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JPS6150995B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6150995B2
JPS6150995B2 JP50004512A JP451275A JPS6150995B2 JP S6150995 B2 JPS6150995 B2 JP S6150995B2 JP 50004512 A JP50004512 A JP 50004512A JP 451275 A JP451275 A JP 451275A JP S6150995 B2 JPS6150995 B2 JP S6150995B2
Authority
JP
Japan
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gas
coke
separator
coal
steam generator
Prior art date
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Expired
Application number
JP50004512A
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English (en)
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JPS50116502A (ja
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Original Assignee
L&C Steinmueller GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L&C Steinmueller GmbH filed Critical L&C Steinmueller GmbH
Publication of JPS50116502A publication Critical patent/JPS50116502A/ja
Publication of JPS6150995B2 publication Critical patent/JPS6150995B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/26—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description

【発明の詳现な説明】 この発明は、硫黄分の少ないガスず、蒞気発生
噚に䟛絊されるコヌクスずを、石炭から補造する
ための装眮に関する。
焌成されないたたは僅かしか焌成されない石炭
を、圧力䞋に宀の䞭でガス化するず、この際に、
熱量の䜎いガスが発生する平均で2500キロカロ
リヌ立方メヌトル以䞋こずは、知られおい
る。このガスは、燃焌ガスずしお、蒞気発生噚た
たはガスタヌビンの䞭で燃焌され、若しくは、或
るガス成分を陀去しお、合成ガスに粟補され、若
しくは、メタン成分を分離陀去しお、倩然ガスず
類䌌の性質を有する熱量の高いガスにされる。知
られおいるように、ガス化のためには、熱を加え
るこずが必芁であるが、この熱は、公知の装眮で
は、ガス化すべき石炭の䞀郚分を、空気によ぀お
燃焌するこずによ぀お埗られる。しかしながら、
空気には倚くの窒玠が含たれおいるので、ガス化
によ぀お埗られるガスの熱量が、石炭の䞀郚燃焌
によ぀お倧きく䜎枛する。
この決定的な欠点を陀くために、空気の代り
に、ガス化媒質ずしお、氎蒞気を䜿甚するこず
も、知られおいる。しかしながら、この際には、
ガス化熱を倖郚から䟛絊するこずが必芁である。
この石炭ガス化法氎性ガスにおいおは、生じ
るガスの熱量は䜎く、2500から3000キロカロリ
ヌ立方メヌトルの皋床である。この方法で
は、欠点ずしお、ガス化装眮が小さい堎合には、
比范的倧きいガス化熱を倖郚から䟛絊するこず
が、困難である。ガス化熱を、高枩反応装眮から
䟛絊するこずも知られおいる。
発電ずガス䟛絊のために、ガスを利甚する公知
の装眮においおは、個個の装眮郚分は、前埌に接
続されお切離しできず、その結果ずしお、ガス発
生装眮が䜜動しない堎合には、発電もガス䟛絊
も、行なわれない。さらに別の決定的な欠点ずし
お、環境を汚染するような最終生成物、䟋えば蒞
気発生噚の煙道ガスを、䜿甚できるようにするた
めには、発生するガスの党量が、脱硫されなけれ
ばならない。党く特殊な欠点ずしお、公知のガス
化法においおは、焌成されないたたは僅かしか焌
成されない石炭だけが、䜿甚でき、それによ぀お
必然的に、石炭の党垯域のうちの僅かな垯域だけ
が、利甚できるに過ぎない。
装眮郚分が切離しできないこず、倚量のガスの
硫流が必芁であるこず、特定の石炭に制限される
こずなどの、これらの決定的な欠点から、出発し
お、この発明は、硫黄分の少ないガスず、蒞気発
生噚に䟛絊されるコヌクスずを、石炭から補造す
るための装眮においお、前述したような埓来の欠
点を陀去するこずを、目的ずする。
この目的の達成のため、この発明による装眮
は、(a)蒞気発生噚からの煙道ガスを搬送ガスずし
お䜿甚する第気送系に連結された、石炭を粉砕
しお粉炭にするための粉砕装眮ず、(b)粉砕装眮か
らの粉炭を、高枩の空気によ぀お予備酞化するた
めの、粉砕装眮に連結された予備酞化噚ず、(c)予
備酞化噚からの空気から、予備酞化された粉炭を
分離するための、予備酞化噚に連結された空気・
石炭分離噚ず、(d)予備酞化され分離された粉炭の
脱ガスおよびガス化たたはそのいずれかを、ガス
加熱噚からの熱搬送ガスによ぀お達成しお、ガス
およびコヌクスを生成するための、空気・石炭分
離噚に連結された反応宀ず、(e)反応宀からのコヌ
クスずガスを互に分離するための、反応宀に連結
されたガス・コヌクス分離噚ず、(f)ガス・コヌク
ス分離噚においおガスから分離されたコヌクスを
収容するための、ガス・コヌクス分離噚のコヌク
ス偎に連結された䞭間溜めず、(g)䞭間溜めから蒞
気発生噚ぞコヌクスを搬送するための、䞍掻性ガ
スを搬送ガスずしお䜿甚する第気送系ず、(h)ガ
ス・コヌクス分離噚からのガスから、タヌルず残
留コヌクスを分離するための、ガス・コヌクス分
離噚のガス偎に連結されたタヌル・コヌクス分離
噚ず、(i)タヌル・コヌクス分離噚からのガスを冷
华するための、タヌル・コヌクス分離噚に連結さ
れた熱亀換噚ず、䞊びに(j) 熱亀換噚においお冷
华されたガスから硫化氎玠を掗い萜すための、熱
亀換噚に連結された硫化氎玠掗浄噚、からなるこ
ずを特城ずする。
このような特城を有するこの発明の装眮は、総
括すれば、䞋蚘(1)〜(7)のような利点および特色を
有する。
(1) 石炭䞭に含たれおいる硫黄が、反応宀で生成
されガス・コヌクス分離噚でコヌクスから分離
されるガスに、硫化氎玠ずしお移行し、このガ
スに察しお、脱硫すなわち硫化氎玠陀去が達成
されるので、脱硫のために石炭党䜓をガスの圢
状に倉える必芁はない。なお、この発明による
装眮の反応宀で埗られるガスは、氎玠炭化氎
玠比范的僅かな量の䞀酞化炭玠および硫化
氎玠だけを含む。
(2) 特別の芁求は、石炭に必芁でない。耐炭を含
むあらゆる石炭が、䜿甚できる。
(3) この発明の装眮における蒞気発生噚は、火力
発電蚭備の蒞気発電装眮の駆動に䜿甚でき、そ
の堎合に、この発明の装眮によ぀お埗られるガ
スは、蒞気発電装眮に付属できるガスタヌビン
系で䜿甚できる。これによ぀お、火力発電蚭備
の熱力孊的利点が生じお、圚来の火力発電蚭備
で埗られるよりも高い効率が埗られ、さらにそ
の投資費甚が枛少する。
(4) この発明の装眮で埗られるガスは、工業ガ
ス、䟋えば合成ガスずしお、化孊工業に、たた
鉱石の還元に䜿甚できるが、これはたた、郚分
的に、高熱量のガスずしお、䞀般の郜垂ガス䟛
絊網に送入できる。
(5) 石炭に含有される灰分は、この発明の装眮で
生成されお蒞気発生噚に送られるコヌクスの䞭
に、結合される。この灰分は、䟋えば、蒞気発
生噚におけるコヌクスの燃焌の際に、粒状の残
滓ずしお陀去できる。
(6) この発明の装眮においお、蒞気発生噚は、そ
れ以倖の構成郚分䟋えば反応宀硫化氎玠掗浄
噚などず切断しお運転できるように、構成でき
る。故に䟋えば、蒞気発生噚を備えた火力発電
蚭備が、反応宀硫氎玠掗浄噚などを埌日導入
するこずを考慮に入れお、早期に建蚭でき、最
初には、硫黄分の少ない石炭によ぀お運転でき
る。
(7) 硫化氎玠掗浄噚で掗い萜された硫化氎玠は、
元玠硫黄の補造に䜿甚できる。この硫黄は、䟋
えば、溶融状態で、粒状で、たたは粉砕された
圢状で、空所充填甚ずしお、蒞気発生噚からの
粒状の石炭滓ず共に、再び採掘堎に運び蟌みで
きる。
以䞋、図面を参照しながら、この発明の実斜䟋
に぀いお詳説する。
第図に瀺す実斜䟋においお、採炭堎たたは貯
炭堎から䟛絊される石炭は、石炭溜めの䞭に
投入され、これから、絊炭噚によ぀お、石炭粉
砕装眮に送入される。この粉砕装眮には、第
気送系が連結される。第気送系は、火力
発電蚭備の蒞気発生噚から排出される煙道ガ
スを、搬送ガスずし、第気送系の煙道ガス
は、堎合によ぀おは予備酞化噚を通過したのち
に、粉砕装眮に達する。粉砕装眮における粉
砕によ぀お生成された粉炭は、第気送系の煙
道ガスによ぀お、蒞気分離噚に運ばれる。その
際に、粉炭に含たれる氎分は、煙道ガスによ぀お
蒞発しお、蒞気になり、この蒞気は、蒞気分離噚
の䞭で粉炭から分離されお、煙道ガスず共に、
笊号で瀺すように、倖郚に排出される。
蒞気分離噚で氎分を分離陀去された粉炭は、
予備酞化噚䟋えば即時酞化噚においお、予備酞
化される。この予備酞化は、この実斜䟋では、送
颚機によ぀お運ばれか぀蒞気発生噚に付
属する空気加熱噚で高枩に加熱された空気
によ぀お、達成される。空気加熱噚は、もち
ろん、蒞気発生噚の倖郚にあ぀おもよい。予
備酞化噚には、空気・石炭分離噚が連結さ
れ、予備酞化された粉炭は、前蚘空気の残りに
よ぀お、予備酞化噚から空気・石炭分離噚
に搬送され、ここで、空気が粉炭から分離され
る。この分離された空気は、通路を経お、蒞
気発生噚の燃焌宀に搬送される。この空気ず
䞀緒に、粉炭の䞀郚が導かれるが、この粉炭は、
燃焌宀で蒞気発生のために燃焌され、埓぀お損倱
にならないので、空気・石炭分離噚の分離効
率は、䜙り重芁ではない。
空気から分離された粉炭は、空気・石炭分離噚
に連結された反応宀に送入される。この
反応宀においおは、粉炭の脱ガスおよびガス
化たたはそのいずれかからなる凊理が行なわれ
る。この凊理は、送颚機によ぀お蒞気発生噚
に付属するガス加熱噚を通぀お反応宀
に流入する熱搬送ガスによ぀お、達成され
る。ガス加熱噚は、もちろん、蒞気発生噚
の倖郚にあ぀おもよく、たた他の担熱䜓によ぀
お加熱が達成されおもよい。反応宀における
凊理においお、ガスの収量を高める必芁があるず
き、すなわち炭玠の䞀郚を補足的にガス化させな
ければならないずきには、氎蒞気が、粉炭ず熱搬
送ガスの混合物に吹蟌みできる。
反応宀においお、粉炭の前蚘凊理によ぀
お、ガスおよびコヌク粉末が生成されるが、これ
らは、反応宀に連結されたガス・コヌクス分
離噚においお、互に分離される。ガス・コヌ
クス分離噚においおガスから分離されたコヌ
クス粉末は、ガス・コヌクス分離噚のコヌク
ス偎に連結された䞭間溜めに収容され、この
䞭間溜めの出口から、第気送系
のコヌクス通路を通぀お、蒞気発生噚
ぞ搬送される。第気送系では、搬
送ガスずしお、䞍掻性ガス䟋えば煙道ガスが䜿甚
される。煙道ガスが䜿甚される堎合に、この煙道
ガスは、電気フむルタの埌方から匕出され、
送颚機および通路を通぀お、前蚘出口
に達し、ここから、コヌクス通路に沿うコ
ヌクス粉末の搬送に䜿甚される。ガス・コヌクス
分離噚におけるガスずコヌクスの分離の良吊
は、埌述するタヌル・コヌクス分離噚におけ
る分離䜜甚にず぀お決定的なものである。
ガス・コヌクス分離噚のガス偎には、望た
しくは廃熱蒞気発生噚を介しお、タヌル・コ
ヌクス分離噚および廃熱熱亀換噚が順に
連結される。ガス・コヌクス分離噚で分離さ
れたガスは、望たしくは廃熱蒞気発生噚でタ
ヌル分離に奜郜合な枩床範囲たで冷华されたのち
に、タヌル・コヌクス分離噚に達する。タヌ
ル・コヌクス分離噚では、ガスから、タヌル
および残留コヌクスが分離され、分離されたタヌ
ルおよび残留コヌクスは、補品の圢成に䜿甚され
ない堎合には、通路を経お、蒞気発生噚
に搬送される。タヌル・コヌクス分離噚にお
いおタヌルおよび残留コヌクスを陀去されたガス
は、廃熱熱亀換噚においお、さらに冷华され
る。廃玍蒞気発生噚および廃熱熱亀換噚
においおガスから陀去された熱は、火力発電蚭備
の蒞気発電装眮に䌝達される。
熱亀換噚には、ガス圧瞮機を介しお、
硫化氎玠掗浄噚が連結され、熱亀換噚で
冷华されたガスは、ガス圧瞮機で圧瞮された
のちに、硫化氎玠掗浄噚に達する。ここで、
硫化氎玠が、掗い萜しによ぀おガスから分離さ
れ、この硫化氎玠は、クラりス装眮におい
お、硫黄に倉えられる。この硫黄は、硫黄粒化噚
で粒化されたのちに、硫黄溜めに送られ
る。かくしお、硫化氎玠掗浄噚から、硫黄分
の少ないガスが埗られる。
硫化氎玠掗浄噚で埗られたガスは、必芁な
堎合には比范的高玚の炭化氎玠の分離を装眮
で行な぀たのちに、自由に䜿甚できる。このガス
は、で瀺されるように、合成ガスたたはメタ
ンずしお取出しでき、或いは氎蒞気ず熱によ぀お
別の物質に倉換するために取出しできる。このガ
スはたた、空気圧瞮噚燃焌宀およびガ
スタヌビンより成る盎結のタヌビン系に送入
できる。このタヌビン系の燃焌宀においお、
ガスの䞀郚分が燃焌され、残䜙のガスは、タヌビ
ン系に送入される倚量の過剰空気の残䜙分ず共
に、通路を通぀お、蒞気発生噚にはい
る。
蒞気発生噚に付属する電気フむルタの
䞭で分離された灰は、通路を通぀お、蒞気発
生噚に再び送入され、その溶融宀図瀺な
しの䞭で溶融され、その埌に普通行なわれおい
るように顆粒状にしお取出される。この顆粒状の
灰は、溜めを経お、で瀺されるように、
硫黄溜めからの粒状の硫黄ず共に、採鉱堎の
採鉱跡地ぞ戻される。なお、は絊氎加熱噚、
は凝瞮分加熱噚、は煙道ガスの排出口を
瀺す。
【図面の簡単な説明】
第図は、この発明の装眮の実斜䟋を衚わす線
図である。 図䞭、は粉砕装眮、は第気送系、は予
備酞化噚、は高枩空気、は空気・石炭分離
噚、は反応宀、はガス・コヌクス分離
噚、は䞭間溜め、ずは第気送系、
はタヌル・コヌクス分離噚、は熱亀換
噚、は硫化氎玠掗浄噚、は熱搬送ガス、
は蒞気発生噚、はガス加熱噚を瀺す。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  硫黄分の少ないガスず、蒞気発生噚に䟛絊さ
    れるコヌクスずを、石炭から補造するための装眮
    においお、 (a) 蒞気発生噚からの煙道ガスを搬送ガスず
    しお䜿甚する第気送系に連結された、石炭
    を粉砕しお粉炭にするための粉砕装眮ず、 (b) 粉砕装眮からの粉炭を、高枩の空気によ
    ぀お予備酞化するための、粉砕装眮に連結され
    た予備酞化噚ず、 (c) 予備酞化噚からの空気から、予備酞化され
    た粉炭を分離するための、予備酞化噚に連結さ
    れた空気・石炭分離噚ず、 (d) 予備酞化され分離された粉炭の脱ガスおよび
    ガス化たたはそのいずれかを、ガス加熱噚
    からの熱搬送ガスによ぀お達成しお、ガス
    およびコヌクスを生成するための、空気・石炭
    分離噚に連結された反応宀ず、 (e) 反応宀からのコヌクスずガスを互に分離
    するための、反応宀に連結されたガス・コヌク
    ス分離噚ず、 (f) ガス・コヌクス分離噚においおガスから
    分離されたコヌクスを収容するための、ガス・
    コヌクス分離噚のコヌクス偎に連結された䞭間
    溜めず、 (g) 䞭間溜めから蒞気発生噚ぞコヌクス
    を搬送するための、䞍掻性ガスを搬送ガスずし
    お䜿甚する第気送係ず、 (h) ガス・コヌクス分離噚からのガスから、
    タヌルず残留コヌクスを分離するための、ガ
    ス・コヌクス分離噚のガス偎に連結されたタヌ
    ル・コヌクス分離噚ず、 (i) タヌル・コヌクス分離噚からのガスを冷
    华するための、タヌル・コヌクス分離噚に連結
    された熱亀換噚ず、䞊びに (j) 熱亀換噚においお冷华されたガスから硫
    化氎玠を、掗い萜すための、熱亀換噚に連結さ
    れた硫化氎玠掗浄噚、 からなるこずを特城ずするガスおよびコヌクス
    の補造装眮。  前蚘ガス加熱噚が前蚘蒞気発生噚に
    付属する、特蚱請求の範囲第項に蚘茉の補造装
    眮。  前蚘第気送系が、蒞気発生噚
    からの煙道ガスを搬送ガスずしお䜿甚する、特
    蚱請求の範囲第項たたは第項に蚘茉の補造装
    眮。
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AU7717075A (en) 1976-07-08
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SU1058509A3 (ru) 1983-11-30
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