JPS6385207A - 複合発電システム - Google Patents
複合発電システムInfo
- Publication number
- JPS6385207A JPS6385207A JP22915686A JP22915686A JPS6385207A JP S6385207 A JPS6385207 A JP S6385207A JP 22915686 A JP22915686 A JP 22915686A JP 22915686 A JP22915686 A JP 22915686A JP S6385207 A JPS6385207 A JP S6385207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- reactor
- power generation
- exhaust
- generation system
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 46
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 45
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 8
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001651 catalytic steam reforming of methanol Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- NJYFRQQXXXRJHK-UHFFFAOYSA-N (4-aminophenyl) thiocyanate Chemical compound NC1=CC=C(SC#N)C=C1 NJYFRQQXXXRJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- Y—GENERAL 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
- 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]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はガスタービン発電系と蒸気タービン発電系との
複合発電システムに係シ、特に燃料処理システムを改良
した複合発電システムに関する。
複合発電システムに係シ、特に燃料処理システムを改良
した複合発電システムに関する。
近時、ガスタービン発電系と、その排熱エネルギにより
駆動される蒸気タービン発電系とを組合せた複合発電シ
ステムが、ＬＮＧ気化ガス等のクリーン燃料の有効利用
を図シ得る新らしい技術として注目されている。第７図
はこの種の従来（特願昭５７−２１５９１４号明細書）
の概略構成を示す図である。燃料ａは、燃料予熱器７ａ
と反応触媒内蔵の燃料気化器（燃料蒸発器）７ｂを順次
通して燃焼器１に供給され、上記燃料ａは圧縮機２ｃで
圧縮された燃焼用空気すと共に燃焼し、その燃焼エネル
ギによりガスタービン発電系互を駆動している。このガ
スタービン発電系互は、ガスタービン２ａと、そのター
ビン出力によって駆動される発電機２ｂおよび上記燃焼
用空気すに対する空気圧縮器２心を備えて構成され、発
電出力を得ている。
駆動される蒸気タービン発電系とを組合せた複合発電シ
ステムが、ＬＮＧ気化ガス等のクリーン燃料の有効利用
を図シ得る新らしい技術として注目されている。第７図
はこの種の従来（特願昭５７−２１５９１４号明細書）
の概略構成を示す図である。燃料ａは、燃料予熱器７ａ
と反応触媒内蔵の燃料気化器（燃料蒸発器）７ｂを順次
通して燃焼器１に供給され、上記燃料ａは圧縮機２ｃで
圧縮された燃焼用空気すと共に燃焼し、その燃焼エネル
ギによりガスタービン発電系互を駆動している。このガ
スタービン発電系互は、ガスタービン２ａと、そのター
ビン出力によって駆動される発電機２ｂおよび上記燃焼
用空気すに対する空気圧縮器２心を備えて構成され、発
電出力を得ている。
しかして、ガスタービン発電系互の高温排ガスは、排熱
？イラ系互の排気本管３ａを通して排出される。
？イラ系互の排気本管３ａを通して排出される。
この排気本管３＆内の上流端部と下流端部との間を連結
して排気分岐管８ａを設け、排気本管３雇内には上流側
より下流側に向って蒸気発生器３ｃ、給水予熱器３ｂお
よび燃料予熱器７ａを配設し、排気分岐管８ａ内には燃
料気化器１ｂを配設しである。
して排気分岐管８ａを設け、排気本管３雇内には上流側
より下流側に向って蒸気発生器３ｃ、給水予熱器３ｂお
よび燃料予熱器７ａを配設し、排気分岐管８ａ内には燃
料気化器１ｂを配設しである。
上記排気分岐管８ａの入口部と出口部にはそれぞれ分岐
ダクト人口ダンパ８ｂ１分岐ダクト出ロダン／＃８ｃが
設けられ、排気分岐管８ａ内を分流する排ガス流量を制
御できる構成となっている。
ダクト人口ダンパ８ｂ１分岐ダクト出ロダン／＃８ｃが
設けられ、排気分岐管８ａ内を分流する排ガス流量を制
御できる構成となっている。
また上記蒸気発生器３ｅと給水予熱器３ｂとは排気本管
３１内における上記入口〆ンノや８ｂと出口〆ンノ々８
Ｃとの間の位置に配設されている。
３１内における上記入口〆ンノや８ｂと出口〆ンノ々８
Ｃとの間の位置に配設されている。
そこで、上記ガスタービン２ａに供給される燃料ａは、
予め、排気本管３亀内の燃料予熱器７１により加熱され
、さらに排気分岐管８ａ内の燃料気化器７ｂにより、ガ
スタービン２ａからの高温排ガスＣの熱エネルギを与え
られて化学的に反応し、燃焼エネルギの高い二次燃料に
変換されることになる。
予め、排気本管３亀内の燃料予熱器７１により加熱され
、さらに排気分岐管８ａ内の燃料気化器７ｂにより、ガ
スタービン２ａからの高温排ガスＣの熱エネルギを与え
られて化学的に反応し、燃焼エネルギの高い二次燃料に
変換されることになる。
一方、蒸気タービン発電系りの蒸気タービン４ａには上
記排熱がイラ系互で発生した蒸気が供給され、発電機４
ｂが駆動されてタービン出力が得られるようになってい
る。そして、上記蒸気タービン４ａを駆動した後の蒸気
は復水器５に供給され、冷却水ｄにより冷却液化された
のち冷却水４ンプ６を介して上記給水予熱器３ｂに供給
され、さらに蒸気発生器３ｅにより加熱されて高圧蒸気
となる。
記排熱がイラ系互で発生した蒸気が供給され、発電機４
ｂが駆動されてタービン出力が得られるようになってい
る。そして、上記蒸気タービン４ａを駆動した後の蒸気
は復水器５に供給され、冷却水ｄにより冷却液化された
のち冷却水４ンプ６を介して上記給水予熱器３ｂに供給
され、さらに蒸気発生器３ｅにより加熱されて高圧蒸気
となる。
上記複合発電システムにおいて、ガスタービン発電系ｌ
に供給する燃料ａは、燃料予熱器７ａ、燃料気化器７ｂ
で排気が吸熱し、保有熱量を高めることができるが、こ
れだけでは現実化する上では、非常′に高価である触媒
の量をかなシ多く必要とすることから経済的な問題があ
る。触媒の量を多く必要とするのは、燃料気化器２ｂは
、いろいろな機能部を含んでいて、かつ実際に触媒が必
要でない機能部まで触媒が設けられているからである。
に供給する燃料ａは、燃料予熱器７ａ、燃料気化器７ｂ
で排気が吸熱し、保有熱量を高めることができるが、こ
れだけでは現実化する上では、非常′に高価である触媒
の量をかなシ多く必要とすることから経済的な問題があ
る。触媒の量を多く必要とするのは、燃料気化器２ｂは
、いろいろな機能部を含んでいて、かつ実際に触媒が必
要でない機能部まで触媒が設けられているからである。
そこで、本発明は高価な触媒の量が少なくてすみ、設備
費が安価となる複合発電システムを提供することを目的
とする。
費が安価となる複合発電システムを提供することを目的
とする。
本発明拡上記目的を達成するため、ガスタービン発電系
と、このガスタービン発電系からの高温排ガスを流通さ
せる排気本管と、この排気本管の上流端部と下流端部と
の間を連結して設けられた排気分岐管と、上記排気本管
内における上記排気分岐管入口と出口との間に配設され
、高圧蒸気により駆動される蒸気タービン発電系と、上
記排気分岐管内に配設され上記ガスタービン発電系に供
給される燃料を上記排気分岐管を流通する排ガスの熱エ
ネルギにより予熱する燃料予熱器と、この燃料予熱器で
予熱された燃料を気化させる蒸発器と、 この蒸発器で気化させた燃料蒸気を化学的に反応させて
燃料エネルギの高い二次燃料に変換する触媒を有した反
応器と、 この反応器からの二次燃料を過熱して上記ガスタービン
発電系に供給する過熱器とを具備したものである。
と、このガスタービン発電系からの高温排ガスを流通さ
せる排気本管と、この排気本管の上流端部と下流端部と
の間を連結して設けられた排気分岐管と、上記排気本管
内における上記排気分岐管入口と出口との間に配設され
、高圧蒸気により駆動される蒸気タービン発電系と、上
記排気分岐管内に配設され上記ガスタービン発電系に供
給される燃料を上記排気分岐管を流通する排ガスの熱エ
ネルギにより予熱する燃料予熱器と、この燃料予熱器で
予熱された燃料を気化させる蒸発器と、 この蒸発器で気化させた燃料蒸気を化学的に反応させて
燃料エネルギの高い二次燃料に変換する触媒を有した反
応器と、 この反応器からの二次燃料を過熱して上記ガスタービン
発電系に供給する過熱器とを具備したものである。
上記のように従来の燃料気化器を複数の機能部に分けて
、化学吸熱を行う反応器のみに触媒を内蔵させるように
したので、従来のものに比べて触媒の量が少なくてすみ
、これにより設備費が安価となる。
、化学吸熱を行う反応器のみに触媒を内蔵させるように
したので、従来のものに比べて触媒の量が少なくてすみ
、これにより設備費が安価となる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
が、とこでは第７図の従来例と異る点を中心に説明する
。
が、とこでは第７図の従来例と異る点を中心に説明する
。
第１図はその一実施例を説明するための燃料処理システ
ムの基本構成およびプラント構成を示す。
ムの基本構成およびプラント構成を示す。
燃料ａは燃料＾理システムでガスタービン排気（反応器
用排気）ｅと熱交換を行い、保有熱量を高めたのち主燃
料ライン１２ａからガスタービン発電系互に供給される
。ガスタービン排気ｅは、燃料ａの消費量に見合うよう
に分岐ダクト人ロダン／譬８ｂと分岐ダクト出口ダンパ
８Ｃにより調整し、残シのガスタービン排気ｆは排気？
イラ系互で蒸気を発生させ、これを蒸気タービン発電系
４に供給させる。このように複合発電システムはガスタ
ービン発電系互と蒸気タービン発電系ｌで°構成される
。
用排気）ｅと熱交換を行い、保有熱量を高めたのち主燃
料ライン１２ａからガスタービン発電系互に供給される
。ガスタービン排気ｅは、燃料ａの消費量に見合うよう
に分岐ダクト人ロダン／譬８ｂと分岐ダクト出口ダンパ
８Ｃにより調整し、残シのガスタービン排気ｆは排気？
イラ系互で蒸気を発生させ、これを蒸気タービン発電系
４に供給させる。このように複合発電システムはガスタ
ービン発電系互と蒸気タービン発電系ｌで°構成される
。
一方、燃料処理システムはガスタービン排気ｅの流入側
より排気・の流出側に向って過熱器１２と反応器１１と
加熱器１０と蒸発器９と燃料予熱器１ａを順次配置し、
吸熱化学反応に用いる触媒は反応器ＪＪＫのみ内蔵する
。上記過熱器１２と反応器１１は各々過熱器１２とガス
タービン発電系ｌの燃焼器１との間に過熱器パイパスラ
インＪｊｂと、また反応器１１と過熱器１２との間に反
応器パイ１４スライン１３を備え、これは運転調整に使
用する０反応器１１に自薦する反応触媒は。
より排気・の流出側に向って過熱器１２と反応器１１と
加熱器１０と蒸発器９と燃料予熱器１ａを順次配置し、
吸熱化学反応に用いる触媒は反応器ＪＪＫのみ内蔵する
。上記過熱器１２と反応器１１は各々過熱器１２とガス
タービン発電系ｌの燃焼器１との間に過熱器パイパスラ
インＪｊｂと、また反応器１１と過熱器１２との間に反
応器パイ１４スライン１３を備え、これは運転調整に使
用する０反応器１１に自薦する反応触媒は。
長時間使用の間に性能低下を伴う場合があシ、その場合
は主燃料ライン１２１Ｌを用いて反応温度を高める。
は主燃料ライン１２１Ｌを用いて反応温度を高める。
上記反応器１１としてはメタノール分解反応器あるいは
メタノール水蒸気改質反応器およびこの両方でありても
よい。この場合のメタノール分解反応は次の（１） 、
（２）式のようになる。
メタノール水蒸気改質反応器およびこの両方でありても
よい。この場合のメタノール分解反応は次の（１） 、
（２）式のようになる。
ＣＨ３０Ｈ−＋ＣＯ＋２Ｈ２ΔＨ２５℃＝ ２１．７
ｋｍ／ｒｎｏｌ ・・・（１）ＣＨ，ＯＨ＋ｎｌ（
，０→（２＋ｎ ）Ｈ２＋（１−ｎ ）ＣＯ＋ｎＣＯ２
・−（２）ここで０ （ｎ （１ またメタノール水蒸気改質反応は次の（３）式のように
なる。
ｋｍ／ｒｎｏｌ ・・・（１）ＣＨ，ＯＨ＋ｎｌ（
，０→（２＋ｎ ）Ｈ２＋（１−ｎ ）ＣＯ＋ｎＣＯ２
・−（２）ここで０ （ｎ （１ またメタノール水蒸気改質反応は次の（３）式のように
なる。
ＣＨ，ＯＨ＋Ｈ２Ｏ４ＣＯ２＋３Ｈ２ΔＨ２５℃＝ １
１．８ ｋｍ／ｍｏｌ−・・（３）上記反応器１１に内
蔵する触媒としては次のようなものを用いる。
１．８ ｋｍ／ｍｏｌ−・・（３）上記反応器１１に内
蔵する触媒としては次のようなものを用いる。
すなわち、上記反応器１１がメタノール分解反応器の場
合には白金触媒１９ｍ’と３ｖケル−銅系触媒１９−と
を充填したものを用い、また上記反応器１１がメタノー
ル水蒸気改質反応器の場合には銅−亜鉛系触媒１９ｍを
充填したものを用い、５０５℃の排熱をデイラ互に導入
する第１図に示す複合発電システムによりコンビ島−タ
ーシミ。
合には白金触媒１９ｍ’と３ｖケル−銅系触媒１９−と
を充填したものを用い、また上記反応器１１がメタノー
ル水蒸気改質反応器の場合には銅−亜鉛系触媒１９ｍを
充填したものを用い、５０５℃の排熱をデイラ互に導入
する第１図に示す複合発電システムによりコンビ島−タ
ーシミ。
レージ曹ンを用いて試験を行った。ここで、メタノール
（４１０ｋｍｏｌ／ｈ ）と蒸気（４１０ｋｍｏｌ／ｈ
）の混合気を２６５℃で供給し、反応器１１で水蒸気
改質反応を行わせ、１４４０ ｋｍｏｌ／ｈのガス（Ｈ
２６１，３％、Ｃｏ ３．１ ％ 、 Ｃｏ２１８．３
％、 ＣＨ，ＯＨ７，１％、Ｈ２Ｏ１０，２％のガス
組成）を得た。このガスに燃料予熱器７ａから１３６０
ｋｍｏｌ／ｈのメタノールを２６５℃で供給し、反応
器１１で分解反応を行わせたところ、４７００ ｋｍｏ
ｌ／ｈのガス（Ｈ２６１，７％、ｃ。
（４１０ｋｍｏｌ／ｈ ）と蒸気（４１０ｋｍｏｌ／ｈ
）の混合気を２６５℃で供給し、反応器１１で水蒸気
改質反応を行わせ、１４４０ ｋｍｏｌ／ｈのガス（Ｈ
２６１，３％、Ｃｏ ３．１ ％ 、 Ｃｏ２１８．３
％、 ＣＨ，ＯＨ７，１％、Ｈ２Ｏ１０，２％のガス
組成）を得た。このガスに燃料予熱器７ａから１３６０
ｋｍｏｌ／ｈのメタノールを２６５℃で供給し、反応
器１１で分解反応を行わせたところ、４７００ ｋｍｏ
ｌ／ｈのガス（Ｈ２６１，７％、ｃ。
１９．０％、Ｃｏ２８．０ ％ 、 ＣＭ、ＯＨ９，７
％、Ｈ２Ｏ１，２ｔｓ）を得た。メタノール転化率は９
０％であった。
％、Ｈ２Ｏ１，２ｔｓ）を得た。メタノール転化率は９
０％であった。
また、このガスを燃焼器１で燃焼させてガスタービン２
ａを回し、その排熱の一部を排熱ゲイラｌで回収し、図
示しない蒸気発生器で発生させた蒸気により蒸気タービ
ンを回すと、ガスタービン排気力は１２１６００ｋＷ、
蒸気タービン系ヱの出力は３７４００ ｋＷとなり、発
電効率４７．２ ％が得られた。
ａを回し、その排熱の一部を排熱ゲイラｌで回収し、図
示しない蒸気発生器で発生させた蒸気により蒸気タービ
ンを回すと、ガスタービン排気力は１２１６００ｋＷ、
蒸気タービン系ヱの出力は３７４００ ｋＷとなり、発
電効率４７．２ ％が得られた。
一方、第７図の燃料気化器７ｂとして白金触媒とニッケ
ルー銅系触媒とを充填したものを用いた複合発電システ
ムをコンビ為−ターシミ、レージ、ンにより試験を行う
と、メタノール（１７７０ｋ ｍｏ １／ｈ ）と蒸気
（１７０ｋｎｏｔ／ｈ ）を投入し、メタノール転化率
９０％を達成するには白金触媒２７ｍ３と、ニッケルー
銅系触媒５４ｍが必要でありた。
ルー銅系触媒とを充填したものを用いた複合発電システ
ムをコンビ為−ターシミ、レージ、ンにより試験を行う
と、メタノール（１７７０ｋ ｍｏ １／ｈ ）と蒸気
（１７０ｋｎｏｔ／ｈ ）を投入し、メタノール転化率
９０％を達成するには白金触媒２７ｍ３と、ニッケルー
銅系触媒５４ｍが必要でありた。
また、上記と同様の計算を行うと、ガスタービン系互の
出力は１２１９２０ ｋＷ 、蒸気タービン系工の出力
は３５２００ ｋＷとなシ、発電効率は４６．６チとな
りた。
出力は１２１９２０ ｋＷ 、蒸気タービン系工の出力
は３５２００ ｋＷとなシ、発電効率は４６．６チとな
りた。
第２図および第３図は燃料処理システムの、ガスタービ
ン排気ｅからの吸熱状況を説明するための図で、予熱器
７ａ、蒸発器９、加熱器１０、反応器１１、過熱器１２
の交換熱量をＱ添字で表示している。過熱器１２は反応
後燃料ａの顕熱を高めるもので、Ｑ１！の吸熱を行うが
、主燃料ライン１２＆を全開し過熱器１２を完全にバイ
パスするときは第３図の吸熱状況となる。反応器１１の
入口ガス温度はＴ２からＴ１に上昇するため反応器１１
・′：、亀１、 、２ め中では温度上昇ｑ＞ｓが加わり反応器内での吸熱量は
９１１′に増加するので第２図よシも高温の反応温度を
確保できる。反応器パイパスライン１３は設備始動初期
／停止時等で反応器温度が指定よシ低い場合に使用し、
反応触媒の熱サイクル疲労を軽減して寿命を維持する。
ン排気ｅからの吸熱状況を説明するための図で、予熱器
７ａ、蒸発器９、加熱器１０、反応器１１、過熱器１２
の交換熱量をＱ添字で表示している。過熱器１２は反応
後燃料ａの顕熱を高めるもので、Ｑ１！の吸熱を行うが
、主燃料ライン１２＆を全開し過熱器１２を完全にバイ
パスするときは第３図の吸熱状況となる。反応器１１の
入口ガス温度はＴ２からＴ１に上昇するため反応器１１
・′：、亀１、 、２ め中では温度上昇ｑ＞ｓが加わり反応器内での吸熱量は
９１１′に増加するので第２図よシも高温の反応温度を
確保できる。反応器パイパスライン１３は設備始動初期
／停止時等で反応器温度が指定よシ低い場合に使用し、
反応触媒の熱サイクル疲労を軽減して寿命を維持する。
停止の場合は反応器パイパスライン１３を開けると同時
に反応器１１に不活性ガスを封入するなどの措置を行う
。反応器パイパスライン１３の使用中は、蒸発燃料でガ
スタービン互を運転する。
に反応器１１に不活性ガスを封入するなどの措置を行う
。反応器パイパスライン１３の使用中は、蒸発燃料でガ
スタービン互を運転する。
第４図に燃料蒸発システムの基本構成を示すもので、第
１図の反応器１１と加熱器１０を省いたものでオシ、こ
のようにすることにより第１図に比べて付帯設備が低減
するのでさらに安価となり、また各機器の配置が容易と
なる。 ゛第５図は燃料処理システムの応用
例を示す（ので、（１）は第１図に対応した例であシ、
（４）は第４図に対応した例である。また（２）は燃料
予熱器ＩＩＬを７ｍｌから分割して合流ダクトに７ｃｍ
として設ける例、（３）は？イラ部ｌの給水予熱を分割
して反応器特開昭６３−８５２０？（４） 側に設ける例である。
１図の反応器１１と加熱器１０を省いたものでオシ、こ
のようにすることにより第１図に比べて付帯設備が低減
するのでさらに安価となり、また各機器の配置が容易と
なる。 ゛第５図は燃料処理システムの応用
例を示す（ので、（１）は第１図に対応した例であシ、
（４）は第４図に対応した例である。また（２）は燃料
予熱器ＩＩＬを７ｍｌから分割して合流ダクトに７ｃｍ
として設ける例、（３）は？イラ部ｌの給水予熱を分割
して反応器特開昭６３−８５２０？（４） 側に設ける例である。
排気ダクトは２分岐で使用することが本発明の基本であ
るが、第６図の配列が考えられる。すなわち、 （１）はダクトを合流させる場合、 排気ダクトを１本とできるのでダクトの引き回しに有利
である。反応器１１への排気ガス制御は流量制御ダン／
４ （Ｒ） ８ ｂで行い、それと連動する流量制御ダ
ンノ恒Ｒ）８ｃ、８ｄで合流部の気流調整を行う。
るが、第６図の配列が考えられる。すなわち、 （１）はダクトを合流させる場合、 排気ダクトを１本とできるのでダクトの引き回しに有利
である。反応器１１への排気ガス制御は流量制御ダン／
４ （Ｒ） ８ ｂで行い、それと連動する流量制御ダ
ンノ恒Ｒ）８ｃ、８ｄで合流部の気流調整を行う。
（２） 、 （３）は排気ダクトを個別のｔま煙突へ接
続する場合、 反応器１１の出口側、？イラ出口側ともに遮断ダンｉ平
８ｅ＊８ｄ を配設する。この場合、遮断ダン１ＱＩＩ
ｃ、８ｄ は設備停止中のドラフト閉止用であり、設備
的には（１）より簡略化できるが、排気ダクトの引き回
し量が倍必要となる。
続する場合、 反応器１１の出口側、？イラ出口側ともに遮断ダンｉ平
８ｅ＊８ｄ を配設する。この場合、遮断ダン１ＱＩＩ
ｃ、８ｄ は設備停止中のドラフト閉止用であり、設備
的には（１）より簡略化できるが、排気ダクトの引き回
し量が倍必要となる。
以上、述べた実施例によれば次のような効果が得られる
。
。
（１） 第１図のように化学吸熱を行う反応器１１の
みに触媒を内蔵させるようにしたので、従来のものに比
べて吸熱計画が容易となり、しかも触媒の量が少なくて
すみ、これにより設備費が安価となる。
みに触媒を内蔵させるようにしたので、従来のものに比
べて吸熱計画が容易となり、しかも触媒の量が少なくて
すみ、これにより設備費が安価となる。
（２）反応器１１（第７図では燃料気化器ｙｂ）側の構
成を、第１図のように過熱器１２／反応器１１／加熱器
１０／蒸発器８／予熱器７ａにしたシあるいは第４図の
ように過熱器１２／蒸発器９／予熱器７ａにしたので、
上記反応器１１での化学吸熱あるいはその他で物理吸熱
が行われ、燃料１の保有熱量を高めることができ、これ
により燃料ａｌ未処理で用いる場合よりも高い複合発電
システムの効率が得られる。
成を、第１図のように過熱器１２／反応器１１／加熱器
１０／蒸発器８／予熱器７ａにしたシあるいは第４図の
ように過熱器１２／蒸発器９／予熱器７ａにしたので、
上記反応器１１での化学吸熱あるいはその他で物理吸熱
が行われ、燃料１の保有熱量を高めることができ、これ
により燃料ａｌ未処理で用いる場合よりも高い複合発電
システムの効率が得られる。
上記化学吸熱を行う反応器としてメタノールの分解反応
又は水蒸気反応があるが、上記した実施例のように触媒
およびその反応温度を各々所定のものとすればこれらの
反応が実現できる。一方、蒸発潜熱が大きい場合は、そ
の潜熱と顕熱の物理吸熱のみで保有熱量を向上しても、
液体燃料での単純使用よシ複合発電効率が向上する。向
上の度合は反応吸熱使用の場合よシ低いが、設備費が安
い分有共である。
又は水蒸気反応があるが、上記した実施例のように触媒
およびその反応温度を各々所定のものとすればこれらの
反応が実現できる。一方、蒸発潜熱が大きい場合は、そ
の潜熱と顕熱の物理吸熱のみで保有熱量を向上しても、
液体燃料での単純使用よシ複合発電効率が向上する。向
上の度合は反応吸熱使用の場合よシ低いが、設備費が安
い分有共である。
（３）過熱器１２とガスタービン発電系互の燃料器１と
の間に、過熱器パイＡスライン１２ｂを設けたので、反
応器Ｉノの温度を高めることにより、反応触媒の性能低
下を抑制できる。すなわち過熱器パイパスライン１２ｂ
は、第２図および第３図のように反応触媒の性能が低下
したとき、過熱器１２の吸熱量低減用に作用するので、
「反応効率の維持のための反応器周囲ガス温度の向上」
に有効である。
の間に、過熱器パイＡスライン１２ｂを設けたので、反
応器Ｉノの温度を高めることにより、反応触媒の性能低
下を抑制できる。すなわち過熱器パイパスライン１２ｂ
は、第２図および第３図のように反応触媒の性能が低下
したとき、過熱器１２の吸熱量低減用に作用するので、
「反応効率の維持のための反応器周囲ガス温度の向上」
に有効である。
（４）反応器１１と過熱器１２との間に設けである反応
器パイノクスライン１３は、反応触媒の粉化、反応器１
１の損傷等で反応器１１が使用できなくなりた場合、あ
るいはプラント（つまシガスタービン）が低負荷で反応
器温度が所定値を下まわる場合、ならびに「急激表過渡
運転（発停）の場合に、反応器１ノをノ４イパレス触媒
へ投入される燃料蒸気温度が大きく変化して触媒性能・
寿命の低下」するのを防止する場合等に有効に使用でき
る。
器パイノクスライン１３は、反応触媒の粉化、反応器１
１の損傷等で反応器１１が使用できなくなりた場合、あ
るいはプラント（つまシガスタービン）が低負荷で反応
器温度が所定値を下まわる場合、ならびに「急激表過渡
運転（発停）の場合に、反応器１ノをノ４イパレス触媒
へ投入される燃料蒸気温度が大きく変化して触媒性能・
寿命の低下」するのを防止する場合等に有効に使用でき
る。
以上述べた本発明によれば、化学吸熱を行う反応器のみ
に触媒を内蔵させるようにしたので、従来のものに比べ
て触媒の量が少なくてすみ、これにより設備費が安価と
なる複合発電システムを提供できる。
に触媒を内蔵させるようにしたので、従来のものに比べ
て触媒の量が少なくてすみ、これにより設備費が安価と
なる複合発電システムを提供できる。
第１図は本発明の複合発電システムの一実施例を示す概
略構成図、第２図および第３図は第１図の作用効果を説
明するための図、第４図は第１図の変形例を示す概略構
成図、第５図は本発明の燃料処理システムの応用例を示
す図、第６図は本発明の排気ダクト分割の応用例を示す
図、第７図は従来の複合発電システムの一例を示す概略
構成図である。 １・・・燃料器、互・・・ガスタービン発電系、２ａ・
・・ガスタービン、２ｂ・・・発電機、２Ｃ・・・空気
圧縮機、旦・・・排熱ボイラ系、３ａ・・・排気本管、
！・・・蒸気タービン発電系、４ａ・・・蒸気タービン
、４ｂ・・・発電機、５・・・復水器、７凰・・・燃料
予熱器、８ａ・・・排気分管、８ ｂ 、 ８ ｃ ・
・・分岐ダクト入口、出ロダンノ臂。 ９・・・蒸発器、１０・・・加熱器、１１・・・反応器
、１２・・・過熱器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 １度 第 ３ 図 第６図 手続補正書 昭和 も２．１月３０日
略構成図、第２図および第３図は第１図の作用効果を説
明するための図、第４図は第１図の変形例を示す概略構
成図、第５図は本発明の燃料処理システムの応用例を示
す図、第６図は本発明の排気ダクト分割の応用例を示す
図、第７図は従来の複合発電システムの一例を示す概略
構成図である。 １・・・燃料器、互・・・ガスタービン発電系、２ａ・
・・ガスタービン、２ｂ・・・発電機、２Ｃ・・・空気
圧縮機、旦・・・排熱ボイラ系、３ａ・・・排気本管、
！・・・蒸気タービン発電系、４ａ・・・蒸気タービン
、４ｂ・・・発電機、５・・・復水器、７凰・・・燃料
予熱器、８ａ・・・排気分管、８ ｂ 、 ８ ｃ ・
・・分岐ダクト入口、出ロダンノ臂。 ９・・・蒸発器、１０・・・加熱器、１１・・・反応器
、１２・・・過熱器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 １度 第 ３ 図 第６図 手続補正書 昭和 も２．１月３０日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ガスタービン発電系と、このガスタービン発電系からの
高温排ガスを流通させる排気本管と、この排気本管の上
流端部と下流端部との間を連結して設けられた排気分岐
管と、上記排気本管内における上記排気分岐管入口と出
口との間に配設され、高圧蒸気により駆動される蒸気タ
ービン発電系と、上記排気分岐管内に配設され上記ガス
タービン発電系に供給される燃料を上記排気分岐管を流
通する排ガスの熱エネルギにより予熱する燃料予熱器と
、 この燃料予熱器で予熱された燃料を気化させる蒸発器と
、 この蒸発器で気化させた燃料蒸気を化学的に反応させて
燃料エネルギの高い二次燃料に変換する触媒を有した反
応器と、 この反応器からの二次燃料を過熱して上記ガスタービン
発電系に供給する過熱器とを具備したことを特徴とする
複合発電システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61229156A JP2554060B2 (ja) | 1986-09-27 | 1986-09-27 | 複合発電システム |
| AU78888/87A AU596218B2 (en) | 1986-09-27 | 1987-09-23 | Combined power generating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61229156A JP2554060B2 (ja) | 1986-09-27 | 1986-09-27 | 複合発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6385207A true JPS6385207A (ja) | 1988-04-15 |
| JP2554060B2 JP2554060B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=16887657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61229156A Expired - Fee Related JP2554060B2 (ja) | 1986-09-27 | 1986-09-27 | 複合発電システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554060B2 (ja) |
| AU (1) | AU596218B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998032960A1 (en) * | 1997-01-24 | 1998-07-30 | Siemens Westinghouse Power | Combustion turbine with fuel heating system |
| JP2005220007A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-08-18 | Hitachi Ltd | 改質炉システム |
| JP2010065695A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | General Electric Co <Ge> | 加熱用低ｂｔｕ燃料流量比ダクトバーナ及び熱回収システム |
| JP2010269660A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Suzuki Motor Corp | 燃料電池車両 |
| WO2014033837A1 (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-06 | 株式会社日立製作所 | 排熱回収ボイラ、排熱回収ボイラの制御方法、及びこれを用いたコンバインドサイクル発電プラント |
| US20200102855A1 (en) * | 2018-10-01 | 2020-04-02 | Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. | Emission reducing louvers |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102562313B (zh) * | 2012-01-11 | 2014-04-16 | 哈尔滨工程大学 | 化学回热循环燃气轮机 |
| CN103232085A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-08-07 | 哈尔滨工程大学 | 一种产生高压水蒸汽和蒸馏水的水处理系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61152929A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 複合発電システム |
| JPS61183101A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | メタノ−ル分解または改質反応における副生物の処理方法 |
-
1986
- 1986-09-27 JP JP61229156A patent/JP2554060B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-09-23 AU AU78888/87A patent/AU596218B2/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61152929A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 複合発電システム |
| JPS61183101A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | メタノ−ル分解または改質反応における副生物の処理方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998032960A1 (en) * | 1997-01-24 | 1998-07-30 | Siemens Westinghouse Power | Combustion turbine with fuel heating system |
| US5845481A (en) * | 1997-01-24 | 1998-12-08 | Westinghouse Electric Corporation | Combustion turbine with fuel heating system |
| JP2005220007A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-08-18 | Hitachi Ltd | 改質炉システム |
| JP2010065695A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | General Electric Co <Ge> | 加熱用低ｂｔｕ燃料流量比ダクトバーナ及び熱回収システム |
| JP2010269660A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Suzuki Motor Corp | 燃料電池車両 |
| WO2014033837A1 (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-06 | 株式会社日立製作所 | 排熱回収ボイラ、排熱回収ボイラの制御方法、及びこれを用いたコンバインドサイクル発電プラント |
| US20200102855A1 (en) * | 2018-10-01 | 2020-04-02 | Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. | Emission reducing louvers |
| US10989075B2 (en) * | 2018-10-01 | 2021-04-27 | Mitsubishi Power Americas, Inc. | Emission reducing louvers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU7888887A (en) | 1988-03-31 |
| AU596218B2 (en) | 1990-04-26 |
| JP2554060B2 (ja) | 1996-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7485826B2 (ja) | 原料流体の処理プラント、及び原料流体の処理方法 | |
| US11156168B2 (en) | Gas turbine plant having thermal decomposition of ammonia and pressurization of the decomposed gas and method thereof | |
| Martelli et al. | Numerical optimization of heat recovery steam cycles: Mathematical model, two-stage algorithm and applications | |
| JPH0468446B2 (ja) | ||
| KR20010015055A (ko) | 연료 가스의 가습 및 가열용 방법과 장치 | |
| PL165321B1 (pl) | Sposób i uklad do wytwarzania energii mechanicznej PL PL PL | |
| WO2021031894A1 (zh) | 一种一体化中小型天然气水蒸汽重整反应器及重整反应工艺 | |
| CN108461781B (zh) | 启动燃料电池设备的方法以及燃料电池设备 | |
| JPS6385207A (ja) | 複合発電システム | |
| CN114704815A (zh) | 蒸汽储热系统 | |
| JP2004022230A (ja) | 燃料電池複合ガスタービンシステム | |
| JP4209015B2 (ja) | 固体電解質燃料電池複合発電プラントシステム | |
| JPH1089016A (ja) | 原子力発電とガスタービン発電との複合発電プラント | |
| JP2022124996A (ja) | 火力発電プラントおよび火力発電プラントの制御方法 | |
| KR20210000642A (ko) | 연료처리장치 및 그 연료처리장치를 이용하는 가상발전시스템 | |
| Martelli et al. | Design criteria and optimization of heat recovery steam cycles for high-efficiency, coal-fired, Fischer-Tropsch plants | |
| Caputo et al. | Internal Combustion Steam Cycle (GIST Cycle): Thermodynamical Feasibility and Plant Lay-Out Proposals | |
| Zhang et al. | Use of low/mid-temperature solar heat for thermochemical upgrading of energy, with application to a novel chemically-recuperated gas-turbine power generation (SOLRGT) system | |
| US20240117759A1 (en) | Power generation facility | |
| WO2022176846A1 (ja) | 火力発電プラントおよび火力発電プラントの制御方法 | |
| JP3029884B2 (ja) | 廃熱回収装置 | |
| JP3936310B2 (ja) | 燃料電池余剰蒸気凝縮型気水分離器 | |
| JPH10197687A (ja) | 複合型原子力発電設備 | |
| JP2596985B2 (ja) | 燃料改質システム | |
| JP2024092034A (ja) | 原料流体の処理プラント、及び原料流体の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |