JP6173133B2

JP6173133B2 - Power generation system

Info

Publication number: JP6173133B2
Application number: JP2013181363A
Authority: JP
Inventors: 濱崎　彰弘; 彰弘濱崎; 勝也三浦
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-09-02
Also published as: JP2015047563A

Description

本発明は、管路を流れる海水中に二酸化酸素を溶解させる溶解装置を有する発電システムに関するものである。 The present invention relates to a power generation system having a dissolving device for dissolving oxygen dioxide in seawater flowing through a pipeline.

海に隣接して設置された発電システムの中には、冷却水等として海水を利用する発電システムがある。海水を取水する海水取放水施設では、海水が流れる配管に海洋生物が付着するという問題がある。配管に海洋生物が付着することを防止する方法としては、特許文献１及び２に記載されているように、海水中に二酸化炭素を溶解させ、海水のｐＨを弱酸にする方法がある。 Among the power generation systems installed adjacent to the sea, there is a power generation system that uses seawater as cooling water or the like. Seawater intake and discharge facilities that take in seawater have a problem that marine organisms adhere to pipes through which the seawater flows. As described in Patent Documents 1 and 2, as a method for preventing marine organisms from adhering to the pipe, there is a method in which carbon dioxide is dissolved in seawater to make the pH of the seawater a weak acid.

特開平１１−３１９８５３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-319853 特開２０１１−１４７８７０号公報JP 2011-147870 A

空気が混入した二酸化炭素の気泡を溶解させる場合、二酸化炭素の溶解速度は二酸化炭素分圧に比例するため、二酸化炭素の溶解とともに気泡内の二酸化炭素分圧が下がり、二酸化炭素の溶解速度や効率が低下し二酸化炭素を完全に溶解させることが難しいという問題がある。また、空気や解け残りの二酸化炭素の気泡が配管内に滞留すると、取水した海水の流れを妨げるという問題もある。 When dissolving carbon dioxide bubbles mixed with air, the dissolution rate of carbon dioxide is proportional to the partial pressure of carbon dioxide, so the carbon dioxide partial pressure in the bubbles decreases with the dissolution of carbon dioxide, so the dissolution rate and efficiency of carbon dioxide However, it is difficult to completely dissolve carbon dioxide. In addition, if air or undissolved carbon dioxide bubbles stay in the pipe, there is a problem that the flow of the taken seawater is hindered.

このため、特許文献１及び２に記載の方法では、１００％の二酸化炭素が充填されたボンベガスを用いている。この１００％の二酸化炭素が充填されたボンベガスは、発電システムとは別に設けることになるため、発電システムとしての改善の余地がある。 For this reason, in the methods described in Patent Documents 1 and 2, a cylinder gas filled with 100% carbon dioxide is used. Since the cylinder gas filled with 100% carbon dioxide is provided separately from the power generation system, there is room for improvement as a power generation system.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、発電システムの構成を効率よく利用し、かつ、海洋生物の付着を抑制することができる発電システムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a power generation system that can efficiently use the configuration of the power generation system and suppress adhesion of marine organisms.

上記の目的を達成するための本発明の発電システムは、燃料を燃焼させて発電する発電ユニットと、前記発電ユニットで発生した排ガスが流れる煙道と、ポンプを有し、前記ポンプで海水を送液し、前記発電ユニットと海との間で海水を循環させる海水循環装置と、前記海水循環装置の前記ポンプよりも下流を流れる海水に二酸化炭素を溶解させる溶解装置と、を備え、前記溶解装置は、二酸化炭素を通過させ海水を通過させない中空糸膜を介して、前記煙道の大気圧雰囲気の領域を流れる少なくとも一部の排ガスと、前記海水循環装置を流れる少なくとも一部の海水と、を接触させ、排ガス中の二酸化炭素を海水に溶解させる中空糸膜モジュールを、有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a power generation system according to the present invention includes a power generation unit that generates power by burning fuel, a flue through which exhaust gas generated by the power generation unit flows, and a pump, and sends seawater with the pump. And a seawater circulation device that circulates seawater between the power generation unit and the sea, and a dissolution device that dissolves carbon dioxide in seawater that flows downstream from the pump of the seawater circulation device. Through a hollow fiber membrane that allows carbon dioxide to pass and does not allow seawater to pass, at least a portion of the exhaust gas that flows through the atmospheric pressure region of the flue, and at least a portion of the seawater that flows through the seawater circulation device. It has a hollow fiber membrane module which is brought into contact and dissolves carbon dioxide in exhaust gas in seawater.

従って、発電ユニットで燃料を燃焼させることで発生し、大気圧雰囲気で流れる排ガスを用いて、海水に二酸化炭素を溶解させることができる。これにより、新たな動力や、二酸化炭素の供給源を用意することなく、海水に二酸化炭素を溶解させることができるため、発電システムの構成を効率よく利用し、かつ、海洋生物の付着を抑制することができる。 Therefore, carbon dioxide can be dissolved in seawater using exhaust gas generated by burning fuel in the power generation unit and flowing in an atmospheric pressure atmosphere. As a result, carbon dioxide can be dissolved in seawater without preparing new power or a carbon dioxide supply source, so the configuration of the power generation system can be used efficiently and the attachment of marine organisms can be suppressed. be able to.

本発明の発電システムでは、前記溶解装置は、前記海水循環装置と前記中空糸膜モジュールとを接続し、前記海水循環装置を流れる海水の一部を前記中空糸膜モジュールに供給する供給管と、前記海水循環装置の前記供給管よりも海水の流れ方向下流側の部分と前記中空糸膜モジュールとを接続し、前記中空糸膜モジュールを通過した海水を前記海水循環装置に排出する排出管と、を有し、前記海水循環装置を流れる海水の一部に二酸化炭素を溶解させた後、二酸化炭素を溶解させた海水を前記海水循環装置に排出することを特徴とする。 In the power generation system of the present invention, the melting device connects the seawater circulation device and the hollow fiber membrane module, and supplies a part of seawater flowing through the seawater circulation device to the hollow fiber membrane module; A discharge pipe for connecting the hollow fiber membrane module and a portion of the seawater circulation device downstream of the supply pipe in the flow direction of seawater, and discharging the seawater that has passed through the hollow fiber membrane module to the seawater circulation device; And after dissolving carbon dioxide in a part of seawater flowing through the seawater circulation device, the seawater in which carbon dioxide is dissolved is discharged to the seawater circulation device.

従って、適正な流量の海水を中空糸膜モジュールに供給することができ、中空糸膜モジュールに大きな負荷がかかることを抑制することができる。また、中空糸膜モジュールの大型化を抑制することができる。 Therefore, seawater with an appropriate flow rate can be supplied to the hollow fiber membrane module, and a large load can be suppressed from being applied to the hollow fiber membrane module. Moreover, the enlargement of the hollow fiber membrane module can be suppressed.

本発明の発電システムでは、前記中空糸膜モジュールは、前記煙道に設置されていることを特徴とする。 In the power generation system of the present invention, the hollow fiber membrane module is installed in the flue.

従って、中空糸膜モジュールに排ガスを案内する配管が不要となり装置構成が簡単となる。 Therefore, piping for guiding the exhaust gas to the hollow fiber membrane module is not required, and the apparatus configuration is simplified.

本発明の発電システムでは、前記海水循環装置の前記供給管と前記排出管との間に配置された第１流量調整弁と、前記供給管に配置された第２流量調整弁と、を有し、前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁の開度を調整し、前記溶解装置に供給する前記海水の流量を調整する制御部をさらに備えることを特徴とする。 The power generation system of the present invention has a first flow rate adjustment valve disposed between the supply pipe and the discharge pipe of the seawater circulation device, and a second flow rate adjustment valve disposed in the supply pipe. And a controller for adjusting the flow rate of the seawater supplied to the dissolving device by adjusting the opening of the first flow rate adjustment valve and the second flow rate adjustment valve.

従って、適正な流量の海水を中空糸膜モジュールに供給することができ、海水に溶解させる二酸化炭素の量をより適切にすることができる。これにより、海水のｐＨ値をより正確に調整することができる。 Therefore, seawater with an appropriate flow rate can be supplied to the hollow fiber membrane module, and the amount of carbon dioxide dissolved in seawater can be made more appropriate. Thereby, the pH value of seawater can be adjusted more accurately.

本発明の発電システムでは、前記中空糸膜モジュールは、前記海水循環装置の前記海水を流す配管に設置されていることを特徴とする。 In the power generation system of the present invention, the hollow fiber membrane module is installed in a pipe through which the seawater flows in the seawater circulation device.

従って、中空糸膜モジュールに海水を案内する配管が不要となり装置構成が簡単となる。 Therefore, piping for guiding seawater to the hollow fiber membrane module is unnecessary, and the apparatus configuration is simplified.

本発明の発電システムでは、前記煙道に配置され、前記排ガスに含まれる不純物を低減させる排ガス処理装置をさらに備え、前記溶解装置は、前記排ガス処理装置を通過した前記排ガス中の二酸化炭素を前記海水に溶解させることを特徴とする。 The power generation system of the present invention further includes an exhaust gas treatment device that is disposed in the flue and reduces impurities contained in the exhaust gas, and the melting device converts carbon dioxide in the exhaust gas that has passed through the exhaust gas treatment device to the carbon dioxide in the exhaust gas. It is characterized by being dissolved in seawater.

従って、海水中に不純物が混入することを抑制することができる。 Therefore, it can suppress that an impurity mixes in seawater.

本発明の発電システムでは、前記発電ユニットは、蒸気タービンを有し、前記蒸気タービンを通過した熱媒を前記海水で冷却する熱交換器をさらに備え、前記海水循環装置は、前記熱交換器に前記海水を供給する取水管と、前記熱交換器を通過した前記海水を排出する放水管と、を備え、前記溶解装置は、前記取水管を流れる前記海水に前記排ガス中の二酸化炭素を溶解させることを特徴とする。 In the power generation system of the present invention, the power generation unit further includes a steam turbine, and further includes a heat exchanger that cools the heat medium that has passed through the steam turbine with the seawater, and the seawater circulation device is provided in the heat exchanger. A water intake pipe that supplies the seawater; and a water discharge pipe that discharges the seawater that has passed through the heat exchanger, and the melting device dissolves carbon dioxide in the exhaust gas in the seawater that flows through the water intake pipe. It is characterized by that.

従って、熱交換器の海水が流れる経路に海洋生物が付着する恐れを低減することができる。 Accordingly, it is possible to reduce the risk of marine organisms adhering to the path through which the seawater of the heat exchanger flows.

本発明によれば、発電ユニットで燃料を燃焼させることで発生し、大気圧雰囲気で流れる排ガスを用いて、海水に二酸化炭素を溶解させることができる。これにより、新たな動力や、二酸化炭素の供給源を用意することなく、海水に二酸化炭素を溶解させることができるため、発電システムの構成を効率よく利用し、かつ、海洋生物の付着を抑制することができる。 According to the present invention, carbon dioxide can be dissolved in seawater using exhaust gas generated by burning fuel in a power generation unit and flowing in an atmospheric pressure atmosphere. As a result, carbon dioxide can be dissolved in seawater without preparing new power or a carbon dioxide supply source, so the configuration of the power generation system can be used efficiently and the attachment of marine organisms can be suppressed. be able to.

図１は、本発明の実施例１に係る発電システムの概観の一部を表す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a part of an overview of the power generation system according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の実施例１に係る発電システムの概略構成を表す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the power generation system according to the first embodiment of the present invention. 図３は、中空糸膜モジュールの概略構成を表す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the hollow fiber membrane module. 図４は、中空糸膜管の概略構成を表す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the hollow fiber membrane tube. 図５は、本発明の実施例２に係る発電システムの概略構成を表す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the power generation system according to the second embodiment of the present invention. 図６は、本発明の実施例３に係る発電システムの概略構成を表す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the power generation system according to the third embodiment of the present invention.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る発電システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a power generation system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.

図１は、本発明の実施例１に係る発電システムの概観の一部を表す概略図である。図２は、本発明の実施例１に係る発電システムの概略構成を表す概略図である。図３は、中空糸膜モジュールの概略構成を表す概略図である。図４は、中空糸膜管の概略構成を表す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a part of an overview of the power generation system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the power generation system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the hollow fiber membrane module. FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the hollow fiber membrane tube.

図１に示すように、発電システム１は、蒸気タービン建屋２と熱交換器４と海水循環装置６と溶解装置２０と散気装置２２とを備える。後述するが、発電システム１は、図１に示す各部に加え、図２に示す各種機器を備えている。発電システム１は、蒸気タービン建屋２内に熱交換器４が配置されている。熱交換器４には、海との間で海水を循環させる海水循環装置６が接続されている。 As shown in FIG. 1, the power generation system 1 includes a steam turbine building 2, a heat exchanger 4, a seawater circulation device 6, a melting device 20, and an aeration device 22. As will be described later, the power generation system 1 includes various devices illustrated in FIG. 2 in addition to the components illustrated in FIG. 1. In the power generation system 1, the heat exchanger 4 is disposed in the steam turbine building 2. A seawater circulation device 6 that circulates seawater between the heat exchanger 4 and the sea is connected to the heat exchanger 4.

海水循環装置６は、取水管１３とポンプ１４と放水管１７とを有する。取水管１３は、海と熱交換器４とを接続する配管である。取水管１３は、取水路８に囲まれた海の中に一方の端部が配置され、他方の端部が熱交換器４に接続されている。ポンプ１４は、取水管１３に取り付けられており、取水路８の海水を取水管１３に吸い上げ、取水管１３内に取水路８から熱交換器４に海水を送液する。放水管１７は、海と熱交換器４とを接続する配管である。放水管１７は、一方の端部が熱交換器４に接続され、他方の端部が海の中に配置されている。溶解装置２０は、取水管１３を流れる海水に二酸化炭素を溶解させる。散気装置２２は、放水管１７に設けられ、放水管１７を流れる海水から二酸化炭素を放出させる。溶解装置２０と散気装置２２との詳細な構成については後述する。 The seawater circulation device 6 includes a water intake pipe 13, a pump 14, and a water discharge pipe 17. The intake pipe 13 is a pipe that connects the sea and the heat exchanger 4. One end of the intake pipe 13 is disposed in the sea surrounded by the intake channel 8, and the other end is connected to the heat exchanger 4. The pump 14 is attached to the intake pipe 13, sucks seawater in the intake path 8 into the intake pipe 13, and sends seawater from the intake path 8 to the heat exchanger 4 in the intake pipe 13. The water discharge pipe 17 is a pipe connecting the sea and the heat exchanger 4. One end of the water discharge pipe 17 is connected to the heat exchanger 4 and the other end is disposed in the sea. The dissolving device 20 dissolves carbon dioxide in seawater flowing through the intake pipe 13. The air diffuser 22 is provided in the water discharge pipe 17 and releases carbon dioxide from seawater flowing through the water discharge pipe 17. Detailed configurations of the dissolving device 20 and the air diffuser 22 will be described later.

発電システム１は、プランクトン幼生を含む海水を、ポンプ１４によって取水管１３に取水する。発電システム１は、溶解装置２０により取水管１３を流れる海水に二酸化炭素（ＣＯ_２）を溶解させ、取水管１３を流れる海水のｐＨを６以下、好ましくは５以上６以下にする。発電システム１は、二酸化炭素を溶解させた海水を熱交換器４に供給し、熱交換器４を通過した海水を放水管１７から排出する。また、発電システム１は、放水管１７の出口付近において散気装置２２によって空気脱気して海水中に注入されたＣＯ_２を除去し、正常海水程度のｐＨに戻した海水を放水管１７から海へ排出する。 The power generation system 1 takes in seawater containing plankton larvae into a water intake pipe 13 by a pump 14. In the power generation system 1, carbon dioxide (CO ₂ ) is dissolved in seawater flowing through the intake pipe 13 by the dissolving device 20 so that the pH of the seawater flowing through the intake pipe 13 is 6 or less, preferably 5 or more and 6 or less. The power generation system 1 supplies seawater in which carbon dioxide is dissolved to the heat exchanger 4, and discharges the seawater that has passed through the heat exchanger 4 from the water discharge pipe 17. Further, the power generation system 1 removes CO ₂ injected into the seawater by the air diffuser 22 in the vicinity of the outlet of the water discharge pipe 17 and returns the seawater returned to the pH of normal seawater from the water discharge pipe 17. To the sea.

次に、図２を用いて、発電システム１の溶解装置２０と散気装置２２についてより詳細に説明する。まず、発電システム１は、上記の構成に加え、発電ユニット３０と煙道３８と排ガス処理装置４０と煙突４２とを備える。 Next, the melting device 20 and the air diffuser 22 of the power generation system 1 will be described in more detail with reference to FIG. First, the power generation system 1 includes a power generation unit 30, a flue 38, an exhaust gas treatment device 40, and a chimney 42 in addition to the above configuration.

発電ユニット３０は、燃料を燃焼させて発生させた熱を電力に変換することで、発電を行う機構であり、ボイラ３２と蒸気タービン３４と熱媒循環ライン３６とを有する。ボイラ３２は、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成させる。ここで、燃料としては、例えば、天然ガス（ＬＮＧ）、石油、石炭、バイオマス、アルコール等の各種燃料を用いることができる。固形燃料は、粉砕して粉体としてボイラ３２内に供給することが好ましい。ボイラ３２は、内部に熱媒循環ライン３６が挿入されており、燃焼ガスで熱媒循環ライン３６を流れる熱媒を加熱し、蒸気にする。ボイラ３２で生成された燃焼ガスは、熱媒循環ライン３６と熱交換した後、排ガスとして煙道３８に排出される。蒸気タービン３４は、熱媒循環ライン３６を流れる蒸気が供給され、供給された蒸気により回転する。蒸気タービン３４は、発電機と接続されている。発電機は、蒸気タービン３４の回転により発電機が回転され発電する。 The power generation unit 30 is a mechanism that generates power by converting heat generated by burning fuel into electric power, and includes a boiler 32, a steam turbine 34, and a heat medium circulation line 36. The boiler 32 burns fuel to generate combustion gas. Here, as fuel, various fuels, such as natural gas (LNG), petroleum, coal, biomass, alcohol, can be used, for example. The solid fuel is preferably pulverized and supplied as powder into the boiler 32. The boiler 32 has a heat medium circulation line 36 inserted therein, and heats the heat medium flowing through the heat medium circulation line 36 with combustion gas to produce steam. The combustion gas generated in the boiler 32 exchanges heat with the heat medium circulation line 36 and is then discharged to the flue 38 as exhaust gas. The steam turbine 34 is supplied with steam flowing through the heat medium circulation line 36 and is rotated by the supplied steam. The steam turbine 34 is connected to a generator. The generator generates power by rotating the generator by the rotation of the steam turbine 34.

熱媒循環ライン３６は、熱媒を循環させる配管であり、ボイラ３２、蒸気タービン３４、熱交換器４に接続している。熱媒循環ライン３６は、ボイラ３２、蒸気タービン３４、熱交換器４の順で熱媒が流れ、さらに熱交換器４を通過した熱媒をボイラ３２に供給させることで循環させる。熱媒循環ライン３６を流れる熱媒は、ボイラ３２で加熱され蒸気となった後、蒸気タービン３４に供給され蒸気タービン３４を回転させる。蒸気タービン３４を通過した熱媒は、熱交換器４で海水との間で熱交換を行い冷却され、液体となる。つまり熱交換器４は復水器となる。熱交換器４で液体となった熱媒は、再びボイラ３２に供給される。 The heat medium circulation line 36 is a pipe that circulates the heat medium, and is connected to the boiler 32, the steam turbine 34, and the heat exchanger 4. In the heat medium circulation line 36, the heat medium flows in the order of the boiler 32, the steam turbine 34, and the heat exchanger 4, and further circulates by supplying the heat medium that has passed through the heat exchanger 4 to the boiler 32. The heat medium flowing through the heat medium circulation line 36 is heated by the boiler 32 to become steam, and then supplied to the steam turbine 34 to rotate the steam turbine 34. The heat medium that has passed through the steam turbine 34 is cooled by heat exchange with the seawater in the heat exchanger 4 and becomes liquid. That is, the heat exchanger 4 becomes a condenser. The heat medium that has become liquid in the heat exchanger 4 is supplied to the boiler 32 again.

煙道３８は、一方の端部がボイラ３２と接続され、他方の端部が煙突４２と接続され、ボイラ３２から排出された排ガスを煙突４２から排出する。排ガス処理装置４０は、煙道３８に設けられている。排ガス処理装置４０は、煙道３８を流れる排ガスに含まれる有害物質、例えば、窒素酸化物、硫黄酸化物、ＰＭ（Particulate Matter）等を低減または除去する。排ガス処理装置４０は、処理対象の有害物質毎に別々の装置としてもよいし、複数の有害物質を処理できる１つの装置としてもよい。 The flue 38 has one end connected to the boiler 32 and the other end connected to the chimney 42, and exhausts the exhaust gas discharged from the boiler 32 from the chimney 42. The exhaust gas treatment device 40 is provided in the flue 38. The exhaust gas treatment device 40 reduces or removes harmful substances contained in the exhaust gas flowing through the flue 38, such as nitrogen oxide, sulfur oxide, PM (Particulate Matter), and the like. The exhaust gas treatment device 40 may be a separate device for each harmful substance to be treated, or may be a single device capable of treating a plurality of harmful substances.

溶解装置２０は、排ガスに含まれる二酸化炭素を海水に溶解させる装置である。溶解装置２０は、中空糸膜モジュール５０と、供給管５２と、排出管５４と、第１ｐＨ（水素イオン濃度）計５６と、第２ｐＨ計５８と、第１流量調整弁６０と、第２流量調整弁６２と、流量計６６、６７と、制御部７０と、を有する。 The dissolving device 20 is a device that dissolves carbon dioxide contained in exhaust gas in seawater. The dissolving device 20 includes a hollow fiber membrane module 50, a supply pipe 52, a discharge pipe 54, a first pH (hydrogen ion concentration) meter 56, a second pH meter 58, a first flow rate adjustment valve 60, and a second flow rate. The adjustment valve 62, the flow meters 66 and 67, and the control unit 70 are included.

中空糸膜モジュール５０は、煙道３８の排ガス処理装置４０と煙突４２との間に配置されている。中空糸膜モジュール５０は、図３に示すように、ケース９０と複数本の中空糸膜管９２と隔壁９３とを有する。ケース９０は、煙道３８と繋がっており、さらに供給管５２及び排出管５４とも繋がっている。複数本の中空糸膜管９２は、ケース９０の中に並列に配置されている。中空糸膜管９２は、図４に示すように中空糸膜９４が円筒上に配置された形状である。中空糸膜９４は、ポチエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン等で形成され、グラフト重合など疎水性をもたせるように処理を行ったものである。中空糸膜９４は、二酸化炭素を通すが液体（海水）を通さない。本実施例の中空糸膜管９２は、円筒形状の内部に排ガスが流れ、円筒形状の外に海水が充填される。 The hollow fiber membrane module 50 is disposed between the exhaust gas treatment device 40 and the chimney 42 in the flue 38. As shown in FIG. 3, the hollow fiber membrane module 50 includes a case 90, a plurality of hollow fiber membrane tubes 92, and a partition wall 93. The case 90 is connected to the flue 38 and further connected to the supply pipe 52 and the discharge pipe 54. The plurality of hollow fiber membrane tubes 92 are arranged in parallel in the case 90. As shown in FIG. 4, the hollow fiber membrane tube 92 has a shape in which a hollow fiber membrane 94 is arranged on a cylinder. The hollow fiber membrane 94 is made of polyethylene, polypropylene, polysulfone, or the like, and is processed so as to have hydrophobicity such as graft polymerization. The hollow fiber membrane 94 passes carbon dioxide but does not pass liquid (seawater). In the hollow fiber membrane tube 92 of the present embodiment, exhaust gas flows inside a cylindrical shape, and seawater is filled outside the cylindrical shape.

隔壁９３は、複数本の中空糸膜管９２の両端にそれぞれ配置されており、中空糸膜管９２が挿入された板状の部材である。隔壁９３は、外周がケース９０と接している。隔壁９３は、中空糸膜管９２の端部が開放されている領域と、中空糸膜管９２の中央部が配置されている領域とを分離している。これにより、中空糸膜モジュール５０は、ケース９０内の空間が２つの隔壁９３によって、一方の中空糸膜管９２の端部が開放されている領域と、２つの隔壁９３とケース９０とで挟まれ、複数の中空糸膜管９２が配置されている領域と、他方の中空糸膜管９２の端部が開放されている領域と、に分離される。中空糸膜モジュール５０は、２つの隔壁９３とケース９０とで挟まれ、複数の中空糸膜管９２が配置されている領域に、供給管５２と排出管５４とが接続されている。中空糸膜モジュール５０の動作については、後述する。 The partition walls 93 are plate-like members that are respectively disposed at both ends of the plurality of hollow fiber membrane tubes 92 and into which the hollow fiber membrane tubes 92 are inserted. The outer periphery of the partition wall 93 is in contact with the case 90. The partition wall 93 separates the region where the end portion of the hollow fiber membrane tube 92 is open from the region where the central portion of the hollow fiber membrane tube 92 is disposed. As a result, the hollow fiber membrane module 50 is sandwiched between the two partition walls 93 and the case 90 in which the space in the case 90 is separated by the two partition walls 93 and the end of one hollow fiber membrane tube 92 is open. Thus, the hollow fiber membrane tube 92 is separated into a region where the hollow fiber membrane tube 92 is disposed and a region where the other hollow fiber membrane tube 92 is open. The hollow fiber membrane module 50 is sandwiched between two partition walls 93 and a case 90, and a supply pipe 52 and a discharge pipe 54 are connected to a region where a plurality of hollow fiber membrane pipes 92 are arranged. The operation of the hollow fiber membrane module 50 will be described later.

供給管５２は、一方の端部が取水管１３のポンプ１４よりも下流側に接続され、他方の端部が中空糸膜モジュール５０に接続されている。供給管５２は、取水管１３を流れている海水の一部が流入し、流入した海水を中空糸膜モジュール５０に供給する。排出管５４は、一方の端部が中空糸膜モジュール５０に接続され、他方の端部が取水管１３の供給管５２との接続位置よりも海水の流れ方向下流側となる位置に接続されている。排出管５４は、中空糸膜モジュール５０を通過した海水を取水管１３に排出する。ここで、供給管５２は、中空糸膜モジュール５０の中空糸膜管９２の延在方向において、２つの隔壁９３に挟まれた領域の一方の端部側、つまり一方の隔壁９３に近接した位置に接続している。排出管５４は、中空糸膜モジュール５０の中空糸膜管９２の延在方向において、２つの隔壁９３に挟まれた領域の他方の端部側、つまり他方の隔壁９３に近接した位置に接続している。本実施例の中空糸膜モジュール５０は、供給管５２がケース９０の排ガスの流れ方向上流側の部分に接続し、排出管５４がケース９０の排ガスの流れ方向下流側の部分に接続している。 The supply pipe 52 has one end connected to the downstream side of the pump 14 of the intake pipe 13 and the other end connected to the hollow fiber membrane module 50. A part of the seawater flowing through the intake pipe 13 flows into the supply pipe 52, and the supplied seawater is supplied to the hollow fiber membrane module 50. One end of the discharge pipe 54 is connected to the hollow fiber membrane module 50, and the other end is connected to a position downstream of the connection position with the supply pipe 52 of the intake pipe 13 in the seawater flow direction. Yes. The discharge pipe 54 discharges the seawater that has passed through the hollow fiber membrane module 50 to the water pipe 13. Here, the supply pipe 52 is located at one end side of a region sandwiched between the two partition walls 93 in the extending direction of the hollow fiber membrane tube 92 of the hollow fiber membrane module 50, that is, at a position close to the one partition wall 93. Connected to. The discharge pipe 54 is connected to the other end side of the region sandwiched between the two partition walls 93 in the extending direction of the hollow fiber membrane tube 92 of the hollow fiber membrane module 50, that is, a position close to the other partition wall 93. ing. In the hollow fiber membrane module 50 of the present embodiment, the supply pipe 52 is connected to the upstream portion of the case 90 in the exhaust gas flow direction, and the exhaust pipe 54 is connected to the downstream portion of the case 90 in the exhaust gas flow direction. .

第１ｐＨ（水素イオン濃度）計５６は、排出管５４に配置されており、中空糸膜モジュール５０を通過した海水のｐＨ値を測定する。第２ｐＨ計５８は、取水管１３に配置されており、取水管１３を流れる海水のｐＨ値、具体的には、排出管５４が接続されている位置よりも下流側を流れる海水のｐＨ値を測定する。つまり、第２ｐＨ計５８は、取水管１３を流れる海水に排出管５４を流れる海水が合流した後の海水のｐＨ値を測定する。第１流量調整弁６０は、取水管１３、具体的には取水管１３の供給管５２との接続部と、排出管５４との接続部と、の間の部分に配置されており、取水管１３を流れる海水の流量を調整する。第２流量調整弁６２は、排出管５４に配置されており、排出管５４を流れる海水の流量を調整する。流量計６６は、取水管１３、具体的には取水管１３の供給管５２との接続部よりの上流側に配置されており、取水管１３を流れる海水の流量を計測する。流量計６７は、煙道３８、具体的には、排ガス処理装置４０と中空糸膜モジュール５０との間を流れる排ガスの流量を計測する。第１ｐＨ（水素イオン濃度）計５６と、第２ｐＨ計５８と、流量計６６、６７とは、計測した結果を制御部７０に送る。制御部７０は、第１ｐＨ計５６、第２ｐＨ計５８及び流量計６６、６７の計測結果に基づいて、第１流量調整弁６０及び第２流量調整弁６２の開度及び開閉を調整し、中空糸膜モジュール５０に供給する海水の流量を調整する。 The first pH (hydrogen ion concentration) meter 56 is disposed in the discharge pipe 54 and measures the pH value of seawater that has passed through the hollow fiber membrane module 50. The 2nd pH meter 58 is arrange | positioned at the intake pipe 13, and the pH value of the seawater which flows through the intake pipe 13, specifically, the pH value of the seawater which flows downstream from the position where the discharge pipe 54 is connected is shown. taking measurement. That is, the second pH meter 58 measures the pH value of the seawater after the seawater flowing through the discharge pipe 54 joins the seawater flowing through the intake pipe 13. The first flow rate adjustment valve 60 is disposed at a portion between the intake pipe 13, specifically, a connection portion of the intake pipe 13 with the supply pipe 52 and a connection portion of the discharge pipe 54. Adjust the flow rate of the seawater flowing through 13. The second flow rate adjustment valve 62 is disposed in the discharge pipe 54 and adjusts the flow rate of seawater flowing through the discharge pipe 54. The flow meter 66 is disposed on the upstream side of the intake pipe 13, specifically, the connection portion of the intake pipe 13 with the supply pipe 52, and measures the flow rate of seawater flowing through the intake pipe 13. The flow meter 67 measures the flow rate of exhaust gas flowing between the flue 38, specifically, between the exhaust gas treatment device 40 and the hollow fiber membrane module 50. The first pH (hydrogen ion concentration) meter 56, the second pH meter 58, and the flow meters 66 and 67 send the measurement results to the control unit 70. Based on the measurement results of the first pH meter 56, the second pH meter 58, and the flow meters 66, 67, the control unit 70 adjusts the opening degree and opening / closing of the first flow rate adjustment valve 60 and the second flow rate adjustment valve 62, and is hollow. The flow rate of seawater supplied to the yarn membrane module 50 is adjusted.

溶解装置２０は、取水管１３から供給管５２に流入した海水が中空糸膜モジュール５０に供給される。供給管５２から中空糸膜モジュール５０に供給された海水は、ケース９０と隔壁９３との間の空間に供給される。これにより、図３及び図４に示すように海水は、中空糸膜管９２と中空糸膜管９２との間、つまり、中空糸膜管９２の外周面に充填された状態となる。また、溶解装置２０は、煙道３８を通過する排ガスが中空糸膜管９２の中を通過する。溶解装置２０は、排ガスが中空糸膜管９２の内側を通過する際に、二酸化炭素の一部が中空糸膜９４を通過して、海水側に移動し溶解する。これにより、中空糸膜モジュール５０を通過する海水は、排ガスに含まれる二酸化炭素が中空糸膜９４を介して供給され溶解する。溶解装置２０は、中空糸膜モジュール５０を通過して二酸化炭素が溶解された海水を排出管５４に排出し、排出管５４から取水管１３に排出する。溶解装置２０は、以上のようにして中空糸膜９４を介して海水と排ガスとを接触させることで、排ガス中の二酸化炭素を海水に溶解させ、海水のｐＨ値を低くする。 In the dissolving device 20, seawater that flows into the supply pipe 52 from the intake pipe 13 is supplied to the hollow fiber membrane module 50. Seawater supplied from the supply pipe 52 to the hollow fiber membrane module 50 is supplied to the space between the case 90 and the partition wall 93. As a result, as shown in FIGS. 3 and 4, seawater is filled between the hollow fiber membrane tube 92 and the hollow fiber membrane tube 92, that is, on the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane tube 92. In the melting device 20, the exhaust gas passing through the flue 38 passes through the hollow fiber membrane tube 92. When the exhaust gas passes through the inside of the hollow fiber membrane tube 92, a part of the carbon dioxide passes through the hollow fiber membrane 94 and moves to the seawater side and dissolves. Thereby, in the seawater passing through the hollow fiber membrane module 50, carbon dioxide contained in the exhaust gas is supplied via the hollow fiber membrane 94 and dissolved. The dissolving device 20 discharges the seawater in which carbon dioxide has been dissolved through the hollow fiber membrane module 50 to the discharge pipe 54 and discharges the seawater from the discharge pipe 54 to the intake pipe 13. The dissolving device 20 makes seawater and exhaust gas contact through the hollow fiber membrane 94 as described above, thereby dissolving carbon dioxide in the exhaust gas in seawater and lowering the pH value of the seawater.

また、溶解装置２０は、第１ｐＨ計５６、第２ｐＨ計５８及び流量計６６、６７の計測結果に基づいて、制御部７０により第１流量調整弁６０及び第２流量調整弁６２の開度及び開閉を調整し、中空糸膜モジュール５０に供給する海水の流量を調整することで、海水に溶解させる二酸化炭素の量を調整する。具体的には、溶解装置２０は、溶解装置２０を通過した海水、つまり、排出管５４との接続部よりも下流側の取水管１３を流れる海水のｐＨ値を６以下、具体的にはｐＨ値を５以上６以下になるように海水の流量を調整する。溶解装置２０は、取水管１３を流れる海水のうち一部の海水に対して二酸化炭素を溶解させ、その海水を取水管１３を流れる海水に合流させて目的のｐＨ値にするため、中空糸膜モジュール５０から排出される海水のｐＨ値及び排出管５４を流れる海水のｐＨ値は、目的のｐＨ値よりも低い値となる。 Further, the dissolving device 20 is controlled by the control unit 70 based on the measurement results of the first pH meter 56, the second pH meter 58, and the flow meters 66, 67, and the opening amounts of the first flow rate adjusting valve 60 and the second flow rate adjusting valve 62. The amount of carbon dioxide dissolved in seawater is adjusted by adjusting the opening and closing and adjusting the flow rate of seawater supplied to the hollow fiber membrane module 50. Specifically, the dissolving device 20 sets the pH value of seawater that has passed through the dissolving device 20, that is, seawater flowing through the intake pipe 13 on the downstream side of the connection portion with the discharge pipe 54 to 6 or less, specifically pH. Adjust the flow rate of seawater so that the value is 5 or more and 6 or less. The dissolving device 20 dissolves carbon dioxide in a part of the seawater flowing through the intake pipe 13 and merges the seawater with the seawater flowing through the water pipe 13 to obtain a target pH value. The pH value of the seawater discharged from the module 50 and the pH value of the seawater flowing through the discharge pipe 54 are lower than the target pH value.

散気装置２２は、放水管１７の出口近傍に配置されており、放水管１７を流れる海水に空気を吹き込むことで、海水に溶解した二酸化炭素を大気に放出させ、海水のｐＨ値を高くする。散気装置２２は、ブロワ８０と、流量調整弁８１と、散気部８２と、ｐＨ計８３と、調節器８４と、を有する。 The air diffuser 22 is disposed in the vicinity of the outlet of the water discharge pipe 17, and blows air into the seawater flowing through the water discharge pipe 17, thereby releasing carbon dioxide dissolved in the seawater to the atmosphere and increasing the pH value of the seawater. . The air diffuser 22 includes a blower 80, a flow rate adjustment valve 81, an air diffuser 82, a pH meter 83, and a regulator 84.

ブロワ８０は、空気を送る送風機であり、配管で散気部８２と接続している。ブロワ８０は、散気部８２に空気を送る。流量調整弁８１は、ブロワ８０と散気部８２の間の配管に配置されており、ブロワ８０から散気部８２に送られる空気の流量を調整する。散気部８２は、放水管１７の内部に配置されており、放水管１７の内部に空気を放出する孔が形成されている。散気部８２は、流量調整弁８１を通過した空気を孔から放水管１７に放出することで、空気を微細気泡にして放水管１７の海水に吹き込む。ｐＨ計８３は、放水管１７を流れる海水のｐＨ値、具体的には、散気部８２が配置されている位置よりも上流側を流れる海水のｐＨ値を測定する。調節器８４は、ｐＨ計８３の計測結果に基づいて、流量調整弁８１の開度を調整し、散気部８２から海水に吹き込む空気の量を調整する。 The blower 80 is a blower that sends air, and is connected to the air diffuser 82 by piping. The blower 80 sends air to the air diffuser 82. The flow rate adjusting valve 81 is disposed in a pipe between the blower 80 and the air diffuser 82 and adjusts the flow rate of air sent from the blower 80 to the air diffuser 82. The air diffuser 82 is disposed inside the water discharge pipe 17, and a hole for releasing air is formed inside the water discharge pipe 17. The air diffuser 82 discharges the air that has passed through the flow rate adjustment valve 81 from the hole to the water discharge pipe 17, thereby turning the air into fine bubbles and blowing it into the seawater of the water discharge pipe 17. The pH meter 83 measures the pH value of the seawater flowing through the water discharge pipe 17, specifically, the pH value of the seawater flowing upstream from the position where the air diffuser 82 is disposed. The adjuster 84 adjusts the opening of the flow rate adjustment valve 81 based on the measurement result of the pH meter 83 and adjusts the amount of air blown into the seawater from the air diffuser 82.

散気装置２２は、以上のような構成であり、ｐＨ計８３によって熱交換器４を出て放水管１７を流れる海水のｐＨ値を検出し、結果に基づいて調節器８４により流量調整弁８１の開度の調整、または開閉の切り替えを行い、散気部８２から海水に吹き込む空気の量を調整する。散気装置２２は、海水のｐＨ値が放流規制範囲（例えばｐＨ値が５．８以上８．６以下）外にあるときは、ｐＨ計８３の信号が入力される調節器８４から信号を送り、流量調整弁８１を開けてブロワ８０から散気部８２に空気を送り、散気部８２から放水管１７内の海水へ空気を放出する。散気装置２２は、空気を微細気泡の状態で海水へ放出することで、海水中に溶解している二酸化炭素ガスを大気中に放散させる。これにより、散気装置２２は、放水管１７を流れる海水のｐＨ値を高め、放流される海水のｐＨ値が放流規制値の範囲（ｐＨ値が５．８以上８．６以下）になるように調整する。 The air diffuser 22 is configured as described above. The pH meter 83 detects the pH value of the seawater that leaves the heat exchanger 4 and flows through the water discharge pipe 17, and based on the result, the regulator 84 controls the flow rate adjustment valve 81. The amount of air blown into the seawater from the air diffuser 82 is adjusted. When the pH value of the seawater is outside the discharge regulation range (for example, the pH value is 5.8 or more and 8.6 or less), the air diffuser 22 sends a signal from the regulator 84 to which the signal of the pH meter 83 is input. Then, the flow regulating valve 81 is opened, air is sent from the blower 80 to the air diffuser 82, and air is discharged from the air diffuser 82 to the seawater in the water discharge pipe 17. The air diffuser 22 releases the carbon dioxide gas dissolved in the seawater to the atmosphere by releasing the air into the seawater in the form of fine bubbles. Thereby, the air diffuser 22 increases the pH value of the seawater flowing through the water discharge pipe 17 so that the pH value of the discharged seawater falls within the range of the discharge regulation value (pH value is 5.8 or more and 8.6 or less). Adjust to.

発電システム１は、溶解装置２０によって、取水管１３に取水された海水中に二酸化炭素を注入して、例えばｐＨ値を６以下とすることによって、熱交換器４と海水循環装置６内にｐＨ値の低下した海水を流すことができる。これにより、発電システム１は、海水が流れる経路内に、殻をもつ付着生物等の海洋生物が付着し生長することを抑制することができる。また、発電システム１は、二酸化炭素を溶解させて管路内を流れる海水を適正なｐＨ値の範囲にしているため、殻を有する海生物がこれらの管や熱交換器４に付着し殻を生成することを確実に防止することができると共に、有用なプランクトンなどを無差別に殺傷することを抑制できる。これにより、発電システム１は、海洋生物の付着を抑制しつつ、海に与える影響を少なくすることができる。また、二酸化炭素が多い海水を放出することで、海水中のプランクトンを増加させ、魚等がより生息しやすい環境とすることも可能となる。 The power generation system 1 injects carbon dioxide into the seawater taken into the water intake pipe 13 by the melting device 20 so that the pH value is, for example, 6 or less, so that the pH in the heat exchanger 4 and the seawater circulation device 6 is increased. The seawater which the value fell can be poured. Thereby, the electric power generation system 1 can suppress that marine organisms, such as an adhering organism with a shell, adhere to the path through which seawater flows and grow. In addition, since the power generation system 1 dissolves carbon dioxide so that the seawater flowing in the pipeline is in the proper pH range, the sea life having shells adheres to these tubes and the heat exchanger 4 and the shells are removed. Generation | occurrence | production can be prevented reliably and it can suppress killing useful plankton etc. indiscriminately. Thereby, the electric power generation system 1 can reduce the influence which it has on the sea, suppressing adhesion of marine organisms. In addition, by releasing seawater rich in carbon dioxide, it becomes possible to increase the plankton in the seawater and make it easier for fish and the like to live.

発電システム１は、発電ユニット３０のボイラ３２から発生する排ガスに含まれる二酸化炭素を海水に溶解させることで、発電システム１で発生する燃焼排ガス中の二酸化炭素を有効に活用することができる。これにより、発電システム１で生じる大気汚染を少なくすることができる。また、発電システム１は、塩素系の殺菌剤を用いる場合に比べ、機器や配管の腐食の発生を抑制でき、海に排出する際の処理も簡単になる。 The power generation system 1 can effectively utilize the carbon dioxide in the combustion exhaust gas generated in the power generation system 1 by dissolving carbon dioxide contained in the exhaust gas generated from the boiler 32 of the power generation unit 30 in seawater. Thereby, the air pollution which arises in the electric power generation system 1 can be decreased. In addition, the power generation system 1 can suppress the occurrence of corrosion of equipment and piping compared to the case where a chlorine-based disinfectant is used, and the processing when discharging to the sea is simplified.

溶解装置２０は、水を通さないがガスは通す材質の中空糸膜９４を介して、海水と排ガスとを接触させ、海水に二酸化炭素を溶解させている。これにより、海水中に気泡を生成させることなくガスを溶解させることができ、例えば１００％の二酸化炭素ガスでなくても気泡を生成することなく、海水に二酸化炭素を溶解させることができる。また、中空糸膜９４を用いることで、煙道３８を大気圧雰囲気で流れている排ガスから海水へ二酸化炭素を移動させることができる。これにより、排ガスや二酸化炭素を送るブロワ等の機構を用いなくても、ボイラ３２から排出される際の流れの力で海水に二酸化炭素を溶解させることができる。これにより、装置構成を簡単にすることができ、装置コストも低減することができる。更に、１００％の二酸化炭素が充填されたボンベガスを用意する必要が無いので、ランニングコストも低減することができる。 The dissolution apparatus 20 makes seawater and exhaust gas contact through a hollow fiber membrane 94 made of a material that does not allow water to pass through but allows gas to pass through, and dissolves carbon dioxide in seawater. Thereby, gas can be dissolved without generating bubbles in seawater. For example, carbon dioxide can be dissolved in seawater without generating bubbles even if it is not 100% carbon dioxide gas. Further, by using the hollow fiber membrane 94, carbon dioxide can be moved from the exhaust gas flowing through the flue 38 in an atmospheric pressure atmosphere to seawater. Thereby, even if it does not use mechanisms, such as a blower which sends exhaust gas and carbon dioxide, carbon dioxide can be dissolved in seawater with the power of the flow at the time of being discharged from boiler 32. Thereby, the apparatus configuration can be simplified and the apparatus cost can be reduced. Furthermore, since it is not necessary to prepare a cylinder gas filled with 100% carbon dioxide, the running cost can be reduced.

また、溶解装置２０は、海水を海水循環装置６のポンプ１４の力を利用して流すことができる。これにより、海水を流すための駆動力も新たに追加する必要がないため、装置構成を簡単にすることができ、装置コストも低減することができる。 Further, the dissolving device 20 can flow seawater using the force of the pump 14 of the seawater circulation device 6. Thereby, since it is not necessary to newly add the driving force for flowing seawater, an apparatus structure can be simplified and apparatus cost can also be reduced.

また、溶解装置２０は、供給管５２と排出管５４により、取水管１３のバイパスとなる流路を設け、取水管１３を流れる海水の一部が中空糸膜モジュール５０に供給されるようにすることで、配管系統が大きくなることを抑制することができる。また、必要な流量の海水を中空糸膜モジュール５０に供給できるため、中空糸膜モジュール５０に大きな負荷がかかることを抑制することができる。また、中空糸膜モジュール５０の大型化を抑制することができる。 In addition, the dissolving device 20 is provided with a flow path serving as a bypass of the intake pipe 13 by the supply pipe 52 and the discharge pipe 54 so that a part of the seawater flowing through the intake pipe 13 is supplied to the hollow fiber membrane module 50. Thus, an increase in the piping system can be suppressed. Moreover, since the seawater of a required flow volume can be supplied to the hollow fiber membrane module 50, it can suppress that a big load is applied to the hollow fiber membrane module 50. FIG. Moreover, the enlargement of the hollow fiber membrane module 50 can be suppressed.

また、溶解装置２０は、煙道３８に中空糸膜モジュール５０を設けることで、排出される全ての排ガスが中空糸膜管９２を通過するようにでき、二酸化炭素を溶解させやすくすることができる。また、排ガスを流す配管を新たに増設することなく、溶解装置２０を設置でき、装置構成を簡単にすることができる。 In addition, by providing the hollow fiber membrane module 50 in the flue 38, the dissolving device 20 can allow all exhaust gas discharged to pass through the hollow fiber membrane tube 92, and can easily dissolve carbon dioxide. . Further, the melting apparatus 20 can be installed without newly adding a pipe for flowing exhaust gas, and the apparatus configuration can be simplified.

また、溶解装置２０は、第１流量調整弁６０と第２流量調整弁６２を設け、計測結果に基づいて制御部７０により、中空糸膜モジュール５０に供給する海水の流量を調整することで、海水のｐＨ値をより好適な範囲に調整することができる。また、排ガスの流量や、海水の流量に合わせて調整することも可能となる。なお、本実施例では、第１流量調整弁６０と第２流量調整弁６２とを設けたがいずれか一方の流量調整弁のみでも、同様に流量を調整することができる。 In addition, the dissolution apparatus 20 includes a first flow rate adjustment valve 60 and a second flow rate adjustment valve 62, and adjusts the flow rate of seawater supplied to the hollow fiber membrane module 50 by the control unit 70 based on the measurement result. The pH value of seawater can be adjusted to a more suitable range. It is also possible to adjust according to the flow rate of exhaust gas and the flow rate of seawater. In the present embodiment, the first flow rate adjustment valve 60 and the second flow rate adjustment valve 62 are provided, but the flow rate can be similarly adjusted using only one of the flow rate adjustment valves.

また、発電システム１は、溶解装置２０に供給する排ガスを、排ガス処理装置４０を通過した排ガスとすることで、中空糸膜９４を介して不純物、例えば有害物質が海水に溶解することを抑制することができる。これにより、発電システム１が海に悪影響を与えることを抑制することができる。 In addition, the power generation system 1 uses the exhaust gas supplied to the dissolving device 20 as the exhaust gas that has passed through the exhaust gas treatment device 40, thereby suppressing impurities, for example, harmful substances, from being dissolved in seawater through the hollow fiber membrane 94. be able to. Thereby, it can suppress that the electric power generation system 1 exerts a bad influence on the sea.

また、発電システム１は、散気装置２２により、放流前の海水に空気を吹き込んで海水中に溶解している二酸化炭素ガスを大気中に放散させてｐＨ値を高めることができる。これにより、発電システム１は、海に放流される海水のｐＨ値を放流規制値の範囲内になるようにフィードバック制御を行うことができ、海水を適切な状態にして放流を行うことができる。 In addition, the power generation system 1 can increase the pH value by blowing air into the seawater before being released and dissipating carbon dioxide gas dissolved in the seawater to the atmosphere by the air diffuser 22. Thereby, the electric power generation system 1 can perform feedback control so that the pH value of the seawater discharged into the sea falls within the range of the discharge regulation value, and can discharge the seawater in an appropriate state.

本実施例の中空糸膜モジュール５０は、中空糸膜管９２の内部に排ガスを通過させ、外部に海水を通過させたが、これに限定されない。中空糸膜モジュール５０は、中空糸膜管９２の内部に海水を通過させ、外部に排ガスを通過させてもよい。 In the hollow fiber membrane module 50 of the present embodiment, the exhaust gas is allowed to pass through the hollow fiber membrane tube 92 and the seawater is allowed to pass outside, but this is not limitative. The hollow fiber membrane module 50 may allow seawater to pass inside the hollow fiber membrane tube 92 and allow exhaust gas to pass outside.

本実施形態の溶解装置２０は、効率よく二酸化炭素を海水に溶解できるため、煙道の大気圧雰囲気の領域を流れる排ガスの全量が流れる中空糸膜モジュール５０に海水循環装置６を流れる一部の海水を噴霧し、中空糸膜モジュール５０内を流れる海水に排ガス中の二酸化炭素を溶解させたが、これに限定されない。溶解装置２０は、中空糸膜モジュール５０に煙道の大気圧雰囲気の領域を流れる少なくとも一部の排ガスを流し、かつ、海水循環装置６を流れる海水の少なくとも一部を流していればよい。 Since the dissolving device 20 of the present embodiment can efficiently dissolve carbon dioxide in seawater, a part of the seawater circulation device 6 flows through the hollow fiber membrane module 50 through which the entire amount of exhaust gas flowing through the region of the atmospheric atmosphere of the flue flows. Seawater was sprayed and carbon dioxide in the exhaust gas was dissolved in the seawater flowing through the hollow fiber membrane module 50, but the present invention is not limited to this. The dissolving device 20 may flow at least a part of the exhaust gas flowing through the region of the atmospheric atmosphere of the flue through the hollow fiber membrane module 50 and at least a part of the seawater flowing through the seawater circulation device 6.

図５は、本発明の実施例２に係る発電システムの概略構成を表す概略図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the power generation system according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

実施例２の発電システム１０１は、煙道３８が、中空糸膜モジュール５０を通過しない主管１３８と、中空糸膜モジュール５０を通過する分岐管１３９と、を有する。煙道３８は、主管１３８に対して、分岐管１３９がバイパスしている。分岐管１３９には、中空糸膜モジュール５０が配置されている。分岐管１３９に流入した排ガスは、中空糸膜モジュール５０を通過した後、主管１３８を流れる排ガスと合流し、煙突４２から外部に排出される。 The power generation system 101 according to the second embodiment includes a main pipe 138 in which the flue 38 does not pass through the hollow fiber membrane module 50 and a branch pipe 139 through which the hollow fiber membrane module 50 passes. In the flue 38, the branch pipe 139 bypasses the main pipe 138. A hollow fiber membrane module 50 is disposed in the branch pipe 139. The exhaust gas flowing into the branch pipe 139 passes through the hollow fiber membrane module 50 and then merges with the exhaust gas flowing through the main pipe 138 and is discharged from the chimney 42 to the outside.

溶解装置１２０は、排ガスの流量を調整する流量調整弁１９２、１９４を有する。流量調整弁１９２は、主管１３８に配置されており、主管１３８を流れる排ガスの流量を調整する。流量調整弁１９４は、分岐管１３９に配置されており、分岐管１３９を流れる排ガスの流量を調整する。 The melting apparatus 120 includes flow rate adjustment valves 192 and 194 that adjust the flow rate of exhaust gas. The flow rate adjustment valve 192 is disposed in the main pipe 138 and adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the main pipe 138. The flow rate adjusting valve 194 is disposed in the branch pipe 139 and adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the branch pipe 139.

発電システム１０１は、排ガスの一部を中空糸膜モジュール５０に供給し、排ガス中の二酸化炭素を海水に溶解させる。発電システム１０１は、本実施例のように、排ガスの一部のみを溶解装置１２０の中空糸膜モジュール５０に供給してもよい。発電システム１０１は、流量調整弁１９２、１９４を設け、開度や開閉を調整することで、中空糸膜モジュール５０に供給する排ガスの流量を調整することができる。また、本実施例では、流量調整弁１９２、１９４を設けたがいずれか一方の流量調整弁のみでも、同様に排ガスの流量を調整することができる。 The power generation system 101 supplies part of the exhaust gas to the hollow fiber membrane module 50 and dissolves carbon dioxide in the exhaust gas in seawater. The power generation system 101 may supply only a part of the exhaust gas to the hollow fiber membrane module 50 of the melting device 120 as in this embodiment. The power generation system 101 can adjust the flow rate of the exhaust gas supplied to the hollow fiber membrane module 50 by providing the flow rate adjustment valves 192 and 194 and adjusting the opening degree and opening / closing. In the present embodiment, the flow rate adjusting valves 192 and 194 are provided, but the flow rate of the exhaust gas can be similarly adjusted with only one of the flow rate adjusting valves.

図６は、本発明の実施例３に係る発電システムの概略構成を表す概略図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the power generation system according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

実施例３の発電システム２０１は、溶解装置２２０を備える。溶解装置２２０は、中空糸膜モジュール２５０と、第１ｐＨ計２５６と、第２ｐＨ計５８と、流量計６６、６７と、制御部７０と、を有する。中空糸膜モジュール２５０は、取水管１３に配置されている。また、中空糸膜モジュール２５０は、煙道２３８にも接続されている。第１ｐＨ計２５６は、取水管１３に配置されている。 The power generation system 201 according to the third embodiment includes a melting device 220. The dissolution apparatus 220 includes a hollow fiber membrane module 250, a first pH meter 256, a second pH meter 58, flow meters 66 and 67, and a control unit 70. The hollow fiber membrane module 250 is disposed in the intake pipe 13. The hollow fiber membrane module 250 is also connected to the flue 238. The first pH meter 256 is disposed in the intake pipe 13.

中空糸膜モジュール２５０は、取水管１３に取り付けられており、取水管１３を流れる全ての海水が通過する。また、中空糸膜モジュール２５０は、煙道２３８を流れる排ガスの全量も通過する。発電システム２０１は、本実施例のように、海水循環装置６を流れる海水の全量を溶解装置２２０の中空糸膜モジュール２５０に供給してもよい。また、本実施例では、排ガスも全量を溶解装置２２０の中空糸膜モジュール２５０に供給したが、実施例２のようにバイパスを設け一部のみを供給するようにしてもよい。 The hollow fiber membrane module 250 is attached to the intake pipe 13, and all seawater flowing through the intake pipe 13 passes therethrough. The hollow fiber membrane module 250 also passes through the entire amount of exhaust gas flowing through the flue 238. The power generation system 201 may supply the entire amount of seawater flowing through the seawater circulation device 6 to the hollow fiber membrane module 250 of the dissolving device 220 as in this embodiment. In the present embodiment, the entire amount of exhaust gas is also supplied to the hollow fiber membrane module 250 of the dissolution apparatus 220. However, as in the second embodiment, a bypass may be provided and only a part of the exhaust gas may be supplied.

本実施例の発電システム１、１０１、２０１は、燃料をボイラで燃焼させ、生成された燃焼ガスと熱交換して加熱された熱媒で蒸気タービン３４を回転させて発電を行ったが、発電ユニットはこれに限定されない。発電ユニットは、燃料をガスタービンの燃焼器で燃焼させてもよい。また、発電ユニットは、ガスタービンと蒸気タービン、ガスタービンと燃料電池、または、ガスタービンと蒸気タービンと燃料電池等、発電する設備を複数組み合わせたコンバインドサイクルとしてもよい。また、発電システム１、１０１、２０１は、散気装置２２を設けたが、散気装置２２を設けなくてもよい。 The power generation systems 1, 101, and 201 of the present embodiment perform power generation by combusting fuel in a boiler and rotating the steam turbine 34 with a heat medium heated by exchanging heat with the generated combustion gas. The unit is not limited to this. The power generation unit may burn the fuel in the combustor of the gas turbine. The power generation unit may be a combined cycle in which a plurality of facilities for generating power such as a gas turbine and a steam turbine, a gas turbine and a fuel cell, or a gas turbine, a steam turbine, and a fuel cell are combined. Further, although the power generation systems 1, 101, and 201 are provided with the air diffuser 22, the air diffuser 22 may not be provided.

次に、発電システムの海水循環装置６で循環する海水量と、煙道３８を流れる排ガスと、中空糸膜モジュールを通過させる海水量及び煙道ガス量と、の関係の一例を説明する。 Next, an example of the relationship between the amount of seawater circulated in the seawater circulation device 6 of the power generation system, the exhaust gas flowing through the flue 38, and the amount of seawater and flue gas passing through the hollow fiber membrane module will be described.

燃料としては、Ｃが７９．６％、Ｈが１．５％、Ｏが１．３％、Ｓが０．４％、Ｎが０．４％、灰分が１３．３％、水分が３．５％、理論空気量が７．５ｍ^３ _Ｎ／ｋｇ、理論燃料ガス量が７．６ｍ^３ _Ｎ／ｋｇ、ＣＯ_２最大値が２０．２％、高位の発熱量が２８９７０ｋＪ／ｋｇ、低位の発熱量が２８５１０ｋＪ／ｋｇの無煙炭（石炭）を用いた場合と、高位の発熱量が８９１０００ｋＪ／ｍｏｌ、低位の発熱量が８００９００ｋＪ／ｍｏｌ、高位の発熱量が５５５６０ｋＪ／ｋｇ、低位の発熱量が５００３０ｋＪ／ｋｇ、高位の発熱量が３９７３０ｋＪ／ｍ^３ _Ｎ、低位の発熱量が３５８４０ｋＪ／ｍ^３ _Ｎのメタンを主成分とするＬＮＧを用いた場合について、説明する。 As fuel, C is 79.6%, H is 1.5%, O is 1.3%, S is 0.4%, N is 0.4%, ash is 13.3%, and moisture is 3. 5%, theoretical air volume 7.5 m ³ _N / kg, theoretical fuel gas volume 7.6 m ³ _N / kg, CO ₂ maximum value 20.2%, high heat value 28970 kJ / kg, low heat value When using anthracite (coal) with an amount of 28510 kJ / kg, the higher calorific value is 891000 kJ / mol, the lower calorific value is 800 900 kJ / mol, the higher calorific value is 55560 kJ / kg, and the lower calorific value is 50030 kJ / kg. An explanation will be given of the case where LNG mainly composed of methane having kg, a high calorific value of 39730 kJ / m ³ _N and a low calorific value of 35840 kJ / m ³ _N is used.

発電システム１の燃料を燃焼させた場合のエネルギーバランスを、復水器損失（熱交換器の損失、冷却損失）が４６％、発電機出力が４０％、排ガスが１４％とした。貝類の付着防止の海水のｐＨ値を６とし、対応する海水中の二酸化炭素（ＣＯ_２）濃度を５０ｍｇ／Ｌ（=５０ｇ/ｔ）とする。次に、海水の比熱は、１ｋｃａｌ／(ｋｇ℃)＝４．１９ｋＪ／(ｋｇ℃)とする。また、熱交換器４の海水の入口と出口の温度差を５℃とする。 When the fuel of the power generation system 1 is burned, the condenser loss (heat exchanger loss, cooling loss) is 46%, the generator output is 40%, and the exhaust gas is 14%. The pH value of seawater for preventing the adhesion of shellfish is set to 6, and the carbon dioxide (CO ₂ ) concentration in the corresponding seawater is set to 50 mg / L (= 50 g / t). Next, the specific heat of the seawater is 1 kcal / (kg ° C.) = 4.19 kJ / (kg ° C.). The temperature difference between the seawater inlet and outlet of the heat exchanger 4 is set to 5 ° C.

発電システム１の出力を出力１００万ｋＷとすると、エネルギーは、
８６０ｋＪ／ｋＷｈ×１００万ｋＷ＝８．６×１０^１１Ｊ／ｈ＝８６０ＧＪとなる。 When the output of the power generation system 1 is 1 million kW, the energy is
860 kJ / kWh × 1 million kW = 8.6 × 10 ¹¹ J / h = 860 GJ.

次に、冷却に必要な海水量を計算する。上述したエネルギーバランスより、発電機出力：熱交換器の損失＝４０％：４６％＝８６０ＧＪ/ｈ：復水器損失熱量となる。したがって、復水器熱量は、８６０ＧＪ/ｈ×（４６％/４０％）＝９８９ＧＪ/ｈとなる。９８９ＧＪを熱交換する海水流量は、比熱、入口と出口の温度差を考慮すると、９８９［ＧＪ/ｈ］／４．１９［ｋＪ／（ｋｇ℃）］／５［℃］／１０００［ｋｇ/ｔ］＝４７０００［ｔ/ｈ］となる。つまり、出力が１００万ｋＷの発電システムに必要な海水流量は４７０００ｔ／ｈとなる。 Next, the amount of seawater required for cooling is calculated. From the energy balance described above, generator output: heat exchanger loss = 40%: 46% = 860 GJ / h: condenser heat loss. Therefore, the heat quantity of the condenser is 860 GJ / h × (46% / 40%) = 989 GJ / h. The seawater flow rate for heat exchange of 989 GJ is 989 [GJ / h] /4.19 [kJ / (kg ° C.)] / 5 [° C.] / 1000 [kg / t] in consideration of the specific heat and the temperature difference between the inlet and outlet. ] = 47000 [t / h]. That is, the seawater flow rate required for the power generation system with an output of 1 million kW is 47000 t / h.

次に、二酸化炭素の発生量を計算する。上述したエネルギーバランスより、発電機出力：燃料＝４０％：１００％＝８６０ＧＪ/ｈ：燃料熱量となる。したがって、燃料熱量は、８６０ＧＪ/ｈ×１００％/４０％=２１５０ＧＪ/ｈとなる。ここで、燃料が石炭の場合、石炭の低位発熱量は２８５１０ｋＪ/ｋｇとなるので、燃料の使用量は、２１５０［ＧＪ／ｈ］／２８５１０［ｋＪ／ｋｇ］／１０００［ｋｇ／ｔ］＝７５［ｔ／ｈ］となる。ここで、Ｃ＋Ｏ_２→ＣＯ_２となるので、分子量を加味すると、Ｃ１２に対し、４４の二酸化炭素（ＣＯ_２）が生成される。ここで、本例の石炭の炭素含有率は、７９．６％であるので、ＣＯ_２の発生量は、７５ｔ／ｈ×０．７９６×（４４/１２）＝２２０ｔ／ｈとなる。ここで、空気を酸素２０％、窒素８０％として、完全燃焼したとすると、窒素がＣＯ_２の４倍になるのでＣＯ_２濃度は２０％となる。 Next, the amount of carbon dioxide generated is calculated. From the energy balance described above, generator output: fuel = 40%: 100% = 860 GJ / h: fuel heat quantity. Therefore, the fuel heat quantity is 860 GJ / h × 100% / 40% = 2150 GJ / h. Here, when the fuel is coal, the lower heating value of coal is 28510 kJ / kg, so the amount of fuel used is 2150 [GJ / h] / 28510 [kJ / kg] / 1000 [kg / t] = 75. [T / h]. Here, since C + O ₂ → CO ₂ , 44 carbon dioxide (CO ₂ ) is generated with respect to C 12 in consideration of the molecular weight. Here, since the carbon content of the coal of this example is 79.6%, the amount of CO ₂ generated is 75 t / h × 0.796 × (44/12) = 220 t / h. Here, the air of oxygen 20%, as 80% nitrogen, When the complete combustion, since nitrogen is 4 times the CO ₂ CO ₂ concentration is 20%.

これに対して、燃料がＬＮＧの場合、ＬＮＧの低位発熱量は４７５２０ｋＪ/ｋｇとなるので、燃料の使用量は、２１５０［ＧＪ／ｈ］／４７５２０［ｋＪ／ｋｇ］／１０００［ｋｇ／ｔ］＝４５［ｔ／ｈ］となる。ここで、ＣＨ_４＋２Ｏ_２→ＣＯ_２＋２Ｈ_２Ｏとなるので、分子量を加味すると、１６のＣＨ_４に対し、４４の二酸化炭素（ＣＯ_２）が生成される。ＣＯ_２の発生量は、４５ｔ／ｈ×（４４/１６）＝１２４ｔ／ｈとなる。ここで、空気を酸素２０％、窒素８０％として、完全燃焼したとすると、窒素がＣＯ_２の４倍になり、水蒸気がＣＯ_２の２倍なるのでＣＯ_２濃度は１４％となる。 On the other hand, when the fuel is LNG, the lower heating value of LNG is 47520 kJ / kg, so the amount of fuel used is 2150 [GJ / h] / 47520 [kJ / kg] / 1000 [kg / t]. = 45 [t / h]. Here, since CH ₄ + 2O ₂ → CO ₂ + 2H ₂ O, when considering the molecular weight, 44 carbon dioxide (CO ₂ ) is generated for 16 CH ₄ . The amount of CO ₂ generated is 45 t / h × (44/16) = 124 t / h. Here, the air of oxygen 20%, as 80% nitrogen, When the complete combustion, nitrogen is four times the CO _2, CO ₂ concentration because steam is 2 times the CO ₂ is 14%.

次に、流量バランスについて計算する。上述したように、海水に溶解させる二酸化炭素濃度は、ｐＨ値が６相当の５０ｇ／ｔなので、海水流量を乗ずると海水に溶解させるＣＯ_２の量（溶解ＣＯ_２量）が計算できる。具体的には、石炭の場合、２．４ｔ／ｈとなり、ＬＮＧの場合１．３ｔ／ｈとなる。 Next, the flow rate balance is calculated. As described above, the carbon dioxide concentration to be dissolved in seawater, pH value because 6 equivalent 50 g / t, the amount of CO ₂ dissolved in sea water Multiplying seawater flow rate (dissolution amount of CO ₂₎ can be calculated. Specifically, it is 2.4 t / h in the case of coal, and 1.3 t / h in the case of LNG.

ここで、中空糸膜モジュールは、排ガス中ＣＯ_２濃度とほぼ飽和になるまでＣＯ_２を溶解できる。ここで、中空糸膜は、ＣＯ_２を気泡を発生させずに海水に溶解させることができるため、ＣＯ_２が１００％の場合とみなすことができる。飽和溶解したＣＯ_２濃度は１．４９ｇ／Ｌ(１４９０ｇ／ｔ)である。中空糸膜モジュールの出口でのＣＯ_２濃度（溶解設備出口ＣＯ_２濃度）は、１４９０ｇ／ｔに排ガス中ＣＯ_２濃度を乗ずると計算できる。したがって、石炭の場合、２９８ｇ／ｔとなり、ＬＮＧの場合２０９ｇ／ｔとなる。 Here, the hollow fiber membrane module can dissolve CO ₂ until it becomes substantially saturated with the CO ₂ concentration in the exhaust gas. Here, the hollow fiber membrane, since it is possible to dissolve in seawater CO ₂ without generating bubbles, CO ₂ can be regarded as the case of 100%. The saturated dissolved CO ₂ concentration is 1.49 g / L (1490 g / t). The CO ₂ concentration at the outlet of the hollow fiber membrane module (dissolution facility outlet CO ₂ concentration) can be calculated by multiplying 1490 g / t by the CO ₂ concentration in the exhaust gas. Therefore, it is 298 g / t for coal and 209 g / t for LNG.

以上より、取水管を流れる海水に所定の濃度のＣＯ_２を溶解させるために必要な中空糸膜モジュールへの海水の供給流量（溶解設備海水流量）は、石炭の場合、０．００７８９ｔ／ｈとなり、ＬＮＧの場合０．０１１２７ｔ／ｈとなる。 From the above, the supply flow rate of seawater to the hollow fiber membrane module (dissolution facility seawater flow rate) necessary for dissolving CO ₂ having a predetermined concentration in the seawater flowing through the intake pipe is 0.00789 t / h in the case of coal. In the case of LNG, it is 0.01127 t / h.

次に、ガス蒸気タービンと蒸気タービンとの複合ユニットを発電ユニット３０とした場合について検討する。つまり、発電システム１をガス蒸気タービン複合発電所とした場合について検討する。本例では、ガス蒸気タービン複合発電所の燃料を燃焼させた場合のエネルギーバランスを、復水器損失（熱交換器の損失、冷却損失）が３１％、発電機出力が４９％、排ガスが１８％とした。なお、本例は、ＬＮＧを燃料とした場合について検討した。 Next, the case where the combined unit of the gas steam turbine and the steam turbine is the power generation unit 30 will be considered. That is, the case where the power generation system 1 is a gas steam turbine combined power plant will be examined. In this example, the energy balance when the fuel of the gas steam turbine combined power plant is burned is as follows: condenser loss (heat exchanger loss, cooling loss) is 31%, generator output is 49%, and exhaust gas is 18%. %. In this example, the case where LNG was used as a fuel was examined.

ガス蒸気タービン複合発電所の冷却に必要な海水量を計算する。上述したエネルギーバランスより、発電機出力：熱交換器の損失＝３１％：３９％＝８６０ＧＪ/ｈ：復水器損失熱量となる。したがって、復水器熱量は、８６０ＧＪ/ｈ×（４１％/４９％）＝５４４ＧＪ/ｈとなる。５４４ＧＪを熱交換する海水流量は、比熱、入口と出口の温度差を考慮すると、５４４［ＧＪ/ｈ］／４．１９［ｋＪ／（ｋｇ℃）］／５［℃］／１０００［ｋｇ/ｔ］＝２６０００［ｔ/ｈ］となる。つまり、出力が１００万ｋＷの発電システムに必要な海水流量は２６０００ｔ／ｈとなる。また、二酸化炭素発生量は、１２０［ｔ/ｈ］×４９［％］／４０［％］＝９８［ｔ/ｈ］となる。 Calculate the amount of seawater required to cool the gas steam turbine combined power plant. From the energy balance described above, generator output: heat exchanger loss = 31%: 39% = 860 GJ / h: condenser heat loss. Therefore, the condenser heat quantity is 860 GJ / h × (41% / 49%) = 544 GJ / h. The seawater flow rate for heat exchange of 544GJ is 544 [GJ / h] /4.19 [kJ / (kg ° C)] / 5 [° C] / 1000 [kg / t, taking into account the specific heat and the temperature difference between the inlet and outlet. ] = 26000 [t / h]. That is, the seawater flow rate required for the power generation system with an output of 1 million kW is 26000 t / h. Further, the carbon dioxide generation amount is 120 [t / h] × 49 [%] / 40 [%] = 98 [t / h].

以上より、取水管を流れる海水に所定の濃度のＣＯ_２を溶解させるために必要な中空糸膜モジュールへの海水の供給流量（溶解設備海水流量）は、０．０６２３ｔ／ｈとなる。 From the above, the supply flow rate of seawater (dissolution facility seawater flow rate) to the hollow fiber membrane module necessary for dissolving CO ₂ having a predetermined concentration in the seawater flowing through the intake pipe is 0.0623 t / h.

表１に示すように、本実施例の発電システムは、いずれの発電方式の場合も、取水管を流れる海水のうち一部を中空糸膜モジュール５０に供給することで、海水に必要な量の二酸化炭素を溶解できることがわかる。 As shown in Table 1, the power generation system according to the present embodiment provides the hollow fiber membrane module 50 with a part of the seawater flowing through the intake pipe in any power generation method, so that the amount of seawater necessary for the seawater flows. It can be seen that carbon dioxide can be dissolved.

１、１０１、２０１発電システム
２蒸気タービン建屋
４熱交換器
６海水循環装置
８取水路
１３取水管
１４ポンプ
１７放水管
２０溶解装置
２２散気装置
３０発電ユニット
３２ボイラ
３４蒸気タービン
３６熱媒循環ライン
３８煙道
４０排ガス処理装置
４２煙突
５０中空糸膜モジュール
５２供給管
５４排出管
５６第１ｐＨ計
５８第２ｐＨ計
６０第１流量調整弁
６２第２流量調整弁
６６、６７流量計
７０制御部
８０ブロワ
８１流量調整弁
８２散気部
８３ｐＨ計
８４調節器
９０ケース
９２中空糸膜管
９３隔壁
９４中空糸膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 101, 201 Electric power generation system 2 Steam turbine building 4 Heat exchanger 6 Seawater circulation device 8 Intake channel 13 Intake tube 14 Pump 17 Drain pipe 20 Dissolving device 22 Aeration device 30 Power generation unit 32 Boiler 34 Steam turbine 36 Heat medium circulation line 38 flue 40 exhaust gas treatment device 42 chimney 50 hollow fiber membrane module 52 supply pipe 54 discharge pipe 56 first pH meter 58 second pH meter 60 first flow rate adjustment valve 62 second flow rate adjustment valve 66, 67 flow meter 70 control unit 80 blower 81 Flow control valve 82 Air diffuser 83 pH meter 84 Controller 90 Case 92 Hollow fiber membrane tube 93 Partition wall 94 Hollow fiber membrane

Claims

燃料を燃焼させて発電する発電ユニットと、
前記発電ユニットで発生した排ガスが流れる煙道と、
ポンプと、前記ポンプが接続され、取水された海水を前記発電ユニットへと送液する取水管と、前記発電ユニットで使用された海水を放水する放水管と、を有し、前記ポンプで前記取水管に海水を送液し、前記発電ユニットと海との間で海水を循環させる海水循環装置と、
前記取水管の前記ポンプよりも下流を流れる海水に二酸化炭素を溶解させる溶解装置と、を備え、
前記溶解装置は、二酸化炭素を通過させ海水を通過させない中空糸膜を介して、前記煙道の大気圧雰囲気の領域を流れる少なくとも一部の排ガスと、前記取水管を流れる少なくとも一部の海水と、を接触させ、排ガス中の二酸化炭素を海水に溶解させ、前記海水のｐＨを６以下とする中空糸膜モジュールと、
前記取水管と前記中空糸膜モジュールとを接続し、前記海水循環装置を流れる海水の一部を前記中空糸膜モジュールに供給する供給管と、
前記取水管と前記供給管との接続部よりも海水の流れ方向下流側の前記取水管の部分と前記中空糸膜モジュールとを接続し、前記中空糸膜モジュールを通過した海水を前記取水管に排出する排出管と、
前記取水管と前記供給管との接続部と、前記取水管と前記排出管との接続部の間となる位置の前記取水管に配置された第１流量調整弁と、
前記排出管に配置された第２流量調整弁と、を有し、
前記取水管を流れる海水の一部に二酸化炭素を溶解させた後、二酸化炭素を溶解させた海水を前記取水管に排出し、
前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁の開度を調整し、前記溶解装置に供給する前記海水の流量を調整する制御部をさらに備えることを特徴とする発電システム。 A power generation unit for generating power by burning fuel;
A flue through which the exhaust gas generated in the power generation unit flows,
A pump , a water intake pipe to which the pump is connected and feeds the taken seawater to the power generation unit, and a water discharge pipe to discharge the seawater used in the power generation unit. A seawater circulation device for sending seawater to a water pipe and circulating the seawater between the power generation unit and the sea;
A dissolving device for dissolving carbon dioxide in seawater flowing downstream from the pump of the intake pipe ,
The dissolution apparatus includes at least a part of exhaust gas flowing through an atmospheric pressure atmosphere region of the flue and a part of seawater flowing through the intake pipe through a hollow fiber membrane that allows carbon dioxide to pass but does not allow seawater to pass. A hollow fiber membrane module in which carbon dioxide in the exhaust gas is dissolved in seawater, and the pH of the seawater is 6 or less,
A supply pipe that connects the intake pipe and the hollow fiber membrane module, and supplies a part of seawater flowing through the seawater circulation device to the hollow fiber membrane module;
The portion of the intake pipe downstream of the connecting portion between the intake pipe and the supply pipe in the flow direction of seawater is connected to the hollow fiber membrane module, and the seawater that has passed through the hollow fiber membrane module is connected to the intake pipe . A discharge pipe for discharging,
A first flow rate adjusting valve disposed in the intake pipe at a position between the intake pipe and the supply pipe; and a connection section between the intake pipe and the discharge pipe;
A second flow rate regulating valve disposed in the discharge pipe,
After dissolving carbon dioxide in a part of the seawater flowing through the intake pipe , the seawater in which carbon dioxide is dissolved is discharged into the intake pipe ,
The power generation system further comprising a control unit that adjusts the opening of the first flow rate adjustment valve and the second flow rate adjustment valve and adjusts the flow rate of the seawater supplied to the melting device.

前記中空糸膜モジュールは、前記煙道に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の発電システム。 The power generation system according to claim 1, wherein the hollow fiber membrane module is installed in the flue.

前記煙道に配置され、前記排ガスに含まれる不純物を低減させる排ガス処理装置をさらに備え、
前記溶解装置は、前記排ガス処理装置を通過した前記排ガス中の二酸化炭素を前記海水に溶解させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発電システム。 Further comprising an exhaust gas treatment device disposed in the flue to reduce impurities contained in the exhaust gas;
The power generation system according to claim 1 or 2, wherein the melting device dissolves carbon dioxide in the exhaust gas that has passed through the exhaust gas treatment device in the seawater.

前記発電ユニットは、蒸気タービンを有し、
前記蒸気タービンを通過した熱媒を前記海水で冷却する熱交換器をさらに備え、
前記海水循環装置は、前記取水管が前記熱交換器に前記海水を供給し、前放水管が前記熱交換器を通過した前記海水を排出し、
前記溶解装置は、前記取水管を流れる前記海水に前記排ガス中の二酸化炭素を溶解させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発電システム。 The power generation unit has a steam turbine,
A heat exchanger that cools the heat medium that has passed through the steam turbine with the seawater;
In the seawater circulation device, the intake pipe supplies the seawater to the heat exchanger, and a pre-drain pipe discharges the seawater that has passed through the heat exchanger ,
The power generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the melting device dissolves carbon dioxide in the exhaust gas in the seawater flowing through the intake pipe.