JPS61233084A - 石炭ガス化複合発電装置 - 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複合発電装置、特に石炭ガス化炉で
生成された可燃ガスをガスタービンに送ル、ガスタービ
ンを駆動させ、ガスタービンからの排ガスを排ガスボイ
ラに送って排ガスボイラで蒸気を発生させ、蒸気を蒸気
タービンに送って蒸気タービンを駆動させる石炭ガス化
複合発電装［Ｋ関し、そのシステムの簡素化。

プラントの高効率化、運転操作性及び信頼性の向上がな
された上記装置に関する。

（従来の技術） 従来提案されている石炭ガス化炉で生成された可燃ガス
をガスタービンに送りガスタービンを駆動させ、ガスタ
ービンからの排ガスを排ガスボイラに送って排ガスボイ
ラで蒸気を発生させ、蒸気を蒸気タービンに送って蒸気
タービンを駆動させる石炭ガス化複合発電システムは、
ガス化炉本体とガスタービン排ガスボイラおよびその他
のプラント構成機器間にわたる水および蒸気の出入シ、
接続が極めて複雑であシ運転操作上の不具合が生じやす
い。またプラントの最高効率達成という観点からみても
充分に吟味されたものではなく、構成機器の保護上必要
にせまられたものに過ぎない。

更に、ガス化炉においては硫化水素（Ｈ，８）を多量に
含む還元性雰囲気下にあるので、腐食対生上熱交換器部
分の温度（蒸気温度およびメタル温度）を制限する必要
があるが、従来の方式ではガス化炉熱交換器部分出口に
て蒸気温度約５４０°０という高温になっておシ高温腐
食を助長させるおそれがある０ （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記従来技術の有する欠点を解消し、システ
ムの簡素化、プラントの高効率化。

運転操作性および信頼性向上という総合的見地から合目
的な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、石炭ガス化炉で生成された可燃ガス
をガスタービンに送りガスタービンを駆動させ、ガスタ
ービンからの排ガスを排ガスボイラに送って排ガスボイ
ラで蒸気を発生させ、蒸気を蒸気タービンに送って蒸気
タービンを駆動させる石炭ガス化複合発電装置において
前記石炭ガス化炉を強制循環式の水冷壁で形成し内部に
煙道蒸発器、過熱器１節炭器を配置して構成し、前記排
ガスボイラの内部には過熱器。

再熱器、蒸発器及び節炭器を配置して構成し、前記蒸気
タービンからの復水を前記ガスタービンのコンプレッサ
からの空気と熱交換して前記排ガスボイラの節炭器に導
き、前記排ガスボイラから給水の一部を分岐抽出して前
記石炭ガス化炉の節炭器に導くように構成したことを特
徴とする石炭ガス化複合発電装置である。

以下、第１図によって本発明の石炭ガス化複合発電装置
の一実施態様を説明する〇 ガス化炉本体１および熱交換器部（これは蒸発器２．過
熱器５よシなる）で発生する蒸気をガスタービン排ガス
ボイラ１０に導き、その高圧蒸発器１１から発生する蒸
気と混合部３０で混合させる。ガス化炉１は水冷壁（耐
火材内張）構造としておシ、水循環は循環ポンプ２８に
よシ強制的に行われる。混合後排ガスボイラ１０の過熱
器５によって所定の温度に昇温させた後高圧蒸気タービ
ン６に導く０ガス化炉１側から排ガスボイラ１０側に供
給する蒸気はガス化炉１におけるメタルの腐食防止のた
め比較的低い温度に制限される。必要に応じて更に低温
の飽和蒸気のま＼でも供給される。

高圧タービン排気７は排ガスボイラ１０内の再熱器８に
送られ再熱された後中圧タービン９に送られる。この際
排ガスボイラ１０の過熱器５と再熱器８はガスタービン
２６の排ガスに対して並列に配され、排ガスからの熱を
有効に利用する。過熱器５および再熱器８が排ガスの流
れに１列に配されると、込ずれか一方の蒸気温度が上シ
〈＜くなるためこの両者は上述したように並列に配する
のがよい。

中圧タービン排気２９は低圧タービン２１に導かれるが
、低圧タービン２１人口部にて排ガスボイラ１０の低圧
過熱器１３からの低圧蒸気２２と混合される。

排ガスボイラ１０はガスの上流側から並列に配された過
熱器５と再熱器８．高圧蒸発器１１゜高圧節炭器１２．
低圧過熱器１３．低圧蒸発器１４および低圧節炭器１５
の順で構成され、ガスタービン１０排ガスからの最も効
果的な熱回収を図っている０ガス化炉１側からの蒸気混
合部３０においては排ガスボイラ１０高圧蒸気とガス化
炉１側の蒸気の温度がはｙ同一となるように計画され、
ガスタービン排ガスからの熱回収を効果的なものにする
。

ガス化炉１０への給水２０は、排ガスボイラ１０の低圧
蒸発器１４の低圧蒸気ドラム１７内送水を給水ポンプ１
８にて昇圧した後、分割されガス化炉１本体に導かれる
。分割された他の部分は排ガスボイラ１０の高圧節炭器
１２．続いて高圧蒸発器１１のドラム１６へ導かれる。

低圧蒸発器１４の圧力は比較的低く（約１０ｋｌｌ、Ａ
が０前後）選定されるのでガス化炉１への給水温度も比
較的低い。このためガス化炉１の節炭器４の上流側に給
水加熱器１９を設け、中圧タービン９あるいは低圧ター
ビン２１からの抽気によシ適正な温度に昇温後ガス化炉
１側へ供給するとともに、蒸気タービン抽気の活用によ
シブラント性能向上に寄与する。給水加熱器ドレン３１
は排ガスボイラ１０の低圧ドラム１７に戻し、熱の有効
活用を図るのがよい◇ 低圧タービン２１．復水器２３．復水ポンプ及びグラン
ドコンデンサ２４を通った後の復水３２は、ガスタービ
ンコンプレッサ２７出ロ空気のクー２２５の冷媒となる
とともに適切な温度に加温された状態で排ガスボイラ１
０の低圧節炭器１５に導かれる。このため、熱を最大限
に有効活用しながら、節炭器１５の管の低温腐食を防止
することが同時に可能となる◇ガス化炉１に空気を供給
するためにはガスタービンコンプレッサ２７の他にブー
スタコンプレッサ３３が必要であるが、ガスタービンコ
ンプレッサ２７出口の空気温度は既に３００℃前後の高
温に達しているので１担クーラにて冷却した後ブースタ
コンプレッサに導入しなければならない。このなめ上述
し念ように復水３２〈てガスタービンコンプレッサ２７
の出口空気温度の冷却を行い系外に余分な熱をすてない
方式％式％ （本発明の効果） 第１図に示すシステムによ少ガス化炉１．ガスタービン
２６．排ガスボイラ１０および蒸気タービン６．９．２
１を組合せる系統が単純化されるので、運転操作性向上
をはかることが可能となる。

ガス化炉１の起動に先立ち、あるいは平行してガスター
ビン２６を油またはガス燃料にて起動し、排ガスボイラ
１０および蒸気タービン６゜９．２１を起動させるとと
４に、ガス化炉１への給水を確保することが容易である
。

ガス化炉１の起動時には、油系燃料あるいけガス系燃料
を使用し、ガス化炉を十分昇温せしめた後、石炭に切換
えるが、この際過熱器３がガス化炉１の出口に設置され
ると過熱器管のメタル温度が高くなるので、これを保護
するため水スプレィ等によるクエンチングが必要となる
・　が、第１図の方式では蒸発器２をガス化炉１の最高
温度部分に配してガス側からの熱を回収せしめているの
で、起動待冷却蒸気量が極めて少ない状態の過熱器３の
メタル温度を、水クエンチなして、充分低いレベルに保
持し得る。従って還元性雰囲気下における過熱器３の腐
食防止が可能である。

又、ガス化炉１は水冷壁（耐火材内張）構造としておシ
、水循環は循環ポンプ２８によシ強制的忙行わしめるの
で極めて安定した運転操作が可能となる。

ガス化炉節炭器３人口給水温度を給水加熱器１９Ｖｃよ
シ適正なレベルに保ち、低温腐食を防止することが可能
である。

排ガスボイラ１０の低圧節炭器１５人口給水（復水３２
）温度ヲガスタービンコンブレツサ２７出ロ空気で熱交
換して適正レベルに保ち、硫酸あるいは炭酸の結露に伴
う管の腐食を防止すると共に１ガス化炉１用ブースタコ
ンプレツサの負担を軽減せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明石炭ガス化複合発電装置の一実施態様
の７０−を示す０ 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石炭ガス化炉で生成された可燃ガスをガスタービンに送
   りガスタービンを駆動させ、ガスタービンからの排ガス
   を排ガスボイラに送つて排ガスボイラで蒸気を発生させ
   、蒸気を蒸気タービンに送つて蒸気タービンを駆動させ
   る石炭ガス化複合発電装置において、前記石炭ガス化炉
   を強制循環式の水冷壁で形成し内部に煙道蒸発器、過熱
   器、節炭器を配置して構成し、前記排ガスボイラの内部
   には過熱器、再熱器、蒸発器及び節炭器を配置して構成
   し、前記蒸気タービンからの復水を前記ガスタービンの
   コンプレツサからの空気と熱交換して前記排ガスボイラ
   の節炭器に導き、前記排ガスボイラから給水の一部を分
   岐抽出して前記石炭ガス化炉の節炭器に導くように構成
   したことを特徴とする石炭ガス化複合発電装置。