(57)【要約】      （修正有）【課題】固体の少なくとも一部をガス化システムへ搬送すること。【解決手段】乾燥石炭搬送システム２１１は、炭素質燃料源、すなわち乾燥石炭源に乾燥石炭供給導管２１２を介して流体連通される。乾燥石炭搬送システム２１１は、１以上の搬送流体源、すなわち不活性ガス源にも不活性ガス供給導管２１３を介して流体連通される。乾燥石炭搬送システム２１１は、乾燥石炭と不活性ガスを混合することにより、乾燥石炭固体を同伴する所定の温度の不活性ガス搬送流れを形成する。この流れは、固体搬送導管２１４、すなわち乾燥石炭搬送導管２１４を介して反応器２０８へ搬送される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の温度で固体を搬送するように構成された固体搬送システム（２１１）において、
搬送流体源と流体連通した１以上の導管（２０６／２１３）と、
前記１以上の導管（５３０／５３２）で一体に流体連通した複数の蒸気加熱装置（５２４／５２６／５２８）とを備える固体搬送システム（２１１）。
【請求項２】
前記複数の蒸気加熱装置（５２４／５２６／５２８）は、
第１の蒸気加熱装置（５２４）と、
第１の蒸気加熱装置と流体連通した第２の蒸気加熱装置（５２６）と、
第２の蒸気加熱装置と流体連通した第３の蒸気加熱装置（５２８）とを備える請求項１記載の固体搬送システム（２１１）。
【請求項３】
前記複数の蒸気加熱装置（５２４／５２６／５２８）は、
第１の所定の圧力の第１の蒸気源（５４２）と流体連通した第１の蒸気加熱装置（５２４）と、
第２の所定の圧力の第２の蒸気源（５４６）と流体連通した第２の蒸気加熱装置（５２６）と、
第３の所定の圧力の第３の蒸気源（５５０）と流体連通した第３の蒸気加熱装置（５２８）とをさらに備える請求項２記載の固体搬送システム（２１１）。
【請求項４】
前記複数の蒸気加熱装置（５２４／５２６／５２８）と流体連通した１以上の蒸気凝縮装置（６２５）をさらに備える請求項１記載の固体搬送システム（２１１）。
【請求項５】
１以上の導管（２０６／２１３）は１以上の搬送流体導管（２１３／６７２）を備える請求項１記載の個体搬送システム（２１１）。
【請求項６】
前記１以上の搬送流体導管（２１３／６７２）と流体連通した１以上の固体搬送導管（２１４）をさらに備える請求項５記載の固体搬送システム（２１１）。
【請求項７】
前記１以上の固体搬送導管（２１４）と流体連通した１以上の放出物制御装置（６２０）をさらに備える請求項６記載の固体搬送システム（２１１）。
【請求項８】
炭素質燃料源（５０２）と、
１以上の不活性ガス源（５０４）と、
ガス化反応器（２０８）と、
前記炭素質燃料源、前記１以上の不活性ガス源及び前記ガス化反応器と流体連通し、
前記１以上の不活性ガス源と流体連通した１以上の導管（２０６／２１３）と、
前記１以上の導管で一体に流体連通した複数の蒸気加熱装置（５２４／５２６／５２８）とを備える石炭搬送システム（２１１）とを備えるガス化設備（１００）。
【請求項９】
前記複数の蒸気加熱装置（５２４／５２６／５２８）は、
第１の蒸気加熱装置（５２４）と、
第１の蒸気加熱装置と流体連通した第２の蒸気加熱装置（５２６）と、
第２の蒸気加熱装置と流体連通した第３の蒸気加熱装置（５２８）とを備える請求項８記載のガス化設備（１００）。
【請求項１０】
前記複数の蒸気加熱装置（５２４／５２６／５２８）は、
第１の所定の圧力の第１の蒸気源（５４２）と流体連通した第１の蒸気加熱装置（５２４）と
第２の所定の圧力の第２の蒸気源（５４６）と流体連通した第２の蒸気加熱装置（５２６）と、
第３の所定の圧力の第３の蒸気源（５５０）と流体連通した第３の蒸気加熱装置（５２８）とをさらに備える請求項９記載のガス化設備（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に固体搬送システムに関し、特に、合成ガス製造設備の動作を容易にするために石炭を搬送する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの周知のガス化装置はガス化システムを含み、ガス化システムは、１以上の発電タービンシステムと統合されることにより、統合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電装置を形成する。そのような周知のガス化システムは、燃料、空気又は酸素、蒸気及び／又はＣＯ2の混合物を合成ガス（「シンガス」）に変換する。また、周知の多くのガス化システムは、そのような混合物を受け取り、内部でシンガスを発生するガス化反応器を含む。シンガスはガスタービンエンジンの燃焼器へ搬送され、ガスタービンエンジンは配電網に電力を供給する発電機に動力を供給する。少なくともいくつかの周知のガスタービンエンジンの排気は、蒸気タービンを駆動するのに使用するための蒸気を発生する排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に供給される。蒸気タービンにより発生される動力は、配電網に電力を供給する発電機をさらに駆動する。
【０００３】
周知のガス化装置のうち少なくともいくつかは、石炭を粉砕し、乾燥させ且つガス化システムへ搬送する石炭搬送システムをさらに含む。しかし、一般に、そのような石炭搬送システムは、ガス化システムの全動作範囲にわたりガス化システムが動作するのを助けるような温度及び圧力で石炭をガス化システムへ搬送しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４３５４８２５号公報
【特許文献２】米国特許第３７７５０７１号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００９／０１０７０５６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００９／０１７８３３８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
ここでは、以下にさらに詳細に説明される概念の一部概要を簡略化した形で示す。この簡単な説明は、特許請求される主題の重要な特徴又は不可欠の特徴を識別することを意図せず、特許請求される主題の範囲を判定する上での補助として使用されることを意図する。
【０００６】
一つの態様では、ガス化設備を動作させる方法が提供される。方法は、搬送流体の温度を第２の所定の温度まで上昇させるために、第１の温度の搬送流体を１以上の第１の蒸気加熱装置を介して搬送することを含む。方法は、搬送流体の温度を第３の所定の温度まで上昇させるために、第２の所定の温度の搬送流体を第２の蒸気加熱装置を介して搬送することをさらに含む。方法は、第３の所定の温度の搬送流体を固体搬送システムへ搬送することをさらに含む。固体は搬送流体中に同伴されるようになる。方法は、固体の少なくとも一部をガス化システムへ搬送することをさらに含む。
【０００７】
別の態様では、固体搬送システムが提供される。固体搬送システムは、所定の温度で固体を搬送するように構成される。固体搬送システムは、搬送流体源と流体連通した１以上の導管を含む。システムは複数の蒸気加熱装置をさらに含む。複数の蒸気加熱装置は、１以上の導管で一体に流体連通する。
【０００８】
さらに別の態様では、ガス化設備が提供される。ガス化設備は、炭素質燃料源、１以上の不活性ガス源及びガス化反応器を含む。ガス化設備は、炭素質燃料源、１以上の不活性ガス源及びガス化反応器と流体連通した石炭搬送システムをさらに含む。石炭搬送システムは所定の温度で固体を搬送するように構成される。石炭搬送システムは、搬送流体源と流体連通した１以上の導管を含む。システムは複数の蒸気加熱装置をさらに含む。複数の蒸気加熱装置は、１以上の導管で一体に流体連通する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本明細書において説明される実施形態は、添付の図面と関連させて以下の説明を参照することによりさらによく理解されるだろう。
【図１】図１は、統合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電装置の一実施例を示した概略図である。
【図２】図２は、図１に示されるＩＧＣＣ発電装置と共に使用されてもよい乾燥石炭搬送システムの一実施例を示した概略図である。
【図３】図３は、図１に示されるＩＧＣＣ発電装置を動作させる方法の一実施例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、化学製造設備、特にガス化設備、さらに特定すると統合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電装置１００の一実施例を示した概略図である。例示的な実施形態では、ＩＧＣＣ発電装置１００はガスタービンエンジン１１０を含む。ガスタービンエンジン１１０は、第１のロータ１２０を介して第１の発電機１１８に回転可能に結合したタービン１１４を含む。タービン１１４は、１以上の燃料源及び１以上の空気源（共に以下にさらに詳細に説明される）と流体連通し、燃料源及び空気源から燃料及び空気をそれぞれ受け取る。タービン１１４は混合された空気及び燃料を使用して高温燃焼ガス（図示せず）を発生し、燃焼ガス中の熱エネルギーは回転エネルギーに変換される。この回転エネルギーはロータ１２０を介して発電機１１８に搬送され、発電機１１８は回転エネルギーを電気エネルギー（図示せず）に変換する。送電網（図示せず）を始めとする（ただし、これに限定されない）１以上の負荷へ電気エネルギーは伝送される。
【００１１】
さらに、ＩＧＣＣ発電装置１００は蒸気タービンエンジン１３０を含む。例示的な実施形態では、蒸気タービンエンジン１３０は、第２のロータ１３６を介して第２の発電機１３４に結合した蒸気タービン１３２を含む。
【００１２】
ＩＧＣＣ発電装置１００は蒸気発生システム１４０をさらに含む。例示的な実施形態では、蒸気発生システム１４０は、１以上の加熱ボイラ給水導管１４６を介して１以上の熱伝達装置１４４と流体連通した１以上の排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１４２を含む。ＨＲＳＧ１４２は、ボイラ給水（図示せず）を熱伝達装置１４４から導管１４６を介して受け取る。このボイラ給水は加熱されて蒸気（図示せず）を発生するために使用される。蒸気を発生するためにボイラ給水をさらに加熱するように、ＨＲＳＧ１４２は、タービン１１４から排気ガス導管１４８を介して排気ガス（図示せず）をさらに受け取る。ＨＲＳＧ１４２は蒸気導管１５０を介して蒸気タービン１３２と流体連通する。余分なガス及び蒸気（共に図示せず）は、排煙導管１５２を介してＨＲＳＧ１４２から大気中に排出される。
【００１３】
蒸気導管１５０は、ＨＲＳＧ１４２からの蒸気（図示せず）を蒸気タービン１３２へ搬送する。タービン１３２は、ＨＲＳＧ１４２からの蒸気を受け取り且つ蒸気中の熱エネルギーを回転エネルギーに変換する。回転エネルギーはロータ１３６を介して発電機１３４へ伝達され、発電機１３４はこの回転エネルギーを電気エネルギー（図示せず）に変換する。送電網を始めとする（ただし、これに限定されない）１以上の負荷へ電気エネルギーは伝送される。蒸気は凝縮され且つボイラ給水として復水導管（図示せず）を介して戻される。
【００１４】
ＩＧＣＣ発電装置１００はガス化システム２００をさらに含む。例示的な実施形態では、ガス化システム２００は、空気導管２０４を介して空気源と流体連通した１以上の空気分離装置２０２を含む。空気源は専用空気圧縮機及び圧縮空気貯蔵装置（いずれも図示せず）を含んでもよいが、それらに限定されない。空気分離装置２０２は、空気を酸素（Ｏ2）、窒素（Ｎ2）及び他の成分（いずれも図示せず）に分離し、それらの成分は通気口（図示せず）を介して放出されるか、又は搬送及び／又は回収されて、後に使用される。例えば、例示的な実施形態では、Ｎ2は燃焼を容易にするためにＮ2導管２０６を介してガスタービン１１４へ搬送される。
【００１５】
ガス化システム２００は、空気分離装置２０２からＯ2導管２１０を介して搬送される酸素を受け取るために空気分離装置２０２と流体連通したガス化反応器２０８を含む。システム２００は固体搬送システム２１１、すなわち乾燥石炭搬送システムをさらに含む。乾燥石炭搬送システム２１１は、炭素質燃料源、すなわち乾燥石炭源（図１には図示せず）に乾燥石炭供給導管２１２を介して流体連通される。乾燥石炭搬送システム２１１は、１以上の搬送流体源、すなわち不活性ガス源（図１には図示せず）にも不活性ガス供給導管２１３を介して流体連通される。乾燥石炭搬送システム２１１は、乾燥石炭と不活性ガスを混合することにより、乾燥石炭固体を同伴する所定の温度の不活性ガス搬送流れ（共に図１には図示せず）を形成する。この流れは、固体搬送導管２１４、すなわち乾燥石炭搬送導管２１４を介して反応器２０８へ搬送される。
【００１６】
ガス化反応器２０８は、乾燥石炭固体を同伴する不活性ガス搬送流れを乾燥石炭搬送導管２１４を介して受け取ると共に、Ｏ2導管２１０を介してＯ2流れ（図示せず）を受け取る。反応器２０８は、一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ2）、二酸化炭素（ＣＯ2）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）及び硫化水素（Ｈ2Ｓ）を含む高温の原料合成ガス（シンガス）流れ（図示せず）を発生する。ＣＯ2、ＣＯＳ及びＨ2Ｓは、酸性ガス又は原料合成ガスの酸性ガス成分と通常総称されるが、ＣＯ2はその他の酸性ガス成分とは別に論じられる。さらに、反応器２０８は、シンガス発生の結果として生じる第１のガス化副生物として高温スラグ流れ（図示せず）をさらに発生する。スラグ流れは、高温スラグ導管２１６を介してスラグ処理装置２１５へ搬送される。スラグ処理装置２１５はスラグを急冷し、小さなスラグ片に分解する。スラグ除去流れが発生され、スラグ導管２１７を介して搬送される。
【００１７】
ガス化反応器２０８は、高温シンガス導管２１８を介して熱伝達装置１４４と流体連通する。熱伝達装置１４４は、高温の原料シンガス流れを受け取り、加熱ボイラ給水導管１４６を介してその熱の少なくとも一部をＨＲＳＧ１４２へ伝達する。その後、装置１４４は冷却原料シンガス流れ（図示せず）を発生し、この流れはシンガス導管２１９を介してガス洗浄・低温ガス冷却（ＬＴＧＣ）装置２２１へ搬送される。装置２２１は、第２のガス化副生物、すなわち原料シンガス流れ中の同伴微粒子物質を除去し、除去された物質をフライアッシュ導管２２２を介して排出する。装置２２１は、原料シンガス流れの冷却を容易にし、原料シンガス流れの中のＣＯＳの少なくとも一部を加水分解によってＨ2Ｓ及びＣＯ2に変換する。
【００１８】
ガス化システム２００は、ガス洗浄・ＬＴＧＣ装置２２１と流体連通した酸性ガス除去サブシステム３００をさらに含む。サブシステム３００は、原料シンガス導管２２０を介して冷却原料シンガス流れを受け取る。サブシステム３００は、以下にさらに詳細に説明されるように原料シンガス流れから酸性成分（図示せず）の少なくとも一部を除去する。酸性ガス成分はＣＯ2、ＣＯＳ及びＨ2Ｓを含んでもよいが、それらに限定されない。サブシステム３００は、酸性ガス成分の少なくとも一部を、ＣＯ2、ＣＯＳ及びＨ2Ｓを含むが、それらに限定されない成分にさらに分離する。さらに、酸性ガス除去サブシステム３００は、導管２２３を介してイオウ減少サブシステム４００と流体連通する。イオウ減少サブシステム４００は、酸性ガス成分を受け取り、それらの成分の少なくとも一部を、ＣＯ2、ＣＯＳ及びＨ2Ｓを含むが、それらに限定されない成分に分離する。除去された酸性成分及び分離された酸性成分は、１以上の第３のガス化副生物流れ（図示せず）として搬送され、第３のガス化副生物流れはガス化システム２００から除去される。
【００１９】
さらに、イオウ減少サブシステム４００は、酸性ガス除去サブシステム３００及びＣＯ2導管２２４を介して最終統合ガス流れ（図示せず）をガス化反応器２０８へ搬送する。最終統合ガス流れは、先に示した統合ガス流れ（図示せず）から発生された所定の濃度のＣＯ2、ＣＯＳ及びＨ2Ｓを含む。最終統合ガス流れが反応器２０８の所定の部分へ搬送されるように、サブシステム３００は導管２２４を介して反応器２０８と流体連通する。サブシステム３００及び４００を介するＣＯ2、ＣＯＳ及びＨ2Ｓの分離及び除去により、清浄シンガス流れ（図示せず）の発生が容易になる。清浄シンガス流れは清浄シンガス導管２２８を介してガスタービン１１４へ搬送される。
【００２０】
動作中、空気分離装置２０２は空気導管２０４を介して空気を受け取る。空気はＯ2、Ｎ2及び他の成分に分離される。他の成分は通気口を介して排出され、Ｎ2は窒素導管２０６を介してガスタービン１１４へ搬送され、Ｏ2はＯ2導管２１０を介してガス化反応器２０８へ搬送される。また、動作中、乾燥石炭搬送システム２１１は、乾燥石炭供給導管２１２を介して乾燥石炭を受け取ると共に、不活性ガス供給導管２１３を介して不活性ガスを受け取り、乾燥石炭固体を同伴する不活性ガス搬送流れを形成し且つ乾燥石炭搬送導管２１４を介してその流れを反応器２０８へ搬送する。
【００２１】
ガス化反応器２０８は、Ｏ2導管２１０を介してＯ2を受け取り、乾燥石炭搬送導管２１４を介して石炭を受け取り且つ酸性ガス除去サブシステム３００からＣＯ2導管２２４を介して最終統合ガス流れを受け取る。反応器２０８は高温原料シンガス流れを発生し、この流れは高温原料シンガス導管２１８を介して熱伝達装置１４４へ搬送される。反応器２０８において形成されたスラグ副生物は、スラグ処理装置２１５並びに高温スラグ流れ導管２１６及びスラグ導管２１７を介して除去される。熱伝達装置１４４は、冷却原料シンガス流れを発生するために高温原料シンガス流れの冷却を容易にする。冷却原料シンガス流れは、冷却原料シンガス導管２１９を介してガス洗浄・ＬＴＧＣ装置２２１へ搬送される。装置２２１において、シンガスからフライアッシュ導管２２２を介して微粒子物質が除去され、シンガスがさらに冷却され、ＣＯＳの少なくとも一部が加水分解によってＨ2Ｓ及びＣＯ2に変換される。冷却原料シンガス流れは酸性ガス除去サブシステム３００へ搬送され、そこで清浄シンガス流れが形成されるように酸性ガス成分はほぼ除去される。清浄シンガス流れは、清浄シンガス導管２２８を介してガスタービン１１４へ搬送される。
【００２２】
さらに、動作中、シンガス流れから除去された酸性成分の少なくとも一部は、導管２２３を介してイオウ減少サブシステム４００へ搬送される。サブシステム４００において酸性成分は、除去され且つ１以上の第３のガス化副生物流れ（図示せず）に分離される。第３のガス化副生物流れはシンガス流れから除去される。最終統合ガス流れは、酸性ガス除去サブシステム３００及びＣＯ2導管２２４を介してガス化反応器２０８へ搬送される。さらに、タービンエンジン１１０は、窒素導管２０６を介してＮ2を受け取ると共に、清浄シンガス導管２２８を介して清浄シンガスを受け取る。タービンエンジン１１０は、シンガス燃料を燃焼して高温燃焼ガスを発生し、高温燃焼ガスを下流側へ搬送することによりガスタービン１１４の回転を誘起する。その後、タービン１１４はロータ１２０を介して第１の発電機１１８を回転させる。
【００２３】
熱伝達装置１４４を介して高温シンガスから除去された熱の少なくとも一部は、加熱ボイラ給水導管１４６を介してＨＲＳＧ１４２へ搬送され、その熱は蒸気を形成するように水を沸騰させるために使用される。蒸気タービン１３２の回転を誘起するために、蒸気は蒸気導管１５０を介してタービン１３２へ搬送される。蒸気タービン１３２は第２のロータ１３６を介して第２の発電機１３４を回転させる。
【００２４】
図２は、ＩＧＣＣ発電装置１００と共に使用されてもよい乾燥石炭搬送システム２１１の一実施例を示した概略図である。乾燥石炭搬送システム２１１は、乾燥石炭供給導管２１２を介して炭素質燃料源５０２、すなわち乾燥石炭源５０２と流体連通する。例示的な実施形態では、導管２１２は、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする石炭特性を有する任意の乾燥石炭源５０２に結合される。また、乾燥石炭搬送システム２１１は、不活性ガス供給導管２１３を介して不活性ガス源、すなわち窒素ガス源５０４と流体連通する。例示的な実施形態では、使用される不活性ガスは窒素である。或いは、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の不活性ガスが使用されてもよい。例示的な実施形態では、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の圧力で、窒素はシステム２１１へ搬送される。
【００２５】
例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は複数の原料石炭送給ビン５０６（その１つのみを示す）を含む。各ビン５０６は、関連する原料石炭磁気分離装置５１０が内部に結合されている第１の原料石炭導管５０８を介して乾燥石炭供給導管２１２の少なくとも一部と流体連通する。各原料石炭送給ビン５０６は、それぞれ対応する第２の原料石炭導管５１２（その１つのみを示す）を介して関連する原料石炭送給装置５１０（その１つのみを示す）と流体連通する。各原料石炭送給装置５１０は、関連する第３の原料石炭導管５１６（その１つのみを示す）を介して対応するスクリューコンベヤ５１４（その１つのみを示す）と流体連通する。或いは、スクリューコンベヤ５１４の代わりに、ベルトコンベヤに限らず、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の石炭搬送装置が使用されてもよい。
【００２６】
例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は複数の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８（その１つのみを示す）を含む。各アセンブリ５１８は、第４の原料石炭導管５２０（その１つのみを示す）を介して対応するスクリューコンベヤ５１４と流体連通する。粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８は、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の石炭粉砕装置及び任意の乾燥装置を含む。
【００２７】
さらに、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は複数の蒸気加熱装置５２２を含む。蒸気加熱装置５２２は、第１の蒸気加熱装置５２４、第２の蒸気加熱装置５２６及び第３の蒸気加熱装置５２８を含む。窒素ガス源５０４は、１以上の搬送流体導管、すなわち、本明細書において窒素供給導管２１３と呼ばれる不活性ガス供給導管２１３を介して第１の蒸気加熱装置５２４と流体連通する。さらに、第１の蒸気加熱装置５２４及び第２の蒸気加熱装置５２６は、第１の窒素相互接続導管５３０により互いと流体連通し、且つ第２の蒸気加熱装置５２６及び第３の蒸気加熱装置５２８は、第２の窒素相互接続導管５３２により互いと流体連通する。例示的な実施形態では、蒸気加熱装置５２４、５２６及び５２８は、１以上の加熱要素５３４、５３６及び５３８をそれぞれ含む多管円筒形熱交換器である。或いは、蒸気加熱装置５２４、５２６及び５２８は、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の熱伝達装置である。また、例示的な実施形態では、窒素相互接続導管５３０及び５３２は、蒸気加熱装置５２４、５２６及び５２８を連続して直列に結合する。或いは、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の構成の任意の数の蒸気加熱装置が使用される。
【００２８】
例示的な実施形態では、第１の蒸気加熱装置５２４は、第１の蒸気源、すなわち低圧蒸気源５４０及び低圧蒸気戻し装置５４２と流体連通する。第２の蒸気加熱装置５２６は、第２の蒸気源、すなわち中圧蒸気源５４４及び中圧蒸気戻し装置５４６と流体連通する。さらに、第３の蒸気加熱装置５２８は、第３の蒸気源、すなわち高圧蒸気源５４８及び高圧蒸気戻し装置５５０と流体連通する。例示的な実施形態では、蒸気源５４０、５４４及び５４８の蒸気は、ＨＲＳＧ１４２（図１に示される）により供給される。或いは、蒸気源５４０、５４４及び５４８は、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする高温復水を始めとする（ただし、これに限定されない）任意の蒸気源であってもよい。特に、例示的な実施形態では、蒸気源５４０、５４４及び５４８は、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意のエンタルピーを始めとする（ただし、これに限定されない）任意の熱力学的条件を有する蒸気を供給する。さらに、天然ガス燃焼装置、シンガス燃焼装置及び煙道ガス熱回収装置を始めとする（ただし、これに限定されない）本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする別の熱源が使用されてもよい。
【００２９】
第３の蒸気加熱装置５２８は、加熱搬送ガス供給導管５５２を介して各粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８と流体連通する。所定の温度まで加熱された窒素（図示せず）は、蒸気加熱装置５２８から各アセンブリ５１８へ搬送される。各アセンブリ５１８は関連する導管５２０を介して乾燥原料石炭をさらに受け取る。各アセンブリ５１８は、乾燥原料石炭をさらに小さな粉砕片に粉砕又は細砕し、受け取った加熱窒素を利用して粉砕石炭を所定の含水率まで乾燥させるのを容易にし、且つ本明細書において説明されるように乾燥石炭搬送システム２１１内における加熱乾燥粉砕石炭（図示せず）の搬送を容易にするために加熱窒素流れ（図示せず）に粉砕石炭を同伴させるのを容易にするようにアセンブリ５１８を介して加熱窒素を搬送する。
【００３０】
各粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８は、１以上のサイクロン分離器５５４、すなわち、例示的な実施形態ではは第１のサイクロン分離器５５４及び第２のサイクロン分離器５５６と流体連通する。例示的な実施形態では、サイクロン分離器５５４及び５５６は並列構成で構成される。或いは、各アセンブリ５１８は、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の構成で任意の数のサイクロン及び／又は分離器と流体連通してもよい。第１のサイクロン分離器５５４及びアセンブリ５１８は、第１の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ出口導管５５８により流体連通され且つ第２のサイクロン分離器５５６及びアセンブリ５１８は、第２の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ出口導管５６０により流体連通される。サイクロン分離器５５４及び５５６は、アセンブリ５１８から乾燥粉砕石炭を受け取り、サイクロン作用を利用して搬送窒素ガスの少なくとも一部から石炭を分離する。
【００３１】
例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は複数の振動ふるい５６２（その１つのみを示す）を含む。各振動ふるい５６２は、第１のサイクロン分離器出口導管５６４を介して第１のサイクロン分離器５５４と流体連通し且つ第２のサイクロン分離器出口導管５６６を介して第２のサイクロン分離器５５６と流体連通する。各振動ふるい５６２は、乾燥粉砕石炭の粉砕片を分別し且つ振動ふるい５６２及び粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８の双方と流体連通した石炭導管５６８を介して不適正な粒径の石炭をアセンブリ５１８へ搬送する。
【００３２】
また、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は、複数の石炭導管５７２及び共通石炭導管５７３を介して各振動ふるい５６２と流体連通した粉砕石炭貯蔵ビン５７０を含む。システム２１１の正常動作中、各振動ふるい５６２は、乾燥粉砕石炭の粉砕片を分別し且つ適正粒径石炭導管５７２を介して適正な粒径の石炭を粉砕石炭貯蔵ビン５７０へ搬送する。さらに、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は適正粒径石炭始動時導管５７４を含む。システム２１１の始動動作中、石炭始動時導管５７４は、振動ふるい５６２を粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８と流体連通し且つ適正な粒径の石炭をアセンブリ５１８へ搬送する。
【００３３】
例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は複数の第１のサイクロン分離器バッグハウス５７６（その１つのみを示す）を含む。第１のサイクロン分離器バッグハウス５７６は、第１のサイクロン分離器通気ガス導管５７８及び共通バッグハウス入口導管５８４を介して第１のサイクロン分離器５５４と流体連通し、第２のサイクロン分離器通気ガス導管５８０及び共通バッグハウス入口導管５８４を介して第２のサイクロン分離器５５６と流体連通し、且つ振動ふるい通気ガス導管５８２及び共通バッグハウス入口導管５８４を介して振動ふるい５６２と流体連通する。各分離器バッグハウス５７６は、共通パージガス導管５８８及び第１のバッグハウスパージガス導管５９０を介してバッグハウスパージガス源５８６と更と流体連通する。例示的な実施形態では、使用される不活性ガスは窒素である。或いは、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の不活性ガスが使用されてもよい。
【００３４】
さらに、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は、ホッパ石炭粉塵導管５９４及び共通石炭粉塵導管５９６を介して各原料石炭送給ビン５０６と流体連通した１以上のホッパバッグハウス５９２を含む。ホッパバッグハウス５９２は、貯蔵ビン石炭粉塵回収導管５９８及び共通石炭粉塵導管５９６を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０と更と流体連通する。さらに、ホッパバッグハウス５９２は、共通パージガス導管５８８及び第２のバッグハウスパージガス導管６００を介してバッグハウスパージガス源５８６と流体連通する。ホッパバッグハウス５９２は、貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０と更と流体連通する。粉砕石炭貯蔵ビン５７０は、石炭粉塵戻し始動時導管６０４及び貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して第１のサイクロン分離器バッグハウス５７６の各々と流体連通する。導管６０４は、通常は使用されないが乾燥石炭搬送システム２１１の始動動作中に使用される。ホッパバッグハウス５９２は、ホッパバッグハウス通気導管６０８を介して１以上のホッパファン送風機６０６と流体連通し、送風機６０６は通気導管６０７を介して空気及び窒素を大気中に排出する。
【００３５】
さらに、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は、共通パージガス導管５８８及び第３のバッグハウスパージガス導管６１２を介してバッグハウスパージガス源５８６と流体連通した１以上の第２のサイクロン分離器バッグハウス６１０を含む。第２のサイクロン分離器バッグハウス６１０は、石炭粉塵戻し導管６１４及び貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０と更と流体連通する。第２のサイクロン分離器バッグハウス６１０は、サイクロン分離器通気導管６１８を介して１以上のサイクロン分離器ファン送風機６１６と更と流体連通し、送風機６１６は、放出物制御装置６２０を介して空気及び窒素を大気中に排出する。例示的な実施形態では、放出物制御装置６２０は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び水銀を始めとする（ただし、これに限定されない）脱揮発物質の捕捉を容易にする活性炭の床を含む。或いは、放出物制御装置６２０は、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の水銀回収方法を使用する。放出物制御装置６２０の放出物は通気導管６２１を介して大気中に放出される。
【００３６】
さらに、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は、リサイクル窒素ファン送風機入口導管６２４を介して第１のサイクロン分離器バッグハウス５７６の各々と流体連通した１以上のリサイクル窒素ファン送風機６２２を含む。ファン送風機６２２は、リサイクル窒素ファン送風機出口導管６２６を介して不活性ガス供給導管２１３と更と流体連通する。リサイクル窒素の中に同伴される水蒸気の除去を容易にするために、導管６２６の中に１以上の蒸気凝縮装置６２５が配置される。蒸気凝縮装置バイパス導管６２７は、導管６２６と流体連通し、蒸気凝縮装置６２５と関連してリサイクル窒素の温度制御及び流量制御を容易にする。さらに、ファン送風機６２２は、リサイクル窒素石炭粉塵除去導管６２８を介して第２のサイクロン分離器バッグハウス６１０と流体連通し、リサイクル窒素流れ（図示せず）の中の同伴石炭粉塵は、第２のサイクロン分離器バッグハウス６１０の中に回収され且つ石炭粉塵戻し導管６１４及び貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０へ搬送される。リサイクル窒素ファン送風機出口導管６２６は、加熱搬送ガス供給導管５５２及び蒸気加熱装置始動時バイパス導管６３０を介して粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８と流体連通する。導管６３０は、通常は使用されないが、乾燥石炭搬送システム２１１の始動動作中に使用される。
【００３７】
さらに、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は、粉砕石炭貯蔵ビン出口導管６３４及びポンプ送給ホッパ入口導管６３６を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０と流体連通した複数のポンプ送給ホッパ６３２（その１つのみを示す）を含む。各ポンプ送給ホッパ６３２は、ポンプ送給ホッパ通気導管６３８及び共通ポンプ・ホッパ通気導管６４０を介して各分離器バッグハウス５７６と流体連通する。
【００３８】
また、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は複数の乾燥送給ポンプ６４２（その１つのみを示す）を含む。各乾燥送給ポンプ６４２は、乾燥送給ポンプ入口導管６４４及び関連するポンプ送給磁気分離器６４６を介して関連するポンプ送給ホッパ６３２と流体連通する。各乾燥送給ポンプ６４２は、共通ポンプ・ホッパ通気導管６４０、乾燥ポンプ始動時通気導管６４８及び共通乾燥ポンプ始動時通気導管６５０を介して第１のサイクロン分離器バッグハウス５７６と流体連通する。
【００３９】
さらに、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は、乾燥送給ポンプ排出導管６５４及び共通乾燥送給ポンプ排出導管６５６を介して乾燥送給ポンプ６４２と流体連通した高圧（ＨＰ）搬送容器６５２を含む。ＨＰ搬送容器６５２は、排出導管６５８、共通石炭導管６６０及び乾燥石炭搬送導管２１４を介してガス化反応器２０８に結合される。
【００４０】
また、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は共通ＨＰ搬送ガス供給導管６６２を含む。導管６６２は、第１のＨＰ搬送容器ガス入口導管６６４と、搬送ガス導管６６８と流体連通した第２のＨＰ搬送容器ガス入口導管６６６とを介してＨＰ搬送容器６５２と流体連通する。導管６６２は圧縮リサイクル二酸化炭素（ＣＯ2）源６７０と流体連通する。導管６６２は始動時窒素導管６７２及び窒素源６７４と更と流体連通する。窒素源６７４は、共通ポンプシールヘッダ６７６及び複数のポンプシール供給ヘッダ６７８と流体連通する。共通乾燥送給ポンプ排出導管６５６を共通ＨＰ搬送ガス供給導管６６２と結合するオプションの方向転換導管６８０が乾燥石炭搬送システム２１１と共に使用されてもよい。例示的な実施形態では、窒素は始動時搬送ガスとして使用され、リサイクルＣＯ2は始動が完了した後に搬送ガスとして使用される。或いは、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の組合せの任意の搬送ガスが使用される。
【００４１】
さらに、例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は、始動時乾燥石炭導管６８４と流体連通した始動時サイクロン６８２を含む。導管６８４は共通圧縮ガス・乾燥石炭導管６６０と流体連通する。また、例示的な実施形態では、始動時流れ制限オリフィス６８３が始動時乾燥石炭導管６８４の中に配置され、乾燥石炭搬送システム２１１は、ガス通気導管６８６を介して始動時サイクロン６８２と流体連通した始動時バッグハウス６８５を含む。始動時バッグハウス６８５はガスパージ導管６８８を介して共通パージガス導管５８８と流体連通し、バッグハウス６８５は通気導管６９０を介して大気と連通している。始動時バッグハウス６８５は始動時バッグハウス石炭粉塵戻し導管６９２及び貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０と更と流体連通する。
【００４２】
例示的な実施形態では、乾燥石炭搬送システム２１１は、始動時サイクロン出口導管６９６を介して始動時サイクロン６８２と流体連通した始動時リサイクル固体ホッパ６９４をさらに含む。始動時リサイクル固体ホッパ６９４は、始動時リサイクル固体ホッパ出口導管６９８を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０と流体連通する。
【００４３】
動作中、乾燥石炭搬送システム２１１は、乾燥石炭源５０２から乾燥石炭供給導管２１２を介して乾燥原料石炭を受け取る。例示的な実施形態では、乾燥原料石炭の上限単位粒径は約４．０８ｃｍ（２ｉｎ）である。或いは、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にするために、この上限粒径より小さいか又は大きい石炭が使用される。乾燥原料石炭は、重力送りによって第１の原料石炭導管５０８及び石炭磁気分離器５１０を介して複数の原料石炭送給ビン５０６へ搬送される。ホッパバッグハウス５９２は、ホッパファン送風機６０６と協働して、ホッパ石炭粉塵導管５９４及び共通石炭粉塵導管５９６を介する原料石炭送給ビン５０６への石炭の搬送と関連する石炭粉塵を回収し、塊状の石炭粉塵を重力送りによって貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０へ搬送する。石炭磁気分離器５１０は、乾燥原料石炭に混入した金属異物を除去する。各原料石炭送給ビン５０６は、乾燥原料石炭を重力送りによって第２の原料石炭導管５１２を介して原料石炭送給装置５１０へ搬送する。各原料石炭送給装置５１２は、乾燥原料石炭を重力送りによって第３の原料石炭導管５１６を介してスクリューコンベヤ５１４へ搬送する。スクリューコンベヤ５１４は、第４の原料石炭導管５２０を介して乾燥原料石炭を粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８へ搬送する。
【００４４】
動作中、乾燥石炭搬送システム２１１は、窒素ガス源５０４から不活性ガス供給導管２１３を介して補給窒素ガスを受け取る。乾燥石炭搬送システム２１１内で所定の体積の窒素ガスを維持するのを容易にするために、この窒素ガスはシステム２１１へ搬送される。窒素ガス源５０４からの補給窒素ガスは、リサイクル窒素ファン送風機出口導管６２６を介して導管２１３へ搬送されたリサイクル窒素ガスと混合される。リサイクル窒素ガスは予め暖められており、このようにリサイクル窒素ガスと補給窒素ガスとを混合することにより、複数の蒸気加熱装置５２２によって搬送窒素ガスを加熱するために必要とされる熱エネルギーの量を減少できる。これは、ＩＧＣＣ発電装置１００の熱効率の向上を助ける。さらに、蒸気凝縮装置６２５によるリサイクル窒素ガスからの水蒸気の除去も容易になる。また、蒸気凝縮装置６２５と関連して蒸気凝縮装置バイパス導管６２７によって実行されるリサイクル窒素の温度制御及び流量制御が容易になる。
【００４５】
さらに、動作中、低圧蒸気源５４０からの低圧蒸気を加熱要素５３４を介して低圧蒸気戻し装置５４２へ搬送可能にするために、第１の温度を有する混合窒素ガスは、第１の蒸気加熱装置５２４を介して搬送される。第１の加熱装置５２４から出るときの窒素ガスは、第１の温度より高い第２の温度を有する。その後、第２の温度の窒素ガスは第２の蒸気加熱装置５２６を介して搬送され、中圧蒸気源５４４からの中圧蒸気は加熱要素５３６を介して中圧蒸気戻し装置５４６へ搬送される。第２の加熱装置５２６から出るときの窒素ガスは第２の温度より高い第３の温度を有する。その後、第３の温度の窒素ガスは第３の蒸気加熱装置５２８を介して搬送され、高圧蒸気源５４８からの高圧蒸気は加熱要素５３８を介して高圧蒸気戻し装置５５０へ搬送される。その後、窒素ガスは第３の温度より高い第４の温度で第３の加熱装置５２８から出る。第４の温度の窒素ガスは加熱搬送ガス供給導管５５２へ搬送される。
【００４６】
乾燥石炭搬送システム２１１の始動を含んでもよいある特定の動作条件の下で、リサイクル窒素の少なくとも一部は、蒸気加熱装置始動時バイパス導管６３０を介して複数の蒸気加熱装置５２２を迂回し、加熱搬送ガス供給導管５５２へ直接搬送される。
【００４７】
例示的な実施形態では、蒸気加熱装置５２２は、窒素ガスの露点を超える約１６．６７℃（３０°Ｆ）の所定の第４の温度まで乾燥原料石炭を加熱する。或いは、乾燥原料石炭及び窒素ガスは、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の温度に加熱される。さらに、蒸気加熱装置５２２は、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１の動作を可能にする任意の所定の含水率値まで石炭を乾燥させる。
【００４８】
動作中、所定の温度まで加熱された搬送窒素は、第３の蒸気加熱装置５２８から加熱搬送ガス供給導管５５２を介して各粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８へ搬送される。さらに、各アセンブリ５１８は、関連する第４の原料石炭導管５２０を介して乾燥原料石炭をさらに受け取る。加熱窒素流れの中に粉砕石炭を同伴させるのを容易にするために、各アセンブリ５１８は、乾燥原料石炭をさらに小さい粉砕片に粉砕又は破砕し、受け取った窒素を利用して粉砕石炭を所定の含水率まで乾燥させ、且つアセンブリ５１８を介して加熱窒素を搬送する。各アセンブリ５１８は、加熱乾燥粉砕石炭を第１の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ出口導管５５８へ排出すると共に、搬送窒素を第２の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ出口導管５６０へ排出する。
【００４９】
動作中、加熱乾燥粉砕石炭の少なくとも一部は、第１の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ出口導管５５８を介して第１のサイクロン分離器５５４へ搬送され、且つ搬送窒素流れの少なくとも一部は、第２の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ出口導管５６０を介して第２のサイクロン分離器５５６へ搬送される。サイクロン分離器５５４及び５５６は、粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８から加熱乾燥粉砕石炭及び搬送窒素流れを受け取り、サイクロン作用を利用して搬送窒素ガスの少なくとも一部から粉砕石炭を分離する。多少の石炭粉塵を同伴する窒素ガスの大部分は、各サイクロン分離器５５４及び５５６から第１のサイクロン分離器通気ガス導管５７８及び第２のサイクロン分離器通気ガス導管５８０を介してそれぞれ搬送され、第１のサイクロン分離器バッグハウス５７６へ搬送される。さらに、振動ふるい５６２から回収された石炭粉塵は、振動ふるい通気ガス導管５８２を介してバッグハウス５７６へ搬送される。バッグハウス５７６は、窒素ガスの中の同伴石炭粉塵を窒素ガスから分離し、塊状の石炭粉塵を重力送りによって石炭粉塵始動時戻し導管６０４及び貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０へ搬送し、且つリサイクル窒素ファン送風機入口導管６２４を介して窒素をリサイクル窒素ファン送風機６２２へ搬送するのを容易にする。リサイクル窒素は複数の蒸気加熱装置５２２に向かって搬送される。
【００５０】
さらに、動作中、加熱乾燥粉砕石炭は、第１のサイクロン分離器出口導管５６４を介して第１のサイクロン分離器５５４から排出されると共に、第２のサイクロン分離器出口導管５６６を介して第２のサイクロン分離器５６６から排出され、振動ふるい５６２へ搬送される。各振動ふるい５６２は、粒径に関して加熱乾燥粉砕石炭の粉砕片を分別し、不適正粒径石炭導管５６８を介して不適正な粒径の石炭を粉砕ミル・乾燥器アセンブリ５１８に戻して、さらに処理する。例示的な実施形態では、各振動ふるい５６２は約０．２５４ｃｍ（０．１ｉｎ）の上限粒径を有する。乾燥石炭搬送システム２１１の正常動作中、適正な粒径の石炭は、第１の適正粒径石炭導管５７２及び共通適正粒径石炭導管５７３を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０へ通常搬送される。粉砕石炭貯蔵ビン５７０からの石炭粉塵の回収は、貯蔵ビン石炭粉塵回収導管５９８を介してバッグハウス５９２及びホッパファン送風機６０６により実行される。塊状の石炭粉塵は、重力送りによって貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して貯蔵ビン５７０へ搬送される。さらに、乾燥石炭搬送システム２１１の始動動作中、適正粒径の石炭は適正粒径石炭始動時導管５７２を介してアセンブリ５１８へ搬送される。
【００５１】
動作中、リサイクル窒素石炭粉塵除去導管６２８は、石炭粉塵を同伴するリサイクル窒素の一部をリサイクル窒素ファン送風機６２２から導管６２８を介して第２のサイクロン分離器バッグハウス６１０へ搬送する。バッグハウスにおいて、同伴粉塵の少なくとも一部が回収され、塊状の石炭粉塵は、重力送りによって石炭粉塵戻し導管６１４及び貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０へ搬送される。さらに、サイクロン分離器ファン送風機６１６は、活性炭の床を含む放出物制御装置６２０を介して空気及び窒素を大気中に排出する。
【００５２】
さらに、動作中、塊状の石炭粉塵を含む乾燥加熱粉砕石炭は、重力送りによって貯蔵ビン５７０から粉砕石炭貯蔵ビン出口導管６３４及びポンプ送給ホッパ入口導管６３６を介してポンプ送給ホッパ６３２へ搬送される。石炭をホッパ６３２へ搬送することにより生成された石炭粉塵は、ポンプ送給ホッパ通気導管６３８及び共通ポンプ・ホッパ通気導管６４０を介してバッグハウス５７６へ搬送され、塊状の石炭粉塵は、重力送りによって石炭粉塵始動時戻し導管６０４及び貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０へ搬送される。
【００５３】
動作中、乾燥加熱粉砕石炭は、ポンプ送給ホッパ６３２から重力送りによって乾燥送給ポンプ入口導管６４４を介して乾燥送給ポンプ６４２へ搬送され、ポンプ送給磁気分離器６４６は石炭の中に含まれる異物金属を除去する。各送給ポンプ６４２により生成された石炭粉塵は、乾燥送給始動時通気導管６４８、共通乾燥ポンプ始動時通気導管６５０及び共通ポンプ・ホッパ通気導管６４０を介してバッグハウス５７６へ搬送される。
【００５４】
さらに、動作中、乾燥加熱粉砕石炭は、乾燥送給ポンプ６４２から乾燥送給ポンプ排出導管６５４及び共通乾燥送給ポンプ排出導管６５６を介してＨＰ搬送容器６５２へ搬送される。正常動作中、圧縮リサイクルＣＯ2源６７０からＨＰ搬送容器ガス入口導管６６２及び第１のＨＰ搬送容器ガス入口導管６６４を介してＨＰ搬送容器６５２へＣＯ2が搬送され、ＨＰ搬送容器６５２の中の乾燥加熱粉砕石炭は少なくとも部分的に流動化される。さらに、乾燥加熱粉砕石炭を搬送するために、搬送ガス導管６６８及び第２のＨＰ搬送容器ガス入口導管６６６を介してＨＰ搬送容器６５２へ追加のＣＯ2が搬送される。乾燥加熱粉砕石炭は、ＨＰ搬送容器６５２からＨＰ搬送容器排出導管６５８、共通圧縮ガス・乾燥石炭導管６６０及び乾燥石炭搬送導管２１４を介してガス化反応器２０８へ搬送される。本明細書において説明されるように石炭を乾燥し、加熱し、粉砕し且つ流動化することにより、ガス化反応器２０８に均一な流れを供給すること及び反応器２０８における石炭の滞留時間を短縮することが容易になる。始動動作中、窒素源６７４から搬送される窒素は、ＨＰ搬送容器６５２からの乾燥加熱粉砕石炭を始動時乾燥石炭導管６８４へ搬送するために使用される。
【００５５】
動作時の始動期間中、ガス化反応器２０８は大量の石炭を受け取れる状態にはない。しかし、大気圧から１７２４ｋＰａ（２５０ｐｓｉ）までの間の圧力上昇動作を支援するのに十分な反応器２０８への石炭流れが確立される。従って、反応器２０８への十分な石炭流れを支援するために、始動時乾燥石炭導管６８４、始動時流れ制限オリフィス６８３、始動時サイクロン分離器６８２及び始動時リサイクル固体ホッパ６９４を含むが、それらに限定されない石炭再循環始動時ループを経て過剰石炭流れが搬送される。
【００５６】
従って、動作中、乾燥加熱粉砕石炭は、始動時乾燥石炭導管６８４から搬送ガスによって始動時サイクロン６８２まで搬送される。例示的な実施形態では、始動時流れ制限オリフィス６８３の上流側における導管６８４内の石炭及び窒素の圧力は、約６８９５ｋＰａ（１０００ｐｓｉ）である。この石炭及び窒素は始動時流れ制限オリフィス６８３を介して搬送される。オリフィスは、流量を制限し、ガス化反応器２０８内部の動作圧力が始動範囲にある期間中の乾燥石炭搬送システム２１１の動作を容易にする圧力降下を誘起する。すなわち、例示的な実施形態では、始動範囲はほぼ大気圧から約１７２４ｋＰａ（２５０ｐｓｉ）である。或いは、本明細書に開示する乾燥石炭搬送システム２１１及びＩＧＣＣ発電装置１００の動作を可能にする始動動作の任意の圧力範囲が使用されてもよい。
【００５７】
始動時サイクロン６８２は窒素と石炭の分離を可能にするので、石炭粉塵を同伴する窒素は始動時バッグハウス６８５へ搬送される。塊状の石炭粉塵は、バッグハウス６８５から重力送りによって始動時バッグハウス石炭粉塵戻し導管６９２及び貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管６０２を介して粉砕石炭貯蔵ビン５７０へ搬送される。乾燥加熱粉砕石炭は、始動時サイクロン６８２から重力送りによって始動時サイクロン出口導管６９６を介して始動時リサイクル固体ホッパ６９４へ搬送され、ホッパ６９４から始動時リサイクル固体ホッパ出口導管６９８を介して石炭貯蔵ビン５７０へ搬送される。ガス化反応器２０８の圧力が約１７２４ｋＰａ（２５０ｐｓｉ）を超え、約４４８２ｋＰａ（６５０ｐｓｉ）まで上昇するにつれて、始動時乾燥石炭導管６８４を通る流れは減少し且つ乾燥石炭搬送導管２１４を通る流れは増加する。
【００５８】
さらに、動作中、バッグハウス５７６、５９２、６１０及び６８５からの空気のパージングを容易にするために、バッグハウスパージガス源５８６からの窒素は、バッグハウス５７６、５９２、６１０及び６８５へ搬送される。このようなパージング用窒素は、大気中に排出されるか又は先に説明したようにリサイクル窒素として使用されるかのいずれかである。さらに、乾燥送給ポンプ６４２の密封を容易にするために、窒素源６７４からの窒素は各ポンプ６４２へ搬送される。
【００５９】
図３は、ガス化設備、特に、実施例として示されたＩＧＣＣ発電装置（図１及び図２に示す）を動作させる方法７００の一実施例を示したフローチャートである。例示的な実施形態では、第１の温度の搬送流体、すなわち窒素ガスの一部は蒸気凝縮装置６２５（図２に示す）を介して搬送される（ステップ７０２）。窒素ガスは複数の蒸気加熱装置５２２（図２に示す）を介して搬送される（ステップ７０４）。蒸気加熱装置５２２のうち少なくともいくつかは、１以上の搬送流体導管、すなわち第１の窒素相互接続導管５３０及び第２の窒素相互接続導管５３２（共に図２に示す）を介して直列に流体連通する。
【００６０】
従って、例示的な実施形態では、第１の所定の圧力の蒸気は、第１の蒸気加熱装置５２４（図２に示す）へ搬送される（ステップ７０６）。第１の温度の搬送流体は第１の蒸気加熱装置５２４を介して搬送され（ステップ７０８）、その結果、窒素ガスは第１の温度より高い第２の所定の温度まで加熱される。第２の所定の温度の蒸気は第２の蒸気加熱装置５２６（図２に示す）へ搬送される（ステップ７１０）。第２の所定の温度の窒素ガスは第２の蒸気加熱装置５２６へ搬送され（ステップ７１２）、窒素ガスは第３の所定の温度まで加熱される。第３の所定の温度の窒素ガスは第３の蒸気加熱装置５２８（図２に示す）へ搬送され（ステップ７１４）、ガスは第４の所定の温度まで加熱される。次に、第４の所定の温度の窒素ガスは、固体搬送システム、すなわち乾燥石炭搬送システム２１１（図１及び図２に示す）へ搬送される（ステップ７１６）。石炭などの固体は窒素ガスに同伴してガス化反応器２０８（図１及び図２に示す）へ搬送される（ステップ７１８）。さらに、例示的な実施形態では、窒素ガスの少なくとも一部及び同伴固体の少なくとも一部は、１以上の放出物制御装置６２０（図２に示す）を介して搬送される（ステップ７２０）。
【００６１】
合成ガス（シンガス）の製造を容易にする方法及び装置の例示的な実施形態を説明した。特に、本明細書において説明される方法及び装置は、シンガスを製造するための乾燥燃料を搬送するために使用される搬送ガスの加熱を容易にし、さらに特定すれば、ガス化反応器へ乾燥石炭を搬送するための窒素ガスの加熱を容易にする。搬送窒素ガスを所定の温度まで加熱すると、加熱乾燥粉砕石炭がガス化反応器に供給される前に粉砕石炭を所定の含水率まで乾燥させる作業が容易になる。本明細書に説明されるように石炭の乾燥、加熱及び搬送を実行することにより、ガス化反応器への石炭の流れがさらに均一になり且つ反応器における石炭の滞留時間の改善が容易になる。反応器における石炭の滞留時間を改善することにより、反応器内の炭素変換効率が向上し、その結果、シンガス製造と関連する動作コストは低減される。さらに、効率の向上により、任意の１つのガス化設備の中で使用されてもよい石炭の種類が増す。また、水銀を含有する石炭粉塵及び揮発性物質を回収する活性炭の床を含む放出物制御装置を介して石炭粉塵を同伴する窒素ガスを搬送することにより、各国の環境規制条件に容易に適合できるようになる。
【００６２】
本明細書において説明される方法及びシステムは、記載される特定の実施形態に限定されない。例えば、各システムの構成要素及び／又は各方法のステップは、本明細書において説明される他の構成要素及び／又はステップから独立して別個に使用及び／又は実施されてもよい。さらに、各構成要素及び／又は各ステップは、他のアセンブリパッケージ及び他の方法と共に使用及び／又は実施されてもよい。
【００６３】
種々の実施形態に関して本発明を説明したが、特許請求の範囲の精神及び範囲の中で変形を伴って本発明を実施可能であることは当業者には認識されるだろう。
【符号の説明】
【００６４】
１００    統合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電装置（ガス化設備）
１１０    ガスタービンエンジン
１１４    タービン
１１８    第１の発電機
１２０    第１のロータ
１３０    蒸気タービンエンジン
１３２    タービン
１３４    第２の発電機
１３６    第２のロータ
１４０    蒸気発生システム
１４２    ＨＲＳＧ
１４４    熱伝達装置
１４６    加熱ボイラ給水導管
１４８    排気ガス導管
１５０    蒸気導管
１５２    排煙導管
２００    ガス化システム
２０２    空気分離装置
２０４    空気導管
２０６    窒素導管
２０８    ガス化反応器
２１０    Ｏ2導管
２１１    乾燥石炭（固体）搬送システム
２１２    乾燥石炭供給導管
２１３    不活性ガス（窒素）供給導管
２１４    乾燥石炭（固体）搬送導管
２１５    スラグ処理装置
２１６    高温スラグ流れ導管
２１７    スラグ導管
２１８    高温原料シンガス導管
２１９    冷却原料シンガス導管
２２０    原料シンガス導管
２２１    ガス洗浄・ＬＴＧＣ装置
２２２    フライアッシュ導管
２２３    導管
２２４    ＣＯ2導管
２２８    清浄シンガス導管
３００    酸性ガス除去サブシステム
４００    イオウ減少サブシステム
５０２    乾燥石炭（炭素質燃料）源
５０４    窒素（不活性ガス）供給源
５０６    原料石炭送給ビン
５０８    第１の原料石炭導管
５１０    原料石炭送給装置
５１２    第２の原料石炭導管
５１４    スクリューコンベヤ
５１６    第３の原料石炭導管
５１８    粉砕ミル・乾燥器アセンブリ
５２０    第４の原料石炭導管
５２２    複数の蒸気加熱装置
５２４    第１の蒸気加熱装置
５２６    第２の蒸気加熱装置
５２８    第３の蒸気加熱装置
５３０    第１の窒素相互接続導管
５３２    第２の窒素相互接続導管
５３４    加熱要素
５３６    加熱要素
５３８    加熱要素
５４０    低圧蒸気源
５４２    低圧蒸気戻し装置
５４４    中圧蒸気源
５４６    中圧蒸気戻し装置
５４８    高圧蒸気源
５５０    高圧蒸気戻し装置
５５２    加熱搬送ガス供給導管
５５４    第１のサイクロン分離器
５５６    第２のサイクロン分離器
５５８    第１の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ出口導管
５６０    第２の粉砕ミル・乾燥器アセンブリ出口導管
５６２    振動ふるい
５６４    第１のサイクロン分離器出口導管
５６６    第２のサイクロン分離器出口導管
５６８    不適正粒径石炭導管
５７０    粉砕石炭貯蔵ビン
５７２    第１の適正粒径石炭導管
５７３    共通適正粒径石炭導管
５７４    適正粒径石炭始動時導管
５７６    第１のサイクロン分離器バッグハウス
５７８    第１のサイクロン分離器通気ガス導管
５８０    第２のサイクロン分離器通気ガス導管
５８２    振動ふるい通気ガス導管
５８４    共通サイクロン分離器バッグハウス入口導管
５８６    バッグハウスパージガス源
５８８    共通パージガス導管
５９０    第１のバッグハウスパージガス導管
５９２    ホッパバッグハウス
５９４    ホッパ石炭粉塵導管
５９６    共通石炭粉塵導管
５９８    貯蔵ビン石炭粉塵回収導管
６００    第２のバッグハウスパージガス導管
６０２    貯蔵ビン石炭粉塵戻し導管
６０４    石炭粉塵戻し始動時導管
６０６    ホッパファン送風機
６０８    ホッパバッグハウス通気導管
６１０    第２のサイクロン分離器バッグハウス
６１２    第３のバッグハウスパージガス導管
６１４    石炭粉塵戻し導管
６１６    サイクロン分離器ファン送風機
６１８    サイクロン分離器バッグハウス通気導管
６２０    放出物制御装置
６２１    通気導管
６２２    リサイクル窒素ファン送風機
６２４    リサイクル窒素ファン送風機入口導管
６２５    蒸気凝縮装置
６２６    リサイクル窒素ファン送風機出口導管
６２７    蒸気凝縮装置バイパス導管
６２８    リサイクル窒素石炭粉塵除去導管
６３０    蒸気加熱装置始動時バイパス導管
６３２    ポンプ送給ホッパ
６３４    粉砕石炭貯蔵ビン出口導管
６３６    ポンプ送給ホッパ入口導管
６３８    ポンプ送給ホッパ通気導管
６４０    共通ポンプ・ホッパ通気導管
６４２    乾燥送給ポンプ
６４４    乾燥送給ポンプ入口導管
６４６    ポンプ送給磁気分離器
６４８    乾燥ポンプ始動時通気導管
６５０    共通乾燥ポンプ始動時通気導管
６５２    高圧（ＨＰ）搬送容器
６５４    乾燥送給ポンプ排出導管
６５６    共通乾燥送給ポンプ排出導管
６５８    ＨＰ搬送容器排出導管
６６０    共通圧縮ガス・乾燥石炭導管
６６２    ＨＰ搬送容器ガス供給導管
６６４    第１のＨＰ搬送容器ガス入口導管
６６６    第２のＨＰ搬送容器ガス入口導管
６６８    搬送ガス導管
６７０    圧縮リサイクル二酸化炭素（ＣＯ2）源
６７２    始動時窒素導管
６７４    窒素源
６７６    共通ポンプシールヘッダ
６７８    ポンプシール供給ヘッダ
６８０    オプションの方向転換導管
６８２    始動時サイクロン
６８３    始動時流れ制限オリフィス
６８４    始動時乾燥石炭導管
６８５    始動時バッグハウス
６８６    ガス通気導管
６８８    ガスパージ導管
６９０    通気導管
６９２    始動時バッグハウス石炭粉塵戻し導管
６９４    始動時リサイクル固体ホッパ
６９６    始動時サイクロン出口導管
６９８    始動時リサイクル固体ホッパ出口導管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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