成果報告書詳細
管理番号20130000000239
タイトル平成22年度-平成23年度成果報告書 ゼロエミッション石炭火力技術開発プロジェクト 次世代高効率石炭ガス化技術開発 発電プラントに係る概略仕様の検討
公開日2013/5/31
報告書年度2010 - 2011
委託先名三菱重工業株式会社
プロジェクト番号P07021
部署名環境部
和文要約近年、石炭を利用した高効率発電技術として、石炭ガス化複合発電方式(IGCC : Integrated coal Gasification Combined Cycle)の開発が進められている。一方、更なる高効率を目指した石炭ガス化をコアとした発電方式として、ガス化温度の低温化とガスタービン排熱の再生利用(エクセルギ再生)を柱とする次世代の高効率石炭ガス化技術であるA-IGCC(Advanced IGCC)の概念が提唱されている。本報告書ではA-IGCCシステムの発電プラントの実用化・システム成立性の観点からヒートバランス等を検討した上で、プラントの概略仕様、開発ロードマップを策定することを目的とした。特に本検討では、実用化のイメージを明確にする為に、現在天然ガス焚きガスタービン複合発電システムで実用化されている燃焼温度1,500℃級のガスタービンを適用した発電システムを対象として検討を実施した。また、より高効率に発電が可能と期待される最新のシステムとして、S-IGFC(Super Integrated coal Gasification Fuel Cell combined cycle)の概念が提唱されている。H23年度にS-IGFCシステムの検討を開始するにあたり、機器設計条件や取合い条件等に関する、システムの構成条件のレビューを実施した。更に、同検討を踏まえ、S-IGFCシステムの構成機器等について、文献等により開発動向を調査し、現状技術レベルを明らかにすることを目的とした。上記目的に対し、具体的にH22年度は、A-IGCCシステム構成の検討として、インドネシア亜瀝青炭のサンプル分析、システム概略全体系統図の作成、ヒートバランス検討としてガス化剤の選定(水蒸気+酸素)、送電端効率の算出(46-47%-HHV)、脱硫方式による効率差算出(湿式は乾式より-3%(絶対値))、概略仕様検討としてガス化炉構造・大きさの検討、開発課題の整理、ロードマップの作成を実施した。H23年度には、A-IGCC(S-IGFC)システム検討レビューとして、S-IGFCの機器設計・取合等、構成条件のレビュー及び各要素技術に対する開発動向調査により現状技術レベル・開発課題の整理を実施した。以上の本委託業務より、A-IGCCシステムの発電プラントとしての課題を明らかにした。また、エクセルギ回収に向けたS-IGFCシステムの検討条件並びに開発動向調査により、現状技術レベルを踏まえ開発課題の整理を行い、実用化へ向けての研究開発に資することが出来た。
英文要約Recently, as a high efficiency power generation technology using coal, the development of IGCC (Integrated coal Gasification Combined Cycle) is advanced. On the other hand, as an electrical power generating system by the coal gasification that aimed at the further high efficiency, a concept of A-IGCC (Advanced IGCC), which is a next generation high efficiency coal gasification technology using low temperature gasification technology and heat recovery of gas turbine exhaust, is proposed. To translate A-IGCC power generation system to practical application, this study purposed the outline design of plant and the planning of road map after the examination of heat mass balance. Especially from a practical application standpoint, we examined the power generation system applied the gas turbine of the combustion temperature 1,500℃ class. In addition, a concept of the S-IGFC (Super Integrated coal Gasification Fuel Cell combined cycle), which has the potential of further high efficiency power generation system, is propounded recently. Then, before starting the examination of the S-IGFC system in 2011, we clarified the problem about each facility in the system configuration. Furthermore, we investigated the development trend of S-IGFC, to clarify the current technical level in the world. Specifically, in 2010, we carried out the sample analysis of the Indonesian sub-bituminous coal, the development of the rough overall process flow diagram, the selection of the gasifying agent (steam + oxygen), the calculation of net plant efficiency (46 ~ 47%HHV basis) and the confirmation of performance difference between each desulfurization process (the net plant efficiency using wet process is 2%(abs.) lower than dry process), the rough sizing and structure investigation of the gasifier, the clarification of the development subject and the planning of road map of the road map regarding the A-IGCC system. In 2011, we carried out the review of the each facility design and the condition terminal point in S-IGFC system configuration. Also we investigated S-IGFC development trend and clarified the development subject based on the current technical level in the world. As the result of this study, the development subjects of the A-IGCC system were clarified. Furthermore, we believe that the investigation and the examination about S-IGFC are able to contribute to practical realization.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る