JP6763520B2 - 炭素含有固体燃料ガス化発電設備及びその炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法 - Google Patents
炭素含有固体燃料ガス化発電設備及びその炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6763520B2 JP6763520B2 JP2016101746A JP2016101746A JP6763520B2 JP 6763520 B2 JP6763520 B2 JP 6763520B2 JP 2016101746 A JP2016101746 A JP 2016101746A JP 2016101746 A JP2016101746 A JP 2016101746A JP 6763520 B2 JP6763520 B2 JP 6763520B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- exhaust gas
- gas
- drying
- carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims description 157
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 58
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 58
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims description 57
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims description 42
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 573
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 118
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 72
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 42
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 14
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 113
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000010795 Steam Flooding Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/485—Entrained flow gasifiers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/50—Fuel charging devices
- C10J3/506—Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/86—Other features combined with waste-heat boilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/26—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
- F02C3/28—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension using a separate gas producer for gasifying the fuel before combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B90/00—Combustion methods not related to a particular type of apparatus
- F23B90/04—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion
- F23B90/06—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion the primary combustion being a gasification or pyrolysis in a reductive atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
- F23K1/04—Heating fuel prior to delivery to combustion apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
- B01D2251/206—Ammonium compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/402—Dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/156—Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0903—Feed preparation
- C10J2300/0906—Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0903—Feed preparation
- C10J2300/0909—Drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
- C10J2300/1609—Post-reduction, e.g. on a red-white-hot coke or coal bed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
- C10J2300/1643—Conversion of synthesis gas to energy
- C10J2300/165—Conversion of synthesis gas to energy integrated with a gas turbine or gas motor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
- C10J2300/1643—Conversion of synthesis gas to energy
- C10J2300/1653—Conversion of synthesis gas to energy integrated in a gasification combined cycle [IGCC]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1671—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity
- C10J2300/1675—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity making use of a steam turbine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1678—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with air separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1687—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with steam generation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
- C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
- C10J2300/1892—Heat exchange between at least two process streams with one stream being water/steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2206/00—Waste heat recuperation
- F23G2206/10—Waste heat recuperation reintroducing the heat in the same process, e.g. for predrying
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
IGCCシステムでは、石炭をガス化して生成した生成ガスを燃料としてガスタービンを運転して発電を行い、併せて、ガスタービンの排熱を使用して生成した蒸気を用いて蒸気タービンを駆動させて発電を行う。具体的には、微粉炭機により石炭を乾燥・粉砕して微粉炭を製造し、この微粉炭をガス化炉に供給してガス化する。そして、ガス化により生成された生成ガスを燃料としてガスタービンを運転し、このガスタービンにより、ガスタービンに連結された発電機を駆動して発電する。加えて、ガスタービンから排出される排ガスを排熱回収ボイラに導入して蒸気を生成し、この蒸気で蒸気タービンひいては蒸気タービンに連結された発電機を駆動して発電を行う。
このようなガスタービンの排ガスを乾燥用ガスとして使用する技術として、例えば特許文献1に開示された技術がある。以下、特許文献1に開示された技術を説明するが、その説明では、参考に、特許文献1で使用されている符号を括弧付きで示す。
このような構成により、脱硝装置の出口の比較的高温の排ガスと、排熱回収ボイラの出口の比較的低温の排ガスとを混合することで、乾燥用ガスを所望の温度に調整すると共に、脱硝装置の出口の排ガスと排熱回収ボイラの出口の排ガスとが共に脱硝装置により処理されて、大気へ放出する乾燥用ガスのNOx濃度を規制値以下としている。
このような課題は、石炭ガス化複合発電設備に限らず、水分を多く含む炭素含有固体燃料(例えばバイオマス)をガス化して発電を行う炭素含有固体燃料ガス化発電設備に共通した課題である。
本実施形態では、本発明の炭素含有固体燃料ガス化発電設備を石炭ガス化複合発電設備に適用した例を説明する。
なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
また、以下の説明における「上流」及び「下流」とは、特段の説明を行わない限り、ガスタービンの排ガスの流通方向における上流,下流を意味するものとする。
[1−1.石炭ガス化発電設備の全体構成]
図1に示す本発明の第1実施形態に係る石炭ガス化複合発電設備(炭素含有固体燃料ガス化発電設備、以下、「IGCCシステム」とも呼ぶ)100は、主に空気を酸化剤としてガス化炉4で生成ガス21を生成する空気燃焼方式を採用し、ガス精製装置7で精製した後の生成ガス24をガスタービン燃料としてガスタービン8へ供給している。すなわち、図1に示すIGCCシステム100は、空気燃焼方式(空気吹き)の石炭ガス化複合発電設備である。
こうして製造された微粉炭20は、乾燥用ガス26により集塵機2へ搬送される。集塵機2の内部では、乾燥用ガス26と微粉炭20とが分離され、乾燥用ガス26は、HRSG9の煙突95へと送られて、HRSG9で熱回収された排ガスと混合して排ガス25eとして煙突95から大気へと排出される。一方、乾燥用ガス26から分離された微粉炭20は、重力により落下してホッパ3に回収される。
ガス化炉4には、生成ガス24の原料として微粉炭20及び後述するチャー22が供給される。ガス化炉4では、ガスタービン8により駆動される圧縮機8Aから供給される圧縮空気50及び空気分離装置13から供給される酸素53を酸化剤として、微粉炭20及びチャー22をガス化して生成ガス21が製造される。
ガス化炉4で生成された生成ガス21は、ガス化炉4内に設置されたガス冷却器5により冷却された後に、ガス化炉4の上部からチャー回収装置6へ供給される。
熱交換器群94には、給水弁39aの開度制御によって流量を制御された給水39が供給される。この給水は、熱交換器群92,94を流通する過程で、排ガス25と熱交換し加熱され蒸気40となる。この蒸気40は、蒸気弁40aの開度制御によって流量を制御された後、蒸気タービン10に供給される。蒸気タービン10は、ガスタービン8及び発電機11と同軸で連結されており、ガスタービン8と共に発電機11を駆動して発電を行わせる。
本発明の要部である乾燥用ガス系統について、図2を参照してHRSG9の構成と共に説明する。
HRSG9には、図2に示すように、炉内91に、炉内脱硝装置93よりも上流側に位置する上流側熱交換部92と、炉内脱硝装置93よりも下流側に位置する下流側熱交換部94とが備えられている。本実施形態では、上流側熱交換部92は4つの熱交換器92aからなる熱交換器群として構成され、下流側熱交換部94は4つの熱交換器94aからなる熱交換器群として構成されている。以下、上流側熱交換部92を、「上流側熱交換器群92」又は「熱交換器群92」と呼び、下流側熱交換部94を、「下流側熱交換器群94」又は「熱交換器群94」と呼ぶ。
上流側の熱交換器92aは例えば蒸発器や再熱器や過熱器である。下流側熱交換器94aは例えば節炭器(エコノマイザ)や蒸発器である。
また、炉内91は、抽気位置30HHにおいて、炉外に設けられた高高温排ガスダクト(高高排ガスライン)31HHと連通状態に接続されている。この高高温排ガスダクト31HHは高温排ガスダクト31Hに接続する。これにより、高高温排ガス25HHが、高温排ガス25Hの昇温用の調温用ガスとして高温排ガスダクト31Hに供給され、昇温された高温排ガス25H′が調整される。
図3に示すように、高温排ガス25H′の設定温度TSは、最低温度TSminと最高温度TSmaxとの範囲内において、ガス化炉負加GIDが大きくなるにしたがって高温に設定される。これは、ガス化炉負加GIDが高くなるほど石炭19(微粉炭20)の消費量が多くなり、石炭19(微粉炭20)の乾燥に必要な熱量(以下、「必要乾燥熱量」と呼ぶ)が多くなるためである。最高温度TSmaxは、高温排ガス25H′の温度が、高温排ガス系統の設計温度Td(高温排ガスダクト31H,31Haの設計温度や、高温排ガスダクト31H,31Haに設置される温度センサ60や流量センサ62や流調ダンパ63などの付帯設備の設計温度)を越えないように、前記の設計温度Tdよりも余裕分ΔTだけ低めに設定されている(TSmax=Td-ΔT)。
また、最低温度TS_minは、部分負荷において、微粉炭20が含む水分を所定量に乾燥できるように、且つ、各ダクト31H,31Ha,31HHを流れる排ガス流量が各種制御装置(ダンパや弁)の運用可能範囲に入る範囲で、設定される。
なお、図1では、温度センサ60,66,温調ダンパ61,65,流量センサ62,64及び流調ダンパ63を省略している。
本発明の第1実施形態によれば、炉内脱硝装置93よりも下流側且つ下流側熱交換器群94よりも上流側の抽気位置30Hから、炉内脱硝装置93により脱硝処理されてNOx濃度(窒素酸化物濃度)が低く且つ下流側熱交換器群94により熱回収される前の高温の排ガス(高温排ガス)25Hが抽気される(高温排ガス抽気ステップ)。
そして、この乾燥用ガス26が微粉炭機1に供給されて石炭19(微粉炭20)を乾燥させる。
一方、抽気位置30HHは、炉内脱硝装置93及び熱交換器群92,94よりも上流側なので、抽気位置30HHからは、最大効率温度Tefよりも高温の排ガス25HHを抽気することができる。排ガス25HHの温度は、例えば定格負荷で550℃程度であるが、運用条件毎、プラント毎に相違し、部分負荷の場合はこの温度よりも低くなり、排ガス25HHの温度は550℃程度に限定されるものではない。
なお、乾燥用ガス26を、HRSG9の排ガスと混合せずに直接大気へ排出する場合には、乾燥用ガス26のNOx濃度が目標値(例えば規制値)以下となるように排ガス25H,25L,25HHの混合比が調整される。
[2−1.要部構成]
本発明の第2実施形態に係る石炭ガス化発電設備の要部である乾燥用ガス系統について、図4を参照して説明する。なお、石炭ガス化発電設備の全体構成は上記第1実施形態と同様であり(図1参照)、上記第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
図4に示すように、本実施形態では、NOxセンサ(窒素酸化物濃度検出手段)67が、集塵機2とHRSG9との間の乾燥用ガス排出用のダクト(乾燥用ガス排出ライン)33に設けられている。NOxセンサ67は、ダクト33を流通する乾燥用ガス26のNOx濃度を検出する。
加えて、炉内脱硝装置93へアンモニア(還元剤)68を供給するための供給配管69に、流調弁(還元剤供給量調整手段)70が介装されている。
この他の構成は、上記第1実施形態と同様のであるので説明を省略する。
乾燥用ガス26は、微粉炭機1において石炭19(微粉炭20)の乾燥に使用された後、HRSGの排ガスと混合されて排ガス25eとして大気へと排出されるため、乾燥用ガス26のNOx濃度をできるだけ低い濃度まで低減することが望まれる。
そこで、本実施形態では、乾燥用ガス26のNOx濃度に応じて炉内脱硝装置93に供給されるアンモニアの量を調整する(還元剤供給量調整ステップ)。
したがって、炉内脱硝装置93の脱硝性能が向上するので、高温排ガス25H及び低温排ガス25LのNOx濃度が低減され、ひいては乾燥用ガス26のNOx濃度を、第1実施形態よりもさらに低いNOx濃度に低減することが可能となる。
また、NOxセンサ67の検出信号に基づいてダクト33又は煙突95のおけるNOx濃度を、中央制御室(図示略)において確認できるようにし、NOx濃度を確認したオペレータが、中央制御室の流調弁操作部を手動操作して流調弁70の開度を制御するようにしてもよい。この場合、流調弁70と共に前記の流調弁操作部により、本発明の還元剤供給量調整手段が構成される。
[3−1.要部構成]
本発明の第3実施形態に係る石炭ガス化発電設備の要部である乾燥用ガス系統について、図5を参照して説明する。なお、石炭ガス化発電設備の全体構成は上記の各実施形態と同様であり(図1参照)、上記の各実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
この他の構成は、上記第1実施形態と同様のであるので説明を省略する。
第1実施形態の構成(図2参照)では、運転状況等によっては乾燥用ガス26のNOx濃度が高めになることもある。
具体的には、石炭19がN分を多く含む場合には、炉内脱硝装置93の上流側から抽気される高高温排ガス25HHのNOx濃度ひいては高高温排ガス25HHを含む乾燥用ガス26のNOx濃度が高めになる。また、石炭19が水分を多く含む場合や、ガス化炉負荷GIDが高く石炭使用量が多い場合には、石炭19を乾燥するために必要とされる熱量も多くなる。このため、乾燥用ガス26の温度を高めとする必要があるので、乾燥用ガス26における高高温排ガス25HH(つまり炉内脱硝装置93により脱硝処理されていない排ガス)の割合が増えて、乾燥用ガス26のNOx濃度が高めになる。
したがって、乾燥用ガス26が炉内脱硝装置93により脱硝処理され、この結果、乾燥用ガス26を含み大気へ排出される排ガス25eのNOx濃度を目標値以下に低減することができる。
或いは、乾燥用ガス26を炉内脱硝装置93の上流側に戻しても炉内脱硝装置93の入口の排ガス温度が最大効率温度Tefとなるように、予め上流側熱交換器群92の収熱量を計画することで対応することもできる。
これにより、炉内脱硝装置93の脱硝性能を最適な状態に維持することができる。
[4−1.要部構成]
本発明の第4実施形態に係る石炭ガス化発電設備の要部である乾燥用ガス系統について、図6を参照して説明する。なお、石炭ガス化発電設備の全体構成は上記の各実施形態と同様であり(図1参照)、上記の各実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
この他の構成は、上記第1実施形態と同様のであるので説明を省略する。
乾燥用ガス26は、上述したようにHRSG9の排ガスと混合されて排ガス25eとして大気へと放出される。このため、排ガス25eのNOx濃度が目標値(例えば規制値)以下となるように乾燥用ガス26のNOx濃度を抑制する必要がある。本発明の第4実施形態によれば、炉内脱硝装置93の上流側から抽気される未脱硝処理の高高温排ガス25HHを、炉外脱硝装置71により脱硝処理する(高高温排ガス脱硝ステップ)。
したがって、高高温排ガス25HHを使用して調整される乾燥用ガス26のNOx濃度を抑制して排ガス25eのNOx濃度を目標値以下とすることができる。また、処理ガス温度が高い仕様の脱硝装置ほど高価になる傾向があるが、炉外脱硝装置71は、炉内脱硝装置93に較べて処理ガス量が少なく容量が少ないのでコストアップを抑制することができる。したがって、コストアップを抑制しつつ排ガス25eのNOx濃度を目標値以下に低減できる。
上記第4実施形態では、高高温排ガス25HHを、上流側熱交換器群92よりも上流側から抽気しているので高高温排ガス25HHの温度が高く、このため炉外脱硝装置71に高温脱硝装置を使用している。このような構成に対し、例えば、図6に二点鎖線で示すように、上流側熱交換器群92の下流側の2つの熱交換器92aの相互間から高高温排ガス25HHを抽出するようにすれば、高高温排ガス25HHが上記実施形態よりも低温になるので、炉内脱硝装置93と同様の仕様の(同程度の温度の排ガスを処理できる)脱硝装置を炉外脱硝装置71に使用することが可能となる。これにより、炉外脱硝装置71を設けることによるコストアップをさらに抑制することができる。
この場合、高高温排ガス25HHの温度が、炉外脱硝装置71の最大効率温度Tefよりも高くなって脱硝効率が最大効率よりも下がる可能性はあるものの、高高温排ガス25HHの温度が炉外脱硝装置71の耐熱温度を超えなければ、高高温排ガス25HHのNOx濃度にもよるが、炉外脱硝装置71へのアンモニア注入量を多めにするなどして支障なく運用すること(大気へと放出される排ガス25eのNOx濃度を目標値以下とすること)が可能である。
(1)上記各実施形態では、高高温排ガス25HHの抽気位置30HHを、炉内91において上流側熱交換器群92の上流側に位置設定したが、高高温排ガス25HHの抽気位置30HHはこれに限定されない。高高温排ガス25HHの抽気位置30HHは、(a)ガスタービン8の排ガス出口82と炉内脱硝装置93との間で、(b)高温抽気位置30Hよりも上流側に位置設定され、且つ、高温抽気位置30Hとの間に上流側熱交換器群92の少なくとも一部を挟むように位置設定されていればよい。したがって、上流側熱交換器92a,92aの相互間に抽気位置30HHを設けて、この相互間から高高温排ガス25HHを抽気しても良い。または、ガスタービン8の排ガス出口82とHRSG9との間のダクト85に抽気位置30HHを設けて、このダクト85から高高温排ガスを抽気しても良い。
同様に、高温温排ガス25Hの抽気位置30H及び低温排ガス25Lの抽気位置30Lは上記実施形態の位置に限定されず、下流側熱交換器94a,94aの相互間や、下流側熱交換器94aの内部隙間に設けても良い。
また、高高温排ガス25HHを、温調ダンパ61により流量制御して温調しつつ低温排ガス25Lに混合し、この高高温排ガス25HHと低温排ガス25Lとを混合した排ガスを、高温排ガス25Hに混合してもよい。或いは、高高温排ガス25HHを、温調ダンパ61により流量制御して温調しつつ低温排ガス25L及び高温排ガス25Hの両方にそれぞれ混合し、高高温排ガス25HHと低温排ガス25Lとの混合ガスと、高高温排ガス25HHと高温排ガス25Hとの混合ガスとを混合するようにしてもよい。
或いは、HRSG9で生成した蒸気を発電に使用せずに、工場のプロセス蒸気など他の用途に使用することもできる。この場合、蒸気タービン10は不要となる。
(8)上記の各実施形態では、低温排ガスダクト31Lを高温排ガスダクト31Haに接続した例を説明したが、高温排ガスダクト31Ha及び低温排ガスダクト31Lをそれぞれ直接に微粉炭機1に接続しても良い。この場合、高温排ガス25Hと低温排ガス25Lとが十分に混合して乾燥用ガス26の温度が均一になってから、微粉炭機1内の石炭19や微粉炭20に接触するよう、低温排ガスダクト31L及び高温排ガスダクト31Haの微粉炭機1への接続位置を近接させることが好ましい。或いは、高温排ガス25Hと低温排ガス25Lとを混合させる混合器を微粉炭機1内に設けるのが好ましい。
4 ガス化炉
8 ガスタービン
9 排熱回収ボイラ(HRSG)
10 蒸気タービン
11 発電機
19 石炭(炭素含有固体燃料)
20 微粉炭(粉砕燃料)
21 チャー22を含有する生成ガス
22 チャー
23 チャー22を分離された生成ガス
24 生成ガス(精製後の生成ガス)
25 ガスタービン8からの排ガス
25e 煙突91における排ガス
25H 排熱回収ボイラ9から抽気した高温排ガス
25H′ 高温排ガス25Hに高高温排ガス25HHを混入して昇温調整された高温排ガス
25HH 排熱回収ボイラ9から抽気した高高温排ガス
25L 排熱回収ボイラ9から抽気した低温排ガス
26 乾燥用ガス
30H 排熱回収ボイラ9から抽気した高温排ガスの抽気位置(高温抽気位置)
30HH 排熱回収ボイラ9から抽気した高高温排ガスの抽気位置(高高温抽気位置)
30L,31La 排熱回収ボイラ9から抽気した低温排ガスの抽気位置(低温抽気位置)
31H,31Ha 高温排ガスダクト(高温排ガスライン)
31HH 高高温排ガスダクト(高高温排ガスライン)
31L 低温排ガスダクト(低温排ガスライン)
33 乾燥用ガス排出用のダクト(乾燥用ガス排出ライン)
39 給水
39a 給水弁
40 蒸気
40a 蒸気弁
33a,60,66 温度センサ
61 温調ダンパ(温度調整手段)
62,64 流量センサ
63 流調ダンパ
65 温調ダンパ
67 NOxセンサ(窒素酸化物濃度検出手段)
68 アンモニア(還元剤)
69 アンモニア68の供給配管
70 流調弁(還元剤供給量調整手段)
71 炉外脱硝装置
82 ガスタービン8の排ガス出口
91 排熱回収ボイラ9の炉内
92 排熱回収ボイラ9の上流側熱交換器群(上流側熱交換器部)
92a 上流側熱交換器群92を構成する熱交換器
93 排熱回収ボイラ9の炉内脱硝装置
94 排熱回収ボイラ9の下流側熱交換器群(下流側熱交換器部)
94a 下流側熱交換器群94を構成する熱交換器
95 排熱回収ボイラ9の煙突
100 石炭ガス化複合発電設備(IGCCシステム,炭素含有固体燃料ガス化発電設備)
Tef 炉内脱硝装置の最大効率温度
TS 高温排ガス25H′の設定温度
TS_max 設定温度TSの最高温度
TS_min 設定温度TSの最低温度
Td 高温排ガス系統の設計温度
ΔT 設定温度TSを決定するための余裕
Claims (10)
- 炭素含有固体燃料を粉砕して粉砕燃料とする粉砕装置と、
前記粉砕燃料をガス化して生成ガスを生成するガス化炉と、
前記生成ガスを燃焼させた燃焼ガスにより駆動されるガスタービンと、
前記ガスタービンと連結されて前記ガスタービンにより駆動される発電機と、
前記ガスタービンから排出される排ガスを導入し、1以上の熱交換器からなる上流側熱交換部と、炉内脱硝装置と、1以上の熱交換器からなる下流側熱交換部とが、排ガス上流側からこの順に炉内に設けられ、前記上流側熱交換部及び前記下流側熱交換部において前記排ガスから熱回収することにより蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記炉内脱硝装置よりも排ガス下流側に位置設定された高温抽気位置において、前記炉内から高温排ガスを抽気して、前記炭素含有固体燃料の乾燥用ガスとして前記粉砕装置に供給する高温排ガスラインと、
前記高温抽気位置よりも前記排ガス下流側に位置設定され、且つ、前記高温抽気位置との間に前記下流側熱交換部の少なくとも一部を挟むように位置設定された低温抽気位置において、前記炉内から低温排ガスを抽気して、前記高温排ガスライン又は直接に前記粉砕装置に供給可能な低温排ガスラインと、
前記ガスタービンの排ガス出口と前記炉内脱硝装置との間で、前記高温抽気位置よりも排ガス上流側に位置設定され、且つ、前記高温抽気位置との間に前記上流側熱交換部の少なくとも一部を挟むように位置設定された高高温抽気位置において、前記炉内から高高温排ガスを抽気して、前記高温排ガスライン及び前記低温排ガスラインの少なくとも一方の排ガスラインに供給可能な高高温排ガスラインと、
前記高高温排ガスラインに介装され、前記の少なくとも一方の排ガスラインのガス温度が所定温度となるように前記の少なくとも一方の排ガスラインに供給する前記高高温排ガスの流量を調整する温度調整手段とを備える
ことを特徴とする、炭素含有固体燃料ガス化発電設備。 - 前記炭素含有固体燃料の乾燥に使用された前記乾燥用ガスを、前記粉砕装置から排出する乾燥用ガス排出ラインと、
前記乾燥用ガス排出ラインにおける前記乾燥用ガスの窒素酸化物濃度を検出する窒素酸化物濃度検出手段と、
前記窒素酸化物濃度検出手段の検出信号に応じて、前記炉内脱硝装置に供給する還元剤の供給量を調整する還元剤供給量調整手段とを備える
ことを特徴とする、請求項1記載の炭素含有固体燃料ガス化発電設備。 - 前記炭素含有固体燃料の乾燥に使用された前記乾燥用ガスを、前記粉砕装置から排出する乾燥用ガス排出ラインを備え、
前記乾燥用ガス排出ラインを、前記炉内脱硝装置よりも前記排ガス上流側において前記炉内に連通状態に接続する
ことを特徴とする、請求項1記載の炭素含有固体燃料ガス化発電設備。 - 前記乾燥用ガス排出ラインに温度検出手段を備え、前記温度検出手段により検出された前記乾燥用ガスの温度が、前記炉内脱硝装置の最大効率温度に基づいて設定された基準温度よりも低い場合には、前記排熱回収ボイラへの給水量を制御する給水弁及び前記排熱回収ボイラからの蒸気量を制御する蒸気弁の少なくとも一方の開度を小さくする
ことを特徴とする、請求項3記載の炭素含有固体燃料ガス化発電設備。 - 前記高高温排ガスラインに炉外脱硝装置を備える
ことを特徴とする、請求項1記載の炭素含有固体燃料ガス化発電設備。 - 炭素含有固体燃料を粉砕して粉砕燃料とする粉砕装置と、前記炭素含有固体燃料をガス化して生成ガスを生成するガス化炉と、前記生成ガスを燃焼させた燃焼用ガスにより駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンと連結されて前記ガスタービンにより駆動される発電機と、前記ガスタービンから排出される排ガスから熱回収することにより蒸気を生成する排熱回収ボイラとを備えた炭素含有固体燃料ガス化発電設備において、前記粉砕装置で前記炭素含有固体燃料を乾燥するのに使用される乾燥用ガスの調整方法であって、
前記排熱回収ボイラは、1以上の熱交換器からなる上流側熱交換部と、炉内脱硝装置と、1以上の熱交換器からなる下流側熱交換部とが、前記排ガスの流通方向で上流側からこの順に炉内に設けられ、
前記炉内脱硝装置よりも前記流通方向で下流側に位置設定された高温抽気位置において、前記炉内から高温排ガスを抽気する、高温排ガス抽気ステップと、
前記炉内脱硝装置及び前記高温抽気位置よりも前記流通方向で下流側に位置設定され、且つ、前記高温抽気位置との間に前記下流側熱交換部の少なくとも一部を挟むように位置設定された低温抽気位置において、前記炉内から低温排ガスを抽気する、低温排ガス抽気ステップと、
前記ガスタービンの前記排ガスの出口と前記炉内脱硝装置との間で、前記高温抽気位置よりも排ガス上流側に位置設定され、且つ、前記高温抽気位置との間に前記上流側熱交換部の少なくとも一部を挟むように位置設定された高高温抽気位置において、前記炉内から高高温排ガスを抽気する、高高温排ガス抽気ステップと、
前記高温排ガスに、前記低温排ガスと、前記高高温排ガスとを混合して、前記炭素含有固体燃料の前記乾燥用ガスとして前記粉砕装置に供給する混合ステップとを備え、
前記混合ステップにおいて、前記高温排ガス及び前記低温排ガスの少なくとも一方の排ガスのガス温度が所定温度となるように、前記の少なくとも一方の排ガスに供給する前記高高温排ガスの流量を調整することを特徴とする、炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法。 - 前記炭素含有固体燃料の乾燥に使用された前記乾燥用ガスの窒素酸化物濃度に応じて、前記炉内脱硝装置に供給する還元剤の供給量を調整する還元剤供給量調整ステップを備える
ことを特徴とする、請求項6記載の炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法。 - 前記炭素含有固体燃料の乾燥に使用された前記乾燥用ガスを、前記炉内脱硝装置よりも前記排ガス上流側において前記炉内に戻す、乾燥用ガス再循環ステップを備えた
ことを特徴とする、請求項6記載の炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法。 - 前記炭素含有固体燃料の乾燥に使用された前記乾燥用ガスの温度が、前記炉内脱硝装置の最大効率温度に基づいて設定された基準温度よりも低い場合には、前記排熱回収ボイラへの給水量または前記排熱回収ボイラの蒸気量の少なくとも何れか一方を絞る
ことを特徴とする、請求項8記載の炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法。 - 前記高高温排ガスを脱硝処理する、高高温排ガス脱硝ステップを備える
ことを特徴とする、請求項6記載の炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016101746A JP6763520B2 (ja) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 炭素含有固体燃料ガス化発電設備及びその炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法 |
PCT/JP2017/017738 WO2017199818A1 (ja) | 2016-05-20 | 2017-05-10 | 炭素含有固体燃料ガス化発電設備及びその炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法 |
US16/097,903 US11084995B2 (en) | 2016-05-20 | 2017-05-10 | Carbonaceous feedstock gasification power generation facility, and method for regulating drying gas carbonaceous feedstock |
CN201780028340.7A CN109072780B (zh) | 2016-05-20 | 2017-05-10 | 含碳固体燃料气化发电设备及其含碳固体燃料的干燥用气体的调整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016101746A JP6763520B2 (ja) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 炭素含有固体燃料ガス化発電設備及びその炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017206661A JP2017206661A (ja) | 2017-11-24 |
JP6763520B2 true JP6763520B2 (ja) | 2020-09-30 |
Family
ID=60325824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016101746A Active JP6763520B2 (ja) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 炭素含有固体燃料ガス化発電設備及びその炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11084995B2 (ja) |
JP (1) | JP6763520B2 (ja) |
CN (1) | CN109072780B (ja) |
WO (1) | WO2017199818A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3728959B1 (en) * | 2017-12-22 | 2022-03-16 | d'Arienzo, Giovanni | Cogeneration system for a boiler |
CN112044268B (zh) * | 2019-06-05 | 2022-08-16 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种烟气处理中热能利用方法及*** |
JP7467261B2 (ja) * | 2020-06-30 | 2024-04-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 異常検知装置、半導体製造装置及び異常検知方法 |
JP2023016065A (ja) * | 2021-07-21 | 2023-02-02 | 三菱重工業株式会社 | アンモニア燃料供給ユニット、発電プラント、及びボイラの運転方法 |
CN114774178B (zh) * | 2022-05-25 | 2024-05-31 | 陕西延长石油(集团)有限责任公司 | 一种烟气循环用于低阶煤干燥制粉和输送的装置及方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61175241A (ja) | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭ガス化複合発電装置 |
JP2554836B2 (ja) * | 1993-12-24 | 1996-11-20 | 株式会社東芝 | 脱硝制御装置 |
JP2003106514A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭ガス化複合発電プラント |
JP2004337781A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理方法、排ガス処理システム及び触媒酸化装置 |
ITBO20050591A1 (it) * | 2005-09-30 | 2007-04-01 | G I & E S P A | Metodo per la generazione di energia elettrica a partire da biomassa come combustibile ed impianto che attua tale metodo |
JP4981771B2 (ja) * | 2008-09-08 | 2012-07-25 | 三菱重工業株式会社 | 石炭ガス化複合発電設備 |
JP4939511B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2012-05-30 | 三菱重工業株式会社 | 石炭ガス化複合発電設備 |
WO2012115054A1 (ja) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 三菱重工業株式会社 | 石炭ガス化炉用微粉炭供給システム |
JP5840024B2 (ja) * | 2012-02-17 | 2016-01-06 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 湿潤燃料を用いて複合発電を行うプラント及びその燃料乾燥方法 |
JP2014205806A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 株式会社Ihi | ガス化ガス生成システム |
-
2016
- 2016-05-20 JP JP2016101746A patent/JP6763520B2/ja active Active
-
2017
- 2017-05-10 CN CN201780028340.7A patent/CN109072780B/zh active Active
- 2017-05-10 WO PCT/JP2017/017738 patent/WO2017199818A1/ja active Application Filing
- 2017-05-10 US US16/097,903 patent/US11084995B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017199818A1 (ja) | 2017-11-23 |
CN109072780B (zh) | 2021-02-19 |
JP2017206661A (ja) | 2017-11-24 |
CN109072780A (zh) | 2018-12-21 |
US20190144769A1 (en) | 2019-05-16 |
US11084995B2 (en) | 2021-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6763520B2 (ja) | 炭素含有固体燃料ガス化発電設備及びその炭素含有固体燃料の乾燥用ガスの調整方法 | |
US6505567B1 (en) | Oxygen fired circulating fluidized bed steam generator | |
CA2824847C (en) | Pressurized oxy-combustion power boiler and power plant and method of operating the same | |
JP5840024B2 (ja) | 湿潤燃料を用いて複合発電を行うプラント及びその燃料乾燥方法 | |
US20120285176A1 (en) | Integration of coal fired steam plants with integrated gasification combined cycle power plants | |
US8001788B2 (en) | Method and apparatus for preparing pulverized coal used to produce synthesis gas | |
JP2017206643A (ja) | ガス化複合発電プラント及びその運転方法 | |
JP5789146B2 (ja) | 微粉炭焚きボイラ設備の運転方法および微粉炭焚きボイラ設備 | |
US9631809B2 (en) | Booster air heater for high moisture fuels | |
CN214664549U (zh) | 一种超临界机组风扇磨控制*** | |
JP7236194B2 (ja) | ガスタービン設備およびガス化設備ならびにガスタービン設備の運転方法 | |
CN113154430A (zh) | 一种超临界机组风扇磨控制***及方法 | |
JP7434031B2 (ja) | ガス化複合発電設備及びその運転方法 | |
RU2309328C1 (ru) | Способ работы вихревой топки и вихревая топка | |
JPH0333903B2 (ja) | ||
AU2013206063B2 (en) | Method and apparatus for preparing pulverized coal used to produce synthesis gas | |
JP2023098047A (ja) | 複合プラント並びに複合プラントの製造方法 | |
Foster-Pegg et al. | A Coal Fired Air Turbine Cogeneration System | |
Cai et al. | Thermal performance study for the coal-fired combined cycle with partial gasification and fluidized bed combustion | |
JP2667399B2 (ja) | 流動層燃焼式ボイラ | |
JP2020125859A (ja) | Bfgバーナ装置、これを備えたボイラ、及びbfgバーナ装置の運転方法 | |
CN118310008A (zh) | 一种抽锅炉烟气输送生物质与燃煤锅炉耦合发电*** | |
Sargsyan et al. | Thermal and environmental characteristics of the primary equipment of the 480-MW Razdan-5 power-generating plant operating as a combined-cycle plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20190425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200303 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200416 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200902 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6763520 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |