JP2011231765A5

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Publication number: JP2011231765A5
Application number: JP2011099541A
Authority: JP
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2014-02-27

Claims

電気を生成するための発電プラント（６）、殊に、化石燃料を用いて動作する蒸気発電プラントまたは複合サイクル発電プラントと、外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）と、ＣＯ₂回収プラント（５）と、ＣＯ₂圧縮ユニット（１３）とを含む発電プラントシステムの作動方法であって、
前記ＣＯ₂回収プラント（５）を運転させ、吸収液を用いて前記発電プラント（６）の排気ガス（２７）から二酸化炭素を吸収し、リボイラ（４）に前記吸収液を供給し、吸収した二酸化炭素を前記吸収液から解放するステップと、
前記ＣＯ₂圧縮ユニット（１３）を運転させ、前記二酸化炭素を圧縮および冷却するステップと、
主熱交換器（ＣＨＥＸ）を運転させ、前記発電プラント（６）から抽出された蒸気流からの熱を、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体へと伝達させ、前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）からの復水を前記発電プラント（６）の水蒸気サイクルへと供給するステップとを有する、発電プラントシステムの作動方法において、
ＣＯ₂回収・圧縮システム（５，１３）からの熱を、少なくとも１つの付加的な熱交換器（１，２，３）を用いて、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体へと伝達させ、前記少なくとも１つの付加的な熱交換器（１，２，３）からの復水を、二酸化炭素の回収および圧縮のために前記発電プラント（６）または前記ＣＯ₂回収・圧縮システム（５，１３）へと供給することを特徴とする、発電プラントシステムの作動方法。
前記リボイラ（４）から戻される復水を、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体との熱交換のために第１の熱交換器（１）に供給し、該熱交換器（１）からの復水を凝縮液として前記発電プラント（６）の前記水蒸気サイクルへと供給する、請求項１記載の方法。
１つまたは複数の熱交換器（７）を運転させ、前記ＣＯ₂圧縮ユニット（１３）において二酸化炭素を冷却し、前記１つまたは複数の熱交換器（７）からの復水を、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体に熱を伝達する第２の熱交換器（２）に供給し、該第２の熱交換器（２）からの復水を前記ＣＯ₂圧縮ユニット（１３）に機能的に接続されている冷却循環部に供給する、請求項１記載の方法。
前記ＣＯ₂回収プラント（５）によって形成された二酸化炭素流（２０）を、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体に前記二酸化炭素流（２０）からの熱を伝達する第３の熱交換器（３）に供給し、該第３の熱交換器（３）から戻された二酸化炭素流（２１）を前記ＣＯ₂圧縮ユニット（１３）に供給する、請求項１記載の方法。
前記第１の熱交換器（１）を前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）と直列的に運転させるか、または、前記第２の熱交換器（２）を前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）と直列的に運転させるか、または、前記第３の熱交換器（３）を前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）と直列的に運転させる、ただし、前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）は前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体の流れ方向において、前記第１の熱交換器（１）または前記第２の熱交換器（２）または前記第３の熱交換器（３）の下流側において運転させる、請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
前記第１の熱交換器（１）および前記第２の熱交換器（２）を直列的に運転させる、請求項２および３記載の方法。
前記第１の熱交換器（１）および前記第３の熱交換器（３）を直列的に運転させる、請求項２および４記載の方法。
前記第２の熱交換器（２）および前記第３の熱交換器（３）を直列的に運転させる、請求項３および４記載の方法。
前記第１の熱交換器（１）および前記第２の熱交換器（２）および前記第３の熱交換器（３）を直列的に運転させる、請求項２から４記載の方法。
アミン溶液、有利にはモノエタノールアミンアミン処理において使用されるアミン溶液を二酸化炭素吸収溶液として使用する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法を実施する発電プラントシステムであって、
前記発電プラントシステムは、電気を生成するための発電プラント（６）、殊に、化石燃料を用いて動作する蒸気発電プラントまたは複合サイクル発電プラントと、ＣＯ₂回収・圧縮システム（５，１３）とを含み、
