JP5183118B2 - Power generation system - Google Patents

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Description

本発明は、発電システムに関し、特にアノードとカソードとを有する燃料電池を備え、この燃料電池の酸化剤として発電所排ガス等の二酸化炭素を含むガスを利用する発電システムに関する。   The present invention relates to a power generation system, and more particularly to a power generation system including a fuel cell having an anode and a cathode, and using a gas containing carbon dioxide such as exhaust gas from a power plant as an oxidant for the fuel cell.

火力発電所は、石炭や液化天然ガス等の燃料をボイラで燃焼させて水蒸気を生成し、この水蒸気によってタービンを駆動して発電を行う。火力発電所は、この発電に伴って二酸化炭素を、例えば、15%程度含む排ガスを排出する。火力発電所から排出される排ガスに含まれる二酸化炭素は、地球温暖化の原因物質となるため、従来から、大気中での二酸化炭素残存量を低減する試みが行われている。   Thermal power plants generate steam by burning fuel such as coal and liquefied natural gas in a boiler, and generate power by driving a turbine with the steam. The thermal power plant emits exhaust gas containing about 15% of carbon dioxide, for example, along with this power generation. Since carbon dioxide contained in exhaust gas discharged from a thermal power plant is a causative substance of global warming, attempts have been made to reduce the amount of carbon dioxide remaining in the atmosphere.

火力発電所から発生する二酸化炭素を低減させる技術としては、多孔質のカソードに火力発電所の排ガスを供給して電気化学反応を行わせ、二酸化炭素を炭酸イオンとして二酸化炭素を低減する二酸化炭素分離方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−223475号公報
As a technology to reduce carbon dioxide generated from a thermal power plant, carbon dioxide separation that reduces carbon dioxide using carbon dioxide as carbonate ions is performed by supplying exhaust gas from the thermal power plant to a porous cathode and performing an electrochemical reaction. A method is known (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-11-223475

ここで、この種の二酸化炭素分離方法において、二酸化炭素を分離するためには、アノードに水素ガスを供給する必要がある。従来、水素ガスは、例えば、外部から供給された水を水蒸気化し、この水蒸気とメタンを含む天然ガス等とを反応させて生成していた。   Here, in this type of carbon dioxide separation method, in order to separate carbon dioxide, it is necessary to supply hydrogen gas to the anode. Conventionally, hydrogen gas has been generated, for example, by steaming water supplied from the outside and reacting the water vapor with natural gas containing methane.

しかし、火力発電所から排出される大量の発電所排ガスに応じた水素を用意するためには、大量の水蒸気が必要であり、仮に、水蒸気が不足すると、アノードに対する水素の供給が安定せず、また、水蒸気生成のための熱源を別に設けると、エネルギーロスとなるため、二酸化炭素の回収の効率が低下する。   However, in order to prepare hydrogen corresponding to a large amount of exhaust gas discharged from a thermal power plant, a large amount of water vapor is required. If water vapor is insufficient, the supply of hydrogen to the anode is not stable, Further, if a separate heat source for generating water vapor is provided, energy loss occurs, and the efficiency of carbon dioxide recovery decreases.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、二酸化炭素を含むガスを酸化剤にして発電を行いつつ、このガスに含まれる二酸化炭素ガスを効率的に回収できる発電システムを提供することである。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to efficiently generate carbon dioxide gas contained in this gas while performing power generation using the gas containing carbon dioxide as an oxidant. It is to provide a power generation system that can be recovered.

本発明者らは、カソードから排出されたカソード排ガスから水を回収し、この水を水蒸気化して水素を生成することによって、二酸化炭素ガスを含むガスを酸化剤にして発電を行いつつ、このガスから二酸化炭素ガスを効率的に回収できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors collect water from the cathode exhaust gas discharged from the cathode and generate hydrogen by steaming this water to generate power using a gas containing carbon dioxide gas as an oxidant, while generating this gas. From this, it was found that carbon dioxide gas can be efficiently recovered, and the present invention has been completed.

本発明は、以下の解決手段により、前記課題を解決する。
請求項1の発明は、水蒸気とメタンを含む燃料ガスとを反応させて水素ガスを生成する水素ガス生成装置と、二酸化炭素ガスを含むガスが供給されるカソードと、前記水素ガス生成装置で生成された水素ガスが供給されるアノードとを有する燃料電池と、前記アノードから排出されたアノード排ガスから、前記アノード排ガスに含まれる二酸化炭素ガスの一部を液化又は固体化して回収する二酸化炭素回収装置と、前記カソードから排出されたカソード排ガスから水を回収する水回収装置と、前記アノードと前記二酸化炭素回収装置との間に設けられ、前記水回収装置で回収された水を冷媒として、前記二酸化炭素回収装置に供給される前記アノード排ガスを予め冷却する冷却器と、前記アノード排ガスを冷却した後に前記冷却器から排出される水を水蒸気化する水蒸気生成装置とを備え、前記水素ガス生成装置には、前記水蒸気生成装置において生成された生成水蒸気が供給されることを特徴とする発電システムである。
The present invention solves the above problems by the following means.
According to the first aspect of the present invention, a hydrogen gas generation device that generates hydrogen gas by reacting water vapor and a fuel gas including methane, a cathode that is supplied with a gas that includes carbon dioxide gas, and the hydrogen gas generation device. And a carbon dioxide recovery device for recovering a part of the carbon dioxide gas contained in the anode exhaust gas by liquefaction or solidification from the anode exhaust gas discharged from the anode. And a water recovery device for recovering water from the cathode exhaust gas discharged from the cathode, and the water recovered by the water recovery device as a refrigerant, provided between the anode and the carbon dioxide recovery device. A cooler that cools the anode exhaust gas supplied to the carbon recovery device in advance, and the anode exhaust gas is cooled and then discharged from the cooler. That water and a steam generator for steam of, the said hydrogen gas generator, a power generation system characterized by generating steam generated in the steam generating device is supplied.

請求項1に記載の発電システムは、燃料電池が、例えば、火力発電所から排出された排ガス等の二酸化炭素ガスを含むガスを酸化剤として発電を行いつつ、二酸化炭素を分離して取り出す。そして、二酸化炭素回収装置が、この二酸化炭素を液化又は固体化して回収する。また、これと併せて、水回収装置が、カソードから排出されたカソード排ガスから水を回収する。   In the power generation system according to claim 1, the fuel cell separates and extracts carbon dioxide while performing power generation using, for example, a gas containing carbon dioxide gas such as exhaust gas discharged from a thermal power plant as an oxidant. Then, the carbon dioxide recovery device recovers the carbon dioxide by liquefying or solidifying it. At the same time, the water recovery device recovers water from the cathode exhaust gas discharged from the cathode.

