JPH1026008A - スチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電装置 - Google Patents
スチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電装置Info
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- JPH1026008A JPH1026008A JP8179495A JP17949596A JPH1026008A JP H1026008 A JPH1026008 A JP H1026008A JP 8179495 A JP8179495 A JP 8179495A JP 17949596 A JP17949596 A JP 17949596A JP H1026008 A JPH1026008 A JP H1026008A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、ガスタービン排ガスを含む
排ガスの低温熱源を常圧酸化炉用燃焼空気予熱源として
有効に利用できるスチームサイクルとトッピングサイク
ルの複合発電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して高温のガス化
ガスを発生させ、これをガスタービン５に送って発電す
るための部分ガス化炉１と、このガス化炉１から排出さ
れるチャーを燃焼してスチームタービン８駆動用の蒸気
を発生させる常圧酸化炉２とを組み合わせて発電に利用
するスチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電
装置において、ガスタービン５の排ガスの排熱を回収す
る排熱回収ボイラを高温熱源部７Ａと低温熱源部７Ｂと
に分離し、この高温熱源部７Ａに常圧酸化炉２から排出
される酸化炉排ガスを導入し、上記高温熱源部７Ａを用
いてスチームタービン８駆動用の蒸気を発生させ、一
方、上記常圧酸化炉２に導入する空気を上記低温熱源部
７Ｂで予熱する。
排ガスの低温熱源を常圧酸化炉用燃焼空気予熱源として
有効に利用できるスチームサイクルとトッピングサイク
ルの複合発電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して高温のガス化
ガスを発生させ、これをガスタービン５に送って発電す
るための部分ガス化炉１と、このガス化炉１から排出さ
れるチャーを燃焼してスチームタービン８駆動用の蒸気
を発生させる常圧酸化炉２とを組み合わせて発電に利用
するスチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電
装置において、ガスタービン５の排ガスの排熱を回収す
る排熱回収ボイラを高温熱源部７Ａと低温熱源部７Ｂと
に分離し、この高温熱源部７Ａに常圧酸化炉２から排出
される酸化炉排ガスを導入し、上記高温熱源部７Ａを用
いてスチームタービン８駆動用の蒸気を発生させ、一
方、上記常圧酸化炉２に導入する空気を上記低温熱源部
７Ｂで予熱する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭等の燃料をガ
ス化して高温のガス化ガスを発生させる部分ガス化炉
と、このガス化炉から排出されるチャーを燃焼する常圧
酸化炉とを組み合わせて発電に利用するスチームサイク
ルとトッピングサイクルの複合発電装置に係り、特に、
ガスタービン排ガス及び酸化炉排ガスの高温熱源でスチ
ームタービンを加熱し、低温熱源で酸化炉用空気を予熱
するスチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電
装置に関する。
ス化して高温のガス化ガスを発生させる部分ガス化炉
と、このガス化炉から排出されるチャーを燃焼する常圧
酸化炉とを組み合わせて発電に利用するスチームサイク
ルとトッピングサイクルの複合発電装置に係り、特に、
ガスタービン排ガス及び酸化炉排ガスの高温熱源でスチ
ームタービンを加熱し、低温熱源で酸化炉用空気を予熱
するスチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電
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
ガスを発生させる部分ガス化炉と、このガス化炉から排
出されるチャーを燃焼する常圧循環流動床式酸化炉とを
組み合わせて発電に利用するトッピングサイクル複合発
電装置が、British Coal(BC)社によって提案されてい
る。
ガスを発生させる部分ガス化炉と、このガス化炉から排
出されるチャーを燃焼する常圧循環流動床式酸化炉とを
組み合わせて発電に利用するトッピングサイクル複合発
電装置が、British Coal(BC)社によって提案されてい
る。
【０００３】図２に、この従来のトッピングサイクル複
合発電装置３０が、概略的に示されている。１は、燃料
の石炭，石灰石等をガス化する部分ガス化炉であり、そ
の上流側には図示されない燃料供給手段が接続され、そ
の下流側には、部分ガス化炉１から排出されるチャーを
燃焼する常圧循環流動床式酸化炉２（以下、常圧酸化炉
２と称する）が接続される。
合発電装置３０が、概略的に示されている。１は、燃料
の石炭，石灰石等をガス化する部分ガス化炉であり、そ
の上流側には図示されない燃料供給手段が接続され、そ
の下流側には、部分ガス化炉１から排出されるチャーを
