JPH11315727A - 炭酸ガス除去用のガス化複合発電設備 - Google Patents
炭酸ガス除去用のガス化複合発電設備Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラント効率を高く維持することができ、回
収した炭酸ガスの再処理が容易であり、かつ特別なＣＯ
2 除去装置を必要としない炭酸ガス除去用のガス化複合
発電設備を提供する。 【解決手段】 燃料を高圧酸素でガス化するガス化炉１
と、空気を酸素と窒素に分離する低圧式の空気分離装置
１０と、酸素と炭酸ガスの混合ガスを圧縮し、圧縮した
混合ガス中でガス化炉で発生しガス精製装置で精製した
ガスを燃焼させ、発生した燃焼ガスから動力を回収して
発電するガスタービン発電装置１２と、ガスタービン発
電装置の排ガス中の水蒸気を凝縮分離する水分離装置１
４と、水分離装置を出た炭酸ガスを空気分離装置で分離
された酸素と混合してガスタービン発電装置に供給する
混合ガス供給ライン１６と、水分離装置の下流側に設置
されたＣＯ2 処理装置１８と、空気分離装置で分離した
酸素を更に高圧に圧縮する酸素圧縮器２０を備える。空
気中の窒素がシステム内に入らないので、排ガスはほぼ
純粋なＣＯ2 となり、処理が容易にできる。
収した炭酸ガスの再処理が容易であり、かつ特別なＣＯ
2 除去装置を必要としない炭酸ガス除去用のガス化複合
発電設備を提供する。 【解決手段】 燃料を高圧酸素でガス化するガス化炉１
と、空気を酸素と窒素に分離する低圧式の空気分離装置
１０と、酸素と炭酸ガスの混合ガスを圧縮し、圧縮した
混合ガス中でガス化炉で発生しガス精製装置で精製した
ガスを燃焼させ、発生した燃焼ガスから動力を回収して
発電するガスタービン発電装置１２と、ガスタービン発
電装置の排ガス中の水蒸気を凝縮分離する水分離装置１
４と、水分離装置を出た炭酸ガスを空気分離装置で分離
された酸素と混合してガスタービン発電装置に供給する
混合ガス供給ライン１６と、水分離装置の下流側に設置
されたＣＯ2 処理装置１８と、空気分離装置で分離した
酸素を更に高圧に圧縮する酸素圧縮器２０を備える。空
気中の窒素がシステム内に入らないので、排ガスはほぼ
純粋なＣＯ2 となり、処理が容易にできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸ガスを除去す
るためのガス化複合発電設備に関する。
るためのガス化複合発電設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のガス化複合発電設備（Ｉ
ＧＣＣ：Integrated Gasification Combined Cycle）の
フロー図であり、石炭，重質油等の炭化水素系燃料をガ
ス化炉１で酸素ガスを用いてガス化して粗製ガスにし、
これをガス精製装置２で脱塵，脱硫し、ガスタービン発
電装置３の燃焼器３ａで燃焼させて発電し、更に、その
排ガスを排熱回収ボイラ４（ＨＲＳＧ：Heat Recovery
Steam Generator ）に供給して排ガスより熱回収して高
圧蒸気を発生させて蒸気タービン発電装置５で発電し、
スタック６を介して排ガスを放出するようになってい
る。また、この図で７は高圧式の空気分離装置であり、
ガスタービン発電装置３の圧縮器Ｃ及び補助圧縮器７ａ
で圧縮した空気から高圧酸素を分離してガス化炉１に供
給し、残りの高圧窒素はガスタービン発電装置３のター
ビンＴに供給して圧力回収して出力を増大させるように
なっている。
ＧＣＣ：Integrated Gasification Combined Cycle）の
フロー図であり、石炭，重質油等の炭化水素系燃料をガ
ス化炉１で酸素ガスを用いてガス化して粗製ガスにし、
これをガス精製装置２で脱塵，脱硫し、ガスタービン発
電装置３の燃焼器３ａで燃焼させて発電し、更に、その
排ガスを排熱回収ボイラ４（ＨＲＳＧ：Heat Recovery
Steam Generator ）に供給して排ガスより熱回収して高
圧蒸気を発生させて蒸気タービン発電装置５で発電し、
スタック６を介して排ガスを放出するようになってい
る。また、この図で７は高圧式の空気分離装置であり、
ガスタービン発電装置３の圧縮器Ｃ及び補助圧縮器７ａ
で圧縮した空気から高圧酸素を分離してガス化炉１に供
給し、残りの高圧窒素はガスタービン発電装置３のター
ビンＴに供給して圧力回収して出力を増大させるように
なっている。
【０００３】
【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、他の発電システムより少ないものの
大量の炭酸ガス（ＣＯ2 ）を排出している。しかも、ガ
スタービン排ガス中のＣＯ2 濃度はボイラ排ガスよりも
低く、ＣＯ2 除去をやり難くしていた。そのため、地球
温暖化対策としてガス化複合発電設備からの炭酸ガス
（ＣＯ2 ）の除去が強く要望されていた。
複合発電設備では、他の発電システムより少ないものの
大量の炭酸ガス（ＣＯ2 ）を排出している。しかも、ガ
スタービン排ガス中のＣＯ2 濃度はボイラ排ガスよりも
低く、ＣＯ2 除去をやり難くしていた。そのため、地球
温暖化対策としてガス化複合発電設備からの炭酸ガス
（ＣＯ2 ）の除去が強く要望されていた。
【０００４】この要望を満たすために、図２に示すよう
に従来のガス化複合発電設備のガス精製装置２の下流側
にシストコンバータ８とＣＯ2 除去装置９を設置するこ
とが検討されている。シストコンバータ８は、ＣＯとＨ
2 Ｏを反応させてＣＯ2 とＨ 2 に変換する装置であり、
ガス精製装置２を出た粗製ガス中のＣＯをＣＯ2 に変化
することができる。また、ＣＯ2 除去装置９は、例えば
アミン系の湿式装置であり、Ｈ2 Ｓと同じ酸性ガスであ
るＣＯ2 を除去することができる。
に従来のガス化複合発電設備のガス精製装置２の下流側
にシストコンバータ８とＣＯ2 除去装置９を設置するこ
とが検討されている。シストコンバータ８は、ＣＯとＨ
2 Ｏを反応させてＣＯ2 とＨ 2 に変換する装置であり、
ガス精製装置２を出た粗製ガス中のＣＯをＣＯ2 に変化
することができる。また、ＣＯ2 除去装置９は、例えば
アミン系の湿式装置であり、Ｈ2 Ｓと同じ酸性ガスであ
るＣＯ2 を除去することができる。
【０００５】しかし、かかるシストコンバータ８とＣＯ
2 除去装置９を設置すると以下の問題点があった。 粗製ガス中のＣＯとＣＯ2 の濃度はそれぞれ約４０
％，１５％程度あり、その全量が除去させるので、燃焼
器３ａに供給される粗製ガス量がほぼ半減し、その分タ
ービンＴでの回収動力、排熱回収ボイラ４での回収熱量
が低減し、プラント効率が大幅に低下する。 シストコンバータ及びＣＯ2 除去装置が必要なため、
システムが複雑化し、全体の設備費が増大する。
2 除去装置９を設置すると以下の問題点があった。 粗製ガス中のＣＯとＣＯ2 の濃度はそれぞれ約４０
％，１５％程度あり、その全量が除去させるので、燃焼
器３ａに供給される粗製ガス量がほぼ半減し、その分タ
ービンＴでの回収動力、排熱回収ボイラ４での回収熱量
が低減し、プラント効率が大幅に低下する。 シストコンバータ及びＣＯ2 除去装置が必要なため、
システムが複雑化し、全体の設備費が増大する。
【０００６】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、プ
ラント効率を高く維持することができ、回収した炭酸ガ
ス（ＣＯ2 ）の再処理が容易であり、かつ特別なＣＯ2
除去装置を必要としない炭酸ガス除去用のガス化複合発
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、プ
ラント効率を高く維持することができ、回収した炭酸ガ
ス（ＣＯ2 ）の再処理が容易であり、かつ特別なＣＯ2
除去装置を必要としない炭酸ガス除去用のガス化複合発
電設備を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、燃料を
高圧酸素でガス化するガス化炉（１）と、空気を酸素と
窒素に分離する空気分離装置（１０）と、酸素と炭酸ガ
スの混合ガスを圧縮し、圧縮した混合ガス中でガス化炉
で発生しガス精製装置で精製したガスを燃焼させ、発生
した燃焼ガスから動力を回収して発電するガスタービン
発電装置（１２）と、ガスタービン発電装置の排ガス中
の水蒸気を凝縮分離する水分離装置（１４）と、水分離
装置を出た炭酸ガスを空気分離装置で分離された酸素と
混合してガスタービン発電装置に供給する混合ガス供給
ライン（１６）と、を備えたことを特徴とする炭酸ガス
除去用のガス化複合発電設備が提供される。
高圧酸素でガス化するガス化炉（１）と、空気を酸素と
窒素に分離する空気分離装置（１０）と、酸素と炭酸ガ
スの混合ガスを圧縮し、圧縮した混合ガス中でガス化炉
で発生しガス精製装置で精製したガスを燃焼させ、発生
した燃焼ガスから動力を回収して発電するガスタービン
発電装置（１２）と、ガスタービン発電装置の排ガス中
の水蒸気を凝縮分離する水分離装置（１４）と、水分離
装置を出た炭酸ガスを空気分離装置で分離された酸素と
混合してガスタービン発電装置に供給する混合ガス供給
ライン（１６）と、を備えたことを特徴とする炭酸ガス
除去用のガス化複合発電設備が提供される。
【０００８】上述した本発明の構成によれば、ガスター
ビン発電装置（１２）には空気分離装置（１０）で分離
した酸素と炭酸ガスの混合ガスが供給され、窒素は供給
されない。また、ガス化炉（１）も燃料を高圧酸素でガ
ス化するので、発生ガス中に窒素は含まれず、可燃成分
（Ｈ2 ，ＣＯ）以外の主成分はＨ2 ＯとＣＯ2 となる。
従って、空気中のＮ2 はシステム内に入らないので、排
ガスはほぼ純粋なＣＯ 2 となり、処理が容易にできる。
すなわち、ガスタービン発電装置の排ガスの主成分は、
Ｈ2 ＯとＣＯ2 のみとなり、水分離装置（１４）で水蒸
気を分離すると、残る主成分はＣＯ2 のみとなり、回収
した炭酸ガス（ＣＯ2 ）の再処理を容易にできる。
ビン発電装置（１２）には空気分離装置（１０）で分離
した酸素と炭酸ガスの混合ガスが供給され、窒素は供給
されない。また、ガス化炉（１）も燃料を高圧酸素でガ
ス化するので、発生ガス中に窒素は含まれず、可燃成分
（Ｈ2 ，ＣＯ）以外の主成分はＨ2 ＯとＣＯ2 となる。
従って、空気中のＮ2 はシステム内に入らないので、排
ガスはほぼ純粋なＣＯ 2 となり、処理が容易にできる。
すなわち、ガスタービン発電装置の排ガスの主成分は、
Ｈ2 ＯとＣＯ2 のみとなり、水分離装置（１４）で水蒸
気を分離すると、残る主成分はＣＯ2 のみとなり、回収
した炭酸ガス（ＣＯ2 ）の再処理を容易にできる。
【０００９】また、ガスタービン発電装置（１２）の上
流側でＣＯ，ＣＯ2 を除去しないので、タービンでの回
収動力、排熱回収ボイラでの回収熱量を高く維持でき、
プラント効率を高く維持することができる。更に、水分
離装置（１４）は、簡単な構造の熱交換器であり、特別
なＣＯ2 除去装置を必要としない。また、ガスタービン
発電装置（１２）の燃焼器には炭酸ガスの混合ガスが循
環して供給されるので、この循環ガス量を調節すること
により燃焼器出口における燃焼ガス温度を適切に制御す
ることができる。
流側でＣＯ，ＣＯ2 を除去しないので、タービンでの回
収動力、排熱回収ボイラでの回収熱量を高く維持でき、
プラント効率を高く維持することができる。更に、水分
離装置（１４）は、簡単な構造の熱交換器であり、特別
なＣＯ2 除去装置を必要としない。また、ガスタービン
発電装置（１２）の燃焼器には炭酸ガスの混合ガスが循
環して供給されるので、この循環ガス量を調節すること
により燃焼器出口における燃焼ガス温度を適切に制御す
ることができる。
【００１０】本発明の好ましい実施形態によれば、水分
離装置（１４）の下流側にＣＯ2 処理装置（１８）を備
える。このＣＯ2 処理装置は、ほぼ純粋なＣＯ2 を処理
するので、簡単な構成で足り、例えば、ＣＯ2 を液化し
て海中深くに封じ込めるためのクラスレート装置を適用
することができる。
離装置（１４）の下流側にＣＯ2 処理装置（１８）を備
える。このＣＯ2 処理装置は、ほぼ純粋なＣＯ2 を処理
するので、簡単な構成で足り、例えば、ＣＯ2 を液化し
て海中深くに封じ込めるためのクラスレート装置を適用
することができる。
【００１１】また、前記空気分離装置は低圧式であり、
空気分離装置でほぼ大気厚の酸素を発生させ、酸素圧縮
器（２０）により、圧縮した高圧酸素をガス化炉に供給
する。低圧式の空気分離装置を用いることにより、従来
の高圧式に比較して動力を低減することができる。
空気分離装置でほぼ大気厚の酸素を発生させ、酸素圧縮
器（２０）により、圧縮した高圧酸素をガス化炉に供給
する。低圧式の空気分離装置を用いることにより、従来
の高圧式に比較して動力を低減することができる。
【００１２】
【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、本発明による炭酸ガス除去用のガス化複合
発電設備の全体フロー図である。この図に示すように、
本発明のガス化複合発電設備は、燃料を高圧酸素でガス
化するガス化炉１、ガス精製装置２、排熱回収ボイラ４
及び蒸気タービン発電装置５を備えている。かかる構成
は、図２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、本発明による炭酸ガス除去用のガス化複合
発電設備の全体フロー図である。この図に示すように、
本発明のガス化複合発電設備は、燃料を高圧酸素でガス
化するガス化炉１、ガス精製装置２、排熱回収ボイラ４
及び蒸気タービン発電装置５を備えている。かかる構成
は、図２に示した従来のガス化複合発電設備と同様であ
る。
【００１３】本発明のガス化複合発電設備は、更に空気
分離装置１０、ガスタービン発電装置１２、水分離装置
１４、混合ガス供給ライン１６、ＣＯ2 処理装置１８及
び酸素圧縮器２０を備えている。空気分離装置１０はこ
の例では低圧式であり、空気圧縮器１０ａで加圧し供給
された低圧（７〜８ａｔａ）の空気を供給して液化分離
しほぼ大気圧の酸素と窒素を発生させる。また、酸素圧
縮器２０により、低圧式の空気分離装置１０で分離した
酸素を更に高圧（例えば約２０ａｔａ）に圧縮し、圧縮
した高圧酸素をガス化炉に供給するようになっている。
分離装置１０、ガスタービン発電装置１２、水分離装置
１４、混合ガス供給ライン１６、ＣＯ2 処理装置１８及
び酸素圧縮器２０を備えている。空気分離装置１０はこ
の例では低圧式であり、空気圧縮器１０ａで加圧し供給
された低圧（７〜８ａｔａ）の空気を供給して液化分離
しほぼ大気圧の酸素と窒素を発生させる。また、酸素圧
縮器２０により、低圧式の空気分離装置１０で分離した
酸素を更に高圧（例えば約２０ａｔａ）に圧縮し、圧縮
した高圧酸素をガス化炉に供給するようになっている。
【００１４】ガスタービン発電装置１２は、従来例と同
様に圧縮器Ｃ、タービンＴ、発電機Ｇ及び燃焼器１２ａ
で構成される。しかし、このガスタービン発電装置１２
は、圧縮器Ｃで酸素と炭酸ガスの混合ガスを圧縮する。
また、燃焼器１２ａでは圧縮した炭酸ガスを含む混合ガ
ス中でガス化炉で発生し精製装置で精製したガスを燃焼
させ、タービンＴでは発生した燃焼ガス（炭酸ガスと水
蒸気の混合ガス）から動力を回収して発電するようにな
っている。
様に圧縮器Ｃ、タービンＴ、発電機Ｇ及び燃焼器１２ａ
で構成される。しかし、このガスタービン発電装置１２
は、圧縮器Ｃで酸素と炭酸ガスの混合ガスを圧縮する。
また、燃焼器１２ａでは圧縮した炭酸ガスを含む混合ガ
ス中でガス化炉で発生し精製装置で精製したガスを燃焼
させ、タービンＴでは発生した燃焼ガス（炭酸ガスと水
蒸気の混合ガス）から動力を回収して発電するようにな
っている。
【００１５】水分離装置１４は、例えば、水冷式のガス
冷却器であり、ガスタービン発電装置１２の排ガス中の
水蒸気を凝縮分離する。更に、混合ガス供給ライン１６
は、水分離装置１４を出た炭酸ガスを空気分離装置１０
で分離された酸素と混合してガスタービン発電装置１２
の圧縮器Ｃに供給するようになっている。
冷却器であり、ガスタービン発電装置１２の排ガス中の
水蒸気を凝縮分離する。更に、混合ガス供給ライン１６
は、水分離装置１４を出た炭酸ガスを空気分離装置１０
で分離された酸素と混合してガスタービン発電装置１２
の圧縮器Ｃに供給するようになっている。
【００１６】ＣＯ2 処理装置１８は、水分離装置１４の
下流側であり、かつ混合ガス供給ライン１６で炭酸ガス
が再循環される分岐点よりも下流に設置される。このＣ
Ｏ2処理装置１８は、ほぼ純粋なＣＯ2 を処理するの
で、簡単な構成で足り、例えば、ＣＯ2 を液化して海中
深くに封じ込めるためのクラスレート装置を適用するこ
とができる。すなわち、クラスレート装置により、炭酸
ガスを高圧にして液化し、これを深さ３０００ｍ以上の
海底に貯留することにより、高圧状態で液化した炭酸ガ
スが、海水と混合してシャーベット状になり、海水に溶
けにくくなるとともに、海水より重くなるので、容易に
海底に封じ込むことができる。なお、本発明はこのクラ
スレート装置に限定されず、その他の周知のＣＯ2 処理
装置を用いることができる。
下流側であり、かつ混合ガス供給ライン１６で炭酸ガス
が再循環される分岐点よりも下流に設置される。このＣ
Ｏ2処理装置１８は、ほぼ純粋なＣＯ2 を処理するの
で、簡単な構成で足り、例えば、ＣＯ2 を液化して海中
深くに封じ込めるためのクラスレート装置を適用するこ
とができる。すなわち、クラスレート装置により、炭酸
ガスを高圧にして液化し、これを深さ３０００ｍ以上の
海底に貯留することにより、高圧状態で液化した炭酸ガ
スが、海水と混合してシャーベット状になり、海水に溶
けにくくなるとともに、海水より重くなるので、容易に
海底に封じ込むことができる。なお、本発明はこのクラ
スレート装置に限定されず、その他の周知のＣＯ2 処理
装置を用いることができる。
【００１７】上述した本発明の構成によれば、ガスター
ビン発電装置１２には空気分離装置１０で分離した酸素
と炭酸ガスの混合ガスが供給され、窒素は供給されな
い。また、ガス化炉１も燃料を高圧酸素でガス化するの
で、発生ガス中に窒素は含まれず、可燃成分（Ｈ2 ，Ｃ
Ｏ）以外の主成分はＨ2 ＯとＣＯ2 となる。従って、空
気中のＮ2 はシステム内に入らないので、排ガスはほぼ
純粋なＣＯ2 となり、処理が容易にできる。すなわち、
ガスタービン発電装置の排ガスの主成分は、Ｈ2ＯとＣ
Ｏ2 のみとなり、水分離装置（１４）で水蒸気を分離す
ると、残る主成分はＣＯ2 のみとなり、回収した炭酸ガ
ス（ＣＯ2 ）の再処理を容易にできる。
ビン発電装置１２には空気分離装置１０で分離した酸素
と炭酸ガスの混合ガスが供給され、窒素は供給されな
い。また、ガス化炉１も燃料を高圧酸素でガス化するの
で、発生ガス中に窒素は含まれず、可燃成分（Ｈ2 ，Ｃ
Ｏ）以外の主成分はＨ2 ＯとＣＯ2 となる。従って、空
気中のＮ2 はシステム内に入らないので、排ガスはほぼ
純粋なＣＯ2 となり、処理が容易にできる。すなわち、
ガスタービン発電装置の排ガスの主成分は、Ｈ2ＯとＣ
Ｏ2 のみとなり、水分離装置（１４）で水蒸気を分離す
ると、残る主成分はＣＯ2 のみとなり、回収した炭酸ガ
ス（ＣＯ2 ）の再処理を容易にできる。
【００１８】また、ガスタービン発電装置１２の上流側
でＣＯ，ＣＯ2 を除去しないので、タービンでの回収動
力、排熱回収ボイラでの回収熱量を高く維持でき、プラ
ント効率を高く維持することができる。更に、水分離装
置１４は、簡単な構造の熱交換器であり、特別なＣＯ2
除去装置を必要としない。また、ガスタービン発電装置
１２の燃焼器には炭酸ガスの混合ガスが循環して供給さ
れるので、この循環ガス量を調節することにより燃焼器
出口における燃焼ガス温度を適切に制御することができ
る。
でＣＯ，ＣＯ2 を除去しないので、タービンでの回収動
力、排熱回収ボイラでの回収熱量を高く維持でき、プラ
ント効率を高く維持することができる。更に、水分離装
置１４は、簡単な構造の熱交換器であり、特別なＣＯ2
除去装置を必要としない。また、ガスタービン発電装置
１２の燃焼器には炭酸ガスの混合ガスが循環して供給さ
れるので、この循環ガス量を調節することにより燃焼器
出口における燃焼ガス温度を適切に制御することができ
る。
【００１９】本発明は以上に述べた実施形態に限られる
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更ができることは勿論である。
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更ができることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】上述したように、本発明の炭酸ガス除去
用のガス化複合発電設備は、プラント効率を高く維持す
ることができ、回収した炭酸ガス（ＣＯ2 ）の再処理が
容易であり、かつ特別なＣＯ2 除去装置を必要としな
い、等の優れた効果を有する。
用のガス化複合発電設備は、プラント効率を高く維持す
ることができ、回収した炭酸ガス（ＣＯ2 ）の再処理が
容易であり、かつ特別なＣＯ2 除去装置を必要としな
い、等の優れた効果を有する。
【図１】本発明による炭酸ガス除去用のガス化複合発電
設備の全体フロー図である。
設備の全体フロー図である。
【図２】従来のガス化複合発電設備の全体フロー図であ
る。
る。
１ ガス化炉 ２ ガス精製装置 ３ ガスタービン発電装置 ３ａ 燃焼器 ４ 排熱回収ボイラ ５ 蒸気タービン発電装置 ６ スタック ７ 空気分離装置 ７ａ 補助圧縮器 ８ シストコンバータ ９ ＣＯ2 除去装置 １０ 空気分離装置 １２ ガスタービン発電装置 １４ 空気分離装置 １６ 混合ガス供給ライン １８ ＣＯ2 処理装置 ２０ 酸素圧縮器
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料を高圧酸素でガス化するガス化炉
（１）と、空気を酸素と窒素に分離する空気分離装置
（１０）と、酸素と炭酸ガスの混合ガスを圧縮し、圧縮
した混合ガス中でガス化炉で発生しガス精製装置で精製
したガスを燃焼させ、発生した燃焼ガスから動力を回収
して発電するガスタービン発電装置（１２）と、ガスタ
ービン発電装置の排ガス中の水蒸気を凝縮分離する水分
離装置（１４）と、水分離装置を出た炭酸ガスを空気分
離装置で分離された酸素と混合してガスタービン発電装
置に供給する混合ガス供給ライン（１６）と、を備えた
ことを特徴とする炭酸ガス除去用のガス化複合発電設
備。 - 【請求項２】 水分離装置（１４）の下流側にＣＯ2 処
理装置（１８）を備える、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】 前記空気分離装置は低圧式であり、空気
分離装置で分離した酸素を更に高圧に圧縮する酸素圧縮
器（２０）を備え、圧縮した高圧酸素をガス化炉に供給
する、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10122062A JPH11315727A (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | 炭酸ガス除去用のガス化複合発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10122062A JPH11315727A (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | 炭酸ガス除去用のガス化複合発電設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315727A true JPH11315727A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=14826689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10122062A Pending JPH11315727A (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | 炭酸ガス除去用のガス化複合発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11315727A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008517216A (ja) * | 2004-10-20 | 2008-05-22 | ノルスク・ヒドロ・アーエスアー | 排気ガスからのｃｏ２の除去及び回収方法 |
| JP2008149317A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-07-03 | General Electric Co <Ge> | 燃焼流中のｃｏ２排出を減少させるための方法及びシステム |
| JP2010180868A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | タービン設備及び発電設備 |
| WO2010131943A1 (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | Petroliam Nasional Berhad (Petronas) | A method of operating an engine |
| CN102330603A (zh) * | 2010-06-17 | 2012-01-25 | 气体产品与化学公司 | 用于周期性冷却、存储和加热大气气体的方法和系统 |
| CN102597461A (zh) * | 2009-10-27 | 2012-07-18 | 通用电气公司 | 在空气压缩和膨胀系统中进行二氧化碳捕捉的系统和方法 |
| CN102588114A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-18 | 宁波赛盟科技发展有限公司 | 一种新型柴油发电机系统 |
| JP2012180742A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Ｃｏ２回収型ガス化ガス発電用閉サイクルガスタービン発電プラント |
| JP2012180743A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Ｃｏ２回収型ガス化ガス発電用閉サイクルガスタービン発電プラント |
| JP2014037810A (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Ｃｏ２回収型ガス化ガス発電用閉サイクルガスタービン発電プラント |
| US8752391B2 (en) | 2010-11-08 | 2014-06-17 | General Electric Company | Integrated turbomachine oxygen plant |
| JP2014515083A (ja) * | 2011-03-16 | 2014-06-26 | ８ リバーズ キャピタル，エルエルシー | 深冷空気分離方法およびシステム |
| JP2015197100A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 一般財団法人電力中央研究所 | Ｃｏ２回収型クローズドサイクルガス化発電システム |
| JP2017137452A (ja) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガス化システム及びガス化システムの運転方法 |
| JP2019533130A (ja) * | 2016-08-30 | 2019-11-14 | ８ リバーズ キャピタル，エルエルシー | 高圧酸素を生成するための深冷空気分離方法 |
| JP2020200812A (ja) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | 三菱パワー株式会社 | 複合プラント |
-
1998
- 1998-05-01 JP JP10122062A patent/JPH11315727A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008517216A (ja) * | 2004-10-20 | 2008-05-22 | ノルスク・ヒドロ・アーエスアー | 排気ガスからのｃｏ２の除去及び回収方法 |
| JP2008149317A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-07-03 | General Electric Co <Ge> | 燃焼流中のｃｏ２排出を減少させるための方法及びシステム |
| JP2010180868A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | タービン設備及び発電設備 |
| WO2010131943A1 (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | Petroliam Nasional Berhad (Petronas) | A method of operating an engine |
| CN102597461A (zh) * | 2009-10-27 | 2012-07-18 | 通用电气公司 | 在空气压缩和膨胀系统中进行二氧化碳捕捉的系统和方法 |
| CN105332801A (zh) * | 2009-10-27 | 2016-02-17 | 通用电气公司 | 在空气压缩和膨胀系统中进行二氧化碳捕捉的系统和方法 |
| CN102330603A (zh) * | 2010-06-17 | 2012-01-25 | 气体产品与化学公司 | 用于周期性冷却、存储和加热大气气体的方法和系统 |
| US8752391B2 (en) | 2010-11-08 | 2014-06-17 | General Electric Company | Integrated turbomachine oxygen plant |
| JP2012180743A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Ｃｏ２回収型ガス化ガス発電用閉サイクルガスタービン発電プラント |
| JP2012180742A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Ｃｏ２回収型ガス化ガス発電用閉サイクルガスタービン発電プラント |
| JP2014515083A (ja) * | 2011-03-16 | 2014-06-26 | ８ リバーズ キャピタル，エルエルシー | 深冷空気分離方法およびシステム |
| US9546814B2 (en) | 2011-03-16 | 2017-01-17 | 8 Rivers Capital, Llc | Cryogenic air separation method and system |
| CN102588114A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-18 | 宁波赛盟科技发展有限公司 | 一种新型柴油发电机系统 |
| JP2014037810A (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Ｃｏ２回収型ガス化ガス発電用閉サイクルガスタービン発電プラント |
| JP2015197100A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 一般財団法人電力中央研究所 | Ｃｏ２回収型クローズドサイクルガス化発電システム |
| JP2017137452A (ja) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガス化システム及びガス化システムの運転方法 |
| JP2019533130A (ja) * | 2016-08-30 | 2019-11-14 | ８ リバーズ キャピタル，エルエルシー | 高圧酸素を生成するための深冷空気分離方法 |
| US10746461B2 (en) | 2016-08-30 | 2020-08-18 | 8 Rivers Capital, Llc | Cryogenic air separation method for producing oxygen at high pressures |
| JP2020200812A (ja) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | 三菱パワー株式会社 | 複合プラント |
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