JPH11156117A - サチュレーション設備 - Google Patents

サチュレーション設備

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JPH11156117A
JPH11156117A JP9324940A JP32494097A JPH11156117A JP H11156117 A JPH11156117 A JP H11156117A JP 9324940 A JP9324940 A JP 9324940A JP 32494097 A JP32494097 A JP 32494097A JP H11156117 A JPH11156117 A JP H11156117A
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JP
Japan
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water
gas
contact tower
impurities
multistep
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Pending
Application number
JP9324940A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichiro Hashimoto
敬一郎 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Publication of JPH11156117A publication Critical patent/JPH11156117A/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]
    • 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
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    • 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]

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浮遊固形分等の不純物が燃料ガス中に混入す
ることなく、高純水の使用量を大幅に低減することがで
きるサチュレーション設備を提供する。 【解決手段】 下方から上方に燃料ガスが通過し内部で
燃料ガスと水が気液接触する多段接触塔12と、多段接
触塔の下部から循環水を抜き出し多段接触塔の中間部に
再循環させる水循環ライン14と、多段接触塔の上部か
ら高純水を供給する純水供給ライン16と、水循環ライ
ンの循環水を濾過する濾過装置18と、を備え、これに
より、多段接触塔の中間部より下部で、燃料ガスの加湿
を主として不純物を含む補給水で行い、多段接触塔の上
部で燃料ガスに同伴された不純物を高純水で洗浄し、更
に、濾過装置18と、水循環ラインから不純物を含む循
環水を抜き出すブローダウンライン14bとにより、循
環水中の不純物の濃度を一定のレベルに調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素系燃料を
ガス化してガスタービンの燃料にするガス化複合発電設
備に係わり、更に詳しくは、被処理ガスに水分を加湿す
るサチュレーション設備に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来のガス化複合発電設備のフ
ロー図である。石炭,重質油等の炭化水素系燃料をガス
化設備1で水蒸気と酸素ガスを用いてガス化して粗製ガ
スにし、これを脱塵装置2で脱塵し、粗ガスクーラ3で
冷却し湿式脱硫設備4で脱硫してサチュレーション設備
5に供給し、更に加湿された燃料ガスをガスタービン発
電機6の燃焼器6aに供給する。一方、ガスタービン発
電機6の過剰空気が抽気されて空気分離器7に供給さ
れ、抽気空気と大気から空気分離装置7により酸素を分
離し、この酸素をガス化設備1に供給してガス化用に供
し、分離された窒素ガスはガスタービンの燃焼器に供給
される。
【0003】ガスタービン発電設備6では、圧縮器6b
で加圧された圧縮空気により燃料ガスが燃焼し、加湿水
蒸気と窒素ガスで増量された燃焼ガスによりガスタービ
ン6cを駆動して発電機6dにより発電し、ガスタービ
ン6cの排ガスは排熱回収ボイラ8に供給されて水蒸気
を発生させ、この水蒸気により蒸気タービン9を駆動し
て発電し、更に排ガスより熱回収して給水加熱し、加熱
された給水の一部がサチュレーション設備5に供給され
て加湿に用いられる。
【0004】サチュレーション設備5は、ガスと水が接
触する多段接触塔5aと熱水を循環させるポンプ5b、
及び熱交換器5cからなり、低温(例えば約40℃)で
流入する燃料ガスを約150℃前後の熱水を用いて約1
40℃前後まで加熱するとともに、この温度における飽
和点まで水蒸気を加湿している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のガス化
複合発電設備では、サチュレーション設備5により燃料
ガスを昇温及び加湿することにより、燃焼器6aによる
燃焼ガスの流量を増加させてガスタービン発電設備6の
出力を増大させ、同時に加湿された水蒸気により燃焼器
6aにおけるNOx 発生量を低減している。
【0006】しかし、従来のサチュレーション設備で
は、図3に模式的に示すように、例えば約30t/Hの
水を蒸発させて被処理ガス(燃料ガス)を加湿する場合
には、少なくとも30t/H以上の高純水を補給水とし
て供給する必要があった。そのため、従来のサチュレー
ション設備では、大量の高純水を消費し、運転コストが
高い問題点があった。また、これを解決するために、高
純水に代えて不純物を含む補給水(例えば、工業用水)
を用いると、浮遊固形分SS,溶融固形分TDS,塩素
Cl,カルシウムCa等の不純物が被処理ガス中に混入
し、下流設備(例えばガスタービン発電設備のタービン
ブレード)に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【0007】本発明はかかる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、浮遊固
形分等の不純物が被処理ガス中に混入することなく、高
純水の使用量を大幅に低減することができるサチュレー
ション設備を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下方か
ら上方に被処理ガスが通過し内部で被処理ガスと水が気
液接触する多段接触塔と、該多段接触塔の下部から循環
水を抜き出し多段接触塔の中間部に再循環させる水循環
ラインと、多段接触塔の上部から高純水を供給する純水
供給ラインと、水循環ラインの循環水を濾過する濾過装
置と、を備え、水循環ラインに不純物を含む補給水を供
給しかつ不純物を含む循環水を抜き出す、ことを特徴と
するサチュレーション設備が提供される。
【0009】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
水循環ラインには、ポンプ及び加熱器が設けられ、加熱
された循環水を多段接触塔の中間部に供給する。また、
前記濾過装置は、水循環ラインに設けられたオリフィス
と、オリフィスの前後を連通するバイパスラインと、バ
イパスラインに設けられたフィルタ装置とからなる。
【0010】上記本発明の構成によれば、多段接触塔の
下部から循環水が抜き出され、この循環水に不純物を含
む補給水(例えば、工業用水)が混入され、この循環水
が多段接触塔の中間部に供給(再循環)させるので、多
段接触塔の中間部より下部では、被処理ガスと循環水が
主に気液接触して、循環水が蒸発して被処理ガスが加湿
される。従って被処理ガスの加湿を主として不純物を含
む補給水で行うことができる。
【0011】一方、この加湿と同時に循環水に含まれる
不純物(浮遊固形分SS,溶融固形分TDS,塩素C
l,カルシウムCa等)の一部が被処理ガスに同伴され
るが、純水供給ラインにより、多段接触塔の上部から高
純水を供給されるので、多段接触塔の上部において被処
理ガスと高純水の気液接触が行われ、被処理ガスに同伴
された不純物は高純水により洗浄することができる。ま
た、この気液接触をほぼ等温(例えば約140℃前後)
で行うことにより、高純水の蒸発を抑え、洗浄に必要な
最小量にすることができる。
【0012】更に、不純物は下方に落下し、循環水中に
混入するが、循環水を濾過する濾過装置と、水循環ライ
ンから不純物を含む循環水を抜き出すライン(ブローダ
ウンライン)とを備えているので、循環水中の不純物の
濃度を一定のレベルに調節することができる。従って、
本発明の構成により、浮遊固形分等の不純物が処理ガス
中に混入することなく、高純水の使用量を大幅に低減す
ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
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、本発明によるサチュレーション設備の構成図で
ある。この図において、本発明のサチュレーション設備
10は、下方から上方に被処理ガスG(例えば燃料ガ
ス)が通過し内部で被処理ガスと水が気液接触する多段
接触塔12と、多段接触塔12の下部から循環水を抜き
出し多段接触塔12の中間部に再循環させる水循環ライ
ン14と、多段接触塔12の上部から高純水を供給する
純水供給ライン16と、水循環ラインの循環水を濾過す
る濾過装置18とを備えている。
【0014】また、図1に示すように、水循環ライン1
4には、ポンプ15a及び加熱器15bが設けられ、加
熱器15bで加熱された循環水を多段接触塔12の中間
部に循環供給するようになっている。更に、水循環ライ
ン14には、必要に応じて純水供給ライン16の高純水
と加熱された循環水を熱交換する熱交換器16aが設け
られている。この構成により、多段接触塔12の中間部
に供給する循環水温度を約150℃前後に設定して被処
理ガスを約140℃前後まで加熱するとともに、高純水
の温度を加熱後の被処理ガス温度にほぼ等しい温度(約
140℃前後)で加熱するようになっている。
【0015】濾過装置18は、水循環ライン14に設け
られたオリフィス18aと、オリフィス18aの前後を
連通するバイパスライン18bと、バイパスライン18
bに設けられたフィルタ装置18c(例えばカートリッ
ジフィルタ)とからなる。更に、この図において、18
dは開閉弁、18eは逆止弁である。この構成により、
開閉弁18dを開くことにより、オリフィス18aの圧
損によりバイパスライン18bに循環水の一部が流れ、
フィルタ装置18cにより循環水に含まれる固形不純物
を濾過して除去することができる。
【0016】更に、水循環ライン14には、不純物を含
む補給水(例えば工業用水)を供給する補給ライン14
aと、不純物を含む循環水を抜き出すブローダウンライ
ン14bが設けられており、補給ライン14aより工業
用水等を補給し、同時にブローダウンライン14bより
循環水の一部を抜き出すようになっている。この構成に
より、循環水中の不純物の濃度を一定のレベルに調節す
ることができる。
【0017】上述した本発明の構成によれば、多段接触
塔12の下部から循環水が抜き出され、この循環水に不
純物を含む補給水(例えば、工業用水)が混入され、こ
の循環水が多段接触塔12の中間部に供給(再循環)さ
せるので、多段接触塔12の中間部より下部では、被処
理ガスGと循環水が主に気液接触して、循環水が蒸発し
て被処理ガスが加湿される。従って被処理ガスの加湿を
主として不純物を含む補給水で行うことができる。
【0018】一方、この加湿と同時に循環水に含まれる
不純物(浮遊固形分SS,溶融固形分TDS,塩素C
l,カルシウムCa等)の一部が被処理ガスに同伴され
るが、純水供給ライン16により、多段接触塔12の上
部から高純水を供給されるので、多段接触塔12の上部
において被処理ガスGと高純水の気液接触が行われ、被
処理ガスに同伴された不純物は高純水により洗浄するこ
とができる。また、この気液接触をほぼ等温(例えば約
140℃前後)で行うことにより、高純水の蒸発を抑
え、洗浄に必要な最小量にすることができる。
【0019】更に、不純物は下方に落下し、循環水中に
混入するが、循環水を濾過する濾過装置18と、水循環
ライン14から不純物を含む循環水を抜き出すライン
(ブローダウンライン14b)とを備えているので、循
環水中の不純物の濃度を一定のレベルに調節することが
できる。
【0020】従って、例えば、約29t/hの不純物を
含む補給水(工業用水)を水循環ライン14に補給し、
約3t/hの高純水を純水供給ライン16から補給する
ことにより、被処理ガスに約30t/hの加湿を行い、
残りの約2t/hをブローダウンさせることにより、浮
遊固形分等の不純物が被処理ガス中に混入することな
く、被処理ガスの加熱と加湿ができ、同時に高純水の使
用量を大幅(例えば約30t/h→約3t/h)に低減
することができる。
【0021】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に変更でき
ることは勿論である。例えば、上述した実施形態では、
被処理ガスが燃料ガスである場合について主として説明
したが、その他のガスを対象としてもよい。
【0022】
【発明の効果】上述したように、本発明のサチュレーシ
ョン設備は、浮遊固形分等の不純物が被処理ガス中に混
入することなく、高純水の使用量を大幅に低減すること
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】本発明によるサチュレーション設備の構成図で
ある。
【図2】従来のガス化複合発電設備のフロー図である。
【図3】従来のサチュレーション設備の構成図である。
【符号の説明】
1 ガス化設備 2 脱塵装置 3 粗ガスクーラ 4 湿式脱硫設備 5 サチュレーション設備 5a 多段接触塔 5b ポンプ 5c 熱交換器 6 ガスタービン発電機 6a 燃焼器 6b 圧縮器 6c ガスタービン 6d 発電機 7 空気分離器 8 排熱回収ボイラ 9 蒸気タービン 10 サチュレーション設備 12 多段接触塔 14 水循環ライン 14a 補給ライン 14b ブローダウンライン 15a ポンプ 15b 加熱器 16 純水供給ライン 16a 熱交換器 18 濾過装置 18a オリフィス 18b バイパスライン 18c フィルタ装置 18d 開閉弁 18e 逆止弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下方から上方に被処理ガスが通過し内部
    で被処理ガスと水が気液接触する多段接触塔と、該多段
    接触塔の下部から循環水を抜き出し多段接触塔の中間部
    に再循環させる水循環ラインと、多段接触塔の上部から
    高純水を供給する純水供給ラインと、水循環ラインの循
    環水を濾過する濾過装置と、を備え、水循環ラインに不
    純物を含む補給水を供給しかつ不純物を含む循環水を抜
    き出す、ことを特徴とするサチュレーション設備。
  2. 【請求項2】 前記水循環ラインには、ポンプ及び加熱
    器が設けられ、加熱された循環水を多段接触塔の中間部
    に供給する、ことを特徴とする請求項1に記載のサチュ
    レーション設備。
  3. 【請求項3】 前記濾過装置は、水循環ラインに設けら
    れたオリフィスと、オリフィスの前後を連通するバイパ
    スラインと、バイパスラインに設けられたフィルタ装置
    とからなる、ことを特徴とする請求項1に記載のサチュ
    レーション設備。
JP9324940A 1997-11-26 1997-11-26 サチュレーション設備 Pending JPH11156117A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001020757A (ja) * 1999-07-01 2001-01-23 General Electric Co <Ge> 燃料ガスを加湿加熱する方法及び装置
JP2008274939A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 General Electric Co <Ge> ガス加湿制御のための方法及びシステム
JP2010106832A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 General Electric Co <Ge> 蒸気吸収式チラーを使用した希釈窒素圧縮機動力の低減

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