ここで、水回収装置によって回収された水は、水蒸気生成装置によって水蒸気化され、水素ガス生成装置は、この水蒸気を用いて水素ガスを生成する。したがって、水素ガスを安定してアノードに供給でき、二酸化炭素ガスを効率的に回収することができる。また、アノード排ガスを冷却する冷却器は、水回収装置が回収した水を冷媒としてアノード排ガスを冷却するので、水蒸気生成装置に供給される水の温度を上昇させることができ、効率的に水蒸気を生成できる。   Here, the water recovered by the water recovery device is steamed by the water vapor generation device, and the hydrogen gas generation device generates hydrogen gas using the water vapor. Therefore, hydrogen gas can be stably supplied to the anode, and carbon dioxide gas can be efficiently recovered. In addition, the cooler that cools the anode exhaust gas cools the anode exhaust gas using the water recovered by the water recovery device as a refrigerant, so that the temperature of the water supplied to the steam generation device can be increased, and the steam can be efficiently Can be generated.

請求項2の発明は、請求項1に記載の発電システムにおいて、前記水素ガス生成装置には、外部から供給される外部供給水蒸気が前記水蒸気生成装置において生成された生成水蒸気と併せて供給されることを特徴とする発電システムである。   According to a second aspect of the present invention, in the power generation system according to the first aspect, the hydrogen gas generation device is supplied with externally supplied water vapor supplied from the outside together with the generated water vapor generated in the water vapor generation device. This is a power generation system characterized by that.

請求項2に記載の発電システムは、水蒸気生成装置で生成した生成水蒸気が不足する場合であっても、外部から供給される外部供給水蒸気を利用するため、水素ガスを安定してアノードに供給できる。したがって、発電を安定して行うことができ、かつ、二酸化炭素ガスを安定して回収することができる。   The power generation system according to claim 2 can stably supply hydrogen gas to the anode because it uses externally supplied water vapor supplied from the outside even when the generated water vapor generated by the water vapor generating device is insufficient. . Therefore, power generation can be performed stably and carbon dioxide gas can be recovered stably.

請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発電システムにおいて、前記水蒸気生成装置から前記水素ガス生成装置に供給される前記生成水蒸気を利用して発電を行う蒸気発電部を備えることを特徴とする発電システムである。   The invention according to claim 3 is the power generation system according to claim 1 or 2, further comprising a steam power generation unit that performs power generation using the generated steam supplied from the steam generation device to the hydrogen gas generation device. This is a power generation system characterized by that.

請求項3に記載の発電システムは、燃料電池による発電と併せて、水蒸気を利用して発電を行うので、発電効率が向上する。   Since the power generation system according to claim 3 generates power using steam together with power generation by the fuel cell, power generation efficiency is improved.

請求項4の発明は、請求項1から請求項3までの何れか1項に記載の発電システムにおいて、前記水蒸気生成装置は、前記カソードに接続され、前記カソード排ガスと前記アノード排ガスを冷却した後に前記冷却器から排出される水との熱交換を行うことによって、前記カソード排ガスを降温させるとともに前記水を水蒸気化することを特徴とする発電システムである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the power generation system according to any one of the first to third aspects, the water vapor generating device is connected to the cathode and cools the cathode exhaust gas and the anode exhaust gas. The power generation system is characterized in that the temperature of the cathode exhaust gas is lowered and the water is vaporized by performing heat exchange with water discharged from the cooler.

請求項4に記載の発電システムは、水蒸気を生成する際に、カソード排ガスの排熱を利用するので、効率がよい。   The power generation system according to claim 4 is efficient because it uses the exhaust heat of the cathode exhaust gas when generating water vapor.

請求項5の発明は、請求項1から請求項4までの何れか1項に記載の発電システムにおいて、前記アノードと前記冷却器との間に熱交換器を備え、前記熱交換器は、前記二酸化炭素回収装置から戻されかつ未反応ガスを含むリターンガスと、前記アノード排ガスとの熱交換を行うことによって、前記冷却器に供給される前記アノード排ガスを予め降温させることを特徴とする発電システムである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the power generation system according to any one of the first to fourth aspects, a heat exchanger is provided between the anode and the cooler, and the heat exchanger includes the heat exchanger, A power generation system characterized in that the anode exhaust gas supplied to the cooler is cooled in advance by exchanging heat between the return gas returned from the carbon dioxide recovery device and containing unreacted gas and the anode exhaust gas. It is.

請求項5に記載の発電システムは、冷却器においてアノード排ガスを冷却する前に、熱交換器において予めアノード排ガスを降温させる。ここで、熱交換器は、冷却器及び二酸化炭素回収装置で冷却されたリターンガスを利用して熱交換を行うので、効率がよくアノード排ガスを降温させることができる。   In the power generation system according to the fifth aspect, the anode exhaust gas is cooled in advance in the heat exchanger before the anode exhaust gas is cooled in the cooler. Here, since the heat exchanger performs heat exchange using the return gas cooled by the cooler and the carbon dioxide recovery device, the temperature of the anode exhaust gas can be lowered efficiently.

請求項6の発明は、請求項5に記載の発電システムにおいて、前記熱交換器に戻された前記リターンガスを、前記熱交換器における熱交換後に前記水素ガス生成装置に戻すガス循環手段をさらに備えることを特徴とする発電システムである。   A sixth aspect of the present invention is the power generation system according to the fifth aspect, further comprising a gas circulation means for returning the return gas returned to the heat exchanger to the hydrogen gas generating device after heat exchange in the heat exchanger. It is a power generation system characterized by comprising.

請求項6に記載の発電システムは、リターンガスをカソードに戻して燃料電池と二酸化炭素回収装置との間でガスを循環させるので、リターンガス中の未反応水素を水素ガス生成装置の熱源として有効に利用できる。   Since the power generation system according to claim 6 returns the return gas to the cathode and circulates the gas between the fuel cell and the carbon dioxide recovery device, unreacted hydrogen in the return gas is effective as a heat source for the hydrogen gas generation device. Available to:

請求項7の発明は、請求項1から請求項6までの何れか1項に記載の発電システムにおいて、前記燃料電池は、前記アノードと前記カソードとの間に配置され、溶融炭酸塩を電解質として用いた電解質板を備えることを特徴とする発電システムである。   According to a seventh aspect of the present invention, in the power generation system according to any one of the first to sixth aspects, the fuel cell is disposed between the anode and the cathode, and a molten carbonate is used as an electrolyte. A power generation system comprising the electrolyte plate used.

