(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン、排熱回収ボイラ及び石炭ガス化炉を有し、前記ガスタービンの排気を熱源とし石炭の乾燥及び粉砕を行う石炭粉砕装置が設けられた石炭ガス化複合発電プラントにおいて、前記石炭ガス化炉より前記石炭粉砕装置に近接し配置され粉砕された微粉炭が供給される微粉炭供給ビンと、前記石炭粉砕装置より前記石炭ガス化炉に近接し配置され、前記微粉炭供給ビンから微粉炭が供給される微粉炭ビンと、前記微粉炭供給ビンから前記微粉炭ビンに至る微粉炭を気流搬送する搬送管とを備え、前記石炭粉砕装置を前記石炭ガス化炉より前記排熱回収ボイラに近接して配置したことを特徴とした石炭ガス化複合発電プラント。
【請求項２】
前記微粉炭供給ビンから前記微粉炭ビンに至る微粉炭を気流搬送する搬送管は、前記石炭粉砕装置で乾燥及び粉砕した微粉炭を石炭ガス化炉近傍に固気比１０以上で高濃度気流搬送することを特徴とする請求項１に記載の石炭ガス化複合発電プラント。
【請求項３】
前記石炭粉砕装置で石炭の乾燥を行う熱源は、前記ガスタービンの排気ガスと石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器、及び当該熱交換器の上流側に配置した押し込み式石炭粉砕装置用冷空気ファン等により確保されることを特徴とする請求項１に記載の石炭ガス化複合発電プラント。
【請求項４】
前記ガスタービンの排気ガスと石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器、及び当該熱交換器の上流側に配置した押し込み式石炭粉砕装置用冷空気ファン等に代えて同ガスタービンの排気ガスを直接石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いることを特徴とする請求項３に記載の石炭ガス化複合発電プラント。
【請求項５】
前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして直接用いるガスタービンの排気ガスは、同ガスタービンの排気ガスを少なくとも排熱回収ボイラの高温ガス部から抽気し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いることを特徴とする請求項４に記載の石炭ガス化複合発電プラント。
【請求項６】
前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして直接用いるガスタービンの排気ガスは、同ガスタービンの排気ガスを排熱回収ボイラの高温ガス部、及び低温ガス部又は排熱回収ボイラの出口の両方から抽気し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いることを特徴とする請求項４に記載の石炭ガス化複合発電プラント。
【請求項７】
前記排熱回収ボイラの低温ガス部又は同排熱回収ボイラの出口から抽気することに代えて冷空気として大気を使用し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いることを特徴とする請求項６に記載の石炭ガス化複合発電プラント。
【請求項８】
前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスの供給経路には、少なくともガスタービンの排気ガスを含む熱ガスを昇圧し石炭粉砕装置に供給する熱ガスファンを有することを特徴とする請求項４乃至７の何れかに記載の石炭ガス化複合発電プラント。
【請求項９】
前記石炭粉砕装置の乾燥用熱ガスとして使用した少なくともガスタービンの排気ガスを含む熱ガスは、同石炭粉砕装置及び石炭捕集器後に配置され前記ガスを誘引するガスファンで誘引することを特徴とする請求項４乃至８の何れかに記載の石炭ガス化複合発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発電所等において採用される石炭ガス化複合発電設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の石炭ガス化複合発電設備における微粉炭製造システムの系統例について図７に基づいて説明する。
【０００３】
石炭ガス化複合発電設備は、図示省略の石炭ガス化炉、脱硫・脱塵設備、及び図中に略示したガスタービン１、排熱回収ボイラ２、更に図示省略の蒸気タービン、ガスタービン発電機、蒸気タービン発電機、等から構成される。
【０００４】
石炭ガス化炉の燃料としては、原炭を乾燥・粉砕し、微粉炭として気流搬送して用いたり、水と微粉炭とを混合したスラリーとして用いたりしているが、ここでは、乾燥した微粉炭の製造システムについて説明する。
【０００５】
微粉炭を乾燥させる為の熱源としてガスタービン１の排気ガスを利用する。即ち、排熱回収ボイラ２の高温ガスの領域から高温ガスを高温ガスダクト５へ導き、石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器である空気加熱器３を通し、低温ガスダクト６により排熱回収ボイラ２の低温部又は出口に戻す。
【０００６】
一方、押し込み式石炭粉砕装置用冷空気ファンとしての冷空気ミルファン７により空気を昇圧し、昇圧された一部の空気を空気加熱器３に通しミル用熱空気主ダクト１３に流す。更に、昇圧された一部は空気加熱器３をバイパスしてミル用冷空気主ダクト１４に流す。
【０００７】
石炭粉砕装置であるミル１２を設置してある近くでミル用熱空気主ダクト１３から熱空気ダンパ８を経由し熱空気を取り出し、又、ミル用冷空気主ダクト１４から冷空気ダンパ９を経由して冷空気を取り出し、両者合流後ミル用熱空気としてミル用熱空気ダクト１１によりミル１２に導く。
なお、ミル用空気流量はミル用熱空気ダクト１１の途中のミル空気流量計１０により計測される。
【０００８】
石炭は原炭コンベア１５により運ばれて来て、原炭バンカ１６に一時貯炭され、プラントに必要な量だけ給炭機１７によりミル１２に給炭される。
そしてミル１２により石炭は粉砕、乾燥され、微粉炭となり、気流搬送により集塵器１８に運ばれ、捕集されて微粉炭ビン１９に一時貯留される。
【０００９】
ミル１２に必要なミル用熱空気量、及び温度はミル空気流量計１０及びミル出口温度を計測、監視し、所要値になるよう熱空気ダンパ８及び冷空気ダンパ９により制御される。
【００１０】
なお、図７にはミル１２が２系列の場合を示しているが、これが単系列、或いは複数系列いずれであったとしても装置の総合的な配列、機能はいずれも同様なものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この石炭ガス化複合発電設備は前述のように石炭ガス化炉、脱硫・脱塵設備、及びガスタービン１、排熱回収ボイラ２、蒸気タービン、ガスタービン発電機、蒸気タービン発電機、等多数の機器から構成されるため、ミル用熱空気の熱源である排熱回収ボイラ２と、ミル１２で製造した微粉炭を使用する石炭ガス化炉とは、現実の配置としては百数十メートルも離れてしまうが、原炭バンカ１６、給炭機１７、ミル１２、集塵器１８、微粉炭ビン１９等は微粉炭使用先の石炭ガス化炉に併設されるのが一般的である。
【００１２】
即ち、図７に示した従来の石炭ガス化複合発電設備の微粉炭製造システムの系統の例の場合、ミル用熱空気主ダクト１３及びミル用冷空気主ダクト１４が非常に長くなってしまうのが一般的である。
【００１３】
この為、従来のものでは、ダクト、その保温材、ダクトの架台等かなりの重量となり、コスト高となり、また、熱空気ダクトが長いため、放熱損失が多くなる等の不具合がある。
【００１４】
本発明は前記従来のものにおけるこれら種々の不具合を解消し、設計、製作そして運用を通してより経済的でかつ効果的な石炭ガス化複合発電設備を提供することを課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した課題を解決すべくなされたものであり、ガスタービン、排熱回収ボイラ及び石炭ガス化炉を有し、前記ガスタービンの排気を熱源とし石炭の乾燥及び粉砕を行う石炭粉砕装置が設けられた石炭ガス化複合発電プラントにおいて、前記石炭ガス化炉より前記石炭粉砕装置に近接し配置され粉砕された微粉炭が供給される微粉炭供給ビンと、前記石炭粉砕装置より前記石炭ガス化炉に近接し配置され、前記微粉炭供給ビンから微粉炭が供給される微粉炭ビンと、前記微粉炭供給ビンから前記微粉炭ビンに至る微粉炭を気流搬送する搬送管とを備え、前記石炭粉砕装置を前記石炭ガス化炉より前記排熱回収ボイラに近接して配置した石炭ガス化複合発電プラントを提供するものである。
すなわち、この種石炭ガス化複合発電プラントでは、前記したように排熱回収ボイラと石炭ガス化炉が百数十メートルも離れてしまう機器配列となるが、本発明においては石炭粉砕装置を石炭ガス化炉より排熱回収ボイラに近接して配置すると共に、この石炭粉砕装置側には石炭ガス化炉より近接して微粉炭供給ビンを配置し、他方、石炭ガス化炉側には石炭粉砕装置より近接して微粉炭ビンを配置し、前記石炭粉砕装置で粉砕されて前記微粉炭供給ビンに供給された微粉炭を、同微粉炭供給ビンから搬送管を介して前記微粉炭ビンに気流搬送するようにして石炭ガス化複合発電プラントのシステム構築をしているので、所定の距離離れた排熱回収ボイラと石炭ガス化炉を基準とし、石炭粉砕装置と共にこの排熱回収ボイラ側に配置された微粉炭供給ビンから同石炭ガス化炉側に配置された微粉炭ビンへの微粉炭の移送に際しては、排熱回収ボイラの放熱損失を抑えた上、前記石炭粉砕装置から微粉炭供給ビンに供給される微粉炭の挙動及び前記微粉炭ビンを出た後石炭ガス化炉に至る微粉炭の挙動に支配されることなく、これらから切り離して独立に対応することが出来、例えば搬送管で高濃度の搬送を行う場合には搬送管の小径化を可能とし、省設備化等を図るものである。
【００１６】
また、請求項２の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記微粉炭供給ビンから前記微粉炭ビンに至る微粉炭を気流搬送する搬送管が、前記石炭粉砕装置で乾燥及び粉砕した微粉炭を石炭ガス化炉近傍に固気比１０以上で高濃度気流搬送するようにした石炭ガス化複合発電プラントを提供し、前記請求項１のものに加え、乾燥及び粉砕した石炭を固気比１０以上という高濃度な気流で石炭ガス化炉へ搬送し、より適切な搬送及び省設備化の実現を図るものである。
【００１７】
また請求項３の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記石炭粉砕装置で石炭の乾燥を行う熱源が、前記ガスタービンの排気ガスと石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器、及び当該熱交換器の上流側に配置した押し込み式石炭粉砕装置用冷空気ファン等により確保されるようにした石炭ガス化複合発電プラントを提供し、前記請求項１のものに加え、冷空気ファンを押し込み式とし、ガスタービン排気ガスと石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器及びそれ以降での気流の流れの適正化を図るものである。
【００１８】
また請求項４の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記ガスタービンの排気ガスと石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器、及び当該熱交換器の上流側に配置した押し込み式石炭粉砕装置用冷空気ファン等に代えて同ガスタービンの排気ガスを直接石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いるようにした石炭ガス化複合発電プラントを提供し、石炭粉砕装置へ供給する乾燥ガスとしては、たとえば、熱交換器等を用いることなく、ガスタービン排気を直接供給するようにして諸設備の省略化、簡素化を図るものである。
【００１９】
また、請求項５の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして直接用いるガスタービンの排気ガスは、同ガスタービンの排気ガスを少なくとも排熱回収ボイラの高温ガス部から抽気し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いるようにした石炭ガス化複合発電プラントを提供し、石炭粉砕装置へ供給する乾燥ガスは、たとえば熱交換器等を設けず、少くとも排熱回収ボイラの高温ガス部の抽気を直接用いることにより諸設備の省略化を図るものである。
【００２０】
また請求項６の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして直接用いるガスタービンの排気ガスは、同ガスタービンの排気ガスを排熱回収ボイラの高温ガス部、及び低温ガス部又は排熱回収ボイラの出口の両方から抽気し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いるようにした石炭ガス化複合発電プラントを提供し、石炭粉砕装置へ供給する乾燥ガスは、排熱回収ボイラの高温ガス部と、同排熱回収ボイラの低温ガス部又は排熱回収ボイラ出口との両方から抽気して用いることにより、たとえば熱交換器等を改めて設けることもなく、諸設備の省略化を図るものである。
【００２１】
また請求項７の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記排熱回収ボイラの低温ガス部又は同排熱回収ボイラの出口から抽気することに代えて冷空気として大気を使用し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いるようにした石炭ガス化複合発電プラントを提供し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いる高温及び低温ガスのうち前者については排熱回収ボイラの高温ガス部から抽気したものを用い、また後者については大気を直接使用することにより、改めて熱交換器等を用いることなく、これら設備の省略化を図るものである。
【００２２】
また請求項８の発明は、前記請求項４乃至７の何れかに記載の発明において、前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスの供給経路には、少なくともガスタービンの排気ガスを含む熱ガスを昇圧し石炭粉砕装置に供給する熱ガスファンを有するようにした石炭ガス化複合発電プラントを提供し、石炭粉砕装置の乾燥ガスとして供給する熱ガスは、熱ガスファンを通して昇圧して適切に供給するようにし、機能の安定化を図るものである。
【００２３】
また請求項９の発明は、前記請求項４乃至８の何れかに記載の発明において、前記石炭粉砕装置の乾燥用熱ガスとして使用した少なくともガスタービンの排気ガスを含む熱ガスは、同石炭粉砕装置及び石炭捕集器後に配置され前記ガスを誘引するガスファンで誘引するようにした石炭ガス化複合発電プラントを提供し、石炭粉砕装置の乾燥ガスとして用いる熱ガスは、誘引ファンを用いて流通され、同石炭粉砕装置に供給されて機能の安定化を図るものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１形態について、図１に基づいて説明する。図は、石炭ガス化複合発電設備のうち微粉炭製造システム関連部門を抜すいして概略的に示している。また、前記した従来のものと同一の部分については図中と同一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略した。
【００２８】
本実施の形態では、微粉炭を乾燥させる為の熱源としてガスタービン１の排気ガスを利用し易くするため、原炭バンカ１６、給炭機１７、ミル１２、集塵器１８、微粉炭供給ビン２１等を、排熱回収ボイラ２或いは空気加熱器３に近接して配置した。
【００２９】
即ち、高温ガスを排熱回収ボイラ２の高温ガスの領域から高温ガスダクト５へ導き、石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器である空気加熱器３を通し、低温ガスダクト６により排熱回収ボイラ２の低温部又は出口に戻す。
なお、ここにおいて、空気加熱器３の形式は再生式でも、伝熱管式であっても構わない。
【００３０】
一方、押し込み式石炭粉砕装置用冷空気ファンとしての冷空気ミルファン７により空気を昇圧し、昇圧した一部の空気を空気加熱器３に通し高温空気とし、ミル用熱空気ダクト１３に流す。又、昇圧した一部の空気は空気加熱器３をバイパスし冷空気のままミル用冷空気主ダクト１４に流す。
【００３１】
その後、ミル用熱空気主ダクト１３から熱空気ダンパ８を経由し熱空気を取り出し、又、ミル用冷空気主ダクト１４から冷空気ダンパ９を経由し冷空気を取り出し、両者合流後ミル用熱空気ダクト１１によりミル１２に導く。
【００３２】
石炭粉砕装置であるミル１２は排熱回収ボイラ２或いは空気加熱器３に近接して配置するので前記ミル用熱空気主ダクト１３及びミル用冷空気主ダクト１４は極端に長くはない。
【００３３】
ミル用空気流量は、ミル用熱空気ダクト１１の途中のミル空気流量計１０により計測し、ミル１２に必要な空気の温度はミル出口温度を計測し、両者が所要値になるように熱空気ダンパ８及び冷空気ダンパ９により各々の空気量が制御される。
【００３４】
石炭は原炭コンベア１５により運ばれて来て、原炭バンカ１６に一時貯炭され、プラントに必要な量だけ給炭機１７によりミル１２に給炭される。ミル１２により石炭は粉砕、乾燥され、微粉炭となり、気流搬送により集塵器１８に運ばれ、捕集されて微粉炭供給ビン２１に一旦貯留される。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ミル１２が２系列の場合を示しているが、これが単系列、或いは複数系列いずれであったとしても装置の総合的な配列、機能はいずれも同様なものである。
【００３６】
また、微粉炭集塵器２０、微粉炭ビン１９は微粉炭使用先の石炭ガス化炉（図示省略）に併設されており、微粉炭供給ビン２１から微粉炭集塵器２０へは微粉炭供給ホッパ２２、搬送ガス２３、及び搬送管２４により、微粉炭を気流搬送する。
【００３７】
前記のような構成とした本実施の形態のものでは、ミル用熱空気主ダクト１３及びミル用冷空気主ダクト１４は短く、その代わりに微粉炭の搬送管２４は長くなるが、搬送管２４は小口径であり従来の方式より増える機器等、即ち、微粉炭集塵器２０、微粉炭供給ビン２１、微粉炭供給ホッパ２２、及び搬送ガス２３等、を考慮しても全体として低コストで出来、排熱回収ボイラ２と石炭ガス化炉との距離が離れているものにおいてこのような配置を採用した場合、距離が離れている程その効果は大きくなる。
また、熱空気ダクトは短いため、放熱損失は少ない。
【００３８】
更に、微粉炭供給ホッパ２２から微粉炭集塵器２０への微粉炭の搬送を高濃度搬送する場合は搬送ガス２３の使用量は少なく、ミル用熱空気主ダクト１３及びミル用冷空気主ダクト１４の合計断面積に対し、搬送管２４の断面積の比は約１００分の１から２００分の１倍程度であり、著しい効果を挙げることができるものである。
【００３９】
なお、前記微粉炭気流搬送に際し、図示省略の石炭ガス化炉近傍で固気比１０以上の高濃度気流で搬送を行うことにより、より一層適切な搬送を行うことができるものである。
【００４０】
また、前記ミル用熱空気主ダクト１３及びミル用冷空気主ダクト１４の流れは、押し込み式の冷空気ファンである冷空気ミルファン７で付勢されて、適切な流れを形成するものである。
【００４１】
次に本発明の実施の第２形態を図２に基づいて説明する。なお前記した従来のもの及び実施の第１形態と同一の部分については、図中に同一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略するようにしている。
【００４２】
本実施の形態においては、微粉炭を乾燥させる為の熱源として、ガスタービン１の排気ガスを利用し易くするため、原炭バンカ１６、給炭機１７、ミル１２、集塵器１８、および微粉炭供給ビン２１の配置を排熱回収ボイラ２に近接して配置した。
【００４３】
即ち、熱ガスミルファン２７をミル１２より上流側に設置し、排熱回収ボイラ２の高温ガスの領域から高温ガスをミル用熱ガス主ダクト３１にて取り出し、更に、その一部を熱ガスダンパ２５を経て流通させ、他方、低温ガスを排熱回収ボイラ２の出口又は、低温ガスの領域からミル用冷ガス主ダクト３２にて取り出し、更にその一部を冷ガスダンパ２６を経て流通させ、両者を合流させた後、熱ガスミルファン２７に導く。
【００４４】
高温ガス及び低温ガスは各々熱ガスダンパ２５、及び冷ガスダンパ２６により流量を制御された後、熱ガスミルファン２７により吸引、昇圧され、ミル１２に送られる。
【００４５】
ミル用ガス流量はミル用熱ガスダクト２９の途中のミルガス流量計２８により計測し、ミル１２に必要なガスの温度はミル出口温度を計測し、両者が所要値になるよう熱ガスダンパ２５及び冷ガスダンパ２６により各々のガス量が制御される。
【００４６】
なお、ミルガス流量計２８は高温ガス及び低温ガスの合流後、熱ガスミルファン２７の間に設置しても良い。或いは、低温ガスの持つ熱の利用を見合わせれば、低温ガスの代わりに大気を直接使用することもでき、その場合にはミル用冷ガス主ダクト３２は不要となる。
【００４７】
石炭は原炭コンベア１５により運ばれて来て、原炭バンカ１６に一時貯炭され、プラントに必要な量だけ給炭機１７によりミル１２に給炭される。ミル１２により石炭は粉砕、乾燥され、微粉炭となり、気流搬送により集塵器１８に運ばれ、捕集されて微粉炭供給ビン２１に一旦貯留される。
【００４８】
なお、図２にはミル１２が２系列の場合を示しているが、これが単系列、或いは複数系列いずれであったとしても装置の総合的な配列、機能はいずれも同様なものである。
【００４９】
本実施の形態もミル１２が２系列の場合を示しているが、これが単系列、或いは複数系列いずれであったとしても装置の総合的な配列、機能はいずれも同様なものである。
【００５０】
また、微粉炭集塵器２０、微粉炭ビン１９は微粉炭使用先の石炭ガス化炉に併設しておき、微粉炭供給ビン２１から微粉炭集塵器２０へは微粉炭供給ホッパ２２、搬送ガス２３、及び搬送管２４により、微粉炭を気流搬送する。
【００５１】
前記のように構成された本実施の形態では、前記実施の第１形態のものと同様な効果が得られるとともに、同実施の第１形態のものに比べ、熱ガスミルファン２７の台数が多くなり、或いは当該ファンの合計容量が冷空気ミルファン７より大きくなるが、空気加熱器３を省略出来るという利点がある。
【００５２】
なお、本実施の形態ではミル用熱ガス主ダクト３１を排熱回収ボイラ２の高温部から抽気したものを示しているが、この経路をガスタービン１から直接導き、同ガスタービン１の排気ガスを直接利用するようにすることもできる。
【００５３】
次に本発明の実施の第３形態について、図３に基づいて説明する。なお前記した従来のもの及び実施の第１，第２形態と同一の部分については図中同一の符号を付して示し、重複する説明は省略した。
【００５４】
本実施の形態のものでは、微粉炭を乾燥させる為の熱源としてガスタービン１の排気ガスを利用し易くするため、原炭バンカ１６、給炭機１７、ミル１２、集塵器１８、および微粉炭供給ビン２１の配置を排熱回収ボイラ２に近接して配置する。
【００５５】
更に微粉炭を乾燥させる為の熱源としてガスタービン１の排気ガスを直接利用すると共に、石炭捕集後に前記排気ガスを誘引するべくミルガス誘引ファン３０を石炭捕集器の一つである集塵器１８より下流側に設置する。
【００５６】
即ち、高温ガスを排熱回収ボイラ２の高温ガスの領域からミル用熱ガス主ダクト３１へ導き、熱ガスダンパ２５を介しその一部を取り出し、一方、低温ガスを排熱回収ボイラ２の出口又は、低温ガスの領域からミル用冷ガス主ダクト３２へ導き、冷ガスダンパ２６を介しその一部を取り出し、前記の両者を合流させた後ミル用熱ガスとしてミル用熱ガスダクト２９によりミル１２に導く。
【００５７】
高温ガス及び低温ガスは各々熱ガスダンパ２５、及び冷ガスダンパ２６により流量を制御された後、ミル１２に送られる。ミル用ガス流量はミル用熱ガスダクト２９の途中のミルガス流量計２８により計測し、ミル１２に必要なガスの温度はミル出口温度を計測し、両者が所要値になるよう熱ガスダンパ２５及び冷ガスダンパ２６により各々のガス量が制御される。
【００５８】
一定温度に制御されたミル出口ガスはミルガス誘引ファン３０により吸引され、大気に捨てられる。
【００５９】
本実施の形態においても、ミルが２系列の場合を示しているが、これが単系列、或いは複数系列いずれであったとしても装置の総合的な配列、機能はいずれも同様なものである。
【００６０】
石炭は原炭コンベア１５により運ばれて来て、原炭バンカ１６に一時貯炭され、プラントに必要な量だけ給炭機１７によりミル１２に給炭される。ミル１２により石炭は粉砕、乾燥され、微粉炭となり、気流搬送により集塵器１８に運ばれ、捕集されて微粉炭供給ビン２１に一旦貯留される。
【００６１】
また、微粉炭集塵器２０、微粉炭ビン１９は微粉炭使用先の石炭ガス化炉に併設しておき、微粉炭供給ビン２１から微粉炭集塵器２０へは微粉炭供給ホッパ２２、搬送ガス２３、及び搬送管２４により、微粉炭を気流搬送する。
【００６２】
前記のように構成された本実施の形態は、前記実施の第１形態と同様な効果が得られるとともに、前記実施の第２形態のものに比べファンを通過するガスの温度が低い分、ファンは小さくなる。
【００６３】
次に本発明の参考例１について、図４に基づいて説明する。なお前記した従来のもの、及び実施の第１，第２，第３形態と同一の部分については図中に同一の符号を付して示し、重複する説明は省略した。
【００６４】
本参考例１では、微粉炭を乾燥させる為の熱源としてガスタービン１の排気ガスを利用する。即ち、排熱回収ボイラ２の高温ガスの領域から高温ガスを高温ガスダクト５へ導き、排熱回収ボイラ２の近くに設置された空気加熱器３を通し、低温ガスダクト６により排熱回収ボイラ２の低温部又は出口に戻す。
【００６５】
排熱回収ボイラ２の近くに設置されたミル用熱空気ファン３５により空気を昇圧し、昇圧された空気を空気加熱器３に通し高温空気とし、ミル用熱空気主ダクト１３に流す。
【００６６】
他方、冷空気ミルファン７については、これをミル１２の近くに配置し、冷空気ミルファン７にて昇圧された空気をミル用冷空気主ダクト１４に流す。
ミル１２を設置してある近くでミル用熱空気主ダクト１３から熱空気ダンパ８を経由し熱空気を取り出し、又、ミル用冷空気主ダクト１４から冷空気ダンパ９を経由し冷空気を取り出し、両者合流後ミル用熱空気ダクト１１によりミル用熱空気をミル１２に導く。
ミル用空気流量はミル用熱空気ダクト１１の途中のミル空気流量計１０により計測される。
【００６７】
石炭は原炭コンベア１５により運ばれて来て、原炭バンカ１６に一時貯炭され、プラントに必要な量だけ給炭機１７によりミル１２に給炭される。
ミル１２により石炭は粉砕、乾燥され、微粉炭となり、気流搬送により集塵器１８に運ばれ、捕集されて微粉炭ビン１９に一時貯留される。
【００６８】
ミル１２に必要なミル用熱空気量、及び温度はミル空気流量計１０及びミル出口温度を計測、監視し、所要値になるよう熱空気ダンパ８及び冷空気ダンパ９により制御される。
【００６９】
なお、本参考例１においてもミル１２が２系列の場合を示しているが、これが単系列、或いは複数系列いずれであったとしても装置の総合的な配列、機能はいずれも同様なものである。
【００７０】
前記のように構成された本参考例１のものでは、ファンをミル用熱空気ファン３５と冷空気ミルファン７とに分け、冷空気ファンは必要とするミルの近くに配置することにより、ミル用冷空気主ダクト１４の長さを短くし、設備のコストを低減するものである。
【００７１】
次に本発明の参考例２について、図５に基づいて説明する。なお前記した従来のもの、及び実施の第１，第２，第３形態、並びに参考例１と同一の部分については図中に同一の符号を付して示し、重複する説明は省略した。
【００７２】
本参考例２では、微粉炭を乾燥させる為の熱源としてガスタービン１の排気ガスを直接利用するとともに、石炭捕集後に前記排気ガスを誘引するべくミルガス誘引ファン３０を石炭捕集器の一つである集塵器１８より下流側に設置したものである。
【００７３】
即ち、高温ガスを排熱回収ボイラ２の高温ガスの領域からミル用熱ガス主ダクト３１へ導き、熱ガスダンパ２５を介してその一部を取出し、一方、冷空気をミル１２に近接して配置された冷空気ミルファン７により昇圧してミル用冷空気主ダクト１４に導き、冷空気ダンパ９を介してその一部を取出し、前記熱ガスダンパ２５から取り出したものと合流させた後ミル用熱ガスとしてミル用熱ガスダクト２９によりミル１２に導く。
【００７４】
高温ガスおよび冷空気はそれぞれ熱ガスダンパ２５、および冷空気ダンパ９により流量を制御された後ミル１２に送られる。
【００７５】
ミル用ガス流量はミル用熱ガスダクト２９の途中のミルガス流量計２８により計測し、ミル１２に必要なガスの温度はミル出口ガス温度を計測し、両者が所要値になるように熱ガスダンパ２５および冷空気ダンパ９によりそれぞれのガス量が制御される。
【００７６】
なお、一定温度に制御されたミル出口ガスはミルガス誘引ファン３０により吸引され、大気に捨てられる。
【００７７】
本参考例２のものにおいてもミル１２が２系列の場合を示したが、これが単系列、あるいは複数系列いずれであったとしても装置の総合的な配列、機能はいずれも同様なものである。
【００７８】
また、図５では集塵器１８あるいはミルガス誘引ファン３０はミル１２の系列の数と同じ系列として図示しているが、ミル１２の複数系列分をまとめて一つの集塵器、一つのミルガス誘引ファンとしてもよい。
【００７９】
前記の様に構成された本参考例２のものでは、石炭は原炭コンベア１５により運ばれてきて、原炭バンカ１６に一時貯炭され、プラントに必要な量だけ給炭機１７によりミル１２に給炭される。
ミル１２により石炭は粉砕、乾燥され、微粉炭となって気流搬送により集塵器１８に運ばれ、捕集されて微粉炭ビン１９に一旦貯留される。
【００８０】
従って本参考例２のものでは、微粉炭を乾燥させるための熱源としてガスタービン排気ガスを直接利用するため、熱ガスダクトは長くなるが熱交換器を省略するとともに、冷空気ミルファン７をミル１２に近接して配置することによりミル用冷空気主ダクト１４を短くし、設備のコスト低減をするものである。
【００８１】
更に本発明の参考例３について、図６に基づいて説明する。なお前記した従来のもの、及び実施の第１，第２，第３形態、並びに参考例１、参考例２と同一の部分については図中に同一の符号を付して示し、重複する説明は省略した。
【００８２】
本参考例３では、前記参考例２と同様に微粉炭を乾燥させる為の熱源としてガスタービン１の排気ガスを直接利用するとともに、石炭捕集後に前記ガスタービン１の排気ガスを誘引するべくミルガス誘引ファン３０を石炭捕集器の一つである集塵器１８より下流側に設置したものである。
【００８３】
更に、乾燥用熱ガスダクト内に熱ガスの圧力を減じる抵抗体３８を設け、石炭粉砕装置内を負圧にし、大気を吸い込ませることにより、冷空気ミルファンを省くようにしたものである。
【００８４】
即ち、高温ガスを排熱回収ボイラ２の高温ガスの領域からミル用熱ガス主ダクト３１へ導き、熱ガスダンパ２５を介しその一部を取出し、一方、冷空気としてミル１２に近接して配置された冷空気ダンパ９を介して大気を吸い込ませ、前記熱ガスの一部と大気の一部とを合流させた後ミル用熱ガスとしてミル用熱ガスダクト２９によりミル１２に導く。
【００８５】
高温ガスおよび冷空気はそれぞれ熱ガスダンパ２５、および冷空気ダンパ９により流量を制御された後ミル１２に送られる。
【００８６】
ミル用ガス流量は、ミル用熱ガスダクト２９の途中のミルガス流量計２８により計測し、ミル１２に必要なガスの温度はミル出口ガス温度を計測し、両者が所要値になるように熱ガスダンパ２５および冷空気ダンパ９によりそれぞれのガス量が制御されれる。
【００８７】
かくして一定温度に制御されたミル出口ガスはミルガス誘引ファン３０により吸引されて大気に捨てられる。
【００８８】
本参考例３においても、ミル１２を２系列としたものを説明したが、これが単系列、あるいは複数系列いずれであったとしても装置の総合的な配列、機能はいずれも同様なものである。
【００８９】
また、図６では集塵器およびミルガス誘引ファンはミル１２の複数整列分をまとめて一つの集合集塵器３６、一つの集合ミルガス誘引ファン３７としている。これはミル１２の系列に予備系列等がある場合、集塵器およびミルガス誘引ファンの設備総計容量を予備機の分だけ小さくするためである。
【００９０】
石炭は原炭コンベア１５により運ばれてきて原炭バンカ１６に一時貯炭され、プラントに必要な量だけ給炭機１７により給炭される。また、ミル１２により石炭は粉砕、乾燥されて微粉炭となり、気流搬送により集塵器１８に運ばれ、捕集されて微粉炭ビン１９に一旦貯留される。
【００９１】
前記のように構成され、機能する本参考例３のものにおいては、前記参考例２と同様の効果が得られるとともに、ミルガス誘引ファンは大きくなるが、冷空気ミルファンを省くことにより、設備の簡素化およびコストを低減するものである。
【００９２】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００９３】
【発明の効果】
以上本発明は、ガスタービン、排熱回収ボイラ及び石炭ガス化炉を有し、前記ガスタービンの排気を熱源とし石炭の乾燥及び粉砕を行う石炭粉砕装置が設けられた石炭ガス化複合発電プラントにおいて、前記石炭ガス化炉より前記石炭粉砕装置に近接し配置され粉砕された微粉炭が供給される微粉炭供給ビンと、前記石炭粉砕装置より前記石炭ガス化炉に近接し配置され、前記微粉炭供給ビンから微粉炭が供給される微粉炭ビンと、前記微粉炭供給ビンから前記微粉炭ビンに至る微粉炭を気流搬送する搬送管とを備え、前記石炭ガス化炉より前記石炭粉砕装置を前記排熱回収ボイラに近接して配置して石炭ガス化複合発電プラントを構成したものである。
発明の解決課題としても前記に述べたように、この種石炭ガス化複合発電プラントでは、排熱回収ボイラと石炭ガス化炉が百数十メートルも離れてしまう機器配列となるが、本発明においては石炭粉砕装置を石炭ガス化炉より排熱回収ボイラに近接して配置すると共に、この石炭粉砕装置には石炭ガス化炉より近接して微粉炭供給ビンを配置し、他方、石炭ガス化炉には石炭粉砕装置より近接して微粉炭ビンを配置し、前記石炭粉砕装置で粉砕されて前記微粉炭供給ビンに供給された微粉炭を、同微粉炭供給ビンから搬送管を介して前記微粉炭ビンに気流搬送するようにして石炭ガス化複合発電プラントのシステム構築をしているので、所定の距離離れた排熱回収ボイラと石炭ガス化炉を基準とし、石炭粉砕装置と共にこの排熱回収ボイラ側に配置された微粉炭供給ビンから同石炭ガス化炉側に配置された微粉炭ビンへの微粉炭の移送は、前記石炭粉砕装置から微粉炭供給ビンに供給される微粉炭の挙動及び前記微粉炭ビンを出た後石炭ガス化炉に至る微粉炭の挙動に支配されることなく、これらから切り離して独立に対応することが出来、例えば搬送管で高濃度の搬送を行う場合には搬送管の小径化を可能とし、省設備化を図り、放熱損失を抑え、かつコスト低減を達成した石炭ガス化複合発電プラントを得ることができたものである。
【００９４】
また、請求項２の発明によれば、前記請求項１に記載の発明において、前記微粉炭供給ビンから前記微粉炭ビンに至る微粉炭を気流搬送する搬送管が、前記石炭粉砕装置で乾燥及び粉砕した微粉炭を石炭ガス化炉近傍に固気比１０以上で高濃度気流搬送するようにして石炭ガス化複合発電プラントを構成したことにより、前記請求項１のものに加え、乾燥及び粉砕した石炭を固気比１０以上という高濃度な気流で石炭ガス化炉へ搬送し、より適切な搬送及び省設備化の実現を図り、以って放熱損失を抑え、製作コスト等も低減した石炭ガス化複合発電プラントを得ることができたものである。
【００９５】
また請求項３の発明によれば、前記請求項１に記載の発明において、前記石炭粉砕装置で石炭の乾燥を行う熱源が、前記ガスタービンの排気ガスと石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器、及び当該熱交換器の上流側に配置した押し込み式石炭粉砕装置用冷空気ファン等により確保されるようにして石炭ガス化複合発電プラントを構成し、前記請求項１の発明に加え、冷空気ファンを押し込み式とし、ガスタービン排気ガスと石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器及びそれ以降での気流の流れ性状の適正化を図り、以って放熱損失等も抑制した好適なガス化複合発電プラントを得ることができたものである。
【００９６】
また請求項４の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記ガスタービンの排気ガスと石炭粉砕装置用冷空気との熱交換器、及び当該熱交換器の上流側に配置した押し込み式石炭粉砕装置用冷空気ファン等に代えて同ガスタービンの排気ガスを直接石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いるようにして石炭ガス化複合発電プラントを構成し、石炭粉砕装置へ供給する乾燥ガスとしては、たとえば、熱交換器等を用いることなく、ガスタービン排気を直接供給するようにして諸設備の省略化、簡素化を図り、以って設計製作に際してコストを大巾に節減することができたものである。
【００９７】
また、請求項５の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして直接用いるガスタービンの排気ガスは、同ガスタービンの排気ガスを少なくとも排熱回収ボイラの高温ガス部から抽気し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いるようにして石炭ガス化複合発電プラントを構成し、石炭粉砕装置へ供給する乾燥ガスは、たとえば熱交換器等を設けず、少くとも排熱回収ボイラの高温ガス部の抽気を直接用いることにより諸設備の省略化を図り、以ってこの種ガス化複合発電プラントの設計製作に際してコスト節減効果達成することができたものである。
【００９８】
また請求項６の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして直接用いるガスタービンの排気ガスは、同ガスタービンの排気ガスを排熱回収ボイラの高温ガス部、及び低温ガス部又は排熱回収ボイラの出口の両方から抽気し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いるようにして石炭ガス化複合発電プラントを構成し、石炭粉砕装置へ供給する乾燥ガスは、排熱回収ボイラの高温ガス部と、同排熱回収ボイラの低温ガス部又は排熱回収ボイラ出口との両方から抽気して用いることにより、たとえば熱交換器等を改めて設けることもなく、諸設備の省略化を図り、前記各発明同様その設計製作に際してコスト低減を大巾に達成することができたものである。
【００９９】
また請求項７の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記排熱回収ボイラの低温ガス部又は同排熱回収ボイラの出口から抽気することに代えて冷空気として大気を使用し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いるようにして石炭ガス化複合発電プラントを構成し、石炭粉砕装置の乾燥用ガスとして用いる高温及び低温ガスのうち前者については排熱回収ボイラの高温ガス部から抽気したものを用い、また後者については大気を直接使用することにより、改めて熱交換器等を用いることなく、これら設備の省略化を図り、以って石炭ガス化複合発電プラントの設計、製作に要するコストを大巾に低減することができたものである。
【０１００】
また請求項８の発明は、前記請求項４乃至７の何れかに記載の発明において、前記石炭粉砕装置の乾燥用ガスの供給経路には、少なくともガスタービンの排気ガスを含む熱ガスを昇圧し石炭粉砕装置に供給する熱ガスファンを有するようにして石炭ガス化複合発電プラントを構成し、石炭粉砕装置の乾燥ガスとして供給する熱ガスは、熱ガスファンを通して昇圧して適切に供給するようにし、機能の安定化を達成することができたものである。
【０１０１】
また請求項９の発明は、前記請求項４乃至８の何れかに記載の発明において、前記石炭粉砕装置の乾燥用熱ガスとして使用した少なくともガスタービンの排気ガスを含む熱ガスは、同石炭粉砕装置及び石炭捕集器後に配置され前記ガスを誘引するガスファンで誘引するようにして石炭ガス化複合発電プラントを構成されているので、石炭粉砕装置の乾燥ガスとして用いる熱ガスは、誘引ファンを用いて流通され、同石炭粉砕装置に供給されて機能の安定化を達成することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係る石炭ガス化複合発電設備の微粉炭製造部分を抜粋して示す概略説明図。
【図２】本発明の実施の第２形態に係る石炭ガス化複合発電設備の微粉炭製造部分を抜粋して示す概略説明図。
【図３】本発明の実施の第３形態に係る石炭ガス化複合発電設備の微粉炭製造部分を抜粋して示す概略説明図。
【図４】  本発明の参考例１に係る石炭ガス化複合発電プラントの微粉炭製造部分を抜粋して示す概略説明図。
【図５】  本発明の参考例２に係る石炭ガス化複合発電プラントの微粉炭製造部分を抜粋して示す概略説明図。
【図６】  本発明の参考例３に係る石炭ガス化複合発電プラントの微粉炭製造部分を抜粋して示す概略説明図。
【図７】従来の石炭ガス化複合発電設備の微粉炭製造部分を抜粋して示す概略説明図。
【符号の説明】
１    ガスタービン
２    排熱回収ボイラ
３    空気加熱器
４    煙突
５    高温ガスダクト
６    低温ガスダクト
７    冷空気ミルファン
８    熱空気ダンパ
９    冷空気ダンパ
１０    ミル空気流量計
１１    ミル用熱空気ダクト
１２    ミル
１３    ミル用熱空気主ダクト
１４    ミル用冷空気主ダクト
１５    原炭コンベア
１６    原炭バンカ
１７    給炭機
１８    集塵器
１９    微粉炭ビン
２０    微粉炭集塵器
２１    微粉炭供給ビン
２２    微粉炭供給ホッパ
２３    搬送ガス
２４    搬送管
２５    熱ガスダンパ
２６    冷ガスダンパ
２７    熱ガスミルファン
２８    ミルガス流量計
２９    ミル用熱ガスダクト
３０    ミルガス誘引ファン
３１    ミル用熱ガス主ダクト
３２    ミル用冷ガス主ダクト
３５    ミル用熱空気ファン
３６    集合集塵器
３７    集合ミルガス誘引ファン
３８    抵抗体
【図１】
0003969788.tif 000002
【図２】
0003969788.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003969788.tif 000005
【図５】
0003969788.tif 000006
【図６】
0003969788.tif 000007
【図７】
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