JPH1182056A - 水素燃焼タービンプラント - Google Patents
水素燃焼タービンプラントInfo
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- JPH1182056A JPH1182056A JP24119097A JP24119097A JPH1182056A JP H1182056 A JPH1182056 A JP H1182056A JP 24119097 A JP24119097 A JP 24119097A JP 24119097 A JP24119097 A JP 24119097A JP H1182056 A JPH1182056 A JP H1182056A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/005—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for the working fluid being steam, created by combustion of hydrogen with oxygen
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素と酸素を燃焼させ、高温の蒸気を発生さ
せてタービンを駆動する水素燃焼タービンプラントに関
し、起動を容易にする。 【解決手段】 圧縮機１からの低温蒸気は燃焼室２に入
り、水素と酸素を燃焼させて高温の蒸気となり、タービ
ン３を駆動し、その蒸気は熱交換器４で排熱を与え、低
圧圧縮機１−１に戻るセミクローズドサイクルを構成す
る。熱交換器４の途中からの蒸気は低圧タービン６に入
り、仕事をして復水し、復水器７からの水は熱交換器４
−４，４−３，４−２で加熱されて蒸気となり、高圧タ
ービン５を駆動し、熱交換器４を通って燃焼室２へ戻
る。圧縮機１の入口側に補助ボイラ１２を設け、起動時
に燃焼室２で発生する高温蒸気を希釈し、タービン３へ
供給するので起動がスムーズに行える。
せてタービンを駆動する水素燃焼タービンプラントに関
し、起動を容易にする。 【解決手段】 圧縮機１からの低温蒸気は燃焼室２に入
り、水素と酸素を燃焼させて高温の蒸気となり、タービ
ン３を駆動し、その蒸気は熱交換器４で排熱を与え、低
圧圧縮機１−１に戻るセミクローズドサイクルを構成す
る。熱交換器４の途中からの蒸気は低圧タービン６に入
り、仕事をして復水し、復水器７からの水は熱交換器４
−４，４−３，４−２で加熱されて蒸気となり、高圧タ
ービン５を駆動し、熱交換器４を通って燃焼室２へ戻
る。圧縮機１の入口側に補助ボイラ１２を設け、起動時
に燃焼室２で発生する高温蒸気を希釈し、タービン３へ
供給するので起動がスムーズに行える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水素燃焼タービンプ
ラントに関し、水素と酸素を燃焼させて蒸気を発生し、
タービンを駆動するプラントにおいて起動時のタービン
の運転を容易に行うようにしたものである。
ラントに関し、水素と酸素を燃焼させて蒸気を発生し、
タービンを駆動するプラントにおいて起動時のタービン
の運転を容易に行うようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】水素と酸素を燃焼器で燃焼させ、約３０
００℃の蒸気を発生させ、この蒸気でタービンを駆動す
る水素燃焼タービンプラントは既に色々な特徴を有する
システムが研究されており、発表されて公知の技術とな
っているが、その実用化に際してはさまざまな問題点が
あり、未だ確率された技術とはなっていないのが現状で
ある。このような水素燃焼タービンプラントの一例を図
２，図３によりその概要を次に説明する。
００℃の蒸気を発生させ、この蒸気でタービンを駆動す
る水素燃焼タービンプラントは既に色々な特徴を有する
システムが研究されており、発表されて公知の技術とな
っているが、その実用化に際してはさまざまな問題点が
あり、未だ確率された技術とはなっていないのが現状で
ある。このような水素燃焼タービンプラントの一例を図
２，図３によりその概要を次に説明する。
【０００３】図２のシステムは、圧縮機５２からの低温
蒸気が水素酸素燃焼器５０で高温蒸気となり、タービン
５３に入り、これを駆動して発電機５４で発電を行い、
低温の蒸気は熱交換器５５に流入し、圧縮機５２に戻る
サイクルを構成している。一方、タービン５３を出た低
温蒸気は復水タービン６３を駆動し、発電機６４を回し
て発電を行い、復水器６５で復水する。又、ポンプ６２
で送られた水は熱交換器５５で加熱されて蒸気となり、
膨張タービン５６に入り、発電機５７を回して発電を行
い、その低温となった蒸気はもう一方の水素酸素燃焼器
５８で高温に加熱されて復水タービン５９に入り、発電
機６０を回して発電を行い、復水器６１で復水し、ポン
プ６２で再び熱交換器５５へ流れるサイクルを構成して
いる。このシステムではタービンの下流側で排熱を回収
すると共に水素酸素燃焼器を２つ設けて効率化を図って
いる。
蒸気が水素酸素燃焼器５０で高温蒸気となり、タービン
５３に入り、これを駆動して発電機５４で発電を行い、
低温の蒸気は熱交換器５５に流入し、圧縮機５２に戻る
サイクルを構成している。一方、タービン５３を出た低
温蒸気は復水タービン６３を駆動し、発電機６４を回し
て発電を行い、復水器６５で復水する。又、ポンプ６２
で送られた水は熱交換器５５で加熱されて蒸気となり、
膨張タービン５６に入り、発電機５７を回して発電を行
い、その低温となった蒸気はもう一方の水素酸素燃焼器
５８で高温に加熱されて復水タービン５９に入り、発電
機６０を回して発電を行い、復水器６１で復水し、ポン
プ６２で再び熱交換器５５へ流れるサイクルを構成して
いる。このシステムではタービンの下流側で排熱を回収
すると共に水素酸素燃焼器を２つ設けて効率化を図って
いる。
【０００４】図３は水素酸素燃焼器を利用した他のシス
テムの例であり、図において、低圧圧縮機１００、中間
冷却器１０１、高圧圧縮機１０２からの蒸気は第１熱交
換器１０３を通って水素酸素燃焼器１０４に入り、ここ
で高温に加熱されて第１タービン１０５を駆動して発電
機１１４を回し、発電を行い、第１，第２熱交換器１０
３，１０６に流入して排熱を与え、第３熱交換器１０７
を通り、一方は第２タービン１０９を駆動して発電機１
１５を回して発電を行う。第３熱交換器１０７を出たも
う一方の蒸気は第４熱交換器１０８を通って再び低圧圧
縮機１００に流入するサイクルを構成している。第２タ
ービン１０９の低温蒸気は復水器１１１で復水し、第１
給水加熱器１１７、第２給水加熱器１１８で加熱され、
ポンプ１１２により第４，第３熱交換器１０８、１０７
に流入し、ここで排熱により加熱され、更に第２熱交換
器１０６でも加熱されて高温となり、第３タービン１１
０を駆動し、発電機１１６を回して発電を行い、その低
温蒸気は第１タービンの冷却空気に用いられ、残りは高
圧圧縮機１０２の出口側に戻され、第１熱交換器１０３
に流入する。このシステムでは圧縮機を高圧比化せずに
高効率化するために、水素酸素燃焼器の上流側と第１タ
ービン下流側との熱交換を行う熱交換器を設け、その排
熱を有効利用するシステムを構成している。
テムの例であり、図において、低圧圧縮機１００、中間
冷却器１０１、高圧圧縮機１０２からの蒸気は第１熱交
換器１０３を通って水素酸素燃焼器１０４に入り、ここ
で高温に加熱されて第１タービン１０５を駆動して発電
機１１４を回し、発電を行い、第１，第２熱交換器１０
３，１０６に流入して排熱を与え、第３熱交換器１０７
を通り、一方は第２タービン１０９を駆動して発電機１
１５を回して発電を行う。第３熱交換器１０７を出たも
う一方の蒸気は第４熱交換器１０８を通って再び低圧圧
縮機１００に流入するサイクルを構成している。第２タ
ービン１０９の低温蒸気は復水器１１１で復水し、第１
給水加熱器１１７、第２給水加熱器１１８で加熱され、
