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(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】P2024046121
(43)【公開日】2024-04-03
(54)【発明の名称】コンバインドサイクルプラント、及びその燃料供給方法
(51)【国際特許分類】
F01K 23/10 20060101AFI20240327BHJP
F02C 7/22 20060101ALI20240327BHJP
F02C 3/22 20060101ALI20240327BHJP
F02C 6/00 20060101ALI20240327BHJP
F02C 6/10 20060101ALI20240327BHJP
F02C 6/18 20060101ALI20240327BHJP
F02C 7/00 20060101ALI20240327BHJP
C01B 3/04 20060101ALI20240327BHJP
【ＦＩ】
F01K23/10 X
F02C7/22 B
F02C3/22
F02C6/00 E
F02C6/10
F02C6/18 A
F02C7/00 B
C01B3/04 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022151315
(22)【出願日】2022-09-22
(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】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】吉徳 光一朗
(72)【発明者】
【氏名】中川 慶一
(72)【発明者】
【氏名】田中 幸男
【テーマコード（参考）】
3G081
【Ｆターム（参考）】
3G081BA03
3G081BA14
3G081BC07
(57)【要約】
【課題】アンモニアを熱分解して得られる水素を含む燃料で駆動するコンバインドサイクルプラントで、排熱回収ボイラで発生した蒸気の熱を有効利用する。
【解決手段】コンバインドサイクルプラントは、ガスタービンと、排熱回収ボイラと、最も高温高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを含む少なくとも一の蒸気タービンと、アンモニアを熱分解させる熱分解装置と、前記熱分解装置で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給可能な燃料供給装置と、を備える。熱分解装置は、反応容器と、熱分解用蒸気供給ラインと、を有する。前記反応容器内では、触媒が存在し且つ前記触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下で、前記アンモニアを熱分解させる。前記熱分解用蒸気供給ラインは、前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気を前記反応容器内に導入可能である。
【選択図】図１
【解決手段】コンバインドサイクルプラントは、ガスタービンと、排熱回収ボイラと、最も高温高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを含む少なくとも一の蒸気タービンと、アンモニアを熱分解させる熱分解装置と、前記熱分解装置で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給可能な燃料供給装置と、を備える。熱分解装置は、反応容器と、熱分解用蒸気供給ラインと、を有する。前記反応容器内では、触媒が存在し且つ前記触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下で、前記アンモニアを熱分解させる。前記熱分解用蒸気供給ラインは、前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気を前記反応容器内に導入可能である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービンと、
前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、
前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、
アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解させて、水素を生成可能な熱分解装置と、
前記熱分解装置で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給可能な燃料供給装置と、
を備え、
前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを有し、
前記熱分解装置は、
アンモニアが流入可能なアンモニア空間と蒸気が流入可能な蒸気空間とが形成され、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させ、アンモニアを熱分解させることができる反応容器と、
前記アンモニア空間内に配置され、前記アンモニア空間内のアンモニアの分解を促進する触媒と、
前記触媒に電流を流して、前記触媒を含む反応系に電場をかけることが可能な電源回路と、
前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービンから排気され前記復水器に至るまでの蒸気の一部を熱分解用蒸気として前記反応容器の前記蒸気空間内に導入可能に構成されている熱分解用蒸気供給ラインと、
前記反応容器の前記蒸気空間内から蒸気又は液体の水を排出可能に構成されている熱分解用蒸気排出ラインと、
を有する、
コンバインドサイクルプラント。
前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、
前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、
アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解させて、水素を生成可能な熱分解装置と、
前記熱分解装置で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給可能な燃料供給装置と、
を備え、
前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを有し、
前記熱分解装置は、
アンモニアが流入可能なアンモニア空間と蒸気が流入可能な蒸気空間とが形成され、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させ、アンモニアを熱分解させることができる反応容器と、
前記アンモニア空間内に配置され、前記アンモニア空間内のアンモニアの分解を促進する触媒と、
前記触媒に電流を流して、前記触媒を含む反応系に電場をかけることが可能な電源回路と、
前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービンから排気され前記復水器に至るまでの蒸気の一部を熱分解用蒸気として前記反応容器の前記蒸気空間内に導入可能に構成されている熱分解用蒸気供給ラインと、
前記反応容器の前記蒸気空間内から蒸気又は液体の水を排出可能に構成されている熱分解用蒸気排出ラインと、
を有する、
コンバインドサイクルプラント。
【請求項2】
請求項１に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記第一蒸気タービンの他に、前記第一蒸気タービンから排気された蒸気を含む蒸気で駆動可能な第二蒸気タービンを有し、
前記熱分解用蒸気供給ラインは、前記第一蒸気タービンから排気され前記第二蒸気タービンに至る前までの蒸気の一部、又は、前記第二蒸気タービンから抽気された蒸気を前記反応容器の前記蒸気空間内に導入可能に構成されている、
コンバインドサイクルプラント。
前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記第一蒸気タービンの他に、前記第一蒸気タービンから排気された蒸気を含む蒸気で駆動可能な第二蒸気タービンを有し、
前記熱分解用蒸気供給ラインは、前記第一蒸気タービンから排気され前記第二蒸気タービンに至る前までの蒸気の一部、又は、前記第二蒸気タービンから抽気された蒸気を前記反応容器の前記蒸気空間内に導入可能に構成されている、
コンバインドサイクルプラント。
【請求項3】
請求項１に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
前記アンモニア供給源から前記熱分解装置に至るまでのアンモニアを加熱するアンモニア予熱器を備え、
前記アンモニア予熱器は、前記熱分解用蒸気排出ラインを流れる蒸気又は液体の水と前記アンモニア供給源からのアンモニアと熱交換可能に構成されている、
コンバインドサイクルプラント。
前記アンモニア供給源から前記熱分解装置に至るまでのアンモニアを加熱するアンモニア予熱器を備え、
前記アンモニア予熱器は、前記熱分解用蒸気排出ラインを流れる蒸気又は液体の水と前記アンモニア供給源からのアンモニアと熱交換可能に構成されている、
コンバインドサイクルプラント。
【請求項4】
請求項１に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
前記熱分解用蒸気よりも高温高圧の蒸気である駆動用蒸気を駆動源として、前記反応容器の前記蒸気空間から排出された蒸気である排出蒸気の一部を自身の内部に吸い込み、前記駆動用蒸気と前記排出蒸気とが混ざった蒸気を前記熱分解用蒸気供給ライン中に供給可能なサーモコンプレッサを備え、
前記熱分解用蒸気排出ラインは、前記反応容器の前記蒸気空間に連通している主ラインと、前記主ラインから分岐し前記熱分解用蒸気供給ラインに接続されている分岐ラインと、を有し、
前記サーモコンプレッサは、前記分岐ライン中に設けられている、
コンバインドサイクルプラント。
前記熱分解用蒸気よりも高温高圧の蒸気である駆動用蒸気を駆動源として、前記反応容器の前記蒸気空間から排出された蒸気である排出蒸気の一部を自身の内部に吸い込み、前記駆動用蒸気と前記排出蒸気とが混ざった蒸気を前記熱分解用蒸気供給ライン中に供給可能なサーモコンプレッサを備え、
前記熱分解用蒸気排出ラインは、前記反応容器の前記蒸気空間に連通している主ラインと、前記主ラインから分岐し前記熱分解用蒸気供給ラインに接続されている分岐ラインと、を有し、
前記サーモコンプレッサは、前記分岐ライン中に設けられている、
コンバインドサイクルプラント。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
前記反応容器は、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気との熱交換で、前記蒸気空間内の蒸気が液体の水になるよう、構成されている、
コンバインドサイクルプラント。
前記反応容器は、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気との熱交換で、前記蒸気空間内の蒸気が液体の水になるよう、構成されている、
コンバインドサイクルプラント。
【請求項6】
請求項１から４のいずれか一項に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
前記燃料供給装置は、前記熱分解装置でのアンモニアの熱分解で得られた水素と窒素とのうち、窒素を除去する窒素除去装置を有する、
コンバインドサイクルプラント。
前記燃料供給装置は、前記熱分解装置でのアンモニアの熱分解で得られた水素と窒素とのうち、窒素を除去する窒素除去装置を有する、
コンバインドサイクルプラント。
【請求項7】
水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービンと、
前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、
前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、
を備え、
前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを有する、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、
アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解して、水素を生成する熱分解工程と、
前記熱分解工程の実行で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給する燃料供給工程と、
を実行し、
アンモニアの熱分解は、アンモニアが流入可能なアンモニア空間と蒸気が流入可能な蒸気空間とが形成され、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させることができる反応容器内で実行され、
前記熱分解工程は、
前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービンから排気され前記復水器に至るまでの蒸気の一部を前記反応容器の前記蒸気空間内に導く熱分解用蒸気供給工程と、
前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させて、アンモニアの分解を促進する触媒が存在し且つ前記触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下で、前記アンモニアを熱分解させる分解反応工程と、
前記反応容器の前記蒸気空間内から蒸気又は液体の水を排出する熱分解用蒸気排出工程と、
を含む、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、
前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、
を備え、
前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを有する、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、
アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解して、水素を生成する熱分解工程と、
前記熱分解工程の実行で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給する燃料供給工程と、
を実行し、
アンモニアの熱分解は、アンモニアが流入可能なアンモニア空間と蒸気が流入可能な蒸気空間とが形成され、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させることができる反応容器内で実行され、
前記熱分解工程は、
前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービンから排気され前記復水器に至るまでの蒸気の一部を前記反応容器の前記蒸気空間内に導く熱分解用蒸気供給工程と、
前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させて、アンモニアの分解を促進する触媒が存在し且つ前記触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下で、前記アンモニアを熱分解させる分解反応工程と、
前記反応容器の前記蒸気空間内から蒸気又は液体の水を排出する熱分解用蒸気排出工程と、
を含む、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
【請求項8】
請求項７に記載のコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、
前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記第一蒸気タービンの他に、前記第一蒸気タービンから排気された蒸気を含む蒸気で駆動可能な第二蒸気タービンを有し、
前記熱分解用蒸気供給工程では、前記第一蒸気タービンから排気され前記第二蒸気タービンに至る前までの蒸気の一部、又は、前記第二蒸気タービンから抽気された蒸気を前記反応容器の前記蒸気空間内に導く、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記第一蒸気タービンの他に、前記第一蒸気タービンから排気された蒸気を含む蒸気で駆動可能な第二蒸気タービンを有し、
前記熱分解用蒸気供給工程では、前記第一蒸気タービンから排気され前記第二蒸気タービンに至る前までの蒸気の一部、又は、前記第二蒸気タービンから抽気された蒸気を前記反応容器の前記蒸気空間内に導く、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
【請求項9】
請求項７に記載のコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、
前記熱分解工程が実行される前に、前記アンモニア供給源からのアンモニアを加熱するアンモニア予熱工程を実行し、
前記アンモニア予熱工程では、前記熱分解用蒸気排出工程で、前記反応容器の前記蒸気空間内から排出された蒸気又は液体と前記アンモニア供給源からのアンモニアと熱交換させる、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
前記熱分解工程が実行される前に、前記アンモニア供給源からのアンモニアを加熱するアンモニア予熱工程を実行し、
前記アンモニア予熱工程では、前記熱分解用蒸気排出工程で、前記反応容器の前記蒸気空間内から排出された蒸気又は液体と前記アンモニア供給源からのアンモニアと熱交換させる、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
【請求項10】
請求項７から９のいずれか一項に記載のコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、
前記分解反応工程では、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させて、前記蒸気空間内の蒸気を液体の水にし、
前記熱分解用蒸気排出工程では、前記反応容器の前記蒸気空間内から液体の水を排出する、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
前記分解反応工程では、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させて、前記蒸気空間内の蒸気を液体の水にし、
前記熱分解用蒸気排出工程では、前記反応容器の前記蒸気空間内から液体の水を排出する、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
【請求項11】
請求項７から９のいずれか一項に記載のコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、
前記燃料供給工程は、前記熱分解工程でのアンモニアの熱分解で得られた水素と窒素とのうち、窒素を除去する窒素除去工程を含む、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
前記燃料供給工程は、前記熱分解工程でのアンモニアの熱分解で得られた水素と窒素とのうち、窒素を除去する窒素除去工程を含む、
コンバインドサイクルプラントの燃料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガスタービン及び排熱回収ボイラを備えるコンバインドサイクルプラント、及びその燃料供給方法に関する。
【背景技術】
【0002】
地球環境保全の観点からＣＯ２排出量を削減するため、燃焼してもＣＯ２を排出しない水素を燃料として利用することが有力な選択肢となっている。
【0003】
以下の特許文献１には、水素を燃料として利用するコンバインドサイクルプラントが開示されている。このコンバインドサイクルプラントは、水素を燃料とするガスタービンと、ガスタービンから排気されて排気ガスの熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラからの蒸気でアンモニアを熱分解させる熱分解装置と、を備える。排熱回収ボイラは、低圧蒸気発生系と、中圧蒸気発生系と、高圧蒸気発生系と、を有する。高圧蒸気発生系は、低圧蒸気発生系、中圧蒸気発生系及び高圧蒸気発生系のうちで、最も高温高圧の蒸気を発生する。熱分解装置は、この高圧蒸気発生系からの蒸気とアンモニアとを触媒環境下で熱分解させる。この熱分解装置でのアンモニアの熱分解で得られた水素は、燃料としてガスタービンに送られる。
【0004】
アンモニアを熱分解反応させるための熱分解反応温度は、触媒の種類や反応環境圧力等に応じて多少変化するものの、概ね、４５０℃から６００℃程度である。このため、特許文献１に記載の技術では、排熱回収ボイラが発生する複数種類の蒸気のうちで、最も高温高圧の高圧蒸気を熱分解装置に導入している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２０－１４７４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
コンバインドサイクルプラントでは、排熱回収ボイラで発生した蒸気の熱を有効利用することが望まれている。
【0007】
そこで、本開示は、アンモニアを熱分解して得られる水素を含む燃料で駆動するコンバインドサイクルプラントで、排熱回収ボイラで発生した蒸気の熱を有効利用できる技術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】
【0008】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としてのコンバインドサイクルプラントは、
水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解させて、水素を生成可能な熱分解装置と、前記熱分解装置で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給可能な燃料供給装置と、を備える。前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを有する。前記熱分解装置は、アンモニアが流入可能なアンモニア空間と蒸気が流入可能な蒸気空間とが形成され、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させ、アンモニアを熱分解させることができる反応容器と、前記アンモニア空間内に配置され、前記アンモニア空間内のアンモニアの分解を促進する触媒と、前記触媒に電流を流して、前記触媒を含む反応系に電場をかけることが可能な電源回路と、前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービンから排気され前記復水器に至るまでの蒸気の一部を熱分解用蒸気として前記反応容器の前記蒸気空間内に導入可能に構成されている熱分解用蒸気供給ラインと、前記反応容器の前記蒸気空間内から蒸気又は液体の水を排出可能に構成されている熱分解用蒸気排出ラインと、を有する。
水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解させて、水素を生成可能な熱分解装置と、前記熱分解装置で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給可能な燃料供給装置と、を備える。前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを有する。前記熱分解装置は、アンモニアが流入可能なアンモニア空間と蒸気が流入可能な蒸気空間とが形成され、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させ、アンモニアを熱分解させることができる反応容器と、前記アンモニア空間内に配置され、前記アンモニア空間内のアンモニアの分解を促進する触媒と、前記触媒に電流を流して、前記触媒を含む反応系に電場をかけることが可能な電源回路と、前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービンから排気され前記復水器に至るまでの蒸気の一部を熱分解用蒸気として前記反応容器の前記蒸気空間内に導入可能に構成されている熱分解用蒸気供給ラインと、前記反応容器の前記蒸気空間内から蒸気又は液体の水を排出可能に構成されている熱分解用蒸気排出ラインと、を有する。
【0009】
触媒が存在するものの、反応系に電場がかけられていない環境下で、アンモニアを熱分解反応させるための熱分解反応温度は、概ね、４５０℃から６００℃程度である。一方、本態様のように、触媒が存在し且つこの触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度は、反応系に電場がかけられていない環境下での熱分解反応温度より低くなる。本態様では、触媒が存在し且つこの触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度を、具体的に、概ね、１５０℃から２００℃としている。なお、この環境下であれば、熱分解反応温度を１５０℃未満にすることも可能であり、熱分解反応温度を２００℃以上にすることも可能である。但し、熱分解反応温度を１５０℃未満にした場合には、アンモニア分解反応で得られる水素のエネルギー量以上に電気エネルギーを消費してしまう。また、熱分解反応温度を２００℃以上にすると、電力に変換可能な２００℃以上の蒸気をあえてアンモニアの熱分解に使うことにより、発電量が減少してしまう。そこで、本態様では、触媒が存在し且つこの触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度を、前述したように、概ね、１５０℃から２００℃にしている。
【0010】
以上のように、本態様では、アンモニアを熱分解反応させるための熱分解反応温度を下げることができる。そこで、本態様では、第一蒸気タービンに流入する蒸気よりも低温で且つ低圧の蒸気、つまり、第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は第一蒸気タービンから排気され復水器に至るまでの蒸気の一部を反応容器の蒸気空間内に導入して、この蒸気の熱を利用して、アンモニアを熱分解させる。
【0011】
以上のように、本態様では、高温高圧の蒸気をアンモニアの熱分解に利用せず、この高温高圧の蒸気を第一蒸気タービンの駆動に利用するので、高温高圧の蒸気を有効利用することができる。このため、本態様では、コンバインドサイクルプラントの出力を高めることができる。
【0012】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としてのコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法は、以下のコンバインドサイクルプラントに適用される。
このコンバインドサイクルプラントは、水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、を備える。前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを有する。
このコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法では、アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解して、水素を生成する熱分解工程と、前記熱分解工程の実行で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給する燃料供給工程と、を実行する。アンモニアの熱分解は、アンモニアが流入可能なアンモニア空間と蒸気が流入可能な蒸気空間とが形成され、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させることができる反応容器内で実行される。前記熱分解工程は、前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービンから排気され前記復水器に至るまでの蒸気の一部を前記反応容器の前記蒸気空間内に導く熱分解用蒸気供給工程と、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させて、アンモニアの分解を促進する触媒が存在し且つ前記触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下で、前記アンモニアを熱分解させる分解反応工程と、前記反応容器の前記蒸気空間内から蒸気又は液体の水を排出する熱分解用蒸気排出工程と、を含む。
このコンバインドサイクルプラントは、水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、を備える。前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービンを有する。
このコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法では、アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解して、水素を生成する熱分解工程と、前記熱分解工程の実行で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービンに供給する燃料供給工程と、を実行する。アンモニアの熱分解は、アンモニアが流入可能なアンモニア空間と蒸気が流入可能な蒸気空間とが形成され、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させることができる反応容器内で実行される。前記熱分解工程は、前記第一蒸気タービンから抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービンから排気され前記復水器に至るまでの蒸気の一部を前記反応容器の前記蒸気空間内に導く熱分解用蒸気供給工程と、前記アンモニア空間内のアンモニアと前記蒸気空間内の蒸気とを熱交換させて、アンモニアの分解を促進する触媒が存在し且つ前記触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下で、前記アンモニアを熱分解させる分解反応工程と、前記反応容器の前記蒸気空間内から蒸気又は液体の水を排出する熱分解用蒸気排出工程と、を含む。
【0013】
本態様では、前記第一態様におけるコンバインドサイクルプラントと同様、高温高圧の蒸気をアンモニアの熱分解に利用せず、この高温高圧の蒸気を第一蒸気タービンの駆動に利用するので、高温高圧の蒸気を有効利用することができる。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、アンモニアを熱分解して得られる水素を含む燃料で駆動するコンバインドサイクルプラントで、排熱回収ボイラで発生した蒸気の熱を有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明に係る第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの系統図である。
【図2】本発明に係る第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法を示すフローチャートである。
【図3】本発明に係る第二実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの系統図である。
【図4】本発明に係る第三実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの系統図である。
【図5】本発明に係る第三実施形態の第一変形例におけるコンバインドサイクルプラントの系統図である。
【図6】本発明に係る第三実施形態の第一変形例におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法を示すフローチャートである。
【図7】本発明に係る第三実施形態の第二変形例におけるコンバインドサイクルプラントの系統図である。
【図8】本発明に係る第三実施形態の第二変形例におけるコンバインドサイクルプラントのサーモコンプレッサ周りの系統図である。
【図9】本発明に係る第三実施形態の第三変形例におけるコンバインドサイクルプラントの系統図である。
【図10】本発明に係る第三実施形態の第三変形例におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明のコンバインドサイクルプラントの各種実施形態及び各種変形例について、図面を参照して以下に説明する。
【0017】
【0018】
本実施形態におけるコンバインドサイクルプラントは、図１に示すように、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラ２０と、脱硝装置２９と、蒸気タービン設備３０と、発電機３９と、液体アンモニアタンク５０と、アンモニアポンプ５２と、液体アンモニアを加熱するアンモニア予熱器５３と、アンモニアを熱分解する熱分解装置６０と、燃料をガスタービンに供給する燃料供給装置７０と、を備える。
【0019】
ガスタービン１０は、空気を圧縮して圧縮空気ＣＡを生成可能な空気圧縮機１１と、圧縮空気ＣＡ中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成可能な燃焼器１２と、燃焼器１２からの燃焼ガスで駆動可能なタービン１３と、を有する。空気圧縮機１１は、圧縮機ロータ１１ｒと、この圧縮機ロータ１１ｒを覆う圧縮機ケーシング１１ｃと、を有する。タービン１３は、タービンロータ１３ｒと、このタービンロータ１３ｒを覆うタービンケーシング１３ｃと、を有する。圧縮機ロータ１１ｒとタービンロータ１３ｒとは、互に接続されてガスタービンロータ１４を成す。
【0020】
排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧが流れるボイラ枠２１と、低圧蒸気発生系２２と、中圧蒸気発生系２３と、高圧蒸気発生系２５と、中圧ポンプ２４と、高圧ポンプ２６と、を有する。ここで、ボイラ枠２１内の排気ガスＥＧの流れに関する上流側をボイラ上流側とし、その反対側をボイラ下流側とする。ボイラ枠２１で最もボイラ下流側の端には、排気ガスＥＧを大気に排気するスタック２８が接続されている。
【0021】
低圧蒸気発生系２２は、節炭器２２ａと、蒸発器２２ｂと、過熱器２２ｃと、を有する。節炭器２２ａは、水と排気ガスＥＧとを熱交換させて、水を加熱して熱水にする。蒸発器２２ｂは、節炭器２２ａからの熱水の一部と排気ガスＥＧとを熱交換させて、水を加熱して水蒸気にする。過熱器２２ｃは、蒸発器２２ｂからの水蒸気と排気ガスＥＧとを熱交換させて水蒸気を過熱する。節炭器２２ａ、蒸発器２２ｂの少なくとも一部、過熱器２２ｃは、いずれも、ボイラ枠２１内に配置されている。節炭器２２ａ、蒸発器２２ｂの少なくとも一部、過熱器２２ｃは、この順序で、ボイラ下流側からボイラ上流側に向かって並んでいる。
【0022】
中圧蒸気発生系２３、高圧蒸気発生系２５は、図示されていないが、いずれも、低圧蒸気発生系２２と同様、節炭器と、蒸発器と、過熱器と、を有する。中圧ポンプ２４は、低圧蒸気発生系２２の節炭器２２ａからの熱水の一部を昇圧してから、中圧蒸気発生系２３の節炭器に送る。高圧ポンプ２６は、低圧蒸気発生系２２の節炭器２２ａからの熱水の他の一部を昇圧してから、高圧蒸気発生系２５の節炭器に送る。
【0023】
各蒸気発生系２２，２３，２５の過熱器のうち、高圧蒸気発生系２５の過熱器は、ボイラ枠２１内で、他の過熱器よりボイラ上流側に配置されている。中圧蒸気発生系２３の過熱器は、ボイラ枠２１内で、高圧蒸気発生系２５の過熱器よりボイラ下流側であって、低圧蒸気発生系２２の過熱器２２ｃよりボイラ上流側に配置されている。脱硝装置２９は、ボイラ枠２１内で、例えば、高圧蒸気発生系２５と中圧蒸気発生系２３との間に配置されている。この脱硝装置２９は、アンモニア水を利用して、触媒の働きにより、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧ中に含まれるＮＯｘを窒素と水蒸気とに分解する。
【0024】
蒸気タービン設備３０は、低圧蒸気タービン３１と、中圧蒸気タービン３２と、高圧蒸気タービン３３と、復水器３５と、給水ライン３６、給水ポンプ３７と、を有する。低圧蒸気タービン３１は、低圧蒸気タービンロータ３１ｒと、低圧蒸気タービンロータ３１ｒを覆う低圧蒸気タービンケーシング３１ｃとを有する。中圧蒸気タービン３２は、中圧蒸気タービンロータ３２ｒと、中圧蒸気タービンロータ３２ｒを覆う中圧蒸気タービンケーシング３２ｃとを有する。高圧蒸気タービン３３は、高圧蒸気タービンロータ３３ｒと、高圧蒸気タービンロータ３３ｒを覆う高圧蒸気タービンケーシング３３ｃとを有する。低圧蒸気タービンロータ３１ｒ、中圧蒸気タービンロータ３２ｒ、及び高圧蒸気タービンロータ３３ｒは、互いに連結されて一つの蒸気タービンロータ３４を成す。この蒸気タービンロータ３４の一端には、前述のガスタービンロータ１４が連結されている。また、この蒸気タービンロータ３４の他端には、発電機３９が接続されている。
【0025】
本実施形態では、蒸気タービンロータ３４とガスタービンロータ１４とが互いに連結され、このロータの端に発電機３９が接続されている。しかしながら、蒸気タービンロータ３４とガスタービンロータ１４とが互いに連結されておらず、蒸気タービンロータ３４の端に発電機が接続され、ガスタービンロータ１４の端にも発電機が接続されていてもよい。
【0026】
高圧蒸気発生系２５の過熱器と高圧蒸気タービン３３の蒸気入口とは、高圧蒸気ライン４３で接続されている。中圧蒸気発生系２３の過熱器と中圧蒸気タービン３２の蒸気入口とは、中圧蒸気ライン４２で接続されている。中圧蒸気タービン３２の蒸気入口は、さらに、高圧排気蒸気ライン４４で、高圧蒸気タービン３３の蒸気出口と接続されている。低圧蒸気発生系２２の過熱器２２ｃと低圧蒸気タービン３１の蒸気入口とは、低圧蒸気ライン４１で接続されている。低圧蒸気タービン３１の蒸気入口は、さらに、中圧排気蒸気ライン４５で、中圧蒸気タービン３２の蒸気出口と接続されている。
【0027】
低圧蒸気タービン３１の蒸気出口には、前述の復水器３５が接続されている。この復水器３５は、低圧蒸気タービン３１から排気された蒸気を液相の水に戻す。復水器３５と低圧蒸気発生系２２の節炭器２２ａとは、給水ライン３６で接続されている。この給水ライン３６には、給水ポンプ３７が設けられている。
【0028】
液体アンモニアタンク５０は、液体アンモニアを貯蔵可能なタンクである。
【0029】
アンモニア予熱器５３は、熱媒体と液体アンモニアとを熱交換させて、液体アンモニアを加熱して、この液体アンモニアを気化させ、気体アンモニアを生成可能な熱交換器である。このアンモニア予熱器５３のアンモニア入口と液体アンモニアタンク５０のアンモニア出口とは、液体アンモニアライン５１で接続されている。この液体アンモニアライン５１には、アンモニアポンプ５２が設けられている。
【0030】
熱分解装置６０は、反応容器６１と、触媒６２と、電源回路６３と、熱分解用蒸気供給ライン６４と、熱分解用蒸気排出ライン６５と、を有する。反応容器６１には、アンモニアが流入可能なアンモニア空間６１ａと、蒸気が流入可能な蒸気空間６１ｓと、アンモニア入口と、分解ガス出口と、蒸気入口と、蒸気出口とが形成されている。この反応容器６１は、アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させることができる熱交換器である。アンモニア入口は、アンモニア空間６１ａへのアンモニアの導入口である。このアンモニア入口には、アンモニア予熱器５３から延びている気体アンモニアライン５４が接続されている。分解ガス出口は、アンモニア空間６１ａ内からの分解ガスの排出口である。蒸気入口は、蒸気空間６１ｓへの蒸気の導入口である。蒸気出口は、蒸気空間６１ｓからの蒸気又は液体の水の排出口である。アンモニア空間６１ａと蒸気空間６１ｓとを仕切る仕切壁のアンモニア空間６１ａ側の面上には、アンモニアの分解を促進する触媒６２が設けられている。
【0031】
触媒６２は、活性成分と、この活性成分を担持する担体と、を有する。活性成分としては、金属酸化物からなる半導体がある。活性成分となる半導体としては、例えば、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、クロムドープ酸化セリウム（Ｃｒ－ＣｅＯ２）、ジルコニア酸化物（ＺｒＯ２）、酸化鉄－ジルコニア系複合酸化物（ＦｅＯｘ－ＺｒＯ２）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、イットリウム安定化酸化ジルコニウム（ＹＳＺ）、酸化スカンジウムドープ酸化ジルコニウム（ＳｃＳＺ）、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、酸化ランタンガリウム（ＬａＧａＯ３）、ランタンストロンチウムマンガナイト（ＬＳＭ）、ガドリニウムドープ酸化セリウム（Ｇｄ－ＣｅＯ２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸セリウム（ＣｅＴｉＯ３）、チタン酸イットリア（ＹＴｉＯ３）、チタン酸ランタン（Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７）、ランタンストロンチウムコバルトフェライト（ＬＳＣＦ）、ランタンストロンチウムフェライト（ＬＳＦ）、ランタンストロンチウムマンガナイト（ＬＳＭ）及びランタンストロンチウムコバルトフェライト（ＬＳＣＦ）、四酸化三コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）、酸化コバルトＩＩ（ＣｏＯ）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、及びセリア・ジルコニア固溶体（ＣＺＯ）からなる群から選択される１種以上を含む半導体がある。これらの半導体を使用すると、省エネルギー及びＣＯ２排出量削減に繋がる。また、担体としては、ニッケル、コバルト、白金、ニッケル-亜鉛合金、ニッケル-鉄合金、ニッケル-コバルト合金からなる群から選択される１種以上を含む金属がある。
【0032】
電源回路６３は、触媒６２に電流を流して、触媒６２を含む反応系に電場をかけることが可能である。
【0033】
熱分解用蒸気供給ライン６４の一端は、高圧蒸気タービンケーシング３３ｃに接続され、熱分解用蒸気供給ライン６４の他端は、反応容器６１の蒸気入口に接続されている。このため、この熱分解用蒸気供給ライン６４により、高圧蒸気タービンケーシング３３ｃ内の高圧蒸気の一部が抽気されて、これが高圧抽気蒸気として反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入される。
【0034】
熱分解用蒸気排出ライン６５の一端は、反応容器６１の蒸気出口に接続され、熱分解用蒸気排出ライン６５の他端は、低圧蒸気ライン４１に接続されている。このため、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内の蒸気が、熱分解用蒸気排出ライン６５、低圧蒸気ライン４１を介して、低圧蒸気タービン３１に供給される。なお、この熱分解用蒸気排出ライン６５の他端は、場合によって、中圧蒸気ライン４２に接続されてもよいし、復水器３５に接続されてもよい。
【0035】
燃料供給装置７０は、燃料供給ライン７１と、この燃料供給ライン７１を流れる燃料の流量を調節する燃料弁７２と、を有する。燃料供給ライン７１の一端は、反応容器６１の分解ガス出口に接続され、この燃料供給ライン７１の他端は、燃焼器１２に接続されている。このため、反応容器６１内で生成された分解ガスは、燃料として、燃焼器１２に供給される。
【0036】
ガスタービン１０の空気圧縮機１１は、空気を圧縮して圧縮空気ＣＡを生成する。燃焼器１２は、この圧縮空気ＣＡ中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスはタービン１３に供給されて、このタービン１３を駆動する。タービン１３を駆動した燃焼ガスである排気ガスＥＧは、排熱回収ボイラ２０のボイラ枠２１内に流入する。
【0037】
排熱回収ボイラ２０の各蒸気発生系２２，２３，２５では、ボイラ枠２１内を流れる排気ガスＥＧと水とを熱交換させて、液相の水を水蒸気にする。低圧蒸気発生系２２の節炭器２２ａには、給水ポンプ３７から水が供給される。節炭器２２ａでは、この水と排気ガスＥＧとを熱交換させて、この水を加熱して熱水にする。この熱水の一部は、高圧ポンプ２６で昇圧された後、高圧蒸気発生系２５に送られる。高圧蒸気発生系２５に送られた熱水は、排気ガスＥＧとの熱交換で高圧蒸気ＨＳになる。この高圧蒸気ＨＳは、高圧蒸気ライン４３を介して、高圧蒸気タービン３３に供給される。高圧蒸気タービン３３は、この高圧蒸気ＨＳにより駆動する。
【0038】
低圧蒸気発生系２２の節炭器２２ａからの熱水の他の一部は、中圧ポンプ２４で昇圧された後、中圧蒸気発生系２３に送られる。中圧蒸気発生系２３に送られた熱水は、排気ガスＥＧとの熱交換で中圧蒸気ＩＳになる。この中圧蒸気ＩＳは、中圧蒸気ライン４２を介して、中圧蒸気タービン３２に供給される。また、高圧蒸気タービン３３から排気された蒸気は、高圧排気蒸気ライン４４を介して中圧蒸気タービン３２に供給される。すなわち、中圧蒸気タービン３２には、中圧蒸気発生系２３からの中圧蒸気と、高圧蒸気タービン３３から排気された蒸気とが供給される。中圧蒸気タービン３２は、この中圧蒸気タービン３２に供給された蒸気により駆動する。
【0039】
低圧蒸気発生系２２の節炭器２２ａからの熱水のさらに他の一部は、この低圧蒸気発生系２２の蒸発器２２ｂで、排気ガスＥＧにより加熱されて蒸気になる。この蒸気は、この低圧蒸気発生系２２の過熱器２２ｃで、排気ガスＥＧにより過熱されて低圧蒸気ＬＳになる。この低圧蒸気ＬＳは、低圧蒸気ライン４１を介して低圧蒸気タービン３１に供給される。また、中圧蒸気タービン３２から排気された蒸気は、中圧排気蒸気ライン４５を介して低圧蒸気タービン３１に供給される。すなわち、低圧蒸気タービン３１には、低圧蒸気発生系２２からの低圧蒸気と、中圧蒸気タービン３２から排気された蒸気とが供給される。低圧蒸気タービン３１は、この低圧蒸気タービン３１に供給された蒸気により駆動する。
【0040】
低圧蒸気タービン３１から排気された蒸気は、復水器３５で水に戻される。復水器３５内の水は、給水ライン３６及び給水ポンプ３７を介して、低圧蒸気発生系２２の節炭器２２ａに送られる。
【0041】
次に、本実施形態における燃料供給方法について、図２に示すフローチャートに従って説明する。
【0042】
液体アンモニアタンク５０内の液体アンモニアは、アンモニアポンプ５２により昇圧されてから、液体アンモニアライン５１を介して、アンモニア予熱器５３に流入する。アンモニア予熱器５３は、熱媒体と液体アンモニアとを熱交換させて、液体アンモニアを加熱して、この液体アンモニアを気化させ、気体アンモニアを生成する（アンモニア予熱工程Ｓ１）。この気体アンモニアは、気体アンモニアライン５４を介して、反応容器６１のアンモニア空間６１ａ内に流入する。
【0043】
次に、気体アンモニアを分解して水素を生成する（熱分解工程Ｓ２）。次に、熱分解工程Ｓ２の実行で得られた水素を含む燃料をガスタービン１０に供給する（燃料供給工程Ｓ６）。
【0044】
熱分解工程Ｓ２は、熱分解用蒸気供給工程Ｓ３と、分解反応工程Ｓ４と、熱分解用蒸気排出工程Ｓ５と、を含む。
【0045】
熱分解用蒸気供給工程Ｓ３では、高圧蒸気タービン３３から抽気された高圧蒸気である高圧抽気蒸気を反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導く。高圧抽気蒸気は、高圧蒸気タービン３３から熱分解用蒸気供給ライン６４を介して、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入される。
【0046】
分解反応工程Ｓ４では、アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させて、触媒６２が存在し且つこの触媒６２を含む反応系に電場がかけられている環境下で、アンモニアを熱分解させる。この結果、アンモニアの熱分解により、分解ガスが生成される。この分解ガス中には、水素、窒素、残留アンモニアが含まれている。
【0047】
熱分解用蒸気排出工程Ｓ５では、アンモニアとの熱交換で冷却された蒸気を蒸気空間６１ｓ内から排出する。アンモニアとの熱交換で冷却された蒸気空間６１ｓ内の蒸気は、反応容器６１の蒸気排出口から排出され、熱分解用蒸気排出ライン６５及び低圧蒸気ライン４１を介して、低圧蒸気タービン３１に送られる。
【0048】
前述の燃料供給工程Ｓ６では、熱分解工程Ｓ２の実行で得られた水素を含む分解ガスを燃料としてガスタービン１０の燃焼器１２に供給する。燃料としての分解ガスは、反応容器６１から燃料供給ライン７１を介して燃焼器１２に送られる。
【0049】
燃料としての分解ガスは、燃焼器１２内で燃焼する。この燃焼により燃焼ガスが生成される。この燃焼ガスは、タービン１３を通過して、排気ガスＥＧとして、ボイラ枠２１内に流入する。分解ガスには、前述したように、水素、窒素、残留アンモニアが含まれている。このため、分解ガスを燃焼させると、排気ガスＥＧ中にＮＯｘが含まれることになる。このため、本実施形態では、ボイラ枠２１内に、脱硝装置２９を配置し、この脱硝装置２９で、排気ガスＥＧ中に含まれるＮＯｘを窒素と水蒸気とに分解する。
【0050】
触媒が存在するものの、反応系に電場がかけられていない環境下で、アンモニアを熱分解反応させるための熱分解反応温度は、概ね、４５０℃から６００℃程度である。一方、本実施形態のように、触媒６２が存在し且つこの触媒６２を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度は、反応系に電場がかけられていない環境下での熱分解反応温度より低くなる。本実施形態では、触媒が存在し且つこの触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度を、具体的に、概ね、１５０℃から２００℃としている。なお、この環境下であれば、熱分解反応温度を１５０℃未満にすることも可能であり、熱分解反応温度を２００℃以上にすることも可能である。但し、熱分解反応温度を１５０℃未満にした場合には、アンモニア分解反応で得られる水素のエネルギー量以上に電気エネルギーを消費してしまう。また、熱分解反応温度を２００℃以上にすると、電力に変換可能な２００℃以上の蒸気をあえてアンモニアの熱分解に使うことにより、発電量が減少してしまう。そこで、本実施形態では、触媒が存在し且つこの触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度を、前述したように、概ね、１５０℃から２００℃にしている。
【0051】
以上のように、本実施形態では、アンモニアを熱分解反応させるための熱分解反応温度を下げることができる。そこで、本実施形態では、高圧蒸気タービン３３に流入する高圧蒸気ＨＳよりも低温で且つ低圧の蒸気である高圧抽気蒸気を反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入して、この高圧抽気蒸気の熱を利用して、アンモニアを熱分解させる。
【0052】
また、本実施形態では、高圧蒸気ＨＳをアンモニアの熱分解に利用せず、この高圧蒸気ＨＳを高圧蒸気タービン（第一蒸気タービン）３３の駆動に利用するので、高圧蒸気ＨＳを有効利用して、コンバインドサイクルプラントの出力を高めることができる。なお、ここでのコンバインドサイクルプラントの出力とは、発電機３９の出力である。
【0053】
また、本実施形態では、アンモニアとの熱交換で冷えた蒸気を低圧蒸気タービン３１に導入するので、この蒸気も有効利用することができる。
【0054】
本実施形態における分解反応工程Ｓ４では、アンモニアとの熱交換で冷えた蒸気は気体の蒸気のままである。しかしながら、アンモニアと熱交換した蒸気は液体の水になってもよい。この場合、アンモニアとの熱交換にあたり、蒸気の潜熱を有効利用することができる。このように、アンモニアと熱交換した蒸気を液体の水にする場合、熱分解用蒸気排出工程Ｓ５では、蒸気空間６１ｓ内の液体の水を、例えば、復水器３５へ排出する。
【0055】
「第二実施形態」
コンバインドサイクルプラントの第二実施形態について、図３を参照して説明する。
コンバインドサイクルプラントの第二実施形態について、図３を参照して説明する。
【0056】
本実施形態におけるコンバインドサイクルプラントは、第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントと同様、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラ２０と、脱硝装置２９と、蒸気タービン設備３０と、発電機３９と、液体アンモニアタンク５０と、アンモニアポンプ５２と、アンモニア予熱器５３と、熱分解装置６０ａと、燃料供給装置７０と、を備える。
【0057】
但し、本実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの熱分解装置６０ａの構成が、第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの熱分解装置６０の構成と異なる。本実施形態における熱分解装置６０ａは、第一実施形態における熱分解装置６０と同様、反応容器６１と、触媒６２と、電源回路６３と、熱分解用蒸気供給ライン６４ａと、熱分解用蒸気排出ライン６５と、を有する。第一実施形態では、熱分解用蒸気供給ライン６４の一端が高圧蒸気タービンケーシング３３ｃに接続され、熱分解用蒸気供給ライン６４の他端が反応容器６１の蒸気入口に接続されている。一方、本実施形態では、熱分解用蒸気供給ライン６４ａの一端が中圧蒸気タービンケーシング３２ｃに接続されている。このため、本実施形態では、この熱分解用蒸気供給ライン６４ａにより、中圧蒸気タービン３２から抽気された中圧蒸気である中圧抽気蒸気が反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入される。
【0058】
よって、本実施形態では、反応容器６１内で、アンモニアと中圧抽気蒸気とが熱交換される。反応容器６１のアンモニア空間６１ａ内のアンモニアは、触媒６２が存在し且つこの触媒６２を含む反応系に電場がかけられている環境下で、中圧抽気蒸気の熱で熱分解する。
【0059】
以上のように、本実施形態では、高圧蒸気ＨＳ及び中圧蒸気ＩＳをアンモニアの熱分解に利用せず、高圧蒸気ＨＳを高圧蒸気タービン（第一蒸気タービン）３３の駆動に利用し、中圧蒸気ＩＳを中圧蒸気タービン（第二蒸気タービン）３２に利用するので、高圧蒸気ＨＳ及び中圧蒸気ＩＳを有効利用することができる。このため、本実施形態では、コンバインドサイクルプラントの出力を高めることができる。
【0060】
なお、本実施形態では、熱分解用蒸気供給ライン６４の一端を中圧蒸気タービンケーシング３２ｃに接続したが、熱分解用蒸気供給ライン６４の一端を高圧排気蒸気ライン４４に接続してもよい。この場合、この熱分解用蒸気供給ライン６４により、高圧蒸気タービン３３から排気され中圧蒸気タービン３２に流入する高圧排気蒸気の一部が反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入される。
【0061】
また、本実施形態における分解反応工程Ｓ４でも、アンモニアと熱交換した蒸気は液体に水になってもよい。この場合、アンモニアとの熱交換にあたり、蒸気の潜熱を有効利用することができる。このように、アンモニアと熱交換した蒸気を液体の水にする場合、熱分解用蒸気排出工程Ｓ５では、蒸気空間６１ｓ内の液体の水を、例えば、復水器３５へ排出する。
【0062】
「第三実施形態」
コンバインドサイクルプラントの第三実施形態について、図４を参照して説明する。
コンバインドサイクルプラントの第三実施形態について、図４を参照して説明する。
【0063】
本実施形態におけるコンバインドサイクルプラントは、第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントと同様、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラ２０と、脱硝装置２９と、蒸気タービン設備３０と、発電機３９と、液体アンモニアタンク５０と、アンモニアポンプ５２と、アンモニア予熱器５３と、熱分解装置６０ｂと、燃料供給装置７０ｂと、を備える。
【0064】
但し、本実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの熱分解装置６０ｂの構成が、第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの熱分解装置６０の構成と異なる。また、本実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給装置７０ｂの構成が、第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給装置７０の構成と異なる。
【0065】
本実施形態における熱分解装置６０ｂは、第一実施形態における熱分解装置６０と同様、反応容器６１と、触媒６２と、電源回路６３と、熱分解用蒸気供給ライン６４ｂと、熱分解用蒸気排出ライン６５ｂと、を有する。第一実施形態では、熱分解用蒸気供給ライン６４の一端が高圧蒸気タービンケーシング３３ｃに接続され、熱分解用蒸気供給ライン６４の他端が反応容器６１の蒸気入口に接続されている。一方、本実施形態では、熱分解用蒸気供給ライン６４ｂの一端が低圧蒸気タービンケーシング３１ｃに接続されている。このため、本実施形態では、この熱分解用蒸気供給ライン６４ｂにより、低圧蒸気タービン３１から抽気された低圧蒸気である低圧抽気蒸気が反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入される。
【0066】
よって、本実施形態では、反応容器６１内で、アンモニアと低圧抽気蒸気とが熱交換される。反応容器６１のアンモニア空間６１ａ内のアンモニアは、触媒６２が存在し且つこの触媒６２を含む反応系に電場がかけられている環境下で、低圧抽気蒸気の熱で熱分解する。
【0067】
第一実施形態では、熱分解用蒸気排出ライン６５の一端が、反応容器６１の蒸気出口に接続され、熱分解用蒸気排出ライン６５の他端が、低圧蒸気ライン４１に接続されている。一方、本実施形態では、熱分解用蒸気排出ライン６５ｂの一端が、反応容器６１の蒸気出口に接続され、熱分解用蒸気排出ライン６５ｂの他端が、復水器３５に接続されている。このため、本実施形態では、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に蒸気又は液体の水は、復水器３５に流入する。
【0068】
以上のように、本実施形態では、高圧蒸気ＨＳ、中圧蒸気ＩＳ及び低圧蒸気ＬＳをアンモニアの熱分解に利用せず、高圧蒸気ＨＳを高圧蒸気タービン（第一蒸気タービン）３３の駆動に利用し、中圧蒸気ＩＳを中圧蒸気タービン３２に利用し、低圧蒸気ＬＳを低圧蒸気タービン（第二蒸気タービン）３１の駆動に利用するので、高圧蒸気ＨＳ、中圧蒸気ＩＳ及び低圧蒸気ＬＳを有効利用することができる。このため、本実施形態では、コンバインドサイクルプラントの出力を高めることができる。
【0069】
なお、本実施形態では、熱分解用蒸気供給ライン６４の一端を低圧蒸気タービンケーシング３１ｃに接続したが、熱分解用蒸気供給ライン６４の一端を中圧排気蒸気ライン４５に接続してもよい。この場合、この熱分解用蒸気供給ライン６４により、中圧蒸気タービン３２から排気され低圧蒸気タービン３１に流入する中圧排気蒸気の一部が反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入される。
【0070】
また、本実施形態における分解反応工程Ｓ４でも、アンモニアと熱交換した蒸気は液体に水になってもよい。この場合、アンモニアとの熱交換にあたり、蒸気の潜熱を有効利用することができる。このように、アンモニアと熱交換した蒸気を液体の水にする場合、熱分解用蒸気排出工程Ｓ５では、蒸気空間６１ｓ内の液体の水を、例えば、復水器３５へ排出する。
【0071】
本実施形態における燃料供給装置７０ｂは、第一実施形態における燃料供給装置７０と同様、燃料供給ライン７１と、燃料弁７２と、を有する。本実施形態における燃料供給装置７０ｂは、さらに、燃料タンク７３と、燃料圧縮機７４と、を有する。本実施形態においても、第一実施形態と同様、燃料供給ライン７１の一端は、反応容器６１の分解ガス出口に接続され、この燃料供給ライン７１の他端は、燃焼器１２に接続されている。燃料タンク７３及び燃料圧縮機７４は、燃料供給ライン７１に設けられている。燃料圧縮機７４は、燃料供給ライン７１中で、燃料タンク７３よりも、燃料流れの下流側の位置に設けられている。燃料弁７２は、燃料供給ライン７１中で、燃料圧縮機７４よりも、燃料流れの下流側の位置に設けられている。燃料タンク７３には、燃料としての分解ガスが反応容器６１から流入し、この分解ガスが一時的に貯蔵される。燃料圧縮機７４は、燃料タンク７３内の燃料を昇圧して、ガスタービン１０の燃焼器１２に送る。
【0072】
本実施形態では、燃料供給装置７０ｂが、燃料を一時的に貯蔵する燃料タンク７３を有するので、ガスタービン１０の起動時やガスタービン１０の負荷変動時等、燃焼器１２に供給する燃料流量が変化する場合でも、安定して燃焼器１２に燃料を供給することができる。
【0073】
なお、第一実施形態及び第二実施形態における燃料供給装置７０も、本実施形態における燃料供給装置７０ｂと同様に、燃料タンク７３及び燃料圧縮機７４を有してもよい。
【0074】
「第一変形例」
コンバインドサイクルプラントの第一変形例について、図５及び図６を参照して説明する。本変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、第三実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの変形例である。
コンバインドサイクルプラントの第一変形例について、図５及び図６を参照して説明する。本変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、第三実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの変形例である。
【0075】
第三実施形態における熱分解用蒸気排出ライン６５の他端は、第一実施形態及び第二実施形態と同様、低圧蒸気ライン４１に接続されている。図５に示すように、本変形例における熱分解装置６０ｃの熱分解用蒸気排出ライン６５ｃの他端は、アンモニア予熱器５３の熱媒体入口に接続されている。アンモニア予熱器５３の熱媒体出口には、熱媒体排出ライン６６の一端が接続されている。この熱媒体排出ライン６６の他端は、例えば、復水器３５に接続されている。
【0076】
本変形例では、アンモニアの熱分解のためにこのアンモニアとの熱交換で冷却された蒸気空間６１ｓ内の蒸気が、反応容器６１の蒸気排出口から排出され、熱分解用蒸気排出ライン６５ｃを介して、アンモニア予熱器５３に流入する。アンモニア予熱器５３では、この蒸気と液体アンモニアとが熱交換され、液体アンモニアが加熱されて、この液体アンモニアが気体アンモニアになる。すなわち、図６のフローチャートに示すように、本変形例における熱分解工程Ｓ２ｃの熱分解用蒸気排出工程Ｓ５ｃでは、アンモニアとの熱交換で冷却された蒸気を反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内から排出して、これをアンモニア予熱器５３に送る。本変形例におけるアンモニア予熱工程Ｓ１ｃでは、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内から排出された蒸気である排出蒸気と液体アンモニアとを熱交換させて、液体アンモニアを加熱する。
【0077】
本変形例では、アンモニアの熱分解のためにこのアンモニアとの熱交換で冷却された蒸気を液体アンモニアの加熱のために利用する。よって、本変形例では、排熱回収ボイラ２０から発生した蒸気の熱を有効利用することができる。
【0078】
本変形例では、アンモニア予熱工程Ｓ１ｃにおけるアンモニアの加熱に、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内から排出された蒸気を用いる。しかしながら、アンモニア予熱工程Ｓ１ｃにおけるアンモニアの加熱に、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内から排出された液体の水を排出蒸気として用いてもよい。
【0079】
本変形例は、前述したように、第三実施形態の変形例である。しかしながら、第一実施形態及び第二実施形態におけるコンバインドサイクルプラントも、本変形例と同様に変形してもよい。すなわち、第一実施形態及び第二実施形態における熱分解用蒸気排出ライン６５の他端を、アンモニア予熱器５３の熱媒体入口に接続してもよい。
【0080】
「第二変形例」
コンバインドサイクルプラントの第二変形例について、図７及び図８を参照して説明する。本変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、第一変形例におけるコンバインドサイクルプラントの変形例である。
コンバインドサイクルプラントの第二変形例について、図７及び図８を参照して説明する。本変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、第一変形例におけるコンバインドサイクルプラントの変形例である。
【0081】
【0082】
本変形例における熱分解装置６０ｄの熱分解用蒸気排出ライン６５ｄは、反応容器６１の蒸気空間６１ｓに連通している主ライン６５ｍと、主ライン６５ｍから分岐し熱分解用蒸気供給ライン６４に接続されている分岐ライン６５ｎと有する。主ライン６５ｍは、アンモニア予熱器５３の熱媒体入口に接続されている。サーモコンプレッサ６７は、分岐ライン６５ｎ中に設けられている。
【0083】
サーモコンプレッサ６７は、エジェクター効果を利用して、低圧の蒸気を昇圧して、この蒸気を中圧の蒸気にする装置である。本実施形態におけるサーモコンプレッサ６７は、熱分解用蒸気供給ライン６４を流れる熱分解用蒸気よりも高温高圧の駆動用蒸気を駆動源として、熱分解用蒸気排出ライン６５の主ライン６５ｍを流れる排出蒸気を自身の内部に吸い込み、駆動用蒸気と排出蒸気とが混ざった蒸気を熱分解用蒸気供給ライン６４中に排出することができる。この蒸気は、熱分解用蒸気供給ライン６４を経て、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に流入する。このサーモコンプレッサ６７は、駆動用蒸気ライン６８により、中圧蒸気ライン４２と接続されている。このため、サーモコンプレッサ６７には、駆動用蒸気として、中圧蒸気ＩＳが流入する。
【0084】
本変形例は、駆動用蒸気としての中圧蒸気ＩＳを僅かに用いることで、反応容器６１からの排出蒸気を熱分解用蒸気として、反応容器６１に戻すことができる。このため、本変形例では、低圧蒸気タービン３１から熱分解用蒸気供給ライン６４を介して反応容器６１の蒸気空間６１ｓに導入される、低圧抽気蒸気の流量を抑えることができる。
【0085】
本変形例は、前述したように、第一変形例の変形例である。しかしながら、第一実施形態、第二実施形態、及び第三実施形態におけるコンバインドサイクルプラントも、本変形例と同様に変形してもよい。すなわち、第一実施形態、第二実施形態、及び第三実施形態におけるコンバインドサイクルプラントにも、サーモコンプレッサ６７、及び駆動用蒸気ライン６８を追加してもよい。
【0086】
「第三変形例」
コンバインドサイクルプラントの第三変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。本変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、第二変形例におけるコンバインドサイクルプラントの変形例である。
コンバインドサイクルプラントの第三変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。本変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、第二変形例におけるコンバインドサイクルプラントの変形例である。
【0087】
本変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、燃料供給装置のみが、第二変形例におけるコンバインドサイクルプラントと異なる。本変形例における燃料供給装置７０ｅは、第二変形例における燃料供給装置７０ｂに、アンモニア回収装置７５及び窒素除去装置７６を追加した装置である。
【0088】
反応容器６１のアンモニア空間６１ａから流出した分解ガス中には、前述したように、水素、窒素、残留アンモニアが含まれている。アンモニア回収装置７５は、この分解ガス中から残留アンモニアを回収する装置である。分解ガス中から残留アンモニアを回収する方法としては、各種方法がある。ここでは、例えば、吸収塔内に分解ガスを流入させると共に、この吸収塔内に水を散布して、分解ガス中の残留アンモニアを水に吸収させる。この吸収塔からは残留アンモニアが除去されたガスが排出されると共に、アンモニアが溶解している水であるアンモニア水が流出する。アンモニア水は、例えば、分離塔に供給され、この分離塔内で加熱されて水とアンモニアに分離される。アンモニア水から分離したアンモニアは、例えば、反応容器６１のアンモニア入口からアンモニア空間６１ａ内に流入する。
【0089】
本変形例において、窒素除去装置７６は、アンモニア回収装置７５に対して、分解ガスの流れの下流側に配置されている。この窒素除去装置７６は、分解ガス中から窒素を除去する装置である。本変形例では、アンモニア回収装置７５から排出された分解ガス中から窒素を除去する。分解ガス中から窒素を除去する方法としては、例えば、ＰＶＳＡ(Pressure Vacuum Adsorption)法、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）法、分離膜法、深冷分離法等がある。本実施形態における窒素除去装置７６は、以上のいずれかの方法で、分解ガス中から窒素を除去する。
【0090】
燃料タンク７３及び燃料圧縮機７４は、窒素除去装置７６に対して、分解ガスの流れの海流側に配置されている。
【0091】
次に、本変形例における燃料供給方法について、図１０に示すフローチャートに従って簡単に説明する。
【0092】
本変形例でも、以上の各実施形態及び各変形例と同様、液体アンモニアタンク５０からの液体アンモニアを加熱して、この液体アンモニアを気体アンモニアにする（アンモニア予熱工程Ｓ１ｃ）。次に、この気体アンモニアを分解して水素を生成する（熱分解工程Ｓ２ｃ）。次に、熱分解工程Ｓ２ｃの実行で得られた水素を含む燃料をガスタービン１０に供給する（燃料供給工程Ｓ６ｅ）。
【0093】
本変形例の熱分解工程Ｓ２ｃも、以上の各実施形態及び各変形例と同様、熱分解用蒸気供給工程Ｓ３、分解反応工程Ｓ４、及び熱分解用蒸気排出工程Ｓ５ｃと、を含む。
【0094】
熱分解用蒸気供給工程Ｓ３では、低圧蒸気タービン３１から抽気された低圧蒸気である低圧抽気蒸気を反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導く。低圧抽気蒸気は、低圧蒸気タービン３１から熱分解用蒸気供給ライン６４を介して、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入される。
【0095】
分解反応工程Ｓ４では、アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させて、触媒６２が存在し且つこの触媒６２を含む反応系に電場がかけられている環境下で、アンモニアを熱分解させる。この結果、水素、窒素、残留アンモニアを含む分解ガスが生成される。
【0096】
熱分解用蒸気排出工程Ｓ５ｃでは、アンモニアとの熱交換で冷却された蒸気を蒸気空間６１ｓ内から排出する。アンモニアとの熱交換で冷却された蒸気空間６１ｓ内の蒸気は、排出蒸気として反応容器６１の蒸気排出口から排出される。この排出蒸気の一部は、アンモニア予熱器５３に送られ、アンモニア予熱工程Ｓ１ｃにおいて、液体アンモニアの加熱に利用される。また、排出蒸気の他の一部は、サーモコンプレッサ６７に送られ熱分解用蒸気供給工程Ｓ３において、アンモニアの熱分解用蒸気の一部として利用される。
【0097】
本変形例の燃料供給工程Ｓ６ｅは、アンモニア回収工程Ｓ７、及び窒素除去工程Ｓ８を含む。アンモニア回収工程Ｓ７では、アンモニア回収装置７５が、分解反応工程Ｓ４の実行で生成された分解ガス中から残留アンモニアを回収し、このアンモニアを分解反応工程Ｓ４に戻す。窒素除去工程Ｓ８では、窒素除去装置７６が、アンモニア回収工程Ｓ７の実行で残留アンモニアが除去された分解ガスから窒素を除去する。よって、窒素除去工程Ｓ８の実行により、分解ガスの成分は、ほとんどが水素になる。
【0098】
窒素除去工程Ｓ８で窒素が除去された分解ガスは、ガスタービン１０の燃料として燃料タンク７３内に一時的に貯蔵される。燃料圧縮機７４は、燃料タンク７３内の燃料を昇圧して、ガスタービン１０の燃焼器１２に送る。
【0099】
以上のように、本変形例では、残留ガス及び窒素を含まないガスを燃料として、ガスタービン１０に供給することができる。このため、本変形例では、ボイラ枠２１内の脱硝装置２９を省略してもよい。
【0100】
本変形例では、第二変形例におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給装置７０に、アンモニア回収装置７５、及び窒素除去装置７６を追加している。しかしながら、アンモニア回収装置７５と窒素除去装置７６とのうち、いずれか一方のみを追加してもよい。
【0101】
本変形例は、前述したように、第二変形例の変形例である。しかしながら、第一実施形態、第二実施形態、第三実施形態、及び第一変形例におけるコンバインドサイクルプラントも、本変形例と同様に変形してもよい。すなわち、第一実施形態、第二実施形態、第三実施形態、及び第一変形例におけるコンバインドサイクルプラントにも、アンモニア回収装置７５、及び／又は窒素除去装置７６を追加してもよい。
【0102】
「その他の変形例」
以上の各実施形態及び各変形例における排熱回収ボイラ２０は、蒸気の圧力及び温度が互いに異なる三種類の蒸気発生系２２,２３,２５を有する。しかしながら、排熱回収ボイラ２０は、蒸気発生系として一種類又は二種類のみ有してもよい。
以上の各実施形態及び各変形例における排熱回収ボイラ２０は、蒸気の圧力及び温度が互いに異なる三種類の蒸気発生系２２,２３,２５を有する。しかしながら、排熱回収ボイラ２０は、蒸気発生系として一種類又は二種類のみ有してもよい。
【0103】
以上の各実施形態及び各変形例における蒸気タービン設備３０は、流入蒸気の圧力が互いに異なる三種類の蒸気タービン３１,３２,３３を有する。しかしながら、蒸気タービン設備３０は、蒸気タービンとして、一種類の蒸気タービンのみを有してもよい。
【0104】
以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加、変更、置き換え、部分的削除等が可能である。
【0105】
「付記」
以上の実施形態及び変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、例えば、以下のように把握される。
以上の実施形態及び変形例におけるコンバインドサイクルプラントは、例えば、以下のように把握される。
【0106】
（１）第一態様におけるコンバインドサイクルプラントは、
水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービン１０と、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラ２０と、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器３５と、アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解させて、水素を生成可能な熱分解装置６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄと、前記熱分解装置６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄで得られた水素を含む燃料を前記ガスタービン１０に供給可能な燃料供給装置７０，７０ｂ，７０ｅと、を備える。前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービン３３を有する。前記熱分解装置６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄは、アンモニアが流入可能なアンモニア空間６１ａと蒸気が流入可能な蒸気空間６１ｓとが形成され、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させ、アンモニアを熱分解させることができる反応容器６１と、前記アンモニア空間６１ａ内に配置され、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアの分解を促進する触媒６２と、前記触媒６２に電流を流して、前記触媒６２を含む反応系に電場をかけることが可能な電源回路６３と、前記第一蒸気タービン３３から抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービン３３から排気され前記復水器３５に至るまでの蒸気の一部を熱分解用蒸気として前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内に導入可能に構成されている熱分解用蒸気供給ライン６４，６４ａ，６４ｂと、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内から蒸気又は液体の水を排出可能に構成されている熱分解用蒸気排出ライン６５，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄと、を有する。
水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービン１０と、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラ２０と、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器３５と、アンモニア供給源からのアンモニアを熱分解させて、水素を生成可能な熱分解装置６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄと、前記熱分解装置６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄで得られた水素を含む燃料を前記ガスタービン１０に供給可能な燃料供給装置７０，７０ｂ，７０ｅと、を備える。前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービン３３を有する。前記熱分解装置６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄは、アンモニアが流入可能なアンモニア空間６１ａと蒸気が流入可能な蒸気空間６１ｓとが形成され、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させ、アンモニアを熱分解させることができる反応容器６１と、前記アンモニア空間６１ａ内に配置され、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアの分解を促進する触媒６２と、前記触媒６２に電流を流して、前記触媒６２を含む反応系に電場をかけることが可能な電源回路６３と、前記第一蒸気タービン３３から抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービン３３から排気され前記復水器３５に至るまでの蒸気の一部を熱分解用蒸気として前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内に導入可能に構成されている熱分解用蒸気供給ライン６４，６４ａ，６４ｂと、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内から蒸気又は液体の水を排出可能に構成されている熱分解用蒸気排出ライン６５，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄと、を有する。
【0107】
触媒６２が存在するものの、反応系に電場がかけられていない環境下で、アンモニアを熱分解反応させるための熱分解反応温度は、概ね、４５０℃から６００℃程度である。一方、本態様のように、触媒６２が存在し且つこの触媒６２を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度は、反応系に電場がかけられていない環境下での熱分解反応温度より低くなる。本態様では、触媒が存在し且つこの触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度を、具体的に、概ね、１５０℃から２００℃としている。なお、この環境下であれば、熱分解反応温度を１５０℃未満にすることも可能であり、熱分解反応温度を２００℃以上にすることも可能である。但し、熱分解反応温度を１５０℃未満にした場合には、アンモニア分解反応で得られる水素のエネルギー量以上に電気エネルギーを消費してしまう。また、熱分解反応温度を２００℃以上にすると、電力に変換可能な２００℃以上の蒸気をあえてアンモニアの熱分解に使うことにより、発電量が減少してしまう。そこで、本態様では、触媒が存在し且つこの触媒を含む反応系に電場がかけられている環境下での熱分解反応温度を、前述したように、概ね、１５０℃から２００℃にしている。
【0108】
以上のように、本態様では、アンモニアを熱分解反応させるための熱分解反応温度を下げることができる。そこで、本態様では、第一蒸気タービン３３に流入する蒸気よりも低温で且つ低圧の蒸気、つまり、第一蒸気タービン３３から抽気された蒸気、又は第一蒸気タービン３３から排気され復水器３５に至るまでの蒸気の一部を反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入して、この蒸気の熱を利用して、アンモニアを熱分解させる。
【0109】
以上のように、本態様では、高温高圧の蒸気をアンモニアの熱分解に利用せず、この高温高圧の蒸気を第一蒸気タービン３３の駆動に利用するので、高温高圧の蒸気を有効利用することができる。このため、本態様では、コンバインドサイクルプラントの出力を高めることができる。
【0110】
（２）第二態様におけるコンバインドサイクルプラントは、
前記第一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記第一蒸気タービン３３の他に、前記第一蒸気タービン３３から排気された蒸気を含む蒸気で駆動可能な第二蒸気タービン３１，３２を有し、
前記熱分解用蒸気供給ライン６４ａ，６４ｂは、前記第一蒸気タービン３３から排気され前記第二蒸気タービン３１，３２に至る前までの蒸気の一部、又は、前記第二蒸気タービン３１，３２から抽気された蒸気を前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内に導入可能に構成されている。
前記第一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記第一蒸気タービン３３の他に、前記第一蒸気タービン３３から排気された蒸気を含む蒸気で駆動可能な第二蒸気タービン３１，３２を有し、
前記熱分解用蒸気供給ライン６４ａ，６４ｂは、前記第一蒸気タービン３３から排気され前記第二蒸気タービン３１，３２に至る前までの蒸気の一部、又は、前記第二蒸気タービン３１，３２から抽気された蒸気を前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内に導入可能に構成されている。
【0111】
本態様では、アンモニアの熱分解に、第一蒸気タービン３３から排気され第二蒸気タービン３１，３２に至る前までの蒸気の一部、又は、第二蒸気タービン３１，３２から抽気された蒸気が用いられる。このため、本態様では、排熱回収ボイラ２０で発生した蒸気のうちで、第一蒸気タービン３３から排気され第二蒸気タービン３１，３２に至る前までの蒸気よりも高温高圧の蒸気、又は、第二蒸気タービン３１，３２から抽気された蒸気よりも高温高圧の蒸気を有効利用することができる。
【0112】
（３）第三態様におけるコンバインドサイクルプラントは、
前記第一態様又は前記第二態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、
前記アンモニア供給源から前記熱分解装置６０ｃ，６０ｄに至るまでのアンモニアを加熱するアンモニア予熱器５３を備える。前記アンモニア予熱器５３は、前記熱分解用蒸気排出ライン６５ｃ，６５ｄを流れる蒸気又は液体の水と前記アンモニア供給源からのアンモニアと熱交換可能に構成されている。
前記第一態様又は前記第二態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、
前記アンモニア供給源から前記熱分解装置６０ｃ，６０ｄに至るまでのアンモニアを加熱するアンモニア予熱器５３を備える。前記アンモニア予熱器５３は、前記熱分解用蒸気排出ライン６５ｃ，６５ｄを流れる蒸気又は液体の水と前記アンモニア供給源からのアンモニアと熱交換可能に構成されている。
【0113】
本態様では、アンモニアの熱分解のためにこのアンモニアとの熱交換で冷やされた蒸気又は液体の水の熱を、アンモニア供給源から熱分解装置６０ｃ，６０ｄに至るまでのアンモニアの加熱に利用する。このため、本態様では、排熱回収ボイラ２０から発生した蒸気の熱を有効利用することができる。
【0114】
（４）第四態様におけるコンバインドサイクルプラントは、
前記第一態様から前記第三態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、前記熱分解用蒸気よりも高温高圧の蒸気である駆動用蒸気を駆動源として、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓから排出された蒸気である排出蒸気の一部を自身の内部に吸い込み、前記駆動用蒸気と前記排出蒸気とが混ざった蒸気を前記熱分解用蒸気供給ライン６４ｂ中に供給可能なサーモコンプレッサ６７を備える。前記熱分解用蒸気排出ライン６５ｄは、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓに連通している主ライン６５ｍと、前記主ライン６５ｍから分岐し前記熱分解用蒸気供給ライン６４ｂに接続されている分岐ライン６５ｎと、を有する。前記サーモコンプレッサ６７は、前記分岐ライン６５ｎ中に設けられている。
前記第一態様から前記第三態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、前記熱分解用蒸気よりも高温高圧の蒸気である駆動用蒸気を駆動源として、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓから排出された蒸気である排出蒸気の一部を自身の内部に吸い込み、前記駆動用蒸気と前記排出蒸気とが混ざった蒸気を前記熱分解用蒸気供給ライン６４ｂ中に供給可能なサーモコンプレッサ６７を備える。前記熱分解用蒸気排出ライン６５ｄは、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓに連通している主ライン６５ｍと、前記主ライン６５ｍから分岐し前記熱分解用蒸気供給ライン６４ｂに接続されている分岐ライン６５ｎと、を有する。前記サーモコンプレッサ６７は、前記分岐ライン６５ｎ中に設けられている。
【0115】
本態様では、熱分解用蒸気よりも高温高圧な駆動用蒸気を僅かに用いることで、反応容器６１からの排出蒸気を熱分解用蒸気として、反応容器６１に戻すことができる。このため、本態様では、反応容器６１の蒸気空間６１ｓ内に導入される、第一蒸気タービン３３から抽気された蒸気の流量、又は第一蒸気タービン３３から排気され復水器３５に至るまでの蒸気の一部の流量を抑えることができる。
【0116】
（５）第五態様におけるコンバインドサイクルプラントは、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、前記反応容器６１は、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気との熱交換で、前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気が液体の水になるよう、構成されている。
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、前記反応容器６１は、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気との熱交換で、前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気が液体の水になるよう、構成されている。
【0117】
本態様では、アンモニアを蒸気で加熱するにあたり、蒸気の潜熱を有効利用することができる。
【0118】
（６）第六態様におけるコンバインドサイクルプラントは、
前記第一態様から前記第五態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、前記燃料供給装置７０ｅは、前記熱分解装置６０ｄでのアンモニアの熱分解で得られた水素と窒素とのうち、窒素を除去する窒素除去装置７６を有する。
前記第一態様から前記第五態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおいて、前記燃料供給装置７０ｅは、前記熱分解装置６０ｄでのアンモニアの熱分解で得られた水素と窒素とのうち、窒素を除去する窒素除去装置７６を有する。
【0119】
本態様では、ガスタービン１０に供給される燃料中の窒素分を少なくすることができる。
【0120】
以上の実施形態及び変形例におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法は、例えば、以下のように把握される。
【0121】
（７）第七態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法は、以下のコンバインドサイクルプラントに適用される。
このコンバインドサイクルプラントは、水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービン１０と、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラ２０と、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器３５と、を備える。前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービン３３を有する。
このコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法では、アンモニア供給源からアンモニアを熱分解して、水素を生成する熱分解工程Ｓ２，Ｓ２ｃと、前記熱分解工程Ｓ２，Ｓ２ｃの実行で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービン１０に供給する燃料供給工程Ｓ６，Ｓ６ｅと、を実行する。アンモニアの熱分解は、アンモニアが流入可能なアンモニア空間６１ａと蒸気が流入可能な蒸気空間６１ｓとが形成され、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させることができる反応容器６１内で実行される。前記熱分解工程Ｓ２，Ｓ２ｃは、前記第一蒸気タービン３３から抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービン３３から排気され前記復水器３５に至るまでの蒸気の一部を前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内に導く熱分解用蒸気供給工程Ｓ３と、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させて、アンモニアの分解を促進する触媒６２が存在し且つ前記触媒６２を含む反応系に電場がかけられている環境下で、前記アンモニアを熱分解させる分解反応工程Ｓ４と、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内から蒸気又は液体の水を排出する熱分解用蒸気排出工程Ｓ５，Ｓ５ｃと、を含む。
このコンバインドサイクルプラントは、水素を含む燃料を燃焼させて、駆動可能なガスタービン１０と、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラ２０と、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気で駆動可能な少なくとも一の蒸気タービンと、前記少なくとも一の蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器３５と、を備える。前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記少なくとも一の蒸気タービンのうちで最も高温で且つ最も高圧の蒸気で駆動可能な第一蒸気タービン３３を有する。
このコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法では、アンモニア供給源からアンモニアを熱分解して、水素を生成する熱分解工程Ｓ２，Ｓ２ｃと、前記熱分解工程Ｓ２，Ｓ２ｃの実行で得られた水素を含む燃料を前記ガスタービン１０に供給する燃料供給工程Ｓ６，Ｓ６ｅと、を実行する。アンモニアの熱分解は、アンモニアが流入可能なアンモニア空間６１ａと蒸気が流入可能な蒸気空間６１ｓとが形成され、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させることができる反応容器６１内で実行される。前記熱分解工程Ｓ２，Ｓ２ｃは、前記第一蒸気タービン３３から抽気された蒸気、又は前記第一蒸気タービン３３から排気され前記復水器３５に至るまでの蒸気の一部を前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内に導く熱分解用蒸気供給工程Ｓ３と、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させて、アンモニアの分解を促進する触媒６２が存在し且つ前記触媒６２を含む反応系に電場がかけられている環境下で、前記アンモニアを熱分解させる分解反応工程Ｓ４と、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内から蒸気又は液体の水を排出する熱分解用蒸気排出工程Ｓ５，Ｓ５ｃと、を含む。
【0122】
本態様では、前記第一態様におけるコンバインドサイクルプラントと同様、高温高圧の蒸気をアンモニアの熱分解に利用せず、この高温高圧の蒸気を第一蒸気タービン３３の駆動に利用するので、高温高圧の蒸気を有効利用することができる。
【0123】
（８）第八態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法は、
前記第七態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記第一蒸気タービン３３の他に、前記第一蒸気タービン３３から排気された蒸気を含む蒸気で駆動可能な第二蒸気タービン３１，３２を有する。前記熱分解用蒸気供給工程Ｓ３では、前記第一蒸気タービン３３から排気され前記第二蒸気タービン３１，３２に至る前までの蒸気の一部、又は、前記第二蒸気タービン３１，３２から抽気された蒸気を前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内に導く。
前記第七態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、前記少なくとも一の蒸気タービンは、前記第一蒸気タービン３３の他に、前記第一蒸気タービン３３から排気された蒸気を含む蒸気で駆動可能な第二蒸気タービン３１，３２を有する。前記熱分解用蒸気供給工程Ｓ３では、前記第一蒸気タービン３３から排気され前記第二蒸気タービン３１，３２に至る前までの蒸気の一部、又は、前記第二蒸気タービン３１，３２から抽気された蒸気を前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内に導く。
【0124】
本態様では、前記第二態様におけるコンバインドサイクルプラントと同様、排熱回収ボイラ２０で発生した蒸気のうちで、第一蒸気タービン３３から排気され第二蒸気タービン３１，３２に至る前までの蒸気よりも高温高圧の蒸気、又は、第二蒸気タービン３１，３２から抽気された蒸気よりも高温高圧の蒸気を有効利用することができる。
【0125】
（９）第九態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法は、
前記第七態様又は前記第八態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、前記熱分解工程Ｓ２ｃが実行される前に、前記アンモニア供給源からのアンモニアを加熱するアンモニア予熱工程Ｓ１ｃを実行する。前記アンモニア予熱工程Ｓ１ｃでは、前記熱分解用蒸気排出工程Ｓ５ｃで、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内から排出された蒸気又は液体と前記アンモニア供給源からのアンモニアと熱交換させる。
前記第七態様又は前記第八態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、前記熱分解工程Ｓ２ｃが実行される前に、前記アンモニア供給源からのアンモニアを加熱するアンモニア予熱工程Ｓ１ｃを実行する。前記アンモニア予熱工程Ｓ１ｃでは、前記熱分解用蒸気排出工程Ｓ５ｃで、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内から排出された蒸気又は液体と前記アンモニア供給源からのアンモニアと熱交換させる。
【0126】
本態様では、前記第三態様におけるコンバインドサイクルプラントと同様、アンモニアの熱分解のためにこのアンモニアとの熱交換で冷やされた蒸気又は液体の水の熱を、熱分解工程Ｓ２ｃの実行前のアンモニアの加熱に利用する。このため、本態様でも、排熱回収ボイラ２０から発生した蒸気の熱を有効利用することができる。
【0127】
（１０）第十態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法は、
前記第七態様から前記第九態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、前記分解反応工程Ｓ４では、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させて、前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気を液体の水にし、前記熱分解用蒸気排出工程Ｓ５，Ｓ５ｃでは、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内から液体の水を排出する。
前記第七態様から前記第九態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、前記分解反応工程Ｓ４では、前記アンモニア空間６１ａ内のアンモニアと前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気とを熱交換させて、前記蒸気空間６１ｓ内の蒸気を液体の水にし、前記熱分解用蒸気排出工程Ｓ５，Ｓ５ｃでは、前記反応容器６１の前記蒸気空間６１ｓ内から液体の水を排出する。
【0128】
本態様では、前記第五態様におけるコンバインドサイクルプラントと同様、アンモニアを蒸気で加熱するにあたり、蒸気の潜熱を有効利用することができる。
【0129】
（１１）第十一態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法は、
前記第七態様から前記第十態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、前記燃料供給工程Ｓ６ｅは、前記熱分解工程Ｓ２ｃでのアンモニアの熱分解で得られた水素と窒素とのうち、窒素を除去する窒素除去工程Ｓ８を含む。
前記第七態様から前記第十態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントの燃料供給方法において、前記燃料供給工程Ｓ６ｅは、前記熱分解工程Ｓ２ｃでのアンモニアの熱分解で得られた水素と窒素とのうち、窒素を除去する窒素除去工程Ｓ８を含む。
【0130】
本態様では、前記第六態様におけるコンバインドサイクルプラントと同様、ガスタービン１０に供給される燃料中の窒素分を少なくすることができる。
【符号の説明】
【0131】
１０：ガスタービン
１１：空気圧縮機
１１ｒ：圧縮機ロータ
１１ｃ：圧縮機ケーシング
１２：燃焼器
１３：タービン
１３ｒ：タービンロータ
１３ｃ：タービンケーシング
１４：ガスタービンロータ
２０：排熱回収ボイラ
２１：ボイラ枠
２２：低圧蒸気発生系
２２ａ：節炭器
２２ｂ：蒸発器
２２ｃ：過熱器
２３：中圧蒸気発生系
２４：中圧ポンプ
２５：高圧蒸気発生系
２６：高圧ポンプ
２８：スタック
２９：脱硝装置
３０：蒸気タービン設備
３１：低圧蒸気タービン（第二蒸気タービン）
３２：中圧蒸気タービン（第二蒸気タービン）
３３：高圧蒸気タービン（第一蒸気タービン）
３４：蒸気タービンロータ
３５：復水器
３６：給水ライン
３７：給水ポンプ
３９：発電機
４１：低圧蒸気ライン
４２：中圧蒸気ライン
４３：高圧蒸気ライン
４４：高圧排気蒸気ライン
４５：中圧排気蒸気ライン
５０：液体アンモニアタンク
５１：液体アンモニアライン
５２：アンモニアポンプ
５３：アンモニア予熱器
５４：気体アンモニアライン
６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ：熱分解装置
６１：反応容器
６１ａ：アンモニア空間
６１ｓ：蒸気空間
６２：触媒
６３：電源回路
６４，６４ａ，６４ｂ：熱分解用蒸気供給ライン
６５，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ：熱分解用蒸気排出ライン
６５ｍ：主ライン
６５ｎ：分岐ライン
６６：熱媒体排出ライン
６７：サーモコンプレッサ
６８：駆動用蒸気ライン
７０，７０ｂ，７０ｅ：燃料供給装置
７１：燃料供給ライン
７２：燃料弁
７３：燃料タンク
７４：燃料圧縮機
７５：アンモニア回収装置
７６：窒素除去装置
ＥＧ：排気ガス
ＬＳ：低圧蒸気
ＩＳ：中圧蒸気
ＨＳ：高圧蒸気
１１：空気圧縮機
１１ｒ：圧縮機ロータ
１１ｃ：圧縮機ケーシング
１２：燃焼器
１３：タービン
１３ｒ：タービンロータ
１３ｃ：タービンケーシング
１４：ガスタービンロータ
２０：排熱回収ボイラ
２１：ボイラ枠
２２：低圧蒸気発生系
２２ａ：節炭器
２２ｂ：蒸発器
２２ｃ：過熱器
２３：中圧蒸気発生系
２４：中圧ポンプ
２５：高圧蒸気発生系
２６：高圧ポンプ
２８：スタック
２９：脱硝装置
３０：蒸気タービン設備
３１：低圧蒸気タービン（第二蒸気タービン）
３２：中圧蒸気タービン（第二蒸気タービン）
３３：高圧蒸気タービン（第一蒸気タービン）
３４：蒸気タービンロータ
３５：復水器
３６：給水ライン
３７：給水ポンプ
３９：発電機
４１：低圧蒸気ライン
４２：中圧蒸気ライン
４３：高圧蒸気ライン
４４：高圧排気蒸気ライン
４５：中圧排気蒸気ライン
５０：液体アンモニアタンク
５１：液体アンモニアライン
５２：アンモニアポンプ
５３：アンモニア予熱器
５４：気体アンモニアライン
６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ：熱分解装置
６１：反応容器
６１ａ：アンモニア空間
６１ｓ：蒸気空間
６２：触媒
６３：電源回路
６４，６４ａ，６４ｂ：熱分解用蒸気供給ライン
６５，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ：熱分解用蒸気排出ライン
６５ｍ：主ライン
６５ｎ：分岐ライン
６６：熱媒体排出ライン
６７：サーモコンプレッサ
６８：駆動用蒸気ライン
７０，７０ｂ，７０ｅ：燃料供給装置
７１：燃料供給ライン
７２：燃料弁
７３：燃料タンク
７４：燃料圧縮機
７５：アンモニア回収装置
７６：窒素除去装置
ＥＧ：排気ガス
ＬＳ：低圧蒸気
ＩＳ：中圧蒸気
ＨＳ：高圧蒸気
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】