JPH0365044A - 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 - Google Patents
閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置Info
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- JPH0365044A JPH0365044A JP1196888A JP19688889A JPH0365044A JP H0365044 A JPH0365044 A JP H0365044A JP 1196888 A JP1196888 A JP 1196888A JP 19688889 A JP19688889 A JP 19688889A JP H0365044 A JPH0365044 A JP H0365044A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K44/00—Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
- H02K44/08—Magnetohydrodynamic [MHD] generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
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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。
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、石炭、石油等の化石燃料、核分裂、核融合、
太陽エネルギーなどを熱源として、閉サイクルＭＨＤ発
電装置およびガスタービン発電機を互いに連繋して同時
に駆動する複合発電方法および装置に関し、特に、この
種複合発電における従来の高効率を保持したままで構成
要素を小型化し得るとともに長寿命化し得るように改良
したものである。
太陽エネルギーなどを熱源として、閉サイクルＭＨＤ発
電装置およびガスタービン発電機を互いに連繋して同時
に駆動する複合発電方法および装置に関し、特に、この
種複合発電における従来の高効率を保持したままで構成
要素を小型化し得るとともに長寿命化し得るように改良
したものである。
（従来の技術〉
一般に、閉サイクルＭＨＤ発電装置は、化石燃料、核分
裂、核融合、太陽エネルギーなどの種々の熱源により高
温に加熱した作動流体としての希ガスに、電気伝導性を
付与するためのシード材としてアルカリ金属を添加して
磁場内に導き、高温の希ガスが有する熱エネルギーを磁
気流体力学的に電気エネルギーに変換することにより発
電を行なうとともに、作動後の希ガスを熱源に還流して
閉サイクルを構成したものである。しかして、この種閉
サイクルＭＨＤ発電装置は、作動流体とする希ガスの最
高動作温度が、蒸気タービン発電機やガスタービン発電
機などの従来方式の発電装置における作動流体の最高動
作温度を大きく上回るので、高温加熱熱源と組合わせる
発電装置として好適であり、しかも、ＭＩＩＤ発電装置
から流出する作動後の希ガスの温度がなお比較的に高温
であるので、ＭＩＩＤ発電装置の下流に、ＭＨＤ発電装
置より低い動作温度の従来方式の発電装置を配置して複
合発電装置をａ或することによって、高温加熱熱源が有
する熱エネルギーを高効率で電気エネルギーに変換し得
るようにするのが一般である。
裂、核融合、太陽エネルギーなどの種々の熱源により高
温に加熱した作動流体としての希ガスに、電気伝導性を
付与するためのシード材としてアルカリ金属を添加して
磁場内に導き、高温の希ガスが有する熱エネルギーを磁
気流体力学的に電気エネルギーに変換することにより発
電を行なうとともに、作動後の希ガスを熱源に還流して
閉サイクルを構成したものである。しかして、この種閉
サイクルＭＨＤ発電装置は、作動流体とする希ガスの最
高動作温度が、蒸気タービン発電機やガスタービン発電
機などの従来方式の発電装置における作動流体の最高動
作温度を大きく上回るので、高温加熱熱源と組合わせる
発電装置として好適であり、しかも、ＭＩＩＤ発電装置
から流出する作動後の希ガスの温度がなお比較的に高温
であるので、ＭＩＩＤ発電装置の下流に、ＭＨＤ発電装
置より低い動作温度の従来方式の発電装置を配置して複
合発電装置をａ或することによって、高温加熱熱源が有
する熱エネルギーを高効率で電気エネルギーに変換し得
るようにするのが一般である。
上述したように、閉サイクルＭＨＤ発電装置と従来型の
発電装置とを組合わせた複合発電方式としては、ＭＨＤ
発電装置の下流に蒸気タービン発電機を配した方式とガ
スタービン発電機を配した方式とが従来から知られてい
る。
発電装置とを組合わせた複合発電方式としては、ＭＨＤ
発電装置の下流に蒸気タービン発電機を配した方式とガ
スタービン発電機を配した方式とが従来から知られてい
る。
まず、閉サイクルＭＨＤ発電装置に蒸気タービン発電機
を組合わせた従来の複合発電方式においては、第２図に
示すように、熱源りにより加熱された高温の希ガスＢ１
がＭＨＤ発電装置Ａｌに流入してＭＨＤ発電を行ない、
ついで、ＭＨＤ発電装置Ａ１から流出した作動後の希ガ
スＢ２が熱交換器Ｃ１に流入して冷却され、その冷却さ
れた希ガスＢ３が圧縮機Ｂに流入して加圧され、その加
圧された希ガスＢ４が熱源りに還流することによって希
ガスＢ１〜．の閉ループが構成される。一方、熱交換器
Ｃ１においては、ＭＨＤ発電装置Ａ１からの高温の希ガ
スＢ２の熱が水乃至水蒸気Ｆに伝達され、熱交換器Ｃ１
により加熱された水蒸気Ｆｌが蒸気タービン発電機Ａ２
を駆動して発電を行なわせ、ついで、蒸気タービン発電
機Ａ２から流出した水蒸気Ｆ２が凝縮器Ｃ２に流入して
凝縮され、その凝縮された水Ｆ３が再び熱交換器Ｃ１に
流入して加熱される。かかる希ガスＥ１〜４の閉ループ
と水乃至水蒸気Ｆ１〜３の閉ループとによりＭＨＤ発電
装置Ａｌと蒸気タービン発電機Ａ２とがそれぞれ作動し
て双方から電気出力が得られ、その電気出力から圧縮機
Ｂの駆動用電力を差し引いたものが正味の電気出力とな
る。
を組合わせた従来の複合発電方式においては、第２図に
示すように、熱源りにより加熱された高温の希ガスＢ１
がＭＨＤ発電装置Ａｌに流入してＭＨＤ発電を行ない、
ついで、ＭＨＤ発電装置Ａ１から流出した作動後の希ガ
スＢ２が熱交換器Ｃ１に流入して冷却され、その冷却さ
れた希ガスＢ３が圧縮機Ｂに流入して加圧され、その加
圧された希ガスＢ４が熱源りに還流することによって希
ガスＢ１〜．の閉ループが構成される。一方、熱交換器
Ｃ１においては、ＭＨＤ発電装置Ａ１からの高温の希ガ
スＢ２の熱が水乃至水蒸気Ｆに伝達され、熱交換器Ｃ１
により加熱された水蒸気Ｆｌが蒸気タービン発電機Ａ２
を駆動して発電を行なわせ、ついで、蒸気タービン発電
機Ａ２から流出した水蒸気Ｆ２が凝縮器Ｃ２に流入して
凝縮され、その凝縮された水Ｆ３が再び熱交換器Ｃ１に
流入して加熱される。かかる希ガスＥ１〜４の閉ループ
と水乃至水蒸気Ｆ１〜３の閉ループとによりＭＨＤ発電
装置Ａｌと蒸気タービン発電機Ａ２とがそれぞれ作動し
て双方から電気出力が得られ、その電気出力から圧縮機
Ｂの駆動用電力を差し引いたものが正味の電気出力とな
る。
一方、閉サイクルＭＨＤ発電装置にガスタービン発電機
を組合わせた従来の複合発電方式においては、第３図に
示すように、熱源りにより加熱された高温の希ガス８１
がＭＨＤ発電装置Ａｌに流入してＭＨＤ発電を行ない、
ついで、ＭＨＤ発電装置Ａ１から流出した作動後の希ガ
スＢ２が引続きガスタービン発電機Ａ３を駆動して発電
を行なわせる。ついで、ガスタービン発電機Ａ３から流
出した希ガスＢ５が熱交換器Ｃ１に流入して冷却され、
その冷却された希ガスε３が圧縮機Ｂに流入して加圧さ
れ、その加圧された希ガスＢ４が熱交換器Ｃ１に流入し
てガスタービン発電機Ａ３からの比較的高温の希ガスＢ
５により加熱され、その加熱された希ガスＢ６が熱源り
に還流する。かかる希ガスＥ１〜６の閉ループによりＭ
ＨＤ発電装置Ａｌとガスタービン発電機Ａ３とがそれぞ
れ作動して双方から電気出力が得られ、その電気出力か
ら圧縮機Ｂの駆動用電力を差し引いたものが正味の電気
出力となる。
を組合わせた従来の複合発電方式においては、第３図に
示すように、熱源りにより加熱された高温の希ガス８１
がＭＨＤ発電装置Ａｌに流入してＭＨＤ発電を行ない、
ついで、ＭＨＤ発電装置Ａ１から流出した作動後の希ガ
スＢ２が引続きガスタービン発電機Ａ３を駆動して発電
を行なわせる。ついで、ガスタービン発電機Ａ３から流
出した希ガスＢ５が熱交換器Ｃ１に流入して冷却され、
その冷却された希ガスε３が圧縮機Ｂに流入して加圧さ
れ、その加圧された希ガスＢ４が熱交換器Ｃ１に流入し
てガスタービン発電機Ａ３からの比較的高温の希ガスＢ
５により加熱され、その加熱された希ガスＢ６が熱源り
に還流する。かかる希ガスＥ１〜６の閉ループによりＭ
ＨＤ発電装置Ａｌとガスタービン発電機Ａ３とがそれぞ
れ作動して双方から電気出力が得られ、その電気出力か
ら圧縮機Ｂの駆動用電力を差し引いたものが正味の電気
出力となる。
上述した第３図示の複合発電方式においては、第２図示
の複合発電方式における熱損失が圧縮機Ｂの冷却水によ
る熱損失に凝縮器Ｃ２における熱損失が加わって大きく
なるのに比べて、熱損失が圧縮機Ｂの冷却水によるもの
だけであるから、希ガスＥが熱源りから得る熱エネルギ
ーのうち、電気エネルギーに変換し得るものの比率を大
幅に増大させ得るので、高効率の複合発電を行なうこと
ができる。
の複合発電方式における熱損失が圧縮機Ｂの冷却水によ
る熱損失に凝縮器Ｃ２における熱損失が加わって大きく
なるのに比べて、熱損失が圧縮機Ｂの冷却水によるもの
だけであるから、希ガスＥが熱源りから得る熱エネルギ
ーのうち、電気エネルギーに変換し得るものの比率を大
幅に増大させ得るので、高効率の複合発電を行なうこと
ができる。
（発明が解決しようとする課Ｂ）
しかしながら、第２図に示した従来の複合発電方式にお
いては、上述したように、圧縮機Ｂの冷加水にする熱損
失に加えて、凝縮器Ｃ２における熱損失が大きいので、
希ガスＥが熱源りから得る熱エネルギーのうち、電気エ
ネルギーに変換し得るものの比率に一定の限度が生じ、
高効率の複合発電を行なうのが困難であった。
いては、上述したように、圧縮機Ｂの冷加水にする熱損
失に加えて、凝縮器Ｃ２における熱損失が大きいので、
希ガスＥが熱源りから得る熱エネルギーのうち、電気エ
ネルギーに変換し得るものの比率に一定の限度が生じ、
高効率の複合発電を行なうのが困難であった。
一方、第３図に示した従来の複合発電方式においては、
上述したように、高効率の複合発電は行ない得るも、第
２図示の複合発電方式に比べて、圧縮機Ｂに要求される
圧力比が大きくなり、その反面、ＭＨＤ発電装置八１へ
流入する希ガスＥ１の圧力は、使用する磁場の大きさに
応じた最適の圧力値が定められており、したがって、圧
縮機Ｂに流入する希ガスＥ３の圧力値が極めて低くなり
、その結果として、圧縮機Ｂが大型化する、という難点
があった。また、ＭＨＤ発電装置八１へら流出する希ガ
ス圧縮機にはシード材としてのアルカリ金属が蒸気化し
て混入しており、そのアルカリ金属の蒸気がそのままガ
スタービン発電機Ａ３に流入するために、ガスタービン
発電機Ａ３のタービン翼がアルカリ金属蒸気の腐蝕を受
けるおそれが大きい、という難点があった。
上述したように、高効率の複合発電は行ない得るも、第
２図示の複合発電方式に比べて、圧縮機Ｂに要求される
圧力比が大きくなり、その反面、ＭＨＤ発電装置八１へ
流入する希ガスＥ１の圧力は、使用する磁場の大きさに
応じた最適の圧力値が定められており、したがって、圧
縮機Ｂに流入する希ガスＥ３の圧力値が極めて低くなり
、その結果として、圧縮機Ｂが大型化する、という難点
があった。また、ＭＨＤ発電装置八１へら流出する希ガ
ス圧縮機にはシード材としてのアルカリ金属が蒸気化し
て混入しており、そのアルカリ金属の蒸気がそのままガ
スタービン発電機Ａ３に流入するために、ガスタービン
発電機Ａ３のタービン翼がアルカリ金属蒸気の腐蝕を受
けるおそれが大きい、という難点があった。
（課題を解決するための手段）
本発明の目的は、上述した従来の課題を解決し、第３図
示の閉サイクルＭＨＤ発電装置とガスタービン発電機と
を組合わせた従来の複合発電方式と同等の高効率複合発
電を実現し得るとともに、希ガス圧縮機を小型化するこ
とができ、しかも、シード材とするアルカリ金属蒸気に
よるガスタービン翼などの腐蝕の問題が生じないように
構成した閉サイクルＭＨＤ発電装置と従来型の発電機、
特に、ガスタービン発電機との組合わせによる複合発電
方法乃至装置を提供することにある。
示の閉サイクルＭＨＤ発電装置とガスタービン発電機と
を組合わせた従来の複合発電方式と同等の高効率複合発
電を実現し得るとともに、希ガス圧縮機を小型化するこ
とができ、しかも、シード材とするアルカリ金属蒸気に
よるガスタービン翼などの腐蝕の問題が生じないように
構成した閉サイクルＭＨＤ発電装置と従来型の発電機、
特に、ガスタービン発電機との組合わせによる複合発電
方法乃至装置を提供することにある。
上述した目的を達成するために、本発明による複合発電
方式においては、第３図示の従来の複合発電方式とは異
なり、ガスタービン発電機Ａ３をＭＩＩＤ発電装置ＡＩ
のすぐ下流には配置せず、希ガス圧縮機Ｂの下流に配置
することにより、ＭＨＯ発電装置Ａ１から流出する高温
の希ガスＥ２により圧縮機Ｂから流出する低温の希ガス
Ｅ４を加熱したうえで、その加熱した希ガスＥ６により
ガスタービン発電機Ａ３を駆動するようにしている。
方式においては、第３図示の従来の複合発電方式とは異
なり、ガスタービン発電機Ａ３をＭＩＩＤ発電装置ＡＩ
のすぐ下流には配置せず、希ガス圧縮機Ｂの下流に配置
することにより、ＭＨＯ発電装置Ａ１から流出する高温
の希ガスＥ２により圧縮機Ｂから流出する低温の希ガス
Ｅ４を加熱したうえで、その加熱した希ガスＥ６により
ガスタービン発電機Ａ３を駆動するようにしている。
すなわち、本発明複合発電方法は、熱源により加熱した
作動流体としての希ガ各により閉サイクルＭＨＤ発電装
置を駆動するとともに、当該閉サイクルＭＨＤ発電装置
から流出して前記熱源に還流する前記希ガスによりガス
タービン発電機を駆動する複合発電方法において、前記
閉サイクルＭＨＯ発電装・置から流出する高温の前記希
ガスを熱交換器を介し圧縮機に供給して加圧し、当該圧
縮機から流出する低温の前記希ガスを前記熱交換器を介
し加熱して前記ガスタービン発電機に供給し、当該ガス
タービン発電機から流出する前記希ガスを前記熱源に還
流するようにしたことを特徴とするものである。
作動流体としての希ガ各により閉サイクルＭＨＤ発電装
置を駆動するとともに、当該閉サイクルＭＨＤ発電装置
から流出して前記熱源に還流する前記希ガスによりガス
タービン発電機を駆動する複合発電方法において、前記
閉サイクルＭＨＯ発電装・置から流出する高温の前記希
ガスを熱交換器を介し圧縮機に供給して加圧し、当該圧
縮機から流出する低温の前記希ガスを前記熱交換器を介
し加熱して前記ガスタービン発電機に供給し、当該ガス
タービン発電機から流出する前記希ガスを前記熱源に還
流するようにしたことを特徴とするものである。
また、本発明複合発電装置は、作動流体としての希ガス
を加熱する熱源と、当該熱源からの前記希ガスにより駆
動する閉サイクルＭＨＤ発電装置と、当該閉サイクルＭ
ＨＤ発電装置からの高温の前記希ガスを熱交換器を介し
供給して加圧する圧縮機と、当該圧縮機により加圧した
低温の希ガスを前記熱交換器を介し供給して駆動するガ
スタービン発電機とを備え、前記熱交換器において前記
圧縮機からの低温の前記希ガスを前記閉サイクルＭＨＤ
発電装置からの高温の前記希ガスにより加熱するととも
に、前記ガスタービン発電機から流出した前記希ガスを
前記熱源に還流するようにしたことを特徴とするもので
ある。
を加熱する熱源と、当該熱源からの前記希ガスにより駆
動する閉サイクルＭＨＤ発電装置と、当該閉サイクルＭ
ＨＤ発電装置からの高温の前記希ガスを熱交換器を介し
供給して加圧する圧縮機と、当該圧縮機により加圧した
低温の希ガスを前記熱交換器を介し供給して駆動するガ
スタービン発電機とを備え、前記熱交換器において前記
圧縮機からの低温の前記希ガスを前記閉サイクルＭＨＤ
発電装置からの高温の前記希ガスにより加熱するととも
に、前記ガスタービン発電機から流出した前記希ガスを
前記熱源に還流するようにしたことを特徴とするもので
ある。
（作用〉
したがって、本発明によれば、化石燃料、核分裂、核融
合、太陽エネルギーなどの種々のエネルギー源を高温熱
源とするＭＨＤ発電装置に従来型の発電装置を組合わせ
て連繋駆動する複合発電装置を、従来と同等の高効率を
保持して小型化および長寿命化することができる。
合、太陽エネルギーなどの種々のエネルギー源を高温熱
源とするＭＨＤ発電装置に従来型の発電装置を組合わせ
て連繋駆動する複合発電装置を、従来と同等の高効率を
保持して小型化および長寿命化することができる。
（実施例）
以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。
する。
本発明による複合発電装置の構成例を第１図に示す。
第１図示の構成による本発明の複合発電装置は、ＭＨＤ
発電装置Ａ１とガスタービン発電機Ａ３と希ガス圧縮機
Ｂと希ガス相互間の熱交換を行なう熱交換器Ｃ１と熱源
りとを備えて図示のように組合わせ、つぎに述べるよう
に動作させるものである。
発電装置Ａ１とガスタービン発電機Ａ３と希ガス圧縮機
Ｂと希ガス相互間の熱交換を行なう熱交換器Ｃ１と熱源
りとを備えて図示のように組合わせ、つぎに述べるよう
に動作させるものである。
すなわち、熱源りにより加熱した高温の希ガスＥ１がＭ
ＨＤ発電装置Ａ１に流入してＭＨＯ発電を行なわせ、つ
いで、ＭＨＤ発電装置Ａ１から流出した作動後の希ガス
Ｅ２が熱交換器Ｃ１に流入して冷却され、その冷却され
た希ガスＥ３が圧縮機Ｂに流入して加圧され、その加圧
された希ガスＥ６がガスタービン発電機Ａ３を駆動して
発電を行なわせ、ガスタービン発電機Ａ３から流出した
作動後の希ガスＥ５が熱源りに還流して希ガスＢ、〜６
の閉ループを構成する。
ＨＤ発電装置Ａ１に流入してＭＨＯ発電を行なわせ、つ
いで、ＭＨＤ発電装置Ａ１から流出した作動後の希ガス
Ｅ２が熱交換器Ｃ１に流入して冷却され、その冷却され
た希ガスＥ３が圧縮機Ｂに流入して加圧され、その加圧
された希ガスＥ６がガスタービン発電機Ａ３を駆動して
発電を行なわせ、ガスタービン発電機Ａ３から流出した
作動後の希ガスＥ５が熱源りに還流して希ガスＢ、〜６
の閉ループを構成する。
希ガスＥのかかる閉サイクル作動により、ＭＨＤ発電装
置Ａ１およびガスタービン発電機Ａ３の双方からそれぞ
れ電気出力が得られ、その電気出力から圧縮機Ｂの駆動
に要する電力を差し引いたものが正味の電気出力となる
。
置Ａ１およびガスタービン発電機Ａ３の双方からそれぞ
れ電気出力が得られ、その電気出力から圧縮機Ｂの駆動
に要する電力を差し引いたものが正味の電気出力となる
。
第１図示の構成による本発明の複合発電装置においては
、ＭＨＤ発電装置Ａ１とガスタービン発ｔａＡ３との各
入力端および各出力端における希ガスＥの温度を、第３
図に示した従来方式の複合発電装置におけると同一にす
れば、第３図示の従来方式におけるとそれぞれ同一の電
気出力をＭＨＤ発電装置Ａ１およびガスタービン発電機
Ａ３の双方からそれぞれ得ることができ、それと同時に
、希ガス圧縮機Ｂの駆動に要する電力も同一にすること
ができ、したがって、結果的に、第３図示の従来方式に
よると同一の高効率複合発電を行なうことができる。
、ＭＨＤ発電装置Ａ１とガスタービン発ｔａＡ３との各
入力端および各出力端における希ガスＥの温度を、第３
図に示した従来方式の複合発電装置におけると同一にす
れば、第３図示の従来方式におけるとそれぞれ同一の電
気出力をＭＨＤ発電装置Ａ１およびガスタービン発電機
Ａ３の双方からそれぞれ得ることができ、それと同時に
、希ガス圧縮機Ｂの駆動に要する電力も同一にすること
ができ、したがって、結果的に、第３図示の従来方式に
よると同一の高効率複合発電を行なうことができる。
しかも、その一方では、ガスタービン発電機Ａ３に流入
する希ガスＥ６の圧力をＭＨＤ発電装置Ａ１に流入する
希ガスＥ１の圧力に比して圧縮機Ｂの介在により高くす
ることができるので、希ガス圧縮機Ｂおよびガスタービ
ン発電機Ａ３の各入力端および各出力端における希ガス
Ｅの圧力の比率を第３図示の従来方式における比率とそ
れぞれ同一に保った状態で希ガスＥの圧力の絶対値をそ
れぞれ大幅に高くすることができ、ガスタービン発電機
Ａ３および希ガス圧縮機Ｂをそれぞれ大幅に小型化する
ことが可能となる。さらに、第１図示の構成による本発
明の複合発電装置においては、ＭＨＤ発電装置Ａ１の上
流、例えば熱源り内で希ガスＥ１にシード材として添加
したアルカリ金属の蒸気は、熱交換器Ｃ１内で圧縮機Ｂ
からの希ガス８４によりＭＨＤ発電装置Ａ１からの希ガ
スＥ２が冷却される過程において、希ガスＥ２より低温
になっている熱交換器Ｃ１内の伝熱管表面に凝縮して付
着し、その結果、冷却されて熱交換器Ｃ１から流出する
希ガスＥ３からはシード材のアルカリ金属がほぼ完全に
除去・回収され、ＭＨＤ発電装置ＡＩの上流で再び希ガ
スＥｌに添加してシード材自体の閉ループを構成する。
する希ガスＥ６の圧力をＭＨＤ発電装置Ａ１に流入する
希ガスＥ１の圧力に比して圧縮機Ｂの介在により高くす
ることができるので、希ガス圧縮機Ｂおよびガスタービ
ン発電機Ａ３の各入力端および各出力端における希ガス
Ｅの圧力の比率を第３図示の従来方式における比率とそ
れぞれ同一に保った状態で希ガスＥの圧力の絶対値をそ
れぞれ大幅に高くすることができ、ガスタービン発電機
Ａ３および希ガス圧縮機Ｂをそれぞれ大幅に小型化する
ことが可能となる。さらに、第１図示の構成による本発
明の複合発電装置においては、ＭＨＤ発電装置Ａ１の上
流、例えば熱源り内で希ガスＥ１にシード材として添加
したアルカリ金属の蒸気は、熱交換器Ｃ１内で圧縮機Ｂ
からの希ガス８４によりＭＨＤ発電装置Ａ１からの希ガ
スＥ２が冷却される過程において、希ガスＥ２より低温
になっている熱交換器Ｃ１内の伝熱管表面に凝縮して付
着し、その結果、冷却されて熱交換器Ｃ１から流出する
希ガスＥ３からはシード材のアルカリ金属がほぼ完全に
除去・回収され、ＭＨＤ発電装置ＡＩの上流で再び希ガ
スＥｌに添加してシード材自体の閉ループを構成する。
したがって、ガスタービン発電機Ａ３に流入する希ガス
Ｅ６にはシード材のアルカリ金属はほとんど含まれてお
らず、その結果、第３図示の従来方式で問題となったガ
スタービン翼の腐蝕が大幅に軽減され、長寿命化される
。
Ｅ６にはシード材のアルカリ金属はほとんど含まれてお
らず、その結果、第３図示の従来方式で問題となったガ
スタービン翼の腐蝕が大幅に軽減され、長寿命化される
。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明による複合発電
方法乃至装置においては、つぎのような種々の顕著な効
果が得られる。
方法乃至装置においては、つぎのような種々の顕著な効
果が得られる。
（１） 本発明の複合発電方式においては、熱源にお
いて作動流体に付与された熱エネルギーのうち、電気エ
ネルギーに変換し得ないのは、圧縮機内の中間冷却器に
より冷却水に伝達される熱エネルギーのみであり、従来
の、蒸気タービン発電機のみを用いた発電方式、蒸気タ
ービン発電機とガスタービン発電機とを組合わせた複合
発電方式、あるいは、閉サイクルＭＨＤ発電装置と蒸気
タービン発電機とを組合わせた複合発電方式のいずれよ
りも高い効率で熱源から得た熱エネルギーを電気エネル
ギーに変換することができる。
いて作動流体に付与された熱エネルギーのうち、電気エ
ネルギーに変換し得ないのは、圧縮機内の中間冷却器に
より冷却水に伝達される熱エネルギーのみであり、従来
の、蒸気タービン発電機のみを用いた発電方式、蒸気タ
ービン発電機とガスタービン発電機とを組合わせた複合
発電方式、あるいは、閉サイクルＭＨＤ発電装置と蒸気
タービン発電機とを組合わせた複合発電方式のいずれよ
りも高い効率で熱源から得た熱エネルギーを電気エネル
ギーに変換することができる。
（２） ＭＨＤ発電装置とガスタービン発電機とを組
合わせた従来の複合発電方式と比較して、エネルギー変
換の効率こそ同等ではあるが、従来方式におけるように
ガスタービン発電機をＭＨＤ発電装置のすぐ下流に配置
する代わりに、希ガス圧縮機を介在させた下流に配置し
たことにより、圧縮機の入力端および出力端における希
ガスの圧力を高くすることができ、したがって、エネル
ギー変換の高効率を保持したままで、圧縮機およびガス
タービン発電機を小型化することができる。
合わせた従来の複合発電方式と比較して、エネルギー変
換の効率こそ同等ではあるが、従来方式におけるように
ガスタービン発電機をＭＨＤ発電装置のすぐ下流に配置
する代わりに、希ガス圧縮機を介在させた下流に配置し
たことにより、圧縮機の入力端および出力端における希
ガスの圧力を高くすることができ、したがって、エネル
ギー変換の高効率を保持したままで、圧縮機およびガス
タービン発電機を小型化することができる。
（３） ＭＩＩＤ発電装置からの作動後の希ガスを熱
交換器に導入した後にガスタービン発電機に供給するの
で、希ガス中のシード材アルカリ金属が熱交換器内でほ
ぼ完全に凝縮・除去されるために、シード材のアルカリ
金属をほとんど含まない希ガスによってガスタービン発
電機を駆動することができ、ガスタービン翼の長寿命化
を図ることができる。
交換器に導入した後にガスタービン発電機に供給するの
で、希ガス中のシード材アルカリ金属が熱交換器内でほ
ぼ完全に凝縮・除去されるために、シード材のアルカリ
金属をほとんど含まない希ガスによってガスタービン発
電機を駆動することができ、ガスタービン翼の長寿命化
を図ることができる。
第１図は本発明による複合発電装置の構成例を示すブロ
ック線図、 第２図は従来方式の複合発電装置の構成を示すブロック
線図、 第３図は他の従来方式の複合発電装置の構成を示すブロ
ック線図である。 ＾１：閉サイクルＭＨＤ発電装置 Ａ２：蒸気タービン発電機 Ａ３ニガスタービン発電機 Ｂ：希ガス圧縮機 ＣＩ：熱交換器 Ｃ２：！縮型 Ｄ：熱源 Ｅ１〜Ｅ６：希ガス Ｆ１〜Ｆ３：水蒸気乃至水 第２図 第３図 ３
ック線図、 第２図は従来方式の複合発電装置の構成を示すブロック
線図、 第３図は他の従来方式の複合発電装置の構成を示すブロ
ック線図である。 ＾１：閉サイクルＭＨＤ発電装置 Ａ２：蒸気タービン発電機 Ａ３ニガスタービン発電機 Ｂ：希ガス圧縮機 ＣＩ：熱交換器 Ｃ２：！縮型 Ｄ：熱源 Ｅ１〜Ｅ６：希ガス Ｆ１〜Ｆ３：水蒸気乃至水 第２図 第３図 ３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、熱源により加熱した作動流体としての希ガスにより
閉サイクルＭＨＤ発電装置を駆動するとともに、当該閉
サイクルＭＨＤ発電装置から流出して前記熱源に還流す
る前記希ガスによりガスタービン発電機を駆動する複合
発電方法において、前記閉サイクルＭＨＤ発電装置から
流出する高温の前記希ガスを熱交換器を介し圧縮機に供
給して加圧し、当該圧縮機から流出する低温の前記希ガ
スを前記熱交換器を介し加熱して前記ガスタービン発電
機に供給し、当該ガスタービン発電機から流出する前記
希ガスを前記熱源に還流するようにしたことを特徴とす
る複合発電方法。 ２、作動流体としての希ガスを加熱する熱源と、当該熱
源からの前記希ガスにより駆動する閉サイクルＭＨＤ発
電装置と、当該閉サイクルＭＨＤ発電装置からの高温の
前記希ガスを熱交換器を介し供給して加圧する圧縮機と
、当該圧縮機により加圧した低温の希ガスを前記熱交換
器を介し供給して駆動するガスタービン発電機とを備え
、前記熱交換器において前記圧縮機からの低温の前記希
ガスを前記閉サイクルＭＨＤ発電装置からの高温の前記
希ガスにより加熱するとともに、前記ガスタービン発電
機から流出した前記希ガスを前記熱源に還流するように
したことを特徴とする複合発電装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196888A JPH0611183B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 |
| US07/554,441 US5086234A (en) | 1989-07-31 | 1990-07-19 | Method and apparatus for combined-closed-cycle magnetohydrodynamic generation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196888A JPH0611183B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365044A true JPH0365044A (ja) | 1991-03-20 |
| JPH0611183B2 JPH0611183B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16365321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1196888A Expired - Lifetime JPH0611183B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5086234A (ja) |
| JP (1) | JPH0611183B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112240233A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-01-19 | 南京航空航天大学 | Lmmhd/orc耦合发电系统及其工作方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5260640A (en) * | 1992-01-28 | 1993-11-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of and system for producing electrical power |
| US5542022A (en) * | 1993-07-01 | 1996-07-30 | Coal Tech Corp. | Compact packed bed heater system |
| ES2114785B1 (es) * | 1994-12-27 | 1998-12-01 | Alcoceba Joaquin Alcoceba | Autogenerador de energia propia mediante reutilizacion de su energia residual. |
| CN100525059C (zh) * | 2004-12-02 | 2009-08-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种混合型脉冲电源 |
| US7211906B2 (en) * | 2005-04-04 | 2007-05-01 | Tma Power, Llc | Rankine—microturbine for generating electricity |
| US20080157535A1 (en) * | 2006-11-01 | 2008-07-03 | Sridat Chinsammy | Molecular energy extraction chambers |
| US8601816B2 (en) * | 2007-07-19 | 2013-12-10 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | Closed-cycle MHD-faraday generation of electric power using steam as the gaseous medium |
| US20100108806A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-05-06 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Hybrid propulsive engine including at least one independently rotatable propeller/fan |
| US20100126178A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-05-27 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Hybrid propulsive engine including at least one independently rotatable turbine stator |
| CA2787422A1 (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-11 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Power plant with magnetohydrodynamic topping cycle |
| EP2950911A4 (en) | 2013-01-30 | 2017-01-11 | Bogdan Wojak | Sulphur-assisted carbon capture and storage (ccs) processes and systems |
| CA2930524A1 (en) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | Ge Aviation Systems Llc | Generator for an aircraft |
| US9651032B2 (en) * | 2014-12-09 | 2017-05-16 | General Electric Company | Submersible power generators and method of operating thereof |
| WO2017187231A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | Mbodj Papa Abdoulaye | Heat exchanger with ionized fluids for refrigeration or heat pump system or energy transformation |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3720850A (en) * | 1970-04-30 | 1973-03-13 | Westinghouse Electric Corp | Magnetohydrodynamic power system with semi-closed cycle |
| US3895243A (en) * | 1974-03-12 | 1975-07-15 | Us Energy | Method and means of generating power from fossil fuels with a combined plasma and liquid-metal MHD cycle |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1196888A patent/JPH0611183B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-19 US US07/554,441 patent/US5086234A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112240233A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-01-19 | 南京航空航天大学 | Lmmhd/orc耦合发电系统及其工作方法 |
| CN112240233B (zh) * | 2020-09-07 | 2021-09-28 | 南京航空航天大学 | Lmmhd/orc耦合发电系统及其工作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5086234A (en) | 1992-02-04 |
| JPH0611183B2 (ja) | 1994-02-09 |
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