【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化学ループ燃焼法を用いる化学ループ燃焼方式発電プラントシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、この種の従来から用いられている化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの系統構成図である。

【０００３】従来から用いられている化学ループ燃焼方式発電プラントシステムは、反応器１、２、ガスタービン３、４、加湿器６、熱交換器２１〜３０、コンデンサー８、１４、コンプレッサー１０〜１２、合流点１５、
ＣＯ _２ （二酸化炭素）回収装置１９で構成される。

【０００４】更に、燃料としてメタン（ＣＨ４）、また燃料と化学反応する金属酸化物として酸化ニッケル（Ｎ
ｉＯ）を用い、反応器１と反応器２とにおいて下記反応式（１）、（２）に示す２つの化学反応がそれぞれ行なわれている。

【０００５】 ＣＨ _４ ＋４ＮｉＯ→ＣＯ _２ ＋２Ｈ _２ Ｏ＋４Ｎｉ …（１） ４Ｎｉ＋２Ｏ _２ →４ＮｉＯ …（２） 反応器１には燃料であるメタンが供給され、上記（１）
式に示すように金属酸化物である酸化ニッケルと反応し、炭酸ガス（ＣＯ _２ ）、水蒸気（Ｈ _２ Ｏ）、金属ニッケル（Ｎｉ）が生成され、うち金属ニッケルは反応器２
に供給される。

【０００６】一方、反応器２には加湿された空気が供給され、その一部の酸素が反応器１より供給された金属ニッケルと反応し、上記（２）式に示すように酸化ニッケルが生成され、この酸化ニッケルは反応器１に供給される。 また、上記（２）式に示す化学反応による反応熱で高温空気が発生する。

【０００７】このように、反応器１で生成される炭酸ガスと蒸気はガスタービン３へ、反応器２で生成される高温空気はガスタービン４へそれぞれ送られる。 これらガスはガスタービン３、４において図示しないタービンの回転に用いられた後に、多数の熱交換器により冷却された後、炭酸ガスと水とはそれぞれ回収され、残りのガスは大気中に放出される。

【０００８】以下に、図５の系統構成図の流れに沿って、このような従来から用いられている化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの動作について詳細に説明する。

【０００９】まず、燃料として用いるメタンが２５℃、
２ＭＰａに加熱、加圧された状態で供給され、熱交換器２１でガスタービン３から排出される排ガスとの熱交換により５３０℃、１.９ＭＰａに昇温され、反応器１に導入される。

【００１０】反応器１には反応器２から１２００℃の酸化ニッケルが、図中の破線に示すような経路で供給され、この酸化ニッケルは反応器１においてメタンにより上記（１）式に示す反応に従ってニッケルに還元され、
このニッケル（５３０℃）は、図中の破線に示すような経路で反応器２に供給される。

【００１１】反応器１からは、ニッケルの他に炭酸ガス、水蒸気が排出され、これらガス（炭酸ガスと水蒸気）の温度は１１００℃であり、ガスタービン３に取り込まれる。 ガスタービン３に取り込まれたこれらのガスは、ガスタービン３内の図示しないタービンを回転させた後に、熱交換器２１におけるメタンとの熱交換、熱交換器２２におけるプロセス水との熱交換によって冷却される。 その後、コンデンサー８で水分を除去され、７０
℃、０.１１ＭＰａの炭酸ガスとなり、更にその炭酸ガスはＣＯ _２回収装置１９により回収される。 そして、コンデンサー８およびＣＯ _２回収装置１９で回収しきれなかった一部の排ガスが大気中に放出される。

【００１２】このプラントシステムではこのように、反応器１より排出される高温のガスのエネルギーを、メタンやプロセス水の加熱に有効利用するという利点を有する。

【００１３】また、このプラントシステムには２５℃、
０.１ＭＰａの空気も供給される。 この空気はまず、圧縮動力の低減と加湿器６で使用する熱の需要を満足させるため、複数段のコンプレッサー１０〜１２で順次加圧され、また、加湿器６から排出される水によって熱交換器２７、２８、２９において順次加熱され、最終的に１
１２℃、２ＭＰａの空気となり加湿器６に供給される。

【００１４】一方、加湿器６には１８６℃、２.１ＭＰ
ａの水も供給されているので、この水により空気は加湿され１４２℃、１．９ＭＰａの加湿空気（水蒸気の体積分率約２５%）が得られ、この加湿空気はさらに熱交換器２３において反応器２からの排ガスとの熱交換により５３０℃に加熱されて反応器２に導入される。

【００１５】反応器２では反応器１から供給されるニッケルがこの加湿空気により酸化される。 反応器２で行なわれる（２）式に示す化学反応は発熱反応であるので、
反応器２からは１２００℃の酸化ニッケルと、１２００
℃の高温空気が得られる。 この１２００℃の高温空気はガスタービン４に取りこまれ、図示しないタービンの回転に利用される。

【００１６】その後、高温空気は、熱交換器２３において反応器２に導入される空気の加熱に利用され、更に熱交換器２４、２５においてプロセス水で冷却された後に、コンデンサー１４で凝縮され、水分が回収される。
水分が回収された後は４５℃、０．１１ＭＰａの窒素（Ｎ _２ ）を主成分とする排ガスとして大気中に放出される。

【００１７】また、反応器２において生成される１２０
０℃の酸化ニッケルは、重力落下によって、図中の破線で示す経路に従って反応器１に供給される。

【００１８】一方、プロセス水は、図中の点線でその経路を示すように、熱交換器２２、２４、２５における高温ガスの冷却、熱交換器２６、２７、２８、２９における空気の加熱に利用される。

【００１９】コンデンサー８、１４で凝縮回収された水はそれぞれ合流点１５で合流して、５５℃の水となる。
この水は熱交換器３０で冷却され、再度プロセス水として利用される。

【００２０】このように、このプラントシステムでは水を回収し、回収した水をプロセス水として再利用するため、水資源を浪費することがない。

【００２１】なお、このプラントシステムでは金属酸化物として酸化ニッケルを用いているが、鉄（２価、３
価）、銅、マンガン等の酸化物を用いてもよい。

【００２２】このようなプラントシステムでは反応器２
から発生する高温空気を冷却し、水を回収することによって、プロセス水として供給した水量のほぼ全量を回収できる。 この場合、５５．１％の高い発電効率が得られる。 これは、火力発電所の４０％前後の発電効率よりも格段に高い値である。 仮に反応器２から発生する高温空気を冷却せず、プロセス水の回収を行わなければ、５
６.７％という更に高い発電効率が得られる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムでは、反応器１と反応器２との間を循環するニッケルと酸化ニッケルとが粉体化し微粒子となってガスに同伴するという問題がある。 しかも、反応器１と反応器２との間の循環回数が多くなるほどガスに同伴する微粒子は多くなり、それに伴ってそれら微粒子のガスからの除去も困難になるという問題がある。

【００２４】そのため、ニッケルもしくは酸化ニッケルの微粒子が、排ガスとともに大気中に排出され環境を汚染する恐れがある。 また、ニッケルと酸化ニッケルとが紛体化すると反応器１、２で引き起こる化学反応の反応性が低下し、特に反応器２で引き起こる酸化反応の速度が低下してしまう。

【００２５】そこで、これを改善するために、ニッケルもしくは酸化ニッケルに酸素透過体を媒体物質として添加して使用する方法が採用されている。 その一例として、酸化ニッケルとイットリアスタビライストジルコニア（ＹＳＺｒ）（８％のＹ _２ Ｏ _３を添加して安定させたＺｒＯ _２ ）を３：２（重量比）の混合割合で調整し、粒状に高温焼成した物質を用いている。 このように酸素透過性の媒体物質を添加すると、酸化ニッケルの形状がより安定して使用期間を伸ばすことができる。

【００２６】しかしながら、このような従来の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムでは、ニッケルもしくは酸化ニッケルの粉体化を防ぐことは依然としてできない。

【００２７】そのため、ニッケルもしくは酸化ニッケルによる微粒子が排ガスに同伴して大気中に排出され、これによって環境を汚染するという問題が発生する。

【００２８】本発明はかかる事情に対処してなされたものであり、金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子をガスから除去し、もって排ガスとともに大気中に放出される微粒子の量を減少させて、環境を汚染することにない化学ループ燃焼方式発電プラントシステムを提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。

【００３０】すなわち、請求項１の発明では、燃料と金属酸化物との反応が行なわれる第１の反応器と、第１の反応器における反応により生成する金属酸化物の還元体が酸化されて第１の反応器における反応に用いられる金属酸化物が生成される第２の反応器と、第１の反応器および第２の反応器のうち少なくとも一方の反応器における反応により発生する気体をタービンの回転に用いるガスタービンと、タービンの回転に用いられた気体に同伴される金属酸化物あるいは金属酸化物の還元体を除去する金属気体分離手段とを備える。

【００３１】従って、請求項１の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子をガスから除去することができる。

【００３２】請求項２の発明では、請求項１に記載の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいて、加湿した空気を第２の反応器に供給する加湿空気供給手段を備える。

【００３３】従って、請求項２の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、加湿空気の供給によって第２の反応器における酸化反応を促進することができる。

【００３４】請求項３の発明では、請求項１または請求項２に記載の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいて、タービンの回転に用いられた第１の反応器における反応により発生する気体を冷却して当該気体から炭酸ガスを回収する炭酸ガス回収手段を備える。

【００３５】従って、請求項３の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、大気中に排出される炭酸ガスの量を減少させることができる。

【００３６】請求項４の発明では、タービンの回転に用いられた気体を冷却して当該気体から水を回収する水回収手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３
のいずれか１項に記載の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムとする。

【００３７】従って、請求項４の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、プラントにおいて用いるプロセス水を再利用することができる。

【００３８】請求項５の発明では、水回収手段によって回収された水に含有される金属酸化物あるいは金属酸化物の還元体を除去する金属液体分離手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムとする。

【００３９】従って、請求項５の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子をプロセス水から除去することができる。

【００４０】請求項６の発明では、燃料と金属酸化物との反応が行なわれる第１の反応器と、第１の反応器における反応により生成する金属酸化物の還元体が酸化されて第１の反応器における反応に用いられる金属酸化物が生成される第２の反応器と、第１の反応器および第２の反応器のうち少なくとも一方の反応器における反応により発生する気体をタービンの回転に用いるガスタービンと、タービンの回転に用いられた気体を冷却して当該気体から水を回収する水回収手段と、水回収手段により回収された水に含有される金属酸化物あるいは金属酸化物の還元体を除去する金属液体分離手段とを備える。

【００４１】従って、請求項６の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子をプロセス水から除去することができる。

【００４２】請求項７の発明では、請求項６に記載の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいて、加湿した空気を第２の反応器に供給する加湿空気供給手段を備える。

【００４３】従って、請求項７の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、加湿空気の供給によって第２の反応器における酸化反応を促進することができる。

【００４４】請求項８の発明では、請求項６または請求項７に記載の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいて、タービンの回転に用いられた第１の反応器における反応により発生する気体を冷却して当該気体から炭酸ガスを回収する炭酸ガス回収手段を備える。

【００４５】従って、請求項８の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、大気中に排出される炭酸ガスの量を減少させることができる。

【００４６】請求項９の発明では、第１の反応器における反応により生成する前記金属酸化物の還元体と、第２
の反応器において生成する前記金属酸化物とに、酸素を透過する物質を形状安定剤として添加することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムとする。

【００４７】従って、請求項９の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、酸素透過性の媒体物質を用いることにより、ニッケルの形状をより安定させ、
使用期間を伸ばすことができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００４９】なお、以下の各実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図５と同一部分については同一符号を付して示すことにする。

【００５０】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１と図４とを用いて説明する。

【００５１】図１は、本発明の実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの一例を示す系統構成図である。

【００５２】本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムは、図５に示す従来の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムに、磁気分離装置を付加したものである。

【００５３】この磁気分離装置によって、ガスおよびプロセス水に含まれる金属もしくは金属酸化物による微粉体は除去される。

【００５４】本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムは、図５に示す従来の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムに下記の通り磁気分離装置３１〜４１を付加したものである。

【００５５】付加した磁気分離装置は、ガスタービン３
と熱交換器２１との間の磁気分離装置３１、熱交換器２
１と熱交換器２２との間の磁気分離装置３２、熱交換器２２とコンデンサー８との間の磁気分離装置３３、コンデンサー８とＣＯ _２回収装置１９との間の磁気分離装置３４、ガスタービン４と熱交換器２３との間の磁気分離装置３５、熱交換器２３と熱交換器２４との間の磁気分離装置３６、熱交換器２４と熱交換器２５との間の磁気分離装置３７、熱交換器２５とコンデンサー１４との間の磁気分離装置３８、コンデンサー１４の下流の磁気分離装置３９、合流点１５と熱交換器３０との間の磁気分離装置４０、熱交換器３０の下流の磁気分離装置４１である。

【００５６】本実施の形態では燃料としてメタン、金属酸化物として酸化ニッケルを用いている。 また、酸化ニッケルの形状をより安定させて使用期間を伸ばすために、ニッケルもしくは酸化ニッケルに、酸化ニッケルとイットリアスタビライストジルコニア（ＹＳＺｒ）（８
％のＹ _２ Ｏ _３を添加して安定させたＺｒＯ _２ ）を３：２
（重量比）の混合割合で調整し、粒状に高温焼成した酸素透過体を媒体物質として添加している。

【００５７】その他の構成については、図５と同様なのでその説明を省略し、以下に磁気分離装置の構成について図４を用いて説明する。

【００５８】図４は、本実施の形態に係る磁気分離装置の一例を示す構成図である。

【００５９】磁気分離装置３１〜４１は、外部に永久磁石もしくは常電導磁石もしくは超電導磁石からなる磁石５１を備えている。 また、内部には強磁性の充填物が充填されている充填層５２を備えている。

【００６０】強磁性の充填物としては、例えば線径１〜
１００μｍ程度のスチールウールあるいはスチールネットのような強磁性細線の集合体、エキスパンドメタル、
貝殻状金属細片を用いる。 金属細片としては耐食性、耐熱性、強度に優れるステンレススチールが好ましい。

【００６１】このような充填物が充填された充填層５２
を、磁石５１によって形成される均一な磁界空間領域に備える。

【００６２】このような構成をした磁気分離装置３１〜
４１は、微粒子（以下分散質）が分散している液体または気体である溶媒（以下分散媒）を、図示する矢印の方向に従って内部に流通せしめることができるようになっている。

【００６３】磁気分離装置３１〜４１は、その内部に分散媒が流通すると、充填層５２において分散質を磁石５
１による外部磁界によって磁化し、充填物の周囲に生じる磁場勾配による磁気力によって、分散質を充填物の表面に付着させる。 更に、磁界を断って金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子を脱磁し、それを洗浄液によって洗い流して磁気分離装置３１〜４１外に排出する。 これによって、付着した分散質を除去する。

【００６４】分散媒から分散質を分離する磁気力は下記の（３）、（４）式で表される。

【００６５】 Ｆ _ｍ =Ｖ×μ _０ ×Ｍ×∇Ｈ …（３） Ｍ＝９×（χ _ｐ −χ _ｆ ）×Ｈ／{（３＋χ _ｐ ）×（３＋χ _ｆ ）} …（４） ここで、各パラメータは以下の通りである。

【００６６】Ｆ _ｍ ：分散媒に働く磁気力、 Ｖ :分散質の体積、 μ _０ :真空の透磁率、 Ｍ :分散質と分散媒の相対磁化、 Ｈ :外部磁界強度、 ▽Ｈ:外部磁界の勾配、 χ _ｐ :分散質の体積磁化率、 χ _ｆ :分散媒の体積磁化率。

【００６７】この分散質に働く磁気力Ｆ _ｍを利用して、
分散質を分散媒から分離する。 なかでも、本実施の形態で用いているニッケルのような強磁性の分散質は磁化が大きく、それに働く磁気力Ｆ _ｍは低磁界でも大きいので、分散質は分散媒から効率良く分離する。

【００６８】さらに、磁気分離装置３１〜４１は、磁気力Ｆ _ｍを大きくすればより分離性能が上がるため、超電導電磁石を用いて外部磁界強度Ｈを大きくすることにより、分散質が強磁性体のみならず常磁性体や反磁性体であっても分離する。

【００６９】このような磁気分離装置３１〜４１によって分離可能な金属酸化物もしくは属酸化物の還元体は、
（３）、（４）式からも明らかなように、印加する外部磁界強度Ｈ、外部磁界の勾配▽Ｈによって決まる。

【００７０】そのため、印加する外部磁界強度Ｈ、磁界の勾配▽Ｈを変えることによって、本実施の形態で用いているニッケル酸化物もしくはニッケルだけでなく、鉄（２価、３価）、銅、マンガン等の酸化物およびそれらの還元体も効率的に除去する。

【００７１】また、一定面積の充填物に付着する金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子の量には限界があるので、付着量が一定量もしくは限界量に達したならば金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子を洗浄することにより除去する。

【００７２】次に、以上のように構成した磁気分離装置を適用した本実施の形態の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの作用について説明する。

【００７３】このように構成された本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムでは、ガスタービン３、４を通過したガスや、コンデンサー８、１４
で凝縮回収された水に混入した金属酸化物（酸化ニッケル）もしくは金属酸化物の還元体（ニッケル）による微粒子は、磁気分離装置３１〜４１において、充填層５２
を構成している強磁性充填物によって除去される。

【００７４】また、コンデンサー８、１４で凝縮回収された水を介してプロセス水に混入した金属酸化物（酸化ニッケル）もしくは金属酸化物の還元体（ニッケル）による微粒子も同様にして磁気分離装置によって除去される。

【００７５】したがって、本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムは、従来のシステムと比較して、金属酸化物（酸化ニッケル）もしくは金属酸化物の還元体（ニッケル）による微粒子が大気中に排出される量が減少し、環境汚染を防止することが可能となる。

【００７６】また、回収された水を介してプロセス水に混入した金属酸化物（酸化ニッケル）もしくは金属酸化物の還元体（ニッケル）による微粒子も同様にして磁気分離装置によって除去される。

【００７７】その結果、プロセス水の再利用が可能となり、水資源を有効に利用することが可能となる。

【００７８】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態を図２を用いて説明する。

【００７９】図２は、本発明の実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの一例を示す系統構成図である。

【００８０】本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムは、図１に示す第１の実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムで用いられている磁気分離装置３１〜４１のうち、磁気分離装置３１〜３９のみを備えたものである。

【００８１】その他の構成については、図１と同様なのでその説明を省略する。 また、磁気分離装置の構成についても図４と同様なのでその説明を省略する。

【００８２】本実施の形態でも燃料としてメタン、金属酸化物として酸化ニッケルを用いている。 また、第１の実施の形態で説明したものと同様の酸素透過体を、ニッケルもしくは酸化ニッケルに添加している。

【００８３】次に、以上のように構成した本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの作用について説明する。

【００８４】このように構成された本実施の形態において、反応器１もしくは反応器２において生成されるガスに混入した金属酸化物（酸化ニッケル）もしくは金属酸化物の還元体（ニッケル）による微粒子は、磁気分離装置３１〜３９によって除去される。

【００８５】したがって、本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、従来のシステムと比較して、金属酸化物（酸化ニッケル）もしくは金属酸化物の還元体（ニッケル）による微粒子が大気中に排出される量が減少し、環境汚染を防止することが可能となる。

【００８６】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施の形態を図３を用いて説明する。

【００８７】図３は、本発明の実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの一例を示す系統構成図である。

【００８８】本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムは、図１に示す第１の実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムで用いられている磁気分離装置３１〜４１のうち、磁気分離装置４０〜４１のみを備えたものである。

【００８９】その他の構成については、図１と同様なのでその説明を省略する。 また、磁気分離装置の構成についても図４と同様なのでその説明を省略する。

【００９０】本実施の形態でも燃料としてメタン、金属酸化物として酸化ニッケルを用いている。 また、第１の実施の形態で説明したものと同様の酸素透過体を、ニッケルもしくは酸化ニッケルに添加している。

【００９１】次に、以上のように構成した本実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの作用について説明する。

【００９２】このように構成された本実施の形態において、コンデンサー８、１４で凝縮により回収された水を介してプロセス水に混入した金属酸化物（酸化ニッケル）もしくは金属酸化物の還元体（ニッケル）による微粒子は、磁気分離装置４０〜４１によって除去される。

【００９３】したがって、プロセス水の再利用が可能となり、水資源を有効に利用することが可能となる。

【００９４】なお、請求項でいう金属気体分離装置、金属液体分離装置とは、それぞれ上記各実施の形態においては磁気分離装置３１〜３９、磁気分離装置４０〜４１
に相当する。 しかしながら、これら磁気分離装置の設置個数については、上述した実施の形態で説明した設置個数に限るものではなく、必要に応じて以下の通り適宜磁気分離装置を付加または省略しても良い。

【００９５】例えば、工業用の実際運転における洗浄除去工程では、ガスおよび水をそれぞれ、磁気分離装置をバイパスして排気および循環させてもよいが、洗浄必要時間が長くなると金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子の排出量も多くなり、一時的に環境を汚染することになる。 従って、上記各実施の形態においては、必要に応じて切替用の予備の磁気分離装置を備えても良い。

【００９６】また、上記第１および第２の実施の形態では、ガスタービン３の後に、ガスタービン３と熱交換器２１との間に磁気分離装置３１、熱交換器２１と熱交換器２２との間に磁気分離装置３２、熱交換器２２とコンデンサー８との間に磁気分離装置３３、コンデンサー８
とＣ０ _２利用装置１９との間に磁気分離装置３４をそれぞれ備えているが、磁気分離装置３１〜３４のすべてが設置されている必要はなく、その内の少なくとも１個を備えていれば良い。

【００９７】更に、上記第１および第２の実施の形態では、ガスタービン３と熱交換器２１との間に磁気分離装置３１の他に１個以上の磁気分離装置、もしくは熱交換器２１と熱交換器２２との間に磁気分離装置３２の他に１個以上の磁気分離装置、もしくは熱交換器２２とコンデンサー８との間に磁気分離装置３３の他に１個以上の磁気分離装置、もしくはコンデンサー８とＣ０ _２利用装置１９との間に磁気分離装置３４の他に１個以上の磁気分離装置を備えても良い。

【００９８】同様に、上記第１および第２の実施の形態では、ガスタービン４の後に、ガスタービン４と熱交換器２３との間に磁気分離装置３５、熱交換器２３と熱交換器２４との間に磁気分離装置３６、熱交換器２４と熱交換器２５との間に磁気分離装置３７、熱交換器２５とコンデンサー１４との間に磁気分離装置３８、コンデンサー１４の下流の磁気分離装置３９をそれぞれ備えているが、磁気分離装置３５〜３９のすべてが設置されている必要はなく、その内の少なくとも１個を備えていれば良い。

【００９９】また、上記第１および第２の実施の形態では、ガスタービン４と熱交換器２３との間に磁気分離装置３５の他に１個以上の磁気分離装置、熱交換器２３と熱交換器２４との間に磁気分離装置３６の他に１個以上の磁気分離装置、熱交換器２４と熱交換器２５との間に磁気分離装置３７の他に１個以上の磁気分離装置、熱交換器２５とコンデンサー１４との間に磁気分離装置３８
の他に１個以上の磁気分離装置、コンデンサー１４の下流に磁気分離装置３９の他に１個以上の磁気分離装置を備えても良い。

【０１００】同様に、上記第１および第３の実施の形態では、合流点１５と熱交換器３０との間に磁気分離装置４０の他に１個以上の磁気分離装置、もしくは熱交換器３０の下流に磁気分離装置４１の他に１個以上の磁気分離装置を備えても良い。

【０１０１】また、請求項でいう加湿空気供給手段、水回収手段とは、それぞれ上記各実施の形態においてはコンプレッサー１０〜１２、コンデンサー８、１４に相当する。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の化学ループ燃焼方式発電プラントシステムにおいては、金属酸化物もしくは金属酸化物の還元体による微粒子をガスから除去し、排ガスとともに大気中に放出される微粒子の量を減少させることができる。

【０１０３】以上により、環境を汚染することのない化学ループ燃焼方式発電プラントシステムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの一例を示す系統構成図。

【図２】第２の実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの一例を示す系統構成図。

【図３】第３の実施の形態に係る化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの一例を示す系統構成図。

【図４】本発明に係る磁気分離装置の一例を示す構成図。

【図５】従来から用いられている化学ループ燃焼方式発電プラントシステムの系統構成図。

【符号の説明】

１、２…反応器、 ３、４…ガスタービン、 ６…加湿器、 ８、１４…コンデンサー、 １０〜１２…コンプレッサー、 １５…合流点、 １９…ＣＯ _２回収装置、 ２１〜３０…熱交換器、 ３１〜４１…磁気分離装置、 ５１…磁石、 ５２…充填層。