JP5543660B2 - 化石燃料発電所設備の排ガスから二酸化炭素を分離するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
例えば、上述の本発明に係る二酸化炭素の分離装置を使用し、その吸収ユニットで吸収プロセスを且つその脱離ユニットで脱離プロセスをそれぞれ実行し、通常運転状態において、本来の溶剤循環路により本来の溶剤循環を実行し、特別運転状態において、第1バイパス管を含む第1溶剤循環路により第1バイパスを構成して第1溶剤循環を実行すると共に、第2バイパス管を含む第2溶剤循環路により第2バイパスを構成して第2溶剤循環を実行する。
・第1バイパスの開放130
・第2バイパスの開放140
・第1バイパスの閉鎖230
・第2バイパスの閉鎖240
2 吸収ユニット
4 脱離ユニット
6 入側戻り管
7 出側戻り管
8 入側供給管
9 出側供給管
10 第1バイパス管
11 第2バイパス管
12 第1補助熱交換器
13 第2補助熱交換器
14 第1弁
15 第2弁
16 第2ポンプ
17 第1ポンプ
18 冷却装置
20 加熱用蒸気管
21 Sumpボイラ
Claims (15)
- 化石燃料発電所設備からの燃焼排ガスを受け入れる吸収ユニット(2)と、脱離ユニット(4)と、熱交換器(5)と、を含み、
前記熱交換器(5)の一次側導入部が入側戻り管(6)を介して前記脱離ユニット(4)に接続されると共に、前記熱交換器(5)の一次側導出部が出側戻り管(7)を介して前記吸収ユニット(2)に接続され、
前記熱交換器(5)の二次側導入部が入側供給管(8)を介して前記吸収ユニット(2)に接続されると共に、前記熱交換器(5)の二次側導出部が出側供給管(9)を介して前記脱離ユニット(4)に接続されている、
二酸化炭素の分離装置(1)において、
前記入側戻り管(6)を前記出側供給管(9)に接続する第1バイパス管(10)と、前記入側供給管(8)を前記出側戻り管(7)に接続する第2バイパス管(11)と、が設けられており、
通常運転状態においては、前記脱離ユニット(4)から前記入側戻り管(6)、前記熱交換器(5)及び前記出側戻り管(7)を経て前記吸収ユニット(2)へ至り、且つ該吸収ユニット(2)から前記入側供給管(8)、前記熱交換器(5)及び前記出側供給管(9)を経て前記脱離ユニット(4)へ至る、本来の溶剤循環路が構成され、
前記化石燃料発電所設備が完全に又は部分的に停止状態とされる際の待機運転状態においては、前記脱離ユニット(4)、前記入側戻り管(6)、前記第1バイパス管(10)及び前記出側供給管(9)からなる第1溶剤循環路と、前記吸収ユニット(2)、前記入側供給管(8)、前記第2バイパス管(11)及び前記出側戻り管(7)からなる第2溶剤循環路と、が構成される、
ことを特徴とする分離装置。 - 前記第1バイパス管(10)に第1補助熱交換器(12)が接続されていることを特徴とする請求項1記載の分離装置。
- 前記第2バイパス管(11)に第2補助熱交換器(13)が接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の分離装置。
- 前記第1補助熱交換器(12)から前記第2補助熱交換器(13)へ熱伝達可能であるように、前記第1バイパス管(10)の前記第1補助熱交換器(12)が前記第2バイパス管(11)の前記第2補助熱交換器(13)に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の分離装置。
- 前記第1バイパス管(10)に第1弁(14)が接続され且つ前記第2バイパス管(11)に第2弁(15)が接続され、これら第1及び第2弁(14,15)によって前記第1及び第2バイパス管(10,11)の溶剤流量を調節可能であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の分離装置。
- 蒸気発電所として構成され、
化石燃料ボイラと、
該ボイラの蒸気によって運転される蒸気タービンと、
該蒸気タービンによって回転軸を介し駆動される発電機と、
前記ボイラの排ガス側に後置接続された請求項1〜5のいずれか1項に記載の二酸化炭素の分離装置(1)と、
を含む化石燃料発電所設備。 - ガス・蒸気複合発電所として構成され、
化石燃料ガスタービンと、
該ガスタービンの排熱通路中に接続された排熱回収ボイラと、
該排熱回収ボイラの蒸気によって運転される蒸気タービンと、
前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転軸を介し駆動される少なくとも1つの発電機と、
