JPH03100095A - Power plant with carbon dioxide separator - Google Patents
Power plant with carbon dioxide separatorInfo
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- JPH03100095A JPH03100095A JP1235722A JP23572289A JPH03100095A JP H03100095 A JPH03100095 A JP H03100095A JP 1235722 A JP1235722 A JP 1235722A JP 23572289 A JP23572289 A JP 23572289A JP H03100095 A JPH03100095 A JP H03100095A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は空気圧縮機、燃焼器、タービンよりなるガスタ
ービンを含むパワープラントに係り、とくに上記ガスタ
ービンから排出される二酸化炭素を減少するのに好適な
二酸化炭素分離装置を有するパワープラントに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a power plant including a gas turbine consisting of an air compressor, a combustor, and a turbine, and in particular to a power plant that reduces carbon dioxide emitted from the gas turbine. The present invention relates to a power plant having a carbon dioxide separation device suitable for.
従来、パワープラントより二酸化炭素を分離する方法に
ついては、たとえば、特開昭63−211571号公報
に記載されているように、燃料電池発電プラントの電池
アノード排ガス中より二酸化炭素を分離するものが提案
されている。Conventionally, as for a method of separating carbon dioxide from a power plant, a method has been proposed that separates carbon dioxide from the battery anode exhaust gas of a fuel cell power plant, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-211571. has been done.
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、燃料電池発電プラントを対象としてお
り、燃料電池の電気化学反応に二酸化炭素が必要で、し
かも電池アノード排ガス中の二酸化炭素濃度が高い点を
考慮し、アノード排ガス中に二酸化炭素分離装置したも
のであって、燃料電池を使用しないプラントには適応す
ることができないという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] The above conventional technology is aimed at fuel cell power generation plants, and takes into account the fact that carbon dioxide is required for the electrochemical reaction of the fuel cell, and the carbon dioxide concentration in the battery anode exhaust gas is high. However, this method involves a carbon dioxide separation device in the anode exhaust gas, and there is a problem in that it cannot be applied to plants that do not use fuel cells.
本発明の第1の目的は、ガスタービンを含むパワープラ
ントより発生する二酸化炭素の発生量を低減可能とする
二酸化炭素分離装置を有するパワープラントを提供する
ことにある。A first object of the present invention is to provide a power plant having a carbon dioxide separation device that can reduce the amount of carbon dioxide generated by a power plant including a gas turbine.
また本発明の第2の目的は、二酸化炭素を固定して二酸
化炭素の排出処理を容易可能とする二酸化炭素分離装置
を有するパワープラントを提供することにある。A second object of the present invention is to provide a power plant having a carbon dioxide separator that fixes carbon dioxide and facilitates carbon dioxide discharge treatment.
さらに本発明の第3の目的は、二酸化炭素を回収して動
力源とし、少ない動力消費を可能とする二酸化炭素分離
装置を有するパワープラントを提供することにある。Furthermore, a third object of the present invention is to provide a power plant having a carbon dioxide separator that recovers carbon dioxide and uses it as a power source, thereby making it possible to consume less power.
上記第1の目的を達成するために、本発明の二酸化分離
パワープラントにおいては、空気圧縮機、燃焼器および
タービンよりなるガスタービンを含むパワープラントで
、燃料供給装置と上記燃焼器との間に配置され、上記燃
料供給装置からの燃料に含まれている二酸化炭素を分離
してプラント系外に排出する二酸化炭素分離装置を有す
るものである。In order to achieve the above first object, the carbon dioxide separation power plant of the present invention is a power plant including a gas turbine consisting of an air compressor, a combustor, and a turbine, and is provided between a fuel supply device and the combustor. The plant includes a carbon dioxide separation device that separates carbon dioxide contained in the fuel from the fuel supply device and discharges it outside the plant system.
また二酸化炭素の排出量をより減少するため、上記二酸
化炭素分離装置は燃料に含まれる二酸化炭素を吸収液に
て吸収して分離するように構成されたものである。Furthermore, in order to further reduce the amount of carbon dioxide emitted, the carbon dioxide separator is configured to absorb and separate carbon dioxide contained in the fuel using an absorption liquid.
士た、二酸化炭素の排出量をより減少するため、上記二
酸化炭素分離装置は燃料供給装置からの燃料に含まれる
一酸化炭素と蒸気とをシフト反応触媒にてシフト反応さ
せて二酸化炭素の濃度を高めるシフト反応装置に接続す
るものである。In addition, in order to further reduce carbon dioxide emissions, the carbon dioxide separation device reduces the concentration of carbon dioxide by causing a shift reaction between carbon monoxide contained in the fuel from the fuel supply device and steam using a shift reaction catalyst. It is connected to a shift reactor that increases the temperature.
また上記第2の目的を達成するために、上記二酸化炭素
分離装置を有するパワープラントは、上記二酸化炭素分
離装置によって分離された二酸化炭素を燃料供給装置か
らの燃料と熱交換して固定化する装置を備えたものであ
る。In addition, in order to achieve the second object, the power plant having the carbon dioxide separator includes a device for fixing carbon dioxide separated by the carbon dioxide separator by heat exchange with fuel from a fuel supply device. It is equipped with the following.
また、上記第2の目的を達成するために、上記二酸化炭
素分離装置を有するパワープラントは、上記二酸化炭素
分離装置によって分離された二酸化炭素を燃料供給装置
からの燃料と熱交換して固定化する装置を備えたもので
ある。Further, in order to achieve the second objective, the power plant having the carbon dioxide separation device fixes carbon dioxide separated by the carbon dioxide separation device by heat exchange with fuel from the fuel supply device. It is equipped with a device.
またパワープラントの運転効率を高めるとともに、特別
な二酸化炭素分離装置を設置することなく二酸化炭素を
分離するため、空気圧縮機、燃焼器およびタービンより
なるガスタービンを含むパワープラントにおいて、燃料
供給装置と上記燃焼器との間に配置され、上記燃料供給
装置がらの燃料に含まれる水素を分離するとともに、水
素を分離された二酸化炭素を含む燃料を上記燃料供給装
置装置からの燃料と熱交換して二酸化炭素を固定化する
二酸化炭素分離装置を有するものである。In addition, in order to increase the operational efficiency of power plants and separate carbon dioxide without installing special carbon dioxide separation equipment, power plants that include gas turbines consisting of air compressors, combustors, and turbines are equipped with fuel supply equipment. It is arranged between the combustor and the fuel supply device, and separates hydrogen contained in the fuel from the fuel supply device, and exchanges heat with the fuel containing carbon dioxide from which the hydrogen has been separated, with the fuel from the fuel supply device. It has a carbon dioxide separation device that fixes carbon dioxide.
また上記第3の目的を達成するために、本発明の二酸化
炭素分離装置を有するパワープラントにおいては、空気
圧縮機、燃焼器、およびタービンよりなるガスタービン
を含むパワープラントで、燃料供給装置と上記燃焼器と
の間に配置され、吸収液にて燃料供給装置からの燃料に
含まれる二酸化炭素を吸収分離する二酸化炭素吸収装置
と、該二酸化炭素吸収装置にて二酸化炭素を吸収した吸
収液から二酸化炭素を分離する再生器と、該再生器と上
記二酸化炭素吸収装置との間に配置され、上記二酸化炭
素吸収装置からの吸収液により動力を与えられる動力回
収タービンとを備えたものである。In addition, in order to achieve the third object, a power plant having a carbon dioxide separation device of the present invention includes a gas turbine including an air compressor, a combustor, and a turbine, and a fuel supply device and the above-mentioned gas turbine. A carbon dioxide absorption device is placed between the combustor and uses an absorption liquid to absorb and separate carbon dioxide contained in the fuel from the fuel supply device, and the carbon dioxide absorption device absorbs and separates carbon dioxide from the absorption liquid that has absorbed carbon dioxide. The device includes a regenerator that separates carbon, and a power recovery turbine that is disposed between the regenerator and the carbon dioxide absorption device and powered by the absorption liquid from the carbon dioxide absorption device.
本発明は、空気圧縮機、燃焼器、タービンよりなるガス
タービンを含むパワープラントにおいて、燃料供給装置
と上記燃焼器との間に配置され、上記燃料供給装置から
の燃料に含まれている二酸化炭素を分離する二酸化炭素
分離装置を設けたので、上記ガスタービン排ガス中の二
酸化炭素排出量を減少することができる。The present invention relates to a power plant including a gas turbine including an air compressor, a combustor, and a turbine, which is disposed between a fuel supply device and the combustor, and which absorbs carbon dioxide contained in the fuel from the fuel supply device. Since a carbon dioxide separator for separating carbon dioxide is provided, the amount of carbon dioxide emitted in the gas turbine exhaust gas can be reduced.
上記ガスタービンの燃料が天然ガス、ナフサなどの一般
な燃料の場合には、燃料中に二酸化炭素を含まないので
、燃料改質器を通過させ、改質反応により炭化水素を水
素および一酸化炭素、二酸化炭素を分離することができ
る。When the fuel for the gas turbine mentioned above is a general fuel such as natural gas or naphtha, the fuel does not contain carbon dioxide, so it is passed through a fuel reformer and converted into hydrogen and carbon monoxide by a reforming reaction. , carbon dioxide can be separated.
さらに5上記のように改質器を通過した燃料ガスや石炭
ガス化燃料のように一酸化炭素を含む燃料では、排ガス
中の二酸化炭素の排出量をより減少させるためには、シ
フト触媒を含むシフトコンバータを通過させることによ
り燃料中の二酸化炭素濃度を高めることにより二酸化炭
素の分離割合を高くすることができる。Furthermore, as mentioned above, in fuels containing carbon monoxide such as fuel gas and coal gasified fuel that have passed through a reformer, it is necessary to include a shift catalyst in order to further reduce the amount of carbon dioxide emissions in the exhaust gas. By increasing the carbon dioxide concentration in the fuel by passing it through the shift converter, the separation rate of carbon dioxide can be increased.
水素を含む燃料ガスでは、水素を分離して、ガスタービ
ン燃料として使用し、他成分より二酸化炭素を分離する
ことができる。For fuel gases containing hydrogen, hydrogen can be separated and used as gas turbine fuel, and carbon dioxide can be separated from other components.
二酸化炭素は、−78℃でドライアイス化するので、液
化天然ガス(温度的−160℃)との熱交換により、容
易にドライアイスとなり固定化できる。Since carbon dioxide turns into dry ice at -78°C, it can be easily converted into dry ice and fixed by heat exchange with liquefied natural gas (temperature -160°C).
また、酸素プラントでの低温熱、例えば液化チッ素(−
196℃)、液化酸素(−183°C)との熱交換によ
っても容易にドライアイスとなり固定化することができ
る。In addition, low-temperature heat in oxygen plants, such as liquefied nitrogen (-
It can also be easily converted into dry ice and fixed by heat exchange with liquefied oxygen (-183°C).
以下、本発明の第1実施を示す第1図により説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIG.
第1図に示すように、ガスタービンは空気圧縮機1と、
燃焼器2と、タービン3とから構成されている。上記空
気圧縮機1は上記タービン3により駆動されると空気通
路30からの大気を圧縮し、管路31を通って上記燃焼
器2に供給する。上記燃焼器2は、上記空気圧縮機1か
らの圧縮空気により管路26から供給された燃料ガスを
燃焼して上記タービン3に供給する。上記タービン3は
、上記燃焼器2からの高温・高圧の燃焼ガスにより動力
を発生し、上記空気圧縮機1および発電機8を駆動し、
使用後の燃焼ガスを管路33を通って改良触媒を含む改
質器6および排熱回収ボイラ14に供給したのち、排気
管34により排出する。上記空気圧縮機1および上記発
電機8は蒸気タービン9と接続している。該蒸気タービ
ン9は排熱回収ボイラ14から供給される蒸気によって
駆動され、使用後の蒸気を熱交換器17に供給するとと
もに排気配管2Iを通って混合器11に供給し、かつ復
水器10に供給する。上記復水器lOの給水は、上記排
熱回収ボイラ14内の排気ガスによって加熱蒸発されて
蒸気タービン9を駆動するとともにシフトコンバータ7
に供給される。As shown in FIG. 1, the gas turbine includes an air compressor 1,
It is composed of a combustor 2 and a turbine 3. When the air compressor 1 is driven by the turbine 3, it compresses the atmospheric air from the air passage 30 and supplies it to the combustor 2 through the pipe 31. The combustor 2 burns the fuel gas supplied from the pipe line 26 using compressed air from the air compressor 1 and supplies it to the turbine 3 . The turbine 3 generates power from the high temperature and high pressure combustion gas from the combustor 2 and drives the air compressor 1 and the generator 8,
The used combustion gas is supplied through a pipe 33 to a reformer 6 containing an improved catalyst and an exhaust heat recovery boiler 14, and then exhausted through an exhaust pipe 34. The air compressor 1 and the generator 8 are connected to a steam turbine 9. The steam turbine 9 is driven by steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 14, supplies the used steam to the heat exchanger 17, passes through the exhaust pipe 2I to the mixer 11, and supplies the steam to the mixer 11 through the exhaust pipe 2I. supply to. The water supplied to the condenser IO is heated and evaporated by the exhaust gas in the exhaust heat recovery boiler 14 to drive the steam turbine 9 and the shift converter 7.
supplied to
燃料供給装置4は、本実施例では液化天然ガスの貯蔵タ
ンクとして構成されており、液化天然ガスを熱交換器1
3に供給する。上記熱交換器13は、上記燃料供給装置
4からの液化天然ガスと、管路27を通って供給される
二酸化炭素と熱交換して気化し、配管20を通って熱交
換器17に供給するとともに二酸化炭素を液化天然ガス
の蒸気潜熱によりドライアイスにして配管28を通って
系外に放出する。蒸気熱交換器17は上記熱交換器13
からの天然ガスを上記蒸気タービン9からの抽出蒸気に
より昇温しで混合室11に供給する。上記混合室11は
、上記熱交換器17よりの天然ガスを上記蒸気タービン
9から配管21を通って供給された抽出蒸気と混合した
のち、配管22を通って熱交換器12に供給する。上記
熱交換器12は、上記混合室11からの天然ガスと蒸気
との混合ガスを改質器6からの高温の燃料ガスと熱交換
して昇温したのち、改質器6に供給し、熱交換によって
低温になった燃料ガスを管路23を通ってシフトコンバ
ータ7に供給スる。In this embodiment, the fuel supply device 4 is configured as a storage tank for liquefied natural gas, and supplies the liquefied natural gas to the heat exchanger 1.
Supply to 3. The heat exchanger 13 exchanges heat with the liquefied natural gas from the fuel supply device 4 and carbon dioxide supplied through the pipe line 27 to vaporize it, and supplies the gas to the heat exchanger 17 through the pipe line 20. At the same time, carbon dioxide is turned into dry ice by the vapor latent heat of the liquefied natural gas and is discharged to the outside of the system through the pipe 28. The steam heat exchanger 17 is the same as the heat exchanger 13 above.
Natural gas is heated by the steam extracted from the steam turbine 9 and supplied to the mixing chamber 11. The mixing chamber 11 mixes the natural gas from the heat exchanger 17 with extracted steam supplied from the steam turbine 9 through piping 21, and then supplies the mixture to the heat exchanger 12 through piping 22. The heat exchanger 12 heat-exchanges the mixed gas of natural gas and steam from the mixing chamber 11 with the high-temperature fuel gas from the reformer 6 to raise the temperature, and then supplies the mixture to the reformer 6; The fuel gas, which has become low temperature through heat exchange, is supplied to the shift converter 7 through the pipe line 23.
上記改質器6は、上記タービン3からの排気ガスにより
室内が高温状態になり、この状態で上記熱交換器12か
らの天然ガスと蒸気とを改質反応し、水素および一酸化
炭素、二酸化炭素に分解する。The reformer 6 is heated indoors to a high temperature state by the exhaust gas from the turbine 3, and in this state, the natural gas and steam from the heat exchanger 12 undergo a reforming reaction to produce hydrogen, carbon monoxide, and dioxide. Decomposes into carbon.
このときの改質反応は、
CH4+H,0,3H*+C0
CH4+2H!○+ 4H1+CO*で表わされ、温
度が高いほど、また水蒸気が多いほど、水素と二酸化炭
素の割合は増加する。これらが二酸化炭素の減少量にお
よぼす影響については後述する。The reforming reaction at this time is CH4+H,0,3H*+C0 CH4+2H! It is expressed as ○+ 4H1+CO*, and the higher the temperature and the more water vapor there is, the more the ratio of hydrogen and carbon dioxide increases. The effects of these on the amount of reduction in carbon dioxide will be discussed later.
このようにして、改質器6内で改質されたものを燃料と
して再び熱交換器12に供給し、天然ガスと蒸気との混
合ガスと熱交換して低温になったのち、配管23を通っ
てシフトコンバータ7に供給される。上記シフトコンバ
ータ7は上記排熱回収ボイラ14からの蒸気により上記
熱交換器12からの低温の燃料に含、まれでいる−酸化
炭素と残存蒸気とをシフト反応触媒によりシフト反応す
る。このときのシフト反応は、
CO+H,O、−H,+CO。In this way, the reformed material in the reformer 6 is supplied as fuel to the heat exchanger 12 again, and after being heated to a mixed gas of natural gas and steam and reduced to a low temperature, the pipe 23 is and is supplied to the shift converter 7. The shift converter 7 uses the steam from the exhaust heat recovery boiler 14 to cause a shift reaction between the rare carbon oxide and residual steam contained in the low-temperature fuel from the heat exchanger 12 using a shift reaction catalyst. The shift reaction at this time is CO+H, O, -H, +CO.
を行なう。このシフト反応は、上記熱交換器12によっ
て燃料が低温になるほど水素と二酸化炭素が多く発生す
るが、シフト反応触媒の動作可能な温度は一般的な触媒
であるCuO,ZuO,/l、○。Do this. In this shift reaction, more hydrogen and carbon dioxide are generated as the temperature of the fuel becomes lower in the heat exchanger 12, but the operating temperature of the shift reaction catalyst is CuO, ZuO, /l, O, which is a general catalyst.
系で180℃程度であり、通常は220℃程度が適当で
ある。The system temperature is about 180°C, and usually about 220°C is appropriate.
上記シフトコンバータ7を通過した燃料は二酸化炭素分
離装置に供給される。該二酸化炭素分離装置は再生器1
5と二酸化炭素吸収袋@5と、熱交換器16とから構成
されており、上記シフトコンバータ7を通過した燃料は
再生器15に供給されて再生器15に熱を与えたのち、
二酸化炭素吸収装置5に供給される。該二酸化炭素吸収
装置5は、二酸化炭素を吸収するためのアルカリ性水溶
液が燃料ガス中に噴射してアルカリ性水溶液中に二酸化
炭素を吸収する。この吸収プロセスは温度30℃〜50
℃程度の低温で、圧力が30ata位の高圧が適してお
り、圧力はガスタービンの燃料供給系(発電用ガスター
ビンでは20〜25ata)として最適である。The fuel that has passed through the shift converter 7 is supplied to the carbon dioxide separator. The carbon dioxide separator is a regenerator 1
The fuel passing through the shift converter 7 is supplied to the regenerator 15 and gives heat to the regenerator 15.
It is supplied to the carbon dioxide absorption device 5. In the carbon dioxide absorption device 5, an alkaline aqueous solution for absorbing carbon dioxide is injected into the fuel gas, and the carbon dioxide is absorbed into the alkaline aqueous solution. This absorption process takes place at temperatures between 30°C and 50°C.
A high pressure of about 30 ata at a low temperature of about °C is suitable, and the pressure is optimal for a gas turbine fuel supply system (20 to 25 ata for a gas turbine for power generation).
二酸化炭素吸収装置5内で二酸化炭素および低温のため
に水蒸気を分離された燃料は配管26を通って上記燃焼
器2に導入されるとともに二酸化炭素を吸収した吸収液
は管路25を通って上記熱交換器16に供給される。上
記熱交換器16は上記吸収液を上記再生器15からの再
生液と熱交換して昇温しで上記再生器15に供給する。The fuel from which carbon dioxide and water vapor have been separated due to the low temperature in the carbon dioxide absorption device 5 is introduced into the combustor 2 through the pipe 26, and the absorption liquid that has absorbed carbon dioxide passes through the pipe 25 into the combustor 2. It is supplied to the heat exchanger 16. The heat exchanger 16 exchanges heat with the regenerated liquid from the regenerator 15 to raise the temperature of the absorbent liquid, and then supplies the absorbed liquid to the regenerator 15 .
上記再生器15は、吸収液を減圧し、さらに上記シフト
コンバータ7からの燃料と熱交換して昇温して分離され
た二酸化炭素を上記熱交換器13に供給し、二酸化炭素
を分離した、再生液を上記熱交換器16を通って二酸化
炭素吸収装置5に供給する。The regenerator 15 reduces the pressure of the absorption liquid, further heat exchanges with the fuel from the shift converter 7 to raise the temperature, and supplies the separated carbon dioxide to the heat exchanger 13, where the carbon dioxide is separated. The regenerated liquid is supplied to the carbon dioxide absorption device 5 through the heat exchanger 16.
本第1実施例においては、上記のように構成されている
から、あらかじめ二酸化炭素となる炭素成分を燃焼器2
に供給する前の燃料の段階で二酸化炭素吸収装置5で二
酸化炭素を吸収して分離することができる。この場合の
二酸化炭素の減少率は改質器6における改質時の温度、
混合器11の天然ガス中の炭素モル数Cを混合させる蒸
気のモル数Sの比s/cにより計算することができる。In the first embodiment, since the structure is as described above, the carbon component that becomes carbon dioxide is transferred to the combustor 2 in advance.
Carbon dioxide can be absorbed and separated by the carbon dioxide absorption device 5 in the fuel stage before being supplied to the fuel. In this case, the reduction rate of carbon dioxide is determined by the temperature during reforming in the reformer 6,
The number of carbon moles C in the natural gas in the mixer 11 can be calculated by the ratio s/c of the number of moles S of the steam to be mixed.
この計算結果を第2図に示す。第2図に示すように、改
質温度を700℃、s/cを3.0とすれば1通常のメ
タン燃焼時の二酸化炭素排出量100%に対して排ガス
中の炭素排出量は55%に抑えることができる。The results of this calculation are shown in FIG. As shown in Figure 2, if the reforming temperature is 700°C and the s/c is 3.0, the carbon emissions in the exhaust gas will be 55% of the 100% carbon dioxide emissions during normal methane combustion. can be suppressed to
また、改質器6における改質反応は、吸熱反応であり、
排熱回収ボイラ14の入口に改質器6を設置してタービ
ン3からの燃焼ガスの熱を利用するため、排熱回収ボイ
ラ14における回収熱量は低下するが、改質器6内の改
質反応により燃料の発熱量は上昇する。Further, the reforming reaction in the reformer 6 is an endothermic reaction,
Since the reformer 6 is installed at the inlet of the exhaust heat recovery boiler 14 and uses the heat of the combustion gas from the turbine 3, the amount of heat recovered in the exhaust heat recovery boiler 14 decreases, but the reformer 6 The reaction increases the calorific value of the fuel.
本第1実施例を採用したことにより、二酸化炭素をドラ
イアイスにして排出するため、すべての二酸化炭素を回
収してタービン3の動力源とする場合に比較してシステ
ム効率が低下する。しかるに該システム効率の低下は、
二酸化炭素吸収プロセスにおける二酸化炭素および蒸気
の圧力エネルギが主であって、熱的な損失は系内の熱交
換によって回収することができる。By employing the first embodiment, carbon dioxide is discharged as dry ice, so the system efficiency is lower than in the case where all carbon dioxide is recovered and used as a power source for the turbine 3. However, the decrease in system efficiency
The pressure energy of carbon dioxide and steam in the carbon dioxide absorption process is the main one, and thermal losses can be recovered by heat exchange within the system.
したがって、本実施例においては、効率の低下を最小限
に抑えて二酸化炭素を分離してガスタービンから排出さ
れる二酸化炭素量を減少することができる。Therefore, in this embodiment, the amount of carbon dioxide discharged from the gas turbine can be reduced by separating carbon dioxide while minimizing the reduction in efficiency.
なお、本第1実施においては、タービン3の軸と発電機
8および蒸気タービン9が連結した一軸型のコンバイン
ドプラントを示しているが、これに限定されるものでな
く、たとえば多軸型コンバインドプラント、ガスタービ
ン単体にも適用可能である。Note that in this first implementation, a single-shaft combined plant in which the shaft of the turbine 3 is connected to the generator 8 and the steam turbine 9 is shown, but the invention is not limited to this, and for example, a multi-shaft combined plant may be used. , it can also be applied to a single gas turbine.
つぎに本発明の第2実施例を示す第3図について説明す
る。Next, FIG. 3 showing a second embodiment of the present invention will be explained.
第3図に示す第2実施例が前記第1図に示す第1実施例
と相違する点は、燃焼器2の周囲の排熱回収ボイラ14
の入口に設けた改質器6と熱交換器12との間に改質触
媒を含む高温改質器40を付設したことで、上記以外は
同一であるから、相違点のみについて説明する。The second embodiment shown in FIG. 3 differs from the first embodiment shown in FIG.
Since a high temperature reformer 40 containing a reforming catalyst is provided between the reformer 6 and the heat exchanger 12 provided at the inlet of the heat exchanger, the other components are the same except for the above, so only the differences will be described.
本第2実施例によれば、改質器6により天然ガスと蒸気
との混合ガスが改質反応して水素および一酸化炭素、二
酸化炭素に分解した燃料の改質温度を燃焼器2の加熱温
度により改質触媒の使用限界の温度(約900℃)まで
高めることができるので、改質反応をさらに進ませて二
酸化炭素吸収装置5から燃焼器2に供給する燃料中の残
存メタン量を微量にすることができ、これによってター
ビン3から排出する排気ガス中の二酸化炭素の排出量が
ほとんどない状態にすることができる。なお、上記第2
実施例においては、高温改質器40を燃焼器2の周囲に
設置した場合を示しているが、これに限定されるもので
なく、たとえば、燃焼器2の内部または内部と周囲に設
置することも可能である。According to the second embodiment, the reformer 6 decomposes the mixed gas of natural gas and steam into hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide through a reforming reaction. Since the temperature can be raised to the limit of use of the reforming catalyst (approximately 900°C), the reforming reaction can be further advanced to reduce the amount of residual methane in the fuel supplied from the carbon dioxide absorption device 5 to the combustor 2. This makes it possible to achieve a state in which almost no carbon dioxide is emitted in the exhaust gas discharged from the turbine 3. In addition, the above second
In the embodiment, a case is shown in which the high temperature reformer 40 is installed around the combustor 2, but the present invention is not limited thereto. is also possible.
つぎに本発明の第3実施例を示す第4図について説明す
る。Next, FIG. 4 showing a third embodiment of the present invention will be described.
第4図に示す第3実施例においては、本発明を石炭を燃
料とするパワープラントに適用した場合であって、前記
第1図に示す第1実施例におけるタービン3と蒸気ター
ビン9と排熱回収ボイラ14は同一である。In the third embodiment shown in FIG. 4, the present invention is applied to a power plant using coal as fuel, and the turbine 3, the steam turbine 9, and the exhaust heat in the first embodiment shown in FIG. The recovery boiler 14 is the same.
第4図に示すように、石炭ガス化炉41は、酸素プラン
ト42から酸素導入管46を通って供給される酸素と、
石炭導入管45を通って供給幹番される石炭と蒸気ター
ビン9から供給される水蒸気とを用いて石炭をガス化し
て熱回収ボイラ43に供給する。As shown in FIG. 4, the coal gasifier 41 uses oxygen supplied from an oxygen plant 42 through an oxygen introduction pipe 46,
Coal is gasified using coal supplied through the coal introduction pipe 45 and steam supplied from the steam turbine 9, and then supplied to the heat recovery boiler 43.
この場合、ガス化された燃料は一般には、−酸化炭素を
主成分とする水素、二酸化炭素などの混合ガスである。In this case, the gasified fuel is generally a mixed gas of hydrogen, carbon dioxide, etc. whose main component is -carbon oxide.
酸化剤として空気も利用できるが、燃料中にチッ素が混
合するので、二酸化炭素の濃度が低下し、二酸化炭素の
分離プロセスが大型となる欠点がある。本第3実施例で
は上記の欠点を解決し、より効果のある酸素酸化石炭ガ
ス化炉を用いている。上記石炭ガス化炉41にて形成さ
れた高温のガス化ガスは熱回収ボイラ43に供給される
。Air can also be used as an oxidizing agent, but this has the disadvantage that nitrogen is mixed into the fuel, which reduces the concentration of carbon dioxide and increases the size of the carbon dioxide separation process. In the third embodiment, the above-mentioned drawbacks are solved and a more effective oxygen oxidation coal gasification furnace is used. The high temperature gasification gas formed in the coal gasifier 41 is supplied to a heat recovery boiler 43.
上記熱回収ボイラ43は、石炭ガス化炉41からのガス
化ガスによって復水器10からの高圧給水を混合器44
からの水蒸気とともに加熱して水蒸気にし、該水蒸気を
蒸気タービン9に供給して該蒸気タービン9を駐動した
のち、復水器10に供給され、使用後のガス化ガスは混
合器44に供給される。上記混合器44は熱回収ボイラ
43からのガス化ガスに復水器10からの高圧給水を噴
射してガス化ガスの温度を200〜3000℃程度に低
下させて燃料ガスとするとともに該燃料ガス中にシフト
反応するのに必要な量の水蒸気を与える。シフトコンバ
ータ7は、熱交換器48からの水蒸気によって混合器4
4からの燃料ガスにシフト反応を生じさせ、燃料ガス中
の一酸化炭素を水素と二酸化炭素に転化する。たとえば
、上記酸素酸化石炭ガス化炉41で発生する石炭化ガス
化燃料の組成を水素36%、−酸化炭素51%、二酸化
炭素13%(容積比)とすれば、二酸化炭素の排出減少
率は第5図に示すように、水蒸気の混合割合が多くなる
のにともなって二酸化炭素の減少率は小さくなる。上記
シフトコンバータ7からの燃料ガスは熱交換器48に供
給され、水蒸気は上記熱回収ボイラ43に供給されて加
熱される。The heat recovery boiler 43 converts high-pressure water supplied from the condenser 10 into a mixer 44 using gasified gas from the coal gasifier 41.
The steam is heated together with steam from the steam turbine to steam, the steam is supplied to the steam turbine 9 and the steam turbine 9 is parked, and then supplied to the condenser 10, and the used gasified gas is supplied to the mixer 44. be done. The mixer 44 injects high-pressure water supply from the condenser 10 into the gasified gas from the heat recovery boiler 43 to lower the temperature of the gasified gas to about 200 to 3000°C and convert it into fuel gas. Provide the necessary amount of water vapor for the shift reaction. The shift converter 7 uses water vapor from the heat exchanger 48 to
A shift reaction is caused in the fuel gas from No. 4 to convert carbon monoxide in the fuel gas into hydrogen and carbon dioxide. For example, if the composition of the coalized gasified fuel generated in the oxygen-oxidized coal gasifier 41 is 36% hydrogen, 51% carbon oxide, and 13% carbon dioxide (volume ratio), the rate of reduction in carbon dioxide emissions is As shown in FIG. 5, as the mixing ratio of water vapor increases, the rate of decrease in carbon dioxide decreases. The fuel gas from the shift converter 7 is supplied to the heat exchanger 48, and the steam is supplied to the heat recovery boiler 43 and heated.
上記熱交換器48は上記シフトコンバータ7からの燃料
ガスを復水器10からの高圧給水と熱交換してさらに温
度を低下して二酸化炭素吸収装置5に供給し、熱交換に
より温度上昇して気化した水蒸気は上記シフトコンバー
タ7に供給される。上記二酸化炭素吸収装置5は、燃料
ガスから二酸化炭素を吸収分離した吸収液を配管24に
より熱交換器16で再生器15からの再生液と熱交換し
て昇温しで上記再生器15に供給し、熱交換して低温に
なった再生液を該二酸化炭素吸収装置5に入る。上記再
生器15は、二酸化炭素吸収液から分離された二酸化炭
素を管路27を通って酸素プラント42に供給し、酸素
プラント42内の冷熱たとえば酸素の蒸気潜熱などによ
りドライアイス化されて系外へ管路47にて放出し、二
酸化炭素吸収液を管路25を通って上記熱交換器16に
供給する。The heat exchanger 48 exchanges heat with the high-pressure water supply from the condenser 10 to further lower the temperature of the fuel gas from the shift converter 7 and supplies it to the carbon dioxide absorption device 5, which increases the temperature by heat exchange. The vaporized water vapor is supplied to the shift converter 7. The carbon dioxide absorption device 5 exchanges heat with the regenerated liquid from the regenerator 15 through a heat exchanger 16 through a pipe 24 to raise the temperature of the absorbent liquid obtained by absorbing and separating carbon dioxide from the fuel gas, and then supplies it to the regenerator 15. Then, the regenerated liquid, which has become low temperature through heat exchange, enters the carbon dioxide absorption device 5. The regenerator 15 supplies the carbon dioxide separated from the carbon dioxide absorption liquid to the oxygen plant 42 through the pipe line 27, and converts it into dry ice using the cold heat in the oxygen plant 42, such as the latent heat of oxygen vapor, and leaves the system. The carbon dioxide absorption liquid is discharged through a pipe 47 to the heat exchanger 16 through a pipe 25.
したがって、石炭を燃料とするパワープラントにおいて
もタービン3を駆動する燃料中に含まれる二酸化炭素を
減少し排気ガス中の二酸化炭素の排出量を減少すること
ができる。Therefore, even in a power plant that uses coal as fuel, the amount of carbon dioxide contained in the fuel that drives the turbine 3 can be reduced, and the amount of carbon dioxide emitted in the exhaust gas can be reduced.
つぎに本発明の第4実施例を示す第6図につし1て説明
する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. 6.
第6図に示すように、シフトコンバータ7は排熱回収ボ
イラ14からの蒸気により熱交換器12からの低温の燃
料に含まれている一酸化炭素と残存蒸気とをシフト反応
し、二酸化炭素濃度が増加した燃料ガスを熱交換器50
に供給する。該熱交換器50は上記シフトコンバータ7
からの燃料ガスを復水器10からの給水および熱交換器
17からの水蒸気の混合と熱交換して温度を低下させて
二酸化炭素分離装置51内に供給する。該二酸化炭素分
離装置51は、上記熱交換器50からの燃料中に含まれ
ている二酸化炭素を燃料供給装置4から管路20を通っ
て供給される燃料である液化天然ガスの蒸気潜熱により
ドライアイスにし、管路28を通ってプラント外に排出
し、二酸化炭素以外の水素、−酸化炭素。As shown in FIG. 6, the shift converter 7 uses the steam from the exhaust heat recovery boiler 14 to cause a shift reaction between carbon monoxide contained in the low-temperature fuel from the heat exchanger 12 and residual steam, resulting in a concentration of carbon dioxide. The increased fuel gas is transferred to the heat exchanger 50
supply to. The heat exchanger 50 is connected to the shift converter 7.
The fuel gas from the condenser 10 is heat exchanged with a mixture of water supplied from the condenser 10 and steam from the heat exchanger 17 to lower its temperature, and then supplied into the carbon dioxide separator 51 . The carbon dioxide separation device 51 dries carbon dioxide contained in the fuel from the heat exchanger 50 using the latent heat of vapor of liquefied natural gas, which is the fuel supplied from the fuel supply device 4 through the pipe 20. It is iced and discharged outside the plant through line 28, hydrogen other than carbon dioxide - carbon oxide.
残留メタンなどを管路52を通って燃焼器2に供給する
。また上記二酸化炭素分離装置51は上記熱交換器50
からの燃料と熱交換して気化した天然ガスを熱交換器1
7に供給し、天然ガスを前記第1図に示す実施例と同様
な方法によって改質反応して上記シフトコンバータ7に
送り、以下上記動作を繰り返す。上記以外は前記第1図
に示す構成と同一であるから説明を省略する。Residual methane and the like are supplied to the combustor 2 through a pipe 52. Further, the carbon dioxide separator 51 is connected to the heat exchanger 50.
The natural gas vaporized by heat exchange with the fuel from the heat exchanger 1
7, the natural gas is reformed by the same method as in the embodiment shown in FIG. 1, and sent to the shift converter 7, and the above operations are repeated. Since the configuration other than the above is the same as that shown in FIG. 1, the explanation will be omitted.
したがって、本第4実施例においては、液化天然ガスを
燃料とする他のパワープラントにも適用可能であり、該
液化天然ガスの潜熱を利用することにより特別な二酸化
炭素分離装置を設置することなく、燃料中から二酸化炭
素を分離することができる。Therefore, this fourth embodiment can be applied to other power plants that use liquefied natural gas as fuel, and by utilizing the latent heat of the liquefied natural gas, it can be used without installing a special carbon dioxide separation device. , carbon dioxide can be separated from fuel.
なお、上記第4実施例のように、前記第1〜3実施例に
おける二酸化炭素吸収による二酸化炭素分離装置に代わ
る方法としては、これに限定されるものでなく、たとえ
ば水素貯蔵合金、膜分離装置などの水素分離装置を燃料
供給装置とガスタービンの燃焼器との間に設置し、上記
水素分離装置にて水素を分離した燃料ガスから二酸化炭
素を分離することも可能であり、この方法によれば、燃
料として有効な水素を分離後、貯蔵することができ、プ
ラントに対するパワープラントとして運転効率を高める
ことができる。Note that, as in the fourth embodiment, methods to replace the carbon dioxide separation device by carbon dioxide absorption in the first to third embodiments are not limited to these, and include, for example, a hydrogen storage alloy, a membrane separation device, etc. It is also possible to install a hydrogen separation device such as the above between the fuel supply device and the combustor of the gas turbine and separate carbon dioxide from the fuel gas from which hydrogen has been separated by the hydrogen separation device. For example, hydrogen, which is effective as a fuel, can be separated and stored, thereby increasing the operating efficiency of the plant as a power plant.
つぎに本発明の第5実施例は、酸素酸化石炭ガス化炉を
設けた酸素プラントを含むプラントに適用した場合であ
る。この場合には、シフトコンバータにて蒸気と熱交換
し、−酸化炭素と残存蒸気とをシフト反応して二酸化炭
素濃度が増加した燃料ガスが酸素プラント内に供給され
ると、燃料ガス中の二酸化炭素が酸素プラント内の酸素
の蒸気潜熱によりドライアイス化して系外へ放出し、二
酸化炭素以外の水素、−酸化炭素を燃焼器に供給する。Next, a fifth embodiment of the present invention is applied to a plant including an oxygen plant equipped with an oxygen-oxidized coal gasifier. In this case, when fuel gas with increased carbon dioxide concentration is supplied into the oxygen plant by heat exchange with steam in a shift converter and a shift reaction between carbon oxide and residual steam, the carbon dioxide in the fuel gas increases. Carbon is turned into dry ice by the latent heat of oxygen vapor in the oxygen plant and released outside the system, and hydrogen other than carbon dioxide and carbon oxide are supplied to the combustor.
したがって、石炭を燃料とするパワープラントにおいて
も、特別な二酸化炭素分離装置によらず二酸化炭素を分
離することができる。なお、本実施例については図示し
ていない。それは本実施例の構成は、前記第4実施例ま
での構成で図示しなくても上記の構成は理解されると判
断したからである。Therefore, even in a power plant that uses coal as fuel, carbon dioxide can be separated without using a special carbon dioxide separation device. Note that this embodiment is not illustrated. This is because it has been determined that the configuration of this embodiment is the same as the configurations up to the fourth embodiment, and the above configuration can be understood even if it is not illustrated.
つぎに本発明の第6実施例を示す第7図について説明す
る。Next, FIG. 7 showing a sixth embodiment of the present invention will be described.
第7図に示すように、第6実施例においては二酸化炭素
吸収装置5は燃料供給装置(図示せず)と配管58にて
接続するとともに燃焼器(図示せず)と配管59にて接
続されている。また上記二酸化炭素吸収装置5は、再生
器15との間に設置された、熱交換器16および動力回
収タービン55と配管25にて接続されている。さらに
上記二酸化炭素吸収装置5は、上記熱交換器16および
ポンプ56と配管24と接続されている。上記動力回収
タービン55は上記ポンプ56およびモータ発電機57
と接続されている。As shown in FIG. 7, in the sixth embodiment, the carbon dioxide absorption device 5 is connected to a fuel supply device (not shown) through a pipe 58 and to a combustor (not shown) through a pipe 59. ing. Further, the carbon dioxide absorption device 5 is connected to a heat exchanger 16 and a power recovery turbine 55, which are installed between the regenerator 15 and a pipe 25. Further, the carbon dioxide absorption device 5 is connected to the heat exchanger 16 and the pump 56, and to the piping 24. The power recovery turbine 55 includes the pump 56 and the motor generator 57.
is connected to.
二酸化炭素を吸収分離する場合の一般的なアルカノール
アミン法などでは、吸収装置と再生器との間に吸収液を
循環させる。−船釣には吸収プロセスは、高圧かつ低温
、再生プロセスは、低圧かつ高温であることが望ましい
。In the general alkanolamine method for absorbing and separating carbon dioxide, an absorption liquid is circulated between an absorption device and a regenerator. - For boat fishing, it is desirable for the absorption process to be at high pressure and low temperature, and for the regeneration process to be at low pressure and high temperature.
そこで、第6実施例においては、二酸化炭素吸収装置5
は燃料供給装置から二酸化炭素を含む高圧(15〜30
ata)のガスタービン燃料を管路58を通って供給す
ると、あらかじめ供給された吸収液と接触して燃料中の
二酸化炭素を吸収したのち、二酸化炭素を除去された燃
料を配管59を通って燃焼器に供給し、二酸化炭素を吸
収した吸収液を配管25を通って熱交換器16に供給す
る。上記熱交換器16は二酸化炭素吸収装置5からの二
酸化炭素を吸収した吸収液を再生器15からの二酸化炭
素を除去した再生液と熱交換し、昇温しで動力回収ター
ビン55に供給装置する。熱交換して低温になった再生
液をポンプ56に供給する。上記動力回収タービン55
は、上記熱交換器16からの高圧の吸収液により開動さ
れ、低圧となった吸収液を上記再生器15に供給する。Therefore, in the sixth embodiment, the carbon dioxide absorption device 5
is a high pressure (15 to 30
When the gas turbine fuel (ata) is supplied through the pipe 58, it comes into contact with the absorption liquid supplied in advance to absorb carbon dioxide in the fuel, and then the fuel from which carbon dioxide has been removed is passed through the pipe 59 and combusted. The absorption liquid that has absorbed carbon dioxide is supplied to the heat exchanger 16 through the piping 25. The heat exchanger 16 exchanges heat with the absorption liquid that has absorbed carbon dioxide from the carbon dioxide absorption device 5 and the regeneration liquid from which carbon dioxide has been removed from the regenerator 15, raises the temperature, and supplies it to the power recovery turbine 55. . The regenerated liquid, which has become low temperature through heat exchange, is supplied to the pump 56. The power recovery turbine 55
is opened and operated by the high-pressure absorption liquid from the heat exchanger 16, and supplies the low-pressure absorption liquid to the regenerator 15.
上記再生器5はその内部圧力が低圧になっているので、
吸収液は膨張して二酸化炭素を分離して配管60より外
部に取出し、二酸化炭素を分離した再生液を上記熱交換
器16に供給装置し、上記二酸化炭素吸収装置5からの
吸収液と熱交換して低温になったのちポンプ56に供給
する。Since the internal pressure of the regenerator 5 is low,
The absorption liquid expands to separate carbon dioxide and take it out from the pipe 60, and the regeneration liquid from which carbon dioxide has been separated is supplied to the heat exchanger 16, where it exchanges heat with the absorption liquid from the carbon dioxide absorption device 5. After cooling down to a low temperature, it is supplied to the pump 56.
上記ポンプ56はモータ発電機57に駆動され、熱交換
器16からの低温・低圧の二酸化炭素を除去された再生
液を昇圧して管路24により上記二酸化炭素吸収装置5
を通って燃焼器に供給する。なお、上記モータ発電機5
7は、動力回収タービン55およびポンプ56の運転条
件に応じてモータになったり発電機になったりする。The pump 56 is driven by a motor generator 57, and pressurizes the regenerated liquid from the heat exchanger 16, from which low-temperature and low-pressure carbon dioxide has been removed, and passes it through the pipe line 24 to the carbon dioxide absorption device 5.
to the combustor. Note that the motor generator 5
7 becomes a motor or a generator depending on the operating conditions of the power recovery turbine 55 and the pump 56.
したがって、上記第6実施例によればプラント系外に放
出する二酸化炭素の圧力エネルギを動力回収タービン5
5の動力に回収することができ、これによって動力の消
費の節減をはかることができる。Therefore, according to the sixth embodiment, the pressure energy of carbon dioxide released outside the plant system is transferred to the power recovery turbine 5.
5 of the power can be recovered, thereby reducing power consumption.
本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it produces the effects described below.
(1)ガスタービンを含むパワープラントにおいて、ガ
スタービンから排出される二酸化炭素を分離するので、
二酸化炭素の排出を減少することができる。(1) In a power plant that includes a gas turbine, carbon dioxide emitted from the gas turbine is separated, so
Carbon dioxide emissions can be reduced.
(2)燃料供給装置と燃焼器との間に設けた二酸化炭素
吸収装置により二酸化炭素を減少した燃料を燃焼器に供
給するので、二酸化炭素の排出を減少することができる
。(2) Since fuel containing reduced carbon dioxide is supplied to the combustor by the carbon dioxide absorption device provided between the fuel supply device and the combustor, carbon dioxide emissions can be reduced.
(3)燃料供給装置と燃焼器との間に水素分離装置を設
け、水素分離装置にて二酸化炭素および水素を分離する
ので、特別な二酸化炭素分離装置によらずに二酸化炭素
を分離することができ、かつプラントに対するガスター
ビンを恥動するための負荷要求と、燃料中に含まれる二
酸化炭素濃度の増加するための燃料処理の運転を分離し
てパワープラントとしての運転効率を高めることができ
る。(3) A hydrogen separator is installed between the fuel supply device and the combustor, and the hydrogen separator separates carbon dioxide and hydrogen, making it possible to separate carbon dioxide without using a special carbon dioxide separator. In addition, the load request to the plant for increasing the gas turbine and the fuel processing operation for increasing the carbon dioxide concentration contained in the fuel can be separated, thereby increasing the operational efficiency of the power plant.
(4)燃料供給装置からの燃料の蒸気潜熱を利用して燃
料中に含まれている二酸化酸素を固定化して系外に排出
す・るので、特別な二酸化炭素分は装置を設けることな
く、二酸化炭素を分離することができる。(4) Since the vapor latent heat of the fuel from the fuel supply device is used to fix the carbon dioxide contained in the fuel and discharge it outside the system, there is no need to install a special device to remove the carbon dioxide content. Carbon dioxide can be separated.
(5)上記燃料が機素酸化石炭ガス化ガスの場合、酸素
酸化石炭ガス化炉に供給する酸素プラントの冷熱により
燃料中に含まれている二酸化ガス固定化して系外に排出
するので、石炭を燃料とするパワープラントにおいても
、特別な二酸化炭素分離装置を設けることなく二酸化炭
素を分離することができる。(5) When the above fuel is oxygenated coal gasification gas, the carbon dioxide contained in the fuel is fixed by the cold heat of the oxygen plant that supplies the oxygenated coal gasifier and is discharged outside the system. Carbon dioxide can also be separated in power plants that use carbon dioxide as fuel without installing a special carbon dioxide separation device.
(6)上記燃料が液化天然ガスの場合にも上記(5)と
同様な方法にて二酸化炭素を分離することができる。(6) Even when the fuel is liquefied natural gas, carbon dioxide can be separated by the same method as in (5) above.
第1図は燃料に液化天然ガスを用いた場合の本発明の第
1実施例を示す説明図、第2図は第1図に示すシフトコ
ンバータの出口温度曲線図、第3図は、第1図に高温改
質器を付設した本発明の第2実施例を示す説明図、第4
図は燃料に石炭を用いた場合の本発明の第3実施例を示
す説明図、第5図は第4図に示す第3実施例における燃
料ガスの水蒸気の混合割合と二酸化炭素の減少率との関
係を示す図、第6図は、二酸化炭素分離装置の代りに燃
料供給装置からの燃料を用いて二酸化炭素を分離する本
発明の第4実施例を示す説明図、第7図は燃料に石炭を
用いた場合の第6実施例を示す説明図である。
2・・・燃焼器、4・・・燃料供給装置、5・・・二酸
化炭素吸収装置、6・・・改質器、7・・・シフトコン
バータ、11・・・混合器、15・・・再生器、40・
・・高温改質器、41・・・石炭ガス化炉、42・・・
酸素プラント、51・・・二酸化炭素分離装置、55・
・・動力回収タービン、56・・・ポンプ、57・・・
モータ発電機。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the first embodiment of the present invention when liquefied natural gas is used as fuel, FIG. 2 is an outlet temperature curve diagram of the shift converter shown in FIG. 1, and FIG. An explanatory diagram showing a second embodiment of the present invention in which a high-temperature reformer is attached to the figure, and a fourth embodiment.
The figure is an explanatory diagram showing the third embodiment of the present invention when coal is used as fuel, and FIG. 5 shows the mixing ratio of water vapor in fuel gas and the reduction rate of carbon dioxide in the third embodiment shown in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fourth embodiment of the present invention in which carbon dioxide is separated using fuel from a fuel supply device instead of a carbon dioxide separator, and FIG. It is an explanatory view showing a 6th example when coal is used. 2... Combustor, 4... Fuel supply device, 5... Carbon dioxide absorption device, 6... Reformer, 7... Shift converter, 11... Mixer, 15... Regenerator, 40・
...High temperature reformer, 41...Coal gasifier, 42...
Oxygen plant, 51... Carbon dioxide separation device, 55.
...Power recovery turbine, 56...Pump, 57...
motor generator.
Claims (1)
ービンを含むパワープラントにおいて、燃料供給装置と
上記燃焼器との間に配置され、上記燃料供給装置からの
燃料に含まれている二酸化炭素を分離してプラント系外
に排出する二酸化炭素分離装置を有するパワープラント
。 2、請求項1記載の二酸化炭素分離装置は燃料に含まれ
る二酸化炭素を吸収液にて吸収して分離するように構成
された二酸化炭素分離装置を有するパワープラント。 3、請求項2記載の二酸化炭素分離装置は、燃料供給装
置からの燃料に含まれる一酸化炭素と蒸気とをシフト反
応触媒にてシフト反応させて二酸化炭素の濃度を高める
シフト反応装置に接続する二酸化炭素分離装置を有する
パワープラント。 4、請求項1もしくは2もしくは3記載の二酸化炭素分
離装置は、該二酸化炭素分離装置によって分離された二
酸化炭素を燃料供給装置からの燃料と熱交換して固定化
する装置を備えた二酸化炭素分離装置を有するパワープ
ラント。 5、空気圧縮機、燃焼器およびタービンよりなるガスタ
ービンを含むパワープラントにおいて、燃料供給装置と
蒸気燃焼器との間に配置され、上記燃料供給装置からの
燃料に含まれる水素を分離するとともに、水素を分離さ
れた二酸化炭素を含む燃料を上記燃料供給装置からの燃
料と熱交換して二酸化炭素を固定化する二酸化炭素分離
装置を有するパワープラント。 6、空気圧縮機、燃焼器およびタービンよりなるガスタ
ービンを含むパワープラントにおいて、燃料供給装置と
上記燃焼器との間に配置され、吸収液にて燃料供給装置
からの燃料に含まれる二酸化炭素を吸収分離する二酸化
炭素吸収装置と、該二酸化炭素吸収装置にて二酸化炭素
を吸収した吸収液から二酸化炭素を分離する再生器と、
該再生器と上記二酸化炭素吸収装置との間に配置され、
上記二酸化炭素吸収装置からの吸収液により動力を与え
られる動力回収タービンとを備えた二酸化炭素分離装置
を有するパワープラント。[Scope of Claims] 1. In a power plant including a gas turbine consisting of an air compressor, a combustor, and a turbine, the power plant is disposed between a fuel supply device and the combustor, and is contained in the fuel from the fuel supply device. A power plant equipped with a carbon dioxide separator that separates carbon dioxide and discharges it outside the plant system. 2. The carbon dioxide separator according to claim 1 is a power plant having a carbon dioxide separator configured to absorb and separate carbon dioxide contained in fuel using an absorption liquid. 3. The carbon dioxide separation device according to claim 2 is connected to a shift reaction device that causes carbon monoxide contained in the fuel from the fuel supply device and steam to undergo a shift reaction using a shift reaction catalyst to increase the concentration of carbon dioxide. Power plant with carbon dioxide separator. 4. The carbon dioxide separator according to claim 1, 2 or 3 is a carbon dioxide separator equipped with a device for fixing carbon dioxide separated by the carbon dioxide separator by heat exchange with fuel from a fuel supply device. Power plant with equipment. 5. In a power plant including a gas turbine consisting of an air compressor, a combustor, and a turbine, it is arranged between a fuel supply device and a steam combustor, and separates hydrogen contained in the fuel from the fuel supply device, and A power plant having a carbon dioxide separation device that fixes carbon dioxide by heat-exchanging fuel containing carbon dioxide from which hydrogen has been separated with fuel from the fuel supply device. 6. In a power plant including a gas turbine consisting of an air compressor, a combustor, and a turbine, the carbon dioxide contained in the fuel from the fuel supply device is removed using an absorption liquid, which is disposed between the fuel supply device and the combustor. a carbon dioxide absorption device that absorbs and separates carbon dioxide; a regenerator that separates carbon dioxide from an absorption liquid that has absorbed carbon dioxide in the carbon dioxide absorption device;
disposed between the regenerator and the carbon dioxide absorption device,
A power plant comprising a carbon dioxide separator and a power recovery turbine powered by absorption liquid from the carbon dioxide absorber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235722A JP2662298B2 (en) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | Power plant with carbon dioxide separator |
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH03100095A true JPH03100095A (en) | 1991-04-25 |
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