JP2004224661A - 発電・水素生成組合せプラント - Google Patents
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Abstract
【課題】発電プラントで発生する蒸気を巧みに利用して原燃料から効率よく水素リッチな燃料改質ガスを生成する発電・水素生成組合せプラントを提供する。
【解決手段】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラント３と水素生成プラント４とを備え、発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与え、原燃料から水素リッチな燃料ガスを生成する構成にした。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラント３と水素生成プラント４とを備え、発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与え、原燃料から水素リッチな燃料ガスを生成する構成にした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラントで使用する蒸気を巧みに利用して原燃料を水素リッチな燃料ガスに改質させる発電・水素生成組合せプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の電力産業分野や自動車産業分野等では、化石燃料枯渇に対応して省エネルギ化、ＣＯ２やＮＯｘの濃度増加に伴う環境保全等から燃料の多様化が促進されており、その一つに水素ガスの利用技術がある。
【０００３】
この水素ガスの利用技術には、例えば、燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントがある。
【０００４】
前者は、炭化系水素等から改質させた水素リッチな燃料改質ガスと酸素とを電気化学的に反応させ、直接電気エネルギを発生させるものであり、例えば特開２００１−８５０４０号公報等数多くの発明が開示されている。
【０００５】
また、後者は、高圧の水素ガスと純酸素ガスを燃焼させ高温の水蒸気を発生させ、発生した高温の水蒸気をタービンで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機を駆動して発電を行うものであり、例えば特開平１１−３６８２０号公報等数多くの発明が開示されている。
【０００６】
前者、後者ともにＮＯｘ，ＳＯｘ，ＣＯ２などの環境汚染物質や温暖化効果ガスを発生させない極めてクリーンなエネルギを使用する点で、２１世紀の新エネルギ推進政策の一環として研究開発の成果が注目されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−８５０４０号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１１−３６８２０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントに燃料として供給する水素ガスは、水の電気分解により製造することが提案されている。
【００１０】
この水の電気分解による水素製造は、図５に示すように、容器４５内に、例えば水酸化ナトリウム等の水に溶解する電解質液４７を充填し、充填する電解質液４７に陽極４８と陰極４９とを浸漬する構成になっている。そして、陽極４８で発生する酸素ガスは、酸素捕集部５０に集められ、酸素取出し口５１から取り出される。また、陰極４９で発生する水素ガスは、水素捕集部５２に集められ、水素取出し口５３から取り出される。
【００１１】
水の電気分解による水素製造では、必要なコストの大半が電力である。
【００１２】
現在の原子力発電プラントや火力発電プラントでは、熱に交換される核分裂エネルギや石油、天然ガス等の燃料エネルギの約５０％程度しか電力に変換されていない。特に、原子力発電プラントの場合、熱利用効率は３０数％程度である。
【００１３】
このため、水の電気分解による水素製造では、エネルギの利用効率が極めて悪く、コスト高につながる等の問題点を含んでいた。
【００１４】
一方、燃料から水素ガスを生成する場合、メチルエーテルやメタノール等の含酸素炭化水素は、低温、低圧で水蒸気改質ができるため、コスト的に有利である。
【００１５】
また、メチルエーテルやメタノール等の含酸素炭化水素は、中小ガス田、炭素ガスやＣＯ２含有量の多いガス田のメタンから製造されるため、その量が比較的多い。
【００１６】
本発明は、このような点に着目してなされたもので、発電プラントで発生する蒸気を巧みに利用し、原燃料から効率よく水素リッチな燃料改質ガスを生成する発電・水素生成組合せプラントを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、発電プラントと水素生成プラントとを備え、発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料から水素リッチな燃料ガスを生成する構成にしたものである。
【００１８】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、発電プラントから発生させる熱は、原子炉から発生させる蒸気であることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、発電プラントは蒸気タービンを備えたものである。
【００２０】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、水素生成プラントは、原燃料と水蒸気で水素リッチな燃料ガスを生成する改質器を備えるとともに、この改質器に熱を与える熱媒体循環手段を備えたものである。
【００２１】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、水素生成プラントは、改質器から生成された水素リッチな燃料ガスを熱源として原燃料を加熱させる熱交換器を備えたものである。
【００２２】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与える手段は、熱交換器と熱媒体循環手段とであることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、発電プラントは、原子炉から発生する超臨界圧蒸気を高圧蒸気タービンに供給し、ここで膨張仕事を終えたタービン排気を熱媒体循環手段からの熱媒体を熱交換させる第１熱交換器を備えたものである。
【００２４】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、発電プラントは、水素生成プラントで原燃料に水を加えた混合燃料を原子炉から発生した蒸気で熱交換させる第２熱交換器を備えたものである。
【００２５】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、熱交換器は、直列配置した第１熱交換器と第２熱交換器とを備えたものである。
【００２６】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、原子炉は、熱交換器と蒸気発生器とで構成する蒸気循環系を備え、発生した蒸気を前記蒸気循環系内に循環させる構成にしたものである。
【００２７】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、発電プラントは、熱交換器および蒸気タービンに供給する蒸気量を変えることにより水素生成プラントから生成される水素リッチな燃料ガスの生成量を調整する構成にしたものである。
【００２８】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、発電プラントと水素生成プラントとを備え、発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料から水素リッチな燃料ガスを生成する構成にするとともに、前記発電プラントの原子炉からの熱を利用して前段側に前記水素生成プラントを配置し、後段側に前記発電プラントの蒸気タービンを配置する構成にしたものである。
【００２９】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、原子炉は軽水炉であることを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、原燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルのうち、いずれかを選択した含水素炭化水素であることを特徴とするものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第１実施形態を示す概略系統図である。
【００３３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与える構成になっている。なお、第１熱交換器１と第２熱交換器２とは、直列にして配置されている。
【００３４】
発電プラント３は、例えば、軽水炉および加圧水炉のうち、いずれかのタイプの原子炉５、第１発電機６を軸結合させた高圧蒸気タービン７、第１熱交換器１、第２熱交換器２、第２発電機８を軸結合させた低圧蒸気タービン９を備え、原子炉５で発生させた、例えば温度５００℃以上の超臨界圧蒸気を高圧蒸気タービン７に供給し、ここで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力（回転トルク）で第１発電機６を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気の一部を第１熱交換器１および第２熱交換器２を介して低圧蒸気タービン９に供給する一方、タービン排気の残りを、蒸気供給系３４を介して直接、低圧蒸気タービン９に供給する。
【００３５】
また、発電プラント３は、低圧蒸気タービン９に接続する復水器１０、復水ポンプ１１、第１給水加熱器１２、第１給水ポンプ１３、第２給水加熱器１４、第２給水ポンプ１５、第３給水加熱器１６を流体の流れに沿って順に配置し、低圧蒸気タービン９で第２熱交換器２からの蒸気に膨張仕事させ、その際に発生する動力で第２発電機８を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１０で凝縮して復水にし、その復水を復水ポンプ１１を介して第１給水加熱器１２で給水に再生（予熱）させ、さらに第１給水ポンプ１３、第２給水加熱器１４、第２給水ポンプ１５、第３給水加熱器１６を介して再び生成させた後、原子炉５に戻すランキンサイクルになっている。
【００３６】
なお、第１給水加熱器１２は、給水を再生（予熱）する熱源として低圧蒸気タービン９の抽気蒸気を用いるため、第１抽気蒸気管１７を備えている。また、第２給水加熱器１４は、給水を再生（予熱）する熱源として第２熱交換器２の蒸気を用いるため、第２熱交換器２の分岐蒸気管１８を備えている。さらに、第３給水加熱器１６は、給水を再生（予熱）する熱源として高圧蒸気タービン７の抽気蒸気を用いるため、第２抽気蒸気管１９を備えている。
【００３７】
一方、水素生成プラント４は、原燃料供給系２０、水供給系２１、改質器２２、熱媒体循環系２３を備え、原燃料供給系２０の燃料タンク２４に充填した原燃料、例えばメタノール、ジメチルエーテル、エタノール等の含酸素炭化水素をポンプ２５で圧送させた後、水供給系２１の水タンク２６からポンプ２７で圧送させた水と合流させて混合燃料とし、その混合燃料を第３熱交換器２８で加熱させ、バーナ２９で加熱させ、さらに第２熱交換器２で第１熱交換器１からの蒸気を熱源として加熱させた後、改質器２２で、例えばＣｕＺｎＡｌ２Ｏ３等の改質触媒の下、混合燃料を水素リッチな水蒸気改質を行う。
【００３８】
この水蒸気改質が行われている間、熱媒体循環系２３は、例えば鉱物油等の熱媒体を熱媒体ポンプ３０で圧送させ、第１熱交換器１で高圧蒸気タービン７からのタービン排気を熱源として加熱させ、その熱媒体を循環させながら改質器２２に充填する改質触媒を１５０℃〜３５０℃の温度に加熱させる。
【００３９】
改質器２２では、次の反応式に基づいて水蒸気改質が行われる。
【００４０】
【化１】
【００４１】
なお、ジメチルエーテル、エタノール、メタノール等の含酸素炭化水素を原燃料として選択したのは、次の理由に基づく。
【００４２】
ジメチルエーテル等は、約６ａｔａの加圧により常温で液化し、貯蔵し、運搬が容易である。しかも、受入れ設備が簡単で、受入れコストが液化天然ガス（ＬＮＧ）と同等またはそれ以下になっている。
【００４３】
現在、ディーゼルエンジン車の燃料である軽油の代替燃料としてジメチルエーテル等が注目されている。ジメチルエーテル等の改質条件は、３００℃程度であり、原子炉から発生する蒸気を巧みに利用すると有利である。
【００４４】
ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等は、下記の流れに沿って生成される。
【００４５】
中小ガス田や炭層の天然ガス→（ＣＨ４改質）→Ｈ２，ＣＯ→（ＤＭＥ合成）→ＤＭＥ→（液化タンカー輸送、貯蔵）→（ＤＭＥ改質）→Ｈ２＋ＣＯ２（回収）
ここで、中小ガス田や炭層の天然ガスの改質反応は、
【化２】
で表わされ、生成されたＣＯＨ２からジメチルエーテルを以下の反応式で合成をする。
【００４６】
【化３】
【００４７】
このジメチルエーテルを約６ａｔａに加圧し、通常タンカーや液化タンカーで輸送すれば容易に利用できる。
【００４８】
また、水素生成プラント４は、凝縮器３１、水素分離装置３２を備え、凝縮器３１で第３熱交換器２８の熱源として改質器２２から供給された水素リッチな燃料ガスを冷却水で凝縮させ、凝縮後の水を水供給系２１の水タンク２６に供給するとともに、凝縮後の水素，ＣＯ，ＣＯ２等の燃料ガスを水素分離装置３２で圧力吸着変動法ＰＳＡを用いて水素とＣＯ，ＣＯ２等に分離させ、分離させた水素を、例えば燃料電池プラント等へ供給する一方、分離させた残りのＣＯ，ＣＯ２等を回収管３６を介してバーナ２９に燃料として供給する。
【００４９】
このように、本実施形態は、生成、輸送が容易なジメチルエーテル等の含酸素炭化水素を原燃料として使用し、原子炉から発生する蒸気を巧みに利用して原燃料を水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる構成にしたので、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００５０】
また、本実施形態は、原燃料から水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる際、原子炉から発生する蒸気の熱を間接的に利用する第１熱交換器１、第２熱交換器２を備えたので、放射能等が水素生成プラント４に混入することがなく安全な運転を行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態は、第１熱交換器１、第２熱交換器２を設け、設けた第１熱交換器１、第２熱交換器２に供給する蒸気量を調整することにより低圧蒸気タービン９に軸結合させた第２発電機８の出力を調整でき、電力需要が多い時間帯のとき発電量を増やし、電力需要の少ない時間帯のとき水素生成量を増やし、電力負荷の変動に応じてフレキシブルに対応させることができる。
【００５２】
図２は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第２実施形態を示す概略系統図である。
【００５３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１実施形態と同様に、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、例えば、軽水炉および加圧水炉のうち、いずれかのタイプの原子炉５から発生した、例えば、超臨界圧蒸気のうち、一部の蒸気を第１熱交換器１、第２熱交換器２を介して発電機４２を軸結合させた蒸気タービン３３に供給し、残りの蒸気を蒸気供給系３４を介して第３給水加熱器１６と蒸気タービン３３に直接供給する構成にしたものである。
【００５４】
なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００５５】
このように、本実施形態は、発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与える第１熱交換器１、第２熱交換器２とを備え、原子炉５から発生した、例えば超臨界圧蒸気のうち、一部の蒸気を第１熱交換器１、第２熱交換器２を介して蒸気タービン３３に供給するとともに、残りの蒸気を蒸気供給系３４を介して第３給水加熱器１６と蒸気タービン３３に供給し、熱を余すことなく利用する構成にしたので、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態は、原燃料を水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる際、原子炉から発生する蒸気の熱を間接的に利用する第１熱交換器１、第２熱交換器２を備えたので、第１実施形態と同様に、放射能等の水素生成プラントへの混入を防止でき、電力需要の増減に応じて水素リッチな燃料ガスの生成を調整することができる。
【００５７】
図３は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第３実施形態を示す概略系統図である。
【００５８】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１実施形態と同様に、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、発電プラント３の第１熱交換器１に供給される熱を利用して熱媒体を加熱させる熱媒体循環系２３に蒸発器３５を設ける一方、改質器２２で含酸素炭化水素等の原燃料に水を合流させ、混合燃料とし、この混合燃料を水蒸気改質により水素リッチな燃料ガスとして生成させたものである。
【００５９】
すなわち、改質器２２で原燃料に水を合流させる水供給系２１は、水タンク２６から水をポンプ２７で圧送し、第３熱交換器２８、バーナ２９、第２熱交換器２、蒸発器３５を介して加熱、気化させ、その気化させた蒸気をマニホールド３７を介して改質器２２に供給し、ここで原燃料供給系２０の燃料タンク２４からポンプ２５で圧送された原燃料に合流させ、合流させた混合燃料を、例えばＣｕＺｎＡｌ２Ｏ３等の改質触媒の下、水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる。
【００６０】
水蒸気改質後の燃料ガスは、第３熱交換器２８に熱源として与えられた後、凝縮器３１で冷却水と熱交換させて凝縮される。凝縮後の水は、水供給系２１の水タンク２６に戻される。さらに、凝縮後の水素とＣＯ，ＣＯ２等の燃料ガスは、水素分離装置３２で圧力吸着変動法を用いて水素とＣＯ，ＣＯ２等に分離させる。分離された水素は、例えば燃料発電プラント等へ供給される。また、分離されたＣＯ，ＣＯ２等は回収管３６を介してバーナ２９に燃料として供給される。なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００６１】
このように、本実施形態は、熱媒体循環系２３に蒸発器３５を備え、水供給系２１からの水を蒸発器３５等で気化させ、その気化させた蒸気を改質器２２で原燃料に合流させた構成にしたので、原燃料の水蒸気改質をより一層促進させるとともに、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００６２】
図４は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第４実施形態を示す概略系統図である。
【００６３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、発電プラント３のうち、原子炉５から発生する蒸気を循環させる蒸気循環系３８を備えたものである。
【００６４】
この蒸気循環系３８は、例えば、加圧水炉の原子炉５、第１熱交換器１、蒸気発生器３９、循環ポンプ４０を備え、原子炉５で発生した蒸気を第１熱交換器１に供給し、ここで水素生成プラント４の熱媒体循環系２３からの熱媒体を加熱させ、さらに蒸気発生器３９で蒸気を発生させる熱源として活用させた後、循環ポンプ４０を介して原子炉５に戻す構成になっている。
【００６５】
また、蒸気発生器３９は、発生した蒸気を蒸気供給系３４を介して一部を熱源として高圧給水加熱器４１に供給するとともに、残りを蒸気タービン３３に供給する。
【００６６】
蒸気タービン３３は、供給された蒸気に膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機４２を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１０で凝縮して復水にし、その復水を復水ポンプ１１で圧送して低圧給水加熱器４３で抽気管４４からタービン抽気を熱源として再生（予熱）し、さらに給水ポンプ４５、高圧給水加熱器４１を介して蒸気発生器３９に戻す。なお、他の構成部分は、第３実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００６７】
このように、本実施形態は、発電プラント３に第１熱交換器１、蒸気発生器３９、循環ポンプ４０からなる蒸気循環系３８を備え、原子炉５から発生した放射能を帯びた蒸気を水素生成プラント４、蒸気タービン３３等に、直接、供給させない構成にしたので、放射能等が水素生成プラント４、蒸気タービン３３等に混入することがなく安全な運転を行うことができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラントから発生した蒸気の熱を水素生成プラントに間接的に与えて原燃料の水蒸気改質に寄与させたので、エネルギのより一層の有効活用を図ることができ、水素生成プラントへの間接的な熱の供給より放射能の流入を確実に防止して水素生成プラントに安全運転を行わせることができる。
【００６９】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラントから発生した蒸気の熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料の水蒸気改質に寄与させたので、発電プラントの負荷の増減に対応させて水素生成プラントの水素ガスの生成をフレキシブルに増減させることができる。
【００７０】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、原燃料と水蒸気とを改質器で直接混合させ、混合燃料の水蒸気改質を行わせる構成にしたので、水素リッチな燃料ガスの水蒸気改質をより一層促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第１実施形態を示す概略系統図。
【図２】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第２実施形態を示す概略系統図。
【図３】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第３実施形態を示す概略系統図。
【図４】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第４実施形態を示す概略系統図。
【図５】従来の電気分解による水素を生成する概念図。
【符号の説明】
１ 第１熱交換器
２ 第２熱交換器
３ 発電プラント
４ 水素生成プラント
５ 原子炉
６ 第１発電機
７ 高圧蒸気タービン
８ 第２発電機
９ 低圧蒸気タービン
１０ 復水器
１１ 復水ポンプ
１２ 第１給水加熱器
１３ 第１給水ポンプ
１４ 第２給水加熱器
１５ 第２給水ポンプ
１６ 第３給水加熱器
１７ 第１抽気蒸気管
１８ 分岐蒸気管
１９ 第２抽気蒸気管
２０ 原燃料供給系
２１ 水供給系
２２ 改質器
２３ 熱媒体循環系
２４ 燃料タンク
２５ ポンプ
２６ 水タンク
２７ ポンプ
２８ 第３熱交換器
２９ バーナ
３０ 熱媒体ポンプ
３１ 凝縮器
３２ 水素分離装置
３３ 蒸気タービン
３４ 蒸気供給系
３５ 蒸発器
３６ 回収管
３７ マニホールド
３８ 蒸気循環系
３９ 蒸気発生器
４０ 循環ポンプ
４１ 高圧給水加熱器
４２ 発電機
４３ 低圧給水加熱器
４４ 抽気管
４５ 給水ポンプ
４６ 容器
４７ 電解質液
４８ 陽極
４９ 陰極
５０ 酸素捕集部
５１ 酸素取出し口
５２ 水素捕集部
５３ 水素取出し口
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラントで使用する蒸気を巧みに利用して原燃料を水素リッチな燃料ガスに改質させる発電・水素生成組合せプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の電力産業分野や自動車産業分野等では、化石燃料枯渇に対応して省エネルギ化、ＣＯ２やＮＯｘの濃度増加に伴う環境保全等から燃料の多様化が促進されており、その一つに水素ガスの利用技術がある。
【０００３】
この水素ガスの利用技術には、例えば、燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントがある。
【０００４】
前者は、炭化系水素等から改質させた水素リッチな燃料改質ガスと酸素とを電気化学的に反応させ、直接電気エネルギを発生させるものであり、例えば特開２００１−８５０４０号公報等数多くの発明が開示されている。
【０００５】
また、後者は、高圧の水素ガスと純酸素ガスを燃焼させ高温の水蒸気を発生させ、発生した高温の水蒸気をタービンで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機を駆動して発電を行うものであり、例えば特開平１１−３６８２０号公報等数多くの発明が開示されている。
【０００６】
前者、後者ともにＮＯｘ，ＳＯｘ，ＣＯ２などの環境汚染物質や温暖化効果ガスを発生させない極めてクリーンなエネルギを使用する点で、２１世紀の新エネルギ推進政策の一環として研究開発の成果が注目されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−８５０４０号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１１−３６８２０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントに燃料として供給する水素ガスは、水の電気分解により製造することが提案されている。
【００１０】
この水の電気分解による水素製造は、図５に示すように、容器４５内に、例えば水酸化ナトリウム等の水に溶解する電解質液４７を充填し、充填する電解質液４７に陽極４８と陰極４９とを浸漬する構成になっている。そして、陽極４８で発生する酸素ガスは、酸素捕集部５０に集められ、酸素取出し口５１から取り出される。また、陰極４９で発生する水素ガスは、水素捕集部５２に集められ、水素取出し口５３から取り出される。
【００１１】
水の電気分解による水素製造では、必要なコストの大半が電力である。
【００１２】
現在の原子力発電プラントや火力発電プラントでは、熱に交換される核分裂エネルギや石油、天然ガス等の燃料エネルギの約５０％程度しか電力に変換されていない。特に、原子力発電プラントの場合、熱利用効率は３０数％程度である。
【００１３】
このため、水の電気分解による水素製造では、エネルギの利用効率が極めて悪く、コスト高につながる等の問題点を含んでいた。
【００１４】
一方、燃料から水素ガスを生成する場合、メチルエーテルやメタノール等の含酸素炭化水素は、低温、低圧で水蒸気改質ができるため、コスト的に有利である。
【００１５】
また、メチルエーテルやメタノール等の含酸素炭化水素は、中小ガス田、炭素ガスやＣＯ２含有量の多いガス田のメタンから製造されるため、その量が比較的多い。
【００１６】
本発明は、このような点に着目してなされたもので、発電プラントで発生する蒸気を巧みに利用し、原燃料から効率よく水素リッチな燃料改質ガスを生成する発電・水素生成組合せプラントを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、発電プラントと水素生成プラントとを備え、発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料から水素リッチな燃料ガスを生成する構成にしたものである。
【００１８】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、発電プラントから発生させる熱は、原子炉から発生させる蒸気であることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、発電プラントは蒸気タービンを備えたものである。
【００２０】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、水素生成プラントは、原燃料と水蒸気で水素リッチな燃料ガスを生成する改質器を備えるとともに、この改質器に熱を与える熱媒体循環手段を備えたものである。
【００２１】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、水素生成プラントは、改質器から生成された水素リッチな燃料ガスを熱源として原燃料を加熱させる熱交換器を備えたものである。
【００２２】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与える手段は、熱交換器と熱媒体循環手段とであることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、発電プラントは、原子炉から発生する超臨界圧蒸気を高圧蒸気タービンに供給し、ここで膨張仕事を終えたタービン排気を熱媒体循環手段からの熱媒体を熱交換させる第１熱交換器を備えたものである。
【００２４】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、発電プラントは、水素生成プラントで原燃料に水を加えた混合燃料を原子炉から発生した蒸気で熱交換させる第２熱交換器を備えたものである。
【００２５】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、熱交換器は、直列配置した第１熱交換器と第２熱交換器とを備えたものである。
【００２６】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、原子炉は、熱交換器と蒸気発生器とで構成する蒸気循環系を備え、発生した蒸気を前記蒸気循環系内に循環させる構成にしたものである。
【００２７】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、発電プラントは、熱交換器および蒸気タービンに供給する蒸気量を変えることにより水素生成プラントから生成される水素リッチな燃料ガスの生成量を調整する構成にしたものである。
【００２８】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、発電プラントと水素生成プラントとを備え、発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料から水素リッチな燃料ガスを生成する構成にするとともに、前記発電プラントの原子炉からの熱を利用して前段側に前記水素生成プラントを配置し、後段側に前記発電プラントの蒸気タービンを配置する構成にしたものである。
【００２９】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、原子炉は軽水炉であることを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、原燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルのうち、いずれかを選択した含水素炭化水素であることを特徴とするものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第１実施形態を示す概略系統図である。
【００３３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与える構成になっている。なお、第１熱交換器１と第２熱交換器２とは、直列にして配置されている。
【００３４】
発電プラント３は、例えば、軽水炉および加圧水炉のうち、いずれかのタイプの原子炉５、第１発電機６を軸結合させた高圧蒸気タービン７、第１熱交換器１、第２熱交換器２、第２発電機８を軸結合させた低圧蒸気タービン９を備え、原子炉５で発生させた、例えば温度５００℃以上の超臨界圧蒸気を高圧蒸気タービン７に供給し、ここで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力（回転トルク）で第１発電機６を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気の一部を第１熱交換器１および第２熱交換器２を介して低圧蒸気タービン９に供給する一方、タービン排気の残りを、蒸気供給系３４を介して直接、低圧蒸気タービン９に供給する。
【００３５】
また、発電プラント３は、低圧蒸気タービン９に接続する復水器１０、復水ポンプ１１、第１給水加熱器１２、第１給水ポンプ１３、第２給水加熱器１４、第２給水ポンプ１５、第３給水加熱器１６を流体の流れに沿って順に配置し、低圧蒸気タービン９で第２熱交換器２からの蒸気に膨張仕事させ、その際に発生する動力で第２発電機８を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１０で凝縮して復水にし、その復水を復水ポンプ１１を介して第１給水加熱器１２で給水に再生（予熱）させ、さらに第１給水ポンプ１３、第２給水加熱器１４、第２給水ポンプ１５、第３給水加熱器１６を介して再び生成させた後、原子炉５に戻すランキンサイクルになっている。
【００３６】
なお、第１給水加熱器１２は、給水を再生（予熱）する熱源として低圧蒸気タービン９の抽気蒸気を用いるため、第１抽気蒸気管１７を備えている。また、第２給水加熱器１４は、給水を再生（予熱）する熱源として第２熱交換器２の蒸気を用いるため、第２熱交換器２の分岐蒸気管１８を備えている。さらに、第３給水加熱器１６は、給水を再生（予熱）する熱源として高圧蒸気タービン７の抽気蒸気を用いるため、第２抽気蒸気管１９を備えている。
【００３７】
一方、水素生成プラント４は、原燃料供給系２０、水供給系２１、改質器２２、熱媒体循環系２３を備え、原燃料供給系２０の燃料タンク２４に充填した原燃料、例えばメタノール、ジメチルエーテル、エタノール等の含酸素炭化水素をポンプ２５で圧送させた後、水供給系２１の水タンク２６からポンプ２７で圧送させた水と合流させて混合燃料とし、その混合燃料を第３熱交換器２８で加熱させ、バーナ２９で加熱させ、さらに第２熱交換器２で第１熱交換器１からの蒸気を熱源として加熱させた後、改質器２２で、例えばＣｕＺｎＡｌ２Ｏ３等の改質触媒の下、混合燃料を水素リッチな水蒸気改質を行う。
【００３８】
この水蒸気改質が行われている間、熱媒体循環系２３は、例えば鉱物油等の熱媒体を熱媒体ポンプ３０で圧送させ、第１熱交換器１で高圧蒸気タービン７からのタービン排気を熱源として加熱させ、その熱媒体を循環させながら改質器２２に充填する改質触媒を１５０℃〜３５０℃の温度に加熱させる。
【００３９】
改質器２２では、次の反応式に基づいて水蒸気改質が行われる。
【００４０】
【化１】
なお、ジメチルエーテル、エタノール、メタノール等の含酸素炭化水素を原燃料として選択したのは、次の理由に基づく。
【００４２】
ジメチルエーテル等は、約６ａｔａの加圧により常温で液化し、貯蔵し、運搬が容易である。しかも、受入れ設備が簡単で、受入れコストが液化天然ガス（ＬＮＧ）と同等またはそれ以下になっている。
【００４３】
現在、ディーゼルエンジン車の燃料である軽油の代替燃料としてジメチルエーテル等が注目されている。ジメチルエーテル等の改質条件は、３００℃程度であり、原子炉から発生する蒸気を巧みに利用すると有利である。
【００４４】
ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等は、下記の流れに沿って生成される。
【００４５】
中小ガス田や炭層の天然ガス→（ＣＨ４改質）→Ｈ２，ＣＯ→（ＤＭＥ合成）→ＤＭＥ→（液化タンカー輸送、貯蔵）→（ＤＭＥ改質）→Ｈ２＋ＣＯ２（回収）
ここで、中小ガス田や炭層の天然ガスの改質反応は、
【化２】
【００４６】
【化３】
このジメチルエーテルを約６ａｔａに加圧し、通常タンカーや液化タンカーで輸送すれば容易に利用できる。
【００４８】
また、水素生成プラント４は、凝縮器３１、水素分離装置３２を備え、凝縮器３１で第３熱交換器２８の熱源として改質器２２から供給された水素リッチな燃料ガスを冷却水で凝縮させ、凝縮後の水を水供給系２１の水タンク２６に供給するとともに、凝縮後の水素，ＣＯ，ＣＯ２等の燃料ガスを水素分離装置３２で圧力吸着変動法ＰＳＡを用いて水素とＣＯ，ＣＯ２等に分離させ、分離させた水素を、例えば燃料電池プラント等へ供給する一方、分離させた残りのＣＯ，ＣＯ２等を回収管３６を介してバーナ２９に燃料として供給する。
【００４９】
このように、本実施形態は、生成、輸送が容易なジメチルエーテル等の含酸素炭化水素を原燃料として使用し、原子炉から発生する蒸気を巧みに利用して原燃料を水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる構成にしたので、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００５０】
また、本実施形態は、原燃料から水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる際、原子炉から発生する蒸気の熱を間接的に利用する第１熱交換器１、第２熱交換器２を備えたので、放射能等が水素生成プラント４に混入することがなく安全な運転を行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態は、第１熱交換器１、第２熱交換器２を設け、設けた第１熱交換器１、第２熱交換器２に供給する蒸気量を調整することにより低圧蒸気タービン９に軸結合させた第２発電機８の出力を調整でき、電力需要が多い時間帯のとき発電量を増やし、電力需要の少ない時間帯のとき水素生成量を増やし、電力負荷の変動に応じてフレキシブルに対応させることができる。
【００５２】
図２は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第２実施形態を示す概略系統図である。
【００５３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１実施形態と同様に、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、例えば、軽水炉および加圧水炉のうち、いずれかのタイプの原子炉５から発生した、例えば、超臨界圧蒸気のうち、一部の蒸気を第１熱交換器１、第２熱交換器２を介して発電機４２を軸結合させた蒸気タービン３３に供給し、残りの蒸気を蒸気供給系３４を介して第３給水加熱器１６と蒸気タービン３３に直接供給する構成にしたものである。
【００５４】
なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００５５】
このように、本実施形態は、発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与える第１熱交換器１、第２熱交換器２とを備え、原子炉５から発生した、例えば超臨界圧蒸気のうち、一部の蒸気を第１熱交換器１、第２熱交換器２を介して蒸気タービン３３に供給するとともに、残りの蒸気を蒸気供給系３４を介して第３給水加熱器１６と蒸気タービン３３に供給し、熱を余すことなく利用する構成にしたので、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態は、原燃料を水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる際、原子炉から発生する蒸気の熱を間接的に利用する第１熱交換器１、第２熱交換器２を備えたので、第１実施形態と同様に、放射能等の水素生成プラントへの混入を防止でき、電力需要の増減に応じて水素リッチな燃料ガスの生成を調整することができる。
【００５７】
図３は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第３実施形態を示す概略系統図である。
【００５８】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１実施形態と同様に、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、発電プラント３の第１熱交換器１に供給される熱を利用して熱媒体を加熱させる熱媒体循環系２３に蒸発器３５を設ける一方、改質器２２で含酸素炭化水素等の原燃料に水を合流させ、混合燃料とし、この混合燃料を水蒸気改質により水素リッチな燃料ガスとして生成させたものである。
【００５９】
すなわち、改質器２２で原燃料に水を合流させる水供給系２１は、水タンク２６から水をポンプ２７で圧送し、第３熱交換器２８、バーナ２９、第２熱交換器２、蒸発器３５を介して加熱、気化させ、その気化させた蒸気をマニホールド３７を介して改質器２２に供給し、ここで原燃料供給系２０の燃料タンク２４からポンプ２５で圧送された原燃料に合流させ、合流させた混合燃料を、例えばＣｕＺｎＡｌ２Ｏ３等の改質触媒の下、水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる。
【００６０】
水蒸気改質後の燃料ガスは、第３熱交換器２８に熱源として与えられた後、凝縮器３１で冷却水と熱交換させて凝縮される。凝縮後の水は、水供給系２１の水タンク２６に戻される。さらに、凝縮後の水素とＣＯ，ＣＯ２等の燃料ガスは、水素分離装置３２で圧力吸着変動法を用いて水素とＣＯ，ＣＯ２等に分離させる。分離された水素は、例えば燃料発電プラント等へ供給される。また、分離されたＣＯ，ＣＯ２等は回収管３６を介してバーナ２９に燃料として供給される。なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００６１】
このように、本実施形態は、熱媒体循環系２３に蒸発器３５を備え、水供給系２１からの水を蒸発器３５等で気化させ、その気化させた蒸気を改質器２２で原燃料に合流させた構成にしたので、原燃料の水蒸気改質をより一層促進させるとともに、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００６２】
図４は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第４実施形態を示す概略系統図である。
【００６３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、発電プラント３のうち、原子炉５から発生する蒸気を循環させる蒸気循環系３８を備えたものである。
【００６４】
この蒸気循環系３８は、例えば、加圧水炉の原子炉５、第１熱交換器１、蒸気発生器３９、循環ポンプ４０を備え、原子炉５で発生した蒸気を第１熱交換器１に供給し、ここで水素生成プラント４の熱媒体循環系２３からの熱媒体を加熱させ、さらに蒸気発生器３９で蒸気を発生させる熱源として活用させた後、循環ポンプ４０を介して原子炉５に戻す構成になっている。
【００６５】
また、蒸気発生器３９は、発生した蒸気を蒸気供給系３４を介して一部を熱源として高圧給水加熱器４１に供給するとともに、残りを蒸気タービン３３に供給する。
【００６６】
蒸気タービン３３は、供給された蒸気に膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機４２を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１０で凝縮して復水にし、その復水を復水ポンプ１１で圧送して低圧給水加熱器４３で抽気管４４からタービン抽気を熱源として再生（予熱）し、さらに給水ポンプ４５、高圧給水加熱器４１を介して蒸気発生器３９に戻す。なお、他の構成部分は、第３実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００６７】
このように、本実施形態は、発電プラント３に第１熱交換器１、蒸気発生器３９、循環ポンプ４０からなる蒸気循環系３８を備え、原子炉５から発生した放射能を帯びた蒸気を水素生成プラント４、蒸気タービン３３等に、直接、供給させない構成にしたので、放射能等が水素生成プラント４、蒸気タービン３３等に混入することがなく安全な運転を行うことができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラントから発生した蒸気の熱を水素生成プラントに間接的に与えて原燃料の水蒸気改質に寄与させたので、エネルギのより一層の有効活用を図ることができ、水素生成プラントへの間接的な熱の供給より放射能の流入を確実に防止して水素生成プラントに安全運転を行わせることができる。
【００６９】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラントから発生した蒸気の熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料の水蒸気改質に寄与させたので、発電プラントの負荷の増減に対応させて水素生成プラントの水素ガスの生成をフレキシブルに増減させることができる。
【００７０】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、原燃料と水蒸気とを改質器で直接混合させ、混合燃料の水蒸気改質を行わせる構成にしたので、水素リッチな燃料ガスの水蒸気改質をより一層促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第１実施形態を示す概略系統図。
【図２】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第２実施形態を示す概略系統図。
【図３】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第３実施形態を示す概略系統図。
【図４】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第４実施形態を示す概略系統図。
【図５】従来の電気分解による水素を生成する概念図。
【符号の説明】
１ 第１熱交換器
２ 第２熱交換器
３ 発電プラント
４ 水素生成プラント
５ 原子炉
６ 第１発電機
７ 高圧蒸気タービン
８ 第２発電機
９ 低圧蒸気タービン
１０ 復水器
１１ 復水ポンプ
１２ 第１給水加熱器
１３ 第１給水ポンプ
１４ 第２給水加熱器
１５ 第２給水ポンプ
１６ 第３給水加熱器
１７ 第１抽気蒸気管
１８ 分岐蒸気管
１９ 第２抽気蒸気管
２０ 原燃料供給系
２１ 水供給系
２２ 改質器
２３ 熱媒体循環系
２４ 燃料タンク
２５ ポンプ
２６ 水タンク
２７ ポンプ
２８ 第３熱交換器
２９ バーナ
３０ 熱媒体ポンプ
３１ 凝縮器
３２ 水素分離装置
３３ 蒸気タービン
３４ 蒸気供給系
３５ 蒸発器
３６ 回収管
３７ マニホールド
３８ 蒸気循環系
３９ 蒸気発生器
４０ 循環ポンプ
４１ 高圧給水加熱器
４２ 発電機
４３ 低圧給水加熱器
４４ 抽気管
４５ 給水ポンプ
４６ 容器
４７ 電解質液
４８ 陽極
４９ 陰極
５０ 酸素捕集部
５１ 酸素取出し口
５２ 水素捕集部
５３ 水素取出し口
Claims (14)
- 発電プラントと水素生成プラントとを備え、発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料から水素リッチな燃料ガスを生成する構成にしたことを特徴とする発電・水素生成組合せプラント。
- 発電プラントから発生させる熱は、原子炉から発生させる蒸気であることを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 発電プラントは蒸気タービンを備えたことを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 水素生成プラントは、原燃料と水蒸気で水素リッチな燃料ガスを生成する改質器を備えるとともに、この改質器に熱を与える熱媒体循環手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 水素生成プラントは、改質器から生成された水素リッチな燃料ガスを熱源として原燃料を加熱させる熱交換器を備えたことを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与える手段は、熱交換器と熱媒体循環手段とであることを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 発電プラントは、原子炉から発生する超臨界圧蒸気を高圧蒸気タービンに供給し、ここで膨張仕事を終えたタービン排気を熱媒体循環手段からの熱媒体を熱交換させる第１熱交換器を備えたことを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 発電プラントは、水素生成プラントで原燃料に水を加えた混合燃料を原子炉から発生した蒸気で熱交換させる第２熱交換器を備えたことを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 熱交換器は、直列配置した第１熱交換器と第２熱交換器とを備えたことを特徴とする請求項６，７または８記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 原子炉は、熱交換器と蒸気発生器とで構成する蒸気循環系を備え、発生した蒸気を前記蒸気循環系内に循環させる構成にしたことを特徴とする請求項２，７または８記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 発電プラントは、熱交換器および蒸気タービンに供給する蒸気量を変えることにより水素生成プラントから生成される水素リッチな燃料ガスの生成量を調整する構成にしたことを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 発電プラントと水素生成プラントとを備え、発電プラントからの熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料から水素リッチな燃料ガスを生成する構成にするとともに、前記発電プラントの原子炉からの熱を利用して前段側に前記水素生成プラントを配置し、後段側に前記発電プラントの蒸気タービンを配置する構成にしたことを特徴する発電・水素生成組合せプラント。
- 原子炉は軽水炉であることを特徴とする請求項２，７，８または１２記載の発電・水素生成組合せプラント。
- 原燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルのうち、いずれかを選択した含水素炭化水素であることを特徴とする請求項１，４，５，８，１２または１３記載の発電・水素生成組合せプラント。
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