(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体または液体の有機物を酸化剤にてガス化して燃料ガスを生成するガス化炉と、前記生成した燃料ガスを浄化するガス精製設備と、前記浄化した燃料ガスを主要な燃料とするガスタービン発電装置と、空気から酸化剤と窒素ガスとを生成する空気分離装置と、前記酸化剤を昇圧して前記ガス化炉へ供給する酸化剤昇圧機と、前記窒素ガスを昇圧して前記ガス化炉またはガス精製設備に供給する窒素ガス昇圧機とを具備する発電システムにおいて、
前記ガスタービン発電装置は、前記ガス精製設備からの前記燃料ガスを燃焼させるための主ノズルと、起動用液体燃料を燃焼させるための副ノズルを有する燃焼器を含んで成り、
前記発電システムが、前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧され前記空気分離装置で生成された前記酸化剤と窒素ガスを前記ガス化炉に供給する酸化剤昇圧機出口管路及び窒素ガス昇圧機出口管路と、空気を大気中から吸引して副ノズル空気昇圧機により加圧して前記副ノズルへ供給する副ノズル空気供給系統を具備しており、
前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧された空気をその淵源とする気体を前記副ノズル空気供給系統に供給可能にしたことを特徴とする発電システム。
【請求項２】
固体または液体の有機物を酸化剤にてガス化して燃料ガスを生成するガス化炉と、前記生成した燃料ガスを浄化するガス精製設備と、前記浄化した燃料ガスを主要な燃料とするガスタービン発電装置と、空気から酸化剤と窒素ガスとを生成する空気分離装置と、前記酸化剤を昇圧して前記ガス化炉へ供給する酸化剤昇圧機と、前記窒素ガスを昇圧して前記ガス化炉またはガス精製設備に供給する窒素ガス昇圧機とを具備する発電システムにおいて、
前記ガスタービン発電装置は、前記ガス精製設備からの前記燃料ガスを燃焼させるための主ノズルと、起動用液体燃料を燃焼させるための副ノズルと、空気を供給するスイープノズルとを有する燃焼器を含んで成り、
前記発電システムが、前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧され前記空気分離装置で生成された前記酸化剤と窒素ガスを前記ガス化炉に供給する酸化剤昇圧機出口管路及び窒素ガス昇圧機出口管路と、空気を大気中から吸引して副ノズル空気昇圧機により加圧して前記スイープノズルへ供給する副ノズル空気供給系統を具備しており、
前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧された空気をその淵源とする気体を前記副ノズル空気供給系統に供給可能にしたことを特徴とする発電システム。
【請求項３】
前記ガスタービン発電機のコンプレッサにより昇圧された空気を昇圧して前記空気分離装置への原料空気として供給するための原料空気昇圧機を更に具備し、
前記原料空気昇圧機により昇圧された空気の一部を前記副ノズル空気供給系統へ供給可能とした請求項１または２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記ガスタービン発電機のコンプレッサにて昇圧された空気の一部が原料空気として前記空気分離装置へ供給され、該空気分離装置において前記原料空気から分離、生成される窒素ガスを前記副ノズル空気供給系統に供給可能とした請求項１または２に記載の発電システム。
【請求項５】
前記ガスタービン発電機のコンプレッサにより昇圧された空気を更に昇圧して、前記空気分離装置にて生成した酸化剤と共に前記ガス化炉に供給するための補助コンプレッサを更に具備し、
前記補助コンプレッサにより昇圧された空気の一部を前記副ノズル空気供給系統へ供給可能とした請求項１または２に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭、石油等の有機物をガス化し、これを主要な燃料ガスとする発電する発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から石炭または石油をガス化して燃料ガスを生成し、この燃料ガスをガスタービン発電装置を駆動する燃料とするガス化発電システムが提案されている。このガス化発電システムでは、酸素、酸素富化空気または空気を酸化剤として石炭、石油コークス、重質油等の化石燃料をガス化炉でガス化し、一酸化炭素および水素等を主燃焼ガス成分とする燃料ガスを生成し、この生成された燃料ガスからチャーや硫黄成分等を除去するガス精製工程を経て、浄化された燃料ガスをガスタービン発電装置の燃料として用いている。
【０００３】
酸化剤として酸素または酸素富化空気を用いる場合、空気分離装置にて空気から窒素を分離することにより高純度の酸素ガスまたは体積比で約４０％以上の酸素を含む酸素富化空気が酸化剤として生成される。この空気分離装置における酸化剤生成プロセスでは副生成物として窒素ガスが生成される。空気分離装置により生成された酸化剤は酸化剤昇圧機により昇圧されガス化炉に供給される。副生成物である窒素ガスは窒素ガス昇圧機により加圧され、ガス化炉へ供給されて微粉炭等の固体燃料の搬送媒体、または、ガス精製設備に供給されてチャー搬送媒体等に使用される。
【０００４】
また、ガス化発電システムを起動する際、ガス化炉等の暖機を十分に行うため、或いは、ガス化炉への酸化剤供給のために、ガスタービンは起動用液体燃料（例えば軽油および灯油）にて先行して立ち上げる必要がある。よって、ガスタービンは、主燃料である燃料ガスを燃焼させるための主ノズルと、起動用燃料である液体燃料を燃焼させる副ノズルとを有するデユアル燃焼器を具備している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ガスタービンのデュアル燃焼器の副ノズルにおいては、起動時の液体燃料霧化を目的とした噴霧媒体が、起動用液体燃料を消火した後には副ノズルにおいて副ノズルに残留する液体燃料が炭化することを防止するためのパージ媒体が、通常運転中は、使用していない副ノズルのノズルを主ノズルにおける燃焼ガスの輻射熱から保護するために冷却を目的としたスイープ媒体が必要である。こうした噴霧媒体、パージ媒体、スイープ媒体を副ノズルへ供給するために、周期空気を加圧する副ノズル空気昇圧機を含む副ノズル空気供給系統が従来から設けられている。
【０００６】
ガス化発電システムが起動プロセスから通常運転に移行したときに、副ノズル空気供給系統の特に副ノズル空気昇圧機に故障が生じ、副ノズル空気昇圧機が停止すると、副ノズルが過熱、損傷するために、ガスタービン発電装置それ自体を停止しなければならなくなる。これを防止するためには副ノズル空気昇圧機はバックアップとして２機の圧縮機により構成される必要がある。然しながら、頻繁に発生することのない副ノズル空気昇圧機の故障のために、２機の圧縮機を準備することは、期待される効果に対して経済的負担が大きい。
【０００７】
本発明は、こうした従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、コストを増加することなくガスタービンのデュアル燃焼器の副ノズルへ加圧空気を供給する副ノズル空気供給系統の信頼性を高めることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、固体または液体の有機物を酸化剤にてガス化して燃料ガスを生成するガス化炉と、前記生成した燃料ガスを浄化するガス精製設備と、前記浄化した燃料ガスを主要な燃料とするガスタービン発電装置と、空気から酸化剤と窒素ガスとを生成する空気分離装置と、前記酸化剤を昇圧して前記ガス化炉へ供給する酸化剤昇圧機と、前記窒素ガスを昇圧して前記ガス化炉またはガス精製設備に供給する窒素ガス昇圧機とを具備する発電システムにおいて、
前記ガスタービン発電装置は、前記ガス精製設備からの前記燃料ガスを燃焼させるための主ノズルと、起動用液体燃料を燃焼させるための副ノズルを有する燃焼器を含んで成り、
前記発電システムが、前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧され前記空気分離装置で生成された前記酸化剤と窒素ガスを前記ガス化炉に供給する酸化剤昇圧機出口管路及び窒素ガス昇圧機出口管路と、空気を大気中から吸引して副ノズル空気昇圧機により加圧して前記副ノズルへ供給する副ノズル空気供給系統を具備しており、
前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧された空気をその淵源とする気体を前記副ノズル空気供給系統に供給可能にしたことを特徴とする発電システムを要旨とする。
また、請求項２に記載の本発明は、固体または液体の有機物を酸化剤にてガス化して燃料ガスを生成するガス化炉と、前記生成した燃料ガスを浄化するガス精製設備と、前記浄化した燃料ガスを主要な燃料とするガスタービン発電装置と、空気から酸化剤と窒素ガスとを生成する空気分離装置と、前記酸化剤を昇圧して前記ガス化炉へ供給する酸化剤昇圧機と、前記窒素ガスを昇圧して前記ガス化炉またはガス精製設備に供給する窒素ガス昇圧機とを具備する発電システムにおいて、
前記ガスタービン発電装置は、前記ガス精製設備からの前記生成ガスを燃焼させるための主ノズルと、起動用液体燃料を燃焼させるための副ノズルと、空気を供給するスイープノズルとを有する燃焼器を含んで成り、
前記発電システムが、前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧され前記空気分離装置で生成された前記酸化剤と窒素ガスを前記ガス化炉に供給する酸化剤昇圧機出口管路及び窒素ガス昇圧機出口管路と、空気を大気中から吸引して副ノズル空気昇圧機により加圧して前記スイープノズルへ供給する副ノズル空気供給系統を具備しており、
前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧された空気をその淵源とする気体を前記副ノズル空気供給系統に供給可能にしたことを特徴とする発電システムを要旨とする。
【０００９】
本発明によれば、前記副ノズル空気昇圧機が故障した場合でも、前記ガスタービン発電装置のコンプレッサにより昇圧された空気をその淵源とする気体を副ノズル空気供給系統に供給することにより、発電システム全体を停止することなく、前記副ノズル空気昇圧機のみを停止させてその修理が可能となる。
従って、本発明によれば、コストを増加することなくガスタービンのデュアル燃焼器の副ノズルあるいはスイープノズルへ加圧空気を供給する副ノズル空気供給系統の信頼性を高めることが可能となる。
【００１０】
本発明の１つの特徴によれば、前記ガスタービン発電機のコンプレッサにより昇圧された空気を昇圧して前記空気分離装置への原料空気として供給する場合には、前記コンプレッサと前記空気分離装置との間に原料空気昇圧機を設け、前記原料空気昇圧機により昇圧された空気の一部を前記副ノズル空気供給系統へ供給するように構成可能である。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、前記ガスタービン発電機のコンプレッサにて昇圧された空気の一部を原料空気として前記空気分離装置へ直接供給する場合には、前記空気分離装置において前記原料空気から分離、生成される窒素ガスを前記副ノズル空気供給系統に供給することができる。
【００１２】
更に本発明の他の特徴によれば、前記ガスタービン発電機のコンプレッサにより昇圧された空気を更に昇圧して、前記空気分離装置にて生成した酸化剤と共に前記ガス化炉に供給する場合には、前記コンプレッサと前記ガス化炉との間に補助コンプレッサを設け、前記補助コンプレッサにより昇圧された空気の一部を前記副ノズル空気供給系統へ供給することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
先ず、図１を参照すると、本発明の第１の実施形態による発電システム１０は、石炭、石油コークス等の固体化石燃料または重質油等の液体化石燃料その他の有機物をガス化し燃料ガスを生成するガス化炉１２と、ガス化炉１２において生成した燃料ガスからチャー、硫黄成分等を除去、浄化するガス精製設備１４と、コンプレッサ１６ａ、タービン１６ｂ、発電機１６ｃ、および、燃焼器１６ｄを具備するガスタービン発電装置１６と、空気から窒素を分離して酸化剤を生成しガス化炉１２へ供給する空気分離装置１８とを主要な構成要素として含んでいる。
【００１４】
空気分離装置１８で生成される酸化剤としての高純度の酸素ガスまたは高濃度の酸素ガスを含む酸素富化空気は、酸化剤供給管路１８ｅを介して酸化剤昇圧機２２へ供給され所定圧力に昇圧された後にガス化炉１２へ供給される。一方、空気分離装置１８で生成される窒素ガスは、窒素ガス供給管路１８ｂを介して窒素ガス昇圧機２４へ供給され所定圧力に昇圧された後にガス化炉１２、特に、その微粉炭バーナを含む微粉炭搬送経路２８へ供給される。
【００１５】
空気分離装置１８は、酸素と窒素の沸点の差を利用して空気から酸素と窒素とを分離する所謂深冷分離方式の空気分離装置とすることができ、精留塔、熱交換器、大気中の二酸化炭素や水分を除去するモレキュラーシーブを収容した吸着塔を主要な構成要素として含んで成る。本実施形態において原料となる空気は、ガスタービン発電装置１６のコンプレッサ１６ａにより昇圧された空気の一部を利用するように構成されている。すなわち、図１において、コンプレッサ１６ａの出口または抽気ポートに原料空気昇圧機２６が接続されており、コンプレッサ１６ａにより昇圧された空気、または、コンプレッサ１６ａからの抽気が原料空気昇圧機２６により更に昇圧され、原料空気管路２６ａを介して空気分離装置１８へ供給される。空気分離装置１８では、供給された圧縮空気を熱交換器により冷却した後に膨張タービン（図示せず）により寒冷を発生させ、精留塔内に液体空気を生成するようになっている。精留塔では、液体空気は精留により酸素ガスまたは高濃度の酸素ガスを含む酸素富化空気と窒素ガスが生成され、各々が酸化剤供給管路１８ａ、窒素ガス供給管路１８ｂを介して酸化剤昇圧機２２、窒素ガス昇圧機２４へ供給される。
【００１６】
従来技術の説明において既述したように、ガス化発電システムでは、その起動に際してガス化炉等の暖機を十分に行うため、或いは、ガス化炉への酸化剤供給のために、ガスタービンは起動用液体燃料、例えば軽油や灯油にて先行して立ち上げる必要がある。図２を参照すると、本実施形態において、ガスタービン発電装置１６の燃焼器１６ｄは、主燃料である燃料ガスを燃焼させるための主ノズル３４と、起動用燃料である液体燃料を燃焼させる副ノズル３６とを有するデユアル燃焼器となっており、主ノズル３４は副ノズル３６を中心とする円周上に配置されている。また、主ノズル３４と副ノズル３６との間には、通常運転中において使用していない副ノズルを主ノズルにおける燃焼ガスの輻射熱から保護するスイープ媒体を噴出させるためのスイープノズル３８が配設されている。
【００１７】
主ノズル３４には、燃料ガス供給管路１４ａを介してガス精製設備１４から燃料ガスが供給され、副ノズルには液体燃料供給管路３２を介して、燃料タンク、燃料ポンプ等を含む液体燃料源（図示せず）から軽油や灯油等の液体燃料が供給される。また、スイープノズル３８には、詳細に後述するように副ノズル空気供給管路２０ｇを介して副ノズル空気供給系統２０（図１参照）から空気が供給され、該空気は、起動時の液体燃料霧化を目的とした噴霧媒体として、副ノズル消火後には副ノズルでの液体燃料の炭化防止を目的としたパージ媒体として、そして、通常運転中のスイープ媒体として用いられる。
【００１８】
図１を再び参照すると、副ノズル空気供給系統２０は、空気を大気中から吸引して所定圧力に昇圧する副ノズル空気昇圧機２０ａ、該副ノズル空気昇圧機２０ａの出口をスイープノズル３８に接続する副ノズル空気供給管路２０ｇ、副ノズル空気供給管路２０ｇにおいて副ノズル空気昇圧機２０ａの下流に配設されたバッファタンク２０ｂ、バッファタンク２０ｂの下流に順次配設された遮断弁２０ｃ、逆止弁２０ｄ、オリフィス２０ｆ、流調弁２０ｅを含んで成る。
【００１９】
また、本実施形態において、発電システム１０は、副ノズル空気供給系統２０に対するバックアップとして機能する補助空気供給系統３０が設けられている。補助空気供給系統３０は、原料空気昇圧機２６の出口と、副ノズル空気供給系統２０の副ノズル空気供給管路２０ｇにおいて逆止弁２０ｄとオリフィス２０ｆとの間とに接続された補助空気供給管路３０ａ、該補助空気供給管路３０ａにおいて原料空気昇圧機２６の出口から順次に配設された遮断弁３０ｂ、逆止弁３０ｃ、圧力スイッチ３０ｄを含んで成る。副ノズル空気供給管路３０ａは、原料空気管路２６ａに接続してもよい。
【００２０】
以下、発電システム１０が固体燃料、特に石炭を使用するガス化発電プラントである場合を一例にて、発電システム１０が完全に冷却された所謂コールド状態からのシステムの起動手順に従い本実施形態の作用を説明する。
【００２１】
先ず、副ノズル空気昇圧機２０ａが起動され、所定圧力の空気が副ノズル空気供給管路２０ｇを介して、燃焼器１６ｄの副ノズル３６およびスイープノズル３８が通気される。その後、不図示の起動装置によりコンプレッサ１６ａおよびタービン１６ｂの点火速度への昇圧が行われる。コンプレッサ１６ａの回転に伴い燃焼器１６ｄへの空気供給が開始する。次いで、起動用液体燃料が前記液体燃料源から液体燃料供給管路３２を介して副ノズル３６に供給される。この起動用液体燃料は、副ノズル空気供給管路２０ｇを介して供給されている空気が噴霧媒体として噴霧され、該噴霧された液体燃料に点火される。
【００２２】
起動用液体燃料に点火されると、ガスタービン発電機１６の回転は更に上昇して、定格速度となり暖機運転が開始される。この間、コンプレッサ１６ａの回転により昇圧された空気の一部が原料空気昇圧機２６により更に昇圧されて空気分離装置１８へ供給され、空気分離装置１８において酸化剤と窒素ガスが生成される。空気分離装置１８で生成された窒素ガスが、窒素ガス昇圧機２４により昇圧され窒素ガス昇圧機出口管路２４ａを介してガス化炉１２へ供給されガス化炉１２の起動プロセスが開始される。
【００２３】
空気分離装置１８において酸化剤および窒素ガスが生成されると、コールミル（図示せず）を含む微粉炭供給源から、ガス化炉１２の微粉炭バーナを含む微粉炭搬送経路２８を介して微粉炭がガス化炉１２へ供給される。その際、上述のように空気分離装置１８で生成され窒素ガス昇圧機２４により昇圧された窒素ガスが、窒素ガス昇圧機出口管路２４ａを介して微粉炭搬送経路２８に供給される。窒素ガス昇圧機２４にて昇圧された窒素ガスは、また、ガス化炉１２のシールガスとして用いてもよい。更に、窒素ガス昇圧機２４で昇圧された窒素ガスはガス精製設備１４へ供給され、ガス精製設備１４のチャー搬送媒体等に用いられる。
【００２４】
一方、空気分離装置１８で生成され酸化剤昇圧機２２で昇圧された酸化剤は、酸化剤昇圧機出口管路２２ａを介してガス化炉１２へ供給され、ガス化炉１２に供給された微粉炭とガス化反応を経て、一酸化炭素および水素を主成分とする燃料ガスが生成される。ガス化炉１２において生成された燃料ガスは、上記の一酸化炭素および水素の他、多量のチャー、硫黄成分等の不純物を含んでいる。そこで、ガス化炉１２で生成された燃料ガスは、ガスタービン発電装置１６へ供給するに先立ってガス精製設備１４においてこうした不純物が除去される。ガス精製設備１４は、従来公知となっているように、チャー分離装置、脱硫装置等を含んでいる。
【００２５】
ガス精製設備１４で浄化された燃料ガスは、燃料ガス供給管路１４ａを介して燃焼器１６ｄの主ノズル３４へ供給される。この燃料ガスは、燃焼器１６ｄにおいてコンプレッサ１６ａからの空気と混合、燃焼し、燃焼ガスがタービン１６ｂへ供給される。この際、副ノズル空気供給管路２０ｇから管路１４ｂを介して燃料ガス供給管路１４ａに空気を供給して、主ノズル３４における燃焼を予混合火炎または部分予混合火炎としてもよい。
【００２６】
このようにしてガス化炉１２内において微粉炭に点火されるとガス化炉１２内の温度が上昇し、ガス化炉１２内温度が所定温度になるとガス化プロセスが安定し起動プロセスが終了する。起動プロセスの終了に伴い起動用液体燃料の供給が遮断される。起動用液体燃料が遮断されると、主ノズル３４で生成される燃焼ガスからの輻射熱により副ノズル３６が加熱される。副ノズル３６に起動用液体燃料が残留していると、この起動用液体燃料は炭化され副ノズル３６に焼き付く。これを防止するために、起動プロセス終了後においても副ノズル３６には引き続き副ノズル空気供給系統２０から空気が供給され、副ノズル３６のパージ媒体として用いられる。これにより、副ノズル３６に残留する起動用液体燃料が除去され、その炭化が防止される。更に、起動プロセス終了後はスイープノズル３８に引き続き副ノズル空気供給系統２０から空気が供給され、副ノズル３６が冷却される。副ノズル３６のパージが終了した後は副ノズル３６へパージ媒体として供給されていた空気は停止しても、引き続き供給してもよい。また、起動プロセス中は、スイープノズル３８へのスイープ媒体としての空気供給は停止していてもよい。
【００２７】
上述のように起動プロセスが終了すると、ガスタービン発電機１６は状態通常負荷運転状態へ移行する。通常運転の間、タービン１６ｂからの排気ガスは、例えば、図１に示すように、排ガスボイラ１０２、蒸気タービン発電装置１０４、コンデンサ１０６等を主要な構成要素として含む蒸気タービン発電システム１００の熱源として用い、コンバインドサイクルを形成することができる。
【００２８】
このように、発電システム１０の通常運転の間は、副ノズル空気供給系統２０から燃焼器１６ａの副ノズル３６およびスイープノズル３２への空気供給を継続することにより、副ノズル３６が主ノズル３４での燃焼ガスの輻射熱による過熱が防止される。然しながら、副ノズル空気供給系統２０の副ノズル空気昇圧機２０ａは回転機械であることから、長期間の連続運転中に故障を生じ副ノズル空気供給系統２０が停止することが危惧される。副ノズル空気昇圧機２０ａが停止すると、副ノズル３６が過熱、損傷されるために発電システム１０を停止しなければならない事態に陥る。
【００２９】
本実施形態によれば、こうした副ノズル空気昇圧機２０ａの停止時にも、補助空気供給系統３０により、副ノズル空気供給系統２０への空気供給が可能となっている。すなわち、副ノズル空気昇圧機２０ａが停止すると、副ノズル空気供給管路２０ｇ内の圧力が低下する。この圧力低下は圧力スイッチ３０ｄにより検知され、副ノズル空気供給管路２０ｇ内の圧力が所定の圧力値まで低下すると遮断弁３０ｂが開かれ、コンプレッサ１６ａ、原料空気昇圧機２６、補助空気供給管路３０ａを介して、副ノズル空気供給管路２０ｇへ空気が供給される。バッファタンク２０ｂを副ノズル空気供給管路２０ｇに配設することにより、副ノズル空気昇圧機２０ａが停止したときに、副ノズル空気供給管路２０ｇ内の急激な圧力低下が防止され、補助空気供給系統３０からの空気供給に円滑に移行することが可能となる。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明がこれに限定されず、種々の変形、修正が可能であることは当業者の当然とするところである。
例えば、図１の実施形態による発電システム１０では、空気分離装置１８へ供給する酸化剤原料としての空気を供給するために、ガスタービン発電機１６のコンプレッサ１６ａにより昇圧された空気の一部またはコンプレッサ１６ａの抽気を更に昇圧するための原料空気昇圧機２６を具備していた。然しながら、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明では、ガスタービン発電装置１６のコンプレッサ１６ａにより昇圧された空気をその淵源とする気体を補助空気供給系統３０に供給可能にしたことを主眼としており、副ノズル空気供給系統へ供給する気体としては、コンプレッサ１６ａにより昇圧された空気の一部またはコンプレッサ１６ａの抽気を更に昇圧した空気に限定されない。
【００３１】
図３に示す本発明の変形実施形態では、図１の実施形態の原料空気昇圧機２６が設けられておらず、コンプレッサ１６ａの出口の空気の一部またはコンプレッサ１６ａの抽気が、空気分離装置１８への原料空気として、管路４２を介して直接に空気分離装置１８へ供給される。この構成では、管路４２内の空気の圧力が副ノズル空気供給管路２０ｇへ供給するのに不十分であるので、空気分離装置１８からの副生成物である窒素ガスを昇圧する窒素ガス昇圧機２４の出口管路２４ａからの窒素ガスが副ノズル空気供給系統２０に供給可能となっている。すなわち、本実施形態では、補助空気供給系統３０の補助空気供給管路３０ａの上流側の一端が窒素ガス昇圧機出口管路２４ａに接続され、下流側の他端が副ノズル空気供給管路２０ｇにおいて逆止弁２０ｄとオリフィス２０ｆとの間に接続されている。
なお、図３の実施形態において、その他の構成は図１の実施形態と同様であり、図１の実施形態に対応する各構成要素には同じ参照符号が付されている。
【００３２】
更に、図１の実施形態では、酸化剤として空気分離装置１８にて生成された高純度の酸素ガスまたは酸素富化空気が用いられていたが、本発明はこれに限定されない。図４に示すように、コンプレッサ１６ａの出口の空気の一部またはコンプレッサ１６ａの抽気をブースタコンプレッサまたは補助コンプレッサ５２により昇圧し、補助コンプレッサ出口管路５２ａを介して酸化剤昇圧機出口管路２２ａへ供給し、空気分離装置１８にて生成された高純度の酸素ガスまたは酸素富化空気に混合し、これを酸化剤として用いることもできる。この構成では、補助空気供給系統３０の補助空気供給管路３０ａの上流側の一端が補助コンプレッサ出口管路５２ａに接続されており、補助コンプレッサ５２ａにより昇圧された空気が、補助空気供給系統３０に供給可能とすべきガスタービン発電装置１６のコンプレッサ１６ａにより昇圧された空気をその淵源とする気体として用いられている。
なお、図４の実施形態において、その他の構成は図１の実施形態と同様であり、図１の実施形態に対応する各構成要素には同じ参照符号が付されている。
【００３３】
更に、既述の実施形態では、ガスタービンサイクルと蒸気タービンサイクルの複合サイクルを採用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、ガスタービンサイクルのみを含む発電システムであってもよい。
【００３４】
更に、既述の実施形態では、石炭ガス化の場合を一例として説明したが、本発明はこれに限定されず、ガス化の原料としては、石炭以外の固体化石燃料である石油コークスや、重質油等の液体化石燃料を含む有機物とすることができる。特に、液体有機物を用いる場合には、窒素ガス昇圧機２４により昇圧された窒素ガスは、微粉炭搬送媒体に代えて液体燃料の噴霧に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略図である。
【図２】デュアル燃焼器の一例を示す略図である。
【図３】本発明の他の実施形態の概略図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態の概略図である。
【符号の説明】
１０…発電システム
１２…ガス化炉
１４…ガス精製設備
１６…ガスタービン発電装置
１６ａ…デュアル燃焼器
１８…空気分離装置
２０…副ノズル空気供給系統
２２…酸化剤昇圧機
２４…窒素ガス昇圧機
３０…補助空気供給系統
【図１】
0004209058.tif 000002
【図２】
0004209058.tif 000003
【図３】
0004209058.tif 000004
【図４】
0004209058.tif 000005