JPH03258902A - Electric power plant - Google Patents

Electric power plant

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JPH03258902A
JPH03258902A JP5372490A JP5372490A JPH03258902A JP H03258902 A JPH03258902 A JP H03258902A JP 5372490 A JP5372490 A JP 5372490A JP 5372490 A JP5372490 A JP 5372490A JP H03258902 A JPH03258902 A JP H03258902A
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JP
Japan
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exhaust gas
gas turbine
gas
steam
turbine
Prior art date
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Pending
Application number
JP5372490A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Uematsu
上松 一雄
Takeshi Arase
荒瀬 健
Yoshiki Kadoya
角家 義樹
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH03258902A publication Critical patent/JPH03258902A/en
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/005Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for the working fluid being steam, created by combustion of hydrogen with oxygen
    • 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]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To improve combined cycle efficiency by raising temperature of exhaust gas through constituting a closed cycle system of steam which includes an exhaust gas boiler arranged in a downstream side of a gas turbine. CONSTITUTION:Steam is generated at an exhaust gas boiler 11 by means of heat of exhaust gas exhausted from a gas turbine 7 in an inert gas circulation type system. This steam is supplied to a steam turbine 12 as the working fluid, and executes mechanical work. Consequently, a generator 13 is driven, and electric power generation is carried out. The steam, which has done mechanical work in the steam turbine 12, is supplied to a condenser 14, and then cooled and condensed. Then, the condensed water is supplied to the exhaust gas boiler 11 by means of a feed water pump 15. Thus, if temperature at the entrance of the gas turbine 7 reaches above 900 deg.C, temperature of the exhaust gas becomes high enough to carry out exhaust heat recovery. Consequently, it is possible to improve the combined cycle efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、発電プラント、より詳細には不活性ガス循環
型システムを利用した無公害・高効率の発電プラントに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a power generation plant, and more particularly to a pollution-free and highly efficient power generation plant using an inert gas circulation system.

従来の技術 発電プラントにおいて、そのガスタービンを駆動する高
温の作動流体を得るために、化石燃料等の種々の燃料か
用いられ、この燃料に空気を供給して燃焼させているか
、窒素を主体とした複雑な組成のガスか発生し、次のよ
うな問題かあった。
In conventional technology power plants, various fuels such as fossil fuels are used to obtain the high temperature working fluid that drives the gas turbine, and this fuel is either supplied with air and combusted, or is mainly nitrogen-based. Gases with complex compositions were generated, which caused the following problems.

(1)  NOX、 Co。、CO等の公害物質の発生
が避けられない。
(1) NOX, Co. , CO and other pollutants are unavoidable.

(2)高効率化のためにガスター゛ビン人口温度を高温
化すると、高温腐蝕の問題か発生する。
(2) If the temperature of the gas turbine is raised to improve efficiency, high-temperature corrosion may occur.

(3)高効率とするためのガスタービンへの作動流体と
しては最良のものとは言えない。
(3) It cannot be said to be the best working fluid for a gas turbine to achieve high efficiency.

このような問題のうち、公害問題を解決するために、近
年、不活性ガス循環型システムというものが開発されて
いる。
Among these problems, in order to solve the pollution problem, an inert gas circulation system has been developed in recent years.

第9図はこの不活性カス循環型システムの一例を示し、
1が燃焼器で、この燃焼器1には酸素(02)と水素(
H3)がそれぞれ酸素貯蔵タンク2及び水素貯蔵タンク
3から調圧弁4及び5を通して供給されて燃焼され、こ
れにより発生する水蒸気に後述するコンプレッサ6から
循環されてくる不活性ガス(ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、クセノンなど)が適当量混入される。
Figure 9 shows an example of this inert gas circulation system,
1 is a combustor, and this combustor 1 contains oxygen (02) and hydrogen (
H3) is supplied from the oxygen storage tank 2 and hydrogen storage tank 3 through pressure regulating valves 4 and 5 and burned, and the resulting water vapor is mixed with inert gas (helium, neon, argon, , xenon, etc.) is mixed in an appropriate amount.

そして、この水蒸気と不活性ガスは、ガスタービン7へ
送られて仕事(発電)をし、その後気液分離装置付のコ
ンデンサ8へ送られて冷却され、これにより水と不活性
ガスの混合体が気液分離され、その凝縮した水(H2O
)は外部へ取り出される。
The water vapor and inert gas are then sent to a gas turbine 7 to generate work (power generation), and then sent to a condenser 8 equipped with a gas-liquid separator to be cooled, resulting in a mixture of water and inert gas. is separated into gas and liquid, and the condensed water (H2O
) is taken out.

方、残った不活性ガスは、前述したコンプレッサ6へ送
られて圧縮され、その後前述した燃焼器1へ循環される
。なお、9は発電機である。
On the other hand, the remaining inert gas is sent to the aforementioned compressor 6 and compressed, and then circulated to the aforementioned combustor 1. Note that 9 is a generator.

発明が解決しようとする課題 以上述べた不活性ガス循環型システムによれば、酸素と
水素の燃焼へ不活性ガスを混入し、無公害のガス(不活
性ガスと水蒸気)によってガスタービンの仕事を取り出
すようにしているので、公害の問題は改善されるが、し
かし、コンバインドサイクル化する上では次のような問
題がある。
Problems to be Solved by the Invention According to the above-mentioned inert gas circulation system, inert gas is mixed into the combustion of oxygen and hydrogen, and the work of the gas turbine is performed by non-polluting gas (inert gas and water vapor). The problem of pollution is improved by taking out the fuel, but there are the following problems when converting to a combined cycle.

すなわち、不活性ガスは比熱比が大きく単独のガスター
ビンサイクル効率を高くとれるが、しかし、このことは
ガスタービン排ガス温度が低くなることでもあり、コン
バインドサイクル化する上でデメリットであった。
That is, inert gas has a large specific heat ratio and can increase the efficiency of a single gas turbine cycle, but this also lowers the gas turbine exhaust gas temperature, which is a disadvantage when converting to a combined cycle.

課題を解決するための手段 本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
、水素と酸素を不活性ガス中で燃焼させる燃焼器と、こ
の燃焼器からの水蒸気と不活性ガスとによって駆動され
るガスタービンと、このガスタービンからの排ガスを凝
縮するコンデンサと、このコンデンサで水から分離され
た不活性ガスを圧縮して前記燃焼器へ循環させるコンプ
レッサとから成る不活性ガス循環型システムにおける前
記ガスタービンの下流側に排ガスボイラを設置し、この
排ガスボイラで発生される蒸気のクローズドサイクルシ
ステムを構成して発電を行うようにしたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the problems of the prior art, the present invention provides a combustor that burns hydrogen and oxygen in an inert gas, a combustor that burns water vapor and an inert gas from the combustor, and a combustor that burns hydrogen and oxygen in an inert gas. An inert gas circulation type consisting of a gas turbine driven by a gas turbine, a condenser that condenses exhaust gas from this gas turbine, and a compressor that compresses inert gas separated from water by this condenser and circulates it to the combustor. An exhaust gas boiler is installed downstream of the gas turbine in the system, and a closed cycle system of steam generated by the exhaust gas boiler is configured to generate electricity.

また、本発明は、好適には、前記ガスタービンの下流側
にメタノール分解手段を設置するとともに、このメタノ
ール分解手段の出口を前記燃焼器の入口側に接続する。
Further, in the present invention, preferably, methanol decomposition means is installed on the downstream side of the gas turbine, and an outlet of the methanol decomposition means is connected to the inlet side of the combustor.

さらに、このようなメタノール分解手段に代えて、本発
明は、好適には、前記ガスタービンの下流側にメタノー
ル改質手段を設置するとともに、このメタノール改質手
段の出口を前記燃焼器の人口側に接続する。
Furthermore, instead of such a methanol decomposition means, the present invention preferably includes installing a methanol reforming means on the downstream side of the gas turbine, and directing the outlet of the methanol reforming means to the population side of the combustor. Connect to.

作用 上記の手段によれば、不活性ガス循環型システムにおけ
るガスタービンの入口温度を上昇させて900°C以上
にすると、排ガス温度が熱回収に十分となり、ざら温度
上昇させるとコンバインドサイクル効率は大幅に向上す
る。
Effect According to the above means, if the inlet temperature of the gas turbine in an inert gas circulation system is increased to 900°C or higher, the exhaust gas temperature becomes sufficient for heat recovery, and if the temperature is raised even further, the combined cycle efficiency will be significantly increased. improve.

また、この排ガス温度をメタノール分解に利用すると、
メタノールから水素及び−酸化炭素を燃料として得られ
ると同時に、コンバインドサイクル効率をさらに向上さ
せることが可能となる。
Also, if this exhaust gas temperature is used for methanol decomposition,
Hydrogen and carbon oxide can be obtained from methanol as fuel, and at the same time, it is possible to further improve the combined cycle efficiency.

さらに、この排ガス温度をメタノール分解ではなくてメ
タノール改質に利用すると、コンバインドサイクル効率
を下げることなく、メタノールから水素を燃料として得
ることができる。
Furthermore, if this exhaust gas temperature is used for methanol reforming instead of methanol decomposition, hydrogen can be obtained from methanol as a fuel without lowering the combined cycle efficiency.

実施例 以下図面を参照して本発明の実施例について詳述する。Example Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1実施例を示し、第9図に示したも
のと同一の部分には同一の符号を付しであるので、その
詳細な説明は省略する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and the same parts as shown in FIG. 9 are given the same reference numerals, so detailed explanation thereof will be omitted.

本実施例によれば、第9図を参照して詳細に説明した酸
素・水素燃焼器1、ガスタービン7、コンデンサ8及び
コンプレッサ6等から戒る不活性ガス循環型システムに
おけるガスタービン7の下流側に排ガスボイラ11が設
置されているとともに、この排ガスボイラ11で発生さ
れる蒸気のクローズドサイクルシステムか構成されて発
電が行なわれるようにされている。
According to this embodiment, the downstream side of the gas turbine 7 in the inert gas circulation system including the oxygen/hydrogen combustor 1, the gas turbine 7, the condenser 8, the compressor 6, etc. described in detail with reference to FIG. An exhaust gas boiler 11 is installed on the side, and a closed cycle system of steam generated by the exhaust gas boiler 11 is configured to generate electricity.

すなわち、不活性ガス循環型システムにおけるガスター
ビン7からの排ガスの熱によって排ガスボイラIfにて
蒸気(又はフレオン等、常温以上にて状態変化する流体
)を発生させ、この蒸気は作動流体として蒸気タービン
12へ供給されて仕事をなし、これにより発電機13が
駆動され、発電が行なわれる。そして、蒸気タービン1
2にて仕事をなした蒸気はコンデンサ14へ供給されて
、冷却・凝縮され、その復水が給水ポンプ15によって
前述した排ガスボイラ11へ供給されるようになってい
る。
That is, in the inert gas circulation system, the heat of the exhaust gas from the gas turbine 7 generates steam (or a fluid whose state changes at room temperature or higher, such as Freon) in the exhaust gas boiler If, and this steam is used as a working fluid in the steam turbine. 12 and performs work, thereby driving the generator 13 and generating electricity. and steam turbine 1
The steam that has done work in step 2 is supplied to a condenser 14 where it is cooled and condensed, and the condensed water is supplied to the above-mentioned exhaust gas boiler 11 by a feed pump 15.

以上第1図に示した発電プラントにおいて、不活性ガス
循環型システムにおけるガスタービン7の入口温度を9
00℃以上にすると、タービン排ガス温度が排熱回収す
るのに十分となり、従来のガスタービンコンバインドサ
イクル効率を上回るようになり、この傾向はガスタービ
ン人口温度を上昇させる程、強くなる。
In the power generation plant shown in Figure 1 above, the inlet temperature of the gas turbine 7 in the inert gas circulation system is set to 9.
When the temperature is set to 00° C. or higher, the turbine exhaust gas temperature becomes sufficient to recover exhaust heat and exceeds the conventional gas turbine combined cycle efficiency, and this tendency becomes stronger as the gas turbine population temperature increases.

第2図は、ガスタービン人口圧力15kg/cm2a、
不活性ガスとしてアルゴンガスを使用したケースの計算
例を示す。ガスタービン入口温度が1500℃において
、従来のガスタービンコンバインドサイクル効率に比べ
10%、第9図に示した不活性ガス循環型ガスタービン
単独サイクル効率に比べ15%の効率向上となることを
表わしている。
Figure 2 shows a gas turbine population pressure of 15 kg/cm2a,
An example of calculation using argon gas as the inert gas is shown. This indicates that when the gas turbine inlet temperature is 1500°C, the efficiency is improved by 10% compared to the conventional gas turbine combined cycle efficiency and by 15% compared to the inert gas circulation type gas turbine single cycle efficiency shown in Figure 9. There is.

また、変形例として、図示はしないが、第1図に示した
ガスタービン7の下流側に再熱装置を設置して、さらに
ガスタービン効率を向上させることもできる。
Furthermore, as a modification, although not shown, a reheating device may be installed downstream of the gas turbine 7 shown in FIG. 1 to further improve the gas turbine efficiency.

すなわち、第1図に示した実施例ではコンプレッサ6か
ら出た不活性ガスはそのまま燃焼器1へ導入されている
が、ガスタービン7の入口温度を900℃よりも一層高
い温度例えば1400℃以上とする場合には、不活性ガ
スの温度を燃焼器1に入る前に第1図に示した実施例の
場合におけるそれよりも上昇させる必要がある。このた
め、ガスタービン7の下流側に再熱装置を設置し、コン
プレッサ6を出た不活性ガスをいったんこの再熱装置へ
送って、ガスタービン7か”らの排ガスの熱を利用して
再熱し、その後燃焼器1へ導入することにより、さらに
ガスタービン効率を向上させることができる。
That is, in the embodiment shown in FIG. 1, the inert gas discharged from the compressor 6 is directly introduced into the combustor 1, but the inlet temperature of the gas turbine 7 is set to a temperature higher than 900°C, for example, 1400°C or higher. In this case, it is necessary to raise the temperature of the inert gas before it enters the combustor 1 above that in the case of the embodiment shown in FIG. For this reason, a reheating device is installed downstream of the gas turbine 7, and the inert gas leaving the compressor 6 is once sent to this reheating device, and the heat of the exhaust gas from the gas turbine 7 is used to regenerate the gas. By heating and then introducing it into the combustor 1, gas turbine efficiency can be further improved.

次に、第3図は本発明の第2実施例を示し、第1図に示
したものと同一の部分には同一の符号を付しであるので
、その詳細な説明は省略する。
Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, and the same parts as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, so detailed explanation thereof will be omitted.

本実施例によれば、第1図に示した第1実施例における
水素貯蔵タンク3及びその関連する調圧弁5が省略され
、この代わりに、不活性ガス循環型システムにおけるガ
スタービン7の下流側にメタノール分解手段が設置され
、このメタノール分解手段の出口か燃焼器lの入口側に
接続されている。
According to this embodiment, the hydrogen storage tank 3 and its associated pressure regulating valve 5 in the first embodiment shown in FIG. A methanol decomposition means is installed in the methanol decomposition means, and the outlet of this methanol decomposition means is connected to the inlet side of the combustor l.

すなわち、メタノール貯蔵タンク21内のメタノール(
CH!OH)が、加圧ポンプ22にて圧送されて、ガス
タービン7からの排ガスの熱で加熱され、その後メタノ
ール分解装置23へ供給されて、メタノール分解が行な
われる。この分解反応は、CH,OH+熱−2H,+C
Oと表わされる。
That is, the methanol in the methanol storage tank 21 (
CH! OH) is pumped by a pressure pump 22, heated by the heat of exhaust gas from the gas turbine 7, and then supplied to a methanol decomposition device 23, where methanol decomposition is performed. This decomposition reaction is CH,OH+heat-2H,+C
It is expressed as O.

そして、このメタノールの分解により発生した水素(H
2)と−酸化炭素(CO)が、燃焼器1へ供給されて、
酸素(0□)と屈合され、不活性ガス中で燃焼させられ
る。
Then, hydrogen (H
2) and - carbon oxide (CO) are supplied to the combustor 1,
It is combined with oxygen (0□) and burned in an inert gas.

また、本実施例によれば、コンプレッサ6の上流側にC
L分離装M24が設置され、コンデンサ8から送られて
くる不活性ガス中がらCO2か分離されて、タンク25
に貯蔵されるようになっている。
Further, according to this embodiment, C
An L separator M24 is installed, and CO2 is separated from the inert gas sent from the condenser 8 to the tank 25.
It is designed to be stored in

以上第3図に示した発電プラントにおいて、第1図に示
したものと同様に、不活性ガス循環型システムにおける
ガスタービン7の下流側に設置した排ガスボイラ11を
含む蒸気のクローズドサイクルシステムを備えているの
で、ガスタービンの入口温度を900℃以上にすると、
タービン排ガス温度が排熱回収するのに十分となり、従
来のガスタービンコンバインドサイクル効率を上回るよ
うになり、この傾向はガスタービン人口温度を上昇させ
る程、強くなる。
The power plant shown in FIG. 3 is equipped with a steam closed cycle system including an exhaust gas boiler 11 installed downstream of the gas turbine 7 in an inert gas circulation system, similar to the power plant shown in FIG. Therefore, if the inlet temperature of the gas turbine is increased to 900℃ or higher,
The turbine exhaust gas temperature becomes sufficient for exhaust heat recovery to exceed the conventional gas turbine combined cycle efficiency, and this tendency becomes stronger as the gas turbine population temperature increases.

そして、このガスタービン7の排ガス温度をまたメタノ
ール分解に利用しているので、コンパインドサイクル効
率をさらに数%向上させることかできる上に、メタノー
ルから水素及び−酸化炭素を燃料として得ることができ
る。
Since the exhaust gas temperature of the gas turbine 7 is also used for methanol decomposition, the combined cycle efficiency can be further improved by several percent, and hydrogen and carbon oxide can be obtained from methanol as fuel. .

さらに、化石燃料を使用した発電設備のCO2発生によ
る環境問題に対してCO2分離、貯蔵を行うことにより
、CO2発生防止対策に寄与できる。
Furthermore, by separating and storing CO2, it is possible to contribute to measures to prevent CO2 generation from environmental problems caused by CO2 generation from power generation equipment using fossil fuels.

なお、第3図に示した実施例では、加圧ポンプ22にて
圧送されるメタノールが排ガスボイラ11の上流側でガ
スタービン7からの排ガスの熱で加熱されるようになっ
ているが、変形例として、第4図に示すように排ガスボ
イラ11を通過した後の排ガスの熱でメタノールが加熱
されるように、または第5図に示すようにガスタービン
7からの排ガスの熱で排ガスボイラ11内の水と同時に
メタノールが加熱されるようにすることもできる。
In the embodiment shown in FIG. 3, the methanol pumped by the pressure pump 22 is heated by the heat of the exhaust gas from the gas turbine 7 on the upstream side of the exhaust gas boiler 11. For example, as shown in FIG. 4, methanol is heated by the heat of the exhaust gas after passing through the exhaust gas boiler 11, or as shown in FIG. It is also possible to heat the methanol at the same time as the water in the tank.

次に、第6図は本発明の第3実施例を示し、第1図に示
したものと同一の部分には同一の符号を付しであるので
、その詳細な説明は省略する。
Next, FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, in which the same parts as shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, so detailed explanation thereof will be omitted.

本実施例によれば、第1図に示した第1実施例における
水素貯蔵タンク3及びその関連する調圧弁5か省略され
、この代わりに、不活性ガス循環型システムにおけるガ
スタービン7の下流側にメタノール改質手段か設置され
、このメタノール改質手段の出口が燃焼器1の入口側に
接続されている。
According to this embodiment, the hydrogen storage tank 3 and its associated pressure regulating valve 5 in the first embodiment shown in FIG. A methanol reforming means is installed in the combustor 1, and the outlet of this methanol reforming means is connected to the inlet side of the combustor 1.

すなわち、メタノール貯蔵タンク31から供給されたメ
タノール(CHsOH)か、コンデンサ8から排出され
た水(H2O)の一部と混合され、それから加圧ポンプ
32にて圧送されて、ガスタービン7からの排ガスの熱
で加熱され、その後メタノール改質装置33へ供給され
て、メタノール改質が行なわれる。
That is, it is mixed with methanol (CHsOH) supplied from the methanol storage tank 31 or a part of the water (H2O) discharged from the condenser 8, and then pumped by the pressurizing pump 32 to form exhaust gas from the gas turbine 7. After that, it is supplied to the methanol reforming device 33, where methanol reforming is performed.

この改質反応は、CH30)H−H20+熱→3H2+
 CO2と表わされる。
This reforming reaction is CH30)H-H20+ heat → 3H2+
It is expressed as CO2.

そして、このメタノールの改質により発生したCO3は
CO7分離装置34で水素(H2)から分離されてタン
ク35に貯蔵され、一方水素(H2)は燃焼器1へ供給
されて、酸素(02)と混合され、不活性ガス中で燃焼
させられる。
The CO3 generated by this methanol reforming is separated from hydrogen (H2) in the CO7 separator 34 and stored in the tank 35, while the hydrogen (H2) is supplied to the combustor 1 and converted into oxygen (02). Mixed and combusted under inert gas.

以上第6図に示した発電プラントにおいて、第1図に示
したものと同様に、不活性ガス循環型システムにおける
ガスタービン7の下流側に設置した排ガスボイラ11を
含む蒸気のクローズドサイクルシステムを備えているの
で、ガスタービンの入口温度を900°C以上にすると
、タービン排ガス温度が排熱回収するのに十分となり、
従来のガスタービンコンバインドサイクル効率を上回る
ようになり、この傾向はガスタービン人口温度を上昇さ
せる程、強くなる。
The power generation plant shown in FIG. 6 is equipped with a steam closed cycle system including an exhaust gas boiler 11 installed downstream of the gas turbine 7 in an inert gas circulation system, similar to the power plant shown in FIG. Therefore, if the gas turbine inlet temperature is set to 900°C or higher, the turbine exhaust gas temperature will be sufficient to recover waste heat.
It exceeds the conventional gas turbine combined cycle efficiency, and this tendency becomes stronger as the gas turbine population temperature increases.

そして、このガスタービン7の排ガス温度をまたメタノ
ール改質に利用しているので、コンバインドサイクル効
率を下げることなく、メタノールから水素燃料を得るこ
とができる。
Since the exhaust gas temperature of the gas turbine 7 is also used for methanol reforming, hydrogen fuel can be obtained from methanol without lowering the combined cycle efficiency.

さらに、化石燃料を使用した発電設備のCO2発生によ
る環境問題に対して、CO2分離・貯蔵を行うことによ
り、CO2発生防止対策に寄与できる。
Furthermore, by separating and storing CO2, it is possible to contribute to measures to prevent CO2 generation, in response to environmental problems caused by CO2 generation from power generation equipment using fossil fuels.

なお、第6図に示した実施例では、加圧ポンプ32にて
圧送されるメタノールと水の混合体が排ガスボイラ11
の上流側でガスタービン7からの排ガスの熱で加熱され
るようになっているが、変形例として、第7図に示すよ
うに排ガスボイラ11を通過した後の排ガスの熱でメタ
ノールと水の混合体が加熱されるように、または第8図
に示すようにガスタービン7からの排ガスの熱で排ガス
ボイラ11内の水と同時にメタノールと水の混合体か加
熱されるようにすることもできる。
Note that in the embodiment shown in FIG.
It is designed to be heated by the heat of the exhaust gas from the gas turbine 7 on the upstream side of the gas turbine, but as a modified example, methanol and water are heated by the heat of the exhaust gas after passing through the exhaust gas boiler 11, as shown in FIG. Alternatively, the mixture of methanol and water can be heated simultaneously with the water in the exhaust gas boiler 11 by the heat of the exhaust gas from the gas turbine 7, as shown in FIG. .

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、酸素と水素の燃焼
へ不活性ガスを混入し、無公害のガス(不活性ガスと水
蒸気)によってガスタービンの仕事を取り出すようにし
て公害の問題を改善している不活性ガス循環型システム
におけるガスタービンの下流側に設置した排ガスボイラ
を含む蒸気のクローズドサイクルシステムを構成した発
電プラントとし、前記ガスタービンの人口温度を上昇さ
せて900℃以上にすることにより、排ガス温度が熱回
収に十分となり、さらに温度上昇させることによりコン
バインドサイクル効率を大幅に向上させることができる
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, inert gas is mixed into the combustion of oxygen and hydrogen, and the work of the gas turbine is extracted by non-polluting gas (inert gas and water vapor), thereby eliminating pollution. This is a power generation plant configured with a steam closed cycle system including an exhaust gas boiler installed downstream of the gas turbine in an inert gas circulation system that improves the problem, and the population temperature of the gas turbine is raised to 900 ° C. By doing the above, the exhaust gas temperature becomes sufficient for heat recovery, and by further increasing the temperature, the combined cycle efficiency can be significantly improved.

また、好適には、ガスタービンの下流側にメタノール分
解手段を設置して、排ガス温度をメタノール分解に利用
することにより、コンバインドサイクル効率をさらに向
上させることができるとともに、メタノールから水素及
び−酸化炭素を燃料として得ることができ、したかって
石油代替エネルギとして有効なメタノール燃料の利用が
可能となる。
Further, preferably, a methanol decomposition means is installed on the downstream side of the gas turbine and the exhaust gas temperature is utilized for methanol decomposition, thereby further improving the combined cycle efficiency and converting methanol into hydrogen and carbon oxide. can be obtained as a fuel, thus making it possible to use methanol fuel, which is effective as an energy alternative to petroleum.

さらに、ガスタービンの下流側にメタノール分解手段に
代えてメタノール改質手段を設置して、排ガス温度をメ
タノール改質に利用することにより、コンバインドサイ
クル効率を下げることなく、メタノールから水素燃料と
して得ることができ、したがって石油代替エネルギとし
て有効なメタノール燃料の利用が可能となる。
Furthermore, by installing methanol reforming means instead of methanol decomposition means on the downstream side of the gas turbine and using the exhaust gas temperature for methanol reforming, it is possible to obtain hydrogen fuel from methanol without lowering the combined cycle efficiency. Therefore, it becomes possible to use methanol fuel, which is effective as an energy alternative to petroleum.

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

第1図は本発明の第1、実施例による発電プラントを示
す系統図、第2図はそのサイクル効率の向上の効果を説
明するための図、第3図は本発明の第2実施例による発
電プラントを示す系統図、第4図及び第5図はこの第2
実施例の異なる2つの変形例を示す系統図、第6図は本
発明の第3実施例による発電プラントを示す系統図、第
7図及び第8図はこの第3実施例の異なる2つの変形例
を示す系統図、第9図は従来例を示す系統図である。 1・・燃焼器、2・・酸素貯蔵タンク、3・・水素貯蔵
タンク、4,5・・調圧弁、6・・コンプレッサ、7・
・ガスタービン、8・・コンプレッサ、9・・発電機、
11・・排ガスボイラ、12・・蒸気タービン、13・
・発電機、14・・コンデンサ、15・・給水ポンプ、
21.31・・メタノール貯蔵タンク、22.33・・
加圧ポンプ、23・・メタノール分解装置、33・・メ
タノール改質装置、2434・・CO,分離装置、25
.35・・CO,貯蔵タンク。
Fig. 1 is a system diagram showing a power generation plant according to the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the effect of improving cycle efficiency, and Fig. 3 is a diagram showing the power generation plant according to the second embodiment of the present invention. The system diagrams showing the power plant, Figures 4 and 5, are based on this second diagram.
A system diagram showing two different modifications of the embodiment, FIG. 6 is a system diagram showing a power generation plant according to a third embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 show two different modifications of the third embodiment. System diagram showing an example, FIG. 9 is a system diagram showing a conventional example. 1. Combustor, 2. Oxygen storage tank, 3. Hydrogen storage tank, 4, 5. Pressure regulating valve, 6. Compressor, 7.
・Gas turbine, 8... Compressor, 9... Generator,
11. Exhaust gas boiler, 12. Steam turbine, 13.
- Generator, 14... Capacitor, 15... Water pump,
21.31...methanol storage tank, 22.33...
Pressure pump, 23...methanol decomposition device, 33...methanol reformer, 2434...CO, separation device, 25
.. 35...CO, storage tank.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 水素と酸素を不活性ガス中で燃焼させる燃焼器と、
この燃焼器からの水蒸気と不活性ガスとによって駆動さ
れるガスタービンと、このガスタービンからの排ガスを
凝縮するコンデンサと、このコンデンサで水から分離さ
れた不活性ガスを圧縮して前記燃焼器へ循環させるコン
プレッサとから成る不活性ガス循環型システムにおける
前記ガスタービンの下流側に排ガスボイラを設置し、こ
の排ガスボイラで発生される蒸気のクローズドサイクル
システムを構成して発電を行うようにしたことを特徴と
する発電プラント。 2 請求項1記載の発電システムにおいて、前記ガスタ
ービンの下流側にメタノール分解手段を設置するととも
に、このメタノール分解手段の出口を前記燃焼器の入口
側に接続してなる発電システム。 3 請求項1記載の発電システムにおいて、前記ガスタ
ービンの下流側にメタノール改質手段を設置するととも
に、このメタノール改質手段の出口を前記燃焼器の入口
側に接続してなる発電システム。
[Claims] 1. A combustor that burns hydrogen and oxygen in an inert gas;
A gas turbine driven by steam and inert gas from this combustor, a condenser that condenses exhaust gas from this gas turbine, and a condenser that compresses the inert gas separated from water and supplies it to the combustor. An exhaust gas boiler is installed downstream of the gas turbine in an inert gas circulation system consisting of a circulating compressor, and a closed cycle system is configured for the steam generated by the exhaust gas boiler to generate electricity. Features of power generation plants. 2. The power generation system according to claim 1, wherein methanol decomposition means is installed downstream of the gas turbine, and an outlet of the methanol decomposition means is connected to an inlet side of the combustor. 3. The power generation system according to claim 1, wherein methanol reforming means is installed downstream of the gas turbine, and an outlet of the methanol reforming means is connected to an inlet side of the combustor.
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