WO2011149079A1 - ハイブリッド火力発電システム及びその建造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a hybrid thermal power generation system using crude oil as fuel and a method for constructing the hybrid thermal power generation system.
- An object of the present invention is to provide a hybrid thermal power generation system that can be realized and a construction method thereof.
- the present inventor has not realized an improvement in energy efficiency per unit of crude oil by an approach of extracting as much gas turbine fuel as possible from crude oil, but an approach of using all crude oil as fuel.
- a combined cycle power generation system and a conventional power generation system, we can easily improve energy efficiency per unit of crude oil and ensure the stability of power supply.
- it has been found that it is important to perform the distillation step only in the atmospheric distillation column.
- the present inventor separates naphtha and light oil and supplies them to different gas turbines in order to more easily realize improvement in energy efficiency per unit amount of crude oil and securing of power supply stability. Has been found to be suitable.
- the hybrid thermal power generation system is a hybrid thermal power generation system using crude oil as fuel, a desalination treatment device for desalting crude oil, and naphtha containing the crude oil desalted by the desalination treatment device, An atmospheric distillation column that is separated into light oil and heavy oil, and light oil that is generated by driving the first gas turbine using naphtha separated by the atmospheric distillation tower as a fuel, and separated by the atmospheric distillation column
- Cycle power generation system for generating power by driving a second gas turbine using as a fuel and driving a steam turbine with steam generated by using exhaust heat of the first gas turbine and the second gas turbine
- the heavy oil separated by the atmospheric distillation tower is burned in a boiler, and a steam turbine is driven by the steam generated in the boiler to generate power.
- a conventional power generation system wherein the combined cycle power generation system and the fuel of the conventional power generation system are separated from crude oil using only the atmospheric distillation tower, and the excess naphtha of the first gas turbine or the second gas turbine The excess light oil is supplied to the boiler of the conventional power generation system.
- the distillation process is performed using only the atmospheric distillation tower, the process of separating naphtha and light oil from crude oil within a range in which unburned hydrocarbons are not mixed is simplified. Can be realized. Furthermore, since the distillation process is performed using only the atmospheric distillation column, the concentration of impurities contained in the heavy oil can be kept within a range that can be easily combusted with a boiler. For this reason, since a combined cycle power generation system and a conventional power generation system can be used together without significantly impairing the operation efficiency of both, stable power supply can be performed.
- the gas turbine fuel is separated into naphtha and light oil using an atmospheric distillation tower, and each gas is supplied to different gas turbines. Therefore, the fuel mixed with naphtha and light oil is supplied to the gas turbine. You can avoid that. For this reason, it is possible to easily set individual gas turbines so that they can be operated efficiently according to the naphtha and light oil supplied without setting the gas turbine according to the mixed fuel. It is possible to avoid unstable operation due to non-uniformity of the mixed fuel. Further, surplus naphtha or surplus light oil is supplied to the boiler, so that surplus fuel of the combined cycle power generation system can be used for power generation of the conventional power generation system. Therefore, it is possible to efficiently generate power using both the combined cycle power generation system and the conventional power generation system.
- the combined cycle power generation system includes, as the steam turbine, a first steam turbine that uses exhaust heat of the first gas turbine and a second steam turbine that uses exhaust heat of the second gas turbine. It is good also as a structure.
- This configuration makes the combined cycle power generation system independent for each gas turbine. For this reason, for example, one combined cycle power generation system can be stopped while the other combined cycle power generation system is in operation, so that maintenance can be easily performed and one combined cycle power generation system is stopped due to a failure. Even if it is a case, since it does not affect the other combined cycle power generation system, it is possible to continuously operate stably.
- the atmospheric distillation column includes a first supply path for supplying fractionated naphtha to the first gas turbine, a second supply path for supplying fractionated light oil to the second gas turbine, It is connected to the 3rd supply path which supplies the retained heavy oil to the boiler, and the 1st supply path or the 2nd supply path is connected to the 3rd supply path,
- the surplus naphtha or The surplus light oil may be configured to be supplied to the boiler.
- the atmospheric distillation column can convert naphtha and light oil allowed as fuel for the first gas turbine and the second gas turbine from crude oil based on the required specifications of the first gas turbine and the second gas turbine. Each is preferably separated.
- the steam generator which the said combined cycle power generation system has The 1st water generator which performs salt-water desalination using the steam output from at least one of the said steam turbine which the said conventional power generation system has is further provided. Also good.
- a second fresh water generator that performs salt water desalination using electric power output from at least one of the combined cycle power generation system and the conventional power generation system may be further provided. Moreover, you may use together the said 1st fresh water generator and the said 2nd fresh water generator.
- the hybrid thermal power generation system construction method is a construction method of a hybrid thermal power generation system using crude oil as fuel, and is desalted by the desalination treatment apparatus for desalinating crude oil and the desalination treatment apparatus.
- the atmospheric distillation column that separates the crude oil into naphtha, light oil and heavy oil, and the first gas turbine is driven to generate electricity using the naphtha separated by the atmospheric distillation tower as a fuel.
- the second gas turbine is driven by using the light oil separated by the fuel as a fuel to generate electric power
- the steam turbine is driven by steam generated using the exhaust heat of the first gas turbine and the second gas turbine to generate electric power.
- a first construction step for constructing a combined cycle power generation system, and a boiler is driven using heavy oil separated by the atmospheric distillation tower as a fuel.
- the first construction step for constructing the desalination treatment apparatus, the atmospheric distillation tower and the combined cycle power generation system and the second construction step for constructing the conventional power generation system are performed in parallel.
- the combined cycle power generation system is operated in a simple cycle, and by the first construction step After completion of the combined cycle power generation system, the combined cycle power generation system can be operated in the combined cycle. For this reason, it becomes possible to generate electric power before the entire hybrid thermal power generation system is completed, and it is possible to supply electric power earlier than when only a conventional power generation system is constructed.
- by providing a supply path for supplying the fuel of the combined cycle power generation system to the conventional power generation system it is possible to operate efficiently using both the combined cycle power generation system and the conventional power generation system.
- composition outline figure of the hybrid thermal power generation system concerning the 1st reference example. It is a composition outline figure of the hybrid thermal power generation system concerning the 2nd reference example.
- 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid thermal power generation system according to a first embodiment. It is a structure schematic diagram of the hybrid thermal power generation system which concerns on 2nd Embodiment.
- the hybrid thermal power generation system according to this reference example is suitably employed as a thermal power generation system using crude oil as fuel.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid thermal power generation system according to this reference example.
- the hybrid thermal power generation system 1 includes a desalting apparatus 2, an atmospheric distillation tower 3, a combined cycle power generation system 6, and a conventional power generation system 7.
- the desalination treatment apparatus 2 is connected to, for example, a crude oil tank, and performs desalination treatment on the crude oil supplied from the crude oil tank.
- the desalting apparatus 2 performs, for example, a process of adding water to crude oil to wash and separate the aqueous layer.
- the desalting apparatus 2 supplies the crude oil from which impurities and salts have been removed to the atmospheric distillation tower 3.
- the atmospheric distillation tower 3 fractionates the crude oil supplied from the desalting apparatus 2.
- the atmospheric distillation tower 3 includes, for example, a heating furnace, a boiler, and a main distillation tower.
- the main distillation column introduces crude oil that has been heated to about 350 ° C. by a heating furnace and has evaporated low-boiling components.
- the main distillation column also introduces steam from the boiler.
- the main distillation column distills crude oil at a pressure slightly higher than atmospheric pressure, and separates it into light oil that is acceptable as a gas turbine fuel and heavy oil that is a residual oil.
- the atmospheric distillation tower 3 fractionates light oil allowed as a gas turbine fuel based on the required specifications of the gas turbine.
- Light oils with which gas turbines can operate stably include, for example, flash point, reed vapor pressure, pour point, distillation temperature, specific gravity, density, viscosity, lower heating value, hydrocarbon ratio, cetane index, residual carbon, bottom sediment ( Water), trace metal content (sodium, potassium, vanadium, lead, etc.).
- Heavy oil which is a residual oil, has been subjected to a distillation process only once, and is therefore permitted as boiler fuel.
- the separated light oil is supplied to the combined cycle power generation system 6 through the light oil supply system 4, and the separated heavy oil is supplied to the conventional power generation system 7 through the heavy oil supply system 5.
- the fuel of the combined cycle power generation system and the conventional power generation system is separated from the crude oil using only the atmospheric distillation tower 3.
- the combined cycle power generation system 6 includes a gas turbine 8, a steam turbine 9, a generator 10 and an exhaust heat recovery boiler 11.
- the gas turbine 8 burns light oil introduced via the light oil supply system 4 in compressed air, and rotates the turbine at high speed with high-temperature and high-pressure gas.
- the gas turbine 8 is connected to the generator 10.
- the generator 10 converts the kinetic energy of the rotating turbine into electrical energy. As a result, power generation is performed by the gas turbine 8.
- the exhaust gas discharged from the gas turbine 8 is supplied to the exhaust heat recovery boiler 11.
- the exhaust heat recovery boiler 11 takes in high-temperature exhaust gas from the gas turbine and generates steam by exchanging heat between the supplied water and the exhaust gas.
- the exhaust heat recovery boiler 11 may be configured to further take in the high-temperature gas generated from the atmospheric distillation tower 3.
- a steam turbine 9 is connected to the exhaust heat recovery boiler 11, and the generated steam is supplied to the steam turbine 9.
- the steam turbine 9 rotates the turbine at high speed with the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 11.
- the steam turbine 9 is connected to the generator 10.
- the generator 10 converts the kinetic energy of the rotating turbine into electrical energy.
- power generation is performed by the steam turbine 9.
- a reheat cycle steam turbine may be used as the steam turbine 9.
- the combined cycle power generation system 6 performs power generation by driving the gas turbine 8 using light oil separated by the atmospheric distillation tower 3 as fuel, and steam generated by using the exhaust heat of the gas turbine 8. To drive the steam turbine 9 to generate electricity.
- the conventional power generation system 7 includes a boiler 12, a steam turbine 9, and a generator 10.
- the boiler 12 burns heavy oil introduced through the heavy oil supply system 5 and converts the supplied water into steam.
- a steam turbine 9 is connected to the boiler 12, and the generated steam is supplied to the steam turbine 9.
- the configurations of the steam turbine 9 and the generator 10 are the same as those described above.
- the conventional power generation system 7 burns the heavy oil separated by the atmospheric distillation tower 3 in the boiler 12 and drives the steam turbine 9 with the steam generated in the boiler 12 to generate power.
- the hybrid thermal power generation system 1 uses the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7 together, and the fuel supplied to each system is distilled only by the atmospheric distillation tower 3.
- the supplied crude oil is desalted by the desalting apparatus 2 and separated into light oil and heavy oil by the atmospheric distillation tower 3.
- the light oil is supplied to the gas turbine 8 of the combined cycle power generation system 6 through the light oil supply system 4 and used as fuel for the gas turbine 8.
- electric power is obtained through the generator 10 connected to the gas turbine 8.
- the exhaust gas exhausted from the gas turbine 8 is sent to the exhaust heat recovery boiler 11 and exchanges heat with water supplied to the exhaust heat recovery boiler 11 to generate steam.
- the steam drives the steam turbine 9 and electric power is obtained via the generator 10.
- electric power can be obtained using the exhaust heat of the gas turbine 8.
- the hybrid thermal power generation system 1 was improved by about 5% (relative value) in power generation efficiency as compared with a general conventional power generation system.
- the hybrid thermal power generation system 1 can reduce CO 2 by about 5% (relative value) compared to a general conventional power generation system. Therefore, it was confirmed that the effect of CO 2 reduction in energy saving.
- the process of separating the light oil from the crude oil can be realized with a simple configuration. Mixing of impurities such as fuel hydrocarbons can be easily avoided. Furthermore, since the distillation process is performed using only the atmospheric distillation tower 3, the concentration of impurities contained in the heavy oil can be kept within a range that can be easily combusted with a boiler. For this reason, since the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7 can be used together without significantly impairing the operation efficiency of both, stable power supply can be performed.
- the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7 together, it is possible to generate power using both light oil and heavy oil separated from crude oil. Since it is possible to generate power with the gas turbine 8 using light oil, it is possible to obtain a large power generation efficiency as compared with the power generation efficiency when the conventional power generation system 7 is used alone. On the other hand, since the amount of light oil obtained is smaller than when the distillation process is repeated, the amount of power generated by the combined cycle power generation system 6 is lower than when the distillation process is repeated, but the amount of heavy oil containing light oil that has not been separated is reduced. Electric power can be generated by the conventional power generation system 7 using quality oil.
- the hybrid thermal power generation system 1 can satisfy an important item required as a life infrastructure that can stably supply power at a low price.
- the light oil that conforms to the required specifications of the gas turbine 8 is acquired by the atmospheric distillation tower 3 without being excessively separated from the crude oil. Supplied to.
- the heavy oil obtained as the residual oil from the atmospheric distillation tower 3 does not contain heavy metals or the like at a high concentration because the light oil is not excessively separated from the crude oil, the required specifications of the boiler 12 are met. Can be easily charged.
- the hybrid thermal power generation system 1 is constructed by building the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7 separately in parallel. Generally, the construction period of the combined cycle power generation system 6 is shorter than the construction period of the conventional power generation system 7. Therefore, the combined cycle power generation system 6 is completed first by simultaneously starting the first construction step for constructing the combined cycle power generation system 6 and the second construction step for constructing the conventional power generation system 7. It becomes possible to make it. Since the hybrid thermal power generation system 1 can operate the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7 independently, the hybrid cycle power generation system 1 operates the combined cycle power generation system 6 without waiting for completion of the conventional power generation system 7. It can be supplied as soon as possible.
- the construction method of the hybrid thermal power generation system 1 it is possible to supply power about 18 months ago by a simple cycle operation of the gas turbine 8 compared to a general conventional power generation system, and to a general conventional power generation system by a combined cycle operation. Compared to about 7 months ago, power can be supplied. Thus, the period from construction start to power supply can be shortened.
- the 1st construction step which constructs the desalination processing apparatus 2, the atmospheric distillation tower 3, and the combined cycle power generation system 6, and the conventional power generation system 7
- the parallel cycle power generation system 6 can be operated without waiting for the completion of the construction by the second construction step, for example, when the construction by the first construction step is completed, for example, by performing the second construction step of constructing the it can. For this reason, it becomes possible to generate electric power before the entire hybrid thermal power generation system 1 is completed, and it is possible to supply electric power earlier than in the case where only the conventional power generation system 7 is constructed.
- the hybrid thermal power generation system 20 according to the second reference example is configured in substantially the same manner as the hybrid thermal power generation system 1 according to the first reference example, and is different in that the hybrid thermal power generation system 20 includes a fresh water generator having a fresh water generation function. For this reason, in the description of the hybrid thermal power generation system 20, the description overlapping with the hybrid thermal power generation system 1 is omitted.
- FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the hybrid thermal power generation system 20 according to the second reference example.
- the hybrid thermal power generation system 20 is configured in substantially the same manner as the hybrid thermal power generation system 1, and is different in that the desalination apparatuses 13 and 14 and the water storage tank 15 are provided.
- the desalination apparatus (first desalination apparatus) 13 is connected to the steam turbine 9 of the combined cycle power generation system 6 and the steam turbine 9 of the conventional power generation system 7.
- the desalination apparatus 13 generates distilled water by evaporating seawater or brine using the high-temperature steam supplied from each steam turbine 9.
- a multistage flash method MSF: Multi Stage Flash distillation
- MED Multi Effect Desalination
- the desalination apparatus 13 stores the obtained distilled water in the water storage tank 15.
- the desalination apparatus 13 generates fresh water from salt water using the exhaust heat of the hybrid thermal power generation system 20.
- the generated water is used for consumer, industrial, agricultural or irrigation.
- the heat-exchanged steam becomes water and is resupplied to the exhaust heat recovery boiler 11 and the boiler 12.
- the desalination apparatus (second desalination apparatus) 14 permeates seawater or brine into a predetermined membrane to generate fresh water.
- a reverse osmosis method RO: Reverse Osmosis membrane
- the desalination apparatus 14 stores the generated fresh water in the water storage tank 15.
- the desalination apparatuses 13 and 14 are supplied with necessary power from at least one of the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7. Other configurations are the same as those of the hybrid thermal power generation system 1 according to the first reference example.
- the hybrid thermal power generation system 20 according to the second reference example As described above, according to the hybrid thermal power generation system 20 according to the second reference example, the same effect as the hybrid thermal power generation system 1 according to the first reference example is obtained, and the waste heat of the steam turbine 9 is used by the desalination apparatus 13. Therefore, it is possible to generate fresh water from seawater or brackish water, so that overall thermal efficiency can be improved and energy efficiency per unit of crude oil can be further improved.
- the hybrid thermal power generation system 30 according to the first embodiment is configured in substantially the same manner as the hybrid thermal power generation system 1 according to the first reference example, and the atmospheric distillation tower 3 separates crude oil into naphtha, light oil and heavy oil. The difference is that a gas turbine is provided for each naphtha and light oil, and that the surplus fuel of the combined cycle power generation system 6 is supplied to the conventional power generation system 7. For this reason, in the description of the hybrid thermal power generation system 30, the description overlapping with the hybrid thermal power generation system 1 is omitted.
- FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the hybrid thermal power generation system 30 according to the first embodiment.
- the hybrid thermal power generation system 30 is configured in substantially the same manner as the hybrid thermal power generation system 1, and includes a function of the atmospheric distillation tower 3, a plurality of combined power generation systems 6, and a supply path 17. Is different.
- the atmospheric distillation tower 3 is configured in the same manner as the atmospheric distillation tower 3 of the hybrid thermal power generation system 1, and separates crude oil into naphtha, light oil and heavy oil.
- naphtha is fractionated in the range of 30 ° C. to 180 ° C.
- light oil is fractionated in the range of 180 ° C. to 350 ° C.
- the residual oil is separated as heavy oil.
- the separated naphtha is supplied to the first gas turbine 80 of the combined cycle power generation system 6 via the naphtha supply system (first supply path) 16, and the separated light oil is supplied to the light oil supply system (second supply path).
- the heavy oil that is supplied to the second gas turbine 8 of the combined cycle power generation system 6 through 4 and separated is supplied to the boiler 12 of the conventional power generation system 7 through the heavy oil supply system (third supply path) 5. Supplied to.
- the fuel of the combined cycle power generation system and the conventional power generation system is separated from the crude oil using only the atmospheric distillation tower 3.
- the gas turbines 8 and 80 are set so that the supplied fuel can be burned efficiently. Compared with naphtha and light oil, combustion characteristics and viscosity are different, so the diameter and injection pressure of the spray nozzle of the gas turbine are set separately for naphtha and light oil.
- the naphtha supply system 16 is connected to the heavy oil supply system 5 via the supply path 17, and surplus naphtha that cannot be burned by the first gas turbine 80 passes through the supply path 17. It is supplied to the boiler 12 through. Further, the light oil supply system 4 is connected to the heavy oil supply system 5 via the supply path 18, and surplus light oil that could not be burned by the second gas turbine 8 passes through the supply path 18 to the boiler 12. Supplied.
- the hybrid thermal power generation system 30 uses the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7 together, and the fuel supplied to each system is distilled only by the atmospheric distillation tower 3.
- the supplied crude oil is desalted by the desalting apparatus 2 and separated into naphtha, light oil and heavy oil by the atmospheric distillation tower 3.
- the naphtha is supplied to the first gas turbine 80 of the combined cycle power generation system 6 via the naphtha supply system 16 and used as fuel for the first gas turbine 80.
- electric power is obtained through the generator 10 connected to the first gas turbine 80.
- the light oil is supplied to the second gas turbine 8 of the combined cycle power generation system 6 through the light oil supply system 4 and used as fuel for the second gas turbine 8. Thereby, electric power is obtained through the generator 10 connected to the second gas turbine 8.
- the exhaust gas exhausted from the gas turbines 8 and 80 is sent to the exhaust heat recovery boiler 11 and exchanges heat with water supplied to the exhaust heat recovery boiler 11 to generate steam.
- the steam drives the steam turbine 9 of the combined cycle power generation system 6, and electric power is obtained via the generator 10.
- electric power can be obtained using the exhaust heat of the gas turbines 8 and 80.
- heavy oil is supplied to the boiler 12 of the conventional power generation system 7 through the heavy oil supply system 5 and used as fuel.
- the steam generated from the boiler 12 drives the steam turbine 9 of the conventional power generation system 7, and electric power is obtained via the generator 10.
- the surplus naphtha of the first gas turbine 80 is supplied to the boiler 12 through the supply path 17 and used as fuel for the boiler 12, and the surplus light oil of the second gas turbine 8 is passed through the supply path 18 to the boiler. 12 is used as fuel for the boiler 12.
- the naphtha, light oil, and heavy oil separated by the atmospheric distillation tower 3 are all employed as fuel for power generation. For this reason, improvement of energy efficiency per unit amount of crude oil and securing of power supply stability can be easily realized.
- the hybrid thermal power generation system 30 since the distillation process is performed using only the atmospheric distillation tower 3, the process of separating naphtha and light oil from crude oil is realized with a simple configuration. In addition, contamination with impurities such as unburned hydrocarbons can be easily avoided. Furthermore, since the distillation process is performed using only the atmospheric distillation tower 3, the concentration of impurities contained in the heavy oil can be kept within a range that can be easily combusted with a boiler. For this reason, since the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7 can be used together without significantly impairing the operation efficiency of both, stable power supply can be performed.
- the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7 together, it is possible to generate power using both naphtha separated from crude oil and both light and heavy oils. Since power generation can be performed by different gas turbines 8 and 80 using naphtha and light oil, it is possible to obtain a large power generation efficiency compared to the power generation efficiency when the conventional power generation system 7 is used alone. On the other hand, since the amount of light oil obtained is smaller than when the distillation process is repeated, the power generation amount of the combined cycle power generation system 6 is lower than when the distillation process is repeated, but the naphtha and light oil that have not been separated are reduced. Electric power can be generated by the conventional power generation system 7 using the heavy oil contained.
- the fuel in the gas turbines 8 and 80 is separated into naphtha and light oil using the atmospheric distillation tower 3, and the different gas turbines 8 and 80 are respectively used. Therefore, it is possible to avoid supplying the gas turbines 8 and 80 with fuel in which naphtha and light oil are mixed. For this reason, the individual gas turbines 8 and 80 can be operated efficiently according to the naphtha and light oil supplied without setting the gas turbine according to the fuel having a variation in the mixing ratio and uniformity. Can be easily set, and instability of operation due to non-uniformity of the mixed fuel can be avoided.
- the hybrid thermal power generation system 30 can satisfy an important item required as a living infrastructure that can stably supply power at a low price.
- the combined cycle power generation system 6 is independent for each of the gas turbines 8 and 80. For this reason, for example, since the other combined cycle power generation system 6 can be stopped in a state where one of the combined cycle power generation systems 6 is operated, maintenance can be easily performed, and one of the combined cycle power generation systems 6 has a failure. Even if it is stopped due to the above, since the other combined cycle power generation system 6 is not affected, it is possible to continuously operate stably.
- the naphtha and light oil that meet the required specifications of the gas turbines 8 and 80 are obtained by the atmospheric distillation tower 3 without being excessively separated from the crude oil.
- the gas turbines 8 and 80 are supplied.
- the heavy oil obtained as residual oil from the atmospheric distillation tower 3 does not contain heavy metals or the like at a high concentration. Specifications can be easily met.
- the construction method of the hybrid thermal power generation system 30 is substantially the same as that of the hybrid thermal power generation system 1 according to the first reference example, and the third construction step in which the supply path 17 is arranged after the first construction step and the second construction step are completed.
- the combined cycle power generation system 6 can be operated to supply power quickly without waiting for the completion of the conventional power generation system 7.
- a supply path 17 for supplying surplus naphtha of the combined cycle power generation system 6 to the conventional power generation system 7 is provided, and efficient generation is performed using all crude oil. This approach will be realized more.
- the 1st construction step which builds the desalination processing apparatus 2, the atmospheric distillation tower 3, and the combined cycle power generation system 6, and the conventional power generation system 7 The parallel cycle power generation system 6 can be operated without waiting for the completion of the construction by the second construction step, for example, when the construction by the first construction step is completed, for example, by performing the second construction step of constructing the it can. For this reason, it becomes possible to generate electric power before the entire hybrid thermal power generation system 30 is completed, and it is possible to supply electric power earlier than when only the conventional power generation system 7 is constructed. Furthermore, by providing the supply path 17 for supplying the fuel of the combined cycle power generation system 6 to the conventional power generation system 7, it is possible to operate efficiently using both the combined cycle power generation system 6 and the conventional power generation system 7.
- the hybrid thermal power generation system 40 according to the second embodiment is configured in substantially the same manner as the hybrid thermal power generation system 30 according to the first embodiment, and is different in that it includes a fresh water generator having a fresh water generation function. For this reason, in describing the hybrid thermal power generation system 40, the description overlapping with the hybrid thermal power generation system 30 is omitted.
- FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a hybrid thermal power generation system 40 according to the second embodiment.
- the hybrid thermal power generation system 40 is configured in substantially the same manner as the hybrid thermal power generation system 30, and is different in that the desalination apparatuses 13 and 14 and the water storage tank 15 are provided.
- description is abbreviate
- the hybrid thermal power generation system 40 according to the second embodiment As described above, according to the hybrid thermal power generation system 40 according to the second embodiment, the same effect as that of the hybrid thermal power generation system 30 according to the first embodiment is obtained, and the waste heat of the steam turbine 9 is used by the desalination apparatus 13. Therefore, it is possible to generate fresh water from seawater or brackish water, so that overall thermal efficiency can be improved and energy efficiency per unit of crude oil can be further improved.
- each of the above embodiments shows an example of a hybrid thermal power generation system according to the present invention
- the hybrid thermal power generation system according to the present invention is The hybrid thermal power generation systems 1, 20, 30, and 40 according to the reference examples and the embodiments are not limited thereto.
- Light oil may be supplied to the combined cycle power generation system 6 after performing a process other than distillation on the oil, such as a process of removing impurities by hydrogenation or the like.
- the desalination apparatus 14 is provided in addition to the desalination apparatus 13 has been described.
- the desalination apparatus 14 may not be provided, or the desalination apparatus 14 is provided. It is good also as a structure provided only.
- the desalination apparatus 13 described in the second reference example and the second embodiment is constructed in parallel with the first construction step and the second construction step described in the first reference example and the first embodiment. Also good.
- the exhaust heat recovery boiler 11, the steam turbine 9, and the generator 10 connected to the gas turbines 8 and 80 may be shared and configured as one combined cycle power generation system. With such a configuration, the construction cost can be reduced.
- the present invention includes the hybrid thermal power generation system and the construction method thereof described in Reference Examples 1 and 2 described above. Specifically, a hybrid thermal power generation system having the following contents and a construction method thereof are also an embodiment of the present invention.
- the gas turbine is driven to generate electricity using light oil separated by the distillation tower and the atmospheric distillation tower as fuel
- the steam turbine is driven by steam generated using the exhaust heat of the gas turbine to generate electricity.
- the combined cycle power generation system and the fuel of the conventional power generation system are separated from crude oil using only the atmospheric distillation column It hybrid thermal power system according to claim.
- hybrid thermal power according to (1) or (2) further comprising a second fresh water generator that performs salt water desalination using electric power output from at least one of the combined cycle power generation system and the conventional power generation system. Power generation system.
- a method for constructing a hybrid thermal power generation system using crude oil as a fuel in which a desalination treatment device for desalting crude oil, and the crude oil desalted by the desalination treatment device is separated into light oil and heavy oil.
- the gas turbine is driven using the atmospheric distillation tower and the light oil separated by the atmospheric distillation tower as a fuel to generate power, and the steam turbine is driven by steam generated using the exhaust heat of the gas turbine.
- the first construction step of constructing a combined cycle power generation system that generates power by driving the boiler using the heavy oil separated by the atmospheric distillation tower as fuel and driving the steam turbine by the steam generated in the boiler
- a second construction step for constructing a conventional power generation system for generating power and the first construction step and the second construction step are arranged in parallel. Construction method for a hybrid thermal power system be performed, characterized by.
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Abstract
原油を用いたハイブリッド火力発電システムであって、常圧蒸留塔３のみにより分離されたナフサ及び軽質油をそれぞれ異なるガスタービンに供給して発電を行うとともに排熱で生成された蒸気を用いて発電を行うコンバインドサイクル発電システム６と、常圧蒸留塔３のみにより分離された重質油を燃焼させて発電を行うコンベンショナル発電システム７と、を備えて構成する。これにより、運転効率を著しく損なうことなく両システムを併用できるので、システム全体の熱効率を向上させることができる。また、コンバインドサイクル発電システム６の余剰燃料を、コンベンショナル発電システム７のボイラ１２へ供給することにより、システム全体の熱効率を一層向上させることができる。
Description
本発明は、原油を燃料とするハイブリッド火力発電システム及びハイブリッド火力発電システムの建造方法に関する。
従来の火力発電システムとして、原油を燃料として発電するものが知られている。例えば、コンベンショナル発電システム（Conventional power generation systems）は、原油をボイラにて燃焼し、発生した蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電する。しかしながら、コンベンショナル発電システムは、十分な発電効率を得ることが困難である。このため、原油からガスタービン燃料油を製造し、製造されたガスタービン燃料油をガスタービンで燃焼させて発電を行うコンバインドサイクル発電システム（Combined cycle power generation systems）が提案されている（例えば、特許文献１～３参照。）。特許文献１～３記載のシステムは、常圧蒸留塔及び減圧蒸留塔によって原油からガスタービン燃料油を製造する。なお、ガスタービン燃料油は、３５０℃～４００℃よりも沸点の低い軽質油として原油から分留される。
ところで、特許文献１～３記載の火力発電システムにあっては、コンバインドサイクル発電システムのみを利用して発電することを前提としている。このため、原油単位量当たりのエネルギー効率を向上させるためには、特許文献１～３記載のように蒸留工程を繰り返して、できるだけ多くのガスタービンの燃料油を原油から抽出する必要がある。
しかしながら、できるだけ多くのガスタービン燃料を原油から抽出すると、蒸留されたガスタービンの燃料油に未燃炭化水素が混入するおそれがある。ガスタービンにて未燃炭化水素を含む燃料油を燃焼させた場合、煤が発生する。発生した煤は、タービン翼の冷却空気孔を塞ぐおそれがあるため、ガスタービンが機能しなくなる一因となる。
したがって、特許文献１～３記載の火力発電システムにおいて、原油単位量当たりのエネルギー効率を向上させつつ電力供給の安定性確保を実現するためには、未燃炭化水素の混入を考慮しつつ、できるだけ多くのガスタービンの燃料油を原油から抽出する必要がある。このような条件を実現するためには、複雑な蒸留工程と制御が必要となるので、火力発電システムの構造が複雑化し、高コストとなる。
一方、特許文献１～３記載の火力発電システムにおいては、３５０℃～４００℃よりも沸点の低い軽質油をガスタービンの燃料油として原油から抽出しているため、軽油より低い温度で抽出されるナフサは、ナフサより高い温度で抽出される軽油と混合された状態となる。しかしながら、軽油とナフサとの混合比や均一性にはばらつきが存在するため、このような燃料をガスタービンの燃料油として採用すると、ガスタービンの燃焼が安定しないおそれがある。よって、従来のシステムにあっては、ガスタービンの信頼性が低下し長期安定発電を阻害するおそれがあるとともに、効率的な運転が困難となる場合がある。
そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、原油を用いた火力発電システムにおいて、原油単位当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の早期の安定性確保を容易に実現することができるハイブリッド火力発電システム及びその建造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、原油単位当たりのエネルギー効率の向上を、原油からできるだけ多くのガスタービン燃料を抽出するというアプローチで実現するのではなく、原油全てを燃料として用いるというアプローチに着眼し、コンバインドサイクル発電システムとコンベンショナル発電システムとを併用することで、原油単位量当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の安定性の確保を容易に実現することができることを見出すとともに、上記効果を奏するためには、常圧蒸留塔のみで蒸留工程を行うことが重要であることを見出した。さらに、本発明者は、原油単位量当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の安定性の確保をさらに簡易に実現するためには、ナフサと軽質油とを分離してそれぞれ異なるガスタービンへ供給することが好適であることを見いだした。
すなわち、本発明に係るハイブリッド火力発電システムは、原油を燃料とするハイブリッド火力発電システムであって、原油を脱塩する脱塩処理装置と、前記脱塩処理装置により脱塩された原油をナフサ、軽質油及び重質油に分離する常圧蒸留塔と、前記常圧蒸留塔により分離されたナフサを燃料として第１ガスタービンを駆動させて発電し、前記常圧蒸留塔により分離された軽質油を燃料として第２ガスタービンを駆動させて発電し、前記第１ガスタービン及び前記第２ガスタービンの排熱を利用して生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンバインドサイクル発電システムと、前記常圧蒸留塔により分離された重質油をボイラにて燃焼させ、前記ボイラにて生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンベンショナル発電システムと、を備え、前記常圧蒸留塔のみを用いて前記コンバインドサイクル発電システム及び前記コンベンショナル発電システムの燃料を原油から分離し、前記第１ガスタービンの余剰ナフサ又は前記第２ガスタービンの余剰軽質油を、前記コンベンショナル発電システムの前記ボイラへ供給することを特徴として構成される。
本発明に係るハイブリッド火力発電システムによれば、常圧蒸留塔のみを用いて蒸留工程を行うので、未燃炭化水素が混入しない範囲で原油からナフサ及び軽質油を分離させる工程を簡易な構成で実現することができる。さらに、常圧蒸留塔のみを用いて蒸留工程を行うため、重質油に含まれる不純物の濃度をボイラにて容易に燃焼できる範囲に収めることが可能となる。このため、コンバインドサイクル発電システムとコンベンショナル発電システムとを両者の運転効率を著しく損なうことなく併用することができるので、安定した電力供給を行うことができる。
また、コンバインドサイクル発電システムとコンベンショナル発電システムとを併用することで、原油から分離されるナフサ及び軽質油と重質油との両方を用いて発電することが可能となる。ナフサ及び軽質油を用いてガスタービンにて発電を行うことができるので、コンベンショナル発電システム単体を採用した場合の発電効率に比べて大きな発電効率を得ることが可能となる。一方、蒸留工程を繰り返す場合に比べて得られるガスタービン燃料は減少するため、蒸留工程を繰り返す場合に比べてコンバインドサイクル発電システムの発電量が低下するものの、分離しなかったガスタービン燃料を含む重質油を用いてコンベンショナル発電システムにて発電を行うことができる。このため、複雑な制御や蒸留工程を実行することなく発電量の低下を補うように発電することが可能となる。よって、原油を用いた火力発電システムにおいて、原油単位当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の早期の安定性確保を容易に実現することができる。
さらに、常圧蒸留塔を用いて、ガスタービンの燃料がナフサと軽質油とに分離され、それぞれ異なるガスタービンへ供給されるため、ガスタービンにナフサと軽質油とが混合された燃料を供給することを回避することができる。このため、混合された燃料に合せてガスタービンを設定することなく、それぞれ供給されるナフサ及び軽質油に合わせて効率的な運転ができるように個々のガスタービンを容易に設定することができるとともに、混合された燃料の不均一性に起因する動作不安定を回避することが可能となる。また、余剰ナフサ又は余剰軽質油が前記ボイラへ供給されることで、コンバインドサイクル発電システムの余剰燃料を前記コンベンショナル発電システムの発電に利用することが可能となる。よって、コンバインドサイクル発電システムとコンベンショナル発電システムとの両者を用いて効率良く発電することができる。
ここで、前記コンバインドサイクル発電システムは、前記蒸気タービンとして、前記第１ガスタービンの排熱を利用する第１蒸気タービン、及び、前記第２ガスタービンの排熱を利用する第２蒸気タービンを有する構成としてもよい。
このように構成することで、コンバインドサイクル発電システムがガスタービンごとに独立する。このため、例えば一方のコンバインドサイクル発電システムを稼働させた状態で他方のコンバインドサイクル発電システムを停止することができるのでメンテナンスを容易に行うことができるとともに、一方のコンバインドサイクル発電システムが障害により停止したりした場合であっても他方のコンバインドサイクル発電システムに影響がないため、連続して安定稼働をすることが可能となる。
また、前記常圧蒸留塔は、分留されたナフサを前記第１ガスタービンへ供給する第１供給路、分留された軽質油を前記第２ガスタービンへ供給する第２供給路、及び分留された重質油を前記ボイラへ供給する第３供給路に接続されており、前記第１供給路又は前記第２供給路が前記第３供給路に接続されることで、前記余剰ナフサ又は前記余剰軽質油を前記ボイラへ供給可能に構成されてもよい。
また、前記常圧蒸留塔は、前記第１ガスタービン及び前記第２ガスタービンの要求仕様に基づいて、前記第１ガスタービン及び前記第２ガスタービンの燃料として許容するナフサ及び軽質油を原油からそれぞれ分離することが好適である。
このように構成することで、常圧蒸留塔によりガスタービンの要求仕様に適合したナフサ及び軽質油が原油から過度に分離されることなく取得され、ガスタービンへ供給される。このように、原油から過度にナフサ及び軽質油を分離しないため、常圧蒸留塔より残渣油として得られる重質油が、重金属等を高い濃度で含有することがないため、ボイラの要求仕様を容易に満たすことができる。
また、前記コンバインドサイクル発電システムが有する前記蒸気タービン、及び、前記コンベンショナル発電システムが有する前記蒸気タービンの少なくとも一方から出力された蒸気を用いて塩水淡水化を行う第１の造水装置をさらに備えてもよい。
このように構成することで、第１の造水装置により蒸気タービンの排熱を利用して塩水から淡水を生成することができるので、原油単位当たりのエネルギー効率を一層向上させることが可能となる。
また、前記コンバインドサイクル発電システム及び前記コンベンショナル発電システムの少なくとも一方から出力された電力を用いて塩水淡水化を行う第２の造水装置をさらに備えてもよい。また、前記第１の造水装置及び前記第２の造水装置を併用してもよい。
また、本発明に係るハイブリッド火力発電システムの建造方法は、原油を燃料とするハイブリッド火力発電システムの建造方法であって、原油を脱塩する脱塩処理装置、前記脱塩処理装置により脱塩された原油をナフサ、軽質油及び重質油に分離する常圧蒸留塔、及び、前記常圧蒸留塔により分離されたナフサを燃料として第１ガスタービンを駆動させ発電を行い、前記常圧蒸留塔により分離された軽質油を燃料として第２ガスタービンを駆動させ発電を行い、第１ガスタービン及び第２ガスタービンの排熱を利用して生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンバインドサイクル発電システムを建造する第１建造ステップと、前記常圧蒸留塔により分離された重質油を燃料としてボイラを駆動させ、前記ボイラにて生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンベンショナル発電システムを建造する第２建造ステップと、前記第１建造ステップ及び前記第２建造ステップの終了後に、前記第１ガスタービンの余剰ナフサ又は前記第２ガスタービンの余剰軽質油を、前記コンベンショナル発電システムの前記ボイラへ供給する供給路を配置する第３建造ステップと、を備え、前記第１建造ステップ及び前記第２建造ステップを並行して行うことを特徴として構成される。
本発明に係るハイブリッド火力発電システムの建造方法によれば、脱塩処理装置、常圧蒸留塔及びコンバインドサイクル発電システムを建造する第１建造ステップと、コンベンショナル発電システムを建造する第２建造ステップを並行して行うことにより、第２建造ステップによる建造の完了を待つことなく、例えば第１建造ステップによるガスタービン建造が完了した時点でシンプルサイクルでコンバインドサイクル発電システムを運転し、また第１建造ステップによるコンバインドサイクル発電システムの完成後に、コンバインドサイクルでコンバインドサイクル発電システムを運転させることができる。このため、ハイブリッド火力発電システムの全体が完成する前に発電することが可能となり、コンベンショナル発電システムのみを建造する場合に比べて早期に電力供給をすることができる。さらに、コンバインドサイクル発電システムの燃料をコンベンショナル発電システムへ供給する供給路を設けることで、コンバインドサイクル発電システム及びコンベンショナル発電システムの両者を用いて効率よく運転させることが可能となる。
本発明によれば、原油を用いた火力発電システムにおいて、原油単位当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の早期の安定性確保を容易に実現することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
（第１参考例）
本参考例に係るハイブリッド火力発電システムは、原油を燃料として用いた火力発電システムとして好適に採用されるものである。
本参考例に係るハイブリッド火力発電システムは、原油を燃料として用いた火力発電システムとして好適に採用されるものである。
図１は、本参考例に係るハイブリッド火力発電システムの構成概要図である。図１に示すように、ハイブリッド火力発電システム１は、脱塩処理装置２、常圧蒸留塔３、コンバインドサイクル発電システム６及びコンベンショナル発電システム７を備えている。
脱塩処理装置２は、例えば原油タンクに接続されており、原油タンクから供給された原油に対して脱塩処理を行う。脱塩処理装置２は、例えば、原油に水を加えて洗浄し水層を分離する処理を行う。また、脱塩処理装置２は、不純物・塩分を除去した原油を常圧蒸留塔３へ供給する。
常圧蒸留塔３は、脱塩処理装置２から供給された原油を分留する。常圧蒸留塔３は、例えば、加熱炉、ボイラ、主蒸留塔を備えている。主蒸留塔は、加熱炉によって約３５０℃に加熱され低沸点成分を蒸発させた原油を導入する。また、主蒸留塔は、ボイラから蒸気を導入する。主蒸留塔は、原油を大気圧より少し高い圧力で蒸留し、ガスタービン燃料として許容する軽質油とその残渣油である重質油に分離する。ここで、常圧蒸留塔３は、ガスタービンの要求仕様に基づいて、ガスタービン燃料として許容する軽質油を分留する。ガスタービンが安定動作可能な軽質油は、例えば、引火点、リード蒸気圧、流出点、蒸留温度、比重、密度、粘度、低位発熱量、炭化水素比、セタン指数、残留炭素、底部沈殿物（水）、微量金属含有量（ナトリウム、カリウム、バナジウム、鉛等）等によって定義されている。残渣油である重質油は、蒸留工程を一度しか行っていないものであるので、ボイラ燃料として許容される。分離された軽質油は、軽質油供給系統４を介してコンバインドサイクル発電システム６へ供給され、分離された重質油は、重質油供給系統５を介してコンベンショナル発電システム７へ供給される。このように、常圧蒸留塔３のみを用いてコンバインドサイクル発電システム及びコンベンショナル発電システムの燃料が原油から分離される。
コンバインドサイクル発電システム６は、ガスタービン８、蒸気タービン９、発電機１０及び排熱回収ボイラ１１を備えている。
ガスタービン８は、軽質油供給系統４を介して導入した軽質油を、圧縮した空気中で燃焼し、高温・高圧のガスでタービンを高速回転させる。ガスタービン８は、発電機１０に接続されている。発電機１０は、回転するタービンの運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。これによりガスタービン８で発電が行われる。ガスタービン８から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ１１へ供給される。
排熱回収ボイラ１１は、ガスタービンから高温の排気ガスを取り入れ、供給された水と排気ガスを熱交換させて蒸気を発生する。なお、排熱回収ボイラ１１は、常圧蒸留塔３から発生する高温ガスをさらに取り入れる構成としてもよい。排熱回収ボイラ１１には、蒸気タービン９が接続されており、発生させた蒸気は蒸気タービン９に供給される。
蒸気タービン９は、排熱回収ボイラ１１から供給された蒸気によりタービンを高速回転させる。蒸気タービン９は、発電機１０に接続されている。発電機１０は、回転するタービンの運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。これにより蒸気タービン９で発電が行われる。なお、蒸気タービン９として、再熱サイクル蒸気タービンを用いてもよい。
このように、コンバインドサイクル発電システム６は、常圧蒸留塔３により分離された軽質油を燃料としてガスタービン８を駆動させ発電を行うとともに、ガスタービン８の排熱を利用して生成された蒸気により蒸気タービン９を駆動させて発電を行う。
一方、コンベンショナル発電システム７は、ボイラ１２、蒸気タービン９及び発電機１０を備えている。ボイラ１２は、重質油供給系統５を介して導入した重質油を燃焼し、供給された水を蒸気へ変換する。ボイラ１２には、蒸気タービン９が接続されており、発生させた蒸気は蒸気タービン９に供給される。蒸気タービン９及び発電機１０の構成は上述したものと同様である。
このように、コンベンショナル発電システム７は、常圧蒸留塔３により分離された重質油をボイラ１２で燃焼させ、ボイラ１２にて生成された蒸気により蒸気タービン９を駆動させて発電を行う。
上述のように、ハイブリッド火力発電システム１は、コンバインドサイクル発電システム６及びコンベンショナル発電システム７を併用するとともに、各システムに供給される燃料は、常圧蒸留塔３のみにより蒸留される。
次に、本参考例に係るハイブリッド火力発電システム１の作用効果について説明する。供給された原油は、脱塩処理装置２により脱塩処理され、常圧蒸留塔３により軽質油及び重質油に分離される。軽質油は、軽質油供給系統４を介してコンバインドサイクル発電システム６のガスタービン８へ供給され、ガスタービン８の燃料として利用される。これにより、ガスタービン８に接続された発電機１０を介して電力が得られる。また、ガスタービン８から排気された排気ガスは、排熱回収ボイラ１１に送られ、排熱回収ボイラ１１に供給される水と熱交換し、蒸気が発生する。蒸気は蒸気タービン９を駆動し、発電機１０を介して電力が得られる。このように、ガスタービン８の排熱を利用して電力を得ることができる。一方、重質油は、重質油供給系統５を介してコンベンショナル発電システム７のボイラ１２へ供給され燃料として利用される。これにより、排熱回収ボイラ１１に供給される水が蒸気となる。蒸気は蒸気タービン９を駆動し、発電機１０を介して電力が得られる。このように、常圧蒸留塔３によって分離された軽質油及び重質油は、何れも発電の燃料として採用される。このため、原油単位量当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の安定性の確保を容易に実現することができる。本発明者等のシミュレーション結果によれば、ハイブリッド火力発電システム１は、一般のコンベンショナル発電システムに比べ、発電効率の約５％（相対値）の向上が得られた。また、ハイブリッド火力発電システム１は、一般のコンベンショナル発電システムに比べ、ＣＯ２の削減が約５％（相対値）可能とることが確認された。よって、省エネルギーでＣＯ２削減の効果を有することが確認された。
以上、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１によれば、常圧蒸留塔３のみを用いて蒸留工程を行うので、原油から軽質油を分離させる工程を簡易な構成で実現しつつ、未燃炭化水素等の不純物の混入を容易に回避することができる。さらに、常圧蒸留塔３のみを用いて蒸留工程を行うため、重質油に含まれる不純物の濃度をボイラにて容易に燃焼できる範囲に収めることが可能となる。このため、コンバインドサイクル発電システム６とコンベンショナル発電システム７とを両者の運転効率を著しく損なうことなく併用することができるので、安定した電力供給を行うことができる。さらに、コンバインドサイクル発電システム６とコンベンショナル発電システム７とを併用することで、原油から分離される軽質油と重質油との両方を用いて発電することが可能となる。軽質油を用いてガスタービン８にて発電を行うことができるので、コンベンショナル発電システム７単体を採用した場合の発電効率に比べて大きな発電効率を得ることが可能となる。一方、蒸留工程を繰り返す場合に比べて得られる軽質油量は減少するため、蒸留工程を繰り返す場合に比べてコンバインドサイクル発電システム６の発電量が低下するものの、分離しなかった軽質油を含む重質油を用いてコンベンショナル発電システム７にて発電を行うことができる。このため、複雑な制御や蒸留工程を実行することなく発電量の低下を補うように発電することが可能となる。よって、原油を用いた火力発電システムにおいて、発電プラントの原油単位当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の早期の安定性確保を容易に実現することができる。さらに、常圧蒸留塔及び減圧蒸留塔を併用することなく、原油単位当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の早期の安定性確保を実現することができるので、設備コスト及び運用・保守コストを低減することが可能となり、経済的にも優れている。第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１は、低価格で安定した電力供給を行えるという、生活インフラとして要求される重要な項目を満足することができる。
さらに、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１によれば、常圧蒸留塔３によりガスタービン８の要求仕様に適合した軽質油が原油から過度に分離されることなく取得され、ガスタービン８へ供給される。このように、原油から過度に軽質油を分離しないため、常圧蒸留塔３より残渣油として得られる重質油が、重金属等を高い濃度で含有することがないため、ボイラ１２の要求仕様を容易に満たすことができる。
次に、本参考例に係るハイブリッド火力発電システム１の建造方法について説明する。ハイブリッド火力発電システム１の建造方法は、コンバインドサイクル発電システム６及びコンベンショナル発電システム７を別々に並行させて建造する。一般的に、コンバインドサイクル発電システム６の建造期間は、コンベンショナル発電システム７の建造期間よりも短い。このため、コンバインドサイクル発電システム６を建造する第１建造ステップと、コンベンショナル発電システム７を建造する第２建造ステップとを同時に開始して並行して行うことで、コンバインドサイクル発電システム６を先に完成させることが可能となる。ハイブリッド火力発電システム１は、コンバインドサイクル発電システム６及びコンベンショナル発電システム７をそれぞれ独立して動作させることができるので、コンベンショナル発電システム７の完成を待つことなくコンバインドサイクル発電システム６を動作させて電力をいち早く供給することができる。ハイブリッド火力発電システム１の建造方法によれば、ガスタービン８のシンプルサイクル運転によって一般のコンベンショナル発電システムに比べ約１８ヶ月前に電力を供給可能であるとともに、コンバインドサイクル運転により一般のコンベンショナル発電システムに比べ約７ヶ月前に、電力を供給できる。このように、建造開始から電力供給までの期間を短縮できる。
以上、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１の建造方法によれば、脱塩処理装置２、常圧蒸留塔３及びコンバインドサイクル発電システム６を建造する第１建造ステップと、コンベンショナル発電システム７を建造する第２建造ステップを並行して行うことにより、例えば第１建造ステップによる建造が完了した時点で、第２建造ステップによる建造の完了を待つことなくコンバインドサイクル発電システム６を運転させることができる。このため、ハイブリッド火力発電システム１の全体が完成する前に発電することが可能となり、コンベンショナル発電システム７のみを建造する場合に比べて早期に電力供給をすることができる。
（第２参考例）
第２参考例に係るハイブリッド火力発電システム２０は、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１とほぼ同様に構成され、造水機能を有する造水装置を備える点が相違する。このため、ハイブリッド火力発電システム２０を説明するにあたり、ハイブリッド火力発電システム１と重複する点については説明を省略する。
第２参考例に係るハイブリッド火力発電システム２０は、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１とほぼ同様に構成され、造水機能を有する造水装置を備える点が相違する。このため、ハイブリッド火力発電システム２０を説明するにあたり、ハイブリッド火力発電システム１と重複する点については説明を省略する。
最初に、第２参考例に係るハイブリッド火力発電システム２０の構成を説明する。図２は、第２参考例に係るハイブリッド火力発電システム２０の構成概要図である。図２に示すように、ハイブリッド火力発電システム２０は、ハイブリッド火力発電システム１とほぼ同様に構成されており、淡水化装置１３，１４及び貯水タンク１５を備える点が相違する。
淡水化装置（第１の造水装置）１３は、コンバインドサイクル発電システム６の蒸気タービン９、及び、コンベンショナル発電システム７の蒸気タービン９に接続されている。淡水化装置１３は、各蒸気タービン９から供給された高温の蒸気を用いて、海水又はかん水を蒸発させて蒸留水を生成する。淡水化装置１３の蒸発法としては、例えば、多段フラッシュ法（ＭＳＦ：Multi Stage Flash distillation）又は多重効用法（ＭＥＤ：Multi Effect Desalination）が用いられる。淡水化装置１３は、得られた蒸留水を貯水タンク１５に格納する。このように、淡水化装置１３は、ハイブリッド火力発電システム２０の排熱を利用して塩水から淡水を生成する。生成された水は、民生、工業、農業又は灌漑等に利用される。なお、熱交換した蒸気は水となり、排熱回収ボイラ１１及びボイラ１２へ再供給される。
淡水化装置（第２の造水装置）１４は、海水又はかん水を所定の膜に浸透させて淡水を生成する。淡水化装置１４の膜法としては、例えば、逆浸透法（ＲＯ：Reverse Osmosis membrane）が用いられる。淡水化装置１４は、生成した淡水を貯水タンク１５に格納する。
淡水化装置１３，１４には、コンバインドサイクル発電システム６及びコンベンショナル発電システム７の少なくとも一方から必要な電力が供給される。その他の構成は、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１と同様である。
以上、第２参考例に係るハイブリッド火力発電システム２０によれば、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１と同様の効果を奏するとともに、淡水化装置１３により蒸気タービン９の排熱を利用して海水又はかん水から淡水を生成することができるので、総合的に熱効率を高め、原油単位当たりのエネルギー効率を一層向上させることが可能となる。
（第１実施形態）
第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０は、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１とほぼ同様に構成され、常圧蒸留塔３が原油をナフサ、軽質油及び重質油に分離する点、ナフサ及び軽質油ごとにガスタービンを設ける点、及び、コンバインドサイクル発電システム６の余剰燃料をコンベンショナル発電システム７へ供給する点が相違する。このため、ハイブリッド火力発電システム３０を説明するにあたり、ハイブリッド火力発電システム１と重複する点については説明を省略する。
第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０は、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１とほぼ同様に構成され、常圧蒸留塔３が原油をナフサ、軽質油及び重質油に分離する点、ナフサ及び軽質油ごとにガスタービンを設ける点、及び、コンバインドサイクル発電システム６の余剰燃料をコンベンショナル発電システム７へ供給する点が相違する。このため、ハイブリッド火力発電システム３０を説明するにあたり、ハイブリッド火力発電システム１と重複する点については説明を省略する。
最初に、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０の構成を説明する。図３は、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０の構成概要図である。図３に示すように、ハイブリッド火力発電システム３０は、ハイブリッド火力発電システム１とほぼ同様に構成されており、常圧蒸留塔３の機能、複数のコンバインド発電システム６及び供給路１７を備える点が相違する。
常圧蒸留塔３は、ハイブリッド火力発電システム１の常圧蒸留塔３と同様に構成され、原油を、ナフサ、軽質油及び重質油に分離する。例えば、３０℃～１８０℃の範囲でナフサを分留し、１８０℃～３５０℃の範囲で軽質油を分留し、残渣油を重質油として分離する。分離されたナフサは、ナフサ供給系統（第１供給路）１６を介してコンバインドサイクル発電システム６の第１ガスタービン８０へ供給され、分離された軽質油は、軽質油供給系統（第２供給路）４を介してコンバインドサイクル発電システム６の第２ガスタービン８へ供給され、分離された重質油は、重質油供給系統（第３供給路）５を介してコンベンショナル発電システム７のボイラ１２へ供給される。このように、常圧蒸留塔３のみを用いて、コンバインドサイクル発電システム及びコンベンショナル発電システムの燃料が原油から分離される。
また、ガスタービン８，８０は、供給される燃料が効率的に燃焼するように設定されている。ナフサと軽質油とを比較すると、燃焼特性や粘度が異なることから、ガスタービンの噴霧ノズルの口径や噴射圧力をナフサ用及び軽質油用に分けて予め設定されている。
また、ハイブリッド火力発電システム３０では、ナフサ供給系統１６が供給路１７を介して重質油供給系統５に接続されており、第１ガスタービン８０で燃焼しきれなかった余剰ナフサが供給路１７を通ってボイラ１２へ供給される。さらに、軽質油供給系統４が供給路１８を介して重質油供給系統５に接続されており、第２ガスタービン８で燃焼しきれなかった余剰軽質油が供給路１８を通ってボイラ１２へ供給される。
上述のように、ハイブリッド火力発電システム３０は、複数のコンバインドサイクル発電システム６及びコンベンショナル発電システム７を併用するとともに、各システムに供給される燃料は、常圧蒸留塔３のみにより蒸留される。
次に、本実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０の作用効果について説明する。供給された原油は、脱塩処理装置２により脱塩処理され、常圧蒸留塔３によりナフサ、軽質油及び重質油に分離される。ナフサは、ナフサ供給系統１６を介してコンバインドサイクル発電システム６の第１ガスタービン８０へ供給され、第１ガスタービン８０の燃料として利用される。これにより、第１ガスタービン８０に接続された発電機１０を介して電力が得られる。軽質油は、軽質油供給系統４を介してコンバインドサイクル発電システム６の第２ガスタービン８へ供給され、第２ガスタービン８の燃料として利用される。これにより、第２ガスタービン８に接続された発電機１０を介して電力が得られる。また、ガスタービン８，８０から排気された排気ガスは、排熱回収ボイラ１１に送られ、排熱回収ボイラ１１に供給される水と熱交換し、蒸気が発生する。蒸気はコンバインドサイクル発電システム６の蒸気タービン９を駆動し、発電機１０を介して電力が得られる。このように、ガスタービン８，８０の排熱を利用して電力を得ることができる。一方、重質油は、重質油供給系統５を介してコンベンショナル発電システム７のボイラ１２へ供給され燃料として利用される。ボイラ１２から発生した蒸気は、コンベンショナル発電システム７の蒸気タービン９を駆動し、発電機１０を介して電力が得られる。また、第１ガスタービン８０の余剰ナフサは、供給路１７を通ってボイラ１２へ供給され、ボイラ１２の燃料として利用され、第２ガスタービン８の余剰軽質油は、供給路１８を通ってボイラ１２へ供給され、ボイラ１２の燃料として利用される。このように、常圧蒸留塔３によって分離されたナフサ、軽質油及び重質油は、何れも発電の燃料として採用される。このため、原油単位量当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の安定性の確保を容易に実現することができる。
以上、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０によれば、常圧蒸留塔３のみを用いて蒸留工程を行うので、原油からナフサ及び軽質油を分離させる工程を簡易な構成で実現しつつ、未燃炭化水素等の不純物の混入を容易に回避することができる。さらに、常圧蒸留塔３のみを用いて蒸留工程を行うため、重質油に含まれる不純物の濃度をボイラにて容易に燃焼できる範囲に収めることが可能となる。このため、コンバインドサイクル発電システム６とコンベンショナル発電システム７とを両者の運転効率を著しく損なうことなく併用することができるので、安定した電力供給を行うことができる。さらに、コンバインドサイクル発電システム６とコンベンショナル発電システム７とを併用することで、原油から分離されるナフサ及び軽質油と重質油との両方を用いて発電することが可能となる。ナフサ及び軽質油を用いてそれぞれ異なるガスタービン８，８０にて発電を行うことができるので、コンベンショナル発電システム７単体を採用した場合の発電効率に比べて大きな発電効率を得ることが可能となる。一方、蒸留工程を繰り返す場合に比べて得られる軽質油量は減少するため、蒸留工程を繰り返す場合に比べてコンバインドサイクル発電システム６の発電量が低下するものの、分離しなかったナフサ及び軽質油を含む重質油を用いてコンベンショナル発電システム７にて発電を行うことができる。このため、複雑な制御や蒸留工程を実行することなく発電量の低下を補うように発電することが可能となる。よって、原油を用いた火力発電システムにおいて、発電プラントの原油単位当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の早期の安定性確保を容易に実現することができる。さらに、常圧蒸留塔及び減圧蒸留塔を併用することなく、原油単位当たりのエネルギー効率の向上及び電力供給の早期の安定性確保を実現することができるので、設備コスト及び運用・保守コストを低減することが可能となり、経済的にも優れている。
また、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０によれば、常圧蒸留塔３を用いて、ガスタービン８，８０の燃料がナフサと軽質油とに分離され、それぞれ異なるガスタービン８，８０へ供給されるため、ガスタービン８，８０にナフサと軽質油とが混合された燃料を供給することを回避することができる。このため、混合比や均一性にばらつきのある燃料に合せてガスタービンを設定することなく、それぞれ供給されるナフサ及び軽質油に合わせて効率的な運転ができるように個々のガスタービン８，８０を容易に設定することができるとともに、混合された燃料の不均一性に起因する動作不安定を回避することが可能となる。また、余剰ナフサ又は余剰軽質油がボイラ１２へ供給されることで、コンバインドサイクル発電システムの余剰燃料をコンベンショナル発電システム７の発電に利用することが可能となる。よって、コンバインドサイクル発電システム６とコンベンショナル発電システム７との両者を用いて効率良く発電することができる。このように、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０は、低価格で安定した電力供給を行えるという、生活インフラとして要求される重要な項目を満足することができる。
また、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０によれば、コンバインドサイクル発電システム６がガスタービン８，８０ごとに独立する。このため、例えば一方のコンバインドサイクル発電システム６を稼働させた状態で他方のコンバインドサイクル発電システム６を停止することができるのでメンテナンスを容易に行うことができるとともに、一方のコンバインドサイクル発電システム６が障害により停止したりした場合であっても他方のコンバインドサイクル発電システム６に影響がないため、連続して安定稼働をすることが可能となる。
さらに、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０によれば、常圧蒸留塔３によりガスタービン８，８０の要求仕様に適合したナフサ及び軽質油が原油から過度に分離されることなく取得され、ガスタービン８，８０へ供給される。このように、原油から過度にナフサ及び軽質油を分離しないため、常圧蒸留塔３より残渣油として得られる重質油が、重金属等を高い濃度で含有することがないため、ボイラ１２の要求仕様を容易に満たすことができる。
次に、本実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０の建造方法について説明する。ハイブリッド火力発電システム３０の建造方法は、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１とほぼ同様であり、第１建設ステップ及び第２建設ステップの終了後に供給路１７の配置を行う第３建造ステップを有する点のみが相違する。このため、第１参考例に係るハイブリッド火力発電システム１と同様に、コンベンショナル発電システム７の完成を待つことなくコンバインドサイクル発電システム６を動作させて電力をいち早く供給することができる。そして、コンバインドサイクル発電システム６及びコンベンショナル発電システム７が完成すると、コンバインドサイクル発電システム６の余剰ナフサをコンベンショナル発電システム７へ供給する供給路１７が設けられ、原油すべてを用いて効率的な発電を行うというアプローチがより実現されることとなる。
以上、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０の建造方法によれば、脱塩処理装置２、常圧蒸留塔３及びコンバインドサイクル発電システム６を建造する第１建造ステップと、コンベンショナル発電システム７を建造する第２建造ステップを並行して行うことにより、例えば第１建造ステップによる建造が完了した時点で、第２建造ステップによる建造の完了を待つことなくコンバインドサイクル発電システム６を運転させることができる。このため、ハイブリッド火力発電システム３０の全体が完成する前に発電することが可能となり、コンベンショナル発電システム７のみを建造する場合に比べて早期に電力供給をすることができる。さらに、コンバインドサイクル発電システム６の燃料をコンベンショナル発電システム７へ供給する供給路１７を設けることで、コンバインドサイクル発電システム６及びコンベンショナル発電システム７の両者を用いて効率よく運転させることが可能となる。
（第２実施形態）
第２実施形態に係るハイブリッド火力発電システム４０は、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０とほぼ同様に構成され、造水機能を有する造水装置を備える点が相違する。このため、ハイブリッド火力発電システム４０を説明するにあたり、ハイブリッド火力発電システム３０と重複する点については説明を省略する。
第２実施形態に係るハイブリッド火力発電システム４０は、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０とほぼ同様に構成され、造水機能を有する造水装置を備える点が相違する。このため、ハイブリッド火力発電システム４０を説明するにあたり、ハイブリッド火力発電システム３０と重複する点については説明を省略する。
最初に、第２実施形態に係るハイブリッド火力発電システム４０の構成を説明する。図４は、第２実施形態に係るハイブリッド火力発電システム４０の構成概要図である。図４に示すように、ハイブリッド火力発電システム４０は、ハイブリッド火力発電システム３０とほぼ同様に構成されており、淡水化装置１３，１４及び貯水タンク１５を備える点が相違する。なお、淡水化装置１３，１４及び貯水タンク１５の構成については、第２参考例と同様であるので説明を省略する。
以上、第２実施形態に係るハイブリッド火力発電システム４０によれば、第１実施形態に係るハイブリッド火力発電システム３０と同様の効果を奏するとともに、淡水化装置１３により蒸気タービン９の排熱を利用して海水又はかん水から淡水を生成することができるので、総合的に熱効率を高め、原油単位当たりのエネルギー効率を一層向上させることが可能となる。
上述したように、本発明の好適な実施形態について具体的に説明したが、上記各実施形態は本発明に係るハイブリッド火力発電システムの一例を示すものであり、本発明に係るハイブリッド火力発電システムは、上記各参考例及び上記各実施形態に係るハイブリッド火力発電システム１、２０、３０、４０に限られるものではない。
例えば、上記各実施形態では、常圧蒸留塔３で分離した軽質油に対して何ら処理を加えることなくコンバインドサイクル発電システム６が利用する例を説明したが、常圧蒸留塔３で分離した軽質油に対して蒸留以外の工程、例えば水素化処理等により不純物を取り除く工程を実行した後に、コンバインドサイクル発電システム６へ軽質油を供給してもよい。
また、第２参考例、第２実施形態では、淡水化装置１３がコンバインドサイクル発電システム６の蒸気タービン９、及び、コンベンショナル発電システム７の蒸気タービン９に接続されている例を説明したが、何れか一方に接続されていてもよい。
また、第２参考例、第２実施形態では、淡水化装置１３の他に淡水化装置１４を備える例を説明したが、淡水化装置１４は備えなくてもよいし、また、淡水化装置１４のみ備える構成としてもよい。
また、第２参考例、第２実施形態で説明した淡水化装置１３は、第１参考例、第１実施形態で説明した第１建造ステップ及び第２建造ステップと同様に並行して建造してもよい。
また、第１実施形態及び第２実施形態では、コンバインドサイクル発電システム６を複数備え、ガスタービン８，８０にそれぞれ異なる蒸気タービン（第１蒸気タービン、第２蒸気タービン）９が接続されるシステムを説明したが、ガスタービン８，８０に接続される排熱回収ボイラ１１、蒸気タービン９及び発電機１０を共通化して１つのコンバインドサイクル発電システムとして構成してもよい。このように構成することで、建造コストを低減することができる。
さらに、第１実施形態及び第２実施形態では、余剰ナフサ及び余剰軽質油がボイラ１２へ供給される例を説明したが、供給路１７，１８のうち何れか一方のみ備え、余剰ナフサ及び余剰軽質油の何れか一方のみをボイラ１２へ供給する構成としてもよい。
また、本発明は、上述した参考例１，２で説明したハイブリッド火力発電システム及びその建造方法を含む。具体的には、以下の内容のハイブリッド火力発電システム及びその建造方法も本発明の一形態である。
（１） 原油を燃料とするハイブリッド火力発電システムであって、原油を脱塩する脱塩処理装置と、前記脱塩処理装置により脱塩された原油を軽質油及び重質油に分離する常圧蒸留塔と、前記常圧蒸留塔により分離された軽質油を燃料としてガスタービンを駆動させ発電を行うとともに、ガスタービンの排熱を利用して生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンバインドサイクル発電システムと、前記常圧蒸留塔により分離された重質油をボイラにて燃焼させ、前記ボイラにて生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンベンショナル発電システムと、を備え、前記常圧蒸留塔のみを用いて前記コンバインドサイクル発電システム及び前記コンベンショナル発電システムの燃料を原油から分離すること、を特徴とするハイブリッド火力発電システム。
（２） 前記常圧蒸留塔は、前記コンバインドサイクル発電システムが有する前記ガスタービンの要求仕様に基づいて、前記ガスタービンの燃料として許容する軽質油を原油から分離する（１）に記載のハイブリッド火力発電システム。
（３） 前記コンバインドサイクル発電システムが有する前記蒸気タービン、及び、前記コンベンショナル発電システムが有する前記蒸気タービンの少なくとも一方から出力された蒸気を用いて塩水淡水化を行う第１の造水装置をさらに備える（１）又は（２）に記載のハイブリッド火力発電システム。
（４） 前記コンバインドサイクル発電システム及び前記コンベンショナル発電システムの少なくとも一方から出力された電力を用いて塩水淡水化を行う第２の造水装置をさらに備える（１）又は（２）に記載のハイブリッド火力発電システム。
（５） （３）に記載の前記第１の造水装置及び（４）に記載の前記第２の造水装置をさらに備える（１）又は（２）のハイブリッド火力発電システム。
（６） 原油を燃料とするハイブリッド火力発電システムの建造方法であって、原油を脱塩する脱塩処理装置、前記脱塩処理装置により脱塩された原油を軽質油及び重質油に分離する常圧蒸留塔、及び、前記常圧蒸留塔により分離された軽質油を燃料としてガスタービンを駆動させ発電を行うとともに、ガスタービンの排熱を利用して生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンバインドサイクル発電システムを建造する第１建造ステップと、前記常圧蒸留塔により分離された重質油を燃料としてボイラを駆動させ、前記ボイラにて生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンベンショナル発電システムを建造する第２建造ステップと、を備え、前記第１建造ステップ及び前記第２建造ステップを並行して行うこと、を特徴とするハイブリッド火力発電システムの建造方法。
１，２０，３０，４０…ハイブリッド火力発電システム、２…脱塩処理装置、３…常圧蒸留塔、４…軽質油供給系統、５…重質油供給系統、６…コンバインドサイクル発電システム、７…コンベンショナル発電システム、８，８０…ガスタービン、９…蒸気タービン、１０…発電機、１１…排熱回収ボイラ、１２…ボイラ、１３，１４…淡水化装置、１５…貯水タンク、１６…ナフサ供給系統、１７，１８…供給路。
Claims (8)
- 原油を燃料とするハイブリッド火力発電システムであって、
原油を脱塩する脱塩処理装置と、
前記脱塩処理装置により脱塩された原油をナフサ、軽質油及び重質油に分離する常圧蒸留塔と、
前記常圧蒸留塔により分離されたナフサを燃料として第１ガスタービンを駆動させて発電し、前記常圧蒸留塔により分離された軽質油を燃料として第２ガスタービンを駆動させて発電し、前記第１ガスタービン及び前記第２ガスタービンの排熱を利用して生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンバインドサイクル発電システムと、
前記常圧蒸留塔により分離された重質油をボイラにて燃焼させ、前記ボイラにて生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンベンショナル発電システムと、
を備え、
前記常圧蒸留塔のみを用いて前記コンバインドサイクル発電システム及び前記コンベンショナル発電システムの燃料を原油から分離し、
前記第１ガスタービンの余剰ナフサ又は前記第２ガスタービンの余剰軽質油を、前記コンベンショナル発電システムの前記ボイラへ供給すること、
を特徴とするハイブリッド火力発電システム。 - 前記コンバインドサイクル発電システムは、前記蒸気タービンとして、前記第１ガスタービンの排熱を利用する第１蒸気タービン、及び、前記第２ガスタービンの排熱を利用する第２蒸気タービンを有する請求項１に記載のハイブリッド火力発電システム。
- 前記常圧蒸留塔は、分留されたナフサを前記第１ガスタービンへ供給する第１供給路、分留された軽質油を前記第２ガスタービンへ供給する第２供給路、及び分留された重質油を前記ボイラへ供給する第３供給路に接続されており、
前記第１供給路又は前記第２供給路が前記第３供給路に接続されることで、前記余剰ナフサ又は前記余剰軽質油を前記ボイラへ供給可能に構成される請求項２に記載のハイブリッド火力発電システム。 - 前記常圧蒸留塔は、前記第１ガスタービン及び前記第２ガスタービンの要求仕様に基づいて、前記第１ガスタービン及び前記第２ガスタービンの燃料として許容するナフサ及び軽質油を原油からそれぞれ分離する請求項１～３の何れか一項に記載のハイブリッド火力発電システム。
- 前記コンバインドサイクル発電システムが有する前記蒸気タービン、及び、前記コンベンショナル発電システムが有する前記蒸気タービンの少なくとも一方から出力された蒸気を用いて塩水淡水化を行う第１の造水装置をさらに備える請求項１～４の何れか一項に記載のハイブリッド火力発電システム。
- 前記コンバインドサイクル発電システム及び前記コンベンショナル発電システムの少なくとも一方から出力された電力を用いて塩水淡水化を行う第２の造水装置をさらに備える請求項１～４の何れか一項に記載のハイブリッド火力発電システム。
- 請求項５に記載の前記第１の造水装置及び請求項６に記載の前記第２の造水装置をさらに備える請求項１～４の何れか一項のハイブリッド火力発電システム。
- 原油を燃料とするハイブリッド火力発電システムの建造方法であって、
原油を脱塩する脱塩処理装置、前記脱塩処理装置により脱塩された原油をナフサ、軽質油及び重質油に分離する常圧蒸留塔、及び、前記常圧蒸留塔により分離されたナフサを燃料として第１ガスタービンを駆動させ発電を行い、前記常圧蒸留塔により分離された軽質油を燃料として第２ガスタービンを駆動させ発電を行い、第１ガスタービン及び第２ガスタービンの排熱を利用して生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンバインドサイクル発電システムを建造する第１建造ステップと、
前記常圧蒸留塔により分離された重質油を燃料としてボイラを駆動させ、前記ボイラにて生成された蒸気により蒸気タービンを駆動させて発電を行うコンベンショナル発電システムを建造する第２建造ステップと、
前記第１建造ステップ及び前記第２建造ステップの終了後に、前記第１ガスタービンの余剰ナフサ又は前記第２ガスタービンの余剰軽質油を、前記コンベンショナル発電システムの前記ボイラへ供給する供給路を配置する第３建造ステップと、
を備え、
前記第１建造ステップ及び前記第２建造ステップを並行して行うこと、
を特徴とするハイブリッド火力発電システムの建造方法。
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