JP5117431B2 - CO2 recovery type gas turbine plant - Google Patents

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JP5117431B2 JP2009054433A JP2009054433A JP5117431B2 JP 5117431 B2 JP5117431 B2 JP 5117431B2 JP 2009054433 A JP2009054433 A JP 2009054433A JP 2009054433 A JP2009054433 A JP 2009054433A JP 5117431 B2 JP5117431 B2 JP 5117431B2
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本発明は、二酸化炭素回収型ガスタービンプラントに係わり、特に二酸化炭素を作動流体の主成分とした二酸化炭素回収型ガスタービンプラントに関するものである。   The present invention relates to a carbon dioxide recovery type gas turbine plant, and more particularly to a carbon dioxide recovery type gas turbine plant having carbon dioxide as a main component of a working fluid.

近年地球温暖化の原因とされている二酸化炭素の排出を抑制する動きが高まっている。化石燃料の燃焼によって発生した燃焼ガスを使用して発電するガスタービンプラントは二酸化炭素を排出するため、発生した二酸化炭素を回収する研究が多数行われている。   In recent years, there has been an increasing movement to suppress carbon dioxide emissions, which are considered to cause global warming. Since gas turbine plants that generate electricity using combustion gas generated by the combustion of fossil fuels emit carbon dioxide, many studies have been conducted to recover the generated carbon dioxide.

ガスタービンプラントから二酸化炭素を回収する方法として、燃焼排ガスから二酸化炭素を回収する「燃焼後回収方式」、燃料から炭素を除去する「燃焼前回収方式」があるが、これらの方法は排ガスや燃料から炭素成分を除去するために必要な熱エネルギーが大きく、プラント効率を低下させることが課題となっている。別の方法として、炭化水素燃料を純酸素条件下で燃焼させることで、発生する燃焼ガスを二酸化炭素と水蒸気に限定して二酸化炭素の回収を容易にする「酸素燃焼方式」がある。「酸素燃焼方式」は、ガスタービンの作動流体の主成分を二酸化炭素としてガスタービンプラント内を循環させる、クローズドサイクルガスタービンにより実現できる。   There are two methods for recovering carbon dioxide from gas turbine plants: “post-combustion recovery method” for recovering carbon dioxide from combustion exhaust gas and “pre-combustion recovery method” for removing carbon from fuel. The thermal energy required to remove the carbon component from the plant is large, and the problem is to reduce the plant efficiency. As another method, there is an “oxygen combustion method” in which hydrocarbon fuel is burned under pure oxygen conditions so that the generated combustion gas is limited to carbon dioxide and water vapor to facilitate the recovery of carbon dioxide. The “oxygen combustion method” can be realized by a closed cycle gas turbine that circulates in the gas turbine plant using carbon dioxide as a main component of the working fluid of the gas turbine.

クローズドサイクルにした二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの一例として非特許文献1がある。   Non-Patent Document 1 is an example of a closed-cycle carbon dioxide recovery gas turbine plant.

この非特許文献1に記載されたガスタービンプラントでは、圧縮機で圧縮された二酸化炭素と水蒸気が主成分の作動流体は、再生熱交換器を経由して燃焼器に供給し、前記燃焼器で燃料を燃焼して高温になった作動流体によってタービンを駆動する。そしてタービンから排出された排ガスから排熱回収ボイラで熱回収した後の排ガスを前記圧縮機に流入させる構成のクローズドサイクルを形成している。そして排熱回収ボイラによって排ガスから得られた熱を熱源とした蒸気タービン系統を組み合わせることで、クローズドサイクルで得られた熱を効果的に回収している。   In the gas turbine plant described in Non-Patent Document 1, a working fluid mainly composed of carbon dioxide and steam compressed by a compressor is supplied to a combustor via a regenerative heat exchanger, and the combustor The turbine is driven by the working fluid that has become hot due to combustion of fuel. And the closed cycle of the structure which flows in into the said compressor the exhaust gas after heat-recovering with the exhaust heat recovery boiler from the exhaust gas discharged | emitted from the turbine is formed. And the heat | fever obtained by the closed cycle is collect | recovered effectively by combining the steam turbine system | strain which made the heat obtained from the waste gas the exhaust heat recovery boiler as a heat source.

二酸化炭素回収型のクローズドサイクルの別の例として特開平4−279729号公報に記載されたガスタービンプラントがある。この特開平4−279729号公報のガスタービンプラントでは、圧縮機で圧縮された二酸化炭素を主成分とする作動流体の一部を分岐して燃焼器に供給し、前記燃焼器で燃料を燃焼して高温になった作動流体によってタービンを駆動する。そしてタービンから排出された排ガスから排熱回収ボイラで熱回収した後の排ガスは凝縮器を経由して最終的に圧縮機に戻るクローズドサイクルを形成している。   Another example of the carbon dioxide recovery type closed cycle is a gas turbine plant described in JP-A-4-279729. In the gas turbine plant disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-279729, a part of a working fluid mainly composed of carbon dioxide compressed by a compressor is branched and supplied to a combustor, and fuel is combusted in the combustor. The turbine is driven by the working fluid that has become hot. The exhaust gas after heat recovery from the exhaust gas discharged from the turbine by the exhaust heat recovery boiler forms a closed cycle that finally returns to the compressor via the condenser.

また、圧縮機の出口で分岐された作動流体の他の一部は液化装置で液化して二酸化炭素を回収している。前記特開平4−279729号公報に記載されたガスタービンプラントの構成では、高圧の作動流体を分岐しているため、液化装置で二酸化炭素の液化に要する所内動力を削減可能である。   Further, another part of the working fluid branched at the outlet of the compressor is liquefied by a liquefaction device to recover carbon dioxide. In the configuration of the gas turbine plant described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-279729, since the high-pressure working fluid is branched, the in-house power required for liquefying carbon dioxide by the liquefaction device can be reduced.

一方、特表2006−514209号公報には、二酸化炭素を回収可能な湿り空気タービンサイクルに関する技術が開示されている。この特表2006−514209号公報の記載によれば、圧縮機で圧縮した空気を加湿器で加湿してガスタービンの排ガスから熱回収する再生熱交換器を経由させて昇温し、この昇温した空気を燃焼器に供給することで、蒸気タービン系統を設置せずにガスタービンの排ガスからの熱回収を効率的に行なっている。また、特表2006−514209号公報では、ガスタービンの排ガスの一部を圧縮機の吸気に再循環させて混合し、圧縮機の吐出空気から二酸化炭素を除去することが提案されている。ただし、特表2006−514209号におけるガスタービンサイクルの作動流体は空気であり、且つ、再循環する排ガスの量は全量ではなく一部である。   On the other hand, Japanese Patent Application Publication No. 2006-514209 discloses a technique related to a humid air turbine cycle capable of recovering carbon dioxide. According to the description in JP-T-2006-514209, the temperature is raised via a regenerative heat exchanger that humidifies the air compressed by the compressor with a humidifier and recovers heat from the exhaust gas of the gas turbine. By supplying the produced air to the combustor, heat recovery from the exhaust gas of the gas turbine is efficiently performed without installing a steam turbine system. JP-T-2006-514209 proposes to recirculate and mix part of the exhaust gas from the gas turbine to the intake air of the compressor to remove carbon dioxide from the compressor discharge air. However, the working fluid of the gas turbine cycle in JP-T-2006-514209 is air, and the amount of exhaust gas to be recirculated is a part rather than the total amount.

特開平4−279729号公報JP-A-4-279729 特表2006−514209号公報JP-T-2006-514209

「CO2回収型高効率石炭ガス化複合発電システムの提案とその課題」電力中央研究所報告 M07003、平成19年10月"Proposal and Challenges of CO2 Recovery Type High Efficiency Coal Gasification Combined Cycle Power Generation System" Power Central Research Institute Report M07003, October 2007

前記非特許文献1および前記特許文献1に開示したクローズドサイクルのガスタービンプラントにおいて、排ガスの熱を回収するために蒸気タービン系統を組み合わせていることによって設備が大型化、複雑化する傾向がある。   In the closed-cycle gas turbine plant disclosed in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, the equipment tends to be large and complicated by combining the steam turbine system to recover the heat of the exhaust gas.

一方特許文献2に関しては、蒸気タービンは不要であるものの、ガスタービンの作動媒体が基本的に空気であり、圧縮機の吐出空気中に混入した二酸化炭素を除去する構成である。したがって特許文献2の構成では、空気中に混入した二酸化炭素を除去する方法は、化学分離や膜分離となり、分離に必要なエネルギーによるプラント効率の低下や、分離装置の大型化の面などで課題がある。また、特許文献2の構成では、分離した後の二酸化炭素を液化して利用あるいは処分することを視野に入れると、さらに多くのエネルギーが必要となることが課題である。   On the other hand, with respect to Patent Document 2, although the steam turbine is unnecessary, the working medium of the gas turbine is basically air, and carbon dioxide mixed in the discharge air of the compressor is removed. Therefore, in the configuration of Patent Document 2, the method of removing carbon dioxide mixed in the air becomes chemical separation or membrane separation, and there are problems in terms of reduction in plant efficiency due to energy required for separation, enlargement of the separation device, and the like. There is. Moreover, in the structure of patent document 2, if it considers liquefying and using or disposing the carbon dioxide after isolate | separating, it will be a subject that more energy is needed.

本発明の目的は、二酸化炭素が主成分の作動流体によって駆動されるクローズドサイクルのガスタービンプラントにおいて、二酸化炭素の液化プロセスまで考慮してガスタービンの排ガスから効率的に熱回収して全体効率を向上させた二酸化炭素回収型ガスタービンプラントを提供することにある。   An object of the present invention is to efficiently recover heat from the exhaust gas of a gas turbine in consideration of even a carbon dioxide liquefaction process in a closed cycle gas turbine plant driven by a working fluid containing carbon dioxide as a main component. An object is to provide an improved carbon dioxide recovery gas turbine plant.

本発明の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントは、二酸化炭素を主成分とした作動流体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された作動流体に水分を加湿する加湿器と、前記加湿器で加湿された作動流体に酸素と燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器によって生成される二酸化炭素を主成分とした排ガスによって駆動されるタービンと、前記タービンから排出された排ガスと前記加湿器を通過した作動流体とを熱交換させる再生熱交換器と、前記再生熱交換器を通過後の排ガスを冷却して排ガス中の水分を回収する水回収装置とを備え、前記水回収装置の下流側から分岐して該水回収装置を通過後の二酸化炭素を主成分とした排ガスの一部を取り出す抽気経路を配設し、前記抽気経路を通じて導いた前記排ガスの二酸化炭素を分離する分離装置を設置し、前記水回収装置の下流側から分岐して該水回収装置を通過後の前記排ガスの残りを前記圧縮機入口に再び流入させる排ガスの経路を配設したことを特徴とする。   The carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present invention includes a compressor that compresses a working fluid mainly composed of carbon dioxide, a humidifier that humidifies moisture in the working fluid compressed by the compressor, and the humidifier. A combustor that mixes and burns oxygen and fuel in the working fluid humidified in step 1, a turbine driven by exhaust gas mainly composed of carbon dioxide generated by the combustor, and exhaust gas discharged from the turbine A regenerative heat exchanger that exchanges heat with the working fluid that has passed through the humidifier; and a water recovery device that recovers moisture in the exhaust gas by cooling the exhaust gas that has passed through the regenerative heat exchanger. An exhaust gas path that branches off from the downstream side of the apparatus and extracts a part of the exhaust gas mainly composed of carbon dioxide after passing through the water recovery apparatus is disposed, and the exhaust gas carbon dioxide led through the extract air path A separation device for separating is installed, and an exhaust gas path is provided that branches from the downstream side of the water recovery device and allows the remaining exhaust gas after passing through the water recovery device to flow again into the compressor inlet. And

また本発明の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントは、二酸化炭素を主成分とした作動流体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された作動流体に水分を加湿する加湿器と、前記加湿器で加湿された作動流体に酸素と燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器によって生成される二酸化炭素を主成分とした排ガスによって駆動されるタービンと、前記タービンから排出された排ガスと前記加湿器を通過した作動流体とを熱交換させる再生熱交換器と、前記再生熱交換器を通過後のガスを冷却して排ガス中の水分を回収する水回収装置とを備え、前記圧縮機と前記加湿器の間に該圧縮機を通過して加湿器に供給される二酸化炭素を主成分とした作動流体を冷却する冷却器を備え、前記冷却器と前記加湿器との間から分岐して前記冷却器を通過後の冷却された作動流体の一部を取り出す抽気経路を配設し、前記抽気経路を通じて導いた前記作動流体の二酸化炭素を分離する分離装置を設置し、前記水回収装置の下流側から該水回収装置を通過後の前記排ガスを前記圧縮機入口に再び流入させる排ガスの経路を配設したことを特徴とする。   The carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present invention includes a compressor that compresses a working fluid mainly composed of carbon dioxide, a humidifier that humidifies moisture in the working fluid compressed by the compressor, and the humidification. A combustor in which oxygen and fuel are mixed in a working fluid humidified by a combustor, a turbine driven by exhaust gas mainly composed of carbon dioxide generated by the combustor, and exhaust gas discharged from the turbine A regenerative heat exchanger that exchanges heat between the working fluid that has passed through the humidifier and a water recovery device that recovers moisture in the exhaust gas by cooling the gas that has passed through the regenerative heat exchanger, A cooler that cools the working fluid mainly composed of carbon dioxide that passes through the compressor and is supplied to the humidifier between the compressor and the humidifier, and branches from between the cooler and the humidifier The cold An extraction passage for taking out a part of the cooled working fluid after passing through the vessel, and a separation device for separating carbon dioxide of the working fluid guided through the extraction passage is installed, on the downstream side of the water recovery device The exhaust gas path for allowing the exhaust gas after passing through the water recovery device to flow again into the compressor inlet is provided.

また本発明の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントは、二酸化炭素を主成分とした作動流体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された作動流体に水分を加湿する加湿器と、前記加湿器で加湿された作動流体に酸素と燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器によって生成される二酸化炭素を主成分とした排ガスによって駆動されるタービンと、前記タービンから排出された排ガスと前記加湿器を通過した作動流体とを熱交換させる再生熱交換器と、前記再生熱交換器を通過後のガスを冷却して排ガス中の水分を回収する水回収装置とを備え、前記圧縮機と前記加湿器の間に該圧縮機を通過して加湿器に供給される二酸化炭素を主成分とした作動流体を冷却する冷却器を備え、前記加湿器と前記再生熱交換器の間から分岐して前記加湿器を通過後の加湿された作動流体の一部を取り出す抽気経路を配設し、前記抽気経路を通じて導いた前記作動流体の二酸化炭素を分離する分離装置を設置し、前記水回収装置の下流側から該水回収装置を通過後の前記排ガスを前記圧縮機入口に再び流入させる排ガスの経路を配設したことを特徴とする。   The carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present invention includes a compressor that compresses a working fluid mainly composed of carbon dioxide, a humidifier that humidifies moisture in the working fluid compressed by the compressor, and the humidification. A combustor in which oxygen and fuel are mixed in a working fluid humidified by a combustor, a turbine driven by exhaust gas mainly composed of carbon dioxide generated by the combustor, and exhaust gas discharged from the turbine A regenerative heat exchanger that exchanges heat between the working fluid that has passed through the humidifier and a water recovery device that recovers moisture in the exhaust gas by cooling the gas that has passed through the regenerative heat exchanger, A cooler that cools a working fluid mainly composed of carbon dioxide that passes through the compressor and is supplied to the humidifier between the humidifier and the humidifier, from between the humidifier and the regenerative heat exchanger Branch before A bleed passage for taking out a part of the humidified working fluid after passing through the humidifier is provided, a separation device for separating carbon dioxide of the working fluid guided through the bleed passage is installed, and downstream of the water recovery device An exhaust gas path through which the exhaust gas that has passed through the water recovery device from the side flows again into the compressor inlet is provided.

また本発明の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントは、二酸化炭素を主成分とした作動流体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された作動流体に水分を加湿する加湿器と、前記加湿器で加湿された作動流体に酸素と燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器によって生成される二酸化炭素を主成分とした排ガスによって駆動されるタービンと、前記タービンから排出された排ガスと前記加湿器を通過した作動流体とを熱交換させる再生熱交換器と、前記再生熱交換器を通過後の排ガスを冷却して排ガス中の水分を回収する水回収装置とを備え、前記圧縮機は低圧圧縮機と、この低圧圧縮機で圧縮された作動流体を更に圧縮する高圧圧縮機から構成されており、前記低圧圧縮機と前記高圧圧縮機との間、或いは前記高圧圧縮機と前記加湿器との間に作動流体を冷却する冷却器を備え、前記冷却器と前記高圧圧縮機の間、或いは前記高圧圧縮機と前記加湿器との間から分岐して前記冷却器を通過後の冷却された作動流体の一部、或いは前記高圧圧縮機を通過後の冷却された作動流体の一部を取り出す抽気経路を配設し、前記抽気経路を通じて導いた前記作動流体の二酸化炭素を分離する分離装置を設置し、前記水回収装置の下流側から該水回収装置を通過後の前記排ガスを前記圧縮機入口に再び流入させる排ガスの経路を配設したことを特徴とする。   The carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present invention includes a compressor that compresses a working fluid mainly composed of carbon dioxide, a humidifier that humidifies moisture in the working fluid compressed by the compressor, and the humidification. A combustor in which oxygen and fuel are mixed in a working fluid humidified by a combustor, a turbine driven by exhaust gas mainly composed of carbon dioxide generated by the combustor, and exhaust gas discharged from the turbine A regenerative heat exchanger that exchanges heat between the working fluid that has passed through the humidifier and a water recovery device that recovers moisture in the exhaust gas by cooling the exhaust gas that has passed through the regenerative heat exchanger, The machine is composed of a low-pressure compressor and a high-pressure compressor that further compresses the working fluid compressed by the low-pressure compressor, and between the low-pressure compressor and the high-pressure compressor or the high-pressure compressor. A cooler that cools the working fluid between the humidifier and the humidifier; after branching between the cooler and the high-pressure compressor or between the high-pressure compressor and the humidifier and passing through the cooler A bleed passage for taking out a part of the cooled working fluid or a part of the cooled working fluid after passing through the high-pressure compressor is disposed, and carbon dioxide of the working fluid guided through the bleed passage is separated. The separation device is installed, and an exhaust gas path for allowing the exhaust gas after passing through the water recovery device to flow again into the compressor inlet from the downstream side of the water recovery device is provided.

本発明によれば、二酸化炭素が主成分の作動流体によって駆動されるクローズドサイクルのガスタービンプラントにおいて、二酸化炭素の液化プロセスまで考慮してガスタービンの排ガスから効率的に熱回収して全体効率を向上させた二酸化炭素回収型ガスタービンプラントが実現できる。   According to the present invention, in a closed cycle gas turbine plant driven by a working fluid whose main component is carbon dioxide, heat recovery is efficiently performed from the exhaust gas of the gas turbine in consideration of the carbon dioxide liquefaction process, thereby improving the overall efficiency. An improved carbon dioxide recovery gas turbine plant can be realized.

本発明の第1実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの概略構成を示すプラント系統図。1 is a plant system diagram showing a schematic configuration of a carbon dioxide recovery gas turbine plant that is a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの概略構成を示すプラント系統図。The plant system diagram which shows schematic structure of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant which is 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの概略構成を示すプラント系統図。The plant system diagram which shows schematic structure of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant which is 3rd Example of this invention. 本発明の第4実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの概略構成を示すプラント系統図。The plant system diagram which shows schematic structure of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant which is 4th Example of this invention. 本発明の第5実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの概略構成を示すプラント系統図。The plant system diagram which shows schematic structure of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant which is 5th Example of this invention. 空気を作動流体とするサイクルのT−S線図と二酸化炭素を作動流体とするサイクルのT−S線図の比較図。The comparison of the TS diagram of the cycle which uses air as a working fluid, and the TS diagram of the cycle which uses carbon dioxide as a working fluid.

本発明の実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントについて図面を参照して説明する。   A carbon dioxide recovery type gas turbine plant which is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず最初に、本発明の第1実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントについて図1を参照して説明する。   First, a carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示した第1実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントには、二酸化炭素を主成分とする作動流体41を圧縮して高圧の作動流体42を生成する圧縮機1と、燃料81と酸素82を燃焼させて高温の排ガス45を発生する燃焼器2と、燃焼器2で発生した高温の排ガス45によって駆動するタービン3と、このタービン3の駆動によって回転し発電する発電機9が設置されている。   The carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the first embodiment shown in FIG. 1 includes a compressor 1 that compresses a working fluid 41 mainly composed of carbon dioxide to generate a high-pressure working fluid 42, a fuel 81, A combustor 2 that burns oxygen 82 to generate high-temperature exhaust gas 45, a turbine 3 that is driven by the high-temperature exhaust gas 45 that is generated in the combustor 2, and a generator 9 that rotates and generates power by driving the turbine 3 are installed. Has been.

高温の排ガス45によってタービン3を駆動し、該タービン3から排出された排ガス46は、タービン3の下流に設置された再生熱交換器4に流入し、この再生熱交換器4にて該再生熱交換器4に供給される作動流体43と熱交換して排ガス46から熱回収を行なう。   The turbine 3 is driven by the high temperature exhaust gas 45, and the exhaust gas 46 discharged from the turbine 3 flows into the regeneration heat exchanger 4 installed downstream of the turbine 3, and the regeneration heat exchanger 4 performs the regeneration heat. Heat is recovered from the exhaust gas 46 by exchanging heat with the working fluid 43 supplied to the exchanger 4.

再生熱交換器4で熱回収された排ガス46は、再生熱交換器4の下流に設置された給水加熱器5に流入し、この給水加熱器5にて該給水加熱器5に供給される水と熱交換して作動流体47から熱回収し、温水71を生成する。   The exhaust gas 46 heat recovered by the regenerative heat exchanger 4 flows into a feed water heater 5 installed downstream of the regenerative heat exchanger 4, and water supplied to the feed water heater 5 by the feed water heater 5. And heat is recovered from the working fluid 47 to generate hot water 71.

給水加熱器5で熱回収された排ガス47は、給水加熱器5の下流に設置された水回収装置6に流入し、この水回収装置6にて循環水78を散布することで該排ガス47に含まれている水分を凝縮させる。   The exhaust gas 47 heat-recovered by the feed water heater 5 flows into the water recovery device 6 installed downstream of the feed water heater 5, and the circulating water 78 is sprayed by the water recovery device 6 to the exhaust gas 47. Condensed moisture.

水回収装置6を通過した後の排ガス48の大部分は、水回収装置6の下流に設置されており、流入した二酸化炭素を主成分とする排ガス48を圧縮する二酸化炭素圧縮機10と、圧縮した二酸化炭素を主成分とする排ガスを冷却して水分を凝縮分離する凝縮器11とを備えた二酸化炭素分離装置100に供給され、前記二酸化炭素分離装置100によって排ガス48から水分を分離して、高圧の炭酸ガスとして回収する。   Most of the exhaust gas 48 after passing through the water recovery device 6 is installed downstream of the water recovery device 6, and a carbon dioxide compressor 10 that compresses the exhaust gas 48 mainly composed of the inflowed carbon dioxide, and a compression Is supplied to a carbon dioxide separator 100 having a condenser 11 that cools the exhaust gas mainly containing carbon dioxide and condenses and separates moisture, and separates moisture from the exhaust gas 48 by the carbon dioxide separator 100, Recovered as high-pressure carbon dioxide.

水回収装置6を通過した後の排ガス48の他の一部は、二酸化炭素分離装置100の上流側で分岐して再循環経路を通じて圧縮機1に作動流体41として再び流入し、クローズドサイクルを形成する。   Another part of the exhaust gas 48 after passing through the water recovery device 6 is branched upstream of the carbon dioxide separator 100 and flows again into the compressor 1 as the working fluid 41 through the recirculation path to form a closed cycle. To do.

前記圧縮機1で圧縮された高圧の作動流体42は、燃焼器2に供給される前に加湿器7に流入し、この加湿器7にて前記給水加熱器5から供給された温水71を散布することによって加湿される。   The high-pressure working fluid 42 compressed by the compressor 1 flows into the humidifier 7 before being supplied to the combustor 2, and the humidifier 7 sprays hot water 71 supplied from the feed water heater 5. It is humidified by doing.

前記加湿器7で加湿された作動流体43は、この加湿器7の下流側に設置された前記再生熱交換器4に供給され、この再生熱交換器4にてタービン3から排出した高温の排ガス46と熱交換して該排ガス46が保有する熱を回収する。   The working fluid 43 humidified by the humidifier 7 is supplied to the regenerative heat exchanger 4 installed on the downstream side of the humidifier 7, and the high-temperature exhaust gas discharged from the turbine 3 by the regenerative heat exchanger 4. The heat stored in the exhaust gas 46 is recovered by exchanging heat with 46.

そして前記再生熱交換器4にて昇温した作動流体44は再生熱交換器4から燃焼器2に供給され、この燃焼器2にて燃料81と酸素82を燃焼して高温の排ガス45となり、前記タービン3に供給されて該タービン3を駆動する。   The working fluid 44 heated in the regenerative heat exchanger 4 is supplied from the regenerative heat exchanger 4 to the combustor 2, and the fuel 81 and oxygen 82 are combusted in the combustor 2 to become high-temperature exhaust gas 45. The turbine 3 is supplied to drive the turbine 3.

前記加湿器7の下部空間には前記水回収装置6で回収された凝縮水72が供給されており、前記加湿器7の底部に貯蔵された貯蔵水は、ポンプ61によって昇圧した水73として前記給水加熱器5に供給することで、加湿器7と給水加熱器5との間で循環するように構成されている。   Condensed water 72 recovered by the water recovery device 6 is supplied to the lower space of the humidifier 7, and the stored water stored at the bottom of the humidifier 7 is the water 73 pressurized by the pump 61. By being supplied to the feed water heater 5, it is configured to circulate between the humidifier 7 and the feed water heater 5.

また、前記水回収装置6で凝縮した凝縮水の一部は、循環水78として冷却器63で冷却された後に再度、前記水回収装置6に戻るように循環する循環系を構成している。尚、水回収装置6で凝縮した凝縮水の余剰分は排水としてこの循環系から系外に排出される。   Further, a part of the condensed water condensed in the water recovery device 6 constitutes a circulation system that is circulated back to the water recovery device 6 again after being cooled by the cooler 63 as the circulating water 78. In addition, the excess of the condensed water condensed by the water recovery device 6 is discharged out of the system from this circulation system as waste water.

次に、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおける作動流体の流れについて説明する。   Next, the flow of the working fluid in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment will be described.

図1に示した二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおいて、二酸化炭素を主成分とする圧縮機入口前の作動流体41は圧縮機1によって圧縮され、高圧の作動流体42となって加湿器7に流入する。   In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant shown in FIG. 1, the working fluid 41 before the compressor inlet mainly composed of carbon dioxide is compressed by the compressor 1 and flows into the humidifier 7 as a high-pressure working fluid 42. To do.

加湿器7には給水加熱器5から温水71が供給されているので、加湿器7内にて温水71が蒸発して作動流体42から潜熱を奪うので、該作動流体42は冷却された作動流体43となる。   Since the warm water 71 is supplied from the feed water heater 5 to the humidifier 7, the warm water 71 evaporates in the humidifier 7 and takes latent heat from the working fluid 42, so that the working fluid 42 is cooled. 43.

冷却された作動流体43は加湿器7から再生熱交換器4に流入し、この再生熱交換器4にてタービン3から排出された排ガス46と熱交換して昇温した作動流体44となり、燃焼器2に流入する。   The cooled working fluid 43 flows into the regenerative heat exchanger 4 from the humidifier 7 and becomes a working fluid 44 whose temperature is increased by exchanging heat with the exhaust gas 46 discharged from the turbine 3 in the regenerative heat exchanger 4. Flows into the vessel 2.

再生熱交換器4から作動流体44を供給する燃焼器2では燃料81と酸素82とを燃焼させて高温の排ガス45を生成し、この作動流体45がタービン3に流入する。高温の排ガス45はタービン3を駆動することで発電機9を回転して発電し、排ガス46となってタービン3から排出される。   In the combustor 2 that supplies the working fluid 44 from the regenerative heat exchanger 4, the fuel 81 and the oxygen 82 are combusted to generate high-temperature exhaust gas 45, and the working fluid 45 flows into the turbine 3. The high-temperature exhaust gas 45 rotates the generator 9 by driving the turbine 3 to generate electric power, which becomes exhaust gas 46 and is discharged from the turbine 3.

タービン3から排出された排ガス46は、再生熱交換器4に流入して作動流体43と熱交換し、昇温した作動流体44を生成した後に、再生熱交換器4の下流側の給水加熱器5に流入する。   The exhaust gas 46 discharged from the turbine 3 flows into the regenerative heat exchanger 4 and exchanges heat with the working fluid 43 to generate a heated working fluid 44, and then the feed water heater on the downstream side of the regenerative heat exchanger 4 5 flows into.

給水加熱器5では排ガス46は加湿器7に供給される水73と熱交換して温水71にした後に、排ガス47となって給水加熱器5の下流側の水回収装置6に流入する。   In the feed water heater 5, the exhaust gas 46 exchanges heat with water 73 supplied to the humidifier 7 to form hot water 71, and then becomes exhaust gas 47 and flows into the water recovery device 6 on the downstream side of the feed water heater 5.

排ガス47の主成分は二酸化炭素と水蒸気であり、水回収装置6にて冷却器63で冷却された循環水78を散布して該排ガス47を冷却することによって大部分の水蒸気が凝縮し、二酸化炭素を主成分とする排ガス48となって水回収装置6から排出される。   The main components of the exhaust gas 47 are carbon dioxide and water vapor. Most of the water vapor is condensed by spraying the circulating water 78 cooled by the cooler 63 in the water recovery device 6 and cooling the exhaust gas 47, The exhaust gas 48 mainly composed of carbon is discharged from the water recovery device 6.

前記排ガス48の大部分は再循環経路12を経由して作動流体41となって圧縮機1に再流入し、クローズドサイクルのガスタービンプラントを形成する。   Most of the exhaust gas 48 becomes the working fluid 41 via the recirculation path 12 and re-enters the compressor 1 to form a closed cycle gas turbine plant.

二酸化炭素を回収するため、排ガス48のうち、燃焼器2で燃料81と酸素82の供給によって生じた量に相当する二酸化炭素については、水回収装置6の下流側に設置された二酸化炭素分離装置100の二酸化炭素圧縮機10に二酸化炭素を主成分とする排ガス48を抽気経路14を通じて導き、この二酸化炭素圧縮機10によって二酸化炭素を圧縮する。更に、二酸化炭素分離装置100に備えた凝縮器11によって前記二酸化炭素圧縮機10で圧縮した二酸化炭素を主成分とする排ガスを冷却して水分を凝縮分離することによって、高圧な炭酸ガスとして回収される。   In order to recover the carbon dioxide, the carbon dioxide corresponding to the amount generated by the supply of the fuel 81 and the oxygen 82 in the combustor 2 in the exhaust gas 48 is used for the carbon dioxide separator installed downstream of the water recovery device 6. An exhaust gas 48 mainly composed of carbon dioxide is guided to 100 carbon dioxide compressors 10 through the extraction passage 14, and the carbon dioxide compressor 10 compresses the carbon dioxide. Further, the condenser 11 provided in the carbon dioxide separator 100 cools the exhaust gas mainly composed of carbon dioxide compressed by the carbon dioxide compressor 10 and condenses and separates moisture, thereby being recovered as high-pressure carbon dioxide gas. The

図1に示した二酸化炭素回収型ガスタービンプラントおける水系統の流れについて説明すると、加湿器7では給水加熱器5から供給された温水71の一部が蒸発して圧縮機1から供給された作動流体42と混合するが、残りの温水71は蒸発せずに水73として加湿器7の底部に流下する。   The flow of the water system in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant shown in FIG. 1 will be described. In the humidifier 7, an operation in which part of the hot water 71 supplied from the feed water heater 5 is evaporated and supplied from the compressor 1. Although mixed with the fluid 42, the remaining hot water 71 does not evaporate and flows down to the bottom of the humidifier 7 as water 73.

加湿器7の底部に滞留した水73はポンプ61で昇圧して再び給水加熱器5に供給され、加湿器7で蒸発潜熱として失った分の熱量を排ガス46との熱交換によって回収している。   The water 73 staying at the bottom of the humidifier 7 is increased in pressure by the pump 61 and supplied again to the feed water heater 5, and the amount of heat lost as evaporation latent heat in the humidifier 7 is recovered by heat exchange with the exhaust gas 46. .

加湿器7で蒸発した温水73の蒸発分については、再生熱交換器4、燃焼器2、タービン3を経由し、水回収装置6で凝縮して回収される。   The evaporated portion of the hot water 73 evaporated by the humidifier 7 is condensed and recovered by the water recovery device 6 via the regenerative heat exchanger 4, the combustor 2, and the turbine 3.

水回収装置6で回収した凝縮水72の一部は冷却器63を通じて再び水回収装置6に供給される循環水78となる。また、水回収装置6で回収した凝縮水72の残りの水のうち、燃焼器2にて燃料81と酸素82の燃焼で発生した分量に相当する余剰水は、排水として系外に排出し、それ以外の水は凝縮水72として加湿器7に供給する。   A part of the condensed water 72 recovered by the water recovery device 6 becomes the circulating water 78 supplied to the water recovery device 6 again through the cooler 63. Further, of the remaining water of the condensed water 72 recovered by the water recovery device 6, surplus water corresponding to the amount generated by the combustion of the fuel 81 and oxygen 82 in the combustor 2 is discharged out of the system as waste water, The other water is supplied to the humidifier 7 as condensed water 72.

次に、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの具体的動作について説明すると、図1において圧縮機1の入口前の二酸化炭素を主成分とする作動流体41は、約0.1MPa、約40℃の状態で存在している。なお、作動流体41の組成としては質量流量比で二酸化炭素約97%、水蒸気約3%を想定している。   Next, the specific operation of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment will be described. In FIG. 1, the working fluid 41 mainly composed of carbon dioxide before the inlet of the compressor 1 is about 0.1 MPa, about It exists in the state of 40 degreeC. In addition, as a composition of the working fluid 41, about 97% of carbon dioxide and about 3% of water vapor | steam are assumed by mass flow rate ratio.

作動流体41は圧縮機1で所定の圧力比約15まで圧縮され、圧力約1.5MPa、温度約300℃の作動流体42となって加湿器7に流入する。   The working fluid 41 is compressed to a predetermined pressure ratio of about 15 by the compressor 1, and flows into the humidifier 7 as a working fluid 42 having a pressure of about 1.5 MPa and a temperature of about 300 ° C.

前記加湿器7としては内部に充填物を設置し、充填物の表面を流下する温水71と作動流体42とを気液接触させる増湿塔を想定しているが、他の構造、例えば液滴を噴霧し、作動流体と気液接触させる方式の加湿器であっても実現可能である。   The humidifier 7 is assumed to be a humidifying tower in which a filling material is installed inside and the hot water 71 flowing down the surface of the filling material and the working fluid 42 are brought into gas-liquid contact. It is also possible to use a humidifier that sprays the gas and contacts the working fluid with gas and liquid.

