KR20240017924A - Ammonia supply unit for power plant, ammonia vaporization treatment method for power plant, and power plant - Google Patents
Ammonia supply unit for power plant, ammonia vaporization treatment method for power plant, and power plant Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240017924A KR20240017924A KR1020247000398A KR20247000398A KR20240017924A KR 20240017924 A KR20240017924 A KR 20240017924A KR 1020247000398 A KR1020247000398 A KR 1020247000398A KR 20247000398 A KR20247000398 A KR 20247000398A KR 20240017924 A KR20240017924 A KR 20240017924A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ammonia
- vaporizer
- power plant
- supply unit
- condenser
- Prior art date
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 442
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 160
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 title claims description 85
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 title claims description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 61
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims abstract description 94
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 43
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 34
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 12
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 9
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 6
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 ammonia and urea Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 description 1
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
- F01K17/06—Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/14—Details thereof
- F23K5/22—Vaporising devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛은, 적어도 하나의 암모니아 기화기를 구비한다. 암모니아 기화기는, 터빈으로부터 배출되는 증기를 복수 처리하기 위한 복수기의 내부에 마련된다. 암모니아 기화기는, 복수기의 내부에 있는 증기 또는 응축수를 열원으로 하여, 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다.An ammonia supply unit for a power plant has at least one ammonia vaporizer. The ammonia vaporizer is provided inside the condenser for condensing the vapor discharged from the turbine. The ammonia vaporizer is configured to vaporize liquid ammonia using steam or condensate inside the condenser as a heat source.
Description
본 개시는, 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛, 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법 및 발전 플랜트에 관한 것이다.The present disclosure relates to an ammonia supply unit for a power plant, an ammonia vaporization treatment method for a power plant, and a power plant.
본원은, 2021년 7월 12일에 일본 특허청에 출원된 특허 출원 제2021-114843호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Patent Application No. 2021-114843 filed with the Japan Patent Office on July 12, 2021, and uses the contents herein.
특허문헌 1은, 액화 천연가스(이하, LNG라고 함)가 연료로서 사용되는 발전 플랜트를 개시하고 있으며, 복수기가 냉매 배관을 통해 LNG 기화기와 접속된다. 터빈으로부터 복수기에 유입된 증기는 냉매 배관을 흐르는 냉각수에 의해 열이 회수되고, 열을 회수한 냉각수는 LNG 기화기에 유입되어 LNG의 기화 처리에 사용된다.
상기 특허문헌에서는, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 구성은 개시되어 있지 않고, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하기 위한 구성도 개시되어 있지 않다. 또한, 상기 특허문헌의 복수기의 내부에서는, 터빈을 통과한 증기와, 냉매 배관을 흐르는 냉각수의 열교환이 행해지는 것뿐이기 때문에, 복수기 내에서의 복수 처리가 불충분해질 우려가 있다. 이 경우, 복수기의 내부의 압력이 충분히 낮아지지 않아, 발전 효율이 저하될 우려가 있다.In the above patent document, a configuration for vaporizing liquid ammonia is not disclosed, and a configuration for securing the amount of heat for vaporizing liquid ammonia is also not disclosed. Additionally, since heat exchange only occurs between the steam passing through the turbine and the cooling water flowing through the refrigerant pipe inside the condenser of the above patent document, there is a risk that the condensate treatment within the condenser may be insufficient. In this case, the pressure inside the condenser is not sufficiently lowered, and there is a risk that power generation efficiency may decrease.
본 개시의 목적은, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율을 향상시킬 수 있는 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛, 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법 및 발전 플랜트를 제공하는 것이다.The purpose of the present disclosure is to provide an ammonia supply unit for a power generation plant, an ammonia vaporization treatment method for a power plant, and a power plant that can secure the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and improve the thermal efficiency of the heat cycle.
본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛은,An ammonia supply unit for a power plant according to at least one embodiment of the present disclosure,
터빈으로부터 배출되는 증기를 복수 처리하기 위한 복수기의 내부에 마련되고, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 적어도 하나의 암모니아 기화기를 구비한다.It is provided inside a condenser for condensing steam discharged from the turbine, and has at least one ammonia vaporizer for vaporizing liquid ammonia.
본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법은,An ammonia vaporization treatment method for a power plant according to at least one embodiment of the present disclosure,
터빈으로부터의 증기를 복수 처리하기 위한 복수기의 내부에 마련된 적어도 하나의 암모니아 기화기에 의해, 액체 암모니아를 기화 처리하는 기화 처리 공정을 구비한다.A vaporization treatment process of vaporizing liquid ammonia is provided using at least one ammonia vaporizer provided inside a condenser for processing vapor from a turbine.
본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트는,A power plant according to at least one embodiment of the present disclosure,
보일러와,boiler,
상기 보일러로부터의 증기를 동력원으로서 회전하기 위한 터빈과,a turbine for rotating steam from the boiler as a power source;
상기 터빈의 회전에 의해 발전하기 위한 발전기와,A generator for generating power by rotation of the turbine,
상기 터빈으로부터 배출되는 증기를 복수 처리하기 위한 복수기와,A condenser for condensing steam discharged from the turbine;
상기 복수기의 내부에 마련되고, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 적어도 하나의 암모니아 기화기At least one ammonia vaporizer provided inside the condenser and for vaporizing liquid ammonia
를 구비한다.is provided.
본 개시에 의하면, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율을 향상시킬 수 있는 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛, 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법 및 발전 플랜트를 제공할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to provide an ammonia supply unit for a power generation plant, an ammonia vaporization treatment method for a power generation plant, and a power plant that can secure the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and improve the thermal efficiency of the heat cycle.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 보일러를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트의 개략도이다.
도 3은 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 형태에 따른 2개의 기화기의 가동 기간을 개념적으로 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 개시의 제2 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛을 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 개시의 제3 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛을 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 기화 처리 공정을 나타내는 흐름도이다.1 is a schematic diagram showing a boiler according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a schematic diagram of a power plant according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a schematic diagram showing an ammonia supply unit according to the first embodiment of the present disclosure.
4 is a graph conceptually showing the operation period of two vaporizers according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 5 is a schematic diagram showing an ammonia supply unit according to a second embodiment of the present disclosure.
Figure 6 is a schematic diagram showing an ammonia supply unit according to a third embodiment of the present disclosure.
Figure 7 is a flowchart showing an ammonia vaporization treatment method for a power plant according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 8 is a flowchart showing a vaporization treatment process according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 또한 실시 형태가 복수 있는 경우에는, 각 실시 형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다. 이후의 설명에서, 위나 상방은 연직 방향 상측을 나타내고, 아래나 하방은 연직 방향 하측을 나타내는 것이며, 연직 방향은 엄밀하지 않고 오차를 포함하는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, the present invention is not limited to this embodiment, and when there are multiple embodiments, it also includes a configuration by combining each embodiment. In the following description, up or upward refers to the upper side in the vertical direction, and downward or downward refers to the lower side in the vertical direction, and the vertical direction is not exact and includes errors.
또한, 실시 형태로서 기재되어 있거나 또는 도면에 도시되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 본 개시의 범위를 이것으로 한정하는 취지가 아니라, 단순한 설명예에 불과하다.In addition, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of component parts described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present disclosure, but are merely illustrative examples.
예를 들어, 「어떤 방향으로」, 「어떤 방향을 따라」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심」 혹은 「동축」 등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그러한 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은 동일한 기능이 얻어질 정도의 각도나 거리를 갖고 상대적으로 변위되어 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.For example, expressions expressing relative or absolute arrangement such as “in a certain direction,” “along a certain direction,” “parallel,” “orthogonal,” “center,” “concentric,” or “coaxial,” are strictly such expressions. It not only indicates the arrangement, but also indicates the state of relative displacement with a tolerance or an angle or distance sufficient to obtain the same function.
예를 들어, 「동일」, 「동등하다」 및 「균질」 등의 사물이 동등한 상태임을 나타내는 표현은, 엄밀하게 동등한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은 동일한 기능이 얻어질 정도의 차가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.For example, expressions indicating that things are in an equal state, such as “same,” “equal,” and “homogeneous,” not only express a state of being strictly equal, but also indicate that there is a tolerance, or difference to the extent that the same function can be obtained. It should also indicate the status.
예를 들어, 사각 형상이나 원통 형상 등의 형상을 나타내는 표현은, 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각 형상이나 원통 형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과가 얻어지는 범위에서, 요철부나 모따기부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.For example, expressions representing shapes such as a square shape or a cylindrical shape not only represent shapes such as a square shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also include uneven portions, chamfered portions, etc. to the extent that the same effect is obtained. The shape is also shown.
한편, 하나의 구성 요소를 「구비한다」, 「포함한다」 또는 「갖는다」라는 표현은, 다른 구성 요소의 존재를 제외한 배타적인 표현이 아니다.On the other hand, the expressions “to include,” “include,” or “to have” one component are not exclusive expressions that exclude the presence of other components.
또한, 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하는 경우가 있다.In addition, similar configurations may be given the same reference numerals and description thereof may be omitted.
<보일러(10) 및 발전 플랜트(1)의 개요><Overview of boiler (10) and power plant (1)>
도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 보일러를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a boiler according to an embodiment of the present disclosure.
본 개시의 일 실시 형태에 따른 보일러(10)는 석탄(탄소 함유 고체 연료)을 분쇄한 미분탄을 미분 연료로서 사용하고, 이 미분 연료를 버너에 의해 연소시키고, 이 연소에 의해 발생한 열을 급수나 증기와 열교환하여 과열 증기를 생성하는 것이 가능한 석탄 연소(미분탄 연소) 보일러이다. 본 실시 형태의 보일러(10)는 미분 연료 외에, 액체 암모니아를 기화 처리함으로써 생성되는 암모니아 가스를 버너에 의해 연소시킨다. 따라서, 본 실시 형태의 보일러(10)에서는, 미분탄과 암모니아 가스의 혼합 연소가 행해진다.The
본 실시 형태에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 보일러(10)는 화로(11)와 연소 장치(12)와 연소 가스 통로(13)를 갖고 있다. 화로(11)는 사각통의 중공 형상을 이루어 연직 방향을 따라 설치되어 있다. 화로(11)를 구성하는 화로벽(101)은 복수의 전열관과 이들을 접속하는 핀으로 구성되고, 미분 연료 또는 암모니아 가스의 적어도 한쪽의 연소에 의해 발생한 열을 전열관의 내부를 유통하는 물이나 증기와 열교환하여, 화로벽(101)의 온도 상승을 억제하고 있다.In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
연소 장치(12)는 화로(11)를 구성하는 화로벽(101)의 하부측에 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 연소 장치(12)는 화로벽(101)에 장착된 복수의 버너(예를 들어 21, 22, 23, 24, 25)를 갖고 있다. 예를 들어 버너(21, 22, 23, 24, 25)는, 화로(11)의 둘레 방향을 따라 균등 간격으로 배치된 것이 1세트로서, 연직 방향을 따라 복수단(예를 들어, 도 1에서는 5단) 배치되어 있다. 단, 화로의 형상이나 하나의 단에 있어서의 버너의 수, 단수, 배치 등은 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.The
버너(21, 22, 23)는, 암모니아 가스 공급관(69)에 연결되어 있다. 암모니아 가스 공급관(69)은 액체 암모니아를 기화 처리하여 암모니아 가스를 생성하기 위한 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛(60)(이하, 단순히 암모니아 공급 유닛(60)이라고 하는 경우가 있음)의 구성 요소이다. 암모니아 공급 유닛(60)의 상세는 후술한다.The
버너(24, 25)는 미분탄 공급관(29, 33)을 통해 복수의 분쇄기(밀)(34, 35)에 연결되어 있다(이하, 분쇄기(34, 35)를 총칭하여, 분쇄기(3)라고 하는 경우가 있음). 이 분쇄기(3)에서는, 예를 들어 하우징 내에 분쇄 테이블(도시생략)이 구동 회전 가능하게 지지되고, 이 분쇄 테이블의 상방에 복수의 분쇄 롤러(도시생략)가 분쇄 테이블의 회전에 연동 회전 가능하게 지지되어 구성되어 있다. 석탄이, 복수의 분쇄 롤러와 분쇄 테이블 사이에 투입되면, 분쇄되고, 반송용 가스(1차 공기, 산화성 가스)에 의해 분쇄기(3)의 하우징 내의 분급기(도시생략)로 반송되어, 소정의 입경 범위 내에 분급된 미분 연료를, 미분탄 공급관(29, 33)으로부터 버너(24, 25)에 공급할 수 있다. 또한, 반송용 가스는 미분 연료를 건조시키는 역할도 함께 담당한다.The
상술한 반송용 가스는, 외기를 도입하는 1차 공기 통풍기(31)(PAF: Primary Air Fan)로부터 공기관(30)을 통해 분쇄기(3)로 송출된다. 공기관(30)은 1차 공기 통풍기(31)로부터 송출된 공기 중 에어 히터(42)로 가열된 열공기가 흐르는 열공기 유도관(30A)과, 1차 공기 통풍기(31)로부터 송출된 공기 중 에어 히터(42)를 경유하지 않는 상온에 가까운 냉공기가 흐르는 냉공기 유도관(30B)과, 열공기와 냉공기가 합류하여 흐르기 위한 반송용 가스 유로(30C)를 구비한다. 열공기 유도관(30A)과 냉공기 유도관(30B)에는 각각, 열공기 댐퍼(30D)와 냉공기 댐퍼(30E)가 마련된다. 이들 댐퍼의 각각의 개방도가, 미분탄 연료의 공급 조건에 따라서 조정됨으로써, 반송용 가스 유로(30C)를 흐르는 반송용 가스의 유량 및 온도가 조정된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 반송용 가스 유로(30C)를 흐르는 반송용 가스에는, 열공기 유도관(30A)으로부터의 열공기가 포함된다. 즉, 공기관(30)은 연료로서의 석탄을 분쇄하는 분쇄기(3)에 에어 히터(42)로 가열된 열공기를 유도하도록 구성된다.The above-described conveying gas is delivered to the
또한, 화로(11)는 버너(21, 22, 23, 24, 25)의 장착 위치에 풍상(36)이 마련되어 있으며, 이 풍상(36)에 공기 덕트(풍도)(37)의 일단부가 연결되어 있다. 공기 덕트(37)는 타단부에 압입 통풍기(FDF: Forced Draft Fan)(38)가 마련되어 있다.In addition, the
연소 가스 통로(13)는 도 1에 도시한 바와 같이, 화로(11)의 연직 방향 상부에 연결되어 있다. 연소 가스 통로(13)는 연소 가스의 열을 회수하기 위한 열교환기로서, 과열기(102, 103, 104), 재열기(105, 106), 절탄기(107)가 마련되어 있으며, 화로(11)에서 발생한 연소 가스와 각 열교환기의 내부를 유통하는 급수나 증기 사이에서 열교환이 행해진다.As shown in FIG. 1, the
연소 가스 통로(13)는 도 1에 도시한 바와 같이, 그 하류측에 열교환을 행한 연소 가스가 배출되는 연도(14)가 연결되어 있다. 연도(14)에는, 공기 덕트(37)와 공기관(30)의 각각을 흐르는 공기를 가열하기 위한 에어 히터(공기 예열기)(42)가 마련된다. 에어 히터(42)에 있어서, 공기 덕트(37)를 흐르는 외기와, 연도(14)를 흐르는 연소 가스 사이에서 열교환이 행해지고, 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급하는 연소용 공기를 승온할 수 있다. 또한, 에어 히터(42)에 있어서, 열공기 유도관(30A)을 향해 흐르는 외기와, 연도(14)를 흐르는 연소 가스 사이에서 열교환이 행해지고, 외기는 열공기로 변화할 수 있다. 따라서, 에어 히터(42)는 보일러(10)의 배열을 사용하여 외기를 가열하도록 구성되어 있다고 이해된다.As shown in FIG. 1, the
또한, 연도(14)는, 에어 히터(42)보다 상류측의 위치에 탈질 장치(43)가 마련되어 있다. 탈질 장치(43)는 암모니아, 요소수 등의 질소산화물을 환원하는 작용을 갖는 환원제를 연도(14) 내에 공급하고, 환원제가 공급된 연소 가스 중의 질소산화물과 환원제의 반응을, 탈질 장치(43) 내에 설치된 탈질 촉매의 촉매 작용에 의해 촉진시킴으로써, 연소 가스 중의 질소산화물을 제거, 저감하는 것이다. 또한, 상술한 암모니아 가스 공급관(69)은 탈질 장치(43)에 접속되어도 된다. 즉, 암모니아 공급 유닛(60)으로부터 공급되는 암모니아 가스는 환원제로서 사용되어도 된다. 이 경우의 암모니아 공급 유닛(60)은 도 1에서는 이점쇄선에 의해 도시되어 있다.Additionally, in the
연도(14)에 연결되는 가스 덕트(41)는 에어 히터(42)보다 하류측의 위치에, 전기 집진기 등의 집진 장치(44), 유인 통풍기(IDF: Induced Draft Fan)(45), 탈황 장치(46) 등이 마련되고, 하류 단부에 연돌(50)이 마련되어 있다.The
한편, 복수의 분쇄기[34, 35(3)]가 구동되면, 생성된 미분 연료가 반송용 가스(1차 공기, 산화성 가스)와 함께 미분탄 공급관(29, 33)을 통해서 버너(24, 25)에 공급된다. 또한, 연도(14)로부터 배출된 배기 가스와 에어 히터(42)에서 열교환함으로써, 가열된 연소용 공기(2차 공기, 산화성 가스)가 공기 덕트(37)로부터 풍상(36)을 통해 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급된다. 버너(24, 25)는 미분 연료와 반송용 가스가 혼합된 미분 연료 혼합기를 화로(11)에 불어넣음과 함께 연소용 공기를 화로(11)에 불어넣고, 이때에 미분 연료 혼합기가 착화함으로써 화염을 형성할 수 있다. 화로(11) 내의 하부에서 화염이 발생하여 고온의 연소 가스가 이 화로(11) 내를 상승하고, 연소 가스 통로(13)로 배출된다. 미분 연료 혼합기의 불어넣기 개시와 동시에(혹은 미분 연료 혼합기의 착화 후), 버너(21, 22, 23)가 암모니아 가스를 화로(11)에 불어넣음으로써 암모니아 가스의 연소가 일어나 미분탄과 암모니아의 혼합 연소가 행해진다. 또한, 산화성 가스로서, 본 실시 형태에서는 공기를 사용한다. 공기보다도 산소 비율이 많은 것이나 반대로 적은 것이어도 되며, 연료 유량과의 적정화를 도모함으로써 사용 가능해진다.On the other hand, when the plurality of pulverizers [34, 35(3)] are driven, the generated pulverized fuel flows to the
그 후, 연소 가스는, 도 1에 도시한 바와 같이, 연소 가스 통로(13)에 배치되는 제2 과열기(103), 제3 과열기(104), 제1 과열기(102)(이하 단순히 과열기라고 기재하는 경우도 있음), 제2 재열기(106), 제1 재열기(105)(이하 단순히 재열기라고 기재하는 경우도 있음), 절탄기(107)에서 열교환한 후, 탈질 장치(43)에 의해 질소산화물이 환원 제거되고, 집진 장치(44)에서 입자상 물질이 제거되며, 탈황 장치(46)에서 황 산화물이 제거된 후, 연돌(50)로부터 대기 중으로 배출된다. 또한, 각 열교환기는 연소 가스 흐름에 대하여 반드시 상기 기재순으로 배치되지는 않아도 된다.After that, as shown in FIG. 1, the combustion gas is supplied to the
또한, 도 1에서는 연소 가스 통로(13) 내의 각 열교환기(과열기(102, 103, 104), 재열기(105, 106), 절탄기(107))의 위치를 정확하게 나타내고 있는 것은 아니며, 각 열교환기의 연소 가스 흐름에 대한 배치순도 도 1의 기재에 한정되는 것은 아니다.In addition, Figure 1 does not accurately show the position of each heat exchanger (
도 2는, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트의 개략도이다. 본 실시 형태의 발전 플랜트(1)는 일례로서 상술한 각 열교환기를 포함하는 보일러(10)와, 보일러(10)로부터의 증기를 동력원으로 하여 회전하기 위한 터빈(110)과, 터빈(110)의 회전에 의해 발전하기 위한 발전기(115)와, 터빈(110)으로부터 배출되는 증기를 복수 처리하기 위한 복수기(114)와, 복수기(114)에 의해 복수 처리된 응축수를 보일러(10)에 보내기 위한 보일러 급수 펌프(123)와, 암모니아 공급 유닛(60)을 구비한다. 보일러(10), 터빈(110), 복수기(114) 및 보일러 급수 펌프(123)는 규정된 열 사이클(예를 들어 랭킨 사이클)을 형성한다. 이 열 사이클에서 터빈(110)으로부터 취출됨으로써, 발전기(115)는 전력을 생성한다. 이 열 사이클에 있어서의 순환 열 매체는, 삼중점 이상의 압력과 온도에서 순환하는 물이다.Figure 2 is a schematic diagram of a power plant according to an embodiment of the present disclosure. As an example, the
일 실시 형태에서는, 암모니아 공급 유닛(60)을 제외한 발전 플랜트(1)의 상술한 구성 요소는 모두 기존의 설비이며, 암모니아 공급 유닛(60)은 이들 기존의 설비에 대하여 추가 설치된다.In one embodiment, all of the above-described components of the
본 실시 형태의 터빈(110)은, 예를 들어 고압 터빈(111)과 중압 터빈(112)과 저압 터빈(113)으로 구성되고, 연소 가스 통로(13)(도 1 참조)를 흐르는 연소 가스로부터 열 회수하는 재열기(105, 106)를 통해 고압 터빈(111)과 중압 터빈(112)은 서로 접속된다. 저압 터빈(113)에는, 복수기(114)가 연결되어 있다. 복수기(114)는 냉각수가 내부를 흐르도록 구성된 전열관(117)을 수용한다. 냉각수는, 예를 들어 해수, 담수, 또는 기수 등이다. 본 실시 형태의 복수기(114)의 내부에는, 암모니아 공급 유닛(60)의 구성 요소인 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)가 마련된다. 암모니아 기화기(61)는 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다. 저압 터빈(113)을 회전 구동한 증기는 복수기(114)에 유입되고, 냉각수와 액체 암모니아에 의해 냉각되어 응축수가 된다. 이때, 암모니아 기화기(61)에서는 액체 암모니아가 기화 처리되어 암모니아 가스가 생성된다.The
복수기(114)는 급수 라인 L1을 통해 절탄기(107)에 연결되어 있다. 급수 라인 L1에는, 예를 들어 복수 펌프(CP)(121), 저압 급수 히터(122), 보일러 급수 펌프(BFP)(123), 고압 급수 히터(124)가 마련되어 있다. 저압 급수 히터(122)와 고압 급수 히터(124)에는, 터빈[111, 112, 113(110)]을 구동하는 증기의 일부가 추기되어, 추기 라인(도시생략)을 통해 고압 급수 히터(124)와 저압 급수 히터(122)에 열원으로서 공급되고, 절탄기(107)로 공급되는 급수가 가열된다.The
상술한 실시 형태에서는, 보일러(10)를 암모니아 가스와의 혼합 연소가 행해지는 석탄 연소 보일러로 하였지만, 석탄 전소 보일러여도 된다. 이 경우, 암모니아 공급 유닛(60)은 환원제로서의 암모니아 가스를 연도(14)로 공급하도록 구성되면 된다.In the above-described embodiment, the
또한, 보일러(10)에서 사용되는 연료로서는, 바이오매스 연료나 석유 정제 시에 발생하는 PC(석유 코크스: Petroleum Coke) 연료, 석유 잔사 등의 고체 연료여도 된다. 또한, 연료로서 고체 연료에 한정되지 않고, 중유, 경유, 중질유 등의 석유류나 공장 폐액 등의 액체 연료도 사용할 수 있으며, 나아가, 연료로서 기체 연료(천연가스, 부생가스 등)도 사용할 수 있다. 또한, 이들 연료를 조합하여 사용하는 혼연 연소 보일러에도 적용할 수 있다.Additionally, the fuel used in the
또한, 기화한 암모니아 가스는 보일러(10)의 연료 이외에, 다른 발전 수단(가스 터빈 발전 등)의 연료로 해도 된다. 또한, 가스 터빈 컴바인드 사이클 플랜트에 있어서 설치된 복수기(114)에서 기화된 암모니아 가스를, 가스 터빈의 연료로서 사용해도 된다.In addition, the vaporized ammonia gas may be used as a fuel for other power generation means (gas turbine power generation, etc.) in addition to the fuel for the
<암모니아 공급 유닛(60)의 상세의 제1 예시><First example of details of
도 3은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛을 나타내는 개략도이다. 제1 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛[60A(60)]의 설명에 앞서 복수기(114)에 대하여 상세히 설명한다. 복수기(114)는 전열관(117)을 수용하는 제1 용기(81)를 포함한다. 복수기(114)는 터빈(110)(저압 터빈(113))의 바로 아래에 배치된다.Figure 3 is a schematic diagram showing an ammonia supply unit according to the first embodiment of the present disclosure. Before explaining the ammonia supply unit [60A (60)] according to the first embodiment, the condenser (114) will be described in detail. The
제1 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛[60A(60)]은 액체 암모니아를 저류하는 암모니아 탱크(71)와, 복수기(114)의 내부에 마련된 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)와, 암모니아 탱크(71)로부터 암모니아 기화기(61)에 액체 암모니아를 공급하기 위한 공급 라인(72)과, 공급 라인(72)에 마련된 공급 펌프(73)를 구비한다. 일례로서, 암모니아 기화기(61)는 복수기(114)의 제1 용기(81)의 내부에 마련된 전열관이며, 공급 펌프(73)의 구동에 수반하여 암모니아 탱크(71)로부터 공급되는 액체 암모니아는 전열관을 흐르는 과정에서 기화한다.The ammonia supply unit [60A (60)] according to the first embodiment includes an ammonia tank (71) storing liquid ammonia, at least one ammonia vaporizer (61) provided inside the condenser (114), and an ammonia tank (71). ) and a
본 실시 형태에서는, 터빈(110)(저압 터빈(113))으로부터 복수기(114)의 제1 용기(81)에 유입된 증기가, 상술한 전열관(117)을 흐르는 냉각수와의 사이에서 열교환을 함과 함께, 암모니아 기화기(61)를 흐르는 액체 암모니아와의 사이에서 열교환을 한다. 이에 의해, 복수기(114) 내의 증기는 복수 처리되어 응축수가 생성됨과 함께, 암모니아 기화기(61)에 있는 액체 암모니아는 기화 처리되어 암모니아 가스가 생성된다. 암모니아 가스는 암모니아 기화기(61)로부터 배출되고, 예를 들어 보일러(10)에 공급된다.In this embodiment, the steam flowing into the
또한, 전열관(117) 또는 암모니아 기화기(61)는 복수기(114)의 저부에 고이는 응축수에 침지해도 된다(도시생략). 예를 들어 암모니아 기화기(61)가 응축수에 침지하는 경우, 액체 암모니아는 응축수와의 사이에서 열교환을 한다. 이 경우에도, 암모니아 기화기(61)는 응축수를 열원으로 하여 액체 암모니아를 기화 처리함과 함께, 응축수의 냉각을 통해 복수기(114)는 증기를 복수 처리할 수 있다. 또한, 응축수에 침지하는 암모니아 기화기(61)는 증기가 흐르는 방향에 있어서, 전열관(117)에 대하여 하류측에 배치되어도 된다. 또한, 복수의 암모니아 기화기(61) 중 어느 것만이 전열관(117)에 대하여 하류측에 배치되어도 된다. 또한, 암모니아 공급 유닛(60)은 암모니아 탱크(71)와 공급 펌프(73)를 구비하지 않아도 된다. 예를 들어, 암모니아 기화기(61)로의 액체 암모니아의 공급은, 액체 암모니아를 저류하는 대형 탱크로리 또는 선박 등에 의해 행해져도 된다.Additionally, the
상기 구성에 의하면, 암모니아 기화기(61)는 복수기(114)의 내부에 있는 증기 또는 응축수 중 적어도 한쪽을 직접적인 열원으로 하여 액체 암모니아를 기화 처리한다. 따라서, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열원을 확보할 수 있다. 동시에, 냉각수 외에 액체 암모니아가 복수 처리에 사용되므로, 복수기(114)에 있어서의 복수 처리가 촉진된다. 그 결과, 복수기(114)의 내부 압력은 충분히 낮아지고, 터빈(110), 복수기(114) 및 보일러(10)를 포함하는 예를 들어 랭킨 사이클 등의 열 사이클의 열효율은 향상된다. 따라서, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율을 향상시킬 수 있는 암모니아 공급 유닛(60)이 실현된다.According to the above configuration, the
또한, 암모니아에 있어서의 발열량에 대한 증발 잠열의 비율은 약 6%이며, 예를 들어 프로판(발열량에 대한 증발 잠열의 비율은 약 0.8%) 등의 연료와 비교해도 높다. 따라서, 터빈(110)으로부터 추기한 증기를 열원으로 하여 액체 암모니아를 기화 처리하는 경우에는, 발전 효율의 저하를 초래하기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 복수기(114)에 있어서 배열되게 되는 열을 이용하여 액체 암모니아의 기화 처리를 행함과 함께, 복수기(114)에 있어서의 압력 강하를 촉진하므로, 터빈(110)의 터빈 효율이 상승하여 발전 효율의 저하를 억제할 수 있다.Additionally, the ratio of the latent heat of evaporation to the calorific value of ammonia is about 6%, which is also high compared to fuels such as propane (the ratio of the latent heat of evaporation to the calorific value is about 0.8%). Therefore, when liquid ammonia is vaporized using steam extracted from the
도 3에서 예시된 실시 형태에서는, 암모니아 기화기(61)는 병렬로 마련된 2 이상의 기화기(61A)를 포함한다. 도시된 실시 형태에서는, 전열관으로서의 2개의 기화기(61A)가 마련되어 있다. 암모니아 탱크(71)로부터 공급되는 액체 암모니아는, 어느 기화기(61A)를 흐르는 과정에서 기화한다. 2개의 기화기(61A)는 서로 다른 타이밍에 가동(기화 처리)해도 되고, 동시에 가동해도 된다. 상기 구성에 의하면, 병렬로 마련된 2 이상의 기화기(61A)의 각각에서는, 동일 정도의 온도의 암모니아 가스가 배출된다. 따라서, 규정 온도에 도달한 암모니아 가스의 단위시간당 생성량이 증대한다.In the embodiment illustrated in Figure 3, the
본 실시 형태에서는, 2개의 기화기(61A)의 가동 상태는 서로 전환된다. 보다 상세하게는, 암모니아 공급 유닛(60A)은 각각의 기화기(61A)의 가동 상태를 전환하기 위한 전환 밸브(76)를 구비한다. 본 예의 전환 밸브(76)는 2개의 액체 암모니아 공급관(74)의 각각에 마련되는 개폐 밸브이며, 전환 밸브(76)의 개수는 2개이다. 전환 밸브(76)가 개방된 액체 암모니아 공급관(74)에는, 공급 라인(72)으로부터의 액체 암모니아가 흘러 기화기(61A)에 공급된다. 이에 의해, 기화기(61A)는 가동하여 기화 처리를 실행한다. 또한, 다른 실시 형태에서는, 전환 밸브(76)는 2개의 액체 암모니아 공급관(74)과 공급 라인(72)의 접속부에 마련된 삼방 밸브(유로 전환 밸브)여도 된다. 이 경우, 전환 밸브(76)의 개수는 1개이다.In this embodiment, the operating states of the two
도 4는, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 2개의 기화기의 가동 기간을 개념적으로 나타내는 그래프이다. 본 실시 형태에서는, 2개의 기화기(61A)는 전환 밸브(76)의 동작에 따라서 교대로 기화 처리를 실행하도록 구성된다. 도 4에서 예시된 실시 형태에서는, 한쪽의 기화 처리의 종료 시각과, 다른 쪽의 기화 처리의 개시 시각이 동일하지만, 다른 실시 형태에서는, 한쪽의 기화 처리가 종료되고 나서 규정된 시간을 비워두고 다른 쪽의 기화 처리를 개시해도 된다.FIG. 4 is a graph conceptually showing the operation period of two vaporizers according to an embodiment of the present disclosure. In this embodiment, the two
또 다른 실시 형태에서는, 한쪽의 기화 처리가 종료되기 전에 다른 쪽의 기화 처리를 개시해도 된다. 전환 시에 2개의 기화기가 일정한 시간 중복되어 가동되는 쪽이, 전환 시의 유량의 변동이 적어 안정적으로 일정량의 암모니아 가스를 공급할 수 있기 때문이다.In another embodiment, the other vaporization process may be started before one vaporization process is completed. This is because, when switching, the two vaporizers are operated overlapping for a certain period of time, which allows for a stable supply of a certain amount of ammonia gas due to less variation in flow rate during switching.
액체 암모니아의 온도는 매우 낮으므로, 증기 또는 응축수가, 가동 중인 기화기(61A)에 서리 또는 얼음 등의 석출물로서 부착될 우려가 있다. 보다 구체적인 일례로서, 기화기(61A)를 구성하는 전열관의 외표면에 석출물이 부착된다. 또한, 이와 같은 석출물의 부착은, 기화기(61A)가 응축수에 침지하는 경우라도 발생할 수 있다.Since the temperature of liquid ammonia is very low, there is a risk that vapor or condensate may adhere to the operating
기화기(61A)가 그대로 기화 처리를 계속하면, 석출물이 더욱 퇴적되고, 액체 암모니아로의 열전달이 저해될 우려가 있으며, 기화기(61A)로부터 배출되는 암모니아 가스에 액체 암모니아가 잔존할 우려가 있다. 이러한 점에서, 상기 구성에 의하면, 한쪽의 기화기(61A)가 기화 처리되고, 또한 다른 쪽의 기화기(61A)가 휴지하는 시간대가 발생한다. 다른 쪽의 기화기(61A)에서는, 부착된 석출물이 복수기(114)의 내부 증기 또는 응축수에 의해 제거된다. 따라서, 암모니아 공급 유닛(60A)은 액체 암모니아의 기화 처리를 계속적이고도 안정적으로 실행할 수 있다.If the
이와 같이, 병렬로 마련된 2 이상의 기화기(61A)를 모두 동시에 가동시키는 것보다도, 각각의 기화기(61A)의 가동 상태를 선택적으로 전환하는 쪽이, 규정 온도에 도달한 암모니아 가스를 계속적이고도 안정적으로 생성할 수 있다.In this way, rather than simultaneously operating two or
도 3으로 되돌아가, 제1 실시 형태의 암모니아 공급 유닛(60A)은 기화기(61A)의 출구측의 암모니아 가스의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(78)를 포함한다. 도시된 실시 형태에서는, 온도 센서(78)는 2개의 암모니아 가스 출구관(77)의 각각에 마련된다. 2개의 암모니아 가스 출구관(77)은 각각 2개의 기화기(61A)의 출구에 접속된다. 본 실시 형태에서는, 2개의 암모니아 가스 출구관(77)을 흐르는 암모니아 가스가, 상술한 암모니아 가스 공급관(69)을 경유하여 보일러(10)에 공급된다.Returning to Fig. 3, the
암모니아 공급 유닛(60A)은 2개의 온도 센서(78)의 계측 결과에 기초하여 전환 밸브(76)를 제어하도록 구성된 컨트롤러(90)를 구비한다. 단, 도 3에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 컨트롤러(90)는 한쪽의 온도 센서(78) 및 한쪽의 전환 밸브(76)만 전기적으로 접속되어 있다.The
컨트롤러(90)는 각종 연산 처리를 실행하는 프로세서와, 프로세서에 의해 처리되는 각종 데이터를 비일시적 또는 일시적으로 기억하는 메모리를 구비한다. 프로세서는, CPU, GPU, MPU, DSP, 이들 이외의 각종 연산 장치, 또는 이들의 조합 등에 의해 실현된다. 메모리는, ROM, RAM, 플래시 메모리 또는 이들의 조합 등에 의해 실현된다. 또한, 컨트롤러(90)는 발전 플랜트(1)를 제어하도록 구성되어도 된다.The
암모니아 기화기(61)에 과도한 석출물이 퇴적되지 않도록, 컨트롤러(90)는 전환 밸브(76)의 제어를 통해 암모니아 기화기(61)의 가동 기간을 조정하도록 구성된다. 그 원리는 이하와 같다. 암모니아 기화기(61)에 석출물이 퇴적될수록, 액체 암모니아의 기화 처리에 사용되는 열량이 저하되기 때문에, 암모니아 가스의 출구 온도는 낮아지는 경향이 있다. 따라서, 가동 중인 암모니아 기화기(61)로부터 배출되는 암모니아 가스의 출구 온도가 규정된 강하 조건(상세는 후술)을 충족하는 데 응답하여, 가동 중인 암모니아 기화기(61)에서의 기화 처리를 휴지하고, 다른 쪽의 암모니아 기화기(61)에서의 기화 처리를 개시한다. 이에 의해, 기화 처리를 실행하는 암모니아 기화기(61)를 자동적으로 전환하여 액체 암모니아가 암모니아 기화기(61)로부터 배출되는 것을 억제할 수 있다.To prevent excessive precipitates from being deposited in the
상기 원리에 기초하여, 본 실시 형태의 컨트롤러(90)는 한쪽의 온도 센서(78)에 의해 계측되는 출구 온도가 규정된 강하 조건을 충족한다고 판정한 경우에, 한쪽의 온도 센서(78)에 대응하는 개방된 전환 밸브(76)가 폐쇄되고, 폐쇄된 다른 쪽의 전환 밸브(76)가 개방되도록, 2개의 전환 밸브(76)를 제어한다. 이 제어는, 컨트롤러(90)로부터 각각의 전환 밸브(76)로 제어 신호가 보내짐으로써 실현된다.Based on the above principle, when the
또한, 상기 강하 조건은, 온도 센서(78)에 의해 계측되는 출구 온도에 기초하여 특정되는 온도 특성값이 규정된 임계값을 하회하는 것이다. 본 실시 형태의 온도 특성값은, 온도 센서(78)에 의해 계측된 출구 온도와 동일하다. 다른 실시 형태의 온도 특성값은, 온도 센서(78)가 복수회에 걸쳐 계측함으로써 특정된다. 보다 구체적인 일례로서 온도 특성값은, 암모니아 가스의 출구 온도의 온도 평균값, 온도 예측값, 또는 온도 변화율 등이다. 또한, 암모니아 가스의 출구 온도가 계속적으로 저하되는 경우에는, 상기 온도 변화율은 부의 값이 된다.Additionally, the drop condition is that the temperature characteristic value specified based on the outlet temperature measured by the
또한, 다른 실시 형태에서는, 단일의 온도 센서(78)가 암모니아 가스 공급관(69)에 마련되어도 된다. 이 경우에도, 2개 기화기(61A)의 가동 기간이 겹치지 않는 것이면, 이 온도 센서(78)의 검출 결과에 기초하여, 가동 중인 기화기(61A)로부터 배출되는 암모니아 가스의 출구 온도를 검출하는 것은 가능하다. 따라서, 컨트롤러(90)는 단일의 온도 센서(78)의 검출 결과에 기초하여 전환 밸브(76)를 제어할 수 있다.Additionally, in another embodiment, a
상기 구성에 의하면, 암모니아 가스의 출구 온도에 따라서, 전환 밸브(76)의 개폐 동작을 자동적으로 실행시킬 수 있다. 따라서, 암모니아 기화기(61)에 석출물이 과도하게 퇴적되는 것을 자동적으로 억제할 수 있다.According to the above configuration, the opening and closing operation of the switching
도 3에서 예시된 암모니아 공급 유닛(60A)은 기화 처리에 의해 생성된 암모니아 가스를 보일러(10)에 공급하도록 구성된다. 보다 구체적으로는, 암모니아 공급 유닛(60A)은 암모니아 기화기(61)에 의해 기화 처리된 암모니아 가스를 보일러(10)에 공급하기 위한 암모니아 가스 공급관(69)을 구비한다. 상기 구성에 의하면, 액체 암모니아를 암모니아 가스로 변화시켜 보일러(10)에 연료로서 공급할 수 있다. 따라서, 복수기(114)에 있는 열원을 유효하게 활용하여, 연료로서의 암모니아 가스를 보일러(10)에 공급할 수 있다.The
도 3에서 예시된 실시 형태에서는, 암모니아 공급 유닛(60A)의 제1 용기(81)가 암모니아 기화기(61)와 전열관(117)을 수용한다. 암모니아 기화기(61)는 전열관(117)에 대하여 증기가 흐르는 방향에 있어서 상류측에 위치한다. 상기 구성에 의하면, 복수기(114)에 있어서, 증기와 냉각수의 열교환의 전에, 증기와 액체 암모니아의 열교환이 행해진다. 냉각수에 의해 냉각되기 전의 증기로부터 액체 암모니아에 전열이 이루어지므로, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보할 수 있다.In the embodiment illustrated in FIG. 3 , the
<암모니아 공급 유닛(60)의 상세의 제2 예시><Second example of details of
도 5는, 본 개시의 제2 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛을 나타내는 개략도이다. 제2 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛[60B(60)]은 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)를 수용하는 제2 용기(82)와, 복수기(114)의 제1 용기(81)와 제2 용기(82)를 연통하는 연통관(85)을 구비한다. 제2 용기(82)에는, 터빈(110)(저압 터빈(113))으로부터의 증기가 연통관(85)을 경유하여 유입된다. 유입된 증기는 암모니아 기화기(61)를 흐르는 액체 암모니아와 열교환함으로써 응축된다. 따라서, 제2 용기(82)는 터빈(110)으로부터의 증기를 복수하는 기능을 담당하므로, 복수기(114)의 일부를 형성한다고 이해된다. 제2 용기(82)에서 발생한 응축수는, 암모니아 공급 유닛(60B)의 구성 요소인 배수관(83)을 경유하여 제1 용기(81)에 흐른다.Figure 5 is a schematic diagram showing an ammonia supply unit according to a second embodiment of the present disclosure. The ammonia supply unit [60B (60)] according to the second embodiment includes a second container (82) accommodating at least one ammonia vaporizer (61), and a first container (81) and a second container of the condenser (114). It is provided with a communication pipe (85) communicating with (82). Steam from the turbine 110 (low-pressure turbine 113) flows into the
또한, 도시된 실시 형태에서는, 연통관(85)이 제1 용기(81)와 제2 용기(82)에 접속되지만, 이 대신에, 터빈(110) 및 제1 용기(81)의 사이에 있는 증기 유로(89)와 제2 용기(82)에 접속되어도 된다. 이 경우에도, 증기 유로(89)의 하류 단이 제1 용기(81)와 접속되어 있는 것이면, 제1 용기(81)와 제2 용기(82)는 서로 병렬로 마련된다. 도 5의 예시에서는, 암모니아 기화기(61)는 제2 용기(82)의 내부에 마련된 2개의 기화기(61A)를 구비하지만, 이들 2개의 기화기(61A)는 서로 병렬로 접속되어도 된다. 또한, 제1 용기(81)의 내부에 다른 암모니아 기화기(61)가 마련되어도 된다. 즉, 암모니아 기화기(61)의 개수는 2개 이상이어도 된다.Additionally, in the illustrated embodiment, the
상기 구성에 의하면, 제1 용기(81)가 기존의 설비라도, 제2 용기(82), 배수관(83) 및 연통관(85)을 추가 설치하면, 암모니아 공급 유닛(60B)은 완성된다. 따라서, 암모니아 공급 유닛(60B)의 시공을 용이화할 수 있다.According to the above configuration, even if the
도 5에서 예시된 실시 형태에서는, 제2 용기(82)의 저부(82A)는 제1 용기(81)의 저부(81A)보다도 높은 위치에 마련된다. 상기 구성에 의하면, 제2 용기(82)에서 발생한 응축수가 배수관(83)을 경유하여 제1 용기(81)로 흐르기 쉽다. 따라서, 증기 또는 응축수가 정체되지 않고 순환된다.In the embodiment illustrated in FIG. 5 , the
<암모니아 공급 유닛(60)의 상세의 제3 예시><Third example of details of
도 6은, 본 개시의 제3 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛을 나타내는 개략도이다. 제3 실시 형태에 따른 암모니아 공급 유닛[60C(60)]은 제1 용기(81)와 제2 용기(82)가 직렬로 마련된다는 점에서, 암모니아 공급 유닛(60B)과는 다르다. 구성의 구체적인 차이를 설명하면 증기 유로(89)의 접속처를 제1 용기(81) 대신에 제2 용기(82)로 하고, 암모니아 공급 유닛[60C(60)]은 연통관(85)(도 5 참조) 대신에, 연통관(86)을 구비한다. 증기 유로(89)는 터빈(110)(저압 터빈(113))의 하류측 유로를 형성하고 있으며, 터빈(110)과 제2 용기(82)에 접속된다. 연통관(86)은 제2 용기(82)와 제1 용기(81)에 접속된다. 따라서, 터빈(110)으로부터 배출되는 증기는 증기 유로(89)를 경유하여 제2 용기(82)에 유입된다. 제2 용기(82)에서 발생한 응축수는 배수관(83)을 통해, 제2 용기(82)의 복수 처리에 있어서 잔존한 증기는 연통관(86)을 통해, 제1 용기(81)에 유입되고, 제1 용기(81)는 잔존한 증기를 복수 처리한다.Figure 6 is a schematic diagram showing an ammonia supply unit according to a third embodiment of the present disclosure. The
상기 구성에 의하면, 제1 용기(81)가 기존의 설비라도, 증기 유로(89)의 접속처를 변경하고, 제2 용기(82), 배수관(83) 및 연통관(86)을 추가 설치하면, 암모니아 공급 유닛(60C)은 완성된다. 천공 작업 등, 기존의 제1 용기에 대한 추가적인 시공이 저감되기 때문에, 암모니아 공급 유닛(60C)의 시공의 용이화를 실현할 수 있다.According to the above configuration, even if the
<발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법의 예시><Example of ammonia vaporization treatment method for power plant>
도 7은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 8은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 기화 처리 공정을 나타내는 흐름도이다. 도 7, 도 8에서 도시된 흐름도는, 일례로서 컨트롤러(90)에 의해 실행된다. 또한, 이하에서 설명하는 암모니아 기화 처리 방법에 의해 생성되는 암모니아 가스는 연료 또는 환원제 중 어느 것에 사용되어도 된다. 이하의 설명에서는, 스텝을 「S」라고 약기하는 경우가 있다.Figure 7 is a flowchart showing an ammonia vaporization treatment method for a power plant according to an embodiment of the present disclosure. Figure 8 is a flowchart showing a vaporization treatment process according to an embodiment of the present disclosure. The flowcharts shown in FIGS. 7 and 8 are executed by the
도 7에 도시한 바와 같이, 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법이 개시되면, 기화 처리 공정이 실행된다(S11). 기화 처리 공정에서는, 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)에 의해, 액체 암모니아를 기화 처리한다. 보다 구체적인 일례로서, 본 예의 기화 처리 공정에서는, 서로 병렬로 접속된 2 이상의 기화기(61A)의 각각의 가동 상태를 전환한다. 각각의 기화기(61A)의 가동 상태의 전환은, 온도 센서(78)의 검출 결과에 기초하여 컨트롤러(90)가 전환 밸브(76)를 제어함으로써 실행된다. 이하에서는, 암모니아 기화기(61)의 개수는 2개이며, 2개의 전환 밸브(76)가 각각 2개의 액체 암모니아 공급관(74)에 마련되는 실시 형태를 설명한다.As shown in FIG. 7, when the ammonia vaporization treatment method for a power plant is started, the vaporization treatment process is executed (S11). In the vaporization process, liquid ammonia is vaporized by at least one
도 8에 도시한 바와 같이, 기화 처리 공정에서는 처음에, 한쪽의 암모니아 기화기(61)로 기화 처리를 실행한다(S31). 컨트롤러(90)는 모두 폐쇄되어 있는 2개의 전환 밸브(76) 중 한쪽의 전환 밸브(76)에 대하여 개방 상태로 전환하기 위한 제어 신호를 송신한다. 이에 의해, 한쪽의 암모니아 기화기(61)에 액체 암모니아가 흐르고, 액체 암모니아의 기화 처리가 실행된다. 기화 처리에 수반하여 생성된 액체 암모니아는, 예를 들어 보일러(10)의 연료로서 이용된다.As shown in FIG. 8, in the vaporization treatment process, vaporization treatment is first performed using one ammonia vaporizer 61 (S31). The
계속해서, 기화 처리를 실행하고 있는 암모니아 기화기(61)에 대응하는 온도 센서(78)의 계측 결과에 기초하여 특정되는 온도 특성값이 강하 조건을 충족하는지 판정된다(S33). 강하 조건이 충족되지 않았다고 컨트롤러(90)가 판정한 경우(S33: "아니오"), 기화 처리 공정을 종료할지가 판정된다(S35). 예를 들어, 컨트롤러(90)는 오퍼레이터로부터 보내지는 기화 처리 공정의 종료 지시 신호를 수신하였는지 여부에 기초하여 판정한다. 컨트롤러(90)가 기화 처리 공정을 종료하지 않았다고 판정한 경우(S35: "아니오"), 처리는 S33으로 되돌아간다. 가동 중인 암모니아 기화기(61)에 과도한 석출물이 퇴적되지 않으면, 강하 조건은 충족되지 않고(S33: "아니오"), 기화 처리 공정의 종료 지시 신호가 수신되지 않는 동안(S35: "아니오"), 컨트롤러(90)는 S33, S35를 반복한다.Subsequently, it is determined whether the temperature characteristic value specified based on the measurement result of the
그러다가, 가동 중인 암모니아 기화기(61)에 일정량의 석출물이 부착되어 강하 조건이 충족되면(S33: "예"), 컨트롤러(90)는 기화 처리를 실행하는 암모니아 기화기(61)를 전환한다(S37). 컨트롤러(90)는 개방되어 있는 전환 밸브(76)가 폐쇄되고, 폐쇄된 전환 밸브(76)가 개방되도록, 2개의 전환 밸브(76)의 각각에 대하여 제어 신호를 보낸다. 그 후, 처리는 S33으로 되돌아간다. 이와 같이, 컨트롤러(90)가 S31 내지 S37을 반복함으로써, 2개의 암모니아 기화기(61)는 교대로 기화 처리를 자동적으로 실행한다.Then, when a certain amount of precipitates attaches to the operating
기화 처리 공정을 종료한다고 판정되면(S35: "예"), 컨트롤러(90)는 기화 처리를 실행하고 있는 암모니아 기화기(61)를 정지시킨다(S39). 구체적으로는, 컨트롤러(90)는 개방되어 있는 전환 밸브(76)가 패쇄되도록, 이 전환 밸브(76)에 제어 신호를 보낸다. 기화 처리 공정의 종료 후, 처리는 도 7에서 예시된 흐름으로 되돌아가고, 암모니아의 기화 처리 방법은 종료된다.When it is determined that the vaporization process is finished (S35: "Yes"), the
<정리><Organization>
상술한 몇몇 실시 형태에 기재된 내용은, 예를 들어 이하와 같이 파악되는 것이다.The contents described in some of the above-described embodiments are understood as follows, for example.
1) 본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛(60)은,1) The
터빈(110)으로부터 배출되는 증기를 복수 처리하기 위한 복수기(114)의 내부에 마련되고, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)를 구비한다.It is provided inside the
상기 1)의 구성에 의하면, 암모니아 기화기(61)는 복수기(114)의 내부에 있는 증기 또는 응축수 중 적어도 한쪽을 직접적인 열원으로 하여, 액체 암모니아를 기화 처리한다. 따라서, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열원을 확보할 수 있다. 동시에, 냉각수 외에 액체 암모니아가 복수 처리에 사용되므로, 복수기(114)에 있어서의 복수 처리가 촉진된다. 결과, 복수기(114)의 내부의 압력은 충분히 내려가고, 터빈(110) 및 복수기(114)를 포함하는 열 사이클의 열효율은 향상된다. 따라서, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율을 향상시킬 수 있는 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛(60)이 실현된다.According to the configuration of 1) above, the
2) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 1)에 기재된 암모니아 공급 유닛(60)이며,2) In some embodiments, the
상기 복수기(114)는,The
냉각수가 내부를 흐르도록 구성된 전열관(117)과,A
상기 전열관(117)을 수용하는 제1 용기(81)를 포함하고,It includes a first container (81) accommodating the heat transfer tube (117),
상기 복수기(114)의 일부를 형성하도록 상기 제1 용기(81)와 연통하여 마련되고, 상기 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)를 수용하는 제2 용기(82)를 구비한다.A
상기 2)의 구성에 의하면, 전열관(117)과 제1 용기(81)를 포함하는 복수기(114)가 기존의 설비라도, 암모니아 공급 유닛(60)을 추가 설치하는 시공을 용이화할 수 있다.According to the configuration of 2) above, even if the
3) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 2)에 기재된 암모니아 공급 유닛(60)이며,3) In some embodiments, the
상기 제2 용기(82)의 저부(82A)는 상기 제1 용기(81)의 저부(81A)보다도 높은 위치에 마련된다.The bottom 82A of the
상기 3)의 구성에 의하면, 제2 용기(82)에서 발생한 응축수가 제1 용기(81)로 흐르기 쉽다. 따라서, 증기 또는 응축수가 정체되지 않고 순환된다.According to the configuration of 3) above, condensed water generated in the second container (82) easily flows into the first container (81). Therefore, steam or condensate circulates without stagnation.
4) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 1)에 기재된 암모니아 공급 유닛(60)이며,4) In some embodiments, the
상기 복수기(114)는,The
냉각수가 내부를 흐르도록 구성된 전열관(117)과,A
상기 전열관(117)을 수용하는 제1 용기(81)A first container (81) accommodating the heat transfer tube (117)
를 포함하고,Including,
상기 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)는, 상기 제1 용기(81) 내에 있어서 상기 전열관(117)의 상류측에 배치된다.The at least one ammonia vaporizer (61) is disposed on the upstream side of the heat transfer tube (117) in the first container (81).
상기 4)의 구성에 의하면, 복수기(114)에 있어서 증기는, 냉각수와의 열교환의 전에, 액체 암모니아와의 열교환을 행한다. 이에 의해, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보할 수 있다.According to the configuration in 4) above, in the
5) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 1) 내지 4) 중 어느 것에 기재된 암모니아 공급 유닛(60)이며,5) In some embodiments, an ammonia supply unit (60) as described in any of 1) to 4) above,
상기 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)는 병렬로 마련된 2 이상의 기화기(61A)를 포함한다.The at least one
상기 5)의 구성에 의하면, 병렬로 마련된 2 이상의 기화기(61A)의 각각에서는, 동일 정도의 온도의 암모니아 가스가 배출된다. 따라서, 규정 온도에 도달한 암모니아 가스의 단위 시간당 생성량을 증대시킬 수 있다.According to the configuration of 5) above, ammonia gas of the same temperature is discharged from each of two or
6) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 5)에 기재된 암모니아 공급 유닛(60)이며,6) In some embodiments, the
각각의 상기 기화기(61A)의 가동 상태를 전환하기 위한 전환 밸브(76)를 더 구비한다.It is further provided with a switching
액체 암모니아의 기화 처리에 수반하여 암모니아 기화기(61)에 부착되는 서리 또는 얼음 등의 석출물은, 액체 암모니아로의 열전달을 저해할 우려가 있다. 이러한 점에서, 상기 6)의 구성에 의하면, 전환 밸브(76)의 전환에 의해, 어느 기화기(61A)에 석출물이 과도하게 퇴적되는 것을 억제할 수 있다.Precipitates such as frost or ice that adhere to the
7) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 6)에 기재된 암모니아 공급 유닛(60)이며,7) In some embodiments, the
각각의 상기 기화기(61A)의 출구측의 암모니아 가스의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(78)와,a
상기 온도 센서(78)의 검출 결과에 기초하여 상기 전환 밸브(76)를 제어하기 위한 컨트롤러(90)를 더 구비한다.It further includes a
상기 7)의 구성에 의하면, 암모니아 가스의 출구 온도에 따라서 전환 밸브(76)를 컨트롤러(90)가 제어함으로써, 기화기(61A)에 석출물이 과도하게 퇴적되는 것을 자동적으로 억제할 수 있다.According to the configuration in 7), the
8) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 1) 내지 7) 중 어느 것에 기재된 암모니아 공급 유닛(60)이며,8) In some embodiments, an ammonia supply unit (60) as described in any of 1) to 7) above,
상기 암모니아 기화기(61)에 의해 기화 처리된 암모니아 가스를 보일러(10)에 공급하기 위한 암모니아 가스 공급관(69)을 더 구비한다.It is further provided with an ammonia
상기 8)의 구성에 의하면, 액체 암모니아를 암모니아 가스로 변화시켜 보일러(10)에 연료로서 공급할 수 있다. 따라서, 복수기(114)에 있는 열원을 유효하게 활용하여, 연료로서의 암모니아 가스를 보일러(10)에 공급할 수 있다.According to the configuration of 8) above, liquid ammonia can be converted into ammonia gas and supplied as fuel to the
9) 본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법은,9) An ammonia vaporization treatment method for a power plant according to at least one embodiment of the present disclosure,
터빈(110)으로부터의 증기를 복수 처리하기 위한 복수기(114)의 내부에 마련된 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)에 의해, 액체 암모니아를 기화 처리하는 기화 처리 공정(S11)을 구비한다.A vaporization treatment process (S11) is provided in which liquid ammonia is vaporized by at least one
상기 9)의 구성에 의하면, 상기 1)과 마찬가지의 이유에 의해, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율을 향상시킬 수 있는 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법이 실현된다.According to the configuration of 9) above, for the same reason as 1) above, an ammonia vaporization treatment method for a power plant is realized that can secure the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and improve the thermal efficiency of the heat cycle. .
10) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 9)에 기재된 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법이며,10) In some embodiments, the ammonia vaporization treatment method for a power plant according to 9) above,
상기 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)는 서로 병렬로 접속된 2 이상의 기화기(61A)를 포함하고,The at least one ammonia vaporizer (61) includes two or more vaporizers (61A) connected in parallel to each other,
상기 기화 처리 공정(S11)에서는, 각각의 상기 기화기(61A)의 가동 상태를 전환한다.In the vaporization treatment step (S11), the operating state of each
상기 10)의 구성에 의하면, 어느 기화기(61A)에 석출물이 과도하게 퇴적되는 것을 억제할 수 있다.According to the configuration of 10), excessive deposition of precipitates in any of the
11) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 10)에 기재된 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법이며,11) In some embodiments, the ammonia vaporization treatment method for a power plant according to 10) above,
상기 기화 처리 공정(S11)에서는, 각각의 상기 기화기(61A)의 출구측의 암모니아 가스의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(78)의 검출 결과에 기초하여, 각각의 상기 기화기(61A)의 가동 상태를 전환하기 위한 전환 밸브(76)를 제어한다.In the vaporization process S11, the operating state of each
상기 11)의 구성에 의하면, 암모니아 가스의 온도에 기초하여 전환 밸브(76)를 제어함으로써, 기화기(61A)의 가동 상태를 안정적으로 전환할 수 있다.According to the configuration of 11) above, the operating state of the
12) 본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트(1)는,12) The
보일러(10)와,Boiler (10),
상기 보일러(10)로부터의 증기를 동력원으로 하여 회전하기 위한 터빈(110)과,A
상기 터빈(110)의 회전에 의해 발전하기 위한 발전기(115)와,A
상기 터빈(110)으로부터 배출되는 상기 증기를 복수 처리하기 위한 복수기(114)와,A
상기 복수기(114)의 내부에 마련되고, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 적어도 하나의 암모니아 기화기(61)At least one
를 구비한다.is provided.
상기 12)의 구성에 의하면, 상기 1)과 마찬가지의 이유에 의해, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율을 향상시킬 수 있는 발전 플랜트(1)가 실현된다.According to the configuration of 12) above, for the same reason as 1) above, the
1: 발전 플랜트
10: 보일러
60: 암모니아 공급 유닛
61: 암모니아 기화기
61A: 기화기
69: 암모니아 가스 공급관
76: 전환 밸브
78: 온도 센서
81: 제1 용기
81A: 저부
82: 제2 용기
82A: 저부
83: 배수관
85, 86: 연통관
89: 증기 유로
90: 컨트롤러
110: 터빈
111: 터빈
114: 복수기
115: 발전기
117: 전열관1: Power plant
10: Boiler
60: Ammonia supply unit
61: Ammonia vaporizer
61A: Carburetor
69: Ammonia gas supply pipe
76: Diverter valve
78: Temperature sensor
81: first container
81A: bottom
82: Second container
82A: bottom
83: drain pipe
85, 86: Flue tube
89: Steam Euro
90: controller
110: turbine
111: turbine
114: revenge machine
115: Generator
117: Heat pipe
Claims (12)
상기 복수기는,
냉각수가 내부를 흐르도록 구성된 전열관과,
상기 전열관을 수용하는 제1 용기
를 포함하고,
상기 복수기의 일부를 형성하도록 상기 제1 용기와 연통하여 마련되고, 상기 적어도 하나의 암모니아 기화기를 수용하는 제2 용기를 구비하는, 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛.According to paragraph 1,
The condenser,
A heat pipe configured to allow coolant to flow inside,
A first container accommodating the heat transfer tube
Including,
An ammonia supply unit for a power plant, comprising a second vessel provided in communication with the first vessel to form part of the condenser and containing the at least one ammonia vaporizer.
상기 제2 용기의 저부는, 상기 제1 용기의 저부보다도 높은 위치에 마련되는, 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛.According to paragraph 2,
An ammonia supply unit for a power plant, wherein the bottom of the second container is provided at a higher position than the bottom of the first container.
상기 복수기는,
냉각수가 내부를 흐르도록 구성된 전열관과,
상기 전열관을 수용하는 제1 용기
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 암모니아 기화기는, 상기 제1 용기 내에 있어서 상기 전열관의 상류측에 배치되는, 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛.According to paragraph 1,
The condenser,
A heat pipe configured to allow coolant to flow inside,
A first container accommodating the heat transfer tube
Including,
The ammonia supply unit for a power plant, wherein the at least one ammonia vaporizer is disposed on an upstream side of the heat transfer pipe in the first container.
상기 적어도 하나의 암모니아 기화기는, 병렬로 마련된 2 이상의 기화기를 포함하는, 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛.According to any one of claims 1 to 4,
The ammonia supply unit for a power plant, wherein the at least one ammonia vaporizer includes two or more vaporizers arranged in parallel.
각각의 상기 기화기의 가동 상태를 전환하기 위한 전환 밸브를 더 구비하는, 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛.According to clause 5,
An ammonia supply unit for a power plant, further comprising a switching valve for switching the operating state of each of the vaporizers.
각각의 상기 기화기의 출구측의 암모니아 가스의 온도를 검출하기 위한 온도 센서와,
상기 온도 센서의 검출 결과에 기초하여 상기 전환 밸브를 제어하기 위한 컨트롤러를 더 구비하는, 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛.According to clause 6,
a temperature sensor for detecting the temperature of ammonia gas on the outlet side of each vaporizer;
An ammonia supply unit for a power plant, further comprising a controller for controlling the switching valve based on the detection result of the temperature sensor.
상기 암모니아 기화기에 의해 기화 처리된 암모니아 가스를 보일러에 공급하기 위한 암모니아 가스 공급관을 더 구비하는, 발전 플랜트용 암모니아 공급 유닛.According to any one of claims 1 to 3,
An ammonia supply unit for a power plant, further comprising an ammonia gas supply pipe for supplying ammonia gas vaporized by the ammonia vaporizer to a boiler.
상기 적어도 하나의 암모니아 기화기는, 서로 병렬로 접속된 2 이상의 기화기를 포함하고,
상기 기화 처리 공정에서는, 각각의 상기 기화기의 가동 상태를 전환하는, 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법.According to clause 9,
The at least one ammonia vaporizer includes two or more vaporizers connected in parallel with each other,
An ammonia vaporization treatment method for a power plant, wherein in the vaporization treatment step, the operating state of each of the vaporizers is switched.
상기 기화 처리 공정에서는, 각각의 상기 기화기의 출구측의 암모니아 가스의 온도를 검출하기 위한 온도 센서의 검출 결과에 기초하여, 각각의 상기 기화기의 가동 상태를 전환하기 위한 전환 밸브를 제어하는, 발전 플랜트용 암모니아 기화 처리 방법.According to clause 10,
In the vaporization treatment process, a switching valve for switching the operating state of each vaporizer is controlled based on the detection result of a temperature sensor for detecting the temperature of the ammonia gas on the outlet side of each vaporizer. Ammonia vaporization treatment method.
상기 보일러로부터의 증기를 동력원으로 하여 회전하기 위한 터빈과,
상기 터빈의 회전에 의해 발전하기 위한 발전기와,
상기 터빈으로부터 배출되는 상기 증기를 복수 처리하기 위한 복수기와,
상기 복수기의 내부에 마련되고, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 적어도 하나의 암모니아 기화기
를 구비하는, 발전 플랜트.boiler,
A turbine for rotating using steam from the boiler as a power source,
A generator for generating power by rotation of the turbine,
a condenser for condensing the steam discharged from the turbine;
At least one ammonia vaporizer provided inside the condenser and for vaporizing liquid ammonia
A power plant equipped with a.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021114843A JP7455781B2 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Ammonia supply unit for power generation plants, ammonia vaporization treatment method for power generation plants, and power generation plants |
JPJP-P-2021-114843 | 2021-07-12 | ||
PCT/JP2022/025665 WO2023286588A1 (en) | 2021-07-12 | 2022-06-28 | Ammonia supply unit for power plant, ammonia vaporization method for power plant, and power plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240017924A true KR20240017924A (en) | 2024-02-08 |
Family
ID=84919996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020247000398A KR20240017924A (en) | 2021-07-12 | 2022-06-28 | Ammonia supply unit for power plant, ammonia vaporization treatment method for power plant, and power plant |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7455781B2 (en) |
KR (1) | KR20240017924A (en) |
TW (1) | TWI836497B (en) |
WO (1) | WO2023286588A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7495023B1 (en) | 2023-03-28 | 2024-06-04 | Jfeスチール株式会社 | Manufacturing facilities and methods of operating manufacturing facilities |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08200017A (en) | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Rankine cycle of thermal power plant |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107044650B (en) * | 2017-02-06 | 2023-04-04 | 国网安徽省电力公司电力科学研究院 | Energy-conserving circulation system is united to thermal power plant's liquid ammonia denitration steam turbine |
JP2018200029A (en) | 2017-05-29 | 2018-12-20 | 株式会社Ihi | Power generation system |
-
2021
- 2021-07-12 JP JP2021114843A patent/JP7455781B2/en active Active
-
2022
- 2022-06-28 WO PCT/JP2022/025665 patent/WO2023286588A1/en active Application Filing
- 2022-06-28 KR KR1020247000398A patent/KR20240017924A/en unknown
- 2022-07-05 TW TW111125056A patent/TWI836497B/en active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08200017A (en) | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Rankine cycle of thermal power plant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023286588A1 (en) | 2023-01-19 |
TW202317858A (en) | 2023-05-01 |
TWI836497B (en) | 2024-03-21 |
JP7455781B2 (en) | 2024-03-26 |
JP2023011172A (en) | 2023-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20240017924A (en) | Ammonia supply unit for power plant, ammonia vaporization treatment method for power plant, and power plant | |
JP2018189276A (en) | Power generation plant and method for operating the same | |
JP2021021554A (en) | Boiler control device, boiler system, power generation plant, and boiler control method | |
JP5137598B2 (en) | Ventilation system in steam power generation facilities | |
CN206281365U (en) | A kind of high-temp waste gas afterheat utilizing system | |
JP2020106012A (en) | Bypass control system of power generation plant, its control method and control program, and power generation plant | |
JP5766527B2 (en) | Method and apparatus for controlling once-through boiler | |
TWI818615B (en) | Methods of operating ammonia fuel supply units, power plants, and boilers | |
JP7286530B2 (en) | Water treatment equipment, power plant, and water treatment method | |
CN104832899B (en) | A kind of Water pipe heating pipe afterheat boiler system being built on sintering machine flue | |
JP2023068871A (en) | Exhaust heat recovery system | |
JP2021046989A (en) | Feedwater heating system, power generation plant equipped with the same, and operation method of feedwater heating system | |
JP6707058B2 (en) | Waste heat boiler, waste heat recovery system, and waste heat recovery method | |
Tugov et al. | Experience of implementation of in-furnace methods of decreasing NO x in E-320-13.8-560GM boilers: Problems and ways for their solution | |
CN216079743U (en) | Efficient and stable-operation boiler system | |
WO2023120404A1 (en) | Ammonia fuel boiler system | |
JP7413009B2 (en) | Boilers, power generation plants, and chemical cleaning methods for boilers | |
JP2022144706A (en) | Boiler control system, power generation plant, and boiler control method | |
CN215294990U (en) | Boiler hot air circulating system | |
Tumanovskii et al. | A coal-fired boiler for a new-generation power unit for ultrasupercritical steam conditions | |
WO2024143132A1 (en) | Boiler control device, boiler, boiler control method, and boiler control program | |
CN209295073U (en) | A kind of small-sized low-temperature flue gas recovery waste heat steam boiler | |
JP2024074568A (en) | Ammonia fuel leak detection device, boiler system, and ammonia fuel leak detection method | |
JP2022112859A (en) | Operational state improvement system, power generation plant, operational state improvement method and operational state improvement program | |
JP2023123154A (en) | Piping unit for boiler system, modification method for boiler system and boiler system |