JPH11116971A - ガス化複合発電設備 - Google Patents

ガス化複合発電設備

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JPH11116971A
JPH11116971A JP9281824A JP28182497A JPH11116971A JP H11116971 A JPH11116971 A JP H11116971A JP 9281824 A JP9281824 A JP 9281824A JP 28182497 A JP28182497 A JP 28182497A JP H11116971 A JPH11116971 A JP H11116971A
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gas
hopper
charlock
line
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JP9281824A
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Inventor
Yoshitaka Koga
義孝 古閑
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • 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)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた運転性,信頼性を有し、石炭等の燃料
のガス化により極めて効率的に発電することができるガ
ス化複合発電設備を提供する。 【解決手段】 ガス化炉1,ガスタービン4及びガス中
のチャーを回収するチャーロックホッパシステムを有し
ており、該チャーロックホッパシステムにチャーバッフ
ァタンク12を有するガス化複合発電設備。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭等のガス化複
合発電設備に関する。さらに詳しくは、優れた運転性,
信頼性を有し、石炭等の燃料のガス化により極めて効率
的に発電することができるガス化複合発電設備に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図4に、従来の技術におけるガス化複合
発電設備の機器のチャーの回収及び供給系統を示す。ガ
ス化複合発電設備には、多くの機器や設備があるが、こ
こでは、チャーの回収及び供給系統の一例を示す。図4
において、1は石炭等をガス化するガス化炉、4は発電
機を回転させるガスタービンである。石炭バーナ14か
ら、燃料となる石炭及び燃料の酸化剤となる空気又は酸
素をガス化炉1に供給し、ガス化炉1でガスタービン4
の燃料となる燃料ガスを発生させる。ガス化炉1で発生
した燃料ガスを生成ガスと称する。この生成ガスからガ
ス中に含まれるダストや硫黄分を取り除きガスタービン
の燃料とする。本明細書では、ガス化炉で発生した生成
ガス中のダストを「チャー」と称する。2はチャー集塵
装置で、3は脱硫装置である。ガスタービン4の排気は
高温であるため、排熱回収ボイラ5で熱を回収した後、
煙突6から大気に排気される。ガスタービン4には空気
圧縮機13が直結されていて、大気を吸い込みガスター
ビン4自身の高圧燃焼用空気を調製し、その圧縮空気の
一部を抽気し、空気分離装置7に送る。
【0003】空気分離装置7で、空気を窒素ガスと酸素
ガスとに分離する。酸素ガスは酸素圧縮機9により昇圧
され、酸素供給管15からガス化炉1に酸化剤として供
給され、窒素ガスは窒素ガス圧縮機8により昇圧され、
チャーの搬送用等に使用される。チャー集塵装置2で補
集されたチャーは、再びガス化炉1に供給して完全にガ
ス化されるが、チャー集塵装置2はガス化炉よりも後流
にあるため、ガス化炉1の圧力が高く、チャーをガス化
炉1に供給するためには、チャーを昇圧する必要があ
る。チャー集塵装置2で補集されたチャーは、一旦、チ
ャーロックホッパ10に貯められる。次いで、弁V1,
V2,V3,V4,V6を閉の状態、弁V5を開の状態
とし、チャーロックホッパ10の圧力を窒素ガス圧縮機
8によってチャー供給ホッパ11の圧力に等しくなるよ
うに窒素ガスによって加圧し、弁V5を閉の状態にす
る。その後、弁V3を開の状態とし、チャーロックホッ
パ10とチャー供給ホッパ11とを均圧し、弁V2を開
け、チャーロックホッパ10内のチャーをチャー供給ホ
ッパ11に払い出す。
【0004】チャーロックホッパ10からチャー供給ホ
ッパ11へのチャーの払い出し完了後、弁V2,V3を
閉の状態とし、チャーロックホッパ10の圧力をチャー
集塵装置2内の圧力まで減圧するため、弁V4を開の状
態にする。チャーロックホッパ10内の圧力減圧後、弁
V1を開の状態とし、チャー集塵装置2で補集したチャ
ーをチャーロックホッパ10に受け入れる。このような
操作を約20分〜60分のサイクルで繰り返し、チャー
集塵装置2で補集したチャーをチャー供給ホッパ11に
供給する。チャー供給ホッパ11のチャーは、弁V6経
由で供給される窒素ガスにより気流搬送されてチャーバ
ーナ16を経由して、ガス化炉1に供給される。
【0005】ここで、ガスタービン4への生成ガスの供
給は、可能な限り一定圧力,一定の生成ガスの発熱量で
行われることがガスタービン4の運転に良い。しかしな
がら、弁V4が開の状態となり、チャーロックホッパ1
0の内圧をチャー集塵装置2内の圧力まで減圧する際に
は、窒素ガスが多量に混合されたチャーロックホッパ1
0内のガスが、ガスタービン4に至る系統中に放出(排
気)される。このため、生成ガスの圧力に突変を与える
のみならず、生成ガスの発熱量をも低下させ、ガスター
ビン燃焼器での燃焼を悪化させる問題があった。更に、
このような圧力変化等がチャーロックホッパ10の約2
0分〜60分の減圧サイクル毎に発生し、ガスタービン
発電機の発電量制御に悪影響を及ぼしていた。この悪影
響を少なくするため、従来の技術では、弁V4の排気ラ
インに流量を制御するためのオリフィスを取り付けた
り、あるいは、弁V4を流量制御弁にしたりしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点に鑑み、ガス化複合発電設備の機器のチャーの回収
及び供給系統にて、上記チャーロックホッパ10の排気
がガスタービン発電機の発電量制御に及ぼす悪影響を緩
和することにより、運転性及び信頼性に極めて優れたガ
ス化複合発電設備を開発すべく鋭意検討した。その結
果、本発明者らは、ガス化炉の出口から配管を通してガ
スタービンに生成ガスを送り、その途中に生成ガス中の
チャーを回収,循環するチャーロックホッパシステムを
有するガス化複合発電設備において、該チャーロックホ
ッパシステムにチャーバッファタンクを設置することに
より、かかる問題点が解決されることを見い出した。本
発明は、かかる見地より完成されたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1にか
かる発明は、ガス化炉,ガスタービン及びガス中のチャ
ーを回収するチャーロックホッパシステムを有してお
り、該チャーロックホッパシステムにチャーバッファタ
ンクを設けたことを特徴とするガス化複合発電設備を提
供するものである。ここで通常は、チャーバッファタン
クはチャーロックホッパシステムの排気の系統(ライ
ン)に備えられる。すなわち、通常、チャーバッファタ
ンクは、チャーロックホッパ又はチャー供給ホッパか
ら、ガス化炉の出口よりガスタービンに至る生成ガスラ
インに対して接続されている系統のいずれかの箇所に備
えられる。また、請求項2にかかる発明は、ガス化炉,
ガスタービン及びガス中のチャーを回収するチャーロッ
クホッパシステムを有しており、該チャーロックホッパ
システムに排気ガスの流量を制御するためのチャーバッ
ファタンク及び制御弁を設けたことを特徴とするガス化
複合発電設備を提供するものである。ここで、排気ガス
とは、チャーロックホッパシステムに存在するガスであ
って、ガス化炉の出口からガスタービンに至る生成ガス
ラインに対して排気されるものをいう。
【0008】請求項3にかかる発明は、ガス化炉,ガス
タービン及びガス中のチャーを回収するチャーロックホ
ッパシステムを有しており、該チャーロックホッパシス
テムからの排気のラインが、チャーロックホッパ又はチ
ャー供給ホッパから直接排気されるラインと、チャーバ
ッファタンクを経由して排気されるラインとに分かれて
いることを特徴とするガス化複合発電設備を提供するも
のである。。請求項4にかかる発明は、ガス化炉,ガス
タービン及びガス中のチャーを回収するチャーロックホ
ッパシステムを有しており、該チャーロックホッパシス
テムからの排気のラインが、チャーロックホッパ又はチ
ャー供給ホッパから直接排気されるラインと、チャーバ
ッファタンクを経由して排気されるラインとに分かれて
おり、かつ、該各ラインからの排気のタイミングを相互
に変えて排気する手段を設けたことを特徴とするガス化
複合発電設備を提供するものである。
【0009】請求項5にかかる発明は、上記チャーロッ
クホッパシステムが2系列であることを特徴とする上記
請求項1〜4のいずれかに記載のガス化複合発電設備で
ある。請求項6にかかる発明は、上記チャーロックホッ
パシステムが2系列のチャー供給ホッパを有しているこ
とを特徴とする上記請求項1〜4のいずれかに記載のガ
ス化複合発電設備である。この場合、チャーロックホッ
パシステムにはチャーロックホッパ自体を有せず、例え
ば、2系列のチャー供給ホッパを主に、上記チャーバッ
ファタンク,各種弁及び配管からなること等が可能であ
る。以下、本発明について、詳細に説明する。
【0010】
【発明の実施の形態】添付図面を参照しながら、本発明
の実施の形態を説明する。実施の形態(その1) 図1は、本発明にかかるガス化複合発電設備の第1の実
施の形態であり、主にチャーの回収及び供給系統を表す
図である。本実施の形態は、ガス化炉,ガスタービン及
びガス中のチャーを回収するチャーロックホッパシステ
ムを有しており、該チャーロックホッパシステムに排気
ガスの流量を制御するためのチャーバッファタンク及び
制御弁を有する(請求項1,2)。また、本実施の形態
では、上記チャーロックホッパシステムからの排気のラ
インが、チャーロックホッパから直接排気されるライン
と、チャーバッファタンクを経由して排気されるライン
とに分かれており、かつ、該各ラインからの排気のタイ
ミングを相互に変えて排気する(請求項3,4)。
【0011】図中の1は石炭等をガス化するガス化炉、
4は発電機を回転させるガスタービンである。石炭バー
ナ14から、燃料となる石炭及び燃料の酸化剤となる空
気又は酸素をガス化炉1に供給し、ガス化炉1で生成ガ
スを発生させる。2はチャー集塵装置であり、3は脱硫
装置である。生成ガスはガスタービン4のガス燃料とな
り、ガスタービン4は発電機を回転させて発電する。ガ
スタービン4の排気は高温であるため、排熱回収ボイラ
5で熱を回収した後、煙突6から大気中に排気される。
ガスタービン4には、空気圧縮機13が直結されてい
て、大気を吸い込みガスタービン4自身の高圧燃焼用空
気を調製し、その圧縮空気の一部を抽気し、空気分離装
置7に送る。空気分離装置7で空気を窒素ガスと酸素ガ
スとに分離し、酸素ガスは酸素ガス圧縮機9により昇圧
され、酸素供給管15を通ってガス化炉1に供給されて
酸化剤として使用され、窒素ガスは窒素ガス圧縮機8に
よって昇圧され、チャーの搬送用等に使用される。チャ
ー集塵装置2で補集されたチャーは再びガス化炉1に供
給し完全にガス化されるが、チャー集塵装置2はガス化
炉1よりも後流にあるため、ガス化炉1の圧力が高く、
チャーをガス化炉1に供給するためには、チャーを昇圧
する必要がある。
【0012】チャー集塵装置2で補集されたチャーは、
一旦、チャーロックホッパ10に貯められる。弁V1,
V2,V3,V7,V8,V10を閉の状態、弁V5を