燃焼する常圧循環流動床式酸化炉２（以下、常圧酸化炉
２と称する）が接続される。
【０００４】常圧酸化炉２には、又、酸化炉用空気を常
圧酸化炉２に供給する酸化炉用空気供給手段１４が接続
され、酸化炉用空気供給手段１４の入口には、酸化炉用
空気を昇圧する酸化炉用空気昇圧ブロワ１５が設けられ
る。常圧酸化炉２には、又、その排ガスを排出する酸化
炉排ガス排出手段１３が接続される。なお、酸化炉用空
気供給手段１４は、導入される酸化炉用空気が高温（約
５００〜６００℃）の酸化炉排ガスにより加熱されるよ
うに、酸化炉排ガス排出手段１３に組み込まれて構成さ
れる。
圧酸化炉２に供給する酸化炉用空気供給手段１４が接続
され、酸化炉用空気供給手段１４の入口には、酸化炉用
空気を昇圧する酸化炉用空気昇圧ブロワ１５が設けられ
る。常圧酸化炉２には、又、その排ガスを排出する酸化
炉排ガス排出手段１３が接続される。なお、酸化炉用空
気供給手段１４は、導入される酸化炉用空気が高温（約
５００〜６００℃）の酸化炉排ガスにより加熱されるよ
うに、酸化炉排ガス排出手段１３に組み込まれて構成さ
れる。
【０００５】部分ガス化炉１の上部のガス化ガス出口に
は、サイクロン１２が接続され、サイクロン１２の後段
には、ガス化ガスを燃焼するコンバスタ４が接続され
る。
は、サイクロン１２が接続され、サイクロン１２の後段
には、ガス化ガスを燃焼するコンバスタ４が接続され
る。
【０００６】コンバスタ４の後段には、ガスタービン５
が設けられ、ガスタービン５には発電機６が接続され
る。なお、上記のサイクロン１２の底部は、常圧酸化炉
２に接続され、チャーが常圧酸化炉２に落下するように
構成されている。
が設けられ、ガスタービン５には発電機６が接続され
る。なお、上記のサイクロン１２の底部は、常圧酸化炉
２に接続され、チャーが常圧酸化炉２に落下するように
構成されている。
【０００７】ガスタービン５のコンプレッサ部分５ａに
は、コンプレッサ部分５ａから燃焼用空気を取り込み、
コンバスタ４にこの燃焼用空気を供給する燃焼用空気供
給手段１６が接続される。つまり、燃焼用空気供給手段
１６が、ガスタービン５のコンプレッサ部分５ａとコン
バスタ４とを接続する。また、燃焼用空気供給手段１６
からは、部分ガス化炉１にガス化用空気を供給するガス
化用空気供給手段１８が分岐し、コンプレッサ３を介し
て部分ガス化炉１に接続される。
は、コンプレッサ部分５ａから燃焼用空気を取り込み、
コンバスタ４にこの燃焼用空気を供給する燃焼用空気供
給手段１６が接続される。つまり、燃焼用空気供給手段
１６が、ガスタービン５のコンプレッサ部分５ａとコン
バスタ４とを接続する。また、燃焼用空気供給手段１６
からは、部分ガス化炉１にガス化用空気を供給するガス
化用空気供給手段１８が分岐し、コンプレッサ３を介し
て部分ガス化炉１に接続される。
【０００８】ガスタービン５の後段には、ガスタービン
５からの排ガスの余熱を回収する排熱回収ボイラ（HRS
G: Heat Recovery Steam Generator ）７が接続され、
排熱回収ボイラ７には、図示されない既知の諸装置（脱
硫装置等）を介して煙突１１が接続される。
５からの排ガスの余熱を回収する排熱回収ボイラ（HRS
G: Heat Recovery Steam Generator ）７が接続され、
排熱回収ボイラ７には、図示されない既知の諸装置（脱
硫装置等）を介して煙突１１が接続される。
【０００９】スチーム発電用の蒸気を循環するスチーム
サイクルライン１７が、排熱回収ボイラ７及び常圧酸化
炉２に組み合わされて設けられる。すなわち、スチーム
サイクルライン１７の一部が排熱回収ボイラ７に組み込
まれ、この部分において排熱回収ボイラ７により加熱さ
れると共に、スチームサイクルラインの他の一部が常圧
酸化炉２に組み込まれ、この部分において常圧酸化炉２
により加熱されるように構成される。スチームサイクル
ライン１７には、又、排熱回収ボイラ７及び酸化炉２の
（スチーム流方向）下流側に、スチームタービン８及び
復水器１０が設けられる。スチームタービン８には、発
電機９が接続される。
サイクルライン１７が、排熱回収ボイラ７及び常圧酸化
炉２に組み合わされて設けられる。すなわち、スチーム
サイクルライン１７の一部が排熱回収ボイラ７に組み込
まれ、この部分において排熱回収ボイラ７により加熱さ
れると共に、スチームサイクルラインの他の一部が常圧
酸化炉２に組み込まれ、この部分において常圧酸化炉２
により加熱されるように構成される。スチームサイクル
ライン１７には、又、排熱回収ボイラ７及び酸化炉２の
（スチーム流方向）下流側に、スチームタービン８及び
復水器１０が設けられる。スチームタービン８には、発
電機９が接続される。
【００１０】上記のスチームタービン８，発電機９，復
水器１０及びスチームサイクルライン１７が、スチーム
サイクル２０を構成する。
水器１０及びスチームサイクルライン１７が、スチーム
サイクル２０を構成する。
【００１１】石炭，石灰石等の燃料が、図示されない燃
料供給手段から部分ガス化炉１に供給され、部分ガス化
炉１でガス化される。発生したガス化ガスは、サイクロ
ン１２を介してコンバスタ４に導入され、コンバスタ４
で燃焼用空気と共に燃焼されてガスタービン５を駆動
し、これにより発電機６で発電が行われる。
料供給手段から部分ガス化炉１に供給され、部分ガス化
炉１でガス化される。発生したガス化ガスは、サイクロ
ン１２を介してコンバスタ４に導入され、コンバスタ４
で燃焼用空気と共に燃焼されてガスタービン５を駆動
し、これにより発電機６で発電が行われる。
【００１２】このようにガスタービン５が駆動される
と、そのコンプレッサ部分５ａから燃焼用空気が吸入さ
れる。燃焼用空気は、燃焼用空気供給手段１６を介して
移送され、コンバスタ４に導入されてガス化ガスと共に
燃焼される。又、ガスタービン５のコンプレッサ部分５
ａから吸入された燃焼用空気の一部は、ガス化用空気供
給手段１８を介してコンプレッサ３に移送され、コンプ
レッサ３によりさらに圧縮された後、ガス化用空気とし
て部分ガス化炉１に供給される。
と、そのコンプレッサ部分５ａから燃焼用空気が吸入さ
れる。燃焼用空気は、燃焼用空気供給手段１６を介して
移送され、コンバスタ４に導入されてガス化ガスと共に
燃焼される。又、ガスタービン５のコンプレッサ部分５
ａから吸入された燃焼用空気の一部は、ガス化用空気供
給手段１８を介してコンプレッサ３に移送され、コンプ
レッサ３によりさらに圧縮された後、ガス化用空気とし
て部分ガス化炉１に供給される。
【００１３】ガスタービン５から排出される高温（約５
００〜６００℃）のガスタービン出口ガスは、排熱回収
ボイラ７に送られ、ここでガスタービン出口ガスは、ス
チームサイクル２０のスチームサイクルライン１７の排
熱回収ボイラに組み込まれた部分を加熱して、スチーム
タービン駆動用の蒸気を発生させる。その後、このガス
タービン出口ガスは、図示されない既知の諸装置（脱硫
装置等）を経て、煙突１１から大気放出される。
００〜６００℃）のガスタービン出口ガスは、排熱回収
ボイラ７に送られ、ここでガスタービン出口ガスは、ス
チームサイクル２０のスチームサイクルライン１７の排
熱回収ボイラに組み込まれた部分を加熱して、スチーム
タービン駆動用の蒸気を発生させる。その後、このガス
タービン出口ガスは、図示されない既知の諸装置（脱硫
装置等）を経て、煙突１１から大気放出される。
【００１４】スチームサイクルライン１７内に発生した
蒸気は、スチームサイクルライン１７を移送され、スチ
ームタービン８を駆動する。スチームタービン８の駆動
により、発電機９で発電が行われる。その後、蒸気は復
水器１０で復水され、排熱回収ボイラ７で再加熱されて
蒸気になり、上記の過程が繰り返されて、スチームサイ
クル２０内での循環が行われる。
蒸気は、スチームサイクルライン１７を移送され、スチ
ームタービン８を駆動する。スチームタービン８の駆動
により、発電機９で発電が行われる。その後、蒸気は復
水器１０で復水され、排熱回収ボイラ７で再加熱されて
蒸気になり、上記の過程が繰り返されて、スチームサイ
クル２０内での循環が行われる。
【００１５】部分ガス化炉１でガス化されなかったチャ
ー及びサイクロン１２でガス化ガスから分離されたチャ
ーが、常圧酸化炉２に供給される。一方、酸化炉用空気
昇圧ブロワ１５により、酸化炉用空気供給手段１４を介
して（酸化炉用）空気が常圧酸化炉２に供給され、常圧
酸化炉２内でチャーがこの空気により燃焼される。
ー及びサイクロン１２でガス化ガスから分離されたチャ
ーが、常圧酸化炉２に供給される。一方、酸化炉用空気
昇圧ブロワ１５により、酸化炉用空気供給手段１４を介
して（酸化炉用）空気が常圧酸化炉２に供給され、常圧
酸化炉２内でチャーがこの空気により燃焼される。
【００１６】これにより、スチームサイクルライン１７
の一部（常圧酸化炉２に組み込まれている部分）が加熱
され、スチームタービン８に供給される蒸気が発生す
る。
の一部（常圧酸化炉２に組み込まれている部分）が加熱
され、スチームタービン８に供給される蒸気が発生す
る。
【００１７】チャーの燃焼により常圧酸化炉２から発生
する高温の酸化炉排ガスが、酸化炉排ガス排出手段１３
により排出される。このとき、上述のように、酸化炉排
ガス排出手段１３及び酸化炉用空気供給手段１４が互い
に熱交換可能な構造になっているので、導入された（酸
化炉用）空気が酸化炉排ガスにより加熱される。
する高温の酸化炉排ガスが、酸化炉排ガス排出手段１３
により排出される。このとき、上述のように、酸化炉排
ガス排出手段１３及び酸化炉用空気供給手段１４が互い
に熱交換可能な構造になっているので、導入された（酸
化炉用）空気が酸化炉排ガスにより加熱される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のト
ッピング式複合発電装置において、常圧酸化炉用の燃焼
空気は、酸化炉出口の排ガスのみと熱交換して常圧酸化
炉へ投入されており、ガスタービン出口の排熱回収ボイ
ラとは熱交換していない。
ッピング式複合発電装置において、常圧酸化炉用の燃焼
空気は、酸化炉出口の排ガスのみと熱交換して常圧酸化
炉へ投入されており、ガスタービン出口の排熱回収ボイ
ラとは熱交換していない。
【００１９】そのため、ガスタービン排ガスの低温熱源
は、熱効率的に望ましくないにもかかわらず、スチーム
タービンサイクルの熱源として用いられている。その結
果、低温熱源を燃焼空気で回収し高温熱源部へリサイク
ルする常圧酸化炉のプロセスに比べ、スチームタービン
サイクルではエネルギーが有効に利用されず、スチーム
タービンサイクルの効率低下の要因となっていた。
は、熱効率的に望ましくないにもかかわらず、スチーム
タービンサイクルの熱源として用いられている。その結
果、低温熱源を燃焼空気で回収し高温熱源部へリサイク
ルする常圧酸化炉のプロセスに比べ、スチームタービン
サイクルではエネルギーが有効に利用されず、スチーム
タービンサイクルの効率低下の要因となっていた。
【００２０】そこで、本発明の目的は、ガスタービン排
ガスを含む排ガスの低温熱源を常圧酸化炉用燃焼空気予
熱源として有効に利用できるスチームサイクルとトッピ
ングサイクルの複合発電装置を提供することである。
ガスを含む排ガスの低温熱源を常圧酸化炉用燃焼空気予
熱源として有効に利用できるスチームサイクルとトッピ
ングサイクルの複合発電装置を提供することである。
【００２１】
【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して高温の
ガス化ガスを発生させ、これをガスタービンに送って発
電するための部分ガス化炉と、このガス化炉から排出さ
れるチャーを燃焼してスチームタービン駆動用の蒸気を
発生させる常圧酸化炉とを組み合わせて発電に利用する
スチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電装置
において、ガスタービンの排ガスの排熱を回収する排熱
回収ボイラを高温熱源部と低温熱源部とに分離し、この
高温熱源部に常圧酸化炉から排出される酸化炉排ガスを
導入し、上記高温熱源部を用いてスチームタービンの蒸
気を発生させ、一方、上記常圧酸化炉に導入する空気を
上記低温熱源部で予熱するように構成されている。
に請求項１の発明は、石炭等の燃料をガス化して高温の
ガス化ガスを発生させ、これをガスタービンに送って発
電するための部分ガス化炉と、このガス化炉から排出さ
れるチャーを燃焼してスチームタービン駆動用の蒸気を
発生させる常圧酸化炉とを組み合わせて発電に利用する
スチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電装置
において、ガスタービンの排ガスの排熱を回収する排熱
回収ボイラを高温熱源部と低温熱源部とに分離し、この
高温熱源部に常圧酸化炉から排出される酸化炉排ガスを
導入し、上記高温熱源部を用いてスチームタービンの蒸
気を発生させ、一方、上記常圧酸化炉に導入する空気を
上記低温熱源部で予熱するように構成されている。
【００２２】
【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。
【００２３】図１には、高温の酸化炉排ガスを有効に利
用してスチームサイクルを改善した本発明のスチームサ
イクルとトッピングサイクルの複合発電装置２５が、概
略的に示されている。
用してスチームサイクルを改善した本発明のスチームサ
イクルとトッピングサイクルの複合発電装置２５が、概
略的に示されている。
【００２４】１は、燃料の石炭，石灰石等をガス化する
部分ガス化炉であり、その上流側には図示されない燃料
供給手段が接続され、その下流側には、部分ガス化炉１
から排出されるチャーを燃焼する常圧循環流動床式酸化
炉２（以下、常圧酸化炉２と称する）が接続される。
部分ガス化炉であり、その上流側には図示されない燃料
供給手段が接続され、その下流側には、部分ガス化炉１
から排出されるチャーを燃焼する常圧循環流動床式酸化
炉２（以下、常圧酸化炉２と称する）が接続される。
【００２５】常圧酸化炉２には、酸化炉用空気を常圧酸
化炉２に供給する酸化炉用空気供給手段１４が接続さ
れ、酸化炉用空気供給手段１４の入口には、酸化炉用空
気を昇圧する酸化炉用空気昇圧ブロワ１５が設けられ
る。酸化炉用空気供給手段１４の一部は、図に示される
ように、後述する排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに組み
込まれ、これと熱交換できるように構成されている。常
圧酸化炉２には、さらに、常圧酸化炉２からの排ガスを
排出する酸化炉排ガス排出手段１３が接続され、酸化炉
排ガス排出手段１３は、後述する排熱回収ボイラ高温熱
源部７Ａに接続される。
化炉２に供給する酸化炉用空気供給手段１４が接続さ
れ、酸化炉用空気供給手段１４の入口には、酸化炉用空
気を昇圧する酸化炉用空気昇圧ブロワ１５が設けられ
る。酸化炉用空気供給手段１４の一部は、図に示される
ように、後述する排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに組み
込まれ、これと熱交換できるように構成されている。常
圧酸化炉２には、さらに、常圧酸化炉２からの排ガスを
排出する酸化炉排ガス排出手段１３が接続され、酸化炉
排ガス排出手段１３は、後述する排熱回収ボイラ高温熱
源部７Ａに接続される。
【００２６】部分ガス化炉１の上部のガス化ガス出口に
は、サイクロン１２が接続され、サイクロン１２の後段
には、ガス化ガスを燃焼するコンバスタ４が接続され
る。コンバスタ４の後段には、ガスタービン５が設けら
れ、ガスタービン５には発電機６が接続される。なお、
上記のサイクロン１２の底部は、常圧酸化炉２に接続さ
れ、チャーが常圧酸化炉２に落下するように構成されて
いる。
は、サイクロン１２が接続され、サイクロン１２の後段
には、ガス化ガスを燃焼するコンバスタ４が接続され
る。コンバスタ４の後段には、ガスタービン５が設けら
れ、ガスタービン５には発電機６が接続される。なお、
上記のサイクロン１２の底部は、常圧酸化炉２に接続さ
れ、チャーが常圧酸化炉２に落下するように構成されて
いる。
【００２７】ガスタービン５のコンプレッサ部分５ａに
は、コンプレッサ部分５ａから燃焼用空気を取り込み、
コンバスタ４にこの燃焼用空気を供給する燃焼用空気供
給手段１６が接続される。つまり、燃焼用空気供給手段
１６が、ガスタービン５のコンプレッサ部分５ａとコン
バスタ４とを接続する。この燃焼用空気供給手段１６の
一部は、常圧酸化炉２に組み込まれ、燃焼用空気が常圧
酸化炉２により加熱されるように構成されている。ま
た、燃焼用空気供給手段１６からは、部分ガス化炉１に
ガス化用空気を供給するガス化用空気供給手段１８が分
岐し、コンプレッサ３を介して部分ガス化炉１に接続さ
れる。
は、コンプレッサ部分５ａから燃焼用空気を取り込み、
コンバスタ４にこの燃焼用空気を供給する燃焼用空気供
給手段１６が接続される。つまり、燃焼用空気供給手段
１６が、ガスタービン５のコンプレッサ部分５ａとコン
バスタ４とを接続する。この燃焼用空気供給手段１６の
一部は、常圧酸化炉２に組み込まれ、燃焼用空気が常圧
酸化炉２により加熱されるように構成されている。ま
た、燃焼用空気供給手段１６からは、部分ガス化炉１に
ガス化用空気を供給するガス化用空気供給手段１８が分
岐し、コンプレッサ３を介して部分ガス化炉１に接続さ
れる。
【００２８】ガスタービン５の後段には、ガスタービン
５からの排ガス及び常圧酸化炉２からの排ガスの余熱を
回収する排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａ及び排熱回収ボ
イラ低温熱源部７Ｂが順に接続される。なお、上述のよ
うに、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａには酸化炉排ガス
排出手段１３が接続される。
５からの排ガス及び常圧酸化炉２からの排ガスの余熱を
回収する排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａ及び排熱回収ボ
イラ低温熱源部７Ｂが順に接続される。なお、上述のよ
うに、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａには酸化炉排ガス
排出手段１３が接続される。
【００２９】排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂには、図示
されない既知の諸装置（脱硝装置等）を介して煙突１１
が接続される。なお、排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに
は、上述のように、酸化炉用空気供給手段１４の一部が
組み込まれて熱交換できるようになっている。
されない既知の諸装置（脱硝装置等）を介して煙突１１
が接続される。なお、排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに
は、上述のように、酸化炉用空気供給手段１４の一部が
組み込まれて熱交換できるようになっている。
【００３０】スチーム発電用の蒸気を循環するスチーム
サイクルライン１７が、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａ
及び常圧酸化炉２に組み合わされて設けられる。すなわ
ち、スチームサイクルライン１７の一部が排熱回収ボイ
ラ高温熱源部７Ａに組み込まれ、この部分において排熱
回収ボイラ高温熱源部７Ａにより加熱されると共に、ス
チームサイクルライン１７の他の一部が常圧酸化炉２に
組み込まれ、この部分において常圧酸化炉２により加熱
されるように構成される。スチームサイクルライン１７
には、又、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａ及び酸化炉２
の（スチーム流方向）下流側に、スチームタービン８及
び復水器１０が設けられる。スチームタービン８には、
発電機９が接続される。
サイクルライン１７が、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａ
及び常圧酸化炉２に組み合わされて設けられる。すなわ
ち、スチームサイクルライン１７の一部が排熱回収ボイ
ラ高温熱源部７Ａに組み込まれ、この部分において排熱
回収ボイラ高温熱源部７Ａにより加熱されると共に、ス
チームサイクルライン１７の他の一部が常圧酸化炉２に
組み込まれ、この部分において常圧酸化炉２により加熱
されるように構成される。スチームサイクルライン１７
には、又、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａ及び酸化炉２
の（スチーム流方向）下流側に、スチームタービン８及
び復水器１０が設けられる。スチームタービン８には、
発電機９が接続される。
【００３１】上記のスチームタービン８，発電機９，復
水器１０及びスチームサイクルライン１７が、スチーム
サイクル２０を構成する。
水器１０及びスチームサイクルライン１７が、スチーム
サイクル２０を構成する。
【００３２】石炭，石灰石等の燃料が、図示されない燃
料供給手段から部分ガス化炉１に供給され、部分ガス化
炉１でガス化される。発生したガス化ガスは、サイクロ
ン１２を介してコンバスタ４に導入され、コンバスタ４
で燃焼用空気と共に燃焼されてガスタービン５を駆動
し、これにより発電機６で発電が行われる。
料供給手段から部分ガス化炉１に供給され、部分ガス化
炉１でガス化される。発生したガス化ガスは、サイクロ
ン１２を介してコンバスタ４に導入され、コンバスタ４
で燃焼用空気と共に燃焼されてガスタービン５を駆動
し、これにより発電機６で発電が行われる。
【００３３】このようにガスタービン５が駆動される
と、そのコンプレッサ部分５ａから燃焼用空気が吸入さ
れる。燃焼用空気は、燃焼用空気供給手段１６を介して
移送され、常圧酸化炉２で余熱された後、コンバスタ４
に導入されてガス化ガスと共に燃焼される。又、ガスタ
ービン５のコンプレッサ部分５ａから吸入された燃焼用
空気の一部は、ガス化用空気供給手段１８を介してコン
プレッサ３に移送され、コンプレッサ３によりさらに圧
縮された後、ガス化用空気として部分ガス化炉１に供給
される。
と、そのコンプレッサ部分５ａから燃焼用空気が吸入さ
れる。燃焼用空気は、燃焼用空気供給手段１６を介して
移送され、常圧酸化炉２で余熱された後、コンバスタ４
に導入されてガス化ガスと共に燃焼される。又、ガスタ
ービン５のコンプレッサ部分５ａから吸入された燃焼用
空気の一部は、ガス化用空気供給手段１８を介してコン
プレッサ３に移送され、コンプレッサ３によりさらに圧
縮された後、ガス化用空気として部分ガス化炉１に供給
される。
【００３４】ガスタービン５から排出される高温（約５
００〜６００℃）のガスタービン出口ガスは、排熱回収
ボイラ高温熱源部７Ａに送られ、ここでガスタービン出
口ガスは、後述の酸化炉排ガスと混合した後、スチーム
サイクル２０のスチームサイクルライン１７の排熱回収
ボイラ高温熱源部７Ａに組み込まれた部分を加熱して、
スチームタービン８駆動用の蒸気を発生させる。ガスタ
ービン出口ガス及び酸化炉排ガスの混合ガスは、次に排
熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに導入され、排熱回収ボイ
ラ低温熱源部７Ｂに組み込まれた酸化炉用空気供給手段
１４の一部を加熱し、これにより酸化炉２に供給される
空気が予熱される。その後、ガスタービン出口ガスは、
図示されない既知の諸装置（脱硝装置等）を経て、煙突
１１から大気放出される。
００〜６００℃）のガスタービン出口ガスは、排熱回収
ボイラ高温熱源部７Ａに送られ、ここでガスタービン出
口ガスは、後述の酸化炉排ガスと混合した後、スチーム
サイクル２０のスチームサイクルライン１７の排熱回収
ボイラ高温熱源部７Ａに組み込まれた部分を加熱して、
スチームタービン８駆動用の蒸気を発生させる。ガスタ
ービン出口ガス及び酸化炉排ガスの混合ガスは、次に排
熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに導入され、排熱回収ボイ
ラ低温熱源部７Ｂに組み込まれた酸化炉用空気供給手段
１４の一部を加熱し、これにより酸化炉２に供給される
空気が予熱される。その後、ガスタービン出口ガスは、
図示されない既知の諸装置（脱硝装置等）を経て、煙突
１１から大気放出される。
【００３５】スチームサイクルライン１７内に発生した
蒸気は、スチームサイクルライン１７を移送され、スチ
ームタービン８を駆動する。スチームタービン８の駆動
により、発電機９で発電が行われる。その後、蒸気は復
水器１０で復水され、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａで
再加熱されて蒸気になり、上記の過程が繰り返されて、
スチームサイクル２０内での循環が行われる。
蒸気は、スチームサイクルライン１７を移送され、スチ
ームタービン８を駆動する。スチームタービン８の駆動
により、発電機９で発電が行われる。その後、蒸気は復
水器１０で復水され、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａで
再加熱されて蒸気になり、上記の過程が繰り返されて、
スチームサイクル２０内での循環が行われる。
【００３６】部分ガス化炉１でガス化されなかったチャ
ー及びサイクロン１２でガス化ガスから分離されたチャ
ーが、常圧酸化炉２に供給される。一方、酸化炉用空気
昇圧ブロワ１５により（酸化炉用）空気が酸化炉用空気
供給手段１４に導入され、導入された空気は、上述のよ
うに排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂで排ガスにより予熱
された後、常圧酸化炉２に供給される。すると、常圧酸
化炉２内でチャーがこの空気により燃焼される。
ー及びサイクロン１２でガス化ガスから分離されたチャ
ーが、常圧酸化炉２に供給される。一方、酸化炉用空気
昇圧ブロワ１５により（酸化炉用）空気が酸化炉用空気
供給手段１４に導入され、導入された空気は、上述のよ
うに排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂで排ガスにより予熱
された後、常圧酸化炉２に供給される。すると、常圧酸
化炉２内でチャーがこの空気により燃焼される。
【００３７】これにより、燃焼用空気供給手段１６の一
部（常圧酸化炉２に組み込まれている部分）が加熱さ
れ、コンバスタ４に供給される燃焼用空気が予熱され
る。同様に、スチームサイクルライン１７の一部（常圧
酸化炉２に組み込まれている部分）が加熱され、スチー
ムタービン８に供給される蒸気が発生する。
部（常圧酸化炉２に組み込まれている部分）が加熱さ
れ、コンバスタ４に供給される燃焼用空気が予熱され
る。同様に、スチームサイクルライン１７の一部（常圧
酸化炉２に組み込まれている部分）が加熱され、スチー
ムタービン８に供給される蒸気が発生する。
【００３８】チャーの燃焼により常圧酸化炉２から発生
する高温の酸化炉排ガスは、酸化炉排ガス排出手段１３
により排出され、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａに導入
される。
する高温の酸化炉排ガスは、酸化炉排ガス排出手段１３
により排出され、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａに導入
される。
【００３９】排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａに、酸化炉
排ガス排出手段１３を介して導入された高温の酸化炉排
ガスは、同じく排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａに導入さ
れた高温のガスタービン出口ガスと混合する。そして、
この混合ガスが、上述のように、排熱回収ボイラ高温熱
源部７Ａから排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに順に導入
され、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａでは、スチームサ
イクルライン１７の排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａに組
み込まれた部分を加熱してスチームタービン８駆動用の
蒸気を発生させ、又、排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂで
は、排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに組み込まれた酸化
炉用空気供給手段１４の一部を加熱して酸化炉２に供給
される空気を予熱する。その後、混合ガスは、煙突１１
から大気放出される。
排ガス排出手段１３を介して導入された高温の酸化炉排
ガスは、同じく排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａに導入さ
れた高温のガスタービン出口ガスと混合する。そして、
この混合ガスが、上述のように、排熱回収ボイラ高温熱
源部７Ａから排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに順に導入
され、排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａでは、スチームサ
イクルライン１７の排熱回収ボイラ高温熱源部７Ａに組
み込まれた部分を加熱してスチームタービン８駆動用の
蒸気を発生させ、又、排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂで
は、排熱回収ボイラ低温熱源部７Ｂに組み込まれた酸化
炉用空気供給手段１４の一部を加熱して酸化炉２に供給
される空気を予熱する。その後、混合ガスは、煙突１１
から大気放出される。
【００４０】上述のように、本発明の排熱回収ボイラ高
温熱源部７Ａには、高温のガスタービン出口ガスと高温
の酸化炉排ガスの両方が供給され、又、この高温熱源部
７Ａは熱効率の悪い低温熱源部７Ｂから切り離されてい
るので、従来の排熱回収ボイラより多くの高温熱を回収
できる。従って、高温熱源部７Ａに組み込まれたスチー
ムサイクルライン１７が従来よりも高い温度に加熱さ
れ、その結果、スチームサイクルライン１７で発生する
蒸気のうち、高温の蒸気の割合が増加する。
温熱源部７Ａには、高温のガスタービン出口ガスと高温
の酸化炉排ガスの両方が供給され、又、この高温熱源部
７Ａは熱効率の悪い低温熱源部７Ｂから切り離されてい
るので、従来の排熱回収ボイラより多くの高温熱を回収
できる。従って、高温熱源部７Ａに組み込まれたスチー
ムサイクルライン１７が従来よりも高い温度に加熱さ
れ、その結果、スチームサイクルライン１７で発生する
蒸気のうち、高温の蒸気の割合が増加する。
【００４１】スチームサイクル発電においては、一般
に、高温の蒸気の割合が高いほど発電効率が良くなるの
で（図３参照。同一圧力の下では、再熱温度が高いほど
熱効率が良くなる）、高温の蒸気をより多く利用できる
本発明のスチームサイクル２０の場合、スチームタービ
ン８における発電効率が向上する。
に、高温の蒸気の割合が高いほど発電効率が良くなるの
で（図３参照。同一圧力の下では、再熱温度が高いほど
熱効率が良くなる）、高温の蒸気をより多く利用できる
本発明のスチームサイクル２０の場合、スチームタービ
ン８における発電効率が向上する。
【００４２】以上、要するに本発明においては、従来の
排熱回収ボイラを高温熱源部と低温熱源部とに分離し、
その高温熱源部に高温のガスタービン出口ガスと共に高
温の常圧酸化炉排ガスを導入してスチームタービン用の
蒸気発生熱源として用いるので、高温の両ガスの熱を無
駄なく利用してスチームサイクルの効率を向上させるこ
とができる。
排熱回収ボイラを高温熱源部と低温熱源部とに分離し、
その高温熱源部に高温のガスタービン出口ガスと共に高
温の常圧酸化炉排ガスを導入してスチームタービン用の
蒸気発生熱源として用いるので、高温の両ガスの熱を無
駄なく利用してスチームサイクルの効率を向上させるこ
とができる。
【００４３】また、このように排熱回収ボイラを高温熱
源部と低温熱源部とに分離することにより、スチームサ
イクルにおける低温熱源が少なくなり、スチームタービ
ンの抽気蒸気による給水予熱が増え、再生サイクルのメ
リットが生かされる。
源部と低温熱源部とに分離することにより、スチームサ
イクルにおける低温熱源が少なくなり、スチームタービ
ンの抽気蒸気による給水予熱が増え、再生サイクルのメ
リットが生かされる。
【００４４】また、排熱回収ボイラの低温熱源部を酸化
炉用の燃焼空気の予熱に利用することにより、排熱回収
ボイラの低温熱源部も有効に利用できる。
炉用の燃焼空気の予熱に利用することにより、排熱回収
ボイラの低温熱源部も有効に利用できる。
【００４５】
【発明の効果】以上、要するに、本発明に係るスチーム
サイクルとトッピングサイクルの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。
サイクルとトッピングサイクルの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。
【００４６】（１）従来の排熱回収ボイラを高温熱源部
と低温熱源部とに分離し、その高温熱源部に高温のガス
タービン出口ガスと共に高温の常圧酸化炉排ガスを導入
してスチームタービン用の蒸気発生熱源として用いるの
で、高温の両ガスの熱を無駄なく利用してスチームサイ
クルの効率を向上させることができる。
と低温熱源部とに分離し、その高温熱源部に高温のガス
タービン出口ガスと共に高温の常圧酸化炉排ガスを導入
してスチームタービン用の蒸気発生熱源として用いるの
で、高温の両ガスの熱を無駄なく利用してスチームサイ
クルの効率を向上させることができる。
【００４７】（２）排熱回収ボイラを高温熱源部と低温
熱源部とに分離することにより、スチームサイクルにお
ける低温熱源が少なくなり、スチームタービンの抽気蒸
気による給水予熱が増え、再生サイクルのメリットが生
かされる。
熱源部とに分離することにより、スチームサイクルにお
ける低温熱源が少なくなり、スチームタービンの抽気蒸
気による給水予熱が増え、再生サイクルのメリットが生
かされる。
【００４８】（３）排熱回収ボイラの低温熱源部を酸化
炉用の燃焼空気の予熱に利用することにより、排熱回収
ボイラの低温熱源部も有効に利用できる。
炉用の燃焼空気の予熱に利用することにより、排熱回収
ボイラの低温熱源部も有効に利用できる。
【図１】本発明のスチームサイクルとトッピングサイク
ルの複合発電装置を示す概略図である。
ルの複合発電装置を示す概略図である。
【図２】従来のトッピングサイクル複合発電装置を示す
概略図である。
概略図である。
【図３】スチームサイクルの入口圧力，入口／再熱温度
と熱効率との関係を示す図である。
と熱効率との関係を示す図である。
１ 部分ガス化炉 ２ 常圧循環流動床式酸化炉 ５ ガスタービン ７Ａ 排熱回収ボイラ高温熱源部 ７Ｂ 排熱回収ボイラ低温熱源部 ８ スチームタービン
Claims (1)
- 【請求項１】 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、これをガスタービンに送って発電する
ための部分ガス化炉と、このガス化炉から排出されるチ
ャーを燃焼してスチームタービン駆動用の蒸気を発生さ
せる常圧酸化炉とを組み合わせて発電に利用するスチー
ムサイクルとトッピングサイクルの複合発電装置におい
て、ガスタービンの排ガスの排熱を回収する排熱回収ボ
イラを高温熱源部と低温熱源部とに分離し、この高温熱
源部に常圧酸化炉から排出される酸化炉排ガスを導入
し、上記高温熱源部を用いてスチームタービンの蒸気を
発生させ、一方、上記常圧酸化炉に導入する空気を上記
低温熱源部で予熱することを特徴とするスチームサイク
ルとトッピングサイクルの複合発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179495A JPH1026008A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | スチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179495A JPH1026008A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | スチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026008A true JPH1026008A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16066828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8179495A Pending JPH1026008A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | スチームサイクルとトッピングサイクルの複合発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1026008A (ja) |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP8179495A patent/JPH1026008A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040414 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040422 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040617 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041214 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050214 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050510 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |