JPH1047018A - 水素燃焼ガスタービン - Google Patents

水素燃焼ガスタービン

Info

Publication number
JPH1047018A
JPH1047018A JP20462596A JP20462596A JPH1047018A JP H1047018 A JPH1047018 A JP H1047018A JP 20462596 A JP20462596 A JP 20462596A JP 20462596 A JP20462596 A JP 20462596A JP H1047018 A JPH1047018 A JP H1047018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
turbine
inlet
outlet
pressure compressor
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.)
Withdrawn
Application number
JP20462596A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Uematsu
一雄 上松
Takashi Miyake
崇史 三宅
Hirotsugu Nagayasu
弘貢 長安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP20462596A priority Critical patent/JPH1047018A/ja
Publication of JPH1047018A publication Critical patent/JPH1047018A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 系内の不純物濃度の増加を防止し、かつ燃料
の節約を図った水素燃焼ガスタービンをえる。 【解決手段】 軸が互に連結されたタービン,低圧圧縮
機,高圧圧縮機,トッピングタービンおよびボトミング
タービン,高圧圧縮機の出口およびトッピングタービン
の入口間につながれる水素燃焼器,トッピングタービン
の出口および低圧圧縮機の入口間に順次一次ラインがつ
ながれる第1の熱交換器および第2の熱交換器,ボトミ
ングタービンの出口からタービンの入口に順次つながれ
る復水器,復水ポンプ給水加熱器,加圧ポンプならびに
第1および第2の熱交換器の二次ラインとを有する水素
燃焼ガスタービンにおいて、復水ポンプの出口側に気液
分離器を挿入し同気液分離器のガス出口を切換器を介し
て水素燃焼器の入口または低圧圧縮機の入口につなぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水素燃焼ガスタービ
ンの燃焼中に発生する未燃ガスと燃料の中に存在する不
純ガスがサイクル中に滞留するのを防止した水素燃焼ガ
スタービンに関する。
【0002】
【従来の技術】図5に従来の水素燃焼ガスタービンを示
す。タービン9,低圧圧縮機1,高圧圧縮機2,トッピ
ングタービン4,ボトミングタービン7および発電機1
4の各軸は連結されている。
【0003】低圧圧縮機1の出口と高圧圧縮機2の入口
間に中間冷却器16がつながれる。高圧圧縮機2の出口
とタービン4の入口間に水素ガス燃焼器3がつながれ
る。タービン4の出口と低圧圧縮機1の入口間に第1の
熱交換器5と第2の熱交換器6の一次ラインが順次つな
がれる。第1の熱交換器5の一次ライン出口はタービン
7の入口につながれる。
【0004】タービン7の出口は復水器8,復水ポンプ
13,給水加熱器10の二次ライン,給水加熱器11お
よび加圧ポンプ12,熱交換器(給水加熱器)6,およ
び熱交換器(給水加熱器)5の二次ラインを順次経てタ
ービン9の入口につながれる。タービン9の出口は高圧
圧縮機2の出口およびタービン4の中間入口につながれ
る。
【0005】復水ポンプ13の出口はまた、加圧ポンプ
17を経て中間冷却器16につながれる。タービン7の
出口側の中間出口は給水加熱器10の一次ラインを経て
タービン7の出口につながれる。またタービン7の入口
側の中間出口は給水加熱器11につながれる。
【0006】以上において、圧縮機1,2により圧縮さ
れた空気は燃焼器3でH2 ,O2 と混合され、燃焼加熱
されて高温の燃焼ガス(水蒸気)となってトッピングサ
イクルのタービン4を駆動し、発電機15を駆動して発
電させる。このトッピングサイクルで、燃焼によって発
生した余分な水蒸気は、タービン4の下流側の一対の再
生熱交換器5,6の間の分岐点A点より連通ラインBに
抽気して真空まで膨張されボトミングサイクルのタービ
ン7を駆動する。またボトミングサイクルのタービン7
で余剰となった水蒸気は復水器8で凝縮され、給水加熱
器10の上流より分岐するラインCから一部が排出され
る。
【0007】またトッピングサイクルでタービン4を駆
動後の排ガス(水蒸気)は排熱を有しているので、ボト
ミングサイクルの復水器8で凝縮された復水の一部を復
水ポンプ13によって再生熱交換器5,6に送り、トッ
ピングサイクルのタービン4の排ガスと熱交換しこれを
蒸気となしラインDを経てタービン9に送る。そして同
タービン9を駆動し、ラインEを経て圧縮機2からの圧
縮空気ラインとポイントFで合流させるとともにタービ
ン4へ送り同タービンを駆動させる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の水素・酸素
の燃焼するタービンにおいては、燃料中に不純物が存在
し不純物ガスが生成されることや、燃焼時に未燃ガスが
発生する。それに加えて燃焼サイクルは、セミクローズ
ドサイクルであるため、これ等不純物ガスや未燃ガスを
そのまま放置すると急激に増加,滞留し蒸気を作動流体
とするこのサイクルが成立しなくなるか、或いは、サイ
クル効率が、著しく低下するという問題点があった。本
発明はこの問題点を解消することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
【0010】(1) 軸が互に連結されたタービン,低
圧圧縮機,高圧圧縮機,トッピングタービンおよびボト
ミングタービンと,上記高圧圧縮機の出口およびトッピ
ングタービンの入口間につながれる水素燃焼器と,上記
トッピングタービンの出口および低圧圧縮機の入口間に
順次一次ラインがつながれる第1の熱交換器および第2
の熱交換器と,上記ボトミングタービンの出口から上記
タービンの入口に順次つながれる復水器,復水ポンプ,
給水加熱器,加圧ポンプならびに上記第1および第2の
熱交換器の二次ラインとを備えた水素燃焼ガスタービン
において、上記復水ポンプの出口側に気液分離器を挿入
し同気液分離器のガス出口を切換器を介して上記水素燃
焼器の入口または上記低圧圧縮機の入口につないだ水素
燃焼ガスタービン。
【0011】以上において、復水ポンプから出た復水は
気液分離器によりガスと液に分離され、液は給水加熱器
へ送られる。またガスは未燃ガス分がリッチであれば切
換器を経て水素ガス燃焼器または低圧圧縮機の入口ヘリ
ターンされ再利用される。不純物ガス分がリッチであれ
ば切換器を介して系外に排出される。
【0012】このようにして、未燃ガスが有効に再利用
されるとともに、不純物ガスが濃高になったときは系外
に排出される。したがって燃料の節約とともに不純物に
よるサイクル効率の低下が防止される。
【0013】(2) 軸が連結されたタービン,低圧圧
縮機,高圧圧縮機,トッピングタービンおよびボトミン
グタービンと,上記高圧圧縮機の出口およびトッピング
タービンの入口間につながれる水素燃焼器と,上記トッ
ピングタービンの出口および低圧圧縮機の入口間に順次
一次ラインがつながれる第1の熱交換器および第2の熱
交換器と,上記ボトミングタービンの出口から上記ター
ビンの入口に順次つながれる復水器,復水ポンプ,給水
加熱器,加圧ポンプならびに上記第1および第2の熱交
換器の二次ラインとを備えた水素燃焼ガスタービンにお
いて、上記復水ポンプの出口側に気液分離器を挿入し同
気液分離器のガス出口を水素分離器を介して上記水素ガ
ス燃焼器の入口または上記圧縮機の入口につないだ水素
燃焼ガスタービン。
【0014】以上において、復水は気液分離器によりガ
スと液に分離され、液は給水加熱器へ送られる。またガ
スは水素分離器に送られ、水素が分離されて水素ガス燃
焼器または低圧圧縮機の入口へリターンされ再利用され
る。水素ガス以外のガスは系外に排出される。
【0015】このようにして、水素ガスが有効に再利用
されるとともに、不純物ガスは系外に排出される。した
がって燃料の節約とともに不純物によるサイクル効率の
低下が防止される。
【0016】
【発明の実施の形態】
(1a) 本発明1の実施の第1形態を図1により説明
する。
【0017】なお、従来例で説明した部分は、同一の番
号をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に
説明する。復水ポンプ13の出口側に気液分離器23を
挿入する。気液分離器23のガス出口aは切換器26を
経て回収ライン25により水素燃焼器3へつながれる。
【0018】タービン4の出口は熱交換器28と29の
一次ラインを並列に通り、熱交換器5の一次ラインの入
口につながれる。熱交換器28の二次ラインは高圧圧縮
機2の出口と燃焼器3の入口間のラインに挿入される。
また熱交換器29の二次ラインは熱交換器5の二次ライ
ンの出口とタービン9の入口間のラインに挿入される。
給水加熱器11は省略される。またタービン9の出口か
ら分岐して高圧圧縮機2の出口につながるラインは省略
される。
【0019】以上において、復水ポンプ13から出た復
水は気液分離器23により、ガスと液に分離され、液は
給水加熱器10へ送られる。またガスは未燃ガス分がリ
ッチであれば、切換器26を経て水素燃焼器3の入口へ
リターンされ利用される。不純物ガス分がリッチであれ
ば、切換器26が切換り排気ライン27を経て系外に排
出される。
【0020】このうにして、未燃ガスが有効に利用され
るとともに、不純物ガスが濃厚になったときは系外に排
出される。したがって燃料の節約とともに不純物による
サイクル効率低下が防止される。
【0021】例えば、燃料水素純度が99.99%の例
で、水素過剰12.5%で、かつサイクル中に1%の不
純物が循環することを許容すると仮定すると、燃料酸素
の純度98%程度においても効率低下が0.3%程度で
作動することが確認されている。
【0022】なお、熱交換器28は圧縮機2の出口蒸気
温度がタービン4の出口温度より低いことを利用して、
タービン出口の蒸気エネルギを圧縮機出口の蒸気に熱交
換して移し、タービンでの仕事に利用することで効率向
上を行うものである。
【0023】また熱交換器29は加圧ポンプ12から給
水されて熱交換器5,6で蒸発した蒸気の温度が、ター
ビン4の出口温度より低いことを利用して、タービン出
口の蒸気エネルギをこの蒸気に熱交換して移し、タービ
ンの仕事に利用することで効率向上を行うものである。
【0024】(1b) 本発明1の実施の第2形態を図
2により説明する。本形態は前記の切換器26からの回
収ライン25aを低圧圧縮機11の入口につないだもので
ある。
【0025】作用および効果は上記とほぼ同様である。
【0026】(2a) 本発明2の実施の第1形態を図
3により説明する。
【0027】上記(1a)の図1において、切換器26
の代りに水素分離器28を挿入したものである。
【0028】以上において、復水は気液分離器23によ
りガスと液に分離され、液は給水加熱器10へ送られ
る。またガスは水素分離器28に送られ、水素が分離さ
れて水素燃焼器3の入口へリターンされ再利用される。
水素ガス以外のガスは排気ライン27を介して系外に排
出される。
【0029】(2b) 本発明2の第2形態を図4によ
り説明する。上記(1b)の図2において、切換器26
の代りに水素分離器28を挿入したものである。作用お
よび効果は前記とほぼ同様である。
【0030】
【発明の効果】以上に説明した本発明の水素燃焼ガスタ
ービンによれば、系内に発生する不純ガス,未燃ガス濃
度を小量に維持でき、サイクル効率の低下を防止するこ
とができる。また水素ガスの節約にもなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明1の実施例の第1形態の系統図である。
【図2】同発明の実施の第2形態の系統図である。
【図3】本発明2の実施の第1形態の系統図である。
【図4】同発明の実施の第2形態の系統図である。
【図5】従来例の系統図である。
【符号の説明】
1 低圧圧縮機 2 高圧圧縮機 3 水素燃焼器 4 トッピングタービン 5 第1の熱交換器 6 第2の熱交換器 7 ボトミングタービン 8 復水器 9 タービン 10,11 給水加熱器 12 加圧ポンプ 13 復水ポンプ 14 発電機 16 中間冷却器 17 加圧ポンプ 23 気液分離器 25,25a,29,29a 回収ライン 26 切換器 27 排気ライン 28 水素分離器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸が互に連結されたタービン,低圧圧縮
    機,高圧圧縮機,トッピングタービンおよびボトミング
    タービンと,上記高圧圧縮機の出口およびトッピングタ
    ービンの入口間につながれる水素燃焼器と,上記トッピ
    ングタービンの出口および低圧圧縮機の入口間に順次一
    次ラインがつながれる第1の熱交換器および第2の熱交
    換器と,上記ボトミングタービンの出口から上記タービ
    ンの入口に順次つながれる復水器,復水ポンプ,給水加
    熱器,加圧ポンプならびに上記第1および第2の熱交換
    器の二次ラインとを有する水素燃焼ガスタービンにおい
    て、上記復水ポンプの出口側に気液分離器を挿入し同気
    液分離器のガス出口を切換器を介して上記水素燃焼器の
    入口または上記低圧圧縮機の入口につないだことを特徴
    とする水素燃焼ガスタービン。
  2. 【請求項2】 軸が互に連結されたタービン,低圧圧縮
    機,高圧圧縮機,トッピングタービンおよびボトミング
    タービンと,上記高圧圧縮機の出口およびトッピングタ
    ービンの入口間につながれる水素燃焼器と,上記トッピ
    ングタービンの出口および低圧圧縮機の入口間に順次一
    次ラインがつながれる第1の熱交換器および第2の熱交
    換器と,上記ボトミングタービンの出口から上記タービ
    ンの入口に順次つながれる復水器,復水ポンプ,給水加
    熱器,加圧ポンプならびに上記第1および第2の熱交換
    器の二次ラインとを有する水素燃焼ガスタービンにおい
    て、上記復水ポンプの出口側に気液分離器を挿入し同気
    液分離器のガス出口を水素分離器を介して上記水素ガス
    燃焼器の入口または上記低圧圧縮機の入口につないだこ
    とを特徴とする水素燃焼ガスタービン。
JP20462596A 1996-08-02 1996-08-02 水素燃焼ガスタービン Withdrawn JPH1047018A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20462596A JPH1047018A (ja) 1996-08-02 1996-08-02 水素燃焼ガスタービン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20462596A JPH1047018A (ja) 1996-08-02 1996-08-02 水素燃焼ガスタービン

