(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電または機械仕事のために１つ又はそれ以上の発電機を駆動するための第１及び第２蒸気タービン並びにガスタービンを含む複数のタービンと、前記ガスタービン用燃料ガスを生成するための燃料ガス化装置とを有する統合型ガス化複合サイクル発電システムにおいて、該システムを運転する方法であって、
（ａ）前記燃料ガス化装置により燃料ガスを生成する段階と、
（ｂ）前記燃料ガス化装置から熱回収流体を供給する段階と、
（ｃ）前記ガスタービンを駆動するために、前記燃料ガス化装置から前記燃料ガスを前記ガスタービン用の燃焼器に供給する段階と、
（ｄ）前記第１蒸気タービンを通して異なる沸点を有する多成分の作動流体を膨張させる段階と、
（ｅ）前記第１蒸気タービンからの前記膨張された作動流体を再加熱する段階と、
（ｆ）前記第２蒸気タービンを通して前記再加熱された作動流体を膨張させる段階と、
（ｇ）前記第２蒸気タービンから排出された前記作動流体を凝縮させる段階と、
（ｈ）前記凝縮された作動流体を前記ガスタービンからの高温排気ガスと熱交換させて通し、加熱された作動流体を前記蒸気タービンに流す段階と、
（ｉ）前記作動流体を前記熱回収流体と熱交換させて通すことにより、前記蒸気タービンに供給される前記作動流体をさらに加熱する段階と、
を含み、
前記段階（ｇ）は、蒸留／凝縮サブシステムにより行なわれ、また前記段階（ｈ）に先立ち、前記凝縮された作動流体を前記第２蒸気タービンから排出された前記作動流体の少なくとも１部分と熱交換させて通すことにより、前記凝縮された作動流体を加熱し、部分的に凝縮された流れを形成する段階と、該部分的に凝縮された流れを前記蒸留／凝縮サブシステムに通す段階とを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記凝縮された作動流体は、熱回収蒸気発生器内で前記ガスタービンからの前記排気ガスと熱交換されて加熱され、（ｊ）前記第２蒸気タービンから排出された前記作動流体を前記熱回収蒸気発生器を通過する前記凝縮された作動流体の１部分と熱交換させて通すことにより、前記排出された作動流体を冷却する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｋ）前記凝縮された作動流体を前記第２蒸気タービンから排出された前記作動流体の少なくとも１部分と熱交換させて通すことにより、前記凝縮された作動流体を加熱し、部分的に凝縮された流れを形成する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記段階（ｈ）は、前記凝縮された作動流体を、過熱器内で前記ガスタービンからの前記高温排気ガスと熱交換させて通す段階を含み、また前記段階（ｉ）は、前記凝縮された作動流体が前記過熱器を通過する前に行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記凝縮された作動流体を第２の熱回収流体と熱交換させて通し、前記凝縮された作動流体を前記第２の熱回収流体と熱交換させて通すことにより、前記凝縮された作動流体を予熱する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
発電または機械仕事のために１つ又はそれ以上の発電機を駆動するための第１及び第２蒸気タービン並びにガスタービンを含む複数のタービンと、前記ガスタービン用燃料ガスを生成するための燃料ガス化装置とを有する統合型ガス化複合サイクル発電システムにおいて、該システムを運転する方法であって、
（ａ）前記燃料ガス化装置により燃料ガスを生成する段階と、
（ｂ）前記燃料ガス化装置から熱回収流体を供給する段階と、
（ｃ）前記ガスタービンを駆動するために、前記燃料ガス化装置から前記燃料ガスを前記ガスタービン用の燃焼器に供給する段階と、
（ｄ）前記第１蒸気タービンを通して異なる沸点を有する多成分の作動流体を膨張させる段階と、
（ｅ）前記第１蒸気タービンからの前記膨張された作動流体を再加熱する段階と、
（ｆ）前記第２蒸気タービンを通して前記再加熱された作動流体を膨張させる段階と、
（ｇ）前記第２蒸気タービンから排出された前記作動流体を凝縮させる段階と、
（ｈ）前記凝縮された作動流体を前記ガスタービンからの高温排気ガスと熱交換させて通し、加熱された作動流体を前記蒸気タービンに流す段階と、
（ｉ）前記第１及び第２蒸気タービンのうちの１つから排出された使用後の作動流体を前記熱回収流体と熱交換させて通すことにより、前記使用後の作動流体を加熱する段階と、
を含み、
前記段階（ｇ）は、蒸留／凝縮サブシステムにより行なわれ、また前記段階（ｈ）に先立ち、前記凝縮された作動流体を前記第２蒸気タービンから排出された前記作動流体の少なくとも１部分と熱交換させて通すことにより、前記凝縮された作動流体を加熱し、部分的に凝縮された流れを形成する段階と、該部分的に凝縮された流れを前記蒸留／凝縮サブシステムに通す段階とを含む
むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記第１蒸気タービンは高圧蒸気タービンを含み、該高圧蒸気タービンを通して膨張された前記作動流体を前記熱回収流体と熱交換させて通す段階を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記段階（ｉ）は、前記第２蒸気タービンを通して膨張された前記作動流体を、前記熱回収流体と熱交換させて通すことにより行われることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
（ｉ）発電または機械仕事のために１つ又はそれ以上の発電機と駆動結合された第１蒸気タービン及びガスタービンを含む複数のタービンと、（ｉｉ）蒸留／凝縮サブシステムと、（ｉｉｉ）前記ガスタービン用燃料ガスを生成するための燃料ガス化装置とを有する統合型ガス化複合サイクル発電システムにおいて、該システムを運転する方法であって、
（ａ）前記燃料ガス化装置により燃料ガスを生成する段階と、
（ｂ）前記燃料ガス化装置から熱回収流体を供給する段階と、
（ｃ）前記ガスタービンを駆動するために、前記燃料ガス化装置から前記燃料ガスを前記ガスタービン用の燃焼器に供給する段階と、
（ｄ）前記第１蒸気タービンを通して、同一圧力で異なる沸点を有する異なる成分の混合物から成る作動流体を膨張させ、前記異なる成分の混合物の使用後の流れを作り出す段階と、
（ｅ）前記蒸留／凝縮サブシステム中で前記使用後の流れを凝縮する段階と、
（ｆ）前記凝縮された作動流体を前記ガスタービンからの高温排気ガスと熱交換させて供給し、加熱された作動流体を前記第１蒸気タービンに流す段階と、
（ｇ）前記作動流体を前記熱回収流体と熱交換させて通すことにより、前記作動流体を加熱する段階と、
を含み、
前記第１蒸気タービンは高圧蒸気タービンを含み、該高圧蒸気タービンを通して膨張された前記作動流体を前記熱回収流体と熱交換させて通す段階をさらに含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
第２蒸気タービンを含み、前記凝縮された作動流体は、前記ガスタービンからの前記排気ガスと熱交換される熱回収蒸気発生器内で加熱され、また前記第２蒸気タービンから排出された前記作動流体を前記熱回収蒸気発生器を通る前記凝縮された作動流体の１部分と熱交換させて通すことにより、前記排出された作動流体を冷却する段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記段階（ｆ）は、前記凝縮された作動流体を、過熱器内で前記ガスタービンからの前記高温排気ガスと熱交換させて通すことにより部分的に達成され、また前記段階（ｇ）は、前記凝縮された作動流体が前記過熱器を通過する前に行われることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラントに関し、より具体的には、統合型ガス化複合サイクル発電プラントにおいてカリナボトミングサイクルを利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
統合型ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電プラントは、低コストであることが証明されており、また高い信頼性と改善された効率を持つ。ＩＧＣＣプロセスは、各段の間に浄化段を備えた２段式燃焼に依っている。第１段は、化石燃料、すなわち、石炭、重燃料油等を部分酸化するためのガス化装置を含み、一方第２段は、ガスタービン燃焼器を用いて、ガス化装置により生成された燃料ガスを燃焼させて燃焼プロセスを行う。例えば、複合サイクルと共に、化石燃料ガス化に関連する固有の燃料処理損失により、優れたサイクル効率をもたらすことができるということが証明されている。簡単な複合サイクル発電システムにおいては、ガスタービン、１つ又はそれ以上の蒸気タービン、１つ又はそれ以上の発電機、及び熱回収蒸気発生器が設けられる。ガスタービン及び蒸気タービンは、前後に並べて単一の発電器に結合されか、あるいは１つ又はそれ以上のガスタービン、発電機、及び共通のヘッダを通して別個の蒸気タービン発電ユニットに蒸気を供給するためのＨＲＳＧを有する多軸形複合サイクルシステムを備えることができる。複合サイクルにおいては、ガスタービン排気からの熱は、熱回収蒸気発生器において作動流体と熱交換されるようにされ、蒸気タービンを駆動し、従って発電または機械仕事を行う。
【０００３】
近年、多成分作動流体と、吸収、凝縮、気化及び伝熱式熱交換作用の組合せとを用いて通常のランキン（Ｒａｎｋｉｎｅ）サイクルに特有の不可逆損失を減少させる、熱力学サイクルにおいて顕著な改良がなされてきている。一般に、これらの改良された熱力学サイクルは、カリナ（Ｋａｌｉｎａ）サイクルとして知られていて、熱力学サイクル効率において明白かつ顕著な改良をもたらしている。カリナサイクルは、２つの相互作用するサブシステムを用いる。第１サブシステムは、例えば、予熱、気化、過熱、再生式給送加熱、及び発電を含む、多成分作動流体のための熱吸収プロセスを必要とする。第２サブシステムは、蒸留／凝縮サブシステム（ＤＣＳＳ）から成る。ランキンサイクルに比べてカリナサイクルの効率が向上したのは、その成分が同一圧力で異なる沸点を有する多成分作動流体、好ましくはアンモニア／水混合物を用いた結果である。蒸気及び液体流の組成は、サイクルを通して種々の温度で変化するので、サブシステムは、作動流体及び作動流体を気化させるために用いられる熱源並びにそれを凝縮させるために用いられる吸熱源のエンタルピー温度特性を緊密に一致させることを可能にする。
【０００４】
熱吸収サブシステムにおいては、カリナシステムは、作動流体がボイラを通過するとき、熱源と作動流体とのエンタルピー温度特性の間の不一致をなくす。ランキンサイクルに特有のこれらエネルギー損失を、多成分作動流体が気化するときのその変化する温度エンタルピー特性の利点を用いることにより減少させる。
【０００５】
第２サブシステム、すなわちカリナサイクルのＤＣＳＳにおいては、タービンを通過して膨張した後の使用後の作動流体は、圧力が低すぎ、またアンモニア濃度が高すぎて、利用可能な冷却剤の温度では直ちに凝縮されることができない。従って、作動流体は部分的にしか凝縮され得ないので、希釈溶液が伝熱式熱交換器からの２相予凝縮流と混合され、従って、利用可能な冷却剤温度で完全に凝縮され得る、より低濃度のアンモニア／水混合物を形成する。希釈凝縮液は、続いてタービン排気に対して伝熱式に蒸留されて、熱吸収サブシステムに備えて作動流体組成を再生する。カリナサイクルは、米国特許第４，５８６，３４０号、第４，６０４，８６７号、第５，０９５，７０８号及び第４，７３２，００５号を含む多くの特許の主題であって、それらの開示内容は参考文献として本明細書に取り込まれる。発電装置における効率向上を引き続いて探求したことが、本発明により、カリナボトミングサイクルを統合型ガス化複合サイクル発電システムに組み合わせる結果になった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、統合型ガス化複合サイクル発電システムをカリナボトミングサイクルと組み合わせて、電力出力の増大とシステム効率の向上をもたらす。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
具体的には、本システムは、ガス冷却及び浄化ユニットを備えたガス化装置を含むガス化システムを用いる。本システムの発電部分は、ガスタービン、カリナサイクルボトミングユニットを備える熱回収蒸気発生器、蒸気タービン、発電ユニット、及び任意の空気分離ユニットを含む。基本的に、本発明は、ガス化システム及び／又は任意の空気分離ユニットからの熱エネルギー流を用いて、適当な位置でカリナボトミングサイクルユニット内の作動流体を加熱し、ガスタービン排気から供給される熱エネルギーを補足し、熱流れを統合化することの利点を最大限にしそれによって結果として正味のプラント電力出力及び熱効率を向上させる。本発明の１つの形態において、ガス化システムの高温冷却セクションから利用できる熱が、回収されて、複合サイクルの多成分作動流体と熱交換されるようにされ、ガスタービン排気により作動流体に供給される熱エネルギーを増大させる。ガス化システムの低温冷却セクションはまた、作動流体を熱回収蒸気発生器に供給する前に凝縮された多成分作動流体を予熱するのに用いられる。
【０００８】
本発明による好ましい実施形態において、発電または機械仕事のために１つ又はそれ以上の発電機を駆動するための第１及び第２蒸気タービン並びにガスタービンを含む複数のタービンと、ガスタービン用燃料ガスを生成するための燃料ガス化装置とを有する統合型ガス化複合サイクル発電システムにおいて、（ａ）燃料ガス化装置により燃料ガスを生成する段階と、（ｂ）燃料ガス化装置から熱回収流体を供給する段階と、（ｃ）ガスタービンを駆動するために、燃料ガス化装置から燃料ガスをガスタービン用の燃焼器に供給する段階と、（ｄ）第１蒸気タービンを通して作動流体を膨張させる段階と、（ｅ）第１蒸気タービンからの膨張された作動流体を再加熱する段階と、（ｆ）第２蒸気タービンを通して再加熱された作動流体を膨張させる段階と、（ｇ）第２蒸気タービンから排出された作動流体を凝縮させる段階と、（ｈ）凝縮された作動流体をガスタービンからの高温排気ガスと熱交換させて通し、加熱された作動流体を蒸気タービンに流す段階と、（ｉ）作動流体を熱回収流体と熱交換させて通すことにより、蒸気タービンに供給される作動流体をさらに加熱する段階と、を含むシステムを運転する方法が提供される。
【０００９】
本発明による別の好ましい実施形態において、発電または機械仕事のために１つ又はそれ以上の発電機を駆動するための第１及び第２蒸気タービン並びにガスタービンを含む複数のタービンと、ガスタービン用燃料ガスを生成するための燃料ガス化装置とを有する統合型ガス化複合サイクル発電システムにおいて、（ａ）燃料ガス化装置により燃料ガスを生成する段階と、（ｂ）燃料ガス化装置から熱回収流体を供給する段階と、（ｃ）ガスタービンを駆動するために、燃料ガス化装置から燃料ガスを記ガスタービン用の燃焼器に供給する段階と、（ｄ）第１蒸気タービンを通して作動流体を膨張させる段階と、（ｅ）第１蒸気タービンからの膨張された作動流体を再加熱する段階と、（ｆ）第２蒸気タービンを通して再加熱された作動流体を膨張させる段階と、（ｇ）第２蒸気タービンから排出された作動流体を凝縮させる段階と、（ｈ）凝縮された作動流体をガスタービンからの高温排気ガスと熱交換させて通し、加熱された作動流体を蒸気タービンに流す段階と、（ｉ）第１及び第２蒸気タービンのうちの１つから排出された使用後の作動流体を熱回収流体と熱交換させて通すことにより、使用後の作動流体を加熱する段階と、を含むシステムを運転する方法が提供される。
【００１０】
本発明によるさらに別の好ましい実施形態において、（ｉ）発電または機械仕事のために１つ又はそれ以上の発電機と駆動結合された第１蒸気タービン及びガスタービンを含む複数のタービンと、（ｉｉ）蒸留／凝縮サブシステムと、（ｉｉｉ）ガスタービン用燃料ガスを生成するための燃料ガス化装置とを有する統合型ガス化複合サイクル発電システムにおいて、（ａ）燃料ガス化装置により燃料ガスを生成する段階と、（ｂ）燃料ガス化装置から熱回収流体を供給する段階と、（ｃ）ガスタービンを駆動するために、燃料ガス化装置から燃料ガスをガスタービン用の燃焼器に供給する段階と、（ｄ）第１蒸気タービンを通して、同一圧力で異なる沸点を有する異なる成分の混合物から成る作動流体を膨張させ、異なる成分の混合物の使用後の流れを作り出す段階と、（ｅ）サブシステム中で使用後の流れを凝縮する段階と、（ｆ）凝縮された作動流体をガスタービンからの高温排気ガスと熱交換させて供給し、加熱された作動流体を第１蒸気タービンに流す段階と、（ｇ）作動流体を熱回収流体と熱交換させて通すことにより、作動流体を加熱する段階と、を含むシステムを運転する方法が提供される。
【００１１】
従って、本発明の主たる目的は、発電出力及び効率を向上するために、カリナボトミングサイクルを用いる統合型ガス化複合サイクル発電システムを提供することである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１には、カリナボトミングサイクルを用いる統合型ガス化複合サイクル発電システムを示す。システムは、発電機Ｇ、ガスタービンＧＴ、並びに第１高圧、第２中圧及び第３低圧蒸気タービンＨＰ、ＩＰ及びＬＰを含み、それぞれが全て１つ又はそれ以上の発電機Ｇに結合され、電力発電もしくは機械仕事を行う。カリナボトミングサイクル、すなわち熱力学サイクルは、ＨＰ、ＩＰ及びＬＰタービンと、予熱器１４、蒸発器１６、再加熱器１８及び過熱器２０を含む熱回収蒸気発生器（ＨＲＶＧ）すなわちボイラ１２と、蒸留／凝縮サブシステム２４（ＤＣＳＳ）とを含む。下記の複合サイクルの他の補助構成要素に加えて、ＨＲＶＧ内の作動流体を加熱するために、再生式予熱器２１及び／又は燃料ガスからの熱を利用する加熱器２３が、設けられる。カリナサイクルへの上記説明から分かるであろうが、より低い沸点の流体及び比較的に高い沸点の流体を含む多成分作動流体混合物が、用いられる。例えば、アンモニア／水の混合物を用いることが可能であるが、他の混合物も当業者には明らかであろう。
【００１３】
図示するように、完全に凝縮された多成分作動流体が、ＤＣＳＳ２４からライン２６内の熱交換器２７を介して予熱器１４を通過する。熱は、ライン２８により示すガスタービンの排気によりボイラ１２に供給されるが、かかる熱は他のシステムから利用できる熱で増大させることができることが分かるであろう。予熱された作動流体は、ＩＰ圧力タービンの排出流から熱を回収するために、再生式予熱器２１を通るライン３０を介して第１の流れに分割される。作動流体は、ライン３３を介してボイラ１２からの作動流体の第２の流れと結合され、さらにもう１つの熱交換器２３で熱交換されて流れ、蒸発器１６の出口に戻るようにする。以下に説明するように、加熱器２３を出て蒸発器の出口に戻る流れ２９は、ガス冷却セクション５０の高温ガスと熱交換されて加熱される。熱交換は、熱交換器２３を直接にガス冷却セクション５０に設置することによって、または経済的であるとかその方が好ましいとかであれば、間接的に中間作動流体を通して行うことができる。戻り流れ２９及びＨＲＶＧ１２内の流れは、ＨＲＶＧ１２の内部で再結合される。結合された作動流体の流れは、過熱器２０を通過し、そこで高温ガスタービン排気流２８との熱交換により最終的に過熱され、高圧蒸気タービンＨＰの入口に流れて、高圧蒸気タービンＨＰで膨張され熱エネルギーを機械的エネルギーに変換してタービンを駆動する。高圧タービンＨＰからの膨張した作動流体流れは、ライン３６を介してボイラ１２に戻り、ライン２８を通るガスタービン排気と熱交換させる再加熱器１８により再加熱される。次いで再加熱された作動流体は、ライン４０を介して中圧タービンＩＰの入口に流れる。中圧タービンＩＰを通して膨張した作動流体は、ライン３４を介して再生式予熱器２１に流れ、ボイラ１２の予熱器からライン３０を介して再生式予熱器２１に供給される作動流体流れと熱交換される。ＩＰタービンからの作動流体蒸気は、従って、冷却され、ライン３０内の作動流体の蒸発に必要な熱の１部を供給する。予熱器２１から、作動流体は、ライン４２を介して低圧タービンＬＰの入口に流れ、低圧タービンで作動流体は最終流体圧力レベルになるまで膨張する。低圧タービンＬＰからの膨張した流体は、ライン４４を介してＤＣＳＳ２４に流れ、そこで流体流れは凝縮され、より高い圧力にポンプ加圧されて、サイクルを継続するためにライン２６を介してボイラ１２に送られる。
【００１４】
さらに図１を参照すれば、全体を４６で概略的に示す、時としてガス化装置と呼ばれるガス化システムは、ガス化セクション４８、高温及び低温冷却セクション５０ａ及び５０ｂをそれぞれ有する冷却セクション５０、並びにガス浄化セクション５２を含む。ガス化装置は、投入添加剤及び石炭または重油のような燃料供給をそれぞれライン４９及び５１を介して受ける。部分的に酸化された燃料ガスは、ガス化装置４８を非常に高温状態で離れて、セクション５０内で冷却される。燃料ガスは冷却された後、セクション５２で浄化される。例えば、ガス浄化装置は、固形物を除去する散水洗浄器または乾式ろ過器のような低温装置を含むことができ、その後硫化水素を吸収する溶剤を施される。ガスが浄化された後に、燃料ガスは、ガス浄化セクション５２からライン５６を介してガスタービンの燃焼器５４に供給される。
【００１５】
空気送入ライン６０並びにガス化装置に窒素及び酸化剤を供給するためのライン６２及び６４を有する空気分離ユニット５８が、任意に設けられる。空気分離ユニット５８からのライン６６は、低ＮＯｘ運転させるためにＮ2をガスタービンに供給し、一方、圧縮機吐出口からの空気は、ライン６８を介して空気分離ユニットに供給される。
【００１６】
カリナサイクルＤＣＳＳシステムは、ＬＰ蒸気タービンを出る作動流体を、吸収し、凝縮しさらに再生するために用いられる。ＤＣＳＳシステムは、２つの異なる組成の作動流体混合物が完全に凝縮される最低でも２つの圧力レベル（例えば、図示されたＨＰ及びＩＰセクション）を有する。より効率的なＤＣＳＳシステムは、そこで完全凝縮を生じる３つの圧力レベル及び混合物組成（例えば、ＨＰ、ＩＰ、及びＬＰセクション）を有する。ＤＣＳＳの混合物流れは、その流れの圧力を設定する最終的な凝縮器（例えば、ＬＰ凝縮器は、蒸気タービン排出ラインの圧力を設定し、従って、タービン排出ラインは、ＤＣＳＳのＬＰセクション内にあると考えられる）を決定することで特定の圧力セクションに割り当てられる。本発明は、２つ又はそれ以上の圧力レベル凝縮器を備えるいかなるＤＣＳＳシステムにも適用可能である。
【００１７】
ガス化装置からの熱エネルギー流れは、流体系統の適当な個所でカリナボトミングサイクル内の作動流体を加熱するのに用いられ、ガスタービン排気からの熱エネルギーを補足し、熱流れを統合化することの利点を最大限にし、結果として正味のプラント電力出力及び熱効率を向上させることになることが、前記のことから分かるであろう。具体的には、ガス化装置の高温冷却セクション５０ａからの熱エネルギーは、加熱器２３で用いられ、また任意に加熱器６５及び１６５で用いられて、ガスタービン排気により多成分作動流体に与えられる熱を増大させる。その上に、ガス化装置４８の低温冷却セクション５０ｂから利用できる熱は、加熱器２７で用いられて、凝縮された多成分作動流体を加熱する。ＨＲＶＧ、すなわち予熱器またはエコノマイザセクション１４に入る給送温度は、加熱器２７により酸性ガス露点より高く維持されることに留意されたい。
【００１８】
ガスタービンの燃料加熱または追加の蒸気生成は、ライン３４からのＩＰタービン排出流からの抽出を利用する熱交換器６３により行うことができることも分かるであろう。熱交換器６３を出る多成分流れの温度は、再生式予熱器２１を出る流れの温度におよそ等しくなるように制御される。加熱器６３を出る流れは、ＬＰ蒸気タービンに入る前にライン４２に再合流される。加熱器６３の熱源は、ガス化装置から、例えば低温セクション５０ｂからの利用できる熱の抽出によることができる。
【００１９】
さらに、追加の熱がガス化システム内で利用できる場合、追加の加熱器６５は、ＨＲＧＶ、例えば、それぞれ予熱器及び蒸発器セクション１４及び１６とライン６７を介して並列に配置することが可能で、供給される熱はライン６９により示すようにガス化装置からのものである。追加の再加熱は、ガス冷却セクション５０中の高温のガス化装置ガスと熱交換される熱交換器１６５として任意に設けることができる。再生式予熱器２１は、プラントの経済的要因に基づいて省略されることが可能であり、またＬＰ蒸気タービンに入るためのＩＰ排出流の再加熱は、ガス化装置内で利用できる高レベルの熱を利用することにより行うことができる。さらに、ガス化装置及び任意の空気分離ユニット内で利用できる低レベルの熱は、ＤＣＳＳ内の作動流体を再生するのに用いることが可能である。ＤＣＳＳ内のこの低レベルの熱の統合化は、タービン背圧を減らすことによりシステム性能を向上させ、またより高い温度の駆動力の結果としての原価低減を生じる。
【００２０】
本発明を、現在最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関連させて述べてきたが、本発明は、開示した実施形態に限定されるべきものではなく、逆に、添付の特許請求の範囲の技術思想と技術的範囲に含まれる様々な変形形態と均等構成を保護しようとするものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ガス化システムからの熱エネルギー流れを利用して、カリナボトミングサイクルの作動流体を加熱し、ガスタービン排気により作動流体に与えられる熱エネルギーを補足する方法を図示する、カリナボトミングサイクルを用いる統合型ガス化複合サイクル発電システムの概略図。
【符号の説明】
１２  熱回収蒸気発生器（ＨＲＶＧ）
１４  予熱器
１６  蒸発器
１８  再加熱器
２０  過熱器
２１  再生式予熱器
２３、２７、６３  熱交換器
２４  蒸留／凝縮サブシステム（ＤＣＳＳ）
２８  ガスタービン排気
４６  ガス化システム
５８  空気分離ユニット
Ｇ  発電機
ＧＴ  ガスタービン
ＨＰ  高圧蒸気タービン
ＩＰ  中圧蒸気タービン
ＬＰ  低圧蒸気タービン
【図１】
0004509453.tif 000002