特開 2024-166830 ボイラシステムおよびボイラシステムの運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024166830

(43)【公開日】2024-11-29

(54)【発明の名称】ボイラシステムおよびボイラシステムの運転方法

(51)【国際特許分類】

   F23K 5/22 20060101AFI20241122BHJP

   F23D 11/44 20060101ALI20241122BHJP

   F22B 35/00 20060101ALI20241122BHJP

   F01K 17/02 20060101ALI20241122BHJP

   F23C 1/12 20060101ALN20241122BHJP

【ＦＩ】

F23K5/22

F23D11/44 A

F22B35/00 B

F01K17/02

F23C1/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023083205

(22)【出願日】2023-05-19

(71)【出願人】

【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】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雅之

【テーマコード（参考）】

3K068

3K091

3L021

【Ｆターム（参考）】

3K068AA11

3K068AB23

3K068BB02

3K068BB03

3K068BB12

3K068BB24

3K068BB25

3K068EA03

3K091BB02

3K091BB25

3K091CC06

3K091CC13

3K091CC23

3K091DD01

3L021BA08

3L021DA26

(57)【要約】

【課題】アンモニア燃料の外部への流出や熱効率の低下を発生させずに適切に液体のアンモニア燃料を気化させる。
【解決手段】アンモニア燃料バーナによりアンモニアを含むアンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラ１０と、アンモニア燃料バーナへアンモニア燃料を供給する第１燃料供給系統２１０と、ボイラ１０で生成した蒸気によって回転駆動される蒸気タービンと、蒸気タービンから抽気される蒸気により駆動されるとともにボイラ１０へボイラ水を供給するボイラ給水ポンプ１２３を有する給水系統と、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気を給水系統へ排出する排出系統２５０と、排出系統を流通する蒸気との熱交換により第１燃料供給系統２１０を流通する液体のアンモニア燃料を気化させるアンモニア気化器２５１と、を備えるボイラシステム１００を提供する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バーナによりアンモニアを含むアンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラと、
前記バーナへ前記アンモニア燃料を供給するアンモニア燃料供給系統と、
前記ボイラで生成した前記蒸気によって回転駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから抽気される前記蒸気により駆動されるとともに前記ボイラへボイラ水を供給する給水ポンプを有する給水系統と、
前記給水ポンプを駆動した前記蒸気を前記給水系統へ排出する排出系統と、
前記排出系統を流通する前記蒸気との熱交換により前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体の前記アンモニア燃料を気化させるアンモニア気化器と、を備えるボイラシステム。

【請求項2】

前記アンモニア気化器を通過した前記蒸気との熱交換により前記アンモニア気化器へ供給される液体の前記アンモニア燃料を予熱するアンモニア予熱器を備える請求項１に記載のボイラシステム。

【請求項3】

前記アンモニア気化器は、前記排出系統を流通する前記蒸気と第１熱媒体とを熱交換させる第１熱交換部と、前記第１熱交換部により加熱された前記第１熱媒体との熱交換により前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体の前記アンモニア燃料を気化させる気化部と、を有する請求項１または請求項２に記載のボイラシステム。

【請求項4】

前記アンモニア予熱器は、前記アンモニア気化器を通過した前記蒸気と第２熱媒体とを熱交換させる第２熱交換部と、前記第２熱交換部により加熱された前記第２熱媒体との熱交換により前記アンモニア気化器へ供給される液体の前記アンモニア燃料を予熱する予熱部と、を有する請求項２に記載のボイラシステム。

【請求項5】

前記蒸気タービンを回転駆動した前記蒸気を凝縮させて前記給水系統へ供給する復水器と、
前記排出系統は、前記給水ポンプを駆動した前記蒸気の一部を前記アンモニア気化器へ導く第１排出ラインと、前記給水ポンプを駆動した前記蒸気の他の一部を前記復水器へ導く第２排出ラインと、を有する請求項１または請求項２に記載のボイラシステム。

【請求項6】

前記第１排出ラインに配置される第１調整弁と、
前記第２排出ラインに配置される第２調整弁と、
前記アンモニア気化器を通過した前記アンモニア燃料の温度または圧力を検出する検出部と、
前記検出部が検出する前記温度または前記圧力が所定の目標値となるように前記第１調整弁および前記第２調整弁の開度を制御する制御部と、を備える請求項５に記載のボイラシステム。

【請求項7】

ボイラシステムの運転方法であって、
前記ボイラシステムは、
バーナによりアンモニアを含むアンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラと、
前記バーナへ前記アンモニア燃料を供給するアンモニア燃料供給系統と、
前記ボイラで生成した前記蒸気によって回転駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから抽気される前記蒸気により駆動されるとともに前記ボイラへボイラ水を供給する給水ポンプを有する給水系統と、
前記給水ポンプを駆動した前記蒸気を前記給水系統へ排出する排出系統と、を備え、
前記排出系統を流通する前記蒸気と前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体とを熱交換させ、前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体の前記アンモニア燃料を気化させるアンモニア気化工程を備えるボイラシステムの運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ボイラシステムおよびボイラシステムの運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、脱炭素化に有効な技術として、発電機等を駆動する蒸気を発生させるための燃料としてアンモニア燃料を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示される発電システムは、蒸気タービンから排出される蒸気を海水との熱交換により凝縮させる復水器と、復水器で加熱された海水との熱交換により液体のアンモニア燃料を気化させる気化器とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１４８３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、海水と液体のアンモニア燃料とを熱交換させる気化器に故障が発生した場合、アンモニア燃料が海水に混入して外部へ流出し、環境への影響を与える可能性がある。また、蒸気タービンから排出される蒸気に対して海水の温度が低い場合、アンモニア燃料を気化させるのに十分な温度に海水で加熱することが困難となる可能性がある。この場合、アンモニア燃料を気化させるための熱量の不足を補うため、蒸気タービンで使用される蒸気の一部を抽気してアンモニアの気化に使用すると発電システムの熱効率が低下してしまう。

【0005】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、アンモニア燃料の外部への流出や熱効率の低下を発生させずに適切に液体のアンモニア燃料を気化させることが可能なボイラシステムおよびボイラシステムの運転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】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示は以下の手段を採用する。
本開示に係るボイラシステムは、バーナによりアンモニアを含むアンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラと、前記バーナへ前記アンモニア燃料を供給するアンモニア燃料供給系統と、前記ボイラで生成した前記蒸気によって回転駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンから抽気される前記蒸気により駆動されるとともに前記ボイラへボイラ水を供給する給水ポンプを有する給水系統と、前記給水ポンプを駆動した前記蒸気を前記給水系統へ排出する排出系統と、前記排出系統を流通する前記蒸気との熱交換により前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体の前記アンモニア燃料を気化させるアンモニア気化器と、を備える。

【0007】

本開示に係るボイラシステムの運転方法において、前記ボイラシステムは、バーナによりアンモニアを含むアンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラと、前記バーナへ前記アンモニア燃料を供給するアンモニア燃料供給系統と、前記ボイラで生成した前記蒸気によって回転駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンから抽気される前記蒸気により駆動されるとともに前記ボイラへボイラ水を供給する給水ポンプを有する給水系統と、前記給水ポンプを駆動した前記蒸気を前記給水系統へ排出する排出系統と、を備え、前記排出系統を流通する前記蒸気と前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体とを熱交換させ、前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体の前記アンモニア燃料を気化させるアンモニア気化工程を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、アンモニア燃料の外部への流出や熱効率の低下を発生させずに適切に液体のアンモニア燃料を気化させることが可能なボイラシステムおよびボイラシステムの運転方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の第１実施形態に係るボイラを示す概略構成図である。

【図2】本開示の第１実施形態に係るボイラシステムにおけるボイラ水の循環系統を示す概略構成図である。

【図3】本開示の第１実施形態に係るボイラシステムにおける第１燃料供給系統および排出系統を示す概略構成図である。

【図4】本開示の第２実施形態に係るボイラシステムにおける第１燃料供給系統および排出系統を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔第１実施形態〕
以下に、本開示の第１実施形態に係るボイラシステムについて、図面を参照して説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含む。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものであり、鉛直方向は厳密ではなく誤差を含む。

【0011】

図１は、本開示の第１実施形態に係るボイラ１０を示す概略構成図である。本実施形態のボイラ１０は、固体燃料を粉砕した微粉燃料およびアンモニアを含むアンモニア燃料をバーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能なボイラである。固体燃料としては、バイオマス燃料や石炭などが使用される。

【0012】

ボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置２０と燃焼ガス通路１２とを有する。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置されている。火炉１１の内壁面を構成する火炉壁１１ａは、複数の伝熱管と、伝熱管同士を接続するフィンとで構成され、微粉燃料の燃焼により発生した熱を、伝熱管の内部を流通する水や蒸気と熱交換して回収するとともに、火炉壁１１ａの温度上昇を抑制している。

【0013】

燃焼装置２０は、火炉１１の下部領域に設置されている。本実施形態の燃焼装置２０は、火炉壁１１ａに装着された複数の微粉燃料バーナ（第２バーナ）２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ（以下、一括して「微粉燃料バーナ２１」と記載する場合がある。）と、アンモニア燃料バーナ（第１バーナ）２１０Ａと、を有する。微粉燃料バーナ２１は、火炉１１の周方向に沿って均等間隔で配設されたもの（例えば、四角形の火炉１１の各コーナ部に設置された４個）を１セットとして、鉛直方向に沿って複数段配置されている（図１に示す例では３段）。アンモニア燃料バーナ２１０Ａは、火炉１１の周方向に沿って均等間隔で配設されたもの（例えば、四角形の火炉１１の各コーナ部に設置された４個）を１セットとして１段又は複数段配置されている（図１に示す例では１段）。

【0014】

なお、図１では、１セットの微粉燃料バーナ２１のうちの２個のみを記載し、各セットに符号２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを付している。火炉１１の形状やバーナの段数、一つの段におけるバーナの数、バーナの配置などは、この実施形態に限定されるものではない。

【0015】

微粉燃料バーナ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、複数の微粉燃料供給管２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ（以下、一括して「微粉燃料供給管２２」と記載する場合がある。）を介して、複数の微粉燃料供給部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ（以下、一括して「微粉燃料供給部３１」と記載する場合がある。）に連結されている。

【0016】

微粉燃料供給部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、例えば、内部に粉砕テーブル（図示略）が駆動回転可能に支持されていて、粉砕テーブルの上方に複数の粉砕ローラ（図示略）が粉砕テーブルの回転に連動回転可能に支持されて構成されている竪型ローラミルである。粉砕ローラと粉砕テーブルが協働して粉砕された固体燃料は、微粉燃料供給部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに供給される一次空気（搬送用ガス、酸化性ガス）により、微粉燃料供給部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが備える分級機（図示略）に搬送される。

【0017】

分級機では、微粉燃料バーナ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃでの燃焼に適した粒径以下の微粉燃料と、該粒径より大きな粗粉燃料とに分級される。微粉燃料は、分級機を通過して、一次空気と共に微粉燃料供給管２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを介して微粉燃料バーナ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに供給される。分級機を通過しなかった粗粉燃料は、微粉燃料供給部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの内部で、自重により粉砕テーブル上に落下し、再粉砕される。

【0018】

第１燃料供給系統（アンモニア燃料供給系統）２１０は、アンモニアを含むアンモニア燃料をアンモニア燃料バーナ２１０Ａに供給する装置である。アンモニア燃料は、燃料供給配管２１０ａを介してアンモニア燃料バーナ２１０Ａに供給される。第１燃料供給系統２１０を含むアンモニア燃料の燃料供給については、後述する。

【0019】

本実施形態のボイラシステム１００において、ボイラ１０は、アンモニア燃料バーナ２１０Ａ（第１バーナ）によりアンモニア燃料（第１燃料）を燃焼させ、微粉燃料バーナ（第２バーナ）２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより微粉燃料（第２燃料）を燃焼させて、蒸気を生成する。なお、アンモニア燃料バーナ（第１バーナ）２１０Ａと微粉燃料バーナ（第２バーナ）２１の数や配置は、図１の形態に限定されない。

【0020】

本実施形態のボイラシステム１００において、第１燃料供給系統２１０は、アンモニア燃料バーナ２１０Ａへアンモニア燃料を供給する系統である。また、本実施形態のボイラシステム１００において、微粉燃料供給部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃおよび微粉燃料供給管２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、微粉燃料バーナ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃへ微粉燃料を供給する系統（第２燃料供給系統）である。

【0021】

微粉燃料バーナ２１およびアンモニア燃料バーナ２１０Ａの装着位置における火炉１１の炉外側には、風箱（エアレジスタ）２３が設けられており、この風箱２３には風道（空気ダクト）２４の一端部が連結されている。風道２４の他端部には、押込通風機（ＦＤＦ：Forced Draft Fan）３２が連結されている。押込通風機３２から供給された空気は、風道２４に設置された空気予熱器４２で加熱され（詳細は後述する）、風箱２３を介して微粉燃料バーナ２１に二次空気（燃焼用空気、酸化性ガス）として供給され、火炉１１の内部に投入される。

【0022】

燃焼ガス通路１２は、火炉１１の鉛直方向上部に連結されている。燃焼ガス通路１２には、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器として、過熱器１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ（以下、一括して「過熱器１０２」と記載する場合がある。）、再熱器１０３Ａ，１０３Ｂ（以下、一括して「再熱器１０３」と記載する場合がある。）、節炭器１０４が設けられており、火炉１１で発生した燃焼ガスと各熱交換器の内部を流通する給水や蒸気との間で熱交換が行われる。なお、各熱交換器の配置や形状は、図１に記載した形態に限定されない。

【0023】

燃焼ガス通路１２の下流側には、熱交換器で熱回収された燃焼ガスが排出される煙道１３が連結されている。煙道１３には、風道２４との間に空気予熱器（エアヒータ）４２が設けられており、風道２４を流れる空気と、煙道１３を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、微粉燃料供給部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに供給する一次空気や微粉燃料バーナ２１及びアンモニア燃料バーナ２１０Ａに供給する二次空気を加熱することで、水や蒸気との熱交換後の燃焼ガスから、さらに熱回収を行う。

【0024】

煙道１３には、空気予熱器４２よりも上流側の位置に、脱硝装置４３が設けられていてもよい。脱硝装置４３は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を、煙道１３内を流通する燃焼ガスに供給し、還元剤が供給された燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）と還元剤との反応を、脱硝装置４３内に設置された脱硝触媒の触媒作用により促進させることで、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。

【0025】

煙道１３の空気予熱器４２より下流側には、ガスダクト４１が連結されている。ガスダクト４１には、燃焼ガス中の灰などを除去する電気集じん機などの集じん装置４４や硫黄酸化物を除去する脱硫装置４６などの環境装置、また、それらの環境装置に排ガスを導くための誘引通風機（ＩＤＦ：Induced Draft Fan）４５が設けられている。ガスダクト４１の下流端部は、煙突４７に連結されており、環境装置で処理された燃焼ガスが、排ガスとして系外に排出される。

【0026】

ボイラ１０において、微粉燃料供給部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが駆動すると、微粉燃料が、一次空気とともに微粉燃料供給管２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを介して微粉燃料バーナ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに供給される。また、空気予熱器４２で加熱された二次空気が、風道２４から風箱２３を介して微粉燃料バーナ２１に供給される。微粉燃料バーナ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、燃料と一次空気とが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に、二次空気を火炉１１に吹き込む。

【0027】

また、ボイラ１０において、アンモニア燃料を使用する場合は、第１燃料供給系統２１０から燃料供給配管２１０ａを介してアンモニア燃料バーナ２１０Ａにアンモニア燃料が供給される。また、空気予熱器４２で加熱された二次空気が、風道２４から風箱２３を介してアンモニア燃料バーナ２１０Ａに供給される。アンモニア燃料バーナ２１０Ａは、アンモニア燃料を火炉１１に吹き込むと共に、二次空気を火炉１１に吹き込む。

【0028】

火炉１１に吹き込まれた微粉燃料混合気及びアンモニア燃料が着火し、二次空気と反応することで火炎を形成する。火炉１１内の下部領域で火炎が形成され、高温の燃焼ガスが火炉１１内を上昇し、燃焼ガス通路１２に流入する。なお、本実施形態では、酸化性ガス（一次空気、二次空気）として空気を用いるが、空気よりも酸素割合が多いものや逆に少ないものであってもよく、供給される燃料量に対する酸素量の比率を適正な範囲に調整することで、火炉１１において安定した燃焼が実現される。

【0029】

燃焼ガス通路１２に流入した燃焼ガスは、燃焼ガス通路１２の内部に配置された過熱器１０２、再熱器１０３、節炭器１０４で水や蒸気と熱交換した後、煙道１３に排出され、脱硝装置４３で窒素酸化物が除去され、空気予熱器４２で一次空気及び二次空気と熱交換した後、さらにガスダクト４１に排出され、集じん装置４４で灰などが除去され、脱硫装置４６で硫黄酸化物が除去された後、煙突４７から系外に排出される。なお、燃焼ガス通路１２における各熱交換器及び煙道１３からガスダクト４１における各装置の配置は、燃焼ガス流れに対して、必ずしも上述の記載順に配置されなくともよい。

