JPH06137516A - 加圧流動層複合発電プラントの運転方法 - Google Patents
加圧流動層複合発電プラントの運転方法Info
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- JPH06137516A JPH06137516A JP28982192A JP28982192A JPH06137516A JP H06137516 A JPH06137516 A JP H06137516A JP 28982192 A JP28982192 A JP 28982192A JP 28982192 A JP28982192 A JP 28982192A JP H06137516 A JPH06137516 A JP H06137516A
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Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 石炭等を加圧流動層（７）で燃焼させてガス
タービン（１２）駆動用の高温ガスを発生させるととも
に、流動層（７）内に配された伝熱管（５）で水蒸気を
発生させる複合プラントにおいて、燃焼時のＮＯx 発生
量を低減させること。 【構成】 ガスタービン（１２）で駆動される圧縮器
（１５）の吐出空気のうち、燃焼に必要な最低量だけを
流動層（７）に供給し、残りの空気は燃焼排ガス管路
（４）へバイパスさせる。ガスタービン（１２）の部分
負荷時、流動層（７）内の酸素が過剰になってＮＯx 発
生量が増大するのを防止できる。
タービン（１２）駆動用の高温ガスを発生させるととも
に、流動層（７）内に配された伝熱管（５）で水蒸気を
発生させる複合プラントにおいて、燃焼時のＮＯx 発生
量を低減させること。 【構成】 ガスタービン（１２）で駆動される圧縮器
（１５）の吐出空気のうち、燃焼に必要な最低量だけを
流動層（７）に供給し、残りの空気は燃焼排ガス管路
（４）へバイパスさせる。ガスタービン（１２）の部分
負荷時、流動層（７）内の酸素が過剰になってＮＯx 発
生量が増大するのを防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭または石炭をベー
スとするペーストもしくはスラリーなどの燃料（以下、
単に石炭と記す）を加圧流動層で燃焼することによっ
て、ガスタービン駆動用の高温ガスを発生させるととも
に、加圧流動層内に配された伝熱管内で水蒸気を発生さ
せる複合プラントにおいて、燃焼時の窒素酸化物（以下
ＮＯx と記す）を低減させる方法に関する。
スとするペーストもしくはスラリーなどの燃料（以下、
単に石炭と記す）を加圧流動層で燃焼することによっ
て、ガスタービン駆動用の高温ガスを発生させるととも
に、加圧流動層内に配された伝熱管内で水蒸気を発生さ
せる複合プラントにおいて、燃焼時の窒素酸化物（以下
ＮＯx と記す）を低減させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧流動層燃焼においては、基本的に炉
内脱硫を行なうために、流動層温度を800 〜 900℃に保
つ必要がある。一方、ガスタービンの特性として、ガス
タービン負荷が下ってもガスタービン圧縮機から供給さ
れる空気は定格負荷の約 60 〜70 ％もある。この状態
でプラント負荷を減少させる、すなわち流動層内の伝熱
管の熱吸収を下げて発生蒸気量を減少させるには、加圧
流動層の層高を減らすとともに、供給石炭量を減らす操
作が必要となる。しかし供給される空気量が多過ぎるた
め、燃焼後の残存酸素濃度が定格負荷時と比べて大幅に
増加することとなる。この結果、発生するＮＯx も低負
荷時には大幅に増加するという問題があった。
内脱硫を行なうために、流動層温度を800 〜 900℃に保
つ必要がある。一方、ガスタービンの特性として、ガス
タービン負荷が下ってもガスタービン圧縮機から供給さ
れる空気は定格負荷の約 60 〜70 ％もある。この状態
でプラント負荷を減少させる、すなわち流動層内の伝熱
管の熱吸収を下げて発生蒸気量を減少させるには、加圧
流動層の層高を減らすとともに、供給石炭量を減らす操
作が必要となる。しかし供給される空気量が多過ぎるた
め、燃焼後の残存酸素濃度が定格負荷時と比べて大幅に
増加することとなる。この結果、発生するＮＯx も低負
荷時には大幅に増加するという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】加圧流動層複合プラン
トにおいて、発生ＮＯx をフリーボードで減少させる方
法として、フリーボードに燃料を追加して燃焼させる方
法もあるが、システムが複雑となる欠点がある。また石
炭中の微粉をフリーボードで燃焼させる方法もあるが、
石炭中の微粉の割合の変化によって燃焼温度も変化する
ので、安定なＮＯ x 制御が難しいという欠点がある。更
に、追加燃料を使用するいづれの案も、燃料増加となり
プラント効率が低下するという最大の欠点を有する。
トにおいて、発生ＮＯx をフリーボードで減少させる方
法として、フリーボードに燃料を追加して燃焼させる方
法もあるが、システムが複雑となる欠点がある。また石
炭中の微粉をフリーボードで燃焼させる方法もあるが、
石炭中の微粉の割合の変化によって燃焼温度も変化する
ので、安定なＮＯ x 制御が難しいという欠点がある。更
に、追加燃料を使用するいづれの案も、燃料増加となり
プラント効率が低下するという最大の欠点を有する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、内部に伝熱管が配された加圧流動
層に燃料を供給して燃焼させ、上記伝熱管内で水蒸気を
発生させるとともに、燃焼排ガスによりガスタービンを
駆動して発電する複合発電プラントにおいて、上記ガス
タービンの出力の一部で駆動される圧縮機の吐出空気の
うち、上記流動層内の酸素濃度が燃料の燃焼に必要な最
低濃度に保たれる量の空気だけを上記流動層の下方に供
給し、残りの空気を上記流動層上方のフリーボードと上
記ガスタービンとの間の燃焼排ガス管路へ導入すること
を特徴とする加圧流動層複合発電プラントの運転方法を
提案するものである。
題を解決するために、内部に伝熱管が配された加圧流動
層に燃料を供給して燃焼させ、上記伝熱管内で水蒸気を
発生させるとともに、燃焼排ガスによりガスタービンを
駆動して発電する複合発電プラントにおいて、上記ガス
タービンの出力の一部で駆動される圧縮機の吐出空気の
うち、上記流動層内の酸素濃度が燃料の燃焼に必要な最
低濃度に保たれる量の空気だけを上記流動層の下方に供
給し、残りの空気を上記流動層上方のフリーボードと上
記ガスタービンとの間の燃焼排ガス管路へ導入すること
を特徴とする加圧流動層複合発電プラントの運転方法を
提案するものである。
【０００５】
【作用】ガスタービンの負荷が減少した時、圧縮機の吐
出空気量はその負荷に比例しては減少しないから、その
空気をそのまま流動層へ供給すると、酸素が過剰になっ
てＮＯx の発生量が増す。本発明では、燃料の燃焼に必
要な最低量の酸素だけを流動層へ供給し、残りはバイパ
スして燃焼排ガス管路へ導入するので、発生ＮＯ x 量が
低減される。
出空気量はその負荷に比例しては減少しないから、その
空気をそのまま流動層へ供給すると、酸素が過剰になっ
てＮＯx の発生量が増す。本発明では、燃料の燃焼に必
要な最低量の酸素だけを流動層へ供給し、残りはバイパ
スして燃焼排ガス管路へ導入するので、発生ＮＯ x 量が
低減される。
【０００６】
【実施例】図１は本発明方法を実施する設備の一例を示
すフローチャート図である。図中１は加圧流動層ボイラ
であって、一次空気供給管２、高温高圧燃焼ガス放出管
４、流動層内の伝熱管５、石炭・石灰石供給管６、加圧
流動層７、空気分散板８、風室１０、フリーボード１１
などを有している。高温高圧燃焼ガス放出管４は、ガス
タービン１２に接続されており、その途中にサイクロン
１３、高温脱塵装置１４が設けられている。９はアッシ
ュストレージビンである。またガスタービン１２の出口
の低温燃焼ガス管２２には、煙突２５までの間に脱硝装
置２３、排熱回収熱交換器２４が装備されている。
すフローチャート図である。図中１は加圧流動層ボイラ
であって、一次空気供給管２、高温高圧燃焼ガス放出管
４、流動層内の伝熱管５、石炭・石灰石供給管６、加圧
流動層７、空気分散板８、風室１０、フリーボード１１
などを有している。高温高圧燃焼ガス放出管４は、ガス
タービン１２に接続されており、その途中にサイクロン
１３、高温脱塵装置１４が設けられている。９はアッシ
ュストレージビンである。またガスタービン１２の出口
の低温燃焼ガス管２２には、煙突２５までの間に脱硝装
置２３、排熱回収熱交換器２４が装備されている。
【０００７】ガスタービン１２は空気圧縮機１５および
発電機１６に連結されている。空気圧縮機１５の出口空
気配管は一次空気供給管２とバイパス空気供給管３に分
岐し、バイパス空気供給管３には制御弁１７が設けられ
ている。加圧流動層ボイラ１の出口の高温高圧燃焼ガス
放出管４には、酸素濃度計測装置２０が取付けられてお
り、その信号は酸素濃度調節器２１へとおくられる。そ
して酸素濃度計測装置２０での計測値が常に一定値以下
になるように、制御弁１７の開度が制御される。なお図
１中２６は蒸気タービン、２７は発電機、２８は復水
器、２９はポンプ、３０は給水加熱器をそれぞれ示す。
発電機１６に連結されている。空気圧縮機１５の出口空
気配管は一次空気供給管２とバイパス空気供給管３に分
岐し、バイパス空気供給管３には制御弁１７が設けられ
ている。加圧流動層ボイラ１の出口の高温高圧燃焼ガス
放出管４には、酸素濃度計測装置２０が取付けられてお
り、その信号は酸素濃度調節器２１へとおくられる。そ
して酸素濃度計測装置２０での計測値が常に一定値以下
になるように、制御弁１７の開度が制御される。なお図
１中２６は蒸気タービン、２７は発電機、２８は復水
器、２９はポンプ、３０は給水加熱器をそれぞれ示す。
【０００８】加圧流動層燃焼においては、容積型空気圧
縮機の特性から、ガスタービンの負荷が減少した場合、
流動層の供給される空気量は負荷に比例して減少せず、
最低負荷近傍でも定格負荷時の 60 〜 70 ％となってい
る。一方、流動層内での熱吸収量を減少させる、すなわ
ち発生蒸気量を減少させるために、加圧流動層ボイラで
はその流動層高を発生蒸気量に見合うように下げて運用
している。この条件下で石炭投入量を減少させて、層温
度が 800〜900 ℃になるように運転されるわけである
が、従来は供給される空気量が燃焼に必要な空気量に対
して過剰のため、残存酸素濃度が図２に示されるように
定格負荷の約３倍にも達していた。
縮機の特性から、ガスタービンの負荷が減少した場合、
流動層の供給される空気量は負荷に比例して減少せず、
最低負荷近傍でも定格負荷時の 60 〜 70 ％となってい
る。一方、流動層内での熱吸収量を減少させる、すなわ
ち発生蒸気量を減少させるために、加圧流動層ボイラで
はその流動層高を発生蒸気量に見合うように下げて運用
している。この条件下で石炭投入量を減少させて、層温
度が 800〜900 ℃になるように運転されるわけである
が、従来は供給される空気量が燃焼に必要な空気量に対
して過剰のため、残存酸素濃度が図２に示されるように
定格負荷の約３倍にも達していた。
【０００９】一般に、流動層温度が同一ならばその発生
ＮＯx は燃焼後の残存酸素濃度と逆の関係にあるから、
ＮＯx を下げるには燃焼後の残存酸素濃度を減らせばよ
い。したがって本実施例のように、ある部分負荷時から
燃焼後の残存酸素濃度を一定に保つように流動層への供
給空気量の一部をバイパスする手段が、有効となる。本
バイパスの効果を図３に示す。この図から、本発明方法
によるＮＯx 低減効果が顕著であることがわかる。
ＮＯx は燃焼後の残存酸素濃度と逆の関係にあるから、
ＮＯx を下げるには燃焼後の残存酸素濃度を減らせばよ
い。したがって本実施例のように、ある部分負荷時から
燃焼後の残存酸素濃度を一定に保つように流動層への供
給空気量の一部をバイパスする手段が、有効となる。本
バイパスの効果を図３に示す。この図から、本発明方法
によるＮＯx 低減効果が顕著であることがわかる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば流動層から発生するＮＯ
x が減少する。したがって、ガスタービン後流の低温ガ
ス配管系統に設置される脱硝装置容量を小型にでき、ま
た使用される触媒量を大幅に低減できる。
x が減少する。したがって、ガスタービン後流の低温ガ
ス配管系統に設置される脱硝装置容量を小型にでき、ま
た使用される触媒量を大幅に低減できる。
【図１】図１は本発明方法を実施する設備の一例を示す
フローチャート図である。
フローチャート図である。
【図２】図２はガスタービン負荷と燃焼後の残存酸素濃
度との関係を示す図である。
度との関係を示す図である。
【図３】図３はガスタービンの負荷と発生ＮＯx との関
係を、本発明と従来の場合とを比較して、示した図であ
る。
係を、本発明と従来の場合とを比較して、示した図であ
る。
１ 加圧流動層ボイラ ２ 一次空気供給管 ３ バイパス空気供給管 ４ 高温高圧燃焼ガス放出管 ５ 伝熱管 ６ 石炭・石灰石供給管 ７ 加圧流動層 ８ 空気分散板 ９ アッシュストレージビン １０ 風室 １１ フリーボード １２ ガスタービン １３ サイクロン １４ 高温脱塵装置 １５ 空気圧縮機 １６ 発電機 １７ 制御弁 ２０ 酸素濃度計測装置 ２１ 酸素濃度調節器 ２２ 低温燃焼ガス配管 ２３ 脱硝装置 ２４ 排熱回収熱交換器 ２５ 煙突 ２６ 蒸気タービン ２７ 発電機 ２８ 復水器 ２９ ポンプ ３０ 給水加熱器
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に伝熱管が配された加圧流動層に燃
料を供給して燃焼させ、上記伝熱管内で水蒸気を発生さ
せるとともに、燃焼排ガスによりガスタービンを駆動し
て発電する複合発電プラントにおいて、上記ガスタービ
ンの出力の一部で駆動される圧縮機の吐出空気のうち、
上記流動層内の酸素濃度が燃料の燃焼に必要な最低濃度
に保たれる量の空気だけを上記流動層の下方に供給し、
残りの空気を上記流動層上方のフリーボードと上記ガス
タービンとの間の燃焼排ガス管路へ導入することを特徴
とする加圧流動層複合発電プラントの運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28982192A JPH06137516A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 加圧流動層複合発電プラントの運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28982192A JPH06137516A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 加圧流動層複合発電プラントの運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137516A true JPH06137516A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=17748209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28982192A Withdrawn JPH06137516A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 加圧流動層複合発電プラントの運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06137516A (ja) |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP28982192A patent/JPH06137516A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |