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公開番号2024054605
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-17
出願番号2022160927
出願日2022-10-05
発明の名称水回収システム、および、発電プラント
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F01K 17/04 20060101AFI20240410BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】発電プラントの運転効率を向上した水回収システム、および、それを備えた発電プラントを提供する。
【解決手段】水回収システムは、発電プラントが備えるボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムであって、排ガスと冷媒水とを気液接触させることで排ガス中の水分を回収水として回収するための水回収装置と、水回収装置から排出される回収水を発電プラントの外部から取水した外部水で冷却するための第1回収水冷却装置と、水回収装置から排出される回収水を第1回収水冷却装置に導くとともに、第1回収水冷却装置によって冷却された回収水を冷媒水として水回収装置に導くための回収水循環ラインと、第1回収水冷却装置から排出される外部水を、液化燃料ガスを気化させるための気化器へ供給する外部水供給ラインと、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
発電プラントが備えるボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムであって、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記発電プラントの外部から取水した外部水で冷却するための第１回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記第１回収水冷却装置に導くとともに、前記第１回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水循環ラインと、
前記第１回収水冷却装置から排出される前記外部水を、液化燃料ガスを気化させるための気化器へ供給する外部水供給ラインと、
を備える、水回収システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記回収水循環ラインにおいて、前記第１回収水冷却装置よりも下流側かつ前記水回収装置よりも上流側に設けられ、前記回収水を冷却媒体で冷却するための少なくとも１つの第２回収水冷却装置をさらに備える、
請求項１に記載の水回収システム。
【請求項３】
前記第１回収水冷却装置をバイパスするように前記回収水循環ラインに接続される第１回収水バイパスラインであって、前記水回収装置から排出される前記回収水を前記第２回収水冷却装置に導くための第１回収水バイパスラインと、
前記第１回収水バイパスラインを流れる前記回収水の流量を調整するための第１バイパス流量調整弁と、
をさらに備える、
請求項２に記載の水回収システム。
【請求項４】
前記第２回収水冷却装置は、空気を前記冷却媒体とする空冷冷却器を含む、
請求項２または３に記載の水回収システム。
【請求項５】
前記気化器から排出される前記外部水が流れる外部水放出ラインから抽水される前記外部水を前記第２回収水冷却装置へ供給する外部水抽水ラインをさらに備え、
前記第２回収水冷却装置は、前記外部水抽水ラインによって供給される前記外部水を前記冷却媒体とする水冷冷却器を含む、
請求項２または３に記載の水回収システム。
【請求項６】
前記第２回収水冷却装置は、空気を前記冷却媒体とする空冷冷却器であって、前記水冷冷却器よりも上流側かつ前記第１回収水冷却装置よりも下流側において、前記水冷冷却器と直列に配置される空冷冷却器をさらに含む、
請求項５に記載の水回収システム。
【請求項７】
前記水冷冷却器をバイパスするように前記回収水循環ラインに接続される第２回収水バイパスラインであって、前記空冷冷却器から排出される前記回収水を前記水回収装置に導くための第２回収水バイパスラインと、
前記第２回収水バイパスラインを流れる前記回収水の流量を調整するための第２バイパス流量調整弁と、
前記水冷冷却器が休止している状態であることを示す休止信号を受信した場合、前記空冷冷却器から排出される全ての前記回収水が前記第２回収水バイパスラインを流れるよう、前記第２バイパス流量調整弁を制御するように構成されるコントローラと、
をさらに備える、
請求項６に記載の水回収システム。
【請求項８】
前記第２回収水冷却装置は、空気を前記冷却媒体とする空冷冷却器であって、前記水冷冷却器と並列に配置される空冷冷却器をさらに含む、
請求項５に記載の水回収システム。
【請求項９】
前記空冷冷却器と前記水冷冷却器のそれぞれに供給される前記回収水の配分を調整するための流量調整弁と、
前記水冷冷却器から排出される前記回収水の温度である水冷冷却器出口温度を計測するための水冷冷却器温度センサと、
前記空冷冷却器から排出される前記回収水の温度である空冷冷却器出口温度を計測するための空冷冷却器温度センサと、
前記水冷冷却器出口温度と前記空冷冷却器出口温度との偏差が小さくなるよう、前記水冷冷却器温度センサおよび前記空冷冷却器温度センサの計測結果に基づき前記流量調整弁を制御するように構成されるコントローラと、
をさらに備える、
請求項８に記載の水回収システム。
【請求項１０】
前記外部から取水された前記外部水を前記気化器に供給するための外部水取水ラインに接続される外部水分岐ラインであって、前記外部水取水ラインから抽水される前記外部水を前記第１回収水冷却装置に供給するための外部水分岐ラインと、
前記外部水分岐ラインまたは前記外部水供給ラインの少なくとも一方に設けられる外部水流量調整弁と、
をさらに備え、
前記外部水供給ラインは、前記第１回収水冷却装置から排出される前記外部水を前記外部水取水ラインに戻すように構成される、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の水回収システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水回収システム、および、発電プラントに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムが知られている。例えば特許文献１で開示される火力発電プラントは、ガスタービンと、ガスタービンから排出される排ガスから熱を回収する排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラから排出される排ガス中の水分を回収する水回収システムとを備える。水回収システムは、上記排ガスと循環水との気液接触により水分を回収する接触式冷却塔と、接触式冷却塔から排出される上記水分を含む循環水を冷却する冷却熱交換器とを含む。
【０００３】
同文献で開示される発電プラントは、液化天然ガスの気化処理によって得られる天然ガスをガスタービンの燃焼器に供給するＬＮＧ気化システムをさらに備える。ＬＮＧ気化システムは、海から海水を取水する海水取水ラインと、海水取水ラインによって供給される海水を熱源として液化天然ガスを気化させる気化器と、気化器から排出される海水を冷却熱交換器に供給する海水排水ラインとを含む。冷却熱交換器は、海水排水ラインを流れる海水を冷却源として循環水を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平８－２６０９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献では、海から取水された海水がそのまま気化器に流入するので、気化器で利用される海水の温度が比較的低い。従って、規定量の天然ガスを生成するために必要となる海水の量が増えてしまうので、気化器に海水を供給するための動力が増大する。よって、発電プラントの運転効率が下がるおそれがある。
【０００６】
本開示の目的は、発電プラントの運転効率を向上した水回収システム、および、それを備えた発電プラントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る水回収システムは、
発電プラントが備えるボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムであって、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記発電プラントの外部から取水した外部水で冷却するための第１回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記第１回収水冷却装置に導くとともに、前記第１回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水循環ラインと、
前記第１回収水冷却装置から排出される前記外部水を、液化燃料ガスを気化させるための気化器へ供給する外部水供給ラインと、
を備える。
【０００８】
本開示の一実施形態に係る発電プラントは、
前記気化器を含む液化燃料気化システムと、
前記液化燃料気化システムによって生成される燃料ガスが供給される燃焼器を含むガスタービンと、
ボイラ給水を貯める補給水タンクと、
前記ガスタービンから排出される前記排ガスから回収した熱を利用して、前記補給水タンクから供給される前記ボイラ給水から蒸気を生成するための前記ボイラである排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラから排出される前記排ガスから前記水分を回収するための、上記の水回収システムと、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、発電プラントの運転効率を向上した水回収システム、および、それを備えた発電プラントを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係る発電プラントを示す概略図である。
一実施形態に係る水回収システムを示す概略図である。
追加的な構成要素を備えた一実施形態に係る水回収システムの概略図である。
第２回収水冷却装置の構成例を示す概略図である（第１の例示）。
第２回収水冷却装置の構成例を示す概略図である（第２の例示）。
第２回収水冷却装置の構成例を示す概略図である（第３の例示）。
第２回収水冷却装置の構成例を示す概略図である（第４の例示）。
液化燃料気化システムから水回収システムへの外部水の供給系統を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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