JP5632075B2 - 固体燃料の熱分解と半成コークスの燃焼に基づいた分級混合発電システム及びその方法 - Google Patents
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Description
ステップ1:固体燃料をまず熱分解装置1に入れ、該固体燃料の熱分解により得た固体半成コークス燃料が入って燃焼して蒸気を生じさせる蒸気ボイラ5からの一部の熱灰と混合して熱分解によって気体、液体及び固体半成コークス燃料を生じさせる。
ステップ1:固体燃料をまず熱分解装置1に入れ、該固体燃料の熱分解により得た固体半成コークス燃料が入って燃焼して蒸気を生じさせる蒸気ボイラ5からの一部の熱灰と混合して熱分解によって気体、液体及び固体半成コークス燃料を生じさせる。
ステップ2:熱分解の気液産物を凝縮装置2によって冷却して気液分離し、気体燃料浄化装置3と液体燃料浄化装置4でそれぞれ除塵及び脱硫によって浄化した後、ガスタービン7に入れて発電を行う。
まず、石炭を熱分解装置1に入れる。石炭を熱分解装置1で熱分解反応させて揮発分を析出し、熱分解の気液産物及び固体半成コークスを得る。熱分解の気液産物を凝縮装置2によって冷却して気液分離し、気体燃料浄化装置3と液体燃料浄化装置4でそれぞれ除塵及び脱硫によって浄化した後、ガスタービン7に入れて発電を行う。熱分解して得た固体半成コークスを熱分解装置の底部から排出し、半成コークスを蒸気ボイラ5に入れて燃焼させ、蒸気を生じさせ、その同時に、ガスタービンの熱交換装置6で生じた蒸気も蒸気ボイラ5の汽水システムに合併され、過熱蒸気を蒸気タービン8に入れて発電を行う。ガスタービン7の次の熱交換装置6で生じた蒸気はボイラ5の主蒸気システムに合併されるため、比較的に高い蒸気パラメータで発電でき、発電効率は更に向上する。
図3に示すように、石炭を熱分解装置1に入れ、蒸気ボイラ(循環流床ボイラ)5からの一部の熱灰と混合する。熱灰は熱量を提供して石炭を熱分解装置1で熱分解させ、可揮発分を析出し、気液産物及び固体半成コークスを得る。熱分解の気液産物を凝縮装置2によって冷却して気液分離し、気体燃料浄化装置3と液体燃料浄化装置4でそれぞれ除塵及び脱硫によって浄化した後、ガスタービン7に入れて発電を行う。ガスタービン7から排出された熱排煙を熱交換装置6に入れ、生じた蒸気を蒸気タービン8の発電に用いる。熱分解して得た固体半成コークスを熱分解装置1の底部から排出し、半成コークスを蒸気ボイラ5に入れて燃焼させ、それによって生じた蒸気を蒸気タービン8に入れて発電を行う。ガスタービン7の次の熱交換装置6で生じた蒸気も蒸気タービン8に入れて発電を行う。
2 凝縮装置
3 気体燃料浄化装置
4 液体燃料浄化装置
5 蒸気ボイラ
6 熱交換装置
7 ガスタービン
8 蒸気タービン
Claims (4)
- 固体燃料の熱分解と半成コークスの燃焼に基づいた分級混合発電システムであって、
固体燃料の熱分解により得た固体半成コークス燃料が入って燃焼して蒸気を生じさせる蒸気ボイラ(5)からの一部の熱灰と混合して熱分解し、気体、液体及び固体半成コークス燃料を生じさせる熱分解装置(1)と、
気体と液体燃料を分離させる凝縮装置(2)と、
気体及び液体燃料をそれぞれ除塵して脱硫する気体燃料浄化装置(3)及び液体燃料浄化装置(4)と、
前記固体燃料が熱分解されて生じた気体燃料と液体燃料を浄化した後、該気体燃料と液体燃料を入れて発電に用いられるガスタービン(7)と、
蒸気発電に用いられる蒸気タービン(8)と、
ガスタービン(7)から排出された熱排煙によって生じた蒸気を蒸気ボイラ(5)に入れ、その蒸気と混合して加熱した後、蒸気タービン(8)に入れて発電を行い、又は、ガスタービン(7)から排出された熱排煙によって生じた蒸気を蒸気ボイラ(5)に入れ、該蒸気を単独に加熱した後、蒸気タービン(8)に入れ、その他の蒸気と一緒に蒸気タービン(8)を押し回して発電を行う熱交換装置(6)とを備える、ことを特徴とする、
固体燃料の熱分解と半成コークスの燃焼に基づいた分級混合発電システム。 - 固体燃料の熱分解と半成コークスの燃焼に基づいた分級混合発電方法であって、
固体燃料をまず熱分解装置(1)に入れ、該固体燃料の熱分解により得た固体半成コークス燃料が入って燃焼して蒸気を生じさせる蒸気ボイラ(5)からの一部の熱灰と混合して熱分解によって気体、液体及び固体半成コークス燃料を生じさせるステップ1と、
熱分解の気液産物を凝縮装置(2)によって冷却して気液分離し、気体燃料浄化装置(3)と液体燃料浄化装置(4)でそれぞれ除塵及び脱硫によって浄化した後、気体燃料と液体燃料をガスタービン(7)に入れて発電を行うステップ2と、
熱分解によって生じた固体半成コークスを蒸気ボイラ(5)に入れて燃焼させ、それによって生じた蒸気を蒸気タービン(8)の発電に用いるステップ3と、
ガスタービン(7)から排出された熱排煙が熱交換装置(6)に入って生じた蒸気でも蒸気タービン(8)を押し回して発電を行うステップ4とを含み、
前記ステップ3において半成コークス燃料の蒸気ボイラ(5)で生じた蒸気と、ステップ4において熱交換装置(6)で生じた蒸気とをそれぞれ異なる蒸気タービン(8)に入れて発電を行い、又は同一の蒸気タービン(8)に入れて発電を行い、
前記ステップ4において熱交換装置(6)で生じた蒸気を、半成コークス燃料の蒸気ボイラ(5)に入れ、その蒸気と混合して加熱した後、蒸気タービン(8)に入れて発電を行い、又は、前記ステップ4において熱交換装置(6)で生じた蒸気を蒸気ボイラ(5)に入れ、該蒸気を単独に加熱した後、蒸気タービン(8)に入れ、その他の蒸気と一緒に蒸気タービン(8)を押し回して発電を行う、ことを特徴とする、
固体燃料の熱分解と半成コークスの燃焼に基づいた分級混合発電方法。 - 前記固体燃料に、石炭、オイル・サイド、オイル・シェール又はバイオマスが含まれていることを特徴とする請求項2に記載の固体燃料の熱分解と半成コークスの燃焼に基づいた分級混合発電方法。
- 前記熱分解とは、単純熱分解、部分的燃焼による熱分解、部分的気化による熱分解又はそれらの組合せであることを特徴とする請求項2に記載の固体燃料の熱分解と半成コークスの燃焼に基づいた分級混合発電方法。
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