JPH10331606A - 酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置 - Google Patents
酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置Info
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- JPH10331606A JPH10331606A JP14012397A JP14012397A JPH10331606A JP H10331606 A JPH10331606 A JP H10331606A JP 14012397 A JP14012397 A JP 14012397A JP 14012397 A JP14012397 A JP 14012397A JP H10331606 A JPH10331606 A JP H10331606A
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- 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]
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- 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]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、副生品として得られる窒素
ガスを有効に利用できる酸素吹き込み石炭ガス化複合発
電装置を提供することである。 【解決手段】 石炭等の燃料を酸素と共にガス化炉５で
ガス化して燃料ガスを生成し、この燃料ガスをガスター
ビン８で燃焼して発電に利用する酸素吹き込み石炭ガス
化複合発電装置において、空気から高純度の窒素を分離
して残りの空気成分をガス化炉５に供給する空気分離器
３４を設けると共に、上記空気分離器３４によって窒素
を分離された残りの空気成分の一部をガスタービン８の
燃焼器８ａに送る酸素供給ライン２５を設ける。
ガスを有効に利用できる酸素吹き込み石炭ガス化複合発
電装置を提供することである。 【解決手段】 石炭等の燃料を酸素と共にガス化炉５で
ガス化して燃料ガスを生成し、この燃料ガスをガスター
ビン８で燃焼して発電に利用する酸素吹き込み石炭ガス
化複合発電装置において、空気から高純度の窒素を分離
して残りの空気成分をガス化炉５に供給する空気分離器
３４を設けると共に、上記空気分離器３４によって窒素
を分離された残りの空気成分の一部をガスタービン８の
燃焼器８ａに送る酸素供給ライン２５を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭等の燃料を酸
素と共にガス化炉でガス化して燃料ガスを生成し、この
燃料ガスをガスタービンに送って発電に利用する酸素吹
き込み石炭ガス化複合発電方法及び装置に係り、特に、
空気分離器で高純度の窒素を分離すると共に残りの空気
成分（主に酸素）をガス化炉及びガスタービンで用いる
ことにより、副生品としての窒素を有効に利用できる酸
素吹き込み石炭ガス化複合発電装置に関する。
素と共にガス化炉でガス化して燃料ガスを生成し、この
燃料ガスをガスタービンに送って発電に利用する酸素吹
き込み石炭ガス化複合発電方法及び装置に係り、特に、
空気分離器で高純度の窒素を分離すると共に残りの空気
成分（主に酸素）をガス化炉及びガスタービンで用いる
ことにより、副生品としての窒素を有効に利用できる酸
素吹き込み石炭ガス化複合発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、石炭等の燃料を酸素又は空気で
部分酸化させてガス化し、その生成された生成ガス（燃
料ガス）を精製したのちに複合発電設備で燃焼して発電
する石炭ガス化複合発電システムの従来の例が、概略的
に示されている。
部分酸化させてガス化し、その生成された生成ガス（燃
料ガス）を精製したのちに複合発電設備で燃焼して発電
する石炭ガス化複合発電システムの従来の例が、概略的
に示されている。
【０００３】この従来の石炭ガス化複合発電システム３
０は、図示されるように、石炭等の燃料をガス化するガ
ス化設備１と、ガス化設備１の下流側に接続されたガス
精製設備２と、ガス精製設備２の下流側に接続された複
合発電設備２３と、ガス化設備１及び複合発電設備２３
に接続された空気分離設備２４とから主に構成される。
尚、図３には湿式タイプのガス精製設備が示されている
が、ガス精製設備２として乾式タイプのガス精製設備を
用いてもよいのは、勿論である。
０は、図示されるように、石炭等の燃料をガス化するガ
ス化設備１と、ガス化設備１の下流側に接続されたガス
精製設備２と、ガス精製設備２の下流側に接続された複
合発電設備２３と、ガス化設備１及び複合発電設備２３
に接続された空気分離設備２４とから主に構成される。
尚、図３には湿式タイプのガス精製設備が示されている
が、ガス精製設備２として乾式タイプのガス精製設備を
用いてもよいのは、勿論である。
【０００４】ガス化設備１は、石炭を導入するバンカ１
４，石炭をスラリ化する湿式ミル１５，スラリを貯蔵す
るスラリ貯蔵手段１６，スラリ貯蔵手段１６の下流側に
接続され、供給されたスラリを酸素（又は空気）で部分
酸化してガス（燃料ガス）化するガス化炉５，ガス化炉
５の下流側に接続され、ガス化炉５から排出される燃料
ガスを冷却するガス冷却器６とから主に構成される。
尚、ガス化設備１を、スラリ燃料でなくドライ（粉体）
燃料を用いて燃料のガス化を行うように構成してもよ
い。
４，石炭をスラリ化する湿式ミル１５，スラリを貯蔵す
るスラリ貯蔵手段１６，スラリ貯蔵手段１６の下流側に
接続され、供給されたスラリを酸素（又は空気）で部分
酸化してガス（燃料ガス）化するガス化炉５，ガス化炉
５の下流側に接続され、ガス化炉５から排出される燃料
ガスを冷却するガス冷却器６とから主に構成される。
尚、ガス化設備１を、スラリ燃料でなくドライ（粉体）
燃料を用いて燃料のガス化を行うように構成してもよ
い。
【０００５】ガス精製設備２は、湿式タイプの場合、図
３に示されるようにフィルタ１７，サチュレータ１８，
熱交換器１９及び脱硫塔７から主に構成され、フィルタ
１７がガス冷却器６の下流側に接続されると共に、ガス
化炉５で生成された燃料ガスがフィルタ１７から熱交換
器１９及び脱硫塔７に導入された後、サチュレータ１８
を介して複合発電設備２３のガスタービン２８（下記参
照）に送られるように構成されている。
３に示されるようにフィルタ１７，サチュレータ１８，
熱交換器１９及び脱硫塔７から主に構成され、フィルタ
１７がガス冷却器６の下流側に接続されると共に、ガス
化炉５で生成された燃料ガスがフィルタ１７から熱交換
器１９及び脱硫塔７に導入された後、サチュレータ１８
を介して複合発電設備２３のガスタービン２８（下記参
照）に送られるように構成されている。
【０００６】一方、ガス精製設備２が乾式タイプの場合
は、乾式脱硫塔（図示されず）及びその下流側のフィル
タ（図示されず）等から主に構成され、ガス化炉５で生
成された燃料ガスが乾式脱硫塔に導入された後、フィル
タを介して複合発電設備２３のガスタービン２８（下記
参照）に送られるように構成される。
は、乾式脱硫塔（図示されず）及びその下流側のフィル
タ（図示されず）等から主に構成され、ガス化炉５で生
成された燃料ガスが乾式脱硫塔に導入された後、フィル
タを介して複合発電設備２３のガスタービン２８（下記
参照）に送られるように構成される。
【０００７】複合発電設備２３は、ガスタービン２８
（その燃焼器２８ａ及びコンプレッサ２９を含む），蒸
気タービン９，排熱回収ボイラ３１等から構成される。
ガスタービン２８は、上述のようにガス精製設備２の下
流側に接続され、ガスタービン２８の下流側には排熱回
収ボイラ３１及び蒸気タービン９が設置されて、ガスタ
ービン２８からの排ガスの余熱を排熱回収ボイラ３１で
回収して蒸気タービン９を駆動するように構成されてい
る。
（その燃焼器２８ａ及びコンプレッサ２９を含む），蒸
気タービン９，排熱回収ボイラ３１等から構成される。
ガスタービン２８は、上述のようにガス精製設備２の下
流側に接続され、ガスタービン２８の下流側には排熱回
収ボイラ３１及び蒸気タービン９が設置されて、ガスタ
ービン２８からの排ガスの余熱を排熱回収ボイラ３１で
回収して蒸気タービン９を駆動するように構成されてい
る。
【０００８】排熱回収ボイラ３１の下流側には、煙突３
２が接続される。
２が接続される。
【０００９】空気分離設備２４は、深冷法などにより空
気から高純度の酸素を分離する空気分離器３３を有し、
空気分離器３３には空気分離器３３に外気を導入する外
気導入管１１が接続される。空気分離器３３は、さら
に、空気導入ライン２５によってガスタービン２８のコ
ンプレッサ２９の下流側に接続されると共に、窒素供給
ライン２２によってガスタービン２８の燃焼器２８ａに
接続され、又、酸素供給ライン１３及び精留塔３８を介
してガス化炉５の上流側に接続される。精留塔３８に
は、又、外気導入管１１が図示されるように接続され
る。
気から高純度の酸素を分離する空気分離器３３を有し、
空気分離器３３には空気分離器３３に外気を導入する外
気導入管１１が接続される。空気分離器３３は、さら
に、空気導入ライン２５によってガスタービン２８のコ
ンプレッサ２９の下流側に接続されると共に、窒素供給
ライン２２によってガスタービン２８の燃焼器２８ａに
接続され、又、酸素供給ライン１３及び精留塔３８を介
してガス化炉５の上流側に接続される。精留塔３８に
は、又、外気導入管１１が図示されるように接続され
る。
【００１０】尚、上記の構成を簡略化して示したもの
が、図２Ｂである。
が、図２Ｂである。
【００１１】石炭等の燃料がガス化設備１のバンカ１４
を介して湿式ミル１５に導入され、湿式ミル１５でスラ
リ化される。スラリ化された石炭（以下スラリと称す
る）は、スラリ貯槽１６を介してガス化炉５に導入され
る。ドライ燃料を用いる場合は、ドライ燃料がガス化炉
５に導入される。
を介して湿式ミル１５に導入され、湿式ミル１５でスラ
リ化される。スラリ化された石炭（以下スラリと称す
る）は、スラリ貯槽１６を介してガス化炉５に導入され
る。ドライ燃料を用いる場合は、ドライ燃料がガス化炉
５に導入される。
【００１２】一方、空気分離設備２４では、外気導入管
１１を介して空気分離器３３に外気が導入される。空気
分離器３３には、又、ガスタービン２８のコンプレッサ
２９によって圧縮された空気の一部が、空気導入ライン
２５を介して導入される。空気分離器３３に導入された
外気（空気）は、空気分離器３３において深冷法等の方
法により処理され、高純度の酸素が分離される。分離さ
れた高純度の酸素は精留塔３８及び酸素供給ライン１３
を介してガス化炉５に導入され、一方、酸素を分離され
た残りの空気成分（主に窒素）は、窒素供給ライン２２
によってガスタービン２８の燃焼器２８ａに供給される
（下記参照）。
１１を介して空気分離器３３に外気が導入される。空気
分離器３３には、又、ガスタービン２８のコンプレッサ
２９によって圧縮された空気の一部が、空気導入ライン
２５を介して導入される。空気分離器３３に導入された
外気（空気）は、空気分離器３３において深冷法等の方
法により処理され、高純度の酸素が分離される。分離さ
れた高純度の酸素は精留塔３８及び酸素供給ライン１３
を介してガス化炉５に導入され、一方、酸素を分離され
た残りの空気成分（主に窒素）は、窒素供給ライン２２
によってガスタービン２８の燃焼器２８ａに供給される
（下記参照）。
【００１３】さて、ガス化炉５に導入されたスラリ（も
しくはドライ燃料）は、上述のように空気分離設備２４
の空気分離器３３から酸素供給ライン１３を介して供給
される高純度の酸素によって部分酸化されると共にガス
化し、この結果、燃焼ガス（主にＨ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ）
が生成される。
しくはドライ燃料）は、上述のように空気分離設備２４
の空気分離器３３から酸素供給ライン１３を介して供給
される高純度の酸素によって部分酸化されると共にガス
化し、この結果、燃焼ガス（主にＨ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ）
が生成される。
【００１４】ガス化炉５で生成された燃焼ガスは、その
後、ガス冷却器６を介してガス精製設備２に導入され
る。ガス精製設備２が湿式の場合、燃焼ガスは先ずガス
精製設備２のフィルタ１７に導入され、フィルタ１７で
脱塵された後、熱交換器１９を介して脱硫塔７に送られ
て脱硫され、精製ガスになる。精製ガスは、脱硫塔７の
頂部からサチュレータ１８を介してガスタービン２８に
送られる。一方、ガス精製設備２が乾式の場合は、燃焼
ガスはガス精製設備２の乾式脱硫塔（図示されず）に送
られると共に脱硫されて精製ガスとなり、精製ガスはフ
ィルタ（図示されず）を介してガスタービン２８に送ら
れる。
後、ガス冷却器６を介してガス精製設備２に導入され
る。ガス精製設備２が湿式の場合、燃焼ガスは先ずガス
精製設備２のフィルタ１７に導入され、フィルタ１７で
脱塵された後、熱交換器１９を介して脱硫塔７に送られ
て脱硫され、精製ガスになる。精製ガスは、脱硫塔７の
頂部からサチュレータ１８を介してガスタービン２８に
送られる。一方、ガス精製設備２が乾式の場合は、燃焼
ガスはガス精製設備２の乾式脱硫塔（図示されず）に送
られると共に脱硫されて精製ガスとなり、精製ガスはフ
ィルタ（図示されず）を介してガスタービン２８に送ら
れる。
【００１５】ガスタービン２８に送られた精製ガスは、
コンプレッサ２９によって吸い込まれた外気（このコン
プレッサ２９によって吸い込まれた外気の一部は上述の
ように空気導入ライン２５によって空気分離器３３に送
られるが、大半はガスタービン２８での燃焼用空気とし
て用いられる）と共に燃焼され、発電が行われる。この
とき、上述のように、空気分離器３３で空気から酸素を
分離した残りの空気成分（主に窒素）が、ガスタービン
２８の出力アップのため、窒素供給ライン２２を介して
ガスタービン２８に供給される。
コンプレッサ２９によって吸い込まれた外気（このコン
プレッサ２９によって吸い込まれた外気の一部は上述の
ように空気導入ライン２５によって空気分離器３３に送
られるが、大半はガスタービン２８での燃焼用空気とし
て用いられる）と共に燃焼され、発電が行われる。この
とき、上述のように、空気分離器３３で空気から酸素を
分離した残りの空気成分（主に窒素）が、ガスタービン
２８の出力アップのため、窒素供給ライン２２を介して
ガスタービン２８に供給される。
【００１６】ガスタービン２８での燃焼により発生した
排ガスは、排熱回収ボイラ３１及び煙突３２を介して大
気排出され、このとき、排熱回収ボイラ３１で回収され
た排熱により、蒸気タービン９でさらに発電が行われ
る。
排ガスは、排熱回収ボイラ３１及び煙突３２を介して大
気排出され、このとき、排熱回収ボイラ３１で回収され
た排熱により、蒸気タービン９でさらに発電が行われ
る。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述の従来の酸
素吹き石炭ガス化複合発電システムにおいては、空気分
離設備で空気から先ず高純度の酸素を分離し、その残り
の空気成分（主に窒素）をガスタービンに送ってガスタ
ービンの出力アップのため使用している。
素吹き石炭ガス化複合発電システムにおいては、空気分
離設備で空気から先ず高純度の酸素を分離し、その残り
の空気成分（主に窒素）をガスタービンに送ってガスタ
ービンの出力アップのため使用している。
【００１８】しかし、空気分離器での空気分離には深冷
法を採用することが多く、従って、窒素は液体窒素の形
で分離されるので、上記の従来のシステムの場合、この
液体窒素をガスタービンに投入する前に再び（比較的高
温の）窒素ガスに戻す必要があり、エネルギー利用の点
で余り効率的でないという問題があった。
法を採用することが多く、従って、窒素は液体窒素の形
で分離されるので、上記の従来のシステムの場合、この
液体窒素をガスタービンに投入する前に再び（比較的高
温の）窒素ガスに戻す必要があり、エネルギー利用の点
で余り効率的でないという問題があった。
【００１９】又、この場合、ガスタービンに戻された窒
素ガスはそのまま大気放出されてしまい、産業的に利用
価値の高い窒素を有効に利用できていないという問題が
あった。
素ガスはそのまま大気放出されてしまい、産業的に利用
価値の高い窒素を有効に利用できていないという問題が
あった。
【００２０】そこで、本発明の目的は、副生品として得
られる窒素ガスを有効に利用できる酸素吹き込み石炭ガ
ス化複合発電装置を提供することである。
られる窒素ガスを有効に利用できる酸素吹き込み石炭ガ
ス化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、石炭等の燃料を酸素と共にガス
化炉でガス化して燃料ガスを生成し、この燃料ガスをガ
スタービンで燃焼して発電に利用する酸素吹き込み石炭
ガス化複合発電装置において、空気から高純度の窒素を
分離して残りの空気成分をガス化炉に供給する空気分離
器を設けると共に、上記空気分離器によって窒素を分離
された残りの空気成分の一部をガスタービンの燃焼器に
送る酸素供給ラインを設けて構成される。
に、請求項１の発明は、石炭等の燃料を酸素と共にガス
化炉でガス化して燃料ガスを生成し、この燃料ガスをガ
スタービンで燃焼して発電に利用する酸素吹き込み石炭
ガス化複合発電装置において、空気から高純度の窒素を
分離して残りの空気成分をガス化炉に供給する空気分離
器を設けると共に、上記空気分離器によって窒素を分離
された残りの空気成分の一部をガスタービンの燃焼器に
送る酸素供給ラインを設けて構成される。
【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、石炭等の燃料を酸素又は空気で部
分酸化させてガス化し、その生成された生成ガス（燃料
ガス）を精製したのちに複合発電設備で燃焼して発電す
る石炭ガス化複合発電システムの本発明における例が、
概略的に示されている。
分酸化させてガス化し、その生成された生成ガス（燃料
ガス）を精製したのちに複合発電設備で燃焼して発電す
る石炭ガス化複合発電システムの本発明における例が、
概略的に示されている。
【００２４】この本発明の石炭ガス化複合発電システム
２０は、図示されるように、石炭等の燃料をガス化する
ガス化設備１と、ガス化設備１の下流側に接続されたガ
ス精製設備２と、ガス精製設備２の下流側に接続された
複合発電設備３と、ガス化設備１及び複合発電設備３に
接続された空気分離設備４とから主に構成される。尚、
図１には湿式タイプのガス精製設備が示されているが、
ガス精製設備２として乾式タイプのガス精製設備を用い
てもよいのは、勿論である。
２０は、図示されるように、石炭等の燃料をガス化する
ガス化設備１と、ガス化設備１の下流側に接続されたガ
ス精製設備２と、ガス精製設備２の下流側に接続された
複合発電設備３と、ガス化設備１及び複合発電設備３に
接続された空気分離設備４とから主に構成される。尚、
図１には湿式タイプのガス精製設備が示されているが、
ガス精製設備２として乾式タイプのガス精製設備を用い
てもよいのは、勿論である。
【００２５】ガス化設備１は、石炭を導入するバンカ１
４，石炭をスラリ化する湿式ミル１５，スラリを貯蔵す
るスラリ貯蔵手段１６，スラリ貯蔵手段１６の下流側に
接続され、供給されたスラリを酸素（又は空気）で部分
酸化してガス（燃料ガス）化するガス化炉５，ガス化炉
５の下流側に接続され、ガス化炉５から排出される燃料
ガスを冷却するガス冷却器６とから主に構成される。
尚、ガス化設備１を、スラリ燃料でなくドライ（粉体）
燃料を用いて燃料のガス化を行うように構成してもよ
い。
４，石炭をスラリ化する湿式ミル１５，スラリを貯蔵す
るスラリ貯蔵手段１６，スラリ貯蔵手段１６の下流側に
接続され、供給されたスラリを酸素（又は空気）で部分
酸化してガス（燃料ガス）化するガス化炉５，ガス化炉
５の下流側に接続され、ガス化炉５から排出される燃料
ガスを冷却するガス冷却器６とから主に構成される。
尚、ガス化設備１を、スラリ燃料でなくドライ（粉体）
燃料を用いて燃料のガス化を行うように構成してもよ
い。
【００２６】ガス精製設備２は、湿式タイプの場合、図
１に示されるようにフィルタ１７，サチュレータ１８，
熱交換器１９及び脱硫塔７から主に構成され、フィルタ
１７がガス冷却器６の下流側に接続されると共に、ガス
化炉５で生成された燃料ガスがフィルタ１７から熱交換
器１９及び脱硫塔７に導入された後、サチュレータ１８
を介して複合発電設備３のガスタービン８（下記参照）
に送られるように構成されている。
１に示されるようにフィルタ１７，サチュレータ１８，
熱交換器１９及び脱硫塔７から主に構成され、フィルタ
１７がガス冷却器６の下流側に接続されると共に、ガス
化炉５で生成された燃料ガスがフィルタ１７から熱交換
器１９及び脱硫塔７に導入された後、サチュレータ１８
を介して複合発電設備３のガスタービン８（下記参照）
に送られるように構成されている。
【００２７】一方、ガス精製設備２が乾式タイプの場合
は、乾式脱硫塔（図示されず）及びその下流側のフィル
タ（図示されず）等から主に構成され、ガス化炉５で生
成された燃料ガスが乾式脱硫塔に導入された後、フィル
タを介して複合発電設備３のガスタービン８（下記参
照）に送られるように構成される。
は、乾式脱硫塔（図示されず）及びその下流側のフィル
タ（図示されず）等から主に構成され、ガス化炉５で生
成された燃料ガスが乾式脱硫塔に導入された後、フィル
タを介して複合発電設備３のガスタービン８（下記参
照）に送られるように構成される。
【００２８】複合発電設備３は、ガスタービン８（その
燃焼器８ａ及びコンプレッサ２９を含む），蒸気タービ
ン９，排熱回収ボイラ３１等から構成される。ガスター
ビン８は、上述のようにサチュレータ１８の下流側に接
続され、ガスタービン８の下流側には排熱回収ボイラ３
１及び蒸気タービン９が設置されて、ガスタービン２８
からの排ガスの余熱を排熱回収ボイラ３１で回収して蒸
気タービン９を駆動するように構成されている。
燃焼器８ａ及びコンプレッサ２９を含む），蒸気タービ
ン９，排熱回収ボイラ３１等から構成される。ガスター
ビン８は、上述のようにサチュレータ１８の下流側に接
続され、ガスタービン８の下流側には排熱回収ボイラ３
１及び蒸気タービン９が設置されて、ガスタービン２８
からの排ガスの余熱を排熱回収ボイラ３１で回収して蒸
気タービン９を駆動するように構成されている。
【００２９】排熱回収ボイラ３１の下流側には、煙突３
２が接続される。
２が接続される。
【００３０】空気分離設備４は、深冷法などにより空気
から高純度の窒素を分離する空気分離器３４を有し、空
気分離器３４は、空気分離器３４に外気を導入する外気
導入管１１と、分離された窒素を排出する窒素排出管１
２とを有する。空気分離器３４は、又、空気導入ライン
２５によってガスタービン８のコンプレッサ２９の下流
側に接続されると共に、精留塔３８及び酸素供給ライン
１３ａを介して図示されるようにガス化炉５の上流側に
接続される。酸素供給ライン１３ａからは、酸素供給ラ
イン１３ｂが分岐し、酸素供給ライン１３ｂは、ガスタ
ービン８の燃焼器８ａに接続される。精留塔３８には、
又、外気導入管１１が図示されるように接続される。
から高純度の窒素を分離する空気分離器３４を有し、空
気分離器３４は、空気分離器３４に外気を導入する外気
導入管１１と、分離された窒素を排出する窒素排出管１
２とを有する。空気分離器３４は、又、空気導入ライン
２５によってガスタービン８のコンプレッサ２９の下流
側に接続されると共に、精留塔３８及び酸素供給ライン
１３ａを介して図示されるようにガス化炉５の上流側に
接続される。酸素供給ライン１３ａからは、酸素供給ラ
イン１３ｂが分岐し、酸素供給ライン１３ｂは、ガスタ
ービン８の燃焼器８ａに接続される。精留塔３８には、
又、外気導入管１１が図示されるように接続される。
【００３１】尚、上記の構成を簡略化して示したもの
が、図２Ａである。
が、図２Ａである。
【００３２】石炭等の燃料がガス化設備１のバンカ１４
を介して湿式ミル１５に導入され、湿式ミル１５でスラ
リ化される。スラリ化された石炭（以下スラリと称す
る）は、スラリ貯槽１６を介してガス化炉５に導入され
る。ドライ燃料を用いる場合は、ドライ燃料がガス化炉
５に導入される。
を介して湿式ミル１５に導入され、湿式ミル１５でスラ
リ化される。スラリ化された石炭（以下スラリと称す
る）は、スラリ貯槽１６を介してガス化炉５に導入され
る。ドライ燃料を用いる場合は、ドライ燃料がガス化炉
５に導入される。
【００３３】一方、空気分離設備４では、外気導入管１
１を介して空気分離器３４に外気が導入される。空気分
離器３４には、又、ガスタービン２８のコンプレッサ２
９によって圧縮された空気の全部が、空気導入ライン２
５を介して導入される。空気分離器３４に導入された外
気（空気）は、空気分離器３４において深冷法等の方法
により処理され、高純度の窒素が分離される。分離され
た高純度の窒素は、（深冷法により分離された場合には
液体窒素のまま）窒素排出管１２を介して排出され、産
業上の目的に適宜利用される。
１を介して空気分離器３４に外気が導入される。空気分
離器３４には、又、ガスタービン２８のコンプレッサ２
９によって圧縮された空気の全部が、空気導入ライン２
５を介して導入される。空気分離器３４に導入された外
気（空気）は、空気分離器３４において深冷法等の方法
により処理され、高純度の窒素が分離される。分離され
た高純度の窒素は、（深冷法により分離された場合には
液体窒素のまま）窒素排出管１２を介して排出され、産
業上の目的に適宜利用される。
【００３４】一方、窒素を分離された残りの空気成分
（主に酸素）の一部は精留塔３８及び酸素供給ライン１
３ａを介してガス化炉５に供給され、残りは酸素供給ラ
イン１３ｂを介してガスタービン８の燃焼器８ａに供給
される（下記参照）。
（主に酸素）の一部は精留塔３８及び酸素供給ライン１
３ａを介してガス化炉５に供給され、残りは酸素供給ラ
イン１３ｂを介してガスタービン８の燃焼器８ａに供給
される（下記参照）。
【００３５】つまり、本実施の形態においては、空気分
離器３４によって空気から高純度の窒素を分離し、残り
の空気成分を燃焼用酸素としてガス化炉５及びガスター
ビン８の燃焼器８ａで使用する。この場合、高純度の窒
素を分離した残りの空気成分中の酸素濃度は、従来の
（空気から高純度の酸素を分離した場合の）酸素濃度よ
りやや低下するが、燃焼用空気として利用する上では全
く問題がなく、従来の（高純度の酸素を用いた）場合と
同様の効果を得ることができる。
離器３４によって空気から高純度の窒素を分離し、残り
の空気成分を燃焼用酸素としてガス化炉５及びガスター
ビン８の燃焼器８ａで使用する。この場合、高純度の窒
素を分離した残りの空気成分中の酸素濃度は、従来の
（空気から高純度の酸素を分離した場合の）酸素濃度よ
りやや低下するが、燃焼用空気として利用する上では全
く問題がなく、従来の（高純度の酸素を用いた）場合と
同様の効果を得ることができる。
【００３６】さて、ガス化炉５においては、上述のよう
に空気分離設備４の空気分離器３４から酸素供給ライン
１３ａを介して比較的高純度の酸素が供給され、これに
よりスラリ（もしくはドライ燃料）が部分酸化されると
共にガス化して、この結果、燃焼ガス（主にＨ2 ，Ｃ
Ｏ，ＣＯ2 ）が生成される。
に空気分離設備４の空気分離器３４から酸素供給ライン
１３ａを介して比較的高純度の酸素が供給され、これに
よりスラリ（もしくはドライ燃料）が部分酸化されると
共にガス化して、この結果、燃焼ガス（主にＨ2 ，Ｃ
Ｏ，ＣＯ2 ）が生成される。
【００３７】ガス化炉５で生成された燃焼ガスは、その
後、ガス冷却器６を介してガス精製設備２に導入され
る。ガス精製設備２が湿式の場合、燃焼ガスは先ずガス
精製設備２のフィルタ１７に導入され、フィルタ１７で
脱塵された後、熱交換器１９を介して脱硫塔７に送られ
て脱硫され、精製ガスになる。尚、この間、ガス化炉５
と脱硫等７との間で、ＣＯシフト装置３５（図２Ａ参
照）により燃焼ガスのＣＯシフト処理を行ってもよい。
脱硫塔７から排出された精製ガスは、脱硫塔７の頂部か
らサチュレータ１８を介してガスタービン８に送られ
る。
後、ガス冷却器６を介してガス精製設備２に導入され
る。ガス精製設備２が湿式の場合、燃焼ガスは先ずガス
精製設備２のフィルタ１７に導入され、フィルタ１７で
脱塵された後、熱交換器１９を介して脱硫塔７に送られ
て脱硫され、精製ガスになる。尚、この間、ガス化炉５
と脱硫等７との間で、ＣＯシフト装置３５（図２Ａ参
照）により燃焼ガスのＣＯシフト処理を行ってもよい。
脱硫塔７から排出された精製ガスは、脱硫塔７の頂部か
らサチュレータ１８を介してガスタービン８に送られ
る。
【００３８】一方、ガス精製設備２が乾式の場合は、燃
焼ガスはガス精製設備２の乾式脱硫塔（図示されず）に
送られると共に脱硫されて精製ガスとなり、精製ガスは
フィルタ（図示されず）を介してガスタービン８に送ら
れる。
焼ガスはガス精製設備２の乾式脱硫塔（図示されず）に
送られると共に脱硫されて精製ガスとなり、精製ガスは
フィルタ（図示されず）を介してガスタービン８に送ら
れる。
【００３９】ガスタービン８に送られた精製ガスは、空
気分離器３４から酸素供給ライン１３ｂを介して送られ
てくる酸素と共に燃焼され、発電が行われる。一方、コ
ンプレッサ２９によって吸い込まれた外気は、上述のよ
うに、その全部が酸素導入ライン２５を介して空気分離
器３４に送られる。
気分離器３４から酸素供給ライン１３ｂを介して送られ
てくる酸素と共に燃焼され、発電が行われる。一方、コ
ンプレッサ２９によって吸い込まれた外気は、上述のよ
うに、その全部が酸素導入ライン２５を介して空気分離
器３４に送られる。
【００４０】上記のガスタービン８の燃焼器８ａでの燃
焼により発生した排ガスは、排熱回収ボイラ３１及び煙
突３２を介して大気排出される。このとき、排熱回収ボ
イラ３１で回収された排熱により、蒸気タービン９でさ
らに発電が行われる。
焼により発生した排ガスは、排熱回収ボイラ３１及び煙
突３２を介して大気排出される。このとき、排熱回収ボ
イラ３１で回収された排熱により、蒸気タービン９でさ
らに発電が行われる。
【００４１】尚、上記のガスタービン８の燃焼器８ａで
の燃焼において、ガスタービン８の冷却及び出力アップ
を図るために、水蒸気が適宜ガスタービン８の燃焼器８
ａに供給される。そして、このガスタービン８への水蒸
気の供給に関しては、図４に示されるようなＫ2 ＣＯ3
（Liq ）を利用したＨＡＴサイクル（三菱ガス化学工業
所有の特許）を用いることにより、水蒸気を回収しなが
ら無駄なく繰り返し利用できる。
の燃焼において、ガスタービン８の冷却及び出力アップ
を図るために、水蒸気が適宜ガスタービン８の燃焼器８
ａに供給される。そして、このガスタービン８への水蒸
気の供給に関しては、図４に示されるようなＫ2 ＣＯ3
（Liq ）を利用したＨＡＴサイクル（三菱ガス化学工業
所有の特許）を用いることにより、水蒸気を回収しなが
ら無駄なく繰り返し利用できる。
【００４２】このＨＡＴサイクルにおいては、その第１
の装置３６で、ガスタービン８からの排ガスに含まれる
水及びＣＯ2 がＫ2 ＣＯ3 （Liq ）に下式のように吸収
される。
の装置３６で、ガスタービン８からの排ガスに含まれる
水及びＣＯ2 がＫ2 ＣＯ3 （Liq ）に下式のように吸収
される。
【００４３】Ｋ2 ＣＯ3 （Liq ）＋ Ｈ2 Ｏ ＋ ＣＯ
2 → ２ＫＨＣＯ3 （Liq ） 生成されたＫＨＣＯ3 （Liq ）は、次に、ＨＡＴサイク
ルの第２の装置３７で減圧されて水及びＣＯ2 を下式の
ように放出する。
2 → ２ＫＨＣＯ3 （Liq ） 生成されたＫＨＣＯ3 （Liq ）は、次に、ＨＡＴサイク
ルの第２の装置３７で減圧されて水及びＣＯ2 を下式の
ように放出する。
【００４４】２ＫＨＣＯ3 （Liq ） → Ｋ2 ＣＯ
3 （Liq ）＋ Ｈ2 Ｏ ＋ ＣＯ2 Ｋ2 ＣＯ3 は第１の装置３６に戻されて、上記の過程が
繰り返される。一方、放出された水及びＣＯ2 は、酸素
供給ライン１３ｂを介して空気分離器３４から送られて
くる酸素と共にガスタービン８の燃焼器８ａの導入され
る。これにより、燃焼器８ａで精製ガスを燃焼する際
に、充分な水分が供給される。
3 （Liq ）＋ Ｈ2 Ｏ ＋ ＣＯ2 Ｋ2 ＣＯ3 は第１の装置３６に戻されて、上記の過程が
繰り返される。一方、放出された水及びＣＯ2 は、酸素
供給ライン１３ｂを介して空気分離器３４から送られて
くる酸素と共にガスタービン８の燃焼器８ａの導入され
る。これにより、燃焼器８ａで精製ガスを燃焼する際
に、充分な水分が供給される。
【００４５】以上、要するに、本発明によれば、酸素吹
き込み石炭ガス化複合発電装置の空気分離器でまず高純
度の窒素を分離し、残りの空気成分（主に酸素）を燃焼
用空気としてガス化炉及びガスタービンで利用するの
で、副生品としての窒素を有効利用できると共に、従来
のように液体窒素を窒素ガスに戻す必要がなくエネルギ
ー効率が向上する。
き込み石炭ガス化複合発電装置の空気分離器でまず高純
度の窒素を分離し、残りの空気成分（主に酸素）を燃焼
用空気としてガス化炉及びガスタービンで利用するの
で、副生品としての窒素を有効利用できると共に、従来
のように液体窒素を窒素ガスに戻す必要がなくエネルギ
ー効率が向上する。
【００４６】又、ガスタービンの冷却及び出力アップを
従来のＮ2 に代えてＨ2 Ｏで行うため、仕事の効率がよ
くなる（Ｈ2 Ｏの方が、Ｎ2 よりガスタービン温度付近
でのエンタルピ落差が大きいため）。
従来のＮ2 に代えてＨ2 Ｏで行うため、仕事の効率がよ
くなる（Ｈ2 Ｏの方が、Ｎ2 よりガスタービン温度付近
でのエンタルピ落差が大きいため）。
【００４７】又、ガスタービンでの燃焼時に、従来のよ
うに窒素ガスを混入しないので、燃焼によるＮＯX の発
生が減少し、環境保護の点でも有利である。また、ＮＯ
X 発生の心配がないため、ガスタービンの低温燃焼が比
較的容易に達成できる。
うに窒素ガスを混入しないので、燃焼によるＮＯX の発
生が減少し、環境保護の点でも有利である。また、ＮＯ
X 発生の心配がないため、ガスタービンの低温燃焼が比
較的容易に達成できる。
【００４８】又、ガスタービンのコンプレッサによって
吸入圧縮された空気を全て空気分離器に送れるので、空
気分離を一層効率的に行うことができる。
吸入圧縮された空気を全て空気分離器に送れるので、空
気分離を一層効率的に行うことができる。
【００４９】
【発明の効果】以上、要するに、本発明の酸素吹き込み
石炭ガス化複合発電装置によれば、以下の優れた効果が
もたらされる。
石炭ガス化複合発電装置によれば、以下の優れた効果が
もたらされる。
【００５０】（１）空気分離器でまず高純度の窒素を分
離し、残りの空気成分（主に酸素）を燃焼用空気として
ガス化炉及びガスタービンで利用するので、副生品とし
ての窒素を有効利用できると共に、従来のように液体窒
素を窒素ガスに戻す必要がなくエネルギー効率が向上す
る。
離し、残りの空気成分（主に酸素）を燃焼用空気として
ガス化炉及びガスタービンで利用するので、副生品とし
ての窒素を有効利用できると共に、従来のように液体窒
素を窒素ガスに戻す必要がなくエネルギー効率が向上す
る。
【００５１】（２）ガスタービンの冷却及び出力アップ
を従来のＮ2 に代えてＨ2 Ｏで行うため、仕事の効率が
よくなる（Ｈ2 Ｏの方が、Ｎ2 よりガスタービン温度付
近でのエンタルピ落差が大きいため）。
を従来のＮ2 に代えてＨ2 Ｏで行うため、仕事の効率が
よくなる（Ｈ2 Ｏの方が、Ｎ2 よりガスタービン温度付
近でのエンタルピ落差が大きいため）。
【００５２】（３）ガスタービンでの燃焼時に、従来の
ように窒素ガスを混入しないので、燃焼によるＮＯX の
発生が減少し、環境保護の点でも有利である。また、Ｎ
ＯX発生の心配がないため、ガスタービンの低温燃焼が
比較的容易に達成できる。
ように窒素ガスを混入しないので、燃焼によるＮＯX の
発生が減少し、環境保護の点でも有利である。また、Ｎ
ＯX発生の心配がないため、ガスタービンの低温燃焼が
比較的容易に達成できる。
【００５３】（４）ガスタービンのコンプレッサによっ
て吸入圧縮された空気を全て空気分離器に送れるので、
空気分離を一層効率的に行うことができる。
て吸入圧縮された空気を全て空気分離器に送れるので、
空気分離を一層効率的に行うことができる。
【図１】本発明の酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置
の概略図である。
の概略図である。
【図２Ａ】図１の酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置
の略システム図である。
の略システム図である。
【図２Ｂ】従来の酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置
の略システム図である。
の略システム図である。
【図３】従来の酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置の
概略図である。
概略図である。
【図４】図１の酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置の
別の略システム図である。
別の略システム図である。
５ ガス化炉 ８ ガスタービン ８ａ ガスタービンの燃焼器 １３ｂ 酸素供給ライン ２９ コンプレッサ ３４ 空気分離器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｃ 3/22 Ｆ０２Ｃ 3/22 3/28 3/28
Claims (1)
- 【請求項１】石炭等の燃料を酸素と共にガス化炉でガス
化して燃料ガスを生成し、この燃料ガスをガスタービン
で燃焼して発電に利用する酸素吹き込み石炭ガス化複合
発電装置において、空気から高純度の窒素を分離して残
りの空気成分をガス化炉に供給する空気分離器を設ける
と共に、上記空気分離器によって窒素を分離された残り
の空気成分の一部をガスタービンの燃焼器に送る酸素供
給ラインを設けたことを特徴とする酸素吹き込み石炭ガ
ス化複合発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14012397A JPH10331606A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14012397A JPH10331606A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10331606A true JPH10331606A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15261443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14012397A Pending JPH10331606A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 酸素吹き込み石炭ガス化複合発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10331606A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102154032A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-08-17 | 湖北双环科技股份有限公司 | 一种吹风气回收的方法 |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP14012397A patent/JPH10331606A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102154032A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-08-17 | 湖北双环科技股份有限公司 | 一种吹风气回收的方法 |
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