JPH11200817A - 水素分離型火力発電システム - Google Patents
水素分離型火力発電システムInfo
- Publication number
- JPH11200817A JPH11200817A JP52798A JP52798A JPH11200817A JP H11200817 A JPH11200817 A JP H11200817A JP 52798 A JP52798 A JP 52798A JP 52798 A JP52798 A JP 52798A JP H11200817 A JPH11200817 A JP H11200817A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- gas
- power generation
- reforming
- exhaust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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。 【解決手段】 天然ガスを改質して水素と二酸化炭素等
とから成る改質ガスにする改質手段と改質ガスから水素
を分離する水素分離手段とを一体化して天然ガスの改質
と水素の分離とを並行して行う改質分離装置４と、水素
を燃料として発電を行う水素発電手段５と、水素が分離
された残りの改質ガスを酸素により燃焼して発電を行う
二酸化炭素発電手段６とを備える。
る膨大な量のＣＯ2を効率良く、かつ経済的に回収す
る。 【解決手段】 天然ガスを改質して水素と二酸化炭素等
とから成る改質ガスにする改質手段と改質ガスから水素
を分離する水素分離手段とを一体化して天然ガスの改質
と水素の分離とを並行して行う改質分離装置４と、水素
を燃料として発電を行う水素発電手段５と、水素が分離
された残りの改質ガスを酸素により燃焼して発電を行う
二酸化炭素発電手段６とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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
炭素を回収する火力発電システムに関する。更に詳述す
ると、本発明は天然ガスを改質して水素を分離すること
により残りの改質ガスから二酸化炭素を回収する水素分
離型火力発電システムに関する。
然ガス（以下「ＬＮＧ」と表記する）を用いる火力発電
所のガスタービンから排出される燃焼排ガス中の二酸化
炭素を回収する火力発電システムに関する。更に詳述す
ると、本発明は天然ガスを改質して水素を分離すること
により残りの改質ガスから二酸化炭素を回収する水素分
離型火力発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、増加の一途をたどるＣＯ2 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ＣＯ2 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。
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ＣＯ2 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。
【０００３】しかし、火力発電所から排出されるＣＯ2
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ほとん
どされていない。従来一般的なＣＯ2 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ＣＯ2 を全量回収することが考えられる。
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ほとん
どされていない。従来一般的なＣＯ2 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ＣＯ2 を全量回収することが考えられる。
【０００４】
【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ＣＯ2 を回収し、固定化するには経済的観点
から必ずしも現実的でない。すなわち、排ガス中の低濃
度のＣＯ2 を回収するためには、大規模なＣＯ2 回収装
置を付加する必要があるので、所要動力の上昇による送
電電力量の減少と発電コストの大幅な上昇を伴ってしま
う。
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ＣＯ2 を回収し、固定化するには経済的観点
から必ずしも現実的でない。すなわち、排ガス中の低濃
度のＣＯ2 を回収するためには、大規模なＣＯ2 回収装
置を付加する必要があるので、所要動力の上昇による送
電電力量の減少と発電コストの大幅な上昇を伴ってしま
う。
【０００５】また、排ガス中の低濃度のＣＯ2を圧力変
動ＣＯ2分離装置（ＰＳＡ ＣＯ2 ）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、設備費が増大し、経済的に見てかなり難しい
ものとなる。
動ＣＯ2分離装置（ＰＳＡ ＣＯ2 ）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、設備費が増大し、経済的に見てかなり難しい
ものとなる。
【０００６】したがって、従来のＣＯ2 を回収する方法
は、化石燃料の燃焼排ガスからＣＯ 2 を分離回収するも
のであるため、技術的には可能であっても経済的な不利
益が大きくなってしまう。
は、化石燃料の燃焼排ガスからＣＯ 2 を分離回収するも
のであるため、技術的には可能であっても経済的な不利
益が大きくなってしまう。
【０００７】そこで、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。
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１の水素分離型火力発電システムは、天然ガ
スを改質して水素と二酸化炭素等とから成る改質ガスに
する改質手段と改質ガスから水素を分離する水素分離手
段とを一体化して天然ガスの改質と水素の分離とを並行
して行う改質分離装置と、水素を燃料として発電を行う
水素発電手段と、水素が分離された残りの改質ガスを酸
素により燃焼して発電を行う二酸化炭素発電手段とを備
えるようにしている。
め、請求項１の水素分離型火力発電システムは、天然ガ
スを改質して水素と二酸化炭素等とから成る改質ガスに
する改質手段と改質ガスから水素を分離する水素分離手
段とを一体化して天然ガスの改質と水素の分離とを並行
して行う改質分離装置と、水素を燃料として発電を行う
水素発電手段と、水素が分離された残りの改質ガスを酸
素により燃焼して発電を行う二酸化炭素発電手段とを備
えるようにしている。
【０００９】したがって、二酸化炭素発電手段では水素
が分離された残りの改質ガスを酸素により燃焼して発電
を行っているので、その排ガスをＣＯ2 とＨ2 Ｏにする
ことができる。このため、Ｈ2 Ｏを除去するだけでＣＯ
2 の回収を容易に行うことができるようになる。そし
て、天然ガスを改質せずにそのまま燃焼させたときに発
生する膨大な量の排ガス中からＣＯ2 を回収する必要が
無くなるので、ＣＯ2 を高効率かつ低コストで容易に回
収できるようになる。また、水素発電手段の他に二酸化
炭素発電手段によっても発電を行うことができるので、
熱損失を抑えることができる。
が分離された残りの改質ガスを酸素により燃焼して発電
を行っているので、その排ガスをＣＯ2 とＨ2 Ｏにする
ことができる。このため、Ｈ2 Ｏを除去するだけでＣＯ
2 の回収を容易に行うことができるようになる。そし
て、天然ガスを改質せずにそのまま燃焼させたときに発
生する膨大な量の排ガス中からＣＯ2 を回収する必要が
無くなるので、ＣＯ2 を高効率かつ低コストで容易に回
収できるようになる。また、水素発電手段の他に二酸化
炭素発電手段によっても発電を行うことができるので、
熱損失を抑えることができる。
【００１０】また、改質手段と水素分離手段とを一体化
しているので、天然ガスの改質と並行して改質ガス中の
水素を水素分離手段により改質反応系の外に出すことが
できる。このため、改質反応が促進されるので、改質温
度を従来の８５０〜９５０℃から４５０〜５００℃に下
げることができる。これにより、改質手段と水素分離手
段との間で改質ガスを冷却する必要が無くなって熱損失
を抑えることができると共に設備の簡易化を図ることが
できる。
しているので、天然ガスの改質と並行して改質ガス中の
水素を水素分離手段により改質反応系の外に出すことが
できる。このため、改質反応が促進されるので、改質温
度を従来の８５０〜９５０℃から４５０〜５００℃に下
げることができる。これにより、改質手段と水素分離手
段との間で改質ガスを冷却する必要が無くなって熱損失
を抑えることができると共に設備の簡易化を図ることが
できる。
【００１１】そして、請求項２の水素分離型火力発電シ
ステムでは、水素発電手段は、改質分離装置と一体化す
ると共に水素を燃焼させる水素燃焼器と、この水素燃焼
器からの燃焼ガスにより作動するガスタービンと、この
ガスタービンの作動により発電を行う発電機とを備える
ようにしている。
ステムでは、水素発電手段は、改質分離装置と一体化す
ると共に水素を燃焼させる水素燃焼器と、この水素燃焼
器からの燃焼ガスにより作動するガスタービンと、この
ガスタービンの作動により発電を行う発電機とを備える
ようにしている。
【００１２】したがって、改質分離装置を水素燃焼器と
一体化させていると共に、改質手段と水素分離手段とを
一体化して改質反応を促進させて改質温度を従来よりも
下げているので、天然ガスの改質に要する熱を水素の燃
焼から直接得ることができる。これにより、改質手段を
加熱する熱源を別個に設ける必要がないので、熱損失を
抑えることができると共に設備の簡易化を図ることがで
きる。しかも、これら改質分離装置及び水素燃焼器を水
素分離型火力発電システムの一要素として扱うことがで
きる。
一体化させていると共に、改質手段と水素分離手段とを
一体化して改質反応を促進させて改質温度を従来よりも
下げているので、天然ガスの改質に要する熱を水素の燃
焼から直接得ることができる。これにより、改質手段を
加熱する熱源を別個に設ける必要がないので、熱損失を
抑えることができると共に設備の簡易化を図ることがで
きる。しかも、これら改質分離装置及び水素燃焼器を水
素分離型火力発電システムの一要素として扱うことがで
きる。
【００１３】また、請求項３の水素分離型火力発電シス
テムは、ガスタービンからの排ガスの顕熱を回収する排
熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行
うことにより発電を行う複合発電手段とを備えるように
している。したがって、水素を燃焼してガスタービンを
作動させると共にその排ガスの顕熱により複合発電手段
を作動させるので、複合発電を行うことができ熱損失を
抑えることができる。
テムは、ガスタービンからの排ガスの顕熱を回収する排
熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行
うことにより発電を行う複合発電手段とを備えるように
している。したがって、水素を燃焼してガスタービンを
作動させると共にその排ガスの顕熱により複合発電手段
を作動させるので、複合発電を行うことができ熱損失を
