JPH076399B2 - 密閉サイクル式熱機関 - Google Patents
密閉サイクル式熱機関Info
- Publication number
- JPH076399B2 JPH076399B2 JP3183924A JP18392491A JPH076399B2 JP H076399 B2 JPH076399 B2 JP H076399B2 JP 3183924 A JP3183924 A JP 3183924A JP 18392491 A JP18392491 A JP 18392491A JP H076399 B2 JPH076399 B2 JP H076399B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- turbine
- heat
- compressor
- gas
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 40
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
- F02C1/04—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
- F02C1/10—Closed cycles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は，密閉サイクル式熱機
関に係り，特に小規模の熱機関において媒体ガスの熱回
収を効率的に行うのに用いて極めて好適なものである。
関に係り，特に小規模の熱機関において媒体ガスの熱回
収を効率的に行うのに用いて極めて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の装置としては例えば特公昭
５９−５１６５５号に開示されたものがある。上記密閉
サイクル式ガスタービン装置は加圧燃料式加熱器を具備
し，サイクル媒体ガスを加熱する加熱器における燃焼を
加圧下にて行ない，被加熱側のサイクル媒体ガスの圧力
と加熱側の燃焼ガスの圧力との間の圧力差を減少させ，
サイクル媒体ガス温度をさらに高温に加熱させて，ガス
タービン入口におけるサイクル媒体のガス温度を高める
ようにしたものである。
５９−５１６５５号に開示されたものがある。上記密閉
サイクル式ガスタービン装置は加圧燃料式加熱器を具備
し，サイクル媒体ガスを加熱する加熱器における燃焼を
加圧下にて行ない，被加熱側のサイクル媒体ガスの圧力
と加熱側の燃焼ガスの圧力との間の圧力差を減少させ，
サイクル媒体ガス温度をさらに高温に加熱させて，ガス
タービン入口におけるサイクル媒体のガス温度を高める
ようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら上記構成の
ものも含めて通常大規模プラントにおいてはタービンと
同軸上のコンプレッサーを駆動して圧力を上げ，温度を
高めてタービンを回転させるもので，この場合温度の高
いタービンよりの還流ガスを熱交換して，さらに通常プ
リクーラのようなものでもう一度温度を下げてコンプレ
ッサーに送り込んで昇圧を行ない，しかる後に温度を上
げることになるため，折角ガスの保有するエネルギーを
一亘失うことになって熱効率上問題点を有している。も
っとも大規模プラントにおいては他の方法でこの間の熱
回収はできるが，小規模のものでは熱回収は思うにまか
せず効率は著しく低下することは否めない。この発明は
小形化に適し，しかも媒体ガスの熱回収効率をよくした
密閉サイクル式熱機関を提供することをその目的とする
ものである。
ものも含めて通常大規模プラントにおいてはタービンと
同軸上のコンプレッサーを駆動して圧力を上げ，温度を
高めてタービンを回転させるもので，この場合温度の高
いタービンよりの還流ガスを熱交換して，さらに通常プ
リクーラのようなものでもう一度温度を下げてコンプレ
ッサーに送り込んで昇圧を行ない，しかる後に温度を上
げることになるため，折角ガスの保有するエネルギーを
一亘失うことになって熱効率上問題点を有している。も
っとも大規模プラントにおいては他の方法でこの間の熱
回収はできるが，小規模のものでは熱回収は思うにまか
せず効率は著しく低下することは否めない。この発明は
小形化に適し，しかも媒体ガスの熱回収効率をよくした
密閉サイクル式熱機関を提供することをその目的とする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明は上記
目的を達成するために，密閉された系の中を媒体ガス等
の熱作動物質を昇圧，加温してタービンを回転させ動力
を取り出すようにした密閉サイクル式熱機関において，
一端を減速歯車装置を介して発電機等と連結する軸上に
コンプレッサー並びに前，中，後の３段より成るタービ
ンを順次同軸上に配列し，各タービンの媒体ガスの流出
側にそれぞれ熱交換器を設けて，これらの熱交換器によ
り各タービンの流入側と流出側を連通させ，前段タービ
ンの熱交換器と後段タービンの熱交換器の間に燃焼炉並
びに熱交換器を介在させると共に，空気ブロアと連通す
る後段タービンの熱交換器をコンプレッサーの流入側に
連通させ，コンプレッサーの流出側には熱交換器を介し
て前段タービンの流入側と連通させると共に，上記熱交
換器と前段及び中段熱交換器を連通させて成り，３段の
ガスタービンで熱膨張と圧力膨張を行うことにより媒体
ガスの熱回収の効率化を図ったものである。
目的を達成するために，密閉された系の中を媒体ガス等
の熱作動物質を昇圧，加温してタービンを回転させ動力
を取り出すようにした密閉サイクル式熱機関において，
一端を減速歯車装置を介して発電機等と連結する軸上に
コンプレッサー並びに前，中，後の３段より成るタービ
ンを順次同軸上に配列し，各タービンの媒体ガスの流出
側にそれぞれ熱交換器を設けて，これらの熱交換器によ
り各タービンの流入側と流出側を連通させ，前段タービ
ンの熱交換器と後段タービンの熱交換器の間に燃焼炉並
びに熱交換器を介在させると共に，空気ブロアと連通す
る後段タービンの熱交換器をコンプレッサーの流入側に
連通させ，コンプレッサーの流出側には熱交換器を介し
て前段タービンの流入側と連通させると共に，上記熱交
換器と前段及び中段熱交換器を連通させて成り，３段の
ガスタービンで熱膨張と圧力膨張を行うことにより媒体
ガスの熱回収の効率化を図ったものである。
【０００５】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１はその系統図を示し，図において１はコン
プレッサー，２，３および４はそれぞれコンプレッサー
１と同軸５上に順次配列された前段，中段，後段のガス
タービンを示し，軸５の他端は減速歯車装置６，７を経
て発電機８に連結している。９，10,11, 12は熱交換器
を示し，13は後段の熱交換器11と連通する空気ブロア
ー,14 は燃焼炉で熱交換器12に連通し，15及び16はそれ
ぞれ外気, 燃料の供給路を矢印で示したものである。な
お17はブローバルブを示す。
明する。図１はその系統図を示し，図において１はコン
プレッサー，２，３および４はそれぞれコンプレッサー
１と同軸５上に順次配列された前段，中段，後段のガス
タービンを示し，軸５の他端は減速歯車装置６，７を経
て発電機８に連結している。９，10,11, 12は熱交換器
を示し，13は後段の熱交換器11と連通する空気ブロア
ー,14 は燃焼炉で熱交換器12に連通し，15及び16はそれ
ぞれ外気, 燃料の供給路を矢印で示したものである。な
お17はブローバルブを示す。
【０００６】上記熱交換器９は前段タービン２の流出側
と中段タービン３の流入側とを連通するように配置さ
れ，同様に熱交換器10は中段タービン３の流出側と後段
タービン４の流入側とを連通するように配置されてお
り，熱交換器11は後段タービン４の流入側とコンプレッ
サー１の流入側とを連通するように配置されている。ま
たコンプレッサー１の流出側と前段タービン２との間に
は熱交換器12がこれらを連通するように配置されてい
る。さらに熱交換器12は前段熱交換器９及び中段熱交換
器10と連通しており，空気と燃料とが燃焼炉14内で加熱
された高温ガスを熱交換器９，10をとおって大気へ排出
するようになっている。
と中段タービン３の流入側とを連通するように配置さ
れ，同様に熱交換器10は中段タービン３の流出側と後段
タービン４の流入側とを連通するように配置されてお
り，熱交換器11は後段タービン４の流入側とコンプレッ
サー１の流入側とを連通するように配置されている。ま
たコンプレッサー１の流出側と前段タービン２との間に
は熱交換器12がこれらを連通するように配置されてい
る。さらに熱交換器12は前段熱交換器９及び中段熱交換
器10と連通しており，空気と燃料とが燃焼炉14内で加熱
された高温ガスを熱交換器９，10をとおって大気へ排出
するようになっている。
【０００７】つぎに上記密閉式ガスタービンサイクルの
作動について系統を追って説明する。サイクル媒体ガス
は矢印Ｘ1 に示すように，ガスタービン群２，３，４に
より駆動される軸５上に配列されたコンプレッサー１に
入り，同コンプレッサー１によって適当な圧力まで昇圧
され，矢印Ｘ2 に示すようにコンプレッサー１から熱交
換器12に入る。
作動について系統を追って説明する。サイクル媒体ガス
は矢印Ｘ1 に示すように，ガスタービン群２，３，４に
より駆動される軸５上に配列されたコンプレッサー１に
入り，同コンプレッサー１によって適当な圧力まで昇圧
され，矢印Ｘ2 に示すようにコンプレッサー１から熱交
換器12に入る。
【０００８】一方燃料供給口より矢印16に示すように燃
焼炉14内に入った燃料と，外気供給口より矢印15に示す
ように空気ブロア13及び熱交換器11をとおり圧縮された
理論量をやや上回る空気（矢印Ｘ3参照）とが燃焼炉14
内で混合燃焼されて高温ガスとなり，該高温ガスは矢印
Ｘ13に示すように熱交換器12内に入り，上記サイクル媒
体ガスは上記高温ガスにより加熱膨張して矢印Ｘ4 に示
すように，前段のガスタービン２に入り，該タービンを
回転させて動力を発生する。
焼炉14内に入った燃料と，外気供給口より矢印15に示す
ように空気ブロア13及び熱交換器11をとおり圧縮された
理論量をやや上回る空気（矢印Ｘ3参照）とが燃焼炉14
内で混合燃焼されて高温ガスとなり，該高温ガスは矢印
Ｘ13に示すように熱交換器12内に入り，上記サイクル媒
体ガスは上記高温ガスにより加熱膨張して矢印Ｘ4 に示
すように，前段のガスタービン２に入り，該タービンを
回転させて動力を発生する。
【０００９】そして前段タービンより出た排ガス（矢印
Ｘ5 参照）はまだかなりの温度と圧力を保持していて前
段熱交換器９に入る。そして熱交換器12より加熱されて
矢印Ｘ6 のように上記熱交換器９内に入り込んでくる高
温ガスによりサイクル媒体ガスは熱交換器９内で加熱さ
れて矢印Ｘ7 に示すように中段のガスタービン３に入り
一定の仕事をした後に，さらに前述したのと同様の順序
で中段の熱交換器10に入る。（矢印Ｘ8参照）
Ｘ5 参照）はまだかなりの温度と圧力を保持していて前
段熱交換器９に入る。そして熱交換器12より加熱されて
矢印Ｘ6 のように上記熱交換器９内に入り込んでくる高
温ガスによりサイクル媒体ガスは熱交換器９内で加熱さ
れて矢印Ｘ7 に示すように中段のガスタービン３に入り
一定の仕事をした後に，さらに前述したのと同様の順序
で中段の熱交換器10に入る。（矢印Ｘ8参照）
【００１０】そしてこの熱交換器10内において矢印Ｘ9
に示すように熱交換器９より入り込んでくる高温ガスの
熱を吸収してサイクル媒体ガスは再加熱された後，矢印
Ｘ10に示すように後段のガスタービンに入り，膨張した
後，媒体ガスは矢印Ｘ11に示すように後段の熱交換器11
に入り，ここで空気ブロア13より取り入れられた外気と
熱交換して，媒体ガスの温度は低下し，矢印Ｘ1 に示す
ように再びコンプレッサー１に導かれる。このようにし
て上記手順を繰返すもので，この実施例によれば３段で
熱膨張と圧力膨張させるようにしてあるために，媒体ガ
スの熱回収を有効に行うことができる。
に示すように熱交換器９より入り込んでくる高温ガスの
熱を吸収してサイクル媒体ガスは再加熱された後，矢印
Ｘ10に示すように後段のガスタービンに入り，膨張した
後，媒体ガスは矢印Ｘ11に示すように後段の熱交換器11
に入り，ここで空気ブロア13より取り入れられた外気と
熱交換して，媒体ガスの温度は低下し，矢印Ｘ1 に示す
ように再びコンプレッサー１に導かれる。このようにし
て上記手順を繰返すもので，この実施例によれば３段で
熱膨張と圧力膨張させるようにしてあるために，媒体ガ
スの熱回収を有効に行うことができる。
【００１１】
【発明の効果】この発明は以上詳述したようにして成
り，コンプレッサーと同軸上にタービンを３段に配列し
て，媒体ガスの有する熱エネルギーを可能な限り有効に
利用することにより，従来のこの種の密閉式ガスタービ
ンサイクル機関において実施されているようなプリクー
ラ等の助けを借りることなく，常温近くまで媒体ガスの
温度を落としてコンプレッサーに導くようにしたことか
ら，媒体ガスの熱回収を高効率に行うことができ，従っ
て特に小形プラントに用いて甚だ適切な密閉サイクル熱
機関が得られる。
り，コンプレッサーと同軸上にタービンを３段に配列し
て，媒体ガスの有する熱エネルギーを可能な限り有効に
利用することにより，従来のこの種の密閉式ガスタービ
ンサイクル機関において実施されているようなプリクー
ラ等の助けを借りることなく，常温近くまで媒体ガスの
温度を落としてコンプレッサーに導くようにしたことか
ら，媒体ガスの熱回収を高効率に行うことができ，従っ
て特に小形プラントに用いて甚だ適切な密閉サイクル熱
機関が得られる。
【図１】この発明の一実施例になる密閉サイクル式熱機
関の系統図である。
関の系統図である。
１ コンプレッサー ２ 前段タービン ３ 中段タービン ４ 後段タービン ５ 軸 ６ 減速歯車 ７ 減速歯車 ８ 発電機 ９ 熱交換器 10 熱交換器 11 熱交換器 12 熱交換器 13 空気ブロア 14 燃焼炉
Claims (1)
- 【請求項１】 密閉された系の中を媒体ガス等の熱作動
物質を昇圧，加温してタービンを回転させ動力を取り出
すようにした密閉サイクル式熱機関において，一端を減
速歯車装置６，７を介して発電機８に連結する軸５上に
コンプレッサー１，及び前段，中段，後段よりなるター
ビン２，３，４を順次同軸上に配列し，各タービンの媒
体ガス流出側にはそれぞれ熱交換器９，10, 11を設けて
これら熱交換器により各タービン２，３，４の流入側と
流出側とを連通させ，前記熱交換器９と前記熱交換器11
の間に燃焼炉14及び熱交換器12を設けて，空気ブロア13
と連通する熱交換器11をコンプレッサー１の流入側に連
通させ，コンプレッサー１の流出側には熱交換器12を介
して前段タービン２の流入側と連通させ，熱交換器12と
熱交換器９及び熱交換器10を連通させて成る密閉リサイ
クル式熱機関。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183924A JPH076399B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 密閉サイクル式熱機関 |
| US07/771,495 US5142869A (en) | 1991-06-28 | 1991-10-04 | Closed cycle type heat engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183924A JPH076399B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 密閉サイクル式熱機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055424A JPH055424A (ja) | 1993-01-14 |
| JPH076399B2 true JPH076399B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=16144197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183924A Expired - Lifetime JPH076399B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 密閉サイクル式熱機関 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5142869A (ja) |
| JP (1) | JPH076399B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010182A1 (fr) * | 1996-09-03 | 1998-03-12 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Generateur a turbine a gaz et procede de production d'energie |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5904044A (en) * | 1997-02-19 | 1999-05-18 | White; William M. | Fluid expander |
| US6052996A (en) * | 1998-02-13 | 2000-04-25 | Clark; John C. | Heat-work cycle for steam cycle electric power generation plants |
| AU755167B2 (en) * | 1999-04-28 | 2002-12-05 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A thermodynamic apparatus |
| BR0010158A (pt) * | 1999-04-28 | 2002-01-15 | Commw Scient Ind Res Org | Aparelho termodinâmico |
| PL3344856T3 (pl) | 2015-09-01 | 2020-11-02 | 8 Rivers Capital, Llc | Systemy i sposoby wytwarzania energii przy zastosowaniu zintegrowanych cykli CO<sub>2</sub> |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951655A (ja) * | 1982-09-18 | 1984-03-26 | Hitachi Ltd | フアクシミリ装置の原稿読取り装置 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3183924A patent/JPH076399B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-04 US US07/771,495 patent/US5142869A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010182A1 (fr) * | 1996-09-03 | 1998-03-12 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Generateur a turbine a gaz et procede de production d'energie |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5142869A (en) | 1992-09-01 |
| JPH055424A (ja) | 1993-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01280638A (ja) | ガスタービンコージエネシステム | |
| US5678401A (en) | Energy supply system utilizing gas and steam turbines | |
| EP1391596B1 (en) | Gas turbine plant | |
| CN106837438B (zh) | 一种天然气压力能及冷能联合回收系统及方法 | |
| US8484975B2 (en) | Apparatus and method for start-up of a power plant | |
| EP1872002B1 (en) | Energy recovery system | |
| CN111379627A (zh) | 一种燃气涡轮发动机循环系统及循环方法 | |
| US4753068A (en) | Gas turbine cycle incorporating simultaneous, parallel, dual-mode heat recovery | |
| WO2015185891A1 (en) | Hybrid electricity storage and power generation system and method of operating such a system | |
| US20070256424A1 (en) | Heat recovery gas turbine in combined brayton cycle power generation | |
| WO2008119784A2 (en) | Arrangement with a steam turbine and a condenser | |
| WO1999045321B1 (en) | An improved heat exchanger for operating with a combustion turbine in either a simple cycle or a combined cycle | |
| JPH076399B2 (ja) | 密閉サイクル式熱機関 | |
| CN212642880U (zh) | 一种基于lng冷源的燃气超临界二氧化碳联合循环发电系统 | |
| CA1284586C (en) | Air turbine cycle | |
| CN214147847U (zh) | 内燃机与燃煤机组凝结水及给水系统耦合回收余热系统 | |
| CN110748391A (zh) | 超临界二氧化碳耦合lng冷能发电系统及方法 | |
| CN213630639U (zh) | 一种燃气轮机热通道冷却空气热交换器排气废热利用系统 | |
| CN111622817B (zh) | 燃煤发电系统及其s-co2循环系统 | |
| CN114412595A (zh) | 燃料烟气多温区利用发电系统 | |
| CN111219218A (zh) | 一种带余热回收的煤基超临界二氧化碳发电系统及方法 | |
| CN215444174U (zh) | 可防止加热器骤冷的超临界二氧化碳发电闭式循环系统 | |
| CN111964024B (zh) | 一种废气余热回收方法 | |
| CN112555801A (zh) | 内燃机与燃煤机组凝结水及给水系统耦合回收余热系统 | |
| RU95121469A (ru) | Комбинированный газоперекачивающий агрегат |