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1047018A true JPH1047018A (ja) 1998-02-17

Family

ID=16493578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20462596A Withdrawn JPH1047018A (ja) 1996-08-02 1996-08-02 水素燃焼ガスタービン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1047018A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2436128A (en) * 2006-03-16 2007-09-19 Rolls Royce Plc Gas turbine engine system with a condenser

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2436128A (en) * 2006-03-16 2007-09-19 Rolls Royce Plc Gas turbine engine system with a condenser
GB2436128B (en) * 2006-03-16 2008-08-13 Rolls Royce Plc Gas turbine engine
EP1905964A3 (en) * 2006-03-16 2009-06-03 Rolls-Royce plc Gas turbine engine
US8166747B2 (en) 2006-03-16 2012-05-01 Rolls-Royce Plc Gas turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5491971A (en) Closed circuit air cooled gas turbine combined cycle
US20010029732A1 (en) Process for the recovery of water from the flue gas of a combined cycle power station, and combined cycle power station for performing the process
US6389797B1 (en) Gas turbine combined cycle system
US8833080B2 (en) Arrangement with a steam turbine and a condenser
JP2000000076U (ja) 複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラント
JP2001027131A (ja) 複圧蒸気噴射型部分再生サイクルガスタービン
JPH11247669A (ja) ガスタービンコンバインドサイクル
US7033420B2 (en) Process and apparatus for the thermal degassing of the working medium of a two-phase process
JPH1061413A (ja) 排気再燃式複合発電プラント
JPH0354327A (ja) 余剰電力利用システム
JPH1047018A (ja) 水素燃焼ガスタービン
JP3773225B2 (ja) 内燃機関の排熱回収装置
JP2002129977A (ja) ガスタービン設備
JPH11117712A (ja) ガスタービンコンバインドプラント
JP3778225B2 (ja) ガスタービン発電装置
JPH0476205A (ja) 複合サイクル発電プラント
JP2004169696A (ja) 複合発電設備
US6047549A (en) Power plant facility
JP2544453B2 (ja) タ―ビンプラント
JP4002976B2 (ja) 負圧まで膨張する再熱ガスタービン装置
JP3973412B2 (ja) ガスタービンによる排熱回収システム
JP2002138803A (ja) 炭酸ガス回収型ガスタービン発電プラント及びその運転方法
JP3095680B2 (ja) 水素酸素燃焼タービンプラント
CN115450751B (zh) 一种改善内燃机变工况性能及余热回收效率的系统工作方法
US20260110255A1 (en) Integrated once through cooler water and steam sharing system for multi-unit gas turbine combined cycle power blocks

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: 20031007