JPS59162305A - 動力プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭燃焼蒸気ボイラと空気タービンをつない
だ動力プラント、又は、複式動力サイクル、即ち、蒸気
タービンと空気タービンの両方を持つプラント、に関す
る。この空気タービンは、外燃開放サイクルタービンと
して特徴づけることができる。

特に、本発明は、凝縮動力サイクルのサイクル効率を向
上すること、又は、顕著な動部の下で・背圧サイクルの
動力発生量を増やすこと、従って−安い動力を作シ出す
ためのシステムに関連する。

本発明のシステムは、開放サイクル空気タービンを備え
た粉炭ボイラとして説明することができる。

空気タービンは、清浄空気がタービンに入るもので、燃
焼ガスの導入されるがスタービンから区別して説明がつ
く。

最近、米国では燃料の選択についての検討が行なわれ、
石炭が好ましいエネルギ源、特に発電用に向いて込ると
の結論が出されている。雑誌ｌ動力（Ｐｏｗｅｒ）　’
、　１９８２年４月号、１２８−１３２頁と３５０−３
５４頁を参照。石炭は、最も豊１になエネルギ資源であ
る友め、採掘を首尾よく経済的に行なうことができる。

従って、石炭は豊富にあってコストが安い。本発明の目
的は、天然の石炭を使い、その結果、石炭から合成石油
やガス燃料への費用のかかる転換を避けることにある。

従来から、石炭燃焼蒸気ボイラは、蒸気タービンを使用
して動力プラントの発電を行なってきた・しかしながら
、動力発生のために加えたエネルギは、動力のためにず
べてが使われていない。蒸気の凝縮熱と凝縮水のかＩＪ
）のａｔｉ、前記目的のために使うことができず、蒸気
プロセスに利用した分を除いて、大気への無駄な熱損失
となっている。

米国、ニュージャージ州、ノクークリツジ、ノーイス・
データ社刊、著者ロバート・ノーイス（Ｒｏｂｅｒｔ　
Ｎｏｙｅｓ）　　のｌ蒸更の再利用と電力〃（Ｃｏｇｅ
ｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｔｅｓｌｍ　ａｎｄ　Ｅｌ
ｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ）、１９７８年、１５−１５
頁を参照。蒸気を凝縮しな込ため、この欠点のないガス
タービンの使用が検討されるようになった。

しかしながら、ガスタービン自身にいくつかの制限があ
る。タービンの作動中、空気が圧縮され、燃料を圧縮空
気内で燃やし、又燃焼産物がタービンを通シ抜ける。こ
のために、天然ガス又は軽質原油抽出物のいずれか、プ
レミアの付く品質の燃料を使用しなければならない。清
浄燃焼しない燃料を使われて、燃焼産物がタービンを通
シ抜けてしまウド、急速にタービン通路やブレードを汚
し傷つけてしまう。汚染問題のために、腐蝕性のある産
物と微粒子物質を放出する石炭を、開放回路ガスタービ
ンに使用すると、油やガスなら簡単に使用できるけれど
も、改善の努力も成功しない・ＲｏＷ、ハイウッド（Ｒ
，Ｗ、Ｈａｙｗｏｏｄ）　’エンジニアリング・サイク
ルの分析’　（Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆＥｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ　Ｃｙｃｌｅｓ）　ｍ　３版、１９８０年５−
８頁参照。これらの発掘燃料の確保に困難があるため、
これに代わって石炭を使用する実用的で経済的な方策に
期待が高まっている。

ガスタービンに広範囲に採用する上での主な障害の一つ
け、これらタービンにプレミア゛の付く燃料が必要なこ
とである。このため、石炭から得るガス状又は液体燃料
（多分、清浄燃料であろう）を使用できるようになるま
では、広く市場からの承認を受けられそうもな込と言わ
れてきた。ノーイスの同書、１８６頁を参照、しかしな
がら、石炭から得るガス又は液体燃料は今だに経済的に
通用していなＩｙ、（、かもなか、石炭の誘導による燃
料ということになシ、石炭に処理を加えなくてはならな
い。その結果、コストが上昇する。

本発明は、完全に反対の見方をしており、実用的で効率
的な方法で、天然石炭を空気タービンのエネルギ源とし
て蒸気ボイラ内で燃焼することのできる、手段を提供し
てシシ、従って、本発明は自明でない。

石炭をエネルギＷとして使用する一方で複式サイクルを
運用すること、即ち、間接熱交換によって空気タービン
用の空気を加熱し、燃焼ガス産物のａ接ｉ触によって起
こるタービングレードの腐蝕の問題を解決しようとする
、種々の試みが成されてきた・しかしながら、こうした
構想には、市場の承認を受けるまでの充分な魅力を備え
ていない＠ネトル（Ｎｅｔｔｅ＋）　　の米国特許第３
，１２７，７４４号では、こうした熱交換を行なう手段
は被プル（ｐｅｂｂｌｅ）　　加熱機である。石炭燃焼
蒸気がイラからの煙道がスは、第２の炉で更に加熱され
て温度が上昇する。次に煙道ガスは、ペブルに接触して
通如抜け、温度が上昇する。そして！圧縮空気が加熱ペ
ブルに接触して通り抜け、次に９槃タービンの入口に送
られる。ペブル加熱機はたまにしか使われない。故障の
原因となる扱いにぐい機械的特徴のためである。即ち、
ペブルは重力によって下向きに流れ、又底から昇降装置
によって頂部まで持ち上げられる：作業は、ペブルの半
分が加熱されている一方で、残りの半分が加熱から除か
れている。従って、所定期間、在庫の半分だけが使用に
供されている。更に、ペブルは、高温時には、腐蝕性の
産物を作シ出すことがあり、これが接触する空気に混ざ
ると、タービン汚染の原因となる。

明らかなことは、ネトルが使用しているのは、蒸気がイ
ラとは違う空気加熱機である。

英国特許出願第２　’ｔ　０２７　、７３９号は、炭化
水素変換用のプロセス加熱機を明示している・この加熱
機は、炭化水素を熱分解してエチレンを作シ出すのに利
用されるもの２して記載されている〇従って、これは蒸
気分解炉である。プロセス加熱機はガスタービンに連係
して使用され、又膨張ゾーンから得た動力は、プラント
の圧縮又は冷却作業に使われる。圧縮作業に後続して、
空気は、ガスタービン復熱装置＃、炉煙突の底部の煙道
ガスから空気へ熱を伝える炉／タービン熱交換機、及び
１箇又（ケそれ以上の従来からの燃焼室内で連続的に加
熱される。こうした燃焼室内で、プレミアの付く燃料は
、燃焼産物がタービンを通さルるため、空気中で燃焼す
る。煙突の煙道ガスは、炭化水素原料例えばナフサの予
熱と、蒸気分解反応用の希薄蒸気の超加熱とから成る炭
化水素変換プロセスにとって重要な、他の仕事も行なっ
ている・こうした状況の下では、充分な熱が煙突内で利
用できない。圧縮空気に充分な熱を加え、この発明で得
られるような高温し々ルまで昇温するには、他のグロレ
スに熱を必要とするためである。注目すべきことは、サ
イクル効率が、以下に説明にある表Ｖで示すように、タ
ービン入口で、空気温度の上昇とともに増大することで
ある。結局、この特許のプロセスを最大限に活かすには
、燃焼室内を補充的に加熱する必要がある。従って、こ
の構成は、空気の温度を上昇させる上で、プレミアの付
く燃料の使用が避けられない。特許権者がタービンをが
スターピンと指定してしることに注目すべきである。熱
分解炉は燃料油に処理を加えるが、石炭はプロセスのど
こにも使われていないことにも注目すべきである。その
結果、圧縮空気を加熱する全ての段１ｇが石油分留物を
燃料として使用していることから、利点となるものがな
い。要するに、英国特許第２，０２７，７３９号は、本
発明から区別すれる、ガスタービンを有する油燃焼プロ
セス加熱機を教示している。

