JPH1136820A - 水素燃焼タービンプラント - Google Patents
水素燃焼タービンプラントInfo
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- JPH1136820A JPH1136820A JP9195827A JP19582797A JPH1136820A JP H1136820 A JPH1136820 A JP H1136820A JP 9195827 A JP9195827 A JP 9195827A JP 19582797 A JP19582797 A JP 19582797A JP H1136820 A JPH1136820 A JP H1136820A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】比較的簡単な構成で復水器の真空度低下を防止
してプラント効率を高めることができ、また大型設備を
使用する必要なく水素と純酸素とを燃焼ガスとして回収
利用することができ、経済性を向上して水素燃焼タービ
ンプラントの現実化が有効的に図れるようにする。 【解決手段】水素と純酸素とを当量燃焼させる水素燃焼
器２５と、この水素燃焼器２５によって加熱した蒸気で
駆動される単段または複数段のタービン２１，２２，２
３と、タービン排気を導入して凝縮する復水器２８とを
備える。復水器２８を、冷却水２９がタービン排気と直
接接触する直接接触式復水器とする。これにより復水中
に溶け込む未反応ガスの量を増加させることができ、復
水器２８内に非凝縮ガスとして残る未反応ガスを大幅に
減少することができる。
してプラント効率を高めることができ、また大型設備を
使用する必要なく水素と純酸素とを燃焼ガスとして回収
利用することができ、経済性を向上して水素燃焼タービ
ンプラントの現実化が有効的に図れるようにする。 【解決手段】水素と純酸素とを当量燃焼させる水素燃焼
器２５と、この水素燃焼器２５によって加熱した蒸気で
駆動される単段または複数段のタービン２１，２２，２
３と、タービン排気を導入して凝縮する復水器２８とを
備える。復水器２８を、冷却水２９がタービン排気と直
接接触する直接接触式復水器とする。これにより復水中
に溶け込む未反応ガスの量を増加させることができ、復
水器２８内に非凝縮ガスとして残る未反応ガスを大幅に
減少することができる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、水素を燃料とする
とともに純酸素を酸化剤として使用し、その水素の純酸
素燃焼によって発生する超高温蒸気を利用した水素燃焼
タービンプラントに係り、特に多段再熱ランキングサイ
クルをベースとする構成に好適な水素燃焼タービンプラ
ントに関するものである。
とともに純酸素を酸化剤として使用し、その水素の純酸
素燃焼によって発生する超高温蒸気を利用した水素燃焼
タービンプラントに係り、特に多段再熱ランキングサイ
クルをベースとする構成に好適な水素燃焼タービンプラ
ントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種技術の発達によりエネルギ需
要が増大する一方で、化石燃料の大量消費によるＣＯ2
排出量の増加による地球規模の温暖化が引起こされ、環
境問題が深刻化している。
要が増大する一方で、化石燃料の大量消費によるＣＯ2
排出量の増加による地球規模の温暖化が引起こされ、環
境問題が深刻化している。
【０００３】そこで最近、エネルギ効率に優れ、かつ環
境に与える影響が小さい水素燃焼タービンプラントが着
目されている。水素燃焼タービンプラントは、水素によ
るエネルギ供給システムであり、水力、太陽熱、地熱、
風力、波等自然エネルギの豊富な地域でこれらのエネル
ギを利用して水の電気分解により水素を製造し、この水
素を輸送に適した形、例えば液化状態に変換した後、輸
送および貯蔵し、高効率で利用しようとするものであ
る。
境に与える影響が小さい水素燃焼タービンプラントが着
目されている。水素燃焼タービンプラントは、水素によ
るエネルギ供給システムであり、水力、太陽熱、地熱、
風力、波等自然エネルギの豊富な地域でこれらのエネル
ギを利用して水の電気分解により水素を製造し、この水
素を輸送に適した形、例えば液化状態に変換した後、輸
送および貯蔵し、高効率で利用しようとするものであ
る。
【０００４】この水素燃焼タービンは、現段階では問題
点も多いが、化石エネルギへの依存から脱皮し、環境負
荷の小さなエネルギ供給プラントとして、将来的に不可
欠の技術であると考えられている。
点も多いが、化石エネルギへの依存から脱皮し、環境負
荷の小さなエネルギ供給プラントとして、将来的に不可
欠の技術であると考えられている。
【０００５】図５は、これまでに提案されている水素燃
焼タービンプラントの一例を示す系統図である。
焼タービンプラントの一例を示す系統図である。
【０００６】この図５に示した水素燃焼タービンプラン
トは、高圧タービン１と、低圧タービン２との間に、中
高圧タービン３ａおよび中低圧タービン３ｂからなる２
段の中圧タービン３が設けられ、これらのタービン軸１
３に発電機１４が連結されている。
トは、高圧タービン１と、低圧タービン２との間に、中
高圧タービン３ａおよび中低圧タービン３ｂからなる２
段の中圧タービン３が設けられ、これらのタービン軸１
３に発電機１４が連結されている。
【０００７】そして、水素燃焼器４として高圧水素燃焼
器４ａおよび低圧水素燃焼器４ｂが設置され、これら高
圧水素燃焼器４ａおよび低圧水素燃焼器４ｂによって、
中高圧タービン３ａおよび中低圧タービン３ｂへの入口
蒸気がそれぞれ加熱され、超高温となるようにしてあ
る。
器４ａおよび低圧水素燃焼器４ｂが設置され、これら高
圧水素燃焼器４ａおよび低圧水素燃焼器４ｂによって、
中高圧タービン３ａおよび中低圧タービン３ｂへの入口
蒸気がそれぞれ加熱され、超高温となるようにしてあ
る。
【０００８】また、中圧タービン３としての中高圧ター
ビン３ａおよび中低圧タービン３ｂの排気側には排熱回
収ボイラ５（５ａ，５ｂ）がそれぞれ設けられ、一方の
排熱回収ボイラ５ａでは、復水給水系６から供給される
高圧給水が加熱され、他方の排熱回収ボイラ５ｂでは、
高圧給水加熱器７を通過してさらに高温となった給水が
加熱され、その後これらの給水が合流されて高圧タービ
ン１の駆動用蒸気を発生するようになっている。
ビン３ａおよび中低圧タービン３ｂの排気側には排熱回
収ボイラ５（５ａ，５ｂ）がそれぞれ設けられ、一方の
排熱回収ボイラ５ａでは、復水給水系６から供給される
高圧給水が加熱され、他方の排熱回収ボイラ５ｂでは、
高圧給水加熱器７を通過してさらに高温となった給水が
加熱され、その後これらの給水が合流されて高圧タービ
ン１の駆動用蒸気を発生するようになっている。
【０００９】排熱回収ボイラ５ａで給水を加熱した後の
蒸気は、低圧タービン２で仕事をした後、復水器８に案
内されて冷却され、凝縮して復水となる。復水は復水給
水系６の低圧給水加熱器１０で加熱された後、脱気器１
１で脱気され、さらにボイラ給水ポンプ１２で加圧され
て高圧給水加熱器７で加熱され、排熱回収ボイラ５へ送
られる。
蒸気は、低圧タービン２で仕事をした後、復水器８に案
内されて冷却され、凝縮して復水となる。復水は復水給
水系６の低圧給水加熱器１０で加熱された後、脱気器１
１で脱気され、さらにボイラ給水ポンプ１２で加圧され
て高圧給水加熱器７で加熱され、排熱回収ボイラ５へ送
られる。
【００１０】また、燃焼ガスである水素と純酸素との化
学反応により生成された水（Ｈ2 Ｏ）は余剰水となり、
復水器から系外に排出される。
学反応により生成された水（Ｈ2 Ｏ）は余剰水となり、
復水器から系外に排出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した水
素燃焼タービンプラントでは一般に、復水器が非接触式
の熱交換器とされており、冷却水として海水等が使用さ
れている。一方、水素ガスと純酸素ガスとを燃焼させる
水素燃焼機で未反応となったガスは、主蒸気中に残って
復水器に流入する。そして、被接触式の復水器の場合、
流入した未反応ガスは非凝縮ガスとして残留し、復水器
真空度を低下させる要因となる。水素燃焼器中で水素と
純酸素との反応度を１００％に制御することは困難であ
り、復水器内では、主蒸気中の未反応ガスを抽出して真
空度低下を防ぐことが必要である。
素燃焼タービンプラントでは一般に、復水器が非接触式
の熱交換器とされており、冷却水として海水等が使用さ
れている。一方、水素ガスと純酸素ガスとを燃焼させる
水素燃焼機で未反応となったガスは、主蒸気中に残って
復水器に流入する。そして、被接触式の復水器の場合、
流入した未反応ガスは非凝縮ガスとして残留し、復水器
真空度を低下させる要因となる。水素燃焼器中で水素と
純酸素との反応度を１００％に制御することは困難であ
り、復水器内では、主蒸気中の未反応ガスを抽出して真
空度低下を防ぐことが必要である。
【００１２】このため、真空ポンプまたは蒸気駆動式エ
ゼクタ等で非凝縮ガスを抽出し、大気へ放出するように
しているが、電動機駆動式あるいはタービン駆動式の真
空ポンプや、蒸気駆動式エゼクタを設置することは、プ
ラントの効率を低下させることになる。
ゼクタ等で非凝縮ガスを抽出し、大気へ放出するように
しているが、電動機駆動式あるいはタービン駆動式の真
空ポンプや、蒸気駆動式エゼクタを設置することは、プ
ラントの効率を低下させることになる。
【００１３】また、抽出された未反応ガスは燃焼用ガス
として再利用可能であるにも拘らず、大気へ放出するだ
けでは経済的に不利である。ただし、従来技術において
燃焼ガスである水素と純酸素とを回収して再び燃焼ガス
として利用するためには、復水器から抽出したガスを再
使用可能な圧力まで昇圧する必要があるため、圧縮機等
の昇圧装置が必要となるが、真空状態の気体は比容積が
極めて大きいため、昇圧装置が大型化し、やはり経済的
に不利となる。
として再利用可能であるにも拘らず、大気へ放出するだ
けでは経済的に不利である。ただし、従来技術において
燃焼ガスである水素と純酸素とを回収して再び燃焼ガス
として利用するためには、復水器から抽出したガスを再
使用可能な圧力まで昇圧する必要があるため、圧縮機等
の昇圧装置が必要となるが、真空状態の気体は比容積が
極めて大きいため、昇圧装置が大型化し、やはり経済的
に不利となる。
【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、比較的簡単な構成で復水器の真空度低下を防止
してプラント効率を高めることができるとともに、大型
設備を使用する必要なく水素と純酸素とを燃焼ガスとし
て回収利用することができ、経済性を向上して現実化が
有効的に図れる水素燃焼タービンプラントを提供するこ
とを目的とする。
もので、比較的簡単な構成で復水器の真空度低下を防止
してプラント効率を高めることができるとともに、大型
設備を使用する必要なく水素と純酸素とを燃焼ガスとし
て回収利用することができ、経済性を向上して現実化が
有効的に図れる水素燃焼タービンプラントを提供するこ
とを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、水素と純酸素とを当量燃焼
させる水素燃焼器と、この水素燃焼器によって加熱した
蒸気で駆動される単段または複数段のタービンと、ター
ビン排気を導入して凝縮する復水器とを備えた水素燃焼
タービンプラントにおいて、前記復水器を、冷却水がタ
ービン排気と直接接触する直接接触式復水器としたこと
を特徴とする水素燃焼タービンプラントを提供する。
めに、請求項１の発明では、水素と純酸素とを当量燃焼
させる水素燃焼器と、この水素燃焼器によって加熱した
蒸気で駆動される単段または複数段のタービンと、ター
ビン排気を導入して凝縮する復水器とを備えた水素燃焼
タービンプラントにおいて、前記復水器を、冷却水がタ
ービン排気と直接接触する直接接触式復水器としたこと
を特徴とする水素燃焼タービンプラントを提供する。
【００１６】請求項２の発明では、請求項１記載の水素
燃焼タービンプラントにおいて、複数段のタービンとし
て高圧タービン、中圧タービンおよび低圧タービンを備
え、水素燃焼器は、前記中圧タービンの入口蒸気を再加
熱するものであり、かつ直接接触式復水器は前記低圧タ
ービンからの排気を冷却して凝縮させるものであること
を特徴とする水素燃焼タービンプラントを提供する。
燃焼タービンプラントにおいて、複数段のタービンとし
て高圧タービン、中圧タービンおよび低圧タービンを備
え、水素燃焼器は、前記中圧タービンの入口蒸気を再加
熱するものであり、かつ直接接触式復水器は前記低圧タ
ービンからの排気を冷却して凝縮させるものであること
を特徴とする水素燃焼タービンプラントを提供する。
【００１７】請求項３の発明では、請求項１または２記
載の水素燃焼タービンプラントにおいて、直接接触式復
水器で使用する冷却水は、その復水器から供給される復
水の一部であって、ポンプにより昇圧されるとともにタ
ービン抽気を加熱源とする脱気器により溶存在酸素が抽
出され、かつ冷却器によって冷却されたものであること
を特徴とする水素燃焼タービンプラントを提供する。
載の水素燃焼タービンプラントにおいて、直接接触式復
水器で使用する冷却水は、その復水器から供給される復
水の一部であって、ポンプにより昇圧されるとともにタ
ービン抽気を加熱源とする脱気器により溶存在酸素が抽
出され、かつ冷却器によって冷却されたものであること
を特徴とする水素燃焼タービンプラントを提供する。
【００１８】請求項４の発明では、請求項３記載の水素
燃焼タービンプラントにおいて、復水の一部を冷却する
冷却器は、冷熱源として、燃焼用ガス源である液体水素
および純酸素の少なくともいずれか一方の気化熱を用い
るものであることを特徴とする水素燃焼タービンプラン
トを提供する。
燃焼タービンプラントにおいて、復水の一部を冷却する
冷却器は、冷熱源として、燃焼用ガス源である液体水素
および純酸素の少なくともいずれか一方の気化熱を用い
るものであることを特徴とする水素燃焼タービンプラン
トを提供する。
【００１９】請求項５の発明では、請求項３記載の水素
燃焼タービンプラントにおいて、脱気器で抽出される溶
存在酸素が燃焼用ガスとして水素燃焼器に戻される構成
とされていることを特徴とする水素燃焼タービンプラン
トを提供する。
燃焼タービンプラントにおいて、脱気器で抽出される溶
存在酸素が燃焼用ガスとして水素燃焼器に戻される構成
とされていることを特徴とする水素燃焼タービンプラン
トを提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る水素燃焼ター
ビンプラントの実施形態を図１〜図４を参照して説明す
る。
ビンプラントの実施形態を図１〜図４を参照して説明す
る。
【００２１】第１実施形態（図１） 図１は本発明の第１実施形態による水素燃焼タービンプ
ラントのシステム構成を示す系統図である。
ラントのシステム構成を示す系統図である。
【００２２】本実施形態の水素燃焼タービンプラントは
図１に示すように、高圧タービン２１と、低圧タービン
２２との間に、中高圧タービン２３ａおよび中低圧ター
ビン２３ｂからなる２段の中圧タービン２３が設けられ
ている。なお、説明簡明化のため図示を省略するが、タ
ービン軸には発電機が連結されている。
図１に示すように、高圧タービン２１と、低圧タービン
２２との間に、中高圧タービン２３ａおよび中低圧ター
ビン２３ｂからなる２段の中圧タービン２３が設けられ
ている。なお、説明簡明化のため図示を省略するが、タ
ービン軸には発電機が連結されている。
【００２３】そして、水素燃焼器２４として高圧水素燃
焼器２４ａおよび低圧水素燃焼器２４ｂが設置され、こ
れら高圧水素燃焼器２４ａおよび低圧水素燃焼器２４ｂ
によって、中高圧タービン２３ａおよび中低圧タービン
２３ｂへの入口蒸気がそれぞれ加熱され、超高温となる
ようにしてある。すなわち、水素燃焼器２４では水素と
純酸素とを当量燃焼させ、例えば１６００℃あるいはそ
れ以上の超高温蒸気を中圧タービンへ供給する構成とな
っている。
焼器２４ａおよび低圧水素燃焼器２４ｂが設置され、こ
れら高圧水素燃焼器２４ａおよび低圧水素燃焼器２４ｂ
によって、中高圧タービン２３ａおよび中低圧タービン
２３ｂへの入口蒸気がそれぞれ加熱され、超高温となる
ようにしてある。すなわち、水素燃焼器２４では水素と
純酸素とを当量燃焼させ、例えば１６００℃あるいはそ
れ以上の超高温蒸気を中圧タービンへ供給する構成とな
っている。
【００２４】また、中低圧タービン２３ｂの排気側には
排熱回収ボイラ２５が設けられ、この排熱回収ボイラで
２５は、復水給水系２６から給水加熱器２７を通過して
高温となった給水が供給されて加熱された後、高圧ター
ビン２１の駆動用蒸気を発生するようになっている。
排熱回収ボイラ２５が設けられ、この排熱回収ボイラで
２５は、復水給水系２６から給水加熱器２７を通過して
高温となった給水が供給されて加熱された後、高圧ター
ビン２１の駆動用蒸気を発生するようになっている。
【００２５】排熱回収ボイラ２５で給水を加熱した後の
蒸気は、低圧タービン２２で仕事をした後、復水器２８
に案内されて冷却され、凝縮して復水となる。
蒸気は、低圧タービン２２で仕事をした後、復水器２８
に案内されて冷却され、凝縮して復水となる。
【００２６】このような構成において、本実施形態では
復水器２８が、冷却水２９とタービン排気としての蒸気
とを直接接触させる直接接触式復水器となっている。そ
して蒸気の冷却凝固により生じた復水３０と冷却水２９
とは、復水ポンプ３１により復水給水系２６の複数の低
圧給水加熱器３２に送られて段階的に加熱された後、脱
気器３３で脱気され、さらにボイラ給水ポンプ３４で加
圧されて給水加熱器２７で加熱され、排熱回収ボイラ２
５および中圧タービン２３ｂへ送られる。
復水器２８が、冷却水２９とタービン排気としての蒸気
とを直接接触させる直接接触式復水器となっている。そ
して蒸気の冷却凝固により生じた復水３０と冷却水２９
とは、復水ポンプ３１により復水給水系２６の複数の低
圧給水加熱器３２に送られて段階的に加熱された後、脱
気器３３で脱気され、さらにボイラ給水ポンプ３４で加
圧されて給水加熱器２７で加熱され、排熱回収ボイラ２
５および中圧タービン２３ｂへ送られる。
【００２７】給水加熱器２７，３２および脱気器３３の
加熱蒸気は、中圧タービン２３および低圧タービン２２
からの抽気である。そして、排熱回収ボイラ２５に案内
されて中圧タービン２３の排気により加熱された復水
は、再び高圧タービン２１の駆動蒸気となる。なお、復
水の一部は必要に応じて系外へ排出される。
加熱蒸気は、中圧タービン２３および低圧タービン２２
からの抽気である。そして、排熱回収ボイラ２５に案内
されて中圧タービン２３の排気により加熱された復水
は、再び高圧タービン２１の駆動蒸気となる。なお、復
水の一部は必要に応じて系外へ排出される。
【００２８】以上の第１実施形態によれば、復水器２８
を直接接触式にすることにより、復水器内水量は、蒸気
が直接凝縮した復水量と冷却水量の合計となって増加す
る。したがって、未反応ガスの復水への溶解度は、同一
圧力および温度では等しいことから、復水器２８内を循
環する復水量が増加するほど未反応ガスの復水中への総
溶解量が多くなる。よって、復水中に溶け込む未反応ガ
スの量を増加させることができ、復水器２８内に非凝縮
ガスとして残る未反応ガスを大幅に減少することができ
る。
を直接接触式にすることにより、復水器内水量は、蒸気
が直接凝縮した復水量と冷却水量の合計となって増加す
る。したがって、未反応ガスの復水への溶解度は、同一
圧力および温度では等しいことから、復水器２８内を循
環する復水量が増加するほど未反応ガスの復水中への総
溶解量が多くなる。よって、復水中に溶け込む未反応ガ
スの量を増加させることができ、復水器２８内に非凝縮
ガスとして残る未反応ガスを大幅に減少することができ
る。
【００２９】一方、復水中に溶解した未反応ガスである
酸素は、システム内に設置された脱気器３３により抽出
することにより、動力を必要とすることなく効率的に抽
出することができる。
酸素は、システム内に設置された脱気器３３により抽出
することにより、動力を必要とすることなく効率的に抽
出することができる。
【００３０】したがって、本実施形態によれば、比較的
簡単な構成で復水器の真空度低下を防止してプラント効
率を高めることができる。
簡単な構成で復水器の真空度低下を防止してプラント効
率を高めることができる。
【００３１】第２実施形態（図２） 図２は本実施形態による水素燃焼タービンプラントのシ
ステム構成を示す系統図である。なお、本実施形態の基
本構成については、前記第１実施形態と略同様であるの
で図の対応箇所に図１と同一符号を付して説明を省略す
る。
ステム構成を示す系統図である。なお、本実施形態の基
本構成については、前記第１実施形態と略同様であるの
で図の対応箇所に図１と同一符号を付して説明を省略す
る。
【００３２】本実施形態では、ボイラ給水ポンプ３４に
より昇圧された給水の一部が分岐して冷却器３５を通
り、海水または冷却塔等の冷却媒体３６によって冷却さ
れ、再び復水器２８へ案内されて冷却水として使用され
るようになっている。
より昇圧された給水の一部が分岐して冷却器３５を通
り、海水または冷却塔等の冷却媒体３６によって冷却さ
れ、再び復水器２８へ案内されて冷却水として使用され
るようになっている。
【００３３】本実施形態によれば、復水器２８の冷却水
として、復水の一部を再使用するようにしたので、直接
接触型復水器で水質を悪化させることなく、また系外か
ら純水を供給する必要なく、効率的にタービン排気を冷
却することができる。
として、復水の一部を再使用するようにしたので、直接
接触型復水器で水質を悪化させることなく、また系外か
ら純水を供給する必要なく、効率的にタービン排気を冷
却することができる。
【００３４】第３実施形態（図３） 図３は本実施形態による水素燃焼タービンプラントのシ
ステム構成を示す系統図である。なお、本実施形態でも
基本構成については、前記第１実施形態と略同様である
ので図の対応箇所に図１と同一符号を付して説明を省略
する。
ステム構成を示す系統図である。なお、本実施形態でも
基本構成については、前記第１実施形態と略同様である
ので図の対応箇所に図１と同一符号を付して説明を省略
する。
【００３５】本実施形態でも、給水の一部を分岐して冷
却器３５を通して冷却し、復水器２８の冷却水として使
用するシステムを採用している。このものにおいて、冷
却器３５の冷熱源として、燃焼用ガスとして液体で輸送
された水素と、純酸素との気化熱を使用するようになっ
ている。すなわち、冷却器３５に対応して気化器３７が
設けられ、この気化器３７で水素と純酸素との気化が行
われ、その気化熱である冷熱が冷媒３８によって冷却器
３５に伝達されるようになっている。なお、図３にＡ，
Ｂで示すように、気化後の水素および純酸素は水素燃焼
器２４に供給される。
却器３５を通して冷却し、復水器２８の冷却水として使
用するシステムを採用している。このものにおいて、冷
却器３５の冷熱源として、燃焼用ガスとして液体で輸送
された水素と、純酸素との気化熱を使用するようになっ
ている。すなわち、冷却器３５に対応して気化器３７が
設けられ、この気化器３７で水素と純酸素との気化が行
われ、その気化熱である冷熱が冷媒３８によって冷却器
３５に伝達されるようになっている。なお、図３にＡ，
Ｂで示すように、気化後の水素および純酸素は水素燃焼
器２４に供給される。
【００３６】本実施形態の構成によれば、復水器２８の
冷却水に使用される給水の冷却源として、液体で輸送さ
れた燃焼ガスである水素と純酸素との気化熱を使用する
ことにより、従来排熱回収ボイラ等からの抽気蒸気等の
熱源を使用して気化していたシステムを削除することが
でき、プラントとしての効率向上が図れるようになる。
冷却水に使用される給水の冷却源として、液体で輸送さ
れた燃焼ガスである水素と純酸素との気化熱を使用する
ことにより、従来排熱回収ボイラ等からの抽気蒸気等の
熱源を使用して気化していたシステムを削除することが
でき、プラントとしての効率向上が図れるようになる。
【００３７】また、冷熱源として海水の確保、冷却塔の
設置が不要となり、または縮小することができるため、
冷却水設備を縮小することができる。
設置が不要となり、または縮小することができるため、
冷却水設備を縮小することができる。
【００３８】第４実施形態（図４） 図４は本実施形態による水素燃焼タービンプラントのシ
ステム構成を示す系統図である。本実施形態では基本構
成については、前記第２実施形態と略同様であるので図
の対応箇所に図１と同一符号を付して説明を省略する。
ステム構成を示す系統図である。本実施形態では基本構
成については、前記第２実施形態と略同様であるので図
の対応箇所に図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】本実施形態では、脱気器３３で抽出される
溶存在酸素が燃焼用ガスとして水素燃焼器２４に戻され
る構成とされている。すなわち、給水加熱器３２により
加熱された給水が脱気器３３へ案内されて加熱脱気さ
れ、発生した酸素は図４にＡで示したように、水素燃焼
器２４へ案内され、燃焼用ガスとして使用される。
溶存在酸素が燃焼用ガスとして水素燃焼器２４に戻され
る構成とされている。すなわち、給水加熱器３２により
加熱された給水が脱気器３３へ案内されて加熱脱気さ
れ、発生した酸素は図４にＡで示したように、水素燃焼
器２４へ案内され、燃焼用ガスとして使用される。
【００４０】本実施形態の構成によれば、脱気器３３で
加熱脱気された酸素を水素燃焼器２４へ戻すことによ
り、燃焼用ガスとして再使用することができ、燃焼用ガ
スを効率よく利用することができる。
加熱脱気された酸素を水素燃焼器２４へ戻すことによ
り、燃焼用ガスとして再使用することができ、燃焼用ガ
スを効率よく利用することができる。
【００４１】他の実施形態 なお、本発明は以上の実施形態の他、種々の変更および
応用が可能である。
応用が可能である。
【００４２】例えば使用するタービン構成は単段であっ
てもよく、また実施形態で示した構成以外の複数段のタ
ービン構成であってもよい。
てもよく、また実施形態で示した構成以外の複数段のタ
ービン構成であってもよい。
【００４３】また、復水の一部を冷却する冷却器は、冷
熱源として、燃焼用ガス源である液体水素および純酸素
の少なくともいずれか一方の気化熱を用いるものであっ
てもよい。
熱源として、燃焼用ガス源である液体水素および純酸素
の少なくともいずれか一方の気化熱を用いるものであっ
てもよい。
【００４４】
【発明の効果】以上で詳述したように、本発明によれ
ば、比較的簡単な構成で復水器の真空度低下を防止して
プラント効率を高めることができ、また大型設備を使用
する必要なく水素と純酸素とを燃焼ガスとして回収利用
することができ、経済性を向上して水素燃焼タービンプ
ラントの現実化が有効的に図れる等の優れた効果が奏さ
れる。
ば、比較的簡単な構成で復水器の真空度低下を防止して
プラント効率を高めることができ、また大型設備を使用
する必要なく水素と純酸素とを燃焼ガスとして回収利用
することができ、経済性を向上して水素燃焼タービンプ
ラントの現実化が有効的に図れる等の優れた効果が奏さ
れる。
【図１】本発明に係る水素燃焼タービンプラントの第１
実施形態を示す系統図。
実施形態を示す系統図。
【図２】本発明に係る水素燃焼タービンプラントの第２
実施形態を示す系統図。
実施形態を示す系統図。
【図３】本発明に係る水素燃焼タービンプラントの第３
実施形態を示す系統図。
実施形態を示す系統図。
【図４】本発明に係る水素燃焼タービンプラントの第４
実施形態を示す系統図。
実施形態を示す系統図。
【図５】従来の水素燃焼タービンプラントを示す系統
図。
図。
２１ 高圧タービン ２２ 低圧タービン ２３ 中圧タービン ２３ａ 中高圧タービン ２３ｂ 中低圧タービン ２４ 水素燃焼器 ２４ａ 高圧水素燃焼器 ２４ｂ 低圧水素燃焼器 ２５ 排熱回収ボイラ ２６ 復水給水系 ２７ 給水加熱器 ２８ 復水器 ２９ 冷却水 ３０ 復水 ３１ 復水ポンプ ３２ 低圧給水加熱器 ３３ 脱気器 ３４ ボイラ給水ポンプ ３５ 冷却器 ３６ 冷却媒体 ３７ 気化器 ３８ 冷媒
Claims (5)
- 【請求項１】 水素と純酸素とを当量燃焼させる水素燃
焼器と、この水素燃焼器によって加熱した蒸気で駆動さ
れる単段または複数段のタービンと、タービン排気を導
入して凝縮する復水器とを備えた水素燃焼タービンプラ
ントにおいて、前記復水器を、冷却水がタービン排気と
直接接触する直接接触式復水器としたことを特徴とする
水素燃焼タービンプラント。 - 【請求項２】 請求項１記載の水素燃焼タービンプラン
トにおいて、複数段のタービンとして高圧タービン、中
圧タービンおよび低圧タービンを備え、水素燃焼器は、
前記中圧タービンの入口蒸気を再加熱するものであり、
かつ直接接触式復水器は前記低圧タービンからの排気を
冷却して凝縮させるものであることを特徴とする水素燃
焼タービンプラント。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の水素燃焼タービ
ンプラントにおいて、直接接触式復水器で使用する冷却
水は、その復水器から供給される復水の一部であって、
ポンプにより昇圧されるとともにタービン抽気を加熱源
とする脱気器により溶存在酸素が抽出され、かつ冷却器
によって冷却されたものであることを特徴とする水素燃
焼タービンプラント。 - 【請求項４】 請求項３記載の水素燃焼タービンプラン
トにおいて、復水の一部を冷却する冷却器は、冷熱源と
して、燃焼用ガス源である液体水素および純酸素の少な
くともいずれか一方の気化熱を用いるものであることを
特徴とする水素燃焼タービンプラント。 - 【請求項５】 請求項３記載の水素燃焼タービンプラン
トにおいて、脱気器で抽出される溶存在酸素が燃焼用ガ
スとして水素燃焼器に戻される構成とされていることを
特徴とする水素燃焼タービンプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195827A JP3059124B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 水素燃焼タービンプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195827A JP3059124B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 水素燃焼タービンプラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136820A true JPH1136820A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3059124B2 JP3059124B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=16347675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9195827A Expired - Fee Related JP3059124B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 水素燃焼タービンプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3059124B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023188672A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 株式会社Ihi | 汽力発電プラント |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1027765B1 (nl) * | 2019-08-08 | 2021-06-14 | Basile Rudolf Alfons Crick | Externe ontploffingsmotor en methode van operatie |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01166201U (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-21 | ||
| JPH07119412A (ja) * | 1993-10-25 | 1995-05-09 | Nissho Kisen Kk | タービン設備における排熱回収装置 |
| JPH07158411A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Hitachi Ltd | 発電プラント |
| JPH07293207A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-07 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 水素燃焼タービンシステム |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP9195827A patent/JP3059124B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01166201U (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-21 | ||
| JPH07119412A (ja) * | 1993-10-25 | 1995-05-09 | Nissho Kisen Kk | タービン設備における排熱回収装置 |
| JPH07158411A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Hitachi Ltd | 発電プラント |
| JPH07293207A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-07 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 水素燃焼タービンシステム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023188672A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 株式会社Ihi | 汽力発電プラント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3059124B2 (ja) | 2000-07-04 |
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