【手続補正書】
【提出日】令和1年11月21日(2019.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧燃料ガスを供給するための燃料供給ラインと、
前記燃料供給ラインに設けられ、前記高圧燃料ガスを膨張させて該高圧燃料ガスから動力を取り出すように構成された少なくとも一つの膨張機と、
前記少なくとも一つの膨張機のうち何れかの膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられ、該膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するための加熱器と、
ＣＯ２リッチガスが流れるＣＯ２リッチガスラインと、
前記ＣＯ２リッチガスラインに設けられ、前記ＣＯ２リッチガスを昇圧するための少なくとも一つの圧縮機と、を備え、
前記加熱器は、前記少なくとも一つの圧縮機の排熱により、前記高圧燃料ガスを加熱するように構成され、
アノードと、二酸化炭素を含む排ガスが供給されるカソードと、前記排ガス中に含まれる二酸化炭素由来の炭酸イオンを前記カソードから前記アノードに移動させるように構成された電解質と、を含む燃料電池をさらに備え、
前記少なくとも一つの圧縮機は、前記アノードの出口ガス由来の前記ＣＯ２リッチガスを圧縮するように構成され、
前記燃料電池の前記アノードは、前記少なくとも一つの膨張機により動力が回収された前記高圧燃料ガスが供給されるように構成された
ことを特徴とするプラント。
【請求項２】
前記少なくとも一つの膨張機は、前記高圧燃料ガスの流れ方向に並べて設けられた複数の膨張機を含み、
前記複数の膨張機のそれぞれに対応して各々の前記膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられ、各々の前記膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するための複数の加熱器を備えることを特徴とする請求項１に記載のプラント。
【請求項３】
高圧燃料ガスを供給するための燃料供給ラインと、
前記燃料供給ラインに設けられ、前記高圧燃料ガスを膨張させて該高圧燃料ガスから動力を取り出すように構成された少なくとも一つの膨張機と、
前記少なくとも一つの膨張機のうち何れかの膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられ、該膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するための少なくとも一つの加熱器と、
ＣＯ２リッチガスが流れるＣＯ２リッチガスラインと、
前記ＣＯ２リッチガスラインに設けられ、前記ＣＯ２リッチガスを昇圧するための少なくとも一つの圧縮機と、を備え、
前記少なくとも一つの加熱器は、前記少なくとも一つの圧縮機の排熱により、前記高圧燃料ガスを加熱するように構成され、
前記少なくとも一つの膨張機は、前記高圧燃料ガスの流れ方向に並べて設けられた複数の膨張機を含み、
前記少なくとも一つの加熱器は、前記複数の膨張機のそれぞれに対応して各々の前記膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられ、各々の前記膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するための複数の加熱器を含み、
前記少なくとも一つの圧縮機は、前記ＣＯ２リッチガスラインに直列に並べて設けられた複数の圧縮機を含み、
前記少なくとも一つの加熱器の各々は、前記複数の圧縮機のうち隣り合う一対の圧縮機間を流れる前記ＣＯ２リッチガスとの熱交換により前記高圧燃料ガスを加熱するように構成された
ことを特徴とするプラント。
【請求項４】
高圧燃料ガスを供給するための燃料供給ラインと、
前記燃料供給ラインに設けられ、前記高圧燃料ガスを膨張させて該高圧燃料ガスから動力を取り出すように構成された少なくとも一つの膨張機と、
前記少なくとも一つの膨張機のうち何れかの膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられ、該膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するための加熱器と、
ＣＯ２リッチガスが流れるＣＯ２リッチガスラインと、
前記ＣＯ２リッチガスラインに設けられ、前記ＣＯ２リッチガスを昇圧するための少なくとも一つの圧縮機と、を備え、
前記加熱器は、前記少なくとも一つの圧縮機の排熱により、前記高圧燃料ガスを加熱するように構成され、
前記少なくとも一つの圧縮機は、前記ＣＯ２リッチガスラインに直列に並べて設けられた複数の圧縮機を含み、
前記加熱器は、前記複数の圧縮機のうち隣り合う一対の圧縮機間を流れる前記ＣＯ２リッチガスとの熱交換により前記高圧燃料ガスを加熱するように構成され、
前記少なくとも一つの圧縮機は、
前記ＣＯ２リッチガスラインにおいて、隣り合う一対の圧縮機間に前記加熱器が介在する複数の上流側圧縮機と、
前記ＣＯ２リッチガスラインにおいて前記上流側圧縮機よりも下流側に設けられる１以上の下流側圧縮機と、
を含み、
前記ＣＯ２リッチガスラインにおいて、複数の前記上流側圧縮機のうち最も下流側に位置する圧縮機と前記下流側圧縮機との間、または、隣り合う一対の前記下流側圧縮機の間に設けられ、前記高圧燃料ガス以外の冷却媒体により前記ＣＯ２リッチガスを冷却するように構成された熱交換器をさらに備えることを特徴とするプラント。
【請求項５】
前記少なくとも一つの圧縮機の下流側において前記ＣＯ２リッチガスラインに設けられ、前記少なくとも一つの圧縮機で昇圧された前記ＣＯ２リッチガスからＣＯ２を分離するためのＣＯ２分離装置をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のプラント。
【請求項６】
前記少なくとも一つの圧縮機は、前記少なくとも一つの膨張機で取り出した前記動力を用いて駆動されるように構成された
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のプラント。
【請求項７】
燃料供給ラインを介して高圧燃料ガスを供給するステップと、
前記燃料供給ラインに設けられた少なくとも一つの膨張機により、前記高圧燃料ガスを膨張させて該高圧燃料ガスから動力を取り出すステップと、
前記少なくとも一つの膨張機のうち何れかの膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられた加熱器を用いて、該膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するステップと、
ＣＯ２リッチガスが流れるＣＯ２リッチガスラインに設けられた少なくとも一つの圧縮機により、前記ＣＯ２リッチガスを昇圧するステップと、を備え、
前記高圧燃料ガスを加熱するステップでは、前記少なくとも一つの圧縮機の排熱により、前記高圧燃料ガスを加熱し、
二酸化炭素を含む排ガスの少なくとも一部を燃料電池のカソードに供給するステップと、
前記燃料電池の電解質内において、前記排ガス中の二酸化炭素由来の炭酸イオンを前記カソードから前記燃料電池のアノードに移動させるステップと、
前記少なくとも一つの膨張機により動力が回収された前記高圧燃料ガスを前記燃料電池の前記アノードに供給するステップと、
をさらに備え、
前記ＣＯ２リッチガスを昇圧するステップでは、前記少なくとも一つの圧縮機により、前記アノードの出口ガス由来の前記ＣＯ２リッチガスを圧縮する
ことを特徴とするプラントの運転方法。
【請求項８】
燃料供給ラインを介して高圧燃料ガスを供給するステップと、
前記燃料供給ラインに設けられた少なくとも一つの膨張機により、前記高圧燃料ガスを膨張させて該高圧燃料ガスから動力を取り出すステップと、
前記少なくとも一つの膨張機のうち何れかの膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられた少なくとも一つの加熱器を用いて、該膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するステップと、
ＣＯ２リッチガスが流れるＣＯ２リッチガスラインに設けられた少なくとも一つの圧縮機により、前記ＣＯ２リッチガスを昇圧するステップと、を備え、
前記高圧燃料ガスを加熱するステップでは、前記少なくとも一つの圧縮機の排熱により、前記高圧燃料ガスを加熱し、
前記少なくとも一つの膨張機は、前記高圧燃料ガスの流れ方向に並べて設けられた複数の膨張機を含み、
前記少なくとも一つの加熱器は、前記複数の膨張機のそれぞれに対応して各々の前記膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられ、各々の前記膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するための複数の加熱器を含み、
前記少なくとも一つの圧縮機は、前記ＣＯ２リッチガスラインに直列に並べて設けられた複数の圧縮機を含み、
前記高圧燃料ガスを加熱するステップでは、前記複数の圧縮機のうち隣り合う一対の圧縮機間を流れる前記ＣＯ２リッチガスとの熱交換により前記高圧燃料ガスを加熱する
ことを特徴とするプラントの運転方法。
【請求項９】
燃料供給ラインを介して高圧燃料ガスを供給するステップと、
前記燃料供給ラインに設けられた少なくとも一つの膨張機により、前記高圧燃料ガスを膨張させて該高圧燃料ガスから動力を取り出すステップと、
前記少なくとも一つの膨張機のうち何れかの膨張機の上流側において前記燃料供給ラインに設けられた加熱器を用いて、該膨張機に流入する前記高圧燃料ガスを加熱するステップと、
ＣＯ２リッチガスが流れるＣＯ２リッチガスラインに設けられた少なくとも一つの圧縮機により、前記ＣＯ２リッチガスを昇圧するステップと、を備え、
前記高圧燃料ガスを加熱するステップでは、前記少なくとも一つの圧縮機の排熱により、前記高圧燃料ガスを加熱し、
前記少なくとも一つの圧縮機は、前記ＣＯ２リッチガスラインに直列に並べて設けられた複数の圧縮機を含み、
前記高圧燃料ガスを加熱するステップでは、前記複数の圧縮機のうち隣り合う一対の圧縮機間を流れる前記ＣＯ２リッチガスとの熱交換により前記高圧燃料ガスを加熱し、
前記少なくとも一つの圧縮機は、
前記ＣＯ２リッチガスラインにおいて、隣り合う一対の圧縮機間に前記加熱器が介在する複数の上流側圧縮機と、
前記ＣＯ２リッチガスラインにおいて前記上流側圧縮機よりも下流側に設けられる１以上の下流側圧縮機と、
を含み、
複数の前記上流側圧縮機のうち最も下流側に位置する圧縮機と前記下流側圧縮機との間、または、前記ＣＯ２リッチガスラインにおいて隣り合う一対の前記下流側圧縮機の間に設けられる熱交換器において、前記高圧燃料ガス以外の冷却媒体により前記ＣＯ２リッチガスを冷却するステップをさらに備えることを特徴とするプラントの運転方法。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの圧縮機の下流側において前記ＣＯ２リッチガスラインに設けられたＣＯ２分離装置により、前記少なくとも一つの圧縮機で昇圧された前記ＣＯ２リッチガスからＣＯ２を分離するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載のプラントの運転方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
ＣＯ２リッチガスは、臨界圧付近において定圧比熱Ｃｐが大きくなる傾向がある。このため、臨界圧に相当する圧力レベルのＣＯ２リッチガスを高圧燃料ガスとの熱交換により冷却しようとすると、ＣＯ２リッチガスの温度低下量と、高圧燃料ガスの温度上昇量とのバランスを確保することが難しい。
この点、上記（１４））の方法によれば、上流側圧縮機により昇圧されたＣＯ２リッチガスを高圧燃料ガス以外の冷却媒体との熱交換により冷却するようにしたので、下流側圧縮機の入口ガスを適切に冷却し、下流側圧縮機における圧縮動力を削減することができる。