JPS6397833A - 固体燃料のガス化生成ガスを燃料とするガスタ−ビンプラント - Google Patents
固体燃料のガス化生成ガスを燃料とするガスタ−ビンプラントInfo
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- JPS6397833A JPS6397833A JP24224986A JP24224986A JPS6397833A JP S6397833 A JPS6397833 A JP S6397833A JP 24224986 A JP24224986 A JP 24224986A JP 24224986 A JP24224986 A JP 24224986A JP S6397833 A JPS6397833 A JP S6397833A
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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。
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、木材などのバイオマス系あるいは粉コークス
、石炭類などの固体燃料を高圧下で熱分解等によりガス
化し、そのガス化された高圧の生成ガスを燃料とするガ
スタービンプラントに関する。
、石炭類などの固体燃料を高圧下で熱分解等によりガス
化し、そのガス化された高圧の生成ガスを燃料とするガ
スタービンプラントに関する。
石炭等の固体燃料をガス化炉で熱分解してガス化し、そ
の生成ガスをガスタービン等の燃料として用い、発電を
行なうことについては、従来より知られているところで
ある。
の生成ガスをガスタービン等の燃料として用い、発電を
行なうことについては、従来より知られているところで
ある。
ところで、ガス化炉で生成された生成ガス中には１通常
、熱分解反応により副成されたチャーなどのダスト分の
他に、タールを形成するガス成分（以下タール成分とい
う）が含有されている。これらのダスト分やタール成分
はガスタービン系において種々のトラブルを引起すこと
から、例えば、粗粒ダストはサイクロンなどの気固分離
器で除去した後、微粒ダストとタール成分は洗浄塔にて
洗浄除去しなければならない。
、熱分解反応により副成されたチャーなどのダスト分の
他に、タールを形成するガス成分（以下タール成分とい
う）が含有されている。これらのダスト分やタール成分
はガスタービン系において種々のトラブルを引起すこと
から、例えば、粗粒ダストはサイクロンなどの気固分離
器で除去した後、微粒ダストとタール成分は洗浄塔にて
洗浄除去しなければならない。
しかし、洗浄処理により生成ガスが冷却されてしまうの
で、生成ガスの顕熱が大幅に系外に棄てられ、全体の熱
効率低下を招くという問題がある。
で、生成ガスの顕熱が大幅に系外に棄てられ、全体の熱
効率低下を招くという問題がある。
一方、洗浄処理をせずに高温の生成ガスのまま、乾式に
てダスト分等を除去することも考えられるが、乾式によ
ると一般に装置は大形のものとなってしまい、プラント
コストが高くなってしまうことから、実用的でない。
てダスト分等を除去することも考えられるが、乾式によ
ると一般に装置は大形のものとなってしまい、プラント
コストが高くなってしまうことから、実用的でない。
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決すること、言
い換えれば、簡単な構成のものによりタール成分等によ
るトラブルを防止しながら、熱損失を低減することがで
きる固体燃料のガス化生成ガスを燃料とするガスタービ
ンプラントを提供することにある。
い換えれば、簡単な構成のものによりタール成分等によ
るトラブルを防止しながら、熱損失を低減することがで
きる固体燃料のガス化生成ガスを燃料とするガスタービ
ンプラントを提供することにある。
本発明の第１の発明は、上記目的を達成するため、固体
燃料を高圧下にてガス化して生成ガスを発生する高圧ガ
ス化炉と、この高圧ガス化炉から送出される生成ガスと
熱交換させて空気圧縮機から吐出される高圧燃焼用空気
を加熱する空気加熱器と、この空気加熱器から送出され
る生成ガスを洗浄する洗浄塔と、この洗浄塔により洗浄
された生成ガスを前記空気加熱器から送出される燃焼用
空気により燃焼する燃焼器と、この燃焼器の燃焼ガスに
より駆動されるガスタービンとを含んでなり、前記空気
加熱器の熱交換量は前記生成ガスの出側温度を当該生成
ガス中に含有されるタール分の露点温度以上に保持する
値に設定したことを特徴とする。
燃料を高圧下にてガス化して生成ガスを発生する高圧ガ
ス化炉と、この高圧ガス化炉から送出される生成ガスと
熱交換させて空気圧縮機から吐出される高圧燃焼用空気
を加熱する空気加熱器と、この空気加熱器から送出され
る生成ガスを洗浄する洗浄塔と、この洗浄塔により洗浄
された生成ガスを前記空気加熱器から送出される燃焼用
空気により燃焼する燃焼器と、この燃焼器の燃焼ガスに
より駆動されるガスタービンとを含んでなり、前記空気
加熱器の熱交換量は前記生成ガスの出側温度を当該生成
ガス中に含有されるタール分の露点温度以上に保持する
値に設定したことを特徴とする。
また、第２の発明は、上記の構成に加え、前記洗浄塔の
洗浄スラッジを前記空気加熱器に流入される生成ガスと
熱交換により加熱して前記高圧ガス化炉に還流するスラ
ッジ加熱器を設けたことを特徴とする。
洗浄スラッジを前記空気加熱器に流入される生成ガスと
熱交換により加熱して前記高圧ガス化炉に還流するスラ
ッジ加熱器を設けたことを特徴とする。
このように構成することにより、第１の発明によれば、
洗浄塔に導びかれる前に、生成ガズの顕熱の一部が燃焼
用高圧空気に回収されるので、熱効率が向上されること
になる。また、生成ガスの温度は空気加熱器によってタ
ール成分の露点温度（約４００℃）よりも若干高温（例
えば４５０℃）に冷却されるが、タール成分は凝縮液化
されないので空気加熱器は液相タールによるトラブル発
生から回避される。
洗浄塔に導びかれる前に、生成ガズの顕熱の一部が燃焼
用高圧空気に回収されるので、熱効率が向上されること
になる。また、生成ガスの温度は空気加熱器によってタ
ール成分の露点温度（約４００℃）よりも若干高温（例
えば４５０℃）に冷却されるが、タール成分は凝縮液化
されないので空気加熱器は液相タールによるトラブル発
生から回避される。
一方、第２の発明によれば、洗浄塔の洗浄スラッジは、
スラッジ蒸発器で加熱されて高圧ガス化炉に還流され、
それらのうちのタール分やチャー等の可燃成分は熱分解
されて生成ガスの一部となり、洗浄水はガス化剤として
作用し、不燃分は灰と共に炉外へ排出される。したがっ
て、洗浄スラッジの有効利用が図れるとともに、格別な
洗浄スラッジ処理が不要となる。
スラッジ蒸発器で加熱されて高圧ガス化炉に還流され、
それらのうちのタール分やチャー等の可燃成分は熱分解
されて生成ガスの一部となり、洗浄水はガス化剤として
作用し、不燃分は灰と共に炉外へ排出される。したがっ
て、洗浄スラッジの有効利用が図れるとともに、格別な
洗浄スラッジ処理が不要となる。
以下、本発明を図示実施例に基づいて説明する。
図示実施例は、ガスタービンプラントの排熱をさらに排
熱ボイラにより回収し、蒸気タービン発電を行なわせる
複合発電プラントである。
熱ボイラにより回収し、蒸気タービン発電を行なわせる
複合発電プラントである。
高圧ガス化炉１は供給される固体燃料としての石炭等を
、ガス化剤としての空気により、高圧（例えば、２５ｋ
ｇ／ｃｄ）下において熱分解等によりガス化し、炉頂か
ら生成ガスを排出するとともに、炉底から灰が排出され
るようになっている。
、ガス化剤としての空気により、高圧（例えば、２５ｋ
ｇ／ｃｄ）下において熱分解等によりガス化し、炉頂か
ら生成ガスを排出するとともに、炉底から灰が排出され
るようになっている。
炉頂から排出される生成ガスはサイクロン２に導ひかれ
、ここにおいて、チャーや灰分等の粗粒ダストが分離補
集される。サイクロン２により補集された粗粒ダストは
高圧ガス化炉ｌに還流され。
、ここにおいて、チャーや灰分等の粗粒ダストが分離補
集される。サイクロン２により補集された粗粒ダストは
高圧ガス化炉ｌに還流され。
サイクロン２を通過した生成ガスはスラッジ加熱器３と
空気加熱器４を通って洗浄塔５に導びかれる。洗浄塔５
に導びかれた生成ガスは、洗浄水ポンプ６から供給され
る洗浄水との気液接触によって洗浄され、ガス中に含有
されている微粒ダストとタール成分が分離除去された後
、燃焼器７に導びかれる。
空気加熱器４を通って洗浄塔５に導びかれる。洗浄塔５
に導びかれた生成ガスは、洗浄水ポンプ６から供給され
る洗浄水との気液接触によって洗浄され、ガス中に含有
されている微粒ダストとタール成分が分離除去された後
、燃焼器７に導びかれる。
一方、ガスタービン１１には発電機１２と空気圧縮機１
３が連結されている。ガスタービン１１により駆動され
る空気圧縮機１３は燃焼用の空気を圧縮し、高圧燃焼用
空気として前記空気加熱器４に吐出するようになってい
る。
３が連結されている。ガスタービン１１により駆動され
る空気圧縮機１３は燃焼用の空気を圧縮し、高圧燃焼用
空気として前記空気加熱器４に吐出するようになってい
る。
空気加熱器４は熱交換器となっており、生成ガスにより
高圧燃焼用空気を加熱する。このときの熱交換量は、生
成ガスの空気加熱器４の出口温度をタール成分の露点以
上に保持させるように予め設定する。
高圧燃焼用空気を加熱する。このときの熱交換量は、生
成ガスの空気加熱器４の出口温度をタール成分の露点以
上に保持させるように予め設定する。
この空気加熱器４により加熱された高圧燃焼用空気は、
燃焼器７に導びかれて生成ガスの燃焼に用いられる。燃
焼器７の燃焼ガスはガスタービン１１に導びかれてガス
タービン１１を駆動し、発電機１２から電力が出力され
る。
燃焼器７に導びかれて生成ガスの燃焼に用いられる。燃
焼器７の燃焼ガスはガスタービン１１に導びかれてガス
タービン１１を駆動し、発電機１２から電力が出力され
る。
ガスタービン１１から排出される排ガスは、排熱ボイラ
２１に導びかれ、給水ポンプ２２から供給されるボイラ
給水を蒸気化した後、図示していないスタック等から大
気中へ排出される。排熱ボイラ２１により発生された蒸
気は蒸気タービン２３によって発電機２４を駆動し発電
した後、復水器２５に導びかれている。復水器２５の復
水は給水ポンプ２２により排熱ボイラ２１に循環供給さ
れる。
２１に導びかれ、給水ポンプ２２から供給されるボイラ
給水を蒸気化した後、図示していないスタック等から大
気中へ排出される。排熱ボイラ２１により発生された蒸
気は蒸気タービン２３によって発電機２４を駆動し発電
した後、復水器２５に導びかれている。復水器２５の復
水は給水ポンプ２２により排熱ボイラ２１に循環供給さ
れる。
他方、洗浄塔５の底部に滞溜された洗浄スラッジは、ス
ラッジポンプ８によって抜き出され、スラッジ加熱器３
に送出される。スラッジ加熱器３は熱交換器とされてお
り、生成ガスにより洗浄スラッジを加熱するようになっ
ている。とのスラッジ加熱器３により、洗浄スラッジは
加熱又は蒸気化され、高圧ガス化炉１に還流されている
。
ラッジポンプ８によって抜き出され、スラッジ加熱器３
に送出される。スラッジ加熱器３は熱交換器とされてお
り、生成ガスにより洗浄スラッジを加熱するようになっ
ている。とのスラッジ加熱器３により、洗浄スラッジは
加熱又は蒸気化され、高圧ガス化炉１に還流されている
。
このように構成されることから、高圧ガス化炉１におい
て発生された高温（例えば、１０００℃）の生成ガスが
有する顕熱は、洗浄塔５で冷却される前に、スラッジ加
熱器３と空気加熱器４によって、洗浄スラッジを加熱又
は蒸気化すること、および高圧燃焼用空気を余熱するこ
とによって有効に回収される。ただし、その回収熱量は
、生成ガス中のタール分が空気加熱器４の内部および出
口側管路等において結露しない範囲に設定される。
て発生された高温（例えば、１０００℃）の生成ガスが
有する顕熱は、洗浄塔５で冷却される前に、スラッジ加
熱器３と空気加熱器４によって、洗浄スラッジを加熱又
は蒸気化すること、および高圧燃焼用空気を余熱するこ
とによって有効に回収される。ただし、その回収熱量は
、生成ガス中のタール分が空気加熱器４の内部および出
口側管路等において結露しない範囲に設定される。
洗浄スラッジの量は生成ガスの流量に比べて十分に小さ
いことから、タール分の結露は空気加熱器４のヒートバ
ランス設定によって決定される。一般に、空気圧縮機１
３から吐出される燃焼用空気の温度は２５０〜３００℃
であるから、空気加熱器４の出口生成ガス温度を例えば
４５０℃以上に保持するヒートバランスとする。
いことから、タール分の結露は空気加熱器４のヒートバ
ランス設定によって決定される。一般に、空気圧縮機１
３から吐出される燃焼用空気の温度は２５０〜３００℃
であるから、空気加熱器４の出口生成ガス温度を例えば
４５０℃以上に保持するヒートバランスとする。
なお、上記空気加熱器４に代え、生成ガス顕熱を蒸気で
回収することも考えられるが、その場合の給水温度を上
記燃焼用空気温度（２５０〜３００℃）と同程度にしな
ければ、木管の外壁にタール分が結露してトラブルを生
ずることになる。
回収することも考えられるが、その場合の給水温度を上
記燃焼用空気温度（２５０〜３００℃）と同程度にしな
ければ、木管の外壁にタール分が結露してトラブルを生
ずることになる。
したがって、給水を上記温度に余熱することができる適
当な排熱が得られない場合には熱効率向上は期待できな
い。
当な排熱が得られない場合には熱効率向上は期待できな
い。
一方、洗浄塔５は生成ガスの圧力に応じた高圧下で作動
されており、底部に滞溜される洗浄スラッジは、その作
動圧力に相当する飽和水とタール分とダスト分を含んだ
ものとなる。したがって、スラッジ加熱器３に導びかれ
る洗浄スラッジは。
されており、底部に滞溜される洗浄スラッジは、その作
動圧力に相当する飽和水とタール分とダスト分を含んだ
ものとなる。したがって、スラッジ加熱器３に導びかれ
る洗浄スラッジは。
洗浄塔５の作動温度（例えば、２５０℃）になっている
ので、スラッジ加熱器３において生成ガス中のタール分
が結露するのを回避することができる。
ので、スラッジ加熱器３において生成ガス中のタール分
が結露するのを回避することができる。
また、スラッジ加熱器３のヒートバランスを、タール分
や洗浄水が蒸気になるレベルにした場合は、洗浄スラッ
ジに含まれているダストによって、高圧ガス化炉１に還
流させる管路が摩耗される懸念がある。その場合は管路
を耐摩耗材により形成する必要がある。これに対し、蒸
気化しない程度。
や洗浄水が蒸気になるレベルにした場合は、洗浄スラッ
ジに含まれているダストによって、高圧ガス化炉１に還
流させる管路が摩耗される懸念がある。その場合は管路
を耐摩耗材により形成する必要がある。これに対し、蒸
気化しない程度。
すなわち洗浄スラッジポンプ８の吐出圧に応じた飽和水
温度に加熱するようにすれば、上記のような問題は回避
できる。
温度に加熱するようにすれば、上記のような問題は回避
できる。
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成のも
のによりタール分等によるトラブルを防止しながら熱損
失を低減して、熱効率を向上することができるという効
果がある。
のによりタール分等によるトラブルを防止しながら熱損
失を低減して、熱効率を向上することができるという効
果がある。
図は本発明の一実施例の系統構成図である。
１・・・高圧ガス化炉、３・・・スラッジ加熱器、４・
・・空気加熱器、５・・・洗浄塔、７・・・燃焼器、１
１・・・ガスタービン、１３・・・空気圧縮機。
・・空気加熱器、５・・・洗浄塔、７・・・燃焼器、１
１・・・ガスタービン、１３・・・空気圧縮機。
Claims (2)
- （１）固体燃料を高圧下にてガス化して生成ガスを発生
する高圧ガス化炉と、この高圧ガス化炉から送出される
生成ガスと熱交換させて空気圧縮機から吐出される高圧
燃焼用空気を加熱する空気加熱器と、この空気加熱器か
ら送出される生成ガスを洗浄する洗浄塔と、この洗浄塔
により洗浄された生成ガスを前記空気加熱器から送出さ
れる燃焼用空気により燃焼する燃焼器と、この燃焼器の
燃焼ガスにより駆動されるガスタービンとを含んでなり
、前記空気加熱器の熱交換量は前記生成ガスの出側温度
を当該生成ガス中に含有されるタール分の露点温度以上
に保持する値に設定したことを特徴とする固体燃料のガ
ス化生成ガスを燃料とするガスタービンプラント。 - （２）固体燃料を高圧下にてガス化して生成ガスを発生
する高圧ガス化炉と、この高圧ガス化炉から送出される
生成ガスと熱交換させて空気圧縮機から吐出される高圧
燃焼用空気を加熱する空気加熱器と、この空気加熱器か
ら送出される生成ガスを洗浄する洗浄塔と、この洗浄塔
により洗浄された生成ガスを前記空気加熱器から送出さ
れる燃焼用空気により燃焼する燃焼器と、この燃焼器の
燃焼ガスにより駆動されるガスタービンと、前記洗浄塔
の洗浄スラッジを前記空気加熱器に流入される生成ガス
を熱交換により加熱して前記高圧ガス化炉に還流するス
ラッジ加熱器とを含んでなり、前記空気加熱器の熱交換
量は前記生成ガスの出側温度を当該生成ガス中に含有さ
れるタール分の露点温度以上に保持する値に設定された
ことを特徴とする固体燃料のガス化生成ガスを燃料とす
るガスタービンプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24224986A JPS6397833A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 固体燃料のガス化生成ガスを燃料とするガスタ−ビンプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24224986A JPS6397833A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 固体燃料のガス化生成ガスを燃料とするガスタ−ビンプラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397833A true JPS6397833A (ja) | 1988-04-28 |
Family
ID=17086461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24224986A Pending JPS6397833A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 固体燃料のガス化生成ガスを燃料とするガスタ−ビンプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6397833A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6401190B1 (en) | 1995-03-17 | 2002-06-04 | Hitachi, Ltd. | Parallel computing units having special registers storing large bit widths |
| JP2006226655A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Osaka Gas Co Ltd | 圧縮式ヒートポンプシステム |
| JP2014518982A (ja) * | 2011-05-25 | 2014-08-07 | エナー−コア パワー，インコーポレイテッド | ガス化発電装置及び廃棄物取扱い方法 |
-
1986
- 1986-10-13 JP JP24224986A patent/JPS6397833A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6401190B1 (en) | 1995-03-17 | 2002-06-04 | Hitachi, Ltd. | Parallel computing units having special registers storing large bit widths |
| JP2006226655A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Osaka Gas Co Ltd | 圧縮式ヒートポンプシステム |
| JP4624128B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2011-02-02 | 大阪瓦斯株式会社 | 圧縮式ヒートポンプシステム |
| JP2014518982A (ja) * | 2011-05-25 | 2014-08-07 | エナー−コア パワー，インコーポレイテッド | ガス化発電装置及び廃棄物取扱い方法 |
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