請求項7に記載の発電システムは、溶融炭酸塩形燃料電池によって発電を行うので、発電効率がよい。   Since the power generation system according to the seventh aspect generates power with the molten carbonate fuel cell, the power generation efficiency is good.

本発明に係る発電システムによれば、火力発電所から排出された発電所排ガスを利用して発電を行いつつ、火力発電所から排出された発電所排ガスからに二酸化炭素ガスを効率的にかつ安定して回収できる。   According to the power generation system of the present invention, carbon dioxide gas is efficiently and stably generated from the power plant exhaust gas discharged from the thermal power plant while generating power using the power plant exhaust gas discharged from the thermal power plant. And can be recovered.

以下、本発明を適用した発電システムの実施形態について図面を用いて説明する。
図1は、実施形態の発電システムの構成を示す図である。
図2は、図1に示す発電システムに備えられたMCFC(Molten Carbonate Fuel Cell)の構造を示す図である。
Hereinafter, an embodiment of a power generation system to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
Drawing 1 is a figure showing the composition of the power generation system of an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of an MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) provided in the power generation system illustrated in FIG. 1.

実施形態の発電システム10は、火力発電所100から排出される発電所排ガス(石炭炊きボイラ101から排出される燃焼ガス)を燃料電池(MCFC23)に供給することによって発電を行うとともに、発電所排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを液化して回収するものである。発電所から排出される発電所排ガスの温度は、例えば、100℃程度となっており、この中には、二酸化炭素ガスが、例えば、15%程度含まれている。   The power generation system 10 of the embodiment generates power by supplying power plant exhaust gas (combustion gas discharged from the coal-fired boiler 101) discharged from the thermal power plant 100 to the fuel cell (MCFC 23), and power plant exhaust gas. The carbon dioxide gas contained in is liquefied and recovered. The temperature of the power plant exhaust gas discharged from the power plant is, for example, about 100 ° C., and carbon dioxide gas is included in this, for example, about 15%.

発電システム10は、図1に示すように、第1発電部20、水回収部30、第2発電部40、カソードリサイクルブロワ50、及び、第3発電部60、及び、二酸化炭素回収部70を備えている。発電システム10を形成するこれらの各要素は、配管等によって接続されており、発電所排ガス、水蒸気、水素ガス、アノード排ガス、カソード排ガス等の各気体、及び、水等の液体は、配管を介して上記各要素間を移動する。   As shown in FIG. 1, the power generation system 10 includes a first power generation unit 20, a water recovery unit 30, a second power generation unit 40, a cathode recycling blower 50, a third power generation unit 60, and a carbon dioxide recovery unit 70. I have. These elements forming the power generation system 10 are connected by piping or the like. Gases such as power plant exhaust gas, water vapor, hydrogen gas, anode exhaust gas, and cathode exhaust gas, and liquids such as water pass through the piping. Move between the above elements.

第1発電部20は、火力発電所100から排出される発電所排ガスを酸化剤として発電を行う部分であり、燃料予熱器21、改質器22(改質室22a、加熱室22b)、MCFC23(カソード23a、アノード23b)、及び、触媒燃焼室24を備えている。   The first power generation unit 20 is a part that generates power using the power plant exhaust gas discharged from the thermal power plant 100 as an oxidant, and includes a fuel preheater 21, a reformer 22 (reforming chamber 22a, heating chamber 22b), and MCFC 23. (Cathode 23a, Anode 23b) and catalytic combustion chamber 24 are provided.

燃料予熱器21は、外部から供給される天然ガス及び水蒸気と、後述する改質器22の改質室22aで生成された水素ガスとの熱交換を行って、天然ガス及び水蒸気を、例えば、380℃程度に昇温する部分である。一方、燃料予熱器21から排出された水素ガスは、アノード23bに供給される。   The fuel preheater 21 performs heat exchange between natural gas and water vapor supplied from the outside and hydrogen gas generated in a reforming chamber 22a of the reformer 22, which will be described later. This is the part where the temperature rises to about 380 ° C. On the other hand, the hydrogen gas discharged from the fuel preheater 21 is supplied to the anode 23b.

改質器22は、水素ガス生成装置として機能する部分であり、触媒を有する改質室22aを備えている。この改質室22aは、燃料予熱器21から供給される天然ガスに含まれるメタンと水蒸気とを反応させて水素ガスを生成する((式1)参照)。また、改質器22は、加熱室22bを備え、改質室22aは、この加熱室22bによって、天然ガスの改質反応に適した所定の温度(例えば、780℃程度)以上に保たれる。   The reformer 22 is a part that functions as a hydrogen gas generator, and includes a reforming chamber 22a having a catalyst. The reforming chamber 22a generates hydrogen gas by reacting methane and water vapor contained in the natural gas supplied from the fuel preheater 21 (see (Equation 1)). The reformer 22 includes a heating chamber 22b, and the reforming chamber 22a is maintained at a predetermined temperature (for example, about 780 ° C.) or more suitable for the reforming reaction of natural gas by the heating chamber 22b. .

CH+HO→CO+3H・・・(式1) CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 (Formula 1)

改質室22aにおいて生成された水素ガスは、燃料予熱器21に戻されて、例えば、580℃程度に降温された後、後述するMCFC23のアノード23bに供給される。   The hydrogen gas generated in the reforming chamber 22a is returned to the fuel preheater 21, and is cooled to, for example, about 580 ° C., and then supplied to the anode 23b of the MCFC 23 described later.

ここで、本実施形態の発電システム10において、水蒸気を燃料予熱器21に供給するためのラインは、2系統用意されている。このうち、1系統は、火力発電所100において生成された水蒸気(外部供給水蒸気)を燃料予熱器21に供給するようになっている。また、他の1系統は、後述する排熱回収ボイラ32で生成された水蒸気(生成水蒸気)を燃料予熱器21に供給するようになっている。   Here, in the power generation system 10 of the present embodiment, two lines for supplying water vapor to the fuel preheater 21 are prepared. Among these, one system supplies the fuel preheater 21 with water vapor (externally supplied water vapor) generated in the thermal power plant 100. The other one system supplies the fuel preheater 21 with water vapor (generated water vapor) generated by an exhaust heat recovery boiler 32 described later.

MCFC23は、図2に示すように、カソード23aとアノード23bとを備えるとともに、これらの電極の間に溶融炭酸塩を電解質として用いた電解質板23cが備えられた溶融炭酸塩形燃料電池である。MCFC23は、例えば、650℃程度で作動するようになっている。   As shown in FIG. 2, the MCFC 23 is a molten carbonate fuel cell including a cathode 23a and an anode 23b, and an electrolyte plate 23c using a molten carbonate as an electrolyte between these electrodes. The MCFC 23 is configured to operate at about 650 ° C., for example.

カソード23aは、後述するカソードリサイクルブロワ50によって供給される混合ガス(発電所排ガス及び空気)に含まれる酸素及び二酸化炭素ガスから、(式2)に示す電気化学反応によって炭酸イオンを生成し、水蒸気と未反応ガスとを含むカソード排ガスを排出する。カソード23aから排出されるカソード排ガスの温度は、例えば、650℃程度である。   The cathode 23a generates carbonate ions from the oxygen and carbon dioxide gas contained in the mixed gas (power plant exhaust gas and air) supplied by the cathode recycle blower 50, which will be described later, by the electrochemical reaction shown in (Formula 2), And exhaust gas of cathode containing unreacted gas. The temperature of the cathode exhaust gas discharged from the cathode 23a is, for example, about 650 ° C.

1/2O+CO+2e→CO 2−・・・(式2) 1 / 2O 2 + CO 2 + 2e → CO 3 2− (Formula 2)

カソード排ガスは、適宜その一部が後述する触媒燃焼室24に供給される。また、カソード排ガスは、他の一部がカソードリサイクルブロワ50に戻される。これは、カソード23aに導入されるガス量を増加させて、発熱反応を行うMCFC23が過熱することを防止するためである。   A part of the cathode exhaust gas is appropriately supplied to a catalytic combustion chamber 24 described later. The cathode exhaust gas is partially returned to the cathode recycling blower 50. This is to prevent the MCFC 23 that performs an exothermic reaction from being overheated by increasing the amount of gas introduced into the cathode 23a.

触媒燃焼室24及びカソードリサイクルブロワ50に供給されない残りのカソード排ガスは、後述する水回収部30に供給される。   The remaining cathode exhaust gas not supplied to the catalyst combustion chamber 24 and the cathode recycle blower 50 is supplied to a water recovery unit 30 described later.

アノード23bは、カソード23aによって生成された炭酸イオンと、燃料予熱器21から供給された水素とを反応((式3)参照)させ、水蒸気や未反応ガスを含むアノード排ガスを排出する。アノード排ガスの温度は、アノード23bの出口付近で、例えば、656℃程度となっている。   The anode 23b reacts the carbonate ions generated by the cathode 23a with the hydrogen supplied from the fuel preheater 21 (see (Equation 3)), and discharges the anode exhaust gas containing water vapor and unreacted gas. The temperature of the anode exhaust gas is, for example, about 656 ° C. near the outlet of the anode 23b.

+CO 2−→CO+HO+2e・・・(式3) H 2 + CO 3 2− → CO 2 + H 2 O + 2e (Formula 3)

アノード排ガスは、適宜その一部が後述する触媒燃焼室24に供給される。また、触媒燃焼室24に供給されないカソード排ガスは、後述する二酸化炭素回収部70に備えられた熱交換器71に供給される。   A part of the anode exhaust gas is appropriately supplied to a catalytic combustion chamber 24 described later. Further, the cathode exhaust gas not supplied to the catalytic combustion chamber 24 is supplied to a heat exchanger 71 provided in a carbon dioxide recovery unit 70 described later.

触媒燃焼室24は、アノード排ガスに含まれる未反応水素及びカソード排ガスに含まれる未反応酸素を混合燃焼する部分であり、これらのガスは、燃焼後、例えば、790℃程度となり、前述した改質器22の加熱室22bに供給される。この加熱室22bに供給された混合燃焼後のガスは、後述するカソードリサイクルブロワ50に戻される。   The catalytic combustion chamber 24 is a part that mixes and burns unreacted hydrogen contained in the anode exhaust gas and unreacted oxygen contained in the cathode exhaust gas, and these gases become, for example, about 790 ° C. after the combustion, and the above-described reforming is performed. It is supplied to the heating chamber 22 b of the vessel 22. The mixed combustion gas supplied to the heating chamber 22b is returned to the cathode recycle blower 50 described later.

水回収部30は、カソード23aから排出されたカソード排ガスに含まれる水蒸気を液化して回収する部分であり、補助燃焼室31、排熱回収ボイラ32、及び、気水分離器33を備えている。   The water recovery unit 30 is a part that liquefies and recovers water vapor contained in the cathode exhaust gas discharged from the cathode 23a, and includes an auxiliary combustion chamber 31, an exhaust heat recovery boiler 32, and a steam / water separator 33. .

補助燃焼室31は、カソード排ガスの温度が低い場合に天然ガスを補助燃料にしてカソード排ガスを昇温するものである。なお、補助燃焼室31には、発電システム1の起動時等、カソード排ガスの温度が特に低い場合、火力発電所100から排出される発電所排ガスと空気との混合ガスが導入される。   The auxiliary combustion chamber 31 raises the temperature of the cathode exhaust gas using natural gas as an auxiliary fuel when the temperature of the cathode exhaust gas is low. In addition, when the temperature of the cathode exhaust gas is particularly low, such as when the power generation system 1 is started, a mixed gas of power plant exhaust gas and air discharged from the thermal power plant 100 is introduced into the auxiliary combustion chamber 31.

この補助燃焼室31を通過したカソード排ガスは、後述する第2発電部40に備えられたガスタービン41へ通過して、排熱回収ボイラ32に供給される。ガスタービン41については、後に説明する。   The cathode exhaust gas that has passed through the auxiliary combustion chamber 31 passes through a gas turbine 41 provided in the second power generation unit 40 described later, and is supplied to the exhaust heat recovery boiler 32. The gas turbine 41 will be described later.

排熱回収ボイラ32は、補助燃焼室31を通過したカソード排ガス(例えば、500℃程度)と、後述する冷却器72から排出された水(例えば、15℃程度)との熱交換を行って、水蒸気を生成する部分である。これによって、排熱回収ボイラ32を通過したカソード排ガスは、例えば、193℃程度に降温される。ここで、本明細書において、単に水といった場合は、液体の水を意味し、気体の水蒸気とは区別するものとする。   The exhaust heat recovery boiler 32 performs heat exchange between the cathode exhaust gas (for example, about 500 ° C.) that has passed through the auxiliary combustion chamber 31 and water (for example, about 15 ° C.) discharged from the cooler 72 described later, It is a part that generates water vapor. As a result, the cathode exhaust gas that has passed through the exhaust heat recovery boiler 32 is cooled to about 193 ° C., for example. Here, in this specification, when it is simply referred to as water, it means liquid water and is distinguished from gaseous water vapor.

