JPH07166813A - ２流体タービンサイクル - Google Patents
２流体タービンサイクルInfo
- Publication number
- JPH07166813A JPH07166813A JP31708293A JP31708293A JPH07166813A JP H07166813 A JPH07166813 A JP H07166813A JP 31708293 A JP31708293 A JP 31708293A JP 31708293 A JP31708293 A JP 31708293A JP H07166813 A JPH07166813 A JP H07166813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion air
- regenerator
- fluid turbine
- air compressor
- gas
- 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
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- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービン程の高級設計が不要で、低コス
トの設備でありながらコージェネレーションとしての総
合効率、或いはエネルギー利用効率の高い２流体タービ
ンサイクルを提供する。 【構成】 燃焼空気圧縮機２と、燃焼空気圧縮機２によ
り圧縮された燃焼空気ａと蒸気ｓとの混合ガスｇを昇温
させる再生器４と、再生器４により昇温された混合ガス
ｇを動力発生源とし燃焼空気圧縮機２及び発電機３を駆
動させる混合流体タービン１と、再生器４の上流側に併
設され混合流体タービン１から排出された排ガス又は排
ガスと燃焼空気圧縮機２の抽気を酸素供給源とする追焚
きバーナー５と、再生器４の下流側に併設させた排熱回
収ボイラ７又は乾燥機２０から構成する。
トの設備でありながらコージェネレーションとしての総
合効率、或いはエネルギー利用効率の高い２流体タービ
ンサイクルを提供する。 【構成】 燃焼空気圧縮機２と、燃焼空気圧縮機２によ
り圧縮された燃焼空気ａと蒸気ｓとの混合ガスｇを昇温
させる再生器４と、再生器４により昇温された混合ガス
ｇを動力発生源とし燃焼空気圧縮機２及び発電機３を駆
動させる混合流体タービン１と、再生器４の上流側に併
設され混合流体タービン１から排出された排ガス又は排
ガスと燃焼空気圧縮機２の抽気を酸素供給源とする追焚
きバーナー５と、再生器４の下流側に併設させた排熱回
収ボイラ７又は乾燥機２０から構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２流体タービンサイク
ル、更に詳しくは、発電と蒸気製造又は乾燥とを行うコ
ージェネレーションシステムに関する。
ル、更に詳しくは、発電と蒸気製造又は乾燥とを行うコ
ージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エアコンプレッサーとガスタービ
ンとにより高温・高圧の動力を発生させる一方、その排
熱を蒸気や熱として回収するコージェネレーションシス
テムが知られているが、ガスタービンは、高級な機械で
高価である。
ンとにより高温・高圧の動力を発生させる一方、その排
熱を蒸気や熱として回収するコージェネレーションシス
テムが知られているが、ガスタービンは、高級な機械で
高価である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガス
タービン程の高級設計が不要で、低コストの設備であり
ながらコージェネレーションとしての総合効率、或いは
エネルギー利用効率の高い２流体タービンサイクルを提
供することにある。
タービン程の高級設計が不要で、低コストの設備であり
ながらコージェネレーションとしての総合効率、或いは
エネルギー利用効率の高い２流体タービンサイクルを提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の２流体タービンサイクルは、燃焼空気圧縮機と、該
燃焼空気圧縮機により圧縮された燃焼空気と蒸気との混
合ガスを昇温させる再生器と、該再生器により昇温され
た混合ガスを動力発生源とし前記燃焼空気圧縮機及び発
電機を駆動させる混合流体タービンと、前記再生器の上
流側に併設され前記混合流体タービンから排出された排
ガス又は該排ガスと前記燃焼空気圧縮機からの抽気を酸
素供給源とする追焚きバーナーと、前記再生器の下流側
に併設させた排熱回収ボイラ又は乾燥機とから成ること
を特徴とするものである。
明の２流体タービンサイクルは、燃焼空気圧縮機と、該
燃焼空気圧縮機により圧縮された燃焼空気と蒸気との混
合ガスを昇温させる再生器と、該再生器により昇温され
た混合ガスを動力発生源とし前記燃焼空気圧縮機及び発
電機を駆動させる混合流体タービンと、前記再生器の上
流側に併設され前記混合流体タービンから排出された排
ガス又は該排ガスと前記燃焼空気圧縮機からの抽気を酸
素供給源とする追焚きバーナーと、前記再生器の下流側
に併設させた排熱回収ボイラ又は乾燥機とから成ること
を特徴とするものである。
【０００５】このように、燃焼空気圧縮機と、該燃焼空
気圧縮機により圧縮された燃焼空気と蒸気との混合ガス
を昇温させる再生器と、該再生器により昇温された混合
ガスを動力発生源とし前記燃焼空気圧縮機及び発電機を
駆動させる混合流体タービンと、前記再生器の上流側に
併設され前記混合流体タービンから排出された排ガス又
は該排ガスと前記燃焼空気圧縮機からの抽気を酸素供給
源とする追焚きバーナーと、前記再生器の下流側に併設
させた排熱回収ボイラ又は乾燥機とから構成することに
より、低コストの設備でありながらコージェネレーショ
ンとしての総合効率、或いは、エネルギー利用効率を高
くできる。
気圧縮機により圧縮された燃焼空気と蒸気との混合ガス
を昇温させる再生器と、該再生器により昇温された混合
ガスを動力発生源とし前記燃焼空気圧縮機及び発電機を
駆動させる混合流体タービンと、前記再生器の上流側に
併設され前記混合流体タービンから排出された排ガス又
は該排ガスと前記燃焼空気圧縮機からの抽気を酸素供給
源とする追焚きバーナーと、前記再生器の下流側に併設
させた排熱回収ボイラ又は乾燥機とから構成することに
より、低コストの設備でありながらコージェネレーショ
ンとしての総合効率、或いは、エネルギー利用効率を高
くできる。
【０００６】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１において、１は混合流体タービンであ
り、この混合流体タービン１により燃焼空気圧縮機２と
発電機３とを駆動するようになっている。ここで、燃焼
空気圧縮機２と混合流体タービン１とは、ターボチャー
ジャーを改造しても得られるので、ガスタービン程の高
級な設計は不要であり、低コスト化が計れることにな
る。
説明する。図１において、１は混合流体タービンであ
り、この混合流体タービン１により燃焼空気圧縮機２と
発電機３とを駆動するようになっている。ここで、燃焼
空気圧縮機２と混合流体タービン１とは、ターボチャー
ジャーを改造しても得られるので、ガスタービン程の高
級な設計は不要であり、低コスト化が計れることにな
る。
【０００７】更に、混合タービン１と燃焼空気圧縮機２
との近傍に配設した再生器４の上流側に、追焚きバーナ
ー５を有するウインドボックス６を設けると共に、その
下流側にエコノマイザ７を備えた排熱回収ボイラ８を設
ける。更に、排熱回収ボイラ８内に配した管１０の出口
端に、蒸気パイプ１１を接続させる一方、蒸気パイプ１
１から分岐した分岐管１１ａを、燃焼空気圧縮機２の高
圧側と再生器４の下流側とを連結する管１２に接続させ
る。
との近傍に配設した再生器４の上流側に、追焚きバーナ
ー５を有するウインドボックス６を設けると共に、その
下流側にエコノマイザ７を備えた排熱回収ボイラ８を設
ける。更に、排熱回収ボイラ８内に配した管１０の出口
端に、蒸気パイプ１１を接続させる一方、蒸気パイプ１
１から分岐した分岐管１１ａを、燃焼空気圧縮機２の高
圧側と再生器４の下流側とを連結する管１２に接続させ
る。
【０００８】この再生器４のバーナー燃焼性（酸素濃度
８〜１６％）は、混合流体タービン１の排気中の相対的
な酸素濃度に依存するため、燃焼空気圧縮機２により圧
縮された燃焼空気ａの一部を管１３を通って追焚きバー
ナー５に抽気するようになっている。更に、再生器４の
上流側と混合流体タービン１の高圧側とを管１４により
連通させると共に、混合流体タービン４の低圧側とウイ
ンドボックス６とを管１５により連通させるようになっ
ている。
８〜１６％）は、混合流体タービン１の排気中の相対的
な酸素濃度に依存するため、燃焼空気圧縮機２により圧
縮された燃焼空気ａの一部を管１３を通って追焚きバー
ナー５に抽気するようになっている。更に、再生器４の
上流側と混合流体タービン１の高圧側とを管１４により
連通させると共に、混合流体タービン４の低圧側とウイ
ンドボックス６とを管１５により連通させるようになっ
ている。
【０００９】なお、上記混合流体タービン１の入口圧力
は、再生器４の材質の高温クリープ強度によって温度が
先に決まり、その温度に最適な圧力が存在する。次に、
上記２流体タービンサイクルの作用について説明する。
エコノマイザ７側から管９内に給水ｗしながらバーナー
５を焚くと、排熱回収ボイラ８において蒸気ｓが製造さ
れる。その蒸気ｓの大部分は、パイプ１１を通ってユー
ザーに供給されるが、その一部は、分岐管１１ａを通っ
て管１２内に供給される。
は、再生器４の材質の高温クリープ強度によって温度が
先に決まり、その温度に最適な圧力が存在する。次に、
上記２流体タービンサイクルの作用について説明する。
エコノマイザ７側から管９内に給水ｗしながらバーナー
５を焚くと、排熱回収ボイラ８において蒸気ｓが製造さ
れる。その蒸気ｓの大部分は、パイプ１１を通ってユー
ザーに供給されるが、その一部は、分岐管１１ａを通っ
て管１２内に供給される。
【００１０】そこで、混合流体タービン１をスタートさ
せると、燃焼空気圧縮機２によって圧縮された燃焼空気
ａが管１２内で蒸気ｓと混合して混合ガスｇとなる。こ
の混合ガスｇは、再生器４を通過する間に昇温した後、
管１４から混合流体タービン１内に供給されるため、混
合流体タービン１に連結させた燃焼空気圧縮機２及び発
電機３が駆動され、発電機３による発電と燃焼空気圧縮
機２による燃焼空気ａの圧縮が行われる。
せると、燃焼空気圧縮機２によって圧縮された燃焼空気
ａが管１２内で蒸気ｓと混合して混合ガスｇとなる。こ
の混合ガスｇは、再生器４を通過する間に昇温した後、
管１４から混合流体タービン１内に供給されるため、混
合流体タービン１に連結させた燃焼空気圧縮機２及び発
電機３が駆動され、発電機３による発電と燃焼空気圧縮
機２による燃焼空気ａの圧縮が行われる。
【００１１】この混合流体タービン１から排出された排
ガスは、管１５を通って追焚きバーナー５に供給される
が、更に、燃焼空気圧縮機２によって圧縮された燃焼空
気ａの一部もウインドボックス６に供給される。上記の
ように、本発明は、混合蒸気ｓが、再生器４を通過する
間に昇温（熱回収）するため、混合流体タービン１のタ
ービン出力が増加し、コージェネレーションとしての総
合効率が高くなる。
ガスは、管１５を通って追焚きバーナー５に供給される
が、更に、燃焼空気圧縮機２によって圧縮された燃焼空
気ａの一部もウインドボックス６に供給される。上記の
ように、本発明は、混合蒸気ｓが、再生器４を通過する
間に昇温（熱回収）するため、混合流体タービン１のタ
ービン出力が増加し、コージェネレーションとしての総
合効率が高くなる。
【００１２】なお、図１中、ｆは、追焚き用燃料を示し
ている。ところで、燃焼空気圧縮機２と混合流体タービ
ン１の動作圧力をターボチャージャー並み（例えば、舶
用ディーゼルのターボチャージャー）の適用を考えた場
合、圧力比πが３．５程度であるから、図２、即ち、再
生器４の下流側に乾燥機２０の接続を考えることができ
る。
ている。ところで、燃焼空気圧縮機２と混合流体タービ
ン１の動作圧力をターボチャージャー並み（例えば、舶
用ディーゼルのターボチャージャー）の適用を考えた場
合、圧力比πが３．５程度であるから、図２、即ち、再
生器４の下流側に乾燥機２０の接続を考えることができ
る。
【００１３】即ち、乾燥のような低熱源を利用するシス
テムにあっては、最もエネルギー利用効率を高くするこ
とができる。図２のシステムのように、外部蒸気ｓ′を
燃焼空気ａの空気量の約２割供給したケースでは、図２
中に記載する通りの熱バランスを得ることができ、発電
効率で約２６％、総エネルギー利用率が８５％以上にな
る。
テムにあっては、最もエネルギー利用効率を高くするこ
とができる。図２のシステムのように、外部蒸気ｓ′を
燃焼空気ａの空気量の約２割供給したケースでは、図２
中に記載する通りの熱バランスを得ることができ、発電
効率で約２６％、総エネルギー利用率が８５％以上にな
る。
【００１４】また、混入蒸気が上記の基では、混合流体
タービン１の排気中の酸素濃度が１２％なので、燃焼空
気圧縮機１の抽気は不要であり、シンプルなシステムを
構築できる。なお、図２中、Ｐは圧力（kg／cm2 ) 、Ｔ
は温度（℃）、Ｇは燃料供給量（kg／s)、Ｏ2 は酸素濃
度（％）を示している。また、２１は循環ファン、ｄは
被乾燥物、ｄ′は乾燥物、ｆは追焚き用燃料を示してい
る。
タービン１の排気中の酸素濃度が１２％なので、燃焼空
気圧縮機１の抽気は不要であり、シンプルなシステムを
構築できる。なお、図２中、Ｐは圧力（kg／cm2 ) 、Ｔ
は温度（℃）、Ｇは燃料供給量（kg／s)、Ｏ2 は酸素濃
度（％）を示している。また、２１は循環ファン、ｄは
被乾燥物、ｄ′は乾燥物、ｆは追焚き用燃料を示してい
る。
【００１５】
【発明の効果】上記のように、本発明は、燃焼空気圧縮
機と、該燃焼空気圧縮機により圧縮された燃焼空気と蒸
気との混合ガスを昇温させる再生器と、該再生器により
昇温された混合ガスを動力発生源とし前記燃焼空気圧縮
機及び発電機を駆動させる混合流体タービンと、前記再
生器の上流側に併設され前記混合流体タービンから排出
された排ガス又は該排ガスと前記燃焼空気圧縮機からの
抽気を酸素供給源とする追焚きバーナーと、前記再生器
の下流側に併設させた排熱回収ボイラ又は乾燥機とから
成るので、ガスタービンのような高級な機械を使用しな
くとも、コージェネレーションとしての総合効率、或い
はエネルギー効率を飛躍的に向上させることができた。
機と、該燃焼空気圧縮機により圧縮された燃焼空気と蒸
気との混合ガスを昇温させる再生器と、該再生器により
昇温された混合ガスを動力発生源とし前記燃焼空気圧縮
機及び発電機を駆動させる混合流体タービンと、前記再
生器の上流側に併設され前記混合流体タービンから排出
された排ガス又は該排ガスと前記燃焼空気圧縮機からの
抽気を酸素供給源とする追焚きバーナーと、前記再生器
の下流側に併設させた排熱回収ボイラ又は乾燥機とから
成るので、ガスタービンのような高級な機械を使用しな
くとも、コージェネレーションとしての総合効率、或い
はエネルギー効率を飛躍的に向上させることができた。
【図１】本発明に係る２流体タービンサイクルの概略図
である。
である。
【図２】本発明に係る２流体タービンサイクルの他の実
施例を示す概略図である。
施例を示す概略図である。
１ 混合流体タービン ２ 燃焼空気圧縮
機 ３ 発電機 ４ 再生器 ５ 追焚きバーナー ７ 排熱回収ボイ
ラ ２０ 乾燥機 ａ 燃焼空気 ｓ，ｓ′ 蒸気 ｇ 混合ガス
機 ３ 発電機 ４ 再生器 ５ 追焚きバーナー ７ 排熱回収ボイ
ラ ２０ 乾燥機 ａ 燃焼空気 ｓ，ｓ′ 蒸気 ｇ 混合ガス
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼空気圧縮機と、該燃焼空気圧縮機に
より圧縮された燃焼空気と蒸気との混合ガスを昇温させ
る再生器と、該再生器により昇温された混合ガスを動力
発生源とし前記燃焼空気圧縮機及び発電機を駆動させる
混合流体タービンと、前記再生器の上流側に併設され前
記混合流体タービンから排出された排ガス又は該排ガス
と前記燃焼空気圧縮機からの抽気を酸素供給源とする追
焚きバーナーと、前記再生器の下流側に併設させた排熱
回収ボイラ又は乾燥機とから成る２流体タービンサイク
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31708293A JPH07166813A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | ２流体タービンサイクル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31708293A JPH07166813A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | ２流体タービンサイクル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166813A true JPH07166813A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=18084232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31708293A Pending JPH07166813A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | ２流体タービンサイクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07166813A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052738A (ja) * | 2005-11-04 | 2006-02-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタービンプラント |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP31708293A patent/JPH07166813A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052738A (ja) * | 2005-11-04 | 2006-02-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタービンプラント |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040323 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |