JPH11294186A - ガス化複合発電設備 - Google Patents
ガス化複合発電設備Info
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- JPH11294186A JPH11294186A JP9414798A JP9414798A JPH11294186A JP H11294186 A JPH11294186 A JP H11294186A JP 9414798 A JP9414798 A JP 9414798A JP 9414798 A JP9414798 A JP 9414798A JP H11294186 A JPH11294186 A JP H11294186A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス精製設備Ｂを出た精製ガスを十分昇温し
てガスタービン複合発電設備に供給することができ、か
つ内部の詰まりやダスト等のガスタービンへの流入のお
それがなく、更に精製ガス加熱システムのコンパクト化
が可能なガス化複合発電設備を提供する。 【解決手段】 粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒
体により粗ガスを冷却し精製ガスを加熱する間接ガス冷
却加熱装置１０を備える。この間接ガス冷却加熱装置
は、ガス化・冷却設備Ａとガス精製設備Ｂとの間に設け
られ粗ガスを冷却して熱媒体を加熱する粗ガス冷却器１
２と、ガス精製設備Ｂとガスタービン複合発電設備Ｃの
間に設けられ精製ガスを加熱された熱媒体で加熱する精
製ガス加熱器１４と、粗ガス冷却器と精製ガス加熱器の
間を熱媒体を循環させる媒体循環ライン１６とからな
る。熱媒体は水及び水蒸気であり、粗ガス冷却器で蒸発
し精製ガス加熱器で凝縮するように媒体循環ラインの圧
力が設定されている。
てガスタービン複合発電設備に供給することができ、か
つ内部の詰まりやダスト等のガスタービンへの流入のお
それがなく、更に精製ガス加熱システムのコンパクト化
が可能なガス化複合発電設備を提供する。 【解決手段】 粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒
体により粗ガスを冷却し精製ガスを加熱する間接ガス冷
却加熱装置１０を備える。この間接ガス冷却加熱装置
は、ガス化・冷却設備Ａとガス精製設備Ｂとの間に設け
られ粗ガスを冷却して熱媒体を加熱する粗ガス冷却器１
２と、ガス精製設備Ｂとガスタービン複合発電設備Ｃの
間に設けられ精製ガスを加熱された熱媒体で加熱する精
製ガス加熱器１４と、粗ガス冷却器と精製ガス加熱器の
間を熱媒体を循環させる媒体循環ライン１６とからな
る。熱媒体は水及び水蒸気であり、粗ガス冷却器で蒸発
し精製ガス加熱器で凝縮するように媒体循環ラインの圧
力が設定されている。
Description
【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
備に関する。
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
備に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のガス化複合発電設備の全
体フロー図である。この図において、Ａはガス化・冷却
設備であり、ガス化炉１でガス化した粗ガスを輻射粗ガ
ス冷却器２と対流粗ガス冷却器３で冷却し、ガス精製設
備Ｂに供給する。対流粗ガス冷却器３は、エコノマイザ
とエバポレータを有し、粗ガス冷却器に給水すると共に
余剰蒸気を排熱回収ボイラ８に供給するようになってい
る。
体フロー図である。この図において、Ａはガス化・冷却
設備であり、ガス化炉１でガス化した粗ガスを輻射粗ガ
ス冷却器２と対流粗ガス冷却器３で冷却し、ガス精製設
備Ｂに供給する。対流粗ガス冷却器３は、エコノマイザ
とエバポレータを有し、粗ガス冷却器に給水すると共に
余剰蒸気を排熱回収ボイラ８に供給するようになってい
る。
【０００３】ガス精製設備Ｂは、湿式ガス精製装置を構
成する高温スクラバー、ヒーター、ＣＯＳ転換器、ノッ
クアウトドラム、ボイラ水加熱器、クーラー、低温スク
ラバー、脱硫塔等からなり、脱塵、冷却、脱硫して粗ガ
スを湿式で精製するようになっている。また、Ｃはガス
タービン複合発電設備であり、ガスタービン発電装置
７、排熱回収ボイラ８、蒸気タービン発電装置９、等か
らなり、精製ガスを燃焼させてガスタービン発電装置７
と蒸気タービン発電装置９で複合発電するようになって
いる。
成する高温スクラバー、ヒーター、ＣＯＳ転換器、ノッ
クアウトドラム、ボイラ水加熱器、クーラー、低温スク
ラバー、脱硫塔等からなり、脱塵、冷却、脱硫して粗ガ
スを湿式で精製するようになっている。また、Ｃはガス
タービン複合発電設備であり、ガスタービン発電装置
７、排熱回収ボイラ８、蒸気タービン発電装置９、等か
らなり、精製ガスを燃焼させてガスタービン発電装置７
と蒸気タービン発電装置９で複合発電するようになって
いる。
【０００４】上述したガス精製設備Ｂは、更にその最下
流部に通常、サチュレーション設備５を備える。このサ
チュレーション設備は、ガスと水が接触する多段接触塔
と熱水を循環させるポンプからなり、湿式精製した比較
的低温（例えば約４０℃）の精製ガスを熱水を用いて約
１３０℃前後（ｔ３）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。このよう
に、精製ガスを昇温及び加湿することにより、燃焼ガス
の流量を増加させてガスタービン発電装置７の出力を増
大させ、同時に加湿された水蒸気によりＮＯx 発生量を
低減している。なお、ＮＯx 制限条件等によっては、サ
チュレーション設備を省く場合がある。また、本出願に
おける各温度の値は例示にすぎず、蒸気タービン発電装
置等の条件により種々に変化することは勿論である。
流部に通常、サチュレーション設備５を備える。このサ
チュレーション設備は、ガスと水が接触する多段接触塔
と熱水を循環させるポンプからなり、湿式精製した比較
的低温（例えば約４０℃）の精製ガスを熱水を用いて約
１３０℃前後（ｔ３）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。このよう
に、精製ガスを昇温及び加湿することにより、燃焼ガス
の流量を増加させてガスタービン発電装置７の出力を増
大させ、同時に加湿された水蒸気によりＮＯx 発生量を
低減している。なお、ＮＯx 制限条件等によっては、サ
チュレーション設備を省く場合がある。また、本出願に
おける各温度の値は例示にすぎず、蒸気タービン発電装
置等の条件により種々に変化することは勿論である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】更に、サチュレーショ
ン設備５を出た精製ガスの温度は、約１３０℃前後（ｔ
３）であり、システム熱効率の向上のためには更に昇温
することが望まれる。そのため、従来のガス化複合発電
設備では、図３に示すように、ガス化・冷却設備Ａとガ
ス精製設備Ｂの間に精製ガス加熱器６を設け、この加熱
器により、精製ガスを約４００℃（ｔ４）まで加熱して
ガスタービン発電装置へ供給し、システム効率の向上を
図っていた。なお、この図において、ｔ1 は約４２０
℃、ｔ2 は約２３０℃である。
ン設備５を出た精製ガスの温度は、約１３０℃前後（ｔ
３）であり、システム熱効率の向上のためには更に昇温
することが望まれる。そのため、従来のガス化複合発電
設備では、図３に示すように、ガス化・冷却設備Ａとガ
ス精製設備Ｂの間に精製ガス加熱器６を設け、この加熱
器により、精製ガスを約４００℃（ｔ４）まで加熱して
ガスタービン発電装置へ供給し、システム効率の向上を
図っていた。なお、この図において、ｔ1 は約４２０
℃、ｔ2 は約２３０℃である。
【０００６】精製ガス加熱器６は、シェルアンドチュー
ブ型の熱交換器であり、そのチューブ側を粗ガスが流
れ、シェル側を精製ガスが流れる。しかし、かかる従来
のガス化複合発電設備には以下の問題点があった。 粗ガスには、粉塵（ダストや煤埃）が大量に含まれて
おり、ダスト等が堆積・固着して発電設備の操業を停止
させるおそれがある。また、この対策のため、スーツブ
ロアを設けたり流速を制御する等が不可欠となり、装置
が複雑化となる。高速ダストによりチューブに貫通穴
ができるおそれがあり、貫通穴ができるとダスト等ガス
タービン阻害成分がガスタービンに流入し、タービンブ
レード等に致命的な損傷を与えるおそれがある。これを
防止するためにチューブ材質を上げると大幅な価格上昇
となり、また十数年間の運転で全く貫通穴ができないと
断言できない。ガスとガスの熱交換器であるため、熱
伝達率が小さく大型である。
ブ型の熱交換器であり、そのチューブ側を粗ガスが流
れ、シェル側を精製ガスが流れる。しかし、かかる従来
のガス化複合発電設備には以下の問題点があった。 粗ガスには、粉塵（ダストや煤埃）が大量に含まれて
おり、ダスト等が堆積・固着して発電設備の操業を停止
させるおそれがある。また、この対策のため、スーツブ
ロアを設けたり流速を制御する等が不可欠となり、装置
が複雑化となる。高速ダストによりチューブに貫通穴
ができるおそれがあり、貫通穴ができるとダスト等ガス
タービン阻害成分がガスタービンに流入し、タービンブ
レード等に致命的な損傷を与えるおそれがある。これを
防止するためにチューブ材質を上げると大幅な価格上昇
となり、また十数年間の運転で全く貫通穴ができないと
断言できない。ガスとガスの熱交換器であるため、熱
伝達率が小さく大型である。
【０００７】本発明は上述した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、ガス
精製設備Ｂを出た精製ガスを十分昇温してガスタービン
複合発電設備に供給することができ、かつ内部の詰まり
やダスト等のガスタービン発電装置への流入のおそれが
なく、更に精製ガス加熱システムのコンパクト化が可能
なガス化複合発電設備を提供することにある。
創案されたものである。すなわち本発明の目的は、ガス
精製設備Ｂを出た精製ガスを十分昇温してガスタービン
複合発電設備に供給することができ、かつ内部の詰まり
やダスト等のガスタービン発電装置への流入のおそれが
なく、更に精製ガス加熱システムのコンパクト化が可能
なガス化複合発電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、燃料を
ガス化・冷却して粗ガスを生成するガス化・冷却設備Ａ
と、粗ガスを湿式精製して精製ガスにするガス精製設備
Ｂと、精製ガスを燃焼させて複合発電するガスタービン
複合発電設備Ｃと、を備えたガス化複合発電設備におい
て、粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒体により粗
ガスを冷却し精製ガスを加熱する間接ガス冷却加熱装置
を備えたことを特徴とするガス化複合発電設備が提供さ
れる。
ガス化・冷却して粗ガスを生成するガス化・冷却設備Ａ
と、粗ガスを湿式精製して精製ガスにするガス精製設備
Ｂと、精製ガスを燃焼させて複合発電するガスタービン
複合発電設備Ｃと、を備えたガス化複合発電設備におい
て、粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒体により粗
ガスを冷却し精製ガスを加熱する間接ガス冷却加熱装置
を備えたことを特徴とするガス化複合発電設備が提供さ
れる。
【０００９】上記本発明の構成によれば、粗ガス及び精
製ガスより圧力の高い熱媒体により粗ガスを冷却し精製
ガスを加熱する間接ガス冷却加熱装置を備えるので、熱
媒体（例えばボイラ水）が粗ガス冷却器と精製ガス加熱
器間を循環することで、粗ガスのもつ熱を精製ガスへ伝
達し、精製ガスを例えば約３８０℃まで加熱することが
できる。また、熱媒体（ボイラ水）の圧力が粗ガス及び
精製ガスの圧力よりも高いので、粗ガス冷却器の熱交換
部（チューブ）に穴が開いても、ボイラ水が粗ガス側に
流れ込むだけであり、致命的な影響はなく、ガスタービ
ン発電装置を保護したまま、精製ガスを昇温することが
でき、信頼性と高効率の両立が達成される。
製ガスより圧力の高い熱媒体により粗ガスを冷却し精製
ガスを加熱する間接ガス冷却加熱装置を備えるので、熱
媒体（例えばボイラ水）が粗ガス冷却器と精製ガス加熱
器間を循環することで、粗ガスのもつ熱を精製ガスへ伝
達し、精製ガスを例えば約３８０℃まで加熱することが
できる。また、熱媒体（ボイラ水）の圧力が粗ガス及び
精製ガスの圧力よりも高いので、粗ガス冷却器の熱交換
部（チューブ）に穴が開いても、ボイラ水が粗ガス側に
流れ込むだけであり、致命的な影響はなく、ガスタービ
ン発電装置を保護したまま、精製ガスを昇温することが
でき、信頼性と高効率の両立が達成される。
【００１０】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
間接ガス冷却加熱装置は、ガス化・冷却設備Ａとガス精
製設備Ｂとの間に設けられ粗ガスを冷却して熱媒体を加
熱する粗ガス冷却器と、ガス精製設備Ｂとガスタービン
複合発電設備Ｃの間に設けられ精製ガスを加熱された熱
媒体で加熱する精製ガス加熱器と、粗ガス冷却器と精製
ガス加熱器の間を熱媒体を循環させる媒体循環ラインと
を備える。
間接ガス冷却加熱装置は、ガス化・冷却設備Ａとガス精
製設備Ｂとの間に設けられ粗ガスを冷却して熱媒体を加
熱する粗ガス冷却器と、ガス精製設備Ｂとガスタービン
複合発電設備Ｃの間に設けられ精製ガスを加熱された熱
媒体で加熱する精製ガス加熱器と、粗ガス冷却器と精製
ガス加熱器の間を熱媒体を循環させる媒体循環ラインと
を備える。
【００１１】前記熱媒体は水及び水蒸気であり、粗ガス
冷却器で蒸発し精製ガス加熱器で凝縮するように媒体循
環ラインの圧力が設定されている。また、別の実施形態
によれば、前記熱媒体は高圧の液体又は気体であり、粗
ガス冷却器と精製ガス加熱器の間を液体又は気体のまま
循環するように媒体循環ラインの圧力が設定されてい
る。更にリーク検出のための検出器がガスタービン発電
装置上流に取り付けられていることが好ましい。
冷却器で蒸発し精製ガス加熱器で凝縮するように媒体循
環ラインの圧力が設定されている。また、別の実施形態
によれば、前記熱媒体は高圧の液体又は気体であり、粗
ガス冷却器と精製ガス加熱器の間を液体又は気体のまま
循環するように媒体循環ラインの圧力が設定されてい
る。更にリーク検出のための検出器がガスタービン発電
装置上流に取り付けられていることが好ましい。
【００１２】この構成によれば、粗ガス冷却器と精製ガ
ス加熱器が粗ガスと精製ガスを熱媒体（好ましくは高温
水又は高温蒸気）で間接冷却／加熱する液ガスの熱交換
器（例えばシェルアンドチューブ型）であるので、熱媒
体をチューブおよびシェルのいずれの側に通してもダス
ト等がないため、堆積・固着等により発電設備を停止さ
せるおそれがなく、かつスーツブロア等の複雑な装置が
不要であり、更に、ダストが含まれないのでチューブに
貫通穴ができることがなく、万が一貫通穴ができても熱
媒体のほうが、圧力を高くしてあるため、ガス側に漏れ
出すことになり、結果的に水蒸気分がガスタービン発電
装置に供給されるだけで無害であり、タービンブレード
等への影響がほとんどなく、更に液ガスの熱交換器であ
るため、熱伝達率が大きくコンパクト化できる。
ス加熱器が粗ガスと精製ガスを熱媒体（好ましくは高温
水又は高温蒸気）で間接冷却／加熱する液ガスの熱交換
器（例えばシェルアンドチューブ型）であるので、熱媒
体をチューブおよびシェルのいずれの側に通してもダス
ト等がないため、堆積・固着等により発電設備を停止さ
せるおそれがなく、かつスーツブロア等の複雑な装置が
不要であり、更に、ダストが含まれないのでチューブに
貫通穴ができることがなく、万が一貫通穴ができても熱
媒体のほうが、圧力を高くしてあるため、ガス側に漏れ
出すことになり、結果的に水蒸気分がガスタービン発電
装置に供給されるだけで無害であり、タービンブレード
等への影響がほとんどなく、更に液ガスの熱交換器であ
るため、熱伝達率が大きくコンパクト化できる。
【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、本発明のガス化複合発電設備を示す全体フロー
図である。この図において、本発明のガス化複合発電設
備は、燃料をガス化・冷却して粗ガスを生成するガス化
・冷却設備Ａと、粗ガスを湿式精製して精製ガスにする
ガス精製設備Ｂと、精製ガスを燃焼させて複合発電する
ガスタービン複合発電設備Ｃとを備えている。また、ガ
ス精製設備Ｂにはその最下流部に精製ガスと熱水を直接
接触させて精製ガスを加熱するとともに加湿するサチュ
レーション設備５が設けられている。ガス化・冷却設備
Ａ、ガス精製設備Ｂ及びガスタービン複合発電設備Ｃを
構成する機器は、図３に示した従来のガス化複合発電設
備と同様である。
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、本発明のガス化複合発電設備を示す全体フロー
