JP3572176B2

JP3572176B2 - Combined cycle power generation method and power generation device

Info

Publication number: JP3572176B2
Application number: JP25428097A
Authority: JP
Inventors: 正樹飯島; 亘松原; 雅人金子; 洋牧原
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH1180750A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce electric power in high efficiency by using a power generation fuel produced from a heavy oil available at a low cost. SOLUTION: Heavy oil 1 is mixed with water and decomposed under a reaction condition to get the supercritical state or nearly supercritical state of water. The heavy oil is decomposed into a light oil component and a residual component by this process. The light oil component is burnt in a combustion chamber 20 and a gas turbine 18 is driven by the driving combustion gas 22 generated by combustion to produce electric power. The exhaust gas of the gas turbine is supplied to an exhaust heat recovery boiler 25 to recover the heat. The residual component is supplied to and burned in the boiler of a boiler- steam turbine system and the steam turbine is driven with the generated steam to effect the power generation.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重質油を分解して軽質分と残分に分離し、軽質分を発電のガスタービン用に、また残分をボイラ・スチームタービンシステムの蒸気を発生するボイラに使用するコンバインド・サイクル発電方法及び発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼によるエネルギーをタービン等の原動機を通じて電気エネルギーに変換する方法には、ボイラ及びスチームタービンによる発電方法、ガスタービンによる発電方法及びこれらを組み合わせたコンバインド・サイクル発電方法がある。
ボイラ及びスチームタービンによる発電方法は、燃料に重油、原油、残渣油又は超重質油等を使用し、ボイラで発生した高温、高圧のスチームによりタービンを駆動して発電するが、熱効率が３８〜４０％／ＨＨＶ基準（ＨＨＶ：高位発熱量、以下特に断らない限り発電の熱効率はＨＨＶ基準で示す）と比較的低い。
また、ガスタービンは、燃料に液化天然ガス（ＬＮＧ）、灯油、軽油等を使用して、燃料を圧縮空気で、さらに、圧縮空気を燃焼熱で加熱して燃焼させ、発生した高温、高圧のガスによりタービンを駆動して発電する。その発電効率は２０〜３５％であるが、ガスタービンの排ガスは、例えば、４５０〜７００℃と高温であるのでこの熱を利用することができる。
【０００３】
これらを組み合わせたコンバインド・サイクル発電では、燃料にＬＮＧを使用し、圧縮空気で燃料を燃焼させ、その高温高圧ガスでガスタービンを回転させて発電させ、さらにその排ガスを排熱回収ボイラに供給してスチームを発生させ、スチームタービンにより発電する方法が実施されており、熱効率が４６〜４７％と高いことが特徴である。従って発電設備の老朽化により設備を新設する際には、熱効率の高いコンバインド・サイクル発電への転換が進められている。
しかしながら、前記ＬＮＧによるコンバインド・サイクル発電では、燃料のＬＮＧは貯蔵にコストがかかり、供給に問題を生じるおそれがある。
【０００４】
欧米では、ＬＮＧや灯油、軽油以外に、原油や残渣油をガスタービンの燃料に使用している実績があるが、それらに含まれる不純物のためトラブルが多く発生し、軽油やＬＮＧを使用する場合に比べ保守費用がかさむ問題点が指摘されている。金属製ガスタービンに使用する燃料の不純物含有率として、ナトリウム及びカリウム分は合計で０．５ｐｐｍ以下、バナジウム分は０．５ｐｐｍ以下に制限することが望ましい。特にナトリウム、カリウム分とバナジウム分は相互に影響して金属製ガスタービンのブレード金属の溶融点を低下させたり、灰分のブレードへの付着の原因となる。
なお、金属製ガスタービンとはタービンノズル、ロータ、ブレード、熱交換器、高温ガス流路等の高温に接触する部分が金属材料で構成されているタービンである。
【０００５】
一方、火力発電では、石炭や灯油やＬＮＧの他に、重質油を燃料として使用することができる。しかしながら、重質油をコンバインド・サイクル発電に利用するには、重質油を一度ガスに変換する必要があり、さらにガスの精製が必要である。このため、重質油ガス化複合発電（ＩＧＣＣ）が検討されているが、この方法では、重質油の全量をガス化するものであり、そのために過大の設備を必要としたり、特別な形式のガス化炉や酸素製造装置を必要としたり、操作条件が過酷であったり、ガス精製の設備が大きくなる等の問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、灯油、軽油等に比べて価格の安い重質油を利用して、発電用燃料を製造し、得られた燃料を使用して高効率の発電を行うことであり、燃料のエネルギーを有効に利用することであり、さらに、環境への悪影響が少なく、設備費の安い方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、重質油を利用した発電について鋭意検討した結果、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解することにより、ガス分及び／又は液体分のような沸点の低い軽質分と沸点の高い残分とに適切に分離することにより、軽質分の性質、品質、発生量及び熱量がガスタービンの燃料用に適するものであり、残分の性質、発生量及び熱量がスチームタービンの燃料用に適するものであることを見い出し、それぞれの量が、特にガスタービン発電とスチームタービン発電を結び付けたコンバインド・サイクル発電に適するものであることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の第１は、重質油を水と混合して、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解し、蒸留して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分単独又は該軽質分とガスタービン向燃料との混合物をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動して発電し、該残分単独又は該残分とボイラ専焼燃料の混合物をボイラに供給して燃焼し、発生したスチームによりスチームタービンを駆動して発電するコンバインド・サイクル発電方法に関するものである。
これにより、安価な重質油からガスタービン用燃料とボイラ用燃料を得てコンバインド・サイクル発電を行うことが可能であり、重質油を単にボイラに供給して燃焼する場合に比べて発電効率を著しく向上させることができるし、他のガスタービン向燃料とボイラ専焼燃料も追加して利用することができる。
本発明の第２は、水がボイラから発生する超臨界域又は超臨界域近傍の水である本発明の第１に記載のコンバインド・サイクル発電方法に関するものである。
これにより、ボイラからの超臨界域又は超臨界域近傍の水を利用できるので、新たに超臨界域又は超臨界域近傍の水を発生させる設備が不要である。
本発明の第３は、軽質分と残分の比率が、熱量比率で２０〜６０％対８０〜４０％である本発明の第１又は２のいずれかに記載のコンバインド・サイクル発電方法に関するものである。
これにより、ガスタービン用燃料とボイラ用燃料が適切な比率で得られ、燃料を有効に利用してコンバインド・サイクル発電を行うことができる。
本発明の第４は、軽質分が、ナトリウム及びカリウム分の合計で０．５重量ｐｐｍ以下、バナジウム分０．５重量ｐｐｍ以下である本発明の第１〜３のいずれかに記載のコンバインド・サイクル発電方法に関するものである。
これにより、金属製ガスタービンのタービンブレード等の腐食が抑えられる。
本発明の第５は、ガスタービン排ガスをボイラに供給して再燃する本発明の１〜４のいずれかに記載のコンバインド・サイクル発電方法に関するものである。
これにより、ボイラにおける残分燃焼時に、ガスタービン排ガス中の保有熱量と残存酸素が有効利用されるので、発電効率を約４６％に高めることができる。
本発明の第６は、ガスタービン排ガスを排熱回収ボイラに供給して熱回収する本発明の第１〜４のいずれかに記載のコンバインド・サイクル発電方法に関するものである。
これにより、ガスタービン排ガスの保有熱量を有効に利用することができる。
本発明の第７は、排熱回収ボイラ排出ガスをボイラに供給する本発明の第６に記載のコンバインド・サイクル発電方法に関するものである。
これにより、ボイラにおける残分燃焼時に、排熱回収ボイラ排出ガスの残りの保有熱量と残存酸素とが有効利用される。
本発明の第８は、反応分解手段、ガスタービン、ガスタービン用発電機、ボイラ、スチームタービン及びスチームタービン用発電機からなり、反応分解手段により水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解し、蒸留して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分単独又は該軽質分とガスタービン向燃料との混合物をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動してガスタービン用発電機により発電し、該残分単独又は該残分とボイラ専焼燃料の混合物をボイラに供給して、残分を燃焼し、発生したスチームによりスチームタービンを駆動してスチームタービン用発電機により発電するコンバインド・サイクル発電装置に関するものである。
本発明の第９は、ガスタービン排ガスをボイラに供給して再燃する本発明の第８に記載のコンバインド・サイクル発電装置に関するものである。
本発明の第１０は、さらに排熱回収ボイラからなり、ガスタービン排ガスを排熱回収ボイラに供給して熱回収する本発明の第８に記載のコンバインド・サイクル発電装置に関するものである。
【０００９】
本発明をさらに広く示すと以下のようになる。
すなわち本発明は、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解し、蒸留して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービン用燃料とする発電用燃料の製造方法、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解して、軽質分並びに残分に分離し、該残分をボイラ用燃料とする発電用燃料の製造方法、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービン用燃料とし、残分をボイラ用燃料とする発電用燃料の製造方法を示すものであり、重質油が、原油、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、常圧残渣油、減圧残渣油、シェールオイル、タールサンド、オリノコ超重質油、オリマルジョン、アスマルジョン、ビチューメン又はこれらの混合物であり、軽質分と残分の比率が、熱量比率で２０〜６０％対８０〜４０％である発電用燃料の製造方法を示すものである。
【００１０】
また、本発明は、軽質分が、ナトリウム及びカリウム分の合計で０．５重量ｐｐｍ以下、バナジウム分０．５重量ｐｐｍ以下である発電用燃料を示すものである。
【００１１】
さらに、本発明は、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解処理し、蒸留して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動して発電する発電方法、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解して、軽質分並びに残分に分離し、該残分をボイラに供給して、残分を燃焼し、発生したスチームによりスチームタービンを駆動して発電する発電方法、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解し、蒸留して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動して発電し、残分をボイラに供給して燃焼し、発生したスチームによりスチームタービンを駆動して発電する発電方法を示すものである。
【００１２】
さらにまた、本発明は、ガスタービン排ガスをボイラに供給して再燃する発電方法、ガスタービン排ガスをボイラに供給して、空気を供給して前記残分を燃焼させる発電方法、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動して発電し、ガスタービン排ガスを排熱回収ボイラに供給して熱回収する発電方法、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動して発電し、ガスタービン排ガスを排熱回収ボイラに供給して熱回収し、残分をボイラに供給して燃焼し、発生したスチームによりスチームタービンを駆動して発電する発電方法、排熱回収ボイラ排出ガスをボイラに供給する発電方法を示すものである。
【００１３】
さらに、本発明は、反応分解手段、ガスタービン、ガスタービン用発電機からなり、反応分解手段により水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解し、蒸留して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動してガスタービン用発電機により発電する発電装置、反応分解手段、ボイラ、スチームタービン及びスチームタービン用発電機からなり、反応分解手段により水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解して、軽質分並びに残分に分離し、該残分をボイラに供給して燃焼し、燃焼により発生したスチームによりスチームタービンを駆動してスチームタービン用発電機により発電する発電装置、反応分解手段、ガスタービン、ガスタービン用発電機、ボイラ、スチームタービン及びスチームタービン用発電機からなり、反応分解手段により水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動してガスタービン用発電機により発電し、残分をボイラに供給して、残分を燃焼し、発生したスチームによりスチームタービンを駆動してスチームタービン用発電機により発電する発電装置を示すものである。
【００１４】
本発明は、また、ガスタービン排ガスをボイラに供給して再燃する発電装置、ガスタービン排ガスをボイラに供給して、空気を供給して燃焼させる発電装置、反応分解手段、ガスタービン、ガスタービン用発電機、排熱回収ボイラからなり、反応分解手段により水の超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解し、蒸留して、軽質分並びに残分に分離し、該軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、燃焼により発生した駆動用燃焼ガスによりガスタービンを駆動してガスタービン用発電機により発電し、ガスタービン排ガスを排熱回収ボイラに供給して熱回収する発電装置を示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明で原料として用いられる重質油とは従来の重質油、超重質油及びビチューメン（サンドオイル）を含む。
従来の重質油としては、原油、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、常圧残渣油、減圧残渣油、シェールオイル、タールサンド、その他の重質油が挙げられる。
超重質油としては、比重が１．０以上（６０／６０゜Ｆ）で粘度が１００００ｃｐ（油層温度下）以下のものであり、オリノコ超重質油、その水エマルジョンであるオリマルジョン、あるいはアスファルト質の水エマルジョンであるアスマルジョン等が挙げられる。
ビチューメンとしては、比重が１．０以上（６０／６０゜Ｆ）で粘度が１００００ｃｐ（油層温度下）以上のものであり、アサバスカビチューメン、コールドレークビチューメン等が挙げられる。
これらの重質油は、必要であれば、反応分解を行う前に、水洗、アルカリ洗、酸洗、溶媒洗、吸着、交換、バイオ処理等によりナトリウム、カリウム、カルシウム等の塩分、その他の不純物の含有率を低下させておくことができる。
本発明でガスタービン向燃料とは、ガスタービンに使用できる燃料であり、可燃性の気体、可燃性の軽質液体（常圧沸点が５００℃（約９００゜Ｆ）以下の液体）をいい、具体的には、メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロペン、ブタン類、ブテン類、ヘキサン類、ヘプタン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ＬＮＧ、ＬＰＧ、ナフサ、ガソリン、灯油、軽油、常圧沸点５００℃以下の重質油分解成分、天然ガス、炭層メタン、ランドフィルガス、高炉ガス、コークス炉ガス、転炉ガス、水素及び／又は一酸化炭素を含む各種プラント副生ガス、石炭又は重質油等のガス化ガス、石炭乾留ガス、石炭水性ガス化ガス、石炭部分燃焼ガス、重質油熱分解軽質油又はガス、重質油酸化分解軽質油又はガス、超重質油熱分解軽質油又はガス、超重質油酸化分解軽質油又はガス、発酵ガス、及びこれらの混合物等が挙げられる。
水素及び／又は一酸化炭素を含む各種プラント副生ガスとしては、例えば、炭化水素を酸化して得られる水素、又は、水素と一酸化炭素の混合ガス等の化学プラントからのガスが挙げられる。
本発明でボイラ専焼燃料とは、ガスタービンに使用できず、ボイラに使用できる燃料のことであり、可燃性の固体、可燃性の重質液体をいい、具体的には、石炭、チャー、コークス、重油（Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油）、残渣油（常圧残渣油、減圧残渣油）、ピッチ、ビチューメン、石油コークス、カーボン、タールサンド、タールサンドから得られるサンドオイル、オイルシェール、オイルシェールから得られるシェールオイル、オリノコタール、オリノコタールの水懸濁物であるオリマルジョン、アスファルト、アスファルトの水懸濁物であるアスマルジョン、石炭−油混合物（ＣＯＭ）、石炭−水混合物（ＣＷＭ）、石炭−メタノールスラリー、木、草、油脂、搾油滓等の天然物由来マス、廃プラスチック、可燃ゴミ、及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００１６】
本発明では、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解処理するものである。水が超臨界域の媒体となるためには、臨界温度３７４℃以上、圧力が臨界圧力２２．１ＭＰａであることが必要であり、臨界域近傍の媒体となるためには、圧力が臨界圧力の０．８倍以上、温度が３００℃以上であることが必要であり、反応温度及び圧力は重質油の種類や量、反応時間、その他の条件によって、適宜、変更される。
【００１７】
重質油が分解するための反応時間は反応温度及び圧力に依存するが、０．５分〜１０分、好ましくは５分以下である。あまり反応時間を長くすると、処理量が少なくなったり、ガス分が多く発生したり、カーボンが発生して好ましくない。
【００１８】
分解反応に使用する水の添加量は、重質油との重量比率（水／重質油）で決定することができ、これが３より大きいと経済的に不利であり、逆に０．１より小さいと未分解物や高粘度の分解物が生じるので好ましくなく、０．２〜３、好ましくは０．２〜２．０の範囲である。
【００１９】
重質油を分解する反応分解手段の反応器としては、管型、塔型、槽型、多段槽型の種々のものを使用することができる。反応操作は連続式又は、半回分式、あるいは槽型切換えのような準連続回分式で行うことができる。
反応器として、管型の連続反応器を用いることにより、反応の高速化、大量処理、小型化を図ることができる。管型の連続反応器は、水が超臨界又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解するため、この条件の耐えることができる材料及び肉厚の管を使用する。この反応管としては直線状もあってもよく、コイル状に巻いたり、Ｕ字形に折り曲げたりした構造であってもよい。
【００２０】
重質油を分解する反応器の材質としては、炭素鋼、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖ，Ｍｏ等の特殊鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、ハステロイ、チタン、又はこれらにガラス、セラミックス、カーボン等をライニング処理したもので、他の金属をクラッドしたもの等を使用することができる。
【００２１】
重質油を水と混合して、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で重質油を分解するには、ボイラから発生する超臨界域又は超臨界域近傍の水を利用することができるし、あるいは、外部から加熱手段によって反応器を加熱する方法によってもよい。
なお、本発明ではボイラ及び廃熱（排熱）回収ボイラなる用語が使用されるが、単にボイラというときにはボイラ燃料を燃焼させるボイラ・スチームタービンシステムのボイラを示す。他のボイラの場合には名前を付して区別する。
反応器を加熱するための加熱手段としては、電気ヒーター、バーナー、燃焼ガス、蒸気、熱媒体が挙げられる。加熱手段としては、重質油からの分解生成物であるガスや油分を燃料として使用できるように、バーナーを使用した加熱炉により燃焼ガスを使用して加熱する方式が好ましい。
【００２２】
コンバインド・サイクル発電において、ガスタービン用熱量対ボイラ用熱量の比率は２０〜６０％対８０〜４０％、フル稼働時では好ましくは３０〜４５％対６５〜６０％、さらに好ましくは３５〜４０％対６５〜６０％である。
このために、重質油の分解は、コンバインド・サイクル発電に使用する場合には、軽質分対残分の燃料として使用できる比率が上記範囲になるように行われる。この際に、軽質分の一部を残分に加えてボイラ用燃料とする場合も本発明に含まれる。
また、本発明で製造された軽質分対残分をコンバインド・サイクル発電に使用するほかに、その一部を外部の他の燃料、合成原料等に使用することも本発明の基本的考えに含まれるものである。
また、本発明で製造された軽質分対残分をコンバインド・サイクル発電に使用する場合に、発電時に使用する上記燃料の不足分を外部から供給することも本発明に含まれる。
【００２３】
本発明において、軽質分とは大気圧下における沸点が約５００℃（９００゜Ｆ）以下の気体又は液体の成分であり、従って、軽質分はガス分及び／又は液体分である。
本発明において、残分とは重質油を分解して生じた成分から、上記軽質分を分離した後の残りのものである。
本発明において、重質油を水と混合して、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる条件で分解して生じた分解生成物（反応マス）は、ガス成分と液成分であり、水が臨界状態とならない領域まで減圧及び／又は冷却して分離器内で静置することにより、液成分は水分と油分に分離される。従って、分離器の頂部からガス成分が得られ、底部から水分が分離され、中間部から油分が分離される。
【００２４】
油分は軽質分、未分解の重質油及び分解途中の高沸点成分を含む。油分から軽質分を分離するための分離手段としては、蒸留、抽出、デカンテーションが挙げられる。
蒸留では、油分が蒸留塔に供給され、減圧、常圧、又は加圧で蒸留され、各種沸点のガス又は液体成分に分離される。
抽出では、重質油を分解して生じた成分が、溶媒により粘度の高い成分又はコークス化した固体分から分離される。
デカンテーションでは、重質油を分解して生じた成分が、傾瀉により重い成分又はコークス化した固体分から分離される。
【００２５】
軽質分はそのままガスタービンの燃料として使用することもできるが、冷却して非凝縮性のガス成分と凝縮した液成分に分離したものを使用することができる。
【００２６】
軽質分の脱塵方法として、サイクロン、フィルターを使用し、脱硫方法として、乾式脱硫装置を使用すれば、留出物又はガスを高温、高圧の状態でガスタービン燃焼室に供給することができる。
【００２７】
液成分は油分と水分であり、水分を分離して油分のみをガスタービン燃料として利用する。水分にはナトリウム、カリウム分等の無機物が濃縮されるので、金属製ガスタービンを使用する場合にはできるだけ水分を除いて使用することが好ましい。分離された水分は、アルコールやカルボン酸、タール酸等も含むのでボイラの燃料に混入することができる。また、液成分、水分もしくは油分はストレーナー、フィルター等により固体分を除去して使用することができる。
【００２８】
油分は、主として、ナフサ、ガソリン等の沸点の低い成分、灯油、軽油等の沸点の中程度の成分及び未分解の重質油及び分解途中の高沸点成分等である。
油分は、原料重質油の種類、分解条件によってはそのままガスタービン燃料として使用することもできるが、好ましくは、蒸留等により軽質分を未分解の重質油及び分解途中の高沸点成分等の残分と分離してガスタービン燃料に使用される。
残分にはナトリウム、カリウム、カルシウム等の塩分、鉛、バナジウム分等の無機物が濃縮されるので、蒸留精製すれば好ましいガスタービン用燃料が得られる。
【００２９】
ガスタービン用燃料中の不純物含有率は、例えば、ナトリウム及びカリウム分の合計で０．５重量ｐｐｍ以下及びバナジウム分０．５重量ｐｐｍ以下であり、カルシウム分も硬い析出物を生じるので０．５重量ｐｐｍ以下が好ましく、鉛分は腐食を生じさらに腐食防止のためのマグネシウム添加物の効果を低下させるために０．５重量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
重質油の分解では、残分は原料の種類、分解の程度、処理条件によっては、液状、タール状、ピッチ状で得られるが、ボイラの形式により使い分けることができる。
【００３１】
以下、本発明のコンバインド・サイクル発電方法及びその装置を図１によって説明する。図では主要部のみ示し、ポンプ、熱交換器、サイクロン、ストレーナー、フィルター、貯槽、搬送手段、加熱用ガス発生設備等の装置及び付属装置や排煙脱硝、脱硫等の付帯設備は省略した。
【００３２】
図１において、重質油１は加熱器２内で加熱された後、ポンプ等の加圧器３によって加圧されて混合器４内に導入される。水５は、加圧器６で加圧された後、加熱器７で加熱されて混合器４に導入される。混合器４では、重質油１と水５とが撹拌、混合されて混合物８が反応器９に連続的に供給される。反応器９は加熱手段１０を有する加熱炉１１内で所定の温度に加熱され、混合物８内の水は超臨界域又は超臨界域近傍の水媒体となり、重質油が分解されて反応生成物１２を生じる。
【００３３】
この反応生成物１２はフラッシュバルブ１３を経て分離器１４に供給されてガス成分１５と、液成分とに分離される。ガス成分１５は、分離器１４の頂部から抜き出され、必要によりガス圧縮機１７で圧縮された後、ガスタービンの燃焼室２０に供給される。フラッシュバルブ１３によりガス圧を調節して、ガス成分圧縮機１７を不要にすることもできる。
ガスタービンは、ガスタービン本体１８、空気圧縮機１９及び燃焼室２０によって構成される。
【００３４】
分離器１４では、さらに液成分が比重差によって油分１６と水分３８とに分離される。水分３８は分離器１４の底部から取り出されて、混合器４にリサイクルして重質油との混合に使用することができる。水分の一部は必要に応じて系外に抜き出すことができる。
油分１６は、好ましくは、蒸留塔３２に供給され、蒸留によって留出油分３３と、残分３５とに分離される。蒸留は常圧、加圧又は減圧のいずれの操作でもよいし、単蒸留で残分と分離するのみでもよいし、必要な蒸留段数を設けて精留を行うこともできる。留出油分３３は蒸留塔３２の頂部から抜き出され、ガスタービンの燃焼室２０に供給される。
なお、本発明では、蒸留処理することによりガスタービンを使用した場合に、塩分、バナジウム分等による腐食が防止され、ガスタービンの寿命を長くすることができる。
【００３５】
ガスタービンの燃焼室２０では、分離器１４からのガス成分１５及び蒸留塔３２からの留出油分３３が圧縮空気（酸素富化空気でもよい）２１と混合されて、燃焼され、高温高圧の駆動用燃焼ガス２２が発生する。この駆動用燃焼ガス２２によりガスタービンを駆動し、ガスタービンの出力軸に取り付けられたガスタービン用発電機２３によって発電する。ガスタービンから排出されたガスタービン排ガス２４は、ボイラ２５に供給される。
【００３６】
本発明では、前記ガス成分１５及び留出油分３３が軽質分をなす。ガスタービンでは、ガス成分１５と留出油分３３（使用可能な場合には油分１６）を混合して燃焼させても、ガス成分専焼ガスタービン、液成分専焼ガスタービンを別々に設けて、別々に燃焼させてもよい。
【００３７】
一方、残分３５はボイラ２５に供給されて、空気３６を供給して燃焼され、スチーム２６を発生する。スチーム２６はスチームタービン２７に供給され、スチームタービン２７の出力軸に取り付けられたスチームタービン用発電機２８により発電する。スチームタービン２７には復水器３０が設けられ、負圧の状態でスチームを凝縮させ、スチームタービン排気２９を復水させて、メイクアップ水と共にボイラ給水３１としてボイラ２５へリサイクルする。
【００３８】
上記において、ガスタービンから排出された高温のガスタービン排ガス２４は、ボイラ２５に供給されるが、このガスタービン排ガス２４に酸素を１０〜１５容量％残し、この酸素により、残分３５をボイラ２５で燃焼させる方法（即ち排気再燃方法）は、ボイラ２５に対して新たに空気３６（通常大気温度）を送り込む必要がなく且つ高温（例えば４５０〜７００℃）であるために、コンバインド・サイクル発電の熱効率を高めることができるし、排ガス処理も経済的になるので好ましい。
もちろん、残分３５を燃焼させるためにボイラにガスタービン排ガス２４の他に空気を加えることもできる。
【００３９】
ガスタービン排ガス２４は、他の排熱回収ボイラに供給してスチーム発生等により熱回収してもよいし、排熱回収ボイラ排出ガスをボイラに供給して、排出ガス中の残余の熱と、１０〜１５容量％の残存酸素により、残分３５をボイラ２５で燃焼させる方法（即ち排気再燃方法）により処理することもできる。
【００４０】
本発明では、得られる燃料はコンバインド・サイクル発電で使用されて最も効果があるものであるから、本発明による重質油の熱分解処理は発電設備に併設して設けられて行われることが好ましく、また、石油精製工場、重質油採掘場所で行うこともできる。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
図１の装置を使用して、下記の重質油１０００ｋｇ／ｈｒと水３００ｋｇ／ｈｒとを混合した後、反応器に供給し、圧力３０ＭＰａ、温度５００℃の条件下で２分間反応させて分解し、ガス成分と油分と水分に分離して、油分を蒸留塔に供給し、留出油分と残分を得る。
原料重質油：イラニアンライト（ＩｒａｎｉａｎＬｉｇｈｔ）減圧残渣油
比重：１．０１（１５／４℃）
粘度：１００，０００ｃＳｔ（５０℃）
硫黄分：３．６重量％
残分
生成量：６００ｋｇ／ｈｒ
比重：１．０３（１５／４℃）
粘度：５０，０００ｃＳｔ（５０℃）
硫黄分：４．５重量％
３５０℃以上高沸点分含有率：２０重量％
発熱量：９３００ｋｃａｌ／ｋｇ
軽質分：ガス成分及び留出油分
ガス成分
生成量：２０ｋｇ／ｈｒ
発熱量：１１０００ｋｃａｌ／Ｎｍ^３
留出油分（ガソリン、灯油及び軽油）
生成量：３８０ｋｇ／ｈｒ
発熱量：９７００ｋｃａｌ／ｋｇ
軽質分はガスタービン用燃料とし、残分はボイラ用燃料とする。
図２は、この実施例で得られた分解物をガスクロマトグラフィによって測定して、炭素数に対する重量割合をプロットした結果である。
軽質分中のナトリウム及びカリウム分の合計は０．５重量ｐｐｍ以下であり、バナジウム分は０．５重量ｐｐｍ以下である。
【００４３】
（実施例２）
実施例１で得られた軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、残分はスチームタービン用ボイラに供給する。ガスタービン排ガスは、５８０℃であり、排熱回収ボイラにより熱を回収する。
【００４４】
（実施例３）
実施例１で得られた軽質分をガスタービンに供給して燃焼し、ガスタービン排ガスはスチームタービン用ボイラに供給する。ガスタービン排ガスは、５８０℃であり、酸素を１３容量％含んでいる。このガスにより残分を燃焼する。この結果、コンバインド・サイクル発電の熱効率は４６％（送電端）に達する。
【００４５】
（実施例４）
図１に示す装置を使用して、下記のビチューメン１０００ｋｇ／ｈｒを、コイルヒーターにより加熱し、流動状態にした後、水３００ｋｇ／ｈｒを混合する。そして、この混合物を反応器に供給して、圧力３０ＭＰａ、温度５００℃の条件下で反応させ、分離器によりガス成分、油分、水分に分離した後、油分を蒸留塔に供給してて留出油分と残分とに分離する。蒸留塔の底部から抜き出された残分は、さらにヒーター室に供給して空気を吹き込んで燃焼により加熱し、加熱されたコークスをヒーター室の底部から蒸留塔に循環する。ヒーター室の中間部からはコークスの一部を抜き出す。
原料ドライタール：グレートカナディアンオイルサンドビチューメン（ＧｒｅａｔＣａｎａｄｉａｎＯｉｌＳａｎｄＢｉｔｕｍｅｎ）
ラムスボトム残留炭素：１１重量％
比重：１．０１６（２０／４℃）
粘度：１１，０００ｃＳｔ（３８℃）
バナジウム分：１４０重量ｐｐｍ
硫黄分：４．７重量％
残分
ピッチ生成量：４００ｋｇ／ｈｒ
硫黄分：５．３重量％
発熱量：９０００ｋｃａｌ／ｋｇ
軽質分：ガス成分及び留出油分
ガス成分
生成量：２０ｋｇ／ｈｒ
発熱量：１２０００ｋｃａｌ／Ｎｍ^３
留出油分（ガソリン、灯油、軽油）
生成量：５８０ｋｇ／ｈｒ
発熱量：９６００ｋｃａｌ／ｋｇ
軽質分はガスタービン用燃料とし、残分はボイラ用燃料とする。
軽質分中のナトリウム及びカリウム分の合計は０．５重量ｐｐｍ以下であり、バナジウム分は０．５重量ｐｐｍ以下である。
【００４６】
（実施例５）
下記のＣ重油１０００ｋｇ／ｈｒと、水３００ｋｇ／ｈｒとを反応器に供給し、圧力３０ＭＰａ、温度５００℃の条件下で２分間反応させて分解する。生成物から水分を分離する。油分を蒸留塔に供給して、沸点２９０℃以下の留出油分と残分（高粘度液体）を得る。
原料重質油：Ｃ重油２号
引火点：８０℃
粘度：１００ｃＳｔ（５０℃）
硫黄分：１．５重量％
発熱量：９，４００ｋｃａｌ／ｋｇ
残分
生成量：４００ｋｇ／ｈｒ
硫黄分：２．０重量％
発熱量：９１００ｋｃａｌ／ｋｇ
軽質分：留出油分
留出油分
生成量：６００ｋｇ／ｈｒ
比重：０．９３（１５／４℃）
発熱量：９６００ｋｃａｌ／ｋｇ
軽質分は、ガスタービン用燃料とし、残分はボイラ用燃料とする。
【００４７】
（実施例６）
上記のＣ重油１０００ｋｇ／ｈｒと、発電用のボイラーから超臨界水３００ｋｇ／ｈｒとを反応器に供給し、圧力３０ＭＰａ、温度５００℃の条件下で２分間反応させて分解する。生成物から水分を分離した後、油分を蒸留塔に供給して、沸点２９０℃以下の留出油分と残分（高粘度液体）を得る。
実施例５と同様の残分と軽質分が得られ、軽質分は、ガスタービン用燃料とし、残分はボイラ用燃料とできる。
超臨界水発生設備が即ち加熱装置が不要となり、設備費が安くて済む。
【００４８】
【発明の効果】
重質油を原料として、水が超臨界域又は超臨界域近傍となる反応条件下で分解することにより、必要な全ての基準を満たすガスタービン用燃料及びボイラ用燃料が得られる。これらの燃料を発電に使用することにより、全量をボイラで焚いてスチームタービンで発電する場合の熱効率約３８〜３９％に比べて、熱効率約４６％で発電することができる。この熱効率は重質油ガス化発電と同程度の効率であって、技術的に容易であり、しかも設備費が安く、ガスタービンを使用しても腐食が起こらず、原料の豊富さ、経済性、既存設備の利用、熱効率が高いため排ガス量が少なく地球環境の点で極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプロセスフロー図の一例である。
【図２】本発明のプロセスフロー図の他の例である。
【図３】実施例１で得られた分解物を分析した成分の分布を示す図である。
【符号の説明】
１重質油
２加熱器
３加圧器
４混合器
５水
５’超臨界域又は超臨界域近傍の水
６加圧器
７加熱器
８混合物
９反応器
１０加熱手段
１１加熱炉
１２反応生成物
１３フラッシュバルブ
１４分離器
１５ガス成分
１６油分
１７ガス圧縮機
１８ガスタービン本体
１９空気圧縮機
２０燃焼室
２１圧縮空気
２２駆動用燃焼ガス
２３ガスタービン用発電機
２４ガスタービン用排ガス
２５ボイラ
２６スチーム
２７スチームタービン
２８スチームタービン用発電機
２９スチームタービン排気
３０復水器
３１ボイラ給水
３２蒸留塔
３３留出油分
３４熱交換器
３５残分
３６空気
３７空気
３８水分[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a combined-type fuel cell, in which heavy oil is decomposed and separated into a light component and a residue, and the light component is used for a gas turbine for power generation, and the residue is used for a boiler for generating steam of a boiler / steam turbine system. The present invention relates to a cycle power generation method and a power generation device.
[0002]
[Prior art]
Methods for converting energy from combustion into electric energy through a prime mover such as a turbine include a power generation method using a boiler and a steam turbine, a power generation method using a gas turbine, and a combined cycle power generation method combining these.
A power generation method using a boiler and a steam turbine uses heavy oil, crude oil, residual oil, or ultra-heavy oil as a fuel, and drives a turbine with high-temperature, high-pressure steam generated in the boiler to generate power. % / HHV standard (HHV: high heating value, thermal efficiency of power generation is indicated by HHV standard unless otherwise specified).
In addition, the gas turbine uses liquefied natural gas (LNG), kerosene, light oil, or the like as fuel, heats the fuel with compressed air, further heats the compressed air with combustion heat, and burns the fuel. The gas drives the turbine to generate electricity. Although the power generation efficiency is 20 to 35%, since the exhaust gas of the gas turbine has a high temperature of, for example, 450 to 700 ° C., this heat can be used.
[0003]
Combined cycle power generation combining these uses LNG as fuel, burns the fuel with compressed air, rotates the gas turbine with the high-temperature and high-pressure gas to generate power, and supplies the exhaust gas to an exhaust heat recovery boiler. A method of generating steam by steam and generating electricity by a steam turbine is implemented, and is characterized by a high thermal efficiency of 46 to 47%. Therefore, when new facilities are installed due to aging of power generation facilities, conversion to combined cycle power generation with high thermal efficiency is being promoted.
However, in the combined cycle power generation using the LNG, the LNG of the fuel is expensive to store and may cause a problem in supply.
[0004]
In Europe and the United States, crude oil and residual oil have been used as fuel for gas turbines in addition to LNG, kerosene, and diesel oil. However, many problems occur due to impurities contained in these oils, and gas oil and LNG are used. It is pointed out that the maintenance cost is higher than that of the conventional method. As the impurity content of the fuel used in the metal gas turbine, it is desirable that the total content of sodium and potassium is limited to 0.5 ppm or less, and the content of vanadium is 0.5 ppm or less. In particular, sodium, potassium and vanadium affect each other to lower the melting point of the blade metal of the metal gas turbine or cause ash to adhere to the blade.
Note that a metal gas turbine is a turbine in which portions that come into contact with high temperature, such as a turbine nozzle, a rotor, a blade, a heat exchanger, and a high-temperature gas channel, are made of a metal material.
[0005]
On the other hand, in thermal power generation, heavy oil can be used as fuel in addition to coal, kerosene, and LNG. However, in order to utilize heavy oil for combined cycle power generation, it is necessary to convert heavy oil into gas once, and further, gas purification is required. For this reason, heavy oil gasification combined cycle power generation (IGCC) is being studied. However, this method gasifies the entire amount of heavy oil, and therefore requires excessive equipment or requires a special type. However, there are problems such as the necessity of a gasification furnace and an oxygen production apparatus, severe operating conditions, and an increase in gas purification equipment.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to produce fuel for power generation by using heavy oil, which is inexpensive compared to kerosene and light oil, and to perform high-efficiency power generation using the obtained fuel. The present invention is to provide a method of effectively utilizing the energy of the present invention, and further having a low adverse effect on the environment and a low facility cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies on power generation using heavy oil, and as a result, decomposed heavy oil under a reaction condition in which water is in a supercritical region or in the vicinity of a supercritical region, thereby obtaining a gas component and / or a liquid component. By properly separating the low-boiling light components and high-boiling residues, the properties, quality, amount of generation and heat of the light components are suitable for gas turbine fuels. It was found that the properties, amount of generation and amount of heat are suitable for the fuel of the steam turbine, and it was found that the respective amounts were particularly suitable for combined cycle power generation combining gas turbine power generation and steam turbine power generation. The invention has been completed.
[0008]
That is, the first aspect of the present invention is to mix a heavy oil with water, decompose the heavy oil under a reaction condition in which the water is in a supercritical region or a region near the supercritical region, distill the heavy oil, distill the light component and the residue. The light component alone or a mixture of the light component and a fuel for a gas turbine is supplied to a gas turbine and burned, and the gas turbine is driven by a driving combustion gas generated by the combustion to generate power. The present invention relates to a combined cycle power generation method in which a residue alone or a mixture of the residue and a boiler fired fuel is supplied to a boiler and burned, and the generated steam drives a steam turbine to generate power.
This makes it possible to obtain gas turbine fuel and boiler fuel from inexpensive heavy oil to perform combined cycle power generation, and to generate electricity more efficiently than if heavy oil was simply supplied to the boiler and burned. Can be significantly improved, and other fuels for gas turbines and boiler-only fuels can be additionally used.
The second aspect of the present invention relates to the combined cycle power generation method according to the first aspect of the present invention, wherein the water is water in a supercritical region or near a supercritical region generated from a boiler.
As a result, water in the supercritical region or in the vicinity of the supercritical region from the boiler can be used, so that equipment for newly generating water in the supercritical region or in the vicinity of the supercritical region is unnecessary.
A third aspect of the present invention relates to the combined cycle power generation method according to any one of the first or second aspects of the present invention, wherein a ratio of a light component to a residue is 20 to 60% to 80 to 40% in terms of a calorific value ratio. It is.
As a result, the fuel for the gas turbine and the fuel for the boiler are obtained at an appropriate ratio, and the combined cycle power generation can be performed by effectively using the fuel.
A fourth aspect of the present invention is the combined product according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the light component has a total of 0.5 wt ppm or less of sodium and potassium components and 0.5 wt ppm or less of vanadium component. It relates to a cycle power generation method.
Thereby, corrosion of the turbine blades of the metal gas turbine is suppressed.
The fifth aspect of the present invention relates to the combined cycle power generation method according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the gas turbine exhaust gas is supplied to the boiler and reburned.
Thereby, at the time of the residual combustion in the boiler, the amount of heat and residual oxygen contained in the exhaust gas of the gas turbine are effectively used, so that the power generation efficiency can be increased to about 46%.
A sixth aspect of the present invention relates to the combined cycle power generation method according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, in which gas turbine exhaust gas is supplied to an exhaust heat recovery boiler to recover heat.
This makes it possible to effectively use the retained heat of the gas turbine exhaust gas.
A seventh aspect of the present invention relates to the combined cycle power generation method according to the sixth aspect of the present invention for supplying exhaust heat recovery boiler exhaust gas to a boiler.
Thereby, at the time of the residual combustion in the boiler, the remaining heat quantity and the residual oxygen of the exhaust heat recovery boiler exhaust gas are effectively used.
An eighth aspect of the present invention is a reaction / decomposition means, which comprises a gas turbine, a generator for a gas turbine, a boiler, a steam turbine, and a generator for a steam turbine. Under the conditions, heavy oil is decomposed, distilled, separated into light components and residues, and the light components alone or a mixture of the light components and fuel for a gas turbine are supplied to a gas turbine for combustion and combustion. The gas turbine is driven by the driving combustion gas generated by the gas turbine to generate power by the gas turbine generator, and the residue alone or a mixture of the residue and the boiler firing fuel is supplied to the boiler to burn the residue, The present invention relates to a combined cycle power generator that drives a steam turbine by generated steam and generates power by a steam turbine generator.
A ninth aspect of the present invention relates to the combined cycle power generation apparatus according to the eighth aspect of the present invention, in which gas turbine exhaust gas is supplied to a boiler and reburned.
A tenth aspect of the present invention relates to the combined cycle power generator according to the eighth aspect of the present invention, further comprising an exhaust heat recovery boiler, wherein the exhaust gas is supplied to the exhaust heat recovery boiler to recover heat.
[0009]
The present invention is described more broadly as follows.
That is, the present invention decomposes heavy oil under the reaction conditions in which water is in the supercritical region or in the vicinity of the supercritical region, distills it, separates it into light components and residues, and converts the light components into gas turbine fuel. A method for producing a fuel for power generation, in which heavy oil is decomposed under reaction conditions in which water is in a supercritical region or near a supercritical region, separated into light components and residues, and the residues are used as boiler fuel A method for producing a fuel for power generation, heavy oil is decomposed under reaction conditions in which water is in the supercritical region or in the vicinity of the supercritical region, separated into light components and residues, and the light components are used as fuel for gas turbines. It shows a method for producing a fuel for power generation using a residue as a fuel for a boiler, wherein the heavy oil is a crude oil, a heavy oil A, a heavy B oil, a heavy C oil, a normal pressure residue, a reduced pressure residue, a shale oil, a tar sands. , Orinoco ultra-heavy oil, orimulsion, asmulsion, bitumen or a mixture thereof It is intended the ratio of light fractions and residue is illustrates a method of manufacturing the power generation fuel 20 to 60% to 80-40% at heat ratio.
[0010]
Further, the present invention provides a fuel for power generation in which the light component has a total of 0.5 wt ppm or less of sodium and potassium components and 0.5 wt ppm or less of vanadium component.
[0011]
Further, the present invention provides a method for cracking heavy oil under a reaction condition in which water is in a supercritical region or in the vicinity of the supercritical region, distilling the separated oil into light components and residues, and applying the light components to a gas turbine. Supply and burn, the power generation method of driving a gas turbine with the driving combustion gas generated by the combustion to generate power, decompose heavy oil under reaction conditions where water is in the supercritical region or near the supercritical region, Separates into light components and residues, supplies the residues to a boiler, burns the residues, drives a steam turbine with the generated steam to generate electricity, water is in a supercritical region or near a supercritical region Under the reaction conditions, heavy oil is decomposed, distilled, separated into light components and residues, and the light components are supplied to a gas turbine for combustion, and the gas turbine is driven by the combustion gas for driving generated by the combustion. To generate electricity and supply the remainder to the boiler for combustion Shows a power generation method of generating electric power by driving a steam turbine by steam generated.
[0012]
Still further, the present invention provides a power generation method for supplying gas turbine exhaust gas to a boiler and reburning, a power generation method for supplying gas turbine exhaust gas to a boiler and supplying air to burn the residue, Alternatively, heavy oil is decomposed under reaction conditions near the supercritical region, separated into light components and residues, and the light components are supplied to a gas turbine and burned, and the driving combustion gas generated by the combustion is used. A power generation method that drives a gas turbine to generate power and supplies gas turbine exhaust gas to an exhaust heat recovery boiler to recover heat, decomposing heavy oil under reaction conditions where water is in the supercritical region or near the supercritical region. The light components are separated into light components and residues, and the light components are supplied to a gas turbine for combustion. The gas turbine is driven by the driving combustion gas generated by the combustion to generate power, and the gas turbine exhaust gas is supplied to an exhaust heat recovery boiler. Supply and heat times And, burning by supplying the residue to the boiler, the power generation method of generating electric power by driving a steam turbine by steam generated shows a power generation method for supplying heat recovery boiler exhaust gas to the boiler.
[0013]
Further, the present invention comprises a reactive cracking means, a gas turbine, a generator for a gas turbine, wherein the reactive cracking means decomposes and distills heavy oil under reaction conditions in which water is in a supercritical region or near a supercritical region. A power generation device that separates the light components and the residue, supplies the light components to a gas turbine, burns the gas components, drives the gas turbine with driving combustion gas generated by the combustion, and generates power using a gas turbine generator. It consists of a reactive cracking means, a boiler, a steam turbine and a generator for steam turbine, and decomposes heavy oil under the reaction conditions in which water is in the supercritical region or near the supercritical region by the reactive cracking device, and the light component and the residue Power generation device that supplies the residue to a boiler and burns the steam, drives the steam turbine by the steam generated by the combustion, and generates power by the steam turbine generator. Stage, a gas turbine, a gas turbine generator, a boiler, a steam turbine and a steam turbine generator, and decomposes heavy oil under reaction conditions in which water is in or near the supercritical region by means of reactive decomposition. The light component is separated into a light component and a residue, the light component is supplied to a gas turbine and burned, and the gas turbine is driven by a driving combustion gas generated by the combustion to generate power by a gas turbine generator. Is supplied to a boiler, the residue is burned, and the generated steam drives a steam turbine to generate power by a steam turbine generator.
[0014]
The present invention also provides a power generator for supplying gas turbine exhaust gas to a boiler and reburning the same, a power generator for supplying gas turbine exhaust gas to a boiler and supplying air for combustion, a reactive decomposition means, a gas turbine, and a gas turbine. It consists of a generator and a waste heat recovery boiler, and decomposes heavy oil under the reaction condition of supercritical region or near supercritical region of water by reactive decomposition means, distills it, separates it into light components and residue, The light components are supplied to a gas turbine and burned, the gas turbine is driven by a driving combustion gas generated by the combustion to generate power by a gas turbine generator, and the gas turbine exhaust gas is supplied to an exhaust heat recovery boiler to generate heat. It shows a power generator to be recovered.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The heavy oil used as a raw material in the present invention includes conventional heavy oil, super heavy oil and bitumen (sand oil).
Conventional heavy oils include crude oil, heavy fuel oil A, heavy fuel oil B, heavy fuel oil C, residual oil under normal pressure, residual oil under reduced pressure, shale oil, tar sands, and other heavy oils.
The super-heavy oil has a specific gravity of 1.0 or more (60/60 ° F.) and a viscosity of 10,000 cp (under oil layer temperature) or less, orinoco ultra-heavy oil, its water emulsion, orimulsion, or asphalt-based Asmulsion, which is a water emulsion, may be used.
The bitumen has a specific gravity of 1.0 or more (60/60 ° F.) and a viscosity of 10000 cp (under oil layer temperature) or more, and includes Athabasca bitumen, cold lake bitumen, and the like.
If necessary, these heavy oils may be washed with water, alkali, acid, solvent, adsorption, exchange, bio-treatment, etc., before conducting the reaction decomposition, to remove salts, other impurities such as sodium, potassium and calcium. Can be reduced.
In the present invention, the fuel for a gas turbine is a fuel that can be used for a gas turbine, and refers to a flammable gas or a flammable light liquid (a liquid having a normal pressure boiling point of 500 ° C. (about 900 ° F.) or less). Specifically, methane, ethane, ethylene, propane, propene, butanes, butenes, hexanes, heptanes, methanol, ethanol, propanol, butanol, dimethyl ether, diethyl ether, LNG, LPG, naphtha, gasoline, kerosene, gas oil A heavy oil cracking component having a normal boiling point of 500 ° C. or less, natural gas, coal seam methane, landfill gas, blast furnace gas, coke oven gas, converter gas, various plant by-product gases including hydrogen and / or carbon monoxide, Gasification gas such as coal or heavy oil, coal carbonization gas, coal gasification gas, coal partial combustion gas, heavy oil pyrolysis light oil or gas, heavy oil Oil oxidation decomposition light oil or gas, super-heavy oil thermal decomposition light oil or gas, super-heavy oil oxidation decomposition light oil or gas, fermentation gas, and mixtures thereof.
Examples of various plant by-product gases containing hydrogen and / or carbon monoxide include hydrogen obtained by oxidizing hydrocarbons, and gases from chemical plants such as a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide.
In the present invention, the boiler-only fuel is a fuel that cannot be used for a gas turbine but can be used for a boiler, and refers to a flammable solid or a flammable heavy liquid. Specifically, coal, char, coke , Heavy oil (A heavy oil, B heavy oil, C heavy oil), residual oil (normal pressure residual oil, reduced pressure residual oil), pitch, bitumen, petroleum coke, carbon, tar sand, sand oil obtained from tar sand, oil shale, oil Shale oil obtained from shale, orinoco tar, orimulsion, asphalt, water suspension of orinocotar, asmaljon, water suspension of asphalt, coal-oil mixture (COM), coal-water mixture (CWM), Coal-methanol slurry, wood, grass, oil and fat, slag, etc. derived from natural products, waste plastic, combustible waste, and mixtures thereof Etc. The.
[0016]
In the present invention, heavy oil is cracked under a reaction condition in which water is in a supercritical region or near a supercritical region. In order for water to be a medium in the supercritical region, it is necessary that the critical temperature is 374 ° C. or more and the pressure is 22.1 MPa in critical pressure. It is necessary that the temperature is 0.8 times or more and the temperature is 300 ° C. or more, and the reaction temperature and pressure are appropriately changed depending on the type and amount of heavy oil, the reaction time, and other conditions.
[0017]
The reaction time for decomposing the heavy oil depends on the reaction temperature and pressure, but is 0.5 to 10 minutes, preferably 5 minutes or less. If the reaction time is too long, the treatment amount is reduced, a large amount of gas is generated, or carbon is generated, which is not preferable.
[0018]
The amount of water used for the cracking reaction can be determined by the weight ratio with heavy oil (water / heavy oil). If it is more than 3, it is economically disadvantageous. If it is too small, undecomposed products and high-viscosity decomposed products are generated, which is not preferable.
[0019]
Various types of reactors such as a tube type, a tower type, a tank type, and a multi-stage tank type can be used as a reactor of the reactive decomposition means for decomposing heavy oil. The reaction operation can be performed in a continuous system, a semi-batch system, or a quasi-continuous batch system such as tank type switching.
By using a tubular continuous reactor as the reactor, it is possible to achieve high-speed reaction, large-scale processing, and downsizing. The tube-type continuous reactor uses a tube of a material and a wall thickness that can withstand the heavy oil under the reaction conditions in which water is in a supercritical or near supercritical region, so that the oil can be decomposed. The reaction tube may have a linear shape, a coil shape, or a U-shaped structure.
[0020]
As a material of the reactor for decomposing heavy oil, special steels such as carbon steel, Ni, Cr, V, and Mo, austenitic stainless steel, Hastelloy, titanium, and glass, ceramics, carbon, and the like were lining-treated. For example, a metal clad with another metal can be used.
[0021]
Mixing heavy oil with water and decomposing heavy oil under reaction conditions where water is in the supercritical region or near the supercritical region requires the use of water in the supercritical region or near the supercritical region generated from the boiler. It may be used, or may be a method in which the reactor is heated by a heating means from the outside.
In the present invention, the terms boiler and waste heat (exhaust heat) recovery boiler are used. However, when simply called a boiler, it refers to a boiler of a boiler / steam turbine system that burns boiler fuel. In the case of other boilers, a distinction is made with a name.
Examples of heating means for heating the reactor include an electric heater, a burner, a combustion gas, steam, and a heat medium. As a heating means, a method of heating using a combustion gas by a heating furnace using a burner is preferable so that a gas or an oil component, which is a decomposition product from heavy oil, can be used as a fuel.
[0022]
In combined cycle power generation, the ratio of heat for the gas turbine to heat for the boiler is 20-60%: 80-40%, preferably 30-45%: 65-60%, more preferably 35-40% at full operation. 65-60%.
For this reason, when heavy oil is used for combined cycle power generation, the cracking of heavy oil is performed such that the ratio of the light component to the remaining fuel can be in the above range. At this time, the present invention also includes a case where a part of the light component is added to the residue to be used as boiler fuel.
The basic idea of the present invention includes not only using the light fraction versus the residue produced in the present invention for combined cycle power generation, but also using a part of it for other external fuels, synthetic raw materials, and the like. It is what is done.
Further, in the case where the light fraction versus the residue produced in the present invention is used for combined cycle power generation, supplying the shortage of the fuel used for power generation from the outside is also included in the present invention.
[0023]
In the present invention, the light component is a gas or liquid component having a boiling point at atmospheric pressure of about 500 ° C. (900 ° F.) or less, and thus the light component is a gas component and / or a liquid component.
In the present invention, the residue is the residue after separating the light components from the components generated by decomposing the heavy oil.
In the present invention, a heavy oil is mixed with water, and a decomposition product (reaction mass) generated by decomposing water in a supercritical region or a condition close to the supercritical region is a gas component and a liquid component, The liquid component is separated into water and oil by depressurizing and / or cooling to a region where water does not reach a critical state and allowing it to stand in the separator. Accordingly, gas components are obtained from the top of the separator, moisture is separated from the bottom, and oil is separated from the middle.
[0024]
The oil contains light components, uncracked heavy oil and high-boiling components in the middle of cracking. Separation means for separating light components from oil components include distillation, extraction, and decantation.
In distillation, an oil component is supplied to a distillation column and distilled under reduced pressure, normal pressure, or pressure, and is separated into gas or liquid components having various boiling points.
In the extraction, components generated by decomposing heavy oil are separated from components having high viscosity or coked solids by a solvent.
In decantation, components resulting from cracking heavy oil are separated from heavy components or coked solids by decantation.
[0025]
The light component can be used as it is as a fuel for the gas turbine, but it can be used after cooling and separating it into a non-condensable gas component and a condensed liquid component.
[0026]
If a cyclone and a filter are used as a method for dedusting light components and a dry desulfurization device is used as a desulfurization method, a distillate or gas can be supplied to a gas turbine combustion chamber at high temperature and high pressure.
[0027]
The liquid components are oil and water, and the water is separated and only the oil is used as gas turbine fuel. Since inorganic substances such as sodium and potassium are concentrated in the water, it is preferable to use as much as possible of the water when using a metal gas turbine. The separated water contains alcohol, carboxylic acid, tar acid and the like, so that it can be mixed into the fuel of the boiler. The liquid component, water or oil can be used after removing solids by a strainer, a filter or the like.
[0028]
The oil component is mainly low-boiling components such as naphtha and gasoline, medium-boiling components such as kerosene and light oil, uncracked heavy oil, and high-boiling components being cracked.
The oil component can be used as it is as a gas turbine fuel depending on the type of the raw material heavy oil and the cracking conditions, but preferably, the light component is removed by distillation or the like into uncracked heavy oil and high boiling components during cracking. Used for gas turbine fuel separated from the residue.
Salts such as sodium, potassium and calcium, and inorganic substances such as lead and vanadium are concentrated in the residue, so that a preferable gas turbine fuel can be obtained by distillation and purification.
[0029]
The impurity content in the gas turbine fuel is, for example, 0.5 wt ppm or less in total of sodium and potassium components and 0.5 wt ppm or less in vanadium components. The lead content is preferably not more than ppm by weight, and the lead content is preferably not more than 0.5 ppm by weight in order to cause corrosion and further reduce the effect of the magnesium additive for preventing corrosion.
[0030]
In the cracking of heavy oil, the residue can be obtained in a liquid, tar or pitch form depending on the type of raw material, the degree of cracking, and the processing conditions, but can be properly used depending on the type of boiler.
[0031]
Hereinafter, a combined cycle power generation method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, only the main parts are shown, and devices such as a pump, a heat exchanger, a cyclone, a strainer, a filter, a storage tank, a conveying means, a heating gas generating device and ancillary devices, and ancillary facilities such as flue gas denitration and desulfurization are omitted.
[0032]
In FIG. 1, after a heavy oil 1 is heated in a heater 2, it is pressurized by a pressurizer 3 such as a pump and introduced into a mixer 4. After the water 5 is pressurized by the pressurizer 6, it is heated by the heater 7 and introduced into the mixer 4. In the mixer 4, the heavy oil 1 and the water 5 are stirred and mixed, and the mixture 8 is continuously supplied to the reactor 9. The reactor 9 is heated to a predetermined temperature in a heating furnace 11 having a heating means 10, and the water in the mixture 8 becomes a water medium in a supercritical region or a region near the supercritical region, and heavy oil is decomposed to produce a reaction product. Yields 12.
[0033]
The reaction product 12 is supplied to a separator 14 via a flash valve 13 and is separated into a gas component 15 and a liquid component. The gas component 15 is withdrawn from the top of the separator 14 and, if necessary, compressed by a gas compressor 17, and then supplied to a combustion chamber 20 of a gas turbine. The gas pressure can be adjusted by the flash valve 13 to eliminate the need for the gas component compressor 17.
The gas turbine includes a gas turbine body 18, an air compressor 19, and a combustion chamber 20.
[0034]
In the separator 14, the liquid component is further separated into an oil component 16 and a water component 38 by a difference in specific gravity. The water 38 is removed from the bottom of the separator 14 and can be recycled to the mixer 4 and used for mixing with heavy oil. Part of the water can be extracted out of the system as needed.
The oil 16 is preferably supplied to a distillation column 32 and separated into a distillate oil 33 and a residue 35 by distillation. The distillation may be performed under any of normal pressure, increased pressure or reduced pressure, may be simply separated from the residue by simple distillation, or rectification may be performed by providing a necessary number of distillation stages. The distillate fraction 33 is withdrawn from the top of the distillation column 32 and supplied to the combustion chamber 20 of the gas turbine.
In the present invention, when a gas turbine is used by performing a distillation treatment, corrosion due to salts, vanadium, and the like is prevented, and the life of the gas turbine can be extended.
[0035]
In the combustion chamber 20 of the gas turbine, the gas component 15 from the separator 14 and the distillate fraction 33 from the distillation column 32 are mixed with compressed air (or oxygen-enriched air) 21, burned, and driven at high temperature and pressure. Combustion gas 22 is generated. The gas turbine is driven by the driving combustion gas 22 and power is generated by a gas turbine generator 23 attached to an output shaft of the gas turbine. Gas turbine exhaust gas 24 discharged from the gas turbine is supplied to a boiler 25.
[0036]
In the present invention, the gas component 15 and the distillate oil 33 constitute light components. In the gas turbine, even if the gas component 15 and the distillate oil component 33 (the oil component 16 is usable) are mixed and burned, the gas component-only firing gas turbine and the liquid component-only firing gas turbine are separately provided and separately provided. It may be burned.
[0037]
On the other hand, the residue 35 is supplied to the boiler 25 and supplied with air 36 to be combusted to generate steam 26. The steam 26 is supplied to a steam turbine 27 and is generated by a steam turbine generator 28 attached to an output shaft of the steam turbine 27. The steam turbine 27 is provided with a condenser 30 for condensing the steam under a negative pressure, condensing the steam turbine exhaust 29, and recycling it as boiler water 31 together with makeup water to the boiler 25.
[0038]
In the above description, the high-temperature gas turbine exhaust gas 24 discharged from the gas turbine is supplied to the boiler 25. The gas turbine exhaust gas 24 is left with 10 to 15% by volume of oxygen. (I.e., an exhaust gas reburning method) does not require fresh air 36 (normal atmospheric temperature) to be supplied to the boiler 25 and has a high temperature (for example, 450 to 700 ° C.). This is preferable because heat efficiency can be increased and exhaust gas treatment becomes economical.
Of course, air can be added to the boiler in addition to the gas turbine exhaust gas 24 to burn the residue 35.
[0039]
The gas turbine exhaust gas 24 may be supplied to another waste heat recovery boiler to recover heat by steam generation or the like, or the waste heat recovery boiler discharge gas may be supplied to the boiler to remove residual heat in the exhaust gas, The residual 35 can also be treated by a method of burning the residue 35 with the boiler 25 using 10 to 15% by volume of residual oxygen (that is, an exhaust gas reburning method).
[0040]
In the present invention, since the obtained fuel is the most effective when used in combined cycle power generation, it is preferable that the thermal cracking treatment of heavy oil according to the present invention is carried out in parallel with the power generation equipment. It can also be carried out at oil refineries and heavy oil mining sites.
[0041]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0042]
(Example 1)
Using the apparatus shown in FIG. 1, the following heavy oil (1,000 kg / hr) and water (300 kg / hr) are mixed and then supplied to a reactor, where the mixture is reacted at a pressure of 30 MPa and a temperature of 500 ° C. for 2 minutes to decompose. Then, the gas component, the oil component, and the water are separated, and the oil component is supplied to a distillation column to obtain a distillate oil component and a residue.
Raw material heavy oil: Iranian Light vacuum residue oil
Specific gravity: 1.01 (15/4 ° C)
Viscosity: 100,000 cSt (50 ° C)
Sulfur content: 3.6% by weight
Residue
Production amount: 600 kg / hr
Specific gravity: 1.03 (15/4 ° C)
Viscosity: 50,000 cSt (50 ° C.)
Sulfur content: 4.5% by weight
High boiling point content of 350 ° C. or higher: 20% by weight
Heat value: 9300 kcal / kg
Light components: gas components and distillate oil
Gas component
Production amount: 20 kg / hr
Heat value: 11000kcal / Nm³
Distillate oil (gasoline, kerosene and light oil)
Production amount: 380 kg / hr
Heat value: 9700 kcal / kg
The light fraction is used as fuel for gas turbines, and the remainder is used as fuel for boilers.
FIG. 2 shows the results obtained by measuring the decomposition product obtained in this example by gas chromatography and plotting the weight ratio with respect to the number of carbon atoms.
The total of sodium and potassium in the light components is 0.5 ppm by weight or less, and the vanadium content is 0.5 ppm by weight or less.
[0043]
(Example 2)
The light components obtained in Example 1 are supplied to a gas turbine for combustion, and the remainder is supplied to a steam turbine boiler. The gas turbine exhaust gas has a temperature of 580 ° C. and recovers heat by an exhaust heat recovery boiler.
[0044]
(Example 3)
The light components obtained in the first embodiment are supplied to a gas turbine for combustion, and the gas turbine exhaust gas is supplied to a steam turbine boiler. Gas turbine exhaust gas is 580 ° C. and contains 13% by volume of oxygen. This gas burns the residue. As a result, the thermal efficiency of combined cycle power generation reaches 46% (transmission end).
[0045]
(Example 4)
Using the apparatus shown in FIG. 1, 1000 kg / hr of the following bitumen is heated by a coil heater to be in a fluidized state, and then 300 kg / hr of water is mixed. Then, this mixture is supplied to a reactor and reacted under the conditions of a pressure of 30 MPa and a temperature of 500 ° C., and is separated into a gas component, an oil component, and moisture by a separator, and the oil component is supplied to a distillation column to be distilled. Separates into oil and residue. The residue extracted from the bottom of the distillation column is further supplied to a heater chamber, blown with air, heated by combustion, and the heated coke is circulated from the bottom of the heater chamber to the distillation column. Part of the coke is extracted from the middle of the heater room.
Raw material dry tar: Great Canadian Oil Sand Bitumen
Rams bottom residual carbon: 11% by weight
Specific gravity: 1.016 (20/4 ° C)
Viscosity: 11,000 cSt (38 ° C)
Vanadium content: 140 weight ppm
Sulfur content: 4.7% by weight
Residue
Pitch generation amount: 400 kg / hr
Sulfur content: 5.3% by weight
Heat value: 9000 kcal / kg
Light components: gas components and distillate oil
Gas component
Production amount: 20 kg / hr
Heat value: 12000kcal / Nm³
Distillate oil (gasoline, kerosene, light oil)
Production amount: 580 kg / hr
Heat value: 9600 kcal / kg
The light fraction is used as fuel for gas turbines, and the remainder is used as fuel for boilers.
The total of sodium and potassium in the light components is 0.5 ppm by weight or less, and the vanadium content is 0.5 ppm by weight or less.
[0046]
(Example 5)
The following heavy oil C (1000 kg / hr) and water (300 kg / hr) are supplied to the reactor, and are reacted for 2 minutes at a pressure of 30 MPa and a temperature of 500 ° C. to decompose. Separate the water from the product. The oil is supplied to the distillation column to obtain a distillate having a boiling point of 290 ° C. or lower and a residue (high-viscosity liquid).
Raw material heavy oil: C heavy oil No. 2
Flash point: 80 ° C
Viscosity: 100 cSt (50 ° C)
Sulfur content: 1.5% by weight
Heat value: 9,400 kcal / kg
Residue
Generation amount: 400 kg / hr
Sulfur content: 2.0% by weight
Heat value: 9100 kcal / kg
Light fraction: Distillate fraction
Distillate oil
Production amount: 600 kg / hr
Specific gravity: 0.93 (15/4 ° C)
Heat value: 9600 kcal / kg
The light portion is used as gas turbine fuel, and the remaining portion is used as boiler fuel.
[0047]
(Example 6)
1000 kg / hr of the C heavy oil and 300 kg / hr of supercritical water are supplied to a reactor from a boiler for power generation, and the reactor is decomposed by reacting at a pressure of 30 MPa and a temperature of 500 ° C. for 2 minutes. After separating water from the product, the oil is supplied to a distillation column to obtain a distillate having a boiling point of 290 ° C. or lower and a residue (high-viscosity liquid).
The same residue and light components as in Example 5 are obtained, and the light components can be used as gas turbine fuel and the remaining can be used as boiler fuel.
Supercritical water generation equipment, that is, a heating device is not required, and equipment costs can be reduced.
[0048]
【The invention's effect】
By decomposing heavy oil as a raw material under a reaction condition in which water is in a supercritical region or near a supercritical region, a gas turbine fuel and a boiler fuel satisfying all necessary standards can be obtained. By using these fuels for power generation, it is possible to generate power at a thermal efficiency of about 46%, compared to a thermal efficiency of about 38 to 39% when the entire amount is fired by a boiler and generated by a steam turbine. This thermal efficiency is about the same as that of heavy oil gasification power generation, is technically easy, has low equipment costs, does not corrode even when a gas turbine is used, has abundant raw materials, and is economical. The use of existing equipment and high thermal efficiency reduce the amount of exhaust gas, which is extremely advantageous in terms of the global environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a process flow diagram of the present invention.
FIG. 2 is another example of a process flow diagram of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a distribution of components obtained by analyzing a decomposition product obtained in Example 1.
[Explanation of symbols]
1 heavy oil
2 heater
3 Pressurizer
4 Mixer
5 water
Water in or near the 5 'supercritical region
6 Pressurizer
7 heater
8 mixture
9 Reactor
10 heating means
11 heating furnace
12 Reaction products
13 Flash valve
14 Separator
15 Gas components
16 oil
17 Gas compressor
18 Gas turbine body
19 Air compressor
20 Combustion chamber
21 Compressed air
22 Combustion gas for driving
23 Generator for gas turbine
24 Gas turbine exhaust gas
25 Boiler
26 Steam
27 Steam turbine
28 Generator for steam turbine
29 Steam turbine exhaust
30 condenser
31 Boiler water supply
32 distillation tower
33 Distillate oil
34 heat exchanger
35 remaining
36 air
37 air
38 moisture

Claims

The heavy oil is mixed with water, the heavy oil is decomposed under the reaction conditions in which the water is in the supercritical region or in the vicinity of the supercritical region, distilled, separated into light components and residues, and the light components alone are separated. Alternatively, a mixture of the light component and fuel for a gas turbine is supplied to a gas turbine and burned, and a gas turbine is driven by driving combustion gas generated by the combustion to generate power, and the residue alone or the boiler is used. A combined cycle power generation method in which a mixture of special combustion fuel is supplied to a boiler and burned, and the generated steam drives a steam turbine to generate power.

2. The combined cycle power generation method according to claim 1, wherein the water is water in a supercritical region or near a supercritical region generated from a boiler.

3. The combined cycle power generation method according to claim 1, wherein the ratio of the light component to the residue is 20 to 60% to 80 to 40% in terms of a calorific value ratio.

The combined cycle power generation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the light component has a total content of sodium and potassium of 0.5 ppm by weight or less and a vanadium content of 0.5 ppm by weight or less.

The combined cycle power generation method according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas turbine exhaust gas is supplied to the boiler and reburned.

The combined cycle power generation method according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas turbine exhaust gas is supplied to an exhaust heat recovery boiler to recover heat.

7. The combined cycle power generation method according to claim 6, wherein the exhaust heat recovery boiler exhaust gas is supplied to the boiler.

It consists of reactive decomposition means, a gas turbine, a generator for gas turbines, a boiler, a steam turbine and a generator for steam turbines. Decomposes and distills to separate light components and residues, and the light components alone or a mixture of the light components and fuel for a gas turbine are supplied to a gas turbine for combustion, and drive combustion gas generated by combustion The gas turbine is driven to generate electric power by a gas turbine generator, and the residue alone or a mixture of the residue and a boiler-fired fuel is supplied to a boiler, and the residue is burned. A combined cycle power generator that is driven and generates power by a steam turbine generator.

The combined cycle power generator according to claim 8, wherein the gas turbine exhaust gas is supplied to the boiler and reburned.

9. The combined cycle power generator according to claim 8, further comprising an exhaust heat recovery boiler, wherein the gas turbine exhaust gas is supplied to the exhaust heat recovery boiler to recover heat.