JP6762223B2 - 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る排ガス処理装置1の一例を示す模式図である。図1に示すように、本実施の形態に係る排ガス処理装置1は、燃焼排ガスG11を発生する発電設備10から排出される燃焼排ガスG11の排熱を排熱回収ボイラ11及び統合排熱回収ボイラ12で回収した後、統合燃焼排ガスG21に含まれるCO2をCO2回収部13によって回収するものである。排ガス処理装置1は、燃焼排ガスG11を排出する発電設備10と、燃焼排ガスG11の流れ方向における発電設備10の後段に設けられた排熱回収ボイラ11と、排熱回収ボイラ11の後段に設けられた統合排熱回収ボイラ12と、統合排熱回収ボイラ12の後段に設けられたCO2回収部13と、CO2回収部13の後段に設けられたCO2圧縮部14とを備える。排熱回収ボイラ11と統合排熱回収ボイラ12との間には、燃焼排ガスG11の一部を排出する煙突15が設けられている。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態においては、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、説明の重複を避ける。また、上述した第1の実施の形態と共通する構成要素には同一の符号を付している。さらに、以下の各実施の形態は、適宜組み合わせて実施可能である。
本発明者らは、上記実施の形態に係る排ガス処理装置におけるCO2吸収液への窒素酸化物(NO2)起因成分の蓄積量の低減効果について詳細に調べた。以下、本発明者らが調べた内容について説明する。
10,10−1,10−2,10−3,10−4,10−5 発電設備
11 排熱回収ボイラ
12 統合排熱回収ボイラ
13 CO2回収部
14 CO2圧縮部
15 煙突
16 第1排ガス測定部
17 第2排ガス測定部
18 制御部
19 低圧蒸気タービン
20 中圧・高圧蒸気タービン
210 ガスタービン
211 圧縮機
212 燃焼器
213 タービン
221 低圧蒸気タービン
222 中圧・高圧蒸気タービン
222A 中圧蒸気タービン
222B 高圧蒸気タービン
230 発電機
240 タービン軸
A 空気
F 燃料
G11,G11−1,G11−2,G11−3,G11−4,G11−5 燃焼排ガス
G21 統合燃焼排ガス
L11,L11−1,L11−2,L11−3,L11−4,L11−5 排ガスライン
L11A 主排ガスライン
L11B 分岐排ガスライン
L21 統合排ガスライン
V11A,V11B,V11−1,V11−2,V11−3,V11−4,V11−5 流量制御弁
Claims (12)
- 発電設備から排出される第1燃焼排ガスが流れる第1の流量制御弁を備える第1排ガス流路と、
前記第1排ガス流路に設けられ、前記第1燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部と、
前記第1排ガス流路における前記排熱回収部の前段と後段との間に前記第1排ガス流路から分岐して設けられ、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスの少なくとも1部が第2燃焼排ガスとして分岐して流れる第2の流量制御弁を備える第2排ガス流路と、
前記排熱回収部で排熱が回収された前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスと、前記第2排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスより相対的に温度が高い第2燃焼排ガスとを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部と、
前記窒素酸化物除去部で窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収部と、
前記統合排熱回収部で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のCO2をCO2回収液によって回収するCO2回収部と、
前記統合排熱回収部に導入される前記統合燃焼排ガスのガス温度を測定する第1排ガス測定部と、
前記第1排ガス測定部で測定される前記統合燃焼排ガスの温度が300℃未満の場合には、前記第1の流量制御弁の開度の低減及び前記第2の流量制御弁の開度の増大の少なくとも一方の制御により、前記統合燃焼排ガス中における前記第2排ガス流路を流れる前記第2燃焼排ガスの割合を、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスに対して増大させる制御を行うと共に、
前記第1排ガス測定部で測定される前記統合燃焼排ガスの温度が400℃超えの場合には、前記第1の流量制御弁の開度の増大及び前記第2の流量制御弁の開度の低減の少なくとも一方の制御により、前記統合燃焼排ガス中における前記第2排ガス流路を流れる前記第2燃焼排ガスの割合を、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスに対して低下させる制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とする、排ガス処理装置。 - 第1発電設備から排出される第1燃焼排ガスが流れる第1の流量制御弁を備える第1排ガス流路と、
第2発電設備から排出される第2燃焼排ガスが流れる第2の流量制御弁を備える第2排ガス流路と、
前記第1排ガス流路に設けられ、前記第1燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部と、
前記排熱回収部で排熱が回収された前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスと、前記第2排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスより相対的に温度が高い第2燃焼排ガスとを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部と、
前記窒素酸化物除去部で窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収部と、
前記統合排熱回収部で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のCO2をCO2回収液によって回収するCO2回収部と、
前記統合排熱回収部に導入される前記統合燃焼排ガスのガス温度を測定する第1排ガス測定部と、
前記第1排ガス測定部で測定される前記統合燃焼排ガスの温度が300℃未満の場合には、前記第1の流量制御弁の開度の低減及び前記第2の流量制御弁の開度の増大の少なくとも一方の制御により、前記統合燃焼排ガス中における前記第2排ガス流路を流れる前記第2燃焼排ガスの割合を、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスに対して増大させる制御を行うと共に、
前記第1排ガス測定部で測定される前記統合燃焼排ガスの温度が400℃超えの場合には、前記第1の流量制御弁の開度の増大及び前記第2の流量制御弁の開度の低減の少なくとも一方の制御により、前記統合燃焼排ガス中における前記第2排ガス流路を流れる前記第2燃焼排ガスの割合を、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスに対して低下させる制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とする、排ガス処理装置。 - 前記統合排熱回収部内に前記窒素酸化物除去部が一体に設けられた、請求項1又は請求項2に記載の排ガス処理装置。
- 前記窒素酸化物除去部は、窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去触媒と還元剤を注入する還元剤注入部とを備えた、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の排ガス処理装置。
- 前記CO2回収部に導入される統合燃焼排ガスのガス流量及び窒素酸化物濃度に基づいて、前記還元剤の供給量を制御する制御部を備えた、請求項4に記載の排ガス処理装置。
- 前記統合排熱回収部は、前記窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱によってCO2回収部から排出されたCO2を圧縮するCO2圧縮部駆動用蒸気を生成し、生成したCO2圧縮部駆動用蒸気をCO2圧縮部に供給する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の排ガス処理装置。
- 前記統合排熱回収部は、前記窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱によってタービン駆動用蒸気を生成し、生成したタービン駆動用蒸気を蒸気タービンに供給する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の排ガス処理装置。
- 前記窒素酸化物除去部の前段に、前記統合燃焼排ガスを加熱する加熱部が設けられ、前記統合排熱回収部は、前記加熱部で加熱した統合燃焼排ガスの排熱によってタービン駆動用蒸気を生成し、生成したタービン駆動用蒸気を蒸気タービンに供給する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の排ガス処理装置。
- 前記窒素酸化物除去部に導入される前記統合燃焼排ガスの温度及びガス流量を測定し、測定した温度及びガス流量に基づいて、発電設備の燃焼器に供給する燃料の量及び前記蒸気タービンへの蒸気供給量の少なくとも一方を制御する制御部を備えた、請求項7又は請求項8に記載の排ガス処理装置。
- 前記発電設備が、既存発電設備を含む、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の排ガス処理装置。
- 発電装置から排出されて第1排ガス流路に設けられた排熱回収部で排熱が回収された第1燃焼排ガスと、前記第1排ガス流路における前記排熱回収部の前段と後段との間に接続して設けられた第2排ガス流路を流れた前記排熱回収部で排熱が回収された第1燃焼排ガスより相対的に温度が高い第2燃焼排ガスとが統合された統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、
窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収工程と、
統合排熱回収工程で排熱が回収された統合燃焼排ガス中のCO2をCO2回収液によって回収するCO2回収工程と、
前記統合排熱回収工程に導入される前記統合燃焼排ガスのガス温度を測定する第1排ガス測定工程と、
前記第1排ガス測定工程で測定される前記統合燃焼排ガスの温度が300℃未満の場合には、第1の流量制御弁の開度の低減及び第2の流量制御弁の開度の増大の少なくとも一方の制御により、前記統合燃焼排ガス中における前記第2排ガス流路を流れる前記第2燃焼排ガスの割合を、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスに対して増大させる制御を行うと共に、
前記第1排ガス測定工程で測定される前記統合燃焼排ガスの温度が400℃超えの場合には、第1の流量制御弁の開度の増大及び第2の流量制御弁の開度の低減の少なくとも一方の制御により、前記統合燃焼排ガス中における前記第2排ガス流路を流れる前記第2燃焼排ガスの割合を、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスに対して低下させる制御を行う制御工程と、
を含むことを特徴とする、排ガス処理方法。 - 第1発電装置から排出されて第1排ガス流路に設けられた排熱回収部で排熱が回収された第1燃焼排ガスと、第2発電装置から排出されて第2排ガス流路を流れた前記排熱回収部で排熱が回収された第1燃焼排ガスより相対的に温度が高い第2燃焼排ガスとが統合された統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、
排出される燃焼排ガスが流れ、少なくとも一つに前記燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部が設けられた複数の排ガス流路を流れる前記燃焼排ガスを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、
前記窒素酸化物を除去した統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収工程と、
前記統合排熱回収工程で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のCO2をCO2回収液によって回収するCO2回収工程と、
前記統合排熱回収工程に導入される前記統合燃焼排ガスのガス温度を測定する第1排ガス測定工程と、
前記第1排ガス測定工程で測定される前記統合燃焼排ガスの温度が300℃未満の場合には、第1の流量制御弁の開度の低減及び第2の流量制御弁の開度の増大の少なくとも一方の制御により、前記統合燃焼排ガス中における前記第2排ガス流路を流れる前記第2燃焼排ガスの割合を、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスに対して増大させる制御を行うと共に、
前記第1排ガス測定工程で測定される前記統合燃焼排ガスの温度が400℃超えの場合には、第1の流量制御弁の開度の増大及び第2の流量制御弁の開度の低減の少なくとも一方の制御により、前記統合燃焼排ガス中における前記第2排ガス流路を流れる前記第2燃焼排ガスの割合を、前記第1排ガス流路を流れる前記第1燃焼排ガスに対して低下させる制御を行う制御工程と、
を含むことを特徴とする、排ガス処理方法。
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