CZ282731B6 - Způsob výroby elektrické energie a zařízení provádění tohoto způsobu - Google Patents

Způsob výroby elektrické energie a zařízení provádění tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ282731B6
CZ282731B6 CS902646A CS264690A CZ282731B6 CZ 282731 B6 CZ282731 B6 CZ 282731B6 CS 902646 A CS902646 A CS 902646A CS 264690 A CS264690 A CS 264690A CZ 282731 B6 CZ282731 B6 CZ 282731B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fuel cell
gas
fuel
turbine
stream
Prior art date
Application number
CS902646A
Other languages
English (en)
Inventor
Rudolf Hendriks
Hendrik Jan Ankersmit
Original Assignee
Turboconsult B. V.
A. S. A. B. V.
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 Turboconsult B. V., A. S. A. B. V. filed Critical Turboconsult B. V.
Publication of CZ264690A3 publication Critical patent/CZ264690A3/cs
Publication of CZ282731B6 publication Critical patent/CZ282731B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/36—Open cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/04—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/003—Gas-turbine plants with heaters between turbine stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
    • H01M2300/0051—Carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022—Heating by combustion
    • 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
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Způsob a zařízení je určen pro výrobu elektrické energie v otevřeném okruhu pro proud plynného prostředí. Zařízení zahrnuje kompresorovou jednotku (2) poháněnou hnací turbinou (4) kompresorů, do které proudí stlačený proud plynného prostředí po průtoku výměníkem (I) tepla, ve kterém se odehrává výměna tepla s odpadními plyny. Zařízení zahrnuje elektrický generátor (14) poháněný plynovou hnací turbínou (6) elektrického generátoru. Otevřený okruh také zahrnuje palivový článek (10), na jehož anodu se přivádí z vnějšího zdroje zemní plyn a na jehož katodu proudí zmíněný proud plynného prostředí z kompresorové jednotky (2) jakožto oxidační činidlo, takže elektrická energie se získává z elektrického generátoru (14) i z palivového článku (10) jako produkt způsobu a zařízení.ŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby elektrické energie používajícího proud plynného prostředí, který je veden v otevřeném okruhu nejprve alespoň jednou kompresorovou jednotkou a potom plynovou turbínou, aby potom opouštěl otevřený okruh přes výměník tepla využívající jeho tepelného obsahu.
Vynález se dále týká zařízení k provádění způsobu definovaného výše pro výrobu elektrické energie z proudu plynného prostředí sestávajícího z paliva a stlačeného vzduchu, přičemž zařízení zahrnuje otevřený okruh proudu plynného prostředí sestávající z plynové hnací turbíny elektrického generátoru mechanicky s ním spřažené, z alespoň jednoho kompresoru spřaženého s hnací turbínou kompresorů, pro stlačování proudu plynného prostředí a z výměníku tepla, do kterého se jednak přivádějí výfukové plyny z plynové hnací turbíny elektrického generátoru a jednak stlačený proud plynného prostředí.
Dosavadní stav techniky
V průmyslu se jeví potřeba zařízení pro výrobu elektrické energie majícího vysokou účinnost a kromě toho způsobujícího co nejmenší znečistění okolního životního prostředí.
Jsou známy různé stroje, jako jsou motory s vnitřním spalováním a plynové turbíny, u nichž lze dosáhnout přibližné účinnosti 35 %, které vsak emisí škodlivých zplodin (zejména oxidu dusnatého NO ve výfukových plynech) přispívají ke zhoršení okolního životního prostředí. Úkolem vynálezu je vytvořit způsob a zařízení, kterými lze dosáhnout výrazného zlepšení obou výše uvedených problémů, tj. účinnosti a snížení emise škodlivin.
Podstata vynálezu
Vynález spočívá na způsobu, o sobě známém v různých provedeních, výroby elektrické energie za použití proudu plynného prostředí, například vzduchu, který je veden v otevřeném okruhu nejprve alespoň jednou kompresorovou jednotkou a potom plynovou turbínou, aby potom byl vypuštěn do atmosféry přes výměník tepla využívající teplo spalin. Zlepšení, které vynález navrhuje, spočívá vtom, že proud plynného prostředí, které je ve stlačeném stavu, proudí výměníkem tepla využívajícím teplo spalin, čímž se alespoň jedenkrát zvýší jeho teplota, aby potom prošlo alespoň jednou hnací turbínou kompresorů kompresorové jednotky, přičemž nastává uvolnění energie a proud plynného prostředí v otevřeném okruhu se vede jako oxidační činidlo do palivového článku, kde spolu s palivem (redukčním činidlem) vyvíjejí elektrickou energii před nebo po odevzdání kinetické energie v plynové hnací turbíně elektrického generátoru.
Způsob podle vynálezu zahrnuje kombinaci těchto zlepšení:
- do hnací turbíny kompresorů se nepřivádějí (tak jak je dosud obvyklé) spaliny z plynové turbíny nebo z jiného procesu spalování, nýbrž hlavně samotný stlačený vzduch, který se pro tento účel používá když jeho teplota byla ještě více zvýšena ve výměníku tepla výměnou tepla se spalinami,
- proud plynného prostředí, který proudí z hnací turbíny kompresorů při poměrně nízkém tlaku a teplotě, se použije jako spalovací plyn (oxidační činidlo) v palivovém článku spolu s redukčním činidlem (například se zemním plynem),
- tlak proudu plynného prostředí (oxidačního činidla) na vstupu do palivového článku je nízký, stejně jako tlak redukčního činidla, což přispívá ke zvýšení pružnosti celého systému.
Vynález umožňuje provoz, jímž lze v prvé řadě dosáhnout vyšší účinnosti při výrobě elektrické energie a kterým se lépe aproximuje teoretický Camotův cyklus než bylo dosud proveditelné. Za druhé, tento tepelný okruh (který podléhá omezením Camotova cyklu) zahrnuje elektrochemický systém, který tato omezení nemá a jímž lze dosáhnout účinnosti alespoň 55 až 70 %, s pracovními teplotami řádově až i 1000 °C. Ktomu přistupuje skutečnost, že u navrhovaného způsobu zbývá vždy určitá kalorická hodnota (výhřevnost) v tak zvaném vyhořelém palivu (redukčním činidle), kterou je možno zužitkovat, například ve spalovacím zařízení. Nadto směs plynu se vzduchem, která přichází do plynové hnací turbíny elektrického generátoru po průtoku spalovacím zařízením, nezhoršuje okolní prostředí, neboť ve spalinách z tohoto zařízení se může vyskytovat jen velmi malé množství jedovatých oxidů dusíku ΝΟχ (50 g. GT1). Při katalytickém konverzním pochodu v palivovém článku nevznikají žádné jedovaté zplodiny, takže navrhovaný nový způsob není příčinou znečisťování ovzduší. Dalším činitelem, kterým tento způsob přispívá ke snížení znečistění ovzduší, je zvýšení účinnosti výroby elektrické energie v dosavadních elektrárnách z přibližně 35 % na 55 až 70 % u tohoto nového způsobu. V porovnání s dosavadním stavem techniky je proto zapotřebí k výrobě stejného množství elektrické energie jen přibližně poloviční množství paliva. To má za následek příslušné snížení množství vzniklého oxidu uhličitého. Použitím palivového článku se dosáhne dvojího výsledku: jednak se vyrobí elektrická energie, jednak vzniknou horké plyny.
Předmětem vynálezu je také zařízení k provádění výše popsaného způsobu a tedy pro výrobu elektrické energie pomocí proudu plynného prostředí při použití řady mechanických zařízení zahrnující kompresorovou jednotku spřaženou s alespoň jednou hnací turbínou kompresorů, dále alespoň jednu plynovou hnací turbínu elektrického generátoru opatřenou výstupním hřídelem, za kterou následuje výměník tepla pro výměnu tepla se spalinami. Podle vynálezu se uvedené zařízení vyznačuje vzájemným propojením uvedených složek tak, že vytvářejí otevřený okruh pro proud plynného prostředí, jehož tlak se nejprve zvýší v kompresorové jednotce, potom se dále zvýší jeho teplota výměnou tepla se spalinami ve výměníku tepla, načež se proud plynného prostředí vede případně přes spalovací komoru do alespoň jedné hnací turbíny kompresorů a nakonec proudí při mírně vyšším tlaku směrem k plynové hnací turbíně elektrického generátoru, přičemž ještě před vtokem do ní nebo až po průtoku touto plynovou hnací turbínou elektrického generátoru proudí jako oxidační činidlo palivovým článkem zařazeným v otevřeném okruhu.
Použitím tohoto palivového článku se může dosáhnout dalšího zvýšení účinnosti se stejným množstvím vzduchu a s poněkud nižší spotřebou paliva ve spalovací komoře. To je způsobeno využitím odpadního tepla vznikajícího v palivovém článku ke zvýšení tepelného obsahu spalovací komory. Jestliže se použije vysokoteplotní palivový článek (řádově 1000 °C, jako je například palivový článek s tuhým oxidem, může se spalovací komora plynové hnací turbíny elektrického generátoru stát vlastně zbytečnou. Stejnosměrný elektrický proud z palivového článku se může použít přímo jako stejnosměrný elektrický proud nebo se může přeměnit na střídavý elektrický proud. Třetí možnost spočívá vtom, že se stejnosměrný elektrický proud přivádí přímo do elektrického generátoru.
Součástmi výše popsaného zařízení jsou o sobě známé turbíny, takže k sestavení zařízení podle vynálezu lze použít již průmyslově vyvinutá zařízení. Vzhledem k vysoké účinnosti zařízení podle vynálezu se snižuje znečistění okolního ovzduší oxidem uhličitým řádově o jednu polovinu ve srovnání se známými obdobnými zařízeními, jako jsou motory s vnitřním spalováním, zařízení
-2CZ 282731 B6 zahrnující kotel a parní turbínu a obvyklé plynové turbíny. Pokud jde o emisi oxidů dusíku NOX, lze dosáhnout snížení o více než 50 %. V této souvislosti nebyla ještě vzata v úvahu možnost snížit znečistění ovzduší, kdyby se zařízení podle vynálezu použilo v tepelných a elektrárenských zařízeních (celkový energetický koncept).
Pro způsob a použití v zařízení podle vynálezu jsou vhodné zejména dva typu palivových článků. První typ je tak zvaný palivový článek s roztaveným uhličitanem a pracovní teplotou přibližně 650 °C. Druhým typem je tak zvaný palivový článek s kyselinou fosforečnou s pracovní teplotou přibližně 200 °C. Rovněž lze použít palivového článku s pevným oxidem s pracovní teplotou přibližně 1000 °C. O těchto typech palivových článků pojednávají publikace 1) H. A. Liebbavsky a E. J. Caima, Fuel Cells and Fuel Batteries, Wiley and Son, New York (1968), kap. 12, str. 524-554, 2) A. J. Appleby a F. R. Foulkes, Fuel Cell Handbook, Van Nostrand Reinholt, New York (1989), 3) Supramanian Srinivesen, Joumal of the Electrochemical Society, 136 (2), únor 1989, str. 410-480.
Umístění palivového článku v otevřeném okruhu je výhodné mezi hnací turbínou kompresorů a plynovou hnací turbínou elektrického generátoru.
Také je možno umístit palivový článek dále ve směru proudění proudu plynného prostředí, dokonce i až za plynovou hnací turbínou elektrického generátoru. Rovněž je možné umístit palivový článek před hnací turbínou kompresorů a dokonce ještě více vpředu v otevřeném okruhu.
Patentový spis Spojených států amerických čís. 4,897,723 se týká palivového článku s kyselinou fosforečnou v kombinaci s autothermálním reformačním zařízením, který dodává plynnou směs do turbíny pohánějící kompresorovou jednotku. Palivový článek se chladí kapkami vody a vstřikovanou vodní mlhou pro zvýšení jeho výkonu. Tento patentový spis nepředvídá plynovou turbínu s výměníkem tepla využívajícím teplo spalin pro zvýšení teploty stlačené plynné směsi.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr. 1 až 6 znázorňují různá provedení zařízení podle předloženého vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
V zařízení znázorněném v obr. 1 až 5 se potrubím 1 přivádí proud plynného prostředí, například vzduchu. Tento proud plynného prostředí proudí otevřeným okruhem začínajícím kompresorovou jednotkou 2. která v tomto případě zahrnuje nízkotlaký kompresor C3 a vysokotlaký kompresor C2, které jsou navzájem spojeny spojovacím potrubím 3. Do tohoto spojovacího potrubí 3 je vřazen výměník ΙΠ tepla jako běžný mezichladič. Kompresorová jednotka 2 je poháněna hnací turbínou 4 kompresorů, která je v tomto případě vytvořena jako společná pro oba kompresory Ci a C? kompresorové jednotky 2. Rovněž je možné pohánět každý z kompresorů Ci a C? samostatnou turbínou.
Do otevřeného okruhu je vřazen výměník I tepla zužitkující teplo spalin a spojený potrubím 5 s plynovou hnací turbínou 6 elektrického generátoru 14 pro výrobu elektrické energie. Vysokotlaký kompresor C? je spojen potrubím 7 s výměníkem I tepla a proud plynného prostředí, který se v něm ohřívá, potom proudí v provedení znázorněném v obr. 1, 2 a 4 potrubím 8 do hnací turbíny 4 kompresorů. Po průtoku touto hnací turbínou 4 kompresorů je proud plynného prostředí, jehož teplota se snížila, veden v provedení podle obr. 1 potrubím 9 do palivového článku 10, kde jako oxidační činidlo zásobuje katodu palivového článku 10. Proud plynného
-3CZ 282731 B6 prostředí, jehož teplota se poněkud zvýšila, potom proudí potrubím 11 do spalovací komory 12, která je též opatřena přívodem 13 vyhořelého paliva, jak bude dále vysvětleno.
Jako alternativní řešení je na výkrese čárkovaně znázorněno umístění palivového článku 10 za plynovou hnací turbínou 6 elektrického generátoru ve směru proudění proudu plynného prostředí. Spojovací potrubí je potom nutno příslušně upravit. Další popis vynálezu se týká rovněž této varianty. Zvláštní výhody takto umístěného palivového článku 10 jsou tyto:
- regulace tlaku je snazší,
-je možno vypustit výměník II tepla.
V provedení podle obr. 1 až 4 je použito palivového článku 10 typu s roztaveným uhličitanem. Tento palivový článek 10 má elektrickou účinnost přibližně 55 % a anoda je opatřena přívodem 15 paliva, tj. redukčního činidla, jako je například plyn bohatý vodíkem. Utak zvané vnitřní reformní varianty je však možné použít přímo zemního plynu jako paliva. Jako konečný produkt tohoto palivového článku 10 se získává stejnosměrný proud na svorkách 16.
Na výkresech jsou rovněž znázorněny tři další výměníky Π, IV a V tepla. Výměník Π tepla je umístěn v posledním úseku odváděcího potrubí 17 z výměníku I tepla a zužitkuje takto další podíl tepla přítomného v potrubí 18 otevřeného okruhu. Výměník IV tepla (obr. 1) se zapojuje nebo vyřazuje uzavíracím ventilem 19. V jedné poloze uzavíracího ventilu 19 je proud plynného prostředí veden přímo do palivového článku 10 z hnací turbíny 4 kompresorů potrubím 9. Ve druhé poloze uzavíracího ventilu 19 je proud plynného prostředí nebo jeho část vedena výměníkem IV tepla za účelem zahřátí nebo ochlazení proudu plynného prostředí, čehož je někdy třeba. Výměník V tepla slouží k ohřevu paliva přiváděného potrubím 15.
V případě, že se použije palivový článek s roztaveným uhličitanem, měl by proud plynného prostředí přiváděný na katodu obsahovat vzduch s dostatečným množstvím oxidu uhličitého CO2. Za těchto podmínek je nej lepším řešením recyklování oxidu uhličitého v popisované soustavě. To je možné uskutečnit použitím techniky tak zvané selektivní separace, například zařazením membrán 30 do potrubí 5. 17 nebo 18 a recyklováním vodní páry v potrubí 18 po oddělení vody za výměníkem II tepla pro zvýšení poměrného podílu inertního plynu. Na obr. 1 až 4 je zakresleno odbočené potrubí 18', do něhož jsou vestavěny regulační ventil 23 a výměník VI tepla, jako schematické znázornění této recyklace. Při použití jiných druhů paliva se takové přídavné potrubí nepoužívá, viz obr. 5 a 6. Odstředivý kompresor 24 slouží pro vytváření mlhy paliva.
Na obr. 2 je znázorněn pomocný hořák 20 v odbočném potrubí 11' z potrubí 11 vedoucího do plynové hnací turbíny 6 elektrického generátoru, kde pomocný hořák 20 slouží k tomu, aby se proud plynného prostředí popřípadě ještě více ohřál teplem získaným spalováním výše uvedeného vyhořelého paliva přiváděného jednou z větví potrubí 13 od anody použitého palivového článku 10. Toto vyhořelé palivo obsahuje například 15 % vodíku a dále oxid uhličitý, vodní páru a dusík, takže je k dispozici stále ještě významná část jeho výhřevnosti. Kromě toho má vyhořelé palivo značnou teplotu. Je proto možné toto plynné vyhořelé palivo použít ve spalovací komoře 12 nebo v pomocném hořáku 20 (obr. 2 až 4) nebo je lze vracet zpět do úseku přípravy paliva. Obvykle je do potrubí 15 zařazeno čisticí zařízení 21. Ve spalovací komoře 12 může být nadbytek vodíku, jehož zdrojem je vyhořelé palivo přiváděné potrubím 13. Aby se ve spalovací komoře 12 dosáhlo dokonalého spalování, je možno potrubím 22 do ní přivádět další vzduch z nízkotlakého kompresoru Cp Alternativně je možno části paliva (kromě jiného i vyhořelého paliva) použít ke zlepšení jakosti paliva přiváděného potrubím 15 (například reformováním vodní parou). Protože se část oxidu uhličitého recykluje přímo k anodě, bude proud plynného prostředí vedený odbočeným potrubím 18' značně menší.
-4CZ 282731 B6
Na obr. 3 je znázorněno provedení, ve kterém je pro zlepšení thermodynamiky soustavy pomocný hořák 20 přemístěn do oblasti vyššího tlaku (například 885 kPa) v potrubí 8 a používá se pro ohřátí vzduchu například na 850 °C před hnací turbínou 4 kompresorů. To má za následek, že teplota za touto hnací turbínou 4 kompresorů je například 620 °C, jak je požadováno v palivovém článku s roztaveným uhličitanem. Současně se sníží tlak například na 290 kPa. Aby se část vyhořelého paliva převedla na vyšší tlakovou hladinu, je uspořádán kompresor 24. za kterým následuje další chladič 28, ve kterém se plyn ochladí z teploty 677 °C na 30 °C.
V zařízení znázorněném na obr. 4 je palivový článek 10 začleněn do vysokotlakého úseku (přibližně 900 kPa) otevřeného okruhu. Část vyhořelého paliva z anody palivového článku 10 je odváděna potrubím 13 do pomocného hořáku 20 vřazeného do potrubí 8' odvádějícího proud oxidačního činidla od katody palivového článku 10.
V provedení znázorněném na obr. 5 je použit palivový článek 10 s kyselinou fosforečnou mající pracovní teplotu 200 °C. Palivový článek 10 je umístěn v nízkotlakém úseku otevřeného okruhu v potrubí 9 napojeném na hnací turbínu 4 kompresorů. Teplota na výstupu z této hnací turbíny 4 kompresorů (například 470 °C) se musí ve chladiči-výměníku VII tepla snížit na 200 °C. V praxi budou oba výměníky V a VII sdruženy v jedinou jednotku. Protože palivový článek nedovoluje vnitřní reformování, musí být palivem přiváděným potrubím 15 plyn bohatý vodíkem. Na obr. 6 je znázorněno provedení, kde je palivový článek 10 vřazen do otevřeného okruhu za nízkotlakým kompresorem Ci a za dalším hořákem 29. ve kterém se teplota proudu plynného prostředí zvýší ze 127 °C na 200 °C.
Je třeba poznamenat, že místo palivového článku 10 typu s roztaveným uhličitanem nebo s kyselinou fosforečnou je možno použít i palivového článku 10 typu s tuhým oxidem.
V poměrně chladných úsecích otevřeného okruhu blízko kompresorů Cb C? a mezichladiče, jakož i v poměrně chladných odtahových potrubích 17, 18 za výměníkem I tepla je možno použít nízkoteplotních palivových článků, jako jsou alkalické palivové články a polymerové palivové články. Popis všech těchto palivových článků je možno nalézt ve výše uvedené literatuře.
Popisovaný otevřený okruh zahrnuje jeden nebo několik odstředivých kompresorů 24. jejichž úkolem je zvýšit tlak v určitých úsecích otevřeného okruhu nebo vstřikovat palivo do spalovací komory 12. Takový odstředivý kompresor však není zapotřebí u všech popsaných variant zařízení podle vynálezu.
Zařízení podle vynálezu se uvádí do provozu nastartováním motoru 25 napojeného přes spojku 26 na kompresorovou jednotku 2. Tím dosáhne rychlost otáčení kompresorů C] a C-> přibližně 29 % své provozní hodnoty. Potom se jiskrou neznázoměné zapalovací svíčky zažehne palivo v neznázoměné trysce hořáku uvnitř spalovací komory 12. do které se přivádí palivo potrubím 27. Elektrický generátor 14 se přifázuje na síť, načež se zvýší teplota v plynové hnací turbíně 6 elektrického generátoru.
Je třeba podotknout, že zařízení podle vynálezu může též tvořit část tepelné elektrárny (celkový energetický systém) a že plyny z potrubí 18 je možno dodávat do skleníků pro zvýšení asimilace oxidu uhličitého tam pěstovanými rostlinami.
V následující tabulce je uvedena řada údajů pro imaginární zařízení podle vynálezu znázorněné na obr. 1, které se týkají množství proudu plynného prostředí proudícího otevřeným okruhem za časovou jednotku, teplot a tlaku na vstupu a výstupu u jednotlivých kompresorů Ci, C? a hnací turbíny 4 kompresorů, palivových článků a plynové hnací turbíny 6 elektrického generátoru.
-5CZ 282731 B6
Tabulka
součást zařízení teplota °C tlak kPa průtokové množství kg.h'1
plynné prostředí 15 100 20.000
(vzduch)
nízkotlaký kompresor 15 135 100 300
výměník ΙΠ tepla 135 25 300
vysokotlaký kompresor 25 155 300 900
výměník I tepla 155 700 900
hnací turbína kompresorů 700 470 900 250
výměník IV tepla 470 620 250 odváděný výkon, kW
palivový článek s roztaveným
uhličitanem 620 670 250 3.750
spalovací komora 670 950 250
hnací turbína elektrického
generátoru 950 750 250 100 1.250
výměník I tepla 750 200 100
Celkem 5.000 kW
Typická hodnota účinnosti systému: 57 %

Claims (19)

1. Způsob výroby elektrické energie používající proud plynného prostředí, který je veden v otevřeném okruhu nejprve alespoň jednou kompresorovou jednotkou a potom plynovou turbínou, aby potom opouštěl otevřený okruh přes výměník tepla využívající jeho tepelného obsahu, vyznačující se tím, že proud plynného prostředí, který je ve stlačeném stavu, se vede alespoň jedním výměníkem tepla, využívajícím tepla odpadních plynů ke zvýšení teploty proudu plynného prostředí, a potom proudí alespoň jednou hnací turbínou kompresorů kompresorové jednotky při uvolnění energie, přičemž proud plynného prostředí v otevřeném okruhu se před odevzdáním své kinetické energie v plynové turbíně vede jako oxidační činidlo do palivového článku, ve kterém působením tohoto proudu plynného prostředí na přiváděné palivo, to je na redukční činidlo, vzniká elektrická energie.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že proud plynného prostředí otevřeného okruhu se přivádí do palivového článku až po odevzdání své kinetické energie v plynové turbíně.
3. působ podle nároků la2, vyznačující se tím, že proud plynného prostředí v otevřeném okruhu se vede alespoň jedním dalším výměníkem tepla pro úpravu jeho teploty pro dosažení optimální účinnosti.
4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že proud plynného prostředí je vzduch a do palivového článku se jako palivo přivádí plyn bohatý na vodík vyrobený například ze zemního plynu reformováním vodní parou.
5. Způsob podle nároků laž4, vyznačující se tím, že se stejnosměrný elektrický proud vyvíjený v palivovém článku přivádí do elektrického generátoru spřaženého s plynovou hnací turbínou generátoru.
6. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 1 až 4 pro výrobu elektrické energie z proudu plynného prostředí sestávajícího z paliva a stlačeného vzduchu, přičemž zařízení zahrnuje otevřený okruh proudu plynného prostředí sestávající z hnací turbíny elektrického generátoru mechanicky sním spřažené, z alespoň jednoho kompresoru spřaženého s hnací turbínou kompresorů, pro stlačování proudu plynného prostředí a z výměníku tepla, do kterého se jednak přivádějí výfukové plyny z plynové hnací turbíny elektrického generátoru a jednak stlačený proud okolního vzduchu, vyznačující se tím, že otevřený okruh proudu plynného prostředí zahrnuje alespoň jeden palivový článek (10), jehož katoda je umístěna v proudu plynného prostředí a anoda je spojena se zdrojem paliva.
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že hnací turbína (6) elektrického generátoru je dostředivého typu s jediným průtokem.
8. Zařízení podle nároků 6 a 7, vyznačující se tím, že palivový článek (10) je typu s roztaveným uhličitanem.
9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že anoda palivového článku (10) je spojena s přívodním potrubím (15) zemního plynu.
10. Zařízení podle nároků 6a 7, vyznačující se tím, že palivový článek (10) je článek typu s kyselinou fosforečnou.
-7CZ 282731 B6
11. Zařízení podle nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že v otevřeném okruhu je zařazen pomocný hořák (20) napojený na přívodní potrubí (13) vyhořelého paliva, kterým se od anody palivového článku (10) přivádí vyhořelé palivo do pomocného hořáku (20),
12. Zařízení podle nároků 6 až 10, vyznačující se tím, že v otevřeném okruhu je zařazena spalovací komora (12) napojená na přívodní potrubí (13) vyhořelého paliva, kterým se od anody palivového článku (10) přivádí vyhořelé palivo do spalovací komory (12).
13. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že palivový článek (10) je zařazen za hnací turbínu (6) elektrického generátoru.
14. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že palivový článek (10) je zařazen mezi kompresorovou jednotku (2) a alespoň jednu hnací turbínu (4) kompresorů.
15. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že palivový článek (10) je zařazen před výměník (I) tepla, do kterého se přivádí výfukové plyny z plynové hnací turbíny (6) elektrického generátoru.
16. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že kompresorová jednotka (2) zahrnuje nízkotlaký kompresor (Ci) a vysokotlaký kompresor (C2) a palivový článek (10) je v otevřeném okruhu zařazen mezi nízkotlakým kompresorem (C2) a vysokotlakým kompresorem (C2).
17. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že zahrnuje pomocný hořák (20) umístěný před palivovým článkem (10).
18. Zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že palivový článek (10) je zařazen v otevřeném okruhu za plynovou hnací turbínou (6) elektrického generátoru.
19. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že palivový článek (10) je zařazen v otevřeném okruhu za výměníkem (I) tepla, do kterého se přivádějí výfukové plyny z plynové hnací turbíny (6) elektrického generátoru.
CS902646A 1989-05-29 1990-05-29 Způsob výroby elektrické energie a zařízení provádění tohoto způsobu CZ282731B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8901348A NL8901348A (nl) 1989-05-29 1989-05-29 Werkwijze en inrichting voor het opwekken van electrische energie.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ264690A3 CZ264690A3 (en) 1997-06-11
CZ282731B6 true CZ282731B6 (cs) 1997-09-17

Family

ID=19854731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS902646A CZ282731B6 (cs) 1989-05-29 1990-05-29 Způsob výroby elektrické energie a zařízení provádění tohoto způsobu

Country Status (20)

Country Link
US (2) US5083425A (cs)
EP (1) EP0400701B1 (cs)
JP (1) JPH0318627A (cs)
KR (1) KR0175066B1 (cs)
CN (1) CN1022944C (cs)
AT (1) ATE134740T1 (cs)
CA (1) CA2017072A1 (cs)
CZ (1) CZ282731B6 (cs)
DD (1) DD294759A5 (cs)
DE (1) DE69025496T2 (cs)
DK (1) DK0400701T3 (cs)
ES (1) ES2085882T3 (cs)
GR (1) GR3019482T3 (cs)
HU (1) HU214664B (cs)
NL (1) NL8901348A (cs)
NO (1) NO304568B1 (cs)
PL (1) PL164615B1 (cs)
RO (1) RO114518B1 (cs)
RU (1) RU2027046C1 (cs)
SK (1) SK279491B6 (cs)

Families Citing this family (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8901348A (nl) * 1989-05-29 1990-12-17 Turboconsult Bv Werkwijze en inrichting voor het opwekken van electrische energie.
JP2819730B2 (ja) * 1990-02-15 1998-11-05 石川島播磨重工業株式会社 溶融炭酸塩型燃料電池の運転方法
JP2942999B2 (ja) * 1990-05-01 1999-08-30 石川島播磨重工業株式会社 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置
CA2093683C (en) * 1992-05-14 2002-10-15 William Miller Farrell Intercooled gas turbine engine
DE4318818C2 (de) * 1993-06-07 1995-05-04 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von konditionierter Prozessluft für luftatmende Brennstoffzellensysteme
US5449568A (en) * 1993-10-28 1995-09-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Indirect-fired gas turbine bottomed with fuel cell
US5693201A (en) * 1994-08-08 1997-12-02 Ztek Corporation Ultra-high efficiency turbine and fuel cell combination
AU704873B2 (en) * 1994-08-08 1999-05-06 Ztek Corporation Electrochemical converter
US5532573A (en) * 1994-09-07 1996-07-02 Westinghouse Electric Corporation Reconfigurable hybrid power generation system
US5678647A (en) * 1994-09-07 1997-10-21 Westinghouse Electric Corporation Fuel cell powered propulsion system
US5900329A (en) * 1994-10-19 1999-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Fuel-cell system and method for operating a fuel-cell system
US5595059A (en) * 1995-03-02 1997-01-21 Westingthouse Electric Corporation Combined cycle power plant with thermochemical recuperation and flue gas recirculation
DE19535288A1 (de) * 1995-09-22 1997-03-27 Siemens Ag Verfahren und Anlage zum Verstromen eines Brenngases
US5541014A (en) * 1995-10-23 1996-07-30 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Indirect-fired gas turbine dual fuel cell power cycle
US6124050A (en) * 1996-05-07 2000-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Process for operating a high temperature fuel cell installation, and high temperature fuel cell installation
JP2000509549A (ja) * 1996-05-07 2000-07-25 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 高温燃料電池発電装置の運転方法および高温燃料電池発電装置
US5811201A (en) * 1996-08-16 1998-09-22 Southern California Edison Company Power generation system utilizing turbine and fuel cell
US5753383A (en) * 1996-12-02 1998-05-19 Cargnelli; Joseph Hybrid self-contained heating and electrical power supply process incorporating a hydrogen fuel cell, a thermoelectric generator and a catalytic burner
US5968680A (en) * 1997-09-10 1999-10-19 Alliedsignal, Inc. Hybrid electrical power system
US6735953B1 (en) * 1997-12-22 2004-05-18 Allied Signal Inc. Turbomachine-driven environmental control system
AU5816898A (en) 1998-01-08 1999-07-26 Southern California Edison Company Power generation system utilizing turbine gas generator and fuel cell
US6363706B1 (en) 1998-12-24 2002-04-02 Alliedsignal Apparatus and method to increase turbine power
DE19911018C1 (de) * 1999-03-12 2000-08-31 Daimler Chrysler Ag Hilfstriebwerk für ein Luftfahrzeug
JP2002115562A (ja) * 2000-08-03 2002-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン
US6607854B1 (en) * 2000-11-13 2003-08-19 Honeywell International Inc. Three-wheel air turbocompressor for PEM fuel cell systems
US7118606B2 (en) * 2001-03-21 2006-10-10 Ut-Battelle, Llc Fossil fuel combined cycle power system
DE10120947A1 (de) * 2001-04-22 2002-10-24 Daimler Chrysler Ag Brennstoffzellen-Luftversorgung
US6711902B2 (en) * 2001-06-04 2004-03-30 Richard E. Douglas Integrated cycle power system and method
DE50108781D1 (de) * 2001-08-16 2006-04-13 Siemens Ag Gas- und Luftturbinenanlage
DE10236323A1 (de) * 2001-08-17 2003-03-06 Alstom Switzerland Ltd Kraftwerksanlage und zugehöriges Startverfahren
DE10236501A1 (de) * 2001-08-17 2003-04-03 Alstom Switzerland Ltd Startverfahren für eine Kraftwerksanlage
GB0121191D0 (en) * 2001-08-31 2001-10-24 Innogy Plc A power generation apparatus
US7550218B2 (en) 2001-10-11 2009-06-23 Airbus Deutschland Gmbh Apparatus for producing water onboard of a craft driven by a power plant
US7249460B2 (en) * 2002-01-29 2007-07-31 Nearhoof Jr Charles F Fuel injection system for a turbine engine
DE50303003D1 (de) * 2002-04-16 2006-05-24 Airbus Gmbh Anordnung zur Erzeugung von Wasser an Bord eines Luftfahrzeuges
DE10216953B4 (de) * 2002-04-17 2006-02-23 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Versorgung einer Brennstoffzelle mit Prozessluft und deren Verwendung
JP4003553B2 (ja) * 2002-06-26 2007-11-07 Ｊｆｅスチール株式会社 副生ガスを用いた発電方法および発電設備
JP4484709B2 (ja) 2002-10-24 2010-06-16 エアバス・オペレーションズ・ゲーエムベーハー 航空機内で水を生成するための装置
US7153599B2 (en) * 2002-12-23 2006-12-26 General Electric Company Cooled turbine integrated fuel cell hybrid power plant
US7410713B2 (en) * 2002-12-23 2008-08-12 General Electric Company Integrated fuel cell hybrid power plant with re-circulated air and fuel flow
US6978621B2 (en) * 2002-12-31 2005-12-27 General Electric Company Turbo recuperator device
JP4579560B2 (ja) * 2003-06-30 2010-11-10 川崎重工業株式会社 燃料電池・常圧タービン・ハイブリッドシステム
US7344787B2 (en) * 2003-10-29 2008-03-18 General Motors Corporation Two-stage compression for air supply of a fuel cell system
US7137257B2 (en) * 2004-10-06 2006-11-21 Praxair Technology, Inc. Gas turbine power augmentation method
US8329345B2 (en) * 2004-10-19 2012-12-11 Central Research Institute Of Electric Power Industry Combined power generation equipment
SE531220C2 (sv) 2005-04-21 2009-01-20 Compower Ab Energiåtervinninssystem för en processanordning
DE102005060516A1 (de) * 2005-12-12 2007-06-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs
US7743861B2 (en) * 2006-01-06 2010-06-29 Delphi Technologies, Inc. Hybrid solid oxide fuel cell and gas turbine electric generating system using liquid oxygen
US20100242453A1 (en) * 2006-05-31 2010-09-30 Johnston Darrin A Fuel cell/engine hybrid power system
WO2008049444A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-02 Daimler Ag Gas flow control system
CN101636871A (zh) * 2006-11-20 2010-01-27 Eect有限责任公司 具有高温燃料电池的系统
US7862938B2 (en) * 2007-02-05 2011-01-04 Fuelcell Energy, Inc. Integrated fuel cell and heat engine hybrid system for high efficiency power generation
US20090051167A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 General Electric Company Combustion turbine cooling media supply method
JP5234401B2 (ja) * 2007-12-06 2013-07-10 日産自動車株式会社 固体電解質型燃料電池システム
WO2010030441A2 (en) * 2008-09-09 2010-03-18 Conocophillips Company System for enhanced gas turbine performance in a liquefied natural gas facility
EP2419621A4 (en) 2009-04-17 2015-03-04 Echogen Power Systems SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING HEAT PROBLEMS IN GAS TURBINE ENGINES
CH701210A1 (de) * 2009-06-02 2010-12-15 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Betrieb eines Gasturbinenkraftwerkes mit Brennstoffzelle.
AU2010264462B2 (en) 2009-06-22 2016-05-12 Echogen Power Systems Inc. System and method for managing thermal issues in one or more industrial processes
WO2011017476A1 (en) 2009-08-04 2011-02-10 Echogen Power Systems Inc. Heat pump with integral solar collector
US8613195B2 (en) 2009-09-17 2013-12-24 Echogen Power Systems, Llc Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control
US8869531B2 (en) 2009-09-17 2014-10-28 Echogen Power Systems, Llc Heat engines with cascade cycles
US8794002B2 (en) 2009-09-17 2014-08-05 Echogen Power Systems Thermal energy conversion method
US8813497B2 (en) 2009-09-17 2014-08-26 Echogen Power Systems, Llc Automated mass management control
US7818969B1 (en) 2009-12-18 2010-10-26 Energyield, Llc Enhanced efficiency turbine
US8857186B2 (en) * 2010-11-29 2014-10-14 Echogen Power Systems, L.L.C. Heat engine cycles for high ambient conditions
US8616001B2 (en) 2010-11-29 2013-12-31 Echogen Power Systems, Llc Driven starter pump and start sequence
US9200983B2 (en) 2011-03-29 2015-12-01 Florida Turbine Technologies, Inc. Apparatus and process for testing an industrial gas turbine engine and components thereof
US9441542B2 (en) 2011-09-20 2016-09-13 General Electric Company Ultrasonic water atomization system for gas turbine inlet cooling and wet compression
WO2013055391A1 (en) 2011-10-03 2013-04-18 Echogen Power Systems, Llc Carbon dioxide refrigeration cycle
KR20150143402A (ko) 2012-08-20 2015-12-23 에코진 파워 시스템스, 엘엘씨 직렬 구성의 터보 펌프와 시동 펌프를 갖는 초임계 작동 유체 회로
US9341084B2 (en) 2012-10-12 2016-05-17 Echogen Power Systems, Llc Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery
US9118226B2 (en) 2012-10-12 2015-08-25 Echogen Power Systems, Llc Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof
CN106602106B (zh) * 2012-10-31 2019-08-23 三菱日立电力系统株式会社 发电系统及发电系统中的燃料电池的启动方法
US9638065B2 (en) 2013-01-28 2017-05-02 Echogen Power Systems, Llc Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup
CA2899163C (en) 2013-01-28 2021-08-10 Echogen Power Systems, L.L.C. Process for controlling a power turbine throttle valve during a supercritical carbon dioxide rankine cycle
WO2014138035A1 (en) 2013-03-04 2014-09-12 Echogen Power Systems, L.L.C. Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits
CN105122526B (zh) * 2013-03-15 2017-06-27 埃克森美孚研究工程公司 熔融碳酸盐燃料电池在钢铁加工中的集成
JP6228752B2 (ja) * 2013-04-26 2017-11-08 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電システム及び発電システムの起動方法
EP3174144B1 (en) * 2014-07-24 2018-09-05 Nissan Motor Co., Ltd Fuel cell control device
WO2016073252A1 (en) 2014-11-03 2016-05-12 Echogen Power Systems, L.L.C. Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system
CN105484870A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种联合循环燃气轮机系统
DE102018201233A1 (de) 2017-04-18 2018-10-18 Ford Global Technologies, Llc Kraftfahrzeug mit einer Brennstoffzelle
CN108386344B (zh) * 2018-03-09 2019-10-08 重庆大学 燃料电池和压缩空气储能耦合的发电储能系统及控制方法
US11187112B2 (en) 2018-06-27 2021-11-30 Echogen Power Systems Llc Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system
US11435120B2 (en) 2020-05-05 2022-09-06 Echogen Power Systems (Delaware), Inc. Split expansion heat pump cycle
DE102020206918A1 (de) * 2020-06-03 2021-12-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wärmetauschersystem zum Betreiben eines Brennstoffzellen-Stacks
MA61232A1 (fr) 2020-12-09 2024-05-31 Supercritical Storage Company Inc Système de stockage d'énergie thermique électrique à trois réservoirs
DE102021210446A1 (de) 2021-09-20 2023-03-23 Rolls-Royce Solutions GmbH Elektrochemische Energiewandlungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer solchen elektrochemischen Energiewandlungsvorrichtung
US20230358166A1 (en) * 2022-05-04 2023-11-09 Hamilton Sundstrand Corporation Hydrogen energy conversion system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2658336A (en) * 1949-10-18 1953-11-10 Sulzer Ag Pressure control system for gas turbine plants
FR1549417A (cs) * 1967-10-17 1968-12-13
US3473331A (en) * 1968-04-04 1969-10-21 Combustion Eng Incinerator-gas turbine cycle
US4333992A (en) * 1980-10-30 1982-06-08 United Technologies Corporation Method for producing steam from the liquid in a moist gas stream
DE3523487A1 (de) * 1985-07-01 1987-01-08 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren und anlage zur erzeugung von elektrischer energie
JPH0665051B2 (ja) * 1985-08-16 1994-08-22 三菱重工業株式会社 燃料電池発電システム
US4838020A (en) * 1985-10-24 1989-06-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Turbocompressor system and method for controlling the same
US4685287A (en) * 1985-11-20 1987-08-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Compressor system and start-up method therefor
JPH06103631B2 (ja) * 1986-01-23 1994-12-14 株式会社日立製作所 燃料電池システムの空気供給系装置
US4678723A (en) * 1986-11-03 1987-07-07 International Fuel Cells Corporation High pressure low heat rate phosphoric acid fuel cell stack
NL8702834A (nl) * 1987-11-26 1989-06-16 Turbo Consult Bv Installatie voor het opwekken van mechanische energie alsmede werkwijze voor het bedrijven van een dergelijke installatie.
NL8901348A (nl) * 1989-05-29 1990-12-17 Turboconsult Bv Werkwijze en inrichting voor het opwekken van electrische energie.

Also Published As

Publication number Publication date
CN1048911A (zh) 1991-01-30
RO114518B1 (ro) 1999-04-30
KR900018505A (ko) 1990-12-21
PL164615B1 (pl) 1994-08-31
GR3019482T3 (en) 1996-07-31
CN1022944C (zh) 1993-12-01
CZ264690A3 (en) 1997-06-11
US5083425A (en) 1992-01-28
HU214664B (hu) 1998-04-28
HUT53987A (en) 1990-12-28
CA2017072A1 (en) 1990-11-29
NL8901348A (nl) 1990-12-17
NO304568B1 (no) 1999-01-11
SK264690A3 (en) 1998-12-02
EP0400701A1 (en) 1990-12-05
DK0400701T3 (da) 1996-07-08
NO902355D0 (no) 1990-05-28
PL285382A1 (en) 1991-11-04
HU903068D0 (en) 1990-09-28
SK279491B6 (sk) 1998-12-02
EP0400701B1 (en) 1996-02-28
DD294759A5 (de) 1991-10-10
RU2027046C1 (ru) 1995-01-20
DE69025496T2 (de) 1996-10-31
ES2085882T3 (es) 1996-06-16
ATE134740T1 (de) 1996-03-15
US5319925A (en) 1994-06-14
NO902355L (no) 1990-11-30
DE69025496D1 (de) 1996-04-04
JPH0318627A (ja) 1991-01-28
KR0175066B1 (ko) 1999-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ282731B6 (cs) Způsob výroby elektrické energie a zařízení provádění tohoto způsobu
US5595059A (en) Combined cycle power plant with thermochemical recuperation and flue gas recirculation
US5900329A (en) Fuel-cell system and method for operating a fuel-cell system
RU2316083C2 (ru) Система твердотельных окисных топливных элементов
CA2094129A1 (en) Process and installation for the combined generation of electrical and mechanical energy
WO1995011375B1 (en) Performance enhanced gas turbine powerplants
EP1523056A3 (en) Integrated fuel cell hybrid power plant with controlled oxidant flow for combustion of spent fuel
US6499300B2 (en) Method for operating a power plant
US20100062301A1 (en) System having high-temperature fuel cells
WO2008119784A2 (en) Arrangement with a steam turbine and a condenser
US20170207471A1 (en) Fossil fuel power plant with integrated carbon separation facility
US6357217B1 (en) Endothermic cooling of guide vanes and/or moving blades in a gas turbine
JPH10507867A (ja) 燃料電池設備及び燃料電池設備の運転方法
JP3804204B2 (ja) 多段タービン圧縮機を備えた燃料電池発電装置
JP3835996B2 (ja) 燃料電池コンバインドサイクル
JPS62135619A (ja) ガスタ−ビンを用いる熱併給動力発生装置
JPH10294119A (ja) 燃料電池発電装置
JPS6310472A (ja) 燃料電池発電システム
JPH0466703A (ja) 発電プラント
JP2000173637A (ja) 燃料電池発電プラントの起動昇温方法