JPS5848731B2 - ガス化脱硫複合発電プラント - Google Patents
ガス化脱硫複合発電プラントInfo
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- JPS5848731B2 JPS5848731B2 JP4661676A JP4661676A JPS5848731B2 JP S5848731 B2 JPS5848731 B2 JP S5848731B2 JP 4661676 A JP4661676 A JP 4661676A JP 4661676 A JP4661676 A JP 4661676A JP S5848731 B2 JPS5848731 B2 JP S5848731B2
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- Japan
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- gas
- gasification
- power generation
- desulfurization
- generation plant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えばガス化脱硫装置から生成されるクリー
ンガスをガスタービンプラントと蒸気タービンプラント
を組合せた複合プラントに供給することによって発電を
行なうガス化脱硫複合発電プラントに関する。
ンガスをガスタービンプラントと蒸気タービンプラント
を組合せた複合プラントに供給することによって発電を
行なうガス化脱硫複合発電プラントに関する。
近年のように化石燃料枯渇の時代に入ると低カロリーを
有する低費燃料の有効活用が見直されているが、その一
つにガス化脱硫装置がある。
有する低費燃料の有効活用が見直されているが、その一
つにガス化脱硫装置がある。
このガス化脱硫装置は低質燃料例えば石炭やアスファル
ト等に高圧、高温の空気を供給して部分酸化させ、しか
る後冷却、脱硫の工程を経てクリーンガスを得るもので
あるが、このクリーンガスを得るには必然的に部分酸化
用の高圧、高温の空気と冷却用の水が必要になってくる
。
ト等に高圧、高温の空気を供給して部分酸化させ、しか
る後冷却、脱硫の工程を経てクリーンガスを得るもので
あるが、このクリーンガスを得るには必然的に部分酸化
用の高圧、高温の空気と冷却用の水が必要になってくる
。
ところで、前記ガス化脱硫装置に必要な高圧、高温の空
気と冷却水とはガスタービン発電プラントと蒸気タービ
ン発電プラントを組合せたいわゆる複合発電プラントの
作動媒体を利用し、さらに前記ガス化脱硫装置から生成
される媒体を複合発電プラントに還元することが省エネ
ルギ対策として最も経済的に得策であり、しかも容易に
想到し得るものである。
気と冷却水とはガスタービン発電プラントと蒸気タービ
ン発電プラントを組合せたいわゆる複合発電プラントの
作動媒体を利用し、さらに前記ガス化脱硫装置から生成
される媒体を複合発電プラントに還元することが省エネ
ルギ対策として最も経済的に得策であり、しかも容易に
想到し得るものである。
しかして、従来の複合発電プラントに省エネルギ対策の
一つであるガス化脱硫装置を組合せた一例を第１図を参
照して説明する。
一つであるガス化脱硫装置を組合せた一例を第１図を参
照して説明する。
同図において、符号１はガス化脱硫発電プラント全体を
示すものであって、このガス化脱流発電プラント１は、
ガス化脱硫装置２と、圧縮機３、燃焼器４、ガスタービ
ン５および発電機６で形成されるガスタービン発電プラ
ント７と、廃熱ポイラ８，蒸気タービン９、発電機１０
、復水器１１，脱気器１２および給水ポンプ１３で形威
される蒸気タービン発電プラント１４と、昇圧圧縮機１
５、ガスエキパンダ１６および補助駆動機１７で形成さ
