(57)【要約】【課題】ＣＯ２吸収液への窒素酸化物起因成分の蓄積量を低減でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置及び排ガス処理方法を提供すること。【解決手段】排ガス処理装置１は、発電設備１０から排出される燃焼排ガスＧ１１が流れる排ガスラインＬ１１と、燃焼排ガスＧ１１の排熱を回収する排熱回収ボイラ１１と、主排ガスラインＬ１１Ａにおける排熱回収ボイラ１１の前段と後段との間に接続して設けられた分岐排ガスラインＬ１１Ｂと、主排ガスラインＬ１１Ａを流れる燃焼排ガスＧ１１Ａと、分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れる燃焼排ガスＧ１１Ｂとが統合された統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部１２０と、窒素酸化物を除去した統合燃焼排ガスＧ２１の排熱を回収する統合排熱回収ボイラ１２と、統合排熱回収ボイラ１２で排熱が回収された統合燃焼排ガスＧ２１中のＣＯ２を回収するＣＯ２回収部１３とを具備する。【選択図】図１
2018099647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電設備から排出される第１燃焼排ガスが流れる第１排ガス流路と、
前記第１排ガス流路に設けられ、前記第１燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部と、
前記第１排ガス流路における前記排熱回収部の前段と後段との間に前記第１排ガス流路から分岐して設けられ、前記第１排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスの少なくとも１部が第２燃焼排ガスとして分岐して流れる第２排ガス流路と、
前記排熱回収部で排熱が回収された前記第１排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスと、前記第２排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い第２燃焼排ガスとを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部と、
前記窒素酸化物除去部で窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収部と、
前記統合排熱回収部で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のＣＯ２をＣＯ２回収液によって回収するＣＯ２回収部とを具備することを特徴とする、排ガス処理装置。
【請求項２】
前記第１排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスの流量、及び前記第２排ガス流路を流れる前記第２燃焼排ガスの流量を調整し、前記窒素酸化物除去部に導入される前記統合燃焼排ガスの温度を３００℃以上４００℃以下に制御する制御部を備えた、請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
第１発電設備から排出される第１燃焼排ガスが流れる第１排ガス流路と、
第２発電設備から排出される第２燃焼排ガスが流れる第２排ガス流路と、
前記第１排ガス流路に設けられ、前記第１燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部と、
前記排熱回収部で排熱が回収された前記第１排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスと、前記第２排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い第２燃焼排ガスとを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部と、
前記窒素酸化物除去部で窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収部と、
前記統合排熱回収部で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のＣＯ２をＣＯ２回収液によって回収するＣＯ２回収部とを具備することを特徴とする、排ガス処理装置。
【請求項４】
前記第１排ガス流路及び前記第２排ガス流路を流れる前記燃焼排ガスの流量をそれぞれ調整し、前記窒素酸化物除去部に導入される統合燃焼排ガスの温度を３００℃以上４００℃以下に制御する制御部を備えた、請求項３に記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
前記統合排熱回収部内に前記窒素酸化物除去部が設けられた、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
前記窒素酸化物除去部は、窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去触媒と還元剤を注入する還元剤注入部とを備えた、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
前記ＣＯ２回収部に導入される統合燃焼排ガスのガス流量及び窒素酸化物濃度に基づいて、前記還元剤の供給量を制御する制御部を備えた、請求項６に記載の排ガス処理装置。
【請求項８】
前記統合排熱回収部は、前記窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱によってＣＯ２回収部から排出されたＣＯ２を圧縮するＣＯ２圧縮部駆動用蒸気を生成し、生成したＣＯ２圧縮部駆動用蒸気をＣＯ２圧縮部に供給する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項９】
前記統合排熱回収部は、前記窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱によってタービン駆動用蒸気を生成し、生成したタービン駆動用蒸気を蒸気タービンに供給する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１０】
前記窒素酸化物除去部の前段に、前記統合燃焼排ガスを加熱する加熱部が設けられ、前記統合排熱回収部は、前記加熱部で加熱した統合燃焼排ガスの排熱によってタービン駆動用蒸気を生成し、生成したタービン駆動用蒸気を蒸気タービンに供給する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１１】
前記窒素酸化物除去部に導入される前記統合燃焼排ガスの温度及びガス流量を測定し、測定した温度及びガス流量に基づいて、発電設備の燃焼器に供給する燃料の量及び前記蒸気タービンへの蒸気供給量の少なくとも一方を制御する制御部を備えた、請求項９又は請求項１０に記載の排ガス処理装置。
【請求項１２】
前記発電設備が、既存発電設備を含む、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１３】
発電装置から排出されて第１排ガス流路に設けられた排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスと、前記第１排ガス流路における前記排熱回収部の前段と後段との間に接続して設けられた第２排ガス流路を流れた前記排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い第２燃焼排ガスとが統合された統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、
窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収工程と、
統合排熱回収工程で排熱が回収された統合燃焼排ガス中のＣＯ２をＣＯ２回収液によって回収するＣＯ２回収工程とを含むことを特徴とする、排ガス処理方法。
【請求項１４】
第１発電装置から排出されて第１排ガス流路に設けられた排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスと、第２発電装置から排出されて第２排ガス流路を流れた前記排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い第２燃焼排ガスとが統合された統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、
排出される燃焼排ガスが流れ、少なくとも一つに前記燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部が設けられた複数の排ガス流路を流れる前記燃焼排ガスを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、
前記窒素酸化物を除去した統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収工程と、
前記統合排熱回収工程で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のＣＯ２をＣＯ２回収液によって回収するＣＯ２回収工程とを含むことを特徴とする、排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理装置及び排ガス処理方法に関し、例えば、発電設備などから排出される燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置及び排ガス処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のガスタービンにそれぞれ接続され、ガスタービンから排出される燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収ボイラを含む複数の排ガス流路を備えた排ガス処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この排ガス処理装置においては、各ガスタービンから排出された燃焼排ガスは、各排ガス流路に設けられた排熱回収ボイラで排熱が回収される。そして、排熱が回収された各排ガス流路の燃焼排ガスは、それぞれ統合されて統合燃焼排ガスとされた後、ＣＯ２回収装置で統合燃焼排ガス中の二酸化炭素（ＣＯ２）がＣＯ２吸収液によって回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２９１４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排ガス処理装置では、燃焼排ガス中に含まれる窒素酸化物（例えば、二酸化窒素（ＮＯ２））に起因する成分がＣＯ２吸収液に蓄積成分として蓄積するので、二酸化炭素回収装置の前段に排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去装置を設けることが望ましい。この窒素酸化物除去装置は、排ガスが所定温度（例えば、３００℃未満）より低くなると窒素酸化物の除去効率が低下するので、効率良く窒素酸化物を除去するためには、排熱回収装置の前段に設ける必要がある。しかしながら、複数のガスタービンにそれぞれ接続された複数の排ガス流路を備えた排ガス処理装置では、各排ガス流路の排熱回収ボイラの前段にそれぞれ窒素酸化物除去装置を設ける必要があり、排ガス処理装置が大型化し、設備費が増大する場合がある。
【０００５】
本発明は、ＣＯ２吸収液への窒素酸化物起因成分の蓄積量を低減でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置及び排ガス処理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】
本発明の排ガス処理装置は、発電設備から排出される燃焼排ガスが流れる第１排ガス流路と、前記第１排ガス流路に設けられ、前記燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部と、前記第１排ガス流路における前記排熱回収部の前段と後段との間に前記排ガス流路から分岐して設けられ、前記第１排ガス流路を流れる前記燃焼排ガスの少なくとも１部が分岐して流れる第２排ガス流路と、前記排熱回収部で排熱が回収された前記第１排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスと、前記第２排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い第２燃焼排ガスとを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部と、前記窒素酸化物除去部で窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収部と、前記統合排熱回収部で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のＣＯ２をＣＯ２回収液によって回収するＣＯ２回収部とを具備することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、発電設備から排出される燃焼排ガスを第１排ガス流路及び第２排ガス流路に分岐させた後、排熱回収部によって第１排ガス流路を流れる第１燃焼排ガスの排熱を回収する一方、第２排ガス流路を流れる第２燃焼排ガスが、排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い状態で第１燃焼排ガスと統合されて統合燃焼排ガスとなる。これにより、窒素酸化物除去部に導入される統合燃焼排ガスの温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、発電設備から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できる。また、第２排ガス流路を設けるだけで、統合燃焼排ガスの温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、設備費の増大の低減も可能となる。したがって、窒素酸化物を効率良く除去でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置を実現できる。
【０００８】
本発明の排ガス処理装置においては、前記第１排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスの流量、及び前記第２排ガス流路を流れる前記第２燃焼排ガスの流量を調整し、前記窒素酸化物除去部に導入される前記統合燃焼排ガスの温度を３００℃以上４００℃以下に制御する制御部を備えたことが好ましい。この構成により、窒素酸化物除去部に導入される統合燃焼排ガスのガス温度を窒素酸化物の分解処理に適した３００℃以上４００℃以下にできるので、ＣＯ２回収部におけるＣＯ２回収液への窒素酸化物起因成分の蓄積量を効率良く低減することが可能となる。
【０００９】
本発明の排ガス処理装置は、第１発電設備から排出される第１燃焼排ガスが流れる第１排ガス流路と、第２発電設備から排出される第２燃焼排ガスが流れる第２排ガス流路と、前記第１排ガス流路に設けられ、前記第１燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部と、前記排熱回収部で排熱が回収された前記第１排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスと、前記第２排ガス流路を流れる前記第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い第２燃焼排ガスとを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部と、前記窒素酸化物除去部で窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収部と、前記統合排熱回収部で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のＣＯ２をＣＯ２回収液によって回収するＣＯ２回収部とを具備することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、排熱回収部によって第１発電設備から排出される第１燃焼排ガスの排熱を回収する一方、第２排ガス流路を流れる第２燃焼排ガスが、排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い状態で第１燃焼排ガスと統合して統合燃焼排ガスとなる。これにより、窒素酸化物除去部に導入される統合燃焼排ガスの温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、発電設備から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できる。また、第２排ガス流路に排熱回収部を設けずに統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できるので、設備費の増大の低減も可能となる。したがって、窒素酸化物を効率良く除去でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置を実現できる。
【００１１】
本発明の排ガス処理装置においては、前記第１排ガス流路及び前記第２排ガス流路を流れる前記燃焼排ガスの流量をそれぞれ調整し、前記窒素酸化物除去部に導入される統合燃焼排ガスの温度を３００℃以上４００℃以下に制御する制御部を備えたことが好ましい。この構成により、窒素酸化物除去部に導入される統合燃焼排ガスのガス温度を窒素酸化物の分解処理に適した３００℃以上４００℃以下にできるので、ＣＯ２回収部におけるＣＯ２回収液への窒素酸化物起因成分の蓄積量を効率良く低減することが可能となる。
【００１２】
本発明の排ガス処理装置においては、前記統合排熱回収部内に前記窒素酸化物除去部が設けられたことが好ましい。この構成により、統合排熱回収部及び窒素酸化物除去部を一体化できるので、排ガス処理装置の設備の小型化及び簡素化が可能となる。
【００１３】
本発明の排ガス処理装置においては、前記窒素酸化物除去部は、窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去触媒と還元剤を注入する還元剤注入部とを備えたことが好ましい。この構成により、還元剤及び窒素酸化物除去触媒により、統合燃焼ガス中に含まれる窒素酸化物をより一層効率良く分解除去することが可能となる。
【００１４】
本発明の排ガス処理装置においては、前記ＣＯ２回収部に導入される統合燃焼排ガスのガス流量及び窒素酸化物濃度に基づいて、前記還元剤の供給量を制御する制御部を備えたことが好ましい。この構成により、ＣＯ２回収部に導入される統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を所望の濃度範囲に容易に制御することができる。
【００１５】
本発明の排ガス処理装置においては、前記統合排熱回収部は、前記窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱によってＣＯ２回収部から排出されたＣＯ２を圧縮するＣＯ２圧縮部駆動用蒸気を生成し、生成したＣＯ２圧縮部駆動用蒸気をＣＯ２圧縮部に供給することが好ましい。この構成により、統合燃焼排ガスの排熱をＣＯ２圧縮部駆動用蒸気として有効に活用することが可能となり、排ガス処理装置の運転費を削減することが可能となる。
【００１６】
本発明の排ガス処理装置においては、前記統合排熱回収部は、前記窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱によってタービン駆動用蒸気を生成し、生成したタービン駆動用蒸気を蒸気タービンに供給することが好ましい。この構成により、統合燃焼排ガスの排熱をタービン駆動用蒸気として有効に活用することが可能となり、排ガス処理装置の運転費を削減することが可能となる。
【００１７】
本発明の排ガス処理装置においては、前記窒素酸化物除去部の前段に、前記統合燃焼排ガスを加熱する加熱部が設けられ、前記統合排熱回収部は、前記加熱部で加熱した統合燃焼排ガスの排熱によってタービン駆動用蒸気を生成し、生成した上記タービン駆動用蒸気を蒸気タービンに供給するが好ましい。この構成により、統合燃焼排ガスの排熱をタービン駆動用蒸気として有効に活用することが可能となり、排ガス処理装置の運転費を削減することが可能となる。また、加熱部で統合排熱回収部に導入される統合燃焼排ガスの温度を所望の温度範囲に調整することも可能となる。
【００１８】
本発明の排ガス処理装置においては、前記制御部は、前記窒素酸化物除去部に導入される前記統合燃焼排ガスの温度及びガス流量を測定し、測定した温度及びガス流量に基づいて、前記発電設備の燃焼器に供給する燃料の量及び前記蒸気タービンへの蒸気供給量の少なくとも一方を制御することが好ましい。この構成により、窒素酸化物除去部に導入される統合燃焼排ガスの温度及び流量を所望の範囲に制御することが可能となる。
【００１９】
本発明の排ガス処理装置においては、前記発電設備が、既存発電設備を含むことが好ましい。この構成により、既存発電設備に対しても、第１ガス流路及び第２ガス流路を設けることにより、統合燃焼排ガスの温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、設備費の増大の低減も可能となる。
【００２０】
本発明の排ガス処理方法は、発電装置から排出されて第１排ガス流路に設けられた排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスと、前記第１排ガス流路における前記排熱回収部の前段と後段との間に接続して設けられた第２排ガス流路を流れた前記排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い第２燃焼排ガスとが統合された統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、窒素酸化物を除去した前記統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収工程と、統合排熱回収工程で排熱が回収された統合燃焼排ガス中のＣＯ２をＣＯ２回収液によって回収するＣＯ２回収工程とを含むことを特徴とする。
【００２１】
この方法によれば、排熱回収部によって第１排ガス流路を流れる第１燃焼排ガスの排熱を回収する一方、第２排ガス流路を流れる第２燃焼排ガスが、排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い状態で第１燃焼排ガスと統合された統合燃焼排ガスとなる。これにより、統合燃焼排ガスの温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、発電設備から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できる。また、第２排ガス流路に窒素酸化物除去部を設けることなく、発電設備から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できるので、設備費の増大の低減も可能となる。したがって、窒素酸化物を効率良く除去でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置を実現できる。
【００２２】
本発明の排ガス処理方法は、第１発電装置から排出されて第１排ガス流路に設けられた排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスと、第２発電装置から排出されて第２排ガス流路を流れた前記排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い第２燃焼排ガスとが統合された統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、出される燃焼排ガスが流れ、少なくとも一つに前記燃焼排ガスの排熱を回収する排熱回収部が設けられた複数の排ガス流路を流れる前記燃焼排ガスを統合した統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程と、前記窒素酸化物を除去した統合燃焼排ガスの排熱を回収する統合排熱回収工程と、前記統合排熱回収工程で排熱が回収された前記統合燃焼排ガス中のＣＯ２をＣＯ２回収液によって回収するＣＯ２回収工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
この方法によれば、排熱回収部によって第１発電設備から排出される第１燃焼排ガスの排熱を回収する一方、第２排ガス流路を流れる第２燃焼排ガスが、排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスより相対的に温度が高い状態で第１燃焼排ガスと統合されて統合燃焼排ガスとなる。これにより、統合燃焼排ガスの温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、発電設備から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できる。また、第２排ガス流路に排熱回収部を設けずに統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できるので、設備費の増大の低減も可能となる。したがって、窒素酸化物を効率良く除去でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＣＯ２吸収液への窒素酸化物起因成分の蓄積量を低減でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置及び排ガス処理方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る排ガス処理装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態に係る発電設備の模式図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態に係る排ガス処理装置の他の例を示す模式図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態に係る排ガス処理装置の他の例を示す模式図である。
【図５】図５は、第２の実施の形態に係る排ガス処理装置の一例を示す模式図である。
【図６】図６は、第２の実施の形態に係る排ガス処理装置の他の例を示す模式図である。
【図７】図７は、実施例及び比較例に係る排ガス処理装置のＣＯ２吸収液への窒素酸化物起因成分の蓄積量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明者らは、従来の排ガス処理装置では、燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去するためには、窒素酸化物除去部に導入される燃焼排ガスの温度を高温（例えば、３００℃以上４００℃以下）に保つ必要がある一方、窒素酸化物除去部を複数の排ガス流路の排熱回収部の前段にそれぞれ設けると設備費が増大することに着目した。そして、本発明者らは、発電設備から排出される燃焼排ガスを、排熱回収部で排熱が回収された第１燃焼排ガスと、排熱が回収されていない第１燃焼排ガスより温度が高い第２燃焼排ガスとに分けてそれぞれ流した後、第１燃焼排ガスと第２燃焼排ガスとを統合した統合燃焼排ガスとして窒素酸化物除去部に導入することを着想した。これにより、本発明者らは、統合燃焼排ガスのガス温度を窒素酸化物の分解除去に適した温度にすることが可能となり、ＣＯ２回収部におけるＣＯ２吸収液への窒素酸化物起因成分の蓄積量を低減でき、しかも設備費の増大を低減可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２７】
以下、本発明の各実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。
【００２８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る排ガス処理装置１の一例を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る排ガス処理装置１は、燃焼排ガスＧ１１を発生する発電設備１０から排出される燃焼排ガスＧ１１の排熱を排熱回収ボイラ１１及び統合排熱回収ボイラ１２で回収した後、統合燃焼排ガスＧ２１に含まれるＣＯ２をＣＯ２回収部１３によって回収するものである。排ガス処理装置１は、燃焼排ガスＧ１１を排出する発電設備１０と、燃焼排ガスＧ１１の流れ方向における発電設備１０の後段に設けられた排熱回収ボイラ１１と、排熱回収ボイラ１１の後段に設けられた統合排熱回収ボイラ１２と、統合排熱回収ボイラ１２の後段に設けられたＣＯ２回収部１３と、ＣＯ２回収部１３の後段に設けられたＣＯ２圧縮部１４とを備える。排熱回収ボイラ１１と統合排熱回収ボイラ１２との間には、燃焼排ガスＧ１１の一部を排出する煙突１５が設けられている。
【００２９】
図２は、本実施の形態に係る発電設備１０の模式図である。図２に示すように、発電設備１０は、ガスタービン２１０と、蒸気タービン２２０と、発電機２３０とが一軸で構成されてなる一軸型の複合発電設備（ガスタービンコンバインドサイクル）である。ガスタービン２１０は、空気Ａを圧縮する圧縮機２１１と、圧縮機で圧縮された空気Ａを燃料Ｆと共に燃焼させる燃焼器２１２と、燃焼器２１２で発生した燃焼ガスにより回転駆動するタービン２１３とを備える。圧縮機２１１とタービン２１３とは、タービン軸２４０を介して連結されている。
【００３０】
蒸気タービン２２０は、低圧蒸気によって回転駆動する低圧蒸気タービン２２１と、中圧蒸気によって回転駆動する中圧蒸気タービン２２２Ａ及び高圧蒸気によって回転駆動する高圧蒸気タービン２２２Ｂが連結された中圧・高圧蒸気タービン２２２とを備える。低圧蒸気タービン２２１及び中圧・高圧蒸気タービン２２２は、タービン軸２４０を介して発電機２３０と接続されると共に、ガスタービン２１０に連結されている。発電機２３０は、タービン軸２４０を介したガスタービン２１０及び蒸気タービン２２０の回転駆動により発電する。
【００３１】
発電設備１０は、排ガスラインＬ１１を介して発電によって発生した燃焼排ガスＧ１１を排熱回収ボイラ１１に供給する。この排ガスラインＬ１１には、排ガスラインＬ１１における排熱回収ボイラ１１の前段と後段との間に排ガスラインＬ１１から分岐する分岐排ガスラインＬ１１Ｂが設けられている。すなわち、本実施の形態では、排ガスラインＬ１１は、排熱回収ボイラ１１の前段と後段との間で主排ガスライン（第１排ガス流路）Ｌ１１Ａと分岐排ガスライン（第２排ガス流路）Ｌ１１Ｂとに分岐されている。
【００３２】
排ガスラインＬ１１には、流量制御弁Ｖ１１Ａ、排熱回収ボイラ１１及び煙突１５がこの順に設けられている。流量制御弁Ｖ１１Ａは、主排ガスラインＬ１１Ａを流れる燃焼排ガス（第１燃焼排ガス）Ｇ１１Ａの流量を調整する。排熱回収ボイラ１１は、主排ガスラインＬ１１Ａを流れる燃焼排ガスＧ１１Ａの排熱を回収し、排熱を回収した燃焼排ガスＧ１１Ａを煙突１５に供給する。煙突１５は、必要に応じて燃焼排ガスＧ１１Ａの一部を外部に排出すると共に、燃焼排ガスＧ１１Ａを統合排熱回収ボイラ１２に供給する。分岐排ガスラインＬ１１Ｂには、流量制御弁Ｖ１１Ｂが設けられている。流量制御弁Ｖ１１Ｂは、分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れる燃焼排ガス（第２燃焼排ガス）Ｇ１１Ｂの流量を調整する。分岐排ガスラインＬ１１Ｂは、排ガスラインＬ１１を流れる燃焼排ガスＧ１１の一部又は全部を排熱回収ボイラ１１及び煙突１５を介さずに統合排熱回収ボイラ１２に供給する。
【００３３】
統合排熱回収ボイラ１２には、主排ガスラインＬ１１Ａを流れる燃焼排ガスＧ１１Ａ及び分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れる燃焼排ガスＧ１１Ｂが統合された統合燃焼排ガスＧ２１が供給される。統合排熱回収ボイラ１２は、統合燃焼排ガスＧ２１の排熱を回収する。統合排熱回収ボイラ１２には、内部に統合燃焼排ガスＧ２１中に含まれる一酸化窒素及び二酸化窒素などの窒素酸化物を還元除去する窒素酸化物除去部１２０が設けられている。このように、統合排熱回収ボイラ１２内に窒素酸化物除去部１２０を設けることにより、排ガス処理装置１を小型化することが可能となる。なお、窒素酸化物除去部１２０は、必ずしも統合排熱回収ボイラ１２と一体に設ける必要はなく、統合排熱回収ボイラ１２の外部に設けてもよい。
【００３４】
窒素酸化物除去部１２０は、統合燃焼排ガスＧ２１に窒素酸化物を還元する還元剤を噴射する還元剤供給部１２１と、還元剤供給部１２１の後段に設けられ、窒素酸化物を選択的に還元する脱硝触媒が充填された選択触媒還元（ＳＣＲ：Selective catalytic reduction）部１２２とを含む。還元剤供給部１２１の還元剤としては、一酸化窒素及び二酸化窒素などの窒素酸化物を分解除去できるものであれば特に制限はない。また、選択触媒還元部１２２の脱硝触媒としては、一酸化窒素及び二酸化窒素などの窒素酸化物を分解除去できるものであれば特に制限はない。
【００３５】
統合排熱回収ボイラ１２は、窒素酸化物除去部１２０で統合燃焼排ガスＧ２１中に還元剤供給部１２１から還元剤を供給し、還元剤が供給された窒素酸化物を選択触媒還元部１２２で分解処理する。また、統合排熱回収ボイラ１２は、窒素酸化物が分解処理された統合燃焼排ガスＧ２１の排熱を回収し、排熱を回収した統合燃焼排ガスＧ２１をＣＯ２回収部１３に供給する。
【００３６】
ＣＯ２回収部１３は、統合燃焼排ガスＧ２１中の二酸化炭素（ＣＯ２）をＣＯ２吸収液により回収するＣＯ２吸収塔と、ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液を加熱してＣＯ２吸収液からＣＯ２を放散させるＣＯ２再生塔とを含む。ＣＯ２回収液としては、統合燃焼排ガスＧ２１中の二酸化炭素（ＣＯ２）を回収できるものであれば特に制限はなく、例えば、アミン系吸収液などを用いることができる。また、ＣＯ２回収部１３は、ＣＯ２を回収した統合燃焼排ガスＧ２１を外部に排出すると共に、回収したＣＯ２をＣＯ２圧縮部１４に供給する。ＣＯ２圧縮部１４は、ＣＯ２回収部から供給されるＣＯ２を圧縮して排出する。
【００３７】
また、排ガス処理装置１は、統合排熱回収ボイラ１２に導入される統合燃焼排ガスＧ２１のガス流量及び温度を測定する第１排ガス測定部１６と、ＣＯ２回収部１３に導入される統合燃焼排ガスＧ２１のガス流量及び窒素酸化物濃度を測定する第２排ガス測定部１７と、発電設備１０への燃料Ｆの供給量及び還元剤供給部１２１から統合燃焼排ガスＧ２１中に供給される還元剤の供給量を制御する制御部１８とを備える。制御部１８は、第１排ガス測定部１６で測定された統合燃焼排ガスＧ１のガス流量及び温度に基づいて、流量制御弁Ｖ１１Ａ，Ｖ１１Ｂの開度及び発電設備１０への燃料の供給量を調整する、また、制御部１８は、第２排ガス測定部１７で測定された統合燃焼排ガスＧ１のガス流量及び窒素酸化物濃度に基づいて、発電設備１０への燃料Ｆの供給量を制御する。第１排ガス測定部１６におけるガス流量及び温度の測定及び第２排ガス測定部１７におけるガス流量及び窒素酸化物濃度の測定は、従来公知の方法により行われる。
【００３８】
制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１Ａ，Ｖ１１Ｂの開度、発電設備１０への燃料Ｆの供給量を調整して第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が３００℃以上４００℃以下となるように制御する。このような制御により、排ガス処理装置１は、統合排熱回収ボイラ１２の窒素酸化物除去部１２０に供給される統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した温度にすることができるので、より一層効率良く統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物を分解除去することが可能となる。
【００３９】
制御部１８は、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が３００℃未満の場合には、流量制御弁Ｖ１１Ａの開度の低減及び流量制御弁Ｖ１１Ｂの開度の増大の少なくとも一方の制御により、統合燃焼排ガスＧ２１中における分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れた燃焼排ガスＧ１１Ｂの割合を、主排ガスラインＬ１１Ａを流れた燃焼排ガスＧ１１Ａに対して増大させる。これにより、排熱回収ボイラ１１による熱回収を経て温度が低下した燃焼排ガスＧ１１Ａに対して、排熱回収ボイラ１１により熱回収されていない高温の燃焼排ガスＧ１１Ｂの割合を相対的に増やすことができるので、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が増大する。また、制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１Ａ，Ｖ１１Ｂの開度を維持して、発電設備１０への燃料Ｆの供給量を増大させて統合燃焼排ガスＧ２１の温度を上げてもよい。
【００４０】
また、制御部１８は、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が４００℃超えの場合には、流量制御弁Ｖ１１Ａの開度の増大及び流量制御弁Ｖ１１Ｂの開度の低減の少なくとも一方の制御により、統合燃焼排ガスＧ２１中における分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れる燃焼排ガスＧ１１Ｂの割合を、主排ガスラインＬ１１Ａを流れる燃焼排ガスＧ１１Ａに対して低下させる。これにより、排熱回収ボイラ１１による熱回収を経て温度が低下した燃焼排ガスＧ１１Ａに対して、排熱回収ボイラ１１により熱回収されていない高温の燃焼排ガスＧ１１Ｂの割合を相対的に減らすことができるので、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が低下する。また、制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１Ａ，Ｖ１１Ｂの開度を維持して、発電設備１０への燃料Ｆの供給量を減少させて統合燃焼排ガスＧ２１の温度を下げてもよい。
【００４１】
また、制御部１８は、還元剤供給部１２１から供給される還元剤の供給量を調整し、第２排ガス測定部１７で測定される統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物濃度が所定値以下となるように制御する。制御部１８は、第２排ガス測定部１７で測定される統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物濃度が所定値超えの場合には、還元剤供給部１２１からの還元剤の供給量を増やす。また、第２排ガス測定部１７で測定される統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物濃度が所定値未満の場合には、還元剤供給部１２１からの還元剤の供給量を維持又は減少させる。このような制御により、排ガス処理装置１は、ＣＯ２回収部１３に導入される統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物濃度を所定値以下に制御できるので、ＣＯ２回収部１３から排出されるＣＯ２回収後の統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物を効率良く低減することができる。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る排ガス処理装置１の全体動作について説明する。発電設備１０から排出された燃焼排ガスＧ１１は、排ガスラインＬ１１を介して主排ガスラインＬ１１Ａを流れる燃焼排ガスＧ１１Ａ及び分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れる燃焼排ガスＧ１１Ｂに分岐される。主排ガスラインＬ１１Ａを流れる燃焼排ガスＧ１１Ａは、排熱回収ボイラ１１により排熱が回収されて温度が低下し、煙突１５で一部が排出された後、排ガスラインＬ１１で分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れる燃焼排ガスＧ１１Ｂと統合される。また、分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れる燃焼排ガスＧ１１Ｂは、排熱回収ボイラ１１を介さずに高温の状態で、排ガスラインＬ１１で主排ガスラインを流れる燃焼排ガスＧ１１Ａと統合される。
【００４３】
燃焼排ガスＧ１１Ａと燃焼排ガスＧ１１Ｂとが統合された統合燃焼排ガスＧ２１は、排ガスラインＬ１１を介して統合排熱回収ボイラ１２に供給される。ここでは、制御部１８が、必要に応じて流量制御弁Ｖ１１Ａ，Ｖ１１Ｂのバルブ開度及び発電設備１０に供給される燃料Ｆの供給量を制御することにより、統合燃焼排ガスＧ２１の温度が所定温度（例えば、３００℃以上４００℃以下）となるように制御する。統合排熱回収ボイラ１２に供給された統合燃焼排ガスＧ２１は、窒素酸化物除去部１２０の還元剤供給部１２１で還元剤が供給され、選択触媒還元部１２２で窒素酸化物が分解除去された後、ＣＯ２回収部１３に供給される。ここでは、制御部１８は、必要に応じてＣＯ２回収部１３に供給される統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物が所定値以下となるように、還元剤供給部１２１から統合燃焼排ガスＧ２１中に供給される還元剤の量を制御する。ＣＯ２回収部１３に供給された統合燃焼排ガスＧ２１は、ＣＯ２吸収液によってＣＯ２が回収された後、排ガス処理装置１の外部に排出される。ＣＯ２吸収液によって回収された統合燃焼排ガスＧ２１中のＣＯ２は、加熱によってＣＯ２吸収液から放散された後、ＣＯ２圧縮部１４に供給されて圧縮されて排出される。
【００４４】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、発電設備１０から排出される燃焼排ガスＧ１１を主排ガスラインＬ１１Ａ及び分岐排ガスラインＬ１１Ｂに分岐させた後、主排ガスラインＬ１１Ａに設けられた排熱回収ボイラ１１によって燃焼排ガスＧ１１Ａの排熱を回収する一方、分岐排ガスラインＬ１１Ｂを流れる燃焼排ガスＧ１１Ｂが燃焼排ガスＧ１１Ａより温度が高い高温状態で排熱回収後の燃焼排ガスＧ１１Ａと統合されて統合燃焼排ガスＧ２１となる。これにより、統合排熱回収ボイラ１２に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、発電設備１０から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できる。また、分岐排ガスラインＬ１１Ｂを設けるだけで、統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、設備費の増大の低減も可能となる。したがって、窒素酸化物を効率良く除去でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置１を実現できる。
【００４５】
なお、上述した実施の形態では、主排ガスラインＬ１１Ａに排熱回収ボイラ１１を設けた構成について説明したが、排熱回収ボイラ１１は、分岐排ガスラインＬ１１Ｂに設けてもよく、主排ガスラインＬ１１Ａ及び分岐排ガスラインＬ１１Ｂの双方に排熱回収ボイラ１１を設ける構成としてもよい。主排ガスラインＬ１１Ａ及び分岐排ガスラインＬ１１Ｂの双方に排熱回収ボイラ１１を設ける場合には、主排ガスラインＬ１１Ａの排熱回収ボイラ１１における燃焼排ガスＧ１１Ａの排熱回収量と、分岐排ガスラインＬ１１Ｂの排熱回収ボイラ１１における燃焼排ガスＧ１１Ｂの排熱回収量とを異ならせることにより、統合燃焼排ガスＧ２１を所望の温度に調整することが可能となる。また、発電設備１０は、既存の発電設備であってもよく、新設した発電設備であってもよい。発電設備１０が、既存の発電設備の場合には、既存の排ガスラインに対して、分岐排ガスラインＬ１１Ｂを設けるだけで上記実施の形態に係る排ガス処理装置１の構成とすることができる。
【００４６】
また、上述した実施の形態における統合排熱回収ボイラ１２の構成は適宜変更可能である。図３は、上記実施の形態に係る排ガス処理装置１の他の例を示す模式図である。図３に示す排ガス処理装置２では、統合排熱回収ボイラ１２は、窒素酸化物除去部１２０の後段に設けられた蒸気生成部１２３を備える。蒸気生成部１２３は、統合燃焼排ガスＧ２１の流れ方向における窒素酸化物除去部１２０の後段に設けられたタービン駆動用蒸気生成部１２３Ａと、タービン駆動用蒸気生成部１２３Ａの後段に設けられたＣＯ２圧縮部駆動用蒸気生成部１２３Ｂとを備える。
【００４７】
タービン駆動用蒸気生成部１２３Ａは、窒素酸化物が除去された統合燃焼排ガスＧ２１の排熱を回収して低圧蒸気タービン１９を駆動する低圧蒸気であるタービン駆動用蒸気Ｓ１を生成する。また、タービン駆動用蒸気生成部１２３Ａは、蒸気供給ラインＬ１２を介して生成したタービン駆動用蒸気Ｓ１を低圧蒸気タービン１９に供給する。低圧蒸気タービン１９としては、排ガス処理装置２の外部に設けられたものであってもよく、図２に示した発電設備１０の低圧蒸気タービン２２１であってもよい。低圧蒸気タービン１９は、タービン駆動用蒸気Ｓ１によって回転駆動して発電機（不図示）により発電する。これにより、排ガス処理装置２は、統合排熱回収ボイラ１２で回収した統合燃焼排ガスＧ２１の排熱によって発電を行うことができるので、低圧蒸気タービン１９の駆動に必要な蒸気を削減することができる。また、低圧蒸気タービン１９は、蒸気排出ラインＬ１３を介してタービン駆動後のタービン駆動用蒸気Ｓ１をＣＯ２吸収液再生用蒸気Ｓ２としてＣＯ２回収部１３に供給する。
【００４８】
ＣＯ２圧縮部駆動用蒸気生成部１２３Ｂは、窒素酸化物が除去された統合燃焼排ガスＧ２１の排熱を回収してＣＯ２圧縮部１４を駆動する低圧蒸気であるＣＯ２圧縮部駆動用蒸気Ｓ３を生成する。また、ＣＯ２圧縮部駆動用蒸気生成部１２３Ｂは、蒸気供給ラインＬ１４を介して生成したＣＯ２圧縮部駆動用蒸気Ｓ３をＣＯ２圧縮部１４に供給する。ＣＯ２圧縮部１４は、ＣＯ２圧縮部駆動用蒸気Ｓ３によってＣＯ２圧縮部を駆動してＣＯ２を圧縮する。これにより、排ガス処理装置２は、統合排熱回収ボイラ１２で回収した統合燃焼排ガスＧ２１の排熱によってＣＯ２の圧縮を行うことができるので、ＣＯ２の圧縮に必要な蒸気を削減することができる。また、ＣＯ２圧縮部１４は、蒸気排出ラインＬ１５を介してＣＯ２圧縮部駆動後のＣＯ２圧縮部駆動用蒸気Ｓ３をＣＯ２吸収液再生用蒸気Ｓ４としてＣＯ２回収部１３に供給する。
【００４９】
ＣＯ２回収部１３は、ＣＯ２吸収液再生用蒸気Ｓ２，Ｓ４をＣＯ２再生塔のリボイラに供給し、ＣＯ２を回収したＣＯ２吸収液からＣＯ２の放散を行う。これにより、排ガス処理装置２は、ＣＯ２吸収塔のリボイラに用いる蒸気を削減することができる。ＣＯ２回収部１３は、ＣＯ２吸収塔のリボイラで用いられたＣＯ２吸収液再生用蒸気Ｓ２，Ｓ４が凝縮した凝縮水Ｗを統合排熱回収ボイラ１２のタービン駆動用蒸気生成部１２３Ａ及びＣＯ２圧縮部駆動用蒸気生成部１２３Ｂに供給する。
【００５０】
制御部１８は、第１排ガス測定部１６によって測定される窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度及びガス流量に基づいて、発電設備１０の燃焼器に供給する燃料Ｆの量、低圧蒸気タービン１９へ供給するタービン駆動用蒸気Ｓ１の供給量及びＣＯ２圧縮部１４に供給するＣＯ２圧縮部駆動用蒸気Ｓ３の供給量を制御する。制御部１８は、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度及びガス流量が所定範囲未満の場合には、発電設備の燃焼器２１２に供給する燃料Ｆを増大させる。また、制御部１８は、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度及びガス流量が所定範囲を超える場合には、発電設備の燃焼器２１２に供給する燃料Ｆを減少させる。また、制御部１８は、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度及びガス流量が所定範囲未満の場合には、蒸気供給ラインＬ１２に設けられた流量制御弁Ｖ１２及び蒸気供給ラインＬ１４に設けられた流量制御弁Ｖ１４の少なくとも一方の開度を減らして、低圧蒸気タービン１９に供給されるタービン駆動用蒸気Ｓ１及びＣＯ２圧縮部１４に供給されるＣＯ２圧縮部駆動用蒸気Ｓ３の供給量の少なくとも一方を減少させる。また、制御部１８は、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度及びガス流量が所定範囲超えの場合には、蒸気供給ラインＬ１２に設けられた流量制御弁Ｖ１２及び蒸気供給ラインＬ１４に設けられた流量制御弁Ｖ１４の少なくとも一方の開度を増やして、低圧蒸気タービン１９に供給されるタービン駆動用蒸気Ｓ１及びＣＯ２圧縮部１４に供給されるＣＯ２圧縮部駆動用蒸気Ｓ３の供給量の少なくとも一方を増大させる。このような制御により、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に制御できるので、統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く低減することができる。
【００５１】
このように、上記実施の形態に係る排ガス処理装置２によれば、統合排熱回収ボイラ１２のタービン駆動用蒸気生成部１２３Ａ及びＣＯ２圧縮部駆動用蒸気生成部１２３Ｂによって、低圧蒸気タービン１９の回転駆動に必要となるタービン駆動用蒸気Ｓ１、ＣＯ２の圧縮に必要となるＣＯ２圧縮部駆動用蒸気Ｓ３及びＣＯ２吸収液の再生に必要となるＣＯ２吸収液再生用蒸気Ｓ２，Ｓ４が得られるので、排ガス処理装置２全体における蒸気の使用量を削減することができる。
【００５２】
図４は、上記実施の形態に係る排ガス処理装置２の他の例を示す模式図である。図４に示す排ガス処理装置３では、統合排熱回収ボイラ１２は、図３に示した蒸気生成部１２３に加えて、窒素酸化物除去部１２０の前段である統合燃焼排ガスＧ２１の導入部に設けられた加熱部１２４と、加熱部１２４と窒素酸化物除去部１２０との間に設けられた蒸気生成部１２５とを備える。蒸気生成部１２５は、加熱部１２４の後段に設けられ、中圧・高圧蒸気タービン２０の高圧蒸気タービン２０Ａを回転駆動する高圧蒸気を生成するタービン駆動用蒸気生成部１２５Ａと、タービン駆動用蒸気生成部１２５Ｂの後段に設けられ、中圧・高圧蒸気タービン２０の中圧蒸気タービン２０Ｂを回転駆動する中圧蒸気を生成するタービン駆動用蒸気生成部１２５Ｂとを備える。
【００５３】
加熱部１２４は、統合排熱回収ボイラ１２に導入される統合燃焼排ガスＧ２１を加熱（例えば、５００℃以上６００℃以下）し、加熱した統合燃焼排ガスＧ２１を蒸気生成部１２５のタービン駆動用蒸気生成部１２５Ａに供給する。統合燃焼排ガスＧ２１の加温は、従来公知の一般的な加熱装置を用いて加熱することができる。なお、統合排熱回収ボイラ１２に導入する統合燃焼排ガスＧ２１の温度が高い場合には、加熱部１２４は、必ずしも設ける必要はない。
【００５４】
タービン駆動用蒸気生成部１２５Ａは、加熱部１２４によって加熱された統合燃焼排ガスＧ２１の排熱を回収して中圧・高圧蒸気タービン２０の高圧蒸気タービン２０Ａを駆動する高圧蒸気であるタービン駆動用蒸気Ｓ５を生成する。また、タービン駆動用蒸気生成部１２５Ａは、蒸気供給ラインＬ１６を介して生成したタービン駆動用蒸気Ｓ５を高圧蒸気タービン２０Ａに供給する。中圧・高圧蒸気タービン２０としては、排ガス処理装置３の外部に設けられたものであってもよく、図２に示した発電設備１０の中圧・高圧蒸気タービン２２２であってもよい。高圧蒸気タービン２０Ａは、タービン駆動用蒸気Ｓ５によって回転駆動して発電機（不図示）により発電する。これにより、排ガス処理装置３は、統合排熱回収ボイラ１２で回収した統合燃焼排ガスＧ２１の排熱によって発電を行うことができるので、中圧・高圧蒸気タービン２０の駆動に必要な蒸気を削減することができる。また、高圧蒸気タービン２０Ａは、蒸気排出ラインＬ１７を介してタービン駆動後のタービン駆動用蒸気Ｓ６をタービン駆動用蒸気生成部１２５Ａに供給する。
【００５５】
タービン駆動用蒸気生成部１２５Ｂは、加熱部１２４によって加熱された統合燃焼排ガスＧ２１の排熱を回収して中圧・高圧蒸気タービン２０の中圧蒸気タービン２０Ｂを駆動する中圧蒸気であるタービン駆動用蒸気Ｓ７を生成する。また、タービン駆動用蒸気生成部１２５Ｂは、蒸気供給ラインＬ１８を介して生成したタービン駆動用蒸気Ｓ７を中圧蒸気タービン２０Ｂに供給する。中圧蒸気タービン２０Ｂは、タービン駆動用蒸気Ｓ７によって回転駆動して発電機（不図示）により発電する。これにより、排ガス処理装置３は、統合排熱回収ボイラ１２で回収した統合燃焼排ガスＧ２１の排熱によって発電を行うことができるので、中圧蒸気タービン２０Ｂの駆動に必要な蒸気を削減することができる。また、中圧蒸気タービン２０Ｂは、蒸気排出ラインＬ１９を介してタービン駆動後のタービン駆動用蒸気Ｓ８をタービン駆動用蒸気生成部１２５Ｂに供給する。
【００５６】
制御部１８は、第１排ガス測定部１６によって測定される窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度及びガス流量に基づいて、中圧・高圧蒸気タービン２０へ供給するタービン駆動用蒸気Ｓ５，Ｓ７の供給量を制御する。制御部１８は、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度及びガス流量が所定範囲未満の場合には、蒸気供給ラインＬ１６に設けられた流量制御弁Ｖ１６及び蒸気供給ラインＬ１８に設けられた流量制御弁Ｖ１８の少なくとも一方の開度を減らして、中圧・高圧蒸気タービン２０に供給されるタービン駆動用蒸気Ｓ５，Ｓ７の少なくとも一方を減少させる。また、制御部１８は、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度及びガス流量が所定範囲超えの場合には、蒸気供給ラインＬ１６に設けられた流量制御弁Ｖ１６及び蒸気供給ラインＬ１８に設けられた流量制御弁Ｖ１８の少なくとも一方の開度を増やして、中圧・高圧蒸気タービン２０に供給されるタービン駆動用蒸気Ｓ５，Ｓ７の供給量の少なくとも一方を増大させる。このような制御により、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に制御できるので、統合燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く低減することができる。
【００５７】
このように、上記実施の形態に係る排ガス処理装置３によれば、統合排熱回収ボイラ１２のタービン駆動用蒸気生成部１２５Ａ，１２５Ｂによって、中圧・高圧蒸気タービン２０の回転駆動に必要となるタービン駆動用蒸気Ｓ５，Ｓ７が得られるので、排ガス処理装置３全体における蒸気の使用量を削減することができる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態においては、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、説明の重複を避ける。また、上述した第１の実施の形態と共通する構成要素には同一の符号を付している。さらに、以下の各実施の形態は、適宜組み合わせて実施可能である。
【００５９】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る排ガス処理装置４の一例を示す模式図である。図５に示すように、本実施の形態に係る排ガス処理装置４は、２つの発電設備１０−１，１０−２からそれぞれ排出される燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２の排熱を統合排熱回収ボイラ１２で回収した後、燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２に含まれるＣＯ２をＣＯ２回収部１３によって回収するものである。排ガス処理装置４は、燃焼排ガス（第１燃焼排ガス）Ｇ１１−１を排出する発電設備（第１発電設備）１０−１と、燃焼排ガス（第２燃焼排ガス）Ｇ１１−２を排出する発電設備（第２発電設備）１０−２と、燃焼排ガスＧ１１−１の流れ方向における発電設備１０−１の後段に設けられた排熱回収ボイラ１１−１と、排熱回収ボイラ１１−１の後段に設けられた統合排熱回収ボイラ１２と、統合排熱回収ボイラ１２の後段に設けられたＣＯ２回収部１３と、ＣＯ２回収部１３の後段に設けられたＣＯ２圧縮部１４とを備える。排熱回収ボイラ１１−１と統合排熱回収ボイラ１２との間には、燃焼排ガスＧ１１の一部を排出する煙突１５−１が設けられている。
【００６０】
発電設備１０−１は、発電によって発生した燃焼排ガスＧ１１−１を排ガスライン（第１排ガス流路）Ｌ１１−１に排出する。排ガスラインＬ１１−１には、排熱回収ボイラ１１、煙突１５−１及び流量制御弁Ｖ１１−１がこの順に設けられている。流量制御弁Ｖ１１−１は、排ガスラインＬ１１−１を流れる燃焼排ガスＧ１１−１の流量を調整する。排熱回収ボイラ１１−１は、発電設備１０−１によって排出され、排ガスラインＬ１１−１を流れる燃焼排ガスＧ１１−１の排熱を回収し、排熱を回収した燃焼排ガスＧ１１−１を煙突１５−１に供給する。煙突１５−１は、必要に応じて燃焼排ガスＧ１１−１の一部を外部に排出すると共に、燃焼排ガスＧ１１−１を統合排熱回収ボイラ１２に供給する。
【００６１】
発電設備１０−２は、発電によって発生した燃焼排ガスＧ１１−２を排ガスライン（第２排ガス流路）Ｌ１１−２に排出する。排ガスラインＬ１１−２には、流量制御弁Ｖ１１−２が設けられている。流量制御弁Ｖ１１−２は、排ガスラインＬ１１−２を流れる燃焼排ガスＧ１１−２の流量を調整する。
【００６２】
統合排熱回収ボイラ１２には、排ガスラインＬ１１−１を流れる燃焼排ガスＧ１１−１及び排ガスラインＬ１１−２を流れる燃焼排ガスＧ１１−２が統合された統合燃焼排ガスＧ２１が供給される。統合排熱回収ボイラ１２は、内部に統合燃焼排ガスＧ２１中に含まれる一酸化窒素及び二酸化窒素などの窒素酸化物を還元除去する窒素酸化物除去部１２０が設けられている。
【００６３】
また、排ガス処理装置４は、第１排ガス測定部１６で測定された統合燃焼排ガスＧ２１のガス流量及び温度に基づいて、流量制御弁Ｖ１１−１及び流量制御弁Ｖ１１−２の開度、発電設備１０への燃料の供給量を調整する制御部１８を備える。制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１−１及び流量制御弁Ｖ１１−２の開度、発電設備１０への燃料Ｆの供給量を調整して第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が３００℃以上４００℃以下となるように制御する。このような制御により、排ガス処理装置４は、統合排熱回収ボイラ１２の窒素酸化物除去部１２０に供給される統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した温度にすることができるので、より一層効率良く統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物を分解除去することが可能となる。
【００６４】
制御部１８は、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が３００℃未満の場合には、流量制御弁Ｖ１１−１の開度の低減及び流量制御弁Ｖ１１−２の開度の増大の少なくとも一方の制御により、統合燃焼排ガスＧ２１中における排ガスラインＬ１１−２を流れる燃焼排ガスＧ１１−２の割合を、排ガスラインＬ１１−１を流れる燃焼排ガスＧ１１−１に対して増大させる。これにより、排熱回収ボイラ１１による熱回収を経て温度が低下した燃焼排ガスＧ１１−１に対して、排熱回収ボイラ１１により熱回収されていない高温の燃焼排ガスＧ１１−２の割合を相対的に増やすことができるので、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が増大する。また、制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１−１及び流量制御弁Ｖ１１−２の開度を維持して、発電設備１０への燃料の供給量を増大させて統合燃焼排ガスＧ２１の温度を上げてもよい。
【００６５】
また、制御部１８は、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が４００℃超えの場合には、流量制御弁Ｖ１１−１の開度の増大及び流量制御弁Ｖ１１−２の開度の低減の少なくとも一方の制御により、統合燃焼排ガスＧ２１中における排ガスラインＬ１１−２を流れる燃焼排ガスＧ１１−２の割合を、排ガスラインＬ１１−１を流れる燃焼排ガスＧ１１−１に対して低下させる。これにより、排熱回収ボイラ１１−１による熱回収を経て温度が低下した燃焼排ガスＧ１１−１に対して、排熱回収ボイラ１１−１により熱回収されていない高温の燃焼排ガスＧ１１−２の割合を相対的に減らすことができるので、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が低下する。また、制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１−１及び流量制御弁Ｖ１１−２の開度を維持して、発電設備１０への燃料の供給量を減少させて統合燃焼排ガスＧ２１の温度を下げてもよい。その他の構成については、図１に示した排ガス処理装置１と同様のため説明を省略する。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る排ガス処理装置４の全体動作について説明する。発電設備１０−１から排出された燃焼排ガスＧ１１−１は、排ガスラインＬ１１−１を介して排熱回収ボイラ１１−１により排熱が回収されて温度が低下し、煙突１５−１で一部が排出された後、統合排ガスラインＬ２１に供給される。また、発電設備１０−２から排出された燃焼排ガスＧ１１−２は、排ガスラインＬ１１−２を介して統合排ガスラインＬ２１に供給される。統合排ガスラインＬ２１では、排熱回収ボイラ１１−１で排熱が回収された温度が低下した燃焼排ガスＧ１１−１と、燃焼排ガスＧ１１−１に対して高温の燃焼排ガスＧ１１−２とが統合された統合燃焼排ガスＧ２１となり、統合排熱回収ボイラ１２に供給される。ここでは、制御部１８が、必要に応じて流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２の開度及び発電設備１０に供給される燃料Ｆの供給量を制御することにより、統合燃焼排ガスＧ２１の温度が所定温度（例えば、３００℃以上４００℃以下）となるように制御する。統合排熱回収ボイラ１２に供給された統合燃焼排ガスＧ２１は、窒素酸化物除去部１２０の還元剤供給部１２１で還元剤が供給され、選択触媒還元部１２２で窒素酸化物が分解除去された後、ＣＯ２回収部１３に供給される。ここでは、制御部１８は、必要に応じてＣＯ２回収部１３に供給される統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物が所定値以下となるように、還元剤供給部１２１から統合燃焼排ガスＧ２１中に供給される還元剤の量を制御する。ＣＯ２回収部１３に供給された統合燃焼排ガスＧ２１は、ＣＯ２吸収液によってＣＯ２が回収された後、排ガス処理装置４の外部に排出される。ＣＯ２吸収液によって回収された統合燃焼排ガスＧ２１中のＣＯ２は、加熱によってＣＯ２吸収液から放散された後、ＣＯ２圧縮部１４に供給されて圧縮されて排出される。
【００６７】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、発電設備１０−１から排出される燃焼排ガスＧ１１−１の排熱を排ガスラインＬ１１−１に設けられた排熱回収ボイラ１１−１によって回収する一方、発電設備１０−２から排出されて排ガスラインＬ１１−２が燃焼排ガスＧ１１−２より温度が高い高温状態で排熱回収後の燃焼排ガスＧ１１−１と統合されて統合燃焼排ガスＧ２１となる。これにより、統合排熱回収ボイラ１２に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、発電設備１０から排出される燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２中の窒素酸化物を効率良く除去できる。また、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２の一方の排ガスラインＬ１１−２は、窒素酸化物除去部１２０を設ける必要がないので、設備費の増大の低減も可能となる。したがって、窒素酸化物を効率良く除去でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置４を実現できる。
【００６８】
なお、上述した実施の形態では、排ガスラインＬ１１−１に排熱回収ボイラ１１−１を設けた構成について説明したが、排熱回収ボイラ１１−１は、排ガスラインＬ１１−２に設けてもよく、排ガスラインＬ１１−１及び排ガスラインＬ１１−２の双方に排熱回収ボイラ１１−１を設ける構成としてもよい。排ガスラインＬ１１−１及び排ガスラインＬ１１−２の双方に排熱回収ボイラ１１を設ける場合には、排ガスラインＬ１１−１の排熱回収ボイラ１１−１における燃焼排ガスＧ１１−１の排熱回収量と、排ガスラインＬ１１−２の排熱回収ボイラ１１における燃焼排ガスＧ１１−２の排熱回収量とを異ならせることにより、統合燃焼排ガスＧ２１を所望の温度に調整することが可能となる。また、２つの発電設備１０−１，１０−２は、既存の発電設備であってもよく、新設した発電設備であってもよい。例えば、発電設備１０−１が、既存の発電設備の場合には、新たに発電設備１０−２及び排ガスラインＬ１１−２を設けるだけで、統合燃焼排ガスＧ２１の温度を所望の範囲に調整することができる。また、統合排熱回収ボイラ１２の構成は、図３及び図４に示した構成としてもよい。
【００６９】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る排ガス処理装置４の他の例を示す模式図である。図６に示すように、本実施の形態に係る排ガス処理装置５は、５つの発電設備１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５から排出される燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２，Ｇ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５の排熱を統合排熱回収ボイラ１２で回収した後、燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２，Ｇ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５に含まれるＣＯ２をＣＯ２回収部１３によって回収するものである。排ガス処理装置５は、燃焼排ガス（第１燃焼排ガス）Ｇ１１−１を排出する発電設備（第１発電設備）１０−１と、燃焼排ガス（第１燃焼排ガス）Ｇ１１−２を排出する発電設備（第１発電設備）１０−２と、燃焼排ガス（第２燃焼排ガス）Ｇ１１−３を排出する発電設備（第２発電設備）１０−３と、燃焼排ガス（第２燃焼排ガス）Ｇ１１−４を排出する発電設備（第２発電設備）１０−４と、燃焼排ガス（第２燃焼排ガス）Ｇ１１−５を排出する発電設備（第２発電設備）１０−５と、燃焼排ガスＧ１１−１の流れ方向における発電設備１０−１の後段に設けられた排熱回収ボイラ１１−１と、燃焼排ガスＧ１１−２の流れ方向における発電設備１０−２の後段に設けられた排熱回収ボイラ１１−２と、排熱回収ボイラ１１−１の後段に設けられた統合排熱回収ボイラ１２と、統合排熱回収ボイラ１２の後段に設けられたＣＯ２回収部１３と、ＣＯ２回収部１３の後段に設けられたＣＯ２圧縮部１４とを備える。排熱回収ボイラ１１−１と統合排熱回収ボイラ１２との間には、燃焼排ガスＧ１１−１の一部を排出する煙突１５−１が設けられ、排熱回収ボイラ１１−２と統合排熱回収ボイラ１２との間には、燃焼排ガスＧ１１−２の一部を排出する煙突１５−２が設けられている。
【００７０】
発電設備１０−１，１０−２は、発電によって発生した燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２を排ガスライン（第１排ガス流路）Ｌ１１−１，Ｌ１１−２に排出する。排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２には、排熱回収ボイラ１１−１，１１−２、煙突１５−１，１５−２及び流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２がそれぞれこの順に設けられている。流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２は、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２が流れる燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２の流量をそれぞれ調整する。排熱回収ボイラ１１−１，１１−２は、発電設備１０−１，１０−２によって排出され、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２を流れる燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２の排熱をそれぞれ回収し、排熱を回収した燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２を煙突１５−１，１５−２にそれぞれ供給する。煙突１５−１，１５−２は、燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２を統合排熱回収ボイラ１２に供給すると共に、必要に応じて燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２の一部を外部に排出する。
【００７１】
発電設備１０−３，１０−４，１０−５は、発電によって発生した燃焼排ガスＧ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５を排ガスライン（第２排ガス流路）Ｌ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５にそれぞれ排出する。排ガスラインＬ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５には、流量制御弁Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５がそれぞれ設けられている。流量制御弁Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５は、排ガスラインＬ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５を流れる燃焼排ガスＧ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５の流量をそれぞれ調整する。
【００７２】
統合排熱回収ボイラ１２には、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２，Ｌ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５を流れる燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２，Ｇ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５が統合された統合燃焼排ガスＧ２１が供給される。統合排熱回収ボイラ１２は、内部に統合燃焼排ガスＧ２１中に含まれる一酸化窒素及び二酸化窒素などの窒素酸化物を還元除去する窒素酸化物除去部１２０が設けられている。
【００７３】
また、排ガス処理装置５は、第１排ガス測定部１６で測定された統合燃焼排ガスＧ２１のガス流量及び温度に基づいて、流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２，Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５の開度、発電設備１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５への燃料Ｆの供給量をそれぞれ調整する制御部１８を備える。制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２，Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５の開度、発電設備１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５への燃料Ｆの供給量をそれぞれ調整して第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が３００℃以上４００℃以下となるように制御する。このような制御により、排ガス処理装置５は、統合排熱回収ボイラ１２の窒素酸化物除去部１２０に供給される統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した温度にすることができるので、より一層効率良く統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物を分解除去することが可能となる。
【００７４】
制御部１８は、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が３００℃未満の場合には、流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２の開度の低減及び流量制御弁Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５の開度の増大の少なくとも一方の制御により、統合燃焼排ガスＧ２１中における排ガスラインＬ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５を流れる燃焼排ガスＧ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５の割合を、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２を流れる燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２に対して増大させる。これにより、排熱回収ボイラ１１−１，１１−２による熱回収を経て温度が低下した燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２に対して、排熱回収ボイラ１１−１，１１−２により熱回収されていない高温の燃焼排ガスＧ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５の割合を相対的に増やすことができるので、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が増大する。また、制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２，Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５の開度を維持して、発電設備１０への燃料の供給量を増大させて統合燃焼排ガスＧ２１の温度を上げてもよい。
【００７５】
また、制御部１８は、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が４００℃超えの場合には、流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２の開度の増大及び流量制御弁Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５の開度の低減の少なくとも一方の制御により、統合燃焼排ガスＧ２１中における排ガスラインＬ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５を流れる燃焼排ガスＧ１１の割合を、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２を流れる燃焼排ガスＧ１１−１に対して低下させる。これにより、排熱回収ボイラ１１−１，１１−２による熱回収を経て温度が低下した燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２に対して、排熱回収ボイラ１１−１，１１−２により熱回収されていない高温の燃焼排ガスＧ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５の割合を相対的に減らすことができるので、第１排ガス測定部１６で測定される統合燃焼排ガスＧ２１の温度が低下する。また、制御部１８は、流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２，Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５の開度を維持して、発電設備１０への燃料の供給量を減少させて統合燃焼排ガスＧ２１の温度を下げてもよい。その他の構成については、図１に示した排ガス処理装置１と同様のため説明を省略する。
【００７６】
次に、本実施の形態に係る排ガス処理装置５の全体動作について説明する。発電設備１０−１，１０−２から排出された燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２は、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２を介して排熱回収ボイラ１１−１，１１−２により排熱が回収されて温度が低下し、煙突１５−１，１５−２で一部が排出された後、統合排ガスラインＬ２１に供給される。また、発電設備１０−３，１０−４，１０−５から排出された燃焼排ガスＧ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５は、排ガスラインＬ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５を介して統合排ガスラインＬ２１に供給される。統合排ガスラインＬ２１では、排熱回収ボイラ１１−１，１１−２で排熱が回収された温度が低下した燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２と、燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２に対して高温の燃焼排ガスＧ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５とが統合された統合燃焼排ガスＧ２１となり、統合排熱回収ボイラ１２に供給される。ここでは、制御部１８が、必要に応じて流量制御弁Ｖ１１−１，Ｖ１１−２の開度及び発電設備１０に供給される燃料の供給量を制御することにより、統合燃焼排ガスＧ２１の温度が所定温度（例えば、３００℃以上４００℃以下）となるように制御する。統合排熱回収ボイラ１２に供給された統合燃焼排ガスＧ２１は、窒素酸化物除去部１２０の還元剤供給部１２１で還元剤が供給され、選択触媒還元部１２２で窒素酸化物が分解除去された後、ＣＯ２回収部１３に供給される。ここでは、制御部１８は、必要に応じてＣＯ２回収部１３に供給される統合燃焼排ガスＧ２１中の窒素酸化物が所定値以下となるように、還元剤供給部１２１から統合燃焼排ガスＧ２１中に供給される還元剤の量を制御する。ＣＯ２回収部１３に供給された統合燃焼排ガスＧ２１は、ＣＯ２吸収液によってＣＯ２が回収された後、排ガス処理装置５の外部に排出される。ＣＯ２吸収液によって回収された統合燃焼排ガスＧ２１中のＣＯ２は、加熱によってＣＯ２吸収液から放散された後、ＣＯ２圧縮部１４に供給されて圧縮されて排出される。
【００７７】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、発電設備１０−１，１０−２から排出される燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２の排熱を排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２に設けられた排熱回収ボイラ１１−１，１１−２によって回収する一方、発電設備１０−３，１０−４，１０−５から排出されて排ガスラインＬ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５が燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２より温度が高い高温状態で排熱回収後の燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２と統合されて統合燃焼排ガスＧ２１となる。これにより、統合排熱回収ボイラ１２に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の温度を窒素酸化物の分解除去に適した範囲に調整できるので、発電設備１０から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去できる。また、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２，Ｌ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５の少なくとも一つの排ガスライン（本実施の形態では、３つの排ガスラインＬ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５）には、窒素酸化物除去部１２０を設ける必要がないので、設備費の増大の低減も可能となる。したがって、窒素酸化物を効率良く除去でき、しかも設備費の増大を低減可能な排ガス処理装置５を実現できる。
【００７８】
なお、上述した実施の形態では、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２に排熱回収ボイラ１１−１，１１−２を設けた構成について説明したが、排熱回収ボイラ１１は、少なくとも一つの排ガスラインＬ１１に設ければよく、また全ての排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２，Ｌ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５に排熱回収ボイラ１１を設ける構成としてもよい。この場合には、排ガスラインＬ１１−１，Ｌ１１−２，Ｌ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５の排熱回収ボイラ１１における燃焼排ガスＧ１１−１，Ｇ１１−２，Ｇ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５の排熱回収量とを異ならせることにより、統合燃焼排ガスＧ２１を所望の温度に調整することが可能となる。また、各発電設備１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５は、既存の発電設備であってもよく、新設した発電設備であってもよい。また、統合排熱回収ボイラ１２の構成は、図３及び図４に示した構成としてもよい。
【００７９】
（実施例）
本発明者らは、上記実施の形態に係る排ガス処理装置におけるＣＯ２吸収液への窒素酸化物（ＮＯ２）起因成分の蓄積量の低減効果について詳細に調べた。以下、本発明者らが調べた内容について説明する。
【００８０】
図７は、実施例及び比較例係る排ガス処理装置のＣＯ２吸収液への窒素酸化物起因成分の蓄積量の説明図である。図７においては、上記実施の形態に係る排ガス処理装置１により、窒素酸化物除去部１２０に導入される統合燃焼排ガスＧ２１の排ガス温度を３００℃以上４００℃以下の範囲にした場合の窒素酸化物起因成分の蓄積量（実施例参照）と、窒素酸化物除去部１２０に導入される燃焼排ガスの排ガス温度を２５０℃にした場合の窒素酸化物起因成分の蓄積量（比較例参照）とを対比して示している。図７に示すように、統合燃焼排ガスＧ２１の排ガス温度を３００℃以上４００℃以下の範囲に調整することにより、燃焼排ガスの排ガス温度を２５０℃にした場合と比較して、ＣＯ２吸収液における窒素酸化物起因成分の蓄積量を約０．２倍に低減し、ＣＯ２吸収液のリクレーミング頻度を約５分の１に削減することが可能となる。この結果から、上記実施の形態に係る排ガス処理装置によれば、ＣＯ２吸収液に蓄積する窒素酸化物を大幅に低減することが可能となり、排ガス処理装置の運転費の低減が可能になることが分かる。
【符号の説明】
【００８１】
１，２，３，４，５  排ガス処理装置
１０，１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５  発電設備
１１  排熱回収ボイラ
１２  統合排熱回収ボイラ
１３  ＣＯ２回収部
１４  ＣＯ２圧縮部
１５  煙突
１６  第１排ガス測定部
１７  第２排ガス測定部
１８  制御部
１９  低圧蒸気タービン
２０  中圧・高圧蒸気タービン
２１０  ガスタービン
２１１  圧縮機
２１２  燃焼器
２１３  タービン
２２１  低圧蒸気タービン
２２２  中圧・高圧蒸気タービン
２２２Ａ  中圧蒸気タービン
２２２Ｂ  高圧蒸気タービン
２３０  発電機
２４０  タービン軸
Ａ  空気
Ｆ  燃料
Ｇ１１，Ｇ１１−１，Ｇ１１−２，Ｇ１１−３，Ｇ１１−４，Ｇ１１−５  燃焼排ガス
Ｇ２１  統合燃焼排ガス
Ｌ１１，Ｌ１１−１，Ｌ１１−２，Ｌ１１−３，Ｌ１１−４，Ｌ１１−５  排ガスライン
Ｌ１１Ａ  主排ガスライン
Ｌ１１Ｂ  分岐排ガスライン
Ｌ２１  統合排ガスライン
Ｖ１１Ａ，Ｖ１１Ｂ，Ｖ１１−１，Ｖ１１−２，Ｖ１１−３，Ｖ１１−４，Ｖ１１−５  流量制御弁
【図１】
2018099647.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018099647.tif 000009