JP7757192B2 - グランドフレア、ガス化設備およびグランドフレアの運転方法 - Google Patents
グランドフレア、ガス化設備およびグランドフレアの運転方法Info
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Description
本開示の一態様に係るグランドフレアは、中心軸に沿って筒状に延びる煙筒と、可燃性ガス流路から可燃性ガスを導いて第1バーナから前記煙筒へ前記可燃性ガスを噴出させる第1燃焼部と、前記可燃性ガス流路から前記可燃性ガスを導いて第2バーナから前記煙筒の下方へ前記可燃性ガスを噴出させる第2燃焼部と、を備え、前記中心軸から前記第1バーナまでの第1距離よりも、前記中心軸から前記第2バーナまでの第2距離が長く、前記第1バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスの第1流量よりも、前記第2バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスの第2流量が多い。
図1には、ガス化設備を含むガス化複合発電設備の一例として石炭ガス化複合発電設備(以下「IGCC」という。IGCCはIntegrated Coal Gasification Combined Cycleの省略形。)1が示されている。IGCC1の石炭ガス化炉(上流側設備、ガス化炉)10は、図示しないミルによって粉砕された石炭(微粉炭)を石炭ガス化炉内に投入して部分燃焼させてガス化し、可燃性ガスを生成する。
F4=F5 (2)
F1<F4 (3)
1.5≦F4/F1≦2.0 (4)
F1=F2=F3=F4=F5 (5)
F4/F1>2.0 (6)
F2=F3 (7)
F4=F5 (8)
F1<F2<F4 (9)
本実施形態のグランドフレア100によれば、可燃性ガスは、グランドフレア用流路91から燃焼部110および燃焼部140,150に導かれる。燃焼部110は、可燃性ガスを導いてバーナ111から煙筒160の下方に可燃性ガスを噴出させる。燃焼部140,150は、可燃性ガスを導いてバーナ141,151から煙筒160の下方空間に可燃性ガスを噴出させる。
本構成のグランドフレアによれば、風防により煙筒の外周側から煙筒の下端に導かれる燃焼用空気を用いて、第1バーナおよび第2バーナが噴出させる可燃性ガスを燃焼させることができる。
本構成のグランドフレアによれば、第2流量を第1流量の1.5倍以上かつ2.0倍以下とすることで、第1バーナから噴出した可燃性ガスが燃焼する際の火炎長と、第2バーナから噴出した可燃性ガスが燃焼する際の火炎長との差を所望の範囲に維持することができる。
本開示の一態様に係るガス化設備(1)は、炭素含有固体燃料をガス化して可燃性ガスを生成するガス化炉(10)と、前記ガス化炉から供給される前記可燃性ガスを焼却処理する上記のいずれに記載のグランドフレアと、を備えている。
本開示の一態様に係るガス化設備によれば、炭素含有固体燃料をガス化して生成された可燃性ガスを燃焼する際の火炎長を短くしてグランドフレアの小型化をすることができる。
本構成のガス化設備によれば、炭素含有固体燃料をガス化して生成された可燃性ガスを燃焼させることによりガスタービン設備を回転駆動し、ガスタービン設備によって駆動される発電機により発電を行うことができる。
本開示の一態様に係るグランドフレアの運転方法は、可燃性ガス流路から可燃性ガスを導いて第1バーナから中心軸に沿って筒状に延びる煙筒へ前記可燃性ガスを噴出させる第1燃焼工程と、前記可燃性ガス流路から前記可燃性ガスを導いて第2バーナから前記煙筒へ前記可燃性ガスを噴出させる第2燃焼工程と、を備え、前記中心軸から前記第1バーナまでの第1距離よりも、前記中心軸から前記第2バーナまでの第2距離が長く、前記第1バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスの第1流量よりも、前記第2バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスの第2流量が多い。
10 石炭ガス化炉
11 可燃性ガス供給系統
12 開閉弁
20 給炭装置
30 チャー回収装置
31 サイクロン
32 ポーラスフィルタ
33 連結管
34 可燃性ガス供給系統
40 ガス精製設備
41 可燃性ガス供給系統
50 ガスタービン設備
51 燃焼器
52 圧縮機
53 ガスタービン
54 抽気空気昇圧器
55 空気供給流路
60 排熱回収ボイラ
70 蒸気タービン
71 発電機
80 空気分離装置(ASU)
81 イナートガス供給流路
82 イナートガス流量調整弁
83 酸素供給流路
84 酸素流量調整弁
91 グランドフレア用流路
92 開閉弁
97 入口弁
100,100A,100B グランドフレア
110,120,130,140,150 燃焼部
111,121,131,141,151 バーナ
112,122,132,142,152 分岐配管
113 第1開閉弁
123 第2開閉弁
133 第3開閉弁
143 第4開閉弁
153 第5開閉弁
114,124,134,144,154 オリフィス(流量調整部)
160 煙筒
170 風防
171 風防(上側部材)
172 風防(下側部材)
180 制御部
Ac 燃焼用空気
C 中心軸
Fa 流量値
Lf1,Lf4,Lf5 火炎長
PT 圧力センサ
Claims (8)
- 中心軸に沿って筒状に延びる煙筒と、
可燃性ガス流路から可燃性ガスを導いて第1バーナから前記煙筒へ前記可燃性ガスを噴出させる第1燃焼部と、
前記可燃性ガス流路から前記可燃性ガスを導いて第2バーナから前記煙筒へ前記可燃性ガスを噴出させる第2燃焼部と、を備え、
前記中心軸から前記第1バーナまでの第1距離よりも、前記中心軸から前記第2バーナまでの第2距離が長く、
前記第1バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスの第1流量よりも、前記第2バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスの第2流量が多いグランドフレア。 - 前記第1燃焼部は、前記可燃性ガス流路と前記第1バーナとの間に配置されるとともに前記第1バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスを前記第1流量に調整する第1流量調整部を有し、
前記第2燃焼部は、前記可燃性ガス流路と前記第2バーナとの間に配置されるとともに前記第2バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスを前記第2流量に調整する第2流量調整部を有する請求項1に記載のグランドフレア。 - 前記煙筒の外周側から前記煙筒の下端に燃焼用空気を導く風防を備える請求項1または請求項2に記載のグランドフレア。
- 前記第1バーナおよび前記第2バーナを含む複数のバーナを備え、
前記第1バーナは、前記中心軸に直交する水平面において、前記中心軸の位置に配置され、
前記第2バーナは、前記水平面において、複数の前記バーナのうち前記中心軸からの距離が最も長くなる最外周の位置に配置される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のグランドフレア。 - 前記第2流量は、前記第1流量の1.5倍以上かつ2.0倍以下である請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のグランドフレア。
- 炭素含有固体燃料をガス化して可燃性ガスを生成するガス化炉と、
前記ガス化炉から供給される前記可燃性ガスを焼却処理する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のグランドフレアと、を備えていることを特徴とするガス化設備。 - 前記ガス化炉で生成した前記可燃性ガスの少なくとも一部を燃焼させることで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によって駆動される発電機と、を備える請求項6に記載のガス化設備。 - グランドフレアの運転方法であって、
可燃性ガス流路から可燃性ガスを導いて第1バーナから中心軸に沿って筒状に延びる煙筒へ前記可燃性ガスを噴出させる第1燃焼工程と、
前記可燃性ガス流路から前記可燃性ガスを導いて第2バーナから前記煙筒へ前記可燃性ガスを噴出させる第2燃焼工程と、を備え、
前記中心軸から前記第1バーナまでの第1距離よりも、前記中心軸から前記第2バーナまでの第2距離が長く、
前記第1バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスの第1流量よりも、前記第2バーナが前記煙筒に噴出させる前記可燃性ガスの第2流量が多いグランドフレアの運転方法。
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| JP2022010920A JP7757192B2 (ja) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | グランドフレア、ガス化設備およびグランドフレアの運転方法 |
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Citations (5)
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| JP2015014390A (ja) | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 株式会社Ihi | グランドフレア |
| JP2017141990A (ja) | 2016-02-08 | 2017-08-17 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | グランドフレア、ガス化設備およびガス化複合発電設備ならびにグランドフレアの制御方法 |
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2022
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