JP2013029091A - Caesシステムおよびこれを有する発電プラント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮手段IAで圧縮された空気を加湿する加湿手段IBを備えるとともに加湿手段IBで加湿された空気をタービン5の排ガスで加熱した後、燃焼器に供給する再生サイクルを構成しているガスタービンシステムIと、圧縮されて貯蔵されている空気を加湿手段IBに供給する圧縮空気貯蔵手段IIとを有する。
【選択図】 図1
Description
圧縮手段で圧縮された空気を加湿する加湿手段を備えるとともに前記加湿手段で加湿された空気をタービンの排ガスで加熱した後、燃焼器に供給する再生サイクルを構成しているガスタービンシステムと、
圧縮されて貯蔵されている空気を前記加湿手段に供給する圧縮空気貯蔵手段とを有することを特徴とするCAESシステムにある。
第1の態様に記載するCAESシステムにおいて、
前記圧縮空気貯蔵手段は、前記圧縮手段で圧縮された空気を貯蔵するように構成されていることを特徴とするCAESシステムにある。
第2の態様に記載するCAESシステムにおいて、
前記圧縮手段で圧縮された空気を、さらに圧縮して前記圧縮空気貯蔵手段に貯蔵させるとともに、前記圧縮空気貯蔵手段の空気を燃焼器に供給してタービンを駆動し、該タービンの排気ガスを前記加湿手段に供給する他のガスタービンシステムを有することを特徴とするCAESシステムにある。
第1または第2の態様に記載するCAESシステムにおいて、
前記ガスタービンシステムは、前記圧縮手段として低圧圧縮機、該低圧圧縮機で圧縮された空気を冷却する中間冷却器および該中間冷却器で冷却された空気をさらに圧縮する高圧圧縮機を有していることを特徴とするCAESシステムにある。
第1または第2の態様に記載するCAESシステムにおいて、
前記ガスタービンシステムは、前記圧縮手段として吸気を加湿する加湿噴霧手段および該加湿噴霧手段で加湿された空気を圧縮する圧縮機を有していることを特徴とするCAESシステムにある。
第3の態様に記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、前記圧縮手段として低圧圧縮機、該低圧圧縮機で圧縮された空気を冷却する中間冷却器および該中間冷却器で冷却された空気をさらに圧縮する高圧圧縮機を有していることを特徴とするCAESシステムにある。
第3の態様に記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、前記圧縮手段として吸気を加湿する加湿噴霧手段および該加湿噴霧手段で加湿された空気を圧縮する圧縮機を有していることを特徴とするCAESシステムにある。
第3、第6または第7の態様の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、再生サイクル型のガスタービンシステムであることを特徴とするCAESシステムにある。
第3、第6または第7の態様の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、圧縮手段として低圧圧縮機、該低圧圧縮機で圧縮された空気を冷却する中間冷却器および該中間冷却器で冷却された空気をさらに圧縮する高圧圧縮機を有するとともに、前記圧縮手段で圧縮された空気を加湿する加湿手段を有して高湿分再生システムを構成したガスタービンシステムであることを特徴とするCAESシステムにある。
第3、第6または第7の態様の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、圧縮手段として吸気を加湿する加湿噴霧手段および該加湿噴霧手段で加湿された空気を圧縮する圧縮機を有するとともに、前記圧縮手段で圧縮された空気を加湿する加湿手段を有して高湿分再生システムを構成したガスタービンシステムであることを特徴とするCAESシステムにある。
第3、第6または第7の態様の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、圧縮機、燃焼器およびタービンを有するガスタービンシステムであることを特徴とするCAESシステムにある。
第1〜第11の態様の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記燃焼器で燃焼された排気ガスの熱を回収するとともに前記加湿手段で空気を加湿する冷媒液を循環させる液体回収システムを有することを特徴とするCAESシステムにある。
第1〜第12の態様の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
再生可能エネルギーで駆動される他の圧縮手段を追加し、該圧縮手段で圧縮した空気を前記圧縮空気貯蔵手段に貯蔵するように構成したことを特徴とするCAESシステムにある。
第1〜第13の態様に記載する何れか1つのCAESシステムのタービンを原動機とする発電機と組み合わせたことを特徴とする発電プラントにある。
図1〜図3は本発明の第1の実施の形態に係るCAESシステムを示すブロック線図である。ここで、図1が圧縮空気の貯蔵モード、図2が圧縮空気貯蔵手段から圧縮空気を供給しての発電モード、図3が通常の発電モードをそれぞれ示している。
図4は本発明の第2の実施の形態に係るCAESシステムを示すブロック線図である。同図に示すように、本形態は、第1の実施の形態のCAESシステムに、再生可能エネルギーを利用した圧縮空気の製造システムを追加したものである。本形態では、再生可能エネルギーを利用した太陽電池30の電力で電動機32を駆動するとともに、電動機32の駆動により圧縮機31を駆動して空気を圧縮するようになっている。圧縮機31で圧縮した圧縮空気も開閉弁37を介して、ガスタービンシステムIおよび他のガスタービンシステムIIIで圧縮した圧縮空気とともに圧縮空気貯蔵手段IIに貯蔵するように構成した。
図5は本発明の第3の実施の形態に係るCAESシステムを示すブロック線図である。同図に示すように、本形態は、第1および第2の実施の形態におけるガスタービンシステムIであるAHATと、再生可能エネルギーを利用して形成する圧縮空気を貯蔵する圧縮空気貯蔵手段IIとを組み合わせたものである。なお、本形態における圧縮機2は電動機36で駆動される。
上述の如く本発明の第1〜第3の実施の形態を説明したが、本発明は、勿論第1〜第3の実施の形態に限定されるものではない。例えば次のような他の実施の形態が考えられる。
II 圧縮空気貯蔵手段
III 他のガスタービンシステム
IA 圧縮手段
IB 加湿手段
IC 水回収システム
1 加湿噴霧器
2 圧縮機
3 空気冷却器
4 増湿器
5 タービン
6 再生熱交換器
Claims (14)
- 圧縮手段で圧縮された空気を加湿する加湿手段を備えるとともに前記加湿手段で加湿された空気をタービンの排ガスで加熱した後、燃焼器に供給する再生サイクルを構成しているガスタービンシステムと、
圧縮されて貯蔵されている空気を前記加湿手段に供給する圧縮空気貯蔵手段とを有することを特徴とするCAESシステム。 - 請求項1に記載するCAESシステムにおいて、
前記圧縮空気貯蔵手段は、前記圧縮手段で圧縮された空気を貯蔵するように構成されていることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項2に記載するCAESシステムにおいて、
前記圧縮手段で圧縮された空気を、さらに圧縮して前記圧縮空気貯蔵手段に貯蔵させるとともに、前記圧縮空気貯蔵手段の空気を燃焼器に供給してタービンを駆動し、該タービンの排気ガスを前記加湿手段に供給する他のガスタービンシステムを有することを特徴とするCAESシステム。 - 請求項1または請求項2に記載するCAESシステムにおいて、
前記ガスタービンシステムは、前記圧縮手段として低圧圧縮機、該低圧圧縮機で圧縮された空気を冷却する中間冷却器および該中間冷却器で冷却された空気をさらに圧縮する高圧圧縮機を有していることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項1または請求項2に記載するCAESシステムにおいて、
前記ガスタービンシステムは、前記圧縮手段として吸気を加湿する加湿噴霧手段および該加湿噴霧手段で加湿された空気を圧縮する圧縮機を有していることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項3に記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、前記圧縮手段として低圧圧縮機、該低圧圧縮機で圧縮された空気を冷却する中間冷却器および該中間冷却器で冷却された空気をさらに圧縮する高圧圧縮機を有していることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項3に記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、前記圧縮手段として吸気を加湿する加湿噴霧手段および該加湿噴霧手段で加湿された空気を圧縮する圧縮機を有していることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項3、請求項6または請求項7の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、再生サイクル型のガスタービンシステムであることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項3、請求項6または請求項7の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、圧縮手段として低圧圧縮機、該低圧圧縮機で圧縮された空気を冷却する中間冷却器および該中間冷却器で冷却された空気をさらに圧縮する高圧圧縮機を有するとともに、前記圧縮手段で圧縮された空気を加湿する加湿手段を有して高湿分再生システムを構成したガスタービンシステムであることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項3、請求項6または請求項7の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、圧縮手段として吸気を加湿する加湿噴霧手段および該加湿噴霧手段で加湿された空気を圧縮する圧縮機を有するとともに、前記圧縮手段で圧縮された空気を加湿する加湿手段を有して高湿分再生システムを構成したガスタービンシステムであることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項3、請求項6または請求項7の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記他のガスタービンシステムは、圧縮機、燃焼器およびタービンを有するガスタービンシステムであることを特徴とするCAESシステム。 - 請求項1〜請求項11の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
前記燃焼器で燃焼された排気ガスの熱を回収するとともに前記加湿手段で空気を加湿する冷媒液を循環させる液体回収システムを有することを特徴とするCAESシステム。 - 請求項1〜請求項12の何れか一つに記載するCAESシステムにおいて、
再生可能エネルギーで駆動される他の圧縮手段を追加し、該圧縮手段で圧縮した空気を前記圧縮空気貯蔵手段に貯蔵するように構成したことを特徴とするCAESシステム。 - 請求項1〜請求項13に記載する何れか一つのCAESシステムのタービンを原動機とする発電機と組み合わせたことを特徴とする発電プラント。
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