ
スタービン７０で発電し、ガス冷却器で３５で回収した
水蒸気８２をガスタービン７０の排ガスで加熱し、蒸気
タービン９０で発電する。 【効果】ＣＯ, ＣＯ2 生成量が少なく、Ｈ2 生成量が多
いので燃焼した場合にＣＯ2 発生量が減少する。
生成させる。 【構成】１４００℃以上に加熱したガス化炉１０に石炭
１を供給し、０.１〜１ 秒間ガス化してＨ2 に富むガス
１２を生成させ、精製ガス５１にする。精製ガス５１を
ガス化炉１０の加熱燃料にし、燃焼ガス１１を用いてガ
スタービン７０で発電し、ガス冷却器で３５で回収した
水蒸気８２をガスタービン７０の排ガスで加熱し、蒸気
タービン９０で発電する。 【効果】ＣＯ, ＣＯ2 生成量が少なく、Ｈ2 生成量が多
いので燃焼した場合にＣＯ2 発生量が減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は石炭から水素に富む可燃
性ガスを生成する石炭ガス化方法と石炭ガス化装置、及
び石炭ガス化複合発電プラントに関する。
性ガスを生成する石炭ガス化方法と石炭ガス化装置、及
び石炭ガス化複合発電プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＯ2 が地球温暖化の一つの原因
であろうとの考えのもとに化石燃料の使用について種々
のシステムが考えられている。
であろうとの考えのもとに化石燃料の使用について種々
のシステムが考えられている。
【０００３】その一つとして、燃焼により大気にＣＯ2
を放出しない石炭の利用方法がメイヤースタインバーグ
氏(Meyer Steinberg) により提案され、インターナショ
ナルコンファレンス オン コール サイエンス（アイ
イーエー)(InternationalConference on COAL SCIENCE)
（ＩＥＡ）の１９８９年１０５９〜１０６２頁に記載
されている。
を放出しない石炭の利用方法がメイヤースタインバーグ
氏(Meyer Steinberg) により提案され、インターナショ
ナルコンファレンス オン コール サイエンス（アイ
イーエー)(InternationalConference on COAL SCIENCE)
（ＩＥＡ）の１９８９年１０５９〜１０６２頁に記載
されている。
【０００４】この方法は石炭を水素雰囲気の高温，高圧
状態でガス化してＣＨ4 を生成させ、このＣＨ4 を触媒
を用いた高温，高圧の反応器でＣとＨ2 ガスに分解して
Ｈ2ガスを得る一方、Ｃはカーボンブラックとして除去
し、Ｈ2 ガスのみを燃料として使用する方法である。
状態でガス化してＣＨ4 を生成させ、このＣＨ4 を触媒
を用いた高温，高圧の反応器でＣとＨ2 ガスに分解して
Ｈ2ガスを得る一方、Ｃはカーボンブラックとして除去
し、Ｈ2 ガスのみを燃料として使用する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来技術
は、石炭から直接Ｈ2ガスを得るものではなく一旦ＣＨ4
を生成させ、これをさらに触媒を用いた高温，高圧の反
応器で熱分解するという二段階方式である。このため石
炭からＣＨ4 を生成させるガス化装置とＣＨ4 をＣとＨ
2 ガスに分解する装置との二つの反応設備を必要とす
る。また、ＣＨ4 の分解により生成するカーボンブラッ
クは微粒子であり、その分離回収技術を必要とする。
は、石炭から直接Ｈ2ガスを得るものではなく一旦ＣＨ4
を生成させ、これをさらに触媒を用いた高温，高圧の反
応器で熱分解するという二段階方式である。このため石
炭からＣＨ4 を生成させるガス化装置とＣＨ4 をＣとＨ
2 ガスに分解する装置との二つの反応設備を必要とす
る。また、ＣＨ4 の分解により生成するカーボンブラッ
クは微粒子であり、その分離回収技術を必要とする。
【０００６】本発明の目的は、石炭から直接Ｈ2 ガスに
富みＣＯ2 排出量の少ないガスを生成させる事のできる
石炭ガス化方法とガス化装置、及びこのガス化方法を利
用する発電方法，発電プラントを提供するものである。
富みＣＯ2 排出量の少ないガスを生成させる事のできる
石炭ガス化方法とガス化装置、及びこのガス化方法を利
用する発電方法，発電プラントを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の石炭のガス化方
法は、石炭をガス化温度に加熱された雰囲気に０.１〜
１秒間晒し水素を主成分とする可燃性ガスを生成するこ
とにある。
法は、石炭をガス化温度に加熱された雰囲気に０.１〜
１秒間晒し水素を主成分とする可燃性ガスを生成するこ
とにある。
【０００８】この具体的方法として、石炭を１０3〜１
０4℃／秒の速度でガス化温度まで加熱し、該ガス化温
度に０.１〜１ 秒間保持することがあげられる。
０4℃／秒の速度でガス化温度まで加熱し、該ガス化温
度に０.１〜１ 秒間保持することがあげられる。
【０００９】石炭を１０3〜１０4℃／秒の速度で移送管
を通過させ、その移送途中で０.１〜１秒間にわたって
ガス化温度に加熱するようにしてもよい。
を通過させ、その移送途中で０.１〜１秒間にわたって
ガス化温度に加熱するようにしてもよい。
【００１０】石炭を酸素ガスを共存させない状態でガス
化温度に加熱すると非常に水素に富み、ＣＯ及びＣＯ2
の少ないガスを得ることができる。
化温度に加熱すると非常に水素に富み、ＣＯ及びＣＯ2
の少ないガスを得ることができる。
【００１１】石炭ガス化に伴う生成ガス中のＣＯ及びＣ
Ｏ2 の濃度の制約値に応じて酸素ガスを共存させること
ができる。この場合、石炭供給重量に対する酸素供給重
量の割合が０.３ を越えない範囲内で酸素ガスを共存さ
せることが望ましい。酸素ガスとしては空気を供給する
ことが望ましい。
Ｏ2 の濃度の制約値に応じて酸素ガスを共存させること
ができる。この場合、石炭供給重量に対する酸素供給重
量の割合が０.３ を越えない範囲内で酸素ガスを共存さ
せることが望ましい。酸素ガスとしては空気を供給する
ことが望ましい。
【００１２】水素の生成量を増やすために石炭に水分を
吸湿させた状態でガス化温度に加熱することも可能であ
る。
吸湿させた状態でガス化温度に加熱することも可能であ
る。
【００１３】ガス化温度は、１４００〜１７００℃の範
囲とすることが望ましい。あまりに高温にすると加熱装
置の材料が損傷する。
囲とすることが望ましい。あまりに高温にすると加熱装
置の材料が損傷する。
【００１４】石炭をガス化温度に加熱された雰囲気に
０.１〜１ 秒間保持したならば雰囲気外に取りだしてガ
ス化温度以下に冷却することが望ましい。
０.１〜１ 秒間保持したならば雰囲気外に取りだしてガ
ス化温度以下に冷却することが望ましい。
【００１５】本発明の石炭ガス化装置の一例は、石炭ガ
ス化温度に加熱した加熱雰囲気を形成する加熱手段と該
加熱雰囲気に石炭を移送し０.１〜１ 秒間さらす石炭移
送手段とを有する。
ス化温度に加熱した加熱雰囲気を形成する加熱手段と該
加熱雰囲気に石炭を移送し０.１〜１ 秒間さらす石炭移
送手段とを有する。
【００１６】他の一例は、石炭粒子を１０3〜１０4℃／
秒の速度で移送する石炭移送手段と、該移送途中の石炭
粒子をガス化温度に０.１〜１ 秒間加熱する加熱手段と
を有する。
秒の速度で移送する石炭移送手段と、該移送途中の石炭
粒子をガス化温度に０.１〜１ 秒間加熱する加熱手段と
を有する。
【００１７】管内の一方から他方に向けて石炭粒子が移
送するように両端が開放された移送管と、該移送管内に
石炭粒子を１０3〜１０4℃／秒の高速で送給する石炭送
給手段と、該移送管内を流れる石炭粒子を移送管外部か
ら０.１〜１ 秒間にわたってガス化温度に加熱する外部
加熱手段とを有するようにしてもよい。
送するように両端が開放された移送管と、該移送管内に
石炭粒子を１０3〜１０4℃／秒の高速で送給する石炭送
給手段と、該移送管内を流れる石炭粒子を移送管外部か
ら０.１〜１ 秒間にわたってガス化温度に加熱する外部
加熱手段とを有するようにしてもよい。
【００１８】石炭をガス化温度に加熱して生成した水素
に富むガスの少なくとも一部を、石炭ガス化装置の石炭
加熱手段の燃料として供給することは好ましく、これに
よりＣＯ2 排出の少ないガス化システムとする事ができ
る。
に富むガスの少なくとも一部を、石炭ガス化装置の石炭
加熱手段の燃料として供給することは好ましく、これに
よりＣＯ2 排出の少ないガス化システムとする事ができ
る。
【００１９】本発明の石炭ガス化発電方法は、石炭をガ
ス化温度に急速短時間加熱して水素を主成分とする可燃
性ガスを生成させ、該可燃性ガスを該石炭ガス化時の燃
料として使用して燃焼させたのちガスタービンへ供給し
て発電することを特徴とする。
ス化温度に急速短時間加熱して水素を主成分とする可燃
性ガスを生成させ、該可燃性ガスを該石炭ガス化時の燃
料として使用して燃焼させたのちガスタービンへ供給し
て発電することを特徴とする。
【００２０】本発明の石炭ガス化複合発電プラントの一
つは、可燃性ガスを燃料として石炭をガス化温度に加熱
して水素を主成分とする可燃性ガスを生成する石炭ガス
化装置、該石炭ガス化装置で得られた水素を主成分とす
る可燃性ガスを熱交換して水蒸気を回収する熱交換器、
該熱交換器によって温度低下した可燃性ガスを前記石炭
ガス化装置の石炭加熱燃料として供給する石炭加熱燃料
供給手段，前記石炭ガス化装置から排出された燃焼ガス
によって発電するガスタービン及び前記熱交換器で回収
した水蒸気によって発電する蒸気タービンとを備えるこ
とを特徴とする。
つは、可燃性ガスを燃料として石炭をガス化温度に加熱
して水素を主成分とする可燃性ガスを生成する石炭ガス
化装置、該石炭ガス化装置で得られた水素を主成分とす
る可燃性ガスを熱交換して水蒸気を回収する熱交換器、
該熱交換器によって温度低下した可燃性ガスを前記石炭
ガス化装置の石炭加熱燃料として供給する石炭加熱燃料
供給手段，前記石炭ガス化装置から排出された燃焼ガス
によって発電するガスタービン及び前記熱交換器で回収
した水蒸気によって発電する蒸気タービンとを備えるこ
とを特徴とする。
【００２１】本発明の石炭ガス化複合発電プラントの他
の一つは、可燃性ガスを燃料として石炭をガス化温度に
加熱して水素を主成分とする可燃性ガスを生成する石炭
ガス化装置，該石炭ガス化装置で得られた可燃性ガスを
熱交換して水蒸気を回収する熱交換器，前記石炭ガス化
装置で石炭加熱に使用された燃焼ガスによって発電する
ガスタービン及び前記熱交換器で回収した水蒸気によっ
て発電する蒸気タービンとを備えたことを特徴とする。
の一つは、可燃性ガスを燃料として石炭をガス化温度に
加熱して水素を主成分とする可燃性ガスを生成する石炭
ガス化装置，該石炭ガス化装置で得られた可燃性ガスを
熱交換して水蒸気を回収する熱交換器，前記石炭ガス化
装置で石炭加熱に使用された燃焼ガスによって発電する
ガスタービン及び前記熱交換器で回収した水蒸気によっ
て発電する蒸気タービンとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
【作用】本発明は水分を除去した石炭の熱分解，水分を
含有した石炭の熱分解及び酸素によるガス化において、
石炭粒子の加熱温度，加熱速度，加熱時間の条件を選定
することにより、石炭からＨ原子のみを選択的に放出さ
せ得ることを見出したことによる。
含有した石炭の熱分解及び酸素によるガス化において、
石炭粒子の加熱温度，加熱速度，加熱時間の条件を選定
することにより、石炭からＨ原子のみを選択的に放出さ
せ得ることを見出したことによる。
【００２３】石炭を熱分解すれば揮発分としてＨ2，Ｃ
Ｏ，ＣＯ2，ＣＨ4，Ｃ2Ｈ4，Ｃ3Ｈ8等のガスとオイルを
生成し、生成物の收率は加熱温度，加熱時間によって変
化する。加熱温度が高いほどオイルやＣ2，Ｃ3の炭化水
素ガスの生成量が少なくなり、Ｈ2 の多くなることが知
られている。一方加熱時間を長くすれば、石炭からのガ
スの放出量が増加すると共に、生成したガスやオイルの
二次分解が促進されＣＯ，Ｈ2，ＣＨ4の成分が増加す
る。
Ｏ，ＣＯ2，ＣＨ4，Ｃ2Ｈ4，Ｃ3Ｈ8等のガスとオイルを
生成し、生成物の收率は加熱温度，加熱時間によって変
化する。加熱温度が高いほどオイルやＣ2，Ｃ3の炭化水
素ガスの生成量が少なくなり、Ｈ2 の多くなることが知
られている。一方加熱時間を長くすれば、石炭からのガ
スの放出量が増加すると共に、生成したガスやオイルの
二次分解が促進されＣＯ，Ｈ2，ＣＨ4の成分が増加す
る。
【００２４】本発明は石炭を１０3〜１０4℃／秒の加熱
速度でガス化温度好ましくは1400℃以上まで加熱し、そ
の温度で０.１〜１ 秒間保持した後、チャー及びガスを
冷却することにより、石炭中のＨ原子を選択的にＨ2 ガ
スに転換するものである。
速度でガス化温度好ましくは1400℃以上まで加熱し、そ
の温度で０.１〜１ 秒間保持した後、チャー及びガスを
冷却することにより、石炭中のＨ原子を選択的にＨ2 ガ
スに転換するものである。
【００２５】この現象は石炭を高温で短時間熱分解する
一次分解では、放出する各々の原子の放出速度に差があ
るためと考えられる。石炭中のＣ，Ｈ，Ｏ原子のうち最
初にＨ原子がＨ2 分子として放出され、次いで炭化水素
(Ｈ4，Ｃ2Ｈ4，Ｃ3Ｈ8等）,ＣＯ，ＣＯ2 等が放出され
る。このため高温にすることによりＨ2 ガス生成量を増
加させ、また熱分解する時間を短時間に留めることによ
り、本来ゆっくり放出するＣＯ，ＣＯ2 を放出させない
ようにできる。
一次分解では、放出する各々の原子の放出速度に差があ
るためと考えられる。石炭中のＣ，Ｈ，Ｏ原子のうち最
初にＨ原子がＨ2 分子として放出され、次いで炭化水素
(Ｈ4，Ｃ2Ｈ4，Ｃ3Ｈ8等）,ＣＯ，ＣＯ2 等が放出され
る。このため高温にすることによりＨ2 ガス生成量を増
加させ、また熱分解する時間を短時間に留めることによ
り、本来ゆっくり放出するＣＯ，ＣＯ2 を放出させない
ようにできる。
【００２６】水分を含有する石炭を１４００℃以上の温
度で熱分解すれば水蒸気と揮発分を放出し、水蒸気が石
炭中のＣと反応してＨ2 ガスとＣＯを生成する。この反
応は加熱温度と加熱時間の影響を受けるが、加熱速度が
速ければ石炭粒子内部に含有する水分が急激に水蒸気と
なり、この水蒸気が石炭粒子内部から放出される際に石
炭中のＣと反応する。このため、熱分解時間が１秒以下
でも石炭粒子に含有されている水分のほぼ全量がＣと反
応する。したがって、この時に生成するＨ2 ガスの量は
石炭中Ｈ原子の量よりも多くなる。一方、酸素を供給し
た状態で石炭を加熱するとＨ2 ガス生成量は減少し、Ｃ
Ｏ，ＣＯ2 生成量が増加する。しかし、石炭供給重量に
対する酸素供給重量の割合（以後酸素比と称す）が０.
３ 以下であれば、Ｈ2 ガス生成量は酸素比０（熱分
解）の時の９０％以上を確保できる一方、ＣＯ2 生成量
の増加はわずかであり、ＣＯ生成量がかなり増加する。
したがって本発明の要点は、石炭中Ｈ原子の１００％近
くをＨ2 ガスに転換させ、石炭含有水分のほぼ全量をＣ
と反応させるための手段として、石炭をガス化する際に
酸素比０〜０.３ の範囲で１０3〜１０4℃／秒の加熱速
度で１４００℃以上の高温で０.１〜１ 秒間ガス化した
後に冷却することにある。
度で熱分解すれば水蒸気と揮発分を放出し、水蒸気が石
炭中のＣと反応してＨ2 ガスとＣＯを生成する。この反
応は加熱温度と加熱時間の影響を受けるが、加熱速度が
速ければ石炭粒子内部に含有する水分が急激に水蒸気と
なり、この水蒸気が石炭粒子内部から放出される際に石
炭中のＣと反応する。このため、熱分解時間が１秒以下
でも石炭粒子に含有されている水分のほぼ全量がＣと反
応する。したがって、この時に生成するＨ2 ガスの量は
石炭中Ｈ原子の量よりも多くなる。一方、酸素を供給し
た状態で石炭を加熱するとＨ2 ガス生成量は減少し、Ｃ
Ｏ，ＣＯ2 生成量が増加する。しかし、石炭供給重量に
対する酸素供給重量の割合（以後酸素比と称す）が０.
３ 以下であれば、Ｈ2 ガス生成量は酸素比０（熱分
解）の時の９０％以上を確保できる一方、ＣＯ2 生成量
の増加はわずかであり、ＣＯ生成量がかなり増加する。
したがって本発明の要点は、石炭中Ｈ原子の１００％近
くをＨ2 ガスに転換させ、石炭含有水分のほぼ全量をＣ
と反応させるための手段として、石炭をガス化する際に
酸素比０〜０.３ の範囲で１０3〜１０4℃／秒の加熱速
度で１４００℃以上の高温で０.１〜１ 秒間ガス化した
後に冷却することにある。
【００２７】加熱速度を１０3〜１０4℃／秒とし、加熱
温度を１４００℃以上にする理由は、前述のように揮発
分の二次分解を抑制し、短時間でＨ2 ガス生成量を増加
させると共に、石炭含有水分のほぼ全量をＣと反応させ
るためである。また酸素比を規定するのは、大気へのＣ
Ｏ2 排出量の規制や使用目的に応じてＨ2 ガス及びＣ
Ｏ, ＣＯ2 の生成量を変化させるためのものであり、Ｃ
Ｏ2 の排出規制がゆるい場合は、酸素を供給してもよ
い。また、Ｈ2 ガス濃度が高くＣＯ2 をほとんど含有し
ないガスを望む場合には酸素比０が好ましく、Ｈ2 ガス
生成量が少し減少し、ＣＯ2 が若干増加してもＣＯを多
く生成させたい場合には、酸素を少量供給することが望
ましい。なお、酸素比０.３ 以上にすればＣＯ, ＣＯ2
生成量が急激に増加し、Ｈ2 ガス生成量が大幅に減少す
るので好ましくない。
温度を１４００℃以上にする理由は、前述のように揮発
分の二次分解を抑制し、短時間でＨ2 ガス生成量を増加
させると共に、石炭含有水分のほぼ全量をＣと反応させ
るためである。また酸素比を規定するのは、大気へのＣ
Ｏ2 排出量の規制や使用目的に応じてＨ2 ガス及びＣ
Ｏ, ＣＯ2 の生成量を変化させるためのものであり、Ｃ
Ｏ2 の排出規制がゆるい場合は、酸素を供給してもよ
い。また、Ｈ2 ガス濃度が高くＣＯ2 をほとんど含有し
ないガスを望む場合には酸素比０が好ましく、Ｈ2 ガス
生成量が少し減少し、ＣＯ2 が若干増加してもＣＯを多
く生成させたい場合には、酸素を少量供給することが望
ましい。なお、酸素比０.３ 以上にすればＣＯ, ＣＯ2
生成量が急激に増加し、Ｈ2 ガス生成量が大幅に減少す
るので好ましくない。
【００２８】上記の内容は石炭のガス化剤として酸素を
使用したものであるが、酸素含有ガスである空気をガス
化剤としても石炭供給重量に対する酸素自体の供給重量
の割合で制御すれば同じ効果を得ることが可能である。
使用したものであるが、酸素含有ガスである空気をガス
化剤としても石炭供給重量に対する酸素自体の供給重量
の割合で制御すれば同じ効果を得ることが可能である。
【００２９】
【実施例】図１は本発明を達成したガス化炉の構造を断
面図で示したものである。ガス化炉１０は耐火断熱材１
９を内張りした炉体に管状成形耐火物１７を設置し、耐
火断熱材１９と管状成形耐火物１７の間に燃焼室１８を
設けた構造であり、炉体にはバーナ１４と燃焼ガス出口
１５を設けている。バーナ１４にはガス化炉加熱燃料２
と空気３を供給し、燃焼室１８に火炎を形成して管状成
形耐火物１７を加熱し、燃焼ガス１１は燃焼ガス出口１
５から炉外へ排出する仕組みである。燃焼室１８は耐火
断熱材１９に囲まれているため炉外への放熱を防止し、
管状成形耐火物１７の内部は容易に１４００℃以上の高
温に維持される。ここへ石炭供給管１３を通して石炭粒
子１と酸素または酸素含有ガス４を酸素比０〜０.３ の
範囲内で供給する。そして管状成形耐火物１７の内部温
度が１４００℃以上になっている領域を０.１〜１ 秒間
で通過させ、生成ガス１２を生成ガス出口１６から排出
するものである。
面図で示したものである。ガス化炉１０は耐火断熱材１
９を内張りした炉体に管状成形耐火物１７を設置し、耐
火断熱材１９と管状成形耐火物１７の間に燃焼室１８を
設けた構造であり、炉体にはバーナ１４と燃焼ガス出口
１５を設けている。バーナ１４にはガス化炉加熱燃料２
と空気３を供給し、燃焼室１８に火炎を形成して管状成
形耐火物１７を加熱し、燃焼ガス１１は燃焼ガス出口１
５から炉外へ排出する仕組みである。燃焼室１８は耐火
断熱材１９に囲まれているため炉外への放熱を防止し、
管状成形耐火物１７の内部は容易に１４００℃以上の高
温に維持される。ここへ石炭供給管１３を通して石炭粒
子１と酸素または酸素含有ガス４を酸素比０〜０.３ の
範囲内で供給する。そして管状成形耐火物１７の内部温
度が１４００℃以上になっている領域を０.１〜１ 秒間
で通過させ、生成ガス１２を生成ガス出口１６から排出
するものである。
【００３０】図２はガス化炉の管状成形耐火物１７の固
定部分を示す断面図である。管状成形耐火物１７の外側
にはガス化炉１０の鋼鉄製炉体２０に内張りした耐火断
熱材１９が位置し、耐火断熱材１９の両端には、パッキ
ングの入る溝が設けてある。ここへ耐熱性パッキング２
３を挿入し、さらに金属製のパッキング押さえ２２を取
り付けてボルト２１を鋼鉄製炉体２０に固定する。ボル
ト２１の締め付けにより耐熱性パッキング２３は溝内で
変形し、耐火断熱材１９と管状成形耐火物１７間の隙間
を塞ぎ、管状成形耐火物１７で生成したガスが燃焼室へ
流出したり、燃焼ガスが管状成形耐火物１７の内部へ流
入するのを防止している。
定部分を示す断面図である。管状成形耐火物１７の外側
にはガス化炉１０の鋼鉄製炉体２０に内張りした耐火断