れた空気昇圧装置１８と、熱交換器および煙突２０とか
ら構成される。
示すものであって、このガス化脱流発電プラント１は、
ガス化脱硫装置２と、圧縮機３、燃焼器４、ガスタービ
ン５および発電機６で形成されるガスタービン発電プラ
ント７と、廃熱ポイラ８，蒸気タービン９、発電機１０
、復水器１１，脱気器１２および給水ポンプ１３で形威
される蒸気タービン発電プラント１４と、昇圧圧縮機１
５、ガスエキパンダ１６および補助駆動機１７で形成さ
れた空気昇圧装置１８と、熱交換器および煙突２０とか
ら構成される。
このように構成されたガス化脱硫発電プラント１にあっ
て、その内部を流動する作動媒体は次のように動作する
。
て、その内部を流動する作動媒体は次のように動作する
。
即ち、大気より導かれた空気ａは圧縮機３で圧縮され、
高圧空気ｂとなって吐き出されて燃焼器４の燃焼用空気
ｂとガス化脱硫装置２０部分酸化用空気Ｃとに分流され
る。
高圧空気ｂとなって吐き出されて燃焼器４の燃焼用空気
ｂとガス化脱硫装置２０部分酸化用空気Ｃとに分流され
る。
分流された空気のうち部分酸化用空気Ｃは、さらにガス
化脱硫装置２から得られたクリーンガスｄと熱交換器１
９で熱交換され高圧低温空気ｅとなり、昇圧圧縮機１５
で所望の圧力まで再度昇圧され、高圧空気ｆとなってガ
ス化脱硫装置２に供給される。
化脱硫装置２から得られたクリーンガスｄと熱交換器１
９で熱交換され高圧低温空気ｅとなり、昇圧圧縮機１５
で所望の圧力まで再度昇圧され、高圧空気ｆとなってガ
ス化脱硫装置２に供給される。
一方給水ポンプ１３で加圧された高圧水ｇは廃熱ポイラ
８で予熱されて飽和水ｈとなり、ガス化脱硫装置１へ冷
却水として供給される。
８で予熱されて飽和水ｈとなり、ガス化脱硫装置１へ冷
却水として供給される。
ガス脱硫装置１では供給された低質燃料ｉと高圧空気ｆ
とが部分酸化しガス化され、飽和水ｈで冷却後脱硫され
てクリーンガスｄを得るとともに廃棄物として硫黄ｊが
回収される。
とが部分酸化しガス化され、飽和水ｈで冷却後脱硫され
てクリーンガスｄを得るとともに廃棄物として硫黄ｊが
回収される。
得られたクリーンガスｄは熱交換器１９へ導かれ、圧縮
機３から供給された高圧空気Ｃと熱交換されて、高温、
高圧のクリーンガスｄとなってガスエキスパンダ１６へ
送られる。
機３から供給された高圧空気Ｃと熱交換されて、高温、
高圧のクリーンガスｄとなってガスエキスパンダ１６へ
送られる。
このガスエキスパンダ１６は、クリーンガスｄが燃焼器
４で必要な燃料ｋの圧力よりも高い圧力を保有している
ので、その圧力差で動力を回収させるためのものである
。
４で必要な燃料ｋの圧力よりも高い圧力を保有している
ので、その圧力差で動力を回収させるためのものである
。
また熱交換器１９は昇圧圧縮機１５の入口温度を低下さ
せることによって、圧縮するために必要な動力を減少す
る目的と、ガスエキスパンダ１６の入口温度を上昇する
ことによって、ガスエキスパンダ１６の出力を増大する
目的をもっている。
せることによって、圧縮するために必要な動力を減少す
る目的と、ガスエキスパンダ１６の入口温度を上昇する
ことによって、ガスエキスパンダ１６の出力を増大する
目的をもっている。
ガスエキスパンダ１６から出たクリーンガスｄは燃料と
して燃焼器へ供給され、燃焼用空気ｂと混合して燃焼し
、高温ガスｌとなってガスタービン５に入り、膨張して
熱エネルギーが機械エネルギーに変換され、圧縮機３の
駆動動力が差引かれたものが発電機６にて電気エネルギ
ーとして取り出される。
して燃焼器へ供給され、燃焼用空気ｂと混合して燃焼し
、高温ガスｌとなってガスタービン５に入り、膨張して
熱エネルギーが機械エネルギーに変換され、圧縮機３の
駆動動力が差引かれたものが発電機６にて電気エネルギ
ーとして取り出される。
ガスタービン５より排出されたガスｍはまだ高温のため
廃熱ボイラ８へ送られ、十分熱利用されたガスｎとなり
煙突２０から大気へ放出される。
廃熱ボイラ８へ送られ、十分熱利用されたガスｎとなり
煙突２０から大気へ放出される。
ガス化脱硫装置１へ供給された飽和水ｈは部分酸化され
た高温ガスを冷却して飽和蒸気ｐとなり、廃熱ボイラ８
でガスタービン５から排出されたガスｍと熱交換され過
熱蒸気ｇとなって蒸気タービン９へ送られる。
た高温ガスを冷却して飽和蒸気ｐとなり、廃熱ボイラ８
でガスタービン５から排出されたガスｍと熱交換され過
熱蒸気ｇとなって蒸気タービン９へ送られる。
蒸気タービン９で熱エネルキーは機械エネルギーに変換
され、発電機１０によって電気エネルギーとして取り出
される。
され、発電機１０によって電気エネルギーとして取り出
される。
蒸気タービン９から出た蒸気ｒは複水器１１で凝縮され
て、復水となり，脱気器１２で脱気され給水ｇとなって
給水ポンプ１４から再び廃熱ボイラ８に送られる。
て、復水となり，脱気器１２で脱気され給水ｇとなって
給水ポンプ１４から再び廃熱ボイラ８に送られる。
空気昇圧装置１８で用いられる補助駆動機１Ｔは例えば
蒸気タービン、ディーゼル機関、モータ等であって、昇
圧圧縮機１５を駆動する場合に、ガスエキスパンダ１６
の発生する動力の不足分を補うものである。
蒸気タービン、ディーゼル機関、モータ等であって、昇
圧圧縮機１５を駆動する場合に、ガスエキスパンダ１６
の発生する動力の不足分を補うものである。
ところで前述したようなガス化脱硫装置と複合発電プラ
ントとを組合せたガス化脱硫複合発電プラントを立案す
るに当っては、起動時、ガス化脱硫装置２からの所望の
クリーンガスｄが迅速に生成されないため燃焼器４に補
助燃料ｋを供給してガスタービン５を駆動しなげればな
らぬが、この場合空気昇圧装置１８には次に示すような
諸事項が要求されも即ち、 （１）補助駆動機１７は、通常運転時とプラント起動時
とでは要求される駆動動力が大きく違い、必然的にその
容量もプラント起動時に合わせる必要が生じ大容量とな
る。
ントとを組合せたガス化脱硫複合発電プラントを立案す
るに当っては、起動時、ガス化脱硫装置２からの所望の
クリーンガスｄが迅速に生成されないため燃焼器４に補
助燃料ｋを供給してガスタービン５を駆動しなげればな
らぬが、この場合空気昇圧装置１８には次に示すような
諸事項が要求されも即ち、 （１）補助駆動機１７は、通常運転時とプラント起動時
とでは要求される駆動動力が大きく違い、必然的にその
容量もプラント起動時に合わせる必要が生じ大容量とな
る。
さらにプラント起動時から通常運転時までの広い範囲の
運転特性が要求される。
運転特性が要求される。
（２）ガスエキスパンダ１６は、プラント起動時から必
要な組成をもったクリーンガスが得られるまでの期間は
閉め切り状態で空転することになり補助駆動機１１０所
要動力を増大させる。
要な組成をもったクリーンガスが得られるまでの期間は
閉め切り状態で空転することになり補助駆動機１１０所
要動力を増大させる。
（３）ガスエキスパンダ１６を長時間空廻り運転すると
この内部の空気は摩擦損失により温度上昇し冷却する必
要が生じる。
この内部の空気は摩擦損失により温度上昇し冷却する必
要が生じる。
（４）クリーンガスｄが生成され、ガスエキスパンダ１
６に供給する場合、ガスと空気とが混合しテ爆発の危険
がある。
６に供給する場合、ガスと空気とが混合しテ爆発の危険
がある。
このためガスエキスパンダ１６を空転する場合は、その
防止対策として、例えばガスエキスパンダ１６内部に窒
素ガスを封入し、その窒素ガスを冷却しながら循環させ
る設備等が必要となる。
防止対策として、例えばガスエキスパンダ１６内部に窒
素ガスを封入し、その窒素ガスを冷却しながら循環させ
る設備等が必要となる。
しかしながら、このような要望事項はこの種の発電プラ
ントにとって制御系統を増々複雑化するばかりでな《運
転操作員にとっても過犬な労力負担となり、さらには設
備占有面積の増大化にもつながる等種々なる問題を呈す
ることになる。
ントにとって制御系統を増々複雑化するばかりでな《運
転操作員にとっても過犬な労力負担となり、さらには設
備占有面積の増大化にもつながる等種々なる問題を呈す
ることになる。
したがって、この種の発電プラントにおいて、空気昇圧
装置はその設備を増大かつ複雑化することなく容易に駆
動できることが要望される。
装置はその設備を増大かつ複雑化することなく容易に駆
動できることが要望される。
本発明は上記事情にもとすいてなされたものであって、
その目的とするところは起動時、空気昇圧装置が空廻り
運転することがないように簡単な装置で空気昇圧装置を
駆動するガスが容易に得られるようにしたガス化脱硫複
合発電プラントを提供することにある。
その目的とするところは起動時、空気昇圧装置が空廻り
運転することがないように簡単な装置で空気昇圧装置を
駆動するガスが容易に得られるようにしたガス化脱硫複
合発電プラントを提供することにある。
以下に本発明を図面に示す実施例により説明するが、第
１図と同一部分には同一符号を付し、重複説明を省略す
る。
１図と同一部分には同一符号を付し、重複説明を省略す
る。
第２図は本発明の一実施例を示すものであり、第１図に
示す空気昇圧装置１８に補助燃焼器２２と混合器２３と
から形成されるガス補給装置２１を付設したものである
。
示す空気昇圧装置１８に補助燃焼器２２と混合器２３と
から形成されるガス補給装置２１を付設したものである
。
上述の構成によるガス化脱硫複合発電プラント１の起動
過程を説明すると、まずガスタービン発電プラント７の
圧縮機３から発生する部分酸化用空気Ｃは熱交換器１９
および空気昇圧装置１８の昇圧圧縮機１５を介して補助
燃焼器２２に送られ、ここでクリーンガスｄおよび補助
燃料Ｓが投入されて混合、燃焼される。
過程を説明すると、まずガスタービン発電プラント７の
圧縮機３から発生する部分酸化用空気Ｃは熱交換器１９
および空気昇圧装置１８の昇圧圧縮機１５を介して補助
燃焼器２２に送られ、ここでクリーンガスｄおよび補助
燃料Ｓが投入されて混合、燃焼される。
この補助燃焼器２２で生成された燃焼ガスｔはクリーン
ガスｄと共に混合器２３で混合し、混合ガスＵとなって
空気昇圧装置１８のガスエキスパンダ１６に供給され、
しかる後ガスタービン用燃料としてガスタービン発電プ
ラント７の燃焼器４に送られる。
ガスｄと共に混合器２３で混合し、混合ガスＵとなって
空気昇圧装置１８のガスエキスパンダ１６に供給され、
しかる後ガスタービン用燃料としてガスタービン発電プ
ラント７の燃焼器４に送られる。
第３図は本発明による他の実施例を示すものである。
即ち、同図において、ガス化脱硫装置２から熱交換器１
９を介して空気昇圧装置１８にクＩＪ一ンガスｄを供給
するラインにバイパス管２５、ガスホルダ２６からなる
ガス補給装置２４を並設し、通常運転中に前記ガスホル
ダ２６にクリーンガスｄを貯蔵しておけば、起動時簡単
に空気昇圧装置１８が駆動できる。
９を介して空気昇圧装置１８にクＩＪ一ンガスｄを供給
するラインにバイパス管２５、ガスホルダ２６からなる
ガス補給装置２４を並設し、通常運転中に前記ガスホル
ダ２６にクリーンガスｄを貯蔵しておけば、起動時簡単
に空気昇圧装置１８が駆動できる。
以上説明したように本発明によれば、空気昇圧装置にガ
スを補給する補助装置を設けたことで、起動時空気昇圧
装置の空廻り運転は防止できる。
スを補給する補助装置を設けたことで、起動時空気昇圧
装置の空廻り運転は防止できる。
さらに、本発明により過犬な設備も必要としないので発
電プラント全体としての所内動力の消費は少なくするこ
とができる利点をもつ。
電プラント全体としての所内動力の消費は少なくするこ
とができる利点をもつ。
第１図はガス化脱硫複合発電プラントの概略系統図、第
２図および第３図は本発明によるガス化脱硫複合発電プ
ラントの概略系統図。 １・・・・・・ガス化脱硫発電プラント、２・・・・・
・ガス化脱硫装置、７・・・・・・ガスタービン発電プ
ラント、１４・・・・・・蒸気タービン発電プラント、
１８・・・・・・空気昇圧装置、１９・・・・・・熱交
換器、２１，２４・・・・・・ガス補給装置、２２・・
・・・・補助燃焼器、２３・・・・・・混合器、２５・
・・・・・バイパス管、２６・・・・・・ガスホルダ。
２図および第３図は本発明によるガス化脱硫複合発電プ
ラントの概略系統図。 １・・・・・・ガス化脱硫発電プラント、２・・・・・
・ガス化脱硫装置、７・・・・・・ガスタービン発電プ
ラント、１４・・・・・・蒸気タービン発電プラント、
１８・・・・・・空気昇圧装置、１９・・・・・・熱交
換器、２１，２４・・・・・・ガス補給装置、２２・・
・・・・補助燃焼器、２３・・・・・・混合器、２５・
・・・・・バイパス管、２６・・・・・・ガスホルダ。
Claims (1)
- １ 低質燃料を発電用の作動流体に変えるガス化脱硫装
置と、該ガス化脱硫装置から生成される作動流体を昇温
する熱交換器と、該熱交換器から送られる作動流体を昇
圧する空気昇圧装置と、起動時前記空気圧装置の空廻り
運転を防止するガス補給装置と、前記空気昇圧装置から
送られる作動流体によって電力を発生せしめるガスター
ビン発電プラントと、該ガスタービン発電プラントの排
熱ガスによって電力を発生せしめる蒸気タービン発電プ
ラントとを具備してなるガス化脱硫複合発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4661676A JPS5848731B2 (ja) | 1976-04-26 | 1976-04-26 | ガス化脱硫複合発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4661676A JPS5848731B2 (ja) | 1976-04-26 | 1976-04-26 | ガス化脱硫複合発電プラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52131051A JPS52131051A (en) | 1977-11-02 |
| JPS5848731B2 true JPS5848731B2 (ja) | 1983-10-31 |
Family
ID=12752220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4661676A Expired JPS5848731B2 (ja) | 1976-04-26 | 1976-04-26 | ガス化脱硫複合発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848731B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI80757C (fi) * | 1988-06-30 | 1990-07-10 | Imatran Voima Oy | Kombinerat gasturbins- och aongturbinskraftverk och foerfarande foer att utnyttja braenslets vaerme-energi foer att foerbaettra kraftverksprocessens totala verkningsgrad. |
-
1976
- 1976-04-26 JP JP4661676A patent/JPS5848731B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52131051A (en) | 1977-11-02 |
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