排熱回収ボイラ32で生成された水蒸気は、後述する第3発電部60に備えられた蒸気タービン61に送られる。蒸気タービン61については、後に説明する。   The steam generated in the exhaust heat recovery boiler 32 is sent to a steam turbine 61 provided in a third power generation unit 60 described later. The steam turbine 61 will be described later.

気水分離器33は、補助燃焼室31及び排熱回収ボイラ32を通過し、予め降温されたカソード排ガスを、さらに、例えば、15℃程度に冷却して、カソード排ガスに含まれる水分を分離する水回収装置である。水分を分離した後のカソード排ガスは、排ガスとして、例えば、大気中に放出される。   The steam separator 33 passes through the auxiliary combustion chamber 31 and the exhaust heat recovery boiler 32, further cools the cathode exhaust gas whose temperature has been lowered in advance to, for example, about 15 ° C., and separates moisture contained in the cathode exhaust gas. It is a water recovery device. The cathode exhaust gas after the moisture is separated is released into the atmosphere as exhaust gas, for example.

気水分離器33によって取り出された水は、ポンプPによって後述する二酸化炭素回収部70に備えられた冷却器72に供給される。この水は、冷却器72において、アノード排ガスを冷却する冷媒として機能する。   The water taken out by the steam separator 33 is supplied by a pump P to a cooler 72 provided in a carbon dioxide recovery unit 70 described later. This water functions as a refrigerant for cooling the anode exhaust gas in the cooler 72.

第2発電部40は、カソード23aから排出されるカソード排ガスを利用して発電を行う部分であり、ガスタービン41、コンプレッサ42、及び、ジェネレータ43を備えている。   The second power generation unit 40 is a part that generates power using cathode exhaust gas discharged from the cathode 23 a, and includes a gas turbine 41, a compressor 42, and a generator 43.

ガスタービン41は、補助燃焼室31から排熱回収ボイラ32に向けて供給されるカソード排ガスを利用して駆動される。   The gas turbine 41 is driven using cathode exhaust gas supplied from the auxiliary combustion chamber 31 toward the exhaust heat recovery boiler 32.

コンプレッサ42は、ガスタービン41に連動して駆動される。このコンプレッサ42は、火力発電所100から排出される発電所排ガスと空気とを混合し、この混合ガスをカソード23aに供給するものである。   The compressor 42 is driven in conjunction with the gas turbine 41. The compressor 42 mixes power plant exhaust gas discharged from the thermal power plant 100 and air, and supplies the mixed gas to the cathode 23a.

ジェネレータ43は、ガスタービン41に連動して駆動されることによって発電を行うようになっている。このジェネレータ43は、例えば、カソードリサイクルブロワ50に備えられた電動モータMに電気を供給する。   The generator 43 generates power by being driven in conjunction with the gas turbine 41. For example, the generator 43 supplies electricity to the electric motor M provided in the cathode recycling blower 50.

カソードリサイクルブロワ50は、電動モータMを備えた送風装置であり、コンプレッサ42から排出された混合ガス、カソード23aから排出されたカソード排ガスの一部、及び、加熱室22bから排出されたガスをカソード23aに供給するようになっている。   The cathode recycle blower 50 is a blower provided with an electric motor M, and converts the mixed gas discharged from the compressor 42, a part of the cathode exhaust gas discharged from the cathode 23a, and the gas discharged from the heating chamber 22b to the cathode. It supplies to 23a.

第3発電部60は、水回収部30に備えられた排熱回収ボイラ32が生成する水蒸気を利用して発電を行う蒸気発電部であり、蒸気タービン61、コンプレッサ62、及び、ジェネレータ63を備えている。   The third power generation unit 60 is a steam power generation unit that generates power using steam generated by the exhaust heat recovery boiler 32 provided in the water recovery unit 30, and includes a steam turbine 61, a compressor 62, and a generator 63. ing.

蒸気タービン61は、排熱回収ボイラ32に接続されており、排熱回収ボイラ32から排出された水蒸気が供給される。蒸気タービン61は、この水蒸気を利用して駆動される。   The steam turbine 61 is connected to the exhaust heat recovery boiler 32, and the steam discharged from the exhaust heat recovery boiler 32 is supplied. The steam turbine 61 is driven using this water vapor.

蒸気タービン61を駆動した水蒸気は、第1発電部20に備えられた燃料予熱器21の入り口近傍まで戻され、火力発電所から排出された水蒸気と併せて燃料予熱器21に供給される。これらの水蒸気は、前述のように改質室22aにおいて天然ガスを改質して水素ガスを生成する。   The steam that has driven the steam turbine 61 is returned to the vicinity of the entrance of the fuel preheater 21 provided in the first power generation unit 20, and is supplied to the fuel preheater 21 together with the steam discharged from the thermal power plant. These steams reform natural gas in the reforming chamber 22a as described above to generate hydrogen gas.

コンプレッサ62は、蒸気タービン61に連動して駆動される。前述のコンプレッサ42とこのコンプレッサ62は、協働して火力発電所100から排出される発電所排ガスと空気とを混合し、この混合ガスをカソード23aに供給する。   The compressor 62 is driven in conjunction with the steam turbine 61. The compressor 42 and the compressor 62 described above cooperate to mix the power plant exhaust gas discharged from the thermal power plant 100 and air, and supply the mixed gas to the cathode 23a.

ジェネレータ63は、蒸気タービン61に連動して駆動されることによって発電を行うようになっている。このジェネレータ63が発電する電気の使用用途は、特に限定されない。   The generator 63 generates power by being driven in conjunction with the steam turbine 61. The usage of electricity generated by the generator 63 is not particularly limited.

二酸化炭素回収部70は、アノード排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを液化して回収する部分であり、熱交換器71、冷却器72、及び、二酸化炭素回収装置73を備えている。熱交換器71は、アノード23bと冷却器72との間に、冷却器72は、熱交換器71と二酸化炭素回収装置73との間にそれぞれ設けられている。   The carbon dioxide recovery unit 70 is a part that liquefies and recovers carbon dioxide gas contained in the anode exhaust gas, and includes a heat exchanger 71, a cooler 72, and a carbon dioxide recovery device 73. The heat exchanger 71 is provided between the anode 23 b and the cooler 72, and the cooler 72 is provided between the heat exchanger 71 and the carbon dioxide recovery device 73.

ここで、本明細書において、熱交換器71がアノード23bと冷却器72との間に設けられているとは、アノード排ガスが流れる方向に沿って、アノード23b、熱交換器71、冷却器72が、この順番で設けられていることを意味し、実際に熱交換器71がアノード23bと冷却器72との間に配置されていることを意味するものではない。冷却器72についても同様とする。   Here, in this specification, that the heat exchanger 71 is provided between the anode 23b and the cooler 72 means that the anode 23b, the heat exchanger 71, and the cooler 72 are along the direction in which the anode exhaust gas flows. Means that the heat exchanger 71 is provided in this order, and does not mean that the heat exchanger 71 is actually disposed between the anode 23 b and the cooler 72. The same applies to the cooler 72.

熱交換器71は、アノード23bから排出された、例えば、636℃程度のアノード排ガスの熱と、後述する二酸化炭素回収装置73から戻された、例えば、30℃程度のリターンガスの熱とを交換する部分であり、リターンガスを昇温させるとともに、アノード排ガスを降温させるようになっている。   The heat exchanger 71 exchanges the heat of the anode exhaust gas, for example, about 636 ° C. discharged from the anode 23b, and the heat of the return gas, for example, about 30 ° C. returned from the carbon dioxide recovery device 73 described later. The temperature of the return gas is raised and the temperature of the anode exhaust gas is lowered.

冷却器72は、熱交換器71によって降温されたアノード排ガスを、さらに冷却する部分である。アノード排ガスに含まれる水蒸気は、これによって液化し、アノード排ガスから除去される。   The cooler 72 is a part that further cools the anode exhaust gas cooled by the heat exchanger 71. The water vapor contained in the anode exhaust gas is thereby liquefied and removed from the anode exhaust gas.

ここで、前述のように、水回収部30に備えられた気水分離器33で生成された水は、ポンプPによって、この冷却器72に供給される。冷却器72は、この水(例えば、15℃程度)とアノード排ガス(例えば、560℃程度)との熱交換を行うことによって(場合により、他の冷媒を併用することによって)、アノード排ガスを、例えば、30℃程度にまで冷却するようになっている。   Here, as described above, the water generated by the steam separator 33 provided in the water recovery unit 30 is supplied to the cooler 72 by the pump P. The cooler 72 performs heat exchange between this water (for example, about 15 ° C.) and the anode exhaust gas (for example, about 560 ° C.) (in some cases, by using another refrigerant together), For example, it is cooled to about 30 ° C.

二酸化炭素回収装置73は、図示しない耐圧容器を備え、冷却器72から供給されたアノード排ガスは、この耐圧容器内に収容される。二酸化炭素回収装置73は、耐圧容器内に収容されたアノード排ガスを加圧・冷却することによって、アノード排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを液化して回収することができるようになっている。   The carbon dioxide recovery device 73 includes a pressure vessel (not shown), and the anode exhaust gas supplied from the cooler 72 is accommodated in the pressure vessel. The carbon dioxide recovery device 73 can liquefy and recover the carbon dioxide gas contained in the anode exhaust gas by pressurizing and cooling the anode exhaust gas accommodated in the pressure vessel.

これに対し、二酸化炭素回収装置73で回収されない水素ガス等の未反応ガスを含むアノード排ガス(例えば、30℃程度)は、リターンガスとして前述の熱交換器71に戻され、アノード23bから排出されたアノード排ガス(例えば、636℃程度)と熱交換を行うことによって、例えば、580℃程度に昇温される。   In contrast, anode exhaust gas (for example, about 30 ° C.) containing unreacted gas such as hydrogen gas that is not recovered by the carbon dioxide recovery device 73 is returned to the heat exchanger 71 as a return gas and discharged from the anode 23b. By performing heat exchange with the anode exhaust gas (for example, about 636 ° C.), the temperature is raised to, for example, about 580 ° C.

この昇温されたリターンガスは、第1発電部20に設けられた触媒燃焼室24に戻され、カソード排ガスに含まれる酸素と混合燃焼させることにより、例えば、790℃程度となる。リターンガスは、この後に、ガス循環手段として機能する不図示の送気装置によって加熱室22bに供給され、燃料予熱器21から改質室22aに供給された天然ガス及び水蒸気を改質反応させるための熱源となる。リターンガスは、天然ガスを改質するための熱源として利用されることによって、例えば、636℃程度に降温される。   The heated return gas is returned to the catalytic combustion chamber 24 provided in the first power generation unit 20 and mixed with oxygen contained in the cathode exhaust gas, so that the temperature becomes, for example, about 790 ° C. After that, the return gas is supplied to the heating chamber 22b by an air supply device (not shown) that functions as a gas circulating means, and the natural gas and steam supplied from the fuel preheater 21 to the reforming chamber 22a are reformed. It becomes a heat source. The return gas is lowered to, for example, about 636 ° C. by being used as a heat source for reforming natural gas.

降温されたリターンガスは、カソードリサイクルブロワ50に供給され、カソードリサイクルブロワ50によって、再びカソード23aに戻される。このようにアノード23bから排出されたアノード排ガスは、その一部がカソード23aと二酸化炭素回収部70とを介して循環される。   The temperature-returned return gas is supplied to the cathode recycling blower 50, and is returned again to the cathode 23a by the cathode recycling blower 50. A part of the anode exhaust gas discharged from the anode 23 b is circulated through the cathode 23 a and the carbon dioxide recovery unit 70.

次に、本実施形態の発電システム10によって火力発電所100から排出される二酸化炭素ガスを回収する際の流れを説明する。   Next, the flow at the time of recovering the carbon dioxide gas discharged from the thermal power plant 100 by the power generation system 10 of the present embodiment will be described.

火力発電所100に備えられた石炭炊きボイラ101から排出された発電所排ガスは、コンプレッサ42、62によって空気と混合され、この混合ガスがMCFC23に備えられたカソード23aに供給される。   The power plant exhaust gas discharged from the coal-fired boiler 101 provided in the thermal power plant 100 is mixed with air by the compressors 42 and 62, and this mixed gas is supplied to the cathode 23a provided in the MCFC 23.