開の状態とし、チャーロックホッパ10の圧力をチャー
供給ホッパ11の圧力に等しくなるように、窒素ガス圧
縮機8を通じて窒素ガスによって加圧してから、弁V5
を閉の状態にする。その後、弁V3を開の状態とし、チ
ャーロックホッパ10とチャー供給ホッパ11とを均圧
し、弁V2を開け、チャーロックホッパ10内のチャー
をチャー供給ホッパ11に払い出す。チャーロックホッ
パ10からチャー供給ホッパ11へのチャーの払い出し
完了後、チャーロックホッパ10内のガスを生成ガスラ
インに排気する際、生成ガスラインへの圧力の影響,排
気する多量の窒素ガスを混入した低発熱量のガスによる
生成ガスの一時的発熱量の低下を極力小さくするため、
弁V2,V3,V9を閉の状態とし、弁V7を開の状態
とし、チャーロックホッパ10内の排気ガスを、一旦、
チャーバッファタンク12に排気する。
【0013】その後、弁V7を閉の状態,弁V8を開の
状態にし、ガス化炉1の出口よりガスタービン4に至る
生成ガスラインに排気する。チャーバッファタンク12
から生成ガスラインへの排気は、チャーロックホッパ1
0から生成ガスラインへの排気とは別個に弁V9を開の
状態として行う。ここで、弁V8,V9は流量制御弁と
するほうが好ましい。また、チャーバッファタンク12
の排気のタイミングは、排気が生成ガスラインへの影響
を少なくするように、チャーロックホッパ10から生成
ガスラインへの排気のタイミングを見ながら適宜調整す
ることができる。そして、弁V8,V9を通して、各ラ
インから生成ガスラインへ排気されるガスの排気のタイ
ミングを相互に変えて排気することが好ましい。
【0014】次いで、弁V8を開の状態とし、チャーロ
ックホッパ10の圧力がチャー集塵装置2内の圧力まで
減圧したら、弁V1を開の状態とし、チャー集塵装置2
で補集したチャーをチャーロックホッパ10に受け入れ
る。チャーバッファタンク12から生成ガスラインへの
排気が終了したら、弁V10を一定時間、開の状態と
し、チャーバッファタンク12内に堆積するチャーをチ
ャーロックホッパ10に払い出す。このような操作を約
20分〜60分のサイクルで繰り返し、チャー集塵装置
2で補集したチャーをチャー供給ホッパ11に供給す
る。チャー供給ホッパ11のチャーは、弁V6経由で供
給される窒素ガスにより、気流搬送されチャーバーナ1
6に至り、ガス化炉1に供給される。
【0015】本実施の形態では、チャーロックホッパ1
0から生成ガスラインに排気する際、チャーロックホッ
パ10から、一旦チャーバッファタンク12に排気し、
排気量のピーク値を抑えるとともに、チャーロックホッ
パ10の減圧時間を短くすることができる。チャーロッ
クホッパ10の減圧時間を短くできれば、その分だけチ
ャーロックホッパ10の貯蔵容積、チャー集塵装置2の
ホッパ容量及びチャー供給ホッパの容量を小さくでき
る。すなわち、本発明によれば、チャーロックホッパ1
0から生成ガスラインに排気する発熱量の低下したガス
が、ガスタービン発電機の発電量制御へ及ぼす悪影響を
小さくできる。また、チャーバッファタンク12を増設
する代わりに、チャーロックホッパ10の貯蔵容積、チ
ャー集塵装置2のホッパ容量及びチャー供給ホッパの容
積を小さくできる。
【0016】なお、チャーロックホッパ10の内圧が生
成ガスラインの圧力にほぼ等しくなったら、仮に、チャ
ーバッファタンク12から生成ガスラインへ排気中であ
っても弁V1を開の状態にし、チャー集塵装置2からチ
ャーロックホッパ10にチャーを受け入れることができ
る。すなわち、本発明によれば、チャーロックホッパシ
ステムのサイクルタイムは、チャーバッファタンク12
がない既存の技術に比べて短くすることができる。その
結果、チャー集塵装置2の容積又はそれに付属するチャ
ーホッパの容積,チャーロックホッパ10の容積,及び
チャー供給ホッパの容積を小さくすることができる。
【0017】実施の形態(その2) 図2は、本発明にかかるガス化複合発電設備の第2の実
施の形態であり、主にチャーの回収及び供給系統を表す
