JPS59231140A - 石炭ガス化設備を備えた火力発電所 - Google Patents

石炭ガス化設備を備えた火力発電所

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JPS59231140A
JPS59231140A JP59109313A JP10931384A JPS59231140A JP S59231140 A JPS59231140 A JP S59231140A JP 59109313 A JP59109313 A JP 59109313A JP 10931384 A JP10931384 A JP 10931384A JP S59231140 A JPS59231140 A JP S59231140A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石炭ガス化設備、この石炭ガス化設備に接続
されたガスタービン発電所部分、石炭ガス化設備の生ガ
ス熱交換設備に接続された蒸気タービン発電所部分およ
びメタノール合成設備を持った中負荷用の火力発電所に
関する。
〔従来の技術〕
ガスタービンが石炭ガス化設備から純ガスを供給される
ような発電所は西ドイツ特許出願公開第３１、１４９８
　／Ｉ号公報で゛知られている。この種のガスタービン
は発電機を駆動する。この発電所の場合ガスタービンの
廃ガスの熱は蒸気発生用に利用される。この蒸気により
蒸気タービンおよび別の発電機が駆動される。この発電
所の場合、発生した純ガスの一部をメタノール合成設備
に供給し、発生したメタノールを蓄えることも考慮され
ている。この発電所の出力は石炭ガス化設備の出力と同
期して調整される。その出力は定格出力の約７５％と１
００％の間の変動が可能であり、必要な場合には経済性
を犠牲にして定格出力の５５％とすることもできる。尖
頭負荷が生じる場合予め発生されたメタノールを純ガス
に加えてガスタービンにおいて燃焼することによってこ
れに対処することが、この発電所の特色である。石炭ガ
ス発生器と連結された発電所部分が遮断されると、生ガ
スの熱を放出することができなくなるので、メタノール
合成設備も遮断されねばならない。
完全に独立して作動する２つの発電所設備を有している
中負荷用火力発電所がヨーロッパ特許第３８１、３８号
明細嘗て・知られている。これらの２つの発電所設備の
うち第１の発電所設備は石炭ガス化設備に接続されてい
る。この第１の発電所設備はガスタービンを有し、この
ガスタービンはこの廃熱ボイラに接続されている蒸気タ
ービン設備を有している。更に石炭ガス化設備には合成
燃料を発生するための設備が後置接続されている。第１
の発電所設備は基準負荷運転を行うが、前置接続された
石炭ガス化設備と同様にこの負荷運転においてのみ制御
可能である。この第１の発電所設備はしかしながらその
定格出力の約７５％〜１００％の間においてだけ経済的
に制御される。その負荷特性はそれに付属された空気分
解設備を含む石炭ガス化設備の負荷特性によって規定さ
れる。第２の独立した発電所設備は主に電力発生の負荷
変動を補償する。この第２の発電所設備において予め発
生された非常に高価な合成燃料が燃焼される。
発電所部分における急激な負荷低減時に過剰となる純ガ
ス量は、新たな低い電流発生率において純ガス発生風と
合成燃料の発生量との間に平衡が生じるまでそのままに
おかれることが、この第２の発電所部分の特色である。
このエネルギー損失は、が１時間以上もかかるのに対し
、ガスタービンの出力は数分間内にしぼることができる
こともあってかなりな大きなものとなる。この発電所設
備の急速起動時のような尖頭負荷運転時には予め発生さ
れた非常に高価な合成燃料が独立した第２の発電所設備
において燃焼されねばならない。このことも再び出力の
平衡が生ずるまで行われねばならない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、電流側の負荷変動を受けるための独立
した発電所設備が不必要であるような中負荷用火力発電
