JP2014185583A - Nh3 cogeneration type power generation plant - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an NHcogeneration type power generation plant which produces NHby using Nobtained when O-containing gas is produced.SOLUTION: An NHcogeneration type power generation plant includes a combustor 3 which burns fuel by using O-containing gas to obtain combustion gas, a gas turbine 5 which expands the combustion gas obtained by the combustor to obtain power and an NHproduction device 14 which produces NHby using Nobtained when producing O-containing gas. Therein, Nwhich is used as raw material of NHcan be obtained in a process for manufacturing O-containing gas to be supplied to the combustor 3. Therefore, surplus Nobtained when manufacturing O-containing gas is effectively used and, thereby, NHcan be manufactured in a power generation system.

Description

本発明は、ＮＨ３併産型の発電プラントに関する。 The present invention relates to a NH 3 co-production power plant.

従来、燃料の燃焼によりガスタービンの動力を得る発電プラントが知られている。例えば、石炭をガス化炉によって石炭ガス化ガスに変換し、これを燃料として発電に用いる石炭ガス化発電がある（例えば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power plant that obtains power of a gas turbine by burning fuel is known. For example, there is coal gasification power generation in which coal is converted into coal gasification gas by a gasification furnace, and this is used as power for power generation (for example, see Patent Document 1).

上記の発電プラントでは、石炭のガス化や燃料の燃焼のため、ガス化炉や燃焼器にＯ２含有ガスが供給される。Ｏ２含有ガスは、種々の効果を期待して、空気よりもＯ２濃度を高めたＯ２富化ガスや、さらにＯ２濃度を高めた純Ｏ２ガスが用いられる。 In the above power plant, an O 2 containing gas is supplied to a gasification furnace or a combustor for gasification of coal or combustion of fuel. As the O 2 -containing gas, in view of various effects, an O 2 enriched gas having a higher O 2 concentration than air or a pure O 2 gas having a further increased O 2 concentration is used.

一方、Ｏ２含有ガスは、例えば空気からＮ２が分離されて製造されるため、Ｏ２含有ガスの製造に伴い、余剰Ｎ２が副生することがある。余剰Ｎ２は、Ｏ２含有ガスのＯ２濃度が高いほど、また、Ｏ２含有ガスの量が多いほど多量に副生されるため、ＣＯ２等と比べて環境への負荷が小さいことも相まって大気中に排出される状況がある。すなわち、上記の発電プラントでは、Ｏ２含有ガスを製造する際に余剰Ｎ２が副生し、かかる余剰Ｎ２が有効に利用されず、結局は大気中に排出される現状があった。 On the other hand, since the O 2 -containing gas is produced by separating N 2 from air, for example, surplus N 2 may be produced as a by-product with the production of the O 2 -containing gas. Excess N 2 is by-produced in a larger amount as the O 2 concentration of the O 2 -containing gas is higher and as the amount of O 2 -containing gas is larger, so that the burden on the environment is smaller than CO 2 or the like. In combination there are situations where it is discharged into the atmosphere. That is, in the above power plant, surplus N 2 is produced as a by-product when the O 2 -containing gas is produced, and the surplus N 2 is not effectively used and is eventually discharged into the atmosphere.

特開２００５−１７１１４８号公報JP 2005-171148 A

ところで、Ｎ２を原料として製造されるＮＨ３の需要は多く、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られるＮ２を用いてＮＨ３を製造できれば、産業的に有利となる。 By the way, there is much demand for NH 3 produced using N 2 as a raw material, and if NH 3 can be produced using N 2 obtained when producing an O 2 -containing gas, it will be industrially advantageous.

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られるＮ２を用いてＮＨ３を製造するＮＨ３併産型の発電プラントを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide an NH 3 co-production power plant that produces NH 3 using N 2 obtained when producing an O 2 -containing gas. .

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、燃料をＯ２含有ガスにより燃焼させて燃焼ガスを得る燃焼器と、燃焼器で得られた燃焼ガスを膨張させて動力を得るガスタービンと、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られるＮ２を用いてＮＨ３を製造するＮＨ３製造装置と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the NH 3 co-generation power plant according to claim 1 of the present invention comprises a combustor that burns fuel with an O 2 -containing gas to obtain combustion gas, and a combustion that is obtained by the combustor. A gas turbine that obtains power by expanding gas and an NH 3 production apparatus that produces NH 3 using N 2 obtained when producing an O 2 -containing gas are provided.

請求項１に係る本発明では、燃焼器に供給するＯ２含有ガスを製造する過程で、ＮＨ３の原料となるＮ２を得ることができる。このため、ＮＨ３併産型の発電プラントを構築でき、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を有効に利用して、発電プラント系内でＮＨ３を製造することができる。 With the present invention according to claim 1, in the process of manufacturing the O 2 containing gas supplied to the combustor, it is possible to obtain N 2 as a raw material of NH 3. For this reason, an NH 3 co-production power plant can be constructed, and NH 3 can be produced in the power plant system by effectively utilizing surplus N 2 obtained when producing the O 2 -containing gas.

そして、請求項２に係る本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、請求項１に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、Ｏ２含有ガスは、空気からＮ２が分離されて製造されるＯ２であることを特徴とする。 Then, NH 3 coproduction power generating plant of the present invention according to claim 2 is the NH 3 coproduction type power plant according to claim 1, O 2 containing gas is N 2 are separated from the air It is characterized by being produced O 2 .

請求項２に係る本発明では、Ｏ２含有ガスが、空気からＮ２が分離されて製造されるＯ２であるので、Ｏ２含有ガスのＯ２濃度が高いほど、また、Ｏ２含有ガス量が多いほど多量に得られる余剰Ｎ２を有効に利用し、発電プラント系内でＮＨ３を製造することができる。 With the present invention according to claim 2, O 2 containing gas, since at O 2 to N 2 from air is produced is separated, as the O 2 concentration in the O 2 containing gas is high, also, O 2 containing gas As the amount increases, surplus N 2 obtained in large amounts can be used effectively, and NH 3 can be produced in the power plant system.

また、請求項３に係る本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、請求項１もしくは請求項２に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、燃料は、石炭をＯ２含有ガスによりガス化した石炭ガス化ガスを含むことを特徴とする。 Further, NH 3 coproduction power generating plant of the present invention according to claim 3, in NH 3 coproduction type power plant according to claim 1 or claim 2, fuel is the O 2 containing gas of coal It is characterized by containing gasified coal gasification gas.

請求項３に係る本発明では、燃料が、石炭をＯ２含有ガスによりガス化した石炭ガス化ガスを含むので、石炭ガス化ガスの燃焼に用いられるＯ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２のみならず、石炭のガス化に用いられるＯ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２をも有効に利用し、発電プラント系内でＮＨ３を製造することができる。 With the present invention according to claim 3, the fuel, because it includes a coal gasification gas gasified coal by O 2 containing gas obtained in the production of O 2 containing gas used for combustion of the coal gasification gas not only excess N 2, can be effectively utilized the excess N 2 obtained when the production of O 2 containing gas used for the gasification of coal, to produce a NH 3 in the power plant system.

また、請求項４に係る本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、燃焼器に供給される燃料中のＣＯをＣＯ２に変換し、該ＣＯ２を回収するシフト反応器を備えたことを特徴とする。 A NH 3 co-generation power plant according to claim 4 of the present invention is supplied to a combustor in the NH 3 co-generation power plant according to any one of claims 1 to 3. that the CO in the fuel is converted to CO 2, and further comprising a shift reactor to recover the CO 2.

請求項４に係る発明では、燃焼器に供給される燃料中のＣＯをＣＯ２に変換して回収するシフト反応器を備えるので、燃焼器からの燃焼ガスやガスタービンの排気に、高濃度のＣＯ２が含まれなくなる。これにより、ＣＯ２を大気中に排出しないゼロエミッションを実現できる。この場合、発電ガスタービンの排気の一部をそのまま大気中に開放する構成を採用し、余剰Ｎ２の一部を燃焼器に供給するようにすれば、燃焼器に圧縮ガスを供給する圧縮機の負担を低減できる。よって、余剰Ｎ２を有効に利用し、発電プラント系内でＮＨ３を製造することができる上、かかる余剰Ｎ２の利用性を向上させることができる。 The invention according to claim 4 includes a shift reactor that converts CO in the fuel supplied to the combustor into CO 2 and recovers it. Therefore, the combustion gas from the combustor and the exhaust of the gas turbine have a high concentration. CO 2 is not included. Thus, the CO 2 can be achieved zero emissions which does not emit into the atmosphere. In this case, if a configuration in which a part of the exhaust gas of the power generation gas turbine is opened to the atmosphere as it is and a part of the surplus N 2 is supplied to the combustor, the compressor that supplies the combustor with compressed gas is provided. Can be reduced. Therefore, the surplus N 2 can be effectively used to produce NH 3 in the power plant system, and the availability of the surplus N 2 can be improved.

また、請求項５に係る本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、ガスタービンの排気を圧縮して燃焼器に導入する循環系を備えたことを特徴とする。 Further, NH 3 coproduction power generating plant of the present invention according to claim 5, in NH 3 coproduction type power plant according to any one of claims 1 to 4, the exhaust gas turbine A circulation system for compressing and introducing the gas into the combustor is provided.

請求項５に係る本発明では、ガスタービンの排気を圧縮して燃焼器に導入する循環系を備えるので、Ｏ２含有ガスとして例えば純Ｏ２ガスを用い、またＨ２及びＣＯを含む燃料の燃焼によってガスタービンの排気に高濃度のＣＯ２が含まれる場合であっても、かかる排気の一部を、再び燃焼系に供給することができる。よって、高濃度のＣＯ２を大気中に排出することなく、発電プラントを運転させることができる。そして、上記の純Ｏ２ガスを製造する際に得られる多量の余剰Ｎ２を有効に利用し、発電プラント系内でＮＨ３を製造することができる。 In the present invention according to claim 5, since a circulation system for compressing and introducing the exhaust gas from the gas turbine to the combustor is provided, for example, pure O 2 gas is used as the O 2 containing gas, and the fuel containing H 2 and CO Even if the gas turbine exhaust gas contains high-concentration CO 2 due to combustion, a part of the exhaust gas can be supplied to the combustion system again. Therefore, the power plant can be operated without discharging high concentration CO 2 into the atmosphere. Then, it is possible to effectively utilize the large amount of excess N 2 obtained in the production of pure O 2 gas described above, to produce a NH 3 in the power plant system.

また、請求項６に係る本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、請求項５に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、循環系は、ガスタービンの排気からＣＯ２を回収するＣＯ２分離装置を備えたことを特徴とする。 Further, NH 3 coproduction power generating plant of the present invention according to claim 6, in NH 3 coproduction type power plant according to claim 5, circulatory system, to recover the CO 2 from the exhaust gas turbine A CO 2 separation device is provided.

請求項６に係る本発明では、ＣＯ２分離装置を備えるので、ガスタービンの排気からＣＯ２を回収するＮＨ３併産／ＣＯ２回収型の発電プラントを構築することが可能になる。よって、ＣＯ２を大気中に排出しないゼロエミッションを実現する発電プラント系内で、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を有効に利用し、ＮＨ３を製造することができる。 With the present invention according to claim 6, since includes a CO 2 separation device, it is possible to construct a power plant of the NH 3 co-production / CO 2 recovering for recovering CO 2 from the exhaust gas turbine. Therefore, it is possible to produce NH 3 by effectively using surplus N 2 obtained when producing the O 2 -containing gas in a power plant system that realizes zero emission that does not discharge CO 2 into the atmosphere.

また、請求項７に係る本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、請求項１〜請求項６の何れか一項に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、ガスタービンの排気により蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで発生した蒸気を膨張させて動力を得る蒸気タービンと、を備えたことを特徴とする。 Further, NH 3 coproduction power generating plant of the present invention according to claim 7, in NH 3 coproduction type power plant according to any one of claims 1 to 6, the exhaust gas turbine An exhaust heat recovery boiler that generates steam and a steam turbine that obtains power by expanding the steam generated in the exhaust heat recovery boiler are provided.

請求項７に係る本発明では、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を有用に利用し、タービン複合発電プラント系内でＮＨ３を製造することができる。 With the present invention according to claim 7, O 2 containing gas utilized usefully excess N 2 obtained when producing, it is possible to produce a NH 3 in a turbine combined cycle power plant system.

また、請求項８に係る本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、請求項１〜請求項７の何れか一項に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、燃焼器は、ＮＨ３をＯ２含有ガスにより燃焼させるものを含むことを特徴とする。 Further, NH 3 coproduction power generating plant of the present invention according to claim 8, in NH 3 coproduction type power plant according to any one of claims 1 to 7, the combustor, NH 3 is burned with an O 2 -containing gas.

請求項８に係る本発明では、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を利用して製造したＮＨ３を、発電プラント系内で燃料として用いることができる。よって、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２の利用性が向上される。 In the present invention according to claim 8, the NH 3 produced by using the excess N 2 obtained when the production of O 2 containing gas can be used as fuel in a power plant system. Therefore, the availability of surplus N 2 obtained when producing the O 2 -containing gas is improved.

本発明のＮＨ３併産型の発電プラントは、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られるＮ２を原料として、ＮＨ３を製造することができる発電プラントとすることができる。 The NH 3 co-production power plant of the present invention can be a power plant capable of producing NH 3 using N 2 obtained when an O 2 -containing gas is produced as a raw material.

本発明の第１実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラントの概略図である。1 is a schematic view of an NH 3 co-generation power plant according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラントの概略図である。It is a schematic diagram of a power plant of the NH 3 co-production type according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第３実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラントの概略図である。It is a schematic diagram of a power plant of the NH 3 co-production type according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第４実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラントの概略図である。It is a schematic diagram of a power plant of the NH 3 co-production type according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第５実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラントの概略図である。It is a schematic diagram of a power plant of the NH 3 co-production type according to a fifth embodiment of the present invention.

図１から図５に基づいて本発明の第１実施例から第５実施例を説明する。図１から図５には、本発明の第１実施例から第５実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラントの概略系統を示してある。 The first to fifth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 1 to 5 show a schematic system of an NH 3 cogeneration type power plant according to first to fifth embodiments of the present invention.

（第１実施例）
まず、図１に基づいて、本発明の第１実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラント（以下「発電プラント」と略記することがある。）を説明する。図１に示すように、発電プラント１は、ガス化炉２と、燃焼器３と、圧縮機４と、ガスタービン５と、排熱回収ボイラ（以下、ＨＲＳＧ）６と、蒸気タービン７とを備えている。 (First embodiment)
First, an NH 3 cogeneration type power plant (hereinafter sometimes abbreviated as “power plant”) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the power plant 1 includes a gasification furnace 2, a combustor 3, a compressor 4, a gas turbine 5, an exhaust heat recovery boiler (hereinafter referred to as HRSG) 6, and a steam turbine 7. I have.

ガス化炉２は、供給される石炭（図１ではＦｕｅｌと表記）をＯ２含有ガスによって熱分解し、燃料としての石炭ガス化ガスを発生させる。ガス化炉２で得られた石炭ガス化ガスには、可燃成分であるＨ２やＣＯが含まれており、ガス供給路８を通じて、燃焼器３に供給される。 The gasification furnace 2 thermally decomposes supplied coal (indicated as Fuel in FIG. 1) with an O 2 -containing gas to generate coal gasification gas as fuel. The coal gasification gas obtained in the gasification furnace 2 contains H 2 and CO, which are combustible components, and is supplied to the combustor 3 through the gas supply path 8.

燃焼器３は、ガス化炉２から供給された石炭ガス化ガスを、Ｏ２含有ガスにより燃焼し、燃焼ガスを発生させる。燃焼器３は、圧縮機４及びガスタービン５の間に設けられており、圧縮機４からの圧縮ガスが燃焼器３内に供給され、燃焼器３で得られた燃焼ガスと共に、ガスタービン５に供給される。 The combustor 3 burns the coal gasification gas supplied from the gasification furnace 2 with an O 2 -containing gas to generate combustion gas. The combustor 3 is provided between the compressor 4 and the gas turbine 5, and the compressed gas from the compressor 4 is supplied into the combustor 3, and together with the combustion gas obtained in the combustor 3, the gas turbine 5. To be supplied.

ガスタービン５は、燃焼器３から供給された燃焼ガスを膨張させる。ガスタービン５は、排気通路９、ＨＲＳＧ６及び排気路１０を介して圧縮機４に接続されている。よって、ガスタービン５での膨張により発電動力とされ、仕事を終えた排気は、ＨＲＳＧ６で熱回収された後、再び圧縮機４に戻される（循環系）。   The gas turbine 5 expands the combustion gas supplied from the combustor 3. The gas turbine 5 is connected to the compressor 4 via the exhaust passage 9, the HRSG 6 and the exhaust passage 10. Therefore, the exhaust gas that has been generated by the expansion in the gas turbine 5 and has finished work is recovered by the HRSG 6 and then returned to the compressor 4 (circulation system).

ＨＲＳＧ６は、排気通路９を流れる排気の熱を回収する。ＨＲＳＧ６は蒸気タービン７に接続されており、熱回収によりＨＲＳＧ６で発生する蒸気は、蒸気タービン７に送られ、蒸気タービン７での膨張により発電動力とされる。蒸気タービン７で仕事を終えた排気は、図示しない復水器で復水されて給水ポンプによりＨＲＳＧ６に給水され、蒸気タービン７の駆動用の蒸気とされる。   The HRSG 6 recovers the heat of the exhaust flowing through the exhaust passage 9. The HRSG 6 is connected to the steam turbine 7, and the steam generated in the HRSG 6 by heat recovery is sent to the steam turbine 7, and is generated by the expansion in the steam turbine 7. The exhaust gas that has finished its work in the steam turbine 7 is condensed by a condenser (not shown) and supplied to the HRSG 6 by a feed water pump to be steam for driving the steam turbine 7.

また、ＨＲＳＧ６にて熱回収された排気が流れる排気路１０は、その一部が分岐して、環境への負荷が大きいＣＯ２を回収する分離装置１１に接続されている。分離装置１１は、例えば汽水分離により排気中の水蒸気（Ｈ２Ｏ）を分離して、高濃度のＣＯ２を回収する装置である。このような分離装置１１が設けられることで、ＣＯ２回収型の発電プラントが構築され、ＣＯ２を大気中に排出しないゼロエミッション発電が実現される。 Further, the exhaust passage 10 through which the exhaust gas heat recovered by the HRSG 6 flows is connected to a separation device 11 that partially collects CO 2 that collects CO 2 with a large environmental load. The separation device 11 is a device that separates water vapor (H 2 O) in the exhaust gas by, for example, brackish water separation, and collects high-concentration CO 2 . By providing such a separator 11, a CO 2 recovery type power plant is constructed, and zero emission power generation that does not discharge CO 2 into the atmosphere is realized.

以上説明した発電プラント１でのガスの流れは、基本的には以下のとおりである。すなわち、ガス化炉２で石炭がＯ２含有ガスによってガス化され、得られた石炭ガス化ガスが、Ｏ２含有ガスと共に燃焼器３に供給される。燃焼器３での石炭ガス化ガスの燃焼によって得られた燃焼ガスが、ガスタービン５及び蒸気タービン７の複合発電に用いられた後、再び圧縮機４に戻されて、燃焼器３に循環させられる。 The gas flow in the power plant 1 described above is basically as follows. That is, coal is gasified with the O 2 -containing gas in the gasification furnace 2, and the obtained coal gasification gas is supplied to the combustor 3 together with the O 2 -containing gas. The combustion gas obtained by the combustion of the coal gasification gas in the combustor 3 is used for the combined power generation of the gas turbine 5 and the steam turbine 7, and then returned to the compressor 4 to be circulated to the combustor 3. It is done.

このような発電プラント１のうち、ガス化炉２及び燃焼器３は、Ｏ２供給路１２を介して、Ｏ２製造設備１３に接続されている。これにより、Ｏ２製造設備１３で製造されたＯ２含有ガスが、ガス化炉２及び燃焼器３に供給され、石炭をガス化する際のガス化剤として、また、石炭ガス化ガスを燃焼させる際の酸化剤として用いられる。 In such a power plant 1, the gasification furnace 2 and the combustor 3 are connected to an O 2 production facility 13 through an O 2 supply path 12. As a result, the O 2 -containing gas produced in the O 2 production facility 13 is supplied to the gasification furnace 2 and the combustor 3, and the coal gasification gas is burned as a gasifying agent when the coal is gasified. It is used as an oxidizing agent when

Ｏ２製造設備１３は、例えば空気からＮ２を分離してＯ２含有ガスを製造する。Ｏ２含有ガスは、一例として、Ｏ２濃度が高い純Ｏ２ガス（Ｏ２濃度９０〜１００％）である。すなわち、発電プラント１は、Ｏ２含有ガスとして純Ｏ２ガスを用いるよう構成されている。 The O 2 production facility 13 produces, for example, an O 2 containing gas by separating N 2 from air. O 2 containing gas, as an example, O 2 concentration is high pure O 2 gas (O 2 concentration 90% to 100%). That is, the power plant 1 is configured to use pure O 2 gas as the O 2 -containing gas.

尚、Ｏ２含有ガスはＯ２富化ガス（Ｏ２濃度２５〜３０％）であってもよい。すなわち発電プラントは、Ｏ２含有ガスとしてＯ２富化ガスを用いる構成であってもよい。 The O 2 -containing gas may be an O 2 enriched gas (O 2 concentration 25 to 30%). That is, the power plant may be configured to use an O 2 enriched gas as the O 2 containing gas.

上述の酸素吹き方式が採用される発電プラントでは、特に空気から多量のＮ２を分離する必要があるため、Ｏ２製造設備１３で得られる余剰Ｎ２も多くなる。余剰Ｎ２を有効に利用するため、この余剰Ｎ２を原料としＮＨ３を製造することが考えられる。 In a power plant that employs the above-described oxygen blowing method, a large amount of N 2 needs to be separated from air in particular, so that the surplus N 2 obtained in the O 2 production facility 13 also increases. To effectively utilize the surplus N 2, it is conceivable to produce a NH 3 and the excess N 2 as a raw material.

そこで、発電プラント１は、ＮＨ３製造装置１４を備えている。ＮＨ３製造装置１４は、Ｎ２供給路１５及びＨ２Ｏ供給路１６を介し、それぞれ、Ｏ２製造設備１３及びＣＯ２分離装置１１に接続されている。また、ＮＨ３製造装置１４には、ガス供給路８が分岐して接続されている。上記配管を通じて、ＮＨ３製造装置１４に、余剰Ｎ２に加え、Ｈ２やＨ２Ｏが供給される。 Therefore, the power plant 1 includes an NH 3 manufacturing apparatus 14. The NH 3 production apparatus 14 is connected to the O 2 production facility 13 and the CO 2 separation apparatus 11 via the N 2 supply path 15 and the H 2 O supply path 16, respectively. In addition, a gas supply path 8 is branched and connected to the NH 3 manufacturing apparatus 14. In addition to the surplus N 2 , H 2 and H 2 O are supplied to the NH 3 manufacturing apparatus 14 through the pipe.

このうち、Ｈ２Ｏは、分離装置１１で分離された水蒸気（Ｈ２Ｏ）を用いることができる。分離装置１１で分離された水蒸気に限られず、発電プラント１系内で水蒸気（Ｈ２Ｏ）が発生する場合には、この水蒸気（Ｈ２Ｏ）をＮＨ３製造装置１４に供給するようにしてもよい。 Among, H 2 O may be used steam separated in the separating device 11 (H 2 O). Not limited to separated by the separator 11 water vapor, in the case where water vapor (H 2 O), is generated in the power plant 1 based, so as to supply the water vapor (H 2 O), the NH 3 production apparatus 14 Also good.

ＮＨ３は、例えばハーバー・ボッシュ法（Ｎ２＋３Ｈ２→２ＮＨ３）によって製造することができる。この場合、ＮＨ３製造装置１４には、余剰Ｎ２及びＨ２が供給される。また、ＮＨ３は、電解合成法（６Ｈ２Ｏ＋２Ｎ２→３Ｏ２＋４ＮＨ３）によっても製造することができる。この場合、ＮＨ３製造装置１４には、余剰Ｎ２及びＨ２Ｏが供給される。このように、ＮＨ３製造装置１４では、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２からＮＨ３が製造される。 NH 3 can be produced, for example, by the Harbor Bosch method (N 2 + 3H 2 → 2NH 3 ). In this case, surplus N 2 and H 2 are supplied to the NH 3 manufacturing apparatus 14. NH 3 can also be produced by an electrolytic synthesis method (6H 2 O + 2N 2 → 3O 2 + 4NH 3 ). In this case, surplus N 2 and H 2 O are supplied to the NH 3 manufacturing apparatus 14. Thus, in the NH 3 manufacturing apparatus 14, NH 3 is manufactured from surplus N 2 obtained when the O 2 -containing gas is manufactured.

ＮＨ３は、ＬＰＧのインフラ（タンカーやパイプライン等）を用いて取り扱うことができるためにハンドリング性に優れ、農業用肥料や工業用材料の原料として需要がある。発電プラント１は、発電プラント系で得られる余剰Ｎ２を原料とし、発電プラント系内でＮＨ３を製造できるため、上記需要にも応えることができる。 NH 3 can be handled using LPG infrastructure (tankers, pipelines, etc.), so it has excellent handling properties and is in demand as a raw material for agricultural fertilizers and industrial materials. Since the power plant 1 can produce surplus N 2 obtained in the power plant system and produce NH 3 in the power plant system, it can meet the above demand.

ＮＨ３製造装置１４は、製造されたＮＨ３を貯留する貯留槽１７に接続されている。これにより、余剰Ｎ２を原料として製造したＮＨ３の保存、管理及び輸送等が容易になる。貯留槽１７は、ＮＨ３供給路１８を介して燃焼器３に接続されており、ＮＨ３製造装置１４で製造したＮＨ３を供給可能に構成されている。 The NH 3 manufacturing apparatus 14 is connected to a storage tank 17 that stores the manufactured NH 3 . This facilitates storage, management, transportation, and the like of NH 3 produced using surplus N 2 as a raw material. Reservoir 17 is connected to the combustor 3 via the NH 3 supply path 18 is configured to be capable of supplying the NH 3 produced in NH 3 production apparatus 14.

本実施例において、燃焼器３は、石炭ガス化ガス及びＮＨ３を混焼させるように構成されている。すなわち、燃焼器３は、燃料としての石炭ガス化ガスを燃焼させる機能と、燃料としてのＮＨ３を燃焼させる機能とを有して構成されている。これにより、製造したＮＨ３が発電プラント系内で燃料としても用いられ、余剰Ｎ２の利用性が向上される。 In the present embodiment, the combustor 3 is configured to co-fire coal gasification gas and NH 3 . That is, the combustor 3 is configured to have a function of burning coal gasification gas as fuel and a function of burning NH 3 as fuel. Accordingly, the NH 3 produced also used as fuel in a power plant system, use of excess N 2 is enhanced.

尚、石炭ガス化ガス及びＮＨ３を混焼させても、相互に燃焼特性が補填されるため、石炭ガス化ガスのみを燃焼させる場合と比べて燃焼効率が低下することはない。 Note that even if the coal gasification gas and NH 3 are co-fired, the combustion characteristics are mutually compensated, so that the combustion efficiency does not decrease as compared with the case of burning only the coal gasification gas.

本実施例の発電プラント１は、以下のような作用効果を有する。すなわち、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を用い、発電プラント系内で、ＮＨ３を製造することができる。 The power plant 1 of the present embodiment has the following operational effects. That is, NH 3 can be produced in the power plant system using surplus N 2 obtained when producing the O 2 -containing gas.

このため、昼間等の電力需要が多く発電量が多いときには、発電した電力の一部を利用して余剰Ｎ２及びＨ２ＯによりＮＨ３を製造できる。一方、発電プラントは電力需要が最も多い瞬間にあわせて建設されるため、例えば夜間等の電力需要の少ないときには、余剰となりやすい石炭ガス化ガスを利用して、余剰Ｎ２及びＨ２によりＮＨ３を製造できる。また、製造したＮＨ３を貯留し、電力需要の多いときに燃料として利用することもできる。 For this reason, when there is a large amount of power demand during the daytime or the like and a large amount of power is generated, NH 3 can be produced from surplus N 2 and H 2 O using a part of the generated power. On the other hand, since the power plant is constructed at the moment when the power demand is the highest, for example, when the power demand is small such as at night, the coal gasification gas, which tends to be surplus, is used to generate NH 3 by surplus N 2 and H 2. Can be manufactured. Further, the produced NH 3 can be stored and used as fuel when there is a great demand for electric power.

また、発電プラント１によれば、環境に有害なＣＯ２を大気中に排出せず、発電プラントの運転に伴いＮＨ３を併産できるＮＨ３併産／ＣＯ２回収型の発電プラントを構築でき、負荷平準化、プラント稼働率、発電単価、設備劣化防止等の観点でも有利となる。 In addition, according to the power plant 1, it is possible to construct a NH 3 co-production / CO 2 recovery type power plant that does not emit CO 2 harmful to the environment into the atmosphere and can produce NH 3 together with the operation of the power plant. It is also advantageous in terms of load leveling, plant operation rate, unit price of power generation, prevention of equipment deterioration, and the like.

以上説明した実施例に本発明は限定されず、例えば、ガス化炉２及び燃焼器３の間に、除塵処理や精製処理等を行うガス精製設備が設けられてもよい。第１実施例では、燃料を得るために石炭を用いる例を説明したが、これに限られず、石油や天然ガス、さらにはバイオマス等により、燃料を得るようにしてもよい。   The present invention is not limited to the embodiments described above. For example, a gas purification facility for performing dust removal processing, purification processing, or the like may be provided between the gasification furnace 2 and the combustor 3. In the first embodiment, an example in which coal is used to obtain fuel has been described. However, the present invention is not limited to this, and fuel may be obtained from oil, natural gas, biomass, or the like.

（第２実施例）
次に、図２に基づいて第２実施例を説明する。
本発明の第２実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラント（以下、単に「発電プラント」と略記することがある。）２１は、基本的には本発明の第１実施例に係る発電プラント１と同様であるが、石炭ガス化ガスを専焼させる燃焼器を具備した発電プラントと、ＮＨ３を専焼させる燃焼器を具備した発電プラントと、からなる点が異なる。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
The NH 3 co-generation power plant (hereinafter sometimes simply referred to as “power plant”) 21 according to the second embodiment of the present invention is basically a power generator according to the first embodiment of the present invention. it is similar to the plant 1, the power plant comprising a combustor for mono-fuel combustion of coal gasification gas, a power plant comprising a combustor for mono-fuel combustion NH 3, and that made of different.

発電プラント２１は、石炭ガス化ガスを専焼させる燃焼器２３と、この燃焼器２３に付随する圧縮機４、ガスタービン５、ＨＲＳＧ６、蒸気タービン７と、を備えている。このうち、燃焼器２３には、ガス供給路８を介してガス化炉２が接続され、Ｏ２供給路１２を介してＯ２製造設備１３が接続されている。 The power plant 21 includes a combustor 23 that exclusively burns coal gasification gas, and a compressor 4, a gas turbine 5, an HRSG 6, and a steam turbine 7 associated with the combustor 23. Among them, the combustor 23, is connected to the gasification furnace 2 through a gas supply path 8, O 2 production facility 13 through the O 2 supply path 12 is connected.

燃焼器２３には、ガス化炉２で得られた石炭ガス化ガスが、Ｏ２含有ガスと共に供給される。燃焼器２３は、圧縮機４及びガスタービン５の間に設けられ、圧縮機４からの圧縮ガスと共に、燃焼器３で得られた燃焼ガスが、ガスタービン５に供給される。ガスタービン５及び蒸気タービン７で仕事を終えた排気のうち、一部は分離装置１１に供給されて高濃度のＣＯ２が回収され、残りは圧縮機４に戻される（循環系）。 The combustor 23 is supplied with the coal gasification gas obtained in the gasification furnace 2 together with the O 2 -containing gas. The combustor 23 is provided between the compressor 4 and the gas turbine 5, and the combustion gas obtained in the combustor 3 is supplied to the gas turbine 5 together with the compressed gas from the compressor 4. A part of the exhaust gas that has finished work in the gas turbine 5 and the steam turbine 7 is supplied to the separation device 11 to collect high-concentration CO 2 , and the rest is returned to the compressor 4 (circulation system).

ここで、発電プラント２１は、上記の燃焼器２３を具備した発電プラントとは別に、ＮＨ３を専焼させる燃焼器３３と、この燃焼器３３に付随する圧縮機４、ガスタービン５、ＨＲＳＧ６、蒸気タービン７と、を備えている。このうち、燃焼器３３は、圧縮機４及びガスタービン５の間に設けられており、ＮＨ３供給路１８を介して貯留槽１７が接続されている。 Here, the power plant 21 includes a combustor 33 that exclusively burns NH 3 , a compressor 4 associated with the combustor 33, a gas turbine 5, an HRSG 6, steam, separately from the power plant that includes the combustor 23. A turbine 7. Among these, the combustor 33 is provided between the compressor 4 and the gas turbine 5, and the storage tank 17 is connected via the NH 3 supply path 18.

燃焼器３３には、貯留槽１７に貯留されたＮＨ３が、空気と共に供給される。燃焼器３で得られた燃焼ガスは、供給された空気や圧縮機４からの圧縮ガスと共に、ガスタービン５に供給され、ガスタービン５及び蒸気タービン７で仕事を終えた排気が、排気路２０に排出される。 The combustor 33 is supplied with NH 3 stored in the storage tank 17 together with air. The combustion gas obtained in the combustor 3 is supplied to the gas turbine 5 together with the supplied air and the compressed gas from the compressor 4, and the exhaust gas whose work has been finished in the gas turbine 5 and the steam turbine 7 is discharged into the exhaust passage 20. To be discharged.

一方、排気路２０は、上記の排気路１０とは異なり、分岐して一部が大気中に開放されている。これは、ＮＨ３を燃料とした燃焼ガスには、高濃度のＣＯ２が含まれていないためである。よって、ガスタービン５及び蒸気タービン７で仕事を終えた排気の一部はそのまま大気中に排出され、残りは圧縮機４に戻される（循環系）。 On the other hand, unlike the exhaust path 10 described above, the exhaust path 20 is branched and partially opened to the atmosphere. This is because the combustion gas using NH 3 as a fuel does not contain high-concentration CO 2 . Therefore, a part of the exhaust gas that has finished work in the gas turbine 5 and the steam turbine 7 is discharged into the atmosphere as it is, and the rest is returned to the compressor 4 (circulation system).

以上説明した本発明の第２実施例に係る発電プラント２１は、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。例えば、発電プラントの運転状態や燃焼器での燃焼状態によっては、ＮＨ３を専焼させる燃焼器３３からの燃焼ガスに、窒素酸化物が含まれる場合がある。この場合、排気中の窒素酸化物をＮＯ２水溶液として回収する回収装置を備えてもよい。これにより、窒素酸化物を回収し、環境への負荷をより抑えることができる。窒素酸化物をＮＯ２に変換する手段としては、活性炭を用いる手段、オゾン酸化を用いる手段、酸化触媒を用いる手段、光反応を利用する手段等、種々の手段を適用することができるが、これらに制限されない。 The power plant 21 according to the second embodiment of the present invention described above can be arbitrarily changed within the scope of the present invention. For example, depending on the operation state of the power plant and the combustion state in the combustor, nitrogen gas may be included in the combustion gas from the combustor 33 that exclusively burns NH 3 . In this case, it may be provided with a recovery device for recovering nitrogen oxides in the exhaust as NO 2 solution. Thereby, nitrogen oxide can be collect | recovered and the load to an environment can be suppressed more. As means for converting nitrogen oxides into NO 2 , various means such as means using activated carbon, means using ozone oxidation, means using an oxidation catalyst, means using a photoreaction, etc. can be applied. Not limited to.

また、Ｏ２製造設備１３及びＮＨ３製造装置１４は、複数の発電プラントごとに設ける必要はなく、図に示すように兼用が可能である。 Further, the O 2 production facility 13 and the NH 3 production apparatus 14 do not need to be provided for each of the plurality of power plants, and can be used as shown in the figure.

本実施例の発電プラント２１は、以下のような作用効果を有する。すなわち、第１実施例の発電プラント１と同様に、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を用い、発電プラント系内で、ＮＨ３を製造することができる。このため、ＮＨ３併産／ＣＯ２回収型の発電プラントを構築し、電力需要に応じて製造・貯蔵したＮＨ３を燃料として用いることが可能となる。 The power plant 21 of the present embodiment has the following operational effects. That is, similarly to the power plant 1 of the first embodiment, NH 3 can be manufactured in the power plant system using surplus N 2 obtained when the O 2 -containing gas is manufactured. For this reason, it is possible to construct a NH 3 co-production / CO 2 recovery type power plant, and use NH 3 manufactured and stored according to electric power demand as fuel.

さらに、発電プラント２１は複数の発電プラントからなるため、電力需要等に応じて燃焼器の稼働割合を調整することもできる。   Furthermore, since the power plant 21 is composed of a plurality of power plants, the operating ratio of the combustor can be adjusted according to the power demand or the like.

（第３実施例）
次に、図３に基づいて、第３実施例を説明する。
本発明の第３実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラント（以下、単に「発電プラント」と略記することがある。）３１は、基本的には本発明の第１実施例に係る発電プラント１と同様であるが、ＮＨ３を専焼させる燃焼器３３を追加し、これをオープンサイクル式に構成した点が異なる。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
The NH 3 co-generation power plant (hereinafter sometimes simply referred to as “power plant”) 31 according to the third embodiment of the present invention is basically a power generator according to the first embodiment of the present invention. it is similar to the plant 1, by adding a combustor 33 for mono-fuel combustion NH 3, and that the different configurations this open cycle type.

発電プラント３１は、燃料である石炭ガス化ガス及びＮＨ３を混焼させる燃焼器３と、この燃焼器３に付随する圧縮機４、ガスタービン５、ＨＲＳＧ６、蒸気タービン７と、を備えている。燃焼器３には、石炭ガス化ガス及びＮＨ３がＯ２含有ガスと共に供給され、得られた燃焼ガスは、ガスタービン５及び蒸気タービン７で複合発電に用いられる。ＨＲＳＧ６で熱回収された排気のうち、一部は分離装置１１に供給されて高濃度のＣＯ２が回収され、残りは圧縮機４を介して燃焼器３に戻される（循環系）。これらの構成は、上記の第１実施例と同様である。 The power plant 31 includes a combustor 3 that co-fires coal gasification gas and NH 3 as fuel, and a compressor 4, a gas turbine 5, an HRSG 6, and a steam turbine 7 associated with the combustor 3. The combustor 3 is supplied with a coal gasification gas and NH 3 together with an O 2 -containing gas, and the obtained combustion gas is used in the combined power generation by the gas turbine 5 and the steam turbine 7. A part of the exhaust gas heat recovered by the HRSG 6 is supplied to the separation device 11 to recover high concentration CO 2 , and the rest is returned to the combustor 3 via the compressor 4 (circulation system). These configurations are the same as those in the first embodiment.

また、本実施例の発電プラント３１は、上記の燃焼器３等を具備した発電プラントとは別に、ＮＨ３を専焼させる燃焼器３３と、この燃焼器３３に付随する圧縮機２４、ガスタービン５、ＨＲＳＧ６、蒸気タービン７と、を備えている。このうち、燃焼器３３は、圧縮機２４及びガスタービン５の間に設けられており、Ｎ２供給路１５を介してＯ２製造設備１３が接続されている。また、燃焼器３３には、ＮＨ３供給路１８を介して貯留槽１７が接続されている。 In addition, the power plant 31 according to the present embodiment has a combustor 33 that exclusively burns NH 3 , a compressor 24 associated with the combustor 33, and a gas turbine 5 separately from the power plant that includes the combustor 3 and the like. , HRSG 6 and steam turbine 7. Among these, the combustor 33 is provided between the compressor 24 and the gas turbine 5, and the O 2 production facility 13 is connected via the N 2 supply path 15. In addition, the storage tank 17 is connected to the combustor 33 via the NH 3 supply path 18.

燃焼器３３には、貯留槽１７に貯留されたＮＨ３が、Ｏ２製造設備１３で得られた余剰Ｎ２と共に供給される。燃焼器３３で得られた燃焼ガスは、供給された余剰Ｎ２や圧縮機２４からの圧縮ガスと共にガスタービン５に供給され、ガスタービン５及び蒸気タービン７で仕事を終えた排気が、排気路３０に排出される。 NH 3 stored in the storage tank 17 is supplied to the combustor 33 together with surplus N 2 obtained in the O 2 production facility 13. The combustion gas obtained in the combustor 33 is supplied to the gas turbine 5 together with the supplied surplus N 2 and the compressed gas from the compressor 24, and the exhaust gas that has finished work in the gas turbine 5 and the steam turbine 7 is discharged into the exhaust passage. 30 is discharged.

ここで、本実施例の発電プラント３１では、排気路３０は圧縮機２４に接続されておらず、大気中に開放されている。また、圧縮機２４は、空気を圧縮して燃焼器３３に供給するよう構成される。   Here, in the power plant 31 of the present embodiment, the exhaust passage 30 is not connected to the compressor 24 and is open to the atmosphere. The compressor 24 is configured to compress air and supply the compressed air to the combustor 33.

ＮＨ３を燃料とした燃焼ガスには、高濃度のＣＯ２が含まれていない。よって、発電プラント３１では、燃焼器３３に接続するガスタービンからの排気を、そのまま大気中に開放する構成が採用され、燃焼器３３に、Ｎ２供給路１５を介してＯ２製造設備１３を接続するよう構成されている。これによれば、余剰Ｎ２の一部を燃焼器３３に供給させ、燃焼器３３に圧縮ガスを供給する圧縮機２４の負担を低減させることができる。この場合、燃焼器３３に供給された余剰Ｎ２は、排気路３０を通じ、大気中に排出される。 The combustion gas using NH 3 as a fuel does not contain high concentration of CO 2 . Therefore, the power plant 31 employs a configuration in which the exhaust from the gas turbine connected to the combustor 33 is opened to the atmosphere as it is, and the O 2 production facility 13 is connected to the combustor 33 via the N 2 supply path 15. Configured to connect. According to this, to supply a portion of the excess N 2 to the combustor 33, the compressed gas to the combustor 33 may reduce the burden of the compressor 24 supplies. In this case, surplus N 2 supplied to the combustor 33 is discharged into the atmosphere through the exhaust passage 30.

本実施例の発電プラント３１は、以下のような作用効果を有する。すなわち、第１実施例の発電プラント１と同様に、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を用い、発電プラント系内で、ＮＨ３を製造することができる。このため、ＮＨ３併産／ＣＯ２回収型の発電プラントを構築し、電力需要に応じて製造・貯蔵したＮＨ３を燃料として用いることが可能となる。 The power plant 31 of the present embodiment has the following operational effects. That is, similarly to the power plant 1 of the first embodiment, NH 3 can be manufactured in the power plant system using surplus N 2 obtained when the O 2 -containing gas is manufactured. For this reason, it is possible to construct a NH 3 co-production / CO 2 recovery type power plant, and use NH 3 manufactured and stored according to electric power demand as fuel.

さらに、発電プラント３１は、複数の発電プラントを備えるため、電力需要等に応じて燃焼器の稼働割合を調整することもできる。また、ＮＨ３を専焼させる構成がオープンサイクル式であるため、クローズドサイクル式と比べ、開発要素の増大が防止される。 Furthermore, since the power plant 31 includes a plurality of power plants, the operation ratio of the combustor can be adjusted according to the power demand and the like. In addition, since the configuration in which NH 3 is exclusively burned is an open cycle type, an increase in development factors is prevented as compared with the closed cycle type.

