JP7572919B2 - Steam Boiler System - Google Patents
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Description
本発明は、蒸気ボイラシステムに関する。 The present invention relates to a steam boiler system.
地球温暖化防止のため、二酸化炭素(以下「CO2」と表記する。)の排出を削減する技術の開発が進められている。その技術としては、CO2を回収する技術、CO2を貯留する技術、CO2を変換して有効活用する技術等がある。 In order to prevent global warming, development of technologies to reduce carbon dioxide (hereinafter referred to as " CO2 ") emissions is underway. Such technologies include technologies to capture CO2 , technologies to store CO2 , technologies to convert CO2 and make effective use of it, etc.
CO2を回収する技術としては、化学吸収法がある。アミン水溶液を用いて、排ガス中のCO2を吸収し、吸収したCO2をこの水溶液から放出させ、タンクなどにCO2を回収する。アミン水溶液は、CO2を吸収する際に発熱し、CO2を放出する際には加熱が必要となる。このため、アミン水溶液の冷却及び加熱をするためのエネルギーが必要であり、それらのエネルギーを削減することが課題である。 One technique for capturing CO2 is the chemical absorption method. An amine aqueous solution is used to absorb CO2 in exhaust gas, and the absorbed CO2 is released from the aqueous solution, and the CO2 is captured in a tank or the like. The amine aqueous solution generates heat when absorbing CO2 , and heating is required when releasing CO2 . Therefore, energy is required to cool and heat the amine aqueous solution, and reducing this energy is a challenge.
また、回収したCO2を貯蔵する技術がある。回収したCO2を貯蔵箇所まで輸送し、地下深くに貯蔵用の穴を設け、CO2を圧縮して貯蔵する。コスト低減、貯蔵した後の貯蔵状態の保持及び安全性等が課題である。 There is also technology to store the captured CO2 . The captured CO2 is transported to a storage location, a storage hole is dug deep underground, and the CO2 is compressed and stored. Issues include reducing costs, maintaining the storage state after storage, and safety.
CCS(Carbon dioxide Capture and Storage)は、CO2を回収する技術と回収したCO2を貯蔵する技術とを合わせたものである。CCSにおいては、上記課題があるため、回収したCO2を変換して有効活用する技術であるCCU(Carbon Capture and Utilization)の開発が進められている。 CCS (Carbon Dioxide Capture and Storage) is a combination of technology for capturing CO 2 and technology for storing the captured CO 2. Due to the above-mentioned issues with CCS, development of CCU (Carbon Capture and Utilization), a technology for converting and effectively utilizing the captured CO 2 , is underway.
例えば、CO2をメタン(以下「CH4」と表記する。)に変換する方法がある。この場合の化学反応は、次の反応式(1)で表される。 For example, there is a method of converting CO2 into methane (hereinafter referred to as " CH4 "). The chemical reaction in this case is represented by the following reaction formula (1).
CO2+4H2 → CH4+2H2O …反応式(1)
上記反応式(1)で必要になる水素(以下「H2」と表記する。)は、次の反応式(2)で表される水の電気分解反応により得ることができる。
CO 2 +4H 2 → CH 4 +2H 2 O...Reaction formula (1)
Hydrogen (hereinafter referred to as "H 2 ") required in the above reaction formula (1) can be obtained by the electrolysis of water represented by the following reaction formula (2).
2H2O → 2H2+O2 …反応式(2)
CH4は、液化天然ガス(以下「LNG」と表記する。)の主成分であり、LNGの代替として有効利用することができる。上記反応式(1)及び(2)で表される反応によって得られるCH4については、低コスト化が課題であり、LNGと同等程度にすることが求められている。
2H 2 O → 2H 2 +O 2 ... Reaction formula (2)
CH4 is the main component of liquefied natural gas (hereinafter referred to as "LNG") and can be effectively used as a substitute for LNG. The challenge for obtaining CH4 is to reduce the cost, and there is a demand for it to be at the same level as LNG.
電力分野では、化石燃料を燃焼する火力発電の比率を減らし、太陽光発電や風力発電の再生可能エネルギーの比率を増やすことでCO2を削減する取組みも進められている。 In the electricity sector, efforts are underway to reduce CO2 emissions by reducing the proportion of thermal power generation that burns fossil fuels and increasing the proportion of renewable energy sources such as solar and wind power generation.
近年、太陽光発電や風力発電の再生可能エネルギーの導入が増加し、発電量が日によっても時間帯によっても異なり、電力の供給過多が予測される場合、事前に再生可能エネルギーの受入れを抑制する事態が発生している。 In recent years, the introduction of renewable energy sources such as solar and wind power has increased, and the amount of electricity generated varies depending on the day and time of day. In cases where an excess supply of electricity is predicted, the acceptance of renewable energy sources is curtailed in advance.
再生可能エネルギーの受入れ停止の間に発電をすると、余剰電力になるため、その活用方法の一つとして、上記反応式(2)で表される水の電気分解反応によるH2の製造が考えられている。H2を製造することができれば、上記反応式(1)で表されるようにCO2をCH4に変換し、燃料として再利用することができる。 If electricity is generated during the suspension of renewable energy use, surplus electricity will be generated, and one way to utilize this electricity is to produce H2 through the electrolysis of water, as shown in the above reaction formula (2). If H2 can be produced, CO2 can be converted to CH4, as shown in the above reaction formula (1), and reused as fuel.
特許文献1には、炭化水素化合物を生成するための電解槽、逆水性ガスシフト反応器、およびフィッシャー・トロプシュ反応器で構成される、システムおよび方法が開示されている。 Patent document 1 discloses a system and method for producing hydrocarbon compounds, comprising an electrolytic cell, a reverse water gas shift reactor, and a Fischer-Tropsch reactor.
ここで、逆水性ガスシフト反応器における反応は、CO2をCO(一酸化炭素)に変換する反応であり、下記反応式(3)で表される。 Here, the reaction in the reverse water gas shift reactor is a reaction of converting CO2 into CO (carbon monoxide), and is represented by the following reaction formula (3).
CO2+H2 → CO+H2O …反応式(3)
また、フィッシャー・トロプシュ反応器における反応は、CH4のような炭化水素を生成する反応であり、下記反応式(4)で表される。なお、この反応は、フィッシャー・トロプシュ法(Fischer-Tropsch process)として知られている。
CO 2 + H 2 → CO + H 2 O ... reaction formula (3)
The reaction in the Fischer-Tropsch reactor produces hydrocarbons such as CH4 and is represented by the following reaction formula (4). This reaction is known as the Fischer-Tropsch process.
nCO+(2n+1)H2 → CnH2n+2+nH2O …反応式(4)
CO2の回収方法には、化石燃料の燃焼ガスから高圧でCO2を吸収しその後低圧にしてCO2を放出させて回収する圧力スウィング法、CO2だけを膜に透過させて回収する膜分離法、アミン水溶液を用いてCO2を吸収しその後放出して回収するプロセス等がある。H2は、再生可能エネルギーあるいは核燃料で得られる電気エネルギーを使用して水を電気分解することで製造する。
nCO+(2n+1)H 2 → C n H 2n+2 +nH 2 O...Reaction formula (4)
There are two methods for capturing CO2 : the pressure swing method, in which CO2 is absorbed from fossil fuel combustion gas at high pressure and then released and captured at low pressure; and the membrane separation method, in which only CO2 is captured by passing it through a membrane. There are processes that use an aqueous amine solution to absorb and then release CO2 for capture. H2 can be produced by electrolyzing water using electrical energy obtained from renewable energy or nuclear fuel. .
特許文献2には、固体酸化物電解セル(SOEC)ユニットにCO2流を供給し、COを生成し、このCOを第一の合成ガス流にフィードバックし、それによって、第一の合成ガス流中のCO濃度が高められる方法が開示されている。 Patent document 2 discloses a method of supplying a CO2 stream to a solid oxide electrolysis cell (SOEC) unit to produce CO and feed the CO back into a first synthesis gas stream, thereby increasing the CO concentration in the first synthesis gas stream.
非特許文献1には、固体酸化物形電気分解セル(SOEC:Solid Oxide Electrolysis Cell)を用いて、500℃以上の高温下で二酸化炭素と水蒸気を同時に電気分解(共電解)し、水素と一酸化炭素に変換すること、この変換により得られたガス及び熱を利用してメタンを製造すること等が開示されている。 Non-Patent Document 1 discloses that a solid oxide electrolysis cell (SOEC) is used to simultaneously electrolyze carbon dioxide and water vapor (co-electrolysis) at high temperatures of 500°C or higher to convert them into hydrogen and carbon monoxide, and that the gas and heat obtained from this conversion are used to produce methane.
特許文献1及び2には、窒素を含まない閉空間における燃料の酸化及び燃焼生成ガスの還元については記載されていない。 Patent documents 1 and 2 do not describe the oxidation of fuel and the reduction of combustion product gases in a closed space that does not contain nitrogen.
本発明の目的は、蒸気ボイラと二酸化炭素燃料化装置とを備え、燃料、酸素等が閉ループを循環する構成を有する蒸気ボイラシステムにおいて、エネルギー効率を向上し、かつ、二酸化炭素燃料化装置を小型化して二酸化炭素燃料化装置の導入コストを削減することにある。 The object of the present invention is to improve energy efficiency in a steam boiler system that includes a steam boiler and a carbon dioxide fuel generator, and in which fuel, oxygen, etc. circulate in a closed loop, and to reduce the cost of introducing the carbon dioxide fuel generator by making the device smaller.
本発明の蒸気ボイラシステムは、蒸気ボイラと、二酸化炭素燃料化装置と、蒸気ボイラから二酸化炭素燃料化装置に燃焼生成ガスを送る燃焼生成ガス流路と、二酸化炭素燃料化装置から蒸気ボイラに変換ガスを送る変換ガス流路と、二酸化炭素燃料化装置から蒸気ボイラに酸素ガスを送る酸素ガス流路と、を備え、蒸気ボイラは、変換ガスを酸素ガスにより燃焼して燃焼生成ガスを生成し、二酸化炭素燃料化装置は、燃焼生成ガスを還元し、変換ガスと酸素ガスとに分離し、燃焼生成ガス、変換ガス及び酸素ガスは、蒸気ボイラ、二酸化炭素燃料化装置、燃焼生成ガス流路、変換ガス流路及び酸素ガス流路で構成される閉ループを循環する構成を有し、蒸気ボイラの給水流路には、給水流路の給水に変換ガス及び酸素ガスの熱エネルギーのうち少なくともいずれか一つを与える熱交換器が設置されている。 The steam boiler system of the present invention comprises a steam boiler, a carbon dioxide fuel generator, a combustion product gas flow path that sends combustion product gas from the steam boiler to the carbon dioxide fuel generator, a converted gas flow path that sends converted gas from the carbon dioxide fuel generator to the steam boiler, and an oxygen gas flow path that sends oxygen gas from the carbon dioxide fuel generator to the steam boiler. The steam boiler burns the converted gas with oxygen gas to generate combustion product gas, the carbon dioxide fuel generator reduces the combustion product gas and separates it into converted gas and oxygen gas, and the combustion product gas, converted gas, and oxygen gas circulate in a closed loop consisting of the steam boiler, the carbon dioxide fuel generator, the combustion product gas flow path, the converted gas flow path, and the oxygen gas flow path. A heat exchanger is installed in the water supply flow path of the steam boiler to provide at least one of the thermal energy of the converted gas and the oxygen gas to the water supply of the water supply flow path.
本発明によれば、蒸気ボイラと二酸化炭素燃料化装置とを備え、燃料、酸素等が閉ループを循環する構成を有する蒸気ボイラシステムにおいて、エネルギー効率を向上し、かつ、二酸化炭素燃料化装置を小型化して二酸化炭素燃料化装置の導入コストを削減することができる。 According to the present invention, in a steam boiler system having a steam boiler and a carbon dioxide fuel generator, in which fuel, oxygen, etc. circulate in a closed loop, it is possible to improve energy efficiency and reduce the size of the carbon dioxide fuel generator, thereby reducing the introduction cost of the carbon dioxide fuel generator.
本開示は、蒸気ボイラシステムに関し、蒸気ボイラの燃焼器で発生する燃焼生成ガス(排ガス)を回収し、燃焼生成ガスに含まれる二酸化炭素を再燃料化する技術に関する。 This disclosure relates to a steam boiler system and to a technology for recovering combustion product gas (exhaust gas) generated in the combustor of a steam boiler and reusing the carbon dioxide contained in the combustion product gas as fuel.
以下、実施例について、図面を用いて説明する。 The following examples are explained with reference to the drawings.
実施例においては、例えば医薬器具や食品容器の蒸気殺菌などに使用される蒸気ボイラから発生する二酸化炭素を再利用するシステムを対象に説明するが、これに限定されるものではなく、燃料の燃焼により二酸化炭素が発生する構成を有するものであれば適用することができる。 In the embodiment, a system that reuses carbon dioxide generated from a steam boiler used for steam sterilization of medical equipment and food containers will be described, but the present invention is not limited to this and can be applied to any system that generates carbon dioxide by burning fuel.
図1は、実施例1の蒸気ボイラシステムを示す全体構成図である。 Figure 1 is an overall configuration diagram showing the steam boiler system of the first embodiment.
本図に示す蒸気ボイラシステムは、蒸気ボイラ1と、二酸化炭素燃料化装置2と、燃焼触媒ユニット3と、変換ガスタンク6と、酸素ガスタンク7と、制御装置13と、を備えている。
The steam boiler system shown in this diagram includes a steam boiler 1, a carbon dioxide fuel conversion device 2, a combustion catalyst unit 3, a
蒸気ボイラ1には、給水配管15(給水流路)、蒸気配管16(蒸気流路)、燃料ガス配管17(燃料ガス流路)及び排ガス配管18(燃焼生成ガス流路)が接続されている。給水配管15は、外部から蒸気ボイラ1に水を供給する配管である。給水配管15には、熱交換器11-1及び熱交換器11-2が設置されている。燃料ガス配管17には、ガス流量調整弁10-4が設置されている。排ガス配管18には、ガス流量調整弁10-5が設置されている。
The steam boiler 1 is connected to a water supply pipe 15 (water supply flow path), a steam pipe 16 (steam flow path), a fuel gas pipe 17 (fuel gas flow path), and an exhaust gas pipe 18 (combustion product gas flow path). The
蒸気ボイラ1と二酸化炭素燃料化装置2とは、配管で接続されている。この配管の途中には、燃焼触媒ユニット3が設置されている。この配管は、蒸気ボイラ1において発生する排ガス配管18から分岐された流路である。燃焼触媒ユニット3と二酸化炭素燃料化装置2との間の配管には、圧力計9-3、ガス流量計8-4及びガス分析計12-2が設置されている。
The steam boiler 1 and the carbon dioxide fuel generator 2 are connected by a pipe. A combustion catalyst unit 3 is installed in the middle of this pipe. This pipe is a flow path branched off from the
二酸化炭素燃料化装置2と変換ガスタンク6とは、配管(変換ガス流路)で接続されている。この配管の途中には、冷却器4-1、圧力計9-4及び圧縮機5-1がこの順に設置されている。
The carbon dioxide fuel device 2 and the
二酸化炭素燃料化装置2と酸素ガスタンク7とは、配管(酸素ガス流路)で接続されている。この配管の途中には、冷却器4-2、圧力計9-5及び圧縮機5-2がこの順に設置されている。 The carbon dioxide fuel device 2 and the oxygen gas tank 7 are connected by piping (oxygen gas flow path). Along the way, a cooler 4-2, a pressure gauge 9-5, and a compressor 5-2 are installed in this order.
変換ガスタンク6と蒸気ボイラ1とは、配管(変換ガス流路)で接続されている。この配管の途中には、ガス流量調整弁10-2及びガス流量計8-2がこの順に設置されている。
The
酸素ガスタンク7と蒸気ボイラ1とは、配管で接続されている。この配管の途中には、ガス流量調整弁10-1及びガス流量計8-1がこの順に設置されている。 The oxygen gas tank 7 and the steam boiler 1 are connected by piping. A gas flow control valve 10-1 and a gas flow meter 8-1 are installed in this order along the piping.
蒸気ボイラ1と燃焼触媒ユニット3とを接続する配管には、変換ガスタンク6からのバイパス配管(変換ガスバイパス流路)が接続されている。言い換えると、蒸気ボイラ1と燃焼触媒ユニット3とを接続する流路には、変換ガスの一部を合流させる変換ガスバイパス流路が接続されている。このバイパス配管の途中には、ガス流量調整弁10-3及びガス流量計8-3がこの順に設置されている。なお、変換ガスバイパス流路は、変換ガスタンク6の上流側の変換ガス流路から分岐させてもよい。
A bypass pipe (converted gas bypass flow path) from the converted
二酸化炭素燃料化装置2の構成要素であるSOECの電極材料は、O2によって劣化する。このため、蒸気ボイラ1から二酸化炭素燃料化装置2に送られてくる排ガス中にO2が残存する場合に備え、蒸気ボイラ1から二酸化炭素燃料化装置2に向かう配管に燃焼触媒ユニット3が設けられているが、残存するO2と反応する燃料成分が不足する場合がある。この場合に、燃焼触媒ユニット3の上流側に、変換ガスタンク6からのバイパス配管を介して、CO及びH2等を含む変換ガスを供給し、残存するO2と反応させることにより、O2を除去することができる。
The electrode material of the SOEC, which is a component of the carbon dioxide fuel production device 2, is deteriorated by O2 . For this reason, a combustion catalyst unit 3 is provided in the piping from the steam boiler 1 to the carbon dioxide fuel production device 2 in case O2 remains in the exhaust gas sent from the steam boiler 1 to the carbon dioxide fuel production device 2, but there are cases where the fuel components to react with the remaining O2 are insufficient. In this case, a converted gas containing CO, H2, etc. is supplied to the upstream side of the combustion catalyst unit 3 via a bypass piping from the converted
変換ガスタンク6には、圧力計9-2及びガス分析計12-1が設置されている。
A pressure gauge 9-2 and a gas analyzer 12-1 are installed in the converted
酸素ガスタンク7には、圧力計9-1が設置されている。また、酸素ガスタンク7には、外部から酸素を供給するための酸素供給配管19が接続されている。酸素供給配管19には、ガス流量調整弁10-6が設置されている。
A pressure gauge 9-1 is installed in the oxygen gas tank 7. In addition, an
二酸化炭素燃料化装置2、圧縮機5-1及び圧縮機5-2には、外部から系統電力14が供給される。
The carbon dioxide fuel device 2, compressor 5-1, and compressor 5-2 are supplied with
蒸気ボイラシステムにおいては、蒸気ボイラ1の排ガスを二酸化炭素燃料化装置2で燃料化する。そして、燃料化したガスは、変換ガスタンク6に封入可能な温度に冷却した後、圧縮して変換ガスタンク6に封入する。
In the steam boiler system, the exhaust gas from the steam boiler 1 is converted into fuel by the carbon dioxide fuel conversion device 2. The converted gas is then cooled to a temperature that allows it to be sealed in the converted
変換ガスタンク6に封入したガスは、蒸気ボイラ1の燃料として再利用される。すなわち、蒸気ボイラシステムは、燃焼と還元とを繰り返す循環システムである。
The gas sealed in the converted
蒸気ボイラ1は、燃料を酸素で燃焼し、その燃焼熱で水を加熱し、水蒸気を得る装置である。燃焼後のガス(排ガス)は二酸化炭素と水であり、その温度は200℃~500℃の高温である。また、燃料と酸素との比は一定の割合とし、安定した火炎を発生させるようにする。 The steam boiler 1 is a device that burns fuel with oxygen and uses the heat of combustion to heat water and obtain steam. The gas (exhaust gas) produced after combustion is carbon dioxide and water, and its temperature is high, ranging from 200°C to 500°C. The ratio of fuel to oxygen is kept constant to generate a stable flame.
この燃焼ガスを二酸化炭素燃料化装置2に導入する。 This combustion gas is introduced into the carbon dioxide fuel production device 2.
二酸化炭素燃料化装置2は、CO2をCOに変換する装置である固体酸化物形電解セル(SOEC)を含む。SOECは、電力を供給することによりCO2及びH2Oを原料物質としてCO及びH2を生成する装置である。言い換えると、二酸化炭素燃料化装置2は、蒸気ボイラ1で発生する排ガスを還元する装置である。 The carbon dioxide fuel apparatus 2 includes a solid oxide electrolysis cell (SOEC) that converts CO2 into CO. The SOEC is an apparatus that generates CO and H2 using CO2 and H2O as raw materials by supplying electric power. In other words, the carbon dioxide fuel apparatus 2 is an apparatus that reduces the exhaust gas generated in the steam boiler 1.
また、二酸化炭素燃料化装置2は、SOECで生成したCO及びH2から触媒反応によりCH4等を生成する装置を含むものであってもよい。 The carbon dioxide fuel production device 2 may also include a device that produces CH4 and the like through a catalytic reaction from CO and H2 produced by the SOEC.
さらに、二酸化炭素燃料化装置2は、CO2を含むガスを原料として触媒反応等により直接CH4等を生成する装置であってもよい。この場合は、二酸化炭素燃料化装置2は、SOECを含まなくてもよい。 Furthermore, the carbon dioxide fuel apparatus 2 may be an apparatus that uses a gas containing CO2 as a raw material and directly produces CH4 or the like through a catalytic reaction or the like. In this case, the carbon dioxide fuel apparatus 2 does not need to include an SOEC.
よって、二酸化炭素燃料化装置2は、CO又はCH4等を含むガスを生成する装置である。 Therefore, the carbon dioxide fuel production device 2 is a device that produces gas containing CO, CH4 , or the like.
二酸化炭素燃料化装置2で生じるCO及びH2、又はCH4等(以下「変換ガス」という。)は、変換ガスタンク6に送られ貯留される。一方、二酸化炭素燃料化装置2で生じるO2は、酸素ガスタンク7に送られ貯留される。よって、二酸化炭素燃料化装置2で生じるCO、H2、CH4等は、蒸気ボイラ1の燃料として再利用される。同様に、二酸化炭素燃料化装置2で生じるO2は、蒸気ボイラ1の酸化剤として再利用される。
The CO and H2 or CH4 , etc. (hereinafter referred to as "converted gas") produced in the carbon dioxide fuel production apparatus 2 are sent to and stored in a converted
SOECは、高温で水を電気分解する装置である。SOECは、酸素極、電解質及び水素極の三層構造を有し、系統電力14を用いてH2Oから水素極にH2を生成し、酸素極にてO2を生成する。さらに、上記反応式(3)に示すように、CO2とH2の逆水性ガスシフト反応で、H2O及びCOが生成される。
The SOEC is a device that electrolyzes water at high temperatures. The SOEC has a three-layer structure of an oxygen electrode, an electrolyte, and a hydrogen electrode, and produces H2 from H2O at the hydrogen electrode using
SOECにおいては、CO2の全量を反応させるわけではなく、一部が残存するため、水素極のガスは、H2O、COと未反応のH2、CO2とが混合した状態となる。 In the SOEC, the entire amount of CO2 is not reacted, and some of it remains, so that the gas at the hydrogen electrode is a mixture of H2O , CO, and unreacted H2 and CO2 .
したがって、二酸化炭素燃料化装置2が実質的にSOECのみで構成されている場合は、上記のH2O、CO、H2、CO2が変換ガスを構成する。二酸化炭素燃料化装置2で生成したO2は、変換ガスと物理的に隔てられて排出されるため、変換ガスにはO2は含まれない。 Therefore, when the carbon dioxide fuel apparatus 2 is substantially composed of only an SOEC, the converted gas comprises the above-mentioned H2O , CO, H2 , and CO2 . The O2 produced in the carbon dioxide fuel apparatus 2 is discharged while being physically separated from the converted gas, so the converted gas does not contain O2 .
二酸化炭素燃料化装置2の水の電気分解反応に必要とする電力と、逆水性ガスシフト反応による変換ガスの組成とは、ガスの温度に依存して変化する。二酸化炭素燃料化装置2における電気分解反応及び逆水性ガスシフト反応はともに、吸熱反応である。このため、二酸化炭素燃料化装置2では、内部のガス温度が低下しないように加熱することも必要になる。 The power required for the water electrolysis reaction in the carbon dioxide fuel production device 2 and the composition of the converted gas by the reverse water gas shift reaction vary depending on the gas temperature. Both the electrolysis reaction and the reverse water gas shift reaction in the carbon dioxide fuel production device 2 are endothermic reactions. For this reason, the carbon dioxide fuel production device 2 also requires heating to prevent the internal gas temperature from decreasing.
さらに、二酸化炭素燃料化装置2に供給する排ガスに酸素が含まれると、二酸化炭素燃料化装置2の水素極が酸化して劣化する。そこで、二酸化炭素燃料化装置2の上流に燃焼触媒ユニット3を設置し、排ガス中のO2を除去することが望ましい。 Furthermore, if the exhaust gas supplied to the carbon dioxide fuel production device 2 contains oxygen, the hydrogen electrode of the carbon dioxide fuel production device 2 will be oxidized and deteriorated. Therefore, it is desirable to install a combustion catalyst unit 3 upstream of the carbon dioxide fuel production device 2 to remove O2 from the exhaust gas.
二酸化炭素燃料化装置2において生成される変換ガスは、二酸化炭素燃料化装置2の下流に設置された冷却器4-1により冷却され、圧縮機5-1で圧縮され、変換ガスタンク6に送られ、貯蔵される。一方、二酸化炭素燃料化装置2において生成されるO2は、二酸化炭素燃料化装置2の下流に設置された冷却器4-2により冷却され、圧縮機5-2で圧縮され、酸素ガスタンク7に送られ、貯蔵される。
The converted gas produced in the carbon dioxide fuel production system 2 is cooled by a cooler 4-1 installed downstream of the carbon dioxide fuel production system 2, compressed by a compressor 5-1, and sent to a converted
冷却器4-1で冷却された変換ガスの流路圧力は、圧力計9-4により計測される。冷却器4-2で冷却されたO2の流路圧力は、圧力計9-5により計測される。圧力計9-4、9-5の計測値は、制御装置13に送信される。制御装置13は、受信した圧力計9-4、9-5の計測値に基いて、圧縮機5-1及び圧縮機5-2の出力を制御する。これにより、変換ガス及びO2の流路圧力を安定させることができる。
The flow path pressure of the converted gas cooled by the cooler 4-1 is measured by a pressure gauge 9-4. The flow path pressure of the O2 cooled by the cooler 4-2 is measured by a pressure gauge 9-5. The measurement values of the pressure gauges 9-4, 9-5 are transmitted to the
変換ガスタンク6に貯蔵されている変換ガスと、酸素ガスタンク7に貯蔵されているO2とを蒸気ボイラ1に再供給する。また、変換ガスタンク6の変換ガスは、燃焼触媒ユニット3にも供給し、蒸気ボイラ1からの排ガスに含まれるO2の除去に利用する。
The converted gas stored in the converted
蒸気ボイラ1に供給する変換ガスの流量は、ガス流量計8-2で計測する。燃焼触媒ユニット3に供給する変換ガスの流量は、ガス流量計8-3で計測する。蒸気ボイラ1に供給するO2ガスの流量は、ガス流量計8-1で計測する。これらのガスの流量はそれぞれ、ガス流量調整弁10-2、10-3、10-1の開度を調整することにより制御される。この制御は、制御装置13により行う。
The flow rate of the converted gas supplied to the steam boiler 1 is measured by a gas flow meter 8-2. The flow rate of the converted gas supplied to the combustion catalyst unit 3 is measured by a gas flow meter 8-3. The flow rate of O2 gas supplied to the steam boiler 1 is measured by a gas flow meter 8-1. The flow rates of these gases are controlled by adjusting the apertures of gas flow control valves 10-2, 10-3, and 10-1, respectively. This control is performed by a
なお、制御装置13に対して各種の計測値のデータを送信する手段、及び制御装置13から各種の制御信号を送信する手段は、無線でも有線でもよい。本図においては、破線で示している。
The means for transmitting various measurement data to the
蒸気ボイラ1に供給される変換ガス及びO2ガスは、蒸気ボイラ1で安定した燃焼になる流量比とする。一方、燃焼触媒ユニット3に供給される変換ガスは、触媒燃焼後のガス中にO2が残存しないようにする流量とする。 The converted gas and O2 gas supplied to the steam boiler 1 are set at a flow rate ratio that allows stable combustion in the steam boiler 1. On the other hand, the converted gas supplied to the combustion catalyst unit 3 is set at a flow rate that prevents O2 from remaining in the gas after catalytic combustion.
このように、蒸気ボイラ1で生成されたH2O及びCO2は、二酸化炭素燃料化装置2でH2及びCOに燃料化され、再び蒸気ボイラ1に供給される。 In this manner, the H 2 O and CO 2 produced in the steam boiler 1 are converted into fuel H 2 and CO in the carbon dioxide fuel conversion device 2 and are supplied to the steam boiler 1 again.
このように、定常運転時においては、システム内部のガスは、閉ループを循環する構成である。 In this way, during steady-state operation, the gas inside the system circulates in a closed loop.
このような構成とすることにより、システムからの二酸化炭素の排出を実質的に零(0)にすることができる。 By configuring in this way, carbon dioxide emissions from the system can be reduced to essentially zero (0).
本実施例においては、熱交換器11-1の符号aは、二酸化炭素燃料化装置2に接続された変換ガス流路の符号aと接続している。熱交換器11-1の符号bは、二酸化炭素燃料化装置2に接続された変換ガス流路の符号bと接続している。 In this embodiment, the symbol a of the heat exchanger 11-1 is connected to the symbol a of the converted gas flow path connected to the carbon dioxide fuel production device 2. The symbol b of the heat exchanger 11-1 is connected to the symbol b of the converted gas flow path connected to the carbon dioxide fuel production device 2.
また、熱交換器11-2の符号cは、二酸化炭素燃料化装置2に接続されたO2ガス流路の符号cと接続している。熱交換器11-2の符号dは、二酸化炭素燃料化装置2に接続されたO2ガス流路の符号dと接続している。 Also, the reference symbol c of the heat exchanger 11-2 is connected to the reference symbol c of the O2 gas flow path connected to the carbon dioxide fuel production device 2. The reference symbol d of the heat exchanger 11-2 is connected to the reference symbol d of the O2 gas flow path connected to the carbon dioxide fuel production device 2.
言い換えると、二酸化炭素燃料化装置2で生成された変換ガスは、熱交換器11-1を経由して、蒸気ボイラ1の給水を加熱する。また、二酸化炭素燃料化装置2で生成されたO2ガスは、熱交換器11-2を経由して、蒸気ボイラ1の給水を加熱する。 In other words, the converted gas produced in the carbon dioxide fuel production system 2 passes through the heat exchanger 11-1 and heats the feed water of the steam boiler 1. Also, the O2 gas produced in the carbon dioxide fuel production system 2 passes through the heat exchanger 11-2 and heats the feed water of the steam boiler 1.
二酸化炭素燃料化装置2で生成した変換ガス及びO2ガスの温度は、600℃~1000℃の高温である。 The converted gas and O2 gas produced in the carbon dioxide fuel production device 2 have a high temperature of 600°C to 1000°C.
これらの熱エネルギーを蒸気ボイラ1の給水配管15に与えることにより、変換ガスの冷却器4-1およびO2ガスの冷却器4-2における熱交換量を低減することができる。なお、熱交換器11-1と熱交換器11-2はどちらか一方だけでもよく、熱交換器11-1ならば変換ガスの熱エネルギーを、熱交換器11-2ならばO2ガスの熱エネルギーを、蒸気ボイラ1の給水配管15に与えることになる。
By providing these thermal energies to the
このように、二酸化炭素燃料化装置2の変換ガスとO2ガスの熱エネルギーを、蒸気ボイラ1の給水配管15に与えることにより、蒸気ボイラ1で得られる蒸気流量を増加させることができる。また、蒸気ボイラ1で同量の蒸気流量を得る場合、蒸気ボイラ1に供給する変換ガスとO2ガスの流量を減らすことができる。これにより、蒸気ボイラ1で生成したH2OとCO2を、二酸化炭素燃料化装置2でH2とCOに燃料化して再び蒸気ボイラに供給するガスの閉循環システムにおいて、二酸化炭素燃料化装置2が供給するガス流量を減らすことができ、二酸化炭素燃料化装置2の小型化と、上記反応式(2)の水の電気分解に必要とする電力の低減とを実現することができる。これにより、システム全体のエネルギー消費量を抑制することが可能となる。すなわち、ランニングコストを低減することができる。
In this way, by providing the thermal energy of the converted gas and O2 gas of the carbon dioxide fuel conversion device 2 to the
さらに、燃焼生成ガスの削減により、二酸化炭素燃料化装置を小型化できるため、既存の蒸気ボイラに、SOEC等を含む二酸化炭素燃料化装置を付加する際の導入コストを低減することができる。 In addition, by reducing the amount of combustion gas produced, the carbon dioxide fuel production device can be made smaller, which reduces the introduction cost when adding a carbon dioxide fuel production device including an SOEC to an existing steam boiler.
図2は、実施例2の蒸気ボイラシステムを示す全体構成図である。 Figure 2 is an overall configuration diagram showing the steam boiler system of Example 2.
本図の説明においては、実施例1と同じ構成については省略する。 In the explanation of this diagram, configurations that are the same as in Example 1 will be omitted.
本図においては、蒸気ボイラ1と燃焼触媒ユニット3とを接続する配管の途中に、分岐配管としてバイパス配管20(燃焼生成ガスバイパス流路)が設置されている。バイパス配管20は、冷却器4-1と圧縮機5-1との間の配管に接続されている。言い換えると、バイパス配管20は、圧縮機5-1の上流側に接続されている。更に言い換えると、変換ガス流路には、蒸気ボイラ1の燃焼生成ガスの一部を合流させる燃焼生成ガスバイパス流路が接続されている。これにより、蒸気ボイラ1の排ガスが二酸化炭素燃料化装置2で生成した変換ガスに混合されるようにしている。なお、燃焼生成ガスバイパス流路は、燃焼触媒ユニット3と二酸化炭素燃料化装置2とを接続する配管の途中から分岐し、冷却器4-1と圧縮機5-1との間の配管に接続してもよい。
In this diagram, a bypass pipe 20 (combustion product gas bypass flow path) is installed as a branch pipe in the middle of the pipe connecting the steam boiler 1 and the combustion catalyst unit 3. The
バイパス配管20には、ガス流量計8-5、圧力計9-6、冷却器4-3及びガス流量調整弁10-7がこの順に設置されている。
A gas flow meter 8-5, a pressure gauge 9-6, a cooler 4-3, and a gas flow control valve 10-7 are installed in this order in the
バイパス配管20を設けることにより、二酸化炭素燃料化装置2に供給するガス流量を低減することができ、二酸化炭素燃料化装置2を小型化することができる。 By providing the bypass piping 20, the gas flow rate supplied to the carbon dioxide fuel production device 2 can be reduced, and the carbon dioxide fuel production device 2 can be made smaller.
また、閉空間において燃料を酸素で燃焼する場合、窒素がないため、燃焼生成ガスの温度が高くなる。このため、燃料及び酸素のみで完全燃焼した場合には、蒸気ボイラ1の燃焼器を構成する材料の耐熱温度を超えるおそれがある。 In addition, when fuel is burned with oxygen in a closed space, the temperature of the combustion product gas becomes high because there is no nitrogen. Therefore, if complete combustion occurs using only fuel and oxygen, there is a risk that the heat resistance temperature of the material that makes up the combustor of the steam boiler 1 will be exceeded.
バイパス配管20を設けることにより、二酸化炭素等を含む燃焼生成ガスが変換ガスに混合されるため、蒸気ボイラ1における燃焼温度を低くすることができ、蒸気ボイラ1の燃焼器を構成する材料の耐熱温度以下で稼働することができる。 By providing the bypass piping 20, the combustion product gas containing carbon dioxide and the like is mixed with the converted gas, so the combustion temperature in the steam boiler 1 can be lowered and the steam boiler 1 can be operated at or below the heat resistance temperature of the material that constitutes the combustor.
バイパス配管20のガス流量は、制御装置13がガス流量計8-4、8-5の計測値に基いてガス流量調整弁10-7の開度を調整することにより制御する。また、制御装置13は、圧力計9-3、9-6の計測値に基いてガス流量調整弁10-7の開度を調整してもよい。
The gas flow rate in the
蒸気ボイラ1の排ガス成分は、H2OおよびCO2であり、二酸化炭素燃料化装置2に供給するH2O及びCO2の流量もバイパスによって減少する。二酸化炭素燃料化装置2は、上記反応式(2)およびCO2の電気分解反応でH2およびCOを生成する必要があり、その原料となるH2O及びCO2が不足する。 The exhaust gas components of the steam boiler 1 are H2O and CO2 , and the flow rates of H2O and CO2 supplied to the carbon dioxide fuel production device 2 are also reduced by the bypass. The carbon dioxide fuel production device 2 needs to produce H2 and CO through the above reaction formula (2) and the electrolysis reaction of CO2 , but there is a shortage of the raw materials H2O and CO2 .
そこで、燃焼触媒ユニット3と二酸化炭素燃料化装置2との間の燃焼生成ガス流路に水を供給する構成を有することが望ましい。 Therefore, it is desirable to have a configuration in which water is supplied to the combustion product gas flow path between the combustion catalyst unit 3 and the carbon dioxide fuel conversion device 2.
本実施例においては、燃焼生成ガス流路に供給する水として、二酸化炭素燃料化装置2の下流の変換ガスを冷却する冷却器4-1で回収される凝縮水(ドレン)を有効利用するようにしている。回収経路は、図中、太い破線で示している。 In this embodiment, the condensed water (drain) recovered by the cooler 4-1 that cools the converted gas downstream of the carbon dioxide fuel conversion device 2 is effectively used as the water supplied to the combustion product gas flow path. The recovery path is indicated by a thick dashed line in the figure.
冷却器4-1で回収した凝縮水は、ドレンタンク21に貯蔵し、給水ポンプ22でガス流量計8-4の下流に供給するようにしている。水流は、水流量計25で計測し、その計測値に基いて制御装置13が水量調整弁24の開度を調整する。
The condensed water collected by the cooler 4-1 is stored in a
また、バイパス配管20の冷却器4-3で回収される凝縮水(ドレン)も有効利用することができる。同様に、冷却器4-3で回収した凝縮水は、ドレンタンク21に貯蔵するようにしている。この場合の回収経路も、図中、太い破線で示している。
In addition, the condensed water (drain) recovered by the cooler 4-3 in the bypass piping 20 can also be used effectively. Similarly, the condensed water recovered by the cooler 4-3 is stored in the
なお、給水ポンプ22の前後の配管に循環経路23を設けることにより、給水ポンプ22がインバータ方式でなくても流量を調整することができる。
In addition, by providing a
ドレンタンク21から二酸化炭素燃料化装置2に供給する水は、蒸気にして供給することが望ましい。外部電力を使って蒸気にすると、エネルギー消費量の低減にならないため、二酸化炭素燃料化装置2からの高温の変換ガス若しくはO2ガス、又はバイパス配管20の高温ガスの熱エネルギーを利用して加熱するようにしている。
It is desirable to supply water in the form of steam from the
本実施例においては、熱交換器11-4の符号pは、二酸化炭素燃料化装置2に接続された変換ガス流路の符号pと接続している。熱交換器11-1の符号qは、二酸化炭素燃料化装置2に接続された変換ガス流路の符号qと接続している。 In this embodiment, the symbol p of the heat exchanger 11-4 is connected to the symbol p of the converted gas flow path connected to the carbon dioxide fuel production device 2. The symbol q of the heat exchanger 11-1 is connected to the symbol q of the converted gas flow path connected to the carbon dioxide fuel production device 2.
また、熱交換器11-5の符号rは、二酸化炭素燃料化装置2に接続されたO2ガス流路の符号rと接続している。熱交換器11-5の符号sは、二酸化炭素燃料化装置2に接続されたO2ガス流路の符号sと接続している。 Also, the reference symbol r of the heat exchanger 11-5 is connected to the reference symbol r of the O2 gas flow path connected to the carbon dioxide fuel production device 2. The reference symbol s of the heat exchanger 11-5 is connected to the reference symbol s of the O2 gas flow path connected to the carbon dioxide fuel production device 2.
また、熱交換器11-6の符号tは、バイパス配管20の符号tと接続している。熱交換器11-6の符号uは、バイパス配管20の符号uと接続している。
The symbol t of the heat exchanger 11-6 is connected to the symbol t of the
言い換えると、ドレンタンク21から二酸化炭素燃料化装置2に供給する水は、熱交換器11-4、11-5、11-6により加熱され、水蒸気となる。
In other words, the water supplied from the
このような構成とすることにより、二酸化炭素燃料化装置2の下流の高温の変換ガス及びO2ガスの熱エネルギーを回収し、冷却器4-1、4-3で回収される凝縮水(ドレン)を加熱して水蒸気とするエネルギーとして利用することができる。 With this configuration, it is possible to recover thermal energy from the high-temperature converted gas and O2 gas downstream of the carbon dioxide fuel production system 2, and use this energy to heat the condensed water (drain) recovered in the coolers 4-1 and 4-3 to produce water vapor.
熱交換器11-4、11-5、11-6は、すべてを設置することが性能面からは望ましいが、これらのうちのいずれか一つ又は二つ設置するものであってもよい。 From a performance standpoint, it is desirable to install all of the heat exchangers 11-4, 11-5, and 11-6, but it is also possible to install just one or two of them.
さらに、給水配管15には、熱交換器11-3が設置されている。熱交換器11-3の符号eは、バイパス配管20の符号eと接続している。熱交換器11-3の符号fは、バイパス配管20の符号fと接続している。これにより、熱交換器11-3は、蒸気ボイラ1の排ガスの熱で蒸気ボイラ1の給水を加熱することができる。
Furthermore, a heat exchanger 11-3 is installed in the
二酸化炭素燃料化装置2に供給するガスは、水あるいは蒸気の供給によりガス流量が増加するが、実施例1のようにバイパス配管20を設置しない場合よりもガス流量が少なく、二酸化炭素燃料化装置2を更に小型化することができる。 The gas flow rate of the gas supplied to the carbon dioxide fuel production device 2 increases when water or steam is supplied, but the gas flow rate is less than when the bypass piping 20 is not installed as in Example 1, and the carbon dioxide fuel production device 2 can be made even smaller.
実施例1と同様に、蒸気ボイラ1の給水配管15に熱交換器11-1、11-2を設置している。
As in Example 1, heat exchangers 11-1 and 11-2 are installed in the
熱交換器11-1の符号aは、二酸化炭素燃料化装置2に接続された変換ガス流路の符号qの下流の符号aと接続している。熱交換器11-1の符号bは、二酸化炭素燃料化装置2に接続された変換ガス流路の符号bと接続している。 The symbol a of the heat exchanger 11-1 is connected to the symbol a downstream of the symbol q of the converted gas flow path connected to the carbon dioxide fuel conversion device 2. The symbol b of the heat exchanger 11-1 is connected to the symbol b of the converted gas flow path connected to the carbon dioxide fuel conversion device 2.
熱交換器11-2の符号cは、二酸化炭素燃料化装置2に接続されたO2ガス流路の符号sの下流の符号cと接続している。熱交換器11-2の符号dは、二酸化炭素燃料化装置2に接続されたO2ガス流路の符号dと接続している。 The reference symbol c of the heat exchanger 11-2 is connected to the reference symbol c downstream of the reference symbol s of the O2 gas flow passage connected to the carbon dioxide fuel production device 2. The reference symbol d of the heat exchanger 11-2 is connected to the reference symbol d of the O2 gas flow passage connected to the carbon dioxide fuel production device 2.
熱交換器11-1、11-2、11-3は、すべてを設置することが性能面からは望ましいが、これらのうちのいずれか一つ又は二つ設置するものであってもよい。言い換えると、蒸気ボイラ1の給水流路には、給水流路の給水に、変換ガス流路を流れる変換ガス、酸素ガス流路を流れる酸素ガス及び燃焼生成ガスバイパス流路を流れる燃焼生成ガスの熱エネルギーのうち少なくともいずれか一つを与える熱交換器が設置されている。 From a performance standpoint, it is desirable to install all of the heat exchangers 11-1, 11-2, and 11-3, but it is also possible to install just one or two of them. In other words, a heat exchanger is installed in the feedwater passage of the steam boiler 1 to provide at least one of the thermal energies of the converted gas flowing through the converted gas passage, the oxygen gas flowing through the oxygen gas passage, and the combustion product gas flowing through the combustion product gas bypass passage to the feedwater in the feedwater passage.
本実施例においては、二酸化炭素燃料化装置2の供給するガス流量を、実施例1のシステムより更に少なくすることができ、実施例1のシステムより二酸化炭素燃料化装置2を更に小型化できる。これにより、二酸化炭素燃料化装置2で消費する電気エネルギーを更に低減することができる。 In this embodiment, the gas flow rate supplied by the carbon dioxide fuel production device 2 can be further reduced compared to the system of embodiment 1, and the carbon dioxide fuel production device 2 can be further miniaturized compared to the system of embodiment 1. This allows the electrical energy consumed by the carbon dioxide fuel production device 2 to be further reduced.
1:蒸気ボイラ、2:二酸化炭素燃料化装置、3:燃焼触媒ユニット、4-1、4-2、4-3:冷却器、5-1、5-2:圧縮機、6:変換ガスタンク、7:酸素ガスタンク、8-1、8-2、8-3、8-4、8-5:ガス流量計、9-1、9-2、9-3、9-4、9-5、9-6:圧力計、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7:ガス流量調整弁、11-1、11-2、11-3、11-4、11-5、11-6:熱交換器、12-1、12-2:ガス分析計、13:制御装置、14:系統電力、15:給水配管、16:蒸気配管、17:燃料ガス配管、18:排ガス配管、19:酸素供給配管、20:バイパス配管、21:ドレンタンク、22:給水ポンプ、23:循環経路、24:水量調整弁、25:水流量計。 1: Steam boiler, 2: Carbon dioxide fuel conversion device, 3: Combustion catalyst unit, 4-1, 4-2, 4-3: Cooler, 5-1, 5-2: Compressor, 6: Conversion gas tank, 7: Oxygen gas tank, 8-1, 8-2, 8-3, 8-4, 8-5: Gas flow meter, 9-1, 9-2, 9-3, 9-4, 9-5, 9-6: Pressure gauge, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6, 10-7: Gas flow Flow control valve, 11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5, 11-6: heat exchanger, 12-1, 12-2: gas analyzer, 13: control device, 14: system power, 15: water supply pipe, 16: steam pipe, 17: fuel gas pipe, 18: exhaust gas pipe, 19: oxygen supply pipe, 20: bypass pipe, 21: drain tank, 22: water supply pump, 23: circulation path, 24: water flow control valve, 25: water flow meter.
Claims (7)
二酸化炭素燃料化装置と、
前記蒸気ボイラから前記二酸化炭素燃料化装置に燃焼生成ガスを送る燃焼生成ガス流路と、
前記二酸化炭素燃料化装置から前記蒸気ボイラに変換ガスを送る変換ガス流路と、
前記二酸化炭素燃料化装置から前記蒸気ボイラに酸素ガスを送る酸素ガス流路と、を備え、
前記蒸気ボイラは、前記変換ガスを前記酸素ガスにより燃焼して前記燃焼生成ガスを生成し、
前記二酸化炭素燃料化装置は、前記燃焼生成ガスを還元し、前記変換ガスと前記酸素ガスとに分離し、
前記燃焼生成ガス、前記変換ガス及び前記酸素ガスは、前記蒸気ボイラ、前記二酸化炭素燃料化装置、前記燃焼生成ガス流路、前記変換ガス流路及び前記酸素ガス流路で構成される閉ループを循環する構成を有し、
前記蒸気ボイラの給水流路には、前記給水流路の給水に前記変換ガス及び前記酸素ガスの熱エネルギーのうち少なくともいずれか一つを与える熱交換器が設置され、
前記蒸気ボイラと前記二酸化炭素燃料化装置との間の前記燃焼生成ガス流路には、燃焼触媒ユニットが設置され、
前記蒸気ボイラと前記燃焼触媒ユニットとを接続する流路には、前記変換ガスの一部を合流させる変換ガスバイパス流路が接続されている、蒸気ボイラシステム。 A steam boiler;
A carbon dioxide fuel generator;
a combustion product gas flow path for transmitting a combustion product gas from the steam boiler to the carbon dioxide fuel production device;
a converted gas flow path for transmitting a converted gas from the carbon dioxide fuel production device to the steam boiler;
an oxygen gas flow path for transmitting oxygen gas from the carbon dioxide fuel production device to the steam boiler;
The steam boiler combusts the converted gas with the oxygen gas to generate the combustion product gas;
The carbon dioxide fuel production device reduces the combustion product gas and separates it into the converted gas and the oxygen gas,
the combustion product gas, the converted gas, and the oxygen gas are configured to circulate through a closed loop formed by the steam boiler, the carbon dioxide fuel conversion device, the combustion product gas flow path, the converted gas flow path, and the oxygen gas flow path;
A heat exchanger is installed in the feedwater passage of the steam boiler to give at least one of the thermal energy of the converted gas and the thermal energy of the oxygen gas to the feedwater of the feedwater passage ;
a combustion catalyst unit is installed in the combustion product gas flow path between the steam boiler and the carbon dioxide fuel production device;
A steam boiler system , wherein a converted gas bypass flow path for joining a portion of the converted gas is connected to a flow path connecting the steam boiler and the combustion catalyst unit .
前記燃焼触媒ユニットと前記二酸化炭素燃料化装置との間の前記燃焼生成ガス流路に水を供給する構成を有し、
前記変換ガス流路及び前記燃焼生成ガスバイパス流路のそれぞれには、冷却器が設置され、
前記冷却器で生ずる凝縮水を前記水として用いる構成を有する、請求項1記載の蒸気ボイラシステム。 a combustion product gas bypass flow path that merges a portion of the combustion product gas of the steam boiler with the converted gas flow path is connected to the converted gas flow path;
a configuration in which water is supplied to the combustion product gas flow path between the combustion catalyst unit and the carbon dioxide fuel production device;
a cooler is provided in each of the converted gas flow passage and the combustion product gas bypass flow passage;
The steam boiler system according to claim 1 , further comprising a configuration in which condensed water produced in the cooler is used as the water.
前記燃焼生成ガスバイパス流路は、前記圧縮機の上流側に接続されている、請求項2記載の蒸気ボイラシステム。 A compressor is installed in the converted gas flow path,
The steam boiler system of claim 2 , wherein the combustion product gas bypass passage is connected upstream of the compressor.
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