[發明專利]改質燃料燃燒氣體渦輪機系統及其運轉方法

有效

• 申請號: 200710108944.0
• 申請日: 2007-06-07
• 公開（公告）號: CN101086230A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 橫田修;稻毛真一;西田浩二;林明典;高橋宏和;小久保慎介
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所;財團法人石油產業活性化中心
• 主分類號: F02C9/28
• 分類號: F02C9/28
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明涉及把重油改質后的改質燃料作為燃料燃燒的改質燃料燃燒氣體渦輪機系統以及改質燃料燃燒氣體渦輪機系統的運轉方法。

背景技術

在對于氣體渦輪機裝置的燃料進行比較的場合，重油比LNG和輕油便宜，但是因為粘度高，而且含有高濃度的硫磺或者重金屬成分，所以不適合氣體渦輪機用的燃料。

因此，為把該廉價的重油作為燃料有效地利用，正在研究、開發各種把重油輕質化、或者脫硫磺化以及脫金屬化、改質為對于氣體渦輪機裝置也可以利用的燃料的方法。

在特開2002-338973號公報中，公開了關于使水和重油在25MPa、380℃左右高壓高溫的反應條件下反應，進行重油的熱分解和加水分解，從重油生成改質燃料作為氣體渦輪機的燃料供給的燃料改質系統的技術。

【專利文獻1】特開2002-338973號公報。

發明內容

在特開2002-338973號公報中記載的燃料改質系統中，為使重油進行水熱反應從重油制造優質的改質燃料，需要成立為改質重油的最適合的高溫高壓的條件。

但是，根據原油的產地或者石油制造制造商的調合方法的不同作為生成改質燃料的對象的重油的組成有種種不同。因此，重油的改質條件(溫度，壓力)需要選定對應重油的組成的不同的適當的改質條件來制造改質材料。

特別是在改質在重油的組成中包含瀝青質成分多的重油的場合，若不選定適當的改質條件，則在改質的過程中或者發生焦化，或者伴隨改質生成的焦油的濃度升高，向外部排出困難，在改質處理中引起故障。

但是，在現有技術中在重油的改質時還未進行考慮了重油的組成的差異的改質控制，在從重油生成高質量的改質燃料方面重油的組成的差異經常造成故障。

本發明的目的是提供改質燃料燃燒氣體渦輪機系統以及改質燃料燃燒氣體渦輪機系統的運轉方法，其即使在成為改質的對象的重油的組成不同、在重油的組成中包含瀝青質成分多的場合，也選定與重油的組成對應的適當的改質條件經常生成優質的改質燃料。

本發明的改質燃料燃燒氣體渦輪機系統，其具有：在高壓狀態下加熱重油的重油加熱器；在高壓狀態下加熱水的水加熱器；混合高溫高壓的水和重油使之進行水熱反應后從重油制造改質燃料的燃料改質器；和把用燃料改質器制造的改質燃料作為燃料驅動的氣體渦輪機裝置；其特征在于，具有：對于用重油加熱器加熱的高溫高壓的重油以及用水加熱器加熱的高溫高壓的水、分別檢測介電常數或者溶解度的檢測器；在給重油加熱器供給加熱介質的系統內裝備的調整重油加熱器的加熱量的第一溫度調整閥以及在給水加熱器供給加熱介質的系統內裝備的調整水加熱器的加熱量的第二溫度調整閥、或者在給重油加熱器供給重油的系統內裝備的調整重油的壓力的第一壓力調整閥以及在給水加熱器供給水的系統內裝備的調整水的壓力的第二壓力調整閥；根據用檢測器檢測到的重油以及水的介電常數或者溶解度、調節第一溫度調整閥以及第二溫度調整閥、或者第一壓力調整閥以及第二壓力調整閥的至少一個調整閥、分別控制供給燃料改質器的高溫高壓的重油以及高溫高壓的水的介電常數或者溶解度的控制裝置。

另外，本發明的改質燃料燃燒氣體渦輪機系統的運轉方法，其特征在于，在重油加熱器中在高壓狀態下加熱重油、在水加熱器中在高壓狀態下加熱水、在燃料改質器中混合高溫高壓的水和重油使之進行水熱反應來從重油制造改質燃料，在氣體渦輪機裝置中把改質燃料作為燃料進行驅動，對于用重油加熱器加熱的高溫高壓的重油以及用水加熱器加熱的高溫高壓的水分別檢測介電常數或者溶解度，根據該檢測到的介電常數或者溶解度，調節在給重油加熱器供給加熱介質的系統內裝備的調整重油加熱器的加熱量的第一溫度調整閥以及在給水加熱器供給加熱介質的系統內裝備的調整水加熱器的加熱量的第二溫度調整閥、或者在給重油加熱器供給重油的系統內裝備的調整重油的壓力的第一壓力調整閥以及在給水加熱器供給水的系統內裝備的調整水的壓力的第二壓力調整閥的至少一個調整閥的閥開度，分別控制供給燃料改質器的高溫高壓的重油以及高溫高壓的水的介電常數或者溶解度。

根據本發明，即使在成為改質的對象的重油的組成不同且在重油的組成中包含瀝青質成分多的場合，也能實現選定與重油的組成對應的適當的改質條件來經常生成優質的改質燃料的改質燃料燃燒氣體渦輪機系統以及改質燃料燃燒氣體渦輪機系統的運轉方法。

附圖說明

圖1是表示本發明的一個實施例的改質燃料燃燒氣體渦輪機系統的概略結構圖。

圖2是表示壓力規定條件中的水蒸氣的溫度和介電常數的關系的水蒸氣的介電常數特性圖。