JP5968235B2 - Powder fuel supply hopper and powder fuel supply method - Google Patents
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Description
本発明は、粉体燃料供給ホッパおよび粉体燃料供給方法に関し、特に、粉体を搬送するときに利用される粉体燃料供給ホッパおよび粉体燃料供給方法に関する。 The present invention relates to a pulverized fuel supply hopper and a pulverized fuel supply method, and more particularly to a pulverized fuel supply hopper and a pulverized fuel supply method used when conveying powder.
石炭に例示される炭素含有固体燃料から形成される微粉炭をガス化する石炭ガス化炉が知られている。その石炭ガス化炉は、粉体燃料供給ホッパと石炭ガス化炉本体とを備えている。その粉体燃料供給ホッパは、窒素等のイナートガスを用いて微粉炭を石炭ガス化炉本体に搬送する。その石炭ガス化炉本体は、その微粉炭をガス化することにより生成ガスを生成する。その生成ガスは、ガスタービンを駆動させるための燃料に利用され、または、生成ガス中の水素や一酸化炭素からＳＮＧ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ、Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）（メタン）やメタノール等に例示される化合物製品を合成する原料に利用される。 A coal gasification furnace that gasifies pulverized coal formed from a carbon-containing solid fuel exemplified by coal is known. The coal gasification furnace includes a pulverized fuel supply hopper and a coal gasification furnace main body. The pulverized fuel supply hopper conveys pulverized coal to the coal gasifier main body using an inert gas such as nitrogen. The coal gasification furnace main body generates product gas by gasifying the pulverized coal. The generated gas is used as a fuel for driving a gas turbine, or a compound exemplified by hydrogen or carbon monoxide in the generated gas, such as SNG (Synthetic Natural Gas, Substitute Natural Gas) (methane) or methanol. Used as raw material to synthesize products.
その生成ガスは、その生成ガス中の主に水素や一酸化炭素から化合物製品を合成するときに、その生成ガス中には微粉炭を搬送する際に使用されるイナートガスもまた存在し、不要な設備体格や消費動力の増加を招くことがある。その生成ガスから化合物製品を合成する設備の小型化が望まれ、その生成ガスがイナートガスを含有する含有量を低減することが望まれている。 The product gas is not necessary when synthesizing a compound product mainly from hydrogen or carbon monoxide in the product gas, and the inert gas used for transporting pulverized coal is also present in the product gas. May increase equipment size and power consumption. It is desired to reduce the size of equipment for synthesizing compound products from the product gas, and to reduce the content of the product gas containing inert gas.
このような石炭ガス化炉は、ガス化炉で生成された生成ガスから、二酸化炭素回収設備において吸収液との気液接触を介して生成ガスから分離・回収された二酸化炭素を微粉炭およびチャーの搬送に使用することにより、その生成ガスが二酸化炭素回収設備を通過し、化合物製品合成プロセスに供給される段階でのイナートガスの含有量を低減することができる（特許文献１、２参照）。このような石炭ガス化炉は、さらに、環境負荷を低減することが望まれ、二酸化炭素が排気される排出量を低減することが望まれている。 In such a coal gasifier, the carbon dioxide separated and recovered from the generated gas through gas-liquid contact with the absorption liquid in the carbon dioxide recovery facility from the generated gas generated in the gasifier is pulverized coal and char. By using it for the conveyance of the gas, the content of the inert gas at the stage where the product gas passes through the carbon dioxide recovery facility and is supplied to the compound product synthesis process can be reduced (see Patent Documents 1 and 2). In such a coal gasification furnace, it is further desired to reduce the environmental load, and it is desired to reduce the discharge amount of carbon dioxide exhausted.
本発明の課題は、環境負荷を低減し、かつ、粉体燃料の利用に及ぼす悪影響を低減する粉体燃料供給ホッパおよび粉体燃料供給方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pulverized fuel supply hopper and a pulverized fuel supply method that reduce environmental burden and reduce adverse effects on the use of pulverized fuel.
本発明による粉体燃料供給ホッパは、粉体燃料が貯留される貯留空間を形成するホッパ本体と、加圧用ガスをその貯留空間に供給することによりその貯留空間を加圧する加圧用ガス供給装置と、その加圧用ガスと異なる流動化用ガスをその貯留空間に供給することによりその粉体燃料を流動化させる流動化用ガス供給装置と、その粉体燃料のうちの流動化された流動粉体燃料をその貯留空間から搬出する配管とを備えている。 A pulverized fuel supply hopper according to the present invention includes a hopper body that forms a storage space in which pulverized fuel is stored, and a pressurization gas supply device that pressurizes the storage space by supplying pressurization gas to the storage space. , A fluidizing gas supply device for fluidizing the pulverized fuel by supplying a fluidizing gas different from the pressurizing gas to the storage space, and fluidized fluidized powder of the pulverized fuel And a pipe for discharging the fuel from the storage space.
このような粉体燃料供給ホッパは、ホッパ本体に加圧用ガスと流動化用ガスとの両方を供給することにより、粉体燃料をホッパ本体に受け入れるときにホッパ本体から外部に放出される気体に流動化用ガスが含有される濃度を低減することができ、また流動粉体燃料に加圧用ガスが含有される濃度を低減することができる。このため、このような粉体燃料供給ホッパは、流動粉体燃料から化合物製品を合成する化学プラントに適切に適用されることができる。 Such a pulverized fuel supply hopper supplies both the pressurizing gas and the fluidizing gas to the hopper body, thereby converting the pulverized fuel into a gas released from the hopper body when receiving the pulverized fuel into the hopper body. The concentration at which the fluidizing gas is contained can be reduced, and the concentration at which the fluidizing fuel contains the pressurizing gas can be reduced. Therefore, such a pulverized fuel supply hopper can be appropriately applied to a chemical plant that synthesizes a compound product from a fluid powder fuel.
そのホッパ本体は、その貯留空間のうちのその流動化用ガスが供給される領域が、その貯留空間のうちのその加圧用ガスが供給される領域より鉛直下側に配置されるように、形成されている。このとき、その加圧用ガスの密度は、その流動化用ガスの密度より小さい。 The hopper body is formed so that the region of the storage space to which the fluidizing gas is supplied is arranged vertically below the region of the storage space to which the pressurization gas is supplied. Has been. At this time, the density of the pressurizing gas is smaller than the density of the fluidizing gas.
このような粉体燃料供給ホッパは、加圧用ガスの密度が流動化用ガスの密度より小さいことにより、ホッパ本体が粉体燃料を受け入れるときにホッパ本体上部から放出される気体に相対的に密度の大きい流動化用ガスが含有される濃度をより低減することができ、また流動粉体燃料中に相対的に密度の小さい加圧用ガスが含有される濃度をより低減することができる。 Such a pulverized fuel supply hopper has a density relative to the gas released from the upper part of the hopper body when the hopper body receives the pulverized fuel because the density of the pressurizing gas is smaller than the density of the fluidizing gas. The concentration of the fluidizing gas having a large amount can be further reduced, and the concentration of the pressurizing gas having a relatively low density in the fluidized powder fuel can be further reduced.
その加圧用ガスは、窒素Ｎ２である。その流動化用ガスは、二酸化炭素ＣＯ２である。 The pressurizing gas is nitrogen N 2 . As fluidizing gas is carbon dioxide CO 2.
このような粉体燃料供給ホッパは、外部に放出される気体に二酸化炭素ＣＯ２が含有される濃度をより低減することができ、かつ、流動粉体燃料に窒素Ｎ２が含有される濃度をより低減することができる。 Such a pulverized fuel supply hopper can further reduce the concentration of carbon dioxide CO 2 contained in the gas released to the outside, and the concentration of nitrogen N 2 contained in the fluidized powder fuel. It can be further reduced.
本発明による化学プラントは少なくとも、本発明による粉体燃料供給ホッパと、その流動粉体燃料と酸化剤を反応させることにより生成ガスを生成するガス化炉と、その生成ガスから化合物製品を合成する化学プラント本体とを備えている。 The chemical plant according to the present invention synthesizes a compound product from at least the pulverized fuel supply hopper according to the present invention, a gasification furnace for generating a product gas by reacting the fluidized powder fuel and an oxidant It has a chemical plant body.
このような粉体燃料供給ホッパを備える化学プラントは、流動粉体燃料に加圧用ガスが含有される濃度を低減できることにより、生成ガスから加圧用ガスをより容易に除去することができ、化合物製品をより容易に合成することができる。 A chemical plant equipped with such a pulverized fuel supply hopper can reduce the concentration of the pressurized gas contained in the fluidized powder fuel, thereby making it possible to more easily remove the pressurized gas from the product gas. Can be synthesized more easily.
本発明による粉体燃料供給方法は、粉体燃料が貯留される貯留空間に加圧用ガスを供給することによりその貯留空間を加圧すること、その加圧用ガスと異なる流動化用ガスをその貯留空間に供給することによりその粉体燃料を流動化させること、その粉体燃料のうちの流動化された流動粉体燃料をその貯留空間から搬出することとを備えている。 The method for supplying pulverized fuel according to the present invention includes pressurizing a storage space by supplying a pressurization gas to a storage space in which the pulverized fuel is stored, and supplying a fluidizing gas different from the pressurization gas to the storage space. And fluidizing the pulverized fuel by supplying to the storage space, and transporting the fluidized pulverized powder fuel out of the pulverized fuel from the storage space.
このような粉体燃料供給方法は、貯留空間に加圧用ガスと流動化用ガスとの両方を供給することにより、粉体燃料を貯留空間に受け入れるときに貯留空間から外部に放出される気体に流動化用ガスが含有される濃度を低減することができ、流動粉体燃料に加圧用ガスが含有される濃度を低減することができる。このため、このような粉体燃料供給方法は、流動粉体燃料から化合物を生成する化学プラントに適切に適用されることができる。 Such a pulverized fuel supply method supplies both the pressurization gas and the fluidizing gas to the storage space, so that the gas discharged to the outside from the storage space when the pulverized fuel is received in the storage space. The concentration at which the fluidizing gas is contained can be reduced, and the concentration at which the fluidizing fuel contains the pressurizing gas can be reduced. For this reason, such a pulverized fuel supply method can be appropriately applied to a chemical plant that produces a compound from a fluidized pulverized fuel.
本発明による粉体燃料供給ホッパおよび粉体燃料供給方法は、環境負荷を低減し、かつ、粉体燃料の利用に及ぼす悪影響を低減することができる。 The pulverized fuel supply hopper and the pulverized fuel supply method according to the present invention can reduce the environmental load and reduce adverse effects on the use of the pulverized fuel.
図面を参照して、粉体燃料供給ホッパの実施の形態が以下に記載される。その粉体燃料供給ホッパ１は、図１に示されているように、石炭ガス化炉設備２に適用されている。石炭ガス化炉設備２は、少なくとも粉体燃料供給ホッパ１と石炭ガス化炉本体３とを備えている。粉体燃料供給ホッパ１は、微粉炭ビン５と払出管６と複数の供給用ホッパ７−１〜７−２と搬送用配管８とを備えている。なお図１では供給用ホッパを２基備える構成として記載しているが、３基以上で構成してもよい。
An embodiment of a pulverized fuel supply hopper will be described below with reference to the drawings. The pulverized fuel supply hopper 1 is applied to a
微粉炭ビン５は、外部から供給される微粉炭を貯留する容器に形成されている。払出管６は、微粉炭ビン５から複数の供給用ホッパ７−１〜７−２に微粉炭をそれぞれ搬送する複数の流路を備えており、微粉炭はその流路を介して重力落下で複数の供給用ホッパ７−１〜７−２に払い出される。払出管６は、その複数の流路をそれぞれ開閉する。例えば供給用ホッパ７−１側の払出管６が開の状態では、微粉炭ビン５、供給用ホッパ７−１とも常圧状態で均圧されており、払出管６を介して微粉炭を供給用ホッパに払出す。このとき供給用ホッパ７−２側の払出管６は閉の状態になっており、加圧下にある供給用ホッパ７−２から石炭ガス化炉本体３に微粉炭を供給している。搬送用配管８は、複数の供給用ホッパ７−１〜７−２から石炭ガス化炉本体３に微粉炭を供給する複数の流路を備えている。搬送用配管８は、その複数の流路をそれぞれ開閉し、例えば上述の状態で供給用ホッパ７−２から石炭ガス化炉本体３に微粉炭を供給している状態では供給用ホッパ７−２側の搬送用配管８は開となっており、逆に供給用ホッパ７−１側の搬送用配管８は閉となっている。
The pulverized
石炭ガス化炉本体３は、微粉炭をガス化させる雰囲気を形成している。石炭ガス化炉本体３は、さらに、図示されていないガス化剤供給装置を備えている。そのガス化剤供給装置は、その雰囲気にガス化剤を供給する。そのガス化剤としては、空気、空気より酸素濃度が高い酸素富化空気および深冷空気分離装置（ＡＳＵ：Ａｉｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）から生成される酸素が例示される。石炭ガス化炉本体３は、粉体燃料供給ホッパ１から微粉炭が供給されているときに、そのガス化剤を用いてその微粉炭をガス化させることにより、生成ガスを生成する。
The coal gasification furnace
図２は、複数の供給用ホッパ７−１〜７−２のうちの任意の第ｉ供給用ホッパ７−ｉ（ｉ＝１，２）を示している。第ｉ供給用ホッパ７−ｉは、供給用ホッパ本体１１−ｉと圧抜き装置１２と加圧用ガス供給装置１４と流動化用ガス供給装置１５とを備えている。供給用ホッパ本体１１−ｉは、払出管６から供給された微粉炭１７を貯留する貯留空間１８−ｉを形成する容器に形成されている。
FIG. 2 shows an arbitrary i-th supply hopper 7-i (i = 1, 2) among the plurality of supply hoppers 7-1 to 7-2. The i-th supply hopper 7-i includes a supply hopper body 11-i, a
供給用ホッパ本体１１−ｉは、さらに、燃料投入口２１と燃料排出口２２とが形成されている。燃料投入口２１は、供給用ホッパ本体１１−ｉの上部に配置され、すなわち、貯留空間１８−ｉのうちの微粉炭１７が堆積しない領域に形成されている。貯留空間１８−ｉは、燃料投入口２１を介して、払出管６が形成する流路に接続されている。燃料排出口２２は、供給用ホッパ本体１１−ｉの下部に配置され、すなわち、貯留空間１８−ｉのうちの微粉炭１７が堆積する領域に形成されている。貯留空間１８−ｉは、燃料排出口２２を介して、搬送用配管８が形成する流路に接続されている。
The supply hopper body 11-i further has a
供給用ホッパ本体１１−ｉは、さらに、ガス排出口２３と加圧用ガス投入口２４と流動化用ガス投入口２５とが形成されている。ガス排出口２３は、供給用ホッパ本体１１−ｉの上部に配置され、貯留空間１８−ｉのうちの微粉炭１７が堆積しない領域に形成されている。加圧用ガス投入口２４は、供給用ホッパ本体１１−ｉの鉛直上側に配置され、貯留空間１８−ｉのうちの微粉炭１７が堆積しない領域に形成されている。流動化用ガス投入口２５は、供給用ホッパ本体１１−ｉの鉛直上側に配置され、貯留空間１８−ｉのうちの微粉炭１７が堆積しない領域に形成され、すなわち、加圧用ガス投入口２４より鉛直下側に配置されている。
The supply hopper main body 11-i further includes a
圧抜き装置１２は、流路と弁とを備えている。その流路は、ガス排出口２３を介して貯留空間１８−ｉをプラント系外の大気環境に接続している。その弁は、その流路を開くことで加圧状態にある供給用ホッパ内に存在するガスを排気し、圧抜きを行う。圧抜きを完了した後は次回のホッパ加圧に備え流路を閉じる。加圧用ガス供給装置１４は、加圧用ガス投入口２４を介して窒素Ｎ２を貯留空間１８−ｉに供給したり、その供給を停止したりする。流動化用ガス供給装置１５は、流動化用ガス投入口２５を介して二酸化炭素ＣＯ２を貯留空間１８−ｉに供給したり、その供給を停止したりする。
The
石炭ガス化炉設備２は、石炭ガス化複合発電設備に適用され、または、化学プラントに適用される。
The coal
その石炭ガス化複合発電設備は、石炭ガス化炉設備２とガスタービン設備と排熱回収ボイラと蒸気タービン設備と発電機とを備えている。そのガスタービン設備は、石炭ガス化炉設備２により生成された生成ガスを燃焼させることにより高温・高圧の燃焼ガスを生成し、回転動力を生成する。その排熱回収ボイラは、その燃焼ガスから熱エネルギを回収し、高圧の蒸気を生成する。その蒸気タービン設備は、その蒸気を用いて回転動力を生成する。その発電機は、そのガスタービン設備とその蒸気タービン設備とにより生成された回転動力を電力に変換する。
The combined coal gasification combined power generation facility includes a coal
その化学プラントは、石炭ガス化炉設備２とガス精製設備と化合物製品合成プロセスとを備えている。そのガス精製設備は、石炭ガス化炉設備２により生成された生成ガスから硫黄分等の不純物を除去することにより、精製ガスを生成する。また化合物製品合成プロセスの原料となる水素や一酸化炭素以外のイナートガス、特に二酸化炭素の分離・回収を行う。その化合物製品としては、メタノールが例示される。
The chemical plant includes a
燃料をガス化する石炭ガス化方法は、石炭ガス化炉設備２を用いて実行され、粉体燃料供給方法を実行する動作と、燃料をガス化する動作とを備えている。その粉体燃料供給方法は、粉体燃料供給ホッパ１を用いて実行され、第１供給用ホッパに燃料を搬入する動作と、第１供給用ホッパから燃料を搬出する動作と、第２供給用ホッパに燃料を搬入する動作と、第２供給用ホッパから燃料を搬出する動作とを備えている。
The coal gasification method for gasifying the fuel is performed using the coal
その第１供給用ホッパに燃料を搬入する動作では、まず、搬送用配管８は、第１供給用ホッパ７−１の貯留空間１８−１と石炭ガス化炉本体３とを接続する流路を閉鎖する。さらに、加圧用ガス供給装置１４は、貯留空間１８−１に窒素Ｎ２を供給することを停止する。流動化用ガス供給装置１５は、貯留空間１８−１に二酸化炭素ＣＯ２を供給することを停止する。圧抜き装置１２は、貯留空間１８−１と石炭ガス化炉本体３とを接続する流路が閉鎖されているときに、かつ、貯留空間１８−１に窒素Ｎ２が供給されていないときに、かつ、貯留空間１８−１に二酸化炭素ＣＯ２が供給されていないときに、貯留空間１８−１を大気開放することにより、ガス排出口２３を介して貯留空間１８−１に充満していた気体を環境に排気する。
In the operation of carrying fuel into the first supply hopper, first, the
払出管６は、貯留空間１８−１が大気開放されているときに、微粉炭ビン５と第１供給用ホッパ７−１とを接続する流路を開放する。微粉炭ビン５に貯留されている微粉炭は、その流路が開放されることにより、貯留空間１８−１に払出される。払出管６は、貯留空間１８−１に所定量の微粉炭が払出された後に、その流路を閉鎖することにより、微粉炭の払出しを停止する。
The
圧抜き装置１２は、貯留空間１８−１に所定量の微粉炭が供給されたときに、貯留空間１８−１を密封する。加圧用ガス供給装置１４は、貯留空間１８−１が密閉されているときに、加圧用ガス投入口２４を介して貯留空間１８−１に窒素Ｎ２を供給する。貯留空間１８−１は、貯留空間１８−１に窒素Ｎ２が供給されることにより、加圧される。流動化用ガス供給装置１５は、圧抜き装置１２によりその流路が閉鎖されているときに、流動化用ガス投入口２５を介して貯留空間１８−１に二酸化炭素ＣＯ２を供給する。貯留空間１８−１に貯留される微粉炭１７は、流動化用ガス投入口２５を介して貯留空間１８−１に二酸化炭素ＣＯ２が供給されることにより、流動化され、圧密されることが防止される。
The
その第１供給用ホッパから流動粉体燃料を石炭ガス化炉本体３へ搬出する動作は、その第１供給用ホッパに燃料を搬入し且つ第１供給ホッパ内貯留空間１８−１の加圧が完了した後に実行される。すなわち搬送用配管８は、貯留空間１８−１の気圧が石炭ガス化炉本体３の圧力より所定の圧力差だけ大きいときに、かつ、貯留空間１８−１に二酸化炭素ＣＯ２が供給されているときに、貯留空間１８−１と石炭ガス化炉本体３とを接続する流路を開放する。その流動化されている微粉炭は、その流路が開放されることにより、石炭ガス化炉本体３に供給される。
The operation of carrying out the fluidized powder fuel from the first supply hopper to the coal gasification furnace
その第２供給用ホッパに燃料を搬入する動作は、その第１供給用ホッパから燃料を搬出する動作が実行されている間に並行して、その第１供給用ホッパに燃料を搬入する動作と同様にして実行される。すなわち、搬送用配管８は、貯留空間１８−２と石炭ガス化炉本体３とを接続する流路を閉鎖する。さらに、加圧用ガス供給装置１４は、貯留空間１８−２に窒素Ｎ２を供給することを停止する。流動化用ガス供給装置１５は、貯留空間１８−２に二酸化炭素ＣＯ２を供給することを停止する。圧抜き装置１２は、搬送用配管８が閉鎖されているときに、かつ、貯留空間１８−２に窒素Ｎ２が供給されていないときに、かつ、貯留空間１８−２に二酸化炭素ＣＯ２が供給されていないときに、貯留空間１８−２が大気開放することにより、ガス排出口２３を介して貯留空間１８−２に充満していた気体を環境に排気する。
The operation of carrying in fuel into the second supply hopper includes the operation of carrying in fuel into the first supply hopper in parallel with the operation of carrying out fuel from the first supply hopper. It is executed in the same way. That is, the
払出管６は、貯留空間１８−２が大気開放された後に、微粉炭ビン５と第２供給用ホッパ７−２とを接続する流路を開放する。微粉炭ビン５に貯留されている微粉炭は、その流路が開放されることにより、貯留空間１８−２に払出される。払出管６は、貯留空間１８−２に所定量の微粉炭が払出された後に、その流路を閉鎖することにより、微粉炭が貯留空間１８−２に払出されることを停止する。
The
圧抜き装置１２は、貯留空間１８−２に所定量の微粉炭が供給されたときに、貯留空間１８−２を密閉する。加圧用ガス供給装置１４は、貯留空間１８−２が密閉されているときに、加圧用ガス投入口２４を介して貯留空間１８−２に窒素Ｎ２を供給する。貯留空間１８−２は、貯留空間１８−２に窒素Ｎ２が供給されることにより、加圧される。流動化用ガス供給装置１５は、圧抜き装置１２によりその流路が閉鎖されているときに、流動化用ガス投入口２５を介して貯留空間１８−２に二酸化炭素ＣＯ２を供給する。貯留空間１８−２に貯留される微粉炭１７は、流動化用ガス投入口２５を介して貯留空間１８−２に二酸化炭素ＣＯ２が供給されることにより、流動化され、圧密することが防止される。
The
その第２供給用ホッパから流動粉体燃料を石炭ガス化炉本体３へ搬出する動作は、その第２供給用ホッパに燃料を搬入し且つ第１供給ホッパ内貯留空間１８−１の加圧が完了した後に実行され、その第１供給用ホッパに燃料を搬入する動作と並行して実行される。搬送用配管８は、貯留空間１８−２の気圧が石炭ガス化炉本体３の圧力より所定の圧力差だけ大きいときに、かつ、貯留空間１８−２に二酸化炭素ＣＯ２が供給されているときに、貯留空間１８−２と石炭ガス化炉本体３とを接続する流路を開放する。その流動化されている微粉炭は、その流路が開放されることにより、石炭ガス化炉本体３に供給される。
The operation of carrying out the fluidized powder fuel from the second supply hopper to the coal gasification furnace
このような粉体燃料供給方法によれば、粉体燃料供給ホッパ１は、第１供給用ホッパ７−１と第２供給用ホッパ７−２とが交互に微粉炭を石炭ガス化炉本体３に供給することにより、微粉炭を石炭ガス化炉本体３に常時に供給することができる。
According to such a pulverized fuel supply method, the pulverized fuel supply hopper 1 is configured such that the first supply hopper 7-1 and the second supply hopper 7-2 alternately pulverize coal into the coal gasification furnace
このような粉体燃料供給方法によれば、さらに、粉体燃料供給ホッパ１は、窒素Ｎ２と二酸化炭素ＣＯ２との両方が貯留空間１８−ｉに供給されることにより、二酸化炭素ＣＯ２のみを貯留空間１８−ｉに供給する他の粉体燃料供給方法に比較して、貯留空間１８−ｉから環境に排出される気体が二酸化炭素ＣＯ２を含有する濃度を低減することができ、二酸化炭素ＣＯ２を環境に排気する排出量を低減することができる。このため、このような粉体燃料供給方法は、環境負荷を低減することができる。 According to such a pulverized fuel supply method, the pulverized fuel supply hopper 1 further supplies carbon dioxide CO 2 by supplying both nitrogen N 2 and carbon dioxide CO 2 to the storage space 18-i. Compared with other pulverized fuel supply methods that supply only the storage space 18-i to the storage space 18-i, the concentration of the gas discharged into the environment from the storage space 18-i can contain carbon dioxide CO 2 , The amount of exhaust of exhausting carbon dioxide CO 2 to the environment can be reduced. For this reason, such a pulverized fuel supply method can reduce an environmental load.
このような粉体燃料供給方法によれば、さらに、粉体燃料供給ホッパ１は、窒素Ｎ２と二酸化炭素ＣＯ２との両方が貯留空間１８−ｉに供給されることにより、窒素Ｎ２のみを貯留空間１８−ｉに供給する他の粉体燃料供給方法に比較して、石炭ガス化炉本体３に供給される微粉炭が窒素Ｎ２を含有する濃度を低減することができる。
According to such a pulverized fuel supply method, the pulverized fuel supply hopper 1 further supplies only nitrogen N 2 by supplying both nitrogen N 2 and carbon dioxide CO 2 to the storage space 18-i. the compared to other pulverized fuel supply method for supplying to the storage space 18-i, it is possible to pulverized coal supplied to the
窒素Ｎ２は、二酸化炭素ＣＯ２に比較して、密度（比重）が小さい。このため、粉体燃料供給ホッパ１は、加圧用ガス投入口２４が流動化用ガス投入口２５の鉛直上側に配置されることにより、窒素Ｎ２と二酸化炭素ＣＯ２とが混合しにくい。このため、粉体燃料供給ホッパ１は、加圧用ガスとしての窒素Ｎ２投入口２４が流動化用ガスとしての二酸化炭素ＣＯ２投入口２５の鉛直上側に配置されない他の粉体燃料供給ホッパに比較して、供給用ホッパ本体１１−ｉから排気される気体に二酸化炭素ＣＯ２が含有される濃度をより低減することができ、石炭ガス化炉本体３に供給される微粉炭に窒素Ｎ２が含有される濃度をより低減することができる。
Nitrogen N 2 has a lower density (specific gravity) than carbon dioxide CO 2 . For this reason, in the pulverized fuel supply hopper 1, the pressurization
その燃料をガス化する動作では、石炭ガス化炉本体３は、ガス化剤供給装置から供給されるガス化剤を用いて、搬送用配管８を介して供給される微粉炭をガス化し、生成ガスを生成する。
In the operation of gasifying the fuel, the coal gasification furnace
このような石炭ガス化方法によれば、石炭ガス化炉本体３に供給される微粉炭に付随して炉内に供給される窒素Ｎ２をその粉体燃料供給方法が低減することができることにより、石炭ガス化炉本体３は、その微粉炭から生成される生成ガスに窒素Ｎ２が含有する濃度を低減することができる。その結果、その生成ガスから化合物製品を合成するプロセスでは、その生成ガスから窒素Ｎ２を容易に除去することができ、その化合物製品をより容易に合成することができる。すなわち、このような石炭ガス化方法は、その化合物製品合成時に及ぼす悪影響を低減することができる。
According to such a coal gasification method, the pulverized fuel supply method can reduce nitrogen N 2 supplied into the furnace accompanying the pulverized coal supplied to the coal gasification furnace
なお、加圧用ガス供給装置１４は、窒素Ｎ２と異なる他の加圧用ガスを供給用ホッパ本体１１−ｉに供給することができる。さらに、流動化用ガス供給装置１５は、二酸化炭素ＣＯ２と異なる他の流動化用ガスを供給用ホッパ本体１１−ｉに供給することができる。その加圧用ガスとしては、その流動化用ガスより環境負担が少ない気体が採用され、アルゴンが例示される。その流動化用ガスは、その加圧用ガスに比較してその生成ガスに及ぼす悪影響が少ない気体が採用され、石炭ガス化炉設備２により生成された生成ガスから硫黄分等の不純物を除去、さらには化合物製品合成プロセスの原料となる水素や一酸化炭素以外のイナートガス、特に二酸化炭素の分離・回収を行った後の精製ガスが例示される。このような加圧用ガスまたは流動化用ガスが適用された粉体燃料供給ホッパは、既述の実施の形態における粉体燃料供給ホッパ１と同様にして、環境負荷を低減することができ、かつ、生成ガスに及ぼす悪影響を低減することができる。
The pressurization
図３は、粉体燃料供給ホッパの実施の他の形態を示している。その粉体燃料供給ホッパ３０は、微粉炭ビン３２と第１払出管３３と加圧用ガス供給装置３４と複数のロックホッパ３５−１〜３５−２と第２払出管３６と流動化用ガス供給装置３７と供給用ホッパ３８と搬送用配管３９とを備えている。
FIG. 3 shows another embodiment of the pulverized fuel supply hopper. The pulverized
微粉炭ビン３２は、外部から供給される微粉炭を貯留する容器を形成している。微粉炭ビン３２に貯留されている微粉炭は、第１払出管３３を介して複数のロックホッパ３５−１〜３５−２にそれぞれ接続する複数の流路を形成している。第１払出管３３は、さらに、その複数の流路をそれぞれ開閉する。
The pulverized
加圧用ガス供給装置３４は、複数のロックホッパ３５−１〜３５−２のうちの所望のロックホッパに加圧用ガスを供給したり、その供給を停止したりする。複数のロックホッパ３５−１〜３５−２の任意の第ｉロックホッパ３５−ｉは、微粉炭を貯留する貯留空間４１−ｉを形成している。第ｉロックホッパ３５−ｉは、さらに、圧抜き装置４２−ｉを備えている。圧抜き装置４２−ｉは、貯留空間４１−ｉを大気開放したり、貯留空間４１−ｉを環境から密閉したりする。
The pressurization
第２払出管３６は、複数のロックホッパ３５−１〜３５−２から供給用ホッパ３８にそれぞれ接続する複数の流路を形成している。第２払出管３６は、その複数の流路をそれぞれ開閉する。流動化用ガス供給装置３７は、供給用ホッパ３８に流動化用ガスを供給したり、その供給を停止したりする。供給用ホッパ３８は、微粉炭を貯留する貯留空間４３を形成している。搬送用配管３９は、貯留空間４３から石炭ガス化炉本体３に接続される流路を形成し、その流路を開閉する。
The
粉体燃料供給方法の実施の他の形態は、粉体燃料供給ホッパ３０を用いて実行され、第１ロックホッパに燃料を搬入する動作と、第１ロックホッパから燃料を搬出する動作と、第２ロックホッパに燃料を搬入する動作と、第２ロックホッパから燃料を搬出する動作と、供給用ホッパから燃料を搬送する動作とを備えている。
Other embodiments of the pulverized fuel supply method are executed by using the pulverized
その第１ロックホッパに燃料を搬入する動作では、まず、第２払出管３６は、第１ロックホッパ３５−１から供給用ホッパ３８に接続する流路を閉鎖する。加圧用ガス供給装置３４は、第１ロックホッパ３５−１に加圧用ガスを供給することを停止する。圧抜き装置４２−１は、第１ロックホッパ３５−１に加圧用ガスが供給されることが停止しているときに、かつ、その流路が閉鎖されているときに、貯留空間４１−１を大気開放することにより、貯留空間４１−１に充満していた気体を環境に排気する。第１払出管３３は、貯留空間４１−１が大気開放された後に、微粉炭ビン３２と第１ロックホッパ３５−１とを接続する流路を開放する。微粉炭ビン３２に貯留されている微粉炭は、貯留空間４１−１が大気開放されているときに、その流路が開放されることにより、第１ロックホッパ３５−１に供給される。
In the operation of carrying the fuel into the first lock hopper, first, the
その第１ロックホッパから燃料を搬出する動作は、その第１ロックホッパに燃料を搬入する動作が実行された後に、実行される。圧抜き装置４２−１は、貯留空間４１−１を密閉する。加圧用ガス供給装置３４は、貯留空間４１−１を密閉されているときに、第１ロックホッパ３５−１に加圧用ガスを供給する。貯留空間４１−１は、貯留空間４１−１が環境から密閉されているときに、加圧用ガス供給装置３４から第１ロックホッパ３５−１に加圧用ガスが供給されることにより、加圧される。貯留空間４１−１に貯留されている微粉炭は、加圧用ガス供給装置３４から第１ロックホッパ３５−１に加圧用ガスが供給されることにより、流動化される。
The operation for carrying out the fuel from the first lock hopper is executed after the operation for carrying in the fuel into the first lock hopper is executed. The pressure release device 42-1 seals the storage space 41-1. The pressurization
第２払出管３６は、貯留空間４１−１の気圧が所定の圧力より大きいときに、第１ロックホッパ３５−１から供給用ホッパ３８に接続する流路を開放することにより、その微粉炭を供給用ホッパ３８に搬送する。
When the atmospheric pressure in the storage space 41-1 is greater than a predetermined pressure, the
その第２ロックホッパに燃料を搬入する動作は、その第１ロックホッパから燃料を搬出する動作と並行して実行される。第２払出管３６は、第２ロックホッパ３５−２から供給用ホッパ３８に接続する流路を閉鎖する。加圧用ガス供給装置３４は、第２ロックホッパ３５−２に加圧用ガスを供給することを停止する。圧抜き装置４２−２は、第２ロックホッパ３５−２に加圧用ガスが供給されることが停止しているときに、かつ、その流路が閉鎖されているときに、貯留空間４１−２を大気開放する。第１払出管３３は、貯留空間４１−２が大気開放された後に、微粉炭ビン３２と第２ロックホッパ３５−２とを接続する流路を開放する。貯留空間４１−２に貯留されている微粉炭は、貯留空間４１−２が大気開放されているときに、その流路が開放されることにより、第２ロックホッパ３５−２に供給される。
The operation of carrying fuel into the second lock hopper is executed in parallel with the operation of carrying out fuel from the first lock hopper. The
その第２ロックホッパから燃料を搬出する動作は、その第２ロックホッパに燃料を搬入する動作が実行された後に、その第１ロックホッパに燃料を搬入する動作と並行して実行される。圧抜き装置４２−２は、貯留空間４１−２を密閉する。加圧用ガス供給装置３４は、貯留空間４１−２を密閉されているときに、第２ロックホッパ３５−２に加圧用ガスを供給する。貯留空間４１−２は、貯留空間４１−２が環境から密閉されているときに、加圧用ガス供給装置３４から第２ロックホッパ３５−２に加圧用ガスが供給されることにより、加圧される。貯留空間４１−２に貯留されている微粉炭は、加圧用ガス供給装置３４から第２ロックホッパ３５−２に加圧用ガスが供給されることにより、流動化される。
The operation of carrying out fuel from the second lock hopper is executed in parallel with the operation of carrying in fuel into the first lock hopper after the operation of carrying in fuel into the second lock hopper is executed. The pressure release device 42-2 seals the storage space 41-2. The pressurization
第２払出管３６は、貯留空間４１−２の気圧が所定の圧力より大きいときに、第２ロックホッパ３５−２から供給用ホッパ３８に接続する流路を開放することにより、その微粉炭を供給用ホッパ３８に搬送する。
When the atmospheric pressure in the storage space 41-2 is larger than a predetermined pressure, the
その供給用ホッパから燃料を搬送する動作では、流動化用ガス供給装置３７は、供給用ホッパ３８の貯留空間４３の気圧が所定の圧力より大きくなるように、供給用ホッパ３８に流動化用ガスを供給している。貯留空間４３に貯留されている微粉炭は、流動化用ガス供給装置３７から供給用ホッパ３８に流動化用ガスが供給されることにより、流動化される。搬送用配管３９は、供給用ホッパ３８に流動化用ガスが供給されているときに、かつ、貯留空間４３の気圧が所定の圧力より大きいときに、貯留空間４３から石炭ガス化炉本体３に接続される流路を開放する。貯留空間４３に貯留されている微粉炭は、貯留空間４３の気圧が所定の圧力より大きいときに、その流路が開放されることにより、石炭ガス化炉本体３に供給される。
In the operation of transporting the fuel from the supply hopper, the fluidizing
このような粉体燃料供給方法によれば、粉体燃料供給ホッパ３０は、複数のロックホッパ３５−１〜３５−２が交互に供給用ホッパ３８に微粉炭を供給することにより、既述の実施の形態における粉体燃料供給ホッパ１と同様にして、微粉炭を石炭ガス化炉本体３に常時に供給することができる。
According to such a pulverized fuel supply method, the pulverized
このような粉体燃料供給方法によれば、粉体燃料供給ホッパ３０は、さらに、複数のロックホッパ３５−１〜３５−２の貯留空間４１−１〜４１−２に加圧用ガスが供給されることにより、貯留空間４１−１〜４１−２に流動化用ガスを供給する他の粉体燃料供給方法に比較して、貯留空間４１−１〜４１−２から環境に排出される気体が流動化用ガスを含有する濃度を低減することができ、流動化用ガスを環境に排気する排出量を低減することができる。
According to such a pulverized fuel supply method, the pulverized
このような粉体燃料供給方法によれば、粉体燃料供給ホッパ３０は、さらに、供給用ホッパ３８の貯留空間４３に流動化用ガスが供給されることにより、貯留空間４３に加圧用ガスを供給する他の粉体燃料供給方法に比較して、石炭ガス化炉本体３に供給される微粉炭が加圧用ガスを含有する濃度を低減することができる。このため、粉体燃料供給ホッパ３０が適用される石炭ガス化炉は、窒素Ｎ２に例示される不純物がその生成ガスに含有する含有量を低減することができる。その結果、石炭ガス化炉が適用される化学プラントは、その生成ガスからその不純物を容易に除去することができ、化合物製品をより容易に合成することができる。
According to such a pulverized fuel supply method, the pulverized
１ ：粉体燃料供給ホッパ
３ ：石炭ガス化炉本体
８ ：搬送用配管
１１−１〜１１−２：供給用ホッパ本体
１４：加圧用ガス供給装置
１５：流動化用ガス供給装置
１７：微粉炭
１８−１〜１８−２：貯留空間
２３：ガス排出口
２４：加圧用ガス投入口
２５：流動化用ガス投入口
３０：粉体燃料供給ホッパ
３４：加圧用ガス供給装置
３５−１〜３５−２：複数のロックホッパ
３７：流動化用ガス供給装置
３８：供給用ホッパ
３９：搬送用配管
４１−１〜４１−２：貯留空間
４３：貯留空間
1: Powder fuel supply hopper 3: Coal gasification furnace main body 8: Transport piping 11-1 to 11-2: Supply hopper main body 14: Gas supply device for pressurization 15: Gas supply device for fluidization 17: Pulverized coal 18-1 to 18-2: Storage space 23: Gas discharge port 24: Gas supply port for pressurization 25: Gas input port for fluidization 30: Powder fuel supply hopper 34: Gas supply device for pressurization 35-1 to 35-35 2: a plurality of lock hoppers 37: gas supply device for fluidization 38: supply hopper 39: transfer piping 41-1 to 41-2: storage space 43: storage space
Claims (4)
加圧用ガスを、前記ホッパ本体に形成された加圧用ガス投入口を介して前記貯留空間に供給し、前記貯留空間に供給された前記加圧用ガスにより前記貯留空間を加圧する加圧用ガス供給装置と、
前記加圧用ガスよりも密度の大きいイナートガスである流動化用ガスを、前記ホッパ本体に形成された流動化用ガス投入口を介して前記貯留空間に供給し、前記貯留空間に供給された前記流動化用ガスにより前記粉体燃料を流動化させる流動化用ガス供給装置と、
前記粉体燃料のうちの流動化された流動粉体燃料を前記貯留空間から、前記流動粉体燃料をガス化することにより生成ガスを生成するガス化炉に搬出する配管と
を備え、
前記流動化用ガスは、二酸化炭素であって、前記加圧用ガスは、前記流動化用ガスよりも環境負担が小さい気体であり、
前記流動化用ガス投入口は、前記加圧用ガス投入口より前記貯留空間の鉛直下方に配置されている粉体燃料供給ホッパ。 A hopper body that forms a storage space in which the pulverized fuel is stored;
A pressurization gas supply device that supplies pressurization gas to the storage space via a pressurization gas input port formed in the hopper body, and pressurizes the storage space with the pressurization gas supplied to the storage space. When,
A fluidizing gas, which is an inert gas having a density higher than that of the pressurizing gas , is supplied to the storage space via a fluidizing gas inlet formed in the hopper body, and the fluid supplied to the storage space is supplied. a fluidizing gas supply device for fluidizing the pulverized fuel by reduction gas,
A pipe for carrying out the fluidized powdered fuel of the powdered fuel from the storage space to a gasification furnace for generating a product gas by gasifying the fluidized powdered fuel ;
The fluidizing gas is carbon dioxide, and the pressurizing gas is a gas having a smaller environmental burden than the fluidizing gas,
The fluidizing gas charging port is a pulverized fuel supply hopper disposed vertically below the storage space from the pressurizing gas charging port .
前記流動粉体燃料をガス化させることにより生成ガスを生成するガス化炉と、
前記生成ガスから化合物を生成する化学プラント本体と
を備える化学プラント。 A pulverized fuel supply hopper according to claim 1 or 2 ,
A gasifier to produce a product gas by gasifying the liquidity pulverized fuel,
A chemical plant comprising a chemical plant main body that generates a compound from the generated gas.
前記加圧用ガスよりも密度の大きいイナートガスである流動化用ガスを前記貯留空間の鉛直下方に供給することにより前記粉体燃料を流動化させること、
前記粉体燃料のうちの流動化された流動粉体燃料を前記貯留空間から前記流動粉体燃料をガス化することにより生成ガスを生成するガス化炉に搬出すること
とを備え、
前記流動化用ガスは、二酸化炭素であって、前記加圧用ガスは、前記流動化用ガスよりも環境負担が小さい気体である粉体燃料供給方法。 Pressurizing the storage space by supplying a pressurizing gas vertically above the storage space in which the pulverized fuel is stored;
Thereby fluidizing the pulverized fuel by supplying a greater inert gas is flow if gas density than the pressurizing gas vertically downward of the storage space,
Transporting the fluidized powdered fuel of the powdered fuel out of the storage space to a gasification furnace that generates a product gas by gasifying the fluidized powdered fuel ,
The pulverized fuel supply method , wherein the fluidizing gas is carbon dioxide, and the pressurizing gas is a gas having a smaller environmental burden than the fluidizing gas .
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