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J-GLOBAL ID:200903036805912715

流動床脱揮発装置及びボイラーを有する複合サイクル発電プラント

Inventor:
Applicant, Patent owner:
Agent (1): 社本 一夫 (外5名)
Gazette classification:公表公報
Application number (International application number):1997511244
Publication number (International publication number):1999513452
Application date: Aug. 29, 1996
Publication date: Nov. 16, 1999
Summary:
【要約】高効率で経済的な石炭火力複合サイクル発電システム及びそのプロセスを説明する。このシステムは循環式流動床(「CFB」)石炭脱揮発装置を使用する。この装置は、リサイクルした石炭揮発分によって流動化される。脱揮発装置は、揮発分を除去した石炭(チャー)を燃焼する従来のCFBボイラーからの高温の床材料によって間接的に加熱される。CFBボイラーは、ガスタービンの排気ガスによって流動化される。高効率で資本費が低いブレイトンサイクル(ガスタービン)の動力出力の、高資本費のランキンサイクル(蒸気タービン)の動力出力に対する比は、(1)ガスタービン排気(復熱器)、(2)脱揮発装置を出る高温の石炭揮発分、(3)石炭チャーCFBボイラーの高温の床材料(外部又は内部のいずれかに熱交換器を備えている)、及び(4)CFBボイラーの煙道ガスによって、ガスタービンの圧縮器の排気を同時に及び/又は連続的に予熱することによって最大にされる。本願中に説明したプロセス及び方法は、熱分解した清浄な高燃焼熱(〜18600kJ/m3(〜500Btu))の生成ガスを発生し、従って、天然ガス用に設計されたガスタービンで設計変更を行わずに容易に使用できる。高燃焼熱の生成ガスは、更に、燃料ガスの浄化容積及び燃料ガスの顕熱損を減少する。
Claim (excerpt):
揮発分含有炭素質供給体で発電するための方法において、 a.第1及び第2の完全同伴型流れ循環式流動床反応ゾーンであって、これらのゾーンを通って熱搬送材料のループが連続的に循環し、第1及び第2の流動化ガスによって夫々流動化される、第1及び第2の完全同伴型流れ循環式流動床反応ゾーンを提供する工程と、 b.揮発分含有炭素質供給体を前記第1完全同伴型流れ循環式流動床反応ゾーンに導入する工程と、 c.約540°C(1000°F)乃至約1315°C(2400°F)の第1温度で第1反応ゾーンに進入し、前記第1反応ゾーンの吸熱条件のため前記第1温度よりも低い第2温度で出る前記熱搬送材料によって、前記揮発分含有炭素質供給体を、部分的に熱分解された揮発分からなる生成ガス及び揮発分を実質的に除去した供給体を発生するのに十分な期間に亘って加熱する工程と、 d.前記揮発分を実質的に除去した供給体及び前記熱搬送材料を前記生成ガスから分離する工程と、 e.前記第2完全同伴型流れ循環式流動床反応ゾーンに、前記揮発分を実質的に除去した供給体及び前記熱搬送材料を工程dから導入し、前記第2流動化ガスとして酸素含有タービン排気ガスを使用する工程と、 f.前記揮発分を実質的に除去した供給体を、前記酸素含有タービン排気ガスの存在下で、前記第1完全同伴型流れ循環式流動床反応ゾーンの温度以上の温度で、前記揮発分を実質的に除去した供給体を完全燃焼させるのに十分な時間に亘って発熱反応し、煙道ガスを発生し、ガスタービン用の圧縮空気供給体を予熱し、蒸気タービンに搬送されて電力を発生する高圧蒸気を発生し、前記熱搬送材料の温度を前記第2温度から前記第1温度と等しいか或いはそれ以上の温度まで上昇させる工程と、 g.工程fで温度を上げた熱搬送材料を分離し、前記温度を上げた熱搬送材料の一部を前記第1反応ゾーンに搬送する工程と、 h.前記工程dからの前記生成ガスの一部を圧縮し、圧縮生成ガスを形成する工程と、 i.ガスタービン圧縮器からの圧縮空気を提供する工程と、 j.前記圧縮生成ガス及び前記圧縮空気をガスタービン燃焼器に導入し、前記圧縮生成ガス及び前記圧縮空気を前記ガスタービン内で燃焼することによって電力及び少なくとも425°C(800°F)乃至約650°C(1200°F)の温度の酸素含有タービン排気を提供する工程と、 k.工程jの前記酸素含有タービン排気ガスを前記第2完全同伴型流れ循環式流動床反応ゾーンに前記第2流動化ガスとしてリサイクルする工程とを有することを特徴とする方法。
IPC (5):
F01K 23/06 ,  C10J 3/30 ,  C10J 3/72 ,  F02C 3/28 ,  F02C 6/18
FI (5):
F01K 23/06 B ,  C10J 3/30 ,  C10J 3/72 B ,  F02C 3/28 ,  F02C 6/18 A

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