JPS63306239A - 石炭ガス化発電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石炭ガス化発電システムに係り、特に、ガス化
炉の異常時でも継続して燃焼できる石炭ガス化発電シス
テムに関する。

〔従来の技術〕

従来の石炭ガス化発電システムは、エイ・ニス・エム・
イー、パブリケエーション、’７９−ＧＴ−１９８抜粋
３ページ（Ａ　Ｓ　Ｍ　Ｅ　、　ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏ
ｎ７９−ＧＴ−１９８抜粋３ページ）に論じであるよう
に、石炭ガスはガス化炉から脱硫・脱塵を経て燃焼器へ
と供給される。燃焼器では、そのガスを燃焼してタービ
ンへ送り込み、そしてその駆動力を利用して発電をする
。

こういうシステムでは、ガス化炉の負荷変動により供給
されるガス流量やガス組成が大幅に変動し、また、ガス
精製装置の不具合でガス供給の中断が発生しやすい。

このため、燃焼器側では急に振動が発生したり、燃焼や
タービン系統の運転を中断しなければならないという問
題が生じ対応が殖しい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ガス化炉の負荷変動により、供給されるガス流量・ガス
組成が大幅に変動することや、ガス精製装置の不具合な
ど、脱塵装置内での目詰りによるガス供給の中断など、
ガス化炉や精製装置で様々な問題点がある。この問題か
ら燃焼器側では、急に振動が発生したり、燃焼・タービ
ン系統の運転の中断、また、ガス化炉の負荷制御のため
に水蒸気をガス化炉へ注入した際、すぐに不安定燃焼を
起こすなど燃焼器の対応が雅しい。

これらの問題点を克服するため、ガス化炉やガス精製装
置に信号を発信させるセンサを取付け、その信号を燃焼
器側でキャッチしてそれに対応して油運転するという方
法も考えられるが、発熱量が低下した場合、油燃焼だけ
でそれをおぎなうのは困難であり、また、油ノズルで微
粒化法も完全ではない。

理想的には、構造が簡単で、しかも、大幅な流量の変化
や燃料組成の変化に対しても追従できる燃焼器が望まし
い。

本発明は、ガス化炉から供給されるーガス流量の変化や
、ガス供給の中断に対してガス化ｆから外乱に時間遅れ
をもたせることで対処するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

石炭ガス化発電システムにおいて、石炭ガスはガス化炉
から硫黄分を取り除くための脱硫装置、また、石炭ガス
中に含まれる固形物を取除くための脱塵装置を経て燃焼
器へ送られる。

燃焼器で燃焼されたガスは、タービンの回転数を徐々に
上げていき、また、その回転によって発電を行なう。

このシステムでは、ガス化炉の異常によりガス供給を中
断しなければならないときや、ガス流量の大きな変動に
対して燃焼系統も安定性を失なったときに中断しなけれ
ばならず、問題となっている。

本発明では、脱塵装置と燃焼器との間の石炭ガスライン
に、ガスを貯蔵できるタンクとそのタンクヘガスを送り
込むための昇圧ポンプを設け、ガス流量の変動に対して
はタンク内のガスを使用することによって、変動幅を平
均化して小さくし、また、脱塵装置の後流部に水分計を
設置し、石炭ガス中に含まれる水分量を検出し、その増
加によって大きく減少する発熱量をコンピュータで計算
してその結果の出力信号により良質燃料系のバルブ開度
を調整し良質燃料をタンクの出口近傍に混入して貯蔵さ
れた石炭ガスとよく混合させ、燃焼器へ送ることで不安
定燃焼などの問題点を解決することができる。

〔作用〕

石炭ガス化発電システムでは、石炭ガス化ガスはガス化
炉から脱硫、脱塵装置を経て、精製され燃焼器へ供給さ
れる。

この経路で、ガス化炉異常などによる石炭ガスの供給中
断や供給ガス流量の変動また、燃料中に含まれる水分量
の増加に伴う発熱量の低下は大きな問題となる。つまり
、不安定燃焼が発生し燃焼系統の中断もせざるを得なく
なり、従って発電システムも停止させなければならなく
なる。

そのときのために、石炭ガス貯蔵タンクと昇圧ポンプを
設けるのである。

そうすることによって、システムの運転中にガス化炉の
異常によって大きなガス流量の変動が起きても、タンク
内のガスを使用することで安定した流量が得られ、また
、ガス供給の中断においてもタンク内のガスを使用しな
から流量を徐々に絞っていき、それと同時に、石炭ガス
以外の燃料を燃焼器へ投入して燃焼系統の停止をなくす
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

燃焼器１には、油焚用と石炭ガス焚ができるように、空
気・油・石炭ガスラインが設けられる。

また、空気圧縮機３とタービン２は、システムの能率を
上げるために直結されている。

石炭ガスラインには、石炭ガスを作るためのガス化炉５
、またガス精製よるための脱硫６、脱塵装置７が設置さ
れ、燃焼器へ石炭ガスを送り込むために、空気圧縮機３
の出口とガス化炉５までの間に、昇圧機１０が設けであ
る。

ガス化炉５の異常時などに備えて、石炭ガス貯蔵タンク
９と昇圧ポンプ８も設置しである。タンクの出口には圧
力を調整する減圧弁１４と流量を調整する流調弁１５が
設けられる。

燃焼器１で燃焼されたガスは、タービン２へ送られ、そ
のエネルギによってタービンは回転数を増し、その駆動
力によって発電機４で発電する。

次に、本発明の動作について説明する。

ディーゼルエンジン１１等の外部動力によってまず、空
気圧縮機３が駆動され、空気圧縮機３とタービン２の直
結により空気圧縮機３の駆動に伴い、タービン２も回転
する。

タービンの回転数が徐々に増加して、無負荷の定格回転
数の２０％程度になると、油１３が燃焼器へ供給され、
また、空気圧縮機３から燃焼器へ送られる空気を利用し
て点火栓により着火し、拡散燃焼を始め自立運転に入る
。

一方、ガス化炉５には、石炭１２が供給されガスを作り
始める。空気圧縮機３の吐出圧が徐々に増し、１４　ｋ
ｇ　ｆ　／　ａｍ程度になると、昇圧機１ｏにより、ガ
ス化炉５の圧力が２０ｋｇｆ／−まで上る。

ガス化炉圧力が２０　ｋｇ　ｆ　／　ａｎ程度になると
、その圧力を利用して脱硫６．脱ｆｉ７を経て石炭ガス
が精製され燃焼器へと送られるが、ガス化炉起動時の石
炭ガスは供給量が不安定であり燃焼器では安定燃焼しに
くいため、まず、ガスタンク９へ石炭ガスを貯蔵してお
く。石炭ガスのタンク内容量が安定すると、タービン負
荷５％未満で燃焼器での燃焼方法が油焚から石炭ガス焚
へと切り換え可能となる。

石炭ガス焚になり、タービン２の回転数が増すことによ
ってその駆動力を利用し、発電機４で発電させる。

また、このシステムで、ガス化炉の異常により、供給ガ
ス流量の変動が起きた場合は、貯蔵タンク９内のガスを
使用し、安定した流量を燃焼器１へ送り込む、また、水
分計１８によって水分量が検出された場合はそれによっ
て減少した発熱量をコンピュータ１９で計算し、その出
力により、流調弁１７が作動し良質のガス燃料１６がタ
ンク９に混入され燃焼器９へと送られる。

また、発熱量の変化による不安定燃焼が改良できる。

さらに、ガス化炉起動時における少量のガスを捨てるこ
とがなくなったので、経済性に富み、且つ、タービン負
荷５苫程度で油焚から石炭ガス焚へ切り換えられ、この
システムにおける油使用の割合を大幅に低減することが
できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ガス化炉の異常でガス供給流量が変動
してもタンク内のガスを使用することで対応ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、石炭ガス化炉、ガス精製装置、及び、石炭ガスを燃
   料としたガスタービン発電装置からなるガス化発電プラ
   ントで、前記ガスタービンの運転に前記石炭ガス以外の
   燃料を時に応じて混入して使用する石炭ガス化発電プラ
   ントにおいて、前記石炭ガス中に含まれる固形物を取除
   くための脱塵装置と燃焼器との間の石炭ガスラインの途
   中に、前記石炭ガスを貯蔵しておくためのタンクと、前
   記タンクへガスを送り込むための昇圧ポンプを設け、前
   記タンクへ、一旦、前記石炭ガスを貯蔵してから安定し
   た流量を前記燃焼器へ送り込むようにし、前記石炭ガス
   中に含まれる水分量の増加によつて減少した発熱量に対
   してもそれをおぎなうようにガス燃料を導入する手段を
   設けたことを特徴とする石炭ガス化発電システム。