JPH09503576A - 加圧流動床反応器およびその操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の加圧流動床反応器発電装置は、圧力槽（５）内に収納された流動床反応器（６）を備え、この反応器は、これと槽（５）との間に画成される加圧ガス・ボリューム（２１）をもっている。第１導管（１６）がそのガス・ボリュームから一次ガスを反応器へ供給する。第１導管は圧力槽の外側へ延び、そして再び圧力槽を貫通して反応器へ戻る。また圧縮機（２）から加圧ガスが第２導管（４）を通してガス・ボリュームへ供給される。高温ガス送出部を構成する第３導管（８，１１）が反応器からガスを送出し、フィルタ（９）に通して最終的にタービン（１）へ送る。発電装置が正常操作を行っているとき、ガス・ボリュームから加圧ガスが実質的に連続的に制御された流率で引出され、第１導管を通して反応器へ一次ガスとして導入される。発電装置の操作障害が生じると、これに応答して第１、第２、および第３導管のガスの流れが停止され、そしてこの後、第１および第３導管に設けられた圧力逃し弁（１９，２０）を開くことにより、そして場合によって第２導管の空気を直接タービンへ通すことによって、ガス・ボリューム内の圧力が実質的に減小される。

Description

【発明の詳細な説明】 加圧流動床反応器およびその操作方法 アメリカ合衆国政府は、合衆国エネルギー省によって決せられた契約No．ＤＥ −ＦＣ２１−９１ＭＣ−２７３６４に従って本発明の権利を有する。 発明の背景および摘要 普通の加圧流動床反応器発電装置（pressurized fluidized bed reactor powe rplants）において、流動床反応器は圧力槽に包囲され、この圧力槽は圧縮機に 結合され、この圧縮機はガス（典型的には空気）を超大気圧に圧縮し、そしてそ れを圧力槽へ約２−１００バールの圧力で送出する。圧縮空気は、圧力槽と流動 床反応器との間に画成されるガス・ボリューム（gas volume）内へ送られる。反 応器内での石炭またはその他の炭素質燃料の燃焼によって高温のガスが発生され る。この高温ガスから粒子が除去され、それからそのガスはタービンまたは同様 な膨張装備へ送られ、これによって例えば発電が行われる。 発電装置の操作に、例えば燃料供給の突然の中断、ＧＴ−ジェネレータ（ＧＴ −generator）負荷の損失、ガス・ボリューム内の圧力の脈動等のような障害が 生じることがある。このような状況においては圧力槽への加圧空気の供給を停止 しなければならない。タービンと圧縮機を上記のような操作障害による損傷から 防護するために、米国特許第４，７４４，２１２号（これの記述は本明細書にお いて参照とされる）に、加圧ガスを圧力槽へ供給する導管と、高温加圧ガスをタ ービンへ送給する導管とに、これら２つの流路を閉鎖する弁を備え、これにより 圧縮機とタービンをシステムの他の部分から切離すことによってそれらを防護す ることが示唆されている。また、それら弁が閉鎖されたとき圧縮機からガスを直 接タービンへ流通させる短絡導管（short circuit conduit）を圧縮機とタービ ンとの間に備えることが示唆されている。 上述のようなシステムはある状況においては効果的であるが、しかし完全に有 効または実用的であるわけではない。タービンへ高温ガスを送給する導管の遮断 弁は非常に高い精度で製作しなければならず、そうでないと送出される高温ガス を完全に遮断することはできず、従って不可避的に少なくとも一部分のガスがタ ービン内へ漏洩することになる。またその弁は大型で、非常に厳しい熱条件を受 け、高価であり、そして操作が遅い。このためシステム全体の制御にハンディキ ャップをもたらす。 従来技術ではまた、操作障害が生じた際、圧力槽の外壁に設けた弁を通して槽 からガスを大気中へ放出することにより圧力槽内の圧力を減小させることを示唆 している。しかし、高温ガス導管を封鎖する弁は効果的な完全閉鎖をできないか ら、もし燃料の供給が中断または完全に停止された場合には、ガスが反応器とフ ィルタを通ってタービンへ入っていく。このガスは正常操作時のガスよりずっと 低温であるから装置は激しい熱衝撃を受け、これによってフィルタ（例えば典型 的には、キャンドル・フィルタのようなセラミック型フィルタ）とタービンは容 易に損傷される。正常の操作時（正常の遮断処置）と同じく、操作障害が生じた 場合、反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差が所定値を超えないように注意 しなければならない。