報告書番号

W91033

タイトル（和文）

石炭ガス化複合発電プラント協調制御手法の開発－流動床乾式ガス精製動特性モデルの作成と負荷応答特性の検討－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF IGCC CONTROL TECHNIQUES -FLUIDIZED-BED DRY CLEAN UP DYNAMIC MODELING AND LOAD RESPONSE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告は，新方式石炭火力発電システムの一つである，空気吹き加圧２段噴流床ガス化炉，乾式ガス精製設備と高温ガスタービンを組み合わせた石炭ガス化複合発電システムを対象とし，まず酸化鉄による脱硫・再生反応のモデルを行ない，これら反応式に基づいて，流動床乾式ガス精製設備の熱・物質収支を求め，その特性を数個の性能評価指標で整理した。次に動的モデリングにより，ガス精製設備の動特性モデルを作成し，これらの動特性モデルをお互いに結合し，全体システム制御系を付加して，石炭ガス化複合発電全体システムの動特性モデルを完成させた。全体システム動特性モデルを用いて，分散型ディジタルコントローラからなる動特性解析装置によるシミュレーションを行い，フィードバックによるガス化炉リード制御方式，ガスタービンリード制御方式の負荷応答特性を調べた。その結果，ガスタービンリード制御方式によれば，負荷変動性に優れ，圧

概要 （英文）

WE STUDIED A NEW IGCC POWER GENERATION SYSTEM COMPOSED OF AN AIR-BLOW TWP-STAGE PRESSURIZED ENTRAINED-BED COAL GASIFIER,DRY-GAS CLEANUP FACILITIES AND A HIGH-TEMPERATURE GAS TURBINE. WE MODELED THE DESULFURIZATION AND REGENERATION REACTIONS WITH IRON OXIDE.BASED ON THESE REACTION EQUATIONS,THE HEAT AND MATERIALS BALANCES OF FLUIDIZED-BED DRY-GAS CELANUP FACILITIES WERE ANALYZED AND SEVERAL INDICES FOR EVALUATING SYSTEM PERFORMANCE WERE ESTABLISHED. NEXT,DYNAMIC MODELS OF THE GAS-CLEANUP FACILITIES WERE CONSTRUCTED BY DYNAMIC MODELING.AFTER THESE DYNAMIC MODELS WERE INTERCONNECTED,AN OVERALL SYSTEM CONTOROLLER WAS ADDED TO COMPLETE THE IGCC DYNAMIC MODEL. THE RESPONSE OF THIS DYNAMIC MODEL WAS SIMULATED USING A DYNAMIC SIMULATOR COMPOSED OF A MULTI-CPU DIGITAL CONTROLLER. THE LOAD TRACE RESPONSES FOR THE GASIFIERLEAD CONTROL METHOD AND GAS TURBINE LEAD CONTROL METHOD BASED ON THE LOAD ERROR FEEDBACK METHOD WERE INVSTIGATED. A RAPID LOAD RESPONSE AND SMALL PRESSURE CHANGE WERE OBTAINED FROM THE GAS TURBINE LEAD CONTROL METHOD. WE CLARIFIED THAT THE OVERALL SYSTEM CONTROL STRATEGY SHOULD FIRST CONTROL THE GAS TURBINE FUEL VALVE TO RESPOND TEMPORARILY TO THE LOADAND THEN SHOULD CONTROL THE GASIFIER COAL AND AIR INPUT AT THE SAME TIME.

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