(57)【要約】【課題】ガス化装置及びガス化装置の制御装置、ガス化複合発電設備において、チャー流量制御の簡素化及びロバスト制の向上を図る。【解決手段】微粉炭のガス化を行うガス化炉２２と、微粉炭をガス化炉２２に供給する微粉炭供給装置１１と、酸素をガス化炉２２に供給する酸素ガス供給ラインＬ４と、ガス化炉２２で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置１４と、チャー回収装置１４が回収したチャーをガス化炉２２に供給する第２窒素ガス供給ラインＬ１０と、第２窒素ガス供給ラインＬ１０によりガス化炉２２に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁３１と、ガス化炉２２に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する制御装置１００を設ける。【選択図】図１
2017110165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有燃料のガス化を行うガス化炉と、
前記炭素含有燃料を前記ガス化炉に供給する燃料供給装置と、
酸化剤を前記ガス化炉に供給する酸化剤供給装置と、
前記ガス化炉で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置と、
前記チャー回収装置が回収したチャーを前記ガス化炉に供給するチャー供給装置と、
前記チャー供給装置が前記ガス化炉に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁と、
前記ガス化炉に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値に基づいて前記チャー供給流量調節弁の開度を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするガス化装置。
【請求項２】
前記制御装置は、ガス化炉入力指令値に基づいて前記チャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出することを特徴とする請求項１に記載のガス化装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ガス化炉側の圧力と前記チャー供給装置側の圧力との偏差が大きくなると、前記先行開度指令値が小さくなるように補正することを特徴とする請求項２に記載のガス化装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記炭素含有燃料を完全に燃焼させるのに必要な理論酸化剤量に対する実際の酸化剤量の比が大きくなると、前記先行開度指令値が小さくなるように補正することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のガス化装置。
【請求項５】
前記燃料供給装置は、前記ガス化炉の燃焼部における上部に前記炭素含有燃料を供給する第１燃料供給部と、前記ガス化炉の燃焼部における下部に前記炭素含有燃料を供給する第２燃料供給部とを有し、前記制御装置は、前記第１燃料供給部及び前記第２燃料供給部が供給する前記炭素含有燃料の全供給量に対する第１燃料供給部が供給する前記炭素含有燃料の供給量の比が大きくなると、前記先行開度指令値が大きくなるように補正することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のガス化装置。
【請求項６】
前記ガス化炉入力指令値は、前記ガス化炉側の圧力指令値と前記ガス化炉側の実圧力との偏差に基づいて補正されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のガス化装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記燃料供給装置が前記ガス化炉に供給する前記炭素含有燃料の供給量に基づいて前記チャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出し、前記先行開度指令値を前記ガス化炉入力指令値に基づいて補正することを特徴とする請求項１に記載のガス化装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記チャー回収装置におけるチャー総重量設定値とチャー総重量との偏差により前記先行開度指令値を補正してチャー供給流量調節弁開度を算出することを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか一項に記載のガス化装置。
【請求項９】
炭素含有燃料のガス化を行うガス化炉と、
前記炭素含有燃料を前記ガス化炉に供給する燃料供給装置と、
酸化剤を前記ガス化炉に供給する酸化剤供給装置と、
前記ガス化炉で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置と、
前記チャー回収装置が回収したチャーを前記ガス化炉に供給するチャー供給装置と、
前記チャー供給装置が前記ガス化炉に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁と、
前記燃料供給装置が前記ガス化炉に供給する前記炭素含有燃料の供給量に基づいて前記チャー供給流量調節弁の開度を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするガス化装置。
【請求項１０】
炭素含有燃料のガス化を行うガス化炉と、
前記炭素含有燃料を前記ガス化炉に供給する燃料供給装置と、
酸化剤を前記ガス化炉に供給する酸化剤供給装置と、
前記ガス化炉で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置と、
前記チャー回収装置が回収したチャーを前記ガス化炉に供給するチャー供給装置と、
前記チャー供給装置が前記ガス化炉に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁と、
を備えるガス化装置において、
前記ガス化炉に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値に基づいて前記チャー供給流量調節弁の開度を制御する、
ことを特徴とするガス化装置の制御装置。
【請求項１１】
炭素含有燃料をガス化して可燃性ガスを生成する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のガス化装置と、
前記ガス化装置により生成された可燃性ガスから不純物を取り除くことでガス精製を行うガス精製装置と、
前記ガス精製装置によりガス精製された可燃性ガスと圧縮空気との混合ガスを燃焼してタービンを回転駆動するガスタービン設備と、
前記ガスタービン設備からの排ガスにより蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気によりタービンを回転駆動する蒸気タービン設備と、
を備えることを特徴とするガス化複合発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭やバイオマスなどの炭素含有固体燃料を部分燃焼させてガス化することでガス燃料を生成するガス化装置、このガス化装置を制御するガス化装置の制御装置、ガス化装置を備えたガス化複合発電設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭ガス化複合発電設備は、給炭装置、ガス化装置、ガス精製装置、ガスタービン設備、蒸気タービン設備、排熱回収ボイラ、ガス浄化装置などにより構成されている。このガス化複合発電設備におけるガス化装置は、圧力容器内にガス化炉が配置され、このガス化炉の下方に燃焼装置が配置される一方、上方に熱交換器（ガス冷却器）が配置されて構成されている。そのため、この石炭ガス化複合発電装置では、ガス化装置は、石炭をガス化して得られる可燃性ガス等をガスタービンに供給し、ガスタービンは、この可燃性ガスを燃料として運転して発電し、更に、蒸気タービンは、このガスタービンの排熱やガス化炉の熱等を回収して得られる蒸気により運転して発電する。
【０００３】
ガス化装置は、石炭と酸化剤をガス化炉へ投入してガス化することで可燃性ガスを生成し、この可燃性ガスからガス化されなかった炭素及び灰分を含む固体分としてのチャーを回収し、再びガス化炉へ投入してガス化している。除塵装置により可燃性ガスから回収されたチャーは、一旦ホッパに貯蔵され、所定量がガス化炉へ投入される。このとき、ガス化炉に投入されるチャー流量は、ガス化炉で発生するチャー量に等しくなるように流量制御される。即ち、ホッパ内のチャー重量が常時一定になるように、ガス化炉へ投入されるチャー流量を制御している。実際に、制御装置は、ホッパ内のチャー総重量を計測し、このチャー総重量が予め設定されたチャー総重量設定値になるようにチャー供給流量調節弁の開度を設定している。なお、このようなガス化炉におけるチャー流量制御として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０９５８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のガス化装置では、ホッパ内のチャー重量が常時一定になるようにガス化炉へ投入されるチャー流量を制御することから、負荷が一定であれば、ガスタービンに供給される燃料（可燃性ガス）の供給量が一定となり、ガスタービンの出力（発電量）が安定する。ところが、チャーは、経路内を常時移動していることから、ホッパ内のチャー総重量を高精度に計測することが困難となる。また、ガス化装置に対する要求負荷が一定であっても、ガス化炉内の負荷変動によりチャーの発生量などが変動する。そのため、チャー流量制御の簡素化及びロバスト制の向上が望まれている。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、チャー流量制御の簡素化及びロバスト制の向上を図るガス化装置、ガス化装置の制御装置、ガス化複合発電設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明のガス化装置は、炭素含有燃料のガス化を行うガス化炉と、前記炭素含有燃料を前記ガス化炉に供給する燃料供給装置と、酸化剤を前記ガス化炉に供給する酸化剤供給装置と、前記ガス化炉で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置と、前記チャー回収装置が回収したチャーを前記ガス化炉に供給するチャー供給装置と、前記チャー供給装置が前記ガス化炉に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁と、前記ガス化炉に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値に基づいて前記チャー供給流量調節弁の開度を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
従って、ガス化炉入力指令値に基づいてチャー供給流量調節弁の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト性を向上することができる。
【０００９】
本発明のガス化装置では、前記制御装置は、ガス化炉入力指令値に基づいて前記チャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出することを特徴としている。
【００１０】
従って、ガス化炉入力指令値に基づいてチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出することで、チャー流量制御のロバスト性を向上することができる。
【００１１】
本発明のガス化装置では、前記制御装置は、前記ガス化炉側の圧力と前記チャー供給装置側の圧力との偏差が大きくなると、前記先行開度指令値が小さくなるように補正することを特徴としている。
【００１２】
従って、ガス化炉側の圧力とチャー供給装置側の圧力との偏差が大きくなると、先行開度指令値が小さくなるように補正することで、ガス化炉内で圧力変動が発生しても、ガス化炉へのチャー供給量を一定値に維持することができる。
【００１３】
本発明のガス化装置では、前記制御装置は、前記炭素含有燃料を完全に燃焼させるのに必要な理論酸化剤量に対する実際の酸化剤量の比が大きくなると、前記先行開度指令値が小さくなるように補正することを特徴としている。
【００１４】
従って、酸化剤量の供給量に応じて先行開度指令値を調整することで、ガス化炉の運転状態に応じた高精度なチャー供給量制御を行うことができる。
【００１５】
本発明のガス化装置では、前記燃料供給装置は、前記ガス化炉の燃焼部における上部に前記炭素含有燃料を供給する第１燃料供給部と、前記ガス化炉の燃焼部における下部に前記炭素含有燃料を供給する第２燃料供給部とを有し、前記制御装置は、前記第１燃料供給部及び前記第２燃料供給部が供給する前記炭素含有燃料の全供給量に対する第１燃料供給部が供給する前記炭素含有燃料の供給量の比が大きくなると、前記先行開度指令値が大きくなるように補正することを特徴としている。
【００１６】
従って、炭素含有燃料の供給位置に応じて先行開度指令値を調整することで、ガス化炉の運転状態に応じた高精度なチャー供給量制御を行うことができる。
【００１７】
本発明のガス化装置では、前記ガス化炉入力指令値は、前記ガス化炉側の圧力指令値と前記ガス化炉側の実圧力との偏差に基づいて補正されることを特徴としている。
【００１８】
従って、ガス化炉内の圧力変動に応じたガス化炉入力指令値に補正することができ、高精度なチャー供給流量調節弁開度を設定することができる。
【００１９】
本発明のガス化装置では、前記制御装置は、前記燃料供給装置が前記ガス化炉に供給する前記炭素含有燃料の供給量に基づいて前記チャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出し、前記先行開度指令値を前記ガス化炉入力指令値に基づいて補正することを特徴としている。
【００２０】
従って、炭素含有燃料の供給量に応じて先行開度指令値を調整することで、ガス化炉の運転状態に応じた高精度なチャー供給量制御を行うことができる。
【００２１】
本発明のガス化装置では、前記制御装置は、前記チャー回収装置におけるチャー総重量設定値とチャー総重量との偏差により前記先行開度指令値を補正してチャー供給流量調節弁開度を算出することを特徴としている。
【００２２】
従って、チャー総重量のフィードバック制御とガス化炉入力指令値のフィードフォワード制御によりチャー供給流量調節弁の開度を設定することとなり、高精度なチャー供給量制御を行うことができる。
【００２３】
また、本発明のガス化装置は、炭素含有燃料のガス化を行うガス化炉と、前記炭素含有燃料を前記ガス化炉に供給する燃料供給装置と、酸化剤を前記ガス化炉に供給する酸化剤供給装置と、前記ガス化炉で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置と、前記チャー回収装置が回収したチャーを前記ガス化炉に供給するチャー供給装置と、前記チャー供給装置が前記ガス化炉に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁と、前記燃料供給装置が前記ガス化炉に供給する前記炭素含有燃料の供給量に基づいて前記チャー供給流量調節弁の開度を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするものである。
【００２４】
従って、炭素含有燃料の供給量に基づいてチャー供給流量調節弁の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト性を向上することができる。
【００２５】
また、本発明のガス化装置の制御装置は、炭素含有燃料のガス化を行うガス化炉と、前記炭素含有燃料を前記ガス化炉に供給する燃料供給装置と、酸化剤を前記ガス化炉に供給する酸化剤供給装置と、前記ガス化炉で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置と、前記チャー回収装置が回収したチャーを前記ガス化炉に供給するチャー供給装置と、前記チャー供給装置が前記ガス化炉に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁と、を備えるガス化装置において、前記ガス化炉に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値に基づいて前記チャー供給流量調節弁の開度を制御する、ことを特徴とするものである。
【００２６】
従って、ガス化炉入力指令値に基づいてチャー供給流量調節弁の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト制を向上することができる。
【００２７】
また、本発明のガス化複合発電設備ガス化装置は、炭素含有燃料をガス化して可燃性ガスを生成する前記ガス化装置と、前記ガス化装置により生成された可燃性ガスから不純物を取り除くことでガス精製を行うガス精製装置と、前記ガス精製装置によりガス精製された可燃性ガスと圧縮空気との混合ガスを燃焼してタービンを回転駆動するガスタービン設備と、前記ガスタービン設備からの排ガスにより蒸気を生成する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気によりタービンを回転駆動する蒸気タービン設備と、を備えることを特徴とするものである。
【００２８】
従って、ガス化装置にて、ガス化炉入力指令値に基づいてチャー供給流量調節弁の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト制を向上することができる。その結果、プラントの運用性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のガス化装置、ガス化装置の制御装置、ガス化複合発電設備によれば、ガス化炉に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値に基づいてチャー供給流量調節弁の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト制を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、第１実施形態のガス化装置が適用され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、石炭ガス化複合発電設備における出力制御を表す制御ブロックである。
【図３】図３は、ガス化装置におけるチャー供給流量制御を表す制御ブロックである。
【図４】図４は、チャー供給流量調節弁開度に対するチャー供給流量を表すグラフである。
【図５】図５は、第２実施形態のガス化装置におけるチャー供給流量制御を表す制御ブロックである。
【図６】図６は、空気比に対するチャー発生量を表すグラフである。
【図７】図７は、ガス化炉Ｒ／Ｔに対するチャー発生量を表すグラフである。
【図８】図８は、第３実施形態のガス化装置におけるチャー供給流量制御を表す制御ブロックである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るガス化装置、ガス化装置の制御装置、ガス化複合発電設備の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、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て構成するものも含むものである。
【００３２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のガス化装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。
【００３３】
第１実施形態の石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｏａｌ  Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｃｙｃｌｅ）は、空気及び空気分離装置で発生した余剰酸素を酸化剤としてガス化装置で石炭ガスを生成する空気（または、酸素富加空気）燃焼方式を採用し、ガス精製装置で精製した後の石炭ガスを燃料ガスとしてガスタービン設備に供給して発電を行っている。即ち、第１実施形態の石炭ガス化複合発電設備は、空気（または、酸素富加空気）燃焼方式（空気吹き）の発電設備である。
【００３４】
第１実施形態において、図１に示すように、石炭ガス化複合発電設備１０は、微粉炭供給装置１１、空気分離装置１２、石炭ガス化装置１３、チャー回収装置１４、ガス精製装置１５、ガスタービン設備１６、蒸気タービン設備１７、発電機１８、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Ｈｅａｔ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｓｔｅａｍ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１９を備えている。なお、石炭ガス化装置１３に供給する燃料としては、石炭などの炭素含有燃料が用いられる。
【００３５】
微粉炭供給装置１１は、石炭（炭素含有燃料）を細かい粒子状に粉砕して形成されて微粉炭を貯留する微粉炭貯留ホッパ２１を有している。この微粉炭貯留ホッパ２１は、石炭ガス化装置１３に微粉炭を供給する微粉炭供給ラインＬ１が設けられている。空気分離装置１２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る。この空気分離器１２は、分離生成した窒素ガスを微粉炭供給ラインＬ１により石炭ガス化装置１３に供給する第１窒素ガス供給ラインＬ２が設けられている。
【００３６】
石炭ガス化装置１３は、微粉炭供給装置１１から微粉炭が供給可能であると共に、チャー回収装置１４で回収されたチャー（石炭の未燃分）が戻されてリサイクル可能となっている。石炭ガス化装置１３は、ガス化炉２２とガス冷却器２３とから構成され、ガス化炉２２は、上部からリダクタ部、ディフューザ部、コンバスタ部が設けられている。
【００３７】
即ち、石炭ガス化装置１３は、微粉炭供給ラインＬ１（第１窒素ガス供給ラインＬ２）から分岐した第１分岐ラインＬ１ａがリダクタ部に接続され、同様に分岐した第２分岐ラインＬ１ｂがコンバスタ部に接続されている。また、石炭ガス化装置１３は、ガスタービン設備１６（圧縮機）から圧縮空気供給ラインＬ３が接続されており、ガスタービン設備１６で圧縮された圧縮空気が供給可能となっている。更に、空気分離装置１２からの酸素ガス供給ラインＬ４は、圧縮空気供給ラインＬ３に接続されている。この場合、窒素ガスは、石炭やチャーの搬送用ガスとして利用され、酸素ガスは、酸化剤として利用される。
【００３８】
石炭ガス化装置１３は、例えば、噴流床形式のガス化炉２２を有し、内部に供給された炭素含有燃料しての石炭、チャー、空気（酸素）、または、ガス化剤としての水蒸気を燃焼・ガス化すると共に、一酸化炭素を主成分とする可燃性ガスが発生し、この可燃性ガスをガス化剤としてガス化反応が起こる。なお、ガス化炉２２は、微粉炭の混入した異物及び微粉炭中に含まれる灰分を除去する異物除去装置２４が設けられている。この場合、ガス化炉２２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、石炭ガス化装置１３は、ガス冷却器２３からチャー回収装置１４に向けて可燃性ガスのガス生成ラインＬ５が設けられており、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、ガス冷却器２３は、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１４に供給する。
【００３９】
チャー回収装置１４は、集塵装置２５と、チャービン２６と、複数（本実施形態では、２個）のチャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂとを有している。集塵装置２５は、１つまたは複数のバグフィルタやサイクロンにより構成され、石炭ガス化装置１３で生成された可燃性ガスに含有するチャーを分離することができる。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Ｌ６を通してガス精製装置１５に送られる。チャービン２６は、集塵装置２５における鉛直方向の下方に配置され、集塵装置２５で可燃性ガスから分離されたチャーが排出ラインＬ７を通して供給される。各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂは、チャービン２６から払い出されたチャーが排出ラインＬ８ａ，Ｌ８ｂを通して供給されて貯留するものである。排出ラインＬ８ａ，Ｌ８ｂは、開閉弁２８ａ，２８ｂが設けられている。
【００４０】
また、空気分離器１２の第２窒素供給ラインＬ１０は、石炭ガス化装置１３におけるガス化炉２２のコンバスタ部に接続されている。また、各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂからチャー戻しラインＬ９ａ，Ｌ９ｂがこの第２窒素供給ラインＬ１０に接続されている。チャー戻しラインＬ９ａ，Ｌ９ｂは、開閉弁２９ａ，２９ｂが設けられている。なお、第２窒素供給ラインＬ１０からの分岐ラインＬ１１ａ，Ｌ１１ｂは、各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂに接続され、開閉弁３０ａ，３０ｂが設けられている。そして、第２窒素供給ラインＬ１０は、チャー戻しラインＬ９ａ，Ｌ９ｂの接続部より下流側にチャー供給流量調節弁３１が設けられている。
【００４１】
ガス精製装置１５は、ガス排出ラインＬ６を介してチャー回収装置１４に接続されており、燃料ガス供給ラインＬ１２に燃料ガス供給流量調節弁（ガバナ弁）３２が設けられている。ガス精製装置１５は、チャー回収装置１４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１５は、可燃性ガスを精製して燃料ガスを製造し、この燃料ガスを燃料ガス供給ラインＬ１２によりガスタービン設備１６に供給する。このとき、燃料ガス供給流量調節弁３２は、燃料ガスの供給流量を調節する。
【００４２】
ガスタービン設備１６は、圧縮機４１、燃焼器４２、タービン４３を有しており、圧縮機４１とタービン４３は、回転軸４４により連結されている。燃焼器４２は、圧縮機４１から圧縮空気供給ラインＬ２１が接続されると共に、ガス精製装置１５から燃料ガス供給ラインＬ１２が接続され、タービン４３に燃焼ガス供給ラインＬ２２が接続されている。また、ガスタービン設備１６は、圧縮機４１から石炭ガス化装置１３に延びる圧縮空気供給ラインＬ３が設けられており、中途部に昇圧機４５が設けられている。そのため、燃焼器４２は、圧縮機４１から供給された圧縮空気とガス精製装置１５から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン４３は、発生した燃焼ガスにより回転軸４４を回転することで発電機１８を駆動することができる。
【００４３】
蒸気タービン設備１７は、ガスタービン設備１６における回転軸４４に連結されるタービン４６を有しており、発電機１８は、この回転軸４４の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ１９は、ガスタービン設備１６（タービン４３）からの排ガスラインＬ２３が設けられており、空気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。そのため、排熱回収ボイラ１９は、蒸気タービン設備１７のタービン４６との間に蒸気供給ラインＬ２４が設けられると共に、蒸気回収ラインＬ２５が設けられ、蒸気回収ラインＬ２５に復水器４７が設けられている。そのため、蒸気タービン設備１７は、排熱回収ボイラ１９から供給された蒸気によりタービン４６が駆動し、回転軸４４を回転することで発電機１８を駆動することができる。
【００４４】
そして、排熱回収ボイラ１９で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置４８により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突４９から大気へ放出される。
【００４５】
このように構成された石炭ガス化複合発電設備１０にて、微粉炭供給装置１１は、微粉炭を空気分離装置１２から供給される窒素により第１窒素供給ラインＬ２を通して石炭ガス化装置１３に供給される。また、チャー回収装置１４で回収されたチャーが、空気分離装置１２から供給される窒素により第２窒素供給ラインＬ１０を通して石炭ガス化装置１３に供給される。更に、ガスタービン設備１６から抽気された圧縮空気が昇圧機４５で昇圧された後、空気分離装置１２から供給される酸素と共に圧縮空気供給ラインＬ３を通して石炭ガス化装置１３に供給される。
【００４６】
石炭ガス化装置１３は、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気（酸素富加空気）により部分燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（石炭ガス）を生成する。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化装置１３からガス生成ラインＬ５を通して排出され、チャー回収装置１４に送られる。チャー回収装置１４にて、可燃性ガスは、集塵装置２５により可燃性ガスからチャーが分離され、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ラインＬ６を通してガス精製装置１５に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂに堆積され、チャー戻しラインＬ９ａ，Ｌ９ｂを通して石炭ガス化装置１３に戻されてリサイクルされる。
【００４７】
チャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置１５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１６では、圧縮機４１が圧縮空気を生成して燃焼器４２に供給すると、この燃焼器４２は、圧縮機４１から供給される圧縮空気と、ガス精製装置１５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４３を駆動することで、回転軸４４を介して発電機１８を駆動し、発電を行う。
【００４８】
ガスタービン設備１６のタービン４３から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ１９にて、空気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１７に供給する。蒸気タービン設備１７は、排熱回収ボイラ１９から供給された蒸気によりタービン４６を駆動することで、回転軸４４を介して発電機１８を駆動し、発電を行う。ガス浄化装置４８は、排熱回収ボイラ１９から排出された排気ガスの有害物質を除去し、浄化された排ガスが煙突４９から大気へ放出される。
【００４９】
このような石炭ガス化複合発電設備１０の石炭ガス化装置は、前述したように、石炭と酸素富加空気をガス化炉２２へ投入してガス化することで可燃性ガスを生成し、この可燃性ガスからガス化されなかったチャーを回収してガス化炉へ投入してガス化している。そして、可燃性ガスから回収されたチャーは、各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂに貯蔵され、所定量がガス化炉２２へ投入されるが、チャー供給流量調節弁３１によりその供給量が調節される。この場合、ガス化炉２２に投入されるチャー流量は、ガス化炉２２で発生するチャー量に等しくなるように流量制御される。即ち、各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂのチャー重量が常時予め設定された一定値になるようにチャー供給流量調節弁３１の開度が制御される。
【００５０】
即ち、チャービン２６及び各供給ホッパ２７ａ，２７ｂの重量を計測する重量センサ１０１が設けられており、計測値が制御装置１００に入力される。制御装置１００は、重量センサ１０１の計測値からチャービン２６及び各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂの重量を減算することで、チャービン２６及び各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂにあるチャー重量を算出する。そして、制御装置１００は、このチャー総重量が予め設定されたチャー総重量設定値になるようにチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する。即ち、制御装置１００は、このチャー総重量に基づくフィードバック制御によりチャー供給流量調節弁３１の開度を制御している。なお、チャー総重量設定値は、石炭ガス化炉１３の負荷（微粉炭供給量）、石炭性状、石炭ガス化炉１３の設計値などにより設定される。
【００５１】
本実施形態では、このフィードバック制御に加えて、ガス化炉２２に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値を用いたフィードフォワード制御によりチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する。
【００５２】
石炭ガス化装置１３は、ガス化炉２２のガス冷却器２３側の出口圧力を計測する第１圧力センサ１０２（または、ガスタービン１６入口側の圧力を計測する第３圧力センサ１０５）と、チャー回収装置（チャー供給装置）１４側の圧力を計測する第２圧力センサ１０３が設けられている。第１圧力センサ１０２は、石炭ガス化装置１３からチャー回収装置１４に接続されるガス生成ラインＬ５の圧力を計測する。第２圧力センサ１０３は、第２窒素ガス供給ラインＬ１０におけるチャー戻しラインＬ９ａ，Ｌ９ｂの接続部とチャー供給流量調節弁３１との間の圧力を計測する。各圧力センサ１０２，１０３の計測値が制御装置１００に入力される。
【００５３】
また、微粉炭供給装置１１（微粉炭貯留ホッパ２１）から石炭ガス化装置１３に接続される微粉炭供給ラインＬ１を流れる微粉炭の供給量を計測する流量センサ１０４が設けられており、計測値が制御装置１００に入力される。
【００５４】
ここで、本実施形態における石炭ガス化複合発電設備１０の制御方法並びに石炭ガス化装置１３におけるチャー供給流量制御について説明する。図２は、石炭ガス化複合発電設備における出力制御を表す制御ブロック、図３は、ガス化装置におけるチャー供給流量制御を表す制御ブロック、図４は、チャー供給流量調節弁開度に対するチャー供給流量を表すグラフである。
【００５５】
石炭ガス化複合発電設備１０は、図２に示すように、プラントの発電機出力指令値（ＭＷＤ；Ｍｅｇａ  Ｗａｔｔ  Ｄｅｍａｎｄ）に基づいた各種の設定値により制御される。差分計算機５０は、発電機出力指令値ＭＷＤと実際の発電機出力との偏差を算出し、ガスタービン（ＧＴ）制御部５１は、発電機出力偏差に基づいてＧＴガバナ指令値を算出し、燃料ガス供給流量調節弁（ガバナ弁）３２の開度を調節する。
【００５６】
一方、石炭ガス化装置１３の制御部１００（図１参照）は、発電機出力指令値ＭＷＤに基づいてガスタービン圧力応じたシステムガス圧力（ガス化炉２２側の圧力）の設定値（システムガス圧力設定値）を求める。差分計算機５２は、システムガス圧力設定値と第１圧力センサ１０２が計測したガス化炉２２側の圧力との偏差を算出し、システムガス圧力制御信号を出力する。
【００５７】
加算器５３は、発電機出力指令値ＭＷＤに基づいて設定されたガス化炉入力指令値ＧＩＤＯに入力加速度信号ＧＩＲとシステムガス圧力制御信号とを加算して補正ガス化炉入力指令値ＧＩＤを算出する。すると、この補正ガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいて石炭流量指令値と酸化剤流量指令値が算出される。また、チャー供給流量調節弁制御部５４は、補正ガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁制御指令値が算出される。
【００５８】
ここで、システムガス圧制御信号は、予め計画あるいは試験運転結果により設定されたシステム運転ガス圧力（部位としては、例えば、ガス化炉出口１０２またはガスタービン入口１０５）にガス圧力を制御するように動作するフィードバック信号であり、入力加速度信号は、負荷劣化等が予め想定される外乱に対してシステムガス圧を適正に保持（変化）するためのフィードフォワード信号である。
【００５９】
一方、前述したように、差分計算機５５は、チャービン２６及び各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂに実際にあるチャー総重量と、チャービン２６及び各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂにおけるチャー総重量設定値との偏差を算出（フィードバック制御）する。加算器５６は、チャー供給流量調節弁制御部５４が算出したチャー供給流量調節弁制御指令値にチャー総重量偏差を加算することで、チャー供給流量調節弁制御指令値を補正（フィードフォワード制御）する。制御装置１００は、この求められたチャー供給流量調節弁制御指令値に基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する。
【００６０】
チャー供給流量調節弁制御部５４は、石炭ガス化装置１３に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁開度を設定する。即ち、図３に示すように、制御部６１は、ガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出する。図４のグラフに示すように、予めチャー供給流量調節弁開度に対するチャー供給流量が設定されている。そして、ガス化炉入力指令値ＧＩＤ（ガス化炉２２の負荷など）に応じてチャー設定流量値が決まっており、チャー供給流量がチャー設定流量値になるようなチャー供給流量調節弁の先行開度指令値が算出される。即ち、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値とは、石炭ガス化装置１３の計画または試運転段階における静特性バランスよりガス化炉入力指令値ＧＩＤを指標としたガス化炉発生チャー量をガス化炉に投入するに必要なチャー供給流量調節弁制御指令(開度指令)である。
【００６１】
図３に戻り、圧力補正部６２は、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差に基づいてチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を補正する。即ち、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差が大きくなると、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値が小さくなるように補正し、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差が小さくなると、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値が大きくなるように補正する。
【００６２】
即ち、図１に示すように、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差とは、第２窒素ガス供給ラインＬ１０にて、チャー供給流量調節弁３１の下流側の圧力と上流側の圧力の差圧である。第２窒素ガス供給ラインＬ１０におけるチャー供給流量調節弁３１の下流側の圧力より上流側の圧力の方が大きく高くて差圧が大きければ、チャーの流量は多い。一方、第２窒素ガス供給ラインＬ１０におけるチャー供給流量調節弁３１の下流側の圧力より上流側の圧力の方が小さく高くて差圧が小さければ、チャーの流量は少ない。そのため、図４のグラフに示すように、チャー供給流量調節弁開度に対するチャー供給流量の基本の特性曲線（実線）が設定されており、圧力偏差が変動したとき、チャー設定流量値が一定となるように、チャー供給流量調節弁開度に対するチャー供給流量の二次曲線（実線）が補正特性曲線（一点鎖線）に補正される。
【００６３】
このように第１実施形態のガス化装置にあっては、微粉炭のガス化を行うガス化炉２２と、微粉炭をガス化炉２２に供給する微粉炭供給装置１１と、酸素をガス化炉２２に供給する酸素ガス供給ラインＬ４と、ガス化炉２２で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置１４と、チャー回収装置１４が回収したチャーをガス化炉２２に供給する第２窒素ガス供給ラインＬ１０と、第２窒素ガス供給ラインＬ１０によりガス化炉２２に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁３１と、ガス化炉２２に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する制御装置１００を設けている。
【００６４】
従って、ガス化炉入力指令値に基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁３１の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト性を向上することができる。
【００６５】
第１実施形態のガス化装置では、ガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁３１の先行開度指令値を算出する。従って、チャー流量制御のロバスト性を向上することができる。
【００６６】
第１実施形態のガス化装置では、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差が大きくなると、先行開度指令値が小さくなるように補正する。従って、ガス化炉２２内で圧力変動が発生しても、ガス化炉２２へのチャー供給量を一定値に維持することができる。
【００６７】
第１実施形態のガス化装置では、ガス化炉入力指令値は、ガス化炉２２側の圧力指令値とガス化炉２２側の実圧力との偏差に基づいて補正される。従って、ガス化炉２２内の圧力変動に応じたガス化炉入力指令値に補正することができ、高精度なチャー供給流量調節弁開度を設定することができる。
【００６８】
第１実施形態のガス化装置では、チャー回収装置１４におけるチャー総重量設定値とチャー総重量との偏差により先行開度指令値を補正してチャー供給流量調節弁開度を算出する。従って、チャー総重量のフィードバック制御とガス化炉入力指令値のフィードフォワード制御によりチャー供給流量調節弁３１の開度を設定することとなり、高精度なチャー供給量制御を行うことができる。
【００６９】
また、第１実施形態のガス化装置の制御装置にあっては、ガス化炉２２に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する。従って、ガス化炉入力指令値に基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁３１の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト性を向上することができる。
【００７０】
また、第１実施形態の石炭ガス化複合発電設備にあっては、微粉炭をガス化炉２２に供給する微粉炭供給装置１１と、微粉炭をガス化して可燃性ガスを生成する石炭ガス化装置１３と、石炭ガス化装置１３により生成された可燃性ガスから不純物を取り除くことでガス精製を行うガス精製装置１５と、ガス精製装置１５によりガス精製された可燃性ガスと圧縮空気との混合ガスを燃焼してタービンを駆動するガスタービン設備１６と、ガスタービン設備１６からの排ガスにより蒸気を生成する排熱回収ボイラ１９と、排熱回収ボイラ１９により生成された蒸気によりタービンを駆動する蒸気タービン設備１７とを備えている。
【００７１】
従って、石炭ガス化装置１３にて、ガス化炉入力指令値に基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁３１の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト性を向上することができる。その結果、プラントの運用性を向上することができる。
【００７２】
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態のガス化装置におけるチャー供給流量制御を表す制御ブロック、図６は、空気比に対するチャー発生量を表すグラフ、図７は、ガス化炉Ｒ／Ｔに対するチャー発生量を表すグラフである。なお、本実施形態のガス化装置の基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図１を用いて説明すると共に、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
第２実施形態のガス化装置において、図１及び図５に示すように、発電機出力指令値ＭＷＤに基づいてガス化炉入力指令値ＧＩＤが設定されると、このガス化炉入力指令値ＧＩＤ（補正ガス化炉入力指令値ＧＩＤ）に基づいて石炭流量指令値と酸化剤流量指令値が算出される。
【００７４】
チャー供給流量調節弁制御部は、石炭ガス化装置１３に投入される入熱を規定するガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁開度を設定する。即ち、制御部７１は、ガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいてチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出する。この処理は、第１実施形態の制御部６１の処理と同様であることから、説明は省略する。
【００７５】
また、増幅器７２，７３は、ガス化炉入力指令値ＧＩＤを増幅する。制御部７４は、ガス化炉入口空気比を用いて空気比補正信号を算出する。ここで、ガス化炉入口空気比とは、ガス化炉２２に供給される石炭を完全に燃焼させるのに必要な理論空気量（理論酸化剤量）に対する実際の空気量（酸化剤量）の比である。図６に示すように、ガス化炉入口空気比が増加すると、空気量が増加して酸化雰囲気になることから微粉炭が燃焼しやすくなってチャー発生量が減少する。そのため、制御部７４は、ガス化炉入口空気比が大きくなると、先行開度指令値が小さくなるような空気比補正信号を算出する。
【００７６】
図５に戻り、制御部７５は、ガス化炉２２に対する微粉炭の供給位置を用いてＲ／Ｔ補正信号を算出する。図１に示すように、ガス化炉２２は、第１分岐ラインＬ１ａ（第１燃料供給部）がリダクタ部に接続され、第２分岐ラインＬ１ｂ（第２燃料供給部）がコンバスタ部に接続されており、図示しない流量調整弁によりリダクタ部とコンバスタ部に供給する微粉炭供給量を調整可能となっている。ガス化炉Ｒ／Ｔとは、第１分岐ラインＬ１ａと第２分岐ラインＬ１ｂからガス化炉２２に供給される微粉炭の全供給量に対する第１分岐ラインＬ１ａからガス化炉２２に供給される微粉炭の供給量の比である。図７に示すように、ガス化炉Ｒ／Ｔが増加すると、圧縮空気供給ラインＬ３（酸素ガス供給ラインＬ４）からの空気（酸素）供給位置から離間した位置からの微粉炭供給量が増加して微粉炭が燃焼しにくくなってチャー発生量が増加する。そのため、制御部７５は、ガス化炉Ｒ／Ｔが大きくなると、先行開度指令値が大きくなるようなＲ／Ｔ補正信号を算出する。
【００７７】
図５に戻り、乗算部７６は、ガス化炉入力指令値ＧＩＤの増幅値に基づいて空気比補正信号を補正し、乗算部７７は、ガス化炉入力指令値ＧＩＤの増幅値に基づいてＲ／Ｔ補正信号を補正する。そして、制御部７８は、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値に空気比補正信号を乗算（または、加算）してチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を補正し、制御部７９は、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値にＲ／Ｔ補正信号を乗算（または、加算）してチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を補正する。
【００７８】
なお、空気比補正信号は、計画または試運転段階における静特性バランスと実際の運転状態の差異による空気比の影響がガス化炉で発生するチャー量に与える影響を考慮した補正信号である。また、Ｒ／Ｔ補正信号は、計画または試運転段階における静特性バランスと実際の運転状態の差異によるＲ／Ｔの影響がガス化炉で発生するチャー量に与える影響を考慮した補正信号である。
【００７９】
圧力補正部８０は、第１実施形態の圧力補正部６２と同様に、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差に基づいてチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を補正する。即ち、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差が大きくなると、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値が小さくなるように補正し、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差が小さくなると、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値が大きくなるように補正する。
【００８０】
その後、差分計算機５５は、チャービン２６及び各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂに実際にあるチャー総重量と、チャービン２６及び各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂにおけるチャー総重量設定値との偏差を算出（フィードバック制御）する。加算器５６は、チャー供給流量調節弁制御部が算出したチャー供給流量調節弁制御指令値にチャー総重量偏差を加算することで、チャー供給流量調節弁制御指令値を補正（フィードフォワード制御）する。制御装置１００は、この求められたチャー供給流量調節弁制御指令値に基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する。
【００８１】
このように第２実施形態のガス化装置にあっては、微粉炭を完全に燃焼させるのに必要な理論空気量に対する実際の空気量の比が大きくなると、先行開度指令値が小さくなるように補正する。従って、ガス化炉２２の運転状態に応じた高精度なチャー供給量制御を行うことができる。
【００８２】
第２実施形態のガス化装置では、第１分岐ラインＬ１ａと第２分岐ラインＬ１ｂからガス化炉２２に供給される微粉炭の全供給量に対する第１分岐ラインＬ１ａからガス化炉２２のリダクタ部に供給される微粉炭の供給量の比であるガス化炉Ｒ／Ｔが大きくなると、先行開度指令値が大きくなるように補正する。従って、微粉炭の供給位置に応じて先行開度指令値を調整することで、ガス化炉２２の運転状態に応じた高精度なチャー供給量制御を行うことができる。
【００８３】
［第３実施形態］
図８は、第３実施形態のガス化装置におけるチャー供給流量制御を表す制御ブロックである。なお、本実施形態のガス化装置の基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図１を用いて説明すると共に、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８４】
第３実施形態のガス化装置において、図１及び図８に示すように、流量センサ１０４は、微粉炭供給装置１１（微粉炭貯留ホッパ２１）から微粉炭供給ラインＬ１により石炭ガス化装置１３に供給される微粉炭の供給量を計測する。チャー供給流量調節弁制御部は、ガス化炉入力指令値ＧＩＤと相関関係にあるこの微粉炭供給量に基づいてチャー供給流量調節弁開度を設定する。即ち、制御部９１は、微粉炭供給量に基づいてチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出する。この処理は、第１実施形態の制御部６１の処理と同様であることから、説明は省略する。
【００８５】
また、増幅器９２，９３は、微粉炭供給量を増幅する。制御部９４は、ガス化炉入口空気比を用いて空気比補正信号を算出する。また、制御部９５は、ガス化炉２２に対する微粉炭の供給位置を用いてＲ／Ｔ補正信号を算出する。乗算部９６は、ガス化炉入力指令値ＧＩＤの増幅値に基づいて空気比補正信号を補正し、乗算部９７は、ガス化炉入力指令値ＧＩＤの増幅値に基づいてＲ／Ｔ補正信号を補正する。そして、制御部９８は、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値に空気比補正信号を乗算（または、加算）してチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を補正し、制御部９９は、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値にＲ／Ｔ補正信号を乗算（または、加算）してチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を補正する。
【００８６】
圧力補正部８０は、第１実施形態の圧力補正部６２と同様に、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差に基づいてチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を補正する。即ち、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差が大きくなると、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値が小さくなるように補正し、ガス化炉２２側の圧力とチャー供給側の圧力との偏差が小さくなると、チャー供給流量調節弁の先行開度指令値が大きくなるように補正する。
【００８７】
その後、差分計算機５５は、チャービン２６及び各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂに実際にあるチャー総重量と、チャービン２６及び各チャー供給ホッパ２７ａ，２７ｂにおけるチャー総重量設定値との偏差を算出（フィードバック制御）する。加算器５６は、チャー供給流量調節弁制御部が算出したチャー供給流量調節弁制御指令値にチャー総重量偏差を加算することで、チャー供給流量調節弁制御指令値を補正（フィードフォワード制御）する。制御装置１００は、この求められたチャー供給流量調節弁制御指令値に基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する。
【００８８】
なお、本実施形態では、ガス化炉入力指令値ＧＩＤと相関関係にある微粉炭供給量に基づいてチャー供給流量調節弁開度を設定するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、微粉炭供給量に基づいてチャー供給流量調節弁の先行開度指令値を算出し、ガス化炉入力指令値ＧＩＤに基づいて空気比補正信号やＲ／Ｔ補正信号を算出してもよい。更に、ガス化炉入力指令値ＧＩＤから求められた石炭流量指令値に基づいてチャー供給流量調節弁開度を設定してもよい。
【００８９】
このように第３実施形態のガス化装置にあっては、微粉炭のガス化を行うガス化炉２２と、微粉炭をガス化炉２２に供給する微粉炭供給装置１１と、酸素をガス化炉２２に供給する酸素ガス供給ラインＬ４と、ガス化炉２２で生成された可燃性ガスに含有するチャーを回収するチャー回収装置１４と、チャー回収装置１４が回収したチャーをガス化炉２２に供給する第２窒素ガス供給ラインＬ１０と、第２窒素ガス供給ラインＬ１０によりガス化炉２２に供給するチャー供給流量を調節するチャー供給流量調節弁３１と、ガス化炉２２に供給する微粉炭の供給量に基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御する制御装置１００とを設けている。
【００９０】
従って、微粉炭供給量に基づいてチャー供給流量調節弁３１の開度を制御することから、ガス化炉特性に応じたチャー供給流量調節弁３１の開度を設定することができ、チャー流量制御を簡素化することができると共に、制御のロバスト性を向上することができる。
【００９１】
なお、上述した実施形態では、燃料として石炭を使用したが、高品位炭や低品位炭であっても適用可能であり、また、石炭に限らず、再生可能な生物由来の有機性資源として使用されるバイオマスであってもよく、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料（ペレットやチップ）などを使用することも可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１０  石炭ガス化複合発電設備
１１  微粉炭供給装置（燃料供給装置）
１２  空気分離装置
１３  石炭ガス化装置
１４  チャー回収装置
１５  ガス精製装置
１６  ガスタービン設備
１７  蒸気タービン設備
１８  発電機
１９  排熱回収ボイラ
２２  ガス化炉
２３  ガス冷却器
２６  チャービン
２７ａ，２７ｂ  チャー供給ホッパ
３１  チャー供給流量調節弁
３２  燃料ガス供給流量調節弁
５４  チャー供給流量調節弁制御部
Ｌ１  微粉炭供給ライン
Ｌ１ａ  第１分岐ライン（第１燃料供給部）
Ｌ１ｂ  第２分岐ライン（第２燃料供給部）
Ｌ２  第１窒素ガス供給ライン
Ｌ４  酸素ガス供給ライン（酸化剤供給装置）
Ｌ１０  第２窒素ガス供給ライン（チャー供給装置）
【図１】
2017110165.tif 000003
【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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【図８】
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