(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鉄プロセスで生成される副生ガスを燃料とするガスタービンの運転中に、該タービンの入側に設けた副生ガスの圧縮機にドライアイス粒を注入し、前記圧縮機の翼および／または内壁に付着したダストを除去するガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法であって、
製鉄プロセスで生成される副生ガスおよび製鉄プロセスで発生する排ガスから回収したエネルギーと、前記副生ガスから直接回収した二酸化炭素、および、前記排ガスから回収した二酸化炭素を用いて、前記ドライアイス粒を製造することを特徴とするガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【請求項２】
前記ガスタービンに供給される副生ガスおよびその排ガスから回収したエネルギーを用いて、前記ドライアイス粒を製造することを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【請求項３】
副生ガスを燃料にしてガスタービンで発電する発電工程と、副生ガスから二酸化炭素を直接回収するとともに、発電工程で発生した排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収工程と、二酸化炭素回収工程で回収した二酸化炭素を用いてドライアイス粒を製造するドライアイス製造工程と、ドライアイス製造工程で製造したドライアイス粒を副生ガスの圧縮機に注入するドライアイス粒注入工程とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【請求項４】
二酸化炭素回収工程およびドライアイス製造工程では、前記発電工程で発電した電力を用いることを特徴とする請求項３に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【請求項５】
副生ガスを燃料にしてガスタービンで発電する第１の発電工程と、第１の発電工程で発生した排ガスを利用して発電する第２の発電工程と、副生ガスから二酸化炭素を直接回収するとともに、第２の発電工程で利用した後の排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収工程と、二酸化炭素回収工程で回収した二酸化炭素を用いてドライアイス粒を製造するドライアイス製造工程と、ドライアイス製造工程で製造したドライアイス粒を副生ガスの圧縮機に注入するドライアイス粒注入工程とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【請求項６】
二酸化炭素回収工程およびドライアイス製造工程では、前記第１の発電工程で発電した電力および／または前記第２の発電工程で発電した電力を用いることを特徴とする請求項５に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄プロセスで生成される副生ガス（例えば、高炉ガス）を燃料として燃焼させて副生ガスの保有エネルギーを回収するガスタービン（副生ガスタービン）において、副生ガスタービンの入側に設けられて副生ガスを圧縮する圧縮機（副生ガスタービン用ガス圧縮機、副生ガス圧縮機）をオンラインにて洗浄する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鉄プロセスにおいては、コークス炉、高炉、転炉等より様々な副生ガスが生成されるが、それらの副生ガスの有効利用として、副生ガスを燃料としたガスタービン（副生ガスタービン）の運転によって発電を行い、副生ガスが保有するエネルギーを回収している。
【０００３】
このような副生ガスタービンでは、供給された副生ガスを集塵機で除塵した後、副生ガス圧縮機で圧縮してから、燃焼器で燃焼させることによって、副生ガスタービンを駆動している。
【０００４】
その際、副生ガスには除塵後でもかなりのダストや水分が含まれているために、副生ガス圧縮機の静翼および動翼や内壁にダストが付着して、副生ガス圧縮機の断熱効率を低下させている。そのため、定期的に副生ガスタービンを停止して、副生ガス圧縮機の静翼等に付着したダストを加熱流体や高圧水を用いて清掃除去しなければならなかった。
【０００５】
これに対して、特許文献１、２には、ガスタービンの運転中に、ガス圧縮機にドライアイス粒を注入することによって、ガス圧縮機の静翼等に付着したダストを除去することが提案されている。この方法によって、ガスタービンを停止することなく、ガス圧縮機の静翼等に付着したダストの除去が可能になっている。
【特許文献１】特開平１０−２２０２５１号公報
【特許文献２】特開２００５−２２６４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載されているように、ガス圧縮機にドライアイス粒を注入する方法は、ガスタービンを停止することなく、ガス圧縮機の静翼等に付着したダストを除去することができるという大きなメリットがあるが、その際に、別途ドライアイスを購入する必要があり、そのためのコストが掛かるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、製鉄プロセスで生成される副生ガスを燃料とするガスタービンにおいて、ガスタービンの入側で副生ガスを圧縮するガス圧縮機の洗浄をより効率的に行うことができるガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００９】
［１］製鉄プロセスで生成される副生ガスを燃料とするガスタービンの運転中に、該タービンの入側に設けた副生ガスの圧縮機にドライアイス粒を注入し、前記圧縮機の翼および／または内壁に付着したダストを除去するガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法であって、
製鉄プロセスで生成される副生ガスおよび製鉄プロセスで発生する排ガスから回収したエネルギーと、前記副生ガスから直接回収した二酸化炭素、および、前記排ガスから回収した二酸化炭素を用いて、前記ドライアイス粒を製造することを特徴とするガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【００１０】
［２］前記ガスタービンに供給される副生ガスおよびその排ガスから回収したエネルギーを用いて、前記ドライアイス粒を製造することを特徴とする前記［１］に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【００１１】
［３］副生ガスを燃料にしてガスタービンで発電する発電工程と、副生ガスから二酸化炭素を直接回収するとともに、発電工程で発生した排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収工程と、二酸化炭素回収工程で回収した二酸化炭素を用いてドライアイス粒を製造するドライアイス製造工程と、ドライアイス製造工程で製造したドライアイス粒を副生ガスの圧縮機に注入するドライアイス粒注入工程とを備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【００１２】
［４］二酸化炭素回収工程およびドライアイス製造工程では、前記発電工程で発電した電力を用いることを特徴とする前記［３］に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【００１３】
［５］副生ガスを燃料にしてガスタービンで発電する第１の発電工程と、第１の発電工程で発生した排ガスを利用して発電する第２の発電工程と、副生ガスから二酸化炭素を直接回収するとともに、第２の発電工程で利用した後の排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収工程と、二酸化炭素回収工程で回収した二酸化炭素を用いてドライアイス粒を製造するドライアイス製造工程と、ドライアイス製造工程で製造したドライアイス粒を副生ガスの圧縮機に注入するドライアイス粒注入工程とを備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【００１４】
［６］二酸化炭素回収工程およびドライアイス製造工程では、前記第１の発電工程で発電した電力および／または前記第２の発電工程で発電した電力を用いることを特徴とする前記［５］に記載のガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、製鉄プロセスで発生する副生ガスおよび／または排ガスを利用してドライアイスを製造するようにしているので、別途にドライアイスを購入する必要がなくなり、ガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄を効率的に行うことができる。また、それにより、大気中に放散される二酸化炭素の量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態において用いるガスタービン用ガス圧縮機のオンライン洗浄システムの構成図である。
【００１８】
この実施形態において用いるガス圧縮機のオンライン洗浄システムは、製鉄プロセスで生成される副生ガス（コークス炉ガス、高炉ガス、転炉ガス等）の保有エネルギーを回収するための副生ガスタービン設備に関して、その副生ガスタービン設備に配置されている副生ガス圧縮機をオンラインで洗浄するためのものである。
【００１９】
図１に示すように、このガス圧縮機のオンライン洗浄システムは、副生ガス圧縮機２と副生ガスタービン３と発電機４からなる副生ガスタービン設備１と、副生ガスタービン３から排出される二酸化炭素含有排ガスとボイラー用純水を熱交換させる熱交換器５と、前記ボイラー用純水の蒸気を用いる蒸気タービン７と発電機８と排ガス圧縮機９からなる蒸気タービン設備６と、排ガス圧縮機９で圧縮された排ガスから二酸化炭素（炭酸ガス）を回収するための二酸化炭素回収設備１０と、回収された炭素ガスを液化するための炭酸ガス液化装置１１と、液化された炭酸ガスを回収するための液化炭酸ガス回収タンク１２と、回収された液化炭酸ガスを用いてドライアイスを製造するためのドライアイス製造装置１３と、製造されたドライアイスを回収するためのドライアイス回収タンク１４と、不要になった排ガスを大気放散するための放散塔１５と、熱交換器５を通過した排ガスを排ガス圧縮機９と放散塔１５に振り分けるための流量調整弁２１と、二酸化炭素回収設備１０から放散塔１５に送る排ガスの量を調整するための流量調整弁２２とで構成されている。
【００２０】
そして、排ガスからドライアイスを製造するために用いる二酸化炭素回収設備１０、炭酸ガス液化装置１１、ドライアイス製造装置１３等は、副生ガスタービン設備１や蒸気タービン設備６において副生ガスやその排ガスの保有エネルギーから回収されたエネルギー（電気エネルギー）の一部によって稼動するようになっている。
【００２１】
なお、二酸化炭素回収設備１０としては、公知の二酸化炭素回収技術を適宜採用することができる。例えば、ＰＳＡ法（圧力スイング吸着法）、膜分離法等である。
【００２２】
また、炭酸ガス液化装置１１としては、公知の炭酸ガス液化技術を適宜採用することができる。例えば、圧縮された炭酸ガスを断熱膨張させて冷却し液化させる。
【００２３】
また、ドライアイス製造装置１３としては、公知のドライアイス製造技術を適宜採用することができる。例えば、液化炭酸ガスを断熱膨張させて雪状のドライアイスを造り、その雪状ドライアイスをプレス成形して、ドライアイス粒を製造する。
【００２４】
そして、上記のように構成されたガス圧縮機のオンライン洗浄システムにおいては、以下のようにして、副生ガス圧縮機２のオンライン洗浄を行う。
【００２５】
まず、製鉄プロセスで生成された副生ガスが副生ガス圧縮機２に供給され、副生ガス圧縮機２で圧縮された後、副生ガスタービン３に供給され、燃焼器で燃焼させて副生ガスタービン３を駆動し、発電機４によって発電が行われる。
【００２６】
そして、副生ガスタービン３から排出される燃焼排ガス（二酸化炭素含有排ガス）は、熱交換器５でボイラー用純水と熱交換した後、必要量が排ガス圧縮機９に供給されて、圧縮・昇圧される。
【００２７】
一方、熱交換器５で排ガスと熱交換したボイラー用純水の蒸気は、蒸気タービン７に供給され、蒸気タービン７を駆動し、発電機８によって発電が行われる。
【００２８】
そして、排ガス圧縮機９で圧縮・昇圧された排ガスは二酸化炭素回収設備１０に供給され、排ガスから二酸化炭素（炭酸ガス）が回収される。
【００２９】
そして、回収された炭酸ガスは炭酸ガス液化装置１１に供給され、炭酸ガス液化装置１１によって液化された後、液化炭酸ガス回収タンク１２に回収される。
【００３０】
そして、液化炭酸ガス回収タンク１２に回収された液化炭酸ガスはドライアイス製造装置１３に供給され、ドライアイス製造装置１３によってドライアイス（ドライアイス粒）が製造される。製造されたドライアイスはドライアイス回収タンク１４に回収される。
【００３１】
そして、必要に応じて、副生ガスタービン設備１の運転中に、ドライアイス回収タンク１４に回収されているドライアイス粒を副生ガス圧縮機２に注入し、副生ガス圧縮機２の翼および／または内壁に付着したダストを除去する。
【００３２】
上記のようにして、この実施形態においては、製鉄プロセスで生成される副生ガスやその燃焼排ガスから回収したエネルギーと、副生ガスの燃焼排ガスから回収した二酸化炭素を用いて、洗浄用のドライアイス粒を製造するようにしているので、別途にドライアイスを購入する必要がなくなり、副生ガス圧縮機２のオンライン洗浄を効率的に行うことができる。また、それにより、大気中に放散される二酸化炭素の量を削減することができる。
【００３３】
なお、上記の実施形態においては、副生ガスタービン３から排出された排ガスを利用して蒸気タービン７で発電を行い、その発電に利用した後の排ガスから二酸化炭素を回収しているが、副生ガスタービン３から排出された排ガスから直接二酸化炭素を回収するようにしてもよい。
【００３４】
また、上記では、副生ガスタービン設備１に供給された副生ガス（およびその排ガス）から回収したエネルギーと、その排ガスから回収した二酸化炭素を用いて、ドライアイスを製造しているが、他の製造設備（例えば、製鋼設備、圧延設備）で発生する排ガスからエネルギーと二酸化炭素を回収してドライアイスを製造してもよい。
【００３５】
また、場合によっては、副生ガスから直接二酸化炭素を回収するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  副生ガスタービン設備
２  副生ガス圧縮機
３  副生ガスタービン
４  発電機
５  熱交換器
６  蒸気タービン設備
７  蒸気タービン
８  発電機
９  排ガス圧縮機
１０  二酸化炭素回収設備
１１  炭酸ガス液化装置
１２  液化炭酸ガス回収タンク
１３  ドライアイス製造装置
１４  ドライアイス回収タンク
１５  放散塔
２１  流量調整弁
２２  流量調整弁
【図１】
0005040489.tif 000002