JP6319526B1 - Power generation equipment - Google Patents

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Abstract

アンモニアガスを燃料として安全に利用可能な発電設備を提供する。本発明の発電設備1は、燃料を燃焼させるボイラ6と、前記燃焼によって生成された排ガスに含まれる窒素酸化物を分解する脱硝設備90と、前記脱硝設備90で使用されるアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給設備2と、前記アンモニアガス供給設備2と前記脱硝設備90とを接続する配管130から分岐して、前記ボイラ6へ接続されたアンモニアガス燃料用配管設備3と、前記アンモニアガス燃料用配管設備3内のアンモニアガスを、前記脱硝設備90に設けられたアンモニアガス8に流出させるアンモニアガス流出配管151aと、を備える。Provide power generation facilities that can safely use ammonia gas as fuel. The power generation facility 1 of the present invention supplies a boiler 6 that burns fuel, a denitration facility 90 that decomposes nitrogen oxides contained in the exhaust gas generated by the combustion, and ammonia gas that is used in the denitration facility 90. Ammonia gas supply equipment 2, a pipe 130 connecting the ammonia gas supply equipment 2 and the denitration equipment 90, branching from the ammonia gas fuel pipe equipment 3 connected to the boiler 6, and the ammonia gas fuel use An ammonia gas outflow pipe 151a for allowing the ammonia gas in the pipe equipment 3 to flow out to the ammonia gas 8 provided in the denitration equipment 90;

Description

本発明は、発電設備に関する。   The present invention relates to a power generation facility.

従来、火力発電所等の発電設備のボイラは、石炭・天然ガス・軽油・重油等の化石燃料をバーナで燃焼させた熱を利用して高温高圧蒸気を発生させている。しかし、これらの化石燃料を燃焼させると二酸化炭素が発生するため、地球温暖化の原因になる。このため、近年、カーボンクレジット(排出枠)といった形で二酸化炭素を抑制する動きがある。
例えば、LNG(液化天然ガス)は、二酸化炭素の排出量がLPG(液化石油ガス)より少ない。このため、LNGを燃料として用いることが行われている。LNG等のガス燃料は、輸送の際に便宜上、液化が必要である。しかし、LNGの場合、液化するために−180度程度の低温状態にする必要があるため、液化が容易ではなく、設備のコストもかかる。
このため、二酸化炭素を発生しない燃料として、アンモニアガスの利用が提案されている(例えば特許文献1参照)。アンモニアはマイナス33度程度で液化する。このため、例えば、液化にマイナス180程度必要なLNGと比べて液化が容易で、設備のコストも安価ですむ。
Conventionally, boilers of power generation facilities such as thermal power plants generate high-temperature and high-pressure steam using heat obtained by burning fossil fuels such as coal, natural gas, light oil, and heavy oil in a burner. However, burning these fossil fuels generates carbon dioxide, which causes global warming. For this reason, in recent years, there has been a movement to suppress carbon dioxide in the form of carbon credits (emission allowances).
For example, LNG (liquefied natural gas) has less carbon dioxide emissions than LPG (liquefied petroleum gas). For this reason, LNG is used as a fuel. A gas fuel such as LNG needs to be liquefied for convenience during transportation. However, in the case of LNG, since it is necessary to make a low temperature state of about -180 degrees in order to liquefy, liquefaction is not easy and equipment costs are also required.
For this reason, utilization of ammonia gas has been proposed as a fuel that does not generate carbon dioxide (see, for example, Patent Document 1). Ammonia liquefies at about minus 33 degrees. For this reason, for example, liquefaction is easy compared to LNG that requires about minus 180 for liquefaction, and the cost of equipment is low.

特開2016−183840号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-183840

特許文献1に記載の装置は、主燃料として石炭ガス化ガス等のガスが燃焼されている燃焼器において、出力が低下した場合に、脱硝装置に用いるアンモニアガスを追加の燃料として投入するものである。
しかし、アンモニアガスは侵蝕性及び毒性がある。このため、脱硝装置において用いられるアンモニアガスを燃焼に用いる場合、アンモニアガスの大気中への流出等を防止する工夫が必要である。
In the combustor in which gas such as coal gasification gas is burned as the main fuel, the apparatus described in Patent Document 1 is used to input ammonia gas used for the denitration apparatus as additional fuel when the output is reduced. is there.
However, ammonia gas is erosive and toxic. For this reason, when using the ammonia gas used in a denitration apparatus for combustion, the device which prevents the outflow etc. of ammonia gas to the atmosphere is required.

本発明は、アンモニアガスを燃料として安全に利用可能な発電設備を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a power generation facility that can safely use ammonia gas as a fuel.

本発明は上述の課題を解決するために以下のものを提供する。
(1)燃料を燃焼させるボイラと、前記燃焼によって生成された排ガスに含まれる窒素酸化物を分解する脱硝設備と、前記脱硝設備で使用されるアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給設備と、前記アンモニアガス供給設備と前記脱硝設備とを接続する配管から分岐して、前記ボイラへ接続されたアンモニアガス燃料用配管設備と、前記アンモニアガス燃料用配管設備内のアンモニアガスを、前記アンモニアガス供給設備に設けられたアンモニアガス吸収部に流出させるアンモニアガス流出配管と、を備える発電設備。
The present invention provides the following to solve the above-described problems.
(1) A boiler that burns fuel, a denitration facility that decomposes nitrogen oxides contained in exhaust gas generated by the combustion, an ammonia gas supply facility that supplies ammonia gas used in the denitration facility, and the ammonia Branching from a pipe connecting the gas supply facility and the denitration facility, the ammonia gas fuel piping facility connected to the boiler, and the ammonia gas in the ammonia gas fuel piping facility are supplied to the ammonia gas supply facility. A power generation facility comprising: an ammonia gas outflow pipe for flowing out into an ammonia gas absorption portion provided.

(2)前記アンモニアガス燃料用配管設備は、アンモニアガス以外のパージガスを流入するパージ配管を備えてもよい。 (2) The ammonia gas fuel pipe facility may include a purge pipe into which a purge gas other than ammonia gas flows.

(3)前記発電設備の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記アンモニアガス供給設備から供給されるアンモニアガスの送付先を、前記脱硝設備または前記アンモニアガス燃料用配管設備との間で切換え、前記アンモニアガス供給設備から前記脱硝設備へアンモニアガスを流入する場合の前記アンモニアガス供給設備における圧力設定よりも、前記アンモニアガス供給設備から前記アンモニアガス燃料用配管設備へアンモニアガスを流入する場合の前記アンモニアガス供給設備における圧力設定を高くしてもよい。 (3) A control unit that controls the operation of the power generation facility is provided, and the control unit sets the destination of the ammonia gas supplied from the ammonia gas supply facility to the denitration facility or the ammonia gas fuel piping facility. When the ammonia gas flows from the ammonia gas supply facility to the denitration facility, the ammonia gas flows from the ammonia gas supply facility to the ammonia gas fuel piping facility rather than the pressure setting in the ammonia gas supply facility. In this case, the pressure setting in the ammonia gas supply facility may be increased.

(4)前記アンモニアガス燃料用配管設備は、上流側と下流側にそれぞれ遮断弁を有していてもよい。 (4) The ammonia gas fuel piping facility may have shutoff valves on the upstream side and the downstream side, respectively.

本発明によれば、アンモニアガスを燃料として安全に利用可能な発電設備を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a power generation facility that can be safely used by using ammonia gas as a fuel.

実施形態の発電設備の概略図である。It is the schematic of the power generation equipment of embodiment. 4段のバーナのうちの、最上段の4つのガスバーナを説明する図である。It is a figure explaining four gas burners of the uppermost step among four burners. 制御部による発電設備の操作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation of the power generation equipment by a control part. アンモニアガス燃焼時における、アンモニアガス供給設備のバイパス操作を説明する図である。It is a figure explaining bypass operation of ammonia gas supply equipment at the time of ammonia gas combustion. アンモニアガス燃料用配管設備内における窒素ガスからアンモニアガスへ置換する操作を説明する図である。It is a figure explaining operation which substitutes for nitrogen gas from ammonia gas in piping equipment for ammonia gas fuel. アンモニアガス燃料用配管設備内における窒素ガスからアンモニアガスへ置換する操作完了時の操作を説明する図である。It is a figure explaining operation at the time of completion of operation which replaces nitrogen gas into ammonia gas in piping equipment for ammonia gas fuel. アンモニアガス燃料用配管設備の昇圧操作を説明する図である。It is a figure explaining the pressure | voltage rise operation of the piping installation for ammonia gas fuels. アンモニアガス燃料用配管設備の点火操作を説明する図である。It is a figure explaining ignition operation of piping equipment for ammonia gas fuel. アンモニアガス燃料用配管設備の流量調整操作を説明する図である。It is a figure explaining flow volume adjustment operation of piping equipment for ammonia gas fuel. アンモニアガス燃料用配管設備の停止操作を説明する図である。It is a figure explaining stop operation of piping equipment for ammonia gas fuel. アンモニアガス燃料用配管設備内のアンモニアガスを窒素ガスで置換する操作を説明する図である。It is a figure explaining operation which replaces ammonia gas in piping equipment for ammonia gas fuel with nitrogen gas.

以下、本発明の実施形態の発電設備1について説明する。図1は実施形態の発電設備1の概略図である。実施形態の発電設備1は、アンモニアガスを燃焼可能なシステムであるが、微粉炭、油、天然ガスやBOG(boil off gas)等のアンモニアガス以外も燃焼可能な混焼発電設備1である。   Hereinafter, the power generation equipment 1 of the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic view of a power generation facility 1 according to an embodiment. The power generation facility 1 of the embodiment is a system capable of combusting ammonia gas, but is a co-firing power generation facility 1 capable of combusting other than ammonia gas such as pulverized coal, oil, natural gas or BOG (boil off gas).

発電設備1は、アンモニアガス供給設備2と、アンモニアガス燃料用配管設備3と、ボイラ6と、脱硝設備90と、ガス燃料配管170を介してアンモニアガス以外のガス燃料を供給するガス燃料供給部70と、これら全体を制御する制御部7等を備える。   The power generation facility 1 includes an ammonia gas supply facility 2, an ammonia gas fuel piping facility 3, a boiler 6, a denitration facility 90, and a gas fuel supply unit that supplies gas fuel other than ammonia gas via the gas fuel piping 170. 70, and a control unit 7 for controlling the whole.

[アンモニアガス供給設備2]
アンモニアガス供給設備2は、貯蔵タンク10と、気化器20と、アキュムレータ30と、アンモニアガス吸収部80等を備える。なお、アンモニアガス吸収部80は、アンモニアガス供給設備2に設けられたブロー弁81等から出るアンモニアガスを水中に吸収する貯水槽である。
[Ammonia gas supply equipment 2]
The ammonia gas supply facility 2 includes a storage tank 10, a vaporizer 20, an accumulator 30, an ammonia gas absorption unit 80, and the like. The ammonia gas absorption unit 80 is a water storage tank that absorbs ammonia gas emitted from the blow valve 81 and the like provided in the ammonia gas supply facility 2 into water.

(貯蔵タンク10)
貯蔵タンク10は、加圧されて液化された液体アンモニアを貯蔵するもので、配管110を介して気化器20に接続されている。配管110は、途中が2方向に分岐されている。分岐された一方の配管110aには、気化器起動弁11及び気化器20内の圧力を制御する気化器圧力調整弁12が上流側から順次配置されている。分岐された他方の配管110bには、気化器バイパス弁13が配置されている。
(Storage tank 10)
The storage tank 10 stores liquid ammonia that has been pressurized and liquefied, and is connected to the vaporizer 20 via a pipe 110. The pipe 110 is branched in two directions on the way. A vaporizer start valve 11 and a vaporizer pressure adjustment valve 12 for controlling the pressure in the vaporizer 20 are sequentially arranged in the branched one pipe 110a from the upstream side. The carburetor bypass valve 13 is disposed in the other branched pipe 110b.

(気化器20)
気化器20は、貯蔵タンク10から供給される液体アンモニアを加熱して気化させるものである。気化器20において液体アンモニアは、温水中に浸漬されたコイル状配管内を通って昇温されて気化され、アンモニアガスとなる。気化器20の下流側は、配管120を介してアキュムレータ30に接続されている。
配管120は、途中が2方向に分岐されている。分岐された一方の配管120aには、アキュムレータ起動弁21、アキュムレータ30内の圧力を制御するアキュムレータ圧力調整弁22が上流側から順次配置されている。分岐された他方の配管120bには、アキュムレータバイパス弁23が配置されている。
(Vaporizer 20)
The vaporizer 20 heats and vaporizes the liquid ammonia supplied from the storage tank 10. In the vaporizer 20, the liquid ammonia is heated and vaporized through a coiled pipe immersed in warm water, and becomes ammonia gas. The downstream side of the vaporizer 20 is connected to the accumulator 30 via a pipe 120.
The pipe 120 is branched in two directions on the way. In one branched pipe 120a, an accumulator starting valve 21 and an accumulator pressure adjusting valve 22 for controlling the pressure in the accumulator 30 are sequentially arranged from the upstream side. An accumulator bypass valve 23 is disposed in the other branched pipe 120b.

(アキュムレータ30)
アキュムレータ30は、アンモニアガスを蓄積し、圧力を安定させる装置である。アキュムレータ30の下流側からは配管130が延びている。配管130は、2方向に分岐されている。分岐された一方の配管132は、ヘッダー40に接続されている。分岐された他方の配管131は、アンモニアガス燃料用配管設備3に接続されている。
(Accumulator 30)
The accumulator 30 is a device that accumulates ammonia gas and stabilizes the pressure. A pipe 130 extends from the downstream side of the accumulator 30. The pipe 130 is branched in two directions. One branched pipe 132 is connected to the header 40. The other branched pipe 131 is connected to the ammonia gas fuel piping facility 3.

[ヘッダー40]
ヘッダー40の下流側には、配管140が接続され、配管140は複数の脱硝配管141,142,143に分岐され、それぞれの脱硝配管141,142,143は、脱硝遮断弁41,42,43を介して脱硝設備90に接続されている。
[Header 40]
A pipe 140 is connected to the downstream side of the header 40, the pipe 140 is branched into a plurality of denitration pipes 141, 142, and 143, and each of the denitration pipes 141, 142, and 143 has a denitration cutoff valve 41, 42, 43. To the denitration facility 90.

[脱硝設備90]
脱硝設備90において、脱硝配管141,142,143は、それぞれ脱硝装置91,92,93に接続されている。脱硝装置91,92,93には、ボイラ6から燃焼で生じた排ガスが送り込まれ、脱硝配管141,142,143のうちの脱硝遮断弁41,42,43が開いている配管から流入されたアンモニアガスを還元剤として、排ガス中の窒素酸化物が無害な窒素ガスと水とに転換される。
[Denitration equipment 90]
In the denitration facility 90, the denitration pipes 141, 142, and 143 are connected to denitration apparatuses 91, 92, and 93, respectively. The denitration devices 91, 92, and 93 are fed with exhaust gas generated by combustion from the boiler 6, and the ammonia that flows into the denitration pipings 141, 142, and 143 from the piping in which the denitration shutoff valves 41, 42, and 43 are open Using the gas as a reducing agent, nitrogen oxides in the exhaust gas are converted into harmless nitrogen gas and water.

[アンモニアガス燃料用配管設備3]
上述のように、アキュムレータ30から延びる配管130から分岐した配管131は、アンモニアガス燃料用配管設備3に接続されている。配管131の上流側には遮断弁31が設けられている。遮断弁31の下流側には、窒素ガス等のパージガスをアンモニアガス燃料用配管設備3に流入可能なパージ用ガス供給部37から延びるパージ配管133が、パージ弁36を介して接続されている。
[Piping equipment for ammonia gas fuel 3]
As described above, the pipe 131 branched from the pipe 130 extending from the accumulator 30 is connected to the ammonia gas fuel pipe equipment 3. A shutoff valve 31 is provided on the upstream side of the pipe 131. A purge pipe 133 extending from a purge gas supply unit 37 through which purge gas such as nitrogen gas can flow into the ammonia gas fuel pipe facility 3 is connected via the purge valve 36 on the downstream side of the shutoff valve 31.

配管131におけるパージ配管133が接続されている接続部よりも下流側は、2方向に分岐されている。分岐された一方の配管131aには、圧力調整弁32が配置されている。分岐された他方の配管131bには、遮断弁33が配置されている。配管131aと配管131bとは、下流側で再度合流している。合流した配管131は、遮断弁34を介して流量計50に接続されている。   The downstream side of the pipe 131 connected to the purge pipe 133 is branched in two directions. A pressure regulating valve 32 is arranged in one of the branched pipes 131a. A shutoff valve 33 is arranged on the other branched pipe 131b. The pipe 131a and the pipe 131b merge again on the downstream side. The joined pipe 131 is connected to the flow meter 50 via the shut-off valve 34.

流量計50は、配管131を流れるガスの流量を測定するものである。流量計50の下流側からは配管150が延びている。配管150は途中が2方向に分岐されている。分岐された一方の配管150aには、流量調整弁51が配置されている。分岐された他方の配管150bには、遮断弁52が配置されている。配管150aと配管150bとは、下流側で再度合流している。   The flow meter 50 measures the flow rate of the gas flowing through the pipe 131. A pipe 150 extends from the downstream side of the flow meter 50. The pipe 150 is branched in two directions. A flow rate adjusting valve 51 is disposed in one branched pipe 150a. A shutoff valve 52 is arranged in the other branched pipe 150b. The pipe 150a and the pipe 150b merge again on the downstream side.

合流した配管150の下流側は、第2接続部56で2方向に分岐されている。
分岐された一方の配管は、アンモニアガス流出配管151aであり、アンモニア流出遮断弁55を介して、アンモニアガス供給設備2のアンモニアガス吸収部80に接続されている。アンモニアガス吸収部80は、上述のように貯水槽であり、アンモニアガスを水に溶解させる。
分岐された他方のアンモニアガス供給配管151bにはバーナ弁53が配置されている。配管150におけるバーナ弁53の下流側には、冷却空気が流入される冷却配管160が冷却空気弁61を介して接続されている。
なお、アンモニアガス流出配管151aは、バーナ弁53の下流で分岐していても良い。
アンモニアガス供給配管151bの下流側は遮断弁54を介して、ガス燃料供給部70から、ボイラ6のガスバーナ62Aまで延びるガス燃料配管170の第1接続部72に接続されている。
The downstream side of the joined pipe 150 is branched in two directions by the second connection portion 56.
One of the branched pipes is an ammonia gas outflow pipe 151a, and is connected to the ammonia gas absorption unit 80 of the ammonia gas supply facility 2 through the ammonia outflow shutoff valve 55. The ammonia gas absorption unit 80 is a water storage tank as described above, and dissolves ammonia gas in water.
A burner valve 53 is disposed in the other branched ammonia gas supply pipe 151b. A cooling pipe 160 into which cooling air flows is connected via the cooling air valve 61 to the downstream side of the burner valve 53 in the pipe 150.
The ammonia gas outflow pipe 151 a may be branched downstream of the burner valve 53.
The downstream side of the ammonia gas supply pipe 151 b is connected to the first connection part 72 of the gas fuel pipe 170 extending from the gas fuel supply part 70 to the gas burner 62 </ b> A of the boiler 6 via the shutoff valve 54.

[ガス燃料供給部70]
ガス燃料供給部70には、LNG(液化天然ガス)が貯蔵されている。LNGを液化して貯蔵する場合に、外部からの自然入熱などによりLNGが気化してBOGガス(boil off gas)が発生する。本実施形態では、ガス燃料配管170は、このBOGを燃料としてガスバーナ62Aに送る配管である。
ガス燃料配管170は、第1接続部72の下流側においてボイラ6のガスバーナ62Aに接続されている。ガス燃料配管170における第1接続部72の上流側には、ガス燃料配管遮断弁71が配置される。
[Gas fuel supply unit 70]
The gas fuel supply unit 70 stores LNG (liquefied natural gas). When LNG is liquefied and stored, LNG is vaporized due to natural heat input from the outside, and BOG gas (boil off gas) is generated. In the present embodiment, the gas fuel pipe 170 is a pipe that sends this BOG as fuel to the gas burner 62A.
The gas fuel pipe 170 is connected to the gas burner 62 </ b> A of the boiler 6 on the downstream side of the first connection portion 72. A gas fuel pipe cutoff valve 71 is disposed on the upstream side of the first connection portion 72 in the gas fuel pipe 170.

[ボイラ6]
ボイラ6には、バーナ62が複数段(本実施形態では高さ方向に4段(バーナ62A,62B,62C,62D)及び複数列(本実施形態ではそれぞれの段に4つずつ)配置されている。
図2は、その4段のバーナ62のうち、最も上段の4つのバーナ62Aを説明する図である。本実施形態では、これらの4つのバーナ62Aのそれぞれに、ガス燃料が供給される。また、図1に示すその他の3段のバーナ62B、62C、62Dには、燃料として石炭貯蔵部75より石炭(微粉炭)が供給される。
[Boiler 6]
The boiler 6 is provided with a plurality of burners 62 (in this embodiment, four stages in the height direction (burners 62A, 62B, 62C, 62D) and a plurality of rows (four in each stage in this embodiment). Yes.
FIG. 2 is a diagram for explaining the uppermost four burners 62 </ b> A among the four-stage burners 62. In the present embodiment, gas fuel is supplied to each of the four burners 62A. In addition, coal (pulverized coal) is supplied as fuel from the coal storage unit 75 to the other three-stage burners 62B, 62C, and 62D shown in FIG.

図2に示すように、アンモニアガス供給配管151bは第1接続部72においてガス燃料配管170に接続されている。そして、この第1接続部72は、ガスバーナ62Aの近傍に配置されている。すなわち、ガス燃料配管170の第1接続部72からガスバーナ62Aまでの距離は短い。そして、第1接続部72からガスバーナ62Aまでの間には、アンモニアガスによって侵蝕されやすいパッキン等の部材は配置されていない。また、第1接続部72において、アンモニアガス供給配管151bとガス燃料配管170との間には、アンモニアガスによって侵蝕されやすい部材は使用されていない。また、ガス燃料配管遮断弁71は、第1接続部72の上流側における第1接続部72の近傍に配置される。
さらに、ガス燃料配管170における第1接続部72からガスバーナ62Aまでの部分、及びガス燃料配管遮断弁71から第1接続部72の部分は、交換しやすいように構成されている。なお、上述したアンモニアガス燃料用配管設備3に用いられている遮断弁や、接続部においても、アンモニアガスによって侵蝕されやすい部材は使用されていない。
本実施形態では、遮断弁54及びガス燃料配管遮断弁71との間での開閉の切換により、バーナ62Eへ供給されるガスを、アンモニアガスとBOGとの間で切り換えることが可能である。
As shown in FIG. 2, the ammonia gas supply pipe 151 b is connected to the gas fuel pipe 170 at the first connection portion 72. The first connection portion 72 is disposed in the vicinity of the gas burner 62A. That is, the distance from the 1st connection part 72 of the gas fuel piping 170 to the gas burner 62A is short. And between the 1st connection part 72 and gas burner 62A, members, such as packing which is easy to be corroded by ammonia gas, are not arranged. Further, in the first connection portion 72, a member that is easily eroded by ammonia gas is not used between the ammonia gas supply pipe 151 b and the gas fuel pipe 170. Further, the gas fuel pipe cutoff valve 71 is disposed in the vicinity of the first connection portion 72 on the upstream side of the first connection portion 72.
Furthermore, the part from the 1st connection part 72 to the gas burner 62A in the gas fuel piping 170 and the part from the gas fuel piping shut-off valve 71 to the 1st connection part 72 are comprised so that it can replace | exchange easily. In addition, a member that is easily corroded by ammonia gas is not used in the shut-off valve and the connection part used in the above-described ammonia gas fuel piping facility 3.
In the present embodiment, the gas supplied to the burner 62E can be switched between ammonia gas and BOG by switching between opening and closing between the cutoff valve 54 and the gas fuel pipe cutoff valve 71.

次に、制御部7を介した本実施形態の発電設備1の操作方法の一例について説明する。
(1)初期状態(ステップS1)
図1は、本実施形態の発電設備1の初期状態を説明したものである。また、図3は制御部7による発電設備1の操作を説明するフローチャートである。
初期状態において、
(i)気化器起動弁11は開である。
(ii)気化器バイパス弁13は閉である。
(iii)アキュムレータ起動弁21は開である。
(iv)アキュムレータバイパス弁23は閉である。
(v)遮断弁31は閉である。
気化器圧力調整弁12において、例えば、アンモニアの圧力は0.25MPaに設定され、アキュムレータ圧力調整弁22において、アンモニアの圧力は0.15MPaに設定されている。
液体アンモニアは、貯蔵タンク10から、配管110、配管110aを通って、気化器圧力調整弁12において圧力が0.25MPaに調整されて気化器20に送られる。
気化器20において気化されたアンモニアガスは、アキュムレータ圧力調整弁22において圧力が0.15MPaに調整されてアキュムレータ30に送られる。
0.15MPaのアンモニアガスは、配管132を介してヘッダー40に送られる。ただし、脱硝遮断弁41,42,43は全て閉じており、脱硝設備90とヘッダー40との間が縁切りされている。また、ガス燃料配管遮断弁71は開なので、BOGがガスバーナ62Aに供給されている状態である。
Next, an example of a method for operating the power generation facility 1 of the present embodiment via the control unit 7 will be described.
(1) Initial state (step S1)
FIG. 1 illustrates an initial state of the power generation facility 1 of the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the power generation facility 1 by the control unit 7.
In the initial state,
(I) The carburetor start valve 11 is open.
(Ii) The carburetor bypass valve 13 is closed.
(Iii) The accumulator activation valve 21 is open.
(Iv) The accumulator bypass valve 23 is closed.
(V) The shut-off valve 31 is closed.
In the vaporizer pressure regulating valve 12, for example, the ammonia pressure is set to 0.25 MPa, and in the accumulator pressure regulating valve 22, the ammonia pressure is set to 0.15 MPa.
The liquid ammonia is sent from the storage tank 10 through the pipe 110 and the pipe 110 a to the vaporizer 20 with the pressure adjusted to 0.25 MPa in the vaporizer pressure regulating valve 12.
The ammonia gas vaporized in the vaporizer 20 is sent to the accumulator 30 after the pressure is adjusted to 0.15 MPa in the accumulator pressure regulating valve 22.
0.15 MPa ammonia gas is sent to the header 40 via the pipe 132. However, the denitration shut-off valves 41, 42, 43 are all closed, and the denitration equipment 90 and the header 40 are cut off. Further, since the gas fuel pipe shutoff valve 71 is open, the BOG is being supplied to the gas burner 62A.

なお、脱硝配管141,142,143のそれぞれに設けられた脱硝遮断弁41,42,43のうちのいずれかが開いている場合、アンモニアガスは、開いている脱硝遮断弁41,42,43を通して、脱硝設備90のうちの対応する脱硝装置91,92,93に送られる。脱硝装置91,92,93には、ボイラ6から燃焼で生じた排ガスが送られ、脱硝配管141,142,143から流入されたアンモニアガスは還元剤として使用され、排ガス中の窒素酸化物が無害な窒素ガスと水とに転換される。   When any of the denitration shutoff valves 41, 42, 43 provided in the denitration pipes 141, 142, 143 is open, the ammonia gas passes through the open denitration shutoff valves 41, 42, 43. The denitration equipment 91, 92, 93 is sent to the corresponding denitration equipment 90. Exhaust gas generated by combustion is sent from the boiler 6 to the denitration apparatuses 91, 92, and 93. Ammonia gas flowing in from the denitration pipes 141, 142, and 143 is used as a reducing agent, and nitrogen oxides in the exhaust gas are harmless. Nitrogen gas and water.

(2)バイパス操作(ステップS2)
図4は、アンモニアガス燃焼時における、アンモニアガス供給設備2のバイパス操作を説明する図である。制御部7は、図1の状態から以下の制御を行う。
(i)アキュムレータバイパス弁23を徐々に閉から開にする。
(ii)アキュムレータ起動弁21を開からに閉にする。なお、アキュムレータバイパス弁23とアキュムレータ起動弁21とを連動するようにしてもよい。
これにより、気化器20によって気化されたアンモニアガスは、アキュムレータ圧力調整弁22を通過せずに配管120bを通るようにバイパスされる。
このようにアンモニアガスがアキュムレータ圧力調整弁22を通らないようにする理由は、以下のとおりである。アキュムレータ圧力調整弁22の調整可能圧力の上限は0.3MPaである。アンモニアガスを燃焼させる場合、アキュムレータ圧力調整弁22が配置されている位置でのアンモニアガスの圧力は、脱硝設備90で使用される場合よりも高い、0.3MPa以上の、例えば0.45MPa程度が好ましいからである。
(2) Bypass operation (step S2)
FIG. 4 is a diagram for explaining a bypass operation of the ammonia gas supply facility 2 during ammonia gas combustion. The control unit 7 performs the following control from the state shown in FIG.
(I) The accumulator bypass valve 23 is gradually opened from the closed state.
(Ii) The accumulator starting valve 21 is closed from the open position. Note that the accumulator bypass valve 23 and the accumulator activation valve 21 may be interlocked.
Thereby, the ammonia gas vaporized by the vaporizer 20 is bypassed so as to pass through the pipe 120b without passing through the accumulator pressure regulating valve 22.
The reason for preventing the ammonia gas from passing through the accumulator pressure regulating valve 22 is as follows. The upper limit of the adjustable pressure of the accumulator pressure adjusting valve 22 is 0.3 MPa. When ammonia gas is burned, the ammonia gas pressure at the position where the accumulator pressure regulating valve 22 is arranged is higher than that used in the denitration equipment 90, being 0.3 MPa or more, for example, about 0.45 MPa. It is because it is preferable.

(3)窒素ガスからアンモニアガスへ置換する操作(ステップS3)
図5は、アンモニアガス燃料用配管設備3内を窒素ガスからアンモニアガスに置換する操作を説明する図である。制御部7は、図4の状態から以下の制御を行う。
(i)ガス燃料配管遮断弁71を閉にする。そうすると、BOGのガスバーナ62Aへの流入が遮断される。
(ii)遮断弁34を閉から開にする。
(iii)圧力調整弁32の圧力を0.15MPaにする。流量調整弁51の流量を100kg/h(開度40%)に調整する。
(iv)遮断弁31を徐々に閉から開にする。これにより、アンモニアガス燃料用配管設備3の配管150内にアンモニアガスが流入される。
(v)冷却空気弁61を開から閉にする。冷却空気は、ガスバーナ62Aを冷却しているものである。冷却空気弁61を開から閉にすることで、冷却空気の流れが遮断されて、アンモニアガスと空気との混合が防止される。
(vi)バーナ弁53を徐々に閉から開にする。このとき、予め配管150等を充満していた窒素は燃料が燃焼しているボイラ内へ放出され、アンモニアガス燃料用配管設備3の配管130,150内はアンモニアガスで置換される。
なお、アンモニアガス流出配管151aに設けられたアンモニア流出遮断弁55は、配管内の圧力を確認し、圧力が所定値より高くなった場合適宜開いてアンモニアガスを流出させる。
(3) Operation for replacing nitrogen gas with ammonia gas (step S3)
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of replacing the ammonia gas fuel piping facility 3 from nitrogen gas to ammonia gas. The control unit 7 performs the following control from the state of FIG.
(I) The gas fuel pipe shutoff valve 71 is closed. Then, the flow of BOG into the gas burner 62A is blocked.
(Ii) Open the shut-off valve 34 from closed.
(Iii) The pressure of the pressure regulating valve 32 is set to 0.15 MPa. The flow rate of the flow rate adjustment valve 51 is adjusted to 100 kg / h (opening 40%).
(Iv) The shutoff valve 31 is gradually opened from the closed state. As a result, ammonia gas flows into the pipe 150 of the ammonia gas fuel pipe facility 3.
(V) The cooling air valve 61 is closed from open. The cooling air cools the gas burner 62A. By closing the cooling air valve 61 from the open state, the flow of the cooling air is cut off and mixing of the ammonia gas and the air is prevented.
(Vi) The burner valve 53 is gradually opened from the closed state. At this time, the nitrogen previously filled in the pipe 150 and the like is released into the boiler in which the fuel is burning, and the pipes 130 and 150 of the ammonia gas fuel pipe facility 3 are replaced with ammonia gas.
In addition, the ammonia outflow shut-off valve 55 provided in the ammonia gas outflow pipe 151a checks the pressure in the pipe, and when the pressure becomes higher than a predetermined value, it is appropriately opened to let out the ammonia gas.

(4)窒素ガスからアンモニアガスへの置換完了操作(ステップS4)
図6は、アンモニアガス燃料用配管設備3内を窒素ガスからアンモニアガスに置換する操作完了時の操作を説明する図である。制御部7は、図5の状態から以下の制御を行う。
(i)流量計50で窒素ガスの通過量0.7kgを確認する。
本実施形態のアンモニアガス燃料用配管設備3の上流側端部から下流側端部までの配管内の容量は、約1mである。1mの窒素ガスは約0.7kgである。流量計50を0.7kgのガスが通過したということは、アンモニアガス燃料用配管設備3内の配管内の窒素ガスのほぼ全体が流出し、アンモニアガスで置換されたことを示す。なお、図においては正確な縮尺で表示されていないが、流量計50からアンモニアガス燃料用配管設備3の下流端部までの実際の距離は、上流端部までの距離と比べると非常に小さい。したがって、流量計50からアンモニアガス燃料用配管設備3の下流端部までの管内の容量は無視できるものとする。
(ii)バーナ弁53を開から閉にする。
(iii)冷却空気弁61を閉から開にする。なお、バーナ弁53と冷却空気弁61とを連動させることもできる。バーナ弁53を閉じて冷却空気弁61を開くことにより、ガスバーナ62Aに冷却空気が送られる。
(iv)遮断弁34を開から閉にする。
なお、アンモニアガス流出配管151aに設けられたアンモニア流出遮断弁55は、配管内の圧力を確認し、圧力が所定値より高くなった場合適宜開いてアンモニアガスを流出させる。
(4) Operation for completing replacement of nitrogen gas with ammonia gas (step S4)
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation at the time of completion of the operation of substituting the ammonia gas fuel piping facility 3 from nitrogen gas to ammonia gas. The control unit 7 performs the following control from the state shown in FIG.
(I) The flow rate of the nitrogen gas is checked with the flow meter 50 to 0.7 kg.
The capacity of the piping from the upstream end to the downstream end of the ammonia gas fuel piping facility 3 of this embodiment is about 1 m 3 . 1 m 3 of nitrogen gas is about 0.7 kg. The passage of 0.7 kg of gas through the flow meter 50 indicates that almost all of the nitrogen gas in the piping in the ammonia gas fuel piping facility 3 has flowed out and replaced with ammonia gas. Although not shown in an accurate scale in the figure, the actual distance from the flow meter 50 to the downstream end of the ammonia gas fuel piping facility 3 is very small compared to the distance to the upstream end. Therefore, the capacity in the pipe from the flow meter 50 to the downstream end of the ammonia gas fuel piping facility 3 is negligible.
(Ii) The burner valve 53 is closed from open.
(Iii) The cooling air valve 61 is opened from the closed state. In addition, the burner valve 53 and the cooling air valve 61 can be interlocked. By closing the burner valve 53 and opening the cooling air valve 61, the cooling air is sent to the gas burner 62A.
(Iv) The shut-off valve 34 is closed from open.
In addition, the ammonia outflow shut-off valve 55 provided in the ammonia gas outflow pipe 151a checks the pressure in the pipe, and when the pressure becomes higher than a predetermined value, it is appropriately opened to let out the ammonia gas.

(5)インターロック設定変更(ステップS5)
発電設備1のアンモニアガス供給設備2で生成されたアンモニアガスが脱硝設備90において用いられる場合、アンモニアガス供給設備2にインターロックが設けられている場合がある。この場合のインターロックの設定圧力は比較的低く、本実施形態のようにアンモニアガスを燃料として用いる場合には設定圧力が低すぎる可能性がある。したがって、制御部7は、アンモニアガス供給設備2のインターロックの圧力設定を適宜変更する。
(5) Interlock setting change (step S5)
When the ammonia gas generated in the ammonia gas supply facility 2 of the power generation facility 1 is used in the denitration facility 90, the ammonia gas supply facility 2 may be provided with an interlock. In this case, the set pressure of the interlock is relatively low, and when ammonia gas is used as the fuel as in the present embodiment, the set pressure may be too low. Therefore, the control unit 7 appropriately changes the interlock pressure setting of the ammonia gas supply facility 2.

(6)昇圧操作(ステップS6)
図7は、アンモニアガス燃料用配管設備3の昇圧操作を説明する図である。制御部7は、図6の状態から以下の制御を行う。
(i)アンモニアガス燃料用配管設備3の圧力調整弁32の圧力設定値を0.15MPaから0.35MPaに変更する。
(ii)気化器20前の気化器圧力調整弁12の圧力設定値を0.25MPaから0.45MPaに変更する。
ここで、気化器20前の気化器圧力調整弁12の圧力設定値が0.45MPaで、アンモニアガス燃料用配管設備3の圧力調整弁32の圧力設定値である0.35MPaより大きいのは、圧力に傾斜がある方が、制御しやすいからである。
(6) Step-up operation (step S6)
FIG. 7 is a diagram for explaining the pressure increasing operation of the ammonia gas fuel piping facility 3. The control unit 7 performs the following control from the state of FIG.
(I) The pressure set value of the pressure regulating valve 32 of the ammonia gas fuel piping facility 3 is changed from 0.15 MPa to 0.35 MPa.
(Ii) The pressure set value of the vaporizer pressure regulating valve 12 before the vaporizer 20 is changed from 0.25 MPa to 0.45 MPa.
Here, the pressure set value of the vaporizer pressure regulating valve 12 before the vaporizer 20 is 0.45 MPa, which is larger than 0.35 MPa which is the pressure set value of the pressure regulating valve 32 of the ammonia gas fuel piping equipment 3. This is because it is easier to control when the pressure is inclined.

(7)点火操作(ステップS7)
図8は、アンモニアガス燃料用配管設備3の点火操作を説明する図である。制御部7は、図7の状態から以下の制御を行う。
(i)遮断弁34を閉から開にする。
(ii)冷却空気弁61を開から閉にする。
(iii)バーナ弁53をゆっくり閉から開にしてガスバーナ62Aを点火する。なお、この際、圧力が0.2MPa程度低下することが想定される。
(iv)ガスバーナ62Aを点火する。
(7) Ignition operation (step S7)
FIG. 8 is a diagram for explaining the ignition operation of the ammonia gas fuel piping facility 3. The control unit 7 performs the following control from the state of FIG.
(I) The shut-off valve 34 is opened from the closed state.
(Ii) The cooling air valve 61 is closed from open.
(Iii) The burner valve 53 is slowly opened from the closed state to ignite the gas burner 62A. At this time, it is assumed that the pressure is reduced by about 0.2 MPa.
(Iv) Ignit the gas burner 62A.

(8)流量調整(ステップS8)
図9は、アンモニアガス燃料用配管設備3の流量調整操作を説明する図である。制御部7は、図8の状態から以下の制御を行う。
(i)安定して燃焼していることを確認後、流量を適宜調整する。アンモニアガスの供給量は、アンモニアを燃焼させるバーナの数によって異なるが、例えば一つのバーナにアンモニアガスを供給する場合の流量は、450kg/h程度である。
(8) Flow rate adjustment (step S8)
FIG. 9 is a view for explaining the flow rate adjusting operation of the ammonia gas fuel piping facility 3. The control unit 7 performs the following control from the state of FIG.
(I) After confirming that combustion is stable, the flow rate is adjusted appropriately. The supply amount of the ammonia gas varies depending on the number of burners for burning ammonia. For example, the flow rate when supplying ammonia gas to one burner is about 450 kg / h.

(9)停止操作(ステップS9)
図10は、アンモニアガス燃料用配管設備3の停止操作を説明する図である。制御部7は、図9の状態から以下の制御を行う。
(i)流量調整弁51の流量設定を流量100Kg/hに下げる。
(ii)圧力調整弁32の圧力設定を0.35MPaから0.1MPaに戻す。
(iii)バーナ弁53を開から閉にする。これによりアンモニアガスの供給が停止されるので、ガスバーナ62Aが消火する。なお、このときアンモニアガスの圧力が0.3MPaまで上昇する可能性がある。
(iv)冷却空気弁61を閉から開にする。これにより冷却空気がガスバーナ62Aに送られ、ガスバーナ62Aが冷却される。
(v)遮断弁34を開から閉にし、アンモニアガス燃料用配管設備3へのアンモニアガスの流入を停止する。
(vi)気化器起動弁11を開から閉にし、液体アンモニアの気化を停止する。
なお、ここで、再度、アンモニアガス燃料用配管設備3よりアンモニアガスをガスバーナ62Aに供給してアンモニアガスを燃焼させる場合(ステップS10,NO)、気化器起動弁11を開にしてステップS6に戻る。
また、夜間等においてアンモニア燃焼作業を一定時間行なわない場合、アンモニア流出遮断弁55を開けておいてもよい。そうすることで、アンモニアガス燃料用配管設備3内の圧力が上昇した場合にアンモニアガスを逃がすことができる。
(9) Stop operation (step S9)
FIG. 10 is a diagram for explaining a stop operation of the ammonia gas fuel piping facility 3. The control unit 7 performs the following control from the state of FIG.
(I) Lower the flow rate setting of the flow rate adjustment valve 51 to a flow rate of 100 kg / h.
(Ii) The pressure setting of the pressure adjustment valve 32 is returned from 0.35 MPa to 0.1 MPa.
(Iii) The burner valve 53 is closed from open. As a result, the supply of ammonia gas is stopped, and the gas burner 62A is extinguished. At this time, the pressure of ammonia gas may rise to 0.3 MPa.
(Iv) The cooling air valve 61 is opened from the closed state. Thereby, cooling air is sent to the gas burner 62A, and the gas burner 62A is cooled.
(V) The shutoff valve 34 is closed from the open state to stop the inflow of ammonia gas into the ammonia gas fuel piping facility 3.
(Vi) The vaporizer starting valve 11 is closed from open to stop the vaporization of liquid ammonia.
Here, when the ammonia gas is again supplied from the ammonia gas fuel piping facility 3 to the gas burner 62A to burn the ammonia gas (NO in step S10), the vaporizer start valve 11 is opened and the process returns to step S6. .
Further, when the ammonia combustion operation is not performed for a certain period of time at night or the like, the ammonia outflow shutoff valve 55 may be opened. By doing so, ammonia gas can be released when the pressure in the ammonia gas fuel piping facility 3 rises.

(10)置換操作
図11は、アンモニア燃焼を停止した後、例えば長期使用しない場合等においてアンモニアガス燃料用配管設備3内のアンモニアガスを窒素ガスで置換する場合(ステップS10,YES)の操作を説明する図である。制御部7は、図10の状態から以下の制御を行う(ステップS11)。
(i)遮断弁31を開から閉にする。
(ii)冷却空気弁61を開から閉にする。
(iii)遮断弁54を開から閉にする。(i),(ii),(iii)により、アンモニアガス燃料用配管設備3からのアンモニア流出が防止される。
(iv)ガス燃料配管遮断弁71を閉から開にする。これにより、BOGがガスバーナ62Aに送られる。
(v)バーナ弁53を閉から開にする。
(vi)遮断弁34を閉から開にする。(v),(vi)により、アンモニアガス燃料用配管設備3内が連通する。
(vii)アンモニア流出遮断弁55を閉から開にする。これにより、アンモニアのアンモニアガス吸収部80への流路が確保される。
(viii)パージ配管133のパージ弁36を閉から開にし、アンモニアを窒素ガスで置換する。アンモニアガスはアンモニアガス流出配管151aからアンモニアガス吸収部80へと送出される。このとき、流量計50で1.4kg(2mに相当)を確認後、アンモニアガス検知器で25ppm以下を確認し、置換完了する。ステップ4の場合は流量計50で窒素ガスの通過量0.7kgを確認したが、ステップS10では流量計で2倍の量とする。それは、アンモニアガスを窒素ガスで完全に置換するためである。
(10) Replacement Operation FIG. 11 shows the operation when the ammonia gas in the ammonia gas fuel piping facility 3 is replaced with nitrogen gas when the ammonia combustion is stopped, for example, when it is not used for a long time (step S10, YES). It is a figure explaining. The control unit 7 performs the following control from the state shown in FIG. 10 (step S11).
(I) The shutoff valve 31 is closed from open.
(Ii) The cooling air valve 61 is closed from open.
(Iii) The shut-off valve 54 is changed from open to closed. (I), (ii), and (iii) prevent the ammonia outflow from the ammonia gas fuel piping facility 3.
(Iv) The gas fuel pipe shutoff valve 71 is opened from the closed state. Thereby, BOG is sent to the gas burner 62A.
(V) The burner valve 53 is opened from the closed state.
(Vi) The shut-off valve 34 is opened from the closed state. The inside of the piping facility 3 for ammonia gas fuel communicates by (v) and (vi).
(Vii) The ammonia outflow shutoff valve 55 is opened from the closed state. Thereby, the flow path to the ammonia gas absorption part 80 of ammonia is ensured.
(Viii) The purge valve 36 of the purge pipe 133 is opened from the closed state, and ammonia is replaced with nitrogen gas. The ammonia gas is sent from the ammonia gas outflow pipe 151a to the ammonia gas absorption unit 80. At this time, after confirming 1.4 kg (corresponding to 2 m 3 ) with the flow meter 50, 25 ppm or less is confirmed with an ammonia gas detector, and the replacement is completed. In step 4, the flow rate of 50 kg of nitrogen gas was confirmed by the flow meter 50, but in step S10, the flow rate is doubled by the flow meter. This is to completely replace the ammonia gas with nitrogen gas.

以上、本実施形態によると以下の効果を有する。
(1)本実施形態の発電設備1は、燃料を燃焼させるボイラ60と、燃焼によって生成された排ガスに含まれる窒素酸化物を分解する脱硝設備90と、脱硝設備90で使用されるアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給設備2と、アンモニアガス供給設備2と脱硝設備90とを接続する配管130から分岐して、ボイラ60へ接続された、アンモニアガス燃料用配管設備3と、アンモニアガス燃料用配管設備3内のアンモニアガスを、脱硝設備90に設けられたアンモニアガス吸収部80に流出させるアンモニアガス流出配管151aとを備える。
本実施形態によると、アンモニアガス燃料用配管設備3からアンモニアガスをアンモニアガス供給設備2に設けられたアンモニアガス吸収部80内部に流出させることができるので、アンモニアガスの大気中への流出等を防止することができる。
また、アンモニアガスは、アンモニアガス供給設備2のアンモニアガス吸収部80に流出させるので、アンモニアガス吸収部80を共有でき、余分な費用がかからない。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) The power generation facility 1 of the present embodiment includes a boiler 60 that burns fuel, a denitration facility 90 that decomposes nitrogen oxides contained in exhaust gas generated by combustion, and ammonia gas that is used in the denitration facility 90. Ammonia gas fuel piping facility 3 branched from the piping 130 connecting the ammonia gas supply facility 2 to be supplied, the ammonia gas supply facility 2 and the denitration facility 90, and connected to the boiler 60, and a piping for ammonia gas fuel An ammonia gas outflow pipe 151 a is provided for allowing the ammonia gas in the facility 3 to flow out to the ammonia gas absorption unit 80 provided in the denitration facility 90.
According to the present embodiment, ammonia gas can be caused to flow out from the ammonia gas fuel piping facility 3 into the ammonia gas absorption part 80 provided in the ammonia gas supply facility 2, so that the ammonia gas can be prevented from flowing out into the atmosphere. Can be prevented.
Moreover, since ammonia gas flows out into the ammonia gas absorption part 80 of the ammonia gas supply equipment 2, the ammonia gas absorption part 80 can be shared, and there is no extra cost.

(2)本実施形態の発電設備1は、アンモニアガス燃料用配管設備3に、パージガスとして窒素ガスを流入するパージ配管133を備える。
本実施形態によると、窒素ガスでアンモニアガス燃料用配管設備3をパージすることによって、アンモニアガス燃料用配管設備3に存在するアンモニアガスをアンモニアガス吸収部80に送ることができるため、アンモニアガス燃料用配管設備3の分解点検作業等が出来る。
(2) The power generation facility 1 of the present embodiment includes a purge piping 133 into which nitrogen gas flows as a purge gas in the ammonia gas fuel piping facility 3.
According to the present embodiment, by purging the ammonia gas fuel piping facility 3 with nitrogen gas, the ammonia gas present in the ammonia gas fuel piping facility 3 can be sent to the ammonia gas absorbing portion 80, so that the ammonia gas fuel Disassembling and inspection work for the piping equipment 3 can be performed.

(3)本実施形態の発電設備1において制御部7は、ステップS2及びステップS6において、アンモニアガス供給設備2から脱硝設備90へアンモニアガスを流入する場合のアンモニアガス供給設備2における圧力設定よりも、アンモニアガス供給設備2からアンモニアガス燃料用配管設備3へアンモニアガスを流入する場合の前記アンモニアガス供給設備3における圧力設定を高くする。
これにより、アンモニアガス燃焼時において、アンモニアガスの送圧を高くすることができるので、燃焼に十分なアンモニアガスを送ることができるとともに,バーナ部における十分な噴射圧力を確保できる。
(3) In the power generation facility 1 of the present embodiment, the control unit 7 performs the pressure setting in the ammonia gas supply facility 2 when ammonia gas flows from the ammonia gas supply facility 2 to the denitration facility 90 in step S2 and step S6. The pressure setting in the ammonia gas supply facility 3 when the ammonia gas flows from the ammonia gas supply facility 2 into the ammonia gas fuel piping facility 3 is increased.
As a result, the ammonia gas feed pressure can be increased during ammonia gas combustion, so that sufficient ammonia gas can be sent for combustion and a sufficient injection pressure in the burner section can be secured.

(4)本実施形態の発電設備1においてアンモニアガス燃料用配管設備3は、上流側と下流側にそれぞれ遮断弁31,54を有する。これらの遮断弁31と54を閉じて窒素ガスでアンモニアガス燃料用配管設備3をパージすることによって、アンモニアガスをアンモニアガス吸収部80に送ることができるので、アンモニアガスの大気中への流出が防止される。 (4) In the power generation facility 1 of the present embodiment, the ammonia gas fuel piping facility 3 has shutoff valves 31 and 54 on the upstream side and the downstream side, respectively. By closing these shut-off valves 31 and 54 and purging the ammonia gas fuel piping 3 with nitrogen gas, the ammonia gas can be sent to the ammonia gas absorption unit 80, so that the ammonia gas can be prevented from flowing into the atmosphere. Is prevented.

(5)本実施形態の発電設備1は、アンモニアガス以外のガス燃料を供給するガス燃料配管170に接続されたガスバーナ61Eを備える。そして、ガス燃料配管170にアンモニアガス燃料用配管設備3が接続されている。また、ガス燃料配管170におけるアンモニアガス燃料用配管設備3が接続された第1接続部72よりも上流側にガス燃料配管遮断弁71が設けられている。
本実施形態によるとガス燃料配管遮断弁71を閉じることにより、ガス燃料配管170におけるガス燃料配管遮断弁71よりも上流側にアンモニアガスが流入することが防止される。
したがって、アンモニアによる、ガス燃料配管170におけるガス燃料配管遮断弁71よりも上流側及びガス燃料供給部70の侵蝕による劣化、破損が防止される。
(5) The power generation facility 1 of this embodiment includes a gas burner 61E connected to a gas fuel pipe 170 that supplies gas fuel other than ammonia gas. The ammonia gas fuel piping facility 3 is connected to the gas fuel piping 170. Further, a gas fuel pipe shutoff valve 71 is provided on the upstream side of the first connecting portion 72 to which the ammonia gas fuel pipe equipment 3 is connected in the gas fuel pipe 170.
According to the present embodiment, closing the gas fuel pipe shutoff valve 71 prevents ammonia gas from flowing into the gas fuel pipe 170 upstream of the gas fuel pipe shutoff valve 71.
Therefore, deterioration and damage due to erosion of the gas fuel pipe 170 in the gas fuel pipe 170 upstream of the gas fuel pipe cutoff valve 71 and the gas fuel supply unit 70 due to ammonia are prevented.

(6)本実施形態の発電設備1は、ガス燃料以外の石炭等の燃料を燃焼させるバーナを備える混焼発電設備である。したがって、種々の燃料を燃焼させることができる。 (6) The power generation facility 1 of this embodiment is a mixed combustion power generation facility including a burner that burns fuel such as coal other than gas fuel. Therefore, various fuels can be burned.

(7)発電所における発電設備、例えば石炭用の発電設備は、アンモニアガス供給設備及び脱硝設備を備えている。そのような発電設備において、本実施形態のガスバーナ61Eのような、BOGや天然ガス燃焼させるガスバーナが設けられているものもある。
本実施形態によると、そのような既存の発電設備に、アンモニアガス燃料用配管設備3を増設することにより、アンモニアを燃焼させることができる。
(7) A power generation facility in a power plant, for example, a power generation facility for coal, includes an ammonia gas supply facility and a denitration facility. Some of such power generation facilities are provided with a gas burner that burns BOG or natural gas, such as the gas burner 61E of the present embodiment.
According to this embodiment, ammonia can be combusted by adding the ammonia gas fuel piping facility 3 to such an existing power generation facility.

(8)化石燃料を燃焼させると二酸化炭素が発生する。しかし、本実施形態ではアンモニアガスを燃料として用いることができるので、発電設備からの二酸化炭素の排出量を低減させられる。特に、二酸化炭素排出量の多い石炭を燃料として燃焼させる発電設備に本発明を適用することで、地球温暖化対策の一助となり、より環境に優しい発電設備とすることができる。 (8) When fossil fuel is burned, carbon dioxide is generated. However, in this embodiment, ammonia gas can be used as fuel, so that the amount of carbon dioxide emitted from the power generation facility can be reduced. In particular, by applying the present invention to a power generation facility that burns coal with a large amount of carbon dioxide emission as a fuel, it can help to prevent global warming and provide a more environmentally friendly power generation facility.

(9)本実施形態では大気圧における液化温度がマイナス33度程度であるアンモニアガスを燃料として用いることができるので、液化および貯蔵は比較的容易であり、液化貯蔵設備が液体水素やLNGに比較し安価ですむ。 (9) In this embodiment, ammonia gas having a liquefaction temperature of about minus 33 degrees at atmospheric pressure can be used as a fuel. Therefore, liquefaction and storage are relatively easy, and the liquefaction storage equipment is compared with liquid hydrogen or LNG. And cheap.

1 発電設備
2 アンモニアガス供給設備
3 アンモニアガス燃料用配管設備
6 ボイラ
7 制御部
10 貯蔵タンク
11 気化器起動弁
12 気化器圧力調整弁
13 気化器バイパス弁
20 気化器
21 アキュムレータ起動弁
22 アキュムレータ圧力調整弁
23 アキュムレータバイパス弁
30 アキュムレータ
31、33、34、52、54 遮断弁
32 圧力調整弁
36 パージ弁
37 パージ用ガス供給部
40 ヘッダー
50 流量計
51 流量調整弁
53 バーナ弁
55 アンモニア流出遮断弁
60A バーナ
61 冷却空気弁
62A ガスバーナ
70 ガス燃料供給部
71 ガス燃料配管遮断弁
72 第1接続部
80 アンモニアガス吸収部
90 脱硝設備
110、110a、110b、120、120a、120b、130、131、131a、131b、132、140、150、150a、150b 配管
133 パージ配管
151a アンモニアガス流出配管
151b アンモニア供給配管
160 冷却配管
170 ガス燃料配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation equipment 2 Ammonia gas supply equipment 3 Piping equipment for ammonia gas fuel 6 Boiler 7 Control part 10 Storage tank 11 Vaporizer starting valve 12 Vaporizer pressure regulating valve 13 Vaporizer bypass valve 20 Vaporizer 21 Accumulator starting valve 22 Accumulator pressure regulation Valve 23 Accumulator bypass valve 30 Accumulator 31, 33, 34, 52, 54 Shutoff valve 32 Pressure adjustment valve 36 Purge valve 37 Purge gas supply unit 40 Header 50 Flow meter 51 Flow control valve 53 Burner valve 55 Ammonia outflow shutoff valve 60A Burner 61 Cooling air valve 62A Gas burner 70 Gas fuel supply part 71 Gas fuel piping shutoff valve 72 First connection part 80 Ammonia gas absorption part 90 Denitration equipment 110, 110a, 110b, 120, 120a, 120b, 130, 131, 131a 131b, 132,140,150,150a, 150b piping 133 purge pipe 151a ammonia gas outlet pipe 151b ammonia supply pipe 160 cooling pipe 170 gas fuel pipe

Claims (4)

燃料を燃焼させるボイラと、
前記燃焼によって生成された排ガスに含まれる窒素酸化物を分解する脱硝設備と、
前記脱硝設備で使用されるアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給設備と、
前記アンモニアガス供給設備と前記脱硝設備とを接続する配管から分岐して、前記ボイラへ接続されたアンモニアガス燃料用配管設備と、
前記アンモニアガス燃料用配管設備内のアンモニアガスを、前記アンモニアガス供給設備に設けられたアンモニアガス吸収部に流出させるアンモニアガス流出配管と、
を備える発電設備。
A boiler that burns fuel;
A denitration facility for decomposing nitrogen oxides contained in the exhaust gas generated by the combustion;
An ammonia gas supply facility for supplying ammonia gas used in the denitration facility;
Branching from a pipe connecting the ammonia gas supply equipment and the denitration equipment, and piping equipment for ammonia gas fuel connected to the boiler;
An ammonia gas outflow pipe for causing the ammonia gas in the ammonia gas fuel piping equipment to flow out to an ammonia gas absorption section provided in the ammonia gas supply equipment;
Power generation equipment comprising.
前記アンモニアガス燃料用配管設備は、アンモニアガス以外のパージガスを流入するパージ配管を備える、
請求項1に記載の発電設備。
The ammonia gas fuel piping equipment includes a purge pipe for flowing a purge gas other than ammonia gas,
The power generation facility according to claim 1.
前記発電設備の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記アンモニアガス供給設備から供給されるアンモニアガスの送付先を、前記脱硝設備または前記アンモニアガス燃料用配管設備との間で切換え、
前記アンモニアガス供給設備から前記脱硝設備へアンモニアガスを流入する場合の前記アンモニアガス供給設備における圧力設定よりも、
前記アンモニアガス供給設備から前記アンモニアガス燃料用配管設備へアンモニアガスを流入する場合の前記アンモニアガス供給設備における圧力設定を高くする、
請求項1または2に記載の発電設備。
A control unit for controlling the operation of the power generation facility,
The controller is
The destination of the ammonia gas supplied from the ammonia gas supply facility is switched between the denitration facility or the ammonia gas fuel piping facility,
Than the pressure setting in the ammonia gas supply facility when ammonia gas flows into the denitration facility from the ammonia gas supply facility,
Increasing the pressure setting in the ammonia gas supply facility when ammonia gas flows from the ammonia gas supply facility to the ammonia gas fuel piping facility;
The power generation facility according to claim 1 or 2.
前記アンモニアガス燃料用配管設備は、上流側と下流側にそれぞれ遮断弁を有している、
請求項1から3のいずれか1項に記載の発電設備。
The ammonia gas fuel piping equipment has shutoff valves on the upstream side and the downstream side,
The power generation facility according to any one of claims 1 to 3.
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