JPH09316462A - 石炭ガス化複合発電装置 - Google Patents
石炭ガス化複合発電装置Info
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- JPH09316462A JPH09316462A JP13194396A JP13194396A JPH09316462A JP H09316462 A JPH09316462 A JP H09316462A JP 13194396 A JP13194396 A JP 13194396A JP 13194396 A JP13194396 A JP 13194396A JP H09316462 A JPH09316462 A JP H09316462A
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- 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]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、湿式給炭タイプの石炭ガス
化複合発電装置において、スラリ中の水分を減少させて
ガス化炉での熱損失を比較的少なくする石炭ガス化複合
装置を提供することである。 【解決手段】 石炭等の燃料をガス化炉２でガス化して
ガス化ガスを発生させこれを発電に利用する石炭ガス化
複合発電装置１０において、発生したガス化ガスの一部
でメタノールを合成し、そのメタノールと石炭と水とで
スラリを製造してガス化炉２に投入する。
化複合発電装置において、スラリ中の水分を減少させて
ガス化炉での熱損失を比較的少なくする石炭ガス化複合
装置を提供することである。 【解決手段】 石炭等の燃料をガス化炉２でガス化して
ガス化ガスを発生させこれを発電に利用する石炭ガス化
複合発電装置１０において、発生したガス化ガスの一部
でメタノールを合成し、そのメタノールと石炭と水とで
スラリを製造してガス化炉２に投入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭等の燃料をガ
ス化してガス化ガスを発生させこれを発電に利用する石
炭ガス化複合発電装置に係り、特にガス化ガスの一部で
メタノールを合成し、そのメタノールと石炭と水とでス
ラリを製造してこれを上記ガス化炉に投入する石炭ガス
化複合発電装置に関する。
ス化してガス化ガスを発生させこれを発電に利用する石
炭ガス化複合発電装置に係り、特にガス化ガスの一部で
メタノールを合成し、そのメタノールと石炭と水とでス
ラリを製造してこれを上記ガス化炉に投入する石炭ガス
化複合発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭等の燃料をガス化して高温のガス化
ガスを発生させこれを発電に利用する石炭ガス化複合発
電装置（IGCC: Integrated Coal Gasification Combine
d Cycle ）には、その石炭の給炭方法に関して、石炭水
スラリによる湿式給炭方法と気流搬送による乾式給炭方
法とがある。前者の湿式給炭方法を用いた場合の従来の
石炭ガス化複合発電装置２０（図２参照）においては、
石炭と水とでスラリ（石炭６５〜７０％，水３０〜３５
％）を製造し、このスラリを高圧のガス化炉２へポンプ
で圧送する。ガス化炉２ではスラリがガス化し、スラリ
中の石炭及び水と空気中の酸素とが反応してガス化ガス
が発生する。ガス化ガスは、主にＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，
Ｈ2 ０とから成る。
ガスを発生させこれを発電に利用する石炭ガス化複合発
電装置（IGCC: Integrated Coal Gasification Combine
d Cycle ）には、その石炭の給炭方法に関して、石炭水
スラリによる湿式給炭方法と気流搬送による乾式給炭方
法とがある。前者の湿式給炭方法を用いた場合の従来の
石炭ガス化複合発電装置２０（図２参照）においては、
石炭と水とでスラリ（石炭６５〜７０％，水３０〜３５
％）を製造し、このスラリを高圧のガス化炉２へポンプ
で圧送する。ガス化炉２ではスラリがガス化し、スラリ
中の石炭及び水と空気中の酸素とが反応してガス化ガス
が発生する。ガス化ガスは、主にＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，
Ｈ2 ０とから成る。
【０００３】発生したガス化ガスはガス精製装置３に送
られ、硫黄酸化物や煤塵が除去された後に複合発電装置
に送られ、ガスタービン５等による発電のために用いら
れて、最終的には大気放出される。
られ、硫黄酸化物や煤塵が除去された後に複合発電装置
に送られ、ガスタービン５等による発電のために用いら
れて、最終的には大気放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述のように石
炭と水とでスラリを製造してガス化炉に給炭する湿式給
炭タイプの石炭ガス化複合発電装置において、スラリ中
の水分は、ガス化炉での水分供給の手間を省くという点
ではガス化ガス生成に寄与するものの、ガス化炉におい
て水分が蒸発するための熱が必要となるため、ガス化炉
における熱損失の原因となるという問題があった。
炭と水とでスラリを製造してガス化炉に給炭する湿式給
炭タイプの石炭ガス化複合発電装置において、スラリ中
の水分は、ガス化炉での水分供給の手間を省くという点
ではガス化ガス生成に寄与するものの、ガス化炉におい
て水分が蒸発するための熱が必要となるため、ガス化炉
における熱損失の原因となるという問題があった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、湿式給炭タイプ
の石炭ガス化複合発電装置において、スラリ中の水分を
減少させてガス化炉での熱損失を比較的少なくする石炭
ガス化複合装置を提供することである。
の石炭ガス化複合発電装置において、スラリ中の水分を
減少させてガス化炉での熱損失を比較的少なくする石炭
ガス化複合装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、石炭等の燃料をガス化炉でガス化
してガス化ガスを発生させこれを発電に利用する石炭ガ
ス化複合発電装置において、発生したガス化ガスの一部
でメタノールを合成し、そのメタノールと石炭と水とで
スラリを製造してガス化炉に投入するよう構成されてい
る。
に請求項１の発明は、石炭等の燃料をガス化炉でガス化
してガス化ガスを発生させこれを発電に利用する石炭ガ
ス化複合発電装置において、発生したガス化ガスの一部
でメタノールを合成し、そのメタノールと石炭と水とで
スラリを製造してガス化炉に投入するよう構成されてい
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を
添付図面により説明する。
添付図面により説明する。
【０００８】図１には、微粉炭等の燃料を石炭水スラリ
により搬送した後ガス化して高温のガス化ガスを発生さ
せ、これを発電に利用する石炭ガス化複合発電装置１０
が概略的に示されている。
により搬送した後ガス化して高温のガス化ガスを発生さ
せ、これを発電に利用する石炭ガス化複合発電装置１０
が概略的に示されている。
【０００９】図１において、１は石炭，水及びメタノー
ルでスラリを製造するスラリ製造装置であり、スラリ製
造装置１の下流側には、このスラリをガス化してガス化
ガスを発生させるガス化炉２が接続される。ガス化炉２
の下流側には、脱硫装置及び脱塵装置等（いずれも図示
されず）を含むガス精製装置３が接続され、ガス精製装
置３の下流側には、ガス化ガスの一部でメタノールを合
成するメタノール合成装置４と、タービン発電を行うガ
スタービン５とが順に接続される。
ルでスラリを製造するスラリ製造装置であり、スラリ製
造装置１の下流側には、このスラリをガス化してガス化
ガスを発生させるガス化炉２が接続される。ガス化炉２
の下流側には、脱硫装置及び脱塵装置等（いずれも図示
されず）を含むガス精製装置３が接続され、ガス精製装
置３の下流側には、ガス化ガスの一部でメタノールを合
成するメタノール合成装置４と、タービン発電を行うガ
スタービン５とが順に接続される。
【００１０】また、スラリ製造装置１及びメタノール合
成装置４には、合成されたメタノールをメタノール合成
装置４からスラリ製造装置１に移送するメタノール移送
ライン６が接続される。
成装置４には、合成されたメタノールをメタノール合成
装置４からスラリ製造装置１に移送するメタノール移送
ライン６が接続される。
【００１１】上記の石炭ガス化複合発電装置１０におい
て、燃料としての石炭はスラリ製造装置１において水及
びメタノール（メタノールの合成方法については後述す
る）と混合され、スラリ（図示されず）が製造される。
メタノールは水溶性なので、このように水，メタノール
及び石炭でスラリを製造することが可能である。
て、燃料としての石炭はスラリ製造装置１において水及
びメタノール（メタノールの合成方法については後述す
る）と混合され、スラリ（図示されず）が製造される。
メタノールは水溶性なので、このように水，メタノール
及び石炭でスラリを製造することが可能である。
【００１２】このとき、メタノールと水とをほぼ同量と
し、これらに石炭を加えることにより、石炭約６５％，
メタノール約１７．５％，水約１７．５％のスラリを製
造する。なお、石炭：水：メタノールの比率は上記の６
５：１７．５：１７．５に限定されるものではなく、６
０〜７０：１０〜２０：１０〜２５の範囲で任意に設定
可能である。従来の技術において水の量は約３５％であ
るから、本実施の形態においては、水の量を半分もしく
はそれ以下にできることになる。なお、上記の組成によ
るスラリは、スラリ粘度がほぼ１０００ｃｐであり、ハ
ンドリングに適している。
し、これらに石炭を加えることにより、石炭約６５％，
メタノール約１７．５％，水約１７．５％のスラリを製
造する。なお、石炭：水：メタノールの比率は上記の６
５：１７．５：１７．５に限定されるものではなく、６
０〜７０：１０〜２０：１０〜２５の範囲で任意に設定
可能である。従来の技術において水の量は約３５％であ
るから、本実施の形態においては、水の量を半分もしく
はそれ以下にできることになる。なお、上記の組成によ
るスラリは、スラリ粘度がほぼ１０００ｃｐであり、ハ
ンドリングに適している。
【００１３】このスラリはガス化炉２に送られてガス化
され、ガス化ガスが発生する。ガス化ガスは、主にＣ
