【誤訳訂正書】
【提出日】平成27年6月23日(2015.6.23)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】統合ガス化複合サイクル発電システム用の水性ガスシフト反応器システム
【技術分野】
【０００１】
本願は、総括的には統合ガス化複合サイクル（「ＩＧＣＣ」）発電システムに関し、より具体的には、それと共に使用する改良型の水性ガスシフト反応器システムを備えるＩＧＣＣ発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のＩＧＣＣ発電システムは、少なくとも１つの動力発生タービンシステムと統合されたガス化システムを含むことができる。例えば、公知のガス化装置は、燃料、空気又は酸素、蒸気及びその他の添加剤の混合物を一般に「合成ガス（シンガス）」と呼ばれる部分燃焼ガス生成物に変換することができる。これらの高温燃焼ガスは、ガスタービンエンジンの燃焼器に供給される。ガスタービンエンジンは次に、電力の発生のための発電機に動力供給し或いは別のタイプの負荷を駆動する。ガスタービンエンジンからの排気を排熱回収蒸気発生器（「ＨＲＳＧ」、「排熱回収ボイラ」とも呼ばれる。）に供給して、蒸気タービン用の蒸気を発生させることができる。蒸気タービンで発生した動力で、発電機又は別のタイプの負荷を駆動することもできる。同様のタイプの発電システムも知られている。
【０００３】
ガス化プロセスでは、水性ガスシフト反応器を使用することができる。基本的な水性ガスシフト反応は、ＣＯ＋Ｈ2Ｏ＜−＞ＣＯ2＋Ｈ2である。シフト反応を改善するため、水性ガスシフト反応器に流入する粗合成ガスに高圧蒸気を混合して、Ｈ2Ｏ／ＣＯ比を増大させることができる。蒸気の供給源は一般に、ボトミングサイクルから或いは高温／低温ガス冷却セクションにおける合成ガスを冷却することにより取出される。この反応も温度感受性である。
【０００４】
しかしながら、ＣＯ2回収型ＩＧＣＣシステム全体の効率は、水性ガスシフト反応器に関する高圧蒸気要件のため、低下しかねない。具体的には、粗合成ガスの飽和に使われる高圧蒸気は、その蒸気を蒸気タービンでの膨張仕事に利用できなくなるため性能低下を伴う。従って、分流（流れの分岐）は、システム全体効率、正味出力及び熱消費率を低下させるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４９９９９９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、ＣＯ2回収型統合ガス複合サイクル発電システムの改良が望まれている。そのようなシステムは、システム全体効率及び性能を増大させつつ、適切なＣＯ2回収を維持できるのが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、本願は、統合ガス化複合サイクルシステムを提供する。本統合ガス化複合サイクルシステムは、水性ガスシフト反応器システムと排熱回収蒸気発生器とを含むことができる。水性ガスシフト反応器システムは、合成ガスの流れを加熱する再循環熱交換器を備える再循環システムを含むことができる。排熱回収蒸気発生器は、再循環熱交換器と連通した分岐水流を含むことができる。
【０００８】
本願はさらに、１以上の水性ガスシフト反応器と排熱回収蒸気発生器とを有する統合ガス化複合サイクルシステムを作動させる方法を提供する。本方法は、流入合成ガスの流れと連通した再循環水流を用意するステップと、排熱回収蒸気発生器から高圧水抽出流を分岐させるステップと、高圧水抽出流と再循環水流との間で熱交換させるステップと、水性ガスシフト反応器に合成ガスを流すステップと、合成ガスの流れの水分含有量を増加させるステップとを含む。
【０００９】
本願はさらに、統合ガス化複合サイクルシステムを提供することができる。本統合ガス化複合サイクルシステムは、１以上の水性ガスシフト反応器を備える水性ガスシフト反応器システムと排熱回収蒸気発生器とを含むことができる。水性ガスシフト反応器システムは、合成ガスの流れを加熱する再循環熱交換器を備える再循環システムを含むことができる。排熱回収蒸気発生器は、高圧セクションと、再循環熱交換器と連通した分岐高圧水流とを含むことができる。
【００１０】
本願のこれらの及びその他の特徴及び改良は、図面及び特許請求の範囲と併せて以下の詳細な説明を参照することにより、当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＣＯ2回収型ＩＧＣＣ発電システムの概略図。
【図２】公知のＩＧＣＣシステムのＨＲＳＧを使用した低温ガス冷却セクションの概略図。
【図３】本明細書で開示するＨＲＳＧを使用した低温ガス冷却セクションの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面（複数の図面全体を通して同じ構成要素には同じ符号を付した。）を参照すると、図１は、ＣＯ2回収型ＩＧＣＣ発電システム１００を示す。ＩＧＣＣシステム１００は、顕熱回収を最大にする高圧放射熱伝導ガス化装置１１０と、放射シンガス冷却器１１５と、ガスタービンからの部分空気抽出と共に高圧空気分離を使用してガス化に必要とされる所望の純度の酸素を生成する空気分離ユニット１２０と、主にＨ2−ＣＯ2リッチガスを生成する水性ガスシフト反応器システム１３０における１以上の触媒水性ガスシフト反応器と、ＣＯ2除去と付加的な生成ガス清浄化のための酸性ガス除去システム１４０と、改良型合成ガス燃料ガスタービン発電サイクル１５０を用いる発電とを含むことができる。ＩＧＣＣシステム１００は、選炭１５１、ＣＯ2リサイクル圧縮１５２、ＣＯ2圧縮１５３、テールガス処理ユニット１５４を備える硫黄回収ユニット、浄化シンガス加熱ユニット１５５、その他所望の部品を含んでいてもよい。本明細書では、その他の構成も使用することができる。
【００１３】
図２は、上述のＩＧＣＣシステム１００の一部分を示す。具体的には、図２は、放射シンガス冷却器１１５と水性ガスシフト反応器システム１３０の組合せを排熱回収蒸気発生器（「ＨＲＳＧ」）１６０と組合せたものを示す。複合サイクル発電ブロック１５０のガスタービンからの排気ガス１６５は、排気ガスから排熱を回収するためＨＲＳＧ１６０に供給することができる。ＨＲＳＧ１６０は、高圧（「ＨＰ」）セクション２２５、中圧（「ＩＰ」）セクション２５５及び低圧（「ＬＰ」）セクション２８５を含むことができる。ＨＲＳＧ１６０は、排気ガス１６５からの漸減低位熱を各漸減低圧セクションの水循環流に伝達するように構成することができる。本明細書では、その他の構成を使用することができる。
【００１４】
高圧セクション２２５は、１以上の高圧過熱器２００、高圧蒸発器２２０及び１以上の高圧エコノマイザ２３０を含むことができる。エコノマイザ２３０は一般に、例えば蒸発器などで水を蒸気に変換する前に、水を予熱する。同様に、中圧セクション２５５は、１以上の中圧再熱器２１０、中圧過熱器２４０、中圧蒸発器２５０及び中圧エコノマイザ２６０を含むことができる。さらに、低圧セクション２８５は、低圧過熱器２７０、低圧蒸発器２８０及び低圧エコノマイザ２９０を含むことができる。本明細書では、その他の構成要素及び構成を使用することができる。
【００１５】
放射シンガス冷却器１１５は、高圧エコノマイザ２３０などからの高圧水抽出流３００を加熱して高圧蒸気流３１０にすることができる。高圧蒸気流３１０は、高圧蒸発器２２０に戻すことができ、或いは高圧蒸気流３１０は、水性ガスシフト反応器システム１３０に入る粗合成ガス３１５の流れと混合することができる。この実施例では、水性ガスシフト反応器システム１３０は、第１の水性ガスシフト反応器３２０及び第２の水性ガスシフト反応器３３０を含むことができる。本明細書では、システム全体から回収されるＣＯ2の量に応じて、任意の数の反応器を使用してもよい。高圧蒸気流３１０は、合成ガス３１５の流れを飽和させて、反応器３２０、３３０の一方又は両方におけるＨ2Ｏ／ＣＯ比を改善することができる。任意選択的に、Ｈ2Ｏ／ＣＯ比を高めるため、熱エネルギーを、高圧、中圧又は低圧セクションの蒸気タービン抽出流から得ることもできる。
【００１６】
水性ガスシフト反応器システム１３０は、水再循環システム３４０を含んでいてもよい。水再循環システム３４０は、カラム３５０などで合成ガス３１５の流れを加熱するのに使用できる。水再循環システム３４０内の水流は、幾つかのガス／水熱交換器で加温することができる。このケースでは、第１のガス／水熱交換器３６０及び第２のガス／水熱交換器３７０を使用することができる。ガス／ガス熱交換器３８０も使用することができる。本明細書では、任意の数の熱交換器を使用することができる。本明細書では、その他の構成要素及び構成も使用することができる。
【００１７】
図３は、本明細書で開示する水性ガスシフト反応器システム４００を備えるＩＧＣＣシステム３９０を示す。本例でも、水性ガスシフト反応器システム４００は、ＨＲＳＧ１６０と組合されている。具体的には、高圧水抽出流４１０を、１つの高圧エコノマイザ２３０から取り出す。本例でも高圧水抽出流４１０は、放射シンガス冷却器１１５を通って流れ高圧蒸気流４２０へと変化する。ただし、高圧蒸気流４２０は全て高圧蒸発器２２０に戻され、水性ガスシフト反応器システム４００の反応器３２０、３３０には送られない。
【００１８】
代わりに、再循環熱交換器４３０で、水性ガスシフト反応器システム４００の再循環システム４４５内の再循環流４４０を加温する。上述の例と同様に、再循環流４４０は、第１及び第２の熱交換器３６０、３７０及びカラム３５０を通って流れる。再循環熱交換器４３０には、高圧水抽出流４１０から分岐した水流４５０が給水される。分岐水流４５０は、再循環熱交換器４３０を通って流れ、次に高圧エコノマイザ２３０に戻る。この流れに分流ポンプ４６０を使用してもよい。本明細書では、その他の構成を使用することができる。
【００１９】
このように、再循環流４４０は、高圧エコノマイザ２３０などから利用用可能な排熱を用いて加熱することができる。再循環流４４０は次に、反応器３２０、３３０に入る粗合成ガス３１５の流れを予熱する。このようにして、反応器３２０、３３０に送られる高圧蒸気流４２０の必要性を完全になくす及び／又は少なくとも低減させることができる。従って、高圧水抽出流４１０による粗合成ガス３１５の流れの予熱によって合成ガスの水分保持能力を増大させながら、高圧蒸気流４２０を有用な仕事に利用することができる。従って、ＩＧＣＣシステム１００の全体出力は、高圧蒸気流４２０の代わりに高圧水抽出流４１０を使用することによって向上させることができる。同じ飽和状態を得るために、より低圧側に移した変形例も実施可能である。
【００２０】
上記の説明は本願の一部の実施形態のみに関するものであること及び本明細書において当業者は特許請求の範囲及びその均等物によって定まる本発明の一般的技術思想及び技術的範囲から逸脱せずに多くの変更及び修正を加えることができることを理解されたい。
【符号の説明】
【００２１】
１００  ＩＧＣＣ発電システム
１１０  ガス化装置
１１５  合成ガス冷却器
１２０  空気分離ユニット
１３０  水性ガスシフト反応器システム
１４０  酸性ガス除去システム
１５０  ガスタービン発電サイクル
１５１  選炭
１５２  ＣＯ2リサイクル圧縮
１５３  ＣＯ2圧縮
１５４  排ガス処理ユニットを備える硫黄回収ユニット
１５５  合成ガス加熱ユニット
１６０  排熱回収蒸気発生器
１６５  排出ガス
２００  高圧過熱器
２１０  高圧再熱器
２２０  高圧蒸発器
２２５  高圧セクション
２３０  高圧エコノマイザ
２４０  中圧過熱器
２５０  中圧蒸発器
２５５  中圧セクション
２６０  中圧エコノマイザ
２７０  低圧過熱器
２８０  低圧蒸発器
２８５  低圧セクション
２９０  低圧エコノマイザ
３００  高圧水抽出流
３１０  高圧蒸気流
３１５  合成ガスの流れ
３２０  第１の水性ガスシフト反応器
３３０  第２の水性ガスシフト反応器
３４０  水再循環システム
３５０  カラム
３６０  第１のガス／水熱交換器
３７０  第２のガス／水熱交換器
３８０  ガス／ガス熱交換器
３９０  ＩＧＣＣシステム
４００  水性ガスシフト反応器システム
４１０  高圧水抽出流
４２０  高圧蒸気流
４３０  再循環熱交換器
４４０  再循環（水）流
４４５  再循環システム
４５０  分岐水流
４６０  分流ポンプ
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】図面
【訂正対象項目名】図１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【図１】
2011231320.tif 000001
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】図面
【訂正対象項目名】図２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【図２】
2011231320.tif 000002
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】図面
【訂正対象項目名】図３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【図３】
2011231320.tif 000003