特許ウォッチ

公開番号2024114363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023020087
出願日2023-02-13
発明の名称燃料循環方法、燃料供給システム及びガス化設備
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F23K 1/00 20060101AFI20240816BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】設備の不具合を生じるほどの不均一な微粉含有流体がガス化炉に供給されることを回避するための燃料循環方法、燃料供給システム及びガス化設備を提供する。
【解決手段】炭素を含有する微粉燃料を貯留する供給ビン230と、供給ビン230から供給された微粉燃料がイナートガスによって内部で加圧され、微粉燃料がイナートガスとともに外部に排出される供給ホッパ240a,240b,240cと、を備えている燃料供給システム200における燃料循環方法であって、微粉燃料が基準時間以上供給ホッパ240a,240b,240cに貯留された場合、供給ホッパ240a,240b,240cと供給ビン230との間で微粉燃料を循環させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
微粉燃料を貯留する第１容器と、
前記第１容器から供給された微粉燃料がイナートガスによって内部で加圧され、微粉燃料がイナートガスとともに外部に排出される第２容器と、
を備えている燃料供給システムにおける燃料循環方法であって、
微粉燃料が基準時間以上前記第２容器に貯留された場合、前記第２容器と前記第１容器との間で微粉燃料を循環させる
燃料循環方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記燃料供給システムは、
前記第１容器と前記第２容器とを接続している第１ラインと、
前記第２容器とガス化炉とを接続している第２ラインと、
前記第２ラインと前記第１容器とを接続している循環ラインと、
を備え、
微粉燃料が基準時間以上前記第２容器に貯留された場合、前記第２容器、前記第２ライン、前記循環ライン、前記第１容器、前記第１ライン及び前記第２容器の経路で微粉燃料を循環させる
請求項１に記載の燃料循環方法。
【請求項３】
循環している微粉燃料の密度に応じて微粉燃料の循環を停止させる
請求項１又は２に記載の燃料循環方法。
【請求項４】
第１容器と、
第２容器と、
前記第１容器と前記第２容器とを接続している第１ラインと、
前記第２容器とガス化炉とを接続している第２ラインと、
前記第２ラインと前記第１容器とを接続している循環ラインと、
前記第２ラインに設けられた第２ラインバルブと、
前記循環ラインに設けられた循環ラインバルブと、
制御部と、
を備え、
前記第１容器は、炭素を含有する微粉燃料を貯留するものとされ、
前記第２容器は、前記第１ラインを介して前記第１容器から供給された微粉燃料がイナートガスによって内部で加圧され、微粉燃料がイナートガスとともに外部に排出されるものとされ、
前記制御部は、微粉燃料が基準時間以上前記第２容器に貯留された場合、前記第２容器、前記第２ライン、前記循環ライン、前記第１容器、前記第１ライン及び前記第２容器の経路で微粉燃料が循環するように前記第２ラインバルブ及び／又は前記循環ラインバルブを制御する
燃料供給システム。
【請求項５】
前記循環ラインは、分岐部にて前記第２ラインと接続され、
前記第２容器と前記分岐部との間の前記第２ライン又は前記循環ラインには、流通する微粉燃料の密度を測定する密度計が設けられ、
前記制御部は、前記密度計からの情報に基づいて微粉燃料の循環を停止させるように前記第２ラインバルブ及び／又は前記循環ラインバルブを制御する
請求項４に記載の燃料供給システム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の燃料供給システムと、
微粉燃料をガス化する前記ガス化炉と、
を備えている
ガス化設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料循環方法、燃料供給システム及びガス化設備に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素を含有する固体燃料（例えば石炭を粉砕した微粉燃料）を加圧条件下でガス化するガス化炉を備えたガス化設備を起動するに際して、まずは軽油や灯油等の起動用燃料でガス化炉を起動して、その後、炉内圧力や炉内温度等の条件が整ったら微粉燃料の加圧供給を開始して燃料を切り替える。
