JP3074448B2 - 複合発電システム - Google Patents
複合発電システムInfo
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- JP3074448B2 JP3074448B2 JP07055396A JP5539695A JP3074448B2 JP 3074448 B2 JP3074448 B2 JP 3074448B2 JP 07055396 A JP07055396 A JP 07055396A JP 5539695 A JP5539695 A JP 5539695A JP 3074448 B2 JP3074448 B2 JP 3074448B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluidized bed
- turbine
- pressurized fluidized
- power generation
- combustor
- Prior art date
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンと加圧流
動床燃焼器から構成されている複合発電システムに関す
る。
動床燃焼器から構成されている複合発電システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の加圧流動床発電システムは、図３
のように、ガスタービンと加圧流動床ボイラと超高温蒸
気タービンから構成されているシステムであり、加圧流
動床ボイラがガスタービンと超高温蒸気タービンとの接
点の役目を負っている。
のように、ガスタービンと加圧流動床ボイラと超高温蒸
気タービンから構成されているシステムであり、加圧流
動床ボイラがガスタービンと超高温蒸気タービンとの接
点の役目を負っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、加圧流動床ボ
イラは、ガスタービンと超高温蒸気タービンの双方に必
要なエネルギーを要し、過酷なボイラとなる。特に、加
圧流動床ボイラの炉内温度は、脱硫、脱硝のため、従来
のボイラに比べて低温（８００〜９００℃）にする必要
がある。
イラは、ガスタービンと超高温蒸気タービンの双方に必
要なエネルギーを要し、過酷なボイラとなる。特に、加
圧流動床ボイラの炉内温度は、脱硫、脱硝のため、従来
のボイラに比べて低温（８００〜９００℃）にする必要
がある。
【０００４】また、加圧流動床ボイラ内に蒸気タービン
に供給する蒸気を発生させるための伝熱管を有している
ため、その摩耗が著しく、信頼性に問題があった。更
に、加圧流動床ボイラを内包する圧力容器が大きく、コ
スト高になる一因になった。伝熱管を加圧流動床ボイラ
内に内蔵させると、発生蒸気の条件を高くすることがで
き、蒸気タービンの発電効率を高くできるが、その反
面、伝熱管の設置スペース分だけ、圧力容器が大きくな
る。本発明の目的は、係る従来の欠点を解消し得る複合
発電システムを提供することにある。
に供給する蒸気を発生させるための伝熱管を有している
ため、その摩耗が著しく、信頼性に問題があった。更
に、加圧流動床ボイラを内包する圧力容器が大きく、コ
スト高になる一因になった。伝熱管を加圧流動床ボイラ
内に内蔵させると、発生蒸気の条件を高くすることがで
き、蒸気タービンの発電効率を高くできるが、その反
面、伝熱管の設置スペース分だけ、圧力容器が大きくな
る。本発明の目的は、係る従来の欠点を解消し得る複合
発電システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明の複
合発電システムは、低圧と高圧の二つのタービン及び圧
縮機を有するガスタービンおよび蒸気タービンにより発
電する複合発電システムであって、高圧タービンから排
出されたタービン排ガスを加圧流動床燃焼器の流動床に
導入すると共に加圧流動床燃焼器に石炭と石灰石を投入
して燃焼と同時に脱硫させる一方、加圧流動床燃焼器の
流動床に導入するタービン排ガスの流量と、圧縮機より
抽気された吐出空気の流量とを加圧流動床燃焼器内の圧
力に応じてそれぞれバランスさせて加圧流動床燃焼器を
内蔵している圧力容器内を圧縮機から抽気した吐出空気
で満たし、さらに、加圧流動床燃焼器からサイクロンを
通って排出された燃焼排ガスを膨張比の低い低圧タービ
ンを経て廃熱ボイラに導入させることを特徴としてい
る。
合発電システムは、低圧と高圧の二つのタービン及び圧
縮機を有するガスタービンおよび蒸気タービンにより発
電する複合発電システムであって、高圧タービンから排
出されたタービン排ガスを加圧流動床燃焼器の流動床に
導入すると共に加圧流動床燃焼器に石炭と石灰石を投入
して燃焼と同時に脱硫させる一方、加圧流動床燃焼器の
流動床に導入するタービン排ガスの流量と、圧縮機より
抽気された吐出空気の流量とを加圧流動床燃焼器内の圧
力に応じてそれぞれバランスさせて加圧流動床燃焼器を
内蔵している圧力容器内を圧縮機から抽気した吐出空気
で満たし、さらに、加圧流動床燃焼器からサイクロンを
通って排出された燃焼排ガスを膨張比の低い低圧タービ
ンを経て廃熱ボイラに導入させることを特徴としてい
る。
【０００６】
【作用】 上記加圧流動床燃焼器は、従来の加圧流動床
ボイラと異なり、蒸気タービン用伝熱管が無いから、流
動床の流動に起因する伝熱管の摩耗などの問題が無い。
また、圧縮機からの抽気は、圧力容器内を加圧するため
の空気であるから量的に少量であり、高圧タービンに及
ぼす影響がない。
ボイラと異なり、蒸気タービン用伝熱管が無いから、流
動床の流動に起因する伝熱管の摩耗などの問題が無い。
また、圧縮機からの抽気は、圧力容器内を加圧するため
の空気であるから量的に少量であり、高圧タービンに及
ぼす影響がない。
【０００７】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１において、１０は、通常の燃料焚きガスタービ
ンであり、例えば、天然ガス等の気体燃料ｆは、圧縮機
１１によって圧縮された吐出空気ａ’と混合しながら燃
焼器１４内で燃焼した後、高圧ガスタービン１４で膨脹
する。
る。図１において、１０は、通常の燃料焚きガスタービ
ンであり、例えば、天然ガス等の気体燃料ｆは、圧縮機
１１によって圧縮された吐出空気ａ’と混合しながら燃
焼器１４内で燃焼した後、高圧ガスタービン１４で膨脹
する。
【０００８】そして、その排ガスｇは、加圧流動床燃焼
器１６の流動床１７に導かれる。そして、圧縮機１１よ
り抽気された吐出空気ａ”と共に加圧流動床燃焼器１６
内の圧力に応じてそれぞれの流量バランスを保持するよ
うになっている。上記の吐出空気ａ”は、高圧ガスター
ビン１４の排ガスｇより、やや高めに圧力が設定されて
いる。
器１６の流動床１７に導かれる。そして、圧縮機１１よ
り抽気された吐出空気ａ”と共に加圧流動床燃焼器１６
内の圧力に応じてそれぞれの流量バランスを保持するよ
うになっている。上記の吐出空気ａ”は、高圧ガスター
ビン１４の排ガスｇより、やや高めに圧力が設定されて
いる。
【０００９】また、高圧ガスタービン１４の排ガスｇ中
の酸素濃度は、比較的、高いため、加圧流動床燃焼器１
６内で石炭ｃを燃焼させることが可能であるが、より燃
焼安定性と加圧流動床燃焼器１６の圧力容器１８内を吐
出空気ａ”で充満させるため、圧縮機１１の抽気がバラ
ンスよく配分される。加圧流動床燃焼器１６には、燃料
である石炭ｃと、脱硫のための石炭石ｄを投入し、加圧
流動床燃焼器１６内で燃焼と同時に脱硫する。硫黄分
は、灰分と共に系外に排出される。
の酸素濃度は、比較的、高いため、加圧流動床燃焼器１
６内で石炭ｃを燃焼させることが可能であるが、より燃
焼安定性と加圧流動床燃焼器１６の圧力容器１８内を吐
出空気ａ”で充満させるため、圧縮機１１の抽気がバラ
ンスよく配分される。加圧流動床燃焼器１６には、燃料
である石炭ｃと、脱硫のための石炭石ｄを投入し、加圧
流動床燃焼器１６内で燃焼と同時に脱硫する。硫黄分
は、灰分と共に系外に排出される。
【００１０】加圧流動床燃焼器１６から排出された燃焼
ガスｇ’は、サイクロン１９及びフィルター２０を通過
した後、低圧ガスタービン１５へ導かれて発電機１３を
回転させ、動力を発生するようになっている。低圧ガス
タービン１５の排ガスｇ”の温度は、タービン膨張比が
低く設計されているので、通常の排ガス温度より高い。
そのため、低圧ガスタービン１５より後流側に位置する
廃熱ボイラ２１における蒸気回収に際して、設定条件を
高くできるので、図示しない蒸気タービンの発電効率を
高めることが可能である。
ガスｇ’は、サイクロン１９及びフィルター２０を通過
した後、低圧ガスタービン１５へ導かれて発電機１３を
回転させ、動力を発生するようになっている。低圧ガス
タービン１５の排ガスｇ”の温度は、タービン膨張比が
低く設計されているので、通常の排ガス温度より高い。
そのため、低圧ガスタービン１５より後流側に位置する
廃熱ボイラ２１における蒸気回収に際して、設定条件を
高くできるので、図示しない蒸気タービンの発電効率を
高めることが可能である。
【００１１】廃熱ボイラ２１の伝熱管は、条件の良いガ
スであり、摩耗及びガス中の硫黄分が無いため、低温腐
食などを回避できる。図２は、本発明の複合発電サイク
ルの状態線図であり、１〜２は、圧縮機による仕事、２
〜３は、通常の燃料による加圧過程である。３〜４は、
高圧ガスタービンの発生出力。４〜５は、加圧流動床燃
焼器による加熱過程である。５〜６は、低圧ガスタービ
ンによる発生出力である。
スであり、摩耗及びガス中の硫黄分が無いため、低温腐
食などを回避できる。図２は、本発明の複合発電サイク
ルの状態線図であり、１〜２は、圧縮機による仕事、２
〜３は、通常の燃料による加圧過程である。３〜４は、
高圧ガスタービンの発生出力。４〜５は、加圧流動床燃
焼器による加熱過程である。５〜６は、低圧ガスタービ
ンによる発生出力である。
【００１２】従来の方式の仕事量は、１〜１'〜４〜５
〜６〜１で囲まれる部分に相当し、本発明の仕事量は、
１〜２〜３〜４〜５〜６で囲まれる部分に相当する。従
って、図２から本発明の方式の方が従来の方式より仕事
量が多いことが分かる。
〜６〜１で囲まれる部分に相当し、本発明の仕事量は、
１〜２〜３〜４〜５〜６で囲まれる部分に相当する。従
って、図２から本発明の方式の方が従来の方式より仕事
量が多いことが分かる。
【００１３】
【発明の効果】上記のように、本発明は、高圧ガスター
ビンの排ガスと、圧縮機より抽気した空気によって加圧
流動床燃焼器内の流動床を流動化させると共に、前記加
圧流動床燃焼器より排出された燃焼ガスを低圧ガスター
ビンに導入して動力を発生させ、更に、前記低圧ガスタ
ービンの排ガスから廃熱を回収するようにしたので、従
来にはない優れた効果を奏する。
ビンの排ガスと、圧縮機より抽気した空気によって加圧
流動床燃焼器内の流動床を流動化させると共に、前記加
圧流動床燃焼器より排出された燃焼ガスを低圧ガスター
ビンに導入して動力を発生させ、更に、前記低圧ガスタ
ービンの排ガスから廃熱を回収するようにしたので、従
来にはない優れた効果を奏する。
【００１４】すなわち、 高効率のガスタービンの採用によって石油系燃料を
削減し、クリーンな発電が可能になった。 設備がコンパクトとなり、且つ、信頼性の高い発電
が可能になった。 石炭を一部燃料に使用するにも係わらず、従来の最
高水準の電源を構成することが可能になった。
削減し、クリーンな発電が可能になった。 設備がコンパクトとなり、且つ、信頼性の高い発電
が可能になった。 石炭を一部燃料に使用するにも係わらず、従来の最
高水準の電源を構成することが可能になった。
【図１】本発明に係る複合発電システムの系統図であ
る。
る。
【図２】本発明のサイクル状態線図である。
【図３】従来の複合発電システムの系統図である。
ａ” 圧縮機より抽気した空気 ｇ 高圧ガス
タービンの排ガス ｇ’ 加圧流動床燃焼器より排出された燃焼ガス ｇ” 低圧ガスタービンからの排ガス １６ 加圧流
動床燃焼器 １７ 流動床 １５ 低圧ガ
スタービン
タービンの排ガス ｇ’ 加圧流動床燃焼器より排出された燃焼ガス ｇ” 低圧ガスタービンからの排ガス １６ 加圧流
動床燃焼器 １７ 流動床 １５ 低圧ガ
スタービン
Claims (1)
- 【請求項１】 低圧と高圧の二つのタービン及び圧縮機
を有するガスタービンおよび蒸気タービンにより発電す
る複合発電システムであって、高圧タービンから排出さ
れたタービン排ガスを加圧流動床燃焼器の流動床に導入
すると共に加圧流動床燃焼器に石炭と石灰石を投入して
燃焼と同時に脱硫させる一方、加圧流動床燃焼器の流動
床に導入するタービン排ガスの流量と、圧縮機より抽気
された吐出空気の流量とを加圧流動床燃焼器内の圧力に
応じてそれぞれバランスさせて加圧流動床燃焼器を内蔵
している圧力容器内を圧縮機から抽気した吐出空気で満
たし、さらに、加圧流動床燃焼器からサイクロンを通っ
て排出された燃焼排ガスを膨張比の低い低圧タービンを
経て廃熱ボイラに導入させることを特徴とする複合発電
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07055396A JP3074448B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 複合発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07055396A JP3074448B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 複合発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246898A JPH08246898A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3074448B2 true JP3074448B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=12997372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07055396A Expired - Fee Related JP3074448B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 複合発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3074448B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040045272A1 (en) * | 2000-12-26 | 2004-03-11 | Norihisa Miyoshi | Fluidized-bed gasification method and apparatus |
| CN108506928A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-07 | 中国计量大学 | 一种用于循环流化床燃煤锅炉的无油点火系统及方法 |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP07055396A patent/JP3074448B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08246898A (ja) | 1996-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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