JPS6312834A - 水中式タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （発明の利用分野） 本発明は水中式タンク例えばガスタービンに使用される
加圧燃焼用空気の蓄圧空気装置に関するものである。

（従来技術とその問題点） 電力系統を構成する発電所の運用に当っては、一般に起
動停止が好ましくない原子力発電所や起動停止が容易で
ない微粉炭火力発電所をベース運転用として用い、その
不足電力公吏には昼間における電力需用の増大時には、
起動停止が迅速容易な石油火力発電所やＬＮＧ、ＬＰＧ
火力発電所更にはＬＮＧガスなどを燃料とするガスター
ビン発電所を運転して、電力需用に対応することが行わ
れている。従ってベース運転用以外の発電所は夜間その
他において動作か停止されるものが多い。

そこで燃料の燃焼に加圧された空気を使用する発電所、
例えば第１図に示す如き概略構成をもつガスタービン発
電所のように、空気圧縮機（１）により例えば１０気圧
程度に加圧された空気を燃焼用空気として燃料ガス（例
えばＬＮＧ）と共に燃焼器（２）に加えて作動ガスを作
り、これによりガスタービン（３）を駆動して発電機（
４）により発電するものにおいては、それが停止される
夜間その他における余剰電力を使用して、例えば発電機
（４）を電動機として駆動して空気圧縮機（１）を動作
させ、これにより作られた加圧空気を地中に掘削した貯
溜装置（５）に貯溜しておき、発電運転時この貯溜空気
を燃焼用として使用することが提案されている。

この方法によれば発電電力と同等またはそれ以上の電力
を必要とする空気圧縮機の動力を安価な余剰電力によっ
て賄うことができることから燃料費を大きく低下するこ
とができ、例えば余剰電力として原子力発電のそれを使
用すればその発電燃料原価は現在３円／　ＫＷｈであり
、ガスタービン発電における燃料としてＬＮＧを用いた
場合には１０円／に誉りであるから、１Ｏ−３＝７円分
だけＩ　ＫＷｈ当りの発電燃料コストを低下できる。ま
たこの方式によれば従来方式即ちガスタービンの運転と
同時に空気圧縮機を駆動して燃焼用空気を作るものに比
べて、実質的に空気圧縮機に必要とされる動力分だけ発
電設備が増大されたと同様のすぐれた効果、例えば発電
力を１０万ＫＷとした場合空気圧縮機に要する動力は１
０万ｋｗ以上になることから、少な（見積っても１０万
に誓の発電設備の増強が行われたと同様のすぐれた効果
を得られる。

しかも以上に加えて負荷の千卓化が行われるばかりか、
系統事故時にバンクアンプ発電所とじて用いるときは、
貯溜装置のバルブを開くことにより所要の圧力をもった
燃焼用空気を直ちに得ることができるため、起動速度が
速＜、１０分程度の短い時間で９０％程度の負荷をとれ
る。従って系統の安定効果を高めうる効果がある。

しかしその一方従来の貯溜装置は第１図に示すように貯
溜空気の使用によって空気圧力が変化する。このため燃
料ガスの燃焼状態が変化してガスタービンの運転状態が
変化することから、運転効率などの低下をまぬがれ得な
い欠点がある。また地中に掘られた貯溜装置はその壁面
からの貯溜空気が逃散しないように経済的に作られるこ
とが望ましく、このためには緻密な地盤であると同時に
掘削が容易な地層に掘削できることが強く望まれる。し
かし我が国においては適切な地層を探すことは困難であ
り、特に発電所の立地点として選定される湾岸における
適地はないと云ってよい。

本発明は湾岸発電所にも容易に適用できる定圧式蓄圧空
気装置を提供し、従来装置の欠点の一掃を図ったもので
ある。次に図面を用いてその詳細を説明する。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 第２図は本発明の一実施例図であって、本発明の特徴と
するところは次の点にある。即ち一端が空気圧縮系（１
）に接続され、他端開口（６）に可撓性タンク（７）（
例えばステンレス板やテフロン製）が接続された加圧燃
焼用空気の貯溜管体（８）（例えば鉄管。

ビニール管）を、海底（９）に沿わせて海中に設けると
共に、可撓性タンク接続端（６）における海水圧が貯溜
される燃焼用空気０Ｉ１１のそれに対抗しうる圧力とな
るように可撓性タンク接続端（６）の水深ｌ（を選定す
ることを特徴とするものであって、可撓性タンク（７）
の大きさ、数、肉厚などは燃焼用空気の貯溜量、圧力、
水深などに関係して選定される。なお０υは加圧燃焼用
空気による管体（８）などの浮上りを防止するための重
りであって、例えば岩屑などが使用される。

（作用と効果） 以上において加圧燃焼用空気α０）の圧力を例えば１０
気圧としたとき、管体（８）を２００ｍの等水深に位置
させて布設すれば管体（８）の可撓性タンク（７）に働
く海水圧はＩＯ気圧となり、燃焼用空気の量が使用によ
って変ったとき可撓性タンク（７）は大きさを変える。

このため第１図によって前記した地中に掘削形成された
従来の貯溜装置のように燃焼用空気の使用によって圧力
が変ることがなく常時定圧に保たれ、タービンの運転に
悪影響を及ぼすことがない。

またこれに加えて本発明は水中式であって、所要の水深
が得られさえすれば管体を布設するのみで作ることがで
き、地中掘削式のもののように掘削や廃止の処理などに
苦慮することなく比較的簡単に作ることができる。従っ
て湾岸や海岸などに建設されることが殆どであるガスタ
ービン発電プラントへの適用が容易である。

（変形例） 以上では可撓性タンクを用いた場合について説明したが
、第３図のように管体（８）の海中端部（６）に廃棄す
る沈船ａ′；！Ｊを置き、この中に可撓性タンク（７）
を設けるように外力から保護することもできる。

また海中端部（６）を閉塞すれば変圧式とすることがで
きる。ただこの場合にはタービンに対する海水の影響を
防止するための隔膜が要求される。また以上においては
貯溜空気による浮上り防止のため第２図に示すように重
りａυを用いたが、その代わりにロックフィ、ル材を管
体（８）内に充填してもよい。

この方法は地上部からロックフィル材を落しこめばよい
ので施行が簡単であるが、ロックフィル材が燃焼器内に
入るとタービンに悪影響を及ぼすので適切な隔膜が必要
である。また以上ではガスタービンに適用した場合につ
いて例示したが、例えばガスタービンの排気熱により蒸
気タービンを駆動して発電効率を高くした所謂複合発電
はもとより、加圧空気の貯溜を必要とする機器、その池
水の貯蓄用９石油備蓄タンクなどとして利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスタービン発電の一例を示す系統図、第２図
は本発明の詳細な説明図、第３図は本発明の変形例の部
分図である。 （１）・・・空気圧縮機、（２）・・・燃焼器、（３）
・・・ガスタービン、（４）・・・発電機、（５）・・
・貯溜装置、（６）・・・可撓性タンク接続端、（７）
・・・可撓性タンク、（８）・・・管体、（９）・・・
海底、Ｑｌ・・・燃焼用空気、ａυ・・・重り、α乃・
・・沈船。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端に貯溜加圧空気の充填口を有し、他端開口部に可撓
   性タンクを接続した管体を、貯溜加圧空気圧力と対向し
   うる水圧が得られる水深に位置させて布設したことを特
   徴とする水中式タンク。