Ｏ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ2 ０とから成る。
され、ガス化ガスが発生する。ガス化ガスは、主にＣ
Ｏ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ2 ０とから成る。
【００１４】発生したガス化ガスはガス精製装置３に送
られ、ガス精製装置３では、硫黄酸化物（Ｈ2 Ｓ，ＣＯ
Ｓ等）と煤塵とが除去される。精製されたガス化ガス
は、次にメタノール合成装置４に送られ、ここで既知の
技術により、ガス化ガスの一部（ＣＯ，ＣＯ2 及び
Ｈ2 ）を触媒を介して反応させてメタノールが合成され
る。
られ、ガス精製装置３では、硫黄酸化物（Ｈ2 Ｓ，ＣＯ
Ｓ等）と煤塵とが除去される。精製されたガス化ガス
は、次にメタノール合成装置４に送られ、ここで既知の
技術により、ガス化ガスの一部（ＣＯ，ＣＯ2 及び
Ｈ2 ）を触媒を介して反応させてメタノールが合成され
る。
【００１５】 ＣＯ ＋ ２Ｈ2 → ＣＨ3 ＯＨ ……（１） ＣＯ2 ＋ ３Ｈ2 → ＣＨ3 ＯＨ ＋ Ｈ2 Ｏ ……（２） この場合、供給石炭量に対し、２０〜２５％（重量％）
のメタノールの生産が可能である。合成されたメタノー
ルは、メタノール移送ライン６によりスラリ製造装置１
に移送され、上記のように石炭及び水と混合されてスラ
リ製造のために使用される。
のメタノールの生産が可能である。合成されたメタノー
ルは、メタノール移送ライン６によりスラリ製造装置１
に移送され、上記のように石炭及び水と混合されてスラ
リ製造のために使用される。
【００１６】一方、メタノール合成装置４でメタノール
を合成された後のガス化ガスはガスタービン５に送ら
れ、発電のために用いられた後、大気放出される。
を合成された後のガス化ガスはガスタービン５に送ら
れ、発電のために用いられた後、大気放出される。
【００１７】本発明においては、スラリにメタノールを
加えることにより、スラリに加える水分の割合を３０〜
３５％（従来の場合）から１０〜２５％へと減少でき、
ゆえに、ガス化炉２に供給される水の量を半分あるいは
それ以下に減少することが可能となる。これにより、節
水を図れるだけでなく、ガス化炉２において水を蒸気化
するための熱を大幅に減少でき、ガス化性能が向上す
る。
加えることにより、スラリに加える水分の割合を３０〜
３５％（従来の場合）から１０〜２５％へと減少でき、
ゆえに、ガス化炉２に供給される水の量を半分あるいは
それ以下に減少することが可能となる。これにより、節
水を図れるだけでなく、ガス化炉２において水を蒸気化
するための熱を大幅に減少でき、ガス化性能が向上す
る。
【００１８】ところで、この蒸発せん熱は、石炭を以下
の反応式に示すように燃焼することにより供給される。
の反応式に示すように燃焼することにより供給される。
【００１９】 Ｃ ＋ Ｏ2 → ＣＯ2 （発熱量大）……（１） Ｃ ＋ １／２Ｏ2 → ＣＯ （発熱量小）……（２） 上述のように蒸発せん熱を減少できる場合、（１）の反
応を減らしてその分（２）の反応を増加させることが可
能となる。その結果、発生ガスの発熱量が多くなるの
で、冷ガス効率（＝発生したガスの発熱量／石炭の発熱
量）が向上する。すなわち、本実施の形態において、ガ
ス発熱量が従来の約２２３０kcal／ｍ3 から約２６５１
kcal／ｍ3 へ上昇し、これに伴い、冷ガス効率も、従来
の約７８％から約８２％へと上昇する。
応を減らしてその分（２）の反応を増加させることが可
能となる。その結果、発生ガスの発熱量が多くなるの
で、冷ガス効率（＝発生したガスの発熱量／石炭の発熱
量）が向上する。すなわち、本実施の形態において、ガ
ス発熱量が従来の約２２３０kcal／ｍ3 から約２６５１
kcal／ｍ3 へ上昇し、これに伴い、冷ガス効率も、従来
の約７８％から約８２％へと上昇する。
【００２０】また、上述のように（１）の反応を減らし
てその分（２）の反応を増加させると、石炭の酸化に要
する酸素の量がそれだけ減少するので、例えば本実施の
形態の場合、ガス化炉２へ投入する酸化剤である酸素の
量を約２０％も少なくできる。
てその分（２）の反応を増加させると、石炭の酸化に要
する酸素の量がそれだけ減少するので、例えば本実施の
形態の場合、ガス化炉２へ投入する酸化剤である酸素の
量を約２０％も少なくできる。
【００２１】さらに、上述のように冷ガス効率が高い
と、それだけ蒸気タービンよりもガスタービン５で利用
される熱が多いことになり、ガスタービン５の方が蒸気
タービンより効率が良いことから、プラント全体の効率
が向上する。
と、それだけ蒸気タービンよりもガスタービン５で利用
される熱が多いことになり、ガスタービン５の方が蒸気
タービンより効率が良いことから、プラント全体の効率
が向上する。
【００２２】以上、要するに本発明においては、石炭ガ
ス化ガスの一部でメタノールを合成してこれをスラリに
加えることにより、ガス化炉に供給する水分量をほぼ半
分にできる。これにより、節水を図れるだけでなく、ガ
ス化炉での蒸発せん熱を大幅に減少できるので、結果的
にガス発熱量及び冷ガス効率を向上させることができ
る。
ス化ガスの一部でメタノールを合成してこれをスラリに
加えることにより、ガス化炉に供給する水分量をほぼ半
分にできる。これにより、節水を図れるだけでなく、ガ
ス化炉での蒸発せん熱を大幅に減少できるので、結果的
にガス発熱量及び冷ガス効率を向上させることができ
る。
【００２３】また、上述のようにガス化性能が向上する
結果、ガス化炉へ投入する酸化剤である酸素の量をかな
り少なくできる。
結果、ガス化炉へ投入する酸化剤である酸素の量をかな
り少なくできる。
【００２４】さらに、冷ガス効率が向上する結果、それ
だけ蒸気タービンよりもガスタービンで利用される熱が
多くなるので、プラント全体の効率が向上する。
だけ蒸気タービンよりもガスタービンで利用される熱が
多くなるので、プラント全体の効率が向上する。
【００２５】
【発明の効果】以上、要するに、本発明に係る石炭ガス
化複合発電装置においては、以下の優れた効果がもたら
される。
化複合発電装置においては、以下の優れた効果がもたら
される。
【００２６】(1) 石炭ガス化ガスの一部でメタノールを
合成してこれをスラリに加えることにより、スラリに加
える水分の割合を３０〜３５％（従来の場合）から１０
〜２５％へほぼ半減でき、よってガス化炉に供給される
水の量をほぼ半分にできる。これにより、スラリのガス
化のために必要な蒸発せん熱を従来より減少でき、ガス
化性能が向上するので、結果的にガス発熱量及び冷ガス
効率を向上させることができる。
合成してこれをスラリに加えることにより、スラリに加
える水分の割合を３０〜３５％（従来の場合）から１０
〜２５％へほぼ半減でき、よってガス化炉に供給される
水の量をほぼ半分にできる。これにより、スラリのガス
化のために必要な蒸発せん熱を従来より減少でき、ガス
化性能が向上するので、結果的にガス発熱量及び冷ガス
効率を向上させることができる。
【００２７】(2) ガス化性能が向上する結果、ガス化炉
へ投入する酸化剤である酸素の量をかなり（約２０％）
少なくできる。
へ投入する酸化剤である酸素の量をかなり（約２０％）
少なくできる。
【００２８】(3) 冷ガス効率が向上する結果、それだけ
蒸気タービンよりもガスタービンで利用される熱が多く
なるので、プラント全体の効率が向上する。
蒸気タービンよりもガスタービンで利用される熱が多く
なるので、プラント全体の効率が向上する。
【図１】本発明の石炭ガス化複合発電装置の概略図であ
る。
る。
【図２】従来の石炭ガス化複合発電装置の概略図であ
る。
る。
１ スラリ製造装置 ２ ガス化炉 ３ ガス精製装置 ４ メタノール合成装置 ５ ガスタービン ６ メタノール移送ライン １０ 石炭ガス化複合発電装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｊ 3/72 Ｃ１０Ｊ 3/72 Ｆ Ｊ Ｆ２３Ｋ 3/00 ３０３ Ｆ２３Ｋ 3/00 ３０３ // Ｃ１０Ｌ 1/32 ＣＳＥ 6958−4Ｈ Ｃ１０Ｌ 1/32 ＣＳＥＺ
Claims (1)
- 【請求項１】 石炭等の燃料をガス化炉でガス化してガ
ス化ガスを発生させこれを発電に利用する石炭ガス化複
合発電装置において、発生したガス化ガスの一部でメタ
ノールを合成し、そのメタノールと石炭と水とでスラリ
を製造してガス化炉に投入することを特徴とする石炭ガ
ス化複合発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13194396A JPH09316462A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 石炭ガス化複合発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13194396A JPH09316462A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 石炭ガス化複合発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09316462A true JPH09316462A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15069844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13194396A Pending JPH09316462A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 石炭ガス化複合発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09316462A (ja) |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP13194396A patent/JPH09316462A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051227 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060131 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20060323 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070605 |