JPS6329720B2 - - Google Patents
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- JPS6329720B2 JPS6329720B2 JP13516580A JP13516580A JPS6329720B2 JP S6329720 B2 JPS6329720 B2 JP S6329720B2 JP 13516580 A JP13516580 A JP 13516580A JP 13516580 A JP13516580 A JP 13516580A JP S6329720 B2 JPS6329720 B2 JP S6329720B2
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- turbine
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- gas turbine
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- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 17
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Classifications
-
- 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]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は石炭ガス化複合発電方式、特にその効
率向上に関するものである。
率向上に関するものである。
近年における深刻な石油事情に対処するため、
石油に代る化石燃料として豊富な石炭の活用が叫
ばれており、石炭火力の推進は特に電力事業にと
つて緊急の命題となりつつある。
石油に代る化石燃料として豊富な石炭の活用が叫
ばれており、石炭火力の推進は特に電力事業にと
つて緊急の命題となりつつある。
ところで石炭火力の場合石炭の生焚が従来広く
行われているが、この方式の熱効率は周知のよう
に約36〜37％（送電端効率）程度であつて、これ
以上の効率向上には大きな期待をかけられないの
が現状である。
行われているが、この方式の熱効率は周知のよう
に約36〜37％（送電端効率）程度であつて、これ
以上の効率向上には大きな期待をかけられないの
が現状である。
そこで最近石炭ガス化複合発電方式即ち第１図
に示す概略系統図のように、微粉砕機ａからの粉
砕炭を用いてガス化炉ｂにより作られたガスを、
燃焼器ｃにより高温ガス化してガスタービンｄに
加えて発電したのち、その排熱エネルギを排熱ボ
イラｅによる熱交換により蒸気エネルギ化して、
例えば高圧および中圧タービンｆ、ｇからなるス
チームタービンｈを駆動して発電する、石炭ガス
化複合発電方式が提唱されている。この方式はガ
スタービンのガス温度を高くすることにより高効
率化が可能であつて、例えばブラントとしての熱
効率は42％以上にも達する。従つて生焚方式に比
して効率的に最も得策であり、しかも省エネルギ
への貢献も著しい。また環境対策面においても有
利である。しかしこの方式では石油を燃料とする
場合には見られないガス化ガスの処理過程を必要
とする。このため石油による場合に比べて、その
分だけ熱効率の低下を生ずるのをまぬがれること
ができない。即ち石炭のガス化によつて得られた
ガス中には、多量の粉塵および硫黄分等が含有さ
れており、そのままではガスタービンの燃料とし
て利用できない。そのため第１図中に示すよう
に、一旦サイクロンのような粉塵分離器ｉに通し
て、粗大粉塵を除去したのち、集塵装置例えば石
炭生焚火力における排ガス中の粉塵集塵用として
使用されている、電気集塵装置ｊを用いて最終集
塵を行つたものを、脱硫装置ｋを介してガスター
ビンｄの燃焼器ｃに送給することが行われてい
る。しかし一般に石炭のガス化ガスは温度が800
℃以上、圧力が10Kg／cm2以上の高温高圧になる。
従つてイオン化線、対向電極などからなる電気集
塵装置では、イオン化線などの熱的損傷、或いは
風速の大なることにもとづく粉塵捕集効率の低下
などにより、高性能の集塵が困難であり、また脱
硫部の熱的損傷を招く。従つてガス化されたガス
の温度、圧力を別に提案されているように熱交換
器により、集塵装置などに許しうる温度条件能力
に合わせて例えば500℃程度に低下することが必
要となる。しかし従来の熱交換方式では、ガス化
ガスの高温エネルギや、高い圧力ポテンシヤルの
利用が効率的ではなく、プラント効率の観点から
好ましくない。
に示す概略系統図のように、微粉砕機ａからの粉
砕炭を用いてガス化炉ｂにより作られたガスを、
燃焼器ｃにより高温ガス化してガスタービンｄに
加えて発電したのち、その排熱エネルギを排熱ボ
イラｅによる熱交換により蒸気エネルギ化して、
例えば高圧および中圧タービンｆ、ｇからなるス
チームタービンｈを駆動して発電する、石炭ガス
化複合発電方式が提唱されている。この方式はガ
スタービンのガス温度を高くすることにより高効
率化が可能であつて、例えばブラントとしての熱
効率は42％以上にも達する。従つて生焚方式に比
して効率的に最も得策であり、しかも省エネルギ
への貢献も著しい。また環境対策面においても有
利である。しかしこの方式では石油を燃料とする
場合には見られないガス化ガスの処理過程を必要
とする。このため石油による場合に比べて、その
分だけ熱効率の低下を生ずるのをまぬがれること
ができない。即ち石炭のガス化によつて得られた
ガス中には、多量の粉塵および硫黄分等が含有さ
れており、そのままではガスタービンの燃料とし
て利用できない。そのため第１図中に示すよう
に、一旦サイクロンのような粉塵分離器ｉに通し
て、粗大粉塵を除去したのち、集塵装置例えば石
炭生焚火力における排ガス中の粉塵集塵用として
使用されている、電気集塵装置ｊを用いて最終集
塵を行つたものを、脱硫装置ｋを介してガスター
ビンｄの燃焼器ｃに送給することが行われてい
る。しかし一般に石炭のガス化ガスは温度が800
℃以上、圧力が10Kg／cm2以上の高温高圧になる。
従つてイオン化線、対向電極などからなる電気集
塵装置では、イオン化線などの熱的損傷、或いは
風速の大なることにもとづく粉塵捕集効率の低下
などにより、高性能の集塵が困難であり、また脱
硫部の熱的損傷を招く。従つてガス化されたガス
の温度、圧力を別に提案されているように熱交換
器により、集塵装置などに許しうる温度条件能力
に合わせて例えば500℃程度に低下することが必
要となる。しかし従来の熱交換方式では、ガス化
ガスの高温エネルギや、高い圧力ポテンシヤルの
利用が効率的ではなく、プラント効率の観点から
好ましくない。
本発明は上記のようなガス化ガスの持つ高温お
よび高い圧力ポテンシヤルを有効に利用しなが
ら、ガス化ガスの温度などを集塵装置の動作条件
に一致させるようにし、しかもガス化側と発電側
との独立性を高めて、系統運用上の自由度を増す
ことができる、プラント効率の高い石炭ガス化複
合発電方法の提供を目的とするものである。次に
図面を用いてその詳細を説明する。
よび高い圧力ポテンシヤルを有効に利用しなが
ら、ガス化ガスの温度などを集塵装置の動作条件
に一致させるようにし、しかもガス化側と発電側
との独立性を高めて、系統運用上の自由度を増す
ことができる、プラント効率の高い石炭ガス化複
合発電方法の提供を目的とするものである。次に
図面を用いてその詳細を説明する。
本発明は石炭ガス化ガスのように高温かつ粉塵
を含有する燃料、所謂高温のダーテイ燃料に耐え
ることができる膨脹ガスタービンをガス化炉の出
力部に設けて、ガス化ガスの持つ高い熱および圧
力ポテンシヤルをタービン動力として取出して発
電することにより、従来の石炭ガス化複合発電方
式におけるより、より高い効率をプラントに持た
せることができるようにしながら、発電量の調節
によりガス温度などを集塵装置の動作条件に合わ
せ得るようにしたものである。
を含有する燃料、所謂高温のダーテイ燃料に耐え
ることができる膨脹ガスタービンをガス化炉の出
力部に設けて、ガス化ガスの持つ高い熱および圧
力ポテンシヤルをタービン動力として取出して発
電することにより、従来の石炭ガス化複合発電方
式におけるより、より高い効率をプラントに持た
せることができるようにしながら、発電量の調節
によりガス温度などを集塵装置の動作条件に合わ
せ得るようにしたものである。
第２図は本発明の一実施例系統図であつて、図
においては１は石の粉砕機、２は乾燥器、３はガ
ス化炉、４はその灰処理装置、５はサイクロン集
塵器、６は集塵装置、７はその塵処理装置、８は
脱硫装置、９は大出力、高効率タービン部で、こ
れは次の各部から形成される。１０は燃焼器、１
１は圧縮機、１２はガスタービン、１３は発電
機、１４は中間空気冷却器である。１５は排熱ボ
イラ、１６は高効率スチームタービン部で、これ
は次の各部から形成される。１７は高圧タービ
ン、１８は中圧タービン、１９は発電機、２０は
給水加熱器、２１は復水器である。２２は本発明
の特徴とするところの耐ダーテイガスタービン
部、２３はその膨脹ガスタービン、２４は圧縮
機、２５は発電機、２６は温度などの微細調節用
熱交換器であつて、膨脹ガスタービンの作動条件
によつては設置しなくてもよい場合もある。また
ガスタービン２３としては耐ダーテイである必要
から、冷却性能のすぐれた水冷却により、金属部
温度を低い規準に押えて、タービンの要素部材と
して耐エロージヨン、耐コロージヨン特性が得ら
れるようにすることが必要である。なお２７は空
気系統、２８は水または蒸気系統である。そして
ガスタービン２３にはサイクロン集塵器５を介し
て、ガス化炉３からの高温高圧のガス化ガスG1
が送給されて発電が行われ、その排ガスG2は集
塵装置６に送られる。そしてここで除塵の行われ
たガスG3は脱硫装置８を介して大出力高効率ガ
スタービン部９、更にスチームタービン部１６に
加えられて発電が行われる。また炭種が異なり熱
回収量が変つたときには耐ダーテイガスタービン
２３の発電機２５の出力を制御して調節する。ま
たガス化炉が加圧式の場合には圧縮機を用いて昇
圧する必要があるが、その動力として別電源を用
いる代りに、本発明のために設けた耐ダーテイガ
スタービン２３の出力を用いることができる。
においては１は石の粉砕機、２は乾燥器、３はガ
ス化炉、４はその灰処理装置、５はサイクロン集
塵器、６は集塵装置、７はその塵処理装置、８は
脱硫装置、９は大出力、高効率タービン部で、こ
れは次の各部から形成される。１０は燃焼器、１
１は圧縮機、１２はガスタービン、１３は発電
機、１４は中間空気冷却器である。１５は排熱ボ
イラ、１６は高効率スチームタービン部で、これ
は次の各部から形成される。１７は高圧タービ
ン、１８は中圧タービン、１９は発電機、２０は
給水加熱器、２１は復水器である。２２は本発明
の特徴とするところの耐ダーテイガスタービン
部、２３はその膨脹ガスタービン、２４は圧縮
機、２５は発電機、２６は温度などの微細調節用
熱交換器であつて、膨脹ガスタービンの作動条件
によつては設置しなくてもよい場合もある。また
ガスタービン２３としては耐ダーテイである必要
から、冷却性能のすぐれた水冷却により、金属部
温度を低い規準に押えて、タービンの要素部材と
して耐エロージヨン、耐コロージヨン特性が得ら
れるようにすることが必要である。なお２７は空
気系統、２８は水または蒸気系統である。そして
ガスタービン２３にはサイクロン集塵器５を介し
て、ガス化炉３からの高温高圧のガス化ガスG1
が送給されて発電が行われ、その排ガスG2は集
塵装置６に送られる。そしてここで除塵の行われ
たガスG3は脱硫装置８を介して大出力高効率ガ
スタービン部９、更にスチームタービン部１６に
加えられて発電が行われる。また炭種が異なり熱
回収量が変つたときには耐ダーテイガスタービン
２３の発電機２５の出力を制御して調節する。ま
たガス化炉が加圧式の場合には圧縮機を用いて昇
圧する必要があるが、その動力として別電源を用
いる代りに、本発明のために設けた耐ダーテイガ
スタービン２３の出力を用いることができる。
以上の説明から明らかなように、本発明では石
炭ガス化ガスの持つ、高い熱と圧力ポテンシヤル
を、直接タービン動力として取出すことにより有
効利用しながら、集塵装置の動作に必要とする条
件までガス化ガスの温度などを合せるようにして
いる。従つて熱交換システムによる間接的な熱利
用に比べて高い変換効率を得ることができるの
で、それだけ複合発電プラントの熱効率を向上し
て省エネルギに貢献できる。また大出力高効率ガ
スタービンと高効率スチームタービンからなる発
電系と膨脹タービンによる発電系とが構成され、
ガス化側と発電側の独立性が高まる。従つて例え
ば膨脹タービンによる発電量を蓄電池の充電量に
振り向けることにより、負荷変動に容易に対応で
きるなど、系統運用上の自由度が大となる効果が
得られるもので、石炭ガス化複合発電システムの
実現に大きな推進力を与えるものである。
炭ガス化ガスの持つ、高い熱と圧力ポテンシヤル
を、直接タービン動力として取出すことにより有
効利用しながら、集塵装置の動作に必要とする条
件までガス化ガスの温度などを合せるようにして
いる。従つて熱交換システムによる間接的な熱利
用に比べて高い変換効率を得ることができるの
で、それだけ複合発電プラントの熱効率を向上し
て省エネルギに貢献できる。また大出力高効率ガ
スタービンと高効率スチームタービンからなる発
電系と膨脹タービンによる発電系とが構成され、
ガス化側と発電側の独立性が高まる。従つて例え
ば膨脹タービンによる発電量を蓄電池の充電量に
振り向けることにより、負荷変動に容易に対応で
きるなど、系統運用上の自由度が大となる効果が
得られるもので、石炭ガス化複合発電システムの
実現に大きな推進力を与えるものである。
第１図は従来の石炭ガス化複合発電方式を示す
概略系統図、第２図は本発明の一実施例を示す系
統図である。 １……石炭微粉砕機、２……乾燥器、３……ガ
ス化炉、４……灰処理装置、５……サイクロン集
塵器、６……集塵装置、７……その灰処理装置、
８……脱硫装置、９……大出力、高効率タービン
部、１０……燃焼器、１１……圧縮機、１２……
ガスタービン、１３……発電機、１４……中間空
気冷却器、１５……排熱ボイラ、１６……高効率
スチームタービン、１７……高圧タービン、１８
……中圧タービン、１９……発電機、２０……給
水加熱器、２１……復水器、２２……耐ダーテイ
ガスタービン部、２３……膨脹ガスタービン、２
４……圧縮器、２５……発電機、２７……空気系
統、２８……水または蒸気供給系統。
概略系統図、第２図は本発明の一実施例を示す系
統図である。 １……石炭微粉砕機、２……乾燥器、３……ガ
ス化炉、４……灰処理装置、５……サイクロン集
塵器、６……集塵装置、７……その灰処理装置、
８……脱硫装置、９……大出力、高効率タービン
部、１０……燃焼器、１１……圧縮機、１２……
ガスタービン、１３……発電機、１４……中間空
気冷却器、１５……排熱ボイラ、１６……高効率
スチームタービン、１７……高圧タービン、１８
……中圧タービン、１９……発電機、２０……給
水加熱器、２１……復水器、２２……耐ダーテイ
ガスタービン部、２３……膨脹ガスタービン、２
４……圧縮器、２５……発電機、２７……空気系
統、２８……水または蒸気供給系統。
Claims (1)
- １ 石炭ガス化複合発電において、ガス化炉出口
部に耐ダーデイガスタービンを設けて、高温高圧
のガス化ガスの熱および圧力ポテンシヤルを利用
して発電すると共に、その発電量を調節してその
出力排気ガスの温度等を集塵装置などの処理条件
となるように制御し、その精製ガスをガスタービ
ンとスチームタービンなどよりなる複合発電部に
加えて発電して、プラント効率の向上を図ること
を特徴とする石炭ガス化複合発電方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13516580A JPS5759993A (en) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | Compound electricity generation by coal gasification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13516580A JPS5759993A (en) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | Compound electricity generation by coal gasification |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5759993A JPS5759993A (en) | 1982-04-10 |
| JPS6329720B2 true JPS6329720B2 (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=15145341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13516580A Granted JPS5759993A (en) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | Compound electricity generation by coal gasification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5759993A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03100407A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-25 | Mitsutoyo Corp | 計測ネツトワークシステム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0638658B2 (ja) * | 1984-11-16 | 1994-05-18 | 日本電気株式会社 | 画像信号復号化後処理装置 |
| US8992640B2 (en) * | 2011-02-07 | 2015-03-31 | General Electric Company | Energy recovery in syngas applications |
-
1980
- 1980-09-30 JP JP13516580A patent/JPS5759993A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03100407A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-25 | Mitsutoyo Corp | 計測ネツトワークシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5759993A (en) | 1982-04-10 |
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