JP5205365B2 - Fossil fuel fired thermal power generation system equipped with carbon dioxide separation and recovery device - Google Patents
Fossil fuel fired thermal power generation system equipped with carbon dioxide separation and recovery device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5205365B2 JP5205365B2 JP2009293717A JP2009293717A JP5205365B2 JP 5205365 B2 JP5205365 B2 JP 5205365B2 JP 2009293717 A JP2009293717 A JP 2009293717A JP 2009293717 A JP2009293717 A JP 2009293717A JP 5205365 B2 JP5205365 B2 JP 5205365B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- pressure turbine
- carbon dioxide
- pipe
- fossil fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
本発明は、二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムに関する。 The present invention relates to a fossil fuel-fired thermal power generation system including a carbon dioxide separation and recovery device.
本発明に係る二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムとしては、高圧,中圧,低圧タービンを有し、化石燃料、例えば石炭焚ボイラで生成した蒸気で駆動する蒸気タービンと、前記ボイラで発生した排ガスから二酸化炭素を分離し回収する装置(PCC:Post Combustion CO2 Capture)を備えたものがある。 As a fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device according to the present invention, a high-pressure, medium-pressure, low-pressure turbine, a steam turbine driven by fossil fuel, for example, steam generated by a coal fired boiler, Some have a device (PCC: Post Combustion CO 2 Capture) for separating and collecting carbon dioxide from exhaust gas generated in the boiler.
例えば、特許第4274846号公報には、二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムとして、高圧タービン,中圧タービン及び低圧タービンを有する蒸気タービンと、これらを駆動する蒸気を発生させるためのボイラと、ボイラの燃焼排ガスから二酸化炭素を吸収除去するための二酸化炭素吸収液を備える二酸化炭素吸収塔と、二酸化炭素を吸収した該二酸化炭素吸収液を再生するための再生塔と、除去された二酸化炭素を圧縮するためのコンプレッサと、高圧タービンの排出蒸気の一部により駆動するコンプレッサ用のタービンと、中圧タービンの排出蒸気の一部により駆動する補機用タービンと、コンプレッサ用タービン及び補機用タービンの排出蒸気を再生塔のリボイラに加熱源として供給するための供給管とを有するシステムが開示されている。 For example, Japanese Patent No. 4274848 discloses a fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device for generating a steam turbine having a high-pressure turbine, an intermediate-pressure turbine and a low-pressure turbine, and steam for driving them. Boiler, a carbon dioxide absorption tower having a carbon dioxide absorption liquid for absorbing and removing carbon dioxide from the combustion exhaust gas of the boiler, and a regeneration tower for regenerating the carbon dioxide absorption liquid that has absorbed carbon dioxide are removed. A compressor for compressing the carbon dioxide, a compressor turbine driven by a part of the exhaust steam of the high pressure turbine, an auxiliary turbine driven by a part of the exhaust steam of the intermediate pressure turbine, a compressor turbine, A supply pipe for supplying the exhaust steam of the auxiliary turbine to the reboiler of the regeneration tower as a heating source; System having is disclosed.
一般的にボイラの排ガス中から二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置では、吸収液循環ポンプを駆動して吸収液を吸収塔と再生塔との間で循環させ、吸収塔にてボイラ排ガスに含まれた二酸化炭素を吸収液に吸収させ、再生塔でこの吸収液に吸収した二酸化炭素を分離して回収している。 Generally, in a carbon dioxide recovery device that recovers carbon dioxide from boiler exhaust gas, the absorption liquid is circulated between the absorption tower and the regeneration tower by driving the absorption liquid circulation pump, and is contained in the boiler exhaust gas in the absorption tower. The absorbed carbon dioxide is absorbed in the absorption liquid, and the carbon dioxide absorbed in the absorption liquid is separated and recovered by the regeneration tower.
即ち、ボイラ排ガス中の二酸化炭素成分と吸収液を吸収塔内で接触させて約40℃程度の吸収液がガス中の二酸化炭素との化学反応(発熱反応)により二酸化炭素を吸収する。 That is, the carbon dioxide component in the boiler exhaust gas is brought into contact with the absorption liquid in the absorption tower, and the absorption liquid at about 40 ° C. absorbs carbon dioxide through a chemical reaction (exothermic reaction) with the carbon dioxide in the gas.
この時の吸収液と二酸化炭素の化学反応により約70℃程度の二酸化炭素に富んだリッチ吸収液は吸収塔を出た後で、再生塔から供給される再生された約120℃の吸収液(リーン吸収液と呼ぶ)と熱交換を行い、約110℃程度に加熱されて再び吸収塔に流入する
。
At this time, the rich absorption liquid rich in carbon dioxide of about 70 ° C. by the chemical reaction between the absorption liquid and carbon dioxide exits the absorption tower, and is then regenerated about 120 ° C. absorption liquid supplied from the regeneration tower ( Heat exchange is performed with a lean absorbent, which is heated to about 110 ° C. and flows again into the absorption tower.
熱交換された後のリッチ吸収液は再生塔でさらに120℃〜130℃程度に加熱されてリッチ吸収液に吸収した二酸化炭素を分離する。 The rich absorbent after the heat exchange is further heated to about 120 ° C. to 130 ° C. in the regeneration tower to separate carbon dioxide absorbed in the rich absorbent.
再生塔で二酸化炭素を分離した吸収液はリーン吸収液となって再度吸収塔に導入されてボイラ排ガス中の二酸化炭素を吸収する。 The absorption liquid from which carbon dioxide has been separated in the regeneration tower becomes a lean absorption liquid and is again introduced into the absorption tower to absorb the carbon dioxide in the boiler exhaust gas.
この際、再生塔内の吸収液を二酸化炭素を分離させてリーン吸収液となるように加熱するために、再生塔に加熱蒸気を供給するリボイラは多量の蒸気を発生させる必要がある。 At this time, in order to heat the absorption liquid in the regeneration tower so that carbon dioxide is separated to become a lean absorption liquid, the reboiler supplying heating steam to the regeneration tower needs to generate a large amount of steam.
前記特許第4274846号公報に記載された二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムでは、何らかの原因によって二酸化炭素分離回収装置の吸収塔と再生塔との間で二酸化炭素を吸収、並びに分離する吸収液を循環させるポンプ塔がトリップして二酸化炭素分離回収装置が緊急停止する場合、蒸気タービンの高圧タービン及び中圧タービンの排出蒸気のリボイラへの供給を速やかに停止する必要がある。しかしながら、蒸気タービンの高圧タービン及び中圧タービンの排出蒸気のリボイラへの供給を緊急停止した場合、行き場を失い余剰となった排出蒸気が、蒸気タービンの低圧タービンに流入し、低圧タービンのタービン動翼の強度上許される許容飲み込み蒸気量を急激に超えて低圧タービンの動翼に大きな負荷がかかる可能性がある。 In the fossil fuel-fired thermal power generation system provided with the carbon dioxide separation and recovery device described in the above-mentioned Japanese Patent No. 4274646, carbon dioxide is absorbed between the absorption tower and the regeneration tower of the carbon dioxide separation and recovery device for some reason, and When the pump tower that circulates the absorption liquid to be separated trips and the carbon dioxide separation and recovery device stops urgently, it is necessary to quickly stop the supply of the high-pressure turbine of the steam turbine and the exhaust steam of the intermediate-pressure turbine to the reboiler. However, when the supply of exhaust steam from the high-pressure turbine and intermediate-pressure turbine of the steam turbine to the reboiler is stopped urgently, the surplus exhaust steam that has lost its place of flow flows into the low-pressure turbine of the steam turbine. There is a possibility that a large load is applied to the rotor blades of the low-pressure turbine by rapidly exceeding the allowable swallowed steam amount allowed for the blade strength.
そこで本発明の目的は、蒸気タービンの排出蒸気の一部を二酸化炭素分離回収装置のリボイラまたはリクレーマに用いる二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムにおいて、二酸化炭素分離回収装置が緊急停止し、リボイラおよびリクレーマへの蒸気供給が急に不要になった場合にも、化石燃料焚き火力発電システムの負荷変動を抑制し、継続して安定運転でき、かつ二酸化炭素分離回収装置が停止したことにより発生する余剰蒸気を回収して発電出力の増大を図ることができる二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device that uses a part of steam discharged from a steam turbine for a reboiler or reclaimer of the carbon dioxide separation and recovery device. Even when the supply of steam to the reboiler and reclaimer suddenly becomes unnecessary, the load fluctuation of the fossil fuel-fired thermal power generation system is suppressed, stable operation can be continued, and the carbon dioxide separation and recovery device is stopped. An object of the present invention is to provide a fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device capable of recovering surplus steam generated thereby and increasing power generation output.
上記目的を達成するため、化石燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラと、高圧タービンと、中圧タービンと、第1の低圧タービンと、復水器とを有する蒸気タービン装置とを備えた化石燃料焚き火力発電システムと、
ボイラから化石燃料を燃焼して排出されたボイラ排ガスに含まれる二酸化炭素を吸収液に吸収させて回収する吸収塔と、吸収塔との間で吸収液を循環させて二酸化炭素を吸収した吸収液から二酸化酸素を分離する吸収液の再生塔と、再生塔に蒸気を供給するリボイラとを備えた二酸化炭素分離回収装置と、を有する二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムにおいて、蒸気タービンの排出蒸気から抽気した抽気蒸気をリボイラに熱源として供給する抽気配管と、復水器と抽気配管とに連通する第1の蒸気配管と、前記蒸気タービン装置とは別設された第2の低圧タービンと、第2の低圧タービンの動力で発電する発電機と、抽気配管と前記第2の低圧タービンとに連通し、抽気配管を流下する抽気蒸気を第2の低圧タービンに導く第2の蒸気配管と、抽気配管、第1の蒸気配管、および第2の蒸気配管に設けられた、抽気蒸気が流下する流路を切り換え制御するための弁とを備えた。
In order to achieve the above object, a fossil comprising a steam turbine apparatus having a boiler that generates steam by burning fossil fuel, a high pressure turbine, an intermediate pressure turbine, a first low pressure turbine, and a condenser. A fuel-fired thermal power generation system,
Absorption liquid in which carbon dioxide is absorbed by circulating the absorption liquid between the absorption tower that absorbs and recovers carbon dioxide contained in the boiler exhaust gas discharged by burning fossil fuel from the boiler, and the absorption tower In a fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device comprising a regeneration tower for absorbing liquid from which oxygen dioxide is separated from, and a carbon dioxide separation and recovery device comprising a reboiler for supplying steam to the regeneration tower, An extraction pipe for supplying extracted steam extracted from the exhaust steam of the steam turbine as a heat source to the reboiler, a first steam pipe communicating with the condenser and the extraction pipe, and a second provided separately from the steam turbine device. A low-pressure turbine, a generator that generates electric power using the power of the second low-pressure turbine, an extraction pipe and the second low-pressure turbine, and the extracted steam flowing down the extraction pipe is supplied to the second low-pressure turbine. A second steam line leading to down, the bleed pipe, the first steam pipe, and a second provided to the steam pipe, and a valve for controlling switching a channel extraction steam flows down.
本発明によれば、蒸気タービンの排出蒸気の一部を二酸化炭素分離回収装置のリボイラまたはリクレーマに用いる二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムにおいて、二酸化炭素分離回収装置が緊急停止し、リボイラおよびリクレーマへの蒸気供給が急に不要になった場合にも、化石燃料焚き火力発電システムの負荷変動を抑制し、継続して安定運転でき、かつ二酸化炭素分離回収装置が停止したことにより発生する余剰蒸気を回収して発電出力の増大を図ることができる。 According to the present invention, in a fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device that uses a part of the steam discharged from the steam turbine for a reboiler or reclaimer of the carbon dioxide separation and recovery device, the carbon dioxide separation and recovery device is urgently stopped. However, even when the supply of steam to the reboiler and reclaimer suddenly becomes unnecessary, fluctuations in the load of the fossil fuel-fired thermal power generation system can be suppressed, stable operation can be continued, and the carbon dioxide separation and recovery device must be stopped. The surplus steam generated by the above can be recovered to increase the power generation output.
本発明の実施例である二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムについて図面を参照して以下に説明する。なお、各図面を通し、同等の構成要素には同一の符号を付してある。 A fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the equivalent component through each drawing.
本発明の第1実施例である二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムについて図1及び図2を引用して説明する。 A fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明の第1実施例である二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムを示すものである。 FIG. 1 shows a fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device according to a first embodiment of the present invention.
図1に示した第1実施例の二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムを構成する化石燃料焚き火力発電システム100は、化石燃料を燃焼させて復水器から供給された復水を加熱し、高温高圧の蒸気を発生する化石燃料焚きボイラ1と、このボイラ1で発生した蒸気を該ボイラ1から主蒸気管2を通じて導いて駆動する高圧タービン3を備えている。
A fossil fuel-fired thermal
高圧タービン3で動力を発生して減圧され、高圧タービン排気管4を流下した蒸気は前記ボイラ1に供給され、このボイラ1で再度加熱されて再熱蒸気となる。
Steam generated by the high-
化石燃料焚き火力発電システム100は、前記ボイラ1で加熱された再熱蒸気を該ボイラ1から高温再熱蒸気管5を通じて導いて駆動する中圧タービン6と、この中圧タービン6で動力を発生して減圧された蒸気を、中圧タービン排気管7を通じて導いて駆動する第1低圧タービン8と、低圧タービン8で動力を発生して減圧された蒸気を復水する第1の復水器9とを備える。
The fossil fuel-fired thermal
前記復水器9は、冷却水配管10を備えており、復水器9に導かれた蒸気と冷却水配管内を流れる冷却水とを熱交換させて蒸気を復水する。復水器9で復水された復水は再びボイラ1に送られ、蒸気となって高圧タービン3に送気されており、蒸気タービンヒートサイクルが構成されている。
The condenser 9 includes a
前記高圧タービン3,中圧タービン6及び低圧タービン8は、タービンロータ11によって連結されている。また、タービンロータ11には発電機12が連結されており、前記高圧タービン3,中圧タービン6及び低圧タービン8の回転動力によって発電機12は駆動され、蒸気タービンの出力が電力として取り出されている。
The high-
前記化石燃料焚き火力発電システム100には、中圧タービン6の中圧タービン排気管7から分岐して、中圧タービン排気管7を流下する排出蒸気の一部を抽気して導く第1抽気管40と、第1抽気管40と接続し、第1の抽気管40を流下した抽気蒸気を後述する二酸化炭素分離回収装置200に設置されたリボイラ25及びリクレーマ26に送気するPCC装置送気配管41とが備えられている。PCC装置送気配管41には止め弁50が設けてある。
In the fossil fuel-fired thermal
図1に示した第1実施例の二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムには、前記した化石燃料焚き火力発電システム100と、この化石燃料焚き火力発電システム100のボイラ1から化石燃料を燃焼して排出されたボイラ排ガスに含まれる二酸化炭素を分離し回収する二酸化炭素分離回収装置(PCC装置)200とが設置されている。
The fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with the carbon dioxide separation and recovery device of the first embodiment shown in FIG. 1 includes the fossil fuel-fired thermal
図1に示した二酸化炭素分離回収装置200では、ボイラ1から排出され、ボイラ排ガス系統13から分岐供給される二酸化炭素を含んだボイラ排ガスは、ボイラ排ガス管14を通じて流下し、該ボイラ排ガス管14に設けたボイラ排ガス昇圧ファン15によって昇圧された後に、ボイラ排ガス冷却器16に供給されて冷却され、ボイラ排ガス冷却器16から二酸化炭素ガスを吸収液に吸収させる吸収塔17に供給される。
In the carbon dioxide separation and
前記吸収塔17でボイラ排ガスに含まれた二酸化炭素ガスを吸収液に吸収され、二酸化炭素を含まないボイラ排ガスとなった処理ガスは、吸収塔17から吸収塔出口ボイラ排ガス管18を通じて煙突19に供給され、この煙突19から大気に排出される。
The treatment gas that has been absorbed in the absorption liquid by the
また、ボイラ1からボイラ排ガス系統13を通じて供給される二酸化炭素を含んだボイラ排ガスのうち、前記吸収塔17に供給しないボイラ排ガスは、二酸化炭素分離回収装置200をバイパスするバイパスガス管20に設けたバイパスバタフライ弁21の開弁操作によって、前記バイパスガス管20を通じて煙突19に直接導かれるようになっている。
Of the boiler exhaust gas containing carbon dioxide supplied from the
前記吸収塔17にてボイラ排ガスに含まれた二酸化炭素ガスを吸収して二酸化炭素を多く含むリッチ吸収液は、吸収塔17の吸収液を再生塔22に供給する吸収液の供給経路に設けたリッチ吸収液移送ポンプ23によって昇圧され、同じく吸収液の供給経路に設けた吸収液熱交換器24に供給されて該吸収液熱交換器24で加熱された後に再生塔22に供給される。
The rich absorption liquid containing a large amount of carbon dioxide by absorbing the carbon dioxide gas contained in the boiler exhaust gas in the
吸収塔17から再生塔22に供給されたリッチ吸収液は、リボイラ25及びリクレーマ26で生成された水蒸気を該リボイラ25及びリクレーマ26から再生塔22に供給することによって加熱されて、前記再生塔22の内部にて吸収した二酸化炭素ガスを分離する。
The rich absorption liquid supplied from the
リボイラ25から供給された水蒸気による加温によって前記再生塔22の内部でリッチ吸収液から分離した二酸化炭素は再生塔22から排出され、再生塔22の出口側に設けた出口ガス冷却器27で冷却された後に、水分を分離するリフラックスドラム28に供給されて二酸化炭素のガスに含まれる水分が分離される。水分が分離された二酸化炭素ガスは、該リフラックスドラム28から二酸化炭素ガス排気管29を通じて二酸化炭素の液化貯留設備(図示せず)に供給され貯留される。
Carbon dioxide separated from the rich absorption liquid inside the
また、前記リフラックスドラム28で分離された水分はリフラックスドラムポンプ30で昇圧されて前記再生塔22に戻されるように構成されている。
Further, the water separated by the
そして前記再生塔22内の吸収液の一部は、再生塔内吸収液抜き出し管31を通じて抜き出されてリボイラ25及びリクレーマ26にそれぞれ分岐して供給され、化石燃料焚き火力発電システム100の蒸気タービンサイクルから抽気した加熱蒸気、即ち中圧タービン6から抽気した抽気蒸気を熱源として供給されるリボイラ25によって加温される。
A part of the absorption liquid in the
リクレーマ26は中圧タービン6から抽気した抽気蒸気を熱源として吸収液を加熱し、この吸収液に含まれる不純物を分離させて系外に排出する吸収液の浄化装置である。
The
このリボイラ25及びリクレーマ26の加熱に必要な加熱蒸気は、化石燃料焚き火力発電システム100を構成する前記中圧タービン6を流下した排出蒸気の一部を抽気して第1抽気管40およびPCC装置送気配管41を通じてリボイラ25とリクレーマ26にそれぞれ送気することによって得ている。
As the heating steam necessary for heating the
前記再生塔22での吸収液の加熱によって二酸化炭素を分離した吸収液は、再生塔22から吸収液を吸収塔17に戻す吸収液の戻し経路に設けたリーン吸収液移送ポンプ32によって昇圧され、同じく吸収液の戻し経路に設けたリーン吸収液冷却器33に供給されて該リーン吸収液冷却器33で冷却された後に前記吸収塔17に戻されて、吸収液が前記吸収塔17と前記再生塔22との間を循環するようになっている。
The absorption liquid obtained by separating carbon dioxide by heating the absorption liquid in the
そして二酸化炭素分離回収装置200は、前記第1の抽気管40およびPCC装置送気配管41を通じて中圧タービン6から抽気した抽気蒸気をリボイラ25とリクレーマ26に熱源として供給し、再生塔22から再生塔内吸収液抜き出し管31を通じて抜き出された吸収液を前記リボイラ25で間接的に加熱して所望の温度,圧力の正常な蒸気をそれぞれ発生させ、これらの発生蒸気をリボイラ出口蒸気配管34を通じて再生塔22に供給するように構成されている。
The carbon dioxide separation and
前記リボイラ25及びリクレーマ26の上流側となるPCC装置送気配管41は、リボイラ側配管35,リクレーマ側配管36に分岐し、リボイラ側配管35はリボイラ25に、リクレーマ側配管36はリクレーマ26に繋がっている。また、リボイラ側配管34には流量制御弁37が、リクレーマ側配管35には流量制御弁38がそれぞれ設置されており、前記リボイラ25で発生する蒸気が所望の温度,圧力となるようにリボイラ25に供給する中圧タービンからの抽気蒸気の流量を調節するようになっている。
The PCC device
前記化石燃料焚き火力発電システム100は、さらに、前記第1抽気管40から分岐した第2低圧タービン送気管46と、タービンロータ11で連結された主蒸気タービン装置とは別個独立して設置され、第2低圧タービン送気管46を通じて導入された中圧タービン6からの抽気蒸気で駆動する第2低圧タービン42と、第2低圧タービン42を駆動して減圧した蒸気を導入し、導入した蒸気と冷却管10内を流れる冷却水とを熱交換させて蒸気を冷却し、復水させる第2復水器45とが設置されている。第2復水器45で復水された復水は、再びボイラ1に送られる。
