本发明专利技术提供一种即使燃料的种类或性状发生变化，也能够抑制炭的产生量的增减，同时将燃料气化而得到可燃性气体的发热量稳定的燃料气化系统、应用于燃料气化系统的控制方法以及控制程序、以及具备燃料气化系统的燃料气化复合发电系统。燃料气化系统(12)的控制装置(26)根据与可燃性气体的发热量(SG发热量)相对应的指标，控制对气化炉(16)的燃料的供给量，并且控制对气化炉(16)的氧气的供给量，使得对气化炉(16)的氧气的供给量相对于空气的供给量的比率发生变化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料气化系统、其控制方法及控制程序、以及具备燃料气化系统的燃料气化复合发电系统
本专利技术涉及一种燃料气化系统、应用于燃料气化系统的控制方法以及控制程序、以及具备燃料气化系统的燃料气化复合发电系统，更详细来说，涉及一种稳定地保持通过燃料气化而产生的可燃性气体的发热量的技术。
技术介绍
近年来,一种煤气化复合发电(IGCC:1ntegrated Gasification Combined Cycle)系统正被开发、实用化。煤气化复合发电系统与现有的燃煤火力发电相比发电效率高且作为结果非常环保。煤气化复合发电系统由煤气化系统和燃气轮机联合循环发电(GTCC:Gas TurbineCombined Cycle)系统组合而构成。煤气化系统具有气化炉、煤供给装置以及空气供给装置，在气化炉中，从煤供给装置供给的煤以空气供给装置所供给的空气为氧化剂进行燃烧的同时被气化。另一方面，GTCC系统具有燃气轮机装置、蒸气轮机、废热回收锅炉以及发电机。燃气轮机装置具有燃气轮机、压缩机以及燃烧器，通过煤气化而得到的可燃性气体、以及来自压缩机的空气被供给到燃烧器。在燃烧器中通过可燃性气体的燃烧而产生的燃烧气体驱动燃气轮机之后，流入到废热回收锅炉中而产生蒸气。蒸气驱动蒸气轮机。如这样，以可燃性气体为燃料来驱动燃气轮机 以及蒸气轮机，发电机将燃气轮机以及蒸气轮机的输出变换为电力。另外，燃气轮机装置的压缩机也具有作为煤气化系统的空气供给装置的功能。煤气化复合发电系统通常运行为发电机的发电量保持恒定。但是，伴随着作为燃料的煤的种类、性状的变化，通过气化而得到的可燃性气体的发热量发生变化，作为结果而发电量发生了变化。因此，例如在发热量下降了的情况下，会进行对供给到气化炉的煤以及空气的供给量进行增量这样的控制。通过该控制，在增加了可燃性气体的产生量之后，增加对燃烧器的可燃性气体的供给量，由此能够防止在燃烧器中的发热量下降，因而能够防止发电量的下降。但是，在供给到气化炉的空气的供给源是燃气轮机装置的压缩机、并对气化炉的空气的供给量进行了增量的情况下，对燃烧器的空气的供给量减少而燃气轮机的输出下降。于是，作为其结果，发电机的发电量减少。因此，在将燃气轮机装置的压缩机用作提供给气化炉的空气的供给源的煤气化复合发电系统中，在发热量下降了的情况下，难以将发电量保持恒定。因此，在专利文献I所公开的煤气化复合系统中，在可燃性气体的发热量下降了的情况下，一边将空气的供给量保持大致恒定，一边增加煤的供给量。由此，无需使从压缩机对燃烧器的空气的供给量减少，就能够增大可燃性气体的产生量，作为结果能够将发电量保持恒定。除此以外，在气化炉具有上下2段射流床的情况下，还提案有如下这样的控制方法:在发热量下降时，为了调整发热量而使提供给上段射流床的燃料与整体燃料的比率(R/T比)发生变化。在先技术文献专利文献专利文献I JP特开2010-285564号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在可燃性气体的发热量下降而对煤的供给量进行了增量的情况下，在气化炉中，由灰分以及固定碳构成的炭的产生量增加。炭在与气化炉相连接的炭回收装置中，被从可燃性气体中分离、回收，并被重新投入到气化炉中。在炭回收装置的容量上存在限制，另一方面若炭回收装置内的炭的量减少则会发生可燃性气体的漏气。因此，存在需要稳定地保持气化炉中的炭的产生量、炭的产生量发生增减并不可取这样的问题。而且同样的问题在调整了 R/T比的情况下也会发生。本专利技术鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种即使燃料的种类或性状发生变化，也能够抑制炭的产生量的增减，同时将燃料气化而得到的可燃性气体的发热量稳定的燃料气化系统、应用于燃料气化系统的控制方法以及控制程序、以及具备燃料气化系统的燃料气化复合发电系 统。解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术采用以下的手段。本专利技术提供一种燃料气化系统，其特征在于，具备:气化炉，其使燃料燃烧并气化而产生可燃性气体；空气供给装置，其向所述气化炉供给空气；空气分离装置，其将空气分离成氮气和氧气；高氧浓度氧化剂供给装置，其将由所述空气分离装置分离出的氧气供给到所述气化炉；燃料供给装置，其利用由所述空气分离装置分离出的氮气，将所述燃料供给到所述气化炉；和控制装置，其对所述空气供给装置、所述高氧浓度氧化剂供给装置以及所述燃料供给装置进行控制，所述控制装置根据与所述可燃性气体的发热量相对应的指标，控制对所述气化炉的所述燃料的供给量，并且控制对所述气化炉的氧气的供给量，使得对所述气化炉的氧气的供给量相对于空气的供给量的比率发生变化。在该燃料气化系统中，在与通过气化而得到的可燃性气体的发热量相对应的指标发生了变化的情况下，控制对气化炉的燃料的供给量的同时控制氧气的供给量。由此，能够一边抑制对气化炉的空气的供给量的变化，一边抑制可燃性气体的发热量的变化。因此，在将该燃料气化系统应用于燃料气体复合发电系统的情况下，即使可燃性气体的发热量发生变化，也能够抑制从燃气轮机装置的压缩机对气化炉的空气的供给量的变化。作为其结果，燃气轮机的输出稳定，发电机的发电量也稳定。因此，燃料气体复合发电系统能够稳定运打。此外，在控制对气化炉的燃料以及氧气的供给量的情况下，与仅控制燃料的供给量的情况相比较，在气化炉中的炭的产生量稳定，炭的过剩产生或不足得到防止。因此，燃料气化系统能够稳定运行。而且，在控制燃料以及氧气的供给量的情况下，与控制燃料以及空气的供给量的情况相比较，可燃性气体的压力变动得到抑制。从这一点来看，燃料气化系统能够稳定运行。作为优选的构成，所述控制装置根据作为所述指标的所述可燃性气体的发热量自身，对所述燃料以及所述氧气的供给量进行控制。根据该构成，将可燃性气体的发热量作为控制对象，对燃料以及氧气的供给量进行控制，所以可燃性气体的发热量的变化可靠地得到抑制。作为优选的构成，所述控制装置根据作为所述指标的在所述气化炉中的炭的产生量，对所述燃料以及所述氧气的供给量进行控制。根据该构成，将炭的产生量作为控制对象，对燃料以及氧气的供给量进行控制，所以炭的产生量的变化可靠地得到抑制。此外，本专利技术提供一种燃料气化系统的控制方法，该燃料气化系统具备:气化炉，其使燃料燃烧并气化而产生可燃性气体；空气供给装置，其向所述气化炉供给空气；空气分离装置，其将空气分离成氮气和氧气；高氧浓度氧化剂供给装置，其将由所述空气分离装置分离出的氧气供给到所述气化炉；和燃料供给装置，其利用由所述空气分离装置分离出的氮气，将 所述燃料供给到所述气化炉，所述控制方法的特征在于，根据与所述可燃性气体的发热量相对应的指标，控制对所述气化炉的所述燃料的供给量，并且控制对所述气化炉的氧气的供给量，使得对所述气化炉的氧气的供给量相对于空气的供给量的比率发生变化。在该燃料气化系统的控制方法中，在与通过气化而得到的可燃性气体的发热量相对应的指标发生了变化的情况下，控制燃料的供给量的同时控制氧气的供给量。由此，能够一边抑制空气的供给量的变化，一边抑制可燃性气体的发热量的变化。因此，在将该燃料气化系统的控制方法应用于燃料气体复合发电系统的情况下，即使可燃性气体的发热量发生变化，也能够抑制从燃气轮机装置的压缩机对气化炉的空气的供给量的变化。作为其结果，燃气轮机的输出稳定，发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料气化系统，其特征在于，具备：气化炉，其使燃料燃烧并气化而产生可燃性气体；空气供给装置，其向所述气化炉供给空气；高氧浓度氧化剂供给装置，其包含将空气分离成氮气和氧气的空气分离装置，并将由所述空气分离装置分离出的氧气供给到所述气化炉；燃料供给装置，其利用由所述空气分离装置分离出的氮气，将所述燃料供给到所述气化炉；和控制装置，其对所述空气供给装置、所述高氧浓度氧化剂供给装置以及所述燃料供给装置进行控制，所述控制装置根据与所述可燃性气体的发热量相对应的指标，控制对所述气化炉的所述燃料的供给量，并且控制对所述气化炉的氧气的供给量，使得对所述气化炉的氧气的供给量相对于空气的供给量的比率发生变化。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.06 JP 2011-2669301.一种燃料气化系统，其特征在于，具备: 气化炉，其使燃料燃烧并气化而产生可燃性气体； 空气供给装置，其向所述气化炉供给空气； 高氧浓度氧化剂供给装置，其包含将空气分离成氮气和氧气的空气分离装置，并将由所述空气分离装置分离出的氧气供给到所述气化炉； 燃料供给装置，其利用由所述空气分离装置分离出的氮气，将所述燃料供给到所述气化炉；和 控制装置，其对所述空气供给装置、所述高氧浓度氧化剂供给装置以及所述燃料供给装置进行控制， 所述控制装置根据与所述可燃性气体的发热量相对应的指标，控制对所述气化炉的所述燃料的供给量，并且控制对所述气化炉的氧气的供给量，使得对所述气化炉的氧气的供给量相对于空气的供给量的比率发生变化。2.根据权利要求1所述的燃料气化系统，其特征在于， 所述控制装置根据作为所述指标的所述可燃性气体的发热量自身，对所述燃料以及所述氧气的供给量进行控制。3.根据权利要 求1所述的燃料气化系统，其特征在于， 所述控制装置根据作为所述指标的在所述气化炉中的炭的产生量，对所述燃料以及所述氧气的供给量进行控制。4.一种燃料气化系统的控制方法，该燃料气化系统具备: 气化炉，其使燃料燃烧并气化而产生可燃性气体； 空气供给装置，其向所述气化炉供给空气； 空气分离装置，其将空气分离成氮气和氧气； 高氧浓度氧化剂供给装置，其将由所述空气分离装置分离出的氧气供给到所述气化炉；和 燃料供给装置，其利用由所述空气分离装置分离出的氮气，将所述燃料供给到所述气化炉， 所述控制方法的特征在于，根据与所述可燃性气体的发热量相对应的指标，控制对所述气化炉的所述燃料的供给量，并且控制对所述气化炉的氧气的供给量，使得对所述气化炉的氧气的供给量相对于空气的供给量的...
【专利技术属性】
技术研发人员：堤孝则，石井弘实，藤井贵，小山智规，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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