特許 5976817 熱回収システム及び熱回収方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5976817

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】熱回収システム及び熱回収方法

(51)【国際特許分類】

   F22D 1/18 20060101AFI20160817BHJP

   F22D 1/02 20060101ALI20160817BHJP

   F22D 11/00 20060101ALI20160817BHJP

   B01D 53/14 20060101ALI20160817BHJP

   B01D 53/62 20060101ALI20160817BHJP

   C01B 31/20 20060101ALI20160817BHJP

   B01D 53/78 20060101ALI20160817BHJP

【ＦＩ】

   F22D1/18

   F22D1/02

   F22D11/00 C

   B01D53/14 220

   B01D53/62

   C01B31/20 B

   B01D53/78

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-534287(P2014-534287)

(86)(22)【出願日】2013年8月23日

(86)【国際出願番号】JP2013072614

(87)【国際公開番号】WO2014038412

(87)【国際公開日】20140313

【審査請求日】2014年12月25日

(31)【優先権主張番号】13/605199

(32)【優先日】2012年9月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(72)【発明者】

【氏名】本城 新太郎

(72)【発明者】

【氏名】辻内 達也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 基文

(72)【発明者】

【氏名】ウー ティファニー

【審査官】 黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−３７１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１５２１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−２８６７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９０６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−２９３８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２１６５４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００２５６０９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｄ １／００ − １１／０６

Ｂ０１Ｄ ５３／１４

Ｂ０１Ｄ ５３／６２

Ｂ０１Ｄ ５３／７８

Ｃ０１Ｂ ３１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排ガス中のＣＯ_２を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔においてＣＯ_２を吸収した吸収液からＣＯ_２を放出させる再生塔とを有し、前記再生塔でＣＯ_２を放出した吸収液を前記吸収塔で再使用するＣＯ_２回収装置と、
蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮する復水器と、
前記再生塔から放出されたＣＯ_２を圧縮する圧縮機と、
前記復水器で生成された凝縮水と、前記圧縮機で圧縮されたＣＯ_２とが熱交換する第１熱交換部と、
前記第１熱交換部で加熱された凝縮水と、ボイラから排出され空気予熱器を通過した排ガスとが熱交換する第２熱交換部と、
前記第２熱交換部で加熱された凝縮水がボイラ給水として直接供給される脱気器と、
前記脱気器から導入される前記ボイラ給水を加熱するボイラと、
を備える熱回収システム。

【請求項2】

前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部で熱交換する前記凝縮水は、前記復水器で生成される前記凝縮水が全量使用されている請求項１に記載の熱回収システム。

【請求項3】

前記蒸気タービンから抽気された蒸気によって、前記復水器で生成された凝縮水を加熱し、加熱された凝縮水をボイラへ供給する給水ヒータを備えない請求項１に記載の熱回収システム。

【請求項4】

前記第２熱交換部で加熱された凝縮水を加熱し、加熱された凝縮水を前記第２熱交換部へ戻す第３熱交換部と、
前記第２熱交換部で加熱された凝縮水の供給先を、前記ボイラ又は前記第３熱交換部へ切り替える制御部と、
を更に備える請求項１に記載の熱回収システム。

【請求項5】

排ガス中のＣＯ_２を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔においてＣＯ_２を吸収した吸収液からＣＯ_２を放出させる再生塔とを有し、前記再生塔でＣＯ_２を放出した吸収液を前記吸収塔で再使用するＣＯ_２回収装置と、
蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮する復水器と、
前記復水器で生成された凝縮水と、前記ＣＯ_２回収装置の前記再生塔で回収されたＣＯ_２とが熱交換する第１熱交換部と、
前記第１熱交換部で加熱された凝縮水と、ボイラから排出された排ガスとが熱交換する第２熱交換部と、
前記第２熱交換部で加熱された凝縮水がボイラ給水として供給されるボイラと、
前記第２熱交換部で加熱された凝縮水を加熱し、加熱された凝縮水を前記第２熱交換部へ戻す第３熱交換部と、
前記第２熱交換部で加熱された凝縮水の供給先を、前記ボイラ又は前記第３熱交換部へ切り替える制御部と、
を備える熱回収システム。

【請求項6】

排ガス中のＣＯ_２を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔においてＣＯ_２を吸収した吸収液からＣＯ_２を放出させる再生塔とを有し、前記再生塔でＣＯ_２を放出した吸収液を前記吸収塔で再使用するＣＯ_２回収装置を用いた熱回収方法において、
蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮する第１ステップと、
前記再生塔から放出されたＣＯ_２を圧縮する第２ステップと、
生成された凝縮水と、前記第２ステップにおいて圧縮されたＣＯ_２とが第１熱交換部で熱交換する第３ステップと、
前記第１熱交換部で加熱された凝縮水と、ボイラから排出され空気予熱器を通過した排ガスとが第２熱交換部で熱交換する第４ステップと、
前記第２熱交換部で加熱された凝縮水をボイラ給水として脱気器へ直接供給する第５ステップと、
前記脱気器から導入される前記ボイラ給水を前記ボイラで加熱する第６ステップと、
を含む熱回収方法。

【請求項7】

前記第２熱交換部で加熱された凝縮水を前記ボイラと異なる第３熱交換部で加熱し、前記第３熱交換部で加熱された凝縮水を前記第２熱交換部で加熱する第７ステップを更に含む請求項６に記載の熱回収方法。

【請求項8】

排ガス中のＣＯ_２を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔においてＣＯ_２を吸収した吸収液からＣＯ_２を放出させる再生塔とを有し、前記再生塔でＣＯ_２を放出した吸収液を前記吸収塔で再使用するＣＯ_２回収装置を用いた熱回収方法において、
蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮する第１ステップと、
生成された凝縮水と、前記ＣＯ_２回収装置の前記再生塔で回収されたＣＯ_２とが第１熱交換部で熱交換する第２ステップと、
前記第１熱交換部で加熱された凝縮水と、ボイラから排出された排ガスとが第２熱交換部で熱交換する第３ステップと、
前記第２熱交換部で加熱された凝縮水をボイラ給水としてボイラへ供給する第４ステップと、
前記第２熱交換部で加熱された凝縮水を前記ボイラと異なる第３熱交換部で加熱し、前記第３熱交換部で加熱された凝縮水を前記第２熱交換部で加熱する第５ステップと、
を含む熱回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱回収システム及び熱回収方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＣＯ_２回収装置は、火力発電所等で化石燃料を燃焼したときに発生する二酸化炭素（ＣＯ_２）を回収する。ＣＯ_２回収装置は、アミン化合物の水溶液（以下「吸収液」という。）をボイラから排出された燃焼排ガスと接触させ、燃焼排ガスに含まれるＣＯ_２を除去し、大気に放出することなく貯蔵する。

【0003】

ＣＯ_２回収装置は、燃焼排ガスと吸収液を接触させる吸収塔と、ＣＯ_２を吸収した吸収液を加熱し、ＣＯ_２を放出すると共に、吸収液を再生する再生塔とを備える。再生された吸収液は、吸収塔に搬送されて、再使用される。

【0004】

そこで、ＣＯ_２回収装置は、ＣＯ_２を発生する発電設備と併設されるが、ＣＯ_２回収装置と発電設備が統合（インテグレーション）されることによって、全体として効率の良いプラントが成立することが望ましい。

【0005】

特許文献１及び２には、ボイラへ供給するボイラ給水を加熱するため、ＣＯ_２回収装置の廃熱を利用する技術が開示されている。また、特許文献３には、ボイラへ供給するボイラ給水を加熱するため、ボイラから排出された排ガスの廃熱を利用する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】日本国特開２０１２−３７１８０号公報

【特許文献2】日本国特開２００６−２１３５８０号公報

【特許文献3】日本国特開２００６−３０８２６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＣＯ_２回収装置は、ＣＯ_２を吸収した吸収液からＣＯ_２を放出させる際、低圧蒸気を用いて加熱する必要がある。そのため、低圧蒸気タービンの出力が低下し、発電効率が低下する。したがって、低圧蒸気タービンから抽気される蒸気量を可能な限り低減し、低圧タービンの出力低下を抑えることが望ましい。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低圧蒸気タービンから抽気される蒸気量を低減することが可能な熱回収システム及び熱回収方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１態様に係る熱回収システムは、排ガス中のＣＯ_２を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔においてＣＯ_２を吸収した吸収液からＣＯ_２を放出させる再生塔とを有し、前記再生塔でＣＯ_２を放出した吸収液を前記吸収塔で再使用するＣＯ_２回収装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮する復水器と、前記再生塔から放出されたＣＯ_２を圧縮する圧縮機と、前記復水器で生成された凝縮水と、前記圧縮機で圧縮されたＣＯ_２とが熱交換する第１熱交換部と、前記第１熱交換部で加熱された凝縮水と、ボイラから排出され空気予熱器を通過した排ガスとが熱交換する第２熱交換部と、前記第２熱交換部で加熱された凝縮水がボイラ給水として直接供給される脱気器と、前記脱気器から導入される前記ボイラ給水を加熱するボイラとを備える。

【0010】

この構成によれば、復水器で生成された凝縮水は、第１熱交換部でＣＯ_２回収装置の再生塔で回収されたＣＯ_２と熱交換し、第２熱交換部でボイラから排出された排ガスと熱交換することから、ＣＯ_２回収装置の廃熱及びボイラ排気系統の廃熱を回収できる。

【0011】

本発明の第１態様において、前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部で熱交換する前記凝縮水は、前記復水器で生成される前記凝縮水が全量使用されてもよい。

【0012】

この構成によれば、復水器で生成された凝縮水の全量が、第１熱交換部及び第２熱交換部で熱交換されて、ボイラ給水としてボイラに供給される。このとき、凝縮水を加熱しボイラへ供給する給水ヒータが省略される。その結果、給水ヒータのための蒸気タービンからの蒸気の抽出（抽気）をなくすことができ、蒸気消費量を低減してタービン効率を向上させることができる。

【0013】

本発明の第１態様において、前記蒸気タービンから抽気された蒸気によって、前記復水器で生成された凝縮水を加熱し、加熱された凝縮水をボイラへ供給する給水ヒータを備えなくてもよい。

【0014】

この構成によれば、凝縮水を加熱しボイラへ供給する給水ヒータが省略され、復水器で生成された凝縮水は、給水ヒータで加熱されることなく、第１熱交換部及び第２熱交換部で熱交換されて、ボイラ給水としてボイラに供給される。その結果、給水ヒータによる蒸気タービンからの抽気をなくすことができ、蒸気消費量を低減してタービン効率を向上させることができる。

【0015】

本発明の第１態様において、前記第２熱交換部で加熱された凝縮水を加熱し、加熱された凝縮水を前記第２熱交換部へ戻す第３熱交換部と、前記第２熱交換部で加熱された凝縮水の供給先を、前記ボイラ又は前記第３熱交換部へ切り替える制御部とを更に備えてもよい。

【0016】

この構成によれば、第２熱交換部で加熱された凝縮水は、供給先が切り替わることによって、第３熱交換部にて加熱され、再び第２熱交換部で加熱される。例えば復水器から供給される凝縮水の温度が低い場合や、ＣＯ_２回収装置の起動時において第１熱交換部で熱交換可能な熱量が少ない場合に、第２熱交換部と第３熱交換部間で循環路を形成することによって、第２熱交換部の低温化を防ぐことができる。

【0017】

本発明の第２態様に係る熱回収方法は、排ガス中のＣＯ_２を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔においてＣＯ_２を吸収した吸収液からＣＯ_２を放出させる再生塔とを有し、前記再生塔でＣＯ_２を放出した吸収液を前記吸収塔で再使用するＣＯ_２回収装置を用いた熱回収方法において、蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮する第１ステップと、前記再生塔から放出されたＣＯ_２を圧縮する第２ステップと、生成された凝縮水と、前記第２ステップにおいて圧縮されたＣＯ_２とが第１熱交換部で熱交換する第３ステップと、前記第１熱交換部で加熱された凝縮水と、ボイラから排出され空気予熱器を通過した排ガスとが第２熱交換部で熱交換する第４ステップと、前記第２熱交換部で加熱された凝縮水をボイラ給水として脱気器へ直接供給する第５ステップと、前記脱気器から導入される前記ボイラ給水を前記ボイラで加熱する第６ステップとを含む。

【0018】

本発明の第２態様において、前記第２熱交換部で加熱された凝縮水を前記ボイラと異なる第３熱交換部で加熱し、前記第３熱交換部で加熱された凝縮水を前記第２熱交換部で加熱する第５ステップを更に含んでもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ボイラ給水を加熱する際、ＣＯ_２回収装置から回収された廃熱及びボイラ排気系統から回収された廃熱が利用されるため、低圧蒸気タービンから抽気される蒸気量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係るボイラ給水系統を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るボイラ排気系統を示す概略図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るＣＯ_２回収装置を示す概略図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るボイラ給水系統の変形例を示す概略図である。

【図5】従来のボイラ給水系統を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に、本発明の一実施形態に係るボイラ給水系統１について、図１を参照して説明する。
ボイラ給水系統１は、図１に示すように、復水器３と、プレヒータ４と、ガスヒータ５などからなる。ボイラ給水系統１は、低圧蒸気タービン２から排出された蒸気を復水器３で凝縮し、復水器３で凝縮されて生成された凝縮水を加熱しながらボイラ７に供給する。ボイラ給水系統は、熱回収システムの一例であり、凝縮水を加熱する際、ＣＯ_２回収装置１１の廃熱や排ガスの廃熱などを回収する。

【0022】

低圧蒸気タービン２は、例えば中圧タービン（図示せず。）から中圧蒸気が供給されて回転駆動する。低圧蒸気タービン２は、回転軸を介して発電機（図示せず。）と接続され、回転駆動力が発電機における発電に用いられる。低圧蒸気タービン２は、生成された低圧蒸気を復水器３へ排出する。

【0023】

復水器３は、低圧蒸気タービン２から供給された低圧蒸気を凝縮する。復水器３で低圧蒸気が凝縮されることによって生成された凝縮水は、プレヒータ４へ供給される。復水器３からプレヒータ４へ供給される凝縮水の温度は、例えば約３８℃である。

【0024】

プレヒータ４は、復水器３で生成された凝縮水が復水器３から供給される。また、プレヒータ４は、図３に示すＣＯ_２回収装置１１の再生塔２７で回収されたＣＯ_２が供給される。プレヒータ４では、復水器３で生成された凝縮水と、ＣＯ_２回収装置１１の再生塔２７で回収されたＣＯ_２とが熱交換する。凝縮水は、プレヒータ４を通過することによって加熱され、加熱された凝縮水は、ガスヒータ５へ供給される。これにより、プレヒータ４は、ＣＯ_２回収装置１１の廃熱を回収できる。プレヒータ４からガスヒータ５へ供給される凝縮水の温度は、例えば約７５℃である。

【0025】

ガスヒータ５は、プレヒータ４で加熱された凝縮水がプレヒータ４から供給される。また、ガスヒータ５は、ボイラ７から排出された排ガスが供給される。ガスヒータ５では、プレヒータ４で加熱された凝縮水と、ボイラ７から排出された排ガスとが熱交換する。凝縮水は、ガスヒータ５を通過することによって加熱され、加熱された凝縮水は、ボイラ７に接続された脱気器６へ供給される。これにより、ガスヒータ５は、ボイラ排気系統の廃熱を回収できる。ガスヒータ５から脱気器６へ供給される凝縮水の温度は、例えば約１３７℃である。

【0026】

そして、復水器３で生成された凝縮水は、プレヒータ４とガスヒータ５で加熱された後、脱気器６で脱気されて、ボイラ給水としてボイラ７へ導入される。

【0027】

以上、本実施形態に係るボイラ給水系統１によれば、復水器３で生成された凝縮水は、プレヒータ４でＣＯ_２回収装置１１の再生塔２７で回収されたＣＯ_２と熱交換し、ガスヒータ５でボイラ７から排出された排ガスと熱交換する。その結果、ボイラ給水系統１は、ＣＯ_２回収装置１１の廃熱及びボイラ排気系統の廃熱を回収できる。

【0028】

また、上述したボイラ給水系統１では、復水器３からボイラ７に到る経路で分岐されることなく、復水器３で生成された凝縮水の全量が、プレヒータ４及びガスヒータ５で熱交換されて、ボイラ給水としてボイラ７に供給される。

【0029】

従来、復水器３で生成された凝縮水をボイラ７へのボイラ給水として供給する際、図５に示すように、低圧蒸気タービン２から低圧蒸気を抽気して、低圧給水ヒータ４０で凝縮水と低圧蒸気とを熱交換させることによって、凝縮水を加熱していた。本実施形態では、温度条件を調整し、復水器３で生成された凝縮水の全量が、ボイラ給水としてボイラ７に供給されるようにすることで、低圧給水ヒータ４０を省略することができる。その結果、低圧給水ヒータ４０のための低圧蒸気タービン２からの抽気をなくすことができ、蒸気消費量を低減してタービン効率を向上させることができる。

【0030】

次に、図２を参照して、本実施形態に係るボイラ排気系統と、ボイラ排気系統におけるガスヒータ５の設置例について説明する。
ボイラ排気系統は、ボイラ７から排出された排ガスから煤塵を取り除いたり、脱硫処理したりして、排ガスを大気に放出させる。ボイラ排気系統は、例えば空気予熱器８と、ガスヒータ５と、乾式電気集塵機９と、脱硫装置１０と、ＣＯ_２回収装置１１と、スタック１２などからなる。

【0031】

空気予熱器８は、外部から大気が供給される。また、空気予熱器８は、ボイラ７から排出された排ガスが供給される。空気予熱器８では、ボイラ７へ導入される大気とボイラ７から排出された排ガスとが熱交換する。空気予熱器８を通過した排ガスは、冷却されて、ガスヒータ５へ供給される。また、空気予熱器８を通過した大気は、加熱されて、ボイラ７へ導入される。

【0032】

ガスヒータ５は、上述したとおり、プレヒータ４で加熱された凝縮水と、ボイラ７から排出された排ガスとが熱交換する。ガスヒータ５を通過した排ガスは、冷却されて、乾式電気集塵機９へ供給される。排ガスは、空気予熱器８とガスヒータ５を通過することによって、乾式電気集塵機９に導入される前に温度が低下し、乾式電気集塵機９における煤塵及びＳＯ_３の除去性能を向上させることができる。

【0033】

乾式電気集塵機９は、冷却された排ガスから煤塵を除去する。煤塵が除去された排ガスは、脱硫装置１０へ供給される。脱硫装置１０は、排ガスから、主に亜硫酸ガスを吸収除去すると共に、煤塵を除去する。脱硫装置１０を通過した排ガスは、ＣＯ_２回収装置１１へ導入される。

【0034】

そして、ＣＯ_２回収装置１１は、排ガスからＣＯ_２を除去する。ＣＯ_２が除去された排ガスは、スタック１２を経て、大気へ放出される。また、排ガスから除去されたＣＯ_２は、圧縮されて、貯留工程へ送出される。

【0035】

以上、説明したとおり、復水器３で生成された凝縮水は、ボイラ排気系統のガスヒータ５でボイラ７から排出された排ガスと熱交換する。なお、上述したボイラ排気系統では、排ガス流れの上流側からガスヒータ５、乾式電気集塵機９の順に配置されるとしたが、本発明はこの例に限定されず、例えば、排ガス流れの上流側から乾式電気集塵機９、ガスヒータ５の順に配置されてもよい。

【0036】

次に、図３を参照して、本実施形態に係るＣＯ_２回収装置１１と、ＣＯ_２回収装置１１におけるプレヒータ４の設置例について説明する。
ＣＯ_２回収装置１１では、例えばボイラ７やガスタービン（図示せず。）等の設備から排出されたＣＯ_２を含有する排ガス２０が、図示されないブロワによって冷却塔２２へと供給されている。冷却塔２２へと供給された排ガス２０は、冷却塔２２で冷却水２１によって冷却される。

【0037】

冷却されたＣＯ_２を含有する排ガス２０は、排ガスライン２３を介して吸収塔２４の下部から供給される。吸収塔２４において、例えば、アルカノールアミンをベースとするＣＯ_２吸収液２５（アミン溶液）が、排ガス２０と対向流接触される。これにより排ガス２０中のＣＯ_２は、ＣＯ_２吸収液２５に吸収され、産業設備から排出された排ガス２０からＣＯ_２が除去される。ＣＯ_２が除去された浄化ガス２６は、吸収塔２４の塔頂部２４ａから排出されている。浄化ガス２６は、上述したスタック１２から大気中へ送出される。

【0038】

吸収塔２４でＣＯ_２を吸収したＣＯ_２吸収液２５は、塔底部２４ｂに貯留され、ポンプ３５により再生塔２７へと送り込まれる。
ＣＯ_２吸収液２５（リッチ溶液）は、再生塔２７においてリボイラ２８で発生させた蒸気によって加熱されることによってＣＯ_２が放出され、ＣＯ_２を吸収可能なＣＯ_２吸収液２５（リーン溶液）として再生される。この再生されたＣＯ_２吸収液２５は、ポンプ２９により熱交換器３０、リーン溶液冷却装置３１を介して冷却された後、再び吸収塔２４に供給され、再利用される。

【0039】

再生塔２７においてＣＯ_２吸収液２５から放出されたＣＯ_２は、プレヒータ４、冷却器３２及び気液分離器３３を順に経て、ＣＯ_２圧縮装置３４へと送気されて圧縮され、貯留工程へと送出される。

【0040】

ＣＯ_２回収装置１１の再生塔２７には、複数段（例えば、２段又は３段等）の再生部が設置される。再生部は、ＣＯ_２吸収液２５（リッチ溶液）を降下させるノズル３６と、ノズル３６から降下するＣＯ_２吸収液を蒸気と対向流接触させて加熱する充填層３７と、一部ＣＯ_２が除去されたＣＯ_２吸収液２５（セミリーン溶液）を貯留するトレイ部３８とを有する。

【0041】

供給管Ｌ_１は、再生部のトレイ部３８に貯留されたＣＯ_２吸収液２５（セミリーン溶液）を、再生部の充填層３７にノズル３６を介して供給する。

【0042】

ＣＯ_２圧縮装置３４は、ＣＯ_２を圧縮する圧縮機（図示せず。）と、圧縮されて昇温したＣＯ_２を冷却する冷却器（図示せず。）と、気液分離器（図示せず。）を備える。本実施形態では、ＣＯ_２圧縮装置３４において、冷却器と並列して、又は冷却器の代わりに本実施形態に係るプレヒータ４が設置されてもよい。このとき、プレヒータ４では、圧縮された高温のＣＯ_２とボイラ給水系統１を流れる凝縮水とが熱交換する。プレヒータ４を通過したＣＯ_２は冷却される。一方、プレヒータ４を通過した凝縮水は加熱される。

【0043】

以上、説明したとおり、復水器３で生成された凝縮水は、再生塔２７においてＣＯ_２吸収液２５から放出されたＣＯ_２、又は、ＣＯ_２圧縮装置３４で圧縮されたＣＯ_２と熱交換する。

【0044】

次に、本実施形態に係るボイラ給水系統１の起動方法について説明する。
ボイラ給水系統１には、上述した構成に加えて、図３に示すように、ガスヒータ５の出口側と入口側に接続される戻り管Ｌ_２が設けられ、戻り管Ｌ_２に補助加熱器１４が設置される。また、ボイラ給水系統１の配管には、制御バルブ１５，１６が設置される。制御バルブ１５は、ガスヒータ５の入口側における戻り管Ｌ_２との合流点よりも上流側に設置され、制御バルブ１６は、ガスヒータ５の出口側における戻り管Ｌ_２との合流点よりも下流側に設置される。

【0045】

復水器３から供給される凝縮水の温度が低い場合や、ＣＯ_２回収装置１１の起動時においてプレヒータ４で熱交換可能な熱量が少ない場合、ガスヒータ５が低温化されすぎてしまう。

【0046】

そこで、プレヒータ４出口部の凝縮水の温度を検出して、検出された温度が所定の温度よりも低い場合、制御バルブ１５，１６の開度を絞る方向に調整して、凝縮水をガスヒータ５から補助加熱器１４へ供給する。補助加熱器１４には蒸気が供給され、供給された蒸気とガスヒータ５で加熱された凝縮水とが熱交換する。補助加熱器１４を通過することによって、凝縮水が更に加熱され、その後再びガスヒータ５によって加熱される。

【0047】

凝縮水がガスヒータ５と補助加熱器１４の間で循環することによって、ガスヒータ５へ供給される凝縮水の温度が短時間で上昇する。これにより、ガスヒータ５における熱交換器内の例えばフィンチューブの低温化を防止でき、フィンチューブの表面に凝縮した液滴硫酸による腐食を抑制できる。

【0048】

その後、プレヒータ４出口部の凝縮水の温度が所定の温度よりも高くなった場合、制御バルブ１５，１６の開度を開く方向に調整して、補助加熱器１４への凝縮水の供給量を低減する。これにより、通常運転動作に移行し、復水器３で生成された凝縮水の全量が、プレヒータ４及びガスヒータ５で熱交換された後、ボイラ給水としてボイラ７に供給される。

【0049】

以上、本実施形態では、復水器３で生成された凝縮水の全量が、プレヒータ４及びガスヒータ５で熱交換されて、ボイラ給水としてボイラ７に供給される構成について説明した。この構成によれば、上述したとおり、従来の低圧給水ヒータ４０（図５参照）の代わりにプレヒータ４及びガスヒータ５で凝縮水を加熱できる。

【0050】

特に、ＣＯ_２回収装置１１とボイラを含む発電設備が併設されるプラントを新設する場合、低圧給水ヒータ４０が不要となったり、低圧蒸気タービン２からの抽気に必要な設備が不要となったりするため、プラントの設備構成を簡素化し、かつ、初期費用を低減できる。

【0051】

なお、本発明は、低圧給水ヒータ４０が設置されない場合に限定されない。例えば、図４に示すように、既存の発電設備における低圧給水ヒータ４０を有するボイラ給水系統に対して、並列して上述した本実施形態に係るボイラ給水系統１を増設してもよい。この場合でも、図５に示した従来のボイラ給水系統に比べて、低圧蒸気タービン２から低圧給水ヒータ４０へ供給する抽気蒸気を低減でき、タービン効率を向上させることができる。

【符号の説明】

【0052】

１ ボイラ給水系統
２ 低圧蒸気タービン
３ 復水器
４ プレヒータ
５ ガスヒータ
６ 脱気器
７ ボイラ
８ 空気予熱器
９ 乾式電気集塵機
１０ 脱硫装置
１１ ＣＯ_２回収装置
１２ スタック
１４ 補助加熱器
１５，１６ 制御バルブ
２０ 排ガス
２４ 吸収塔
２７ 再生塔
２８ リボイラ
３４ ＣＯ_２圧縮装置
３５ ポンプ
４０ 低圧給水ヒータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】