气体冷却器、气化炉及含碳燃料气化复合发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103517967103517967A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201280019901.4(51)Int.Cl.(22)申请日2012.07.13C10J3/46(2006.01)F22B1/18(2006.01)(30)优先权数据2011-1560852011.07.14JP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2013.10.23(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0679742012.07.13(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/008924JA2013.01.17(71)申请人三菱重工业株式会社地址日本东京(72)发明人柴田泰成品田治(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人雒运朴权权利要求书1页利要求书1页说明书10页说明书10页附图11页附图11页按照条约第19条修改的权利要求书1页按照条约第19条修改的权利要求书1页(54)发明名称气体冷却器、气化炉及含碳燃料气化复合发电装置(57)摘要本发明是对利用压力容器(30)内的气化炉(3a)将含碳燃料部分氧化而气化了的生成气体(2)在该生成气体(2)的出口侧进行冷却的气体冷却器(3b)，其中，设于该气体冷却器(3b)内的换热器(36)的管组的管彼此的距离(SL)在所述生成气体(2)的气体流动方向上抵接或者接近。使管彼此抵接或者接近的结果是，能够防止与气体流一同流动的粒子作为堆积粒子而仅仅堆积在管与管之间的凹陷部，从而能够抑制因粒子的堆积而导致的换热效率的降低。CN103517967ACN1035796ACN103517967A权利要求书1/1页1.一种气体冷却器，该气体冷却器对利用压力容器内的气化炉将含碳燃料部分氧化而气化了的生成气体在该生成气体的出口侧进行冷却，所述气体冷却器的特征在于，设于该气体冷却器内的换热器的管组的管彼此的距离在所述生成气体的气体流动方向上抵接或者接近。2.根据权利要求1所述的气体冷却器，其特征在于，构成所述管组的管与管的在所述生成气体的气体流动方向上的管彼此的距离SL与管的外径d的比率SL/d为大于1且在1.4以下3.根据权利要求1或2所述的气体冷却器，其特征在于，所述气体冷却器内的生成气体温度在灰熔点以下，并且粉尘浓度在50～20000g/m3的范围内。4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体冷却器，其特征在于，所述压力容器内的压力为0.5MPa～10MPa。5.一种气化炉，其特征在于，具备权利要求1至4中任一项所述的气体冷却器。6.一种含碳燃料气化复合发电装置，其特征在于，包括：具备权利要求1至4中任一项所述的气体冷却器的气化炉；作为燃料而被供给由该气化炉得到的生成气体的燃气轮机设备；从来自该燃气轮机设备的废气中进行废热回收的废热回收锅炉。7.根据权利要求6所述的含碳燃料气化复合发电装置，其特征在于，还包括被供给所得到的蒸汽的蒸汽轮机设备。2CN103517967A说明书1/10页气体冷却器、气化炉及含碳燃料气化复合发电装置技术领域[0001]本发明涉及含碳燃料气化炉的气体冷却器、气化炉及含碳燃料气化复合发电装置。背景技术[0002]一直以来，为了提高例如燃煤电厂的发电效率，开发、实用有煤气化复合发电装置(IGCC；IntegratedGasificationCombinedCycle)。[0003]该煤气化复合发电装置具有如下所述的优点：利用埋藏量丰富的煤资源；热效率比现有的煤粉火力发电高、二氧化碳等大气污染物质的排出量少；煤灰作为玻璃质的熔渣而排出、体积变小等。因此，煤气化复合发电设备作为成为今后的煤炭火力发电的主力的技术而进行开发。[0004]在此，煤气化复合发电装置构成为包括：燃气轮机，以将煤气化而得到的煤气为燃料而进行运转；蒸汽轮机，其借助将燃气轮机的废热回收而得到的蒸汽进行运转(专利文献1)。[0005]然而，近年来，为了提高燃煤电厂的发电效率，进行使用加压型的煤气化炉的煤气化复合发电装置的开发(专利文献2)。[0006]该加压型的煤气化炉与现有的燃烧锅炉不同，气化炉及气体冷却器设于压力容器内，该压力容器的压力为例如3MPa。[0007]在先技术文献[0008]专利文献[0009]专利文献1：日本特开2010-285564号公报[0010]专利文献2：日本特开2006-214712号公报发明概要[0011]发明要解决的课题[0012]然而，设于压力容器内的煤气化炉出口的气体冷却器存在如下所述的问题，即，气化了的生成气体中的粒子(例如煤灰、未燃烧物)为高浓度，因此构成气体冷却器的换热器内的多个管组因粒子的堆积而导致导热效率降低。[0013]一般来说，为了提高