図である。この図において、本発明のガス化複合発電設
備は、燃料をガス化・冷却して粗ガスを生成するガス化
・冷却設備Ａと、粗ガスを湿式精製して精製ガスにする
ガス精製設備Ｂと、精製ガスを燃焼させて複合発電する
ガスタービン複合発電設備Ｃとを備えている。また、ガ
ス精製設備Ｂにはその最下流部に精製ガスと熱水を直接
接触させて精製ガスを加熱するとともに加湿するサチュ
レーション設備５が設けられている。ガス化・冷却設備
Ａ、ガス精製設備Ｂ及びガスタービン複合発電設備Ｃを
構成する機器は、図３に示した従来のガス化複合発電設
備と同様である。
【００１４】図１において、本発明のガス化複合発電設
備は、粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒体により
粗ガスを冷却し精製ガスを加熱する間接ガス冷却加熱装
置１０を備えている。この間接ガス冷却加熱装置１０
は、ガス化・冷却設備Ａとガス精製設備Ｂとの間に設け
られ粗ガスを冷却して熱媒体を加熱する粗ガス冷却器１
２と、ガス精製設備Ｂとガスタービン複合発電設備Ｃの
間に設けられ精製ガスを加熱された熱媒体で加熱する精
製ガス加熱器１４と、粗ガス冷却器１２と精製ガス加熱
器１４の間を熱媒体を循環させる媒体循環ライン１６と
からなる。
備は、粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒体により
粗ガスを冷却し精製ガスを加熱する間接ガス冷却加熱装
置１０を備えている。この間接ガス冷却加熱装置１０
は、ガス化・冷却設備Ａとガス精製設備Ｂとの間に設け
られ粗ガスを冷却して熱媒体を加熱する粗ガス冷却器１
２と、ガス精製設備Ｂとガスタービン複合発電設備Ｃの
間に設けられ精製ガスを加熱された熱媒体で加熱する精
製ガス加熱器１４と、粗ガス冷却器１２と精製ガス加熱
器１４の間を熱媒体を循環させる媒体循環ライン１６と
からなる。
【００１５】粗ガス冷却器１２及び精製ガス加熱器１４
は液ガスの熱交換器（例えばシェルアンドチューブ型）
である。更に媒体循環ライン１６には、循環ポンプ１７
と媒体用バッファタンク１８が設けられ、熱媒体を循環
ポンプ１７から粗ガス冷却器１２，精製ガス加熱器１
４，及び媒体用バッファタンク１８を介して循環ポンプ
１７に戻るようになっている。なお、バッファタンク１
８は不可欠ではなく、必要に応じて外部から媒体を補給
してもよい。
は液ガスの熱交換器（例えばシェルアンドチューブ型）
である。更に媒体循環ライン１６には、循環ポンプ１７
と媒体用バッファタンク１８が設けられ、熱媒体を循環
ポンプ１７から粗ガス冷却器１２，精製ガス加熱器１
４，及び媒体用バッファタンク１８を介して循環ポンプ
１７に戻るようになっている。なお、バッファタンク１
８は不可欠ではなく、必要に応じて外部から媒体を補給
してもよい。
【００１６】この実施形態において、熱媒体は水及び水
蒸気である。また、媒体循環ライン１６の圧力は、粗ガ
ス冷却器１２で供給水が蒸発し、精製ガス加熱器１４で
凝縮するように設定されている。この構成により、熱伝
達率の非常に高い蒸発伝熱及び凝縮伝熱を積極的に利用
することができ、粗ガス冷却器１２及び精製ガス加熱器
１４の必要な伝熱面積を小さくし、かつ必要な循環水量
を少なくすることができる。
蒸気である。また、媒体循環ライン１６の圧力は、粗ガ
ス冷却器１２で供給水が蒸発し、精製ガス加熱器１４で
凝縮するように設定されている。この構成により、熱伝
達率の非常に高い蒸発伝熱及び凝縮伝熱を積極的に利用
することができ、粗ガス冷却器１２及び精製ガス加熱器
１４の必要な伝熱面積を小さくし、かつ必要な循環水量
を少なくすることができる。
【００１７】なお、本発明はこの構成に限定されず、熱
媒体を他の熱媒体または気体とし、媒体循環ライン１６
の圧力を粗ガス冷却器１２と精製ガス加熱器１４の間を
液体又は気体のまま循環するように設定してもよい。こ
の構成により、粗ガス冷却器１２及び精製ガス加熱器１
４の運転温度範囲を広くすることができる。
媒体を他の熱媒体または気体とし、媒体循環ライン１６
の圧力を粗ガス冷却器１２と精製ガス加熱器１４の間を
液体又は気体のまま循環するように設定してもよい。こ
の構成により、粗ガス冷却器１２及び精製ガス加熱器１
４の運転温度範囲を広くすることができる。
【００１８】更に、図１の実施形態において、リーク検
出のための検出器１９がガスタービン発電装置７の上流
に取り付けられている。また、この検出器１９がリーク
を検出した際にアラーム等を発するリーク表示計２０が
併設されている。かかる検出器１９及びリーク表示計２
０を設置することにより、ガスタービン発電装置７の上
流付近でガスリークが発生した場合に、早期にこれを検
出して、アラーム等を発することができる。なお、検出
器１９の設置場所は、ガスタービン発電装置７の上流に
限定されず、その他の部分に設けてもよいことは無論で
ある。
出のための検出器１９がガスタービン発電装置７の上流
に取り付けられている。また、この検出器１９がリーク
を検出した際にアラーム等を発するリーク表示計２０が
併設されている。かかる検出器１９及びリーク表示計２
０を設置することにより、ガスタービン発電装置７の上
流付近でガスリークが発生した場合に、早期にこれを検
出して、アラーム等を発することができる。なお、検出
器１９の設置場所は、ガスタービン発電装置７の上流に
限定されず、その他の部分に設けてもよいことは無論で
ある。
【００１９】上述した構成における、各部の温度は、一
例として行ったシステム計算の結果、ｔ1 ：約４２０
℃、ｔ2 ：約２３０℃、ｔ3 ：約１３０℃、ｔ4 ：約３
８０℃、ｔ5 ：約４００℃、ｔ6 ：約１５０℃となる。
なお、ｔ5 は、加熱された熱媒体（高温蒸気）の温度、
ｔ6 は冷却後の熱媒体（水）の温度である。
例として行ったシステム計算の結果、ｔ1 ：約４２０
℃、ｔ2 ：約２３０℃、ｔ3 ：約１３０℃、ｔ4 ：約３
８０℃、ｔ5 ：約４００℃、ｔ6 ：約１５０℃となる。
なお、ｔ5 は、加熱された熱媒体（高温蒸気）の温度、
ｔ6 は冷却後の熱媒体（水）の温度である。
【００２０】図２は、本発明のガス化複合発電設備を示
す別の全体フロー図である。この図において、粗ガス冷
却器１２と精製ガス加熱器１４をそれぞれ２つずつ備え
ている。その他の構成は、図１の実施形態と同様であ
る。図１の実施形態は、水を熱媒体とする場合には、ｔ
4 が約３１０℃以下に適しており、他の熱媒体のときは
広い温度範囲で適用できる。一方、図２の実施形態は、
水を熱媒体とする場合に、ｔ4 が約３１０℃以上に適し
ている。
す別の全体フロー図である。この図において、粗ガス冷
却器１２と精製ガス加熱器１４をそれぞれ２つずつ備え
ている。その他の構成は、図１の実施形態と同様であ
る。図１の実施形態は、水を熱媒体とする場合には、ｔ
4 が約３１０℃以下に適しており、他の熱媒体のときは
広い温度範囲で適用できる。一方、図２の実施形態は、
水を熱媒体とする場合に、ｔ4 が約３１０℃以上に適し
ている。
【００２１】上述した本発明の構成によれば、粗ガス冷
却器１２と精製ガス加熱器１４が粗ガスと精製ガスを熱
媒体（高温水又は高温蒸気）で間接冷却／加熱する液ガ
スの熱交換器（例えばシェルアンドチューブ型）である
ので、熱媒体をチューブおよびシェルのいずれの側に通
してもダスト等がないため、堆積・固着等により発電設
備を停止させるおそれがなく、かつスーツブロア等の複
雑な装置が不要である。更に、熱媒体にはダストが含ま
れないのでチューブに貫通穴ができることがなく、万が
一貫通穴ができても熱媒体のほうが、圧力が高いため、
ガス側に漏れ出すことになり、結果的に無害な熱媒体が
ガスタービン発電装置に供給されるだけで無害であり、
タービンブレード等への影響がほとんどなく、更に液ガ
スの熱交換器であるため、熱伝達率が大きくコンパクト
化できる。
却器１２と精製ガス加熱器１４が粗ガスと精製ガスを熱
媒体（高温水又は高温蒸気）で間接冷却／加熱する液ガ
スの熱交換器（例えばシェルアンドチューブ型）である
ので、熱媒体をチューブおよびシェルのいずれの側に通
してもダスト等がないため、堆積・固着等により発電設
備を停止させるおそれがなく、かつスーツブロア等の複
雑な装置が不要である。更に、熱媒体にはダストが含ま
れないのでチューブに貫通穴ができることがなく、万が
一貫通穴ができても熱媒体のほうが、圧力が高いため、
ガス側に漏れ出すことになり、結果的に無害な熱媒体が
ガスタービン発電装置に供給されるだけで無害であり、
タービンブレード等への影響がほとんどなく、更に液ガ
スの熱交換器であるため、熱伝達率が大きくコンパクト
化できる。
【００２２】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。
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。
【００２３】
【発明の効果】上述したように本発明の構成によれば、
粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒体（例えばボイ
ラ水）により粗ガスを冷却し精製ガスを加熱する間接ガ
ス冷却加熱装置１０を備えるので、熱媒体が粗ガス冷却
器１２と精製ガス加熱器１４の間を循環することで、粗
ガスのもつ熱を精製ガスへ伝達し、精製ガスを例えば約
３８０℃まで加熱することができる。また、熱媒体（ボ
イラ水）の圧力が粗ガス及び精製ガスの圧力よりも高い
ので、粗ガス冷却器１２の熱交換部（チューブ）に穴が
開いても、ボイラ水が粗ガス側に流れ込むだけであり、
致命的な影響はなく、ガスタービン発電装置を保護した
まま、精製ガスを昇温することができ、信頼性と高効率
の両立が達成される。
粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒体（例えばボイ
ラ水）により粗ガスを冷却し精製ガスを加熱する間接ガ
ス冷却加熱装置１０を備えるので、熱媒体が粗ガス冷却
器１２と精製ガス加熱器１４の間を循環することで、粗
ガスのもつ熱を精製ガスへ伝達し、精製ガスを例えば約
３８０℃まで加熱することができる。また、熱媒体（ボ
イラ水）の圧力が粗ガス及び精製ガスの圧力よりも高い
ので、粗ガス冷却器１２の熱交換部（チューブ）に穴が
開いても、ボイラ水が粗ガス側に流れ込むだけであり、
致命的な影響はなく、ガスタービン発電装置を保護した
まま、精製ガスを昇温することができ、信頼性と高効率
の両立が達成される。
【００２４】従って、本発明のガス化複合発電設備は、
ガス精製設備Ｂを出た精製ガスを十分昇温してガスター
ビン複合発電設備に供給することができ、かつ内部の詰
まりやダスト等のガスタービン発電装置への流入のおそ
れがなく、更に精製ガス加熱システムのコンパクト化が
可能である、等の優れた効果を有する。
ガス精製設備Ｂを出た精製ガスを十分昇温してガスター
ビン複合発電設備に供給することができ、かつ内部の詰
まりやダスト等のガスタービン発電装置への流入のおそ
れがなく、更に精製ガス加熱システムのコンパクト化が
可能である、等の優れた効果を有する。
【図１】本発明のガス化複合発電設備を示す全体フロー
図である。
図である。
【図２】本発明のガス化複合発電設備を示す別の全体フ
ロー図である。
ロー図である。
【図３】従来のガス化複合発電設備のフロー図である。
Ａ ガス化・冷却設備 Ｂ ガス精製設備 Ｃ ガスタービン複合発電設備 １ ガス化炉 ２ 輻射粗ガス冷却器 ３ 対流粗ガス冷却器 ５ サチュレーション設備 ６ 精製ガス加熱器 ７ ガスタービン発電装置 ８ 排熱回収ボイラ ９ 蒸気タービン発電装置 １０ 間接ガス冷却加熱装置 １２ 粗ガス冷却器 １４ 精製ガス加熱器 １６ 媒体循環ライン １７ 循環ポンプ又は縦貫圧縮機 １８ バッファタンク １９ リーク検出器 ２０ リーク表示器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 俊樹 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 宇都宮 正治 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料をガス化・冷却して粗ガスを生成す
るガス化・冷却設備Ａと、粗ガスを湿式精製して精製ガ
スにするガス精製設備Ｂと、精製ガスを燃焼させて複合
発電するガスタービン複合発電設備Ｃと、を備えたガス
化複合発電設備において、 粗ガス及び精製ガスより圧力の高い熱媒体により粗ガス
を冷却し精製ガスを加熱する間接ガス冷却加熱装置を備
えたことを特徴とするガス化複合発電設備。 - 【請求項２】 前記間接ガス冷却加熱装置は、ガス化・
冷却設備Ａとガス精製設備Ｂとの間に設けられ粗ガスを
冷却して熱媒体を加熱する粗ガス冷却器と、ガス精製設
備Ｂとガスタービン複合発電設備Ｃの間に設けられ精製
ガスを加熱された熱媒体で加熱する精製ガス加熱器と、
粗ガス冷却器と精製ガス加熱器の間を熱媒体を循環させ
る媒体循環ラインとを備えた、ことを特徴とする請求項
１に記載のガス化複合発電設備。 - 【請求項３】 前記熱媒体は水及び水蒸気であり、粗ガ
ス冷却器で蒸発し精製ガス加熱器で凝縮するように媒体
循環ラインの圧力が設定されている、ことを特徴とする
請求項２に記載のガス化複合発電設備。 - 【請求項４】 前記熱媒体は高圧の液体又は気体であ
り、粗ガス冷却器と精製ガス加熱器の間を液体又は気体
のまま循環するように媒体循環ラインの圧力が設定され
ている、ことを特徴とする請求項２に記載のガス化複合
発電設備。 - 【請求項５】 リーク検出のための検出器がガスタービ
ン発電装置上流に取り付けられていることを特徴とす
る、請求項２に記載のガス化複合発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9414798A JP3807702B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | ガス化複合発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9414798A JP3807702B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | ガス化複合発電設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294186A true JPH11294186A (ja) | 1999-10-26 |
| JP3807702B2 JP3807702B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=14102281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9414798A Expired - Fee Related JP3807702B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | ガス化複合発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3807702B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2020015824A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | ガス化ガスの処理設備及びガス化ガスの処理方法 |
-
1998
- 1998-04-07 JP JP9414798A patent/JP3807702B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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| WO2020022169A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | ガス化ガスの処理設備及びガス化ガスの処理方法 |
| CN112368358A (zh) * | 2018-07-26 | 2021-02-12 | 三菱重工工程株式会社 | 气化气体的处理设备以及气化气体的处理方法 |
| US11946005B2 (en) | 2018-07-26 | 2024-04-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gasification gas treatment facility and gasification gas treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3807702B2 (ja) | 2006-08-09 |
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