JP2003020914A - 閉サイクルガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システム - Google Patents
閉サイクルガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＮＧを冷熱源として利用する閉サイクルガ
スタービンについて、ＬＮＧの導入量の変動に拘わらず
要求温度を満足するＮＧを良好に確保する。 【解決手段】 圧縮機１０により圧縮し加熱器１２で加
熱した動作流体をタービン１４に導入して機械的仕事を
させ、さらにタービン１４から排出される動作流体をＬ
ＮＧ（液化ガス）を冷熱源として冷却器１６で冷却して
圧縮機１０に導入するように閉回路２が構成される。冷
却器１６において生成されたＮＧ（ガス状体）を流通さ
せるための供給通路５には、温調用タービン２０（２
６）と、この温調用タービン２０（２６）をバイパスす
るバイパス通路５ｂ（５ｃ）とが設けられ、バイパス通
路５ｂ（５ｃ）には、温調用タービン２０（２６）を経
由するＮＧとバイパス通路５ｂ（５ｃ）を流通するＮＧ
の割合を調整可能とする流量調整バルブ２４（３０）が
設けられている。
スタービンについて、ＬＮＧの導入量の変動に拘わらず
要求温度を満足するＮＧを良好に確保する。 【解決手段】 圧縮機１０により圧縮し加熱器１２で加
熱した動作流体をタービン１４に導入して機械的仕事を
させ、さらにタービン１４から排出される動作流体をＬ
ＮＧ（液化ガス）を冷熱源として冷却器１６で冷却して
圧縮機１０に導入するように閉回路２が構成される。冷
却器１６において生成されたＮＧ（ガス状体）を流通さ
せるための供給通路５には、温調用タービン２０（２
６）と、この温調用タービン２０（２６）をバイパスす
るバイパス通路５ｂ（５ｃ）とが設けられ、バイパス通
路５ｂ（５ｃ）には、温調用タービン２０（２６）を経
由するＮＧとバイパス通路５ｂ（５ｃ）を流通するＮＧ
の割合を調整可能とする流量調整バルブ２４（３０）が
設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化ガスを冷熱源
として利用した閉サイクルガスタービンおよび同ガスタ
ービンを用いた発電システムに関するものである。
として利用した閉サイクルガスタービンおよび同ガスタ
ービンを用いた発電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＬＮＧ（液化天然ガス（液化
ガス））の有する冷熱を有効に利用すべく、例えば発電
システムの冷熱源としてＬＮＧを利用することが一般に
行われている。
ガス））の有する冷熱を有効に利用すべく、例えば発電
システムの冷熱源としてＬＮＧを利用することが一般に
行われている。
【０００３】図５は、そのような発電システムの一例を
示している。この図に示す発電システム１は、原理的に
は閉（密閉）サイクルガスタービン、詳しくは閉ブレイ
トンサイクルガスタービンを用いた発電システムであっ
て、同図に示すように圧縮機１０、加熱器１２、タービ
ン１４および冷却器１６を備えた密閉ループ（閉回路
２）内で動作流体を循環させながら、前記タービン１４
に連結された発電機１８を駆動するように構成されてい
る。具体的には、圧縮機１０で圧縮した動作流体を加熱
器１２で加熱して高温高圧の動作流体を生成し、これを
ノズルにより膨張させてタービン１４を回転させ、この
回転により発電機１８を駆動するとともに、その回転力
の一部を圧縮機１０の駆動に利用するものである。な
お、タービン１４を経た動作流体は、冷却器１６を経て
冷却された後、圧縮器１０に導入されるように構成され
ている。
示している。この図に示す発電システム１は、原理的に
は閉（密閉）サイクルガスタービン、詳しくは閉ブレイ
トンサイクルガスタービンを用いた発電システムであっ
て、同図に示すように圧縮機１０、加熱器１２、タービ
ン１４および冷却器１６を備えた密閉ループ（閉回路
２）内で動作流体を循環させながら、前記タービン１４
に連結された発電機１８を駆動するように構成されてい
る。具体的には、圧縮機１０で圧縮した動作流体を加熱
器１２で加熱して高温高圧の動作流体を生成し、これを
ノズルにより膨張させてタービン１４を回転させ、この
回転により発電機１８を駆動するとともに、その回転力
の一部を圧縮機１０の駆動に利用するものである。な
お、タービン１４を経た動作流体は、冷却器１６を経て
冷却された後、圧縮器１０に導入されるように構成され
ている。
【０００４】そして、冷熱源としてＬＮＧを前記冷却器
１６に導入することにより、動作流体とＬＮＧとの間で
熱交換を行わせて動作流体を冷却する一方、この熱交換
によりＬＮＧを気化させてＮＧ（天然ガス（ガス状
体））を生成して消費地に供給するように構成されてい
る。
１６に導入することにより、動作流体とＬＮＧとの間で
熱交換を行わせて動作流体を冷却する一方、この熱交換
によりＬＮＧを気化させてＮＧ（天然ガス（ガス状
体））を生成して消費地に供給するように構成されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、ガスタービンを
用いた発電システムとして図６に示すようなシステムが
考えられている。このシステムは、ＮＧを燃料として圧
縮空気を燃焼させて高温高圧のガスを生成し、このガス
によりタービンを回転させて発電機を駆動する主発電シ
ステムと、図５に示したような閉サイクルガスタービン
を用いた補助発電システムとからなり、ＬＮＧを補助発
電システムの冷熱源として利用して発電を行いながら、
該ＬＮＧを気化させて（ＮＧを生成して）これを主発電
システムに燃料として供給するものであり、ＬＮＧの有
する冷熱の利用と、ＮＧの生成とを合理的に行うことが
できる発電システムとして期待される。
用いた発電システムとして図６に示すようなシステムが
考えられている。このシステムは、ＮＧを燃料として圧
縮空気を燃焼させて高温高圧のガスを生成し、このガス
によりタービンを回転させて発電機を駆動する主発電シ
ステムと、図５に示したような閉サイクルガスタービン
を用いた補助発電システムとからなり、ＬＮＧを補助発
電システムの冷熱源として利用して発電を行いながら、
該ＬＮＧを気化させて（ＮＧを生成して）これを主発電
システムに燃料として供給するものであり、ＬＮＧの有
する冷熱の利用と、ＮＧの生成とを合理的に行うことが
できる発電システムとして期待される。
【０００６】ところで、このような発電システムでは、
主発電システムからの要求に応じて必要かつ十分なＮＧ
を供給することが必要であり、そのため、補助発電シス
テムを経由する（導入される）ＬＮＧの量がこの要求Ｎ
Ｇ量に応じて変動することが多い。しかし、補助発電シ
ステムに導入されるＬＮＧの量が変動すると、これに起
因して補助システム内の動作流体とＬＮＧとの熱授受の
バランスが損なわれ、その結果、要求されるＮＧの温度
を確保できなくなることが考えられる。従って、上記の
ような発電システムにおいては、ＬＮＧの導入量に変動
が生じた場合でも、ＮＧの要求温度を確実に満足し得る
ように何らかの工夫をすることが必要となる。
主発電システムからの要求に応じて必要かつ十分なＮＧ
を供給することが必要であり、そのため、補助発電シス
テムを経由する（導入される）ＬＮＧの量がこの要求Ｎ
Ｇ量に応じて変動することが多い。しかし、補助発電シ
ステムに導入されるＬＮＧの量が変動すると、これに起
因して補助システム内の動作流体とＬＮＧとの熱授受の
バランスが損なわれ、その結果、要求されるＮＧの温度
を確保できなくなることが考えられる。従って、上記の
ような発電システムにおいては、ＬＮＧの導入量に変動
が生じた場合でも、ＮＧの要求温度を確実に満足し得る
ように何らかの工夫をすることが必要となる。
【０００７】なお、上記のような補助発電システムの目
的は、発電量の確保よりもむしろＬＮＧの有する冷熱の
有効活用にあるので、発電量が特に問題となることは少
ない。しかし、発電量は可及的に多い方が好ましいのは
言うまでもなく、従って、ＬＮＧ導入量の変動に伴うＮ
Ｇ温度への影響を回避し得るように構成する場合でも、
出来るだけ発電量を確保できるようにするのが好まし
い。
的は、発電量の確保よりもむしろＬＮＧの有する冷熱の
有効活用にあるので、発電量が特に問題となることは少
ない。しかし、発電量は可及的に多い方が好ましいのは
言うまでもなく、従って、ＬＮＧ導入量の変動に伴うＮ
Ｇ温度への影響を回避し得るように構成する場合でも、
出来るだけ発電量を確保できるようにするのが好まし
い。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であって、液化ガスを冷熱源として利用する閉サイクル
ガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システ
ムについて、合理的な構成で、液化ガスの導入量の変動
に拘わらず、要求されるガス状体の温度条件を良好に確
保し得るようにすること、また、発電システムにおいて
さらに好ましくは、より多くの発電量を確保できるよう
にすることを目的とする。
であって、液化ガスを冷熱源として利用する閉サイクル
ガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システ
ムについて、合理的な構成で、液化ガスの導入量の変動
に拘わらず、要求されるガス状体の温度条件を良好に確
保し得るようにすること、また、発電システムにおいて
さらに好ましくは、より多くの発電量を確保できるよう
にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、圧縮機により圧縮されて加熱器で加熱さ
れた作動流体をタービンに導入することにより該タービ
ンを回転させて機械的仕事をさせ、さらにタービンから
排出される動作流体を冷却器で冷却して圧縮機に導入す
るように閉回路が構成されるとともに、前記冷却器に対
して液化ガスを冷熱源として導入しながら該液化ガスを
気化させてガス状体を生成するようにした閉サイクルガ
スタービンにおいて、該ガス状体の温度を調整可能とす
る温度調整手段を備えているものである（請求項１）。
に、本発明は、圧縮機により圧縮されて加熱器で加熱さ
れた作動流体をタービンに導入することにより該タービ
ンを回転させて機械的仕事をさせ、さらにタービンから
排出される動作流体を冷却器で冷却して圧縮機に導入す
るように閉回路が構成されるとともに、前記冷却器に対
して液化ガスを冷熱源として導入しながら該液化ガスを
気化させてガス状体を生成するようにした閉サイクルガ
スタービンにおいて、該ガス状体の温度を調整可能とす
る温度調整手段を備えているものである（請求項１）。
【００１０】このような閉サイクルガスタービンによれ
ば、冷却器に導入される液化ガスの量に拘わらず、所望
の温度のガス状体を生成することが可能となる。
ば、冷却器に導入される液化ガスの量に拘わらず、所望
の温度のガス状体を生成することが可能となる。
【００１１】この場合、前記ガス状態の温度調整に伴い
消費された熱エネルギーを回収する回収手段を備えてい
るのがより好ましい（請求項２）。
消費された熱エネルギーを回収する回収手段を備えてい
るのがより好ましい（請求項２）。
【００１２】このようにすれば、温度調整に伴うエネル
ギー損失を抑えることができ、効率の良い閉サイクルガ
スタービンとなる。
ギー損失を抑えることができ、効率の良い閉サイクルガ
スタービンとなる。
【００１３】なお、温度調整手段の具体的な構成として
は、ガス状体の流通通路に、温調用タービンと、この温
調用タービンをバイパスするバイパス通路とを設け、さ
らに温調用タービンを経由するガス状体とバイパス通路
を流通するガス状体との割合を調整可能とするバルブ手
段を設けた構成とすることができる（請求項３）。
は、ガス状体の流通通路に、温調用タービンと、この温
調用タービンをバイパスするバイパス通路とを設け、さ
らに温調用タービンを経由するガス状体とバイパス通路
を流通するガス状体との割合を調整可能とするバルブ手
段を設けた構成とすることができる（請求項３）。
【００１４】この構成によると、温調用タービンにガス
状体が導入されて機械的仕事をすることによりガス状体
の温度が下がる。従って、ガス状体の温度が上昇する傾
向にあるときには、温調用タービンを経由するガス状体
の割合を高めてガス状体の温度降下を促進させ、逆の場
合には、温調用タービンを経由するガス状体の割合を下
げることによりガス状体の温度上昇を促進させることに
より、ガス状体の温度調整を行うことが可能となる。
状体が導入されて機械的仕事をすることによりガス状体
の温度が下がる。従って、ガス状体の温度が上昇する傾
向にあるときには、温調用タービンを経由するガス状体
の割合を高めてガス状体の温度降下を促進させ、逆の場
合には、温調用タービンを経由するガス状体の割合を下
げることによりガス状体の温度上昇を促進させることに
より、ガス状体の温度調整を行うことが可能となる。
【００１５】また、温度調整手段は、前記タービンから
排出される動作流体を冷却器への導入前に予備冷却する
予備冷却器を有するとともに、この予備冷却器による冷
却能力が調整可能に構成されているものであってもよい
（請求項４）。
排出される動作流体を冷却器への導入前に予備冷却する
予備冷却器を有するとともに、この予備冷却器による冷
却能力が調整可能に構成されているものであってもよい
（請求項４）。
【００１６】この構成によれば、動作流体に対する予備
冷却の度合いを調整することにより冷却器での動作流体
と液化ガスとの熱授受のバランスを操作することが可能
となる。従って、ガス状体の温度が上昇傾向にあるとき
には、予備冷却の度合いを高め、これにより冷却器に導
入される動作流体の温度を下げてガス状体の温度降下を
促進させ、逆の場合には、予備冷却の度合いを下げ、こ
れにより冷却器に導入される動作流体の温度を上げてガ
ス状体の温度上昇を促進させることにより、ガス状体の
温度調整を行うことが可能となる。
冷却の度合いを調整することにより冷却器での動作流体
と液化ガスとの熱授受のバランスを操作することが可能
となる。従って、ガス状体の温度が上昇傾向にあるとき
には、予備冷却の度合いを高め、これにより冷却器に導
入される動作流体の温度を下げてガス状体の温度降下を
促進させ、逆の場合には、予備冷却の度合いを下げ、こ
れにより冷却器に導入される動作流体の温度を上げてガ
ス状体の温度上昇を促進させることにより、ガス状体の
温度調整を行うことが可能となる。
【００１７】この場合、例えば、冷却水を冷熱源として
熱交換により動作流体を冷却する熱交換器を予備冷却器
として用い、バルブ手段の操作に応じて予備冷却器に対
する冷却水の導入量を調整することにより動作流体に対
する冷却能力を調整できるように構成することができる
（請求項５）。
熱交換により動作流体を冷却する熱交換器を予備冷却器
として用い、バルブ手段の操作に応じて予備冷却器に対
する冷却水の導入量を調整することにより動作流体に対
する冷却能力を調整できるように構成することができる
（請求項５）。
【００１８】なお、請求項３乃至５の何れかに記載の閉
サイクルガスタービンにおいては、ガス状体の温度を検
出する温度検出手段と、ガス状体の温度が予め設定され
た温度となるように温度検出手段による検出温度に基づ
いてバルブ手段の開閉動作を制御する制御手段とを備え
ているのが好ましい（請求項６）。
サイクルガスタービンにおいては、ガス状体の温度を検
出する温度検出手段と、ガス状体の温度が予め設定され
た温度となるように温度検出手段による検出温度に基づ
いてバルブ手段の開閉動作を制御する制御手段とを備え
ているのが好ましい（請求項６）。
【００１９】この構成によれば、取出されるガス状体の
温度を自動的に要求温度に保つことが可能となる。
温度を自動的に要求温度に保つことが可能となる。
【００２０】また、温度調整手段は、前記閉回路内の動
作流体の圧力を変動させるように構成されているもので
あってもよい（請求項７）。
作流体の圧力を変動させるように構成されているもので
あってもよい（請求項７）。
【００２１】つまり、タービンから排出される動作流体
の温度は閉回路内の動作流体の圧力に応じて変動するた
め、動作流体の圧力調整を行うことにより冷却器におけ
る動作流体と液化ガスとの熱授受のバランスを操作する
ことが可能となる。従って、該バランス操作を行うこと
によりガス状態の温度を調整することが可能となる。
の温度は閉回路内の動作流体の圧力に応じて変動するた
め、動作流体の圧力調整を行うことにより冷却器におけ
る動作流体と液化ガスとの熱授受のバランスを操作する
ことが可能となる。従って、該バランス操作を行うこと
によりガス状態の温度を調整することが可能となる。
【００２２】具体的には、温度調整手段として、閉回路
内に動作流体を充填する充填手段と、閉回路外に動作流
体を排出する排出手段とを設け、充填手段又は排出手段
による動作流体の給排に応じて閉回路内の動作流体の圧
力を変動させるように構成することができる（請求項
８）。
内に動作流体を充填する充填手段と、閉回路外に動作流
体を排出する排出手段とを設け、充填手段又は排出手段
による動作流体の給排に応じて閉回路内の動作流体の圧
力を変動させるように構成することができる（請求項
８）。
【００２３】なお、この場合には、ガス状体の温度を検
出する温度検出手段と、ガス状体の温度が予め設定され
た温度となるように前記温度検出手段による検出温度に
基づいて充填手段又は排出手段による動作流体の給排動
作を制御する制御手段とを備えているのが好ましい（請
求項９）。
出する温度検出手段と、ガス状体の温度が予め設定され
た温度となるように前記温度検出手段による検出温度に
基づいて充填手段又は排出手段による動作流体の給排動
作を制御する制御手段とを備えているのが好ましい（請
求項９）。
【００２４】この構成によれば、取出されるガス状体の
温度を自動的に要求温度に保つことが可能となる。
温度を自動的に要求温度に保つことが可能となる。
【００２５】一方、本発明に係る発電システムは、請求
項１乃至９の何れかに記載の閉サイクルガスタービンを
用いた発電システムであって、前記タービンに発電機が
連結され、タービンの回転により前記発電機が作動する
ように構成されているものである（請求項１０）。
項１乃至９の何れかに記載の閉サイクルガスタービンを
用いた発電システムであって、前記タービンに発電機が
連結され、タービンの回転により前記発電機が作動する
ように構成されているものである（請求項１０）。
【００２６】この発電システムによれば、液化ガスを発
電システムの冷熱として利用しつつガス状体を生成する
ことができ、しかも、液化ガスの導入量に拘わらず要求
温度を満足するガス状体を良好に得ることが可能とな
る。
電システムの冷熱として利用しつつガス状体を生成する
ことができ、しかも、液化ガスの導入量に拘わらず要求
温度を満足するガス状体を良好に得ることが可能とな
る。
【００２７】特に、閉サイクルガスタービンとして請求
項３記載のガスタービンを用いた発電システムでは、温
調用タービンに発電機が接続されることにより、より多
くの発電量を確保することが可能となり合理的な発電シ
ステムとなる。なお、この場合には、温度調整に伴い消
費される熱エネルギーは電力として回収されることとな
るので、発電機が請求項２記載にかかる回収手段を構成
することとなる。
項３記載のガスタービンを用いた発電システムでは、温
調用タービンに発電機が接続されることにより、より多
くの発電量を確保することが可能となり合理的な発電シ
ステムとなる。なお、この場合には、温度調整に伴い消
費される熱エネルギーは電力として回収されることとな
るので、発電機が請求項２記載にかかる回収手段を構成
することとなる。
【００２８】なお、閉サイクルガスタービンに、前記タ
ービンから排出される動作流体を冷却水との熱交換によ
り予備冷却する予備冷却器を有するとともに、該予備冷
却器において前記冷却水を気化させるものでは（例えば
請求項５記載のガスタービンでは）、予備冷却器から排
出される蒸気により回転する蒸気タービンを設け、この
蒸気タービンに発電機をさらに連結するのが好ましい
（請求項１２）。
ービンから排出される動作流体を冷却水との熱交換によ
り予備冷却する予備冷却器を有するとともに、該予備冷
却器において前記冷却水を気化させるものでは（例えば
請求項５記載のガスタービンでは）、予備冷却器から排
出される蒸気により回転する蒸気タービンを設け、この
蒸気タービンに発電機をさらに連結するのが好ましい
（請求項１２）。
【００２９】この構成によれば、予備冷却器から排出さ
れる蒸気を利用してより多くの発電量を確保することが
可能となり合理的な発電システムとなる。なお、この場
合には、温度調整に伴い消費される熱エネルギーは電力
として回収されることとなるので、蒸気タービン及び発
電機が請求項２記載にかかる回収手段を構成することと
なる。
れる蒸気を利用してより多くの発電量を確保することが
可能となり合理的な発電システムとなる。なお、この場
合には、温度調整に伴い消費される熱エネルギーは電力
として回収されることとなるので、蒸気タービン及び発
電機が請求項２記載にかかる回収手段を構成することと
なる。
【００３０】また、本発明に係る発電システムは、空気
を燃焼させてタービンを回転させることにより発電機を
駆動する主発電システムと、閉サイクルガスタービンを
用いた請求項１０又は１１記載の発電システムからなる
補助発電システムとを有し、前記補助発電システムの冷
却器で生成したガス状体を前記主発電システムの燃料と
して供給するように構成されているものである。
を燃焼させてタービンを回転させることにより発電機を
駆動する主発電システムと、閉サイクルガスタービンを
用いた請求項１０又は１１記載の発電システムからなる
補助発電システムとを有し、前記補助発電システムの冷
却器で生成したガス状体を前記主発電システムの燃料と
して供給するように構成されているものである。
【００３１】この構成によれば、液化ガスを冷熱として
利用して発電を行わせながら、該液ガスを気化させてガ
ス状体を生成し、これを主発電システムの燃料として供
給することができるので合理的な発電システムが構成さ
れる。しかも、補助発電システムにおいてガス状体の温
度を調整可能に構成されているので、補助発電システム
に導入される液化ガスの量が変動するような場合でも、
主発電システムに対しては要求温度を満たしたガス状体
を確実に供給することができる。
利用して発電を行わせながら、該液ガスを気化させてガ
ス状体を生成し、これを主発電システムの燃料として供
給することができるので合理的な発電システムが構成さ
れる。しかも、補助発電システムにおいてガス状体の温
度を調整可能に構成されているので、補助発電システム
に導入される液化ガスの量が変動するような場合でも、
主発電システムに対しては要求温度を満たしたガス状体
を確実に供給することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００３３】なお、以下に説明する発電システムの基本
的な構成は、従来技術で説明した図５の発電システムと
共通するため、共通する構成については同一符号を付し
て詳しい説明を省略し、以下、相違点についてのみ詳細
に説明することとする。
的な構成は、従来技術で説明した図５の発電システムと
共通するため、共通する構成については同一符号を付し
て詳しい説明を省略し、以下、相違点についてのみ詳細
に説明することとする。
【００３４】図１は、本発明に係る閉サイクルガスター
ビンを用いた発電システム（本発明に係る発電システ
ム）の第１の実施形態を示す系統図である。
ビンを用いた発電システム（本発明に係る発電システ
ム）の第１の実施形態を示す系統図である。
【００３５】この図に示す発電システム１Ａも、図５に
示した従来の発電システム同様、所謂閉ブレイトンサイ
クルガスタービンを用いた発電システムであって、圧縮
機１０、加熱器１２、タービン１４および冷却器１６を
備えた閉回路２内で、例えば窒素、アルゴン等の流体動
作を循環させながらタービン１４を回転させ、このター
ビン１４の回転により発電機１８を駆動するように構成
されている。
示した従来の発電システム同様、所謂閉ブレイトンサイ
クルガスタービンを用いた発電システムであって、圧縮
機１０、加熱器１２、タービン１４および冷却器１６を
備えた閉回路２内で、例えば窒素、アルゴン等の流体動
作を循環させながらタービン１４を回転させ、このター
ビン１４の回転により発電機１８を駆動するように構成
されている。
【００３６】この発電システム１Ａは、例えば開（開
放）サイクルガスタービンを用いた発電システム（主発
電システム４という）の補助的なシステムとして組み込
まれており、主発電システム４から排出される発電排熱
および主発電システム４の燃料となるＬＮＧ（液化天然
ガス（液化ガス））を動作流体の熱源として利用する構
成となっている。具体的に説明すると、加熱器１２が主
発電システム４から排出される発電排熱の排出通路３に
介設されており、発電排熱として例えば主発電システム
４から排出されるガスタービン排ガスと前記動作流体と
の間で熱交換を行わせることにより動作流体を加熱する
とともに、冷却器１６が主発電システム４への燃料（Ｌ
ＮＧ）の供給通路５に介設されており、ＬＮＧと前記動
作流体との間で熱交換を行わせることにより動作流体を
冷却するように構成されている。そして、このようにＬ
ＮＧを動作流体の冷熱源として利用しつつ、該ＬＮＧを
気化させることによりＮＧ（ガス状体）を生成し、この
ＮＧを主発電システム４へ燃料として導入するように構
成されている。
放）サイクルガスタービンを用いた発電システム（主発
電システム４という）の補助的なシステムとして組み込
まれており、主発電システム４から排出される発電排熱
および主発電システム４の燃料となるＬＮＧ（液化天然
ガス（液化ガス））を動作流体の熱源として利用する構
成となっている。具体的に説明すると、加熱器１２が主
発電システム４から排出される発電排熱の排出通路３に
介設されており、発電排熱として例えば主発電システム
４から排出されるガスタービン排ガスと前記動作流体と
の間で熱交換を行わせることにより動作流体を加熱する
とともに、冷却器１６が主発電システム４への燃料（Ｌ
ＮＧ）の供給通路５に介設されており、ＬＮＧと前記動
作流体との間で熱交換を行わせることにより動作流体を
冷却するように構成されている。そして、このようにＬ
ＮＧを動作流体の冷熱源として利用しつつ、該ＬＮＧを
気化させることによりＮＧ（ガス状体）を生成し、この
ＮＧを主発電システム４へ燃料として導入するように構
成されている。
【００３７】この発電システム１Ａには、冷却器１６で
生成されるＮＧの温度を調整可能とする構成（温度調整
手段）として、以下のような構成がさらに組込まれてい
る。
生成されるＮＧの温度を調整可能とする構成（温度調整
手段）として、以下のような構成がさらに組込まれてい
る。
【００３８】すなわち、冷却器１６の途中からＮＧを導
出する通路５ａが設けられ、この通路５ａに、温調用タ
ービン２０と、この温調用タービン２０のバイパス通路
５ｂとが設けられるとともに、バイパス通路５ｂに電磁
バルブからなる流量調整バルブ２４（バルブ手段）が介
設されている。また、ＬＮＧの供給通路５であって前記
冷却器１６の下流側（主発電システム４側）に、温調用
タービン２６と、この温調用タービン２６のバイパス通
路５ｃとが設けられるとともに、このバイパス通路５ｃ
に電磁バルブからなる流量調整バルブ３０（バルブ手
段）が介設されている。そして、ＮＧを温調用タービン
２０，２６に流通させつつ、これら温調用タービン２
０，２６を経由するＮＧとバイパス通路５ｂ，５ｃを流
通するＮＧの割合（温調用タービン２０，２６を経由す
るＮＧの割合）を流量調整バルブ２４，３０の操作によ
り調整することにより、後に詳述するようにＮＧの温度
調整が行われるように構成されている。
出する通路５ａが設けられ、この通路５ａに、温調用タ
ービン２０と、この温調用タービン２０のバイパス通路
５ｂとが設けられるとともに、バイパス通路５ｂに電磁
バルブからなる流量調整バルブ２４（バルブ手段）が介
設されている。また、ＬＮＧの供給通路５であって前記
冷却器１６の下流側（主発電システム４側）に、温調用
タービン２６と、この温調用タービン２６のバイパス通
路５ｃとが設けられるとともに、このバイパス通路５ｃ
に電磁バルブからなる流量調整バルブ３０（バルブ手
段）が介設されている。そして、ＮＧを温調用タービン
２０，２６に流通させつつ、これら温調用タービン２
０，２６を経由するＮＧとバイパス通路５ｂ，５ｃを流
通するＮＧの割合（温調用タービン２０，２６を経由す
るＮＧの割合）を流量調整バルブ２４，３０の操作によ
り調整することにより、後に詳述するようにＮＧの温度
調整が行われるように構成されている。
【００３９】なお、前記温調用タービン２０，２６には
夫々発電機２２，２８（回収手段）が連結されており、
タービン２０，２６の回転により該発電機２２，２８が
作動するように構成されている。また、供給通路５にお
いて前記温調用タービン２６の下流には、主発電システ
ム４へ供給されるＮＧの温度を検出する温度センサ３２
が設けられている。
夫々発電機２２，２８（回収手段）が連結されており、
タービン２０，２６の回転により該発電機２２，２８が
作動するように構成されている。また、供給通路５にお
いて前記温調用タービン２６の下流には、主発電システ
ム４へ供給されるＮＧの温度を検出する温度センサ３２
が設けられている。
【００４０】以上のように構成された発電システム１Ａ
において、圧縮機１０で圧縮された動作流体は、加熱器
１２において排ガスとの熱交換により加熱されてタービ
ン１４に導入され、ここで膨張することにより該タービ
ン１４を回転させて発電機１８を駆動する。そして、タ
ービン１４から排出された後、冷却器１６に導入される
ことにより、ここでＬＮＧとの熱交換により冷却されて
から圧縮機１０に戻される。
において、圧縮機１０で圧縮された動作流体は、加熱器
１２において排ガスとの熱交換により加熱されてタービ
ン１４に導入され、ここで膨張することにより該タービ
ン１４を回転させて発電機１８を駆動する。そして、タ
ービン１４から排出された後、冷却器１６に導入される
ことにより、ここでＬＮＧとの熱交換により冷却されて
から圧縮機１０に戻される。
【００４１】一方、ＬＮＧは、供給通路５を通じて冷却
器１６に導入され、ここで前記動作流体との熱交換に供
され、自らは気化してＮＧとなる。これにより主発電シ
ステム４の燃料であるＮＧが生成されることとなる。
器１６に導入され、ここで前記動作流体との熱交換に供
され、自らは気化してＮＧとなる。これにより主発電シ
ステム４の燃料であるＮＧが生成されることとなる。
【００４２】冷却器１６において生成されたＮＧは、冷
却器１６の途中で一旦通路５ａを通じて導出され、前記
流量調整バルブ２４の開度に応じた割合でその一部が温
調用タービン２０に導入される。そして、タービン２０
を回転させて発電機２２を駆動した後、冷却器１６に戻
され、再び動作流体の熱交換に共されて冷却器１６から
排出される。冷却器１６から排出されたＮＧは、さらに
その一部のＮＧが流量調整バルブ３０の開度に応じた割
合で温調用タービン２６に導入され、ここで再度タービ
ン２６を回転させて発電機２８を駆動し、その後、主発
電システム４へと導入されることとなる。
却器１６の途中で一旦通路５ａを通じて導出され、前記
流量調整バルブ２４の開度に応じた割合でその一部が温
調用タービン２０に導入される。そして、タービン２０
を回転させて発電機２２を駆動した後、冷却器１６に戻
され、再び動作流体の熱交換に共されて冷却器１６から
排出される。冷却器１６から排出されたＮＧは、さらに
その一部のＮＧが流量調整バルブ３０の開度に応じた割
合で温調用タービン２６に導入され、ここで再度タービ
ン２６を回転させて発電機２８を駆動し、その後、主発
電システム４へと導入されることとなる。
【００４３】なお、このようなＬＮＧ（ＮＧ）の流通過
程においては、温度センサ３２による検出温度に基づい
て流量調整バルブ２４，３０の開度調整が行われること
により、主発電システム４へ供給されるＮＧの温度が主
発電システム４における要求温度に応じて調整される。
程においては、温度センサ３２による検出温度に基づい
て流量調整バルブ２４，３０の開度調整が行われること
により、主発電システム４へ供給されるＮＧの温度が主
発電システム４における要求温度に応じて調整される。
【００４４】すなわち、温調用タービン２０，２６を経
由して仕事をしたＮＧの温度は、温調用タービン２０，
２６を経由しないＮＧに比べて該仕事分だけ低下するこ
ととなる。従って、検出温度が要求温度よりも低い場合
には、温調用タービン２０，２６を経由するＮＧの割合
が低くなるように流量調整バルブ２４，３０が開度調整
されることによりＮＧの温度上昇が促され、逆に、検出
温度が要求温度よりも高い場合には、温調用タービン２
０，２６を経由するＮＧの割合が高くなるように流量調
整バルブ２４，３０の開度が調整されることによりＮＧ
の温度低下が促進される。そして、温度センサ３２の検
出温度に応じて、このような流量調整バルブ２４，３０
の開度調整が行われることにより主発電システム４に導
入されるＮＧの温度が要求温度となるように調整される
こととなる。
由して仕事をしたＮＧの温度は、温調用タービン２０，
２６を経由しないＮＧに比べて該仕事分だけ低下するこ
ととなる。従って、検出温度が要求温度よりも低い場合
には、温調用タービン２０，２６を経由するＮＧの割合
が低くなるように流量調整バルブ２４，３０が開度調整
されることによりＮＧの温度上昇が促され、逆に、検出
温度が要求温度よりも高い場合には、温調用タービン２
０，２６を経由するＮＧの割合が高くなるように流量調
整バルブ２４，３０の開度が調整されることによりＮＧ
の温度低下が促進される。そして、温度センサ３２の検
出温度に応じて、このような流量調整バルブ２４，３０
の開度調整が行われることにより主発電システム４に導
入されるＮＧの温度が要求温度となるように調整される
こととなる。
【００４５】以上のように、この発電システム１Ａで
は、主発電システム４に導入するＮＧの温度を調整でき
るように構成されているので、例えば、発電システム１
ＡへのＬＮＧの導入量に変動が生じて冷却器１６での熱
授受のバランスが損なわれるような状況が生じても、主
発電システム４に導入するＮＧの温度を所定の要求温度
に確実に保つことができるという効果がある。
は、主発電システム４に導入するＮＧの温度を調整でき
るように構成されているので、例えば、発電システム１
ＡへのＬＮＧの導入量に変動が生じて冷却器１６での熱
授受のバランスが損なわれるような状況が生じても、主
発電システム４に導入するＮＧの温度を所定の要求温度
に確実に保つことができるという効果がある。
【００４６】しかも、ＮＧの温度調整は、上記のように
供給通路５（冷却器１６含む）に設けた温調用タービン
２０，２４を回転させてＮＧに膨張仕事をさせることに
より行い、また、これにより消費される熱エネルギー
（つまり、温度調整により消費されるエネルギー）は、
発電機２２，２８による発電という形で回収するように
構成されているので、無駄がなく、エネルギー効率の高
い合理的な発電システムが構築されるという効果があ
る。
供給通路５（冷却器１６含む）に設けた温調用タービン
２０，２４を回転させてＮＧに膨張仕事をさせることに
より行い、また、これにより消費される熱エネルギー
（つまり、温度調整により消費されるエネルギー）は、
発電機２２，２８による発電という形で回収するように
構成されているので、無駄がなく、エネルギー効率の高
い合理的な発電システムが構築されるという効果があ
る。
【００４７】なお、この発電システム１Ａでは、供給通
路５（冷却器１６を含む）にＮＧの温度調整用のタービ
ンとして２つの温調用タービン２０，２６を設けている
が、勿論、温調用タービンは１つでもよいし、３つ以上
であってもよい。但し、ＮＧの温度を精度よく、また安
定して調整する上では、複数の温調用タービンを設ける
のが望ましいと考えられる。
路５（冷却器１６を含む）にＮＧの温度調整用のタービ
ンとして２つの温調用タービン２０，２６を設けている
が、勿論、温調用タービンは１つでもよいし、３つ以上
であってもよい。但し、ＮＧの温度を精度よく、また安
定して調整する上では、複数の温調用タービンを設ける
のが望ましいと考えられる。
【００４８】また、温調用タービン２０，２６には、必
ずしも発電機２２，２８を連結する必要はなく、例え
ば、発電機２２，２８を省略して発電システム１Ａの構
成を簡略化してもよい。但し、エネルギー効率を高める
上では、当実施形態のように発電機２２，２８を設ける
のが望ましい。
ずしも発電機２２，２８を連結する必要はなく、例え
ば、発電機２２，２８を省略して発電システム１Ａの構
成を簡略化してもよい。但し、エネルギー効率を高める
上では、当実施形態のように発電機２２，２８を設ける
のが望ましい。
【００４９】また、発電システム１ＡにおけるＮＧの温
度調整を自動制御で行うように構成してもよい。この場
合、例えば流量調整バルブ２４，３０のドライバを備え
た制御装置（制御装置）を設け、温度センサ３２による
検出温度と主発電システム４での要求温度とに基づいて
流量調整バルブ２４，３０の開度を例えばフィードバッ
ク制御することによりＮＧの温度管理を制御装置により
自動制御するように構成することができる。
度調整を自動制御で行うように構成してもよい。この場
合、例えば流量調整バルブ２４，３０のドライバを備え
た制御装置（制御装置）を設け、温度センサ３２による
検出温度と主発電システム４での要求温度とに基づいて
流量調整バルブ２４，３０の開度を例えばフィードバッ
ク制御することによりＮＧの温度管理を制御装置により
自動制御するように構成することができる。
【００５０】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。
説明する。
【００５１】図２は、第２の実施形態にかかる発電シス
テムを系統図で示している。この図に示す発電システム
１Ｂも基本的な構成は第１の実施形態と共通するが、Ｎ
Ｇの温度を調整するための構成として、温調用タービン
２０，２６、流量調整バルブ２４，３０等に代えて次の
ような構成が組込まれており、この点で第１の実施形態
と構成が相違している。
テムを系統図で示している。この図に示す発電システム
１Ｂも基本的な構成は第１の実施形態と共通するが、Ｎ
Ｇの温度を調整するための構成として、温調用タービン
２０，２６、流量調整バルブ２４，３０等に代えて次の
ような構成が組込まれており、この点で第１の実施形態
と構成が相違している。
【００５２】すなわち、発電システム１Ｂの閉回路２に
は、タービン１４から排出された動作流体を冷却器１６
への導入に先立って冷却する熱交換器からなる予備冷却
器１７が設けられており、供給通路６を通じて導入され
る冷却水と動作流体との間で熱交換を行わせることによ
り動作流体を冷却するように構成されている。
は、タービン１４から排出された動作流体を冷却器１６
への導入に先立って冷却する熱交換器からなる予備冷却
器１７が設けられており、供給通路６を通じて導入され
る冷却水と動作流体との間で熱交換を行わせることによ
り動作流体を冷却するように構成されている。
【００５３】供給通路６には、電磁バルブからなる流量
調整バルブ３４（バルブ手段）が介設されており、該流
量調整バルブ３４により予備冷却器１７への冷却水の導
入量を調整することにより、動作流体の冷却の度合いを
調整し得るように構成されている。
調整バルブ３４（バルブ手段）が介設されており、該流
量調整バルブ３４により予備冷却器１７への冷却水の導
入量を調整することにより、動作流体の冷却の度合いを
調整し得るように構成されている。
【００５４】つまり、この発電システム１Ｂでは、ター
ビン１４から排出された動作流体を冷却器１６への導入
に先立ち予め冷却しつつ、その冷却の度合いを温度セン
サ３２による検出温度に応じて調整することにより冷却
器１６における動作流体とＬＮＧとの熱授受のバランス
を操作し、これにより冷却器１６で生成されるＮＧの温
度を調整できるように構成されている。
ビン１４から排出された動作流体を冷却器１６への導入
に先立ち予め冷却しつつ、その冷却の度合いを温度セン
サ３２による検出温度に応じて調整することにより冷却
器１６における動作流体とＬＮＧとの熱授受のバランス
を操作し、これにより冷却器１６で生成されるＮＧの温
度を調整できるように構成されている。
【００５５】具体的に説明すると、温度センサ３２によ
るＮＧの検出温度が要求温度よりも低い場合には、予備
冷却器１７への冷却水の導入量を減らすように流量調整
バルブ３４が開度調整される。これにより冷却器１６に
導入される動作流体の温度が上昇し、生成されるＮＧの
温度上昇が促進される。逆に、検出温度が要求温度より
も高い場合には、予備冷却器１７への冷却水の導入量を
増やすように流量調整バルブ３４が開度調整され、これ
により冷却器１６に導入される動作流体の温度が低下
し、生成されるＮＧの温度低下が促される。そして、温
度センサ３２による検出温度に応じてこのような流量調
整バルブ３４の開度調整が行われることにより主発電シ
ステム４に導入されるＮＧの温度が要求温度となるよう
に調整されるようになっている。
るＮＧの検出温度が要求温度よりも低い場合には、予備
冷却器１７への冷却水の導入量を減らすように流量調整
バルブ３４が開度調整される。これにより冷却器１６に
導入される動作流体の温度が上昇し、生成されるＮＧの
温度上昇が促進される。逆に、検出温度が要求温度より
も高い場合には、予備冷却器１７への冷却水の導入量を
増やすように流量調整バルブ３４が開度調整され、これ
により冷却器１６に導入される動作流体の温度が低下
し、生成されるＮＧの温度低下が促される。そして、温
度センサ３２による検出温度に応じてこのような流量調
整バルブ３４の開度調整が行われることにより主発電シ
ステム４に導入されるＮＧの温度が要求温度となるよう
に調整されるようになっている。
【００５６】以上のような第２の実施形態の発電システ
ム１Ｂにおいても、主発電システム４に導入するＮＧの
温度を調整することができるので、ＬＮＧの導入量に変
動が生じた場合でも、第１の実施形態の発電システム１
Ａと同様、主発電システム４に導入するＮＧの温度を所
定の要求温度に確実に保つことができる。
ム１Ｂにおいても、主発電システム４に導入するＮＧの
温度を調整することができるので、ＬＮＧの導入量に変
動が生じた場合でも、第１の実施形態の発電システム１
Ａと同様、主発電システム４に導入するＮＧの温度を所
定の要求温度に確実に保つことができる。
【００５７】なお、この発電システム１Ｂでは、予備冷
却器１７における動作流体と冷却水との熱交換により、
冷却水を予備冷却器１７において気化させて排出するこ
とも可能である。従って、この場合には、供給通路６に
おける予備冷却器１７の下流側（図２中の）に図３に
示すような構成、すなわち発電機３８を連結した蒸気タ
ービン３６（回収手段）を設け、予備冷却器１７から排
出される蒸気によってこの蒸気タービン３６を回転さ
せ、これにより発電機３８を駆動するように構成しても
よい。このような構成によれば、ＮＧの温度調整により
消費される熱エネルギーを発電機３８による発電という
形で回収することができるので、エネルギー損失が軽減
され、エネルギー効率の高い合理的な発電システムが構
築されることとなる。
却器１７における動作流体と冷却水との熱交換により、
冷却水を予備冷却器１７において気化させて排出するこ
とも可能である。従って、この場合には、供給通路６に
おける予備冷却器１７の下流側（図２中の）に図３に
示すような構成、すなわち発電機３８を連結した蒸気タ
ービン３６（回収手段）を設け、予備冷却器１７から排
出される蒸気によってこの蒸気タービン３６を回転さ
せ、これにより発電機３８を駆動するように構成しても
よい。このような構成によれば、ＮＧの温度調整により
消費される熱エネルギーを発電機３８による発電という
形で回収することができるので、エネルギー損失が軽減
され、エネルギー効率の高い合理的な発電システムが構
築されることとなる。
【００５８】また、この発電システム１Ｂにおいても、
流量調整バルブ３４のドライバを備えた制御装置（制御
装置）を設け、温度センサ３２による検出温度と主発電
システム４での要求温度とに基づいて流量調整バルブ３
４の開度を例えばフィードバック制御するようにすれ
ば、ＮＧの温度管理を制御装置により自動制御すること
が可能となる。
流量調整バルブ３４のドライバを備えた制御装置（制御
装置）を設け、温度センサ３２による検出温度と主発電
システム４での要求温度とに基づいて流量調整バルブ３
４の開度を例えばフィードバック制御するようにすれ
ば、ＮＧの温度管理を制御装置により自動制御すること
が可能となる。
【００５９】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。
説明する。
【００６０】図４は、第３の実施形態にかかる発電シス
テムを系統図で示している。この図に示す発電システム
１Ｃも基本的な構成は第１の実施形態と共通するが、Ｎ
Ｇの温度を調整するための構成として、温調用タービン
２０，２６、流量調整バルブ２４，３０等に代えて次の
ような構成が組込まれており、この点で第１の実施形態
と構成が相違している。
テムを系統図で示している。この図に示す発電システム
１Ｃも基本的な構成は第１の実施形態と共通するが、Ｎ
Ｇの温度を調整するための構成として、温調用タービン
２０，２６、流量調整バルブ２４，３０等に代えて次の
ような構成が組込まれており、この点で第１の実施形態
と構成が相違している。
【００６１】すなわち、発電システム１Ｃの閉回路２に
は、冷却器１６と圧縮機１０との間に閉回路２内に対し
て動作流体を出し入れすることにより閉回路２内の動作
流体の圧力を調整する圧力調整装置４０が設けらてい
る。
は、冷却器１６と圧縮機１０との間に閉回路２内に対し
て動作流体を出し入れすることにより閉回路２内の動作
流体の圧力を調整する圧力調整装置４０が設けらてい
る。
【００６２】この圧力調整装置４０は、詳しく図示して
いないが、動作流体を貯溜するためのシリンダ４０ａを
有しており、図外のアクチュエーターによるピストン４
０ｂの前進駆動によりシリンダ内の動作流体を閉回路２
内に導入する一方、ピストン４０ｂの後退駆動により閉
回路２内の動作流体をシリンダ４０ａ内に抽出するよう
に構成されている。つまり、タービン１４から排出され
る動作流体の温度は、閉回路２内の動作流体の圧力に左
右されるため、具体的には、動作流体の圧力が高い程、
温度が高くなるため、温度センサ３２の検出温度に基づ
き、動作流体の圧力を調整してタービン１４から排出さ
れる動作流体の温度（冷却器１６に導入される動作流体
の温度）を調整することにより、冷却器１６におけるＬ
ＮＧと動作流体の熱授受のバランスを操作し、これによ
って生成されるＮＧの温度を調整するように構成されて
いる。
いないが、動作流体を貯溜するためのシリンダ４０ａを
有しており、図外のアクチュエーターによるピストン４
０ｂの前進駆動によりシリンダ内の動作流体を閉回路２
内に導入する一方、ピストン４０ｂの後退駆動により閉
回路２内の動作流体をシリンダ４０ａ内に抽出するよう
に構成されている。つまり、タービン１４から排出され
る動作流体の温度は、閉回路２内の動作流体の圧力に左
右されるため、具体的には、動作流体の圧力が高い程、
温度が高くなるため、温度センサ３２の検出温度に基づ
き、動作流体の圧力を調整してタービン１４から排出さ
れる動作流体の温度（冷却器１６に導入される動作流体
の温度）を調整することにより、冷却器１６におけるＬ
ＮＧと動作流体の熱授受のバランスを操作し、これによ
って生成されるＮＧの温度を調整するように構成されて
いる。
【００６３】具体的には、温度センサ３２の検出温度が
要求温度よりも低い場合には、圧力調整装置４０により
閉回路２内に動作流体が充填されて動作流体の圧力が高
められる。これにより冷却器１６に導入される動作流体
の温度が上昇し、生成されるＮＧの温度上昇が促進され
ることとなる。逆に、検出温度が要求温度よりも高い場
合には、圧力調整装置４０により閉回路２内の動作流体
が抽出されることにより動作流体の圧力が下げられる。
これにより冷却器１６に導入される動作流体の温度が低
下し、生成されるＮＧの温度低下が促されることとな
る。そして、温度センサ３２による検出温度に応じて閉
回路２内への動作流体の充填又は抽出が行われることに
より（動作流体の圧力調整が行われることにより）、主
発電システム４に導入されるＮＧの温度が要求温度とな
るように調整されるようになっている。
要求温度よりも低い場合には、圧力調整装置４０により
閉回路２内に動作流体が充填されて動作流体の圧力が高
められる。これにより冷却器１６に導入される動作流体
の温度が上昇し、生成されるＮＧの温度上昇が促進され
ることとなる。逆に、検出温度が要求温度よりも高い場
合には、圧力調整装置４０により閉回路２内の動作流体
が抽出されることにより動作流体の圧力が下げられる。
これにより冷却器１６に導入される動作流体の温度が低
下し、生成されるＮＧの温度低下が促されることとな
る。そして、温度センサ３２による検出温度に応じて閉
回路２内への動作流体の充填又は抽出が行われることに
より（動作流体の圧力調整が行われることにより）、主
発電システム４に導入されるＮＧの温度が要求温度とな
るように調整されるようになっている。
【００６４】以上のような第３の実施形態の発電システ
ム１Ｃにおいても、主発電システム４に導入するＮＧの
温度を調整することができるので、ＬＮＧの導入量に変
動が生じた場合でも、第１の実施形態の発電システム１
Ａと同様に、主発電システム４に導入するＮＧの温度を
所定の要求温度に確実に保つことができる。
ム１Ｃにおいても、主発電システム４に導入するＮＧの
温度を調整することができるので、ＬＮＧの導入量に変
動が生じた場合でも、第１の実施形態の発電システム１
Ａと同様に、主発電システム４に導入するＮＧの温度を
所定の要求温度に確実に保つことができる。
【００６５】なお、この発電システム１Ｃでは、シリン
ダとピストンを有した圧力調整装置４０により閉回路２
内への動作流体の充填及び抽出（給排）を行うように構
成されているが、すなわち圧力調整装置４０が本発明の
充填手段及び排出手段の機能を兼ね備えた構成となって
いるが、勿論、動作流体の充填手段と排出手段を別個独
立に設けてもよい。この場合、充填手段としては、高圧
ボンベや圧縮機を適用することができる。また、排出手
段としては、閉回路２の途中にバルブを設け、このバル
ブの開閉操作により動作流体を外部排出する構成とする
ことができる。
ダとピストンを有した圧力調整装置４０により閉回路２
内への動作流体の充填及び抽出（給排）を行うように構
成されているが、すなわち圧力調整装置４０が本発明の
充填手段及び排出手段の機能を兼ね備えた構成となって
いるが、勿論、動作流体の充填手段と排出手段を別個独
立に設けてもよい。この場合、充填手段としては、高圧
ボンベや圧縮機を適用することができる。また、排出手
段としては、閉回路２の途中にバルブを設け、このバル
ブの開閉操作により動作流体を外部排出する構成とする
ことができる。
【００６６】また、この発電システム１Ｂにおいても、
圧力調整装置４０のドライバを備えた制御装置（制御装
置）を設け、温度センサ３２による検出温度と主発電シ
ステム４での要求温度とに基づいて圧力調整装置４０の
動作を例えばフィードバック制御するようにすれば、Ｎ
Ｇの温度管理を制御装置により自動制御することが可能
となる。
圧力調整装置４０のドライバを備えた制御装置（制御装
置）を設け、温度センサ３２による検出温度と主発電シ
ステム４での要求温度とに基づいて圧力調整装置４０の
動作を例えばフィードバック制御するようにすれば、Ｎ
Ｇの温度管理を制御装置により自動制御することが可能
となる。
【００６７】なお、以上説明した第１〜第３の実施形態
は、本発明の閉サイクルガスタービンを発電システムに
適用した例（つまり、本発明の発電システム）である
が、本発明にかかる閉サイクルガスタービンは、これ以
外の機械的仕事を行うシステムについても適用可能であ
ることは言うまでもない。
は、本発明の閉サイクルガスタービンを発電システムに
適用した例（つまり、本発明の発電システム）である
が、本発明にかかる閉サイクルガスタービンは、これ以
外の機械的仕事を行うシステムについても適用可能であ
ることは言うまでもない。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の閉サイク
ルガスタービンでは、冷却器で生成されたガス状体の温
度を調整可能に構成されているので、例えば冷却器に対
する液体ガスの導入量が変動した場合でも、定められた
温度条件を満足するガス状体を良好に消費地に供給する
ことが可能となる。特に、ガス状体の温度調整により消
費される熱エネルギーを回収する回収手段をさらに設け
ることで、エネルギー効率を高めることができる。
ルガスタービンでは、冷却器で生成されたガス状体の温
度を調整可能に構成されているので、例えば冷却器に対
する液体ガスの導入量が変動した場合でも、定められた
温度条件を満足するガス状体を良好に消費地に供給する
ことが可能となる。特に、ガス状体の温度調整により消
費される熱エネルギーを回収する回収手段をさらに設け
ることで、エネルギー効率を高めることができる。
【００６９】また、本発明の発電システムは、上記のよ
うな閉サイクルガスタービンを用いているので、液化ガ
スを発電システムの冷熱として有効に利用しながら該液
化ガスを気化させてガス状体を生成することができ、し
かも、液化ガスの導入量に拘わらず要求温度を満足する
ガス状体を確実に確保することができる。
うな閉サイクルガスタービンを用いているので、液化ガ
スを発電システムの冷熱として有効に利用しながら該液
化ガスを気化させてガス状体を生成することができ、し
かも、液化ガスの導入量に拘わらず要求温度を満足する
ガス状体を確実に確保することができる。
【図１】本発明に係る閉サイクルガスタービンを用いた
発電システム（本発明に係る発電システム）を示す系統
図（第１実施の形態）である。
発電システム（本発明に係る発電システム）を示す系統
図（第１実施の形態）である。
【図２】本発明に係る閉サイクルガスタービンを用いた
発電システム（本発明に係る発電システム）を示す系統
図（第２実施の形態）である。
発電システム（本発明に係る発電システム）を示す系統
図（第２実施の形態）である。
【図３】発電システムに付加する構成を示す系統図であ
る。
る。
【図４】本発明に係る閉サイクルガスタービンを用いた
発電システム（本発明に係る発電システム）を示す系統
図（第３実施の形態）である。
発電システム（本発明に係る発電システム）を示す系統
図（第３実施の形態）である。
【図５】従来の閉サイクルガスタービンを用いた発電シ
ステム（従来の発電システム）を示す系統図である。
ステム（従来の発電システム）を示す系統図である。
【図６】発電システムの構想を示す模式図である。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 発電システム
２ 閉回路
４ 主発電システム
５ 供給通路
５ｂ，５ｃ バイパス通路
１０ 圧縮機
１２ 加熱器
１４ タービン
１６ 冷却器
１７ 予備冷却器
２０，２６ 温調用タービン
１８，２２，２８ 発電機
２４，３０ 流量調整バルブ
３２ 温度センサ
─────────────────────────────────────────────────────
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 6/00 Ｆ０２Ｃ 6/00 Ｚ
6/18 6/18 Ｚ
(72)発明者 東 康夫
神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会
社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
(72)発明者 小林 利行
神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会
社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Ｆターム(参考） 3G081 BA12 BA20 DA21 DA30
Claims (12)
- 【請求項１】 圧縮機により圧縮されて加熱器で加熱さ
れた作動流体をタービンに導入することにより該タービ
ンを回転させて機械的仕事をさせ、さらにタービンから
排出される動作流体を冷却器で冷却して圧縮機に導入す
るように閉回路が構成される一方、冷熱源として液化ガ
スを前記冷却器に導入しながら該液化ガスを気化させて
ガス状体を生成する閉サイクルガスタービンにおいて、 ガス状体の温度を調整可能とする温度調整手段を備えて
いることを特徴とする閉サイクルガスタービン。 - 【請求項２】 請求項１記載の閉サイクルガスタービン
において、 前記ガス状態の温度調整に伴い消費された熱エネルギー
を回収する回収手段を備えていることを特徴とする閉サ
イクルガスタービン。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の閉サイクルガスタ
ービンにおいて、 前記温度調整手段は、前記ガス状体の流通通路に設けら
れる温調用タービンと、この温調用タービンをバイパス
するバイパス通路と、前記温調用タービンを経由するガ
ス状体と前記バイパス通路を流通するガス状体との割合
を調整可能とするバルブ手段とを備えていることを特徴
とする閉サイクルガスタービン。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の閉サイクルガスタ
ービンにおいて、 前記温度調整手段は、前記タービンから排出される動作
流体を前記冷却器への導入前に予備冷却する予備冷却器
を有するとともに、この予備冷却器による冷却能力が調
整可能に構成されているものであることを特徴とする閉
サイクルガスタービン。 - 【請求項５】 請求項４記載の閉サイクルガスタービン
において、 前記予備冷却器は、冷却水を冷熱源として熱交換により
動作流体を冷却する熱交換器であって、バルブ手段の操
作に応じて予備冷却器に対する冷却水の導入量を調整す
ることにより前記動作流体に対する冷却能力を調整可能
に構成されていることを特徴とする閉サイクルガスター
ビン。 - 【請求項６】 請求項３乃至５の何れかに記載の閉サイ
クルガスタービンにおいて、 前記ガス状体の温度を検出する温度検出手段と、ガス状
体の温度が予め設定された温度となるように前記温度検
出手段による検出温度に基づいて前記バルブ手段の開閉
動作を制御する制御手段とを備えていることを特徴とす
る閉サイクルガスタービン。 - 【請求項７】 請求項１又は２記載の閉サイクルガスタ
ービンにおいて、 前記温度調整手段は、前記閉回路内を循環する動作流体
の圧力を変動させるように構成されていることを特徴と
する閉サイクルガスタービン。 - 【請求項８】 請求項７記載の閉サイクルガスタービン
において、 前記温度調整手段は、閉回路内に前記動作流体を充填す
る充填手段と、閉回路外に前記動作流体を排出する排出
手段とを備え、前記充填手段又は排出手段による動作流
体の給排に応じて閉回路内の動作流体の圧力を変動させ
ることを特徴とする閉サイクルガスタービン。 - 【請求項９】 請求項８記載の閉サイクルガスタービン
において、 前記ガス状体の温度を検出する温度検出手段と、ガス状
体の温度が予め設定された温度となるように前記温度検
出手段による検出温度に基づいて前記充填手段又は排出
手段による動作流体の給排動作を制御する制御手段とを
備えていることを特徴とする閉サイクルガスタービン。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９の何れかに記載の閉サ
イクルガスタービンを用いた発電システムであって、 前記タービンに発電機が連結され、タービンの回転によ
り前記発電機が作動するように構成されていることを特
徴とする発電システム。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の発電システムにおい
て、 閉サイクルガスタービンに、前記タービンから排出され
る動作流体を冷却水との熱交換により予備冷却する予備
冷却器を有するとともに、該予備冷却器において前記冷
却水を気化させるものであって、予備冷却器から排出さ
れる蒸気により回転する蒸気タービンが設けられ、この
蒸気タービンに発電機が連結されていることを特徴とす
る発電システム。 - 【請求項１２】 空気を燃焼させてタービンを回転させ
ることにより発電機を駆動する主発電システムと、閉サ
イクルガスタービンを用いた請求項１０又は１１記載の
発電システムからなる補助発電システムとを有し、前記
補助発電システムの冷却器で生成したガス状体を前記主
発電システムの燃料として供給するように構成されてい
ることを特徴とする発電システム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209191A JP4647847B2 (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | 閉サイクルガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システム |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003020914A true JP2003020914A (ja) | 2003-01-24 |
| JP4647847B2 JP4647847B2 (ja) | 2011-03-09 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001209191A Expired - Fee Related JP4647847B2 (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | 閉サイクルガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システム |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7398642B2 (en) | 2005-02-04 | 2008-07-15 | Siemens Power Generation, Inc. | Gas turbine system including vaporization of liquefied natural gas |
| JP2013515912A (ja) * | 2009-12-28 | 2013-05-09 | フレデリク オリヴィエ テヴノ | 外部熱源を有するヒートエンジン及び関連する出力発生ユニット並びに車両 |
| CN104929776A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-23 | 浙江浙能节能科技有限公司 | 一种利用燃气和天然气管网压力能的联合循环发电系统 |
| CN110945213A (zh) * | 2017-05-05 | 2020-03-31 | Ceox 有限公司 | 机械发电/电力发电系统 |
| CN114856812A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-08-05 | 哈尔滨工程大学 | 一种闭式微型燃气轮机动力系统 |
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-
2001
- 2001-07-10 JP JP2001209191A patent/JP4647847B2/ja not_active Expired - Fee Related
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