WO2012070453A1 - ビンシステム及びチャー回収装置 - Google Patents

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WO2012070453A1
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char
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gas
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assist
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小山　智規
治 品田
柴田　泰成
弘実 石井
山元　崇
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三菱重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a bin system used for a char recovery device of a coal gasification combined power generation facility and the char recovery device.
  • Coal gasification combined power generation facility is a power generation facility aiming at higher efficiency and higher environment than conventional coal-fired power generation by gasifying coal and combining it with combined cycle power generation.
  • This coal gasification combined cycle power generation facility has a great merit that it can use coal with abundant resources, and it is known that the merit can be further increased by expanding the applicable coal types.
  • coal gasification combined power generation facilities generally have a coal supply device, a coal gasification furnace, a char recovery device, a gas purification facility, a gas turbine facility, a steam turbine facility, and an exhaust heat recovery boiler. Therefore, coal (pulverized coal) is supplied to the coal gasifier by the coal feeder and gasifiers (air, oxygen-enriched air, oxygen, water vapor, etc.) are taken in, and this coal gasifier As a result, coal is combusted and gasified to produce product gas (combustible gas). And this product gas is gas refined after the unreacted part (char) of coal is removed by the char recovery device, and it is burned by being supplied to the gas turbine equipment to produce high temperature and high pressure combustion gas. And drive the turbine.
  • the exhaust gas after driving the turbine recovers thermal energy by the exhaust heat recovery boiler, generates steam and supplies it to the steam turbine equipment, and drives the turbine. As a result, power generation is performed.
  • the exhaust gas from which the thermal energy has been recovered is released to the atmosphere through the chimney.
  • the char recovery device in the above-described coal gasification combined power generation facility removes the contained char from the generated gas generated in the coal gasification furnace using a plurality of stages of dust collectors.
  • the recovered char is returned to the coal gasifier by a predetermined amount by the char supply device. That is, the bin system is applied here.
  • a general bin system has one (or a plurality) bins, a plurality of char discharge lines for discharging char collected by each dust collector to the bin, and a plurality (or one) of chars collected in the bin. ) And a plurality of char supply lines for supplying to the hopper.
  • the char discharge line and the char supply line are arranged with a predetermined inclination angle with respect to the vertical direction from the dust collector and the hopper toward the bottle.
  • the char is transferred by dry conveyance, and the char transferred from the dust collector to the hopper through the bottle is a gravity drop. In this case, if the inclination angle of the char discharge line or the char supply line is set to be large, there is a possibility that the char in the pipe is accumulated.
  • the inclination angle of the char discharge line and the char supply line cannot be reduced, and considering the interference between a plurality of dust collectors and a plurality of hoppers, the char discharge line and the char supply line become long. There is a problem that the bin system and the char recovery device are lengthened, that is, the size and cost of the device are increased.
  • This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the bin system and char collection
  • the bottle system of the present invention comprises a sealed container capable of collecting or storing powder, and a plurality of powders disposed at a predetermined inclination angle capable of discharging powder to the sealed container by gravity drop.
  • a powder discharge line, a plurality of powder supply lines arranged at a predetermined inclination angle capable of supplying the powder stored in the sealed container by gravity drop, and a powder that gravity drops through the plurality of powder discharge lines And an assist device for assisting body flow.
  • the assist device when the powder flows through each powder discharge line by gravity drop and is discharged into the closed container, and when each powder flows through this powder supply line by gravity drop from the closed container, the assist device has a plurality of powder discharge lines. Since it assists the flow of the powder that falls by gravity, the powder will flow properly through this powder discharge line, and deposition can be suppressed. As a result, the inclination angle of the plurality of powder discharge lines can be set large, the height of the apparatus can be suppressed, and the apparatus can be miniaturized.
  • the bottle system of the present invention includes a sealed container capable of collecting or storing powder, a plurality of powder discharge lines arranged at a predetermined inclination angle capable of discharging powder to the sealed container by gravity drop, and the sealed A plurality of powder supply lines arranged at a predetermined inclination angle capable of supplying the powder stored in the container by gravity drop, and an assist device for assisting the flow of the powder that gravity falls through the plurality of powder supply lines These are provided.
  • the assist device uses a plurality of powder supply lines. Since it assists the flow of the powder that falls by gravity, the powder will flow properly in this powder supply line, and deposition can be suppressed. As a result, the inclination angle of the plurality of powder supply lines can be set large, the height of the apparatus can be suppressed, and the apparatus can be miniaturized.
  • the assist device has an assist gas supply device that supplies an inert gas (N 2 , CO 2, etc.) along the flow direction of the powder.
  • an inert gas N 2 , CO 2, etc.
  • an assist gas supply device that supplies an inert gas as an assist device, it is possible to simplify the device and to prevent the powder flowing through each line from being adversely affected and to be appropriate.
  • a powder transport system can be constructed.
  • the assist gas supply device supplies an inert gas along an inner peripheral lower surface of a pipe constituting the powder discharge line or the powder supply line.
  • the powder moves along the inner peripheral lower surface in the pipe constituting the powder discharge line or the powder supply line.
  • the powder By supplying an inert gas along the inner peripheral lower surface in this pipe, the powder The flow of the fluid becomes smooth, and the accumulation of powder in the pipe can be prevented.
  • the assist gas supply device includes an assist gas chamber provided in a lower part of a pipe constituting the powder discharge line or the powder supply line, and the assist gas chamber is provided on an inner peripheral lower surface of the pipe. It is characterized by supplying an inert gas.
  • the inert gas is supplied from the assist gas chamber provided in the lower part of the pipe constituting the powder discharge line or the powder supply line to the inner peripheral lower surface of the pipe, so that the powder flowing along the inner peripheral lower surface of the pipe The body can flow smoothly by this inert gas, and the accumulation of powder inside the pipe can be prevented.
  • the assist gas supply device changes the supply amount of the inert gas according to the flow rate of the powder.
  • the powder discharge line or the powder supply line has an inclination angle set to 60 degrees or less with respect to the horizontal direction, and the assist device is provided on the line set to the inclination angle. It is characterized by being able to.
  • the inclination angle of the powder discharge line and the powder supply line can be set to 60 degrees or less, the height of the apparatus can be suppressed, and the apparatus can be miniaturized.
  • the powder discharge line or the powder supply line has an inclination angle set to 60 degrees or less with respect to the horizontal direction, and the assist device is provided on the line set to the inclination angle. And an assist gas discharge part is provided.
  • the inclination angle of the powder discharge line and the powder supply line can be set to 60 degrees or less, the height of the apparatus can be suppressed, and the assist device and the assist gas discharge unit are included in this line. By being provided, a further apparatus can be reduced in size.
  • the char recovery device of the present invention is a char recovery device that recovers unburned coal from a product gas generated by gasifying coal, and is a first dust collector connected to a product gas generation line.
  • a second dust collector connected to a first gas discharge line in the first dust collector, a first unburned component discharge line in the first dust collector and a second uncollected line in the second dust collector.
  • a bin connected to the fuel discharge line, a plurality of unburned component supply lines that supply unburned component from the bin to the unburned component return line, and each unburned component discharge line or the unburned component supply line.
  • an assist device that assists the flow of unburned matter that falls by gravity.
  • the coarse unburned matter is separated from the product gas by the first dust collector, and the fine unburned matter is separated from the produced gas by the second dust collector.
  • the unburned matter stored in the bin is supplied to the unburned component return line through each unburned component supply line.
  • the assist device discharges each unburned component. Assists the flow of unburned components that fall by gravity through the line or each unburned component supply line, so unburned components will flow properly through the unburned component discharge line and unburned component supply line, thereby suppressing deposition. can do.
  • the device can be miniaturized.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a coal gasification combined power generation facility to which a bin system according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a main part of the bin system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the bin system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the bin system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the bin system according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combined coal gasification combined power generation facility to which a bin system according to a first embodiment of the present invention is applied
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a main part of the bin system according to the first embodiment.
  • the coal gasification combined power generation facility (IGCC: Integrated Coal Gasification Combined Cycle) of Example 1 adopts an air blowing method in which coal gas is generated in a gasification furnace using air as a gasifying agent, and is purified by a gas purification facility The coal gas is supplied as fuel gas to the gas turbine equipment for power generation. That is, the coal gasification combined power generation facility of the present embodiment is an air blowing type power generation facility.
  • the coal gasification combined power generation facility of Example 1 includes a coal supply device 11, a coal gasification furnace 12, a char recovery device 13, a gas purification facility 14, a gas turbine facility 15, a steam turbine facility 16, It has a generator 17 and a waste heat recovery boiler (HRSG) 18.
  • HRSG waste heat recovery boiler
  • the coal feeder 11 includes a coal pulverizer (mill) 21 and a pulverized coal supply facility (bin system) 22 that pressurizes and supplies pulverized coal dried and pulverized by the coal pulverizer 21.
  • the coal pulverizer 21 produces pulverized coal by pulverizing coal into fine particles while drying with dry gas. In this case, a part of the exhaust gas from the gas turbine equipment 15 and the exhaust heat recovery boiler 18 is used as the drying gas.
  • a pulverized coal separation device for example, a dust collector
  • a pulverized coal bottle 24 and a plurality of pulverized coal supply hoppers 25a, 25b, 25c are provided on the downstream side of the coal pulverizer 21.
  • the coal gasification furnace 12 is connected to a coal supply line 31 from a pulverized coal supply facility and can supply pulverized coal.
  • the coal gasification furnace 12 is connected to a char return line 32 from the char recovery device 13 so that char (unreacted coal, powder) recovered by the char recovery device 13 can be recycled. Yes.
  • the coal gasification furnace 12 is connected to a compressed air supply line 33 from a gas turbine facility 15 (compressor 61), and a part of the air compressed by the gas turbine facility 15 is boosted by a bleed air booster. Can be supplied.
  • the air separation device 34 separates and generates nitrogen and oxygen from air in the atmosphere.
  • the first nitrogen supply line 35 is connected to the coal supply line 31 and the second nitrogen supply line 36 is a char return line 32.
  • the oxygen supply line 37 is connected to the compressed air supply line 33. In this case, nitrogen is used as a transport gas for coal and char, and oxygen is used as a gasifying agent.
  • the coal gasification furnace 12 is, for example, a spouted bed type gasification furnace, in which coal (pulverized coal) supplied therein is partially oxidized by a gasifying agent (air, oxygen-enriched air, oxygen, water vapor, etc.). -Generates combustible gas (product gas, coal gas) mainly composed of carbon dioxide and hydrogen by gasification.
  • the coal gasification furnace 12 is not limited to a spouted bed gasification furnace, and may be a fluidized bed gasification furnace or a fixed bed gasification furnace.
  • a product gas line 38 is provided downstream of the coal gasifier 12 and is connected to the char recovery device 13.
  • the char recovery device 13 can separate the char contained in the product gas and the product gas.
  • a combustible gas may be cooled to a predetermined temperature by providing a gas cooling device in the downstream of the gasification furnace, and then supplied to the char recovery device 13 through the product gas line 38.
  • the char collection device 13 applies the bin system of the present invention, and includes a cyclone 41 as a first dust collector, a first filter 42a and a second filter 42b as a second dust collector, and each rotary valve 43a, 43b, a bin 44, and hoppers 45a, 45b, 45c, and 45d.
  • the cyclone 41 performs primary separation (separation of coarse particles) of the char contained in the combustible gas generated in the coal gasification furnace 12, and discharges the combustible gas from which the coarse char is separated at the top.
  • a gas discharge line 46 is connected, and a first char discharge line (first unreacted component discharge line) 47 for discharging coarse char separated from the combustible gas is connected to the lower part.
  • the first and second filters 42a and 42b have a first gas discharge line 46 branched and connected to the sides, and a second gas discharge line 48 for discharging a combustible gas from which fine char has been separated is connected to the upper part.
  • second char discharge lines 49a and 49b for discharging the fine char separated from the combustible gas are connected to the lower part.
  • Rotary valves 43a and 43b are respectively provided at discharge portions to the second char discharge lines 49a and 49b in the filters 42a and 42b.
  • the filters 42a and 42b are porous filters, and have, for example, a ceramic filter medium. When the combustible gas passes through the filter medium, the char in the combustible gas can be removed. .
  • the char collected by the filters 42a and 42b is dropped by a back washing process or the like, discharged from the filter container by the rotary valves 43a and 43b, and discharged to the bin 44 through the second char discharge lines 49a and 49b.
  • the 1st pressure equalization line 50 which equalizes both pressure is provided.
  • the bin 44 is connected to the downstream ends of the first char discharge line 47 and the second char discharge lines 49a and 49b, and is separated from the combustible gas by the cyclone 41 and the first and second filters 42a and 42b. Grain char and fine grain char are gathered and distributed to each hopper.
  • Each hopper 45a, 45b, 45c, 45d is connected to the bin 44 via a switching line 51a, 51b, 51c, 51d.
  • the switching line 51a, 51b, 51c, 51d is connected to the hopper 45a, 45b, 45c, 45d.
  • the first switching valves 52a, 52b, 52c, and 52d are mounted on the upstream side, and the second switching valves 53a, 53b, 53c, and 53d are mounted on the downstream side.
  • the hoppers 45a, 45b, 45c, and 45d are alternately used by switching the switching lines 51a, 51b, 51c, and 51d used by the switching valves 52a, 52b, 52c, 52d, 53a, 53b, 53c, and 53d. Continuous operation is possible.
  • the switching lines 51 a, 51 b, 51 c, 51 d merge at the downstream side of the hoppers 45 a, 45 b, 45 c, 45 d and are connected to the char return line 32.
  • the bin 44 is arranged on the upstream side for the four switching lines 51a, 51b, 51c, 51d (four hoppers 45a, 45b, 45c, 45d), and the char is assembled.
  • a bin 44 is provided for distribution and temporary storage to each hopper.
  • a state where char is supplied to the gasifier between the first gas discharge line 46 of the cyclone and the hoppers 45a, 45b, 45c, 45d (for example, in the case of the hopper 45a, the switching valve 52a is closed).
  • the switching valve 53a is in an open state and the pressure of the hopper 45a is higher than that of the bin 44), and the pressure in the hopper 45a is reduced and discharged to equalize the pressure in order to receive the char of the bin 44.
  • Lines 81a (81b, 81c, 81d) are provided.
  • the pressure equalization line 81a (81b, 81c, 81d) is connected to the first gas discharge line 46, and third switching valves 82a, 82b, 82c, 82 are mounted.
  • the char collection device 13 of this embodiment includes the cyclone 41, the first filter 42a and the second filter 42b, the rotary valves 43a and 43b, the bin 44, the hoppers 45a, 45b, 45c, and 45d.
  • the bin system according to the present invention includes a bin 44 as a container capable of collecting and distributing char to each hopper, and a plurality of powders arranged at a predetermined inclination angle capable of discharging the char into the bin 44 by gravity drop.
  • Char discharge lines 47, 49a, 49b as body discharge lines and chars collected in the bin 44 or stored char are arranged with a predetermined inclination angle that can be supplied to the hoppers 45a, 45b, 45c, 45d by gravity drop.
  • each char discharge line 47, 49a, 49b and each switching line 51a, 51b, 51c, 51d are not aligned along the char flow direction as an assist device that assists the flow of the char that drops by gravity.
  • An assist gas supply device that supplies active gas is provided.
  • the assist gas supply devices attached to the char discharge lines 47, 49a, 49b have assist gas supply units 54, 55a, 55b and assist gas discharge units 56, 57a, 57b, respectively.
  • the assist gas supply devices attached to the switching lines 51a, 51b, 51c, 51d have assist gas supply units 58a, 58b, 58c, 58d and assist gas discharge units 59a, 59b, 59c, 59d, respectively. ing.
  • the assist gas supply units 58a, 58b, 58c, and 58d and the assist gas discharge units 59a, 59b, 59c, and 59d as the assist gas supply device have substantially the same configuration. Therefore, hereinafter, only the assist gas supply unit 54 and the assist gas discharge unit 56 as the assist gas supply device of the first char discharge line 47 will be described.
  • the first char discharge line 47 includes a first straight portion 101 arranged vertically from the cyclone 41 (see FIG. 1) and a bin 44 (FIG. 1).
  • the second straight line portion 102 is arranged to hang down in the vertical direction, and an inclined portion 103 that connects the lower end portion of the first straight portion 101 and the upper end portion of the second straight portion 102.
  • the inclined portion 103 is arranged to be inclined by a predetermined angle ⁇ (for example, 60 degrees or less) with respect to the horizontal direction.
  • the inclined portion 103 of the char discharge line 47 has an assist gas supply portion 54 attached to the base end portion (upper end portion) and an assist gas discharge portion 56 attached to the distal end portion (lower end portion).
  • the assist gas supply unit 54 includes a gas supply pipe 111 for supplying an inert gas and a gas injection nozzle 112, and the gas injection nozzle 112 supplies an inert gas to the inside from the base end portion of the inclined portion 103. can do.
  • the assist gas discharge unit 56 includes a gas discharge pipe 113 that discharges a replacement gas and an inert gas corresponding to the volume due to the movement of the char, and a gas recovery unit 114. Internal gas can be discharged from the end.
  • the gas recovery unit 114 has a function of separating char and gas. Specifically, the gas recovery unit 114 opens in a direction opposite to the char discharge direction (above the second straight portion 102), and separates char and gas by gravity or inertia. It is a structure.
  • the inert gas is preferably nitrogen gas or carbon dioxide gas, but an inert gas (inert gas) with an oxygen concentration of 3% or less or a flammable gas (char recovery unit outlet or gas purification equipment outlet gas is recycled under pressure. And the combustion of the gas flowing through the first char discharge line 47 can be prevented.
  • the inert gas is desirably a gas having a temperature equal to or higher than the dew point of the gas flowing through the first char discharge line 47.
  • the assist gas supply unit 54 supplies the inert gas continuously or intermittently.
  • the coarse char separated from the combustible gas by the cyclone 41 flows down to the first char discharge line 47 due to gravity drop, passes through the first straight portion 101, the inclined portion 103, and the second straight portion 102 to the bin 44. Collected and distributed or stored to each hopper.
  • the assist gas supply unit 54 supplies the inert gas from the gas injection nozzle 112 into the inclined portion 103 in the direction of the flow of the coarse char, so that the inside of the pipe constituting the first char discharge line 47 The flow of the coarse char moving along the lower surface is promoted, and deposition can be suppressed.
  • the assist gas discharge part 56 can collect
  • the gas purification facility 14 performs gas purification by removing impurities such as sulfur compounds, nitrogen compounds, and halides from the combustible gas from which the char has been separated by the char recovery device 13.
  • the gas purification equipment 14 then removes impurities from the combustible gas to produce fuel gas, and supplies this to the gas turbine equipment 15.
  • the gas turbine equipment 15 includes a compressor 61, a combustor 62, and a turbine 63, and the compressor 61 and the turbine 63 are connected by a rotating shaft 64.
  • the combustor 62 is supplied with compressed air 65 from the compressor 61, is supplied with fuel gas 66 from the gas purification facility 14, and supplies combustion gas 67 to the turbine 63.
  • the gas turbine equipment 15 is provided with a compressed air supply line 33 extending from the compressor 61 to the coal gasification furnace 12, and a booster 68 is provided in the middle. Therefore, in the combustor 62, the compressed air supplied from the compressor 61 and the fuel gas supplied from the gas purification facility 14 are mixed and burned, and the rotating shaft 64 is rotated by the generated combustion gas in the turbine 63. By doing so, the generator 17 can be driven.
  • the steam turbine facility 16 has a turbine 69 connected to the rotating shaft 64 in the gas turbine facility 15, and the generator 17 is connected to the base end portion of the rotating shaft 64.
  • the exhaust heat recovery boiler 18 is provided in the exhaust gas line 70 from the gas turbine equipment 15 (the turbine 63), and generates steam by exchanging heat with the high temperature exhaust gas. The exhaust gas whose heat has been recovered by the exhaust heat recovery boiler 18 is released from the chimney 74 to the atmosphere.
  • coal is dried and pulverized by a coal pulverizer 22 to produce pulverized coal in a coal feeder 11.
  • the pulverized coal is pressurized by a pulverized coal separator and a pulverized coal supply facility (bin system) composed of a pulverized coal bottle and a pulverized coal bottle, and is gasified into coal through a coal supply line 31 by nitrogen supplied from an air separator 34. It is supplied to the furnace 12. Further, the char recovered by the char recovery device 13 to be described later is supplied to the coal gasification furnace 12 through the char return line 32 by nitrogen supplied from the air separation device 34. Further, the compressed air extracted from the gas turbine equipment 15 to be described later is boosted by the booster 68 and then supplied to the coal gasification furnace 12 through the compressed air supply line 33 together with the oxygen supplied from the air separation device 34.
  • the supplied pulverized coal is partially oxidized and gasified by a gasifying agent (compressed air, oxygen, etc.), so that a combustible gas (generated gas, coal) containing carbon dioxide or hydrogen as a main component is used. Gas).
  • a gasifying agent compressed air, oxygen, etc.
  • the combustible gas is discharged from the coal gasifier 12 through the product gas line 38 and sent to the char recovery device 13.
  • the combustible gas is first supplied to the cyclone 41, whereby the char contained in the gas is primarily separated from the combustible gas (coarse particles are separated).
  • the combustible gas from which the char is primarily separated is discharged to the first gas discharge line 46, while the coarse char separated from the combustible gas is discharged to the bin 44 through the first char discharge line 47.
  • the combustible gas that is primarily separated by the cyclone 41 and discharged to the first gas discharge line 46 is then supplied to the filters 42a and 42b, and the char remaining in the combustible gas is secondarily separated.