前記加湿器7では温水71の一部が蒸発することで潜熱を作動流体42から奪い、約200℃まで冷却された作動流体43となる。またこの加湿によって、作動流体43に含まれる水蒸気の質量流量比が約20%となる。   In the humidifier 7, a part of the hot water 71 evaporates to remove latent heat from the working fluid 42, and the working fluid 43 is cooled to about 200 ° C. Further, by this humidification, the mass flow rate ratio of water vapor contained in the working fluid 43 becomes about 20%.

前記加湿器7を経由した作動流体43は再生熱交換器4に流入し、この再生熱交換器4で排ガス46と熱交換することで約600℃まで温度が上昇し、燃焼器2に流入する。   The working fluid 43 that has passed through the humidifier 7 flows into the regenerative heat exchanger 4, and heat is exchanged with the exhaust gas 46 in the regenerative heat exchanger 4, so that the temperature rises to about 600 ° C. and flows into the combustor 2. .

燃焼器2では酸素82と燃料81を燃焼し、この燃焼反応によって所定の燃焼温度約1300℃まで排ガス45の温度を上昇させる。なお本実施例における燃料はメタンを想定している。   In the combustor 2, oxygen 82 and fuel 81 are combusted, and the temperature of the exhaust gas 45 is raised to a predetermined combustion temperature of about 1300 ° C. by this combustion reaction. Note that methane is assumed as the fuel in this embodiment.

燃焼器2を通過した排ガス45は所定の膨張比約14でタービン3を駆動し、圧力約0.11MPa、温度約700℃の排ガス46となってタービン3から排出される。   The exhaust gas 45 that has passed through the combustor 2 drives the turbine 3 at a predetermined expansion ratio of approximately 14, and is discharged from the turbine 3 as an exhaust gas 46 having a pressure of approximately 0.11 MPa and a temperature of approximately 700 ° C.

排ガス46はタービン3の下流側に設置された再生熱交換器4で作動流体43と熱交換することによって約400℃まで冷却され、その後、再生熱交換器4の下流側に設置された給水加熱器5に流入する。   The exhaust gas 46 is cooled to about 400 ° C. by exchanging heat with the working fluid 43 in the regenerative heat exchanger 4 installed on the downstream side of the turbine 3, and then the feed water heating installed on the downstream side of the regenerative heat exchanger 4 Flows into the vessel 5.

給水加熱器5にて排ガス46は、水73と熱交換して加熱した温水73にすることによって約200℃まで冷却された排ガス47となり、給水加熱器5の下流側の水回収装置6に流入する。   In the feed water heater 5, the exhaust gas 46 becomes warm gas 73 that is heated by exchanging heat with the water 73 to become exhaust gas 47 cooled to about 200 ° C. and flows into the water recovery device 6 on the downstream side of the feed water heater 5. To do.

水回収装置6の水回収方式は水滴を散布して排ガス47を直接冷却し凝縮させる方式である。水回収装置6によって冷却された排ガス47は、最終的には圧力約0.1MPa、温度約40℃の排ガス48となる。   The water recovery method of the water recovery device 6 is a method of spraying water droplets and directly cooling and condensing the exhaust gas 47. The exhaust gas 47 cooled by the water recovery device 6 eventually becomes exhaust gas 48 having a pressure of about 0.1 MPa and a temperature of about 40 ° C.

水回収装置6から排出された排ガス48の大部分は再循環経路12を経由して圧縮機1に再流入し、クローズドサイクルのガスタービンプラントを形成する。   Most of the exhaust gas 48 discharged from the water recovery device 6 re-enters the compressor 1 via the recirculation path 12 to form a closed cycle gas turbine plant.

一方で、燃焼器2で燃料81と酸素82の燃焼反応によって発生し、タービン3から排出した二酸化炭素を主成分とする排ガス48は、抽気経路14を通じて二酸化炭素分離装置100に導びかれ、この二酸化炭素分離装置100を構成する二酸化炭素圧縮機10で二酸化炭素を主成分とする排ガスを圧縮し、更に凝縮器11によって水分を冷却して凝縮分離し、高圧の炭酸ガスとして回収する。この炭酸ガスは、図示しない二酸化炭素処理設備に送出し、液化炭酸ガスあるいは高圧炭酸ガスとして回収する。液化炭酸ガスを製造する際には、炭酸ガスを高圧な状態で冷却することが必要であるため、本実施例のように高圧の炭酸ガスを得ることができれば、少ない動力で液化炭酸ガスを製造することが可能であり、システム全体としての効率が向上する。   On the other hand, the exhaust gas 48, which is generated by the combustion reaction of the fuel 81 and the oxygen 82 in the combustor 2 and is exhausted from the turbine 3, is led to the carbon dioxide separation device 100 through the extraction passage 14, and this The carbon dioxide compressor 10 constituting the carbon dioxide separator 100 compresses the exhaust gas mainly composed of carbon dioxide, further cools and condenses the moisture by the condenser 11, and collects it as high-pressure carbon dioxide gas. This carbon dioxide gas is sent to a carbon dioxide treatment facility (not shown) and recovered as liquefied carbon dioxide gas or high-pressure carbon dioxide gas. When producing liquefied carbon dioxide gas, it is necessary to cool the carbon dioxide gas in a high pressure state, so if high-pressure carbon dioxide gas can be obtained as in this embodiment, liquefied carbon dioxide gas can be produced with less power. It is possible to improve the efficiency of the entire system.

ところで、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおけるクローズドサイクルでは、作動流体の主成分が二酸化炭素なので、より効果的な熱回収が期待できる。この理由を説明するため、作動流体が空気の場合の比較例と本実施例に係る作動流体が二酸化炭素の場合におけるT−S線図を図6に示す。   By the way, in the closed cycle in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, since the main component of the working fluid is carbon dioxide, more effective heat recovery can be expected. In order to explain the reason, FIG. 6 shows a comparative example in the case where the working fluid is air and a TS diagram in the case where the working fluid according to the present embodiment is carbon dioxide.

図6において、タービン入口での作動流体の圧力および温度が同じ場合、本実施例の場合の二酸化炭素を作動流体にすると、二酸化炭素は空気より比熱比が小さいので、タービン出口の作動流体の温度が比較例の空気の場合のT3からT3’に増加する。このことから本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおけるクローズドサイクルでは、タービンから排出した作動流体の排ガスから回収可能な熱量が増加するものと考えられる。   In FIG. 6, when the pressure and temperature of the working fluid at the turbine inlet are the same, if carbon dioxide in this embodiment is used as the working fluid, carbon dioxide has a smaller specific heat ratio than air, so the temperature of the working fluid at the turbine outlet Increases from T3 to T3 ′ for the comparative air. From this, in the closed cycle in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, it is considered that the amount of heat recoverable from the exhaust gas of the working fluid discharged from the turbine increases.

一般に熱交換器を用いて排ガスからの熱回収を効率的に行なうためには、再生熱交換器4で交換される作動流体間の温度差が大きい方が望ましい。   In general, in order to efficiently recover heat from exhaust gas using a heat exchanger, it is desirable that the temperature difference between the working fluids exchanged in the regenerative heat exchanger 4 is large.

上記した本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、再生熱交換器4に供給される作動流体43はその上流側に設置した加湿器7によって冷却されている。さらにタービン3を駆動して排出された排ガス46は、比熱比の小さい二酸化炭素を主成分とした作動流体であるため同一の膨張比における温度降下が小さく、高い排ガス温度を維持できる。   In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of this embodiment described above, the working fluid 43 supplied to the regenerative heat exchanger 4 is cooled by the humidifier 7 installed on the upstream side thereof. Further, since the exhaust gas 46 discharged by driving the turbine 3 is a working fluid mainly composed of carbon dioxide having a small specific heat ratio, the temperature drop at the same expansion ratio is small, and a high exhaust gas temperature can be maintained.

本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの運転条件下では、二酸化炭素を主成分にする作動媒体は乾燥空気に比べて温度降下は約200℃ほど小さくなる。さらに再生熱交換器4を通過した後の排ガス46が保有する排熱を給水加熱器5にて温水71に回収しているので、加湿器7に供給した温水71が失った蒸発潜熱の補給に利用でき、効率的な熱回収が可能となる。   Under the operating conditions of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of this embodiment, the temperature drop of the working medium mainly composed of carbon dioxide is about 200 ° C. smaller than that of dry air. Further, the exhaust heat retained by the exhaust gas 46 after passing through the regenerative heat exchanger 4 is recovered in the hot water 71 by the feed water heater 5, so that the latent heat of evaporation lost by the hot water 71 supplied to the humidifier 7 is replenished. It can be used and efficient heat recovery becomes possible.

更に、本実施例では、排ガスが保有する排熱を回収するのに設備コストがかかる蒸気タービン系統を設置する必要がないため、高い熱効率を維持しつつガスタービンプラントの設備コストを削減できる。   Furthermore, in this embodiment, since it is not necessary to install a steam turbine system that requires equipment costs to recover the exhaust heat retained by the exhaust gas, the equipment costs of the gas turbine plant can be reduced while maintaining high thermal efficiency.

また水回収装置6では、排ガス47に散布する冷却水となる凝縮水78の流量を増加することで、水回収装置6から排出する排ガス48の温度を大気温度近くまで下げることができる。これによって圧縮機1入口の作動流体41の温度を低下させ、圧縮機1の圧縮動力を低減させることが可能となる。   Further, in the water recovery device 6, the temperature of the exhaust gas 48 discharged from the water recovery device 6 can be lowered to near the atmospheric temperature by increasing the flow rate of the condensed water 78 serving as cooling water sprayed on the exhaust gas 47. As a result, the temperature of the working fluid 41 at the inlet of the compressor 1 can be lowered, and the compression power of the compressor 1 can be reduced.

さらに水回収装置6の水回収方式として水滴を散布して直接冷却する方式を採用することで、蒸気タービン等に用いられる復水器を用いるよりも簡易な構成で冷却水と作動流体との接触面積を増やし、冷却することが可能となる。   Further, by adopting a method of directly cooling by spraying water droplets as a water recovery method of the water recovery device 6, contact between the cooling water and the working fluid can be achieved with a simpler configuration than using a condenser used in a steam turbine or the like. It becomes possible to increase the area and cool down.

本発明の実施例によれば、二酸化炭素が主成分の作動流体によって駆動されるクローズドサイクルのガスタービンプラントにおいて、二酸化炭素の液化プロセスまで考慮してガスタービンの排ガスから効率的に熱回収して全体効率を向上させた二酸化炭素回収型ガスタービンプラントが実現できる。   According to an embodiment of the present invention, in a closed cycle gas turbine plant driven by a working fluid containing carbon dioxide as a main component, heat recovery is efficiently performed from the exhaust gas of the gas turbine in consideration of the carbon dioxide liquefaction process. A carbon dioxide recovery type gas turbine plant with improved overall efficiency can be realized.

次に本発明の第2実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントについて図2を参照して説明する。   Next, a carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図2に示した第2実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントは、図1に示した第1実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントと基本的な構成は同じなので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ以下に説明する。   The carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the second embodiment shown in FIG. 2 has the same basic configuration as the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the first embodiment shown in FIG. Will be omitted, and only different configurations will be described below.

図2において、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、水回収装置6を通過した後の二酸化炭素を主成分とする排ガス48の全量が作動流体41として圧縮機1に流入するように構成されており、圧縮機1を通過後の作動流体42を加湿器7に供給する経路に前記作動流体42を冷却する冷却器13を設置している。   In FIG. 2, in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, the entire amount of the exhaust gas 48 mainly composed of carbon dioxide after passing through the water recovery device 6 flows into the compressor 1 as the working fluid 41. The cooler 13 configured to cool the working fluid 42 is installed in a path for supplying the working fluid 42 after passing through the compressor 1 to the humidifier 7.

本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、前記圧縮機1から吐出して冷却器13で冷却された後の二酸化炭素を主成分とする作動流体42の一部を抽気する抽気経路14を冷却器13と加湿器7との間から分岐するように配設し、更にこの抽気経路14を通じて導いた二酸化炭素を主成分とする作動流体42を冷却して水分を凝縮する凝縮器11を備えた二酸化炭素分離装置100が設置されており、前記二酸化炭素分離装置100によって排ガス42から水分を凝縮分離して高圧な炭酸ガスを回収する。また前記凝縮器11で生じた水75は加湿器7の底部に供給される構成となっている。   In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of this embodiment, the extraction passage 14 for extracting a part of the working fluid 42 mainly composed of carbon dioxide after being discharged from the compressor 1 and cooled by the cooler 13 is provided. A condenser 11 is provided that branches from between the cooler 13 and the humidifier 7 and further cools the working fluid 42 mainly composed of carbon dioxide guided through the extraction passage 14 to condense moisture. A carbon dioxide separator 100 is installed, and the carbon dioxide separator 100 condenses and separates moisture from the exhaust gas 42 to recover high-pressure carbon dioxide. Further, the water 75 generated in the condenser 11 is supplied to the bottom of the humidifier 7.

次に、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの具体的動作について説明すると、図2において圧縮機1の入口前の二酸化炭素を主成分とする作動流体41は、圧縮機1で所定の圧力比50まで圧縮され作動流体42となる。このときの作動流体42の圧力は約5MPa、温度は約410℃で、その組成は質量流量比で二酸化炭素約97%、水蒸気約3%である。   Next, the specific operation of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment will be described. In FIG. 2, the working fluid 41 mainly composed of carbon dioxide before the inlet of the compressor 1 is The working fluid 42 is compressed to a pressure ratio of 50. The pressure of the working fluid 42 at this time is about 5 MPa, the temperature is about 410 ° C., and the composition is about 97% carbon dioxide and about 3% water vapor by mass flow ratio.

圧縮機1で圧縮された作動流体42は冷却器13に流入して約320℃まで冷却される。冷却器13を通過して冷却された作動流体42の一部は抽気経路14を経由して二酸化炭素分離装置100の凝縮器11へと流入する。   The working fluid 42 compressed by the compressor 1 flows into the cooler 13 and is cooled to about 320 ° C. A part of the working fluid 42 cooled through the cooler 13 flows into the condenser 11 of the carbon dioxide separator 100 via the extraction path 14.

凝縮器11に流入した二酸化炭素を主成分とする作動流体42が冷却される過程で、作動流体42に含まれる水蒸気の飽和温度まで温度低下すると、水蒸気が凝縮して分離され、水75となって排出されて、加湿器7に補給水として供給される。   In the process of cooling the working fluid 42 mainly composed of carbon dioxide flowing into the condenser 11, when the temperature falls to the saturation temperature of the water vapor contained in the working fluid 42, the water vapor is condensed and separated into water 75. And is supplied to the humidifier 7 as makeup water.

最終的に、作動流体42が30℃まで冷却されると、水の飽和圧力は約4kPaであり、二酸化炭素に対する水蒸気の割合は0.1パーセント未満に低下する。このように、二酸化炭素分離装置100で純度を高めた高圧の炭酸ガスは、図示しない二酸化炭素処理設備に送出し、液化炭酸ガスあるいは高圧炭酸ガスとして回収する。液化炭酸ガスを製造する際には、炭酸ガスを高圧な状態で冷却することが必要であるため、本実施例のように高圧の炭酸ガスを得ることができれば、少ない動力で液化炭酸ガスを製造することが可能であり、システム全体としての効率が向上する。   Eventually, when the working fluid 42 is cooled to 30 ° C., the saturation pressure of water is about 4 kPa and the ratio of water vapor to carbon dioxide drops to less than 0.1 percent. In this way, the high-pressure carbon dioxide gas whose purity has been increased by the carbon dioxide separator 100 is sent to a carbon dioxide treatment facility (not shown) and recovered as liquefied carbon dioxide gas or high-pressure carbon dioxide gas. When producing liquefied carbon dioxide gas, it is necessary to cool the carbon dioxide gas in a high pressure state, so if high-pressure carbon dioxide gas can be obtained as in this embodiment, liquefied carbon dioxide gas can be produced with less power. It is possible to improve the efficiency of the entire system.

本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおける水系統の具体的動作について説明すると、冷却器13で作動流体42と熱交換して加湿器7に供給された水74の一部はポンプ61によって昇圧して水79として冷却器13に再び供給され、前記冷却器13にて作動流体42と熱交換することで約200℃まで昇温される。   The specific operation of the water system in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment will be described. A part of the water 74 exchanged with the working fluid 42 by the cooler 13 and supplied to the humidifier 7 is supplied by the pump 61. The pressure is increased and the water 79 is supplied again to the cooler 13, and the temperature is raised to about 200 ° C. by exchanging heat with the working fluid 42 in the cooler 13.

冷却器13で昇温された水74は加湿器7に供給され、前記加湿器7にて再熱熱交換器4に流入する作動流体43を冷却するのに使用される。また、凝縮器11で作動流体42から分離された水75は前記したように加湿器7に供給して補給水として再利用しても良いし、圧縮機1の入口、もしくは途中に戻して圧縮機1内に噴霧しても良い。   The water 74 heated by the cooler 13 is supplied to the humidifier 7 and used to cool the working fluid 43 flowing into the reheat heat exchanger 4 by the humidifier 7. Further, as described above, the water 75 separated from the working fluid 42 by the condenser 11 may be supplied to the humidifier 7 and reused as make-up water, or may be compressed by returning to the inlet of the compressor 1 or midway. You may spray in the machine 1.

本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、作動流体41を圧縮機1で圧縮した二酸化炭素を主成分とする高圧の作動流体42の一部を冷却器13を通過後に抽気するため、図1に示した第1実施例の二酸化炭素分離装置100に別置された二酸化炭素圧縮機10が不要となり、設備コストが削減できる。   In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, a part of the high-pressure working fluid 42 mainly composed of carbon dioxide obtained by compressing the working fluid 41 with the compressor 1 is extracted after passing through the cooler 13. The carbon dioxide compressor 10 installed separately in the carbon dioxide separator 100 of 1st Example shown in 1 becomes unnecessary, and installation cost can be reduced.

また、冷却器13によって作動流体42を冷却してから凝縮器11で水分を凝縮させているため、作動流体42の温度が低く、凝縮器11に供給する冷却用の冷却水の流量を削減することが可能である。   Further, since the water is condensed by the condenser 11 after the working fluid 42 is cooled by the cooler 13, the temperature of the working fluid 42 is low, and the flow rate of the cooling water for cooling supplied to the condenser 11 is reduced. It is possible.

また、冷却器13で作動流体42との熱交換によって回収した熱は加湿器7に散布する水74の加熱という形で回収しているため、効率良く熱回収することが可能である。そして凝縮器11で発生した水75を加湿器7、もしくは作動流体41の一部として圧縮機1に再び戻すことで、前者の場合は加湿器7の加湿量の増加、後者の場合は圧縮機1の圧縮動力の低減が見込める。   Further, since the heat recovered by heat exchange with the working fluid 42 in the cooler 13 is recovered in the form of heating the water 74 sprayed on the humidifier 7, it is possible to efficiently recover the heat. Then, the water 75 generated in the condenser 11 is returned to the compressor 1 as a part of the humidifier 7 or the working fluid 41, so that the humidification amount of the humidifier 7 is increased in the former case, and the compressor in the latter case. 1 reduction in compression power can be expected.

ところで、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、実施例1と同様に、圧縮機1で圧縮されて該圧縮機1から吐出した作動流体42を加湿器7で加湿するため、従来の圧縮機とタービンの組合せの場合と比較して、圧縮機1よりもタービン3の作動流体の流量が相対的に多くなるように設計する必要がある。しかしながら、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、二酸化炭素を主成分とする作動流体42の一部を圧縮機1出口と加湿器7入口との途中から抜き出しているため、加湿器7から再生熱交換器4を経てタービン3に流入する作動媒体43、44の流量が減少する。その結果、圧縮機1とタービン3の流量バランスが改善され、スラスト軸受をはじめとした信頼性が向上する利点がある。   By the way, in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, the working fluid 42 compressed by the compressor 1 and discharged from the compressor 1 is humidified by the humidifier 7 as in the first embodiment. It is necessary to design the flow rate of the working fluid in the turbine 3 to be relatively higher than that in the compressor 1 as compared with the case of the combination of the compressor and the turbine. However, in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, a part of the working fluid 42 mainly composed of carbon dioxide is extracted from the middle between the compressor 1 outlet and the humidifier 7 inlet. , The flow rates of the working media 43 and 44 flowing into the turbine 3 through the regenerative heat exchanger 4 are reduced. As a result, there is an advantage that the flow rate balance between the compressor 1 and the turbine 3 is improved, and the reliability including the thrust bearing is improved.

なお、高圧な作動流体42を抽気することによるタービン仕事の低下は、二酸化炭素分離装置100における圧縮仕事の削減とほぼ相殺されると考えられる。   In addition, it is considered that the decrease in turbine work due to the extraction of the high-pressure working fluid 42 is almost offset by the reduction in compression work in the carbon dioxide separator 100.

本発明の実施例によれば、二酸化炭素が主成分の作動流体によって駆動されるクローズドサイクルのガスタービンプラントにおいて、二酸化炭素の液化プロセスまで考慮してガスタービンの排ガスから効率的に熱回収して全体効率を向上させた二酸化炭素回収型ガスタービンプラントが実現できる。   According to an embodiment of the present invention, in a closed cycle gas turbine plant driven by a working fluid containing carbon dioxide as a main component, heat recovery is efficiently performed from the exhaust gas of the gas turbine in consideration of the carbon dioxide liquefaction process. A carbon dioxide recovery type gas turbine plant with improved overall efficiency can be realized.

次に本発明の第3実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントについて図3を参照して説明する。   Next, a carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図3に示した第3実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントは、図2に示した第2実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントと基本的な構成は同じなので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ以下に説明する。   The basic configuration of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the third embodiment shown in FIG. 3 is the same as that of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the second embodiment shown in FIG. Will be omitted, and only different configurations will be described below.

図3において、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、前記圧縮機1から吐出して冷却器13で冷却され、加湿器7で加湿された後の二酸化炭素を主成分とする作動流体43の一部を抽気する抽気経路14を前記加湿器7と再生熱交換器4の間から分岐するように配設した構成である。   In FIG. 3, in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of this embodiment, the working fluid mainly composed of carbon dioxide discharged from the compressor 1, cooled by the cooler 13, and humidified by the humidifier 7. In this configuration, an extraction passage 14 for extracting a part of 43 is arranged so as to branch from between the humidifier 7 and the regenerative heat exchanger 4.

本実施例の場合は、加湿器7での加湿によって抽気される作動流体43中に水蒸気が多く含まれるため、前記抽気経路14を通じて導いた作動流体43を前記二酸化炭素分離装置100の凝縮器11で凝縮することで、より多くの水75が得られる。よって、得られた多くの水75を圧縮機1中に噴霧できるので、圧縮機1の圧縮動力をさらに削減可能である。   In the case of the present embodiment, since a large amount of water vapor is contained in the working fluid 43 extracted by humidification in the humidifier 7, the working fluid 43 guided through the extraction passage 14 is transferred to the condenser 11 of the carbon dioxide separator 100. More water 75 can be obtained by condensing at. Therefore, since much of the obtained water 75 can be sprayed into the compressor 1, the compression power of the compressor 1 can be further reduced.

本発明の実施例によれば、二酸化炭素が主成分の作動流体によって駆動されるクローズドサイクルのガスタービンプラントにおいて、二酸化炭素の液化プロセスまで考慮してガスタービンの排ガスから効率的に熱回収して全体効率を向上させた二酸化炭素回収型ガスタービンプラントが実現できる。   According to an embodiment of the present invention, in a closed cycle gas turbine plant driven by a working fluid containing carbon dioxide as a main component, heat recovery is efficiently performed from the exhaust gas of the gas turbine in consideration of the carbon dioxide liquefaction process. A carbon dioxide recovery type gas turbine plant with improved overall efficiency can be realized.

次に本発明の第4実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントについて図4を参照して説明する。   Next, a carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図4に示した第4実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントは、図2に示した第2実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントと基本的な構成は同じなので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ以下に説明する。   The carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the fourth embodiment shown in FIG. 4 has the same basic configuration as the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the second embodiment shown in FIG. Will be omitted, and only different configurations will be described below.

図4において、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、圧縮機1が低圧圧縮機15と高圧圧縮機16に分割して構成されており、冷却器13、抽気経路14、及び凝縮器11を有する二酸化炭素分離装置100は前記低圧圧縮機15と高圧圧縮機16の間にそれぞれ配設した構成である。   In FIG. 4, in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, the compressor 1 is divided into a low-pressure compressor 15 and a high-pressure compressor 16, and includes a cooler 13, a bleed passage 14, and a condenser. The carbon dioxide separator 100 having 11 is disposed between the low-pressure compressor 15 and the high-pressure compressor 16.

図4に示した本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、二酸化炭素を主成分とする作動流体41が低圧圧縮機15に流入して前記低圧圧縮機15によってこの作動流体41を所定の圧力比50まで圧縮して高圧の作動流体42にする。このときの作動流体42の圧力は約5MPa、温度は約410℃で、その組成は質量流量比で二酸化炭素約97%、水蒸気約3%である。   In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of this embodiment shown in FIG. 4, a working fluid 41 mainly composed of carbon dioxide flows into the low-pressure compressor 15, and the working fluid 41 is supplied to the predetermined pressure by the low-pressure compressor 15. The pressure is compressed to a pressure ratio of 50 to obtain a high-pressure working fluid 42. The pressure of the working fluid 42 at this time is about 5 MPa, the temperature is about 410 ° C., and the composition is about 97% carbon dioxide and about 3% water vapor by mass flow ratio.

低圧圧縮機15を経た加圧された作動流体42は冷却器13に流入して約320℃まで冷却される。冷却器13を通過して冷却された作動流体42の一部は低圧圧縮機15と高圧圧縮機16との間から分岐して配設された抽気経路14を経由して二酸化炭素分離装置100の凝縮器11に流入する。   The pressurized working fluid 42 that has passed through the low-pressure compressor 15 flows into the cooler 13 and is cooled to about 320 ° C. A part of the working fluid 42 cooled by passing through the cooler 13 passes through the extraction passage 14 arranged to be branched from between the low-pressure compressor 15 and the high-pressure compressor 16. It flows into the condenser 11.

凝縮器11に流入した二酸化炭素を主成分とする作動流体42が冷却される過程で、作動流体42中の水蒸気が凝縮して分離され、水75となって排出されて、加湿器7に補給水として供給される。   In the process of cooling the working fluid 42 mainly composed of carbon dioxide flowing into the condenser 11, the water vapor in the working fluid 42 is condensed and separated, discharged as water 75, and supplied to the humidifier 7. Supplied as water.

最終的に、作動流体42が30℃まで冷却されると、水の飽和圧力は約4kPaとなり、二酸化炭素に対する水蒸気の割合は0.1パーセント未満に低下する。このように、二酸化炭素分離装置100で純度を高めた高圧の炭酸ガスは、図示しない二酸化炭素処理設備に送出し、液化炭酸ガスあるいは高圧炭酸ガスとして回収する。液化炭酸ガスを製造する際には、炭酸ガスを高圧な状態で冷却することが必要であるため、本実施例のように高圧の炭酸ガスを得ることができれば、少ない動力で液化炭酸ガスを製造することが可能である。   Eventually, when the working fluid 42 is cooled to 30 ° C., the saturation pressure of water is about 4 kPa and the ratio of water vapor to carbon dioxide is reduced to less than 0.1 percent. In this way, the high-pressure carbon dioxide gas whose purity has been increased by the carbon dioxide separator 100 is sent to a carbon dioxide treatment facility (not shown) and recovered as liquefied carbon dioxide gas or high-pressure carbon dioxide gas. When producing liquefied carbon dioxide gas, it is necessary to cool the carbon dioxide gas in a high pressure state, so if high-pressure carbon dioxide gas can be obtained as in this embodiment, liquefied carbon dioxide gas can be produced with less power. Is possible.

また、低圧圧縮機15で圧縮され、冷却器13を通過して冷却された作動流体42の他の一部は、高圧圧縮機16に流入して該高圧圧縮機16によって所定の圧力比1.5まで圧縮され、約370℃の作動流体42’となって加湿器7に流入する。   Further, another part of the working fluid 42 compressed by the low-pressure compressor 15 and cooled by passing through the cooler 13 flows into the high-pressure compressor 16, and the predetermined pressure ratio 1. Compressed to 5, becomes a working fluid 42 ′ of about 370 ° C. and flows into the humidifier 7.

前記加湿器7で加湿された作動流体42’は、前記した第2実施例の加湿器7で加湿された作動流体42と同様に、加湿器7から作動流体43として再熱熱交換器4に流入し、この再熱熱交換器4で昇温した作動流体43となって前記燃焼器2に供給され、作動流体44となる。   The working fluid 42 ′ humidified by the humidifier 7 is transferred from the humidifier 7 to the reheat heat exchanger 4 as the working fluid 43 in the same manner as the working fluid 42 humidified by the humidifier 7 of the second embodiment. The working fluid 43 that flows in and is heated by the reheat heat exchanger 4 is supplied to the combustor 2 to become the working fluid 44.

次に本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおける水系統の具体的動作について説明すると、冷却器13で作動流体42と熱交換して加湿器7に供給された水74の一部はポンプ61によって昇圧して水79として冷却器13に再び供給され、前記冷却器13にて作動流体41’と熱交換することで約200℃まで昇温される。   Next, a specific operation of the water system in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment will be described. A part of the water 74 supplied to the humidifier 7 by exchanging heat with the working fluid 42 in the cooler 13 is pumped. The pressure is increased by 61 and supplied again as water 79 to the cooler 13, and the temperature is raised to about 200 ° C. by exchanging heat with the working fluid 41 ′ in the cooler 13.

冷却器13で昇温した水74は加湿器7に供給され、前記加湿器7にて再熱熱交換器4に流入する作動流体43を冷却するのに使用される。   The water 74 heated by the cooler 13 is supplied to the humidifier 7 and is used to cool the working fluid 43 flowing into the reheat heat exchanger 4 by the humidifier 7.

なお、冷却器13で昇温した冷却水と高圧圧縮機16出口の作動流体42’とを熱交換してから加湿器7に供給しても良い。   The cooling water heated by the cooler 13 and the working fluid 42 ′ at the outlet of the high-pressure compressor 16 may be heat-exchanged before being supplied to the humidifier 7.

また、凝縮器11で作動流体42から分離された水75は加湿器7に供給して補給水として再利用しても良いし、図示していないが低圧圧縮機15の入口、もしくは途中に戻して低圧圧縮機15内に噴霧しても良い。   Further, the water 75 separated from the working fluid 42 by the condenser 11 may be supplied to the humidifier 7 to be reused as make-up water, or although not shown, it is returned to the inlet of the low-pressure compressor 15 or in the middle. Then, it may be sprayed into the low-pressure compressor 15.

本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、実施例2と同様に、別置の二酸化炭素圧縮機10が不要となり、設備コストが削減できる。   In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, the separate carbon dioxide compressor 10 becomes unnecessary as in the second embodiment, and the equipment cost can be reduced.

また、冷却器13によって作動流体42を冷却してから凝縮器11で水分を凝縮させているため、作動流体42の温度が低く、凝縮器11に供給する冷却用の冷却水の流量を削減することが可能である。   Further, since the water is condensed by the condenser 11 after the working fluid 42 is cooled by the cooler 13, the temperature of the working fluid 42 is low, and the flow rate of the cooling water for cooling supplied to the condenser 11 is reduced. It is possible.

また、冷却器13で作動流体42との熱交換によって回収した熱は加湿器7に供給する水74の加熱という形で回収しているため、効率良く熱回収することが可能である。そして凝縮器11で発生した水75を加湿器7、もしくは作動流体41の一部として低圧圧縮機15に再び戻すことで、前者の場合は加湿器7の加湿量の増加、後者の場合は低圧圧縮機15の圧縮動力の低減が見込める。   Further, since the heat recovered by heat exchange with the working fluid 42 in the cooler 13 is recovered in the form of heating of the water 74 supplied to the humidifier 7, it is possible to efficiently recover the heat. The water 75 generated in the condenser 11 is returned to the low-pressure compressor 15 as a part of the humidifier 7 or the working fluid 41, so that the humidification amount of the humidifier 7 is increased in the former case, and the low-pressure in the latter case. Reduction of the compression power of the compressor 15 can be expected.

更に、低圧圧縮機15と高圧圧縮機16との間に設置した前記冷却器13が中間冷却器として機能するため、高圧圧縮機16の圧縮動力を削減しつつ該高圧圧縮機16の圧縮出口温度を下げることが可能となる。   Furthermore, since the cooler 13 installed between the low pressure compressor 15 and the high pressure compressor 16 functions as an intermediate cooler, the compression outlet temperature of the high pressure compressor 16 is reduced while reducing the compression power of the high pressure compressor 16. Can be lowered.

本発明の実施例によれば、二酸化炭素が主成分の作動流体によって駆動されるクローズドサイクルのガスタービンプラントにおいて、二酸化炭素の液化プロセスまで考慮してガスタービンの排ガスから効率的に熱回収して全体効率を向上させた二酸化炭素回収型ガスタービンプラントが実現できる。   According to an embodiment of the present invention, in a closed cycle gas turbine plant driven by a working fluid containing carbon dioxide as a main component, heat recovery is efficiently performed from the exhaust gas of the gas turbine in consideration of the carbon dioxide liquefaction process. A carbon dioxide recovery type gas turbine plant with improved overall efficiency can be realized.

次に本発明の第5実施例である二酸化炭素回収型ガスタービンプラントについて図5を参照して説明する。   Next, a carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図5に示した第5実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントは、図4に示した第4実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントと基本的な構成は同じなので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ以下に説明する。   The basic configuration of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the fifth embodiment shown in FIG. 5 is the same as that of the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the fourth embodiment shown in FIG. Will be omitted, and only different configurations will be described below.

図5において、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、第4実施例と同様に圧縮機1を低圧圧縮機15と高圧圧縮機16とに分割して構成されており、冷却器13、抽気経路14、及び凝縮器11を有する二酸化炭素分離装置100とは前記高圧圧縮機16と加湿器7との間にそれぞれ配設した構成である。   In FIG. 5, the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment is configured by dividing the compressor 1 into a low-pressure compressor 15 and a high-pressure compressor 16 as in the fourth embodiment. The carbon dioxide separator 100 having the extraction path 14 and the condenser 11 is configured to be disposed between the high-pressure compressor 16 and the humidifier 7.

また、低圧圧縮機15及び高圧圧縮機16の入口に水77を噴霧する噴霧冷却器17、18をそれぞれ設置しており、前記噴霧冷却器17、18に供給される水77として、水回収装置6と冷却器63との間を循環する循環水78から分岐した水76、及び二酸化炭素分離装置100の凝縮器11で凝縮した水75が利用されている。   Further, spray coolers 17 and 18 for spraying water 77 are respectively installed at the inlets of the low-pressure compressor 15 and the high-pressure compressor 16, and a water recovery device is used as the water 77 supplied to the spray coolers 17 and 18. Water 76 branched from the circulating water 78 circulating between the heat exchanger 6 and the cooler 63 and water 75 condensed in the condenser 11 of the carbon dioxide separator 100 are used.

図5に示した本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、低圧圧縮機15入口にて該低圧圧縮機15に流入する二酸化炭素を主成分とする作動流体41に対して、噴霧冷却器17から水77が噴霧される。   In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment shown in FIG. 5, a spray cooler is applied to the working fluid 41 mainly composed of carbon dioxide flowing into the low pressure compressor 15 at the inlet of the low pressure compressor 15. Water 77 is sprayed from 17.

噴霧冷却器17から噴霧する水77の水量は低圧圧縮機15の入口質量流量の約1%程度を想定しているが、圧縮機のサージング等の不安定現象を引き起こさない範囲であれば噴霧量を1%以上としても問題ない。   The amount of water 77 sprayed from the spray cooler 17 is assumed to be about 1% of the inlet mass flow rate of the low-pressure compressor 15, but the amount of spray is within a range that does not cause unstable phenomena such as surging of the compressor. It is not a problem even if 1% or more.

噴霧冷却器17から噴霧された水滴は低圧圧縮機15の入口、もしくは低圧圧縮機15の内部で蒸発を完了し、作動流体41’となって高圧圧縮機16に流入する。   The water droplet sprayed from the spray cooler 17 completes evaporation at the inlet of the low-pressure compressor 15 or inside the low-pressure compressor 15, and flows into the high-pressure compressor 16 as a working fluid 41 '.

作動流体41’が高圧圧縮機16に流入する際に、高圧圧縮機16入口にて噴霧冷却器18から高圧圧縮機15の入口質量流量の約1%程度の水が更に噴霧される。また、水77の噴霧量についても低圧圧縮機15の場合と同じく、サージング等の不安定現象を引き起こさない範囲であれば噴霧量を1%以上としても問題ない。   When the working fluid 41 ′ flows into the high-pressure compressor 16, about 1% of water at the inlet mass flow rate of the high-pressure compressor 15 is further sprayed from the spray cooler 18 at the high-pressure compressor 16 inlet. Further, as with the low pressure compressor 15, the spray amount of the water 77 is not limited to 1% or more as long as it does not cause an unstable phenomenon such as surging.

前記低圧圧縮機15及び高圧圧縮機16による圧縮によって、最終的に作動流体41は所定の圧力比50まで圧縮されて作動流体42となる。この時、水77の噴霧によって高圧圧縮機16出口の作動流体42の温度は約370℃まで冷却され、かつ、前記低圧圧縮機15及び高圧圧縮機16の圧縮動力は10%程度削減されると想定している。   By the compression by the low-pressure compressor 15 and the high-pressure compressor 16, the working fluid 41 is finally compressed to a predetermined pressure ratio 50 to become the working fluid 42. At this time, when the temperature of the working fluid 42 at the outlet of the high pressure compressor 16 is cooled to about 370 ° C. by the spraying of water 77, and the compression power of the low pressure compressor 15 and the high pressure compressor 16 is reduced by about 10%. Assumed.

高圧圧縮機16を経た作動流体42は冷却器13に流入してさらに冷却され、約280℃となる。この冷却された作動流体42の一部が高圧圧縮機16と加湿器7との間から分岐して配設された抽気経路14を経由して二酸化炭素分離装置100の凝縮器11に流入する。   The working fluid 42 that has passed through the high-pressure compressor 16 flows into the cooler 13 and is further cooled to about 280 ° C. A part of the cooled working fluid 42 flows into the condenser 11 of the carbon dioxide separator 100 via the extraction path 14 that is branched from the high-pressure compressor 16 and the humidifier 7.

凝縮器11に流入した二酸化炭素を主成分とする作動流体42が冷却される過程で、作動流体42中の水蒸気が凝縮して分離され、水75となって排出されて、加湿器7に補給水として供給される。   In the process of cooling the working fluid 42 mainly composed of carbon dioxide flowing into the condenser 11, the water vapor in the working fluid 42 is condensed and separated, discharged as water 75, and supplied to the humidifier 7. Supplied as water.

最終的に、作動流体42が30℃まで冷却されると、水の飽和圧力は約4kPaとなり、二酸化炭素に対する水蒸気の割合は0.1パーセント未満に低下する。このように、二酸化炭素分離装置100で純度を高めた高圧の炭酸ガスは、図示しない二酸化炭素処理設備に送出し、液化炭酸ガスあるいは高圧炭酸ガスとして回収する。液化炭酸ガスを製造する際には、炭酸ガスを高圧な状態で冷却することが必要であるため、本実施例のように高圧の炭酸ガスを得ることができれば、少ない動力で液化炭酸ガスを製造することが可能であり、システム全体としての効率が向上する。   Eventually, when the working fluid 42 is cooled to 30 ° C., the saturation pressure of water is about 4 kPa and the ratio of water vapor to carbon dioxide is reduced to less than 0.1 percent. In this way, the high-pressure carbon dioxide gas whose purity has been increased by the carbon dioxide separator 100 is sent to a carbon dioxide treatment facility (not shown) and recovered as liquefied carbon dioxide gas or high-pressure carbon dioxide gas. When producing liquefied carbon dioxide gas, it is necessary to cool the carbon dioxide gas in a high pressure state, so if high-pressure carbon dioxide gas can be obtained as in this embodiment, liquefied carbon dioxide gas can be produced with less power. It is possible to improve the efficiency of the entire system.

本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおいても、実施例2と同様に、別置の二酸化炭素圧縮機10が不要となり、設備コストが削減できる。   Also in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, the separate carbon dioxide compressor 10 becomes unnecessary as in the second embodiment, and the equipment cost can be reduced.

また、冷却器13によって作動流体42を冷却してから凝縮器11で水分を凝縮させているため、作動流体42の温度が低く、凝縮器11に供給する冷却用の冷却水の流量を削減することが可能である。   Further, since the water is condensed by the condenser 11 after the working fluid 42 is cooled by the cooler 13, the temperature of the working fluid 42 is low, and the flow rate of the cooling water for cooling supplied to the condenser 11 is reduced. It is possible.

また、冷却器13で作動流体42との熱交換によって回収した熱は加湿器7に供給する水74の加熱という形で回収しているため、効率良く熱回収することが可能である。そして凝縮器11で発生した水75を水77として低圧圧縮機15及び高圧圧縮機16の各入口に噴霧冷却器17、18から噴霧することで、低圧圧縮機15及び高圧圧縮機16の圧縮動力の低減が見込めると共に、流量増加効果が大きくなり、よって、流量バランス改善の効果を得つつ抽気によるタービン仕事の低下を抑制することが可能となる。   Further, since the heat recovered by heat exchange with the working fluid 42 in the cooler 13 is recovered in the form of heating of the water 74 supplied to the humidifier 7, it is possible to efficiently recover the heat. The water 75 generated in the condenser 11 is sprayed from the spray coolers 17 and 18 to the respective inlets of the low-pressure compressor 15 and the high-pressure compressor 16 as water 77, so that the compression power of the low-pressure compressor 15 and the high-pressure compressor 16 is sprayed. Can be expected, and the effect of increasing the flow rate is increased. Therefore, it is possible to suppress the decrease in turbine work due to extraction while obtaining the effect of improving the flow rate balance.

ここで本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、直接熱交換型の噴霧冷却器17、18を用いて吸気冷却と中間冷却を行っているが、冷却機能を果たせば他の機器、例えば間接熱交換型の冷却器を前記噴霧冷却器の替わりに用いても良い。ただし間接熱交換型の冷却器を用いる場合は、作動流体の流量を増加させる効果がなくなる上に二酸化炭素分離装置100の凝縮器11で発生した水も利用できないため、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントの方が利点が多いと考えられる。   Here, in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, the intake air cooling and the intermediate cooling are performed using the direct heat exchange type spray coolers 17 and 18, but if the cooling function is fulfilled, other equipment, for example, An indirect heat exchange type cooler may be used instead of the spray cooler. However, when an indirect heat exchange type cooler is used, the effect of increasing the flow rate of the working fluid is lost, and water generated in the condenser 11 of the carbon dioxide separator 100 cannot be used. The type gas turbine plant is considered to have more advantages.

なお、本実施例の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントでは、低圧圧縮機15と高圧圧縮機16の双方の入口に噴霧冷却器17、18を設置したが、どちらか一方のみに噴霧冷却器を設置することも可能である。   In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the present embodiment, the spray coolers 17 and 18 are installed at the inlets of both the low pressure compressor 15 and the high pressure compressor 16, but the spray cooler is installed only in one of them. It is also possible to do.

また、前述した実施例2から実施例4の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおいて、圧縮機の圧力比が小さく抽気経路14で抽気する作動流体の圧力が、図示しない二酸化炭素処理設備に送出するために必要な圧力よりも低い場合には、別途、作動流体を圧縮する二酸化炭素圧縮機が必要となる。しかし、その場合でも、実施例1に比べると作動流体の圧縮に必要な圧縮機の圧力比は小さくて済むという利点がある。   Further, in the carbon dioxide recovery type gas turbine plant of the second to fourth embodiments described above, the pressure of the working fluid extracted in the extraction passage 14 is small because the pressure ratio of the compressor is small, and is sent to a carbon dioxide treatment facility (not shown). In the case where the pressure is lower than that required, a carbon dioxide compressor for compressing the working fluid is separately required. However, even in this case, there is an advantage that the pressure ratio of the compressor required for compressing the working fluid is smaller than that in the first embodiment.

本発明の実施例によれば、二酸化炭素が主成分の作動流体によって駆動されるクローズドサイクルのガスタービンプラントにおいて、二酸化炭素の液化プロセスまで考慮してガスタービンの排ガスから効率的に熱回収して全体効率を向上させた二酸化炭素回収型ガスタービンプラントが実現できる。   According to an embodiment of the present invention, in a closed cycle gas turbine plant driven by a working fluid containing carbon dioxide as a main component, heat recovery is efficiently performed from the exhaust gas of the gas turbine in consideration of the carbon dioxide liquefaction process. A carbon dioxide recovery type gas turbine plant with improved overall efficiency can be realized.

本発明は、二酸化炭素回収型ガスタービンプラントに適用でき、特に二酸化炭素を作動流体の主成分とし、この作動流体を圧縮する圧縮機と、酸素燃焼を行なう燃焼器とを備え、前記作動流体の少なくとも一部がクローズドサイクルを形成する二酸化炭素回収型ガスタービンプラントに適用可能である。   The present invention can be applied to a carbon dioxide recovery type gas turbine plant, and particularly includes a compressor that compresses the working fluid with carbon dioxide as a main component of the working fluid, and a combustor that performs oxyfuel combustion. It is applicable to a carbon dioxide recovery type gas turbine plant in which at least a part forms a closed cycle.

1:圧縮機、2:燃焼器、3:タービン、4:熱交換器、5:給水加熱器、6:水回収装置、7:加湿器、9:発電機、10:二酸化炭素圧縮機、11:凝縮器、12:再循環経路、13、63:冷却器、14:抽気経路、15:低圧圧縮機、16:高圧圧縮機、17、18:噴霧冷却器、41〜44:作動流体、41’、42’:作動流体、45〜48:排ガス、61、62:ポンプ、71:水、72:凝縮水、73、74、75:水、78:循環水、81:燃料、82:酸素、100:二酸化炭素分離装置。   1: compressor, 2: combustor, 3: turbine, 4: heat exchanger, 5: feed water heater, 6: water recovery device, 7: humidifier, 9: generator, 10: carbon dioxide compressor, 11 : Condenser, 12: Recirculation path, 13, 63: Cooler, 14: Extraction path, 15: Low pressure compressor, 16: High pressure compressor, 17, 18: Spray cooler, 41-44: Working fluid, 41 ', 42': Working fluid, 45-48: Exhaust gas, 61, 62: Pump, 71: Water, 72: Condensed water, 73, 74, 75: Water, 78: Circulating water, 81: Fuel, 82: Oxygen, 100: Carbon dioxide separator.

