JPH10204450A - ガス化発電装置 - Google Patents

ガス化発電装置

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JPH10204450A
JPH10204450A JP9013553A JP1355397A JPH10204450A JP H10204450 A JPH10204450 A JP H10204450A JP 9013553 A JP9013553 A JP 9013553A JP 1355397 A JP1355397 A JP 1355397A JP H10204450 A JPH10204450 A JP H10204450A
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JP
Japan
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gas
desulfurization
power generation
gasification
generation device
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Pending
Application number
JP9013553A
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English (en)
Inventor
Keiichiro Hashimoto
敬一郎 橋本
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
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Publication of JPH10204450A publication Critical patent/JPH10204450A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧ラインと低圧ラインでの設備の重複をな
くして製造費用を低減でき、かつガス化炉からの高温ガ
スを冷却することなくガスタービンに供給することがで
き、熱効率を高めることができるガス化発電装置を提供
する。 【解決手段】 ガス化炉12、粗ガス冷却装置14、高
温脱じん装置16、ガスタービン発電装置18、蒸気タ
ービン発電装置20、及び脱硫装置22を備えたガス化
発電装置において、脱硫装置22は、蒸気タービン発電
装置の下流側のみに設置されており、更に、蒸気タービ
ン発電装置と脱硫装置の間に設置され脱硫前後の排ガス
を熱交換して排ガスの白煙を防止する熱交換器24と、
脱硫後の排ガスを吸引して蒸気タービン発電装置の出口
圧力を低減する排風機26と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料をガス化して
発電するガス化発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】石炭、重質油、オリマルジョン等を燃料
とする発電装置として、燃料をガス化して発電するガス
化複合発電装置が開発されている。図2は、かかる石炭
ガス化複合発電装置の一例であり、ガス化炉1、排熱回
収装置2、脱硫装置3、脱じん装置4、ガスタービン発
電装置5、蒸気タービン発電装置6、等からなり、ガス
化炉1で燃料をガス化し、排熱回収装置2で熱回収して
脱硫に適した温度にし、脱硫装置3で脱硫し、脱じん装
置4で脱じんして、ガスタービン発電装置5でガス化ガ
スを燃焼させてガスタービンにより発電し、排ガスで水
蒸気を発生させて蒸気タービンでも発電するようになっ
ている。
【0003】脱硫装置3には、乾式と湿式がある。乾式
脱硫の原理は、固形脱硫剤にガスを接触させて、ガス中
の硫黄化合物(主としてH2 S)を吸収又は吸着させて
除去するものであり、図3に示す高温乾式脱硫装置が最
も有力な装置として知られている。また、湿式脱硫の原
理は、吸収液にガスを接触させて、ガス中の硫黄化合物
を吸収分離するものであり、種々の方式のものが広く知
られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のガス化発電装置では、ガス化した燃料ガスを脱硫し
てからガスタービン燃焼器に送り、脱硫装置からの排
ガスから硫黄を回収し、煙突からの白煙防止のため、
排ガス温度を80〜120℃にして大気放出していた。
【0005】しかし、かかる従来のガス化発電装置で
は、以下の問題点があった。 ガス化炉からガスタービンまでの高圧ラインと、ガス
タービン後の低圧ラインの両方にそれぞれ脱硫装置と硫
黄回収装置が必要である。 高温脱硫装置でも、燃料温度が約350〜450℃に
制限される。 湿式脱硫装置では、熱効率が低くなりすぎる。
【0006】すなわち、高温高圧下で運転できる乾式脱
硫装置では、ガス化ガスを高温のまま処理できるため、
発電装置全体の熱損失が少ない利点があるが、実績のあ
る酸化鉄系脱硫剤では、脱硫における操作温度が500
℃以下と低く、ガス化炉からのガス化ガスの温度は、通
常600℃以上であるため、脱硫のためにガス冷却が必
要となり、その分、ガスタービンでの熱効率が低下する
問題点があった。
【0007】一方、湿式脱硫装置では、水分が凝縮する
温度(約40℃前後)までガスを冷却するため、水蒸気
がほとんど除去されてしまい、ガス流量が大きく低減し
てガスタービンや蒸気タービンにおける発電出力が大幅
に低下し、かつ水の凝縮による熱損失が大きい、等の問
題点がある。
【0008】本発明は、上述した問題点を解決するため
に創案されたものである。すなわち本発明の目的は、高
圧ラインと低圧ラインでの設備の重複をなくして製造費
用を低減でき、かつガス化炉からの高温ガスを冷却する
ことなくガスタービンに供給することができ、熱効率を
高めることができるガス化発電装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ガス化
炉、粗ガス冷却装置、高温脱じん装置、ガスタービン発
電装置、蒸気タービン発電装置、及び脱硫装置を備えた
ガス化発電装置において、前記脱硫装置は、蒸気タービ
ン発電装置の下流側のみに設置されており、更に、蒸気
タービン発電装置と脱硫装置の間に設置され脱硫前後の
排ガスを熱交換して排ガスの白煙を防止する熱交換器
と、脱硫後の排ガスを吸引して蒸気タービン発電装置の
出口圧力を低減する排風機とを備えたことを特徴とする
ガス化発電装置が提供される。
【0010】上記本発明の構成によれば、脱硫装置が、
蒸気タービン発電装置の下流側のみに設置されているの
で、高圧ラインと低圧ラインでの脱硫設備の重複をなく
して製造費用を低減することができる。また、高圧ライ
ンに(乾式及び湿式の)脱硫設備がないことから、ガス
化炉を出た高温ガス(例えば600℃以上)を冷却する
ことなく、周知のセラミックフィルター等の高温脱じん
装置で脱じんしてガスタービンに供給することができ、
熱効率を高めることができる。
【0011】また、脱硫装置により排煙の温度が低下し
(例えば40〜60℃に)白煙を発生しやすいが、脱硫
前後の排ガスを熱交換する熱交換器を備えているので、
排ガスを加熱し(例えば約90℃以上に)白煙を防止す
ることができる。更に、蒸気タービン発電装置の下流側
に脱硫装置及び熱交換器を設けることにより、その圧損
により蒸気タービンの排圧が高まり効率が低下するおそ
れがあるが、本発明では、脱硫後の排ガスを吸引する排
風機を備えているので、圧損相当を吸引して蒸気タービ
ン発電装置の出口圧力を所望の圧力まで低減することで
きる。
【0012】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
脱硫装置は、常圧の湿式脱硫装置である。常圧の湿式脱
硫装置としては、石灰石こう法、その他が知られてお
り、脱硫率が高く、環境基準を十分に満たすことができ
る。
【0013】また、前記ガスタービン発電装置のガスタ
ービンは、静翼にセラミックス、動翼にセラミックコー
ティング等を用いた高耐食性ブレードを有する。この構
成により、硫黄化合物(Na2 SO4 、H2 SO4 等)
によるブレードの腐食を回避することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施態様
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図1は、本発明によるガス化発電装置の構成図であ
る。この図において、本発明のガス化発電装置10は、
燃料をガス化するガス化炉12、粗ガス冷却装置14、
ダストを高温で除去する高温脱じん装置16、ガスター
ビン発電装置18、蒸気タービン発電装置20、及び脱
硫装置22を備えている。
【0015】ガス化炉12は、石炭、重質油、オリマル
ジョン等を燃料とし、酸素を含む酸化剤により部分酸化
して燃料をガス化し、灰分等をスラグとして取り出す。
ガス化ガスは、CO,H2 ,CO2 ,H2 Oを主成分と
する合成ガスであり、300〜5000ppm程度の硫
黄化合物(主としてH2 S)、アルカリ金属(NaO
H,NaCl,Na2 O,KOH等)、重金属(Hg,
Pb等)、ハロゲン化合物(HCl,HF等)およびN
3 を含んでいる。ガス化ガスは、粗ガス冷却装置14
により冷却され、この例では約600℃で取り出され
る。
【0016】高温脱じん装置16は、粗ガス冷却装置1
4の下流側に位置し、ダストを高温で除去するようにな
っている。この高温脱じん装置16は、セラミックフィ
ルター等であり、ガスを冷却することなく、ダストのみ
を除去することができる。
【0017】ガスタービン発電装置18と蒸気タービン
発電装置20は、図2と同様であり、ガスタービン発電
装置18により、ガス化ガスの燃焼によりガスタービン
を駆動して発電し、蒸気タービン発電装置20により、
高温の排ガスで水蒸気を発生させて蒸気タービンを駆動
して発電するようになっている。このガスタービン発電
装置18のガスタービンは、静翼にセラミックス、動翼
にセラミックコーティング等を用いた高耐食性ブレード
を有している。この構成により、従来問題になってい
た、低融点化合物(Na2 SO4 、V2 5 、Na 2
−V2 O5)等による高温腐食、或いは起動/停止時に
おける亜硫酸(H2SO4 )によるブレードの損傷を腐
食することができる。
【0018】また本発明によれば、脱硫装置22は、蒸
気タービン発電装置20の下流側のみに設置されてい
る。この脱硫装置22は、常圧の湿式脱硫装置、すなわ
ち排煙脱硫装置である。かかる常圧の湿式脱硫装置とし
ては、周知の石灰石こう法の他、石こう回収法、その他
が知られており、硫黄分を石こう,その他の有効物質と
して回収することができ、脱硫率が高く、環境基準を十
分に満たすことができる。
【0019】更に、本発明によれば、蒸気タービン発電
装置20と脱硫装置22の間に熱交換器24が設置され
ており、脱硫前後の排ガスを熱交換して排ガスの白煙を
防止する。更に、熱交換器24と煙突27(スタック)
の間に排風機26(インデュースドフアン)を備え、脱
硫後の排ガスを吸引して蒸気タービン発電装置20の出
口圧力を低減するようになっている。
【0020】上記した本発明の構成によれば、脱硫装置
22が、蒸気タービン発電装置20の下流側のみに設置
されているので、高圧ライン(ガスタービン発電装置1
8まで)と低圧ライン(蒸気タービン発電装置20以
降)での脱硫設備の重複をなくして製造費用を低減する
ことができる。また、高圧ラインに(乾式及び湿式の)
脱硫設備がないことから、ガス化炉を出た高温ガス(例
えば600℃以上)を冷却することなく、周知のセラミ
ックフィルター等の高温脱じん装置16で脱じんしてガ
スタービンに供給することができ、熱効率を高めること
ができる。
【0021】また、脱硫装置22により排煙の温度が低
下し(例えば40〜60℃に)白煙を発生しやすいが、
脱硫前後の排ガスを熱交換する熱交換器24を備えてい
るので、排ガスを加熱し(例えば約90℃以上に)白煙
を防止することができる。更に、蒸気タービン発電装置
20の下流側に脱硫装置22及び熱交換器24を設ける
ことにより、その圧損により蒸気タービンの排圧が高ま
り効率が低下するおそれがあるが、本発明では、脱硫後
の排ガスを吸引する排風機26を備えているので、圧損
相当を吸引して蒸気タービン発電装置の出口圧力を所望
の圧力まで低減することできる。
【0022】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【0023】
【発明の効果】上述したように、本発明のガス化発電装
置は、高圧ラインと低圧ラインでの設備の重複をなくし
て製造費用を低減でき、かつガス化炉からの高温ガスを
冷却することなくガスタービンに供給することができ、
熱効率を高めることができる等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるガス化発電装置の構成図である。
【図2】従来の石炭ガス化複合発電装置の構成図であ
る。
【図3】従来の高温乾式脱硫装置の構成図である。
【符号の説明】
1 ガス化炉 2 排熱回収装置 3 脱硫装置 4 脱じん装置 5 ガスタービン発電装置 6 蒸気タービン発電装置 10 ガス化発電装置 12 ガス化炉 14 粗ガス冷却装置 16 高温脱じん装置 18 ガスタービン発電装置 20 蒸気タービン発電装置 22 脱硫装置(排煙脱硫装置) 24 熱交換器 26 排風機(インデュースドフアン) 27 煙突(スタック)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス化炉、粗ガス冷却装置、高温脱じん
    装置、ガスタービン発電装置、蒸気タービン発電装置、
    及び脱硫装置を備えたガス化発電装置において、 前記脱硫装置は、蒸気タービン発電装置の下流側のみに
    設置されており、更に、蒸気タービン発電装置と脱硫装
    置の間に設置され脱硫前後の排ガスを熱交換して排ガス
    の白煙を防止する熱交換器と、脱硫後の排ガスを吸引し
    て蒸気タービン発電装置の出口圧力を低減する排風機
    と、を備えたことを特徴とするガス化発電装置。
  2. 【請求項2】 前記脱硫装置は、常圧の湿式脱硫装置で
    ある、ことを特徴とする請求項1に記載のガス化発電装
    置。
  3. 【請求項3】 前記ガスタービン発電装置のガスタービ
    ンは、静翼にセラミックス、動翼にチタン合金を用いた
    高耐食性ブレードを有する、ことを特徴とする請求項1
    又は2に記載のガス化発電装置。
JP9013553A 1997-01-28 1997-01-28 ガス化発電装置 Pending JPH10204450A (ja)

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JP9013553A JPH10204450A (ja) 1997-01-28 1997-01-28 ガス化発電装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0933516A3 (en) * 1998-01-29 2001-12-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gasification power generation process and equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0933516A3 (en) * 1998-01-29 2001-12-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gasification power generation process and equipment

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