熱材１９が位置し、耐火断熱材１９の両端には、パッキ
ングの入る溝が設けてある。ここへ耐熱性パッキング２
３を挿入し、さらに金属製のパッキング押さえ２２を取
り付けてボルト２１を鋼鉄製炉体２０に固定する。ボル
ト２１の締め付けにより耐熱性パッキング２３は溝内で
変形し、耐火断熱材１９と管状成形耐火物１７間の隙間
を塞ぎ、管状成形耐火物１７で生成したガスが燃焼室へ
流出したり、燃焼ガスが管状成形耐火物１７の内部へ流
入するのを防止している。
【００３１】図３は前述の構造によるガス化炉で石炭を
ガス化し、このガスをガス化炉の加熱燃料に使用して、
その燃焼ガスをガスタービンに供給して発電する一方、
熱回収で得た水蒸気を蒸気タービンに送り、発電に利用
する複合発電システムの構成図を示す。
ガス化し、このガスをガス化炉の加熱燃料に使用して、
その燃焼ガスをガスタービンに供給して発電する一方、
熱回収で得た水蒸気を蒸気タービンに送り、発電に利用
する複合発電システムの構成図を示す。
【００３２】本発明のシステムは、ガス化炉１０及び粗
粒脱塵器３０，ガス冷却器３５，精密脱塵器４０，脱硫
器５０で構成するガス化プラント部分と、ガス化炉１０
を加熱した燃焼ガス１１で発電するガスタービン７０及
びガス冷却器３５で回収した水蒸気８２を加熱する水蒸
気加熱器８０，加熱した水蒸気で発電する蒸気タービン
９０，発電後の水蒸気を冷却水として回収する復水器１
００で構成する発電プラント部分で成り立つものであ
る。各々の機器の作動は下記の通りである。
粒脱塵器３０，ガス冷却器３５，精密脱塵器４０，脱硫
器５０で構成するガス化プラント部分と、ガス化炉１０
を加熱した燃焼ガス１１で発電するガスタービン７０及
びガス冷却器３５で回収した水蒸気８２を加熱する水蒸
気加熱器８０，加熱した水蒸気で発電する蒸気タービン
９０，発電後の水蒸気を冷却水として回収する復水器１
００で構成する発電プラント部分で成り立つものであ
る。各々の機器の作動は下記の通りである。
【００３３】ガス化炉１０は外熱式の反応器であり、そ
の加熱はガス化炉１０で生成したガスを脱塵, 脱硫処理
した精製ガス５１の燃焼熱でまかなうものである。大気
中の空気３をコンプレッサ７１で圧縮した圧縮空気３′
で精製ガス５１を燃焼し、ガス化炉１０の内部を１４０
０℃以上に維持する。ガス化炉１０に石炭粒子１を供給
すると同時に酸素比０〜０.３ の範囲で酸素または酸素
含有ガス４を供給して０.１〜１ 秒間加熱する。ガス化
炉１０の内部では石炭粒子１のガス化が進み、石炭粒子
１のＨがＨ2 ガスになる一方、石炭粒子１が水分を含有
している場合には、その水分のほぼ全量が石炭粒子１の
Ｃと反応してＨ2 ガスとＣＯを生成する。したがってガ
ス化炉１０から排出する生成ガス１２はＨ2 ガスを主体
としたＣＯとの混合ガスである。この生成ガス１２は高
温で多くの未反応チャーを含有しているので粗粒脱塵器
３０のサイクロン等で粗粒チャー３２を除去する。粗粒
チャー３２を除去した生成ガス３１は冷却水８１を流通
するガス冷却器３５に導入してガスの温度を下げると共
に、冷却水８１を水蒸気８２として回収する。
の加熱はガス化炉１０で生成したガスを脱塵, 脱硫処理
した精製ガス５１の燃焼熱でまかなうものである。大気
中の空気３をコンプレッサ７１で圧縮した圧縮空気３′
で精製ガス５１を燃焼し、ガス化炉１０の内部を１４０
０℃以上に維持する。ガス化炉１０に石炭粒子１を供給
すると同時に酸素比０〜０.３ の範囲で酸素または酸素
含有ガス４を供給して０.１〜１ 秒間加熱する。ガス化
炉１０の内部では石炭粒子１のガス化が進み、石炭粒子
１のＨがＨ2 ガスになる一方、石炭粒子１が水分を含有
している場合には、その水分のほぼ全量が石炭粒子１の
Ｃと反応してＨ2 ガスとＣＯを生成する。したがってガ
ス化炉１０から排出する生成ガス１２はＨ2 ガスを主体
としたＣＯとの混合ガスである。この生成ガス１２は高
温で多くの未反応チャーを含有しているので粗粒脱塵器
３０のサイクロン等で粗粒チャー３２を除去する。粗粒
チャー３２を除去した生成ガス３１は冷却水８１を流通
するガス冷却器３５に導入してガスの温度を下げると共
に、冷却水８１を水蒸気８２として回収する。
【００３４】冷却後の生成ガス３６は精密脱塵器４０の
フィルタ等で微粒子チャー４２を分離除去し、脱塵後の
生成ガス４１は脱硫器５０に送って含有しているＨ2Ｓ
を除去して精製ガス５１となる。この精製ガス５１はガ
ス化炉１０の加熱燃料に使用し、燃焼後のガス１１はガ
スタービン７０に供給して発電に利用され、発電後のガ
スは水蒸気加熱器８０に送ってガス冷却器３５で回収し
た水蒸気８２を加熱後排ガス７２として廃棄する。
フィルタ等で微粒子チャー４２を分離除去し、脱塵後の
生成ガス４１は脱硫器５０に送って含有しているＨ2Ｓ
を除去して精製ガス５１となる。この精製ガス５１はガ
ス化炉１０の加熱燃料に使用し、燃焼後のガス１１はガ
スタービン７０に供給して発電に利用され、発電後のガ
スは水蒸気加熱器８０に送ってガス冷却器３５で回収し
た水蒸気８２を加熱後排ガス７２として廃棄する。
【００３５】一方水蒸気加熱器８０で昇温した水蒸気は
蒸気タービン９０に供給して発電し、発電後の水蒸気は
復水器１００で水に戻し、再び冷却水８１として利用す
る。なお、本システムでは粗粒脱塵器３０，精密脱塵器
４０で除去した粗粒チャー３２，微粒子チャー４２は多
くのＣを含有しているので、これらはチャー混合物４３
として地下へ埋め戻し、将来の燃料資源として備蓄する
のが適切である。また脱硫器５０には金属酸化物の脱硫
剤が充填されており、これがＨ2Ｓ と反応して硫化物と
なるため、これは脱硫剤回収器６０に抜き出して使用済
み脱硫剤６１として回収する。
蒸気タービン９０に供給して発電し、発電後の水蒸気は
復水器１００で水に戻し、再び冷却水８１として利用す
る。なお、本システムでは粗粒脱塵器３０，精密脱塵器
４０で除去した粗粒チャー３２，微粒子チャー４２は多
くのＣを含有しているので、これらはチャー混合物４３
として地下へ埋め戻し、将来の燃料資源として備蓄する
のが適切である。また脱硫器５０には金属酸化物の脱硫
剤が充填されており、これがＨ2Ｓ と反応して硫化物と
なるため、これは脱硫剤回収器６０に抜き出して使用済
み脱硫剤６１として回収する。
【００３６】図４は本発明による化学合成用原料ガスの
製造を兼ね備えた複合発電システムの構成図である。前
述の図３と異なるのはガス化炉１０の加熱燃料２に精製
ガス５１を使用せずにガス化プラントの系外から供給
し、精製ガス５１の全量を化学合成用原料にすることで
ある。この場合のガス化炉加熱燃料２としては燃焼時に
ＣＯ2 発生量の少ないＣＨ4 またはＣＨ4を主成分とす
る天然ガスを用いる。
製造を兼ね備えた複合発電システムの構成図である。前
述の図３と異なるのはガス化炉１０の加熱燃料２に精製
ガス５１を使用せずにガス化プラントの系外から供給
し、精製ガス５１の全量を化学合成用原料にすることで
ある。この場合のガス化炉加熱燃料２としては燃焼時に
ＣＯ2 発生量の少ないＣＨ4 またはＣＨ4を主成分とす
る天然ガスを用いる。
【００３７】つまりＣＨ4 または天然ガスであるガス化
炉加熱燃料２を圧縮空気３′で燃焼してガス化炉１０の
内部温度を１４００℃以上にし、石炭粒子１と酸素また
は酸素含有ガス４を酸素比０〜０.３ の範囲で供給する
と前述のように生成ガス１２としてはＨ2 ガスを主体と
したＣＯとの混合ガスである。この生成ガス１２を粗粒
脱塵器３０，ガス冷却器３５，精密脱塵器４０，脱硫器
５０を通して生成ガス１２が含有している未反応固形物
やＨ2Ｓ を除去する一方、水蒸気８２を回収して精製ガ
ス５１とし、これを化学合成用原料に使用する。
炉加熱燃料２を圧縮空気３′で燃焼してガス化炉１０の
内部温度を１４００℃以上にし、石炭粒子１と酸素また
は酸素含有ガス４を酸素比０〜０.３ の範囲で供給する
と前述のように生成ガス１２としてはＨ2 ガスを主体と
したＣＯとの混合ガスである。この生成ガス１２を粗粒
脱塵器３０，ガス冷却器３５，精密脱塵器４０，脱硫器
５０を通して生成ガス１２が含有している未反応固形物
やＨ2Ｓ を除去する一方、水蒸気８２を回収して精製ガ
ス５１とし、これを化学合成用原料に使用する。
【００３８】本システムではガス化炉１０を加熱した高
温の燃焼ガス１１はガスタービン７０に導入して発電
し、発電後のガスは水蒸気加熱器８０に送り水蒸気８２
を加熱し、廃棄される。一方加熱されて高温になった水
蒸気は蒸気タービン９０で発電に利用され、発電後の水
蒸気は復水器１００で水になり、冷却水８１として利用
する。
温の燃焼ガス１１はガスタービン７０に導入して発電
し、発電後のガスは水蒸気加熱器８０に送り水蒸気８２
を加熱し、廃棄される。一方加熱されて高温になった水
蒸気は蒸気タービン９０で発電に利用され、発電後の水
蒸気は復水器１００で水になり、冷却水８１として利用
する。
【００３９】図５はガス化炉の加熱燃料にＣＨ4 または
天然ガスを用いた複合発電システムの構成図である。本
システムが前述の発電システムと異なるのは、ガス化炉
１０を加熱したＣＨ4 または天然ガスの燃焼ガス１１を
ガスタービン７０に供給して発電する一方、ガス化炉１
０で石炭粒子１から生成したガス１２を粗粒脱塵器３
０，ガス冷却器３５，精密脱塵器４０，脱硫器５０を通
して粗粒チャー３２，微粒子チャー４２，Ｈ2Ｓ を除去
すると共に、水蒸気８２を回収して精製ガス５１を得
る。そして精製ガス５１をガスタービン燃焼器７３に送
り、コンプレッサ７１から排出する圧縮空気の一部３″
で燃焼し、燃焼ガスをガスタービン７０へ供給して発電
する。なお、本システムでもガスタービン７０での発電
後のガスは水蒸気加熱器８０に供給して水蒸気８２の加
熱に利用される。そして水蒸気は蒸気タービン９０で発
電に利用する。
天然ガスを用いた複合発電システムの構成図である。本
システムが前述の発電システムと異なるのは、ガス化炉
１０を加熱したＣＨ4 または天然ガスの燃焼ガス１１を
ガスタービン７０に供給して発電する一方、ガス化炉１
０で石炭粒子１から生成したガス１２を粗粒脱塵器３
０，ガス冷却器３５，精密脱塵器４０，脱硫器５０を通
して粗粒チャー３２，微粒子チャー４２，Ｈ2Ｓ を除去
すると共に、水蒸気８２を回収して精製ガス５１を得
る。そして精製ガス５１をガスタービン燃焼器７３に送
り、コンプレッサ７１から排出する圧縮空気の一部３″
で燃焼し、燃焼ガスをガスタービン７０へ供給して発電
する。なお、本システムでもガスタービン７０での発電
後のガスは水蒸気加熱器８０に供給して水蒸気８２の加
熱に利用される。そして水蒸気は蒸気タービン９０で発
電に利用する。
【００４０】本発明による発電システムでは前述のよう
にＣを多く含有した未反応チャーが回収されれるが、こ
れらはＣＯ2 の分離回収技術が確立されるまで、将来の
燃料資源として地下に埋めて備蓄する。したがって本発
明による複合発電プラントは産炭地に設置し、未反応チ
ャーは石炭を採掘した穴に埋め戻すのが適切である。 実施例１ 実際に石炭をガス化した結果について説明する。
にＣを多く含有した未反応チャーが回収されれるが、こ
れらはＣＯ2 の分離回収技術が確立されるまで、将来の
燃料資源として地下に埋めて備蓄する。したがって本発
明による複合発電プラントは産炭地に設置し、未反応チ
ャーは石炭を採掘した穴に埋め戻すのが適切である。 実施例１ 実際に石炭をガス化した結果について説明する。
【００４１】元素分析値（重量％）でＣ：６５.６５
％，Ｈ：５.００％，Ｎ：１.３５％，Ｏ：１５.４９
％，Ｓ：０.１０％，Ａｓｈ：１２.４１％の石炭粒子に
水分が６.９２％ になるように吸湿させ、外熱式のガス
化炉を用いて本発明による石炭のガス化方法と従来法に
よる石炭のガス化方法について比較検討した。本発明と
しては、酸素比０と０.３ について石炭粒子の加熱時間
が０.１８５ 秒間になるようにし、加熱速度を１０3〜
１０4℃／秒とし、１４００℃及び１６００℃でガス化
し、冷却後石炭１ｇ当りのＨ2 ガス，ＣＯ，ＣＯ2 の生
成量を調べた。従来法については可燃性ガスであるＣＯ
を最も多く生成し、最適なガス化条件と考えられている
酸素比０.１９ とし、石炭粒子の加熱時間が３秒間にな
るようにして加熱速度１０2 ℃／秒で本発明と同じ温度
でガス化し、石炭１ｇ当りのＨ2 ガス，ＣＯ，ＣＯ2 生
成量を比較した。いずれの場合もガス化炉の圧力は常圧
とした。
％，Ｈ：５.００％，Ｎ：１.３５％，Ｏ：１５.４９
％，Ｓ：０.１０％，Ａｓｈ：１２.４１％の石炭粒子に
水分が６.９２％ になるように吸湿させ、外熱式のガス
化炉を用いて本発明による石炭のガス化方法と従来法に
よる石炭のガス化方法について比較検討した。本発明と
しては、酸素比０と０.３ について石炭粒子の加熱時間
が０.１８５ 秒間になるようにし、加熱速度を１０3〜
１０4℃／秒とし、１４００℃及び１６００℃でガス化
し、冷却後石炭１ｇ当りのＨ2 ガス，ＣＯ，ＣＯ2 の生
成量を調べた。従来法については可燃性ガスであるＣＯ
を最も多く生成し、最適なガス化条件と考えられている
酸素比０.１９ とし、石炭粒子の加熱時間が３秒間にな
るようにして加熱速度１０2 ℃／秒で本発明と同じ温度
でガス化し、石炭１ｇ当りのＨ2 ガス，ＣＯ，ＣＯ2 生
成量を比較した。いずれの場合もガス化炉の圧力は常圧
とした。
【００４２】表１は本発明と従来法によるガス生成量を
比較したものである。
比較したものである。
【００４３】
【表１】
【００４４】Ｈ2 ガスの生成量について見ると、石炭含
有水分の全量がＣと反応し、かつ、石炭中のＨ原子の全
量がＨ2 ガスになった場合の生成量は理論的に０.１６
０７ｌ／ｇであるが、本発明による酸素比０の時のＨ2
ガスの生成量は１４００℃以上の温度では０.１６ｌ／
ｇ 以上となり、石炭中のＨ原子のみならず石炭の含有
水分がほぼ完全にＣと反応してＨ2 ガスを生成している
ことが確認された。酸素比０.３ の時のＨ2 ガス生成量
は酸素比０の時よりも若干減少するが、酸素比０の時の
約９３％を確保し、従来法によるＨ2 ガス生成量よりも
はるかに多く生成している。
有水分の全量がＣと反応し、かつ、石炭中のＨ原子の全
量がＨ2 ガスになった場合の生成量は理論的に０.１６
０７ｌ／ｇであるが、本発明による酸素比０の時のＨ2
ガスの生成量は１４００℃以上の温度では０.１６ｌ／
ｇ 以上となり、石炭中のＨ原子のみならず石炭の含有
水分がほぼ完全にＣと反応してＨ2 ガスを生成している
ことが確認された。酸素比０.３ の時のＨ2 ガス生成量
は酸素比０の時よりも若干減少するが、酸素比０の時の
約９３％を確保し、従来法によるＨ2 ガス生成量よりも
はるかに多く生成している。
【００４５】次にＣＯ2 生成量を比較して見ると、従来
法によるＣＯ2 生成量よりも本発明による酸素比０の時
のＣＯ2 生成量及び酸素比０.３ の時のＣＯ2 生成量は
大幅に減少しており、本発明によればＣＯ2 をほとんど
生成しないことが明らかになった。
法によるＣＯ2 生成量よりも本発明による酸素比０の時
のＣＯ2 生成量及び酸素比０.３ の時のＣＯ2 生成量は
大幅に減少しており、本発明によればＣＯ2 をほとんど
生成しないことが明らかになった。
【００４６】ＣＯ生成量は酸素比が約０.１９ までは、
酸素供給量が多いほど増加するため、従来法によるＣＯ
生成量よりも、本発明による酸素比０及び０.３ の時の
ＣＯ生成量は少ない。このように本発明によれば従来法
による石炭のガス化時よりもＣＯ生成量は少ないが、Ｈ
2 ガス生成量が多くＣＯ2 をほとんど生成しない。した
がって本発明により石炭をガス化した生成ガスを燃料に
使用した場合には、燃焼排ガス中のＣＯ2量を従来法に
よる生成ガスを燃焼した時よりも大幅に減少させること
ができ、地球温暖化対策を考慮した石炭のガス化方法と
して有効である。
酸素供給量が多いほど増加するため、従来法によるＣＯ
生成量よりも、本発明による酸素比０及び０.３ の時の
ＣＯ生成量は少ない。このように本発明によれば従来法
による石炭のガス化時よりもＣＯ生成量は少ないが、Ｈ
2 ガス生成量が多くＣＯ2 をほとんど生成しない。した
がって本発明により石炭をガス化した生成ガスを燃料に
使用した場合には、燃焼排ガス中のＣＯ2量を従来法に
よる生成ガスを燃焼した時よりも大幅に減少させること
ができ、地球温暖化対策を考慮した石炭のガス化方法と
して有効である。
【００４７】実施例２ Ｃ：６６.１２％，Ｈ：５.４１％，Ｎ：０.８７％，
Ｏ：１６.４８％，Ｓ０.２０％，アッシュ：１０.９２
％の石炭に水分が５.１５％ になるように吸湿させ、前
述のガス化時と同一条件でガス化し、本発明と従来法と
のガス生成量を表２に示した。
Ｏ：１６.４８％，Ｓ０.２０％，アッシュ：１０.９２
％の石炭に水分が５.１５％ になるように吸湿させ、前
述のガス化時と同一条件でガス化し、本発明と従来法と
のガス生成量を表２に示した。
【００４８】
【表２】
【００４９】本発明による酸素比０の時のＨ2 ガス生成
量及び酸素比０.３ の時のＨ2 ガス生成量は、従来法に
よるＨ2 ガス生成量よりもはるかに多い。石炭含有水分
の全量がＣと反応し、かつ、石炭中のＨ原子の全量がＨ
2 ガスに転換した場合のＨ2ガスの理論生成量は約０.６
３８ｌ／ｇ であるが、本発明による酸素比０の時のＨ
2 ガス生成量は１４００℃及び１６００℃の温度では、
０.６１０ｌ／ｇ 以上である。酸素比０.３ の時のＨ2
ガス生成量は酸素比０の時よりも若干減少するが、従来
法よりもＨ2 ガス生成量が極めて多いことが実証され
た。
量及び酸素比０.３ の時のＨ2 ガス生成量は、従来法に
よるＨ2 ガス生成量よりもはるかに多い。石炭含有水分
の全量がＣと反応し、かつ、石炭中のＨ原子の全量がＨ
2 ガスに転換した場合のＨ2ガスの理論生成量は約０.６
３８ｌ／ｇ であるが、本発明による酸素比０の時のＨ
2 ガス生成量は１４００℃及び１６００℃の温度では、
０.６１０ｌ／ｇ 以上である。酸素比０.３ の時のＨ2
ガス生成量は酸素比０の時よりも若干減少するが、従来
法よりもＨ2 ガス生成量が極めて多いことが実証され
た。
【００５０】ＣＯ2 について見ると本発明による酸素比
０の時のＣＯ2 生成量及び酸素比０.３ の時のＣＯ2 生
成量は、従来法によるＣＯ2 生成量よりも著しく少な
く、本発明はＣＯ2 生成量を減少させる方法として有効
なことが明らかになった。
０の時のＣＯ2 生成量及び酸素比０.３ の時のＣＯ2 生
成量は、従来法によるＣＯ2 生成量よりも著しく少な
く、本発明はＣＯ2 生成量を減少させる方法として有効
なことが明らかになった。
【００５１】次にＣＯ生成量を比較して見ると本発明に
よる酸素比０の時の生成量及び酸素比０.３ の時の生成
量は、従来法による生成量よりも少ない。つまり本発明
によれば従来法よりもＨ2 ガス生成量が増加しＣＯ, Ｃ
Ｏ2 生成量が減少するので、生成ガスを燃焼した排ガス
中のＣＯ2 を大幅に削減することが可能である。
よる酸素比０の時の生成量及び酸素比０.３ の時の生成
量は、従来法による生成量よりも少ない。つまり本発明
によれば従来法よりもＨ2 ガス生成量が増加しＣＯ, Ｃ
Ｏ2 生成量が減少するので、生成ガスを燃焼した排ガス
中のＣＯ2 を大幅に削減することが可能である。
【００５２】
【発明の効果】本発明による石炭のガス化では、従来法
による石炭のガス化時よりもＨ2 ガス生成量が多くＣ
Ｏ, ＣＯ2 生成量が少ない。したがって生成ガスを燃焼
して発電に利用した場合には、従来よりも燃焼排ガス中
のＣＯ2 生成量が著しく減少し、地球温暖化の元凶であ
るＣＯ2 の除去設備の費用を少なくする効果がある。
による石炭のガス化時よりもＨ2 ガス生成量が多くＣ
Ｏ, ＣＯ2 生成量が少ない。したがって生成ガスを燃焼
して発電に利用した場合には、従来よりも燃焼排ガス中
のＣＯ2 生成量が著しく減少し、地球温暖化の元凶であ
るＣＯ2 の除去設備の費用を少なくする効果がある。
【図１】本発明を実施するガス化炉の縦断面図。
【図２】本発明を実施するガス化炉内部の管状成形耐火
物固定部の断面図。
物固定部の断面図。
【図３】石炭生成ガスをガス化炉の加熱燃料とした複合
発電システムの概略系統図。
発電システムの概略系統図。
【図４】化学合成用原料ガスの製造を兼ねた複合発電シ
ステムの概略系統図。
ステムの概略系統図。
【図５】ガス化炉の加熱燃料にＣＨ4 または天然ガスを
使用した複合発電システムの概略系統図。
使用した複合発電システムの概略系統図。
１…石炭粒子、２…ガス化炉加熱燃料、３…空気、４…
酸素または酸素含有ガス、１０…ガス化炉、１１…燃焼
ガス、１２…生成ガス、１５…燃焼ガス出口、１６…生
成ガス出口、１８…燃焼室、７０…ガスタービン、７２
…排ガス、７３…ガスタービン燃焼器、８２…水蒸気、
９０…蒸気タービン、１００…復水器。
酸素または酸素含有ガス、１０…ガス化炉、１１…燃焼
ガス、１２…生成ガス、１５…燃焼ガス出口、１６…生
成ガス出口、１８…燃焼室、７０…ガスタービン、７２
…排ガス、７３…ガスタービン燃焼器、８２…水蒸気、
９０…蒸気タービン、１００…復水器。
フロントページの続き (72)発明者 野口 芳樹 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (18)
- 【請求項１】石炭をガス化温度に加熱された雰囲気に
０.１〜１秒間晒し水素を主成分とする可燃性ガスを生
成することを特徴とする石炭のガス化方法。 - 【請求項２】石炭を１０3〜１０4℃／秒の速度でガス化
温度まで加熱し、該ガス化温度に０.１〜１ 秒間保持す
ることを特徴とする石炭のガス化方法。 - 【請求項３】石炭を１０3〜１０4℃／秒の速度で移送管
を通過させ、その移送途中で０.１〜１秒間にわたって
ガス化温度に加熱することを特徴とする石炭のガス化方
法。 - 【請求項４】請求項１〜３において、前記石炭を酸素ガ
スを共存させない状態でガス化温度に加熱することを特
徴とする石炭のガス化方法。 - 【請求項５】請求項１〜３において、前記石炭を石炭供
給重量に対する酸素供給重量の割合が０.３ を越えない
範囲内で酸素ガスを共存させた状態でガス化温度に加熱
することを特徴とする石炭のガス化方法。 - 【請求項６】請求項１〜５において、前記石炭に水分を
吸湿させた状態でガス化温度に加熱することを特徴とす
る石炭のガス化方法。 - 【請求項７】請求項１〜６において、前記石炭を１４０
０〜１７００℃の温度に加熱してガス化することを特徴
とする石炭のガス化方法。 - 【請求項８】請求項５において、前記酸素ガスとして空
気を供給することを特徴とする石炭のガス化方法。 - 【請求項９】石炭粒子と石炭供給重量に対する酸素供給
重量の割合が０〜０.３ の範囲の酸素含有ガスとを、石
炭のガス化温度に加熱された雰囲気に１０3〜１０4℃／
秒の速度で通し、該雰囲気に０.１〜１ 秒間保持したの
ち雰囲気外に取りだしてガス化温度以下に冷却すること
を特徴とする石炭のガス化方法。 - 【請求項１０】石炭ガス化温度に加熱した加熱雰囲気を
形成する加熱手段と該加熱雰囲気に石炭を移送し０.１
〜１ 秒間さらす石炭移送手段とを有することを特徴と
する石炭ガス化装置。 - 【請求項１１】石炭粒子を１０3〜１０4℃／秒の速度で
移送する石炭移送手段と、該移送途中の石炭粒子をガス
化温度に０.１〜１ 秒間加熱する加熱手段とを有するこ
とを特徴とする石炭ガス化装置。 - 【請求項１２】管内の一方から他方に向けて石炭粒子が
移送するように両端が開放された移送管と、該移送管内
に石炭粒子を１０3〜１０4℃／秒の高速で送給する石炭
送給手段と、該移送管内を流れる石炭粒子を移送管外部
から０.１〜１ 秒間にわたってガス化温度に加熱する外
部加熱手段とを有することを特徴とする石炭ガス化装
置。 - 【請求項１３】石炭粒子を１０3〜１０4℃／秒の高速で
移送する手段と、移送途中の前記石炭粒子を０.１〜１
秒間にわたってガス化温度に加熱する手段と、該ガス化
温度に加熱することによって生成したガスの少なくとも
一部を前記加熱手段の燃料として供給する手段とを有す
ることを特徴とする石炭ガス化装置。 - 【請求項１４】石炭をガス化温度で急速加熱し短時間保
持して水素を主成分とする可燃性ガスを生成させること
を特徴とする石炭のガス化方法。 - 【請求項１５】石炭をガス化温度に急速短時間加熱して
水素を主成分とする可燃性ガスを生成させ、該可燃性ガ
スを該石炭ガス化時の燃料として使用して燃焼させたの
ちガスタービンへ供給して発電することを特徴とする石
炭ガス化発電方法。 - 【請求項１６】可燃性ガスを燃料として石炭をガス化温
度に加熱して水素を主成分とする可燃性ガスを生成する
石炭ガス化装置，該石炭ガス化装置で得られた水素を主
成分とする可燃性ガスを熱交換して水蒸気を回収する熱
交換器，該熱交換器によって温度低下した可燃性ガスを
前記石炭ガス化装置の石炭加熱燃料として供給する石炭
加熱燃料供給手段，前記石炭ガス化装置から排出された
燃焼ガスによって発電するガスタービン及び前記熱交換
器で回収した水蒸気によって発電する蒸気タービンとを
備えたことを特徴とする石炭ガス化複合発電プラント。 - 【請求項１７】可燃性ガスを燃料として石炭をガス化温
度に加熱して水素を主成分とする可燃性ガスを生成する
石炭ガス化装置，該石炭ガス化装置で得られた可燃性ガ
スを熱交換して水蒸気を回収する熱交換器，前記石炭ガ
ス化装置で石炭加熱に使用された燃焼ガスによって発電
するガスタービン及び前記熱交換器で回収した水蒸気に
よって発電する蒸気タービンとを備えたことを特徴とす
る石炭ガス化複合発電プラント。 - 【請求項１８】請求項１７において、前記石炭ガス化装
置で得られ前記熱交換器を経た水素を主成分とする可燃
性ガスの一部或は全部をガスタービンへ供給する手段を
有することを特徴とする石炭ガス化複合発電プラント。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24188291A JPH0578671A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 石炭のガス化方法及びガス化装置 |
| AU21085/92A AU646755B2 (en) | 1991-09-20 | 1992-08-18 | Process for gasifying coal and apparatus for coal gasification |
| CA002076884A CA2076884C (en) | 1991-09-20 | 1992-08-26 | Process for gasifying coal and apparatus for coal gasification |
| DE19924230819 DE4230819C2 (de) | 1991-09-20 | 1992-09-15 | Verfahren und Vorrichtung zum Vergasen von Kohle und Verwendung des erhaltenen Gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24188291A JPH0578671A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 石炭のガス化方法及びガス化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578671A true JPH0578671A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17080951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24188291A Pending JPH0578671A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 石炭のガス化方法及びガス化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578671A (ja) |
| AU (1) | AU646755B2 (ja) |
| CA (1) | CA2076884C (ja) |
| DE (1) | DE4230819C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6298651B1 (en) | 1996-12-26 | 2001-10-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Power generation method and power generating apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2006201957B2 (en) * | 2006-05-10 | 2008-06-05 | Outotec Oyj | Process and plant for producing char and fuel gas |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO750192L (ja) * | 1974-01-31 | 1975-08-25 | Kamyr Inc | |
| US4235605A (en) * | 1979-01-29 | 1980-11-25 | Avco Corporation | Synthesizing gas from coal via synergetic reactions with steam and sulfur |
| FR2520354A1 (fr) * | 1982-01-27 | 1983-07-29 | Inst Francais Du Petrole | Procede de methanisation des matieres carbonees solides |
| DE3422333C2 (de) * | 1984-06-15 | 1986-04-24 | Seico Industrie-Elektrowärme GmbH, 3012 Langenhagen | Isolierte Wärmekammer, insbesondere Hochtemperatur-Anlagen |
| DD262335A3 (de) * | 1986-07-31 | 1988-11-30 | Freiberg Brennstoffinst | Verfahren zur erzeugung eines heizwertreichen brenngases und von fluessigen kohlewertstoffen aus staubfoermiger kohle |
| GB2202234B (en) * | 1987-03-16 | 1991-09-18 | Shell Int Research | Method for starting up a partial combustion process |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP24188291A patent/JPH0578671A/ja active Pending
-
1992
- 1992-08-18 AU AU21085/92A patent/AU646755B2/en not_active Ceased
- 1992-08-26 CA CA002076884A patent/CA2076884C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-15 DE DE19924230819 patent/DE4230819C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6298651B1 (en) | 1996-12-26 | 2001-10-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Power generation method and power generating apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2076884A1 (en) | 1993-03-21 |
| DE4230819C2 (de) | 1995-03-16 |
| AU646755B2 (en) | 1994-03-03 |
| CA2076884C (en) | 1999-02-02 |
| DE4230819A1 (de) | 1993-04-01 |
| AU2108592A (en) | 1993-03-25 |
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