CN105164386B - 气化发电设备的控制装置、气化发电设备以及气化发电设备的控制方法 - Google Patents

气化发电设备的控制装置、气化发电设备以及气化发电设备的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种气化发电设备的控制装置、气化发电设备以及气化发电设备的控制方法，GCC设备具备：利用氧化剂使煤气化的煤气化炉；通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动的燃气轮机，燃料气体利用气体精制设备对由煤气化炉生成的气体进行精制而得到；将从燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为煤气化炉的氧化剂供给的氧化剂供给路。IGCC设备的控制装置(50)根据煤气化炉的运转状态量变动或IGCC设备的负载变动，允许空气比从预定的设定值偏移并在规定上限值内控制向煤气化炉供给的氧化剂量，空气比为向煤气化炉供给的空气量相对于碳的理论燃烧空气量的比。由此，IGCC设备不增加氧化剂的供给设备的容量且能够使设备整体的控制迅速地稳定。

Description

气化发电设备的控制装置、气化发电设备以及气化发电设备 的控制方法
技术领域
本发明涉及气化发电设备的控制装置、气化发电设备、以及气化发电设备的控制方法。
背景技术
一直以来，例如为了提高煤火力发电设备的发电效率，煤气化复合发电(IGCC；Integrated Gasification Combined Cycle)设备得以开发、实用化。该IGCC设备利用气化炉使以煤为代表的含碳燃料气化而得到生成气体。而且，IGCC设备具备燃气轮机和蒸汽轮机，所述燃气轮机将由气体精制设备对生成气体进行精制而得到的气体作为燃料进行运转，所述蒸汽轮机通过回收燃气轮机的废热而得到的蒸汽进行运转。
IGCC设备在通常运转时、负载变化时，以空气比在各负载中成为预定的设定值的方式被控制。空气比是向气化炉供给的空气量相对于煤的理论燃烧空气量的比。而且，如图9所示，基于作为规定向气化炉投入的输入能量的参数的气化炉输入指令(GID；GasifierInput Demand)来控制向气化炉供给的作为氧化剂的空气、氧的供给流量。
需要说明的是，根据基于GID的设定值、负载变化时的先行信号来控制向气化炉供给的煤流量。
而且，如图10所示，根据基于IGCC设备的发电输出指令(MWD；Mega Watt Demand)的设定值来控制气化炉的压力。在气化炉的压力产生了与设定值的偏差的情况下，通过GID的增减来控制气化炉的压力，以使得气化炉的压力与基于MWD的压力设定值一致。需要说明的是，IGCC设备的负载越高，气化炉的压力设定得越高，向燃气轮机供给的燃料的压力上升。
尤其在抽取燃气轮机的空气压缩机的出口空气的一部分来用作气化炉的氧化剂的IGCC设备中进行上述控制的情况下，即使MWD固定，由于煤的品质不固定，因此也存在气化炉的运转状态量发生变化而使生成气体的发热量暂时下降的情况。
另外，在将由设置于气化炉下游的除尘设备回收的炭送回气化炉的炭喷烧器而使之再循环的IGCC设备中进行上述控制的情况下，即使MWD固定，由于炭再循环***的堵塞等，因此也存在气化炉的运转状态量发生变化而使生成气体的发热量暂时下降的情况。
在这样的情况下，IGCC设备中会产生如下现象(以下称为“燃料消耗量增加现象”。)。
即，生成气体的发热量的下降导致要向燃气轮机补偿燃料输入能量的燃料消耗量增加。燃气轮机的燃料消耗量的增加使上游侧的气体压力过渡性地下降，从而导致气化炉内压力的下降。在产生了计测值低于气化炉的压力设定值的偏差的情况下，GID增加，并且煤以及氧化剂投入量增加。
在抽取燃气轮机的空气压缩机的出口空气的一部分来用作气化炉的氧化剂的IGCC设备中，氧化剂流量的增加导致来自燃气轮机的抽取空气流量的增加。由于抽取空气流量的增加会使作为燃气轮机的动作介质的空气过渡性地分配为抽取空气，因此导致燃气轮机的输出下降。燃气轮机的输出在下降时会低于MWD设定值，从而使要对此进行补偿的燃气轮机的燃料消耗量增加。
根据上述燃料消耗量增加现象可知，主要由于生成气体的发热量的变化而造成在IGCC设备的发电输出中产生波动。而且，最终通过气化炉的输入能量增加而使与气化炉的下游连接的气体冷却器(SGC；Syn Gas Cooler)所带来的蒸汽的产生量增加，从而蒸汽轮机的输出增加。其结果是，发出使燃气轮机的输出下降的指令，IGCC设备变得稳定。
图11是示出上述燃料消耗量增加现象中的各种状态量的时间变化的图。如图11所示，在产生了生成气体的发热量下降那样的过渡性运转状态的情况下，燃气轮机为了满足MWD而需要更多的燃料气体，因此气化炉的压力开始下降(图11的GT in)。通过气化炉的压力下降，从而向气化炉供给的煤流量基于GID而增加。而且，向气化炉内供给的氧化剂流量(空气流量)伴随着煤流量的增加而增加，以便保持将煤灰以熔融炉渣的形态排出的运转状态、并且将最容易表现该运转状态的空气比保持为规定的设定值，从而使气化炉稳定运转。即，从空气压缩机向气化炉抽取的空气流量增加。
由于这样的状态量的变化，因此在稳定控制的过程中存在氧化剂流量产生过调节(overshoot)的情况。因此，需要对氧化剂的供给设备(例如设置在燃气轮机的空气压缩机与气化炉之间的空气升压机)的容量考虑过调节量的容量增加(过调节裕度)。另外，在产生了上述燃料消耗量增加现象的情况下，存在伴随着过调节的产生而使IGCC设备整体的控制稳定需要时间的情况。
氧化剂的过调节裕度引起的供给设备的容量增加导致设备成本的增加。并且，当通常运转时的运转点与考虑了过调节裕度的设备计划点之间的背离变大时，通常运转时的压缩机动力偏离最佳值(最小值)而需要额外的动力。