所を開発することにある。またこの火力発電所において
尖頭負荷変動が高価な二次燃料を用いずに実施でき、更
に負荷急減の際の燃料損失を防止しようとするものであ
る。更に開発すべき火力発電所においては発生したガス
の全熱量を利用できるようにしようとするものである。
〔発明の要旨〕
明によれば上記の目的は、メタノール合成設備が互に並
列接続された複数のモジュールから構成され、ガスター
ビン発電所部分に中央純ガス分配系統を介して接続され
、この純ガス分配系統が純ガス供給配管に対し並列に接
続された純ガス貫流中間貯蔵設備を有し、生ガス熱交換
設備に後置接続されることにより達成される。このよう
に構成された火力発電所によれば、発電所部分の負荷変
動の際に石炭ガス化設備からの余剰ガス量は、ガス発生
量と設備全体におけるガス需要量との間の平衡が再び生
じるまで一時的に貯蔵（中間貯蔵）することができる。
ガス生産量とガス消費量との間の平衡は、系統への電流
の供給が減少ないし増加する際にメタノール合成設備の
各モジュールを投入ないし遮断することによって段階的
に再び形成することができる。一時的に生じる増量ある
いは減量は純ガス供給配管に接続された純ガス貫流中間
貯蔵設備によって蓄えられるかないしは放出される。
本発明の好適な実施態様においては、純ガス貫流中間貯
蔵設備は純ガス供給配管内の圧力を一定にするために調
整および中間貯蔵設備として形成され、低圧アキュムレ
ータと高圧アキュムレータとを有し、これらのアキュム
レータは互に加圧圧縮機を介して接続されている。かか
る中央純ガス分配系統の機能構造部品としての純ガス貫
流中間貯蔵設備は調整および中間貯蔵設備として独自に
純ガス供給配管内の圧力を２つの限界値の間に一定に維
持できる。このことによって生産量と消費量との間のガ
ス量の差は自動的に調整される。
本発明に基づいて生ガス熱交換設備が３つの熱交換器を
有し、そのうちの第１および第３の熱交換器が蒸気発生
のために用いられ、第２の熱交換器がガスタービン発電
所部分のガスタービンの燃焼室に流入する純ガスを加熱
するために用いられるようにすると、生ガスの熱の利用
が改善される。
この実施態様は、第１の熱交換器において蒸気タービン
の高圧タービン部に供給できる高圧蒸気がタービンの低
圧タービン部に供給できるがプロセス蒸気としても利用
できる低圧蒸気が発生できるという利点を生ずる。更に
そのことによって本発明の別の実施態様に対する条件が
得られる。
即ちたとえば本発明に基づいて第１の熱交換器と第３の
熱交換器の容量が、ガスタービンが遮断され石炭ガス化
設備が継続運転される際に蒸気タービンを石炭ガス化設
備およびメタノール合成設備の必要な電力供給を維持す
るために駆動するのに十分なように設定されるようにす
れば、火力発電所のフレキシビリティが高められる。
更に本発明に基づいて第３の熱交換器は、ガスタービン
の部分負荷運転あるいは停止状態においてこの第３の熱
交換器が補助的に生じる生ガス熱量を吸収できるような
伝熱面積で設計することができる。このようにすればタ
ービンが遮断されてＩＸ六ｔＪＬ春笛３の熱交換器に高
い温度で流入する生蒸気量を補充することができる。
火力発電所の種々の負荷状態への適合性は特に低い負荷
範囲においては、本発明の好適な実施態様においてメタ
ノール合成設備の少なくとも１つのモジュールにおける
完全には転換されてない合成廃ガスが循環圧縮機によっ
て水素富化段を介して合成反応炉に戻されるようにすれ
ば高められる。
低負荷の際にこれらのモジュールに供給される純ガスの
水素および一酸化炭素成分はここで完全に反応（転換）
される。
本発明の特に好適な実施態様においては、メタノール合
成設備の少なくとも１つのモジュールの合成反応炉にお
いて完全に転換されてない合成廃ガスが混合区間を介し
てガスタービン発電所部分に通じる純ガス供給配管に供
給されるようにすれば、メタノール合成設備が一層単純
化される。メタノール合成設備の少なくとも１一つのモ
ジュールこのモジュールが連続合成モジュールとして、
即ち循環圧縮機なしでおよび水素富化段なしで形成され
ることによって、その投資コストおよびエネルギーコス
トが合成ガスが再循環されるモジュールにおけるよりも
低減される。従ってここではメタノールが経済的に作ら
れる。更にメタノール合成設備のこのモジュールの合成
ガスは、混合区間を介してガスタービン発電所部分に通
じている純ガス供給配管に供給するのに十分に大きな熱
量を有している。更に中負荷用火力発電所のすべての運
転状態においてこのモジュールが運転状態を保ち、それ
によって純ガス供給配管に供給されるガス量がほぼ一定
となり、相応した純ガス分量を補充するようにすること
も有利である。このモジュールの実施態様および運転方
式は同時に本発明の別の実施態様に対する前提条件を形
成する。
即ち本発明の別の好適な実施態様においては、メタノー
ル合成設備の少なくとも１つのモジュールの完全に転換
されてない合成廃ガスが、残りのモジュールの一つの合
成反応炉の起動を加速するためにその合成反応炉に戻さ
れる再循環配管に供給できるようにされろ。これによっ
てたとえばガスタービンの遮断、負荷の低下などにおい
て純ガス供給量が急激に増加した場合に、メタノール合
成設備の別のモジュールが運転状態にあるモジュールの
完全に転換されてない高温合成廃ガスの供給によって加
熱され、それによって非常に速やかに運転状態をとるこ
とができる。これによって間接的に純ガス貫流中間貯蔵
設備の貯蔵容量についての要求が減少される。
〔発明の実施例〕
以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
実施例に示した本発明に基づく中負荷用火力発電所］、
の主要構成グループは、石炭ガス化設備２、生ガス熱交
換設備３、ガス浄化設備４、ガスタービン発電所部分５
と蒸気タービン発電所部分６とからなる複合火力発電設
備、メタノール合成設備７、および純ガス供給配管９に
並列接続された純ガス貫流中間貯蔵設備１−０をもった
中央純ガス分配系統８である。石炭ガス化設備２は石炭
ガス発生器１１、空気分解設備］２、空気分解設備］−
２の酸素配管Ｊ５および窒素配管１６におけるアキュム
レータ１３，１４、空気分解設備１２に前置接続された
２台の補助空気圧縮機１．７，１．８、および石炭ガス
発生器１．１への酸素配管１５に配置された別のガス圧
縮機Ｊ−９を有している。石炭ガス発生器１−］のガス
流の中に配置された生ガス熱交換設備３は蒸気発生用に
用いる第１の熱交換器２０、純ガス加熱用に用いる第２
の生ガス−純ガス熱交換器２１、および蒸気発生用に用
いる第３の熱交換器２２を有している。なお生ガス熱交
換設備３には調整冷却器２３も設けられている。生ガス
熱交換設備３に後置接続されたガス浄化設備４は生ガス
洗浄器２イ、硫化水素吸収設備２５および硫黄回収設備
２６を有している。
ス供給配管にはガスタービン発電所部分５が接続されて
いる。実施例においてこのガスタービン発電所部分５は
燃焼室２７、ガスタービン２８およびガスタービン２８
で駆動される発電機２９と空気圧縮機３０だけを有して
いる。ガスタービン２８から出ている廃ガス配管３１に
は廃熱ボイラ３２が設けられ、この蒸気配管３３には蒸
気タービン発電所部分６の高圧タービン部３４と低圧タ
ービン部３５からなる蒸気タービン３６が接続されてい
る。蒸気タービン３６は発電機３７を駆動する。
蒸気タービン３６の低圧タービン部３５には復水器３８
、復水ポンプ３９、給水タンク４０並びに複数の給水ポ
ンプ４１，４２．４３が後置接続されている。
中央純ガス分配系統８は、純ガス供給配管９およびこの
純ガス供給配管９に並列接続された純ガス貫流中間貯蔵
設備１０の他に、メタノール合成設備７に供給する純ガ
ス圧縮機４４．．４５，４．６圧アキュムレータ４７、
高圧アキュムレータ４８および中間に接続された純ガス
圧縮機４９を有している。その場合低圧アキュムレータ
４７は充填弁５０を介して、高圧アキュムレータ４８は
放出弁５１を介して純ガス供給配管９に接続されている
。放出弁５１は純ガス供給配管９内における圧力が所定
の値以下に低下した場合にここでは示してない方式で圧
力センサを介して制御される。充填弁５０は、純ガス供
給配管９における圧力が所定の値以上に上昇した場合に
制御される。生ガス−純ガス熱交換器２１に通じている
純ガス供給配管９にはメタノール合成設備７からの合成
ガスを混合するための混合区間５２が設けられている。
更にガスタービン２８の燃焼室２７のすぐ手前に窒素ガ
スを純ガスに混合するための混合区間５３が設けられて
いる。
メタノール合成設備７はこの実施例の場合並列接続され
た３つのモジュール５４，５５．５６が合成反応炉５７
．５８、メタノール分離器５９゜６０、メタノール分離
器５９，６０の合成廃ガスを合成反応炉５７．５８に戻
す再循環圧縮機６３゜６４と水素富化段６５．６６をも
った再循環配管６１．６２からなっている。メタノール
合成設備７の別のモジュール５４は合成反応炉６７およ
びこの合成反応炉６７に後置接続されたメタノール分離
器６８が装備されているだけである。その合成廃ガス配
管６９は弁７０，７１，７２を介して別のモジュール５
５．５６の再循環配管６１　、６２および純ガス供給配
管９における混合区間５２に接続されている。
定格負荷運転の場合、空気分解設備１２にはガスタービ
ン２８で駆動される空気圧縮機３０並びに空気分解設備
１２の少なくとも１台の補助空気圧縮機１．７．１８に
よって圧縮空気が供給される。
空気分解設備１２の酸素はアキュムレータ１Ｂおよびガ
ス圧縮機１９を介して石炭ガス発生器１１らなり、この
うち２つのモジュール５５，５６は９ 炭は酸素および導入されたプロセス蒸気によって生ガス
に変換される。８００〜１６００°の高温片ガスはまず
その熱の一部が生ガス熱交換設備３の第１の熱交換器２
０で放出され、ここで蒸気タービン３６の高圧タービン
部３４に供給するための高圧蒸気が発生される。生ガス
熱交換設備３の第２の熱交換器２１．において生ガスの
廃熱によってガスタービン２８の燃焼器２７に流入する
純カスが予熱される。生ガスの残りの熱は低圧蒸気を発
生する第３の熱交換器２２において取り出される。
この低圧蒸気は定格運転の際一部が蒸気タービン３６の
低圧タービン部３５に供給され、一部カープロセス蒸気
として用いられ、たとえば石炭ガス発生器１１に供給さ
れる。生ガス熱交換設備３の第３の熱交換器２２に続く
調整冷却器２３において、後置接続されたガス浄化設備
４への入口の手前の生ガス温度が所定の温度に調整され
る。
ガス浄化設備４において生ガスはまず生ガス洗に吹き込
まれる。石炭ガス発生器１１において石（２０） 素吸収設＠２５において硫化水素が除去される。
硫化水素吸収設備２５の硫化水素を含有する廃ガスは硫
黄回収設備２６において硫黄に転換される。
ガス浄化設備４から出た純ガスは純ガス供給配管９を介
して純ガス貫流中間貯蔵設備１０並びに別のガス消費体
に供給される。純ガス圧縮機４４゜４５．４６を介して
純ガスは、メタノール合成設備７のモジュールが運転状
態にある場合、合成圧力で圧縮され、その都度のメタノ
ール合成反応炉に供給される。定格負荷運転において好
ましくは連続合成運転を行うモジュール５４だけが運転
される。そのメタノール合成反応炉６７から出た合成ガ
スは後置接続されたメタノール分離器６８においてメタ
ノールが除去される。メタノール分離器６８から流出す
る合成廃ガスは一部しか転換されておらず、従ってなお
発熱量を有し、その発熱量は純ガスの発熱量とほとんど
異なっていない。
発生する合成廃ガスは混合区間５２を介してガス管９に
供給される。そこでこのガスは純ガスの一部と置換され
る。
再循環配管６１．６２が設けられている別の２つのモジ
ュール５５．５６は、過剰な純ガスがある場合に投入さ
れる。というのはたとえばガスタービン２８の出力が減
少した場合、この純ガス量はすでに運転状態にあるモジ
ュール５４の加速運転によっては吸収できないからであ
る。これらのモジュール５５．５６において合成廃ガス
は再循環配管６１．６２および水素富化段６５，６６を
介してメタノール合成反応炉５７．５８に戻される。水
素富化段６５．６６においてメタノール合成に必要なＩ
−Ｔ　２とＣＯの化学Ｎ論比＝２が水素の添加によって
再び作られる。水素富化段６５．６６は再循環配管１３
１，６２の中に置く代りに合成反応炉５７．５８への純
ガス配管に設けることもできる。合成廃ガスの再循環に
よって合成廃ガスの水素成分および一酸化炭素成分はほ
ぼ完全に転換される。再循環する合成廃ガス内における
不活性スが残留ガスとして弁７３．７４を介して放出さ
れ、ここでは図示してない蒸気発生器において燃焼され
る。その蒸気はプロセス蒸気あるいは独立した蒸気ター
ビンの駆動用蒸気として利用される。
またこの残留ガスは独立したガスタービンにおいて燃焼
させることもできる。この蒸気タービンないしガスター
ビンによって発電機を介して中負荷用火力発電所］−の
所内需要電力を補償する電気エネルギーが発生される。
ガスタービン２８は発電機２９および空気圧縮機３０を
駆動する。この空気圧縮機３ｏはガスタービン２８の燃
焼室２７並びに空気分解設備１２に圧縮空気を供給する
。空気圧縮機３ｏの出力は全負荷時においてガスタービ
ン２８が必要とする空気量に合わされているので、ガス
タービン発電所部分５の全負荷の際並びにメタノール合
成設備７のモジュール５４の運転の際に、石炭ガス化設
備２の必要酸素量全部をまかなうために調整可能な補助
空気圧縮機１７が運転されねばならない。
この補助空気圧縮機１７並びに並列接続された別の補助
空気圧縮機］−８はガスタービン２８が停止している場
合にメタノール合成設備７を継続運転するために後置接
続された石炭ガス発生器１１に対し空気分解設備１２が
ら必要とする空気量を供給する。
純ガスを燃焼する際にＮＯｘ　の発生を少なくするため
に、燃焼室２７に入る前に純ガスに空気分解設備１．２
からの窒素ガスが圧縮機７５によって混入される。この
ことによって火炎の温度が低下され、それによってＮＯ
ｘの発生が減少される。混入される窒素震はその都度の
運転状態におけるガスタービン２８の吸収能力に合わさ
れる。ガスタービン２８によって吸収できない余剰窒素
はアキ　　　　　１ユムレータ１４の中に蓄えられる。
低負荷運転の際にガスタービン２８に少量の純ガスが供
給されガスタービン２８の高温廃ガスは廃ガス配管３１
を介して廃熱ボイラ３２の中に導かれる。その廃熱は蒸
気発生に利用される。廃熱ボイラ３２で生じた蒸気並び
に生ガス熱交換設備３で生じた蒸気は蒸気タービン３６
に導かれる。蒸気タービン３６の低圧タービン部３５が
ら出た蒸気は復水器３８で復水される。復水は給水タン
ク４ｏに送られ、そこから給水ポンプ４１，４．２．４
３を介して廃熱ボイラ３２および残りの熱交換器２０゜
２２に戻される。
ガスタービン２８の駆動出力が減少すると、純ガス−生
ガス熱交換器２１を通る純ガス流量も減少する。このこ
とは第３の交換器２２における生ガスの入口温度を高め
る。しかしこの熱交換器２２ｄ１ガスタービン２８が完
全に遮断された際および生ガス−純ガス熱交換器２１に
おける生ガス冷却が不十分な際に、この熱交換器２２自
体が増大いて給水供給量を合わせることによって相応し
た多量の蒸気が発生し、この蒸気は蒸気タービン３６の
低圧タービン部３５に供給され、ガスタービン２８の廃
熱ボイラ３２の少ない蒸気供給量が部分的に補償される
。
ガスタービン出力か゛減少すると石炭ガス化設備２のガ
ス供給量が一定しているのに対し、ガス消費量は減少す
る。この結果純ガス供給配管９内の圧力は予め調整され
た設定圧力以上に高められ、それによって純ガス貫流中
間貯蔵設備１０の充填弁５０が応動する。充填弁５０を
介してまず低圧アキュムレータ４７が充填され、それか
ら純ガス圧縮機４９を介して高圧アキュムレータ４８も
充填される。同時にメタノール合成設備７の運転状態に
あるモジュール５４の出力が高められる。これでもガス
供給量とガス消費量との間の平衡を得るのに十分でない
場合には、メタノール合成設備７の別のモジュール５５
．５６が運転される。このため運転すべきモジュール５
５．５６の再循環配管６１．６２に開口している弁７０
．７１を介して運転状態にあるモジュール５４の高温合
成能ガスが導入され、その合成反応炉５７．５８は水素
富化段６５，６６および再循環圧縮機６８．６４を介し
て高温の合成蓋ガスで加熱される。この加熱は各モジュ
ールに付属された熱交換器（図示せず）による加熱に付
加される。この二重の加熱によってこれらのモジュール
５５．５６の運転は加速される。その場合ガス供給量と
ガス消費量とがほぼ再び平衡するまで多数のモジュール
が順次投入される。
ガスタービン２８が完全に遮断されている場合、メタノ
ール合成設備７のすべてのモジュールは投入され、石炭
ガス化設備２から供給される純ガスを一緒に完全に吸収
する。それはメタノール合成設備７の大きさに応じて、
定格負荷あるいは幾分低い負荷において石炭ガス発生器
１１が供給する純ガス量である。ガスタービン２８が遮
断されている場合、空気分解設備１２にはガスタービン
２８の空気圧縮機３０を介して圧縮空気が供給されず、
空気分解設備１２に付属されている補助空気圧縮機１７
，１．８を介して供給しなければならない。
補助空気圧縮機としては個々に制御できるかあるいは並
列接続された補助空気圧縮機１．７．１８が用いられる
。補助空気圧縮機の駆動エネルギーは熱交換設備３の第
１および第３の熱交換器２０゜２２から取り出される。
その蒸気出力は、蒸気タービン３６を駆動するためおよ
び圧縮機１７゜１８．１９を持った石炭ガス化設備２並
びに圧縮機４４．．４．５，４．６，０３，６４を持っ
たメタノール合成設備７にそれぞれ必要な電気エネルギ
ーを発生するのに十分である。ガスタービンが完全に遮
断されている場合、連続運転モジュール５４の合成蓋ガ
ス全部が残りのモジュール５５，５６の再循環配管６１
．６２に供給される。
負荷需要が増大してガスタービン２８が再び運転される
と、純ガス供給量が一定であるのに対し９内の圧力を設
定圧力以下に低下させる。これは更に貫流中間貯蔵設備
１０の放出弁５１を応動させることになる。従って設定
圧力が再び得られるまで、純ガスが高圧アキュムレータ
４８から純ガス供給配管９に流入する。同時にメタノー
ル合成設備７の各モジュール５５，５６の遮断ないし制
御によって純ガス供給量と純ガス必要量との平衡性が達
せられる。その場合純ガス供給量と純ガス必要量との間
の僅かな差は純ガス貫流中間貯蔵設備１０によって連続
的に調整される。ガスタービン２８が再起動することに
よってガスタービン２８の空気圧縮機３０から再び圧縮
空気が供給されるが、これはガスタービン２８が全負荷
で運転されない限りガスタービン２８に付属された燃焼
室２７において完全には必要とされない。この余剰空気
量は空気分離設備１２に供給され、それによって補助圧
縮機１７．１８の出力を減少することができる。同時に
生ガス−純ガス熱交換器２１らの蒸気供給量が減少され
るのに対してガスタービン２６の廃熱ボイラ３２からの
補助的な蒸気供給量がこれを補償する。その場合総蒸気
供給量が増加し、それによって蒸気タービン３６の出力
も高まり、その発電機から大きな電気出力が系統に与え
られる。
実施例においては石炭ガス化設備２はガスタービン２８
の燃焼室２７が必要とする圧力に相応した圧力で運転さ
れている。この圧力はメタノール合成反応炉５７．５Ｂ
、（３７を運転するために必要な圧力よりも非常に小さ
い。従ってその接続部に純ガス圧縮機４４，４５．４６
が必要である。
この純ガス圧縮機は石炭ガス発生器１］内の圧力を相応
して高めた場合には省略できる。しかしこの場合ガスタ
ービン２８の燃焼室２７０手前における純ガス供給配管
９の中に膨張タービンが設けられねばならない。この膨
張タービンにおいて石炭ガス発生器Ｊ］に前置接続され
た圧縮機１０が必要とするエネルギーの一部を回収する
ことかで（３１） ３５・・・（丘ｍ々−ビン喜Ｒ−Ｒ１１１，・糸ケ々−
ピッ−きる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に基づく中間負荷火力発電所の概略系統図
である。 １・・・火力発電所、２・・・石炭ガス化設備、３・・
・生ガス熱交換設備、４・・・ガス浄化設備、５・・・
ガスタービン発電所部分、６・・・蒸気タービン発電所
部分、７・・・メタノール合成設備、８・・・純ガス分
配系統、９・・・純ガス供給配管、１０・・・純ガス貫
流中間貯蔵設備、１１・・・石炭ガス発生器、１２・・
・空気分解膜ｉ、１３．１４・・・アキュムレータ、１
５・・・酸素配管、１Ｇ・・・窒素配管、１７．１８・
・・補助空気圧縮機、１９・・・ガス圧縮機、２０・・
・熱交換器、２１・・・生ガス−純ガス熱交換器、２２
・・・熱交換器、２３・・・調整冷却器、２４・・・生
ガス洗浄器、２５・・・硫化水素吸収設備、２６・・・
硫黄回収設備、２７・・・燃焼室、２８・・・ガスター
ビン、２９・・・発電機、３０・・・空気圧縮機、３１
−・・・廃ガス配管、３２・・・廃熱ボイラ、３３・・
・蒸気配管、３４・・・高圧タービン部、（３２ ３７・・・発電機、３８・・・復水器、３９・・・復水
ポンプ、４０・・・給水タンク、４］、、４２．４３・
・・給水ポンプ、４４，４５．４−６・・・純ガス圧縮
機、４７・・・低圧アキュムレータ、４８・・・高圧ア
キュムレータ、４９・・・純ガス圧縮機、５０・・・充
填弁、５１・・・放出弁、５２．５３・・・混合区間、
５４，５５．５８・・・モジュール、５７．５８・・・
合成反応炉、６１．０２・・・再循環配管、６３．６４
・・・循環圧縮機、６５゜６６・・・水素富化段、６７
・・・合成反応炉、６８・・・メタノール分離器、６９
・・・合成廃ガス配管、７０゜７１．７２．７８．７４
・・・弁、７５・・・圧縮機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）石炭ガス化設備（２）、この石炭ガス化設備に接続
    されたガスタービン発電所部分（５）、石炭ガス化設備
    の生ガス熱交換設備（３）に接続された蒸気タービン発
    電所部分（６）およびメタノール合成設備（７）をもっ
    た火力発電所において、メタノール合成設備（７）が互
    に並列接続された複数のモジュール（５４゜５５．５６
    ）から構成され、中央の純ガス分配系統（８）を介して
    ガスタービン発電所部分（５）に接続され、純ガス分配
    系統（８）が純ガス供給配管（９）に対し並列接続され
    た純ガス貫流中間貯蔵設備（１０）を有し、生ガス熱交
    換設備（３）に後置接続されていることを特徴とする石
    炭ガス化設備を備えた２）純ガス貫流中間貯蔵設備（１
    ０）が純ガス供給配管（９）内の圧力を一定に維持する
    ために調整および中間貯蔵設備として形成され低圧アキ
    ュムレータ（４７）と高圧アキュムレータ（４８）とを
    有し、これらのアキュムレータ（４７，４８）が互に加
    圧圧縮機（４９）を介して接続されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の火力発電所。 ３）生ガス熱交換設備（３）が３つの熱交換器（２０，
    ２１，２２）を有し、そのうちの第１の熱交換器（２０
    ）および第３の熱交換器（２２）が蒸気発生のために用
    いられ、第２の熱交換１（２１）がガスタービン発電所
    部分（５）のガスタービン（２８）の燃焼室（２７）に
    流入する純ガスを加熱するために用いられることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の火力発電所。 ４）第１および第３の熱交換器（２０，２２）石炭ガス
    化設備（２）が継続運転される際蒸気タービン（３Ｇ）
    を石炭ガス化設備（２）およびメタノール合成設備（７
    ）の所要電気エネルギーの供給を維持するために駆動す
    るのに十分なように定められていることを特徴とする特
    許請求の範囲第３項記載の火力発電所。 ５）ｉ３の熱交換器（２２）が、ガスタービン（２８）
    の部分負荷運転あるいは停止状態において生じる生ガス
    熱をこの第３の熱交換器（２２）が吸収できるように、
    相応した伝熱面積で設計されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第３項または第４項記載の火力発電所。 ６）メタノール合成設備（７）の少なくとも１つのモジ
    ュール（５５，５６）において完全に転換されてない合
    成廃ガスが循環圧縮機（６３，ｌ’ｔ４−）によって水
    素富化段（６５゜６６）を介して合成反応炉（５７，５
    ８）に戻されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載の火力発電所。 ７）メタノール合成設備（７）の少なくとも１つのモジ
    ュール（５７）の合成反応炉（６７）において完全に転
    換されてない合成廃ガスが、混合区間（５２）を介して
    ガスタービン発電所部分（５）に通じている純ガス供給
    配管（９）に供給されることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の火力発電所。 ８）メタノール合成設備（７）の少なくとも１つのモジ
    ュール（５４）において完全に転換されてない合成廃ガ
    スが、残りのモジュール（５５，５６）の合成反応炉の
    起動を加速させるために、その合成反応炉（５７，５８
    ）に戻る再循環配管（６］、、６２）に供給されること
    を特徴とする特許請求の範囲第６項または第７項記載の
    火力発電所。 ９）メタノール合成設備（７）の各モジュール（５５，
    ５６）の再循環配管（６］、、６２）から出された残留
    ガスが独立した蒸気発生器において燃焼され、発生した
    蒸気が蒸気タービン発電所部分（６）に供給されること
    を特徴とする特許請求の範囲第１１項または第６項記載
    の火力発電所。 １．０）　　メタノール合成設備（７）の各モジュール
    （５５ｖ　５　Ｇ　）の再循環によって大幅に転換され
    た残留ガスが、独立したガスタービンにおいてその所要
    電気エネルギーを補償するために燃焼されることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項または第６項記載の火力発
    電所。 Ｉｌ、）　　生ガス熱交換設備（３）の生ガス出０温度
    を一定にするために水冷動形調整冷却器（２３）が用い
    られることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の火
    力発電所。 １２）石炭ガス発生器（１１）に少なくとも１つの補助
    空気圧縮機（１，７，１，８）が付属され、対し並列接
    続され、この補助空気圧縮機（１７゜１８）によって石
    炭ガス発生器（１］）に前置接続された空気分解設備（
    ］、　２　）への供給空気を補充することを特徴とする
    特許請求の範囲第１−項記載の火力発電所。 １３）　　ガスタービン発電所部分（５）が遮断されて
    いる場合、補助空気圧縮機（１７，１８）がメタノール
    合成設備（７）の運転のため石炭ガス化膜ｍ（２）への
    供給を負担することを特徴とする特許請求の範囲第１２
    項記載の火力発電所。 １４）石炭ガス発生器（１１）とこの石炭ガス発生器（
    １］−）に前置接続された空気分解設備（１２）との間
    に酸素アキュムレータ（１，３）が設けられていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の火力発電所。 １５）石炭ガス発生器（１１）に前置接続されたに通じ
    ている純ガス供給配管（９）にアキュムレータ（：＋−
    ４）を介して接続されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の火力発電所。
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