  • the combustible gas from which the residual char is separated is discharged to the second gas discharge line 48, while the char separated from the combustible gas is discharged from the filter container by the rotary valves 43a and 43b, and the second char discharge It is paid out to the bin 44 through the lines 49a and 49b.
  • the bin 44 collects the primary separation char paid out to the bin 44 through the first char discharge line 47 and the secondary separation char paid out to the bin 44 through the second char discharge lines 49a and 49b to each hopper. Can be supplied separately or stored.
  • the pressure P 4 of the pressure P 2 and the bins 44 of the first gas discharge line 46 is substantially the same
  • the pressure relationship is P 1 > P4 ⁇ P 2 > P 3 . Therefore, the primary separation char separated by the cyclone 41 is discharged from the first char discharge line 47 to the bin 44, and the backflow of the gas including the coarse char in the first char discharge line 47 is prevented, and the cyclone 41 High dust collection efficiency is maintained.
  • the gas substituted for the volume of the primary separation char flows back through the first char discharge line 47, and when the discharge amount of the primary separation char increases, the discharge part ( The phenomenon that the primary separation char blows up in the throat portion), and the dust collection efficiency in the cyclone 41 is lowered.
  • the pressure P 4 of the pressure P 2 and the bins 44 of the first gas discharge line 46 is adjusted to approximately the same pressure by the first pressure equalization line 50, cyclone 41 and the filter 42a, the char from 42b each char Since the gas is discharged to the bin 44 through the discharge lines 47, 49a, and 49b, the gas containing the char in the bin 44 may be discharged to the first gas discharge line 46 through the first pressure equalizing line 50.
  • the gas discharged from the pressure equalizing line 50 is supplied to the filters 42a and 42b, whereby char is separated from the combustible gas.
  • the primary separation char separated from the combustible gas by the cyclone 41 is discharged to the bin 44 through the first char discharge line 47, and the secondary separation char separated from the combustible gas by the respective filters 42a and 42b is: It is paid out to the bin 44 through the second char discharge lines 49a, 49b.
  • the assist gas supply units 54, 55a, and 55b of the assist gas supply device supply the inert gas to the inclined portions 103 of the char discharge lines 47, 49a, and 49b.
  • the char collected or stored in the bin 44 sequentially includes the first switching valves 52a, 52b, 52c, 52d, the second switching valves 53a, 53b, 53c, 53d, and the third switching valves 90a, 90b, 90c, 90d.
  • the switching line 51a and the hopper 45a, the switching line 51b and the hopper 45b, the switching line 51c and the hopper 45c, the switching line 51d and the hopper 45d are sequentially used.
  • the third switching valve 90a of the second pressure equalizing line 60a and the switching valve 52a of the switching line 51a are opened, and the switching valve 53a is closed to close the bin 44 and the hopper 45a.
  • the third switching valve 90c of the second pressure equalizing line 60c and the switching valve 52c of the switching line 51c are closed, the switching valve 53c is opened, and the gasification furnace is opened. You can return the char.
  • the other switching valves 90b and 90d are opened, and 52b, 52d, 53b and 53d are closed, whereby the char of the bin 44 can be supplied to the hopper 45a through the switching line 51a.
  • the third switching valve 90b of the second pressure equalizing line 60b and the switching valve 52b of the switching line 51b are opened and the switching valve 53b is closed, so that the bin 44 and the hopper 45b are pressure equalized.
  • Can supply char As a result, the recovered char can be continuously discharged and supplied from the bin to the hopper, and the char recovery device 13 can be continuously operated.
  • the char supplied to the hoppers 45a, 45b, 45c, and 45d is returned to the coal gasification furnace 12 through the char return line 32 and gasified.
  • the assist gas supply units 58a, 58b, 58c, and 58d of the assist gas supply device supply the inert gas to the inclined portions during the char supply of the switching lines 51a, 51b, 51c, and 51d, and the switching lines 51a.
  • 51b, 51c, 51d assists the flow of the char that moves along the lower surface in the pipe, and the flow is promoted, and the accumulation of char in the pipe can be suppressed.
  • the assist gas discharge portions 59a, 59b, 59c, 59d discharge the replacement gas and the inert gas corresponding to the volume due to the movement of the char.
  • the combustible gas from which the char has been separated by the char recovery device 13 is freed of impurities such as sulfur compounds, nitrogen compounds, and halides in the gas purification facility 14 to produce fuel gas.
  • the compressor 61 compresses the air, supplies the air to the combustor 62, the compressed air supplied from the compressor 61 in the combustor 62, and the fuel gas supplied from the gas purification equipment 14.
  • Combustion generates combustion gas, and the turbine 63 is driven by this combustion gas, so that the generator 17 can be driven via the rotating shaft 64 to generate power.
  • the exhaust gas discharged from the turbine 63 in the gas turbine equipment 15 generates steam by performing heat exchange in the exhaust heat recovery boiler 18, and supplies the generated steam to the steam turbine equipment 16.
  • the turbine 69 is driven by the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 18, so that the generator 17 can be driven via the rotating shaft 64 to generate power.
  • the bin 44 that can collect and distribute char and the three char discharge units disposed at a predetermined inclination angle ⁇ that can discharge the char to the bin 44 by gravity drop.
  • Lines 47, 49 a, 49 b, four switching lines 51 a, 51 b, 51 c, 51 d arranged with a predetermined inclination angle ⁇ that can supply the char collected or stored in the bin 44 by gravity drop, and the char discharge line 47 , 49a and 49b are provided with assist gas supply units 54, 55a, 55b, 58a, 58b, 58c, and 58d as assist devices for assisting the flow of the char that drops by gravity.
  • the assist gas supply units 54, 55a, 55b drop through the char discharge lines 47, 49a, 49b. Since the char flow assists the char, the char appropriately flows through the char discharge lines 47, 49a, and 49b, and suppresses the accumulation on the pipes constituting the char discharge lines 47, 49a, and 49b. be able to. As a result, the inclination angle of each char discharge line 47, 49a, 49b can be set large, the height of the apparatus can be suppressed, and the apparatus can be miniaturized.
  • assist gas supply units 58a, 58b, 58c, and 58d are provided as assist devices that assist the flow of the char that drops by gravity through the switching lines 51a, 51b, 51c, and 51d. ing. Accordingly, since the assist gas supply units 58a, 58b, 58c, and 58d assist the flow of the char that drops by gravity through the char supply lines 51a, 51b, 51c, and 51d, the char is supplied to the char supply lines 51a, 51b, 51c and 51d will flow appropriately, and deposition on the pipes constituting the char supply lines 51a, 51b, 51c and 51d can be suppressed. As a result, the inclination angle of each char supply line 51a, 51b, 51c, 51d can be set large, the height of the apparatus can be suppressed, and the apparatus can be miniaturized.
  • the assist gas supply device is an assist gas supply unit 54, 55a, 55b, 58a, 58b, 58c, 58d that supplies an inert gas along the flow direction of the char. Therefore, by applying the assist gas supply units 54, 55a, 55b, 58a, 58b, 58c, and 58d for supplying an inert gas as the assist device, the device can be simplified and each line 47 can be simplified. , 49a, 49b, 51a, 51b, 51c, 51d without adversely affecting the char flowing therethrough, it is possible to construct an appropriate char transport system.
  • the char discharge lines 47, 49a, 49b and the switching lines 51a, 51b, 51c, 51d are set to an inclination angle ⁇ of 60 degrees or less with respect to the horizontal direction.
  • Assist gas supply units 54, 55a, 55b, 58a, 58b, 58c, and 58d are provided in the char discharge lines 47, 49a, and 49b and the switching lines 51a, 51b, 51c, and 51d set to the angle ⁇ . Therefore, the inclination angle of each char discharge line 47, 49a, 49b and each switching line 51a, 51b, 51c, 51d can be set to 60 degrees or less, the height of the apparatus can be suppressed, and the apparatus can be reduced in size.
  • the cyclone 41 is connected to the gas generation line 38 for discharging the combustible gas from the coal gasification furnace 12, and the filter 42 a is connected to the first gas discharge line 46 in the cyclone 41.
  • a bin 44 is connected to the first char discharge line 47 in the cyclone 41 and the second char discharge lines 49a, 49b in the filters 42a, 42b, and four switching lines 51a, 51b, 51c are connected to the bin 44.
  • 51d are connected to the hoppers 45a, 45b, 45c, 45d, and the hoppers 45a, 45b, 45c, 45d are connected to the char return line 32 to supply assist gas to the char discharge lines 47, 49a, 49b.
  • Portions 54, 55a, and 55b are provided, and switching lines 51a, 51b, and 51c are provided.
  • Assist gas supply unit 58a to 51d, 58b, 58c, are provided 58d.
  • the coarse char is separated from the produced gas by the cyclone 41, and the fine char is separated from the produced gas by the filters 42a and 42b.
  • the char is stored in the bin 44 through the char discharge lines 47, 49a and 49b.
  • the char stored in the bin 44 is supplied to the char return line 32 through the switching lines 51a, 51b, 51c, 51d.
  • the inclination angles of the char discharge lines 47, 49a, 49b and the switching lines 51a, 51b, 51c, 51d can be set large, the height of the apparatus can be suppressed, and the apparatus can be downsized. be able to.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the main part of the bin system according to the second embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the first char discharge line 47 includes a first straight portion 101 and a second straight portion 102, and an inclined portion 103 that connects the straight portions 101 and 102.
  • the inclined portion 103 is arranged to be inclined by a predetermined angle ⁇ with respect to the horizontal direction.
  • the assist gas supply apparatus according to the present embodiment supplies an inert gas along the lower surface of the inner periphery of the pipe constituting the first char discharge line 47.
  • the inclined part 103 of the first char discharge line 47 has an assist gas supply part 121 attached to the lower part and an assist gas discharge part 56 attached to the tip part (lower end part).
  • the assist gas supply unit 121 includes a gas supply pipe 122 that supplies an inert gas, and a plurality (three in the present embodiment) of gas injection formed at predetermined intervals in the longitudinal direction of the gas supply pipe 122.
  • Each of the gas injection nozzles 123 enters the inclined portion 103 and supplies an inert gas toward the tip end side along the inner peripheral lower surface of the pipe constituting the inclined portion 103. Can do.
  • the char flows down to the first char discharge line 47 due to gravity drop, and is stored in the bin 44 through the first straight portion 101, the inclined portion 103, and the second straight portion 102.
  • the assist gas supply unit 121 forms the first char discharge line 47 because the inert gas is supplied from each gas injection nozzle 123 along the lower surface in the inclined portion 103 toward the flow direction of the char.
  • the flow of char that moves along the inner lower surface of the pipe is promoted, and deposition can be suppressed.
  • the assist gas supply unit 121 serving as the assist gas supply device supplies the inert gas along the inner peripheral lower surface of the pipe constituting the first char discharge line 47. ing.
  • the char moves along the inner peripheral lower surface of the pipe constituting the first char discharge line 47.
  • the char is rubbed between the char and the pipe. The resistance is reduced, the char flow is made smooth, and the accumulation of char inside the pipe can be prevented.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the main part of the bin system according to the third embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the first char discharge line 47 includes a first straight portion 101 and a second straight portion 102, and an inclined portion 103 that connects the straight portions 101 and 102.
  • the inclined portion 103 is arranged to be inclined by a predetermined angle ⁇ with respect to the horizontal direction.
  • the assist gas supply device of the present embodiment is provided with an assist gas chamber in the lower part of the pipe constituting the first char discharge line 47, and the inert gas is supplied from the assist gas chamber to the inner peripheral lower surface of the pipe. ing.
  • the inclined gas 103 of the first char discharge line 47 is provided with an assist gas supply unit 131 at the bottom.
  • the assist gas supply unit 131 includes a gas supply pipe 132 that supplies an inert gas, and an assist gas chamber 133 that is fixed to the lower portion of the inclined portion 103 and is connected to the tip of the gas supply pipe 132.
  • the assist gas chamber 133 is in communication with the pipe constituting the inclined portion 103 of the first char discharge line 47.
  • a porous plate 134 is laid along the longitudinal direction at the lower portion inside. Therefore, an inert gas can be supplied from the assist gas chamber 133 between the lower surface in the pipe of the inclined portion 103 and the porous plate 134.
  • the porous plate 134 is preferably a porous medium (canvas, sintered metal, sintered wire mesh, etc.) that prevents the char flowing through the first char discharge line 47 from flowing into the assist gas chamber.
  • the char flows down to the first char discharge line 47 due to gravity drop, and is stored in the bin 44 through the first straight portion 101, the inclined portion 103, and the second straight portion 102.
  • the assist gas supply unit 131 is supplied with an inert gas from the assist gas chamber 133 between the lower surface in the inclined portion 103 and the porous plate 134. Then, this inert gas is supplied to the space between the lower surface in the inclined portion 103 and the porous plate 134 and flows out to the surface of the porous plate 134, and the piping of the first char discharge line 47 is formed.
  • the assist gas chamber 133 is provided in the lower part of the pipe constituting the first char discharge line 47, and the inert gas is supplied from the assist gas chamber 133 to the inner peripheral lower surface of the pipe. Supply.
  • the inert gas is supplied from the assist gas chamber 133 provided in the lower part of the pipe constituting the first char discharge line 47 to the inner peripheral lower surface of the pipe, so that the char flowing along the inner peripheral lower surface of the pipe is generated.
  • This inert gas reduces the wall friction resistance and the friction in the char powder, and can flow smoothly and prevent accumulation of powder in the pipe.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing the main part of the bin system according to the fourth embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the first char discharge line 47 includes a first straight portion 101 and a second straight portion 102, and an inclined portion 103 that connects the straight portions 101 and 102.
  • the inclined portion 103 is arranged to be inclined by a predetermined angle ⁇ with respect to the horizontal direction.
  • the assist gas supply apparatus of a present Example is changing the supply amount of an inert gas according to the flow volume of char.
  • the inclined gas 103 of the char discharge line 47 is provided with an assist gas supply unit 141 at the bottom.
  • an assist gas chamber 142 is fixed below the inclined portion 103, and a plurality (three in this example) of gases in the char flow direction of the first char discharge line 47 are separated by the partition plate 143.
  • Chambers 144a, 144b, and 144c are partitioned.
  • the assist gas chamber 142 (gas chambers 144 a, 144 b, 144 c) communicates with the pipe constituting the inclined portion 103 of the first char discharge line 47.
  • the pipe constituting the inclined portion 103 of the first char discharge line 47 is provided with a porous plate 134 along the longitudinal direction in the lower part of the inside, and is partitioned by the partition plate 143 of each assist gas chamber 144a, 144b, 144c. It has been. Therefore, the inert gas can be supplied to the lower surface of the inclined portion 103 in the pipe for each of the assist gas chambers 144a, 144b, and 144c through the porous plate 134.
  • a gas supply pipe 145 that supplies an inert gas has a tip portion branched into three branch pipes 145a, 145b, and 145c, and is connected to gas chambers 144a, 144b, and 144c, respectively.
  • flow control valves 146a, 146b, 146c are attached to the branch pipes 145a, 145b, 145c.
  • the gas supply pipe 145 is equipped with a shut-off valve 147 and a check valve 148.
  • the flow rate adjustment valves 146a, 146b, 146c and the shutoff valve 147 can be controlled to open and close by a control device (not shown).
  • the char flows down to the first char discharge line 47 due to gravity drop, and is collected or stored in the bin 44 through the first straight portion 101, the inclined portion 103, and the second straight portion 102.
  • the assist gas supply unit 141 supplies an inert gas from the gas chambers 144a, 144b, and 144c of the assist gas chamber 142 between the lower surface in the inclined portion 103 and the partition plate 143. Then, this inert gas flows out from the surface of the porous plate 134 on the upper surface of each assist gas chamber 144a, 144b, 144c into the inclined portion 103 and moves along the inner lower surface of the pipe constituting the first char discharge line 47.
  • a sensor detects the flow rate of the char flowing through the first char discharge line 47 and outputs it to the control device, which controls the flow rate adjusting valves 146a, 146b, 146c according to the char flow rate. May be adjusted to adjust the amount of inert gas supplied to each gas chamber 144a, 144b, 144c. That is, it is assumed that the opening of the flow rate adjusting valves 146a, 146b, and 146c is changed according to the flow rate of the char flowing through the first char discharge line 47 so that the char can be discharged stably. The amount of inert gas supplied by changing the opening degree of the flow rate adjusting valves 146a, 146b, 146c depending on the discharge state of the char is set to the necessary minimum flow rate.
  • the amount of inert gas supplied to each gas chamber 144a, 144b, 144c is made uniform.
  • the gas chamber 144a The amount of the inert gas supplied to the gas chamber 144 may be increased, and the amount of the inert gas supplied to the gas chamber 144c may be reduced.
  • the supply amount of the inert gas can be changed according to the flow rate of the char.
  • the char transport speed can be maintained at an appropriate speed, and the amount of inert gas used can be reduced to reduce operating costs. be able to.
  • the configuration and order of the assist gas supply device valve are shown, but the configuration and order are not limited thereto.
  • the assist device is an assist gas supply device
  • the present invention is not limited to this configuration, and may be a vibration device that vibrates a pipe, a porous plate, or the like.
  • the bin system and the char recovery device according to the present invention can be downsized by tilting the powder conveyance line by providing an assist device that assists the flow of the powder that falls by gravity in the powder conveyance line.
  • the bin system can be applied not only to a coal gasification combined power generation facility but also to facilities that handle powders such as pulverized coal, unburned coal (fly ash), cement, and food.

Abstract

　ビンシステム及びチャー回収装置において、チャーを貯留可能なビン（４４）と、チャーを重力落下によりビン（４４）に排出可能な所定の傾斜角度（θ）をもって配置される３つのチャー排出ライン（４７，４９ａ，４９ｂ）と、ビン（４４）に貯留されたチャーを重力落下により供給可能な所定の傾斜角度（θ）をもって配置される４つの切替ライン（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）と、チャー排出ライン（４７，４９ａ，４９ｂ）を重力落下するチャーの流動をアシストするアシスト装置としてアシストガス供給部（５４，５５ａ，５５ｂ）を設けることで、装置の小型化を可能とする。

Description

ビンシステム及びチャー回収装置
　本発明は、石炭ガス化複合発電設備のチャー回収装置に用いられるビンシステム及びこのチャー回収装置に関するものである。
　石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べてさらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種を拡大することにより、さらにメリットが大きくなることが知られている。
　従来の石炭ガス化複合発電設備は、一般的に、給炭装置、石炭ガス化炉、チャー回収装置、ガス精製設備、ガスタービン設備、蒸気タービン設備、排熱回収ボイラを有している。従って、石炭ガス化炉に対して、給炭装置により石炭（微粉炭）が供給されると共に、ガス化剤（空気、酸素富化空気、酸素、水蒸気など）が取り込まれ、この石炭ガス化炉で石炭が燃焼ガス化されて生成ガス（可燃性ガス）が生成される。そして、この生成ガスは、チャー回収装置にて、石炭の未反応分（チャー）が除去されてからガス精製され、ガスタービン設備に供給されることで燃焼して高温・高圧の燃焼ガスを生成し、タービンを駆動する。タービンを駆動した後の排気ガスは、排熱回収ボイラで熱エネルギが回収され、蒸気を生成して蒸気タービン設備に供給され、タービンを駆動する。これにより発電が行なわれる。一方、熱エネルギが回収された排気ガスは煙突を介して大気へ放出される。
　上述した石炭ガス化複合発電設備におけるチャー回収装置は、石炭ガス化炉で生成された生成ガスから、複数段の集塵装置を用いて含有するチャーを除去している。そして、回収したチャーは、チャー供給装置により、所定量ずつ石炭ガス化炉に戻している。即ち、ここにビンシステムが適用されている。一般的なビンシステムは、１つ（もしくは複数個）のビンと、各集塵装置で回収したチャーをこのビンに排出する複数のチャー排出ラインと、ビンに回収したチャーを複数（または１つ）のホッパに供給する複数のチャー供給ラインとを有している。
　なお、従来のチャー回収装置としては、下記特許文献１～３に記載されたものがある。
特許第３０５４７８８号公報 特許第３６５２８４８号公報 特開２００６－０６３０９８号公報
　１つのビンに対してその上部に複数のチャー排出ラインを連結したり、下部に複数のチャー供給ラインを連結したりするとき、複数の集塵装置や複数のホッパを水平方向に並んで配置することから、チャー排出ラインやチャー供給ラインは、この集塵装置やホッパからビンに向って鉛直方向に対して所定の傾斜角度を持って配置されることとなる。上述したチャー回収装置にて、チャーの移送は乾式搬送であり、集塵装置からビンを介してホッパに至るチャーの移送は重力落下となっている。この場合、チャー排出ラインやチャー供給ラインの傾斜角度を大きく設定すると、配管内でのチャーが堆積してしまうおそれがある。そのため、チャー排出ラインやチャー供給ラインの傾斜角度を小さくすることができず、複数の集塵装置同士や複数のホッパ同士の干渉を考慮すると、チャー排出ラインやチャー供給ラインが長くなることとなり、ビンシステムやチャー回収装置の縦長化、つまり、装置の大型化や高コスト化を招いてしまうという問題がある。
　本発明は、上述した課題を解決するものであり、装置の小型化を可能とするビンシステム及びチャー回収装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するための本発明のビンシステムは、粉体を集合または貯留可能な密閉容器と、粉体を重力落下により前記密閉容器に排出可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体排出ラインと、前記密閉容器に貯留された粉体を重力落下により供給可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体供給ラインと、前記複数の粉体排出ラインを重力落下する粉体の流動をアシストするアシスト装置と、を備えることを特徴とするものである。
　従って、粉体が重力落下により各粉体排出ラインを流動して密閉容器に排出され、この密閉容器から重力落下により各粉体供給ラインを流動するとき、アシスト装置が複数の粉体排出ラインを重力落下する粉体の流動をアシストすることから、粉体はこの粉体排出ラインを適正に流動することとなり、堆積を抑制することができる。その結果、複数の粉体排出ラインの傾斜角度を大きく設定することが可能となり、装置の高さを抑制することが可能となり、装置を小型化することができる。
　本発明のビンシステムは、粉体を集合または貯留可能な密閉容器と、粉体を重力落下により前記密閉容器に排出可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体排出ラインと、前記密閉容器に貯留された粉体を重力落下により供給可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体供給ラインと、前記複数の粉体供給ラインを重力落下する粉体の流動をアシストするアシスト装置と、を備えることを特徴とするものである。
　従って、粉体が重力落下により各粉体排出ラインを流動して密閉容器に排出され、この密閉容器から重力落下により各粉体供給ラインを流動するとき、アシスト装置が複数の粉体供給ラインを重力落下する粉体の流動をアシストすることから、粉体はこの粉体供給ラインを適正に流動することとなり、堆積を抑制することができる。その結果、複数の粉体供給ラインの傾斜角度を大きく設定することが可能となり、装置の高さを抑制することが可能となり、装置を小型化することができる。
　本発明のビンシステムでは、前記アシスト装置は、粉体の流動方向に沿って不活性ガス（Ｎ２、ＣＯ２など）を供給するアシストガス供給装置を有することを特徴としている。
　従って、アシスト装置として不活性ガスを供給するアシストガス供給装置を適用することで、装置の簡素化を可能とすることができると共に、各ラインを流れる粉体に悪影響を与えることがなく、適正な粉体の搬送システムを構築することができる。
　本発明のビンシステムでは、前記アシストガス供給装置は、前記粉体排出ラインまたは前記粉体供給ラインを構成する配管における内周下面に沿って不活性ガスを供給することを特徴としている。
　従って、粉体は、粉体排出ラインまたは粉体供給ラインを構成する配管における内周下面に沿って移動するが、この配管における内周下面に沿って不活性ガスを供給することで、粉体の流動がスムーズとなり、配管内部での粉体の堆積を防止することができる。
　本発明のビンシステムでは、前記アシストガス供給装置は、前記粉体排出ラインまたは前記粉体供給ラインを構成する配管の下部にアシストガス室を設け、該アシストガス室から前記配管における内周下面に不活性ガスを供給することを特徴としている。
　従って、粉体排出ラインまたは粉体供給ラインを構成する配管の下部に設けられたアシストガス室から配管内周下面に不活性ガスが供給されることで、配管における内周下面に沿って流れる粉体がこの不活性ガスによりスムーズに流れ、配管内部での粉体の堆積を防止することができる。
　本発明のビンシステムでは、前記アシストガス供給装置は、粉体の流量に応じて不活性ガスの供給量を変更することを特徴としている。
　従って、粉体の流量に応じて適正量の不活性ガスを供給することで、粉体の搬送速度を適正速度に維持することができると共に、不活性ガスの使用量を低減して運転コストを低減することができる。
　本発明のビンシステムでは、前記粉体排出ラインまたは前記粉体供給ラインは、傾斜角度が水平方向に対して６０度以下に設定され、この傾斜角度に設定された前記ラインに前記アシスト装置が設けられることを特徴としている。
　従って、粉体排出ラインや粉体供給ラインの傾斜角度を６０度以下とすることができ、装置の高さを抑制することが可能となり、装置を小型化することができる。
　本発明のビンシステムでは、前記粉体排出ラインまたは前記粉体供給ラインは、傾斜角度が水平方向に対して６０度以下に設定され、この傾斜角度に設定された前記ラインに前記アシスト装置が設けられると共にアシストガス排出部が設けられることを特徴としている。
　従って、粉体排出ラインや粉体供給ラインの傾斜角度を６０度以下とすることができ、装置の高さを抑制することが可能となり、且つ、このラインに前記アシスト装置とアシストガス排出部が設けられることで、更なる装置を小型化することができる。
　また、本発明のチャー回収装置は、石炭をガス化して生成された生成ガスから石炭の未燃分を回収するチャー回収装置であって、生成ガスの生成ラインに連結される第１集塵装置と、該第１集塵装置における第１ガス排出ラインに連結される第２集塵装置と、前記第１集塵装置における第１未燃分排出ライン及び前記第２集塵装置における第２未燃分排出ラインに連結されるビンと、該ビンから未燃分を未燃分戻しラインに供給する複数の未燃分供給ラインと、前記各未燃分排出ラインまたは前記未燃分供給ラインを重力落下する未燃分の流動をアシストするアシスト装置と、を備えることを特徴とするものである。
　従って、第１集塵装置で生成ガスから粗粒の未燃分が分離され、第２集塵装置で生成ガスから微粒の未燃分が分離され、この未燃分が各未燃分排出ラインを通ってビンに貯留され、このビンに貯留された未燃分が各未燃分供給ラインを通って未燃分戻しラインに供給されることとなり、このとき、アシスト装置が各未燃分排出ラインまたは各未燃分供給ラインを重力落下する未燃分の流動をアシストすることから、未燃分はこの未燃分排出ラインや未燃分供給ラインを適正に流動することとなり、堆積を抑制することができる。その結果、複数の未燃分排出ラインや未燃分供給ラインの傾斜角度を大きく設定することが可能となり、装置の高さを抑制することが可能となり、装置を小型化することができる。
　本発明のビンシステム及びチャー回収装置によれば、粉体搬送ラインを重力落下する粉体の流動をアシストするアシスト装置を設けるので、装置の小型化を可能とすることができる。
図１は、本発明の実施例１に係るビンシステムが適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。 図２は、実施例１のビンシステムの要部を表す概略図である。 図３は、本発明の実施例２に係るビンシステムの要部を表す概略構成図である。 図４は、本発明の実施例３に係るビンシステムの要部を表す概略構成図である。 図５は、本発明の実施例４に係るビンシステムの要部を表す概略構成図である。
　以下に添付図面を参照して、本発明に係るビンシステム及びチャー回収装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
　図１は、本発明の実施例１に係るビンシステムが適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図、図２は、実施例１のビンシステムの要部を表す概略図である。
　実施例１の石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｏａｌ　Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　Ｃｙｃｌｅ）は、空気をガス化剤としてガス化炉で石炭ガスを生成する空気吹き方式を採用し、ガス精製設備で精製した後の石炭ガスを燃料ガスとしてガスタービン設備に供給して発電を行っている。即ち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備は、空気吹き方式の発電設備である。
　実施例１の石炭ガス化複合発電設備は、図１に示すように、給炭装置１１、石炭ガス化炉１２、チャー回収装置１３、ガス精製設備１４、ガスタービン設備１５、蒸気タービン設備１６、発電機１７、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Ｈｅａｔ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ　Ｓｔｅａｍ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１８を有している。
　給炭装置１１は、石炭粉砕機（ミル）２１とこの石炭粉砕機２１で乾燥微粉砕された微粉炭を加圧供給する微粉炭供給設備（ビンシステム）２２を有している。石炭粉砕機２１は、石炭を乾燥ガスにより乾燥しながら細かい粒子状に粉砕して微粉炭を製造するものである。この場合、乾燥用ガスとして、ガスタービン設備１５や排熱回収ボイラ１８からの排ガスの一部を利用する。そして、石炭粉砕機２１の下流側には、微粉炭供給設備２２として、微粉炭分離装置（例えば、集塵機）２３、微粉炭ビン２４、複数の微粉炭供給ホッパ２５ａ，２５ｂ，２５ｃが設けられている。
　石炭ガス化炉１２は、微粉炭供給設備から給炭ライン３１が接続されており、微粉炭を供給可能となっている。また、石炭ガス化炉１２は、チャー回収装置１３からチャー戻しライン３２が接続されており、このチャー回収装置１３で回収されたチャー（石炭の未反応分、粉体）をリサイクル可能となっている。
　更に、石炭ガス化炉１２は、ガスタービン設備１５（圧縮機６１）から圧縮空気供給ライン３３が接続されており、このガスタービン設備１５で圧縮された空気の一部を抽気空気昇圧機で昇圧して供給可能となっている。空気分離装置３４は、大気中の空気から窒素と酸素を分離生成するものであり、第１窒素供給ライン３５が給炭ライン３１に接続されると共に、第２窒素供給ライン３６がチャー戻しライン３２に接続され、酸素供給ライン３７が圧縮空気供給ライン３３に接続されている。この場合、窒素は、石炭やチャーの搬送用ガスとして利用され、酸素は、ガス化剤として利用される。
　石炭ガス化炉１２は、例えば、噴流床形式のガス化炉であって、内部に供給された石炭（微粉炭）をガス化剤（空気、酸素富化空気、酸素、水蒸気など）により部分酸化・ガス化することにより、二酸化炭素や水素を主成分とする可燃性ガス（生成ガス、石炭ガス）を発生させる。なお、石炭ガス化炉１２は噴流床ガス化炉に限らず、流動床ガス化炉や固定床ガス化炉としてもよい。そして、この石炭ガス化炉１２の後流には生成ガスライン３８が設けられておりチャー回収装置１３に接続される。同チャー回収装置１３にて生成ガス中に含まれるチャーと生成ガスを分離可能となっている。この場合、ガス化炉後流にガス冷却装置を設けることで可燃性ガスを所定温度まで冷却した後に生成ガスライン３８を経てチャー回収装置１３に供給するとよい。
　チャー回収装置１３は、本発明のビンシステムを適用しており、第１集塵装置としてのサイクロン４１と、第２集塵装置として第１フィルタ４２ａ及び第２フィルタ４２ｂと、各ロータリバルブ４３ａ，４３ｂと、ビン４４と、ホッパ４５ａ，４５ｂ、４５ｃ、４５ｄとを有している。サイクロン４１は、石炭ガス化炉１２で生成された可燃性ガスに含まれるチャーの一次分離（粗粒を分離）するもので、上部に粗粒チャーが分離された可燃性ガスを排出する第１ガス排出ライン４６が接続されると共に、下部に可燃性ガスから分離した粗粒チャーを排出する第１チャー排出ライン（第１未反応分排出ライン）４７が接続されている。
　第１、第２フィルタ４２ａ，４２ｂは、側部に第１ガス排出ライン４６が分岐してそれぞれ接続され、上部に微粒チャーが分離された可燃性ガスを排出する第２ガス排出ライン４８が接続されると共に、下部に可燃性ガスから分離した微粒チャーを排出する第２チャー排出ライン４９ａ，４９ｂが接続されている。各フィルタ４２ａ，４２ｂにおける第２チャー排出ライン４９ａ，４９ｂへの排出部にロータリバルブ４３ａ，４３ｂがそれぞれ設けられている。このフィルタ４２ａ，４２ｂは、ポーラスフィルタであって、例えば、セラミック製のろ材を有しており、可燃性ガスがろ材を通過するときに、この可燃性ガス中のチャーを除去可能となっている。そして、このフィルタ４２ａ，４２ｂにより捕集されたチャーは、逆洗処理などにより落下し、ロータリバルブ４３ａ，４３ｂによりフィルタ容器から排出され、第２チャー排出ライン４９ａ，４９ｂを通してビン４４に払い出される。
　そして、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間には、両者の圧力を均一化させる第１均圧ライン５０が設けられている。
　ビン４４は、第１チャー排出ライン４７及び第２チャー排出ライン４９ａ，４９ｂの下流端部が接続されており、サイクロン４１及び第１、第２フィルタ４２ａ，４２ｂにより可燃性ガスから分離された粗粒チャーや微粒チャーを集合して各ホッパへ分配するものである。各ホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、ビン４４と切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを介して接続され、この切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、ホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの上流側に第１切替弁５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが装着され、下流側に第２切替弁５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄが装着されている。
　即ち、各切替弁５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄにより使用する切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを切り替えることで、ホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄを交互に使用して連続運転を可能としている。そして、各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、ホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの下流側で合流し、チャー戻しライン３２に接続されている。この場合、本実施例では、４つの切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ（４つのホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ）のために、その上流側にビン４４を配置しており、チャーを集合し各ホッパへ分配及び一時的に貯留するビン４４を設けている。
　そして、サイクロンの第１ガス排出ライン４６とホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄとの間には、ガス化炉へチャーを供給している状態（例えば、ホッパ４５ａの場合、切替弁５２ａが閉状態、切替弁５３ａが開状態で、ホッパ４５ａの圧力がビン４４よりも高い状態）を終了し、ビン４４のチャーを受け入れるためにホッパ４５ａ内ガスを減圧排気して圧力を均圧化させる均圧ライン８１ａ（８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ）が設けられている。この均圧ライン８１ａ（８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ）は、第１ガス排出ライン４６に接続され、第３切替弁８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２が装着されている。
　このように本実施例のチャー回収装置１３は、サイクロン４１、第１フィルタ４２ａ及び第２フィルタ４２ｂ、ロータリバルブ４３ａ，４３ｂと、ビン４４、ホッパ４５ａ，４５ｂ、４５ｃ、４５ｄなどから構成されており、本発明のビンシステムは、チャーを集合し各ホッパへの分配ならびに貯留可能な容器としてのビン４４と、チャーを重力落下によりビン４４に排出可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体排出ラインとしてのチャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂと、ビン４４に集合してきたチャーもしくは貯留されたチャーをホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄへ重力落下により供給可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体供給ラインとしての切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄなどから構成されている。そして、本実施例では、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂ、各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに、重力落下するチャーの流動をアシストするアシスト装置として、チャーの流動方向に沿って不活性ガスを供給するアシストガス供給装置が設けられている。
　本実施例にて、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂに装着されたアシストガス供給装置は、それぞれアシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂとアシストガス排出部５６，５７ａ，５７ｂとを有している。また、各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに装着されたアシストガス供給装置は、それぞれアシストガス供給部５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄとアシストガス排出部５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄとを有している。
　ここで、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂのアシストガス供給装置としてのアシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂ及びアシストガス排出部５６，５７ａ，５７ｂと、各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄのアシストガス供給装置としてのアシストガス供給部５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ及びアシストガス排出部５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄは、ほぼ同様の構成をなしている。そのため、以下では、第１チャー排出ライン４７のアシストガス供給装置としてのアシストガス供給部５４及びアシストガス排出部５６についてのみ説明する。
　アシストガス供給装置において、図２に示すように、第１チャー排出ライン４７は、サイクロン４１（図１参照）から鉛直方向に垂下して配置される第１直線部１０１と、ビン４４（図１参照）へ鉛直方向に垂下して配置される第２直線部１０２と、第１直線部１０１の下端部と第２直線部１０２の上端部を連結する傾斜部１０３から構成されている。この場合、傾斜部１０３は、水平方向に対して所定角度θ（例えば、６０度以下）だけ傾斜するように配置されている。
　そして、チャー排出ライン４７の傾斜部１０３は、基端部（上端部）にアシストガス供給部５４が装着され、先端部（下端部）にアシストガス排出部５６が装着されている。このアシストガス供給部５４は、不活性ガスを供給するガス供給管１１１と、ガス噴射ノズル１１２を有しており、ガス噴射ノズル１１２が傾斜部１０３の基端部から内部に不活性ガスを供給することができる。アシストガス排出部５６は、チャーの移動による容積相当の置換ガス及び不活性ガスを排出するガス排出管１１３と、ガス回収部１１４を有しており、ガス回収部１１４が傾斜部１０３の先端基端部から内部のガスを排出することができる。このガス回収部１１４は、チャーとガスを分離する機能を持ち、具体的には、チャー排出方向と逆方向（第２直線部１０２の上方）に開口しチャーとガスを重力分離または慣性分離する構造である。
　この場合、不活性ガスは、窒素ガスや二酸化炭素ガスが望ましいが、酸素濃度が３％以下の不活性ガス（イナートガス）または、可燃性ガス（チャー回収装置出口またはガス精製設備出口ガスを昇圧リサイクルしたもの）とすればよく、第１チャー排出ライン４７を流れるガスの燃焼を防止することができる。また、不活性ガスは、第１チャー排出ライン４７を流れるガスの露点以上の温度のガスとすることが望ましい。そして、アシストガス供給部５４は、連続的または間欠的に不活性ガスを供給する。
　従って、サイクロン４１により可燃性ガスから分離された粗粒チャーは、重力落下により第１チャー排出ライン４７に流れ落ち、第１直線部１０１、傾斜部１０３、第２直線部１０２を通ってビン４４に集合して各ホッパへの分配または貯留される。このとき、アシストガス供給部５４は、ガス噴射ノズル１１２から傾斜部１０３内に粗粒チャーの流動方向に向けて不活性ガスが供給されるため、第１チャー排出ライン４７を構成する配管の内部下面に沿って移動する粗粒チャーの流れが促進され、堆積を抑制することができる。そして、アシストガス排出部５６は、ガス回収部１１４がチャーの移動による容積相当の置換ガス及び供給された不活性ガスを回収することができる。
　ガス精製設備１４は、チャー回収装置１３によりチャーが分離された可燃性ガスに対して、硫黄化合物や窒素化合物、ハロゲン化物などの不純物を取り除くことで、ガス精製を行うものである。そして、ガス精製設備１４は、可燃性ガスから不純物を除去して燃料ガスを製造し、これをガスタービン設備１５に供給する。
　ガスタービン設備１５は、圧縮機６１、燃焼器６２、タービン６３を有しており、圧縮機６１とタービン６３は、回転軸６４により連結されている。燃焼器６２は、圧縮機６１から圧縮空気６５が供給されると共に、ガス精製設備１４から燃料ガス６６が供給され、タービン６３に燃焼ガス６７を供給する。また、ガスタービン設備１５は、圧縮機６１から石炭ガス化炉１２に延びる圧縮空気供給ライン３３が設けられており、中途部に昇圧機６８が設けられている。従って、燃焼器６２では、圧縮機６１から供給された圧縮空気とガス精製設備１４から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン６３にて、発生した燃焼ガスにより回転軸６４を回転することで発電機１７を駆動することができる。
　蒸気タービン設備１６は、ガスタービン設備１５における回転軸６４に連結されるタービン６９を有しており、発電機１７は、この回転軸６４の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ１８は、ガスタービン設備１５（タービン６３）からの排ガスライン７０に設けられており、高温の排ガスと熱交換を行うことで、蒸気を生成するものである。排熱回収ボイラ１８で熱が回収された排ガスは、煙突７４から大気へ放出される。
　ここで、実施例１の石炭ガス化複合発電設備の作動について説明する。
　実施例１の石炭ガス化複合発電設備において、図１に示すように、給炭装置１１にて、石炭は、石炭粉砕機２２により乾燥・粉砕され微粉炭が製造される。この微粉炭は、微粉炭分離装置および微粉炭ビンと微粉炭ビンからなる微粉炭供給設備（ビンシステム）により加圧され、空気分離装置３４から供給される窒素により給炭ライン３１を通して石炭ガス化炉１２に供給される。また、後述するチャー回収装置１３で回収されたチャーが、空気分離装置３４から供給される窒素によりチャー戻しライン３２を通して石炭ガス化炉１２に供給される。更に、後述するガスタービン設備１５から抽気された圧縮空気が昇圧機６８で昇圧された後、空気分離装置３４から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン３３を通して石炭ガス化炉１２に供給される。
　石炭ガス化炉１２では、供給された微粉炭がガス化剤（圧縮空気、酸素など）により部分酸化・ガス化することで、二酸化炭素や水素を主成分とする可燃性ガス（生成ガス、石炭ガス）を生成する。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化炉１２から生成ガスライン３８を通して排出され、チャー回収装置１３に送られる。
　このチャー回収装置１３にて、可燃性ガスは、まず、サイクロン４１に供給されることで、ここで可燃性ガスからこのガスに含有するチャーが一次分離（粗粒を分離）される。そして、チャーが一次分離された可燃性ガスは、第１ガス排出ライン４６に排出される一方、可燃性ガスから分離した粗粒チャーは、第１チャー排出ライン４７を通してビン４４に払い出される。
　サイクロン４１でチャーが一次分離され第１ガス排出ライン４６に排出された可燃性ガスは、次に、各フィルタ４２ａ，４２ｂに供給され、可燃性ガスに残留するチャーが二次分離される。そして、残留チャーが分離された可燃性ガスは、第２ガス排出ライン４８に排出される一方、可燃性ガスから分離したチャーは、ロータリバルブ４３ａ，４３ｂによりフィルタ容器から排出され、第２チャー排出ライン４９ａ，４９ｂを通してビン４４に払い出される。ここで、ビン４４は、第１チャー排出ライン４７を通してビン４４に払い出される一次分離チャーと、第２チャー排出ライン４９ａ，４９ｂを通してビン４４に払い出される二次分離チャーとを集合し、各ホッパへ分離供給または貯留することができる。
　この場合、ガス生成ライン３８の圧力Ｐ１、第１ガス排出ライン４６の圧力Ｐ２、第２ガス排出ライン４８の圧力Ｐ３とすると、その圧力関係は、Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３となっている。また、第１ガス排出ライン４６とビン４４との間に、第１均圧ライン５０が設けられていることで、第１ガス排出ライン４６の圧力Ｐ２とビン４４の圧力Ｐ４がほぼ同圧となり、その圧力関係は、Ｐ１＞Ｐ４≒Ｐ２＞Ｐ３となっている。そのため、サイクロン４１により分離された一次分離チャーは、第１チャー排出ライン４７からビン４４に払い出されることとなり、第１チャー排出ライン４７における粗粒チャーを含むガスの逆流が防止され、サイクロン４１の集塵効率が高く維持される。この第１均圧ライン５０がないと、一次分離チャーの体積と置換されるガスが第１チャー排出ライン４７を逆流することとなり、一次分離チャーの排出量が増加すると、サイクロン４１の排出部（スロート部）で一次分離チャーが吹き上がる現象が発生し、サイクロン４１における集塵効率が低下してしまう。
　なお、第１ガス排出ライン４６の圧力Ｐ２とビン４４の圧力Ｐ４とは、第１均圧ライン５０によりほぼ同圧に調整されるものの、サイクロン４１及びフィルタ４２ａ，４２ｂからチャーが各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂを通してビン４４に払い出されることから、ビン４４にあるチャーを含むガスが第１均圧ライン５０を通して第１ガス排出ライン４６に放出される可能性があるが、第１均圧ライン５０からの放出ガスは、各フィルタ４２ａ，４２ｂに供給されることで、可燃性ガスからチャーが分離される。
　また、サイクロン４１で可燃性ガスから分離した一次分離チャーは、第１チャー排出ライン４７を通してビン４４に払い出され、また、各フィルタ４２ａ，４２ｂで可燃性ガスから分離した二次分離チャーは、第２チャー排出ライン４９ａ，４９ｂを通してビン４４に払い出される。このとき、図１及び図２に示すように、アシストガス供給装置のアシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂが各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂの傾斜部１０３に不活性ガスを供給しており、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂを構成する配管内の下面に沿って移動する粗粒チャーの流れをアシストすることでその流れが促進され、配管内へのチャーの堆積を抑制することができる。その後、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂの傾斜部１０３の下流側で、アシストガス排出部５６によりチャーの移動による容積相当の置換ガスおよび不活性ガスを排出することで、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂ内の背圧上昇を抑え、安定したチャーの排出を維持することができる。
　そして、ビン４４に集合または貯留されたチャーは、第１切替弁５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと第２切替弁５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ、第３切替弁９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄを順次開閉することで、切替ライン５１ａ及びホッパ４５ａと、切替ライン５１ｂ及びホッパ４５ｂ、切替ライン５１ｃ及びホッパ４５ｃ、切替ライン５１ｄ及びホッパ４５ｄを順に使用するようにしている。例えば、ホッパ４５ａにビン４４よりチャーを供給する場合、第２均圧ライン６０ａの第３切替弁９０ａおよび切り替えライン５１ａの切替弁５２ａを開放、切替弁５３ａを閉止することによりビン４４とホッパ４５ａが均圧されチャーを供給できる。このとき、ガス化炉へのチャーを供給するホッパを４５ｃとすると、第２均圧ライン６０ｃの第３切替弁９０ｃおよび切り替えライン５１ｃの切替弁５２ｃを閉止、切替弁５３ｃを開放しガス化炉へチャーを戻すことができる。その他の切替弁９０ｂ、９０ｄは開放、５２ｂ，５２ｄ，５３ｂ，５３ｄを閉止することで、ビン４４のチャーを切替ライン５１ａによりホッパ４５ａに供給することができる。そして、このホッパ４５ａが一杯になったら、第２均圧ライン６０ｂの第３切替弁９０ｂおよび切り替えライン５１ｂの切替弁５２ｂを開放、切替弁５３ｂを閉止することによりビン４４とホッパ４５ｂが均圧されチャーを供給できる。これにより回収したチャーをビンからホッパへの排出・供給作業を連続して行うことができ、チャー回収装置１３の連続運転が可能となる。ホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄに供給されたチャーは、チャー戻しライン３２を通して石炭ガス化炉１２に戻されてガス化される。
　このとき、アシストガス供給装置のアシストガス供給部５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄは各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄのチャー供給時に傾斜部に不活性ガスを供給しており、各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを構成する配管内の下面に沿って移動するチャーの流れをアシストすることでその流れが促進され、配管内へのチャーの堆積を抑制することができる。その後、各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの傾斜部の下流側で、アシストガス排出部５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄによりチャーの移動による容積相当の置換ガスおよび不活性ガスをを排出することで、各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ内の背圧上昇を抑え、安定したチャーの排出を維持することができる。
　チャー回収装置１３によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製設備１４にて、硫黄化合物や窒素化合物、ハロゲン化物などの不純物が取り除かれ燃料ガスが製造される。そして、ガスタービン設備１５では、圧縮機６１が空気を圧縮し、燃焼器６２に供給、燃焼器６２にて圧縮機６１から供給される圧縮空気と、ガス精製設備１４から供給される燃料ガスを燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン６３を駆動することで、回転軸６４を介して発電機１７を駆動し発電を行うことができる。
　そして、ガスタービン設備１５におけるタービン６３から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ１８にて、熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備１６に供給する。蒸気タービン設備１６では、排熱回収ボイラ１８から供給された蒸気によりタービン６９を駆動することで、回転軸６４を介して発電機１７を駆動し、発電を行うことができる。
　排熱回収ボイラ１８から排出された排気ガスは煙突７４から大気へ放出される。
　このように実施例１のビンシステムにあっては、チャーを集合分配または貯留可能なビン４４と、チャーを重力落下によりビン４４に排出可能な所定の傾斜角度θをもって配置される３つのチャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂと、ビン４４に集合または貯留されたチャーを重力落下により供給可能な所定の傾斜角度θをもって配置される４つの切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂを重力落下するチャーの流動をアシストするアシスト装置としてアシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂ、５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄを設けている。
　従って、チャーが重力落下により各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂを流動してビン４４に排出されるとき、アシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂが各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂを重力落下するチャーの流動をアシストすることから、チャーは、この各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂを適正に流動することとなり、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂを構成する配管への堆積を抑制することができる。その結果、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂの傾斜角度を大きく設定することが可能となり、装置の高さを抑制することが可能となり、装置を小型化することができる。
　また、実施例１のビンシステムにあっては、各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを重力落下するチャーの流動をアシストするアシスト装置として、アシストガス供給部５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄを設けている。従って、アシストガス供給部５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄが各チャー供給ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを重力落下するチャーの流動をアシストすることから、チャーは、この各チャー供給ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを適正に流動することとなり、各チャー供給ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを構成する配管への堆積を抑制することができる。その結果、各チャー供給ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの傾斜角度を大きく設定することが可能となり、装置の高さを抑制することが可能となり、装置を小型化することができる。
　また、実施例１のビンシステムでは、アシストガス供給装置をチャーの流動方向に沿って不活性ガスを供給するアシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄとしている。従って、アシスト装置として不活性ガスを供給するアシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄを適用することで、装置の簡素化を可能とすることができると共に、各ライン４７，４９ａ，４９ｂ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを流れるチャーに悪影響を与えることがなく、適正なチャーの搬送システムを構築することができる。
　また、実施例１のビンシステムでは、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂ及び各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、傾斜角度θを水平方向に対して６０度以下に設定し、この傾斜角度θに設定された各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂ及び各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄにアシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄを設けている。従って、各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂや各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの傾斜角度を６０度以下にすることができ、装置の高さを抑制することが可能となり、装置を小型化することができる。
　また、実施例１のチャー回収装置にあっては、石炭ガス化炉１２から可燃性ガスを排出するガス生成ライン３８にサイクロン４１を連結し、このサイクロン４１における第１ガス排出ライン４６にフィルタ４２ａ，４２ｂを連結する一方、サイクロン４１における第１チャー排出ライン４７及びフィルタ４２ａ，４２ｂにおける第２チャー排出ライン４９ａ，４９ｂにビン４４を連結し、このビン４４に４つの切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを介してホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄを連結し、各ホッパ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄをチャー戻しライン３２に連結して構成し、チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂにアシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂを設けると共に、切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄにアシストガス供給部５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄを設けている。
　従って、サイクロン４１で生成ガスから粗粒のチャーが分離され、フィルタ４２ａ，４２ｂで生成ガスから微粒のチャーが分離され、このチャーがチャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂを通ってビン４４に貯留され、このビン４４に貯留されたチャーが切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを通ってチャー戻しライン３２に供給されることとなり、このとき、アシストガス供給部５４，５５ａ，５５ｂ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄが各チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂや各切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを重力落下するチャーの流動をアシストすることから、このチャーは各ライン４７，４９ａ，４９ｂ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを適正に流動することとなり、堆積を抑制することができる。その結果、チャー排出ライン４７，４９ａ，４９ｂや切替ライン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの傾斜角度を大きく設定することが可能となり、装置の高さを抑制することが可能となり、装置を小型化することができる。
　図３は、本発明の実施例２に係るビンシステムの要部を表す概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　実施例２のビンシステムにおいて、図３に示すように、第１チャー排出ライン４７は、第１直線部１０１及び第２直線部１０２と、各直線部１０１，１０２を連結する傾斜部１０３から構成されおり、傾斜部１０３は、水平方向に対して所定角度θだけ傾斜して配置されている。そして、本実施例のアシストガス供給装置は、第１チャー排出ライン４７を構成する配管における内周下面に沿って不活性ガスを供給するものとなっている。
　即ち、第１チャー排出ライン４７の傾斜部１０３は、下部にアシストガス供給部１２１が装着され、先端部（下端部）にアシストガス排出部５６が装着されている。このアシストガス供給部１２１は、不活性ガスを供給するガス供給管１２２と、このガス供給管１２２の長手方向に所定間隔を持って形成される複数（本実施例では、３個）のガス噴射ノズル１２３を有しており、各ガス噴射ノズル１２３が傾斜部１０３内に進入し、傾斜部１０３を構成する配管における内周下面に沿って、先端部側に向けて不活性ガスを供給することができる。
　従って、チャーは、重力落下により第１チャー排出ライン４７に流れ落ち、第１直線部１０１、傾斜部１０３、第２直線部１０２を通ってビン４４に貯留される。このとき、アシストガス供給部１２１は、各ガス噴射ノズル１２３から傾斜部１０３内の下面に沿ってチャーの流動方向に向けて不活性ガスが供給されるため、第１チャー排出ライン４７を構成する配管の内部下面に沿って移動するチャーの流れが促進され、堆積を抑制することができる。
　このように実施例２のビンシステムにあっては、アシストガス供給装置としてのアシストガス供給部１２１は、第１チャー排出ライン４７を構成する配管における内周下面に沿って不活性ガスを供給している。
　従って、チャーは、第１チャー排出ライン４７を構成する配管における内周下面に沿って移動するが、この配管における内周下面に沿って不活性ガスを供給することで、チャーと配管との摩擦抵抗が低減され、チャーの流動をスムーズとし、配管内部でのチャーの堆積を防止することができる。
　図４は、本発明の実施例３に係るビンシステムの要部を表す概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　実施例３のビンシステムにおいて、図４に示すように、第１チャー排出ライン４７は、第１直線部１０１及び第２直線部１０２と、各直線部１０１，１０２を連結する傾斜部１０３から構成されており、傾斜部１０３は、水平方向に対して所定角度θだけ傾斜して配置されている。そして、本実施例のアシストガス供給装置は、第１チャー排出ライン４７を構成する配管の下部にアシストガス室を設け、このアシストガス室から配管における内周下面に不活性ガスを供給するようにしている。
　即ち、第１チャー排出ライン４７の傾斜部１０３は、下部にアシストガス供給部１３１が装着されている。このアシストガス供給部１３１は、不活性ガスを供給するガス供給管１３２と、傾斜部１０３の下部に固定されてこのガス供給管１３２の先端部が連結されるアシストガス室１３３を有しており、アシストガス室１３３は、第１チャー排出ライン４７の傾斜部１０３を構成する配管内と連通している。一方、この第１チャー排出ライン４７の傾斜部１０３を構成する配管は、内部の下部に長手方向に沿って多孔板１３４が敷設されている。そのため、アシストガス室１３３から傾斜部１０３の配管内の下面と多孔板１３４との間に不活性ガスを供給することができる。
　なお、多孔板１３４は、第１チャー排出ライン４７を流れるチャーがアシストガス室に流通しないようなポーラスメディア（キャンバス、焼結金属、焼結金網など）が好ましい。
　従って、チャーは、重力落下により第１チャー排出ライン４７に流れ落ち、第１直線部１０１、傾斜部１０３、第２直線部１０２を通ってビン４４に貯留される。このとき、アシストガス供給部１３１は、アシストガス室１３３から傾斜部１０３内の下面と多孔板１３４との間に不活性ガスが供給される。すると、この不活性ガスは、傾斜部１０３内の下面と多孔板１３４との間の空間に供給され、同多孔板１３４の表面に流出することとなり、第１チャー排出ライン４７を構成する配管の内部下面に沿って移動するチャーと多孔板の間の摩擦抵抗を低減するとともにチャー粉体内の内部摩擦を低減することで流れを促進し、堆積を抑制することができる。
　このように実施例３のビンシステムにあっては、第１チャー排出ライン４７を構成する配管の下部にアシストガス室１３３を設け、このアシストガス室１３３から配管における内周下面に不活性ガスを供給している。
　従って、第１チャー排出ライン４７を構成する配管の下部に設けられたアシストガス室１３３から配管における内周下面に不活性ガスが供給されることで、配管における内周下面に沿って流れるチャーがこの不活性ガスにより壁面摩擦抵抗およびチャー粉体内摩擦を低減しスムーズに流れ、配管内部での粉体の堆積を防止することができる。
　図５は、本発明の実施例４に係るビンシステムの要部を表す概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　実施例４のビンシステムにおいて、図５に示すように、第１チャー排出ライン４７は、第１直線部１０１及び第２直線部１０２と、各直線部１０１，１０２を連結する傾斜部１０３から構成されおり、傾斜部１０３は、水平方向に対して所定角度θだけ傾斜して配置されている。そして、本実施例のアシストガス供給装置は、チャーの流量に応じて不活性ガスの供給量を変更するようにしている。
　即ち、チャー排出ライン４７の傾斜部１０３は、下部にアシストガス供給部１４１が装着されている。このアシストガス供給部１４１において、傾斜部１０３の下部にはアシストガス室１４２が固定されており、仕切板１４３により第１チャー排出ライン４７のチャー流れ方向に複数（本例では３つ）のガス室１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃが区画されている。このアシストガス室１４２（ガス室１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃ）は、第１チャー排出ライン４７の傾斜部１０３を構成する配管内と連通している。一方、この第１チャー排出ライン４７の傾斜部１０３を構成する配管は、内部の下部に長手方向に沿って多孔板１３４が敷設され、各アシストガス室１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃの仕切板１４３で区切られている。そのため、傾斜部１０３の配管内の下面にアシストガス室１４４ａ，１４４ｂ、１４４ｃ毎に多孔板１３４を介して不活性ガスを供給することができる。不活性ガスを供給するガス供給管１４５は、先端部が３つの分岐管１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｃに分岐され、ガス室１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃにそれぞれ連結されている。そして、各分岐管１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｃに流量調整弁１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃが装着されている。また、ガス供給管１４５は、遮断弁１４７、逆止弁１４８が装着されている。なお、流量調整弁１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃ及び遮断弁１４７は、図示しない制御装置により開閉制御可能となっている。
　従って、チャーは、重力落下により第１チャー排出ライン４７に流れ落ち、第１直線部１０１、傾斜部１０３、第２直線部１０２を通ってビン４４に集合または貯留される。このとき、アシストガス供給部１４１は、アシストガス室１４２の各ガス室１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃから傾斜部１０３内の下面と仕切板１４３との間に不活性ガスを供給する。すると、この不活性ガスは、傾斜部１０３内に各アシストガス室１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃ上面の多孔板１３４表面から流出し、第１チャー排出ライン４７を構成する配管の内部下面に沿って移動するチャーと多孔板の間の摩擦抵抗を低減するとともにチャー粉体内の内部摩擦を低減することで流れを促進し、堆積を抑制することができる。
　このとき、図示しないセンサは、第１チャー排出ライン４７を流れるチャーの流量を検出して制御装置に出力しており、この制御装置は、チャーの流量に応じて流量調整弁１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃの開度を調整し、各ガス室１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃに供給される不活性ガスのガス量を調整してもよい。即ち、第１チャー排出ライン４７を流れるチャーの流量により、流量調整弁１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃの開度を変化させ、チャーの安定した排出ができるものとする。同チャーの排出状況による流量調整弁１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃの開度を変化させることで供給される不活性ガスのガス量を必要最小流量とする。
　この場合、各ガス室１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃに供給する不活性ガスのガス量を均一とするが、例えば、傾斜部１０３の上流側の不活性ガスのガス量を多くするために、ガス室１４４ａに供給する不活性ガスのガス量を多くし、ガス室１４４ｃに供給する不活性ガスのガス量を少なくしてもよい。
　このように実施例４のビンシステムにあっては、チャーの流量に応じて不活性ガスの供給量を変更可能としている。
　従って、チャーの流量に応じて適正量の不活性ガスを供給することで、チャーの搬送速度を適正速度に維持することができると共に、不活性ガスの使用量を低減して運転コストを低減することができる。
　なお、上述した各実施例にて、アシストガス供給装置弁の構成、順序を示したが、この構成、順序に限定されるものではない。また、アシスト装置をアシストガス供給装置としたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、配管や多孔板などを振動させる振動装置などとしてもよい。
　また、上述した各実施例では、本発明に係るビンシステムを石炭ガス化複合発電設備におけるチャー回収装置に適用して説明したが、この装置に限定されるものではなく、微粉炭供給設備やIGCCに関わらない設備での粉体を搬送する装置ならばいずれの装置にも適用することができる。
　本発明に係るビンシステム及びチャー回収装置は、粉体搬送ラインを重力落下する粉体の流動をアシストするアシスト装置を設けることで、粉体搬送ラインを傾斜させて装置の小型化を可能とするものであり、ビンシステムは、石炭ガス化複合発電設備だけでなく、微粉炭や石炭の未燃分（フライアッシュ）、セメント、食品などの粉体を取り扱う設備に適用することができる。
　１１　給炭装置
　１２　石炭ガス化炉
　１３　チャー回収装置
　１４　ガス精製設備
　１５　ガスタービン設備
　１６　蒸気タービン設備
　１７　発電機
　１８　排熱回収ボイラ
　１９　ガス浄化装置
　４１　サイクロン（第１集塵装置）
　４２ａ　第１フィルタ（第２集塵装置）
　４２ｂ　第２フィルタ（第２集塵装置）
　４３ａ，４３ｂ　ロータリバルブ
　４４　ビン（密閉容器）
　４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ　ホッパ
　４６　第１ガス排出ライン
　４７　第１チャー排出ライン（粉体排出ライン、第１未燃分排出ライン）
　４８　第２ガス排出ライン
　４９ａ，４９ｂ　第２チャー排出ライン（粉体排出ライン）
　５０　第１均圧ライン
　５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ　切替ライン（粉体供給ライン）
　５４，５５ａ，５５ｂ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，１２１，１３１，１４１　アシストガス供給部（アシスト装置、アシストガス供給装置）
　５６，５７ａ，５７ｂ，５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ　アシストガス排出部
　１０１，１０２　直線部
　１０３　傾斜部

Claims (9)

  1. 　粉体を集合または貯留可能な容器と、
    　粉体を重力落下により前記容器に排出可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体排出ラインと、
    　前記容器に集合または貯留された粉体を重力落下により供給可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体供給ラインと、
    　前記複数の粉体排出ラインを重力落下する粉体の流動をアシストするアシスト装置と、
    　を備えることを特徴とするビンシステム。
  2. 　粉体を集合または貯留可能な容器と、
    　粉体を重力落下により前記容器に排出可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体排出ラインと、
    　前記容器に集合または貯留された粉体を重力落下により供給可能な所定の傾斜角度をもって配置される複数の粉体供給ラインと、
    　前記複数の粉体供給ラインを重力落下する粉体の流動をアシストするアシスト装置と、
    　を備えることを特徴とするビンシステム。
  3. 　前記アシスト装置は、粉体の流動方向に沿って不活性ガスを供給するアシストガス供給装置を有することを特徴とする請求項１または２に記載のビンシステム。
  4. 　前記アシストガス供給装置は、前記粉体排出ラインまたは前記粉体供給ラインを構成する配管における内周下面に沿って不活性ガスを供給することを特徴とする請求項３に記載のビンシステム。
  5. 　前記アシストガス供給装置は、前記粉体排出ラインまたは前記粉体供給ラインを構成する配管の下部にアシストガス室を設け、該アシストガス室から前記配管における内周下面に不活性ガスを供給することを特徴とする請求項３に記載のビンシステム。
  6. 　前記アシストガス供給装置は、粉体の流量に応じて不活性ガスの供給量を変更することを特徴とする請求項３から５のいずれか一つに記載のビンシステム。
  7. 　前記粉体排出ラインまたは前記粉体供給ラインは、傾斜角度が水平方向に対して６０度以下に設定され、この傾斜角度に設定された前記ラインに前記アシスト装置が設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のビンシステム。
  8. 　前記粉体排出ラインまたは前記粉体供給ラインは、傾斜角度が水平方向に対して６０度以下に設定され、この傾斜角度に設定された前記ラインに前記アシスト装置が設けられると共にアシストガス排出部が設けられることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のビンシステム。
  9. 　石炭をガス化して生成された生成ガスから石炭の未燃分を回収するチャー回収装置であって、
    　生成ガスの生成ラインに連結される第１集塵装置と、
    　該第１集塵装置における第１ガス排出ラインに連結される第２集塵装置と、
    　前記第１集塵装置における第１未燃分排出ライン及び前記第２集塵装置における第２未反応分排出ラインに連結されるビンと、
    　該ビンから未反応分を未反応分戻しラインに供給する複数の未反応分供給ラインと、
    　前記各未反応分排出ラインまたは前記未反応分供給ラインを重力落下する未反応分の流動をアシストするアシスト装置と、
    　を備えることを特徴とするチャー回収装置。
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