旋风分离器一体型贮存装置、气化复合发电装置、颗粒的分离方法与流程

本发明涉及旋风分离器一体型贮存装置、气化复合发电装置、颗粒的分离方法。

背景技术：

例如，作为气化炉设备，已知有一种含碳燃料气化装置(煤气化设备)，该含碳燃料气化装置通过将煤等含碳固体燃料向气化炉内供给，使含碳固体燃料不完全燃烧而气化，从而生成可燃性气体。

煤气化复合发电设备(以下称为“igcc”。)通常构成为具备供煤设备、煤气化炉、煤焦回收装置(旋风分离器、多孔过滤器等)、气体精制设备、燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、废热回收锅炉、气化剂供给装置等。

在这样的煤气化复合发电设备中，从供煤设备供给对煤气化炉煤(粉煤)，并且从气化剂供给装置对煤气化炉供给气化剂(空气、富氧空气、氧气、水蒸气等)。

在煤气化炉内，煤通过气化剂被部分氧化而气化，生成可燃性气体(煤气体)。在生成的可燃性气体中含有作为煤的未反应固体成分的颗粒(煤焦)，因此利用煤焦回收装置对其进行回收，对可燃性气体进行除尘。除尘后的可燃性气体接下来在气体精制装置中被去除硫化合物、氮化合物等杂质而精制，作为燃料气体向燃气轮机供给。

在专利文献1、2中，作为煤焦回收装置，公开了具备旋风分离器(离心分离式的去除装置)、煤焦料箱(容器)和煤焦供给料斗的结构。

旋风分离器从可燃性气体中回收煤焦。料箱暂时贮存由旋风分离器回收的煤焦。煤焦供给料斗将从料箱供给的煤焦向煤焦返回管线供给。供给到煤焦返回管线的煤焦返回到煤气化炉而被再利用。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5518161号公报

专利文献2：日本专利第5529678号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，在上述的结构中，向旋风分离器送入由煤气化炉生成的高温高压的可燃性气体(生成气体)。因此，在旋风分离器与料箱之间产生温度差，在旋风分离器和料箱中热伸长量不同。为了吸收该热伸长量的差，对于从旋风分离器向料箱送入煤焦的连接管道而言，需要波纹状的伸缩构件等热膨胀吸收结构。其结果是，设备结构变得复杂，有可能导致设备成本的上升。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够简化设备结构且能够降低设备成本的旋风分离器一体型贮存装置、气化复合发电装置、颗粒的分离方法。

用于解决课题的方案

本发明的第一方案的旋风分离器一体型贮存装置具备：中空的压力容器；旋风分离器，其设置于所述压力容器内的铅垂方向上部，通过使从外部导入的含有颗粒的气体回旋而从所述气体分离所述颗粒的至少一部分，所述旋风分离器具有开口和排气口，所述开口将分离出的所述颗粒向所述压力容器的铅垂方向下方排出，所述排气口将所述气体向所述压力容器的外部排出；颗粒贮存室，其设置于所述压力容器内的铅垂方向下部，对从所述开口排出的所述颗粒进行贮存；以及排出口，其形成于所述压力容器的底部，将贮存于所述颗粒贮存室的所述颗粒向外部排出。

根据该结构，通过将从所导入的气体(生成气体)分离颗粒的旋风分离器收容于在内部设置有颗粒贮存室的压力容器内的铅垂方向上部，从而无需分别设置旋风分离器和贮存颗粒的容器(料箱)。由此，不需要将旋风分离器与容器连接的管道及伸缩构件，设备结构变得简单，因而能够降低设备成本。

另外，旋风分离器收容于压力容器内，因此无需将旋风分离器本身设为耐压结构，在该方面也能够降低设备成本。

在上述第一方案的基础上，优选的是，所述旋风分离器一体型贮存装置还具备连通管，该连通管将所述压力容器内与从所述排气口排出的所述气体的流路内连通。

根据该结构，在由旋风分离器分离出的颗粒向该旋风分离器的铅垂方向下方的颗粒贮存室下落时，与下落的颗粒的体积相应的量的存在于压力容器内的气体通过连通管流入从排气口排出的气体的流路。由此，能够实现压力容器内与从排气口排出的气体的流路内的均压化。

在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述连通管在比所述开口靠铅垂方向上方的位置与所述压力容器内连通。

根据该结构，能够抑制由旋风分离器分离出的颗粒在压力容器内飞扬、再飞散而流入连通管内。

在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述颗粒贮存室具有：颗粒扩散空间，从所述开口排出的所述颗粒的流动在所述颗粒扩散空间内向所述颗粒贮存室的径向外侧逐渐扩散，且所述颗粒扩散空间以从所述开口排出的所述颗粒的流动与所述颗粒贮存室的内周面碰撞的位置作为下限；以及颗粒蓄积空间，其形成于所述颗粒扩散空间的铅垂方向下方，用于在所述压力容器的所述底部蓄积所述颗粒。

根据该结构，通过具有蓄积随着回旋流从旋风分离器排出且与颗粒贮存室的内周面碰撞而向下方下落的颗粒的空间，从而能够以抑制颗粒的飞扬、再飞散的方式使颗粒向颗粒蓄积空间蓄积。

在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述旋风分离器一体型贮存装置还具备给送管道，该给送管道与对在所述旋风分离器中未与所述气体分离而与所述气体一起从所述排气口排出的微小颗粒进行捕获的过滤器连接，并将由所述过滤器捕获的所述微小颗粒送入所述颗粒贮存室，所述给送管道在所述颗粒扩散空间的铅垂方向下方侧且所述颗粒蓄积空间的铅垂方向上方侧处与所述颗粒贮存室连通。

根据该结构，给送管道在颗粒扩散空间的铅垂方向下方与颗粒贮存室连通，从而从给送管道送入颗粒贮存室的微小颗粒随着颗粒贮存室内的气体的流动而向铅垂方向下方侧移动，不容易向铅垂方向上方侧飞扬。给送管道在颗粒蓄积空间的铅垂方向上方与颗粒贮存室连通，由此能够抑制因从给送管道送入的微小颗粒的流动而使蓄积于颗粒蓄积空间的颗粒向上方飞扬。

在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述颗粒扩散空间的下端部与所述颗粒蓄积空间的上端部之间的分离距离与所述给送管道的面朝所述颗粒贮存室的连接口的开口径相等。

根据该结构，能够将所述颗粒扩散空间的下端部与所述颗粒蓄积空间的上端部的边界区域设为最小限度的适当的尺寸。由此，能够抑制压力容器的大型化。

在上述第一方案的基础上，更优选的是，所述给送管道的面朝所述颗粒贮存室的连接口侧的端部以相对于水平方向倾斜20°以上的方式向斜下方延伸。

根据该结构，通过增大给送管道的倾斜，从而能够抑制从给送管道向颗粒贮存室送入的微小颗粒向颗粒扩散空间飞扬、再飞散而流入连通管内。

本发明的第二方案的气化复合发电装置具备上述第一方案的旋风分离器一体型贮存装置。

本发明的第三方案的颗粒的分离方法是上述旋风分离器一体型贮存装置中的颗粒的分离方法，其中，所述颗粒的分离方法包括以下工序：在设置于所述压力容器内的上部的所述旋风分离器中，从外部导入含有所述颗粒的气体并使该气体回旋，由此从所述气体分离所述颗粒；将在所述旋风分离器内分离出的所述颗粒从形成于所述旋风分离器的下端部的所述开口向下方排出；将从所述开口向下方排出了的所述颗粒贮存于设置在所述压力容器内的下部的所述颗粒贮存室；以及从形成于所述压力容器的底部的所述排出口将贮存于所述颗粒贮存室的所述颗粒向外部排出。

发明效果

根据本发明，能够简化设备结构，能够降低设备成本。

附图说明

图1是具备本发明的实施方式的旋风分离器一体型贮存装置的煤气化复合发电设备的概要结构图。

图2是示出具备本发明的实施方式的旋风分离器一体型贮存装置的集尘设备的结构的图。

图3是本发明的实施方式的旋风分离器一体型贮存装置的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，对本发明的气化复合发电装置的一个实施方式即煤气化复合发电设备进行说明。

如图1所示，煤气化复合发电设备(igcc：integratedcoalgasificationcombinedcycle)10采用将空气主要用作氧化剂、在气化炉设备14中由燃料生成可燃性气体(生成气体)的空气燃烧方式。而且，煤气化复合发电设备(气化复合发电装置)10利用气体精制设备16对由气化炉设备14生成的生成气体进行精制而得到燃料气体，之后，将该燃烧气体供给至燃气轮机17来进行发电。即，本实施方式的煤气化复合发电设备10是空气燃烧方式(空气吹送)的发电设备。作为向气化炉设备14供给的燃料，例如使用煤等含碳固体燃料。

煤气化复合发电设备10具备供煤设备11、气化炉设备14、煤焦回收设备15、气体精制设备16、燃气轮机17、蒸汽轮机18、发电机19和废热回收锅炉(hrsg：heatrecoverysteamgenerator)20。

供煤设备11供给含碳固体燃料即煤作为原煤，利用磨煤机(未图示)等对煤进行粉碎，由此制造粉碎成细颗粒状的粉煤。由供煤设备11制造出的粉煤在供煤管线11a出口被从后述的空气分离设备42供给的作为输送用惰性气体的氮气加压，并朝向气化炉设备14供给。惰性气体是指含氧率为约5体积％以下的非活性气体，以氮气、二氧化碳气体、氩气等为代表例，但未必限定为约5体积％。

气化炉设备14被供给由供煤设备11制造的粉煤，并且，出于再利用的目的，由煤焦回收设备15回收的煤焦(煤的未反应成分和煤灰)返回而向气化炉设备14供给。

在气化炉设备14连接有来自燃气轮机17(压缩机61)的压缩空气供给管线41，由燃气轮机17压缩的压缩空气的一部分能够通过升压机68升压至规定压力而向气化炉设备14供给。空气分离设备42是由大气中的空气分离生成氮气和氧气的设备，通过第一氮气供给管线43将空气分离设备42与气化炉设备14连接。在该第一氮气供给管线43连接有来自供煤设备11的供煤管线11a。从第一氮气供给管线43分支的第二氮气供给管线45也与气化炉设备14连接，在该第二氮气供给管线45连接有来自煤焦回收设备15的煤焦返回管线46。空气分离设备42通过氧气供给管线47与压缩空气供给管线41连接。由空气分离设备42分离出的氮气在第一氮气供给管线43及第二氮气供给管线45中流通，从而被用作煤、煤焦的输送用气体。由空气分离设备42分离出的氧气在氧气供给管线47及压缩空气供给管线41中流通，从而在气化炉设备14中被用作氧化剂。

气化炉设备14例如具备两层气流床式的气化炉。气化炉设备14利用氧化剂(空气、氧气)使供给至内部的煤(粉煤)及煤焦不完全燃烧，从而使之气化而得到生成气体(气体)。在气化炉设备14设置有将混入到粉煤中的异物(炉渣)去除的异物去除设备48。在该气化炉设备14连接有朝向煤焦回收设备15供给生成气体的气体生成管线49，能够排出含有煤焦的生成气体。在该情况下，也可以在气体生成管线49设置合成气冷却器(气体冷却器)，从而将生成气体冷却至规定温度后向煤焦回收设备15供给。

煤焦回收设备15具备集尘设备51和煤焦供给料斗52。在该情况下，集尘设备51对由气化炉设备14生成的生成气体所含有的煤焦进行分离。分离出煤焦的生成气体通过气体排出管线53而被送至气体精制设备16。煤焦供给料斗52贮存由集尘设备51从生成气体分离出的煤焦。来自煤焦供给料斗52的煤焦返回管线46与第二氮气供给管线45连接。

气体精制设备16对由煤焦回收设备15分离出煤焦后的生成气体去除硫化合物、氮化合物等杂质，从而进行气体精制。气体精制设备16对生成气体进行精制而制造燃料气体，并将该燃料气体向燃气轮机17供给。由于在分离出煤焦的生成气体中仍含有硫成分(h2s等)，因此在该气体精制设备16中通过胺吸收液等去除回收硫成分而进行有效利用。

燃气轮机17具备压缩机61、燃烧器62、涡轮63，压缩机61与涡轮63通过旋转轴64连结。在燃烧器62连接有来自压缩机61的压缩空气供给管线65，并且连接有来自气体精制设备16的燃料气体供给管线66，连接有朝向涡轮63延伸的燃烧气体供给管线67。在燃气轮机17设置有从压缩机61向气化炉设备14延伸的压缩空气供给管线41，在该压缩空气供给管线41的中途部设置有升压机68。因此，在燃烧器62中使从压缩机61供给的压缩空气的一部分和从气体精制设备16供给的燃料气体的至少一部分混合并燃烧，由此产生燃烧气体，并将所产生的燃烧气体朝向涡轮63供给。在涡轮63中，由所供给的燃烧气体驱动旋转轴64旋转，从而驱动发电机19旋转。

蒸汽轮机18具备与燃气轮机17的旋转轴64连结的涡轮69，发电机19与该旋转轴64的基端部连结。废热回收锅炉20与来自燃气轮机17(涡轮63)的废气管线70连接，在向废热回收锅炉20的供水与涡轮63的废气之间进行热交换，从而生成蒸汽。在废热回收锅炉20与蒸汽轮机18的涡轮69之间设置有蒸汽供给管线71和蒸汽回收管线72，在蒸汽回收管线72设置有冷凝器73。由废热回收锅炉20生成的蒸汽中也可以包括利用气化炉设备14的合成气冷却器与生成气体热交换而生成的蒸汽。因此，在蒸汽轮机18中，由从废热回收锅炉20供给的蒸汽驱动涡轮69旋转，通过驱动旋转轴64旋转来驱动发电机19旋转。

而且，在废热回收锅炉20的出口与烟囱75之间设置有气体净化设备74。

在此，对本实施方式的煤气化复合发电设备10的工作进行说明。

在本实施方式的煤气化复合发电设备10中，向供煤设备11供给原煤(煤)时，煤在供煤设备11的磨煤机(未图示)中粉碎为细颗粒状，由此得到粉煤。由供煤设备11制造的粉煤通过从空气分离设备42供给的氮气而在第一氮气供给管线43中流通并向气化炉设备14供给。由后述的煤焦回收设备15回收的煤焦通过从空气分离设备42供给的氮气而在第二氮气供给管线45中流通并向气化炉设备14供给。从后述的燃气轮机17抽出的压缩空气利用升压机68升压后，与从空气分离设备42供给的氧气一起通过压缩空气供给管线41而向气化炉设备14供给。

在气化炉设备14中，供给来的粉煤及煤焦通过压缩空气(氧气)而燃烧，从而粉煤及煤焦气化，由此生成生成气体。该生成气体从气化炉设备14通过气体生成管线49排出，并被送至煤焦回收设备15。

通过该煤焦回收设备15，生成气体首先向集尘设备51供给，从而生成气体中所含有的微粒的煤焦被分离。分离出煤焦的生成气体通过气体排出管线53而被送至气体精制设备16。另一方面，从生成气体分离出的微粒的煤焦堆积于煤焦供给料斗52，并通过煤焦返回管线46返回气化炉设备14而被再利用。

通过煤焦回收设备15分离出煤焦后的生成气体在气体精制设备16中被去除硫化合物、氮化合物等杂质而进行气体精制，从而制造出燃料气体。压缩机61生成压缩空气并向燃烧器62供给。该燃烧器62将从压缩机61供给的压缩空气和从气体精制设备16供给的燃料气体混合，通过燃烧来生成燃烧气体。通过该燃烧气体驱动涡轮63旋转，从而经由旋转轴64驱动压缩机61及发电机19旋转。这样，燃气轮机17能够进行发电。

而且，废热回收锅炉20利用从燃气轮机17的涡轮63排出的废气与向废热回收锅炉20的供水进行热交换，由此生成蒸汽，将该生成的蒸汽向蒸汽轮机18供给。在蒸汽轮机18中，由从废热回收锅炉20供给的蒸汽驱动涡轮69旋转，由此能够经由旋转轴64驱动发电机19旋转，从而进行发电。

燃气轮机17与蒸汽轮机18也可以不作为同一轴驱动一个发电机19旋转，而作为不同的轴驱动多个发电机旋转。

然后，在气体净化设备74中，去除从废热回收锅炉20排出的废气中的有害物质，将净化后的废气从烟囱75向大气排放。

接着，对设置于上述煤焦回收设备15的集尘设备51进行详细说明。

如图2所示，集尘设备51具备作为一次集尘设备的旋风分离器一体型贮存装置100和作为二次集尘设备的多孔过滤器(过滤器)120。

如图2、图3所示，旋风分离器一体型贮存装置100具备压力容器110和旋风分离器101。

压力容器110为中空的，且具有能够耐受从气化炉设备14通过气体生成管线49送入的高温高压的生成气体的压力的耐压性能。压力容器110具备形成于其上部的旋风分离器收容室111和形成于下部的颗粒贮存室112。

旋风分离器收容室111为在铅垂上下方向上连续的圆筒状，在其内侧收容有旋风分离器101。旋风分离器收容室111的顶部111t例如形成为其内径朝向铅垂方向上方逐渐缩小的圆顶状。

颗粒贮存室112为圆筒状且其内径形成为比旋风分离器收容室111大。由此，颗粒贮存室112的水平截面积比旋风分离器收容室111大，通过抑制铅垂上下方向的尺寸的同时确保煤焦(颗粒)的贮存量，从而抑制压力容器110在铅垂上下方向上大型化。

颗粒贮存室112在旋风分离器收容室111的下端经由其内径朝向下方逐渐扩大的扩径部114连续地形成。

颗粒贮存室112的底部112b例如形成为其内径朝向下方逐渐缩小的碗状。颗粒贮存室112的底部112b的内周面形成为倾斜贮存于其内部的煤焦的休止角以上。因此，能够促进贮存于颗粒贮存室112的煤焦朝向排出口113排出。

在颗粒贮存室112的底部112b形成有朝向下方开口的排出口113。在该排出口113连接有与煤焦供给料斗52连通的煤焦供给管道116，通过设置于煤焦供给管道116的中途的阀(未图示)的开闭，能够排出煤焦。

收容于旋风分离器收容室111的旋风分离器101一体地具备在铅垂上下方向上连续的圆筒状部101a和内径从圆筒状部101a的下端朝向下方逐渐缩小的锥状部101b。圆筒状部101a的上端部以与排气管105连接的方式被圆盘状的板101c封闭。在锥状部101b的下端形成有将煤焦向压力容器110的下方排出的开口102。

在旋风分离器101的上端部的板101c形成有排气口103，在该排气口103连接有朝向铅垂方向上方延伸并贯通压力容器110的旋风分离器收容室111的顶部111t而向上方延伸的排气管105，从而得到排出由后述的旋风分离器101分离出煤焦的生成气体的流路。

在旋风分离器101的圆筒状部101a的周壁部101s连接有从气化炉设备14送入生成气体的气体生成管线49。该气体生成管线49在俯视下从切线方向连接于旋风分离器101的周壁部101s，由此，从气体生成管线49送入的生成气体在旋风分离器101内沿周向回旋。

