石炭をクリーンに利用する−石炭ガス化複合発電技術−

 石炭は、他の化石燃料に比べて、埋蔵量が豊富で地域的偏在性が低いという特徴を持つことから、重要なエネルギー源と位置付けられています。しかし、石炭は石油や天然ガスに比べて、発熱量当たりの二酸化炭素発生量が多いことなどから、地球環境問題への対応が求められています。このため、石炭をクリーンに利用する発電技術として、高効率で環境性に優れた石炭ガス化複合発電(IGCC)の開発が国内外で行われています。当研究所では、IGCCの実用化を目指し、その中核となる石炭ガス化技術の開発を進めています。

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< IGCCのシステム構成 >

 IGCCは、固体燃料である石炭を可燃性の石炭ガスに転換する石炭ガス化設備、石炭ガス中に含まれる不純物を除去するガス精製設備、精製後の石炭ガスをガスタービン燃料として発電を行う複合発電設備から構成されます。

 我が国では、電力会社が一丸となって、他に例の無い空気吹き二段噴流床石炭ガス化技術を用いた高効率なIGCCの開発を進めています。1986年度から開始された、石炭処理量200トン/日規模のパイロットプラントプロジェクトを経て、250MW級のIGCC実証プラントプロジェクトを推進しました。この実証プラントプロジェクトは、電力共同出資により設立された(株)クリーンコールパワー研究所が実施主体となって進められ、福島県いわき市の常磐共同火力(株)勿来発電所構内で、2007年度から2012年度まで実証試験運転を行ないました。現在、常磐共同火力(株)により商用運転されています。

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< 空気吹き二段噴流床石炭ガス化炉の原理 >

 石炭はコンバスタ部とリダクタ部に、ガス化剤となる空気はコンバスタ部だけに投入されます。コンバスタ部は高温となり、石炭中の灰分は溶けて流れ落ちます。コンバスタからの高温のガスとリダクタ部に投入された石炭が反応し、効率よく石炭をガスに転換します。


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