JPH01310126A - 総合ガスタービン電力発生装置及び方法 - Google Patents

総合ガスタービン電力発生装置及び方法

Info

Publication number
JPH01310126A
JPH01310126A JP1036450A JP3645089A JPH01310126A JP H01310126 A JPH01310126 A JP H01310126A JP 1036450 A JP1036450 A JP 1036450A JP 3645089 A JP3645089 A JP 3645089A JP H01310126 A JPH01310126 A JP H01310126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
air
gas turbine
combustion chamber
heat transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1036450A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0584820B2 (ja
Inventor
Folke Engstroem
フォルケ　エングストローム
Juhani Isaksson
イサクソン ユハニ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ahlstrom Corp
Original Assignee
Ahlstrom Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ahlstrom Corp filed Critical Ahlstrom Corp
Publication of JPH01310126A publication Critical patent/JPH01310126A/ja
Publication of JPH0584820B2 publication Critical patent/JPH0584820B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0084—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/061—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with combustion in a fluidised bed
    • 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
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は総合ガスタービン電力発生ｖ装置（ｉｎｔｅｇ
ｒａｔｅｄ　ｇａｓ　ｔｕｒｂｉｎ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅ
ｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）及び方法にＩＩｌする
。さらに詳しくは、本発明は炭素質燃料が圧縮されてい
ない循環流動化ベッド燃焼装置内で燃焼され、ガスター
ビン循環装置用の加熱ガス及び蒸気タービン循環装置用
の蒸気を得るようになされた総合ガスタービン電力発生
装ｄに関する。
［従来の技術］ 電力を発生さゼる通常の石炭燃焼電力発生設備は煙道ガ
スを清浄化する為の坦在の斂求を満足させる費用を考慮
した場合、高々的３７−３８％の熱効率が得られるに過
ぎない。総合石炭燃焼ガスタービン電力発生設備に於て
は、更に＾い熱効率が（ｑられる６４０−４１％のよう
に高い熱効率及び低いＮｏ　　及びＳ０２放出醋を有す
る方法は公知である。
典を的な総合電力発生設備は加珪す炭燃焼装貯を含んで
いる。コンプレッサーが６−３０バールの圧縮空気を燃
焼装置に与えるようになっている。
燃焼装置内で発生されるガスは清浄化されて膨張タービ
ンを駆動するのに使用される。廃熱ボイラーが熱を回収
する為にタービンの後に配置されることが出来る。燃焼
装置は通常の蒸気発生装置を含み、蒸気タービン発電機
を駆動する蒸気を発生するようになっている。
加圧石炭燃焼配置を含む総合電力発生設備は高価な複Ｎ
む構造を必要とする。石炭給送装置は容易には配置出来
ない。ガスタービンを使用することはガスタービンが低
級燃料からの排出ガスを受入れる能力がないから使用が
制限される。高温の１１出ガスは複雑な清浄化装置を必
要とし、これが費用を増大させるのである。タービンブ
レードは清浄化装置によって分離されなかった粒子に露
出されると腐食して閉塞を生ずる。
米国特許用４．３２６．３７３号、米国特許用４．４０
６，１２８号及びＷＯ３２１００７０１号に記載されて
いるような実質的に大気圧の石炭燃焼装置を使用する総
合設備も公知である。
米国特許用４．３２６，３７３号は大気圧石炭燃焼方法
を開示していて、これに於ては発生された熱が、流体圧
作動コンプレッサー内で圧縮されて燃焼室の上の煙道ガ
ス通路内の空気加熱装置２を通り、燃焼室内の空気加熱
装置（米国特許用４゜３２６．３７３号の第１図の４）
を通される空気によって回収されるようになっている。
圧縮されて加熱された空気はガスタービンに仕事をさせ
るのに使用される。熱交換器４は著しく大なる腐食（ｃ
ｏｒｒｏｓｉｏｎ／ｅｒｏｓｉｏｎ　）を受ける。熱交
換器２は煙道ガスと管の内側の予熱空気との間の熱の伝
達が非能率である為に大型になり、高価になる。浮遊物
及びＶ′１遊物内に挿入される管の間の熱交換率は）ツ
遊物の粒子密度に関係する。流動化ベッドに於ては、流
動化ベッドの燃焼室内の異なる高さ位置にて熱交換量の
大なる差がある。最大の熱交換は燃焼室の下方部分のベ
ッドの密度の人なる区域にしか得られないのである。
燃焼装置に於ける空気の熱回収も燃焼り法に支承を与え
易く、全体の方法が制御困難になるのである。燃焼装置
内の温度特性曲線は反応装置内に配置されるこれらの余
計な熱交換管によって悪影響を受けるのである。更に、
反応装置内に配置される蒸気用の熱交換管が存在する為
に他の管と具合よく配置するのが困難である。
米国特許用４．４０６．１２８号は電力を発生させる為
のガスタービンを使用する組合Ｕ“循環作動電力発生設
備を開示している。炭素質燃料が非圧縮流動化ベッド燃
焼装置内ぐ燃焼されて、ガスタービンを駆動して蒸気を
発生させる為の１ネルギーを与えるようになっている。
流動化ベッドの′ｒ４温の固体部分が循環するように通
過させる外部の熱伝達ユニットが清浄化されたＩｆ縮空
気を加熱するのに使用される。加熱されて圧縮された空
気はガスタービン内で膨張され、ガスタービンに連結さ
れる発電機によって電力を発生さゼるのである。流動化
ベッドからの固体粒子の一部分は若干の流動化空気に助
勢されてこれらの管を通って移送される。清浄化されで
圧縮された空気は空気加熱装置内に通されて管の外面の
周囲を通り、管から熱を抽出する。外部熱伝達ユニット
を有する構造は大なる場所を要し、高価になる傾向があ
る。
米国特許第４，４０６．１２８号の第２図に示されるよ
うに、管を通る固体粒子の均一な分布は、第２図に示さ
れる包囲された構造、固体粒子の容積流量が小さいこと
、及び熱伝達の為に多数の管が必要なことによって著し
く困難である。更に、固体粒子を移送するのに使用され
る空気は固体混合物を冷却し、固体と管の外面の空気と
の間の温度勾配を減少させる。
管を通して固体粒子を移送して燃焼室内に戻す空気加熱
装置内の附加的な流動化空気を使用することは、固体粒
子を移送するのに動力を必要とする為に燃焼装置の全体
的性能に悪影響を与える。
過剰の空気又は酸素は燃焼装置にも、空気加熱装置にも
必要でない。空気加熱装置に於ては、空気が炭素質の固
体粒子を燃焼させて若干の固体粒子の溶解温度より以上
に温度を上昇させ、空気加熱ｖｉ装置内粒子の凝塊を生
じさゼて処理に悪影響を与える恐れがある。粘着性粒子
ら導管の閉塞を生じさせる恐れがある。
ＷＯ８２１００７０１号は１０ｍ／５１７）流動化速度
で作動し、分趙部に燃焼生成物を供給する再循環流動化
ベッド炉を有（る電力発生設備を開示している。分Ｉｌ
１部からの固体粒子は堰室（ｗｅｒｒｃｈａｍ−ｂａｒ
）を通って第２の浅い流動化ベッドに導かれる。空気加
熱Ｈ置が第２の流動化ベッドの空間内に管と共に配置さ
れて蒸気を発で１するようになっていて、両方の管はベ
ッドの異なる部分に配置される。ベッドは炉内のベッド
と同様に０．５Ｓ／Ｓのような低い流動化速度Ｃ作動す
る１、加熱されたＬ［縮空気は一部分電力発生ｖ１置の
石炭液化装置に供給され、一部分ガスタービンに連結さ
れるバーナーに供給されて電力を発生させるようになっ
ている。この装置は既述のものと同様の欠点を有し、第
２の流動化ベッドを有する構造は大なる場所を要し、ａ
（ｉｌｉになる。第２の流動化ベッドを流動化する為に
この装置が必要とする附加的な空気は不具合なもので、
燃焼処理、従って全体の装置を制御するのを更に困難に
な（。ベッド流動化するのに必要な圧縮空気は勿論それ
自体費用のかかるものである。
浅い流動化ベッドを使用することは、＾温の微細な灰粒
子が流動化ベッドの旧都に向って流れ、低温の粒子がベ
ッドの底部に留まるから不具合である。従って、ベッド
内の熱の伝達はベッド内に生ずる濶ｍ状態に関係して劣
化を生じさせる。
［発明が解決しようとする課題１ 本発明の１つの目的は既述の電力発生設備に於ける欠点
を有しないでガスタービンに対する清浄化ガスを加熱す
る為に非圧縮流動化ベッド燃焼装置を使用する改良され
た総合ガスタービン電力発生装置を提供することである
。本発明の伯の目的は小型な総合ガスタービン電力発／
＋装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は改善された能率を有し、信頼性
があって制御の容易な総合ガスタービン電力発生方法を
提供することである。
又本発明の１つのＩｎ的は流動化ベッド反応装置の燃焼
室の燃焼温度を制御する方法を提供することである。
［３題を解決する為の手段及び作用］ 本発明によって、殆ど大気圧にて炭木質燃料の燃焼を行
わせるＩ！環する流動化ベッド燃焼装置と、蒸気及びガ
スタービン循環装置を含む総合ガスタービン電力発生装
置が従供される。燃焼装置は燃焼室部と、固体粉子分離
装置と、分離された固体粒子を粒子分離装置から燃焼室
に移送する垂直な戻しチャンネルとを含んでいる。’ｌ
　ｉｉ’ｉ　＜Ｚ　Ｉｉｉ’　シブヤンネルはその上端
部が粒子分離装置の下り部分に連結され、又垂直な戻し
チャンネルの下端部が燃焼室の固体の再循環される粒子
の入口に連結されている。ガスタービン循環装置は酸化
性ガスの流れを圧縮するガスコンプレッサーと、導管を
経てコンプレッサーに連結されてＬＩ縮された酸化性ガ
スの流れを加熱する熱伝達装置と、第２の導管を粁で熱
伝達装置に連結され、加熱されて圧縮された酸化性ガス
により電力を発生させるガスタービンと、膨張された酸
化性ガスをガスタービンから燃焼の底部に導く為の第３
の導管とを含んでいる。
酸化性ガスを加熱づる熱伝達装置は垂直な戻しチヤンネ
ルの内側に配置される熱交換通路即ち管を含み、前記通
路即ち管の内側のＪｌ−縮ガスを、チャンネルの上方部
分から下方部分に向って通路即ち管の外側を下方に均一
に流れる分離された粒子の比較的密な浮遊物と直接接触
状態にて導くようになっている。このような総合電力発
’１４４１１に於て電力を発生させる方法も開示されて
いる。
本発明は固体材料の循環装置に組込まれた空気加熱装置
を有する循環する小型の流動化ベッド燃焼装置を提供す
るものである。熱交換通路即ら管が固体粒子の密度、従
って熱交換率が高い重直な房しチャンネル内に配置され
ている。熱伝達速度が大きい為に熱交換器は小型に組込
まれることが出来る。垂直なチャンネル内の熱交換は均
一である５、従来技術の流動化熱交換墓とは異なり、固
体材料をΦカによってチャンネルを通して導くことによ
って補助の流動化空気が不要となる。従って、本発明は
流動化熱交換志向に於けるような温度特性曲線を有しな
いで、全体の熱交換器を通って更に均一な熱伝達方法を
提供するのである。全体能率は高温粒子の流動化にＢ縮
ガス／空気が不要である場合に増大する。流動化に１［
縮空気を要する場合には、製造費用の他に、流動化空気
は粒子の燃焼又凝塊化のようなｔＳＳ粉粒子対する悪影
響を与えるのである。
本発明は再循環される高温粒子の温度を制御でることに
よって燃焼室内の温度を制御するのを可能になず。垂直
チャンネル内に於ける高温粒子から圧縮空気への熱の伝
達は空気の流♀又は空気の１Ｆ力の変化によって影響を
受番）る。
通常の同時発生装Ｆｆ　（ｃｏｇｅｎｃｒａｔｉｏｎ　
５ｙｓｔｃｎ＋　）と比較した本発明の主な利点は、電
力発生能率が高いこと及びガスタービン方法にて作業ガ
スとして使用される空気が又ボイラーにて燃焼空気とし
て作用する為にエネルギーを再循環ループから引出すこ
とによって燃焼温度を制御する潜在的能力にある。空気
の流量はボイラーの負荷、即ち３０−１００％に対応し
て制御されな１ノればならない。
ガスタービン方法にて作業ガスとして空気を使用するこ
とは簡単で信頼性があり、ガスの清浄化の必要がない。
蒸気発生管が既にボイラー内に完全に配置されているか
ら、ボイラー自体の熱伝達装置の暑を増大することを企
図しないでボイラーの温度特性曲線を制御出来ることは
有利である。
上述及びその他の開目的及び利点は特許請求の範囲及び
添付図面により明らかになる。
［実施例１ さて添付図面に示される本発明の望ましい実施例を詳細
に参照することにする。
本発明の望ましい実施例が第１図に示されているが、こ
の図面に於て炭Ｉｋ質の固体材料が循環する流動化ベッ
ド燃焼装置１内で燃焼されている。
この燃焼装ｄは固体燃料及びその他の煙道ガス内のＳ０
２を還元する為のライム又はドロマイトのような固体材
料の入口３．４をｈする燃焼室２を含んでいる。流動化
空気及び酸化性空気が空気の為の開口を有する底板５を
通って燃焼室内に導入される。空気はベッドを流動化し
て固体粒子の一部分を随伴させるのに充分な流頗で殆ど
大気圧にて反応ｖｉ四即ら燃焼室内に導入される。二次
空気が底板の上方にある入口６を通って燃焼室内に導入
されることが出来る。
燃焼室は随伴される固体粒子を含む燃焼ガスの出ロアを
有する。燃焼ガスはサイクロン分１１１１装置８に導か
れ、このサイクロン分離表δ内で固体粒子がガスから分
離される。清浄化されたガスは出口バイブ９を通って排
出され、固体粒子は垂直なチャンネル１０を通って下方
に向って燃焼室に戻されるように導かれる。このチャン
ネルは燃焼室に対する入口１３の萌方の下端部に折曲部
１１を形成している。
蒸気タービン循１ｊｉ菰ｆｆ１１４が燃焼室と組合され
ている。先ず、蒸気を発生させる熱伝達装；ｄ即ち管１
５が燃焼室の内部に配置されている。蒸気タービン１６
が電力を発生させる為に熱伝達管に連結されている。蒸
気は熱回収凝結器１７内で凝結され、高圧ポンプによっ
て燃焼室内の熱伝達管内に戻されるように循環される。
ガスタービン循環装置１８が循環するｉ動化べラド装置
に組合されている。空気がコンプレッサー１９内で約５
−１５バールに圧縮されて第１の導管２ｏを杼て！ｌ！
直ブーヤンネル１０の第２の熱伝達装置即ちｌ＃２１に
導かれ、この中で空気が５００−９００℃、望ましくは
６５０−８５０℃に加熱される。Ｉｉチャンネル内の固
体の？！度は約５０−１０００にＩｌｌｒｒＬ３であっ
て、コＵ）　８５　度ｔ、ｔ　Ｉｔ　タ良好な熱伝達速
度を与える。仕給されて加熱された空気が熱交換器即ち
管２１から導管２２を通ってガスタービン２３に導入さ
れる。空気は膨張されて発電機２４によって電力を発生
する＋＋　ＦＮ加的な加熱装置１ｆ２５がガスの温度を
１０００−１１００℃に１冒させるのに使用出来る。加
熱装置は油又はガスを使用するバーナー２６になし得る
。□膨張されて清浄化された空気は第３の導管２７を経
て主としＣ燃焼室２内の底板５の下方の空気室２８内に
導入される。この空気のＩｌｌは附加的な加熱装置が使
用されない場合には約３００−４５０℃であって、若し
タービンの前に附加的な加熱装置が使用される場合には
約５００−６５０℃になる。膨張された空気の温度が高
過ぎる場合には、熱交換器２９が第３の導管２７に連結
されることが出来る。又高温の空気をガスタービンから
底板の下方の位置３０に導くことも可能である。
熱交換器即ら′ｒｇ２１は良好な熱伝達率を有し、！Ｕ
の使用状態に耐える折曲されたセラミック管３１より成
るのが望ましい。勿論耐久性金属合金の管を使用出来る
。これらの管は５０−５０−２Ｏ０の直径を有するのが
望ましい。
管３１はチャンネル１０内で水平に配置されて互いに連
結されるのが望ましく、チャンネル１０の外側の給送装
置を通る第１及び第２の導管２０．２２に連結されてい
る。管を互いに連結する為にチャンネルの外側で金属の
連結装置が使用される場合には直線的な管を使用出来る
。若干の応用面に於ては、垂直に配置される管も同様に
使用出来るのである。
熱交換器の空気通路は管２１になすのが望ましいが、し
かし例えばセラミック板の間に形成されるチャンネルも
空気及び固体粒子の間の熱交換を行わゼる為に使用出来
る。
出口バイブ９を通って排出される清浄化されたガスは熱
回収ボイラー３２に通される。熱回収ボイラー内の熱交
換器３３は導管３４及び３５を通って蒸気タービン循環
装置１４に連結されている。
清浄化されて冷却されたガスは導管３６を通って煙突に
排出される。
第２の実施例が第２図に示されていて、第１図と同様の
符号が与えられている。−＋ａのサイクロンの代りに水
平のサイクロン８が燃焼ガスから固体粒子を分離する為
に使用されている。このことは第１図に示されるものよ
りも更に小型な燃焼装量の設計を可能になすのである。
第１の熱伝達装Ｖ１１１５は蒸気ターモノ循環＠直に連
結される燃焼室内の管壁より成っている。
倒 本発明による電力発生！！置の熱効率を８１粋する為に
テストが行われた。２８．８００ ｋＪ／　Ｋ９　／　ｄ、　ｓ、の低い熱ｆｆ１ｉ　（ｈ
ｅａｔｉｎｇｖａｌｕｅ　）のボーランド炭（Ｐｏｌｉ
ｓｈ　ｃｏａｌ　）が燃焼装置内で燃焼された。空気入
口温度は１５℃で炉道出［１温度は１２０℃であった。
空気の流量は９８．２Ｋｙ／Ｓｒ”あった。使用された
コンプレッサーのポリトロープ効率（ｐｏ＋ｙｔｒｏｐ
ｔｃ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　）は０．９で、ガスター
ビンのポリトロープ効率は０．８であった。熱交換器を
通る圧力効果は０．０２バールで、燃焼室を通る圧力効
果は０．１バールであった。蒸気に伝達された熱の４４
．０６％が蒸気タービンの動力に変換された。
１８５５５０３５０　　３８．４　　１０１．７　　　
４．６　　４２．５　　４．４Ｔ　−コンプレッサーの
後の温度 Ｔ３−ガスタービンの入口に於Ｇブる湯度Ｔ４−ガスタ
ービンの慢の温度 第３図にはガスタービンの前の温度に対する熱交換器の
動力が示されている。＾温粒子から垂直チャンネル内の
管に対する熱の伝達は約４００Ｗ／ｍ”／’にである。
熱効率は垂直の戻しチャンネル内の高温の再循環粒子に
よる間接的な加熱によって空気温度が上昇する時に明ら
かに増大する。
本発明は現在量も実際的で望ましいと考えられる実施例
に関連して説明されたが、本発明は上述の説明された実
施例に制限されるものでなく、反対に特ｆ’Ｆ　Ｍ求の
範囲に含まれる種々の修正及び等価的なものを広く包含
するものであることを理解しなければならない。
［発明の効果１ 本発明は上述のように構成されているから、殆ど大気圧
にて炭素質燃料の燃焼を行わゼる循環す、る流動化ベッ
ド燃焼装昆と、蒸気及びガスタービン循環装置を含み、
従来技術の電力発生設備に於ける欠点を有しないで改善
された能率を有し、信頼性があって制御の容易な改良さ
れた小型な総合ガスタービン電力発生装置及びｂ法が提
供されるのである。
【図面の簡単な説明】
ｍ１図は固体粒子分＃装置が垂めサイク［ノンになされ
ている蒸気及びガスタービンサイクル装置を有する循環
づる流動化ベッド燃焼装Ｕを示す回路図。 第２図は固体粒子分離装置が水平サイクロンになされて
いる蒸気及びガスタービンザイクル装置を有する他の循
環する流動化ベッド燃焼装「イを示す回路図。 第３図は熱交換器の動力及び温度の間の関係を示す線図
。 １・・・・・・流動化ベッド燃焼Ｒ１１ｆｆ２・・・・
・・燃焼Ｙ ３．４．６．１３・・・・・・入口 ５・・・・・・底板 ７・・・・・・出口 ８・・・・・・サイクロン分離装置 ９・・・・・・出口バイブ １０・・・・・・垂直チャンネル １４・・・・・・蒸気タービン循環装置１５．２１・・
・・・・熱伝達装置即ち管１６・・・・・・蒸気タービ
ン １７・・・・・・熱回収凝結器 １８・・・・・・ガスタービン循環装置ｄ１９・・・・
・・コンブレラ勺− ２３・・・・・・ガスタービン ２４・・・・・・発電機 ２５・・・・・・加熱装置 ２６・・・・・・バーナー ２８・・・・・・空気室 ２９．３３・・・・・・熱交換器 ３１・・・・・・セラミック管 ３２・・・・・・熱回収ボイラー。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）燃焼室と、前記燃焼室のガス出口に連結された粒
    子分離装置と、前記粒子分離装置の下端部及び前記燃焼
    室の下端部の間に配置され、分離された固体粒子を下方
    に向つて前記燃焼室に戻すように移送させる実質的に垂
    直なチャンネルとを含む循環する流動化ベッド反応装置
    と、 ガスを圧縮するガスコンプレッサーと、前記コンプレッ
    サーからの圧縮ガスを加熱する熱伝達装置と、導管を通
    して前記熱伝達装置に連結され、前記圧縮されたガスを
    膨張させるガスタービンとを含むガスタービン循環装置
    と、 を含む電力発生装置に於て、 前記ガスタービン循環装置内の前記熱伝達装置が前記循
    環する流動化ベッド反応装置内の実質的に垂直なチャン
    ネルの内側に配置される熱交換通路を含み、前記熱交換
    通路内の圧縮されたガスを前記垂直なチャンネル内を下
    方に流れる固体粒子と直接接触させる如く導くようにな
    されている、ことを特徴とする電力発生装置。
  2. （２）循環する流動化ベッド反応装置の燃焼室内の炭素
    質燃料を燃焼させ、粒子分離装置内で前記燃焼ガスから
    固定粒子を分離し、前記分離された高温の粒子を実質的
    に垂直なチャンネルを通して下方に向つて前記燃焼室内
    に戻すように移送させ、ガスタービン循環装置のガスコ
    ンプレッサー内で空気を圧縮し、前記圧縮された空気を
    熱伝達装置内で加熱し、前記圧縮されて加熱された空気
    を前記ガスタービンに導いて仕事をさせるようになした
    、 電力発生装置を作動させる方法に於て、 前記圧縮された空気を前記垂直なチャンネル内に配置さ
    れた熱伝達装置内の管を通して導き、分離された高温粒
    子を移送させる、 ことを特徴とする方法。
JP1036450A 1988-02-18 1989-02-17 総合ガスタービン電力発生装置及び方法 Granted JPH01310126A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/157,015 US4827723A (en) 1988-02-18 1988-02-18 Integrated gas turbine power generation system and process
US157015 1988-02-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01310126A true JPH01310126A (ja) 1989-12-14
JPH0584820B2 JPH0584820B2 (ja) 1993-12-03

Family

ID=22562022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1036450A Granted JPH01310126A (ja) 1988-02-18 1989-02-17 総合ガスタービン電力発生装置及び方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4827723A (ja)
EP (1) EP0329155B1 (ja)
JP (1) JPH01310126A (ja)
KR (1) KR910009058B1 (ja)
DE (2) DE68911165T2 (ja)
ES (1) ES2048774T3 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06221183A (ja) * 1992-11-13 1994-08-09 Foster Wheeler Energy Corp 循環流動床反応器複合サイクル発電装置
JP2013545938A (ja) * 2010-12-15 2013-12-26 マストン アーベー 間接加熱式ガスタービンシステム

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2637449B2 (ja) * 1988-01-12 1997-08-06 三菱重工業株式会社 流動床燃焼方法
US4864969A (en) * 1988-08-05 1989-09-12 The Babcock & Wilcox Company Pressurized fluid bed hot gas depressurization system
SE466814B (sv) * 1989-06-01 1992-04-06 Kvaerner Generator Ab Anordning foer nedbrytande av gaser alstrade vid foerbraenning vid ungefaer 850 grader c av fasta braenslen i en fluidbaedd
DE4040699A1 (de) * 1990-04-27 1991-10-31 Siemens Ag Kombinierte gas- und dampf-turbinenanlage
US5324421A (en) * 1990-10-04 1994-06-28 Phillips Petroleum Company Method of protecting heat exchange coils in a fluid catalytic cracking unit
US5218931A (en) * 1991-11-15 1993-06-15 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed steam reactor including two horizontal cyclone separators and an integral recycle heat exchanger
US5255507A (en) * 1992-05-04 1993-10-26 Ahlstrom Pyropower Corporation Combined cycle power plant incorporating atmospheric circulating fluidized bed boiler and gasifier
US5239946A (en) * 1992-06-08 1993-08-31 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor system and method having a heat exchanger
US5347954A (en) * 1993-07-06 1994-09-20 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system having an improved pressure seal
US5544479A (en) * 1994-02-10 1996-08-13 Longmark Power International, Inc. Dual brayton-cycle gas turbine power plant utilizing a circulating pressurized fluidized bed combustor
US5537941A (en) * 1994-04-28 1996-07-23 Foster Wheeler Energy Corporation Pressurized fluidized bed combustion system and method with integral recycle heat exchanger
US5471955A (en) * 1994-05-02 1995-12-05 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system having a heat exchanger in the upper furnace
US5735682A (en) * 1994-08-11 1998-04-07 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system having an improved loop seal valve
SE9601393L (sv) * 1996-04-12 1997-10-13 Abb Carbon Ab Förfarande för förbränning och förbränningsanläggning
US5809912A (en) * 1996-06-11 1998-09-22 Foster Wheeler Energy, Inc. Heat exchanger and a combustion system and method utilizing same
ES2154572B1 (es) * 1998-11-05 2001-10-01 Dalering Desarrollos Energetic Sistema con ciclo abierto de turbina de gas de combustion externa.
FR2914011A1 (fr) * 2007-03-23 2008-09-26 Joseph Haiun Centrale electrique a pression atmospherique
ES2547810T3 (es) * 2012-11-23 2015-10-08 Alstom Technology Ltd. Caldera que comprende un intercambiador de calor de lecho fluidizado
KR20180029957A (ko) 2015-04-17 2018-03-21 노스트럼 에너지 피티이. 리미티드 신규 다중루프 가스 터빈 및 그 작동 방법
GB2547927B (en) * 2016-03-03 2018-05-23 Rolls Royce Plc Supercritical fluid heat engine
US10443495B2 (en) 2017-04-14 2019-10-15 Enexor Energy Combined heat and power system and method of operation
US11507073B2 (en) * 2017-10-24 2022-11-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. State display device for plant and state display method for plant
FI129147B (en) * 2017-12-19 2021-08-13 Valmet Technologies Oy Fluidized bed boiler with gas lock heat exchanger
EP4001613B1 (en) 2020-11-23 2024-06-19 The Boeing Company Methods and systems for generating power and thermal management having dual loop architecture
EP4001599B8 (en) * 2020-11-23 2023-04-12 The Boeing Company Methods and systems for generating power and thermal management having combined cycle architecture

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3677008A (en) * 1971-02-12 1972-07-18 Gulf Oil Corp Energy storage system and method
US4312301A (en) * 1980-01-18 1982-01-26 Battelle Development Corporation Controlling steam temperature to turbines
GB2076062B (en) * 1980-05-16 1984-04-26 English Electric Co Ltd Turbine power plant
US4369624A (en) * 1981-01-02 1983-01-25 Westinghouse Electric Corp. High temperature gas turbine systems
US4406128A (en) * 1981-11-13 1983-09-27 Struthers-Wells Corporation Combined cycle power plant with circulating fluidized bed heat transfer
US4479355A (en) * 1983-02-25 1984-10-30 Exxon Research & Engineering Co. Power plant integrating coal-fired steam boiler with air turbine
US4503681A (en) * 1983-07-14 1985-03-12 General Electric Company State-of-the-art gas turbine and steam turbine power plant
SE8500750L (sv) * 1985-02-18 1986-08-19 Asea Stal Ab Kraftanleggning for forbrenning av partikulert brensle i fluidiserad bedd
FI853464A0 (fi) * 1985-09-11 1985-09-11 Ahlstroem Oy Reaktor med cirkulerande baedd.
DE3613300A1 (de) * 1986-04-19 1987-10-22 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum erzeugen von elektrischer energie mit einer eine wirbelschichtfeuerung aufweisenden kombinierten gasturbinen-dampfkraftanlage sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
US4709663A (en) * 1986-12-09 1987-12-01 Riley Stoker Corporation Flow control device for solid particulate material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06221183A (ja) * 1992-11-13 1994-08-09 Foster Wheeler Energy Corp 循環流動床反応器複合サイクル発電装置
JP2013545938A (ja) * 2010-12-15 2013-12-26 マストン アーベー 間接加熱式ガスタービンシステム

Also Published As

Publication number Publication date
ES2048774T3 (es) 1994-04-01
US4827723A (en) 1989-05-09
KR890013312A (ko) 1989-09-22
KR910009058B1 (ko) 1991-10-28
DE68911165D1 (de) 1994-01-20
DE329155T1 (de) 1990-02-08
EP0329155B1 (en) 1993-12-08
DE68911165T2 (de) 1994-05-11
EP0329155A1 (en) 1989-08-23
JPH0584820B2 (ja) 1993-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01310126A (ja) 総合ガスタービン電力発生装置及び方法
EP0680548B1 (en) Combined cycle power plant incorporating atmospheric circulating fluidized bed boiler and gasifier
US4116005A (en) Combined cycle power plant with atmospheric fluidized bed combustor
US4253300A (en) Supplementary fired combined cycle power plants
SU898960A3 (ru) Способ сжигани твердого углеродосодержащего топлива в кип щем слое
EP0571233B1 (en) Staged furnaces for firing coal pyrolysis gas and char
CN102901212B (zh) 一种燃劣质燃料低倍率循环流化床热水锅炉及其燃烧方法
TW571049B (en) Circulating fluidized bed boiler
US4689949A (en) Coal gasification composite power generator
JPS6321401A (ja) 別個の流体流れ回路を用いた蒸気発生装置及びその操作方法
CN102057239A (zh) 水泥熟料的制造方法和水泥熟料的制造设备
US5236354A (en) Power plant with efficient emission control for obtaining high turbine inlet temperature
JPH06134346A (ja) 流動床反応器用の横型サイクロン分離器
JP3093775B2 (ja) ガスタービン・蒸気タービン複合サイクル方式と該方式の実施に使用する発電設備
JPS5885310A (ja) 循環式流動化床熱伝達装置を備えた組合せサイクル発電装置
CN110220180B (zh) 一种可使用低热值燃料的流化床锅炉
CN210485672U (zh) 一种生物质炭汽联产的系统
CN106287680A (zh) 小型生物质成型燃料循环流化床蒸汽锅炉
CN212618218U (zh) 大容量循环流化床锅炉
JP2001311503A (ja) 循環型流動層ボイラ
CN222799006U (zh) 一种多级干燥气化灰渣耦合燃煤机组消纳系统
CN219433223U (zh) 低排放燃油页岩和生物质颗粒的流化床锅炉
JPH03102101A (ja) 蒸気冷却サイクロン分離器を含む流動床蒸気発生装置
WO1996036791A1 (en) Method and apparatus for power generation based on char
JPH0421086B2 (ja)