JPH10251671A - 複合発電設備 - Google Patents
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- JPH10251671A JPH10251671A JP9058855A JP5885597A JPH10251671A JP H10251671 A JPH10251671 A JP H10251671A JP 9058855 A JP9058855 A JP 9058855A JP 5885597 A JP5885597 A JP 5885597A JP H10251671 A JPH10251671 A JP H10251671A
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-
- 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]
-
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-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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-
- 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
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複合発電設備の起動時の暖機を良好に行う。
【解決手段】 ガス化炉１により発生したガスによりガ
スタービン６を回転させてガスタービン発電をすると共
に、ガス化炉１及び排熱回収ボイラ７で発生した蒸気に
より蒸気タービン９を回転させて発電をする。起動時に
は、高温水を高圧ポンプ１３にてガス化炉１に供給する
と共に、水系起動循環ライン２１により、缶水を復水器
１１に戻すことにより水系の暖機をする。また、ガス化
炉１のガスを、脱塵装置４，脱硫装置５，暖機ガス循環
ライン３３，暖機ガス圧縮機３４により循環してガス系
の暖機をする。
スタービン６を回転させてガスタービン発電をすると共
に、ガス化炉１及び排熱回収ボイラ７で発生した蒸気に
より蒸気タービン９を回転させて発電をする。起動時に
は、高温水を高圧ポンプ１３にてガス化炉１に供給する
と共に、水系起動循環ライン２１により、缶水を復水器
１１に戻すことにより水系の暖機をする。また、ガス化
炉１のガスを、脱塵装置４，脱硫装置５，暖機ガス循環
ライン３３，暖機ガス圧縮機３４により循環してガス系
の暖機をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合発電設備に関
し、良好な起動・暖機ができるように工夫したものであ
る。
し、良好な起動・暖機ができるように工夫したものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に複合発電設備は、一つの発電シス
テムの中にガスタービン発電機と蒸気タービン発電機と
を有し、両発電機により同時に発電するシステムをい
い、そのシステムにも色々な方式がある。しかし、基本
的には、ガスタービン、ガスタービン発電機、ガスター
ビンの排ガスから熱を回収する排熱回収ボイラ、その排
熱回収ボイラから発生する蒸気によって回転する蒸気タ
ービン、蒸気タービン発電機等により、構成される。
テムの中にガスタービン発電機と蒸気タービン発電機と
を有し、両発電機により同時に発電するシステムをい
い、そのシステムにも色々な方式がある。しかし、基本
的には、ガスタービン、ガスタービン発電機、ガスター
ビンの排ガスから熱を回収する排熱回収ボイラ、その排
熱回収ボイラから発生する蒸気によって回転する蒸気タ
ービン、蒸気タービン発電機等により、構成される。
【０００３】ガスタービンの燃料としては、ガス、油、
石炭ガス等があるが、燃料ではなく、ガスの持つエネル
ギー、例えば、高温のボイラ排ガスをガスタービンの羽
にぶつけ、ガスタービンを回転させることもできる。即
ち、ガスタービンの燃焼器で燃料を燃焼させ高温ガスを
作り回転翼にそのガスをぶつけるのでなく、ガスタービ
ンの燃焼器をバイパスし高温ガスを直接ガスタービンの
回転翼にぶつけ、ガスタービンを回転させることもでき
る。
石炭ガス等があるが、燃料ではなく、ガスの持つエネル
ギー、例えば、高温のボイラ排ガスをガスタービンの羽
にぶつけ、ガスタービンを回転させることもできる。即
ち、ガスタービンの燃焼器で燃料を燃焼させ高温ガスを
作り回転翼にそのガスをぶつけるのでなく、ガスタービ
ンの燃焼器をバイパスし高温ガスを直接ガスタービンの
回転翼にぶつけ、ガスタービンを回転させることもでき
る。
【０００４】またＬＮＧガス等のガス燃料はそのままガ
スタービンの燃料として使われるが、石炭、油等の場合
はそれらをガス化した後、燃料として使われる。この
時、石炭、油等の場合、それらをガス燃料とする場合も
あるが、前述の通り、燃焼させ燃焼排ガスとして使用す
るシステムもある。
スタービンの燃料として使われるが、石炭、油等の場合
はそれらをガス化した後、燃料として使われる。この
時、石炭、油等の場合、それらをガス燃料とする場合も
あるが、前述の通り、燃焼させ燃焼排ガスとして使用す
るシステムもある。
【０００５】以上の通り色々なシステムがあるが、ここ
では、その一つの例を図４により、説明する。この例
は、石炭ガス化複合発電設備の一つのシステム例であ
る。このシステムは次の機器により構成される。即ち、
ガスタービン６の燃料を作るガス化炉１、ガス化炉１で
生成されたガスからダストを取り除く脱塵装置４、硫黄
分を取り除く脱硫装置５、燃料ガスを燃焼させその高温
ガスのエネルギーによりガスタービン発電機を回転させ
るガスタービン６、ガスタービン排ガスから熱を回収す
る排熱回収ボイラ７、燃焼排ガスを捨てる煙突８、排熱
回収ボイラ７から発生する蒸気により発電機を回転させ
る蒸気タービン９等から構成される。脱塵装置４及び脱
硫装置５を一括りにして、ガス精製設備と称している。
では、その一つの例を図４により、説明する。この例
は、石炭ガス化複合発電設備の一つのシステム例であ
る。このシステムは次の機器により構成される。即ち、
ガスタービン６の燃料を作るガス化炉１、ガス化炉１で
生成されたガスからダストを取り除く脱塵装置４、硫黄
分を取り除く脱硫装置５、燃料ガスを燃焼させその高温
ガスのエネルギーによりガスタービン発電機を回転させ
るガスタービン６、ガスタービン排ガスから熱を回収す
る排熱回収ボイラ７、燃焼排ガスを捨てる煙突８、排熱
回収ボイラ７から発生する蒸気により発電機を回転させ
る蒸気タービン９等から構成される。脱塵装置４及び脱
硫装置５を一括りにして、ガス精製設備と称している。
【０００６】水蒸気系について説明すると、蒸気は、蒸
気タービン９の出口の復水器１１で海水により冷却され
水になり、その復水は低圧ポンプ１２で排熱回収ボイラ
７に給水される。更に高圧ポンプ１３により高圧給水と
してガス化炉１に給水される。ガス化炉１で発生する蒸
気及び排熱回収ボイラ７で発生する蒸気は共に蒸気ター
ビン９へ導かれる。
気タービン９の出口の復水器１１で海水により冷却され
水になり、その復水は低圧ポンプ１２で排熱回収ボイラ
７に給水される。更に高圧ポンプ１３により高圧給水と
してガス化炉１に給水される。ガス化炉１で発生する蒸
気及び排熱回収ボイラ７で発生する蒸気は共に蒸気ター
ビン９へ導かれる。
【０００７】この複合発電システムを起動する方法にも
色々考えられるが、次にその一例を述べる。起動する時
に十分に配慮されねばならない事は、生成ガス系統のガ
ス中に含まれる水分がドレン化し、機器の内面を濡ら
し、機器の内面を腐食させたり、ダストが固着し、機器
が正常に作動しなくなったりする事である。これを防止
するため、各機器、各装置は暖機（ウォーミング）を行
う。
色々考えられるが、次にその一例を述べる。起動する時
に十分に配慮されねばならない事は、生成ガス系統のガ
ス中に含まれる水分がドレン化し、機器の内面を濡ら
し、機器の内面を腐食させたり、ダストが固着し、機器
が正常に作動しなくなったりする事である。これを防止
するため、各機器、各装置は暖機（ウォーミング）を行
う。
【０００８】即ち、ガス化炉１は起動用燃料を燃焼させ
その燃焼ガスにより暖機し、燃焼排ガスは、ガス精製バ
イパス弁４２、ガス精製バイパスライン４１を経由し
て、煙突８に導かれる。ガス精製設備である脱塵装置
４、脱硫装置５については、ガス精製入口弁４３及びガ
ス精製出口弁４４を閉とし、暖機ガス出口弁３２及び暖
機ガス精製入口弁４９を開とし、水分の少ない不活性ガ
ス等を循環させる暖機ガス循環ライン３３を構成し、暖
機ガスを循環させることにより暖機する。即ち、加熱炉
４６及び暖機ガス加熱器４７により暖機ガスを加熱し、
暖機ガス圧縮機３４により、暖機ガスを循環させ、装置
を暖機する。
その燃焼ガスにより暖機し、燃焼排ガスは、ガス精製バ
イパス弁４２、ガス精製バイパスライン４１を経由し
て、煙突８に導かれる。ガス精製設備である脱塵装置
４、脱硫装置５については、ガス精製入口弁４３及びガ
ス精製出口弁４４を閉とし、暖機ガス出口弁３２及び暖
機ガス精製入口弁４９を開とし、水分の少ない不活性ガ
ス等を循環させる暖機ガス循環ライン３３を構成し、暖
機ガスを循環させることにより暖機する。即ち、加熱炉
４６及び暖機ガス加熱器４７により暖機ガスを加熱し、
暖機ガス圧縮機３４により、暖機ガスを循環させ、装置
を暖機する。
【０００９】この時、通常はガス化炉１で起動用燃料を
燃焼させるのは、燃焼排ガス中の水分によるドレンの発
生を出来るだけ少なくするため、ガス化炉の定常運転圧
力に比べ、かなり低い圧力で燃焼させ、機器の温度の上
昇に伴いガスの圧力を上げていく。
燃焼させるのは、燃焼排ガス中の水分によるドレンの発
生を出来るだけ少なくするため、ガス化炉の定常運転圧
力に比べ、かなり低い圧力で燃焼させ、機器の温度の上
昇に伴いガスの圧力を上げていく。
【００１０】また、起動燃料による機器の暖機完了後、
石炭を投入し、石炭ガス化に移行するとき、発生する生
成ガスが機器内に残存する酸素と反応し、異常燃焼、或
いは、爆発等が発生しないようにするため、石炭ガス化
移行前に機器内の雰囲気の酸素濃度を規定値以下にする
必要がある。この事をＯ2 パージと言う。このＯ2 パー
ジはガスの圧力が低い方がパージに必要な低Ｏ2 ガスの
量が少なくて済むため、通常低圧の状態で行われ、その
後のガス系圧力の上昇時もこの低Ｏ2 状態を保ったまま
石炭投入の圧力まで昇圧される。
石炭を投入し、石炭ガス化に移行するとき、発生する生
成ガスが機器内に残存する酸素と反応し、異常燃焼、或
いは、爆発等が発生しないようにするため、石炭ガス化
移行前に機器内の雰囲気の酸素濃度を規定値以下にする
必要がある。この事をＯ2 パージと言う。このＯ2 パー
ジはガスの圧力が低い方がパージに必要な低Ｏ2 ガスの
量が少なくて済むため、通常低圧の状態で行われ、その
後のガス系圧力の上昇時もこの低Ｏ2 状態を保ったまま
石炭投入の圧力まで昇圧される。
【００１１】低Ｏ2 ガスの生成は、燃焼させる燃料と投
入する空気、または酸化剤の相対量を調節する事で行う
ことが出来る。又、ガス系の昇圧は起動時ガス圧力調節
弁６２の開度を小さくする、或いは、燃料と空気、また
は酸化剤とを低Ｏ2 で燃焼させつつ、増加させる事によ
り行う事が出来る。
入する空気、または酸化剤の相対量を調節する事で行う
ことが出来る。又、ガス系の昇圧は起動時ガス圧力調節
弁６２の開度を小さくする、或いは、燃料と空気、また
は酸化剤とを低Ｏ2 で燃焼させつつ、増加させる事によ
り行う事が出来る。
【００１２】又、脱塵装置４、脱硫装置５のガス精製設
備の不活性ガスによる暖機循環は使用する暖機ガス圧縮
機３４の能力に応じ、低圧で暖機循環を開始し、不活性
ガス供給ライン３６からガスを注入することにより、徐
々に暖機ガス循環ライン３３の圧力を上げていく。暖機
ガス圧縮機３４は脱硫装置５が流動床型等の場合、脱硫
装置５自身に設備される循環ガス圧縮機等が流用された
りする。
備の不活性ガスによる暖機循環は使用する暖機ガス圧縮
機３４の能力に応じ、低圧で暖機循環を開始し、不活性
ガス供給ライン３６からガスを注入することにより、徐
々に暖機ガス循環ライン３３の圧力を上げていく。暖機
ガス圧縮機３４は脱硫装置５が流動床型等の場合、脱硫
装置５自身に設備される循環ガス圧縮機等が流用された
りする。
【００１３】なお、図２において、２はガス化炉圧力容
器、３はガス化炉缶水循環ポンプ、３１はガスタービン
入口弁、６１はガス化炉出口パージガス排気弁である。
器、３はガス化炉缶水循環ポンプ、３１はガスタービン
入口弁、６１はガス化炉出口パージガス排気弁である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガス化炉１
を起動し、燃料を点火するためにはガスタービン６を起
動用燃料で起動し、ガスタービン６が持っている空気圧
縮機及び図には省略してある空気昇圧機により更に昇圧
し、ガス化炉１に空気を供給する必要がある。あるいは
ガス化炉１の装置自身に空気圧縮機を設備し、それを運
転しガス化炉１に空気を供給する必要がある。ここでガ
ス化炉１の装置自身に空気圧縮機を設備し、それを運転
しガス化炉１に空気を供給する場合は、その装置の設備
コストが当然必要であり、設備全体としてかなりのコス
ト上昇となる。したがって、ガスタービン６を起動しガ
スタービン６の空気圧縮機及び空気昇圧機を利用するこ
とになるが、このガスタービン６の高温排気ガスから排
熱回収ボイラにより熱回収を行い、熱の有効利用をする
べきである。
を起動し、燃料を点火するためにはガスタービン６を起
動用燃料で起動し、ガスタービン６が持っている空気圧
縮機及び図には省略してある空気昇圧機により更に昇圧
し、ガス化炉１に空気を供給する必要がある。あるいは
ガス化炉１の装置自身に空気圧縮機を設備し、それを運
転しガス化炉１に空気を供給する必要がある。ここでガ
ス化炉１の装置自身に空気圧縮機を設備し、それを運転
しガス化炉１に空気を供給する場合は、その装置の設備
コストが当然必要であり、設備全体としてかなりのコス
ト上昇となる。したがって、ガスタービン６を起動しガ
スタービン６の空気圧縮機及び空気昇圧機を利用するこ
とになるが、このガスタービン６の高温排気ガスから排
熱回収ボイラにより熱回収を行い、熱の有効利用をする
べきである。
【００１５】ガス化炉１で起動用燃料を燃焼させ、高温
ガスを作り、暖機に使用する場合には、燃料の中に含ま
れる硫黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油程
度のものが使用されるため、硫黄分が無いとはいえな
い。また、ガス化炉１は起動直後は冷たいため、燃焼排
ガス中の水分がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部
分が湿り、前記燃料中の硫黄分もあることから、機器内
部の硫黄腐食を引き起こす。
ガスを作り、暖機に使用する場合には、燃料の中に含ま
れる硫黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油程
度のものが使用されるため、硫黄分が無いとはいえな
い。また、ガス化炉１は起動直後は冷たいため、燃焼排
ガス中の水分がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部
分が湿り、前記燃料中の硫黄分もあることから、機器内
部の硫黄腐食を引き起こす。
【００１６】ガス精製設備（脱塵装置４，脱硫装置５）
には、前述の通り前記ガス化炉起動、暖機時の燃焼排ガ
スによる水分持ち込み及びドレン発生の防止のため、加
熱炉４６及び暖機ガス加熱器４７等を設備したりしてい
る。
には、前述の通り前記ガス化炉起動、暖機時の燃焼排ガ
スによる水分持ち込み及びドレン発生の防止のため、加
熱炉４６及び暖機ガス加熱器４７等を設備したりしてい
る。
【００１７】更に、上記従来技術では、ガス系低圧から
定常圧力までの制御が複雑である。即ちガス化炉１で起
動用燃料を燃焼させる時、燃焼排ガス中の水分によるド
レンの発生を出来るだけ少なくするため、ガス化炉１の
定常運転圧力に比べ、かなり低い圧力で燃焼させ、機器
の温度の上昇に伴いガスの圧力を上げていく。更にガス
化移行前のＯ2 パージはガスの圧力が低い方がパージに
必要な低Ｏ2 ガスの量が少なくてすむため、通常低圧の
状態で行われる。その後のガス系圧力の上昇中、及びガ
ス化移行前までの約１〜２時間の間もこの低Ｏ2 状態を
保つように燃料、及び空気、または酸化剤を調節しつつ
燃焼させ、ガス系圧力を上げていく時は、燃料、及び空
気、または酸化剤等の量を増加させガス系の圧力が徐々
に上昇するよう起動時ガス圧力調節弁６２により、圧力
を調整する必要がある。
定常圧力までの制御が複雑である。即ちガス化炉１で起
動用燃料を燃焼させる時、燃焼排ガス中の水分によるド
レンの発生を出来るだけ少なくするため、ガス化炉１の
定常運転圧力に比べ、かなり低い圧力で燃焼させ、機器
の温度の上昇に伴いガスの圧力を上げていく。更にガス
化移行前のＯ2 パージはガスの圧力が低い方がパージに
必要な低Ｏ2 ガスの量が少なくてすむため、通常低圧の
状態で行われる。その後のガス系圧力の上昇中、及びガ
ス化移行前までの約１〜２時間の間もこの低Ｏ2 状態を
保つように燃料、及び空気、または酸化剤を調節しつつ
燃焼させ、ガス系圧力を上げていく時は、燃料、及び空
気、または酸化剤等の量を増加させガス系の圧力が徐々
に上昇するよう起動時ガス圧力調節弁６２により、圧力
を調整する必要がある。
【００１８】本発明は、上記従来技術に鑑み、操作が容
易で良好な起動・暖機をすることのできる複合発電設備
を提供することを目的とする。
易で良好な起動・暖機をすることのできる複合発電設備
を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、液体または固体燃料を燃焼またはガス化する燃焼
炉またはガス化炉と、この燃焼炉またはガス化炉で発生
させた燃焼ガスまたは生成ガスのエネルギーによって回
転させ発電するガスタービン発電機と、ガスタービンの
排気から熱を回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ
とを有すると共に、前記排熱回収ボイラまたは前記燃焼
炉またはガス化炉で発生した蒸気により蒸気タービンを
回し発電する複合発電設備において、前記燃焼炉または
ガス化炉の給水を前記排熱回収ボイラにおいて加熱・給
水し、前記燃焼炉またはガス化炉から、前記蒸気タービ
ンの復水器を含み復水器から燃焼炉またはガス化炉の給
水ポンプの入口までの間に、燃焼炉またはガス化炉の缶
水を循環させる水系起動循環ラインを有することを特徴
とする。
明は、液体または固体燃料を燃焼またはガス化する燃焼
炉またはガス化炉と、この燃焼炉またはガス化炉で発生
させた燃焼ガスまたは生成ガスのエネルギーによって回
転させ発電するガスタービン発電機と、ガスタービンの
排気から熱を回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ
とを有すると共に、前記排熱回収ボイラまたは前記燃焼
炉またはガス化炉で発生した蒸気により蒸気タービンを
回し発電する複合発電設備において、前記燃焼炉または
ガス化炉の給水を前記排熱回収ボイラにおいて加熱・給
水し、前記燃焼炉またはガス化炉から、前記蒸気タービ
ンの復水器を含み復水器から燃焼炉またはガス化炉の給
水ポンプの入口までの間に、燃焼炉またはガス化炉の缶
水を循環させる水系起動循環ラインを有することを特徴
とする。
【００２０】また本発明は、液体または固体燃料を燃焼
またはガス化する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉
またはガス化炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスの
エネルギーによって回転させ発電するガスタービン発電
機と、ガスタービンの排気から熱を回収して蒸気を発生
させる排熱回収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収
ボイラまたは前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気
により蒸気タービンを回し発電する複合発電設備におい
て、前記燃焼炉またはガス化炉と、前記燃焼炉またはガ
ス化炉からガスタービンまでの間に設備される脱塵装
置、脱硫装置等を含み、これらの機器を暖機するために
設けた暖機ガス循環ラインを有し、この暖機ガス循環ラ
インにより、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービ
ンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖機す
ることを特徴とする。
またはガス化する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉
またはガス化炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスの
エネルギーによって回転させ発電するガスタービン発電
機と、ガスタービンの排気から熱を回収して蒸気を発生
させる排熱回収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収
ボイラまたは前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気
により蒸気タービンを回し発電する複合発電設備におい
て、前記燃焼炉またはガス化炉と、前記燃焼炉またはガ
ス化炉からガスタービンまでの間に設備される脱塵装
置、脱硫装置等を含み、これらの機器を暖機するために
設けた暖機ガス循環ラインを有し、この暖機ガス循環ラ
インにより、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービ
ンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖機す
ることを特徴とする。
【００２１】また本発明は、液体または固体燃料を燃焼
またはガス化する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉
またはガス化炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスの
エネルギーによって回転させ発電するガスタービン発電
機と、ガスタービンの排気から熱を回収して蒸気を発生
させる排熱回収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収
ボイラまたは前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気
により蒸気タービンを回し発電する複合発電設備におい
て、前記請求項１に記載した水系起動循環ラインを有
し、更に、前記請求項２に記載した前記燃焼炉またはガ
ス化炉と、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービン
までの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を含み、こ
れらの機器を暖機するために設けた暖機ガス循環ライン
を有し、前記燃焼炉またはガス化炉を水系起動循環ライ
ンにより暖機すると共に、前記暖機ガス循環ラインによ
り、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまでの
間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖機することを
特徴とする。
またはガス化する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉
またはガス化炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスの
エネルギーによって回転させ発電するガスタービン発電
機と、ガスタービンの排気から熱を回収して蒸気を発生
させる排熱回収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収
ボイラまたは前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気
により蒸気タービンを回し発電する複合発電設備におい
て、前記請求項１に記載した水系起動循環ラインを有
し、更に、前記請求項２に記載した前記燃焼炉またはガ
ス化炉と、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービン
までの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を含み、こ
れらの機器を暖機するために設けた暖機ガス循環ライン
を有し、前記燃焼炉またはガス化炉を水系起動循環ライ
ンにより暖機すると共に、前記暖機ガス循環ラインによ
り、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまでの
間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖機することを
特徴とする。
【００２２】また本発明は、前記燃焼炉またはガス化炉
の缶水循環ラインに、前記排熱回収ボイラにおいて加熱
した給水を注水するライン、注水制御弁及び缶水と給水
との混合部を設けたことを特徴とする。
の缶水循環ラインに、前記排熱回収ボイラにおいて加熱
した給水を注水するライン、注水制御弁及び缶水と給水
との混合部を設けたことを特徴とする。
【００２３】また本発明は、前記燃焼炉またはガス化炉
と、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまでの
間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を含み、これらの
機器を暖機するために設けた暖機ガス循環ラインを有
し、前記暖機ガス循環ラインに排熱回収ボイラ等の発生
蒸気等により暖機ガスを加温する加熱器を設けたことを
特徴とする。
と、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまでの
間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を含み、これらの
機器を暖機するために設けた暖機ガス循環ラインを有
し、前記暖機ガス循環ラインに排熱回収ボイラ等の発生
蒸気等により暖機ガスを加温する加熱器を設けたことを
特徴とする。
【００２４】また本発明は、液体または固体燃料を、ガ
ス化するガス化炉と、その炉で発生させたガスのエネル
ギーによってガスタービンを回転させ発電するガスター
ビン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸
気を発生させる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラ
または前記炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し
発電する蒸気タービン発電機より成る複合発電設備にお
いて、起動時に前記ガス化炉に不活性ガスを充満させ、
そのガス圧力を圧縮機及び圧力調整弁により規定の運転
圧近くまで昇圧、圧力調整している状態で燃料及び空気
または酸化剤をほぼ同時に流し着火させる手段を有し、
燃料着火後速やかに、その供給空気または酸化剤の中の
酸素の量を燃料の理論空気量相当酸素量の１．２５〜
０．９倍に制御しガス化炉の暖機を行い、暖機完了後、
燃料を増やし、ガス化に移行するガス化炉を有すること
を特徴とする。
ス化するガス化炉と、その炉で発生させたガスのエネル
ギーによってガスタービンを回転させ発電するガスター
ビン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸
気を発生させる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラ
または前記炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し
発電する蒸気タービン発電機より成る複合発電設備にお
いて、起動時に前記ガス化炉に不活性ガスを充満させ、
そのガス圧力を圧縮機及び圧力調整弁により規定の運転
圧近くまで昇圧、圧力調整している状態で燃料及び空気
または酸化剤をほぼ同時に流し着火させる手段を有し、
燃料着火後速やかに、その供給空気または酸化剤の中の
酸素の量を燃料の理論空気量相当酸素量の１．２５〜
０．９倍に制御しガス化炉の暖機を行い、暖機完了後、
燃料を増やし、ガス化に移行するガス化炉を有すること
を特徴とする。
【００２５】また本発明は、液体または固体燃料を、ガ
ス化するガス化炉と、その炉で発生させたガスのエネル
ギーによってガスタービンを回転させ発電するガスター
ビン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸
気を発生させる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラ
または前記炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し
発電する蒸気タービン発電機より成る複合発電設備にお
いて、起動時に前記ガス化炉または、ガス化炉を含めガ
ス化炉の後流設備に不活性ガスを充満させ、そのガス圧
力を圧縮機及び圧力調整弁により規定の運転圧近くまで
昇圧、圧力調整している高圧状態で、そのガスをガス化
炉または、ガス化炉を含みガス化炉の後流設備内を循環
させて暖機することを特徴とする。
ス化するガス化炉と、その炉で発生させたガスのエネル
ギーによってガスタービンを回転させ発電するガスター
ビン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸
気を発生させる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラ
または前記炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し
発電する蒸気タービン発電機より成る複合発電設備にお
いて、起動時に前記ガス化炉または、ガス化炉を含めガ
ス化炉の後流設備に不活性ガスを充満させ、そのガス圧
力を圧縮機及び圧力調整弁により規定の運転圧近くまで
昇圧、圧力調整している高圧状態で、そのガスをガス化
炉または、ガス化炉を含みガス化炉の後流設備内を循環
させて暖機することを特徴とする。
【００２６】また本発明は、前記ガス化炉に電気加熱式
着火装置を有することを特徴とする。
着火装置を有することを特徴とする。
【００２７】また本発明は、液体または固体燃料を、ガ
ス化するガス化炉と、その炉で発生させたガスのエネル
ギーによってガスタービンを回転させ発電するガスター
ビン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸
気を発生させる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラ
または前記炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し
発電する蒸気タービン発電機より成る複合発電設備にお
いて、前記請求項７に示した高圧状態でガスをガス化炉
または、ガス化炉を含めガス化炉の後流設備内を循環さ
せる時、その設備内の圧力を調節するために、その循環
ガスラインより高い圧力で循環ガスラインへ循環ガスを
供給する圧力調節弁及び、その循環ガスラインから、よ
り圧力の低い所へ圧力を抜く別の圧力調整弁とを有する
ことを特徴とする。
ス化するガス化炉と、その炉で発生させたガスのエネル
ギーによってガスタービンを回転させ発電するガスター
ビン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸
気を発生させる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラ
または前記炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し
発電する蒸気タービン発電機より成る複合発電設備にお
いて、前記請求項７に示した高圧状態でガスをガス化炉
または、ガス化炉を含めガス化炉の後流設備内を循環さ
せる時、その設備内の圧力を調節するために、その循環
ガスラインより高い圧力で循環ガスラインへ循環ガスを
供給する圧力調節弁及び、その循環ガスラインから、よ
り圧力の低い所へ圧力を抜く別の圧力調整弁とを有する
ことを特徴とする。
【００２８】また本発明は、液体または固体燃料を、ガ
ス化するガス化炉と、その炉で発生させた生成ガスのエ
ネルギーによって回転させ発電するガスタービン発電機
と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生さ
せる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する複
合発電設備において、前記ガス化炉の缶水を循環させ、
その缶水循環ラインの一部に火を伴わない起動用加熱器
を有し、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気を加熱源と
し、前記ガス化炉を起動暖機することを特徴とする。
ス化するガス化炉と、その炉で発生させた生成ガスのエ
ネルギーによって回転させ発電するガスタービン発電機
と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生さ
せる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する複
合発電設備において、前記ガス化炉の缶水を循環させ、
その缶水循環ラインの一部に火を伴わない起動用加熱器
を有し、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気を加熱源と
し、前記ガス化炉を起動暖機することを特徴とする。
【００２９】また本発明は、液体または固体燃料を、ガ
ス化するガス化炉と、その炉で発生させた生成ガスのエ
ネルギーによって回転させ発電するガスタービン発電機
と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生さ
せる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する複
合発電設備において、前記請求項８に記載した缶水循環
ライン、及び前記起動用加熱器を有し、更に、前記ガス
化炉、その炉からガスタービンまでの間に設備される脱
塵装置、脱硫装置等を含み、これらの機器を暖機するた
めに設けた暖機ガス循環ラインを有し、前記ガス化炉を
缶水循環ライン及び起動用加熱器により暖機すると共
に、前記暖機ガス循環ラインにより、その炉からガスタ
ービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖
機することを特徴とする。
ス化するガス化炉と、その炉で発生させた生成ガスのエ
ネルギーによって回転させ発電するガスタービン発電機
と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生さ
せる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する複
合発電設備において、前記請求項８に記載した缶水循環
ライン、及び前記起動用加熱器を有し、更に、前記ガス
化炉、その炉からガスタービンまでの間に設備される脱
塵装置、脱硫装置等を含み、これらの機器を暖機するた
めに設けた暖機ガス循環ラインを有し、前記ガス化炉を
缶水循環ライン及び起動用加熱器により暖機すると共
に、前記暖機ガス循環ラインにより、その炉からガスタ
ービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖
機することを特徴とする。
【００３０】また本発明は、前記ガス化炉の缶水循環ラ
インに設けた起動用加熱器を使用した、前記排熱回収ボ
イラからの蒸気またはその復水を、前記蒸気タービンの
復水器を含み前記排熱回収ボイラの給水ポンプの入口ま
での間に回収することを特徴とする。
インに設けた起動用加熱器を使用した、前記排熱回収ボ
イラからの蒸気またはその復水を、前記蒸気タービンの
復水器を含み前記排熱回収ボイラの給水ポンプの入口ま
での間に回収することを特徴とする。
【００３１】また本発明は、前記燃焼炉またはガス化炉
と、その炉からガスタービンまでの間に設備される脱塵
装置と、脱硫装置等を含み、これらの機器を暖機するた
めに設けた暖機ガス循環ラインを有し、前記暖機ガス循
環ラインに排熱回収ボイラ等の発生蒸気等により、暖機
ガスを加温する加熱器を設けたことを特徴とする。
と、その炉からガスタービンまでの間に設備される脱塵
装置と、脱硫装置等を含み、これらの機器を暖機するた
めに設けた暖機ガス循環ラインを有し、前記暖機ガス循
環ラインに排熱回収ボイラ等の発生蒸気等により、暖機
ガスを加温する加熱器を設けたことを特徴とする。
【００３２】
（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態では次
のような手段を採用する。 １．ガス化炉の缶水循環系から蒸気タービンの復水器に
至るガス化炉の水系起動循環ラインを設ける。 ２．ガスタービンの排熱回収ボイラにて高温給水を作
り、この高温給水をガス化炉に供給し、ガス化炉を暖機
する。ガス化炉に給水された分を前記ガス化炉の水系起
動循環ラインにより、蒸気タービンの復水器に循環す
る。 ３．ガス化炉の缶水循環ラインに、前記排熱回収ボイラ
において加熱した給水を注水するライン、注水制御弁を
設け缶水と給水とを混合させる。 ４．不活性ガス等による暖機ガス循環ラインをガス化
炉、脱塵装置、脱硫装置、暖機ガス循環ライン、暖機ガ
ス圧縮機により作る。 ５．前記ガス化炉の給水系、水系起動循環ラインにより
ガス化炉を暖機すると共に、前記不活性ガス等による暖
機ガス循環を行い、暖機ガス循環ライン内にある機器、
即ち、脱塵装置、脱硫装置等も暖機する。ガス化炉はこ
の時、暖機ガス加熱器として作用する。
のような手段を採用する。 １．ガス化炉の缶水循環系から蒸気タービンの復水器に
至るガス化炉の水系起動循環ラインを設ける。 ２．ガスタービンの排熱回収ボイラにて高温給水を作
り、この高温給水をガス化炉に供給し、ガス化炉を暖機
する。ガス化炉に給水された分を前記ガス化炉の水系起
動循環ラインにより、蒸気タービンの復水器に循環す
る。 ３．ガス化炉の缶水循環ラインに、前記排熱回収ボイラ
において加熱した給水を注水するライン、注水制御弁を
設け缶水と給水とを混合させる。 ４．不活性ガス等による暖機ガス循環ラインをガス化
炉、脱塵装置、脱硫装置、暖機ガス循環ライン、暖機ガ
ス圧縮機により作る。 ５．前記ガス化炉の給水系、水系起動循環ラインにより
ガス化炉を暖機すると共に、前記不活性ガス等による暖
機ガス循環を行い、暖機ガス循環ライン内にある機器、
即ち、脱塵装置、脱硫装置等も暖機する。ガス化炉はこ
の時、暖機ガス加熱器として作用する。
【００３３】（第２の実施の形態）以下に、機器の暖機
から昇温、昇圧、点火、ガス化移行までのプラントの新
しい起動方法（本発明の第２の実施の形態）の要点を図
２を参照しつつ説明する。
から昇温、昇圧、点火、ガス化移行までのプラントの新
しい起動方法（本発明の第２の実施の形態）の要点を図
２を参照しつつ説明する。
【００３４】（１）暖機ガス循環ライン形成：ガス化炉
２０１、脱塵装置２０４、脱硫装置２０５、暖機ガス循
環ライン２３３、暖機ガス圧縮機２３４により不活性ガ
ス等による暖機ガス循環ライン２３３を作り、暖機ガス
圧縮機２３４を運転しガスを循環させる。
２０１、脱塵装置２０４、脱硫装置２０５、暖機ガス循
環ライン２３３、暖機ガス圧縮機２３４により不活性ガ
ス等による暖機ガス循環ライン２３３を作り、暖機ガス
圧縮機２３４を運転しガスを循環させる。
【００３５】（２）系統内のＯ2 パージ：供給側圧力調
節弁２６４から不活性ガスを供給し、起動時圧力調節弁
２６２から循環ライン内のＯ2 を含むガスをＯ2 濃度が
規定値以下になるまで排出する。
節弁２６４から不活性ガスを供給し、起動時圧力調節弁
２６２から循環ライン内のＯ2 を含むガスをＯ2 濃度が
規定値以下になるまで排出する。
【００３６】（３）不活性ガスによる加圧：暖機ガス循
環ライン２３３内のＯ2 濃度が規定値以下になったら、
供給側圧力調節弁２６４から不活性ガスを供給したま
ま、起動時ガス圧力調節弁２６２の開度を小さくし、ま
たは、全閉し、そのラインの圧力をガス化炉２０１によ
りガス化炉１の定常運転圧力近くまで加圧する。暖機ガ
ス圧縮機２３４によりガスを循環させたまま、この定常
運転圧力近くの圧力を供給側圧力調節弁２６４及び起動
時ガス圧力調節弁２６２により一定に保つ。
環ライン２３３内のＯ2 濃度が規定値以下になったら、
供給側圧力調節弁２６４から不活性ガスを供給したま
ま、起動時ガス圧力調節弁２６２の開度を小さくし、ま
たは、全閉し、そのラインの圧力をガス化炉２０１によ
りガス化炉１の定常運転圧力近くまで加圧する。暖機ガ
ス圧縮機２３４によりガスを循環させたまま、この定常
運転圧力近くの圧力を供給側圧力調節弁２６４及び起動
時ガス圧力調節弁２６２により一定に保つ。
【００３７】（４）ガス系不活性ガス高圧暖機：ガス化
炉２０１の給水系、起動循環ライン２２１によりガス化
炉２０１を暖機すると共に、前記不活性ガス等による暖
機ガス循環を行い、暖機ガス循環ライン２３３内にある
機器、即ち、脱塵装置２０４、脱硫装置２０５等も暖機
する。ガス化炉２０１はこの時、暖機ガス加熱器として
作用する。次の起動用燃料としての軽油の点火、燃焼を
考慮した場合、ガス化炉の定常運転圧力が２４〜２６kg
/cm2ｇの場合、約１６０〜１８０℃以上まで暖機すべき
である。
炉２０１の給水系、起動循環ライン２２１によりガス化
炉２０１を暖機すると共に、前記不活性ガス等による暖
機ガス循環を行い、暖機ガス循環ライン２３３内にある
機器、即ち、脱塵装置２０４、脱硫装置２０５等も暖機
する。ガス化炉２０１はこの時、暖機ガス加熱器として
作用する。次の起動用燃料としての軽油の点火、燃焼を
考慮した場合、ガス化炉の定常運転圧力が２４〜２６kg
/cm2ｇの場合、約１６０〜１８０℃以上まで暖機すべき
である。
【００３８】（５）暖機循環の停止：目標の温度まで暖
機できたら、暖機ガス循環を停止する。
機できたら、暖機ガス循環を停止する。
【００３９】（６）点火トーチ点火：ガス化炉２０１内
は不活性ガスの高圧のまま、点火トーチに必要な空気を
流し、点火トーチを点火する。
は不活性ガスの高圧のまま、点火トーチに必要な空気を
流し、点火トーチを点火する。
【００４０】（７）起動バーナ点火：起動バーナに必要
な空気を流し、起動バーナを点火し、着火安定後空気ま
たは酸化剤の中の酸素の量を燃料の理論空気量相当酸素
量の１．２５〜０．９倍（「見掛け空気比」１．２５〜
０．９と言う）に制御する。この時のガス系の圧力は起
動時ガス圧力調節弁２６２により定常運転圧力に制御す
る。軽油燃料による燃焼排ガスをガス精製設備が嫌う場
合は、点火トーチ点火前にガス精製入口弁２４３及びガ
ス精製出口弁２４４を閉、ガス精製バイパス弁２４２を
開とし、ガス精製設備をバイパスする。
な空気を流し、起動バーナを点火し、着火安定後空気ま
たは酸化剤の中の酸素の量を燃料の理論空気量相当酸素
量の１．２５〜０．９倍（「見掛け空気比」１．２５〜
０．９と言う）に制御する。この時のガス系の圧力は起
動時ガス圧力調節弁２６２により定常運転圧力に制御す
る。軽油燃料による燃焼排ガスをガス精製設備が嫌う場
合は、点火トーチ点火前にガス精製入口弁２４３及びガ
ス精製出口弁２４４を閉、ガス精製バイパス弁２４２を
開とし、ガス精製設備をバイパスする。
【００４１】（８）起動バーナによる昇温昇圧：不活性
ガスによる暖機後の機器の昇温、水蒸気系の昇圧を行う
（ガス系圧力は定常運転圧のまま一定）。
ガスによる暖機後の機器の昇温、水蒸気系の昇圧を行う
（ガス系圧力は定常運転圧のまま一定）。
【００４２】（９）ガス精製設備の通ガス：ガス化炉１
出口の軽油燃焼排ガスの温度が上昇して来たら、ガス精
製入口弁２４３及びガス精製出口弁２４４を開、ガス精
製バイパス弁２４２を閉とし、ガス精製設備に通ガスす
る。
出口の軽油燃焼排ガスの温度が上昇して来たら、ガス精
製入口弁２４３及びガス精製出口弁２４４を開、ガス精
製バイパス弁２４２を閉とし、ガス精製設備に通ガスす
る。
【００４３】（１０）石炭を投入着火させ、燃料量、空
気または酸化剤の量を制御し、ガス化に移行する。
気または酸化剤の量を制御し、ガス化に移行する。
【００４４】次に第２の実施の形態の作用を説明する。 （１）機器内部の硫酸腐食の低減：ガス化炉２０１で起
動用燃料を燃焼させ、高温ガスを作り、暖機に使用する
場合、燃料の中に含まれる硫黄分を極力少なくすべきで
あるが、一般に軽油程度のものが使用されるため、硫黄
分が無いとはいえない。また、ガス化炉２０１は起動直
後は冷たいため、燃焼排ガス中の水分がドレン化し、こ
の燃焼排ガスが触れる部分が湿り、前記燃料中の硫黄分
もあることから、機器内部の硫酸腐食を引き起こす。本
実施の形態によると、軽油点火前に不活性ガスで暖機す
ることにより、燃焼排ガス中に含まれる水分、硫黄分に
よる硫酸腐食を出来るだけ少なくすることが出来る。
動用燃料を燃焼させ、高温ガスを作り、暖機に使用する
場合、燃料の中に含まれる硫黄分を極力少なくすべきで
あるが、一般に軽油程度のものが使用されるため、硫黄
分が無いとはいえない。また、ガス化炉２０１は起動直
後は冷たいため、燃焼排ガス中の水分がドレン化し、こ
の燃焼排ガスが触れる部分が湿り、前記燃料中の硫黄分
もあることから、機器内部の硫酸腐食を引き起こす。本
実施の形態によると、軽油点火前に不活性ガスで暖機す
ることにより、燃焼排ガス中に含まれる水分、硫黄分に
よる硫酸腐食を出来るだけ少なくすることが出来る。
【００４５】（２）不活性ガスを循環し暖機する場合、
ガスの圧力が高い方が容積当たりのガスの熱容量が大き
いため入熱量を大きく出来るのみならず、伝熱するにつ
れてのガスの温度の低下も少なく、加熱媒体として適し
ている。本実施の形態はこの物性に従った合理的な考え
に基づくものである。
ガスの圧力が高い方が容積当たりのガスの熱容量が大き
いため入熱量を大きく出来るのみならず、伝熱するにつ
れてのガスの温度の低下も少なく、加熱媒体として適し
ている。本実施の形態はこの物性に従った合理的な考え
に基づくものである。
【００４６】（３）ガス系の圧力を上昇させる際、燃料
を燃焼させつつ、その排ガス中の酸素濃度を管理、制御
しつつ行う複雑な制御を行わず、不活性ガスの状態でガ
スの供給を行う程度で昇圧出来、制御、操作が容易であ
る。
を燃焼させつつ、その排ガス中の酸素濃度を管理、制御
しつつ行う複雑な制御を行わず、不活性ガスの状態でガ
スの供給を行う程度で昇圧出来、制御、操作が容易であ
る。
【００４７】（４）起動用バーナのバーナチップの流量
範囲或いは、流量を制御する制御弁の制御範囲を選定、
または設計する際に、従来の起動法の場合は小流量・高
差圧（起動直後は水蒸気系の温度が低く、蒸気の発生、
蒸気の放出が無いため、燃焼量を大きく出来ない。又、
燃料側は、流量制御弁入口とガス化炉内との差圧は起動
時はガス側の圧力が低いため大きくなる。）から大流量
・小差圧の範囲に適応せねばならず選定が困難であるの
に比べ、本発明によると、一定差圧での小流量から、大
流量までの範囲の選定であり、設計または選定が容易と
なる。
範囲或いは、流量を制御する制御弁の制御範囲を選定、
または設計する際に、従来の起動法の場合は小流量・高
差圧（起動直後は水蒸気系の温度が低く、蒸気の発生、
蒸気の放出が無いため、燃焼量を大きく出来ない。又、
燃料側は、流量制御弁入口とガス化炉内との差圧は起動
時はガス側の圧力が低いため大きくなる。）から大流量
・小差圧の範囲に適応せねばならず選定が困難であるの
に比べ、本発明によると、一定差圧での小流量から、大
流量までの範囲の選定であり、設計または選定が容易と
なる。
【００４８】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態では次のような手段を採用する。 １．ガス化炉の缶水循環ライン内に加熱器を設け、缶水
循環しつつ、加熱器によりガス化炉の暖機、即ちウォー
ミングアップを行う。 ２．前記加熱器の熱源として、ガスタービンの排熱回収
ボイラで発生した蒸気を用いる。 ３．前記ガス化炉の缶水循環ラインに設けた起動用加熱
器に使用した、前記排熱回収ボイラからの蒸気またはそ
の復水を、前記蒸気タービンの復水器を含み前記排熱回
収ボイラの給水ポンプの入口までの間に回収する。 ４．不活性ガス等による暖機ガス循環ラインをガス化
炉、脱塵装置、脱硫装置、暖機ガス循環ライン、暖機ガ
ス圧縮機により作る。 ５．前記ガス化炉の缶水循環ライン及び起動用加熱器に
よりガス化炉を暖機すると共に、前記不活性ガス等によ
る暖機ガス循環を行い、暖機ガス循環ライン内にある機
器、即ち、脱塵装置、脱硫装置等も暖機する。ガス化炉
はこの時、暖機ガス加熱器として作用する。
の形態では次のような手段を採用する。 １．ガス化炉の缶水循環ライン内に加熱器を設け、缶水
循環しつつ、加熱器によりガス化炉の暖機、即ちウォー
ミングアップを行う。 ２．前記加熱器の熱源として、ガスタービンの排熱回収
ボイラで発生した蒸気を用いる。 ３．前記ガス化炉の缶水循環ラインに設けた起動用加熱
器に使用した、前記排熱回収ボイラからの蒸気またはそ
の復水を、前記蒸気タービンの復水器を含み前記排熱回
収ボイラの給水ポンプの入口までの間に回収する。 ４．不活性ガス等による暖機ガス循環ラインをガス化
炉、脱塵装置、脱硫装置、暖機ガス循環ライン、暖機ガ
ス圧縮機により作る。 ５．前記ガス化炉の缶水循環ライン及び起動用加熱器に
よりガス化炉を暖機すると共に、前記不活性ガス等によ
る暖機ガス循環を行い、暖機ガス循環ライン内にある機
器、即ち、脱塵装置、脱硫装置等も暖機する。ガス化炉
はこの時、暖機ガス加熱器として作用する。
【００４９】
（第１実施例）以下に本発明（請求項１〜５に対応す
る）の第１実施例を図１を参照しつつ説明する。この例
は石炭ガス化複合発電設備の例であり、次のような機器
で構成される。即ち、ガスタービン１０６の燃料を作る
ガス化炉（及び熱交換器）１０１、ガス化炉圧力容器１
０２、ガス化炉１０１で生成されたガスからダストを取
り除く脱塵装置１０４、硫黄分を取り除く脱硫装置１０
５、燃料ガスを燃焼させその高温ガスのエネルギーによ
りガスタービン発電機を回転させるガスタービン１０
６、ガスタービン排ガスから熱を回収する排熱回収ボイ
ラ１０７、燃焼排ガスを捨てる煙突１０８、排熱回収ボ
イラ１０７から発生する蒸気により発電機を回転させる
蒸気タービン１０９等から構成される。脱塵装置１０４
及び脱硫装置１０５を一括りにして、ガス精製設備と称
している。
る）の第１実施例を図１を参照しつつ説明する。この例
は石炭ガス化複合発電設備の例であり、次のような機器
で構成される。即ち、ガスタービン１０６の燃料を作る
ガス化炉（及び熱交換器）１０１、ガス化炉圧力容器１
０２、ガス化炉１０１で生成されたガスからダストを取
り除く脱塵装置１０４、硫黄分を取り除く脱硫装置１０
５、燃料ガスを燃焼させその高温ガスのエネルギーによ
りガスタービン発電機を回転させるガスタービン１０
６、ガスタービン排ガスから熱を回収する排熱回収ボイ
ラ１０７、燃焼排ガスを捨てる煙突１０８、排熱回収ボ
イラ１０７から発生する蒸気により発電機を回転させる
蒸気タービン１０９等から構成される。脱塵装置１０４
及び脱硫装置１０５を一括りにして、ガス精製設備と称
している。
【００５０】正常に運転している状態での水及び蒸気、
空気、生成ガス等の流れを以下に説明する。ガスタービ
ン１０６は、軽油等を燃焼させ起動した後、ガス化炉１
０１に空気を供給し、ガス化炉１０１が起動し生成ガス
を発生した後、燃料を軽油から、石炭ガスに切り替え
る。ガス化炉１０１には、図示されてない石炭供給系か
ら燃料としての石炭が供給され、ガスタービン１０６か
ら図示されてない空気系により空気が供給され、石炭ガ
スを発生させる。
空気、生成ガス等の流れを以下に説明する。ガスタービ
ン１０６は、軽油等を燃焼させ起動した後、ガス化炉１
０１に空気を供給し、ガス化炉１０１が起動し生成ガス
を発生した後、燃料を軽油から、石炭ガスに切り替え
る。ガス化炉１０１には、図示されてない石炭供給系か
ら燃料としての石炭が供給され、ガスタービン１０６か
ら図示されてない空気系により空気が供給され、石炭ガ
スを発生させる。
【００５１】この時、一部の石炭は燃焼し、熱を発生す
るため、ガス化炉１０１は、水管等により構成され、水
を循環させ蒸気を発生する。この例では、ガス化炉１０
１はガス化炉缶水循環ポンプ１１３を有するいわゆる強
制循環型のボイラとしている。ここで発生した蒸気は排
熱回収ボイラ１０７の蒸気と共に、蒸気タービン１０９
に導かれる。ガス化炉１０１で生成された石炭ガスは、
脱塵装置１０４と、脱硫装置１０５により、脱塵、脱硫
され、クリーンな精製ガスとしてガスタービン１０６に
至る。
るため、ガス化炉１０１は、水管等により構成され、水
を循環させ蒸気を発生する。この例では、ガス化炉１０
１はガス化炉缶水循環ポンプ１１３を有するいわゆる強
制循環型のボイラとしている。ここで発生した蒸気は排
熱回収ボイラ１０７の蒸気と共に、蒸気タービン１０９
に導かれる。ガス化炉１０１で生成された石炭ガスは、
脱塵装置１０４と、脱硫装置１０５により、脱塵、脱硫
され、クリーンな精製ガスとしてガスタービン１０６に
至る。
【００５２】ガスタービン１０６では、燃料ガスとして
の精製ガスをガスタービン１０６の燃焼器で燃焼させ、
高温ガスを作り、この高温ガスを回転翼にぶつけて軸を
回転させる。ガスタービン１０６には、図示されていな
いガスタービン発電機が接続されており、ガスタービン
１０６が回転することで発電することとなる。
の精製ガスをガスタービン１０６の燃焼器で燃焼させ、
高温ガスを作り、この高温ガスを回転翼にぶつけて軸を
回転させる。ガスタービン１０６には、図示されていな
いガスタービン発電機が接続されており、ガスタービン
１０６が回転することで発電することとなる。
【００５３】ガスタービン１０６の排気ガスは高温であ
り、熱を回収するため排熱回収ボイラ１０７が設備さ
れ、排熱回収ボイラ１０７にて発生した蒸気は、ガス化
炉１０１で発生した蒸気と共に蒸気タービン１０９に導
かれる。ガス化炉１０１から発生する蒸気と、排熱回収
ボイラ１０７の蒸気との混合には色々の仕方があり、ガ
ス化炉１０１から発生する蒸気を排熱回収ボイラ１０７
の蒸気と混合し、更に排熱回収ボイラ１０７で加熱し蒸
気タービン１０９に送る等の方法もあるが、本発明の主
旨に直接関与しないので、この例では簡略して図示して
いる。
り、熱を回収するため排熱回収ボイラ１０７が設備さ
れ、排熱回収ボイラ１０７にて発生した蒸気は、ガス化
炉１０１で発生した蒸気と共に蒸気タービン１０９に導
かれる。ガス化炉１０１から発生する蒸気と、排熱回収
ボイラ１０７の蒸気との混合には色々の仕方があり、ガ
ス化炉１０１から発生する蒸気を排熱回収ボイラ１０７
の蒸気と混合し、更に排熱回収ボイラ１０７で加熱し蒸
気タービン１０９に送る等の方法もあるが、本発明の主
旨に直接関与しないので、この例では簡略して図示して
いる。
【００５４】蒸気タービン１０９は図示されていない蒸
気タービン発電機と接続されており、蒸気タービン１０
９が回転することで発電することとなる。蒸気タービン
１０９の排気蒸気を復水器１１１で海水により冷却し復
水を作り、低圧ポンプ１１２により排熱回収ボイラ１０
７に給水する。この低圧給水は排熱回収ボイラ１０７に
おいて加熱され高温水となる。低圧給水量にはガス化炉
１０１への高圧給水量の分も含まれており、この高温水
が高圧ポンプ１１３によりガス化炉１０１に給水され
る。
気タービン発電機と接続されており、蒸気タービン１０
９が回転することで発電することとなる。蒸気タービン
１０９の排気蒸気を復水器１１１で海水により冷却し復
水を作り、低圧ポンプ１１２により排熱回収ボイラ１０
７に給水する。この低圧給水は排熱回収ボイラ１０７に
おいて加熱され高温水となる。低圧給水量にはガス化炉
１０１への高圧給水量の分も含まれており、この高温水
が高圧ポンプ１１３によりガス化炉１０１に給水され
る。
【００５５】本発明は、この複合発電設備を起動すると
きの各装置の暖機の仕方につき新しい技術（方法）を提
供するものであるので、起動系統、起動暖機の仕方等に
ついて述べる。
きの各装置の暖機の仕方につき新しい技術（方法）を提
供するものであるので、起動系統、起動暖機の仕方等に
ついて述べる。
【００５６】ガス化炉１０１の通常（従来）の暖機の方
法の例では、ガス化炉１０１で起動用燃料を燃焼させガ
ス化炉１０１自身を暖機すると共に、その燃焼排ガスを
後流機器に流し暖機していた。この場合、燃料の中に含
まれる硫黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油
程度のものが使用されるため、硫黄分が無いとはいえ
ず、また、ガス化炉１０１は起動直後は冷たいため、燃
焼排ガス中の水分がドレン化し、この燃焼排ガスが触れ
る部分が湿り、前記燃料中の硫黄分もあることから、機
器内部の硫酸腐食を引き起こす。
法の例では、ガス化炉１０１で起動用燃料を燃焼させガ
ス化炉１０１自身を暖機すると共に、その燃焼排ガスを
後流機器に流し暖機していた。この場合、燃料の中に含
まれる硫黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油
程度のものが使用されるため、硫黄分が無いとはいえ
ず、また、ガス化炉１０１は起動直後は冷たいため、燃
焼排ガス中の水分がドレン化し、この燃焼排ガスが触れ
る部分が湿り、前記燃料中の硫黄分もあることから、機
器内部の硫酸腐食を引き起こす。
【００５７】ここで、ガス化炉１０１の正常運転圧力は
約２４kg/cm2ｇであり、起動時のガス中の水分のドレン
化、あるいは、硫酸の露点等を考慮すれば、機器は約１
６０℃以上に暖機された後、ガス化炉１０１の起動燃料
による点火、あるいは、ガス精製設備へのガス通気を行
うべきである。
約２４kg/cm2ｇであり、起動時のガス中の水分のドレン
化、あるいは、硫酸の露点等を考慮すれば、機器は約１
６０℃以上に暖機された後、ガス化炉１０１の起動燃料
による点火、あるいは、ガス精製設備へのガス通気を行
うべきである。
【００５８】これを達成するために、本実施例では、前
記のプラント構成に加え起動時必要な次の配管ライン及
び機器を以て構成している。
記のプラント構成に加え起動時必要な次の配管ライン及
び機器を以て構成している。
【００５９】即ち本実施例では、ガス化炉１０１の缶水
循環系のガス化炉缶水循環ポンプ１０３の出口から蒸気
タービン１０９の復水器１１１に至るガス化炉１０１の
水系起動循環ライン１２１、起動循環水の流量制御のた
めの循環量制御弁１２２及びこの起動循環水の復水器１
１１入口でのフラッシングを緩和するため低圧ポンプ１
１２の出口の低温水で起動循環水を冷却する減温ライン
及び減温弁１２３を有する。また、高圧給水をガス化炉
１０１の節炭器１５３の入口に通常通り給水するライ
ン、または、あるいは、及び、ガス化炉缶水循環ポンプ
１０３の出口に注水する起動高温水注水ライン１５０及
び高温注水制御弁１５１を有する。
循環系のガス化炉缶水循環ポンプ１０３の出口から蒸気
タービン１０９の復水器１１１に至るガス化炉１０１の
水系起動循環ライン１２１、起動循環水の流量制御のた
めの循環量制御弁１２２及びこの起動循環水の復水器１
１１入口でのフラッシングを緩和するため低圧ポンプ１
１２の出口の低温水で起動循環水を冷却する減温ライン
及び減温弁１２３を有する。また、高圧給水をガス化炉
１０１の節炭器１５３の入口に通常通り給水するライ
ン、または、あるいは、及び、ガス化炉缶水循環ポンプ
１０３の出口に注水する起動高温水注水ライン１５０及
び高温注水制御弁１５１を有する。
【００６０】ここで、起動循環水の復水器１１１の入口
でのフラッシングを緩和するため低圧ポンプ１１２の出
口の低温水で起動循環水を冷却する減温ライン及び減温
弁１２３、あるいは、ガス化炉缶水循環ポンプ１０３の
出口に注水する起動高温水注水ライン１５０、高温注水
制御弁１５１は、基本的なこの水系の起動循環暖機と言
う考え方に必ずしも必要なものでは無い。ただし、付随
的に、循環暖機時に発生すると思われるフラッシングを
緩和するためのものである。
でのフラッシングを緩和するため低圧ポンプ１１２の出
口の低温水で起動循環水を冷却する減温ライン及び減温
弁１２３、あるいは、ガス化炉缶水循環ポンプ１０３の
出口に注水する起動高温水注水ライン１５０、高温注水
制御弁１５１は、基本的なこの水系の起動循環暖機と言
う考え方に必ずしも必要なものでは無い。ただし、付随
的に、循環暖機時に発生すると思われるフラッシングを
緩和するためのものである。
【００６１】起動時のガス化炉１０１の缶水を暖機する
時は、高圧給水は高温であり、ガス化炉１０１の缶水の
圧力は低いため、ガス化炉起動循環用の高温給水が、高
圧給水制御弁１１４の部分において、フラッシングが発
生すると思われるので、これを極力緩和するため循環量
が多いガス化炉缶水循環ポンプ１０３の出口に注水する
ものである。この起動高温注水ライン１５０を使用して
いる間、節炭器入口給水止弁１５２を閉とするが、節炭
器１５３の暖機は、節炭器再循環弁１５４を開としガス
化炉１０１の缶水を循環させて行う。
時は、高圧給水は高温であり、ガス化炉１０１の缶水の
圧力は低いため、ガス化炉起動循環用の高温給水が、高
圧給水制御弁１１４の部分において、フラッシングが発
生すると思われるので、これを極力緩和するため循環量
が多いガス化炉缶水循環ポンプ１０３の出口に注水する
ものである。この起動高温注水ライン１５０を使用して
いる間、節炭器入口給水止弁１５２を閉とするが、節炭
器１５３の暖機は、節炭器再循環弁１５４を開としガス
化炉１０１の缶水を循環させて行う。
【００６２】また、ガス系には、ガス化炉１０１、脱塵
装置１０４、脱硫装置１０５、ガス精製出口暖機ガス出
口弁１３２からガス化炉１０１の暖機ガス入口ライン１
３５に至る暖機ガス循環ライン１３３、暖機ガス圧縮機
１３４を有する。
装置１０４、脱硫装置１０５、ガス精製出口暖機ガス出
口弁１３２からガス化炉１０１の暖機ガス入口ライン１
３５に至る暖機ガス循環ライン１３３、暖機ガス圧縮機
１３４を有する。
【００６３】次にこの複合発電設備の起動暖機の仕方に
ついて述べる。まず、ガスタービン１０６を起動用燃料
により起動し、排熱回収ボイラ１０７にて高温給水、及
び蒸気を発生させる。蒸気は蒸気タービン１０９に導か
れ、蒸気タービン１０９を起動する。高温給水を高圧ポ
ンプ１１３で昇圧し、高圧給水制御弁１１４を通しガス
化炉１０１に給水する。この高温給水は、節炭器１５３
を通り、気水分離ドラムに至る。あるいは、ガス化炉缶
水循環ポンプ１０３の出口に注水する起動高温水注水ラ
イン１５０及び高温注水制御弁１５１を通し、缶水の循
環系に高温水を給水する。
ついて述べる。まず、ガスタービン１０６を起動用燃料
により起動し、排熱回収ボイラ１０７にて高温給水、及
び蒸気を発生させる。蒸気は蒸気タービン１０９に導か
れ、蒸気タービン１０９を起動する。高温給水を高圧ポ
ンプ１１３で昇圧し、高圧給水制御弁１１４を通しガス
化炉１０１に給水する。この高温給水は、節炭器１５３
を通り、気水分離ドラムに至る。あるいは、ガス化炉缶
水循環ポンプ１０３の出口に注水する起動高温水注水ラ
イン１５０及び高温注水制御弁１５１を通し、缶水の循
環系に高温水を給水する。
【００６４】この起動高温水の温度が暖機に必要な温度
よりも低い場合は、高圧給水ラインに給水加熱器１６０
を設け、排熱回収ボイラ１０７のより高温な蒸気を使用
し、高温給水の温度を更に高くすることもできる。
よりも低い場合は、高圧給水ラインに給水加熱器１６０
を設け、排熱回収ボイラ１０７のより高温な蒸気を使用
し、高温給水の温度を更に高くすることもできる。
【００６５】缶水はガス化炉缶水循環ポンプ１０３によ
り、ガス化炉１０１を構成する水管内を循環し、各部の
温度を均一化する。即ち、起動暖機時は、高温給水によ
りガス化炉１０１の水管等が暖機される。
り、ガス化炉１０１を構成する水管内を循環し、各部の
温度を均一化する。即ち、起動暖機時は、高温給水によ
りガス化炉１０１の水管等が暖機される。
【００６６】前記起動高温水注水ライン１５０を使用す
るのは、次の様な場合である。起動時のガス化炉１０１
の缶水を暖機する時は、高圧給水は高温であり、ガス化
炉１０１の缶水の圧力は低いため、ガス化炉起動循環用
の給水が高温注水制御弁１５１の部分において、フラッ
シングが発生すると思われる。このフラッシングを極力
緩和するため循環量が多いガス化炉缶水循環ポンプ１０
３の出口に注水するものである。
るのは、次の様な場合である。起動時のガス化炉１０１
の缶水を暖機する時は、高圧給水は高温であり、ガス化
炉１０１の缶水の圧力は低いため、ガス化炉起動循環用
の給水が高温注水制御弁１５１の部分において、フラッ
シングが発生すると思われる。このフラッシングを極力
緩和するため循環量が多いガス化炉缶水循環ポンプ１０
３の出口に注水するものである。
【００６７】この起動高温水注水ライン１５０を使用し
ている間、節炭器入口給水止弁１５２を閉とするが、節
炭器１５３の暖機は節炭器再循環弁１５４を開としガス
化炉１０１の缶水を循環させて行う。
ている間、節炭器入口給水止弁１５２を閉とするが、節
炭器１５３の暖機は節炭器再循環弁１５４を開としガス
化炉１０１の缶水を循環させて行う。
【００６８】ガス化炉１０１に高温注水（高温給水）を
すれば気水分離ドラムの水位が上昇する。この水位を一
定に保つため、ガス化炉缶水循環ポンプ１０３の出口か
ら蒸気タービン１０９の復水器１１１に至る水系起動循
環ライン１２１により、缶水を復水器１１１に循環させ
る。この起動循環水は循環量制御弁１２２で流量制御を
行うことができるようにしている。
すれば気水分離ドラムの水位が上昇する。この水位を一
定に保つため、ガス化炉缶水循環ポンプ１０３の出口か
ら蒸気タービン１０９の復水器１１１に至る水系起動循
環ライン１２１により、缶水を復水器１１１に循環させ
る。この起動循環水は循環量制御弁１２２で流量制御を
行うことができるようにしている。
【００６９】ここで、気水分離ドラムの水位を制御する
ために使用される弁は、高圧給水制御弁１１４、あるい
は、循環量制御弁１２２のどちらでも構わない。また、
低圧ポンプ１１２の出口の低温水を減温弁１２３を通し
循環量制御弁１２２の後に注水し、起動循環水の復水器
１１１の入口でのフラッシングを緩和させる。
ために使用される弁は、高圧給水制御弁１１４、あるい
は、循環量制御弁１２２のどちらでも構わない。また、
低圧ポンプ１１２の出口の低温水を減温弁１２３を通し
循環量制御弁１２２の後に注水し、起動循環水の復水器
１１１の入口でのフラッシングを緩和させる。
【００７０】以下にガス化炉１０１から、ガスタービン
１０６までのガス系の暖機について述べる。ガス系の暖
機は、ガス化炉１０１、脱塵装置１０４、脱硫装置１０
５、暖機ガス循環ライン１３３、暖機ガス圧縮機１３
４、暖機ガス加熱器１６１により、ガスの循環ラインを
構成し、このガスの循環ラインには、水分を含まない、
あるいは、非常に少ない不活性ガス等（以下、「不活性
ガス」と言う）を不活性ガス供給ライン１３６から封入
し、暖機ガス圧縮機１３４により循環させる。
１０６までのガス系の暖機について述べる。ガス系の暖
機は、ガス化炉１０１、脱塵装置１０４、脱硫装置１０
５、暖機ガス循環ライン１３３、暖機ガス圧縮機１３
４、暖機ガス加熱器１６１により、ガスの循環ラインを
構成し、このガスの循環ラインには、水分を含まない、
あるいは、非常に少ない不活性ガス等（以下、「不活性
ガス」と言う）を不活性ガス供給ライン１３６から封入
し、暖機ガス圧縮機１３４により循環させる。
【００７１】ガス化炉１０１には、暖機ガス入口ライン
１３５より、ガス化炉１０１内及びガス化炉１０１とガ
ス化炉圧力容器１０２との中間スペースに不活性ガスを
吹き込む。この不活性ガスは、ガス化炉１０１内及びガ
ス化炉１０１とガス化炉圧力容器１０２との中間スペー
スを流れ、ガス化炉１０１の出口部に至る間に、高温給
水により加温されているガス化炉（及び熱交換器）１０
１により加温され、ガス化炉１０１の出口からその後流
側の機器へと流れる。
１３５より、ガス化炉１０１内及びガス化炉１０１とガ
ス化炉圧力容器１０２との中間スペースに不活性ガスを
吹き込む。この不活性ガスは、ガス化炉１０１内及びガ
ス化炉１０１とガス化炉圧力容器１０２との中間スペー
スを流れ、ガス化炉１０１の出口部に至る間に、高温給
水により加温されているガス化炉（及び熱交換器）１０
１により加温され、ガス化炉１０１の出口からその後流
側の機器へと流れる。
【００７２】この暖機ガスのガス化炉１０１の出口部で
の温度が、後流機器、即ち、脱塵装置１０４、脱硫装置
１０５等の暖機に必要な温度に上昇していない場合は、
ガス化炉出口暖機ガス循環弁１４５を開、ガス精製入口
弁１４３を閉とし、ガス化炉１０１単独で、暖機ガスを
循環することもできる。
の温度が、後流機器、即ち、脱塵装置１０４、脱硫装置
１０５等の暖機に必要な温度に上昇していない場合は、
ガス化炉出口暖機ガス循環弁１４５を開、ガス精製入口
弁１４３を閉とし、ガス化炉１０１単独で、暖機ガスを
循環することもできる。
【００７３】暖機ガスのガス化炉１０１の出口部での温
度が、後流機器の暖機に必要な温度に上昇した後、ガス
タービン入口弁１３１を閉、ガス精製出口暖機ガス出口
弁１３２を開、ガス精製入口弁１４３を開、ガス化炉出
口暖機ガス循環弁１４５を閉とし、暖機ガスをガス精製
設備を通して循環し暖機する。
度が、後流機器の暖機に必要な温度に上昇した後、ガス
タービン入口弁１３１を閉、ガス精製出口暖機ガス出口
弁１３２を開、ガス精製入口弁１４３を開、ガス化炉出
口暖機ガス循環弁１４５を閉とし、暖機ガスをガス精製
設備を通して循環し暖機する。
【００７４】このように、本実施例によると、ガスター
ビン１０６の起動、排熱回収ボイラ１０７の起動、ガス
化炉１０１の水系暖機循環、及び、ガス化炉１０１、脱
塵装置１０４、脱硫装置１０５の不活性ガス暖機循環に
より、各装置の起動暖機を効率的に行うことができる。
各装置の暖機が所定の温度まで終了した後、ガス化炉１
０１にガスタービン１０６から抽気した空気、及び起動
用燃料を投入し、ガス化炉１０１を起動していく。
ビン１０６の起動、排熱回収ボイラ１０７の起動、ガス
化炉１０１の水系暖機循環、及び、ガス化炉１０１、脱
塵装置１０４、脱硫装置１０５の不活性ガス暖機循環に
より、各装置の起動暖機を効率的に行うことができる。
各装置の暖機が所定の温度まで終了した後、ガス化炉１
０１にガスタービン１０６から抽気した空気、及び起動
用燃料を投入し、ガス化炉１０１を起動していく。
【００７５】なお、本発明は、図１に示す石炭ガス化発
電設備のみならず、液体または固体燃料を燃焼またはガ
ス化する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉またはガ
ス化炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスのエネルギ
ーによって回転させ発電するガスタービン発電機と、ガ
スタービンの排気から熱を回収して蒸気を発生させる排
熱回収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収ボイラま
たは前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気により蒸
気タービンを回し発電する複合発電設備において、適用
することができることは言うまでもない。
電設備のみならず、液体または固体燃料を燃焼またはガ
ス化する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉またはガ
ス化炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスのエネルギ
ーによって回転させ発電するガスタービン発電機と、ガ
スタービンの排気から熱を回収して蒸気を発生させる排
熱回収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収ボイラま
たは前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気により蒸
気タービンを回し発電する複合発電設備において、適用
することができることは言うまでもない。
【００７６】（第２実施例）次に、本発明（請求項６〜
９に対応する）の第２実施例を図２により、説明する。
この例は石炭ガス化複合発電設備の例であり、次のよう
な機器で構成される。ガスタービン２０６の燃料を作る
ガス化炉（及び熱交換器）２０１、ガス化炉圧力容器２
０２、ガス化炉２０１で生成されたガスからダストを取
り除く脱塵装置２０４、硫黄分を取り除く脱硫装置２０
５、燃料ガスを燃焼させその高温ガスのエネルギーによ
り図２に省略されたガスタービン発電機を回転させるガ
スタービン２０６、ガスタービン排ガスから熱を回収す
る排熱回収ボイラ２０７、燃焼排ガスを捨てる煙突２０
８、排熱回収ボイラ２０７から発生する蒸気により図２
に省略された発電機を回転させる蒸気タービン２０９等
から構成される。脱塵装置２０４及び脱硫装置２０５を
一括りにして、ガス精製設備と称している。
９に対応する）の第２実施例を図２により、説明する。
この例は石炭ガス化複合発電設備の例であり、次のよう
な機器で構成される。ガスタービン２０６の燃料を作る
ガス化炉（及び熱交換器）２０１、ガス化炉圧力容器２
０２、ガス化炉２０１で生成されたガスからダストを取
り除く脱塵装置２０４、硫黄分を取り除く脱硫装置２０
５、燃料ガスを燃焼させその高温ガスのエネルギーによ
り図２に省略されたガスタービン発電機を回転させるガ
スタービン２０６、ガスタービン排ガスから熱を回収す
る排熱回収ボイラ２０７、燃焼排ガスを捨てる煙突２０
８、排熱回収ボイラ２０７から発生する蒸気により図２
に省略された発電機を回転させる蒸気タービン２０９等
から構成される。脱塵装置２０４及び脱硫装置２０５を
一括りにして、ガス精製設備と称している。
【００７７】正常に運転している状態での水及び蒸気、
空気、生成ガス等の流れを以下に説明する。ガスタービ
ン２０６は、軽油等を燃焼させ起動した後、ガス化炉２
０１に空気を供給し、ガス化炉２０１が起動し生成ガス
を発生した後、燃料を軽油から、石炭ガスに切り替え
る。ガス化炉２０１には図２に省略された石炭供給系か
らガス化炉２０１に燃料としての石炭が供給され、ガス
タービン２０６から抽気空気ライン２１５、空気昇圧機
２１６、ガス化炉空気供給ライン２１７により空気が供
給され、石炭ガスを発生させる。この時、一部の石炭は
燃焼し、熱を発生するため、ガス化炉２０１は、水管等
により構成され、水を循環させ蒸気を発生する。この例
では、ガス化炉２０１はガス化炉缶水循環ポンプ２０３
を有するいわゆる強制循環型のボイラとしている。ここ
で発生した蒸気は排熱回収ボイラ２０７の蒸気と共に、
蒸気タービン２０９に導かれる。
空気、生成ガス等の流れを以下に説明する。ガスタービ
ン２０６は、軽油等を燃焼させ起動した後、ガス化炉２
０１に空気を供給し、ガス化炉２０１が起動し生成ガス
を発生した後、燃料を軽油から、石炭ガスに切り替え
る。ガス化炉２０１には図２に省略された石炭供給系か
らガス化炉２０１に燃料としての石炭が供給され、ガス
タービン２０６から抽気空気ライン２１５、空気昇圧機
２１６、ガス化炉空気供給ライン２１７により空気が供
給され、石炭ガスを発生させる。この時、一部の石炭は
燃焼し、熱を発生するため、ガス化炉２０１は、水管等
により構成され、水を循環させ蒸気を発生する。この例
では、ガス化炉２０１はガス化炉缶水循環ポンプ２０３
を有するいわゆる強制循環型のボイラとしている。ここ
で発生した蒸気は排熱回収ボイラ２０７の蒸気と共に、
蒸気タービン２０９に導かれる。
【００７８】ガス化炉２０１で生成された石炭ガスは、
脱塵装置２０４と、脱硫装置２０５により、脱塵、脱硫
され、クリーンな精製ガスとしてガスタービン２０６に
至る。ガスタービン２０６では、燃料ガスとしての精製
ガスをガスタービン２０６の燃焼器で燃焼させ、高温ガ
スを作り、この高温ガスを回転翼にぶつけて軸を回転さ
せる。ガスタービン２０６には図２に省略されたガスタ
ービン発電機が接続されており、ガスタービン２０６が
回転することで発電することとなる。
脱塵装置２０４と、脱硫装置２０５により、脱塵、脱硫
され、クリーンな精製ガスとしてガスタービン２０６に
至る。ガスタービン２０６では、燃料ガスとしての精製
ガスをガスタービン２０６の燃焼器で燃焼させ、高温ガ
スを作り、この高温ガスを回転翼にぶつけて軸を回転さ
せる。ガスタービン２０６には図２に省略されたガスタ
ービン発電機が接続されており、ガスタービン２０６が
回転することで発電することとなる。
【００７９】ガスタービン２０６の排気ガスは高温であ
り、熱を回収するため排熱回収ボイラ２０７が設備さ
れ、その発生蒸気はガス化炉２０１で発生した蒸気と共
に蒸気タービン２０９に導かれる。ガス化炉２０１から
発生する蒸気と、排熱回収ボイラ２０７の蒸気との混合
には色々の仕方があり、ガス化炉２０１から発生する蒸
気を排熱回収ボイラ２０７の蒸気と混合し、更に排熱回
収ボイラ２０７で加熱し蒸気タービン２０９に送る等の
方法もあるが、本発明の主旨に直接関与しないので、こ
の例では簡略し図示している。
り、熱を回収するため排熱回収ボイラ２０７が設備さ
れ、その発生蒸気はガス化炉２０１で発生した蒸気と共
に蒸気タービン２０９に導かれる。ガス化炉２０１から
発生する蒸気と、排熱回収ボイラ２０７の蒸気との混合
には色々の仕方があり、ガス化炉２０１から発生する蒸
気を排熱回収ボイラ２０７の蒸気と混合し、更に排熱回
収ボイラ２０７で加熱し蒸気タービン２０９に送る等の
方法もあるが、本発明の主旨に直接関与しないので、こ
の例では簡略し図示している。
【００８０】蒸気タービン２０９は図１に省略された蒸
気タービン発電機と接続されており、蒸気タービン２０
９が回転することで発電することとなる。蒸気タービン
２０９の排気蒸気を復水器２１１で海水により冷却し復
水を作り、低圧ポンプ２１２により排熱回収ボイラ２０
７に給水する。この低圧給水は排熱回収ボイラ２０７に
おいて加熱され高温水となる。低圧給水量にはガス化炉
２０１への高圧給水量の分も含まれておりこの高温水が
高圧ポンプ２１３によりガス化炉２０１に給水される。
気タービン発電機と接続されており、蒸気タービン２０
９が回転することで発電することとなる。蒸気タービン
２０９の排気蒸気を復水器２１１で海水により冷却し復
水を作り、低圧ポンプ２１２により排熱回収ボイラ２０
７に給水する。この低圧給水は排熱回収ボイラ２０７に
おいて加熱され高温水となる。低圧給水量にはガス化炉
２０１への高圧給水量の分も含まれておりこの高温水が
高圧ポンプ２１３によりガス化炉２０１に給水される。
【００８１】本発明は、この複合発電設備を起動する新
しい方法を提供するものであるので、起動系統、起動暖
機の仕方等について述べる。
しい方法を提供するものであるので、起動系統、起動暖
機の仕方等について述べる。
【００８２】ガス系には、ガス化炉２０１、脱塵装置２
０４、脱硫装置２０５、ガス精製出口暖機ガス出口弁２
３２から、ガス化炉２０１の暖機ガス入口ライン２３５
に至る暖機ガス循環ライン２３３、暖機ガス圧縮機２３
４を有する。
０４、脱硫装置２０５、ガス精製出口暖機ガス出口弁２
３２から、ガス化炉２０１の暖機ガス入口ライン２３５
に至る暖機ガス循環ライン２３３、暖機ガス圧縮機２３
４を有する。
【００８３】又、水系にはガス化炉２０１の缶水循環系
のガス化炉缶水循環ポンプ出口２０３から蒸気タービン
２０９の復水器２１１に至るガス化炉２０１の起動循環
ライン２２１、起動循環水の流量制御のための循環量制
御弁２２２、及びこの起動循環水の復水器２１１の入口
でのフラッシングを緩和するため、低圧ポンプ出口２１
２の低温水で起動循環水を冷却する減温ライン及び減温
弁２２３を有する。また、高圧給水をガス化炉２０１の
節炭器入口２５３に通常通り給水するライン、または、
或いは、及び、ガス化炉缶水循環ポンプ２０３の出口に
注水する起動高温水注水ライン２５０、高温注水制御弁
２５１を有する。
のガス化炉缶水循環ポンプ出口２０３から蒸気タービン
２０９の復水器２１１に至るガス化炉２０１の起動循環
ライン２２１、起動循環水の流量制御のための循環量制
御弁２２２、及びこの起動循環水の復水器２１１の入口
でのフラッシングを緩和するため、低圧ポンプ出口２１
２の低温水で起動循環水を冷却する減温ライン及び減温
弁２２３を有する。また、高圧給水をガス化炉２０１の
節炭器入口２５３に通常通り給水するライン、または、
或いは、及び、ガス化炉缶水循環ポンプ２０３の出口に
注水する起動高温水注水ライン２５０、高温注水制御弁
２５１を有する。
【００８４】次にこの複合発電設備の起動の仕方につい
て述べる。 ＜暖機ガス循環ライン形成＞ガス化炉２０１、脱塵装置
２０４、脱硫装置２０５、暖機ガス循環ライン２３３、
暖機ガス圧縮機２３４により、ガスの循環ラインを構成
し、暖機ガス圧縮機２３４を運転してガスを循環させ
る。
て述べる。 ＜暖機ガス循環ライン形成＞ガス化炉２０１、脱塵装置
２０４、脱硫装置２０５、暖機ガス循環ライン２３３、
暖機ガス圧縮機２３４により、ガスの循環ラインを構成
し、暖機ガス圧縮機２３４を運転してガスを循環させ
る。
【００８５】＜ガス系統内のＯ2 パージ＞不活性ガス供
給ライン２３６から供給側圧力調節弁２６４を通し水分
を含まない、或いは、非常に少ない不活性ガス等（以
下、「不活性ガス」と言う）を供給し、起動時ガス圧力
調節弁２６２から暖機ガス循環ライン２３３上の機器内
のＯ 2 を含むガスをＯ2 濃度が規定値以下になるまで排
出する。
給ライン２３６から供給側圧力調節弁２６４を通し水分
を含まない、或いは、非常に少ない不活性ガス等（以
下、「不活性ガス」と言う）を供給し、起動時ガス圧力
調節弁２６２から暖機ガス循環ライン２３３上の機器内
のＯ 2 を含むガスをＯ2 濃度が規定値以下になるまで排
出する。
【００８６】ガス化炉２０１には暖機ガス入口ライン２
３５よりガス化炉内及びガス化炉２０１とガス化炉圧力
容器２０２との中間スペースに不活性ガスを吹き込む。
この不活性ガスはガス化炉内及びガス化炉２０１とガス
化炉圧力容器２０２との中間スペースを流れ、ガス化炉
２０１の出口部に至るので、ガス化炉内及びガス化炉２
０１とガス化炉圧力容器２０２との中間スペースをもこ
の不活性ガスにより、Ｏ2 パージが出来る。又、ガス精
製設備のＯ2 パージが不要な場合は、ガス精製バイパス
弁２４２を開、ガス精製入口弁２４３及びガス精製出口
弁２４４を閉とし、ガス精製設備をバイパスしガスを循
環或いは、パージすることも出来る。規定のＯ2 濃度は
ガス化炉２０１が生成する石炭ガスが混合しても燃焼或
いは爆発しないＯ2 濃度として決められる値でこの例で
は４．２％以下としている。
３５よりガス化炉内及びガス化炉２０１とガス化炉圧力
容器２０２との中間スペースに不活性ガスを吹き込む。
この不活性ガスはガス化炉内及びガス化炉２０１とガス
化炉圧力容器２０２との中間スペースを流れ、ガス化炉
２０１の出口部に至るので、ガス化炉内及びガス化炉２
０１とガス化炉圧力容器２０２との中間スペースをもこ
の不活性ガスにより、Ｏ2 パージが出来る。又、ガス精
製設備のＯ2 パージが不要な場合は、ガス精製バイパス
弁２４２を開、ガス精製入口弁２４３及びガス精製出口
弁２４４を閉とし、ガス精製設備をバイパスしガスを循
環或いは、パージすることも出来る。規定のＯ2 濃度は
ガス化炉２０１が生成する石炭ガスが混合しても燃焼或
いは爆発しないＯ2 濃度として決められる値でこの例で
は４．２％以下としている。
【００８７】＜ガス系統の不活性ガスによる加圧＞循環
ガスライン上機器内のＯ2 濃度が規定値以下になった
ら、供給側圧力調節弁２６４から不活性ガスを供給した
まま、起動時ガス圧力調節弁２６２の開度を小さくし、
または、全閉し、その暖機ガス循環ラインの圧力をガス
化炉部でガス化炉２０１の定常運転圧力近くまで加圧す
る。暖機ガス圧縮機２３４によりガスを循環させたま
ま、この定常運転圧力近くの圧力を供給側圧力調節弁２
６４及び起動時ガス圧力調節弁２６２により一定に保
つ。
ガスライン上機器内のＯ2 濃度が規定値以下になった
ら、供給側圧力調節弁２６４から不活性ガスを供給した
まま、起動時ガス圧力調節弁２６２の開度を小さくし、
または、全閉し、その暖機ガス循環ラインの圧力をガス
化炉部でガス化炉２０１の定常運転圧力近くまで加圧す
る。暖機ガス圧縮機２３４によりガスを循環させたま
ま、この定常運転圧力近くの圧力を供給側圧力調節弁２
６４及び起動時ガス圧力調節弁２６２により一定に保
つ。
【００８８】＜水蒸気系起動暖機＞ガスタービン２０６
を起動用燃料により起動し、排熱回収ボイラ２０７にて
高温給水、及び蒸気を発生させる。蒸気は蒸気タービン
２０９に導かれ、蒸気タービン２０９を起動する。高温
給水を高圧ポンプ２１３で昇圧し、高圧給水制御弁２１
４を通しガス化炉２０１に給水する。この高温給水は、
節炭器２５３を通り、気水分離ドラムに至る。或いは、
ガス化炉缶水循環ポンプ２０３の出口に注水する起動高
温水注水ライン２５０及び高温注水制御弁２５１を通
し、缶水の循環系に高温水を給水する。
を起動用燃料により起動し、排熱回収ボイラ２０７にて
高温給水、及び蒸気を発生させる。蒸気は蒸気タービン
２０９に導かれ、蒸気タービン２０９を起動する。高温
給水を高圧ポンプ２１３で昇圧し、高圧給水制御弁２１
４を通しガス化炉２０１に給水する。この高温給水は、
節炭器２５３を通り、気水分離ドラムに至る。或いは、
ガス化炉缶水循環ポンプ２０３の出口に注水する起動高
温水注水ライン２５０及び高温注水制御弁２５１を通
し、缶水の循環系に高温水を給水する。
【００８９】この起動高温水の温度が暖機に必要な温度
よりも低い場合は、高圧給水ラインに給水加熱器２６０
を設け、排熱回収ボイラ２０７のより高温な蒸気を使用
し、高温給水の温度を更に高くすることも出来る。
よりも低い場合は、高圧給水ラインに給水加熱器２６０
を設け、排熱回収ボイラ２０７のより高温な蒸気を使用
し、高温給水の温度を更に高くすることも出来る。
【００９０】缶水はガス化炉缶水循環ポンプ２０３によ
り、ガス化炉２０１を構成する水管内を循環し、各部の
温度を均一化する。即ち、起動暖機時は、高温給水によ
りガス化炉２０１の水管等が暖機される。ガス化炉２０
１の缶水の圧力が低い場合、前記起動高温水注水ライン
２５０を使用する。この起動高温水注水ライン２５０を
使用している間、節炭器入口給水止弁２５２を閉とする
が、節炭器２５３の暖機は節炭器再循環弁２５４を開と
しガス化炉２０１の缶水を循環させて行う。ガス化炉２
０１に高温注水（高温給水）をすれば気水分離ドラムの
水位が上昇する。この水位を一定に保つため、ガス化炉
缶水循環ポンプ２０３の出口から蒸気タービン２０９の
復水器２１１に至る起動循環ライン２２１により、缶水
を復水器２１１に循環させる。また、低圧ポンプ２１２
の出口の低温水を減温弁２２３を通し循環量制御弁２２
２の後に注水し、起動循環水の復水器２１１入口でのフ
ラッシングを緩和させる。
り、ガス化炉２０１を構成する水管内を循環し、各部の
温度を均一化する。即ち、起動暖機時は、高温給水によ
りガス化炉２０１の水管等が暖機される。ガス化炉２０
１の缶水の圧力が低い場合、前記起動高温水注水ライン
２５０を使用する。この起動高温水注水ライン２５０を
使用している間、節炭器入口給水止弁２５２を閉とする
が、節炭器２５３の暖機は節炭器再循環弁２５４を開と
しガス化炉２０１の缶水を循環させて行う。ガス化炉２
０１に高温注水（高温給水）をすれば気水分離ドラムの
水位が上昇する。この水位を一定に保つため、ガス化炉
缶水循環ポンプ２０３の出口から蒸気タービン２０９の
復水器２１１に至る起動循環ライン２２１により、缶水
を復水器２１１に循環させる。また、低圧ポンプ２１２
の出口の低温水を減温弁２２３を通し循環量制御弁２２
２の後に注水し、起動循環水の復水器２１１入口でのフ
ラッシングを緩和させる。
【００９１】このようにしてガス化炉２０１の給水系、
缶水循環ポンプ２０３の出口から蒸気タービン２０９の
復水器２１１に至る起動循環ライン２２１によりガス化
炉２０１を暖機する。
缶水循環ポンプ２０３の出口から蒸気タービン２０９の
復水器２１１に至る起動循環ライン２２１によりガス化
炉２０１を暖機する。
【００９２】＜ガス系不活性ガス高圧暖機＞ガス化炉２
０１、脱塵装置２０４、脱硫装置２０５、暖機ガス循環
ライン２３３、暖機ガス圧縮機２３４による暖機ガス循
環ライン２３３で、不活性ガスを高圧に保ったまま暖機
ガス圧縮機２３４を運転してガスを循環させ、又、同時
にガス化炉２０１の給水系、缶水循環ポンプ２０３の出
口から蒸気タービン２０９の復水器２１１に至る起動循
環ライン２２１によりガス化炉２０１を暖機する。ガス
化炉２０１はこのとき、暖機ガス加熱器として作用す
る。この水蒸気系の暖機は、ガス系の暖機時間を短縮す
るために、ガス系のＯ2 パージ終了後、不活性ガスによ
る加圧を始める前から実施しても構わない。
０１、脱塵装置２０４、脱硫装置２０５、暖機ガス循環
ライン２３３、暖機ガス圧縮機２３４による暖機ガス循
環ライン２３３で、不活性ガスを高圧に保ったまま暖機
ガス圧縮機２３４を運転してガスを循環させ、又、同時
にガス化炉２０１の給水系、缶水循環ポンプ２０３の出
口から蒸気タービン２０９の復水器２１１に至る起動循
環ライン２２１によりガス化炉２０１を暖機する。ガス
化炉２０１はこのとき、暖機ガス加熱器として作用す
る。この水蒸気系の暖機は、ガス系の暖機時間を短縮す
るために、ガス系のＯ2 パージ終了後、不活性ガスによ
る加圧を始める前から実施しても構わない。
【００９３】ガス化炉２０１の起動用燃料としての軽油
の点火、燃焼を考慮した場合、ガス化炉２０１の定常運
転圧力が２４〜２６kg/cm2ｇの場合、軽油燃焼排ガス中
の水分がドレン化しないためには約１６０〜１８０℃以
上まで暖機すべきである。
の点火、燃焼を考慮した場合、ガス化炉２０１の定常運
転圧力が２４〜２６kg/cm2ｇの場合、軽油燃焼排ガス中
の水分がドレン化しないためには約１６０〜１８０℃以
上まで暖機すべきである。
【００９４】この暖機ガスのガス化炉出口部での温度が
後流機器、即ち、脱塵装置２０４、脱硫装置２０５等の
暖機に必要な温度に上昇していない場合はガス化炉出口
暖機ガス循環弁２４５を開、ガス精製入口弁２４３を閉
とし、ガス化炉単独で、暖機ガスを循環することも出来
る。暖機ガスのガス化炉出口部での温度が後流機器の暖
機に必要な温度に上昇した後、ガスタービン入口弁２３
１を閉、ガス精製出口暖機ガス出口弁２３２を開、ガス
精製入口弁２４３を開、ガス精製バイパス弁２４２を
閉、ガス化炉出口暖機ガス循環弁２４５を閉とし、暖機
ガスをガス精製設備を通して循環し暖機する。
後流機器、即ち、脱塵装置２０４、脱硫装置２０５等の
暖機に必要な温度に上昇していない場合はガス化炉出口
暖機ガス循環弁２４５を開、ガス精製入口弁２４３を閉
とし、ガス化炉単独で、暖機ガスを循環することも出来
る。暖機ガスのガス化炉出口部での温度が後流機器の暖
機に必要な温度に上昇した後、ガスタービン入口弁２３
１を閉、ガス精製出口暖機ガス出口弁２３２を開、ガス
精製入口弁２４３を開、ガス精製バイパス弁２４２を
閉、ガス化炉出口暖機ガス循環弁２４５を閉とし、暖機
ガスをガス精製設備を通して循環し暖機する。
【００９５】また、ガス化炉２０１、脱塵装置２０４、
脱硫装置２０５、暖機ガス循環ライン２３３、暖機ガス
圧縮機２３４により構成される当該暖機ガス循環ライン
２３３の暖機ガス圧縮機２３４から、ガス化炉２０１へ
の暖機ガス入口ライン２３５までの間に排熱回収ボイラ
２０７等の蒸気を利用し、暖機ガスを加温する暖機ガス
加熱器２６５を設け、更に暖機ガスの温度を上げること
も出来る。
脱硫装置２０５、暖機ガス循環ライン２３３、暖機ガス
圧縮機２３４により構成される当該暖機ガス循環ライン
２３３の暖機ガス圧縮機２３４から、ガス化炉２０１へ
の暖機ガス入口ライン２３５までの間に排熱回収ボイラ
２０７等の蒸気を利用し、暖機ガスを加温する暖機ガス
加熱器２６５を設け、更に暖機ガスの温度を上げること
も出来る。
【００９６】＜ガス系暖機循環の停止＞目標の温度まで
暖機できたら、暖機ガス循環を停止する。
暖機できたら、暖機ガス循環を停止する。
【００９７】＜点火トーチ点火＞ガス化炉２０１内は不
活性ガスの高圧のまま、図２には省略された点火トーチ
に必要な空気を流し点火トーチを点火する。空気はガス
タービン２０６から抽気され抽気空気ライン２１５、空
気昇圧機２１６、ガス化炉空気供給ライン２１７を経由
して、図２には省略された点火トーチに供給される。
活性ガスの高圧のまま、図２には省略された点火トーチ
に必要な空気を流し点火トーチを点火する。空気はガス
タービン２０６から抽気され抽気空気ライン２１５、空
気昇圧機２１６、ガス化炉空気供給ライン２１７を経由
して、図２には省略された点火トーチに供給される。
【００９８】通常火を着けるためには火種が必要であ
り、通常の発電用ボイラ等には電気スパーク式の点火ト
ーチが用いられるが、石炭ガス化炉においては炉内圧力
が高圧のため、電気スパークを発生させるためにはおお
よそ、その圧力に比例した倍数の高電圧が必要となり、
難しい設備となる。本発明によれば、電気加熱式点火ト
ーチにより、通電した一部で赤熱高温状態を作り、そこ
に点火トーチの燃料を流すことにより容易に着火させる
ことが出来る。赤熱加熱される媒体としては、金属線で
も良いが寿命が短いのでセラミックと金属の粉末を焼結
したもの等が使用される。
り、通常の発電用ボイラ等には電気スパーク式の点火ト
ーチが用いられるが、石炭ガス化炉においては炉内圧力
が高圧のため、電気スパークを発生させるためにはおお
よそ、その圧力に比例した倍数の高電圧が必要となり、
難しい設備となる。本発明によれば、電気加熱式点火ト
ーチにより、通電した一部で赤熱高温状態を作り、そこ
に点火トーチの燃料を流すことにより容易に着火させる
ことが出来る。赤熱加熱される媒体としては、金属線で
も良いが寿命が短いのでセラミックと金属の粉末を焼結
したもの等が使用される。
【００９９】＜起動バーナ点火＞点火トーチの火炎が安
定した頃合をみて、図２には省略された起動バーナに必
要な空気を流し、起動バーナを点火させる。空気はガス
タービン２０６から抽気され抽気空気ライン２１５、空
気昇圧機２１６、ガス化炉空気供給ライン２１７を経由
して、図２には省略された起動バーナに供給される。起
動バーナ着火安定後速やかに、空気または、酸化剤のな
かの酸素量を燃料の理論空気量相当酸素量の１．２５〜
０．９倍（「見掛け空気比」１．２５〜０．９と言う）
に制御する。これは、ガス化炉２０１の中で生成する石
炭ガスが既存の内部のガスと混合しても燃焼或いは爆発
しない不活性ガスの状態を保つためである。
定した頃合をみて、図２には省略された起動バーナに必
要な空気を流し、起動バーナを点火させる。空気はガス
タービン２０６から抽気され抽気空気ライン２１５、空
気昇圧機２１６、ガス化炉空気供給ライン２１７を経由
して、図２には省略された起動バーナに供給される。起
動バーナ着火安定後速やかに、空気または、酸化剤のな
かの酸素量を燃料の理論空気量相当酸素量の１．２５〜
０．９倍（「見掛け空気比」１．２５〜０．９と言う）
に制御する。これは、ガス化炉２０１の中で生成する石
炭ガスが既存の内部のガスと混合しても燃焼或いは爆発
しない不活性ガスの状態を保つためである。
【０１００】制御の方法としては、ガスの性状を分析し
検出する方法、即ち、ガス中のＯ2濃度検出、ＣＯ濃度
検出を行い、管理値内に制御する方法、或いは、燃料流
量と空気流量または、酸化剤の流量とを計測し、燃料成
分から理論空気量相当酸素量を演算器により演算し、こ
の値を管理値内に制御する方法等がある。この時のガス
系の圧力は起動時ガス圧力調節弁２６２により定常運転
圧力に制御する。軽油燃料による燃焼排ガスをガス精製
設備が嫌う場合は、点火トーチ点火前にガス精製入口弁
２４３及びガス精製出口弁２４４を閉、ガス精製バイパ
ス弁２４２を開とし、ガス精製設備をバイパスする。
検出する方法、即ち、ガス中のＯ2濃度検出、ＣＯ濃度
検出を行い、管理値内に制御する方法、或いは、燃料流
量と空気流量または、酸化剤の流量とを計測し、燃料成
分から理論空気量相当酸素量を演算器により演算し、こ
の値を管理値内に制御する方法等がある。この時のガス
系の圧力は起動時ガス圧力調節弁２６２により定常運転
圧力に制御する。軽油燃料による燃焼排ガスをガス精製
設備が嫌う場合は、点火トーチ点火前にガス精製入口弁
２４３及びガス精製出口弁２４４を閉、ガス精製バイパ
ス弁２４２を開とし、ガス精製設備をバイパスする。
【０１０１】＜起動バーナによる昇温昇圧＞ガス系圧力
を定常運転圧力に起動時ガス圧力調節弁２６２で制御
し、起動バーナの燃焼熱により、各機器の昇温、水蒸気
系の昇温、昇圧を行う。起動バーナの燃焼としては、燃
料流量は機器、または、ガス化炉の水蒸気系の昇温率に
より管理制御し、空気または、酸化剤の量は燃料の理論
空気量相当酸素量の前記規定値により管理制御する。
を定常運転圧力に起動時ガス圧力調節弁２６２で制御
し、起動バーナの燃焼熱により、各機器の昇温、水蒸気
系の昇温、昇圧を行う。起動バーナの燃焼としては、燃
料流量は機器、または、ガス化炉の水蒸気系の昇温率に
より管理制御し、空気または、酸化剤の量は燃料の理論
空気量相当酸素量の前記規定値により管理制御する。
【０１０２】＜ガス精製設備の通ガス＞ガス化炉２０１
出口の軽油燃焼排ガスの温度が上昇してきたら、ガス精
製入口弁２４３及びガス精製出口弁２４４を開、ガス精
製バイパス弁２４２を閉とし、ガス精製設備に通ガスす
る。
出口の軽油燃焼排ガスの温度が上昇してきたら、ガス精
製入口弁２４３及びガス精製出口弁２４４を開、ガス精
製バイパス弁２４２を閉とし、ガス精製設備に通ガスす
る。
【０１０３】＜石炭ガス化開始＞ガス化炉２０１内は生
成する石炭ガスが既存の内部のガスと混合しても燃焼或
いは爆発しない不活性ガスの状態を保つように起動用燃
料量或いは、空気または、酸化剤の中の酸素量を起動用
燃料の理論空気量相当酸素量の１．２５〜０．９倍
（「見掛け空気比」１．２５〜０．９と言う）に制御し
燃焼させているが、この状態で石炭を投入着火させ、石
炭着火確認後、燃料量、空気または酸化剤の量を制御
し、ガス化に移行する。即ち、空気または、酸化剤の量
を起動用燃料の理論空気量の中の酸素量及び石炭投入量
の理論空気量の中の酸素量の合計相当酸素量の０．９倍
未満（「見掛け空気比」０．９未満）に低下させ燃焼性
ガスを発生させていく。この時、空気または、酸化剤の
量を保ち、石炭投入量を増し「見掛け空気比」を目標値
まで低下させてもよいし、空気または、酸化剤の量を増
し、石炭投入量をそれ以上増し「見掛け空気比」を目標
値まで低下させても良い。
成する石炭ガスが既存の内部のガスと混合しても燃焼或
いは爆発しない不活性ガスの状態を保つように起動用燃
料量或いは、空気または、酸化剤の中の酸素量を起動用
燃料の理論空気量相当酸素量の１．２５〜０．９倍
（「見掛け空気比」１．２５〜０．９と言う）に制御し
燃焼させているが、この状態で石炭を投入着火させ、石
炭着火確認後、燃料量、空気または酸化剤の量を制御
し、ガス化に移行する。即ち、空気または、酸化剤の量
を起動用燃料の理論空気量の中の酸素量及び石炭投入量
の理論空気量の中の酸素量の合計相当酸素量の０．９倍
未満（「見掛け空気比」０．９未満）に低下させ燃焼性
ガスを発生させていく。この時、空気または、酸化剤の
量を保ち、石炭投入量を増し「見掛け空気比」を目標値
まで低下させてもよいし、空気または、酸化剤の量を増
し、石炭投入量をそれ以上増し「見掛け空気比」を目標
値まで低下させても良い。
【０１０４】この発生する燃焼性ガスの発熱量は投入燃
料の理論空気量の中の酸素量に対する投入酸化剤の中の
酸素量との比（「見掛け空気比」と言う）により、化学
平衡的に定まる。即ち、前記「見掛け空気比」が低い
程、生成されるガスの発熱量は高くなるが、ガス化炉２
０１内の温度等の制約により、運転できる「見掛け空気
比」には下限値が存在する。従って、目標の生成ガスの
発熱量、或いは、十分なガス化炉２０１内の温度等を保
つように前もって設定した「見掛け空気比」になるよう
に、燃料量、或いは空気または酸化剤の量を制御する。
ガス化炉１がガス化に移行した後は、石炭が主燃料であ
るから、起動用燃料としての軽油は投入量を徐々に減じ
最終的にはゼロとする。
料の理論空気量の中の酸素量に対する投入酸化剤の中の
酸素量との比（「見掛け空気比」と言う）により、化学
平衡的に定まる。即ち、前記「見掛け空気比」が低い
程、生成されるガスの発熱量は高くなるが、ガス化炉２
０１内の温度等の制約により、運転できる「見掛け空気
比」には下限値が存在する。従って、目標の生成ガスの
発熱量、或いは、十分なガス化炉２０１内の温度等を保
つように前もって設定した「見掛け空気比」になるよう
に、燃料量、或いは空気または酸化剤の量を制御する。
ガス化炉１がガス化に移行した後は、石炭が主燃料であ
るから、起動用燃料としての軽油は投入量を徐々に減じ
最終的にはゼロとする。
【０１０５】＜ガスタービンの燃料切替え＞ガス化炉２
０１で発生した生成ガスはガスタービン２０６で燃焼さ
せない間は、起動時ガス圧力調節弁２６２を経由して、
フレアスタック２６３へ排出される。ガスタービン２０
６側への受け入れ条件が整った後、ガスタービン２０６
の燃料を軽油等の起動用燃料から、脱塵装置２０４、脱
硫装置２０５にて脱塵、脱硫されたクリーンな、ガス精
製設備出口の精製ガスに切り替える。精製ガスがガスタ
ービン２０６に使用されるにつれ、起動時ガス圧力調節
弁２６２を経由して、フレアスタック２６３へ排出され
るガスは減少し、最終的にはゼロとする。ガスタービン
２０６の起動用燃料の軽油等も最終的にはゼロとする。
０１で発生した生成ガスはガスタービン２０６で燃焼さ
せない間は、起動時ガス圧力調節弁２６２を経由して、
フレアスタック２６３へ排出される。ガスタービン２０
６側への受け入れ条件が整った後、ガスタービン２０６
の燃料を軽油等の起動用燃料から、脱塵装置２０４、脱
硫装置２０５にて脱塵、脱硫されたクリーンな、ガス精
製設備出口の精製ガスに切り替える。精製ガスがガスタ
ービン２０６に使用されるにつれ、起動時ガス圧力調節
弁２６２を経由して、フレアスタック２６３へ排出され
るガスは減少し、最終的にはゼロとする。ガスタービン
２０６の起動用燃料の軽油等も最終的にはゼロとする。
【０１０６】（第３実施例）次に本発明（請求項１０〜
１３に対応する）の第３実施例を図３により説明する。
この例は石炭ガス化複合発電設備の例であり、次のよう
な機器で構成される。ガスタービン３０６の燃料を作る
ガス化炉（及び熱交換器）３０１、ガス化炉圧力容器３
０２、ガス化炉３０１で生成されたガスからダストを取
り除く脱塵装置３０４、硫黄分を取り除く脱硫装置３０
５、燃料ガスを燃焼させその高温ガスのエネルギーによ
りガスタービン発電機を回転させるガスタービン３０
６、ガスタービン排ガスから熱を回収する排熱回収ボイ
ラ３０７、燃焼排ガスを捨てる煙突３０８、排熱回収ボ
イラ３０７から発生する蒸気により発電機を回転させる
蒸気タービン３０９等から構成される。脱塵装置３０４
及び脱硫装置３０５を一括りにして、ガス精製設備と称
している。
１３に対応する）の第３実施例を図３により説明する。
この例は石炭ガス化複合発電設備の例であり、次のよう
な機器で構成される。ガスタービン３０６の燃料を作る
ガス化炉（及び熱交換器）３０１、ガス化炉圧力容器３
０２、ガス化炉３０１で生成されたガスからダストを取
り除く脱塵装置３０４、硫黄分を取り除く脱硫装置３０
５、燃料ガスを燃焼させその高温ガスのエネルギーによ
りガスタービン発電機を回転させるガスタービン３０
６、ガスタービン排ガスから熱を回収する排熱回収ボイ
ラ３０７、燃焼排ガスを捨てる煙突３０８、排熱回収ボ
イラ３０７から発生する蒸気により発電機を回転させる
蒸気タービン３０９等から構成される。脱塵装置３０４
及び脱硫装置３０５を一括りにして、ガス精製設備と称
している。
【０１０７】正常に運転している状態での水及び蒸気、
空気、生成ガス等の流れを以下に説明する。ガスタービ
ン３０６は、軽油等を燃焼させ起動した後、ガス化炉３
０１に空気を供給し、ガス化炉３０１が起動し生成ガス
を発生した後、燃料を軽油から、石炭ガスに切り替え
る。ガス化炉３０１には図示されてない石炭供給系から
ガス化炉３０１に燃料としての石炭が供給され、ガスタ
ービン３０６から図示されてない空気系により空気が供
給され、石炭ガスが発生させる。この時、一部の石炭は
燃焼し、熱を発生するため、ガス化炉３０１は、水管等
により構成され、水を循環させ蒸気を発生する。この例
では、ガス化炉３０１はガス化炉缶水循環ポンプ３０３
を有するいわゆる強制循環型のボイラとしている。ここ
で発生した蒸気は排熱回収ボイラ３０７の蒸気と共に、
蒸気タービン３０９に導かれる。
空気、生成ガス等の流れを以下に説明する。ガスタービ
ン３０６は、軽油等を燃焼させ起動した後、ガス化炉３
０１に空気を供給し、ガス化炉３０１が起動し生成ガス
を発生した後、燃料を軽油から、石炭ガスに切り替え
る。ガス化炉３０１には図示されてない石炭供給系から
ガス化炉３０１に燃料としての石炭が供給され、ガスタ
ービン３０６から図示されてない空気系により空気が供
給され、石炭ガスが発生させる。この時、一部の石炭は
燃焼し、熱を発生するため、ガス化炉３０１は、水管等
により構成され、水を循環させ蒸気を発生する。この例
では、ガス化炉３０１はガス化炉缶水循環ポンプ３０３
を有するいわゆる強制循環型のボイラとしている。ここ
で発生した蒸気は排熱回収ボイラ３０７の蒸気と共に、
蒸気タービン３０９に導かれる。
【０１０８】ガス化炉３０１で生成された石炭ガスは、
脱塵装置３０４と、脱硫装置３０５により、脱塵、脱硫
され、クリーンな精製ガスとしてガスタービン３０６に
至る。ガスタービン３０６では、燃料ガスとしての精製
ガスをガスタービン３０６の燃焼器で燃焼させ、高温ガ
スを作り、この高温ガスを回転翼にぶつけて軸を回転さ
せる。ガスタービン３０６には図示されていないガスタ
ービン発電機が接続されており、ガスタービンが回転す
ることで発電することとなる。
脱塵装置３０４と、脱硫装置３０５により、脱塵、脱硫
され、クリーンな精製ガスとしてガスタービン３０６に
至る。ガスタービン３０６では、燃料ガスとしての精製
ガスをガスタービン３０６の燃焼器で燃焼させ、高温ガ
スを作り、この高温ガスを回転翼にぶつけて軸を回転さ
せる。ガスタービン３０６には図示されていないガスタ
ービン発電機が接続されており、ガスタービンが回転す
ることで発電することとなる。
【０１０９】ガスタービン３０６の排気ガスは高温であ
り、熱を回収するため排熱回収ボイラ３０７が設備さ
れ、その発生蒸気はガス化炉３０１で発生した蒸気と共
に蒸気タービン３０９に導かれる。ガス化炉３０１から
発生する蒸気と、排熱回収ボイラ３０７の蒸気との混合
には色々の仕方があり、ガス化炉３０１から発生する蒸
気を排熱回収ボイラ３０７の蒸気と混合し、更に排熱回
収ボイラ３０７で加熱し蒸気タービン３０９に送る等の
方法もあるが、本発明の主旨に直接関与しないので、こ
の例では簡略し図示している。
り、熱を回収するため排熱回収ボイラ３０７が設備さ
れ、その発生蒸気はガス化炉３０１で発生した蒸気と共
に蒸気タービン３０９に導かれる。ガス化炉３０１から
発生する蒸気と、排熱回収ボイラ３０７の蒸気との混合
には色々の仕方があり、ガス化炉３０１から発生する蒸
気を排熱回収ボイラ３０７の蒸気と混合し、更に排熱回
収ボイラ３０７で加熱し蒸気タービン３０９に送る等の
方法もあるが、本発明の主旨に直接関与しないので、こ
の例では簡略し図示している。
【０１１０】蒸気タービン３０９は図示されていない蒸
気タービン発電機と接続されており、蒸気タービン３０
９が回転することで発電することとなる。蒸気タービン
３０９の排気蒸気を復水器３１１で海水により冷却し復
水を作り、低圧ポンプ３１２により排熱回収ボイラ３０
７に給水する。この低圧給水は排熱回収ボイラ３０７に
おいて加熱され高温水となる。低圧給水量にはガス化炉
３０１への高圧給水量の分も含まれておりこの高温水が
高圧ポンプ３１３によりガス化炉３０１に給水される。
なお図３において３５３は節炭器である。
気タービン発電機と接続されており、蒸気タービン３０
９が回転することで発電することとなる。蒸気タービン
３０９の排気蒸気を復水器３１１で海水により冷却し復
水を作り、低圧ポンプ３１２により排熱回収ボイラ３０
７に給水する。この低圧給水は排熱回収ボイラ３０７に
おいて加熱され高温水となる。低圧給水量にはガス化炉
３０１への高圧給水量の分も含まれておりこの高温水が
高圧ポンプ３１３によりガス化炉３０１に給水される。
なお図３において３５３は節炭器である。
【０１１１】本発明は、この複合発電設備を起動すると
きの各装置の暖機の仕方につき新しい方法を提供するも
のであるので、起動系統、起動暖機の仕方等について述
べる。
きの各装置の暖機の仕方につき新しい方法を提供するも
のであるので、起動系統、起動暖機の仕方等について述
べる。
【０１１２】ガス化炉３０１の通常の暖機の方法の例で
は、ガス化炉３０１で起動用燃料を燃焼させガス化炉３
０１自身を暖機すると共に、その燃焼排ガスを後流機器
に流し暖機していた。この場合、燃料の中に含まれる硫
黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油程度のも
のが使用されるため、硫黄分が無いとはいえず、また、
ガス化炉３０１は起動直後は冷たいため、燃焼排ガス中
の水分がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部分が湿
り、前記燃料中の硫黄分もあることから、機器内部の硫
酸腐食を引き起こす。ここで、ガス化炉３０１の正常運
転圧力は約２４kg/cm2ｇであり、起動時のガス中の水分
のドレン化、或いは、硫酸の露点等を考慮すれば、機器
は約１６０℃以上に暖機された後、ガス化炉３０１の起
動燃料による点火、或いは、ガス精製設備へのガス通気
を行うべきである。
は、ガス化炉３０１で起動用燃料を燃焼させガス化炉３
０１自身を暖機すると共に、その燃焼排ガスを後流機器
に流し暖機していた。この場合、燃料の中に含まれる硫
黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油程度のも
のが使用されるため、硫黄分が無いとはいえず、また、
ガス化炉３０１は起動直後は冷たいため、燃焼排ガス中
の水分がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部分が湿
り、前記燃料中の硫黄分もあることから、機器内部の硫
酸腐食を引き起こす。ここで、ガス化炉３０１の正常運
転圧力は約２４kg/cm2ｇであり、起動時のガス中の水分
のドレン化、或いは、硫酸の露点等を考慮すれば、機器
は約１６０℃以上に暖機された後、ガス化炉３０１の起
動燃料による点火、或いは、ガス精製設備へのガス通気
を行うべきである。
【０１１３】これを達成するために、本実施例では、前
記のプラント構成に加え缶水循環ラインに起動用加熱器
３１５、加熱蒸気ライン３１６、蒸気・水回収ライン３
１７及び起動用加熱器バイパス弁３１８を設ける。ま
た、ガス系には、ガス化炉３０１、脱塵装置３０４、脱
硫装置３０５、ガス精製出口暖機ガス出口弁３３２か
ら、ガス化炉３０１の暖機ガス入口ライン３３５に至る
暖機ガス循環ライン３３３、暖機ガス圧縮機３３４を有
する。
記のプラント構成に加え缶水循環ラインに起動用加熱器
３１５、加熱蒸気ライン３１６、蒸気・水回収ライン３
１７及び起動用加熱器バイパス弁３１８を設ける。ま
た、ガス系には、ガス化炉３０１、脱塵装置３０４、脱
硫装置３０５、ガス精製出口暖機ガス出口弁３３２か
ら、ガス化炉３０１の暖機ガス入口ライン３３５に至る
暖機ガス循環ライン３３３、暖機ガス圧縮機３３４を有
する。
【０１１４】次にこの複合発電設備の起動暖機の仕方に
ついて述べる。まず、ガスタービン３０６を起動用燃料
により起動し、排熱回収ボイラ３０７にて蒸気を発生さ
せる。蒸気は蒸気タービン３０９に導かれ、蒸気タービ
ン３０９を起動する。
ついて述べる。まず、ガスタービン３０６を起動用燃料
により起動し、排熱回収ボイラ３０７にて蒸気を発生さ
せる。蒸気は蒸気タービン３０９に導かれ、蒸気タービ
ン３０９を起動する。
【０１１５】一方、ガス化炉３０１の缶水はガス化炉缶
水循環ポンプ３０３により、ガス化炉３０１を構成する
水管内及び起動用加熱器３１５を循環し、各部の温度を
均一化する。缶水を循環し始めたら起動用加熱器３１５
に排熱回収ボイラ３０７で発生した蒸気を加熱蒸気ライ
ン３１６に流し、缶水を暖める。即ち、起動暖機時は、
起動用加熱器３１５によりガス化炉３０１の水管等が暖
機される。この使用した蒸気は、熱交換後低温の蒸気ま
たは水になるが、水または熱回収のため蒸気・水回収ラ
イン３１７により蒸気タービン３０９の復水器３１１に
回収される。
水循環ポンプ３０３により、ガス化炉３０１を構成する
水管内及び起動用加熱器３１５を循環し、各部の温度を
均一化する。缶水を循環し始めたら起動用加熱器３１５
に排熱回収ボイラ３０７で発生した蒸気を加熱蒸気ライ
ン３１６に流し、缶水を暖める。即ち、起動暖機時は、
起動用加熱器３１５によりガス化炉３０１の水管等が暖
機される。この使用した蒸気は、熱交換後低温の蒸気ま
たは水になるが、水または熱回収のため蒸気・水回収ラ
イン３１７により蒸気タービン３０９の復水器３１１に
回収される。
【０１１６】起動用加熱器３１５の設備の仕方として、
缶水循環ポンプ３０３の出口の母管に設置してもよい
し、或いは、通常運転時の循環圧力損失を出来るだけ小
さくするために缶水循環ラインのバイパスに設置し、起
動用加熱器３１５使用時は起動用加熱器バイパス弁３１
８を閉として使用しても構わない。この起動用加熱器３
１５の加熱量の調節は使用する蒸気量の加減を図には示
してない加熱蒸気調節弁等により、容易に行うことが出
来る。
缶水循環ポンプ３０３の出口の母管に設置してもよい
し、或いは、通常運転時の循環圧力損失を出来るだけ小
さくするために缶水循環ラインのバイパスに設置し、起
動用加熱器３１５使用時は起動用加熱器バイパス弁３１
８を閉として使用しても構わない。この起動用加熱器３
１５の加熱量の調節は使用する蒸気量の加減を図には示
してない加熱蒸気調節弁等により、容易に行うことが出
来る。
【０１１７】以下にガス化炉３０１から、ガスタービン
３０６までのガス系の暖機について述べる。ガス系の暖
機は、ガス化炉３０１、脱塵装置３０４、脱硫装置３０
５、暖機ガス循環ライン３３３、暖機ガス圧縮機３３４
により、ガスの循環ラインを構成し、このガスの循環ラ
インには、水分を含まない、或いは、非常に少ない不活
性ガス等（以下、「不活性ガス」と言う）を不活性ガス
供給ライン３３６から封入し、暖機ガス圧縮機３３４に
より循環させる。ガス化炉３０１には暖機ガス入口ライ
ン３３５よりガス化炉内及びガス化炉３０１とガス化炉
圧力容器３０２との中間スペースに不活性ガスを吹き込
む。この不活性ガスはガス化炉内及びガス化炉３０１と
ガス化炉圧力容器３０２との中間スペースを流れ、ガス
化炉３０１の出口部に至る間に、高温給水により加温さ
れているガス化炉３０１及び熱交換器により加温され、
ガス化炉出口からその後流側の機器へと流れる。
３０６までのガス系の暖機について述べる。ガス系の暖
機は、ガス化炉３０１、脱塵装置３０４、脱硫装置３０
５、暖機ガス循環ライン３３３、暖機ガス圧縮機３３４
により、ガスの循環ラインを構成し、このガスの循環ラ
インには、水分を含まない、或いは、非常に少ない不活
性ガス等（以下、「不活性ガス」と言う）を不活性ガス
供給ライン３３６から封入し、暖機ガス圧縮機３３４に
より循環させる。ガス化炉３０１には暖機ガス入口ライ
ン３３５よりガス化炉内及びガス化炉３０１とガス化炉
圧力容器３０２との中間スペースに不活性ガスを吹き込
む。この不活性ガスはガス化炉内及びガス化炉３０１と
ガス化炉圧力容器３０２との中間スペースを流れ、ガス
化炉３０１の出口部に至る間に、高温給水により加温さ
れているガス化炉３０１及び熱交換器により加温され、
ガス化炉出口からその後流側の機器へと流れる。
【０１１８】この暖機ガスのガス化炉出口部での温度が
後流機器、即ち、脱塵装置３０４、脱硫装置３０５等の
暖機に必要な温度に上昇していない場合はガス化炉出口
暖機ガス循環弁３４５を開、ガス精製入口弁３４３を閉
とし、ガス化炉単独で、暖機ガスを循環することも出来
る。暖機ガスのガス化炉出口部での温度が後流機器の暖
機に必要な温度に上昇した後、ガスタービン入口弁３３
１を閉、ガス精製出口暖機ガス出口弁３３２を開、ガス
精製入口弁３４３を開、ガス化炉出口暖機ガス循環弁３
４５を閉とし、暖機ガスをガス精製設備を通して循環し
暖機する。
後流機器、即ち、脱塵装置３０４、脱硫装置３０５等の
暖機に必要な温度に上昇していない場合はガス化炉出口
暖機ガス循環弁３４５を開、ガス精製入口弁３４３を閉
とし、ガス化炉単独で、暖機ガスを循環することも出来
る。暖機ガスのガス化炉出口部での温度が後流機器の暖
機に必要な温度に上昇した後、ガスタービン入口弁３３
１を閉、ガス精製出口暖機ガス出口弁３３２を開、ガス
精製入口弁３４３を開、ガス化炉出口暖機ガス循環弁３
４５を閉とし、暖機ガスをガス精製設備を通して循環し
暖機する。
【０１１９】また、ガス化炉３０１、脱塵装置３０４、
脱硫装置３０５、暖機ガス循環ライン３３３、暖機ガス
圧縮機３３４により構成される当該暖機ガスの循環ライ
ンの暖機ガス圧縮器３３４から、ガス化炉３０１への暖
機ガス入口ライン３３５までの間に排熱回収ボイラ３０
７等の蒸気を利用し、暖機ガスを加温する暖機ガス加熱
器３４７を設け、更に暖機ガスの温度を上げることも出
来る。
脱硫装置３０５、暖機ガス循環ライン３３３、暖機ガス
圧縮機３３４により構成される当該暖機ガスの循環ライ
ンの暖機ガス圧縮器３３４から、ガス化炉３０１への暖
機ガス入口ライン３３５までの間に排熱回収ボイラ３０
７等の蒸気を利用し、暖機ガスを加温する暖機ガス加熱
器３４７を設け、更に暖機ガスの温度を上げることも出
来る。
【０１２０】この様に、本実施例によると、ガスタービ
ン３０６起動、排熱回収ボイラ３０７起動、ガス化炉３
０１缶水循環系の起動用加熱器による暖機循環、及び、
ガス化炉３０１、脱塵装置３０４、脱硫装置３０５の不
活性ガス暖機循環により、各装置の起動暖機を効率的に
行うことが出来る。各装置の暖機が所定の温度まで終了
した後、ガス化炉３０１にガスタービン３０６から抽気
した空気、及び起動用燃料を投入し、ガス化炉３０１を
起動していく。
ン３０６起動、排熱回収ボイラ３０７起動、ガス化炉３
０１缶水循環系の起動用加熱器による暖機循環、及び、
ガス化炉３０１、脱塵装置３０４、脱硫装置３０５の不
活性ガス暖機循環により、各装置の起動暖機を効率的に
行うことが出来る。各装置の暖機が所定の温度まで終了
した後、ガス化炉３０１にガスタービン３０６から抽気
した空気、及び起動用燃料を投入し、ガス化炉３０１を
起動していく。
【０１２１】
【発明の効果】請求項１〜５の本発明では、液体または
固体燃料を燃焼またはガス化する燃焼炉またはガス化炉
と、この燃焼炉またはガス化炉で発生させた燃焼ガスま
たは生成ガスのエネルギーによって回転させ発電するガ
スタービン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収
して蒸気を発生させる排熱回収ボイラとを有すると共
に、前記排熱回収ボイラまたは前記燃焼炉またはガス化
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する複
合発電設備において、(1) 前記燃焼炉またはガス化炉の
給水を前記排熱回収ボイラにおいて加熱・給水し、前記
燃焼炉またはガス化炉から、前記蒸気タービンの復水器
を含み復水器から燃焼炉またはガス化炉の給水ポンプの
入口までの間に、燃焼炉またはガス化炉の缶水を循環さ
せる水系起動循環ラインを有する構成としたり、(2) 前
記燃焼炉またはガス化炉と、前記燃焼炉またはガス化炉
からガスタービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫
装置等を含み、これらの機器を暖機するために設けた暖
機ガス循環ラインを有し、この暖機ガス循環ラインによ
り、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまでの
間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖機する構成と
したり、(3) 前記水系起動循環ラインを有し、更に、前
記燃焼炉またはガス化炉と、前記燃焼炉またはガス化炉
からガスタービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫
装置等を含み、これらの機器を暖機するために設けた暖
機ガス循環ラインを有し、前記燃焼炉またはガス化炉を
水系起動循環ラインにより暖機すると共に、前記暖機ガ
ス循環ラインにより、前記燃焼炉またはガス化炉からガ
スタービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等
を暖機する構成としたり、(4) 前記燃焼炉またはガス化
炉の缶水循環ラインに、前記排熱回収ボイラにおいて加
熱した給水を注水するライン、注水制御弁及び缶水と給
水との混合部を設けた構成としたり、(5) 前記燃焼炉ま
たはガス化炉と、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタ
ービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を含
み、これらの機器を暖機するために設けた暖機ガス循環
ラインを有し、前記暖機ガス循環ラインに排熱回収ボイ
ラ等の発生蒸気等により暖機ガスを加温する加熱器を設
けた構成とした。
固体燃料を燃焼またはガス化する燃焼炉またはガス化炉
と、この燃焼炉またはガス化炉で発生させた燃焼ガスま
たは生成ガスのエネルギーによって回転させ発電するガ
スタービン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収
して蒸気を発生させる排熱回収ボイラとを有すると共
に、前記排熱回収ボイラまたは前記燃焼炉またはガス化
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する複
合発電設備において、(1) 前記燃焼炉またはガス化炉の
給水を前記排熱回収ボイラにおいて加熱・給水し、前記
燃焼炉またはガス化炉から、前記蒸気タービンの復水器
を含み復水器から燃焼炉またはガス化炉の給水ポンプの
入口までの間に、燃焼炉またはガス化炉の缶水を循環さ
せる水系起動循環ラインを有する構成としたり、(2) 前
記燃焼炉またはガス化炉と、前記燃焼炉またはガス化炉
からガスタービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫
装置等を含み、これらの機器を暖機するために設けた暖
機ガス循環ラインを有し、この暖機ガス循環ラインによ
り、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまでの
間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖機する構成と
したり、(3) 前記水系起動循環ラインを有し、更に、前
記燃焼炉またはガス化炉と、前記燃焼炉またはガス化炉
からガスタービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫
装置等を含み、これらの機器を暖機するために設けた暖
機ガス循環ラインを有し、前記燃焼炉またはガス化炉を
水系起動循環ラインにより暖機すると共に、前記暖機ガ
ス循環ラインにより、前記燃焼炉またはガス化炉からガ
スタービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等
を暖機する構成としたり、(4) 前記燃焼炉またはガス化
炉の缶水循環ラインに、前記排熱回収ボイラにおいて加
熱した給水を注水するライン、注水制御弁及び缶水と給
水との混合部を設けた構成としたり、(5) 前記燃焼炉ま
たはガス化炉と、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタ
ービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を含
み、これらの機器を暖機するために設けた暖機ガス循環
ラインを有し、前記暖機ガス循環ラインに排熱回収ボイ
ラ等の発生蒸気等により暖機ガスを加温する加熱器を設
けた構成とした。
【０１２２】ガス化炉で起動用燃料を燃焼させ、高温ガ
スを作り、暖機に使用する場合、燃料の中に含まれる硫
黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油程度のも
のが使用されるため、硫黄分が無いとはいえず、また、
ガス化炉は起動直後は冷たいため、燃焼排ガス中の水分
がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部分が湿り、前
記燃料中の硫黄分もあることから、機器内部の硫酸腐食
を引き起こす。また、このガスが流れる部分には前回の
運転により、ダストが内面に付着しており、このダスト
がドレンで湿ると次に乾燥した時、このダストが機器の
内面に固着したりする。上記構成とした本発明による
と、暖機を水分の少ない、または、水分の無い不活性ガ
スで行うため、ドレンの発生を極力押さえることがで
き、暖機完了後にガス化炉の起動用燃料を点火するた
め、ドレンの発生がなく、機器の内面へのダストの固着
を減少させるのみならず、低温硫酸腐食を減ずる事がで
きる。
スを作り、暖機に使用する場合、燃料の中に含まれる硫
黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油程度のも
のが使用されるため、硫黄分が無いとはいえず、また、
ガス化炉は起動直後は冷たいため、燃焼排ガス中の水分
がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部分が湿り、前
記燃料中の硫黄分もあることから、機器内部の硫酸腐食
を引き起こす。また、このガスが流れる部分には前回の
運転により、ダストが内面に付着しており、このダスト
がドレンで湿ると次に乾燥した時、このダストが機器の
内面に固着したりする。上記構成とした本発明による
と、暖機を水分の少ない、または、水分の無い不活性ガ
スで行うため、ドレンの発生を極力押さえることがで
き、暖機完了後にガス化炉の起動用燃料を点火するた
め、ドレンの発生がなく、機器の内面へのダストの固着
を減少させるのみならず、低温硫酸腐食を減ずる事がで
きる。
【０１２３】従来の方法では、脱塵装置、脱硫装置の暖
機を行うために熱源として加熱炉またはこれに相当する
装置及び暖機ガス加熱器を設備する必要があった。石炭
ガス化複号発電設備を起動するには、いずれにしろ、ガ
スタービンを起動し、排熱回収ボイラで蒸気を発生さ
せ、蒸気タービンを起動すると共に、ガスタービンから
の抽気空気をガス化炉に供給せねばならないが、上記構
成の本発明によると、ガスタービンを起動し、排熱回収
ボイラで熱回収するとき、蒸気と共に高温給水を作り、
この高温給水を加熱源とし、ガス化炉自身を加熱器の代
わりに使用するため、設備費を低減できるのみならず、
全体装置が簡素となる。
機を行うために熱源として加熱炉またはこれに相当する
装置及び暖機ガス加熱器を設備する必要があった。石炭
ガス化複号発電設備を起動するには、いずれにしろ、ガ
スタービンを起動し、排熱回収ボイラで蒸気を発生さ
せ、蒸気タービンを起動すると共に、ガスタービンから
の抽気空気をガス化炉に供給せねばならないが、上記構
成の本発明によると、ガスタービンを起動し、排熱回収
ボイラで熱回収するとき、蒸気と共に高温給水を作り、
この高温給水を加熱源とし、ガス化炉自身を加熱器の代
わりに使用するため、設備費を低減できるのみならず、
全体装置が簡素となる。
【０１２４】通常、ガス化炉が冷体のとき、ガス化炉へ
の給水ラインを使用し温水を給水し１００℃まで暖機す
るのは易しい。ところが、これ以上の温度の給水をしよ
うとすると、高温給水は高圧給水制御弁部で沸騰（フラ
ッシング）し、節炭器への正常な給水が難しくなる。上
記構成の本発明によると、缶水を循環させておき、この
缶水の循環量の多いガス化炉缶水循環ポンプの出口に高
温水を注水することで、高温注水制御弁部でのフラッシ
ングを極力押さえ、缶水の温度を上昇させることができ
る。一部発生する蒸気の気泡は缶水の循環の途中にある
気水分離ドラムにより分離され、いかにもボイラで蒸気
を発生しているときと同じく、気水分離ドラムの空気抜
き、及び昇温昇圧ができる。このため、暖機の目標値が
１００℃を越え、１６０℃であってもこの発明の方法で
容易に暖機できる。
の給水ラインを使用し温水を給水し１００℃まで暖機す
るのは易しい。ところが、これ以上の温度の給水をしよ
うとすると、高温給水は高圧給水制御弁部で沸騰（フラ
ッシング）し、節炭器への正常な給水が難しくなる。上
記構成の本発明によると、缶水を循環させておき、この
缶水の循環量の多いガス化炉缶水循環ポンプの出口に高
温水を注水することで、高温注水制御弁部でのフラッシ
ングを極力押さえ、缶水の温度を上昇させることができ
る。一部発生する蒸気の気泡は缶水の循環の途中にある
気水分離ドラムにより分離され、いかにもボイラで蒸気
を発生しているときと同じく、気水分離ドラムの空気抜
き、及び昇温昇圧ができる。このため、暖機の目標値が
１００℃を越え、１６０℃であってもこの発明の方法で
容易に暖機できる。
【０１２５】請求項６〜９の本発明では、液体または固
体燃料を、ガス化するガス化炉と、その炉で発生させた
ガスのエネルギーによってガスタービンを回転させ発電
するガスタービン発電機と、ガスタービンの排気から熱
を回収し、蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、その排
熱回収ボイラまたは前記炉で発生した蒸気により蒸気タ
ービンを回し発電する蒸気タービン発電機より成る複合
発電設備において、(6) 起動時に前記ガス化炉に不活性
ガスを充満させ、そのガス圧力を圧縮機及び圧力調整弁
により規定の運転圧近くまで昇圧、圧力調整している状
態で燃料及び空気または酸化剤をほぼ同時に流し着火さ
せる手段を有し、燃料着火後速やかに、その供給空気ま
たは酸化剤の中の酸素の量を燃料の理論空気量相当酸素
量の１．２５〜０．９倍に制御しガス化炉の暖機を行
い、暖機完了後、燃料を増やし、ガス化に移行するガス
化炉を有する構成としたり、(7) 起動時に前記ガス化炉
または、ガス化炉を含めガス化炉の後流設備に不活性ガ
スを充満させ、そのガス圧力を圧縮機及び圧力調整弁に
より規定の運転圧近くまで昇圧、圧力調整している高圧
状態で、そのガスをガス化炉または、ガス化炉を含みガ
ス化炉の後流設備内を循環させて暖機する構成とした
り、(8) 前記ガス化炉に電気加熱式着火装置を有する構
成としたり、(9) 前記高圧状態でガスをガス化炉また
は、ガス化炉を含めガス化炉の後流設備内を循環させる
時、その設備内の圧力を調節するために、その循環ガス
ラインより高い圧力で循環ガスラインへ循環ガスを供給
する圧力調節弁及び、その循環ガスラインから、より圧
力の低い所へ圧力を抜く別の圧力調整弁とを有する構成
とした。
体燃料を、ガス化するガス化炉と、その炉で発生させた
ガスのエネルギーによってガスタービンを回転させ発電
するガスタービン発電機と、ガスタービンの排気から熱
を回収し、蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、その排
熱回収ボイラまたは前記炉で発生した蒸気により蒸気タ
ービンを回し発電する蒸気タービン発電機より成る複合
発電設備において、(6) 起動時に前記ガス化炉に不活性
ガスを充満させ、そのガス圧力を圧縮機及び圧力調整弁
により規定の運転圧近くまで昇圧、圧力調整している状
態で燃料及び空気または酸化剤をほぼ同時に流し着火さ
せる手段を有し、燃料着火後速やかに、その供給空気ま
たは酸化剤の中の酸素の量を燃料の理論空気量相当酸素
量の１．２５〜０．９倍に制御しガス化炉の暖機を行
い、暖機完了後、燃料を増やし、ガス化に移行するガス
化炉を有する構成としたり、(7) 起動時に前記ガス化炉
または、ガス化炉を含めガス化炉の後流設備に不活性ガ
スを充満させ、そのガス圧力を圧縮機及び圧力調整弁に
より規定の運転圧近くまで昇圧、圧力調整している高圧
状態で、そのガスをガス化炉または、ガス化炉を含みガ
ス化炉の後流設備内を循環させて暖機する構成とした
り、(8) 前記ガス化炉に電気加熱式着火装置を有する構
成としたり、(9) 前記高圧状態でガスをガス化炉また
は、ガス化炉を含めガス化炉の後流設備内を循環させる
時、その設備内の圧力を調節するために、その循環ガス
ラインより高い圧力で循環ガスラインへ循環ガスを供給
する圧力調節弁及び、その循環ガスラインから、より圧
力の低い所へ圧力を抜く別の圧力調整弁とを有する構成
とした。
【０１２６】上記構成の本発明によれば、次のような効
果を奏する。ガス化炉で起動用燃料を燃焼させ、高温ガ
スを作り、暖機に使用する場合、燃料の中に含まれる硫
黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油程度のも
のが使用されるため、硫黄分が無いとはいえず、また、
ガス化炉は起動直後は冷たいため、燃焼排ガス中の水分
がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部分が湿り、前
記燃料中の硫黄分もあることから、機器内部の硫酸腐食
を引き起こす。また、このガスが流れる部分には前回の
運転により、ダストが内面に付着しており、このダスト
がドレンで湿ると次に乾燥した時、このダストが機器の
内面に固着したりする。本発明によると、暖機を水分の
少ない、または、無い不活性ガスで行うため、ドレンの
発生を極力押さえることができ、暖機完了後に、ガス化
炉の起動用燃料を点火するため、ドレンの発生がなく、
機器の内面へのダストの固着を減少させるのみならず、
低温硫酸腐食を減ずる事が出来る。
果を奏する。ガス化炉で起動用燃料を燃焼させ、高温ガ
スを作り、暖機に使用する場合、燃料の中に含まれる硫
黄分を極力少なくすべきであるが、一般に軽油程度のも
のが使用されるため、硫黄分が無いとはいえず、また、
ガス化炉は起動直後は冷たいため、燃焼排ガス中の水分
がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部分が湿り、前
記燃料中の硫黄分もあることから、機器内部の硫酸腐食
を引き起こす。また、このガスが流れる部分には前回の
運転により、ダストが内面に付着しており、このダスト
がドレンで湿ると次に乾燥した時、このダストが機器の
内面に固着したりする。本発明によると、暖機を水分の
少ない、または、無い不活性ガスで行うため、ドレンの
発生を極力押さえることができ、暖機完了後に、ガス化
炉の起動用燃料を点火するため、ドレンの発生がなく、
機器の内面へのダストの固着を減少させるのみならず、
低温硫酸腐食を減ずる事が出来る。
【０１２７】従来の方法では、ガス化炉で起動用燃料を
燃焼させる時、燃焼排ガス中の水分によるドレンの発生
を出来るだけ少なくするため、ガス化炉の定常運転圧力
に比べ、かなり低い圧力で燃焼させ、機器の温度の上昇
に伴いガスの圧力を上げていく。更にガス化移行前のＯ
2 パージはガスの圧力が低い方がパージに必要な低Ｏ 2
ガスの量が少なくてすむため、通常低圧の状態で行われ
る。その後のガス系圧力の上昇中、及びガス化移行前ま
での約１〜２時間の間もこの低Ｏ2 状態を保つように燃
料、及び空気、または酸化剤を調節しつつ燃焼させ、ガ
ス系圧力を上げていく時は、燃料、及び空気、または酸
化剤等の量を増加させガス系の圧力が徐々に上昇するよ
う起動時ガス圧力調節弁（６２）により、圧力を調整す
る必要がある。本発明によると、ガス化炉内は不活性ガ
スの状態で不活性ガス供給ライン（３６）から供給側圧
力調節弁（６４）を通しガスの供給を行い昇圧し、起動
時ガス圧力調節弁（６２）にて圧力調節する程度であ
り、従来のような、バーナを燃焼させつつ、その排ガス
の性状を制御しつつ、昇圧するのに比べ、容易な運転制
御によりガス系の昇圧ができる。
燃焼させる時、燃焼排ガス中の水分によるドレンの発生
を出来るだけ少なくするため、ガス化炉の定常運転圧力
に比べ、かなり低い圧力で燃焼させ、機器の温度の上昇
に伴いガスの圧力を上げていく。更にガス化移行前のＯ
2 パージはガスの圧力が低い方がパージに必要な低Ｏ 2
ガスの量が少なくてすむため、通常低圧の状態で行われ
る。その後のガス系圧力の上昇中、及びガス化移行前ま
での約１〜２時間の間もこの低Ｏ2 状態を保つように燃
料、及び空気、または酸化剤を調節しつつ燃焼させ、ガ
ス系圧力を上げていく時は、燃料、及び空気、または酸
化剤等の量を増加させガス系の圧力が徐々に上昇するよ
う起動時ガス圧力調節弁（６２）により、圧力を調整す
る必要がある。本発明によると、ガス化炉内は不活性ガ
スの状態で不活性ガス供給ライン（３６）から供給側圧
力調節弁（６４）を通しガスの供給を行い昇圧し、起動
時ガス圧力調節弁（６２）にて圧力調節する程度であ
り、従来のような、バーナを燃焼させつつ、その排ガス
の性状を制御しつつ、昇圧するのに比べ、容易な運転制
御によりガス系の昇圧ができる。
【０１２８】不活性ガスを循環し暖機する場合、ガスの
圧力が高い方が容積当たりのガスの熱容量が大きいため
入熱量を大きく出来るのみならず、伝熱するにつれての
ガスの温度の低下も少なく、加熱媒体として適してい
る。本発明はこの物性に従った合理的な考えに基づくも
のである。
圧力が高い方が容積当たりのガスの熱容量が大きいため
入熱量を大きく出来るのみならず、伝熱するにつれての
ガスの温度の低下も少なく、加熱媒体として適してい
る。本発明はこの物性に従った合理的な考えに基づくも
のである。
【０１２９】起動用バーナのバーナチップの流量範囲或
いは、流量を制御する制御弁の制御範囲を選定、または
設計する際に、従来の起動法の場合は小流量・高差圧
（起動直後は水蒸気系の温度が低く、蒸気の発生、蒸気
の放出が無いため、燃焼量を大きく出来ない。又、燃料
側は、流量制御弁入口とガス化炉内との差圧は起動時は
ガス側の圧力が低いため大きくなる。）から大流量・小
差圧の範囲に適応せねばならず選定が困難であるのに比
べ、本発明によると、一定差圧での小流量から、大流量
までの範囲の選定であり、設計または選定が容易とな
る。
いは、流量を制御する制御弁の制御範囲を選定、または
設計する際に、従来の起動法の場合は小流量・高差圧
（起動直後は水蒸気系の温度が低く、蒸気の発生、蒸気
の放出が無いため、燃焼量を大きく出来ない。又、燃料
側は、流量制御弁入口とガス化炉内との差圧は起動時は
ガス側の圧力が低いため大きくなる。）から大流量・小
差圧の範囲に適応せねばならず選定が困難であるのに比
べ、本発明によると、一定差圧での小流量から、大流量
までの範囲の選定であり、設計または選定が容易とな
る。
【０１３０】請求項１０〜１３の本発明では液体または
固体燃料を、ガス化するガス化炉と、その炉で発生させ
た生成ガスのエネルギーによって回転させ発電するガス
タービン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収
し、蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、その排熱回収
ボイラまたは前記炉で発生した蒸気により蒸気タービン
を回し発電する複合発電設備において、(10)前記ガス化
炉の缶水を循環させ、その缶水循環ラインの一部に火を
伴わない起動用加熱器を有し、前記排熱回収ボイラで発
生した蒸気を加熱源とし、前記ガス化炉を起動暖機する
構成としたり、(11)前記缶水循環ライン、及び前記起動
用加熱器を有し、更に、前記ガス化炉、その炉からガス
タービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を
含み、これらの機器を暖機するために設けた暖機ガス循
環ラインを有し、前記ガス化炉を缶水循環ライン及び起
動用加熱器により暖機すると共に、前記暖機ガス循環ラ
インにより、その炉からガスタービンまでの間に設備さ
れる脱塵装置、脱硫装置等を暖機する構成としたり、(1
2)前記ガス化炉の缶水循環ラインに設けた起動用加熱器
に使用した、前記排熱回収ボイラからの蒸気またはその
復水を、前記蒸気タービンの復水器を含み前記排熱回収
ボイラの給水ポンプの入口までの間に回収する構成とし
たり、(13)前記焼却炉またはガス化炉と、その炉からガ
スタービンまでの間に設備される脱塵装置と、脱硫装置
等を含み、これらの機器を暖機するために設けた暖機ガ
ス循環ラインを有し、前記暖機ガス循環ラインに排熱回
収ボイラ等の発生蒸気等により、暖機ガスを加温する加
熱器を設けた構成とした。
固体燃料を、ガス化するガス化炉と、その炉で発生させ
た生成ガスのエネルギーによって回転させ発電するガス
タービン発電機と、ガスタービンの排気から熱を回収
し、蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、その排熱回収
ボイラまたは前記炉で発生した蒸気により蒸気タービン
を回し発電する複合発電設備において、(10)前記ガス化
炉の缶水を循環させ、その缶水循環ラインの一部に火を
伴わない起動用加熱器を有し、前記排熱回収ボイラで発
生した蒸気を加熱源とし、前記ガス化炉を起動暖機する
構成としたり、(11)前記缶水循環ライン、及び前記起動
用加熱器を有し、更に、前記ガス化炉、その炉からガス
タービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を
含み、これらの機器を暖機するために設けた暖機ガス循
環ラインを有し、前記ガス化炉を缶水循環ライン及び起
動用加熱器により暖機すると共に、前記暖機ガス循環ラ
インにより、その炉からガスタービンまでの間に設備さ
れる脱塵装置、脱硫装置等を暖機する構成としたり、(1
2)前記ガス化炉の缶水循環ラインに設けた起動用加熱器
に使用した、前記排熱回収ボイラからの蒸気またはその
復水を、前記蒸気タービンの復水器を含み前記排熱回収
ボイラの給水ポンプの入口までの間に回収する構成とし
たり、(13)前記焼却炉またはガス化炉と、その炉からガ
スタービンまでの間に設備される脱塵装置と、脱硫装置
等を含み、これらの機器を暖機するために設けた暖機ガ
ス循環ラインを有し、前記暖機ガス循環ラインに排熱回
収ボイラ等の発生蒸気等により、暖機ガスを加温する加
熱器を設けた構成とした。
【０１３１】上記構成の本発明によれば、次のような効
果を奏する。ガス化炉で起動用燃料を燃焼させ、高温ガ
スを作り、暖機に使用する場合、燃料の中に含まれる硫
黄分を極力少なくすべきであるが、一般に経由程度のも
のが使用されるため、硫黄分が無いとはいえず、また、
ガス化炉は起動直後は冷たいため、燃焼排ガス中の水分
がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部分が湿り、前
記燃料中の硫黄分もあることから、機器内部の硫酸腐食
を引き起こす。また、このガスが流れる部分には前回の
運転により、ダストが内面に付着しており、このダスト
がドレンで湿ると次に乾燥した時、このダストが機器の
内面に固着したりする。本発明によると、暖機を水分の
少ない、または、無い不活性ガスで行うため、ドレンの
発生を極力押さえることができ、暖機完了後に、ガス化
炉の起動用燃料を点火するため、ドレンの発生がなく、
機器の内面へのダストの固着を減少させるのみならず、
低温硫酸腐食を減ずる事が出来る。
果を奏する。ガス化炉で起動用燃料を燃焼させ、高温ガ
スを作り、暖機に使用する場合、燃料の中に含まれる硫
黄分を極力少なくすべきであるが、一般に経由程度のも
のが使用されるため、硫黄分が無いとはいえず、また、
ガス化炉は起動直後は冷たいため、燃焼排ガス中の水分
がドレン化し、この燃焼排ガスが触れる部分が湿り、前
記燃料中の硫黄分もあることから、機器内部の硫酸腐食
を引き起こす。また、このガスが流れる部分には前回の
運転により、ダストが内面に付着しており、このダスト
がドレンで湿ると次に乾燥した時、このダストが機器の
内面に固着したりする。本発明によると、暖機を水分の
少ない、または、無い不活性ガスで行うため、ドレンの
発生を極力押さえることができ、暖機完了後に、ガス化
炉の起動用燃料を点火するため、ドレンの発生がなく、
機器の内面へのダストの固着を減少させるのみならず、
低温硫酸腐食を減ずる事が出来る。
【０１３２】従来の方法では、脱塵装置、脱硫装置の暖
機を行うために熱源として加熱炉（４６）またはこれに
相当する装置及び暖機ガス加熱器（４７）を設備する必
要があった。石炭ガス化複合発電設備を起動するために
は、いずれにしろ、ガスタービンを起動し、排熱回収ボ
イラで蒸気を発生させ、蒸気タービンを起動すると共
に、ガスタービンからの抽気空気をガス化炉に供給せね
ばならないが、この発明によると、ガスタービンを起動
し、排熱回収ボイラで熱回収するとき、蒸気が発生す
る。この蒸気を加熱源とし、ガス化炉の缶水循環系に起
動用加熱器（１５）を設けることにより、ガス化炉を暖
機し、更にガス化炉自身を加熱器の代わりに使用しガス
精製設備をも暖機するため、設備費を低減出来るのみな
らず、全体装置が簡素となる。
機を行うために熱源として加熱炉（４６）またはこれに
相当する装置及び暖機ガス加熱器（４７）を設備する必
要があった。石炭ガス化複合発電設備を起動するために
は、いずれにしろ、ガスタービンを起動し、排熱回収ボ
イラで蒸気を発生させ、蒸気タービンを起動すると共
に、ガスタービンからの抽気空気をガス化炉に供給せね
ばならないが、この発明によると、ガスタービンを起動
し、排熱回収ボイラで熱回収するとき、蒸気が発生す
る。この蒸気を加熱源とし、ガス化炉の缶水循環系に起
動用加熱器（１５）を設けることにより、ガス化炉を暖
機し、更にガス化炉自身を加熱器の代わりに使用しガス
精製設備をも暖機するため、設備費を低減出来るのみな
らず、全体装置が簡素となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す構成図。
【図２】本発明の第２実施例を示す構成図。
【図３】本発明の第３実施例を示す構成図。
【図４】従来技術を示す構成図。
１０１，２０１，３０１ ガス化炉 １０２，２０２，３０２ ガス化炉圧力容器 １０３，２０３，３０３ ガス化炉缶水循環ポンプ １０４，２０４，３０４ 脱塵装置 １０５，２０５，３０５ 脱硫装置 １０６，２０６，３０６ ガスタービン １０７，２０７，３０７ 排熱回収ボイラ １０８，２０８，３０８ 煙突 １０９，２０９，３０９ 蒸気タービン １１１，２１１，３１１ 復水器 １１２，２１２，３１２ 低圧ポンプ １１３，２１３，３１３ 高圧ポンプ １１４，２１４ 高圧給水制御弁 ２１５ 抽気空気ライン ３１５ 起動用加熱器 ２１６ 空気昇圧機 ３１６ 加熱蒸気ライン ２１７ ガス化炉空気供給ライン ３１７ 蒸気・水回収ライン ３１８ 起動用加熱器バイパス弁 １２１，２２１ 水系起動循環ライン １２２，２２２ 循環量制御弁 １２３，２２３ 減圧弁 １３１，２３１，３３１ ガスタービン入口弁 １３２，２３２，３３２ ガス精製出口暖機ガス出口弁 １３３，２３３，３３３ 暖機ガス循環ライン １３４，２３４，３３４ 暖機ガス圧縮機 １３５，２３５，３３５ 暖機ガス入口ライン １３６，２３６，３３６ 不活性ガス供給ライン ２４１ ガス精製バイパスライン ２４２ ガス精製バイパス弁 １４３，２４３，３４３ ガス精製入口弁 ２４４ ガス精製出口弁 １４５，２４５，３４５ ガス化炉出口暖機ガス循環弁 ３４７ 暖機ガス加熱器 １５０，２５０ 起動高温水注水ライン １５１，２５１ 高温注水制御弁 １５２，２５２ 節炭器入口給水止弁 １５３，２５３，３５３ 節炭器 １５４，２５４ 節炭器再循環弁 １６０，２６０ 給水加熱器 １６１ 暖機ガス加熱器 ２６１ 起動時ガス圧力調節弁 ２６３ フレアスタック ２６４ 供給側圧力調節弁 ２６５ 暖機ガス加熱器
Claims (13)
- 【請求項１】 液体または固体燃料を燃焼またはガス化
する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉またはガス化
炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスのエネルギーに
よって回転させ発電するガスタービン発電機と、ガスタ
ービンの排気から熱を回収して蒸気を発生させる排熱回
収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収ボイラまたは
前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気により蒸気タ
ービンを回し発電する複合発電設備において、 前記燃焼炉またはガス化炉の給水を前記排熱回収ボイラ
において加熱・給水し、前記燃焼炉またはガス化炉か
ら、前記蒸気タービンの復水器を含み復水器から燃焼炉
またはガス化炉の給水ポンプの入口までの間に、燃焼炉
またはガス化炉の缶水を循環させる水系起動循環ライン
を有することを特徴とする複合発電設備。 - 【請求項２】 液体または固体燃料を燃焼またはガス化
する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉またはガス化
炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスのエネルギーに
よって回転させ発電するガスタービン発電機と、ガスタ
ービンの排気から熱を回収して蒸気を発生させる排熱回
収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収ボイラまたは
前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気により蒸気タ
ービンを回し発電する複合発電設備において、 前記燃焼炉またはガス化炉と、前記燃焼炉またはガス化
炉からガスタービンまでの間に設備される脱塵装置、脱
硫装置等を含み、これらの機器を暖機するために設けた
暖機ガス循環ラインを有し、この暖機ガス循環ラインに
より、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまで
の間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を暖機すること
を特徴とする複合発電設備。 - 【請求項３】 液体または固体燃料を燃焼またはガス化
する燃焼炉またはガス化炉と、この燃焼炉またはガス化
炉で発生させた燃焼ガスまたは生成ガスのエネルギーに
よって回転させ発電するガスタービン発電機と、ガスタ
ービンの排気から熱を回収して蒸気を発生させる排熱回
収ボイラとを有すると共に、前記排熱回収ボイラまたは
前記燃焼炉またはガス化炉で発生した蒸気により蒸気タ
ービンを回し発電する複合発電設備において、 前記請求項１に記載した水系起動循環ラインを有し、更
に、前記請求項２に記載した前記燃焼炉またはガス化炉
と、前記燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまでの
間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を含み、これらの
機器を暖機するために設けた暖機ガス循環ラインを有
し、 前記燃焼炉またはガス化炉を水系起動循環ラインにより
暖機すると共に、前記暖機ガス循環ラインにより、前記
燃焼炉またはガス化炉からガスタービンまでの間に設備
される脱塵装置、脱硫装置等を暖機することを特徴とす
る複合発電設備。 - 【請求項４】 前記燃焼炉またはガス化炉の缶水循環ラ
インに、前記排熱回収ボイラにおいて加熱した給水を注
水するライン、注水制御弁及び缶水と給水との混合部を
設けたことを特徴とする前記請求項１または請求項２の
複合発電設備。 - 【請求項５】 前記燃焼炉またはガス化炉と、前記燃焼
炉またはガス化炉からガスタービンまでの間に設備され
る脱塵装置、脱硫装置等を含み、これらの機器を暖機す
るために設けた暖機ガス循環ラインを有し、前記暖機ガ
ス循環ラインに排熱回収ボイラ等の発生蒸気等により暖
機ガスを加温する加熱器を設けたことを特徴とする前記
請求項１または請求項２の複合発電設備。 - 【請求項６】 液体または固体燃料を、ガス化するガス
化炉と、その炉で発生させたガスのエネルギーによって
ガスタービンを回転させ発電するガスタービン発電機
と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生さ
せる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する蒸
気タービン発電機より成る複合発電設備において、 起動時に前記ガス化炉に不活性ガスを充満させ、そのガ
ス圧力を圧縮機及び圧力調整弁により規定の運転圧近く
まで昇圧、圧力調整している状態で燃料及び空気または
酸化剤をほぼ同時に流し着火させる手段を有し、燃料着
火後速やかに、その供給空気または酸化剤の中の酸素の
量を燃料の理論空気量相当酸素量の１．２５〜０．９倍
に制御しガス化炉の暖機を行い、暖機完了後、燃料を増
やし、ガス化に移行するガス化炉を有することを特徴と
する複合発電設備。 - 【請求項７】 液体または固体燃料を、ガス化するガス
化炉と、その炉で発生させたガスのエネルギーによって
ガスタービンを回転させ発電するガスタービン発電機
と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生さ
せる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する蒸
気タービン発電機より成る複合発電設備において、 起動時に前記ガス化炉または、ガス化炉を含めガス化炉
の後流設備に不活性ガスを充満させ、そのガス圧力を圧
縮機及び圧力調整弁により規定の運転圧近くまで昇圧、
圧力調整している高圧状態で、そのガスをガス化炉また
は、ガス化炉を含みガス化炉の後流設備内を循環させて
暖機することを特徴とする前記請求項６に記載した複合
発電設備。 - 【請求項８】 前記ガス化炉に電気加熱式着火装置を有
することを特徴とする請求項６もしくは請求項７に記載
した複合発電設備。 - 【請求項９】 液体または固体燃料を、ガス化するガス
化炉と、その炉で発生させたガスのエネルギーによって
ガスタービンを回転させ発電するガスタービン発電機
と、ガスタービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生さ
せる排熱回収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回し発電する蒸
気タービン発電機より成る複合発電設備において、 前記請求項７に示した高圧状態でガスをガス化炉また
は、ガス化炉を含めガス化炉の後流設備内を循環させる
時、その設備内の圧力を調節するために、その循環ガス
ラインより高い圧力で循環ガスラインへ循環ガスを供給
する圧力調節弁及び、その循環ガスラインから、より圧
力の低い所へ圧力を抜く別の圧力調整弁とを有すること
を特徴とする複合発電設備。 - 【請求項１０】 液体または固体燃料を、ガス化するガ
ス化炉と、その炉で発生させた生成ガスのエネルギーに
よって回転させ発電するガスタービン発電機と、ガスタ
ービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生させる排熱回
収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記炉で発生し
た蒸気により蒸気タービンを回し発電する複合発電設備
において、 前記ガス化炉の缶水を循環させ、その缶水循環ラインの
一部に火を伴わない起動用加熱器を有し、前記排熱回収
ボイラで発生した蒸気を加熱源とし、前記ガス化炉を起
動暖機することを特徴とする複合発電設備。 - 【請求項１１】 液体または固体燃料を、ガス化するガ
ス化炉と、その炉で発生させた生成ガスのエネルギーに
よって回転させ発電するガスタービン発電機と、ガスタ
ービンの排気から熱を回収し、蒸気を発生させる排熱回
収ボイラと、その排熱回収ボイラまたは前記炉で発生し
た蒸気により蒸気タービンを回し発電する複合発電設備
において、 前記請求項８に記載した缶水循環ライン、及び前記起動
用加熱器を有し、更に、前記ガス化炉、その炉からガス
タービンまでの間に設備される脱塵装置、脱硫装置等を
含み、これらの機器を暖機するために設けた暖機ガス循
環ラインを有し、前記ガス化炉を缶水循環ライン及び起
動用加熱器により暖機すると共に、前記暖機ガス循環ラ
インにより、その炉からガスタービンまでの間に設備さ
れる脱塵装置、脱硫装置等を暖機することを特徴とする
複合発電設備。 - 【請求項１２】 前記ガス化炉の缶水循環ラインに設け
た起動用加熱器に使用した、前記排熱回収ボイラからの
蒸気またはその復水を、前記蒸気タービンの復水器を含
み前記排熱回収ボイラの給水ポンプの入口までの間に回
収することを特徴とする請求項８または請求項９の複合
発電設備。 - 【請求項１３】 前記燃焼炉またはガス化炉と、その炉
からガスタービンまでの間に設備される脱塵装置と、脱
硫装置等を含み、これらの機器を暖機するために設けた
暖機ガス循環ラインを有し、前記暖機ガス循環ラインに
排熱回収ボイラ等の発生蒸気等により、暖機ガスを加温
する加熱器を設けた前記請求項８または請求項９の複合
発電設備。
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- 1997-03-13 JP JP05885597A patent/JP3676022B2/ja not_active Expired - Lifetime
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