另外，在针对IGCC设备的负载上升时，伴随着燃气轮机的消耗燃料量的过渡性的增大，从气化炉到燃气轮机入口为止的燃料气体***的压力发生下降。并且伴随着IGCC设备的负载上升，气化炉压力设定值也上升，燃料气体***的压力偏差成为扩大的趋势。因此，为了减小气化炉的设定压力与燃料气体***的压力之间的偏差，通过先行信号，如图12所示首先向气化炉供给煤以及氧化剂。
在该情况下，也由于氧化剂流量的增加而产生上述燃料消耗量增加现象，使IGCC设备整体的控制稳定需要时间。另外，对氧化剂的供给设备的容量也需要考虑该先行信号引起的过调节裕度。
在此，专利文献1中公开了一种煤气化炉，该煤气化炉在生成气体的发热量发生变化的情况下，使作为氧化剂的空气的供给量大致固定并通过调整煤的供给量，由此将生成气体的发热量维持为大致固定。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2010-285564号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1所公开的气化炉中，即使生成气体的发热量发生变化也维持供给空气(氧化剂)的压缩机的运转点，但煤的供给量产生过调节等，从而认为使IGCC设备整体的控制稳定需要时间。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种不增加氧化剂的供给设备的容量，且能够使设备整体的控制迅速地稳定的气化发电设备的控制装置、气化发电设备以及气化发电设备的控制方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的气化发电设备的控制装置、气化发电设备以及气化发电设备的控制方法采用以下的方案。
在本发明的第一方式的气化发电设备的控制装置中，所述气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从所述燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为所述气化炉的氧化剂进行供给，其中，所述气化发电设备的控制装置具备切换机构，所述切换机构在所述气化发电设备为静稳定状态的情况下，采用使空气比固定的空气比固定模式，在所述气化炉的运转状态量发生变动的情况或所述气化发电设备的负载发生变动的情况下，采用能够使所述空气比变动的空气比变动模式，所述空气比为向所述气化炉供给的氧化剂量相对于含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比。
根据本发明，气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备对由气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为气化炉的氧化剂进行供给。含碳燃料例如为煤。
在气化炉的运转状态量发生变动的情况或气化发电设备的负载发生变动的情况下，以往也与气化发电设备为静稳定状态的情况同样地，以使空气比固定的空气比固定模式进行控制。然而，通过使空气比固定，从而存在气化炉中的其他的控制量(例如氧化剂的供给量)产生过调节而使气化发电设备整体的控制稳定需要时间的情况。需要说明的是，气化炉的运转状态量例如为由气化炉生成的气体的发热量(生成气体发热量)。
于是，本发明在气化炉的运转状态量发生变动的情况或气化发电设备的负载发生变动的情况下，将运转模式从空气比固定模式切换为能够使空气比变动的空气比变动模式。
在气化炉的运转状态量发生变动的情况或气化发电设备的负载发生变动的情况下，通过成为空气比变动模式，从而氧化剂量与负载相应地变动，因此氧化剂量的过调节得到抑制。另外，通过抑制了氧化剂量的过调节，从而向气化炉供给的相对于含碳燃料量的氧化剂量变小，因此由气化炉生成的气体中的可燃性气体(例如CO)的生成量增加，因而生成气体发热量与以往相比更迅速地增加，使气化发电设备在更短的时间内静稳定。
另外，由于抑制了氧化剂量的过调节，因此针对氧化剂的供给设备的容量而考虑的过调节裕度变小，因而与以往相比能够减小该供给设备的容量。另外，过调节裕度变得越小，该供给设备的设备计划点与通常运转时的运转点之间的偏移越得到抑制。
因此，本结构不增加氧化剂的供给设备的容量，且能够使设备整体的控制迅速地稳定。
在上述第一方式中，优选所述气化炉的运转状态量发生变动的情况为所述气化炉的压力的计测值与气化炉压力的设定值之间的偏差与静稳定时相比变大的情况。
本结构能够简单地判断气化炉的运转状态量有无变动。
在上述第一方式中，优选所述气化发电设备具备蒸汽轮机，所述蒸汽轮机通过被所述气化炉以及所述燃气轮机的废气加热后的蒸汽来驱动，且驱动轴不与所述燃气轮机的驱动轴同轴，所述气化炉的运转状态量发生变动的情况为，所述燃气轮机的输出不增加而作为规定向所述气化炉投入的输入能量的参数的气化炉输入指令增加的情况。
本结构能够简单地判断气化炉的运转状态量有无变动。
在本发明的第二方式的气化发电设备的控制装置中，所述气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从所述燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为所述气化炉的氧化剂进行供给，其中，所述气化发电设备的控制装置具备氧化剂量控制机构，所述氧化剂量控制机构根据所述气化炉的运转状态量的变动或所述气化发电设备的负载的变动，允许空气比从预定的设定值偏移，并将向所述气化炉供给的氧化剂量控制在规定的上限值内，所述空气比为向所述气化炉供给的氧化剂量相对于含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比。
根据本发明，气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备对由气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为气化炉的氧化剂进行供给。氧化剂例如为空气、氧，含碳燃料例如为煤。
在气化炉的运转状态量发生变动的情况或气化发电设备的负载发生变动的情况下，以往也为了将气化炉的运转状态保持为固定而以将空气比(向气化炉供给的氧化剂量相对于针对气化炉的含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比)保持为预定的设定值的方式进行控制。然而，通过将空气比保持为固定，从而存在气化炉中的其他的控制量(例如氧化剂的供给量)发生过调节而使气化发电设备整体的控制稳定需要时间的情况。需要说明的是，气化炉的运转状态量例如为由气化炉生成的气体的发热量(生成气体发热量)。
于是，本发明利用氧化剂量控制机构，根据气化炉的运转状态量的变动或气化发电设备的负载的变动，允许气化炉的运转状态过渡性地变动，即允许空气比从预定的设定值偏移，并将向气化炉供给的氧化剂量控制在规定的上限值内。需要说明的是，上限值以空气压缩机能够向气化炉送气的风量为基础。具体而言，上限值是相对于空气压缩机的最大风量而具有裕度的值。另外，从预定的设定值偏移的允许范围例如以相对于设定值的相对比计为3％，优选为5％。
通过积极地对向气化炉供给的氧化剂量的控制量设置上限值，从而氧化剂量的过调节得到抑制。另外，通过设置上限值，从而向气化炉供给的相对于含碳燃料量的氧化剂量变小，因此由气化炉生成的气体中的可燃性气体(例如CO)的生成量增加，因而生成气体发热量与以往相比更迅速地增加，使气化发电设备在更短的时间内静稳定。
另外，通过设置上限值，氧化剂量的过调节得到抑制，因此针对氧化剂的供给设备的容量而考虑的过调节裕度变小，因而与以往相比能够减小该供给设备的容量。另外，过调节裕度变得越小，该供给设备的设备计划点与通常运转时的运转点之间的偏移越得到抑制。
如以上说明那样，本发明允许空气比从预定的设定值偏移，并对向气化炉供给的氧化剂量设置上限值，因此不增加氧化剂的供给设备的容量，且能够使设备整体的控制迅速地稳定。
在上述第二方式中，优选基于所述气化炉的压力的设定值与所述气化炉的压力的计测值之间的偏差来确定所述氧化剂量，所述气化炉的压力的设定值基于针对所述气化发电设备的输出指令值而设定。
在将通过利用气体精制设备对由气化炉生成的气体进行精制而得到的燃料气体向燃气轮机供给的情况下，气化炉的压力成为用于控制供给量的重要的参数。例如，若气化炉的压力过低，则可能无法供给燃气轮机所需的量的燃料气体。因此，按照本发明，根据基于输出指令值的气化炉的压力的设定值与气化炉的压力的计测值之间的偏差来确定氧化剂量，因此确定出适合于气化发电设备的运转的氧化剂量。
在上述第二方式中，优选通过气化炉输入指令来修正基于所述输出指令值而确定的所述氧化剂量，所述气化炉输入指令是规定向所述气化炉投入的输入能量的参数。
针对气化发电设备的输出指令值实际上没有大的变动，难以称之为反映了气化炉的状态的指令值。因此，本发明通过气化炉输入指令值来修正由输出指令值确定的氧化剂流量，因而确定出更适当的氧化剂量。
在上述第二方式中，优选所述氧化剂量控制机构仅在使所述气化炉的压力上升的情况下，将氧化剂量控制在所述上限值内。
根据本发明，在使气化炉的压力上升的情况下，对氧化剂量设置上限值，在该上限值内进行控制。另一方面，在使气化炉的压力减少的情况下，不在氧化剂量的下限侧设置限制值。这是因为，在使气化炉的压力减少的情况下，若在氧化剂量的控制量的下限侧设置限制值，则空气比变得过高，不会在气化炉中生成具有充分的发热量的气体，燃气轮机可能会失火。
本发明的第三方式的气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及上述的控制装置。
在本发明的第四方式的气化发电设备的控制方法中，所述气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从所述燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为所述气化炉的氧化剂进行供给，其中，在所述气化发电设备为静稳定状态的情况下，采用使空气比固定的空气比固定模式，在所述气化发电设备的负载发生变动的情况下，采用能够使所述空气比变动的空气比变动模式，所述空气比为向所述气化炉供给的氧化剂量相对于含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比。
在本发明的第五方式的气化发电设备的控制方法中，所述气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从所述燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为所述气化炉的氧化剂进行供给，其中，根据所述气化炉的运转状态量的变动或所述气化发电设备的负载的变动，允许空气比从预定的设定值偏移，并将向所述气化炉供给的氧化剂量控制在规定的上限值内，所述空气比为向所述气化炉供给的氧化剂量相对于含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比。
发明效果
根据本发明，具有不增加氧化剂的供给设备的容量，且能够使设备整体的控制迅速地稳定这一优异的效果。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的IGCC设备的结构图。
图2是本发明的第一实施方式所涉及的氧化剂流量的控制的功能框图。
图3是示出该第一实施方式所涉及的压力偏差与氧化剂流量之间的关系的一例的图。
图4是示出该第一实施方式所涉及的与煤气化炉的运转状态量的变动相应的各种状态量的时间变化的曲线图。
图5是示出氧化剂流量、煤流量以及空气比λ之间的关系的曲线图。
图6是示出该第一实施方式所涉及的与IGCC设备的负载的变动相应的各种状态量的时间变化的曲线图。