さもないと反応器の壁が潰される。 本発明によれば、加圧流動床反応器の操作における上述のような問題点を克服 し、正常操作時と操作障害時との両方において安全な操作を可能にする方法およ び装置が提供される。本発明は、プラント（発電装置）の殆んど中間の停止（sh utdown）を、プラントの諸成分に損傷を生じさせることなく行わせることができ る。特に比較的低温の空気の反応器への流通の遮断に注意が払われる。反応器は 通常典型的には８００℃以上（普通８００−１２００℃）の高温で操作され、そ こでもしも低温の空気が実質的に制御されずに反応器に流入すれば、反応器の内 部および付属の高温の諸成分が急激に冷却されることによりその鋼材、耐火物、 およびその他の成分に非常に悪い熱応力が掛かる。圧力槽と反応器との間の加圧 ガス・ボリュームは大きいので操作障害時にその全ボリュームのガスが反応器へ 抜けると、反応器の成分の少なくとも幾つか、または下流のフィルタは殆んど確 実に損傷される。 操作障害時における大きな利点が提供されることに加えて、本発明によればま た好適に、正常操作のときにでも反応器を違った様式で操作することができる。 本発明のこの特徴によれば、ガス・ボリュームと反応器との間の圧力差が過大に なった場合の反応器の潰れを防止できるだけでなく、正常操作時においてガス・ ボリュームからのガスの反応器への流通（このガスは流動床反応器への一次ガス として供給される）を連続的に制御することによって圧力差を制御することがで きる。 本発明の１つの目的によれば、加圧流動床反応器発電装置の操作方法が提供さ れる。その発電装置（power plant）は、反応器と圧力槽との間に画成される加 圧ガス・ボリュームをもった、その圧力槽内に収納される、燃料を供給される流 動床反応器、ガス・ボリュームへ超大気圧のガスを供給するための圧縮機、ガス ・ボリュームから一次ガスを反応器へ供給するための第１導管、反応器から圧力 槽を通過して送出される高温ガスの送出部、および、この高温ガス送出部に操作 結合されるタービンを備える。該方法は、発電装置の操作障害に応答して、（ａ ）ガス・ボリュームから第１導管を通って反応器へ行くガスの流通を自動的に停 止させること、および（ｂ）、この段階（ａ）と全体的に同時に、圧縮機からの 圧縮空気のガス・ボリュームへの供給を自動的に停止させることの段階を含む。 また好適にはさらに、（ｃ）、段階（ａ）および（ｂ）と全体的に同時に、高温 ガス送出部からの高温ガスのタービンへの流れを自動的に停止させることの段階 を含む。またさらに、（ｄ）、段階（ａ）−（ｃ）と全体的に同時にまたは後に 、ガス・ボリューム内と反応器内の圧力を実質的に同時に自動的に減小させるこ との段階を含む。またさらに、（ｅ）反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差 を自動的に監視し、そしてこの段階（ｅ）に応答して段階（ｄ）を実行すること により反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差が所定値を超えないようにさせ る段階を含む（ここで使われる「全体的に同時に」という用語は同時または幾ら か前あるいは後という意味である）。 第１導管は、必ずということではないが、典型的にはガス・ボリュームから圧 力槽の外側へ延び、それから反応器の中へ入る。そしてその導管の圧力槽の外側 に直ぐ隣接した個所（それぞれの状況に応じて実際的にできる範囲で近く）に第 １弁が備えられる。段階（ａ）は、操作障害の始まりの実質的に直後に第１弁を 自動的に閉鎖することによって行われ、従って操作障害の始まり以後にガス・ボ リュームから反応器へ流通するガスの量は最少限のものになる。弁は必要であれ ば圧力槽の中に設けることもできる。 圧縮機も圧力槽の外側に置かれ、そして第２導管によってガス・ボリュームに 結合される。第２導管は、圧力槽の外側に直ぐ隣接して設けられる第２弁を有す る。この場合段階（ｂ）は、操作障害の始まりの実質的に直後にその第２弁を自 動的に閉鎖することによって行われる。従って操作障害の始まり以後に圧縮機か らガス・ボリュームへ流通するガスの量は最少限になる。さらに、段階（ｂ）と 全体的に同時に、圧縮機から圧縮されたガスを直接タービンへ通す他の段階が備 えられる。 本発明の他の目的によれば、加圧流動床発電装置を操作する方法であって、（ ａ）圧縮機から超大気圧のガスをガス・ボリュームヘ供給すること、（ｂ）反応 器内で燃料を燃焼またはガス化して高温ガスを製造すること、（ｃ）反応器から その高温ガスをタービンへ流通させること、および、（ｄ）実質的に連続的に制 御された流率でガス・ボリュームから超大気圧ガスを引出し、圧力槽の外側へ流 通させ、それから再び圧力槽に通して反応器内へ導入することの諸段階を含む方 法が提供される。 ガス化の場合、段階（ｂ）の後にまた高温ガスの後燃焼（post-combusion）が 行われ、それからタービンへ導入される。段階（ｄ）は典型的にはガスを一次ガ スとして流動床反応器へ供給することであり、そして二次および三次ガスも圧縮 機から送給することができる。操作障害が生じたときには、反応器とガス・ボリ ュームへのガスの供給は先に述べたようにして停止される。 本発明の他の目的によれば、加圧流動床発電装置であって、下記の諸成分、す なわち、圧力槽、この圧力槽と反応器との間に画成される加圧ガス・ボリューム をもった、その圧力槽内に収納される流動床反応器、ガス・ボリュームから一次 ガスを反応器へ供給するための第１導管、超大気圧ガスを第２導管に通してガス ・ボリュームへ供給するための圧縮機、圧力槽を通る部分を含む、反応器からの 高温ガス送出部、この高温ガス送出部から粒子を分離する装備、高温ガス送出部 に操作結合されるタービン、第１導管に設置されてガス・ボリュームから反応器 への一次ガスの供給を許容または阻止する第１の自動制御される弁、および、第 ２導管に設置されて圧縮器からガス・ボリュームへの超大気圧ガスの流通を許容 または阻止する第２の自動制御される弁を備える発電装置が提供される。第１弁 と第２弁は好適には、操作障害のためにそれら弁が閉じられた後に反応器または ガス・ボリュームへ流通するガスの量を最少限にするため、圧力槽の外側の直ぐ 隣接した個所に設置される。 この発電装置はまた好適に、第２導管から分岐され、二次および三次空気を圧 力槽に通して反応器へ供給するための第３の導管を備える。その二次ラインと三 次ラインにはそれぞれ自動制御される弁が設置され、制御器によって制御される 。 反応器からの高温ガス送出部は好適には、タービンへ送られる前にセラミック ・フィルタ装備または同様なものに通される。高温ガス送出部と第１導管に圧力 逃し弁を設置してもよい。この圧力逃し弁の操作も制御器で制御される。また特 許第４，７４４，２１２号に開示されているように、第２導管と高温ガス送出部 の圧縮機とタービンに直ぐ隣接する個所に弁を設置し、そして圧縮機から圧縮空 気を直接タービンへ通すバイパス弁を備えることができる。これら弁も全て制御 器で制御される。また、反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差を監視し、そ の情報を制御器へ送給する圧力監視装備（pressuro monitoring means）を備え てもよい。その情報を受けて制御器は各弁を制御して圧力差が所定値を超えない ようにさせる（超えた場合、反応器または下流側の諸成分が損傷されよう）。 本発明の主要な目的は、操作障害による加圧流動床反応器発電装置の諸成分の 損傷を防止するための方法と装置を提供することである。本発明のその目的およ びその他の諸目的は後出の本発明の詳細な説明および請求の範囲からより明瞭に なろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の方法を実行するための本発明の加圧流動床反応器発電装置 の実施例の概要図である。 図面の詳細な説明 第１図は通常のガス・タービン１とガス圧縮機２を示し、これらは相互に結合 され、また発電機（generator for generating electricity）３に結合されてい る。ガス（典型的には空気）が圧縮機２により、１段またはそれ以上の圧縮段階 を使って、大気圧より高い、例えば２−１００バールの圧力に圧縮される。ガス は導管４により圧力槽５へ送られる。圧力槽５は流動床反応器６を包囲し、そし てこの反応器６の外側と圧力槽５の内側との間に加圧されたガスのボリューム７ が画成される。反応器６は通常のもので、典型的には、石炭またはその他の粒子 燃料を燃焼させる循環流動床反応器とされる。反応器６としては循環流動床反応 器が望ましいが、また、その他の型式の通常の流動床反応器である泡立ち（bubb ling）反応器または空圧搬送（pneumatic conveying）反応器にしてもよい。流 動床反応器６の操作速度範囲は約１−５０ｍ／ｓである。 典型的には導管４は、圧力槽５の頂部近く、そして反応器６の底部から離れた 個所で槽５に入る。その反応器６の底部に、反応器の床の粒子を燃焼および流動 化させるための一次ガスが導入される。導管４からの槽５の頂部へのガスの導入 はまたガスの冷却作用を高め、槽５の温度を所定の所要温度以下に保持する。 反応器６が循環流動床型または空圧搬送型反応器である場合、燃焼ガスによっ て運ばれる固形物（solids）をガスから分離するための、サイクロン分離器のよ うな分離器６′が備えられる。こうして固形物は反応器６の床へ再循環され、そ してガスは送出導管８により圧力槽５の壁を貫通して次のセラミック・フィルタ のような分離装備９へ送られる。第１図の実施例において第２分離器９は第２の 圧力槽１０内に設置されるように示されているが、それは槽５内に設置されても よい。いずれにしても第２分離器９で浄化されたガスは圧力槽１０（または５） から高温ガス送出導管１１によりタービン１へ流通して膨張する。 正常操作の間、燃料（石炭またはその他の炭素質燃料）の燃焼またはガス化が 流動床反応器６内で行われる。しかし、もしも、タービン１または発電機３の負 荷の突然の損失、反応器６への燃料供給（２６を通して行われる）の中断、広範 な圧力の揺らぎ（fluctuations）等のような操作障害が生じると、圧縮機２から 圧力槽５とガス・ボリューム７へのガスの供給は、自動弁（例えばソレノイド弁 ）１２を自動的に閉鎖することによって停止される。また、高温ガス送出ライン １１中の自動弁１３を自動的に閉鎖してタービン１への高温ガスの流通を停止さ せることが望まれる。米国特許第４，７４４，２１２号に示されているように、 弁１２、１３が閉鎖されるとき、弁１２および圧縮機２と、弁１３およびタービ ン１との間の短絡導管中の自動弁１４を自動的に開放して圧縮機２から圧縮空気 を直接タービン１へ送るようにすることができる。 本発明において、普通は弁１２に追加して、または状況によっては弁１２の代 りに、弁１５を備えることが特に望まれる。この弁１５もまた同じく自動操作さ れる（例えばソレノイド）弁とされ、圧力槽５に実質的に直ぐ隣接し、そして保 守、交換、または修理を容易に行うため接近可能なように通常槽５の外側に設置 される。操作障害が生じたとき導管４の圧縮ガスのガス・ボリューム７への流通 を遮断するのにそのような弁１５を使用することによって、操作障害の始まり以 後に圧縮機２からガス・ボリューム７へ流通するガスの量を最少限にすることが できる。 弁１５を備えることの他の本発明ではまた、ガス・ボリューム７からガスを反 応器６へ供給するのに導管１６を用いる。この第１導管１６には自動制御される 弁１７が好適には第１図に示されるような位置−すなわち圧力槽５に直ぐ隣接し 、そしてその外側の個所で設置される。このように槽５の外側に設置することに より弁１７はその修理または点検のための接近が可能になり、また槽５に直ぐ隣 接して設置することにより操作障害開始以後にガス・ボリューム７から反応器６ へ流通するガスの量が最少限になる。ガス・スペース７から導管１６を通して反 応器６へ供給される空気は、例えば普通のウィンドボックス／グリッド２１によ って導入される、反応器６の底部の粒子を流動化する（および燃焼ガスを送給す る）ための一次空気である。 導管４の圧縮ガスの槽５への流通および導管１６の圧縮ガスの反応器６への流 通を迅速且つ効果的に遮断することに加えて、本発明によれば、弁１５、１７の 閉鎖と全体的に同時にガス・ボリューム７内の圧力を減小させることが望まれる 。この圧力減小は、反応器６とガス・ボリューム７との間の圧力差が反応器の潰 れやその他の負の衝撃を生じさせるほど大きくないことを確認するようにその圧 力差を監視することにより効果的に行うことができ、そしてこの監視は普通の電 子圧力モニタ１８によって容易に実施できる。圧力モニタ１８は反応器６の内部 とガス・ボリューム７との間の圧力差を検知し、そしてこれにより得られた情報 によって最終的に、第１導管１６と高温ガス送出導管１１のそれぞれの自動制御 される圧力逃し弁１９、２０を開放する。これら弁１９、２０は、圧力減小を規 則 的に行わせると共に、上記圧力差を所定値以下に確保しておくように制御される 。 本発明はまた好適に、圧縮機２からの導管４の分岐管である第３導管２２を使 用する。この第３導管はこれ自体２つの分岐管を有し、これらによって二次空気 と三次空気を反応器６の内部へ提供する。三次空気導管に自動制御される弁２３ が備えられ、二次空気導管に自動制御される弁２４が備えられる。 多くの操作障害においてはまた、反応器６への燃料の送給を遮断することが望 まれる（操作障害時に既にその遮断が行われていなかった場合）。第１図に概略 的に示されるように、燃料の固形粒子、スラリ、ペースト、液体、その他同様な ものは導管２６により反応器６へ供給され、そして導管２６に何等かの制御機構 ２７が備えられ、これによって所要な時に燃料の供給またはその遮断が行われる 。制御機構２７は、ポンプ（燃料がペーストである場合はピストン型ポンプ）、 フィーダ、弁、その他同様なものとされ、そして好適には、弁１５、１７の閉鎖 と全体的に同時にライン２６の燃料供給を遮断するように制御される。 弁１２−１５、１７、１９、２０、２３、２４および機構２７の制御は通常の コンピュータ制御器のようなマスタ制御器２８によって行われる。この制御器２ ８は、圧力差モニタ１８からデータを受取る。制御器２８はまた好適に、第１図 に示されている発電装置に付属の様々なセンサ機構または関連の諸成分に接続さ れて操作障害を検知する。そこで制御器２８は直ぐに全ての弁を操作して、槽５ と反応器６へのガスの流れ、そしてまた好適には反応器６への二次および三次空 気の流れを遮断し、それから全体的に同時に弁１９、２０を通して圧力を逃がし 、弁１２と１３を閉鎖し、そして弁１４を開放して圧縮機２からの圧縮空気を直 接タービン１へ流通させる。 弁１９、２０はまた、反応器６からガス・ボリューム７へのガスの流通が生じ ることのないように反応器６内の圧力をガス・ボリューム７内の圧力より低く保 つように制御される。 第１図に示される装置は、操作障害時に適切且つ有効であることに加えて、ま た正常操作においても非常に有利である。ガス・ボリューム７から圧力槽５の外 へ延び、それから弁１７を通って反応器６の底部のグリッド２１へと延在する第 １導管１６を使用することにより、ガスの反応器６への導入流率を連続的に制御 することができ、これは操作上の多くの利点をもたらす。また制御器２８により 弁１７、２３、２４を制御して圧縮器２からの流れを任意の割合に分割すること ができ、これによりグリッド／ウィンドボックス２１への流率を最大から０まで 変えることができる。この点と関連してまた、弁１５を制御することにより導管 ４を通して導入されるガスの流量または流率を調節することができる。この構成 は特に、例えばNO_x 発生を最少限にするための多段燃焼（staged combustion） において望ましいものである。 以上の記述から知られるように、本発明によれば、加圧流動床反応器発電装置 に関連して有利な方法と装置が提供される。ここに本発明を、最も実際的且つ好 適な実施形態を以って図示し説明してきたが、当該技術者には明らかなように、 本発明の請求の範囲の中でなお多くの変化形が可能であり、本発明はそれらの同 等な全ての方法と装置をも含むものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年３月７日 【補正内容】 請求の範囲 １．反応器（６）と圧力槽（５）との間に画成される加圧ガス・ボリューム（ ７）をもった、その圧力槽（５）内に収納される、燃料（２６）を供給される流 動床反応器（６）、前記ガス・ボリューム（７）へ超大気圧のガスを供給するた めの圧縮機（２）、前記圧力槽を通過する前記反応器からの高温ガス送出部（８ ，１１）、および、この高温ガス送出部に操作結合されるタービンを備え、そこ で、 −前記圧縮機（２）から超大気圧ガスが前記ガス・ボリューム（７）へ供給さ れ、そして、 −そのガス・ボリュームからガスが前記反応器（６）へ供給される 如き加圧流動床発電装置を操作する方法において、この方法は、 −前記ガス・ボリューム（７）からガスが、そのガス・ボリューム（７）から 前記圧力槽（５）の外側へ延び、それから前記反応器（６）内へ入る第１導管（ １６）を通して、その反応器（６）へ供給されることを特徴とし、そして、 該方法はさらに、該発電装置の操作障害に応答して、 （ａ）前記ガス・ボリューム（７）から前記第１導管（１６）を通って前記反 応器（６）へ行くガスの流通を自動的に停止させること、および、 （ｂ）この段階（ａ）と全体的に同時に、前記圧縮機（２）からの圧縮ガスの 前記ガス・ボリューム（７）への供給を自動的に停止させること の各段階を含む如き方法。 ２．さらに（ｃ）前記段階（ａ）および（ｂ）と全体的に同時に、前記高温ガ ス送出部からの高温ガスの前記タービンへの流れを自動的に停止させることの段 階を含む、請求の範囲第１項の方法。 ３．さらに（ｄ）前記段階（ａ）−（ｃ）と全体的に同時に、前記ガス・ボリ ューム内と前記反応器内の圧力を実質的に同時に自動的に減小させることの段階 を含む、請求の範囲第２項の方法。 ４．さらに（ｅ）前記反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差を自動的に監 視することの段階を含み、そしてこの段階（ｅ）に応答して前記段階（ｄ）を実 行することにより前記反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差が所定値を超え ないようにさせる、請求の範囲第３項の方法。 ５．前記段階（ａ）が、操作障害の始まりの実質的に直後に、前記第１導管（ １６）に備えられた第１弁（１７）を自動的に閉鎖することによって行われ、こ れにより操作障害の始まり以後に前記ガス・ボリュームから前記反応器へ流通す るガスの量が最少限にされる、請求の範囲第１項の方法。 ６．前記圧縮機（２）が前記圧力槽（５）の外側に設置され、第２導管（４） によって前記ガス・ボリューム（７）に結合され、前記第２導管（４）が、前記 圧力槽の外側に直ぐ隣接して設けられる第２弁（１５）を有し、そして前記段階 （ｂ）が、操作障害の始まりの実質的に直後に前記第２弁（１５）を自動的に閉 鎖することによって行われ、これにより操作障害の始まり以後に前記圧縮機（２ ）から前記ガス・ボリューム（７）へ流通するガスの量が最少限にされる、請求 の範囲第１項の方法。 ７．さらに、前記段階（ｂ）と全体的に同時に、前記圧縮機（２）から圧縮さ れたガスを直接前記タービン（１）へ通すことの段階を含む、請求の範囲第６項 の方法。 ８．前記第１導管（１６）が前記ガス・ボリューム（７）から前記圧力槽（５ ）の外側へ延び、それから再び前記圧力槽へ戻り、これを貫通して前記反応器（ ６）へ至り、そして前記段階（ａ）が前記圧力槽の直ぐ外側で行われる、請求の 範囲第１項の方法。 ９．さらに、前記圧縮機（２）から二次および三次ガスを前記流動床反応器（ ６）へ供給すること、および、該発電装置の操作障害に応答して、前記段階（ｂ ）と全体的に同時に、前記圧縮機から反応器への二次および三次ガスの供給を自 動的に停止させることの段階を含む、請求の範囲第１項の方法。 10．さらに、前記段階（ａ）および（ｂ）と全体的に同時に、前記反応器への 燃料の供給を自動的に遮断することの段階を含む、請求の範囲第９項の方法。 11．さらに、前記高温ガス送出部に設置されるフィルタ（９）、および、この フィルタから前記タービン（１）へ通じる第２導管（１１）を備え、そしてさら に（ｃ）該発電装置の操作障害に応答して、前記段階（ａ）および（ｂ）と全体 的に同時に、前記高温ガス送出部から加圧ガスを逃し、そしてその高温ガス送出 部内のガスの前記タービンへの流通を阻止することの段階を含む、請求の範囲第 １項の方法。 12．実質的に連続的に制御された流率で前記ガス・ボリュームから超大気圧ガ スが引出され、前記圧力槽の外側へ流され、そして前記第１導管に通して前記圧 力槽を貫通して前記反応槽内へ導入される、請求の範囲第１項の方法。 13．一前記ガス・ボリューム（７）からガスが一次ガスとして前記反応器 （ ６）へ供給され、 −前記圧縮機からガスが二次および三次ガスとして前記反応器（６）へ供給さ れ、そして、 −それら一次、二次、および三次ガスの供給の分配が連続的に制御される、 請求の範囲第１項の方法。 14．前記段階（ａ）が、操作障害の始まり以後に前記ガス・ボリューム（７） から前記反応器（６）へ流通するガスの量が最少限にされるように行われる、請 求の範囲第１項の方法。 15．加圧流動床発電装置であって、 −圧力層（５）、 −この圧力槽と反応器（６）との間に画成される加圧ガス・ボリューム（７） をもった、その圧力槽内に収納される流動床反応器（６）、 −前記ガス・ボリューム（７）から一次ガスを前記反応器（６）へ供給するた めの第１導管（１６）、 −超大気圧ガスを第２導管（４）に通して前記ガス・ボリューム（７）へ供給 するための圧縮機（２）、 −前記圧力槽（５）を通る部分を含む、前記反応器（６）からの高温ガス送出 部（８，１１）、 −この高温ガス送出部から粒子を分離する装備（９）、 −前記高温ガス送出部に操作結合されるタービン（１）、 −前記第１導管（１６）に設置されて前記ガス・ボリュームから前記反応器へ の一次ガスの供給を許容または阻止する第１の自動制御される弁（１７）、およ び、 −前記第２導管に設置されて前記圧縮機から前記ガス・ボリュームへの超大気 圧ガスの流通を許容または阻止する第２の自動制御される弁（１５） を備える発電装置において、 前記ガス・ボリューム（７）から一次ガスを前記反応器（６）へ供給するため の前記第１導管（１６）が前記ガス・ボリュームから前記圧力槽（５）の外側へ 延び、それから前記反応器（６）内へ入ることを特徴とする発電装置。 16．前記第１および第２弁（１７，１５）が前記圧力槽（５）の外側の直ぐ隣 接した個所に設置され、そしてさらに、該発電装置の操作障害に応答して前記第 １および第２弁を自動的に閉鎖する制御器（２８）を備える、請求の範囲第１５ 項の発電装置。 17．さらに、前記ガス・ボリューム（７）と第１自動制御弁（１７）との間で 前記第１導管に設けられる圧力逃し弁（１９）、および、前記圧力槽（５）とタ ービン（１）との間で前記高温ガス送出部（１１）に設けられる第２の圧力逃し 弁（２０）を備える、請求の範囲第１６項の発電装置。 18．さらに、前記流動床反応器（６）とガス・ボリューム（７）との間の圧力 差を監視し、この監視した情報に応答して前記第１および第２圧力逃し弁（１９ ，２０）を制御することにより、前記流動床反応器（６）とガス・ボリューム（ ７）との間の圧力差が所定値を超過しないようにさせる装備（１８）を備える、 請求の範囲第１７項の発電装置。 19．さらに、 −前記第２導管（４）の前記圧縮機（２）に隣接する個所と、前記高温ガス送 出部（１１）の前記タービン（１）に隣接する個所とに設けられる遮断弁（１２ ，１３）、これら遮断弁と前記圧縮機および前記タービンとのそれぞれの間に延 在する短導管、および、 −これら短導管どうしを結合して前記圧縮器（２）から圧縮ガスを直接前記タ ービン（１）へ流通させるようにする別の弁（１４） を備える、請求の範囲第１５項の発電装置。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 が実質的に減小される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．反応器と圧力槽との間に画成される加圧ガス・ボリュームをもった、その 圧力槽内に収納される、燃料を供給される流動床反応器、前記ガス・ボリューム へ超大気圧のガスを供給するための圧縮機、前記ガス・ボリュームから一次ガス を前記反応器へ供給するための第１導管、前記圧力槽を通過する前記反応器から の高温ガス送出部、および、この高温ガス送出部に操作結合されるタービンを備 える加圧流動床反応器発電装置を操作する方法において、該発電装置の操作障害 に応答して、 （ａ）前記ガス・ボリュームから前記第１導管を通って前記反応器へ行くガス の流通を自動的に停止させること、および、 （ｂ）この段階（ａ）と全体的に同時に、前記圧縮機からの圧縮ガスの前記ガ ス・ボリュームへの供給を自動的に停止させること の各段階を含む方法。 ２．さらに（ｃ）前記段階（ａ）および（ｂ）と全体的に同時に、前記高温ガ ス送出部からの高温ガスの前記タービンへの流れを自動的に停止させることの段 階を含む、請求の範囲第１項の方法。 ３．さらに（ｄ）前記段階（ａ）−（ｃ）と全体的に同時に、前記ガス・ボリ ューム内と前記反応器内の圧力を実質的に同時に自動的に減小させることの段階 を含む、請求の範囲第２項の方法。 ４．さらに（ｅ）前記反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差を自動的に監 視することの段階を含み、そしてこの段階（ｅ）に応答して前記段階（ｄ）を実 行することにより前記反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差が所定値を超え ないようにさせる、請求の範囲第３項の方法。 ５．前記第１導管が前記ガス・ボリュームから前記圧力槽の外側へ延び、それ から前記反応器の中へ入り、前記第１導管の前記圧力槽の外側に直ぐ隣接する個 所に第１弁が備えられ、そして前記段階（ａ）が、操作障害の始まりの実質的に 直後に前記第１弁を自動的に閉鎖することによって行われ、これにより操作障害 の始まり以後に前記ガス・ボリュームから前記反応器へ流通するガスの量が最少 限にされる、請求の範囲第１項の方法。 ６．前記圧縮機が前記圧力槽の外側に設置され、第２導管によって前記ガス・ ボリュームに結合され、前記第２導管が、前記圧力槽の外側に直ぐ隣接して設け られる第２弁を有し、そして前記段階（ｂ）が、操作障害の始まりの実質的に直 後に前記第２弁を自動的に閉鎖することによって行われ、これにより操作障害の 始まり以後に前記圧縮機から前記ガス・ボリュームへ流通するガスの量が最少限 にされる、請求の範囲第１項の方法。 ７．さらに、前記段階（ｂ）と全体的に同時に、前記圧縮機から圧縮されたガ スを直接前記タービンへ通すことの段階を含む、請求の範囲第６項の方法。 ８．前記第１導管が前記ガス・ボリュームから前記圧力槽の外側へ延び、それ から再び前記圧力槽へ戻り、これを貫通して前記反応器へ至り、そして前記段階 （ａ）が前記圧力槽の直ぐ外側で行われる、請求の範囲第１項の方法。 ９．さらに、前記圧縮機から二次および三次ガスを前記流動床反応器へ供給す ること、および、該発電装置の操作障害に応答して、前記段階（ｂ）と全体的に 同時に、前記圧縮機から反応器への二次および三次ガスの供給を自動的に停止さ せることの段階を含む、請求の範囲第１項の方法。 10．さらに、前記段階（ａ）および（ｂ）と全体的に同時に、前記反応器への 燃料の供給を自動的に遮断することの段階を含む、請求の範囲第９項の方法。 11．さらに、前記高温ガス送出部中に設置されるフィルタ、および、このフィ ルタから前記タービンへ通じる第２導管を備え、そしてさらに（ｃ）該発電装置 の操作障害に応答して、前記段階（ａ）および（ｂ）と全体的に同時に、前記高 温ガス送出部から加圧ガスを逃し、そしてその高温ガス送出部内のガスの前記タ ービンへの流通を阻止することの段階を含む、請求の範囲第１項の方法。 12．反応器と圧力槽との間の加圧ガス・ボリュームをもった、その圧力槽に包 囲される流動床反応器、ガス圧縮機、およびガス・タービンを備える加圧流動床 発電装置を操作する方法において、 （ａ）前記圧縮機から超大気圧のガスを前記ガス・ボリュームヘ供給すること 、 （ｂ）前記反応器内で燃料を燃焼またはガス化して高温ガスを製造すること、 （ｃ）前記反応器からその高温ガスを前記タービンへ流通させること、および 、 （ｄ）実質的に連続的に制御された流率で前記ガス・ボリュームから超大気圧 ガスを引出し、前記圧力槽の外側へ流通させ、それから再び前記圧力槽に通して 前記反応槽内へ導入すること の諸段階を含む方法。 13．前記段階（ｄ）がガスを一次ガス流として前記流動床反応器へ供給するよ うに実行され、そしてさらに、前記圧縮機から二次および三次ガス流を前記反応 器内へ導入すること、および、ガスの供給を一次、二次、および三次ガス流の間 で連続的に自動的に制御することの段階を含む、請求の範囲第１２項の方法。 14．さらに（ｅ）該発電装置の操作障害に応答して、前記圧力槽の外側に直ぐ 隣接する段階（ｄ）に続いてガスの流通を停止させる段階を含み、これにより操 作障害の始まり以後に前記ガス・ボリュームから前記反応器へ流通するガスの量 が最少限にされる、請求の範囲第１３項の方法。 15．さらに、前記段階（ｅ）の後に、前記ガス・ボリューム内と前記反応器内 の圧力を実質的に同時に減小させることの段階を含む、請求の範囲第１４項の方 法。 16．加圧流動床発電装置において、 圧力層、 この圧力槽と反応器との間に画成される加圧ガス・ボリュームをもった、その 圧力槽内に収納される流動床反応器、 前記ガス・ボリュームから一次ガスを前記反応器へ供給するための第１導管、 超大気圧ガスを第２導管に通して前記ガス・ボリュームへ供給するための圧縮 機、 前記圧力槽を通る部分を含む、前記反応器からの高温ガス送出部、 この高温ガス送出部から粒子を分離する装備、 前記高温ガス送出部に操作結合されるタービン、 前記第１導管に設置されて前記ガス・ボリュームから前記反応器への一次ガス の供給を許容または阻止する第１の自動制御される弁、および、 前記第２導管に設置されて前記圧縮機から前記ガス・ボリュームへの超大気圧 ガスの流通を許容または阻止する第２の自動制御される弁 を備える発電装置。 17．前記第１および第２弁が前記圧力槽の外側の直ぐ隣接した個所に設置され 、そしてさらに、該発電装置の操作障害に応答して前記第Ｉおよび第２弁を自動 的に閉鎖する制御器を備える、請求の範囲第１６項の発電装置。 18．さらに、前記ガス・ボリュームと第１自動制御弁との間で前記第１導管に 設けられる圧力逃し弁、および、前記圧力槽とタービンとの間で前記高温ガス送 出部に設けられる第２の圧力逃し弁を備える、請求の範囲第１７項の発電装置。 19．さらに、前記流動床反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差を監視し、 この監視した情報に応答して前記第１および第２圧力逃し弁を制御することによ り、前記流動床反応器とガス・ボリュームとの間の圧力差が所定値を超過しない ようにさせる装備を備える、請求の範囲第１８項の発電装置。 20．さらに、前記第２導管の前記圧縮機に隣接する個所と、前記高温ガス送出 部の前記タービンに隣接する個所とに設けられる遮断弁、これら遮断弁と前記圧 縮機および前記タービンとのそれぞれの間に延在する短導管、および、これら短 導管どうしを結合して前記圧縮器から圧縮ガスを直接前記タービンへ流通させる ようにする別の弁を備える、請求の範囲第１６項の発電装置。