（第４実施例）
次に、図４に基づいて、第４実施例を説明する。
本発明の第４実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラント（以下、単に「発電プラント」と略記することがある。）４１は、基本的には本発明の第１実施例に係る発電プラント１と同様であるが、ＮＨ３を専焼させる構成を追加し、これをクローズドサイクル式に構成した点が異なる。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described based on FIG.
An NH 3 co-production power plant (hereinafter simply abbreviated as “power plant”) 41 according to the fourth embodiment of the present invention is basically a power generator according to the first embodiment of the present invention. is similar to the plant 1, by adding a configuration for mono-fuel combustion NH 3, and that the different configurations this to closed cycle type.

発電プラント４１は、燃料である石炭ガス化ガス及びＮＨ３を混焼させる燃焼器３と、この燃焼器３に付随する圧縮機４、ガスタービン５、ＨＲＳＧ６、蒸気タービン７と、を備えている。燃焼器３には、石炭ガス化ガス及びＮＨ３がＯ２含有ガスと共に供給され、得られた燃焼ガスは、ガスタービン５及び蒸気タービン７で複合発電に用いられる。ＨＲＳＧ６で熱回収された排気のうち、一部は分離装置１１に供給されて高濃度のＣＯ２が回収され、残りは圧縮機４を介して燃焼器３に戻される（循環系）。これらの構成は、上記の第１実施例と同様である。 The power plant 41 includes a combustor 3 that co-fires coal gasification gas and NH 3 as fuel, and a compressor 4, a gas turbine 5, an HRSG 6, and a steam turbine 7 associated with the combustor 3. The combustor 3 is supplied with a coal gasification gas and NH 3 together with an O 2 -containing gas, and the obtained combustion gas is used in the combined power generation by the gas turbine 5 and the steam turbine 7. A part of the exhaust gas heat recovered by the HRSG 6 is supplied to the separation device 11 to recover high concentration CO 2 , and the rest is returned to the combustor 3 via the compressor 4 (circulation system). These configurations are the same as those in the first embodiment.

また、本実施例の発電プラント４１は、上記の燃焼器３等を具備した発電プラントとは別に、ＮＨ３を専焼させる燃焼器３３と、この燃焼器３３に付随する圧縮機４、ガスタービン５、ＨＲＳＧ６、蒸気タービン７と、を備えている。 In addition, the power plant 41 of the present embodiment has a combustor 33 that exclusively burns NH 3 , a compressor 4 associated with the combustor 33, and a gas turbine 5, separately from the power plant that includes the combustor 3 and the like. , HRSG 6 and steam turbine 7.

燃焼器３３には、貯留槽１７に貯留されたＮＨ３が、空気と共に供給される。燃焼器３３も、上記の燃焼器３と同様に、圧縮機４及びガスタービン５の間に設けられている。燃焼器３３で得られた燃焼ガスは、供給された空気や圧縮機４からの圧縮ガスと共にガスタービン５に供給され、ガスタービン５及び蒸気タービン７で仕事を終えた排気が、排気路２０に排出される。 The combustor 33 is supplied with NH 3 stored in the storage tank 17 together with air. The combustor 33 is also provided between the compressor 4 and the gas turbine 5 similarly to the combustor 3 described above. The combustion gas obtained by the combustor 33 is supplied to the gas turbine 5 together with the supplied air and the compressed gas from the compressor 4, and the exhaust gas that has finished work in the gas turbine 5 and the steam turbine 7 is supplied to the exhaust passage 20. Discharged.

ここで、本実施例の発電プラント４１では、排気路２０は圧縮機４に接続され、循環系が構成されている。よって、ガスタービン５及び蒸気タービン７で仕事を終えた排気のうち、一部は大気中に排出され、残りは圧縮機４に戻される（循環系）。   Here, in the power plant 41 of the present embodiment, the exhaust path 20 is connected to the compressor 4 to constitute a circulation system. Therefore, part of the exhaust gas that has finished work in the gas turbine 5 and the steam turbine 7 is discharged into the atmosphere, and the rest is returned to the compressor 4 (circulation system).

本実施例の発電プラント４１は、以下のような作用効果を有する。すなわち、第１実施例の発電プラント１と同様に、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を用い、発電プラント系内で、ＮＨ３を製造することができる。このため、ＮＨ３併産／ＣＯ２回収型の発電プラントを構築し、電力需要に応じて製造・貯蔵したＮＨ３を燃料として用いることが可能となる。 The power plant 41 of the present embodiment has the following operational effects. That is, similarly to the power plant 1 of the first embodiment, NH 3 can be manufactured in the power plant system using surplus N 2 obtained when the O 2 -containing gas is manufactured. For this reason, it is possible to construct a NH 3 co-production / CO 2 recovery type power plant, and use NH 3 manufactured and stored according to electric power demand as fuel.

さらに、発電プラント４１は、複数の発電プラントを備えるため、電力需要等に応じて燃焼器の稼働割合を調整することもできる。また、ＮＨ３を専焼させる構成がクローズドサイクル式であり、発電プラント系内でガスを循環させることができる。 Furthermore, since the power plant 41 includes a plurality of power plants, the operating ratio of the combustor can be adjusted according to the power demand and the like. Further, the configuration in which NH 3 is exclusively burned is a closed cycle type, and gas can be circulated in the power plant system.

（第５実施例）
次に、図５に基づいて第５実施例を説明する。
本発明の第５実施例に係るＮＨ３併産型の発電プラント（以下、単に「発電プラント」と略記することがある。）５１は、基本的には本発明の第１実施例に係る発電プラント１と同様であるが、燃料中のＣＯをＣＯ２に変換し、該ＣＯ２を回収するシフト反応器１９を備える点が異なる。 (5th Example)
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
An NH 3 co-production power plant (hereinafter sometimes simply referred to as “power plant”) 51 according to a fifth embodiment of the present invention is basically a power generator according to the first embodiment of the present invention. is similar to the plant 1, the CO in the fuel is converted to CO 2, that it comprises a shift reactor 19 for recovering the CO 2 is different.

発電プラント５１は、ガス化炉２と、燃焼器３と、圧縮機４と、ガスタービン５と、ＨＲＳＧ６と、蒸気タービン７と、を備えている。ガスタービン５は、排気通路９、ＨＲＳＧ６及び排気路２０を介して圧縮機４に接続され循環系が構成されている。   The power plant 51 includes a gasification furnace 2, a combustor 3, a compressor 4, a gas turbine 5, an HRSG 6, and a steam turbine 7. The gas turbine 5 is connected to the compressor 4 via the exhaust passage 9, the HRSG 6 and the exhaust passage 20 to constitute a circulation system.

ここで、発電プラント５１は、ガス化炉２及び燃焼器３の間に、シフト反応器１９が設けられている。シフト反応器１９は、水蒸気（Ｈ２Ｏ）を添加してＣＯをＣＯ２及びＨ２に変換させ、ＣＯ２を回収する装置である。シフト反応器１９としては、例えば公知の触媒を用いて構成することができる。 Here, in the power plant 51, the shift reactor 19 is provided between the gasification furnace 2 and the combustor 3. The shift reactor 19 is a device that recovers CO 2 by adding steam (H 2 O) to convert CO into CO 2 and H 2 . The shift reactor 19 can be configured using, for example, a known catalyst.

このようなシフト反応器１９を備えることにより、本実施例の発電プラント５１では、石炭ガス化ガス中のＣＯ成分が、燃焼器３に供給される前に回収される。よって、燃焼器３からの燃焼ガスやガスタービン５からの排気に、高濃度のＣＯ２成分が含まれなくなるため、ガスタービン５や蒸気タービン７からの排気から、高濃度のＣＯ２成分を回収するプロセスを省略できる。 By providing such a shift reactor 19, the CO component in the coal gasification gas is recovered before being supplied to the combustor 3 in the power plant 51 of the present embodiment. Therefore, since the high concentration CO 2 component is not included in the combustion gas from the combustor 3 or the exhaust from the gas turbine 5, the high concentration CO 2 component is recovered from the exhaust from the gas turbine 5 or the steam turbine 7. Can be omitted.

シフト反応器１９を通過した石炭ガス化ガスは、Ｈ２濃度が高められたものとなっている。従って、シフト反応器１９及び燃焼器３の間のガス供給路８を分岐させ、ＮＨ３製造装置１４に接続させることが好ましい。これにより、ＮＨ３の原料の１つであるＨ２を、効率よくＮＨ３製造装置１４に供給できるようになる。 The coal gasification gas that has passed through the shift reactor 19 has an increased H 2 concentration. Accordingly, it is preferable that the gas supply path 8 between the shift reactor 19 and the combustor 3 is branched and connected to the NH 3 production apparatus 14. As a result, H 2 which is one of the NH 3 raw materials can be efficiently supplied to the NH 3 production apparatus 14.

本実施例の発電プラント５１は、以下のような作用効果を有する。すなわち、第１実施例の発電プラント１と同様に、Ｏ２含有ガスを製造する際に得られる余剰Ｎ２を用い、発電プラント系内で、ＮＨ３を製造することができる。このため、ＮＨ３併産／ＣＯ２回収型の発電プラントを構築し、電力需要に応じて製造・貯蔵したＮＨ３を燃料として用いることが可能となる。 The power plant 51 of the present embodiment has the following operational effects. That is, similarly to the power plant 1 of the first embodiment, NH 3 can be manufactured in the power plant system using surplus N 2 obtained when the O 2 -containing gas is manufactured. For this reason, it is possible to construct a NH 3 co-production / CO 2 recovery type power plant, and use NH 3 manufactured and stored according to electric power demand as fuel.

さらに、発電プラント５１は、燃料中のＣＯ成分が燃焼器３に供給される前に回収されるため、燃焼器３からの燃焼ガスやガスタービン５からの排気に、高濃度のＣＯ２成分が含まれなくなる。このため、ガスタービン５や蒸気タービン７からの排気から、高濃度のＣＯ２成分を回収するプロセスを省略できる。 Furthermore, since the power plant 51 collects the CO component in the fuel before being supplied to the combustor 3, a high concentration CO 2 component is contained in the combustion gas from the combustor 3 and the exhaust gas from the gas turbine 5. It will not be included. Therefore, from the exhaust from the gas turbine 5 or the steam turbine 7 can be omitted process for recovering a high concentration of CO 2 component.

本発明は、発電プラントの産業分野で利用することができる。     The present invention can be used in the industrial field of power plants.

１,２１,３１,４１,５１ ＮＨ３併産型の発電プラント（発電プラント）
２ ガス化炉
３,２３,３３ 燃焼器
４,２４ 圧縮機
５ ガスタービン
６ 排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）
７ 蒸気タービン
８ ガス供給路
９ 排気通路
１０,２０,３０ 排気路
１１ 分離装置
１２ Ｏ２供給路
１３ Ｏ２製造設備
１４ ＮＨ３製造装置
１５ Ｎ２供給路
１６ Ｈ２Ｏ供給路
１７ 貯留槽
１８ ＮＨ３供給路
１９ シフト反応器 1,21,31,41,51 NH 3 cogeneration type power plant (power plant)
2 Gasifier 3,23,33 Combustor 4,24 Compressor 5 Gas turbine 6 Waste heat recovery boiler (HRSG)
7 Steam turbine 8 Gas supply path 9 Exhaust path 10, 20, 30 Exhaust path 11 Separation device 12 O 2 supply path 13 O 2 production facility 14 NH 3 production apparatus 15 N 2 supply path 16 H 2 O supply path 17 Storage tank 18 NH 3 supply path 19 shift reactor

Claims (8)

燃料をＯ２含有ガスにより燃焼させて燃焼ガスを得る燃焼器と、
前記燃焼器で得られた前記燃焼ガスを膨張させて動力を得るガスタービンと、
前記Ｏ２含有ガスを製造する際に得られるＮ２を用いてＮＨ３を製造するＮＨ３製造装置と、を備えた
ことを特徴とするＮＨ３併産型の発電プラント。 A combustor that burns fuel with an O 2 -containing gas to obtain combustion gas;
A gas turbine that obtains power by expanding the combustion gas obtained in the combustor;
An NH 3 co-production power plant comprising: an NH 3 production apparatus that produces NH 3 using N 2 obtained when producing the O 2 -containing gas. 請求項１に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、
前記Ｏ２含有ガスは、
空気からＮ２が分離されて製造されるＯ２である
ことを特徴とするＮＨ３併産型の発電プラント。 In the NH 3 co-generation power plant according to claim 1,
The O 2 -containing gas is
An NH 3 co-generation power plant characterized in that it is O 2 produced by separating N 2 from air. 請求項１もしくは請求項２に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、
前記燃料は、
石炭をＯ２含有ガスによりガス化した石炭ガス化ガスを含む
ことを特徴とするＮＨ３併産型の発電プラント。 In the NH 3 co-generation power plant according to claim 1 or 2,
The fuel is
An NH 3 co-generation power plant comprising coal gasification gas obtained by gasifying coal with O 2 containing gas. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、
前記燃焼器に供給される前記燃料中のＣＯをＣＯ２に変換し、該ＣＯ２を回収するシフト反応器を備えた
ことを特徴とするＮＨ３併産型の発電プラント。 In the NH 3 co-production power plant according to any one of claims 1 to 3,
The CO of the fuel supplied to the combustor into a CO 2, the power plant of the NH 3 co-production form characterized in that a shift reactor for recovering the CO 2. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、
前記ガスタービンの排気を圧縮して前記燃焼器に導入する循環系を備えた
ことを特徴とするＮＨ３併産型の発電プラント。 In the NH 3 co-production power plant according to any one of claims 1 to 4,
An NH 3 co-generation power plant comprising a circulation system that compresses exhaust gas from the gas turbine and introduces it into the combustor. 請求項５に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、
前記循環系は、
前記ガスタービンの前記排気からＣＯ２を回収する分離装置を備えた
ことを特徴とするＮＨ３併産型の発電プラント。 In the NH 3 co-generation power plant according to claim 5,
The circulatory system is
An NH 3 co-generation power plant comprising a separation device that recovers CO 2 from the exhaust gas of the gas turbine. 請求項１〜請求項６の何れか一項に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、
前記ガスタービンの排気により蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで発生した前記蒸気を膨張させて動力を得る蒸気タービンと、を備えた
ことを特徴とするＮＨ３併産型の発電プラント。 In the NH 3 co-production power plant according to any one of claims 1 to 6,
An exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhausting the gas turbine;
NH 3 coproduction type power plant, characterized in that and a steam turbine for obtaining power by expanding the steam generated by the exhaust heat recovery boiler. 請求項１〜請求項７の何れか一項に記載のＮＨ３併産型の発電プラントにおいて、
前記燃焼器は、
前記ＮＨ３をＯ２含有ガスにより燃焼させるものを含む
ことを特徴とするＮＨ３併産型の発電プラント。 In the NH 3 co-production power plant according to any one of claims 1 to 7,
The combustor
An NH 3 co-production power plant comprising the one that burns NH 3 with an O 2 -containing gas.
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