JPS5853164B2 - エゼクタ−ノズル式タ−ビンを導入した直接再生サイクルシステム

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【発明の詳細な説明】本発明は酸素および水素を直接燃焼させ、内燃方式でタ
ービンを駆動して動力を得る直接再生サイクルシステム
に関する。

現在上記システムにおいて、高圧タービンの前段にエゼ
クタ−を導入することにより熱効率を良くすることので
きる直接再生サイクルシステムが開発されつつある。

先づ該システムを第１図により説明する。

第１図において液体水素源および液体酸素源から供給さ
れた液体水素および液体酸素はそれぞれ水素ポンプ１お
よび酸素ポンプ２で加圧圧送され、燃料気化器３に供給
される。

該気化器３で前記液体水素および液体酸素は海水から熱
量をもらい、それぞれ０℃のガス体となる。

これら水素ガスおよび酸素ガスは酸水素燃焼室４に供給
され、ここで燃焼される。

そして燃焼室４に後述の如き冷却水りを供給すると蒸気
が得られる。

この蒸気の流量は殆んど冷却水りの流量で決まり、エゼ
クタ−１３に供給される。

エゼクタ−１３に供給された高温高圧蒸気噴流はエゼク
タ−１３の混合部において過熱蒸気室１０で冷却水ｇに
与熱した後の抽気蒸気すの大部よりなる飽和蒸気ｉと混
合されたのち、エゼクタ−１３のディフューザ部におい
て減速昇圧され、高圧タービン５０入力蒸気ａとなる。

該入力蒸気ａは高圧タービン５人口の入口ノズルで増速
降圧され、タービン動翼に導かれる。

高圧タービン５を出た蒸気はその一部すが外に抽気され
て過熱蒸気室１０に供給され、残りの蒸気Ｃは低圧ター
ビン６に供給される。

高圧タービン５から低圧タービン６と膨張した蒸気は低
圧タービン６を出たところで湿り蒸気ｄとなり、海水復
水器７に入る。

海水復水器７で復水された水のうち、燃料供給量に等し
い量は排水ポンプ８により外部に捨てられ、残りが冷却
水用として循環される。

この循環水ｅは冷却水ポンプ９で加圧され、ここで過熱
蒸気室１０を通り飽和蒸気室１１で抽気蒸気すの一部が
復水となった飽和水ｆが合流する。

合流した冷却水ｇは主冷却水ポンプ１２により加圧され
るとともに、飽和蒸気室１１で抽気蒸気すにより加熱さ
れ、さらに過熱蒸気室１０で加熱されて冷却水りとして
燃焼室４に供給される。

このようにエゼクタ−１３を高圧タービン５の前段に導
入し、該エゼクタ−１３において燃焼室４からの高温高
圧蒸気噴流に、過熱蒸気室１０で冷却水ｇに与熱した後
の抽気蒸気すの大部よりなる飽和蒸気ｉを混合するので
、熱効率は良くなり、タービンの入口蒸気流量が大巾に
増大する。

しかし前記エゼクタ−１３のディフューザ部での昇圧と
タービン入口ノズルでの降圧において、蒸気は何ら仕事
をしているわけではないので、その間の諸損失は免れ得
ないものであった。

本発明はエゼクタ−のディフューザ部における昇圧と高
圧タービン入口ノズルにおける降圧とを無くし、諸損失
を削除できる直接再生サイクルシステムを提案するもの
である。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において第１図と同じ符号のものは同じ部品を示
すので、その説明は省略する。

第２図において第１図と異なる点はエゼクタ−１３と高
圧タービン５に代えてエゼクタ−ノズル式タービン１４
を設置したことである。

タービン１４内に導かれた飽和蒸気ｉは混合部１５にお
いて入力蒸気ａとしての燃焼室４からの高温高圧蒸気噴
流と混合増速され、この混合された蒸気は昇圧されるこ
となく直接タービン動翼１６に導かれる。

これにより第１図におけるエゼクタ−１３のディフュー
ザ部における昇圧と、高圧タービン５の入口ノズル部に
おける降圧とを無くしている。

以上本発明によれば、エゼクタ−のディフューザ部と高
圧タービンの入口ノズル部における諸損失を削除できる
ので、プラントの熱効率をさらに向上できる。

しかもエゼクタ−のディフューザ部が削除できるので、
大きな圧力容器であるエゼクタ−を必要せず、プラント
の小型化をはかれる。

またタービンの入口蒸気条件は従来のタービンより低（
でき、タービン設計が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエゼクタ−を導入した直接再生サイクルシステ
ム構成図、第２図は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。４・・・酸水素燃焼室、１０・・・過熱蒸気室、１１・
・・飽和蒸気室、１４・・・エゼクタ−ノズル式タービ
ン、ａ・・・入力蒸気、ｂ・・・抽気蒸気、ｉ・・・飽
和蒸気。

【特許請求の範囲】