ポンプ１１２により第４，第３熱交換器１０８、１０７
に流入し、ここで排熱により加熱され、更に第２熱交換
器１０６でも加熱されて高温となり、第３タービン１１
０を駆動し、発電機１１６を回して発電を行い、その低
温蒸気は第１タービンの冷却空気に用いられ、残りは高
圧圧縮機１０２の出口側に戻され、第１熱交換器１０３
に流入する。このシステムでは圧縮機を高圧比化せずに
高効率化するために、水素酸素燃焼器の上流側と第１タ
ービン下流側との熱交換を行う熱交換器を設け、その排
熱を有効利用するシステムを構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来例でも一例
を示したように、水素と酸素とを燃焼させる燃焼器を有
し、そこで発生した高温蒸気によりタービンを駆動する
システムは、発生した高熱を有効利用し、効率化を図る
ために種々の特徴を持たせた構成が考えられ、研究され
ているが、これらを現実に利用するためには、水素と酸
素を燃焼させて発生する蒸気は約３０００℃の高温とな
るため、起動時にこの高温蒸気を希釈してタービンへ導
入可能な温度に下げて運転する手法の確立が必要とな
る。しかし、現状では各種のシステムが考えられても、
これらを起動してプラントを立ち上がらせる起動方式が
確立されていないのが実情である。
を示したように、水素と酸素とを燃焼させる燃焼器を有
し、そこで発生した高温蒸気によりタービンを駆動する
システムは、発生した高熱を有効利用し、効率化を図る
ために種々の特徴を持たせた構成が考えられ、研究され
ているが、これらを現実に利用するためには、水素と酸
素を燃焼させて発生する蒸気は約３０００℃の高温とな
るため、起動時にこの高温蒸気を希釈してタービンへ導
入可能な温度に下げて運転する手法の確立が必要とな
る。しかし、現状では各種のシステムが考えられても、
これらを起動してプラントを立ち上がらせる起動方式が
確立されていないのが実情である。
【０００６】そこで本発明は、水素と酸素とを燃焼させ
て高温蒸気を発生し、この高温の蒸気でタービンを駆動
する水素燃焼タービンプラントにおいて、起動時に燃焼
室で発生した高温の蒸気を希釈し、燃焼器が自身で発生
した蒸気で自立して運転開始できるまでの間の起動方式
を備えた水素燃焼タービンプラントを提供することを課
題としてなされたものである。
て高温蒸気を発生し、この高温の蒸気でタービンを駆動
する水素燃焼タービンプラントにおいて、起動時に燃焼
室で発生した高温の蒸気を希釈し、燃焼器が自身で発生
した蒸気で自立して運転開始できるまでの間の起動方式
を備えた水素燃焼タービンプラントを提供することを課
題としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の（１）乃至（４）の手段を提供する。
決するために次の（１）乃至（４）の手段を提供する。
【０００８】（１）水素と酸素とを燃焼室で燃焼させて
高温蒸気を発生し、その高温蒸気をタービンに供給して
これを駆動し、同タービンからの排気蒸気を熱交換器に
入れて排熱を与え、その熱交換器から流出した蒸気を圧
縮機に送り、同圧縮機からの圧縮蒸気を前記燃焼室へ戻
すセミクローズドサイクルを構成したことを特徴とする
水素燃焼タービンプラント。
高温蒸気を発生し、その高温蒸気をタービンに供給して
これを駆動し、同タービンからの排気蒸気を熱交換器に
入れて排熱を与え、その熱交換器から流出した蒸気を圧
縮機に送り、同圧縮機からの圧縮蒸気を前記燃焼室へ戻
すセミクローズドサイクルを構成したことを特徴とする
水素燃焼タービンプラント。
【０００９】（２）上記（１）の発明において、前記セ
ミクローズドサイクルには補助ボイラを付加し、同セミ
クローズドサイクルの起動時には、所定の時間同補助ボ
イラで発生した蒸気で燃焼室で発生した高温蒸気を希釈
することを特徴とする水素燃焼タービンプラント。
ミクローズドサイクルには補助ボイラを付加し、同セミ
クローズドサイクルの起動時には、所定の時間同補助ボ
イラで発生した蒸気で燃焼室で発生した高温蒸気を希釈
することを特徴とする水素燃焼タービンプラント。
【００１０】（３）上記（２）の発明において、前記補
助ボイラは圧縮機出口か又は燃焼室車室のいずれかに高
圧蒸気を供給することを特徴とする水素燃焼タービンプ
ラント。
助ボイラは圧縮機出口か又は燃焼室車室のいずれかに高
圧蒸気を供給することを特徴とする水素燃焼タービンプ
ラント。
【００１１】（４）上記（２）の発明において、前記補
助ボイラは圧縮機入口か又は低圧と高圧に分離されてい
る圧縮機の場合にはその中間のいずれかに低圧蒸気を供
給することを特徴とする水素燃焼タービンプラント。
助ボイラは圧縮機入口か又は低圧と高圧に分離されてい
る圧縮機の場合にはその中間のいずれかに低圧蒸気を供
給することを特徴とする水素燃焼タービンプラント。
【００１２】本発明の（１）は圧縮機、燃焼室、タービ
ン及び熱交換器の経路でセミクローズドサイクルを構成
しているので水素と酸素とを燃焼させて高温の蒸気を発
生させ、タービンを駆動するプラントの高温蒸気を有効
に利用するシステムの応用が容易に構成することができ
る。
ン及び熱交換器の経路でセミクローズドサイクルを構成
しているので水素と酸素とを燃焼させて高温の蒸気を発
生させ、タービンを駆動するプラントの高温蒸気を有効
に利用するシステムの応用が容易に構成することができ
る。
【００１３】本発明の（２）においては、上記（１）の
セミクローズドサイクルを起動する際には補助ボイラを
作動させて、その発生した蒸気を燃焼室へ導入して燃焼
室で発生する約３０００℃の高温蒸気を希釈し、セミク
ローズドサイクルが自立して燃焼室が自身で発生した蒸
気が供給されるまでの間補助ボイラを運転するので水素
燃焼タービンプラントが起動し、定常運転に至るまでの
間をスムーズに立ち上がらせることができる。
セミクローズドサイクルを起動する際には補助ボイラを
作動させて、その発生した蒸気を燃焼室へ導入して燃焼
室で発生する約３０００℃の高温蒸気を希釈し、セミク
ローズドサイクルが自立して燃焼室が自身で発生した蒸
気が供給されるまでの間補助ボイラを運転するので水素
燃焼タービンプラントが起動し、定常運転に至るまでの
間をスムーズに立ち上がらせることができる。
【００１４】本発明の（３）では、上記（２）における
補助ボイラが５〜１００kg/cm2a の高圧蒸気を発生する
ボイラを用いるので、その接続位置を圧縮機の出口又は
燃焼室車室とすることができ、圧縮機の起動時の負担を
軽減することができる。
補助ボイラが５〜１００kg/cm2a の高圧蒸気を発生する
ボイラを用いるので、その接続位置を圧縮機の出口又は
燃焼室車室とすることができ、圧縮機の起動時の負担を
軽減することができる。
【００１５】本発明の（４）では上記（２）における補
助ボイラが０．５〜５kg/cm2a の大気圧前後の蒸気を発
生するボイラを用い、その接続位置を圧縮機の入口か又
は圧縮機が低圧と中圧圧縮機に分割されている場合には
その中間位置に接続して運転する。そのために補助ボイ
ラを小形にし、設備を簡素化することができる。
助ボイラが０．５〜５kg/cm2a の大気圧前後の蒸気を発
生するボイラを用い、その接続位置を圧縮機の入口か又
は圧縮機が低圧と中圧圧縮機に分割されている場合には
その中間位置に接続して運転する。そのために補助ボイ
ラを小形にし、設備を簡素化することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係る水素燃焼タービンプラントの全体の系
統図である。図において、圧縮機１は低圧圧縮機１−１
と高圧圧縮機１−２からなり、高圧圧縮機１−２を出た
蒸気は熱交換器４の４−１を通り、燃焼室２に入り、こ
こで燃料の酸素と水素を燃焼して加熱され、約３０００
℃の高温蒸気となり、タービン３に流入する。タービン
３は高温高圧タービン３−１と高温低圧タービン３−２
からなり、高温高圧タービン３−１に流入する蒸気は定
常運転時には戻り蒸気で希釈されているので、約１７０
０℃で運転され、その排気蒸気で高温低圧タービン３−
２を駆動し、その排気蒸気は熱交換器４の４−３，４−
４で復水に排熱を与えて低圧圧縮機１−１に戻るサイク
ルを構成している。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係る水素燃焼タービンプラントの全体の系
統図である。図において、圧縮機１は低圧圧縮機１−１
と高圧圧縮機１−２からなり、高圧圧縮機１−２を出た
蒸気は熱交換器４の４−１を通り、燃焼室２に入り、こ
こで燃料の酸素と水素を燃焼して加熱され、約３０００
℃の高温蒸気となり、タービン３に流入する。タービン
３は高温高圧タービン３−１と高温低圧タービン３−２
からなり、高温高圧タービン３−１に流入する蒸気は定
常運転時には戻り蒸気で希釈されているので、約１７０
０℃で運転され、その排気蒸気で高温低圧タービン３−
２を駆動し、その排気蒸気は熱交換器４の４−３，４−
４で復水に排熱を与えて低圧圧縮機１−１に戻るサイク
ルを構成している。
【００１７】熱交換器４−３を出た蒸気の一部は低圧タ
ービン６を駆動し、その低温となった蒸気は熱交換器１
０で循環する復水に熱を与え復水器７に入って復水す
る。又、一方低圧タービン６で仕事をして蒸気から復水
した水は脱気器８にそのまま流入する。
ービン６を駆動し、その低温となった蒸気は熱交換器１
０で循環する復水に熱を与え復水器７に入って復水す
る。又、一方低圧タービン６で仕事をして蒸気から復水
した水は脱気器８にそのまま流入する。
【００１８】復水器７からの水の一部はポンプ４４で熱
交換器１０に導かれ、ここで加熱されて脱気器８に入
り、低圧タービン６からの水と一緒になり、脱気されて
給水ポンプ９により熱交換器４−４，４−３を通り、こ
こで排熱が与えられ、更に、必要に応じて弁を切替える
ことにより熱交換器４−２を通って加熱され、高圧ター
ビン５へ流入する。
交換器１０に導かれ、ここで加熱されて脱気器８に入
り、低圧タービン６からの水と一緒になり、脱気されて
給水ポンプ９により熱交換器４−４，４−３を通り、こ
こで排熱が与えられ、更に、必要に応じて弁を切替える
ことにより熱交換器４−２を通って加熱され、高圧ター
ビン５へ流入する。
【００１９】高圧タービン５で仕事をし、タービンを駆
動した蒸気の一部は高圧圧縮機１−２の出口側の蒸気と
合流し、熱交換器４−１で熱を与えて燃焼室２へ戻り、
残りの蒸気は高温低圧タービン３−２の冷却用の蒸気と
して供給される。
動した蒸気の一部は高圧圧縮機１−２の出口側の蒸気と
合流し、熱交換器４−１で熱を与えて燃焼室２へ戻り、
残りの蒸気は高温低圧タービン３−２の冷却用の蒸気と
して供給される。
【００２０】又、復水器７からの水はポンプ１１により
高圧圧縮機１−２の入口側に搬送され、中間冷却器スプ
レー弁４１からスプレーされて高圧圧縮機１−２に入る
蒸気の温度を調節している。
高圧圧縮機１−２の入口側に搬送され、中間冷却器スプ
レー弁４１からスプレーされて高圧圧縮機１−２に入る
蒸気の温度を調節している。
【００２１】又、高圧タービン５の入口側にはガバナ弁
２３、ドレン弁３４、高温低圧タービン３−２の入口側
にはガバナ弁３１、ドレン弁２１、低圧タービン６の入
口側にはガバナ弁３２、ドレン弁２２及び低圧圧縮機の
入口側には遮断弁４４、ドレン弁３３をそれぞれ設け、
流量の調節とドレンの排出ができるようになっている。
２３、ドレン弁３４、高温低圧タービン３−２の入口側
にはガバナ弁３１、ドレン弁２１、低圧タービン６の入
口側にはガバナ弁３２、ドレン弁２２及び低圧圧縮機の
入口側には遮断弁４４、ドレン弁３３をそれぞれ設け、
流量の調節とドレンの排出ができるようになっている。
【００２２】上記のような水素燃焼タービンのプラント
構成において、補助ボイラ１２が低圧圧縮機１−１の入
口側に設けられており、この補助ボイラ１２はプラント
の起動時に使用される。水素と酸素を燃料として燃焼室
２で燃焼し、高温蒸気が発生させると蒸気温度は３００
０℃程度となり、起動時には３０００℃の蒸気がそのま
ま高温高圧タービン３−１に流入するとタービンへ導入
可能な温度を超えてしまうので蒸気を希釈してタービン
に導入する必要がある。
構成において、補助ボイラ１２が低圧圧縮機１−１の入
口側に設けられており、この補助ボイラ１２はプラント
の起動時に使用される。水素と酸素を燃料として燃焼室
２で燃焼し、高温蒸気が発生させると蒸気温度は３００
０℃程度となり、起動時には３０００℃の蒸気がそのま
ま高温高圧タービン３−１に流入するとタービンへ導入
可能な温度を超えてしまうので蒸気を希釈してタービン
に導入する必要がある。
【００２３】そこで起動時には補助ボイラ１２を運転し
て低圧圧縮機１−１の入口側に低温の蒸気を流入させ、
高圧圧縮機１−２、熱交換器４−１を経て燃焼室２に供
給し、ここで発生する高温蒸気を希釈して３０００℃以
下、例えば１７００℃程度として高温高圧タービン３−
１へ導入可能な温度として高温高圧タービン３−１へ供
給し、運転する。
て低圧圧縮機１−１の入口側に低温の蒸気を流入させ、
高圧圧縮機１−２、熱交換器４−１を経て燃焼室２に供
給し、ここで発生する高温蒸気を希釈して３０００℃以
下、例えば１７００℃程度として高温高圧タービン３−
１へ導入可能な温度として高温高圧タービン３−１へ供
給し、運転する。
【００２４】起動時に補助ボイラ１２を運転し、圧縮機
１、燃焼室２、タービン３、熱交換器４からなるセミク
ローズドサイクルが燃焼器２自身で発生した蒸気でシス
テムが運転可能となり、定常状態となると、補助ボイラ
１２の運転を停止し、燃焼器自身で発生した蒸気で定常
運転を続ける。
１、燃焼室２、タービン３、熱交換器４からなるセミク
ローズドサイクルが燃焼器２自身で発生した蒸気でシス
テムが運転可能となり、定常状態となると、補助ボイラ
１２の運転を停止し、燃焼器自身で発生した蒸気で定常
運転を続ける。
【００２５】なお図１では補助ボイラ１２の位置は低圧
圧縮機１−１の入口側に接続して蒸気を供給する例で示
しているが、この例では補助ボイラ１２が発生する蒸気
は０．５〜５kg/cm2a の大気圧前後の圧力の場合であ
り、従って低圧圧縮機１−１の入口側に接続したが、こ
の位置は低圧圧縮機１−１と高圧圧縮機１−２との中間
に接続しても良い。
圧縮機１−１の入口側に接続して蒸気を供給する例で示
しているが、この例では補助ボイラ１２が発生する蒸気
は０．５〜５kg/cm2a の大気圧前後の圧力の場合であ
り、従って低圧圧縮機１−１の入口側に接続したが、こ
の位置は低圧圧縮機１−１と高圧圧縮機１−２との中間
に接続しても良い。
【００２６】又、補助ボイラ１２の発生する蒸気が５〜
１００kg/cm2a の高圧蒸気であって補助ボイラ１２がこ
の範囲の高圧蒸気を発生する能力がある場合には、補助
ボイラ１２の接続位置は高圧にする必要がないので高圧
圧縮機１−２の出口又は燃焼室２の車室とすることがで
きる。
１００kg/cm2a の高圧蒸気であって補助ボイラ１２がこ
の範囲の高圧蒸気を発生する能力がある場合には、補助
ボイラ１２の接続位置は高圧にする必要がないので高圧
圧縮機１−２の出口又は燃焼室２の車室とすることがで
きる。
【００２７】上記に説明の実施の形態の水素燃焼タービ
ンプラントによれば、水素と酸素を燃焼して高温の蒸気
を発生し、タービンを駆動するシステムにおいて、圧縮
機１、燃焼室２、タービン３、熱交換器４の経路からな
るセミクローズドサイクルを構成し、補助ボイラ１２を
備えてプラントの起動時に補助ボイラ１２を運転して燃
焼室２で発生する高温蒸気を希釈して運転を立ち上がら
せるように構成したので、その起動がスムーズに行え、
水素燃焼タービンプラントの起動方法が確立され、シス
テムの実用化が可能となったものである。
ンプラントによれば、水素と酸素を燃焼して高温の蒸気
を発生し、タービンを駆動するシステムにおいて、圧縮
機１、燃焼室２、タービン３、熱交換器４の経路からな
るセミクローズドサイクルを構成し、補助ボイラ１２を
備えてプラントの起動時に補助ボイラ１２を運転して燃
焼室２で発生する高温蒸気を希釈して運転を立ち上がら
せるように構成したので、その起動がスムーズに行え、
水素燃焼タービンプラントの起動方法が確立され、シス
テムの実用化が可能となったものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明の（１）は、水素と酸素とを燃焼
室で燃焼させて高温蒸気を発生し、その高温蒸気をター
ビンに供給してこれを駆動し、同タービンからの排気蒸
気を熱交換器に入れて排熱を与え、その熱交換器から流
出した蒸気を圧縮機に送り、同圧縮機からの圧縮蒸気を
前記燃焼室へ戻すセミクローズドサイクルを構成したこ
とを特徴としている。このような構成により、水素燃焼
タービンプラントの高温蒸気の熱エネルギを有効利用
し、効率の向上を図るシステム構成が容易に構成でき
る。
室で燃焼させて高温蒸気を発生し、その高温蒸気をター
ビンに供給してこれを駆動し、同タービンからの排気蒸
気を熱交換器に入れて排熱を与え、その熱交換器から流
出した蒸気を圧縮機に送り、同圧縮機からの圧縮蒸気を
前記燃焼室へ戻すセミクローズドサイクルを構成したこ
とを特徴としている。このような構成により、水素燃焼
タービンプラントの高温蒸気の熱エネルギを有効利用
し、効率の向上を図るシステム構成が容易に構成でき
る。
【００２９】本発明の（２）は、上記（１）の発明にお
いて、前記セミクローズドサイクルには補助ボイラを付
加し、同セミクローズドサイクルの起動時には、所定の
時間同補助ボイラで発生した蒸気で燃焼室で発生した高
温蒸気を希釈することを特徴としている。このような構
成により、水素燃焼タービンプラントの起動が容易にな
されるものであり、実用プラントの起動方法が現実化す
る。
いて、前記セミクローズドサイクルには補助ボイラを付
加し、同セミクローズドサイクルの起動時には、所定の
時間同補助ボイラで発生した蒸気で燃焼室で発生した高
温蒸気を希釈することを特徴としている。このような構
成により、水素燃焼タービンプラントの起動が容易にな
されるものであり、実用プラントの起動方法が現実化す
る。
【００３０】本発明の（３）は、上記（２）の発明にお
いて、前記補助ボイラは圧縮機出口か又は燃焼室車室の
いずれかに高圧蒸気を供給することを特徴としている。
このような構成により、圧縮機の起動時の負担を軽減す
ることができる。
いて、前記補助ボイラは圧縮機出口か又は燃焼室車室の
いずれかに高圧蒸気を供給することを特徴としている。
このような構成により、圧縮機の起動時の負担を軽減す
ることができる。
【００３１】本発明の（４）は、上記（２）の発明にお
いて、前記補助ボイラは圧縮機入口か又は低圧と高圧に
分離されている圧縮機の場合にはその中間のいずれかに
低圧蒸気を供給することを特徴としている。このような
構成により、補助ボイラの負担を軽減し、補助ボイラの
容量を小さくすることができる。
いて、前記補助ボイラは圧縮機入口か又は低圧と高圧に
分離されている圧縮機の場合にはその中間のいずれかに
低圧蒸気を供給することを特徴としている。このような
構成により、補助ボイラの負担を軽減し、補助ボイラの
容量を小さくすることができる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る水素燃焼タービン
プラントの系統図である。
プラントの系統図である。
【図２】従来の水素燃焼タービンプラントの一例を示す
系統図である。
系統図である。
【図３】従来の水素燃焼タービンプラントの他の例を示
す系統図である。
す系統図である。
１ 圧縮機 ２ 燃焼室 ３ タービン ４，１０ 熱交換器 ５ 高圧タービン ６ 低圧タービン ７ 復水器 ８ 脱気器 ９，１１ 給水ポンプ １２ 補助ボイラ
Claims (4)
- 【請求項１】 水素と酸素とを燃焼室で燃焼させて高温
蒸気を発生し、その高温蒸気をタービンに供給してこれ
を駆動し、同タービンからの排気蒸気を熱交換器に入れ
て排熱を与え、その熱交換器から流出した蒸気を圧縮機
に送り、同圧縮機からの圧縮蒸気を前記燃焼室へ戻すセ
ミクローズドサイクルを構成したことを特徴とする水素
燃焼タービンプラント。 - 【請求項２】 前記セミクローズドサイクルには補助ボ
イラを付加し、同セミクローズドサイクルの起動時に
は、所定の時間同補助ボイラで発生した蒸気で燃焼室で
発生した高温蒸気を希釈することを特徴とする請求項１
記載の水素燃焼タービンプラント。 - 【請求項３】 前記補助ボイラは圧縮機出口か又は燃焼
室車室のいずれかに高圧蒸気を供給することを特徴とす
る請求項２記載の水素燃焼タービンプラント。 - 【請求項４】 前記補助ボイラは圧縮機入口か又は低圧
と高圧に分離されている圧縮機の場合にはその中間のい
ずれかに低圧蒸気を供給することを特徴とする請求項２
記載の水素燃焼タービンプラント。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24119097A JPH1182056A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 水素燃焼タービンプラント |
| EP98115532A EP0900921A3 (en) | 1997-09-05 | 1998-08-18 | Hydrogen burning turbine plant |
| CA002245470A CA2245470A1 (en) | 1997-09-05 | 1998-08-25 | Hydrogen burning turbine plant |
| US09/145,018 US6282883B1 (en) | 1997-09-05 | 1998-09-01 | Hydrogen burning turbine plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24119097A JPH1182056A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 水素燃焼タービンプラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182056A true JPH1182056A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17070566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24119097A Pending JPH1182056A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 水素燃焼タービンプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1182056A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022500593A (ja) * | 2018-07-23 | 2022-01-04 | ベロソ モヘダノ, ジャビアー カルロスVELLOSO MOHEDANO, Javier Carlos | コンバインドパワーサイクルを使用して機械的エネルギーを生成する装置 |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24119097A patent/JPH1182056A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022500593A (ja) * | 2018-07-23 | 2022-01-04 | ベロソ モヘダノ, ジャビアー カルロスVELLOSO MOHEDANO, Javier Carlos | コンバインドパワーサイクルを使用して機械的エネルギーを生成する装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030902 |