JP2003090227A - 重質油改質装置を備えた発電プラント及びその運用方法 - Google Patents
重質油改質装置を備えた発電プラント及びその運用方法Info
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】良好な運転が可能な重質油改質装置を備えた発
電プラント及びその運用方法を提供すること。 【解決手段】重質油改質装置より抽出された改質燃料を
ガスタービンに供給して燃焼させ、発生した燃焼ガスで
タービンを駆動し発電する重質油改質装置を備えた発電
プラントであって、前記重質油改質装置から該ガスター
ビンに改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱する
手段を設けることを特徴とする。或いは、重質油改質装
置を備えた発電プラントの運用方法であって、前記改質
燃料の供給前に、該重質油改質装置から該ガスタービン
に改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱すること
を特徴とする。 【効果】改質燃料の気液分離を抑制することができる。
電プラント及びその運用方法を提供すること。 【解決手段】重質油改質装置より抽出された改質燃料を
ガスタービンに供給して燃焼させ、発生した燃焼ガスで
タービンを駆動し発電する重質油改質装置を備えた発電
プラントであって、前記重質油改質装置から該ガスター
ビンに改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱する
手段を設けることを特徴とする。或いは、重質油改質装
置を備えた発電プラントの運用方法であって、前記改質
燃料の供給前に、該重質油改質装置から該ガスタービン
に改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱すること
を特徴とする。 【効果】改質燃料の気液分離を抑制することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重質油改質装置を
備えた発電プラント及びその運用方法に関する。
備えた発電プラント及びその運用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンからなる火力発電プラント
においては、主要燃料としてＬＮＧ（天然ガス），軽
油，特Ａ重油，Ａ重油など低質油燃料に比べて高価では
あるもののクリーンな燃料が用いられてきた。これら
は、タービンなど金属製の機器を腐食などから保護する
ためのもので、低質油の代表燃料であるＣ重油には、タ
ービン翼などの高温腐食の原因となるバナジウム，カリ
ウム，ナトリウム，灰分などが上述のクリーンな燃料に
比べて多く含まれていることが原因とされている。ま
た、低質燃料であるＣ重油には残留炭素が多く含まれて
おり、燃焼の際に煤塵濃度が増加し環境規制を満足する
のが困難になっているのが実情である。したがって、上
述の低質燃料を高効率であるガスタービン燃料に適用す
るのは、困難とされてきた。
においては、主要燃料としてＬＮＧ（天然ガス），軽
油，特Ａ重油，Ａ重油など低質油燃料に比べて高価では
あるもののクリーンな燃料が用いられてきた。これら
は、タービンなど金属製の機器を腐食などから保護する
ためのもので、低質油の代表燃料であるＣ重油には、タ
ービン翼などの高温腐食の原因となるバナジウム，カリ
ウム，ナトリウム，灰分などが上述のクリーンな燃料に
比べて多く含まれていることが原因とされている。ま
た、低質燃料であるＣ重油には残留炭素が多く含まれて
おり、燃焼の際に煤塵濃度が増加し環境規制を満足する
のが困難になっているのが実情である。したがって、上
述の低質燃料を高効率であるガスタービン燃料に適用す
るのは、困難とされてきた。
【０００３】しかしながら、最近では、低質油燃料を超
臨界状態となる水と混合して反応させ、比較的気体燃料
に近い燃料を生成し、含有されている不純物を除去した
上でガスタービン燃料として用いる発電プラントが検討
されている。これらは、上述の課題を解決しようとする
もので、それらの代表的な発電プラントの概念として
は、特開平１１−８０７５０号等があげられる。
臨界状態となる水と混合して反応させ、比較的気体燃料
に近い燃料を生成し、含有されている不純物を除去した
上でガスタービン燃料として用いる発電プラントが検討
されている。これらは、上述の課題を解決しようとする
もので、それらの代表的な発電プラントの概念として
は、特開平１１−８０７５０号等があげられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】改質燃料は低質油と超
臨界水との反応によって生成され、その温度は４００℃
以上となる。この温度が低下するにつれて、改質燃料は
気液混相状態となる性質を持っている。改質燃料をガス
タービン燃料として用いる発電プラントにおいては、改
質燃料をガスタービンに供給する際、燃料の配管温度が
ほぼ常温状態に近いために、燃料供給直後は燃料配管に
よって改質燃料の温度が低下し、燃料の性質上、気液混
相状態となる。この場合、液分（主に水分）はマニホー
ルドの底部に残留し、ガス分がマニホールドの上部から
燃焼器数缶に供給されることになり、複数缶ある燃焼器
のうち、マニホールドの上部からガス分に近い燃料のみ
が燃焼器に供給されることになり、ガスタービンでは、
改質燃料のガス分が供給される燃焼器と主に水が主成分
となる液分が供給される燃焼器が存在し、その結果、排
気温度の偏差が大きくなり運転できなくなるなどの問題
が生じる。
臨界水との反応によって生成され、その温度は４００℃
以上となる。この温度が低下するにつれて、改質燃料は
気液混相状態となる性質を持っている。改質燃料をガス
タービン燃料として用いる発電プラントにおいては、改
質燃料をガスタービンに供給する際、燃料の配管温度が
ほぼ常温状態に近いために、燃料供給直後は燃料配管に
よって改質燃料の温度が低下し、燃料の性質上、気液混
相状態となる。この場合、液分（主に水分）はマニホー
ルドの底部に残留し、ガス分がマニホールドの上部から
燃焼器数缶に供給されることになり、複数缶ある燃焼器
のうち、マニホールドの上部からガス分に近い燃料のみ
が燃焼器に供給されることになり、ガスタービンでは、
改質燃料のガス分が供給される燃焼器と主に水が主成分
となる液分が供給される燃焼器が存在し、その結果、排
気温度の偏差が大きくなり運転できなくなるなどの問題
が生じる。
【０００５】したがって、外部動力を用いずに、改質燃
料をガスタービンに供給した際に発生すると思われる燃
料温度の低下による改質燃料の気液分離を抑制し、改質
装置を備えた発電プラントを運用することが望まれる。
料をガスタービンに供給した際に発生すると思われる燃
料温度の低下による改質燃料の気液分離を抑制し、改質
装置を備えた発電プラントを運用することが望まれる。
【０００６】本発明の目的は、改質燃料の気液分離を抑
制し、良好な運転が可能な重質油改質装置を備えた発電
プラント及びその運用方法を提供することにある。
制し、良好な運転が可能な重質油改質装置を備えた発電
プラント及びその運用方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の重質油改質装置
を備えた発電プラントは、重質油改質装置より抽出され
た改質燃料をガスタービンに供給して燃焼させ、発生し
た燃焼ガスでタービンを駆動し発電する重質油改質装置
を備えた発電プラントであって、前記重質油改質装置か
ら該ガスタービンに改質燃料を供給する改質燃料供給系
統を加熱する手段を設けることを特徴とする。
を備えた発電プラントは、重質油改質装置より抽出され
た改質燃料をガスタービンに供給して燃焼させ、発生し
た燃焼ガスでタービンを駆動し発電する重質油改質装置
を備えた発電プラントであって、前記重質油改質装置か
ら該ガスタービンに改質燃料を供給する改質燃料供給系
統を加熱する手段を設けることを特徴とする。
【０００８】或いは、本発明の重質油改質装置を備えた
発電プラントの運用方法は、重質油改質装置より抽出さ
れた改質燃料をガスタービンに供給して燃焼させ、発生
した燃焼ガスでタービンを駆動し発電する重質油改質装
置を備えた発電プラントの運用方法であって、前記改質
燃料の供給前に、該重質油改質装置から該ガスタービン
に改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱すること
を特徴とする。
発電プラントの運用方法は、重質油改質装置より抽出さ
れた改質燃料をガスタービンに供給して燃焼させ、発生
した燃焼ガスでタービンを駆動し発電する重質油改質装
置を備えた発電プラントの運用方法であって、前記改質
燃料の供給前に、該重質油改質装置から該ガスタービン
に改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱すること
を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、低質油で
ある重質油と超臨界状態となる水を混合して可燃性燃料
を生成し、そこで得られた燃料をガスタービン用燃料と
して用いる重質油改質装置を備えた発電プラントに関す
るもので、特に、改質燃料をガスタービンに供給する
際、燃料配管の初期温度によって改質燃料の温度が低下
し、改質燃料が気・液混相状態となるのを防止する手段
を備えた発電プラントに関するものである。
ある重質油と超臨界状態となる水を混合して可燃性燃料
を生成し、そこで得られた燃料をガスタービン用燃料と
して用いる重質油改質装置を備えた発電プラントに関す
るもので、特に、改質燃料をガスタービンに供給する
際、燃料配管の初期温度によって改質燃料の温度が低下
し、改質燃料が気・液混相状態となるのを防止する手段
を備えた発電プラントに関するものである。
【００１０】上記課題を解決するために、まず、第１の
実施の形態の特徴とするところは、重質油改質装置より
抽出された改質燃料をガスタービンに供給して燃焼さ
せ、発生した燃焼ガスでタービンを駆動し発電する重質
油改質装置を備えた発電プラントであって、前記重質油
改質装置から該ガスタービンに改質燃料を供給する改質
燃料供給系統を加熱する手段を設けることにある。
実施の形態の特徴とするところは、重質油改質装置より
抽出された改質燃料をガスタービンに供給して燃焼さ
せ、発生した燃焼ガスでタービンを駆動し発電する重質
油改質装置を備えた発電プラントであって、前記重質油
改質装置から該ガスタービンに改質燃料を供給する改質
燃料供給系統を加熱する手段を設けることにある。
【００１１】第２の実施の形態の特徴とするところは、
重質油と超臨界状態の水を混合する混合器と、該混合器
において混合された燃料中の除去対象物質を脱離させる
超臨界水反応器と、脱離した該除去対象物質を燃料中か
ら燃料系統外へ除去することを目的とした捕捉器を有
し、これら燃料改質装置とガスタービン若しくはガスタ
ービンと蒸気タービンを組み合わせたコンバインドサイ
クルと、前記改質燃料を処理するための燃料処理装置と
を組み合わせ、前記重質油改質装置より抽出された燃料
をガスタービンに供給して燃焼させ、発生した燃焼ガス
でタービンを駆動し発電する重質油改質装置を備えた発
電プラントにおいて、従来、環境対策のために燃焼器に
供給している蒸気噴射系統の一部の蒸気を抽出し、改質
燃料をガスタービンに供給する燃料配管を介して燃焼器
に供給し、前記燃料配管を予熱したのち、改質燃料をガ
スタービンに供給するように運用したことにある。
重質油と超臨界状態の水を混合する混合器と、該混合器
において混合された燃料中の除去対象物質を脱離させる
超臨界水反応器と、脱離した該除去対象物質を燃料中か
ら燃料系統外へ除去することを目的とした捕捉器を有
し、これら燃料改質装置とガスタービン若しくはガスタ
ービンと蒸気タービンを組み合わせたコンバインドサイ
クルと、前記改質燃料を処理するための燃料処理装置と
を組み合わせ、前記重質油改質装置より抽出された燃料
をガスタービンに供給して燃焼させ、発生した燃焼ガス
でタービンを駆動し発電する重質油改質装置を備えた発
電プラントにおいて、従来、環境対策のために燃焼器に
供給している蒸気噴射系統の一部の蒸気を抽出し、改質
燃料をガスタービンに供給する燃料配管を介して燃焼器
に供給し、前記燃料配管を予熱したのち、改質燃料をガ
スタービンに供給するように運用したことにある。
【００１２】前述のように、低質油と超臨界水を反応さ
せて生成された改質燃料は、燃料の温度が低下すること
によって、気体と液体に分離する性質を持っており、こ
のような気液混相状態でガスタービンに燃料を供給した
場合、前述の課題で述べたような排気温度偏差が大きく
なるなどの問題を抱える。そこで、第２の実施の形態の
特徴で述べたように、改質燃料の温度とほぼ同等の温度
（顕熱）を有する高圧の蒸気系統より一部の蒸気を抽出
し、該蒸気により燃料配管を予熱することによって、改
質燃料を供給した初期状態においても、予熱によって燃
料の配管温度が高いために、前記燃料が気液混相状態に
分離することもなくなり、前記課題を解決することが可
能となる。
せて生成された改質燃料は、燃料の温度が低下すること
によって、気体と液体に分離する性質を持っており、こ
のような気液混相状態でガスタービンに燃料を供給した
場合、前述の課題で述べたような排気温度偏差が大きく
なるなどの問題を抱える。そこで、第２の実施の形態の
特徴で述べたように、改質燃料の温度とほぼ同等の温度
（顕熱）を有する高圧の蒸気系統より一部の蒸気を抽出
し、該蒸気により燃料配管を予熱することによって、改
質燃料を供給した初期状態においても、予熱によって燃
料の配管温度が高いために、前記燃料が気液混相状態に
分離することもなくなり、前記課題を解決することが可
能となる。
【００１３】第３の実施の形態の特徴は、前記燃料配管
予熱用の蒸気を改質燃料供給後も引き続き供給し、改質
燃料と蒸気の混合燃料としてガスタービンに供給したこ
とにある。このように運用することで、改質燃料と蒸気
の混合燃料により燃料発熱量を低下させ、改質燃料燃焼
時のＮＯｘを低減することが可能となる。
予熱用の蒸気を改質燃料供給後も引き続き供給し、改質
燃料と蒸気の混合燃料としてガスタービンに供給したこ
とにある。このように運用することで、改質燃料と蒸気
の混合燃料により燃料発熱量を低下させ、改質燃料燃焼
時のＮＯｘを低減することが可能となる。
【００１４】第４の実施の形態の特徴は、前記燃料配管
を二重管あるいは配管外周側に蒸気トレース用の配管を
設け、該蒸気供給系統に前記予熱用の蒸気を供給して前
記改質燃料配管を予熱することにある。このようにする
ことで、改質燃料を供給する直前に予熱用の蒸気流量を
制御することがなくなり、制御が簡略化される利点があ
る。
を二重管あるいは配管外周側に蒸気トレース用の配管を
設け、該蒸気供給系統に前記予熱用の蒸気を供給して前
記改質燃料配管を予熱することにある。このようにする
ことで、改質燃料を供給する直前に予熱用の蒸気流量を
制御することがなくなり、制御が簡略化される利点があ
る。
【００１５】第５の実施の形態の特徴は、前記改質燃料
配管を予熱する手段として、ヒーターにより配管の温度
を昇温し制御することにある。ヒーターにより燃料配管
を昇温し、ある一定の温度に保つことで、予熱用の蒸気
を用いることなく、改質燃料をガスタービンに供給する
ことが可能となる。
配管を予熱する手段として、ヒーターにより配管の温度
を昇温し制御することにある。ヒーターにより燃料配管
を昇温し、ある一定の温度に保つことで、予熱用の蒸気
を用いることなく、改質燃料をガスタービンに供給する
ことが可能となる。
【００１６】第６の実施の形態の特徴は、前記第２の特
徴で述べた発電プラントにおいて、燃料配管予熱用の蒸
気を、前記改質燃料の供給圧力調整用制御弁のすぐ下流
側で供給したことにある。重質油改質装置を備えた発電
プラントでは、ガスタービン，排熱回収ボイラー，蒸気
タービン，燃料改質装置以外に燃料処理設備が必要とな
る。この燃料処理設備は、燃料改質装置を起動から定常
状態になるまで発生する、ガスタービン単独で燃焼困難
な粗悪燃料を処理するためのものである。燃料圧力制御
弁の上流側は、燃料改質装置と燃料処理装置が接続され
ている系統でもあり、圧力制御弁の上流で前記蒸気を供
給しても、該蒸気が燃料処理装置にも供給されるため、
非効率的な燃料配管の予熱方法となる。また、粗悪燃料
と蒸気の混合燃料がガスタービンに供給されるため、燃
焼器においては不安定燃焼を誘発する恐れがある。
徴で述べた発電プラントにおいて、燃料配管予熱用の蒸
気を、前記改質燃料の供給圧力調整用制御弁のすぐ下流
側で供給したことにある。重質油改質装置を備えた発電
プラントでは、ガスタービン，排熱回収ボイラー，蒸気
タービン，燃料改質装置以外に燃料処理設備が必要とな
る。この燃料処理設備は、燃料改質装置を起動から定常
状態になるまで発生する、ガスタービン単独で燃焼困難
な粗悪燃料を処理するためのものである。燃料圧力制御
弁の上流側は、燃料改質装置と燃料処理装置が接続され
ている系統でもあり、圧力制御弁の上流で前記蒸気を供
給しても、該蒸気が燃料処理装置にも供給されるため、
非効率的な燃料配管の予熱方法となる。また、粗悪燃料
と蒸気の混合燃料がガスタービンに供給されるため、燃
焼器においては不安定燃焼を誘発する恐れがある。
【００１７】したがって、上記のように、圧力制御弁の
下流側であって、且つ、できるだけ上流に位置するとこ
ろから燃料配管を予熱するための該蒸気を供給すること
によって、少量の蒸気でガスタービン系統の前記改質燃
料配管を予熱することが可能となる。
下流側であって、且つ、できるだけ上流に位置するとこ
ろから燃料配管を予熱するための該蒸気を供給すること
によって、少量の蒸気でガスタービン系統の前記改質燃
料配管を予熱することが可能となる。
【００１８】第７の実施の形態の特徴は、ガスタービン
に起動用燃料として改質燃料以外の他種燃料供給系統を
有し、前記改質燃料の供給系統には前記燃料配管予熱用
の蒸気供給系統を設けると同時に、前記高圧の蒸気系統
より、燃焼器に蒸気を噴射する蒸気噴射系統を設け、ガ
スタービンへ改質燃料を供給する前に前記蒸気を改質燃
料配管に供給して該燃料配管を予熱するのと同時に、起
動用燃料燃焼時あるいは改質燃料燃焼状態において、必
要に応じて燃焼器への蒸気噴射も併用しつつ運用するこ
とにある。
に起動用燃料として改質燃料以外の他種燃料供給系統を
有し、前記改質燃料の供給系統には前記燃料配管予熱用
の蒸気供給系統を設けると同時に、前記高圧の蒸気系統
より、燃焼器に蒸気を噴射する蒸気噴射系統を設け、ガ
スタービンへ改質燃料を供給する前に前記蒸気を改質燃
料配管に供給して該燃料配管を予熱するのと同時に、起
動用燃料燃焼時あるいは改質燃料燃焼状態において、必
要に応じて燃焼器への蒸気噴射も併用しつつ運用するこ
とにある。
【００１９】改質燃料を生成するためには、プラント全
体のコスト面（超臨界状態となる圧力２５Ｍｐａ，温度
４２５℃のボイラーは高価）を考慮すると、ガスタービ
ンの排熱を利用して発生する蒸気を用いる必要があり、
また、燃料配管予熱用の蒸気も、ガスタービンの排気温
度が所定の温度以上となっていなければ供給することが
できない。したがって、ガスタービンでは、改質燃料が
供給可能となるまで、改質燃料以外の燃料で運転する必
要がある。その際、起動用燃料（たとえば軽油などの液
体燃料）の燃焼時には、燃焼の過程で窒素酸化物などの
環境汚染物質が発生するため、燃焼器においてその対策
を施す必要がある。ここでは、改質燃料を予熱するため
に燃料配管に蒸気を供給し、その蒸気を燃焼器に噴射す
るため、前記改質燃料配管を予熱するのと同時に、起動
用燃料で運転中に発生する環境汚染物質を低減する効果
が得られるが、前記燃料配管を予熱する蒸気系統以外
に、燃焼器に蒸気を噴射する系統も備え、その系統より
蒸気を噴射することによって、改質燃料運転時も、より
一層の環境汚染物質を抑制することが可能となる。ま
た、この蒸気噴射系統は、起動用燃料のみ適用するので
はなく、改質燃料供給後も必要に応じて供給することに
よって、より一層のＮＯｘ低減効果が期待できる。
体のコスト面（超臨界状態となる圧力２５Ｍｐａ，温度
４２５℃のボイラーは高価）を考慮すると、ガスタービ
ンの排熱を利用して発生する蒸気を用いる必要があり、
また、燃料配管予熱用の蒸気も、ガスタービンの排気温
度が所定の温度以上となっていなければ供給することが
できない。したがって、ガスタービンでは、改質燃料が
供給可能となるまで、改質燃料以外の燃料で運転する必
要がある。その際、起動用燃料（たとえば軽油などの液
体燃料）の燃焼時には、燃焼の過程で窒素酸化物などの
環境汚染物質が発生するため、燃焼器においてその対策
を施す必要がある。ここでは、改質燃料を予熱するため
に燃料配管に蒸気を供給し、その蒸気を燃焼器に噴射す
るため、前記改質燃料配管を予熱するのと同時に、起動
用燃料で運転中に発生する環境汚染物質を低減する効果
が得られるが、前記燃料配管を予熱する蒸気系統以外
に、燃焼器に蒸気を噴射する系統も備え、その系統より
蒸気を噴射することによって、改質燃料運転時も、より
一層の環境汚染物質を抑制することが可能となる。ま
た、この蒸気噴射系統は、起動用燃料のみ適用するので
はなく、改質燃料供給後も必要に応じて供給することに
よって、より一層のＮＯｘ低減効果が期待できる。
【００２０】第８の実施の形態の特徴は、燃焼器に供給
する蒸気噴射系統と、前記改質燃料配管を予熱するため
の蒸気供給系統の総量を制御するため制御弁を設け、前
記蒸気噴射量と前記燃料配管を予熱するための蒸気流量
は、一定の比率で供給することにある。
する蒸気噴射系統と、前記改質燃料配管を予熱するため
の蒸気供給系統の総量を制御するため制御弁を設け、前
記蒸気噴射量と前記燃料配管を予熱するための蒸気流量
は、一定の比率で供給することにある。
【００２１】燃焼器の蒸気噴射と燃料配管予熱用の蒸気
の流量を、一つの制御弁で制御し、蒸気噴射および予熱
用蒸気の流量比は、任意の開口比で決定する。このよう
にすることで、蒸気噴射と予熱用蒸気の流量を制御する
制御弁を個々に持つことがなくなるので、コスト面、お
よび流量制御系を簡略化できるなどの利点がある。
の流量を、一つの制御弁で制御し、蒸気噴射および予熱
用蒸気の流量比は、任意の開口比で決定する。このよう
にすることで、蒸気噴射と予熱用蒸気の流量を制御する
制御弁を個々に持つことがなくなるので、コスト面、お
よび流量制御系を簡略化できるなどの利点がある。
【００２２】第９の実施の形態の特徴は、重質油改質装
置より抽出された改質燃料をガスタービンに供給して燃
焼させ、発生した燃焼ガスでタービンを駆動し発電する
重質油改質装置を備えた発電プラントの運用方法であっ
て、前記改質燃料の供給前に、該重質油改質装置から該
ガスタービンに改質燃料を供給する改質燃料供給系統を
加熱することにある。
置より抽出された改質燃料をガスタービンに供給して燃
焼させ、発生した燃焼ガスでタービンを駆動し発電する
重質油改質装置を備えた発電プラントの運用方法であっ
て、前記改質燃料の供給前に、該重質油改質装置から該
ガスタービンに改質燃料を供給する改質燃料供給系統を
加熱することにある。
【００２３】第１０の実施の形態の特徴は、前記ガスタ
ービンには起動用燃料として改質燃料以外の他種燃料供
給系統を有し、前記改質燃料の供給系統には前記燃料配
管の予熱用の蒸気供給系統を設けると同時に、高圧の蒸
気系統より、燃焼器に蒸気を噴射する蒸気噴射系統を設
け、該ガスタービンへ改質燃料を供給する前に前記蒸気
を改質燃料配管に供給して該燃料配管を予熱するのと同
時に、起動用燃料燃焼および改質燃料燃焼状態におい
て、必要に応じて燃焼器への蒸気噴射も併用しつつ運用
することにある。
ービンには起動用燃料として改質燃料以外の他種燃料供
給系統を有し、前記改質燃料の供給系統には前記燃料配
管の予熱用の蒸気供給系統を設けると同時に、高圧の蒸
気系統より、燃焼器に蒸気を噴射する蒸気噴射系統を設
け、該ガスタービンへ改質燃料を供給する前に前記蒸気
を改質燃料配管に供給して該燃料配管を予熱するのと同
時に、起動用燃料燃焼および改質燃料燃焼状態におい
て、必要に応じて燃焼器への蒸気噴射も併用しつつ運用
することにある。
【００２４】以上述べてきたように、改質燃料供給時の
温度低下による気液混相状態での燃料供給を抑制，防止
するため、本発明の実施の形態では、蒸気タービンの高
圧蒸気系統より蒸気を抽出し、改質燃料を供給する燃料
系統に前記蒸気を供給し、燃料配管を予熱することで、
上述の課題を解決することが可能となる。
温度低下による気液混相状態での燃料供給を抑制，防止
するため、本発明の実施の形態では、蒸気タービンの高
圧蒸気系統より蒸気を抽出し、改質燃料を供給する燃料
系統に前記蒸気を供給し、燃料配管を予熱することで、
上述の課題を解決することが可能となる。
【００２５】（実施例）以下、図示した実施例に基づい
て本発明を詳細に説明する。まず、図１により説明す
る。図１は、低質油燃料である重質油燃料２０３と超臨
界状態の水２０２を混合する混合器２０１、それらを器
内で反応させ、不純物となる硫黄，バナジウムなどを炭
化水素燃料から脱離させるための反応器２０４，不純物
を捕捉するための捕捉器２０６，捕捉剤洗浄器２１２か
ら成る重質油改質装置２００と、圧縮機２，燃焼器３，
タービン４から成るガスタービン１，発電機５，排熱回
収ボイラー１０，蒸気タービン１４，発電機１５と、燃
料処理装置３００とを組み合わせた発電プラントの主要
系統を示したものである。また、ガスタービン燃焼器３
には、改質燃料以外の起動用燃料１００を備えており、
環境対策となる蒸気噴射系統２２１も備えてある。ま
ず、ガスタービン１の動作について説明する。
て本発明を詳細に説明する。まず、図１により説明す
る。図１は、低質油燃料である重質油燃料２０３と超臨
界状態の水２０２を混合する混合器２０１、それらを器
内で反応させ、不純物となる硫黄，バナジウムなどを炭
化水素燃料から脱離させるための反応器２０４，不純物
を捕捉するための捕捉器２０６，捕捉剤洗浄器２１２か
ら成る重質油改質装置２００と、圧縮機２，燃焼器３，
タービン４から成るガスタービン１，発電機５，排熱回
収ボイラー１０，蒸気タービン１４，発電機１５と、燃
料処理装置３００とを組み合わせた発電プラントの主要
系統を示したものである。また、ガスタービン燃焼器３
には、改質燃料以外の起動用燃料１００を備えており、
環境対策となる蒸気噴射系統２２１も備えてある。ま
ず、ガスタービン１の動作について説明する。
【００２６】始動時、ガスタービンは起動用モータ等の
外部動力によって駆動され、燃焼器３において、圧縮機
２の吐出空気１０２と、起動用燃料１００を用いて燃焼
器３にて着火が行なわれる。その後、燃焼ガス１０３が
タービン４に供給され、燃料１００の流量の増加と共に
タービン４が昇速、起動用モーターの離脱によりガスタ
ービンは自立運転にはいり、無負荷定格回転数に達す
る。その後、発電機５の負荷併入、さらには燃焼器３へ
の燃料流量の増加により、タービン４入口のガス温度が
上昇し、負荷が上昇する。タービンの排ガス１０４温度
は、ガスタービンの負荷上昇とともに上昇し、排ガス１
０４は排熱回収ボイラー１０を通過後、最終的には排ガ
ス２３０は大気に放出される。
外部動力によって駆動され、燃焼器３において、圧縮機
２の吐出空気１０２と、起動用燃料１００を用いて燃焼
器３にて着火が行なわれる。その後、燃焼ガス１０３が
タービン４に供給され、燃料１００の流量の増加と共に
タービン４が昇速、起動用モーターの離脱によりガスタ
ービンは自立運転にはいり、無負荷定格回転数に達す
る。その後、発電機５の負荷併入、さらには燃焼器３へ
の燃料流量の増加により、タービン４入口のガス温度が
上昇し、負荷が上昇する。タービンの排ガス１０４温度
は、ガスタービンの負荷上昇とともに上昇し、排ガス１
０４は排熱回収ボイラー１０を通過後、最終的には排ガ
ス２３０は大気に放出される。
【００２７】一方、燃料改質装置２００に必要な水は、
ガスタービンの排熱回収ボイラー１０にて一旦昇温さ
れ、その後、超臨界状態とするための圧力条件（約２５
Mpa)まで、ポンプ３５１により加圧される。さらにガス
タービンの負荷上昇によって、排ガス温度が上昇し、排
熱回収ボイラー１０内にて熱交換され、超臨界状態の水
２０２が生成される。
ガスタービンの排熱回収ボイラー１０にて一旦昇温さ
れ、その後、超臨界状態とするための圧力条件（約２５
Mpa)まで、ポンプ３５１により加圧される。さらにガス
タービンの負荷上昇によって、排ガス温度が上昇し、排
熱回収ボイラー１０内にて熱交換され、超臨界状態の水
２０２が生成される。
【００２８】また、低質油となる燃料２０３は、排熱回
収ボイラー１０内で熱交換後、重質油改質装置２００の
混合器２０１に供給され、超臨界状態の水２０２と所定
の比率に混合される。混合された重質油２０３と超臨界
状態の水２０２は反応器204に送られ、反応器２０４内
では、超臨界水の加水分解剤作用により、重質油中に含
まれる硫黄分やバナジウムなど、ガスタービンの腐食等
の原因となる不純物が炭化水素化合物から脱離される。
収ボイラー１０内で熱交換後、重質油改質装置２００の
混合器２０１に供給され、超臨界状態の水２０２と所定
の比率に混合される。混合された重質油２０３と超臨界
状態の水２０２は反応器204に送られ、反応器２０４内
では、超臨界水の加水分解剤作用により、重質油中に含
まれる硫黄分やバナジウムなど、ガスタービンの腐食等
の原因となる不純物が炭化水素化合物から脱離される。
【００２９】その後、混合気は、捕捉器２０６に送ら
れ、捕捉器内に充填された捕捉剤７により、不純物が捕
捉される。捕捉器６内で不純物が除去された改質燃料２
０８は、減圧手段を講じた後、ガスタービン１あるい
は、燃料処理装置３００に供給される。ここで、燃料改
質装置において、混合器２０１への重質油２０３の供給
が遅れたり、あるいは超臨界状態の水２０２の供給が計
画よりも多くなった場合は、可燃成分の少ない粗悪な燃
料が生成されるため、生成燃料の組成が安定するまで粗
悪燃料を燃料処理装置３００に供給し、燃料処理を行
う。その後、燃料改質装置が定常状態となり、改質燃料
が所定の性状となったのち、ガスタービンに改質燃料が
供給可能となる。
れ、捕捉器内に充填された捕捉剤７により、不純物が捕
捉される。捕捉器６内で不純物が除去された改質燃料２
０８は、減圧手段を講じた後、ガスタービン１あるい
は、燃料処理装置３００に供給される。ここで、燃料改
質装置において、混合器２０１への重質油２０３の供給
が遅れたり、あるいは超臨界状態の水２０２の供給が計
画よりも多くなった場合は、可燃成分の少ない粗悪な燃
料が生成されるため、生成燃料の組成が安定するまで粗
悪燃料を燃料処理装置３００に供給し、燃料処理を行
う。その後、燃料改質装置が定常状態となり、改質燃料
が所定の性状となったのち、ガスタービンに改質燃料が
供給可能となる。
【００３０】一方、ガスタービンにおいては、改質燃料
供給時に燃料配管の温度によって改質燃料の温度が低下
し気液混相状態となるのを抑制，防止するため、蒸気タ
ービン１４に供給される高圧蒸気系統２２０ａより分岐
した蒸気系統２２０より、改質燃料配管２０８ａへ蒸気
を供給し、燃料配管２０８ａを予熱する。このような燃
料配管２０８ａである重質油改質装置からガスタービン
に改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱する手段
を備えているので、改質燃料の気液分離を抑制すること
が可能となる。また、改質燃料の供給前に、重質油改質
装置からガスタービンに改質燃料を供給する改質燃料供
給系統を加熱するので、改質燃料の気液分離を抑制し、
良好な運転が可能となる。
供給時に燃料配管の温度によって改質燃料の温度が低下
し気液混相状態となるのを抑制，防止するため、蒸気タ
ービン１４に供給される高圧蒸気系統２２０ａより分岐
した蒸気系統２２０より、改質燃料配管２０８ａへ蒸気
を供給し、燃料配管２０８ａを予熱する。このような燃
料配管２０８ａである重質油改質装置からガスタービン
に改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱する手段
を備えているので、改質燃料の気液分離を抑制すること
が可能となる。また、改質燃料の供給前に、重質油改質
装置からガスタービンに改質燃料を供給する改質燃料供
給系統を加熱するので、改質燃料の気液分離を抑制し、
良好な運転が可能となる。
【００３１】その後、燃料配管２０８ａの予熱に使われ
た蒸気は、燃焼器３内に供給され、起動用燃料１００燃
焼時の火炎温度低下の作用により、窒素酸化物を低減す
る効果をもたらす。このような蒸気の利用によって、更
に、燃焼時の窒素酸化物を低減するという相乗効果が得
られる。
た蒸気は、燃焼器３内に供給され、起動用燃料１００燃
焼時の火炎温度低下の作用により、窒素酸化物を低減す
る効果をもたらす。このような蒸気の利用によって、更
に、燃焼時の窒素酸化物を低減するという相乗効果が得
られる。
【００３２】燃料配管２０８ａを蒸気２２０によって予
熱した後は、蒸気２２０の供給を停止し、改質燃料２０
８ａを供給し、起動用燃料１００から改質燃料２０８ａ
に燃料切り替え、その後、改質燃料単独燃焼へと運転モ
ードを切り替える。また、燃焼器３に供給できる蒸気噴
射系統２２１は、起動用燃料燃焼、あるいは改質燃料燃
焼など、各運転モードに対し必要に応じて蒸気噴射を行
い、窒素酸化物の発生を抑制する。
熱した後は、蒸気２２０の供給を停止し、改質燃料２０
８ａを供給し、起動用燃料１００から改質燃料２０８ａ
に燃料切り替え、その後、改質燃料単独燃焼へと運転モ
ードを切り替える。また、燃焼器３に供給できる蒸気噴
射系統２２１は、起動用燃料燃焼、あるいは改質燃料燃
焼など、各運転モードに対し必要に応じて蒸気噴射を行
い、窒素酸化物の発生を抑制する。
【００３３】次に、図２を用いて、起動用燃料，燃料配
管予熱用蒸気，改質燃料等の流量の変化について説明す
る。図２は、基本的な運転パターンとして、ガスタービ
ンの着火昇速から定格負荷までの負荷に対する各流量の
変化を示したものである。
管予熱用蒸気，改質燃料等の流量の変化について説明す
る。図２は、基本的な運転パターンとして、ガスタービ
ンの着火昇速から定格負荷までの負荷に対する各流量の
変化を示したものである。
【００３４】図２−ａ）は、起動用燃料及び改質燃料流
量の変化を示したものである。ガスタービンの着火条件
となる回転数において、起動用燃料が燃焼器に供給さ
れ、燃焼器内で着火が行なわれる。燃焼器着火後、燃料
流量の増加とともにガスタービンの回転数が増加し、自
立運転後、定格回転数（１００％回転数：記号ｄ）に達
する。回転数が整定後、負荷併入および起動用燃料流量
の増加によってガスタービンの負荷が上昇する。また、
負荷上昇と共にガスタービンの排気温度が上昇し、排熱
回収ボイラーにより生成された蒸気の発生量および温度
が増加する。
量の変化を示したものである。ガスタービンの着火条件
となる回転数において、起動用燃料が燃焼器に供給さ
れ、燃焼器内で着火が行なわれる。燃焼器着火後、燃料
流量の増加とともにガスタービンの回転数が増加し、自
立運転後、定格回転数（１００％回転数：記号ｄ）に達
する。回転数が整定後、負荷併入および起動用燃料流量
の増加によってガスタービンの負荷が上昇する。また、
負荷上昇と共にガスタービンの排気温度が上昇し、排熱
回収ボイラーにより生成された蒸気の発生量および温度
が増加する。
【００３５】一方、これらのガスタービンの動作とは別
に、ガスタービンの排熱を利用し発生した蒸気を利用し
て、加圧後、再熱交換することによって超臨界水が生成
され、燃料改質装置を起動することによって、改質燃料
が生成される。改質燃料が生成され、燃料性状が安定し
たのち、ガスタービンでは、起動用燃料から改質燃料へ
の燃料切替操作（記号ａ〜ｂの間）を開始し、改質燃料
単独燃焼へと運転モードを切り替える。さらに、改質燃
料の流量を増加させることによって、定格負荷（１００
％負荷）まで運転することが可能となる。図中には示し
ていないが、燃料切替操作を開始する前（燃料改質装置
起動後）は、ガスタービンで燃焼が困難な粗悪燃料が生
成されるため、それらの燃料は燃料処理装置にて処理を
行なう。
に、ガスタービンの排熱を利用し発生した蒸気を利用し
て、加圧後、再熱交換することによって超臨界水が生成
され、燃料改質装置を起動することによって、改質燃料
が生成される。改質燃料が生成され、燃料性状が安定し
たのち、ガスタービンでは、起動用燃料から改質燃料へ
の燃料切替操作（記号ａ〜ｂの間）を開始し、改質燃料
単独燃焼へと運転モードを切り替える。さらに、改質燃
料の流量を増加させることによって、定格負荷（１００
％負荷）まで運転することが可能となる。図中には示し
ていないが、燃料切替操作を開始する前（燃料改質装置
起動後）は、ガスタービンで燃焼が困難な粗悪燃料が生
成されるため、それらの燃料は燃料処理装置にて処理を
行なう。
【００３６】これらの燃料供給方法に対し、本願の一つ
の特徴である蒸気の供給方法を示したのが、図２−ｂ）
である。図中には、本願の特徴である燃料配管予熱用の
蒸気流量と、前記蒸気と併用して運用可能な蒸気噴射の
流量、ならびにそれらを合わせた総蒸気量を示してあ
る。ガスタービンの定格回転数に達してから燃料切替操
作を開始するまでの間、改質燃料配管に燃料配管予熱用
の蒸気を供給し、配管の予熱を行なう。その流量は、負
荷の上昇とともに増加し、改質燃料と起動用燃料の燃料
切替操作を開始する前の負荷条件（記号ｃ）において、
前記蒸気流量を減少させ、燃料切替操作開始時（記号
ａ）には流量を遮断して運用する。
の特徴である蒸気の供給方法を示したのが、図２−ｂ）
である。図中には、本願の特徴である燃料配管予熱用の
蒸気流量と、前記蒸気と併用して運用可能な蒸気噴射の
流量、ならびにそれらを合わせた総蒸気量を示してあ
る。ガスタービンの定格回転数に達してから燃料切替操
作を開始するまでの間、改質燃料配管に燃料配管予熱用
の蒸気を供給し、配管の予熱を行なう。その流量は、負
荷の上昇とともに増加し、改質燃料と起動用燃料の燃料
切替操作を開始する前の負荷条件（記号ｃ）において、
前記蒸気流量を減少させ、燃料切替操作開始時（記号
ａ）には流量を遮断して運用する。
【００３７】一方、燃料配管予熱状態において、蒸気は
燃焼器の燃料ノズルを介して燃焼器内に噴射されるた
め、それによってＮＯｘを低減することが可能である
が、必要に応じて燃焼器の蒸気噴射を供給して運用す
る。記号ｄ−ｃ間では、その噴射量を予熱配管用の蒸気
量よりも少なく、記号ｃよりも高負荷では、蒸気噴射量
を増加させて運用する。このようにすることで、起動用
燃料の運転，燃料切替，改質燃料運転においても、燃焼
器において環境対策を施すことが可能となる。
燃焼器の燃料ノズルを介して燃焼器内に噴射されるた
め、それによってＮＯｘを低減することが可能である
が、必要に応じて燃焼器の蒸気噴射を供給して運用す
る。記号ｄ−ｃ間では、その噴射量を予熱配管用の蒸気
量よりも少なく、記号ｃよりも高負荷では、蒸気噴射量
を増加させて運用する。このようにすることで、起動用
燃料の運転，燃料切替，改質燃料運転においても、燃焼
器において環境対策を施すことが可能となる。
【００３８】図３は、超臨界水の流量と燃焼器に供給可
能な蒸気供給量の変化を示したものである。燃焼器に供
給可能な蒸気量は、蒸気タービンに供給する蒸気量と燃
料改質装置に必要な超臨界水の量とリンクする必要があ
り、燃焼器へ過剰に蒸気を供給するとプラント全体の熱
バランスの調和がとれない状態となる。したがって、燃
焼器へ供給する噴射蒸気量，予熱配管用の蒸気量ならび
に超臨界水の流量は、それぞれ協調して運用する必要が
ある。
能な蒸気供給量の変化を示したものである。燃焼器に供
給可能な蒸気量は、蒸気タービンに供給する蒸気量と燃
料改質装置に必要な超臨界水の量とリンクする必要があ
り、燃焼器へ過剰に蒸気を供給するとプラント全体の熱
バランスの調和がとれない状態となる。したがって、燃
焼器へ供給する噴射蒸気量，予熱配管用の蒸気量ならび
に超臨界水の流量は、それぞれ協調して運用する必要が
ある。
【００３９】図中の総蒸気量は、燃焼器に供給可能な蒸
気噴射量を表しており、それらは、燃料配管予熱用の蒸
気量と必要に応じて噴射する蒸気噴射量の総和である。
気噴射量を表しており、それらは、燃料配管予熱用の蒸
気量と必要に応じて噴射する蒸気噴射量の総和である。
【００４０】起動用燃料にてガスタービンが無負荷定格
回転数に達したのち、本実施例では、図２で説明したよ
うに、燃料配管予熱用の蒸気を供給し、燃料配管の予熱
を行なう。また、この状態において、必要に応じ、燃焼
器へ蒸気を噴射することが可能である。一方、燃料配管
予熱途中において、それらの動作とは別に改質燃料装置
を起動する必要があり、それは、燃料切替操作を開始す
る条件（記号ｃ）よりも低負荷で行ない、改質燃料の性
状を安定化させる必要がある。ここでは、条件ｅに相当
する低負荷で改質燃料装置を起動するため、超臨界水を
燃料改質装置に供給する必要がある。その際、燃焼器に
供給されている総蒸気量を、超臨界水の供給量を協調す
るように運用しなければ、蒸気タービンへの供給蒸気量
が減少するため、熱バランスの調和が崩れることにな
る。したがって、超臨界水の流量の増加に伴ない、総蒸
気量を減少させる必要がある。一方、燃料切替操作が完
了し、改質燃料専焼運転において燃料改質装置側で反応
に必要な超臨界水が少なくて済む場合（ｃase−１⇒cas
e−２）、余剰となる蒸気分を燃焼器に噴射し、更なる
低ＮＯｘ燃焼が可能となる。
回転数に達したのち、本実施例では、図２で説明したよ
うに、燃料配管予熱用の蒸気を供給し、燃料配管の予熱
を行なう。また、この状態において、必要に応じ、燃焼
器へ蒸気を噴射することが可能である。一方、燃料配管
予熱途中において、それらの動作とは別に改質燃料装置
を起動する必要があり、それは、燃料切替操作を開始す
る条件（記号ｃ）よりも低負荷で行ない、改質燃料の性
状を安定化させる必要がある。ここでは、条件ｅに相当
する低負荷で改質燃料装置を起動するため、超臨界水を
燃料改質装置に供給する必要がある。その際、燃焼器に
供給されている総蒸気量を、超臨界水の供給量を協調す
るように運用しなければ、蒸気タービンへの供給蒸気量
が減少するため、熱バランスの調和が崩れることにな
る。したがって、超臨界水の流量の増加に伴ない、総蒸
気量を減少させる必要がある。一方、燃料切替操作が完
了し、改質燃料専焼運転において燃料改質装置側で反応
に必要な超臨界水が少なくて済む場合（ｃase−１⇒cas
e−２）、余剰となる蒸気分を燃焼器に噴射し、更なる
低ＮＯｘ燃焼が可能となる。
【００４１】以上述べてきたように、重質油と超臨界状
態の水とを混合し、燃料中に含まれる不純物を除去した
上で抽出された燃料を、ガスタービンに供給して発電す
る重質油改質装置を備えた発電プラントにおいて、蒸気
タービンの高圧蒸気系統より蒸気を抽出し、その蒸気を
改質燃料装置からガスタービンに供給する燃料配管内に
供給し予熱することで、改質燃料の温度低下により気液
混相状態燃料に変化するのを抑制でき、ガスタービン運
転時の問題点（排気温度偏差大など）を解決できる。
態の水とを混合し、燃料中に含まれる不純物を除去した
上で抽出された燃料を、ガスタービンに供給して発電す
る重質油改質装置を備えた発電プラントにおいて、蒸気
タービンの高圧蒸気系統より蒸気を抽出し、その蒸気を
改質燃料装置からガスタービンに供給する燃料配管内に
供給し予熱することで、改質燃料の温度低下により気液
混相状態燃料に変化するのを抑制でき、ガスタービン運
転時の問題点（排気温度偏差大など）を解決できる。
【００４２】
【発明の効果】本発明によると、改質燃料の気液分離を
抑制し、良好な運転が可能な重質油改質装置を備えた発
電プラント及びその運用方法を提供できる。
抑制し、良好な運転が可能な重質油改質装置を備えた発
電プラント及びその運用方法を提供できる。
【図１】本実施例による重質油改質装置を備えた発電プ
ラントの系統図。
ラントの系統図。
【図２】本実施例による重質油改質装置を備えた発電プ
ラントの燃料，蒸気流量制御方法を示した図。
ラントの燃料，蒸気流量制御方法を示した図。
【図３】本実施例による重質油改質装置を備えた発電プ
ラントの超臨界水と燃焼器への蒸気供給量の変化を示し
た図。
ラントの超臨界水と燃焼器への蒸気供給量の変化を示し
た図。
１…ガスタービン、２…圧縮機、３…燃焼器、４…ター
ビン、５，１５…発電機、１０…排熱回収ボイラー、１
４…蒸気タービン、５１…ガスタービンの燃料圧力制御
弁、５２…ガスタービンの燃料流量制御弁、５３…燃料
処理装置の流量制御弁、５４…燃料配管予熱用蒸気の流
量制御弁、５５…燃焼器蒸気噴射用流量制御弁、６０…
バッファータンク、６１…バッファータンク入口遮断
弁、６２…バッファータンク出口遮断弁、１００…ガス
タービンの起動用燃料、１０３…燃焼ガス、１０４…タ
ービン排ガス、２００…燃料改質装置、２０１…混合
器、２０２…超臨界状態の水、２０３…重質油燃料、２
０３ｐ…重質油加圧ポンプ、２０４…反応器、２０５…
連結管、２０６…捕捉器、２０７…捕捉剤、２０８…改
質燃料、２０８ａ…ガスタービン用改質燃料系統、２０
８ｂ…燃料処理装置用燃料系統、２１１…使用済捕捉
剤、２１２…捕捉剤洗浄器、２１３…不純物等の除去対
象物質、２１４…リサイクル捕捉剤、２１５…新規投入
用捕捉剤、２２０…改質燃料配管予熱用の蒸気系統、２
２１…燃焼器の蒸気噴射系統、２２２…高圧蒸気系統、
２３０…排熱回収ボイラー出口の排ガス、２３１…処理
燃料炉排ガス、３００…燃料処理装置、３０１…処理燃
焼炉への供給空気、３０２…処理燃料炉への供給燃料、
３５０…水、３５１…加圧ポンプ、３６０…重質油タン
ク。
ビン、５，１５…発電機、１０…排熱回収ボイラー、１
４…蒸気タービン、５１…ガスタービンの燃料圧力制御
弁、５２…ガスタービンの燃料流量制御弁、５３…燃料
処理装置の流量制御弁、５４…燃料配管予熱用蒸気の流
量制御弁、５５…燃焼器蒸気噴射用流量制御弁、６０…
バッファータンク、６１…バッファータンク入口遮断
弁、６２…バッファータンク出口遮断弁、１００…ガス
タービンの起動用燃料、１０３…燃焼ガス、１０４…タ
ービン排ガス、２００…燃料改質装置、２０１…混合
器、２０２…超臨界状態の水、２０３…重質油燃料、２
０３ｐ…重質油加圧ポンプ、２０４…反応器、２０５…
連結管、２０６…捕捉器、２０７…捕捉剤、２０８…改
質燃料、２０８ａ…ガスタービン用改質燃料系統、２０
８ｂ…燃料処理装置用燃料系統、２１１…使用済捕捉
剤、２１２…捕捉剤洗浄器、２１３…不純物等の除去対
象物質、２１４…リサイクル捕捉剤、２１５…新規投入
用捕捉剤、２２０…改質燃料配管予熱用の蒸気系統、２
２１…燃焼器の蒸気噴射系統、２２２…高圧蒸気系統、
２３０…排熱回収ボイラー出口の排ガス、２３１…処理
燃料炉排ガス、３００…燃料処理装置、３０１…処理燃
焼炉への供給空気、３０２…処理燃料炉への供給燃料、
３５０…水、３５１…加圧ポンプ、３６０…重質油タン
ク。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｃ 6/18 Ｆ０２Ｃ 6/18 Ｚ
7/22 7/22 Ａ
Ｚ
7/224 7/224
7/26 7/26 Ａ
(72)発明者 林 明典
茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株
式会社日立製作所電力・電機開発研究所内
(72)発明者 小林 成嘉
茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株
式会社日立製作所電力・電機開発研究所内
(72)発明者 宮本 知彦
茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株
式会社日立製作所電力・電機開発研究所内
Ｆターム(参考） 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 DA22
DA23
4H013 AA04 AA06
Claims (10)
- 【請求項１】重質油改質装置より抽出された改質燃料を
ガスタービンに供給して燃焼させ、発生した燃焼ガスで
タービンを駆動し発電する重質油改質装置を備えた発電
プラントであって、 前記重質油改質装置から該ガスタービンに改質燃料を供
給する改質燃料供給系統を加熱する手段を設けることを
特徴とした重質油改質装置を備えた発電プラント。 - 【請求項２】重質油と超臨界状態の水を混合する混合器
と、該混合器において混合された燃料中の除去対象物質
を脱離させる超臨界水反応器と、脱離した該除去対象物
質を燃料中から燃料系統外へ除去することを目的とした
捕捉器を有し、これら燃料改質装置と、ガスタービンと
蒸気タービンを組み合わせたコンバインドサイクルと、
前記改質燃料を処理するための燃料処理装置とを組み合
わせ、前記重質油改質装置より抽出された燃料をガスタ
ービンに供給して燃焼させ、発生した燃焼ガスでタービ
ンを駆動し発電する重質油改質装置を備えた発電プラン
トにおいて、 前記ガスタービンの排熱を利用して得られる蒸気で蒸気
タービンを駆動するコンバインドサイクルの蒸気系統の
うち、高圧蒸気系統から蒸気を抽出し、 前記重質油改質装置からガスタービンに改質燃料を供給
する改質燃料供給系統に該蒸気を供給し、前記改質燃料
配管を予熱したのちに改質燃料を供給することを特徴と
した重質油改質装置を備えた発電プラント。 - 【請求項３】請求項２に記載の重質油改質装置を備えた
発電プラントにおいて、前記燃料配管予熱用の蒸気を改
質燃料供給後も引き続き供給し、改質燃料と蒸気の混合
燃料としてガスタービンに供給することを特徴とした重
質油改質装置を備えた発電プラント。 - 【請求項４】請求項２に記載の重質油改質装置を備えた
発電プラントにおいて、前記燃料配管を二重管あるいは
配管外周側に蒸気トレース用の配管を設け、該蒸気供給
系統に前記予熱用の蒸気を供給して前記改質燃料配管を
予熱することを特徴とした重質油改質装置を備えた発電
プラント。 - 【請求項５】請求項２〜請求項４の何れかに記載の重質
油改質装置を備えた発電プラントにおいて、前記改質燃
料配管を予熱する手段として、ヒーターにより配管の温
度を昇温し制御することを特徴とした重質油改質装置を
備えた発電プラント。 - 【請求項６】請求項２に記載の重質油改質装置を備えた
発電プラントにおいて、 前記改質燃料配管を予熱するための蒸気系統は、ガスタ
ービンの改質燃料供給圧力を制御するための圧力制御弁
の下流側であって、且つ、改質燃料を各燃焼器に分配す
るための燃料マニホールドよりも上流側で該蒸気を供給
することを特徴とした重質油改質装置を備えた発電プラ
ント。 - 【請求項７】請求項２〜請求項６の何れかに記載の重質
油改質装置を備えた発電プラントにおいて、 前記ガスタービンには起動用燃料として改質燃料以外の
他種燃料供給系統を有し、前記改質燃料の供給系統には
前記燃料配管予熱用の蒸気供給系統を設けると同時に、
前記高圧の蒸気系統より、燃焼器に蒸気を噴射する蒸気
噴射系統を設け、 ガスタービンへ改質燃料を供給する前に前記蒸気を改質
燃料配管に供給して該燃料配管を予熱するのと同時に、
起動用燃料燃焼および改質燃料燃焼状態において、必要
に応じて燃焼器への蒸気噴射も併用しつつ運用すること
を特徴とした重質油改質装置を備えた発電プラント。 - 【請求項８】請求項７に記載の重質油改質装置を備えた
発電プラントにおいて、 燃焼器に供給する蒸気噴射系統と、前記改質燃料配管を
予熱するための蒸気供給系統の総量を制御するため制御
弁を設け、前記蒸気噴射量と前記燃料配管を予熱するた
めの蒸気流量は、一定の比率で供給されることを特徴と
した重質油改質装置を備えた発電プラント。 - 【請求項９】重質油改質装置より抽出された改質燃料を
ガスタービンに供給して燃焼させ、発生した燃焼ガスで
タービンを駆動し発電する重質油改質装置を備えた発電
プラントの運用方法であって、 前記改質燃料の供給前に、該重質油改質装置から該ガス
タービンに改質燃料を供給する改質燃料供給系統を加熱
することを特徴とした重質油改質装置を備えた発電プラ
ントの運用方法。 - 【請求項１０】請求項９に記載の重質油改質装置を備え
た発電プラントの運用方法において、 前記ガスタービンには起動用燃料として改質燃料以外の
他種燃料供給系統を有し、前記改質燃料の供給系統には
前記燃料配管の予熱用の蒸気供給系統を設けると同時
に、高圧の蒸気系統より、燃焼器に蒸気を噴射する蒸気
噴射系統を設け、 該ガスタービンへ改質燃料を供給する前に前記蒸気を改
質燃料配管に供給して該燃料配管を予熱するのと同時
に、起動用燃料燃焼および改質燃料燃焼状態において、
必要に応じて燃焼器への蒸気噴射も併用しつつ運用する
ことを特徴とした重質油改質装置を備えた発電プラント
の運用方法。
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| JP2001282576A JP3807273B2 (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 重質油改質装置を備えた発電プラント及びその運用方法 |
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2001
- 2001-09-18 JP JP2001282576A patent/JP3807273B2/ja not_active Expired - Fee Related
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