前記ＣＯ₂回収・圧縮システム（５，１３）は、前記発電プラント（６）の排気ガス（２７）からの二酸化炭素を吸収するための吸収液（２６）の循環部を備えたＣＯ₂回収プラント（５）と、吸収液を加熱し、吸収された二酸化炭素を解放するリボイラ（４）とを有し、
前記発電プラント（６）は、該発電プラント（６）から抽出された蒸気（１７）を用いる外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）および該外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体を加熱する主熱交換器（ＣＨＥＸ）と機能的に接続されている、発電プラントシステムにおいて、
少なくとも１つの付加的な熱交換器（１，２，３）は、前記ＣＯ₂回収・圧縮システム（５，１３）によって形成された少なくとも１つの熱流によって、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体を加熱するよう構成および配置されており、
前記少なくとも１つの付加的な熱交換器（１，２，３）は復水を前記発電プラント（６）または前記ＣＯ₂回収・圧縮システム（５，１３）へと供給するよう構成および配置されていることを特徴とする、発電プラントシステム。
前記リボイラ（４）から戻される復水のための配管（２５’）が、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体を加熱するよう配置されている第１の熱交換器（１）に案内されており、
前記第１の熱交換器（１）からの復水のための配管（２５’’）が、前記第１の熱交換器（１）から前記発電プラント（６）の水蒸気サイクルへと案内されている、請求項１１記載の発電プラントシステム。
前記発電プラントシステムは、
前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体を加熱するよう構成および配置されている第２の熱交換器（２）を有し、
ＣＯ₂圧縮および冷却ユニット（１３）の冷却媒体を供給する配管（８）を有し、該配管（８）はＣＯ₂冷却ユニット（７）から前記第２の熱交換器（２）へと案内されており、
前記第２の熱交換器（２）からの復水のための配管は、前記第２の熱交換器（２）から前記ＣＯ₂圧縮ユニット（１３）と機能的に接続されている冷却循環部へと案内されている、請求項１１記載の発電プラントシステム。
第３の熱交換器（３）が、ＣＯ₂回収プラント（５）によって形成された二酸化炭素流を用いて前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体を加熱するよう構成および配置されており、
前記ＣＯ₂回収プラント（５）から前記第３の熱交換器（３）へと案内されている配管（２０）および前記第３の熱交換器（３）から前記ＣＯ₂圧縮ユニット（１３）へと案内されている別の配管（２１）が設けられている、請求項１１記載の発電プラントシステム。
前記第１の熱交換器（１）は前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）に直列に配置されているか、または、前記第２の熱交換器（２）は前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）に直列に配置されているか、または、前記第３の熱交換器（３）は前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）に直列に配置されており、ただし、前記主熱交換器（ＣＨＥＸ）は前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体の流れ方向において、前記第１の熱交換器（１）または前記第２の熱交換器（２）または前記第３の熱交換器（３）の下流側に配置されている、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の発電プラントシステム。
前記第１の熱交換器（１）および前記第２の熱交換器（２）は、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体に関して直列に配置されている、請求項１２および１３記載の発電プラントシステム。
前記第１の熱交換器（１）および前記第３の熱交換器（３）は、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体に関して直列に配置されている、請求項１２および１４記載の発電プラントシステム。
前記第２の熱交換器（２）および前記第３の熱交換器（３）は、前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体に関して直列に配置されている、請求項１３および１４記載の発電プラントシステム。
前記外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）は、地域熱供給システムであるか、温室暖房システムであるか、工業的な用途のための加熱システムである、請求項１１から１８までのいずれか１項記載の発電プラントシステム。
熱交換器（１，２，３）を用いて外部熱サイクルシステム（１１，１９，２８）の流動媒体を加熱するためのＣＯ₂回収プラント（５）からの熱の使用および熱交換器（１，２，３）から発電プラント（６）またはＣＯ₂回収・圧縮システム（５，１３）へと戻される熱流における熱の使用。