JP2000080927A - ガスタービンシステム - Google Patents

ガスタービンシステム

Info

Publication number
JP2000080927A
JP2000080927A JP10251475A JP25147598A JP2000080927A JP 2000080927 A JP2000080927 A JP 2000080927A JP 10251475 A JP10251475 A JP 10251475A JP 25147598 A JP25147598 A JP 25147598A JP 2000080927 A JP2000080927 A JP 2000080927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
combustor
turbine system
gas turbine
reformer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10251475A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruhiko Hirata
東彦 平田
Yukio Ohashi
幸夫 大橋
Koichi Kawamoto
浩一 川本
Masafumi Fukuda
雅文 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10251475A priority Critical patent/JP2000080927A/ja
Priority to US09/388,375 priority patent/US6338239B1/en
Priority to DE19941892A priority patent/DE19941892C2/de
Priority to FR9911052A priority patent/FR2783014B1/fr
Publication of JP2000080927A publication Critical patent/JP2000080927A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01B—BOILING; BOILING APPARATUS ; EVAPORATION; EVAPORATION APPARATUS
    • B01B1/00—Boiling; Boiling apparatus for physical or chemical purposes ; Evaporation in general
    • B01B1/005—Evaporation for physical or chemical purposes; Evaporation apparatus therefor, e.g. evaporation of liquids for gas phase reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • 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
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
    • 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
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • 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
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料の改質率が高く排ガスからの排熱回収率が
高く効率および出力の向上したガスタービンシステムを
提供する。 【解決手段】ガスタービンの排熱を熱源としてメタン等
の燃料を化学的に改質する改質器９と、この改質器９と
燃焼器２との間に加圧手段２３を持つことにより、燃料
の改質を燃焼器供給圧力より低い圧力でおこなう。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動力を発生させるガ
スタービンシステムに係わり、排ガスを用いて燃料を化
学的に改質するガスタービンシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンシステムは一般に動力の供
給に用いられ、多くは発電機に動力を供給して電力に変
換することによる発電システムとして用いられる。ガス
タービンシステムの基本的な動作原理は、メタン等の燃
料を圧縮機によって加圧された例えば空気等の燃焼用の
酸素を含む流体によって燃焼させ、このとき得られる燃
焼ガスを静翼を介して動翼に吹き付け、これによって動
翼を配したロータを回転させて動力を得るものである。
【０００３】このようなガスタービンシステムにおいて
は、燃焼ガスの温度を高くすることにより効率を高める
ことができる。一般に静翼および動翼は金属材料で構成
され、これらの翼を何らかの手段で冷却することなし
に、燃焼ガス温度を金属材料の耐熱温度以上に高めるこ
とはできない。このため、翼の内部に冷却媒体を通流さ
せ、冷却媒体によって翼部材を冷却する方法や、翼内部
から翼表面に冷却媒体を吹き出させ、翼表面に燃焼ガス
と比べて低温の冷却媒体の膜を形成し、翼部材への燃焼
ガスからの熱の伝わりを軽減する方法がとられる。
【０００４】しかし、このような冷却手段を用いても燃
焼ガス温度の上昇には限度があり、さらに上記の翼表面
に冷却媒体を吹き出させ翼部材への熱の伝わりを軽減す
る方法では、燃焼ガス温度の上昇に伴って冷却媒体の流
量も増加し、高温の燃焼ガスに低温の冷却媒体が混入す
ることによる温度低下の影響により効果的に効率の増加
に結びつけることが困難である。
【０００５】このため、動翼を通過し動力を取り出した
後の燃焼ガスで最終的にガスタービンシステムから排出
される排ガスに残されている熱エネルギを回収すること
によって、効率を高める試みがなされている。その代表
的なものは、排ガスを排熱回収ボイラに導き高温高圧の
蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに供給して蒸
気タービンで動力を発生させることにより排ガスに含ま
れていた熱エネルギを回収し、システム全体としての効
率の向上を図るコンバインドサイクルによるものであ
る。
【０００６】近年、排ガスからの排熱回収により効率向
上を図る別の手段として、排ガスに含まれる熱エネルギ
によってガスタービンに供給される燃料を化学的に改質
し、燃料の化学エネルギを向上することによって排熱を
回収しガスタービンシステムの効率を向上させる提案が
なされている。
【０００７】現在、ガスタービンの燃料として広く用い
られているものの一つとして天然ガスがあり、天然ガス
の主な成分はメタンである。メタンの代表的な改質の方
法として、メタンに水蒸気を添加し、例えばニッケルの
ような触媒の存在下で高温を保つことにより、水素と一
酸化炭素に転換させるものが知られている。このように
メタンを主な燃料として、ガスタービン排ガスによって
燃料を改質するガスタービンシステムとして、例えば、
特開平２−２８６８３５号公報あるいは特開平７−２６
９３７１号公報に示されるようなものが提案されてい
る。
【０００８】これらの提案においては、例えば特開平７
−２６９３７１号公報に記載されているように、７〜１
３．８ａｔａ（０．７〜１．３８ＭＰａ）の圧力におい
て、一般にメタンの改質に必要と考えられている６５０
℃以上、望ましくは８００℃程度の温度と、約５５０℃
程度であるガスタービン排ガスの温度との差をうめるた
めの手段が述べられている。より具体的には、特開平２
−２８６８３５号公報においては、改質手段の前に設け
られた補助燃焼器において燃料を燃焼させることにより
改質時の温度を上昇させる手段が、また、特開平７−２
６９３７１号公報においてはタービン翼の冷却を、翼内
部に水蒸気を通流させることにより行い、冷却によって
高温になった水蒸気を改質手段に供給することにより改
質の温度を排ガスの温度より高める手段が提案されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に補助燃
焼による高温化では、ガスタービンの燃焼器に供給され
るもの以外の燃料を消費するため、ガスタービンシステ
ムの効率を向上させるのは難しいことが知られている。
また、一般にタービン翼の耐熱温度は８００℃程度であ
り、これを冷却する水蒸気等の冷却媒体は、この温度よ
りも当然低くなるため、タービン翼冷却蒸気を改質手段
に供給することによっても、例えば上記の圧力７〜１
３．８ａｔａにおいて必要と考えられている改質のため
の温度を得るのは難しく、燃料の改質率を高めることは
難しい。
【００１０】本発明の目的は、上記従来技術の有する問
題を解消し、より改質率の高いすなわち排ガスからのエ
ネルギ回収率の高いガスタービンシステムを提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、燃焼用の酸素を含む流体を圧縮
する圧縮機と、上記酸素を含む流体によって燃料を燃焼
させる燃焼器と、燃焼器で発生した燃焼ガスを動力に変
換するタービンと、上記タービンの排ガスの少なくとも
一部を熱源として燃料を改質し改質された燃料を燃焼器
に供給する改質器を有するガスタービンシステムであっ
て、上記改質器と上記燃焼器との間に改質された燃料を
加圧する加圧手段を有することを特徴としている。
【００１２】なお、上記加圧手段が気体圧縮用の圧縮機
であってもよい。
【００１３】なお、上記改質器と上記加圧手段との間に
上記改質された燃料を冷却する冷却手段を有してもよ
い。
【００１４】なお、上記冷却手段が上記改質された燃料
と他の媒体との熱交換を行う熱交換器によって行われる
てもよい。
【００１５】なお、上記媒体が蒸発性の液体であって、
上記改質された燃料との熱交換によって蒸発した媒体を
上記燃焼器に供給してもよい。
【００１６】なお、上記改質器に供給される水蒸気の量
を調整することにより、上記タービンで発生する動力の
量を調整してもよい。
【００１７】なお、上記熱交換器と上記加圧手段との間
に上記改質された燃料に含まれる水分を凝縮させ、加圧
手段に供給される燃料から分離する凝縮器を有してもよ
い。
【００１８】なお、上記冷却手段が上記改質された燃料
への蒸発性の液体の混入によって行われてもよい。
【００１９】なお、上記タービンと上記改質器との間に
燃料を燃焼し上記タービンの排ガスの温度を高める燃焼
手段を有してもよい。
【００２０】なお、上記改質器に供給される燃料中に燃
料の一部を燃焼させうる量の酸化剤を混入し、上記改質
器において燃料の一部を燃焼させることにより改質器の
温度を高めてもよい。
【００２１】なお、上記改質器に供給される燃料中に燃
料の一部を燃焼させうる量の酸化剤が上記タービンの排
ガスであってもよい。
【００２２】なお、上記タービンの排ガスの少なくとも
一部を熱源として水を蒸発させ蒸気を供給する蒸発器を
有するガスタービンシステムであって、上記蒸気を上記
燃焼器に供給してもよい。
【００２３】また、本発明においては、燃焼用の酸素を
含む流体を圧縮する圧縮機と、上記酸素を含む流体によ
って燃料を燃焼させる燃焼器と、燃焼器で発生した燃焼
ガスを動力に変換するタービンと、上記タービンの排ガ
スの少なくとも一部を熱源として燃料を改質し改質され
た燃料を燃焼器に供給する改質器を有するガスタービン
システムであって、上記改質器における燃料の改質がほ
ぼ７ａｔａ（０．７ＭＰａ）以下の圧力で行われること
を特徴としている。
【００２４】また、本発明においては、燃焼用の酸素を
含む流体を圧縮する圧縮機と、上記酸素を含む流体によ
って燃料を燃焼させる燃焼器と、燃焼器で発生した燃焼
ガスを動力に変換するタービンと、上記タービンの排ガ
スの少なくとも一部を熱源として燃料を改質し改質され
た燃料を燃焼器に供給する改質器を有するガスタービン
システムであって、上記改質器における燃料の改質がほ
ぼ１ａｔａ（０．１ＭＰａ）の圧力で行われることを特
徴としている。
【００２５】本発明は、メタン等の炭化水素燃料の改質
率が温度のみならず、圧力にも依存していることに着目
してなされたものである。すなわち、一般にメタン等の
炭化水素を水蒸気改質して水素と一酸化炭素とを得る場
合には、圧力の低い条件で改質を行うほど高い改質率が
得られる。このため、本発明においては、改質器と燃焼
器との間に加圧手段を設けることにより、改質後の燃料
のガスタービン燃焼器への供給圧力よりもはるかに低い
圧力で改質を行うことを可能とし、燃料の改質率を高め
ることにより排ガスからの排熱回収率を高めている。
【００２６】また、本発明では、上記改質器と加圧手段
との間に改質された燃料を冷却する冷却手段を有するこ
とにより、加圧前の改質された燃料の温度を下げ、加圧
に必要な動力を低減している。この冷却手段は、改質さ
れた燃料と他の冷却媒体との熱交換によるものでも、改
質された燃料に水等の蒸発性の液体を混入し、この液体
の蒸発による熱吸収によるものでもよく、上記の冷却媒
体が水等の蒸発性の液体の場合には、熱交換により蒸発
した蒸気を燃焼器に供給することにより、ガスタービン
システムの出力および効率向上を得ている。また、上記
の熱交換による冷却の場合には、改質された燃料中に含
まれる水蒸気を凝縮器によって凝縮分離し加圧前の燃料
から除くことにより、さらに、改質された燃料の加圧動
力の低減を図ることもできる。
【００２７】また、本発明では、タービンと改質器との
間に燃料を燃焼させる燃焼器を配置するか、あるいは、
改質前の燃料中に、酸化剤を混入して、燃料の一部を燃
焼させることにより、改質後の燃料のガスタービン燃焼
器への供給圧力よりも低い圧力で、なおかつ排ガス温度
よりも高い温度で燃料の改質を行うことにより、さら
に、燃料の改質率を高め排ガスからの排熱回収率を高め
ることができる。なお、上記の酸化剤は排ガスの一部を
混入することでもよい。
【００２８】また、本発明では、タービンの排ガスの少
なくとも一部を熱源として水を蒸発させる蒸発器を配置
し、ここで発生した蒸気を燃焼器に供給することにより
ガスタービンシステムの出力および効率向上を得てい
る。
【００２９】また、本発明では、改質器における燃料の
改質をほぼ７ａｔａ（０．７ＭＰａ）以下の圧力で行う
ことによって燃料の改質率を高め、排ガスからの排熱回
収率を高めている。
【００３０】本発明は、また、改質器における燃料の改
質をほぼ１ａｔａ（０．１ＭＰａ）の圧力で行うことに
よって、さらに、燃料の改質率を高め、排ガスからの排
熱回収率を高めるとともに、改質器における排ガスと燃
料との圧力差を低くし、改質器の構成を耐圧強度を必要
としない簡素なものとすることを可能としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明によ
るガスタービンシステムの実施形態について説明する。
【００３２】（第１の実施の形態）（請求項１、２、
３、４、５、６、１３、１４対応） 図１に本発明の第１の実施の形態に係わるガスタービン
システムの系統図を示す。同図において、１は空気５を
圧縮する圧縮機、２は圧縮機１で圧縮された空気６によ
って燃料２５を燃焼させる燃焼器、３は燃焼器２で生じ
た高温、高圧の燃焼ガス７によって動力を発生するター
ビンである。タービン３で発生した動力は圧縮機１を駆
動するのに用いられるとともに発電機４を駆動して電力
を発生し、動力発生に使われた燃焼ガスは温度、圧力を
減じた排ガス８としてタービン３から排出される。
【００３３】ここで、燃焼器２で燃焼される燃料２５
は、原燃料として供給されるメタン１３と蒸発器１１で
発生した水蒸気１５とからなる改質前燃料１７を改質器
９において改質することにより水素を多く含む改質され
た燃料１８に変換され、さらに、冷却器１９によって冷
却され温度を下げられた後、加圧手段である圧縮機２３
によって、燃焼器２への供給圧力まで圧力を高められた
後、燃焼器２に供給される。圧縮機２３はモータ２４で
駆動される。
【００３４】改質器９における改質前燃料１７の改質に
は、タービン３からの排ガス８の熱が用いられ、改質器
９を通った排ガス１０の熱はさらに蒸発器１１で水１４
を蒸発させ水蒸気１６を発生するのに用いられた後、排
ガス１２として排出される。発生した水蒸気１６はユー
ティリティ用（例えば暖房用）の蒸気として用いられる
とともに、その一部は水蒸気１５として改質器９に供給
され、燃料改質用の水蒸気として用いられる。
【００３５】冷却器１９における冷却は冷却媒体である
水２０との熱交換によっておこなわれ、この熱交換の結
果発生した水蒸気２６は燃焼器２に供給される。このと
き、水蒸気２６の圧力を燃焼器２への供給圧力まで高め
るためにポンプ２１が用いられる。
【００３６】この実施の形態においては、タービンから
の排ガス８に含まれる熱を利用して原燃料のメタン１３
を改質し、化学エネルギの高い燃料として燃焼器２に供
給している。
【００３７】メタンの水蒸気改質反応は以下の化学式で
表される。
【００３８】
【化１】 ＣＨ4 ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2 ＋ＣＯ ……（１） ここで、このメタン改質反応が吸熱反応であり、この反
応に使われた熱、すなわち上記の実施形態においてはタ
ービンからの排ガス８のもつ排熱がこの反応によって減
少する分、改質後の燃料の化学エネルギは増加し、これ
によって排ガスの持つ熱からの排熱回収がおこなわれ
る。回収された熱は、原燃料であるメタン１３よりも高
い化学エネルギを持つ水素リッチな（水素が多く含まれ
る）燃料としてガスタービンシステムの燃焼器２で燃焼
され、これによってガスタービンシステムの効率および
出力が向上される。
【００３９】このとき、本実施の形態においては、改質
された燃料１８の加圧手段である圧縮機２３を有するた
め、改質器９での燃料改質における圧力は、一般に７〜
３０ａｔａ程度である燃焼器２への供給圧力より大幅に
低くとることが可能となっている。
【００４０】タービン３からの排ガス８の温度は一般的
には約５５０℃程度であることが多く、改質器９におけ
る排ガス８との熱交換による温度マージンを考慮すると
改質温度として約５００℃程度の温度が考えられる。図
２は、発明者らの計算による、このような改質温度約５
００℃を含む温度域における原燃料メタン１３の改質率
と圧力との関係を示したものである。ここで、改質率は
（１）式に示すメタン改質の反応式をもとに、与えられ
た温度、圧力条件に対する平衡組成を考えた場合に原燃
料として供給されたメタン１ｍｏｌのうちの何ｍｏｌが
水素および一酸化炭素に改質されるかによって定義した
もので、改質率が高くなるほど、メタンから水素および
一酸化炭素への転換が進むことを示す。
【００４１】同図から４００℃から６００℃までのいず
れの温度においても、圧力が低いほど改質率が高くな
り、特に低い圧力ほど圧力低下による改質率の増加が大
きいことがわかる。
【００４２】このような平衡組成における改質率の圧力
依存特性については以下のように説明できる。
【００４３】（１）式のメタン改質反応の平衡定数Ｋが
以下のように表される。
【００４４】
【化２】
【００４５】次式において、ｆｉはフガシチ（逃散能）
で、添え字iがそれぞれのガス種を表す。圧力が低い場
合にはフガシチｆｉはモル分率ｘｉと全圧ｐとによって
次のように表される。
【００４６】
【化３】 ｆi ＝ｘiｐ ……（３）
【００４７】したがって平衡定数Ｋは次のように表され
る。
【００４８】
【化４】
【００４９】また、平衡定数Ｋは次のように（１）式の
反応におけるギブス自由エネルギの変化ΔＧから求めら
れ、温度のみの関数となる。
【００５０】
【化５】 Ｋ＝ｅｘｐ（−ΔＧ／ＲＴ） ……（５） ここでＲはガス定数、Ｔは絶対温度、（４）式および
（５）式より、
【化６】 となり、圧力が低い場合には一定の温度Ｔでは、ｐ-2に
従ってｘCOｘH2 3 が増加し、メタン改質率が増加する。
これが特に低い圧力において圧力の低下に伴って改質率
が大きく変化することの説明である。このことはより簡
単には、（１）式において反応が進むことによって例え
ば２モルから４モルへとモル数が倍に増加することに起
因しているといえる。
【００５１】本実施の形態においては、改質された燃料
の加圧手段である圧縮機２３を有するため、改質器９で
の燃料改質における圧力は、一般に７〜３０ａｔａ程度
である燃焼器２への供給圧力より大幅に低くとることが
可能であり、上記のようなメタン改質率の圧力依存特性
から、一般に考えられているメタンの改質に必要な６５
０〜８００℃程度の温度より低い改質温度約５００℃に
おいても、補助燃焼による排ガス温度の上昇の必要なし
に十分な改質率を確保することが可能で、これによって
排ガス８からの十分な排熱回収が可能となる。
【００５２】本実施の形態において、改質された燃料１
８の温度は改質温度の約５００℃に近い温度まで上昇し
ている。一般に、このような温度の高い気体を圧縮する
ためには、多くの圧縮動力を必要とする。特に、改質さ
れた燃料は水素を多く含むため、空気等の圧縮と比べ
て、より多くの圧縮動力を必要とする。このため、本実
施の形態においては、改質された燃料１８を加圧する前
に冷却器１９によってほぼ水の露点よりやや高い温度
（約８０〜１１０℃程度）に冷却することにより、圧縮
機２３での加圧に必要な動力の低減させ、ガスタービン
システムの効率および出力を向上させている。さらに、
この冷却において冷却器１９での熱交換により生じた水
蒸気２６を燃焼器２に供給することによりガスタービン
システムの効率および出力を向上させている。
【００５３】また、本実施の形態において、改質器９に
供給される水蒸気１５の量を弁４２により調整すること
によって原燃料のメタン１３の改質率を調整することが
可能である。例えば、水蒸気１５の供給量を０にすれ
ば、メタン１３は改質されることなく、改質器９で排ガ
ス８と単に熱交換をした後に、最終的に燃焼器２に供給
される。この場合には、排ガス８からの排熱回収率が減
少し、ガスタービンシステムの発生動力すなわち発電量
が減少する代りに、ユーティリティーへ供給される水蒸
気１６の量は増加する。このように、本実施の形態にお
いては、動力（電力）と水蒸気（熱）との発生割合を利
用の形態に応じて調整する、いわゆる熱電可変なシステ
ムが実現できる。
【００５４】上記の本実施の形態においては原燃料とし
てメタンを例に説明したが、これは一般的な燃料として
考えられる天然ガスに含まれる成分のうちで最も主要な
ものを例にとったにすぎない。例えば、天然ガスに含ま
れるその他の成分であるエタン、プロパン、ブタン等の
炭化水素について改質反応を考えると、それぞれ以下の
ように表される。
【００５５】
【化７】
【００５６】このように、いずれの炭化水素の改質反応
においても、改質が進むことによってモル数が２倍以上
に増加する反応である。したがって、上記のメタン改質
における圧力依存特性についての説明から容易に類推で
きるように、いずれの炭化水素の改質反応についても圧
力が低いほど改質率は高くなり、さらに、メタンの場合
より改質率の圧力依存は大きくなる。このため、上記本
発明の第１の実施形態における原燃料としてこれらの炭
化水素および天然ガスを用いた場合においても、本発明
の効果は全く同様あるいはより以上に得られる。
【００５７】なお、本実施の形態においては水２０との
熱交換により改質された燃料１８を冷却したが、水２０
の替わりに例えばメタノール等の蒸発性の液体との熱交
換により改質された燃料１８を冷却し、熱交換で蒸発し
たメタノール等の蒸発性の液体を燃焼器２に供給しても
よく、この場合には燃焼器２にはより水素リッチな化学
エネルギの高い燃料が供給されることになる。
【００５８】なお、本実施の形態においては燃焼器２に
おける改質された燃料２５の燃焼に空気５を用いるもの
として説明したが、空気以外の組成をもつ酸素を含む流
体、例えば酸素と二酸化炭素からなる流体、あるいは酸
素とアルゴンとからなる流体、あるいは酸素とヘリウム
とからなる流体等のその他の多くの組成の流体を用いる
ことによっても、本発明の効果は同様に得られる。
【００５９】このように本実施の形態によれば、従来の
ような補助燃焼をおこなうことなく原燃料メタンの改質
率を高めることができ、さらに、改質後の燃料を燃焼器
供給圧力まで加圧する前に熱交換による冷却をおこな
い、改質された燃料の加圧に必要な動力を低減するとと
もに、熱交換で生じた水蒸気を燃焼器に供給することに
より、ガスタービンシステムの効率および出力が著しく
向上し、また、熱電可変なシステムが実現できる。
【００６０】図９に本発明に係わるガスタービンシステ
ムに関するメタン改質率変化率の線図を示す。同図は図
２に示されるメタン改質率の圧力依存特性において、改
質率を圧力で微分することによって得られたもので、こ
れによってメタン改質率の圧力変化に対する変化の程
度、すなわち改質率変化率を知ることができる。
【００６１】同図から、４００〜６００℃のいずれの温
度においても、ほぼ７ａｔａ（０．７ＭＰａ）以上の圧
力においては改質率変化率はほぼ一定で、圧力の変化に
よる改質率の変化は少ないが、ほぼ７ａｔａ以下の圧力
においては圧力による改質率変化率の特性が急峻で、圧
力の変化による改質率の変化が大きいことが分かる。こ
のため、圧力低下による改質率の増加はほぼ７ａｔａを
境に特性が変化し、ほぼ７ａｔａ以下の圧力においては
圧力の低下に伴う改質率の増加が著しいことが分かる。
【００６２】例えば図１に示されるような構成のガスタ
ービンシステムにおいて、改質器９における改質をほぼ
７ａｔａ以下の圧力においておこなう。このような圧力
で改質をおこなうことにより、高い改質率を得ることが
できる。
【００６３】原燃料としてメタンを例に説明したが、エ
タン、プロパン、ブタン等のその他の炭化水素および天
然ガスを用いた場合においても、本発明の効果は全く同
様あるいはより以上に得られる。
【００６４】なお、本実施の形態においては燃焼器２に
おける改質された燃料２５の燃焼に空気５を用いるもの
として説明したが、空気以外の組成をもつ酸素を含む流
体、例えば酸素と二酸化炭素からなる流体、あるいは酸
素とアルゴンとからなる流体、あるいは酸素とヘリウム
とからなる流体等のその他の多くの組成の流体を用いる
ことによっても、本発明の効果は同様に得られる。
【００６５】さらに本実施の形態において、改質器９に
おける改質をほぼ大気圧、すなわち約１ａｔａ（０．１
ＭＰａ）の圧力においておこなうものとしてもよい。こ
のような圧力で改質をおこなうことにより、図２に示す
メタン改質率の圧力依存特性および図９に示すメタン改
質率変化率の特性から分かるとおり、非常に高い改質率
を得ることができる。
【００６６】また、タービン３からの排ガス８の圧力は
ほぼ１ａｔａよりやや高い程度で、ほとんどほぼ１ａｔ
ａの圧力に等しい。したがって、改質圧力をほぼ１ａｔ
ａにすることによって、改質器における原燃料メタンと
排ガスとの間の圧力差はほとんどなくなる。このため、
ほぼ５００℃という高温におかれる改質器について耐圧
強度を考慮する必要がなくなり、プレート型等の種々の
構成の改質器を利用することが可能となり、さらに、改
質器構成を簡素にすることも可能となるため、ガスター
ビンシステムのコスト低下に著しく寄与する。
【００６７】なお、ここに述べた好ましい改質器圧力に
ついては、以下の実施の形態にも同様にあてはまる。
【００６８】（第２の実施の形態）（請求項７対応） 図３に本発明の第２の実施の形態に係わるガスタービン
システムの系統図を示す。同図において、２７は、改質
器９で改質された後、冷却器１９で冷却された改質され
た燃料に含まれる水蒸気を凝縮させ分離する凝縮器で、
凝縮器２７で改質された燃料２８中に含まれていた水蒸
気は凝縮し液の水３０として分離され、圧縮機２３には
水蒸気を除かれた改質された燃料２９が供給される。
【００６９】メタン水蒸気改質においては、メタンのモ
ル流量１に対して、ほぼ１．５より多いモル流量の水蒸
気を供給するのが一般である。このため、改質された燃
料１８中には、メタンの改質に利用されなかった水蒸気
が残存している。このような改質された燃料中に含まれ
る水蒸気を分離し加圧前の燃料から除くことにより、圧
縮機２３で加圧される燃料の流量が低減され、改質され
た燃料の加圧動力が低減される。
【００７０】また、本実施の形態において、改質器９に
供給される水蒸気１５の量を弁４２により調整すること
によって原燃料のメタン１３の改質率を調整し、排ガス
８からの排熱回収率を調整することにより、動力（電
力）と水蒸気（熱）との発生割合を利用の形態に応じて
調整する、いわゆる熱電可変なシステムが実現できるこ
とは本発明の第１の実施の形態とまったく同様である。
【００７１】このように、本実施の形態によれば、改質
された燃料の圧縮に必要な動力を低減することによりガ
スタービンシステムの効率および出力を向上することが
でき、また同時に熱電可変なシステムを実現できる。
【００７２】（第３の実施の形態）（請求項８対応） 図４に本発明の第３の実施の形態に係わるガスタービン
システムの系統図を示す。同図において、３１は、改質
器９で改質された燃料１８に水３２を噴射することによ
り、改質された燃料１８を冷却する冷却器で、この場合
ポンプ２１は水２０を噴射に必要な圧力まで加圧するの
に用いられ、圧縮機２３には改質された燃料と水蒸気と
からなる３３が、ほぼ水の露点よりやや高い温度（約８
０〜１１０℃程度）に冷却されて供給される。
【００７３】冷却器３１によって、改質温度５００℃に
近い高温であった改質された燃料１８が冷却されて圧縮
機２３に供給されることにより、圧縮機２３の加圧動力
が低減される。また、冷却に用いられた水３２は水蒸気
として燃焼器２に供給される。
【００７４】また、本実施の形態において、改質器９に
供給される水蒸気１５の量を弁４２により調整すること
によって原燃料のメタン１３の改質率を調整し、排ガス
８からの排熱回収率を調整することにより、動力（電
力）と水蒸気（熱）との発生割合を利用の形態に応じて
調整する、いわゆる熱電可変なシステムが実現できるこ
とは本発明の第１の実施の形態とまったく同様である。
【００７５】なお、本実施の形態においては水３２を噴
射することにより改質された燃料１８を冷却したが、水
３２の替わりに例えばメタノール等の蒸発性の液体を噴
射することにより改質された燃料１８を冷却してもよ
く、この場合には燃焼器２３に供給される燃料の化学エ
ネルギはより高いものとなる。
【００７６】このように、本実施の形態によれば、改質
された燃料の圧縮に必要な動力を低減することができ、
さらに、冷却に用いられた水が蒸発して生じる水蒸気が
燃焼器に供給されることによりガスタービンシステムの
効率および出力を向上することができ、また同時に熱電
可変なシステムを実現できる。
【００７７】（第４の実施の形態）（請求項９対応） 図５に本発明の第４の実施の形態に係わるガスタービン
システムの系統図を示す。同図において、３４は、ター
ビン３からの排ガス８に含まれる酸素により燃料３５を
燃焼させる燃焼器で、これにより改質器９における改質
温度を上昇させることができる。本実施の形態において
は、改質器９における改質が燃焼器２への供給圧力より
はるかに低い圧力で行われ、燃焼器３４における燃焼に
よる改質温度の上昇によりさらに改質率の向上が得られ
る。
【００７８】このとき、図２に示す改質率の特性からわ
かるように、改質時の圧力が低ければ、わずかな温度上
昇でも大きな改質率の向上が得られる。例えば、従来の
構成の改質時の圧力７〜１３．８ａｔａにおいて必要と
されていた８００℃までの温度上昇をおこなわずとも、
本実施の形態においてはほぼ６００℃程度までの温度上
昇で十分大きな改質率を得ることができる。このこと
は、燃焼器３４に供給される燃料３５が従来の構成の補
助燃焼と比べてはるかに少なくともよいことを意味して
おり、このため、燃料３５の使用を考慮しても、改質率
の向上によりガスタービンシステムの効率および出力は
向上する。
【００７９】また、本実施の形態において、改質器９に
供給される水蒸気１５の量を弁４２により調整すること
によって原燃料のメタン１３の改質率を調整し、排ガス
８からの排熱回収率を調整することにより、動力（電
力）と水蒸気（熱）との発生割合を利用の形態に応じて
調整する、いわゆる熱電可変なシステムが実現できるこ
とは本発明の第１の実施の形態とまったく同様である。
【００８０】このように本実施の形態によれば、原燃料
メタンの改質率を高めることができるため排ガスからの
排熱回収率が向上し、ガスタービンシステムの効率およ
び出力を向上することができ、また同時に熱電可変なシ
ステムを実現できる。
【００８１】（第５の実施の形態）（請求項１０対応） 図６に本発明の第５の実施の形態に係わるガスタービン
システムの系統図を示す。同図において、３６は、原燃
料のメタン１３の一部を燃焼させうる量の酸素を含むた
とえば空気等の酸化剤で、これにより改質器９にはメタ
ン１３と水蒸気１５および酸化剤３６からなる３７が供
給され、改質器内でメタン１３の一部が燃焼することに
より改質温度を上昇させることができる。本実施の形態
においては、改質器９における改質が燃焼器２への供給
圧力よりはるかに低い圧力で行われ、さらに、改質器９
内におけるメタン１３の部分的な燃焼による改質温度の
上昇により改質率の向上が得られる。
【００８２】このとき、図２に示す改質率の特性から分
かるように、改質時の圧力が低ければ、わずかな温度上
昇でも大きな改質率の向上が得られる。例えば、従来の
構成において必要とされていた８００℃までの温度上昇
をおこなわずとも、本実施の形態においてはほぼ６００
℃程度までの温度上昇で十分大きな改質率を得ることが
できる。このことは、改質器９における原燃料メタン１
３の燃焼が少なくともよいことを意味しており、このた
め、原燃料メタン１３の燃焼を考慮しても、改質率の向
上によりガスタービンシステムの効率および出力は向上
する。
【００８３】また、本実施の形態において、改質器９に
供給される水蒸気１５の量を弁４２により調整すること
によって原燃料のメタン１３の改質率を調整し、排ガス
８からの排熱回収率を調整することにより、動力（電
力）と水蒸気（熱）との発生割合を利用の形態に応じて
調整する、いわゆる熱電可変なシステムが実現できるこ
とは本発明の第１の実施の形態とまったく同様である。
【００８４】このように本実施の形態によれば、原燃料
メタンの改質率を高めることができるため排ガスからの
排熱回収率が向上し、ガスタービンシステムの効率およ
び出力を向上することができ、また同時に熱電可変なシ
ステムを実現できる。
【００８５】（第６の実施の形態）（請求項１１対応） 図７に本発明の第６の実施の形態に係わるガスタービン
システムの系統図を示す。同図において、３８は、原燃
料のメタン１３の一部を燃焼させうる量の酸素を含むよ
うに排ガス１２から抽気された排ガスで、これにより改
質器９にはメタン１３と水蒸気１５および排ガス３８か
らなる３９が供給され、改質器内でメタン１３の一部が
燃焼することにより改質温度を上昇させることができ
る。本実施の形態においては、改質器９における改質が
燃焼器２への供給圧力よりはるかに低い圧力で行われ、
さらに、改質器９内におけるメタン１３の部分的な燃焼
による改質温度の上昇により改質率の向上が得られる。
【００８６】このとき、図２に示す改質率の特性から分
かるように、改質時の圧力が低ければ、わずかな温度上
昇でも大きな改質率の向上が得られる。例えば、従来の
構成において必要とされていた８００℃までの温度上昇
をおこなわずとも、本実施の形態においてはほぼ６００
℃程度までの温度上昇で十分大きな改質率を得ることが
できる。このことは、改質器９における原燃料メタン１
３の燃焼が少なくともよいことを意味しており、このた
め、原燃料メタン１３の燃焼を考慮しても、改質率の向
上によりガスタービンシステムの効率および出力は向上
する。
【００８７】また、本実施の形態において、改質器９に
供給される水蒸気１５の量を弁４２により調整すること
によって原燃料のメタン１３の改質率を調整し、排ガス
８からの排熱回収率を調整することにより、動力（電
力）と水蒸気（熱）との発生割合を利用の形態に応じて
調整する、いわゆる熱電可変なシステムが実現できるこ
とは本発明の第１の実施の形態とまったく同様である。
【００８８】このように本実施の形態によれば、原燃料
メタンの改質率を高めることができるため排ガスからの
排熱回収率が向上し、ガスタービンシステムの効率およ
び出力を向上することができ、また同時に熱電可変なシ
ステムを実現できる。
【００８９】（第７の実施の形態）（請求項１２対応） 図８に本発明の第７の実施の形態に係わるガスタービン
システムの系統図を示す。同図において、４０は、ユー
ティリティ用の水蒸気１６から抽出され燃焼器２に供給
される水蒸気で、この抽出量は弁４３で調節できる。抽
出後の残りの水蒸気４１がユーティリティ用として用い
られる。本実施の形態においては、燃焼器２へ供給され
る水蒸気量を増加することができる。
【００９０】また、本実施の形態において、改質器９に
供給される水蒸気１５の量を弁４２により調整すること
によって原燃料のメタン１３の改質率を調整し、排ガス
８からの排熱回収率を調整することにより、動力（電
力）と水蒸気（熱）との発生割合を利用の形態に応じて
調整する、いわゆる熱電可変なシステムが実現できるこ
とは本発明の第１の実施の形態とまったく同様である。
さらに、本実施の形態においては、弁４３の開度を増し
て水蒸気４０の量を増やすことによってタービン３の発
生動力を増加させることができ、このときユーティリテ
ィ用の水蒸気４１の量は減少し、逆に水蒸気４０の量を
減らすことによってタービン３の発生動力を減少させる
ことができ、このときユーティリティ用の水蒸気４１の
量は増加する。このように水蒸気４０の量を調整するこ
とによっても熱電可変を実現することができる。
【００９１】このように本実施の形態によれば、燃焼器
に供給される水蒸気の量を増加することにより、ガスタ
ービンシステムの効率および出力を向上することがで
き、また同時に熱電可変なシステムを実現できる。
【００９２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃焼器供給圧力よりも低い圧力で改質をおこなうことに
より原燃料（メタン等）の改質率を高め、排ガスからの
排熱回収率が向上するためガスタービンシステムの効率
および出力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるガスタービン
システムの系統図。
【図２】メタン改質率の圧力依存特性を示す線図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係わるガスタービン
システムの系統図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係わるガスタービン
システムの系統図。
【図５】本発明の第４の実施形態に係わるガスタービン
システムの系統図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係わるガスタービン
システムの系統図。
【図７】本発明の第６の実施形態に係わるガスタービン
システムの系統図。
【図８】本発明の第７の実施形態に係わるガスタービン
システムの系統図。
【図９】メタン改質率変化率の圧力依存特性を示す線
図。
【符号の説明】
１ 圧縮機 ２ 燃焼器 ３ タービン ４ 発電機 ５ 空気 ６ 圧縮された空気 ７ 燃焼ガス ８ 排ガス ９ 改質器 １０ 排ガス １１ 蒸発器 １２ 排ガス １３ メタン １４ 水 １５ 水蒸気 １６ 水蒸気 １７ 改質前燃料 １８ 改質された燃料 １９ 冷却器 ２０ 水 ２１ ポンプ ２２ 改質された燃料 ２３ 圧縮機 ２４ モータ ２５ 改質された燃料 ２６ 水蒸気 ２７ 凝縮器 ２８ 改質された燃料 ２９ 改質された燃料 ３０ 水 ３１ 冷却器 ３２ 水 ３３ 改質された燃料 ３４ 燃焼器 ３５ 燃料 ３６ 酸化剤 ３７ 改質前燃料 ３８ 排ガス ３９ 改質前燃料 ４０ 水蒸気 ４１ 水蒸気 ４２ 弁 ４３ 弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川本 浩一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 福田 雅文 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼用の酸素を含む流体を圧縮する圧縮
    機と、上記酸素を含む流体によって燃料を燃焼させる燃
    焼器と、その燃焼器で発生した燃焼ガスを動力に変換す
    るタービンと、上記タービンの排ガスの少なくとも一部
    を熱源として燃料を化学的に改質しその改質された燃料
    を燃焼器に供給する改質器を有するガスタービンシステ
    ムにおいて、上記改質器と上記燃焼器との間に改質され
    た燃料を加圧する加圧手段を有することを特徴とするガ
    スタービンシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１のガスタービンシステムにおい
    て、加圧手段は圧縮機を含むことを特徴とするガスター
    ビンシステム。
  3. 【請求項３】 請求項１のガスタービンシステムにおい
    て、改質器と上記加圧手段との間に上記改質された燃料
    を冷却する冷却手段を有することを特徴とするガスター
    ビンシステム。
  4. 【請求項４】 請求項３のガスタービンシステムにおい
    て、冷却手段が上記改質された燃料と他の媒体との熱交
    換を行う熱交換器を含むことを特徴とするガスタービン
    システム。
  5. 【請求項５】 請求項４のガスタービンシステムにおい
    て、媒体が蒸発性の液体であり、上記改質された燃料と
    の熱交換によって蒸発した媒体を上記燃焼器に供給する
    ことを特徴とするガスタービンシステム。
  6. 【請求項６】 請求項１のガスタービンシステムにおい
    て、改質器に供給される改質用の水蒸気の量を調整する
    ことにより、上記タービンで発生する動力の量を調整す
    る手段を有することを特徴とするガスタービンシステ
    ム。
  7. 【請求項７】 請求項４のガスタービンシステムにおい
    て、熱交換器と上記加圧手段との間に上記改質された燃
    料に含まれる水分を凝縮させ、加圧手段に供給される燃
    料から分離する凝縮器を有することを特徴とするガスタ
    ービンシステム。
  8. 【請求項８】 請求項３のガスタービンシステムにおい
    て、冷却手段が上記改質された燃料への蒸発性の液体の
    混入によって行われることを特徴とするガスタービンシ
    ステム。
  9. 【請求項９】 請求項１のガスタービンシステムにおい
    て、タービンと上記改質器との間に燃料を燃焼し上記タ
    ービンの排ガスの温度を高める燃焼手段を有することを
    特徴とするガスタービンシステム。
  10. 【請求項１０】 請求項１のガスタービンシステムにお
    いて、改質器に供給される燃料中に酸化剤を混入し、上
    記改質器において燃料の一部を燃焼させることにより改
    質器の温度を高める手段を有することを特徴とするガス
    タービンシステム。
  11. 【請求項１１】 請求項１０のガスタービンシステムに
    おいて、酸化剤が上記タービンの排ガスであることを特
    徴とするガスタービンシステム。
  12. 【請求項１２】 請求項１のガスタービンシステムにお
    いて、タービンの排ガスの少なくとも一部を熱源として
    水を蒸発させ蒸気を供給する蒸発器を有し、上記蒸気の
    少なくとも一部を上記燃焼器に供給する手段を有するこ
    とを特徴とするガスタービンシステム。
  13. 【請求項１３】 燃焼用の酸素を含む流体を圧縮する圧
    縮機と、上記酸素を含む流体によって燃料を燃焼させる
    燃焼器と、その燃焼器で発生した燃焼ガスを動力に変換
    するタービンと、そのタービンの排ガスの少なくとも一
    部を熱源として燃料を化学的に改質しその改質された燃
    料を上記燃焼器に供給する改質器を有するガスタービン
    システムにおいて、上記改質器における燃料の改質がほ
    ぼ０．７ＭＰａ以下の圧力で行われることを特徴とする
    ガスタービンシステム。
  14. 【請求項１４】 燃焼用の酸素を含む流体を圧縮する圧
    縮機と、上記酸素を含む流体によって燃料を燃焼させる
    燃焼器と、燃焼器で発生した燃焼ガスを動力に変換する
    タービンと、上記タービンの排ガスの少なくとも一部を
    熱源として燃料を改質し改質された燃料を燃焼器に供給
    する改質器を有するガスタービンシステムであって、上
    記改質器における燃料の改質がほぼ大気圧で行われるこ
    とを特徴とするガスタービンシステム。
JP10251475A 1998-09-04 1998-09-04 ガスタービンシステム Pending JP2000080927A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10251475A JP2000080927A (ja) 1998-09-04 1998-09-04 ガスタービンシステム
US09/388,375 US6338239B1 (en) 1998-09-04 1999-09-01 Turbine system having a reformer and method thereof
DE19941892A DE19941892C2 (de) 1998-09-04 1999-09-02 Turbinensystem und Energieerzeugungsverfahren
FR9911052A FR2783014B1 (fr) 1998-09-04 1999-09-03 Systeme a turbine et procede de production d'energie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10251475A JP2000080927A (ja) 1998-09-04 1998-09-04 ガスタービンシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000080927A true JP2000080927A (ja) 2000-03-21

Family

ID=17223376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10251475A Pending JP2000080927A (ja) 1998-09-04 1998-09-04 ガスタービンシステム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6338239B1 (ja)
JP (1) JP2000080927A (ja)
DE (1) DE19941892C2 (ja)
FR (1) FR2783014B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10794274B2 (en) 2013-08-27 2020-10-06 8 Rivers Capital, Llc Gas turbine facility with supercritical fluid “CO2” recirculation

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE521955C2 (sv) * 2000-05-30 2003-12-23 Turbec Ab Integrerad gaskompressor
US6968700B2 (en) 2001-03-01 2005-11-29 Lott Henry A Power systems
US6467273B1 (en) * 2001-03-01 2002-10-22 Henry A. Lott Method for producing electrical power
US6841683B2 (en) * 2001-08-30 2005-01-11 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. Sulfonation method for zonisamide intermediate in zonisamide synthesis and their novel crystal forms
US6892542B2 (en) * 2002-09-13 2005-05-17 General Electric Company Gas compression system and method for microturbine application
US7914764B2 (en) * 2003-02-28 2011-03-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Hydrogen manufacture using pressure swing reforming
US7076957B2 (en) * 2003-09-05 2006-07-18 Praxair Technology, Inc. Fluid heating and gas turbine integration method
US20070089417A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-26 Khanna Vivek K Catalytic reformer with upstream and downstream supports, and method of assembling same
GB0625156D0 (en) * 2006-12-16 2007-01-24 Keld Energy Ltd Processing Biomass
WO2009055793A1 (en) 2007-10-25 2009-04-30 Landmark Structures I, Lp System and method for anaerobic digestion of biomasses
US20090241551A1 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 Air Liquide Process And Construction Inc. Cogeneration of Hydrogen and Power
US8001760B2 (en) * 2008-10-09 2011-08-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Intake air heating system of combined cycle plant
EP2295764A1 (de) * 2009-08-18 2011-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage sowie Kraftwerksanlage
JP2013087820A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 Jx Nippon Oil & Energy Corp 水素ステーション
CN103775208B (zh) * 2013-01-19 2016-08-24 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 增湿热力循环系统
CN104329830B (zh) * 2014-10-24 2016-08-24 河南省中原大化集团有限责任公司 一种透平乏汽废热回收利用装置及其工艺方法
US11248529B2 (en) * 2016-12-13 2022-02-15 General Electric Company Methods for startup and operation of gas turbine combined cycle power plants using NMHC fuels

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB765270A (en) * 1954-03-06 1957-01-09 Sulzer Ag Gas turbine plants
US3475126A (en) * 1967-03-02 1969-10-28 Exxon Research Engineering Co Low-temperature,low-pressure vapor reforming
GB2111602B (en) * 1981-12-18 1985-05-30 Gen Electric Combined cycle apparatus for synthesis gas production
JPS61106925A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Osaka Gas Co Ltd ガスタ−ビン
SE468910B (sv) * 1989-04-18 1993-04-05 Gen Electric Kraftaggregat, vid vilket halten av skadliga foeroreningar i avgaserna minskas
JPH05332167A (ja) 1992-05-29 1993-12-14 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 燃料改質形ガスタービン発電装置
US5535584A (en) * 1993-10-19 1996-07-16 California Energy Commission Performance enhanced gas turbine powerplants
US5431007A (en) 1994-03-04 1995-07-11 Westinghouse Elec Corp Thermochemically recuperated and steam cooled gas turbine system
JP3196549B2 (ja) * 1995-01-09 2001-08-06 株式会社日立製作所 燃料改質装置を備えた発電システム
US5595059A (en) * 1995-03-02 1997-01-21 Westingthouse Electric Corporation Combined cycle power plant with thermochemical recuperation and flue gas recirculation
DK146196A (da) * 1996-06-21 1997-12-22 Haldor Topsoe As Fremgangsmåde til fremstilling af syntesegas og elektrisk energi.
US5896738A (en) * 1997-04-07 1999-04-27 Siemens Westinghouse Power Corporation Thermal chemical recuperation method and system for use with gas turbine systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10794274B2 (en) 2013-08-27 2020-10-06 8 Rivers Capital, Llc Gas turbine facility with supercritical fluid “CO2” recirculation

Also Published As

Publication number Publication date
FR2783014B1 (fr) 2004-12-10
DE19941892A1 (de) 2000-04-06
DE19941892C2 (de) 2003-12-04
US6338239B1 (en) 2002-01-15
FR2783014A1 (fr) 2000-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000080927A (ja) ガスタービンシステム
US4041210A (en) Pressurized high temperature fuel cell power plant with bottoming cycle
US6615589B2 (en) Process and apparatus for the generation of power
EP1819913B1 (en) Process and installation for producing electric power
US6817182B2 (en) High-efficiency Otto cycle engine with power generating expander
US5927063A (en) High efficiency reformed methanol gas turbine power plants
US7718159B2 (en) Process for co-production of electricity and hydrogen-rich gas steam reforming of a hydrocarbon fraction with input of calories by combustion with hydrogen in situ
US5937631A (en) Method for combined generation of synthesis gas and power
JP5085847B2 (ja) 出力発生用の膨張機を備える高効率燃料電池発電システム
US5669216A (en) Process and device for generating mechanical energy
WO1998045578A1 (en) Thermal chemical recuperation method and system for use with gas turbine systems
WO1998045578B1 (en) Thermal chemical recuperation method and system for use with gas turbine systems
Ahn et al. Influence of various carbon capture technologies on the performance of natural gas-fired combined cycle power plants
JP3998561B2 (ja) ジメチルエーテル改質発電システムとその運転方法
JP2004018343A (ja) 炭化水素燃料からの電力と水素の併産方法とそのプラント及びその排熱回収型改質器
US8671695B2 (en) Process for the production of hydrogen with total recovery of CO2 and reduction of unconverted methane
JPS60158561A (ja) 燃料電池・冷熱発電複合システム
US4239693A (en) Process for production of methanol
KR101596721B1 (ko) 연료전지, 이를 포함한 복합발전시스템 및 복합발전방법
JP2000204965A (ja) メタンガスを用いたガスタ―ビン発電システム
JP3789070B2 (ja) ガスタービンシステムおよびその運転方法
JPH1113478A (ja) ガス発生装置
JP2000282893A (ja) ガスタービンシステム
JP3905996B2 (ja) ガスタービンシステムおよびその運転方法
Campanari et al. The integration of atmospheric molten carbonate fuel cells with gas turbine and steam cycles