KR20240019302A - Operation method of ammonia fuel supply unit, power plant and boiler - Google Patents

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KR20240019302A
KR20240019302A KR1020247000776A KR20247000776A KR20240019302A KR 20240019302 A KR20240019302 A KR 20240019302A KR 1020247000776 A KR1020247000776 A KR 1020247000776A KR 20247000776 A KR20247000776 A KR 20247000776A KR 20240019302 A KR20240019302 A KR 20240019302A
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ammonia
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vaporizer
boiler
heat
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KR1020247000776A
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야스히로 다케이
마사히코 호카노
다다시 스미다
야스히로 야마우치
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미츠비시 파워 가부시키가이샤
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Abstract

보일러에 암모니아 연료를 공급하기 위한 암모니아 연료 공급 유닛은, 제1 기화기와 제2 기화기를 구비한다. 제1 기화기는, 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원을 사용하여 연료로서의 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다. 제2 기화기는, 제1 기화기와 보일러 사이에 마련되고, 보일러의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접 또는 간접적인 열원으로 하여, 제1 기화기에서의 기화 처리에 있어서 잔존한 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다.An ammonia fuel supply unit for supplying ammonia fuel to a boiler includes a first vaporizer and a second vaporizer. The first vaporizer is configured to vaporize liquid ammonia as a fuel using a heat source at a temperature equal to or higher than the boiling point of liquid ammonia. The second vaporizer is provided between the first vaporizer and the boiler, and uses hot air generated using the arrangement of the boiler as a direct or indirect heat source to vaporize the liquid ammonia remaining in the vaporization process in the first vaporizer. It is composed.

Figure P1020247000776
Figure P1020247000776

Description

암모니아 연료 공급 유닛, 발전 플랜트 및 보일러의 운전 방법Operation method of ammonia fuel supply unit, power plant and boiler

본 개시는, 암모니아 연료 공급 유닛, 발전 플랜트 및 보일러의 운전 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method of operating an ammonia fuel supply unit, power plant and boiler.

본원은, 2021년 7월 21일에 일본 특허청에 출원된 특허 출원 제2021-120097호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Patent Application No. 2021-120097 filed with the Japan Patent Office on July 21, 2021, and uses the content here.

종래, 보일러에 암모니아 연료를 공급하는 발전 플랜트가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에서 개시되는 발전 플랜트는, 액체 암모니아를 기화 처리하여 암모니아 가스를 생성하는 기화기를 구비한다. 기화기에 의해 생성된 암모니아 가스는, 보일러에 연료로서 공급된다. 기화기는, 배열 회수 보일러로부터 보내지는 온수를 열원으로 한다. 액체 암모니아와의 열교환을 종료한 온수는, 순환 유로를 경유하여 배열 회수 보일러로 되돌아간다.Conventionally, power plants that supply ammonia fuel to boilers are known. For example, the power plant disclosed in Patent Document 1 is equipped with a vaporizer that vaporizes liquid ammonia to generate ammonia gas. Ammonia gas generated by the vaporizer is supplied to the boiler as fuel. The vaporizer uses hot water sent from the heat recovery boiler as a heat source. The hot water that has completed heat exchange with liquid ammonia returns to the heat recovery boiler via the circulation passage.

일본 특허 제6245404호 공보Japanese Patent No. 6245404 Publication

상기 특허문헌에서는, 액체 암모니아를 기화 처리하는 열원으로서, 배열 회수 보일러와 기화기 사이에서 순환하는 온수가 이용되므로, 발전 플랜트의 터빈 및 복수기 등에 의해 구성되는 열 사이클의 효율에 영향을 미칠 우려가 있다. 또한, 상기 특허문헌에서는, 온수를 간접적인 열원으로 한 기화 처리가 1회 실행되는 것뿐이며, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보할 수 없을 우려가 있다.In the above patent document, hot water circulating between a heat recovery boiler and a vaporizer is used as a heat source for vaporizing liquid ammonia, so there is a risk of affecting the efficiency of the heat cycle constituted by the turbine and condenser of the power plant. Additionally, in the above patent document, vaporization treatment using hot water as an indirect heat source is performed only once, and there is a risk that the amount of heat for vaporization treatment of liquid ammonia cannot be secured.

본 개시의 목적은, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율에 미치는 영향을 억제한 암모니아 연료 공급 유닛, 발전 플랜트 및 보일러의 운전 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present disclosure is to provide a method of operating an ammonia fuel supply unit, power plant, and boiler that secures the amount of heat required to vaporize liquid ammonia and suppresses the effect on the thermal efficiency of the heat cycle.

본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 암모니아 연료 공급 유닛은,An ammonia fuel supply unit according to at least one embodiment of the present disclosure,

보일러에 암모니아 연료를 공급하기 위한 암모니아 연료 공급 유닛이며,It is an ammonia fuel supply unit to supply ammonia fuel to the boiler,

연료로서의 액체 암모니아를, 당해 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원에 의해 기화 처리하기 위한 제1 기화기와,a first vaporizer for vaporizing liquid ammonia as fuel using a heat source at a temperature equal to or higher than the boiling point of the liquid ammonia;

상기 제1 기화기와 상기 보일러 사이에 마련되고, 상기 보일러의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접 또는 간접적인 열원으로 하여, 상기 제1 기화기에서의 기화 처리에 있어서 잔존한 상기 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제2 기화기It is provided between the first vaporizer and the boiler, and uses hot air generated using the arrangement of the boiler as a direct or indirect heat source to vaporize the liquid ammonia remaining in the vaporization process in the first vaporizer. 2nd vaporizer for

를 구비한다.is provided.

본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트는,A power plant according to at least one embodiment of the present disclosure,

상기 암모니아 연료 공급 유닛과,The ammonia fuel supply unit,

상기 암모니아 연료 공급 유닛으로부터 공급되는 연료의 연소에 의해 발생하는 연소 가스를 열원으로 하여 증기를 생성하는 상기 보일러와,the boiler generating steam using combustion gas generated by combustion of fuel supplied from the ammonia fuel supply unit as a heat source;

상기 보일러로부터의 상기 증기를 구동원으로 하여 회전하기 위한 터빈과,a turbine for rotating using the steam from the boiler as a driving source;

상기 터빈의 회전에 의해 발전하기 위한 발전기Generator for generating power by rotation of the turbine

를 구비한다.is provided.

본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 보일러의 운전 방법은,A method of operating a boiler according to at least one embodiment of the present disclosure,

암모니아 연료가 공급되는 보일러의 운전 방법이며,This is a method of operating a boiler supplied with ammonia fuel,

연료로서의 액체 암모니아를, 당해 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원에 의해 기화 처리하기 위한 제1 기화 처리 공정과,A first vaporization process for vaporizing liquid ammonia as a fuel using a heat source at a temperature equal to or higher than the boiling point of the liquid ammonia;

보일러의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접 또는 간접적인 열원으로 하여, 상기 제1 기화 처리 공정에 있어서 잔존한 상기 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제2 기화 처리 공정A second vaporization treatment process for vaporizing the liquid ammonia remaining in the first vaporization treatment process using hot air generated using an array of boilers as a direct or indirect heat source.

을 구비한다.Equipped with

본 개시에 의하면, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율에 미치는 영향을 억제한 암모니아 연료 공급 유닛, 발전 플랜트 및 보일러의 운전 방법을 제공할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to provide an ammonia fuel supply unit, a power plant, and a boiler operation method that secures the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and suppresses the effect on 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 3a는 본 개시의 일 실시 형태에 따른 암모니아 연료 공급 유닛을 나타내는 개략도이다.
도 3b는 본 개시의 일 실시 형태에 따른 암모니아 연료 공급 유닛을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 형태에 따른 보일러의 운전 방법을 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 3A is a schematic diagram showing an ammonia fuel supply unit according to one embodiment of the present disclosure.
3B is a schematic diagram showing an ammonia fuel supply unit according to one embodiment of the present disclosure.
Figure 4 is a flowchart showing a method of operating a boiler 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 explanation 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 boiler 10 according to an embodiment of the present disclosure uses pulverized coal (carbon-containing solid fuel) as pulverized fuel, combusts this pulverized fuel by a burner, and uses the heat generated by this combustion as water supply or It is a coal-fired (pulverized coal-fired) boiler that can generate superheated steam by exchanging heat with steam. The boiler 10 of this embodiment burns, in addition to pulverized fuel, ammonia gas generated by vaporizing liquid ammonia using a burner. Therefore, in the boiler 10 of this embodiment, mixed combustion of pulverized coal and ammonia gas is performed.

이하의 설명에서는, 액체 암모니아 및 암모니아 가스를 총칭하는 경우 또는 구별하지 않는 경우에는, 암모니아 연료라고 칭하는 경우가 있다. 또한, 액체 암모니아는, 순물질로서의 액상의 암모니아여도 되고, 액상의 암모니아에 물이 미소 비율로 혼합된 혼합액이어도 된다.In the following description, liquid ammonia and ammonia gas may be referred to generically or, if no distinction is made, may be referred to as ammonia fuel. In addition, liquid ammonia may be liquid ammonia as a pure substance, or may be a mixed solution in which liquid ammonia and water are mixed in a very small proportion.

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 boiler 10 has a furnace 11, a combustion device 12, and a combustion gas passage 13. The furnace 11 has a rectangular hollow shape and is installed along the vertical direction. The furnace wall 101 constituting the furnace 11 is composed of a plurality of heat transfer tubes and pins connecting them, and heat generated by combustion of at least one of pulverized fuel or ammonia gas is combined with water or steam flowing inside the heat transfer tube. By heat exchange, the temperature rise of the furnace wall 101 is suppressed.

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 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.The combustion device 12 is provided on the lower side of the furnace wall 101 constituting the furnace 11. In this embodiment, the combustion device 12 has a plurality of burners (for example, 21, 22, 23, 24, 25) mounted on the furnace wall 101. For example, the burners 21, 22, 23, 24, and 25 are one set arranged at equal intervals along the circumferential direction of the furnace 11, and are arranged in multiple stages along the vertical direction (for example, in FIG. 1). 5 steps) are placed. However, the shape of the furnace, the number of burners in one stage, the number of stages, their arrangement, etc. are not limited to this embodiment.

버너(21, 22, 23)에는, 보일러(10)에 암모니아 연료를 공급하기 위한 암모니아 연료 공급 유닛(60)이 암모니아 가스 공급관(69)을 통해 연결되어 있다. 암모니아 연료 공급 유닛(60)은 해수와, 보일러(10)의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 사용하여, 연료로서의 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는, 기화 처리에 의해 생성된 암모니아 가스가 버너(21, 22, 23)에 공급된다. 또한, 열공기는 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 직접적인 열원이 되어도 되고, 간접적인 열원이 되어도 된다. 암모니아 연료 공급 유닛(60)의 상세는 후술한다.An ammonia fuel supply unit 60 for supplying ammonia fuel to the boiler 10 is connected to the burners 21, 22, and 23 through an ammonia gas supply pipe 69. The ammonia fuel supply unit 60 is configured to vaporize liquid ammonia as fuel using seawater and hot air generated using the arrangement of the boiler 10. In this embodiment, ammonia gas generated by vaporization treatment is supplied to the burners 21, 22, and 23. Additionally, hot air may be a direct heat source for vaporizing liquid ammonia, or it may be an indirect heat source. Details of the ammonia fuel supply unit 60 will be described later.

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 burners 24 and 25 are connected to a plurality of crushers (mills) 34 and 35 through pulverized coal supply pipes 29 and 33 (hereinafter, the crushers 34 and 35 are collectively referred to as the crusher 3). in some cases). In this grinder 3, for example, a grinding table (not shown) is supported in a housing so as to be rotatable, and a plurality of grinding rollers (not shown) above this grinding table can rotate in conjunction with the rotation of the grinding table. It is supported and constructed. When coal is put between a plurality of crushing rollers and a crushing table, it is pulverized, and is conveyed to a classifier (not shown) in the housing of the crusher 3 by a conveying gas (primary air, oxidizing gas), and is predetermined. Pulverized fuel classified within the particle size range can be supplied to the burners 24 and 25 from the pulverized coal supply pipes 29 and 33. In addition, the transport gas also plays a role in drying the pulverized fuel.

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, 열공기 유도관(30A)과 반송용 가스 유로(30C)는 연료로서의 석탄을 분쇄하는 분쇄기(3)에 에어 히터(42)에서 가열된 열공기를 유도하도록 구성된다. 이하의 설명에서는, 열공기 유도관(30A)과 반송용 가스 유로(30C)를 총칭하는 경우에 분쇄기용 열공기관(39)이라고 하는 경우가 있다.The above-described conveying gas is delivered to the pulverizer 3 through the air pipe 30 from the primary air ventilator 31 (PAF: Primary Air Fan) that introduces outside air. The air pipe 30 includes a hot air induction pipe 30A through which hot air heated by the air heater 42 flows in the air delivered from the primary air ventilator 31, and air in the air delivered from the primary air ventilator 31. It is provided with a cold air guide pipe 30B through which cold air close to room temperature flows without passing through the heater 42, and a conveying gas flow path 30C through which hot air and cold air merge and flow. A hot air damper 30D and a cold air damper 30E are provided in the hot air induction pipe 30A and the cold air induction pipe 30B, respectively. By adjusting the opening degrees of each of these dampers according to the supply conditions of the pulverized coal fuel, the flow rate and temperature of the conveying gas flowing through the conveying gas flow path 30C are adjusted. In addition, in this embodiment, the conveying gas flowing through the conveying gas flow path 30C includes hot air from the hot air guide pipe 30A. That is, the hot air induction pipe 30A and the conveying gas flow path 30C are configured to guide hot air heated by the air heater 42 to the pulverizer 3 that crushes coal as fuel. In the following description, when the hot air guide pipe 30A and the conveying gas flow path 30C are collectively referred to as the pulverizer heat air pipe 39, there may be cases.

에어 히터(42)와 분쇄기(3)에 접속되는 분쇄기용 열공기관(39)은 암모니아 연료 공급 유닛(60)의 구성 요소인 열공기관(62)과 접속하는 부분인 분기부(63)를 포함한다. 분기부(63)와 분쇄기(3) 사이에 있어서의 분쇄기용 열공기관(39)에는 분쇄기용 조정 댐퍼(49)가 마련되고, 열공기관(62)에는 열원 조정 댐퍼(68)가 마련된다. 분쇄기용 조정 댐퍼(49)는 분쇄기(3)에 공급되는 반송용 가스의 유량(즉 열공기의 유량)을 조정하도록 구성되고, 열원 조정 댐퍼(68)는 암모니아 연료 공급 유닛(60)에 공급되는 열공기의 유량을 조정하도록 구성된다. 본 실시 형태의 분쇄기용 조정 댐퍼(49)와 열원 조정 댐퍼(68)는 모두, 개방도를 조정할 수 있는 댐퍼이다. 상세는 후술하지만, 암모니아 혼합 연소율 등 보일러(10)의 연소 조건에 따라서 분쇄기용 조정 댐퍼(49)와 열원 조정 댐퍼(68)의 각각의 개방도가 조정됨으로써, 분쇄기(3)에 공급할 필요가 없는 잉여분의 열공기가 암모니아 연료 공급 유닛(60)에 공급된다. 이에 의해, 암모니아 연료 공급 유닛(60)이 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열원이 확보된다. 또한, 도 1에서 예시되는 실시 형태에서는, 열공기관(62)이 반송용 가스 유로(30C)에 접속되지만, 다른 실시 형태에서는, 열공기관(62)이 열공기 유도관(30A)에 접속되어도 되고, 에어 히터(42)의 출구에 접속되어도 된다.The heat air pipe 39 for the pulverizer connected to the air heater 42 and the pulverizer 3 includes a branch portion 63 that is connected to the heat air pipe 62, which is a component of the ammonia fuel supply unit 60. . An adjustment damper 49 for the pulverizer is provided in the heat air pipe 39 for the pulverizer between the branch portion 63 and the pulverizer 3, and a heat source adjustment damper 68 is provided in the heat air pipe 62. The pulverizer adjustment damper 49 is configured to adjust the flow rate of the return gas (i.e., the flow rate of hot air) supplied to the pulverizer 3, and the heat source adjustment damper 68 is configured to adjust the flow rate of the return gas supplied to the pulverizer 3, and the heat source adjustment damper 68 is configured to adjust the flow rate of the return gas supplied to the pulverizer 3. It is configured to adjust the flow rate of hot air. Both the grinder adjustment damper 49 and the heat source adjustment damper 68 of this embodiment are dampers whose openings can be adjusted. Details will be described later, but the opening degrees of the pulverizer adjustment damper 49 and the heat source adjustment damper 68 are adjusted according to the combustion conditions of the boiler 10, such as the ammonia mixture combustion rate, so that there is no need to supply to the pulverizer 3. Excess hot air is supplied to the ammonia fuel supply unit 60. As a result, a heat source for the ammonia fuel supply unit 60 to vaporize liquid ammonia is secured. In addition, in the embodiment illustrated in FIG. 1, the hot air pipe 62 is connected to the conveying gas flow path 30C, but in other embodiments, the hot air pipe 62 may be connected to the hot air guide pipe 30A. , may be connected to the outlet of the air heater 42.

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 furnace 11 is provided with an air duct 36 at the mounting position of the burners 21, 22, 23, 24, and 25, and one end of an air duct (wind duct) 37 is connected to the air duct 36. there is. The air duct 37 is provided with a forced draft fan (FDF) 38 at the other end.

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 combustion gas passage 13 is connected to the vertical upper part of the furnace 11. The combustion gas passage 13 is a heat exchanger for recovering the heat of the combustion gas, and is provided with superheaters 102, 103, 104, reheaters 105, 106, and economizers 107, and the furnace 11 Heat exchange is performed between the generated combustion gas and the water or steam circulating inside each heat exchanger.

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(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 combustion gas passage 13 is connected to its downstream side with a flue 14 through which heat-exchanged combustion gas is discharged. The flue 14 is provided with an air heater 42 for heating the air flowing through each of the air duct 37 and the air pipe 30. In the air heater 42, heat exchange is performed between the outside air flowing through the air duct 37 and the combustion gas flowing through the flue 14, and combustion air supplied to the burners 21, 22, 23, 24, and 25 The temperature can be raised. Additionally, in the air heater 42, heat exchange is performed between the outside air flowing toward the hot air guide pipe 30A and the combustion gas flowing through the flue 14, and the outside air can be changed into hot air. Accordingly, it is understood that the air heater 42 is configured to heat the outside air using the arrangement of the boiler 10.

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. 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.Additionally, in the flue 14, a denitrification device 43 is provided at a position upstream of the air heater 42. The denitrification device 43 supplies a reducing agent that has the effect of reducing nitrogen oxides, such as ammonia and urea, into the flue 14, and causes a reaction between the nitrogen oxides in the combustion gas supplied with the reducing agent and the reducing agent. Nitrogen oxides in combustion gas are removed and reduced by promoting them through the catalytic action of a denitrification catalyst installed inside. The gas duct 41 connected to the flue 14 is located downstream of the air heater 42, and includes a dust collection device 44 such as an electrostatic precipitator, an induced draft fan (IDF) 45, and a desulfurization device. (46), etc. are provided, and a funnel (50) is provided at the downstream end.

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)를 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 발생하고, 고온의 연소 가스가 이 화로(11) 내를 상승하고, 연소 가스 통로(13)로 배출된다. 미분 연료 혼합기의 불어넣기 개시와 동시에(또는 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 burners 24, 25 through the pulverized coal supply pipes 29, 33 together with the return gas (primary air, oxidizing gas). is supplied to. In addition, by heat exchange between the exhaust gas discharged from the flue 14 and the air heater 42, heated combustion air (secondary air, oxidizing gas) flows from the air duct 37 through the upwind 36 to the burner 21. , 22, 23, 24, 25). The burners 24 and 25 blow a pulverized fuel mixture containing pulverized fuel and conveying gas into the furnace 11 and blow combustion air into the furnace 11, and at this time, the pulverized fuel mixture ignites, causing a flame. can be formed. A flame is generated in the lower part of the furnace 11, and high-temperature combustion gas rises within the furnace 11 and is discharged into the combustion gas passage 13. Simultaneously with the start of blowing of the pulverized fuel mixture (or after ignition of the pulverized fuel mixture), the burners 21, 22, and 23 blow ammonia gas into the furnace 11, thereby causing combustion of ammonia gas and mixing pulverized coal and ammonia. Combustion takes place. Additionally, as the oxidizing gas, air is used in this embodiment. It may have a higher or lower oxygen ratio than air, and can be used by optimizing the fuel flow rate.

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 second superheater 103, third superheater 104, and first superheater 102 (hereinafter simply referred to as superheaters) disposed in the combustion gas passage 13. After heat exchange in the second reheater 106, the first reheater 105 (hereinafter sometimes simply referred to as a reheater), and the economizer 107, the denitrification device 43 Nitrogen oxides are reduced and removed, particulate matter is removed in the dust collector 44, and sulfur oxides are removed in the desulfurization device 46, and then discharged into the atmosphere from the stack 50. Additionally, each heat exchanger does not necessarily have to be arranged in the order described above with respect to the combustion gas flow.

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 (superheaters 102, 103, 104, reheaters 105, 106, and economizer 107) in the combustion gas passage 13, and each heat exchanger The batch purity of the combustion gas flow is not limited to the description in FIG. 1.

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 연료 공급 유닛(60)을 구비한다. 보일러(10), 터빈(110), 복수기(114) 및 보일러 급수 펌프(123)는 규정의 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 power plant 1 of this embodiment includes a boiler 10 including each of the heat exchangers described above, a turbine 110 for rotating using steam from the boiler 10 as a power source, and the turbine 110. A generator 115 for generating power by rotation, a condenser 114 for condensing the steam discharged from the turbine 110, and a boiler for sending the condensate treated by the condenser 114 to the boiler 10. It is provided with a water pump 123 and an ammonia fuel supply unit 60. The boiler 10, turbine 110, condenser 114, and boiler feed pump 123 form a defined thermal cycle (eg, Rankine cycle). By drawing from turbine 110 in this thermal cycle, generator 115 generates power. The circulating heat medium in this thermal cycle is water circulating at a pressure and temperature above the triple point.

일 실시 형태에서는, 암모니아 연료 공급 유닛(60)을 제외한 발전 플랜트(1)의 상술한 구성 요소는 모두 기존의 설비이며, 암모니아 연료 공급 유닛(60)은 이들 기존의 설비에 대하여 추가 설치된다.In one embodiment, all of the above-described components of the power plant 1 except the ammonia fuel supply unit 60 are existing facilities, and the ammonia fuel supply unit 60 is additionally installed to these existing facilities.

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. 저압 터빈(113)을 회전 구동한 증기는, 복수기(114)에 유입되고 냉각수에 의해 냉각되어 응축수가 된다.The turbine 110 of this embodiment is composed of, for example, a high-pressure turbine 111, a medium-pressure turbine 112, and a low-pressure turbine 113, and is composed of, for example, a combustion gas flowing through the combustion gas passage 13 (see FIG. 1). The high pressure turbine 111 and the medium pressure turbine 112 are connected to each other through heat recovery reheaters 105 and 106. A condenser 114 is connected to the low pressure turbine 113. The condenser 114 accommodates a heat pipe 117 configured to allow cooling water to flow therein. Cooling water is, for example, sea water, fresh water, or brackish water. The steam that rotates the low-pressure turbine 113 flows into the condenser 114 and is cooled by the cooling water to become condensate.

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)에 공급되는 급수가 가열된다.The condenser 114 is connected to the economizer 107 through the water supply line L1. The feed water line L1 is provided with, for example, a condensate pump (CP) 121, a low-pressure feed water heater 122, a boiler feed water pump (BFP) 123, and a high-pressure feed water heater 124. A part of the steam that drives the turbines 111, 112, and 113 (110) is extracted from the low-pressure feedwater heater 122 and the high-pressure feedwater heater 124, and is extracted from the high-pressure feedwater heater 124 through an extraction line (not shown). and is supplied as a heat source to the low-pressure water heater 122, and the water supplied to the economizer 107 is heated.

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, 부생 가스 등)도 사용할 수 있다. 또한, 이들 연료를 조합하여 사용하는 혼합 연소 연소 보일러에도 적용할 수 있다.The fuel used in the boiler 10 may be solid fuel such as biomass fuel, PC (petroleum coke) fuel generated during petroleum refining, or petroleum residue. In addition, the fuel is not limited to solid fuel, and petroleum such as heavy oil, diesel oil, and heavy oil, and liquid fuel such as factory waste fluid can also be used. Furthermore, gaseous fuel (natural gas, by-product gas, etc.) can be used as the fuel. Additionally, it can be applied to mixed combustion boilers that use a combination of these fuels.

<일 실시 형태에 따른 암모니아 연료 공급 유닛(60)의 상세의 예시><Example of details of ammonia fuel supply unit 60 according to one embodiment>

도 3a는, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 암모니아 연료 공급 유닛[60A(60)]을 나타내는 개략도이다. 암모니아 연료 공급 유닛(60A)은 상술한 열공기를 직접적인 열원으로 하여 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다. 또한, 도 3a에서는, 도 1에서 개념적으로 예시한 열공기 댐퍼(30D), 냉공기 유도관(30B) 및 냉공기 댐퍼(30E)의 도시를 생략한다(도 3b도 마찬가지임).Figure 3A is a schematic diagram showing an ammonia fuel supply unit [60A (60)] according to one embodiment of the present disclosure. The ammonia fuel supply unit 60A is configured to vaporize liquid ammonia using the above-described hot air as a direct heat source. In addition, in FIG. 3A, the hot air damper 30D, cold air guide pipe 30B, and cold air damper 30E conceptually illustrated in FIG. 1 are omitted (the same applies to FIG. 3B).

암모니아 연료 공급 유닛(60A)은 해수를 사용하여 연료로서의 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제1 기화기(81)와, 제1 기화기(81) 및 보일러(10)의 사이에 마련된 제2 기화기[82A(82)]를 구비한다. 해수는, 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원의 일례이다. 해당 열원은, 보일러(10)를 구성 요소로서 포함하는 열 사이클의 계외에 있다. 본 실시 형태의 암모니아 연료 공급 유닛(60)은, 제1 기화기(81)의 상류측에 마련된 암모니아 탱크(71)를 더 구비한다. 암모니아 탱크(71)에 저류되는 액체 암모니아는, 암모니아 공급 펌프(75)의 구동에 의해 제1 기화기(81)에 공급된다. 이때의 공급압은 압력 조정 밸브(109)에 의해 조정된다.The ammonia fuel supply unit 60A includes a first vaporizer 81 for vaporizing liquid ammonia as fuel using seawater, and a second vaporizer [82A ( 82)]. Seawater is an example of a heat source with a temperature above the boiling point of liquid ammonia. The heat source is outside the thermal cycle that includes the boiler 10 as a component. The ammonia fuel supply unit 60 of this embodiment further includes an ammonia tank 71 provided on the upstream side of the first vaporizer 81. Liquid ammonia stored in the ammonia tank 71 is supplied to the first vaporizer 81 by driving the ammonia supply pump 75. The supply pressure at this time is adjusted by the pressure adjustment valve 109.

