JPH09242562A - クローズドブレイトンサイクル装置とその運転方法 - Google Patents
クローズドブレイトンサイクル装置とその運転方法Info
- Publication number
- JPH09242562A JPH09242562A JP8047198A JP4719896A JPH09242562A JP H09242562 A JPH09242562 A JP H09242562A JP 8047198 A JP8047198 A JP 8047198A JP 4719896 A JP4719896 A JP 4719896A JP H09242562 A JPH09242562 A JP H09242562A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- gas
- output
- brayton cycle
- closed brayton
- 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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-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常のクローズドブレイトンサイクルガスタ
ービンでは、負荷変動に応じて、出力を変化させる場合
には、ガスタービン回転数を変えるので、作動ガス体積
流量も重量流量も変化し、これによりサイクル効率が低
下するという不具合がある。本発明はこの不具合を解消
し、サイクル効率を不変としたものを提供することを課
題とする。 【解決手段】 圧縮機の吐出側と吸込側との間に、貯気
タンクを中心として貯気用圧縮機と開閉弁とを含んで構
成した制御流路を介装し、出力を変動させる際には、系
内の作動ガスの一部を前記貯気タンクに取り込むか、又
は取り込んだものを還流するかして、系内の作動ガスの
量を調整し、系内の作動ガス体積流量を安定させこれに
よりサイクル効率の低下を抑えた。
ービンでは、負荷変動に応じて、出力を変化させる場合
には、ガスタービン回転数を変えるので、作動ガス体積
流量も重量流量も変化し、これによりサイクル効率が低
下するという不具合がある。本発明はこの不具合を解消
し、サイクル効率を不変としたものを提供することを課
題とする。 【解決手段】 圧縮機の吐出側と吸込側との間に、貯気
タンクを中心として貯気用圧縮機と開閉弁とを含んで構
成した制御流路を介装し、出力を変動させる際には、系
内の作動ガスの一部を前記貯気タンクに取り込むか、又
は取り込んだものを還流するかして、系内の作動ガスの
量を調整し、系内の作動ガス体積流量を安定させこれに
よりサイクル効率の低下を抑えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は負荷変動に応じて出
力を制御可能としたガスタービン等のクローズドブレイ
トンサイクル装置に関する。
力を制御可能としたガスタービン等のクローズドブレイ
トンサイクル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のクローズドブレイトンサイ
クルガスタービンの系統図である。系内の作動ガス９は
圧縮機７で圧縮され、加熱器８で熱Ｑ1 を加えられ加熱
されて高温高圧のガスとなる。
クルガスタービンの系統図である。系内の作動ガス９は
圧縮機７で圧縮され、加熱器８で熱Ｑ1 を加えられ加熱
されて高温高圧のガスとなる。
【０００３】この高温高圧のガスは圧縮機７と同軸１６
上のガスタービン６に導かれ、ガスのエネルギを回収す
ることにより出力を生み、圧縮機７の駆動力分を差し引
いた分が正味の出力となる。
上のガスタービン６に導かれ、ガスのエネルギを回収す
ることにより出力を生み、圧縮機７の駆動力分を差し引
いた分が正味の出力となる。
【０００４】エネルギを回収されて低温低圧となった作
動ガス９は、冷却器１０で熱Ｑ2 をうばわれてさらに冷
却され、再び圧縮機７に導かれて、系内が密閉され外部
と遮断されたクローズドブレイトンサイクルガスタービ
ンを構成している。
動ガス９は、冷却器１０で熱Ｑ2 をうばわれてさらに冷
却され、再び圧縮機７に導かれて、系内が密閉され外部
と遮断されたクローズドブレイトンサイクルガスタービ
ンを構成している。
【０００５】そしてこの従来のものでは、ガスタービン
６の負荷の低減時は回転数を低下させ、負荷増加時は回
転数を増加させて圧力比を変化させることにより重量流
量を変化させることにより負荷変動に対応していた。
６の負荷の低減時は回転数を低下させ、負荷増加時は回
転数を増加させて圧力比を変化させることにより重量流
量を変化させることにより負荷変動に対応していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のもので
は、同一軸上のガスタービン６、圧縮機７の回転数を変
化させると体積流量が変化するが、系内が密閉されてい
るため圧縮機入口側の圧力は常に一定で圧力比が変化
し、重量流量すなわち出力が変化する。
は、同一軸上のガスタービン６、圧縮機７の回転数を変
化させると体積流量が変化するが、系内が密閉されてい
るため圧縮機入口側の圧力は常に一定で圧力比が変化
し、重量流量すなわち出力が変化する。
【０００７】一方、サイクルの性能を示すサイクル効率
と圧力比との関係は図３に示すようにほぼ圧力比２付近
で効率最大となる関係があり、従来の回転数の変化によ
る出力制御法では各負荷点でサイクル効率が大きく変化
すること、特に低負荷時にサイクル効率が低下すること
が懸念される。
と圧力比との関係は図３に示すようにほぼ圧力比２付近
で効率最大となる関係があり、従来の回転数の変化によ
る出力制御法では各負荷点でサイクル効率が大きく変化
すること、特に低負荷時にサイクル効率が低下すること
が懸念される。
【０００８】本発明はこのような従来のものにおける不
具合を解消し、負荷変動に対してサイクル効率を低下す
ることなく追随対処しうるものを提供することを課題と
するものである。
具合を解消し、負荷変動に対してサイクル効率を低下す
ることなく追随対処しうるものを提供することを課題と
するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するべくなされたもので、圧縮機の吐出側と吸込側と
の間に、貯気用圧縮機と貯気タンクと開閉弁とを上流か
ら順次配列して構成した制御流路を設けたクローズドブ
レイトンサイクル装置を提供し、負荷の変動に応じて制
御流路を作動し、作動媒体を調整して同負荷変動に対応
させ、サイクル効率を何ら低下させることなくこの負荷
変動を対処するものである。
決するべくなされたもので、圧縮機の吐出側と吸込側と
の間に、貯気用圧縮機と貯気タンクと開閉弁とを上流か
ら順次配列して構成した制御流路を設けたクローズドブ
レイトンサイクル装置を提供し、負荷の変動に応じて制
御流路を作動し、作動媒体を調整して同負荷変動に対応
させ、サイクル効率を何ら低下させることなくこの負荷
変動を対処するものである。
【００１０】また、本発明は出力を低下させる際には系
内ガスの一部を圧縮機の吐出側から分岐して保存し、出
力を増加させる際には保存していた系内ガスを圧縮機吸
込側から系内に還流して運転するようにしたクローズド
ブレイトンサイクル装置の運転方法を提供し、負荷変動
で出力を低下するとき、又は増加するとき夫々に応じ
て、作動媒体の系内ガスの一部を、系から分岐して保存
するか又は保存していたものを還流復帰させて増加させ
た上で運転し、これによりサイクル効率を何ら低下させ
ることなく前記負荷変動を対処するものである。
内ガスの一部を圧縮機の吐出側から分岐して保存し、出
力を増加させる際には保存していた系内ガスを圧縮機吸
込側から系内に還流して運転するようにしたクローズド
ブレイトンサイクル装置の運転方法を提供し、負荷変動
で出力を低下するとき、又は増加するとき夫々に応じ
て、作動媒体の系内ガスの一部を、系から分岐して保存
するか又は保存していたものを還流復帰させて増加させ
た上で運転し、これによりサイクル効率を何ら低下させ
ることなく前記負荷変動を対処するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１に基
づいて説明する。図１は本実施の形態の系統図であり、
前記した従来のものと同一部分には同一の符号を付して
示し、同従来のものと異る点に焦点を合せて説明して重
複する説明は省略する。
づいて説明する。図１は本実施の形態の系統図であり、
前記した従来のものと同一部分には同一の符号を付して
示し、同従来のものと異る点に焦点を合せて説明して重
複する説明は省略する。
【００１２】本実施の形態では、通常の系統に加えて、
出力制御用に貯気タンク１１を設け、出力低減時に系内
ガスの一部を分離、貯気するために圧縮機７の吐出側７
ａから分岐して系内と貯気タンク１１を連結する貯気管
路１および貯気用圧縮機１５を設け、また、出力増加時
に貯気ガスを系内に還流するために貯気タンク１１と圧
縮機７吸込側を連結する還流管路３および開閉弁２を設
けた。
出力制御用に貯気タンク１１を設け、出力低減時に系内
ガスの一部を分離、貯気するために圧縮機７の吐出側７
ａから分岐して系内と貯気タンク１１を連結する貯気管
路１および貯気用圧縮機１５を設け、また、出力増加時
に貯気ガスを系内に還流するために貯気タンク１１と圧
縮機７吸込側を連結する還流管路３および開閉弁２を設
けた。
【００１３】即ち、圧縮機７の吐出側７ａと吸込側７ｂ
との間には、ガスタービン６からはじまり冷却器１０を
経て帰還するクローズドブレイトンサイクルの通常の系
に加えて、貯気管路１、及び還流管路３を夫々上流、下
流とし、上流側から下流側へ向かって貯気用圧縮機１
５、貯気タンク１１、開閉弁２と順次配列して、この全
体で形成した制御流路を介装している。
との間には、ガスタービン６からはじまり冷却器１０を
経て帰還するクローズドブレイトンサイクルの通常の系
に加えて、貯気管路１、及び還流管路３を夫々上流、下
流とし、上流側から下流側へ向かって貯気用圧縮機１
５、貯気タンク１１、開閉弁２と順次配列して、この全
体で形成した制御流路を介装している。
【００１４】なお前記吐出側７ａと吸込側７ｂとは、必
ずしも圧縮機７上に設けられていると限定されるもので
はなく、装置のロケイション等に応じ適宜管路を延ばし
て最適な位置を選びうることは勿論である。
ずしも圧縮機７上に設けられていると限定されるもので
はなく、装置のロケイション等に応じ適宜管路を延ばし
て最適な位置を選びうることは勿論である。
【００１５】このように構成された本実施の形態では、
いま、出力を低減する場合は同一軸１６上にあるガスタ
ービン６、圧縮機７の回転数を一定とし、貯気用圧縮機
１５を作動させ、開閉弁２を閉じ貯気タンク１１に系内
の作動ガス９の一部を分離、貯気するように運転するこ
とにより、作動ガス９は体積流量を変えず、すなわち圧
力比一定のまま重量流量を変化でき、ガスタービン６の
出力は低下する。
いま、出力を低減する場合は同一軸１６上にあるガスタ
ービン６、圧縮機７の回転数を一定とし、貯気用圧縮機
１５を作動させ、開閉弁２を閉じ貯気タンク１１に系内
の作動ガス９の一部を分離、貯気するように運転するこ
とにより、作動ガス９は体積流量を変えず、すなわち圧
力比一定のまま重量流量を変化でき、ガスタービン６の
出力は低下する。
【００１６】一方、出力を増加する場合は、同様にガス
タービン６、圧縮機７の回転数を一定とし、貯気用圧縮
機１５を停止したまま貯気タンク１１に貯気していたガ
スを開閉弁２を開くことにより系内に戻して運転するこ
とにより、体積流量を変えず、すなわち圧力比一定のま
ま重量流量を変化できガスタービン６の出力は増加す
る。
タービン６、圧縮機７の回転数を一定とし、貯気用圧縮
機１５を停止したまま貯気タンク１１に貯気していたガ
スを開閉弁２を開くことにより系内に戻して運転するこ
とにより、体積流量を変えず、すなわち圧力比一定のま
ま重量流量を変化できガスタービン６の出力は増加す
る。
【００１７】そしてこの作動を通してサイクル効率を何
ら低下することなくガスタービンの出力を低下又は増加
させて負荷の変動に追従した運転を行うことができるも
のである。
ら低下することなくガスタービンの出力を低下又は増加
させて負荷の変動に追従した運転を行うことができるも
のである。
【００１８】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上本発明によれば、負荷の変動に応じ
て制御流路を作動し、全体のサイクル効率を低下するこ
となく前記負荷変動に追従してそれに対応した運転を行
うことができたものである。
て制御流路を作動し、全体のサイクル効率を低下するこ
となく前記負荷変動に追従してそれに対応した運転を行
うことができたものである。
【００２０】また、請求項２の発明では、負荷変動で出
力を低下し又は増加するときには制御流路内に作動媒体
の系内ガスの一部を保存し、又はこの保存していたもの
を還流して復帰させ、全体のサイクル効率を低下するこ
となく前記負荷変動に追従する運転方法を得ることがで
きたものである。
力を低下し又は増加するときには制御流路内に作動媒体
の系内ガスの一部を保存し、又はこの保存していたもの
を還流して復帰させ、全体のサイクル効率を低下するこ
となく前記負荷変動に追従する運転方法を得ることがで
きたものである。
【図１】本発明の実施の一形態を得るクローズドブレイ
トンサイクルの系統図。
トンサイクルの系統図。
【図２】従来のクローズドブレイトンサイクルの系統
図。
図。
【図３】クローズドブレイトンサイクル効率と圧力比の
関係図。
関係図。
２ 開閉弁 ６ ガスタービン ７ 圧縮機 １１ 貯気タンク １５ 貯気用圧縮機
Claims (2)
- 【請求項１】 圧縮機の吐出側と吸込側との間に、貯気
用圧縮機と貯気タンクと開閉弁とを上流から順次配列し
て構成した制御流路を設けたことを特徴とするクローズ
ドブレイトンサイクル装置。 - 【請求項２】 出力を低下させる際には系内ガスの一部
を圧縮機の吐出側から分岐して保存し、出力を増加させ
る際には保存していた系内ガスを圧縮機吸込側から系内
に還流して運転するようにしたことを特徴とするクロー
ズドブレイトンサイクル装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8047198A JPH09242562A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | クローズドブレイトンサイクル装置とその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8047198A JPH09242562A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | クローズドブレイトンサイクル装置とその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09242562A true JPH09242562A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12768441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8047198A Pending JPH09242562A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | クローズドブレイトンサイクル装置とその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09242562A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003020914A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Kobe Steel Ltd | 閉サイクルガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システム |
| JP2013508619A (ja) * | 2009-10-27 | 2013-03-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 空気圧縮膨張システムにおいて二酸化炭素を回収するためのシステムおよび方法 |
| CN112360571A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 北京动力机械研究所 | 一种低散热闭式布雷顿循环热电转换系统 |
| CN119333263A (zh) * | 2024-09-10 | 2025-01-21 | 中国船舶集团有限公司第七〇四研究所 | 基于工质充填与回收的闭式布雷顿循环负载调节控制系统 |
-
1996
- 1996-03-05 JP JP8047198A patent/JPH09242562A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003020914A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Kobe Steel Ltd | 閉サイクルガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システム |
| JP2013508619A (ja) * | 2009-10-27 | 2013-03-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 空気圧縮膨張システムにおいて二酸化炭素を回収するためのシステムおよび方法 |
| CN112360571A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 北京动力机械研究所 | 一种低散热闭式布雷顿循环热电转换系统 |
| CN119333263A (zh) * | 2024-09-10 | 2025-01-21 | 中国船舶集团有限公司第七〇四研究所 | 基于工质充填与回收的闭式布雷顿循环负载调节控制系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040304 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040720 |