JP2882885B2 - 火力発電プラント - Google Patents
火力発電プラントInfo
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Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電プラントに関
する。
する。
【0002】
【従来の技術】火力発電プラントにおいては、地球温暖
化問題でCO2の発生抑制が求められている。そして化
石燃料を燃焼させる火力発電所では、排ガスを、脱硝装
置,脱硫装置,脱塵装置を通し、炭酸ガス分離PSA
(圧力スイング式吸着装置)で排ガス中のCO2を分離
した後、煙突より大気に放出している。この場合、脱硝
装置,脱硫装置,脱塵装置,炭酸ガス分離PSAに必要
な動力は、大きなものとなる。
化問題でCO2の発生抑制が求められている。そして化
石燃料を燃焼させる火力発電所では、排ガスを、脱硝装
置,脱硫装置,脱塵装置を通し、炭酸ガス分離PSA
(圧力スイング式吸着装置)で排ガス中のCO2を分離
した後、煙突より大気に放出している。この場合、脱硝
装置,脱硫装置,脱塵装置,炭酸ガス分離PSAに必要
な動力は、大きなものとなる。
【0003】そこで、発生する排ガスの量を減らしてC
O2の回収を容易にするため、燃焼用空気に酸素を用い
ることが考えられる。これは図2に示すように燃焼用空
気のかわりに、空気63から窒素分離PSA(圧力スイ
ング式吸着装置)61で窒素62を分離して得た酸素を
火力発電所のボイラー64の燃焼用空気として用い、ボ
イラー64では排ガスの一部を排ガス循環器66で再循
環して、酸素と混合して用いている。
O2の回収を容易にするため、燃焼用空気に酸素を用い
ることが考えられる。これは図2に示すように燃焼用空
気のかわりに、空気63から窒素分離PSA(圧力スイ
ング式吸着装置)61で窒素62を分離して得た酸素を
火力発電所のボイラー64の燃焼用空気として用い、ボ
イラー64では排ガスの一部を排ガス循環器66で再循
環して、酸素と混合して用いている。
【0004】そして残りの排ガスは、脱硝装置67,脱
硫装置68,脱塵装置69を通り、炭酸ガス分離PSA
(圧力スイング式吸着装置)70で排ガス中のCO25
0を分離した後、煙突71より大気に放出するものであ
る。なお65は燃料である。これにより、ボイラー64
の排ガス量が少なくなるので、排ガスからCO2を回収
する際の炭酸ガス分離PSA70等の動力が軽減できる
利点がある。
硫装置68,脱塵装置69を通り、炭酸ガス分離PSA
(圧力スイング式吸着装置)70で排ガス中のCO25
0を分離した後、煙突71より大気に放出するものであ
る。なお65は燃料である。これにより、ボイラー64
の排ガス量が少なくなるので、排ガスからCO2を回収
する際の炭酸ガス分離PSA70等の動力が軽減できる
利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空気か
ら窒素を除くための窒素分離PSAの窒素分離動力が大
きく、火力発電プラント全体では、排ガス量の減少(C
O2濃度の増加)による脱硝装置,脱硫装置,脱塵装
置,炭酸ガス分離PSAの動力減少以上の動力を窒素分
離PSAで消費するため、燃焼空気に酸素を用いる経済
効果が無い。
ら窒素を除くための窒素分離PSAの窒素分離動力が大
きく、火力発電プラント全体では、排ガス量の減少(C
O2濃度の増加)による脱硝装置,脱硫装置,脱塵装
置,炭酸ガス分離PSAの動力減少以上の動力を窒素分
離PSAで消費するため、燃焼空気に酸素を用いる経済
効果が無い。
【0006】
【課題を解決するための手段】一方、高温ガス冷却原子
炉の高温の核熱を用いて、水蒸気電解装置で水素を製造
するプラントが考えられる。このプラントにおいては、
水素を抽出した残りの気体は酸素に富んだ酸素富化空気
となる。そこで、この水蒸気電解装置から発生する酸素
富化空気を火力発電プラントで使用して、火力発電プラ
ントの排ガス処理等のプラント全体の動力を軽減するよ
うに構成したものである。
炉の高温の核熱を用いて、水蒸気電解装置で水素を製造
するプラントが考えられる。このプラントにおいては、
水素を抽出した残りの気体は酸素に富んだ酸素富化空気
となる。そこで、この水蒸気電解装置から発生する酸素
富化空気を火力発電プラントで使用して、火力発電プラ
ントの排ガス処理等のプラント全体の動力を軽減するよ
うに構成したものである。
【0007】
【作用】高温ガス冷却原子炉の核熱を利用して水蒸気電
解装置から発生した酸素富化空気を火力発電設備で使用
することにより、燃焼用空気および排ガスの量が減少
し、プラント全体の排ガス処理等の消費動力が少なくな
る。
解装置から発生した酸素富化空気を火力発電設備で使用
することにより、燃焼用空気および排ガスの量が減少
し、プラント全体の排ガス処理等の消費動力が少なくな
る。
【0008】
【実施例】本発明の実施例を図1に従って説明する。高
温ガス冷却原子炉10からでた高温のヘリウムガスの熱
を、中間熱交換器12、蒸気発生器13に供給する。蒸
気発生器13で発生した蒸気で、蒸気タービン装置30
のタービン30bを駆動し、電解に必要な電力を発電機
30aで発生する。タービン30bからでた蒸気は、復
水器31で凝縮し、給水加熱器33で加熱され蒸気発生
器13へ戻る。
温ガス冷却原子炉10からでた高温のヘリウムガスの熱
を、中間熱交換器12、蒸気発生器13に供給する。蒸
気発生器13で発生した蒸気で、蒸気タービン装置30
のタービン30bを駆動し、電解に必要な電力を発電機
30aで発生する。タービン30bからでた蒸気は、復
水器31で凝縮し、給水加熱器33で加熱され蒸気発生
器13へ戻る。
【0009】一方、タービン30bの低圧段から抽気さ
れた抽気蒸気42の一部は、高温電解用原料水蒸気24
として用いられる。残りの抽気蒸気42は、海水淡水化
装置40の加熱蒸気として用いられる。海水淡水化装置
40には海水41が供給され、生成淡水44が製造され
る。淡水44の一部は、発電プラントの補給水として用
いる。
れた抽気蒸気42の一部は、高温電解用原料水蒸気24
として用いられる。残りの抽気蒸気42は、海水淡水化
装置40の加熱蒸気として用いられる。海水淡水化装置
40には海水41が供給され、生成淡水44が製造され
る。淡水44の一部は、発電プラントの補給水として用
いる。
【0010】高温電解用原料水蒸気24は、中間熱交換
器12で700℃から1000℃に加熱された後、高温
水蒸気電解装置20に供給される。高温水蒸気電解装置
20には、高温水蒸気電解装置20を加熱し、高温水蒸
気電解装置20内で発生する熱を除去するため空気23
を供給する。この空気23は、ガスタービン装置21の
コンプレッサ21cで約10ATAに圧縮され、中間熱
交換器12で700℃から1000℃に加熱され、高温
水蒸気電解装置20に供給される。
器12で700℃から1000℃に加熱された後、高温
水蒸気電解装置20に供給される。高温水蒸気電解装置
20には、高温水蒸気電解装置20を加熱し、高温水蒸
気電解装置20内で発生する熱を除去するため空気23
を供給する。この空気23は、ガスタービン装置21の
コンプレッサ21cで約10ATAに圧縮され、中間熱
交換器12で700℃から1000℃に加熱され、高温
水蒸気電解装置20に供給される。
【0011】高温水蒸気電解装置20では、水蒸気が酸
素と水素とに電解され、水素22が抽出されるため、供
給された空気は酸素が与えられ酸素富化空気60として
排出される。排出された約1000℃の酸素富化空気6
0の熱は、ガスタービン装置21のエキスパンダ21b
で動力回収され、また、一部はガスタービン装置21の
発電機21aにより電気出力として回収される。エキス
パンダ21bの排気は約300℃の温度で、この熱は給
水加熱器33で熱回収する。
素と水素とに電解され、水素22が抽出されるため、供
給された空気は酸素が与えられ酸素富化空気60として
排出される。排出された約1000℃の酸素富化空気6
0の熱は、ガスタービン装置21のエキスパンダ21b
で動力回収され、また、一部はガスタービン装置21の
発電機21aにより電気出力として回収される。エキス
パンダ21bの排気は約300℃の温度で、この熱は給
水加熱器33で熱回収する。
【0012】この熱回収された後の酸素富化空気60を
窒素分離PSA(圧力スイング式吸収装置)61で窒素
62を除き、残りの酸素72を火力発電所のボイラー6
4の燃焼用空気として用いる。ボイラー64では、排ガ
スの一部を排ガス循環器66で再循環して、酸素72と
混合して用いる。残りの排ガスは脱硝装置67、脱硫装
置68、脱塵装置69を通り、炭酸ガス分離PSA(圧
力スイング式吸着装置)70で排ガス中のCO250を
分離した後、煙突71より大気に放出される。
窒素分離PSA(圧力スイング式吸収装置)61で窒素
62を除き、残りの酸素72を火力発電所のボイラー6
4の燃焼用空気として用いる。ボイラー64では、排ガ
スの一部を排ガス循環器66で再循環して、酸素72と
混合して用いる。残りの排ガスは脱硝装置67、脱硫装
置68、脱塵装置69を通り、炭酸ガス分離PSA(圧
力スイング式吸着装置)70で排ガス中のCO250を
分離した後、煙突71より大気に放出される。
【0013】ガスタービン装置21と蒸気タービン装置
30の発電機30a,21aで発電された電気は、高温
水蒸気電解装置20の電力として利用される。なお、高
温水蒸気電解装置20から発生される水素ガス22と炭
酸ガス分離PSA70から発生されるCO250とから
メタノール合成に使用できる。
30の発電機30a,21aで発電された電気は、高温
水蒸気電解装置20の電力として利用される。なお、高
温水蒸気電解装置20から発生される水素ガス22と炭
酸ガス分離PSA70から発生されるCO250とから
メタノール合成に使用できる。
【0014】この様に本実施例によれば、高温水蒸気電
解装置から発生する酸素富化空気を火力発電設備で燃焼
空気として用いることにより、下記の効果を奏する。
高濃度酸素富化空気60を用いることにより、脱硝、
脱硫、脱塵、炭酸ガス分離圧力スイング式吸着の火力発
電設備等のプラント全体の機器容量が小さくなって設備
費が少なく、かつ、プラント全体の消費動力を少なくす
ることができる。
解装置から発生する酸素富化空気を火力発電設備で燃焼
空気として用いることにより、下記の効果を奏する。
高濃度酸素富化空気60を用いることにより、脱硝、
脱硫、脱塵、炭酸ガス分離圧力スイング式吸着の火力発
電設備等のプラント全体の機器容量が小さくなって設備
費が少なく、かつ、プラント全体の消費動力を少なくす
ることができる。
【0015】 また、窒素分離PSA(圧力スイング
式吸着装置)61で分離された酸素72をボイラー64
の燃焼用空気として用いることにより、空気から圧力ス
イング式の窒素分離PSA61で窒素を分離するより、
空気により酸素濃度の高い酸素富化空気60から窒素を
分離するほうが、分離する窒素62量が少なく、窒素6
2を分離する動力も少なくなるとともに、脱硝、脱硫、
脱塵、炭酸ガス分離圧カスイング式吸着の火力発電設備
の各装置に入る排ガス量が減少して機器容量が小さくな
り、窒素分離PSA61も含めたプラント全体の消費動
力を少なくすることができる。
式吸着装置)61で分離された酸素72をボイラー64
の燃焼用空気として用いることにより、空気から圧力ス
イング式の窒素分離PSA61で窒素を分離するより、
空気により酸素濃度の高い酸素富化空気60から窒素を
分離するほうが、分離する窒素62量が少なく、窒素6
2を分離する動力も少なくなるとともに、脱硝、脱硫、
脱塵、炭酸ガス分離圧カスイング式吸着の火力発電設備
の各装置に入る排ガス量が減少して機器容量が小さくな
り、窒素分離PSA61も含めたプラント全体の消費動
力を少なくすることができる。
【0016】
【発明の効果】水蒸気電解装置から発生する酸素富化空
気を火力発電設備で燃焼空気として用いることにより、
脱硝,脱硫,脱塵,炭酸ガス分離圧力スイング式吸着の
火力発電設備の各装置に入る排ガス量が減少し、プラン
ト全体の機器容量が小さくなるため、設備費および運転
動力が少なくて済む。
気を火力発電設備で燃焼空気として用いることにより、
脱硝,脱硫,脱塵,炭酸ガス分離圧力スイング式吸着の
火力発電設備の各装置に入る排ガス量が減少し、プラン
ト全体の機器容量が小さくなるため、設備費および運転
動力が少なくて済む。
【図1】本発明の第1実施例を示す系統図である。
【図2】従来の酸素富化燃焼火力発電プラントを示す系
統図である。
統図である。
10 高温ガス冷却原子炉 12 中間熱交換器 13 蒸気発生器 20 高温水蒸気電解装置 21 ガスタービン装置 21a 発電機 21b エキスパンダ 21c コンプレッサ 22 水素 23 空気 24 水蒸気 30 蒸気タービン装置 30a 発電機 30b タービン 60 酸素富化空気 61 窒素分離PSA 64 ボイラー 67 脱硝装置 68 脱硫装置 69 脱塵装置 70 炭酸ガス分離PSA 71 煙突
フロントページの続き (72)発明者 村上 信明 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 田北 勝彦 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 筌口 展宏 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 村石 顕介 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 内田 聡 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (56)参考文献 特開 昭50−108302(JP,A) 特開 昭51−98683(JP,A) 特開 平2−80381(JP,A) 特開 昭50−33344(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01K 23/02
Claims (1)
- 【請求項1】 高温ガス冷却原子炉で加熱された水蒸気
(24)と空気(23)とを導入し水蒸気を電解して水
素(22)と酸素富化空気(60)とを製造する加圧状
態で作動する水蒸気電解装置(20)と、同水蒸気電解
装置(20)より上記酸素富化空気(60)が送られる
火力発電設備とよりなることを特徴とする火力発電プラ
ント。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3010653A JP2882885B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 火力発電プラント |
EP92101180A EP0497226B1 (en) | 1991-01-29 | 1992-01-24 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
DE69229839T DE69229839T2 (de) | 1991-01-29 | 1992-01-24 | Methode zur Herstellung von Methanol unter Verwendung der Wärme eines Kernkraftwerkes |
US07/827,770 US5312843A (en) | 1991-01-29 | 1992-01-29 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
US08/209,921 US5479462A (en) | 1991-01-29 | 1993-11-03 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3010653A JP2882885B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 火力発電プラント |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04246208A JPH04246208A (ja) | 1992-09-02 |
JP2882885B2 true JP2882885B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=11756183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3010653A Expired - Fee Related JP2882885B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-31 | 火力発電プラント |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2882885B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014134369A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | ガスタービン燃焼装置の燃焼方法及びガスタービン燃焼装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5033344A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-03-31 | ||
US4021298A (en) * | 1974-01-29 | 1977-05-03 | Westinghouse Electric Corporation | Conversion of coal into hydrocarbons |
US3993653A (en) * | 1974-12-31 | 1976-11-23 | Commissariat A L'energie Atomique | Cell for electrolysis of steam at high temperature |
JPH0776140B2 (ja) * | 1988-09-16 | 1995-08-16 | 敏夫 成田 | 酸化ジルコニウム系セラミックと金属の接合方法 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3010653A patent/JP2882885B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04246208A (ja) | 1992-09-02 |
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