在这样的旋风分离器101中，在通过气体生成管线49从气化炉设备14送入生成气体时，通过在旋风分离器101内产生的回旋流fs，生成气体所包含的煤焦的至少一部分(在本实施方式中，大部分)以粗颗粒的煤焦为主体，因离心力而偏向旋风分离器101内的外周侧。偏向外周侧的煤焦一边因回旋流fs回旋一边因自重而朝向重力方向的下方下落，从开口102向旋风分离器101的下方排出。这样，旋风分离器101利用生成气体对煤焦的至少一部分进行离心分离。煤焦的大部分被分离，一部分微小颗粒未被分离的状态的生成气体从排气口103向上方的排气管105排出，被送入到作为二次集尘设备的多孔过滤器120。

从旋风分离器101的开口102排出的煤焦因自重而下落至颗粒贮存室112。此时，与生成气体的余量一起从开口102排出的煤焦的流动f2一边因旋风分离器101内的回旋流fs的惯性力而回旋，一边随着朝向下方而其回旋半径因离心力逐渐扩大。该流动f2最终存在在颗粒贮存室112内重力下落的流动和碰撞于颗粒贮存室112的内周面112f的流动，煤焦朝向重力方向的下方下落而集聚，从而蓄积于压力容器110的颗粒贮存室112的底部112b。

这样，在颗粒贮存室112的上部形成有颗粒扩散空间s1，在该颗粒扩散空间s1中，从开口102排出的煤焦的流动f2一边向径向外侧逐渐扩散一边下落，并且流动f2的一部分与颗粒贮存室112的内周面碰撞。在颗粒贮存室112中，在颗粒扩散空间s1的下方形成有供煤焦蓄积于压力容器110的底部的颗粒蓄积空间s2。

即，将供从开口102排出的煤焦的流动f2向径向外侧逐渐扩散的空间、且比与颗粒贮存室112的内周面碰撞的颗粒的下限位置靠铅垂方向上方侧设为颗粒扩散空间s1。将比从开口102排出的煤焦的流动f2与颗粒贮存室112的内周面碰撞的颗粒的下限位置靠铅垂方向下方侧、且比连接口125a靠铅垂方向下方侧设为颗粒蓄积空间s2。

蓄积于压力容器110的颗粒贮存室112的颗粒蓄积空间s2的煤焦从排出口113通过煤焦供给管道116向铅垂方向下方侧的煤焦供给料斗52供给。煤焦供给料斗52暂时贮存从旋风分离器一体型贮存装置100供给的煤焦，并通过煤焦返回管线46向气化炉设备14供给煤焦。

在此，也可以对一个旋风分离器一体型贮存装置100连接多个煤焦供给料斗52。在该情况下，在压力容器110的底部形成有多个排出口113，在各个排出口113连接有煤焦供给管道116。

旋风分离器一体型贮存装置100还具备连通管118，该连通管118将压力容器110内与连接于旋风分离器101的排气口103的排气管105的生成气体的流路105a内连通。当由旋风分离器101从生成气体分离出的煤焦下落到颗粒贮存室112时，与下落的煤焦的体积相应的量的存在于颗粒贮存室112内的生成气体被推出而流入连通管118。流入到连通管118的生成气体被送入排气管105的流路105a内，抑制颗粒贮存室112内的压力上升，实现颗粒贮存室112内与排气管105内的均压化。

在此，连通管118在比旋风分离器101的下端的开口102靠铅垂方向上方的位置与压力容器110内连通。由此，抑制如下情况：由旋风分离器101分离而下落的煤焦飞扬，与从颗粒贮存室112推出的生成气体一起直接流入连通管118内，从而从旋风分离器101向下游侧的流路105a内再飞散。

如图2所示，将从旋风分离器101排出的生成气体从旋风分离器101的排气口103通过排气管105送入多孔过滤器120。多孔过滤器120捕获在旋风分离器101中未与气体分离而残留于生成气体中的煤焦(微小颗粒)。

由多孔过滤器120分离出煤焦(微小颗粒)的生成气体通过气体排出管线53被送至气体精制设备16。

另一方面，由多孔过滤器120捕获的微小颗粒通过给送管道125被送至旋风分离器一体型贮存装置100的颗粒贮存室112。

如图3所示，在旋风分离器一体型贮存装置100中，给送管道125在颗粒扩散空间s1的下方侧、且颗粒蓄积空间s2的上方侧的位置与颗粒贮存室112内连接。

在此，颗粒扩散空间s1的下端部与颗粒蓄积空间s2的上端部之间的分离的距离与给送管道125的面朝颗粒贮存室112的连接口125a的开口径d相等。即，给送管道125的连接口125a配置于颗粒扩散空间s1的下端部与颗粒蓄积空间s2的上端部的边界部。

另外，优选的是，给送管道125的至少连接口125a侧的端部125b以相对于水平方向的倾斜角度θ为20°以上的方式倾斜，并与压力容器110连接。由此，通过给送管道125供给的煤焦(微小颗粒)从颗粒贮存室112内的颗粒扩散空间s1的下端部朝向下方下落，因此能够以抑制煤焦的飞扬、再飞散的方式在颗粒蓄积空间s2中蓄积煤焦。

优选的是，通过从给送管道125的下表面侧向给送管道125内送入辅助气体，从而促进给送管道125内的煤焦的流动化。

接着，对利用上述那样的沿铅垂上下方向配置的旋风分离器一体型贮存装置100从生成气体分离煤焦的方法进行说明。

在利用旋风分离器一体型贮存装置100从生成气体分离煤焦时，首先，通过从外部(气体生成管线49)向设置于压力容器110内的上部区域的旋风分离器101导入含有煤焦的生成气体并使其回旋，从而从生成气体分离煤焦的至少一部分。在旋风分离器101内分离出的煤焦从在旋风分离器101的下端部形成的开口102向下方排出。从开口102向下方排出的煤焦贮存于在压力容器110内的下部设置的颗粒贮存室112。贮存于颗粒贮存室112的煤焦从形成于压力容器110的底部的排出口113向外部排出。

根据上述的旋风分离器一体型贮存装置100，通过将从气体分离煤焦的旋风分离器101收容于在内部设置有颗粒贮存室112的压力容器110内的上部，从而不需要分别设置旋风分离器101和贮存煤焦的容器(料箱)。由此，不需要连接旋风分离器101和容器(料箱)的管道及连接管道所需的伸缩构件，另外，由于设备结构简单，因此能够降低设备成本。

由于旋风分离器101收容于压力容器110内，因此不需要将旋风分离器101本身设为耐压结构的形状、板厚、密封结构，在该方面也能够降低设备成本。

另外，旋风分离器一体型贮存装置100具备连通管118，因此随着由旋风分离器101分离出的煤焦下落至其铅垂方向下方的颗粒贮存室112，与下落的煤焦的体积相应的量的存在于颗粒贮存室112内的生成气体被推出而流入连通管118。流入到连通管118的生成气体能够送入排气管105的流路105a内。由此，能够实现压力容器110内与从排气口103排出的气体的流路105a内的均压化。

连通管118在比旋风分离器101的开口102靠铅垂方向上方的位置与压力容器110内连通，因此能够抑制通过旋风分离器101分离而下落的煤焦的飞扬、再飞散，从而流入连通管118内。

另外，将由多孔过滤器120捕获的煤焦送入颗粒贮存室112的给送管道125在颗粒扩散空间s1的铅垂方向下方侧且颗粒蓄积空间s2的上方侧与颗粒贮存室112连接。这样，通过在颗粒扩散空间s1的下方连接给送管道125，从给送管道125排出的煤焦与颗粒扩散空间s1的气体的流动f2一起向下方侧移动，从而能够防止向上方侧的飞扬、再飞散。通过来自给送管道125的微颗粒的输送流动、来自开口102的流动f2，能够抑制蓄积于颗粒蓄积空间s2的煤焦向上方侧的飞扬、再飞散。

通过使颗粒扩散空间s1的下端部与颗粒蓄积空间s2的上端部之间的分离距离与给送管道125的面朝颗粒贮存室112的连接口125a的开口径d相等，从而能够将颗粒扩散空间s1的下端部与颗粒蓄积空间s2的上端部的边界区域设为最小限度的适当的尺寸。由此，能够抑制旋风分离器一体型贮存装置100在上下方向上大型化。

来自多孔过滤器120的铅垂方向下部侧的给送管道125的至少连接口125a侧的端部125b以相对于水平方向倾斜20°以上的方式向斜下方延伸。这样，通过增加给送管道125的倾斜，从而在给送管道125中稳定地输送而被供给的煤焦(微小颗粒)朝向颗粒贮存室112内的下方的颗粒蓄积空间s2下落。因此，抑制因煤焦向颗粒扩散空间s1的飞扬、再飞散引起的向连通管118内的流入，从而能够将煤焦蓄积于颗粒蓄积空间s2。给送管道125的至少连接口125a侧的端部125b通过相对于水平方向倾斜20°以上的小角度，从而能够使多孔过滤器120接近压力容器110侧。另一方面，通过使给送管道125的至少连接口125a侧的端部125b相对于水平方向倾斜比20°大的角度，从而能够将多孔过滤器120配置于比旋风分离器一体型贮存装置100的压力容器110靠铅垂方向上方，也能够抑制与压力容器110的干涉。因此，给送管道125的至少连接口125a侧的端部125b能够自由地选定相对于水平方向倾斜20°以上，从而能够提高旋风分离器一体型贮存装置100与多孔过滤器120的布局的自由度，实现煤焦回收设备15的小型化。

在上述实施方式中，将具备从粉煤生成可燃性气体的煤气化炉的igcc作为一例进行了说明，但本发明的气化炉设备例如也能够适用于薄木片、废木、浮木、草类、废弃物、污泥、轮胎等生物燃料等将其他含碳固体燃料气化的燃料。另外，本发明的气化炉设备不限定于发电用，也能够适用于得到所期望的化学物质的化学设备用气化炉。

另外，在上述的实施例中，使用煤作为燃料，但即便是高品质炭或低品质炭也能够应用，另外，不局限于煤，也可以是出自能够再生的生物的作为有机资源而使用的生物质，例如，也能够使用间伐材、废料木、漂流木、草类、废弃物、污泥、轮胎以及以此作为原料的再利用燃料(燃料颗粒或碎屑)等。

附图标记说明：

10煤气化复合发电设备(气化复合发电装置)

11供煤设备

11a供煤管线

14气化炉设备

15煤焦回收设备

16气体精制设备

17燃气轮机

18蒸汽轮机

19发电机

20废热回收锅炉

41压缩空气供给管线

42空气分离设备

43第一氮气供给管线

45第二氮气供给管线

46煤焦返回管线

47氧气供给管线

48异物去除设备

49气体生成管线

51集尘设备

52煤焦供给料斗

53气体排出管线

61压缩机

62燃烧器

63涡轮

64旋转轴

65压缩空气供给管线

66燃料气体供给管线

67燃烧气体供给管线

68升压机

69涡轮

70废气管线

71蒸汽供给管线

72蒸汽回收管线

73冷凝器

74气体净化设备

75烟囱

100旋风分离器一体型贮存装置

101旋风分离器

101a圆筒状部

101b锥状部

101c板

101s周壁部

102开口

103排气口

105排气管

105a流路

110压力容器

111旋风分离器收容室

111t顶部

112颗粒贮存室

112b底部

112f内周面

113排出口

114扩径部

116煤焦供给管道

118连通管

120多孔过滤器(过滤器)

125给送管道

125a连接口

125b端部

s1颗粒扩散空间

s2颗粒蓄积空间

θ倾斜角度