본 실시 형태의 제1 기화기(81)는 상하로 연장되는 복수의 제1 전열관(도시생략)을 수용한 제1 용기(91)를 포함한다. 제1 전열관의 내부에는, 제1 기화기(81)에 유입된 액체 암모니아가 흐른다. 또한, 제1 용기(91)에는, 도시 외의 해수 펌프에 의해 해수가 공급된다. 제1 용기(91)에 유입된 해수는, 제1 전열관의 내부를 흐르는 액체 암모니아와 열교환한다. 이에 의해, 액체 암모니아는 기화 처리되어 암모니아 가스가 생성된다. 단, 해수의 온도는 액체 암모니아의 비점을 상회하지만, 액체 암모니아의 노점 온도를 하회하는 경우가, 액체 암모니아에 수분이 혼합된 경우에는 있기 때문에, 제1 기화기(81)의 기화 처리에서는 액체 암모니아가 잔존한다. 제1 기화기(81)로부터 배출되는 암모니아 연료(암모니아 가스와 액체 암모니아)는 연결관(89)을 경유하여 제2 기화기(82A)에 공급된다. 또한, 제1 기화기(81)에서 잔존하는 액체 암모니아에는, 제1 전열관을 흐르는 과정에서 기화하지 않은 액체 암모니아와, 제1 전열관을 흐르는 과정에서 기화한 후에 재응축한 액체 암모니아가 포함된다.The first vaporizer 81 of this embodiment includes a first container 91 that accommodates a plurality of first heat transfer tubes (not shown) extending up and down. Liquid ammonia flowing into the first vaporizer 81 flows inside the first heat transfer tube. Additionally, seawater is supplied to the first container 91 by a seawater pump outside the city. Seawater flowing into the first container 91 exchanges heat with liquid ammonia flowing inside the first heat transfer tube. Thereby, liquid ammonia is vaporized and ammonia gas is generated. However, although the temperature of seawater exceeds the boiling point of liquid ammonia, there are cases where it falls below the dew point temperature of liquid ammonia when moisture is mixed with liquid ammonia. Therefore, in the vaporization process in the first vaporizer 81, liquid ammonia is It remains. Ammonia fuel (ammonia gas and liquid ammonia) discharged from the first vaporizer 81 is supplied to the second vaporizer 82A via the connection pipe 89. Additionally, the liquid ammonia remaining in the first vaporizer 81 includes liquid ammonia that has not been vaporized in the process of flowing through the first heat transfer tube, and liquid ammonia that has been vaporized and then re-condensed in the process of flowing through the first heat transfer tube.

또한, 제1 기화기(81)의 열원은 액체 암모니아의 비점 이상의 온도이면 해수 이외여도 되고, 예를 들어 물(공업용수)이나 증기여도 된다. 이들도, 보일러(10)를 구성 요소로서 포함하는 열 사이클의 계외에 있는 열원인 것이 바람직하다.Additionally, the heat source of the first vaporizer 81 may be other than seawater as long as it has a temperature higher than the boiling point of liquid ammonia, and may be, for example, water (industrial water) or steam. These are also preferably heat sources outside the thermal cycle system that includes the boiler 10 as a component.

제2 기화기(82A)는 보일러(10)의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접적인 열원으로 하여, 제1 기화기(81)의 기화 처리에서 잔존한 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다. 본 실시 형태의 제2 기화기(82A)는 암모니아 연료가 흐르기 위한 제2 전열관(도시생략)을 수용한 제2 용기(92)를 포함한다. 제2 기화기(82A)에는, 암모니아 연료 공급 유닛(60)의 구성 요소인 열공기관[62A(62)]이 접속되어 있다. 열공기관(62A)에 의해 제2 기화기(82)의 내부로 유도된 열공기는, 제2 전열관을 흐르는 암모니아 연료와 열교환한다. 열공기의 온도는, 액체 암모니아의 증발 온도 및 노점 온도보다도 충분히 높다. 따라서, 제2 기화기(82A)에 유입되는 암모니아 연료 중에서, 제1 기화기(81)에서 잔존하고 있던 액체 암모니아가 기화 처리됨과 함께, 유입 시에 이미 기화되어 있는 나머지의 암모니아 가스는 승온한다. 본 실시 형태의 제2 기화기(82A)로부터 배출되는 암모니아 가스는, 일정한 과열도를 갖는 상태에서, 암모니아 가스 공급관(69)을 경유하여 보일러(10)에 공급된다. 또한, 제2 기화기(82A)의 제2 용기(92)는 열공기의 흐름을 촉진하기 위한 팬(도시생략)을 수용해도 된다. 이에 의해, 열공기와 암모니아 연료의 열교환은 촉진된다.The second vaporizer 82A is configured to vaporize the liquid ammonia remaining in the vaporization process of the first vaporizer 81 using the hot air generated using the arrangement of the boiler 10 as a direct heat source. The second vaporizer 82A of this embodiment includes a second container 92 that accommodates a second heat transfer pipe (not shown) through which ammonia fuel flows. A heat air pipe 62A (62), which is a component of the ammonia fuel supply unit 60, is connected to the second vaporizer 82A. The hot air guided into the second vaporizer 82 by the hot air pipe 62A exchanges heat with the ammonia fuel flowing through the second heat transfer pipe. The temperature of the hot air is sufficiently higher than the evaporation temperature and dew point temperature of liquid ammonia. Therefore, among the ammonia fuel flowing into the second vaporizer 82A, the liquid ammonia remaining in the first vaporizer 81 is vaporized, and the remaining ammonia gas that was already vaporized at the time of flow is heated up. The ammonia gas discharged from the second vaporizer 82A of this embodiment is supplied to the boiler 10 via the ammonia gas supply pipe 69 in a state with a constant degree of superheat. Additionally, the second container 92 of the second vaporizer 82A may accommodate a fan (not shown) for promoting the flow of hot air. Thereby, heat exchange between hot air and ammonia fuel is promoted.

다른 실시 형태에서는, 암모니아 연료 공급 유닛(60A)은 암모니아 탱크(71), 암모니아 공급 펌프(75) 및 압력 조정 밸브(109)를 구비하지 않아도 된다. 예를 들어, 암모니아 탱크(71) 대신에, 액체 암모니아를 저류하는 대형 탱크로리 또는 선박 등으로부터 액체 암모니아가 제1 기화기(81)에 공급되어도 된다. 또한, 제2 기화기(82)로부터 배출되는 암모니아 가스에 암모니아 미스트 등의 액체 암모니아가 혼입되어도 된다.In another embodiment, the ammonia fuel supply unit 60A does not need to be equipped with the ammonia tank 71, the ammonia supply pump 75, and the pressure adjustment valve 109. For example, instead of the ammonia tank 71, liquid ammonia may be supplied to the first vaporizer 81 from a large tank lorry or ship storing liquid ammonia. Additionally, liquid ammonia, such as ammonia mist, may be mixed into the ammonia gas discharged from the second vaporizer 82.

상기 구성에 의하면, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 복수의 열원인 해수(또는 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 기타 열원)와 열공기가 이용되므로, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량이 확보되기 쉽다. 또한, 열원으로서의 해수와 열공기는, 보일러(10), 터빈(110), 복수기(114) 및 보일러 급수 펌프(123) 등에 의해 구성되는 규정의 열 사이클의 계외에 있으므로, 열 사이클의 열효율에 미치는 영향이 억제된다. 이상의 점에서, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율에 미치는 영향을 억제한 암모니아 연료 공급 유닛(60A)이 실현된다.According to the above configuration, a plurality of heat sources for vaporizing liquid ammonia, such as seawater (or other heat sources with a temperature above the boiling point of liquid ammonia) and hot air, are used, so the amount of heat for vaporizing liquid ammonia can be easily secured. In addition, seawater and hot air as heat sources are outside the system of the specified heat cycle constituted by the boiler 10, turbine 110, condenser 114, and boiler feed water pump 123, so their influence on the thermal efficiency of the heat cycle. This is suppressed. In view of the above, an ammonia fuel supply unit 60A is realized that secures the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and suppresses the influence on the thermal efficiency of the heat cycle.

또한, 열공기관(62A)이 제2 기화기(82A)에 접속됨으로써, 제2 기화기(82A)는 열공기를 직접적인 열원으로 하여 액체 암모니아를 기화 처리한다. 열공기에 포함되는 열이 제2 기화기(82A)에 있어서 직접적으로 액체 암모니아에 전달되므로, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량이 더욱 확보되기 쉽다.Additionally, the hot air pipe 62A is connected to the second vaporizer 82A, so that the second vaporizer 82A vaporizes liquid ammonia using hot air as a direct heat source. Since the heat contained in the hot air is directly transferred to the liquid ammonia in the second vaporizer 82A, the amount of heat for vaporizing the liquid ammonia can be more easily secured.

본 실시 형태의 암모니아 탱크(71)는 액상의 암모니아에 물이 규정 비율로 혼합된 액체 암모니아를 저류한다. 물은 액상의 암모니아에 대하여 예를 들어 수 mol%의 비율로 혼합된다. 상기 구성에 의하면, 액체 암모니아가 물을 포함함으로써, 암모니아 탱크(71)를 구성하는 강재 등의 응력 부식 깨짐을 억제할 수 있다. 이에 의해, 암모니아 탱크(71)로부터 액체 암모니아가 누출되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 물을 포함하는 액체 암모니아의 노점 온도는, 예를 들어 순물질로서의 액상의 암모니아에 비하여 높아지는 경향이 있지만, 제1 기화기(81)와 제2 기화기(82A)에 의한 충분한 기화 처리에 의해, 제2 기화기(82A)로부터 배출되는 암모니아 연료에 암모니아 미스트가 포함되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 암모니아 혼합 연소 시에 있어서의 보일러(10)에서의 실화를 억제할 수 있다.The ammonia tank 71 of this embodiment stores liquid ammonia mixed with liquid ammonia and water at a specified ratio. Water is mixed with liquid ammonia in a ratio of several mol%, for example. According to the above configuration, because the liquid ammonia contains water, stress corrosion cracking of steel materials constituting the ammonia tank 71 can be suppressed. Thereby, leakage of liquid ammonia from the ammonia tank 71 can be suppressed. In addition, the dew point temperature of liquid ammonia containing water tends to be higher than that of liquid ammonia as a pure substance, for example, but sufficient vaporization treatment by the first vaporizer 81 and the second vaporizer 82A 2 It is possible to suppress ammonia mist from being included in the ammonia fuel discharged from the vaporizer 82A. As a result, misfire in the boiler 10 during ammonia mixed combustion can be suppressed.

암모니아 연료 공급 유닛(60A)은 에어 히터(42)로부터의 열공기를 제2 기화기(82A)로 유도하는 열공기관(62A)과, 열공기관(62A)에 마련되는 열원 조정 댐퍼(68)를 구비한다. 열원 조정 댐퍼(68)는 열공기관(62A)을 흐르는 열공기의 유량(즉, 도 3a에서 예시되는 실시 형태에서는 제2 기화기(82A)가 직접적인 열원)을 조정하도록 구성된다. 열공기량의 조정은, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도의 조정에 의해 실행된다. 이 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도는, 제2 기화기(82A)에 공급되는 암모니아 연료의 공급량에 따라서 변경되면 된다. 이에 의해, 암모니아 연료의 기화 처리를 실행하기 위해서 제2 기화기(82A)가 필요로 하는 열원이 확보된다. 또한, 제2 기화기(82A)에 공급되는 암모니아 연료의 공급량은 암모니아 혼합 연소율과 상관한다.The ammonia fuel supply unit 60A is provided with a hot air pipe 62A that guides hot air from the air heater 42 to the second vaporizer 82A, and a heat source adjustment damper 68 provided in the hot air pipe 62A. . The heat source adjustment damper 68 is configured to adjust the flow rate of hot air flowing through the hot air pipe 62A (that is, in the embodiment illustrated in FIG. 3A, the second vaporizer 82A is a direct heat source). The amount of hot air is adjusted by adjusting the opening degree of the heat source adjustment damper 68. The opening degree of this heat source adjustment damper 68 may be changed according to the supply amount of ammonia fuel supplied to the second vaporizer 82A. As a result, the heat source required by the second vaporizer 82A in order to vaporize the ammonia fuel is secured. Additionally, the supply amount of ammonia fuel supplied to the second vaporizer 82A is correlated with the ammonia mixed combustion rate.

다른 실시 형태에서는, 공급되는 암모니아 연료의 유량에 더하여(혹은 공급되는 암모니아 연료의 유량 대신에), 제2 기화기(82)에서의 압력에 따라서, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도가 조정되어도 된다. 제2 기화기(82A)에서의 압력에 따라서, 액체 암모니아의 증발 온도 등은 정해지고, 액체 암모니아의 기화 처리에 필요한 열량이 정해진다. 이 제2 기화기(82A)에서의 압력은, 제2 기화기(82A)의 입구 또는 출구에 마련된 압력계(도시생략)에 의해 특정되어도 되고, 암모니아 탱크(71)의 내부 압력과 압력 조정 밸브(109)의 개방도에 의해 특정되어도 된다. 또한, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도 조정은 후술하는 컨트롤러(90)가 실행해도 되고, 작업자에 의해 행해져도 된다.In another embodiment, in addition to the flow rate of the supplied ammonia fuel (or instead of the flow rate of the supplied ammonia fuel), the opening degree of the heat source adjustment damper 68 may be adjusted according to the pressure in the second vaporizer 82. . Depending on the pressure in the second vaporizer 82A, the evaporation temperature of the liquid ammonia, etc. is determined, and the amount of heat required for the vaporization process of the liquid ammonia is determined. The pressure in this second vaporizer 82A may be specified by a pressure gauge (not shown) provided at the inlet or outlet of the second vaporizer 82A, and the internal pressure of the ammonia tank 71 and the pressure adjustment valve 109 It may be specified by the degree of openness. In addition, the adjustment of the opening degree of the heat source adjustment damper 68 may be performed by a controller 90 described later or may be performed by an operator.

상기 구성에 의하면, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도가 조정됨으로써, 공급되는 암모니아 연료의 유량에 따른 열공기를 제2 기화기(82A)는 열원으로서 이용할 수 있다. 또한, 열공기관(62A)은 에어 히터(42)로부터의 열공기를 유도하므로, 보일러(10) 및 에어 히터(42)를 포함하는 설비가 비록 기설비여도, 이 기설비의 설비에 추가 설치 작업을 행함으로써, 제2 기화기(82A)가 열공기를 열원으로서 이용하기 위한 구성을 실현할 수 있다.According to the above configuration, the opening degree of the heat source adjustment damper 68 is adjusted, so that the second vaporizer 82A can use hot air according to the flow rate of the supplied ammonia fuel as a heat source. In addition, since the hot air pipe 62A induces hot air from the air heater 42, even if the equipment including the boiler 10 and the air heater 42 is existing equipment, additional installation work is required for this existing equipment. By doing so, a configuration for the second vaporizer 82A to use hot air as a heat source can be realized.

또한, 제2 기화기(82A)는 제1 기화기(81)로부터 배출되는 암모니아 연료를 노점 온도 이상으로 가열하여 암모니아 가스를 생성하도록 구성된다. 구체적인 일례로서, 분쇄기용 열공기관(39)에 마련된 분쇄기용 조정 댐퍼(49)와, 열공기관(62A)에 마련된 열원 조정 댐퍼(68)의 각각의 개방도가 조정됨으로써, 열공기관(62A)을 흐르는 열공기의 유량이 조정되고, 제2 기화기(82A)를 이용할 수 있는 열원을 조정할 수 있다. 이때, 도 1에서 도시된 열공기 댐퍼(30D)와 냉공기 댐퍼(30E)의 각각의 개방도가 함께 조정되어, 열공기의 온도가 제어되어도 된다.Additionally, the second vaporizer 82A is configured to generate ammonia gas by heating the ammonia fuel discharged from the first vaporizer 81 to a dew point temperature or higher. As a specific example, the opening degrees of the pulverizer adjustment damper 49 provided in the pulverizer heat air pipe 39 and the heat source adjustment damper 68 provided in the heat air pipe 62A are adjusted, thereby adjusting the heat air pipe 62A. The flow rate of flowing hot air can be adjusted, and the heat source that can be used by the second vaporizer 82A can be adjusted. At this time, the opening degrees of the hot air damper 30D and the cold air damper 30E shown in FIG. 1 may be adjusted together to control the temperature of the hot air.

또한, 제2 기화기(82A)에 있어서의 압력에 따라서, 분쇄기용 조정 댐퍼(49)와 열원 조정 댐퍼(68)의 각각의 개방도가 조정되어도 된다(압력의 특정 방법은 상술한 바와 같음). 또한, 분쇄기용 조정 댐퍼(49)와 열원 조정 댐퍼(68)의 각각의 개방도 조정은 후술하는 컨트롤러(90)가 실행해도 되고, 작업자에 의해 행해져도 된다.Additionally, the respective opening degrees of the pulverizer adjustment damper 49 and the heat source adjustment damper 68 may be adjusted according to the pressure in the second vaporizer 82A (the pressure specification method is as described above). In addition, the adjustment of the opening degrees of the pulverizer adjustment damper 49 and the heat source adjustment damper 68 may be performed by a controller 90 described later or may be performed by an operator.

상기 구성에 의하면, 제2 기화기(82A)로부터 배출되는 암모니아 가스에 암모니아 미스트가 혼입되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 보일러(10)에서의 실화를 억제할 수 있다.According to the above configuration, mixing of ammonia mist into the ammonia gas discharged from the second vaporizer 82A can be suppressed. Therefore, misfire in the boiler 10 can be suppressed.

암모니아 연료 공급 유닛(60)은 제2 기화기(82A)에 공급되는 암모니아 연료의 유량에 따라서, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 제어하도록 구성된 컨트롤러(90)를 구비한다. 제2 기화기(82)에 공급되는 암모니아 연료의 유량은 암모니아 혼합 연소율에 기초하여 취득되어도 된다.The ammonia fuel supply unit 60 is provided with a controller 90 configured to control the opening degree of the heat source adjustment damper 68 according to the flow rate of the ammonia fuel supplied to the second vaporizer 82A. The flow rate of ammonia fuel supplied to the second vaporizer 82 may be obtained based on the ammonia mixed combustion rate.

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.The controller 90 includes a processor that executes various computational processes and a memory that non-transitory or temporarily stores various data processed by the processor. The processor is realized by CPU, GPU, MPU, DSP, various computing devices other than these, or a combination thereof. Memory is realized by ROM, RAM, flash memory, or a combination thereof.

본 실시 형태의 컨트롤러(90)는 암모니아 연료 공급 유닛(60)뿐만 아니라 발전 플랜트(1)를 제어하도록 구성되어 있고, 보일러(10)에 있어서의 암모니아 혼합 연소율을 나타내는 지령을 취득한다. 이 암모니아 혼합 연소율에 기초하여, 보일러(10)에 대한 암모니아 연료의 공급량을 컨트롤러(90)는 특정한다. 특정한 암모니아 연료의 공급량은, 제2 기화기(82A)에 공급해야 할 암모니아 연료의 유량으로 간주할 수 있다. 이 암모니아 연료의 유량에 기초하여, 컨트롤러(90)는 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 조정한다.The controller 90 of this embodiment is configured to control not only the ammonia fuel supply unit 60 but also the power plant 1, and obtains a command indicating the ammonia mixed combustion rate in the boiler 10. Based on this ammonia mixed combustion rate, the controller 90 specifies the supply amount of ammonia fuel to the boiler 10. The supply amount of a specific ammonia fuel can be regarded as the flow rate of ammonia fuel to be supplied to the second vaporizer 82A. Based on the flow rate of this ammonia fuel, the controller 90 adjusts the opening degree of the heat source adjustment damper 68.

상기 구성에 의하면, 암모니아 연료의 공급량에 따라서, 제2 기화기(82A)가 열원으로서 이용되는 열공기의 유량을 자동적으로 조정할 수 있다.According to the above configuration, the flow rate of hot air used as a heat source by the second vaporizer 82A can be automatically adjusted according to the supply amount of ammonia fuel.

또한, 컨트롤러(90)는 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 조정할 때에, 분쇄기용 조정 댐퍼(49)의 개방도도 함께 조정해도 된다. 이 경우, 에어 히터(42)에서 생성되는 열공기를, 분쇄기(3)에 공급하는 열공기와 제2 기화기(82A)에서 직접적으로 사용되는 열공기에, 암모니아 연료의 공급량에 따라서 적정하고도 자동적으로 배분할 수 있다.Additionally, when adjusting the opening degree of the heat source adjustment damper 68, the controller 90 may also adjust the opening degree of the grinder adjustment damper 49. In this case, the hot air generated by the air heater 42 can be appropriately and automatically distributed between the hot air supplied to the pulverizer 3 and the hot air directly used in the second vaporizer 82A according to the supply amount of ammonia fuel. there is.

본 실시 형태에서는, 열공기관(62A)은 분쇄기용 열공기관(39)으로부터 분기되어 마련된다. 상기 구성에 의하면, 보일러(10), 에어 히터(42) 및 분쇄기(3)를 포함하는 설비가 기설비여도, 분쇄기용 열공기관(39)으로부터 열공기관(62A)이 분기되므로, 기설비의 설비에 암모니아 연료 공급 유닛(60B)을 추가 설치하는 작업을 용이화할 수 있다.In this embodiment, the heat air pipe 62A is provided by branching from the heat air pipe 39 for a pulverizer. According to the above configuration, even if the equipment including the boiler 10, the air heater 42, and the pulverizer 3 is already installed, the heat air pipe 62A is branched from the heat air pipe 39 for the pulverizer, so the existing equipment It is possible to facilitate the task of additionally installing the ammonia fuel supply unit (60B).

이상, 암모니아 연료 공급 유닛(60A)의 상세를 예시하였지만, 제1 기화기(81), 제2 기화기[82A(82)]의 각각의 개수는 단수 또는 복수 중 어느 것이어도 된다(도 3b에서 예시되는 후술하는 암모니아 연료 공급 유닛(60B)도 마찬가지임). 구체적인 일례로서, 복수의 제1 기화기(81)가 직렬 또는 병렬로 배치되어도 되고, 복수의 제2 기화기[82A(82)]도 직렬 또는 병렬로 배치되어도 된다. 이에 의해, 보다 많은 액체 암모니아를 기화 처리할 수 있으므로, 보일러(10)에 대한 암모니아 가스의 공급량을 증대시킬 수 있다.Although the details of the ammonia fuel supply unit 60A have been illustrated above, the number of the first vaporizer 81 and the second vaporizer 82A (82) may be either singular or plural (as illustrated in FIG. 3B). The same applies to the ammonia fuel supply unit 60B described later). As a specific example, a plurality of first vaporizers 81 may be arranged in series or parallel, and a plurality of second vaporizers 82A (82) may also be arranged in series or parallel. As a result, more liquid ammonia can be vaporized, and thus the amount of ammonia gas supplied to the boiler 10 can be increased.

<다른 실시 형태에 따른 암모니아 연료 공급 유닛(60B)의 예시><Example of ammonia fuel supply unit 60B according to another embodiment>

도 3b는, 본 개시의 다른 실시 형태에 따른 암모니아 연료 공급 유닛[60B(60)]을 나타내는 구성도이다. 암모니아 연료 공급 유닛(60B)은 상술한 열공기를 간접적인 열원으로 하여 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다. 이하에서는, 암모니아 연료 공급 유닛(60A)과 마찬가지의 구성에 대해서는, 도면 중에서 마찬가지의 부호를 붙이고, 그 설명을 일부 또는 전부를 생략한다.FIG. 3B is a configuration diagram showing an ammonia fuel supply unit [60B (60)] according to another embodiment of the present disclosure. The ammonia fuel supply unit 60B is configured to vaporize liquid ammonia using the above-described hot air as an indirect heat source. In the following, the same components as those of the ammonia fuel supply unit 60A are given the same reference numerals in the drawings, and some or all of their descriptions are omitted.

암모니아 연료 공급 유닛(60B)은 열공기관[62B(62)]과, 열교환기(65)와, 배관(66)과, 제2 기화기[82B(82)]를 구비한다. 열공기관(62B)은 분기부(63)와 열교환기(65)에 접속되어 있고, 열공기관(62B)은 열공기를 열교환기(65)의 내부로 유도한다.The ammonia fuel supply unit 60B is provided with a hot air pipe 62B(62), a heat exchanger 65, a pipe 66, and a second vaporizer 82B(82). The heat air pipe 62B is connected to the branch portion 63 and the heat exchanger 65, and the heat air pipe 62B guides hot air into the interior of the heat exchanger 65.

열교환기(65)의 내부로 유도된 열공기는, 열교환기(65) 및 제2 기화기(82) 사이를 순환하는 열매체액과의 사이에서 열교환을 행하고, 열매체액이 가열된다. 배관(66)은 열매체액의 순환로(77)의 일부를 구성한다. 순환로(77)에 마련된 펌프(55)의 구동에 의해 열교환기(65)로부터 배출되는 열매체액을, 배관(66)은 제2 기화기(82B)로 유도한다. 제2 기화기[82B(82)]는 가열된 열매체액을 직접적인 열원으로 하여, 제1 기화기(81)에서의 기화 처리에 있어서 잔존한 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다. 즉, 제2 기화기(82B)는 보일러(10)의 배열을 사용하여 생성되는 열공기를 간접적인 열원으로 하여, 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다. 제2 기화기(82B)는 일례로서 온수 배스식 기화기이며, 제2 기화기(82B)에 유입되는 열 매체로서의 온수의 온도는, 액체 암모니아의 증발 온도 및 노점 온도보다도 높다. 제2 기화기(82B)로부터 배출되는 암모니아 가스는 암모니아 가스 공급관(69)을 경유하여 보일러(10)에 공급된다.The hot air introduced into the heat exchanger 65 exchanges heat with the heat medium liquid circulating between the heat exchanger 65 and the second vaporizer 82, and the heat medium liquid is heated. The pipe 66 constitutes a part of the circulation path 77 for the heat medium liquid. The pipe 66 guides the heat medium liquid discharged from the heat exchanger 65 by driving the pump 55 provided in the circulation path 77 to the second vaporizer 82B. The second vaporizer [82B (82)] is configured to vaporize the liquid ammonia remaining in the vaporization process in the first vaporizer (81) using the heated heating medium liquid as a direct heat source. That is, the second vaporizer 82B is configured to vaporize liquid ammonia using the hot air generated using the arrangement of the boiler 10 as an indirect heat source. The second vaporizer 82B is, for example, a hot water bath type vaporizer, and the temperature of the hot water as a heat medium flowing into the second vaporizer 82B is higher than the evaporation temperature and dew point temperature of liquid ammonia. Ammonia gas discharged from the second vaporizer (82B) is supplied to the boiler (10) via the ammonia gas supply pipe (69).

상기 구성에 의하면, 암모니아 연료 공급 유닛(60B)은 암모니아 연료 공급 유닛(60A)과 마찬가지로, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율에 미치는 영향을 억제할 수 있다.According to the above configuration, the ammonia fuel supply unit 60B, like the ammonia fuel supply unit 60A, can secure the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and suppress the influence of the heat cycle on the thermal efficiency.

또한, 열교환기(65)에 있어서 열공기에 의해 가열된 열매체액이, 배관(66)을 경유하여 제2 기화기(82B)에 유입된다. 제2 기화기(82B)는 가열된 열매체액을 사용하여, 즉, 간접적인 열원으로서의 열공기를 사용하여, 액체 암모니아를 기화 처리한다. 열공기에 비하여 열매체액의 비체적은 작기 때문에, 제2 전열관을 수용하는 제2 기화기(82)를 소형화할 수 있다. 따라서, 제2 기화기(82B)를 소형화할 수 있다.Additionally, the heat medium liquid heated by hot air in the heat exchanger 65 flows into the second vaporizer 82B via the pipe 66. The second vaporizer 82B vaporizes liquid ammonia using heated heat medium liquid, that is, using hot air as an indirect heat source. Since the specific volume of the heat medium liquid is small compared to hot air, the second vaporizer 82 that accommodates the second heat transfer tube can be miniaturized. Therefore, the second vaporizer 82B can be miniaturized.

열공기관(62B)에 마련된 열원 조정 댐퍼(68)는 열공기관(62B)을 흐르는 열공기의 유량(즉, 도 3b에서 예시되는 실시 형태에서는 제2 기화기(82A)의 간접적인 열원)을 조정하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는, 컨트롤러(90)가 제2 기화기(82A)에 공급되는 암모니아 연료의 유량에 따라서(즉, 보일러(10)의 암모니아 혼합 연소율에 따라서), 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 조정한다. 이때, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(90)는 분쇄기용 열공기관(39)에 마련된 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 함께 조정한다. 상기 구성이 채용됨에 따른 이점은, 도 3a를 참조하여 전술한 바와 같기 때문에, 설명의 중복을 피하기 위해서 상세한 설명을 생략한다.The heat source adjustment damper 68 provided in the hot air pipe 62B is configured to adjust the flow rate of hot air flowing through the hot air pipe 62B (i.e., an indirect heat source of the second vaporizer 82A in the embodiment illustrated in FIG. 3B). It is composed. In this embodiment, the controller 90 adjusts the opening degree of the heat source adjustment damper 68 according to the flow rate of the ammonia fuel supplied to the second vaporizer 82A (that is, according to the ammonia mixed combustion rate of the boiler 10). Adjust. At this time, the controller 90 according to the present embodiment also adjusts the opening degree of the heat source adjustment damper 68 provided in the heat air pipe 39 for the pulverizer. Since the advantages of adopting the above configuration are the same as described above with reference to FIG. 3A, detailed description will be omitted to avoid duplication of explanation.

<보일러(10)의 운전 방법의 예시><Example of operating method of boiler 10>

도 4는, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 보일러의 운전 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4에서 도시된 흐름도는, 일례로서 컨트롤러(90)에 의해 실행된다. 도 4의 흐름도에는, 암모니아 연료 공급 유닛(60A, 60B)(도 3a 참조, 도 3b 참조) 모두가 적용 가능하다.Figure 4 is a flowchart showing a boiler operation method according to an embodiment of the present disclosure. The flowchart shown in FIG. 4 is executed by the controller 90 as an example. In the flow chart of FIG. 4, both ammonia fuel supply units 60A and 60B (see FIGS. 3A and 3B) are applicable.

처음에, 보일러(10)의 석탄 전소가 실행된다(S11). 예를 들어, 컨트롤러(90)는 분쇄기(3), 열공기 댐퍼(30D), 냉공기 댐퍼(30E), 분쇄기용 조정 댐퍼(49), 1차 공기 통풍기(31) 및 압입 통풍기(38) 등에 제어 신호를 송신한다. 버너(24, 25)는 미분 연료와 반송용 가스가 혼합된 미분 연료 혼합기를 화로(11)에 불어넣음과 함께 연소용 공기를 화로(11)에 불어넣는다. 미분 연료 혼합기가 착화되고, 보일러(10) 내에서 화염이 형성된다. 또한, 본 실시 형태에서는 이때, 버너(21, 22, 23)는 가동하지 않고, 열원 조정 댐퍼(68)는 폐쇄되어 있으며, 암모니아 연료 공급 유닛(60)에 열공기는 공급되지 않는다.Initially, coal burning of the boiler 10 is carried out (S11). For example, the controller 90 is connected to the pulverizer 3, the hot air damper 30D, the cold air damper 30E, the pulverizer adjustment damper 49, the primary air ventilator 31, and the press-fit ventilator 38. Send a control signal. The burners 24 and 25 blow a pulverized fuel mixture of pulverized fuel and conveying gas into the furnace 11 and blow combustion air into the furnace 11. The pulverized fuel mixture is ignited, and a flame is formed within the boiler 10. Additionally, in this embodiment, at this time, the burners 21, 22, and 23 are not in operation, the heat source adjustment damper 68 is closed, and hot air is not supplied to the ammonia fuel supply unit 60.

계속해서, 암모니아 혼합 연소를 개시할 것인지 여부가 판정된다(S13). 예를 들어, 컨트롤러(90)는 혼합 연소 개시 조건이 충족되었는지 여부를 판정한다. 혼합 연소 개시 조건은, 화로(11) 내의 온도가 일정 온도 이상이 된 것, 오퍼레이터로부터 혼합 연소 개시 지령이 입력된 것, 또는 이들의 조합 등이다. 본 실시 형태에서는, 혼합 연소 개시 조건이 충족될 때까지(S13: "아니오"), 석탄의 전소가 행해진다.Subsequently, it is determined whether to start ammonia mixed combustion (S13). For example, the controller 90 determines whether the mixed combustion start condition is met. The mixed combustion start condition is that the temperature in the furnace 11 becomes a certain temperature or higher, that a mixed combustion start command is input from the operator, or a combination thereof. In this embodiment, coal combustion is performed until the mixed combustion start conditions are met (S13: "No").

혼합 연소 개시 조건이 충족되면(S13: "예"), 암모니아 혼합 연소율이 취득된다(S15). 혼합 연소율은, 프로그램에 미리 기입된 지령이 나타내는 값이어도 되고, 오퍼레이터가 지령으로서 입력하는 값이어도 된다.When the mixed combustion start condition is met (S13: “Yes”), the ammonia mixed combustion rate is obtained (S15). The mixed combustion rate may be a value indicated by a command previously written in the program, or may be a value input by the operator as a command.

다음으로, 해수를 사용하여 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제1 기화 처리 공정이 실행된다(S17). 예를 들어, 컨트롤러(90)는 S13에서 취득된 암모니아 혼합 연소율에 기초하여, 암모니아 탱크(71)로부터 공급해야 할 액체 암모니아의 유량을 특정한다. 특정된 액체 암모니아가 제1 기화기(81)에서 기화 처리되도록, 컨트롤러(90)는 암모니아 공급 펌프(75), 해수 펌프 및 압력 조정 밸브(109)를 제어한다. 해수가 제1 기화기(81)에 유입됨과 함께, 암모니아 탱크(71)로부터 제1 기화기(81)에 액체 암모니아가 유입되고, 액체 암모니아와 해수가 열교환을 행한다. 이에 의해, 제1 기화 처리 공정은 실행된다. 또한, 제1 기화 처리 공정에서의 열원으로서의 해수가 충분히 확보되어 있으면, 해수 펌프는, S15에서 취득된 암모니아 혼합 연소율에 관계없이 일정 유량의 해수를 제1 기화기(81)에 공급해도 된다.Next, a first vaporization treatment process for vaporizing liquid ammonia using seawater is performed (S17). For example, the controller 90 specifies the flow rate of liquid ammonia to be supplied from the ammonia tank 71 based on the ammonia mixture combustion rate obtained in S13. The controller 90 controls the ammonia supply pump 75, the seawater pump, and the pressure adjustment valve 109 so that the specified liquid ammonia is vaporized in the first vaporizer 81. As seawater flows into the first vaporizer 81, liquid ammonia flows into the first vaporizer 81 from the ammonia tank 71, and heat exchange occurs between the liquid ammonia and the seawater. Thereby, the first vaporization treatment process is performed. Additionally, if seawater as a heat source in the first vaporization treatment process is sufficiently secured, the seawater pump may supply seawater at a constant flow rate to the first vaporizer 81 regardless of the ammonia mixture combustion rate obtained in S15.

다음으로, 보일러(10)의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접 또는 간접적인 열원으로 하여, 제1 기화 처리 공정에 있어서 잔존한 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제2 기화 처리 공정이 실행된다(S19).Next, a second vaporization treatment process for vaporizing the liquid ammonia remaining in the first vaporization treatment process is performed using the hot air generated using the arrangement of the boiler 10 as a direct or indirect heat source (S19 ).

본 실시 형태의 제2 기화 처리 공정(S19)에서는, S15에서 취득된 암모니아 혼합 연소율에 따라서(즉, 제2 기화기(82)에 공급되는 암모니아 연료에 따라서), 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 컨트롤러(90)가 제어한다. 이에 의해, 암모니아 혼합 연소율에 따른 열공기가 열원으로서 제2 기화기(82)에 의해 이용된다. 이 결과, 제1 기화기(81)에서 잔존한 액체 암모니아가 기화됨과 함께, 제1 기화기(81)에 있어서 기화된 암모니아 가스가 승온한다. 제2 기화기(82)로부터 배출되는 암모니아 가스는 암모니아 가스 공급관(69)을 경유하여 버너(21, 22, 23)에 공급된다. 이들 버너가 암모니아 가스를 화로(11)에 불어넣음으로써 암모니아 가스의 연소가 일어나 석탄과 암모니아의 혼합 연소가 개시된다.In the second vaporization treatment step (S19) of the present embodiment, the opening degree of the heat source adjustment damper 68 is determined according to the ammonia mixed combustion rate obtained in S15 (that is, according to the ammonia fuel supplied to the second vaporizer 82). is controlled by the controller 90. As a result, hot air according to the ammonia mixed combustion rate is used by the second vaporizer 82 as a heat source. As a result, the remaining liquid ammonia in the first vaporizer 81 is vaporized, and the temperature of the ammonia gas vaporized in the first vaporizer 81 increases. Ammonia gas discharged from the second vaporizer 82 is supplied to the burners 21, 22, and 23 via the ammonia gas supply pipe 69. When these burners blow ammonia gas into the furnace 11, combustion of ammonia gas occurs and mixed combustion of coal and ammonia begins.

상기 구성에 의하면, 암모니아 혼합 연소율에 따라서 제2 기화 처리 공정의 열원으로서 이용되는 열공기량의 유량을 조정할 수 있다. 따라서, 암모니아 혼합 연소율에 따른 암모니아 가스를 보일러(10)에 공급할 수 있다.According to the above configuration, the flow rate of the amount of hot air used as a heat source in the second vaporization treatment process can be adjusted according to the ammonia mixing combustion rate. Therefore, ammonia gas according to the ammonia mixed combustion rate can be supplied to the boiler 10.

또한, 본 실시 형태의 제2 기화 처리 공정(S19)에서는, S15에서 취득된 암모니아 혼합 연소율에 따라서 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 컨트롤러(90)가 제어한다. 암모니아 혼합 연소율이 상승할수록, 보일러(10)에 대한 석탄의 공급량은 저감되므로, 분쇄기(3)에 공급해야 할 열공기량이 저감되고, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 작게 할 수 있다. 그 결과, 에어 히터(42)에 의해 생성되는 열공기의 적어도 일부가 잉여가 된다. 본 실시 형태의 컨트롤러(90)는 이 잉여분의 열공기가 열공기관(62)을 흐르도록, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도의 제어를 실행한다. 즉, 에어 히터(42)에서 생성된 열공기량으로부터, 분쇄기(3)에 공급해야 할 열공기량을 차감한 열공기량이, 열공기관(62)을 흘러 제2 기화기(82)의 열원으로서 직접 또는 간접적으로 이용된다. 이와 같은 암모니아 혼합 연소율에 따라서 정해지는 잉여분의 열공기량은, 암모니아 연료의 공급량에 기초하여 정해지는 제2 기화기(82)에서 이용되어야 할 열공기량의 필요 최저값을 충분히 상회한다. 즉, 제2 기화 처리 공정에 필요한 열공기가 충분히 확보되고, 제2 기화기(82)로부터 배출되는 암모니아 가스에 암모니아 미스트가 포함되는 것을 억제할 수 있다.Furthermore, in the second vaporization treatment step (S19) of this embodiment, the controller 90 controls the opening degree of the heat source adjustment damper 68 according to the ammonia mixed combustion rate obtained in S15. As the ammonia mixed combustion rate increases, the amount of coal supplied to the boiler 10 decreases, so the amount of hot air to be supplied to the pulverizer 3 decreases, and the opening degree of the heat source adjustment damper 68 can be reduced. As a result, at least a portion of the hot air generated by the air heater 42 becomes surplus. The controller 90 of this embodiment controls the opening degree of the heat source adjustment damper 68 so that this excess hot air flows through the hot air pipe 62. That is, the amount of hot air obtained by subtracting the amount of hot air to be supplied to the pulverizer 3 from the amount of hot air generated in the air heater 42 flows through the hot air pipe 62 and directly or indirectly acts as a heat source for the second vaporizer 82. It is used as The amount of surplus hot air determined according to such ammonia mixed combustion rate sufficiently exceeds the required minimum value of the amount of hot air to be used in the second vaporizer 82, which is determined based on the supply amount of ammonia fuel. That is, sufficient hot air required for the second vaporization treatment process is secured, and ammonia mist can be suppressed from being included in the ammonia gas discharged from the second vaporizer 82.

상기 구성에 의하면, 에어 히터(42)에서 생성되는 열공기를, 분쇄기(3)에 공급하는 열공기와 제2 기화기(82)에서 직접 또는 간접적으로 사용되는 열공기에, 암모니아 혼합 연소율에 따라서 적정하고도 자동적으로 배분할 수 있다.According to the above configuration, the hot air generated by the air heater 42 is appropriately and automatically mixed with the hot air supplied to the pulverizer 3 and the hot air used directly or indirectly in the second vaporizer 82 according to the ammonia mixing combustion rate. It can be distributed as

또 다른 실시 형태에서는, 열공기관(62)과 분쇄기용 열공기관(39)이 따로따로 에어 히터(42)에 접속되어도 되며, 이 경우, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도는, 분쇄기용 열공기관(39)의 개방도와는 무관하게 설정되어도 된다.In another embodiment, the heat air pipe 62 and the heat air pipe 39 for a pulverizer may be separately connected to the air heater 42, and in this case, the opening degree of the heat source adjustment damper 68 is the heat air pipe for a pulverizer. It may be set regardless of the openness of (39).

S19의 실행 후, 암모니아 혼합 연소율이 변경되는지 여부가 판정된다(S21). 예를 들어, 컨트롤러(90)는 실행하는 프로그램에 암모니아 혼합 연소율 변경 지령이 포함되는지 여부, 또는 오퍼레이터에 의해 암모니아 혼합 연소율의 변경 지령이 입력되었는지 여부 등을 판정한다. 암모니아 혼합 연소율이 변경되는 경우(S21: "예"), 컨트롤러(90)는 S15 내지 S21을 반복한다.After execution of S19, it is determined whether the ammonia mixture combustion rate is changed (S21). For example, the controller 90 determines whether the program to be executed includes an ammonia mixture combustion rate change command, or whether an ammonia mixture combustion rate change command has been input by the operator. If the ammonia mixture combustion rate is changed (S21: “Yes”), the controller 90 repeats S15 to S21.

암모니아 혼합 연소율이 변경되지 않은 경우(S21: "아니오"), 보일러(10)에 공급되는 암모니아 가스의 온도가 규정값을 하회하였는지 여부가 판정된다(S23). 예를 들어, 컨트롤러(90)는 암모니아 가스 공급관(69)에 마련된 온도 센서(88)(도 3a, 도 3b 참조)의 검출 결과에 기초하여 암모니아 가스의 온도를 취득하고, 취득된 온도가 규정값을 하회한 것인지 여부를 판정한다. 규정값은, 액체 암모니아의 증발 온도 및 노점 온도보다도 높은 값이다. 암모니아 가스의 온도가 규정값 이상인 경우(S23: "아니오"), 후술하는 S27이 실행된다.If the ammonia mixture combustion rate is not changed (S21: "No"), it is determined whether the temperature of the ammonia gas supplied to the boiler 10 is below the specified value (S23). For example, the controller 90 acquires the temperature of the ammonia gas based on the detection result of the temperature sensor 88 (see FIGS. 3A and 3B) provided in the ammonia gas supply pipe 69, and the acquired temperature is the specified value. Determine whether it is below . The specified value is a value higher than the evaporation temperature and dew point temperature of liquid ammonia. If the temperature of the ammonia gas is above the specified value (S23: "No"), S27 described later is executed.

한편, 암모니아 가스가 규정값을 하회하는 경우(S23: "예"), 제2 기화기(82)에서 이용되는 열원이 어떠한 요인으로 장래적으로 부족하고, 제2 기화기(82)로부터 암모니아 미스트가 배출될 가능성이 있다. 이 경우, 통보 처리가 실행된다(S25). 예를 들어, 컨트롤러(90)는 오퍼레이터를 향해 암모니아 가스의 온도가 규정값을 하회하였음을 통보한다. 오퍼레이터는 보일러(10)의 운전을 종료시킬지 여부 등을 판단할 수 있다.On the other hand, when the ammonia gas is below the specified value (S23: "Yes"), the heat source used in the second vaporizer 82 is insufficient in the future for some reason, and ammonia mist is discharged from the second vaporizer 82. There is a possibility that it will happen. In this case, notification processing is executed (S25). For example, the controller 90 notifies the operator that the temperature of the ammonia gas is below the specified value. The operator can determine whether to terminate the operation of the boiler 10.

그 후, 보일러(10)의 운전을 종료할지 여부가 판정된다(S27). 예를 들어, 컨트롤러(90)는 보일러(10)의 운전 종료 지령이 오퍼레이터로부터 입력되었는지 여부를 판정한다. 종료 지령이 입력되지 않은 경우(S27: "아니오"), 컨트롤러(90)는 처리를 S21로 되돌아간다. 종료 지령이 입력된 경우(S27: "예"), 컨트롤러(90)는 규정의 처리를 실행한 후, 보일러(10)의 운전을 종료한다.Afterwards, it is determined whether to end operation of the boiler 10 (S27). For example, the controller 90 determines whether a command to end operation of the boiler 10 has been input from the operator. If no end command is input (S27: "No"), the controller 90 returns processing to S21. When a termination command is input (S27: "Yes"), the controller 90 terminates the operation of the boiler 10 after executing the prescribed processing.

또한, 다른 실시 형태에 따른 S11에서는, 석탄의 전소 대신에, 예를 들어 석탄과 석유의 연소가 행해져도 된다. 또는, 보일러(10)의 운전 개시 시부터 암모니아 가스와 그 밖의 연료의 혼합 연소가 실행되어도 되며, S11, S13이 실행되지 않아도 된다.Additionally, in S11 according to another embodiment, combustion of coal and oil, for example, may be performed instead of combustion of coal. Alternatively, mixed combustion of ammonia gas and other fuels may be performed from the start of operation of the boiler 10, and S11 and S13 do not need to be performed.

<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 암모니아 연료 공급 유닛(60)은,1) The ammonia fuel supply unit 60 according to at least one embodiment of the present disclosure,

보일러(10)에 암모니아 연료를 공급하기 위한 암모니아 연료 공급 유닛(60)이며,An ammonia fuel supply unit 60 for supplying ammonia fuel to the boiler 10,

연료로서의 액체 암모니아를, 당해 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원에 의해 기화 처리하기 위한 제1 기화기(81)와,A first vaporizer (81) for vaporizing liquid ammonia as fuel using a heat source at a temperature equal to or higher than the boiling point of the liquid ammonia;

상기 제1 기화기(81)와 상기 보일러(10) 사이에 마련되고, 상기 보일러(10)의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접 또는 간접적인 열원으로 하여, 상기 제1 기화기(81)에서의 기화 처리에 있어서 잔존한 상기 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제2 기화기(82)It is provided between the first vaporizer 81 and the boiler 10, and the hot air generated using the arrangement of the boiler 10 is used as a direct or indirect heat source to vaporize the first vaporizer 81. A second vaporizer (82) for vaporizing the liquid ammonia remaining in the treatment.

를 구비한다.is provided.

액체 암모니아가 보일러(10)의 연료로서 공급되는 경우의 공급량은, 예를 들어 보일러(10)로부터 배출되는 질소산화물을 제거 또는 저감하기 위한 환원제에 액체 암모니아가 사용되는 경우에 비하여 많아지는 경향이 있다. 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, 연료로서 사용되는 액체 암모니아를 기화 처리하기 위해서 필요한 열량은 커지는 경향이 있다. 이러한 점에서, 상기 1)의 구성에 의하면, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위해서 복수의 열원으로서, 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원과 열공기가 이용되므로, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량이 확보되기 쉽다. 또한, 상기 열원은 모두, 보일러(10)를 구성 요소로서 포함하는 열 사이클의 계외에 있으므로, 열 사이클의 열효율에 미치는 영향이 억제된다. 이상의 점에서, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율에 미치는 영향을 억제한 암모니아 연료 공급 유닛(60)이 실현된다.When liquid ammonia is supplied as fuel for the boiler 10, the supply amount tends to be greater than when liquid ammonia is used as a reducing agent for, for example, removing or reducing nitrogen oxides discharged from the boiler 10. . 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, the amount of heat required to vaporize liquid ammonia used as fuel tends to increase. In this regard, according to the configuration of 1) above, a heat source and hot air with a temperature above the boiling point of liquid ammonia are used as a plurality of heat sources to vaporize liquid ammonia, so the amount of heat for vaporizing liquid ammonia can be easily secured. . Additionally, since all of the above heat sources are outside the system of the heat cycle including the boiler 10 as a component, their influence on the thermal efficiency of the heat cycle is suppressed. In view of the above, an ammonia fuel supply unit 60 is realized that secures the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and suppresses the influence on the thermal efficiency of the heat cycle.

2) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 1)에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛(60)이며,2) In some embodiments, the ammonia fuel supply unit 60 described in 1) above,

상기 보일러(10)의 상기 배열을 사용하여 외기를 가열하는 에어 히터(42)로부터의 상기 열공기를 유도하기 위한 열공기관(62)과,a heat air pipe (62) for guiding the hot air from an air heater (42) that heats the outside air using the arrangement of the boiler (10);

상기 열공기관(62)에 마련되고, 상기 제2 기화기(82)의 상기 열원으로서의 상기 열공기의 유량을 조정하기 위한 열원 조정 댐퍼(68)A heat source adjustment damper 68 provided in the hot air pipe 62, for adjusting the flow rate of the hot air as the heat source of the second vaporizer 82.

를 더 구비한다.It is further provided with

상기 2)의 구성에 의하면, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도가 조정됨으로써, 공급되는 암모니아 연료의 유량에 따른 열공기를 열원으로서 이용할 수 있다. 또한, 열공기관(62)은 에어 히터(42)로부터의 열공기를 유도하므로, 보일러(10) 및 에어 히터(42)를 포함하는 설비가 비록 기설비였다고 해도, 이 기설비의 설비를 추가 설치 작업함으로써, 제2 기화기(82)가 열공기를 열원으로서 이용하기 위한 구성을 실현할 수 있다.According to the configuration of 2) above, the opening degree of the heat source adjustment damper 68 is adjusted, so that hot air according to the flow rate of the supplied ammonia fuel can be used as a heat source. In addition, since the hot air pipe 62 induces hot air from the air heater 42, even if the equipment including the boiler 10 and the air heater 42 is existing equipment, additional installation work is required to install the existing equipment. By doing so, it is possible to realize a configuration in which the second vaporizer 82 uses hot air as a heat source.

3) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 2)에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛(60)이며,3) In some embodiments, an ammonia fuel supply unit 60 as described in 2) above,

상기 제2 기화기(82)에 공급되는 암모니아 연료의 유량에 따라서, 상기 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를 제어하도록 구성된 컨트롤러(90)를 더 구비한다.It further includes a controller 90 configured to control the opening degree of the heat source adjustment damper 68 according to the flow rate of ammonia fuel supplied to the second vaporizer 82.

상기 3)의 구성에 의하면, 암모니아 연료의 공급량에 따라서, 제2 기화기(82)의 열원으로서 이용되는 열공기의 유량을 자동적으로 조정할 수 있다.According to the configuration of 3) above, the flow rate of hot air used as a heat source of the second vaporizer 82 can be automatically adjusted according to the supply amount of ammonia fuel.

4) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 2) 또는 3)에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛(60)이며,4) In some embodiments, an ammonia fuel supply unit 60 as described in 2) or 3) above,

상기 열공기관(62)은 연료로서의 석탄을 분쇄하는 분쇄기(3)에 상기 에어 히터(42)에서 가열된 상기 열공기를 유도하기 위한 분쇄기용 열공기관(35)으로부터 분기되어 마련된다.The hot air pipe 62 is provided by branching from the hot air pipe 35 for the pulverizer to guide the hot air heated by the air heater 42 to the pulverizer 3 that crushes coal as fuel.

상기 4)의 구성에 의하면, 보일러(10), 에어 히터(42) 및 분쇄기(3)를 포함하는 설비가 기존의 설비여도, 분쇄기용 열공기관(35)으로부터 열공기관(62)이 분기된다. 따라서, 기존의 설비에 암모니아 연료 공급 유닛(60)을 추가 설치하는 작업을 용이화할 수 있다.According to the configuration of 4) above, even if the equipment including the boiler 10, the air heater 42, and the pulverizer 3 is an existing equipment, the heat air pipe 62 is branched from the heat air pipe 35 for the pulverizer. Therefore, it is possible to facilitate the additional installation of the ammonia fuel supply unit 60 in existing equipment.

5) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 2) 내지 4) 중 어느 것에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛(60)이며,5) In some embodiments, an ammonia fuel supply unit (60) as described in any of 2) to 4) above,

상기 열공기관(62)은 상기 제2 기화기(82)에 접속되고,The hot air pipe 62 is connected to the second vaporizer 82,

상기 제2 기화기(82)는 상기 열공기를 직접적인 상기 열원으로 하여, 상기 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다.The second vaporizer 82 is configured to vaporize the liquid ammonia using the hot air as a direct heat source.

상기 5)의 구성에 의하면, 열공기에 포함되는 열이 직접적으로 액체 암모니아에 전해지므로, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량이 또한 확보되어 쉽다.According to the configuration of 5) above, since the heat contained in the hot air is directly transferred to the liquid ammonia, the amount of heat for vaporizing the liquid ammonia can easily be secured.

6) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 2) 내지 4) 중 어느 것에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛(60)이며,6) In some embodiments, an ammonia fuel supply unit (60) as described in any of 2) to 4) above,

상기 열공기관(62)에 의해 유도되는 상기 열공기와 열매체액의 열교환에 의해 상기 열매체액이 가열되도록 구성된 열교환기(65)와,A heat exchanger (65) configured to heat the heating medium liquid by heat exchange between the hot air induced by the hot air pipe (62) and the heating medium liquid,

상기 열교환기(65)로부터 배출되는 상기 열매체액을 상기 제2 기화기(82)로 유도하기 위한 배관(66)A pipe 66 for guiding the heat medium liquid discharged from the heat exchanger 65 to the second vaporizer 82.

을 더 구비하고,It is further provided with,

상기 제2 기화기(82)는 상기 열공기를 간접적인 상기 열원으로 하여 상기 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성된다.The second vaporizer 82 is configured to vaporize the liquid ammonia using the hot air as an indirect heat source.

상기 6)의 구성에 의하면, 열교환기(65)에 있어서 열공기에 의해 가열된 열매체액이, 배관을 경유하여 제2 기화기(82)에 유입된다. 제2 기화기(82)는 가열된 열매체액을 사용하여 액체 암모니아를 기화 처리한다. 열공기에 비하여 열매체액의 비체적은 작기 때문에, 제2 기화기(82)를 소형화할 수 있다.According to the configuration of 6) above, the heat medium liquid heated by hot air in the heat exchanger 65 flows into the second vaporizer 82 via a pipe. The second vaporizer 82 vaporizes liquid ammonia using heated heat medium liquid. Since the specific volume of the heat medium liquid is small compared to hot air, the second vaporizer 82 can be miniaturized.

7) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 1) 내지 6) 중 어느 것에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛(60)이며,7) In some embodiments, an ammonia fuel supply unit (60) as described in any of 1) to 6) above,

상기 제1 기화기(81)의 상류측에 마련되고, 액상의 암모니아에 물이 규정 비율로 혼합된 상기 액체 암모니아를 저류하는 암모니아 탱크(71)를 더 구비한다.An ammonia tank 71 is provided on the upstream side of the first vaporizer 81 and stores liquid ammonia mixed with liquid ammonia and water at a specified ratio.

상기 7)의 구성에 의하면, 액체 암모니아가 물을 포함함으로써, 암모니아 탱크(71)에서의 응력 부식 깨짐을 억제할 수 있어, 암모니아 탱크(71)로부터 액체 암모니아가 누출되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 물을 포함하는 액체 암모니아의 노점 온도는, 예를 들어 순물질로서의 액상의 암모니아에 비하여 높아지는 경향이 있지만, 제1 기화기(81)와 제2 기화기(82)에 의한 충분한 기화 처리에 의해, 제2 기화기(82)로부터 배출되는 암모니아 연료에 암모니아 미스트가 포함되는 것을 억제할 수 있다.According to the configuration of 7) above, since the liquid ammonia contains water, stress corrosion cracking in the ammonia tank 71 can be suppressed, and leakage of liquid ammonia from the ammonia tank 71 can be suppressed. In addition, the dew point temperature of liquid ammonia containing water tends to be higher than that of liquid ammonia as a pure substance, for example, but sufficient vaporization treatment by the first vaporizer 81 and the second vaporizer 82 2 It is possible to suppress ammonia mist from being included in the ammonia fuel discharged from the vaporizer 82.

8) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 1) 내지 7) 중 어느 것에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛(60)이며,8) In some embodiments, an ammonia fuel supply unit (60) as described in any of 1) to 7) above,

상기 제2 기화기(82)는 상기 제1 기화기(81)로부터 배출되는 암모니아 연료를 노점 온도 이상까지 가열하여 암모니아 가스를 생성하도록 구성된다.The second vaporizer 82 is configured to generate ammonia gas by heating the ammonia fuel discharged from the first vaporizer 81 to a dew point temperature or higher.

상기 8)의 구성에 의하면, 제2 기화기(82)로부터 배출되는 암모니아 연료에 암모니아 미스트가 포함되는 것을 억제할 수 있다.According to the configuration of 8), it is possible to suppress ammonia mist from being included in the ammonia fuel discharged from the second vaporizer 82.

9) 본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 발전 플랜트(1)는,9) The power plant 1 according to at least one embodiment of the present disclosure,

상기 1) 내지 8) 중 어느 것에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛(60)과,The ammonia fuel supply unit 60 according to any one of 1) to 8) above,

상기 암모니아 연료 공급 유닛(60)으로부터 공급되는 연료의 연소에 의해 발생하는 연소 가스를 열원으로 하여 증기를 생성하는 상기 보일러(10)와,The boiler (10) generates steam using combustion gas generated by combustion of fuel supplied from the ammonia fuel supply unit (60) as a heat source;

상기 보일러(10)로부터의 상기 증기를 구동원으로 하여 회전하기 위한 터빈(110)과,A turbine 110 for rotating using the steam from the boiler 10 as a driving source,

상기 터빈(110)의 회전에 의해 발전하기 위한 발전기(115)Generator 115 for generating power by rotation of the turbine 110

를 구비한다.is provided.

상기 9)의 구성에 의하면, 상기 1)과 마찬가지의 이유에 의해, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율에 미치는 영향을 억제한 발전 플랜트가 실현된다.According to the configuration of 9) above, for the same reason as 1) above, a power plant is realized that secures the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and suppresses the influence of the heat cycle on the thermal efficiency.

10) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 9)에 기재된 발전 플랜트(1)이며,10) In some embodiments, the power plant (1) described in 9) above,

상기 보일러(10)의 상기 배열을 사용하여 외기를 가열하는 에어 히터(42)와,an air heater 42 that heats outdoor air using the arrangement of the boiler 10;

연료로서의 석탄을 분쇄하도록 구성된 분쇄기(3)와,A crusher (3) configured to crush coal as fuel;

상기 에어 히터(42)에서 생성된 상기 열공기를 상기 분쇄기(3)로 유도하기 위한 분쇄기용 열공기관(39)에 마련되고, 상기 분쇄기(3)에 공급되는 상기 열공기의 유량을 조정하기 위한 분쇄기용 조정 댐퍼(49)A pulverizer provided in a pulverizer hot air pipe 39 for guiding the hot air generated by the air heater 42 to the pulverizer 3, and for adjusting the flow rate of the hot air supplied to the pulverizer 3. Adjustable Dampers for(49)

를 더 구비하고,It is further provided with,

상기 암모니아 연료 공급 유닛(60)은,The ammonia fuel supply unit 60,

상기 분쇄기용 조정 댐퍼(49)보다도 상류측에서 상기 분쇄기용 열공기관(39)으로부터 분기되는 열공기관(62)에 마련되고, 상기 제2 기화기(82)의 상기 열원으로서의 상기 열공기의 유량을 조정하기 위한 열원 조정 댐퍼(68)를 더 포함하고,It is provided in a hot air pipe (62) branching from the hot air pipe (39) for a pulverizer on an upstream side of the pulverizer adjustment damper (49), and adjusts the flow rate of the hot air as the heat source of the second vaporizer (82). It further includes a heat source adjustment damper (68) for

상기 발전 플랜트(1)는,The power plant (1),

상기 보일러(10)에 있어서의 암모니아 혼합 연소율에 기초하여 상기 분쇄기용 열공기관(39)과 상기 열공기관(62)의 각각에 있어서의 상기 열공기의 유량이 조정되도록, 상기 분쇄기용 조정 댐퍼(49)와 상기 열원 조정 댐퍼(68)의 각각을 제어하도록 구성되는 컨트롤러(90)를 더 구비한다.The adjustment damper 49 for the pulverizer so that the flow rate of the hot air in each of the hot air pipe 39 and the hot air pipe 62 for the pulverizer is adjusted based on the ammonia mixed combustion rate in the boiler 10. ) and a controller 90 configured to control each of the heat source adjustment dampers 68.

상기 10)의 구성에 의하면, 암모니아 혼합 연소율이 상승할수록, 보일러(10)에 대한 석탄의 공급량은 저감되므로, 분쇄기(3)가 필요로 하는 열공기량은 저감되고, 분쇄기용 조정 댐퍼(49)의 개방도는 작아진다. 이에 의해, 잉여분의 열공기가 발생한다. 한편으로, 암모니아 혼합 연소율이 상승할수록, 제2 기화기(82)가 필요로 하는 열량은 증가되므로, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도는 커지게 된다. 이에 의해, 상술한 잉여분의 열공기가 제2 기화기(82)의 열원으로서 유효하게 이용된다. 따라서, 에어 히터(42)에서 생성되는 열공기를, 분쇄기(3)에 공급하는 열공기와, 제2 기화기(82)에서 사용되는 열공기에, 암모니아 혼합 연소율에 따라서 적정하고도 자동적으로 배분할 수 있다.According to the configuration of 10), as the ammonia mixed combustion rate increases, the amount of coal supplied to the boiler 10 decreases, so the amount of heat air required by the pulverizer 3 is reduced, and the amount of heat air required by the pulverizer 3 is reduced. The degree of opening becomes smaller. As a result, excess heat air is generated. On the other hand, as the ammonia mixed combustion rate increases, the amount of heat required by the second vaporizer 82 increases, so the opening degree of the heat source adjustment damper 68 increases. As a result, the surplus hot air described above is effectively used as a heat source for the second vaporizer 82. Therefore, the hot air generated by the air heater 42 can be appropriately and automatically distributed to the hot air supplied to the pulverizer 3 and the hot air used in the second vaporizer 82 according to the ammonia mixed combustion rate.

11) 본 개시의 적어도 일 실시 형태에 따른 보일러(10)의 운전 방법은,11) A method of operating the boiler 10 according to at least one embodiment of the present disclosure,

암모니아 연료가 공급되는 보일러(10)의 운전 방법이며,This is a method of operating the boiler 10 supplied with ammonia fuel,

연료로서의 액체 암모니아를, 당해 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원에 의해 기화 처리하기 위한 제1 기화 처리 공정(S17)과,A first vaporization process (S17) for vaporizing liquid ammonia as a fuel using a heat source at a temperature equal to or higher than the boiling point of the liquid ammonia;

보일러(10)의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접 또는 간접적인 열원으로 하여, 상기 제1 기화 처리 공정(S17)에 있어서 잔존한 상기 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제2 기화 처리 공정(S19)A second vaporization treatment process (S19) for vaporizing the liquid ammonia remaining in the first vaporization treatment process (S17) using the hot air generated using the arrangement of the boiler 10 as a direct or indirect heat source.

을 구비한다.Equipped with

상기 11)의 구성에 의하면, 상기 1)과 마찬가지의 이유에 의해, 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 열량을 확보하고, 또한 열 사이클의 열효율에 미치는 영향을 억제한 보일러(10)의 운전 방법이 실현된다.According to the configuration of 11) above, for the same reason as 1) above, a method of operating the boiler 10 that secures the amount of heat for vaporizing liquid ammonia and suppresses the effect on the thermal efficiency of the heat cycle is realized. do.

12) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 11)에 기재된 보일러(10)의 운전 방법이며,12) In some embodiments, a method of operating the boiler 10 described in 11) above,

상기 제2 기화 처리 공정(S19)에서는,In the second vaporization treatment process (S19),

상기 보일러(10)의 상기 배열을 사용하여 외기를 가열하는 에어 히터(42)로부터의 상기 열공기를 유도하기 위한 열공기관(62)에 마련되고, 상기 열공기의 유량을 조정하기 위한 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도를, 상기 보일러(10)에 있어서의 암모니아 혼합 연소율에 따라서 제어한다.A heat source adjustment damper ( The opening degree of 68) is controlled according to the ammonia mixed combustion rate in the boiler 10.

상기 12)의 구성에 의하면, 암모니아 혼합 연소율에 따라서, 제2 기화 처리 공정(S19)의 열원으로서 이용되는 열공기량의 유량을 조정할 수 있다. 따라서, 암모니아 혼합 연소율에 따른 암모니아 연료를 보일러(10)에 공급할 수 있다.According to the configuration of 12), the flow rate of the amount of hot air used as a heat source in the second vaporization treatment process (S19) can be adjusted according to the ammonia mixed combustion rate. Therefore, ammonia fuel according to the ammonia mixed combustion rate can be supplied to the boiler 10.

13) 몇몇 실시 형태에서는, 상기 12)에 기재된 보일러(10)의 운전 방법이며,13) In some embodiments, a method of operating the boiler 10 described in 12) above,

상기 제2 기화 처리 공정(S19)에서는,In the second vaporization treatment process (S19),

상기 열공기관(62)과의 접속부인 분기부(63)를 포함하는 분쇄기용 열공기관(39)이며, 연료로서의 석탄을 분쇄하도록 구성된 분쇄기(3)와 상기 에어 히터(42)에 접속되는 분쇄기용 열공기관(39)에 있어서, 상기 분기부(63)와 상기 분쇄기(3) 사이에 마련된 분쇄기용 조정 댐퍼(49)의 개방도를, 상기 암모니아 혼합 연소율에 따라서 제어한다.A heat air pipe (39) for a pulverizer including a branch portion (63) that is a connection portion with the hot air pipe (62), and is connected to a pulverizer (3) configured to pulverize coal as fuel and the air heater (42). In the hot air pipe 39, the opening degree of the pulverizer adjustment damper 49 provided between the branch portion 63 and the pulverizer 3 is controlled according to the ammonia mixed combustion rate.

상기 13)의 구성에 의하면, 암모니아 혼합 연소율이 상승할수록, 보일러(10)에 대한 석탄의 공급량은 저감되므로, 분쇄기(3)가 필요로 하는 열공기량은 저감되고, 분쇄기용 조정 댐퍼(49)의 개방도는 작아진다. 이에 의해, 잉여분의 열공기가 발생한다. 한편으로, 암모니아 혼합 연소율이 상승할수록, 제2 기화기(82)가 필요로 하는 열량은 증가되므로, 열원 조정 댐퍼(68)의 개방도는 커지게 된다. 이에 의해, 상술한 잉여분의 열공기가 제2 기화기(82)가 열원으로서 유효하게 이용된다. 따라서, 에어 히터(42)에서 생성되는 열공기를, 분쇄기(3)에 공급하는 열공기와, 제2 기화기(82)로 사용되는 열공기에, 암모니아 혼합 연소율에 따라서 적정하게 배분할 수 있다.According to the configuration of 13), as the ammonia mixed combustion rate increases, the amount of coal supplied to the boiler 10 decreases, so the amount of heat air required by the crusher 3 is reduced, and the amount of heat air required by the crusher 3 is reduced, and the amount of heat air required by the crusher 3 is reduced. The degree of opening becomes smaller. As a result, excess heat air is generated. On the other hand, as the ammonia mixed combustion rate increases, the amount of heat required by the second vaporizer 82 increases, so the opening degree of the heat source adjustment damper 68 increases. As a result, the above-described surplus of hot air is effectively used by the second vaporizer 82 as a heat source. Therefore, the hot air generated by the air heater 42 can be appropriately distributed between the hot air supplied to the pulverizer 3 and the hot air used in the second vaporizer 82 according to the ammonia mixed combustion rate.

1: 발전 플랜트
3: 분쇄기
10: 보일러
30: 공기관
34: 분쇄기
39: 분쇄기용 열공기관
42: 에어 히터
49: 분쇄기용 조정 댐퍼
60: 암모니아 연료 공급 유닛
62: 열공기관
63: 분기부
65: 열교환기
66: 배관
68: 열원 조정 댐퍼
71: 암모니아 탱크
81: 제1 기화기
82: 제2 기화기
90: 컨트롤러
110: 터빈
115: 발전기
1: Power plant
3: Grinder
10: Boiler
30: air pipe
34: Grinder
39: Heat air pipe for grinder
42: Air heater
49: Adjustable damper for grinder
60: Ammonia fuel supply unit
62: Heat pipe
63: bifurcation
65: heat exchanger
66: Plumbing
68: Heat source adjustment damper
71: Ammonia tank
81: first vaporizer
82: second vaporizer
90: controller
110: turbine
115: Generator

Claims (13)

보일러에 암모니아 연료를 공급하기 위한 암모니아 연료 공급 유닛이며,
연료로서의 액체 암모니아를, 당해 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원에 의해 기화 처리하기 위한 제1 기화기와,
상기 제1 기화기와 상기 보일러 사이에 마련되고, 상기 보일러의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접 또는 간접적인 열원으로 하여, 상기 제1 기화기에서의 기화 처리에 있어서 잔존한 상기 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제2 기화기
를 구비하는, 암모니아 연료 공급 유닛.
It is an ammonia fuel supply unit to supply ammonia fuel to the boiler,
a first vaporizer for vaporizing liquid ammonia as fuel using a heat source at a temperature equal to or higher than the boiling point of the liquid ammonia;
It is provided between the first vaporizer and the boiler, and uses hot air generated using the arrangement of the boiler as a direct or indirect heat source to vaporize the liquid ammonia remaining in the vaporization process in the first vaporizer. 2nd vaporizer for
An ammonia fuel supply unit comprising:
제1항에 있어서,
상기 보일러의 상기 배열을 사용하여 외기를 가열하는 에어 히터로부터의 상기 열공기를 유도하기 위한 열공기관과,
상기 열공기관에 마련되고, 상기 제2 기화기의 상기 열원으로서의 상기 열공기의 유량을 조정하기 위한 열원 조정 댐퍼를 더 구비하는, 암모니아 연료 공급 유닛.
According to paragraph 1,
a heat air pipe for guiding the hot air from an air heater that heats the outside air using the arrangement of the boiler;
The ammonia fuel supply unit is provided in the hot air pipe and further includes a heat source adjustment damper for adjusting a flow rate of the hot air as the heat source of the second vaporizer.
제2항에 있어서,
상기 제2 기화기에 공급되는 암모니아 연료의 유량에 따라서, 상기 열원 조정 댐퍼의 개방도를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 더 구비하는, 암모니아 연료 공급 유닛.
According to paragraph 2,
The ammonia fuel supply unit further includes a controller configured to control an opening degree of the heat source adjustment damper according to the flow rate of the ammonia fuel supplied to the second vaporizer.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 열공기관은, 연료로서의 석탄을 분쇄하는 분쇄기에 상기 에어 히터에서 가열된 상기 열공기를 유도하기 위한 분쇄기용 열공기관으로부터 분기되어 마련되는, 암모니아 연료 공급 유닛.
According to paragraph 2 or 3,
The ammonia fuel supply unit, wherein the hot air pipe is provided by branching from a hot air pipe for a pulverizer to guide the hot air heated by the air heater to a pulverizer that crushes coal as fuel.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 열공기관은, 상기 제2 기화기에 접속되고,
상기 제2 기화기는, 상기 열공기를 직접적인 상기 열원으로 하여, 상기 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성되는, 암모니아 연료 공급 유닛.
According to paragraph 2 or 3,
The hot air pipe is connected to the second vaporizer,
The ammonia fuel supply unit wherein the second vaporizer is configured to vaporize the liquid ammonia using the hot air as a direct heat source.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 열공기관에 의해 유도되는 상기 열공기와 열매체액의 열교환에 의해 상기 열매체액이 가열되도록 구성된 열교환기와,
상기 열교환기로부터 배출되는 상기 열매체액을 상기 제2 기화기로 유도하기 위한 배관
을 더 구비하고,
상기 제2 기화기는, 상기 열공기를 간접적인 상기 열원으로 하여 상기 액체 암모니아를 기화 처리하도록 구성되는, 암모니아 연료 공급 유닛.
According to paragraph 2 or 3,
a heat exchanger configured to heat the heat medium liquid by heat exchange between the heat air induced by the heat air pipe and the heat medium liquid;
Piping for guiding the heat medium liquid discharged from the heat exchanger to the second vaporizer
It is further provided with,
The ammonia fuel supply unit is configured to vaporize the liquid ammonia using the hot air as the indirect heat source.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 기화기의 상류측에 마련되고, 액상의 암모니아에 물이 규정 비율로 혼합된 상기 액체 암모니아를 저류하는 암모니아 탱크를 더 구비하는, 암모니아 연료 공급 유닛.
According to claim 1 or 2,
An ammonia fuel supply unit provided on an upstream side of the first vaporizer and further comprising an ammonia tank storing the liquid ammonia mixed with liquid ammonia and water at a specified ratio.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 기화기는, 상기 제1 기화기로부터 배출되는 암모니아 연료를 노점 온도 이상까지 가열하여 암모니아 가스를 생성하도록 구성되는, 암모니아 연료 공급 유닛.
According to claim 1 or 2,
The second vaporizer is configured to generate ammonia gas by heating the ammonia fuel discharged from the first vaporizer to a dew point temperature or higher.
제1항에 기재된 암모니아 연료 공급 유닛과,
상기 암모니아 연료 공급 유닛으로부터 공급되는 연료의 연소에 의해 발생하는 연소 가스를 열원으로 하여 증기를 생성하는 상기 보일러와,
상기 보일러로부터의 상기 증기를 구동원으로 하여 회전하기 위한 터빈과,
상기 터빈의 회전에 의해 발전하기 위한 발전기
를 구비하는, 발전 플랜트.
The ammonia fuel supply unit according to claim 1,
the boiler generating steam using combustion gas generated by combustion of fuel supplied from the ammonia fuel supply unit as a heat source;
a turbine for rotating using the steam from the boiler as a driving source;
Generator for generating power by rotation of the turbine
A power plant equipped with a.
제9항에 있어서,
상기 보일러의 상기 배열을 사용하여 외기를 가열하는 에어 히터와,
연료로서의 석탄을 분쇄하도록 구성된 분쇄기와,
상기 에어 히터에서 생성된 상기 열공기를 상기 분쇄기로 유도하기 위한 분쇄기용 열공기관에 마련되고, 상기 분쇄기에 공급되는 상기 열공기의 유량을 조정하기 위한 분쇄기용 조정 댐퍼
를 더 구비하고,
상기 암모니아 연료 공급 유닛은,
상기 분쇄기용 조정 댐퍼보다도 상류측에서 상기 분쇄기용 열공기관으로부터 분기되는 열공기관에 마련되고, 상기 제2 기화기의 상기 열원으로서의 상기 열공기의 유량을 조정하기 위한 열원 조정 댐퍼를 더 포함하고,
상기 발전 플랜트는,
상기 보일러에 있어서의 암모니아 혼합 연소율에 기초하여 상기 분쇄기용 열공기관과 상기 열공기관의 각각에 있어서의 상기 열공기의 유량이 조정되도록, 상기 분쇄기용 조정 댐퍼와 상기 열원 조정 댐퍼의 각각을 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 더 구비하는, 발전 플랜트.
According to clause 9,
an air heater that heats outdoor air using the arrangement of the boiler;
a crusher configured to crush coal as fuel;
An adjustment damper for the pulverizer is provided in a hot air pipe for the pulverizer to guide the hot air generated by the air heater to the pulverizer, and adjusts the flow rate of the hot air supplied to the pulverizer.
It is further provided with,
The ammonia fuel supply unit,
It is provided in a hot air pipe branching from the hot air pipe for a pulverizer on an upstream side of the pulverizer adjustment damper, and further includes a heat source adjustment damper for adjusting the flow rate of the hot air as the heat source of the second vaporizer,
The power plant,
Configured to control each of the pulverizer adjustment damper and the heat source adjustment damper so that the flow rate of the hot air in each of the pulverizer hot air pipe and the hot air pipe is adjusted based on the ammonia mixed combustion rate in the boiler. A power generation plant further comprising a controller.
암모니아 연료가 공급되는 보일러의 운전 방법이며,
연료로서의 액체 암모니아를, 당해 액체 암모니아의 비점 이상의 온도의 열원에 의해 기화 처리하기 위한 제1 기화 처리 공정과,
보일러의 배열을 사용하여 생성된 열공기를 직접 또는 간접적인 열원으로 하여, 상기 제1 기화 처리 공정에 있어서 잔존한 상기 액체 암모니아를 기화 처리하기 위한 제2 기화 처리 공정
을 구비하는, 보일러의 운전 방법.
This is a method of operating a boiler supplied with ammonia fuel,
A first vaporization process for vaporizing liquid ammonia as a fuel using a heat source at a temperature equal to or higher than the boiling point of the liquid ammonia;
A second vaporization treatment process for vaporizing the liquid ammonia remaining in the first vaporization treatment process using hot air generated using an array of boilers as a direct or indirect heat source.
A method of operating a boiler provided with.
제11항에 있어서,
상기 제2 기화 처리 공정에서는,
상기 보일러의 상기 배열을 사용하여 외기를 가열하는 에어 히터로부터의 상기 열공기를 유도하기 위한 열공기관에 마련되고, 상기 열공기의 유량을 조정하기 위한 열원 조정 댐퍼의 개방도를, 상기 보일러에 있어서의 암모니아 혼합 연소율에 따라서 제어하는, 보일러의 운전 방법.
According to clause 11,
In the second vaporization treatment process,
The opening degree of the heat source adjustment damper provided in the heat air pipe for guiding the hot air from the air heater that heats the outside air using the arrangement of the boiler, and adjusting the flow rate of the hot air, is determined by the boiler. A boiler operation method controlled according to the ammonia mixture combustion rate.
제12항에 있어서,
상기 제2 기화 처리 공정에서는,
상기 열공기관과의 접속부인 분기부를 포함하는 분쇄기용 열공기관이며, 연료로서의 석탄을 분쇄하도록 구성된 분쇄기와 상기 에어 히터에 접속되는 분쇄기용 열공기관에 있어서, 상기 분기부와 상기 분쇄기 사이에 마련된 분쇄기용 조정 댐퍼의 개방도를, 상기 암모니아 혼합 연소율에 따라서 제어하는, 보일러의 운전 방법.
According to clause 12,
In the second vaporization treatment process,
A hot air pipe for a pulverizer including a branch portion that is a connection portion with the hot air pipe, the hot air pipe for a pulverizer being connected to a pulverizer configured to pulverize coal as fuel and the air heater, wherein the hot air pipe for a pulverizer is provided between the branch portion and the pulverizer. A boiler operating method in which the opening degree of the adjustment damper is controlled according to the ammonia mixture combustion rate.
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