前記ガスタービンの排ガス側に後置接続された請求項1〜5のいずれか1項に記載の二酸化炭素の分離装置(1)と、
を含む化石燃料発電所設備。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の二酸化炭素の分離装置(1)の吸収ユニット(2)を用いて実行される吸収プロセス(150)と前記分離装置(1)の脱離ユニット(4)を用いて実行される脱離プロセス(160)とを含む化石燃料発電所プロセスのための二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法であって、
通常運転状態(110)において、
前記分離装置(1)における前記本来の溶剤循環路を使用して前記吸収プロセス(150)と前記脱離プロセス(160)とを接続し、当該両プロセス間で溶剤を循環させる本来の溶剤循環を実行し、
前記化石燃料発電所プロセスを完全に又は部分的に停止状態とする際の待機運転状態(120)において、
前記分離装置(1)における前記第1溶剤循環路を使用して第1バイパス(130)を構成し、該第1バイパス(130)により、前記脱離プロセス(160)の再生溶剤を前記脱離プロセス(160)へ戻す第1溶剤循環を実行すると共に、前記分離装置(1)における前記第2溶剤循環路を使用して第2バイパス(140)を構成し、該第2バイパス(140)により、前記吸収プロセス(150)の二酸化炭素吸収溶剤を前記吸収プロセス(150)へ戻す第2溶剤循環を実行する、
二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法。 - 前記第1溶剤循環において、前記脱離プロセス(160)の再生溶剤の80%〜98%を前記第1バイパス(130)を通して前記脱離プロセス(160)へ戻すと共に、該再生溶剤の残りの2%〜20%を、熱が前記吸収プロセス(150)に導入されるように、前記吸収プロセス(150)へ供給し、
前記第2溶剤循環において、前記吸収プロセス(150)の二酸化炭素吸収溶剤の80%〜98%を前記第2バイパス(140)を通して前記吸収プロセス(150)へ戻すと共に、該二酸化炭素吸収溶剤の残りの2%〜20%を前記脱離プロセス(160)へ供給する、
請求項8に記載の二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法。 - 前記第1溶剤循環において、前記脱離プロセス(160)の再生溶剤の全部を前記第1バイパス(130)を介して前記脱離プロセス(160)へ戻し、
前記第2溶剤循環において、前記吸収プロセス(150)の二酸化炭素吸収溶剤の全部を前記第2バイパス(140)を介して前記吸収プロセス(150)へ戻し、
前記二酸化炭素吸収溶剤が加熱されるように、前記再生溶剤と前記二酸化炭素吸収溶剤との熱交換を行う、請求項8に記載の二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法。 - 前記待機運転状態(120)で、
前記吸収プロセス(150)を実行する吸収装置に30℃〜70℃の平均温度(T10)が設定され、
前記脱離プロセス(160)を実行する脱離装置に80℃〜120℃の平均温度(T20)が設定される、
請求項8〜10のいずれか1項に記載の二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法。 - 前記溶剤としてアミノ酸塩溶液が使用される、請求項8〜11のいずれか1項に記載の二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法。
- 前記待機運転状態(120)において、前記吸収プロセス(150)における二酸化炭素吸収溶剤及び前記脱離プロセス(160)における再生溶剤のいずれか又は両方の流量(M)を、前記通常運転状態(110)に比べて低減する、請求項8〜12のいずれか1項に記載の二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法。
- 前記待機運転状態(120)において、前記通常運転状態(110)と対照的に、前記吸収プロセス(150)に導入される溶剤の冷却を行わない、請求項8〜13のいずれか1項に記載の二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法。
- 請求項8〜14のいずれか1項に記載の二酸化炭素分離プロセス(90)の制御方法を実行するようにした化石燃料発電所設備。
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