成果報告書詳細
管理番号20130000000663
タイトル*平成24年度中間年報 ゼロエミッション石炭火力技術開発プロジェクト 革新的CO2回収型石炭ガス化技術開発
公開日2013/8/9
報告書年度2012 - 2012
委託先名電源開発株式会社
プロジェクト番号P10016
部署名環境部
和文要約1.研究開発の内容及び成果等
革新的 C02 回収型石炭ガス化技術開発は、ガスターピン入口温度 1 500'C超級の次期 IGCC を念頭におき、エネルギーロスを極力低減する C02 分離回収を目指すものである。 ガスターピン効率向上のためにはガスターピン入口ガスを高温・高圧化する必要があり、これに伴う系統圧力上昇に対応した最適な C02 分離回収技術が求められている。本研究 開発にて実証を目指す物理吸収法による C02 分離回収技術は、系統圧力上昇に応じて C02 溶解度が比例的に増大することから、圧力の高いシステムにおいて設備運転に係る消 費エネルギーは、圧力が低いシステムにおけるそれとの比較で、低減することが期待され ている。石炭ガス化発電プラントにおける物理吸収法による C02 分離回収は世界に先駆 けた取組みである。従って本研究開発において同技術の石炭ガス化システムへの適用性を 検証し、更には発電効率への影響を最小化する C02 分離回収条件を見極めることは、次期 IGCC+CCS システムの実用化および普及加速化に向けて極めて重要なステップとなる ものである。本技術開発においては、既設の EAGLE 炉(酸素吹ー窒三段旋回流型噴流床 ガス化炉)を利用し、新たに「物理吸収法による C02 分離回収設備(処理ガス量 1 OOOm3N/h 規模)J を設計・建設し、運転研究を行うものである。
平成 24 年度は、物理吸収法による C02 分離回収設備の試運転及び引取り試験を行い、その後試験運転を行った。新規 C02 分離回収技術については、フラッシュドラムを用いた化学吸収法(加熱フラッシュ再生方式)の実ガスフィールド試験を実施し、最適な運転 条件の探索を行ったロ今年度得られた主な成果は以下の通りである。
英文要約Title: Development of Zero-emission Coal-fired Power Generation - Annual Report on R&D of Coal Gasification Technology with Innovative CO2 Capture for Fiscal Year 2012

Looking toward the development of next-generation IGCC in which the gas turbine inlet temperature is higher than 1,500 degrees C, the project aims at developing CO2 capture with low energy consumption. In order to increase the gas turbine efficiency, it is necessary to increase the temperature and pressure of the turbine inlet gas, and an optimal CO2 capture matched to the increase in system pressure is therefore required. Physical CO2 capture is used in the project. Because this technology shows the increase in CO2 solubility in proportion to the increase in system pressure, it is expected to reduce energy penalty in a high-pressure system. This is an advanced example of physical CO2 capture in coal gasification plants on a global level. Therefore the study of the applicability of this technology to coal gasification systems is extremely important to accelerate the next-generation IGCC with CCS. Using the existing EAGLE gasifier (a one-chamber, two-stage, swirling oxygen-blown, entrained-bed coal gasifier), the project will conduct the operations of physical CO2 capture facilities (syngas capacity: 1,000 m3N/h).

In fiscal year 2012, we examined and commissioned the physical CO2 capture facilities. In the area of new CO2 capture technologies, chemical absorption using a flash drum (heated flash regeneration) has been field-tested using syngas in order to determine optimum operating conditions. The results are described below.

(1) Physical CO2 capture facilities: We started to examine the physical CO2 capture facilities from April and commissioned them in November with its acceptance test results as the specification documents.
After that, we conducted parameter tests that changed absorbent temperature, absorbent flow rate, reboiler steam flow rate, and shift catalyst inlet temperature, as a part of parameter tests on energy loss reduction under the test plan made in the previous year.

(2) Field tests of new CO2 capture technologies using syngas
Field tests of chemical absorption (heated flash regeneration), which has been tested as a promising technology using syngas in the EAGLE facility since last fiscal year, were continued.
Tests were conducted using the circulating volume, regeneration temperature and MDEA concentration of the absorbent as parameters, seeking to reduce the absorbent regeneration energy. The results of these tests demonstrated operating conditions able to further reduce regeneration energy consumption rate, at a CO2 recovery rate of approximately 85%, against actual figures obtained during the Multiple Utilization and Coal Diversification Technology Development project.
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