图7是示出该第二实施方式所涉及的与煤气化炉的运转状态量的变动相应的各种状态量的时间变化的曲线图。
图8是示出该第二实施方式所涉及的控制装置的结构的功能框图。
图9是示出现有的氧化剂流量与GID之间的关系的曲线图。
图10是示出现有的气化炉压力与MWD之间的关系的曲线图。
图11是示出现有的煤气化炉的运转状态量发生变动的情况下的各种状态量的时间变化的曲线图。
图12是示出现有的IGCC设备的负载发生变动的情况下的各种状态量的时间变化的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的气化发电设备的控制装置、气化发电设备以及气化发电设备的控制方法的一个实施方式进行说明。
〔第一实施方式〕
以下，对本发明的第一实施方式进行说明。
在该第一实施方式中，对将本发明应用于煤气化复合发电设备(以下，称为“IGCC设备”。)的情况进行说明，所述煤气化复合发电设备具备：煤气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备对由煤气化炉生成的气体进行精制而得到；以及蒸汽轮机，其通过被气化炉以及燃气轮机的废气加热后的蒸汽来驱动。需要说明的是，作为氧化剂的一例采用空气以及氧，作为含碳燃料的一例采用煤。
图1是示出该第一实施方式所涉及的IGCC设备1的整体的概略结构的图。
如图1所示，该第一实施方式所涉及的IGCC设备1主要具备煤气化炉3、燃气轮机设备5、蒸汽轮机设备7以及废热回收锅炉(以下，称为“HRSG”。)30。
在煤气化炉3的上游侧，设有向煤气化炉3供给粉煤的煤供给设备10。该煤供给设备10具备将原料煤粉碎成数μm～数百μm的粉煤的粉碎机(未图示)，由该粉碎机粉碎的粉煤被贮存在多个料斗11中。
贮存在各料斗11中的粉煤与按照一定流量从空气分离设备(以下称为“ASU”。)15供给的氮气一起搬运至煤气化炉3。ASU15是从空气中分离氮气以及氧气、并将它们供给至煤气化炉3的装置，在向煤气化炉3供给的供给线上设有用于将所生成的多余的氮气以及氧气分别向外部排放的阀15A、15B。
煤气化炉3具备：以气体从下方向上方流动的方式形成的煤化部3a、以及与煤化部3a的下游侧连接且以气体从上方向下方流动的方式形成的热交换部3b。
在煤化部3a中，从下方起设有燃烧室13以及还原室(Reductor)14。燃烧室13使粉煤以及炭的一部分燃烧，其余为通过热分解而作为挥发成分(CO、H2、低级烃)释放的部分。燃烧室13采用喷流床。然而，燃烧室13也可以是流动床式、固定床式。
燃烧室13以及还原室14中分别设有燃烧室喷烧器13a以及还原室喷烧器14a，从煤供给设备10向燃烧室喷烧器13a以及还原室喷烧器14a供给粉煤。
由燃气轮机设备5的空气压缩机5c抽取的空气经由空气升压机17以及氧化剂供给路8，与在ASU15中分离的氧气一起作为氧化剂供给至燃烧室喷烧器13a。这样，向燃烧室喷烧器13a供给氧浓度调整后的空气。需要说明的是，也可以使由空气压缩机5c抽取的空气在ASU15中分离出氧，并将分离出的氧经由氧化剂供给路8而供给至燃烧室喷烧器13a。
在还原室14中，通过来自燃烧室13的高温燃烧气体而将粉煤气化。由此，由煤生成CO、H2等成为气体燃料的可燃性气体。煤气化反应是粉煤以及炭中的碳与高温气体中的CO2以及H2O反应而生成CO、H2的吸热反应。
煤气化炉3使从空气压缩机5c供给的供给空气与煤反应而将气体生成。具体而言，在煤气化炉3的热交换部3b中设置有多个热交换器(省略图示)，由从还原室14导出的生成气体得到显热而产生蒸汽。在热交换器中产生的蒸汽主要用作蒸汽轮机7b的驱动用蒸汽。通过了热交换部3b的生成气体被引导至除尘设备20。该除尘设备20具备多孔过滤器，通过使生成气体通过多孔过滤器，从而对混合在生成气体中的包含未燃成分在内的炭进行捕捉并回收。捕捉到的炭堆积于多孔过滤器而形成炭层。生成气体中含有的Na成分以及K成分在炭层中凝结，结果在除尘设备20中Na成分以及K成分也被除去。
这样回收的炭被送回煤气化炉3的炭喷烧器21而进行再循环。需要说明的是，与炭一起送回炭喷烧器21的Na成分以及K成分最终与熔融的粉煤的灰一起从煤化部3a的下方排出。熔融排出的灰由水进行迅速冷却而破碎，成为玻璃状的炉渣。
通过了除尘设备20的生成气体由气体精制设备22进行精制后，作为燃料气体被送至燃气轮机设备5的燃烧器5a。
燃气轮机设备5具备：燃烧器5a，其使由气体精制设备22对生成气体进行精制而得到的燃料气体燃烧；燃气轮机5b，其通过燃烧气体来驱动；以及空气压缩机5c，其向燃烧器5a送出高压空气。燃气轮机5b与空气压缩机5c由同一旋转轴5d连接。空气压缩机5c中压缩的空气在抽取后，也被引导至与燃烧器5a分体的空气升压机17。
通过了燃气轮机5b的燃烧废气被引导至HRSG30。
蒸汽轮机设备7的蒸汽轮机7b与燃气轮机设备5连接于同一旋转轴5d，成为所谓的单轴式的组合***。从煤气化炉3以及HRSG30向蒸汽轮机7b供给高压蒸汽。需要说明的是，不限于单轴式的组合***，也可以为双轴式的组合***。
从由燃气轮机5b以及蒸汽轮机7b驱动的旋转轴5d输出电力的发电机G隔着蒸汽轮机设备7而设置在燃气轮机设备5的相反侧。需要说明的是，关于发电机G的配置位置并不限于该位置，只要能从旋转轴5d获得电力输出，则配置在任何位置均可。
HRSG30通过来自燃气轮机5b的燃烧废气而产生蒸汽，并将燃烧废气从烟囱31释放到大气中。
接下来，对应用了上述结构的煤气化炉3的IGCC设备1的动作进行说明。
将原料煤在粉碎机(未图示)中粉碎后，引导至料斗11并贮存在料斗11中。将贮存在料斗11中的粉煤与在ASU15中分离出的氮气一起供给至还原室喷烧器14a以及燃烧室喷烧器13a。并且，将在除尘设备20中回收的炭供给至炭喷烧器21。
作为燃烧室喷烧器13a的燃烧用气体，使用向从燃气轮机设备5的空气压缩机5c抽取并通过空气升压机17进一步升压后的压缩空气添加在空气分离机15中分离出的氧气而得到的气体。在燃烧室13中，粉煤以及炭通过燃烧用空气而部分燃烧，其余部分热分解为挥发成分(CO、H2、低级烃)。
在还原室14中，从还原室喷烧器14a供给的粉煤以及在燃烧室13内释放出挥发成分的炭通过从燃烧室13上升的高温气体而气化，生成CO、H2等可燃性气体。
通过了还原室14的生成气体在通过煤气化炉3的热交换部3b的同时对各热交换器赋予其显热而产生蒸汽。在热交换部3b中产生的蒸汽主要用于蒸汽轮机7b的驱动。
通过了热交换部3b的生成气体被引导至除尘设备20，从而对炭进行回收。生成气体中的Na成分以及K成分在此凝结而进入炭。回收的含有Na成分以及K成分的炭被送回煤气化炉3。
通过了除尘设备20的生成气体在由气体精制设备22精制后，被引导至燃气轮机设备5的燃烧器5a，并与从空气压缩机5c供给的压缩空气一起燃烧。利用该燃烧气体而使燃气轮机5b旋转，从而驱动旋转轴5d。
通过了燃气轮机5b的燃烧废气被引导至HRSG30，通过利用该燃烧废气的显热而产生蒸汽。在HRSG30中产生的蒸汽主要用于蒸汽轮机7b的驱动。
蒸汽轮机7b通过来自煤气化炉3的蒸汽以及来自HRSG30的蒸汽而旋转，来驱动与燃气轮机设备5相同的旋转轴5d。旋转轴5d的旋转力被发电机G转换为电力输出。
图2是向该第一实施方式所涉及的煤气化炉3供给的氧化剂量(在该第一实施方式中为氧化剂流量)的控制的功能框图。
如图2所示，IGCC设备1的控制装置50具备负责氧化剂流量的控制的氧化剂流量控制部52。需要说明的是，控制装置50例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机访问存储器)、以及计算机可读取的记录介质等构成。而且，用于实现氧化剂流量控制部52等的各种功能的一系列处理作为一例，以程序的形式记录在记录介质等中，CPU将该程序读出到RAM等中，执行信息的加工/运算处理，由此实现各种功能。
氧化剂流量控制部52根据煤气化炉3的运转状态量的变动或IGCC设备1的负载的变动，允许空气比(向煤气化炉3供给的空气量相对于煤的理论燃烧空气量的比)从预定的设定值偏移，并将向煤气化炉3供给的氧化剂流量控制在规定的上限值内。需要说明的是，空气比采用排出炉渣的值。
需要说明的是，上述设定值是采用IGCC设备1的静态特性时的理想的氧化剂流量的设定值。
另外，上限值以空气压缩机5c能够向气化炉3送气的风量为基础。具体而言，上限值是相对于空气压缩机5c的最大风量而具有裕度的值。另外，从预定的设定值偏移的允许范围例如以相对于设定值的相对比计为3％，优选为5％。
如图2所示，氧化剂流量控制部52具备气化炉压力运算部54、氧化剂流量运算部56、压力偏差运算部58、系数运算部60以及系数相乘部62。
气化炉压力运算部54基于对IGCC设备1的输出指令(在该第一实施方式中为发电输出指令值，以下称为“MWD”。)，计算煤气化炉3的压力(以下称为“气化炉压力”。)的设定值。气化炉压力运算部54基于以MWD为变量的函数、或示出与MWD相应的气化炉压力的表等，计算气化炉压力的设定值。
氧化剂流量运算部56基于MWD，计算向煤气化炉3供给的氧化剂流量的设定值(以下称为“氧化剂流量设定值”。)。氧化剂流量运算部56基于以MWD为变量的函数、或示出与MWD相应的氧化剂流量的表等，计算氧化剂流量设定值。
压力偏差运算部58从气化炉压力的计测值减去由气化炉压力运算部54计算出的气化炉压力的设定值，来计算偏差(以下称为“压力偏差”。)。
系数运算部60基于由压力偏差运算部58计算出的压力偏差，计算用于与由氧化剂流量运算部56计算出的氧化剂流量设定值相乘的系数α。系数α是使空气比成为预定的设定值的系数。系数运算部60基于以系数α为变量的函数、或示出与压力偏差相应的氧化剂流量的表等，计算系数α。
需要说明的是，系数α设有上限值。该上限值例如为通常运转(静态特性时)中的氧化剂流量设定值的5％左右。
系数相乘部62向由氧化剂流量运算部56计算出的氧化剂流量设定值乘以由系数运算部60计算出的系数α，计算实际向煤气化炉3供给的氧化剂流量。即，向煤气化炉3供给的氧化剂流量相对于氧化剂流量设定值而被控制在上述上限值内。
这样，氧化剂流量控制部52基于对IGCC设备1的MWD来确定氧化剂流量，因此IGCC设备1的输出直接且简单地实现稳定化。
需要说明的是，煤流量与以往同样地，基于作为规定向煤气化炉3投入的输入能量的参数的气化炉输入指令(以下称为“GID”。)来确定。
在此，在向燃气轮机5b供给燃料气体的情况下，气化炉压力是用于控制供给量的重要的参数。例如，若气化炉压力过低，则可能无法供给燃气轮机5b所需的量的燃料气体。
与此相对，氧化剂流量控制部52如上述那样根据基于MWD的气化炉压力的设定值与气化炉压力的计测值之间的压力偏差来确定氧化剂流量，因此确定出适合于具备燃气轮机5b的IGCC设备1的运转的氧化剂流量。
另外，优选通过GID来修正基于MWD而确定的氧化剂流量。
MWD是对IGCC设备1请求的发电输出，因此难以产生大的变动，难以称之为反映了煤气化炉3的状态的指令值。因此，能够通过利用作为反映了煤气化炉3的状态的指令值的GID对基于MWD而确定的氧化剂流量进行修正(例如对基于MWD而确定的氧化剂流量乘以与GID的变化量相应的系数等)，从而能够确定更适当的氧化剂流量，抑制煤气化炉3的生成气体发热量的下降。
另外，氧化剂流量控制部52在使气化炉压力上升的情况下(相对于控制设定值的压力偏差成为负的情况下)，将氧化剂流量控制在上限值内，在使煤气化炉3的气化炉压力减少的情况下，不对氧化剂流量的控制量设置限制值。
图3是示出压力偏差与氧化剂流量的关系的一例的图。图3中的压力偏差为负是指气化炉压力的计测值低于基于MWD的气化炉压力的设定值，压力偏差为正是指气化炉压力的计测值高于基于MWD的气化炉压力的设定值。
如图3所示，在压力偏差成为负的情况下，氧化剂流量与煤流量一起基于MWD而在上限值的范围内增加。另一方面，在压力偏差成为正的情况下，氧化剂流量与煤流量一起基于MWD而不受任何限制地减少。
在压力偏差成为正的情况下，若对氧化剂流量的控制量设置限制值，则存在氧化剂流量不下降的状态下只有煤流量下降、结果空气比变得过高的可能性。这样一来，煤更接近完全燃烧，不会在煤气化炉3中生成充分的可燃性气体，其结果是，燃气轮机5b可能会失火。因此，在压力偏差成为正的情况下，通过不对氧化剂流量的控制量设置限制值，能够防止燃气轮机5b的失火。
接下来，参照图4至图6对该第一实施方式所涉及的氧化剂流量的控制进行说明。
图4是示出该第一实施方式所涉及的与煤气化炉3的运转状态量的变动相应的各种状态量的时间变化的曲线图。
如图4所示，作为煤气化炉3的运转状态量发生变动的例子，对煤气化炉3的生成气体发热量减少的情况进行说明。在该情况下，燃气轮机5b为了满足MWD而需要更多的燃料气体，因此气化炉压力开始下降。
因此，基于GID，使向煤气化炉3供给的煤流量增加。另外，伴随于此，通过氧化剂流量控制部52基于MWD来计算氧化剂流量。
在此，在现有的IGCC设备中，以将空气比保持为预定的设定值的方式进行控制。然而，通过将空气比保持为固定，从而存在煤气化炉3中的其他的控制量(例如氧化剂流量)产生过调节而使IGCC设备1整体的控制稳定需要时间的情况。
于是，如上述那样，允许空气比从预定的设定值偏移，并将该第一实施方式所涉及的氧化剂流量控制在规定的上限值内。在图4的示出氧化剂流量的变化的曲线图中，氧化剂流量上升后其变化成为固定时，为氧化剂流量的控制量受到限制时。
在此，参照图5对氧化剂流量的控制量受到限制的情况下的空气比进行说明。
图5是示出氧化剂流量、煤流量以及空气比λ之间的关系的曲线图。
首先，在空气比λ＝1.0的情况下，煤完全燃烧，因此在煤气化炉3中，生成气体中的可燃性气体(例如CO)不会生成。因此，在通常运转中，空气比采用使具有在燃气轮机5b中燃烧所需的发热量的可燃性气体生成的值。另外，在煤气化炉3中，随着气体的生成而产生灰分，因此必须使灰分熔融并作为炉渣排出。因此，也以煤气化炉3成为能够熔融灰分的温度的方式对空气比进行控制。
一直以来，以如下方式进行控制：将煤流量与氧化剂流量的变化设为相同，而将空气比始终保持为在充分地生成燃料气体的同时熔融灰分的最佳值(设定值)。然而，由于该控制，在煤气化炉3的运转状态量发生变动的情况或IGCC设备1的负载发生变动的情况下，产生氧化剂流量的过调节，使IGCC设备1的静稳定需要时间。
另一方面，新发现了即使空气比暂时低于最佳值，也不会给IGCC设备1的运转带来障碍。
于是，在该第一实施方式中，如上述那样，允许空气比从最佳的设定值偏移并对氧化剂流量的控制量设置限制，由此减小相对于向煤气化炉3供给的煤流量的氧化剂流量，与无限制的通常运转相比使空气比下降。
由此，在煤气化炉3中生成的气体中的可燃性气体的生成量增加。因此，生成气体发热量与以往相比更迅速地增加，使IGCC设备1更迅速地静稳定(缩短以往的10～20％左右)。
另外，通过这样积极地对向煤气化炉3供给的氧化剂流量设置上限值，从而氧化剂流量的过调节得到抑制。
一直以来，在预测到氧化剂流量产生过调节的情况下，需要对作为向煤气化炉3供给氧化剂(空气)的供给设备的空气升压机17的容量考虑过调节裕度。而且，若对空气升压机17的容量考虑过调节裕度，则通常运转时的运转点与考虑了过调节裕度的设备计划点的背离变大，因此通常运转时的空气升压机17的动力偏离最佳值(最小值)，需要额外的动力。
然而，在该第一实施方式中，应考虑的过调节裕度变小，因此与以往相比能够减小空气升压机17的容量。而且，过调节裕度变得越小，空气升压机17的设备计划点与通常运转时的运转点的偏移越得到抑制，从而额外的动力也得到抑制。
具体而言，以往估计空气升压机17的容量的10％左右作为过调节裕度，而在该第一实施方式中，能够使过调节裕度为以往的过调节裕度的一半以下。
并且，通过设置上限值，也减少从空气压缩机5c向煤气化炉3的抽气量。由此，也不会减少从空气压缩机5c向燃气轮机5b的燃烧器5a供给的压缩空气，因此不提高空气压缩机5c的负载就能够确保燃气轮机5b的输出。
需要说明的是，需要以空气比不过度下降的方式设定上限值。具体而言，采用通过煤的燃烧而能够熔融煤气化炉3内的灰分且能够采取适当的煤气化炉3的内压的值。
另外，上限值也可以根据煤气化炉3的运转状态量的变动的大小或IGCC设备1的负载的变动的大小来变更。例如，在变动更大的情况下，进一步减小上限值。通过减小上限值，从而空气比下降，使生成气体中的可燃性气体的生成量进一步增加，能够使IGCC设备1更迅速地静稳定。
图6是示出该第一实施方式所涉及的与IGCC设备1的负载的变动相应的各种状态量的时间变化的曲线图。
如图6所示，在使IGCC设备1的负载上升的情况下，增加煤流量、氧化剂流量，使得通过先行信号来满足要求负载。
在该情况下，也允许空气比从预定的设定值偏移并将氧化剂流量控制在规定的上限值内。
由此，随着生成气体中的可燃性气体的生成量进一步增加，气化炉压力也更迅速地上升，从而使IGCC设备1更快地静稳定。
如以上说明那样，该第一实施方式所涉及的IGCC设备1具备：煤气化炉3，其利用氧化剂使煤气化；以及燃气轮机5b，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体通过利用气体精制设备22对由煤气化炉3生成的气体进行精制而得到。IGCC设备1的控制装置50根据煤气化炉3的运转状态量的变动或IGCC设备1的负载的变动，允许空气比从预定的设定值偏移，并将向煤气化炉3供给的氧化剂量控制在规定的上限值内。
从而，该第一实施方式所涉及的IGCC设备1不增加氧化剂的供给设备的容量，且能够使IGCC设备1整体的控制迅速地稳定。
〔第二实施方式〕
以下，对本发明的第二实施方式进行说明。
需要说明的是，该第二实施方式所涉及的IGCC设备1的结构与图1所示的第一实施方式所涉及的IGCC设备1的结构相同，因此省略说明。
在煤气化炉3的运转状态量发生变动的情况或IGCC设备1的负载发生变动的情况下，以往也与IGCC设备1为静稳定状态的情况同样地，以固定了空气比的空气比固定模式进行控制。需要说明的是，固定了空气比的控制换言之即为将空气比保持为固定的控制。然而，通过固定空气比，而存在煤气化炉3中的其他的控制量(例如氧化剂流量)产生过调节而使IGCC设备1整体的控制稳定需要时间的情况。
于是，在该第二实施方式中，在煤气化炉3的运转状态量发生变动的情况或IGCC设备1的负载发生变动的情况下，将运转模式从空气比固定模式切换为能够使空气比变动的空气比变动模式。
在煤气化炉3的运转状态量发生变动的情况或IGCC设备1的负载发生变动的情况下，通过成为空气比变动模式，从而氧化剂流量与负载相应地变动，因此氧化剂流量的过调节得到抑制。另外，通过抑制了氧化剂流量的过调节，从而向煤气化炉3供给的相对于含碳燃料量的氧化剂流量变小，因此煤气化炉3生成的气体中的可燃性气体(例如CO)的生成量增加，因而生成气体发热量与以往相比更迅速地增加，使IGCC设备1在更短的时间内静稳定。
另外，由于抑制了氧化剂流量的过调节，因此针对作为氧化剂的供给设备的空气升压机17的容量而考虑的过调节裕度变小，因而与以往相比能够减小空气升压机17的容量。另外，过调节裕度变得越小，空气升压机17的设备计划点与通常运转时的运转点的偏移越得到抑制。
因此，该第二实施方式所涉及的IGCC设备1不增加空气升压机17的容量，且能够使设备整体的控制迅速地稳定。
在此，煤气化炉3的运转状态量发生变动的原因如下，换言之，在IGCC设备1的发电输出中产生波动的原因如下。
当增加向燃气轮机5b的燃料供给量时，如图7的气化炉压力的时间变化的区域A所示，实际的气化炉压力(计测值)与气化炉压力的设定值之间的偏差扩大。伴随于此，如图7的氧化剂流量的时间变化的区域B所示，来自燃气轮机5b的空气压缩机5c的抽气量增加，IGCC设备1的发电输出減少。
即，认为煤气化炉3的运转状态量发生变动的原因在于，气化炉压力的计测值与气化炉压力的设定值之间的偏差变大。需要说明的是，在IGCC设备1为静稳定时的情况下，与气化炉压力的设定值之间的偏差为0或较小。
于是，在该第二实施方式中，在气化炉压力的计测值与气化炉压力的设定值之间的偏差与静稳定时相比变大的情况下，判断为IGCC设备1的负载发生了变动。由此，能够简单地判断气化发电设备有无负载变动。
图8是示出该第二实施方式所涉及的控制装置50的结构的功能框图。
该第二实施方式所涉及的控制装置50具备运转模式切换部80。
运转模式切换部80具备偏差计算部82、波动判断部84以及运转模式设定部86。
偏差计算部82计算气化炉压力的计测值与设定值之间的偏差(以下称为“压力偏差”。)。
波动判断部84基于压力偏差的时间微分来判断IGCC设备1的负载有无变动。
运转模式设定部86将IGCC设备1的运转模式设定为空气比固定模式或空气比变动模式。
由偏差计算部82计算出的压力偏差被输入至波动判断部84。
波动判断部84在压力偏差的时间微分成为规定值以上的情况下，判断为气化炉压力的计测值与设定值之间的背离处于无法收敛的趋势，IGCC设备1的负载发生了变动。需要说明的是，规定值为预定的值，基于模拟、实际的运转而被预先设定。
在通过波动判断部84判断为IGCC设备1的负载发生了变动的情况下，通过运转模式设定部86将IGCC设备1的运转模式设定为空气比变动模式。另一方面，在压力偏差的时间微分不足规定值的情况下，通过运转模式设定部86将IGCC设备1的运转模式设定为空气比固定模式。
另外，作为IGCC设备1，存在蒸汽轮机设备7的驱动轴与燃气轮机5b的驱动轴不同轴的设备。在这样的IGCC设备1中，将IGCC设备1的负载发生变动的情况设为燃气轮机5b的输出不增加而GID增加的情况。当GID增加时，如图7的煤流量的时间变化的区域C所示，煤流量增加。
在这种IGCC设备1的控制装置50中，向偏差计算部82输入GID和燃气轮机5b的输出值(GTMW)。然后，波动判断部84基于GID与GTMW之比的时间微分来判断IGCC设备1的负载有无变动。然后，在判断为IGCC设备1的负载发生了变动的情况下，通过运转模式设定部86将IGCC设备1的运转模式设定为空气比变动模式。
以上，利用上述各实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围不限于上述各实施方式所记载的范围。在不脱离发明的主旨的范围内，能够对上述各实施方式加以各种变更或改良，实施了该变更或改良的方式也包含于本发明的技术范围。
例如，在上述各实施方式中，说明了在空气升压机17中对从燃气轮机5b的空气压缩机5c抽取的空气进行加压，并作为氧化剂向煤气化炉3供给的方式，但本发明不限于此，也可以采用将从空气压缩机5c抽取的空气向ASU15供给，并用于氧的制造的方式。
另外，在上述各实施方式中，说明了基于MWD来确定氧化剂流量的方式，但本发明不限于此，也可以采用基于GID来确定氧化剂流量的方式。
另外，在上述各实施方式中，说明了基于气化炉压力的计测值与设定值之间的偏差来判断煤气化炉3的运转状态量有无变动的方式，但本发明不限于此，也可以采用基于煤气化炉3的出口压力的计测值与设定值之间的偏差、气体精制设备22的出口压力的计测值与设定值之间的偏差、或燃气轮机5b的入口压力的计测值与设定值之间的偏差来确定煤气化炉3的运转状态量有无变动的方式。
另外，在上述各实施方式中，说明了根据基于MWD的气化炉压力的设定值与计测值之间的偏差来确定氧化剂流量的方式，但本发明不限于此，也可以采用根据基于MWD的煤气化炉3的出口压力的设定值与计测值之间的偏差、基于MWD的气体精制设备22的出口压力的设定值与计测值之间的偏差、或基于MWD的燃气轮机5b的入口压力的设定值与计测值之间的偏差来确定氧化剂流量的方式。
另外，在上述各实施方式中，说明了采用具备蒸汽轮机设备7的IGCC设备1作为本发明的气化发电设备的方式，但本发明不限于此，例如也可以采用应用于不具备蒸汽轮机设备的气化发电设备的方式。
另外，在上述各实施方式中，氧化剂流量控制部52设置了系数运算部以及系数相乘部，但本发明不限于此，也可以采用具备增加量运算部以及增加量相加部的方式。在此，增加量β是将空气比设为预定的设定值的氧化剂流量。增加量运算部基于以增加量β为变量的函数、或示出与压力偏差相应的氧化剂流量的表等，计算增加量β。
并且，在由增加量相加部计算出的氧化剂流量在上述实施方式中超出由系数相乘部计算出的针对氧化剂流量设定值的限制值的情况下，也可以与系数α同样地对增加量β设置限制值。
附图标记说明：
1 IGCC设备
3 煤气化炉
5b 燃气轮机
7 蒸汽轮机设备
8 氧化剂供给路
22 气体精制设备
50 控制装置
52 氧化剂流量控制部
80 运转模式切换部

Claims (10)

1.一种气化发电设备的控制装置，所述气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从所述燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为所述气化炉的氧化剂进行供给，其特征在于，
所述气化发电设备的控制装置具备切换机构，所述切换机构在所述气化发电设备为静稳定状态的情况下，采用使空气比固定的空气比固定模式，在所述气化炉的运转状态量发生变动的情况或所述气化发电设备的负载发生变动的情况下，采用通过使氧化剂量根据负载发生变动而能够使所述空气比变动来使所述空气比下降的空气比变动模式，所述空气比为向所述气化炉供给的氧化剂量相对于含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比。
2.根据权利要求1所述的气化发电设备的控制装置，其中，
所述气化炉的运转状态量发生变动的情况是指，所述气化炉的压力的计测值与气化炉压力的设定值之间的偏差与静稳定时相比变大的情况。
3.根据权利要求1所述的气化发电设备的控制装置，其中，
所述气化发电设备具备蒸汽轮机，所述蒸汽轮机通过被所述气化炉以及所述燃气轮机的废气加热后的蒸汽来驱动，且驱动轴不与所述燃气轮机的驱动轴同轴，
所述气化炉的运转状态量发生变动的情况是指，所述燃气轮机的输出不增加而作为规定向所述气化炉投入的输入能量的参数的气化炉输入指令值增加的情况。
4.一种气化发电设备的控制装置，所述气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从所述燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为所述气化炉的氧化剂进行供给，其特征在于，
所述气化发电设备的控制装置具备氧化剂量控制机构，所述氧化剂量控制机构根据所述气化炉的运转状态量的变动或所述气化发电设备的负载的变动，允许空气比从预定的设定值下降而使氧化剂量根据负载发生变动，并将向所述气化炉供给的氧化剂量控制在规定的上限值内，所述空气比为向所述气化炉供给的氧化剂量相对于含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比。
5.根据权利要求4所述的气化发电设备的控制装置，其中，
基于所述气化炉的压力的设定值与所述气化炉的压力的计测值之间的偏差来确定所述氧化剂量，所述气化炉的压力的设定值基于针对所述气化发电设备的输出指令值而设定。
6.根据权利要求5所述的气化发电设备的控制装置，其中，
通过气化炉输入指令值来修正基于所述输出指令值而确定的所述氧化剂量，所述气化炉输入指令值是规定向所述气化炉投入的输入能量的参数。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的气化发电设备的控制装置，其中，
所述氧化剂量控制机构仅在使所述气化炉的压力上升的情况下，将氧化剂量控制在所述上限值内。
8.一种气化发电设备，其特征在于，具备：
气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；
燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及
权利要求1至6中任一项所述的控制装置。
9.一种气化发电设备的控制方法，所述气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从所述燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为所述气化炉的氧化剂进行供给，其特征在于，
在所述气化发电设备为静稳定状态的情况下，采用使空气比固定的空气比固定模式，在所述气化发电设备的负载发生变动的情况下，采用通过使氧化剂量根据负载发生变动而能够使所述空气比变动来使所述空气比下降的空气比变动模式，所述空气比为向所述气化炉供给的氧化剂量相对于含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比。
10.一种气化发电设备的控制方法，所述气化发电设备具备：气化炉，其利用氧化剂使含碳燃料气化；燃气轮机，其通过使燃料气体燃烧而得到的燃烧气体来驱动，所述燃料气体利用气体精制设备对由所述气化炉生成的气体进行精制而得到；以及氧化剂供给路，其将从所述燃气轮机的空气压缩机抽取的空气或从该空气分离出的氧作为所述气化炉的氧化剂进行供给，其特征在于，
根据所述气化炉的运转状态量的变动或所述气化发电设备的负载的变动，允许空气比从预定的设定值下降而使氧化剂量根据负载发生变动，并将向所述气化炉供给的氧化剂量控制在规定的上限值内，所述空气比为向所述气化炉供给的氧化剂量相对于含碳燃料的理论燃烧氧化剂量的比。
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