The fossil fuel-fired thermal
第2低圧タービン42の入口側には、第2低圧タービン42の流入蒸気量を制御して、第2低圧タービン42の出力を制御する低圧タービン入口制御弁43が設けられている。また、第2低圧タービン42には発電機44が接続されており、第2低圧タービン42の動力を電力として取り出すように構成されている。
On the inlet side of the second low-
また、前記化石燃料焚き火力発電システム100は、第2低圧タービン送気管46より上流側で第1抽気管40から分岐して、第1抽気管40を流下する蒸気を第1復水器9に導く復水器送気管48を備える。
Further, the fossil fuel-fired thermal
中圧タービン排気管7には、中圧タービンの排気蒸気圧力を調整する中圧タービン排気圧力調整弁55が設けられている。
The intermediate pressure
第2低圧タービン送気管38には、切り換え弁47が設けられており、復水器送気管48には、切り換え弁49が設けられている。
The second low-pressure turbine
図2は図1に示した第1実施例の二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムにおける化石燃料焚き火力発電システム100の部分を示す部分図である。
FIG. 2 is a partial view showing a part of the fossil fuel-fired thermal
図2に示した化石燃料焚き火力発電システム100には、中圧タービン排気管7に設けられ、中圧タービン排気圧力を検出する中圧タービン排気圧力検出器52と、PCC装置送気配管41に設けられ、送気圧力を検出する送気圧力検出器53とが設けられている。
The fossil fuel-fired thermal
また、制御装置300が設置されており、このタービン制御装置300によって前記第2低圧タービン42の運転は制御されている。即ち、制御装置300の指令信号によって第2低圧タービン入口制御弁43の開度を調節し、前記低圧タービン42に供給される蒸気の流量を制御する。
A
ところで、二酸化炭素分離回収装置200の主要機器が何らかの原因によってトリップした場合、例えば、吸収液を移送するリッチ吸収液移送ポンプ23又はリーン吸収液移送ポンプ31がトリップして二酸化炭素分離回収装置200の運転が緊急停止した際、化石燃料焚き火力発電システム100から二酸化炭素分離回収装置200への蒸気供給を直ちに停止する必要が生じる場合がある。
By the way, when the main equipment of the carbon dioxide separation and
二酸化炭素分離回収装置200への蒸気供給を直ちに停止した場合、余剰となった蒸気が中圧タービン排気管7および中圧タービン排気圧力調整弁52を経て蒸気タービンの第1低圧タービン8に流入することになり、第1低圧タービン8を流れる蒸気量が急増して、第1低圧タービン8のタービン動翼の強度上許される許容飲み込み蒸気量を急激に超えて低圧タービンの動翼に許容範囲を超える負荷がかかる可能性がある。このような二酸化炭素分離回収装置200の緊急停止に起因する急激な低圧タービンの負荷変動を回避する手段として、本願発明では、第2低圧タービンを設け、余剰となった蒸気の緊急の逃し先を設けたものである。
When the supply of steam to the carbon dioxide separation and
図2に示した化石燃料焚き火力発電システム100に設けられた制御装置300は、第2低圧タービン42の運転制御、及び二酸化炭素分離回収装置200の緊急停止時に第1抽気管40を流れる抽気蒸気の供給先を二酸化炭素分離回収装置200から第1復水器9と、第2低圧タービン42とに順次切り換えるための制御を行う。
The
二酸化炭素分離回収装置200が緊急停止した場合、例えば二酸化炭素分離回収装置200の主要機器であるリッチ吸収液移送ポンプ23又はリーン吸収液移送ポンプ32がトリップして二酸化炭素分離回収装置200の運転が緊急停止し、化石燃料焚き火力発電システム100の蒸気タービンサイクルからリボイラ25に供給される蒸気を直ちに停止する必要が生じた場合には、リッチ吸収液移送ポンプ23及びリーン吸収液移送ポンプ32に夫々設置したセンサーからリッチ吸収液移送ポンプのトリップ信号23a又はリーン吸収液移送ポンプのトリップ信号32aが前記制御装置に送られる。
When the carbon dioxide separation /
また、その他の二酸化炭素分離回収装置200内の異常を検出する手段として、送気圧力検出器53でPCC装置送気配管41内を流下する蒸気の圧力の変動を検知し、検出器53が圧力の異常変動を検出した場合は、検出器53から制御装置300へトリップ信号が送られる。
As another means for detecting an abnormality in the carbon dioxide separation /
制御装置300がトリップ信号の入力を検知すると、制御装置300からの指令信号によって、止め弁50が自動的に全閉して二酸化炭素分離回収装置200への抽気蒸気の流入を遮断する。また、制御装置300からの指令信号によって切り換え弁49を開けて、抽気蒸気の供給先を二酸化炭素分離回収装置200から第1復水器9に切り換え、余剰となった抽気蒸気を一旦復水器送気管48を通じて第1復水器9に流入させ回収する。その後、制御装置300の指令信号によって切り換え弁49を徐々に閉めつつ、第2切り換え弁47および第2低圧タービン入口制御弁43の開度を調節して、抽気蒸気の行き先を第2低圧タービン42に徐々に切り換え制御する。また、二酸化炭素分離回収装置200から第1復水器9および第2低圧タービン42に余剰蒸気の供給先を切り換える際、制御装置300は、中圧タービン排気の圧力変動を検知する中圧タービン排気圧力検出器52の信号に基づき、流路切り換えによって中圧タービン排気が予め定めた設定値を超えて過度に圧力低下しないように切り換え弁49,切り換え弁47,第2低圧タービン入口制御弁43の開度を制御する。供給流路の切り換えによって、中圧タービン排出蒸気が過度に抽気された場合、中圧タービン排気が過度に圧力低下し、中圧タービン最終段翼に許容量を超える負荷がかかる可能性があるが、本構成によれば中圧タービン最終段翼への負荷を回避しつつ、流路切り換え制御を行うことができる。
When the
流路切り換えによって中圧タービンから第2低圧タービンに流入した余剰蒸気は、第2低圧タービンを駆動し、発電機44を駆動して電力が得られる。第2低圧タービンを駆動して排出された蒸気は、復水器45に回収されて復水され、ボイラ1へ送水される。
The surplus steam that has flowed into the second low pressure turbine from the intermediate pressure turbine by switching the flow path drives the second low pressure turbine and drives the
リボイラ25が必要とする蒸気量はリクレーマ26が必要とする蒸気量よりもはるかに多くボイラ全蒸発量の約15%〜20%程度必要であり、よって二酸化炭素分離回収装置200が緊急停止した場合、大量の余剰蒸気が発生するが、制御装置300で上記した制御操作を行うことによって、有効に余剰蒸気の緊急逃がし機能を発揮できる。よって、蒸気タービン装置の低圧タービン(第1低圧タービン)側に急激に許容量を超える蒸気が流入することを回避でき、余剰蒸気によるボイラ1や蒸気タービンの負荷変動が抑制されるので、二酸化炭素分離回収装置200の緊急停止の際にも化石燃料焚き火力発電システム100の安定した運転が継続可能となる。
The amount of steam required by the
また、二酸化炭素分離回収装置200の停止中においても、大量の余剰蒸気を捨てることなく第2低圧タービンに送気して電力として回収でき、発電量を増大できる。
Further, even when the carbon dioxide separation /
本発明の第2実施例である二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムについて図3及び図4を用いて説明する。 A fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施例である第2実施例の二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電シ
ステムは、先に説明した第1実施例の二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムと基本的な構成は共通しているので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分についてのみ以下に説明する。
The fossil fuel-fired thermal power generation system provided with the carbon dioxide separation and recovery device of the second embodiment, which is the present embodiment, is a fossil fuel-fired thermal power generation system provided with the carbon dioxide separation and recovery device of the first embodiment described above. Since the basic configuration is common, description of the configuration common to both will be omitted, and only different parts will be described below.
図3に示した第2実施例である二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムには、蒸気タービン装置を構成する化石燃料焚き火力発電システム100と、ボイラ排ガスから二酸化炭素を分離し回収する二酸化炭素分離回収装置200とが備えられている。
The fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with the carbon dioxide separation and recovery device according to the second embodiment shown in FIG. 3 separates carbon dioxide from the fossil fuel-fired thermal
本実施例では、前記化石燃料焚き火力発電システム100は、高圧タービン3の高圧タービン排気管4から分岐して、高圧タービン排気管4を流下する蒸気の一部が流下する第2抽気管54と、中圧タービン排気管7を流下する蒸気の一部が流下する第1抽気管40と接続する背圧タービン送気管55と、第2抽気管54および背圧タービン送気管55を通じ導かれた抽気蒸気によって駆動する背圧タービン56と、背圧タービン56の動力によって発電する発電機65とが設置されている。
In this embodiment, the fossil fuel-fired thermal
前記背圧タービン56の入口側には、第2抽気管54側から背圧タービン56への流入蒸気量を制御する第1背圧タービン入口制御弁59と、背圧タービン送気管55側から背圧タービン56への流入蒸気量を制御する第2背圧タービン入口制御弁60とが設けられている。また、前記背圧タービン56の出口側には、該背圧タービン56を駆動して減圧した背圧タービン排気を流下させる背圧タービン排気管路61と、この背圧タービン排気管路61に設けられた止め弁62と、前記背圧タービン排気管路61と接続し、後述する二酸化炭素分離回収装置200に設置されたリボイラ25及びリクレーマ26に背圧タービン排気を送気するPCC装置送気配管41とが備えられている。
On the inlet side of the
第2抽気管54には止め弁64を備えた第2低圧タービン入口配管63が接続されている。第2低圧タービン入口配管63は第2低圧タービン42に接続しており、第2低圧タービン入口配管63を流下する蒸気を第2低圧タービン42に導くように構成されている。
A second low pressure
また、第2低圧タービン入口配管63から分岐し、第1復水器9に連通する第2復水器送気管66が設けられており、第2復水器送気管66には切り換え弁67が設けられている。
Further, a second condenser
また、化石燃料焚き火力発電システム100は、前記第1抽気管40から分岐して第2低圧タービン入口配管63に連通し、第1抽気管40を流下する抽気蒸気を第2低圧タービン42に導く第3抽気管70を備える。第3抽気管70には、第2低圧タービン側へ抽気蒸気の流路を切り換え制御する切り換え弁71が設けられている。
The fossil fuel-fired thermal
さらに第1抽気管40は、復水器送気管48および第3抽気管70より下流側で分岐し、PCC装置送気配管41に接続して、第1抽気管40を流下する抽気蒸気を背圧タービン56をバイパスしてPCC装置送気配管41に導く第1背圧タービンバイパス管72を有する。背圧タービンバイパス管72は切り換え弁73を備える。
Further, the
また高圧タービン排気管4は、第2抽気管54の下流側で分岐して前記第1背圧タービンバイパス管72に接続し、高圧タービンの抽気蒸気を背圧タービン56をバイパスしてPCC装置送気配管41に通し、二酸化炭素分離回収装置200のリボイラ25およびリクレーマ26に導く第2背圧タービンバイパス管74を設けている。第2背圧タービンバイパス管74は、背圧タービンをバイパスする抽気蒸気量を制御する切り換え弁68を備える。
The high-pressure
図4は図3に示した第2実施例の二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムにおける化石燃料焚き火力発電システム100の部分を示す部分図である。
FIG. 4 is a partial view showing a part of the fossil fuel-fired thermal
化石燃料焚き火力発電システム100には、制御装置400が設置されており、この制御装置400によって、前記第2低圧タービン42および背圧タービン56の運転は制御されている。
The fossil fuel-fired thermal
本第2実施例に係る化石燃料焚き火力発電システム100においては、蒸気タービン定格負荷運転時には、中圧タービン排気管7から抽気して第1抽気管40,背圧タービン送気管55、及び第2背圧タービン入口制御弁60を通じて背圧タービン56に中圧タービン排気を供給する方式を採る。一方、蒸気タービンが定格負荷運転時から部分負荷運転に移行した場合には中圧タービン6の排気の蒸気圧力は下がり、背圧タービンに十分圧送できなくなるので、中圧タービン排気管7から抽気して第1抽気管40,背圧タービン送気管55、及び背圧タービン送気管側制御弁60を通じて背圧タービン56に中圧タービン排気を供給する方式に換えて、高圧タービン3から高圧タービン排気管4に流下した高圧の蒸気の一部を第2抽気管54及び第1背圧タービン入口制御弁59を通じて背圧タービン56に供給する方式に切り換えて、前記背圧タービン56の駆動に必要な蒸気圧力を確保している。
In the fossil fuel-fired thermal
前記化石燃料焚き火力発電システム100においては、蒸気タービンが部分負荷運転時にあるときには、制御装置400から指令信号を送信して第2抽気管に設けられた切り換え弁57を開いて、高圧タービン3の抽気蒸気を背圧タービン56に導き、第1背圧タービン入口制御弁59の開度を調節して流量を制御し、高圧タービンからの抽気蒸気で背圧タービン56を駆動制御する。
In the fossil fuel-fired thermal
次に、蒸気タービンが部分負荷運転から定格負荷運転に移行するとともに、中圧タービン排気管7を流れる蒸気圧が、背圧タービン56へ圧送するのに十分な圧力まで上昇した後、制御装置400から指令信号を送信して切り換え弁54,第1背圧タービン入口制御弁59を閉じるとともに、切り換え弁58を開き、中圧タービンの抽気蒸気を背圧タービン56に導き、第2背圧タービン入口制御弁60の開度を調節して流量を制御し、中圧タービン排気から抽気した蒸気で背圧タービン56を駆動制御する。背圧タービン56を駆動した後の背圧タービン排気は、背圧タービン排気管路61,PCC装置送気配管41を通じて二酸化炭素分離回収装置200のリボイラ25,リクレーマ26に送気される。
Next, after the steam turbine shifts from the partial load operation to the rated load operation, the steam pressure flowing through the intermediate pressure
ところで、蒸気タービンの部分負荷運転時において、背圧タービン56が何らかの理由でトリップした場合、例えば、制御装置400に背圧タービン56の発電機出力信号の異常値が入力された場合、制御装置400から指令信号を送信して切り換え弁54,第1背圧タービン入口制御弁59を閉める。また、切り換え弁68を開き、抽気蒸気を第2背圧タービンバイパス管74および第1背圧タービンバイパス管72を通じてPCC装置送気配管41に導く。
By the way, when the
また蒸気タービンの部分負荷運転時において、二酸化炭素分離回収装置200がトリップした場合、例えば二酸化炭素分離回収装置200の主要機器であるリッチ吸収液移送ポンプ23又はリーン吸収液移送ポンプ32がトリップして二酸化炭素分離回収装置200の運転が緊急停止し、化石燃料焚き火力発電システム100の蒸気タービンサイクルからリボイラ25に供給される蒸気を直ちに停止する必要が生じた場合には、リッチ吸収液移送ポンプ23及びリーン吸収液移送ポンプ32に夫々設置したセンサーから入力するリッチ吸収液移送ポンプのトリップ信号23a又はリーン吸収液移送ポンプのトリップ信号32aが前記制御装置400に送られる。
Further, when the carbon dioxide separation and
また、その他の二酸化炭素分離回収装置200内の異常を検出する手段として、背圧タービン送気管55に設けられた第1送気圧力検出器75でPCC装置送気配管41内を流下する蒸気の圧力の変動を検知し、検出器75が圧力の異常変動を検出した場合は、検出器75から制御装置400へトリップ信号が送られる。
As another means for detecting an abnormality in the carbon dioxide separation /
前記背圧タービン56が停止し、バイパス系統を利用している場合には、背圧タービン送気管55は使用しておらず、第1送気圧力検出器75は使用できない。そこでPCC装置送気配管41と第1背圧タービンバイパス管72との合流点の下流側に設けた第2送気圧力検出器76で送気の圧力変動を検知し、検出器76が圧力の異常変動を検出した場合は、検出器76から制御装置400へトリップ信号が送られる。
When the
制御装置400がトリップ信号の入力を受信すると、制御装置400からの指令信号によって、切り換え弁57および68を閉じるとともに切り換え弁67をあけて、抽気蒸気を第2低圧タービン入口配管63および第2復水器送気管66を通じて第1復水器9へ導いて回収する。その後、制御装置400の指令信号によって切り換え弁67を徐々に閉めつつ、止め弁64および第2低圧タービン42の入口制御弁43の開度を調節して、抽気蒸気の行き先を第2低圧タービン42に徐々に切り換え制御する。
When the
一方、蒸気タービンの定格負荷運転時において、背圧タービン56が何らかの理由でトリップした場合、制御装置400から指令信号を送信して、切り換え弁58を閉じ、切り換え弁73を開け、抽気蒸気を第1背圧タービンバイパス管72を通じてPCC装置送気配管41に導く。
On the other hand, when the