１９４４年８月５１日に受は入れられた古い英国特許第
５６３，８４７号は、蒸気タービンとを気タービンから
構成することのできる動力グランドを提案してシシ、圧
縮空気は石炭燃焼蒸気？イラ内で加熱されている。しか
しながら、この特許は、いかに熱作業を調整して、空気
加熱機の条件を満たすべきかについて明らかにしていな
め。放射区域は連続して蒸気発生の正常運転を行なって
おり、対流区域はすべてが蒸気の超加熱にかかわってい
るためである。従って、そこにはｈかにこうした動力プ
ラントを構成し操作するかにっｂで何ら示唆されていな
い。

英国特許出願第２，０６６．２８４Ａ号Ｋｕ、石炭スラ
リ／水素混合物をボイラの対流区域に通して、約７５０
”Ｆ（５９８℃）から９［１［］？（８５８℃）の中程
度の温度に予熱する、石炭液化プロセスが明らかにされ
てｂる。ボイラの燃焼ゾーンは、石炭液化プロセスそれ
自身の最終産物を燃焼している。ユニットはプロセス蒸
気を提供し、余分な蒸気は発電に使用できる。この英国
出願は、ボイラの構造について特に記述していない。

空包タービンの説明もない。プレミア付き燃料の使用を
避けるためにガスを膨張させ、空気タービンとして操作
する、タービン操作用の何らかの手段についても提案が
ない。更に、石炭液化ノロセスとこのプロセスとともに
周込るボイラの情報が、米国エネルギ省レポートＮｏｓ
、ＦＥ　−２８９５−８９，１３５−１４１頁；ＦＥ−
２８９３−９３，２３８，２４１−２４５頁；ＦＥ−２
８９３−７６，２０頁；　ＦＥ−２８９３−８１，２３
頁：ＦＥ−２８９３−８２，２２頁；ＦＥ−２８９３−
８５，１９−２０頁：及びＦＥ−２８９３−８８，２２
頁；に記載されている。

本発明では、空気は空気タービン空気圧縮機で圧縮され
、次に、石炭燃焼がイラの対流区域内で加熱される。高
温圧縮空気は空気タービン内で膨張されて、空気圧縮機
を駆動し、動力を発生させそして予熱燃焼空気として石
炭ボイラ内に排気される。ボイラは、蒸気を発生すると
ともに圧縮空気を加熱する。この蒸気は蒸気タービン内
でほぼ膨張し、動力を発生させたり又は動力と抽出蒸気
を提供している。従って、空気タービンに必要な熱の導
入は、石炭ボイラの対流区域内で間接的に行なわれる。

ボイラの両方の区域の効率又は仕事量を根本的に手なお
しして、圧縮空気の加熱に必要な熱を作り出している。

事実上、今までは蒸気動力プラントとは別に空気動力ブ
ラントが存在したため、従来からの蒸気／動力サイクル
にとって必要条件ではなかつ友。以下の説明で詳しく述
べるように、使用する石炭の種類によって、効率の正確
な再分配が行なわれている。概して、今までの対流区域
の効率は、タービン用空気を内部で加熱可能にするため
に、低下している。

本発明によれば、動力プラントは：蒸気タービンと：燃
焼ゾーン及び蒸気発生チューブを持つ放射区域、並びに
煙道ガスの間接熱交換によって圧縮空気を加熱するチュ
ーブを持つ対流区域を備えた石炭燃焼ボイラと：空気を
圧縮して前記対流区域に流す圧縮装置と：空気の膨張に
よって駆動される空気タービン装置にして、この空気が
前記圧縮装置によって圧縮され、次に前記対流区域内で
加熱され、そして当該タービン装置の入口に送られるも
ので、前記圧縮装置がこのタービン装置又はその他のタ
ービン、電気モータ或は類似の手段によって駆動される
、実用動力を作シ出すために配置した空気タービン装置
と；空気タービン排気を予熱燃焼空気として前記燃焼ゾ
ーンに送るｙＡ導管装置；そして、ボイラから蒸気を取
シ出し、又この蒸気を蒸気タービンの入口へ送る導管装
置と：の組み合わせから成シ、前記放射区域が、蒸気を
超加熱するか、又は蒸気を超加熱すると共に蒸気を再加
熱し、即ち、グラテンが、蒸気超加熱区域を有している
か、又は蒸気超加熱区域に〃口えて蒸＠再加熱区域を有
しており、しかもこうした作業に必要な熱を充分な割合
で吸収して対流区域を部分的にこうした作業から解放し
、対流区域が９気の加熱作簗を行なえるようにしである
。対流区域から放射区域に＾漏作業の一部を移管し、対
流区域の高温煙道がスで圧縮空気を加熱できるようにし
、その結果、当該圧縮空気の温度が少なくとも約１４５
０７（７８７℃）に上昇される。予熱燃焼空気の供給用
のユングストローム（Ｌｊｕｎｇｓｔｒｏｍ空気予熱機
を取り除けば、対流区域内で利用できる熱を増やすこと
ができるが、対流区域からプラテンに離したある範囲の
高温仕事量の移管に比べると、比較的低温の熱が自由に
なるだけである。

グラテンは、圧縮空気を加熱する対流区域の高温熱を自
由にしている。

発生した動力は、シャフトワーク、例えば機械動力とし
て利用することができ、又発電機を使用して産業用又は
自家用に電気として利用することもできる。

好ましくは、空気タービンｔＬ総発生動力の約５俤から
５０壬を担当している。

本発明では、空気は空気タービンの突気圧縮機で圧縮さ
れる。次に１石炭燃焼ボイラの対流区域内で間接熱変換
によって加熱される。この熱交換は、充分に高温と々つ
たゾーン内の煙道ガスによる。その結果、圧縮空気の温
度が少なくとも約１．５ｓｏｙ（７８７℃）、好ましく
は約１４５０”Ｆ（７８７℃）から１７ＧＯ”Ｆ（９２
６℃）の範囲に上昇させられる。又、温度はこれよシ高
くてもよい。

高温圧縮空気は、空気タービン内で膨張して空気圧縮機
を駆動し、動力を発生させ、約７００下（３７１℃）か
ら９ｏｏｄ（８５８℃）の燃焼空気として石灰がイラ内
に排出される。排気の一部は粉炭燃料を乾燥するのに使
うこともできる。蒸気発生システム内にて、粉炭燃焼に
よる放射熱。

そして煙道ガスからの対流熱、でしかも空気タービンが
必要とする熱は、ボイラ内のチューブに伝えられ、高圧
超加熱蒸気が作シ出される。この蒸気は、シャフトワー
ク又は動力発電のために蒸気タービン内で膨張されたり
、或はシャフトワーク、発電又は蒸気引き込みを行なう
ために膨張させられる・ 放射区域は一体的な金属壁構造体を備えている。

構造体は、内部に水及び／又は蒸気の流れるチューブを
持ち、燃焼区域を取り囲んでいる。液状水から蒸気への
変換は、実質的に一定した温度で起きる位相の変化であ
り、蒸発熱＃ｉ燃料の燃焼によって供給される。水の位
相変化が１発生圧力の下で氷壁を水の沸点に保っている
。氷壁の比較的一定した金属温度が、隣接チューブの温
度伝達の差違いを防止している。

構造に影響を与える石炭の関係因子は、灰の溶融温度で
ある。灰の溶融温度が、対流区域の煙道ガス最大流入温
度（灰溶融温度よシ低くすべき）。

結果的に１放射と対流の熱変換の境界、即ち各区域で吸
収する熱の割合を決定している。非常に高い灰溶融温度
の燃料は、煙道ガスの流入温度を高くシ、又対流区域で
吸収される熱の温度を高くしている。低品位石炭を使う
と、灰の溶融温度が低下してしまい、空気コイル（低い
予熱温度）の必要面積を増やし、又放射熱伝達による蒸
気発生の割合を高くする結果となる。代わって％　（東
部の瀝青炭のような）高品位石炭では、低放射熱伝達。

即ち対流区域の設備コストを低くできるだけでなく空気
コイルに伝達される熱の割合が高くなる。

一般的には、灰の溶融温度は、瀝青炭で高く、褐炭で低
い。瀝青炭のような高い灰溶融温度の石炭を使用し、又
対流区域の金属部分用に耐熱合金を使った状況の下で、
圧縮空気は高温の煙道ガスによシｔミぼ同じ高さの１９
００’Ｆ（１０３７セ）の温度に上昇させることもでき
る。灰が高い腐蝕電位を持つ石炭用にｓ　　５０　Ｃｒ
／　５０　Ｎｉのような被覆をしたチューブが適してい
る。

放射区域は、バーナ燃焼ゾーンの上方に適切に配置され
たグラテンと称するチューブを備えている。グラテンは
、蒸気を超加熱したり、蒸気の超加熱と蒸気の再加熱を
するのに使用できる。プラテンの蒸気発生チューブは、
充分な表面を持って設計され、煙道ガスが対流区域に流
入する際、使用石炭の灰の溶融温度を越えないように煙
道ガスの温度を制御している。しかしながら、従来の実
用ボイラに比べて、氷壁は少ない割合の熱を吸収し、グ
ラテン祉大きい割合の熱を吸収してｈる。

即ち、プラテンには従来の実用ボイラに比べて更に大き
い加熱役割が与えられている。プラテンには、対流区域
が従来から持っていた役割のうちの一部が与えられてい
る。従って、プラテンは、煙道ガス入口温度を均一にし
、対流区域を空気加熱作業だけから解放する１両方の機
能を果たしている。即ち、放射区域の熱のほぼ一部分を
、超加熱と再加熱の両方、又は超加熱に使いきシ煙道ガ
ス温を所望の範囲におとし、又従来がらの対流区域の役
割の一部を代わって行なっている。

表Ｉは、実例を示しているが本発明を限定するものでは
ない。表は、従来の蒸気／動力サイクル実用プラントの
蒸気ボイラの温度分布（コラム＾）と、本発明に従がっ
て、同じ低位瀝青炭を燃焼する複式蒸気タービンーー空
気タービン動カサイクル（コラムＣ）は使用可能な分布
と、を比較して表わしている。放射／対流熱の分配Ｈ３
Ｏ１５０である。コラムＢとＤは、本発明の複式サイク
ルを他のタイプの石炭を用いて使用した時の結果を示し
ている。ボイラｔｊ：２４００ｐｓｉ　（１６８ｋ＃／
鋸２）、１００５？（’５４０ｔｌ：）の蒸気を作り出
す。プラテンは、この表では、超加熱作業にだけ用いら
れる。用語Ｉ仕事割合“又は〃係仕事量“Ｆｉ、ユニッ
トテ吸収されるＢＴＵを意味しておシ、ボイラで吸収さ
れる総熱量の割合として明らかにされている。炉効率は
約９０％で、燃焼熱の約１０優は大気に逃げている。〃
吸収される総熱量″は煙突から出る煙道ガスの熱量を除
いている。

通常は記載したタイプの石炭を使うと、コラムＡＫ対し
２ラムＣに示すように、本発明では、氷壁が吸収する熱
の割合は小さく（３５％に対し３１　％　）、又プラテ
ンが吸収する割合が高い（１５優に対し１９チ）。プラ
テンの表面積は、常識を超えて、即ち従来の実用例のも
のより非常に大きくしである。対流超加熱仕事量は大き
く減少してお多（１５１に対し７係へ）、プラテンがこ
の役割を負担していることが明らかである。このことが
、実例で＃ｉｏ憾なのに対し、圧縮空気コイルが必要と
する利用熱の２６ｔ４を与える手助は禽している。ケー
スＣでｉｊ、水壁は、ボイラが吸収する総熱量のうち少
ない割合の熱を吸収している。従って、同じ石炭燃焼率
を基礎として実例Ａと比べると、同じ温度と圧力の条件
の下では、ケースＣが作る蒸気は少ない・ 変形例として、熱分布は表置に示しているようになる。

各々のコラムと本に同じ放射／対流率で、しかも同じ圧
縮空気コイルの効率割合を備えているｏしかし、７″ラ
テン＃ｉ、超加熱、Ｓ／Ｈ１と再加熱％Ｒ／Ｈの両方の
役割を持っている。総グラテン効率は不変であり、又＋
５と÷４を加えた総仕事効率も不変である。

又１表Ｉと…は、３つのタイプの石炭の作用から、箇々
の役割に対するボイラ熱の配分を示している。

表Ｉが示すものは： ａ１石炭のタイプが、東部合衆国タイプの瀝青炭から褐
炭に変わるにつれて、灰の溶融温度が低下する。従って
、放射熱割合を４０憾から５０％１６０％と増やしてい
くためにはこの石炭の変更を必要とする。

ｂ６６本発明ボイラと、参考としたがイラ実用例とを対
比すると、蒸気生成作業時の放射効率の割合が、蒸気生
成作業時の対流効率の割合に比ぺて増加している。この
ことは１項目（１＋２　）／（３＋４＋５）が表わして
いる。東部瀝青炭から褐炭に石炭のタイプを変えるにつ
れ、この割合は増加してゆく。しかも、どの石炭のタイ
プでも、この割合は、実用ボイラの例の割合よシも大き
い。

ε０石炭のタイプを、東部の瀝青炭から褐炭へと変える
につれて、プラテンの放射効率に対し氷壁の放射効率が
減少している。逆に、プラテンの効率割合が、参考とし
た実用ボイラ例に比べて増加している。（４１÷Ａ２）
。

ｄ０石炭のタイプを、東部瀝青炭から褐炭に変えるにつ
れ、圧縮空気コイルの熱効率の割合が減少する。

ｅ、東部瀝青炭から褐炭に変えることによる他の注目に
値する傾向として： １、　す２ノラテンとす３超高熱ヒータ（対流）を加え
た超加熱効率の割合が漸進的に増加。

２　再加熱効率が漸進的に向上。

五　す１氷壁とす５節約機を加えた効率が漸進的に向上
。

このように１本発明によれば、ボイラが吸収する総熱量
のうちプラテンが吸収する約１２係から２３％の範囲の
熱と、圧縮空気コイルが吸収する約２０係から５３係の
範囲の熱を利用して、１００５７（５４０℃）、２４０
０ｐｓｉ　（１６８ｋｇ　／　ｏｎ２）の蒸気を生産で
きる。しかし、例えば１００５’Ｆ（５４０℃）、１８
６０ｐｓｉ　（１３０ｋｐ／ｃｍ２）の蒸気のような比
較的低圧の蒸気に対しては、プラテンの低レベル吸収熱
量を約７チまで下げることもできる。結局、プラテンが
吸収する約７壬から２３％の熱量と圧縮空気コイルが吸
収する約２０憾から・３３％の熱量の範囲が有効なこと
を証明している。しばしば、プラテンが吸収する熱量の
割合が約１２％から１９係の範囲Ｋ。

圧縮空気コイルが吸収する熱量の割合が約２６憾から３
５係の範囲にあることがある。

彰　　　− 一　　　Ｎ　　　　　　哨 ぐ口 Ｎ哨ＯＯｖ−哨 Ｎ 噂の ぐ口 Ｆ　　　　　　＋ｏ　　　％０　　　ロ　　　　　　　
　−へＦへ 哨の （イ）寸 口＋０哨ＯＮ　ｒ １噂 噛　　　　　　口 旧　　　　　ＩＯロ　　　ロ　　　　　　　Ｆ　　　　
噂つの つ口 寸　　　　　＋０　　　ぐ　　　ロ　　　　　　　−Ｎ
旧の つ寸 い　　　　　＋ａ　　　罰　　　口　　　　　　　Ｎ　
　　　−哨 哨（イ） 哨々 区　　　　　へ　　　ロ　　　１　　　　　　　へ　　
　　ｒぐり 対流区域へ流入する煙道ガスの最大温度は制御の必要が
あるのに比べて、煙道ガスのこの区域からの排気温度は
自由でその拘束はない。最大の炉の効率のためには、排
気温度をできるだけ下げるべきである・即ち、約２７５
下（１６５℃）から４００下（２０４℃）の範囲、好ま
しいのは約３００？（１４８℃）にある。低い水準の熱
はボイラ供給水（ＢＦＷ）を加熱するのに使うとよい。

従来の石炭燃焼蒸気／動力サイクルに比べて主だった設
備上の相違点は二強制吸引ファンと再成空気予熱機を空
気タービンに置き替えたこと、抽出蒸気／Ｂ　ＦＷ加熱
機を省略したこと、及びボイラの構造にある。更に、燃
焼率から比べてみて、本発明の構成だと、蒸気システム
全体の大きさを小さくすることができ、又関連施設（蒸
気タービン、冷却水システム、及びボイラ供給水システ
ム）を２５俤はど小さくしている。蒸気の発生が少ない
ことによる。再成空気予熱システムを省略し、又特定の
蒸気システム要素の大きさを小さくしたことが、コスト
の大幅な低下とな）％普通よシもかなシ大きいボイラ対
流区域のコストの埋合せをしている。

本構成は、二次燃焼空気タービンに粉炭燃焼蒸気／動力
サイクルを組み入れている。本構成は。

代表的々ボイラの１０００’Ｆ（５３７℃）の熱に比べ
て、高水準、例えば１７００ア（９２６℃）の熱を、空
気タービンの経済的な動力発生のために利用する一方で
、燃焼用に高価でない石炭を使用している。最大の温度
と最大の圧、力がタービンに最高の効率を生んでいる。

前述したように、燃焼効率を比較すると、蒸気発生量が
減少する。即ち、燃焼熱の一部が蒸気動力グランドに使
われ、残りの部分は、動力を作シ出すが蒸気の不要な空
気動カプラントへ使われていく。このようなサイクル＃
′ｉ、化学産業にとって特に利益が大きい。これは、化
学、産業が、燃焼用の蒸気に比べて高いシャフトワーク
、例えば、ガス圧縮作業或は冷凍作業時の圧縮作業が必
要とされるためである。従って、本構成は、を気タービ
ンを間接的に石炭燃焼工程にリンクさせて、効率が高く
経済的なシャフトワークを提供している。

図面、特に第１図と第２図を参照して本発明について説
明する。説明の都合上１本発明を限定すること々く、低
位瀝青炭の使用に関連して説明する。この石炭ｔｉ、７
５００ＢＴＵ／ｌｂ、（８２０口ＢＴｕ／＋ｂ、（ＨＨ
Ｖ））（ａ　１６７にａｔ／ｋｐ）で、２２５０″Ｆ（
１２３２℃）の灰の溶融温度を持っている。燃焼空気条
件は１石炭＋ｂ、　（ｏ　、　ａ　５ｋｐ）当シ空気７
　、４　ｌｂｓ、（３、３ヰ）である。対流区域に至る
煙道ガスの流入最大温度は、この石炭の灰の溶融温度で
制限を受ける、おおよそ２０００″Ｆ（１０９！１℃）
である。温度は記入して示しである。又、対流区域の内
部は煙道ガスの温度であシ、この区域の外側は蒸気の温
度である。蒸気発生区域は熱の約５１．４４を吸収し、
プラテンの第２の蒸気再加熱機は約１５．１％を、プラ
テンの蒸気再加熱機は約ｓ、、５ｔｓ（全体的にみて、
プラテンが総熱量の１８．４％を、又放射区域が４９．
８％を吸収している）を、又対流区域が約５０．２％を
吸収している。これらは、ボイラ内部で吸収される総熱
量を基準にしている。従って、プラテンは、放射区域が
吸収する熱量のほぼ５６−９％を吸収している。対流区
域内での配分は、蒸気再加熱用に５０口優、蒸気層加熱
用に７．１１節約機用に１５．５１圧縮空気加熱用に２
４．６チである。

第１図について説明すると、蒸気がイラｌは放射区域３
と対流区域５を有している。プラテンは。

放射区域３の屋根からつル下けられている。蒸気の超加
熱を行なうプラテン７＃ｉ、入口導管１１と出口導管９
を備えている。又、蒸気の再加熱を行なうプラテン９（
対流区域に隣接し、プラテンコイルの一部分が対流熱を
受は取る）＃ｉ、入ロ入管導管１５口導管１７を備えて
いる。対流区域５内で、第１の空気加熱機コイル１９と
第２の空気加熱機コイル２１が２つの段階で圧縮空気を
加熱している。又、これらコイルの間に配置した第１の
蒸気超加熱コイル２３が蒸気を超加熱している。

上手に第１の超加熱機を設置することで、灰腐蝕の傾向
を表わすチューブ金属温度を僻けることができる。チュ
ーブの灰腐蝕は、最大で約１３００″ＦＣ７０４℃）±
５０”Ｆ（１０℃）である。対流区域チューｆを構成す
ることによシ、チューブ金属温度がこの温度範囲よυ上
か下になり、チューブの灰腐蝕を防ぐことができる。鯉
ｆう供給水は。

この区域の下温ゾーンに配置しなｍ釣機２５内で〃０熱
される０空気タービンセツト２７は、対流区域に連結さ
れ、又空気圧縮機２９．孕気タービン３１、及び発電機
３３（或は他の動力消耗機）を有し、すべて共通のシャ
フトで配置されている。

運転時、粉炭は放射区域３内で燃やされ、その熱で壁を
取シ巻いたチューブ内に蒸気が発生する。

約２０００’Ｆ（１０９３℃）の煙道ガスは対流区域５
内に入る。圧縮機２９は導管３５を介して外気よシ約６
０’Ｆ（１５℃）の空気を取ｐ入れ、導−１ｒ、ａ７に
よシ約５９ｏｙ（３１ｏ℃）の圧縮空気１：第１の空気
加熱機１９へ送る。約９４０下（４８７℃）の空気が導
管３９を経て第２の空気カム圧機２１に入シ、加圧機２
１から導管４１を通って約１７００’Ｆ（９２６℃〕で
空気タービン３１に入る。タービン内で膨張した後、約
９１０？（４８７℃）の排気ガスは、導管４５から導入
される石炭燃焼用の予熱燃焼空気として放射区域３の燃
料バーナに導管４３を通じて送られるＯタービンの加熱
排気の一部は石炭を乾燥するのに使用することもできる
。放射区域の氷壁から作られた蒸気は蒸気ドラムに入る
。ドラムからの蒸気は、導管４７により第１の層別圧機
２３内に導入される。そして、第２の蒸気再加熱区域を
備えたプラテン（ｐｌａｔｅｎ　）　　７に導管１１を
通して送られる。

約１００５？（５４０℃）で２４００　ｐｓｉｇ（１６
８ｋｇ／ｃｍ２）の超加熱蒸気は導管１３を通ｐ抜けて
蒸気タービンの流入口を通過し、動力又は動力と抽出蒸
気とを発生する。ただし、生産過程で１０００下（５５
７℃）の蒸気が必要な場合には、これを直接に使うこと
本できる。蒸気タービン内で膨張／冷却サイクルを既に
終えた冷却蒸気は、導管１５を経て、蒸気再加熱区域を
備えたコイル９内に導入される。そして、導管１７を出
て再び蒸気タービンを通り抜ける。節約機２５＃′ｉ。

導管５１を通じてがイラ供給水の供給を受ける。

供給水は導管５３から出て蒸気ドラムを通り１次に放射
区域３の氷壁チューブを通シ抜けて蒸気を発生する。

対流区域が圧縮機からくる圧縮を気に中レベルと高レベ
ルの熱を加え、これを図示の約１７００’Ｆ（９２６℃
）の高温で空気タービンの入口へ供給してｂることかわ
かる。突気は空気タービン内で膨張して空気圧縮機を駆
動し、動力を発生させ、そして石炭燃焼ボイラ内に排出
される。

又、対流区域は中レベルの熱を第１の蒸気超加熱機にも
供給しているが、グラテンは、蒸気を約１０００７（”
５５７℃）の温度まで上昇させる第２の蒸気超加熱機の
役割を果たしておｐｌ　しかも一部の蒸気再加熱をも行
なっている。−こうした役割をするのは従来では広い範
囲にわたっての対流区域内であった。結果的に、圧縮空
気の加熱作菜をする対流区域をなくせる。従って、プラ
テンは、ボイラで吸収される総熱量を高率で吸収し、結
果的に、プラテンは全体から見てボイラ内で吸収される
熱のうちの高す割合の熱を吸収している。低品位石炭・
（低級溶解温度）ｔ−使って、高い値のプラテンの熱吸
収を概ね期待できる。

対流区域は低レベルの熱をＢＦＷ加熱加圧機えておシ、
従って煙道ガスは約３００″Ｆ（１４８℃）で出ていく
。

第２図は、はぼ５０ＭＷ（メガワット）空気動カプラン
トと”２’＝２５　Ｍ　Ｗ蒸気動力ブラントから成る実
用面で複式動力サイクルに適した、本発明の他の実施例
を図示している。図示した温度／圧力は具体例としての
本ので本発明に制限されない。第１図との相違点は、空
気加熱機がユニット化され、ＩＱ４ＧＩＦ（５６０℃）
よし１８５０ア（１０１０℃）の煽動ガスの間に設置さ
れている一方で、第１の蒸気超加熱コイルが７８５下（
４１８℃）から１０４０下の煙道ガスの間に設置されて
いることである。

空気Ｆｉ空気圧縮機２９内で圧力が１６９　ｐｓＩａ（
１２ｋｐ／　ｃｍ２）で６５０”Ｆ（３４３℃）ニ圧縮
され、空気加熱コイル６１’、６１Ｆ’３＃Ｃ流入する
。

約１７００下（９２６℃）で１５７　ｐｓｌａ（１１ｋ
ｇ／１ｙｎ２　）　　の加熱圧縮空気は空気タービン３
１を通り、当該タービンを介して膨張する。

８５８下（４５８℃）で１５−７　ｐｓｌａ（１、１ｋ
ｇ／ｃｍ２　）の排気ガスは、石炭粉化機に入シ、又燃
焼空気としてボイラの放射区域３の燃焼ゾーンにあるバ
ーナへ流れてゆく。蒸気タービンから取り出された復水
であるボイラ供給水は。

ポンプ６３で２８００　ｐｓｉｇ（１９６ｋｇ／ａｎ２
　）　４で加圧され、この圧力と２６５″Ｆ（１２９℃
）の下で導管６５を通って節約機２５へ流れる。この節
約機は％５００下（２６０℃）に加熱された対流区域の
低温ゾーン内に位置しておシ、ボイラ供給水は次に蒸気
ドラムへ、そして６７で示す放射区域内の氷壁チューブ
へと流れていく。こうして蒸気が作シ出され、２６０　
Ｑｐｓｉｇ（１８２ｋＪ／ｃｍ２　）で６７４？（５５
６℃）の蒸気は対流区域内の第１の蒸気層別圧機２３へ
と流れていく。７５０″ＦＣ３８７℃）の高温で、この
蒸気は％第２の蒸気再加熱区域を備えたプラテン７を通
り抜け、次に２４　ｏ　Ｏｐｓｉｇ　（１６ＢｋＰ／Ｃ
Ｗ１２　）且つ１００５’Ｆ（５４℃）で蒸気タービン
の流入口へ流れていく。

蒸気タービンからくる６　２５　ｐｓｉｇ　（４３８辱
／ｃｍ２　）で６９８１ＦＣ５６５℃）の冷却蒸気は、
導管１５によって蒸気再加熱区域９に向けて再循環され
る。

区域９は２０００’Ｆ（１０９５℃）煙道ガスゾーンの
プラテン内で放射熱の一部を受は取シ、又２０００″Ｆ
（１０９３℃）−１８５０下（１０１０℃）の煙道ガス
区域のチューブ内で対流熱の一部を受は取り、導管１７
を介し５７５　ｐｓｉｇ（４輻勿２χ１０００’Ｆ（５
３７℃）で蒸気タービンに向けて出てゆく。煙道ガスは
約２９６１２（１４６℃）で対流区域を出てゆき、排気
制御装置と誘導通気ファンを通過する。

