JP2000120404A - Combined power generating plant - Google Patents

Combined power generating plant

Info

Publication number
JP2000120404A
JP2000120404A JP10291929A JP29192998A JP2000120404A JP 2000120404 A JP2000120404 A JP 2000120404A JP 10291929 A JP10291929 A JP 10291929A JP 29192998 A JP29192998 A JP 29192998A JP 2000120404 A JP2000120404 A JP 2000120404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
mixed
medium
generation system
turbine
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
JP10291929A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Arata Ito
新 伊藤
Kazuyoshi Kataoka
一芳 片岡
Hideji Hirono
秀治 廣野
Shigeaki Sumiyama
茂章 角山
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 JP10291929A priority Critical patent/JP2000120404A/en
Publication of JP2000120404A publication Critical patent/JP2000120404A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress discharge of carbon dioxide by using electric power and thermal energy of nuclear power generation during night to produce and reserve fuel for peak power generating fuel in the daytime, and by burning this fuel for power generation in the daytime. SOLUTION: A mixed medium power generator 30 is connected to a nuclear power generating system 1. The system 1 is connected on an exhaust gas side of a steam turbine 5 thereof to a suction type refrigerator 2. The refrigerator 2 is connected to a low-temperature type liquefying device 21. The liquefying device 21 is connected to a storage cryogenic converter 4. The converter 4 is connected to a combustor 11 of a methanol gas turbine combined power generating system 26. During a peak demand for power generation in the daytime, reserved methanol, oxygen and carbon dioxide generate combustion gas to drive a gas turbine 12. The resultant waste heat generates steam, thereby driving a steam turbine 14. The waste heat of the steam turbine 14 generates ammonia vapor for a mixed liquid cycle to drive a mixed medium turbine, thereby achieving power generation in accordance with the peak demand for power. Carbon dioxide generated by methanol combustion is liquefied to be reserved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は夜間電力と昼間電力
の平準化を図ることができるように構成した複合発電シ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combined power generation system configured so that nighttime power and daytime power can be leveled.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の経済発展は、家電機器の大型化や
冷暖房の普及などの個人消費に支えられての経済発展で
あり、電力需要は産業用,民生用とも着実な増加を続け
ている。最大電力は、年々増加しているが年負荷率につ
いては低下の傾向がある。最大電力の伸びが著しく、電
力量の伸びを上回っているため、電力需要はピーク化
し、季節間や昼夜間の需要差が拡大している。例えば国
内最大手電力会社の昼夜間の電力需要格差は最小値が最
大値の57%に達していると言われている。
2. Description of the Related Art In recent years, economic development has been supported by personal consumption such as the enlargement of home appliances and the spread of air conditioning, and the demand for electric power has been steadily increasing for both industrial and consumer use. . The maximum power is increasing year by year, but the annual load factor tends to decrease. Since the growth of the maximum power is remarkable and exceeds the growth of the electric energy, the power demand peaks, and the demand difference between the season and the day and night is increasing. For example, it is said that the difference between day and night power demands of the largest electric power companies in Japan has reached a minimum value of 57% of the maximum value.

【0003】負荷率の向上のために供給サイドの向上手
段として揚水式発電や、超電導,フライホイール,空気
圧縮などの電力貯蔵技術が知られている。揚水発電は遠
隔地に立地しなくてはならないこと,立地点に制約があ
ること,工期が長い等の問題がある。
[0003] As means for improving the supply side in order to improve the load factor, pumped power generation and power storage techniques such as superconductivity, flywheel, and air compression are known. Pumped storage power generation has problems such as the fact that it must be located in a remote location, the location is limited, and the construction period is long.

【0004】超電導,フライホイール利用電力貯蔵法
は、開発中であるが、大容量の電力貯蔵設備を製造した
り、設置することは困難である。空気圧縮利用の電力貯
蔵は、海底や地下空間に貯蔵する方式が検討されている
が、規模が非常に大きいものになる。
[0004] The superconducting and flywheel power storage methods are under development, but it is difficult to manufacture or install large capacity power storage facilities. A method of storing electric power using air compression in the seabed or underground space is being studied, but the scale of storage will be very large.

【0005】そこで、深夜電力で液体空気を製造し、冷
熱の形で貯蔵し、昼間のピーク需要には液体空気を加圧
してガスタービン発電機の燃焼機に供給して対応するこ
とでコンプレッサの動力を削減して送電端出力を増大さ
せる技術が公開されている(特開平9−250360号公報参
照)。この方式では揚水発電と同程度の約70%のエネル
ギー貯蔵効率が得られると言われている。
[0005] Therefore, liquid air is produced by midnight electric power, stored in the form of cold heat, and the peak demand in the daytime is responded by pressurizing the liquid air and supplying it to the combustor of the gas turbine generator to respond to the demand of the compressor. A technique for reducing the power and increasing the output at the transmitting end has been disclosed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-250360). It is said that this method can achieve about 70% energy storage efficiency, which is comparable to pumped storage power generation.

【0006】また、深夜電力で液体空気を製造して冷熱
の形で貯蔵し、昼間のピーク需要に液体空気を加圧して
順次加熱して大気温度までにする低温領域での熱のカス
ケード的利用に常温超電導システム,冷凍庫,氷蓄熱等
を用いて最終的にガスタービン発電機の燃焼機に高圧空
気を供給して空気圧縮機用の動力を削減して送電端出力
を増大させる特許出願がされている(特開平9− 13918
号公報参照)。
Further, cascading use of heat in a low-temperature region in which liquid air is produced by midnight power and stored in the form of cold heat, and the liquid air is pressurized and sequentially heated to the atmospheric temperature during peak demand in the daytime. A patent application was filed to supply high-pressure air to the gas turbine generator combustor using a room temperature superconducting system, freezer, ice heat storage, etc. to reduce the power for the air compressor and increase the power output at the transmission end. (Japanese Patent Laid-Open No. 9-13918)
Reference).

【0007】冷熱貯蔵として深夜電力を用いて海水を凍
らせて氷で貯蔵し、解氷冷熱を地域熱供給に供給して負
荷平準化と造水を同時に行う特許出願がされている(特
開平9− 85232号公報参照)。その他の冷熱貯蔵法とし
て深夜電力を用いて低温のアンモニアあるいは炭酸ガス
に貯蔵して昼間のピーク需要には蒸気タービンの排気で
加熱して膨張タービンを駆動して発電を行う技術が開示
されている(特開平6−272517号公報)。
[0007] A patent application has been filed in which seawater is frozen using late-night electric power as ice cold storage, stored in ice, and deicing cold heat is supplied to a district heat supply to simultaneously perform load leveling and fresh water production (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10 (1999)). 9-85232). As another cold storage method, a technology is disclosed in which power is stored in low-temperature ammonia or carbon dioxide using late-night electric power and heated during the daytime peak demand by heating with the exhaust of a steam turbine to drive an expansion turbine to generate power. (JP-A-6-272517).

【0008】低圧の圧力下に作動する低圧精留塔および
中圧の圧力下に作動する中圧精留塔を有する複式精留塔
を用いての液体酸素,液体窒素液体空気の製造法の一例
としてエネルギー効率を改良した技術が開示されている
(特開平6−249574号公報参照)。
An example of a method for producing liquid oxygen and liquid nitrogen liquid air using a double rectification column having a low pressure rectification column operating under low pressure and a medium pressure rectification column operating at medium pressure A technique with improved energy efficiency has been disclosed (see JP-A-6-249574).

【0009】熱源で生成された水蒸気で駆動される蒸気
タービンと、蒸気タービンからの排気を凝縮させる復水
器と、復水器で生成された復水を熱源に輸送する復水輸
送手段とを有する水蒸気系と、蒸気タービンからの排気
と混合媒体との間で熱交換を行う熱交換手段と、熱交換
手段で加熱された混合媒体を液体と気体とに分離する分
離手段と、分離手段で分離された気体状の混合媒体で駆
動される混合媒体タービンと、混合媒体タービンからの
排気と分離手段で分離された液体状の混合媒体を混合さ
せる混合手段と、混合された混合媒体を凝縮させる復液
手段と、復液手段で生成された復液を熱交換手段に輸送
する復液輸送手段とを有する水とアンモニア混合媒体サ
イクルを複合させた高熱効率の発電プラントに関する技
術が公開されている(特開平9−209716号公報,特公平
4− 27367号公報参照)。
[0009] A steam turbine driven by steam generated by the heat source, a condenser for condensing exhaust gas from the steam turbine, and a condensate transportation means for transporting the condensate generated by the condenser to the heat source. A steam system having, heat exchange means for performing heat exchange between the exhaust gas from the steam turbine and the mixed medium, separation means for separating the mixed medium heated by the heat exchange means into liquid and gas, and separation means. A mixed medium turbine driven by the separated gaseous mixed medium, a mixing means for mixing the exhaust gas from the mixed medium turbine and the liquid mixed medium separated by the separating means, and condensing the mixed mixed medium A technology relating to a high thermal efficiency power plant that combines a water and ammonia mixed medium cycle having a liquid condensing means and a liquid condensing means for conveying the liquid condensate generated by the liquid condensing means to a heat exchange means has been disclosed. (JP-A-9-209716, JP-see Japanese Patent Kokoku 4 27367).

【0010】この混合媒体サイクルは吸収式冷凍装置の
冷媒製造部に混合媒体タービンを取付けて発電を行うよ
うにしたものであるために、冷媒製造部も併設すること
により発電を行いながら冷媒製造が可能なシステムとな
り得る。
In this mixed medium cycle, the mixed medium turbine is attached to the refrigerant producing section of the absorption refrigeration system to generate electric power. Therefore, the refrigerant producing section is also provided so that the refrigerant can be produced while generating electric power. It can be a possible system.

【0011】赤道付近の海でも水深600 m程度になると
約7℃程度の深層冷水となっていて、またこの冷水は植
物性プランクトンの生産に適した富栄養塩である。日本
近海を流れる黒潮は、温暖な水温,高い塩分を有してい
るが、栄養塩の状況は貧栄養である。そのため黒潮の影
響を受ける海域での魚介類の養殖においては深層冷海水
を利用したものが効果的であると言われている。
[0011] Even in the sea near the equator, when the water depth reaches about 600 m, it becomes deep cold water of about 7 ° C, and this cold water is a eutrophic salt suitable for the production of phytoplankton. The Kuroshio flowing in the waters around Japan has a warm water temperature and high salinity, but nutrients are oligotrophic. Therefore, it is said that the use of deep cold seawater is effective in cultivating fish and shellfish in the sea area affected by the Kuroshio Current.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】電力負荷は昼夜で約40
%近く変動すると言われている。原子力発電プラント
は、化石燃料火力発電プラントに比較して建設コストは
高いが燃料費が安いという特長を有しており、トータル
で発電コストが最も安い発電系統であるため、定格出力
で連続運転を行うのが運用上有利である。そこで、従来
は、昼間の電力のピーク需要に対しては化石燃料火力発
電プラントを起動させて負荷変動に対応させている。
The power load is approximately 40 days and nights.
It is said to fluctuate by nearly%. Nuclear power plants have the feature that construction costs are higher than fossil fuel-fired power plants, but fuel costs are lower.Since it is the lowest power generation system in total, continuous operation at rated output is possible. Doing so is operationally advantageous. Therefore, conventionally, a fossil fuel-fired power generation plant is started to respond to a load fluctuation by responding to the peak power demand during the daytime.

【0013】しかしながら、地球温暖化防止のために炭
酸ガスの排出量を減らす必要があり、昼間の電力需要の
ピーク負荷対応に化石燃料火力発電プラントの使用量を
減少させる必要があるが、実現するまでには至っていな
い課題がある。
However, it is necessary to reduce the amount of carbon dioxide emission in order to prevent global warming, and it is necessary to reduce the use of fossil fuel-fired power plants to meet the peak load of daytime power demand. There are issues that have not been reached.

【0014】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、夜間等の電力需要の少ない時間帯に電力と熱
を用いてメタノールを炭酸ガスと水の電解で得られた水
素を用いて合成し、昼間のピーク電力需要の発生する時
には不活性ガスに炭酸ガスを用いたメタノールの酸素燃
焼を行ったメタノールガスタービン発電で対応し、発生
する炭酸ガスと純水は全量回収して貯蔵してそれぞれメ
タノール合成と水の電解に用い、発電プラントの外に炭
酸ガスが排出することなく、その発生を抑制でき、しか
も電力の負荷平準化を行うことができる複合発電プラン
トを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and uses methanol and hydrogen by using electricity and heat by using electric power and heat during a time period when power demand is small, such as at night. Combined, when peak power demand occurs in the daytime, it is handled by methanol gas turbine power generation that performs methanol oxyfuel combustion using carbon dioxide as an inert gas, and all generated carbon dioxide and pure water are collected and stored. To provide a combined power plant that can be used for methanol synthesis and water electrolysis, respectively, without generating carbon dioxide gas outside the power plant, suppressing generation thereof, and leveling the load of electric power. .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、原子
炉で発生した蒸気により蒸気タービンを回転して発電機
を駆動する原子力発電系統と、この原子力発電系統の蒸
気タービンの排ガス側に接続した吸収式冷凍装置と、こ
の吸収式冷凍装置に接続した深冷式液化装置と、この深
冷式液化装置に接続した貯蔵冷熱変換装置と、この貯蔵
冷熱変換装置に接続した燃焼器を備えたメタノールガス
タービン複合発電系統と、前記深冷式液化装置に接続す
る水電解装置を備えかつ前記貯蔵冷熱変換装置に接続す
るメタノール合成器を備えたメタノール合成系統とを具
備したことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a nuclear power generation system for driving a generator by rotating a steam turbine with steam generated in a nuclear reactor, and an exhaust gas side of the steam turbine of the nuclear power generation system. A refrigeration unit connected to the absorption refrigeration unit, a cryogenic liquefier connected to the absorption refrigeration unit, a storage refrigeration unit connected to the refrigeration unit, and a combustor connected to the storage refrigeration unit And a methanol synthesizing system including a water electrolysis device connected to the cryogenic liquefaction device and a methanol synthesizer connected to the storage cooling and heat conversion device. .

【0016】請求項2の発明は、前記原子力発電系統と
前記吸収式冷凍装置との間に混合媒体装置と混合媒体タ
ービンおよび発電機を備えた混合媒体発電系統を設け、
前記混合媒体装置の環流管の入口側を前記蒸気タービン
の最終段排気管に接続し、かつ前記環流管の出口側を前
記原子炉の循環ポンプの入口側に接続してなることを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a mixed-medium power generation system including a mixed-medium device, a mixed-medium turbine, and a generator is provided between the nuclear power generation system and the absorption refrigeration system,
An inlet side of a reflux pipe of the mixed medium device is connected to a final exhaust pipe of the steam turbine, and an outlet side of the reflux pipe is connected to an inlet side of a circulation pump of the nuclear reactor. .

【0017】請求項3の発明は、前記混合媒体発電系統
は水とアンモニア混合媒体発電系統からなることを特徴
とする。請求項4の発明は、前記吸収式冷凍装置の代り
に冷媒製造システムを設けたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the mixed medium power generation system comprises a water and ammonia mixed medium power generation system. The invention of claim 4 is characterized in that a refrigerant production system is provided instead of the absorption refrigeration apparatus.

【0018】請求項5の発明は、前記吸収式冷凍装置に
水,アンモニア系冷媒,アルコール系冷媒を用いること
を特徴とする。請求項6の発明は、前記メタノールガス
タービン複合発電系統の廃熱ボイラーの排気を前記深冷
式液化装置に導き、液体炭酸ガスと純水に分離して貯蔵
し、純水を電気分解して水素と酸素を生成し、酸素は前
記深冷式液化装置に導き、液体酸素として貯蔵し、水素
は貯蔵していた炭酸ガスを気化したものとで触媒を用い
てメタノールを製造して貯蔵し、貯蔵したメタノール,
液体酸素と液体炭酸ガスを加圧して気化して燃焼させて
発生した燃焼ガスでガスタービンを駆動して発電を行う
ことを特徴とする。
A fifth aspect of the present invention is characterized in that water, an ammonia-based refrigerant, and an alcohol-based refrigerant are used in the absorption refrigeration apparatus. According to the invention of claim 6, the exhaust gas from the waste heat boiler of the methanol gas turbine combined power generation system is guided to the cryogenic liquefier, separated into liquid carbon dioxide gas and pure water, stored, and electrolyzed pure water. Produce hydrogen and oxygen, oxygen is led to the cryogenic liquefaction apparatus and stored as liquid oxygen, and hydrogen is used to produce and store methanol using a catalyst with the stored carbon dioxide gas, Stored methanol,
It is characterized in that power is generated by driving a gas turbine with combustion gas generated by pressurizing and evaporating and burning liquid oxygen and liquid carbon dioxide gas.

【0019】請求項7の発明は、前記混合媒体発電系統
の混合媒体装置または前記復水器の復液部の冷却に深層
冷海水を用いることを特徴とする。請求項8の発明は、
前記メタノールガスタービン複合発電系統の廃熱ボイラ
ーと蒸気タービンに接続する第2の混合媒体装置,混合
媒体タービンおよび発電機を備えた第2の混合媒体発電
系統を設けてなることを特徴とする。
The invention of claim 7 is characterized in that deep mixed seawater is used for cooling the mixed medium device of the mixed medium power generation system or the liquid condensing part of the condenser. The invention of claim 8 is
A second mixed-medium power generation system including a second mixed-medium device, a mixed-medium turbine, and a generator connected to the waste heat boiler and the steam turbine of the methanol-gas turbine combined power generation system is provided.

【0020】請求項9の発明は、前記メタノールガスタ
ービン複合発電系統の蒸気タービンの排気管を前記混合
媒体装置に接続し、前記混合媒体装置の出口管を分岐し
て前記メタノールガスタービン複合発電系統の廃熱ボイ
ラーに接続することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, the exhaust pipe of the steam turbine of the methanol gas turbine combined power generation system is connected to the mixed medium device, and an outlet pipe of the mixed medium device is branched to form the methanol gas turbine combined power generation system. Characterized in that it is connected to a waste heat boiler.

【0021】請求項10の発明は、原子炉で発生した蒸気
により蒸気タービンを回転して発電機を駆動する原子力
発電系統と、この原子力発電系統の蒸気タービンの排気
管に接続した混合媒体装置,混合媒体タービンおよび発
電機を備えた混合媒体発電系統と、前記蒸気タービンの
中段から抽気する抽気管に接続した吸収式冷凍装置と、
この吸収式冷凍装置と前記混合媒体装置に配管接続した
アンモニア冷媒貯蔵槽とを具備したことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a nuclear power generation system for driving a generator by rotating a steam turbine with steam generated in a nuclear reactor, a mixed medium device connected to an exhaust pipe of the steam turbine of the nuclear power generation system, A mixed-medium power generation system including a mixed-medium turbine and a generator, and an absorption refrigeration device connected to an extraction pipe that extracts air from the middle stage of the steam turbine,
It is characterized by comprising an absorption type refrigeration unit and an ammonia refrigerant storage tank connected to the mixed medium unit by piping.

【0022】請求項1の発明によれば、原子力発電サイ
トにおいて、夜間電力と昼間電力の平準化を図るため
に、夜間や休日等の余剰な電力エネルギーや熱エネルギ
ーで低温媒体を吸収式冷凍装置で製造して、深冷式液化
装置で液体空気を製造,分離して液体酸素,窒素を製
造,分離する場合のコンプレッサで発生する熱の除去に
用いる。
According to the first aspect of the present invention, in a nuclear power generation site, in order to equalize nighttime power and daytime power, a low-temperature medium is absorbed and refrigerated by excess power energy or heat energy at night or on holidays. The cryogenic liquefaction apparatus produces liquid air and separates it to produce and separate liquid oxygen and nitrogen, which is used to remove heat generated by the compressor.

【0023】そして、昼間のピーク電力発生時には、原
子力発電系統の復水器の冷却深層冷海水を使用してター
ビン効率を向上させる。また、メタノールガスタービン
複合発電系統の燃焼器へメタノール,液体酸素と炭酸ガ
スを加圧,気化して供給し、炭酸ガス雰囲気中の酸素燃
焼をさせる。炭酸ガスと水蒸気で構成されている燃焼ガ
スでガスタービンを回転させて発電する。これにより、
ピーク電力需要に対応することができる。
When peak power is generated in the daytime, the turbine efficiency is improved by using the cooled deep seawater of the condenser of the nuclear power generation system. Further, methanol, liquid oxygen and carbon dioxide are pressurized and vaporized and supplied to the combustor of the methanol gas turbine combined cycle system to cause oxygen combustion in a carbon dioxide gas atmosphere. A gas turbine is rotated by a combustion gas composed of carbon dioxide and steam to generate power. This allows
It can respond to peak power demand.

【0024】請求項2の発明によれば、原子力発電系統
に混合媒体発電系統を接続することによって、より低温
度の熱回収を向上させることができ、発電効率を高める
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, by connecting the mixed-medium power generation system to the nuclear power generation system, heat recovery at lower temperatures can be improved, and power generation efficiency can be improved.

【0025】請求項3の発明によれば、混合媒体発電系
統を水とアンモニアの混合媒体発電系統にすることによ
り、安価で環境問題のない混合媒体発電系統を有する複
合発電プラントを実現できる。
According to the third aspect of the present invention, a combined power generation system having a mixed-medium power generation system that is inexpensive and has no environmental problems can be realized by using the mixed-medium power generation system as a mixed-medium power generation system of water and ammonia.

【0026】請求項4の発明によれば、吸収式冷凍装置
の代りに冷媒製造システムを設けることにより、冷媒製
造と発電の二重目的を容易に達成することができ、建設
費の削減ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, by providing a refrigerant production system in place of the absorption refrigeration system, the dual purpose of refrigerant production and power generation can be easily achieved, and construction costs can be reduced. .

【0027】請求項5の発明によれば、吸収式冷凍装置
に水,アンモニア系冷媒,アルコール系冷媒を使用する
ことにより零度以下の冷媒を得ることができ、深冷式C
2,O2 液化装置の熱効率を高めることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the use of water, an ammonia-based refrigerant, or an alcohol-based refrigerant in the absorption refrigeration apparatus makes it possible to obtain a refrigerant having a temperature of zero degrees or less.
The thermal efficiency of the O 2 and O 2 liquefaction apparatus can be increased.

【0028】請求項6の発明によれば、発電効率を向上
させて環境への廃熱の少ない、また炭酸ガスの排出のな
い状態で負荷平準化を達成することができる。請求項7
の発明によれば、混合媒体発電系統の混合媒体装置また
は復水器の復液部の冷却海水に深層冷海水を用いること
により発電効率を向上できる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to improve the power generation efficiency and achieve load leveling with little waste heat to the environment and no emission of carbon dioxide gas. Claim 7
According to the invention, the power generation efficiency can be improved by using deep-layer cold seawater as the cooling seawater of the mixed medium device of the mixed medium power generation system or the condensing portion of the condenser.

【0029】請求項8の発明によれば、メタノールガス
タービン複合発電系統に第2の混合媒体発電系統を設け
ることにより、昼間のピーク電力需要に環境への廃熱が
少ない状態で対応することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, by providing the second mixed medium power generation system in the methanol gas turbine combined power generation system, it is possible to cope with daytime peak power demand with little waste heat to the environment. it can.

【0030】請求項9の発明によれば、原子力発電系統
に隣接する第2の混合媒体発電系統を削除でき、メタノ
ールガスタービン複合発電系統に隣接する第1の混合媒
体発電系統と共有化できる。
According to the ninth aspect of the present invention, the second mixed-medium power generation system adjacent to the nuclear power generation system can be omitted, and can be shared with the first mixed-medium power generation system adjacent to the methanol gas turbine combined power generation system.

【0031】請求項10の発明によれば、夜間電力で低温
のアンモニア冷媒を生成,貯蔵し、ピーク電力需要の発
生する昼間に混合媒体システムで、混合媒体タービンか
ら排出される高濃度のアンモニア蒸気を貯蔵したアンモ
ニア冷媒で凝縮することができる。これにより混合媒体
タービンの熱効率を向上させてピーク電力需要に対応
し、負荷平準化複合発電プラントを提供できる。
According to the tenth aspect of the present invention, the high-concentration ammonia vapor discharged from the mixed-medium turbine is generated and stored in the mixed-medium system in the daytime when peak power demand is generated by generating and storing low-temperature ammonia refrigerant with nighttime power. Can be condensed with the stored ammonia refrigerant. As a result, the thermal efficiency of the mixed-medium turbine can be improved to meet peak power demand, and a load leveling combined cycle power plant can be provided.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】図1から図4を参照して本発明に
係る複合発電プラントの第1の実施の形態を説明する。
図1中、符号1は原子力発電系統、2は吸収式冷凍装
置、3は原子炉、4は貯蔵冷熱変換装置、5は蒸気ター
ビン、6は第1の混合媒体装置、7は混合媒体タービ
ン、8は深冷式炭酸ガス‐酸素液化装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a combined cycle power plant according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a nuclear power generation system, 2 denotes an absorption refrigeration system, 3 denotes a nuclear reactor, 4 denotes a storage cooling and heat conversion device, 5 denotes a steam turbine, 6 denotes a first mixed medium device, 7 denotes a mixed medium turbine, Reference numeral 8 denotes a cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefaction apparatus.

【0033】原子力発電系統1は原子炉3,主蒸気管3
1,蒸気タービン5,発電機32および循環ポンプ29から
なっている。図1中、符号30は第1の混合媒体発電系統
で、第1の混合媒体装置6,蒸気管35,混合媒体タービ
ン7,発電機36,戻り管37からなっている。蒸気タービ
ン5からの最終段蒸気は排気管33を通して第1の混合媒
体装置6へ供給され、第1の混合媒体装置6の復水は環
流管34を通って循環ポンプ29の入口側に供給される。
The nuclear power generation system 1 includes a reactor 3, a main steam pipe 3
1, a steam turbine 5, a generator 32 and a circulation pump 29. In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a first mixed-medium power generation system, which includes a first mixed-medium device 6, a steam pipe 35, a mixed-medium turbine 7, a generator 36, and a return pipe 37. The final stage steam from the steam turbine 5 is supplied to the first mixing medium device 6 through the exhaust pipe 33, and the condensate of the first mixing medium device 6 is supplied to the inlet side of the circulation pump 29 through the reflux pipe 34. You.

【0034】原子力発電系統1の蒸気タービン5の中段
から抽気した中圧ガスを抽気管39を通して電力20が供給
される吸収式冷凍装置2に供給し、この冷凍装置2で冷
却され復液した復水は戻り給水管40を通して循環ポンプ
29の入口側に戻る。
The medium-pressure gas extracted from the middle stage of the steam turbine 5 of the nuclear power generation system 1 is supplied to the absorption refrigeration system 2 to which the electric power 20 is supplied through the bleed pipe 39, and cooled by the refrigeration system 2 to recover the liquid. Water circulating pump through return water pipe 40
Return to entrance side of 29.

【0035】第1の混合媒体発電系統30における第1の
混合媒体装置6では、高濃度のアンモニア蒸気が生成さ
れ、アンモニア蒸気は蒸気管35を通して混合媒体タービ
ン7に供給され、発電機36を駆動して発電を行う。ター
ビン7を駆動させた後のアンモニア蒸気は戻り管37を通
って第1の混合媒体装置6へ戻り循環する。第1の混合
媒体装置6へ循環してきたアンモニア蒸気を復液するた
めに、深層冷海水24を冷海水供給管41を通して海水供給
ポンプ38で供給し冷却する。第1の混合媒体装置6には
流出管56が接続している。
In the first mixed-medium device 6 in the first mixed-medium power generation system 30, high-concentration ammonia vapor is generated, and the ammonia vapor is supplied to the mixed-medium turbine 7 through a steam pipe 35 to drive the generator 36. To generate electricity. The ammonia vapor after driving the turbine 7 returns to the first mixed medium device 6 through the return pipe 37 and circulates. In order to return the ammonia vapor circulated to the first mixing medium device 6, the deep cold seawater 24 is supplied by the seawater supply pump 38 through the cold seawater supply pipe 41 and cooled. An outlet pipe 56 is connected to the first mixed medium device 6.

【0036】吸収式冷凍装置2で生成された低温の冷媒
は、深冷式炭酸ガス‐酸素液化装置8に導かれ、この液
化装置8のコンプレッサで圧縮された炭酸ガス,酸素を
冷却し、加熱された冷媒が戻って吸収式冷凍装置2の蒸
発器で熱交換を行う。
The low-temperature refrigerant generated by the absorption refrigeration system 2 is guided to a cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefaction unit 8, which cools and compresses the carbon dioxide and oxygen compressed by the compressor of the liquefaction unit 8. The returned refrigerant returns to perform heat exchange in the evaporator of the absorption refrigeration apparatus 2.

【0037】深冷式CO2 ,O2 液化系統58の深冷式炭
酸ガス‐酸素液化装置8では、炭酸ガス,酸素を加圧し
て発生する熱を冷却し、断熱膨張を行って液体酸素,液
体炭酸ガスを製造し、液体酸素貯蔵槽9,液体炭酸ガス
貯蔵槽10に貯蔵する。
In the refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction apparatus 8 of the refrigerated CO 2 and O 2 liquefaction system 58, the heat generated by pressurizing carbon dioxide and oxygen is cooled, and adiabatic expansion is performed to obtain liquid oxygen and oxygen. Liquid carbon dioxide is produced and stored in the liquid oxygen storage tank 9 and the liquid carbon dioxide gas storage tank 10.

【0038】貯蔵冷熱変換装置4では、液体酸素貯蔵槽
9,液体炭酸ガス貯蔵槽10からの液体酸素,液体炭酸ガ
スをポンプで加圧して液体プロパン等の冷媒との間で熱
交換をし、気化した高圧酸素ガス,炭酸ガスをメタノー
ルガスタービン複合発電系統26の燃焼器11に供給する。
In the storage cooling / heating converter 4, the liquid oxygen and the liquid carbon dioxide from the liquid oxygen storage tank 9 and the liquid carbon dioxide gas storage tank 10 are pressurized by a pump to exchange heat with a refrigerant such as liquid propane. The vaporized high-pressure oxygen gas and carbon dioxide gas are supplied to the combustor 11 of the methanol gas turbine combined cycle system 26.

【0039】メタノールガスタービン複合発電系統26は
燃焼器11,ガスタービン12,発電機42,廃熱ボイラー1
3,蒸気タービン14とからなっている。貯蔵冷熱変換装
置4で気化した炭酸ガスをメタノール合成系統57のメタ
ノール合成器18に供給する。メタノール合成系統57は水
電解装置17,メタノール合成器18およびメタノール貯蔵
槽19を備えている。
The methanol gas turbine combined cycle system 26 includes a combustor 11, a gas turbine 12, a generator 42, and a waste heat boiler 1.
3. It consists of a steam turbine 14. The carbon dioxide gas vaporized by the storage cooling / heating converter 4 is supplied to the methanol synthesizer 18 of the methanol synthesis system 57. The methanol synthesis system 57 includes a water electrolysis device 17, a methanol synthesizer 18, and a methanol storage tank 19.

【0040】水電解装置17には深冷式炭酸ガス,酸素液
化装置8で回収した純水23が供給され、直流変換された
電力22で電気分解を行い、生成された酸素は酸素供給管
43を通して深冷式炭酸ガス‐酸素液化装置8に送り、水
素は水素供給管44を通してメタノール合成器18に送る。
メタノール合成器18では、貯蔵冷熱変換装置4から炭酸
ガス供給管45を通して供給される炭酸ガスと水電解装置
17から水素供給管44を通して供給される水素ガスを触媒
を用いてメタノールを合成し、生成されたメタノールを
メタノール貯蔵槽19に貯蔵する。
The water electrolysis device 17 is supplied with cryogenic carbon dioxide gas and pure water 23 collected by the oxygen liquefaction device 8, performs electrolysis with DC-converted electric power 22, and generates oxygen using an oxygen supply pipe.
The hydrogen is sent to the cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefier 8 through 43 and the hydrogen is sent to the methanol synthesizer 18 through the hydrogen supply pipe 44.
In the methanol synthesizer 18, the carbon dioxide supplied from the storage cooling / heating converter 4 through the carbon dioxide supply pipe 45 and the water electrolyzer
Methanol is synthesized from the hydrogen gas supplied from 17 through the hydrogen supply pipe 44 using a catalyst, and the generated methanol is stored in the methanol storage tank 19.

【0041】図1中、符号46は第2の混合媒体発電系統
で、第2の混合媒体装置15と、混合媒体タービン16およ
び発電機47により構成されている。第2の混合媒体装置
15にはメタノールガスタービン複合発電系統26の蒸気タ
ービン14からの蒸気が供給され、その排出側は廃熱ボイ
ラー13と接続している。
In FIG. 1, reference numeral 46 denotes a second mixed-medium power generation system, which is constituted by the second mixed-medium device 15, the mixed-medium turbine 16 and the generator 47. Second mixed media device
Steam from the steam turbine 14 of the methanol gas turbine combined cycle 26 is supplied to 15, and the discharge side thereof is connected to the waste heat boiler 13.

【0042】メタノールガスタービン複合発電系統26の
燃焼器11には貯蔵冷熱変換装置4から酸素供給管48と炭
酸ガス供給管49を通して加圧された酸素ガスと炭酸ガス
が供給され、またメタノール合成系統57のメタノール貯
蔵槽19からメタノール供給管50を通して加圧されたメタ
ノールが供給され、噴霧化されて不活性炭酸ガス中で酸
素燃焼を行い、燃焼ガスがガスタービン12に供給され
る。
The pressurized oxygen gas and carbon dioxide gas are supplied to the combustor 11 of the methanol gas turbine combined power generation system 26 from the storage and cooling heat converter 4 through the oxygen supply pipe 48 and the carbon dioxide gas supply pipe 49. Pressurized methanol is supplied from a methanol storage tank 19 of 57 through a methanol supply pipe 50, is atomized, performs oxyfuel combustion in inert carbon dioxide gas, and the combustion gas is supplied to the gas turbine 12.

【0043】ガスタービン12に供給された燃焼ガスは、
これを駆動して同軸に結合される発電機42で発電を行
う。そして、廃熱ガスは廃熱ボイラー13に排出され、第
2の混合媒体発電系統46からの復水と熱交換を行った
後、深冷式炭酸ガス‐酸素液化装置8へ供給される。
The combustion gas supplied to the gas turbine 12 is
This is driven to generate power by a generator 42 coaxially coupled. Then, the waste heat gas is discharged to the waste heat boiler 13, and after performing condensed water and heat exchange from the second mixed medium power generation system 46, is supplied to the cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefier 8.

【0044】廃熱ボイラー13で復水が熱交換して蒸気と
なり蒸気タービン14に供給され、これを駆動して同軸に
結合される発電機42で発電を行い、排気は第2の混合媒
体発電系統46の混合媒体装置15に供給され、水とアンモ
ニア混合媒体と熱交換を行って復水となり廃熱ボイラー
13に循環する。
The condensed water is heat-exchanged in the waste heat boiler 13 to be converted into steam to be supplied to the steam turbine 14, which is driven to generate electric power by the coaxially coupled generator 42, and the exhaust gas is generated by the second mixed medium power generation. It is supplied to the mixed medium device 15 of the system 46, and performs heat exchange between the water and the ammonia mixed medium to become condensed water, and the waste heat boiler
Circulates to 13.

【0045】また、第2の混合媒体発電系統46の第2の
混合媒体装置15ではメタノールガスタービン複合発電系
統26の蒸気タービン14の排気で高濃度のアンモニア蒸気
を生成し、これで混合媒体タービン16を駆動して同軸に
結合される発電機47で発電を行い、排気が混合媒体装置
15に循環し、深層冷海水24で冷却されて復液する。
In the second mixed medium device 15 of the second mixed medium power generation system 46, high-concentration ammonia vapor is generated by the exhaust of the steam turbine 14 of the methanol gas turbine combined power generation system 26. 16 is driven to generate electric power by a generator 47 coaxially coupled, and the exhaust
It circulates to 15 and is cooled by deep cold seawater 24 and returned.

【0046】つぎに本発明の第1の実施の形態の作用を
説明する。図1において、軽水からなる冷却材は、原子
炉3において加熱されて飽和状態の水蒸気となり、この
水蒸気は主蒸気管31を経由して蒸気タービン5に送られ
る。蒸気タービン5に送られた水蒸気は蒸気タービン5
を駆動し、タービン5の回転エネルギーが発電機32にお
いて電気エネルギーに変換されて発電が行われる。蒸気
タービン5からの排気は排気管33を経由して第1の混合
媒体装置6に送られ、熱交換を行って復水となり、循環
ポンプ29の入口側に流入し、原子炉3に環流される。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. In FIG. 1, a coolant made of light water is heated in a nuclear reactor 3 to become saturated steam, and this steam is sent to a steam turbine 5 via a main steam pipe 31. The steam sent to the steam turbine 5 is
, And the rotational energy of the turbine 5 is converted into electric energy in the generator 32 to generate electric power. Exhaust gas from the steam turbine 5 is sent to the first mixed medium device 6 via the exhaust pipe 33, performs heat exchange, becomes condensed water, flows into the inlet side of the circulation pump 29, and is returned to the nuclear reactor 3. You.

【0047】電力需要の多い昼間においては、蒸気ター
ビン5の中段からの抽気は行わないで、蒸気タービン5
の排気の全量が第1の混合媒体装置6内の加熱器(図示
せず)の熱交換部で水とアンモニアの混合媒体と熱交換
を行い、環流管34を通り原子力発電系統1の循環ポンプ
29の入口側に環流する。
In the daytime when power demand is high, no air is extracted from the middle stage of the steam turbine 5, and the steam turbine 5
The entire amount of the exhaust gas exchanges heat with the mixed medium of water and ammonia in the heat exchange section of the heater (not shown) in the first mixed medium device 6, passes through the reflux pipe 34, and the circulation pump of the nuclear power generation system 1
Recirculate to the entrance side of 29.

【0048】第1の混合媒体装置6内の加熱器で加熱さ
れた水とアンモニアの混合媒体は、分離器(図示せず)
でアンモニア濃度の高い蒸気と低い溶液に分離される。
アンモニア濃度の高い蒸気は、蒸気管35を通して混合媒
体タービン7に供給され、これを駆動して同軸に結合さ
れている発電機36を回転させて発電を行う。
The mixed medium of water and ammonia heated by the heater in the first mixed medium device 6 is separated by a separator (not shown).
In the process, a high ammonia concentration vapor and a low ammonia concentration solution are separated.
The steam having a high ammonia concentration is supplied to the mixed medium turbine 7 through a steam pipe 35, and is driven to rotate a generator 36 connected coaxially to generate power.

【0049】混合媒体タービン7の排気は、排気管37を
通して第1の混合媒体装置6に戻り、先に分離されたア
ンモニア濃度の低い溶液に混合吸収され、海水供給ポン
プ38により供給される深層冷海水24(水深約600 mの海
水で約7.5 ℃)等の冷却水と熱交換をして凝縮させられ
て復液となる。この復液は、ポンプ(図示せず)で加圧
されて熱交換器を経由して加熱器に環流する。
The exhaust gas of the mixed-medium turbine 7 returns to the first mixed-medium device 6 through an exhaust pipe 37, is mixed and absorbed by the previously separated solution having a low ammonia concentration, and is cooled by a deep-water cooling system supplied by a seawater supply pump 38. It exchanges heat with cooling water such as seawater 24 (seawater at a depth of about 600 m at about 7.5 ° C) and is condensed to return to liquid. The condensed liquid is pressurized by a pump (not shown) and flows back to the heater via the heat exchanger.

【0050】電力需要の少ない夜間においては、蒸気タ
ービン5の中段から抽気が行われ、抽気管39を通し吸収
式冷凍装置2の加熱器の熱交換部で水とアンモニアの混
合媒体と熱交換を行って原子力発電系統1の循環ポンプ
29の入口側に環流する。吸収式冷凍装置2内の加熱器で
加熱された水とアンモニアの混合媒体は、分離器でアン
モニア濃度の高い蒸気と低い溶液に分離される。
During nighttime when power demand is low, bleeding is performed from the middle stage of the steam turbine 5, and heat is exchanged with the mixed medium of water and ammonia through the bleed pipe 39 in the heat exchange section of the heater of the absorption refrigeration system 2. Go and circulating pump of nuclear power system 1
Recirculate to the entrance side of 29. The mixed medium of water and ammonia heated by the heater in the absorption refrigeration apparatus 2 is separated by the separator into a vapor having a high ammonia concentration and a solution having a low ammonia concentration.

【0051】この分離されたアンモニア濃度の高い蒸気
は、凝縮器で深層冷海水24(水深約600 mの海水で約7.
5 ℃)等の冷却水と熱交換をして凝縮させられ、凝縮液
は膨張弁を通って冷熱器に流入する。膨張弁を通過する
ときに断熱膨張で低温の冷媒になる。
The separated steam having a high ammonia concentration is separated by a condenser into deep cold seawater 24 (about 7.0 m in seawater having a depth of about 600 m).
It condenses by exchanging heat with cooling water such as 5 ° C), and the condensate flows into the cooler through the expansion valve. When passing through the expansion valve, the refrigerant becomes a low-temperature refrigerant by adiabatic expansion.

【0052】吸収式冷凍装置2内の冷熱器の冷媒で、深
冷式炭酸ガス‐酸素液化装置8の冷却器の熱交換を行う
ための冷却サイクルの媒体の冷却を行い、熱交換後の加
熱されて蒸気になったものを吸収器に導く。
The refrigerant of the cooler in the absorption refrigeration system 2 cools the medium of the cooling cycle for performing heat exchange of the cooler of the cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefaction unit 8 and heats after the heat exchange. The resulting vapor is led to the absorber.

【0053】分離器で分離された他方のアンモニア濃度
の低い液は、熱交換器においてポンプで輸送された低温
の混合媒体復液で冷却された後で絞り弁を経由して吸収
器に流入し、冷熱器よりのアンモニア濃度の高い蒸気を
混合吸収する。
The other low ammonia concentration liquid separated by the separator is cooled by the low-temperature mixed medium condensate pumped in the heat exchanger and then flows into the absorber via the throttle valve. Mixes and absorbs steam having a high ammonia concentration from the cooler.

【0054】混合吸収した混合媒体は、復液器に流入し
て深層冷海水等の冷却水と熱交換をして凝縮させられて
復液となる。この復液は、ポンプで加圧されて分離器で
分離されたアンモニア濃度の低い液を冷却する熱交換器
を経由して加熱器に環流することになる。
The mixed medium that has been mixed and absorbed flows into the condenser and exchanges heat with cooling water, such as deep seawater, to be condensed and condensed. This condensed liquid is returned to the heater via a heat exchanger that cools the liquid having a low ammonia concentration separated by the separator after being pressurized by the pump.

【0055】深冷式CO2 ,O2 液化系統58の深冷式炭
酸ガス‐酸素液化装置8では、圧縮器で燃焼ガス(炭酸
ガスと水蒸気で構成されている)あるいは酸素ガスを圧
縮し、これを冷却器に導いて吸収式冷凍装置2の冷熱器
で生成された冷媒を用いて冷却し、燃焼ガスの水蒸気は
精製装置で分離回収して水電解用の純水として貯蔵し、
炭酸ガスは断熱膨張させて液化回収,貯蔵する。
In the refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction apparatus 8 of the refrigerated CO 2 and O 2 liquefaction system 58, the compressor compresses combustion gas (consisting of carbon dioxide and water vapor) or oxygen gas. This is guided to a cooler and cooled using a refrigerant generated in a cooler of the absorption refrigeration apparatus 2, and the steam of the combustion gas is separated and recovered by a purification apparatus and stored as pure water for water electrolysis.
The carbon dioxide gas is expanded adiabatically, liquefied, collected and stored.

【0056】また、酸素ガスは、再度圧縮器で高圧に過
圧縮し、冷却器で吸収式冷凍装置2の冷熱器の冷媒と液
化酸素の一部を気化したときの冷熱を用いて酸素気化の
段階部以下の温度まで冷却し、膨張タービン,膨張弁で
膨張冷却させて液体酸素を生成し、液体酸素貯蔵槽9に
貯蔵する。
The oxygen gas is again over-compressed to a high pressure by the compressor, and the refrigerant is cooled by the cooler of the absorption refrigeration system 2 and a part of the liquefied oxygen is vaporized by the cooler. The liquid is cooled to a temperature below the stepped portion, expanded and cooled by an expansion turbine and an expansion valve to generate liquid oxygen, and stored in the liquid oxygen storage tank 9.

【0057】貯蔵冷熱変換装置4は、ピーク電力需要発
生時の昼間には液体プロパン等の冷媒を深冷式炭酸ガス
‐酸素液化装置8に送り燃焼ガスあるいは酸素ガスを圧
縮するときに発生する熱を熱交換で取り去り、加熱され
た液体プロパン等の冷媒が戻ってきてこれを貯蔵する。
The storage / cooling / heat converter 4 sends a refrigerant such as liquid propane to the cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefier 8 during the daytime when peak power demand is generated, and compresses the combustion gas or oxygen gas. Is removed by heat exchange, and a refrigerant such as heated liquid propane returns to store the refrigerant.

【0058】また、液体炭酸ガスおよび液体酸素を液体
炭酸ガス貯蔵槽10および液体酸素貯蔵槽9より貯蔵冷熱
変換装置4に導き、液の状態でポンプ加圧し、貯蔵され
ている加熱された液体プロパン等の冷媒25と熱交換をし
てこれらを気化して炭酸ガスおよび気体酸素にし、燃焼
器11に高圧の不活性ガスと酸化ガスとして送る。
Further, the liquid carbon dioxide and the liquid oxygen are led from the liquid carbon dioxide gas storage tank 10 and the liquid oxygen storage tank 9 to the storage cooling / heat converting device 4 and pump-pressurized in a liquid state to store the stored heated liquid propane. And heat exchange with a refrigerant 25 such as, for example, to vaporize them into carbon dioxide gas and gaseous oxygen, and send them to the combustor 11 as a high-pressure inert gas and oxidizing gas.

【0059】一方、熱交換された液体プロパン等の冷媒
は冷却され、これらは深冷式炭酸ガス‐酸素液化装置8
の圧縮工程で発生する熱を除去するのに用いられる液体
プロパン等の冷媒として貯蔵する。
On the other hand, the heat-exchanged refrigerant such as liquid propane is cooled, and these are cooled by a cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefaction unit 8.
And stored as a refrigerant such as liquid propane used to remove heat generated in the compression step.

【0060】メタノール合成系統57の水電解装置17で
は、夜間電力を用いて純水23の電気分解を行い、水素ガ
スと酸素ガスを生成する。酸素ガスは、深冷式炭酸ガス
‐酸素液化装置8に送って液化をして貯蔵する。水素ガ
スは、メタノール合成器18に送り、触媒を使って炭酸ガ
スと反応をさせてメタノールを合成する。水の電気分解
に用いる純水23は、燃焼ガスを液化するときに回収した
復水を用いる。
In the water electrolysis device 17 of the methanol synthesis system 57, the pure water 23 is electrolyzed using nighttime electric power to generate hydrogen gas and oxygen gas. The oxygen gas is sent to a cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefaction unit 8 to be liquefied and stored. The hydrogen gas is sent to a methanol synthesizer 18 where it reacts with carbon dioxide using a catalyst to synthesize methanol. As the pure water 23 used for the electrolysis of water, the condensed water collected when the combustion gas is liquefied is used.

【0061】メタノール合成器18では、夜間において水
電解装置17から水素供給管44を通して供給される水素ガ
スと、貯蔵冷熱変換装置4から炭酸ガス供給管45を通し
て供給される炭酸ガスとを触媒を用いてメタノールを合
成する。合成したメタノールは、メタノール貯蔵槽19に
送って貯蔵する。
The methanol synthesizer 18 uses a catalyst to convert the hydrogen gas supplied from the water electrolysis device 17 through the hydrogen supply pipe 44 at night and the carbon dioxide gas supplied from the storage and cooling converter 4 through the carbon dioxide gas supply pipe 45 at night. To synthesize methanol. The synthesized methanol is sent to a methanol storage tank 19 for storage.

【0062】メタノールガスタービン複合発電系統26で
は、昼間において燃焼器11にはメタノール貯蔵槽19から
メタノールと、貯蔵冷熱変換装置4を経由して高圧の炭
酸ガスと酸素ガスが供給される。メタノールは加圧され
て噴霧状にし、酸素ガスと混合して酸素燃焼させる。不
活性ガスとして炭酸ガスが供給される。
In the methanol gas turbine combined cycle system 26, during the daytime, methanol is supplied from the methanol storage tank 19 to the combustor 11, and high-pressure carbon dioxide gas and oxygen gas are supplied via the storage cooling / heating converter 4. Methanol is pressurized to form a spray, mixed with oxygen gas, and burned with oxygen. Carbon dioxide gas is supplied as an inert gas.

【0063】燃焼ガスの構成は炭酸ガスと水蒸気になっ
ている。燃焼ガスは、ガスタービン12に供給され、これ
を駆動して同軸に結合されている発電機を回転させて発
電を行う。ガスタービン12の排気は、廃熱ボイラー13に
供給され、第2の混合媒体装置15よりの復水と熱交換を
行い、深冷式炭酸ガス‐酸素液化装置8に移送され、液
体炭酸ガスと純水に分離,変換して貯蔵される。
The composition of the combustion gas is carbon dioxide gas and water vapor. The combustion gas is supplied to the gas turbine 12, which drives the gas turbine 12 to rotate a generator coaxially coupled thereto to generate power. The exhaust gas of the gas turbine 12 is supplied to the waste heat boiler 13, performs condensate and heat exchange from the second mixed medium device 15, and is transferred to the cryogenic carbon dioxide-oxygen liquefier 8, where Separated into pure water, converted and stored.

【0064】廃熱ボイラー13で燃焼ガスと熱交換を行っ
て復水から生成された水蒸気は、蒸気タービン14に供給
され、これを駆動して同軸に結合されている発電機42を
回転させて発電を行う。蒸気タービン14の排気は、混合
媒体装置15の加熱器に送られ、熱交換を行って復水す
る。
The steam generated from the condensate by performing heat exchange with the combustion gas in the waste heat boiler 13 is supplied to the steam turbine 14, which drives the steam turbine 14 to rotate the coaxially coupled generator 42. Generate electricity. The exhaust gas of the steam turbine 14 is sent to the heater of the mixed medium device 15, and performs heat exchange to return water.

【0065】混合媒体装置15の加熱器で蒸気タービン14
の排気と熱交換を行った水,アンモニアの混合媒体は、
分離器でアンモニア濃度の高い蒸気と低い溶液に分離さ
れる。アンモニア濃度の高い蒸気は、混合媒体タービン
16に供給され、これを駆動して同軸に結合されている発
電機47を回転させて発電を行う。
The heater of the mixing medium device 15 uses the steam turbine 14
The mixed medium of water and ammonia that has exchanged heat with
In the separator, it is separated into a high ammonia concentration vapor and a low ammonia concentration solution. Steam with high ammonia concentration is mixed
The electric power is supplied to the generator 16 and is driven to rotate a generator 47 coaxially coupled thereto to generate electric power.

【0066】混合媒体タービン16の排気は、混合媒体装
置15に戻り、先に分離されたアンモニア濃度の低い溶液
に混合吸収され、深層冷海水(水深約600 mの海水で約
7.5℃)等の冷却水と熱交換をして凝縮させられて復液
となる。この復液は、ポンプで加圧されて熱交換器を経
由して加熱器に環流する。
The exhaust gas of the mixed-medium turbine 16 returns to the mixed-medium device 15 and is mixed and absorbed by the solution having a low ammonia concentration which has been separated, and is cooled by deep cold seawater (about 600 m deep seawater).
It is condensed by exchanging heat with cooling water such as 7.5 ° C) to return to the liquid. The condensed liquid is pressurized by a pump and returned to the heater via the heat exchanger.

【0067】つぎに本発明の第1の実施の形態の効果を
説明する。 (1) 夜間電力と熱エネルギーでメタノールを生成して貯
蔵し、ピーク電力需要の発生する昼間に炭酸ガス中での
酸素燃焼を行うメタノールガスタービン発電を行うこと
により、炭酸ガスを100 %回収することにより、環境に
対して炭酸ガスの排出のない状態で負荷平準化を達成す
ることができる。
Next, the effects of the first embodiment of the present invention will be described. (1) 100% recovery of carbon dioxide gas by generating and storing methanol with nighttime power and thermal energy, and generating methanol gas turbine power that performs oxyfuel combustion in carbon dioxide gas during the daytime when peak power demand occurs Thus, load leveling can be achieved without emission of carbon dioxide to the environment.

【0068】(2) 原子力発電系統に混合媒体発電系統を
設けるとともに、メタノールガスタービン複合発電系統
に水,第2の混合媒体混合媒体発電系統を付加設置する
ことにより発電効率を向上させて環境への廃熱の少な
い、また炭酸ガスの排出のない状態での負荷平準化を達
成することができる。
(2) A mixed-medium power generation system is provided in the nuclear power generation system, and a water / second mixed-medium mixed-medium power generation system is additionally installed in the methanol gas turbine combined power generation system to improve the power generation efficiency and improve the environment. This makes it possible to achieve load leveling with little waste heat and no emission of carbon dioxide gas.

【0069】(3) メタノール燃焼時に不活性ガスとして
炭酸ガスを用いることにより燃焼ガスが水蒸気と炭酸ガ
スのみで構成されることになり、炭酸ガスの回収を容易
に行うことができるようになる。
(3) By using carbon dioxide as an inert gas during methanol combustion, the combustion gas is composed of only water vapor and carbon dioxide, so that carbon dioxide can be easily recovered.

【0070】図2は図1に示した第1の実施の形態にお
ける変形例の第1の例を示したもので、第2の混合媒体
発電系統46を削除して、メタノールガスタービン複合発
電系統26の蒸気タービン14の排気側と原子力発電系統1
の排気管33と、廃熱ボイラー13の入口側と原子力発電系
統1の環流管34とを接続して、第1の混合媒体発電系統
30と共有化したことにある。その他の部分は図1と同様
なので、重複する部分の説明は省略する。
FIG. 2 shows a first example of a modification of the first embodiment shown in FIG. 1. The second mixed medium power generation system 46 is omitted, and the methanol gas turbine combined power generation system is removed. Exhaust side of 26 steam turbines 14 and nuclear power system 1
The first mixed-medium power generation system is connected by connecting the exhaust pipe 33, the inlet side of the waste heat boiler 13 and the recirculation pipe 34 of the nuclear power generation system 1.
It is shared with 30. Other parts are the same as those in FIG. 1, and the description of the overlapping parts will be omitted.

【0071】この例では第2の混合媒体発電系統46を削
除して第1の混合媒体発電系統30と共有化することによ
り、複合発電プラントを合理化できるとともに発電設備
費を低減できる。
In this example, by removing the second mixed-medium power generation system 46 and sharing it with the first mixed-medium power generation system 30, the combined power generation plant can be rationalized and the power generation equipment cost can be reduced.

【0072】図3は第1の実施の形態における変形例の
第2の例を示したもので、第1の実施の形態における第
1の混合媒体発電系統30の蒸気管35,混合媒体タービン
7,発電機36および戻り管37を削除し、第1の混合媒体
装置6の代りに復水器27を設け、この復水器27に蒸気タ
ービン5の排気管33を接続し、復水器27の復水出口側を
循環ポンプ29の入口側に接続したことにある。その他の
部分は図1と同様なので、重複する部分の説明は省略す
る。この例では第1の混合媒体発電系統30を削除して第
2の混合媒体発電系統46と共有化することにより、変形
例の第1の例と同様に複合発電プラントを合理化できる
とともに発電設備費を低減できる。
FIG. 3 shows a second example of a modification of the first embodiment. The steam pipe 35 and the mixed medium turbine 7 of the first mixed medium power generation system 30 in the first embodiment are shown in FIG. , The generator 36 and the return pipe 37 are deleted, and a condenser 27 is provided in place of the first mixed medium device 6, and the condenser 27 is connected to the exhaust pipe 33 of the steam turbine 5, and the condenser 27 is connected to the condenser 27. Is connected to the inlet side of the circulation pump 29. Other parts are the same as those in FIG. 1, and the description of the overlapping parts will be omitted. In this example, by deleting the first mixed-medium power generation system 30 and sharing it with the second mixed-medium power generation system 46, the combined power generation plant can be rationalized as in the first example of the modification, and the power generation equipment cost can be reduced. Can be reduced.

【0073】図4は、第1の実施の形態における変形例
の第3の例を示したもので、第1の実施の形態における
吸収式冷凍装置2の代りに冷媒製造システム28を設けた
ことにある。この冷媒製造システム28は、第1の混合媒
体装置6で生成される高濃度アンモニアを使用して冷媒
を製造するものであり、この第3の例によれば、混合媒
体発電系統を一部利用することで冷媒製造系を合理化す
ることで、冷凍装置の設備費を低減することができる。
FIG. 4 shows a third example of a modification of the first embodiment, in which a refrigerant production system 28 is provided in place of the absorption refrigeration system 2 in the first embodiment. It is in. This refrigerant production system 28 is for producing a refrigerant using high-concentration ammonia generated in the first mixed medium device 6, and according to the third example, the mixed medium power generation system is partially used. By doing so, it is possible to reduce the equipment cost of the refrigeration apparatus by rationalizing the refrigerant production system.

【0074】つぎに図5を参照して本発明に係る複合発
電プラントの第2の実施の形態を説明する。図5は、原
子力発電系統1,吸収式冷凍装置2,混合媒体発電系統
30およびアンモニア冷媒貯蔵槽25等により構成される負
荷平準化した複合発電プラントを示したもので、図5
中、図1と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。
Next, a second embodiment of the combined cycle power plant according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a nuclear power system 1, an absorption refrigeration system 2, and a mixed medium power system.
FIG. 5 shows a load-leveled combined cycle power plant composed of a fuel cell 30 and an ammonia refrigerant storage tank 25, etc.
The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted.

【0075】本実施の形態は、原子炉3で発生した蒸気
により蒸気タービン5を回転させて発電機32を駆動する
原子力発電系統1と、蒸気タービン5の排気管33に接続
した混合媒体装置6,混合媒体タービン7および発電機
36を備えた混合媒体発電系統30と、蒸気タービン5の中
段から抽気する抽気管39に接続した吸収式冷凍装置2
と、この吸収式冷凍装置2と混合媒体装置6との間に配
管接続したアンモニア冷媒貯蔵槽25とからなっている。
In this embodiment, the nuclear power generation system 1 that drives the generator 32 by rotating the steam turbine 5 by the steam generated in the nuclear reactor 3 and the mixed medium device 6 connected to the exhaust pipe 33 of the steam turbine 5 , Mixed media turbine 7 and generator
An absorption refrigeration system 2 connected to a mixed-medium power generation system 30 provided with 36 and an extraction pipe 39 for extracting air from the middle stage of the steam turbine 5
And an ammonia refrigerant storage tank 25 connected by piping between the absorption refrigeration apparatus 2 and the mixed medium apparatus 6.

【0076】すなわち、原子力発電系統1の蒸気タービ
ン5の中段から抽気した中圧ガスを抽気管39を通して吸
収式冷凍装置2に供給し、冷却され復液した復水が戻り
給水管40を通して循環ポンプ29の入口側に戻る。また、
蒸気タービン5の排気を最終段を排気管33を通して混合
媒体装置6に供給され、冷却され復液した復水が循環ポ
ンプ29の入口側に戻る。さらに、混合媒体装置6では、
高濃度のアンモニア蒸気が生成され、混合媒体タービン
7に供給されて、発電機36を駆動して発電を行い循環す
る。この循環してきたアンモニア蒸気を復液するために
深層冷海水24で冷却する。
That is, the medium-pressure gas extracted from the middle stage of the steam turbine 5 of the nuclear power generation system 1 is supplied to the absorption refrigeration system 2 through the extraction pipe 39, and the condensed water that has been cooled and returned is returned to the circulation pump 40 through the return water supply pipe 40. Return to entrance side of 29. Also,
The exhaust gas of the steam turbine 5 is supplied to the mixing medium device 6 through the exhaust pipe 33 in the final stage, and the condensed water that has been cooled and returned to the liquid flow returns to the inlet side of the circulation pump 29. Further, in the mixed medium device 6,
High-concentration ammonia vapor is generated and supplied to the mixed-medium turbine 7 to drive the generator 36 to generate power and circulate. The circulated ammonia vapor is cooled with deep cold seawater 24 in order to recover the liquid.

【0077】吸収式冷凍装置2で生成された低温の触媒
は、低温冷媒供給配管51を通してアンモニア冷媒貯蔵槽
25に導かれアンモニア液を冷却し、低温アンモニア冷媒
として貯蔵する。加熱された冷媒は戻り配管52を通して
吸収式冷凍装置2に戻り、蒸発器(図示せず)で熱交換
を行う。
The low-temperature catalyst generated by the absorption refrigeration system 2 passes through a low-temperature refrigerant supply pipe 51 to an ammonia refrigerant storage tank.
Guided to 25, the ammonia liquid is cooled and stored as a low-temperature ammonia refrigerant. The heated refrigerant returns to the absorption refrigeration apparatus 2 through the return pipe 52, and performs heat exchange in an evaporator (not shown).

【0078】貯蔵された低温アンモニア冷媒は、導入配
管53および導入ポンプ54により混合媒体装置6の復液部
に導かれ、混合媒体タービン7の排気と熱交換(あるい
は混合吸収)を行ってこれを凝縮し、熱交換後に高温に
なったアンモニア冷媒(あるいは凝縮液)は戻り配管55
を通してアンモニア冷媒貯蔵槽25に循環する。混合媒体
装置6は深層冷海水24が海水供給ポンプ38により冷海水
供給管41を通して流入し、流出管56により流出する。
The stored low-temperature ammonia refrigerant is led to the condensate section of the mixing medium device 6 by the introduction pipe 53 and the introduction pump 54, and exchanges heat with (or absorbs) the exhaust gas of the mixing medium turbine 7. The ammonia refrigerant (or condensate) that has condensed and has become hot after heat exchange returns to the return pipe 55
And circulates to the ammonia refrigerant storage tank 25. In the mixing medium device 6, the deep seawater 24 flows in through the cold seawater supply pipe 41 by the seawater supply pump 38 and flows out through the outflow pipe 56.

【0079】つぎに本実施の形態の作用を説明する。軽
水からなる冷却材は、原子炉3において加熱されて飽和
状態の水蒸気となり、この水蒸気は主蒸気管31を経由し
て蒸気タービン5に送られる。蒸気タービン5に送られ
た水蒸気は蒸気タービン5を駆動し、蒸気タービン5の
回転エネルギーが発電機32において電気エネルギーに変
換されて発電が行われる。蒸気タービン5からの排気は
排気管33を経由して混合媒体装置6に送られ、混合媒体
装置6で熱交換を行って復水となり、循環ポンプ29の入
口側に流入し、原子炉3に環流される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The coolant made of light water is heated in the nuclear reactor 3 to become saturated steam, and this steam is sent to the steam turbine 5 via the main steam pipe 31. The steam sent to the steam turbine 5 drives the steam turbine 5, and the rotation energy of the steam turbine 5 is converted into electric energy in the generator 32 to generate power. The exhaust gas from the steam turbine 5 is sent to the mixing medium device 6 via the exhaust pipe 33, performs heat exchange in the mixing medium device 6, condenses water, flows into the inlet side of the circulation pump 29, and flows into the reactor 3. It is refluxed.

【0080】電力需要の多い昼間においては、蒸気ター
ビン5の中段から抽気は行わないで、蒸気タービン5の
排気の全量が混合媒体装置6の加熱器の熱交換部で水と
アンモニアの混合媒体と熱交換を行って原子力発電系統
1の循環ポンプ29の入口側に環流する。
In the daytime when power demand is high, no air is extracted from the middle stage of the steam turbine 5, and the entire amount of exhaust gas from the steam turbine 5 is supplied to the heat exchange section of the heater of the mixing medium device 6. The heat is exchanged to return to the inlet side of the circulation pump 29 of the nuclear power generation system 1.

【0081】加熱器で加熱された水とアンモニアの混合
媒体は、分離器でアンモニア濃度の高い蒸気と低い溶液
に分離される。アンモニア濃度の高い蒸気は、混合媒体
タービン7に供給され、これを駆動して同軸に結合され
ている発電機36を回転させて発電を行う。
The mixed medium of water and ammonia heated by the heater is separated by the separator into a vapor having a high ammonia concentration and a solution having a low ammonia concentration. The steam having a high ammonia concentration is supplied to the mixed medium turbine 7, which drives the mixed medium turbine 7 to rotate the generator 36 connected coaxially to generate electric power.

【0082】混合媒体タービン7の排気は、混合媒体装
置6に戻り、先に分離されたアンモニア濃度の低い溶液
に混合吸収され、海水供給ポンプ38から冷海水供給管41
を通して流入する深層冷海水24(水深約600 mの海水で
約7.5 ℃)等の冷却水と熱交換をして凝縮させられて復
液となる。この復液は、ポンプで加圧されて熱交換器を
経由して加熱器(図示せず)に環流し、流出管56から流
出する。
The exhaust gas of the mixed-medium turbine 7 returns to the mixed-medium device 6, is mixed and absorbed by the solution having a low ammonia concentration separated beforehand, and is supplied from the seawater supply pump 38 to the cold seawater supply pipe 41.
The water is condensed by heat exchange with cooling water such as deep cold seawater 24 (approximately 7.5 ° C. in seawater at a depth of about 600 m) that flows in through the tank and is condensed to return. The condensed liquid is pressurized by a pump, returns to a heater (not shown) via a heat exchanger, and flows out of an outflow pipe 56.

【0083】電力需要の少ない夜間においては、蒸気タ
ービン5の中段から抽気が行われ、吸収式冷凍装置2の
加熱器の熱交換部で水とアンモニアの混合媒体と熱交換
を行って原子力発電系統1の循環ポンプの入口側に環流
する。加熱器で加熱された水とアンモニアの混合媒体
は、分離器でアンモニア濃度の高い蒸気と低い溶液に分
離される。
During nighttime when power demand is small, bleeding is performed from the middle stage of the steam turbine 5, and heat exchange with a mixed medium of water and ammonia is performed in the heat exchange section of the heater of the absorption refrigeration system 2, and the nuclear power generation system Reflux to the inlet side of the circulation pump. The mixed medium of water and ammonia heated by the heater is separated by the separator into a vapor having a high ammonia concentration and a solution having a low ammonia concentration.

【0084】アンモニア濃度の高い蒸気は、凝縮器で深
層冷海水(水深約600 mの海水で約7.5 ℃)等の冷却水
と熱交換をして凝縮させられ、凝縮液は膨張弁を通って
冷熱器に流入する。膨張弁を通過するときに断熱膨張で
低温の冷媒になる。この冷熱器の冷媒が、アンモニア冷
媒貯蔵槽25に送られ、低温アンモニア冷媒を生成してこ
れを貯蔵する。冷熱器で生成された冷媒は高温になって
吸収式冷凍装置2に循環する。
The steam having a high ammonia concentration is condensed by exchanging heat with cooling water such as deep cold seawater (approximately 7.5 ° C. in seawater having a depth of about 600 m) in a condenser, and the condensate passes through an expansion valve. Flow into cooler. When passing through the expansion valve, the refrigerant becomes a low-temperature refrigerant by adiabatic expansion. The refrigerant in the cooler is sent to the ammonia refrigerant storage tank 25 to generate and store low-temperature ammonia refrigerant. The refrigerant generated in the cooler becomes high in temperature and circulates through the absorption refrigeration system 2.

【0085】昼間のピーク電力需要の発生するときに
は、アンモニア冷媒貯蔵槽25に貯蔵される低温のアンモ
ニア冷媒を混合媒体装置6の復液部の熱交換部に導き、
混合媒体タービン7から排気される高濃度のアンモニア
蒸気と熱交換(あるいは混合吸収)を行って、深層冷海
水より低い温度で凝縮させる。
When peak power demand occurs during the day, the low-temperature ammonia refrigerant stored in the ammonia refrigerant storage tank 25 is guided to the heat exchange section of the liquid condensing section of the mixed medium device 6.
Heat exchange (or mixed absorption) is performed with the high-concentration ammonia vapor exhausted from the mixed medium turbine 7 to condense at a lower temperature than deep cold seawater.

【0086】つぎに本実施の形態の効果を説明する。夜
間電力で低温のアンモニア冷媒を生成し、ピーク電力需
要の発生する昼間に混合媒体装置6の復液部の熱交換部
に導き、混合媒体タービン7から排出される高濃度のア
ンモニア蒸気を深層冷海水温度よりも低い温度で凝縮す
る。これにより、混合媒体タービン7の熱効率を向上さ
せてピーク電力需要に対応し、複合発電プラントを提供
できる。
Next, the effect of this embodiment will be described. A low-temperature ammonia refrigerant is generated by nighttime electric power, guided to the heat exchange section of the liquid condensing section of the mixed medium device 6 in the daytime when peak power demand occurs, and the high-concentration ammonia vapor discharged from the mixed medium turbine 7 is subjected to deep cooling. Condenses at temperatures lower than seawater temperature. As a result, the thermal efficiency of the mixed-medium turbine 7 can be improved to meet peak power demand, and a combined cycle power plant can be provided.

【0087】また、吸収式冷凍装置2にアルコール系冷
媒を用い、アンモニアを凍らせる温度以下の冷媒を生成
する。この冷媒を用いてアンモニア冷媒貯蔵槽25にアン
モニア氷を生成して貯蔵する。さらに、アンモニアを氷
にして貯蔵することにより貯蔵槽の容量を削減すること
ができ、発電プラント建設費の低減ができる。
In addition, an alcohol-based refrigerant is used in the absorption refrigeration apparatus 2 to generate a refrigerant having a temperature equal to or lower than the temperature at which ammonia is frozen. Using this refrigerant, ammonia ice is generated and stored in the ammonia refrigerant storage tank 25. Furthermore, by storing ammonia as ice, the capacity of the storage tank can be reduced, and the power plant construction cost can be reduced.

【0088】[0088]

【発明の効果】請求項1から9の発明によれば、夜間の
電力需要の少ない時に、純水を電気分解して酸素を原子
力の熱エネルギーを利用して液化貯蔵し、水素をピーク
発電時に発生した炭酸ガスで液化貯蔵したものとにより
触媒作用のもとでメタノールに変換して貯蔵する。
According to the first to ninth aspects of the present invention, when nighttime power demand is low, pure water is electrolyzed and oxygen is liquefied and stored using the heat energy of nuclear power, and hydrogen is generated during peak power generation. It is converted to methanol under the action of a catalyst liquefied and stored with the generated carbon dioxide gas and stored.

【0089】昼間のピーク発電需要時には、貯蔵してお
いたメタノールおよび液体酸素と液体炭酸ガスを加圧,
気化して炭酸ガス中で酸素燃焼をさせて燃焼ガスを発生
させてガスタービンを駆動し、その廃熱で水蒸気を発生
させて蒸気タービンを駆動し、蒸気タービンの廃熱で混
合媒体サイクルのアンモニア蒸気を発生させて混合媒体
タービンを駆動してピーク電力需要対応の発電を行う。
メタノール燃焼で発生した炭酸ガスは液化して貯蔵を行
う。
During peak demand in the daytime, the stored methanol, liquid oxygen and liquid carbon dioxide are pressurized,
The gas turbine is driven by vaporizing and performing oxyfuel combustion in carbon dioxide gas to generate combustion gas, and the waste heat of the gas turbine is used to drive the steam turbine. The steam is generated to drive the mixed-medium turbine to generate power corresponding to peak power demand.
Carbon dioxide gas generated by methanol combustion is liquefied and stored.

【0090】これによって、夜間の原子力プラントの電
力と、熱エネルギーを用いて昼間のピーク発電用の燃料
を製造して貯蔵し、昼間はこの燃料を燃焼させて発電を
行い負荷変動に対応することができるとともに、炭酸ガ
スの発生を抑制することができる。
Thus, the fuel for the daytime peak power generation is manufactured and stored by using the power of the nuclear power plant at night and the thermal energy, and the fuel is burned during the day to generate power to cope with the load fluctuation. And the generation of carbon dioxide gas can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る複合発電プラントの第1の実施の
形態を示す系統図。
FIG. 1 is a system diagram showing a first embodiment of a combined cycle power plant according to the present invention.

【図2】本発明に係る第1の実施の形態における変形例
の第1の例を示す系統図。
FIG. 2 is a system diagram showing a first example of a modification of the first embodiment according to the present invention.

【図3】同じく、変形例の第2の例を示す系統図。FIG. 3 is a system diagram showing a second example of the modification.

【図4】同じく、変形例の第3の例を示す系統図。FIG. 4 is a system diagram showing a third example of the modification.

【図5】本発明に係る複合発電プラントの第2の実施の
形態を示す系統図。
FIG. 5 is a system diagram showing a second embodiment of the combined cycle power plant according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子力発電系統、2…吸収式冷凍装置、3…原子
炉、4…貯蔵冷熱変換装置、5…蒸気タービン、6…第
1の混合媒体装置、7…混合媒体タービン、8…深冷式
炭酸ガス‐酸素液化装置、9…液体酸素貯蔵槽、10…液
体炭酸ガス貯蔵槽、11…燃焼器、12…ガスタービン、13
…廃熱ボイラー、14…蒸気タービン、15…混合媒体装
置、16…混合媒体タービン、17…水電解装置、18…メタ
ノール合成器、19…メタノール貯蔵槽、20,21,22…電
力、23…純水、24…深層冷海水、25…アンモニア冷媒貯
蔵槽、26…メタノールガスタービン複合発電系統、27…
復水器、28…冷媒製造システム、29…循環ポンプ、30…
第1の混合媒体発電系統、31…主蒸気管、32…発電機、
33…排気管、34…環流管、35…蒸気管、36…発電機、37
…戻り管、38…海水供給ポンプ、39…抽気管、40…戻り
給水管、41…冷海水供給管、42…発電機、43…酸素供給
管、44…水素供給管、45…炭酸ガス供給管、46…第2の
混合媒体発電系統、47…発電機、48…酸素供給管、49…
炭酸ガス供給管、50…メタノール供給管、51…低温冷媒
供給配管、52…戻り配管、53…導入配管、54…導入ポン
プ、55…戻り配管、56…流出管、57…メタノール合成系
統、58…深冷式CO2 ,O2 液化系統、59…原子力発電
系統。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nuclear power generation system, 2 ... Absorption type refrigeration apparatus, 3 ... Reactor, 4 ... Storage cooling / heat conversion apparatus, 5 ... Steam turbine, 6 ... First mixed medium apparatus, 7 ... Mixed medium turbine, 8 ... Deep cooling type Carbon dioxide-oxygen liquefaction unit, 9: liquid oxygen storage tank, 10: liquid carbon dioxide storage tank, 11: combustor, 12: gas turbine, 13
... Waste heat boiler, 14 ... Steam turbine, 15 ... Mixed media unit, 16 ... Mixed media turbine, 17 ... Water electrolyzer, 18 ... Methanol synthesizer, 19 ... Methanol storage tank, 20, 21, 22 ... Electric power, 23 ... Pure water, 24 ... deep cold seawater, 25 ... ammonia refrigerant storage tank, 26 ... methanol gas turbine combined power generation system, 27 ...
Condenser, 28 ... Refrigerant production system, 29 ... Circulation pump, 30 ...
First mixed-medium power generation system, 31: main steam pipe, 32: generator,
33 ... exhaust pipe, 34 ... reflux pipe, 35 ... steam pipe, 36 ... generator, 37
... Return pipe, 38 ... Seawater supply pump, 39 ... Bleed pipe, 40 ... Return water supply pipe, 41 ... Cold seawater supply pipe, 42 ... Generator, 43 ... Oxygen supply pipe, 44 ... Hydrogen supply pipe, 45 ... Carbon dioxide supply Pipes, 46 ... second mixed-medium power generation system, 47 ... generator, 48 ... oxygen supply pipe, 49 ...
Carbon dioxide supply pipe, 50… Methanol supply pipe, 51… Low temperature refrigerant supply pipe, 52… Return pipe, 53… Introduction pipe, 54… Introduction pump, 55… Return pipe, 56… Outflow pipe, 57… Methanol synthesis system, 58 ... Fukahiyashiki CO 2, O 2 liquefaction system, 59 ... nuclear power generation system.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02C 6/14 F02C 6/14 G21D 5/00 G21D 5/00 (72)発明者 廣野 秀治 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 角山 茂章 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 3G081 BA02 BA11 BA14 BB00 BB03 BB07 BC00 BC07 BD02 BD04 BD10 DA22 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02C 6/14 F02C 6/14 G21D 5/00 G21D 5/00 (72) Inventor Hideharu Hirono Kawasaki, Kanagawa Prefecture No. 1, Komukai Toshiba-cho, Ichiyuki-ku, Toshiba R & D Center (72) Inventor Shigeaki Kadoyama 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Yokohama Office (reference) BB00 BB03 BB07 BC00 BC07 BD02 BD04 BD10 DA22

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原子炉で発生した蒸気により蒸気タービ
ンを回転して発電機を駆動する原子力発電系統と、この
原子力発電系統の蒸気タービンの排ガス側に接続した吸
収式冷凍装置と、この吸収式冷凍装置に接続した深冷式
液化装置と、この深冷式液化装置に接続した貯蔵冷熱変
換装置と、この貯蔵冷熱変換装置に接続した燃焼器を備
えたメタノールガスタービン複合発電系統と、前記深冷
式液化装置に接続する水電解装置を備えかつ前記貯蔵冷
熱変換装置に接続するメタノール合成器を備えたメタノ
ール合成系統とを具備したことを特徴とする複合発電プ
ラント。
1. A nuclear power generation system for driving a generator by rotating a steam turbine by steam generated in a nuclear reactor, an absorption refrigeration device connected to an exhaust gas side of a steam turbine of the nuclear power generation system, A cryogenic liquefaction device connected to the refrigeration device, a storage cold energy conversion device connected to the cryogenic liquefaction device, a methanol gas turbine combined power generation system including a combustor connected to the storage cold energy conversion device, A combined power plant comprising: a water electrolysis device connected to a cold liquefaction device; and a methanol synthesis system provided with a methanol synthesizer connected to the storage cold energy conversion device.
【請求項2】 前記原子力発電系統と前記吸収式冷凍装
置との間に混合媒体装置と混合媒体タービンおよび発電
機を備えた混合媒体発電系統を設け、前記混合媒体装置
の環流管の入口側を前記蒸気タービンの最終段排気管に
接続し、かつ前記環流管の出口側を前記原子炉の循環ポ
ンプの入口側に接続してなることを特徴とする請求項1
記載の複合発電プラント。
2. A mixed-medium power generation system including a mixed-medium device, a mixed-medium turbine, and a generator is provided between the nuclear power generation system and the absorption refrigeration system, and an inlet side of a reflux pipe of the mixed-medium device is provided. 2. The reactor according to claim 1, wherein the exhaust pipe is connected to a final exhaust pipe of the steam turbine, and an outlet side of the reflux pipe is connected to an inlet side of a circulation pump of the nuclear reactor.
A combined power plant as described.
【請求項3】 前記混合媒体発電系統は水とアンモニア
混合媒体発電系統からなることを特徴とする請求項2記
載の複合発電プラント。
3. The combined cycle power plant according to claim 2, wherein said mixed medium power generation system comprises a water and ammonia mixed medium power generation system.
【請求項4】 前記吸収式冷凍装置の代りに冷媒製造シ
ステムを設けたことを特徴とする請求項1または2記載
の複合発電プラント。
4. The combined cycle power plant according to claim 1, wherein a refrigerant production system is provided instead of the absorption refrigeration system.
【請求項5】 前記吸収式冷凍装置に水,アンモニア系
冷媒,アルコール系冷媒を用いることを特徴とする請求
項1記載の複合発電プラント。
5. The combined cycle power plant according to claim 1, wherein water, an ammonia-based refrigerant, and an alcohol-based refrigerant are used in the absorption refrigeration apparatus.
【請求項6】 前記メタノールガスタービン複合発電系
統の廃熱ボイラーの排気を前記深冷式液化装置に導き、
液体炭酸ガスと純水に分離して貯蔵し、純水を電気分解
して水素と酸素を生成し、酸素は前記深冷式液化装置に
導き、液体酸素として貯蔵し、水素は貯蔵していた炭酸
ガスを気化したものとで触媒を用いてメタノールを製造
して貯蔵し、貯蔵したメタノール,液体酸素と液体炭酸
ガスを加圧して気化して燃焼させて発生した燃焼ガスで
ガスタービンを駆動して発電を行うことを特徴とする請
求項1記載の複合発電プラント。
6. An exhaust gas from a waste heat boiler of the methanol gas turbine combined cycle system is led to the cryogenic liquefaction apparatus,
Liquid carbon dioxide and pure water were separated and stored, pure water was electrolyzed to generate hydrogen and oxygen, oxygen was led to the cryogenic liquefaction apparatus, stored as liquid oxygen, and hydrogen was stored Carbon dioxide gas is vaporized to produce methanol using a catalyst and stored, and the stored methanol, liquid oxygen and liquid carbon dioxide are pressurized, vaporized and burned to drive a gas turbine with the combustion gas generated. The combined cycle power plant according to claim 1, wherein the combined cycle power plant performs power generation.
【請求項7】 前記混合媒体発電系統の混合媒体装置ま
たは前記復水器の復液部の冷却に深層冷海水を用いるこ
とを特徴とする請求項1または2記載の複合発電プラン
ト。
7. The combined cycle power plant according to claim 1, wherein deep mixed seawater is used for cooling the mixed medium device of the mixed medium power generation system or the condensing portion of the condenser.
【請求項8】 前記メタノールガスタービン複合発電系
統の廃熱ボイラーと蒸気タービンに接続する第2の混合
媒体装置,混合媒体タービンおよび発電機を備えた第2
の混合媒体発電系統を設けてなることを特徴とする請求
項1記載の複合発電プラント。
8. A second mixed medium device connected to a waste heat boiler and a steam turbine of the methanol-gas turbine combined power generation system, a second mixed medium turbine and a second generator.
The combined power generation plant according to claim 1, wherein a mixed-medium power generation system is provided.
【請求項9】 前記メタノールガスタービン複合発電系
統の蒸気タービンの排気管を前記混合媒体装置に接続
し、前記混合媒体装置の出口管を分岐して前記メタノー
ルガスタービン複合発電系統の廃熱ボイラーに接続する
ことを特徴とする請求項2記載の複合発電プラント。
9. An exhaust pipe of a steam turbine of the methanol gas turbine combined power generation system is connected to the mixed medium device, and an outlet pipe of the mixed medium device is branched to a waste heat boiler of the methanol gas turbine combined power generation system. 3. The combined cycle power plant according to claim 2, wherein the combined cycle is connected.
【請求項10】 原子炉で発生した蒸気により蒸気ター
ビンを回転して発電機を駆動する原子力発電系統と、こ
の原子力発電系統の蒸気タービンの排気管に接続した混
合媒体装置,混合媒体タービンおよび発電機を備えた混
合媒体発電系統と、前記蒸気タービンの中段から抽気す
る抽気管に接続した吸収式冷凍装置と、この吸収式冷凍
装置と前記混合媒体装置に配管接続したアンモニア冷媒
貯蔵槽とを具備したことを特徴とする複合発電プラン
ト。
10. A nuclear power generation system for driving a generator by rotating a steam turbine by steam generated in a nuclear reactor, a mixing medium device, a mixing medium turbine, and a power generator connected to an exhaust pipe of a steam turbine of the nuclear power generation system. And a mixed-medium power generation system equipped with a heat exchanger, an absorption refrigeration unit connected to an extraction pipe for bleeding air from the middle stage of the steam turbine, and an ammonia refrigerant storage tank connected to the absorption refrigeration device and the mixed medium device by piping. A combined cycle power plant characterized by the following.
JP10291929A 1998-10-14 1998-10-14 Combined power generating plant Pending JP2000120404A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10291929A JP2000120404A (en) 1998-10-14 1998-10-14 Combined power generating plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10291929A JP2000120404A (en) 1998-10-14 1998-10-14 Combined power generating plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000120404A true JP2000120404A (en) 2000-04-25

Family

ID=17775304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10291929A Pending JP2000120404A (en) 1998-10-14 1998-10-14 Combined power generating plant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000120404A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013092065A (en) * 2011-10-24 2013-05-16 Hitachi Zosen Corp Complex type thermal power system
KR101409314B1 (en) 2012-09-06 2014-06-18 지에스파워 주식회사 Binary Type Electric Power Generation System
CN105980665A (en) * 2013-12-20 2016-09-28 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 Method and apparatus for generating electricity and storing energy using a thermal or nuclear power plant
JP2016196699A (en) * 2015-04-03 2016-11-24 悠一 桐生 Nuclear power hydrogen supply system
CN110486968A (en) * 2019-08-28 2019-11-22 中南大学 One kind being based on CO2The combined cooling and power system of working medium
CN110847988A (en) * 2019-09-30 2020-02-28 西安交通大学 Peak-shaving energy storage device using carbon dioxide as working medium and control method thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013092065A (en) * 2011-10-24 2013-05-16 Hitachi Zosen Corp Complex type thermal power system
KR101409314B1 (en) 2012-09-06 2014-06-18 지에스파워 주식회사 Binary Type Electric Power Generation System
CN105980665A (en) * 2013-12-20 2016-09-28 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 Method and apparatus for generating electricity and storing energy using a thermal or nuclear power plant
US10196940B2 (en) 2013-12-20 2019-02-05 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method and apparatus for generating electricity and storing energy using a thermal or nuclear power plant
US10329959B2 (en) 2013-12-20 2019-06-25 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method and apparatus for generating electricity using a thermal power plant
US10329960B2 (en) 2013-12-20 2019-06-25 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method and apparatus for generating electricity using a nuclear power plant
JP2016196699A (en) * 2015-04-03 2016-11-24 悠一 桐生 Nuclear power hydrogen supply system
CN110486968A (en) * 2019-08-28 2019-11-22 中南大学 One kind being based on CO2The combined cooling and power system of working medium
CN110847988A (en) * 2019-09-30 2020-02-28 西安交通大学 Peak-shaving energy storage device using carbon dioxide as working medium and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11578623B2 (en) Cryogenic combined cycle power plant
EP2122257B1 (en) Co2 based district energy system
JP2856552B2 (en) Improved co-cycle plant using liquefied natural gas as fuel.
JP2004210597A (en) Waste-heat-using hydrogen/oxygen system and method for producing liquid hydrogen
WO2009014480A1 (en) Method and arrangement for energy conversion of heat
CN102563987A (en) Vapor-compression refrigerating plant driven by organic Rankine cycle and method
US4227374A (en) Methods and means for storing energy
US20120038172A1 (en) Renewable power storage utilizing liquid gas
JP2000064813A (en) Cold storage type load leveling power generating system and power generating method using this system
JP2001193483A (en) Gas turbine system
EP2330280A1 (en) Method of operating a gas turbine; a gas turbine system; and a method and system for cooling a hydrocarbon stream
JPH09250360A (en) Energy storaging type gas turbine power generating system
JP4554641B2 (en) Methane hydrate cold power generation system
RU2273742C1 (en) Energy-accumulating plant
JP2000120404A (en) Combined power generating plant
CN202501677U (en) Steam compression refrigeration device driven by organic Rankine cycle
JPH11343865A (en) Cryogenic turbine power generation system
JP2002168101A (en) Composite energy system
JP2004150685A (en) Nitrogen producing equipment and turbine power generation equipment
JP3697476B2 (en) Combined power generation system using gas pressure energy
JP2000002790A (en) Nuclear power combinat
CN113309591A (en) LNG cold energy utilization device
JP2003328172A (en) Hydrogen utilization system
JPH11343864A (en) Cryogenic turbine power generation system
JP2004041967A (en) Energy system