Claims (9)

二酸化炭素を主成分とした作動流体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された作動流体に水分を加湿する加湿器と、前記加湿器で加湿された作動流体に酸素と燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器によって生成される二酸化炭素を主成分とした排ガスによって駆動されるタービンと、前記タービンから排出された排ガスと前記加湿器を通過した作動流体とを熱交換させる再生熱交換器と、前記再生熱交換器を通過後の排ガスを冷却して排ガス中の水分を回収する水回収装置とを備え、
前記水回収装置の下流側から分岐して該水回収装置を通過後の二酸化炭素を主成分とした排ガスの一部を取り出す抽気経路を配設し、
前記抽気経路を通じて導いた前記排ガスの二酸化炭素を分離する分離装置を設置し、
前記水回収装置の下流側から分岐して該水回収装置を通過後の前記排ガスの残りを前記圧縮機入口に再び流入させる排ガスの経路を配設したことを特徴とする二酸化炭素回収型ガスタービンプラント。
A compressor that compresses a working fluid mainly composed of carbon dioxide, a humidifier that humidifies the working fluid compressed by the compressor, and a mixture of oxygen and fuel in the working fluid humidified by the humidifier Heat exchange between the combustor to be combusted, the turbine driven by the exhaust gas mainly composed of carbon dioxide generated by the combustor, and the exhaust fluid discharged from the turbine and the working fluid that has passed through the humidifier A regenerative heat exchanger, and a water recovery device for recovering moisture in the exhaust gas by cooling the exhaust gas after passing through the regenerative heat exchanger,
A bleed path for taking out a part of the exhaust gas mainly composed of carbon dioxide after branching from the downstream side of the water recovery device and passing through the water recovery device is disposed,
Installing a separation device for separating carbon dioxide of the exhaust gas guided through the extraction path;
A carbon dioxide recovery type gas turbine having an exhaust gas path branched from the downstream side of the water recovery device and through which the remaining exhaust gas after passing through the water recovery device flows again into the compressor inlet plant.
二酸化炭素を主成分とした作動流体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された作動流体に水分を加湿する加湿器と、前記加湿器で加湿された作動流体に酸素と燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器によって生成される二酸化炭素を主成分とした排ガスによって駆動されるタービンと、前記タービンから排出された排ガスと前記加湿器を通過した作動流体とを熱交換させる再生熱交換器と、前記再生熱交換器を通過後の排ガスを冷却して排ガス中の水分を回収する水回収装置とを備え、
前記圧縮機と前記加湿器の間に該圧縮機を通過して加湿器に供給される二酸化炭素を主成分とした作動流体を冷却する冷却器を備え、
前記冷却器と前記加湿器との間から分岐して前記冷却器を通過後の冷却された作動流体の一部を取り出す抽気経路を配設し、
前記抽気経路を通じて導いた前記作動流体の二酸化炭素を分離する分離装置を設置し、
前記水回収装置の下流側から該水回収装置を通過後の前記排ガスを前記圧縮機入口に再び流入させる排ガスの経路を配設したことを特徴とする二酸化炭素回収型ガスタービンプラント。
A compressor that compresses a working fluid mainly composed of carbon dioxide, a humidifier that humidifies the working fluid compressed by the compressor, and a mixture of oxygen and fuel in the working fluid humidified by the humidifier Heat exchange between the combustor to be combusted, the turbine driven by the exhaust gas mainly composed of carbon dioxide generated by the combustor, and the exhaust fluid discharged from the turbine and the working fluid that has passed through the humidifier A regenerative heat exchanger, and a water recovery device for recovering moisture in the exhaust gas by cooling the exhaust gas after passing through the regenerative heat exchanger,
A cooler that cools a working fluid mainly composed of carbon dioxide that passes through the compressor and is supplied to the humidifier between the compressor and the humidifier;
A bleed path for taking out a part of the cooled working fluid after branching between the cooler and the humidifier and passing through the cooler;
Installing a separation device for separating carbon dioxide of the working fluid guided through the extraction path;
A carbon dioxide recovery type gas turbine plant characterized in that an exhaust gas path is provided for allowing the exhaust gas after passing through the water recovery device to flow again into the compressor inlet from the downstream side of the water recovery device.
二酸化炭素を主成分とした作動流体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された作動流体に水分を加湿する加湿器と、前記加湿器で加湿された作動流体に酸素と燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器によって生成される二酸化炭素を主成分とした排ガスによって駆動されるタービンと、前記タービンから排出された排ガスと前記加湿器を通過した作動流体とを熱交換させる再生熱交換器と、前記再生熱交換器を通過後の排ガスを冷却して排ガス中の水分を回収する水回収装置とを備え、
前記圧縮機と前記加湿器の間に該圧縮機を通過して加湿器に供給される二酸化炭素を主成分とした作動流体を冷却する冷却器を備え、
前記加湿器と前記再生熱交換器の間から分岐して前記加湿器を通過後の加湿された作動流体の一部を取り出す抽気経路を配設し、
前記抽気経路を通じて導いた前記作動流体の二酸化炭素を分離する分離装置を設置し、
前記水回収装置の下流側から該水回収装置を通過後の前記排ガスを前記圧縮機入口に再び流入させる排ガスの経路を配設したことを特徴とする二酸化炭素回収型ガスタービンプラント。
A compressor that compresses a working fluid mainly composed of carbon dioxide, a humidifier that humidifies the working fluid compressed by the compressor, and a mixture of oxygen and fuel in the working fluid humidified by the humidifier Heat exchange between the combustor to be combusted, the turbine driven by the exhaust gas mainly composed of carbon dioxide generated by the combustor, and the exhaust fluid discharged from the turbine and the working fluid that has passed through the humidifier A regenerative heat exchanger, and a water recovery device for recovering moisture in the exhaust gas by cooling the exhaust gas after passing through the regenerative heat exchanger,
A cooler that cools a working fluid mainly composed of carbon dioxide that passes through the compressor and is supplied to the humidifier between the compressor and the humidifier;
A bleed passage for branching out from the humidifier and the regenerative heat exchanger and taking out a part of the humidified working fluid after passing through the humidifier;
Installing a separation device for separating carbon dioxide of the working fluid guided through the extraction path;
A carbon dioxide recovery type gas turbine plant characterized in that an exhaust gas path is provided for allowing the exhaust gas after passing through the water recovery device to flow again into the compressor inlet from the downstream side of the water recovery device.
二酸化炭素を主成分とした作動流体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された作動流体に水分を加湿する加湿器と、前記加湿器で加湿された作動流体に酸素と燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器によって生成される二酸化炭素を主成分とした排ガスによって駆動されるタービンと、前記タービンから排出された排ガスと前記加湿器を通過した作動流体とを熱交換させる再生熱交換器と、前記再生熱交換器を通過後の排ガスを冷却して排ガス中の水分を回収する水回収装置とを備え、
前記圧縮機は低圧圧縮機と、この低圧圧縮機で圧縮された作動流体を更に圧縮する高圧圧縮機から構成されており、
前記低圧圧縮機と前記高圧圧縮機との間、或いは前記高圧圧縮機と前記加湿器との間に作動流体を冷却する冷却器を備え、
前記冷却器と前記高圧圧縮機の間、或いは前記高圧圧縮機と前記加湿器との間から分岐して前記冷却器を通過後の冷却された作動流体の一部、或いは前記高圧圧縮機を通過後の冷却された作動流体の一部を取り出す抽気経路を配設し、
前記抽気経路を通じて導いた前記作動流体の二酸化炭素を分離する分離装置を設置し、
前記水回収装置の下流側から該水回収装置を通過後の前記排ガスを前記圧縮機入口に再び流入させる排ガスの経路を配設したことを特徴とする二酸化炭素回収型スタービンプラント。
A compressor that compresses a working fluid mainly composed of carbon dioxide, a humidifier that humidifies the working fluid compressed by the compressor, and a mixture of oxygen and fuel in the working fluid humidified by the humidifier Heat exchange between the combustor to be combusted, the turbine driven by the exhaust gas mainly composed of carbon dioxide generated by the combustor, and the exhaust fluid discharged from the turbine and the working fluid that has passed through the humidifier A regenerative heat exchanger, and a water recovery device for recovering moisture in the exhaust gas by cooling the exhaust gas after passing through the regenerative heat exchanger,
The compressor is composed of a low-pressure compressor and a high-pressure compressor that further compresses the working fluid compressed by the low-pressure compressor,
A cooler for cooling the working fluid between the low pressure compressor and the high pressure compressor or between the high pressure compressor and the humidifier;
A part of the cooled working fluid after passing through the cooler after branching between the cooler and the high pressure compressor or between the high pressure compressor and the humidifier or passing through the high pressure compressor Arranging a bleed passage for extracting a part of the cooled working fluid afterwards,
Installing a separation device for separating carbon dioxide of the working fluid guided through the extraction path;
Carbon dioxide capture moth star bottle plant, characterized in that the exhaust gas after passing through the water recovery apparatus from the downstream side is disposed a path of the exhaust gas to flow back to the compressor inlet of the water collecting device.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおいて、
前記水回収装置で排ガスに水を散布して冷却し、冷却によって凝縮した排ガス中の水の一部を該水回収装置から前記加湿器に加湿用の水として供給するように構成したことを特徴とする二酸化炭素回収型ガスタービンプラント。
In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to any one of claims 1 to 4,
The water recovery device sprays water on the exhaust gas to cool it, and a part of the water in the exhaust gas condensed by cooling is supplied from the water recovery device to the humidifier as humidifying water. Carbon dioxide recovery type gas turbine plant.
請求項1に記載の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおいて、
前記分離装置は二酸化炭素を主成分とした排ガスを圧縮する二酸化炭素圧縮機と、この圧縮された排ガスに含まれる水分を凝縮して分離する凝縮器とを備えていることを特徴とする二酸化炭素回収型ガスタービンプラント。
In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to claim 1 ,
The separation apparatus includes a carbon dioxide compressor that compresses exhaust gas mainly composed of carbon dioxide, and a condenser that condenses and separates moisture contained in the compressed exhaust gas. Recovery type gas turbine plant.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおいて、
前記再生熱交換器と前記水回収装置との間に該再生熱交換器を通過後の排ガスと熱交換して水を加熱する給水加熱器を設置し、前記給水加熱器で加熱した水を前記加湿器に加湿用の水として供給するように構成したことを特徴とする二酸化炭素回収型ガスタービンプラント。
In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to any one of claims 1 to 4,
Installed between the regenerative heat exchanger and the water recovery device is a feed water heater that heats water by exchanging heat with the exhaust gas after passing through the regenerative heat exchanger, and the water heated by the feed water heater is A carbon dioxide recovery type gas turbine plant configured to be supplied to a humidifier as water for humidification.
請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおいて、
前記冷却器は前記加湿器で生じた水を前記圧縮機を通過した作動流体と熱交換して該作動流体を冷却する冷却器であり、前記冷却器で冷却に使用した水を前記加湿器に再び加湿用の水として供給することを特徴とする二酸化炭素回収型ガスタービンプラント。
In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to any one of claims 2 to 4,
The cooler is a cooler that cools the working fluid by exchanging heat generated in the humidifier with the working fluid that has passed through the compressor, and the water used for cooling by the cooler is supplied to the humidifier. A carbon dioxide recovery type gas turbine plant, which is supplied again as water for humidification.
請求項4に記載の二酸化炭素回収型ガスタービンプラントにおいて、
前記低圧圧縮機の入口側、或いは前記低圧圧縮機と高圧圧縮機との間に作動流体に水を噴霧する噴霧冷却器を設置し、前記噴霧冷却器に前記水回収装置又は前記分離装置に備えた凝縮器で発生した水を噴霧用の水として供給するように構成したことを特徴とする二酸化炭素回収型ガスタービンプラント。
In the carbon dioxide recovery type gas turbine plant according to claim 4,
A spray cooler that sprays water on the working fluid is installed on the inlet side of the low-pressure compressor or between the low-pressure compressor and the high-pressure compressor, and the spray cooler includes the water recovery device or the separation device. The carbon dioxide recovery type gas turbine plant is configured to supply water generated in the condenser as water for spraying.
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