【０００３】
微粉燃料の加圧供給には、例えばロックホッパ方式が採用される（例えば特許文献１）。
ロックホッパ方式とは、微粉燃料が貯留されているビンから常圧下にある供給ホッパに微粉燃料を供給して、供給ホッパを系外と遮断した後に窒素等のイナートガスで供給ホッパ内を加圧して、ガス化炉に微粉燃料を供給し得る圧力に供給ホッパ内の圧力が到達した後、供給ホッパ内で貯留されている微粉燃料をイナートガスで気流搬送してガス化炉に供給する方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１６１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
定期点検を実施するときのように長期間にわたってガス化炉の運転を停止する際には、供給ホッパから微粉燃料を抜き出すことがある。
一方で、１～２週間以内の運転停止後にガス化炉の再起動が予定されている場合には、微粉燃料の抜き出しを実施しないことがある。この場合、供給ホッパに貯留されている微粉燃料は、自重によって圧密され、また粉体そのものの凝集性も相まって、経時的に微粉燃料の凝集物（いわゆる「ダマ」）を生じることがある。
【０００６】
ダマが生成された状態でガス化炉を起動して微粉燃料の供給を開始すると、均一な微粉含有流体（微粉燃料が含まれたイナートガス）がガス化炉に供給されるべきところが、ダマの存在により起動直後は過渡的に不均一な微粉含有流体がガス化炉に供給されることになる。
微粉燃料を酸化させる空気や酸素等の酸化剤は、均一な微粉含有流体が供給される前提で所望の量だけ供給されているので、不均一な微粉含有流体を供給することは意図しない空気比の変動に繋がる。そうすると、本来、還元雰囲気では生成されない硫黄酸化物（ＳＯｘ）やＳＯｘを起点とした他の化合物が生成されるといった状況が発生する可能性がある。これらは通常のガス化炉としては想定されていない状況であり、ガス化炉そのものの不具合や生成されたガスが通過する設備（例えばガス精製設備）の不具合の原因となり得る。
【０００７】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、設備の不具合を生じるほどの不均一な微粉含有流体がガス化炉に供給されることを回避するための燃料循環方法、燃料供給システム及びガス化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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示の燃料循環方法、燃料供給システム及びガス化設備は、以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る燃料循環方法は、炭素を含有する微粉燃料を貯留する第１容器と、前記第１容器から供給された微粉燃料がイナートガスによって内部で加圧され、微粉燃料がイナートガスとともに外部に排出される第２容器と、を備えている燃料供給システムにおける燃料循環方法であって、微粉燃料が基準時間以上前記第２容器に貯留された場合、前記第２容器と前記第１容器との間で微粉燃料を循環させる。
【０００９】
また、本開示の一態様に係る燃料の燃料供給システムは、第１容器と、第２容器と、前記第１容器と前記第２容器とを接続している第１ラインと、前記第２容器とガス化炉とを接続している第２ラインと、前記第２ラインと前記第１容器とを接続している循環ラインと、前記第２ラインに設けられた第２ラインバルブと、前記循環ラインに設けられた循環ラインバルブと、制御部と、を備え、前記第１容器は、炭素を含有する微粉燃料を貯留するものとされ、前記第２容器は、前記第１ラインを介して前記第１容器から供給された微粉燃料がイナートガスによって内部で加圧され、微粉燃料がイナートガスとともに外部に排出されるものとされ、前記制御部は、微粉燃料が基準時間以上前記第２容器に貯留された場合、前記第２容器、前記第２ライン、前記循環ライン、前記第１容器、前記第１ライン及び前記第２容器の経路で微粉燃料が循環するように前記第２ラインバルブ及び／又は前記循環ラインバルブを制御する。
【００１０】
また、本開示の一態様に係る燃料のガス化設備は、上記の燃料供給システムと、微粉燃料をガス化する前記ガス化炉と、を備えている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許