JPH0633370B2

JPH0633370B2 - 石炭ガス化発電プラント

Info

Publication number: JPH0633370B2
Application number: JP59235003A
Authority: JP
Inventors: 伸男長崎; 芳樹野口
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPS61114009A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、加圧空気吹込み石炭ガス化炉を用いた石炭ガ
ス化複合発電プラントに係り、石炭を微粉炭の乾炭供給
を行う場合に、微粉炭供給装置たとえば、ロツクホツパ
をガス精製装置より分離される二酸化酸素を主成分とす
るガス又は、硫黄回収装置のテイルガスを触媒燃焼器に
より酸化処理した後の燃焼ガス又は、ガス化炉発生蒸気
により加圧する事により、微粉炭が石炭供給過程で燃焼
もしくは爆発する事なく安全に、かつ熱効率の向上によ
り経済的に運転する事のできる方法を提供する事を特徴
とする石炭ガス化複合発電プラントの石炭供給装置及び
その構成に関する。

〔発明の背景〕

従来の気圧空気吹込み石炭ガス化炉を用いた石炭ガス化
複合発電プラントの全体機器構成を第１図に示す。

微粉化された石炭１は、ガス化炉１０に於て空気４４を
ガス化剤として、典型的には、２０〜７０kg／cm²の加
圧下でガス化される。ガス化炉出口の粗生成ガス４は、
ガス化炉出口蒸気発生装置１５により冷却される。この
粗生成ガス４の顕熱は、蒸気として回収される。ガス化
炉出口蒸気発生装置１５出口粗生成ガス１５は、ガス／
ガス熱交換器２０にて、精製ガス２８と熱交換され冷却
される。冷却されたガスは、脱塵装置２２で水洗脱塵さ
れる。脱塵ガス２７は、脱硫装置２３により、ガス中の
硫黄分、主として硫化水素及び硫化カルボニルを、吸収
除去され精製ガス２８となる。精製ガス２８は、ガス／
ガス熱交換器２０にて熱交換し昇温された後、燃料ガス
３７として、ガスタービン燃焼器３８にて燃焼後、高温
ガスとしてガスタービン９０にて仕事をし、ガスタービ
ン発電機９２にて電気エネルギーを発生する。

ガス化剤としての空気４４は、ガスタービン圧縮機９１
により昇圧された空気４０の一部を抽気し、排熱回収ボ
イラ４６の給水６２と熱交換し、一旦冷却された後、さ
らに昇圧圧縮機４３にてガス化炉１０に必要な圧力にま
で昇圧される供給される。

熱回収システムとしては、ガスタービン排ガス４５は、
排熱回収ボイラ４６にて顕熱を回収して蒸気を発生させ
ると同時に、ガス化炉出口粗生成ガス１１は、ガス化炉
出口蒸気発生装置１５にて顕熱を回収して蒸気を発生さ
せており、これらを結合させたシステムを構成してい
る。

発生した蒸気は、過熱器４７により過熱され、蒸気ター
ビン５８にて仕事をし、蒸気タービン発電機５９にて電
気エネルギーを発生させる。

蒸気タービン５８を通過した蒸気は、復水器６０にて冷
却されて腹水９３となり、給水ポンプ６１にて排熱回収
ボイラ４６へ給水６２として送られる。

発電用のガス化炉としては、噴流床ガス化炉と流動床ガ
ス化炉の２つのタイプのガス化炉が注目され、現在研究
開発中である。

流動床ガス化炉は、粒径の比較的大きい微粉炭とガス化
剤で流動床を形成し、ガス化するもので、ガス化温度
は、一般的には、約９５０℃以下と低い。これは、石炭
中の灰分を石炭とを比重差により固体のまま下部より抜
き取る構造としているためである。ガス化剤として酸素
を用いると、微粉炭と酸素の反応が急速に進み過ぎ微粉
炭とガス化剤で流動床が形成できなくなる為、生成ガス
をガス化炉へ再循環させ、酸素濃度が低い状態でガス化
を行つている。以上の理由により、流動床ガス化炉で
は、ガス化剤として空気を用いる場合が一般的となつて
いる。

噴流床ガス化炉は、粒径の比較的小さい微粉炭を、ガス
化炉を通過するごとく短時間の間、典型的には約１秒
に、ガス化するもので、灰をガス化炉下部より溶融状態
で抜出すため、ガス化温度を灰の融点以上とする必要が
あり、ガス化温度は約１３００℃以上と高い。噴流床ガ
ス化炉のガス化剤としては、空気を用いる場合は、空気
中の窒素分をガス化温度まで上昇させる為に余分に熱量
を消費する事により、生成ガスの発熱量の石炭発熱量に
対する割合である冷ガス効率が、ガス化剤として酸素を
用いる場合に比べ低く、生成ガス中に窒素分が多量に含
まれる為、発熱量が低下する。

しかし、ガス化剤として酸素を用いる場合は、酸素発生
装置を設置する必要があり、建設費及び補機動力が増加
する。

噴流床ガス化炉のガス化剤としては、空気、酸素、それ
ぞれ一長一短がある。一般的には、酸素は、幅広い炭種
に適用され、比較的早い時期に実用化される。空気は、
ある程度炭種が限られるが、今後の開発の進歩により、
酸素を用いる場合に比べて熱効率を高くできる可能性が
ある。従つて、噴流床ガス化炉を用いる石炭ガス化発電
では、ガス化剤として、酸素を用いる方式と、空気を用
いる方式は、互いに補完し、両立すると考えられてい
る。

石炭ガス化炉１０とガスタービン９０を組み合わせた、
石炭ガス化複合発電プラントでは、ガスタービン燃焼器
３８へ必要な圧力２０atg〜３０atgまで昇圧する必要が
ある。

この燃料の昇圧方法としては、大きく２つの方法があ
る。一つは、ガス化炉の圧力を常圧として、ガス化を行
つた後生成ガスを昇圧する方法であり、一つは、石炭及
びガス化剤を加圧して供給し、加圧下でガス化を行つ
て、ガスタービンへ供給する方法である。

ガス化炉を常圧として、生成ガスを昇圧する場合には、
生成ガス中に、硫黄化合物、ダストを含むため、ガス精
製を行つた後の精製ガスを昇圧する必要が有り、ガス化
炉、ガス化炉出口蒸気発生装置、ガス精製がほぼ大気圧
下で作動する為、加圧のガス化炉に比べ、装置の容量が
大きくなる事。又、ガス精製、特に湿式ガス精製に於て
は、ガスの吸収は、一般に、作動圧力に比例して大きく
なる為、多量の吸収液で、ガスを吸収する事が必要とな
り、ガス精製の容量及びユーテイリテイ使用量が増える
事。さらには、精製ガスは、ガス化剤である空気又は酸
素に比べ容量が大きく、昇圧の為に必要な動力が、ガス
化剤を昇圧する場合に比べ大きくなる事、等の理由によ
り、ガス化炉を加圧として、ガスタービン燃焼器に燃料
ガスを供給するシステムが、熱効率的にも、装置容量を
小さくする点でも優れている事がわかつて来た。

石炭の供給方式としては、微粉炭の乾炭供給と水・スラ
リー供給が考えられる。水・スラリー供給は、スラリー
中の水分をガス化炉１０で蒸発させる為に、生成ガス中
の可燃成分を消費する事になる為、冷ガス効率，熱効率
とも、乾炭供給に比べ低くなる。

以上より、石炭ガス化複合発電用のガス化炉としては、
加圧方式、乾炭供給が、プラント熱効率的にすぐれてい
る事は明らかである。

加圧ガス化炉への微粉炭供給方式は、一般的には、ロツ
クホツパ方式と呼ばれる以下の方式がとられている。

尚、現在運転されている小型のパイロツトプラントで
は、加圧のスクリユーフイーダも使われているが、ガス
化圧力も数気圧程度であり、トラブルも多く実用化に至
つていない。又実機プラントでは、数十気圧の高圧でガ
ス化を行う必要があり、このような加圧のガス化炉へ微
粉炭を供給する方法としては、ロツクホツパ方式によら
ざるを得ないのが実状である。

微粉化された石炭１は、石炭貯留タンク２に送られる。
微粉炭は、さらにロツクホツパ３に送られる。ロツクホ
ツパ３出口には切替弁が付いており、この出口切替弁を
閉め、加圧された窒素をロツクホツパ３に送り、微粉炭
をロツクホツパ３内で加圧する。加圧が完了するとロツ
クホツパ３入口の切替弁を閉め、出口切替弁を開ける事
により加圧された微粉炭は、フイードタンク４を通つて
ガス化炉１０へ送られる。ロツクホツパは、通常ガス化
炉１基に複数台設置されており、切替運転を行う事によ
り、連続的に微粉炭を供給する事ができる。

ロツクホツパの加圧方法としては、酸素をガス化剤とし
て用いる場合は、酸素発生装置で副生する窒素を昇圧
し、ロツクホツパ３へ供給する事により、ガス化炉１０
へ石炭を供給している。

一方空気酸化ガス化炉では、酸素発生装置がないため、
ロツクホツパ加圧の為のガスの供給が問題となる。

第１図に示す、従来の実施例では、窒素分離装置９を設
置し、分離した窒素８を窒素昇圧機７にて昇圧してロツ
クホツパ３へ供給している。第１図に示す、従来技術で
は、窒素を使用する事により、ロツクホツパ３、フイー
ドタンク４、及び供給系５での炭塵爆発、又ガス化炉よ
りのバツクフアイアの可能性がなく、安全に運転を行う
事が可能となるが、窒素分離装置９の運転動力は、1000
ＭＷ級の石炭ガス化複合発電プラントで５〜２０ＭＷに
も達し、経済的ではない。

又第２図に示す、従来技術では、空気８５を空気圧縮機
８３で昇圧し、ロツクホツパ３を加圧している。本従来
技術によると、第１図に示す、窒素分離装置９がない分
だけ、建設費、運転動力を節約できる。

しかし、本技術では、微粉炭供給ガス中に、酸素を含む
ため、石炭ガス化炉１０よりのバツクフアイア、炭塵爆
発の可能性がないとは言えず、安全性を重視する発電用
ガス化炉としては、開発すべき課題が多い。

微粉炭焚ボイラに於ては、微粉の供給を空気を吹き込む
事によつて行つているが、微粉炭焚ボイラは、燃焼ガス
を、吹込送風機により吸引して、ボイラ内部を大気圧よ
りも若干低い圧力としているため、ボイラよりのバツク
フアイアの可能性もない。また炭塵爆発については、大
気圧下での基礎実験データが集積されており、微粉炭の
爆発範囲は、３０〜４０ｇ／m³である事が知られてお
り、微粉炭の供給は、３０〜４０ｇ／m³の範囲以上に、
微粉炭濃度を上げて石炭を供給している。又負荷変化、
起動・停止時の運転については、数多くの微粉炭焚ボイ
ラの運転の経験により、過渡状態を含めて爆発範囲に入
らないような運転が可能である。

一方、加圧ガス化炉では、ガス化炉を数十気圧の高圧下
でガス化反応を行うため、ガス化炉より供給系のバツク
フアイア及び、それに起因する爆発の可能性がある。特
にロツクホツパは、連続的に微粉炭を供給する為に、切
替運転を行う必要があり、ロツクホツパが加圧され、出
口切替弁を開いた当初は、ロツクホツパは化炉より十分
高い圧力にあるが、徐々に圧力が低下し、別のロツクホ
ツパへの切替を行う直前には、ガス化炉１０とロツクホ
ツパ３の圧力は殆どバランスする事になり、バツクフア
イアの危険性がある。

また、炭塵爆発については、微粉炭ボイラの場合は、空
気供給フアンにより連続的に、微粉炭を供給する事がで
き、炭塵爆発の範囲外に、微粉炭濃度を保つ事ができる
が、加圧ガス化炉へ微粉炭を供給する場合は、ロツクホ
ツパの切替運転を行う必要があり、微粉炭濃度は、微粉
炭供給過程で、爆発範囲を通過する事になり、常には、
爆発範囲を越えて、微粉炭を供給する事は難しい。

以上の理由により、ロツクホツパ３の昇圧のために、空
気を使用する事は、安全性の面で大いに問題があり、特
に信頼性を重視する発電用ガス化発電プラントの、ガス
化炉への石炭供給を空気で行う事については、その可能
性を現在検討している程度であり、実用化に当つては、
酸素を含まないガスを用いるというのが一般的である。

第３図は、石炭の供給を、排熱回収ボイラ４６の排ガス
６７の一部をバイパスして、さらに、排ガス圧縮機８６
にて昇圧し、ロツクホツパへ供給しているが、この排ガ
ス中には、酸素を約１０〜１５％含むため、第２図の空
気（酸素濃度２１％）を用いる場合に比べ、酸素濃度が
少ない分だけ、バツクフアイア、炭塵爆発の可能性が少
なくなるものの、第２図による従来技術と同様に、安全
性に問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、加圧石炭ガス化炉を用いた、石炭ガス
化複合発電プラントに於て、石炭供給装置、典型的に
は、ロツクホツパの加圧をガス精製より分離のＣＯ_２、
又は、硫黄回収装置のオフガスを触媒燃焼器により燃焼
させた燃焼ガス又は、精製ガスをさらに、精製した、例
えば、酸化亜鉛を充てんした反応器により、硫化水素等
の硫化物を殆ど除去した精製ガス又は、噴流床ガス化炉
を用いる場合は、ガス化炉発生蒸気、をガス化炉出口蒸
気発生装置で過熱した過熱蒸気により行う事により、ガ
ス化炉よりのバツクフアイア又は、炭塵爆発の心配が全
くない安全で、経済的な石炭供給を行う事のできる方法
及び装置を提供する事にある。

〔発明の概要〕加圧ガス化炉を用いた、石炭ガス化複合発電プラントで
は、石炭供給装置、典型的にはロツクホツパの加圧に必
要なガスが、酸素吹込炉を用いる場合には、酸素発生装
置より分離の窒素を利用して、安全で、経済的な、石炭
供給装置を構成できる。一方空気吹込炉を用いる場合に
は、酸素発生装置がないため、窒素を利用して、安全な
石炭供給装置を構成する事は、経済的でない。従つて、
加圧ガスとしては、空気又は、排熱回収ボイラの排ガス
を用いる事により、経済的な石炭供給装置を構成する事
が可能であるが、加圧ガス化炉を用いる為、ガス化炉か
らのバツクフアイア及び、石炭供給系での炭塵爆発の可
能性あり安全性の面で問題がある。

本発明は、系内で生成分離した石炭に対して、不活性な
ガスを用いて、経済的に優れ、かつ安全な、加圧ガス化
炉を用いた、石炭ガス化複合発電プラントの石炭供給方
法及び装置に関する。

石炭に対し、不活性なガスの供給方法としては、第１
に、空気吹込ガス化炉を用いる場合脱硫装置の後流側
に、二酸化炭素吸収装置を設置し、分離回収の二酸化炭
素を用いる事である。

第２には、同じく、空気酸化ガス化炉を用いる場合硫黄
回収装置のテイルガスを触媒燃焼器により燃焼処理した
二酸化炭素を窒素を主成分とするガスを、冷却熱回収
し、用いる事である。

第３には、空気吹込噴流床ガス化炉を用いる場合には、
ガス化炉で生成する蒸気を、ガス化炉出口蒸気発生装置
で過熱し、用いる事である。

第４には、空気吹込ガス化炉、酸素吹込ガス化炉のどち
らのガス化炉を用いる場合についても適用可能である
が、脱硫後の精製ガスを、さらに精密脱硫し、用いる事
である。

この結果、石炭ガス化複合発電プラントの系内から分離
した、石炭に対して、不活性なガスを用いる事により、
ガス化炉よりのバツクフアイア、供給系での炭塵爆発の
ない安全で、かつ、不活性ガスの生成、加圧に必要な動
力を節約でき経済的な、石炭ガス化炉への石炭供給方法
及び装置に関する。

〔発明の実施例〕

第４図に、本発明の実施例１の例を示す。

基本的な、プラント構成は、第１図〜第３図に示す従来
技術と同一である。

ガス化炉は、空気吹込、加圧ガス化炉を用いている。

本実施例に於ては、脱硫装置２３出口の精製ガス２８中
に含まれる二酸化酸素をさらに、脱炭酸装置７５を設置
し吸収し、吸収液を再生する再生塔７７より分離される
二酸化炭素を主成分とする不活性ガス８０を、昇圧圧縮
機８１により昇圧し、ロツクホツパへ供給している。

本実施例でのガス精製設備は、水洗塔２２、物理吸収に
よる脱硫塔２３であり、粗ガス中のダスト及び、硫黄化
合物を除去する目的で設置される。ガス精製設備として
は、本実施例で用いた湿式法の他に、乾式法と呼ばれる
酸化鉄を吸収剤として用いる方法もある。

ガス化炉粗生成ガス２１には、用いる石炭性状により大
きく異なるが、典型的には500〜3000ppmの硫黄化合物を
含むこの硫黄化合物を環境に適合する濃度、典型的に
は、５０〜２００ppm程度まで除去するが、この時湿式
法に於ては、硫黄化合物を選択的に吸収する吸収液を用
いる為、精製ガス中２８には粗生成ガス２１の５０〜９
０％が残る事になる。

この精製ガス２８中に残留する二酸化炭素を脱炭酸塔７
５にて吸収液との接触により、石炭供給に必要な分だけ
吸収される。二酸化炭素を吸収した吸収液は、再生塔７
７に送られ、減圧，加熱して吸収した二酸化炭素を分離
し、再生され、循環使用を行う。この過程で、再生塔７
７より二酸化炭素が分離される。

本実施例では、粗生成ガス２１中の硫黄化合物濃度1200
ppmを、物理吸収による脱硫装置２３にて吸収除去し２
００ppmとする過程で、二酸化炭素は、１５％吸収され
た。精製ガス２８は、７．３％の二酸化炭素を含み、こ
の量は、プラント出力1000ＭＷの本実施例では約１０万
Ｎｍ^３／Ｈである。一方石炭の供給に必要なガスは約２
万Ｎｍ^３／Ｈである。従つて精製ガス中の二酸化炭素を
さらに後流側に設置の脱炭酸塔７５にて、本実施例で
は、脱硫装置２３にて用いた吸収剤と同一の吸収剤を用
いて二酸化炭素を精製ガス中の２０％吸収し、再生塔７
７にて再生分離した。脱炭酸塔７５では、精製ガス中の
硫黄濃度が、低い事、吸収液に吸収されにくい硫黄化合
物の割合が、粗生成ガス２１に比べ相対的に増加する事
の理由により、同一の吸収剤を用いても、硫黄化合物
は、約半分しか吸収されず、二酸化炭素が約９５％窒素
約４％の再生ガスを得る事ができた。本実施例では、再
生ガス中に硫黄化合物を含むため、昇圧圧縮機８１、ロ
ツクホツパ３、フイードタンク４の腐食防止の為、精密
脱硫装置９５を設置し、硫黄化合物を１ppm程度として
供給している。精密脱硫装置９５は、本実施例では、硫
化カルボニルの硫化水素への転換器及び、酸化亜鉛を充
てんした反応器で構成される。尚この精密脱硫装置９５
は、石油精製プラントで、実績がある。

本実施例によると、ロツクホツパ３の加圧ガス中に、酸
素を含んでいるため、ガス化炉１０よりのバツクフアイ
ア及び、ロツクホツパ３、フイードタンク４等の石炭供
給系での炭塵爆発の危険性のない安全な、石炭供給装置
を構成する事ができる。

また、窒素分離装置により窒素分離し、昇圧してロツク
ホツパを加圧した場合に比べ、二酸化炭素を分離した場
合は、運転動力を１０００ＭＷの石炭ガス化複合発電プ
ラントで約6000kW節約でき、経済的である。

実施例２第５図に、本発明の実施例２の例を示す。

本実施例では、硫黄回収装置３２のテイルガス３３を触
媒燃焼器６８にて酸化処理し、窒素と二酸化炭素を主成
分とするガスを生成し、熱交換器７０により熱回収後、
昇圧圧縮機７２により昇圧し、ロツクホツパ３へ供給し
ている。

第１図から第３図までの従来技術に於ては、硫黄回収装
置３２のテイルガス３３を燃焼器３５にて燃焼処理した
後排熱回収ボイラ４６排ガスと混合させて煙突より排出
している。これは、テイルガス中には、一酸化炭素，水
素，硫化水素等の有害物質を含むため、系外へ排出する
場合には、有害物質を燃焼，酸化処理を行う必要がある
からである。

本実施例では、触媒燃焼器６８にて、テイルガス３３を
低空気過剰率で自燃させる事により、排ガス中に酸素の
殆ど含まない、本実施例では、０．１％程度の、一酸化
炭素を主成分とする、石炭に対し不活性なガスを生成す
る事ができた。生成量は、1000ＭＷ級のプラントで、３
万Ｎｍ^３／Ｈであり、石炭供給に必要な流量を確保でき
た。

通常の燃焼器を用い、一酸化炭素，水素，硫化水素を燃
焼させるには、補助燃料を供給し、空気過剰の条件で、
５００〜８００℃以上の高温にする必要があるため、燃
焼排ガス３６中には、酸素を２〜１０％含むため、この
燃焼ガス３６を石炭供給に使用する事は、従来技術と同
様、安全性の上で問題があるからである。

一方、本実施例で用いた、燃焼触媒を充てんした、触媒
燃焼器６８を用いると、一酸化炭素，水素，硫化水素
は、３００〜４００℃の温度で、自然する為、燃焼排ガ
ス中の酸素濃度を少なくでき、この燃焼ガス７１を用い
て、安全に石炭を供給できる。

又、本実施例によると、窒素分離を行う第１図の従来技
術に比べ、窒素分離装置の消費動力が、1000ＭＷ級のプ
ラントで8000kW節約できた。

尚本実施例では、触媒燃焼器６８のかわりに、実施例１
にて使用の精密脱硫装置にて、脱硫後のテイルガスを用
いて、同様のシステムを構成できる。

また、本実施例に於て、実施例１にて用いた、精密脱硫
装置に於て、予め硫黄化合物濃度を５ppm程度まで、下
げてから、触媒燃焼を行う事により、そのまま大気中へ
放出しても、環境上安全な、不活性ガスが生成でき、機
器のシール、又は大気放出が不可欠な系統にもこの不活
性ガスを使用できるという特長を有する。

実施例３第６図に、本発明の実施例３の例を示す。

特に、噴流床加圧ガス化炉を用いた、石炭ガス化複合発
電プラントでは、ガス化炉１０での反応熱を、ガス化炉
１０を水冷壁として、蒸気として回収している。

加圧ガス化炉を用いる場合は、炉壁の熱負荷低減の為
に、ガス化圧力よりも若干高い飽和飽蒸気として熱回収
する事により、炉壁のメタル温度を下げ、ガスの蒸気へ
の混入が起こらない、信頼性の高い、システム構成をす
るのが一般的である。

本実施例では、比較的圧力の低い飽和蒸気を、さらに、
ガス化炉出口蒸気発生装置１５にて過熱して、ロツクホ
ツパ３、フイードタンク４及び石炭供給系での放熱によ
る蒸気の凝縮が起こらないようにしている。本実施例で
は、ガス化炉１０の特に熱負荷の高い部分で、４０Kg／
cm^２の飽和蒸気として回収した蒸気を、ガス化炉出口蒸
気発生装置１５にて、３５０℃まで過熱し供給してい
る。

ガス化炉１０へ供給された蒸気は、ガス化炉１０では、
殆ど反応が起こらず、湿式ガス精製を用いる場合には、
ガス精製を行う過程で、除去され、プラント全体では、
ロスとなるが、このロス分を補機動力に換算すると、10
00ＭＷのプラントで、約3500kWであり、窒素を分離使用
する第１図の方法に比べ約8000kW、運転動力を節約でき
る。

また、３５０℃の蒸気は、石炭に対し、不活性な為、バ
ツクフアイア、炭塵爆発の可能性のない、石炭供給方法
を構成できる。

実施例４第７図に、本発明の実施例４の例を示す。

本実施例では、精製ガス２８を精密脱硫装置９５にて、
硫黄化合物を吸収し精製し、昇圧圧縮機により昇圧して
いる。

精製ガス中には、５０〜５００ppmの硫黄化合物が含ま
れており、この硫黄化合物による昇圧圧縮機の腐食を防
止する為に、精密脱硫装置により、硫黄化合物を１〜１
０ppm程度まで除去する事とした。

精密脱硫装置は、実施例１にて用いられた装置と同様の
装置が適用できる。

本実施例では、昇圧圧縮機９４の昇圧圧力は、実施例１
〜２、及び第１図〜第３図の従来例に比べ、精製ガス２
８圧力が加圧状態にあるため、少なくなり、所要動力
は、1000ＭＷ級のプラントで、約1000kWと、極めて小さ
くでき、経済的には、非常に優れている。

また、精製ガス２８は、一酸化炭素，水素，窒素を主成
分とするガスで、精製温度である０℃〜２００℃では、
石炭に対し不活性であり、ガス化炉よりのバツクフアイ
ア、炭塵爆発のない、安全な装置を構成できる。

〔発明の効果〕

本発明により、石炭ガス化複合発電プラントの系内より
生成分離の不活性なガスを用いて、微粉炭をガス化炉へ
供給する事により、ガス化炉よりのバツクフアイア、石
炭供給系での炭塵爆発の可能性のない、安全な石炭供給
装置を構成できる。

又、第１０図に本発明の石炭供給装置の運転動力の低減
の効果を示す。送電端出力1000ＭＷの石炭ガス化複合発
電プラントの運転動力を示す。

第１図に示す、窒素分離装置を用いて分離の窒素を用い
る方法では、窒素分離装置運転動力100及び、窒素圧縮
機動力１０１の動力が運転動力となる。

一方実施例１〜３に於ては、不活性ガスの昇圧動力は、
従来技術と変わらないが、実施例１に於ては、二酸化炭
素分離装置を用いる事により、運転動力は約6000kW、実
施例２，３に於ては、窒素分離装置の動力分約8000kW節
約できる。実施例２では、燃焼ガスの熱回収により約２
００kWさらに節約できる。

又実施例４では、昇圧の為に必要な動力も制約でき、第
１図に示す、従来技術に比べ約1100kW、実施例１〜３に
比べても約2500kW運転動力を節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は、従来の石炭ガス化複合発電プラン
トのサイクル構成を示す系統図、第４図は、本発明の実
施例１を、第５図は、実施例２を、第６図は、実施例３
を、第７図は、実施例４をそれぞれ示す、石炭ガス化複
合発電プラントのサイクル構成図、第８図は、本発明の
効果を示す図である。１……微粉炭、２……石炭貯留タンク、３……ロツクホ
ツパ、４……フイードタンク、５……加圧された微粉
炭、６……加圧された窒素、７……窒素昇圧圧縮機、８
……窒素、９……窒素分離装置、１０……ガス化炉、１
１……ガス化炉出口粗生成ガス、１２……ガス化炉蒸気
発生装置、１３……ガス化炉蒸気発生装置給水、１４…
…ガス化炉蒸気発生装置発生蒸気、１５……ガス化炉出
口蒸気発生装置、１６……ガス化炉出口蒸気発生装置給
水、１７……ガス化炉出口蒸気発生装置蒸気ドラム、１
８……ガス化炉出口蒸気発生装置発生蒸気、１９……ガ
ス化炉出口蒸気発生装置出口粗生成ガス、２０……ガス
／ガス熱交換器、２１……ガス／ガス熱交換器出口粗生
成ガス、２２……脱塵装置、２３……脱硫装置、２４…
…脱硫剤再生装置、２５……脱硫剤循環ポンプ、２６…
…熱交換器、２７……脱塵装置出口ガス、２８……脱硫
装置出口精製ガス、２９……吸収脱硫剤、３０……再生
脱硫剤、３１……再生ガス、３２……硫黄回収装置、３
３……テイルガス、３４……硫黄、３５……燃焼器、３
６……燃焼排ガス、３７……燃料ガス、３８……ガスタ
ービン燃焼器、３９……空気、４０……昇圧空気、４１
……空気冷却器、４２……昇圧空気、４３……空気昇圧
圧縮機、４４……昇圧空気、４５……ガスタービン排ガ
ス、４６……排熱回収ボイラ、４７……過熱器、４８…
…再熱器、４９……高圧蒸発器、５０……高圧ドラム、
５１……高圧節炭器、５２……低圧蒸発器、５３……低
圧ドラム、５４……低圧節炭器、５５……主蒸気、５６
……再熱蒸気、５７……低温再熱蒸気、５８……蒸気タ
ービン、５９……蒸気タービン発電機、６０……復水
器、６１……給水ポンプ、６２……排熱回収ボイラ給
水、６３……排熱回収ボイラ給水、６４……ガス化炉出
口蒸気発生装置給水、６５……給水昇圧ポンプ、６６…
…ガス化炉蒸気発生装置給水、６７……排熱回収ボイラ
排ガス、６８……触媒燃焼器、６９……触媒燃焼器排ガ
ス、７０……給水加熱器、７１……触媒燃焼器排ガス、
７２……触媒燃焼器排ガス圧縮機、７３……昇圧触媒燃
焼器排ガス、７４……微粉炭加圧蒸気、７５……脱炭酸
装置、７６……脱炭酸装置出口精製ガス、７７……吸収
剤再生装置、７８……熱交換器、７９……吸収液循環ポ
ンプ、８０……炭酸ガス、８１……炭酸ガス昇圧圧縮
機、８２……昇圧炭酸ガス、８３……空気昇圧圧縮機、
８４……昇圧空気、８５……空気、８６……排熱回収ボ
イラ昇圧圧縮機、８７……昇圧排熱回収ボイラ排ガス、
９０……ガスタービン、９１……ガスタービン圧縮機、
９２……ガスタービン発電機、９３……復水、９４……
精製ガス昇圧圧縮機、９５……精密脱硫装置、１００…
…窒素分離装置所要動力、１０１……窒素昇圧機所要動
力、１０２……炭酸ガス分離装置所要動力、１０３……
炭酸ガス昇圧圧縮機所要動力、１０４……触媒燃焼器昇
圧機所要動力、１０５……給水加熱による熱効率向上分
所内動力換算、１０６……蒸気抽気による出力減少分、
所内動力換算、１０７……精製ガス昇圧機所要動力。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭52−69405（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−101002（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−38316（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−76089（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−99103（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−83602（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−87704（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−7831（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−33102（ＪＰ，Ａ) 特公昭33−175（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粉炭と加圧空気とを供給される石炭ガス
化炉と、ガス化された石炭の熱量を回収して蒸気を発生
する蒸気発生装置と、蒸気発生装置からのガスを精製す
るガス精製装置と、ガス精製装置からのガスを燃料とし
て駆動されるガスタービンと、該ガスタービンからの排
出ガスを熱源として蒸気を発生する排熱回収ボイラと、
該排熱回収ボイラと前記蒸気発生装置で得られた蒸気を
利用する蒸気タービンとから構成される石炭ガス化発電
プラントにおいて、前記ガス精製装置から得られる不活性ガスを前記微粉炭
の搬送用気体として用いて、石炭ガス化炉に石炭を微粉
炭の乾炭供給を行うことを特徴とする石炭ガス化発電プ
ラント。