報告書番号

M13005

タイトル（和文）

3t/日石炭ガス化研究炉を用いたCO2富化ガス化特性の評価 -リダクタ部ガス化反応に及ぼすCO2投入の影響

タイトル（英文）

Evaluation of CO2 enriched Gasification Characteristics Using 3t/d Bench Scale Coal Gasifier -Influence of CO2 Supply on Gasification Reaction in Reductor-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当研究所では、「CO2回収型高効率IGCCシステム」で用いる酸素-CO2吹きガス化炉の開発を進めており、これまでに、実条件に近い条件でガス化する3t/日石炭ガス化研究炉を用いてCO2富化ガス化試験を行い、コンバスタ温度が一定の条件で、ガス化剤中CO2濃度を増加させることにより、リダクタ部での炭素転換率が向上することを明らかにしている。投入CO2がガス化炉全体のガス化性能に及ぼす影響を予測可能とするためには、リダクタ部での炭素転換率の向上要因を解明する必要がある。本報告では、CO2富化ガス化試験において、リダクタ部から反応過程の生成ガスを採取するとともに、数値解析技術を用いたガス化反応解析によりCO2富化時のガス化性能の向上要因を検討した。その結果、リダクタ部でのCO2分圧の増加により、リダクタバーナ近傍だけでなく、リダクタ部においてチャーガス化反応が進む領域が広がることが明らかとなった。ガス化剤中CO2濃度を高めるほど水性逆シフト反応（CO2+H2→CO+H2O）により、H2O濃度が高まることが分かった。ガス化剤中CO2濃度の上昇によりCO2ガス化に加えて水蒸気ガス化も促進され、リダクタ部におけるガス化性能が向上することが明らかとなった。

概要 （英文）

CRIEPI is developing a high thermal efficiency integrated coal gasification combined cycle power generating system with CO2 capture. This system consists of an oxygen-CO2 blown coal gasifier that uses recycled CO2 from exhaust gas. CO2 works as a gasifying agent in the char gasification reaction. Therefore, an improvement of the gasification performance is expected owing to the high CO2 concentration in the system. In the previous tests that used a gasifier set in CRIEPI, it was revealed that the carbon conversion efficiency (CCE) in the combustor decreased while that in the reductor increased, and the gasification reaction of the char was improved when CO2 was supplied in the gasifier. In this report, the gasification tests and a numerical simulation were conducted to investigate in detail an improvement of the reductor CCE owing to CO2. The gasification reaction of the char and a progress of gas phase reaction were investigated by extracting and analyzing the syngas in the reductor. In the result, it was confirmed that the concentration of CO2 in the syngas between the reductor and combustor was increased. And it was clarified that the gasification reaction zone of the char in the reductor was broaden to the lower stream of the reductor by the increase in CO2.

報告者

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