JPH10266871A - 乾式石炭ガス化複合発電システムにおける再生用空気の取入方法 - Google Patents

乾式石炭ガス化複合発電システムにおける再生用空気の取入方法

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JPH10266871A
JPH10266871A JP9073768A JP7376897A JPH10266871A JP H10266871 A JPH10266871 A JP H10266871A JP 9073768 A JP9073768 A JP 9073768A JP 7376897 A JP7376897 A JP 7376897A JP H10266871 A JPH10266871 A JP H10266871A
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JP
Japan
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air
compressor
regeneration
combined cycle
compressed
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JP9073768A
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English (en)
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Masatsugu Kobayashi
正嗣 小林
Atsushi Kobayashi
惇 小林
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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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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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、再生用空気圧縮機の必要動
力を節減できる乾式石炭ガス化複合発電システムにおけ
る再生用空気の取入方法を提供することである。 【解決手段】 乾式石炭ガス化複合発電システム20,
21における脱硫剤を再生する再生塔12用の再生用空
気の取入方法において、空気分離器4に供給する圧縮空
気の一部を分岐し、その分岐した圧縮空気を再生塔12
用の再生用空気を圧縮する再生用空気圧縮機5を介して
上記再生塔12に導入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、乾式石炭ガス化複
合発電システムにおける再生用空気の取入方法に係り、
特に、脱硫剤を再生する再生用空気を圧縮する再生用空
気圧縮機に、空気分離器に供給する圧縮空気の一部を分
岐して導入する乾式石炭ガス化複合発電システムにおけ
る再生用空気の取入方法に関する。
【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と共に、乾式脱硫
剤でガス化ガスの脱硫を行う乾式の石炭ガス化複合発電
システム(IGCC:Integrated Coal Gasification Combi
ned Cycle )においては、その乾式脱硫装置の硫化した
脱硫剤粒子を再生するため、再生塔に再生用空気を投入
する必要がある。そして、従来の乾式石炭ガス化複合発
電システム(図3参照)においては、再生塔の上流側に
再生用空気圧縮機25を設け、この再生用空気圧縮機2
5によって外気を取り入れると共に圧縮し、その圧縮空
気を再生用空気として利用する。
【0003】図3に示されるように、給炭設備から供給
された石炭等の燃料がガス化炉でガス化され、生成した
ガス化ガスは、後段の脱硫塔等のガス精製設備を経て精
製された後、脱塵フィルタを介してガスタービンに導入
され、発電等に利用されてから大気排出される。
【0004】外気がコンプレッサ1cによって吸い込ま
れると共に圧縮され、圧縮された空気は、空気分離器に
送られる。空気分離器に送られた圧縮空気は、空気分離
器によってO2 とN2 に分離され、分離されたO2 はガ
ス炉に送られてガス化ガスの生成に用いられると共に、
分離されたN2 はガスタービンのコンプレッサの上流側
に導入されて、ガス化ガスに合流する。
【0005】このとき、コンプレッサ1cによって吸い
込まれると共に圧縮された空気の一部は、図示されるよ
うに、再生塔の上流側に供給される。
【0006】再生塔の上流側では、又、上述のように再
生用空気圧縮機25によって外気が取り入れられると共
に圧縮され、その圧縮空気が、再生用空気として再生塔
の上流側に導入される。つまり、再生塔では、コンプレ
ッサ1cからの圧縮空気及び再生用空気圧縮機25から
の圧縮空気を利用して、硫化した脱硫剤の再生が行われ
る。
【0007】尚、図3から明らかなように、上述の乾式
石炭ガス化複合発電システムは、コンプレッサ1cで外
気を吸い込み、この空気を空気分離器に送って酸素と窒
素とに分離する(すなわち空気分離器がスタンダードア
ローン式の)乾式石炭ガス化複合発電システムである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の乾式
石炭ガス化複合発電システムの場合、その再生用空気圧
縮機は上述のように外気を大気圧から加圧するため、圧
縮機の必要動力が大きいという問題があった。
【0009】そこで、本発明の目的は、再生用空気圧縮
機の必要動力を軽減できる乾式石炭ガス化複合発電シス
テムにおける再生用空気の取入方法を提供することであ
る。
【0010】
【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、乾式石炭ガス化複合発電システム
における脱硫剤を再生する再生塔用の再生用空気の取入
方法において、空気分離器に供給する圧縮空気の一部を
分岐し、その分岐した圧縮空気を再生塔用の再生用空気
を圧縮する再生用空気圧縮機を介して上記再生塔に導入
するように構成される。
【0011】
【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。
【0012】図1Aに、本発明の乾式石炭ガス化複合発
電システムにおける再生用空気の取入方法を実現する乾
式石炭ガス化複合発電システムの一つの例が、概略的に
示されている。
【0013】この乾式石炭ガス化複合発電システム20
は、図示されるように、給炭設備と、給炭設備の後段に
接続されたガス化炉10等のガス化設備と、ガス化設備
の後段に接続された脱硫塔11等のガス精製設備(再生
塔12及び再生ガス循環ライン15を含む)と、脱硫塔
11の後段に脱塵フィルタ13を介して接続されたガス
タービン16等の複合発電設備とから主に構成される。
【0014】再生塔12の上流側には、第2の圧縮空気
移送ライン6(下記参照)を介して導入された圧縮空気
をさらに圧縮して再生ガス循環ライン15に送り込む再
生用空気圧縮機5が、第2の圧縮空気移送ライン6及び
再生ガス循環ライン15に接続して設けられる。
【0015】空気を酸素と窒素とに分離すると共に、分
離した酸素をガス化炉10に送る空気分離器4が、ガス
化炉10の前段に図示されるように接続される。空気分
離器4は、分離した窒素をガスタービン16の上流に送
るべく、ガスタービン16の上流側にも図示されるよう
に接続される。空気分離器4には、又、空気分離器4に
圧縮空気を供給するコンプレッサ1が、第1の圧縮空気
移送ライン3を介して接続される。
【0016】要するに、図1Aに示されている乾式石炭
ガス化複合発電システム20は、コンプレッサ1で外気
を吸い込み、この空気を空気分離器4に送って酸素と窒
素とに分離するタイプの(すなわち空気分離器4がスタ
ンダードアローン式の)乾式石炭ガス化複合発電システ
ムである。
【0017】第1の圧縮空気移送ライン3からは、図示
されるように第2の圧縮空気移送ライン6が分岐し、第
2の圧縮空気移送ライン6は、上述のように、再生用空
気を圧縮する再生用空気圧縮機5の上流側に接続され
る。
【0018】尚、本実施の形態のコンプレッサ1は、空
気を従来の再生用空気圧縮機25で取り入れられていた
外気量分だけ多く取り込む必要があるので、それだけ従
来のコンプレッサ1cよりも容量が大きく構成される。
【0019】又、上述のスタンダードアローン式空気分
離器4を有する乾式石炭ガス化複合発電システム20に
適用された本発明の構成を、その特徴を明らかにすべく
簡略化して示した部分概略図が、図2Aである。
【0020】給炭設備(図1A参照)から供給された石
炭等の燃料がガス化炉10でガス化され、生成したガス
化ガスは、後段の脱硫塔11等のガス精製設備を経て精
製された後、脱塵フィルタ13を介してガスタービン1
6に導入され、発電等に利用されてから大気排出され
る。
【0021】一方、コンプレッサ1に吸い込まれると共
にコンプレッサ1によって圧縮された空気は、第1の圧
縮空気移送ライン3を介して空気分離器4に送られる。
【0022】第1の圧縮空気移送ライン3を流れる圧縮
空気の一部は、第2の圧縮空気移送ライン6を介して再
生用空気圧縮機5に送られる。
【0023】空気分離器4に送られた圧縮空気は、空気
分離器4によってO2 とN2 に分離され、分離されたO
2 はガス炉10に送られてガス化ガスの生成に用いられ
る。一方、分離されたN2 はコンプレッサ14の上流側
に導入されてガス化ガスに合流する。尚、上述のように
分離されたN2 を再生ガス循環ライン15に導入する
等、システム内で適宜利用してよいのは勿論である。
【0024】さて、第2の圧縮空気移送ライン6を介し
て再生用空気圧縮機5に導入された圧縮空気は、再生用
空気圧縮機5によってさらに圧縮された後、再生ガス循
環ライン15を介して再生塔12に導入され、再生塔1
2での(脱硫剤)再生反応のため利用される。
【0025】つまり、本実施の形態によれば、再生用空
気圧縮機5は、既にコンプレッサ1によって加圧されて
いる空気を圧縮するので、外気を取り入れこれを大気圧
から加圧していた従来の方法(図3参照)に較べて再生
用空気圧縮機5の動力が小さくて済む。この場合、再生
用空気圧縮機5に空気を送る分だけ(つまり従来の再生
用空気圧縮機25で取り入れられていた外気量だけ)コ
ンプレッサ1の容量を大きくする必要があるが、再生用
空気圧縮機5に送る空気量は空気分離器4に送る空気量
に較べて僅かなので(約1/30)、コンプレッサ1の容量
を多少大きくするデメリットよりも再生用空気圧縮機5
の動力が小さくなるメリットの方が大きい。
【0026】従って、本実施の形態の乾式石炭ガス化複
合発電システム20における再生用空気の取入方法によ
り、従来の方法よりも再生用空気圧縮に要する動力を減
少できる。
【0027】尚、上述の本発明の実施の形態は、独立し
たコンプレッサ1で外気を吸い込みこれを空気分離器4
に送る構成の(すなわち空気分離器4がスタンダードア
ローン式の)乾式石炭ガス化複合発電システムについて
説明されたが、本発明の再生用空気取入方法を、空気分
離器4とガスタービン16とを複合した構成、すなわち
外気だけでなくガスタービン16のコンプレッサ14か
らの抽気空気をも吸い込んで空気分離器4に送る構成の
乾式石炭ガス化複合発電システムに適用してよいのは、
勿論である。これを、本発明の他の(第2の)実施の形
態として、以下、図1Bを用いて説明する。
【0028】上述の空気分離器4とガスタービン16と
を複合した構成の乾式石炭ガス化複合発電システム21
の概略図が、図1B(第1の実施の形態の図1Aに対応
する)に示されている。
【0029】この乾式石炭ガス化複合発電システム21
は、図示されるように、給炭設備と、給炭設備の後段に
接続されたガス化炉10等のガス化設備と、ガス化設備
の後段に接続された脱硫塔11等のガス精製設備(再生
塔12及び再生ガス循環ライン15を含む)と、脱硫塔
11の後段に脱塵フィルタ13を介して接続されたガス
タービン16等の複合発電設備とから主に構成される。
【0030】再生塔12の上流側には、第2の圧縮空気
移送ライン6(下記参照)を介して導入された圧縮空気
をさらに圧縮して再生ガス循環ライン15に送り込む再
生用空気圧縮機5が、第2の圧縮空気移送ライン6及び
再生ガス循環ライン15に接続して設けられる。
【0031】空気を酸素と窒素とに分離すると共に、分
離した酸素をガス化炉10に送る空気分離器4が、ガス
化炉10の前段に図示されるように接続される。空気分
離器4は、分離した窒素をガスタービン16の上流に送
るべく、ガスタービン16の上流側にも図示されるよう
に接続される。空気分離器4には、又、空気分離器4に
圧縮空気を供給するコンプレッサ1bが、第1の圧縮空
気移送ライン3を介して接続される。コンプレッサ1b
の上流側には、コンプレッサ1bに圧縮空気を供給する
コンプレッサ1aが、第3の圧縮空気移送ライン3aを
介して図示されるように接続される。
【0032】尚、第3の圧縮空気移送ライン3aには、
ガスタービン16のコンプレッサ14が接続され、コン
プレッサ14からの圧縮空気が、第3の圧縮空気移送ラ
イン3aを介してコンプレッサ1bに導入されるように
なっている。
【0033】又、第1の圧縮空気移送ライン3からは、
図示されるように第2の圧縮空気移送ライン6が分岐
し、第2の圧縮空気移送ライン6は、上述のように、再
生用空気を圧縮する再生用空気圧縮機5の上流側に接続
される。
【0034】又、本実施の形態のコンプレッサ1a(も
しくはコンプレッサ1bもしくはコンプレッサ14)
は、空気を従来の再生用空気圧縮機25で取り入れられ
ていた外気量分だけ多く取り込む必要があるので、それ
だけ従来のコンプレッサ1cよりも容量が大きく構成さ
れる。
【0035】又、上述の空気分離器4とガスタービン1
6とを複合した構成の乾式石炭ガス化複合発電システム
21に適用された本発明の構成を、その特徴を明らかに
すべく簡略化して示した部分概略図が、図2Bである。
【0036】給炭設備(図1B参照)から供給された石
炭等の燃料がガス化炉10でガス化され、生成したガス
化ガスは、後段の脱硫塔11等のガス精製設備を経て精
製された後、脱塵フィルタ13を介してガスタービン1
6に導入され、発電等に利用されてから大気排出され
る。
【0037】コンプレッサ1aに吸い込まれた空気は、
第3の圧縮空気移送ライン3aを介してコンプレッサ1
bに送られてさらに圧縮される。このとき、ガスタービ
ン16のコンプレッサ14からの圧縮空気が第3の圧縮
空気移送ライン3aに導入され、この圧縮空気はコンプ
レッサ1aからの圧縮空気に合流して、共にコンプレッ
サ1bに送られる。こうしてコンプレッサ1bでさらに
圧縮された空気は、第1の圧縮空気移送ライン3を介し
て空気分離器4に送られる。
【0038】尚、第1の圧縮空気移送ライン3を介して
コンプレッサ1bから空気分離器4へと流れる圧縮空気
の一部は、第2の圧縮空気移送ライン6を介して再生用
空気圧縮機5に送られる。
【0039】空気分離器4に送られた圧縮空気は、空気
分離器4によってO2 とN2 に分離され、分離されたO
2 はガス炉10に送られてガス化ガスの生成に用いられ
る。一方、分離されたN2 はコンプレッサ14の上流側
に導入されてガス化ガスに合流する。このとき、分離さ
れたN2 を再生ガス循環ライン15に導入する等、シス
テム内で適宜利用してよいのは勿論である。
【0040】さて、第3の圧縮空気移送ライン3aを介
して再生用空気圧縮機5に導入された圧縮空気は、再生
用空気圧縮機5によってさらに圧縮された後で再生ガス
循環ライン15を介して再生塔12に導入され、再生塔
12での(脱硫剤)再生反応のため利用される。
【0041】つまり、本実施の形態によれば、再生用空
気圧縮機5は、既にコンプレッサ1a,コンプレッサ1
b及びガスタービン16のコンプレッサ14によって加
圧された空気を圧縮するので、外気を取り入れこれを大
気圧から加圧していた従来の方法に較べて再生用空気圧
縮機5の動力が小さくて済む。この場合、コンプレッサ
1a(もしくはコンプレッサ1bもしくはコンプレッサ
14)の容量を再生用空気圧縮機5に空気を送る分だけ
(つまり従来の再生用空気圧縮機25で取り入れられて
いた外気量だけ)大きくする必要があるが、再生用空気
圧縮機5に送る空気量は空気分離器4に送る空気量に較
べて僅かなので(約1/30)、コンプレッサ1a等の容量
を多少大きくするデメリットよりも再生用空気圧縮機5
の動力が小さくなるメリットの方が大きい。
【0042】従って、本実施の形態(第2の実施の形
態)の乾式石炭ガス化複合発電システムにおける再生用
空気の取入方法によっても、第1の実施の形態と同様、
従来の方法よりも再生用空気圧縮に要する動力を減少で
きる。
【0043】以上、本発明においては、乾式石炭ガス化
複合発電システムの再生用空気を圧縮する再生用空気圧
縮機に、空気分離器に供給する圧縮空気の一部を分岐し
て導入することにより、外気を導入する従来の再生用空
気の取入方法に較べ、再生用空気圧縮に要する動力を節
減できる。
【0044】
【発明の効果】以上、要するに、本発明の乾式石炭ガス
化複合発電システムにおける再生用空気の取入方法にお
いては、乾式石炭ガス化複合発電システムの再生用空気
を圧縮する再生用空気圧縮機に、空気分離器に供給する
圧縮空気の一部を分岐して導入するので、外気を導入す
る従来の再生用空気の取入方法に較べ、再生用空気圧縮
に要する動力を節減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1A】本発明の乾式石炭ガス化複合発電システムに
おける再生用空気の取入方法を実現する乾式石炭ガス化
複合発電システムの一例を示す概略図である。
【図1B】本発明の乾式石炭ガス化複合発電システムに
おける再生用空気の取入方法を実現する乾式石炭ガス化
複合発電システムの他の一例を示す概略図である。
【図2A】図1Aの乾式石炭ガス化複合発電システムの
部分概略図である。
【図2B】図1Bの乾式石炭ガス化複合発電システムの
部分概略図である。
【図3】再生用空気を従来の取入方法で取り入れる乾式
石炭ガス化複合発電システムを示す概略図である。
【符号の説明】
4 空気分離器 5 再生用空気圧縮機 12 再生塔 20,21 乾式石炭ガス化複合発電システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01K 23/10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乾式石炭ガス化複合発電システムにおけ
    る脱硫剤を再生する再生塔用の再生用空気の取入方法に
    おいて、空気分離器に供給する圧縮空気の一部を分岐
    し、その分岐した圧縮空気を再生塔用の再生用空気を圧
    縮する再生用空気圧縮機を介して上記再生塔に導入する
    ことを特徴とする乾式石炭ガス化複合発電システムにお
    ける再生用空気の取入方法。
JP9073768A 1997-03-26 1997-03-26 乾式石炭ガス化複合発電システムにおける再生用空気の取入方法 Pending JPH10266871A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001159317A (ja) * 1999-12-03 2001-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電システム
CN101879410A (zh) * 2010-07-20 2010-11-10 辽宁科林环保工程有限责任公司 一种燃煤电站锅炉可控烟气脱硫方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001159317A (ja) * 1999-12-03 2001-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電システム
CN101879410A (zh) * 2010-07-20 2010-11-10 辽宁科林环保工程有限责任公司 一种燃煤电站锅炉可控烟气脱硫方法及系统

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