また、二酸化炭素回収装置がトリップした場合には、リッチ吸収液移送ポンプ23,リーン吸収液移送ポンプ32,検出器75,76等からトリップ信号が制御装置400に入力される。
When the carbon dioxide recovery device trips, a trip signal is input to the
制御装置400が二酸化炭素分離回収装置200のトリップ信号を受信すると、制御装置400からの指令信号によって、切り換え弁58および73を閉め、切り換え弁49を開き、一旦余剰蒸気を第1復水器9で回収する。その後、制御装置400の指令信号によって切り換え弁49を徐々に閉めつつ、切り換え弁71および第2低圧タービン42の入口制御弁43の開度を調節して、抽気蒸気の供給先を第2低圧タービン42に徐々に切り換え制御する。また、抽気蒸気を第3抽気管70および復水器送気管48を通じて第1復水器9および第2低圧タービン42に流路を切り換える際、制御装置400は、中圧タービン排気の圧力変動を検知する中圧タービン排気圧力検出器52の信号に基づき、流路切り換えによって中圧タービン排気が予め定めた設定値を超えて過度に圧力低下しないように切り換え弁49,切り換え弁71,第2低圧タービン入口制御弁43の開度を制御する。流路切り換えによって、中圧タービン排出蒸気が過度に抽気された場合、中圧タービン排気が過度に圧力低下し、中圧タービン最終段翼に許容量を超える負荷がかかる可能性があるが、本構成によれば中圧タービン最終段翼への負荷を回避しつつ、流路切り換え制御を行うことができる。
When the
上記した構成の二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システムでは、定格負荷運転時には、中圧タービン6の排気を背圧タービン56に供給して電力を生成でき、部分負荷運転時には、高圧タービン3の排気を背圧タービン56に供給して電力を生成できる。
In the fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with the carbon dioxide separation and recovery device having the above-described configuration, during rated load operation, the exhaust of the
また、上記制御によれば、部分負荷運転時および定格負荷運転時において背圧タービン56が何らかの理由でトリップした場合においても、背圧タービン56の運転を停止しつつ、抽気蒸気は背圧タービン56をバイパスして二酸化炭素分離回収装置200側に供給でき、二酸化炭素分離回収装置を継続運転させることができる。
Further, according to the control described above, even when the
さらに二酸化炭素分離回収装置200が停止した場合にも、第2低圧タービンに余剰蒸気を逃がすことができ、蒸気タービンの低圧タービン(第1低圧タービン)側に急激に許容量を超える蒸気が流入することを回避でき、余剰蒸気によるボイラ1や蒸気タービンの負荷変動が抑制されるので、化石燃料焚き火力発電システム100の安定した運転が継続可能となる。
Further, even when the carbon dioxide separation and
また、二酸化炭素分離回収装置200および背圧タービンの停止中においても、大量の余剰蒸気を捨てることなく第2低圧タービンに送気して電力として回収でき、発電量を増大できる。
Further, even when the carbon dioxide separation /
1 ボイラ
3 高圧タービン
6 中圧タービン
7 中圧タービン排気管
8 第1低圧タービン
9 復水器
17 吸収塔
22 再生塔
25 リボイラ
26 リクレーマ
40 第1抽気管
41 PCC装置送気配管
42 第2低圧タービン
44,65 発電機
46 第2低圧タービン送気管
47,49,57,58,67,68,71,73 切り換え弁
50,62,64 止め弁
48 復水器送気管
52 送気圧力検出器
54 第2抽気管
55 背圧タービン送気管
56 背圧タービン
61 背圧タービン排気管路
63 第2低圧タービン入口配管
66 第2復水器送気管
70 第3抽気管
72 第1背圧タービンバイパス弁
74 第2背圧タービンバイパス弁
100 化石燃料焚き火力発電システム
200 二酸化炭素分離回収装置
300,400 制御装置
1
Claims (5)
駆動される高圧タービンと、前記高圧タービンから排出され前記ボイラで再熱された蒸気
で駆動する中圧タービンと、前記中圧タービンから排出された蒸気で駆動する第1の低圧
タービンと、前記第1の低圧タービンから排出された蒸気を復水する復水器とを有する蒸
気タービン装置とを備えた化石燃料焚き火力発電システムと、
前記ボイラから化石燃料を燃焼して排出されたボイラ排ガスに含まれる二酸化炭素を吸
収液に吸収させて回収する吸収塔と、前記吸収塔との間で吸収液を循環させて二酸化炭素
を吸収した吸収液から二酸化酸素を分離する吸収液の再生塔と、前記再生塔に蒸気を供給
するリボイラとを備えた二酸化炭素分離回収装置と、を有する二酸化炭素分離回収装置を
備えた化石燃料焚き火力発電システムであって、
前記中圧タービンの排出蒸気から抽気した抽気蒸気を前記リボイラに熱源として供給す
る抽気配管と、
前記復水器と前記抽気配管とに連通する第1の蒸気配管と、
前記蒸気タービン装置とは別設された第2の低圧タービンと、
前記第2の低圧タービンの動力で発電する発電機と、
前記抽気配管と前記第2の低圧タービンとに連通し、前記抽気配管を流下する抽気蒸気
を前記第2の低圧タービンに導く第2の蒸気配管と、
前記抽気配管、前記第1の蒸気配管、および前記第2の蒸気配管に設けられた、前記抽
気蒸気が流下する流路を切り換え制御するための弁と、を備えることを特徴とする二酸化
炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システム。 A boiler that burns fossil fuel to generate steam, a high-pressure turbine that is driven by steam generated in the boiler, an intermediate-pressure turbine that is driven by steam that is discharged from the high-pressure turbine and reheated by the boiler, and Fossil fuel-fired thermal power comprising a first low-pressure turbine driven by steam discharged from an intermediate-pressure turbine, and a steam turbine device having a condenser for condensing steam discharged from the first low-pressure turbine. A power generation system;
Absorbing carbon dioxide by circulating the absorption liquid between the absorption tower for absorbing and recovering carbon dioxide contained in the boiler exhaust gas discharged by burning fossil fuel from the boiler and the absorption tower Fossil fuel-fired thermal power generation equipped with a carbon dioxide separation and recovery device comprising: an absorption liquid regeneration tower for separating oxygen dioxide from the absorption liquid; and a carbon dioxide separation and recovery device comprising a reboiler for supplying steam to the regeneration tower A system,
An extraction pipe for supplying the extracted steam extracted from the exhaust steam of the intermediate pressure turbine to the reboiler as a heat source;
A first steam pipe communicating with the condenser and the extraction pipe;
A second low-pressure turbine provided separately from the steam turbine device;
A generator for generating power with the power of the second low-pressure turbine;
A second steam pipe that communicates with the extraction pipe and the second low-pressure turbine and guides the extraction steam that flows down the extraction pipe to the second low-pressure turbine;
And a valve for switching and controlling the flow path through which the extraction steam flows, provided in the extraction pipe, the first steam pipe, and the second steam pipe. Fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a recovery device.
て、
前記中圧タービンから排出された蒸気の圧力を検出する圧力検出器と、
前記二酸化炭素分離回収装置からのトリップ信号を受信し、前記圧力検出器から入力さ
れた圧力値を用いて、前記抽気配管、前記第1および第2の蒸気配管に設けられた弁の開
閉制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記二酸化炭素分離回収装置からトリップ信号を受信した場合、前記
抽気配管に設けられた弁を閉制御し、前記圧力値が予め定められた値を超えないように、
前記第1の蒸気配管に設けられた弁を開制御し、その後前記第1の蒸気配管に設けられた
弁を閉制御するとともに前記第2の蒸気配管に設けられた弁を開制御して、前記第2の低
圧タービンを起動制御することを特徴とする化石燃料焚き火力発電システム。 A fossil fuel-fired thermal power generation system comprising the carbon dioxide separation and recovery device according to claim 1,
A pressure detector for detecting the pressure of steam discharged from the intermediate pressure turbine;
The trip signal from the carbon dioxide separation and recovery device is received, and the opening / closing control of the valves provided in the extraction pipe and the first and second steam pipes is performed using the pressure value input from the pressure detector. A control device for performing,
When the control device receives a trip signal from the carbon dioxide separation and recovery device, the control device closes a valve provided in the extraction pipe so that the pressure value does not exceed a predetermined value.
Open control of the valve provided in the first steam pipe, and then close control of the valve provided in the first steam pipe and open control of the valve provided in the second steam pipe, A fossil fuel-fired thermal power generation system characterized in that start-up control of the second low-pressure turbine is performed.
駆動される高圧タービンと、前記高圧タービンから排出され前記ボイラで再熱された蒸気
で駆動する中圧タービンと、前記中圧タービンから排出された蒸気で駆動する第1の低圧
タービンと、前記第1の低圧タービンから排出された蒸気を復水する復水器とを有する蒸
気タービン装置とを備えた化石燃料焚き火力発電システムと、
前記ボイラから化石燃料を燃焼して排出されたボイラ排ガスに含まれる二酸化炭素を吸
収液に吸収させて回収する吸収塔と、前記吸収塔との間で吸収液を循環させて二酸化炭素
を吸収した吸収液から二酸化酸素を分離する吸収液の再生塔と、前記再生塔に蒸気を供給
するリボイラとを備えた二酸化炭素分離回収装置と、を有する二酸化炭素分離回収装置を
備えた化石燃料焚き火力発電システムであって、
背圧タービンと、
前記背圧タービンの動力で駆動する発電機と、
前記中圧タービンの排出蒸気から抽気した蒸気を前記背圧タービンに作動流体として供
給する第1の抽気配管と、
前記高圧タービンの排出蒸気から抽気した蒸気を前記背圧タービンに作動流体として供
給する第2の抽気配管と、
前記背圧タービンの排出蒸気を前記リボイラに供給する第1の蒸気配管と、
前記蒸気タービン装置とは別設された第2の低圧タービンと、
前記第2の低圧タービンの動力で発電する発電機と、
前記第1の抽気配管を流下する抽気蒸気を前記復水器に導く第2の蒸気配管と、
前記第1の抽気配管を流下する抽気蒸気を前記第2の低圧タービンに導く第1の蒸気供
給系統と、
前記第2の抽気配管を流下する抽気蒸気を前記復水器に導く第3の蒸気配管と、
前記第2の抽気配管を流下する抽気蒸気を前記第2の低圧タービンに導く第2の蒸気供給系統と、
前記第1および第2の抽気配管と、第1ないし第3の蒸気配管と、第1および第2の蒸気供給系統とに設けられ、前記抽気蒸気が流下する流路を切り換え制御するための弁と、
を備えたことを特徴とする二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電シス
テム。 A boiler that burns fossil fuel to generate steam, a high-pressure turbine that is driven by steam generated in the boiler, an intermediate-pressure turbine that is driven by steam that is discharged from the high-pressure turbine and reheated by the boiler, and Fossil fuel-fired thermal power comprising a first low-pressure turbine driven by steam discharged from an intermediate-pressure turbine, and a steam turbine device having a condenser for condensing steam discharged from the first low-pressure turbine. A power generation system;
Absorbing carbon dioxide by circulating the absorption liquid between the absorption tower for absorbing and recovering carbon dioxide contained in the boiler exhaust gas discharged by burning fossil fuel from the boiler and the absorption tower Fossil fuel-fired thermal power generation equipped with a carbon dioxide separation and recovery device comprising: an absorption liquid regeneration tower for separating oxygen dioxide from the absorption liquid; and a carbon dioxide separation and recovery device comprising a reboiler for supplying steam to the regeneration tower A system,
A back pressure turbine,
A generator driven by the power of the back pressure turbine;
A first extraction pipe for supplying steam extracted from the exhaust steam of the intermediate pressure turbine as a working fluid to the back pressure turbine;
A second extraction pipe that supplies steam extracted from the exhaust steam of the high-pressure turbine to the back-pressure turbine as a working fluid;
A first steam pipe for supplying the exhaust steam of the back pressure turbine to the reboiler;
A second low-pressure turbine provided separately from the steam turbine device;
A generator for generating power with the power of the second low-pressure turbine;
A second steam pipe for guiding the extracted steam flowing down the first extraction pipe to the condenser;
A first steam supply system that guides extracted steam flowing down the first extracted piping to the second low-pressure turbine;
A third steam pipe for guiding the extracted steam flowing down the second extracted pipe to the condenser;
A second steam supply system for guiding the extracted steam flowing down the second extracted piping to the second low-pressure turbine;
It said first and second bleed pipe, third and steam pipe to the first free, provided the first and second steam supply system, the valve for the extraction steam to control switching of the flow channel flowing down When,
A fossil fuel-fired thermal power generation system equipped with a carbon dioxide separation and recovery device.
て、
前記中圧タービンから排出された蒸気の圧力を検出する圧力検出器と、
前記二酸化炭素分離回収装置からのトリップ信号を受信し、前記圧力検出器から入力さ
れた圧力値を用いて、前記第1および第2の抽気配管と、第1ないし第3の蒸気配管と、第1および第2の蒸気供給系統とに設けられた弁の開閉制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記蒸気タービン装置の部分負荷運転時に前記二酸化炭素分離回収装
置からトリップ信号を受信した場合、前記第2の抽気配管に設けられた弁を閉制御し、前
記圧力値が予め定められた値を超えないように、前記第3の蒸気配管に設けられた弁を開
制御し、その後前記第3の蒸気配管に設けられた弁を閉制御するとともに前記第2の蒸気
供給系統に設けられた弁を開制御して、前記第2の低圧タービンを起動制御し、
前記蒸気タービン装置の定格負荷運転時に前記二酸化炭素分離回収装置からトリップ信
号を受信した場合、前記第1の抽気配管に設けられた弁を閉制御し、前記圧力値が予め定
められた値を超えないように、前記第2の蒸気配管に設けられた弁を開制御し、その後前
記第2の蒸気配管に設けられた弁を閉制御するとともに前記第1の蒸気供給系統に設けら
れた弁を開制御して、前記第2の低圧タービンを起動制御することを特徴とする化石燃料
焚き火力発電システム。 A fossil fuel-fired thermal power generation system comprising the carbon dioxide separation and recovery device according to claim 3,
A pressure detector for detecting the pressure of steam discharged from the intermediate pressure turbine;
Receiving a trip signal from the carbon dioxide separation and recovery device, using the pressure value input from the pressure detector, and said first and second bleed pipe, and a third steam pipe to the first free, second A control device that controls opening and closing of valves provided in the first and second steam supply systems,
When the control device receives a trip signal from the carbon dioxide separation and recovery device during partial load operation of the steam turbine device, the control device closes a valve provided in the second extraction pipe, and the pressure value is determined in advance. The valve provided in the third steam pipe is opened and controlled so that the valve provided in the third steam pipe is closed and the second steam supply system is closed. Controlling the opening of the second low-pressure turbine by opening the provided valve;
When a trip signal is received from the carbon dioxide separation and recovery device during rated load operation of the steam turbine device, the valve provided in the first extraction pipe is closed and the pressure value exceeds a predetermined value. So that the valve provided in the second steam pipe is controlled to open, and then the valve provided in the second steam pipe is closed and the valve provided in the first steam supply system is controlled. A fossil fuel-fired thermal power generation system characterized in that the second low-pressure turbine is controlled to open and controlled to start.
て、
前記第1の抽気配管を流下する抽気蒸気を前記背圧タービンをバイパスして前記リボイ
ラに供給する第1の背圧タービンバイパス系統と、
前記第2の抽気配管を流下する抽気蒸気を前記背圧タービンをバイパスして前記リボイラに供給する第2の背圧タービンバイパス系統と、
前記第1および第2の背圧タービンバイパス系統に設けられた弁と、
前記背圧タービンからトリップ信号を受信した場合に、前記第1および第2の抽気配管
に設けられた弁を閉制御し、前記第1および第2の背圧タービンバイパス系統に設けられた弁を開制御する制御装置とを備えたことを特徴とする二酸化炭素分離回収装置を備えた化石燃料焚き火力発電システム。 A fossil fuel-fired thermal power generation system comprising the carbon dioxide separation and recovery device according to claim 3,
A first back pressure turbine bypass system for supplying the extracted steam flowing down the first extraction pipe to the reboiler by bypassing the back pressure turbine;
A second back pressure turbine bypass system for supplying the extracted steam flowing down the second extraction pipe to the reboiler by bypassing the back pressure turbine;
Valves provided in the first and second back pressure turbine bypass systems;
When a trip signal is received from the back pressure turbine, the valves provided in the first and second extraction pipes are closed and controlled, and the valves provided in the first and second back pressure turbine bypass systems are controlled. A fossil fuel-fired thermal power generation system comprising a carbon dioxide separation and recovery device.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009293717A JP5205365B2 (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Fossil fuel fired thermal power generation system equipped with carbon dioxide separation and recovery device |
US12/952,969 US20110120130A1 (en) | 2009-11-25 | 2010-11-23 | Fossil Fuel Combustion Thermal Power System Including Carbon Dioxide Separation and Capture Unit |
CA2722195A CA2722195C (en) | 2009-11-25 | 2010-11-23 | Fossil fuel combustion thermal power system including carbon dioxide separation and capture unit |
EP10192643.4A EP2333255B1 (en) | 2009-11-25 | 2010-11-25 | Fossil fuel combustion thermal power system including carbon dioxide separation and capture unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009293717A JP5205365B2 (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Fossil fuel fired thermal power generation system equipped with carbon dioxide separation and recovery device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011132899A JP2011132899A (en) | 2011-07-07 |
JP5205365B2 true JP5205365B2 (en) | 2013-06-05 |
Family
ID=44345893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009293717A Expired - Fee Related JP5205365B2 (en) | 2009-11-25 | 2009-12-25 | Fossil fuel fired thermal power generation system equipped with carbon dioxide separation and recovery device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5205365B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5584040B2 (en) * | 2010-08-02 | 2014-09-03 | 株式会社東芝 | CO2 recovery steam turbine system and operation method thereof |
JP5921905B2 (en) * | 2012-02-13 | 2016-05-24 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Steam turbine, steam exhaust adjustment system and thermal power generation system |
JP5826089B2 (en) * | 2012-03-29 | 2015-12-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Thermal power generation system and steam turbine equipment |
JP5885614B2 (en) * | 2012-07-31 | 2016-03-15 | 株式会社東芝 | Steam turbine plant, control method thereof, and control system thereof |
JP5951424B2 (en) * | 2012-09-14 | 2016-07-13 | 株式会社東芝 | Wind power generation system |
JP6329159B2 (en) | 2013-02-08 | 2018-05-23 | 東洋エンジニアリング株式会社 | Carbon dioxide recovery process from combustion exhaust gas |
JP6163994B2 (en) * | 2013-09-18 | 2017-07-19 | 株式会社Ihi | Oxygen combustion boiler exhaust gas cooler steam generation prevention device |
CN108534126A (en) * | 2018-03-23 | 2018-09-14 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院 | It is a kind of with pressure matcher machine stove waste heat coupling utilize system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4274846B2 (en) * | 2003-04-30 | 2009-06-10 | 三菱重工業株式会社 | Carbon dioxide recovery method and system |
-
2009
- 2009-12-25 JP JP2009293717A patent/JP5205365B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011132899A (en) | 2011-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5205365B2 (en) | Fossil fuel fired thermal power generation system equipped with carbon dioxide separation and recovery device | |
CA2722195C (en) | Fossil fuel combustion thermal power system including carbon dioxide separation and capture unit | |
JP5704937B2 (en) | Thermal power generation system with carbon dioxide separation and recovery device | |
JP5526219B2 (en) | Thermal power generation system and operation method thereof, thermal power generation system modification method, steam turbine equipment used in thermal power generation system, carbon dioxide separation and recovery device, overheat reducer | |
JP5050071B2 (en) | Boiler equipment | |
JP5320423B2 (en) | Thermal power plant, steam turbine equipment, and control method thereof | |
JP5558310B2 (en) | Carbon dioxide recovery method and carbon dioxide recovery steam power generation system | |
JP2010275925A (en) | Steam turbine power generation facility and operating method for the same | |
AU2009259589B2 (en) | Method and device for operating a steam power station comprising a steam turbine and a process steam consumer | |
JP2011047364A (en) | Steam turbine power generation facility and operation method for the same | |
JP6577745B2 (en) | Coal-fired oxygen plant using heat integration | |
JP5885614B2 (en) | Steam turbine plant, control method thereof, and control system thereof | |
JP3068925B2 (en) | Combined cycle power plant | |
JP2010242753A (en) | Combined cycle power plant including heat recovery steam generator | |
JP2013513063A (en) | Power plant with CO2 capture and operation method thereof | |
WO2012090517A1 (en) | Heat recovery and utilization system | |
EP2899462B1 (en) | Heat recovery system and heat recovery method | |
JP5355358B2 (en) | Fossil fuel fired thermal power generation system equipped with carbon dioxide separation and recovery device | |
JP3919883B2 (en) | Combined cycle power plant | |
JP4004800B2 (en) | Combined cycle power generation system | |
US8984892B2 (en) | Combined cycle power plant including a heat recovery steam generator | |
JP4488631B2 (en) | Combined cycle power generation facility and operation method thereof | |
JP2001090507A (en) | Electric power plant | |
JP2023003302A (en) | Heating steam system for carbon dioxide recovery system, carbon dioxide recovery system, and method for operating heating steam system for carbon dioxide recovery system | |
JP5918810B2 (en) | Waste treatment facility and heat retention method for dust collector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120515 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120717 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130218 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |