JP3952236B2 - 化石燃料ガス化発電プラントおよびその機器の予熱方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭や重質油などの化石燃料をガス化して発電する化石燃料ガス化発電プラントに係り、特に、ガス化された化石燃料をガスとして通す前に化石燃料ガス化発電プラントの構成機器を予め加熱する予熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の化石燃料ガス化発電プラントの一種である石炭ガス化複合発電プラントの構成の一例を示す系統図である。この石炭ガス化複合発電プラントにおいては、粉砕した石炭１０１を窒素１０２によりガス化炉７に供給するとともに、酸素１０３をガス化炉７に供給する。ガス化炉７からは、水素や一酸化炭素を主成分とし、灰や煤塵と、未反応の炭素分からなる固形物すなわちチャー１０８と、硫化カルボニルや硫化水素などの硫黄化合物を同伴した１０００℃以上の可燃性の生成ガス１０５とを得る。可燃性の生成ガス１０５は、熱回収ボイラ８で約４００℃に冷却され、サイクロン９やフィルタ１０においてチャー１０８を除去され、ガス／ガス熱交換器２１で約３５０℃に冷却される。
【０００３】
回収されたチャー１０８は、未反応の炭素分を反応させ、灰分を溶融してスラグ１０６とするため、ガス化炉７に再供給される。水洗塔１１では、サイクロン９およびフィルタ１０を通過した微細な煤塵を水洗して除去する。可燃性の生成ガス１０５は、この水洗過程で、約１２０℃に冷却される。
【０００４】
可燃性の生成ガス１０５中の硫化カルボニルを硫化水素に転換するため、硫化カルボニル転換器１３が用いられる。硫化カルボニル転換器１３の触媒が１６０℃から２５０℃の温度範囲で作用するので、可燃性の生成ガス１０５は、ガス／ガス熱交換器２２とガス加熱用熱交換器２３とにより、上記作用温度まで加熱される。
【０００５】
硫化カルボニル転換器１３を出た可燃性の生成ガス１０５は、ガス／ガス熱交換器２２とガス冷却用熱交換器２４とで、約４０℃に冷却される。この冷却過程で生じた凝縮水は、凝縮水除去器１４で除去される。ガス中の硫化水素は、硫化水素吸収塔１５で除去される。硫化水素吸収液１１３は、約４０℃で作用する。
硫黄化合物を除去されたガスすなわち精製ガス１１８は、ガス加熱用熱交換器２５で約１３０℃に昇温された後、ガス／ガス熱交換器２１でさらに加熱され、ガスタービン燃料ガス１１８ａとしてガスタービン燃焼器１７に供給され、ガスタービン１９を駆動して発電する。
【０００６】
ガス化炉で生成される生成ガス１０５は水分を含有し、その露点は１００℃付近にある。ガス／ガス熱交換器２１の伝熱管壁温度が露点を下回ると、管壁に凝縮水が発生し、微細な煤塵が管壁に付着して伝熱性能を低下させる恐れがある。そこで、生成ガス中の水分が伝熱管壁に凝縮することを防止するため、既に述べたように、ガス／ガス熱交換器２１の入口において精製ガスをガス加熱用熱交換器２５で約１３０℃に昇温する。
【０００７】
上記運転は、図３の石炭ガス化複合発電プラントの定常運転状態である。これに対し、石炭ガス化複合発電プラントの停止状態では、すべての装置が常温であり、ガス化炉７が起動すると、高温のガスが流れ、加熱用熱交換器，冷却用熱交換器などに必要な蒸気や冷却水が供給され、下流の装置や機器類が、定常温度に昇温される。
【０００８】
その際に、上記の通り、ガス化炉で発生するガスが水分を含むため、常温の装置や機器の内面には、凝縮水が生じる。この凝縮水は、定常温度になるに従い蒸発して消失するが、凝縮水の一時的な発生が性能の低下につながる機器が存在する。例えば、フィルタ１０のフィルタエレメントには、起動初期からチャー１０８が堆積しているため、ここで凝縮水が生じると、フィルタが詰まり、正常に作用しなくなる場合がある。また、硫化カルボニル転換器１３には触媒が充填されており、この触媒に凝縮水が付着すると、触媒活性を示す細孔が凝縮水で塞がれて、細孔内の水分が蒸発しにくいので、触媒が正常に作用しなくなる場合がある。したがって、これらの機器は、ガス化炉からのガスを通す前に、ガスの露点以上に予熱しておく必要がある。
【０００９】
図３において、開きを白抜きで示し閉じをクロ抜きで示したバルブの状態は、起動初期の状態である。図３に示した石炭ガス化複合発電プラントの起動手順の概略は、以下の通りである。
(１)空気分離塔３，空気圧縮機４，窒素圧縮機５，酸素圧縮機６などからなる酸素製造装置を起動する。
(２)ガス化炉６に、酸素１０３と軽油などの液体燃料１０４とを供給し、ガス化炉７を加熱して、昇温する。燃焼ガス１０５ａは、熱回収ボイラ８，サイクロン９，バイパスライン１０５ｂを経由して、水洗塔１１に導かれる。水洗塔１１では、燃焼ガス中のＮＯｘ，ＳＯｘが除去され、燃焼排ガス１１０として系外に出される。
(３)ガス循環圧縮機２６，ガス加熱用熱交換器２５，ガス／ガス熱交換器２１，バイパスライン１１４ａ，フィルタ１０，ガス／ガス熱交換器２１，バイパスライン１１４ｂ，ガス／ガス熱交換器２２，ガス加熱用熱交換器２３，硫化カルボニル転換器１３，ガス／ガス熱交換器２２，ガス冷却用熱交換器２４，凝縮水除去器１４，ガス循環用圧縮機２６を結ぶ循環ラインに高圧窒素を充填する。ガス循環用圧縮機２６を起動して高圧窒素を循環させるとともに、ガス加熱用熱交換器２５および２３に加熱蒸気を供給し、ガス冷却用熱交換器２４に冷却水を供給し、循環する窒素を加熱して、フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３を上記露点以上に加熱する。
(４)硫化水素吸収塔１５などからなる脱硫装置を起動する。
(５)ガスタービン燃焼器１７，空気圧縮機１８，ガスタービン１９，発電機２０などからなりガス化された化石燃料ガスを消費して発電する装置にガスタービン燃料ガス１１８ａを受け入れる準備をする。
(６)ガス循環用圧縮機２６を停止させ、ライン１１４のバルブ２０７と２０８とを閉じる。
(７)ガス化炉７に粉砕された石炭１０１の供給を開始し、液体燃料１０４の供給を停止する。
(８)主ガスラインのバルブ２０１〜２０６を開け、バイパスラインのバルブ２０９，２１０と、燃焼排ガスラインのバルブ２１１とを閉じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の起動手順では、フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３における水分の凝縮を防止するために、(３)に示した窒素循環加熱の手順が必要になった。窒素ガスを循環させるには、ガス循環用圧縮機２６が必要である。
【００１１】
このガス循環用圧縮機２６は、定常運転時には使用されない上に、発電が開始される以前にガス循環用圧縮機を運転するための電力が必要になる。
【００１２】
一方で、酸素製造装置には、高圧窒素が余剰となっていた。
【００１３】
上記プラント構成では、起動時しか使用されないガス循環用圧縮機が必要となり、設備投資面での投資効率が低下していた。また、起動時にそのガス循環用圧縮機を運転するための電力が必要となり、エネルギー消費面での効率が低下するという問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、化石燃料ガス化発電プラントにおいて、起動時しか使用されないガス循環用圧縮機に起因する設備投資面での効率低下およびエネルギー消費面での効率の低下を防止する手段を備えた化石燃料ガス化発電プラントと、その機器の予熱方法とを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、ガス化装置と脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントにおいて、酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素を予熱を要する機器に供給する高圧窒素供給ラインを設けた化石燃料ガス化発電プラントを提案する。
【００１６】
予熱を要する機器は、例えば、ガス化された化石燃料ガス中の固形物を除去するフィルタと、硫化カルボニルを硫化水素に転換する触媒充填容器との少なくとも一方を含むことができる。
【００１７】
ガス化された化石燃料ガスを消費して発電する装置は、ガスタービン単独でもよいし、ガスタービンと、燃料電池および蒸気タービンの少なくとも一方との組み合わせであってもよい。
【００１８】
本発明は、また、上記目的を達成するために、化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、前記ガス化装置と前記脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントの機器の予熱方法において、酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素の圧力を利用し加熱器を介して前記余剰な窒素を前記予熱を要する機器に供給して加熱する化石燃料ガス化発電プラントの機器の予熱方法を提案する。
【００１９】
本発明においては、化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、ガス化装置と脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントにおいて、酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素の圧力を利用し加熱器を介して前記余剰な窒素を前記予熱を要する機器に供給して加熱するので、従来設置されていた起動時にしか利用されないガス循環用圧縮機が不要となり、設備投資面およびエネルギー消費面での効率を高められる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、図１および図２を参照して、本発明による化石燃料ガス化発電プラントおよびその機器の予熱方法の実施例を説明する。
【００２１】
《実施例１》
図１は、本発明による化石燃料ガス化発電プラントの一実施例の構成を示す系統図である。プラントは、大きく分けて、石炭処理装置と、酸素製造装置と、ガス化装置と、脱硫装置と、ガス化された化石燃料ガスすなわち石炭ガスを消費して発電する装置とにより構成される。
【００２２】
石炭処理装置は、粉砕機１と、石炭供給ホッパ２とからなる。石炭１００は、粉砕機１で粉砕され、平均粒径４０μｍの微粉炭となり、石炭供給ホッパ２に充填される。
【００２３】
酸素製造装置は、空気分離塔３と、空気圧縮機４と、窒素圧縮機５と、酸素圧縮機６とからなる。定常運転時には、ガスタービン１９に連結した空気圧縮機１８からの圧縮された空気１１５ａが、空気分離塔３に供給され、深冷分離法により、窒素１０２と酸素１０３とに分離される。窒素１０２は、窒素圧縮機５で昇圧され、酸素１０３は、酸素圧縮機６で昇圧される。窒素１０２は、粉砕された石炭１０１をガス化炉７に搬送するとともに、各装置のパージやガスタービン１９翼の冷却に用いられる。酸素１０３は、ガス化炉７に供給される。
【００２４】
ガス化装置は、ガス化炉７と、熱回収ボイラ８と、サイクロン９と、フィルタ１０とからなる。ガス化炉７には、粉砕された石炭１０１と酸化剤としての酸素１０３が供給され、石炭のガス化反応が生じて、水素や一酸化炭素を主成分とする可燃性の精製ガス１０５が発生する。ガス化炉７内は約１６００℃の高温なので、石炭中に数％〜１０数％程度含まれる灰分は溶融し、ガス化炉７下部から取り出され、水冷粉砕されて、ガラス状の固形物すなわちスラグ１０６となる。精製ガス１０５は、約１０００℃の高温であるため、廃熱回収ボイラ８によって、約４００℃に冷却される。生成ガス１０５は、スラグ１０６として取り出されなかった灰分や煤塵，未反応の炭素分を含む固形物すなわちチャー１０８を同伴しているので、ガス化装置に付属する乾式脱塵装置であるサイクロン９とフィルタ１０とにより除去する。回収されたチャー１０８をガス化炉７に再供給し、その灰分を溶融してスラグ１０６にするとともに、未反応の炭素分を反応させる。
【００２５】
脱硫装置は、水洗塔１１と、硫化カルボニル転換器１３と、硫化水素吸収塔１５と、熱交換器類などとからなる。集塵後のガス中には、乾式脱塵装置で除去できなかった微細な固形物や、石炭中に含まれていた硫黄分から生成された硫化カルボニル，硫化水素が含まれている。微細な固形物は下流の装置における閉塞や磨耗などの原因となり、硫黄化合物はガスを燃焼した際に硫黄酸化物という有害なガスを発生させる原因となるので、脱硫装置においてこれらの物を除去する。
脱塵後の生成ガスは、ガス／ガス熱交換器２１で３００〜３５０℃に冷却され、サイクロン９およびフィルタ１０を通過した微細な煤塵を水洗塔１１で水洗除去される。この水洗過程で、生成ガスは、約１２０℃に冷却される。生成ガス中の硫化カルボニルは、硫化カルボニル転換器１３で硫化水素に転換される。硫化カルボニル転換器１３は、硫化カルボニルをガス中の水分と反応させて硫化水素に転換する触媒を充填した反応容器である。この触媒は１６０℃から２５０℃の温度範囲で作用するために、生成ガスは、ガス／ガス熱交換器２２とガス加熱用熱交換器２３とにより、上記作用温度に加熱される。ガス中の硫化水素は、硫化水素吸収塔１５で除去される。硫化水素吸収液１１３は、約４０℃で作用する。このため、硫化カルボニル転換器１３を出た生成ガスは、ガス／ガス熱交換器２２とガス冷却用熱交換器２４とにより、約４０℃に冷却される。この冷却過程で生じた凝縮水は、凝縮水除去器１４で除去される。硫黄化合物を除去された精製ガス１１８は、ガス加熱用熱交換器２５とガス／ガス熱交換器２１とにより加熱され、ガスタービン燃料ガス１１８ａとしてガスタービン燃焼器１７に供給され、ガスタービン１９を駆動し、発電する。
【００２６】
ガス化炉で生成する生成ガス１０５は、水分を含有し、その露点は１００℃付近である。ガス／ガス熱交換器２１では、高温の生成ガスと低温の精製ガスとを伝熱管を介して間接接触させ、精製ガス１１８を加熱する。この際に、生成ガス１０５が接する伝熱管壁温度が露点を下回ると、管壁に凝縮水が発生し、微細な煤塵が管壁に付着して伝熱性能を低下させる恐れがある。このため、ガス／ガス熱交換器２１の入口で、ガス加熱用熱交換器２５により、精製ガスを約１３０℃に昇温し、生成ガス中の水分が伝熱管壁に凝縮するのを防止する。
【００２７】
ガス化された石炭ガスを消費して発電する装置は、ガスタービン燃焼器１７と、空気圧縮機１８と、ガスタービン１９と、発電機２０とからなる。ガスタービン燃料ガス１１８ａは、ガスタービン燃焼器１７内で燃焼され、ガスタービン１９を駆動し、発電機２０により発電する。さらに、空気圧縮機１８を駆動し、酸素製造装置の原料空気１１５ａを供給する。排ガス１１６は、最終的には系外に放出されるが、排ガス１１６の熱を利用するための廃熱回収ボイラ，蒸気タービン，発電機からなる蒸気タービン発電装置が設置されてもよい。
【００２８】
以上の動作は、本発明の化石燃料ガス化発電プラントの定常運転状態である。これに対して、発電プラントの停止状態では、すべての装置が常温であり、起動に際しては、ガス化炉が起動して、高温のガスが流れ、加熱用熱交換器，冷却用熱交換器などに必要な蒸気や冷却水が供給され、下流の装置や機器類が、定常の温度まで昇温される。
【００２９】
既に述べたように、ガス化炉７で発生する生成ガス１０５が水分を含むため、起動の過程で常温の装置や機器の内面に生成ガス１０５が接すると、凝縮水が生じる。この凝縮水は、定常温度になるに従い、蒸発して消失するが、フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３では、凝縮水の一時的な発生が性能の低下につながる場合がある。フィルタ１０のフィルタエレメントには、起動の初期からチャーが堆積しているため、ここで凝縮水が生じると、フィルタの詰まりが生じて、正常に作用しなくなる場合がある。硫化カルボニル転換器１３には、触媒が充填されており、この触媒に凝縮水が付着すると、触媒活性を示す細孔が凝縮水で塞がれ、細孔内の水分が蒸発しにくいので、触媒が正常に作用しなくなる場合がある。そこで、これらの機器は、ガス化炉からの生成ガスを通す前に、ガスの露点以上に予熱しておく必要がある。
【００３０】
図１の開きを白抜きで示し閉じを黒塗りで示したバルブの状態は、これらの機器の予熱過程の状態を示している。本発明における起動手順は、概略以下の通りである。
(１)粉砕機１および石炭供給ホッパ２から構成される石炭処理装置を起動し、粉砕された石炭を石炭供給ホッパ２に充填する。
(２)空気分離塔３，空気圧縮機４，窒素圧縮機５，酸素圧縮機６などからなる酸素製造装置を起動する。ガスタービン１９に連結された空気圧縮機１８がまだ起動していないので、原料空気１１７は、空気圧縮機４から供給される。
(３)ガス化炉７に、酸素１０３と軽油などの液体燃料１０４を供給して、ガス化炉を加熱し、昇温する。この燃焼ガス１０５ａは、熱回収ボイラ８，サイクロン９，バイパスライン１０５ｂを経由して水洗塔１１に導かれる。水洗塔１１では、燃焼ガス中のＮＯｘ，ＳＯｘが除去され、燃焼排ガス１１０として系外に放出される。
(４)フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３は、酸素製造装置で生じた高圧の余剰な窒素１０７を供給して予熱する。高圧窒素１０７は、ガス加熱用熱交換器２５で加熱され、ガス／ガス熱交換器２１，バイパスライン１１４ａを通過し、フィルタ１０に至り、このフィルタ１０を加熱する。さらに、高圧窒素１０７は、ガス／ガス熱交換器２１，バイパスライン１１４ｂ，ガス／ガス熱交換器２２を経由して、ガス加熱用熱交換器２３に至り、ガス加熱用熱交換器２３で加熱され、硫化カルボニル転換器１３に至り、硫化カルボニル転換器１３を加熱する。硫化カルボニル転換器１３を通過した後、ガス／ガス熱交換器２２，ガス冷却用熱交換器２４，凝縮水除去器１４を経由し、排窒素ガス１１２として系外に放出される。高圧窒素１０７の供給は、フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３が、生成ガス１０５の露点以上の温度に加熱されるまで続けられる。フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３が、所定温度に到達したら、高圧窒素供給ラインのバルブ２１３および排窒素ガスラインのバルブ２１４を閉じ、高圧窒素１０７の供給を停止する。
(５)硫化水素吸収塔１５などからなる脱硫装置を起動する。
(６)ガスタービン燃焼器１７，空気圧縮機１８，ガスタービン１９，発電機２０などからなりガス化された化石燃料ガスを消費して発電する装置へのガスタービン燃料ガス１１８ａの受け入れ準備をする。
(７)ガス化炉７に粉砕された石炭１０１の供給を開始し、液体燃料１０４の供給を停止する。
(８)主ガスラインのバルブ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６を開け、バイパスラインのバルブ２０９，２１０および燃焼排ガスラインのバルブ２１１を閉じる。
【００３１】
本発明においては、フィルタ１０と硫化カルボニル転換器１３とにおける水分の凝縮を防止するため、上記手順(４)に示したように、酸素製造装置で生じた高圧の余剰な窒素を供給して、加熱する。したがって、図３に示した従来技術の窒素ガスを循環させるためのガス循環用圧縮機が不要となり、設備投資面および起動時のエネルギー消費面での効率が高められる。
【００３２】
《実施例２》
次に、図２を参照して、本発明による他の実施例を説明する。図２は、本発明による化石燃料ガス化発電プラントの他の実施例が図１の実施例と異なる部分の構成を示す系統図である。図１の実施例１における石炭ガス化ガスを消費して発電する装置部分は、図２の発電装置に置き換えてもよい。
【００３３】
図２の発電装置は、燃料電池２７と、ガスタービン燃焼器１７と、空気圧縮機１８と、ガスタービン１９と、発電機２０と、排熱回収ボイラ２８と、蒸気タービン２９と、発電機２０ａとからなる。ガスタービン燃料ガス１１８ａは、ガスタービン燃焼器１７内で燃焼され、ガスタービン１９を駆動し、発電機２０により発電する。このとき、ガスタービン燃料ガス１１８ａの一部は、分岐され、燃料電池２７を経由し、燃料電池発電に利用される。ガスタービン１９の排ガス１１６の熱は、排熱回収ボイラ２８により、蒸気１１９に伝達される。蒸気１１９は、蒸気タービン２９を駆動し、発電機２０ａで発電する。排ガス１１６は、煙突３０から排出される。
【００３４】
実施例２では、燃料電池２７と蒸気タービン２９とを併設する系統構成を示したが、いずれか一方だけを設置してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、ガス化装置と脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントにおいて、酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素の圧力を利用し加熱器を介して前記余剰な窒素を前記予熱を要する機器に供給して加熱するので、従来設置されていた起動時にしか利用されないガス循環用圧縮機が不要となり、設備投資面およびエネルギー消費面での効率を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による化石燃料ガス化発電プラントの一実施例の構成を示す系統図である。
【図２】本発明による化石燃料ガス化発電プラントの他の実施例が図１の実施例と異なる部分の構成を示す系統図である。
【図３】従来の石炭ガス化複合発電プラントの一例の構成を示す系統図である。
【符号の説明】
１ 粉砕機
２ 石炭供給ホッパ
３ 空気分離塔
４ 空気圧縮機
５ 窒素圧縮機
６ 酸素圧縮機
７ ガス化炉
８ 熱回収ボイラ
９ サイクロン
１０ フィルタ
１１ 水洗塔
１２ 循環水ポンプ
１３ 硫化カルボニル転換器
１４ 凝縮水除去器
１５ 硫化水素吸収塔
１６ 吸収液循環ポンプ
１７ ガスタービン燃焼器
１８ 空気圧縮機
１９ ガスタービン
２０ 発電機
２１ ガス／ガス熱交換器
２２ ガス／ガス熱交換器
２３ ガス加熱用熱交換器
２４ ガス冷却用熱交換器
２５ ガス加熱用熱交換器
２６ ガス循環用圧縮機
２７ 燃料電池
２８ 排熱回収ボイラ
２９ 蒸気タービン
３０ 煙突
１００ 石炭
１０１ 粉砕された石炭
１０２ 窒素
１０３ 酸素
１０４ 液体燃料
１０５ 生成ガス
１０５ａ 燃焼ガス
１０５ｂ バイパスライン
１０６ スラグ
１０７ 高圧窒素
１０８ チャー
１０９ 循環水
１１０ 燃焼排ガス
１１１ 凝縮水
１１２ 排窒素ガス
１１３ 硫化水素吸収液
１１４ 循環用高圧窒素
１１４ａ バイパスライン
１１４ｂ バイパスライン
１１５ 空気
１１５ａ 空気
１１６ 排ガス
１１７ 空気
１１８ 精製ガス
１１８ａ ガスタービン燃料ガス
１１９ 蒸気
２０１〜２１４ バルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭や重質油などの化石燃料をガス化して発電する化石燃料ガス化発電プラントに係り、特に、ガス化された化石燃料をガスとして通す前に化石燃料ガス化発電プラントの構成機器を予め加熱する予熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の化石燃料ガス化発電プラントの一種である石炭ガス化複合発電プラントの構成の一例を示す系統図である。この石炭ガス化複合発電プラントにおいては、粉砕した石炭１０１を窒素１０２によりガス化炉７に供給するとともに、酸素１０３をガス化炉７に供給する。ガス化炉７からは、水素や一酸化炭素を主成分とし、灰や煤塵と、未反応の炭素分からなる固形物すなわちチャー１０８と、硫化カルボニルや硫化水素などの硫黄化合物を同伴した１０００℃以上の可燃性の生成ガス１０５とを得る。可燃性の生成ガス１０５は、熱回収ボイラ８で約４００℃に冷却され、サイクロン９やフィルタ１０においてチャー１０８を除去され、ガス／ガス熱交換器２１で約３５０℃に冷却される。
【０００３】
回収されたチャー１０８は、未反応の炭素分を反応させ、灰分を溶融してスラグ１０６とするため、ガス化炉７に再供給される。水洗塔１１では、サイクロン９およびフィルタ１０を通過した微細な煤塵を水洗して除去する。可燃性の生成ガス１０５は、この水洗過程で、約１２０℃に冷却される。
【０００４】
可燃性の生成ガス１０５中の硫化カルボニルを硫化水素に転換するため、硫化カルボニル転換器１３が用いられる。硫化カルボニル転換器１３の触媒が１６０℃から２５０℃の温度範囲で作用するので、可燃性の生成ガス１０５は、ガス／ガス熱交換器２２とガス加熱用熱交換器２３とにより、上記作用温度まで加熱される。
【０００５】
硫化カルボニル転換器１３を出た可燃性の生成ガス１０５は、ガス／ガス熱交換器２２とガス冷却用熱交換器２４とで、約４０℃に冷却される。この冷却過程で生じた凝縮水は、凝縮水除去器１４で除去される。ガス中の硫化水素は、硫化水素吸収塔１５で除去される。硫化水素吸収液１１３は、約４０℃で作用する。
硫黄化合物を除去されたガスすなわち精製ガス１１８は、ガス加熱用熱交換器２５で約１３０℃に昇温された後、ガス／ガス熱交換器２１でさらに加熱され、ガスタービン燃料ガス１１８ａとしてガスタービン燃焼器１７に供給され、ガスタービン１９を駆動して発電する。
【０００６】
ガス化炉で生成される生成ガス１０５は水分を含有し、その露点は１００℃付近にある。ガス／ガス熱交換器２１の伝熱管壁温度が露点を下回ると、管壁に凝縮水が発生し、微細な煤塵が管壁に付着して伝熱性能を低下させる恐れがある。そこで、生成ガス中の水分が伝熱管壁に凝縮することを防止するため、既に述べたように、ガス／ガス熱交換器２１の入口において精製ガスをガス加熱用熱交換器２５で約１３０℃に昇温する。
【０００７】
上記運転は、図３の石炭ガス化複合発電プラントの定常運転状態である。これに対し、石炭ガス化複合発電プラントの停止状態では、すべての装置が常温であり、ガス化炉７が起動すると、高温のガスが流れ、加熱用熱交換器，冷却用熱交換器などに必要な蒸気や冷却水が供給され、下流の装置や機器類が、定常温度に昇温される。
【０００８】
その際に、上記の通り、ガス化炉で発生するガスが水分を含むため、常温の装置や機器の内面には、凝縮水が生じる。この凝縮水は、定常温度になるに従い蒸発して消失するが、凝縮水の一時的な発生が性能の低下につながる機器が存在する。例えば、フィルタ１０のフィルタエレメントには、起動初期からチャー１０８が堆積しているため、ここで凝縮水が生じると、フィルタが詰まり、正常に作用しなくなる場合がある。また、硫化カルボニル転換器１３には触媒が充填されており、この触媒に凝縮水が付着すると、触媒活性を示す細孔が凝縮水で塞がれて、細孔内の水分が蒸発しにくいので、触媒が正常に作用しなくなる場合がある。したがって、これらの機器は、ガス化炉からのガスを通す前に、ガスの露点以上に予熱しておく必要がある。
【０００９】
図３において、開きを白抜きで示し閉じをクロ抜きで示したバルブの状態は、起動初期の状態である。図３に示した石炭ガス化複合発電プラントの起動手順の概略は、以下の通りである。
(１)空気分離塔３，空気圧縮機４，窒素圧縮機５，酸素圧縮機６などからなる酸素製造装置を起動する。
(２)ガス化炉６に、酸素１０３と軽油などの液体燃料１０４とを供給し、ガス化炉７を加熱して、昇温する。燃焼ガス１０５ａは、熱回収ボイラ８，サイクロン９，バイパスライン１０５ｂを経由して、水洗塔１１に導かれる。水洗塔１１では、燃焼ガス中のＮＯｘ，ＳＯｘが除去され、燃焼排ガス１１０として系外に出される。
(３)ガス循環圧縮機２６，ガス加熱用熱交換器２５，ガス／ガス熱交換器２１，バイパスライン１１４ａ，フィルタ１０，ガス／ガス熱交換器２１，バイパスライン１１４ｂ，ガス／ガス熱交換器２２，ガス加熱用熱交換器２３，硫化カルボニル転換器１３，ガス／ガス熱交換器２２，ガス冷却用熱交換器２４，凝縮水除去器１４，ガス循環用圧縮機２６を結ぶ循環ラインに高圧窒素を充填する。ガス循環用圧縮機２６を起動して高圧窒素を循環させるとともに、ガス加熱用熱交換器２５および２３に加熱蒸気を供給し、ガス冷却用熱交換器２４に冷却水を供給し、循環する窒素を加熱して、フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３を上記露点以上に加熱する。
(４)硫化水素吸収塔１５などからなる脱硫装置を起動する。
(５)ガスタービン燃焼器１７，空気圧縮機１８，ガスタービン１９，発電機２０などからなりガス化された化石燃料ガスを消費して発電する装置にガスタービン燃料ガス１１８ａを受け入れる準備をする。
(６)ガス循環用圧縮機２６を停止させ、ライン１１４のバルブ２０７と２０８とを閉じる。
(７)ガス化炉７に粉砕された石炭１０１の供給を開始し、液体燃料１０４の供給を停止する。
(８)主ガスラインのバルブ２０１〜２０６を開け、バイパスラインのバルブ２０９，２１０と、燃焼排ガスラインのバルブ２１１とを閉じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の起動手順では、フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３における水分の凝縮を防止するために、(３)に示した窒素循環加熱の手順が必要になった。窒素ガスを循環させるには、ガス循環用圧縮機２６が必要である。
【００１１】
このガス循環用圧縮機２６は、定常運転時には使用されない上に、発電が開始される以前にガス循環用圧縮機を運転するための電力が必要になる。
【００１２】
一方で、酸素製造装置には、高圧窒素が余剰となっていた。
【００１３】
上記プラント構成では、起動時しか使用されないガス循環用圧縮機が必要となり、設備投資面での投資効率が低下していた。また、起動時にそのガス循環用圧縮機を運転するための電力が必要となり、エネルギー消費面での効率が低下するという問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、化石燃料ガス化発電プラントにおいて、起動時しか使用されないガス循環用圧縮機に起因する設備投資面での効率低下およびエネルギー消費面での効率の低下を防止する手段を備えた化石燃料ガス化発電プラントと、その機器の予熱方法とを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、ガス化装置と脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントにおいて、酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素を予熱を要する機器に供給する高圧窒素供給ラインを設けた化石燃料ガス化発電プラントを提案する。
【００１６】
予熱を要する機器は、例えば、ガス化された化石燃料ガス中の固形物を除去するフィルタと、硫化カルボニルを硫化水素に転換する触媒充填容器との少なくとも一方を含むことができる。
【００１７】
ガス化された化石燃料ガスを消費して発電する装置は、ガスタービン単独でもよいし、ガスタービンと、燃料電池および蒸気タービンの少なくとも一方との組み合わせであってもよい。
【００１８】
本発明は、また、上記目的を達成するために、化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、前記ガス化装置と前記脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントの機器の予熱方法において、酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素の圧力を利用し加熱器を介して前記余剰な窒素を前記予熱を要する機器に供給して加熱する化石燃料ガス化発電プラントの機器の予熱方法を提案する。
【００１９】
本発明においては、化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、ガス化装置と脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントにおいて、酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素の圧力を利用し加熱器を介して前記余剰な窒素を前記予熱を要する機器に供給して加熱するので、従来設置されていた起動時にしか利用されないガス循環用圧縮機が不要となり、設備投資面およびエネルギー消費面での効率を高められる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、図１および図２を参照して、本発明による化石燃料ガス化発電プラントおよびその機器の予熱方法の実施例を説明する。
【００２１】
《実施例１》
図１は、本発明による化石燃料ガス化発電プラントの一実施例の構成を示す系統図である。プラントは、大きく分けて、石炭処理装置と、酸素製造装置と、ガス化装置と、脱硫装置と、ガス化された化石燃料ガスすなわち石炭ガスを消費して発電する装置とにより構成される。
【００２２】
石炭処理装置は、粉砕機１と、石炭供給ホッパ２とからなる。石炭１００は、粉砕機１で粉砕され、平均粒径４０μｍの微粉炭となり、石炭供給ホッパ２に充填される。
【００２３】
酸素製造装置は、空気分離塔３と、空気圧縮機４と、窒素圧縮機５と、酸素圧縮機６とからなる。定常運転時には、ガスタービン１９に連結した空気圧縮機１８からの圧縮された空気１１５ａが、空気分離塔３に供給され、深冷分離法により、窒素１０２と酸素１０３とに分離される。窒素１０２は、窒素圧縮機５で昇圧され、酸素１０３は、酸素圧縮機６で昇圧される。窒素１０２は、粉砕された石炭１０１をガス化炉７に搬送するとともに、各装置のパージやガスタービン１９翼の冷却に用いられる。酸素１０３は、ガス化炉７に供給される。
【００２４】
ガス化装置は、ガス化炉７と、熱回収ボイラ８と、サイクロン９と、フィルタ１０とからなる。ガス化炉７には、粉砕された石炭１０１と酸化剤としての酸素１０３が供給され、石炭のガス化反応が生じて、水素や一酸化炭素を主成分とする可燃性の精製ガス１０５が発生する。ガス化炉７内は約１６００℃の高温なので、石炭中に数％〜１０数％程度含まれる灰分は溶融し、ガス化炉７下部から取り出され、水冷粉砕されて、ガラス状の固形物すなわちスラグ１０６となる。精製ガス１０５は、約１０００℃の高温であるため、廃熱回収ボイラ８によって、約４００℃に冷却される。生成ガス１０５は、スラグ１０６として取り出されなかった灰分や煤塵，未反応の炭素分を含む固形物すなわちチャー１０８を同伴しているので、ガス化装置に付属する乾式脱塵装置であるサイクロン９とフィルタ１０とにより除去する。回収されたチャー１０８をガス化炉７に再供給し、その灰分を溶融してスラグ１０６にするとともに、未反応の炭素分を反応させる。
【００２５】
脱硫装置は、水洗塔１１と、硫化カルボニル転換器１３と、硫化水素吸収塔１５と、熱交換器類などとからなる。集塵後のガス中には、乾式脱塵装置で除去できなかった微細な固形物や、石炭中に含まれていた硫黄分から生成された硫化カルボニル，硫化水素が含まれている。微細な固形物は下流の装置における閉塞や磨耗などの原因となり、硫黄化合物はガスを燃焼した際に硫黄酸化物という有害なガスを発生させる原因となるので、脱硫装置においてこれらの物を除去する。
脱塵後の生成ガスは、ガス／ガス熱交換器２１で３００〜３５０℃に冷却され、サイクロン９およびフィルタ１０を通過した微細な煤塵を水洗塔１１で水洗除去される。この水洗過程で、生成ガスは、約１２０℃に冷却される。生成ガス中の硫化カルボニルは、硫化カルボニル転換器１３で硫化水素に転換される。硫化カルボニル転換器１３は、硫化カルボニルをガス中の水分と反応させて硫化水素に転換する触媒を充填した反応容器である。この触媒は１６０℃から２５０℃の温度範囲で作用するために、生成ガスは、ガス／ガス熱交換器２２とガス加熱用熱交換器２３とにより、上記作用温度に加熱される。ガス中の硫化水素は、硫化水素吸収塔１５で除去される。硫化水素吸収液１１３は、約４０℃で作用する。このため、硫化カルボニル転換器１３を出た生成ガスは、ガス／ガス熱交換器２２とガス冷却用熱交換器２４とにより、約４０℃に冷却される。この冷却過程で生じた凝縮水は、凝縮水除去器１４で除去される。硫黄化合物を除去された精製ガス１１８は、ガス加熱用熱交換器２５とガス／ガス熱交換器２１とにより加熱され、ガスタービン燃料ガス１１８ａとしてガスタービン燃焼器１７に供給され、ガスタービン１９を駆動し、発電する。
【００２６】
ガス化炉で生成する生成ガス１０５は、水分を含有し、その露点は１００℃付近である。ガス／ガス熱交換器２１では、高温の生成ガスと低温の精製ガスとを伝熱管を介して間接接触させ、精製ガス１１８を加熱する。この際に、生成ガス１０５が接する伝熱管壁温度が露点を下回ると、管壁に凝縮水が発生し、微細な煤塵が管壁に付着して伝熱性能を低下させる恐れがある。このため、ガス／ガス熱交換器２１の入口で、ガス加熱用熱交換器２５により、精製ガスを約１３０℃に昇温し、生成ガス中の水分が伝熱管壁に凝縮するのを防止する。
【００２７】
ガス化された石炭ガスを消費して発電する装置は、ガスタービン燃焼器１７と、空気圧縮機１８と、ガスタービン１９と、発電機２０とからなる。ガスタービン燃料ガス１１８ａは、ガスタービン燃焼器１７内で燃焼され、ガスタービン１９を駆動し、発電機２０により発電する。さらに、空気圧縮機１８を駆動し、酸素製造装置の原料空気１１５ａを供給する。排ガス１１６は、最終的には系外に放出されるが、排ガス１１６の熱を利用するための廃熱回収ボイラ，蒸気タービン，発電機からなる蒸気タービン発電装置が設置されてもよい。
【００２８】
以上の動作は、本発明の化石燃料ガス化発電プラントの定常運転状態である。これに対して、発電プラントの停止状態では、すべての装置が常温であり、起動に際しては、ガス化炉が起動して、高温のガスが流れ、加熱用熱交換器，冷却用熱交換器などに必要な蒸気や冷却水が供給され、下流の装置や機器類が、定常の温度まで昇温される。
【００２９】
既に述べたように、ガス化炉７で発生する生成ガス１０５が水分を含むため、起動の過程で常温の装置や機器の内面に生成ガス１０５が接すると、凝縮水が生じる。この凝縮水は、定常温度になるに従い、蒸発して消失するが、フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３では、凝縮水の一時的な発生が性能の低下につながる場合がある。フィルタ１０のフィルタエレメントには、起動の初期からチャーが堆積しているため、ここで凝縮水が生じると、フィルタの詰まりが生じて、正常に作用しなくなる場合がある。硫化カルボニル転換器１３には、触媒が充填されており、この触媒に凝縮水が付着すると、触媒活性を示す細孔が凝縮水で塞がれ、細孔内の水分が蒸発しにくいので、触媒が正常に作用しなくなる場合がある。そこで、これらの機器は、ガス化炉からの生成ガスを通す前に、ガスの露点以上に予熱しておく必要がある。
【００３０】
図１の開きを白抜きで示し閉じを黒塗りで示したバルブの状態は、これらの機器の予熱過程の状態を示している。本発明における起動手順は、概略以下の通りである。
(１)粉砕機１および石炭供給ホッパ２から構成される石炭処理装置を起動し、粉砕された石炭を石炭供給ホッパ２に充填する。
(２)空気分離塔３，空気圧縮機４，窒素圧縮機５，酸素圧縮機６などからなる酸素製造装置を起動する。ガスタービン１９に連結された空気圧縮機１８がまだ起動していないので、原料空気１１７は、空気圧縮機４から供給される。
(３)ガス化炉７に、酸素１０３と軽油などの液体燃料１０４を供給して、ガス化炉を加熱し、昇温する。この燃焼ガス１０５ａは、熱回収ボイラ８，サイクロン９，バイパスライン１０５ｂを経由して水洗塔１１に導かれる。水洗塔１１では、燃焼ガス中のＮＯｘ，ＳＯｘが除去され、燃焼排ガス１１０として系外に放出される。
(４)フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３は、酸素製造装置で生じた高圧の余剰な窒素１０７を供給して予熱する。高圧窒素１０７は、ガス加熱用熱交換器２５で加熱され、ガス／ガス熱交換器２１，バイパスライン１１４ａを通過し、フィルタ１０に至り、このフィルタ１０を加熱する。さらに、高圧窒素１０７は、ガス／ガス熱交換器２１，バイパスライン１１４ｂ，ガス／ガス熱交換器２２を経由して、ガス加熱用熱交換器２３に至り、ガス加熱用熱交換器２３で加熱され、硫化カルボニル転換器１３に至り、硫化カルボニル転換器１３を加熱する。硫化カルボニル転換器１３を通過した後、ガス／ガス熱交換器２２，ガス冷却用熱交換器２４，凝縮水除去器１４を経由し、排窒素ガス１１２として系外に放出される。高圧窒素１０７の供給は、フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３が、生成ガス１０５の露点以上の温度に加熱されるまで続けられる。フィルタ１０および硫化カルボニル転換器１３が、所定温度に到達したら、高圧窒素供給ラインのバルブ２１３および排窒素ガスラインのバルブ２１４を閉じ、高圧窒素１０７の供給を停止する。
(５)硫化水素吸収塔１５などからなる脱硫装置を起動する。
(６)ガスタービン燃焼器１７，空気圧縮機１８，ガスタービン１９，発電機２０などからなりガス化された化石燃料ガスを消費して発電する装置へのガスタービン燃料ガス１１８ａの受け入れ準備をする。
(７)ガス化炉７に粉砕された石炭１０１の供給を開始し、液体燃料１０４の供給を停止する。
(８)主ガスラインのバルブ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６を開け、バイパスラインのバルブ２０９，２１０および燃焼排ガスラインのバルブ２１１を閉じる。
【００３１】
本発明においては、フィルタ１０と硫化カルボニル転換器１３とにおける水分の凝縮を防止するため、上記手順(４)に示したように、酸素製造装置で生じた高圧の余剰な窒素を供給して、加熱する。したがって、図３に示した従来技術の窒素ガスを循環させるためのガス循環用圧縮機が不要となり、設備投資面および起動時のエネルギー消費面での効率が高められる。
【００３２】
《実施例２》
次に、図２を参照して、本発明による他の実施例を説明する。図２は、本発明による化石燃料ガス化発電プラントの他の実施例が図１の実施例と異なる部分の構成を示す系統図である。図１の実施例１における石炭ガス化ガスを消費して発電する装置部分は、図２の発電装置に置き換えてもよい。
【００３３】
図２の発電装置は、燃料電池２７と、ガスタービン燃焼器１７と、空気圧縮機１８と、ガスタービン１９と、発電機２０と、排熱回収ボイラ２８と、蒸気タービン２９と、発電機２０ａとからなる。ガスタービン燃料ガス１１８ａは、ガスタービン燃焼器１７内で燃焼され、ガスタービン１９を駆動し、発電機２０により発電する。このとき、ガスタービン燃料ガス１１８ａの一部は、分岐され、燃料電池２７を経由し、燃料電池発電に利用される。ガスタービン１９の排ガス１１６の熱は、排熱回収ボイラ２８により、蒸気１１９に伝達される。蒸気１１９は、蒸気タービン２９を駆動し、発電機２０ａで発電する。排ガス１１６は、煙突３０から排出される。
【００３４】
実施例２では、燃料電池２７と蒸気タービン２９とを併設する系統構成を示したが、いずれか一方だけを設置してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、ガス化装置と脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントにおいて、酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素の圧力を利用し加熱器を介して前記余剰な窒素を前記予熱を要する機器に供給して加熱するので、従来設置されていた起動時にしか利用されないガス循環用圧縮機が不要となり、設備投資面およびエネルギー消費面での効率を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による化石燃料ガス化発電プラントの一実施例の構成を示す系統図である。
【図２】本発明による化石燃料ガス化発電プラントの他の実施例が図１の実施例と異なる部分の構成を示す系統図である。
【図３】従来の石炭ガス化複合発電プラントの一例の構成を示す系統図である。
【符号の説明】
１ 粉砕機
２ 石炭供給ホッパ
３ 空気分離塔
４ 空気圧縮機
５ 窒素圧縮機
６ 酸素圧縮機
７ ガス化炉
８ 熱回収ボイラ
９ サイクロン
１０ フィルタ
１１ 水洗塔
１２ 循環水ポンプ
１３ 硫化カルボニル転換器
１４ 凝縮水除去器
１５ 硫化水素吸収塔
１６ 吸収液循環ポンプ
１７ ガスタービン燃焼器
１８ 空気圧縮機
１９ ガスタービン
２０ 発電機
２１ ガス／ガス熱交換器
２２ ガス／ガス熱交換器
２３ ガス加熱用熱交換器
２４ ガス冷却用熱交換器
２５ ガス加熱用熱交換器
２６ ガス循環用圧縮機
２７ 燃料電池
２８ 排熱回収ボイラ
２９ 蒸気タービン
３０ 煙突
１００ 石炭
１０１ 粉砕された石炭
１０２ 窒素
１０３ 酸素
１０４ 液体燃料
１０５ 生成ガス
１０５ａ 燃焼ガス
１０５ｂ バイパスライン
１０６ スラグ
１０７ 高圧窒素
１０８ チャー
１０９ 循環水
１１０ 燃焼排ガス
１１１ 凝縮水
１１２ 排窒素ガス
１１３ 硫化水素吸収液
１１４ 循環用高圧窒素
１１４ａ バイパスライン
１１４ｂ バイパスライン
１１５ 空気
１１５ａ 空気
１１６ 排ガス
１１７ 空気
１１８ 精製ガス
１１８ａ ガスタービン燃料ガス
１１９ 蒸気
２０１〜２１４ バルブ
Claims (2)
- 化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、前記ガス化装置と前記脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントにおいて、
前記酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素を前記予熱を要する機器に供給する高圧窒素供給ラインを設けたことを特徴とする化石燃料ガス化発電プラント。 - 化石燃料をガス化するガス化装置と、空気を原料として酸素と窒素とを製造し製造した酸素を前記ガス化装置に供給する酸素製造装置と、ガス化された化石燃料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫装置と、脱硫された化石燃料ガスを消費して発電する装置とからなり、前記ガス化装置と前記脱硫装置の少なくとも一方にガス化された化石燃料ガスを通す前に予熱を要する機器が付属する化石燃料ガス化発電プラントの機器の予熱方法において、
前記酸素製造装置で生じる高圧の余剰な窒素の圧力を利用し加熱器を介して前記余剰な窒素を前記予熱を要する機器に供給して加熱することを特徴とする化石燃料ガス化発電プラントの機器の予熱方法。
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