JPH07305607A - Coal gasification power plant - Google Patents
Coal gasification power plantInfo
- Publication number
- JPH07305607A JPH07305607A JP9606294A JP9606294A JPH07305607A JP H07305607 A JPH07305607 A JP H07305607A JP 9606294 A JP9606294 A JP 9606294A JP 9606294 A JP9606294 A JP 9606294A JP H07305607 A JPH07305607 A JP H07305607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- compressor
- coal gasification
- gas turbine
- power generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/067—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
- F01K23/068—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification in combination with an oxygen producing plant, e.g. an air separation plant
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、酸素酸化方式の石炭ガ
ス化発電プラントに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxygen oxidation type coal gasification power generation plant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】石炭ガス化炉を用いた石炭ガス化発電プ
ラントには、酸素酸化方式と空気酸化方式とがあるが、
本発明は酸素酸化方式の場合である。2. Description of the Related Art A coal gasification power plant using a coal gasifier has an oxygen oxidation system and an air oxidation system.
The present invention is the case of the oxygen oxidation system.
【０００３】酸素酸化方式の場合は、空気分離装置を備
えており、酸素酸化方式の石炭ガス化発電プラントに関
連する技術は、特開昭５７−８３６３６号公報、及び特
開平５−１８２６５号公報に、それぞれ開示されてい
る。In the case of the oxygen oxidation system, an air separation device is provided, and the technology related to the oxygen oxidation type coal gasification power generation plant is disclosed in JP-A-57-83636 and JP-A-5-18265. , Respectively.
【０００４】これらの公知例のうち、前者は、空気分離
装置で付随的に発生する窒素を、ガスタービンの作動媒
体として利用することにより、ガスタービンの出力を増
加させるものであり、後者は、空気分離装置で付随的に
発生する窒素を用いて、ガスタービン冷却空気温度を低
くすることにより、冷却空気量を低減させ、石炭ガス化
発電プラントの効率を向上させるものである。Among these known examples, the former is to increase the output of the gas turbine by utilizing nitrogen incidentally generated in the air separation device as a working medium of the gas turbine, and the latter is to be used. By using nitrogen generated incidentally in the air separation device to lower the temperature of the gas turbine cooling air, the amount of cooling air is reduced and the efficiency of the coal gasification power generation plant is improved.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】酸素酸化方式の石炭ガ
ス化炉を用いた石炭ガス化発電プラントでは、空気分離
装置を起動させ、空気分離装置により酸素ガスが発生し
てから石炭ガス化炉を稼働させている。In a coal gasification power generation plant using an oxygen oxidation type coal gasification furnace, the air separation device is started, and after the oxygen gas is generated by the air separation device, the coal gasification furnace is activated. It is running.
【０００６】したがって、石炭ガス化炉で発生した可燃
性ガスを用いてガスタービンを運転する場合、空気分離
装置を起動してからガスタービンの運転を開始するま
で、少なくとも１時間以上を必要としている。Therefore, when operating the gas turbine using the flammable gas generated in the coal gasification furnace, it takes at least one hour or more from starting the air separation device to starting the operation of the gas turbine. .
【０００７】一方、ガスタービンの排気ガス中のＮＯｘ
は、排熱回収ボイラ内に組み込まれている脱硝装置で大
部分が除去されるが、脱硝装置の脱硝触媒がその機能を
果たすためには、脱硝触媒自身を３００℃程度に加熱す
る必要がある。したがって、従来では、ガスタービンの
起動途中で脱硝触媒を加熱するための運転を必要として
いた。On the other hand, NOx in the exhaust gas of the gas turbine
Is mostly removed by the denitration device built into the exhaust heat recovery boiler, but in order for the denitration catalyst of the denitration device to fulfill its function, the denitration catalyst itself must be heated to about 300 ° C. . Therefore, conventionally, an operation for heating the denitration catalyst was required during the startup of the gas turbine.
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、酸素酸化方式の石炭ガス化炉を備えた石炭
ガス化発電プラントを、迅速な起動性を有し、出力が増
加し、かつ効率が向上するものに改善することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a coal gasification power plant equipped with an oxygen oxidation type coal gasification furnace, which has a quick startability and an increased output, And the objective is to improve the efficiency.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成することができる。The above object can be achieved as follows.
【００１０】（１）石炭ガス化炉、石炭ガス化炉に石炭
の酸化剤として酸素を供給する空気分離装置、空気分離
装置に空気を供給する圧縮機、石炭ガス化炉で発生した
可燃性ガスを燃料とする発電用ガスタービン、及び発電
用ガスタービンから排出される排気ガスで蒸気タービン
に供給する蒸気を発生させる排熱回収ボイラを備えた石
炭ガス化発電プラントにおいて、圧縮機を圧縮機駆動用
ガスタービンで駆動するとともに、圧縮機駆動用ガスタ
ービンから排出される排気ガスを排熱回収ボイラに導く
こと。(1) Coal gasifier, air separator for supplying oxygen to coal gasifier as an oxidant for coal, compressor for supplying air to air separator, combustible gas generated in coal gasifier In a coal gasification power plant equipped with a power generation gas turbine that uses as fuel, and an exhaust heat recovery boiler that generates steam to be supplied to the steam turbine with exhaust gas discharged from the power generation gas turbine, drive a compressor The exhaust gas discharged from the compressor driving gas turbine is guided to the exhaust heat recovery boiler while being driven by the commercial gas turbine.
【００１１】（２）石炭ガス化炉、石炭ガス化炉に石炭
の酸化剤として酸素を供給する空気分離装置、空気分離
装置で発生した可燃性ガスを燃料とする発電用ガスター
ビン、発電用ガスタービンから排出される排気ガスで蒸
気タービンに供給する蒸気を発生する排熱回収ボイラ、
及び空気分離装置により発生した窒素ガスの一部を抽出
した抽出窒素ガスを昇圧し、発電用ガスタービンの燃焼
器に供給する抽出窒素ガス専用圧縮機を備えた石炭ガス
化発電プラントにおいて、抽出窒素ガス専用圧縮機を抽
出窒素ガス圧縮機駆動用ガスタービンで駆動するととも
に、抽出窒素ガス圧縮機駆動用ガスタービンから排出さ
れる排気ガスを排熱回収ボイラに導くこと。(2) Coal gasification furnace, air separation device for supplying oxygen to the coal gasification furnace as an oxidant for coal, power generation gas turbine using combustible gas generated in the air separation device as fuel, power generation gas An exhaust heat recovery boiler that generates steam to be supplied to a steam turbine with exhaust gas discharged from the turbine,
In a coal gasification power plant equipped with a compressor for exclusive use of extracted nitrogen gas, which boosts the extracted nitrogen gas obtained by extracting a part of the nitrogen gas generated by the air separation device and supplies it to the combustor of the gas turbine for power generation, the extracted nitrogen gas The gas-only compressor is driven by the gas turbine for driving the extracted nitrogen gas compressor, and the exhaust gas discharged from the gas turbine for driving the extracted nitrogen gas compressor is guided to the exhaust heat recovery boiler.
【００１２】[0012]
【作用】圧縮機で空気分離装置に空気を供給する場合、
圧縮機の駆動には専用の電動機を使用することが、普通
考えられる。しかし、本発明では、圧縮機駆動用ガスタ
ービンを別置し、圧縮機駆動用ガスタービンで圧縮機を
駆動するとともに、圧縮機駆動用ガスタービンから排出
される排気ガスを排熱回収ボイラに導いている。When the air is supplied to the air separation device by the compressor,
It is usually conceivable to use a dedicated electric motor to drive the compressor. However, in the present invention, the compressor driving gas turbine is separately installed, the compressor is driven by the compressor driving gas turbine, and the exhaust gas discharged from the compressor driving gas turbine is guided to the exhaust heat recovery boiler. ing.
【００１３】したがって、排熱回収ボイラ内に組み込ま
れている脱硝装置の脱硝触媒が、空気分離装置の起動と
同時に、圧縮機駆動用ガスタービンから排出される排気
ガスにより加熱されるので、脱硝触媒の機能活動を直ち
に開始することができる。このため、空気分離装置が起
動してから石炭ガス化発電プラントの出力が開始される
までの時間が、著しく短縮され、石炭ガス化発電プラン
トの出力の迅速化を図ることができる。Therefore, since the denitration catalyst of the denitration device incorporated in the exhaust heat recovery boiler is heated by the exhaust gas discharged from the compressor driving gas turbine at the same time when the air separation device is started, the denitration catalyst is removed. The functional activities of can be started immediately. Therefore, the time from the start of the air separation device to the start of the output of the coal gasification power generation plant is significantly shortened, and the output of the coal gasification power generation plant can be speeded up.
【００１４】更に、排熱回収ボイラを通過する排気ガス
の流量が増加し、蒸気発生量が多くなるので、石炭ガス
化発電プラントの出力が増加する。また、石炭ガス化発
電プラント全体の熱効率も向上する。Furthermore, since the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust heat recovery boiler is increased and the steam generation amount is increased, the output of the coal gasification power generation plant is increased. In addition, the thermal efficiency of the entire coal gasification power plant will be improved.
【００１５】そのほか、窒素ガスを含む空気を、発電ガ
スタービン用圧縮機で昇圧して発電ガスタービン用燃焼
器に供給する際、小さい発熱量になるように、可燃性ガ
スを希釈して供給するので、低ＮＯｘ化を図ることがで
きる。In addition, when the air containing nitrogen gas is pressurized by the compressor for the power generation gas turbine and supplied to the combustor for the power generation gas turbine, the combustible gas is diluted and supplied so as to generate a small heat value. Therefore, low NOx can be achieved.
【００１６】また、空気分離装置で発生した窒素ガスの
一部を抽出した抽出窒素ガスを昇圧し、発電ガスタービ
ン用燃焼器に供給する抽出窒素ガス専用圧縮機を、抽出
窒素ガス圧縮機駆動用ガスタービンで駆動するととも
に、抽出窒素ガス圧縮機駆動用ガスタービンから排出さ
れる排気ガスを排熱回収ボイラに導いている。Further, a compressor for exclusive use of extracted nitrogen gas for boosting the extracted nitrogen gas obtained by extracting a part of the nitrogen gas generated in the air separation device and supplying it to the combustor for the power generation gas turbine is used for driving the extracted nitrogen gas compressor. In addition to being driven by the gas turbine, the exhaust gas discharged from the gas turbine for driving the extracted nitrogen gas compressor is guided to the exhaust heat recovery boiler.
【００１７】したがって、上述の場合と同様に、空気分
離装置の起動と同時に、脱硝触媒の機能活動を開始する
ことができるので、石炭ガス化発電プラントの出力の迅
速化を図ることが可能であり、また、石炭ガス化発電プ
ラントの出力が増加し、効率も向上する。Therefore, as in the case described above, since the functional activity of the denitration catalyst can be started at the same time when the air separation device is started, it is possible to speed up the output of the coal gasification power generation plant. Moreover, the output of the coal gasification power plant is increased and the efficiency is also improved.
【００１８】そのほか、抽出窒素ガスを可燃性ガスに混
合させて、発電ガスタービン用燃焼器に供給する際、小
さい発熱量になるように、可燃性ガスを希釈して供給す
るので、低ＮＯｘ化を図ることができる。In addition, when the extracted nitrogen gas is mixed with the combustible gas and supplied to the combustor for the power generation gas turbine, the combustible gas is diluted and supplied so that the calorific value is small. Can be achieved.
【００１９】[0019]
【実施例】本発明の一実施例を、図１を用いて説明す
る。図１は本実施例の石炭ガス化発電プラントの構成図
である。EXAMPLE One example of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a coal gasification power generation plant of this embodiment.
【００２０】発電用ガスタービン装置１０は、発電ガス
タービン用圧縮機１１、発電ガスタービン用燃焼器１２
及び発電用ガスタービン１３で構成され、発電用ガスタ
ービン１３から排出される排気ガスは、脱硝装置１５が
組込まれている排熱回収ボイラ１４に導かれている。The power generation gas turbine apparatus 10 comprises a power generation gas turbine compressor 11 and a power generation gas turbine combustor 12.
And exhaust gas discharged from the power generation gas turbine 13 is guided to an exhaust heat recovery boiler 14 in which a denitration device 15 is incorporated.
【００２１】また、排熱回収ボイラ１４で発生した蒸気
は、蒸気タービン１６に導かれ、発電用ガスタービン１
３と蒸気タービン１６とで発生する動力は、発電機１７
に回収されている。Further, the steam generated in the exhaust heat recovery boiler 14 is guided to the steam turbine 16 and the gas turbine 1 for power generation.
3 and the steam turbine 16 generate power by a generator 17
Have been collected.
【００２２】一方、空気分離装置３には、空気が圧縮機
１により供給され、圧縮機１は圧縮機駆動用ガスタービ
ン２で駆動されている。また、圧縮機駆動用ガスタービ
ン２の排気ガスは、排熱回収ボイラ１４に導かれてい
る。On the other hand, air is supplied to the air separation device 3 by the compressor 1, and the compressor 1 is driven by the compressor driving gas turbine 2. Further, the exhaust gas of the compressor driving gas turbine 2 is guided to the exhaust heat recovery boiler 14.
【００２３】空気分離装置３で発生した窒素ガス及び酸
素ガスは、それぞれ窒素ガス専用圧縮機４及び酸素ガス
専用圧縮機６で昇圧され、石炭ガス化炉８に供給されて
いる。なお、窒素ガス専用圧縮機４は窒素ガス圧縮機用
電動機５により、酸素ガス専用圧縮機６は酸素ガス圧縮
機用電動機７により、それぞれ駆動されている。The nitrogen gas and the oxygen gas generated in the air separation device 3 are pressurized by the nitrogen gas dedicated compressor 4 and the oxygen gas dedicated compressor 6, respectively, and are supplied to the coal gasification furnace 8. The nitrogen gas dedicated compressor 4 is driven by the nitrogen gas compressor electric motor 5, and the oxygen gas dedicated compressor 6 is driven by the oxygen gas compressor electric motor 7.
【００２４】更に、空気分離装置３で発生した窒素ガス
の一部は、空気と混合し、発電ガスタービン用圧縮機１
１に供給されている。Further, a part of the nitrogen gas generated in the air separation device 3 is mixed with air and the compressor 1 for the power generation gas turbine is used.
1 is being supplied.
【００２５】一方、石炭ガス化炉８では、酸素ガス専用
圧縮機６で昇圧された酸素ガスを用いて石炭をガス化し
て、可燃性ガスを作り、ガス精製装置９に供給してい
る。ガス精製装置９で精製された可燃性ガスは、発電ガ
スタービン用燃焼器１２に供給している。On the other hand, in the coal gasification furnace 8, the oxygen gas boosted by the oxygen gas dedicated compressor 6 is used to gasify the coal to produce a combustible gas, which is supplied to the gas purification device 9. The combustible gas refined by the gas purifier 9 is supplied to the combustor 12 for the power generation gas turbine.
【００２６】次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００２７】上述にように、空気分離装置３に空気を供
給するには圧縮機１が用いられ、圧縮機１は圧縮機駆動
用ガスタービン２で駆動される。As described above, the compressor 1 is used to supply air to the air separation device 3, and the compressor 1 is driven by the compressor driving gas turbine 2.
【００２８】石炭ガス化炉８では、空気分離装置３で発
生した酸素ガスを用いて、石炭をガス化し、可燃性ガス
を発生させるが、空気分離装置３が起動してから、発電
用ガスタービン装置１０が稼働するまでには、少なくと
も１時間を必要としている。In the coal gasification furnace 8, the oxygen gas generated in the air separation device 3 is used to gasify the coal to generate a combustible gas. It takes at least one hour before the device 10 is put into operation.
【００２９】この間に、圧縮機駆動用ガスタービン２の
排気ガスは、排熱回収ボイラ１４に供給されるので、排
熱回収ボイラ１４内に組込まれている脱硝装置１５を３
００℃程度まで加熱することが、短時間で可能であると
ともに、蒸気タービン用蒸気も発生させることができ
る。During this time, the exhaust gas of the compressor driving gas turbine 2 is supplied to the exhaust heat recovery boiler 14, so that the denitration device 15 incorporated in the exhaust heat recovery boiler 14 is removed from the exhaust gas.
Heating up to about 00 ° C. is possible in a short time, and steam for a steam turbine can be generated.
【００３０】このように、脱硝装置１５が加熱されてい
れば、発電用ガスタービン装置１０の稼働が開始される
と同時に、発電用ガスタービン１３の排気ガスを脱硝す
ることができる。すなわち、従来では、脱硝装置１５を
加熱するために、発電用ガスタービン１３を部分回転数
又は低負荷で運転する必要があったが、それが省略でき
るので、短時間で発電用ガスタービン１３を定格運転に
移行することができる。As described above, if the denitration device 15 is heated, the exhaust gas of the power generation gas turbine 13 can be denitrated at the same time when the operation of the power generation gas turbine device 10 is started. That is, conventionally, in order to heat the denitration device 15, it was necessary to operate the power generation gas turbine 13 at a partial rotation speed or a low load, but since it can be omitted, the power generation gas turbine 13 can be operated in a short time. It is possible to shift to rated operation.
【００３１】発電用ガスタービン１３の起動について
も、従来では別置の電動機を用いていたが、本実施例で
は、圧縮機駆動用ガスタービン２を用いており、また、
圧縮機駆動用ガスタービン２の排気ガスを用いて、発電
用ガスタービン１３の運転開始前に排熱回収ボイラ１４
から蒸気を発生させるすることができる。したがって、
この蒸気により蒸気タービン１６を駆動し、蒸気タービ
ン１６と一つの軸で連結されている発電用ガスタービン
１３を起動することが可能となり、発電用ガスタービン
起動用電動機の設置は不要となる。In order to start the gas turbine 13 for power generation, a separate electric motor was conventionally used, but in the present embodiment, the gas turbine 2 for driving the compressor is used.
Using the exhaust gas of the compressor driving gas turbine 2, the exhaust heat recovery boiler 14 is used before the operation of the power generating gas turbine 13 is started.
Steam can be generated from. Therefore,
This steam can drive the steam turbine 16 to start the power generation gas turbine 13 connected to the steam turbine 16 by a single shaft, and it is not necessary to install a power generation gas turbine starting motor.
【００３２】更に、空気分離装置３、石炭ガス化炉８及
び発電用ガスタービン装置１０が、定格運転状態に入っ
た場合について説明する。Further, the case where the air separation device 3, the coal gasification furnace 8 and the power generation gas turbine device 10 enter the rated operation state will be described.
【００３３】排熱回収ボイラ１４には、発電用ガスター
ビン１３から排出される排気ガスだけでなく、圧縮機駆
動用ガスタービン２から排出される排気ガスも導かれ
る。そのため、排熱回収ボイラ１４を通過する排気ガス
の流量は、従来の場合に比べて、圧縮機駆動用ガスター
ビン２から排出される排気ガスの流量だけ増加すること
になる。Not only the exhaust gas discharged from the power generation gas turbine 13 but also the exhaust gas discharged from the compressor driving gas turbine 2 is guided to the exhaust heat recovery boiler 14. Therefore, the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust heat recovery boiler 14 is increased by the flow rate of the exhaust gas discharged from the compressor driving gas turbine 2 as compared with the conventional case.
【００３４】この排気ガス流量の増加は、排熱回収ボイ
ラ１４で発生する蒸気の流量増加をもたらし、結果とし
て蒸気タービン１６の出力が大きくなり、石炭ガス化発
電プラントとしての出力が増加する。更に、石炭ガス化
発電プラント全体としての効率も向上する。This increase in the exhaust gas flow rate causes an increase in the flow rate of the steam generated in the exhaust heat recovery boiler 14, resulting in an increase in the output of the steam turbine 16 and an increase in the output of the coal gasification power plant. Further, the efficiency of the coal gasification power generation plant as a whole is improved.
【００３５】また、空気分離装置３で発生した窒素ガス
の一部が、途中で空気と混合して、発電ガスタービン用
圧縮機１１に導かれる。このため、発電ガスタービン用
燃焼器１２では、従来に比べて、可燃性ガスを絶対値で
２〜３％小さい酸素濃度で燃焼させることになるため、
低ＮＯｘ燃焼化を図ることができる。Further, a part of the nitrogen gas generated in the air separation device 3 is mixed with air on the way and introduced into the compressor 11 for the power generation gas turbine. Therefore, in the combustor 12 for the power generation gas turbine, combustible gas is combusted with an oxygen concentration that is smaller by 2 to 3% in absolute value than in the conventional case.
It is possible to achieve low NOx combustion.
【００３６】なお、本実施例では、窒素ガス専用圧縮機
４は窒素ガス圧縮機用電動機５により、また、酸素ガス
専用圧縮機６は酸素ガス圧縮機用電動機７により、それ
ぞれ駆動しているが、窒素ガス圧縮機用電動機５及び酸
素ガス圧縮機用電動機７を、それぞれ、別置の専用のガ
スタービンで駆動し、その排気ガスを排熱回収ボイラ１
４に導くことにより、効果を更に大きくすることができ
る。In this embodiment, the nitrogen gas dedicated compressor 4 is driven by the nitrogen gas compressor electric motor 5, and the oxygen gas dedicated compressor 6 is driven by the oxygen gas compressor electric motor 7. , The nitrogen gas compressor electric motor 5 and the oxygen gas compressor electric motor 7 are each driven by separate dedicated gas turbines, and the exhaust gas thereof is exhaust heat recovery boiler 1
By leading to 4, the effect can be further enhanced.
【００３７】また、本実施例は、発電用ガスタービン装
置１０、蒸気タービン１６及び発電機１７が一つの軸で
接続された、いわゆる一軸型コンバインド発電プラント
に、本発明を適用した場合であるが、発電用ガスタービ
ン装置１０と蒸気タービン１６とが、それぞれ別の軸で
構成されている、いわゆる多軸型コンバインド発電プラ
ントの場合にも、本発明を適用することができる。The present embodiment is a case where the present invention is applied to a so-called single-shaft combined power generation plant in which the power generation gas turbine device 10, the steam turbine 16 and the power generator 17 are connected by one shaft. The present invention can also be applied to the case of a so-called multi-shaft combined power generation plant in which the power generation gas turbine device 10 and the steam turbine 16 are respectively configured with different shafts.
【００３８】次に本発明の他の実施例を、図２を用いて
説明する。図２は本実施例の石炭ガス化発電プラントの
構成図である。なお、図２において、図１と同じ符号の
構成物は、図１の場合と同等の機能を有するものであ
る。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of the coal gasification power generation plant of this embodiment. Note that, in FIG. 2, components having the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same functions as those in the case of FIG.
【００３９】発電ガスタービン用圧縮機１１で空気を昇
圧し、その空気の一部を熱交換器１９に導いている。熱
交換器１９で冷却された空気は空気分離装置３に供給さ
れ、酸素ガスと窒素ガスとを発生させている。The pressure of the air is increased by the compressor 11 for the power generation gas turbine, and a part of the air is guided to the heat exchanger 19. The air cooled by the heat exchanger 19 is supplied to the air separation device 3 to generate oxygen gas and nitrogen gas.
【００４０】窒素ガスの一部、すなわち抽出窒素ガス
は、抽出窒素ガス専用圧縮機２０で昇圧された後、熱交
換器１９に導かれ、前述の発電ガスタービン用圧縮機１
１で昇圧された空気との熱交換により加熱されている。
そして、このように加熱された窒素ガスは、石炭ガス化
炉８で発生した可燃性ガスと混合し、ガスタービン用燃
焼器１２に供給されている。A part of the nitrogen gas, that is, the extracted nitrogen gas, is pressurized by the compressor 20 for exclusive use of the extracted nitrogen gas and then introduced to the heat exchanger 19 to generate the gas turbine compressor 1 described above.
It is heated by heat exchange with the air whose pressure is increased by 1.
Then, the nitrogen gas thus heated is mixed with the combustible gas generated in the coal gasification furnace 8 and is supplied to the gas turbine combustor 12.
【００４１】一方、抽出窒素ガス専用圧縮機２０は、抽
出窒素ガス圧縮機駆動用ガスタービン２１で駆動されて
おり、そのとき発生する排気ガスは排熱回収ボイラ１４
に導かれている。On the other hand, the compressor for exclusive use of extracted nitrogen gas 20 is driven by the gas turbine 21 for driving the extracted nitrogen gas compressor, and the exhaust gas generated at that time is exhaust heat recovery boiler 14
Have been led to.
【００４２】また、空気分離装置３で発生した、残りの
窒素ガス、及び酸素ガスは、それぞれ窒素ガス専用圧縮
機４及び酸素ガス専用圧縮機６で昇圧された後、石炭ガ
ス化炉８に供給されている。石炭ガス化炉８及びガス精
製装置９の機能は、図１の場合と同一である。The remaining nitrogen gas and oxygen gas generated in the air separation device 3 are supplied to the coal gasification furnace 8 after being pressurized by the nitrogen gas dedicated compressor 4 and the oxygen gas dedicated compressor 6, respectively. Has been done. The functions of the coal gasification furnace 8 and the gas purification device 9 are the same as in the case of FIG.
【００４３】ガス精製装置９で精製された可燃性ガス
は、熱交換器１９で加熱された、前述の抽出窒素ガスと
混合し、発電ガスタービン用燃焼器１２に供給されてい
る。The combustible gas refined by the gas purifier 9 is mixed with the above-mentioned extracted nitrogen gas heated by the heat exchanger 19 and supplied to the combustor 12 for the power generation gas turbine.
【００４４】本実施例が上述の実施例と比較して大きく
異なる点は、空気分離装置３に供給される空気が、本実
施例の場合は、発電ガスタービン用圧縮機１１から供給
されるのに対して、上述の実施例の場合は、圧縮機１か
ら供給されること、また、空気分離装置３で発生した窒
素ガスの一部を、本実施例の場合は、発電ガスタービン
用燃焼器１２に供給するのに対し、上述の実施例の場合
は、発電ガスタービン用圧縮機１１に供給することであ
る。The present embodiment is greatly different from the above-mentioned embodiments in that the air supplied to the air separation device 3 is supplied from the power generation gas turbine compressor 11 in the case of the present embodiment. On the other hand, in the case of the above-described embodiment, the nitrogen gas supplied from the compressor 1 is partially supplied, and in the case of the present embodiment, a part of the nitrogen gas generated in the air separation device 3 is used. In the case of the above-described embodiment, the power is supplied to the compressor 11 for the power generation gas turbine.
【００４５】次に本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００４６】空気分離装置３、石炭ガス化炉８及び発電
用ガスタービン装置１０が、稼働状態に入った場合、排
熱回収ボイラ１４には、発電用ガスタービン１３から排
出される排気ガスだけでなく、窒素ガス圧縮機駆動用ガ
スタービン２１から排出される排気ガスも導かれる。そ
のため、排熱回収ボイラ１４を通過する排気ガスの流量
は、従来に比べて、窒素ガス圧縮機駆動用ガスタービン
２１から排出される排気ガスの流量だけ増加することに
なる。When the air separation device 3, the coal gasification furnace 8 and the gas turbine device 10 for power generation enter the operating state, the exhaust heat recovery boiler 14 uses only the exhaust gas discharged from the gas turbine 13 for power generation. Instead, the exhaust gas discharged from the gas turbine 21 for driving the nitrogen gas compressor is also guided. Therefore, the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust heat recovery boiler 14 is increased by the flow rate of the exhaust gas discharged from the nitrogen gas compressor driving gas turbine 21 as compared with the conventional case.
【００４７】この排気ガス流量の増加は、排熱回収ボイ
ラ１４で発生する蒸気の流量増加をもたらし、結果とし
て蒸気タービン１６の出力が大きくなり、石炭ガス化発
電プラントとしての出力が増加する。更に、石炭ガス化
発電プラント全体としての効率も向上する。This increase in the exhaust gas flow rate causes an increase in the flow rate of the steam generated in the exhaust heat recovery boiler 14, resulting in an increase in the output of the steam turbine 16 and an increase in the output of the coal gasification power plant. Further, the efficiency of the coal gasification power generation plant as a whole is improved.
【００４８】また、空気分離装置３で発生した窒素ガス
の一部、すなわち抽出窒素ガスは、可燃性ガスと混合
し、発電ガスタービン用燃焼器１２に導かれる。このた
め、発電ガスタービン用燃焼器１２では、従来に比べて
小さい発熱量になるように、可燃性ガスを希釈して燃焼
されることになるので、低ＮＯｘ燃焼化を図ることがで
きる。Further, a part of the nitrogen gas generated in the air separation device 3, that is, the extracted nitrogen gas, is mixed with the combustible gas and introduced into the combustor 12 for the power generation gas turbine. Therefore, in the combustor 12 for the power generation gas turbine, the combustible gas is diluted and burned so that the calorific value is smaller than that in the conventional case, so that low NOx combustion can be achieved.
【００４９】なお、本実施例では、窒素ガス専用圧縮機
４は窒素ガス圧縮機用電動機５により、また、酸素ガス
専用圧縮機６は酸素ガス圧縮機用電動機７により、それ
ぞれ駆動しているが、窒素ガス圧縮機用電動機５及び酸
素ガス圧縮機用電動機７を、別置の専用ガスタービンで
駆動し、その排気ガスを排熱回収ボイラ１４に導くこと
により、更に大きな効果を得ることができる。In this embodiment, the nitrogen gas dedicated compressor 4 is driven by the nitrogen gas compressor electric motor 5, and the oxygen gas dedicated compressor 6 is driven by the oxygen gas compressor electric motor 7. By driving the nitrogen gas compressor electric motor 5 and the oxygen gas compressor electric motor 7 by means of a separate dedicated gas turbine and guiding the exhaust gas to the exhaust heat recovery boiler 14, a further great effect can be obtained. .
【００５０】また、本実施例は、発電用ガスタービン装
置１０、蒸気タービン１６及び発電機１７が一つの軸で
接続された、いわゆる一軸型コンバインド発電プラント
の場合であるが、発電用ガスタービン装置１０と蒸気タ
ービン１６とが、それぞれ別の軸で構成されている、い
わゆる多軸型コンバインド発電プラントの場合にも、本
発明を適用することができる。Further, the present embodiment is a case of a so-called single-shaft combined power generation plant in which the power generation gas turbine apparatus 10, the steam turbine 16 and the power generator 17 are connected by one shaft. The present invention can also be applied to the case of a so-called multi-shaft combined power generation plant in which the 10 and the steam turbine 16 are respectively configured by different shafts.
【００５１】なお、上述の一実施例と他の実施例とを比
較した場合、一実施例では、発電ガスタービン用燃焼器
１２に供給される窒素ガスと空気との混合気体の温度が
低いことから、発電ガスタービン用燃焼器１２に供給さ
れる可燃性ガスの量の割合が、他の実施例のときよりも
多くなり、出力が増加する効果がある。When comparing the above-described embodiment with other embodiments, it is found that the temperature of the mixed gas of nitrogen gas and air supplied to the combustor 12 for the power generation gas turbine is low in one embodiment. Therefore, the ratio of the amount of the combustible gas supplied to the combustor 12 for the power generation gas turbine is larger than that in the other examples, and the output is increased.
【００５２】[0052]
【発明の効果】本発明によれば、酸素酸化方式の石炭ガ
ス化炉を備えた石炭ガス化発電プラントにおいて、起動
の迅速化、出力の増加、及び効率の向上を図ることがで
きる。According to the present invention, in a coal gasification power plant equipped with an oxygen oxidation type coal gasification furnace, it is possible to speed up startup, increase output, and improve efficiency.
【図１】本発明の一実施例の石炭ガス化発電プラントの
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a coal gasification power generation plant according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例の石炭ガス化発電プラント
の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a coal gasification power generation plant according to another embodiment of the present invention.
１…圧縮機、２…圧縮機駆動用ガスタービン、３…空気
分離装置、４…窒素ガス専用圧縮機、５…窒素ガス圧縮
機用電動機、６…酸素ガス専用圧縮機、７…酸素ガス圧
縮機用電動機、８…石炭ガス化炉、９…ガス精製装置、
１０…発電用ガスタービン装置、１１…発電ガスタービ
ン用圧縮機、１２…発電ガスタービン用燃焼器、１３…
発電用ガスタービン、１４…排熱回収ボイラ、１５…脱
硝装置、１６…蒸気タービン、１７…発電機、１８…煙
突、１９…熱交換器、２０…抽出窒素ガス専用圧縮機、
２１…抽出窒素ガス圧縮機駆動用ガスタービン。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Compressor, 2 ... Compressor driving gas turbine, 3 ... Air separation device, 4 ... Nitrogen gas dedicated compressor, 5 ... Nitrogen gas compressor electric motor, 6 ... Oxygen gas dedicated compressor, 7 ... Oxygen gas compression Machine electric motor, 8 ... Coal gasification furnace, 9 ... Gas purifier,
10 ... Gas turbine device for power generation, 11 ... Compressor for power generation gas turbine, 12 ... Combustor for power generation gas turbine, 13 ...
Gas turbine for power generation, 14 ... Exhaust heat recovery boiler, 15 ... Denitration device, 16 ... Steam turbine, 17 ... Generator, 18 ... Chimney, 19 ... Heat exchanger, 20 ... Compressor for extraction nitrogen gas,
21 ... Gas turbine for driving the extracted nitrogen gas compressor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 雅美 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 笹田 哲男 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masami Noda 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Machinery Research Laboratory, Hiritsu Seisakusho Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Sasada 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki Hitachi Works Hitachi Factory
Claims (2)
の酸化剤として酸素を供給する空気分離装置、前記空気
分離装置に空気を供給する圧縮機、前記石炭ガス化炉で
発生した可燃性ガスを燃料とする発電用ガスタービン、
及び前記発電用ガスタービンから排出される排気ガスで
蒸気タービンに供給する蒸気を発生させる排熱回収ボイ
ラを備えた石炭ガス化発電プラントにおいて、前記圧縮
機を圧縮機駆動用ガスタービンで駆動するとともに、前
記圧縮機駆動用ガスタービンから排出される排気ガスを
前記排熱回収ボイラに導くことを特徴とする石炭ガス化
発電プラント。1. A coal gasification furnace, an air separation device for supplying oxygen to the coal gasification furnace as an oxidizing agent for coal, a compressor for supplying air to the air separation device, and a flammable gas generated in the coal gasification furnace. Gas turbine for power generation using natural gas as fuel,
And a coal gasification power generation plant including an exhaust heat recovery boiler that generates steam to be supplied to a steam turbine with exhaust gas discharged from the power generation gas turbine, while driving the compressor with a compressor driving gas turbine A coal gasification power plant, wherein exhaust gas discharged from the compressor driving gas turbine is guided to the exhaust heat recovery boiler.
の酸化剤として酸素を供給する空気分離装置、前記空気
分離装置で発生した可燃性ガスを燃料とする発電用ガス
タービン、前記発電用ガスタービンから排出される排気
ガスで蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排熱回収
ボイラ、及び前記空気分離装置により発生した窒素ガス
の一部を抽出した抽出窒素ガスを昇圧し、前記発電用ガ
スタービンの燃焼器に供給する抽出窒素ガス専用圧縮機
を備えた石炭ガス化発電プラントにおいて、前記抽出窒
素ガス専用圧縮機を抽出窒素ガス圧縮機駆動用ガスター
ビンで駆動するとともに、前記抽出窒素ガス圧縮機駆動
用ガスタービンから排出される排気ガスを前記排熱回収
ボイラに導くことを特徴とする石炭ガス化発電プラン
ト。2. A coal gasification furnace, an air separation device for supplying oxygen to the coal gasification furnace as an oxidizing agent for coal, a gas turbine for power generation using combustible gas generated in the air separation device as a fuel, and the power generation. A heat recovery steam generator that generates steam to be supplied to a steam turbine by the exhaust gas discharged from a gas turbine for use in power generation, and the extracted nitrogen gas from which part of the nitrogen gas generated by the air separation device has been extracted In a coal gasification power plant having a compressor for exclusive use of extracted nitrogen gas supplied to a combustor of a gas turbine, the compressor for exclusive use of extracted nitrogen gas is driven by a gas turbine for driving the extracted nitrogen gas compressor, and the extracted nitrogen gas A coal gasification power plant, wherein exhaust gas discharged from a compressor driving gas turbine is guided to the exhaust heat recovery boiler.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9606294A JPH07305607A (en) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | Coal gasification power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9606294A JPH07305607A (en) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | Coal gasification power plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305607A true JPH07305607A (en) | 1995-11-21 |
Family
ID=14154954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9606294A Pending JPH07305607A (en) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | Coal gasification power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07305607A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532824A (en) * | 2000-03-21 | 2003-11-05 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Energy generation method and device |
| US6824575B1 (en) | 1998-08-28 | 2004-11-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Integrated coal gasification combined cycle power generator |
| JP2007500334A (en) * | 2003-07-30 | 2007-01-11 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Method and facility for supplying an air separation device with a gas turbine |
| JP2009504964A (en) * | 2005-08-10 | 2009-02-05 | アルストム テクノロジー リミテッド | Method for operating a gas turbine and gas turbine implementing this method |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP9606294A patent/JPH07305607A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6824575B1 (en) | 1998-08-28 | 2004-11-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Integrated coal gasification combined cycle power generator |
| JP2003532824A (en) * | 2000-03-21 | 2003-11-05 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Energy generation method and device |
| JP2007500334A (en) * | 2003-07-30 | 2007-01-11 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Method and facility for supplying an air separation device with a gas turbine |
| JP4913591B2 (en) * | 2003-07-30 | 2012-04-11 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Method and facility for supplying an air separation device with a gas turbine |
| JP2009504964A (en) * | 2005-08-10 | 2009-02-05 | アルストム テクノロジー リミテッド | Method for operating a gas turbine and gas turbine implementing this method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5584403B2 (en) | Low emission turbine system and method | |
| US4041210A (en) | Pressurized high temperature fuel cell power plant with bottoming cycle | |
| EP1872002B1 (en) | Energy recovery system | |
| JP2008121668A (en) | Power plant that utilizes gas turbine for power generation and process for lowering co2 emission | |
| JP2009185809A (en) | Method and system for reforming combined-cycle working fluid and promoting its combustion | |
| JPH0789494B2 (en) | Combined power plant | |
| JP2011530034A (en) | System and method for operating a gas turbine engine with an alternative working fluid | |
| JP2008025965A (en) | Pressure incinerator equipment and its operation method | |
| EP0686231B1 (en) | New power process | |
| US5174107A (en) | Combined power generating plant | |
| JP2003083081A (en) | Gas turbine power generation facility | |
| JP3804204B2 (en) | Fuel cell power generator with multi-stage turbine compressor | |
| JPH1082306A (en) | Gasification compound power generating installation | |
| JP2002235556A (en) | Reformed gasification gas power generation plant and operation method therefor | |
| JPH07305607A (en) | Coal gasification power plant | |
| JP2003501583A (en) | Improved fuel gas turboexpander for oxygen-blown gasifier and related methods | |
| EP0406994B1 (en) | A composite coal gasification power plant | |
| JPH09317407A (en) | Heavy oil firing compound power generation facility | |
| JPH10231736A (en) | Gasification composite power plant | |
| JP3787820B2 (en) | Gasification combined power generation facility | |
| JPH11117711A (en) | Gasification compound power generation plant | |
| JPH0814062A (en) | Composite generating plant | |
| JP3223434U (en) | Coal gasification combined power generation facility | |
| JPH10238369A (en) | Gasification generating plant and operating method of the same | |
| CN1116508C (en) | Method of operating gas-turbine group |