(57)【要約】電気エネルギーを生成するための発電プラントは、化石燃料により駆動される蒸気及び／又はガスタービン（２，３，４，１３）と、化石燃料の燃焼から生じる煙道ガスからのＣＯ２ガスを捕捉するＣＯ２捕捉システム（２０）とを具備する。発電プラントは、捕捉されたＣＯ２を圧縮及び冷却するためのガス処理ユニット（ＧＰＵ）をさらに具備する。ガス処理ユニット（ＧＰＵ）の冷却回路（２４）は、塩水を加熱する熱交換器（２５）を含む閉ループを形成し、この熱交換器（２５）は多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）を有する水処理システムの一部である。閉ループ（２４）では、ＣＯ２ガス処理ユニット（ＧＰＵ）からの低温廃熱が水処理システムに利用される。こうして、発電プラントの全エネルギー効率は向上する。
2012525529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーを生成するための発電プラントであって、
化石燃料により駆動される、１つ以上の蒸気タービン（２，３，４）又は１つ以上のガスタービン（１３）又はそれら両方と、化石燃料の燃焼から生じる煙道ガスからのＣＯ２ガスを捕捉するＣＯ２捕捉システムと、ＣＯ２を圧縮及び冷却するための１つ以上の圧縮機（３０）及び１つ以上の冷却器（２３）を含み、捕捉されたＣＯ２を処理するユニット（ＧＰＵ）とを具備する発電プラントにおいて、
前記発電プラントは水処理システムを備え、前記水処理システムは、該水処理システムを流れる塩水を加熱する第１熱交換器（２５）を有する多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）を含み、前記第１熱交換器（２５）は、熱交換媒体がその中を通るように構成・配置されており、この熱交換媒体は前記ＣＯ２ガスを冷却する前記１つ以上の冷却器（２３）によって生成され、前記熱交換媒体は、前記第１熱交換器（２５）から排出された後、前記ＣＯ２ガスを冷却する前記１つ以上の冷却器（２３）に再び運ばれることを特徴とする発電プラント。
【請求項２】
前記水処理システムが一体化されたＣＯ２捕捉システムを備える発電プラントは、第２熱交換器（４５）をさらに備え、前記第２熱交換器（４５）は、原給水がＭＳＦ蒸留器に入る前に原給水を予熱するため、並びに、前記ＣＯ２ガスを冷却する前記１つ以上の冷却器（２３）及び前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）の第１熱交換器（２５）から生じる前記熱交換媒体のために構成・配置されており、この熱交換媒体は、前記第２熱交換器（４５）から排出された後、前記ＣＯ２ガスを冷却する前記１つ以上の冷却器（２３）に再び運ばれることを特徴とする請求項１に記載の発電プラント。
【請求項３】
前記ＣＯ２ガスを冷却する前記冷却器（２３）から生じる前記熱交換媒体は、前記第１熱交換器（２５）へ流入する際９０℃未満の温度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発電プラント。
【請求項４】
前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）は、処理すべき原給水を蒸留流と塩水流に分離するように構成・配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発電プラント。
【請求項５】
前記発電プラントは、前記塩水流を固体に還元するユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発電プラント。
【請求項６】
前記ユニットは無排水晶析装置（６０）であることを特徴とする請求項５に記載の発電プラント。
【請求項７】
前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）に運ばれる水流は、前記発電プラントからの廃水、海水及び／又は外部水源からの原水であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発電プラント。
【請求項８】
前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）蒸発器上流の前記原給水用ライン（４０，５３，４７）に、脱気器が備えられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発電プラント。
【請求項９】
低圧蒸気用ライン（２８）は、前記第１熱交換器（２５）へ通じることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発電プラント。
【請求項１０】
前記第１熱交換器（２５）又は第１及び第２熱交換器（２５，４５）を流れる前記熱交換媒体は、水、油又は蒸気であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の発電プラント。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の発電プラントの運用方法において、
前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）から排出される塩水ブローダウンの前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）に流入する原給水に対する塩分濃度比は１０〜１００の範囲であることを特徴とする発電プラントの運用方法。
【請求項１２】
前記塩水ブローダウンの被処理原給水に対する塩分濃度比は５０であることを特徴とする請求項１１に記載の発電プラントの運用方法。
【請求項１３】
前記第１熱交換器（２５）での加熱後に前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）の前記第１チャンバー（３１）に流入する際の前記塩水の温度は、５０℃〜７０℃の範囲であり、
前記第１熱交換器（２５）又は前記第１及び第２熱交換器（２５，４５）を流れる前記熱交換媒体の熱源温度は、前記第１熱交換器（２５）に流入する際は７０℃、前記第１熱交換器（２５）又は前記第２熱交換器（４５）から排出される際は４５℃であり、
前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）に流入する塩水の温度と、該多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）から出る塩水の温度との温度差は、２５℃〜４５℃の範囲であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の発電プラントの運用方法。
【請求項１４】
前記第１熱交換器（２５）での加熱後に前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）の前記第１チャンバー（３１）に流入する際の前記塩水の温度は６０℃であり、
前記第１熱交換器（２５）又は前記第１及び第２熱交換器（２５，４５）を流れる前記熱交換媒体の熱源温度は、前記第１熱交換器（２５）に流入する際は７０℃、前記第１熱交換器（２５）又は前記第２熱交換器（４５）から排出される際は４５℃であり、
前記多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）に流入する塩水の温度と、該多段フラッシュ蒸留器（ＭＳＦ）から出る塩水の温度との温度差は、３５℃であることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の発電プラントの運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素捕捉システムを備えた、電気エネルギーを生成するための発電プラントに関し、さらに、水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料により駆動されるガス及び／又は蒸気タービンを有する、電気エネルギーを生成するための発電プラントは、化石燃料の燃焼から生じる煙道ガスからの二酸化炭素を捕捉するためのシステムを備えることがあることが知られている。そのため、ＣＯ２捕捉システムを有する発電プラントは、蒸気、ガス、又は複合サイクル発電プラントであり、蒸気発電プラントは、酸素を燃料とする流動床ボイラーを含む様々なタイプのボイラーを備えることができる。このようなＣＯ２捕捉システムには、例えば、煙道ガスからのＣＯ２の吸脱着や、捕捉されたＣＯ２のその後の圧縮、冷却、液化のシステムが含まれる。ＣＯ２ガスの冷却処理は、例えば、熱交換媒体として水を使用する熱交換器により実現される。結果生じる加熱水は、通常廃熱と考えられる熱を含んでいる。
【０００３】
産業廃水、海水、その他の新鮮でない水の処理システムとして、様々なシステムが知られている。例えば、処理可能な限られた範囲の濁度や化学組成を持つ水を、ろ過により達成可能な限られた最大純度で処理するろ過膜軟化システムが知られている。この膜式システムは、通常、ある一定のレベルの汚染水であり、相当量の電気エネルギーと化学物質の使用が必要な水のろ過を行うために構成されている。
【０００４】
産業施設では、垂直管の流下膜式蒸気圧縮蒸発器など、廃水を処理するために蒸発システムが多用されている。それらのシステムは、通常、電力もしくは絶対圧２バール以上の圧力の蒸気を用いて運用される。
【０００５】
海水の脱塩における使用としては、多段フラッシュ蒸留器が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、蒸気及び／又はガスタービン、並びにＣＯ２捕捉及び冷却システムを備え、電気エネルギーを生成するための発電プラントであり、従来の発電プラントよりもエネルギー効率を向上させた発電プラントを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、上記発電プラントの運用方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
電気エネルギーを生成するための発電プラントは、化石燃料により駆動される１つ以上の蒸気及び／又はタービンと、化石燃料の燃焼から生じる煙道ガスからのＣＯ２ガスを捕捉又は抽出するＣＯ２捕捉システムと、捕捉されたＣＯ２を処理するユニットとを具備する発電プラントにおいて、このユニットは捕捉されたＣＯ２ガスを圧縮・冷却するための１つ以上の圧縮機及び冷却器を備える。本発明によると、上記発電プラントは、ＭＳＦを循環する塩水を加熱するための第１熱交換器つまり塩水加熱器を備えた多段フラッシュ蒸留器を有する水処理システムを備えている。特に、この第１熱交換器は、熱交換媒体がその中を通るように構成されており、それによってＭＳＦを循環する塩水を加熱する。この熱交換媒体は圧縮されたＣＯ２ガスを冷却する冷却器によって生成される冷却媒体である。また、この第１熱交換器つまり塩水加熱器は、熱交換媒体が、多段フラッシュ蒸留器のこの第１熱交換器から排出されると、ＣＯ２ガスを冷却する冷却器に再び運ばれるように構成・配置されている。これによって、ＣＯ２冷却器用の冷却媒体のために閉ループが構成される。
【０００９】
圧縮されたＣＯ２を冷却するための熱交換媒体は、ＣＯ２処理ユニット内の１つ以上の熱交換器を通過する。この熱交換媒体、例えば、水、油又は蒸気が上記冷却ユニットを出る際、その含有熱量は低レベルであり、従来と比べて低温廃熱と考えられている。本発明に係る発電プラントは、この低温廃熱を水処理システムにおいて、特に、多段フラッシュ蒸留器の動作に必要な熱を提供するために効率的に利用する。多段フラッシュ蒸留器は、処理する原給水を、高純度蒸留液流と、少量の濃縮塩水流との２つの流れに分離する。蒸留液は、例えば、商業目的や、再無機化後の飲用水を生成する目的に利用される。塩水流の一部は、そのままゴミとして廃棄されてもよいし、固体に還元するユニット、例えば、無排水晶析装置へと送られてもよい。塩水流の他の部分は、ＭＳＦ蒸発器を介して再循環され、ＭＳＦフラッシュチャンバー内の塩水をフラッシュ蒸発することで生成される蒸気の冷却媒体としての機能を果たす。原給水は、効率的な熱回収の観点から好適なＭＳＦのステージにてＭＳＦへと導入される。
【００１０】
ＣＯ２捕捉システムを備える発電プラントは、通常、ボイラーからの煙道ガスの凝縮による処理廃棄物として発生する塩水流を生成する。また、そのような発電プラントは、ＣＯ２冷却器又は煙道ガス冷却器などのＣＯ２捕捉器から生じる、通常９０℃未満の温度の液体媒体によって運ばれる大量の低温熱状の副産物を有する。この低温熱は、その低い温度のため、通常、発電には利用不可能である。しかしながら、本発明に係る発電プラントでは、ＣＯ２冷却から生じる低温熱を閉ループにおいて回収し、同発電プラントの副産物である廃水処理の熱源として利用する。この廃水は、煙道ガス凝縮液や同発電プラントのその他の産業廃棄物であってもよく、また、外部水源からの原水であってもよい。このように、本発明に係る発電プラントは、従来のプラントに比べて、全エネルギー効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る蒸留による水処理システムが一体化された発電プラントは、いくつかの効果をもたらす。発電プラントは無駄になりかねないエネルギーを回収して浄水に利用し、そうすることで水処理システムのエネルギーコストを低減させる。多段フラッシュ蒸留器は、結果生じる塩水、すなわち、濃縮廃水の高濃度レベルを維持することを容易にする。これにより、塩水を固体状に還元する晶析装置による塩水処理を可能にし、液体上の廃水よりも容易に廃棄される。また、蒸留による水処理を伴う発電プラントは、例えば、膜式システムに基づく水処理と比較して、有機炭素などの汚染物質を含む、さまざまな濁度、塩分濃度、及びｐＨ値の水処理を可能にする。さらに、結果的に生じる蒸留液の純度は、従来の膜式システムにより得られるものより高くなる。
【００１２】
本発明に係る水処理システムを備えた発電プラントは、さらに、いくつかの点において、従来の水処理システムよりも環境に適合している。本発明の発電プラントは、川や湖などの自然環境から新鮮な水を摂取する必要がない。従来の水処理システムと比較して、本発明のシステムは化学物質の消費が大きく軽減される必要がある。結果として生じる高濃度の塩水と、さらに塩水を固体に還元することで、液体廃棄物の廃棄や貯蔵の必要性が解消される。発電プラントの廃熱を効率的に利用することで、最終的な廃熱が低温で周囲に放出されることとなる。
【００１３】
本発明の実施形態では、ＣＯ２捕捉システムと水処理システムとを備えた発電プラントは、第２熱交換器、つまり処理する廃水が多段フラッシュ蒸留器に流入する前に予熱する給水予熱器をさらに備える。この第２熱交換器は、予熱される原水又は給水とは対向して流れる熱交換媒体のために構成・配置され、この熱交換媒体は、ＣＯ２捕捉システムのＣＯ２冷却処理から生じ、多段フラッシュ蒸留器の第１熱交換器つまり塩水加熱器を通過したものである。予熱器を通過すると、熱交換媒体はＣＯ２捕捉システムのＣＯ２冷却ユニットへと再び戻される。これによって、ＣＯ２冷却器のための冷却媒体の閉ループが再び形成される。第２熱交換器を流れる熱交換媒体は、水又は他の熱交換媒体である。
【００１４】
多段フラッシュ蒸留器へ向かう原給水のための第２熱交換器つまり予熱器は、ＣＯ２圧縮機冷却の閉ループからの熱の回収を可能にする。また、ＣＯ２捕捉システムからの効果的な廃熱回収の温度範囲を４５℃の値まで広げることを可能にする。
【００１５】
ＣＯ２捕捉設備を備える発電プラントと一体化され、ここではＭＳＦ蒸留器又はＭＳＦと称される多段フラッシュ蒸留器は、通常はＭＳＦで処理される他の種類の原水、例えば、海水よりも広い範囲の汚染物質又は化学組成を有する水の処理や浄化を可能にする。本発明に係る構成において、かつ、このような幅広い種類の汚染物質に対処するために、ＭＳＦは特別に選択された動作パラメータ群を用いて操作される。
【００１６】
本発明に係る発電プラントの運用方法において、ＭＳＦ蒸留器は、以下の値範囲の動作パラメータにより操作される。比較として、従来既知かつ運用されてきた多段フラッシュ蒸留器の動作パラメータの値を括弧で示す。
最高塩水温度：塩水が第１熱交換器つまり塩水加熱器で加熱後ＭＳＦの第１チャンバーに流入する際の温度。
本発明の場合：５０〜７０℃、より好ましくは６０℃（従来の場合：９０〜１２０℃）；
熱源温度：第１熱交換器又は第１及び第２熱交換器を流れてＣＯ２冷却器へと戻る熱源又は交換媒体、好ましくは、水の温度。ここで与えられる温度は、熱源が第１熱交換器へと流入する際の温度と、それが１つ以上の熱交換器から出る際の温度。
本発明の場合：７０℃、４５℃（従来の場合：１３０℃、１００℃）；
フラッシュ蒸発範囲：ＭＳＦに流入する塩水の温度と、ＭＳＦを出る塩水の温度との温度差。
本発明の場合：２５〜４５℃、より好ましくは３５℃（従来の場合：６０〜８０℃）；
濃度比：多段蒸留器から出る塩水ブローダウンと、多段蒸留器に流入する被処理原給水との塩分濃度比。
本発明の場合：１０〜１００、例えば、５０（従来の場合：１．５〜２）。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＣＯ２捕捉システムと、多段フラッシュ蒸留器を含む水処理システムとを備えた本発明に係る発電プラントを概略的に示す図である。
【図２ａ】図１に示す発電プラントとの一体化に適した水処理システムの第１実施形態を概略的及び詳細に示す図である。
【図２ｂ】図１に示す発電プラントとの一体化に適した水処理システムの第２実施形態を概略的及び詳細に示す図である。
【図３】図１に示す発電プラントとの一体化に適した水処理システムを概略的に示す図である。
【００１８】
異なる図において発電プラントの要素に付された同じ参照番号は、同じ要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る発電プラントは、蒸気タービンのみによって駆動される、又はガスタービンのみによって駆動される発電プラントや、蒸気タービンとガスタービンの両方を備えた複合サイクル発電プラントを含むどんな化石燃料発電プラントであってもよい。図１は、本発明に係る発電プラントの例としての複合サイクル発電プラントを示す図である。電気エネルギーを生成するための発電プラントは、ボイラー１と、発電機５をそれぞれ駆動する高圧・中圧・低圧蒸気タービン２，３，４とを備えている。蒸気は、タービン中で膨張した後、凝縮器６で凝縮される。その結果生まれる凝縮液や給水は、装置７，８で脱ガスされ予熱されて、ボイラー１へと送り返される。こうして水‐蒸気サイクルが完成する。この発電プラントは、他の発電機１４を駆動する圧縮機１１、燃焼器１２、ガスタービン１３をさらに備える。ガスタービンからの煙道ガスは、ボイラー１、例えば、熱回収蒸気発生器へと送られ、そこで煙道ガスの熱は蒸気の発生に利用される。
【００２０】
純粋蒸気タービン駆動の発電プラントの場合、ボイラーは、石炭燃料ボイラーや他の化石燃料ボイラーであってもよい。
【００２１】
図に示すボイラー１、もしくは、石炭燃料ボイラー、酸素を燃料とする流動床ボイラー、又は、他の化石燃料ボイラーから出た煙道ガスは、適した処理を受けるため煙道ガス処理設備２２へと送られ、その後ＣＯ２捕捉設備２０へと送られて、例えば、吸収分離や熱物理分離が行われる。この設備により抽出されたＣＯ２ガスは、ライン２１を介してＧＰＵへと送られる。このＧＰＵでは、ＣＯ２量ひいては圧縮機の電力消費量を軽減するため、中間冷却器つまり熱交換器２３によりＣＯ２ガスを数段階に分けて圧縮する。
【００２２】
発電プラントは水処理システムと一体化されており、ガス処理ユニットＧＰＵの熱交換媒体は、ガス冷却システム２３やＧＰＵを介して、かつ、水処理システムの多段フラッシュ蒸留器ＭＳＦ内に配置されたシェルアンドチューブ熱交換器２５を介して、閉ループ冷却システム２４内へと送られる。ＣＯ２ガスの冷却により低温熱が得られると、この低温熱は、ＭＳＦを通って循環する塩水に対向する方向で、ＭＳＦの第１熱交換器２５内に放出される。熱交換媒体は、熱交換器２５を出た後、ガス処理ユニットＧＰＵの熱交換器２３へと戻される。この熱交換媒体としては、水が最も好適である。
【００２３】
ガス処理ユニットＧＰＵからの水は、圧縮されたＣＯ２との熱交換により、９０℃未満の温度に加熱される。この水は、ライン２６を通って、塩水を加熱するＭＳＦの第１熱交換器つまり塩水加熱器２５へと送られる。塩水は、ＭＳＦ蒸発器へと流入する前に、熱交換器２５にて加熱される。ＣＯ２冷却媒体の閉ループの冷却水は、熱交換器２５を通過することで同時に冷却される。
【００２４】
図２ａは、本発明に係る発電プラントのＣＯ２ガス圧縮及び冷却に関係する部分と、電気エネルギーを生成する発電プラントの水処理プラントとの一体化とを詳細に示す。プラントは、数個の圧縮機３０を有する圧縮設備２２と、各圧縮機３０からガス処理ユニットＧＰＵの複数の熱交換器つまり中間冷却器２３の１つへと通じる圧縮ＣＯ２ガス用ラインとを備えている。ＭＳＦの第１熱交換器２５つまり塩水加熱器は、そのシェルを通ってライン２６，２７を介してＧＰＵの熱交換器２３へと流れる熱媒体側に接続される。熱交換管を流れる塩水側では、熱交換器２５はＭＳＦ蒸発器の主回路の一部である。冷却ユニットＧＰＵからの低温熱を効果的に使って蒸留される塩水の加熱を行う。ＭＳＦは、直列に配置されたフラッシュ蒸留器の複数のチャンバーやステージ３１を有する熱回収部ＨＲＳをさらに備えている。フラッシュ蒸留器では、塩水は、ＭＳＦ蒸発器の各ステージ３１,３１’の底部でフラッシュ蒸発する。蒸発器は、熱回収部ＨＲＳと排熱部３７とを備えている。熱交換器つまり塩水加熱器２５にて加熱された塩水は、第１フラッシュチャンバー３１へと導かれ、そこで、圧力は入って来る塩水がその一部が蒸発するようにフラッシュ蒸発することを可能にする値に熱力学的平衡によって維持される。各フラッシュチャンバー３１の上部へと上昇した蒸気は、交換管３２上で蒸留液状に凝縮される。上記フラッシュ蒸発、部分的蒸発及び凝縮の処理は、熱回収部ＨＲＳのすべてのステージ３１と排熱部３７のステージ３１’でより低温度、低圧力にて繰り返される。各ステージの蒸留液はパンに回収され、ライン３３を通って蒸留液タンク３４へと導かれる。フラッシュ蒸留器のステージチャンバー３１の底部では、塩水の蒸発しなかった汚染物質が集められ、ライン３５を通ってさらなる処理へと送られる。
【００２５】
ＭＳＦは、フラッシュ蒸発チャンバー３１’と蒸気を凝縮する凝縮管とをさらに含む排熱システム３７を備えている。これらの凝縮管はそれらを流れる冷却媒体を有し、この冷却媒体は、吸気ライン３８’と排気ライン３８’’を有する空気冷却器３８を通って閉ループ内を循環する。
【００２６】
フラッシュ蒸発した塩水の大部分は、塩水再循環ポンプにより排熱システム３７の最後尾のフラッシュチャンバー３１’から抽出され、熱回収部ＨＲＳのフラッシュチャンバー３１の凝縮管３２へと通じるライン３９を通ってＭＳＦへと導かれる。そこで、塩水は、フラッシュチャンバー３１に生成された蒸気の冷却媒体としての機能を果たす。
【００２７】
上記塩水の一部は、ライン３９を介してＭＳＦの熱回収部ＨＲＳへと再循環される再循環塩水の濃度を一定に保つため、別のポンプによりＭＳＦの最後尾のチャンバーから抽出され、ブローダウンとしてライン３５から排出される。
【００２８】
凝縮できないガスは、真空システム４１を介して排熱システム３７から抽出される。
【００２９】
給水は、その温度に応じて、ＭＳＦ蒸発器の好適なステージにおいて、ライン４０を介して導入される。図示の実施形態では、給水ラインは、ＭＳＦの排熱部３７へと導入されている。給水に溶けた空気を分離するために、ＭＳＦ蒸発器の上流に脱気器を設けてもよい。
【００３０】
システム起動時及び／又は過渡条件時に低圧蒸気を熱交換器に導入できるようにするため、低圧蒸気ライン２８は第１熱交換器２５へと通じている。
【００３１】
図２ｂに、水処理システムへの給水導入に関する本発明のさらなる実施形態を示す。本実施形態のシステムも、図２ａと同様の原理に基づいている。図２ａのシステムと比較して、本実施形態のシステムは、処理される給水を予熱する第２熱交換器４５をさらに備えている。この予熱器４５は、シェルアンドチューブ熱交換器であり、そのシェル側を、熱交換器２５からライン４６を介して送られそのシェルを流れる水又は他の熱交換媒体が流れている。第２熱交換器４５を通過後、熱交換媒体、好ましくは、水はライン２７によってガス処理ユニットＧＰＵの冷却器２３へと戻される。こうして、ループ２４は閉じられる。その管側では、熱交換器４５は、ライン４７によって運ばれてきた給水を予熱処理へと導く。第２熱交換器つまり給水予熱器４５は、ＣＯ２ガス冷却システムの冷却媒体に残っている熱をさらに容易に回収できるようにし、発電プラントのエネルギー効率のさらなる最適化を可能にする。
【００３２】
ライン４８は、予熱後の給水をＭＳＦ蒸発器の好適なステージ３１へと送る。
【００３３】
図３は、本発明に係る発電プラントに一体化された水処理システムにより処理される原給水の考え得る水源の完全なスキームを概略的に示す。図示の水源のいかなる組み合わせ、並びに、他の同様の水源も可能である。図３に示す水源には、ライン５０によりＭＳＦに運ばれるボイラーブローダウンや、ＣＯ２捕捉設備２０からライン５１を介して原水タンク５２に運ばれる煙道ガス凝縮液が含まれる。原水タンク５２からは、ラインが給水ライン４０又は４７へと通じている。図３に示すＭＳＦ蒸留器は、ライン５０を通るボイラーブローダウンＢＢからと、原水タンク５２からの原水を運ぶライン５３からの２つの水源から原給水を受け取る。これは、蒸留への給水の供給を均一なレベルにするためである。原水タンク５２は、産業廃水を収容する中和槽ＮＴからの水と、池、湖又は他の同様の水源などの外部水源ＥＸＴからの水のどちらか一方又は両方により満たされてもよい。この水は、ほとんどの浮遊する物質を沈殿により除去するため、又は、そのｐＨ値を実際の特性により変化させるために、設備５８にて前処理が行われてもよい。すなわち、煙道ガス凝縮液ＦＧＣは、高溶解度のＣａＳＯ３やＣａＳＯ４を酸化させるため、処理設備５９にて前処理を行ってもよい。
【００３４】
両図２ａ及び図２ｂに示す実施形態では、ＭＳＦは、排熱システム３７の凝縮管内の冷却媒体を冷却するための、吸気ライン３８’と排気ライン３８’’を有する空気冷却器３８と接続されている。
【００３５】
蒸留タンク３４へのライン３３は、ＭＳＦが生成した蒸留水を運ぶ。真空システム４１に集められる他の蒸留液もライン５５を通って上記タンク３４へと運ばれてもよい。
【００３６】
ＭＳＦからの塩水つまり塩水ブローダウンは、ライン３５により無排水晶析装置６０へと運ばれ、そこで固体結晶体へと処理される。これらの固体は、その後、廃棄物として処分される。無排水晶析装置６０は、晶析装置と、入って来る塩水のための熱回収加熱器と、機械蒸気圧縮機とを備えていてもよい。凝固処理により排出される蒸留液も、蒸留液タンク３４に回収されてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      ボイラー
２      ＨＰ蒸気タービン
３      中圧蒸気タービン
４      低圧蒸気タービン
５      発電機
６      凝縮器
７，８  脱ガス・予熱装置
１１    圧縮機
１２    燃焼器
１３    ガスタービン
１４    発電機
２０    ＣＯ２捕捉設備
２１    ＣＯ２ガス用ライン
２２    煙道ガス処理設備、上流ＣＯ２捕捉設備
２３    熱交換器、ＣＯ２ガス冷却器
２４    閉ループ冷却システム
２５    ＭＳＦ（塩水加熱器）内の第１熱交換器
２６    熱交換器２５へのライン
２７    ＧＰＵ内の冷却用熱交換器へと戻るライン
２８    第１熱交換器への低圧蒸気ライン
３０    圧縮機
３１    ＭＳＦの熱回収部ＨＲＳ内に直列に配置されたフラッシュ蒸留チャンバー
３１’  ＭＳＦの排熱部３７内に直列に配置されたフラッシュ蒸留チャンバー
３２    凝縮管
３３    蒸留液用ライン
３４    蒸留液タンク
３５    塩水ブローダウン用ライン
３７    排熱部
３８    空気冷却器
３８’  吸気ライン
３８’’  排気ライン
３９    再循環塩水用ライン
４０    給水ライン
４１    真空システム
４５    給水予熱器
４６    第２熱交換器つまり給水予熱器へのライン
４７    第２熱交換器つまり予熱器への給水ライン
４８    第２熱交換器からＭＳＦのＨＲＳへのライン
５０    ボイラーブローダウン用ライン
５１    煙道ガス凝縮液用ライン
５２    原水タンク
５３    原給水用ライン
５５    蒸留液用ライン
５８，５９  前処理設備
６０    無排水晶析装置
ＧＰＵ  ガス処理ユニット
ＨＲＳ  熱回収部
ＦＧＣ  煙道ガス凝縮液
ＢＢ    ボイラーブローダウン
ＥＸＴ  外部水源
ＮＴ    中和槽
ＭＳＦ  多段フラッシュ蒸留器
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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