(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動粘度が８００センチストークス以下になるように重質油分と軽質油分とを混合し、該混合油を発電装置まで移送した後に軽質油分と重質油分とに分離し、軽質油分を前記発電装置のガスタービンで燃焼させ、重質油分を前記発電装置のボイラで燃焼させることにより発電することを特徴とする高効率発電方法。
【請求項２】
ガスタービンからの燃焼排ガスをボイラ用の燃焼用空気として用いて排気再燃方式とすることを特徴とする請求項１に記載の高効率発電方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重質油分及び軽質油分を燃料とする高効率発電方法及び高効率発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タールピッチ、オリノコタールあるいは残渣油といった重質油分については、ガスタービン燃料としては適さず、ボイラ‐蒸気タービン方式の発電に限って用いられていた。したがって、ガスタービンとボイラ‐蒸気タービンとを組み合わせた排気再燃発電プラントのような熱効率の高い発電方式に用いることは困難であった。
省資源化の観点からこのような燃料についても、排気再燃発電プラントのような高効率の発電方式に用いることができるようにすることが切望されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に対してなされたものであり、タールピッチ、オリノコタールあるいは残渣油といった動粘度の高い重質油分を発電プラントまで容易に移送し、排気再燃発電プラントのような高効率の発電装置に用いることができるようにした高効率発電方法及び高効率発電システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る高効率発電方法は、重質油分を移送可能な動粘度に下げるために、８００センチストークス以下になるように重質油分と軽質油分とを混合し、該混合油を発電装置まで移送した後に軽質油分と重質油分とに分離し、軽質油分を前記発電装置のガスタービンで燃焼させ、重質油分を前記発電装置のボイラで燃焼させることにより発電することを特徴とする。この高効率発電方法は、ガスタービンからの燃焼排ガスをボイラ用の燃焼用空気として用いて排気再燃方式とすることができる。
【０００５】
また、本発明に係る高効率発電システムは、重質油分と軽質油分とを混合するための混合装置と、該混合装置で混合された混合油を発電装置まで移送するための移送手段と、移送された該混合油を軽質油分と重質油分とに分離するための分離装置と、分離された軽質油分を燃焼し発電するためのガスタービンと、分離された重質油分を燃焼し発電に利用する蒸気を発生させるためのボイラを具備することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面に示した実施の形態を参照しながら、本発明に係る高効率発電方法を説明する。
図１は、本発明に係る高効率発電方法を実施するための装置システムの概要を示す概念図である。
【０００７】
本実施の形態に係る装置システムは、混合装置１、移送手段２、及び分離装置３を含む発電装置４を主要な構成要素としている。
混合装置１は、軽質油分と重質油分とを動粘度が８００センチストークス以下、好ましくは４００センチストークス以下となるように混合するための装置である。本願発明において軽質油分とは、灯油、軽油あるいはこれらと同等の特性を持つ油分をいい、これらの混合物であっても良い。なお、不可避的不純物を含むものとする。このように混合装置１で、軽質油分を重質油分に混合することにより、重質油分の動粘度を下げることができ、移送を容易にすることができる。移送時の環境条件によっては、該動粘度を得るために適宜加熱等の手段を併用してもさしつかえない。
【０００８】
本願発明において、重質油分とは、タールピッチ、オリノコタール、残渣油等の動粘度が非常に高く、そのままでは移送に適さない可燃油分をいい、これらの混合物であっても良い。
タールピッチは、原油を熱分解、接触分解等の分解反応を行った際に副生するものである。
【０００９】
オリノコタールは、特に注目されており、ここで説明を加える。
ベネズエラ国オリノコ州北部流域に位置するオリノコベルトと称される堆積盆地には、豊富な超重質油（オリノコタール）が埋蔵されており、１９８４年までの探査では、その可採埋蔵量は仮に回収率を平均的な２２％と想定しても２６７０億バーレルという膨大な量に達するものと見積もられている。ちなみに、世界の原油可採埋蔵量は６４８５億バーレルである。
【００１０】
このオリノコタールは常温では固化する特性を有し、そのまま火力用燃料として利用するには高温にて貯蔵し、２００℃程度までヒータ加熱してバーナより噴霧する必要があることから、積極的な利用がなされていない。しかし、オリマルジョンは非石油系エネルギー源多様化の一つとして大きな魅力を有しており、重原油より安価で、石炭より灰量は少ない。また、総合経済性においても石炭を凌ぐメリットが期待されることから、新種燃料として注目されている。
【００１１】
混合装置１としては、具体的には、容器の中に攪拌機を設けたものやパイプ中でスタテイックミキサーにて攪拌するといったものを採用することができる。
オリノコタールと灯油、軽油を混合するためには、オリノコタールを加熱し粘度を下げ、灯油や軽油を混合した上で常温まで冷却するといった操作条件で混合を行うことが好適である。
【００１２】
移送手段２は、混合油を発電装置まで移送するための手段であり、移送用のタンクローリー等の移送用車両、パイプライン等を含む。
分離装置３は、分離操作によって混合物を軽質油分と、重質油分とに分離するための装置である。分離操作としては、一般的には蒸留操作であり、分離装置３としては、加熱器または加熱炉と蒸留塔とを用いるものが最も一般的である。
【００１３】
発電装置４は、上記分離装置３を含み、ガスタービン５と、ボイラ６と、蒸気タービン７とを組み合わせた排気再燃発電プラントが好適である。ガスタービン５には、分離装置３で分離された軽質油分を送給し、ボイラ６には重質油分を送給する。これら油分を燃焼させることによって発電を行う。
【００１４】
ここで、燃料に含まれるナトリウム、バナジウム、カリウムといった成分は、ガスタービンには有害である。特にナトリウムとバナジウムとは相互に影響してガスタービンのブレード金属の溶融点を低下させたり、灰分のブレードへの粘着の原因となる。したがって、本来軽油、灯油からは除外されるべきである。しかし、重質油分と混合して蒸留を行うので、このようなガスタービンに有害な成分はほとんどが重質油分の側に移行するので支障はない。
【００１５】
発電を行うために、ガスタービン５には、軽質油分を燃料として送給し、ボイラ６には重質油分を燃料として送給する。これら油分を燃焼させることによって発電を行う。
ガスタービン５には、圧縮側から空気を取り入れ、軽質油分を燃焼室で燃焼して膨張側に送り込み、ボイラ６にガスタービン排ガスを送り込む。このガスタービン５の回転により発電機が回転して発電が行われる。ボイラ６はガスタービンの排ガスを空気の代わりに用いて重質油分の燃焼を行う。いわゆる排気再燃方式となっている。
【００１６】
ボイラ６の蒸気システムは、高圧再熱式のものを採用することができる。このボイラ６において、給水が流れ、排熱回収が行われる。
ボイラ６からの蒸気は、蒸気タービン７に供給され、蒸気タービン７が回転する。この蒸気タービン７の回転により発電機が回転して発電が行われる。
ボイラ６からの排ガスは最終的に煙突８から排出される。
【００１７】
本発明では以上のようにしてタールピッチ、オリノコタールあるいは残渣油といった重質油分を排気再燃発電プラントのような高効率の発電方法で活用することができる。また、重質油分を移送可能とした灯油、軽油は、分離後そのままガスタービン用の燃料として用いることができ、しかも重質油分に有害物質が移行するので、ガスタービンを傷めることがない。
【００１８】
【発明の効果】
上記したところから明かなように、本発明によれば、タールピッチ、オリノコタールあるいは残渣油といった重質油分を排気再燃発電プラントのような高効率の発電装置に用いることができるようにした高効率発電方法及び高効率発電システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高効率発電方法を実施する装置の一実施の形態を示す概念図である。
【符号の説明】
１  混合装置
２  移送手段
３  分離装置
４  発電装置
５  ガスタービン
６  ボイラ
７  蒸気タービン
８  煙突
【図１】
0004301622.tif 000002