(57)【要約】【課題】タンク内の残量アンモニアのブロー量を抑えることができるアンモニア供給システムを提供すること。【解決手段】発電所において燃料を燃焼させて生じた排気ガスを、気化したアンモニアを加えた触媒層の中に通す脱硝装置において、脱硝装置２０５に気化したアンモニアを供給するアンモニア供給システム１。液化アンモニアを貯蔵する複数のタンク２と、複数のタンク２に接続された複数の液体アンモニア供給ライン４と、液化アンモニアを気化させる複数の気化器３と、複数の気化器３に接続された複数の気化アンモニア供給ライン５と、複数のタンク２に接続され、複数のタンク２のそれぞれの内部で自然蒸発によって気化した自然気化アンモニアを脱硝装置２０５に供給する自然気化アンモニア供給ライン７と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電所において燃料を燃焼させて生じた排気ガスを、気化したアンモニアを加えた触媒層の中に通す脱硝装置において、該脱硝装置に前記気化したアンモニアを供給するアンモニア供給システムであって、
液化アンモニアを貯蔵する複数のタンクと、
それぞれの一方が前記複数のタンクのそれぞれに接続された複数の液体アンモニア供給ラインと、
それぞれが前記液体アンモニア供給ラインのそれぞれの他方に接続され、前記液化アンモニアを気化させる複数の気化器と、
それぞれの一方が前記複数の気化器のそれぞれに接続された複数の気化アンモニア供給ラインであって、それぞれの他方が前記脱硝装置に接続された複数の気化アンモニア供給ラインと、
それぞれの一方が前記複数のタンクのそれぞれに接続され、前記複数のタンクのそれぞれの内部で自然蒸発によって気化した自然気化アンモニアを前記脱硝装置に供給する自然気化アンモニア供給ラインと、を備えたことを特徴とするアンモニア供給システム。
【請求項２】
さらに、前記自然気化アンモニア供給ラインに設けられた圧力調節弁を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアンモニア供給システム。
【請求項３】
さらに、それぞれが前記複数の液体アンモニア供給ラインのうちから選ばれた２つの液体アンモニア供給ラインを接続する１以上の液体アンモニア渡りラインを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンモニア供給システム。
【請求項４】
さらに、それぞれが前記複数のタンクのそれぞれに設けられ、前記自然気化アンモニアを大気に放出する複数のブロー弁を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のアンモニア供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニア供給システムに関し、特に、火力発電所において燃料を燃焼させて生じた排気ガスを、気化したアンモニアを加えた触媒層の中に通す脱硝装置において、脱硝装置に気化したアンモニアを供給するアンモニア供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料を燃やして発生する熱エネルギーを利用する火力発電所では、ＮＯｘを含んだ排気ガスにアンモニアを加え触媒層の中を通すことにより、排気ガス中のＮＯｘを触媒の働きで窒素と水に分解する脱硝装置を備え、燃料の燃焼に生じる排気ガスから有害物質を除去してクリーンになった排気ガスを煙突から大気に放出している（非特許文献１参照）。そして、火力発電所では、脱硝装置にアンモニアを供給するアンモニア供給システムを備える。
【０００３】
アンモニア供給システムは、液化アンモニアを貯蔵する複数のタンクと、液化アンモニアを気化させる複数の気化器とを備える。複数のタンクは、それぞれ、複数の気化器を介して脱硝装置に接続されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｎｅｒｇｉａ．ｃｏ．ｊｐ／ｅｎｅｒｇｙ／ｅｃｏ／ｅｎｖｉｒｏｎ／ｈｏｋｏｋｕ／０１ｋａｎ／０１ｋａｎ１−１２．ｐｄｆ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発電所の所員は、各タンクの点検作業をするときに、まず、点検をするタンクの内部にある液化アンモニアを使い切るか、他のタンクに移送するタンク間移送操作を行う。これにより、点検をするタンクの内部にある液化タンクのほとんどがなくなるが、点検をするタンクに、わずかながら残量アンモニアが残る。
【０００６】
そこで、発電所の所員は、次に、点検をするタンクに残っている残量アンモニアを水中にブローをするなどして、タンクの内部の残量アンモニアをタンク外に排出する排気作業を行う。この排気作業は、発電設備に使用することない無駄な排出となっている。
【０００７】
また、ブローの際に用いた水はアンモニア含有排水となり、このアンモニア含有排水は高濃度のアンモニア成分を含んでいるので、排水を排水タンクへ入れ，工業用水で所定の基準以下に希釈した後に、発電所の外へ排水している。
【０００８】
本発明は、タンク内の残量アンモニアのブロー量を抑えることができるアンモニア供給システム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】
本発明に係るアンモニア供給システムは、発電所において燃料を燃焼させて生じた排気ガスを、気化したアンモニアを加えた触媒層の中に通す脱硝装置において、該脱硝装置に前記気化したアンモニアを供給する。アンモニア供給システムは、液化アンモニアを貯蔵する複数のタンクと、それぞれの一方が前記複数のタンクのそれぞれに接続された複数の液体アンモニア供給ラインと、それぞれが前記液体アンモニア供給ラインのそれぞれの他方に接続され、前記液化アンモニアを気化させる複数の気化器と、それぞれの一方が前記複数の気化器のそれぞれに接続された複数の気化アンモニア供給ラインであって、それぞれの他方が前記脱硝装置に接続された複数の気化アンモニア供給ラインと、それぞれの一方が前記複数のタンクのそれぞれに接続され、前記複数のタンクのそれぞれの内部で自然蒸発によって気化した自然気化アンモニアを前記脱硝装置に供給する自然気化アンモニア供給ラインと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るアンモニア供給システムは、さらに、前記自然気化アンモニア供給ラインに設けられた圧力調節弁を備えてもよい。
【００１１】
本発明に係るアンモニア供給システムは、さらに、それぞれが前記複数の液体アンモニア供給ラインのうちから選ばれた２つの液体アンモニア供給ラインを接続する１以上の液体アンモニア渡りラインを備えたことを特徴としてもよい。
【００１２】
本発明に係るアンモニア供給システムは、さらに、それぞれが前記複数のタンクのそれぞれに設けられ、前記自然気化アンモニアを大気に放出する複数のブロー弁を備えたことを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アンモニア供給システムは、各タンクの内部で自然蒸発によって気化した自然気化アンモニアを複数の気化器を介さずに脱硝装置に供給する自然気化アンモニア供給ラインを備えているので、タンクの内部に残留している自然気化アンモニアのほとんどを脱硝装置に供給してから、排気作業を行うことができ、アンモニアのブロー量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のアンモニア供給システムが適用される発電プラントの一例を示すブロック図である。
【図２】本発明のアンモニア供給システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、コンバインド発電プラントを示している。コンバインド発電は、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた（コンバインド）発電設備である。燃料であるＬＮＧ（液化天然ガス）を燃やしてガスタービンを回転させ、その際に発生する排熱でボイラ水を沸騰させ、その蒸気でさらに蒸気タービンを回転させて発電する方式である。コンバインド発電プラントは、高効率で、電力需要に対する調整能力に優れるという特徴を有している。
【００１７】
図１において、発電設備２００では、燃料のガス（ＬＮＧ）が燃焼器２０１に送り込まれ、ガスタービン２０２を回転させる。その際、空気圧縮機２０３は、ガスタービン２０２の回転に伴い、圧縮空気を燃焼器に送り込む。ガスタービン２０２からの排気は脱硝装置２０５を経て煙突２０７から排出される。
【００１８】
排熱は排熱回収ボイラ２０６に給水された水で蒸気を発生させる。排熱回収ボイラ２０６からの蒸気は、蒸気タービン２０８に送り込まれる。復水器２０９は、蒸気タービン２０８を通過した蒸気を冷却・液化する。復水器２０９では、図示しない各種ポンプ、取水路を介して冷却管に冷却水としての海水が取り込まれ、熱交換後、海に放出される。復水は、排熱回収ボイラ２０６にて再び蒸気発生に利用される。ガスタービン２０２、蒸気タービン２０８の回転により、発電機２１０が発電し、電力が得られる。
【００１９】
図２に示すように、アンモニア供給システム１は、発電所にある発電設備２００においてＬＮＧのような燃料を燃焼させて生じた排気ガスを、気化したアンモニアを加えた触媒層の中に通す脱硝装置２０５に接続されている。アンモニア供給システム１は、気化したアンモニアを脱硝装置２０５に供給する。
【００２０】
アンモニア供給システム１は、複数のタンク（Ａタンク、Ｂタンク、Ｃタンク）２と、複数の気化器３とを備えている。
【００２１】
各タンク２には、液化アンモニアが貯蔵されている。各タンク２の上部には、液化アンモニアが気化したアンモニアガスを排気する排気処理設備（図示せず）に供給する排気処理ライン１２が接続されており、その排気処理ライン１２には、ブロー弁１１が設けられている。
【００２２】
各タンク２には、液体アンモニア供給ライン４の一方が接続されている。各液体アンモニア供給ライン４の他方は、各気化器３に接続している。したがって、複数のタンク２は、それぞれ、複数の気化器３の入力口（図示せず）に接続されている。
【００２３】
各気化器３は、各タンク２から供給された液体アンモニアを気化させるものである。各気化器３の出力口（図示せず）には、各気化アンモニア供給ライン５が接続している。
【００２４】
脱硝装置２０５には、各気化器３によって気化されたアンモニアが脱硝装置２０５に供給されるように、各気化アンモニア供給ライン５の他方が接続されている。
【００２５】
各タンク２には、液体アンモニア供給ライン４とは別の自然気化アンモニア供給ライン７の一方が接続されている。自然気化アンモニア供給ライン７の他方は、気化器３を解さずに、脱硝装置２０５に接続している。自然気化アンモニア供給ライン７は、各タンク２の内部で自然蒸発によって気化したアンモニアである自然気化アンモニアを気化器３を介さずに脱硝装置２０５に供給するラインである。
【００２６】
自然気化アンモニア供給ライン７には、圧力調節弁９が設けられている。圧力調節弁９は、複数のタンク２からの自然気化アンモニアを１つに集めた合流位置よりも脱硝装置２０５側に設けられている。また、各タンク２との合流位置との間には、開閉弁８が設けられている。
【００２７】
液体アンモニア供給ライン４には、他の液体アンモニア供給ライン４に接続する液体アンモニア渡りライン６ａ、６ｂ、６ｃが設けられている。
【００２８】
液体アンモニア渡りライン６ａは、図２において「Ａタンク」とされるタンク２から伸びる液体アンモニア供給ライン４と、「Ｂタンク」とされるタンク２から伸びる液体アンモニア供給ライン４とを接続する。液体アンモニア渡りライン６ｂは、「Ｂタンク」とされるタンク２から伸びる液体アンモニア供給ライン４と、「Ｃタンク」とされるタンク２から伸びる液体アンモニア供給ライン４とを接続する。液体アンモニア渡りライン６ｃは、「Ａタンク」とされるタンク２から伸びる液体アンモニア供給ライン４と、「Ｃタンク」とされるタンク２から伸びる液体アンモニア供給ライン４とを接続する。このように、液体アンモニア渡りラインは、複数の液体アンモニア供給ライン４のうちから選ばれた２つの液体アンモニア供給ライン４を接続している。
【００２９】
液体アンモニア渡りライン６ａ、６ｂ、６ｃには、それぞれ、開閉弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられている。
【００３０】
以上のアンモニア供給システム１は、タンクの点検作業をするときは、以下のように扱われる。以下に示す例では、作業者は、Ａタンクを点検するものとし、Ａタンクに入っている液化アンモニアをＢタンクに移送するものとして、説明する。
【００３１】
まず、通常の発電設備の使用の状態を説明する。通常の運転では、３つのタンク２から液体アンモニアを液体アンモニア供給ライン４、気化器３、気化アンモニア供給ライン５を介して脱硝装置２０５に供給する。
【００３２】
次に、Ａタンク２を点検する場合の手順を説明する。通常の発電設備の使用の状態を維持したまま、点検をするタンク２の内部にある液体アンモニアを、液体アンモニア供給ライン４、気化器３、気化アンモニア供給ライン５を介して、脱硝装置２０５に供給し、これにより、供給できなくなるまで行う。これにより、点検をするタンク２の内部にある液体アンモニアの量を少なくすることができる。
【００３３】
次に、気化器３の作動を停止させる。これにより、Ａタンク２からの液体アンモニアは、高圧力状態で、気化器３には供給されない状態になる。したがって、脱硝装置２０５は、Ｂタンク２とＣタンク２とからの液体アンモニアを気化器３によって気化された気化アンモニアによって作動する状態になる。
【００３４】
次に、開閉弁１０ａを開けて、Ａタンク２にある液体アンモニアの高圧力を利用して、Ａタンク２にある液体アンモニアを液体アンモニア渡りライン６ａを介してＢタンク２に供給する。
【００３５】
次に、開閉弁１０ａを閉めて、Ａタンク２にある液体アンモニアが液体アンモニア供給ライン４に流れないようにする。これにより、Ａタンク２の内部のほとんどは、上述の高圧力よりも低い自然気化圧力の自然気化アンモニアで充満している。
【００３６】
次に、Ａタンク２から伸びる自然気化アンモニア供給ライン７に備えられた開閉弁８を開ける。このとき、圧力調節弁９は、自然気化圧力よりも低い設定圧力値に設定されている。これにより、圧力調節弁９によって設定された圧力になるまで、Ａタンク２にある自然気化アンモニアが自然気化アンモニア供給ライン７を介して、かつ、気化器３を介さずに、脱硝装置２０５に供給される。これにより、脱硝装置２０５は、Ｂタンク２とＣタンク２とからの液体アンモニアを気化器３によって気化された気化アンモニアと、自然気化アンモニア供給ライン７から供給される自然気化アンモニアとによって作動する状態になる。
【００３７】
次に、Ａタンク２の内部の自然気化アンモニアの圧力が圧力調節弁９に設定された設定圧力値になると、Ａタンク２の内部の自然気化アンモニアは、脱硝装置２０５に供給されなくなるので、開閉弁８を閉じる。これにより、Ａタンク２の内部は、圧力調節弁９に設定された設定圧力値と略同じ圧力で密閉された状態になる。
【００３８】
次に、ブロー弁１１を開け、Ａタンク２の内部の自然気化アンモニアを排気処理ライン１２を介して排気処理設備（図示せず）に供給する。これにより、Ａタンク２の内部の自然気化アンモニアのほとんどは、排気処理施設に排気される。
【００３９】
そして、作業者は、Ａタンク２の内部の点検を行う。
【００４０】
このように、アンモニア供給システム１は、各タンク２の内部で自然蒸発によって気化した自然気化アンモニアを気化器３を介さずに脱硝装置２０５に供給する自然気化アンモニア供給ライン７を備えているので、タンク２の内部に残留している自然気化アンモニアのほとんどを脱硝装置２０５に供給してから、排気作業を行うことができ、アンモニアのブロー量を抑えることができる。
【００４１】
なお、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。タンクの数を３として説明したが、複数あれば、特に限定されない。また、通常使用時は、すべてのタンクから液体アンモニアを気化器に供給しているとして説明したが、発電設備の運転状況によっては、特定のタンクのみから液体アンモニアを気化器に供給してもよい。また、発電設備は、ＬＮＧ発電、石炭発電、石油発電等、さまざまな発電設備に適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１  アンモニア供給システム
２  タンク
３  気化器
４  液体アンモニア供給ライン
５  気化アンモニア供給ライン
６ａ、６ｂ、６ｃ  液体アンモニア渡りライン
７  自然気化アンモニア供給ライン
８  開閉弁
９  圧力調節弁
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  開閉弁
１１  ブロー弁
１２  排気処理ライン
２００  発電設備
２０５  脱硝装置
【図１】
2010271014.tif 000003
【図２】
2010271014.tif 000004