図である。本実施の形態の基本的構成は、上記実施の形
態(その1)と同じであるが、チャーロックホッパ及び
チャー供給ホッパよりなるチャーロックホッパシステム
が2系列である点で特徴を有する(請求項5)。
【0018】図2には、チャーロックホッパは10A及
び10B、チャー供給ホッパは11A及び11B、その
周囲に設置される弁も複数列にしたものについては上記
実施の形態(その1)と同じ番号にA及びBの添え字を
付して表している。但し、本実施の形態では、チャーロ
ックホッパの排気弁V8,チャーバッファタンク入り口
弁V7,チャーバッファタンク12,チャーバッファタ
ンクの排気弁V9及びチャーバッファタンクの払い出し
弁V10については1系列にしているが、これらについ
ても2系列に設置することができる。本実施の形態で
は、チャー供給ホッパ11A,11Bは並行して同時に
別々のチャーバーナ16A,16Bにチャーを供給す
る。チャーバッファタンクの払い出しラインは、チャー
ロックホッパの排気中に僅かに含まれている飛散チャー
がチャーバッファタンク12の中に沈降して少しずつ溜
まるので、この溜まったチャーを適時排出するためのも
のである。よって、チャーロックホッパ10A及び10
Bのどちらか一方に接続しておけば良い。
【0019】実施の形態(その3) 図3は、本発明にかかるガス化複合発電設備の第3の実
施の形態であり、主にチャーの回収及び供給系統を表す
図である。本実施の形態は、ガス化炉,ガスタービン及
びガス中のチャーを回収するチャーロックホッパシステ
ムを有しており、該チャーロックホッパシステムに排気
ガスの流量を制御するためのチャーバッファタンク及び
制御弁を有する(請求項1,2)。また、本実施の形態
では、上記チャーロックホッパシステムからの排気のラ
インが、チャー供給ホッパから直接排気されるライン
と、チャーバッファタンクを経由して排気されるライン
とに分かれており、かつ、該各ラインからの排気のタイ
ミングを相互に変えて排気する(請求項3,4)。更
に、本実施の形態は、上記チャーロックホッパシステム
が2系列のチャー供給ホッパを有するものであり(請求
項6)、チャーロックホッパ自体はない。
【0020】図中の1は石炭等をガス化するガス化炉、
4は発電機を回転させるガスタービンである。石炭バー
ナ14から、燃料となる石炭及び燃料の酸化剤となる空
気又は酸素をガス化炉1に供給し、ガス化炉1で生成ガ
スを発生させる。2はチャー集塵装置であり、3は脱硫
装置である。生成ガスはガスタービン4のガス燃料とな
り、ガスタービン4は発電機を回転させて発電する。ガ
スタービン4の排気は高温であるため、排熱回収ボイラ
5で熱を回収した後、煙突6から大気に排気される。ガ
スタービン4には、空気圧縮機13が直結されていて、
大気を吸い込みガスタービン4自身の高圧燃焼用空気を
調製し、その圧縮空気の一部を抽気し、空気分離装置7
に送る。空気分離装置7で空気を窒素ガスと酸素ガスと
に分離し、酸素ガスは酸素ガス圧縮機9により昇圧さ
れ、窒素ガスは窒素ガス圧縮機8を介してチャーの搬送
用等に使用される。チャー集塵装置2で補集されたチャ
ーは再びガス化炉1に供給し完全にガス化されるが、チ
ャー集塵装置2はガス化炉よりも後流にあるため、ガス
化炉1の圧力が高く、チャーをガス化炉1に供給するた
めには、チャーを昇圧する必要がある。
【0021】本実施の形態では、上記実施の形態(その
1)におけるチャーロックホッパはない。その代わりに
チャー供給ホッパ11Aと11Bとを交互に切り替える
ことにより、チャーバーナ16に連続してチャーを供給
する。すなわち、先ず、A系列のチャー供給ホッパ11
Aからチャーバーナ16にチャーが供給されているとす
る。この際、弁V1A,V11Aは閉の状態、弁V12
Aは開の状態にて、弁V5A,V6Aから窒素ガスを供
給し、チャー供給ホッパ11A内のチャーをチャーバー
ナ16に窒素ガスで気流搬送している。このとき、B系
列は弁V5B,V6B,V12Bが閉の状態である。こ
の場合、A系列を運転側、B系列を停止側という。チャ
ー集塵装置2で補集されたチャーは、停止側チャー供給
ホッパ入り口弁V1Bが開の状態であれば、停止側チャ
ー供給ホッパ11Bに貯められる。この際、弁V8,V
11Bは開の状態、弁V7は閉の状態である。
【0022】運転側A系列のチャー供給ホッパ11Aの
チャーの保有量が規定値以下にまで供給されたら、B系
列側の弁V1B,V11B及びV7,V8,V10を閉
の状態、弁V6Bを開の状態とし、チャー供給ホッパ1
1Bの圧力をチャー供給ホッパ11Aの圧力より高くな
るように窒素ガスにより加圧する。チャー供給ホッパ1
1Bの圧力がチャー供給ホッパ11Aの圧力より僅かに
高くなったら、弁V5B,V12Bを開の状態にし、B
系列のチャー供給ホッパ11Bからチャーの供給を開始
し、それとほぼ同時にA系列の弁V6A,V12A,V
5Aを閉の状態にする。このようにしてチャーバーナ1
6へのチャーの供給は、チャー供給ホッパ11Aからチ
ャー供給ホッパ11Bに切り替えられる。
【0023】次に、A系列のチャー供給ホッパ11Aの
圧力を生成ガスラインの圧力にまで減圧する際に、生成
ガスラインへの圧力の影響,あるいは排気する多量の窒
素ガスを混入した低発熱量のガスによる生成ガスの一時
的発熱量の低下を可能な限り小さくするため、弁V8,
V9を閉の状態、弁V7,V11Aを開の状態にし、一
旦、A系列のチャー供給ホッパ11Aの排気ガスをチャ
ーバッファタンク12に排気する。その後、弁V7を閉
の状態、弁V8を開の状態にして、生成ガスラインに排
気する。チャーバッファタンク12から生成ガスライン
への排気は、チャー供給ホッパ11Aから生成ガスライ
ンへの弁V8を通しての排気とは別個に弁V9を開の状
態として行う。この場合、弁V8,V9は流量制御弁と
するほうが好ましい。また、チャーバッファタンク12
の排気のタイミングは、排気が生成ガスラインへの影響
を少なくするように、チャー供給ホッパ11Aから生成
ガスラインへの弁V8を通しての排気のタイミングを見
ながら適宜調整することができる。次いで、弁V8を開
の状態にして、チャー供給ホッパ11Aの圧力がチャー
集塵装置2内の圧力まで減圧したら、弁V1Aを開の状
態とし、チャー集塵装置2で補集したチャーをチャー供
給ホッパ11Aに受け入れる。上記のような操作を約2
0分〜60分のサイクルで繰り返し、チャー集塵装置2
で補集したチャーをチャーバーナ16に連続供給する。
【0024】また、本実施の形態では、チャーバッファ
タンク内の滞留チャーの払い出しラインは、B系列のチ
ャー供給ホッパ11Bに接続しているので、チャー供給
ホッパ11Bがチャー集塵装置2で補集したチャーを受
け入れている間に、弁V10を一定時間だけ開の状態と
する。その間に、チャーバッファタンク12内に堆積す
るチャーをチャー供給ホッパ11Bに払い出す。ここ
で、チャーバッファタンク内の滞留チャーの払い出しラ
インをB系列ではなく、A系列のチャー供給ホッパ11
Aに接続したとしても、実施による作用は同様であり何
等変わらない。
【0025】他の実施の形態 本発明にかかるガス化設備は、上記実施の形態に限ら
ず、本発明の技術的思想の範囲において、種々変形が可
能である。例えば、上記実施の形態(その2)及び(そ
の3)において、チャーバッファタンク12,弁V7を
有するライン,弁V8を有するライン,弁V9を有する
ライン,弁V10を有するラインをチャー供給ホッパの
系列数に合わせて複数設置しても良い。以下、実施例に
より本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの
実施例によって何ら制限されるものではない。
【0026】
【実施例】
実施例1 図1に示される上記実施の形態(その1)のガス化複合
発電設備について、以下の条件で発電設備の運転を行っ
た。チャーロックホッパ10の排気前の圧力は28kg/c
m2g 、生成ガスライン圧力は24kg/cm2g であった。チ
ャーロックホッパ10から排気する際、弁V1,V2,
V3,V8,V9,V10を閉の状態とし、先ず、弁V
7を開の状態とし、チャーロックホッパ10の内圧を生
成ガスラインの圧力24kg/cm2g にほぼ等しくなってい
るチャーバッファタンク12に抜いた。
【0027】その後、弁V7を閉の状態、弁V8を開の
状態とした。この際、弁V7のラインは極力大きいライ
ン(管の太いライン)として、出来るだけ短時間でチャ
ーロックホッパ10からチャーバッファタンク12にガ
スを抜いた。ここで、このチャーバッファタンク12の
落ち着く先の圧力は、チャーロックホッパ10とチャー
バッファタンク12との容積の関係によって決まる。例
えば、チャーバッファタンク12の容積をチャーロック
ホッパ10の容積の2倍とすると、チャーバッファタン
ク12及びチャーロックホッパ10内で落ち着く圧力
は、約25.3kg/cm2g になる。
【0028】次いで、弁V7を閉の状態にし、弁V8を
開の状態にした。チャーロックホッッパ10は圧力約2
5.3kg/cm2g から、生成ガスラインの24kg/cm2g に排
気することとなり、排気ラインの抵抗、すなわち弁,
管,オリフィス等の流れによる抵抗が同じであれば、生
成ガスラインへの排気の量は28kg/cm2g から、生成ガ
スラインの24kg/cm2g に排気する場合の約55%に低
下していた。よって、チャーバッファタンク12がない
場合と比較すれば、生成ガスラインへの瞬時の圧力上昇
や発熱量の低下の影響を排気量が低下した分だけ緩和す
ることができる。本実施例では、弁V8は制御弁として
おり、チャーロックホッパ10から生成ガスラインへ排
気を開始するときには弁V8の開度を小さく、チャーロ
ックホッパ10の圧力が低下するにしたがって、弁V8
の開度を大きくしていった。また、チャーロックホッパ
10からの排気量が少なくなった時点を見ながら適宜、
弁V9を開の状態にした。
【0029】また、本実施例では、弁V9は制御弁とし
ており、チャーバッファタンク12から生成ガスライン
へ排気を開始するときには弁V9の開度を小さく、チャ
ーバッファタンク12の圧力が低下するにしたがって、
弁V9の開度を大きくしていった。これらにより、チャ
ーロックホッパ10及びチャーバッファタンク12から
生成ガスラインへの排気が、生成ガスラインの圧力及び
発熱量に与える影響を極力少なくすることができた。
【0030】
【発明の効果】本発明のガス化複合発電設備は、優れた
運転性,信頼性を有し、石炭等の燃料のガス化により極
めて効率的に発電することができる。すなわち、本発明
によれば、チャーロックホッパ10から生成ガスライン
に排気する発熱量の低下したガスが、ガスタービン発電
機の発電量制御へ及ぼす悪影響を小さくできる。また、
本発明によれば、チャーロックホッパシステムのサイク
ルタイムを既存の技術に比べて短くすること等も可能で
あり、チャー集塵装置2の容積又はそれに付属するチャ
ーホッパの容積,チャーロックホッパ10の容積,及び
チャー供給ホッパ11の容積を小さくすることができ、
その産業上の意義は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるガス化複合発電設備の第1の実
施の形態を示す概念図である。
【図2】本発明にかかるガス化複合発電設備の第2の実
施の形態を示す概念図である。
【図3】本発明にかかるガス化複合発電設備の第3の実
施の形態を示す概念図である。
【図4】従来のガス化複合発電設備を示す概念図であ
る。
【符号の説明】
1 ガス化炉 2 チャー集塵装置 3 脱硫装置 4 ガスタービン 5 排熱回収ボイラ 6 煙突 7 空気分離装置 8 窒素ガス圧縮機 9 酸素ガス圧縮機 10 チャーロックホッパ 11 チャー供給ホッパ 12 チャーバッファタンク 13 空気圧縮機 14 石炭バーナ 15 酸素供給管 16 チャーバーナ V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,V10,V11,V12 弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10J 3/48 C10J 3/48 3/54 3/54 K J 3/56 3/56 C10K 1/02 C10K 1/02 F01K 23/10 F01K 23/10 C F02C 3/28 F02C 3/28

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス化炉,ガスタービン及びガス中のチ
    ャーを回収するチャーロックホッパシステムを有してお
    り、該チャーロックホッパシステムにチャーバッファタ
    ンクを設けたことを特徴とするガス化複合発電設備。
  2. 【請求項2】 ガス化炉,ガスタービン及びガス中のチ
    ャーを回収するチャーロックホッパシステムを有してお
    り、該チャーロックホッパシステムに排気ガスの流量を
    制御するためのチャーバッファタンク及び制御弁を設け
    たことを特徴とするガス化複合発電設備。
  3. 【請求項3】 ガス化炉,ガスタービン及びガス中のチ
    ャーを回収するチャーロックホッパシステムを有してお
    り、該チャーロックホッパシステムからの排気のライン
    が、チャーロックホッパ又はチャー供給ホッパから直接
    排気されるラインと、チャーバッファタンクを経由して
    排気されるラインとに分かれていることを特徴とするガ
    ス化複合発電設備。
  4. 【請求項4】 ガス化炉,ガスタービン及びガス中のチ
    ャーを回収するチャーロックホッパシステムを有してお
    り、該チャーロックホッパシステムからの排気のライン
    が、チャーロックホッパ又はチャー供給ホッパから直接
    排気されるラインと、チャーバッファタンクを経由して
    排気されるラインとに分かれており、かつ、該各ライン
    からの排気のタイミングを相互に変えて排気する手段を
    設けたことを特徴とするガス化複合発電設備。
  5. 【請求項5】 上記チャーロックホッパシステムが2系
    列であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記
    載のガス化複合発電設備。
  6. 【請求項6】 上記チャーロックホッパシステムが2系
    列のチャー供給ホッパを有していることを特徴とする請
    求項1〜4のいずれかに記載のガス化複合発電設備。
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Cited By (3)

* 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
JP2009263498A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Central Res Inst Of Electric Power Ind 石炭ガス化発電システム及び石炭ガス化発電システムにおける水銀の除去方法
WO2017104620A1 (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 三菱日立パワーシステムズ株式会社 チャー排出装置、これを有するチャー回収装置及びチャー排出方法、ガス化複合発電設備

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US10927316B2 (en) 2015-12-18 2021-02-23 Mitsubishi Power, Ltd Char discharge unit, char recovery unit including char discharge unit, char discharge method, and integrated gasification combined cycle

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