JP2014194218A - 電力を発生させる発電装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力を発生させる発電装置100であって、熱を供給することによってエネルギー担体を燃焼流体に転化させることができる改質器ユニット1であり、熱を供給するために、エネルギー担体を燃焼させることができる改質器燃焼装置を有する改質器ユニットと、燃焼流体を燃焼させることによって熱エネルギーを生成することができる燃焼器ユニット30と、この熱エネルギーを使用して回転運動を生じさせることができるタービンユニット50と、この回転運動によって駆動されて電力を発生させることができる発電機ユニット60とを有する発電装置に関する。
【選択図】図1
Description
C+H2O→CO+H2+175.4kJ.
CO+H2+O2→CO2+H2O−568.8kJ.
CH4+H2O→CO+3H2+250.1kJ.
CO+3H2+2.5O2→CO2+3H2O−1140.1kJ.
C+CO2→2CO+172.5kJ、または
CH4+CO2→2CO+2H2+247.3kJ.
C+O2→CO2−393.5kJ、または
CH4+3O2→CO2+2H2O−890kJ.
Claims (13)
- 電力を発生させる発電装置であって、
− 熱を供給することによってエネルギー担体を燃焼流体に転化させることができる改質器ユニット(1)であり、熱を供給する目的で、エネルギー担体を燃焼させることができる改質器燃焼装置(10)を有する改質器ユニット(1)と、
− 前記燃焼流体を燃焼させることによって熱エネルギーを生成することができる燃焼器ユニット(30)と、
− 前記熱エネルギーを使用して回転運動を生じさせることができるタービンユニット(50)と、
− 前記回転運動によって駆動されて電力を発生させることができる発電機ユニット(60)と
を有する発電装置において、
熱を供給するために、前記改質器燃焼装置(10)に加えて、電気エネルギーを熱エネルギーに変換することができる電気加熱ユニット(20)が提供されている
ことを特徴とする発電装置。 - 請求項1に記載の発電装置であって、前記改質器ユニット(1)を使用して生成することができる前記燃焼流体が合成ガスであることを特徴とする発電装置。
- 請求項1または2に記載の発電装置であって、前記改質器ユニット(1)が、石炭ガス化ユニットまたは石炭液化ユニットを含むことを特徴とする発電装置。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の発電装置であって、前記改質器ユニット(1)が、エネルギー担体としてのガスを前記燃焼流体に転化させることができるガス改質器を含むことを特徴とする発電装置。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の発電装置であって、
前記改質器ユニット(1)が、前記エネルギー担体に熱エネルギーを伝達することができる熱交換器(19)を有すること、および
前記改質器燃焼装置(10)と前記電気加熱ユニット(20)の両方が、前記熱交換器(19)を使用して熱エネルギーを出力することができること
を特徴とする発電装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の発電装置であって、前記電気加熱ユニット(20)が、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する電気抵抗体要素(29)を有することを特徴とする発電装置。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の発電装置であって、前記電気加熱ユニット(20)が、媒体を加熱するプラズマトーチを有し、前記エネルギー担体を燃焼流体に転化させるために、前記媒体から前記エネルギー担体に熱を伝達することができることを特徴とする発電装置。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の発電装置であって、前記電気加熱ユニット(20)が、媒体を加熱する誘導手段(22、23)を有すること、および前記誘導手段上の磁気抵抗を変化させることによって前記誘導手段(22、23)の加熱力を制御することができることを特徴とする発電装置。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の発電装置であって、制御ユニットが提供されており、前記制御ユニットを使用して、前記電気加熱ユニット(20)の加熱力を増大させ、前記改質器燃焼装置(10)の加熱力を低減させることができ、その逆に、前記電気加熱ユニット(20)の加熱力を低減させ、前記改質器燃焼装置(10)の加熱力を増大させることができることを特徴とする発電装置。
- 請求項9に記載の発電装置であって、前記制御ユニットが、外部電力網内の使用可能な電気エネルギー量に応じて、前記電気加熱ユニット(20)の前記加熱力を増大させ、前記改質器燃焼装置(10)の前記加熱力を低減させるように適合されていることを特徴とする発電装置。
- 請求項9または10に記載の発電装置であって、前記制御ユニットによって、前記電気加熱ユニット(20)の前記加熱力および前記改質器燃焼装置(10)の前記加熱力を、燃焼流体が生成される速度が一定に維持されるか、または燃焼流体が生成される速度が最大でも予め決められた最大変化率だけしか変化しないような態様で、互いの加熱力に依存して制御することができることを特徴とする発電装置。
- 請求項9から11のいずれか一項に記載の発電装置であって、前記制御ユニットによって、前記電気加熱ユニット(20)の前記加熱力および前記改質器燃焼装置(10)の前記加熱力を、前記改質器ユニット(1)内の温度が、前記エネルギー担体を燃焼流体に転化させることができる予め決められた目標範囲内にあるような態様で、互いの加熱力に依存して制御することができることを特徴とする発電装置。
- 電力を発生させる方法、特に請求項1から12のいずれか一項に記載の発電装置によって電力を発生させる方法であって、
− 改質器ユニット(1)内で、熱を供給することによってエネルギー担体を燃焼流体に転化させ、
− 前記熱供給を提供するために、改質器燃焼装置(10)を使用してエネルギー担体を燃焼させ、
− 燃焼器ユニット(30)内で前記燃焼流体を燃焼させ、それによって熱エネルギーを生成し、
− タービンユニット(50)内で、前記熱エネルギーを回転運動に変換し、
− 前記回転運動によって発電機ユニット(60)を駆動し、これによって電力を発生させる
方法において、
前記熱供給が、前記改質器燃焼装置(10)によって提供されるだけでなく、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する電気加熱ユニット(20)によっても提供される
ことを特徴とする方法。
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