JPH0559954B2 - - Google Patents

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炉で生成される可燃性ガス
をガスタービンに送る石炭ガス化複合発電装置に
関し、特に該装置における石炭ガス化炉の合目的
な起動手段及びガス化炉と耐圧容器の安全を確保
できる石炭ガス化複合発電装置に関する。

（従来の技術） 従来の石炭ガス化複合装置の構成及びその起動
システムの例を第２図に示す。

この従来のガス化炉１は圧力容器の内側に100
〜150mm以上の耐火断熱材を設け、上部をガス化
部、下部を冷却部とし、冷却部にはラデイアント
クーラ２が設けられている。ガス化炉１の上部に
は、石炭３、酸素又は空気のようなガス化剤４及
び起動用燃料５の投入口が設けられ、下部には生
成ガス出口６及びスラグ出口７が設けられてい
る。

ガス出口６を出たガスは熱交換器８で熱交換さ
れ、脱塵装置９、H₂Sの脱硫装置１０を経てガス
タービン１１に送られ発電される。１２はガスタ
ービン１１に送給されない起動時のガスを燃焼さ
せるフレアスタツクである。

上記のような石炭ガス化複合装置のガス化炉１
は、厚い耐火断熱材で内張りされているので、ウ
オーミングに長時間が必要で、かつ起動用燃料５
の使用量が増えるという欠点をもつている。

また更に、起動時には熱交換器８中の過熱器に
は水蒸気が流通していないため熱交換器８入口ガ
ス温度を低く保たないといけないが、ラデイアン
トクーラ２のみでは冷却不足であるため水を注入
して冷却を行う必要がある場合さえある。このよ
うな水注入による冷却は不経済であるばかりでな
く、後流側でのドレンによるトラブルを惹起させ
るおそれがある。

更に上記のような１段噴流床方式の場合には、
起動用燃料から石炭への切換え、更にガス化に移
行するまでに長時間を要するという欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、短かい起動時間、起動用燃料から発
生するガスの確実なパージ手段を可能とし、しか
も、ガスタービン燃焼の確実性の維持、ガス化炉
及び圧力容器の安全を確保などを同時に満足させ
ることができる石炭ガス化複合発電装置を提供し
ようとするものである。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は圧力容器内に配置された石
炭ガス化炉で生成された可燃ガスを脱塵手段、脱
硫手段を介してガスタービンに送る石炭ガス化複
合発電装置において、前記石炭ガス化炉に起動用
燃料供給手段を設け、前記脱塵手段と脱硫手段と
の間の管路からガスを分岐抽出してフレアスタツ
クに導くバイパスラインと前記圧力容器内に導く
パージラインとを設け、前記圧力容器内のガスを
前記フレアスタツクに導く排出ラインを設け、前
記脱硫手段と前記ガスタービンとの間の管路から
ガスを分岐抽出して前記フレアスタツクに導く燃
焼用ラインとコンプレツサとアキユムレータとを
介して前記圧力容器内に導く差圧コントロール用
ラインとを設けたことを特徴とする石炭ガス化複
合装置である。

以下、本発明の石炭ガス化複合発電装置の一実
施態様を第１図に従つて詳述する。

圧力容器１内に、全体を比較的薄い（約50mm以
下）水冷壁２で囲まれ、燃料を燃焼させて高温の
雰囲気を形成するコンパスタ３、このコンパスタ
３の上部に位置してコンパスタ３と連通し燃料を
乾留・熱分解させると共に前記コンパスタ３から
の高温ガスと燃料とを混合するデイフユーザ４及
びこのデイフユーザ４の上部に位置してデイフユ
ーザ４と連通し吸熱のガス化反応を行わせて前記
デイフユーザ４からの炭素粒をガス化させるレダ
クタ５からなるガス化炉６が挿入されている。ガ
ス化炉６内上部には下から順に煙道蒸発器７、過
熱器８及び節炭器９よりなる熱交換器群が内設さ
れ、ガス化炉６の下部には灰ホツパ１０が設けら
れている。

ガス化炉６から発生したガスは熱交換器群と熱
交換して、脱塵手段１１、脱硫（H₂S脱硫）手段
１２を経てガスタービン１３に供給され、コンパ
スタ３より排出される灰は灰ホツパ１０を経て水
冷され、水冷スラグとして系外に排出される。

ガス化炉６は、上述したように、コンバスタ
３、デイフユーザ４、レダクタ５より構成され、
燃料は一部はコンパスタ３に投入され、残りはデ
イフユーザ４に投入される２段噴流床方式であ
る。

圧力容器１とガス化炉６の間の空間１４には、
発生ガスを精製した精製ガスが差圧コントロール
用ライン１５、コンプレツサ１６、アキユムレー
タ１７、調節弁１８を通して注入され、この間の
空間の圧力を制御しうるようになつている。

又、ガス化炉６のコンパスタ３には石炭１９、
空気又は酸素のようなガス化剤２０及び油系又は
ガス系の起動用燃料２１が投入されるようになつ
ている。そして又石炭１９の一部はデイフユーザ
４にも投入されるようになつている。

以下、本発明装置の起動方法について説明す
る。

ガス化炉６の起動時には、起動用燃料２１がコ
ンパスタ３に投入され、比較的低いO₂の状態で
燃焼が行われ、この燃焼ガスによつてガス化炉６
のウオーミングが行われる。ウオーミングに使用
された排ガスは、炉６上部より脱塵手段１１を経
た後、脱塵手段１１と脱硫手段１２と間の管路か
ら分岐している起動用パージライン２２を経て耐
圧容器１とガス化炉６との間の空間１４に導入さ
れる。起動用パージライン２２を脱塵手段１１と
脱硫手段１２の間の管路から分岐させたのは下記
の理由による。すなわち起動時の排ガス中はH₂S
は殆んど含まれずSO_Xが大部分であるが、これを
H₂Sの脱硫手段１２に供給すると、そこに充填さ
れている触媒が劣化する可能性があるばかりでな
く、脱硫手段１２を通過することによるガス圧の
圧力低下が引き起こされるので、脱硫手段１２へ
通す前に分岐させるのが合目的であるからである
（脱塵手段１１を経なければ、空間１４に塵がも
ちこまれるので当然脱塵手段１１を経なければな
らない）。

起動用パージライン２２より空間１４に送られ
てくる排ガスは、残存O₂濃度が十分低くしてあ
るので、この排ガスは事実上イナートガスと変ら
ない。空間１４に送る以外の排ガスは起動時のバ
イパスライン２２′を通つてフレアスタツク２４
に送られる。

このガスによつて、圧力容器１とガス化炉６と
の間の空間１４のパージを行い、この空間１４を
イナート化する。その排ガスは起動時のパージラ
イン２３を経てフレアスタツク２４から大気に放
出される。ライン２３中には安全弁２５が設けら
れ、空間１４内の圧力を調節するようにしてい
る。

ガス化炉６の温度が十分高くなつた後、ガス化
炉６に石炭１９の投入が開始される。最初コンバ
スタ３へ石炭１９が投入され燃焼が行われると同
時に起動用燃料２１を徐々に減ずる。起動用燃料
２１の供給が停止される頃に、デイフユーザ４へ
の石炭１９の投入が行われ、ガス化が開始され
る。

ガス化開始初期の発熱量の低いガスは、脱塵手
段１１、脱硫バイパスライン２２′を経てフレア
スタツク２４で焼却されるか、あるいは脱硫手段
１２を通過後、生成ガス焼却ライン２６を経てフ
レアスタツク２４に導かれる。ガス化開始後は、
起動用パージライン２２，２３は閉鎖する。

ガス化が進み、十分な発熱量のガスが得られる
ようになれば、遮断弁２７、調整弁２８を開き、
ガスタービン１３の燃焼器に送られる。同時に生
成ガス焼却ライン２６は閉鎖され、差圧コントロ
ール用ライン１５が開となり、コンプレツサ１
６、アキユムレータ１７、調節弁１８を通して精
製ガスの一部が空間１４に注入され、空間１４の
圧力が制御される。なお空間１４にはバツクアツ
プ用N₂がライン２９から供給できるようになつ
ている。

またガス化炉本体６の出口には、第１図に示す
ように直接過熱器８は設置しないで、強制循環方
式の煙道蒸発器７を配置するようにすると、この
部分により十分な熱吸収が行われるので、後流の
過熱器８の入口ガス温度を適正な温度まで冷却で
き、このため起動用燃料２１使用時においても過
熱器８のメタルは十分に保護することが可能であ
り、従来装置におけるような注水による冷却は不
要になる。

更に第１図に示すように圧力容器１の上部には
圧力調整用安全弁２５が設けられているので、圧
力容器１の保護を完全にすることができる。

なお装置の消化停止時には基本的には上述した
起動時と逆の手順により安全に操作することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の石炭ガス化複合装置の一実施
態様を示す図、第２図は従来の同種装置を示す図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力容器内に配置された石炭ガス化炉で生成
   された可燃ガスを脱塵手段、脱硫手段を介してガ
   スタービンに送る石炭ガス化複合発電装置におい
   て、前記石炭ガス化炉に起動用燃料供給手段を設
   け、前記脱塵手段と脱硫手段との間の管路からガ
   スを分岐抽出してフレアスタツクに導くバイパス
   ラインと前記圧力容器内に導くパージラインとを
   設け、前記圧力容器内のガスを前記フレアスタツ
   クに導く排出ラインを設け、前記脱硫手段と前記
   ガスタービンとの間の管路からガスを分岐抽出し
   て前記フレアスタツクに導く燃焼用ラインとコン
   プレツサとアキユムレータとを介して前記圧力容
   器内に導く差圧コントロール用ラインとを設けた
   ことを特徴とする石炭ガス化複合装置。