【0030】

次に、ボイラ１０を含むボイラシステム１００において、ボイラ水をボイラ１０に供給し、ボイラ水から蒸気を生成して蒸気タービン１１１へ供給する構成について説明する。図２は、本開示の第１実施形態に係るボイラシステム１００におけるボイラ水の循環系統を示す概略構成図である。なお、図２では燃焼ガス通路１２内の各熱交換器（過熱器１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，再熱器１０３Ａ，１０３Ｂ，節炭器１０４）の位置を正確に示しているものではなく、各熱交換器の燃焼ガス流れに対する配置順も図２に限定されるものではない。

【0031】

図２に示すように、本実施形態のボイラシステム１００は、ボイラ１０に設けられた熱交換器と、ボイラ１０で生成した蒸気によって回転駆動される蒸気タービン１１１と、蒸気タービン１１１に連結され蒸気タービン１１１の回転力によって発電を行う発電機１１３とを備える。

【0032】

蒸気タービン１１１は、例えば、高圧タービン１１１Ａと中圧タービン１１１Ｂと低圧タービン１１１Ｃから構成される。ボイラ１０の過熱器１０２で加熱された蒸気が高圧タービン１１１Ａを回転駆動した後、ボイラ１０の再熱器１０３で再過熱され、中圧タービン１１１Ｂ、及び低圧タービン１１１Ｃを回転駆動する。低圧タービン１１１Ｃには、復水器１１２が連結されており、低圧タービン１１１Ｃを回転駆動した蒸気が、この復水器１１２で冷却水（例えば、海水や河川水など）との熱交換によって凝縮されて復水となる。

【0033】

復水器１１２は、給水ラインＬ１を介して節炭器１０４に連結されている。給水ラインＬ１には、例えば、復水ポンプ１２１、低圧給水ヒータ１２２、ボイラ給水ポンプ１２３、高圧給水ヒータ１２４が設けられている。低圧給水ヒータ１２２と高圧給水ヒータ１２４には、蒸気タービン１１１を駆動する蒸気の一部が抽気されて、抽気ライン（図示略）を介して熱源として供給され、節炭器１０４へ供給される給水が加熱される。

【0034】

ボイラシステム１００は、給水ラインＬ１と、復水ポンプ１２１と、低圧給水ヒータ１２２と、ボイラ給水ポンプ１２３とで、ボイラ１０へボイラ水を供給する給水系統２４０を構成する。図２に示すように、ボイラ給水ポンプ１２３は、ボイラ１０へボイラ水を供給するポンプ部１２３ａとポンプ部１２３ａを駆動するタービン部１２３ｂとを有する。タービン部１２３ｂは、中圧タービン１１１Ｂの出口から抽気ラインＬ６を介して供給される蒸気により回転駆動する。ポンプ部１２３ａは、タービン部１２３ｂから伝達される動力により動作し、給水ラインＬ１を流通するボイラ水を給送する。

【0035】

抽気ラインＬ６には、制御弁１２７が配置されている。制御弁１２７は、中圧タービン１１１Ｂの出口から抽気ラインＬ６を介してボイラ給水ポンプ１２３のタービン部１２３ｂへ抽気される蒸気の流量を調整する。

【0036】

例えば、ボイラ１０が貫流ボイラの場合について説明する。節炭器１０４は、火炉壁１１ａを構成する伝熱管に連結されている。節炭器１０４で加熱された給水は、火炉壁１１ａを構成する伝熱管を通過する際に、火炉１１内の火炎から輻射を受けて加熱され、汽水分離器１２５へと導かれる。汽水分離器１２５にて分離された蒸気は、過熱器１０２へと供給され、汽水分離器１２５にて分離されたドレン水は、汽水分離器ドレンタンク１２６へ流入し、ドレン水ラインＬ２を介して復水器１１２へと導かれる。

【0037】

燃焼ガスが燃焼ガス通路１２を流れるとき、この燃焼ガスは、過熱器１０２、再熱器１０３、節炭器１０４で熱回収される。一方、ボイラ給水ポンプ１２３から供給された給水は、節炭器１０４で予熱された後、火炉壁１１ａを構成する伝熱管を通過する際に加熱されて蒸気となり、汽水分離器１２５に導かれる。汽水分離器１２５で分離された蒸気は、過熱器１０２Ａ、過熱器１０２Ｂ、過熱器１０２Ｃに導入され、燃焼ガスによって過熱される。

【0038】

過熱器１０２で生成された過熱蒸気は、蒸気ラインＬ３を介して高圧タービン１１１Ａに供給され、高圧タービン１１１Ａを回転駆動する。高圧タービン１１１Ａから排出された蒸気は、蒸気ラインＬ４を介して、再熱器１０３Ａ、再熱器１０３Ｂに導入されて再度過熱される。再過熱された蒸気は、蒸気ラインＬ５を介して、中圧タービン１１１Ｂを経て低圧タービン１１１Ｃに供給され、中圧タービン１１１Ｂおよび低圧タービン１１１Ｃを回転駆動する。蒸気タービン１１１の回転軸が発電機１１３を回転駆動することにより、発電が行われる。低圧タービン１１１Ｃから排出された蒸気は、復水器１１２で冷却されることで復水となり、給水ラインＬ１を介して、再び、節炭器１０４に送られる。

【0039】

次に、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気の熱を利用して液体のアンモニア燃料を気化させてアンモニア燃料バーナ２１０Ａに供給する構成について図２および図３を参照して説明する。図３は、本開示の第１実施形態に係るボイラシステム１００における第１燃料供給系統２１０および排出系統２５０を示す概略構成図である。

【0040】

図２および図３に示すように、ボイラシステム１００は、排出ラインＬ７と、排出ラインＬ７から分岐した排出ライン（第１排出ライン）Ｌ８および排出ライン（第２排出ライン）Ｌ９により、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気を給水系統２４０へ排出する排出系統２５０を構成する。排出系統２５０の排出ラインＬ８には、アンモニア気化器２５１と、アンモニア予熱器２５２とが配置されている。排出ラインＬ８には第１調整弁２５３が配置され、排出ラインＬ９には第２調整弁２５４が配置される。

【0041】

排出ラインＬ８は、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気の一部をアンモニア気化器２５１およびアンモニア予熱器２５２を経由して復水器１１２へ導く配管である。排出ラインＬ９は、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気の他の一部をアンモニア気化器２５１およびアンモニア予熱器２５２を経由せずに復水器１１２へ直接的に導く配管である。排出ラインＬ７から排出ラインＬ８へ導かれる蒸気の供給量と、排出ラインＬ７から排出ラインＬ９へ導かれる蒸気の供給量との比率は、第１調整弁２５３および第２調整弁２５４の開度により調整される。

【0042】

アンモニア気化器２５１は、例えば、シェルアンドチューブ式の熱交換器である。アンモニア気化器２５１には、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気が排出ラインＬ７および排出ラインＬ８を介して供給される。アンモニア気化器２５１に導入される蒸気の温度は、例えば、４０℃以上かつ８０℃以下の範囲の温度である。

【0043】

アンモニアタンク２６０に貯留された液体のアンモニア燃料は、給送ポンプ２１１により給送され、燃料供給配管２１０ａを流通する。燃料供給配管２１０ａを流通する液体のアンモニア燃料は、アンモニア気化器２５１に導かれる。アンモニア気化器２５１は、排出ラインＬ８を流通する蒸気との熱交換により第１燃料供給系統２１０を流通する液体のアンモニア燃料を気化させる。

【0044】

アンモニア気化器２５１で気化されたアンモニア燃料は、アンモニア燃料バーナ２１０Ａに供給される。第１燃料供給系統２１０からアンモニア燃料バーナ２１０Ａへアンモニア燃料を供給する供給状態と、第１燃料供給系統２１０からアンモニア燃料バーナ２１０Ａへアンモニア燃料を供給しない遮断状態とは、バーナ弁２１０Ｂにより切り替えられる。

【0045】

アンモニア予熱器２５２は、例えば、シェルアンドチューブ式の熱交換器である。アンモニア予熱器２５２には、アンモニア気化器２５１を通過した蒸気が排出ラインＬ８を介して供給される。排出ラインＬ８には、アンモニア気化器２５１を通過した蒸気をアンモニア予熱器２５２へ給送する給送ポンプ２５５が配置されている。燃料供給配管２１０ａを流通する液体のアンモニア燃料は、アンモニア予熱器２５２に導かれる。アンモニア予熱器２５２は、アンモニア気化器２５１を通過した蒸気との熱交換により第１燃料供給系統２１０を流通する液体のアンモニア燃料を予熱する。

【0046】

アンモニア気化器２５１およびアンモニア予熱器２５２が配置される燃料供給配管２１０ａにおいて、アンモニア気化器２５１とバーナ弁２１０Ｂとの間には、温度センサ（検出部）２８１および圧力センサ（検出部）２８２が配置されている。温度センサ２８１は、アンモニア気化器２５１を通過したアンモニア燃料の温度を検出するセンサである。圧力センサ２８２は、アンモニア気化器２５１を通過したアンモニア燃料の圧力を検出するセンサである。

【0047】

図３に示すように、本実施形態のボイラシステム１００は、第１調整弁２５３および第２調整弁２５４を含むボイラシステム１００の各部を制御する制御部２７０を備える。温度センサ２８１が検出するアンモニア燃料の温度および圧力センサ２８２が検出するアンモニア燃料の圧力は、制御部２７０に伝達される。

【0048】

制御部２７０は、温度センサ２８１が検出したアンモニア燃料の温度が所定の目標温度範囲（目標値）となり、かつ圧力センサ２８２が検出する圧力が所定の目標圧力範囲（目標値）となるように第１調整弁２５３および第２調整弁２５４の開度を制御する。

【0049】

制御部２７０は、温度センサ２８１が検出したアンモニア燃料の温度が所定の目標温度範囲を下回る場合、アンモニア気化器２５１およびアンモニア予熱器２５２に供給される蒸気の流量が多くなるように、第２調整弁２５４の開度に対する第１調整弁２５３の開度の比率を増加させる。また、制御部２７０は、温度センサ２８１が検出したアンモニア燃料の温度が所定の目標温度範囲を上回る場合、アンモニア気化器２５１およびアンモニア予熱器２５２に供給される蒸気の流量が少なくなるように、第２調整弁２５４の開度に対する第１調整弁２５３の開度の比率を減少させる。

【0050】

制御部２７０は、圧力センサ２８２が検出したアンモニア燃料の圧力が所定の目標圧力範囲を下回る場合、アンモニア気化器２５１およびアンモニア予熱器２５２に供給される蒸気の流量が多くなるように、第２調整弁２５４の開度に対する第１調整弁２５３の開度の比率を増加させる。また、制御部２７０は、圧力センサ２８２が検出したアンモニア燃料の圧力が所定の目標圧力範囲を上回る場合、アンモニア気化器２５１およびアンモニア予熱器２５２に供給される蒸気の流量が少なくなるように、第２調整弁２５４の開度に対する第１調整弁２５３の開度の比率を減少させる。

【0051】

以上において、制御部２７０は、温度センサ２８１が検出したアンモニア燃料の温度が所定の目標温度範囲（目標値）となり、かつ圧力センサ２８２が検出する圧力が所定の目標圧力範囲（目標値）となるように第１調整弁２５３および第２調整弁２５４の開度を制御するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、制御部２７０は、温度センサ２８１が検出したアンモニア燃料の温度が所定の目標温度範囲（目標値）となるか、または圧力センサ２８２が検出する圧力が所定の目標圧力範囲（目標値）となるように第１調整弁２５３および第２調整弁２５４の開度を制御してもよい。

【0052】

本実施形態のボイラシステム１００は、温度センサ２８１および圧力センサ２８２を備えるものとしたが、温度センサ２８１または圧力センサ２８２のいずれか一方のみを備えるものであってもよい。ボイラシステム１００が温度センサ２８１のみを備える場合、制御部２７０は、温度センサ２８１が検出したアンモニア燃料の温度が所定の目標温度範囲（目標値）となるように第１調整弁２５３および第２調整弁２５４の開度を制御する。ボイラシステム１００が圧力センサ２８２のみを備える場合、制御部２７０は、圧力センサ２８２が検出したアンモニア燃料の圧力が所定の目標圧力範囲（目標値）となるように第１調整弁２５３および第２調整弁２５４の開度を制御する。

【0053】

以上で説明した本実施形態のボイラシステム１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のボイラシステム１００によれば、ボイラ１０で生成した蒸気によって回転駆動される蒸気タービン１１１から抽気される蒸気により、ボイラ１０へボイラ水を供給するボイラ給水ポンプ１２３が駆動される。ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気は、排出系統２５０により復水器１１２へ排出される。アンモニア気化器２５１は、排出系統２５０を流通する蒸気との熱交換により第１燃料供給系統２１０を流通する液体のアンモニア燃料を気化させる。アンモニア気化器２５１で気化したアンモニア燃料は、第１燃料供給系統２１０により、アンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するアンモニア燃料バーナ２１０Ａへ導かれる。

【0054】

本実施形態のボイラシステム１００によれば、アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気は、蒸気タービン１１１から抽気され、ボイラ給水ポンプ１２３（タービン部１２３ｂ）に供給され、排出系統２５０から復水器１１２へ回収され、給水系統２４０により再度ボイラ１０に供給される。アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気がボイラシステム１００内で循環するため、アンモニア燃料がアンモニア気化器２５１で蒸気に混入したとしても、アンモニア燃料が外部へ流出することがない。

【0055】

また、アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気は、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動する動力として用いられた後の蒸気である。そのため、アンモニア燃料を気化させる熱源としての蒸気を蒸気タービン１１１から直接的に抽気する場合に比べ、ボイラシステム１００の熱効率の低下を発生させずに適切に液体のアンモニア燃料を気化させることができる。

【0056】

本実施形態のボイラシステム１００によれば、アンモニア気化器２５１を通過した蒸気の熱を利用してアンモニア気化器２５１へ供給される液体のアンモニア燃料を予熱することができるため、ボイラシステム１００の熱効率を更に向上させることができる。

【0057】

本実施形態のボイラシステム１００によれば、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気の一部をアンモニア気化器２５１へ導いて液体のアンモニア燃料を気化する熱源として利用することができる。また、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気の他の一部を復水器１１２へ導いて、アンモニア燃料を気化する熱源として用いない蒸気を適切に復水器１１２を介して給水系統２４０に導くことができる。

【0058】

本実施形態のボイラシステム１００によれば、温度センサ２８１または圧力センサ２８２が検出する温度または圧力が所定の目標値をとなるように第１調整弁２５３および第２調整弁２５４の開度が制御部２７０により制御される。そのため、液体のアンモニア燃料を適切に気化させるために必要な流量の蒸気を排出ラインＬ８からアンモニア気化器２５１へ導き、その他の蒸気を排出ラインＬ９から復水器１１２へ導くことができる。

【0059】

〔第２実施形態〕
以下に、本開示の第２実施形態に係るボイラシステム１００Ａについて、図面を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

【0060】

第１実施形態のボイラシステム１００は、単一の熱交換器であるアンモニア気化器２５１においてボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気と液体のアンモニア燃料との熱交換を行い、単一の熱交換器であるアンモニア予熱器２５２においてアンモニア気化器２５１を通過した蒸気と液体のアンモニア燃料との熱交換を行うものであった。それに対して、本実施形態のボイラシステム１００Ａは、複数の熱交換器からなるアンモニア気化器２５１Ａにおいてボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気と液体のアンモニア燃料との熱交換を行い、複数の熱交換器からなるアンモニア予熱器２５２Ａにおいてアンモニア気化器２５１Ａを通過した蒸気と液体のアンモニア燃料との熱交換を行うものである。

【0061】

図４は、本開示の第２実施形態に係るボイラシステム１００Ａにおける第１燃料供給系統２１０および排出系統２５０を示す概略構成図である。図４に示すように、アンモニア気化器２５１Ａは、第１熱交換部２５１Ａａと、気化部２５１Ａｂとを有する。アンモニア予熱器２５２Ａは、第２熱交換部２５２Ａａと、予熱部２５２Ａｂとを有する。

【0062】

第１熱交換部２５１Ａａは、例えば、シェルアンドチューブ式の熱交換器である。第１熱交換部２５１Ａａには、ボイラ給水ポンプ１２３を駆動した蒸気が排出ラインＬ７および排出ラインＬ８を介して供給される。第１熱交換部２５１Ａａに導入される蒸気の温度は、例えば、４０℃以上かつ８０℃以下の範囲の温度である。第１熱交換部２５１Ａａには、循環ポンプ２５１Ａｃにより循環ラインＬ１０を循環する第１熱媒体（例えば、水）が供給される。第１熱交換部２５１Ａａは、排出系統２５０を流通する蒸気と第１熱媒体とを熱交換させる。

【0063】

気化部２５１Ａｂは、例えば、シェルアンドチューブ式の熱交換器である。気化部２５１Ａｂには、循環ラインＬ１０を循環する第１熱媒体が供給される。燃料供給配管２１０ａを流通する液体のアンモニア燃料は、気化部２５１Ａｂに導かれる。気化部２５１Ａｂは、第１熱交換部２５１Ａａにより加熱された第１熱媒体との熱交換により第１燃料供給系統２１０を流通する液体のアンモニア燃料を気化させる。

【0064】

第２熱交換部２５２Ａａは、例えば、シェルアンドチューブ式の熱交換器である。第２熱交換部２５２Ａａには、第１熱交換部２５１Ａａを通過した蒸気が排出ラインＬ８を介して供給される。第２熱交換部２５２Ａａには、循環ポンプ２５２Ａｃにより循環ラインＬ１１を循環する第２熱媒体（例えば、水）が供給される。第２熱交換部２５２Ａａは、排出系統２５０を流通する蒸気と第２熱媒体とを熱交換させる。

【0065】

予熱部２５２Ａｂは、例えば、シェルアンドチューブ式の熱交換器である。予熱部２５２Ａｂには、循環ラインＬ１１を循環する第２熱媒体が供給される。燃料供給配管２１０ａを流通する液体のアンモニア燃料は、予熱部２５２Ａｂに導かれる。予熱部２５２Ａｂは、第２熱交換部２５２Ａａにより加熱された第２熱媒体との熱交換により第１燃料供給系統２１０を流通する液体のアンモニア燃料を予熱する。

【0066】

本実施形態のボイラシステム１００Ａによれば、第１熱交換部２５１Ａａにおいて排出系統２５０を流通する蒸気により第１熱媒体が加熱され、気化部２５１Ａｂにおいて第１熱媒体により液体のアンモニア燃料が加熱される。排出系統２５０を流通する蒸気と液体のアンモニア燃料との熱交換は、第１熱媒体を介して間接的に行われる。そのため、アンモニア燃料が気化部２５１Ａｂにおいて第１熱媒体に混入したとしても、第１熱媒体に混入したアンモニア燃料が更に排出系統２５０を流通する蒸気に混入することがない。よって、アンモニア燃料が外部へ流出することを確実に防止することができる。

【0067】

また、本実施形態のボイラシステム１００Ａによれば、第２熱交換部２５２Ａａにおいて排出系統２５０を流通する蒸気により第２熱媒体が加熱され、予熱部２５２Ａｂにおいて第２熱媒体により液体のアンモニア燃料が加熱される。第２熱交換部２５２Ａａを通過した蒸気と液体のアンモニア燃料との熱交換は、第２熱媒体を介して間接的に行われる。そのため、アンモニア燃料が予熱部２５２Ａｂにおいて第２熱媒体に混入したとしても、第２熱媒体に混入したアンモニア燃料が更に排出系統２５０を流通する蒸気に混入することがない。よって、アンモニア燃料が外部へ流出することを確実に防止することができる。

【0068】

以上説明した各実施形態に記載のボイラシステムおよびボイラシステムの運転方法は例えば以下のように把握される。
本開示の第１態様に係るボイラシステム（１００）は、バーナ（２１０Ａ）によりアンモニアを含むアンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラ（１０）と、前記バーナへ前記アンモニア燃料を供給するアンモニア燃料供給系統（２１０）と、前記ボイラで生成した前記蒸気によって回転駆動される蒸気タービン（１１１）と、前記蒸気タービンから抽気される前記蒸気により駆動されるとともに前記ボイラへボイラ水を供給する給水ポンプ（１２３）を有する給水系統（２４０）と、前記給水ポンプを駆動した前記蒸気を排出する排出系統（２５０）と、前記排出系統を流通する前記蒸気との熱交換により前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体の前記アンモニア燃料を気化させるアンモニア気化器（２５１）と、を備える。

【0069】

本開示の第１態様に係るボイラシステムによれば、ボイラで生成した蒸気によって回転駆動される蒸気タービンから抽気される蒸気により、ボイラへボイラ水を供給する給水ポンプが駆動される。給水ポンプを駆動した蒸気は、排出系統により給水系統へ排出される。アンモニア気化器は、排出系統を流通する蒸気との熱交換によりアンモニア燃料供給系統を流通する液体のアンモニア燃料を気化させる。アンモニア気化器で気化したアンモニア燃料は、アンモニア燃料供給系統により、アンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するバーナへ導かれる。

【0070】

本開示の第１態様に係るボイラシステムによれば、アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気は、蒸気タービンから給水ポンプに抽気され、排出系統から給水系統へ排出される。アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気がボイラシステム内で循環するため、アンモニア燃料がアンモニア気化器で蒸気に混入したとしても、アンモニア燃料が外部へ流出することがない。また、アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気は、給水ポンプを駆動する動力として用いられた後の蒸気である。そのため、アンモニア燃料を気化させる熱源としての蒸気を蒸気タービンから直接的に抽気する場合に比べ、ボイラシステムの熱効率の低下を発生させずに適切に液体のアンモニア燃料を気化させることができる。

【0071】

本開示の第２態様に係るボイラシステムは、第１態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記アンモニア気化器を通過した前記蒸気との熱交換により前記アンモニア気化器へ供給される液体の前記アンモニア燃料を予熱するアンモニア予熱器（２５２）を備える。

【0072】

本開示の第２態様に係るボイラシステムによれば、アンモニア気化器を通過した蒸気の熱を利用してアンモニア気化器へ供給される液体のアンモニア燃料を予熱することができるため、ボイラシステムの熱効率を更に向上させることができる。

【0073】

本開示の第３態様に係るボイラシステムは、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記アンモニア気化器は、前記排出系統を流通する前記蒸気と第１熱媒体とを熱交換させる第１熱交換部（２５１Ａａ）と、前記第１熱交換部により加熱された前記第１熱媒体との熱交換により前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体の前記アンモニア燃料を気化させる気化部（２５１Ａｂ）と、を有する。

【0074】

本開示の第３態様に係るボイラシステムによれば、第１熱交換部において排出系統を流通する蒸気により第１熱媒体が加熱され、気化部において第１熱媒体により液体のアンモニア燃料が加熱される。排出系統を流通する蒸気と液体のアンモニア燃料との熱交換は、第１熱媒体を介して間接的に行われる。そのため、アンモニア燃料が気化部において第１熱媒体に混入したとしても、第１熱媒体に混入したアンモニア燃料が更に排出系統を流通する蒸気に混入することがない。よって、アンモニア燃料が外部へ流出することを確実に防止することができる。

【0075】

本開示の第４態様に係るボイラシステムは、第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記アンモニア予熱器は、前記アンモニア気化器を通過した前記蒸気と第２熱媒体とを熱交換させる第２熱交換部（２５１Ｂａ）と、前記第２熱交換部により加熱された前記第２熱媒体との熱交換により前記アンモニア気化器へ供給される液体の前記アンモニア燃料を予熱する予熱部（２５１Ｂｂ）と、を有する。

【0076】

本開示の第４態様に係るボイラシステムによれば、第２熱交換部において排出系統を流通する蒸気により第２熱媒体が加熱され、予熱部において第２熱媒体により液体のアンモニア燃料が加熱される。第２熱交換部を通過した蒸気と液体のアンモニア燃料との熱交換は、第２熱媒体を介して間接的に行われる。そのため、アンモニア燃料が予熱部において第２熱媒体に混入したとしても、第２熱媒体に混入したアンモニア燃料が更に排出系統を流通する蒸気に混入することがない。よって、アンモニア燃料が外部へ流出することを確実に防止することができる。

【0077】

本開示の第５態様に係るボイラシステムは、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記蒸気タービンを回転駆動した前記蒸気を凝縮させて前記給水系統へ供給する復水器（１１２）と、前記排出系統は、前記給水ポンプを駆動した前記蒸気の一部を前記アンモニア気化器へ導く第１排出ライン（Ｌ８）と、前記給水ポンプを駆動した前記蒸気の他の一部を前記復水器へ導く第２排出ライン（Ｌ９）と、を有する。

【0078】

本開示の第５態様に係るボイラシステムによれば、給水ポンプを駆動した蒸気の一部をアンモニア気化器へ導いて液体のアンモニア燃料を気化する熱源として利用することができる。また、給水ポンプを駆動した蒸気の他の一部を復水器へ導いて、アンモニア燃料を気化する熱源として用いない蒸気を適切に復水器を介して給水系統に導くことができる。

【0079】

本開示の第６態様に係るボイラシステムは、第５態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第１排出ラインに配置される第１調整弁（２５３）と、前記第２排出ラインに配置される第２調整弁（２５４）と、前記アンモニア気化器を通過した前記アンモニア燃料の温度または圧力を検出する検出部（２８１，２８２）と、前記検出部が検出する前記温度または前記圧力が所定の目標値となるように前記第１調整弁および前記第２調整弁の開度を制御する制御部（２７０）と、を備える。

【0080】

本開示の第６態様に係るボイラシステムによれば、検出部が検出する温度または圧力が所定の目標値をとなるように第１調整弁および第２調整弁の開度が制御部により制御される。そのため、液体のアンモニア燃料を適切に気化させるために必要な流量の蒸気を第１排出ラインからアンモニア気化器へ導き、その他の蒸気を第２排出ラインから復水器へ導くことができる。

【0081】

本開示の第７態様に係るボイラシステムの運転方法において、前記ボイラシステムは、バーナ（２１０Ａ）によりアンモニアを含むアンモニア燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラ（１０）と、前記バーナへ前記アンモニア燃料を供給するアンモニア燃料供給系統（２１０）と、前記ボイラで生成した前記蒸気によって回転駆動される蒸気タービン（１１１）と、前記蒸気タービンから抽気される前記蒸気により駆動されるとともに前記ボイラへボイラ水を供給する給水ポンプ（１２３）を有する給水系統（２４０）と、前記給水ポンプを駆動した前記蒸気を前記給水系統へ排出する排出系統（２５０）と、を備え、前記排出系統を流通する前記蒸気と前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体とを熱交換させ、前記アンモニア燃料供給系統を流通する液体の前記アンモニア燃料を気化させるアンモニア気化工程を備える。

【0082】

本開示の第７態様に係るボイラシステムの運転方法によれば、アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気は、蒸気タービンから給水ポンプに抽気され、排出系統から復水器へ排出される。アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気がボイラシステム内で循環するため、アンモニア燃料がアンモニア気化器で蒸気に混入したとしても、アンモニア燃料が外部へ流出することがない。また、アンモニア燃料を気化させる熱源となる蒸気は、給水ポンプを駆動する動力として用いられた後の蒸気である。そのため、アンモニア燃料を気化させる熱源としての蒸気を蒸気タービンから直接的に抽気する場合に比べ、ボイラシステムの熱効率の低下を発生させずに適切に液体のアンモニア燃料を気化させることができる。

【符号の説明】

【0083】

１０ ボイラ
１００，１００Ａ ボイラシステム
１１１ 蒸気タービン
１１１Ａ 高圧タービン
１１１Ｂ 中圧タービン
１１１Ｃ 低圧タービン
１１２ 復水器
１１３ 発電機
１２１ 復水ポンプ
１２３ ボイラ給水ポンプ
１２３ａ ポンプ部
１２３ｂ タービン部
１２７ 制御弁
２１０ 第１燃料供給系統
２１０Ａ アンモニア燃料バーナ
２１０Ｂ バーナ弁
２１０ａ 燃料供給配管
２１１ 給送ポンプ
２４０ 給水系統
２５０ 排出系統
２５１，２５１Ａ アンモニア気化器
２５１Ａａ 第１熱交換部
２５１Ａｂ 気化部
２５１Ａｃ 循環ポンプ
２５２，２５２Ａ アンモニア予熱器
２５２Ａａ 第２熱交換部
２５２Ａｂ 予熱部
２５２Ａｃ 循環ポンプ
２５３ 第１調整弁
２５４ 第２調整弁
２５５ 給送ポンプ
２６０ アンモニアタンク
２７０ 制御部
２８１ 温度センサ（検出部）
２８２ 圧力センサ（検出部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】