第３図は、本発明に係る蒸気ボイラの詳細構造を示す。

このボイラは、一般的には箱形をした放射区域３と、外
寸を大きくとるために好ましくはＬ字形をした対流区域
５とを備えている。水平部分を地上に設置でき、支持に
係る問題を少なくできる。

第３図に示すように、石炭の供給を受は持つ石炭床２が
供給装置４に連結され、この供給装置が粉化機６に石炭
を供給している。石炭を乾燥させるために、大気圧よシ
圧カの高いタービン排気熱−ガスを、導管８を通じて粉
化機に内に送っている。

粉化機は細か（砕いた石炭を上にあげ、これをスゾレー
として１０．１０’で示すバーナに送っている。バーナ
は導管１２によって連結されている。

導管１４けタービン排気熱ガスの大部分を供給している
。普通には、ボイラで使われるａ情の約７５壬、約２５
係は導管８を経て粉化機に流れている。この空気は、燃
焼ゾーン１６の周囲のバーナに向けられ、バーナで石炭
を燃やすために酸素を供給している。垂直チューブ６７
（炉型具を収容するために曲げることもできる）内で蒸
気が発生する。放射区域の壁に配置されており、以後は
氷壁と称するこうしたチューブは金属ストリップで連結
し、煙道ガス又は同様のものが再循環できるようにする
のに必要な工具又はバーナの開口を除き、連続した表面
を形成しておくのが好ブしい。

この組立体は放射区域３の外側に一体化されておシ、全
体の構造を膜壁構造と呼んでいる。チューブは底１８で
傾いた形状に曲げ、灰を取シ除き易くすることもできる
。

節約機２５から導管２０を介してくる水と、マニホルド
２２で集められて水壁６７からくる蒸気とが蒸気ドラム
２４内で混合される。このドラム内で混合物に分離され
：水は自然循環によシ下降路２６を通して、氷壁に水を
供給するマニホルド２８へ流れて行き、蒸気は導管３０
を経て第１の層別圧機２３へ流される。

第２の層別熱プラテン７と、マニホルドで連結したチュ
ーブ又は蛇行させてもよい再加熱プラテン９とが、放射
区域の屋根から垂下している。空気加熱機６１．６１’
、第１の層別圧機２３．及び節約機２５が対流区域内に
設けてあり、前述した機能を果たしている。

対流区域の高温ゾーンにある空気加熱機チューブ６１は
、垂直であシしかも比較的間隔をあけて。

チューブ間に灰がたまるのを防ぐ。他の空気加熱チュー
ブ６１′並びに第１の層別圧機と節約機のチューｆは、
垂直でも水平でもよく１図示の様に互いに接近して詰め
てもよい。空気加熱チューブの内径は約５インチ（７，
６ｃｒＩＫ）から約８インチ（２０，１７１）の範囲に
あるのが適当で、好オしいのけ約４インチ（１０，２ｃ
ｒｎ）から約６インチ（１５，５ＣＭ’）（Ｄ範囲１ｃ
アル。

温度制御に補助的な余裕をもたせるために、煙道ガス循
環ファン２８で煙突へ流れる低温煙道ガスを抜き出し、
これを導管３２と３４を通じて放射区域３に送り、この
区域の温度を下げることもできる。必要とあらば、放射
区域から後方の対流区域を囲む選択式煙道ガスパイ／Ｊ
？ス３６で熱を放射区域に移しかえる。

第４図は、圧縮空気エネルギ貯蔵ユニット、即ち必要な
時まで圧縮空気を貯えておくユニット、を利用したプラ
ン）１−図示したもので１本発明を制限するものではな
い。空気を低動力使用期間中に蓄圧し、高動力使用時に
利用することができる。

この図では、１日当９８時間７［ＩＱＭＷ、１日当）１
６時間４００ＭＷを発電でき、又１日当２４時間５００
ＭＷを発電することができた。ブランドの主要部は、作
動時、帥述した状態で動作するが％動力使用量が低い場
合には空気タービンのシャフトワークを変換して空気を
圧縮し、又動力使用量が大きい時には発電用に変換され
る点が違っている。ボイラ％空気タービン膨張機及びタ
ービンの構造又は動作に相違点がないため、プラント付
帯の圧縮空気エネルギ貯蔵機は完全に互換性がある。必
要とする設備は、補助圧縮機、発電機及び地下空気貯蔵
施設である。

タービンで空気だけを使用する。貯蔵機又は圧縮機から
直接くる圧縮空気Ｆｉ（前述した）石炭燃焼ボイラで加
熱される。よく知られた圧縮空気エネルギ貯蔵ユニット
は、燃焼室内で空気と油若しくはガス燃料を燃焼し、空
気そのものでなり燃焼産物がガスタービンを通して膨張
している。

−ｘｍａ、従来から使われている粉炭・蒸気／動力サイ
クルの基本例と、本発明とを比較したものを示してお）
、両方共に凝縮型蒸気タービンを使用している。タービ
ン流入口で空気は１７００’ＦＣ９２６℃）の温度にあ
る。両方のボイラ共に２４００ｐｓｉｇ（１６８ｋＪＬ
／ｃｒｒ１２）／１００５？（５４０℃）の超加熱蒸気
を発生し、再循環蒸気は１０００７（５５７℃）に再加
熱されている。

各側とも同じタイプの石炭で比較している。

表ｍ 石炭消費量 （Ｍ　Ｉｂｓ／ｈｒ　）　　　　　　　　　、　３０９
　　　、２８６動力発生量（ＭＷ） 蒸気タービン　　　　　　２７４−８　　　ｚ２３．５
空気タービン　　　　　　　　　−５１，５最終サイク
ル効率　　　　　　　　３５．５　　　贋Ｌ２（［、Ｈ
ＨＶ） 動力にともなう正味燃料 （ＢＴＵ／ｋｗ−ｈｒ最高加熱値）　　　９６１４　　
　８９３４表ｍは１本発明が基準例の３５．５１に対し
３８゜２優のサイクル効率を持ち、２．７１向上して込
ること金表わしている。これは燃料が７．４４少なくて
すむ。

この表では％空気タービンが発生した総動力量のうちの
１９　、５ｑ６を供給している。石炭消費も同じ出力の
下で少なくなり、その結果前述した通シサイクル効率が
改善される。このことＦｉ、別の見方をすれば、従来か
ら利用されている蒸気／動力ブイクルと比べて、本発明
のシステムにょ０％同じ石炭消費の下で、より多くの動
力をよシ少ない蒸気相生成物で作り出せることを本表わ
している。

表■は、従来の工業用粉炭・蒸気／動力サイクルの他の
基準例と本発明との比較を示し、両方共に背圧蒸気ター
ビンを使用している。空気タービンの流入口で空気は１
７００″Ｆ（９２６℃）の温度にある。両方の例とも、
ボイラは１８６Ｇｐｓｉｇ　（１３０ｋｉ／ｃｍ２　）
／１　［Ｉ　０５’Ｆ　（５ａＯ℃）の超加熱蒸気を作
シ出している。理解できる通広比較可能なサイクル効率
では、本発明が８．Ｚ係の燃料消費の増加で７７係多い
動力を作りだしている。

１７００″Ｆ 総蒸気発生量　　　　　　２．１７５　　１．９２６（
Ｍｌｂ／ｆｉｒ） 送シ出し蒸気（Ｍ　Ｉｂ／ｈｒ）　　　　　１　、６０
３　　　１　、６０５（６２５ｐｓｉｇ、　７００’Ｆ
） 石炭消費量　　　　　　０４６４６　０．３９６４（Ｍ
　１ｂ／ｈｒ　） 動力発生量（ＭＷ） 背　　圧　　　　　　　　　　　　７７．０９　　　　
６４．３５空気タービン　　　　　　　　　　　　７２
．０８合計　　　　、７７．０９１３６．４５最終サイ
クル効率　　　　　ｓｉ、ｉ　　　　　ａｉ、。

ｃ係、ＨＨＶ） 動力にともなう正味燃料　　４２１１　　　　４２１５
（ＢＴＵ／ｋｗ　−ｈ　ｒ　−ＨＨＶ　）表ｖは、空気
タービンの流入口で空気が１５００’Ｆ（８１５℃）の
温度の時と１７００”Ｆ（５９ｏ℃）の時とで、凝縮蒸
気タービン／空気タービン連結動労サイクルを比較した
ものを示している。１７００アの時の数字は表ｍから写
したものである。

空気タービン　　　空気タービン 総動力量（ＭＷ）　　　　　　２６２．８　　２５５石
炭消費量（Ｍ　１ｂｓ／ｈ「）、　２８６　　　　、２
８６従って、サイクル効率は空気タービンの流入口で空
気の温度が高いと増加する。しかし、比較的低い１５０
ｏ下（８１５℃）の温度でも、サイクル効率３７．１チ
は１表屈で示した従来がらの実用サイクル５５．５４よ
シ優れている。

ツレ故、本発明が凝縮動力サイクルのサイクル効率を大
きくでき、又比較可能な効率面で、背圧サイクルの動力
発生量を増やすことができることは明らかである。又１
本発明は宕戻に対する実用プラントの改善と改造の可能
性をもっている。これは、従来の石炭燃焼実用プラント
凝縮サイクルの蒸気発生量を、同じ大きさのボイラの蒸
気割合で５０係増やせることによる。

本発明は、燃料として石炭について説明してきたが、タ
ール、ビート、木材、廃物、或は低ＢＴＵガス等のよう
な、代償を必要としない品質の他の燃料を・使うことも
できる。又、ボイラ燃焼を燃料操作で霧状に行なったシ
、或は釜燃焼のような選択的燃焼方法とすることもでき
る。その他の変形例として、閉サイクル空気タービンシ
ステムを使うこともできる。この場合は、熱交換機を使
用して熱を空気タービンから大気空気に移すもので、こ
の大気ＦｉＳイラの再加熱燃焼空気として使用される。

こうした閉サイクルには、空気タービンに代えて、ヘリ
ウムガスタービンを使用するともできる。こうした変形
は、本発明の主要な利点を犠牲にすることなく行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、空気タービンと蒸気タービンとを持
つ石炭燃焼がイラを連結した、複式動力サイクルの２つ
の実施例を示す簡略説明図：第６図ＩＩ′ｉ、一部を断
面にした蒸気ボイラの立面図にして、放射及び対流区域
の構造を示している：そして、 第４図は、圧縮空気エネルギ貯蔵システムの一実施例の
簡略説明図にして：同じ部分は同じ番号で示しである。 ｌ・・・蒸気ボイラ、３・・・放射区域、５・・・対流
区域、７°゛°プラテン、９．１１，１５．１７・・・
導管、１９・・・第１の空気加熱機、２１・・・第２の
空気加熱機、２３・・・第１の蒸気層別圧機コイル、２
５・・・節約機、２７・・・空気タービンセット％２９
６・・・空気圧縮機、３１・・・・突気タービン、３３
・・・発電機第１頁の続き ０発　明　者　ジョージ・クレイポールアメリカ合衆国
ニューシャーシ ー州スパルタ・ウェスト・ショ アー・トレイル７１８ ０発　明　者　ジョージ・ヴアーセリア・イエネツチ アメリカ合衆国ニューシャーシ ー州うンドルフ・ダルリムプル ・ストリート１２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１）　　蒸気タービンと：石炭又は他の経費のかから
   ない品質の燃料によって燃焼され、燃焼ゾーン及び蒸気
   発生チューブを有する放射区域、運びに煙道ガスの間接
   熱交換によって圧縮を気を加熱するチューブを有する対
   流区域、全備えた蒸気ぎイラと：空気を圧縮して前記対
   流区域に流す圧縮装置と：空気の膨張によって駆動され
   る空気タービン装置にして、この空気が前記圧縮装置に
   よって圧縮され、次に前記対流区域内で加熱され、そし
   て当該タービン装置の入口に送られる、実用動力を作シ
   出すために配置した空気タービン装置と；空気タービン
   排気を予熱燃焼空気として前記燃焼ゾーンに送る導管装
   置、又は空気タービン排気から熱を回収してボイラ燃焼
   空気を予熱するための手段と；そして、？イラから蒸気
   を取シ出し、又この蒸気を蒸気タービンの入口へ送る導
   管装置と：を有し、前記放射区域が、蒸気を超加熱する
   か、・又は蒸気を超加熱するとともに蒸気を再加熱し、
   仁うした作業に必要な熱を充分な割合で吸収して対流区
   域を圧縮空気の加熱作業から解放し、その結果、前記圧
   縮空気の温度を少々〈と４約１４５０７（７８７７：）
   に上昇させる、動力ブラント。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の動力プラントに於
   いて、蒸気がイラは石炭溶焼され、導管装置が空気ター
   ビン排気を予熱燃焼空気として前記燃焼ゾーンに送るの
   に使われておシ；前記放射区域がプラテンを備え、当該
   プラテンは、蒸気超加熱区域を有しているか、又は、対
   流区域内で圧縮空気加熱作業を部分的に肩代ゎ勺できる
   ようにするために、蒸気超加熱区域に加えて蒸気再加熱
   区域を有し、その結果、前記圧縮空気の温度を少なくと
   も約１４５０？（７８７℃）に上昇させる、動力プラン
   ト。 （３）特許請求の範囲第１項に記載の動力ブラントに於
   いて、前記空気温度が約１４５ｏ″Ｆ（７８７℃）から
   １７００？（９２６℃〕に上昇される、動力ブラント。 （４）特許請求の範囲第２項に記載の動力プラントに於
   いて、対流区域の圧縮空気熱効率は、ボイラで吸収され
   る総熱量の約２０％から３３％の範囲にある、動力プラ
   ント。 （５）特許請求の範囲第２項に記載の動力プラントに於
   いて、プラテンが吸収する熱の割合が、ボイラが吸収す
   る総熱量の、約７％から２５％の範囲で、圧縮を気を加
   熱するチューブの吸収する熱の割合が約２０％から３３
   ％の範囲の、動力プラント。 （６）特許請求の範囲第２項に記載の動力プラントに於
   いて、プラテンが吸収する熱の割合が、がイラが吸収す
   る総熱量の、約１２％から２３％の範囲で、圧縮空気を
   加熱するチューブの吸収する熱の割合が約２０％から５
   ３９にの恥、囲の、動力プラント。 （７）　　特許請求の範囲第２項に記載の動力グラン［
   ・に於いて、プラテンが吸収する熱の割合が、がイラが
   吸収する総熱量の、約１２％から１９％の範囲で、圧縮
   空気を加熱するチ斗−ブの吸収する熱の割合が約２６％
   から３３％の範囲の、動力プラント。 （８）　　特許請求の範囲第２項に記載の動力プラント
   に於して、石炭が前記燃焼ゾーン全通過する以前に、空
   気タービンの排気の一部が粉末状の石炭を乾燥するのに
   使われる、動力プラント。 （９）特許請求の範囲第２項に記載の動力プラントに於
   いて、チューブを備えた対流区域が：圧縮空気を加熱す
   るを気加熱機と； 前記放射区域内で発生した蒸気を加熱する第１の蒸気超
   加熱機と； 対流区域の低温ゾーンに位置したボイラ供給水を加熱す
   る節約機と：を有する、動力プラント。 ｔｉｎ　　特許請求の範囲窮９項に記載の動力ブラント
   に於いて、対流区域がＬ字形をしている、動力プラント
   。 αの　特許請求の範囲第９項に記載の動力プラントに於
   いて、対流区域の高温ゾーン内の空気加熱チューブが、
   垂直でしかも比較的広く間隔をあけられてｆ？ｅ、対流
   区域内の残ルのチューブは、垂直又は水平で互かにより
   接近して詰められている、動力プラント。 し　特許請求の範囲第９項に記載の動力プラントに於い
   て、前記対流区域のチューブは、チューブ金属温度が１
   ３００下（７０４℃）よル士５０ア（１０℃）上か下に
   なるように配置された、動力プラント。 ＋１１　　特許請求の範囲第９項に記載の動力プラント
   に於いて、対流区域よシ出てくる煙道ガネが、約２７５
   ’Ｆ（１３５℃）からａｏＯ”Ｆ（２０ａ℃）の範囲の
   温度である、動力プラント。 ＋１４　　ｔ￥！１Ｆｆｆ　ｆｚｆｌ求の範囲第２項に
   記載の動力プラントに於いて、対流区域がチューブを備
   え、チューブは： 前記圧縮装置からの圧縮空気を加熱する第１の空気加熱
   機と： 前記圧縮空気を更に加熱する第２の空気加熱機と： 前記放射区域内で作り出した蒸気を加熱する第１の蒸気
   超加熱機と、そして、 ボイラ供給水を加熱する節約機と：を有する動力プラン
   ト。 （至）特許請求の範囲第１４項に記載の動力プラントに
   於−て、対流区域が、第２の空気加熱機、第１の蒸気超
   加熱機、第１の空気加熱機及び節約機の順序に従がって
   、煙道ガスの温度が低下してゆくゾーン内で、ユニット
   を加熱し、煙道ガスが、約２７５”Ｆ（１５５℃）から
   ４００？（２０４℃）の範囲の温度で対流区域から排出
   される動力プラント。 θ〜　特許請求の範囲第１４項に記載の動力プラントに
   於いて、煙道ガスが約５００″Ｆ（１４８℃）の温度で
   出てゆく、動力プラント。 α力　特許請求の範囲第２項に記載の動力プラントに於
   いて、圧縮空気を加熱するチューブが単一のユニットに
   内蔵されている、動力プラント。 α枠　特許請求の範囲第２項に記載の動力ブラントに於
   いて、低動力使用時に圧縮装置から圧縮空気を受は取ル
   、高動力発生時には内部加熱用のぎイラの対流区域に、
   貯えていた圧縮空気を送シ、そこから前記空気タービン
   装置に送る、動力プラント。 α１　特許請求の範囲第２項に記載の動力プラントに於
   いて、空気タービン装置が、プラントによって作シ出さ
   れる総動力の約５％から５０％を受は持ってｈる、動力
   プラント。 ■　特許請求の範囲第２項に記載の動力プラントに於論
   て、蒸気タービンが、有効動力を作り出すためか、又は
   有効動力と抽出用の蒸気を作９出すために使われる、動
   力プラント。 ＱＤ　　特許請求の範囲第２項に記載の動力プラントに
   於いて、空気タービン装置が、シャフトワーク及び／又
   は電気を作シ出ずために使われる、動力プラント。 ｌ２Ｘ５　　特許請求の範囲第２項に記載の動力プラン
   トに於いて、前記圧縮装置が、前記タービン装置か又は
   補助手段によって駆動される、動力プラント。 四　石炭燃焼蒸気？イラ／蒸２タービン動カサイクルを
   持つ、動カッラントの操作方法にして：空気タービンに
   前記サイクルを連結して、前記ボイラの対流区域内の煙
   道ガスで、圧縮空気を間接熱交換によって加熱する複式
   動作サイクルを提供し、高温圧縮空気を空気タービンの
   入口に送力、そして当該空気を空気タービン内で膨張さ
   せ： 実質的に石炭灰溶融を防げるように、ボイラ内の放射／
   対流熱の配分を維持し： 低−割合の熱を使って、同じ温度と圧力の蒸気を作ル出
   し； 放射区域に残っている有用な熱を使用して、蒸気の超加
   熱又は蒸気の超加熱と蒸気の予熱を行なめ、その結果、
   対流区域内でのこうした作業を軽減し、対流区域が圧縮
   空気の加熱作業を行なって圧縮空気を少なくとも約１４
   ５０？（７８７℃）に加熱できるようにし： 空気タービン排気を予熱燃焼空気としてボイラに送る：
   ことから成る、動力プラントの操作方法。 Ｈ％許請求の範囲第２３項に記載の方法に於いて： 少なくとも約１４５０？（７８７℃）に空気の温度を上
   昇させる空気加熱作業に使った後の、未だ有用な煙道ガ
   スの対流熱と、燃焼する石炭からの放射熱とを、ボイラ
   のチューブに伝達して制圧超加熱蒸気を作り出す二段階
   を有する、動力プラントの操作方法。 ｃｌ！！９　　特許請求の範囲第２３項に記載の方法に
   於いて： 蒸気の超加熱作業、又は対流区域のこうした作業の一部
   を肩代ゎシする、蒸気の超加熱作業と蒸気の再加熱作業
   のために、プラテンをボイラの放射区域に設け、対流区
   域が、ぎイラの吸収する総熱量の約２０％から３３％の
   範囲で圧縮空気の加熱作業を行なえるようにし、その結
   果〜圧縮空気を少なくとも約１４５０１ＦＣ７８７Ｃ）
   の温度に加熱する段階と： 対流区域の低レベル熱を使ってがイラ供給水を加熱し、
   又対流区域から約２７５下（１３５℃）から４００下（
   ２０４℃）の範囲の温度で、煙道がスを排気する段階と
   ；を有する、動力プラントの操作方法。