抑えることができる。
【００１４】さらに、請求項４の水素分離型火力発電シ
ステムは、ガスタービンからの排ガスの顕熱を回収する
排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を
行うことによりガスタービンの作動流体の一部となる水
蒸気を発生させる作動水蒸気発生手段とを備えるように
している。したがって、ガスタービンでの作動流体の一
部となる水蒸気を発生させる熱源を別個に設ける必要が
ないので、熱損失を抑えることができると共に設備の簡
易化を図ることができる。
ステムは、ガスタービンからの排ガスの顕熱を回収する
排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を
行うことによりガスタービンの作動流体の一部となる水
蒸気を発生させる作動水蒸気発生手段とを備えるように
している。したがって、ガスタービンでの作動流体の一
部となる水蒸気を発生させる熱源を別個に設ける必要が
ないので、熱損失を抑えることができると共に設備の簡
易化を図ることができる。
【００１５】一方、請求項５の水素分離型火力発電シス
テムでは、水素発電手段は、水素を燃焼させる水素燃焼
器と、この水素燃焼器からの燃焼ガスにより作動するガ
スタービンと、このガスタービンの作動により発電を行
う発電機とを備える一方、ガスタービンからの排ガスの
顕熱を回収する排熱回収ボイラを備えて、尚かつ改質分
離装置は排熱回収ボイラに組み込まれているようにして
いる。
テムでは、水素発電手段は、水素を燃焼させる水素燃焼
器と、この水素燃焼器からの燃焼ガスにより作動するガ
スタービンと、このガスタービンの作動により発電を行
う発電機とを備える一方、ガスタービンからの排ガスの
顕熱を回収する排熱回収ボイラを備えて、尚かつ改質分
離装置は排熱回収ボイラに組み込まれているようにして
いる。
【００１６】したがって、改質分離装置を排熱回収ボイ
ラに組み込んでいると共に、改質手段と水素分離手段と
を一体化して改質反応を促進させて改質温度を従来より
も下げているので、天然ガスの改質に要する熱をガスタ
ービンの排ガスから直接得ることができる。これによ
り、改質手段を加熱する熱源を別個に設ける必要がない
ので、熱損失を抑えることができると共に設備の簡易化
を図ることができる。
ラに組み込んでいると共に、改質手段と水素分離手段と
を一体化して改質反応を促進させて改質温度を従来より
も下げているので、天然ガスの改質に要する熱をガスタ
ービンの排ガスから直接得ることができる。これによ
り、改質手段を加熱する熱源を別個に設ける必要がない
ので、熱損失を抑えることができると共に設備の簡易化
を図ることができる。
【００１７】また、請求項６の水素分離型火力発電シス
テムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うことに
より発電を行う複合発電手段を備えるようにしている。
したがって、水素を燃焼してガスタービンを作動させる
と共にその排ガスの顕熱により複合発電手段を作動させ
るので、複合発電を行うことができ熱損失を抑えること
ができる。
テムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うことに
より発電を行う複合発電手段を備えるようにしている。
したがって、水素を燃焼してガスタービンを作動させる
と共にその排ガスの顕熱により複合発電手段を作動させ
るので、複合発電を行うことができ熱損失を抑えること
ができる。
【００１８】さらに、請求項７の水素分離型火力発電シ
ステムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うこと
によりガスタービンの作動流体の一部となる水蒸気を発
生させる作動水蒸気発生手段を備えるようにしている。
したがって、ガスタービンでの作動流体の一部となる水
蒸気を発生させる熱源を別個に設ける必要がないので、
熱損失を抑えることができると共に設備の簡易化を図る
ことができる。
ステムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うこと
によりガスタービンの作動流体の一部となる水蒸気を発
生させる作動水蒸気発生手段を備えるようにしている。
したがって、ガスタービンでの作動流体の一部となる水
蒸気を発生させる熱源を別個に設ける必要がないので、
熱損失を抑えることができると共に設備の簡易化を図る
ことができる。
【００１９】また、請求項８の水素分離型火力発電シス
テムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うことに
より天然ガスの改質に使用する水蒸気を発生させる改質
水蒸気発生手段を備えるようにしている。したがって、
天然ガスの改質に使用する水蒸気を発生させる熱源を別
個に設ける必要がないので、熱損失を抑えることができ
ると共に設備の簡易化を図ることができる。
テムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うことに
より天然ガスの改質に使用する水蒸気を発生させる改質
水蒸気発生手段を備えるようにしている。したがって、
天然ガスの改質に使用する水蒸気を発生させる熱源を別
個に設ける必要がないので、熱損失を抑えることができ
ると共に設備の簡易化を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施形態に基づいて詳細に説明する。この水素分離型火
力発電システム１は、図１に示すように天然ガス（以
下、「ＮＧ」と表記する）を改質して水素と二酸化炭素
等とから成る改質ガスにする改質手段２と改質ガスから
水素を分離する水素分離手段３とを一体化して天然ガス
の改質と水素の分離とを並行して行う改質分離装置４
と、水素を燃料として発電を行う水素発電手段５と、水
素が分離された残りの改質ガスを酸素により燃焼して発
電を行う二酸化炭素発電手段６とを備えている。二酸化
炭素発電手段６では水素が分離された残りの改質ガスを
酸素により燃焼して発電を行っているので、その排ガス
をＣＯ2 とＨ2 Ｏにすることができる。これにより、天
然ガスを改質せずにそのまま燃焼させたときに発生する
膨大な量の排ガス中からＣＯ2 を回収する必要が無くな
るので、ＣＯ2 を高効率かつ低コストで容易に回収でき
るようになる。
実施形態に基づいて詳細に説明する。この水素分離型火
力発電システム１は、図１に示すように天然ガス（以
下、「ＮＧ」と表記する）を改質して水素と二酸化炭素
等とから成る改質ガスにする改質手段２と改質ガスから
水素を分離する水素分離手段３とを一体化して天然ガス
の改質と水素の分離とを並行して行う改質分離装置４
と、水素を燃料として発電を行う水素発電手段５と、水
素が分離された残りの改質ガスを酸素により燃焼して発
電を行う二酸化炭素発電手段６とを備えている。二酸化
炭素発電手段６では水素が分離された残りの改質ガスを
酸素により燃焼して発電を行っているので、その排ガス
をＣＯ2 とＨ2 Ｏにすることができる。これにより、天
然ガスを改質せずにそのまま燃焼させたときに発生する
膨大な量の排ガス中からＣＯ2 を回収する必要が無くな
るので、ＣＯ2 を高効率かつ低コストで容易に回収でき
るようになる。
【００２１】水素分離手段３は、図２に示すように水素
分離膜から成る管形状としている。この水素分離手段３
は、無機多孔質のセラミック製の管の表面上に薄い緻密
なセラミック層を焼結して形成されて、例えば多孔質セ
ラミック管またはパラジウムの薄膜管あるいはストロン
チウムやセシウム等の水素イオンを透過するプロトン導
電物質で形成されている。そして、水素分離手段３の外
部を流通する改質ガスの水素が水素分離膜を透過して水
素分離手段３の内側に入り込む。また、水素分離手段３
の上流側からは窒素を流し込む。この窒素は水素分離手
段３の内部に溜まった水素を下流側に押し流して改質ガ
スから水素を引き込むいわゆる掃引ガス（sweep gas ）
となる。よって、水素分離手段３の内部に高濃度の水素
が溜まることはないので、水素を分離する効率を常に良
好なものに維持できる。
分離膜から成る管形状としている。この水素分離手段３
は、無機多孔質のセラミック製の管の表面上に薄い緻密
なセラミック層を焼結して形成されて、例えば多孔質セ
ラミック管またはパラジウムの薄膜管あるいはストロン
チウムやセシウム等の水素イオンを透過するプロトン導
電物質で形成されている。そして、水素分離手段３の外
部を流通する改質ガスの水素が水素分離膜を透過して水
素分離手段３の内側に入り込む。また、水素分離手段３
の上流側からは窒素を流し込む。この窒素は水素分離手
段３の内部に溜まった水素を下流側に押し流して改質ガ
スから水素を引き込むいわゆる掃引ガス（sweep gas ）
となる。よって、水素分離手段３の内部に高濃度の水素
が溜まることはないので、水素を分離する効率を常に良
好なものに維持できる。
【００２２】水素分離手段３の周囲には、金属製の受熱
管７が設けられている。改質手段２は、ニッケルベース
の粒状物であり受熱管７と水素分離手段３との間に充填
されている。よって、改質分離装置４の上流側から受熱
管７の内側かつ水素分離手段３の外側にＮＧ及び水蒸気
を送り込むことにより、これらの気体は改質手段２によ
って一酸化炭素，水素，二酸化炭素，水蒸気，メタンに
改質される。そして、この改質ガスのうち、水素が水素
分離膜を透過して水素分離手段３の内側で流通する。ま
た、受熱管７の内側の水素分離手段３の外側には水素以
外の改質ガスが流通する。さらに、本実施形態では、改
質手段２の好ましい改質温度及び水素分離手段３の好ま
しい分離温度がいずれも約５００℃となるようにしてい
る。但し、この温度に限られないのは勿論であるが、水
素の劣化を防止するために７００℃以下とすることが望
ましい。
管７が設けられている。改質手段２は、ニッケルベース
の粒状物であり受熱管７と水素分離手段３との間に充填
されている。よって、改質分離装置４の上流側から受熱
管７の内側かつ水素分離手段３の外側にＮＧ及び水蒸気
を送り込むことにより、これらの気体は改質手段２によ
って一酸化炭素，水素，二酸化炭素，水蒸気，メタンに
改質される。そして、この改質ガスのうち、水素が水素
分離膜を透過して水素分離手段３の内側で流通する。ま
た、受熱管７の内側の水素分離手段３の外側には水素以
外の改質ガスが流通する。さらに、本実施形態では、改
質手段２の好ましい改質温度及び水素分離手段３の好ま
しい分離温度がいずれも約５００℃となるようにしてい
る。但し、この温度に限られないのは勿論であるが、水
素の劣化を防止するために７００℃以下とすることが望
ましい。
【００２３】改質分離装置４は、改質手段２及び水素分
離手段３の他に、図３及び図４に示すように多数の受熱
管７の全体の周囲を覆う胴体８と、改質手段２の上流側
に設けられて受熱管７が開口するＮＧ供給室９と、ＮＧ
供給室９に連結されたＮＧ供給管１０と、ＮＧ供給室９
を貫通する水素分離手段３の上流側に設けられて水素分
離手段３が開口する掃引ガス供給室５０と、掃引ガス供
給室５０に連結された掃引ガス供給管５１と、改質手段
２の下流側に設けられて受熱管７が開口する非透過ガス
排出室１１と、非透過ガス排出室１１に連結された非透
過ガス排出管１２と、非透過ガス排出室１１を貫通する
水素分離手段３の下流側に設けられて水素分離手段３が
開口する水素排出管１３とを備えている。
離手段３の他に、図３及び図４に示すように多数の受熱
管７の全体の周囲を覆う胴体８と、改質手段２の上流側
に設けられて受熱管７が開口するＮＧ供給室９と、ＮＧ
供給室９に連結されたＮＧ供給管１０と、ＮＧ供給室９
を貫通する水素分離手段３の上流側に設けられて水素分
離手段３が開口する掃引ガス供給室５０と、掃引ガス供
給室５０に連結された掃引ガス供給管５１と、改質手段
２の下流側に設けられて受熱管７が開口する非透過ガス
排出室１１と、非透過ガス排出室１１に連結された非透
過ガス排出管１２と、非透過ガス排出室１１を貫通する
水素分離手段３の下流側に設けられて水素分離手段３が
開口する水素排出管１３とを備えている。
【００２４】このため、ＮＧ供給管１０から導入された
ＮＧ及び水蒸気は全て改質手段２に送り込まれて改質さ
れて改質ガスとなる。改質ガスの水素は水素分離手段３
で分離されてその内側に流れ込む。また、掃引ガス供給
管５１から導入された掃引ガスである窒素は、掃引ガス
供給室５０を経て水素分離手段３に送り込まれて内部の
水素を下流側に押し流して大部分を水素排出管１３に送
り込む。水素を除いた改質ガスは、非透過ガス排出室１
１を経て非透過ガス排出管１２から排出される。
ＮＧ及び水蒸気は全て改質手段２に送り込まれて改質さ
れて改質ガスとなる。改質ガスの水素は水素分離手段３
で分離されてその内側に流れ込む。また、掃引ガス供給
管５１から導入された掃引ガスである窒素は、掃引ガス
供給室５０を経て水素分離手段３に送り込まれて内部の
水素を下流側に押し流して大部分を水素排出管１３に送
り込む。水素を除いた改質ガスは、非透過ガス排出室１
１を経て非透過ガス排出管１２から排出される。
【００２５】水素発電手段５は、改質分離装置４と一体
化すると共に水素を燃焼させる水素燃焼器１４と、この
水素燃焼器１４からの燃焼ガスにより作動するガスター
ビン１５と、このガスタービン１５の作動により発電を
行う発電機１６とを備えるようにしている。
化すると共に水素を燃焼させる水素燃焼器１４と、この
水素燃焼器１４からの燃焼ガスにより作動するガスター
ビン１５と、このガスタービン１５の作動により発電を
行う発電機１６とを備えるようにしている。
【００２６】また、水素燃焼器１４は、掃引ガス供給室
５０の上流側に隣接して設けられた第１燃焼室１７と、
第１燃焼室１７に開口した第１水素燃焼ノズル１８と、
第１水素燃焼ノズル１８に連結された空気供給管１９
と、一部の水素分離手段３の下流部が受熱管７の内部で
Ｕターンして上流側に突出して第１水素燃焼ノズル１８
に連結する水素流通管２０と、胴体８の内部で受熱管７
の外部の空間（以下、胴体内空間２１という）と第１燃
焼室１７とを連結する上流側連通管２２と、胴体内空間
２１と水素排出管１３とを連結する下流側連通管２３
と、水素排出管１３からの水素及び掃引ガスと燃焼ガス
を噴き出す第２水素燃焼ノズル２４と、第２水素燃焼ノ
ズル２４から噴き出す水素及び掃引ガスと燃焼ガスが燃
焼する第２燃焼室２５とを備えている。
５０の上流側に隣接して設けられた第１燃焼室１７と、
第１燃焼室１７に開口した第１水素燃焼ノズル１８と、
第１水素燃焼ノズル１８に連結された空気供給管１９
と、一部の水素分離手段３の下流部が受熱管７の内部で
Ｕターンして上流側に突出して第１水素燃焼ノズル１８
に連結する水素流通管２０と、胴体８の内部で受熱管７
の外部の空間（以下、胴体内空間２１という）と第１燃
焼室１７とを連結する上流側連通管２２と、胴体内空間
２１と水素排出管１３とを連結する下流側連通管２３
と、水素排出管１３からの水素及び掃引ガスと燃焼ガス
を噴き出す第２水素燃焼ノズル２４と、第２水素燃焼ノ
ズル２４から噴き出す水素及び掃引ガスと燃焼ガスが燃
焼する第２燃焼室２５とを備えている。
【００２７】このため、Ｕターンして上流側に突出した
水素分離手段３からの水素が第１水素燃焼ノズル１８に
供給される。そして、第１水素燃焼ノズル１８からは空
気供給管１９からの空気と水素流通管２０からの水素及
び窒素とが別個に噴き出す。この空気は高温であるため
第１燃焼室１７で水素が混合して燃焼する。この燃焼ガ
スは上流側連通管２２を経て胴体内空間２１で受熱管７
を加熱する。そして、胴体内空間２１を流通した燃焼ガ
ス及び掃引ガスは下流側連通管２３により水素排出管１
３に送り込まれる。水素排出管１３からの水素及び掃引
ガスと燃焼ガスは第２水素燃焼ノズル２４から噴き出し
て第２燃焼室２５で燃焼する。
水素分離手段３からの水素が第１水素燃焼ノズル１８に
供給される。そして、第１水素燃焼ノズル１８からは空
気供給管１９からの空気と水素流通管２０からの水素及
び窒素とが別個に噴き出す。この空気は高温であるため
第１燃焼室１７で水素が混合して燃焼する。この燃焼ガ
スは上流側連通管２２を経て胴体内空間２１で受熱管７
を加熱する。そして、胴体内空間２１を流通した燃焼ガ
ス及び掃引ガスは下流側連通管２３により水素排出管１
３に送り込まれる。水素排出管１３からの水素及び掃引
ガスと燃焼ガスは第２水素燃焼ノズル２４から噴き出し
て第２燃焼室２５で燃焼する。
【００２８】よって、第１燃焼室１７と第２燃焼室２５
との間に改質分離装置４を配置することにより水素燃焼
器１４と改質分離装置４とが一体化しているので、ＮＧ
の改質に要する熱を水素の燃焼から直接得ることができ
る。これにより、改質分離装置４を加熱して作動温度
（例えば５００℃）に維持するための熱源を別個に設け
る必要がないので、熱損失を抑えることができると共に
設備の簡易化を図ることができる。
との間に改質分離装置４を配置することにより水素燃焼
器１４と改質分離装置４とが一体化しているので、ＮＧ
の改質に要する熱を水素の燃焼から直接得ることができ
る。これにより、改質分離装置４を加熱して作動温度
（例えば５００℃）に維持するための熱源を別個に設け
る必要がないので、熱損失を抑えることができると共に
設備の簡易化を図ることができる。
【００２９】二酸化炭素発電手段６は、図１に示すよう
に水素が分離された残りの改質ガスに酸素を加えて燃焼
させる後置燃焼器４３と、この後置燃焼器４３からの燃
焼ガスにより作動して発電機１６を作動させる二酸化炭
素タービン４４とを備えている。このため、水素が分離
された残りの改質ガス、即ち一酸化炭素，二酸化炭素，
水蒸気，メタンに酸素を加えて後置燃焼器４３で燃焼さ
せるので、その排ガスをＣＯ2 とＨ2 Ｏにすることがで
きる。これにより、天然ガスをそのまま燃焼させたとき
に発生する膨大な量の排ガス中からＣＯ2 を回収する必
要が無くなるので、ＣＯ2 を容易かつ低コストで高効率
に回収できるようになる。また、後置燃焼器４３からの
燃焼ガスにより二酸化炭素タービン４４を作動させて複
合発電を行うことができるので、熱損失を抑えることが
できる。
に水素が分離された残りの改質ガスに酸素を加えて燃焼
させる後置燃焼器４３と、この後置燃焼器４３からの燃
焼ガスにより作動して発電機１６を作動させる二酸化炭
素タービン４４とを備えている。このため、水素が分離
された残りの改質ガス、即ち一酸化炭素，二酸化炭素，
水蒸気，メタンに酸素を加えて後置燃焼器４３で燃焼さ
せるので、その排ガスをＣＯ2 とＨ2 Ｏにすることがで
きる。これにより、天然ガスをそのまま燃焼させたとき
に発生する膨大な量の排ガス中からＣＯ2 を回収する必
要が無くなるので、ＣＯ2 を容易かつ低コストで高効率
に回収できるようになる。また、後置燃焼器４３からの
燃焼ガスにより二酸化炭素タービン４４を作動させて複
合発電を行うことができるので、熱損失を抑えることが
できる。
【００３０】一方、この水素分離型火力発電システム１
は、ＬＮＧが導入されるＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６
と、ＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６からのＮＧが導入され
るＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７と、ガスタービン１５から
の排ガスの顕熱を回収する排熱回収ボイラ２８と、排熱
回収ボイラ２８からの排ガスが導入される復水器２９
と、復水器２９からの排ガスが排出される煙突３０と、
復水器２９で再生されたＨ 2 ＯをＮＧの改質用の水蒸気
にする改質水蒸気発生手段４５と、ガスタービン１５の
駆動軸３１の回転により駆動される空気圧縮機３２と、
排熱回収ボイラ２８からの蒸気を利用する複合発電手段
３３とを備えている。
は、ＬＮＧが導入されるＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６
と、ＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６からのＮＧが導入され
るＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７と、ガスタービン１５から
の排ガスの顕熱を回収する排熱回収ボイラ２８と、排熱
回収ボイラ２８からの排ガスが導入される復水器２９
と、復水器２９からの排ガスが排出される煙突３０と、
復水器２９で再生されたＨ 2 ＯをＮＧの改質用の水蒸気
にする改質水蒸気発生手段４５と、ガスタービン１５の
駆動軸３１の回転により駆動される空気圧縮機３２と、
排熱回収ボイラ２８からの蒸気を利用する複合発電手段
３３とを備えている。
【００３１】改質水蒸気発生手段４５は、復水器２９で
再生されたＨ2 Ｏを排熱回収ボイラ２８で排ガスと熱交
換を行うことによりＮＧの改質に使用する水蒸気を発生
させる。この改質水蒸気発生手段４５は、排熱回収ボイ
ラ２８及びＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７とこれらの内部を
通過する管路とから成る。そして、復水器２９で再生さ
れたＨ2 Ｏは送水器３９により排熱回収ボイラ２８の下
流部に送り込まれて排ガスと熱交換して加熱される。こ
のＨ2 ＯはＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６からのＮＧと混
合してＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７で加熱される。さら
に、これらＨ2 ＯとＮＧは排熱回収ボイラ２８の中流部
に送り込まれて排ガスと熱交換して加熱される。これに
より、これらＨ2 ＯはＮＧの改質用の水蒸気となる。
再生されたＨ2 Ｏを排熱回収ボイラ２８で排ガスと熱交
換を行うことによりＮＧの改質に使用する水蒸気を発生
させる。この改質水蒸気発生手段４５は、排熱回収ボイ
ラ２８及びＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７とこれらの内部を
通過する管路とから成る。そして、復水器２９で再生さ
れたＨ2 Ｏは送水器３９により排熱回収ボイラ２８の下
流部に送り込まれて排ガスと熱交換して加熱される。こ
のＨ2 ＯはＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６からのＮＧと混
合してＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７で加熱される。さら
に、これらＨ2 ＯとＮＧは排熱回収ボイラ２８の中流部
に送り込まれて排ガスと熱交換して加熱される。これに
より、これらＨ2 ＯはＮＧの改質用の水蒸気となる。
【００３２】複合発電手段３３は、排熱回収ボイラ２８
からの蒸気により作動する蒸気タービン３４と、蒸気タ
ービン３４からの蒸気を液化する復水器３５と、復水器
３５からの水を送り出す送水器３７と、送水器３７から
の水を脱気する脱気器３６と、脱気器３６からの水を排
熱回収ボイラ２８に導入する送水器３８とを備えてい
る。このため、複数のタービン１５，４４，３４により
複合発電を行うことができるので、熱損失を抑えること
ができる。
からの蒸気により作動する蒸気タービン３４と、蒸気タ
ービン３４からの蒸気を液化する復水器３５と、復水器
３５からの水を送り出す送水器３７と、送水器３７から
の水を脱気する脱気器３６と、脱気器３６からの水を排
熱回収ボイラ２８に導入する送水器３８とを備えてい
る。このため、複数のタービン１５，４４，３４により
複合発電を行うことができるので、熱損失を抑えること
ができる。
【００３３】この水素分離型火力発電システム１により
ＬＮＧを燃焼させて発電を行う工程を以下に説明する。
ＬＮＧを燃焼させて発電を行う工程を以下に説明する。
【００３４】この水素分離型火力発電システム１に供給
されたＬＮＧは、ＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６に導入さ
れて本システム１から排出されるＣＯ2 と熱交換して加
熱されてＮＧとなる。一方、排熱回収ボイラ２８により
排出された排ガスからＨ2 Ｏを復水器２９で再生する。
そして、このＨ2 Ｏを送水器３９で送り出して排熱回収
ボイラ２８の下流部で排ガスと熱交換して加熱した後、
ＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６からのＮＧと混合してい
る。
されたＬＮＧは、ＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６に導入さ
れて本システム１から排出されるＣＯ2 と熱交換して加
熱されてＮＧとなる。一方、排熱回収ボイラ２８により
排出された排ガスからＨ2 Ｏを復水器２９で再生する。
そして、このＨ2 Ｏを送水器３９で送り出して排熱回収
ボイラ２８の下流部で排ガスと熱交換して加熱した後、
ＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６からのＮＧと混合してい
る。
【００３５】これらＮＧとＨ2 Ｏは、ＮＧ−ＣＯ2 熱交
換器２７に導入されて二酸化炭素タービン４４からの排
ガスと熱交換して加熱される。さらに、このＮＧとＨ2
Ｏは、排熱回収ボイラ２８の中流部で排ガスと熱交換し
て加熱される。このＮＧとＨ 2 Ｏが、改質分離装置４の
ＮＧ供給管１０を通してＮＧ供給室９に供給される。本
実施形態では、このときのＮＧとＨ2 Ｏの温度を約５０
０℃となるようにしている。これにより、改質分離装置
４での改質及び分離を高効率に行うことができる。
換器２７に導入されて二酸化炭素タービン４４からの排
ガスと熱交換して加熱される。さらに、このＮＧとＨ2
Ｏは、排熱回収ボイラ２８の中流部で排ガスと熱交換し
て加熱される。このＮＧとＨ 2 Ｏが、改質分離装置４の
ＮＧ供給管１０を通してＮＧ供給室９に供給される。本
実施形態では、このときのＮＧとＨ2 Ｏの温度を約５０
０℃となるようにしている。これにより、改質分離装置
４での改質及び分離を高効率に行うことができる。
【００３６】このＮＧとＨ2 Ｏは、ＮＧ供給室９から各
受熱管７の内部に入り込んで改質手段２に触れる。これ
により、ＮＧとＨ2 Ｏが一酸化炭素，水素，二酸化炭
素，水蒸気，メタンに改質される。この改質ガスのう
ち、水素は水素分離手段３により分離されて水素分離手
段３の内部に送り込まれる。
受熱管７の内部に入り込んで改質手段２に触れる。これ
により、ＮＧとＨ2 Ｏが一酸化炭素，水素，二酸化炭
素，水蒸気，メタンに改質される。この改質ガスのう
ち、水素は水素分離手段３により分離されて水素分離手
段３の内部に送り込まれる。
【００３７】また、掃引ガス供給管５１から導入された
掃引ガスは、掃引ガス供給室５０から水素分離手段３に
送り込まれて内部の水素を下流側に押し流して大部分を
水素排出管１３に送り込む。水素排出管１３に送り込ま
れた水素は第２水素燃焼ノズル２４に送られる。
掃引ガスは、掃引ガス供給室５０から水素分離手段３に
送り込まれて内部の水素を下流側に押し流して大部分を
水素排出管１３に送り込む。水素排出管１３に送り込ま
れた水素は第２水素燃焼ノズル２４に送られる。
【００３８】Ｕターンした一部の水素分離手段３により
分離された水素は、水素流通管２０を経て第１水素燃焼
ノズル１８に供給される。一方、ガスタービン１５の作
動により空気圧縮機３２が作動して圧縮空気を生成す
る。この圧縮空気は空気供給管１９を経て第１水素燃焼
ノズル１８に供給される。よって、第１水素燃焼ノズル
１８から第１燃焼室１７に水素及び掃引ガスと圧縮空気
とが別個に噴き出して混合して燃焼する。この燃焼ガス
は上流側連通管２２により胴体内空間２１に案内されて
受熱管７を外部から加熱する。これにより、ＮＧとＨ2
Ｏの改質に必要な温度（例えば５００℃）に改質分離装
置４を維持することができる。
分離された水素は、水素流通管２０を経て第１水素燃焼
ノズル１８に供給される。一方、ガスタービン１５の作
動により空気圧縮機３２が作動して圧縮空気を生成す
る。この圧縮空気は空気供給管１９を経て第１水素燃焼
ノズル１８に供給される。よって、第１水素燃焼ノズル
１８から第１燃焼室１７に水素及び掃引ガスと圧縮空気
とが別個に噴き出して混合して燃焼する。この燃焼ガス
は上流側連通管２２により胴体内空間２１に案内されて
受熱管７を外部から加熱する。これにより、ＮＧとＨ2
Ｏの改質に必要な温度（例えば５００℃）に改質分離装
置４を維持することができる。
【００３９】さらに、この燃焼ガス及び掃引ガスは胴体
内空間２１から下流側連通管２３を経て水素排出管１３
に供給される。そして、水素と燃焼ガス及び掃引ガスが
混合して第２水素燃焼ノズル２４から第２燃焼室２５に
噴出して燃焼する。この燃焼による燃焼ガスはガスター
ビン１５に供給される。これにより、ガスタービン１５
が作動して発電機１６で発電される。ガスタービン１５
からの排ガスは排熱回収ボイラ２８に送られて各種の熱
交換により放熱される。排熱回収ボイラ２８から送り出
された排ガスは復水器２９でＨ2 Ｏの一部を復水する。
そして、復水したＨ2 Ｏの一部以外の成分、即ちＨ
2 Ｏ，窒素，酸素が煙突３０から排出される。
内空間２１から下流側連通管２３を経て水素排出管１３
に供給される。そして、水素と燃焼ガス及び掃引ガスが
混合して第２水素燃焼ノズル２４から第２燃焼室２５に
噴出して燃焼する。この燃焼による燃焼ガスはガスター
ビン１５に供給される。これにより、ガスタービン１５
が作動して発電機１６で発電される。ガスタービン１５
からの排ガスは排熱回収ボイラ２８に送られて各種の熱
交換により放熱される。排熱回収ボイラ２８から送り出
された排ガスは復水器２９でＨ2 Ｏの一部を復水する。
そして、復水したＨ2 Ｏの一部以外の成分、即ちＨ
2 Ｏ，窒素，酸素が煙突３０から排出される。
【００４０】一方、改質分離装置４で水素が分離された
改質ガスは、非透過ガス排出室１１から非透過ガス排出
管１２を経て後置燃焼室７に供給される。後置燃焼室７
では酸素を加えて改質ガス中のメタンを燃焼させる。こ
の燃焼ガスは二酸化炭素タービン４４に供給される。こ
れにより、二酸化炭素ガスタービン１５が作動して発電
機１６で発電が行われる。二酸化炭素ガスタービン１５
からの排ガスはＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７に送り込まれ
てＮＧ及びＨ2 Ｏと熱交換して放熱される。さらに、Ｎ
Ｇ−ＣＯ2 熱交換器２７からの排ガスは冷却器４０でＨ
2 Ｏを分離して二酸化炭素になる。この二酸化炭素がＬ
ＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６に送り込まれてＬＮＧと熱交
換して液化二酸化炭素となる。これにより、本発電シス
テム１の稼働により生じた二酸化炭素を回収することが
できる。
改質ガスは、非透過ガス排出室１１から非透過ガス排出
管１２を経て後置燃焼室７に供給される。後置燃焼室７
では酸素を加えて改質ガス中のメタンを燃焼させる。こ
の燃焼ガスは二酸化炭素タービン４４に供給される。こ
れにより、二酸化炭素ガスタービン１５が作動して発電
機１６で発電が行われる。二酸化炭素ガスタービン１５
からの排ガスはＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７に送り込まれ
てＮＧ及びＨ2 Ｏと熱交換して放熱される。さらに、Ｎ
Ｇ−ＣＯ2 熱交換器２７からの排ガスは冷却器４０でＨ
2 Ｏを分離して二酸化炭素になる。この二酸化炭素がＬ
ＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６に送り込まれてＬＮＧと熱交
換して液化二酸化炭素となる。これにより、本発電シス
テム１の稼働により生じた二酸化炭素を回収することが
できる。
【００４１】他方、複合発電手段３３では、排熱回収ボ
イラ２８で排ガスと熱交換して生成された高温かつ高圧
の蒸気が蒸気タービン３４に送り込まれる。これによ
り、蒸気タービン３４が作動して発電機１６により発電
が行われる。そして、蒸気タービン３４からの蒸気が復
水器３５に送り込まれる。この蒸気は復水器３５で液体
になり送水器３７で脱気器３６に送り込まれる。そし
て、脱気が行われてから送水器３８により排熱回収ボイ
ラ２８の中流部で排ガスと熱交換される。その後、さら
に排熱回収ボイラ２８の上流部で排ガスと熱交換されて
再び高圧かつ高温の蒸気となる。このように、複合発電
手段３３ではＨ2 Ｏが排熱を熱源にして液体と気体とに
繰り返し変態して蒸気タービン３４を作動させて発電を
行う。
イラ２８で排ガスと熱交換して生成された高温かつ高圧
の蒸気が蒸気タービン３４に送り込まれる。これによ
り、蒸気タービン３４が作動して発電機１６により発電
が行われる。そして、蒸気タービン３４からの蒸気が復
水器３５に送り込まれる。この蒸気は復水器３５で液体
になり送水器３７で脱気器３６に送り込まれる。そし
て、脱気が行われてから送水器３８により排熱回収ボイ
ラ２８の中流部で排ガスと熱交換される。その後、さら
に排熱回収ボイラ２８の上流部で排ガスと熱交換されて
再び高圧かつ高温の蒸気となる。このように、複合発電
手段３３ではＨ2 Ｏが排熱を熱源にして液体と気体とに
繰り返し変態して蒸気タービン３４を作動させて発電を
行う。
【００４２】上述したように、本実施形態の水素分離型
火力発電システム１によれば、二酸化炭素発電手段６で
は水素が分離された残りの改質ガスを酸素により燃焼し
て発電を行っているので、その排ガスをＣＯ2 とＨ2 Ｏ
にすることができる。これにより、天然ガスを改質せず
にそのまま燃焼させたときに発生する膨大な量の排ガス
中からＣＯ2 を回収する必要が無くなるので、ＣＯ2 を
高効率かつ低コストで容易に回収できるようになる。し
かも、後置燃焼器４３からの燃焼ガスにより二酸化炭素
ガスタービン１５を作動させるので、複合発電を行うこ
とができる。これにより、熱損失を抑えることができ
る。
火力発電システム１によれば、二酸化炭素発電手段６で
は水素が分離された残りの改質ガスを酸素により燃焼し
て発電を行っているので、その排ガスをＣＯ2 とＨ2 Ｏ
にすることができる。これにより、天然ガスを改質せず
にそのまま燃焼させたときに発生する膨大な量の排ガス
中からＣＯ2 を回収する必要が無くなるので、ＣＯ2 を
高効率かつ低コストで容易に回収できるようになる。し
かも、後置燃焼器４３からの燃焼ガスにより二酸化炭素
ガスタービン１５を作動させるので、複合発電を行うこ
とができる。これにより、熱損失を抑えることができ
る。
【００４３】また、本実施形態の改質分離装置４では、
改質手段２と水素分離手段３とを一体化しているので、
改質手段２と水素分離手段３との間で改質ガスを冷却す
る必要が無く熱損失を抑えることができると共に設備の
簡易化を図ることができる。
改質手段２と水素分離手段３とを一体化しているので、
改質手段２と水素分離手段３との間で改質ガスを冷却す
る必要が無く熱損失を抑えることができると共に設備の
簡易化を図ることができる。
【００４４】さらに、本実施形態の改質分離装置４で
は、改質分離装置４を水素燃焼器１４と一体化させてい
るので、ＮＧの改質に要する熱を水素燃焼から直接得る
ことができる。これにより、改質手段２を加熱する熱源
を別個に設ける必要がないので、熱損失を抑えることが
できると共に設備の簡易化を図ることができる。しか
も、これら改質分離装置４及び水素燃焼器１４を水素分
離型火力発電システム１の一要素として扱うことができ
る。このため、既存の水素分離型火力発電システム１に
改質分離装置４を取り付ける際に改質分離装置４及び水
素燃焼器１４を一まとめにして設置できるので、設置作
業を容易に行うことができる。
は、改質分離装置４を水素燃焼器１４と一体化させてい
るので、ＮＧの改質に要する熱を水素燃焼から直接得る
ことができる。これにより、改質手段２を加熱する熱源
を別個に設ける必要がないので、熱損失を抑えることが
できると共に設備の簡易化を図ることができる。しか
も、これら改質分離装置４及び水素燃焼器１４を水素分
離型火力発電システム１の一要素として扱うことができ
る。このため、既存の水素分離型火力発電システム１に
改質分離装置４を取り付ける際に改質分離装置４及び水
素燃焼器１４を一まとめにして設置できるので、設置作
業を容易に行うことができる。
【００４５】また、本実施形態の水素分離型火力発電シ
ステム１では、複合発電手段３３を備えているので、複
数のタービン１５，４４，３４により複合発電を行うこ
とができる。これにより、熱損失を抑えることができ
る。
ステム１では、複合発電手段３３を備えているので、複
数のタービン１５，４４，３４により複合発電を行うこ
とができる。これにより、熱損失を抑えることができ
る。
【００４６】しかも、この水素分離型火力発電システム
１では、排熱回収ボイラ２８で熱交換して得られた水蒸
気をＮＧに混合してその改質に使用しているので、ＮＧ
の改質に使用する水蒸気を発生させる熱源を別個に設け
る必要がなく、熱損失を抑えることができると共に設備
の簡易化を図ることができる。
１では、排熱回収ボイラ２８で熱交換して得られた水蒸
気をＮＧに混合してその改質に使用しているので、ＮＧ
の改質に使用する水蒸気を発生させる熱源を別個に設け
る必要がなく、熱損失を抑えることができると共に設備
の簡易化を図ることができる。
【００４７】なお、上述の実施形態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、図１に示す水素分離型火力発電システム
１では改質分離装置４を水素燃焼器１４と一体化して水
素の燃焼の熱を改質に使用しているが、これには限られ
ず図５に示すように改質分離装置４を排熱回収ボイラ２
８に組み込んで排ガスの熱を改質に使用するようにして
も良い。この改質分離装置４は、図７に示すようにＮＧ
を改質して水素と二酸化炭素等にする改質手段２と、改
質したガスより水素を分離する水素分離手段３とを一体
化して形成されている。改質手段２及び水素分離手段３
の構成は上述した図２に示すものと同様としている。す
なわち、水素分離手段３は水素分離膜から成る管形状と
している。そして、この水素分離手段３の周囲に金属製
の受熱管７を設けている。さらに、改質手段２はニッケ
ルベースの粒状物であり受熱管７と水素分離手段３との
間に充填している。
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、図１に示す水素分離型火力発電システム
１では改質分離装置４を水素燃焼器１４と一体化して水
素の燃焼の熱を改質に使用しているが、これには限られ
ず図５に示すように改質分離装置４を排熱回収ボイラ２
８に組み込んで排ガスの熱を改質に使用するようにして
も良い。この改質分離装置４は、図７に示すようにＮＧ
を改質して水素と二酸化炭素等にする改質手段２と、改
質したガスより水素を分離する水素分離手段３とを一体
化して形成されている。改質手段２及び水素分離手段３
の構成は上述した図２に示すものと同様としている。す
なわち、水素分離手段３は水素分離膜から成る管形状と
している。そして、この水素分離手段３の周囲に金属製
の受熱管７を設けている。さらに、改質手段２はニッケ
ルベースの粒状物であり受熱管７と水素分離手段３との
間に充填している。
【００４８】この改質分離装置４によっても図１に示す
ものと同様に、二酸化炭素発電手段６では水素が分離さ
れた残りの改質ガスを酸素により燃焼して発電を行って
いるので、その排ガスをＣＯ2 とＨ2 Ｏにすることがで
きる。これにより、天然ガスを改質せずにそのまま燃焼
させたときに発生する膨大な量の排ガス中からＣＯ2を
回収する必要が無くなるので、ＣＯ2 を高効率かつ低コ
ストで容易に回収できるようになる。しかも、改質手段
２と水素分離手段３とを一体化しているので、改質手段
２と水素分離手段３との間で改質ガスを冷却する必要が
無く熱損失を抑えることができると共に設備の簡易化を
図ることができる。
ものと同様に、二酸化炭素発電手段６では水素が分離さ
れた残りの改質ガスを酸素により燃焼して発電を行って
いるので、その排ガスをＣＯ2 とＨ2 Ｏにすることがで
きる。これにより、天然ガスを改質せずにそのまま燃焼
させたときに発生する膨大な量の排ガス中からＣＯ2を
回収する必要が無くなるので、ＣＯ2 を高効率かつ低コ
ストで容易に回収できるようになる。しかも、改質手段
２と水素分離手段３とを一体化しているので、改質手段
２と水素分離手段３との間で改質ガスを冷却する必要が
無く熱損失を抑えることができると共に設備の簡易化を
図ることができる。
【００４９】また、この改質分離装置４は、改質手段２
及び水素分離手段３の他に、図６に示すように改質手段
２の上流側に設けられて受熱管７が開口するＮＧ供給室
９と、ＮＧ供給室９に連結されたＮＧ供給管１０と、Ｎ
Ｇ供給室９を貫通する水素分離手段３の上流側に設けら
れて水素分離手段３が開口する掃引ガス供給室５０と、
掃引ガス供給室５０に連結された掃引ガス供給管５１
と、改質手段２の下流側に設けられて受熱管７が開口す
る非透過ガス排出室１１と、非透過ガス排出室１１に連
結された非透過ガス排出管１２と、非透過ガス排出室１
１を貫通する水素分離手段３の下流側に設けられて水素
分離手段３が開口する水素排出室４１と、水素排出室４
１に連結された水素排出管４２とを備えている。このた
め、ＮＧ供給管１０から導入されたＮＧ及び水蒸気は全
て改質手段２に送り込まれる。そして、改質手段２を透
過して得られた水素及び掃引ガスは、水素分離手段３と
水素排出室４１と水素排出管４２とを経て水素燃焼器１
４に送り込まれる。一方、水素を除いた改質ガスは非透
過ガス排出室１１と非透過ガス排出管１２とを経て後置
燃焼器４３に送り込まれる。
及び水素分離手段３の他に、図６に示すように改質手段
２の上流側に設けられて受熱管７が開口するＮＧ供給室
９と、ＮＧ供給室９に連結されたＮＧ供給管１０と、Ｎ
Ｇ供給室９を貫通する水素分離手段３の上流側に設けら
れて水素分離手段３が開口する掃引ガス供給室５０と、
掃引ガス供給室５０に連結された掃引ガス供給管５１
と、改質手段２の下流側に設けられて受熱管７が開口す
る非透過ガス排出室１１と、非透過ガス排出室１１に連
結された非透過ガス排出管１２と、非透過ガス排出室１
１を貫通する水素分離手段３の下流側に設けられて水素
分離手段３が開口する水素排出室４１と、水素排出室４
１に連結された水素排出管４２とを備えている。このた
め、ＮＧ供給管１０から導入されたＮＧ及び水蒸気は全
て改質手段２に送り込まれる。そして、改質手段２を透
過して得られた水素及び掃引ガスは、水素分離手段３と
水素排出室４１と水素排出管４２とを経て水素燃焼器１
４に送り込まれる。一方、水素を除いた改質ガスは非透
過ガス排出室１１と非透過ガス排出管１２とを経て後置
燃焼器４３に送り込まれる。
【００５０】この改質分離装置４は排熱回収ボイラ２８
の上流部に組み込まれている。そして、排熱回収ボイラ
２８に送り込まれた排ガスが受熱管７の周囲を流通す
る。これにより、排ガスとＮＧとの間で熱交換が行われ
るので、排ガスは放熱されるのに対しＮＧは加熱されて
改質される。したがって、改質手段２を加熱する熱源を
別個に設ける必要がないので、熱損失を抑えることがで
きると共に設備の簡易化を図ることができる。
の上流部に組み込まれている。そして、排熱回収ボイラ
２８に送り込まれた排ガスが受熱管７の周囲を流通す
る。これにより、排ガスとＮＧとの間で熱交換が行われ
るので、排ガスは放熱されるのに対しＮＧは加熱されて
改質される。したがって、改質手段２を加熱する熱源を
別個に設ける必要がないので、熱損失を抑えることがで
きると共に設備の簡易化を図ることができる。
【００５１】また、この水素分離型火力発電システム１
では、改質分離装置４と排熱回収ボイラ２８の他に、水
素分離手段３から供給される水素を燃焼させる水素燃焼
器１４と、この水素燃焼器１４からの燃焼ガスにより作
動するガスタービン１５と、このガスタービン１５の作
動により発電を行う発電機１６と、水素が分離された残
りの改質ガスを酸素により燃焼して発電を行う二酸化炭
素発電手段６とを備えている。これらガスタービン１
５、発電機１６、二酸化炭素発電手段６は上述した図１
に示す水素分離型火力発電システム１に使用したものと
同様である。また、水素燃焼器１４は改質分離装置４か
らの水素と空気圧縮機３２からの圧縮空気とを燃焼させ
るものであり、形状等が特に限定されるものではなく既
知のまたは新規のものを使用することができる。
では、改質分離装置４と排熱回収ボイラ２８の他に、水
素分離手段３から供給される水素を燃焼させる水素燃焼
器１４と、この水素燃焼器１４からの燃焼ガスにより作
動するガスタービン１５と、このガスタービン１５の作
動により発電を行う発電機１６と、水素が分離された残
りの改質ガスを酸素により燃焼して発電を行う二酸化炭
素発電手段６とを備えている。これらガスタービン１
５、発電機１６、二酸化炭素発電手段６は上述した図１
に示す水素分離型火力発電システム１に使用したものと
同様である。また、水素燃焼器１４は改質分離装置４か
らの水素と空気圧縮機３２からの圧縮空気とを燃焼させ
るものであり、形状等が特に限定されるものではなく既
知のまたは新規のものを使用することができる。
【００５２】さらに、この水素分離型火力発電システム
１は、ＬＮＧが導入されるＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６
と、ＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６からのＮＧが導入され
るＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７と、ガスタービン１５から
の排ガスの顕熱を回収する排熱回収ボイラ２８と、排熱
回収ボイラ２８からの排ガスが導入される復水器２９
と、復水器２９からの排ガスが排出される煙突３０と、
復水器２９で再生されたＨ2 ＯをＮＧの改質用の水蒸気
にする改質水蒸気発生手段４５と、ガスタービン１５の
駆動軸３１の回転により駆動される空気圧縮機３２と、
排熱回収ボイラ２８からの蒸気を利用する複合発電手段
３３とを備えている。これらの各部は上述した図１に示
す水素分離型火力発電システム１に使用したものと同様
である。
１は、ＬＮＧが導入されるＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６
と、ＬＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２６からのＮＧが導入され
るＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７と、ガスタービン１５から
の排ガスの顕熱を回収する排熱回収ボイラ２８と、排熱
回収ボイラ２８からの排ガスが導入される復水器２９
と、復水器２９からの排ガスが排出される煙突３０と、
復水器２９で再生されたＨ2 ＯをＮＧの改質用の水蒸気
にする改質水蒸気発生手段４５と、ガスタービン１５の
駆動軸３１の回転により駆動される空気圧縮機３２と、
排熱回収ボイラ２８からの蒸気を利用する複合発電手段
３３とを備えている。これらの各部は上述した図１に示
す水素分離型火力発電システム１に使用したものと同様
である。
【００５３】したがって、この水素分離型火力発電シス
テム１では、複合発電手段３３を備えているので、複数
のタービン１５，４４，３４により複合発電を行うこと
ができる。これにより、熱損失を抑えることができる。
また、この水素分離型火力発電システム１では、排熱回
収ボイラ２８で熱交換して得られた水蒸気をＮＧに混合
してその改質に使用しているので、ＮＧの改質に使用す
る水蒸気を発生させる熱源を別個に設ける必要がなく、
熱損失を抑えることができると共に設備の簡易化を図る
ことができる。
テム１では、複合発電手段３３を備えているので、複数
のタービン１５，４４，３４により複合発電を行うこと
ができる。これにより、熱損失を抑えることができる。
また、この水素分離型火力発電システム１では、排熱回
収ボイラ２８で熱交換して得られた水蒸気をＮＧに混合
してその改質に使用しているので、ＮＧの改質に使用す
る水蒸気を発生させる熱源を別個に設ける必要がなく、
熱損失を抑えることができると共に設備の簡易化を図る
ことができる。
【００５４】ところで、上述した各実施形態では排熱回
収ボイラ２８に複合発電手段３３を設けているが、これ
には限られず図８及び図９に示すように排熱回収ボイラ
２８で排ガスと熱交換を行うことによりガスタービン１
５の作動流体の一部となる水蒸気を発生させる作動水蒸
気発生手段４６を設けても良い。この作動水蒸気発生手
段４６は、排熱回収ボイラ２８とその内部を通過する管
路とから成る。そして、復水器２９で再生されたＨ2 Ｏ
を送水器４７で脱気器４８に送り込む。このＨ 2 Ｏを送
水器４９により排熱回収ボイラ２８の下流部に送り込ん
で排ガスと熱交換を行う。加熱されたＨ2 Ｏの一部はＮ
Ｇと混合してＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７に送り込む。ま
た、残りのＨ2 Ｏは排熱回収ボイラ２８の中流部で更に
熱交換して加熱して水素燃焼器１４に供給される。よっ
て、この水蒸気がガスタービン１５での作動流体の一部
となるので、ガスタービン１５の回転数を増加させて熱
損失を抑えることができる。また、ガスタービン１５で
の作動流体の一部となる水蒸気を発生させる熱源を別個
に設ける必要がないので、熱損失を抑えることができる
と共に設備の簡易化を図ることができる。
収ボイラ２８に複合発電手段３３を設けているが、これ
には限られず図８及び図９に示すように排熱回収ボイラ
２８で排ガスと熱交換を行うことによりガスタービン１
５の作動流体の一部となる水蒸気を発生させる作動水蒸
気発生手段４６を設けても良い。この作動水蒸気発生手
段４６は、排熱回収ボイラ２８とその内部を通過する管
路とから成る。そして、復水器２９で再生されたＨ2 Ｏ
を送水器４７で脱気器４８に送り込む。このＨ 2 Ｏを送
水器４９により排熱回収ボイラ２８の下流部に送り込ん
で排ガスと熱交換を行う。加熱されたＨ2 Ｏの一部はＮ
Ｇと混合してＮＧ−ＣＯ2 熱交換器２７に送り込む。ま
た、残りのＨ2 Ｏは排熱回収ボイラ２８の中流部で更に
熱交換して加熱して水素燃焼器１４に供給される。よっ
て、この水蒸気がガスタービン１５での作動流体の一部
となるので、ガスタービン１５の回転数を増加させて熱
損失を抑えることができる。また、ガスタービン１５で
の作動流体の一部となる水蒸気を発生させる熱源を別個
に設ける必要がないので、熱損失を抑えることができる
と共に設備の簡易化を図ることができる。
【００５５】なお、図８は改質分離装置４を水素燃焼器
１４と一体化した水素分離型火力発電システム１を示
し、一方、図９は改質分離装置４を排熱回収ボイラ２８
に組み込んだ水素分離型火力発電システム１を示してい
る。
１４と一体化した水素分離型火力発電システム１を示
し、一方、図９は改質分離装置４を排熱回収ボイラ２８
に組み込んだ水素分離型火力発電システム１を示してい
る。
【００５６】また、上述した各実施形態では排熱回収ボ
イラ２８に複合発電手段３３または作動水蒸気発生手段
４６のいずれか一方のみを設けているが、これには限ら
れず両方を設けても良い。
イラ２８に複合発電手段３３または作動水蒸気発生手段
４６のいずれか一方のみを設けているが、これには限ら
れず両方を設けても良い。
【００５７】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の請求項１の水素分離型火力発電システムは、天然ガス
を改質して水素と二酸化炭素等とから成る改質ガスにす
る改質手段と改質ガスから水素を分離する水素分離手段
とを一体化して天然ガスの改質と水素の分離とを並行し
て行う改質分離装置と、水素を燃料として発電を行う水
素発電手段と、水素が分離された残りの改質ガスを酸素
により燃焼して発電を行う二酸化炭素発電手段とを備え
るようにしているので、二酸化炭素発電手段の排ガスを
ＣＯ2 とＨ2 ＯにしてＨ2 Ｏを除去するだけでＣＯ2 の
回収を容易に行うことができる。そして、天然ガスを改
質せずにそのまま燃焼させたときに発生する膨大な量の
排ガス中からＣＯ2 を回収する必要が無くなるので、Ｃ
Ｏ2 を高効率かつ低コストで容易に回収できるようにな
る。また、水素発電手段の他に二酸化炭素発電手段によ
っても発電を行うことができるので、熱損失を抑えるこ
とができる。
の請求項１の水素分離型火力発電システムは、天然ガス
を改質して水素と二酸化炭素等とから成る改質ガスにす
る改質手段と改質ガスから水素を分離する水素分離手段
とを一体化して天然ガスの改質と水素の分離とを並行し
て行う改質分離装置と、水素を燃料として発電を行う水
素発電手段と、水素が分離された残りの改質ガスを酸素
により燃焼して発電を行う二酸化炭素発電手段とを備え
るようにしているので、二酸化炭素発電手段の排ガスを
ＣＯ2 とＨ2 ＯにしてＨ2 Ｏを除去するだけでＣＯ2 の
回収を容易に行うことができる。そして、天然ガスを改
質せずにそのまま燃焼させたときに発生する膨大な量の
排ガス中からＣＯ2 を回収する必要が無くなるので、Ｃ
Ｏ2 を高効率かつ低コストで容易に回収できるようにな
る。また、水素発電手段の他に二酸化炭素発電手段によ
っても発電を行うことができるので、熱損失を抑えるこ
とができる。
【００５８】また、改質手段と水素分離手段とを一体化
しているので、改質手段と水素分離手段との間で改質ガ
スを冷却する必要が無く熱損失を抑えることができると
共に設備の簡易化を図ることができる。
しているので、改質手段と水素分離手段との間で改質ガ
スを冷却する必要が無く熱損失を抑えることができると
共に設備の簡易化を図ることができる。
【００５９】そして、請求項２の水素分離型火力発電シ
ステムでは、水素発電手段は、改質分離装置と一体化す
ると共に水素を燃焼させる水素燃焼器と、この水素燃焼
器からの燃焼ガスにより作動するガスタービンと、この
ガスタービンの作動により発電を行う発電機とを備える
ようにしているので、天然ガスの改質に要する熱を水素
の燃焼から直接得ることができる。これにより、改質手
段を加熱する熱源を別個に設ける必要がないので、熱損
失を抑えることができると共に設備の簡易化を図ること
ができる。
ステムでは、水素発電手段は、改質分離装置と一体化す
ると共に水素を燃焼させる水素燃焼器と、この水素燃焼
器からの燃焼ガスにより作動するガスタービンと、この
ガスタービンの作動により発電を行う発電機とを備える
ようにしているので、天然ガスの改質に要する熱を水素
の燃焼から直接得ることができる。これにより、改質手
段を加熱する熱源を別個に設ける必要がないので、熱損
失を抑えることができると共に設備の簡易化を図ること
ができる。
【００６０】しかも、これら改質分離装置及び水素燃焼
器を水素分離型火力発電システムの一要素として扱うこ
とができる。このため、既存の水素分離型火力発電シス
テムに改質分離装置を取り付ける際に改質分離装置及び
水素燃焼器を一まとめにして設置できるので、設置作業
を容易に行うことができる。
器を水素分離型火力発電システムの一要素として扱うこ
とができる。このため、既存の水素分離型火力発電シス
テムに改質分離装置を取り付ける際に改質分離装置及び
水素燃焼器を一まとめにして設置できるので、設置作業
を容易に行うことができる。
【００６１】また、請求項３の水素分離型火力発電シス
テムは、ガスタービンからの排ガスの顕熱を回収する排
熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行
うことにより発電を行う複合発電手段とを備えるように
しているので、水素を燃焼してガスタービンを作動させ
ると共にその排ガスの排熱により複合発電手段を作動さ
せることができる。これにより、熱損失を抑えることが
できる。
テムは、ガスタービンからの排ガスの顕熱を回収する排
熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行
うことにより発電を行う複合発電手段とを備えるように
しているので、水素を燃焼してガスタービンを作動させ
ると共にその排ガスの排熱により複合発電手段を作動さ
せることができる。これにより、熱損失を抑えることが
できる。
【００６２】さらに、請求項４の水素分離型火力発電シ
ステムは、ガスタービンからの排ガスの顕熱を回収する
排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を
行うことによりガスタービンの作動流体の一部となる水
蒸気を発生させる作動水蒸気発生手段とを備えるように
しているので、ガスタービンの作動流体の一部となる水
蒸気を発生させる熱源を別個に設ける必要がなく、熱損
失を抑えることができると共に設備の簡易化を図ること
ができる。
ステムは、ガスタービンからの排ガスの顕熱を回収する
排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を
行うことによりガスタービンの作動流体の一部となる水
蒸気を発生させる作動水蒸気発生手段とを備えるように
しているので、ガスタービンの作動流体の一部となる水
蒸気を発生させる熱源を別個に設ける必要がなく、熱損
失を抑えることができると共に設備の簡易化を図ること
ができる。
【００６３】一方、請求項５の水素分離型火力発電シス
テムでは、水素発電手段は、水素を燃焼させる水素燃焼
器と、この水素燃焼器からの燃焼ガスにより作動するガ
スタービンと、このガスタービンの作動により発電を行
う発電機とを備える一方、ガスタービンからの排ガスの
顕熱を回収する排熱回収ボイラを備えて、尚かつ改質分
離装置は排熱回収ボイラに組み込まれているようにして
いるので、天然ガスの改質に要する熱をガスタービンの
排ガスから直接得ることができる。これにより、改質手
段を加熱する熱源を別個に設ける必要がないので、熱損
失を抑えることができると共に設備の簡易化を図ること
ができる。
テムでは、水素発電手段は、水素を燃焼させる水素燃焼
器と、この水素燃焼器からの燃焼ガスにより作動するガ
スタービンと、このガスタービンの作動により発電を行
う発電機とを備える一方、ガスタービンからの排ガスの
顕熱を回収する排熱回収ボイラを備えて、尚かつ改質分
離装置は排熱回収ボイラに組み込まれているようにして
いるので、天然ガスの改質に要する熱をガスタービンの
排ガスから直接得ることができる。これにより、改質手
段を加熱する熱源を別個に設ける必要がないので、熱損
失を抑えることができると共に設備の簡易化を図ること
ができる。
【００６４】また、請求項６の水素分離型火力発電シス
テムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うことに
より発電を行う複合発電手段を備えるようにしているの
で、水素を燃焼してガスタービンを作動させると共にそ
の排ガスの排熱により複合発電手段を作動させる。これ
により、熱損失を抑えることができる。
テムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うことに
より発電を行う複合発電手段を備えるようにしているの
で、水素を燃焼してガスタービンを作動させると共にそ
の排ガスの排熱により複合発電手段を作動させる。これ
により、熱損失を抑えることができる。
【００６５】さらに、請求項７の水素分離型火力発電シ
ステムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うこと
によりガスタービンの作動流体の一部となる水蒸気を発
生させる作動水蒸気発生手段を備えるようにしているの
で、ガスタービンの作動流体の一部となる水蒸気を発生
させる熱源を別個に設ける必要がなく、熱損失を抑える
ことができると共に設備の簡易化を図ることができる。
ステムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うこと
によりガスタービンの作動流体の一部となる水蒸気を発
生させる作動水蒸気発生手段を備えるようにしているの
で、ガスタービンの作動流体の一部となる水蒸気を発生
させる熱源を別個に設ける必要がなく、熱損失を抑える
ことができると共に設備の簡易化を図ることができる。
【００６６】また、請求項８の水素分離型火力発電シス
テムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うことに
より天然ガスの改質に使用する水蒸気を発生させる改質
水蒸気発生手段を備えるようにしているので、天然ガス
の改質に使用する水蒸気を発生させる熱源を別個に設け
る必要がない。これにより、熱損失を抑えることができ
ると共に設備の簡易化を図ることができる。
テムは、排熱回収ボイラで排ガスと熱交換を行うことに
より天然ガスの改質に使用する水蒸気を発生させる改質
水蒸気発生手段を備えるようにしているので、天然ガス
の改質に使用する水蒸気を発生させる熱源を別個に設け
る必要がない。これにより、熱損失を抑えることができ
ると共に設備の簡易化を図ることができる。
【図１】本発明の水素分離型タービン発電システムの実
施形態を示す概念図である。
施形態を示す概念図である。
【図２】図１の水素分離型タービン発電システムに使用
する改質分離装置に使用する改質手段及び水素分離手段
を示す斜視図である。
する改質分離装置に使用する改質手段及び水素分離手段
を示す斜視図である。
【図３】改質分離装置及び水素燃焼器を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】改質分離装置を示す斜視図である。
【図５】水素分離型タービン発電システムの他の実施形
態を示す概念図である。
態を示す概念図である。
【図６】図５の水素分離型タービン発電システムに使用
する改質分離装置を示す斜視図である。
する改質分離装置を示す斜視図である。
【図７】図６の改質分離装置に使用する改質手段及び水
素分離手段を示す斜視図である。
素分離手段を示す斜視図である。
【図８】水素分離型タービン発電システムの別の実施形
態を示す概念図である。
態を示す概念図である。
【図９】水素分離型タービン発電システムの更に他の実
施形態を示す概念図である。
施形態を示す概念図である。
１ 水素分離型タービン発電システム ２ 改質手段 ３ 水素分離手段 ４ 改質分離装置 ５ 水素発電手段 ６ 二酸化炭素発電手段 １４ 水素燃焼器 １５ ガスタービン １６ 発電機 ２８ 排熱回収ボイラ ３３ 複合発電手段 ４５ 改質水蒸気発生手段 ４６ 作動水蒸気発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｃ 3/22 Ｆ０２Ｃ 3/22 6/00 6/00 Ｅ 6/18 6/18 Ａ 7/22 7/22 Ｄ
Claims (8)
- 【請求項１】 天然ガスを改質して水素と二酸化炭素等
とから成る改質ガスにする改質手段と前記改質ガスから
水素を分離する水素分離手段とを一体化して天然ガスの
改質と水素の分離とを並行して行う改質分離装置と、前
記水素を燃料として発電を行う水素発電手段と、前記水
素が分離された残りの改質ガスを酸素により燃焼して発
電を行う二酸化炭素発電手段とを備えることを特徴とす
る水素分離型火力発電システム。 - 【請求項２】 前記水素発電手段は、前記改質分離装置
と一体化すると共に前記水素を燃焼させる水素燃焼器
と、この水素燃焼器からの燃焼ガスにより作動するガス
タービンと、このガスタービンの作動により発電を行う
発電機とを備えることを特徴とする請求項１記載の水素
分離型火力発電システム。 - 【請求項３】 前記ガスタービンからの排ガスの顕熱を
回収する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで前記
排ガスと熱交換を行うことにより発電を行う複合発電手
段とを備えることを特徴とする請求項２記載の水素分離
型火力発電システム。 - 【請求項４】 前記ガスタービンからの排ガスの顕熱を
回収する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで前記
排ガスと熱交換を行うことにより前記ガスタービンの作
動流体の一部となる水蒸気を発生させる作動水蒸気発生
手段とを備えることを特徴とする請求項２または請求項
３記載の水素分離型火力発電システム。 - 【請求項５】 前記水素発電手段は、前記水素を燃焼さ
せる水素燃焼器と、この水素燃焼器からの燃焼ガスによ
り作動するガスタービンと、このガスタービンの作動に
より発電を行う発電機とを備える一方、前記ガスタービ
ンからの排ガスの顕熱を回収する排熱回収ボイラを備え
て、尚かつ前記改質分離装置は前記排熱回収ボイラに組
み込まれていることを特徴とする請求項１記載の水素分
離型火力発電システム。 - 【請求項６】 前記排熱回収ボイラで前記排ガスと熱交
換を行うことにより発電を行う複合発電手段を備えるこ
とを特徴とする請求項５記載の水素分離型火力発電シス
テム。 - 【請求項７】 前記排熱回収ボイラで前記排ガスと熱交
換を行うことにより前記ガスタービンの作動流体の一部
となる水蒸気を発生させる作動水蒸気発生手段を備える
ことを特徴とする請求項５または請求項６記載の水素分
離型火力発電システム。 - 【請求項８】 前記排熱回収ボイラで前記排ガスと熱交
換を行うことにより前記天然ガスの改質に使用する水蒸
気を発生させる改質水蒸気発生手段を備えることを特徴
とする請求項２から請求項７のいずれか記載の水素分離
型火力発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00052798A JP3940481B2 (ja) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | 水素分離型火力発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00052798A JP3940481B2 (ja) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | 水素分離型火力発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200817A true JPH11200817A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3940481B2 JP3940481B2 (ja) | 2007-07-04 |
Family
ID=11476254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00052798A Expired - Fee Related JP3940481B2 (ja) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | 水素分離型火力発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3940481B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004502623A (ja) * | 2000-06-29 | 2004-01-29 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 熱交換膜反応装置による発電 |
| JP2008180213A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-08-07 | General Electric Co <Ge> | ＮＯｘ排出物を低減させるための改良システム及び方法 |
| JP2009280426A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Nissan Motor Co Ltd | 水素生成装置 |
| JP2010024070A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Nissan Motor Co Ltd | 水素生成装置 |
| US8061413B2 (en) | 2007-09-13 | 2011-11-22 | Battelle Energy Alliance, Llc | Heat exchangers comprising at least one porous member positioned within a casing |
| JP2014020509A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | シール装置、軸流タービン、および発電プラント |
| US8899074B2 (en) | 2009-10-22 | 2014-12-02 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods of natural gas liquefaction and natural gas liquefaction plants utilizing multiple and varying gas streams |
| JP2015109767A (ja) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社Ihi | 発電システム |
| US9217603B2 (en) | 2007-09-13 | 2015-12-22 | Battelle Energy Alliance, Llc | Heat exchanger and related methods |
| US9254448B2 (en) | 2007-09-13 | 2016-02-09 | Battelle Energy Alliance, Llc | Sublimation systems and associated methods |
| US9574713B2 (en) | 2007-09-13 | 2017-02-21 | Battelle Energy Alliance, Llc | Vaporization chambers and associated methods |
| US10655911B2 (en) | 2012-06-20 | 2020-05-19 | Battelle Energy Alliance, Llc | Natural gas liquefaction employing independent refrigerant path |
| CN112263895A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） | 一种钯/钯合金膜纯化器及其使用方法 |
| WO2022044481A1 (ja) * | 2020-08-25 | 2022-03-03 | 株式会社ルネッサンス・エナジー・リサーチ | Ｃｏ２分離方法、ｃｏ２分離装置、及び燃焼システム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2383522B1 (en) | 2010-04-28 | 2016-11-02 | General Electric Technology GmbH | Thermal integration of a carbon dioxide capture and compression unit with a steam or combined cycle plant |
| US11988114B2 (en) | 2022-04-21 | 2024-05-21 | Mitsubishi Power Americas, Inc. | H2 boiler for steam system |
-
1998
- 1998-01-05 JP JP00052798A patent/JP3940481B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004502623A (ja) * | 2000-06-29 | 2004-01-29 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 熱交換膜反応装置による発電 |
| JP2008180213A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-08-07 | General Electric Co <Ge> | ＮＯｘ排出物を低減させるための改良システム及び方法 |
| US9217603B2 (en) | 2007-09-13 | 2015-12-22 | Battelle Energy Alliance, Llc | Heat exchanger and related methods |
| US8061413B2 (en) | 2007-09-13 | 2011-11-22 | Battelle Energy Alliance, Llc | Heat exchangers comprising at least one porous member positioned within a casing |
| US9574713B2 (en) | 2007-09-13 | 2017-02-21 | Battelle Energy Alliance, Llc | Vaporization chambers and associated methods |
| US9254448B2 (en) | 2007-09-13 | 2016-02-09 | Battelle Energy Alliance, Llc | Sublimation systems and associated methods |
| JP2009280426A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Nissan Motor Co Ltd | 水素生成装置 |
| JP2010024070A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Nissan Motor Co Ltd | 水素生成装置 |
| US8899074B2 (en) | 2009-10-22 | 2014-12-02 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods of natural gas liquefaction and natural gas liquefaction plants utilizing multiple and varying gas streams |
| US10655911B2 (en) | 2012-06-20 | 2020-05-19 | Battelle Energy Alliance, Llc | Natural gas liquefaction employing independent refrigerant path |
| JP2014020509A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | シール装置、軸流タービン、および発電プラント |
| JP2015109767A (ja) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社Ihi | 発電システム |
| WO2022044481A1 (ja) * | 2020-08-25 | 2022-03-03 | 株式会社ルネッサンス・エナジー・リサーチ | Ｃｏ２分離方法、ｃｏ２分離装置、及び燃焼システム |
| CN112263895A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） | 一种钯/钯合金膜纯化器及其使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3940481B2 (ja) | 2007-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11200817A (ja) | 水素分離型火力発電システム | |
| JP5291449B2 (ja) | 排ガス処理方法及び装置 | |
| US7266940B2 (en) | Systems and methods for power generation with carbon dioxide isolation | |
| JP5043602B2 (ja) | 二酸化炭素の単離を伴う発電用システム及び方法 | |
| TWI564475B (zh) | 低排放之三循環動力產生系統和方法 | |
| CA2094129A1 (en) | Process and installation for the combined generation of electrical and mechanical energy | |
| WO2001092703A1 (en) | A method of operating a combustion plant and a combustion plant | |
| JP2008163944A (ja) | 部分的ｃｏ２回収式サイクルプラント用の改質システム | |
| JP2004530097A (ja) | Ｃｏ２放出の少い発電機及び関連方法 | |
| WO1998045578A1 (en) | Thermal chemical recuperation method and system for use with gas turbine systems | |
| JP2013540933A (ja) | エネルギー発生システムおよびその方法 | |
| AU2012283712B2 (en) | Advanced combined cycle systems and methods based on methanol indirect combustion | |
| WO2009015430A1 (en) | Power generation process and system | |
| Andersen et al. | Gas turbine combined cycle with CO2-capture using auto-thermal reforming of natural gas | |
| JP5412232B2 (ja) | 二酸化炭素分離回収装置を伴う水素分離型水素製造システム | |
| JPH11297336A (ja) | 複合発電システム | |
| WO2018139646A1 (ja) | プラント及びプラントの運転方法 | |
| EP1441434A2 (en) | Stand-alone high efficiency magnetohydrodynamic power generation method and system | |
| JPH11264325A (ja) | 二酸化炭素回収型発電プラント | |
| JP2008078144A (ja) | 燃料電池−ガスタービン発電設備及び複合発電設備 | |
| JP2846105B2 (ja) | 燃焼装置 | |
| JP2012159031A (ja) | ガス化炉ガス利用発電システム | |
| JP2000297656A (ja) | 火力発電プラント | |
| KR20170034718A (ko) | 복합발전 시스템 | |
| JP5148541B2 (ja) | 酸素燃焼技術を利用した水素分離型水素製造システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20041020 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060530 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060807 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061115 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070115 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070327 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20070402 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |