JPS638369B2 - - Google Patents

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JPS638369B2
JPS638369B2 JP56000463A JP46381A JPS638369B2 JP S638369 B2 JPS638369 B2 JP S638369B2 JP 56000463 A JP56000463 A JP 56000463A JP 46381 A JP46381 A JP 46381A JP S638369 B2 JPS638369 B2 JP S638369B2
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flow rate
combustor
gasified
auxiliary
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JP56000463A
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Yoshihiro Uchama
Zensuke Tamura
Narihisa Sugita
Satoshi Tsukaatsu
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Hitachi Ltd
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Priority to EP81110782A priority patent/EP0055852B1/en
Publication of JPS57115617A publication Critical patent/JPS57115617A/ja
Publication of JPS638369B2 publication Critical patent/JPS638369B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/003Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/10Analysing fuel properties, e.g. density, calorific
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/06Sampling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00Controlling
    • F23N2237/08Controlling two or more different types of fuel simultaneously

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭または重質油等の低質燃料のガ
ス化燃料を使用するプラントの補助燃料流量制御
方法およびその装置に関する。
石炭または重質油等の低質燃料をガス化し、そ
れを燃料として高圧高温の燃焼ガスを生成するプ
ラントについて、石炭を空気酸化し、それをガス
タービン燃料として利用する場合を例として従来
技術を説明する。
第1図は、従来提案されている石炭ガス化発電
プラントを示す。
この第1図に示される石炭ガス化発電プラント
は、燃焼装置、機関、発電機および石炭ガス化装
置とを備え、その燃焼装置はコンプレツサ1およ
び燃焼器2とを有している。
前記コンプレツサ1により空気4が加圧され、
この加圧された高圧空気5は燃焼器2に入る。
前記燃焼器2には、石炭ガス化装置で発生され
たガス化燃料18が供給され、前記高圧空気5を
酸化剤として前記ガス化燃料18が燃焼され、高
圧高温の燃焼ガス7が生成される。
前記燃焼ガス7は、機関であるガスタービン3
へ入り、ガスタービン3を駆動する。
前記ガスタービン3で発生した動力の大部分
は、発電機8の回転に使用され、発電機8の回転
により電力を発生させる。前記動力の一部は、コ
ンプレツサ1の回転に使用される。
前記ガスタービン3から出た排ガス9は、排熱
回収ボイラ10に送られ、高圧高温の蒸気を発生
させ、その蒸気により蒸気タービンを駆動し、こ
れに連結されている発電機を回転させ、電力を発
生させるようになつているが、蒸気タービンとそ
の発電機とは図面では省略されている。
前述の蒸気−ガス複合発電プラントでは、従来
天然ガスまたは軽灯油等(以下、天然ガス等とい
う)高カロリー燃料が使用されていた。
本発明の一対象である石炭ガス化発電プラント
では、その燃料として石炭ガス化装置により石炭
をガス化した石炭ガス化燃料を使用する。
一般に石炭のガス化は、石炭を高温で熱分解
し、ガス化する方法によるが、第1図に示される
例では石炭を空気により一部燃焼させ、その発生
熱で残りの石炭を熱分解する方法であつて、部分
酸化によるガス化法といわれる方法を採用してい
る。
このガス化法による石炭ガス化装置の第1図に
示されるものは、石炭ガス化炉11、熱回収装置
12およびガス精成装置13とを備えている。
前記ガス化炉11には、原料の石炭14の他、
酸化剤として空気15、およびガス化反応温度を
調整しかつ発生ガス中に蒸気改質による水素分の
量を多くするために水蒸気16が投入され、これ
ら石炭14と空気15とで石炭14の一部が燃焼
され、その発生熱で残りの石炭14が熱分解さ
れ、水蒸気16で温度調整されるとともに水素を
含む石炭ガスである燃料粗ガス17が発生され
る。前記空気15は、コンプレツサ1から燃焼器
2に向う空気5の一部が抽気され、この抽気空気
がブーストアツプコンプレツサ6により加圧され
て石炭ガス化炉11に送り込まれる。なお、この
空気15は別に設置された酸素発生装置から供給
するようにしてもよい。
前記石炭ガス化炉11で発生された燃料粗ガス
17は熱回収装置12に送られ、燃料粗ガス17
と被熱交換媒体と熱交換させ、蒸気を発生させる
等により燃料粗ガス17の保有顕熱が回収され
る。
前記熱回収された燃料粗ガス17′は、ガス精
成装置13に入り、ガス中に含まれるダスト、お
よび原料である石炭中に含まれていた硫黄、窒素
等の反応化合物(H2S,NH3)、ならびに蒸気の
状態で発生するNa,K,Ca等のアルカリメタル
等が除去され、精成されて石炭のガス化燃料18
とされ、このガス化燃料18は前述のごとく燃焼
器2に供給される。
前述の石炭ガス化発電プラントでは、天然ガス
等の燃料を用いるものに比べ、燃料製造プロセス
を有し、燃料を発生させながら発電することを特
徴とするものである。
この石炭ガス化発電プラントにおいて使用する
石炭ガス化燃料の性状、特色および燃焼特性を天
然ガス等と比較すると、次のような点が異なる。
(1) 石炭ガスは発熱量が天然ガス等の1/7〜1/10
と低い。
これは石炭のガス化剤として空気および蒸気
を使用するため、燃料中にN2,CO2,H2O等
の不活性ガスが含まれること、石炭をガス化す
る際、投入石炭の一部を燃焼させ、その発生熱
で残りの石炭を熱分解させるようにしているこ
と等の理由により、石炭のガス化燃料は発熱量
が1000〜1500kcal/Nm3の低カロリーガスとな
る。
このことは、裏をかえせば同じ温度の燃焼ガ
スを発生させるために、供給する燃料流量が多
くする必要がある。したがつて、燃焼器内にお
ける燃焼が不安定となる。
燃焼を安定させるために必要な低カロリー燃
料の発熱量の最低値は、燃料の組成(特にH2
の含有量)、燃焼器の構造、空燃比により異な
るが、従来の関連研究関発の実験では、800〜
1000kcal/Nm3であり、これ以下では燃焼が不
安定になるか、吹き消え等により燃焼が不可能
となることが知られている。特に、ガスタービ
ンの低負荷の場合には、前記空燃比が高くな
り、燃料の希薄な状態で燃焼させることにな
る。この場合には、高カロリーの燃料を補助燃
料として投入し、助燃させる必要がある。
(2) 燃料の発熱量、流量および温度が、供給石炭
組成の変化、石炭ガス化炉の負荷の変動および
ガス精成装置の運転条件の変化等により変動す
る。
天然ガス等を燃料とする場合とは異なり、ガ
スタービンの運転と同時に燃料製造プロセスに
入るため、石炭ガス製造装置の運転条件または
原料としての石炭の不均一性等により運転中に
燃料の発熱量、温度および流量が変動する。
ガスタービンの燃焼器出口温度である燃焼ガ
ス温度Tgについて、これを決定する要因の関
数の形で表わすと、次のようになる。
Tg=GaTa4(Gap−kGf)+(Hu+CfTf)Gf/{Gap
(1−k)Gf}Cg…(1) ここで、Ca,Cf,Cgは空気、燃料、燃焼ガ
スの定圧比熱、Gap,Gfはコンプレツサ出口の
空気、燃料の流量、Ta,Tf,Tgは空気、燃料、
燃焼ガスの温度Huは燃料の発熱量である。ま
た、kは定数のコンプレツサから石炭ガス化炉
へ送られる抽気空気流量をGEXとし、燃料流量
GfがGEXに比例すると考えて、 GEX=kGf …(2) で表わせる式の定数である。
この(2)式で、天然ガス等の燃料、または低質
燃料を酸素でガス化したガス化燃料において
は、k=0である。
また、天然ガス等の燃料では各定圧比熱Ca
Cf,Cgおよび燃料温度Ta,Tfならびに発熱量
Huはほぼ一定であるため、燃焼ガス温度Tg
燃料流量Gfのみによつて決められる。
したがつて、燃焼ガス温度Tgの調整、すな
わちガスタービンの負荷調整は燃料流量Gf
みをコントロールすることにより決定され、極
めて安定した制御を行いうる。
ところが、本発明で対象とする石炭等のガス
化燃料は、前述のように発熱量Hu、燃料温度
Tfが変動するため、燃焼ガス温度Tgは燃料温
度Tf、発熱量Hu、燃料流量Gfの三つの数値を
変数とする関数となり、天然ガス等のように燃
料流量Gfを検出し、制御するだけの単純な制
御では充分な制御を行い得ないという問題が生
じる。特に、石炭ガス化燃料では前述のように
燃料流量Gfを天然ガス等に比べて多く必要と
するため、燃料温度Tfの変動、すなわち燃料
が燃焼器へ持ち込む顕熱の変動が燃焼ガス温度
Tgに与える影響は大きい。
本発明は、以上述べてきた石炭ガス化発電プラ
ントのごとき、低質燃料をガス化し、これを燃焼
させて燃燃ガスを生成するプラントの燃料特性に
よつて生じるプラント制御上の問題を解決せんと
するもので、その目的はガス化燃料の燃焼器内で
の燃焼の安定化および吹き消えを確実に防止しう
る低質燃料のガス化燃料を使用するプラントの補
助燃料流量制御方法を提供することにあり、他の
目的は前記方法を適確に実施化しうる低質燃料の
ガス化燃料を使用するプラントの補助燃料流量制
御装置を提供するにある。
そして、本発明の1番目の発明の特徴は、ガス
化燃料の単位量当たりに保有する顕熱と発熱量を
総合したエネルギーレベルを検出し、該エネルギ
ーレベルが燃焼器内の燃焼を維持するに必要な限
界値より低下したときに、燃焼器内に補助燃料を
投入するところに存し、この構成によりガス化燃
料の燃焼器内での燃焼の安定化と吹き消えを確実
に防止することができたものである。
また、2番目の発明の特徴は、ガス化燃料の単
位量当たりに保有する顕熱と発熱量を総合したエ
ネルギーレベルを検出する検出装置と、流量制御
弁を有しかつ燃焼器に補助燃料を投入しうる補助
燃料投入系統と、燃焼器に入る空気とガス化燃料
の空燃比から燃焼器内の燃焼を維持するために必
要な限界値を演算し、かつこの限界値とガス化燃
料の単位量当たりに保有するエネルギーレベルと
ガス化燃料流量とから補助燃料の投入時期と流量
とを設定し、補助燃料の流量制御弁を制御する補
助燃料流量設定器とを備えるところに存し、この
構成により前記方法を適確に実施化しうるように
したものである。
さらに、3番目の発明の特徴は、1番目の発明
において、補助燃料投入後、燃焼器内に生じる全
熱負荷が設定値になるよう、ガス化燃料流量に修
正を加えるところに存し、この構成によりプラン
トを安定的に運転させることができたものであ
る。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第2図は本発明方法を実施するために使用され
るガス化燃料のエネルギーレベルの検出装置の一
例を示す。
この第2図に示される検出装置は、ガス化燃料
18を供給する燃料供給管19内に配置されたサ
ンプリング管20、これに接続された燃料配管2
1、これの途中に設けられた減圧弁23とオリフ
イス25、ガスタービンのコンプレツサ1の出口
配管に接続された空気配管22、これの途中に設
けられた減圧弁24とオリフイス26、サンプリ
ング燃料の燃焼器27、これの内部に設けられた
温度検出器28とを備えている。
前記サンプリング管20は、多数の吸引口を有
し、第1図に示される燃焼器2に供給されるガス
化燃料18の一部を、該燃焼器2の上流において
サンプリング燃料29として抽気しうるようにな
つている。
前記燃料配管21は、保温材21′でカバーさ
れ、サンプリング燃料29を抽気された温度に保
ちうるようになつており、燃料配管21に設けら
れた減圧弁23とオリフイス25とは、サンプリ
ング燃料29の温度が多少変動してもほぼ一定流
量に制御しうるようになつている。
前記空気配管22は、コンプレツサ1の出口空
気の一部をサンプリング燃料29の燃焼空気30
として抽気し、空気配管22に設けられた減圧弁
24とオリフイス26とは、燃焼空気30の温度
が多少変動してもほぼ一定流量に制御しうるよう
になつている。また、減圧弁24とオリフイス2
6とは、サンプリング燃料29が予測されるカロ
リー変動の最大値になつた場合においても、充分
燃焼させるために必要な空気流量を供給しうるよ
うにセツトされている。
前記サンプリング燃料の燃焼器27は、外筒2
7aと内筒27bとを有し、外筒27aは保温材
27cによりカバーされている。該燃焼器27で
は、前記一定流量のサンプリング燃料29と燃焼
空気30とを燃焼させ、燃焼ガス31を発生させ
る。さらに、燃焼器27で発生された燃焼ガス3
1は第1図に示される排熱回収ボイラ10等に回
収されるようになつており、該排熱回収ボイラ1
0等はほぼ大気圧になつているので、前記燃焼器
27も大気圧に保たれる。
前記温度検出器28は、サンプリング燃料29
を燃焼させることによつて発生する燃焼ガス31
の温度TgRを検出する。
つぎに、第3図はガス化燃料の流量制御系統の
一例を示す。
この第3図に示される実施例のものは、ガスタ
ービンの燃焼器2へガス化燃料18を供給する燃
料供給配管19に設けられた燃料流量制御弁3
3、ガス化燃料のエネルギーレベルの検出装置3
4、信号変換器35、制御マスク36、ガス化燃
料18の流量演算器37、流量制御弁33のコン
トローラ38、流量制御弁33の下流に設けられ
た流量検出器39とを有している。
前記検出装置34は、第2図に示されるサンプ
リング燃料29の燃焼器27と温度検出器28と
を含む装置全体をブロツクで示したもので、この
検出装置34には前述のごとく燃焼器27にサン
プリング燃料29とこれの燃焼空気30とを導入
し、サンプリング燃料29を燃焼させ、温度検出
器28により燃焼ガス31の温度TgRを検出し、
信号変換器35に送る。
ところで、前記ガス化燃料18の燃焼ガス温度
Tgは、前記(1)式で説明すれば、前述のごとく燃
料温度Tf、燃料の発熱量Huおよび燃料流量Gf
三つの値を変数とする関数である。
これに対して、第3図に示される実施例のもの
は、燃焼器2に供給されるガス化燃料18の一部
を抽気し、このサンプリング燃料29を燃焼さ
せ、その燃焼ガス31の温度TgRを検出し、該温
度TgRからガス化燃料の単位量当たりに保有する
顕熱と発熱量を総合したエネルギーレベルHu′を
求める。
すなわちTgR∝Hu′である。
前記ガス化燃料のエネルギーレベルHu′を求め
ることにより、前記燃焼ガス温度Tgを決定する
変数のうちの、燃料温度Tfと発熱量Huとを求め
ることができる。
前記信号変換器35は、サンプリング燃料29
の燃焼ガス温度TgRの信号をガス化燃料のエネル
ギーレベルHu′に比例的に変換し、その信号をガ
ス化燃料の流量演算器37に送る。
前記制御マスク36は、第1図に示されるよう
なガス化発電プラントの機関であるガスタービン
3に要求される出力値Lの信号を流量演算器37
に送る。
前記流量演算器37は、前記要求される出力値
Lの信号と、時々刻々変化するガス化燃料のエネ
ルギーレベルHu′とを演算し、要求される出力値
Lを発生させるために必要な燃料流量GfRを求め
る。
すなわち、GfR=f(Hu′L)の演算を行う。
ここで、fはHu′,Lから燃料流量GfRを求め
る関数である。
前記演算値である燃料流量GfRの信号をコント
ローラ38に送る。
前記コントローラ38は、流量演算器37から
の燃料流量GfRの信号に基づいて燃料流量制御弁
33を開閉操作するとともに開度調節を行い、燃
焼器2に供給されるガス化燃料18の流量を調節
する。
前記流量検出器39は、調節されたガス化燃料
18の流量Gfを検出し、その信号をコントロー
ラ38にフイードバツクする。
つぎに、第4図は本発明方法を実施する補助燃
料流量制御装置の一例を示す。
この第4図に示される実施例のものは、前記ガ
ス化燃料18の流量制御系統の他に、流量制御弁
45を有する補助燃料投入系統、前記流量制御弁
45の制御系統とを備えている。
前記補助燃料投入系統は、補助燃料の配管4
4、流量制御弁45およびノズル46を通じて燃
焼器2へ軽油、灯油等の高カロリー燃料を投入
し、助燃しうるようになつている。
補助燃料の流量制御弁45の制御系統は、抽気
空気流量検出器40、空気流量検出器41、空燃
比演算器42、補助燃料流量設定器43とを備え
ている。
前記抽気空気流量検出器40は、コンプレツサ
1から抽気されかつブーストアツプコンプレツサ
6で昇圧されて石炭ガス化炉11へ送られる抽気
空気流量GEXを検出し、その信号を空気流量演算
器41に送る。
前記空気流量演算器41は、予め検出されてい
るコンプレツサ1の吐出空気流量と前記抽気空気
流量GEXとから燃焼器2へ入る空気流量Gaを算出
し、その信号を空燃比演算器42に送る。
前記空燃比演算器42には、前記空気流量Ga
の信号の他に、燃料流量検出器39から燃焼器2
に入るガス化燃料流量Gfの信号が挿入され、空
燃比演算器42では前記二つの値から空燃比
Ga/Gfを演算し、その信号を補助燃料流量設定
器43に送る。
前記補助燃料流量設定器43には、前記空燃比
Ga/Gfの信号の他に、前記信号変換器35から
ガス化燃料の保有する単位量当たりのエネルギー
レベルHu′の信号と、流量検出器39から燃焼器
2へ入るガス化燃料流量Gfの信号とが挿入され
る。この補助燃料流量設定器43での演算は、燃
焼器2の構造、燃焼特性および補助燃料の性状等
により異なる。
前記補助燃料流量設定器43では、前空燃比
Ga/Gfから燃焼器2内の燃焼を維持するために
必要な最低発熱量Hu′lを演算する。第5図は空
燃比Ga/Gfと燃焼器2内の燃焼を維持するため
に必要な最低発熱量Hu′lとの関係を示す。設計
された燃焼器2の特性により、空燃比Ga/Gf
燃焼器2内の燃焼を維持するために必要な最低発
熱量Hu′lとは第5図に示されるような関係にな
り、したがつて空燃比Ga/Gfから燃焼器2内の
燃焼を維持するために必要な最低発熱量Hu′lを
求めることができる。すなわち、空燃比Ga/Gf
が大となると燃焼器2内は燃料が希薄状態にな
り、燃焼を維持するためには高いエネルギーレベ
ルの燃料が必要となる。
前記最低発熱量Hu′lがすなわち燃焼器2内の
燃焼を維持するために必要な限界値であり、この
限界値よりもガス燃料のエネルギーレベルHu′が
低下したとき、燃焼器2に補助燃料を投入するも
ので、補助燃料投入の時期は以上のようにして決
められる。
つぎに、前記補助燃料流量設定器43では、燃
焼器2内の燃焼を維持するために必要な最低発熱
量Hu′lと、ガス化燃料のエネルギーレベル
Hu′と、ガス化燃料流量Gfとから不足熱量
(Hu′l−Hu′)Gfが演算され、さらに不足熱量
(Hu′l−Hu′)Gfに基づいて補助燃料流量Gfax
演算される。第6図は不足熱量(Hu′l−Hu′)
Gfと補助燃料流量Gfaxとの関係を示す。
したがつて、不足熱量(Hu′l−Hu′)Gfを演
算することにより、第6図に示される関係から投
入すべき補助燃料流量Gfaxを求めることができ
る。
前記補助燃料流量設定器43により前述のごと
く、補助燃料投入時期とその流量Gfaxが演算さ
れ、その信号は前記補助燃料の流量制御弁45に
送られ、該流量制御弁45が開かれるとともに開
度調節され、燃焼器2内に補助燃料が必要量投入
され、その結果ガス化燃料の発熱量変動による燃
料不安定および発熱量不足による吹き消えを確実
に防止することができる。
進んで、第7図は本発明の他の実施態様を示
す。
この第7図に示されるものは、第4図に示され
る流量制御装置の備える部材の他に、エネルギー
レベル修正器47を有している。
前述のごとく、ガス化燃料のエネルギーレベル
Hu′が燃焼器2内の燃焼を維持するために必要な
限界値より低下したとき、燃焼器2に補助燃料を
投入すると、その補助燃料に相当する分だけ燃焼
器2で燃焼発生する全熱負荷が増加する。
そこで、この第7図に示される実施態様では、
エネルギーレベル修正器47に信号変換器35か
らのガス化燃料のエネルギーレベルHu′の信号
と、補助燃料流量設定器43からの補助燃料流量
Gfaxの信号とがそれぞれ挿入される。そして、エ
ネルギーレベル修正器47では、前記二つの信号
に基づいてつぎの演算を行い、修正エネルギーレ
ベルHu″を求める。
Hu″=Huax×Gfax×Gf×Hu′/Gf ここで、Huaxは補助燃料の発熱量である。
前記演算により求められた修正エネルギーレベ
ルHu″の信号をガス化燃料の流量演算器37に入
れ、設定値と修正エネルギーレベルHu″とからガ
ス化燃料流量GfRに修正が加えられ、この修正値
に基づいてコントローラ38によりガス化燃料の
流量制御弁33が制御され、燃焼器2で燃焼発生
する全熱負荷が一定に保持され、したがつてプラ
ントを安定的に運転できる。
本発明は、以上説明した構成、作用のもので、
1番目の発明によればガス化燃料の単位量当たり
に保有する顕熱と発熱量を総合したエネルギーレ
ベルを検出し、該エネルギーレベルが燃焼器内の
燃焼を維持するに必要な限界値より低下したとき
に、燃焼器内に補助燃料を投入するようにしてい
るので、時々刻々変化するガス化燃料のエネルギ
ーレベルの変動に対応してガス化燃料の燃焼器内
での燃焼の安定化および吹き消えを確実に防止し
うる効果がある。
また、2番目の発明ではガス化燃料の単位量当
たりに保有する顕熱と発熱量を総合したエネルギ
ーレベルを検出する検出装置と、流量制御弁を有
しかつ燃焼器に補助燃料を投入しうる補助燃料投
入系統と、燃焼器に入る空気とガス化燃料の空燃
比から燃焼器内の燃焼を維持するために必要な限
界値を演算し、かつこの限界値とガス化燃料の単
位量当たりに保有するエネルギーレベルとガス化
燃料流量とから補助燃料の投入時期と流量とを設
定し、補助燃料の流量制御弁を制御する補助燃料
流量設定器とを備えているので、これらの各機器
の協働により前記方法を適確に実施化しうる効果
がある。
さらにまた、3番目の発明では前記1番目の発
明において、補助燃料投入後、燃焼器内に生じる
全熱負荷が設定値になるよう、ガス化燃料流量に
修正を加えるようにしているので、燃焼器で燃焼
発生する全熱負荷を一定になしうる結果、プラン
トを安定的に運転できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用すべき石英ガス化発電プ
ラントの系統図、第2図は本発明を実施するため
のガス化燃料の単位量当たりに保有するエネルギ
ーレベルの検出装置を示す図、第3図は検出装置
を含むガス化燃料の流量制御装置の系統図、第4
図は本発明方法を実施する装置の系統図、第5図
は燃焼器内に入るガス化燃料とその燃焼空気の空
燃比と、この空燃比で燃焼器内の燃焼を維持する
ために必要な限界値である最低必要発熱量との関
係を示すグラフ、第6図は燃焼器に供給されるガ
ス化燃料の不足熱量と投入すべき補助燃料流量と
の関係を示すグラフ、第7図は本発明方法の他の
実施態様におけるガス化燃料の流量制御装置の系
統図である。 TgR……サンプリング燃料の燃焼ガス温度、
Hu′……ガス化燃料の単位量当たりに保有するエ
ネルギーレベル、L……要求される機関の出力
値、GfR……燃焼器に供給すべきガス化燃料流量、
Ga/Gf……空燃比、Hu′l……燃焼器内の燃焼を
維持するために必要な限界値である最低必要発熱
量、Gfax……投入すべき補助燃料流量、Hu″……
修正エネルギーレベル、1……空気のコンプレツ
サ、2……燃焼器、3……機関であるガスタービ
ン、4……発電機、11〜13……石炭ガス化装
置を構成する部材、18……ガス化燃料、19…
…燃焼器への燃料供給配管、20〜28……ガス
化燃料の単位量当たりに保有するエネルギーレベ
ルの検出装置を構成する部材、29……サンプリ
ング燃料、30……サンプリング燃料の燃焼空
気、31……サンプリング燃料の燃焼ガス、33
……ガス化燃料の流量制御弁、34……前記検出
装置全体、35……サンプリング燃料の燃焼ガス
温度の信号をガス化燃料の単位量当たりに保有す
るエネルギーレベルの信号に変換する信号変換
器、36……機関の制御マスタ、37……ガス化
燃料の流量演算器、38……コントローラ、39
……ガス化燃料の流量検出器、40……空気の流
量検出器、42……空燃比演算器、43……補助
燃料流量設定器、44……補助燃料の配管、45
……補助燃料の流量制御弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 低質燃料をガス化し、該ガス化燃料を燃焼器
    で燃焼させて燃焼ガスを生成するプロセスにおい
    て、ガス化燃料の単位量当たりに保有する顕熱と
    発熱量を総合したエネルギーレベルを検出し、該
    エネルギーレベルが燃焼器内の燃焼を維持するに
    必要な限界値より低下したときに、燃焼器内に補
    助燃料を投入することを特徴とする低質燃料を使
    用するプラントの補助燃料流量制御方法。 2 前記ガス化燃料の単位量当たりに保有するエ
    ネルギーレベルが燃焼器内の燃焼を維持するに必
    要な限界値より低下したときに、低下した程度に
    応じてこれを補いうるように補助燃料流量を制御
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の低質燃料を使用するプラントの補助燃料流量制
    御方法。 3 低質燃料をガス化するガス化装置と、ガス化
    燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器とを
    備えたプラントにおいて、ガス化燃料の単位量当
    たりに保有する顕熱と発熱量を総合したエネルギ
    ーレベルを検出する検出装置と、流量制御弁を有
    しかつ燃焼器に補助燃料を投入しうる補助燃料投
    入系統と、燃焼器に入る空気とガス化燃料の空燃
    比から燃焼器内の燃焼を維持するために必要な限
    界値を演算し、かつこの限界値とガス化燃料の単
    位量当たりに保有するエネルギーレベルとガス化
    燃料流量とから補助燃料の投入時期と流量とを設
    定し、補助燃料の流量制御弁を制御する補助燃料
    流量設定器とを備えていることを特徴とする低質
    燃料のガス化燃料を使用するプラントの補助燃料
    流量制御装置。 4 低質燃料をガス化し、該ガス化燃料を燃焼器
    で燃焼させて燃焼ガスを生成するプロセスにおい
    て、ガス化燃料の単位量当たりに保持する顕熱と
    発熱量を総合したエネルギーレベルを検出し、該
    エネルギーレベルが燃焼器内の燃焼を維持するに
    必要な限界値より低下したときに、燃焼器内に補
    助燃料を投入するとともに、補助燃料投入後、燃
    焼器内に生じる余熱負荷が設定値になるよう、ガ
    ス化燃料流量に修正を加えることを特徴とする低
    質燃料のガス化燃料を使用するプラントの補助燃
    料流量制御方法。
JP56000463A 1980-12-27 1981-01-07 Control of flow rate of auxiliary fuel in power plant or the like using low quality gasified fuel Granted JPS57115617A (en)

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