JPH10121912A - 燃焼タービンサイクルシステム - Google Patents
燃焼タービンサイクルシステムInfo
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- JPH10121912A JPH10121912A JP27806496A JP27806496A JPH10121912A JP H10121912 A JPH10121912 A JP H10121912A JP 27806496 A JP27806496 A JP 27806496A JP 27806496 A JP27806496 A JP 27806496A JP H10121912 A JPH10121912 A JP H10121912A
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- turbine
- cooling chamber
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭化水素または水素等を燃料とする燃焼ター
ビンにおいて、圧縮機に循環される吸気を積極的に冷却
・除湿して、同吸気を確実に所定の温度、圧力に維持
し、かつ、この過程で生じる冷熱を系内で活用し熱効率
を向上させるようにしたものを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 燃焼タービンの排気系に燃焼ガスを熱媒
として復水を蒸気化する復水再生熱交換器を設け、その
下流に圧縮機の吸気側に連なる冷却室を設けて氷等の低
温媒体で燃焼ガスを積極的に冷却するとともに、前記復
水再生熱交換器の後流から水素燃焼ガスの一部を復水タ
ービンに供給し、一方、前記復水再生熱交換器で生成さ
れた蒸気は背圧タービンに供給され、且つ、前記冷却室
で生じた凝縮水はプラントクーラ及び温排水冷却熱交換
器等に供給するようにし、特に前記冷却室で氷を冷却面
とする場合には、時間差製氷及び冷却、ならびに同時製
氷及び冷却のいずれも可能とした燃焼タービンサイクル
システムである。
ビンにおいて、圧縮機に循環される吸気を積極的に冷却
・除湿して、同吸気を確実に所定の温度、圧力に維持
し、かつ、この過程で生じる冷熱を系内で活用し熱効率
を向上させるようにしたものを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 燃焼タービンの排気系に燃焼ガスを熱媒
として復水を蒸気化する復水再生熱交換器を設け、その
下流に圧縮機の吸気側に連なる冷却室を設けて氷等の低
温媒体で燃焼ガスを積極的に冷却するとともに、前記復
水再生熱交換器の後流から水素燃焼ガスの一部を復水タ
ービンに供給し、一方、前記復水再生熱交換器で生成さ
れた蒸気は背圧タービンに供給され、且つ、前記冷却室
で生じた凝縮水はプラントクーラ及び温排水冷却熱交換
器等に供給するようにし、特に前記冷却室で氷を冷却面
とする場合には、時間差製氷及び冷却、ならびに同時製
氷及び冷却のいずれも可能とした燃焼タービンサイクル
システムである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は炭化水素又は水素等
を燃料とする燃焼タービンに関する。
を燃料とする燃焼タービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に従来の水素燃焼タービンのサイク
ルシステムを示す。
ルシステムを示す。
【０００３】同図において、０１は圧縮機，０２は燃焼
器，０３は燃焼タービン，０４，０５は再生熱交換器，
０６は復水タービン，０７は復水器，０８は背圧タービ
ン，０９，０１０は給水加熱器、そして０１１は必要に
応じて使用されるタービン冷却空気供給経路である。
器，０３は燃焼タービン，０４，０５は再生熱交換器，
０６は復水タービン，０７は復水器，０８は背圧タービ
ン，０９，０１０は給水加熱器、そして０１１は必要に
応じて使用されるタービン冷却空気供給経路である。
【０００４】このような構成の下で、圧縮機０１で圧縮
されたガスは、燃焼器０２において供給されたＨ2 とＯ
2 と混合されて燃焼され、高温の燃焼ガス（蒸気）とな
って燃焼タービン０３を駆動する。そしてこの燃焼ター
ビン０３で所定の仕事を終えた燃焼ガス、即ち蒸気は、
燃焼タービン０３の下流側の再生熱交換器０４で給水を
加熱した後分岐し、その一方の経路では再生熱交換器０
５を経て再び圧縮機０１に吸気される。
されたガスは、燃焼器０２において供給されたＨ2 とＯ
2 と混合されて燃焼され、高温の燃焼ガス（蒸気）とな
って燃焼タービン０３を駆動する。そしてこの燃焼ター
ビン０３で所定の仕事を終えた燃焼ガス、即ち蒸気は、
燃焼タービン０３の下流側の再生熱交換器０４で給水を
加熱した後分岐し、その一方の経路では再生熱交換器０
５を経て再び圧縮機０１に吸気される。
【０００５】また、前記再生熱交換器０４の後流で分岐
した他方の経路では、蒸気を復水タービン０６に供給
し、同復水タービン０６を駆動する。同復水タービン０
６を駆動した後の蒸気は、復水器０７で凝縮されて復水
となり、その後給水加熱器０９，０１０、再生熱交換器
０５、０４で加熱されて蒸気となり、背圧タービン０８
を駆動し、その排気は燃焼器０２に戻される。
した他方の経路では、蒸気を復水タービン０６に供給
し、同復水タービン０６を駆動する。同復水タービン０
６を駆動した後の蒸気は、復水器０７で凝縮されて復水
となり、その後給水加熱器０９，０１０、再生熱交換器
０５、０４で加熱されて蒸気となり、背圧タービン０８
を駆動し、その排気は燃焼器０２に戻される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の水素燃
焼タービンのサイクルシステムにおいては、燃焼器０２
で発生した燃焼ガス、即ち蒸気は、再生熱交換器０４，
０５において復水タービン０６からの復水を加熱して蒸
気化し、背圧タービン０８の駆動源とする。一方、この
結果として再生熱交換器０５を出た燃焼ガスは、熱を奪
われて、常温となり湿分も除去されることになるが、こ
れは積極的な冷却・除湿を行うものではない。
焼タービンのサイクルシステムにおいては、燃焼器０２
で発生した燃焼ガス、即ち蒸気は、再生熱交換器０４，
０５において復水タービン０６からの復水を加熱して蒸
気化し、背圧タービン０８の駆動源とする。一方、この
結果として再生熱交換器０５を出た燃焼ガスは、熱を奪
われて、常温となり湿分も除去されることになるが、こ
れは積極的な冷却・除湿を行うものではない。
【０００７】従って前記燃焼ガスは、このサイクルシス
テムの実際の運転状況で決まる熱回収等のバランス上の
温度で冷却・除湿されて圧縮機に吸気されている。
テムの実際の運転状況で決まる熱回収等のバランス上の
温度で冷却・除湿されて圧縮機に吸気されている。
【０００８】即ち、圧縮機０１の吸気は、サイクルシス
テムの運転変動に追従してその温度・圧力が変動するの
で、再生熱交換器０４、０５での熱回収が常時十分に行
なわれるとは言い難いこと、及びこれに加えて前記変動
により吸気の温度・圧力が所定の値・レベルに固定され
たものではないので、これに続く燃焼過程以下の作動
が、必ずしも安定したものではない等の問題点がある。
テムの運転変動に追従してその温度・圧力が変動するの
で、再生熱交換器０４、０５での熱回収が常時十分に行
なわれるとは言い難いこと、及びこれに加えて前記変動
により吸気の温度・圧力が所定の値・レベルに固定され
たものではないので、これに続く燃焼過程以下の作動
が、必ずしも安定したものではない等の問題点がある。
【０００９】本発明はこのような従来のものの問題点を
解消すべく再生熱交換器０４、０５以外に冷却部を加え
て熱回収効果を大きくし、かつ圧縮機０１の吸気を安定
した一定の条件に維持することを狙って提案するもので
ある。
解消すべく再生熱交換器０４、０５以外に冷却部を加え
て熱回収効果を大きくし、かつ圧縮機０１の吸気を安定
した一定の条件に維持することを狙って提案するもので
ある。
【００１０】
【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、圧縮機の吸気側に冷却室を設
け、低温媒体で燃焼ガスを冷却・除湿し、これにより生
じた凝縮水をプラントクーラの冷却水として供給する燃
焼タービンサイクルシステムを提供し、圧縮機の吸気側
に設けた冷却室に燃焼ガスを導き、これを冷却しかつ除
湿することにより、圧縮機に供給される吸気を所定の圧
力、温度域で低温に維持し、圧縮機及び爾後の行程を安
定的かつ効率的に作動させ、しかも冷却室で生じる凝縮
水はプラントクーラで使用して無駄なく熱回収し、シス
テム全体の熱効率を向上させるものである。
するべくなされたもので、圧縮機の吸気側に冷却室を設
け、低温媒体で燃焼ガスを冷却・除湿し、これにより生
じた凝縮水をプラントクーラの冷却水として供給する燃
焼タービンサイクルシステムを提供し、圧縮機の吸気側
に設けた冷却室に燃焼ガスを導き、これを冷却しかつ除
湿することにより、圧縮機に供給される吸気を所定の圧
力、温度域で低温に維持し、圧縮機及び爾後の行程を安
定的かつ効率的に作動させ、しかも冷却室で生じる凝縮
水はプラントクーラで使用して無駄なく熱回収し、シス
テム全体の熱効率を向上させるものである。
【００１１】また、本発明は、燃焼タービンの排気系に
燃焼ガスを熱媒として復水を蒸気化する復水再生熱交換
器を設け、その下流に圧縮機の吸気側に連なる冷却室を
設けて低温媒体で燃焼ガスを積極的に冷却するととも
に、前記復水再生熱交換器の後流から水素燃焼ガスの一
部を復水タービンに供給する燃焼タービンサイクルシス
テムを提供し、燃焼タービンの燃焼ガスは、まず復水再
生熱交換器で、熱媒として働いて復水を蒸気化し、次い
でその後流で分岐して一方を圧縮機の吸気側に連通した
冷却室に導き、これを冷却して圧縮機の吸気を一定温度
域で低温になるようにすることによって圧縮機以降を安
定して効率良く作動させ、また前記分岐した他方は復水
タービンに供給して作動させ、システム全体を効率良く
かつ安定的に作動させるものである。
燃焼ガスを熱媒として復水を蒸気化する復水再生熱交換
器を設け、その下流に圧縮機の吸気側に連なる冷却室を
設けて低温媒体で燃焼ガスを積極的に冷却するととも
に、前記復水再生熱交換器の後流から水素燃焼ガスの一
部を復水タービンに供給する燃焼タービンサイクルシス
テムを提供し、燃焼タービンの燃焼ガスは、まず復水再
生熱交換器で、熱媒として働いて復水を蒸気化し、次い
でその後流で分岐して一方を圧縮機の吸気側に連通した
冷却室に導き、これを冷却して圧縮機の吸気を一定温度
域で低温になるようにすることによって圧縮機以降を安
定して効率良く作動させ、また前記分岐した他方は復水
タービンに供給して作動させ、システム全体を効率良く
かつ安定的に作動させるものである。
【００１２】また、本発明は前記復水再生熱交換器で生
成された蒸気は背圧タービンに供給され、前記冷却室で
生じた凝縮水はプラントクーラ及び温排水冷却熱交換器
に供給する燃焼タービンサイクルシステムに係わり、前
記した燃焼タービンの燃焼ガスの保有する熱量は復水再
生熱交換器において復水を蒸気化し、これを背圧タービ
ンで回収すると共に、圧縮機吸気側の冷却室で生じた凝
縮水をシステム系内のプラントクーラ及び温排水冷熱交
換器等に導いて、同凝縮水の保有する冷熱を回収し、全
体の熱効率を向上させるものである。
成された蒸気は背圧タービンに供給され、前記冷却室で
生じた凝縮水はプラントクーラ及び温排水冷却熱交換器
に供給する燃焼タービンサイクルシステムに係わり、前
記した燃焼タービンの燃焼ガスの保有する熱量は復水再
生熱交換器において復水を蒸気化し、これを背圧タービ
ンで回収すると共に、圧縮機吸気側の冷却室で生じた凝
縮水をシステム系内のプラントクーラ及び温排水冷熱交
換器等に導いて、同凝縮水の保有する冷熱を回収し、全
体の熱効率を向上させるものである。
【００１３】更にまた、本発明は、前記冷却室では氷を
冷却面として前記燃焼ガスと接触させる燃焼タービンサ
イクルシステムを提供し、圧縮機の吸気側に配置した冷
却室では、燃焼ガスを氷と接触させて積極的かつ徹底的
に冷却することにより、圧縮機の吸気温度をより低く、
かつより確実に低下させ、圧縮機以降の熱効率を大巾、
かつ確実に向上させるものである。
冷却面として前記燃焼ガスと接触させる燃焼タービンサ
イクルシステムを提供し、圧縮機の吸気側に配置した冷
却室では、燃焼ガスを氷と接触させて積極的かつ徹底的
に冷却することにより、圧縮機の吸気温度をより低く、
かつより確実に低下させ、圧縮機以降の熱効率を大巾、
かつ確実に向上させるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第１形態を図１に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１５】５１は圧縮機、５３は燃焼タービン、５６
は蒸気タービン、５７は発電機で、これ等は機械的に軸
連結されている。５５は炭化水素燃焼器で、圧縮機５１
と燃焼タービン５３を結ぶ経路に配設されている。
は蒸気タービン、５７は発電機で、これ等は機械的に軸
連結されている。５５は炭化水素燃焼器で、圧縮機５１
と燃焼タービン５３を結ぶ経路に配設されている。
【００１６】また、５２は冷却室で、炭化水素燃焼器５
３と圧縮機５１を結ぶ経路で圧縮機５１の吸気側に配設
されている。
３と圧縮機５１を結ぶ経路で圧縮機５１の吸気側に配設
されている。
【００１７】このような構成の下において、炭化水素燃
焼器５５では圧縮機５１から供給されるガスと、外部か
ら供給される炭化水素Ｃm Ｈn 及び酸素Ｏ2 とが反応し
て燃焼ガス、即ち蒸気とＣＯ2(一部ＣＯ）を生成し、経
路５４を経てこれを燃焼タービン５３に供給して仕事を
させる。
焼器５５では圧縮機５１から供給されるガスと、外部か
ら供給される炭化水素Ｃm Ｈn 及び酸素Ｏ2 とが反応し
て燃焼ガス、即ち蒸気とＣＯ2(一部ＣＯ）を生成し、経
路５４を経てこれを燃焼タービン５３に供給して仕事を
させる。
【００１８】燃焼タービン５３で仕事をし、排出された
燃焼ガスは冷却室５２で、冷却媒体６０により冷却・除
湿され、圧縮機５１の吸気側に循環供給される。なお、
冷却室５２と圧縮機５１との間では図中に略示するよう
に経路５８を経て不凝縮ガスを抽出し、マスバランスを
とるようにしている。また冷却室５２で生ずる凝縮水は
経路５９から抽出し、図示省略のプラントクーラ等の冷
却水として供給されるものである。
燃焼ガスは冷却室５２で、冷却媒体６０により冷却・除
湿され、圧縮機５１の吸気側に循環供給される。なお、
冷却室５２と圧縮機５１との間では図中に略示するよう
に経路５８を経て不凝縮ガスを抽出し、マスバランスを
とるようにしている。また冷却室５２で生ずる凝縮水は
経路５９から抽出し、図示省略のプラントクーラ等の冷
却水として供給されるものである。
【００１９】このように本実施の形態では、圧縮機５１
に供給される吸気は冷却室５２で冷却されるので、圧縮
機５１の入口温度を下げて圧縮動力を低減し、更にその
後流では燃焼タービン５３の出口圧力を下げることに寄
与して同タービンの膨張比、即ちタービン動力を増加さ
せるものである。
に供給される吸気は冷却室５２で冷却されるので、圧縮
機５１の入口温度を下げて圧縮動力を低減し、更にその
後流では燃焼タービン５３の出口圧力を下げることに寄
与して同タービンの膨張比、即ちタービン動力を増加さ
せるものである。
【００２０】また、同冷却室５２から取り出した低温の
凝縮水をプラントクーラの冷却水として用いるものであ
り、系内で生じた冷熱を回収して有効活用し、総合的に
熱効率を向上させるものである。
凝縮水をプラントクーラの冷却水として用いるものであ
り、系内で生じた冷熱を回収して有効活用し、総合的に
熱効率を向上させるものである。
【００２１】次に図２に基づいて本発明の実施の第２形
態について説明する。本実施の形態は水素燃焼タービン
を用いたものであり、水素燃焼器７１に供給された水素
Ｈ2 と酸素Ｏ2 が圧縮機７４からの供給ガスを含めて反
応し、生成した燃焼ガス、即ち蒸気は燃焼タービン７２
で仕事をした後排気系に入る。
態について説明する。本実施の形態は水素燃焼タービン
を用いたものであり、水素燃焼器７１に供給された水素
Ｈ2 と酸素Ｏ2 が圧縮機７４からの供給ガスを含めて反
応し、生成した燃焼ガス、即ち蒸気は燃焼タービン７２
で仕事をした後排気系に入る。
【００２２】燃焼タービン７２の排気系には、燃焼ガス
の回収熱で復水を蒸気化する復水再生熱交換器７３を設
けるとともに圧縮機７４の吸気側には、冷却室７５を設
ける。そして同冷却室７５では氷他の低温媒体を循環さ
せることによって、燃焼ガスを徹底的に冷却・除湿す
る。
の回収熱で復水を蒸気化する復水再生熱交換器７３を設
けるとともに圧縮機７４の吸気側には、冷却室７５を設
ける。そして同冷却室７５では氷他の低温媒体を循環さ
せることによって、燃焼ガスを徹底的に冷却・除湿す
る。
【００２３】またタービン排気系の再生熱交換器７３の
後流からは、前記冷却室７５へ向かう経路と分岐した経
路により水素燃焼ガス（蒸気）の一部を復水タービン７
６に供給し、発電機７７トレーンの動力源としている。
後流からは、前記冷却室７５へ向かう経路と分岐した経
路により水素燃焼ガス（蒸気）の一部を復水タービン７
６に供給し、発電機７７トレーンの動力源としている。
【００２４】一方、前記再生熱交換器７３には復水ター
ビン７６の復水が給水され、ここで生成された蒸気は背
圧タービン７８の動力源となり、また冷却室７５で生じ
た凝縮水はヘダ８３を介して潤滑油冷却器、空気冷却
器、発電機冷却機等々を含む各種熱交換器（プラントク
ーラ）７９の冷却水として用いると共に、温排水冷却熱
交換器８０の冷却水としても用いられる。
ビン７６の復水が給水され、ここで生成された蒸気は背
圧タービン７８の動力源となり、また冷却室７５で生じ
た凝縮水はヘダ８３を介して潤滑油冷却器、空気冷却
器、発電機冷却機等々を含む各種熱交換器（プラントク
ーラ）７９の冷却水として用いると共に、温排水冷却熱
交換器８０の冷却水としても用いられる。
【００２５】なお、図中８１は給水加熱器、８２は昇圧
ポンプで、同昇圧ポンプ８２は復水再生熱交換器７３の
蒸気圧に見合った容量で給水を送給するものである。
ポンプで、同昇圧ポンプ８２は復水再生熱交換器７３の
蒸気圧に見合った容量で給水を送給するものである。
【００２６】本実施の形態に於ては、冷却室７５で圧縮
機７４への吸気を冷却し、また冷却室７５で生成される
凝縮水を各種熱交換器７９及び温排水冷却熱交換器８０
へ供給して冷熱を回収し、これらにより前記した実施の
第１形態と同様にタービンの効率向上から冷熱の有効活
用にまで及び、プラントの総合的な熱効率向上に寄与す
るものである。
機７４への吸気を冷却し、また冷却室７５で生成される
凝縮水を各種熱交換器７９及び温排水冷却熱交換器８０
へ供給して冷熱を回収し、これらにより前記した実施の
第１形態と同様にタービンの効率向上から冷熱の有効活
用にまで及び、プラントの総合的な熱効率向上に寄与す
るものである。
【００２７】次に図３ないし図５により、前記した実施
の第１及び第２形態の冷却室５２，７５に夫々適用する
冷却室の形態について説明する。
の第１及び第２形態の冷却室５２，７５に夫々適用する
冷却室の形態について説明する。
【００２８】冷却室１内の上部には、吸気室２と、吸気
ダクト３を連通する仕切ダクト４が設けられていて、仕
切ダクト４の入口側には、温度調節用ダンパーＣＶ−１
が設けられている。
ダクト３を連通する仕切ダクト４が設けられていて、仕
切ダクト４の入口側には、温度調節用ダンパーＣＶ−１
が設けられている。
【００２９】冷却室１内の下部には、冷却熱交換器５が
設置されていて冷却熱交換器の管側の出入口は、冷却室
１の外に設けられた冷凍設備６に接続されている。また
冷却室１の外には、冷水タンク７も設置されていて、冷
却室１と連通する冷水配管８が設けられている。
設置されていて冷却熱交換器の管側の出入口は、冷却室
１の外に設けられた冷凍設備６に接続されている。また
冷却室１の外には、冷水タンク７も設置されていて、冷
却室１と連通する冷水配管８が設けられている。
【００３０】同冷水配管８には冷水移送ポンプ９及び液
位制御弁ＣＶ−２が配設されている。冷水タンク７には
吸気ダクト３の噴射ノズル１０に連通する冷水噴射管１
１が設けられていて、その管路に冷水噴射ポンプ１２及
び冷水噴射制御弁ＣＶ−４が配設されている。
位制御弁ＣＶ−２が配設されている。冷水タンク７には
吸気ダクト３の噴射ノズル１０に連通する冷水噴射管１
１が設けられていて、その管路に冷水噴射ポンプ１２及
び冷水噴射制御弁ＣＶ−４が配設されている。
【００３１】また冷水噴射ポンプ１２の下流側から分岐
し冷却室１に連通する水投入配管１３が設けられてい
て、その管路に水投入制御弁ＣＶ−３が配設されてい
る。そして圧縮機吸気室２に配設した温度検出器１４と
圧力検出器１５の検出信号、及びガスタービン発電出力
信号Ｓを吸気温度制御装置１６に入力し、その出力信号
により仕切りダクト４の温度調節用ダンパーＣＶ−１、
冷水管路８の液位制御弁ＣＶ−２、水投入配管１３の水
投入制御弁ＣＶ−３、及び冷水噴射管１１の冷水噴射制
御弁ＣＶ−４を制御するとともに、上記の温度調節に加
え吸気圧力１５を所定値とする圧力調節を複合させて制
御させる。
し冷却室１に連通する水投入配管１３が設けられてい
て、その管路に水投入制御弁ＣＶ−３が配設されてい
る。そして圧縮機吸気室２に配設した温度検出器１４と
圧力検出器１５の検出信号、及びガスタービン発電出力
信号Ｓを吸気温度制御装置１６に入力し、その出力信号
により仕切りダクト４の温度調節用ダンパーＣＶ−１、
冷水管路８の液位制御弁ＣＶ−２、水投入配管１３の水
投入制御弁ＣＶ−３、及び冷水噴射管１１の冷水噴射制
御弁ＣＶ−４を制御するとともに、上記の温度調節に加
え吸気圧力１５を所定値とする圧力調節を複合させて制
御させる。
【００３２】符号１７は、液位制御弁ＣＶ−２を制御す
る液面発信器であり、同液位制御弁ＣＶ−２はこの液面
信号と前記吸気温度制御装置１６との二系統で制御され
る。ここで水投入制御弁ＣＶ−３は、吸気温度制御装置
１６から水位変更指令を受け、液面発振器１７の液面信
号が所定水位を検知するまで同吸気温度制御装置１６の
指令により操作される。また、この操作は必要に応じて
冷水管路８の液位制御弁ＣＶ−２を連動させることもあ
る。なお冷却室１で氷を作るには一定時間、冷却熱交換
器５を水中に没して冷媒を冷凍設備６から供給しなけれ
ばならない。
る液面発信器であり、同液位制御弁ＣＶ−２はこの液面
信号と前記吸気温度制御装置１６との二系統で制御され
る。ここで水投入制御弁ＣＶ−３は、吸気温度制御装置
１６から水位変更指令を受け、液面発振器１７の液面信
号が所定水位を検知するまで同吸気温度制御装置１６の
指令により操作される。また、この操作は必要に応じて
冷水管路８の液位制御弁ＣＶ−２を連動させることもあ
る。なお冷却室１で氷を作るには一定時間、冷却熱交換
器５を水中に没して冷媒を冷凍設備６から供給しなけれ
ばならない。
【００３３】従ってＤＳＳ（Ｄａｉｌｙ Ｓｔａｒｔ
ａｎｄ Ｓｔｏｐ）プラントで夜間停止、昼間発電の場
合は夜間停止中に氷を作れば良いが、連続発電のプラン
トに対応するには複数個の冷却室を設けてそれを切替操
作するような工夫が必要となる。
ａｎｄ Ｓｔｏｐ）プラントで夜間停止、昼間発電の場
合は夜間停止中に氷を作れば良いが、連続発電のプラン
トに対応するには複数個の冷却室を設けてそれを切替操
作するような工夫が必要となる。
【００３４】図４は連続発電プラントへの適用を考慮し
たもので、（ａ）に正面、（ｂ）に側面を示すように前
記した図３の冷却室１を２個採用し、各冷却室１Ａ，１
Ｂを併列配置して、その一方を稼動中には他方を休止し
て製氷を行わせるようにしたものである。
たもので、（ａ）に正面、（ｂ）に側面を示すように前
記した図３の冷却室１を２個採用し、各冷却室１Ａ，１
Ｂを併列配置して、その一方を稼動中には他方を休止し
て製氷を行わせるようにしたものである。
【００３５】なお、一方の冷却室１Ａには流路切換ダン
パＣＶ−５，ＣＶ−８を、他方の冷却室１Ｂには他の流
路切換ダンパＣＶ−６，ＣＶ−７を配設し、各流路切換
ダンパＣＶ−５〜ＣＶ−８を切換制御して冷却室１Ａ又
は冷却室１Ｂの選択を行うものである。なおＣＶ−１は
温度調節用ダンパで両方の冷却室１Ａ，１Ｂにまたがっ
て設けられ、吐出の仕上がり空気温度調節を行う。
パＣＶ−５，ＣＶ−８を、他方の冷却室１Ｂには他の流
路切換ダンパＣＶ−６，ＣＶ−７を配設し、各流路切換
ダンパＣＶ−５〜ＣＶ−８を切換制御して冷却室１Ａ又
は冷却室１Ｂの選択を行うものである。なおＣＶ−１は
温度調節用ダンパで両方の冷却室１Ａ，１Ｂにまたがっ
て設けられ、吐出の仕上がり空気温度調節を行う。
【００３６】またＣＶ−１０，ＣＶ−１１，ＣＶ−１
２，ＣＶ−１３は夫々冷媒流路切換弁で、冷凍設備６に
連通する系路に配設され、前記冷却室１Ａ，１Ｂの選択
に準じて制御されるものである。
２，ＣＶ−１３は夫々冷媒流路切換弁で、冷凍設備６に
連通する系路に配設され、前記冷却室１Ａ，１Ｂの選択
に準じて制御されるものである。
【００３７】図５は前記図４のものが併列配置をとった
のに対し冷却室１Ａ，１Ｂを直列配置としたものであ
る。なお、冷却作用を行う稼動中と製氷作用を行う休止
中とを区分するように、（ａ）に冷却室１Ａが冷却作用
中で冷却室１Ｂが製氷作用中のもの、（ｂ）には反対に
冷却室１Ａが製氷作用中で冷却室１Ｂが冷却作用中のも
のを示している。
のに対し冷却室１Ａ，１Ｂを直列配置としたものであ
る。なお、冷却作用を行う稼動中と製氷作用を行う休止
中とを区分するように、（ａ）に冷却室１Ａが冷却作用
中で冷却室１Ｂが製氷作用中のもの、（ｂ）には反対に
冷却室１Ａが製氷作用中で冷却室１Ｂが冷却作用中のも
のを示している。
【００３８】なお、このように冷却室１Ａ，１Ｂを直列
配列としたことにより前記図４の併例配列のものと比
べ、温度調節用ダンパＣＶ−９が１個増設され、温度調
節用ダンパＣＶ−１とＣＶ−９とは一方が温度調整して
いるときは他方を全開するように相反的に制御するよう
にした点を付加しただけで、その他は前記図４のものと
全て同一である。
配列としたことにより前記図４の併例配列のものと比
べ、温度調節用ダンパＣＶ−９が１個増設され、温度調
節用ダンパＣＶ−１とＣＶ−９とは一方が温度調整して
いるときは他方を全開するように相反的に制御するよう
にした点を付加しただけで、その他は前記図４のものと
全て同一である。
【００３９】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。
【００４０】
【発明の効果】以上、本発明によれば、圧縮機の吸気を
冷却室に通してこれを冷却・除湿することにより、圧縮
機動力の低減や燃焼タービン動力の増強を図り、また、
冷却室の凝縮水をプラントクーラの冷却水として利用
し、冷熱域まで含めて熱効率を大巾に、かつ安定して向
上し得たものである。
冷却室に通してこれを冷却・除湿することにより、圧縮
機動力の低減や燃焼タービン動力の増強を図り、また、
冷却室の凝縮水をプラントクーラの冷却水として利用
し、冷熱域まで含めて熱効率を大巾に、かつ安定して向
上し得たものである。
【００４１】また、請求項２の発明によれば、燃焼ター
ビンで仕事をした余剰の燃焼ガスから復水再生熱交換器
で熱回収し、その下流では冷却室で燃焼ガスを積極的に
冷却して圧縮機に帰還する吸気が低温となって圧縮機の
効率を向上させるようにし、更に復水タービンでも仕事
をさせるというように燃焼ガスの熱量を十分回収し熱効
率の向上を図るものである。
ビンで仕事をした余剰の燃焼ガスから復水再生熱交換器
で熱回収し、その下流では冷却室で燃焼ガスを積極的に
冷却して圧縮機に帰還する吸気が低温となって圧縮機の
効率を向上させるようにし、更に復水タービンでも仕事
をさせるというように燃焼ガスの熱量を十分回収し熱効
率の向上を図るものである。
【００４２】また、請求項３の発明によれば、復水再生
熱交換器で汲み上げた燃焼ガス中の熱量は背圧タービン
で完全に回収し、また、冷却室で副次的に得た凝縮水か
ら冷熱をプラントクーラ及び温排水冷却熱交換器等によ
り回収し、高熱域から低熱域まで、くまなく熱回収を行
い、熱効率の向上をなしえたものである。
熱交換器で汲み上げた燃焼ガス中の熱量は背圧タービン
で完全に回収し、また、冷却室で副次的に得た凝縮水か
ら冷熱をプラントクーラ及び温排水冷却熱交換器等によ
り回収し、高熱域から低熱域まで、くまなく熱回収を行
い、熱効率の向上をなしえたものである。
【００４３】更にまた請求項４の発明によれば、冷却室
においては燃焼ガスを、氷を冷却面としてこれと接触さ
せて冷却させることにより以下のような効果を奏しうる
ものである。 （１）氷との直接接触であるので、吸気を０℃近くまで
冷却することが可能となる。 （２）吸気冷却による凝縮水は水分が氷表面に付着或い
は冷却室内水面に捕集され、ガスタービンへ流入する水
分を少くできる。 （３）夜間電力で製氷するとき電力の平準化が図れる。 （４）温度調節によって冷水タンクに溜められた冷水は
他の冷却器などの冷却水として使用することもでき、応
用範囲が拡張する。そして、特に復水器から環境に排出
される温排水を低減でき、また、各種クーラの冷却水を
０℃〜数℃で供給できるためクーラの小型化も図れるも
のである。
においては燃焼ガスを、氷を冷却面としてこれと接触さ
せて冷却させることにより以下のような効果を奏しうる
ものである。 （１）氷との直接接触であるので、吸気を０℃近くまで
冷却することが可能となる。 （２）吸気冷却による凝縮水は水分が氷表面に付着或い
は冷却室内水面に捕集され、ガスタービンへ流入する水
分を少くできる。 （３）夜間電力で製氷するとき電力の平準化が図れる。 （４）温度調節によって冷水タンクに溜められた冷水は
他の冷却器などの冷却水として使用することもでき、応
用範囲が拡張する。そして、特に復水器から環境に排出
される温排水を低減でき、また、各種クーラの冷却水を
０℃〜数℃で供給できるためクーラの小型化も図れるも
のである。
【図１】本発明の実施の第１形態に係る燃焼システムの
系統図。
系統図。
【図２】本発明の実施の第２形態に係る燃焼システムの
系統図。
系統図。
【図３】本発明の実施の第１，第２形態に適用する冷却
室の冷却システム系統図。
室の冷却システム系統図。
【図４】図３の冷却システムにおける冷却室の変形例を
示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図５】図４の更に異る変形例を示し、（ａ），（ｂ）
は夫々作動系を切換えた状態を示す正面図。
は夫々作動系を切換えた状態を示す正面図。
【図６】従来の燃焼システムの系統図。
５１ 圧縮機 ５２ 冷却室 ５３ 燃焼タービン ５５ 燃焼器 ５６ 背圧タービン ７３ 再生熱交換器 ７４ 圧縮機 ７５ 冷却室 ７６ 復水タービン ７７ 発電機 ７８ 背圧タービン ７９ プラントクーラー ８０ 温排水冷却熱交換器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｃ 7/143 Ｆ０２Ｃ 7/143
Claims (4)
- 【請求項１】 圧縮機の吸気側に冷却室を設け、低温媒
体で燃焼ガスを冷却・除湿し、これにより生じた凝縮水
をプラントクーラの冷却水として供給することを特徴と
する燃焼タービンサイクルシステム。 - 【請求項２】 燃焼タービンの排気系に燃焼ガスを熱媒
として復水を蒸気化する復水再生熱交換器を設け、その
下流に圧縮機の吸気側に連なる冷却室を設けて低温媒体
で燃焼ガスを積極的に冷却するとともに、前記復水再生
熱交換器の後流から水素燃焼ガスの一部を復水タービン
に供給することを特徴とする燃焼タービンサイクルシス
テム。 - 【請求項３】 前記復水再生熱交換器で生成された蒸気
は背圧タービンに供給され、前記冷却室で生じた凝縮水
はプラントクーラ及び温排水冷却熱交換器に供給するこ
とを特徴とする請求項２に記載の燃焼タービンサイクル
システム。 - 【請求項４】 前記冷却室では氷を冷却面として前記燃
焼ガスと接触させることを特徴とする請求項１ないし３
に記載の燃焼タービンサイクルシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27806496A JPH10121912A (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 燃焼タービンサイクルシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27806496A JPH10121912A (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 燃焼タービンサイクルシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10121912A true JPH10121912A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17592157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27806496A Withdrawn JPH10121912A (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 燃焼タービンサイクルシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10121912A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100472167C (zh) | 2005-10-10 | 2009-03-25 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种循环冷却系统 |
| KR20120012785A (ko) * | 2009-02-26 | 2012-02-10 | 팔머 랩스, 엘엘씨 | 고온 및 고압에서 연료를 연소하는 장치 및 방법, 이에 관련된 시스템 및 장비 |
| US8986002B2 (en) | 2009-02-26 | 2015-03-24 | 8 Rivers Capital, Llc | Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system |
| US9068743B2 (en) | 2009-02-26 | 2015-06-30 | 8 Rivers Capital, LLC & Palmer Labs, LLC | Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system |
| JP2016070127A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 川崎重工業株式会社 | ガスタービン |
| JP2016102415A (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 東京電力株式会社 | タービンプラント及びタービンプラントの吸気冷却方法 |
| US10859264B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-12-08 | 8 Rivers Capital, Llc | System and method for combustion of non-gaseous fuels and derivatives thereof |
| CN113330263A (zh) * | 2019-01-22 | 2021-08-31 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 气体液化方法和气体液化装置 |
| US11199327B2 (en) | 2017-03-07 | 2021-12-14 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for operation of a flexible fuel combustor |
| US11572828B2 (en) | 2018-07-23 | 2023-02-07 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for power generation with flameless combustion |
-
1996
- 1996-10-21 JP JP27806496A patent/JPH10121912A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100472167C (zh) | 2005-10-10 | 2009-03-25 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种循环冷却系统 |
| KR20120012785A (ko) * | 2009-02-26 | 2012-02-10 | 팔머 랩스, 엘엘씨 | 고온 및 고압에서 연료를 연소하는 장치 및 방법, 이에 관련된 시스템 및 장비 |
| US8986002B2 (en) | 2009-02-26 | 2015-03-24 | 8 Rivers Capital, Llc | Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system |
| US9068743B2 (en) | 2009-02-26 | 2015-06-30 | 8 Rivers Capital, LLC & Palmer Labs, LLC | Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system |
| US9416728B2 (en) | 2009-02-26 | 2016-08-16 | 8 Rivers Capital, Llc | Apparatus and method for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system and device |
| JP2016070127A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 川崎重工業株式会社 | ガスタービン |
| US20170211473A1 (en) * | 2014-09-29 | 2017-07-27 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Gas turbine |
| JP2016102415A (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 東京電力株式会社 | タービンプラント及びタービンプラントの吸気冷却方法 |
| US10859264B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-12-08 | 8 Rivers Capital, Llc | System and method for combustion of non-gaseous fuels and derivatives thereof |
| US11199327B2 (en) | 2017-03-07 | 2021-12-14 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for operation of a flexible fuel combustor |
| US11435077B2 (en) | 2017-03-07 | 2022-09-06 | 8 Rivers Capital, Llc | System and method for combustion of non-gaseous fuels and derivatives thereof |
| US11828468B2 (en) | 2017-03-07 | 2023-11-28 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for operation of a flexible fuel combustor |
| US12259136B2 (en) | 2017-03-07 | 2025-03-25 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for operation of a flexible fuel combustor |
| US11572828B2 (en) | 2018-07-23 | 2023-02-07 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for power generation with flameless combustion |
| CN113330263A (zh) * | 2019-01-22 | 2021-08-31 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 气体液化方法和气体液化装置 |
| CN113330263B (zh) * | 2019-01-22 | 2023-08-04 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 气体液化方法和气体液化装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |