JPS6069221A - 石炭ガス化複合発電プラント - Google Patents

石炭ガス化複合発電プラント

Info

Publication number
JPS6069221A
JPS6069221A JP17711583A JP17711583A JPS6069221A JP S6069221 A JPS6069221 A JP S6069221A JP 17711583 A JP17711583 A JP 17711583A JP 17711583 A JP17711583 A JP 17711583A JP S6069221 A JPS6069221 A JP S6069221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
coal
gasifier
power plant
agent
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.)
Granted
Application number
JP17711583A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0421045B2 (ja
Inventor
Nobuo Nagasaki
伸男 長崎
Yoshiki Noguchi
芳樹 野口
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.)
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
Priority to JP17711583A priority Critical patent/JPS6069221A/ja
Publication of JPS6069221A publication Critical patent/JPS6069221A/ja
Publication of JPH0421045B2 publication Critical patent/JPH0421045B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • 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]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、石炭ガス化複合発電プラントに係り、詳しく
にはガス化剤である空気又は酸素をガス化炉出口蒸気発
生装置の出口に設置した精密脱塵装置で脱塵した後のガ
ス化炉生成ガスと熱交換し加熱する事により、熱効率の
向上を図るとともに、ガスタービンの運転性を向上させ
た、プラントコストダウンに好適な石炭ガス化株合発電
プラントに関する。
〔発明の背景〕
従来の石炭カス化+X合発電プラントのヒートサイクル
を第1図に示す。
後に詳しく説明するが、複合発電プラント61(一点鎖
線枠で示す)はガスタービン17、排熱回収ボイラ20
および蒸気タービン(高圧タービン42、中低圧タービ
ン43)等とから構成され石炭ガス化プラント60(一
点鎖線枠で示す)は、石炭ガス化炉3、ガス化炉出口蒸
気発生装置7およびガス精製装置11等とから構成され
、両者はヒートサイクルとして結合し、石炭ガス化独合
発電プラントを形成している。
石炭ガス化炉3内には、石炭1をガス化するためのガス
化剤として空気又は酸素2が供給され、発生したガス化
炉粗生成ガス4が燃料ガス13としてガスタービン17
に供給される。燃料ガス13はガスタービン燃焼器14
の圧力がl Q aiaないし20 ata (絶対圧
力)のだめガス化剤2は加圧されて石炭ガス化炉3に供
給されるのが望ましい。ガス化剤2としてガスタービン
圧縮機15から抽気された空気を昇圧圧縮機59で圧縮
したものが使用される場合、昇圧するだめの動力は空気
温度が低い程少ない。一方、ガス化剤2の供給温度を高
くすればする程、石炭ガス化炉3内でガス化剤2を昇温
するだめに必要な熱量が少なくてすみ、プラントの熱効
率を高めることができる。
従来技術では、ガスタービン圧縮機15からの空気(ガ
ス化剤2に相当、以下空気2とも記載する)を抽気空気
冷却器57で冷却し、これを昇圧した後、石炭ガス化炉
3に供給していたため、空気の供給温度が低く、上記の
如くプラントの熱効率を低下せしめると共に、空気2の
供給量が増大し、ガスタービン圧縮機15での空気ノ(
ランスがくずれる欠点も生じていた。
以下、従来技術を更に詳細に説明する。
まず、複合発電プラント61を説明する。ガスタービン
圧縮機15に導入された空気16は圧縮されてガスター
ビン燃焼器14に供給され、ガスタービン燃焼器14に
供給される燃料ガス13を燃焼せしめ、発生した高温ガ
スでガスタービン17を作動し、ガスタービン発電機1
8にて電気エネルギーを発生せしめる。又、ガスタービ
ン出口排ガス19は排熱回収ボイラ20に回収される。
排熱回収ボイラ20は、低圧節炭器21、低圧ドラム2
2、低圧蒸発器23、高圧節炭器24、高圧ドラム25
、高圧蒸発器26、過熱器27および再熱器28等とよ
り構成される。
復水40は、給水ポンプ41で昇圧され、低圧節炭器2
1へ供給される。すなわち給水ポンプ出口給水39は、
ガスタービン圧縮機15からのガスタービン抽気空気5
6と抽気空気冷却器57により熱交換し予熱された後に
排熱回収ボイラ20へ給水を送る(0→0で示す)。
排熱回収ボイラ給水37は、低圧節炭器21出口で、低
圧ドラム22、ガス化炉蒸気発生装置給水30、給水ポ
ンプ入口給水29とに分岐する。
給水ポンプ入口給水29は、高圧給水系ンプ38で昇圧
された後、高圧節炭器入口給水33と、ガス化炉出口蒸
気発生装置給水32とに分岐する。
高圧節炭器入口給水33は、高圧節炭器24を通って高
圧ドラム25へ送られ蒸気を発生させる。
一方、ガス化炉出口蒸気発生装置給水32は、後に説明
するガス化炉出口蒸気発生装置7に送られる(■で示す
)。又、ガス化炉蒸気発生装置給水30は石炭カス化炉
3の蒸気発生装#54に送られる(■で示す)。
高圧ドラム25で発生した蒸気は、過熱器27により過
熱され高圧タービン42にて仕事をする。
又仕事をした蒸気は低圧ドラム22で発生した蒸気と共
に再熱器28で加熱され中低圧タービン43に送られて
仕事をし、高圧タービン42と共に蒸気タービン発電機
45にて電気エネルギーを発生させる。蒸気タービン4
3を通過した蒸気は復水器44にて冷却され、腹水40
となり、給水ポンプ41により給水ポンプ出口給水39
となる。
次に、石炭ガスプラント600石炭ガス化炉3に供給さ
れるガス化剤2としては、ガスタービン圧縮機15から
抽気したガスタービン抽気空気56を抽気空気冷却器5
7で冷却し、昇圧圧縮機入口空気58とし、これを昇圧
圧縮機59で昇圧したものが従来一般に用いられていた
。これは次の理由による。
ガス化剤2として空気を使用する場合は、ガス化用の空
気の供給量は一般的には投入石炭1の2ないし3倍の重
量となる。又、ガスタービン燃焼器14へ供給される燃
料ガス13の供給圧力は15 ahaないし25 ai
aであるが、この圧縮方法として2つの方法が採用され
ている。その1つは、石炭ガス化炉3の圧力を常圧とし
、ガス化を行った後に生成ガスを昇圧するものであり、
他の1つは石炭1およびガス化剤2を加圧して石炭ガス
化炉3に供給し、加圧下でガス化を行ってガスタービン
燃焼器14に供給する方法である。
生成ガスを昇圧する方法については、生成ガス中に、硫
黄化合物、ダストを含むためガス精製した後の精製ガス
を昇圧する必要があり、石炭ガス化炉3、ガス化炉出口
蒸気発生装置7、ガス精製装置11が低圧で作動するた
め、加圧の石炭ガス化炉1に比べ、装置の容量が大きく
なる事:又ガス精製、特に湿式ガス精製に於ては、ガス
の吸収は一般に作動圧力に比例して大きくなるため、多
量の吸収剤で、ガスを吸収する事が必要となるため、ガ
ス精製の容量及びユーティリティ使用量が増える事;さ
らには、精製ガスは、ガス化剤2である空気又は酸素に
比べ容量が大きく、昇圧の為に必要な動力が、ガス化剤
2を昇圧する場合に比べ、大きくなる事;等の理由によ
り、ガス化剤2を加圧として、ガスタービン燃焼器14
に燃料ガス13を供給するシステムが、熱効率的にも、
装置容量を小さくする点でもすぐれている事がわかって
来た。
さらに、加圧ガス化の場合は、ガス化剤2としての空気
を、第1図に示すように、ガスタービン圧縮機15より
抽気する事により、ガスタービン17での仕事を直接ガ
ス化剤空気の圧縮に使用できるため、ガスタービン発電
機18、蒸気タービン発電機45で発生した電気出力で
仕事をする場合に比べて、ガス化剤2を圧縮する動力を
低減する事ができる。
以上の如き理由によりガス化剤2は加圧されて石炭ガス
化炉3に供給され、石炭1をガス化する。
発生したガス化炉粗生成ガス4は、ガス化炉出口(o) 蒸気発生装置7に導入され、上記したガス化炉出口蒸気
発生装置給水32と熱交換し、冷却される。
冷却された蒸気発生装置出口粗生ガス8はガス/ガス熱
交換器9に導入され、ガス*製装置11から送り出され
る精製ガス12と熱交換し、ガス精製に必要な温度まで
冷却され、ガス/ガス熱交換器出口粗生ガス10として
ガス精製装置11に導入される。精製ガス12は、上記
の如く、ガス/ガス熱交換器9で昇温された後、燃料ガ
ス13としてガスタービン燃焼器14に供給され、燃焼
後高温ガスとしてガスタービン17にて仕事をし、ガス
タービン発電機18に電気エネルギーを発生せしめる。
又、ガス化炉粗生成ガス4の温度は、使用される石炭ガ
ス化炉3の種類により異なるが、一般に約900C以上
である。一方ガス化炉粗生成ガス4は、ガスタービン1
7の腐食防止の為及び環境対策上精製する必要あり、そ
の為、ガス精製装置11に必要な温度までガス化炉粗生
成ガス4を冷却する必要がある。このガス精製に必要な
温度は、(10) 用いるガス精製の種類により異なるが大きく2種類に分
けられる。
高温脱塵を行って酸化鉄系の吸着剤により脱硫を行う乾
式ガス精製に於ては、約450Cである。
一方水洗塔にて脱塵を行って有機溶媒の吸収剤により脱
硫を行う湿式ガス精製に於ては、ガス精製11に必要な
温度は約100Cである。但し乾式脱硫は、これまで実
績もなく、現在開発中であるので、石炭ガス化複合発電
プラントのガス精製装置11としては、湿式ガス精製を
用いるのが一般的となっている。
従って、約900Cのガス化炉粗生成ガス4は100C
のガス/ガス熱交換出口粗生ガス10としてガス精製装
置11内に導入される。この温度差で表示される顕熱は
、ガスタービン燃焼器14に供給される燃料ガス13を
適温に加熱すると共に、上記の如く排熱回収ボイラ20
の熱源として回収される。この回収熱餅が多いほどプラ
ントの熱効率が向上する(燃料ガス温度100Cの上昇
につき約0.2チの熱効率の向上が可能となる)。
(11) 一方カスタービン燃焼器14人口の燃料ガス13漉度は
、燃焼制御装置(図示しない)の耐熱温度の制限から約
100cないし400cとされる。又、蒸気発生装置出
口粗生ガス8の温度はガスタービン燃焼器14人口の燃
料ガス13の温度より約50p高く選定されることが普
通である。
従って、排熱回収ボイラ20側には、約750cないし
450Cの温度差の熱量が回収可能となりこの顕熱を有
効に回収することが上記の如く、プラント熱効率向上の
面で必要とされる。
石炭ガス化炉3に供給されるガス化剤である空気2の供
給温度を高くすればする程、石炭ガス化炉3内でのガス
化に要する熱量を少なくすることができ、かつ、ガス化
炉粗生成ガス4の発熱量を高くすることができるのでプ
ラントの熱効率を向上することができる。しかし、上記
の如く、空気2は石炭ガス化炉3に供給される前に加圧
されることが必要となり、加圧動力を低減するには空気
2の温度を低くすることが必要となる。すなわち、上記
のように、ガス化剤用の空気2の圧縮にはで(12) きるだけガスタービンの圧縮機15を用いるのが、熱効
率的にすぐれているが、ガスタービン圧縮機15は、ガ
スタービン燃焼器14の圧力に合わせて通常出口圧力は
、10 ataないし20 ataとなる。一方石炭ガ
ス化炉3の圧力は、石炭ガス化炉3出口からガスタービ
ン燃焼器14までの系の圧力損失及び、流量調整弁等の
調整圧力を確保する為に、ガスタービン燃焼器14より
10ないし3 Q ata高い圧力とするのが一般的で
ある。従って、ガスタービン圧縮機抽気空気56をさら
に昇圧して石炭ガス化炉3へ供給する必要があるが、と
の昇圧圧縮機59の動力は、昇圧する空気の体積?If
Mに比例するすなわち、昇圧する空気温度が低い始動力
が少ない事になる。通常は、この昇圧圧縮機59の動力
を低減させるため、外圧圧縮機59人口の空気を抽気空
気冷却器57にて冷却して、体積流量を減少させて、昇
圧圧縮機59の動力を減少させている。
その結果、石炭ガス化炉3へのガス化剤である空気2の
供給温度が低下し、石炭ガス化炉3での(13) 石炭の可燃成分への転換効率、冷ガス効率が低下し、プ
ラント全体の撚効率が低下するという問題がある。さら
に、ガス化剤である空気2の温度が低いため、ガス化剤
をガス化温朋まで昇温するために石炭中の炭素分を余分
に燃焼させる事が必要となり、ガス化剤としての空気2
の供給量が増大し、ガスタービン圧縮機15での空気の
バランスがくずれる。第2図に、空気予熱温度とガスタ
ービン抽気率の関係を示す。空気予熱温度が低下するほ
ど、ガス化剤使用量が増え不為、ガスタービン抽気率は
、増加する。現状のガスタービン圧縮機15の延長線上
の技術では、ガスタービン圧縮機15の/)ftJiL
のバランスの問題からガスタービンの抽気率を約30%
以下とする必要があり、多量の抽気に対しても安定な運
転を確保できるガスタービン圧縮機15は未だ開発され
ていない。
以上より、石炭ガス化炉3へのガス化剤としての空気2
の供給温度を、昇圧圧縮機59での動力を増大させない
為に、昇圧圧縮機59出口で加熱する事が、プラントの
熱効率向上の面からのガス(14) タービンの運転性を向上させる面からも有効である事が
わかる。
石炭ガス化炉3へのガス化剤としての空気2の加熱方法
としては、EPRI−AP−1429等で、ガスタービ
ン排ガス19と熱交換し、昇温する方法が提案されてい
るが、本システムでは、第1に、ガスタービン出口排ガ
ス19の圧力はほぼ大気圧であるのに対し、加熱される
側の空気の圧力は、10ないし20 ataと高圧で、
両者の差圧に耐えるため、熱交換部のチューブ又はプレ
ートの肉圧が増加し、圧熱係数が悪くなり、伝熱面積が
増加する:第2に、一般的に排熱回収ボイラ20と石炭
ガス化炉3は離れて配置されているため、加熱された高
温の空気配管が長くなり、耐高温合金鋼を使用する重量
が増大し経済的でない;という欠点がある。
更に、排熱回収ボイラ20側に空気予熱器を設置した場
合は、ガスタービン17の排ガス温度により空気予熱温
度が制限されるため、熱効率向上に限度が生ずる。
(15) 従って、できるだけ高温の配管材料を少なく使用して、
石炭ガス化炉3への供給空気温度をできるだけ高く予熱
するシステムがプラントの経済性向上の面で要請されて
いた。
〔発明の目的〕
本発明は、上記の欠点を解決し、上記要請に応するべく
創案されたものであり、その目的は、プラントの熱効率
を向上すると共に、運転性を向上し、かつプラントコス
トの低減し得る石炭ガス化複合発電プラントを提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
本発明は1.上記の目的を達成するために、石炭ガス化
炉からの粗生成ガスを冷却し、排熱回収ボイラ側に蒸気
を供給するガス化炉出口蒸気発生装置の下流側に、該ガ
ス化炉出口蒸気発生装置からの粗生ガスを精密脱塵する
精密脱塵装置を設けると共に、上記精密脱塵装置の下流
側に、上記石炭ガス化炉に供給されるガス化剤と上記精
密脱塵装置により脱塵された生成ガスとを熱交換し、上
記ガス化剤を予熱するガス/ガス熱交換器を設け、(1
6) かつ、上記ガス/ガス熱交換器と複合発電プラントのガ
スタービン側とを連結し、上記ガス/ガス熱交換器に上
記ガスタービン側から上記ガス化剤を供給するガス止剤
通路を設け、上記石炭ガス化炉に供給されるガス化剤を
予熱して供給するようにした石炭ガス化複合プラントを
特徴としたものである。
〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、本実施例の概要を第3図により説明する。
図において、第1図と同一符号の物は同−物又は同一機
能の物を示す。
石炭ガス化プラント60のガス化炉出口蒸気発生装置7
の下流側には精密脱塵装置63が設けられ、更に、その
下流側にはガス/ガス熱交換器9aが設けられている。
又、ガス/ガス熱交換器9aとガスタービン圧縮機15
を連結するガス止剤通路83がそれぞれ設けられている
ガス化炉出口蒸気発生装置7からの蒸気発生袋(17) 置出口粗生ガス8は脱塵されダスト65を排出し、ガス
/ガス熱交換器9aに導入される。一方、〃ス化剤通路
83内には、ガスタービン圧縮機15から抽気したガス
化剤たるガスタービン抽気空気56を冷却する抽気空気
冷却器57および、冷却後の昇圧圧縮機入口空気58を
昇圧する昇圧圧縮機59が介設される。昇圧された空気
2はガス/ガス熱交換器9a内に導入され、精密脱塵装
置出口生成ガス66と熱交換し、予熱されて石炭ガス化
炉3に供給される。以上により、石炭ガス化炉3には、
昇圧され、かつ予熱されたガス化剤たる空気2が供給さ
れることになる。
以下、本実施例を更に詳細に説明する。
従来、ガス化炉出口蒸気発生装置7から出た蒸気発生装
置出口粗生ガス8は、高温ダストおよび腐食生成物を大
量に含むため、蒸気発生装置出口粗生ガス8の温度が約
350C程度の温度領域までしか、エロージョンによる
減肉のためガス/ガス熱交換器9は実用化されていなか
った。そこで、本実施例では、ガス化炉出口蒸気発生装
置7によ(18) り約450Cないし600Cに冷却された蒸気発生装置
出口粗生ガス8を精密脱塵装置63により脱塵し、クリ
ーンな精密脱塵装置出口生成ガス66とし、これをガス
/ガス熱交換器9aに導入するようにしている。なお脱
塵されたダスト66は装置外に排出される。
ガス/ガス熱交換器9aには空気予熱用ガス/ガスヒー
タ64が設けられ、ガス止剤通路83からの空気2を加
熱する。加熱された空気2は石炭ガス化炉3に供給され
る。従来技術では石炭ガス化炉に供給される空気2の供
給温度は約2000であるが上記により供給温度を約6
00Cに上昇することができ、熱効率を約8チ向上する
ことができる。
ガス/ガス熱交換器9aを通過した生成ガスは、従来技
術と同じくカス/ガス熱交換器9に導入され、冷却され
、ガス精製装置11に送られる。次にキ′N密脱塵装@
63を説明する。精密脱塵装置63としては、第4図に
示すグラニュラ式集塵装置が採用される。グラニュラ式
集塵装置は、耐湯(19) 性のろ過剤77を金鋼75およびルーバ74間に充填し
たものから構成され、ろ過剤77からなる充填層は、点
線の矢印で示す如く、ろ過剤76として上方から供給さ
れ、下方へ移動し、ダストを含むろ過剤78として下部
より抜き出されて排出される。蒸気発生装置出口粗生ガ
ス8の如きダーティガス72は、ろ過剤77の充填層を
通過する際に脱塵され、除塵ガス73として次工程側に
送られる。以上の如く、ガス化炉出口蒸気発生装置7で
合金鋼の財源領域まで温度を下げた蒸気発生装置出口粗
生ガス8を上記のグラニュラ式集塵装置に導入すること
により、精密脱塵装置出口生成ガス66内のダストを、
5mg/Nm”ないし30mg/Nm3に押えることが
でき、ダストによるエロージョンを低減することができ
、上記の如く、ガス/ガス熱交換器9aにより、空気2
を予熱することができる。
ガス止剤通路83は、上記の如く、ガスタービン圧縮機
15とガス/ガス熱交換器9aとを連結して形成され、
その中間には、抽気空気冷却器(20) 57および昇圧圧縮機59が設けられている。以上によ
り、ガス化剤としての空気2は昇圧され、かつ充分に予
熱された後、石炭カス化炉3に供給される。
従来技術で空気2を排熱回収ボイラ20側に空気予熱器
を設ける場合には、ガスタービン出口排ガス19の温度
が550C位のため、空気12は高々500C位までし
か予熱できず熱効率の向上度合は少ない。
第5図は本発明の他の実施例を示す。図において第1図
および第3図と同一符号の物は同−物又は同一機能の物
を示す。
本実施例は、ガス止剤通路83に、これから分岐し、直
接石炭ガス化炉3に連通ずるバイパス路84を連結し、
該バイパス路84にバイパス流量調整弁80を介設せし
めたものから構成される。
上記構成により、石炭ガス化炉3には、ガス/ガス熱交
換器9aを介して予熱された空気2と、予熱されないで
昇圧圧縮機59から直接導入される空気2との混合空気
が供給され、供給空気温度を(21) 一定に制御することが可能となる。
一般に、石炭ガス化炉3の制御は、石炭1の投入量に対
し、一定比率でカス化剤2を供給するととが基本である
が、ガス化剤2の温度が変動する場合には、ガス止剤2
中の窒素をガス化温度まで上げるのに必要な熱量が変動
し、ガス止剤粗生成ガス40組成が変動するので、ガス
化剤2の温度よ をほぼ一定値に保持する必要がある。本実施例へり一定
温度保持制御を容易に行うことができる。
すなわち、通常運転時においては、バイパス空気79の
流量を制御することにより、供給空気温度を一定に制御
できる。又、負荷急増時には、バイパス流量調整弁80
を全開し、直接石炭ガス化炉3に空気2を多量に供給し
、供給空気量の時間遅れを解消し、運転性を向上するこ
とが可能となる。
第6図は、本発明の更に別の実施例を表示する。
図において、上記実施例と同一符号の物は同−物又は同
一機能の物を示す。
本実施例では、ガス止剤通路83の中間にガス(22) 止剤2を予熱するガス化剤予熱器を介設したもので、よ
り具体的には、排熱回収ボイラ20側で加熱されるガス
タービン排熱回収ボイラ空気予熱器81を昇圧圧縮機5
9とガス/ガス熱交換器98間に介設せしめたものであ
る([F]、[F]で示す)。
ガス化剤たる空気2は、昇圧圧縮機59で昇圧された後
、ガスタービン排熱回収ボイラ空気予熱器81で予熱さ
れて、空気予熱用ガス/ガスヒータ64へ空気2を送る
本実施例に於る熱効率の向上値は上記実施例と同一であ
るが、空気予熱器を分割する事によりバランスの良いシ
ステム構成をする事ができる。
以上の如くガス化炉出口蒸気発生装置7の後流側に設置
した精密脱塵装置63により除塵された精密脱塵装置出
口生成ガスと空気2を熱交換し、ガス化炉ガス止剤空気
を高温まで予熱できるので、熱効率の向上を図る事がで
きる。
又空気予熱用のガス/ガス熱交換器9aを石炭ガス化炉
3の近くに設置する事ができるので、空気予熱後の高温
配管を減少させる事ができ、プラ(23) ントコストの減少を図る事ができる。
更に、上記の如く、バイパス流址調整弁80を設けるこ
とにより運転性の向上を図ることができる。
第7図に上記実施例による熱効率の向上値を示す(直線
Aで示す)。昇圧圧縮機59の出口空気温度は約200
Cであり、ガス/ガス熱交換器9aにより約600Cま
で予熱されるため、差温400Cに相当する8%の熱効
率向上が計れる(図中点線で示す)。
第8図に石炭ガス化複合発電プラントの典型的な配置図
を示す。
排熱回収ボイラ20にて空気を予熱する場合は、予熱後
の高温配管が350mないし500mであるのに対し、
本実施例では、空気加熱用ガス/ガスヒータ64を石炭
ガス化炉3の近くに設置できるため予熱後の配管を約4
0mに短縮できた。この結果、外圧圧縮機59から石炭
ガス化炉3までの連絡配管を合金鋼から炭素鋼とする事
ができ、低温であるため体積流量を約1/2とする事か
で(24) きるので、配管口径を約30係低減する事ができ、この
配管の材質変更によりプラントコストを約10億円低減
できた。
又、本実施例の精密脱塵装置63とセラミックフィルタ
等の超高温精密脱塵(図示しない)とを組み合わせる事
により、より一層の熱効率の向上が計れる。
〔発明の効果〕
以上の説明によって明らかの如く、本発明によれば、石
炭ガス化複合発電プラントの熱効率を大幅に向上すると
共に、プラントコストの大幅低減と、その運転性を向上
し得る効果が上げられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の石炭ガス化複合発電プラントのヒートサ
イクル構成図、M2図は空気予熱温度とガスタービン抽
気率との関係を示す線図、第3図は本発明一実施例のヒ
ートサイクル構成図、第4図は実施例に使用される精密
脱塵装置の主構造を示す説明図、第5図および第6図は
本発明の他の実施例のヒートサイクル構成図、第7図は
本発明(25) 実施例の熱効率の向上値を示す線図、第8図は本実施例
に基づくプラント配置図の概要を示す。 1・・・石炭、2・・・ガス化剤、3・・・石炭ガス化
炉、4・・・ガス化炉粗生成ガス、5・・・ガス化炉蒸
気発生装置蒸気、7・・・ガス化炉出口蒸気発生装置、
8・・・蒸気発生装置出口粗生ガス、9・・・ガス/ガ
ス熱交換器、10・・・ガス/ガス熱交換器出口粗生ガ
ス、11・・・ガス精製装置、12・・・精製ガス、1
3・・・燃料ガス、14・・・ガスタービン燃焼器、1
5・・・ガスタービンコンプレッサ、16・・・空気、
17川ガスタービン、18・・・ガスタービン発電機、
19・・・ガスタービン出口排ガス、20・・・排熱回
収ボイラ、21・・・低圧節炭器、22・・・低圧ドラ
ム、23・・・低圧蒸発器、24・・・高圧節炭器、2
5・・・高圧ドラム、26・・・高圧蒸発器、27・・
・過熱器、28・・・再熱器、29・・・給水ポンプ入
口給水、30・・・ガス化炉蒸気発生装置給水、31・
・・高圧給水、32・・・ガス化炉出口蒸気発生装置給
水、33川高圧節炭器入口給水、34・・・高圧蒸気、
35・・・低圧蒸気、36・・・再熱器入口蒸気、37
川排熱回収ボイラ給水、38(26) ・・・高圧給水ポンプ、39・・・給水ポンプ出口給水
、40・・・復水、41・・・給水ポンプ、42・・・
高圧タービン、43・・・中低圧タービン、44・・・
復水器、・45・・・蒸気タービン発電機、54・・・
蒸気発生装置、56・・・ガスタービン抽気空気、57
・・・抽気空気冷却器、58・・・昇圧圧縮機入口空気
、59・・・昇圧圧縮機、60・・・石炭ガス化プラン
ト、61・・・複合発電プラント、63・・・精密脱塵
装置、64・・・空気予熱用ガス/ガスヒータ、65・
・・ダスト、66・・・精密脱塵装置出口生成ガス、7
2・・・ダーティガス、73・・・除塵ガス、74・・
・ルーバ、75・・・金鋼、76.77・・・ろ過剤、
78・・・ダストを含むろ過剤、79・・・バイパス空
気、80・・・バイパス流量調整弁、81・・・ガータ
ーピン排熱回収ボイラ空気予熱器、83・・・ガス止剤
通路、84・・・バイパス路。 代理人 弁理士 秋本正実

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、石炭ガス化プラント側から供給される適温。 適圧の燃料ガスで作動するガスタービンと、該ガスター
    ビンの排熱を回収して蒸気を発生する排熱回収ボイラと
    、該排熱回収ボイラからの蒸気で作動する蒸気タービン
    とから構成される複合発電プラントを有すると共に、空
    気又は酸素からなるガス化剤で石炭をガス化する石炭ガ
    ス化炉と、該石炭ガス化炉からの粗生成ガスを冷却する
    と共に、上記排熱回収ボイラ側に供給する蒸気を発生す
    るガス化炉出口蒸気発生装置と、該ガス化炉出口蒸気発
    生装置からの粗生ガスを精製し、上記燃料ガスを形成せ
    しめるガス精製装置とから構成される上記石炭ガス化プ
    ラントとを有する石炭ガス化複合発電プラントにおいて
    、上記ガス化炉出口蒸気発生装置の下流側に、該ガス化
    炉出口蒸気発生装置からの上記粗生ガスを精密脱塵する
    精密脱塵装置を設けると共に、上記精密脱塵装置の下流
    側に一上記ガス化剤を上記精密脱塵装置により脱塵され
    た生成ガスで予熱して上記石炭ガス化炉に供給するガス
    /ガス熱交換器を設け、かつ、該ガス/ガス熱交換器と
    上記ガスタービン側とを連結し、該ガスタービン側から
    上記ガス化剤を上記ガス/ガス熱交換器に供給するガス
    化剤通路を設けたことを特徴とする石炭ガス化複合発電
    プラント。 2、上記ガス化剤通路が、上記ガス/ガス熱交換器と上
    記ガスタービンに係合するガスタービン圧縮機とを連絡
    するものであると共に、その中間位置に上記ガスタービ
    ン圧縮機から抽気したガス化剤を昇圧する昇圧圧縮機を
    介設せしめたものであることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の石炭ガス化複合発電プラント。 3、上記ガス化剤通路が、該通路から分岐するバイパス
    路を有し、該バイパス路が流量調整弁を介して直接上記
    石炭ガス化炉に連結するものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の石炭ガス化複合発電プラン
    ト。 4、上記ガス化剤通路が、その中間位置に、上記ガス化
    剤を予熱するガス化剤予熱器を介設せしめたものから構
    成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の石炭ガス化複合発電プラント。 5、上記ガス化剤予熱器が、上記排熱回収ボイラにより
    、上記ガス化剤を予熱するものから形成されることを特
    徴とする特許請求の範囲第4項に記載の石炭ガス化複合
    発電プラント。
JP17711583A 1983-09-27 1983-09-27 石炭ガス化複合発電プラント Granted JPS6069221A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17711583A JPS6069221A (ja) 1983-09-27 1983-09-27 石炭ガス化複合発電プラント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17711583A JPS6069221A (ja) 1983-09-27 1983-09-27 石炭ガス化複合発電プラント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6069221A true JPS6069221A (ja) 1985-04-19
JPH0421045B2 JPH0421045B2 (ja) 1992-04-08

Family

ID=16025419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17711583A Granted JPS6069221A (ja) 1983-09-27 1983-09-27 石炭ガス化複合発電プラント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6069221A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61233082A (ja) * 1985-04-08 1986-10-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭ガス化複合発電装置
JP2008133071A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Matsushita Electric Works Ltd スクリューフィーダー
JP2010241957A (ja) * 2009-04-06 2010-10-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭ガス化複合発電設備
JP2021046865A (ja) * 2020-12-24 2021-03-25 三菱重工業株式会社 排熱回収プラント、及びコンバインドサイクルプラント
US11408339B2 (en) 2017-08-31 2022-08-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Steam turbine system and combined cycle plant

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61233082A (ja) * 1985-04-08 1986-10-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭ガス化複合発電装置
JP2008133071A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Matsushita Electric Works Ltd スクリューフィーダー
JP2010241957A (ja) * 2009-04-06 2010-10-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭ガス化複合発電設備
US11408339B2 (en) 2017-08-31 2022-08-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Steam turbine system and combined cycle plant
JP2021046865A (ja) * 2020-12-24 2021-03-25 三菱重工業株式会社 排熱回収プラント、及びコンバインドサイクルプラント

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0421045B2 (ja) 1992-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2433339C2 (ru) Способ выработки энергии в энергетической установке посредством сжигания углеродсодержащего топлива в, по существу, чистом кислороде, энергетическая установка для выработки энергии посредством сжигания углеродсодержащего топлива в, по существу, чистом кислороде, способ модификации процесса выработки энергии посредством сжигания углеродсодержащего топлива от сжигания топлива в воздухе до сжигания топлива в, по существу, чистом кислороде
US4292953A (en) Pollutant-free low temperature slurry combustion process utilizing the super-critical state
US5265410A (en) Power generation system
CN102256894B (zh) 制造粗合成气的方法和装置
CN102518489B (zh) 发电方法、用于气化生产能源产品和热发电的装置
CN1162643C (zh) 部分气化空气预热燃煤联合循环发电系统及方法
JPH0144882B2 (ja)
JPS61266492A (ja) 炭素含有燃料のガス化を利用する発電方法および装置
JPH0584804B2 (ja)
TW384350B (en) System and process for increasing the efficiency of a power generating unit
JPH08502345A (ja) 電気的なエネルギを生ぜしめるための蒸気動力装置
CN102859304B (zh) 驱动汽轮机发电设备的方法和由褐煤产生蒸汽的装置
JPS61155493A (ja) 総合複合サイクル・システム
CN102424756B (zh) 过热蒸压熄焦余热发电工艺及设备
CN102502903A (zh) 利用海水淡化实现钢铁厂煤气、蒸汽零排放的系统及工艺
JPH05507134A (ja) 硫酸塩パルプミルにおいて熱および電気を発生する方法および装置
JPS6069221A (ja) 石炭ガス化複合発電プラント
JPH05248260A (ja) 石炭ガス化複合発電プラント
US3436911A (en) Apparatus for combined gas-steam-ammonia cycle
EP0111548A1 (en) Waste heat recovery method and apparatus
JP3709669B2 (ja) ガス化統合複合発電プラント
CN112126469B (zh) 一种联产燃油和天然气的igcc联合循环发电方法
JPH0633370B2 (ja) 石炭ガス化発電プラント
CN101696361B (zh) 一种带有回热系统的高压粉煤气化炉
JPS62185810A (ja) 高炉ガス熱エネルギ−回収装置