DE69729038T2

DE69729038T2 - Kraftwerk mit Trennung und Rückgewinnung von Kohlenstoffdioxid

Info

Publication number: DE69729038T2
Application number: DE69729038T
Authority: DE
Inventors: Takashi Yokohama-shi Ogawa; Michio Yokohama-shi Hori; Takao Tama-shi Nakagaki; Masafumi Urawa-shi Fukuda; Masakuni Setagaya-ku Sasaki; Takehito Yokohama-shi Nishida
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2017-09-20
Also published as: EP0831205B1; DE69729038D1; EP0831205A2; EP0831205A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegenden Erfindung betrifft allgemein ein Energieerzeugungssystem. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Energieerzeugungssystem, das einen Brennstoff wie beispielsweise Methanol umformen, zersetzen oder gasifizieren kann, um den Brennstoff zu verbrennen, um Elektrizität zu erzeugen, und welches während der Energieerzeugung emittiertes Kohlendioxid separieren und wiedergewinnen kann.
Bei herkömmlichen Energieerzeugungssystemen, beispielsweise bei Wärmekraftwerken, sind in einem Abgas vorhandenes SOx und NOx als Umweltmaßnahme entfernt worden. In den letzten Jahren hat das Phänomen der Temperaturveränderung auf der Erde aufgrund der Emission von Kohlendioxid, d. h. der atmosphärische Temperaturanstieg aufgrund des Treibhauseffekts, zu sozialen Problemen in globalem Maßstab geführt. Wenn Regen in die Atmosphäre emittiertes Kohlendioxid beinhaltet, wird außerdem saurer Regen produziert, der einen schlechten Einfluss auf Pflanzen etc. hat, was einen großen Einfluss auf den Ernteertrag etc. hat. Bei der Wärmekrafterzeugung ist es daher notwendig, Kohlendioxid, welches durch die Verbrennung emittiert wird, soweit wie möglich wiederzuerlangen, ohne alles emittierte Kohlendioxid direkt in die Atmosphäre auszustoßen.
Mit Bezug auf 1 wird ein Beispiel eines herkömmlichen Energieerzeugungssystems beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Energieerzeugungssystems. In 1 werden Sauerstoff und ein Brennstoff wie beispielsweise Methan direkt aus einem Sauerstofftank 2 bzw. einem Brennstofftank 3 in eine Brennkammer 1 geleitet. In der Brennkammer 1 wird der Brennstoff mit dem Sauerstoff gemischt, so dass er verbrannt werden kann und ein Gas erzeugt. Das erzeugte Gas wird einer Gasturbine 5 zugeleitet. Die Gasturbine 5 versetzt einen Rotor mittels des von der Brennkammer 1 her zugeführten Gases in Drehung, um Elektrizität zu erzeugen und ein verbrauchtes Gas an einen Abgas-Wiederaufbereitungskessel 6 zu leiten.
Ein Teil des von diesem Abgas-Wiedergewinnungskessel 6 ausgestoßenen Dampfes wird zu einem Kondensator 7 geleitet, und der Rest des Dampfes wird mittels einer Dampfturbine 8 oder der Brennkammer 1 wiederaufbereitet. Außerdem wird von dem Abgas-Wiederaufbereitungskessel 6 her zugeführtes Kohlendioxid zusammen mit diesem Teil des Dampfes zu dem Kondensator 7 geleitet. Von der Dampfturbine 8 und von dem Kondensator 7 abgegebenes Wasser wird dem Abgas-Wiederaufbereitungskessel 6 zugeführt. Im Fall dieses Beispiels dienen, da elektrische Energien mittels der Gasturbine 5 und der Dampfturbine 8 erzeugt werden, die Turbinen 5 und 8 als Energieerzeugungsmittel.
Mit dieser Konstruktion wird die Arbeitsweise des herkömmlichen Energieerzeugungssystems nun beschrieben.
Die Brennkammer 1 empfängt Sauerstoff aus dem Sauerstofftank 2, eine Brennstoff wie beispielsweise Methan aus dem Brennstofftank 3 zum Aufbewahren des Brennstoffs, und Dampf von dem Abgas-Wiederaufbereitungskessel 6, um diese zu mischen und ein gemischtes Gas zu erzeugen. Das gemischte Gas wird in der Brennkammer 1 verbrannt. Das verbrannte gemischte Gas dient als Brenngas aus Kohlendioxid und Dampf, das der Gasturbine 5 zugeführt wird. Das Brenngas bringt die Gasturbine 6 dazu, den Rotor zu drehen, um elektrische Energie zu erzeugen, welche dann an die Verbraucher weitergegeben wird.
Abgase wie beispielsweise Dampf und Kohlendioxid, die von der Gasturbine 5 ausgestoßen werden, werden zu dem Abgas-Wiederaufbereitungskessel 6 geleitet. Dieser Kessel 6 verwendet die Wärme des Abgases von der Gasturbine 5, um mittels des Kondensators 7 kondensiertes und von der Dampfturbine 8 ausgegebenes Wasser zu erhitzen und das Wasser in Dampf umzuwandeln. Der Kondensator 7 kühlt das Abgas wie beispielsweise den Kohlendioxiddampf, der von dem Kessel 6 her zugeleitet wird, um das Abgas in Wasser zu kondensieren.
Ein Teil des durch die Hitze des Abgas-Wiederaufbereitungskessels 6 zum Sieden gebrachten ausgestoßenen Dampfes wird der Brennkammer 1 zugeleitet, und der Rest des Dampfes wird der Dampfturbine 8 zugeleitet. Die Dampfturbine 8 bringt den zugeführten Dampf dazu, ihren Rotor zu drehen, um elektrische Energie aus dem Dampf zu gewinnen. Diese Energie wird ebenfalls den Verbrauchern zugeleitet.
Wasser, dessen Energie zum Kühlen der Dampfturbine 8 verwendet worden ist, wird zusammen mit dem von dem Kondensator 7 her zugeführten kondensierten Wasser dem Abgas-Wiederaufbereitungskessel 6 zugeführt. Der Rest des von dem Kondensator 7 abgegebenen kondensierten Wassers wird anders als das von dem Kessel 6 her zugeführte kondensierte Wasser nach außerhalb des Energieerzeugungssystems abgegeben. Außerdem wird von dem Abgas-Wiederaufbereitungskessel 6 her dem Kondensator 7 zugeführtes Kohlendioxid nach außerhalb des Energieerzeugungssystems ausgestoßen.
Bei dem eben erwähnten herkömmlichen Energieerzeugungssystem besteht das Problem darin, dass Kohlenstoffpartikel und Kohlenmonoxid aufgrund einer unvollständigen Verbrennung produziert werden, da Sauerstoff und der Brennstoff in einem theoretischen Verhältnis gemischt werden, um der Brennkammer zugeführt zu werden und darin direkt verbrannt zu werden. Es besteht auch das Problem, dass der Brennstoff, der nicht verbrannt worden ist, in der Brennkammer verbleibt. Es ist bekannt, dass aufgrund einer unvollständigen Verbrennung produziertes Kohlenmonoxid für die Menschen schädlich ist.
Außerdem werden verschiedene Nebenprodukte wie beispielsweise Alkohole während der Verbrennung produziert. Insbesondere ist Formaldehyd, welches eines dieser Nebenprodukte ist, für Menschen schädlich. Da solche Nebenprodukte produziert werden, besteht auch das Problem, dass es sehr schwierig ist, Kohlendioxid mittels des Kondensators zu separieren und wieder aufzubereiten.
DE 39 24 908 A1 offenbart ein Energieerzeugungssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme zu lösen und ein sicheres, langlebiges Energieerzeugungssystem zu schaffen, in dem die Produktion von Kohlenstoffpartikeln und Kohlenmonoxid verhindert wird, welche aufgrund einer unvollständigen Verbrennung verbleiben, selbst wenn Sauerstoff und ein Brennstoff, die einer Brennkammer in einem theoretischen Verhältnis zugeführt werden, darin verbrannt werden, des verbleibenden Brennstoffs, der nicht verbrannt worden ist, und die Produktion von Nebenprodukten wie beispielsweise Alkoholen durch Verbrennung.
Um die oben erwähnten und weitere Ziele zu erreichen, weist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Energieerzeugungssystem die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Mit diesem Aufbau ist es gemäß der Erfindung möglich, zu verhindern, dass Kohlenstoffpartikel und Kohlenmonoxid durch unvollständige Verbrennung produziert werden. Außerdem ist es auch möglich, zu verhindern, dass ein nicht verbrannter Brennstoff verbleibt und Nebenprodukte wie beispielsweise Alkohole abgelagert werden. Außerdem ist es möglich, die Lebensdauer eines Energieerzeugungssystems zu steigern, und es ist auch möglich, dessen Sicherheit zu verbessern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen ist:
1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Energieerzeugungssystems;
2 ein Blockdiagramm der ersten bevorzugten Ausführungsform eines Energieerzeugungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, welches ein grundlegendes Konzept der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Blockdiagramm der zweiten bevorzugten Ausführungsform eines Energieerzeugungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ein Blockdiagramm der dritten bevorzugten Ausführungsform eines Energieerzeugungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Teils der vierten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
6A bis 6C Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der fünften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems zeigen;
7 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der sechsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
8A bis 8D Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der siebten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems darstellen;
9A und 9B Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der achten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems zeigen;
10 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der neunten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
11A bis 11C Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der zehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems zeigen;
12A bis 12D Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der elften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems zeigen;
13A bis 13D Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der zwölften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems zeigen;
14A bis 14D Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der dreizehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems zeigen;
15 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der vierzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
16 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der fünfzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
17 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der sechzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
18 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der siebzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
19 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der achtzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
20 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der neunzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
21 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der zwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
22 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der einundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
23 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der zweiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
24 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der dreiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
25 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der vierundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems;
26 ein Blockdiagramm der fünfundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungs-Steuerungssystems;
27 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern der Wiederaufbereitung von Kohlendioxid in der sechsundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems; und
28 ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der siebenundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen werden die bevorzugten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems nun genau beschrieben.
Zunächst wird mit Bezug auf das Blockdiagramm der 2 das grundlegende Konzept der ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben. Wie in 2 dargestellt, weist ein Energieerzeugungssystem folgendes auf: Gaserzeugungsmittel 4 zum Umformen, Zersetzen oder Gasifizieren eines von Brennstoffzuführmitteln wie beispielsweise einem Brennstofftank 3 her zugeführten Brennstoffs, um ein Gas zu erzeugen, das zumindest Wasserstoff beinhaltet; Verbrennungsmittel 1 wie beispielsweise eine Brennkammer zum Aufnehmen eines Fluids, das dieses Gas beinhaltet und das von den Gaserzeugungsmitteln 4 her zugeführt wird, sowie eines Fluids, das als Hauptkomponente eine Verbindung aufweist, die von Sauerstoff-Zuführmitteln wie beispielsweise einem Sauerstofftank 2 her zugeführten Sauerstoff, Kohlenstoffatome, Wasserstoffatome und/oder Sauerstoffatome aufweist, um diese Fluide zu verbrennen; Energieerzeugungsmittel 9 zum Erzeugen von Elektrizität unter Verwendung der von dem Verbrennungsmitteln 1 her zugeführte Fluide; und Mittel 10 zur Wiederaufbereitung zumindest eines Teils des Kohlendioxids aus den von den Energieerzeugungsmitteln 9 ausgegebenen Fluiden. Ähnlich wie in dem herkömmlichen Energieerzeugungssystem der 1 können die Energieerzeugungsmittel 9 beispielsweise eine Gasturbine 5 aufweisen. Die Mittel 10 zur Wiederaufbereitung des Kohlendioxids können beispielsweise einen Kondensator 7 aufweisen. Wenn notwendig, wird mittels der Mittel 10 wiederaufbereitetes Kohlendioxid in einem Speichertank 11 gespeichert und bearbeitet, so dass es nicht in die Atmosphäre ausgegeben wird.
Das in 2 dargestellte Energieerzeugungssystem, das als grundlegendes Konzept der vorliegenden Erfindung dient, weist die Gaserzeugungsmittel 4 sowie die Mittel 10 zur Wiederaufbereitung des Kohlendioxids auf. An diesem Punkt ist das in 2 dargestellte System anders als das herkömmliche System in 1. Die Mittel 10 zur Wiederaufbereitung des Kohlendioxids können den Kondensator 7 beinhalten, der der gleiche ist wie der des herkömmlichen Systems. Kohlendioxid (CO₂) und Dampf (H₂O) werden jedoch dem Kondensator 7 direkt oder über die Gaserzeugungsmittel von den Energieerzeugungsmitteln 9 her zugeführt, obwohl in dem herkömmlichen System der 1 Kohlendioxid und Dampf dem Kondensator 7 über den Abgas-Wiederaufbereitungskessel 6 zugeführt werden. Auch an diesem Punkt sind beide Systeme unterschiedlich.
Außerdem kann das wiederaufbereitete Kohlendioxid in einem Kreislauf des Energieerzeugungssystems recycelt werden. Alternativ kann das wiederaufbereitete Kohlendioxid als Sekundärprodukt in anderen Industrien durch Verflüssigen oder Verfestigen (Trockeneis) des wiederaufbereiteten Kohlendioxids durch Kühlen recycelt werden. Insbesondere kann das verfestigte Kohlendioxid als Kühlmittel oder ähnliches auf kommerzieller Basis produziert werden.
Mit Bezug auf 3 wird die zweite bevorzugte Ausführungsform eines Energieerzeugungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
3 weist ein Blockdiagramm der zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems auf. In der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist ein Energieerzeugungssystem mit einem Umformer 12 versehen, der als Gaserzeugungsmittel 4 dient. An diesem Punkt ist die zweite bevorzugte Ausführungsform so aufgebaut, dass sie verglichen mit der ersten bevorzugten Ausführungsform einen konkreten Aufbau hat. Die Mittel 10 zur Wiederaufbereitung des Kohlendioxids weisen einen Kondensator 7 auf. Der Kondensator 7 bereitet Kohlendioxid wieder auf und kühlt Dampf, um Wasser zu erzeugen. Ein Teil des erzeugten Wassers wird ausgegeben, und der Rest dieses Wassers wird zu einer Gasturbine 5 geleitet, um recycelt zu werden.
Die Brennkammer 1 ist mit einem Sauerstofftank 2 verbunden, um Sauerstoff darin zu speichern. Mit dem Umformer 12 (einem Gaserzeugungsabschnitt 4) zum Umformen eines Brennstoffs aus einer Kohlenstoffverbindung, wie beispielsweise Methanol, um ein umgeformtes Gas zu erzeugen, und mit einer Gasturbine 5 (einem Energieerzeugungsabschnitt) zum Herausnehmen von Energie aus einem Hochtemperaturgas. Das umgeformte Gas beinhaltet zumindest Wasserstoff, oder Wasserstoff und Kohlendioxid. Der Umformer 12 ist mit einem Brennstofftank 3 zum Speichern eines Brennstoffs wie beispielsweise Methanol versehen. Brenngas, das aus der Brennkammer 1 ausgestoßen wird, wird dem Umformer 12 über die Gasturbine 12 zugeleitet.
Der Umformer 12 leitet ein umgeformtes Gas wie beispielsweise Wasserstoff, das durch Umformen eines Brennstoffgases wie beispielsweise Methanol erhalten wird, an die Brennkammer 1, und Kohlendioxid und Dampf an den Kondensator 7 (einen Abschnitt 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid). Der Kondensator 7 separiert Dampf und Kohlendioxid, die von dem Umformer 12 her zugeleitet werden. Dann gibt der Kondensator 7 einen Teil des kondensierten Wassers an den Umformer 12 aus und den Rest des kondensierten Wassers nach außerhalb des Energieerzeugungssystems. Das separierte Kohlendioxid wird wiederaufbereitet. Das wiederaufbereitete Kohlendioxid wird verflüssigt.
Mit diesem Aufbau wird nun die Arbeitsweise der zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
Dem Umformer 12 wird Methanol, das als Brennstoff dient, von dem Brennstofftank 3 her zugeleitet, und Wasser wird ihm von dem Kondensator 7 her zugeleitet. Das Verhältnis der Zuführmengen von Methanol zu Wasser ist 1 : 2.
In dem Umformer 12 findet die durch die folgende Formel (1) ausgedrückte chemische Reaktion statt, um Wasserstoff und Kohlendioxid zu erzeugen. CH₃OH + H₂O → 3H₂ + CO₂ (1)
Wasserstoff und Kohlendioxid, die sich aus der eben erwähnten Reaktion ergeben, werden der Brennkammer 1 in erforderlichen Mengen zugeleitet. Gleichzeitig wird ein Teil von nicht reagiertem, überschüssigem Wasser zusammen mit Wasserstoff und Kohlendioxid der Brennkammer ebenfalls zugeleitet. Gleichzeitig mit dem Zuführen von Wasserstoff, Kohlendioxid und Dampf von dem Umformer 12 zu der Brennkammer 1 wird Sauerstoff (normalerweise Luft) von dem Sauerstofftank 2 zu der Brennkammer 1 geleitet.
Von dem Sauerstofftank 2 her zugeführter Sauerstoff, und von dem Umformer 12 her zugeführter Wasserstoff, Kohlendioxid und Dampf werden in der Brennkammer 1 gemischt, um darin verbrannt zu werden. Die Brenngase wie beispielsweise Dampf und Kohlendioxid, die in der Brennkammer 1 verbrannt werden, dehnen sich aus. Diese Brenngase werden der Gasturbine 5 zugeleitet, um Energie zu erzeugen (elektrische Energie), die dann aus dem System abgeführt wird.
Anschließend werden Dampf und Kohlendioxid, die Abgase von der Gasturbine 5 sind, dem Umformer 12 zugeleitet. Da diese Abgase eine sehr hohe Temperatur haben, werden die Abgase in den Gaserzeugungsmitteln 4 als Wärmequellen verwendet, um eine Umformreaktion in dem Umformer 12 zu ermöglichen und Dampf oder Methanol zu verdampfen. Dampf und Kohlendioxid, die von der Gasturbine 5 her zugeleitet werden, werden dem Kondensator 7 zugeleitet, nachdem ihre Hitze absorbiert worden ist.
Der Kondensator 7 trennt Kohlendioxid von Dampf. Das abgetrennte Kohlendioxid wird dem Abschnitt 10 zur Wiedergewinnung des Kohlendioxids zugeleitet. In diesem Abschnitt 10 zur Wiedergewinnung des Kohlendioxids wird das wiedergewonnene Kohlendioxid verflüssigt, um wiedergewonnen zu werden und nicht nach außen abgegeben zu werden. Ein Teil des von dem Kohlendioxid separierten Dampfes wird in ein kondensiertes Wasser kondensiert, was dem Umformer 12 zugeleitet wird, um wieder verwendet zu werden, und überflüssiger Dampf wird nach außen ausgestoßen.
In der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die eben beschrieben worden ist, ist es, da die Kohlenstoffkomponente in dem Brennstoffgas zu Kohlendioxid gemacht wird, möglich, zu verhindern, dass Kohlenstoffpartikel und Kohlenmonoxid aufgrund einer unvollständigen Verbrennung produziert werden, so dass es möglich ist, das elektrische Werkzeug für eine lange Zeit zu betreiben.
Außerdem liegt der verbrennbare Bereich von Sauerstoff im Bereich von 4 bis 75 Vol.-%, was breiter ist als der verbrennbare Bereich von 5 bis 15 Vol.-% von Methangas, der verbrennbare Bereich von 2,1 bis 9,5 Vol.-% von Propangas und der verbrennbare Bereich von 6 bis 36 Vol.-% von Methanol. Die Brenngeschwindigkeit ist 291 cm/s, was viel größer ist als die Brenngeschwindigkeit von 37 cm/s von Methangas, 43 cm/s von Propangas und 55 cm/s von Methanol. Daher führt Wasserstoff relativ schwierig zu einer unvollständigen Verbrennung, so dass keine unverbrannten Brennstoffreste verbleiben und das Energieerzeugungssystem eine lange Lebensdauer hat.
Da außerdem der Brennstoff in Wasserstoff und Kohlendioxid verwandelt wird, wird die Produktion von Nebenprodukten wie beispielsweise Alkohol, beispielsweise Formaldehyd, verhindert; daher werden keine für Menschen schädliche Produkte produziert, so dass die Sicherheit des Energieerzeugungssystems verbessert werden kann. Außerdem ist es möglich, zu verhindern, dass Kohlendioxid in die Atmosphäre abgegeben wird und sauren Regen verursacht, der die globale Umweltsituation beeinträchtigt.
Mit Bezug auf 4 wird die dritte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems nun beschrieben.
In dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein Kompressor 12 zwischen einem Kondensator 7 und einer Brennkammer 1 vorgesehen, und von dem Kondensator 7 her zugeleitetes Kohlendioxid wird wiedergewonnen, um nach der Komprimierung der Brennkammer 1 zugeführt zu werden.
In dem Blockdiagramm der 4, das die dritte bevorzugte Ausführungsform eines Energieerzeugungssystems darstellt, ist die Brennkammer 1 verbunden mit: einen Sauerstofftank 2 zum Speichern von Sauerstoff; einem Umformer 12 (Gaserzeugungsmittel 4) zum Umformen eines Brennstoffs aus einer Kohlenstoffverbindung wie beispielsweise Methanol, um ein umgeformtes Gas zu erzeugen; einem Kompressor 13 zum Komprimieren von Kohlendioxid; und einer Gasturbine (einem Energieerzeugungsmittel 9) zum Herausnehmen von Energie aus einem Hochtemperaturgas. Das umgeformte Gas beinhaltet zumindest Wasserstoff, oder Wasserstoff und Kohlendioxid. Dem Umformer 12 wird ein Brennstoff von einem Brennstofftank 3 her zugeführt, beispielsweise Methanol. Das Brenngas von der Brennkammer 1 wird dem Umformer 12 über die Gasturbine 5 zugeleitet.
Von dem Umformer 12 wird ein umgeformtes Gas wie beispielsweise Sauerstoff, das durch Umformen des Brenngases wie beispielsweise Methanol erhalten wird, der Brennkammer 1 zugeführt, und Kohlendioxid und Wasserstoff werden von der Gasturbine 5 zu dem Kondensator 7 geleitet. Der Kondensator 7 (die Mittel 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid) separiert Dampf und Kohlendioxid, die von dem Umformer 12 her zugeleitet werden. Ein Teil des Kondensatoren Wassers wird dem Umformer 12 zugeleitet, und der Rest des Wassers wird ausgegeben. Das separierte Kohlendioxid wird dem Kompressor 12 zugeleitet. Ein Teil des dem Kompressor 13 zugeleiteten Kohlendioxids wird komprimiert und dann der Brennkammer 1 zugeleitet. Der Rest des Kohlendioxids wird wiederaufbereitet. Das wiederaufbereitete Kohlendioxid wird verflüssigt und gespeichert.
Mit diesem Aufbau wird die Arbeitsweise der dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems nun beschrieben.
Dem Umformer 12 wird Methanol, das als Brennstoff dient, von dem Brennstofftank 3 her zugeleitet, und Wasser wird von dem Kondensator 7 her zugeführt. Das Verhältnis der Zuführmengen von Methanol zu Wasser ist 1 : 2. In dem Umformer 12 findet die durch die folgende Formel (1) ausgedrückte chemische Reaktion statt, um Wasserstoff und Kohlendioxid zu erzeugen. CH₃OH + H₂O → 3H₂ + CO₂ (1)
Wasserstoff und Kohlendioxid, die durch eine solche Reaktion erhalten werden, werden der Brennkammer 1 in erforderlichen Mengen zugeleitet, und ein Teil des nicht reagierten überflüssigen Wassers (Dampf) wird ebenfalls der Brennkammer 1 zugeleitet. Der Brennkammer 1 werden Wasserstoff, Kohlendioxid und Dampf von dem Umformer 12 her zugeleitet, und Sauerstoff (normalerweise Luft) wird von dem Sauerstofftank 2 her zugeleitet. Außerdem wird Kohlendioxid von dem Kompressor 4 zu dem Brennkammer 1 geleitet.
Der von dem Sauerstofftank 2 her zugeführte Sauerstoff, von dem Reformer 12 her zugeleiteter Wasserstoff, Kohlendioxid und Dampf sowie von dem Kompressor 13 her zugeleitetes Kohlendioxid, werden in der Brennkammer 1 gemischt, um darin verbrannt zu werden. Das Brenngas aus Dampf und Kohlendioxid, das in der Brennkammer verbrannt wird, wird ausgedehnt. Dieses Brenngas wird der Gasturbine 5 zugeleitet, um Energie (elektrische Energie) zu erzeugen, welche herausgenommen wird.
Anschließend werden Dampf und Kohlendioxid, die Abgase von der Gasturbine 5 sind, dem Umformer 12 zugeleitet. Da diese Abgase eine sehr hohe Temperatur haben, werden die Abgase in den Gaserzeugungsmitteln 4 als Wärmequellen verwendet, um eine Umformreaktion in dem Umformer 12 zu ermöglichen und Dampf oder Methanol zu verdampfen. Dampf und Kohlendioxid, die von der Gasturbine 5 her zugeleitet werden, werden dem Kondensator 7 zugeleitet, nachdem ihre Hitze absorbiert worden ist. Der Kondensator 7 trennt Kohlendioxid von Dampf. Das abgetrennte Kohlendioxid wird dem Abschnitt 10 zur Wiedergewinnung des Kohlendioxids zugeleitet. In diesem Abschnitt 10 zur Wiedergewinnung des Kohlendioxids wird das wiedergewonnene Kohlendioxid verflüssigt, um wiedergewonnen zu werden und nicht nach außen abgegeben zu werden. Ein Teil des von dem Kohlendioxid separierten Dampfes wird in ein kondensiertes Wasser kondensiert, was dem Umformer 12 zugeleitet wird, um wieder verwendet zu werden, und überflüssiger Dampf wird nach außen ausgestoßen.
In der dritten bevorzugten Ausführungsform, die eben beschrieben worden ist, ist es, da die Kohlenstoffkomponente in dem Brennstoffgas zu Kohlendioxid gemacht wird, möglich, zu verhindern, dass Kohlenstoffpartikel und Kohlenmonoxid aufgrund einer unvollständigen Verbrennung produziert werden, so dass es möglich ist, das elektrische Werkzeug für eine lange Zeit zu betreiben.
Außerdem liegt der verbrennbare Bereich von Sauerstoff im Bereich von 4 bis 75 Vol.-%, was breiter ist als der verbrennbare Bereich von 5 bis 15 Vol.-% von Methangas, der verbrennbare Bereich von 2,1 bis 9,5 Vol.-% von Propangas und der verbrennbare Bereich von 6 bis 36 Vol.-% von Methanol. Die Brenngeschwindigkeit ist 291 cm/s, was viel größer ist als die Brenngeschwindigkeit von 37 cm/s von Methangas, 43 cm/s von Propangas und 55 cm/s von Methanol. Daher führt Wasserstoff relativ schwierig zu einer unvollständigen Verbrennung, so dass keine unverbrannten Brennstoffreste verbleiben und das Energieerzeugungssystem eine lange Lebensdauer hat.
Da außerdem der Brennstoff in Wasserstoff und Kohlendioxid verwandelt wird, wird die Produktion von Nebenprodukten wie beispielsweise Alkohol, beispielsweise Formaldehyd, verhindert. Daher kann die Sicherheit des Energieerzeugungssystems verbessert werden, da keine für Menschen schädliche Produkte produziert werden. Außerdem wird zumindest ein Teil des von dem Kondensator 7 wiedergewonnenen Kohlendioxids über den Kompressor 13 zu der Brennkammer 1 geleitet, so dass verhindert werden kann, dass Kohlendioxid, das sauren Regen verursacht und aufgrund des Erderwärmungsphänomens die Umwelt beeinträchtigt, in die Atmosphäre abgegeben wird. So ist es möglich, die aus der Gasturbine 5 entnommene Energiemenge zu erhöhen.
Außerdem sollte die vorliegende Erfindung nicht auf das Energieerzeugungssystem gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform beschränkt sein, sondern die Erfindung kann auf verschiedene Art und Weise verkörpert werden, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann das mittels des Abschnitts zur Wiederaufbereitung des Kohlendioxids separierte Wasser, das nach außerhalb des Energieerzeugungssystems ausgegeben wird, zum Kühlen des Gaserzeugungsabschnitts, der Brennkammer und der Energieerzeugungsmittel verwendet werden. Außerdem kann auch Meerwasser als Wärmesenke zum Kühlen des von der Brennkammer 1 zu dem Abschnitt zur Wiederaufbereitung des Kohlendioxids geleiteten Fluids verwendet werden. Außerdem kann ein Teil des von dem Kompressor 13 her zugeführten Kohlendioxids zum Kühlen der Energieerzeugungsmittel 9 verwendet werden.
Außerdem ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Energieerzeugungssystem dadurch gekennzeichnet, dass ein Brennstoff gasifiziert wird, um eine Brennkammer 1 zugeführt zu werden, um den Brennstoff umzuformen und zu zersetzen, und Kohlendioxid, das von Energieerzeugungsmitteln her zugeleitet wird, wird in einem Kreislauf des Energieerzeugungssystems wiederaufbereitet, um zu verhindern, dass Kohlendioxid in die Atmosphäre abgegeben wird. Die vorliegende Erfindung kann verschiedene Modifikationen mit diesen Merkmalen beinhalten. Um solche verschiedenen Modifikationen zu offenbaren, wird ein hauptsächlicher Bereich der vierten bis vierundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems nun beschrieben.
5 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der vierten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. In 5 wird zumindest ein Teil eines in einem Brennstofftank (nicht dargestellt) gespeicherten Brennstoffs einem Gaserzeugungsmittel 4 zugeleitet. In dem Gaserzeugungsmittel 4 wird ein Gas aus dem Brennstoff erzeugt, das zumindest Wasserstoff beinhaltet. Ein Fluid, das das von dem Gaserzeugungsmittel ausgestoßene Gas beinhaltet, wird einer Brennkammer 1 zugeleitet. Außerdem wird ein Fluid, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung aufweist, die Kohlenstoffatome und/oder Wasserstoffatome und/oder Sauerstoffatome beinhaltet, der Brennkammer 1 zugeleitet. Obwohl der Sauerstoff, der der Brennkammer 1 zugeleitet wird, Flüssigkeit oder Gas sein kann, ist der Sauerstoff vorzugsweise flüssig, wenn er gespeichert wird. Außerdem kann der in dem Fluid, das der Brennkammer 1 zugeleitet wird, vorhandene Sauerstoff Sauerstoff sein, der durch Elektrolyse von Wasser erzeugt worden ist, oder Sauerstoff, der durch eine Dampfphasenabscheidung von Luft in Stickstoff und Sauerstoff erzeugt worden ist. Dieses Verfahren wird Membranabscheidung oder Osmose-Kühlverfahren genannt.
Wie in 4 dargestellt, kann das Fluid mit dem Gas, das von den Gaserzeugungsmitteln 4 ausgestoßen wurde, und dem Fluid, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung aus Kohlenstoffatomen und/oder Wasserstoffatomen und/oder Sauerstoffatomen beinhaltet, in der Brennkammer 1 gemischt oder gemischt werden, bevor es der Brennkammer 1 zugeleitet wird. Das aus der Brennkammer 1 herausgeleitete Hochtemperaturfluid wird in Energieerzeugungsmittel 9 eingeführt. Die Energieerzeugungsmittel 9 erzeugen Elektrizität durch Ausdehnen des eingeführten Hochtemperaturfluids in den Energieerzeugungsmitteln 9.
Das von den Energieerzeugungsmitteln 9 her zugeleitete Fluid wird den Mitteln 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid zugeleitet. Zumindest ein Teil des in dem Fluid vorhandenen Kohlendioxids, das von den Energieerzeugungsmitteln 9 ausgegeben wird, wird mittels der Mittel 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid wiederaufbereitet. Das Energieerzeugungssystem weist die Gaserzeugungsmittel 4, die Brennkammer 1, die Energieerzeugungsmittel 9 sowie die Mittel 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid auf.
Der den Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitete Brennstoff ist eine Verbindung, die Kohlenstoff und Wasserstoff beinhaltet. Beispielsweise kann sie Methanol, Ethanol, Methan, Ethan, Dimethylether, Petroleum, Kohlenmonoxid oder Ameisensäure aufweisen. Insbesondere kann Methanol ein Gas erzeugen, das zumindest Wasserstoff beinhaltet, bei einer Temperatur von ungefähr 300°C, was eine relativ geringe Temperatur in Kraftwerken ist. Wenn ein Gas, das Wasserstoff beinhaltet, aus Methan erzeugt wird, ist eine Temperatur von ungefähr 900°C erforderlich.
In den Gaserzeugungsmitteln 4 wird ein Gas, das Wasserstoff beinhaltet, erzeugt, indem eine Verschiebungsreaktion (ein Umformen) des eben erwähnten Brennstoffs ermöglicht wird oder indem der eben erwähnte Brennstoff zersetzt oder gasifiziert wird. Beispielsweise wird, wenn der Brennstoff Methanol ist, ein wasserstoffhaltiges Gas durch die Umformreaktion oder Zersetzung erzeugt. Wenn der Brennstoff Kohle ist, wird er gasifiziert, um Kohlenmonoxid zu erzeugen, und die Verschiebereaktion des erzeugten Kohlenmonoxids kann ein wasserstoffhaltiges Gas erzeugen.
Die chemischen Formeln der Umformreaktion und der Zersetzung, wenn der Brennstoff Methanol ist, und die chemische Formel der Verschiebereaktion, wenn der Brennstoff Kohlenmonoxid ist, sind wie folgt.

i) Methanol: Umformreaktion: CH₃OH + H₂O → 3H₂ + CO₂ (1)Dekompensation: CH₃OH → 2H₂ + CO (2)
ii) Kohlenmonoxid: CO + H₂O → H₂ + CO₂ (3)

Wenn der Brennstoff Methanol ist, sind die von den Gaserzeugungsmitteln 4 her zugeführten Gase Wasserstoff und Kohlendioxid (Umformreaktion). Der Wasserstoff und das Kohlendioxid, die von den Gaserzeugungsmitteln 4 erzeugt werden, werden der Brennkammer 1 zugeleitet. Das mittels der Gaserzeugungsmittel 4 erzeugte Gas kann zumindest Wasserstoff aufweisen. Wenn der Brennstoff Methanol ist, werden Wasserstoff und Kohlendioxid der Brennkammer 1 zugeleitet. Der Wasserstoff und das Kohlendioxid, die von den Gaserzeugungsmitteln 4 erzeugt werden, können mit Wasser oder Sauerstoff in einem Speichertank (nicht dargestellt) gemischt werden, bevor sie der Brennkammer 1 zugeleitet werden. Wie oben erwähnt, können Wasser oder Dampf direkt zur Brennkammer 1 geleitet werden, selbst wenn sie nicht mit dem Gas gemischt sind, das von den Gaserzeugungsmitteln 4 erzeugt wird, bevor sie der Brennkammer 1 zugeleitet werden.
In der Brennkammer 1 werden der Wasserstoff und das Kohlendioxid, die mittels der Gaserzeugungsmittel 4 erzeugt werden, sowie das Fluid, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung mit Kohlenstoffatomen und/oder Sauerstoffatomen und/oder Wasserstoffatomen aufweist, verbrannt. Auch wenn Wasser oder Dampf mit Sauerstoff und Wasserstoff gemischt wird, die der Brennkammer 1 zugeführt werden, wird es bzw. er mit Sauerstoff verbrannt.
Wenn Wasserstoff, Kohlendioxid und Sauerstoff verbrannt werden, wird in der Brennkammer 1 ein Fluid erzeugt, das Kohlendioxid beinhaltet sowie Dampf. Auch wenn Wasserstoff, Kohlendioxid und Sauerstoff, und Wasserstoff oder Dampf verbrannt werden, werden Kohlendioxid und Dampf erzeugt. Das Kohlendioxid und der Dampf, die von der Brennkammer 1 her zugeführt werden, werden an die Energieerzeugungsmittel 9 weitergeleitet, um Elektrizität zu erzeugen.
von den Energieerzeugungsmitteln 9 her zugeleitetes Kohlendioxid und Dampf werden den Mitteln 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid zugeleitet. In diesen Mitteln 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid wird der Dampf verflüssigt, d. h. kondensiert, um in ein Gas und eine Flüssigkeit separiert zu werden, genauer gesagt in Kohlendioxid und Wasser, und das Kohlendioxid, das ein Gas ist, wird wiederaufbereitet. Die Vorgänge zum Separieren von Dampf in ein Gas und eine Flüssigkeit beinhalten Chemisorptionsvorgänge, physikalische Absorptionsvorgänge, Absorptionsvorgänge, Membranseparationsvorgänge etc. Die Chemisorptionsvorgänge beinhalten beispielsweise den Alkanolamin-Vorgang und den Heiß-Kaliumkarbonatvorgang.
Wie oben beschrieben, ist es in der vierten bevorzugten Ausführungsform, da die meisten in dem Brennstoff vorhandenen Kohlenstoffatome in Kohlendioxid verändert werden, möglich, zu verhindern, dass Kohlenstoffpartikel und Kohlenmonoxid aufgrund einer unvollständigen Verbrennung erzeugt werden. Daher ist es möglich, die Lebensdauer des Energieerzeugungssystems zu verlängern, indem verhindert wird, dass Kohlenstoffatome abgeschieden werden, und es ist möglich, ein Energieerzeugungssystem zu schaffen, das für eine günstige globale Umwelt geeignet ist, indem verhindert wird, das Kohlenmonoxid erzeugt wird.
Außerdem liegt der verbrennbare Bereich von Sauerstoff im Bereich von 4 bis 75 Vol.-%, was breiter ist als der verbrennbare Bereich von 5 bis 15 Vol.-% von Methangas, der verbrennbare Bereich von 2,1 bis 9,5 Vol.-% von Propangas und der verbrennbare Bereich von 6 bis 36 Vol.-% von Methanol. Die Brenngeschwindigkeit ist 291 cm/s, was viel größer ist als die Brenngeschwindigkeit von 37 cm/s von Methangas, 43 cm/s von Propangas und 55 cm/s von Methanol. Daher führt Wasserstoff relativ schwierig zu einer unvollständigen Verbrennung, so dass keine unverbrannten Brennstoffreste verbleiben und das Energieerzeugungssystem eine lange Lebensdauer hat.
Da außerdem der Brennstoff durch die Gaserzeugungsmittel 4 in zumindest Wasserstoff und Kohlendioxid verwandelt wird, wird die Produktion von Nebenprodukten wie beispielsweise Alkohol, beispielsweise Formaldehyd, verhindert. Daher kann die Sicherheit des Energieerzeugungssystems verbessert werden, da es für Menschen sicher ist.
Da außerdem das mittels der Brennkammer 1 zugeführte Fluid aus Kohlendioxid und Dampf (oder Wasser) besteht, kann die Dampfflüssigkeits-Separation von Kohlendioxid und Wasser einfach ausgeführt werden, so dass die Separationseffizienz verbessert werden kann. Es ist auch möglich, die Kosten und die Größe der Mittel 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid zu senken.
Mit Bezug auf die 6A bis 6C wird der Aufbau und die Arbeitsweise der fünften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben. In den nun folgenden bevorzugten Ausführungsformen werden die gleichen Bezugsziffern für die gleichen Elemente wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform verwendet, und doppelte Beschreibungen werden weggelassen. Das Merkmal der fünften bevorzugten Ausführungsform ist, dass die Energieerzeugungsmittel 9 eine Gasturbine 5 und/oder eine Dampfturbine 8 aufweisen.
Die 6A und 6C sind Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der fünften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems darstellen, worin die Energieerzeugungsmittel 9 in 6A eine Gasturbine 5, in 6B eine Dampfturbine 8 und in 6C ein kombiniertes System aus der Gasturbine 5 und der Dampfturbine 8 sind.
In 6A ist das Energieerzeugungsmittel 9 die Gasturbine 5. Ein von der Brennkammer 1 her zugeleitetes Fluid wird in die Gasturbine 5 eingeführt, um Elektrizität zu erzeugen.
In 6B ist das Energieerzeugungsmittel 9 eine Dampfturbine 8. Dampf (ein Arbeitsfluid), der der Dampfturbine 8 zugeleitet wird, wird erzeugt unter Verwendung der Wärme eines von der Brennkammer 1 ausgestoßenen Fluids. Insbesondere ist ein Abwärme-Wiedergewinnungskessel 6 zwischen der Brennkammer 1 und den Mitteln 10 zur Wiederaufbereitung des Kohlendioxids vorgesehen. Wasser wird durch die Hitze des von der Brennkammer 1 her zugeleiteten Fluids erhitzt, um Dampf zu erzeugen. Der erzeugte Dampf wird in die Dampfturbine 8 als Arbeitsfluid eingeführt, um Elektrizität zu erzeugen. Das von der Dampfturbine 8 her zugeleitete Fluid wird mittels eines Dampfkondensators 14 kondensiert, um wiederum dem Abwärme-Wiedergewinnungskessel 6 zugeführt zu werden.
In 6C weist das Energieerzeugungsmittel 9 ein kombiniertes System aus der Gasturbine 5 und der Dampfturbine 8 auf. Das von der Brennkammer 1 her zugeleitete Fluid wird in die Gasturbine 5 hinein geleitet, um Elektrizität zu erzeugen. Wenn das aus der Gasturbine 5 ausgegebene Fluid durch den Abwärme-Wiedergewinnungskessel 6 hindurchströmt, wird der Wärmetausch ausgeführt. Die Wärme des von der Gasturbine 5 her zugeleiteten Fluids wird verwendet zum Erzeugen von Dampf, der in die Dampfturbine 8 eingeführt wird, und zwar mittels des Abwärme-Wiedergewinnungskessels 6. Der durch das Erhitzen von Wasser durch Wärmetausch erzeugte Dampf wird in die Dampfturbine 8 eingeleitet, um Elektrizität zu erzeugen.
Das Energieerzeugungsmittel 9 kann irgendein Aufbau zum Erzeugen von Elektrizität sein, beispielsweise die Gasturbine 5 und die Dampfturbine 8. Beispielsweise kann das Energieerzeugungsmittel 9 ein thermo-elektrischer Generator sein.
Mit Bezug auf 7 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der sechsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
7 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der sechsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems, das einen Bereich zur Aufnahme von Wasser oder Dampf zusätzlich zu dem Energieerzeugungssystem beinhaltet. Ein Brennstoff oder ein Gas, der bzw. das zumindest Wasserstoff beinhaltet, kann mit Wasser oder Dampf an zumindest einer der folgenden vier Stellen gemischt werden. Wasser und Dampf werden in einem Speicherbereich (nicht dargestellt) oder ähnlichem aufbewahrt.

(1) Ein Brennstoff wird Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitet, der Brennstoff wird mit Wasser oder Dampf gemischt.
(2) Ein Brennstoff wird Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitet, und Wasser oder Dampf wird ebenfalls dem Gaserzeugungsmittel 4 zugeleitet. In dem Gaserzeugungsmittel 4 wird der Brennstoff mit dem Wasser oder Dampf gemischt.
(3) Bevor ein Gas, das Wasserstoff beinhaltet und von einem Gaserzeugungsmittel 4 her zugeleitet wird, an eine Brennkammer 1 geleitet wird, wird es mit Wasser oder Dampf gemischt. Das gemischte Fluid beinhaltet das von dem Gaserzeugungsmittel 4 her zugeleitete Gas.
(4) Ein Gas, das zumindest Wasserstoff beinhaltet, wird einer Brennkammer 1 zugeleitet, und Wasser oder Dampf wird ebenfalls der Brennkammer 1 zugeleitet. In der Brennkammer 1 wird der Brennstoff mit Wasser oder Dampf gemischt.

An irgendeiner der eben erwähnten Stellen (1)–(4) oder einer Kombination daraus wird ein Brennstoff oder ein Gas, der bzw. das zumindest Wasserstoff beinhaltet, mit Wasser oder Dampf gemischt.
Wie oben erwähnt, ist es in der sechsten bevorzugten Ausführungsform möglich, Wasser oder Dampf zuzuführen durch Mischen eines Brennstoffs mit Wasser oder Dampf, wenn der Brennstoff in der Brennkammer 1 unzureichend ist, Es ist auch möglich, die erzeugte Energie zu steigern durch Erhöhen der Menge des der Gasturbine 5 zugeleiteten Fluids. Außerdem kann übermäßige Wärme, die durch die Verbrennung in der Brennkammer 1 erzeugt wird, entfernt werden, um die Brennkammer 1 zu kühlen, und zwar mittels Wasser oder Dampf.
Mit Bezug auf die 8A bis 8D wird nun die siebte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
Die 8A bis 8D sind Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der siebten bevorzugten Ausführungsform eines Energieerzeugungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird zumindest ein Teil des Wassers oder Dampfes zugeführt, das bzw. der mittels der Mittel 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid wiederaufbereitet wurde. In dieser bevorzugten Ausführungsform sind verschiedene Modifikationen der in 7 gezeigten sechsten bevorzugten Ausführungsform des Energieerzeugungssystems beschrieben.
In 7 wird ein Brennstoff oder Gas mit zumindest Wasserstoff mit in einem Speicherbereich gespeicherten Wasser oder Dampf gemischt, ohne in einem Energieerzeugungssystem erzeugtes Wasser oder Dampf umlaufen zu lassen. Andererseits wird in den 8A bis 8D zumindest ein Teil von in einem Energieerzeugungssystem erzeugtem Wasser oder Dampf, d. h. ein Teil von mittels der Mittel 10 zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid aufbereitetem Wasser oder Dampf, mit einem den Gaserzeugungsmitteln 4 zugeführten Brennstoff gemischt, oder mit einem zumindest Wasserstoff beinhaltenden Gas, welches einer Brennkammer 1 zugeleitet wird. Die Zuführstellen sind die gleichen wie die in 7.
Ein Brennstoff oder ein Gas mit zumindest Wasserstoff kann mit Wasser oder Dampf an einer oder mehrerer der nun folgenden vier Stellen gemischt werden.

An irgendeiner der eben erwähnten Stellen (1)–(4) oder einer Kombination daraus wird ein Brennstoff oder ein Gas, der bzw. das zumindest Wasserstoff beinhaltet, mit Wasser oder Dampf gemischt.
Wie oben erwähnt, ist es in der sechsten bevorzugten Ausführungsform möglich, Wasser oder Dampf zuzuführen durch Mischen eines Brennstoffs mit Wasser oder Dampf, wenn der Brennstoff in der Brennkammer 1 unzureichend ist. Es ist auch möglich, die erzeugte Energie zu steigern durch Erhöhen der Menge des der Gasturbine 5 zugeleiteten Fluids. Außerdem kann übermäßige Wärme, die durch die Verbrennung in der Brennkammer 1 erzeugt wird, entfernt werden, um die Brennkammer 1 zu kühlen, und zwar mittels Wasser oder Dampf. Außerdem ist es nicht erforderlich, Speicherbereiche zum Aufbewahren von Wasser oder Dampf vorzusehen, und es ist möglich, die Effizienz des Energieerzeugungssystems durch Recyceln von Wasser oder Dampf zu verbessern.
Mit Bezug auf die 9A und 9B werden der Aufbau und die Arbeitsweise der achten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
Die 9A und 9B sind Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der achten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems darstellen. Wie in den 9A und 9B dargestellt, wird zumindest ein Teil von mittels Kohlendioxid-Wiederaufbereitungsmitteln 10 wiedergewonnenem Wasser oder Dampf als Arbeitsfluid für eine Dampfturbine 8 zugeführt.
In der achten bevorzugten Ausführungsform ist es, wenn die Durchflussgeschwindigkeit von der Dampfturbine 8 zugeführtem Dampf unzureichend ist, möglich, Wasser oder Dampf der Dampfturbine 8 zuzuführen, indem mittels der Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 separiertes und wiedergewonnenes Wasser oder Dampf zugeführt wird, ohne eine zusätzliche Wasser- oder Dampf-Quelle vorzusehen. Der Ausnutzungsfaktor von Wasser oder Dampf ist daher verbessert.
Mit Bezug auf 10 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der neunten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems nun beschrieben.
10 ist ein Blockdiagramm der neunten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 10 dargestellt, wird ein Gaserzeugungsmitteln 4 zugeführter Brennstoff umgeformt, zersetzt oder gasifiziert durch die Hitze eines von einer Brennkammer 1 ausgegebenen Fluids. Zumindest ein Teil des von der Brennkammer 1 ausgegebenen Fluids kann den Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitet werden, wenn der Brennstoff umgeformt, zersetzt oder gasifiziert wird.
In der oben beschriebenen neunten Ausführungsform ist es, da die Abwärme des von der Brennkammer 1 abgegebenen Gases als Wärmequelle zum Umformen, Zersetzen oder Gasifizieren des Brennstoffs verwendet wird, nicht erforderlich, eine zusätzliche Wärmequelle vorzusehen, und es ist möglich, die Abwärme effektiv auszunutzen.
Mit Bezug auf die 11A bis 11C werden die Arbeitsweise und der Aufbau der zehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
Die 11A bis 11C sind Blockdiagramme, die jeweils die zehnte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems darstellen. Wie in den 11A bis 11C dargestellt, wird ein Gaserzeugungsmitteln 4 zugeführter Brennstoff umgeformt, zersetzt oder gasifiziert durch die Hitze eines von einer Gasturbine 5 oder einer Dampfturbine 8 extrahierten Fluids. Das aus der Gasturbine 5 (11A), aus der Gasturbine 8 (11B), oder aus der Gasturbine 5 und der Gasturbine 8 (11C) extrahierte Fluid kann zumindest ein Teil des Fluids in der Gasturbine 5 oder der Dampfturbine 8 sein, wenn der den Gaserzeugungsmitteln 4 zugeführte Brennstoff umgeformt, zersetzt oder gasifiziert wird.
In der oben beschriebenen zehnten bevorzugten Ausführungsform ist es, da die Abwärme des von der Gasturbine 5 oder der Dampfturbine 8 ausgestoßenen Fluids als Wärmequelle zum Umformen, Zersetzen oder Gasifizieren eines Brennstoffs verwendet wird, nicht erforderlich, eine zusätzliche Wärmequelle vorzusehen, und es ist möglich, die Auslassquelle effektiv auszunutzen.
Mit Bezug auf die 12A bis 12D werden der Aufbau oder die Arbeitsweise der elften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
Die 12A bis 12D sind Blockdiagramme, die jeweils die elfte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems darstellen. In dieser bevorzugten Ausführungsform, wie in 12A bis 12D dargestellt, wird zumindest ein Teil von mittels Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln 10 separiertem und wiedergewonnenem Kohlendioxid Gaserzeugungsmitteln 4 oder einer Brennkammer 1 zugeleitet. Kohlendioxid kann an zumindest einer der nun folgenden vier Stellen zugeleitet werden.

(1) Bevor ein Brennstoff Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitet wird, wird der Brennstoff mit Kohlendioxid gemischt, um den Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitet zu werden (12A).
(2) Ein Brennstoff wird Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitet, und Kohlendioxid wird ebenfalls der Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitet (12B). In den Gaserzeugungsmitteln 4 wird der Brennstoff mit Kohlendioxid gemischt.
(3) Bevor ein Gas mit Wasserstoff, das von Gaserzeugungsmitteln 4 her zugeleitet wird, zu einer Brennkammer 1 geleitet wird, wird es mit Kohlendioxid gemischt (12C). Das gemischte Fluid beinhaltet das von Gaserzeugungsmitteln 4 her zugeleitete Gas.
(4) Ein Gas mit zumindest Wasserstoff wird einer Brennkammer 1 zugeleitet, und Kohlendioxid wird ebenfalls der Brennkammer 1 zugeleitet (12D). In der Brennkammer 1 wird der Kohlenstoff mit Kohlendioxid gemischt.

Ein Brennstoff oder ein Gas, der bzw. das zumindest Wasserstoff beinhaltet, kann mit Kohlendioxid an einer oder mehreren der oben genannten Stellen (1)–(4) gemischt werden.
Wie oben erwähnt, ist es in der elften bevorzugten Ausführungsform möglich, Kohlendioxid, das für die Verbrennung in der Brennkammer 1 erforderlich ist, durch Mischen eines Brennstoffs mit Kohlendioxid zuzuführen. Es ist auch möglich, die Quantität des Fluids zu steigern, das der Gasturbine 5 zugeführt wird, und zwar um die erzeugte Energie zu steigern. Außerdem kann übermäßige Wärme, die durch die Verbrennung in der Brennkammer 1 erzeugt wird, entfernt werden, um die Brennkammer 1 zu kühlen, indem Kohlendioxid dem zumindest Wasserstoff beinhaltenden Gas zugeleitet wird.
Mit Bezug auf die 13A bis 13D wird der Aufbau und die Arbeitsweise der zwölften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
Die 13A bis 13D sind Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der zwölften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems darstellen. Wie in 13A dargestellt, kann ein Kompressor 13 (oder eine Pumpe) zwischen den Energieerzeugungsmitteln 9 und den Kohlendioxid-Wiederaufbereitungsmitteln 10 vorgesehen sein. Der Kompressor 13 komprimiert ein von den Energieerzeugungsmitteln 9 her zugeführtes Fluid, um ein komprimiertes Fluid zu den Kohlendioxid-Wiederaufbereitungsmitteln 10 zu leiten. Durch Komprimieren dieses Fluids, bevor es zu den Mitteln 10 geleitet wird, kann eine große Menge von Kohlendioxid mittels der Mittel 10 wiedergewonnen werden.
Alternativ kann, wie in 13A bis 13D dargestellt, ein Kompressor 13 stromabwärts der Kohlendioxid-Wiederaufbereitungsmittel 10 vorgesehen sein. In 13B wird Kohlendioxid komprimiert, und in 13C wird Wasser komprimiert. In 13D werden sowohl Kohlendioxid als auch Dampf komprimiert. Das mittels der Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 wiedergewonnene Kohlendioxid oder Wasser wird mittels des Kompressors 13 komprimiert, so dass die Wiedergewinnung von Kohlendioxid oder Dampf verbessert werden kann. In diesem Fall kann der Kompressor 13 ein Fluid komprimieren, das zumindest Kohlendioxid beinhaltet und in dem Energieerzeugungssystem erzeugt wird, und zwar auf einen gewünschten Druck, und eine Vielzahl von Kompressoren 13 können in dem Energieerzeugungssystem vorgesehen sein, wenn dies notwendig ist.
Mit Bezug auf die 14A bis 14D werden der Aufbau und die Arbeitsweise der dreizehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
Die 14A bis 14D sind Blockdiagramme, die jeweils einen hauptsächlichen Bereich der dreizehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems darstellen. In der dreizehnten bevorzugten Ausführungsform kann, wie in 14A dargestellt, ein komprimiertes Fluid (Kohlendioxid, Dampf), das von einem zwischen Energieerzeugungsmitteln 9 und Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln 10 vorgesehenen Kompressor 13 her zugeführt wird, Gaserzeugungsmitteln 4 oder einer Brennkammer 1 zugeleitet werden, so dass die Fluidmenge in der Brennkammer 1 gesteigert werden kann. Durch Steigern der Menge des Fluids, die von der Brennkammer 1 her zugeleitet wird, kann die erzeugte Energie des Erzeugungssystems 9 gesteigert werden. Das komprimierte Fluid kann der Brennkammer 1 als Kühlmittel zugeführt werden, so dass es möglich ist, einen Anstieg der Temperatur in der Brennkammer 1 auf eine Temperatur zu verhindern, die höher ist als eine erforderliche Temperatur.
Alternativ kann, wie in 14B dargestellt, ein von einem stromabwärts von Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln 10 vorgesehenen Kompressor 13 her zugeführtes komprimiertes Fluid (Kohlendioxid) Gaserzeugungsmitteln 4 oder einer Brennkammer 1 zugeleitet werden, so dass die Fluidmenge in der Brennkammer 1 vergrößert werden kann. Durch Vergrößern der aus der Brennkammer 1 ausgegebenen Fluidmenge kann die erzeugte Energie des Energieerzeugungssystems 9 gesteigert werden. Das komprimierte Fluid kann der Brennkammer 1 als Kühlmittel zugeleitet werden, so dass es möglich ist, einen Anstieg der Temperatur in der Brennkammer 1 auf eine Temperatur zu verhindern, die höher ist als eine erforderliche Temperatur.
Wie in 14C dargestellt, kann ein von einem stromabwärts von Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln 10 vorgesehenen Kompressor 13 her zugeführtes komprimiertes Fluid (Dampf) Gaserzeugungsmitteln 4 oder einer Brennkammer 1 zugeleitet werden, so dass die Fluidmenge in der Brennkammer 1 vergrößert werden kann. Durch Vergrößern der von der Brennkammer 1 her zugeleiteten Fluidmenge kann die erzeugte Energie von Energieerzeugungsmitteln 9 gesteigert werden. Das komprimierte Fluid kann der Brennkammer 1 als Kühlmittel zugeleitet werden, so dass es möglich ist, einen Anstieg der Temperatur in der Brennkammer 1 auf eine Temperatur zu verhindern, die höher ist als eine erforderliche Temperatur.
Wie in 14D dargestellt, kann ein von einem stromabwärts von Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln 10 vorgesehenen Kompressor 13 her zugeführtes komprimiertes Fluid (Kohlendioxid, Dampf) Gaserzeugungsmitteln 4 oder einer Brennkammer 1 zugeleitet werden, so dass die Fluidmenge in der Brennkammer 1 vergrößert werden kann. Durch Vergrößern der von der Brennkammer 1 ausgegebenen Fluidmenge kann die erzeugte Energie des Energieerzeugungsmittels 9 vergrößert werden. Das komprimierte Fluid kann der Brennkammer 1 als Kühlmittel zugeleitet werden, so dass es möglich ist, einen Anstieg der Temperatur in der Brennkammer 1 auf eine Temperatur zu verhindern, die höher ist als eine erforderliche Temperatur. Außerdem kann das von dem Kompressor 13 her zugeführte Fluid (Kohlendioxid, Dampf) direkt mit einem den Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleiteten Brennstoff oder mit einem Gas gemischt werden, das Wasserstoff beinhaltet und der Brennkammer 1 zugeleitet wird. Falls das komprimierte Fluid den Gaserzeugungsmitteln 4 zugeleitet wird, dient es als Wärmequelle, die erforderlich ist zum Umformen, Zersetzen oder Gasifizieren des Brennstoffs.
Mit Bezug auf 15 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der vierzehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
15 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der vierzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 15 dargestellt, ist ein Abschnitt 15 zum Verflüssigen von von Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln 10 ausgestoßenem Kohlendioxid vorgesehen. Kohlendioxid kann leicht verflüssigt werden, und das verflüssigte Kohlendioxid kann leicht weiterbehandelt werden. Der Abschnitt 15 ist versehen mit einem Kohlendioxid-Speicherbereich 11 zum Aufbewahren des verflüssigten Kohlendioxids. Wenn diese Speicherbereich 11 vorgesehen ist, kann das verflüssigte Kohlendioxid nämlich gespeichert werden, wenn dies notwendig ist.
Mit Bezug auf 16 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der fünfzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
16 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der fünfzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 16 dargestellt, wird die Kälte eines verflüssigten und einer Brennkammer 1 zugeleiteten flüssigen Sauerstoffs, die Verdampfungshitze eines Brennstoffs oder die Verdampfungshitze von Wasser als Wärmesenke für einen Abschnitt 15 zum Verflüssigen von Kohlendioxid verwendet. Es ist nicht erforderlich, eine zusätzliche Wärmesenke zum Verflüssigen von Kohlendioxid vorzusehen, so dass es möglich ist, die thermische Effizienz des Energieerzeugungssystem zu verbessern, und es ist auch möglich, die Kosten und die Größe des Energieerzeugungssystems zu senken. Wenn dampfhaltiges Wasser in dem Energieerzeugungssystem als Wärmesenke verwendet wird, kann die Energieeffizienz verbessert werden.
Mit Bezug auf 17 werden den Aufbau und die Arbeitsweise der sechzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
17 ist ein Blockdiagramm eine hauptsächlichen Bereichs der sechzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 17 dargestellt, wird zumindest ein Teil von mittels eines Kohlendioxid-Verflüssigungsabschnitts 15 verflüssigten Kohlendioxids einer Brennkammer 1 zugeleitet. Das der Brennkammer 1 zugeleitete verflüssigte Kohlendioxid wird in der Brennkammer 1 erhitzt, um verdampft zu werden, so dass die Menge eines Fluids in der Brennkammer 1 vergrößert werden kann. Durch Vergrößern der Menge des Fluids, das von der Brennkammer 1 her zugeführt wird, kann die erzeuge Energie des Energieerzeugungssystems 9 vergrößert werden. Das verflüssigte Kohlendioxid kann der Brennkammer 1 als Kühlmittel zugeleitet werden, und es ist möglich, einen Anstieg der Temperatur in der Brennkammer 1 auf eine Temperatur zu verhindern, die höher ist als eine erforderliche Temperatur.
Mit Bezug auf 18 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der siebzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
18 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der siebzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 18 dargestellt, ist ein Abschnitt 16 zum Verdampfen von Kohlendioxid zwischen einer Brennkammer 1 und einem Energieerzeugungsmittel 9 vorgesehen. Zumindest ein Teil von verflüssigtem Kohlendioxid wird von einem Abschnitt 15 zum Verflüssigen von Kohlendioxid zu diesem Abschnitt 16 zum Verdampfen des Kohlendioxids geleitet. Das verflüssigte Kohlendioxid wird durch die Hitze eines zu der Brennkammer 1 geleiteten Fluids erhitzt, so dass das verflüssigte Kohlendioxid verdampft wird und sich ausdehnt, um der Brennkammer 1 zugeleitet zu werden. Die Menge eines den Energieerzeugungsmitteln 9 zugeführten Fluids kann vergrößert werden durch das der Brennkammer 1 zugeleitete verdampfte Kohlendioxid. Die mittels der Energieerzeugungsmittel 9 erzeugte Energie kann gesteigert werden durch Vergrößern der Menge des Fluids, das dem Energieerzeugungsmittel 9 zugeleitet wird. Das Kohlendioxid kann der Brennkammer 1 als Kühlmittel zugeleitet werden, so dass es möglich ist, einen Anstieg der Temperatur in der Brennkammer 1 auf eine Temperatur zu verhindern, die höher ist als eine erforderliche Temperatur.
Mit Bezug auf 19 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der achtzehnten bevorzugten Ausführungsform 1 des erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
19 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der achtzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 19 dargestellt, wird die Kälte von einer Brennkammer 1 zugeleitetem flüssigen Sauerstoff oder von mittels eines Abschnitts 15 verflüssigtem Kohlendioxid zum Kühlen eines in einer Dampfturbine 8 vorgesehenen Dampfkondensators 14 verwendet. Wenn die Kälte des flüssigen Sauerstoffs oder des flüssigen Kohlendioxids zum Kühlen des Dampfes in dem Kondensator 14 verwendet wird, kann das Kühlen (die Kondensation) effektiv ausgeführt werden, ohne dass eine zusätzliche Kühleinheit notwendig wäre.
Mit Bezug auf die 20 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der neunzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
20 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der neunzehnten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 20 dargestellt, kann ein von einer Brennkammer 1 zu Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln 10 geleitetes Fluid gekühlt werden (d. h. Dampf kann kondensiert werden) unter Verwendung der Kälte von der Brennkammer 1 zugeleiteten verflüssigtem Sauerstoff. Wenn die Kälte des verflüssigten Sauerstoffs verwendet wird, ist es möglich, die Hitze in dem Energieerzeugungssystem effektiv zu nutzen, ohne dass eine zusätzliche Wärmesenkeneinheit notwendig wäre.
Mit Bezug auf 21 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der einundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
21 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Teils der zwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 21 dargestellt, wird ein Fluid von einer Brennkammer 1 einem Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 zugeleitet und kann gekühlt werden (d. h. der Dampf kann kondensiert werden) unter Verwendung der Kälte von mittels eines Kohlendioxids-Verflüssigungsabschnitts 15 verflüssigtem Kohlendioxid. Wenn die Kälte des verflüssigten Kohlendioxids verwendet wird, ist es möglich, effektiv die Hitze in dem Energieerzeugungssystem zu nutzen, ohne dass eine zusätzliche Wärmesenkeneinheit notwendig wäre.
Mit Bezug auf 22 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der einundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
22 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Teils der einundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 22 dargestellt, kann ein von einer Brennkammer 1 an ein Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 geleitetes Fluid gekühlt werden (d. h. der Dampf kann kondensiert werden) unter Verwendung der Dampfhitze eines Brennstoffs (beispielsweise Methanol). Wenn die Verdampfungshitze des Brennstoffs verwendet wird, ist es möglich, effektiv die Hitze in dem Energieerzeugungssystem zu nutzen, ohne dass eine zusätzliche Wärmesenkeneinheit notwendig wäre.
Mit Bezug auf 23 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der zweiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
23 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der zweiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 23 dargestellt, kann ein von einer Brennkammer 1 zu einem Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 geleitetes Fluid gekühlt werden (d. h. der Dampf kann kondensiert werden) unter Verwendung der Hitze der Verdampfung, die produziert wird, wenn der Druck von Wasser reduziert wird, das einem Druckreduzierabschnitt 17 zugeleitet wird. Da Wasser als Kältequelle verwendet wird, können die Kosten reduziert werden, und die Handhabung kann einfach sein.
Mit Bezug auf 24 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der dreiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
24 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der dreiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 24 dargestellt, ist ein Abschnitt 18 zum Messen und Steuern der Durchflussgeschwindigkeit eines ein Gas enthaltenden Fluids vorgesehen, welches von einem Gaserzeugungsmittel 4 her zugeleitet wird. Außerdem ist auch ein Abschnitt 19 zum Messen und Steuern der Durchflussgeschwindigkeit von Sauerstoff vorhanden, der in einem Fluid vorhanden ist, welches als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung aufweist, die aus Kohlenstoffatomen, Wasserstoffatomen oder Sauerstoffatomen besteht.
Die Durchflussgeschwindigkeit des ein Gas enthaltenden Fluids wird mittels des Abschnitts 18 gemessen, und die Durchflussgeschwindigkeit des einer Brennkammer 1 zuzuführenden Sauerstoffs kann mittels des Abschnitts 19 gesteuert werden, so dass sie der gemessenen Durchflussgeschwindigkeit des Fluids entspricht. Alternativ kann die Durchflussgeschwindigkeit des Sauerstoffs mittels des Abschnitts 19 gemessen werden, und die Durchflussgeschwindigkeit des gashaltigen Fluids, das der Brennkammer 1 zuzuführen ist, kann mittels des Abschnitts 18 so gesteuert werden, dass sie der gemessenen Durchflussgeschwindigkeit des Sauerstoffs entspricht.
Unter der Annahme, dass der den Gaserzeugungsmitteln 4 zugeführte Brennstoff CxHyOz ist, wird die Durchflussgeschwindigkeit von in einem Fluid, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung aufweist, die aus Kohlenstoffatomen und/oder Wasserstoffatomen und/oder Sauerstoffatomen besteht, vorhandenem Sauerstoff auf der Basis eines stöchiometrischen Mischverhältnisses gesteuert, wie es durch die folgende Formel (4) ausgedrückt ist. (4_x + 1_y – 2_z)/4 (4)
Wie oben beschrieben, werden in der dreiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform die Durchflussgeschwindigkeit eines gashaltigen Fluids sowie die Durchflussgeschwindigkeit von in einem Fluid, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung aufweist, die aus Kohlenstoffatomen und/oder Wasserstoffatomen und/oder Sauerstoffatomen besteht, vorhandenem Sauerstoff mittels des Abschnitts 18 und des Abschnitts 19 auf der Basis der Formel 4 gesteuert, so dass die Energieerzeugungseffizienz optimiert werden kann und eine unvollständige Verbrennung verhindert werden kann. Wenn die unvollständige Verbrennung verhindert wird, ist es möglich, eine Ablagerung von Nebenprodukten zu verhindern, so dass es möglich ist, ein sicheres Energieerzeugungssystem zu schaffen, das keinen schlechten Einfluss auf die globale Atmosphäre hat.
Mit Bezug auf 25 werden der Aufbau und die Arbeitsweise der vierundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben.
25 ist ein Blockdiagramm eines hauptsächlichen Bereichs der vierundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems. Wie in 25 dargestellt, ist ein Abschnitt 20 zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit von Kohlendioxid zwischen einer Brennkammer 1 und einem Kompressor 13 vorgesehen. Die Durchflussgeschwindigkeit von Kohlendioxid eines von dem Kompressor 13 her zugeführten Fluids wird mittels des Abschnitts 20 gemessen. Der gemessene Wert wird zu einem Steuerabschnitt 19 gesandt. Auf der Basis der gemessenen Werte eines Brennstoff-Durchflussgeschwindigkeits-Steuerabschnitts 18 und des Abschnitts 20 steuert der Abschnitt 19 die Durchflussgeschwindigkeit von in einem Fluid enthaltenem Sauerstoff, welches Fluid der Brennkammer 1 zugeleitet wird und als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Komponente aufweist, die aus Kohlenstoffatomen und/oder Wasserstoffatomen und/oder Sauerstoffatomen besteht.
Wie oben beschrieben, werden in der vierundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform die Durchflussgeschwindigkeit eines ein Gas beinhaltenden Fluids, die Durchflussgeschwindigkeit von in einem Fluid, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Komponente aus Kohlenstoffatomen und/oder Sauerstoffatomen und/oder Wasserstoffatomen besteht, vorhandenem Sauerstoff sowie die Durchflussgeschwindigkeit von in einem Fluid vorhandenem Kohlendioxid, welches Fluid von dem Kompressor 13 her zugeführt wird, mittels des Abschnitts 18 gesteuert, mittels des Abschnitts 19 und mittels des Abschnitts 20 auf der Basis der Formel 4, so dass die Energieerzeugungseffizienz optimiert werden kann und eine unvollständige Verbrennung verhindert werden kann. Wenn die unvollständige Verbrennung so verhindert wird, ist es möglich, eine Ablagerung von Nebenprodukten durch die Energieerzeugung zu verhindern, so dass es möglich ist, ein sicheres Energieerzeugungssystem zu schaffen, das keinen schlechten Einfluss auf die globale Atmosphäre hat.
Während die bevorzugten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben worden sind, sollte die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt bleiben, sondern die Erfindung kann auf ein Energieerzeugungs-Steuerungssystem angewandt werden. 26 ist ein Blockdiagramm der fünfundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines Energieerzeugungs-Steuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
In 26 haben Verbrennungsmittel 1, Gaserzeugungsmittel 4, Energieerzeugungsmittel 9, Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 etc. den gleichen Aufbau wie in den vorangehenden Ausführungsformen. Die Ströme von Sauerstoff, eines Brennstoffs, Wasserstoff, Kohlendioxid, Wasser, Energie, etc. sind in 26 durch dicke Pfeile dargestellt. In dieser bevorzugten Ausführungsform beinhaltet ein Energieerzeugungs-Steuerungssystem folgendes: Sauerstoffzuführmittel 2 mit beispielsweise einem Sauerstofftank, einem Sauerstoffzuführventil etc.; Brennstoffzuführmittel 3 mit einem Brennstofftank, einem Brennstoffzuführventil etc.; Steuermittel 21 zum Steuern des Betriebs der Verbrennungsmittel 1, der Energieerzeugungsmittel 9, der Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 etc.; und Ausgabe-Erfassungsmittel 22 zum Erfassen des Outputs von elektrischer Energie, die mittels der Energieerzeugungsmittel 9 erzeugt wird.
Ein Zielausgabewert wird in das Steuermittel 21 eingegeben, und die eigentliche mittels der Energieerzeugungsmittel 9 erzeugte Energie wird mittels der Ausgabe-Erfassungsmittel 22 erfasst. Auf der Basis des Zielausgabewerts und des eigentlichen erfassten Ausgabewerts bestimmt das Steuermittel 21 die Zuführgeschwindigkeiten des Brennstoffs, des Sauerstoffs etc. und steuert die Verbrennung in dem Verbrennungsmittel 1. So kann die mittels des Energieerzeugungsmittels 9 erzeugte Energie gesteuert werden, und die Menge des wiedergewonnenen Kohlendioxids, das in der vorliegenden Erfindung am wichtigsten ist, kann erfasst und gesteuert werden. Die effektivste Menge des wiedergewonnenen Kohlendioxids wird berechnet bei dem eingegebenen Zielausgabewert, und die Menge des wiedergewonnenen Kohlendioxids wird so gesteuert, dass die an die Atmosphäre ausgegebene Kohlendioxidmenge minimal ist.
Schließlich wird mit Bezug auf 27 ein Verfahren zum Steuern der sechsundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieerzeugungssystems beschrieben. Außerdem können die in 27 beschriebenen Steuervorgänge auf das in 26 dargestellte Energieerzeugungs-Steuerungssystem angewandt werden.
In 27 wird zunächst ein Zielausgabewert im Schritt ST1 bestimmt. Auf der Basis des bestimmten Zielausgabewerts werden die Zuführgeschwindigkeiten von Sauerstoff und eines Brennstoffs bestimmt (Schritt ST2). Dann wird die Wassermenge in einem Umformer, der als Gaserzeugungsmittel dient, bestimmt (Schritt ST3). Die Menge des von dem Umformer her zugeleiteten Wasserstoffgases wird bestimmt (Schritt ST4). Anschließend wird im Schritt ST5 bestimmt, ob eine Zielverbrennungstemperatur T_t in dem Verbrennungsmotor 1 höher ist als die erlaubte minimale Temperatur T_L und geringer als die erlaubte Maximaltemperatur T_H. Wenn die Zieltemperatur T_t innerhalb des erlaubten Bereichs ist, wird die Menge des wiedergewonnenen Kohlendioxids im Schritt ST6 bestimmt. Auf der Basis des bestimmten Wertes des wiedergewonnenen Kohlendioxids werden verschiedene Ventile angesteuert (Schritt ST7), so dass Kohlendioxid in einem gewöhnlichen Energieerzeugungszustand wiedergewonnen wird, um zu verhindern, dass Kohlendioxid emittiert wird.
Wenn im Schritt ST5 jedoch bestimmt wird, dass sich die Zieltemperatur außerhalb des gewünschten Bereichs befindet, wird bestimmt, ob die Zieltemperatur geringer ist als die Minimaltemperatur (Schritt ST8). Wenn bestimmt wird, dass die Zieltemperatur geringer ist als die Minimaltemperatur, werden die Mengen des umlaufenden Kohlendioxids und Sauerstoffs gesenkt, und die Routine wird vom Schritt ST3 an wiederholt. Wenn im Schritt ST8 bestimmt wird, dass die Zieltemperatur den Minimalwert überschreitet, wird wiederum bestimmt, ob die Zieltemperatur den Maximalwert überschreitet (Schritt ST10). Wenn bestimmt wird, dass die Zieltemperatur den Maximalwert nicht überschreitet, geht die Routine zum Schritt ST6. Wenn bestimmt wird im Schritt ST10, dass die Temperatur die Maximaltemperatur überschreitet, wird sie zurückgesetzt, so dass die Mengen des umlaufenden Kohlendioxids und Wassers gesenkt werden (Schritt ST11). Dann geht die Routine vom Schritt ST11 zum Schritt ST3, und die Schritte ST4 bis ST7 werden wiederholt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist, obwohl alle Energieerzeugungssysteme die Gaserzeugungsmittel 4 zum Zuführen eines Gases mit zumindest Wasserstoff zu den Verbrennungsmitteln 1 haben, die vorliegende Erfindung nicht in der Konstitution beschränkt und kann eine Komponente ohne die Gaserzeugungsmittel wie beispielsweise ein Energieerzeugungssystem gemäß der siebenundzwanzigsten Ausführungsform in 28 aufweisen.
In 28 weist das Energieerzeugungssystem gemäß der siebenundzwanzigsten Ausführungsform eine Brennkammer 1 zum Aufnehmen und Verbrennen eines Fluids auf, das zumindest Wasserstoff beinhaltet, und eines Fluids, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung aufweist, die Atome beinhaltet, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff oder Sauerstoff besteht, Energieerzeugungsmittel 9 zum Erzeugen von Elektrizität unter Verwendung eines von der Brennkammer 1 her zugeführten Fluids, und Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 zum Wiedergewinnen zumindest eines Teils des Kohlendioxids aus einem von dem Energieerzeugungsmittel 9 her zugeführten Fluid.
Die Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 verflüssigen Dampf, um den Dampf in einem Gas und einer Flüssigkeit zu separieren. Die Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel 10 sind mit einem Abschnitt 15 zum Verflüssigen eines kohlendioxidhaltigen Fluids verbunden, das von den Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln 10 ausgegeben wird. Das Energieerzeugungssystem gemäß der siebenundzwanzigsten Ausführungsform weist außerdem Mittel 11 zum Speichern von mittels des Abschnitts 15 verflüssigtem Kohlendioxid auf.
Außerdem wird verflüssigtes und in dem Speichermittel 11 gespeichertes Kohlendioxid mit von einem anderen Abschnitt her zugeführtem Wasserstoff zusammengesetzt, um einen Brennstoff wie beispielsweise Methanol umzuformen, wenn es die Gegebenheiten erfordern. Das umgeformte Methanol und ähnliches wird verwendet als Brennstoff für die Energieerzeugungsmittel.
So ist es möglich, geeignet Elektrizität mit einem gewünschten Output zu erzeugen, ohne Kohlendioxid in die Atmosphäre auszustoßen. So ist es möglich, das Phänomen der Erderwärmung zu vermeiden, und es ist möglich, sauren Regen zu verhindern, der das Pflanzensystem einschließlich des tropischen Regenwaldes zerstören könnte.

Claims

Energieerzeugungssystem mit: Gaserzeugungsmitteln (4) zum Umformen, Zersetzen oder Gasifizieren eines Brennstoffs, um ein Gas zu erzeugen, das zumindest Wasserstoff beinhaltet; Verbrennungsmitteln (1) zum Aufnehmen und Verbrennen eines Fluids, das das von den Gaserzeugungsmitteln her gelieferte Gas beinhaltet, und von Fluid, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung beinhaltet, die Atome von Kohlenstoff, Wasserstoff oder Sauerstoff oder Kombinationen daraus aufweist; einem Energieerzeugungsmittel (9) zum Erzeugen von Elektrizität unter Verwendung eines von den Verbrennungsmitteln (1) her gelieferten Fluids; und Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmittel (10) zum Wiedergewinnen zumindest eines Teils des Kohlendioxids aus einem von dem Energieerzeugungsmittel (9) ausgestoßenen Fluid, wobei der Brennstoff eine Verbindung ist, die Kohlenstoff oder Wasserstoff beinhaltet und aus Methanol, Ethanol, Methan, Ethan, Propan, Butan, Dimethylether, Diethylether, Kohle, Kohlenmonoxid, Ameisensäure und der Mischung daraus ausgewählt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Wassers oder Dampfes, das bzw. der von den Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln (10) wiedergewonnen wird, einer Dampfturbine (8) zugeführt wird, die als das Energieerzeugungsmittel (9) dient.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei der Sauerstoff zumindest den Sauerstoff beinhaltet, der durch Zersetzen von Wasser oder Separieren von Luft erhalten wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei der Sauerstoff flüssiger Sauerstoff ist.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 3, wobei ein Fluid, das von den Verbrennungsmitteln (1) zu den Kohlendioxid-Wiedergewinnungsmitteln (10) geliefert wird, mittels des flüssigen Sauerstoffs, verflüssigten Kohlendioxids oder Wärme aus der Verdampfung des Brennstoffs oder Wassers gekühlt wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei das Fluid, das das von den Gaserzeugungsmitteln (4) gelieferte Gas beinhaltet, mit dem Fluid gemischt wird, das als Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung beinhaltet, die Atome von aus Kohlenstoff, Wasserstoff oder Sauerstoff oder Kombinationen daraus aufweist, bevor das Fluid zu den Verbrennungsmitteln (10) geliefert wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei die Mittel (10) zur Wiedergewinnung von Kohlendioxid Dampf verflüssigen, um den Dampf in ein Gas und eine Flüssigkeit zu separieren.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 6, wobei ein Fluid, das von den Verbrennungsmitteln (1) her geliefert wird und zu den Mitteln (10) zur Wiedergewinnung von Kohlendioxid geliefert wird, mittels des flüssigen Sauerstoffs, verflüssigten Kohlendioxids oder Wärme aus der Verdampfung des Brennstoffs oder Wassers gekühlt wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei das Energieerzeugungsmittel (9) eine Gasturbine (5) und/oder eine Dampfturbine (8) beinhaltet.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 8, wobei ein zu der Dampfturbine (8) geliefertes Arbeitsfluid durch die Hitze eines Fluids erwärmt wird, das von den Verbrennungsmitteln (1) her geliefert wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei Wasser oder Dampf den Verbrennungsmitteln (1) und/oder den Gaserzeugungsmitteln (4) zugeführt wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil des Wassers oder Dampfes, das bzw. der von den Mitteln (10) zur Wiedergewinnung von Kohlendioxid wiedergewonnen wird, den Verbrennungsmitteln (1) und/oder den Gaserzeugungsmitteln (4) zugeführt wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 11, wobei der Brennstoff, der den Gaserzeugungsmitteln (4) zugeführt wird, umgewandelt, zersetzt oder gasifiziert wird mittels der Wärme eines Fluids, das von den Verbrennungsmitteln (1) her geliefert wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 11, wobei der Brennstoff, der den Gaserzeugungsmitteln (4) zugeführt wird, umgeformt, neu zusammengesetzt oder gasifiziert wird mittels der Wärme eines Fluids, das von der Gasturbine (5) oder der Dampfturbine (8) extrahiert wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei das von den Mitteln (10) wiedergewonnene Kohlendioxid den Gaserzeugungsmitteln (4) und/oder den Verbrennungsmitteln (1) zugeführt wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, weiter mit einem Kompressor (13) zum Komprimieren eines Fluids, das Kohlendioxid beinhaltet.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 15, wobei ein von dem Kompressor (13) ausgestoßenes Fluid zu den Verbrennungsmitteln (1) und/oder den Gaserzeugungsmitteln (4) geleitet wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, weiter mit einem Abschnitt (15) zum Verflüssigen von Kohlendioxid, zum Verflüssigen eines von den Mitteln (10) zur Widergewinnung von Kohlendioxid ausgestoßenen Fluids, das Kohlendioxid beinhaltet.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 17, weiter mit Mitteln zum Speichern von mittels des Abschnitts (15) verflüssigtem Kohlendioxid.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 18, wobei ein von den Verbrennungsmitteln (1) ausgestoßenes und den Mitteln (10) zur Wiedergewinnung von Kohlendioxid zugeführtes Fluid mittels des flüssigen Sauerstoffs, verflüssigten Kohlendioxids oder Wärme aus der Verdampfung des Brennstoffs oder Wassers gekühlt wird.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, weiter mit: einem Abschnitt (18) zum Steuern einer Durchflussgeschwindigkeit eines Fluids, das ein Gas beinhaltet, das von den Gaserzeugungsmitteln (4) her geliefert und zu den Verbrennungsmitteln (1) befördert wird; einem Abschnitt (19) zum Steuern einer Durchflussgeschwindigkeit von Sauerstoff, der in dem Fluid vorhanden ist, das den Verbrennungsmitteln (1) zugeführt wird, wobei dieses Fluid als eine Hauptkomponente Sauerstoff oder eine Verbindung beinhaltet, die Atome von Kohlenstoff, Wasserstoff oder Sauerstoff oder Kombinationen daraus aufweist; und Steuermitteln (21) zum Steuern einer Durchflussgeschwindigkeit von Sauerstoff oder eines Brennstoffs, so dass diese der Durchflussgeschwindigkeit des Fluids entspricht, das das Gas oder den Sauerstoff beinhaltet.
Energieerzeugungssystem nach Anspruch 20, wobei die Steuermittel (21) den Abschnitt (18) zur Steuerung der Gasdurchflussgeschwindigkeit und den Abschnitt (19) zur Steuerung der Sauerstoff-Durchflussgeschwindigkeit so ansteuern, dass die Durchflussgeschwindigkeit des Sauerstoffs auf der Basis eines stöchiometrischen Mischverhältnisses von (4_X + 1y + 2_Z)/4 erhalten wird, wobei X, Y und Z ganze Zahlen sind, und zwar unter der Annahme, dass das Fluid, das ein Gas beinhaltet, CxHyOz ist.