JPH0491324A - Carbon dioxide recovering type thermal power generation system - Google Patents

Carbon dioxide recovering type thermal power generation system

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JPH0491324A
JPH0491324A JP2206750A JP20675090A JPH0491324A JP H0491324 A JPH0491324 A JP H0491324A JP 2206750 A JP2206750 A JP 2206750A JP 20675090 A JP20675090 A JP 20675090A JP H0491324 A JPH0491324 A JP H0491324A
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JP
Japan
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gas
power generation
reformer
carbon dioxide
oxygen
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Application number
JP2206750A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideto Moritsuka
森塚 秀人
Teruhide Hamamatsu
浜松 照秀
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Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Central Research Institute of Electric Power Industry
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Publication date
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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To recover CO2 economically with good efficiency by forming a closed loop heat cycle containing a reheat gas turbine and a recovering boiler, and burning liquefied natural gas with pure O2 in a gas turbine, thereby extracting the increased CO2 outside a system for recovering it. CONSTITUTION:In a CO2 recovering type thermal power system, a closed loop heat cycle 3 consists of a reheat gas turbine 1 and an exhaust heat recovery boiler 2, and CO2 is circulated as a working fluid. To LNG serving as fuel, pure O2 equivalently to a theoretical amount of air is supplied from an oxygen supplying means 4 so as to burn by the reheat gas turbine 1. Since CO2 and H2O are generated by burning LNG with pure O2 in the reheat gas turbine 1, H2O is discharged by a condenser 5, and CO2 which is increased by burning, is extracted outside the closed loop system 3 liquefied with a cooling effect at time gasification of LNG or the like so as to recover CO2. Steam serving as the working fluid, which is generated in the exhaust heat recovery boiler 2 is supplied to a steam turbine 6 so as to carry out a work.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、燃料として液化天然ガス(以下LNGと表
記する)を用いる火力発電所のボイラー又はガスタービ
ンから排出される燃焼排ガス中の二酸化炭素(CO2と
表記する)を回収する火力発電システムに関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) This invention is directed to reducing carbon dioxide in the combustion exhaust gas discharged from the boiler or gas turbine of a thermal power plant that uses liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG) as fuel. The present invention relates to a thermal power generation system that recovers CO2 (denoted as CO2).

(従来の技術) 近年、増加の一途をなどるC02ガスによる地球の温暖
化現象が世界的な問題となっており、全世界的にその削
減が求められている。日本において発生するC02の約
3割は火力発電所からのもので、電気事業としても今後
CO2による地球温暖化問題については有効な対応が迫
られている。
(Prior Art) In recent years, the phenomenon of global warming caused by ever-increasing CO2 gas has become a worldwide problem, and there is a worldwide demand for its reduction. Approximately 30% of the CO2 generated in Japan comes from thermal power plants, and the electric power industry is under pressure to take effective measures to combat global warming caused by CO2.

しかし、火力発電所から排出されるC02は膨大な量に
のぼり、これを環境保全の点からも効率的かつ経済的に
回収する方式についての報告は従来はとんどされていな
い。従来−船釣なC02の回収方法としては、化学吸収
法や物理吸着法、膜分離法、水酸化カルシウムによる沈
澱法などが挙げられる。例えば、ゼオライト系吸着剤を
用い、その圧力によるガス吸着率の差異を利用して特定
のガスを分離する圧力変動CO2分離装置の採用よって
C02を全量回収することが考えられる。
However, enormous amounts of CO2 are emitted from thermal power plants, and there have been few reports on methods for efficiently and economically recovering this CO2 from the standpoint of environmental protection. Conventional methods for recovering CO2 by boat include chemical absorption methods, physical adsorption methods, membrane separation methods, and precipitation methods using calcium hydroxide. For example, it is conceivable to recover the entire amount of CO2 by employing a pressure fluctuation CO2 separation device that uses a zeolite adsorbent and separates a specific gas by utilizing the difference in gas adsorption rate depending on the pressure.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、これらの方法は比較的小規模の装置にお
いてCO2を取除く場合のもので、火力発電所から排出
される膨大な燃焼ガス中の数%の002を回収し、固定
化するには技術的、経済的観点から必すしも現実的でな
い。
(Problem to be solved by the invention) However, these methods are for removing CO2 in relatively small-scale equipment, and only recover several percent of 002 from the huge amount of combustion gas emitted from thermal power plants. However, it is not necessarily practical from a technical or economic point of view to make it fixed.

また、排ガス中の低濃度のCO2を圧力変動CO2分離
装置(PSOCO2)を用いて回収する場合、吸着作業
を繰返して濃度を高めなければならないことから、設@
曽が増大し、経済的に見てかなり難しいものと思われる
In addition, when recovering low-concentration CO2 in exhaust gas using a pressure-swinging CO2 separator (PSOCO2), adsorption work must be repeated to increase the concentration, which requires
It seems that it will be quite difficult from an economical point of view, as the amount of water is increasing.

本発明は、LNGを燃料とする火力発電所から排出され
る膨大な量のCO2を効率良く、かつ経済的に回収する
火力発電システムを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a thermal power generation system that efficiently and economically recovers a huge amount of CO2 emitted from a thermal power plant that uses LNG as fuel.

(課題を解決するための手段) かかる目的を達成するため、本発明の二酸化炭素回収型
火力発電システムは、レヒートガスタービンとその燃焼
ガスから排熱を回収するボイラを少なくとも含みかつC
02を作業流体とする閉ループヒートサイクルを構成し
、前記レヒートガスタービンにおいて液化天然ガスを理
論空気量の純02で燃焼させ、燃焼により増加したC0
2を系外に抽出して回収するようにしている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the carbon dioxide recovery type thermal power generation system of the present invention includes at least a reheat gas turbine and a boiler that recovers exhaust heat from its combustion gas, and
A closed loop heat cycle using 02 as the working fluid is constructed, and the liquefied natural gas is combusted in the theoretical air amount of pure 02 in the Rehito gas turbine, and the CO increased by the combustion is
2 is extracted from the system and recovered.

また、本発明のCo2回収型火力発電システムは、LN
Gを改質してH2とCOにする改質器と、改質ガスより
H2を分離し残余のガスを改質用燃料として前記改質器
に供給する水素分離手段と、この水素分離手段から供給
されるH2を燃料として発電する発電手段と、02を前
記改質器に供給する酸素供給手段とから成り、前記発電
手段で改質ガスのH2を燃料として発電する一方、前記
改質ガスのCOと02を改質器に導入して改質熱を得る
と共に002として回収するようにしている。
In addition, the CO2 recovery type thermal power generation system of the present invention has LN
A reformer that reforms G to H2 and CO, a hydrogen separation means that separates H2 from the reformed gas and supplies the remaining gas to the reformer as reforming fuel, and from this hydrogen separation means. It consists of a power generation means that generates electricity using the supplied H2 as fuel, and an oxygen supply means that supplies O2 to the reformer. CO and 02 are introduced into the reformer to obtain reforming heat and recovered as 002.

また、本発明のCO2回収型火力発電システムは、ガス
タービンとその燃焼ガスから排熱を回収するボイラとを
少なくとも含み作業媒体を水蒸気とする閉プールヒート
サイクルと、LNGを改質してN2とCOにする改質器
と、改質ガスよりN2を分離し前記ガスタービンに供給
する一方残余のガスを改質用燃料として前記改質器に供
給するN2分離手段と、02を前記ガスタービン及び改
質器に供給する02供給手段とから成り、前記ガスター
ビンで改質ガスのN2と純02を燃焼させて生成された
N20を前記閉ループ系外に抽出排除する一方、前記改
質ガスのCOと02を改質器に導入して改質熱を得ると
共にC02として回収するようにしている。
Further, the CO2 recovery type thermal power generation system of the present invention includes at least a gas turbine and a boiler that recovers exhaust heat from its combustion gas, and a closed pool heat cycle that uses steam as a working medium, and a closed pool heat cycle that uses steam as a working medium, and converts LNG into N2 by reforming LNG. a reformer that converts 02 into CO; a N2 separation means that separates N2 from the reformed gas and supplies it to the gas turbine, while supplying the remaining gas to the reformer as reforming fuel; 02 supply means for supplying the reformer to the reformer, and extracts and excludes N20 generated by burning the reformed gas N2 and pure 02 in the gas turbine out of the closed loop system, while extracting and removing the CO of the reformed gas. and 02 are introduced into the reformer to obtain reforming heat and to be recovered as C02.

また、本発明のCO2回収型火力発電システムは、改質
器と燃料電池及び02供給手段とから成り、L N G
を前記改質器で改質し、得られた改質ガスを前記燃料電
池の燃料極に供給すると共に前記燃料電池で消費されな
かったCO及びN2と前記02供給手段からの02とを
改質器へ導入して改質のための熱源として利用すると共
に改質出口ガスを燃料電池の02極に供給する一方、C
O2と02を作業流体として前記燃料電池の02極に循
環させるリサイクルガス閉ループ系を構成し、このリサ
イクルガスから燃焼で生成されたCO2を回収するよう
にしている。
Moreover, the CO2 recovery type thermal power generation system of the present invention is comprised of a reformer, a fuel cell, and an 02 supply means,
is reformed in the reformer, and the obtained reformed gas is supplied to the fuel electrode of the fuel cell, and CO and N2 not consumed in the fuel cell and 02 from the 02 supply means are reformed. The reformed outlet gas is introduced into the fuel cell and used as a heat source for reforming.
A recycle gas closed loop system is constructed in which O2 and O2 are circulated as working fluids to the O2 pole of the fuel cell, and CO2 produced by combustion is recovered from this recycle gas.

(作用) レヒートガスタービンと排熱回収ボイラで構成した閉プ
ールヒートサイクルにC02を作業流体として循環させ
る場合、レヒート力スタービンで燃焼した結果生成され
るものはCO2だけとなる。
(Operation) When CO2 is circulated as a working fluid in a closed pool heat cycle composed of a rehito gas turbine and an exhaust heat recovery boiler, only CO2 is produced as a result of combustion in the rehito power turbine.

このC02は閉プールヒートサイクルの作業流体として
使用され、燃焼で生成された分だけが系外に抽出されて
回収される。一方、CO2は比熱か高いがレヒートガス
タービンにおいて高温にされかつ圧力比が上げられるた
め作業流体として所定の働きを為す。
This C02 is used as a working fluid in the closed pool heat cycle, and only the amount produced by combustion is extracted outside the system and recovered. On the other hand, although CO2 has a high specific heat, it is heated to a high temperature and the pressure ratio is increased in the Rehito gas turbine, so it performs a predetermined function as a working fluid.

また、LNGの改質ガスのN2と純02とをガスタービ
ンで燃焼させる場合、ガスタービンの燃料中からCO2
の発生原因が除かれるため膨大な量の燃焼ガス中からC
O2を回収する必要がなくなる。燃料中の炭素成分は改
質によってCOとされ、改質器において02を使って燃
焼され、改質熱源として利用された後、CO2として回
収される。
In addition, when burning LNG reformed gas N2 and pure 02 in a gas turbine, CO2 is emitted from the gas turbine fuel.
Since the cause of the generation of C is eliminated, C from the huge amount of combustion gas
There is no need to recover O2. The carbon component in the fuel is converted into CO by reforming, is combusted using 02 in a reformer, is used as a reforming heat source, and is then recovered as CO2.

更に、LNGを改質器で改質し、燃料電池の燃料極に供
給して発電する場合、燃料電池の発電に供されなかっな
COと残余のN2は改質器の熱源として使用される。そ
して、この改質器から排出される改質器出口ガス中の0
02は高濃度状態となる。そこで、改質器出口ガスから
02を除いてCO2のみが回収される。
Furthermore, when LNG is reformed in a reformer and supplied to the fuel electrode of a fuel cell to generate electricity, the CO and remaining N2 that are not used for power generation by the fuel cell are used as a heat source for the reformer. 0 in the reformer outlet gas discharged from this reformer.
02 is a high concentration state. Therefore, only CO2 is recovered from the reformer outlet gas, excluding 02.

(実施例) 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。
(Example) Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

第1図に本発明の002回収型火力発電シスデムの一実
施例を原理図で示す。この実施例の発電システムは、レ
ヒートガスタービン1と、排熱回収ボイラ2とで閉ルー
プヒートサイクル3を構成し、CO2を作業流体として
循環させるようにしたものである。この発電システムに
おいては、LNGを燃料とし、これに理論空気型に相当
する純O2を酸素供給手段4から供給してしし一トガス
タービン1で燃焼させるようにしている。しし−I・ガ
スタービン1内ではL N Gと純02との燃焼によっ
てCO2とN20が発生する。LNGは現産地によりそ
の組成は異なるが、その主成分はメタン(80〜100
%)とエタンである。LNGと純02との燃焼反応によ
って、CO2とN20と僅かの不純物及び所定の発熱反
応が得られる。
FIG. 1 shows a principle diagram of an embodiment of the 002 recovery type thermal power generation system of the present invention. In the power generation system of this embodiment, a closed loop heat cycle 3 is configured by a rehito gas turbine 1 and an exhaust heat recovery boiler 2, and CO2 is circulated as a working fluid. In this power generation system, LNG is used as a fuel, and pure O2 corresponding to a stoichiometric air type is supplied from an oxygen supply means 4 to be combusted in a silica gas turbine 1. In the Shishi-I gas turbine 1, CO2 and N20 are generated by combustion of LNG and pure 02. The composition of LNG differs depending on the local production area, but its main component is methane (80 to 100
%) and ethane. The combustion reaction of LNG and pure 02 results in CO2, N20, a few impurities, and a certain exothermic reaction.

そこで、閉ループヒートサイクル3内には燃焼によって
生成されたCO2とN20とが増加することとなる。N
20は凝縮器5によって排出され、燃焼によって増えた
CO2は閉ループ系3外へ抽出される。そして、LNG
の気化冷熱等を用いて液化されて回収される。液化C0
2は更に容器に密閉されて投棄されたり、工業的に使用
される。
Therefore, CO2 and N20 generated by combustion will increase in the closed loop heat cycle 3. N
20 is exhausted by the condenser 5, and the CO2 increased by combustion is extracted out of the closed loop system 3. And LNG
It is liquefied and recovered using vaporization cold heat, etc. Liquefied C0
2 is further sealed in a container and dumped or used industrially.

酸素供給手段4としては、例えば酸素分離器が挙げられ
る。この酸素分離器4は大気中の02またはN2を吸着
剤で選択的に吸着し02の濃度を上げて供給するもので
ある。例えば、ゼオライト系吸着剤の圧力変動によって
生ずる吸着率の差異によって特定ガスを吸着しかつ放出
する圧力変動02分離装置(pso  o2 )のよう
なものがある。吸着剤で空気中の02あるいはN2を吸
着して純02を得る。その他の不純物は極めて微量なの
で無視する。
An example of the oxygen supply means 4 is an oxygen separator. This oxygen separator 4 selectively adsorbs O2 or N2 in the atmosphere using an adsorbent to increase the concentration of O2 and supply it. For example, there is a pressure fluctuation 02 separator (pso o2) that adsorbs and releases a specific gas based on the difference in adsorption rate caused by the pressure fluctuation of a zeolite adsorbent. Pure 02 is obtained by adsorbing 02 or N2 in the air with an adsorbent. Other impurities are ignored as they are extremely small.

レヒートガスタービン1がら排出される燃焼ガスは、排
熱回収ボイラ2に導入され、作業流体たる蒸気を加熱す
ることによって排熱を回収し、蒸気タービン6を駆動す
るように設けられている。
Combustion gas discharged from the rehito gas turbine 1 is introduced into an exhaust heat recovery boiler 2, which recovers exhaust heat by heating steam serving as a working fluid and drives a steam turbine 6.

本システムは、LNGを02で燃焼することにより、燃
焼ガス中に窒素が混じることを防ぐものである。これに
より、燃焼ガスはCo2とN20と極めて僅かの不純物
のみになるので、1−I20を凝縮除去すれば、はとん
どCO2のみとなり、C02分離装置なしにCO2が回
収できる。尚、残りのCO2は作業流体として使用され
る。
This system prevents nitrogen from being mixed into the combustion gas by burning LNG at 02. As a result, the combustion gas becomes only Co2, N20, and very few impurities, so if 1-I20 is condensed and removed, only CO2 is left, and CO2 can be recovered without a CO2 separator. Note that the remaining CO2 is used as a working fluid.

この発電システム即ちCo2閉サイクル再燃ガスタービ
ン複合発電シスデムの更に詳細な具体例を第4図に示す
A more detailed example of this power generation system, ie, the Co2 closed cycle reburning gas turbine combined power generation system, is shown in FIG.

作業流体にCO2を用いると、Co2の比熱比が小さい
ことから、タービンで十分に膨張仕事を取り出すために
は50程度の高圧力比が必要となり、従来の単純サイク
ル(圧力比15程度)では、実現が困難である。そこで
、本システムでは、ヒレ−トガスタービン1を採用し、
高圧燃焼器7と再燃器8とに別々に純02を供給するよ
うにしている。レヒートガスタービン1の排ガスは、公
知の排熱回収蒸気系により熱回収する複合発電システム
である。作業流体としてC02を閉ループで用いるため
、低圧圧縮器9から出たCO2は中間冷却器(水冷式>
10で一旦冷却した後、高圧圧縮器11に導入され所定
圧力まで圧縮される。
When CO2 is used as the working fluid, since the specific heat ratio of Co2 is small, a high pressure ratio of about 50 is required in order to extract sufficient expansion work from the turbine, and in a conventional simple cycle (pressure ratio of about 15), It is difficult to realize. Therefore, in this system, a fillet gas turbine 1 is adopted,
Pure 02 is supplied to the high-pressure combustor 7 and the reburner 8 separately. This is a combined power generation system in which heat is recovered from the exhaust gas of the Rehito gas turbine 1 using a known exhaust heat recovery steam system. Since CO2 is used as the working fluid in a closed loop, the CO2 emitted from the low-pressure compressor 9 is transferred to an intercooler (water-cooled type).
After being once cooled in step 10, it is introduced into a high-pressure compressor 11 and compressed to a predetermined pressure.

そして、この高圧の作業流体(002)と共にL N 
Gの理論燃焼量の02を高圧燃焼器7に供給して燃焼さ
せる。高圧圧縮器11と高圧タービン12は、フリータ
ービンとなっており、高圧圧縮器動力と高圧タービン出
力をバランスさせる。高圧タービン12で仕事をした後
の燃焼ガスは更に中圧タービン13で膨張した後再燃器
8へ導かれる。尚、高圧燃焼器用CO2の一部が高圧タ
ービン12の翼冷却用として供給されている。再燃器8
にはLNGの一部XRを供給し、燃焼ガスを再燃させて
再燃器用[l温度を所定温度まで高める。
Then, together with this high pressure working fluid (002), L N
02 of the theoretical combustion amount of G is supplied to the high pressure combustor 7 and burned. The high-pressure compressor 11 and the high-pressure turbine 12 are free turbines, and balance the power of the high-pressure compressor and the output of the high-pressure turbine. After performing work in the high pressure turbine 12, the combustion gas is further expanded in the intermediate pressure turbine 13 and then guided to the reburner 8. Note that a part of the high-pressure combustor CO2 is supplied for cooling the blades of the high-pressure turbine 12. Reburner 8
A portion of the LNG is supplied to the reactor, and the combustion gas is reburned to raise the reburner temperature to a predetermined temperature.

ただし供給02は高圧燃焼器7と同様に理論燃焼量を供
給するものとする。低圧ガスタービン14から排出され
る燃焼ガスは排熱回収ボイラ2に導かれ、所定温度まで
冷却されて排熱が回収される。
However, it is assumed that the supply 02 supplies the theoretical combustion amount similarly to the high-pressure combustor 7. Combustion gas discharged from the low-pressure gas turbine 14 is guided to the exhaust heat recovery boiler 2, cooled to a predetermined temperature, and exhaust heat is recovered.

そして、排熱回収ボイラ2において得られた蒸気で蒸気
タービン6を駆動し発電する。蒸気タービン6を出た蒸
気は復水器15で冷却されN20に戻された後、中間冷
却器10に導かれ低圧圧縮器9を出た作業流体のCO2
と熱交換し、CO2から熱を奪う。一方、排熱回収ボイ
ラ2を出た作業流体は凝縮器5で燃焼によって生成され
たN20を取除いた後、燃焼によって増量した分のCO
2が系外に抽出されて回収される。尚、図中の符合16
.17は発電機である。
Then, the steam obtained in the exhaust heat recovery boiler 2 drives the steam turbine 6 to generate electricity. The steam that exits the steam turbine 6 is cooled in the condenser 15 and returned to N20, and then led to the intercooler 10 where it is converted into CO2 of the working fluid that exits the low-pressure compressor 9.
exchanges heat with CO2 and removes heat from it. On the other hand, the working fluid that has exited the heat recovery boiler 2 is passed through a condenser 5 to remove N20 generated by combustion, and then the amount of CO increased by combustion is removed.
2 is extracted out of the system and collected. In addition, the number 16 in the figure
.. 17 is a generator.

本システムの熱収支は、本発明者の試算によると、発電
端出力10100Oベースに換算する場合、ガスタービ
ン出力は530 MW (130MW4台)を、蒸気タ
ービン出力は470MWとなる。
According to the inventor's estimate, the heat balance of this system is based on a generating end output of 10,100 O, and the gas turbine output is 530 MW (four 130 MW units), and the steam turbine output is 470 MW.

供給するLNG量は137.6ton/hで回収するC
O2は作動流体の7.4%にあたる19,3万Nm3/
h (378,3ton/h )となる。
The amount of LNG supplied is recovered at a rate of 137.6 tons/h.
O2 is 19,30,000 Nm3/, which is 7.4% of the working fluid.
h (378,3 ton/h).

第2図に他の発電システムを示す。このシステムは、液
化天然ガスを改質して水素と一酸化炭素にする一方、こ
の改質ガスより水素を分離して発電用燃料として使用す
ると共に残余のガスを改質用燃料として使用し、改質器
において前記改質ガスの一酸化炭素と酸素供給手段から
供給される純酸素との燃焼で改質熱を得ると共に二酸化
炭素として回収するものである。即ち、このシステムは
、ガスタービン燃料からCO2発生原因となるCOを分
離する火力発電システムであり、L N Gを改質器2
1で改質し、改質ガスからN2を分離してガスタービン
23に供給して燃焼させる一方、残余のガスを改質器2
1に戻して燃焼させ改質反応熱を供給した後、その燃焼
ガスからCO2を回収するようにしている。ガスタービ
ン23及び改質器21には酸素供給手段例えば前述の酸
素分離器26によって大気中から得られた02が供給さ
れる。ガスタービン23から排出される燃焼ガスは更に
排熱回収ボイラ24に導入され、蒸気タービン25を駆
動さぜるなめの蒸気を得る。
Figure 2 shows another power generation system. This system reforms liquefied natural gas into hydrogen and carbon monoxide, separates hydrogen from this reformed gas and uses it as fuel for power generation, and uses the remaining gas as fuel for reforming. In the reformer, the carbon monoxide of the reformed gas is combusted with pure oxygen supplied from the oxygen supply means to obtain reforming heat and recover it as carbon dioxide. That is, this system is a thermal power generation system that separates CO, which causes CO2 generation, from gas turbine fuel.
N2 is separated from the reformed gas and supplied to the gas turbine 23 for combustion, while the remaining gas is passed through the reformer 2.
1 and combust it to supply reforming reaction heat, and then CO2 is recovered from the combustion gas. The gas turbine 23 and the reformer 21 are supplied with O2 obtained from the atmosphere by an oxygen supply means, for example, the oxygen separator 26 mentioned above. The combustion gas discharged from the gas turbine 23 is further introduced into an exhaust heat recovery boiler 24 to obtain steam for driving a steam turbine 25.

ガスタービン23ではH2と02の燃焼によってH20
が発生する。この燃焼によって発生したH20は燃焼に
よる増量分だけ閉ループヒートサイクル系27の外に抽
出されると共にその一部が必要に応じて改質器21に供
給され、改質反応に用いられる。
In the gas turbine 23, H20 is generated by combustion of H2 and 02.
occurs. The amount of H20 generated by this combustion is extracted from the closed loop heat cycle system 27 by the amount increased by the combustion, and a part of it is supplied to the reformer 21 as needed to be used in the reforming reaction.

この発電システム即ちLNG改質CO分離複合発電シス
テムの更に詳細な具体例を第5図に示す。
A more detailed example of this power generation system, that is, the LNG reforming CO separation combined power generation system, is shown in FIG.

本システムは、LNGを蒸気により改質した改質ガス(
I]2とCOガス)よりH2を分離し、複合発電系には
H2を燃料として供給する。残りのガスであるCOと一
部のH2やその他は、改質器21に戻して02により燃
焼させ、その排ガスよりCO2を回収する。この場合、
発電システムから完全に炭素分を取除くことができる。
This system uses reformed gas (
H2 is separated from I]2 and CO gas) and supplied to the combined power generation system as fuel. The remaining gas, including CO and some H2, is returned to the reformer 21 and combusted by 02, and CO2 is recovered from the exhaust gas. in this case,
Carbon content can be completely removed from power generation systems.

燃料がH2となれば、在来型の複合発電の他、PA型燃
料電池、MC型燃料電池等のような如何ような発電シス
テムにも使用可能となる。
If the fuel is H2, it can be used in any power generation system such as a PA type fuel cell, a MC type fuel cell, etc. in addition to conventional combined power generation.

ここでは、改質用の水蒸気を得る目的でH2を02で燃
焼する閉ループガスタービン(蒸気タービン)複合発電
システムについて示しているが、改質用の水蒸気を外部
から供給する水を排ガスボイラにより蒸発させて用いれ
ば第7図及び第8図の従来型複合発電、PA型燃料電池
発電システムも考えられる。これら発電システムは、L
NGを改質してH2とCOにする改質器21と、改質ガ
スよりH2を分離し残余のガスを改質用燃料として改質
器21に供給する水素分離手段22と、この水素分離手
段22から供給されるH2を燃料として発電する発電手
段23,23Aと、02を改質器21に供給する酸素供
給手段26とから構成されており、発電手段23,23
Aで改質ガスのH2を燃料として発電する一方、改質ガ
スのCOと02を改質器21に導入して改質熱を得ると
共にCO2として回収するようにしている。尚、第7図
の発電システムにおいては、ガスタービン23で水素分
離手段22から供給されるH2を空気によって燃焼させ
、その燃焼排ガスを排ガスボイラ24で回収し、蒸気タ
ービンを駆動させる一方、改質器21に供給する水を加
熱するようにしている。また、第7図の発電システムの
場合には、水素分離手段22から供給されるH2はPA
型燃料電池において発電に供された後、消費されなかっ
た分が改質器21に戻されて改質用熱源として使用され
る一方、カソードガスの熱を利用して熱交換器28で水
が加熱されて改質器21に供給されている。
This example shows a closed-loop gas turbine (steam turbine) combined power generation system that burns H2 with 02 to obtain steam for reforming, but the water supplied from outside for steam for reforming is evaporated by an exhaust gas boiler. If used in this manner, the conventional combined cycle power generation system and PA type fuel cell power generation system shown in FIGS. 7 and 8 can also be considered. These power generation systems are
A reformer 21 that reforms NG into H2 and CO, a hydrogen separation means 22 that separates H2 from the reformed gas and supplies the remaining gas to the reformer 21 as reforming fuel, and this hydrogen separation It is composed of power generation means 23, 23A that generates electricity using H2 supplied from the means 22 as fuel, and an oxygen supply means 26 that supplies H2 to the reformer 21.
At A, the reformed gas H2 is used as fuel to generate electricity, while the reformed gases CO and 02 are introduced into the reformer 21 to obtain reforming heat and to be recovered as CO2. In the power generation system shown in FIG. 7, H2 supplied from the hydrogen separation means 22 is combusted with air in the gas turbine 23, and the combustion exhaust gas is recovered in the exhaust gas boiler 24 to drive the steam turbine. The water supplied to the vessel 21 is heated. In addition, in the case of the power generation system shown in FIG. 7, H2 supplied from the hydrogen separation means 22 is PA
After being used for power generation in the type fuel cell, the unconsumed water is returned to the reformer 21 and used as a heat source for reforming, while the water is converted to heat in the heat exchanger 28 using the heat of the cathode gas. It is heated and supplied to the reformer 21.

改質器21におけるLNG (メタン)改質反応によっ
て、LNGからCOとH2の改質ガスが得られる。この
改質ガスのH2をガスタービン23において02で燃焼
させると、燃焼ガスは全て水蒸気となる。ここでは、H
20による閉ループガスタービン系27を考え、排熱回
収ボイラ24にて熱回収した後、更に水蒸気を圧縮fi
28で加圧することとした。更に、場合によって圧縮8
!28で加圧された水蒸気の一部を抽気して、さらに圧
縮器28で昇圧して改質器21に供給する。
Through the LNG (methane) reforming reaction in the reformer 21, a reformed gas of CO and H2 is obtained from LNG. When this reformed gas H2 is combusted at 02 in the gas turbine 23, all of the combustion gas becomes water vapor. Here, H
Considering a closed-loop gas turbine system 27 based on 20, after heat is recovered in the exhaust heat recovery boiler 24, steam is further compressed fi.
It was decided to pressurize at 28. In addition, in some cases compression 8
! Part of the steam pressurized in 28 is extracted, the pressure is further increased in compressor 28, and the pressure is increased to be supplied to reformer 21.

例えば、LNG中の炭素1モルに対し3モルの水蒸気を
混合し、LNG予熱器31において改質器出口ガスと熱
交換して昇温した後、改質器21に供給する。改質ガス
は、先程のLNG予熱器31においてLNGと熱交換し
た後に更に改質ガス熱交換器32で改質燃焼器21aに
戻すガスと熱交換して冷却し、比較的低温にして水素分
離装置(水素分離膜)22に導かれる。そして、その中
からH2が分離され、その85%がガスタービン23に
供給され、COを含む残りのガスが、改質燃焼器21a
に戻される。
For example, 3 moles of steam is mixed with 1 mole of carbon in LNG, heated by exchanging heat with the reformer outlet gas in the LNG preheater 31, and then supplied to the reformer 21. The reformed gas exchanges heat with LNG in the LNG preheater 31, and then cools it by exchanging heat with the gas returned to the reforming combustor 21a in the reformed gas heat exchanger 32, and then lowers the temperature to a relatively low temperature and performs hydrogen separation. It is guided to a device (hydrogen separation membrane) 22. Then, H2 is separated from it, 85% of which is supplied to the gas turbine 23, and the remaining gas containing CO is sent to the reforming combustor 21a.
will be returned to.

水素分離膜22で分離されたH2ガスはH2予熱器35
で予熱された後ガスタービン23の燃焼器30に供給さ
れ、酸素供給手段例えば前述の酸素分離器26から供給
される02によって作業流体たる水蒸気中で燃焼させら
れる。このとき、燃焼によってはH2Oしか発生しない
。ガスタービン29で仕事を完了した燃焼ガスは排熱回
収ボイラ24に導かれ、所定温度まで冷却されて、その
排熱を回収する。排熱回収ボイラ24で得られた蒸気は
蒸気タービン25を回し発電すると共に復水器41で凝
縮され、再び排熱回収ボイラ24に戻される。
The H2 gas separated by the hydrogen separation membrane 22 is transferred to the H2 preheater 35.
After being preheated, it is supplied to the combustor 30 of the gas turbine 23, and is combusted in steam, which is a working fluid, by an oxygen supply means, for example, O2 supplied from the oxygen separator 26 mentioned above. At this time, only H2O is generated depending on the combustion. The combustion gas that has completed its work in the gas turbine 29 is guided to the exhaust heat recovery boiler 24, cooled to a predetermined temperature, and its exhaust heat is recovered. The steam obtained in the exhaust heat recovery boiler 24 rotates the steam turbine 25 to generate electricity, is condensed in the condenser 41, and is returned to the exhaust heat recovery boiler 24 again.

まな、排熱回収ボイラ24を出た作業流体たるH’20
は燃焼で増量した分の一部を系外に排出する一方、残部
を圧縮器28で昇圧したのち分岐系46で抽出してLN
Gに混入させる。
Mana, working fluid H'20 exiting the exhaust heat recovery boiler 24
A part of the increased amount due to combustion is discharged outside the system, while the remaining part is pressurized in the compressor 28 and then extracted in the branch system 46 to become LN.
Mix it with G.

一方、改質器出口燃焼ガスは膨張タービン37で動力回
収を行った後、予熱器40で給水子熱し、更に凝縮器3
9で冷却して水魚気分を凝縮除去し、CO2のみを回収
する。尚、膨張タービン37の回転によって蒸気昇圧機
36を回し、残りを発電仕事に使用する。また、図中の
符号472,43゜44は発電機、45は駆動用モータ
である。
On the other hand, the combustion gas at the exit of the reformer undergoes power recovery in the expansion turbine 37, is heated in the preheater 40, and is further heated in the condenser 3.
It is cooled at step 9 to condense and remove water and fish content, and only CO2 is recovered. Note that the rotation of the expansion turbine 37 rotates the steam booster 36, and the remainder is used for power generation work. Further, reference numerals 472, 43, 44 in the figure are generators, and 45 is a drive motor.

本システムの熱収支は、本発明者の試算によると、発電
端出力<151MW3台)100OMWベースに換算す
るとガスタービン出力は453MW(151MW3台)
、蒸気タービン出力は479MW、膨張タービン出力は
、68MWとなり、供給するLNG (メ、タン)量は
135.3ton/hで回収するCO2量は18,9万
Nm’/h(372ton/h )となる。
According to the inventor's estimate, the heat balance of this system is that the generating end output < 151 MW (3 units)) When converted to a 100 OMW base, the gas turbine output is 453 MW (151 MW 3 units)
The steam turbine output will be 479 MW, the expansion turbine output will be 68 MW, the amount of LNG to be supplied will be 135.3 ton/h, and the amount of CO2 to be recovered will be 189,000 Nm'/h (372 ton/h). Become.

更に、第3図に本発明の他の実施例を示す。このシステ
ムはL N Gを改質器51で改質し1.燃料電池52
の燃料と改質反応の熱源用燃料として供給する一方、改
質器出口ガスから002を回収すると共にこの改質器出
口ガスを燃料電池52の酸素極に循環させて供給するよ
うにしている。燃料電池52は供給された燃料の全てを
消費することはなく、その一部例えば20%程度を残し
て80%程度を発電に消費する。そこで、残りの20%
のH2とCOを改質器31に戻し、酸素供給手段例えば
前述の酸素分離器53から供給される02によって燃焼
させ改質反応熱を得るようにしている。
Further, FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this system, LNG is reformed in a reformer 51 and 1. fuel cell 52
At the same time, 002 is recovered from the reformer outlet gas, and this reformer outlet gas is circulated and supplied to the oxygen electrode of the fuel cell 52. The fuel cell 52 does not consume all of the supplied fuel, but consumes about 80% of it for power generation, leaving a portion of it, for example, about 20%. Therefore, the remaining 20%
The H2 and CO are returned to the reformer 31 and combusted by an oxygen supply means, such as O2 supplied from the oxygen separator 53 mentioned above, to obtain reforming reaction heat.

したがって、改質器出口ガスはCO2と燃焼に使われな
かった余分な02とから成る。この改質器出口ガスは燃
料電池52の酸素極側へ供給される。更に燃料電池52
の酸素極から排出されたC02と残存02とは再び改質
器出口ガスと合流し酸素様へ供給される。即ち、酸素極
から排出されたガスは再び酸素極に導かれるリサイクル
ガス閉ループ系54が構成されている。このリサイクル
ガス閉ループ系54のCO2は濃度が高い、一方、改質
器出口ガスに含まれるC02はC02分離回収手段例え
ば圧力変動C02分離装置55によって系外に回収され
る。このとき、CO2濃度は非常に高いため効率的に回
収される。
Therefore, the reformer outlet gas consists of CO2 and excess 02 not used for combustion. This reformer outlet gas is supplied to the oxygen electrode side of the fuel cell 52. Furthermore, the fuel cell 52
The C02 and remaining O2 discharged from the oxygen electrode are again combined with the reformer outlet gas and supplied to oxygen. That is, a recycle gas closed loop system 54 is constructed in which gas discharged from the oxygen electrode is guided to the oxygen electrode again. The concentration of CO2 in this recycled gas closed loop system 54 is high, while the CO2 contained in the reformer outlet gas is recovered outside the system by a CO2 separation and recovery means, such as a pressure fluctuation CO2 separation device 55. At this time, since the CO2 concentration is very high, it is efficiently recovered.

この発電システム即ちL N G改質02吹きMC型燃
料電池発電システムの一具体例を第6図に示す。このシ
ステムにおいては、LNG改質器51については第5図
のシステムと同じであるが、得られた改質ガスで燃料電
池を作動させ、更にこの燃料電池52のアノード(燃料
極)で消費されないで出てきなCO,H2ガス(例“え
ば、アノードガス燃料利用率μ6=80%程度)を改質
燃焼器51へ導き改質のための熱源としている点で異な
る。アノード出口ガスより凝縮除去された水分(1−1
20)は蒸発器71において、カソード出口ガスで蒸発
させ、更に過熱器62,60、アノードガス熱交換器5
9を介して昇温されて改質器51へ供給される。他方、
アノード出口ガスはアノードガス熱交換器59,61,
64、過熱器60゜62及びI、N、G予熱器63と熱
交換して冷却された後、凝縮器65でH20が凝縮除去
された後、アノードガスブロア66で加圧され、再びア
ノードガス熱交換器64,61.59で加熱後に改質燃
焼器51aへ供給される。改質器51の改質燃焼器51
aではアノード出口ガスに残存する燃料分(20%のH
2とCO)と、酸素供給手段例えば前述の02分離装置
53から圧m機67とアノードガス熱交換器59とを介
して供給される02とを燃焼させる。この燃焼によって
発生したCO2と残存02よりなる改質器出口ガスは、
MC型燃料電池のカソード(酸素極)58に供給され、
発電に使用される。尚、02はモータ駆動される圧縮器
67によって昇圧された後アノードガス熱交換器59に
おいて昇温されな後改質燃焼器51aへ供給される。
A specific example of this power generation system, that is, the LNG reforming 02-blown MC type fuel cell power generation system is shown in FIG. In this system, the LNG reformer 51 is the same as the system shown in FIG. The difference is that CO and H2 gases (e.g., anode gas fuel utilization rate μ6 = about 80%) are guided to the reforming combustor 51 and used as a heat source for reforming. water content (1-1
20) is evaporated with the cathode outlet gas in the evaporator 71, and is further evaporated in the superheaters 62, 60 and the anode gas heat exchanger 5.
The temperature of the fuel is raised through the filter 9 and the fuel is supplied to the reformer 51 . On the other hand,
The anode outlet gas is supplied to the anode gas heat exchanger 59, 61,
64, after being cooled by heat exchange with the superheater 60, 62 and the I, N, G preheater 63, H20 is condensed and removed in the condenser 65, and then pressurized with the anode gas blower 66, and the anode gas is again After being heated in heat exchangers 64, 61, and 59, it is supplied to the reforming combustor 51a. Reforming combustor 51 of reformer 51
In a, the amount of fuel remaining in the anode outlet gas (20% H
2 and CO) and O2 supplied from an oxygen supply means, such as the aforementioned O2 separation device 53, via the compressor 67 and the anode gas heat exchanger 59 are combusted. The reformer outlet gas consisting of CO2 and residual 02 generated by this combustion is
Supplied to the cathode (oxygen electrode) 58 of the MC type fuel cell,
Used for power generation. Note that 02 is pressurized by a motor-driven compressor 67 and then heated in an anode gas heat exchanger 59 before being supplied to the reforming combustor 51a.

このとき、MC型燃料電池52では、アノード5711
11において、 )12±CO32−+H20モC02士2eCO+CO
s 2−=2CO2士2eの反応を、カソード58側で
は、 CO2+1/202 +2e−”CO32の反応が起こ
る。発生ずるCO32−は電解質を通リアノード電極5
7側に移動する。尚、カソードリサイクルガスは700
℃と高温であるので膨張タービン70で動力をとり、そ
の排ガスで蒸発機71においてアノード凝縮水を蒸発さ
せL N G改質用蒸気とする。
At this time, in the MC type fuel cell 52, the anode 5711
In 11, )12±CO32-+H20MoC022eCO+CO
On the cathode 58 side, a reaction of CO2+1/202 +2e-"CO32 occurs. The generated CO32- passes through the electrolyte and passes through the rear anode electrode 5.
Move to the 7 side. In addition, the cathode recycle gas is 700
Since the temperature is as high as 0.degree. C., power is generated by an expansion turbine 70, and the exhaust gas is used to evaporate anode condensed water in an evaporator 71 to produce LNG reforming steam.

ここで、カソード58の02利用率は、例えば(1パス
)25%とすると、リサイクルガスにより02を4.8
モル循環させることが望ましい。
Here, if the 02 utilization rate of the cathode 58 is, for example, 25% (one pass), 02 is 4.8% by recycled gas.
Molar circulation is desirable.

また、MC型燃料電池52では、700℃以下に運転温
度を保つ必要があるので、温度の調節はカソードリサイ
クルCO2ガスで行う。
Further, in the MC type fuel cell 52, since it is necessary to maintain the operating temperature at 700° C. or lower, the temperature is adjusted using cathode recycled CO2 gas.

更にLNGで供給された炭素分の0021モルを圧力変
動CO2分離装置55 (PSA  CO2)により回
収する。この場合の所要動力及び設備は原料ガスのCO
2濃度が高いこと(例えばC02:02 =84 : 
16Vo1%)と、リサイクルガスの約4%のガスから
分離すればよいので、従来よりも極めて少ない動力と設
備で可能となる。リサイクルガスは圧縮機73によって
加圧されな後再び燃料電池のカソード58に供給される
Furthermore, 0.021 moles of carbon supplied by LNG is recovered by a pressure fluctuation CO2 separator 55 (PSA CO2). In this case, the required power and equipment are CO of raw material gas.
2 concentration is high (for example, C02:02 = 84:
16Vo1%) and about 4% of the recycled gas, it can be done with significantly less power and equipment than conventional methods. After the recycled gas is pressurized by the compressor 73, it is again supplied to the cathode 58 of the fuel cell.

本システムの熱収支は本発明者の試算によると、発電端
出力10100Oベースに換算する場合、供給するLN
G (メタン)量は110 、8ton/hで、回収す
るCO2は15.6万Nm3/h(304、6ton/
h )となる。
According to the inventor's trial calculation, the heat balance of this system is calculated based on the generating end output of 10,100 O.
The amount of G (methane) is 110,8 tons/h, and the CO2 recovered is 156,000 Nm3/h (304,6 tons/h).
h).

尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である。例えば、第
1図及び第2図の実施B様においてガスタービンと蒸気
タービンとの複合発電システムを採用しているが、特に
これに限定されるものではなくガスタービンから排出さ
れた燃焼ガスの排熱をボイラで回収した後蒸気そのもの
を利用するようにしても良い。
It should be noted that although the above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, implementation B in Figures 1 and 2 employs a combined power generation system with a gas turbine and a steam turbine, but the system is not limited to this, and the combustion gas discharged from the gas turbine is The heat may be recovered in a boiler and then the steam itself may be used.

(発明の効果) 以上の説明より明らかなように、本発明の火力発電シス
テムは、燃焼によって発生するガスを002のみとする
か、燃料から002の発生原因を取除くようにしている
ので、C02分離装置を用いることなく、あるいは比較
的小規模の酸素分離装置を用いてCO2を回収できる。
(Effects of the Invention) As is clear from the above explanation, the thermal power generation system of the present invention generates only 002 gas through combustion, or eliminates the cause of 002 generation from the fuel, so C02 CO2 can be recovered without a separator or with a relatively small-scale oxygen separator.

しかも、いずれのシステムも排ガス量を減少できると共
に燃焼ガス中にNOxの発生がなくなるので、脱硝装置
が不要となる。更に、本発明の火力発電システムの送電
端効率は、いずれも現行のボイラ焚火力と同様若しくは
より高くなる。
Moreover, both systems can reduce the amount of exhaust gas and eliminate the generation of NOx in the combustion gas, making a denitrification device unnecessary. Furthermore, the transmission end efficiency of the thermal power generation system of the present invention is the same as or higher than that of current boiler-fired thermal power.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のCO2回収型火力発電システムの一実
施例を示す原理図である。 第2図は本発明のCO2回収型火力発電システムの他の
実施例を示す原理図である。 第3図は本発明のC02回収型火力発電システムの更に
他の実施例を示す原理図である。 第4図は第1図の実施例を具体的にした発電システムを
示すシステム構成図である。 第5図は第2図の実施例を具体的にした発電システムを
示すシステム構成図である。 第6図は第3図の実施例を具体的にした発電システムを
示すシステム構成図である。 第7図及び第8図は第2図のCO2回収型火力発電シス
テムの変形例をそれぞれ示す原理図である。 1・・・レヒート力スタービン、 2・・・排熱回収ボイラ、 3・・・C02を作業流体とする 閉ループヒーサイクル、 4・・・酸素供給手段、 21・・・改質器、 22・・・H2分離手段、 23・・・ガスタービン、 24・・・排熱回収ボイラ、 26・・・酸素供給手段、 Oを作業流体とする 閉ループヒーサイクル、 1・・・改質器、 2・・・燃料電池、 3・・・酸素供給手段、 4・・・リサイクルガス閉ループ系、 5・・・co2分離手段。 27・・・H2
FIG. 1 is a principle diagram showing an embodiment of the CO2 recovery type thermal power generation system of the present invention. FIG. 2 is a principle diagram showing another embodiment of the CO2 recovery type thermal power generation system of the present invention. FIG. 3 is a principle diagram showing still another embodiment of the CO2 recovery type thermal power generation system of the present invention. FIG. 4 is a system configuration diagram showing a power generation system that is a concrete example of the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a system configuration diagram showing a power generation system that is a concrete example of the embodiment shown in FIG. FIG. 6 is a system configuration diagram showing a power generation system that is a concrete example of the embodiment shown in FIG. FIG. 7 and FIG. 8 are principle diagrams showing modifications of the CO2 recovery type thermal power generation system shown in FIG. 2, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reheat power turbine, 2... Exhaust heat recovery boiler, 3... Closed loop heat cycle using C02 as working fluid, 4... Oxygen supply means, 21... Reformer, 22... - H2 separation means, 23... Gas turbine, 24... Exhaust heat recovery boiler, 26... Oxygen supply means, Closed loop heat cycle using O as working fluid, 1... Reformer, 2... - Fuel cell, 3... Oxygen supply means, 4... Recycling gas closed loop system, 5... CO2 separation means. 27...H2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)レヒートガスタービンとその燃焼ガスから排熱を
回収するボイラを少なくとも含みかつ二酸化炭素を作業
流体とする閉ループヒートサイクルを構成し、前記レヒ
ートガスタービンにおいて液化天然ガスを理論空気量の
純酸素で燃焼させ、燃焼により増加した二酸化炭素を系
外に抽出して回収することを特徴とする二酸化炭素回収
型火力発電システム。(2)液化天然ガスを改質して水
素と一酸化炭素にする改質器と、改質ガスより水素を分
離し残余のガスを改質用燃料として前記改質器に供給す
る水素分離手段と、この水素分離手段から供給される水
素を燃料として発電する発電手段と、酸素を前記改質器
に供給する酸素供給手段とから成り、前記発電手段で改
質ガスの水素を燃料として発電する一方、前記改質ガス
の一酸化炭素と酸素を改質器に導入して改質熱を得ると
共に二酸化炭素として回収することを特徴とする二酸化
炭素回収型火力発電システム。 (3)前記発電手段はガスタービンとその燃焼ガスから
排熱を回収するボイラとを少なくとも含むことを特徴と
する請求項2記載の二酸化炭素回収型火力発電システム
。 (4)前記発電手段は燃料電池であることを特徴とする
請求項2記載の二酸化炭素回収型火力発電システム。 (5)ガスタービンとその燃焼ガスから排熱を回収する
ボイラとを少なくとも含み作業媒体を水蒸気とする閉ル
ープヒートサイクルと、液化天然ガスを改質して水素と
一酸化炭素にする改質器と、改質ガスより水素を分離し
前記ガスタービンに供給する一方残余のガスを改質用燃
料として前記改質器に供給する水素分離手段と、酸素を
前記ガスタービン及び改質器に供給する酸素供給手段と
から成り、前記ガスタービンで改質ガスの水素と純酸素
を燃焼させて生成された水を前記閉ループ系外に抽出排
除する一方、前記改質ガスの一酸化炭素と酸素を改質器
に導入して改質熱を得ると共に二酸化炭素として回収す
ることを特徴とする二酸化炭素回収型火力発電システム
。 (6)ボイラで得た蒸気で蒸気タービンを駆動し、複合
発電を行なうことを特徴とする請求項1または3もしく
は5のいずれかに記載の二酸化炭素回収型火力発電シス
テム。 (7)改質器と燃料電池及び酸素供給手段とから成り、
LNGを前記改質器で改質し、得られた改質ガスを前記
燃料電池の燃料極に供給すると共に前記燃料電池で消費
されなかった一酸化炭素及び水素と前記酸素供給手段か
らの酸素とを改質器へ導入して改質のための熱源として
利用すると共に改質出口ガスを燃料電池の酸素極に供給
する一方、二酸化炭素と酸素を作業流体として前記燃料
電池の酸素極に循環させるリサイクルガス閉ループ系を
構成し、このリサイクルガスから燃焼で生成された二酸
化炭素を回収することを特徴とする二酸化炭素回収型火
力発電システム。
[Scope of Claims] (1) A closed-loop heat cycle including at least a Rehito gas turbine and a boiler for recovering exhaust heat from its combustion gas, and using carbon dioxide as a working fluid, wherein the Rehito gas turbine liquefies natural A carbon dioxide recovery type thermal power generation system that burns gas with a theoretical amount of pure oxygen and extracts and recovers the carbon dioxide increased by the combustion outside the system. (2) A reformer that reforms liquefied natural gas into hydrogen and carbon monoxide, and a hydrogen separation means that separates hydrogen from the reformed gas and supplies the remaining gas to the reformer as reforming fuel. , a power generation means for generating power using hydrogen supplied from the hydrogen separation means as fuel, and an oxygen supply means for supplying oxygen to the reformer, and the power generation means generates power using hydrogen in the reformed gas as fuel. On the other hand, a carbon dioxide recovery type thermal power generation system is characterized in that carbon monoxide and oxygen of the reformed gas are introduced into a reformer to obtain reforming heat and are recovered as carbon dioxide. (3) The carbon dioxide recovery type thermal power generation system according to claim 2, wherein the power generation means includes at least a gas turbine and a boiler that recovers exhaust heat from the combustion gas. (4) The carbon dioxide recovery type thermal power generation system according to claim 2, wherein the power generation means is a fuel cell. (5) A closed-loop heat cycle that includes at least a gas turbine and a boiler that recovers exhaust heat from its combustion gas and uses steam as a working medium, and a reformer that reforms liquefied natural gas to hydrogen and carbon monoxide. , hydrogen separation means for separating hydrogen from the reformed gas and supplying it to the gas turbine while supplying the remaining gas to the reformer as reforming fuel; and oxygen supplying oxygen to the gas turbine and the reformer. a supply means, which extracts and excludes water produced by burning the hydrogen and pure oxygen of the reformed gas from the closed loop system in the gas turbine, while reforming the carbon monoxide and oxygen of the reformed gas. A carbon dioxide recovery type thermal power generation system that is characterized by introducing heat into a vessel to obtain reforming heat and recovering it as carbon dioxide. (6) The carbon dioxide recovery type thermal power generation system according to any one of claims 1, 3, and 5, characterized in that the steam obtained from the boiler drives a steam turbine to perform combined power generation. (7) Consisting of a reformer, a fuel cell and an oxygen supply means,
LNG is reformed in the reformer, the resulting reformed gas is supplied to the fuel electrode of the fuel cell, and carbon monoxide and hydrogen not consumed in the fuel cell are combined with oxygen from the oxygen supply means. is introduced into the reformer and used as a heat source for reforming, and the reformed outlet gas is supplied to the oxygen electrode of the fuel cell, while carbon dioxide and oxygen are circulated as working fluids to the oxygen electrode of the fuel cell. A carbon dioxide recovery type thermal power generation system that constitutes a recycled gas closed loop system and recovers carbon dioxide generated by combustion from this recycled gas.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025019A1 (en) * 1996-12-04 1998-06-11 Austrian Energy & Environment Sgp/Waagner-Biro Gmbh Method for generating energy by means of internal combustion engines and waste heat boilers located downstream
JP2011202668A (en) * 2007-09-28 2011-10-13 Central Res Inst Of Electric Power Ind Power generating facility
CN103410614A (en) * 2013-08-21 2013-11-27 华北电力大学 Hybrid power system for recycling CO2 in gas turbine exhaust with two-stage normal-pressure MCFC (molten carbonate fuel cell)
JP2014088861A (en) * 2012-10-31 2014-05-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Power generation system
CN116060574A (en) * 2023-04-07 2023-05-05 山西金瑞高压环件有限公司 Chamber type natural gas energy-saving emission-reducing forging heating furnace

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025019A1 (en) * 1996-12-04 1998-06-11 Austrian Energy & Environment Sgp/Waagner-Biro Gmbh Method for generating energy by means of internal combustion engines and waste heat boilers located downstream
JP2011202668A (en) * 2007-09-28 2011-10-13 Central Res Inst Of Electric Power Ind Power generating facility
JP2014088861A (en) * 2012-10-31 2014-05-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Power generation system
US9777629B2 (en) 2012-10-31 2017-10-03 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Power generation system
US10533495B2 (en) 2012-10-31 2020-01-14 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Power generation system
CN103410614A (en) * 2013-08-21 2013-11-27 华北电力大学 Hybrid power system for recycling CO2 in gas turbine exhaust with two-stage normal-pressure MCFC (molten carbonate fuel cell)
CN103410614B (en) * 2013-08-21 2015-12-23 华北电力大学 CO in combustion turbine exhaustion is reclaimed with two-stage normal pressure MCFC 2combined power system
CN116060574A (en) * 2023-04-07 2023-05-05 山西金瑞高压环件有限公司 Chamber type natural gas energy-saving emission-reducing forging heating furnace

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