カソード23aに供給された混合ガスは、MCFC23において酸化剤として使用され、MCFC23は、これによって発電を行い、アノード23bから二酸化炭素ガスを含むアノード排ガスを排出する。アノード23bから排出されたアノード排ガスは、二酸化炭素回収部70に供給され、二酸化炭素回収部70は、アノード排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを液化して回収する。   The mixed gas supplied to the cathode 23a is used as an oxidant in the MCFC 23, and the MCFC 23 generates electric power and discharges anode exhaust gas containing carbon dioxide gas from the anode 23b. The anode exhaust gas discharged from the anode 23b is supplied to the carbon dioxide recovery unit 70, and the carbon dioxide recovery unit 70 liquefies and recovers carbon dioxide gas contained in the anode exhaust gas.

ここで、MCFC23は、発電反応後において、発電反応前よりもアノード排ガス中の二酸化炭素濃度が高濃度になるという二酸化炭素濃縮機能を有しており(図2参照)、アノード排ガスには、発電所排ガスに含まれていた二酸化炭素が濃縮される。   Here, the MCFC 23 has a carbon dioxide concentration function in which the carbon dioxide concentration in the anode exhaust gas becomes higher after the power generation reaction than before the power generation reaction (see FIG. 2). The carbon dioxide contained in the exhaust gas is concentrated.

本実施形態の発電システム10では、アノード排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを液化することによって、発電システム10に供給される発電所排ガスに含まれる二酸化炭素ガスの、約40%を二酸化炭素回収装置73で回収できる。この二酸化炭素回収装置73において回収された二酸化炭素(液体)の使用用途は、特に限定されず、例えば、他の工業用途に用いてもよいし、海底(海中)に隔離してもよい。   In the power generation system 10 of the present embodiment, the carbon dioxide gas contained in the anode exhaust gas is liquefied, whereby about 40% of the carbon dioxide gas contained in the power plant exhaust gas supplied to the power generation system 10 is collected by the carbon dioxide recovery device 73. Can be recovered. The usage application of the carbon dioxide (liquid) recovered in the carbon dioxide recovery device 73 is not particularly limited, and may be used for other industrial applications, or may be isolated on the seabed (in the sea).

以上説明した実施形態の発電システム10は、以下の効果を得ることができる。
(1)火力発電所100から排出される発電所排ガスは、二酸化炭素ガスの他にも水蒸気や窒素ガス等の各種成分を含んでいるが、MCFC23の二酸化炭素濃縮機能によってアノード排ガスに二酸化炭素が濃縮されるので、発電所排ガスから容易かつ効率的に二酸化炭素を回収することができる。
The power generation system 10 of the embodiment described above can obtain the following effects.
(1) The power plant exhaust gas discharged from the thermal power plant 100 contains various components such as water vapor and nitrogen gas in addition to the carbon dioxide gas, but carbon dioxide is added to the anode exhaust gas by the carbon dioxide concentration function of the MCFC 23. Since it is concentrated, carbon dioxide can be easily and efficiently recovered from the power plant exhaust gas.

(2)二酸化炭素を二酸化炭素回収装置73で回収する前段階で、熱交換器71及び冷却器72によってアノード排ガスを予め冷却するので、二酸化炭素回収装置73に対する負荷を軽減できる。 (2) Since the anode exhaust gas is cooled in advance by the heat exchanger 71 and the cooler 72 at a stage before the carbon dioxide is recovered by the carbon dioxide recovery device 73, the load on the carbon dioxide recovery device 73 can be reduced.

(3)冷却器72は、水回収部30で回収された水を利用してアノード排ガスを冷却するので、冷媒等を使用する必要がなく、効率がよい。 (3) The cooler 72 uses the water recovered by the water recovery unit 30 to cool the anode exhaust gas, so that it is not necessary to use a refrigerant or the like and the efficiency is high.

(4)熱交換器71は、冷却器72及び二酸化炭素回収装置73で冷却されたリターンガス(30℃程度)を利用してアノード排ガスを降温させるので、効率がよい。 (4) Since the heat exchanger 71 uses the return gas (about 30 ° C.) cooled by the cooler 72 and the carbon dioxide recovery device 73 to lower the temperature of the anode exhaust gas, the heat exchanger 71 is efficient.

(5)二酸化炭素回収装置73で回収されなかった未反応ガスをリターンガスとしてMCFC23に戻すので、大気中に放出されるガス量を低減できる。 (5) Since the unreacted gas that has not been recovered by the carbon dioxide recovery device 73 is returned to the MCFC 23 as a return gas, the amount of gas released into the atmosphere can be reduced.

(6)水回収部30に備えられた排熱回収ボイラ32で生成された水蒸気を利用して発電を行う第3発電部60を備えるので、リターンガス中の未反応水素を有効に利用できる。 (6) Since the third power generation unit 60 that generates power using the steam generated by the exhaust heat recovery boiler 32 provided in the water recovery unit 30 is provided, unreacted hydrogen in the return gas can be effectively used.

(7)燃料電池として、特に発電効率が高いMCFC23を使用したので、発電効率がよい。 (7) Since the MCFC 23 having particularly high power generation efficiency is used as the fuel cell, the power generation efficiency is good.

[変形形態]
本発明は、以上説明した実施形態に記載した構成に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
[Deformation]
The present invention is not limited to the configuration described in the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also included in the technical scope of the present invention.

(1)本発明の発電システムの構成は、実施形態に記載したものに限らず、適宜変更が可能である。例えば、実施形態の二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素ガスを液化して回収するものであったが、これに限らず、例えば、二酸化炭素を固体化(ドライアイス化)して回収するものであってもよい。 (1) The configuration of the power generation system of the present invention is not limited to that described in the embodiment, and can be changed as appropriate. For example, the carbon dioxide recovery device of the embodiment is for recovering by liquefying carbon dioxide gas. However, the present invention is not limited to this. For example, the carbon dioxide recovery device recovers carbon dioxide by solidification (dry ice). May be.

(2)二酸化炭素の回収方法は、実施形態に記載した方法に限らず、例えば、化学吸収法(アミン法等)、吸着法(PSA法等)、膜分離法(高分子膜等)等の、その他の公知の二酸化炭素回収方法を用いてもよい。 (2) The method for recovering carbon dioxide is not limited to the method described in the embodiment. For example, a chemical absorption method (amine method, etc.), an adsorption method (PSA method, etc.), a membrane separation method (polymer membrane, etc.), etc. Other known carbon dioxide recovery methods may be used.

(3)火力発電所から排出される発電所排ガスは、例えば、石炭を燃焼して発生させたものであっても天然ガスを燃焼して発生させたものであってもよい。また、その他の燃料を燃焼させて発生させたものであってもよい。 (3) The power plant exhaust gas discharged from the thermal power plant may be generated, for example, by burning coal or by burning natural gas. Further, it may be generated by burning other fuel.

(4)本発明の発電システムは、火力発電所排ガス以外であっても、化学プラントや清掃工場等、二酸化炭素を含むガスの排出源と組み合わせ、それらの二酸化炭素を回収してもよい。 (4) The power generation system of the present invention may be used in combination with an exhaust source of gas containing carbon dioxide, such as a chemical plant or a cleaning factory, even if it is not a thermal power plant exhaust gas, and may collect the carbon dioxide.

実施形態の発電システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric power generation system of embodiment. 図1に示す発電システムに備えられたMCFCの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of MCFC with which the electric power generation system shown in FIG. 1 was equipped.

符号の説明Explanation of symbols

10 発電システム
20 第1発電部
22 改質器
22a 改質室
22b 加熱室
23 MCFC
23a カソード
23b アノード
30 水回収部
32 排熱回収ボイラ
33 気水分離器
40 第2発電部
50 カソードリサイクルブロワ
60 第3発電部
70 二酸化炭素回収部
71 熱交換器
72 冷却器
73 二酸化炭素回収装置
100 発電所
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power generation system 20 1st power generation part 22 Reformer 22a Reformation chamber 22b Heating chamber 23 MCFC
23a Cathode 23b Anode 30 Water recovery unit 32 Waste heat recovery boiler 33 Gas / water separator 40 Second power generation unit 50 Cathode recycle blower 60 Third power generation unit 70 Carbon dioxide recovery unit 71 Heat exchanger 72 Cooler 73 Carbon dioxide recovery device 100 Power plant

Claims (6)

水蒸気とメタンを含む燃料ガスとを反応させて水素ガスを生成する水素ガス生成装置と、
二酸化炭素ガスを含むガスが供給されるカソードと、前記水素ガス生成装置で生成された水素ガスが供給されるアノードとを有する燃料電池と、
前記アノードから排出されたアノード排ガスから、前記アノード排ガスに含まれる二酸化炭素ガスの一部を液化又は固体化して回収する二酸化炭素回収装置と、
前記カソードから排出されたカソード排ガスから水を回収する水回収装置と、
前記アノードと前記二酸化炭素回収装置との間に設けられ、前記水回収装置で回収された水を冷媒として、前記二酸化炭素回収装置に供給される前記アノード排ガスを予め冷却する冷却器と、
前記アノード排ガスを冷却した後に前記冷却器から排出される水を水蒸気化する水蒸気生成装置とを備え、
前記水素ガス生成装置には、前記水蒸気生成装置において生成された生成水蒸気が供給され
前記水蒸気生成装置は、前記カソードに接続され、前記カソード排ガスと前記アノード排ガスを冷却した後に前記冷却器から排出される水との熱交換を行うことによって、前記カソード排ガスを降温させるとともに前記水を水蒸気化すること
を特徴とする発電システム。
A hydrogen gas generator that reacts water vapor with a fuel gas containing methane to generate hydrogen gas; and
A fuel cell having a cathode to which a gas containing carbon dioxide gas is supplied, and an anode to which the hydrogen gas generated by the hydrogen gas generator is supplied;
A carbon dioxide recovery device for recovering a part of carbon dioxide gas contained in the anode exhaust gas by liquefaction or solidification from the anode exhaust gas discharged from the anode;
A water recovery device for recovering water from the cathode exhaust gas discharged from the cathode;
A cooler that is provided between the anode and the carbon dioxide recovery device and that precools the anode exhaust gas supplied to the carbon dioxide recovery device using water recovered by the water recovery device as a refrigerant;
A water vapor generating device that vaporizes water discharged from the cooler after cooling the anode exhaust gas,
The hydrogen gas generator is supplied with the generated steam generated in the steam generator ,
The water vapor generating device is connected to the cathode and cools the cathode exhaust gas and the anode exhaust gas, and then performs heat exchange with water discharged from the cooler, thereby lowering the temperature of the cathode exhaust gas and supplying the water. power generation system characterized that you steam reduction.
請求項1に記載の発電システムにおいて、
前記水素ガス生成装置には、外部から供給される外部供給水蒸気が前記水蒸気生成装置において生成された生成水蒸気と併せて供給されること
を特徴とする発電システム。
The power generation system according to claim 1,
The power generation system, wherein an externally supplied water vapor supplied from outside is supplied to the hydrogen gas generation device together with the generated water vapor generated in the water vapor generation device.
請求項1又は請求項2に記載の発電システムにおいて、
前記水蒸気生成装置から前記水素ガス生成装置に供給される前記生成水蒸気を利用して発電を行う蒸気発電部を備えること
を特徴とする発電システム。
The power generation system according to claim 1 or claim 2,
A power generation system comprising: a steam power generation unit configured to generate power using the generated steam supplied from the steam generation device to the hydrogen gas generation device.
請求項1から請求項3までの何れか1項に記載の発電システムにおいて、
前記アノードと前記冷却器との間に熱交換器を備え、
前記熱交換器は、前記二酸化炭素回収装置から戻されかつ未反応ガスを含むリターンガスと、前記アノード排ガスとの熱交換を行うことによって、前記冷却器に供給される前記アノード排ガスを予め降温させること
を特徴とする発電システム。
The power generation system according to any one of claims 1 to 3 ,
A heat exchanger is provided between the anode and the cooler;
The heat exchanger preliminarily lowers the temperature of the anode exhaust gas supplied to the cooler by performing heat exchange between the return gas returned from the carbon dioxide recovery device and containing the unreacted gas and the anode exhaust gas. A power generation system characterized by this.
請求項4に記載の発電システムにおいて、
前記熱交換器に戻された前記リターンガスを、前記熱交換器における熱交換後に前記水素ガス生成装置に戻すガス循環手段をさらに備えること
を特徴とする発電システム。
The power generation system according to claim 4 ,
A power generation system, further comprising gas circulation means for returning the return gas returned to the heat exchanger to the hydrogen gas generator after heat exchange in the heat exchanger.
請求項1から請求項5までの何れか1項に記載の発電システムにおいて、
前記燃料電池は、前記アノードと前記カソードとの間に配置され、溶融炭酸塩を電解質として用いた電解質板を備えること
を特徴とする発電システム。
The power generation system according to any one of claims 1 to 5 ,
The fuel cell includes an electrolyte plate that is disposed between the anode and the cathode and uses molten carbonate as an electrolyte.
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