JPH07169513A - 熱化学発電方法及び装置 - Google Patents
熱化学発電方法及び装置Info
- Publication number
- JPH07169513A JPH07169513A JP34354593A JP34354593A JPH07169513A JP H07169513 A JPH07169513 A JP H07169513A JP 34354593 A JP34354593 A JP 34354593A JP 34354593 A JP34354593 A JP 34354593A JP H07169513 A JPH07169513 A JP H07169513A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- power generation
- gas
- combustion
- thermochemical
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 石炭、石油系燃料、天然ガスなどの化石燃料
を燃焼させ、発生した燃焼熱で電池の作動物質又は可燃
性ガスを製造し、この作動物質又は可燃性ガスを用いて
発電することにより、電池を１箇所に設置した状態で連
続的に発電することができ、また、ガスタービンへ導入
するガスの組成を決めることにより、制御を簡単にする
ことができる方法及び装置を提供する。 【構成】 化石燃料を燃焼装置１０で燃焼させ、発生し
た燃焼熱で電池１６からの化学物質を化学反応させて電
池１６の作動物質を製造し、この作動物質を該電池１６
に循環して発電に供する。
を燃焼させ、発生した燃焼熱で電池の作動物質又は可燃
性ガスを製造し、この作動物質又は可燃性ガスを用いて
発電することにより、電池を１箇所に設置した状態で連
続的に発電することができ、また、ガスタービンへ導入
するガスの組成を決めることにより、制御を簡単にする
ことができる方法及び装置を提供する。 【構成】 化石燃料を燃焼装置１０で燃焼させ、発生し
た燃焼熱で電池１６からの化学物質を化学反応させて電
池１６の作動物質を製造し、この作動物質を該電池１６
に循環して発電に供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭、石油系燃料（重
油、原油など）、天然ガスなどの化石燃料を燃焼させ、
発生した燃焼熱で電池の作動物質又は可燃性ガスを製造
し、この作動物質又は可燃性ガスを用いて発電するよう
にした方法及び装置に関する。
油、原油など）、天然ガスなどの化石燃料を燃焼させ、
発生した燃焼熱で電池の作動物質又は可燃性ガスを製造
し、この作動物質又は可燃性ガスを用いて発電するよう
にした方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電池は工場で製作された後、電力
を必要とする箇所へ運搬されて使用され、充電は電気に
よりなされている。また、ガスタービンにより発電する
方法の一つとして、石炭を燃焼しガス化してガスタービ
ンを駆動する方法が行われている。
を必要とする箇所へ運搬されて使用され、充電は電気に
よりなされている。また、ガスタービンにより発電する
方法の一つとして、石炭を燃焼しガス化してガスタービ
ンを駆動する方法が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電池を電力により充電
する場合は、充電設備が設置された場合まで、電池を運
搬しなければならず、非能率的であるという問題点があ
る。また、石炭をガス化してガスタービンを駆動する場
合は、石炭の組成、灰の存在などにより複雑な制御を行
うことが必要となる。
する場合は、充電設備が設置された場合まで、電池を運
搬しなければならず、非能率的であるという問題点があ
る。また、石炭をガス化してガスタービンを駆動する場
合は、石炭の組成、灰の存在などにより複雑な制御を行
うことが必要となる。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
本発明の第１の目的は、化石燃料の燃焼熱で化学反応を
用いて電池の作動物質をつくり、この作動物質で発電す
る方法及び装置を提供することにある。また、本発明の
第２の目的は、化石燃料の燃焼熱で素性の知れた可燃性
ガスを発生させ、この可燃性ガスを燃焼させてガスター
ビンを駆動して発電する方法及び装置を提供することに
ある。なお、本発明者の先行技術文献調査では、上記の
ような技術的思想を記載した文献は見出せなかった。
本発明の第１の目的は、化石燃料の燃焼熱で化学反応を
用いて電池の作動物質をつくり、この作動物質で発電す
る方法及び装置を提供することにある。また、本発明の
第２の目的は、化石燃料の燃焼熱で素性の知れた可燃性
ガスを発生させ、この可燃性ガスを燃焼させてガスター
ビンを駆動して発電する方法及び装置を提供することに
ある。なお、本発明者の先行技術文献調査では、上記の
ような技術的思想を記載した文献は見出せなかった。
【０００５】
【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、本発明の熱化学発電方法は、化石燃料を燃焼さ
せ、発生した燃焼熱で電池からの化学物質を化学反応さ
せて電池の作動物質を製造し、この作動物質を該電池に
循環して発電に供することを特徴としている。
めに、本発明の熱化学発電方法は、化石燃料を燃焼さ
せ、発生した燃焼熱で電池からの化学物質を化学反応さ
せて電池の作動物質を製造し、この作動物質を該電池に
循環して発電に供することを特徴としている。
【０００６】また、本発明の他の熱化学発電方法は、化
石燃料を燃焼させ、発生した燃焼熱で化学物質を分解し
て可燃性ガスを製造し、この可燃性ガスを燃焼させて得
た燃焼ガスをガスタービンに導入することを特徴として
いる。
石燃料を燃焼させ、発生した燃焼熱で化学物質を分解し
て可燃性ガスを製造し、この可燃性ガスを燃焼させて得
た燃焼ガスをガスタービンに導入することを特徴として
いる。
【０００７】本発明の熱化学発電装置は、内部に２個の
熱交換器を備えた化石燃料の燃焼装置と、一方の熱交換
器に化学物質循環ラインを介して接続され、かつ、他方
の熱交換器に他の化学物質循環ラインを介して接続され
た電池と、からなることを特徴としている。
熱交換器を備えた化石燃料の燃焼装置と、一方の熱交換
器に化学物質循環ラインを介して接続され、かつ、他方
の熱交換器に他の化学物質循環ラインを介して接続され
た電池と、からなることを特徴としている。
【０００８】また、本発明の他の熱化学発電装置は、内
部に熱交換器を備えた化石燃料の燃焼装置と、この熱交
換器に化学物質循環ラインを介して接続された反応器
と、この反応器に他の化学物質循環ラインを介して接続
された反応分離器と、前記反応器及び前記反応分離器に
可燃性ガス供給管を介して接続されたガスタービンと、
からなることを特徴としている。
部に熱交換器を備えた化石燃料の燃焼装置と、この熱交
換器に化学物質循環ラインを介して接続された反応器
と、この反応器に他の化学物質循環ラインを介して接続
された反応分離器と、前記反応器及び前記反応分離器に
可燃性ガス供給管を介して接続されたガスタービンと、
からなることを特徴としている。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。 実施例１ 図１は本実施例における熱化学発電装置を示している。
１０は化石燃料を燃料とする燃焼装置で、この燃焼装置
１０内に２個の熱交換器１２、１４が設けられている。
燃焼装置１０は、流動層炉、バーナを用いる燃焼炉など
である。
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。 実施例１ 図１は本実施例における熱化学発電装置を示している。
１０は化石燃料を燃料とする燃焼装置で、この燃焼装置
１０内に２個の熱交換器１２、１４が設けられている。
燃焼装置１０は、流動層炉、バーナを用いる燃焼炉など
である。
【００１０】１６は電池で、内部の中央部にイオン交換
膜１８が設けられ、正極の集電体２０が配置された部分
では、例えば、ＡｇＯ＋２ｅ- ＋２Ｈ+ →Ａｇ＋Ｈ2 Ｏ
の反応が生じ、負極の集電体２２が配置された部分で
は、例えば、Ｈｇ＋ＯＨ- →ＨｇＯ＋２ｅ- ＋１／２Ｈ
2 の反応が生じるように構成されている。電池１６の正
極の集電体２０が配置された正極室２４は、化学物質循
環ライン２６、２８を介して一方の熱交換器１２に接続
され、電池１６の負極の集電体２２が配置された負極室
３０は、他の化学物質循環ライン３２、３４を介して他
方の熱交換器１４に接続されている。他方の熱交換器１
４から負極室３０への化学物質循環ライン３４の途中に
は分離器３６が設けられ、分離された気体が、正極室２
４から一方の熱交換器１２への化学物質循環ライン２６
へ導入されるように、分離気体供給管３８が設けられて
いる。
膜１８が設けられ、正極の集電体２０が配置された部分
では、例えば、ＡｇＯ＋２ｅ- ＋２Ｈ+ →Ａｇ＋Ｈ2 Ｏ
の反応が生じ、負極の集電体２２が配置された部分で
は、例えば、Ｈｇ＋ＯＨ- →ＨｇＯ＋２ｅ- ＋１／２Ｈ
2 の反応が生じるように構成されている。電池１６の正
極の集電体２０が配置された正極室２４は、化学物質循
環ライン２６、２８を介して一方の熱交換器１２に接続
され、電池１６の負極の集電体２２が配置された負極室
３０は、他の化学物質循環ライン３２、３４を介して他
方の熱交換器１４に接続されている。他方の熱交換器１
４から負極室３０への化学物質循環ライン３４の途中に
は分離器３６が設けられ、分離された気体が、正極室２
４から一方の熱交換器１２への化学物質循環ライン２６
へ導入されるように、分離気体供給管３８が設けられて
いる。
【００１１】上記のように構成された熱化学発電装置に
おいて、作用について説明する。化石燃料が燃焼装置１
０で燃焼され、この時に発生する燃焼熱により熱交換器
１２、１４が加熱される。他方の熱交換器１４には、電
池１６の負極室３０からＨｇＯが供給され、ここで還元
されてＨｇ、Ｏ2 になる。Ｈｇ、Ｏ2 は分離器３６でＨ
ｇとＯ2 とに分離され、Ｈｇは負極室３０に循環される
とともに、Ｏ2 は、正極室２４からのＡｇとともに一方
の熱交換器１２に送られる。ここでＡｇとＯ2とが反応
してＡｇＯとなり、このＡｇＯは正極室２４へ循環さ
れ、ＡｇＯ＋２ｅ- ＋２Ｈ+ →Ａｇ＋Ｈ2 Ｏの反応が生
じる。一方、負極室３０では、Ｈｇ＋ＯＨ- →ＨｇＯ＋
２ｅ- ＋１／２Ｈ2 の反応が生じる。このようにして、
電池１６から直流出力が連続的に取り出される。
おいて、作用について説明する。化石燃料が燃焼装置１
０で燃焼され、この時に発生する燃焼熱により熱交換器
１２、１４が加熱される。他方の熱交換器１４には、電
池１６の負極室３０からＨｇＯが供給され、ここで還元
されてＨｇ、Ｏ2 になる。Ｈｇ、Ｏ2 は分離器３６でＨ
ｇとＯ2 とに分離され、Ｈｇは負極室３０に循環される
とともに、Ｏ2 は、正極室２４からのＡｇとともに一方
の熱交換器１２に送られる。ここでＡｇとＯ2とが反応
してＡｇＯとなり、このＡｇＯは正極室２４へ循環さ
れ、ＡｇＯ＋２ｅ- ＋２Ｈ+ →Ａｇ＋Ｈ2 Ｏの反応が生
じる。一方、負極室３０では、Ｈｇ＋ＯＨ- →ＨｇＯ＋
２ｅ- ＋１／２Ｈ2 の反応が生じる。このようにして、
電池１６から直流出力が連続的に取り出される。
【００１２】実施例２ 図２は本実施例における熱化学発電装置を示している。
４０は化石燃料を燃料とする燃焼装置で、内部に熱交換
器４２を有している。この熱交換器４２に化学物質循環
ライン４４、４６を介して反応器４８が接続されてい
る。また、この反応器４８に他の化学物質循環ライン５
０、５２を介して反応分離器５４が接続されている。そ
して、反応器４８及び反応分離器５４に可燃性ガス供給
管５６、５８を介してガスタービン６０が接続されてい
る。６２は燃焼用空気供給管、６４は発電機である。
４０は化石燃料を燃料とする燃焼装置で、内部に熱交換
器４２を有している。この熱交換器４２に化学物質循環
ライン４４、４６を介して反応器４８が接続されてい
る。また、この反応器４８に他の化学物質循環ライン５
０、５２を介して反応分離器５４が接続されている。そ
して、反応器４８及び反応分離器５４に可燃性ガス供給
管５６、５８を介してガスタービン６０が接続されてい
る。６２は燃焼用空気供給管、６４は発電機である。
【００１３】つぎに、実施例２における作用を、ＧＡ法
（ｇｅｎｅｒａｌ ａｔｏｍｉｃｓ法）を例にとって説
明する。このＧＡ法では、次式のような熱化学ガス発生
反応が生じる。 Ｈ2 ＳＯ4 ＝Ｈ2 Ｏ＋ＳＯ2 ＋１／２Ｏ2 （１） Ｉ2 ＋ＳＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＝Ｈ2 ＳＯ4 ＋２ＨＩ （２） ２ＨＩ＝Ｈ2 ＋Ｉ2 （３） 化石燃料が燃焼装置４０で燃焼され、この時に発生する
燃焼熱により熱交換器４２が加熱される。この熱交換器
４２には、反応器４８からのＨ2 ＳＯ4 が供給され、こ
のＨ2 ＳＯ4 が加熱されて、式（１）の熱分解反応が生
じる。発生したＨ2 Ｏ、ＳＯ2 、１／２Ｏ2 は反応器４
８へ送られ、ここで反応分離器５４から供給されるＩ2
と反応して式（２）が進行し、Ｈ2 ＳＯ4 、ＨＩが生じ
る。Ｈ2 ＳＯ4 は前述のように熱交換器４２へ送られ、
ＨＩは反応分離器５４へ送られる。また、未反応のＯ2
はガスタービン６０へ送られる。
（ｇｅｎｅｒａｌ ａｔｏｍｉｃｓ法）を例にとって説
明する。このＧＡ法では、次式のような熱化学ガス発生
反応が生じる。 Ｈ2 ＳＯ4 ＝Ｈ2 Ｏ＋ＳＯ2 ＋１／２Ｏ2 （１） Ｉ2 ＋ＳＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＝Ｈ2 ＳＯ4 ＋２ＨＩ （２） ２ＨＩ＝Ｈ2 ＋Ｉ2 （３） 化石燃料が燃焼装置４０で燃焼され、この時に発生する
燃焼熱により熱交換器４２が加熱される。この熱交換器
４２には、反応器４８からのＨ2 ＳＯ4 が供給され、こ
のＨ2 ＳＯ4 が加熱されて、式（１）の熱分解反応が生
じる。発生したＨ2 Ｏ、ＳＯ2 、１／２Ｏ2 は反応器４
８へ送られ、ここで反応分離器５４から供給されるＩ2
と反応して式（２）が進行し、Ｈ2 ＳＯ4 、ＨＩが生じ
る。Ｈ2 ＳＯ4 は前述のように熱交換器４２へ送られ、
ＨＩは反応分離器５４へ送られる。また、未反応のＯ2
はガスタービン６０へ送られる。
【００１４】反応分離器５４では、式（３）のようにＨ
Ｉが分解してＨ2 、Ｉ2 が発生し、Ｉ2 は前述のように
反応器４８へ送られ、Ｈ2 はガスタービン６０へ送られ
る。ガスタービン６０へ送られるＯ2 及びＨ2 からなる
可燃性ガスは、ガスタービン６０へ入る前に燃焼用空気
とともに燃焼され、高温でかつ容量の増加した燃焼ガス
となってガスタービン６０へ導入され、ガスタービンを
回転させて、発電機６４より電力が連続的に取り出され
る。このように、ガスタービン６０へ導入される前の可
燃性ガスはＯ2 とＨ2 とからなる２成分系ガスであり、
予め素性が知れているので、ガスタービン６０の制御を
きわめて簡単に行うことができる。
Ｉが分解してＨ2 、Ｉ2 が発生し、Ｉ2 は前述のように
反応器４８へ送られ、Ｈ2 はガスタービン６０へ送られ
る。ガスタービン６０へ送られるＯ2 及びＨ2 からなる
可燃性ガスは、ガスタービン６０へ入る前に燃焼用空気
とともに燃焼され、高温でかつ容量の増加した燃焼ガス
となってガスタービン６０へ導入され、ガスタービンを
回転させて、発電機６４より電力が連続的に取り出され
る。このように、ガスタービン６０へ導入される前の可
燃性ガスはＯ2 とＨ2 とからなる２成分系ガスであり、
予め素性が知れているので、ガスタービン６０の制御を
きわめて簡単に行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 化石燃料の燃焼熱で化学反応を用いて電池の作
動物質をつくる場合は、電池を１箇所に設置した状態
で、連続的に発電することができる。 （２） 化石燃料の燃焼熱で素性の知れた可燃性ガスを
発生させる場合は、ガスタービンへ導入するガスの組成
が決まってしまうので、制御がきわめて簡単になる。ま
た、ガス中に煤塵などがなくなるので、タービン羽根の
摩耗、損傷を防止することができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 化石燃料の燃焼熱で化学反応を用いて電池の作
動物質をつくる場合は、電池を１箇所に設置した状態
で、連続的に発電することができる。 （２） 化石燃料の燃焼熱で素性の知れた可燃性ガスを
発生させる場合は、ガスタービンへ導入するガスの組成
が決まってしまうので、制御がきわめて簡単になる。ま
た、ガス中に煤塵などがなくなるので、タービン羽根の
摩耗、損傷を防止することができる。
【図１】本発明の熱化学発電装置の一実施例を示す概略
系統図である。
系統図である。
【図２】本発明の装置の他の実施例を示す概略系統図で
ある。
ある。
１０ 燃焼装置 １２ 熱交換器 １４ 熱交換器 １６ 電池 １８ イオン交換膜 ２０ 正極の集電体 ２２ 負極の集電体 ２４ 正極室 ３０ 負極室 ３６ 分離器 ４０ 燃焼装置 ４２ 熱交換器 ４８ 反応器 ５４ 反応分離器 ６０ ガスタービン ６４ 発電機
Claims (4)
- 【請求項１】 化石燃料を燃焼させ、発生した燃焼熱で
電池からの化学物質を化学反応させて電池の作動物質を
製造し、この作動物質を該電池に循環して発電に供する
ことを特徴とする熱化学発電方法。 - 【請求項２】 化石燃料を燃焼させ、発生した燃焼熱で
化学物質を分解して可燃性ガスを製造し、この可燃性ガ
スを燃焼させて得た燃焼ガスをガスタービンに導入する
ことを特徴とする熱化学発電方法。 - 【請求項３】 内部に２個の熱交換器を備えた化石燃料
の燃焼装置と、 一方の熱交換器に化学物質循環ラインを介して接続さ
れ、かつ、他方の熱交換器に他の化学物質循環ラインを
介して接続された電池と、からなることを特徴とする熱
化学発電装置。 - 【請求項４】 内部に熱交換器を備えた化石燃料の燃焼
装置と、 この熱交換器に化学物質循環ラインを介して接続された
反応器と、 この反応器に他の化学物質循環ラインを介して接続され
た反応分離器と、 前記反応器及び前記反応分離器に可燃性ガス供給管を介
して接続されたガスタービンと、からなることを特徴と
する熱化学発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34354593A JPH07169513A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 熱化学発電方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34354593A JPH07169513A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 熱化学発電方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169513A true JPH07169513A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18362354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34354593A Pending JPH07169513A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 熱化学発電方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169513A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6689507B1 (en) | 1999-03-29 | 2004-02-10 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery and equipment or device having the battery as part of structure and locally distributed power generation method and power generation device therefor |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP34354593A patent/JPH07169513A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6689507B1 (en) | 1999-03-29 | 2004-02-10 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery and equipment or device having the battery as part of structure and locally distributed power generation method and power generation device therefor |
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