朝向煤气化炉3的供给管线上设置有用于分别将过剩生成的氮气及氧气向外部放气的阀15A、15B。另外，本实施方式所涉及的IGCC设备I中，如同后面的详述，不会生成过剩的氮气及氧气，将放气限制为最小。
[0071]煤气化炉3具备:以使气体从下方朝向上方流动的方式形成的煤气化部3a、连接在煤气化部3a的下游侧，并且以使气体从上方朝向下方流动的方式形成的热交换部3b。
[0072]在煤气化部3a，从下方设置有燃烧器13及减压器14。燃烧器13是使煤粉及炭的一部分燃烧而生成CO2，并且使剩下的部分通过热分解成为挥发成分(CO、H2、低级碳氢化物)而放出的部分。燃烧器13采用射流床。但是，燃烧器13也可以为流动床式或固定床式。
[0073]在燃烧器13及减压器14上分别设置有燃烧器燃烧嘴13a及减压器燃烧嘴14a，从煤炭供给设备10向燃烧器燃烧嘴13a及减压器燃烧嘴14a供给煤粉。
[0074]从燃气轮机设备5的空气压缩机5c被抽出的空气经由空气升压器17及氧化剂供给路径8与在ASU15中被分离的氧气一同作为氧化剂供给到燃烧器燃烧嘴13a。这种燃烧器燃烧嘴13a中供给有对氧气浓度进行调整的空气。另外，从空气压缩机5c被抽出的空气中的氧气可以在ASU15中被分离，被分离的氧气经由氧化剂供给路径8供给到燃烧器燃烧嘴 13a。
[0075]在减压器14中，通过来自燃烧器13的高温燃烧气体而使煤粉气化。由此，从煤炭生成CO或H2等成为气体燃料的可燃性气体。煤气化反应是使煤粉及炭中的碳与高温气体中的0)2及H 20反应而生成CO和H2的吸热反应。
[0076]煤气化炉3使从空气压缩机5c供给过来的供给空气和煤炭反应从而生成气体。具体而言，在煤气化炉3的热交换部3b设置有多个热交换器(省略图示)，从引导自减压器14的生成气体获得显热而产生蒸汽。在热交换器中产生的蒸汽主要用作蒸汽轮机7b的驱动用蒸汽。通过热交换部3b的生成气体导向除尘设备20。该除尘设备20具备多孔过滤器，通过使生成气体通过多孔过滤器，捕捉并回收混合在生成气体中的含有未燃烧成分的炭。被捕捉的炭堆积在多孔过滤器而形成炭层。包含在生成气体中的Na成分及K成分会冷凝在炭层，最终Na成分及K成分从除尘设备20也被去除。
[0077]如上回收的炭与从ASU15供给过来的氮气一同回送到煤气化炉3的炭燃烧嘴21而得到再利用。另外，与炭一同送回到炭燃烧嘴21的Na成分及K成分最终与熔融的煤粉的灰一同从煤气化部3a的下方排出。熔融排出的灰用水骤冷、破碎而成为玻璃状的炉渣。
[0078]通过除尘设备20的生成气体通过气体精制设备22精制后，作为燃料气体送往燃气轮机设备5的燃烧器5a。
[0079]燃气轮机设备5具备:燃烧器5a，使通过气体精制设备22精制生成气体而得到的燃料气体燃烧；燃气轮机5b，通过燃烧气体而驱动；空气压缩机5c，向燃烧器5a送出高压空气。燃气轮机5b和空气压缩机5c通过相同的旋转轴5d而连接。在空气压缩机5c中压缩的空气被抽出而还导向与燃烧器5a不同的空气升压器17。
[0080]通过燃气轮机5b的燃烧废气导向HRSG30。
[0081 ] 蒸汽轮机设备7的蒸汽轮机7b连接在与燃气轮机设备5相同的旋转轴5d，成为所谓的一轴式的组合系统。从煤气化炉3及HRSG30向蒸汽轮机7b供给高压蒸汽。另外，不只限定于一轴式的组合系统，也可以是二轴式的组合系统。
[0082]从被燃气轮机5b及蒸汽轮机7b驱动的旋转轴5d输出电力的发电机G隔着蒸汽轮机设备7设置在与燃气轮机设备5相反的一侧。另外，发电机G的配置位置不只限于该位置，只要是能够从旋转轴5d输出电力的位置均可。
[0083]HRSG30通过来自燃气轮机5b的燃烧废气产生蒸汽，并且将燃烧废气从烟囱31向大气放出。
[0084]接着，对应用上述结构的煤气化炉3的IGCC设备I的工作进行说明。
[0085]炼焦煤在粉碎机(未图示)被粉碎之后引导向料斗11而积存于料斗11。积存于料斗11的煤粉与在ASU15中被分离的氮气一同供给到减压器燃烧嘴14a及燃烧器燃烧嘴13a。并且，在除尘设备20中回收的炭供给到炭燃烧嘴21。
[0086]作为燃烧器燃烧嘴13a的燃烧用气体，使用在从燃气轮机设备5的空气压缩机5c抽气并在空气升压器17进一步升压的压缩空气中添加在ASU15中被分离后的氧气的气体。在燃烧器13中，煤粉及炭被燃烧用空气部分燃烧而生成CO2，剩余部分被热分解成挥发成分(CO、H2、低级碳氢化物)。
[0087]在减压器14中，从减压器燃烧嘴14a供给的煤粉及在燃烧器13内放出了挥发成分后的炭通过从燃烧器13上升过来的高温气体而被气化，生成CO和&等可燃性气体。
[0088]通过减压器14的生成气体在通过煤气化炉3的热交换部3b的同时向各热交换器施加其显热，从而产生蒸汽。在热交换部3b产生的蒸汽主要用于驱动蒸汽轮机7b。
[0089]通过热交换部3b的生成气体导向除尘设备20，回收炭。生成气体中的Na成分及K成分在此冷凝而被炭获取。包含被回收的Na成分及K成分的炭送回到煤气化炉3。
[0090]通过除尘设备20的生成气体在气体精制设备22被精制之后导向燃气轮机设备5的燃烧器5a，与从空气压缩机5c供给的压缩空气一同燃烧。通过该燃烧气体，燃气轮机5b进行旋转，旋转轴5d被驱动。
[0091]通过燃气轮机5b的燃烧废气导向HRSG30，通过利用该燃烧废气的显热而产生蒸汽。在HRSG30中产生的蒸汽主要用于驱动蒸汽轮机7b。
[0092]蒸汽轮机7b通过来自煤气化炉3的蒸汽及来自HRSG30的蒸汽进行旋转，从而驱动与燃气轮机设备5相同的旋转轴5d。旋转轴5d的旋转力通过发电机G转换为电输出。
[0093]图2是表示供给到煤气化炉3所具有的炉渣熔融燃烧嘴40的气体的路径的图。图2表示供给到炉渣熔融燃烧嘴40和燃烧器燃烧嘴13a的气体的路径。
[0094]如图2所示，燃烧器燃烧嘴13a供给有来自煤炭供给设备10的煤炭、来自空气升压器17的空气、及在ASU15中制造的氧气。而且，炉渣熔融燃烧嘴40供给有燃料气体和在ASU15中制造的氧气。
[0095]在朝向燃烧器燃烧嘴13a的空气的供给管线上设置有流量调整阀42a，在朝向燃烧器燃烧嘴13a的氧气的供给管线上设置有流量调整阀42b，在朝向炉渣熔融燃烧嘴40的氧气的供给管线上设置有流量调整阀42c。
[0096]另外，在朝向炭燃烧嘴21的空气的供给管线上也设置有与流量调整阀42a相同的流量调整阀，在朝向炭燃烧嘴21的氧气的供给管线上也设置有与流量调整阀42b相同的流量调整阀。
[0097]图3是表示负责IGCC设备I的控制的控制装置50的功能的框图。另外，在图3中示出有关向煤气化炉3供给气体的控制的功能。
[0098]控制装置50 例如由 CPU (Central Processing Unit)、RAM (Random AccessMemory)、及计算机可读取记录介质等构成。并且，作为一例，用于实现后述的空气分离量确定部52、必要氧化剂流量确定部54、抽气量确定部56、及燃烧嘴阀开度确定部58的各种功能的一连串处理以程序的形式存储在记录介质等中，通过由CPU将该程序读取到RAM等，执行信息的加工、运算处理，从而实现各种功能。
[0099]空气分离量确定部52根据IGCC设备I的运转负荷确定基于ASU15的氮气的制造量(流量)。另外，伴随氮气制造量，基于ASU15的氧气的制造量(流量)同时也得到确定。
[0100]必要氧化剂流量确定部54确定与IGCC设备I的运转负荷相对应的煤气化炉3所需要的氧化剂流量(以下，称作“必要氧化剂流量”)。
[0101]抽气量确定部56根据ASU15的氧气的制造量和必要氧气量之间的差即必要氧化剂流量的不足量计算出满足不充分的氧气量的空气流量，确定从燃气轮机设备5所具备的空气压缩机5c朝向煤气化炉3的抽气量。即，根据从燃气轮机设备5抽气的空气量调整供给到煤气化炉3的氧化剂的总量。
[0102]燃烧嘴阀开度确定部58确定设置在各种燃烧嘴的气体供给管线上的流量调整阀(流量调整阀42a、42