JP6916714B2 - 発電システムおよび凝縮吸収器 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、発電システム、凝縮吸収器および発電方法に関するものである。

一般の水や炭化物を媒体とした蒸気発電サイクルにおいては、低温側に蒸気を凝縮するための復水器があり、また、水とアンモニアを用いるカリーナサイクルでは、アンモニア蒸気を吸収する吸収器が設けられている。このような発電サイクルと異なり、アミンと二酸化炭素（ＣＯ_２）を用いた発電サイクルが検討されている。この発電システムでは、水蒸気とＣＯ_２ガスによりタービンを回して発電することから、蒸気発電サイクルにおける復水器に相当する機器で、蒸気の凝縮と二酸化炭素の吸収が重要となる。

特開２０００−１６１０１８号公報

上述したように水あるいは水溶液とその液体に吸収されるガスを用いた発電システム、例えばアミン水溶液と二酸化炭素を用いた発電システムにおいては、復水器に相当する機器で、蒸気の凝縮と二酸化炭素の吸収を両立させることが課題である。

本発明の実施形態は、蒸気凝縮と二酸化炭素の吸収を両立させることに特に適した凝縮吸収器およびこれを利用した発電システムならびに発電方法を得ることを目的とする。

実施形態による発電システムならびに発電方法では、二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を用いている。この循環媒体を熱源を用いて加熱して、蒸気を含む気体と、アミン化合物を含む液体とを発生させ、その気体によって発電タービンを回転させて起電を行う。起電に用いられた後の気体は、分離された液体に再吸収させて回収し、液体状態の循環媒体として再利用する。

循環媒体を用いた発電方法としてカリーナサイクルが知られているが、実施形態による発電方法は、カリーナサイクルで用いられるアンモニアと水とを含む循環媒体に代えて、二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を用いる点が特徴のひとつである。

本発明の実施形態による発電システムは、
二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を加熱する加熱器と、
前記加熱によって生じた気体と液体とを分離する気液分離器と、
前記気体でタービンを回転させて起電する発電機と、
冷却器を備え、前記タービンで発電に供された後の前記気体と、前記気液分離器で分離された前記液体とを、前記冷却器による冷却雰囲気中で接触させて前記気体を前記液体に吸収させると共に凝縮させて前記循環媒体として再生する再生器とを具備してなること、を特徴とする。
そして、本発明の実施形態による凝縮吸収器は、
本体と、
前記本体に設けられ、二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体の加熱によって生じた気体を前記本体内に供給する第一の供給部と、
前記本体に設けられ、加熱された前記循環媒体のうちの液体を前記本体内に供給する第二の供給部と、
前記本体内の雰囲気を冷却する冷却器と、を備え、
当該冷却器によって冷却された前記本体内で前記気体と前記液体を接触させて前記気体を前記液体に吸収させると共に凝縮させて、前記循環媒体を再生させること、を特徴とする。
また、本発明の実施形態による発電方法は、
二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を加熱する工程と、
前記加熱によって生じた気体と液体とを分離する工程と、
前記気体でタービンを回転させて起電する工程と、
前記タービンに供された後の前記気体と、前記で分離された前記液体とを冷却雰囲気中で接触させて前記気体を前記液体に吸収させると共に凝縮させることで前記循環媒体を再生する工程とを含んでなること、を特徴とする。

本実施形態によれば、水あるいは水溶液に由来する水蒸気ならびに水あるいは水溶液に吸収されていたガスの凝縮と、水へのガスの吸収との両者を両立させかつ効率的に行うことができる。

実施形態による発電システムおよび発電方法の構成を示す概略図。 実施形態による凝縮吸収器の構成を示す断面図。 実施形態による発電システムおよび発電方法の構成を示す概略図。 実施形態による発電システムおよび発電方法の構成を示す概略図。 実施形態による発電システムおよび発電方法の構成を示す概略図。 実施形態による発電システムおよび発電方法の構成を示す概略図。 実施形態による発電システムおよび発電方法の構成を示す概略図。

実施形態に係る発電システム、凝縮吸収器および発電方法の好ましい幾つかの実施例について、図面を参照して説明する。

＜発電システム＞
<<第一の実施形態>>
図１は、本発明の実施形態による発電システムの好ましい一具体例の概要について示すものである。
図１に示される発電システムは、
二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を加熱する加熱器（１）と、
前記加熱によって生じた気体と液体とを分離する気液分離器（２）と、
前記気体でタービン（３）を回転させて起電する発電機（４）と、
前記タービン（３）で発電に供された後の前記気体と、前記気液分離器（２）で分離された前記液体とが、冷却器（５）による冷却雰囲気中で接触することによって、前記気体が前記液体に吸収されると共に前記気体が凝縮して、前記循環媒体（Ｍ）が再生される凝縮吸収器である再生器（６）とを具備してなること、を特徴とする。

このような実施形態による発電システムは、前記再生された循環媒体の循環によって連続的に発電が行なわれるように構成されてなる。
図１に示される発電システムにおいて、再生器（６）内の液体状の循環媒体（Ｍ）は、ポンプ（１２）により加熱器（１）へ圧送される。圧送される循環媒体は、循環使用されており、再生器（６）において再生されたものを用いることができる。なお、循環媒体は、再生器（６）とポンプ（１２）との間に配置された循環媒体貯蔵容器（図示せず）に一時的に貯蔵することができる。

実施形態に用いられる循環媒体は、二酸化炭素とアミン化合物と水とを含むものである。ここで、アミン化合物の水溶液は、二酸化炭素吸収能力があり、低温低圧で二酸化炭素を吸収して、二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む水溶液である。そして、この循環媒体を加熱すると、比較的低い温度で、二酸化炭素を多く含む蒸気と、アミン化合物を多く含む液体とに分離するため、低温で蒸気を得ることができる。

このようなアミン化合物としては、工場などの排気ガスに含まれる二酸化炭素回収システムに用いられるものが好ましい。具体的には、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるものが好ましく、モノエタノールアミンがより好ましい。そして、実施形態における循環媒体は、このアミン化合物を含む水溶液に二酸化炭素を吸収させたものであるが、このような循環媒体として、工場などの排気ガスに含まれる二酸化炭素回収システムにおける、二酸化炭素を吸収させた吸収液を用いることもできる。

循環媒体のアミン化合物の含有量は特に限定されず、熱源の温度や目的とする起電能力などに応じて適切に設定される。アミン化合物の濃度が高い方が二酸化炭素の放出性能が高くなって起電性能に有利に作用する。一方、循環媒体による装置の腐食を抑制するためには、アミン化合物の濃度は低い方が望ましい。このような観点から、循環媒体のアミン化合物含有量は、例えば１０〜４０質量％、好ましくは１５〜３０質量％である。特に、熱源の温度が１００〜１２０℃の場合には、アミン化合物の含有量は約１５質量％が適切である。

また、二酸化炭素の含有率は、循環媒体に含まれるアミン化合物に含まれるアミン基１モルあたり０．３〜１．０モル、好ましくは０．３〜０．７モルである。なお、この二酸化炭素とアミン化合物との割合は、前記ポンプから圧送されるとき、すなわち蒸気を発生させる前のものである。また、アミン化合物がモノエタノールアミンなどのモノアミンの場合は、アミン化合物に含まれるアミン基のモル数は、アミン化合物のモル数に一致する。

この循環媒体は、ポンプによって加圧されるが、そのときの圧力は一般的に知られているカリーナサイクルに比較して低い。具体的には１５０〜２００ｋＰａであることが好ましく、１７０〜１９０ｋＰａであることが好ましい。

圧送された循環媒体は、加熱器（１）によって加熱される。この加熱には任意の熱源（１３）を用いることができるが、本実施形態による発電方法は、一般的な発電方法に比べて低温で起電することができる。具体的には、工場排水、発電所排水、地熱、または温泉熱を用いることができる。加熱後の循環媒体の温度は、熱源の種類および温度、ならびに加熱器（１）の構造などを調整することによって変更することが可能である。加熱によって、循環媒体を気液二相状態にすることが必要であるが、そのためには、加熱後の循環媒体の温度が高いことが好ましい。一方、循環媒体中に含まれるアミン化合物の劣化を抑制するため、また循環媒体から二酸化炭素を十分に放出させるためには、温度が一定温度以下であることが好ましい。このような観点から加熱後の循環媒体の温度が８０〜１２０℃となるように調整されることが好ましい。

加熱器（１）において加熱された循環媒体は、気液二相状態となり、気液分離器（２）に供給される。気液二相状態の循環媒体は、気液分離器（２）で、二酸化炭素−水蒸気混合気体と、水およびアミン化合物を主成分とする液体とに分離される。

分離された二酸化炭素−水蒸気混合気体は、タービン（３）に供給されて断熱膨張し、これを駆動する。この駆動エネルギーが起電に利用されて発電される。

タービン（３）を駆動した後、混合気体は再生器（６）へ供給される。一方、気液分離器（２）で分離された液体も、再生器（６）へ供給される。本実施形態においては、タービン（３）を駆動した混合気体は再生器（６）の本体の側方に設けられた側方供給部から、気液分離器（２）で分離された液体は再生器（６）の本体の上方に設けられた上方供給部からそれぞれ再生器（６）の本体内に導入される。

この再生器（６）には、その本体の内部に冷却器（５）が配置されていて、タービン（３）を駆動した後の気体と、気液分離器（２）から供給された液体とが、この冷却器（５）による冷却条件下で接触することによって、前記気体が前記液体に吸収されると共に、前記気体が凝縮して、前記循環媒体（Ｍ）が再生するようになっている。

冷却器（５）に冷却液を連続的に流通させることによって、再生器（６）の本体内部の気体および液体（すなわち再生器（６）の本体内部の雰囲気）の冷却を継続して行うことができる。冷却器（５）に流通させる冷却液の温度は低い方が好ましいが、例えば地下水、河川水、海水、水道水、その他のような常温（例えば５〜３５℃）の冷却液を流入させることができるし、冷却器（５）へ流通させる前に予め冷却しておくことができる。冷却器（５）は、一つの再生器（６）の内部に一個または複数個配置することができる。

ここで、気液分離器（２）からの液体は、第二の噴霧器（１１）によって霧状にして再生器（６）内部の気相中へ噴霧することが好ましい。霧状にして供給することで、断熱膨張による冷却作用を利用することができ、かつ液体と気体との接触面積の増加によって気体の速やかな冷却と、液中へ二酸化炭素の速やかな吸収を促進することができる。

図２は、図１に示された実施形態による発電システムにおける再生器（６）のＡ−Ａ’断面を示すものである。

再生器（６）では、水蒸気の凝縮とともに、二酸化炭素吸収のために水温を低下させることが好ましいことから、冷却器（５）は、再生器（６）内部において、気相中に露出するとともに、その一部が液体相中に浸かっていることが好ましい。これによって、液体温度を凝縮吸収器に内部圧力の飽和温度以下に容易に低下させることができ、循環水の噴霧による凝縮と二酸化炭素の吸収が促進される。

ここで、冷却器（４）の露出部（即ち、気体との接触部）に液体膜が存在すると、冷却器（４）の表面からは気体相への熱伝達効率が低下する可能性があることから、それを防止するために、第二の噴霧器（１１）から噴出した液体が冷却器（５）の表面にかからないように、冷却器（４）と第二の噴霧器（１１）との間に遮液板（１４）を、必要に応じて配置することが好ましい。そのような遮液板（１４）としては、図２のように、断面形状が傘状のものが適当である。遮液板（１４）の上部には、液体と気体との接触面積を増加させるため、凹凸を設けることができる。これによって、蒸気の凝縮と二酸化炭素の吸収を更に効率化させることができる。

このようにして再生器（６）において再生された循環媒体（Ｍ）は、再度、加熱器（１）へ導かれ、上述のように再度循環されて連続的に発電が行なわれる。

そのような循環媒体の循環による連続的な発電は、図１に示されるような、上記の各装置等の間に循環媒体を流通させるために、
前記凝縮吸収器（５）で再生された前記循環媒体を前記加熱器（１）に導く第一の流通ライン（ａ）と、
前記気水分離器（２）で分離された前記気体を前記発電機（３）に導く第二の流通ライン（ｂ）と、
前記発電機（３）で発電に供した後の前記気体を前記再生器（６）に導く第三の流通ライン（ｃ）と、
前記気液分離器（２）で分離された前記液体を前記再生器（６）に導く第四の流通ライン（ｄ）を具備することによって、容易に実現することが可能である。

これらの各流通ラインには、必要に応じて、バルブ（１５）を一個または複数個を配置することができる。これによって、発電システムの制御が容易になると共に、安定的かつ効率的に運転することが容易になる。

さらに、前記第一の流通ライン（ａ）を流通する前記循環媒体と、前記第四の流通ライン（ｄ）を流通する前記液体との間で熱交換を行う熱交換器（７）を設けることが好ましい。熱交換器（７）を設けることによって、第四の流通ライン（ｄ）を流通する液体の温度を低下させることができる。再生器（６）に、このような温度が低い液体を供給することによって、気体の凝縮および気体の液体への吸収を更に促進することができる。これによって、例えば、再生器（６）および冷却器（５）の小型化、再生器（６）内部の温度ないし圧力の低下、これによるタービン（３）の排気ライン（第三の流通ライン（ｃ））内部の圧力低下、発電効率の向上などを、さらに図ることができる。

<<第二の実施形態>>
図３は、本発明の実施形態による発電のさらに好ましい具体例の概要について示すものである。
図３に示される発電システムは、図１に示される発電システムにおいて、再生器（６）において再生され再生器（６）の外部に導き出された循環媒体を、加熱器（１）へ供給される前にその一部を取り出して、それを再生器（６）へ供給するものである。そのため、第一の流通ライン（ａ）を流通する循環媒体の少なくとも一部を、前記再生器（６）に導いて循環させる再生器循環ラインである第五の流通ライン（ｅ）を具備してなる。

この第二の実施形態による発電システムにおいては、気液分離器（２）で分離された液体に加えて、再生器（６）の外部に導き出された温度が低い循環媒体がさらに再生器（６）へ供給されることから、再生器（６）における気体の凝縮および気体の液体への吸収が更に促進される。これによって、例えば、再生器（６）ならびに冷却器（５）の小型化、再生器（６）内部の温度ないし圧力の低下、これによる発電効率の向上などをさらに達成することができる。

図４は、図２に示された本発明の第二の実施形態による発電システムに特に適した再生器（６）およびその周辺部を示すものである。
図４に示される再生器（６）には、その一端に、第三の流通ライン（ｃ）が接続されて、タービン（３）で発電に供された後の気体が導入されるようになっており、この気体の導入ならびに気体凝縮の進行に伴う装置内圧力の低下によって、再生器（６）の内部に矢印方向に沿って気流が生じるようになっている。

そして、再生器（６）では、気流の流れ方向の上流部側に、再生器（６）で再生された循環媒体の少なくとも一部が第一の噴霧器（１０）によって噴霧されるとともに、気流の流れ方向の下流部側に気液分離器（２）で分離された液状の循環媒体が第二の噴霧器（１１）によって噴霧される。

このように、気流の流れ方向の上流部側で温度が低い循環媒体を噴霧することで、気相中の蒸気の凝縮を促進することができる。その結果、下流部側の気相中の二酸化炭素の存在割合を高めることができる。

次いで、再生器（６）の流れ方向の下流部側では、二酸化炭素の存在割合が高められた気体に対して、気液分離器（２）で分離された液体が噴霧される。なお、この気液分離器（２）で分離された液体は、気液分離器（２）において気体（この気体は、主として水蒸気および二酸化酸素からなる）が分離された結果、第一の流通ライン（ａ）を流通する循環媒体よりもアミン濃度が濃いものであって、従って二酸化炭素の吸収性が高いものである。また、二酸化炭素のアミン水溶液への溶け込みは、気相中の二酸化炭素の割合が高いほど促進される。

このことから、本実施の形態における発電システムでは、再生器（６）において、気流の流れ方向の上流部側で相対的に温度が低い循環媒体が噴霧されることで、気相中の水蒸気の凝縮が促進される結果、上流部側の気相中の二酸化炭素の存在割合が高められ、そこへアミン濃度が高いアミン溶液が噴霧されることから、二酸化炭素の吸収も促進されるので、非常に効率よく迅速に循環媒体の再生を行うことができる。

この第二の実施形態においても、第一の実施形態（図２）と同様に、冷却器（４）は、気相中に露出するとともに一部が液体相中に浸かっていることが好ましい。そして、第一の噴霧器（１０）から噴出した循環媒体ならびに第二の噴霧器（１１）から噴出した液体が、冷却器（５）の表面にかからないようにするために、冷却器（５）と第一の噴霧器（１０）、第二の噴霧器（１１）との間に遮液板（１４）を配置することが好ましい。また、必要に応じて、遮液板（１４）の上部には、液体と気体との接触面積を増加させるために凹凸を設けることができる。

また、発電システムの運転効率の向上または安全性を考慮し、圧力や温度の過度の上昇や局在化を防止するための種々の装置（例えば、制御装置や安全装置）を具備してなるものも実施形態に包含される。

<<第三の実施形態>>
上述の第二の実施形態のように、気液分離器（２）で分離された液体と、再生器（６）の外部に導き出された循環媒体の一部との両者が、再生器（６）へ供給される形態の場合には、前記液体と前記循環媒体の一部との間で熱交換を行なうことが好ましい。そのために、図５に示されるように、気液分離器（２）で分離された液体（即ち、第四の流通ライン（ｄ）を流通する液体）と、再生器（６）の外部に導き出された循環媒体の一部（即ち、第五の流通ライン（ｅ）を流通する循環媒体）との間で熱交換を行う熱交換器（８）を配置することができる。

この熱交換器（８）を具備することで、気液分離器（２）で分離された液体の温度を、再生器（６）へ導入する前に低下させることができる。これによって、再生器（６）における気体の凝縮および気体の液体への吸収を更に促進することができる。

したがって、例えば、再生器（６）および冷却器（５）の小型化、再生器（６）内部の温度ないし圧力の低下、これによるタービン（３）の排気ライン（第三の流通ライン（ｃ））内部の圧力低下、発電効率の向上などを、さらに図ることができる。

<<第四の実施形態>>
図６は、本発明の実施形態による発電システムのさらに好ましい一具体例の概要について示すものである。
本発明の実施形態による発電システムでは、図６に示されるように、気液分離器（２）で分離された液体（即ち、第四の流通ライン（ｄ）を流通する液体）を冷却する冷却器（９）を具備することができる。

この熱交換器（９）を具備することで、気液分離器（２）で分離された液体の温度を、再生器（６）へ導入する前に低下させることができる。これによって、再生器（６）における気体の凝縮および気体の液体への吸収を更に促進することができる。

したがって、例えば、再生器（６）および冷却器（５）の小型化、再生器（６）内部の温度ないし圧力の低下、これによるタービン（３）の排気ライン（第三の流通ライン（ｃ））内部の圧力低下、発電効率の向上などを、さらに図ることができる。

冷却器（９）に外部から冷却媒体を流通させることよって、第四の流通ライン（ｄ）を流通する液体を継続的に冷却することができる。

冷却器（９）への冷却液の流通経路は、前述の冷却器（５）用の冷却液の流通経路とは独立した別系統で行うことができるし、また、図６に示されるように、冷却器（９）への冷却液の流通経路と前述の冷却器（５）用の冷却液の流通経路とを繋げて、共通の冷却液を冷却器（９）および冷却器（５）の両者に流通させることができる。

<<第五の実施形態>>
図７は、本発明の実施形態による発電システムのさらに好ましい一具体例の概要について示すものである。
本発明の実施形態による発電システムでは、図７に示されるように、
気液分離器（２）で分離された液体を再生器（６）に導く流通ライン（ｄ）に配置されたジェットポンプ（１６）と、
再生器６で凝縮した循環媒体（Ｍ）の少なくとも一部を、前記ジェットポンプ（１６）に導く流通ライン（ｆ）とを
さらに具備してなるものである。
このような第五の実施形態においては、気液分離器（２）で分離された液体をジェットポンプ（１６）の駆動流体とし、一方、再生器（６）で冷却器（５）により冷却されて凝縮した循環媒体（Ｍ）を被駆動流体としてジェットポンプ（１６）に供給することによって、再生器（６）で凝縮し冷却された循環媒体（Ｍ）が、流通ライン（ｆ）を流通して循環するように構成されている。
このような好ましい実施形態では、気液分離器（２）で分離された液体（即ち、第四の流通ライン（ｄ）を流通する液体）と流通ライン（ｆ）によって導かれた循環媒体（Ｍ）と混合する（この混合は、ジェットポンプ（１６）において行われる）ことによって、気液分離器（２）で分離された液体を、再生器（６）へ導入する前に、冷却することができる。さらに、再生器（６）内への吸収液のスプレイ流量をも増加させることによって、再生器（６）における気体の凝縮、および気体の液体への吸収をさらに促進することができる。
これらによる再生器（６）内部の圧力の低下は、第三の流通ライン（ｃ）内部の圧力低下をもたらし、その結果、タービン（３）へ導入される気体圧力と第三の流通ライン（ｃ）内部圧力との差が拡大して、タービン（３）の作動効率が向上する。
図７に示されるような発電システムでは、気液分離器（２）で分離された液体（即ち、第四の流通ライン（ｄ）を流通する液体）は、気水分離器（２）とほぼ同等の圧力を持っていることから、追加の動力なしに、ジェットポンプ（１６）を駆動できるので、再生器（６）内の冷却された循環媒体（Ｍ）を循環させることが可能である。
以上、詳述した通り、本発明の第五の実施形態によれば、僅かにジェットポンプ（１６）および流通ライン（ｆ）を付加することによって、追加の動力なしに、再生器（６）における気体の凝縮および気体の液体への吸収をさらに促進することができ、タービン（３）の作動効率の向上ならびにさらなる発電効率の向上を達成することができる。
＜凝縮吸収器＞
本発明の実施形態による凝縮吸収器は、
本体と、
前記本体に設けられ、二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体の加熱によって生じた気体を前記本体内に供給する第一の供給部と、
前記本体に設けられ、加熱された前記循環媒体のうちの液体を前記本体内に供給する第二の供給部と、
前記本体内の雰囲気を冷却する冷却器と、を備え、
当該冷却器によって冷却された前記本体内で前記気体と前記液体を接触させて前記気体を前記液体に吸収させると共に凝縮させて、前記循環媒体を再生させること、を特徴とする。
このような本発明の実施形態による凝縮吸収器は、好ましくは、図１に示されるように、 二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を加熱する加熱器（１）と、前記加熱によって生じた気体と液体とを分離する気液分離器（２）と、前記気体でタービン（３）を回転させて起電する発電機（４）と、前記循環媒体を再生する再生器（６）とを具備してなる発電システムに適用できる前記再生器（６）であって、
前記タービン（３）で発電に供された後の前記気体と、前記気液分離器（２）で分離された前記液体とが、冷却器（５）による冷却雰囲気中で接触することによって、前記気体が前記液体に吸収されると共に前記気体が凝縮して、前記循環媒体を再生させるものである。

本発明の実施形態による凝縮吸収器（再生器）の好ましい一具体例は、図１〜図７ならびに ＜発電システム＞ についての <<第一の実施形態>> 〜 <<第五の実施形態>> において、詳述した通りのものであって、好ましくは、冷却器（５）、第一の噴霧器（１０）、第二の噴霧器（１１）、遮液板（１４）等を具備してなるものである。また、当該再生器（６）で再生された循環媒体の循環によって連続的に発電が行なわれるように、前記の循環媒体ないし液体および気体を、加熱器（１）、気液分離器（２）、タービン（３）、発電機（４）、熱交換器（７）、熱交換器（８）、冷却器（９）、ポンプ（１２）、熱源（１３）、バルブ（１５）、ジェットポンプ（１６）等の各装置ならびに上記装置の間に流通させる各流通ライン（ａ）〜（ｆ）等を、必要に応じて接続することができる。

＜発電方法＞
本発明の実施形態による発電方法は、
二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を加熱する工程と、
前記加熱によって生じた気体と液体とを分離する工程と、
前記気体でタービンを回転させて起電する工程と、
前記タービンで発電に供された後の前記気体と、分離された前記液体とが、冷却雰囲気中で接触することによって、前記気体を前記液体に吸収させると共に、前記気体を凝縮させて、前記循環媒体が再生する工程とを含んでなり、
前記再生された循環媒体の循環によって連続的に発電を行なうこと、を特徴とする。

実施形態による発電方法は、例えば前記の発電システムにおいても実現されているものである。

ここで、「二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を加熱する工程」は、例えば図１、図３に記載された加熱器（１）において実施することができる。

「前記加熱によって生じた気体と液体とを分離する工程」は、例えば図１、図３に記載された気液分離器（２）において実施することができる。

「前記気体でタービンを回転させて起電する工程」は、例えば図１、図３に記載されたタービン（３）および発電機（４）において実施することができる。

「前記タービンで発電に供された後の前記気体と、分離された前記液体とが、冷却雰囲気中で接触することによって、前記気体を前記液体に吸収させると共に、前記気体を凝縮させて、前記循環媒体が再生する工程」は、例えば図１〜図７に記載の再生器（６）ならびに冷却器（５）において実施することができる。

「前記再生された循環媒体の循環によって連続的に発電を行なう」ことは、上記各装置等に加えて、循環媒体（Ｍ）を採用し、例えば図１〜図７のポンプ（１２）およびジェットポンプ（１６）ならびに上記各装置等の間を接続する各流通ラインを用いて実施することができる。

したがって、実施形態による発電方法は、好ましくは、図１〜図７ならびに ＜発電システム＞ についての <<第一の実施形態>> 〜 <<第五の実施形態>> において詳述した各装置（例えば、加熱器（１）、気液分離器（２）、タービン（３）、発電機（４）、冷却器（５）、再生器（６）、熱交換器（７）、熱交換器（８）、冷却器（９）、第一の噴霧器（１０）、第二の噴霧器（１１）、ポンプ（１２）、熱源（１３）、遮液板（１４）、バルブ（１５）、ジェットポンプ（１６）、各流通ライン（ａ）〜（ｆ））等を、必要に応じて具備してなる発電システムにおいて実施することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更あるいは付加等を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１：加熱器、２：気液分離器、３：タービン、４：発電機、５：冷却器、６：再生器、７：熱交換器、８：熱交換器、９：冷却器、１０：第一の噴霧器、１１：第二の噴霧器、１２：ポンプ、１３：熱源、１４：遮液板、１５：バルブ、ジェットポンプ（１６）、ａ：第一の流通ライン、ｂ：第二の流通ライン、ｃ：第三の流通ライン、ｄ：第四の流通ライン、ｅ：第五の流通ライン、ｆ：第六の流通ライン、Ｍ：循環媒体

Claims (10)

1. 二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体を加熱して、二酸化炭素と水蒸気とが混合した二酸化炭素―水蒸気混合気体と、水およびアミン化合物を主成分とする液体とを生成する加熱器と、
   前記加熱器によって生じた前記二酸化炭素―水蒸気混合気体と前記液体とを分離する気液分離器と、
   前記二酸化炭素―水蒸気混合気体でタービンを回転させて起電する発電機と、
   冷却器を内部に備えた再生器であって、前記タービンで発電に供された後の前記二酸化炭素―水蒸気混合気体と、前記気液分離器で分離された前記液体とを、前記冷却器による冷却雰囲気中で接触させて前記二酸化炭素―水蒸気混合気体を前記液体に吸収させると共に凝縮させて前記循環媒体として再生する再生器
   とを具備してなることを特徴とする、発電システム。
2. 前記再生器は、
   前記タービンで発電に供された後の前記気体が当該再生器の側方から供給され、かつ、前記気液分離器で分離された前記液体が当該再生器の上方から供給されるよう構成されてなることを特徴とする、請求項１に記載の発電システム。
3. 前記再生器から排出された前記循環媒体と、前記気液分離器で分離された前記液体との間で熱交換を行う熱交換器をさらに具備してなる、請求項１または２に記載の発電システム。
4. 前記再生器から排出された前記循環媒体の少なくとも一部を、前記再生器に循環させる再生器循環ラインをさらに具備してなる、請求項１〜３に記載の発電システム。
5. 前記気液分離器で分離された前記液体と、前記再生器循環ラインを流通する前記循環媒体との間で熱交換を行う熱交換器をさらに具備してなる、請求項４に記載の発電システム。
6. 前記気液分離器で分離された前記液体を、前記再生器の上流側で冷却する冷却器をさらに具備してなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発電システム。
7. 前記再生器は、
   前記再生器循環ラインにより循環する前記循環媒体の少なくとも一部を前記再生器中に噴霧する第一の噴霧器をさらに具備してなる、請求項４または５に記載の発電システム。
8. 前記再生器は、
   前記気液分離器で分離された前記液体の少なくとも一部を前記再生器の中に噴霧する第二の噴霧器をさらに具備し、
   前記第一の噴霧器は、前記第二の噴霧器よりも、前記タービンで発電に供された後の前記気体の導入によって前記再生器の内部に生じる気流の流れ方向の上流部側に配置されてなる、請求項７に記載の発電システム。
9. 前記気液分離器で分離された前記液体を前記再生器に導く流通ラインに配置されたジェットポンプと、
   前記再生器で凝縮した前記循環媒体の少なくとも一部を、前記ジェットポンプに導く流通ラインとを
   さらに具備してなる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発電システム。
10. 本体と、
    前記本体に設けられ、二酸化炭素とアミン化合物と水とを含む循環媒体の加熱によって生じた気体を前記本体内に供給する第一の供給部と、
    前記本体に設けられ、加熱された前記循環媒体のうちの液体を前記本体内に供給する第二の供給部と、
    前記本体内の雰囲気を冷却する前記本体の内部に設けられた冷却器と、を備え、
    当該冷却器によって冷却された前記本体内で前記気体と前記液体を接触させて前記気体を前記液体に吸収させると共に凝縮させて、前記循環媒体を再生させることを特徴とする、凝縮吸収器。

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