JP2001152872A - 排熱回収型燃料改質器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービン発電システムからの排ガスの圧
力損失を小さく抑えることができ、排ガスを有効に利用
して燃料ガスと改質触媒を加熱する。 【解決手段】 排熱回収型燃料改質器はガスタービン発
生システムからの排ガスが流入する排ガスダクト１と、
排ガスダクト１内に配置され燃料ガスが流入する複数の
改質管２とを備えている。改質管２内には燃料ガスを改
質する改質触媒９が充填されている。改質管２は、排ガ
スダクト１内において排ガスの流れ方向に直交して配置
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン発電
システムに用いられる排熱回収型燃料改質器に係わり、
とりわけガスタービン発電システムからの排ガス中の熱
を利用して燃料ガスを改質させることができる排熱回収
型燃料改質器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電システムにおいて、燃料を改
質する技術は燃料電池などに多く利用されている。燃料
電池用の改質器は、例えば、特開平５−１７０４０２に
示されているように複数の改質管と、それを収納する筐
体とからなる構造を持っている。また、燃料電池用の改
質器では、燃料電池の性質上、燃料ガスを１００％近く
水素に改質する必要があり、そのためには加熱ガスの温
度は少なくとも８００℃以上となることが必要となる。
このため燃料ガスの一部を燃焼させて、改質のための加
熱源としており、特開平５−１７０４０２に示されてい
るように複数の改質管と、それを収納する筐体とからな
る構造によりコンパクト化、低価格化が図られている。

【０００３】一方、例えば、特開平２−２８６８３５お
よび特開平７−２６９３７１に示されているように、ガ
スタービンを用いた発電システムにおいて、ガスタービ
ンの排ガスからの熱回収のために、燃料改質を行うシス
テムも提案されている。ガスタービンの排ガスは、通常
５００℃〜６００℃の温度であるので、再熱して温度を
上げないかぎり、燃料ガスを１００％近い改質率を得る
ことはできない。しかしながら熱回収による発電効率の
向上という目的を考えれば、必ずしも１００％近い改質
率は必要ではないので、燃料改質システムとしては有効
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
ガスタービン発電システムにおいて、特開平５−１７０
４０２に示されているように複数の改質管と、それを収
納する筐体とからなる構造を持った改質器を用いると、
排ガスの圧力損失が大きくなる。この場合はガスタービ
ン背圧が高くなることになるので、発電効率が低下する
問題がある。また、排ガスの熱を改質の加熱源とする場
合には、熱源が排ガスの顕熱であるので、温度を下げな
れば熱を移動させることができず、このため加熱源温度
を一様にすることはできない。このように従来型の改質
器では、熱移動が円滑に行われないという問題点があ
る。

【０００５】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、ガスタービン発電システムからの排ガスの
圧力損失を小さくすることができ、かつ顕熱性の熱源で
ある排ガスを有効に利用して、改質率を向上させること
ができる排熱回収型燃料改質器を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガスタービン
発電システムからの排ガスが一定方向に流れる排ガスダ
クトと、ダクト内に配置され、燃料ガスを通すとともに
燃料ガスを改質する改質触媒が内部に充填された改質管
と、を備えたことを特徴とする排熱回収型燃料改質器で
ある。

【０００７】本発明によれば、排ガス側流路断面積を大
きく確保することができるため、圧力損失を低減でき
る。

【０００８】本発明は、改質管の配置方向は、排ガスの
流れ方向に直交することを特徴とする排熱回収型燃料改
質器である。

【０００９】本発明によれば、排ガスにより改質管を効
果的に加熱することができる。

【００１０】本発明は、改質管は水平方向に配置され、
排ガスの流れ方向は鉛直方向となっていることを特徴と
する排熱回収型燃料改質器である。

【００１１】本発明によれば、改質管を水平に設置し、
排ガスの流れ方向を鉛直にすることで、設置面積の増大
をきたさないようにすることができる。

【００１２】本発明は、改質管は鉛直方向に配置され、
排ガスの流れ方向は水平方向となっていることを特徴と
する排熱回収型燃料改質器である。

【００１３】本発明によれば、改質管内への改質触媒の
充填が容易となる。

【００１４】本発明は、改質管は排ガスの流れ方向に直
交する複数の改質管部分からなり、改質管部分は互いに
平行するとともに排ガスダクト外方において互いに連結
部により連結され、改質管の上流側改質管部分は、排ガ
スダクト内の排ガス下流側に配置され、下流側改質管部
分は排ガスダクト内の排ガス上流側に配置されているこ
とを特徴とする排熱回収型燃料改質器である。

【００１５】本発明によれば、排ガス下流側の改質管部
分では、すでに上流で熱を奪われて温度が低下した排ガ
スにより加熱され、低温での燃料改質反応が生じる。こ
のとき排ガス下流側の改質管部分での燃料ガスの改質率
は低いが、燃料ガスを直列的に上流側の改質管部分に流
すことにより、徐々に加熱源温度が高い状態での改質反
応に移行し、最終的には、排ガス入口温度での改質が可
能となる。このような作用により、加熱源が排ガスのよ
うな顕熱性のガスであっても、従来と同様の改質性を得
ることができる。

【００１６】本発明は、改質管の配置方向は排ガスの流
れ方向に平行となっていることを特徴とする排熱回収型
燃料改質器である。

【００１７】本発明によれば、排ガスの流れが改質管に
より曲げられることがないので、圧力損失をもっとも顕
著に低減することができる。

【００１８】本発明は、燃料ガスを改質する改質触媒を
収納した触媒ダクトと、触媒ダクトにガスタービン発電
システムからの排ガスを導く排ガス導入管と、触媒ダク
トからの排ガスを放出する排ガス放出管と、触媒ダクト
に燃料ガスを導く燃料ガス導入管と、触媒ダクトからの
燃料ガスを放出する燃料ガス放出管とを備え、排ガス導
入管、排ガス放出管、燃料ガス導入管および燃料ガス放
出管に、各々バルブを設けたことを特徴とする排熱回収
型燃料改質器である。

【００１９】本発明によれば、排ガス側流路断面積を大
きく確保することができるため、圧力損失を低減でき
る。また、顕熱性のガスを触媒ダクト内の改質触媒に流
すことにり、いったん改質触媒全体を高温状態にし、そ
の後、触媒ダクト内に燃料ガスを流すことにより、改質
触媒のすべてが同じ温度で改質反応を起こす。このため
排ガスのような顕熱性の熱源であっても、燃焼ガスのよ
うな一定温度の熱源と同様な加熱の性質を得られる。

【００２０】本発明は、燃料ガスを改質する改質触媒を
収納した複数の触媒ダクトと、各触媒ダクトにガスター
ビン発電システムからの排ガスを導く排ガス導入管と、
各触媒ダクトからの排ガスを放出する排ガス放出管と、
各触媒ダクトに燃料ガスを導く燃料ガス導入管と、各触
媒ダクトからの燃料ガスを放出する燃料ガス放出管と、
を備え、各排ガス導入管、各排ガス放出管、各燃料ガス
導入管および各燃料ガス放出管に、各々バルブを設けた
ことを特徴とする排熱回収型燃料改質器である。

【００２１】本発明によれば、常に排ガスを用いて、か
つ燃料ガスの改質を連続的に行なうことができる。

【００２２】本発明は、触媒ダクト内に、改質触媒に加
えて蓄熱材を充填したことを特徴とする排熱回収型燃料
改質器である。

【００２３】本発明によれば、触媒ダクト内において、
改質触媒と蓄熱材を排ガスで加熱した際、蓄熱材に多く
の熱が吸収されるので、改質触媒を充填した触媒ダクト
に排ガスと燃料ガスとを流する切り替え回数を少なくす
ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明
する。図１は本発明による排熱回収型燃料改質器の第１
の実施の形態を示す図である。

【００２５】図１に示すように、本発明による排熱回収
型燃料改質器は、ガスタービン発電システム１０からの
排ガスが導入管５を経て導入されるとともに放出管６か
ら放出される排ガスダクト１と、排ガスダクト１内に複
数配置された改質管２とを備えている。

【００２６】排ガスダクト１内において、導入管５から
導入されて放出管６から放出される排ガスは、排ガスダ
クト１内で一定方向（水平方向）に流れるようになって
いる。また各改質管２は、排ガスの流れ方向に直交する
鉛直方向に配置されている。また各改質管２内には燃料
ガスが流入するとともに、燃料ガスを改質する改質触媒
９が充填されている。

【００２７】なお、各改質管２の下端には燃料ガスを各
改質管２へ分配するための導入ヘッダ３が設けられると
ともに、各改質管２の上端には改質された燃料ガスをま
とめる放出ヘッダ４が設けられ、導入ヘッダ３および放
出ヘッダ４には導入管７および放出管８が各々接続され
ている。

【００２８】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。

【００２９】図１において、ガスタービン発電システム
から高温の排ガスが導入管５から排ガスダクト１に導入
され、排ガスが改質管２の周囲を流れることにより、改
質管２が加熱される。改質管２が加熱されると、改質管
２の内部を流れる燃料ガスと、改質管２に充填された改
質触媒９とが加熱され、燃料ガスは触媒９の作用により
改質され、成分構成の異なる高エネルギの燃料ガスに改
質される。

【００３０】また図１に示すように、改質管２を鉛直に
配置することにより、改質触媒９が経年変化により劣化
した場合でも、導入ヘッダ３を取り外して、劣化した改
質触媒９を下方から重力の作用で抜き、放出ヘッダ４を
取り外して、新しい改質触媒９を上から重力の作用によ
り充填することが可能となる。

【００３１】本実施の形態によれば、排ガスダクト１内
において加熱源である排ガスの流れを阻害する要因が改
質管２だけとなり、排ガスの流れが曲げられたりするこ
とがなくなるので、圧力損失を小さくすることができ
る。

【００３２】なお、排ガスダクト１内の改質管２を排ガ
スの流れ方向と平行に（水平方向に）配置することによ
り、排ガスダクト１内の排ガスの圧力損失を更に小さく
することができる。また改質管２を鉛直方向に配置する
ことにより、改質触媒９の再充填作業が容易となる。

【００３３】第２の実施の形態 次に図２により本発明の第２の実施の形態について説明
する。

【００３４】図２に示す第２の実施の形態は、排ガスダ
クト１の導入管５を排ガスダクト１の下端に設け、放出
管６を排ガスダクト１の上端に設け、排ガスダクト１内
における排ガスの流れ方向を鉛直方向とするとともに、
改質管２を排ガスダクト１内において水平方向に配置し
たものである。

【００３５】他の構成は、図１に示す第１の実施の形態
と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施
の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省
略する。

【００３６】なお、図２に示すように、排ガスダクト１
に接続された排ガス用の導入管５は、ガスタービン発電
システム１０側の水平部５ａと、水平部５ａに曲り部５
ｃを介して連結され、排ガスダクト１の下端に接続され
た鉛直部５ｂとからなっている。

【００３７】図２において、ガスタービン発電システム
１０からの高温の排ガスが導入管５の水平部５ａ、曲り
部５ｃおよび鉛直部５ｂを経て排ガスダクト１１に供給
され、改質器２の周囲を流れることにより、改質器２が
加熱される。改質管２が加熱されると、改質管２内部を
流れる燃料ガスと、改質管２に充填された改質触媒９と
が加熱され、燃料ガスは改質触媒９の作用により改質さ
れ、成分構成比の異なる高エネルギの燃料ガスになる。
この間、排ガスダクト１内では排ガスは、鉛直上向きに
流れるようになる。

【００３８】本実施の形態によれば、加熱源である排ガ
スの流れを阻害する要因が改質管２における圧力損失
と、排ガスの導入管５の水平部５ａと鉛直部５ｂとの間
の曲り部５ｃにおける圧力損失だけとなるので、圧力損
失を小さくすることができる。また、排ガスダクト１を
を上方へ拡大するだけで、排熱回収型燃料改質器を大型
とすることができ、このため排熱回収型燃料改質器に必
要な設置面積が小さくて済む。

【００３９】第３の実施の形態 次に図３により本発明の第３の実施の形態について説明
する。

【００４０】図３に示すように、排熱回収型燃料改質器
は、ガスタービン発電システム１０からの排ガスが導入
管５を経て導入されるとともに放出管６から放出される
排ガスダクト１と、排ガスダクト１内に配置された改質
管２とを備えている。

【００４１】このうち排ガスダクト１は、導入管５に連
通する排ガス導入ヘッダ４３と、放出管６に連通する排
ガス放出ヘッダ４４とを有し、排ガスダクト１内におい
て排ガスは一定方向（水平方向）に流れるようになって
いる。

【００４２】また改質管２内には、導入管５から導入さ
れた燃料ガスが流れて、放出管６から放出されるように
なっており、さらに改質管２内には、燃料ガスを改質す
る改質触媒９が充填されている。

【００４３】さらに改質管２は、排ガスの流れ方向に直
交するとともに排ガスダクト１内に収納された複数の改
質管部分２ａと、隣接する改質管部分２ａ同志を排ガス
ダクト１外方で連結する連結部２ｂとからなっている。

【００４４】また改質管２の上流側の改質管部分２ａ
は、排ガスダクト１の排ガス下流側（排ガス放出ヘッダ
４４側）に配置され、下流側の改質管部分２ａは排ガス
ダクト１の排ガス上流側（排ガス導入ヘッダ４３側）に
配置されている。

【００４５】図３において、ガスタービン発電システム
１０からの高温の排ガスが導入管５および排ガス導入ヘ
ッダ４３を経てダクト１に供給される。改質管２の複数
の改質管部分２ａは互いに直列に接続されるとともに互
いに平行に配置されており、この周囲を排ガスが流れる
ことにより、改質管部分２ａが加熱される。改質管部分
２ａが加熱されると、改質管部分２ａの内部を流れる燃
料ガスと改質管２内に充填された改質触媒９とが加熱さ
れる。燃料ガスと改質触媒９が加熱されることにより、
燃料ガスは改質触媒９の作用により改質され、成分構成
比の異なる高エネルギの改質ガスになる。

【００４６】また、図３に示すように、燃料ガスを、排
ガスダクト１のうち排ガスの下流側に接続した導入管５
から改質管部分２ａに流入させ、排ガスダクト１の下流
側に設置した放出管６に向けて改質管部分２ｂから流す
ことにより、燃料ガスは最初低い温度の排ガスで加熱さ
れ、かつ改質されながら徐々に温度を上げつつ流れてい
く。そして、次第に高い温度の排ガスで加熱されるよう
になり、燃料ガスは最終的には、排ガスの入口温度に近
い温度で、放出管６から出ていく。このため、排ガスの
熱から燃料ガスへの熱移動を円滑に行なうことができ、
熱移動によるエクセルギロスを最小限に押さえることが
できる。

【００４７】また、改質反応の反応速度は温度が高いほ
ど、またその温度での化学平衡状態になる組成と燃料ガ
ス中の組成の差が大きいほど速くなる性質がある。本実
施の形態によれば、排ガスの出口近傍の改質管部分２ａ
内では温度が低いけれども、改質はあまり進んでいない
ので、その温度での化学平衡状態になる組成と燃料ガス
中の組成の差が大きくなる。一方排ガスの入口近傍の改
質管部分２ａ内では改質が進んでいるため、その温度で
の化学平衡状態になる組成と燃料ガス中の組成の差は小
さいけれども、排ガスの温度が高くなる。このため改質
管部分２ａの各部分において燃料ガスの改質をほぼ一様
に生じさせることができる。

【００４８】さらに、このような構成により加熱源が排
ガスのような顕熱性のガスであっても、従来の改質器と
同様の改質性能を得ることができる。

【００４９】第４の実施の形態 次に図４により本発明の第４の実施の形態について説明
する。

【００５０】図４に示すように、排熱回収型燃料改質器
は、燃料ガスを改質する改質触媒９が収納された触媒ダ
クト１１と、触媒ダクト１１にガスタービン発電システ
ム１０からの排ガスを導く排ガス導入ヘッダ１３と、触
媒ダクト１１からの排ガスを放出する排ガス放出ヘッダ
１５と、触媒ダクト１１に燃料ガスを導く燃料ガス導入
ヘッダ１４と、触媒ダクト１１からの燃料ガスを放出す
る燃料ガス放出ヘッダ１６とを備えている。

【００５１】またガスタービン発電システム１０と排ガ
ス導入ヘッダ１３との間には、排ガス入口弁１７を有す
る導入管（排ガス導入管）５が設けられ、排ガス放出ヘ
ッダ１５には排ガス出口弁１９を有する放出管（排ガス
放出管）６が接続されている。さらに燃料ガス導入ヘッ
ダ１４には燃料ガス入口弁１８を有する導入管（燃料ガ
ス導入管）７が接続され、燃料ガス放出ヘッダ１６には
燃料ガス出口弁２０を有する放出管（燃料ガス放出管）
８が接続されている。

【００５２】図２において、まず、燃料ガス入口バルブ
１８と燃料ガス出口バルブ２０を閉じた状態、排ガス入
口バルブ１７と排ガス出口バルブ１９を開いた状態に
し、ガスタービン発電システム１０から導入管５を経て
送られる排ガスを排ガス導入ヘッダ１３から触媒ダクト
１１内に流しこみ、排ガス放出ヘッダ１５および放出管
６から排出する。一定時間、排ガスを改質触媒９を収納
した触媒ダクト１１内に流すことにより、改質触媒９全
体を排ガス温度に近い状態まで上げることができ、排ガ
スのもつ熱を改質触媒９に一度貯蔵する。

【００５３】次に排ガス入口バルブ１７と排ガス出口バ
ルブ１９を閉じた状態にして排ガスの流れを止め、燃料
ガス入口バルブ１８と燃料ガス出口バルブ２０を開いた
状態にする。このことによって、燃料ガスを燃料ガス導
入ヘッダ１４を通じて触媒ダクト１１内に流すことがで
き、改質触媒９に貯蔵した熱を用いて燃料ガスの改質を
行い、燃料ガス放出ヘッダ１６および放出管８を経て改
質された燃料ガスを放出し利用に供する。

【００５４】燃料ガスの改質により改質触媒９が熱を放
出し、改質触媒９の温度がある程度低下したら、ふたた
び燃料ガス入口バルブ１８と燃料ガス出口バルブ２０を
閉じた状態にして燃料ガスの流れを止め、ふたたび、排
ガス入口バルブ１７と排ガス出口バルブ１９を開いた状
態にして排ガスを触媒ダクト１１内の改質触媒１２に流
す。この操作を繰り返して燃料ガスの改質を行う。

【００５５】本実施の形態によれば、上記の操作によ
り、顕熱性の熱源である排ガスを用いても、改質触媒の
触媒層全体の温度を一様にして燃料ガスの改質を行うこ
とができる。

【００５６】第５の実施の形態 次に図５により本発明の第５の実施の形態について説明
する。

【００５７】図５に示すように、排ガス回収型燃料改質
器は、燃料ガスを改質する改質触媒９ａ，９ｂが収納さ
れた一対の触媒ダクト１１ａ，１１ｂと、各触媒ダクト
１１ａ、１１ｂに接続され排ガスを導く導入管（排ガス
導入管）５ａ，５ｂと、各触媒ダクト１１ａ，１１ｂに
接続され排ガスを放出する放出管（排ガス放出管）６
ａ，６ｂと、各触媒ダクト１１ａ，１１ｂに接続され燃
料ガスを導く導入管（燃料ガス導入管）７ａ，７ｂと、
各触媒ダクト１１ａ，１１ｂに接続され燃料ガスを放出
する放出管（燃料ガス放出管）８ａ，８ｂとを備えてい
る。

【００５８】また各排ガス導入管５ａ，５ｂおよび各排
ガス放出管６ａ，６ｂには、排ガス入口バルブ１７ａ，
１７ｂおよび排ガス出口バルブ１９ａ，１９ｂが各々取
付けられている。さらに各燃料ガス導入管７ａ，７ｂお
よび各燃料ガス放出管８ａ，８ｂには、燃料ガス入口バ
ルブ１８ａ，１８ｂおよび燃料ガス出口バルブ２０ａ，
２０ｂが各々取付けられている。

【００５９】また一対の排ガス導入管５ａ，５ｂには、
一端がガスタービン発電システム１０に接続された供給
管５３の他端が分岐して接続され、さらに一対の燃料ガ
ス導入管７ａ，７ｂには燃料ガス供給管５５が分岐して
接続されている。

【００６０】さらに一対の排ガス放出管６ａ，６ｂは、
互いに集合して排ガス排出管５４に接続され、また一対
の燃料ガス放出管８ａ，８ｂは、互いに集合して燃料ガ
ス排出管５６に接続されている。

【００６１】図５において、まず一方の触媒ダクト１１
ａの排ガス入口バルブ１７ａと排ガス出口バルブ１９ａ
を開とし、一方の触媒ダクト１１ａの他のバルブ１８
ａ，２０ａおよび他方の触媒ダクト１１ｂのバルブ１７
ｂ，１８ｂ，１９ｂ，２０ｂをすべて閉とする。

【００６２】この状態で一方の触媒ダクト１１ａに排ガ
スのみを一定時間流すことにより、一方の触媒ダクト１
１ａ内の改質触媒９ａを加熱し、改質触媒９ａに熱を蓄
える。

【００６３】次に一方の触媒ダクト１１ａの排ガス入口
バルブ１７ａと排ガス出口バルブ１９ａを閉、燃料ガス
入口バルブ１８ａと燃料ガス出口バルブ２０ａを開とす
る。同時に他方の触媒ダクト１１ａの排ガス入口バルブ
１７ｂと排ガス出口バルブ１９ｂを開、燃料ガス入口バ
ルブ１８ｂと燃料ガス出口バルブ２０ｂを閉とする。こ
のことにより、一方の触媒ダクト１１ａには燃料ガスが
流れ、前段階で改質触媒９ａに蓄えた熱により燃料ガス
の改質を行い、他方の触媒ダクト１１ｂには排ガスが流
れ、触媒ダクト１１ｂ内の改質触媒９ｂを加熱し熱を蓄
える。

【００６４】次に一方の触媒ダクト１１ａの排ガス入口
バルブ１７ａと排ガス出口バルブ１９ａを開、燃料ガス
入口バルブ１８ａと燃料ガス出口バルブ２０ａを閉とす
る。同時に他方の触媒ダクト１１ｂの排ガス入口バルブ
１７ｂと排ガス出口バルブ１９ｂを閉、燃料ガス入口バ
ルブ１８ｂと燃料ガス出口バルブ２０ｂを開とする。こ
のことにより、一方の触媒ダクト１１ａには排ガスが流
れ、前段階の改質で奪われた熱を再度蓄える。一方、他
方の触媒ダクト１１ｂには燃料ガスが流れ、前段階で蓄
えられた熱を使って燃料ガスの改質を行う。

【００６５】このようなバルブの開閉操作を繰り返し、
触媒ダクト１１ａ，１１ｂでの加熱と改質を交互に繰り
返す。この操作を繰り返す間、燃料ガス排出管５６へ触
媒ダクト１１ａ，１１ｂのいづれか一方において改質さ
れた燃料ガスが常に供給される。

【００６６】本実施の形態によれば、顕熱性の熱源であ
る排ガスを用いて、改質触媒９ａ，９ｂの触媒層全体の
温度を一様にした改質を行うことができる。また、一対
の触媒ダクト１１ａ，１１ｂを用いるので、常に排ガス
の熱を使用して改質された燃料ガスを連続的に利用する
ことができる。

【００６７】第６の実施の形態 次に図６により本発明の第６の実施の形態について説明
する。

【００６８】図６に示す実施の形態は、図４および図５
に示す第４および第５の実施の形態において、触媒ダク
ト１１，１１ａ，１１ｂの構成が異なるのみであり、他
は図４および図５に示す第４および第５の実施の形態と
略同一である。

【００６９】図６では、触媒ダクト１１，１１ａ，１１
ｂ内に、燃料ガスを改質させる改質触媒９を充填すると
ともに、一般蓄熱材７２が充填されている。

【００７０】図６において、排ガスを触媒ダクト１１，
１１ａ，１１ｂ内に流すことにより、改質触媒９ととも
に一般蓄熱材７２も加熱される。一般蓄熱材７２の作用
により、改質触媒９のみを充填するよりも、多くの熱を
蓄えることができる。このため図４および図５におい
て、バルブ切換え作業を一回行なうだけで、触媒ダクト
１１，１１ａ，１１ｂ内において燃料ガスの改質を長時
間行なうことができ、バルブ切換え作業の回数を減少さ
せることができる。

【００７１】なお、一般蓄熱材に代えて、顕熱蓄熱材を
充填してもよいし、あるいは潜熱蓄熱材を充填してもよ
い。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガスター
ビン発電システムからの排ガスの圧力損失を小さくする
ことができ、かつ排ガスを有効に利用して燃料ガスと改
質触媒を効率良く加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による排熱回収型燃料改質器の第１の実
施の形態を示す概略図。

【図２】本発明による排熱回収型燃料改質器の第２の実
施の形態を示す概略図。

【図３】本発明による排熱回収型燃料改質器の第３の実
施の形態を示す概略図。

【図４】本発明による排熱回収型燃料改質器の第４の実
施の形態を示す概略図。

【図５】本発明による排熱回収型燃料改質器の第５の実
施の形態を示す概略図。

【図６】本発明による排熱回収型燃料改質器の第６の実
施の形態を示す触媒ダクトの断面図。

【符号の説明】

１ 排ガスダクト ２ 改質管 ２ａ 改質管部分 ２ｂ 連結部 ３ 導入ヘッダ ４ 放出ヘッダ ５，５ａ，５ｂ 導入管 ６，６ａ，６ｂ 放出管 ７，７ａ，７ｂ 導入管 ８，８ａ，８ｂ 放出管 ９，９ａ，９ｂ 改質触媒 １０ ガスタービン発電システム １１，１１ａ，１１ｂ 触媒ダクト １７，１７ａ，１７ｂ 排ガス入口バルブ １８，１８ａ，１８ｂ 燃料ガス入口バルブ １９，１９ａ，１９ｂ 排ガス出口バルブ ２０，２０ａ，２０ｂ 燃料ガス出口バルブ ７２ 一般蓄熱材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスタービン発電システムからの排ガスが
   一定方向に流れる排ガスダクトと、 この排ガスダクト内に配置され、燃料ガスを通すととも
   に燃料ガスを改質する改質触媒が内部に充填された改質
   管と、を備えた排熱回収型燃料改質器において、前記改
   質管の配置方向は、排ガスの流れ方向に直交することを
   特徴とする排熱回収型燃料改質器。
2. 【請求項２】改質管は排ガスの流れ方向に直交する複数
   の改質管部分からなり、 改質管部分は互いに平行するとともに排ガスダクト外方
   において互いに連結部により連結され、 改質管の上流側改質管部分は、排ガスダクト内の排ガス
   下流側に配置され、下流側改質管部分は排ガスダクト内
   の排ガス上流側に配置されていることを特徴とする請求
   項１記載の排熱回収型燃料改質器。
3. 【請求項３】ガスタービン発電システムからの排ガスが
   一定方向に流れる排ガスダクトと、 この排ガスダクト内に配置され、燃料ガスを通すととも
   に燃料ガスを改質する改質触媒が内部に充填された改質
   管と、を備えた排熱回収型燃料改質器において、 改質管の配置方向は排ガスの流れ方向に平行となってい
   ることを特徴とする排熱回収型燃料改質器。
4. 【請求項４】燃料ガスを改質する改質触媒を収納した触
   媒ダクトと、 触媒ダクトにガスタービン発電システムからの排ガスを
   導く排ガス導入管と、 触媒ダクトからの排ガスを放出する排ガス放出管と、 触媒ダクトに燃料ガスを導く燃料ガス導入管と、 触媒ダクトからの燃料ガスを放出する燃料ガス放出管
   と、を備え、 排ガス導入管、排ガス放出管、燃料ガス導入管および燃
   料ガス放出管に、各々バルブを設けたことを特徴とする
   排熱回収型燃料改質器。
5. 【請求項５】燃料ガスを改質する改質触媒を収納した複
   数の触媒ダクトと、 各触媒ダクトにガスタービン発電システムからの排ガス
   を導く排ガス導入管と、 各触媒ダクトからの排ガスを放出する排ガス放出管と、 各触媒ダクトに燃料ガスを導く燃料ガス導入管と、 各触媒ダクトからの燃料ガスを放出する燃料ガス放出管
   と、を備え、 各排ガス導入管、各排ガス放出管、各燃料ガス導入管お
   よび各燃料ガス放出管に、各々バルブを設けたことを特
   徴とする排熱回収型燃料改質器。
6. 【請求項６】触媒ダクト内に、改質触媒に加えて蓄熱材
   を充填したことを特徴とする請求項４または５のいずれ
   か記載の排熱回収型燃料改質器。