JP5863519B2 - Gasification plant - Google Patents
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本発明は、炭素系燃料をガス化した生成ガスを生成し、このガス化した生成ガスに含まれる炭素は二酸化炭素として生成ガスから回収して水素を主成分とする精製ガスを製造するガス化プラントに関するものであり、二酸化炭素の排出を抑制して地球温暖化防止に寄与する技術である。 The present invention produces a product gas obtained by gasifying a carbon-based fuel, and carbon contained in the gasified product gas is recovered from the product gas as carbon dioxide to produce a purified gas mainly composed of hydrogen. This technology is related to plants, and is a technology that contributes to the prevention of global warming by suppressing carbon dioxide emissions.
二酸化炭素の排出を抑制する地球温暖化対策のため、水素と一酸化炭素の混合ガスを製造する炭素系燃料のガス化システムに対して、二酸化炭素を回収することが求められている。 As a countermeasure against global warming that suppresses the emission of carbon dioxide, it is required to recover carbon dioxide from a carbon-based fuel gasification system that produces a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide.
炭素系燃料のガス化システムでは、ガス化装置内で炭素系燃料をガス化して生成した水素と一酸化炭素を含む生成ガスを脱塵設備及びガス精製設備で精製し、シフト反応設備でこの精製した生成ガスと水蒸気をシフト反応（ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋Ｈ２）させ、この生成ガスから分離させたＨ２を発電設備の燃料や化学原料として用いる。 In the gasification system for carbon-based fuel, the product gas containing hydrogen and carbon monoxide generated by gasifying the carbon-based fuel in the gasifier is purified by the dust removal equipment and gas purification equipment, and this purification is performed by the shift reaction equipment. the generated gas and water vapor is shifted reacting (CO + H 2 O → CO 2 + H 2), using and H 2 which was separated from the product gas as a fuel or chemical feedstock for power generation equipment.
炭素系燃料をガス化した生成ガス中の二酸化炭素は、二酸化炭素回収設備で精製ガスから分離・回収され、液化して貯蔵される。そして一部の二酸化炭素はガス化装置に再循環させて、二酸化炭素回収設備で再度回収される。 Carbon dioxide in the product gas obtained by gasifying the carbon-based fuel is separated and recovered from the purified gas by a carbon dioxide recovery facility, and is stored in a liquefied state. A part of the carbon dioxide is then recycled to the gasifier and recovered again by the carbon dioxide recovery facility.
二酸化炭素をガス化装置に再循環させると、生成ガス総量中の窒素濃度が循環する二酸化炭素によって低減できるため、発電設備から発生する窒素酸化物を抑制することができる。 When carbon dioxide is recycled to the gasifier, the nitrogen concentration in the total amount of product gas can be reduced by the circulating carbon dioxide, so that nitrogen oxides generated from the power generation equipment can be suppressed.
また生成ガスから分離させたＨ２を化学原料として用いる際には、生成ガス中の窒素濃度が低くなると反応に不活性な窒素をプロセスから除去する工程が簡素化できるため、二酸化炭素の再循環による窒素濃度の低減は有効である。 In addition, when using H 2 separated from the product gas as a chemical raw material, the process of removing nitrogen inert to the reaction from the process can be simplified when the nitrogen concentration in the product gas becomes low, so that carbon dioxide is recycled. It is effective to reduce the nitrogen concentration.
二酸化炭素回収設備で回収した二酸化炭素を再循環するプロセスを含む炭素系燃料のガス化システムとしては、例えば特開２０１０−５９９４０号公報に記載された技術がある。この技術に記載された炭素系燃料のガス化システムでは、二酸化炭素回収設備で回収した二酸化炭素はガス化設備の炭素系燃料をガス化炉に加圧搬送する搬送用ガスとして使用している。 As a gasification system for a carbon-based fuel including a process for recirculating carbon dioxide recovered by a carbon dioxide recovery facility, for example, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-59940. In the carbon-based fuel gasification system described in this technology, the carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery facility is used as a transfer gas for pressure-transferring the carbon-based fuel of the gasification facility to the gasification furnace.
また特開２００８−２９１０８１号公報に記載された炭素系燃料のガス化システムの技術では、ガス化炉で炭素系燃料をガス化した生成ガスによって発電設備を駆動した後の排気から分離した二酸化炭素を微粉炭と共にガス化炉に供給することによってガス化炉の温度上昇を抑制して冷ガス効率を向上させるガス化システムが開示されている。 In the carbon-based fuel gasification system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-291081, carbon dioxide separated from the exhaust gas after the power generation facility is driven by the generated gas obtained by gasifying the carbon-based fuel in the gasification furnace. A gasification system is disclosed in which the temperature rise of the gasification furnace is suppressed by supplying the pulverized coal together with pulverized coal to improve the cold gas efficiency.
特開２００８−２９１０８１号公報に開示された炭素系燃料のガス化システムでは、ガス化炉でガス化した生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの要因によってトリップした場合に、二酸化炭素回収設備からガス化炉に導入する二酸化炭素の供給が断たれるため、ガス化炉の運転が継続できず停止せざるを得ないという課題がある。 In the carbon fuel gasification system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-291081, when a carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from a product gas gasified in a gasification furnace trips for some reason, carbon dioxide Since the supply of carbon dioxide introduced into the gasification furnace from the recovery facility is cut off, there is a problem that the operation of the gasification furnace cannot be continued and must be stopped.
本発明の目的は、炭素系燃料をガス化炉でガス化して炭素系燃料に含まれた水素と一酸化炭素が混合した生成ガスを生成してこの生成ガスから二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素の一部をガス化炉に供給してガス化炉の冷ガス効率を向上させるように構成したガス化プラントにおいて、生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの原因でトリップした場合に、ガス化炉を停止させずに安定な運転を継続し得るガス化プラントを提供することにある。 An object of the present invention is to gasify a carbon-based fuel in a gasification furnace to generate a product gas in which hydrogen and carbon monoxide contained in the carbon-based fuel are mixed, and recover carbon dioxide from the generated gas. In a gasification plant configured to supply a part of carbon dioxide to the gasifier and improve the cold gas efficiency of the gasifier, the carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from the product gas trips for some reason In some cases, a gasification plant capable of continuing stable operation without stopping the gasification furnace is provided.
本発明のガス化プラントは、炭素系燃料と酸化剤を供給してガス化する複数のバーナを備えたガス化炉を有するガス化設備と、前記ガス化設備に供給する酸素を空気から分離して製造する空気分離設備と、前記ガス化設備でガス化した生成ガス中の硫黄化合物を除去するガス精製設備と、前記ガス精製設備で精製された生成ガス中の一酸化炭素と水蒸気を水素と二酸化炭素に変換するシフト反応器と、前記シフト反応器で変換された水素と二酸化炭素のうち、二酸化炭素を回収すると共に水素を分離する二酸化炭素回収設備とを備え、前記二酸化炭素回収設備で分離させた水素を主成分とする生成ガスを下流の機器に供給するガス化プラントにおいて、
前記二酸化炭素回収設備で回収した二酸化炭素の一部を前記ガス化設備のガス化炉に供給するガス供給系統を配設し、前記ガス供給系統にガスを収容するガスホルダーを設置し、前記空気分離設備で空気から分離した窒素ガスを前記ガスホルダーに供給する窒素ガス供給系統を配設し、前記二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記ガスホルダーに収容した窒素ガスを該ガスホルダーから前記ガス供給系統を通じて前記ガス化設備のガス化炉に供給するように構成したことを特徴とする。
The gasification plant of the present invention separates gas supplied from a gasification facility having a gasification furnace having a plurality of burners for supplying a carbon-based fuel and an oxidant to gasify, and oxygen supplied to the gasification facility. Air separation equipment to be produced, a gas purification equipment for removing sulfur compounds in the product gas gasified by the gasification equipment, carbon monoxide and water vapor in the product gas purified by the gas purification equipment and hydrogen A shift reactor for converting to carbon dioxide, and a carbon dioxide recovery facility for recovering carbon dioxide and separating hydrogen among the hydrogen and carbon dioxide converted by the shift reactor, and separating by the carbon dioxide recovery facility In the gasification plant that supplies the generated gas mainly composed of hydrogen to downstream equipment,
A gas supply system for supplying a part of the carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery facility to a gasification furnace of the gasification facility is disposed, a gas holder for containing gas is installed in the gas supply system, and the air A nitrogen gas supply system for supplying nitrogen gas separated from air by a separation facility to the gas holder is disposed, and when the carbon dioxide recovery facility is tripped, the nitrogen gas is switched from the carbon dioxide supply and stored in the gas holder. Is supplied from the gas holder to the gasification furnace of the gasification facility through the gas supply system.
本発明によれば、炭素系燃料をガス化炉でガス化して炭素系燃料に含まれた水素と一酸化炭素が混合した生成ガスを生成してこの生成ガスから二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素の一部をガス化炉に供給してガス化炉の冷ガス効率を向上させるように構成したガス化プラントにおいて、生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの原因でトリップした場合に、ガス化炉を停止させずに安定な運転を継続し得るガス化プラントが実現できる。 According to the present invention, a carbon-based fuel is gasified in a gasification furnace to generate a product gas in which hydrogen and carbon monoxide contained in the carbon-based fuel are mixed, and carbon dioxide is recovered from the generated gas and recovered. In a gasification plant configured to supply a part of carbon dioxide to the gasifier and improve the cold gas efficiency of the gasifier, the carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from the product gas trips for some reason In this case, a gasification plant capable of continuing stable operation without stopping the gasification furnace can be realized.
本発明のガス化プラントの実施例について図面を引用して以下に説明する。 Embodiments of the gasification plant of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の第１実施例であるガス化プラントについて図１及び図２を引用して説明する。 A gasification plant according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図１は本発明の第１実施例である二酸化炭素を回収するガス化プラントの構成を示している。 FIG. 1 shows the configuration of a gasification plant that recovers carbon dioxide according to a first embodiment of the present invention.
図１に示した本実施例のガス化プラントにおいて、フィードホッパ１から供給される炭素系燃料２と、空気分離設備３によって空気から分離して製造された酸素である酸化剤４は、酸素供給系統を通じて炭素系燃料をガス化するガス化炉５ａを備えたガス化設備５のバーナ２３又は別設されたノズル（図示せず）に供給され、このガス化炉５ａにて炭素系燃料２はガス化されて一酸化炭素と水素を主成分とする混合された生成ガスを生成する。
In the gasification plant of this embodiment shown in FIG. 1, the carbon-based
ガス化設備５のガス化炉５ａで生成された生成ガスは、ガス化設備５の下流側に設置された熱回収設備６で該生成ガスが有する熱量を熱回収された後に、前記熱回収設備６の下流側に設置された脱塵設備７に供給される。
The generated gas generated in the
前記脱塵設備７では、生成ガス中のチャー８などの微粒子が回収される。前記脱塵設備７で回収されたチャー８は、この脱塵設備７からガス化設備５に供給してリサイクルされ、ガス化設備５を構成するガス化炉５ａの内部で溶融スラグとして回収される。
In the dedusting equipment 7, fine particles such as char 8 in the product gas are collected. The char 8 recovered by the dust removal equipment 7 is supplied from the dust removal equipment 7 to the gasification equipment 5 and recycled, and is recovered as molten slag inside the
前記脱塵設備７で脱塵後の生成ガスは該脱塵設備７の下流側に設置された水洗塔９へ送られ、塩化水素等を除去した後に硫化カルボニル(ＣＯＳ)転化器１０へ送られる。 The product gas after being dedusted by the dust removing equipment 7 is sent to a water washing tower 9 installed on the downstream side of the dust removing equipment 7, and after removing hydrogen chloride and the like, it is sent to a carbonyl sulfide (COS) converter 10. .
前記ＣＯＳ転化器１０は、チタニア系やアルミナ系の触媒を内部に充填しており、この触媒を用いて生成ガス中のＣＯＳと水蒸気を反応させ、硫化水素と二酸化炭素に変換する。 The COS converter 10 is filled with a titania-based or alumina-based catalyst, and uses this catalyst to react COS and water vapor in the product gas to convert them into hydrogen sulfide and carbon dioxide.
前記ＣＯＳ転化器１０で生成ガス中のＣＯＳを硫化水素と二酸化炭素に変換させる理由は、前記ＣＯＳ転化器１０の下流側に設置された硫化水素除去設備１１で用いるアミン系の吸収液はＣＯＳを吸収しないので、高い脱硫率を達成するためには、ＣＯＳを硫化水素とする必要があるためである。 The reason why the COS in the product gas is converted into hydrogen sulfide and carbon dioxide by the COS converter 10 is that the amine-based absorption liquid used in the hydrogen sulfide removal equipment 11 installed downstream of the COS converter 10 is COS. This is because the COS needs to be hydrogen sulfide in order to achieve a high desulfurization rate because it does not absorb.
前記ＣＯＳ転化器１０を経た生成ガスは、次に該ＣＯＳ転化器１０の下流側に設置された硫化水素除去設備１１に導かれ、前記硫化水素除去設備１１にて生成ガス中の硫化水素を除去する。この硫化水素の除去には、アミン水溶液などの吸収液が用いられる。そして硫化水素を吸収した吸収液は、前記硫化水素除去設備１１を構成する吸収液再生塔に供給され、吸収液中の硫化水素を分離して吸収液を再生する。 The product gas that has passed through the COS converter 10 is then guided to a hydrogen sulfide removal facility 11 installed on the downstream side of the COS converter 10, and the hydrogen sulfide in the product gas is removed by the hydrogen sulfide removal facility 11. To do. For removing this hydrogen sulfide, an absorbing solution such as an aqueous amine solution is used. Then, the absorbing liquid that has absorbed hydrogen sulfide is supplied to an absorbing liquid regeneration tower that constitutes the hydrogen sulfide removing equipment 11, and hydrogen sulfide in the absorbing liquid is separated to regenerate the absorbing liquid.
吸収液再生塔で再生した吸収液は、前記硫化水素除去設備１１内で循環利用できるように該硫化水素除去設備１１が構成されている。 The hydrogen sulfide removal equipment 11 is configured so that the absorbent regenerated in the absorption liquid regeneration tower can be circulated and used in the hydrogen sulfide removal equipment 11.
前記硫化水素除去設備１１で硫化水素が除去された生成ガスは、硫化水素除去設備１１の下流側に設置されたシフト反応器１２に送られ、このシフト反応器１２で生成ガス中の一酸化炭素と、水蒸気とを反応させて二酸化炭素と水素に変換するシフト反応を行なう。
The product gas from which hydrogen sulfide has been removed by the hydrogen sulfide removal equipment 11 is sent to a
一酸化炭素は可燃性ガスであり、一酸化炭素を直接除去すると生成ガスの発熱量が低下するので、シフト反応器１２で生成ガス中の一酸化炭素を二酸化炭素に変換するシフト反応を進行させる。シフト反応は、鉄−クロム系や銅−亜鉛系の触媒を用いて進められる。
Carbon monoxide is a flammable gas, and if carbon monoxide is directly removed, the amount of heat generated from the generated gas decreases. Therefore, a shift reaction for converting carbon monoxide in the generated gas into carbon dioxide is advanced in the
前記シフト反応器１２でのシフト反応後の二酸化炭素と水素を含んだ生成ガスは、更に該シフト反応器１２の下流側に設置された二酸化炭素吸収設備１３に送られる。
The product gas containing carbon dioxide and hydrogen after the shift reaction in the
この二酸化炭素吸収設備１３では、生成ガスに含まれた二酸化炭素を吸収塔の吸収液に吸収させて除去させることによって、水素を主成分とする生成ガスを得ることができる。
In the carbon
前記二酸化炭素吸収設備１３で生成ガス中の二酸化炭素を吸収した吸収液は、該二酸化炭素吸収設備１３の下流側に設置された二酸化炭素再生設備１４に送られ、この二酸化炭素再生設備１４の再生塔にて吸収液に吸収された二酸化炭素を分離することによって吸収液を再生する。
The absorption liquid that has absorbed carbon dioxide in the generated gas by the carbon
そして、前記二酸化炭素再生設備１４にて二酸化炭素を分離して再生した吸収液は、前記二酸化炭素再生設備１４から前記二酸化炭素吸収設備１３に循環するように供給され、この二酸化炭素吸収設備１３にて生成ガス中の二酸化炭素を吸収液で吸収するように、前記吸収液が循環利用できるように前記二酸化炭素吸収設備１３及び前記二酸化炭素再生設備１４が構成されている。
And the absorption liquid which isolate | separated and reproduce | regenerated carbon dioxide with the said carbon dioxide regeneration equipment 14 is supplied so that it may circulate from the said carbon dioxide regeneration equipment 14 to the said carbon
前記二酸化炭素再生設備１４にて吸収液から分離された二酸化炭素は、前記二酸化炭素再生設備１４の下流側に設置された第１圧縮機１５で圧縮し、該第１圧縮機１５の下流側に設置された第１冷却器１６によって圧縮した二酸化炭素を冷却し、更にこれらの機器の下流側にそれぞれ設置された第２圧縮機１５ｂで冷却した二酸化炭素を圧縮し、該第２圧縮機１５ｂの下流側に設置された第２冷却器１６ｂによって圧縮した二酸化炭素を更に冷却して液化し、この液化した二酸化炭素を前記第２冷却器１６ｂの下流側に設置された液化貯蔵装置１７に供給して貯蔵する。
The carbon dioxide separated from the absorption liquid by the carbon dioxide regeneration facility 14 is compressed by the
また、第１冷却器１６によって冷却した二酸化炭素２０の一部は、液化貯蔵装置１７で貯蔵せずに、前記第１冷却器１６と第２圧縮機１５ｂとの間から分岐してガス供給系統２０ａを通じて導かれ、このガス供給系統２０ａに設置された二酸化炭素ホルダ１８に供給されて貯留される。
Further, a part of the
前記二酸化炭素ホルダ１８に貯留された二酸化炭素２０は、この二酸化炭素ホルダ１８からガス供給系統２０ｂを通じてガス化設備のガス化炉５ａのバーナ２３に供給される。
The
前記二酸化炭素ホルダ１８には、空気分離設備３から該空気分離設備３によって空気から分離された窒素１９が窒素ガス供給系統１９ａを通じて供給できる構成となっている。
The
そして生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素吸収設備１３及び二酸化炭素再生設備１４を備えた二酸化炭素回収設備の何れかが何らかの原因によってトリップして、ガス化設備５のガス化炉５ａに前記二酸化炭素再生設備１４からガス供給系統２０ａを通じて二酸化炭素２０が供給できなくなった場合、或いは、前記二酸化炭素ホルダ１８に貯蔵した二酸化炭素２０を使い尽くして該二酸化炭素ホルダ１８からガス供給系統２０ｂを通じて供給できなくなった場合に、前記二酸化炭素回収設備から制御器３９に入力するトリップ信号７５に基づいて前記制御器３９から出力された指令信号によって、二酸化炭素ホルダ１８の上流側に位置するガス供給系統２０ａに設置した流量調節弁７１を閉弁し、ガス供給系統２０ａを通じた二酸化炭素２０の供給を停止する。
Then, either of the carbon
次に、前記制御器３９から出力された指令信号によって、窒素ガス供給系統１９ａに設置した流量調節弁７２を開弁し、空気分離設備３によって空気から分離された窒素１９を該空気分離設備３から窒素ガス供給系統１９ａを通じて二酸化炭素ホルダ１８に導入する。
Next, the
そして、前記二酸化炭素ホルダ１８に導入された窒素ガスは、前記制御器３９から出力された指令信号によってガス化炉５ａに設けたバーナ２３の上流側のガス供給系統２０ｂに設置した流量調節弁３０の開度が制御され、前記二酸化炭素ホルダ１８からガス供給系統２０ｂ、及びバーナ２３を通じてガス化炉５ａ内に供給される窒素ガスの供給量が調節される。
The nitrogen gas introduced into the
よって、二酸化炭素回収設備に何らかの原因でトリップが生じて、この二酸化炭素回収設備からガス化炉５ａへの二酸化炭素の供給が断たれた場合でも、ガス化炉５ａに供給する供給ガスを二酸化炭素ホルダ１８からガス化炉５ａに供給する窒素ガスに切り替え、更にこの窒素ガスの供給量は流量調節弁３０の開度制御によって、二酸化炭素２０から窒素１９への供給ガスの切り替えに伴う圧力変動が回避しているので、二酸化炭素回収設備のトリップに起因したガス化炉５ａの運転停止は防止され、ガス化炉５ａが安定な運転を継続し得るように二酸化炭素２０から窒素１９へガス化炉５ａへの供給ガスをスムーズに切り替えることができる。
Therefore, even if a trip occurs in the carbon dioxide recovery facility for some reason, and the supply of carbon dioxide from the carbon dioxide recovery facility to the
前記二酸化炭素ホルダ１８に二酸化炭素２０或いは窒素ガス１９を貯留するのは、ガス化炉５ａへの供給ガスを二酸化炭素２０から窒素１９へ切り替える際、或いはガス化炉５ａを起動する際の供給ガスの圧力変動を抑制するためである。
The
また、前述した様に二酸化炭素回収設備に何らかの原因によってトリップが生じた場合だけでなく、ガス化炉５ａを起動する場合においても、二酸化炭素回収設備が未稼働なため該二酸化炭素回収設備からガス化炉５ａに供給する二酸化炭素が存在していないので、前述した実施例と同様に、前記制御器３９からの指令信号によって窒素ガス供給系統１９ａに設置した流量調節弁７２を開弁して、空気分離設備３によって空気から分離された窒素１９をこの空気分離設備３から窒素ガス供給系統１９ａを通じて二酸化炭素ホルダ１８に導入する。
Further, as described above, not only when a trip occurs in the carbon dioxide recovery facility for some reason, but also when the
更に、前記二酸化炭素ホルダ１８に導入された窒素ガスは前記制御器３９からの指令信号によってガス化炉５ａに設けたバーナ２３の上流側のガス供給系統２０ｂに設置した流量調節弁３０の開度を制御して、前記二酸化炭素ホルダ１８からガス供給系統２０ｂ、及びバーナ２３を通じてガス化炉５ａ内に供給される窒素ガスの供給量を調節して、前記ガス化炉５ａを起動させることが可能となる。
Further, the nitrogen gas introduced into the
本実施例において、ガス化プラントが通常運転時に二酸化炭素ホルダ１８を経由してガス供給系統２０ｂを通じてガス化炉５ａに供給される二酸化炭素２０、或いは、二酸化炭素回収設備がトリップ時に二酸化炭素２０から切り替えて供給される窒素ガス１９は、ガス化設備のバーナ２３、天井ガスノズル３５、ガス化炉出口ガスノズル４０、及びガス化設備のガス化炉５ａと圧力容器２７との間に設置されている隔壁部２８へ供給される隔壁ガスノズル４４に夫々供給されるように構成されている。
In this embodiment,
また、二酸化炭素ホルダ１８からガス化炉５ａに供給される二酸化炭素２０、或いは二酸化炭素２０から切り替えて供給される窒素ガス１９は、炭素系燃料の搬送ガス、及びチャーの搬送ガスとしても供給されるように構成されている。
The
本実施例のガス化プラントでは、ガス化設備５のバーナ２３、天井ガスノズル３５、ガス化炉出口ガスノズル４０、及びガス化設備のガス化炉５ａと圧力容器２７との間に設置されている隔壁部２８へ供給される隔壁ガスノズル４４に供給するガスとして、通常の運転中は生成ガスから回収した二酸化炭素を用いている。
In the gasification plant of the present embodiment, the
図２は本実施例のガス化プラントのガス化設備５におけるガス化炉５ａの詳細構造を示している。
FIG. 2 shows a detailed structure of the
図２に示された本実施例のガス化設備５を構成するガス化炉５ａは、フィードホッパ１から供給される炭素系燃料２と、空気分離設備３で空気から製造された酸化剤４を、複数設置されたバーナ２３から投入して燃焼させてガス化するガス化部２４と、このガス化部２４の下方に設けられ、ガス化部２４で生じたスラグを回収するスラグ回収部２５と、このガス化部２４の上方に設けられ、ガス化部２４で生じた一酸化炭素と水素を主成分とする生成ガスを冷却するガス冷却部２６とを備えている。
A
前記ガス化炉５ａの外側には圧力容器２７が設置されており、ガス化炉５ａと圧力容器２７との間には隔壁部２８が設けられ、この隔壁部２８には不活性ガスが充填されている。
A
前記ガス化部２４に設置された前記複数のバーナ２３は、前記ガス化部２４の上段と下段に位置するようにそれぞれ配置されている。更にチャーバーナ２９が前記ガス化部２４の下段に位置するように配置されている。
The plurality of
前記バーナ２３には、ガス化プラントが通常運転中は、二酸化炭素回収設備を構成する二酸化炭素再生設備１４等から回収された二酸化炭素が、ガス供給系統２０ａ、二酸化炭素ホルダ１８及びガス供給系統２０ｂを通じて二酸化炭素２０として供給されるように構成されており、この二酸化炭素２０を二酸化炭素ホルダ１８からガス化炉５ａのバーナ２３に供給するガス供給系統２０ｂに設置されたバーナ用二酸化炭素流量調整機構３０の開度を制御器３９からの指令信号によって調節することにより、前記バーナ２３に供給するバーナ用の二酸化炭素２０の流量が調整される。
In the
そして、二酸化炭素回収設備を構成する二酸化炭素吸収設備１３及び前記二酸化炭素再生設備１４のいずれかに何らかの原因でトリップが生じて、前記二酸化炭素回収設備からガス化炉５ａへの二酸化炭素の供給が断たれた場合は、前記二酸化炭素回収設備から制御器３９に入力するトリップ信号７５に基づいて前記制御器３９から出力された指令信号によって、二酸化炭素ホルダ１８の上流側に位置するガス供給系統２０ａに設置した流量調節弁７１を閉弁し、ガス供給系統２０ａを通じた二酸化炭素ホルダ１８への二酸化炭素２０の供給を停止する。
A trip occurs in any of the carbon
同時に、前記制御器３９から出力された指令信号によって、窒素ガス供給系統１９ａに設置した流量調節弁７２を開弁し、空気分離設備３で空気から分離された窒素１９を該空気分離設備３から窒素ガス供給系統１９ａを通じて二酸化炭素ホルダ１８に導入する。
At the same time, the
そして、前記二酸化炭素ホルダ１８に導入された窒素１９は、前記制御器３９から出力された指令信号でガス化炉５ａに設けたバーナ２３の上流側のガス供給系統２０ｂに設置した流量調節弁３０の開度を制御することによって、前記二酸化炭素ホルダ１８からガス供給系統２０ｂ、及びバーナ２３を通じてガス化炉５ａ内に供給される窒素１９の供給量を調節することによって、前記二酸化炭素回収設備のトリップ時にガス化炉５ａへの二酸化炭素の供給から窒素への供給に切り替えられる。
The
下記する本実施例の説明では、ガス化プラントが通常運転中で二酸化炭素回収設備で回収した二酸化炭素２０をガス供給系統２０ａ、２０ｂを通じてガス化炉５ａに供給する場合と、ガス化プラントの二酸化炭素回収設備がトリップして二酸化炭素の供給から窒素の供給に切り替えて前記空気分離設備３からガスホルダー１８に供給した窒素１９の一部をガス供給系統２０ｂを通じてガス化炉５ａに供給する場合について説明しているが、前者の場合では二酸化炭素２０がガス化炉５ａに供給されるケースとなり、後者の場合では窒素１９がガス化炉５ａに供給されるケースとなっています。
In the following description of the present embodiment, when the gasification plant is in normal operation and the
そして、ガス化プラントの二酸化炭素回収設備にトリップが生じた場合や、ガス化プラントのガス化炉５ａの起動時の場合など、二酸化炭素回収設備で二酸化炭素を回収できない場合は、ガス化炉５ａへの二酸化炭素の供給から切り替えて、空気分離設備３から二酸化炭素ホルダ１８に供給した窒素１９を、ガス供給系統２０ｂを通じてガス化炉５ａに供給するように構成している。
When a trip occurs in the carbon dioxide recovery facility of the gasification plant or when the
本実施例のガス化プラントにおいて、前記ガス化炉５ａのバーナ２３に供給するバーナ用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量は、バーナ２３の入口部に配設した冷却水流路６１に設置されたバーナ冷却水温度検出器３１で測定したバーナ冷却水温度を前記制御器３９に入力し、この制御器３９で冷却水の設定温度と比較して、バーナ冷却水温度検出器３１で測定したバーナ冷却水温度３２が前記冷却水の設定温度よりも高い温度の時は前記バーナ２３に供給するバーナ供給用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が多くなるように前記バーナ用二酸化炭素流量調整機構３０を制御し、バーナ冷却水温度検出器３１で測定したバーナ冷却水温度３２が前記冷却水の設定温度よりも低い温度の時は前記バーナ２３に供給するバーナ用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が少なくなるように前記バーナ用二酸化炭素流量調整機構３０を制御して、前記バーナ２３に供給するバーナ用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量を前記制御器３９によって調整している。
In the gasification plant of the present embodiment, the flow rate of the
そして前記バーナ２３の冷却水流路６１に設置したバーナ冷却水温度検出器３１で測定した検出温度に基づいて制御装置３９の制御によって前記バーナ２３に供給する二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量を調整することにより、バーナ２３の全体を効果的に冷却することができる。
The flow rate of
ガス化炉５ａのガス化部２４に設置されたバーナ２３の構造は、炭素系燃料２を搬送する流路と、酸化剤４を供給する流路と、二酸化炭素２０、或いは窒素１９を供給する流路とがそれぞれ分断された構成となっており、二酸化炭素２０、或いは窒素１９を供給する流路がバーナ２３の入口からバーナの先端に至るまで形成されていると共に、この二酸化炭素２０、或いは窒素１９を供給する流路がバーナ２３の最も外側に配置される構成であることが望ましい。
The structure of the
上記したように前記バーナ２３の内部構造を前記各流路が分断された構成にすると共に、これらの流路の内、最も外側に位置する流路に、二酸化炭素２０、或いは窒素１９を供給する流路を配設することによって、燃料と酸素の混合を阻害することなく前記バーナ２３によって燃焼する火炎温度を低くできるため、バーナ２３を効果的に冷却することができる。
As described above, the internal structure of the
本実施例において、前記ガス化炉５ａのガス化部２４には、天井ガスとして二酸化炭素２０、或いは窒素１９の一部をガス化部２４内に供給する天井ガスノズル３５が前記ガス化部２４の天井面に設置されている。
In the present embodiment, the
前記天井ガスノズル３５には二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０、或いは窒素１９の一部を供給するように構成されており、二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０、或いは窒素１９を天井ガスノズル３５に供給する経路に設置された天井ガス流量調整機構３６を制御器３９からの指令信号によって調節することにより、前記天井ガスノズル３５に供給する天井ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が調整される。
The
即ち、前記天井ガスノズル３５に供給する天井ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量は、前記ガス化炉５ａのガス化部２４の天井に設置された天井温度検出器３７で測定したガス化部２４の天井温度３８を前記制御器３９に入力し、この制御器３９によってガス化部２４の天井の設定温度と比較して、天井温度検出器３７で測定した天井温度３８が前記天井の設定温度よりも高い温度の時は前記天井ガスノズル３５に供給する天井ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が多くなるように天井ガス流量調整機構３６を制御し、天井温度検出器３７で測定した天井温度３８が前記天井の設定温度よりも低い温度の時は前記天井ガスノズル３５に供給する天井ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が少なくなるように天井ガス流量調整機構３６を制御して、前記天井ガスノズル３５に供給する天井ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量を前記制御器３９によって調整している。
That is, the flow rate of the
この結果、前記天井温度検出器３７で検出された天井温度３８の検出温度に基づいて制御装置３９の制御によって前記天井ガスノズル３５に供給する天井ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量を調整することにより、ガス化炉５ａのガス化部２４の天井の冷却に必要な二酸化炭素２０、或いは窒素１９を効率よく供給できる。
As a result, the flow rate of the
本実施例において、前記ガス化炉５ａのガス冷却部２６には、二酸化炭素２０、或いは窒素１９の一部をガス化炉出口ガスとしてガス冷却部２６内に供給するガス化炉出口ガスノズル４０が前記ガス化炉冷却部２６の入口に設置されている。
In the present embodiment, the
前記ガス化炉出口ガスノズル４０には二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０、或いは窒素１９の一部を供給するように構成されており、二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０、或いは窒素１９をガス化炉出口ガスノズル４０に供給する経路に設置されたガス化炉出口ガス流量調整機構４１を制御器３９からの指令信号によって調節することにより、前記ガス化炉出口ガスノズル４０に供給するガス化炉出口ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が調整される。
The gasifier
即ち、前記ガス化炉出口ガスノズル４０に供給するガス化炉出口ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量は、前記ガス化炉５ａのガス冷却部２６の入口に設置されたガス化炉出口ガス温度検出器４２で測定したガス冷却部２６のガス化炉出口ガス温度４３を前記制御器３９に入力し、この制御器３９によってガス冷却部２６の出口ガスの設定温度と比較して、ガス化炉出口ガス温度検出器４２で測定したガス化炉出口ガス温度４３が前記出口ガスの設定温度よりも高い温度の時は前記ガス化炉出口ガスノズル４０に供給する出口ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が多くなるように前記ガス化炉出口ガス流量調整機構４１を制御し、ガス化炉出口ガス温度検出器４２で測定したガス化炉出口ガス温度４３が前記出口ガスの設定温度よりも低い温度の時は前記ガス化炉出口ガスノズル４０に供給する出口ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が少なくなるように前記ガス化炉出口ガス流量調整機構４１を制御して、前記ガス化炉出口ガスノズル４０に供給する出口ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量を前記制御器３９によって調整している。
That is, the flow rate of
この結果、前記ガス化炉出口ガス温度検出器４２で検出されたガス化炉出口ガス温度４３の検出温度に基づいて制御装置３９の制御によって前記ガス化炉出口ガスノズル４０に供給する出口ガス用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量を調整することにより、ガス化炉５ａのガス化部２４から排出されてガス冷却部２６に流入する生成ガスの温度を所望の温度に調節することが可能となる。
As a result, for the outlet gas supplied to the gasifier
本実施例において、前記ガス化炉５ａの外側に設置された圧力容器２７には、このガス化炉５ａと圧力容器２７との間に形成された隔壁部２８に、二酸化炭素ホルダ１８から導いた二酸化炭素２０、或いは窒素１９の一部を供給する隔壁ガスノズル４４が設置されている。
In the present embodiment, the
前記隔壁ガスノズル４４から隔壁部２７内に供給する二酸化炭素２０、或いは窒素１９のガス流量は、二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０の一部を前記隔壁ガスノズル４４に供給する経路に設置された隔壁ガス流量調整機構５５を制御器３９からの指令信号によって調節することにより、前記隔壁ガスノズル４４から隔壁部２７内に供給する二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が調整される。
The gas flow rate of
即ち、前記隔壁ガスノズル４４に供給する二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量は、前記ガス化炉５ａのガス化部２４と圧力容器２７との間に配設された差圧検出器４５で測定されたガス化部と圧力容器との差圧４６を前記制御器３９に入力し、この制御器３９によって前記差圧検出器４５で測定したガス化部と圧力容器との差圧４６が一定値となるように、隔壁ガス流量調整機構５５を制御器３９からの指令信号によって調節することにより、隔壁ガスノズル４４から圧力容器２７に供給する二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量を調整している。
That is, the flow rate of
更に、前記隔壁ガスノズル４４から隔壁部２８に供給する二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量は、ガス化プラントが通常運転時には、前記二酸化炭素ホルダ１８に二酸化炭素２０、或いは窒素１９を供給するガス供給系統２０ａに設置された回収二酸化炭素流量検出器５２で測定された回収二酸化炭素流量５３を前記制御器３９に入力し、この制御器３９による演算によって、前記回収二酸化炭素流量検出器５２で検出する二酸化炭素の濃度が高くなるように二酸化炭素の流量を決定する。
Further, the flow rate of the
フィードホッパ１へはフィードホッパ１を加圧するために、二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０、或いは窒素１９の一部が供給され、前記二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０をフィードホッパ１に供給する経路に設置されたフィードホッパ加圧ガス流量調整機構３３を制御器３９からの指令信号によって調節することにより、前記フィードホッパ１に供給するフィードホッパ加圧用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が調整される。
A path for supplying
更に、前記フィードホッパ１へは、フィードホッパ１内の燃料を流動化させるために、二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０、或いは窒素１９の他の一部が供給され、前記二酸化炭素ホルダ１８から二酸化炭素２０、或いは窒素１９をフィードホッパ１に供給する経路に設置されたフィードホッパ流動化ガス流量調整機構３４を制御器３９からの指令信号によって調節することにより、前記フィードホッパ１に供給するフィードホッパ流動化用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が調整される。
Further, in order to fluidize the fuel in the
前記二酸化炭素ホルダ１８からフィードホッパ１に供給するフィードホッパ加圧用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量は、フィードホッパ１とガス化炉５ａのガス化部２４との間に配設された差圧検出器５６で測定されたフィードホッパ１とガス化炉５ａのガス化部２４との差圧を前記制御器３９に入力し、この制御器３９によって差圧の設定圧力と比較して、差圧検出器５６で測定したフィードホッパとガス化炉との差圧４７が一定となるように、フィードホッパ加圧ガス流量調整機構３３を調節することにより、前記二酸化炭素ホルダ１８からフィードホッパ１に供給するフィードホッパ加圧用の二酸化炭素２０、或いは窒素１９の流量が調整される。
The flow rate of
そして、ガス化プラントの二酸化炭素回収設備にトリップが生じた場合や、ガス化プラントのガス化炉５ａの起動時の場合など、二酸化炭素回収設備で二酸化炭素を回収できない場合は、二酸化炭素の供給から切り替えて、空気分離設備３から二酸化炭素ホルダ１８に供給した窒素１９を、ガス供給系統２０ｂを通じてフィードホッパ１にフィードホッパ加圧、及び流動化ガスとして供給するように構成している。
If a trip occurs in the carbon dioxide recovery facility of the gasification plant or when the
そしてガス化プラントが通常運転時に二酸化炭素回収設備で二酸化炭素が回収されている場合は、フィードホッパ１のフィードホッパ加圧、及び流動化ガスとして前記二酸化炭素ホルダ１８からフィードホッパ１に二酸化炭素２０を供給する。
When carbon dioxide is recovered by the carbon dioxide recovery facility during normal operation of the gasification plant, the
ガス化プラントが通常運転時はフィードホッパ１のフィードホッパ加圧、及び流動化ガスに二酸化炭素ホルダ１８から供給される二酸化炭素２０を用いると、二酸化炭素とチャーとのガス化反応が促進されるため、ガス化炉５ａで使用される酸化剤４の使用量を低減できる。
When the gasification plant is in normal operation, the feed hopper pressurization of the
このため空気分離設備３の動力を低減することが可能である。なお図示していないが、チャー用のフィードホッパについても同様の方法で加圧及び流動化に必要な二酸化炭素、或いは窒素１９の流量が制御される。
For this reason, the power of the
ガス化炉５ａに供給した二酸化炭素は、ガス化炉５ａの下流側の二酸化炭素吸収設備１３、及び二酸化炭素再生設備１４によって回収され、回収された二酸化炭素の一部は、再度、ガス化炉５ａに投入される構成となっている。
The carbon dioxide supplied to the
本実施例によれば、炭素系燃料をガス化炉でガス化して炭素系燃料に含まれた水素と一酸化炭素が混合した生成ガスを生成してこの生成ガスから二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素の一部をガス化炉に供給してガス化炉の冷ガス効率を向上させるように構成したガス化プラントにおいて、生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの原因でトリップした場合に、ガス化炉を停止させずに安定な運転を継続し得るガス化プラントが実現できる。 According to the present embodiment, carbon-based fuel is gasified in a gasification furnace to generate a product gas in which hydrogen and carbon monoxide contained in the carbon-based fuel are mixed, and carbon dioxide is recovered from the generated gas. In a gasification plant configured to supply a part of the carbon dioxide to the gasifier and improve the cold gas efficiency of the gasifier, the carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from the product gas trips for some reason In this case, a gasification plant capable of continuing stable operation without stopping the gasification furnace can be realized.
また本実施例によれば、更にガス化炉出口へ回収した二酸化炭素を供給することによって、生成ガス、及び生成ガス中のチャーの温度を低減し、ガス化炉出口部での粒子付着を抑制することができる。 In addition, according to this embodiment, by further supplying the recovered carbon dioxide to the gasifier outlet, the temperature of the product gas and char in the product gas is reduced, and particle adhesion at the gasifier outlet is suppressed. can do.
次に本発明の第２実施例であるガス化プラントについて図３を引用して説明する。 Next, a gasification plant according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図３に示した本実施例は、図１及び図２に示した本発明の第１実施例である二酸化炭素を回収するガス化プラントと基本的な構成及び作用は同じであるので、両者に共通した説明は省略し、相違する部分のみ以下に説明する。 The present embodiment shown in FIG. 3 has the same basic configuration and operation as the gasification plant for recovering carbon dioxide, which is the first embodiment of the present invention shown in FIGS. A common description is omitted, and only different parts are described below.
図３に示した本実施例のガス化プラントの制御器で行われるガス化炉５ａに設置されたバーナ２３に供給する窒素流量の制御例を示したブロック図において、本実施例では、ガス化プラントの二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備３から前記ガスホルダー１８に供給した窒素１９の一部をガス供給系統２０ｂを通じてガス化炉５ａのガス化部２４に設置されたバーナ２３に二酸化炭素ホルダ１８から供給しており、この窒素１９のバーナ２３への供給に関して、バーナ２３に冷却水流路６１を通じて冷却水を供給する冷却水温度に基づいてバーナ用窒素流量を制御する方法を図３のブロック図を用いて説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing a control example of the flow rate of nitrogen supplied to the
図３に示した本実施例のガス化プラントの制御器で行われるバーナ用窒素流量の制御例を示したブロック図において、本実施例では、バーナ２３に冷却水を供給する冷却水流路６１に設置したバーナ冷却水温度検出器３１で測定されたバーナ冷却水温度３２は制御器３９に入力され、この制御器３９によって前記バーナ冷却水温度検出器３１で測定されたバーナ冷却水温度３２に基づいてバーナ２３に供給する窒素１９の流量であるバーナ用窒素流量の値が演算されて決定される。
In the block diagram showing the control example of the nitrogen flow rate for the burner performed by the controller of the gasification plant of the present embodiment shown in FIG. 3, in the present embodiment, in the cooling
前記制御器３９では前記バーナ冷却水温度検出器３１でバーナ冷却水温度３２を常時計測して、バーナ２３へ供給するバーナ用窒素流量を計算する。
The
制御器３９の演算で決定されたバーナ用窒素流量の値に対応する信号が、バーナ用窒素流量調整機構開度指令４９として窒素１９を二酸化炭素ホルダ１８からバーナ２３に供給するガス供給系統２０ｂに設置されたバーナ用窒素流量調整機構３０へ送られ、バーナ２３に二酸化炭素ホルダ１８から供給する窒素１９の流量が制御される。
A signal corresponding to the value of the burner nitrogen flow rate determined by the calculation of the
バーナ２３に供給する窒素流量は、バーナ２３を冷却するために必要な最小量とすることが望ましい。
The flow rate of nitrogen supplied to the
本実施例によれば、炭素系燃料をガス化炉でガス化して炭素系燃料に含まれた水素と一酸化炭素が混合した生成ガスを生成してこの生成ガスから二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素の一部をガス化炉に供給してガス化炉の冷ガス効率を向上させるように構成したガス化プラントにおいて、生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの原因でトリップした場合に、ガス化炉を停止させずに安定な運転を継続し得るガス化プラントが実現できる。 According to the present embodiment, carbon-based fuel is gasified in a gasification furnace to generate a product gas in which hydrogen and carbon monoxide contained in the carbon-based fuel are mixed, and carbon dioxide is recovered from the generated gas. In a gasification plant configured to supply a part of the carbon dioxide to the gasifier and improve the cold gas efficiency of the gasifier, the carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from the product gas trips for some reason In this case, a gasification plant capable of continuing stable operation without stopping the gasification furnace can be realized.
また本実施例によれば、更にガス化炉のバーナ冷却水温度に応じて少ない窒素供給量で効率よくバーナを冷却することが可能となる。 Further, according to this embodiment, it is possible to efficiently cool the burner with a small amount of nitrogen supply according to the burner cooling water temperature of the gasifier.
次に本発明の第３実施例であるガス化プラントについて図４を引用して説明する。 Next, a gasification plant according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図４に示した本実施例は、図１及び図２に示した本発明の第１実施例である二酸化炭素を回収するガス化プラントと基本的な構成及び作用は同じであるので、両者に共通した説明は省略し、相違する部分のみ以下に説明する。 The present embodiment shown in FIG. 4 has the same basic configuration and operation as the gasification plant for recovering carbon dioxide, which is the first embodiment of the present invention shown in FIGS. A common description is omitted, and only different parts are described below.
図４に示した本実施例のガス化プラントの制御器で行われるガス化炉の天井ノズル３５に供給される天井ガス流量となる窒素流量を制御する制御例を示したブロック図において、本実施例では、ガス化プラントの二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備３から前記ガスホルダー１８に供給した窒素１９の一部をガス供給系統２０ｂを通じてガス化炉５ａの天井ガスノズル３５に供給しており、この窒素１９の天井ガスノズル３５への供給に関して、ガス化炉５ａのガス化部２４の天井温度に基づいて天井ガス流量を制御する方法について図４のブロック図を用いて説明する。
FIG. 5 is a block diagram showing a control example for controlling the nitrogen flow rate to be the ceiling gas flow rate supplied to the
図４に示した本実施例のガス化プラントの制御器で行われる天井ガス流量の制御例を示したブロック図において、本実施例では、ガス化炉５ａのガス化部２４の天井に設置した天井温度検出器３７で測定された天井温度３８は制御器３９に入力され、この制御器３９によって天井温度検出器３７で測定した天井温度３８を常時計測して、ガス化炉５ａのガス化部２４の天井に設置した天井ガスノズル３５に、天井ガス流量として二酸化炭素ホルダ１８から供給する二酸化炭素２０から供給を切り替えられた窒素１９の流量を演算する。
In the block diagram showing an example of the control of the ceiling gas flow rate performed by the controller of the gasification plant of the present embodiment shown in FIG. 4, in this embodiment, it is installed on the ceiling of the
制御器３９の演算で決定された天井ガス流量調整機構開度指令５０が窒素１９を二酸化炭素ホルダ１８から天井ガスノズル３５に至る流路に設置された天井ガス流量調整機構３６へ送られ、二酸化炭素ホルダ１８から天井ガス量として天井ガスノズル３５に供給する窒素１９の流量が制御される。
The ceiling gas flow rate adjustment mechanism
供給する二酸化炭素流量は、ガス化部２４の天井を冷却するために必要な最小量とすることが望ましい。本制御方法を用いれば、ガス化炉のガス化部の天井温度に応じて少ない窒素１９の供給量で効率よく天井を冷却することが可能となる。
The supplied carbon dioxide flow rate is desirably a minimum amount necessary for cooling the ceiling of the
本実施例によれば、炭素系燃料をガス化炉でガス化して炭素系燃料に含まれた水素と一酸化炭素が混合した生成ガスを生成してこの生成ガスから二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素の一部をガス化炉に供給してガス化炉の冷ガス効率を向上させるように構成したガス化プラントにおいて、生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの原因でトリップした場合に、ガス化炉を停止させずに安定な運転を継続し得るガス化プラントが実現できる。 According to the present embodiment, carbon-based fuel is gasified in a gasification furnace to generate a product gas in which hydrogen and carbon monoxide contained in the carbon-based fuel are mixed, and carbon dioxide is recovered from the generated gas. In a gasification plant configured to supply a part of the carbon dioxide to the gasifier and improve the cold gas efficiency of the gasifier, the carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from the product gas trips for some reason In this case, a gasification plant capable of continuing stable operation without stopping the gasification furnace can be realized.
また本実施例によれば、更にガス化炉のガス化部の天井温度に応じて少ない窒素１９の供給量で効率よく天井を冷却することが可能となる。
Further, according to this embodiment, the ceiling can be efficiently cooled with a small supply amount of
次に本発明の第４実施例であるガス化プラントについて図５を引用して説明する。 Next, a gasification plant according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図５に示した本実施例は、図１及び図２に示した本発明の第１実施例である二酸化炭素を回収するガス化プラントと基本的な構成及び作用は同じであるので、両者に共通した説明は省略し、相違する部分のみ以下に説明する。 Since this embodiment shown in FIG. 5 has the same basic configuration and operation as the gasification plant for recovering carbon dioxide, which is the first embodiment of the present invention shown in FIGS. A common description is omitted, and only different parts are described below.
図５に示した本実施例のガス化プラントの制御器で行われるガス化炉のガス化炉出口ガスノズル４０に供給される窒素流量を制御する制御例を示したブロック図において、本実施例では、ガス化プラントの二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備３から前記ガスホルダー１８に供給した窒素１９の一部をガス供給系統２０ｂを通じてガス化炉５ａのガス化炉出口ガスノズル４０に供給しており、この窒素１９のガス化炉出口ガスノズル４０への供給に関して、ガス化炉５ａのガス化部２４のガス化炉出口ガス温度に基づいてガス化炉出口ガス流量を制御する方法について図５のブロック図を用いて説明する。
FIG. 5 is a block diagram showing a control example for controlling the flow rate of nitrogen supplied to the gasifier
図５に示した本実施例のガス化プラントの制御器で行われるガス化炉出口ガス流量の制御例を示したブロック図において、本実施例では、ガス化炉５ａのガス冷却部２６の入口に二酸化炭素ホルダ１８から導いた窒素１９を供給するガス化炉出口ガスノズル４０が設置されており、このガス化炉５ａのガス冷却部２６の入口に設置したガス化炉出口ガス温度検出器４２で測定されたガス化炉５ａのガス化部２４のガス化炉出口ガス温度４３は制御器３９に入力され、この制御器３９によってガス化炉出口ガス温度検出器４２で測定したガス化炉出口ガス温度４３を常時計測して、ガス化炉５ａのガス冷却部２６の入口に設置したガス化炉出口ガスノズル４０に、二酸化炭素ホルダ１８から供給する窒素１９の流量を演算する。
In the block diagram showing the control example of the gasifier outlet gas flow rate performed by the controller of the gasification plant of this embodiment shown in FIG. 5, in this embodiment, the inlet of the
制御器３９の演算で決定されたガス化炉出口ガス流量調整機構開度指令５１が窒素１９を二酸化炭素ホルダ１８からガス化炉出口ガスノズル４０に至るガス供給系統２０ｂに設置されたガス化炉出口ガス流量調整機構４１へ送られ、二酸化炭素ホルダ１８からガス化炉出口ガスノズル４０に供給する窒素１９の流量が制御され、この結果、ガス化炉出口ガス流量が制御される。
Gasifier outlet gas flow rate adjusting mechanism
本制御方法を用いれば、ガス化炉出口ガス温度に応じて少ない窒素供給量で効率よくガス化炉の生成ガスを冷却することが可能となる。 If this control method is used, it becomes possible to cool the gas produced in the gasifier efficiently with a small amount of nitrogen supplied according to the gas temperature at the gasifier outlet.
本実施例によれば、炭素系燃料をガス化炉でガス化して炭素系燃料に含まれた水素と一酸化炭素が混合した生成ガスを生成してこの生成ガスから二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素の一部をガス化炉に供給してガス化炉の冷ガス効率を向上させるように構成したガス化プラントにおいて、生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの原因でトリップした場合に、ガス化炉を停止させずに安定な運転を継続し得るガス化プラントが実現できる。 According to the present embodiment, carbon-based fuel is gasified in a gasification furnace to generate a product gas in which hydrogen and carbon monoxide contained in the carbon-based fuel are mixed, and carbon dioxide is recovered from the generated gas. In a gasification plant configured to supply a part of the carbon dioxide to the gasifier and improve the cold gas efficiency of the gasifier, the carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from the product gas trips for some reason In this case, a gasification plant capable of continuing stable operation without stopping the gasification furnace can be realized.
また本実施例によれば、更にガス化炉出口ガス温度に応じて少ない窒素供給量で効率よくガス化炉の生成ガスを冷却することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, it is possible to efficiently cool the gas generated in the gasifier with a small amount of nitrogen supplied in accordance with the gasifier outlet gas temperature.
次に本発明の第５実施例であるガス化プラントについて図６を引用して説明する。 Next, a gasification plant according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図６に示した本実施例は、図１及び図２に示した本発明の第１実施例である二酸化炭素を回収するガス化プラントと基本的な構成及び作用は同じであるので、両者に共通した説明は省略し、相違する部分のみ以下に説明する。 The present embodiment shown in FIG. 6 has the same basic configuration and operation as the gasification plant that recovers carbon dioxide, which is the first embodiment of the present invention shown in FIGS. A common description is omitted, and only different parts are described below.
図６に示した本実施例のガス化プラントの制御器で行われるガス化炉５ａの隔壁に供給する窒素流量の制御例を示したブロック図において、本実施例では、ガス化プラントの二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備３から前記ガスホルダー１８に供給した窒素１９の一部をガス供給系統２０ｂを通じてガス化炉の隔壁部に隔壁ガスノズル４４から供給する窒素１９の供給に関して、ガス化炉と圧力容器の差圧に基づいて隔壁部に供給するガス量を計算し、隔壁ガス供給量に基づいてガス化炉５ａの隔壁に供給する窒素流量を制御する方法について図６のブロック図を用いて説明する。
FIG. 6 is a block diagram showing a control example of the flow rate of nitrogen supplied to the partition wall of the
図２に示した本実施例では、ガス化炉５ａの外周側の圧力容器２７に二酸化炭素ホルダ１８から導いた窒素１９を供給する隔壁ガスノズル４４が設置されており、この隔壁ガスノズル４４からガス化炉５ａと該ガス化炉５ａの外周側の圧力容器２７との間に形成された隔壁部２８に窒素１９の一部を供給している。
In this embodiment shown in FIG. 2, a
前記隔壁ガスノズル４４から該ガス化炉５ａと圧力容器２７との間に形成された隔壁部２８に供給する隔壁ガス流量となる窒素１９の流量は、前記ガス化炉５ａのガス化部２４と圧力容器２７との間に配設された差圧検出器４５で測定されたガス化部と圧力容器との差圧４６が一定値となるように、二酸化炭素ホルダ１８から隔壁ガスノズル４４に至るガス供給系統２０ｂに設置された隔壁ガス流量調整機構５５を制御器３９からの指令信号によって調節することにより、隔壁ガスノズル４４から隔壁部２８に供給する窒素１９の流量を調整している。
The flow rate of
前記差圧検出器４５で測定されたガス化部の圧力と圧力容器の差圧４６は制御器３９に入力され、この制御器３９によって前記差圧検出器４５で測定されたガス化部の圧力と圧力容器の差圧４６を常時計測して、前記差圧４６が一定となるように隔壁ガスノズル４４から隔壁部２８に供給する窒素１９流量を制御する。
The pressure of the gasification unit measured by the
前記制御器３９では前記差圧検出器４５で測定したガス化炉と圧力容器の差圧４６を常時計測して、前記差圧検出器４５で測定したガス化炉と圧力容器の差圧４６に基づき前記制御装置３９による演算によって前記隔壁ノズル４４からガス化炉５ａの隔壁部２８に供給する隔壁ガスである窒素１９の流量を演算する。
The
そして前記制御器３９では、演算した隔壁ガスの流量に対する窒素１９の流量の演算に基づいて隔壁ガス流量調整機構開度指令５４を決定し、前記制御器３９の演算で決定された隔壁ガス流量調整機構開度指令５４を、二酸化炭素ホルダ１８から隔壁ガスノズル４４に至るガス供給系統２０ｂに設置された隔壁ガス流量調整機構５５に送り、隔壁ガスノズル４４からガス化炉５ａの隔壁部２８内に供給する隔壁ガス流量が制御される。
Then, the
前記隔壁部２８は図１のガス化プラントに示したように、熱回収設備６の下部で生成ガス流通部と連通しているため、圧力変動によって隔壁部２８内へ硫化水素や水蒸気を含むガスが流入しないように、窒素などの不活性ガスを充填している。
As shown in the gasification plant of FIG. 1, the
隔壁部２８の圧力はガス化炉５ａのガス化部２４に比べて高くなるように運転するため、隔壁部２８内のガスが生成ガス連通部を通じて生成ガス中へ導入される。
Since the pressure in the
ガス化炉５ａの起動時など二酸化炭素を回収できない場合においても同様に、隔壁部２８へ二酸化炭素を供給できないため、二酸化炭素の供給から切り替えた窒素１９の供給による差圧制御が必要となる。
Similarly, even when carbon dioxide cannot be recovered, such as when the
この場合は、空気分離設備３から二酸化炭素ホルダ１８に供給した窒素１９を、前記二酸化炭素ホルダ１８から隔壁ガスノズル４４を通じて隔壁部２８へ供給し、ガス化部と圧力容器の差圧４６が一定となるように制御する。
In this case,
本実施例によれば、炭素系燃料をガス化炉でガス化して炭素系燃料に含まれた水素と一酸化炭素が混合した生成ガスを生成してこの生成ガスから二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素の一部をガス化炉に供給してガス化炉の冷ガス効率を向上させるように構成したガス化プラントにおいて、生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの原因でトリップした場合に、ガス化炉を停止させずに安定な運転を継続し得るガス化プラントが実現できる。 According to the present embodiment, carbon-based fuel is gasified in a gasification furnace to generate a product gas in which hydrogen and carbon monoxide contained in the carbon-based fuel are mixed, and carbon dioxide is recovered from the generated gas. In a gasification plant configured to supply a part of the carbon dioxide to the gasifier and improve the cold gas efficiency of the gasifier, the carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from the product gas trips for some reason In this case, a gasification plant capable of continuing stable operation without stopping the gasification furnace can be realized.
また本実施例によれば、更にガス化炉の隔壁部の二酸化炭素濃度を高くし、生成ガスへ流入する窒素量を低減することができる。 Moreover, according to the present embodiment, the carbon dioxide concentration in the partition wall of the gasifier can be further increased, and the amount of nitrogen flowing into the product gas can be reduced.
次に本発明の第６実施例であるガス化プラントについて図７を引用して説明する。 Next, a gasification plant according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図７に示した本実施例は、図１及び図２に示した本発明の第１実施例である二酸化炭素を回収するガス化プラントと基本的な構成及び作用は同じであるので、両者に共通した説明は省略し、相違する部分のみ以下に説明する。 The present embodiment shown in FIG. 7 has the same basic configuration and operation as the gasification plant for recovering carbon dioxide, which is the first embodiment of the present invention shown in FIGS. A common description is omitted, and only different parts are described below.
図７に示した本実施例のガス化プラントの制御器で行われる炭素系燃料のフィードホッパ加圧用窒素流量の制御例を示したブロック図において、本実施例では、ガス化プラントの二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備３から前記ガスホルダー１８に供給した窒素１９の一部をガス供給系統２０ｂを通じてフィードホッパ１に供給しており、この窒素１９のフィードホッパ１への供給に関して、フィードホッパとガス化炉の差圧に基づいてフィードホッパ加圧用窒素流量、及びフィードホッパ流動化用窒素流量を制御する方法について図７のブロック図を用いて説明する。
FIG. 7 is a block diagram showing a control example of the nitrogen flow rate for feed hopper pressurization of the carbon-based fuel performed by the controller of the gasification plant of the present embodiment shown in FIG. When the equipment trips, the supply is switched from the supply of carbon dioxide, and a part of the
本実施例では、フィードホッパ１に二酸化炭素ホルダ１８から導いた窒素１９の一部を供給するフィードホッパ加圧ガス流量調整機構３３と、二酸化炭素ホルダ１８から導いた窒素１９の他の一部を供給するフィードホッパ流動化ガス流量調整機構３４とがそれぞれ設置されている。
In this embodiment, a feed hopper pressurized gas flow
フィードホッパ１と、ガス化炉５ａの外周側の圧力容器２７との間にはフィードホッパ１とガス化炉５ａの差圧５７を計測するフィードホッパとガス化炉の差圧検出器５６が設置されており、この検出器５６で計測したフィードホッパとガス化炉の差圧５７が前記制御器３９に入力し、この制御器３９による演算によって、フィードホッパ１からガス化炉５ａのバーナ２３に炭素系燃料２を供給するためのフィードホッパ１の加圧に必要な窒素の流量が決定される。
Between the
即ち、前記制御器３９では、フィードホッパとガス化炉の差圧検出器５６で計測したフィードホッパとガス化炉の差圧５７を常時計測して、前記差圧検出器５６で測定したフィードホッパとガス化炉の差圧５７に基づき前記制御装置３９による演算によって前記フィードホッパ１の加圧に必要な窒素流量が演算され、この演算に基づいてフィードホッパ加圧ガス流量調整機構開度指令５８が決定される。
That is, the
更に前記制御器３９では、この制御装置３９による演算によって前記フィードホッパ１の流動化に必要な窒素流量が演算され、この演算に基づいてフィードホッパ流動化ガス流量調整機構開度指令５９が決定される。
Further, the
そして前記制御器３９における演算によって決定されたフィードホッパ加圧ガス流量調整機構開度指令５８が前記制御器３９からフィードホッパ加圧ガス流量調整機構３３へ送られ、前記フィードホッパ加圧ガス流量調整機構３３を制御して二酸化炭素ホルダ１８からフィードホッパ１に供給する窒素１９の流量を調節し、前記フィードホッパ１の加圧に必要なフィードホッパ加圧ガス量を供給するように制御する。
Then, a feed hopper pressurized gas flow rate adjustment mechanism
また制御器３９における演算によって決定されたフィードホッパ流動化ガス流量調整機構開度指令５９が前記制御器３９からフィードホッパ流動化ガス流量調整機構３４へ送られ、前記フィードホッパ流動化ガス流量調整機構３４を制御して二酸化炭素ホルダ１８からフィードホッパ１に供給する窒素１９の流量を調節し、前記フィードホッパ１のフィードホッパの流動化に必要なフィードホッパ流動化ガス量を供給するように制御する。
Also, a feed hopper fluidizing gas flow rate adjusting
また、ガス化炉５ａの起動時などガス化プラントの二酸化炭素回収設備によって二酸化炭素を回収できない場合も、フィードホッパ１へ二酸化炭素を供給できないため、窒素１９による搬送が必要となる。
Further, even when carbon dioxide cannot be recovered by the carbon dioxide recovery facility of the gasification plant, such as when the
この場合も上記した本実施例の場合と同様に、空気分離設備３から二酸化炭素ホルダ１８に供給した窒素１９を、フィードホッパ１に供給し、フィードホッパを加圧、及び流動化できるように制御する。
Also in this case, as in the case of the above-described embodiment,
二酸化炭素が回収されている場合は、フィードホッパ１を加圧、及び流動化するガスとして二酸化炭素を供給する。
When carbon dioxide is recovered, carbon dioxide is supplied as a gas for pressurizing and fluidizing the
本実施例によれば、炭素系燃料をガス化炉でガス化して炭素系燃料に含まれた水素と一酸化炭素が混合した生成ガスを生成してこの生成ガスから二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素の一部をガス化炉に供給してガス化炉の冷ガス効率を向上させるように構成したガス化プラントにおいて、生成ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備が何らかの原因でトリップした場合に、ガス化炉を停止させずに安定な運転を継続し得るガス化プラントが実現できる。 According to the present embodiment, carbon-based fuel is gasified in a gasification furnace to generate a product gas in which hydrogen and carbon monoxide contained in the carbon-based fuel are mixed, and carbon dioxide is recovered from the generated gas. In a gasification plant configured to supply a part of the carbon dioxide to the gasifier and improve the cold gas efficiency of the gasifier, the carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide from the product gas trips for some reason In this case, a gasification plant capable of continuing stable operation without stopping the gasification furnace can be realized.
また本実施例によれば、更にフィードホッパとガス化炉の差圧と回収二酸化炭素流量に応じて炭素系燃料の供給量を制御して、効率よく炭素系燃料をフィードホッパからガス化炉に搬送することが可能となる。 Further, according to this embodiment, the supply amount of the carbon-based fuel is further controlled according to the differential pressure between the feed hopper and the gasifier and the flow rate of the recovered carbon dioxide, and the carbon-based fuel is efficiently transferred from the feed hopper to the gasifier. It can be transported.
本発明は、二酸化炭素の排出を抑制するガス化プラントに適用可能である。 The present invention is applicable to a gasification plant that suppresses the emission of carbon dioxide.
１：フィードホッパ、２：炭素系燃料、３：空気分離設備、４：酸化剤、５：ガス化設備、５ａ：ガス化炉、６：熱回収設備、７：脱塵設備、８：チャー、９：水洗塔、１０：ＣＯＳ転化器、１１：硫化水素除去設備、１２：シフト反応器、１３：二酸化炭素吸収設備、１４：二酸化炭素再生設備、１５：圧縮機、１６：冷却器、１７：液化貯蔵装置、１８：二酸化炭素ホルダ、１９：窒素、１９ａ：窒素ガス供給系統、２０：二酸化炭素、２０ａ：ガス供給系統、２０ｂ：ガス供給系統、２１：生成ガスリサイクル設備、２２：リサイクルした生成ガス、２３：バーナ、２４：ガス化部、２５：スラグ回収部、２６：ガス冷却部、２７：圧力容器、２８：隔壁部、２９：チャーバーナ、３０：バーナ用二酸化炭素流量調整機構、３１：バーナ冷却水温度検出器、３２：バーナ冷却水温度、３３：フィードホッパ加圧ガス流量調整機構、３４：フィードホッパ流動化ガス流量調整機構、３５：天井ガスノズル、３６：天井ガス流量調整機構、３７：天井温度検出器、３８：天井温度、３９：制御器、４０：ガス化炉出口ガスノズル、４１：ガス化炉出口ガス流量調整機構、４２：ガス化炉出口ガス温度検出器、４３：ガス化炉出口ガス温度、４４：隔壁ガスノズル、４５：差圧検出器、４６：ガス化部と圧力容器の差圧、４９：バーナ用二酸化炭素流量調整機構開度指令、５０：天井ガス流量調整機構開度指令、５１：ガス化炉出口ガス流量調整機構開度指令、５４：隔壁ガス流量調整機構開度指令、５５：隔壁ガス流量調整機構、５６：フィードホッパとガス化炉の差圧検出器、５７：フィードホッパとガス化炉の差圧、５８：フィードホッパ加圧ガス流量調整機構開度指令、５９：フィードホッパ流動化ガス流量調整機構開度指令、６１：冷却水流路、７１：流量調節弁、７２：流量調節弁、７５：トリップ信号。 1: feed hopper, 2: carbon fuel, 3: air separation equipment, 4: oxidizer, 5: gasification equipment, 5a: gasification furnace, 6: heat recovery equipment, 7: dust removal equipment, 8: char, 9: Washing tower, 10: COS converter, 11: Hydrogen sulfide removal equipment, 12: Shift reactor, 13: Carbon dioxide absorption equipment, 14: Carbon dioxide regeneration equipment, 15: Compressor, 16: Cooler, 17: Liquefaction storage device, 18: carbon dioxide holder, 19: nitrogen, 19a: nitrogen gas supply system, 20: carbon dioxide, 20a: gas supply system, 20b: gas supply system, 21: produced gas recycling facility, 22: recycled production Gas, 23: burner, 24: gasification section, 25: slag recovery section, 26: gas cooling section, 27: pressure vessel, 28: partition section, 29: char burner, 30: carbon dioxide flow rate adjusting mechanism for burner, 31 :bar Cooling water temperature detector, 32: burner cooling water temperature, 33: feed hopper pressurized gas flow rate adjusting mechanism, 34: feed hopper fluidizing gas flow rate adjusting mechanism, 35: ceiling gas nozzle, 36: ceiling gas flow rate adjusting mechanism, 37: Ceiling temperature detector, 38: Ceiling temperature, 39: Controller, 40: Gasifier outlet gas nozzle, 41: Gasifier outlet gas flow rate adjusting mechanism, 42: Gasifier outlet gas temperature detector, 43: Gasifier Outlet gas temperature, 44: partition wall gas nozzle, 45: differential pressure detector, 46: differential pressure between gasifier and pressure vessel, 49: carbon dioxide flow rate adjustment mechanism opening command for burner, 50: ceiling gas flow rate adjustment mechanism opening Command: 51: gasifier outlet gas flow rate adjusting mechanism opening command, 54: partition wall gas flow rate adjusting mechanism opening command, 55: partition gas flow rate adjusting mechanism, 56: differential pressure detector between feed hopper and gasifier, 7: Differential pressure between feed hopper and gasifier, 58: Feed hopper pressurized gas flow rate adjustment mechanism opening command, 59: Feed hopper fluidization gas flow rate adjustment mechanism opening command, 61: Cooling water flow path, 71: Flow rate adjustment Valve, 72: Flow control valve, 75: Trip signal.
Claims (12)
前記二酸化炭素回収設備で回収した二酸化炭素の一部を前記ガス化設備のガス化炉に供給するガス供給系統を配設し、前記ガス供給系統にガスを収容するガスホルダーを設置し、前記空気分離設備で空気から分離した窒素を前記ガスホルダーに供給する窒素ガス供給系統を配設し、
前記二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備からこのガスホルダーに供給した窒素を該ガスホルダーから前記ガス供給系統を通じて前記ガス化設備のガス化炉に供給するように構成したことを特徴とするガス化プラント。 A gasification facility having a gasification furnace having a plurality of burners that gasify by supplying a carbon-based fuel and an oxidizer, and an air separation facility that separates and produces oxygen and nitrogen supplied to the gasification facility from air A gas purification facility that removes sulfur compounds in the product gas gasified by the gasification facility, and a shift that converts carbon monoxide and water vapor in the product gas purified by the gas purification facility into hydrogen and carbon dioxide. Of the hydrogen and carbon dioxide converted by the shift reactor, a carbon dioxide recovery facility that recovers carbon dioxide and separates hydrogen among the hydrogen and carbon dioxide, and the hydrogen separated by the carbon dioxide recovery facility as a main component In the gasification plant that supplies the generated gas to downstream equipment,
A gas supply system for supplying a part of the carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery facility to a gasification furnace of the gasification facility is disposed, a gas holder for containing gas is installed in the gas supply system, and the air A nitrogen gas supply system for supplying nitrogen separated from the air in the separation facility to the gas holder;
When the carbon dioxide recovery facility trips, the supply is switched from carbon dioxide supply, and nitrogen supplied from the air separation facility to the gas holder is supplied from the gas holder to the gasification furnace of the gasification facility through the gas supply system. A gasification plant characterized by being configured as described above.
前記二酸化炭素回収設備がトリップ時に、この二酸化炭素回収設備から前記ガスホルダーに供給する二酸化炭素の供給を遮断する第１の弁を該ガスホルダーの上流側となる前記ガス供給系統に設け、前記空気分離設備から前記ガスホルダーに供給する窒素の供給を調節する第２の弁を前記窒素ガス供給系統に設け、更に前記ガスホルダーから前記ガス化設備のガス化炉に供給するガスの供給を調節する第３の弁を該ガスホルダーの下流側となる前記ガス供給系統に設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 1,
When the carbon dioxide recovery facility trips, a first valve for shutting off the supply of carbon dioxide supplied from the carbon dioxide recovery facility to the gas holder is provided in the gas supply system on the upstream side of the gas holder, and the air A second valve for adjusting supply of nitrogen supplied from the separation facility to the gas holder is provided in the nitrogen gas supply system, and further, supply of gas supplied from the gas holder to the gasification furnace of the gasification facility is adjusted. A gasification plant characterized in that a third valve is provided in the gas supply system downstream of the gas holder.
前記ガス化設備のガス化炉に炭素系燃料を供給するフィードホッパを備え、
前記二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備から前記ガスホルダーに供給した窒素を前記フィードホッパにフィードホッパ加圧ガス及びフィードホッパ流動化ガスとして前記ガス供給系統を通じて供給するように構成し、
前記フィードホッパに供給するフィードホッパ加圧ガス及びフィードホッパ流動化ガスの流量をそれぞれ調整する第１の流量調整弁及び第２の流量調整弁を該フィードホッパの上流側となる前記ガス供給系統に設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 1,
A feed hopper for supplying carbon-based fuel to the gasification furnace of the gasification facility;
When the carbon dioxide recovery facility is tripped, the gas supply system switches from supplying carbon dioxide and supplies the nitrogen supplied from the air separation facility to the gas holder as feed hopper pressurized gas and feed hopper fluidizing gas to the feed hopper. Configured to supply through,
A first flow rate adjustment valve and a second flow rate adjustment valve for adjusting the flow rates of the feed hopper pressurized gas and the feed hopper fluidizing gas supplied to the feed hopper are respectively provided in the gas supply system upstream of the feed hopper. A gasification plant characterized by being provided.
前記二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備から前記ガスホルダーに供給した窒素が前記ガス供給系統を通じて前記ガス化設備のガス化炉に設置したバーナに供給するように構成し、
前記ガス化設備のガス化炉に備えた前記バーナに供給するガスの流量を調整する第３の流量調整弁を該バーナの上流側に位置する前記ガス供給系統に設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 1,
When the carbon dioxide recovery facility is tripped, the supply is switched from carbon dioxide supply, and nitrogen supplied from the air separation facility to the gas holder is supplied to a burner installed in the gasification furnace of the gasification facility through the gas supply system. Configured as
A gas characterized in that a third flow rate adjustment valve for adjusting the flow rate of gas supplied to the burner provided in the gasification furnace of the gasification facility is provided in the gas supply system located upstream of the burner. Plant.
前記二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備から前記ガスホルダーに供給した窒素が前記ガス供給系統を通じて前記ガス化設備のガス化炉の天井に設置した天井ノズルに供給するように構成し、
前記ガス化設備のガス化炉の天井に備えた前記天井ノズルに供給するガスの流量を調整する第４の流量調整弁を該天井ノズルの上流側に位置する前記ガス供給系統に設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 1,
When the carbon dioxide recovery facility is tripped, the nozzle is switched from the carbon dioxide supply, and the nitrogen supplied from the air separation facility to the gas holder is installed on the ceiling of the gasification furnace of the gasification facility through the gas supply system. Configured to supply to
A fourth flow rate adjustment valve for adjusting a flow rate of gas supplied to the ceiling nozzle provided on the ceiling of the gasification furnace of the gasification facility is provided in the gas supply system located upstream of the ceiling nozzle. Characterized gasification plant.
前記二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備から前記ガスホルダーに供給した窒素が前記ガス供給系統を通じて前記ガス化設備のガス化炉出口に設置したガス化炉出口ガスノズルに供給するように構成し、
前記ガス化設備のガス化炉出口に備えた前記ガス化炉出口ガスノズルに供給するガスの流量を調整する第５の流量調整弁を該ガス化炉出口ガスノズルの上流側に位置する前記ガス供給系統に設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 1,
When the carbon dioxide recovery facility is tripped, the gasifier is switched from the carbon dioxide supply, and the nitrogen supplied from the air separation facility to the gas holder is installed at the gasifier outlet of the gasification facility through the gas supply system. Configured to supply to the outlet gas nozzle,
The gas supply system in which a fifth flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of gas supplied to the gasifier outlet gas nozzle provided at the gasifier outlet of the gasification facility is located upstream of the gasifier outlet gas nozzle. A gasification plant characterized in that
前記二酸化炭素回収設備がトリップ時に、二酸化炭素の供給から切り替えて、前記空気分離設備から前記ガスホルダーに供給した窒素が前記ガス供給系統を通じて前記ガス化設備のガス化炉の外周側に設置された圧力容器に設置した隔壁ノズルに供給させて前記隔壁ノズルからガス化炉と圧力容器との間に形成された隔壁部にガスを供給するように構成し、
前記ガス化設備のガス化炉の外周側に備えた前記隔壁ノズルに供給するガスの流量を調整する第６の流量調整弁を該隔壁ノズルの上流側に位置する前記ガス供給系統に設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 1,
When the carbon dioxide recovery facility is tripped, the supply is switched from carbon dioxide supply, and nitrogen supplied from the air separation facility to the gas holder is installed on the outer peripheral side of the gasification furnace of the gasification facility through the gas supply system. The gas is supplied to the partition wall formed between the gasification furnace and the pressure vessel from the partition nozzle by being supplied to the partition nozzle installed in the pressure vessel.
A sixth flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of gas supplied to the partition nozzle provided on the outer peripheral side of the gasification furnace of the gasification facility is provided in the gas supply system located upstream of the partition nozzle. A gasification plant characterized by
前記ガス化設備のガス化炉に備えた前記バーナに冷却水を供給する冷却水流路を配設すると共に、この冷却水流路に冷却水の温度を測定する冷却水温度検出器を設置し、
前記冷却水温度検出器で測定した冷却水温度に基づいて前記バーナに供給するガスの流量を演算し、この演算した二酸化炭素の流量に基づいて前記バーナに供給するガスの流量を調整する前記第３の流量調整弁を制御する制御器を設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 4,
A cooling water flow path for supplying cooling water to the burner provided in the gasification furnace of the gasification facility is disposed, and a cooling water temperature detector for measuring the temperature of the cooling water is installed in the cooling water flow path,
The flow rate of the gas supplied to the burner is calculated based on the coolant temperature measured by the cooling water temperature detector, and the flow rate of the gas supplied to the burner is adjusted based on the calculated flow rate of carbon dioxide. A gasification plant comprising a controller for controlling the flow rate regulating valve 3.
前記前記ガス化設備のガス化炉の天井にガス化炉天井の温度を測定する天井温度検出器を設置し、
前記天井温度検出器で測定したガス化炉天井の温度に基づいて前記天井ノズルに供給するガスの流量を演算し、この演算した二酸化炭素の流量に基づいて前記天井ノズルに供給するガスの流量を調整する前記第４の流量調整弁を制御する制御器を設けたことを特徴とするガス化プラント。 In the gasification plant according to claim 5,
A ceiling temperature detector for measuring the temperature of the gasification furnace ceiling is installed on the gasification furnace ceiling of the gasification facility,
The flow rate of the gas supplied to the ceiling nozzle is calculated based on the temperature of the gasification furnace ceiling measured by the ceiling temperature detector, and the flow rate of the gas supplied to the ceiling nozzle is calculated based on the calculated flow rate of carbon dioxide. A gasification plant comprising a controller for controlling the fourth flow rate adjusting valve to be adjusted.
前記前記ガス化設備のガス化炉の出口にガス化炉の出口ガス温度を測定するガス化炉出口ガス温度検出器を設置し、
前記ガス化炉出口ガス温度検出器で測定したガス化炉天井の温度に基づいて前記ガス化炉出口ガスノズルに供給するガスの流量を演算し、この演算した二酸化炭素の流量に基づいて前記ガス化炉出口ガスノズルに供給するガスの流量を調整する前記第５の流量調整弁を制御する制御器を設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 6, wherein
A gasifier outlet gas temperature detector for measuring a gasifier outlet gas temperature is installed at the gasifier outlet of the gasifier;
The flow rate of the gas supplied to the gasification furnace outlet gas nozzle is calculated based on the temperature of the gasification furnace outlet gas temperature measured by the gasification furnace outlet gas temperature detector, and the gasification is calculated based on the calculated flow rate of carbon dioxide. A gasification plant comprising a controller for controlling the fifth flow rate adjusting valve for adjusting a flow rate of a gas supplied to a furnace outlet gas nozzle.
前記ガス化設備のガス化炉の圧力と該ガス化炉の外周側に設置された圧力容器の圧力との差圧を測定する第１の差圧検出器を設置し、
前記第１の差圧検出器で測定したガス化炉と圧力容器の差圧に基づいて前記隔壁ノズルから隔壁部に供給するガスの流量を演算し、この演算したガスの流量に基づいて前記隔壁ノズルに供給するガスの流量を調整する前記第６の流量調整弁を制御する制御器を設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 7,
Installing a first differential pressure detector for measuring a differential pressure between the pressure of the gasification furnace of the gasification facility and the pressure vessel installed on the outer peripheral side of the gasification furnace;
Based on the differential pressure between the gasification furnace and the pressure vessel measured by the first differential pressure detector, a flow rate of the gas supplied from the partition nozzle to the partition wall is calculated, and the partition wall is calculated based on the calculated gas flow rate. A gasification plant comprising a controller for controlling the sixth flow rate adjusting valve for adjusting a flow rate of a gas supplied to a nozzle.
前記フィードホッパと前記ガス化設備のガス化炉の外周側に設置された圧力容器の圧力との差圧を測定する第２の差圧検出器を設置し、
前記第２の差圧検出器で測定したフィードホッパと圧力容器の差圧から前記フィードホッパに供給するフィードホッパ加圧ガスの流量を演算し、この演算したフィードホッパ加圧ガスの流量に基づいてフィードホッパに供給するガスの流量を調整する前記第１の流量調整弁を制御すると共に、前記フィードホッパに供給するフィードホッパ流動化ガスの流量を演算し、この演算したフィードホッパ流動化ガスの流量に基づいてフィードホッパに供給するガスの流量を調整する前記第２の流量調整弁を制御する制御器を設けたことを特徴とするガス化プラント。 The gasification plant according to claim 3,
A second differential pressure detector that measures a differential pressure between the pressure of a pressure vessel installed on the outer peripheral side of the gasification furnace of the feed hopper and the gasification facility;
The flow rate of the feed hopper pressurization gas supplied to the feed hopper is calculated from the differential pressure between the feed hopper and the pressure vessel measured by the second differential pressure detector, and based on the calculated flow rate of the feed hopper pressurization gas. The first flow rate adjusting valve that adjusts the flow rate of the gas supplied to the feed hopper is controlled, the flow rate of the feed hopper fluidizing gas supplied to the feed hopper is calculated, and the calculated flow rate of the feed hopper fluidizing gas is calculated. A gasification plant comprising a controller for controlling the second flow rate adjusting valve for adjusting a flow rate of a gas supplied to the feed hopper based on the above.
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