(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流通ガスが流れる流路に配置され、前記流通ガスの通過時に前記流通ガスに含まれるダストを捕集するフィルタ装置のエレメントを逆洗することで前記捕集されたダストの少なくとも一部を除去するフィルタ逆洗装置であって、
前記流通ガスの流れ方向において前記エレメントの下流側に配置され、前記エレメントに向けて、下流側から逆洗ガスを噴射するガス噴射装置と、
前記エレメントに付着したダストの状態を判断するパラメータを検出するパラメータ検出装置と、
前記パラメータ検出装置の検出結果に基づいて、前記エレメントの前記流通ガスの上流側表面に堆積したダストの厚さを推定し、推定した前記ダストの厚さに基づいて、前記エレメントを逆洗するインターバルを決定する制御装置と、を有し、
前記パラメータ検出装置は、前記フィルタ装置から排出されたダストが一時的に貯留されるロックホッパに堆積した前記ダストの量を検出する堆積量検出装置を含み、
前記制御装置は、前記ガス噴射装置から逆洗ガスを噴射したタイミングと、前記堆積量検出装置で検出した堆積量の変化と、に基づいて前記ダストの厚さを推定することを特徴とするフィルタ逆洗装置。
【請求項２】
前記インターバルは、時間間隔であり、
前記制御装置は、前回の逆洗を実行してから所定の時間間隔が経過した場合、逆洗を実行することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ逆洗装置。
【請求項３】
ガス化装置で生成された可燃性ガスを可燃性ガスとチャーに分離するサイクロンと、
前記サイクロンを通過した可燃性ガスに含まれるチャーを捕集するフィルタ装置と、
前記フィルタ装置のエレメントを逆洗する請求項１または２に記載のフィルタ逆洗装置と、
前記サイクロン及び前記フィルタ装置で捕集されたチャーを貯留するチャー貯留装置と、
フィルタ装置から排出されたチャーをチャー貯留装置に排出するチャー排出装置と、
供給ホッパで貯留したチャーを前記ガス化装置に供給するチャー戻しラインと、を有することを特徴とするチャー回収装置。
【請求項４】
前記チャー排出装置は、前記フィルタ装置の鉛直方向下側に接続され、前記チャー貯留装置に接続されたチャー排出ラインと、
前記チャー排出ラインに設置され、前記チャーを一時的に貯留するロックホッパと、
前記ロックホッパと前記フィルタ装置との間の前記チャー排出ラインに設置された受入れ弁と、
前記ロックホッパと前記チャー貯留装置との間の前記チャー排出ラインに設置された制御弁と、を有し、
前記制御装置は、前記受入れ弁を開いている場合、前記制御弁を閉じ、前記制御弁が開いている場合、前記受入れ弁を閉じることを特徴とする請求項３に記載のチャー回収装置。
【請求項５】
炭素含有固体燃料を燃焼・ガス化することで生成ガスを生成するガス化装置と、
前記ガス化装置から排出された可燃性ガスからチャーを回収する請求項４に記載のチャー回収装置と、
前記ガス化装置で生成し、前記チャー回収装置を通過した前記可燃性ガスの少なくとも一部を燃焼させることで回転駆動するガスタービンと、
前記ガスタービンから排出されるタービン排ガスを導入する排熱回収ボイラで生成した蒸気により回転駆動する蒸気タービンと、
前記ガスタービンおよび前記蒸気タービンと連結された発電機と、を有することを特徴とするガス化複合発電設備。
【請求項６】
流通ガスが流れる流路に配置され、前記流通ガスの通過時に前記流通ガスに含まれるダストを捕集するフィルタ装置のエレメントを逆洗することで前記捕集されたダストの少なくとも一部を除去するフィルタ逆洗方法であって、
前記エレメントに付着したダストの状態を判断するパラメータを検出するステップと、
前記パラメータの検出結果に基づいて、ダストの厚さを推定し、推定したダストの厚さに基づいて、逆洗ガスを噴射し、前記エレメントを逆洗するインターバルを決定するステップと、を有し、
前記パラメータを検出するステップは、前記フィルタ装置から排出されたダストが一時的に貯留されるロックホッパに堆積した前記ダストの量を検出し、
前記インターバルを決定するステップは、逆洗ガスを噴射したタイミングと、検出した堆積量の変化と、に基づいて前記ダストの厚さを推定することを特徴とするフィルタ逆洗方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置のフィルタエレメントを逆洗するフィルタ逆洗装置、これを有するチャー回収装置及びフィルタ逆洗方法、ガス化複合発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管を流れる流通ガスに含まれるダストを除去する装置としては、流通ガスが流れる経路にフィルタエレメント（以下エレメントと記載）を配置し、エレメントを通過する流通ガスに含まれるダストをろ過して除去するフィルタ装置がある。フィルタ装置としてポーラスフィルタによる装置を備えるプラントとしては、ガス化装置を備えるプラントがある。
【０００３】
石炭等の炭素含有固形燃料をガス化するガス化装置としては、炭素含有固形燃料をガス化炉内に供給し、燃料を部分燃焼させることで、可燃性ガスを生成する炭化質燃料ガス化装置（石炭ガス化装置）が知られている。ガス化装置では、ガス化炉で生成した可燃性ガスに石炭等の炭素含有固体燃料の未燃分および灰分（以下「チャー」と呼ぶ）のチャーが含まれる。このためガス化装置は、ガス化装置で生成された可燃性ガスに含有するチャーを分離するために、下流側にポーラスフィルタのエレメントを用いてチャーを回収する集塵装置と、集塵装置で捕集したチャーを貯留するチャー貯留装置と、チャー貯留装置に貯留したチャーをガス化炉に戻す経路を有するチャー回収装置を備える。
【０００４】
このようなフィルタ装置は、継続して使用するとポーラスフィルタのエレメントに捕集したダスト（物質）が堆積し、フィルタ装置の圧力損失を上昇させ、性能が低下していく。フィルタの装置の性能を回復させるために、流通ガスがエレメントを通過する方向とは逆方向にガスを噴射させ、エレメントに付着・堆積したダストを除去するフィルタ逆洗装置がある。特許文献１には、エレメントの汚れ度に基づいて逆洗圧力を調整するフィルタ逆洗装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、特許文献１に記載のフィルタ逆洗装置は、汚れ係数（エレメントの上流と下流との差圧に影響する因子）に基づいて逆洗圧力を変化させているが、汚れ係数がフィルタの汚れ以外でも変動する値、例えば流通ガスの粘度で変化する値であるため、ダストの堆積状態と汚れ係数が連動しない場合がある。そのため、ダストの堆積状態に適した逆洗圧力とならず、エレメントに付着したダストを十分に除去できない場合や、エレメントに多くのダストが付着する場合がある。
【０００７】
また、フィルタ逆洗装置は、逆洗の頻度を高くすることで、エレメントに多くのダストが付着する前にダストを除去できるため、エレメントの性能を維持することができる。しかしながら、逆洗の頻度が高くなると、フィルタ逆洗装置の各部位に係る負荷が大きくなり、例えばガスの供給を制御する弁など劣化が早くなるおそれがある。また、フィルタ逆洗装置には多数のエレメントを備えているため、逆洗の頻度を高くすると、それだけ逆洗に必要な窒素などの逆洗ガスが大量に必要となる。一方で、フィルタ逆洗装置は、逆洗の頻度を低くすると、エレメントへのダストの堆積量が多くなりダストの堆積厚みが厚くなり、ダストによるエレメント間の閉塞が生じ、流通ガスに含まれるダストを除去できなくなる恐れがある。
【０００８】
そこで、本発明は、フィルタがダストを捕集する性能を回復するタイミングを適正化することができ、かつ、逆洗の回数の増加を抑制することで、逆洗装置の劣化や逆洗に必要な逆洗ガスの消費量の増大を抑制することができるフィルタ逆洗装置、これを有するチャー回収装置及びフィルタ逆洗方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためにフィルタ逆洗装置は、流通ガスが流れる流路に配置され、前記流通ガスの通過時に前記流通ガスに含まれるダストを捕集するフィルタ装置のエレメントを逆洗することで前記捕集されたダストの少なくとも一部を除去するフィルタ逆洗装置であって、  前記流通ガスの流れ方向において前記エレメントの下流側に配置され、前記エレメントに向けて、下流側から逆洗ガスを噴射するガス噴射装置と、前記エレメントに付着したダストの状態を判断するパラメータを検出するパラメータ検出装置と、前記パラメータ検出装置の検出結果に基づいて、前記エレメントの前記流通ガスの上流側表面に堆積したダストの厚さを推定し、推定した前記ダストの厚さに基づいて、前記エレメントを逆洗するインターバルを決定する制御装置と、を有することを特徴とする。
【００１０】
フィルタ逆洗装置は、パラメータを計測し、エレメントに堆積したダストの厚さを推定し、その推定結果に基づいてインターバルを決定することで、運転時に計測したパラメータに基づいて推定したエレメントに堆積したダストの厚さに基づいてインターバルを決定することができる。これにより、その時点での運転状態に基づいて、運転状態によって変化するエレメントの状態に合わせてインターバルを長期化するよう設定することができるため、フィルタがダストを捕集する性能を回復するタイミングを適正化することができ、かつ、インターバルを長くできるため、逆洗の回数の増加を抑制することができる。従い、適切な逆洗インターバルを設定し運用することで、窒素ガスなどの逆洗ガスの消費量の増大を低減することが出来る。また、時間当たりの弁動作数を低減し、機器の劣化を抑制することが出来る。
【００１１】
前記パラメータ検出部は、前記フィルタ装置に接続し、前記フィルタ装置から排出されたダストが一時的に貯留されるロックホッパに堆積した前記ダストの量を検出する堆積量検出装置を含み、前記制御装置は、前記ガス噴射装置から逆洗ガスを噴射したタイミングと、前記堆積量検出装置で検出した堆積量の変化と、に基づいて前記ダストの厚さを推定することが好ましい。
【００１２】
ロックホッパに堆積したダストの量に基づいて、エレメントに付着したダストの厚みを推定することで、逆洗で実際に除去されたダストの量に基づいてダストの厚みを推定することができる。これにより、高い精度でダストの量を推定することができる。
【００１３】
前記パラメータ検出部は、前記流通ガスの流れ方向において、前記フィルタ装置の前記エレメントの上流と下流の圧力差を検出する差圧検出部を有し、前記制御装置は、前記ガス噴射装置から逆洗ガスを噴射したタイミングと、前記差圧検出部で検出した圧力の変化と、に基づいて前記ダストの厚さを推定することが好ましい。
【００１４】
逆洗のタイミングと差圧の変化に基づいて、エレメントに付着したダストの厚みを推定することで、逆洗で実際に除去されて生じた差圧の変化とダストの量との関係に基づいてダストの厚みを推定することができる。これにより、高い精度でダストの量を推定することができる。
【００１５】
前記インターバルは、時間間隔であり、前記制御装置は、前回の逆洗を実行してから決定した時間間隔が経過した場合、逆洗を実行することが好ましい。インターバルを時間間隔で設定することで、インターバルの制御をより簡単にすることができる。
【００１６】
上記課題を解決するためにチャー回収装置は、ガス化装置で生成された可燃性ガスを可燃性ガスとチャーに分離するサイクロンと、前記サイクロンを通過した可燃性ガスに含まれるチャーを捕集するフィルタ装置と、前記フィルタ装置のエレメントを逆洗する請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ逆洗装置と、前記サイクロン及び前記フィルタ装置で捕集されたチャーを貯留するチャー貯留装置と、フィルタ装置から排出されたチャーをチャー貯留装置に排出するチャー排出装置と、供給ホッパで貯留したチャーを前記ガス化装置に供給するチャー戻しラインと、を有することを特徴とする。
【００１７】
フィルタ逆洗装置により、フィルタがダストを捕集する性能を回復することができ、かつ、フィルタ逆洗装置のインターバルを長くできるため、逆洗の回数の増加を抑制することができる。これにより、エレメントを可燃性ガスが適切に通過できる状態を維持することができ、かつ、逆洗で消費するエネルギーを少なくすることができる。これにより、装置を効率よく稼働することができる。
【００１８】
前記チャー排出装置は、前記フィルタ装置の鉛直方向下側に接続され、前記チャー貯留装置に接続されたチャー排出ラインと、前記チャー排出ラインに設置され、前記チャーを一時的に貯留するロックホッパと、前記ロックホッパと前記フィルタ装置との間の前記チャー排出ラインに設置された受入れ弁と、前記ロックホッパと前記チャー貯留装置との間の前記チャー排出ラインに設置された制御弁と、を有し、前記制御装置は、前記受入れ弁を開いている場合、前記制御弁を閉じ、前記制御弁が開いている場合、前記受入れ弁を閉じることが好ましい。チャー排出装置から安定してチャーを排出することができ、またメンテナンスの頻度も低下することができる。
【００１９】
上記課題を解決するためにフィルタ逆洗方法は、流通ガスが流れる流路に配置され、前記流通ガスの通過時に前記流通ガスのダストを捕集するフィルタ装置のエレメントを逆洗するフィルタ逆洗方法であって、前記エレメントに付着したダストの状態に用いるパラメータを検出するステップと、前記パラメータの検出結果に基づいて、エレメントに堆積したダストの厚さを推定し、推定したダストの厚さに基づいて、逆洗ガスを噴射し、前記エレメントを逆洗するインターバルを決定するステップと、を有することを特徴とする。
【００２０】
フィルタ逆洗方法は、パラメータを計測し、エレメントに堆積したダストの厚さを推定し、その推定結果に基づいてインターバルを決定することで、運転時に計測したパラメータに基づいて推定したエレメントに堆積したダストの厚さに基づいてインターバルを決定することができる。これにより、その時点での運転状態に基づいて、運転状態によって変化するエレメントの状態に合わせてインターバルを設定することができるため、フィルタがダストを捕集する性能を回復することができ、かつ、インターバルを長くできるため、逆洗の回数の増加を抑制することができる。
【００２１】
ガス化複合発電設備は、炭素含有固体燃料を燃焼・ガス化することで生成ガスを生成するガス化装置と、前記ガス化装置から排出された可燃性ガスからチャーを回収する請求項６に記載のチャー回収装置と、前記ガス化装置で生成し、前記チャー回収装置を通過した前記可燃性ガスの少なくとも一部を燃焼させることで回転駆動するガスタービンと、前記ガスタービンから排出されるタービン排ガスを導入する排熱回収ボイラで生成した蒸気により回転駆動する蒸気タービンと、前記ガスタービンおよび前記蒸気タービンと連結された発電機と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、フィルタがダストを捕集する性能を回復するタイミングを適正化することができ、かつ、逆洗の回数の増加を抑制することで、逆洗装置の劣化や逆洗に必要な逆洗ガスの消費量の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本実施形態に係るチャー回収装置を適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るフィルタ逆洗装置を有するチャー回収装置を表す概略構成図である。
【図３】図３は、フィルタ装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】図４は、フィルタ装置のエレメントとダストとの関係を示す説明図である。
【図５】図５は、フィルタ逆洗方法の逆洗のインターバルを決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、フィルタ装置の差圧とダストの堆積量との関係の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、フィルタ逆洗方法の逆洗のインターバルを決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るチャー回収装置を適用した石炭ガス化複合発電設備（ガス化複合発電設備）の概略構成図である。本実施形態に係るガス化装置１４が適用される石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Integrated Coal Gasification Combined Cycle）１０は、空気を酸化剤として用いており、ガス化装置１４において、燃料から可燃性ガスを生成する空気燃焼方式を採用している。そして、石炭ガス化複合発電設備１０は、ガス化装置１４で生成した可燃性ガスを、ガス精製装置で１６精製して燃料ガスとした後、ガスタービン設備１７に供給して発電を行っている。すなわち、本実施形態の石炭ガス化複合発電設備１０は、空気燃焼方式（空気吹き）の発電設備となっている。ガス化装置１４に供給する燃料としては、例えば、石炭等の炭素含有固体燃料が用いられる。
【００２６】
石炭ガス化複合発電設備（ガス化複合発電設備）１０は、図１に示すように、給炭装置１１と、ガス化装置１４と、チャー回収装置１５と、ガス精製装置１６と、ガスタービン設備１７と、蒸気タービン設備１８と、発電機１９と、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Heat Recovery Steam Generator）２０とを有している。
【００２７】
給炭装置１１は、原炭として炭素含有固体燃料である石炭が供給され、石炭ミル（図示略）などで粉砕することで、細かい粒子状に粉砕した微粉炭を製造する。給炭装置１１で製造された微粉炭は、後述する空気分離装置４２から供給される搬送用イナートガスとしての窒素によってガス化装置１４へ向けて供給される。イナートガスとは、酸素含有率が約５体積％以下の不活性ガスであり、窒素ガスや二酸化炭素ガスやアルゴンガスなどが代表例であるが、必ずしも約５％以下に制限されるものではない。
【００２８】
ガス化装置１４は、例えば、２段噴流床形式のガス化炉を有している。ガス化装置１４は、内部に供給された石炭（微粉炭）を酸化剤（空気、酸素）により部分燃焼させることでガス化させ、生成ガスを生成する。なお、ガス化装置１４は、微粉炭に混入したダストを除去する異物除去装置４８が設けられている。なお、ガス化装置１４は噴流床ガス化炉に限らず、流動床ガス化炉や固定床ガス化炉としてもよい。そして、このガス化装置１４には、チャー回収装置１５に向けて可燃性ガスを供給するガス生成ライン４９が接続されており、チャーを含む可燃性ガスが排出可能となっている。この場合ガス生成ライン４９にガス冷却器を設けることで、可燃性ガスを所定温度まで冷却してからチャー回収装置１５に供給してもよい。
【００２９】
また、ガス化装置１４には、ガスタービン設備１７（圧縮機６１）からの圧縮空気供給ライン４１が接続されており、ガスタービン設備１７で圧縮された圧縮空気がガス化装置１４に供給可能となっている。空気分離装置４２は、大気中の空気から窒素と酸素を分離生成するものであり、第１窒素供給ライン４３によって空気分離装置４２とガス化装置１４とが接続されている。そして、この第１窒素供給ライン４３には、給炭装置１１からの給炭ライン１１ａが接続されている。また、第１窒素供給ライン４３から分岐する第２窒素供給ライン４５もガス化装置１４に接続されており、この第２窒素供給ライン４５には、チャー回収装置１５からのチャー戻しライン４６が接続されている。更に、空気分離装置４２は、酸素供給ライン４７によって、圧縮空気供給ライン４１と接続されている。そして、空気分離装置４２によって分離された窒素は、第１窒素供給ライン４３及び第２窒素供給ライン４５を流通することで、石炭やチャーの搬送用ガスとして利用される。また、空気分離装置４２によって分離された酸素は、酸素供給ライン４７及び圧縮空気供給ライン４１を流通することで、ガス化装置１４において酸化剤として利用される。
【００３０】
チャー回収装置１５は、チャー戻しライン４６と、集塵装置５１とチャービン（チャー貯留装置）５２と供給ホッパ５３とを有している。集塵装置５１は、ガス化装置１４で生成された可燃性ガスに含有するチャーを分離する。チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン５４を通してガス精製装置１６に送られる。チャービン５２は、集塵装置５１で可燃性ガスから分離されたチャーを貯留する。チャービン５２は、貯留したチャーを供給ホッパ５３に供給する。供給ホッパ５３は、チャービンから供給されたチャーを貯留する。供給ホッパ５３は、チャー戻しライン４６が接続されている。チャー戻しライン４６は、第２窒素供給ライン４５に接続されている。チャー回収装置１５については、後述する。
【００３１】
ガス精製装置１６は、チャー回収装置１５によりチャーが分離された可燃性ガスに対して、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物を取り除くことで、ガス精製を行うものである。そして、ガス精製装置１６は、可燃性ガスを精製して燃料ガスを製造し、これをガスタービン設備１７に供給する。なお、チャーが分離された可燃性ガス中にはまだ硫黄分（Ｈ２Ｓなど）が含まれているため、このガス精製装置１６では、アミン吸収液によって硫黄分を除去することで、硫黄分を最終的には石膏として回収し、有効利用する。
【００３２】
ガスタービン設備１７は、圧縮機６１、燃焼器６２、タービン６３を有しており、圧縮機６１とタービン６３とは、回転軸６４により連結されている。燃焼器６２には、圧縮機６１からの圧縮空気供給ライン６５が接続されると共に、ガス精製装置１６からの燃料ガス供給ライン６６が接続され、また、タービン６３に向かって延びる燃焼ガス供給ライン６７が接続されている。また、ガスタービン設備１７は、圧縮機６１からガス化装置１４に延びる圧縮空気供給ライン４１が設けられており、中途部に昇圧機６８が設けられている。従って、燃焼器６２では、圧縮機６１から供給された圧縮空気とガス精製装置１６から供給された燃料ガスとを混合して燃焼させることで燃焼ガスを発生させ、発生させた燃焼ガスをタービン６３へ向けて供給する。そして、タービン６３は、供給された燃焼ガスにより回転軸６４を回転駆動させることで発電機１９を回転駆動させる。
【００３３】
蒸気タービン設備１８は、ガスタービン設備１７の回転軸６４に連結されるタービン６９を有しており、発電機１９は、この回転軸６４の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン設備１７（タービン６３）からの排ガスライン７０が接続されており、給水と高温の排ガスとの間で熱交換を行うことで、蒸気を生成するものである。そして、排熱回収ボイラ２０は、蒸気タービン設備１８のタービン６９との間に蒸気供給ライン７１が設けられると共に、蒸気回収ライン７２が設けられ、蒸気回収ライン７２に復水器７３が設けられている。また、排熱回収ボイラ２０で生成する蒸気には、ガス化装置１４の熱交換器で生成ガスと熱交換って生成された蒸気を排熱回収ボイラ２０で更に熱交換したもの含んでもよい。従って、蒸気タービン設備１８では、排熱回収ボイラ２０から供給された蒸気によりタービン６９が回転駆動し、回転軸６４を回転させることで発電機１９を回転駆動させる。
【００３４】
そして、排熱回収ボイラ２０で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置７４により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突７５から大気へ放出される。
【００３５】
ここで、本実施形態の石炭ガス化複合発電設備１０の作動について説明する。
【００３６】
本実施形態の石炭ガス化複合発電設備１０において、給炭装置１１に原炭（石炭）が供給されると、石炭は、給炭装置１１において、細かい粒子状に粉砕されることで微粉炭となる。給炭装置１１で製造された微粉炭は、空気分離装置４２から供給される窒素により第１窒素供給ライン４３を流通してガス化装置１４に供給される。また、後述するチャー回収装置１５で回収されたチャーが、空気分離装置４２から供給される窒素により第２窒素供給ライン４５を流通してガス化装置１４に供給される。更に、後述するガスタービン設備１７から抽気された圧縮空気が昇圧機６８で昇圧された後、空気分離装置４２から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン４１を通してガス化装置１４に供給される。
【００３７】
ガス化装置１４では、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気（酸素）により燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、可燃性ガス（生成ガス）を生成する。そして、この可燃性ガスは、ガス化装置１４からガス生成ライン４９を通って排出され、チャー回収装置１５に送られる。
【００３８】
このチャー回収装置１５にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置５１に供給されることで、可燃性ガスに含有する微粒のチャーが分離される。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン５４を通してガス精製装置１６に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、チャービン（チャー貯留装置）５２に排出され、チャービン５２から供給ホッパ５３に堆積され、チャー戻しライン４６を通ってガス化装置１４に戻されてリサイクルされる。
【００３９】
チャー回収装置１５によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置１６にて、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物が取り除かれてガス精製され、燃料ガスが製造される。そして、ガスタービン設備１７では、圧縮機６１が圧縮空気を生成して燃焼器６２に供給すると、この燃焼器６２は、圧縮機６１から供給される圧縮空気と、ガス精製装置１６から供給される燃料ガスとを混合し、燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン６３を回転駆動することで、回転軸６４を介して発電機１９を回転駆動し、発電を行うことができる。
【００４０】
そして、ガスタービン設備１７におけるタービン６３から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ２０にて、給水と熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備１８に供給する。蒸気タービン設備１８では、排熱回収ボイラ２０から供給された蒸気によりタービン６９を回転駆動することで、回転軸６４を介して発電機１９を回転駆動し、発電を行うことができる。
【００４１】
その後、ガス浄化装置７４では、排熱回収ボイラ２０から排出された排気ガスの有害物質が除去され、浄化された排ガスが煙突７５から大気へ放出される。
【００４２】
次に、図１に加え、図２及び図３を用いて、チャー回収装置１５について詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るフィルタ逆洗装置を有するチャー回収装置を表す概略構成図である。図３は、フィルタ装置の概略構成を示す断面図である。
【００４３】
チャー回収装置１５は、上述したように、集塵装置５１と、チャービン５２と、供給ホッパ５３と、チャー戻しライン４６と、を有する。チャービン５２は、集塵装置５１から排出（供給）されるチャーを貯留する容器である。供給ホッパ５３は、チャービン５２から供給されるチャーを貯留する容器である。供給ホッパ５３は、貯留したチャーをチャー戻しライン４６を介して、ガス化装置１４に供給する。本実施形態では、供給ホッパ５３を１つ設けたが、複数設けてもよい。つまり、チャービン５２で一時的に貯留したチャーを、複数の供給ホッパ５３に供給してもよい。
【００４４】
次に、集塵装置５１について説明する。集塵装置５１は、ガス生成ライン４９が接続されている。集塵装置５１は、ガス生成ライン４９を介してガス化装置１４で生成された生成ガスが供給される。可燃性ガスラインガス生成ライン４９は、制御弁７９が設けられている。制御弁７９は、ガス化装置１４から集塵装置５１への可燃性ガスの供給を制御する。集塵装置５１は、サイクロン８０と、２つのフィルタ装置８６ａ、８６ｂと、チャー排出装置９２ａ、９２ｂと、フィルタ逆洗装置９４ａ、９４ｂと、を有する。チャー回収装置１５は、各部が可燃性ガスまたはチャーが流れるラインで接続されている。チャー回収装置１５は、ラインとして、可燃性ガスライン８２、９０ａ、９０ｂと、チャー回収ライン８４と、を有する。また、チャー排出装置９２ａは、フィルタ装置８６ａとチャービン５２とを接続する。チャー排出装置９２ｂは、フィルタ装置８６ｂとチャービン５２とを接続する。
【００４５】
サイクロン８０は、ガス生成ライン４９と接続し、ガス生成ライン４９から供給される可燃性ガスからチャーを分離する一次集塵装置である。サイクロン８０は、可燃性ガスの流れを利用して、チャーを分離する各種装置を用いることができる。サイクロン８０は、例えば、遠心分離により可燃性ガスに含まれるチャーを分離する。また、可燃性ガスライン８２は、サイクロン８０と２つのフィルタ装置８６ａ、８６ｂとを接続する。チャー回収ライン８４は、サイクロン８０とチャービン５２とを接続する。可燃性ガスライン８２にチャーを分離した可燃性ガスを供給し、チャー回収ライン８４に可燃性ガスから分離したチャーを供給する。
【００４６】
フィルタ装置８６ａ、８６ｂは、可燃性ガスライン８２と接続し、可燃性ガスライン８２から供給されるサイクロン８０でチャーが一次分離された可燃性ガスからさらにチャーを分離する二次集塵装置である。集塵装置５１は、サイクロン８０で大まかなチャーの集塵を行い、フィルタ装置８６ａ、８６ｂで精密な集塵を行う。フィルタ装置８６ａは、可燃性ガスライン８２、チャー排出装置９２ａ及び可燃性ガスライン９０ａが接続されている。チャー排出装置９２ａは、フィルタ装置８６ａとチャービン５２とを接続する。可燃性ガスライン９０ａは、フィルタ装置８６ａとガス排出ライン５４とを接続する。フィルタ装置８６ｂは、可燃性ガスライン８２、チャー排出装置９２ｂ及び可燃性ガスライン９０ｂが接続されている。チャー排出装置９２ｂは、フィルタ装置８６ｂとチャービン５２とを接続する。可燃性ガスライン９０ｂは、フィルタ装置８６ｂとガス排出ライン５４とを接続する。フィルタ装置８６ａ、８６ｂは、配置位置が異なるのみであるので、以下まとめて説明する場合は、フィルタ装置８６として説明する。チャー排出装置９２ａ、９２ｂも同様に配置位置が異なるのみであるので、以下まとめて説明する場合は、チャー排出装置９２として説明する。また、フィルタ装置８６、チャー排出装置９２に接続されている各部も特に区別しない場合は同様とする。
【００４７】
フィルタ装置８６は、ポーラスフィルタエレメントを用いたものであり、図３に示すように、容器１０４と、仕切り板１０６と、多数のエレメント１０８と、を有する。容器１０４は、チャーや可燃性ガスが供給排出されるライン以外が密閉されている。容器１０４は、可燃性ガスライン８２、チャー排出ライン１６０及び可燃性ガスライン９０が接続されている。仕切り板１０６は、容器１０４の内部に配置され、容器１０４を２つの空間に分離する。本実施形態の仕切り板１０６は、容器１０４の内部の空間を鉛直方向上側の領域と、鉛直方向下側の領域とに分離する。容器１０４は、仕切り板よりも鉛直方向下側の領域に可燃性ガスライン８２及びチャー排出装置９２が接続されている。容器１０４は、仕切り板１０６よりも鉛直方向上側の領域に可燃性ガスライン９０が接続されている。仕切り板１０６は、複数の円状穴が形成されている。複数のエレメント１０８は、仕切り板１０６の円状穴に挿入されている。エレメント１０８は、内部が空洞の筒（例えば、円筒）であり、仕切り板１０６から離れた側の筒の端部を塞ぐ底部が設けられた形状である。本実施形態のエレメント１０８は、鉛直方向上側の端部が仕切り板１０６に支持され、仕切り板１０６から鉛直方向下側に向かって突出する向きで配置されている。エレメント１０８は、仕切り板の円状穴を塞いでいるため、容器１０４の仕切り板よりも鉛直方向下側の領域から、容器１０４の仕切り板１０６よりも鉛直方向上側の領域に通気するためには、エレメント１０８を通過することになる。エレメント１０８は、可燃性ガスを通過させ、可燃性ガスに含まれるチャー等のダストを捕集できる部材である。
【００４８】
フィルタ装置８６は、可燃性ガスライン８２から供給された可燃性ガスが、エレメント１０８を通過した後、可燃性ガスライン９０に排出される。エレメント１０８は、通過する可燃性ガスに含まれるチャー等のダスト（物質、粉塵）を捕集する。エレメント１０８は、可燃性ガスの流れ方向上流側の面、つまり、可燃性ガスライン８２と接続している側の面にダスト１０９を捕集し堆積する。フィルタ装置８６は、後述するフィルタ逆洗装置９４ａ、９４ｂによりエレメント１０８で捕集・堆積したダストをエレメント１０８から剥離させることで、チャー排出装置９２に排出する。なお、本実施例ではフィルタ装置８６の系統数を２系統として説明するが、３系統やそれ以上の系統数としても良い。
【００４９】
チャー排出装置９２ａは、チャー排出ライン１６０ａと、ロックホッパ１６２ａと、受入れ弁１６４ａと、制御弁１６６ａと、窒素供給装置１６８ａと、堆積量検出装置１６９ａと、を有する。窒素供給装置１６８ａは、窒素供給ライン１８２ａと、制御弁１８４ａと、を有する。同様にチャー排出装置９２ｂは、チャー排出ライン１６０ｂと、ロックホッパ１６２ｂと、受入れ弁１６４ｂと、制御弁１６６ｂと、窒素供給装置１６８ｂと、堆積量検出装置１６９ｂと、を有する。窒素供給装置１６８ｂは、窒素供給ライン１８２ｂと、制御弁１８４ｂと、を有する。以下、チャー排出装置９２ａ、９２ｂをまとめてチャー排出装置９２として説明する。
【００５０】
チャー排出装置９２ａは、フィルタ装置８６のチャーをチャービン５２へと排出するが、チャービン５２の圧力はフィルタ装置８６よりも高いために、逆圧状態でのチャーの搬出が必要になる。すなわち、サイクロン８０はチャー回収ライン８４でチャービン５２に直結しているので、チャー排出装置９２ａにより、サイクロン８０の出口のチャーが、チャー回収ライン８４とチャー排出ライン１６０ａを経由して、フィルタ装置８６へと逆流を発生することを防止することも必要となる。
【００５１】
チャー排出ライン１６０は、一方の端部がフィルタ装置８６と接続し、他方の端部がチャービン５２と接続する。チャー排出ライン１６０には、ロックホッパ１６２と、受入れ弁１６４と、制御弁１６６とが設置されている。ロックホッパ１６２は、チャー排出ライン１６０に設置され、フィルタ装置８６から排出されたチャーを一時的に貯留し、貯留したチャーをチャービン５２に排出する。ロックホッパ１６２は、チャーを堆積・貯留させる内部空間を有する容器である。ロックホッパ１６２は、鉛直方向下側の端部に、チャービン５２に接続するチャー排出ライン１６０との接続部が設けられている。具体的には、ロックホッパ１６２は、チャービン５２よりも鉛直方向上側に配置されている。また、チャー排出ライン１６０は、ロックホッパ１６２とチャービン５２と接続している部分が、ロックホッパ１６２からチャービン５２にチャーが重力により落下する向きで配置されている。ロックホッパ１６２は、鉛直方向下側のチャー排出ライン１６０との接続部からチャーを排出する。
【００５２】
受入れ弁１６４は、チャー排出ライン１６０のフィルタ装置８６とロックホッパ１６２との間に配置されている。受入れ弁１６４は、開閉を切り換えることで、フィルタ装置８６から排出され、チャー排出ライン１６０に流入したチャーをロックホッパ１６２に供給するか停止するかを切り換える。
【００５３】
制御弁１６６は、チャー排出ライン１６０のロックホッパ１６２とチャービン５２の間に配置されている。制御弁１６６は、開閉を切り換えることで、ロックホッパ１６２から排出され、チャー排出ライン１６０に流入したチャーをチャービン５２に供給するか停止するかを切り換える。
【００５４】
窒素供給装置１６８は、ロックホッパ１６２に窒素を供給する。窒素供給装置１６８は、窒素供給源１８１と、窒素供給ライン１８２と、制御弁１８４と、を有する。窒素供給源１８１は、窒素を供給する。なお、本実施形態では窒素を供給したが、可燃性ガスやチャーに影響を与えない不活性ガスであればよい。窒素供給ライン１８２は、一方の端部が窒素供給源１８１と接続し、他方の端部がロックホッパ１６２と接続している。本実施形態の窒素供給ライン１８２は、ロックホッパ１６２の内部に貯留されたチャーを排出する排出口の近傍に配置され、窒素供給ライン１８２からロックホッパ１６２内部への噴射口は、排出口に向けて窒素を噴射できるような角度で配置されている。制御弁１８４は、開閉や調整し、窒素供給源１８１からロックホッパ１６２への窒素の供給の開始と停止を制御する。
【００５５】
窒素供給装置１６８は、窒素供給ライン１８２を介して窒素供給源１８１からロックホッパ１６２に窒素を供給することで、ロックホッパ１６２の内部に窒素を噴射する。ロックホッパ１６２の内部に噴射された窒素は、ロックホッパ１６２の内部に堆積したチャーに吹き付けられる。窒素供給装置１６８は、ロックホッパ１６２の内部に堆積したチャーに窒素を吹き付けることで、ロックホッパ１６２の内部に堆積したチャーを解し、ロックホッパ１６２のチャーがチャービン５２に排出されることを促進する。     
【００５６】
また、窒素供給装置１６８は、受入れ弁１６４と、制御弁１６６との両方が閉じている状態で、窒素を供給することで、ロックホッパ１６２の内部の圧力を上昇させ、ロックホッパ１６２の圧力がフィルタ装置８６の圧力になり、チャーをフィルタ装置８６からロックホッパ１６２に受入可能とすることができる。
【００５７】
堆積量検出装置１６９は、ロックホッパ１６２に堆積しているチャーの量を検出する。堆積量検出装置１６９としては、γ線レベル計、ロードセル重量計などを用いることができる。堆積量検出装置１６９は、検出した結果を制御装置１００に送る。
【００５８】
チャー排出装置９２は、堆積量検出装置１６９の検出結果に基づいて、ロックホッパ１６２に貯留されているチャーの量を検出し、その検出結果に基づいて、受入れ弁１６４と、制御弁１６６の開閉を制御することでフィルタ装置８６のチャーをロックホッパ１６２に供給する状態と、ロックホッパ１６２に貯留したチャーをチャービン５２に供給（排出）する状態と、を切り換えることで、フィルタ装置８６のチャーをロックホッパ１６２を経由してチャービン５２へと供給する。
【００５９】
具体的には、チャー排出装置９２は、受入れ弁１６４を開とし、制御弁１６６を閉とすることで、ロックホッパ１６２とチャービン５２との間を遮断して、ロックホッパ１６２とフィルタ装置８６との間を開ける。これにより、フィルタ装置８６からロックホッパ１６２にチャーを供給でき、かつ、ロックホッパ１６２とチャービン５２との間でチャーの流通を遮断した状態になり、ロックホッパ１６２内にフィルタ装置８６から供給されたチャーを堆積・貯留させる。次に、チャー排出装置９２は、堆積量検出装置１６９の検出結果に基づいてロックホッパ１６２内のチャーの堆積量が所定の設定値を超えた場合、受入れ弁１６４を閉じる。これにより、受入れ弁１６４と制御弁１６６の両方が閉じた状態となる。チャー排出装置９２は、受入れ弁１６４と制御弁１６６の両方が閉じた後、窒素供給装置１６８からロックホッパ１６２に窒素を供給し、ロックホッパ１６２を加圧し、ロックホッパ１６２内の圧力をチャービン５２の圧力と同じ圧力とする。次に、チャー排出装置９２は、受入れ弁１６４を閉のままとし、制御弁１６６を開とすることで、ロックホッパ１６２とチャービン５２との間を開けて、ロックホッパ１６２とフィルタ装置８６との間を遮断する。これにより、ロックホッパ１６２からチャービン５２にチャーを供給でき、かつ、ロックホッパ１６２とフィルタ装置８６との間でチャーの流通を遮断した状態にすることができる。
【００６０】
このように、チャー排出装置９２は、受入れ弁１６４と制御弁１６６の一方が開の場合一方を閉として切り換えることで、弁の開閉でチャーの流通を遮断する位置を切り換えることができる。また、チャー排出装置９２は、窒素供給装置１６８で窒素を供給し、ロックホッパ１６２の圧力を調整することで、チャービン５２からフィルタ装置８６にチャーが逆流することを抑制しつつ、圧力に差があるフィルタ装置８６からチャービン５２へチャーを排出することができる。
【００６１】
次に図２及び図３に示すように、フィルタ逆洗装置９４ａは、フィルタ装置８６ａのエレメント１０８を逆洗処理することで、エレメント１０８が捕集・堆積した可燃性ガスに含まれるチャー等のダスト１０９をエレメント１０８から剥離する。フィルタ逆洗装置９４ａは、ガス噴射装置１１０ａと、差圧計１２２ａ（図２参照）と、を有する。フィルタ逆洗装置９４ｂは、フィルタ装置８６ｂのエレメント１０８を逆洗処理することで、エレメント１０８が捕集・堆積したダスト１０９をエレメント１０８から剥離する。フィルタ逆洗装置９４ｂは、ガス噴射装置１１０ｂと、差圧計１２２ｂ（図２参照）と、を有する。
【００６２】
ガス噴射装置１１０ａは、窒素供給源１１１（図２参照）と、ノズル１１２ａと、窒素供給ライン１１４ａと、制御弁１１６ａと、を有する。ガス噴射装置１１０ｂは、窒素供給源１１１（図２参照）と、ノズル１１２ｂと、窒素供給ライン１１４ｂと、制御弁１１６ｂと、を有する。窒素供給源１１１は、ガス噴射装置１１０ａとガス噴射装置１１０ｂとで共通である。ガス噴射装置１１０ａとガス噴射装置１１０ｂは、設置されている位置がフィルタ装置８６ａとフィルタ装置８６ｂのそれぞれとなるのみで基本的に同一の構成であるので、ガス噴射装置１１０、ノズル１１２と、窒素供給ライン１１４と、制御弁１１６として説明する。
【００６３】
ノズル１１２は、フィルタ装置８６のエレメント１０８よりも可燃性ガスの流れ方向下流側、つまり可燃性ガスライン９０側に配置されている。つまり、ノズル１１２は、エレメント１０８に捕集・堆積したダスト１０９が付着する面に対して反対側の面が露出している側に配置される。ノズル１１２は、１つのフィルタ装置８６に対して１つもしくは複数設けられている。窒素供給ライン１１４は、窒素供給源１１１（図２参照）とノズル１１２とを接続する。制御弁１１６は、開閉を調整し、窒素供給源１１１（図２参照）からノズル１１２への窒素の供給の開始と停止を制御する。
【００６４】
ガス噴射装置１１０は、窒素供給ライン１１４を介して窒素供給源１１１（図２参照）からノズル１１２に窒素を供給することで、ノズル１１２から窒素をエレメント１０８に向けて噴射する。ノズル１１２から噴射された窒素は、エレメント１０８に吹き付けられる。ガス噴射装置１１０は、エレメント１０８よりも可燃性ガスの流れ方向下流側から、エレメント１０８に向けて窒素を噴射することで、エレメント１０８の可燃性ガスの流れ方向上流側に付着した捕集・堆積したダスト１０９をエレメント１０８の表面から除去して脱落させる。差圧計１２２ａは、フィルタ装置８６ａに設置されている。差圧計１２２ａは、フィルタ装置８６ａのエレメント１０８に対して上流側の領域と下流側の領域との圧力の差を検出する。差圧計１２２ｂは、フィルタ装置８６ｂのエレメント１０８に対して上流側の領域と下流側の領域との圧力の差を検出する。
【００６５】
また、チャー回収装置１５（図１参照）は、制御装置１００（図２参照）を有する。制御装置１００は、チャー回収装置１５の各部の動作を制御する。制御装置１００は、フィルタ逆洗装置９４の制御を行う装置でもある。
【００６６】
次に、図４から図７を用いて、チャー回収装置１５（図１参照）のフィルタ逆洗装置９４（図３参照）の動作、つまり、フィルタ逆洗装置９４によるフィルタ逆洗方法の一例を説明する。図４は、フィルタ装置８６のエレメントと、エレメントに付着・堆積したダストとの関係を示す図である。図５は、フィルタ逆洗方法の逆洗のインターバルを決定する処理の一例を示すフローチャートである。図６は、フィルタ装置の差圧とエレメントに付着・堆積したダストの堆積量との関係の一例を示すグラフである。図７は、フィルタ逆洗方法の逆洗のインターバルを決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【００６７】
フィルタ逆洗装置９４は、上述したように、ガス噴射装置１１０からフィルタ装置８６のエレメント１０８に向けて窒素を噴射し、エレメント１０８に対して、可燃性ガスが流通する向きと逆の方向に窒素を通過させることで、エレメント１０８の表面に付着・堆積した可燃性ガスに含まれるチャー等のダスト１０９を除去する。フィルタ逆洗装置９４は、設定されたインターバルに基づいて、定期的に逆洗を実施することで、エレメント１０８の表面に付着・堆積したダスト１０９を定期的に除去する。ここで、インターバルとしては、逆洗時間の間隔や差圧計１２２ａ、１２２ｂで検出した差圧に基づいて設定することができる。インターバルとして後述するように時間間隔を用いることで、簡単な制御で一定時間間隔の逆洗を実施することができる。まず、インターバルとして差圧計１２２ａ、１２２ｂで検出した差圧を用いる場合を説明する。つまりエレメント１０８の表面に付着・堆積したダスト１０９が所定量以上となった場合に、差圧計１２２ａ、１２２ｂで検出した差圧が設定した閾値以上となったとして、逆洗を実施することで、実際の差圧状態に基づいて逆洗のタイミングを決定するものである。差圧計１２２ａ、１２２ｂで検出した差圧を判断に利用することで、運転条件の変化に対応して逆洗のタイミングを適切に調整できる。
【００６８】
ここで、図４に示すように、隣接するエレメント１０８の間隔を距離Ａとし、エレメント１０８の表面に付着・堆積するダスト１０９の限界所定値を距離Ｂとし、エレメント１０８の表面に付着・堆積するダスト１０９の厚みを距離Ｃとする。限界所定値（距離Ｂ）は、計測や制御の誤差やエレメント毎およびエレメント鉛直上下方向のダスト付着・堆積量のバラつきが生じてもエレメント１０８とエレメント１０８との間がダスト１０９で埋まったブリッジングが発生しないように設定した値であり、距離Ｂ＝距離Ａ／（２方向×裕度）で算出される。つまり、距離Ｂは、距離Ａの１／２よりも小さい値となる。なお、裕度は、エレメント１０８毎およびエレメント鉛直上下方向のダスト付着・堆積量のバラつきを想定して設けたものである。
【００６９】
エレメント１０８の表面に付着・堆積するダスト１０９量は、差圧計１２２ａ、１２２ｂで検出した差圧が設定した閾値以上になった場合に、ダスト１０９が所定量以上になったと判断する。すなわち、制御装置１００は、エレメント１０８の表面に付着・堆積したダスト１０９の厚みである距離Ｃを推定し、距離Ｃと距離Ｂとに基づいて逆洗のインターバルを決定する。制御装置１００は、距離Ｃの推定に用いるパタメータの計測値（差圧計１２２で検出した差圧など）に基づいて、距離Ｃを高い精度で推定することで、距離Ｂの裕度を小さくしつつ、ダスト１０９の蓄積・堆積によってエレメント１０８間にブリッジングが発生して閉塞することを抑制することができる。
【００７０】
次に、インターバルとして時間間隔を用いることで、簡単な制御で一定時間間隔の逆洗を実施する場合を説明する。図５示すように、フィルタ逆洗方法のインターバルとして、間隔（時間間隔）を設定する処理の一例を説明する。図５に示す処理は、制御装置１００が堆積量検出装置１６９の検出結果と逆洗を実施したタイミングとの情報に基づいて、演算処理を行うことで実行することができる。制御装置１００は、逆洗のタイミングと、ロックホッパ１６２のチャーの堆積量の変化の情報を抽出する（ステップＳ１２）。制御装置１００は、逆洗のタイミングを制御弁１１６の開閉のタイミングの情報から抽出する。制御装置１００は、堆積量検出装置１８２の検出結果からロックホッパ１６２のチャーの堆積量の変化の情報を抽出する。
【００７１】
制御装置１００は、抽出した情報に基づいて、エレメント１０８に付着・堆積したダスト１０９の厚さを推定する（ステップＳ１４）。制御装置１００は、逆洗のタイミングとその前後のロックホッパ１６２のチャーの堆積量の変化に基づいて、逆洗によりエレメント１０８から除去され、ロックホッパ１６２に新たに蓄積したチャーの量を算出する。制御装置１００は、過去の運用実績などをもとにエレメント１０８に付着せずにロックホッパ１６２に移動したチャー量を推定できるようにしてもよく、移動したチャー量を加味して、ロックホッパ１６２に新たに蓄積したチャーの量から、エレメント１０８に付着せずにロックホッパ１６２に移動したチャーの量を推定して減算してもよい。こうすることで、エレメント１０８の表面に付着したダスト１０９の厚さ推定の精度をさらに向上することができる。次に、制御装置１００は、ロックホッパ１６２に新たに蓄積したチャーの量をエレメント１０８の表面積で除算することで、（ロックホッパ１６２に新たに蓄積したチャーの量）／（エレメント１０８の表面積）でエレメント１０８の表面に付着したダスト１０９の厚さである距離Ｃを推定する。制御装置１００は、フィルタ装置８６の一部のエレメント１０８で逆洗を実行する場合、つまり、エレメント１０８を複数の区域に分割し、区域ごとに逆洗を実行する場合、逆洗を実行したエレメント１０８の表面積に基づいて、ダスト１０９の厚みを算出する。
【００７２】
制御装置１００は、推定したダスト１０９の厚さである距離Ｃに基づいて、逆洗の間隔を決定する（ステップＳ１６）。制御装置１００は、現状の逆洗の間隔と推定した厚さＣに基づいて、ダスト厚さＣが逆洗をしてから限界所定値の距離Ｂとなるまでにかかる時間を算出し、算出した時間を逆洗間隔に設定する。制御装置１００は、図５に示す処理で決定した間隔に基づいて逆洗を実施する。制御装置１００は、フィルタ装置８６を区域ごとに逆洗を実行する場合、ある区画の逆洗を実行してから次に同じ区域を逆洗するまでの時間が、エレメントに堆積するダスト厚さＣが逆洗をしてから限界所定値の距離Ｂとなるまでにかかる時間となる。したがって、フィルタ逆洗装置９４が逆洗を実施する間隔は、例えば、エレメントに堆積するダスト厚さＣが逆洗をしてから限界所定値の距離Ｂとなるまでにかかる時間を、逆洗を実施する区域の数で割った時間となる。
【００７３】
フィルタ逆洗装置９４は、ロックホッパ１６２に堆積するチャー（ダスト）の量と逆洗のタイミングを検出し、演算を行うことで、エレメント１０８に堆積したダストの厚みを推定することができる。従って、フィルタ逆洗装置９４は、運転時のフィルタのエレメント１０８に堆積したダストの厚みを推定することができることで、実運転時の状態に基づいて、エレメント１０８の状態を判定することができる。
【００７４】
フィルタ逆洗装置９４は、エレメント１０８に堆積したダストの厚みを推定できることで、推定したダストの厚みの距離Ｃと限界所定値の距離Ｂとから逆洗のインターバルを決定することができる。このように、ダストの厚みを推定できることで、限界所定値の距離Ｂに近い厚さまでダストが堆積しているかを判定することができ、その判定結果に基づいて、逆洗のインターバルを適切に設定することができる。したがって、ダスト１０９を限界所定値の距離Ｂに近い厚さまで堆積させて、逆洗を実行することができ、逆洗の間隔をより長くすることができる。逆洗の間隔を長くできることで、逆洗ガスである窒素の消費量を低減することができる。また、逆洗の間隔を長くできることで、制御弁１１６の駆動回数を減らすことができ、部品の消耗を抑制でき、装置全体の信頼性を高くすることができる。具体的には、逆洗を実施する制御弁１１６は、高頻度、高速で作動する弁であるため、逆洗のインターバルを長期化することで、時間当たりの弁作動数を低減し部品の消耗を低減して、信頼性を向上することができる。また、ダスト１０９の厚みを推定できることで、限界所定値の距離Ｂ以上に堆積している場合は、インターバルを短くすることができる。これにより、ダスト１０９でエレメント１０８の間が閉塞すること、例えば、エレメント１０８の間のダスト１０９が繋がるブリッジングが発生することを抑制して、可燃性ガスに含まれるチャーを除去できなくなることを防止するができる。以上より、フィルタ逆洗装置９４は、フィルタがダストを捕集する性能を回復するタイミングを適正化することができ、かつ、逆洗の回数の増加を抑制することができる。
【００７５】
また、上記実施形態では、エレメント１０８に堆積したダスト１０９の厚みの推定値を算出し、推定値に基づいて逆洗の間隔を決定したが、ダスト１０９の厚みの堆積量の推定値とロックホッパ１６２のチャーの堆積量の変化との関係を予め算出しておくことで、ロックホッパ１６２のチャーの堆積量の変化に基づいて、逆洗の間隔を決定してもよい。
【００７６】
次に、図６及び図７を用いて、逆洗のインターバルの設定方法の他の一例を説明する。図６は、横軸を、エレメントに付着するダスト（チャー）の厚さ［mm］とし、縦軸を、差圧計１２２ａ、１２２ｂで検出するフィルタダスト差圧［ｋＰａ］としている。図６に示すように、エレメントに付着するダスト（チャー）の厚さ［mm］と、差圧計１２２ａ、１２２ｂで検出するフィルタダスト差圧［ｋＰａ］との関係は、エレメントに付着するダスト（チャー）の厚さが小さい間である範囲２１０において、略比例関係となり、範囲２１０を超えると、エレメントに付着するダスト（チャー）の厚さの増加に対するフィルタダスト差圧の上昇が大きくなる。差圧とダスト（チャー）の厚さとの関係は、使用時間等により変動する、つまり、図６のグラフの関係が縦軸と横軸の数値範囲は移動する可能性があるが、範囲２１０における変化の割合はほぼ一定である。
【００７７】
フィルタ逆洗装置９４は、図６の関係に基づいて、逆洗の前後で変化する差圧ΔＰの変動値が設定した制限値以下となるインターバルに設定することでも逆洗のインターバルを適切に設定して長くするとともに、かつ、エレメント１０８の閉塞の発生を抑制できる。
【００７８】
以下、図７を用いて、処理の一例を説明する。制御装置１００は、逆洗のタイミングと、差圧の情報を抽出する（ステップＳ２２）。制御装置１００は、逆洗のタイミングを制御弁１１６の開閉のタイミングの情報から抽出する。制御装置１００は、差圧計１２２ａ、１２２ｂの検出結果から差圧の情報を抽出する。
【００７９】
制御装置１００は、抽出した情報に基づいて、エレメント１０８に付着したダスト１０９の厚さを推定する（ステップＳ２４）。具体的には、逆洗を実施した前後での差圧計１２２ａ、１２２ｂの差圧の変化量ΔＰと、図６の関係に基づいて、ダスト１０９の厚さを推定する。つまり、差圧の変化量ΔＰを図６の範囲２１０の関係に当てはめて、エレメント１０８に付着しているダスト（チャー）の厚さの逆洗による変化を算出し、逆洗前のダスト１０９の厚みと算出する。
【００８０】
制御装置１００は、推定した厚さに基づいて、逆洗の間隔を決定する（ステップＳ２６）。制御装置１００は、現状の逆洗の間隔と推定した厚さＣに基づいて、ダスト厚さＣが逆洗をしてから限界所定値の距離Ｂとなるまでにかかる時間を算出し、算出した時間を逆洗間隔に設定する。制御装置１００は、図５に示す処理で決定した間隔に基づいて逆洗を実施する。
【００８１】
フィルタ逆洗装置９４は、以上のように、差圧計１２２ａ、１２２ｂの計測結果に基づいて、エレメント１０８に堆積したダストの厚みを推定することでも逆洗のインターバルを適切に設定して、閉塞の発生を抑制しつつ、長い間隔とすることができる。また、差圧計１２２ａ、１２２ｂの計測結果と逆洗のタイミングとに基づいて、逆洗の前後での差圧の変化量から逆洗で除去できたダスト１０９の厚み（エレメント１０８への堆積量）を算出することで、計測時によりエレメント１０８の性能が変化した場合でもダスト１０９の厚みを算出することができる。つまり、エレメント１０９の使用範囲である範囲２１０で生じる逆洗前後の圧力の変化を用いることで、図６の関係が変化してもダスト１０９の厚みを高い精度で推定することができる。
【００８２】
また、上記実施形態では、厚みの推定値を算出し、推定値に基づいて逆洗の間隔を決定したが、実際の処理でダストの厚みを算出せずに、差圧計１２２ａ、１２２ｂの検出結果から算出した差圧の変動値であるΔＰが変動制限値となるように、逆洗の間隔を決定してもよい。
【００８３】
また、チャー回収装置１５は、図７の処理で逆洗のインターバルを設定する場合、ロックホッパを有するチャー排出装置に代えて、ロータリーバルブを有するチャー排出ラインを用いてもよい。
【００８４】
上記実施形態では、エレメント１０８に堆積するダスト１０９の厚さを推定するためのパラメータを、堆積量計測装置１６９で計測したロックホッパ１６２のチャー（ダスト）の堆積量または、差圧計１２２ａ、１２２ｂで計測したエレメント１０８前後の圧力差（差圧）としたが、これに限定されず、エレメント１０８に堆積するダスト１０９の厚さを推定する各種パラメータを用いることができる。
【００８５】
また、上記実施形態では、石炭ガス化複合発電設備１０のチャー回収装置１５のフィルタ装置８６のフィルタ逆洗装置９４として説明したが、石炭ガス化複合発電設備１０以外のプラント、例えば化学プラントのフィルタ装置に用いてもよい。また、フィルタ装置が捕集するダストは、チャーに限定されず、流通ガスに含まれる各種異物を対象とすることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０  石炭ガス化複合発電設備（ガス化複合発電設備）
１１  給炭装置
１１ａ  給炭ライン
１４  ガス化装置
１５  チャー回収装置
１６  ガス精製装置
１７  ガスタービン設備
１８  蒸気タービン設備
１９  発電機
２０  排熱回収ボイラ
４１  圧縮空気供給ライン
４２  空気分離装置
４３  第１窒素供給ライン
４５  第２窒素供給ライン
４６  チャー戻しライン
４７  酸素供給ライン
４９  ガス生成ライン
５１  集塵装置
５２  チャービン
５３  供給ホッパ
５４  ガス排出ライン
６１  圧縮機
６２  燃焼器
６３  タービン
６４  回転軸
６５  圧縮空気供給ライン
６６  燃料ガス供給ライン
６７  燃焼ガス供給ライン
６８  昇圧機
６９  タービン
７０  排ガスライン
７１  蒸気供給ライン
７２  蒸気回収ライン
７４  ガス浄化装置
７５  煙突
７９  制御弁
８０  サイクロン
８２、９０ａ、９０ｂ  可燃性ガスライン
８４、８８ａ、８８ｂ  チャー回収ライン
８６、８６ａ、８６ｂ  フィルタ装置
９２、９２ａ、９２ｂ  チャー排出装置
９４、９４ａ、９４ｂ  フィルタ逆洗装置
１００  制御装置
１０４  容器
１０６  仕切り板
１０８  エレメント
１１０、１１０ａ、１１０ｂ  ガス噴射装置
１１１、１８１  窒素供給源
１１２、１１２ａ、１１２ｂ  ノズル
１１４、１１４ａ、１１４ｂ  窒素供給ライン
１１６、１１６ａ、１１６ｂ  制御弁
１２２ａ、１２２ｂ  差圧計
１５２、１５２ａ、１５２ｂ  窒素供給ライン
１５４、１５４ａ、１５４ｂ  制御弁
１６０、１６０ａ、１６０ｂ  チャー排出ライン
１６２、１６２ａ、１６２ｂ  ロックホッパ
１６４、１６４ａ、１６４ｂ  受入れ弁
１６６、１６６ａ、１６６ｂ  制御弁
１６８、１６８ａ、１６８ｂ  窒素供給装置
１６９、１６９ａ、１６９ｂ  堆積量検出装置
１８２、１８２ａ、１８２ｂ  窒素供給ライン
１８４、１８４ａ、１８４ｂ  制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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