JP4327469B2

JP4327469B2 - Combined power generation and hydrogen generation plant

Info

Publication number: JP4327469B2
Application number: JP2003016674A
Authority: JP
Inventors: 斗小川; 公親福島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: JP2004224661A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラントで使用する蒸気を巧みに利用して原燃料を水素リッチな燃料ガスに改質させる発電・水素生成組合せプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の電力産業分野や自動車産業分野等では、化石燃料枯渇に対応して省エネルギ化、ＣＯ_２やＮＯｘの濃度増加に伴う環境保全等から燃料の多様化が促進されており、その一つに水素ガスの利用技術がある。
【０００３】
この水素ガスの利用技術には、例えば、燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントがある。
【０００４】
前者は、炭化系水素等から改質させた水素リッチな燃料改質ガスと酸素とを電気化学的に反応させ、直接電気エネルギを発生させるものであり、例えば特開２００１−８５０４０号公報等数多くの発明が開示されている。
【０００５】
また、後者は、高圧の水素ガスと純酸素ガスを燃焼させ高温の水蒸気を発生させ、発生した高温の水蒸気をタービンで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機を駆動して発電を行うものであり、例えば特開平１１−３６８２０号公報等数多くの発明が開示されている。
【０００６】
前者、後者ともにＮＯｘ，ＳＯｘ，ＣＯ_２などの環境汚染物質や温暖化効果ガスを発生させない極めてクリーンなエネルギを使用する点で、２１世紀の新エネルギ推進政策の一環として研究開発の成果が注目されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−８５０４０号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１１−３６８２０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントに燃料として供給する水素ガスは、水の電気分解により製造することが提案されている。
【００１０】
この水の電気分解による水素製造は、図５に示すように、容器４５内に、例えば水酸化ナトリウム等の水に溶解する電解質液４７を充填し、充填する電解質液４７に陽極４８と陰極４９とを浸漬する構成になっている。そして、陽極４８で発生する酸素ガスは、酸素捕集部５０に集められ、酸素取出し口５１から取り出される。また、陰極４９で発生する水素ガスは、水素捕集部５２に集められ、水素取出し口５３から取り出される。
【００１１】
水の電気分解による水素製造では、必要なコストの大半が電力である。
【００１２】
現在の原子力発電プラントや火力発電プラントでは、熱に交換される核***エネルギや石油、天然ガス等の燃料エネルギの約５０％程度しか電力に変換されていない。特に、原子力発電プラントの場合、熱利用効率は３０数％程度である。
【００１３】
このため、水の電気分解による水素製造では、エネルギの利用効率が極めて悪く、コスト高につながる等の問題点を含んでいた。
【００１４】
一方、燃料から水素ガスを生成する場合、メチルエーテルやメタノール等の含酸素炭化水素は、低温、低圧で水蒸気改質ができるため、コスト的に有利である。
【００１５】
また、メチルエーテルやメタノール等の含酸素炭化水素は、中小ガス田、炭素ガスやＣＯ_２含有量の多いガス田のメタンから製造されるため、その量が比較的多い。
【００１６】
本発明は、このような点に着目してなされたもので、発電プラントで発生する蒸気を巧みに利用し、原燃料から効率よく水素リッチな燃料改質ガスを生成する発電・水素生成組合せプラントを提供することを目的とする。
【００１７】
本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、上述の目的を達成するために、軽水炉を用いて構成される発電プラントのタービン駆動に用いられる蒸気を熱源として利用し、この熱源を用いて原燃料を加熱することで水素を生成する発電・水素生成組合せプラントであって、前記発電プラントと水素生成プラントの間に介装されて設けられ、タービン駆動に用いられる蒸気が供給される熱交換器を有し、前記水素生成プラントは、メタノール、ジメチルエーテルまたはエタノールからなる原燃料と水との混合燃料の供給を受けてこの混合燃料を改質触媒と共に加熱することにより水素リッチに改質する改質器と、この改質器に前記原燃料を供給する原燃料供給系と、前記改質器に水を供給する水供給系と、前記熱交換器と前記改質器との間で熱媒体を循環させて前記熱交換器に供給される蒸気により加熱された熱媒体を前記改質器に充填する熱媒体循環系と、前記改質器から供給される水素リッチな混合燃料を凝集して水とガス成分とに分別する凝集器と、この凝集器により分別されたガス成分から水素を分離する水素分離装置と、を有することを特徴とする。
【００２０】
また、前記熱媒体循環系は、改質器に充填される改質触媒の温度が１５０℃〜３５０℃となるように、その改質器に熱媒体を充填することを特徴とする。
【００２１】
また、前記水素分離装置は、圧力吸着変動法を用いて水素と他のガス成分とを分別することを特徴とする。
【００２２】
また、前記熱交換器は、タービン駆動を終えたタービン排気の供給を受け、このタービン排気を熱源として熱媒体循環系の熱媒体を加熱する第１熱交換器と、前記第１熱交換器を経過したタービン排気の供給を受け、このタービン排気を熱源として、混合燃料を改質器に供給される前に加熱する第２熱交換器とを有することを特徴とする。
【００２３】
また、前記第１熱交換器および第２熱交換器に供給される蒸気の量が調節可能に構成されることを特徴とする。
【００２４】
また、前記熱交換器は、改質器で水素リッチに改質された混合燃料の供給を受け、この水素リッチに改質された混合燃料を熱源として、燃料供給系ならびに水供給系で生成され改質器に供給される前の混合原燃料を過熱する第３熱交換器を有することを特徴とする。
【００２５】
また、前記触媒は、Ｃｕ、ＺｎおよびＡｌ _２Ｏ _３から選択される１種以上あることを特徴とする。
【００２６】
また、前記凝集器による水素リッチな混合燃料の凝集は、冷却水を用いて行うことを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第１実施形態を示す概略系統図である。
【００３３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与える構成になっている。なお、第１熱交換器１と第２熱交換器２とは、直列にして配置されている。
【００３４】
発電プラント３は、例えば、軽水炉および加圧水炉のうち、いずれかのタイプの原子炉５、第１発電機６を軸結合させた高圧蒸気タービン７、第１熱交換器１、第２熱交換器２、第２発電機８を軸結合させた低圧蒸気タービン９を備え、原子炉５で発生させた、例えば温度５００℃以上の超臨界圧蒸気を高圧蒸気タービン７に供給し、ここで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力（回転トルク）で第１発電機６を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気の一部を第１熱交換器１および第２熱交換器２を介して低圧蒸気タービン９に供給する一方、タービン排気の残りを、蒸気供給系３４を介して直接、低圧蒸気タービン９に供給する。
【００３５】
また、発電プラント３は、低圧蒸気タービン９に接続する復水器１０、復水ポンプ１１、第１給水加熱器１２、第１給水ポンプ１３、第２給水加熱器１４、第２給水ポンプ１５、第３給水加熱器１６を流体の流れに沿って順に配置し、低圧蒸気タービン９で第２熱交換器２からの蒸気に膨張仕事させ、その際に発生する動力で第２発電機８を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１０で凝縮して復水にし、その復水を復水ポンプ１１を介して第１給水加熱器１２で給水に再生（予熱）させ、さらに第１給水ポンプ１３、第２給水加熱器１４、第２給水ポンプ１５、第３給水加熱器１６を介して再び生成させた後、原子炉５に戻すランキンサイクルになっている。
【００３６】
なお、第１給水加熱器１２は、給水を再生（予熱）する熱源として低圧蒸気タービン９の抽気蒸気を用いるため、第１抽気蒸気管１７を備えている。また、第２給水加熱器１４は、給水を再生（予熱）する熱源として第２熱交換器２の蒸気を用いるため、第２熱交換器２の分岐蒸気管１８を備えている。さらに、第３給水加熱器１６は、給水を再生（予熱）する熱源として高圧蒸気タービン７の抽気蒸気を用いるため、第２抽気蒸気管１９を備えている。
【００３７】
一方、水素生成プラント４は、原燃料供給系２０、水供給系２１、改質器２２、熱媒体循環系２３を備え、原燃料供給系２０の燃料タンク２４に充填した原燃料、例えばメタノール、ジメチルエーテル、エタノール等の含酸素炭化水素をポンプ２５で圧送させた後、水供給系２１の水タンク２６からポンプ２７で圧送させた水と合流させて混合燃料とし、その混合燃料を第３熱交換器２８で加熱させ、バーナ２９で加熱させ、さらに第２熱交換器２で第１熱交換器１からの蒸気を熱源として加熱させた後、改質器２２で、例えばＣｕ、Ｚｎ、Ａｌ _２Ｏ _３等の改質触媒の下、混合燃料を水素リッチな水蒸気改質を行う。
【００３８】
この水蒸気改質が行われている間、熱媒体循環系２３は、例えば鉱物油等の熱媒体を熱媒体ポンプ３０で圧送させ、第１熱交換器１で高圧蒸気タービン７からのタービン排気を熱源として加熱させ、その熱媒体を循環させながら改質器２２に充填する改質触媒を１５０℃〜３５０℃の温度に加熱させる。
【００３９】
改質器２２では、次の反応式に基づいて水蒸気改質が行われる。
【００４０】
【化１】

【００４１】
なお、ジメチルエーテル、エタノール、メタノール等の含酸素炭化水素を原燃料として選択したのは、次の理由に基づく。
【００４２】
ジメチルエーテル等は、約６ａｔａの加圧により常温で液化し、貯蔵し、運搬が容易である。しかも、受入れ設備が簡単で、受入れコストが液化天然ガス（ＬＮＧ）と同等またはそれ以下になっている。
【００４３】
現在、ディーゼルエンジン車の燃料である軽油の代替燃料としてジメチルエーテル等が注目されている。ジメチルエーテル等の改質条件は、３００℃程度であり、原子炉から発生する蒸気を巧みに利用すると有利である。
【００４４】
ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等は、下記の流れに沿って生成される。
【００４５】
中小ガス田や炭層の天然ガス→（ＣＨ_４改質）→Ｈ_２，ＣＯ→（ＤＭＥ合成）→ＤＭＥ→（液化タンカー輸送、貯蔵）→（ＤＭＥ改質）→Ｈ_２＋ＣＯ_２（回収）
ここで、中小ガス田や炭層の天然ガスの改質反応は、
【化２】
ＣＨ_４＋Ｈ_２Ｏ＝ＣＯ＋３Ｈ_２
ＣＨ_４ＣＯ_２＝２ＣＯ_２＋２Ｈ_２
で表わされ、生成されたＣＯ、Ｈ _２からジメチルエーテルを以下の反応式で合成をする。
【００４６】
【化３】

【００４７】
このジメチルエーテルを約６ａｔａに加圧し、通常タンカーや液化タンカーで輸送すれば容易に利用できる。
【００４８】
また、水素生成プラント４は、凝縮器３１、水素分離装置３２を備え、凝縮器３１で第３熱交換器２８の熱源として改質器２２から供給された水素リッチな燃料ガスを冷却水で凝縮させ、凝縮後の水を水供給系２１の水タンク２６に供給するとともに、凝縮後の水素，ＣＯ，ＣＯ_２等の燃料ガスを水素分離装置３２で圧力吸着変動法ＰＳＡを用いて水素とＣＯ，ＣＯ_２等に分離させ、分離させた水素を、例えば燃料電池プラント等へ供給する一方、分離させた残りのＣＯ，ＣＯ_２等を回収管３６を介してバーナ２９に燃料として供給する。
【００４９】
このように、本実施形態は、生成、輸送が容易なジメチルエーテル等の含酸素炭化水素を原燃料として使用し、原子炉から発生する蒸気を巧みに利用して原燃料を水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる構成にしたので、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００５０】
また、本実施形態は、原燃料から水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる際、原子炉から発生する蒸気の熱を間接的に利用する第１熱交換器１、第２熱交換器２を備えたので、放射能等が水素生成プラント４に混入することがなく安全な運転を行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態は、第１熱交換器１、第２熱交換器２を設け、設けた第１熱交換器１、第２熱交換器２に供給する蒸気量を調整することにより低圧蒸気タービン９に軸結合させた第２発電機８の出力を調整でき、電力需要が多い時間帯のとき発電量を増やし、電力需要の少ない時間帯のとき水素生成量を増やし、電力負荷の変動に応じてフレキシブルに対応させることができる。
【００５２】
図２は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第２実施形態を示す概略系統図である。
【００５３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１実施形態と同様に、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、例えば、軽水炉および加圧水炉のうち、いずれかのタイプの原子炉５から発生した、例えば、超臨界圧蒸気のうち、一部の蒸気を第１熱交換器１、第２熱交換器２を介して発電機４２を軸結合させた蒸気タービン３３に供給し、残りの蒸気を蒸気供給系３４を介して第３給水加熱器１６と蒸気タービン３３に直接供給する構成にしたものである。
【００５４】
なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００５５】
このように、本実施形態は、発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与える第１熱交換器１、第２熱交換器２とを備え、原子炉５から発生した、例えば超臨界圧蒸気のうち、一部の蒸気を第１熱交換器１、第２熱交換器２を介して蒸気タービン３３に供給するとともに、残りの蒸気を蒸気供給系３４を介して第３給水加熱器１６と蒸気タービン３３に供給し、熱を余すことなく利用する構成にしたので、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態は、原燃料を水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる際、原子炉から発生する蒸気の熱を間接的に利用する第１熱交換器１、第２熱交換器２を備えたので、第１実施形態と同様に、放射能等の水素生成プラントへの混入を防止でき、電力需要の増減に応じて水素リッチな燃料ガスの生成を調整することができる。
【００５７】
図３は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第３実施形態を示す概略系統図である。
【００５８】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、第１実施形態と同様に、第１熱交換器１と第２熱交換器２とを介装させて発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、発電プラント３の第１熱交換器１に供給される熱を利用して熱媒体を加熱させる熱媒体循環系２３に蒸発器３５を設ける一方、改質器２２で含酸素炭化水素等の原燃料に水を合流させ、混合燃料とし、この混合燃料を水蒸気改質により水素リッチな燃料ガスとして生成させたものである。
【００５９】
すなわち、改質器２２で原燃料に水を合流させる水供給系２１は、水タンク２６から水をポンプ２７で圧送し、第３熱交換器２８、バーナ２９、第２熱交換器２、蒸発器３５を介して加熱、気化させ、その気化させた蒸気をマニホールド３７を介して改質器２２に供給し、ここで原燃料供給系２０の燃料タンク２４からポンプ２５で圧送された原燃料に合流させ、合流させた混合燃料を、例えばＣｕ、Ｚｎ、Ａｌ _２Ｏ _３等の改質触媒の下、水素リッチな燃料ガスに水蒸気改質させる。
【００６０】
水蒸気改質後の燃料ガスは、第３熱交換器２８に熱源として与えられた後、凝縮器３１で冷却水と熱交換させて凝縮される。凝縮後の水は、水供給系２１の水タンク２６に戻される。さらに、凝縮後の水素とＣＯ，ＣＯ_２等の燃料ガスは、水素分離装置３２で圧力吸着変動法を用いて水素とＣＯ，ＣＯ_２等に分離させる。分離された水素は、例えば燃料発電プラント等へ供給される。また、分離されたＣＯ，ＣＯ_２等は回収管３６を介してバーナ２９に燃料として供給される。なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００６１】
このように、本実施形態は、熱媒体循環系２３に蒸発器３５を備え、水供給系２１からの水を蒸発器３５等で気化させ、その気化させた蒸気を改質器２２で原燃料に合流させた構成にしたので、原燃料の水蒸気改質をより一層促進させるとともに、従来の水素生成の電気分解法に較べてエネルギの利用効率をより一層向上させることができる。
【００６２】
図４は、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第４実施形態を示す概略系統図である。
【００６３】
本実施形態に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラント３からの熱を水素生成プラント４に間接的に与えるとともに、発電プラント３のうち、原子炉５から発生する蒸気を循環させる蒸気循環系３８を備えたものである。
【００６４】
この蒸気循環系３８は、例えば、加圧水炉の原子炉５、第１熱交換器１、蒸気発生器３９、循環ポンプ４０を備え、原子炉５で発生した蒸気を第１熱交換器１に供給し、ここで水素生成プラント４の熱媒体循環系２３からの熱媒体を加熱させ、さらに蒸気発生器３９で蒸気を発生させる熱源として活用させた後、循環ポンプ４０を介して原子炉５に戻す構成になっている。
【００６５】
また、蒸気発生器３９は、発生した蒸気を蒸気供給系３４を介して一部を熱源として高圧給水加熱器４１に供給するとともに、残りを蒸気タービン３３に供給する。
【００６６】
蒸気タービン３３は、供給された蒸気に膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機４２を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１０で凝縮して復水にし、その復水を復水ポンプ１１で圧送して低圧給水加熱器４３で抽気管４４からタービン抽気を熱源として再生（予熱）し、さらに給水ポンプ４５、高圧給水加熱器４１を介して蒸気発生器３９に戻す。なお、他の構成部分は、第３実施形態の構成部分と同一なので、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００６７】
このように、本実施形態は、発電プラント３に第１熱交換器１、蒸気発生器３９、循環ポンプ４０からなる蒸気循環系３８を備え、原子炉５から発生した放射能を帯びた蒸気を水素生成プラント４、蒸気タービン３３等に、直接、供給させない構成にしたので、放射能等が水素生成プラント４、蒸気タービン３３等に混入することがなく安全な運転を行うことができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラントから発生した蒸気の熱を水素生成プラントに間接的に与えて原燃料の水蒸気改質に寄与させたので、エネルギのより一層の有効活用を図ることができ、水素生成プラントへの間接的な熱の供給より放射能の流入を確実に防止して水素生成プラントに安全運転を行わせることができる。
【００６９】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、発電プラントから発生した蒸気の熱を水素生成プラントに間接的に与え、原燃料の水蒸気改質に寄与させたので、発電プラントの負荷の増減に対応させて水素生成プラントの水素ガスの生成をフレキシブルに増減させることができる。
【００７０】
また、本発明に係る発電・水素生成組合せプラントは、原燃料と水蒸気とを改質器で直接混合させ、混合燃料の水蒸気改質を行わせる構成にしたので、水素リッチな燃料ガスの水蒸気改質をより一層促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第１実施形態を示す概略系統図。
【図２】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第２実施形態を示す概略系統図。
【図３】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第３実施形態を示す概略系統図。
【図４】本発明に係る発電・水素生成組合せプラントの第４実施形態を示す概略系統図。
【図５】従来の電気分解による水素を生成する概念図。
【符号の説明】
１第１熱交換器
２第２熱交換器
３発電プラント
４水素生成プラント
５原子炉
６第１発電機
７高圧蒸気タービン
８第２発電機
９低圧蒸気タービン
１０復水器
１１復水ポンプ
１２第１給水加熱器
１３第１給水ポンプ
１４第２給水加熱器
１５第２給水ポンプ
１６第３給水加熱器
１７第１抽気蒸気管
１８分岐蒸気管
１９第２抽気蒸気管
２０原燃料供給系
２１水供給系
２２改質器
２３熱媒体循環系
２４燃料タンク
２５ポンプ
２６水タンク
２７ポンプ
２８第３熱交換器
２９バーナ
３０熱媒体ポンプ
３１凝縮器
３２水素分離装置
３３蒸気タービン
３４蒸気供給系
３５蒸発器
３６回収管
３７マニホールド
３８蒸気循環系
３９蒸気発生器
４０循環ポンプ
４１高圧給水加熱器
４２発電機
４３低圧給水加熱器
４４抽気管
４５給水ポンプ
４６容器
４７電解質液
４８陽極
４９陰極
５０酸素捕集部
５１酸素取出し口
５２水素捕集部
５３水素取出し口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a combined power generation / hydrogen generation plant that skillfully utilizes steam used in a power plant to reform raw fuel into hydrogen-rich fuel gas.
[0002]
[Prior art]
In the recent electric power industry and automobile industry, etc., fuel diversification has been promoted from the viewpoint of energy conservation in response to fossil fuel depletion and environmental conservation due to increased concentrations of CO ₂ and NOx. There is technology for using hydrogen gas.
[0003]
Examples of the hydrogen gas utilization technology include a fuel cell power plant and a hydrogen combustion power plant.
[0004]
The former is a method in which hydrogen-rich fuel reformed gas reformed from hydrocarbon-based hydrogen and oxygen are electrochemically reacted to directly generate electric energy. For example, there are many such as JP-A-2001-85040. The invention is disclosed.
[0005]
In the latter, high-pressure hydrogen gas and pure oxygen gas are burned to generate high-temperature water vapor, and the generated high-temperature water vapor is expanded by a turbine, and the generator is driven by the power generated at that time to generate power. For example, JP-A-11-36820 discloses many inventions.
[0006]
R & D achievements are attracting attention as part of the new energy promotion policy of the 21st century in that both the former and the latter use extremely clean energy that does not generate environmental pollutants such as NOx, SOx, CO ₂ and greenhouse gases. ing.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-85040
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-36820
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, it has been proposed that hydrogen gas supplied as fuel to a fuel cell power plant or a hydrogen combustion power plant is produced by electrolysis of water.
[0010]
In this hydrogen production by electrolysis of water, as shown in FIG. 5, an electrolyte solution 47 dissolved in water such as sodium hydroxide is filled in a container 45, and an anode 48 and a cathode 49 are filled in the electrolyte solution 47 to be filled. And soaked. The oxygen gas generated at the anode 48 is collected in the oxygen collecting unit 50 and taken out from the oxygen take-out port 51. Further, the hydrogen gas generated at the cathode 49 is collected in the hydrogen collecting part 52 and taken out from the hydrogen outlet 53.
[0011]
In hydrogen production by electrolysis of water, most of the necessary cost is electric power.
[0012]
In current nuclear power plants and thermal power plants, only about 50% of the fission energy exchanged for heat and fuel energy such as oil and natural gas is converted into electric power. In particular, in the case of a nuclear power plant, the heat utilization efficiency is about 30%.
[0013]
For this reason, hydrogen production by electrolysis of water has problems such as extremely low energy utilization efficiency and high cost.
[0014]
On the other hand, when producing hydrogen gas from fuel, oxygen-containing hydrocarbons such as methyl ether and methanol are advantageous in terms of cost because they can be steam reformed at low temperature and low pressure.
[0015]
In addition, oxygen-containing hydrocarbons such as methyl ether and methanol are produced from methane in small and medium gas fields and gas fields with high carbon gas and CO ₂ content, and therefore the amount thereof is relatively large.
[0016]
The present invention has been made paying attention to such points, and is a combined power generation and hydrogen generation plant that efficiently uses the steam generated in a power plant and efficiently generates hydrogen-rich fuel reformed gas from raw fuel. The purpose is to provide.
[0017]
In order to achieve the above-mentioned object, the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention uses steam used as a turbine drive of a power plant configured using a light water reactor as a heat source, and uses this heat source as a raw fuel. A combined power generation and hydrogen generation plant that generates hydrogen by heating a heat exchanger that is provided between the power generation plant and the hydrogen generation plant and that is supplied with steam used to drive a turbine a, the hydrogen generation plant, reformer for reforming the hydrogen-rich by heating methanol, the mixed fuel supplied with a mixed fuel of the raw fuel and water comprising a dimethyl ether or ethanol with a reforming catalyst A raw fuel supply system for supplying the raw fuel to the reformer, a water supply system for supplying water to the reformer, and between the heat exchanger and the reformer. A heat medium circulation system that circulates the heat medium and fills the reformer with a heat medium heated by steam supplied to the heat exchanger, and a hydrogen-rich mixed fuel supplied from the reformer are aggregated. And a hydrogen separator for separating hydrogen from the gas component separated by the agglomerator .
[0020]
The heat medium circulation system is characterized in that the reformer is filled with the heat medium so that the temperature of the reforming catalyst filled in the reformer becomes 150 ° C to 350 ° C.
[0021]
The hydrogen separator is characterized by separating hydrogen and other gas components using a pressure adsorption fluctuation method.
[0022]
The heat exchanger receives supply of turbine exhaust after driving the turbine, and uses the turbine exhaust as a heat source to heat a heat medium in a heat medium circulation system, and the first heat exchanger. A second heat exchanger is provided that receives supply of the exhausted turbine exhaust and uses the turbine exhaust as a heat source to heat the mixed fuel before being supplied to the reformer.
[0023]
The amount of steam supplied to the first heat exchanger and the second heat exchanger is configured to be adjustable.
[0024]
The heat exchanger is supplied with a fuel mixture reformed to be rich in hydrogen by a reformer, and is generated in a fuel supply system and a water supply system using the hydrogen-rich reformed mixed fuel as a heat source. It has the 3rd heat exchanger which superheats the mixed raw fuel before being supplied to a reformer, It is characterized by the above-mentioned.
[0025]
Further, the catalyst is characterized in that there is at least one selected from Cu, Zn and Al ₂ O ₃ .
[0026]
Further, the coagulation of the hydrogen-rich mixed fuel by the coagulator is performed using cooling water.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention will be described with reference to the drawings and reference numerals attached to the drawings.
[0032]
FIG. 1 is a schematic system diagram showing a first embodiment of a combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention.
[0033]
The combined power generation and hydrogen generation plant according to the present embodiment is configured to indirectly provide heat from the power generation plant 3 to the hydrogen generation plant 4 by interposing the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2. It has become. In addition, the 1st heat exchanger 1 and the 2nd heat exchanger 2 are arrange | positioned in series.
[0034]
The power plant 3 includes, for example, a light water reactor or a pressurized water reactor, any type of nuclear reactor 5, a high-pressure steam turbine 7 in which a first generator 6 is axially coupled, a first heat exchanger 1, and a second heat exchanger. 2. A low-pressure steam turbine 9 with a second generator 8 connected to the shaft is provided, and supercritical pressure steam generated in the nuclear reactor 5, for example, at a temperature of 500 ° C. or higher is supplied to the high-pressure steam turbine 7, where expansion work is performed. The first generator 6 is driven by the power (rotational torque) generated at that time, and part of the turbine exhaust that has finished the expansion work is passed through the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2. The remainder of the turbine exhaust is supplied directly to the low pressure steam turbine 9 via the steam supply system 34.
[0035]
Further, the power plant 3 includes a condenser 10 connected to the low-pressure steam turbine 9, a condensate pump 11, a first feed water heater 12, a first feed water pump 13, a second feed water heater 14, a second feed water pump 15, The third feed water heater 16 is arranged in order along the fluid flow, and the low pressure steam turbine 9 causes the steam from the second heat exchanger 2 to expand and work, and the second generator 8 is driven by the power generated at that time. At the same time, the turbine exhaust that has finished the expansion work is condensed into the condensate by the condenser 10, and the condensate is regenerated (preheated) by the first feed water heater 12 through the condensate pump 11. The Rankine cycle is such that it is generated again through the first feed water pump 13, the second feed water heater 14, the second feed water pump 15, and the third feed water heater 16 and then returned to the reactor 5.
[0036]
The first feed water heater 12 includes a first extraction steam pipe 17 in order to use the extraction steam of the low-pressure steam turbine 9 as a heat source for regenerating (preheating) the supply water. The second feed water heater 14 includes a branch steam pipe 18 of the second heat exchanger 2 in order to use the steam of the second heat exchanger 2 as a heat source for regenerating (preheating) the feed water. Further, the third feed water heater 16 includes a second extraction steam pipe 19 in order to use the extraction steam of the high-pressure steam turbine 7 as a heat source for regenerating (preheating) the supply water.
[0037]
On the other hand, the hydrogen generation plant 4 includes a raw fuel supply system 20, a water supply system 21, a reformer 22, and a heat medium circulation system 23, and a raw fuel filled in a fuel tank 24 of the raw fuel supply system 20, for example, methanol, Oxygen-containing hydrocarbons such as dimethyl ether and ethanol are pumped by the pump 25, and then combined with water pumped by the pump 27 from the water tank 26 of the water supply system 21 to form a mixed fuel, and the mixed fuel is subjected to the third heat exchange. After heating with the heater 28, with the burner 29, and further with the second heat exchanger 2 using the steam from the first heat exchanger 1 as a heat source, the reformer 22 with, for example, Cu, Zn, Al ₂ Under a reforming catalyst such as O ₃ , the mixed fuel is subjected to hydrogen-rich steam reforming.
[0038]
While the steam reforming is being performed, the heat medium circulation system 23 causes a heat medium such as mineral oil to be pumped by the heat medium pump 30, and turbine exhaust from the high-pressure steam turbine 7 is discharged by the first heat exchanger 1. The reforming catalyst filled in the reformer 22 is heated to a temperature of 150 ° C. to 350 ° C. while being heated as a heat source and circulating the heat medium.
[0039]
In the reformer 22, steam reforming is performed based on the following reaction formula.
[0040]
[Chemical 1]

[0041]
The reason why oxygen-containing hydrocarbons such as dimethyl ether, ethanol, and methanol are selected as the raw fuel is based on the following reason.
[0042]
Dimethyl ether or the like is liquefied at room temperature by pressurization of about 6 ata, stored and transported easily. Moreover, the receiving facility is simple and the receiving cost is equal to or lower than that of liquefied natural gas (LNG).
[0043]
Currently, dimethyl ether and the like are attracting attention as an alternative fuel for diesel oil, which is a fuel for diesel engine vehicles. The reforming condition of dimethyl ether or the like is about 300 ° C., and it is advantageous to skillfully use the steam generated from the nuclear reactor.
[0044]
Dimethyl ether (DME) and the like are produced along the following flow.
[0045]
Natural gas in small and medium gas fields and coal seams → (CH ₄ reforming) → H ₂ , CO → (DME synthesis) → DME → (liquefied tanker transport and storage) → (DME reforming) → H ₂ + CO ₂ (recovery)
Here, the reforming reaction of natural gas in small and medium gas fields and coal seams is
[Chemical formula 2]
_{_{CH 4 + H 2 O = CO}} + 3H 2
CH ₄ CO ₂ = 2CO ₂ + 2H ₂
The dimethyl ether is synthesized from the produced CO and H ₂ by the following reaction formula.
[0046]
[Chemical 3]

[0047]
This dimethyl ether can be easily used if it is pressurized to about 6 ata and transported by a normal tanker or a liquefied tanker.
[0048]
Further, the hydrogen generation plant 4 includes a condenser 31 and a hydrogen separator 32, and condenses the hydrogen-rich fuel gas supplied from the reformer 22 as a heat source of the third heat exchanger 28 with the cooling water. The condensed water is supplied to the water tank 26 of the water supply system 21, and the condensed fuel gas such as hydrogen, CO, and CO ₂ is supplied to the hydrogen and CO using the pressure separation fluctuation method PSA in the hydrogen separator 32. , CO _2, etc., and the separated hydrogen is supplied to, for example, a fuel cell plant, etc., while the remaining separated CO, CO _2, etc. are supplied as fuel to the burner 29 via the recovery pipe 36.
[0049]
As described above, the present embodiment uses oxygen-containing hydrocarbons such as dimethyl ether that are easy to generate and transport as raw fuel, and skillfully utilizes the steam generated from the nuclear reactor to convert the raw fuel into a hydrogen-rich fuel gas. Since the steam reforming is adopted, the energy utilization efficiency can be further improved as compared with the conventional hydrogen generation electrolysis method.
[0050]
Further, in the present embodiment, when steam reforming from raw fuel to hydrogen-rich fuel gas, the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 that indirectly use the heat of steam generated from the nuclear reactor are provided. Since it provided, radioactivity etc. do not mix in the hydrogen production plant 4, and a safe driving | operation can be performed.
[0051]
In the present embodiment, the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 are provided, and the low-pressure steam is adjusted by adjusting the amount of steam supplied to the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 provided. The output of the second generator 8 that is shaft-coupled to the turbine 9 can be adjusted, and the amount of power generation is increased when the power demand is high, and the amount of hydrogen generation is increased when the power demand is low. It is possible to respond flexibly.
[0052]
FIG. 2 is a schematic system diagram showing a second embodiment of the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention.
[0053]
As in the first embodiment, the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present embodiment interposes the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 so as to transfer the heat from the power generation plant 3 to the hydrogen generation plant. 4 indirectly, for example, a part of the supercritical pressure steam generated from any type of reactor 5 of the light water reactor and the pressurized water reactor, for example, the first heat exchanger 1, A configuration in which a generator 42 is axially coupled to the steam turbine 33 via the second heat exchanger 2 and the remaining steam is directly supplied to the third feed water heater 16 and the steam turbine 33 via the steam supply system 34. It is a thing.
[0054]
In addition, since another component is the same as the component of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication description is abbreviate | omitted.
[0055]
As described above, the present embodiment includes the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 that indirectly give the heat from the power generation plant 3 to the hydrogen generation plant 4, and is generated from the nuclear reactor 5, for example, A part of the supercritical pressure steam is supplied to the steam turbine 33 via the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 and the remaining steam is supplied to the third water supply via the steam supply system 34. Since the heater 16 and the steam turbine 33 are supplied to the heater 16 and used without any heat, the energy utilization efficiency can be further improved as compared with the conventional hydrogen generation electrolysis method.
[0056]
In the present embodiment, the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 that indirectly use the heat of steam generated from the nuclear reactor when the raw fuel is steam reformed into a hydrogen-rich fuel gas. Since it provided, like 1st Embodiment, mixing to hydrogen production plants, such as radioactivity, can be prevented, and the production | generation of hydrogen-rich fuel gas can be adjusted according to increase / decrease in electric power demand.
[0057]
FIG. 3 is a schematic system diagram showing a third embodiment of the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention.
[0058]
As in the first embodiment, the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present embodiment interposes the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 so as to transfer the heat from the power generation plant 3 to the hydrogen generation plant. 4, an evaporator 35 is provided in the heat medium circulation system 23 that heats the heat medium using the heat supplied to the first heat exchanger 1 of the power plant 3, while the reformer 22 Water is joined to a raw fuel such as oxygen-containing hydrocarbon to form a mixed fuel, and this mixed fuel is generated as a hydrogen-rich fuel gas by steam reforming.
[0059]
That is, the water supply system 21 that joins water to the raw fuel by the reformer 22 pumps water from the water tank 26 by the pump 27, and the third heat exchanger 28, the burner 29, the second heat exchanger 2, and the evaporation. The vaporized steam is heated and vaporized via the vessel 35, and the vaporized vapor is supplied to the reformer 22 via the manifold 37, where the raw fuel supplied by the pump 25 from the fuel tank 24 of the raw fuel supply system 20 is supplied. The merged and merged mixed fuel is steam reformed into a hydrogen-rich fuel gas under a reforming catalyst such as Cu, Zn, Al ₂ O ₃ , for example .
[0060]
The fuel gas after steam reforming is given to the third heat exchanger 28 as a heat source, and is then condensed by heat exchange with the cooling water in the condenser 31. The condensed water is returned to the water tank 26 of the water supply system 21. Furthermore, the hydrogen and CO after condensation, a fuel gas such as CO ₂ is hydrogen and CO using a pressure adsorption variation method in the hydrogen separator 32 to separate the CO ₂ or the like. The separated hydrogen is supplied to, for example, a fuel power plant. Separated CO, CO _{2 and the} like are supplied as fuel to the burner 29 via the recovery pipe 36. In addition, since another component is the same as the component of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication description is abbreviate | omitted.
[0061]
As described above, in this embodiment, the heat medium circulation system 23 includes the evaporator 35, the water from the water supply system 21 is vaporized by the evaporator 35, and the vaporized vapor is raw fuel by the reformer 22. Thus, the steam reforming of the raw fuel can be further promoted, and the energy utilization efficiency can be further improved as compared with the conventional hydrogen generation electrolysis method.
[0062]
FIG. 4 is a schematic system diagram showing a fourth embodiment of the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention.
[0063]
The combined power generation and hydrogen generation plant according to the present embodiment indirectly supplies heat from the power generation plant 3 to the hydrogen generation plant 4 and also circulates steam generated from the nuclear reactor 5 in the power generation plant 3. 38 is provided.
[0064]
The steam circulation system 38 includes, for example, a pressurized water reactor 5, a first heat exchanger 1, a steam generator 39, and a circulation pump 40, and supplies steam generated in the reactor 5 to the first heat exchanger 1. Here, the heat medium from the heat medium circulation system 23 of the hydrogen generation plant 4 is heated and further used as a heat source for generating steam by the steam generator 39, and then returned to the reactor 5 through the circulation pump 40. It is configured.
[0065]
The steam generator 39 supplies the generated steam to the high-pressure feed water heater 41 through the steam supply system 34 as a part of the heat source, and supplies the remainder to the steam turbine 33.
[0066]
The steam turbine 33 causes the supplied steam to perform expansion work, drives the generator 42 with the power generated at that time, condenses the turbine exhaust that has finished the expansion work in the condenser 10 to condensate, The condensate is pumped by the condensate pump 11 and regenerated (preheated) by the low-pressure feed water heater 43 from the bleed pipe 44 using the turbine bleed as a heat source, and further, the steam generator 39 via the feed water pump 45 and the high-pressure feed water heater 41. Return to. In addition, since another component is the same as the component of 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication description is abbreviate | omitted.
[0067]
As described above, in the present embodiment, the power plant 3 includes the steam circulation system 38 including the first heat exchanger 1, the steam generator 39, and the circulation pump 40, and the steam having radioactivity generated from the nuclear reactor 5. Since the hydrogen generation plant 4 and the steam turbine 33 are not directly supplied, the radioactivity and the like are not mixed into the hydrogen generation plant 4 and the steam turbine 33 and the like, and a safe operation can be performed.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention indirectly contributes to the steam reforming of the raw fuel by providing the heat of steam generated from the power generation plant indirectly to the hydrogen generation plant. Further effective utilization can be achieved, and inflow of radioactivity can be surely prevented by indirect heat supply to the hydrogen generation plant, and the hydrogen generation plant can be operated safely.
[0069]
In addition, the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention indirectly gives the heat of steam generated from the power generation plant to the hydrogen generation plant and contributes to steam reforming of the raw fuel. It is possible to flexibly increase or decrease the production of hydrogen gas in the hydrogen production plant in accordance with the above.
[0070]
Further, the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention is configured to directly mix raw fuel and steam with a reformer and perform steam reforming of the mixed fuel, so that steam reforming of the hydrogen-rich fuel gas is performed. The quality can be further promoted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic system diagram showing a first embodiment of a combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic system diagram showing a second embodiment of the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic system diagram showing a third embodiment of the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic system diagram showing a fourth embodiment of the combined power generation and hydrogen generation plant according to the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram for generating hydrogen by conventional electrolysis.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st heat exchanger 2 2nd heat exchanger 3 Power plant 4 Hydrogen production plant 5 Reactor 6 1st generator 7 High pressure steam turbine 8 2nd generator 9 Low pressure steam turbine 10 Condenser 11 Condensate pump 12 1st 1 feed water heater 13 1st feed water pump 14 2nd feed water heater 15 2nd feed water pump 16 3rd feed water heater 17 1st extraction steam pipe 18 branch steam pipe 19 2nd extraction steam pipe 20 Raw fuel supply system 21 Water supply System 22 Reformer 23 Heat medium circulation system 24 Fuel tank 25 Pump 26 Water tank 27 Pump 28 Third heat exchanger 29 Burner 30 Heat medium pump 31 Condenser 32 Hydrogen separator 33 Steam turbine 34 Steam supply system 35 Evaporator 36 Recovery pipe 37 Manifold 38 Steam circulation system 39 Steam generator 40 Circulation pump 41 High-pressure feed water heater 42 Generator 43 Low-pressure feed water heater 44 Extraction pipe 45 Feed water pump 46 container 47 electrolytic solution 48 anode 49 cathode 50 oxygen scavenging portion 51 the oxygen outlet 52 hydrogen trapping part 53 hydrogen outlet

Claims

軽水炉を用いて構成される発電プラントのタービン駆動に用いられる蒸気を熱源として利用し、この熱源を用いて原燃料を加熱することで水素を生成する発電・水素生成組合せプラントであって、
前記発電プラントと前記水素生成プラントの間に介装されて設けられ、タービン駆動に用いられる蒸気が供給される熱交換器を有し、
前記水素生成プラントは、メタノール、ジメチルエーテルまたはエタノールからなる原燃料と水との混合燃料の供給を受けてこの混合燃料を改質触媒と共に加熱することにより水素リッチに改質する改質器と、この改質器に前記原燃料を供給する原燃料供給系と、前記改質器に水を供給する水供給系と、前記熱交換器と前記改質器との間で熱媒体を循環させて前記熱交換器に供給される蒸気により加熱された熱媒体を前記改質器に充填する熱媒体循環系と、前記改質器から供給される水素リッチな混合燃料を凝集して水とガス成分とに分別する凝集器と、この凝集器により分別されたガス成分から水素を分離する水素分離装置と、を有することを特徴とする発電・水素生成組合せプラント。A power generation / hydrogen generation combined plant that uses steam used for driving a turbine of a power plant configured using a light water reactor as a heat source and generates hydrogen by heating raw fuel using the heat source,
A heat exchanger provided between the power generation plant and the hydrogen generation plant and supplied with steam used to drive a turbine;
The hydrogen generation plant, a reformer for reforming the hydrogen-rich by receiving methanol, the supply of mixed fuel of the raw fuel and water comprising a dimethyl ether or ethanol and heating the mixed fuel with the reforming catalyst, the A raw fuel supply system for supplying the raw fuel to the reformer, a water supply system for supplying water to the reformer, a heat medium circulated between the heat exchanger and the reformer, and A heat medium circulating system that fills the reformer with a heat medium heated by steam supplied to the heat exchanger, and a hydrogen-rich mixed fuel supplied from the reformer is aggregated to form water and gas components. And a hydrogen separator for separating hydrogen from the gas components separated by the agglomerator, and a combined power generation and hydrogen generation plant.

前記熱媒体循環系は、改質器に充填される改質触媒の温度が１５０℃〜３５０℃となるように、その改質器に熱媒体を充填することを特徴とする請求項１記載の発電・水素生成組合せプラント。The heating medium circulatory system, so that the temperature of the reforming catalyst filled in the reformer is 0.99 ° C. to 350 ° C., according to claim 1, wherein filling the heat medium to the reformer Power generation / hydrogen generation combined plant.

前記水素分離装置は、圧力吸着変動法を用いて水素と他のガス成分とを分別することを特徴とする請求項１または２記載の発電・水素生成組合せプラント。The hydrogen separation device according to claim 1 or 2 generation, hydrogen production combination plant, wherein the fractionating hydrogen and other gas components using a pressure adsorption variation method.

前記熱交換器は、タービン駆動を終えたタービン排気の供給を受け、このタービン排気を熱源として熱媒体循環系の熱媒体を加熱する第１熱交換器と、
前記第１熱交換器を経過したタービン排気の供給を受け、このタービン排気を熱源として、混合燃料を改質器に供給される前に加熱する第２熱交換器とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の発電・水素生成組合せプラント。The heat exchanger receives a supply of turbine exhaust that has finished driving the turbine, and uses the turbine exhaust as a heat source to heat a heat medium in a heat medium circulation system,
A second heat exchanger that receives the supply of turbine exhaust that has passed through the first heat exchanger, and heats the mixed fuel before being supplied to the reformer, using the turbine exhaust as a heat source. The power generation / hydrogen generation combined plant according to any one of claims 1 to 3 .

前記第１熱交換器および第２熱交換器に供給される蒸気の量が調節可能に構成されることを特徴とする請求項４記載の発電・水素生成組合せプラント。5. The combined power generation and hydrogen generation plant according to claim 4 , wherein an amount of steam supplied to the first heat exchanger and the second heat exchanger is adjustable.

前記熱交換器は、前記改質器で水素リッチに改質された混合燃料の供給を受け、この水素リッチに改質された混合燃料を熱源として、燃料供給系ならびに水供給系で生成されて前記改質器に供給される前の混合原燃料を過熱する第３熱交換器を有することを特徴とする請求項４または５記載の発電・水素生成組合せプラント。Said heat exchanger, said reformer supplied with mixed fuel is reformed into hydrogen-rich in the mixed fuel that has been modified in the hydrogen-rich as a heat source, is generated in the fuel supply system and the water supply system 6. The combined power generation and hydrogen generation plant according to claim 4 or 5 , further comprising a third heat exchanger that superheats the mixed raw fuel before being supplied to the reformer.

前記触媒は、Ｃｕ、ＺｎおよびＡｌ_２Ｏ_３から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の発電・水素生成組合せプラント。The catalyst, Cu, power generation and hydrogen production combination plant according to any one of claims 1 to 6, characterized in that at least one selected from Zn and Al ₂ O _3.

前記凝集器による水素リッチな混合燃料の凝集は、冷却水を用いて行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項記載の発電・水素生成組合せプラント。The aggregation of the hydrogen-rich fuel mixture by agglomerator, power generation and hydrogen production combination plant according to any one of claims 1 and performs with cooling water 7.