JPH0662963B2 - 可燃性ガス発生装置の操業方法 - Google Patents
可燃性ガス発生装置の操業方法Info
- Publication number
- JPH0662963B2 JPH0662963B2 JP1334835A JP33483589A JPH0662963B2 JP H0662963 B2 JPH0662963 B2 JP H0662963B2 JP 1334835 A JP1334835 A JP 1334835A JP 33483589 A JP33483589 A JP 33483589A JP H0662963 B2 JPH0662963 B2 JP H0662963B2
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- JP
- Japan
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- gas
- coal
- amount
- steam
- ratio
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-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力、可燃性ガス及び蒸気を必要とし又は使
用しているプロセスプラントにおける、石炭焚可燃性ガ
ス発生装置の操業方法に関するもので全ての産業分野に
亘って適用される。
用しているプロセスプラントにおける、石炭焚可燃性ガ
ス発生装置の操業方法に関するもので全ての産業分野に
亘って適用される。
石炭焚可燃性ガス発生装置を有し、電力、可燃性ガス及
び蒸気の必要とするプロセスプラントは、製鉄工場をは
じめとし、各種の化学工業等において用いられている。
石炭焚可燃性ガス発生装置としては通常、噴流層を用い
た部分燃焼ガス化炉等が用いられる。このようなプロセ
スプラントにおける可燃性ガス発生装置は、従来、経験
に立脚して操業されていた。例えば、 可燃性ガス発生装置に供給する石炭の処理量に関し
ては、オペレータの判断で適当に決定されていた。
び蒸気の必要とするプロセスプラントは、製鉄工場をは
じめとし、各種の化学工業等において用いられている。
石炭焚可燃性ガス発生装置としては通常、噴流層を用い
た部分燃焼ガス化炉等が用いられる。このようなプロセ
スプラントにおける可燃性ガス発生装置は、従来、経験
に立脚して操業されていた。例えば、 可燃性ガス発生装置に供給する石炭の処理量に関し
ては、オペレータの判断で適当に決定されていた。
酸素富化率または酸素比（λ）の決定は、単に使用
する石炭の種類、性状（揮発分、炭素分、灰の溶融温度
等）により最もガス化効率（冷ガス効率）がよくなる様
に決定していた。ここで酸素比とは処理石炭の完全燃焼
に要する酸素量に対する供給酸素量の比をいう。
する石炭の種類、性状（揮発分、炭素分、灰の溶融温度
等）により最もガス化効率（冷ガス効率）がよくなる様
に決定していた。ここで酸素比とは処理石炭の完全燃焼
に要する酸素量に対する供給酸素量の比をいう。
前掲、の様に、決定してしまうと石炭焚可燃性ガス
発生装置を設置している工場におけるガス、蒸気、電力
の最適なバランス分配ができず、デメリットを生じてし
まう。このデメリットとしては例えば、 高価な買電電力の不必要な購入 プロセスプラントの所要、蒸気不足による工場生産
物の生産低下。
発生装置を設置している工場におけるガス、蒸気、電力
の最適なバランス分配ができず、デメリットを生じてし
まう。このデメリットとしては例えば、 高価な買電電力の不必要な購入 プロセスプラントの所要、蒸気不足による工場生産
物の生産低下。
ガスカロリーの不適正による発電効率の低下。
工場内の蒸気、電力の余剰による蒸気又はガスの大
気放散。
気放散。
などがある。
本発明は、ガス、蒸気、電力バランスを勘案しガス化炉
の制御パラメータである石炭焚量、酸素比（λ）、酸素
富化率を適格に制御して、ガス及び蒸気の発生合計エネ
ルギー量の適性化、ガス及び蒸気の発生エネルギーの最
適比率の決定、及び発生ガスカロリーの適切な調整を同
時に合理的に達成することを目的とする。
の制御パラメータである石炭焚量、酸素比（λ）、酸素
富化率を適格に制御して、ガス及び蒸気の発生合計エネ
ルギー量の適性化、ガス及び蒸気の発生エネルギーの最
適比率の決定、及び発生ガスカロリーの適切な調整を同
時に合理的に達成することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、次の技術手段を組合
わせて用いる。
わせて用いる。
（１）工場全体のガス、蒸気、電力バランスを演算す
る。操業の前提条件として、次のパラメータを入力す
る。
る。操業の前提条件として、次のパラメータを入力す
る。
必要な全エネルギー量（ガス、蒸気及び電力） 可燃性ガス発生装置で発生すべきガス量及び蒸気
量。
量。
可燃性ガス発生装置で発生するガスのカロリー。
（２）上掲の（１）項に対応し、 予め水分補正等を行った炭種毎の保有熱量を記憶さ
せておき、更に、炭素効率、熱効率も勘案して、必要な
全エネルギー量に対応する石炭の焚量を決定する。
せておき、更に、炭素効率、熱効率も勘案して、必要な
全エネルギー量に対応する石炭の焚量を決定する。
炭種毎に予めガスと蒸気の発生エネルギー量比率と
酸素比（λ）との関係を記憶させておく。
酸素比（λ）との関係を記憶させておく。
炭種毎に、予め、発生ガスカロリーと酸素比の関係
を記憶させておく。（３）以上により、可燃性ガス発生
装置での操業パラメータである石炭焚量、酸素比
（λ）、酸素富化率をそれぞれ独立に決定し、操業す
る。上記（１）項の条件に変更が生ずれば、新しい目標
条件に設定変更して上記調整を行う。
を記憶させておく。（３）以上により、可燃性ガス発生
装置での操業パラメータである石炭焚量、酸素比
（λ）、酸素富化率をそれぞれ独立に決定し、操業す
る。上記（１）項の条件に変更が生ずれば、新しい目標
条件に設定変更して上記調整を行う。
第５図に、本発明の適用される石炭焚可燃性ガス発生装
置10の系統図を示した。
置10の系統図を示した。
石炭の部分燃焼ガス化炉１には石炭供給管７、燃焼用空
気管８、酸素富化配管９が装着されており、それぞれ石
炭供給量調整弁17、燃焼用空気量調整弁18、酸素富化量
調整弁19を備えている。
気管８、酸素富化配管９が装着されており、それぞれ石
炭供給量調整弁17、燃焼用空気量調整弁18、酸素富化量
調整弁19を備えている。
発生した可燃性ガスはボイラ２に誘導され給水管４にて
供給されたボイラ給水を加熱して蒸気を発生し、発生蒸
気は蒸気管３から工場内蒸気ライン11へ送出される。一
方、可燃性ガスは発生ガス管５を経てガスホールダ６に
送られ、ここに蓄えられ、ガス使用個所に送気分配され
る。
供給されたボイラ給水を加熱して蒸気を発生し、発生蒸
気は蒸気管３から工場内蒸気ライン11へ送出される。一
方、可燃性ガスは発生ガス管５を経てガスホールダ６に
送られ、ここに蓄えられ、ガス使用個所に送気分配され
る。
蒸気は、発電、プロセス蒸気など必要個所において、消
費される。可燃性ガスはガスタービンにより電力に変換
され、また、各種加熱炉の燃料、反応用ガス、化学製品
原料ガスなど所要用途に分配し使用される。
費される。可燃性ガスはガスタービンにより電力に変換
され、また、各種加熱炉の燃料、反応用ガス、化学製品
原料ガスなど所要用途に分配し使用される。
本発明では、このような石炭焚可燃性ガス発生装置の操
業に際し、第１図の制御ブロック図に従って操業するも
のである。すなわち、工場における最適エネルギーバラ
ンス計算結果に基づき、予め可燃性ガス発生装置の操業
パラメータである石炭の焚量、酸素比（λ）、酸素富化
率を決定する。これらの決定に基づいて可燃性ガス発生
装置10において石炭供給量調整弁17、燃焼用空気量調整
弁18、酸素富化量調整弁19を制御、操作することによ
り、最適操業を実現することができる。
業に際し、第１図の制御ブロック図に従って操業するも
のである。すなわち、工場における最適エネルギーバラ
ンス計算結果に基づき、予め可燃性ガス発生装置の操業
パラメータである石炭の焚量、酸素比（λ）、酸素富化
率を決定する。これらの決定に基づいて可燃性ガス発生
装置10において石炭供給量調整弁17、燃焼用空気量調整
弁18、酸素富化量調整弁19を制御、操作することによ
り、最適操業を実現することができる。
第２図〜第４図に一例としてある石炭（Ａ炭種）の特性
を示した。
を示した。
第２図は必要なエネルギー量に対する必要な石炭焚量の
関係を示すもので、ガス化する炭素効率及び蒸気発生装
置の熱効率などの補正を含むものである。ほぼ直線的な
関係にある。
関係を示すもので、ガス化する炭素効率及び蒸気発生装
置の熱効率などの補正を含むものである。ほぼ直線的な
関係にある。
第３図は発生ガスと発生蒸気のエネルギー比に対する吹
込酸素比の関係の例を示したものである。
込酸素比の関係の例を示したものである。
第４図は酸素比に対する発生ガスカロリーの関係を酸素
濃度をパラメータとして示した。酸素比が小さいと発生
ガスカロリーは大きくなる。又酸素濃度が高くなると、
窒素量が減り、ガスカロリーが上昇する。
濃度をパラメータとして示した。酸素比が小さいと発生
ガスカロリーは大きくなる。又酸素濃度が高くなると、
窒素量が減り、ガスカロリーが上昇する。
対象とするプロセスプラントにおける最適エネルギーバ
ランス計算に基づき、まず、ガス、蒸気及び電気を合わ
せた必要エネルギー量が18×10６Kcal／Ｈと計算され
た。また、ガスと蒸気のエネルギー比率が、1.0と計算
され、また、必要なガスのカロリーが750Kcal／Nm３と
計算された。
ランス計算に基づき、まず、ガス、蒸気及び電気を合わ
せた必要エネルギー量が18×10６Kcal／Ｈと計算され
た。また、ガスと蒸気のエネルギー比率が、1.0と計算
され、また、必要なガスのカロリーが750Kcal／Nm３と
計算された。
Ａ炭種を用い、コンピュータに記憶されている第２図、
第３図、第４図により、上記計算結果に対応して、 石炭焚量:30T／Ｈ 酸素比（λ）:0.6 酸素富化率（濃度）:30％ と演算された。この演算結果に基づいて、石炭供給調整
弁17、燃焼用空気量調整弁18、酸素富化量調整弁19を調
整して石炭焚量、酸素比（λ）、酸素富化率を目標値に
一致させた。
第３図、第４図により、上記計算結果に対応して、 石炭焚量:30T／Ｈ 酸素比（λ）:0.6 酸素富化率（濃度）:30％ と演算された。この演算結果に基づいて、石炭供給調整
弁17、燃焼用空気量調整弁18、酸素富化量調整弁19を調
整して石炭焚量、酸素比（λ）、酸素富化率を目標値に
一致させた。
実際の値としては、石炭焚量は30±2T／Ｈで推移し、燃
焼用空気量は100,000±5,000Nm３／Ｈで推移し、また酸
素富化量は8,000±400Nm３／Ｈで推移した。
焼用空気量は100,000±5,000Nm３／Ｈで推移し、また酸
素富化量は8,000±400Nm３／Ｈで推移した。
この結果、可燃性ガス発生装置の発生蒸気は135±6T／
Ｈ（20kg／cm２×220℃）で推移し、発生ガスは110.000
±6.000Nm３／Ｈ（800±50Kcal／Nm３）で推移した。
Ｈ（20kg／cm２×220℃）で推移し、発生ガスは110.000
±6.000Nm３／Ｈ（800±50Kcal／Nm３）で推移した。
この操業結果により、不必要な買電電力の削減を達成す
ることができ、工場内蒸気の過不足がなくなった。
ることができ、工場内蒸気の過不足がなくなった。
〔発明の効果〕 石炭を最適な比率のガス及び蒸気にエネルギー転換
することにより、プロセスプラント全体のエネルギー使
用効率の向上を図ることができる。
することにより、プロセスプラント全体のエネルギー使
用効率の向上を図ることができる。
必要なガスカロリーを調整して提供できることによ
り、高いエネルギー転換（例えば発電効率）を達成する
ことができる。
り、高いエネルギー転換（例えば発電効率）を達成する
ことができる。
第１図は本発明の実施例の制御ブロック図、第２図は必
要なエネルギー量に対する石炭焚量の関係を例示するグ
ラフ、第３図はガスと蒸気のエネルギー比に対する酸素
比の例を示すグラフ、第４図は発生ガスカロリーに対す
る酸素比の例を示すグラフ、第５図は本発明の適用され
る石炭焚可燃性ガス発生装置の系統図である。 １……部分燃焼ガス化炉 ２……ボイラ、３……蒸気管 ４……給水管、５……発生ガス管 ６……ガスホルダ、７……石炭供給管 ８……燃焼用空気管、９……酸素富化配管 10……可燃性ガス発生装置 17……石炭供給量調整弁 18……燃焼用空気量調整弁 19……酸素富化調整弁
要なエネルギー量に対する石炭焚量の関係を例示するグ
ラフ、第３図はガスと蒸気のエネルギー比に対する酸素
比の例を示すグラフ、第４図は発生ガスカロリーに対す
る酸素比の例を示すグラフ、第５図は本発明の適用され
る石炭焚可燃性ガス発生装置の系統図である。 １……部分燃焼ガス化炉 ２……ボイラ、３……蒸気管 ４……給水管、５……発生ガス管 ６……ガスホルダ、７……石炭供給管 ８……燃焼用空気管、９……酸素富化配管 10……可燃性ガス発生装置 17……石炭供給量調整弁 18……燃焼用空気量調整弁 19……酸素富化調整弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野添 浚平 東京都江東区南砂２―４―25 川崎重工業 株式会社東京設計事務所内 (72)発明者 内倉 健次 東京都江東区南砂２―４―25 川崎重工業 株式会社東京設計事務所内 (56)参考文献 特開 昭59−113093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−59992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−20388（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】電力、ガス、蒸気を消費するプロセスプラ
ントに設けた石炭焚可燃性ガス発生装置の操業に当り、 プロセスプラントの所要エネルギー総量に対応して処理
石炭量を決定し、 該エネルギー総量のうち、所要蒸気量及び所要可燃性ガ
ス量の比に対応して吹込酸素比を決定し、 所要ガスカロリーに対応して吹込空気の酸素富化率をそ
れぞれ独立に決定することを特徴とする可燃性ガス発生
装置の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1334835A JPH0662963B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 可燃性ガス発生装置の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1334835A JPH0662963B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 可燃性ガス発生装置の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197592A JPH03197592A (ja) | 1991-08-28 |
| JPH0662963B2 true JPH0662963B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=18281755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1334835A Expired - Lifetime JPH0662963B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 可燃性ガス発生装置の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662963B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5759992A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-10 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Compound electricity generation by coal gasification |
| US4489562A (en) * | 1982-11-08 | 1984-12-25 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for controlling a gasifier |
| JPH0678534B2 (ja) * | 1986-07-15 | 1994-10-05 | 株式会社日立製作所 | 石炭ガス化炉の制御装置 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1334835A patent/JPH0662963B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03197592A (ja) | 1991-08-28 |
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