JPH0611183B2 - 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 - Google Patents
閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置Info
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- JPH0611183B2 JPH0611183B2 JP1196888A JP19688889A JPH0611183B2 JP H0611183 B2 JPH0611183 B2 JP H0611183B2 JP 1196888 A JP1196888 A JP 1196888A JP 19688889 A JP19688889 A JP 19688889A JP H0611183 B2 JPH0611183 B2 JP H0611183B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K44/00—Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
- H02K44/08—Magnetohydrodynamic [MHD] generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、石炭、石油等の化石燃料、核***、核融合、
太陽エネルギーなどを熱源として、閉サイクルMHD発電
装置およびガスタービン発電機を互いに連繋して同時に
駆動する複合発電方法および装置に関し、特に、この種
複合発電における従来の高効率を保持したままで構成要
素を小型化し得るとともに長寿命化し得るように改良し
たものである。
太陽エネルギーなどを熱源として、閉サイクルMHD発電
装置およびガスタービン発電機を互いに連繋して同時に
駆動する複合発電方法および装置に関し、特に、この種
複合発電における従来の高効率を保持したままで構成要
素を小型化し得るとともに長寿命化し得るように改良し
たものである。
（従来の技術） 一般に、閉サイクルMHD発電装置は、化石燃料、核分
裂、核融合、太陽エネルギーなどの種々の熱源により高
温に加熱した作動流体としての希ガスに、電気伝導性を
付与するためのシード材としてアルカリ金属を添加して
磁場内に導き、高温の希ガスが有する熱エネルギーを磁
気流体力学的に電気エネルギーに変換することにより発
電わを行なうとともに、作動後の希ガスを熱源に還流し
て閉サイクルを構成したものである。しかして、この種
閉サイクルMHD発電装置は、作動流体とする希ガスの最
高動作温度が、蒸気タービン発電機やガスタービン発電
機などの従来方式の発電装置における作動流体の最高動
作温度を大きく上回るので、高温加熱熱源と組合わせる
発電装置として好適であり、しかも、MHD発電装置から
流出する作動後の希ガスの温度がなお比較的に高温であ
るので、MHD発電装置の下流に、MHD発電装置より低い動
作温度の従来方式の発電装置を配置して複合発電装置を
構成することによって、高温加熱熱源が有する熱エネル
ギーを高効率で電気エネルギーに変換し得るようにする
のが一般である。
裂、核融合、太陽エネルギーなどの種々の熱源により高
温に加熱した作動流体としての希ガスに、電気伝導性を
付与するためのシード材としてアルカリ金属を添加して
磁場内に導き、高温の希ガスが有する熱エネルギーを磁
気流体力学的に電気エネルギーに変換することにより発
電わを行なうとともに、作動後の希ガスを熱源に還流し
て閉サイクルを構成したものである。しかして、この種
閉サイクルMHD発電装置は、作動流体とする希ガスの最
高動作温度が、蒸気タービン発電機やガスタービン発電
機などの従来方式の発電装置における作動流体の最高動
作温度を大きく上回るので、高温加熱熱源と組合わせる
発電装置として好適であり、しかも、MHD発電装置から
流出する作動後の希ガスの温度がなお比較的に高温であ
るので、MHD発電装置の下流に、MHD発電装置より低い動
作温度の従来方式の発電装置を配置して複合発電装置を
構成することによって、高温加熱熱源が有する熱エネル
ギーを高効率で電気エネルギーに変換し得るようにする
のが一般である。
上述したように、閉サイクルMHD発電装置と従来型の発
電装置とを組合わせた複合発電方式としては、MHD発電
装置の下流に蒸気タービン発電機を配した方式とガスタ
ービン発電機を配した方式とが従来から知られている。
電装置とを組合わせた複合発電方式としては、MHD発電
装置の下流に蒸気タービン発電機を配した方式とガスタ
ービン発電機を配した方式とが従来から知られている。
まず、閉サイクルMHD発電装置に蒸気タービン発電機を
組合わせた従来の複合発電方式においては、第２図に示
すように、熱源Ｄにより加熱された高温の希ガスE1がMH
D発電装置A1に流入してMHD発電を行ない、ついで、MHD
発電装置A1から流出した作動後の希ガスE2が熱交換器C1
に流入して冷却され、その冷却された希ガスE3が圧縮機
Ｂに流入して加圧され、その加圧された希ガスE4が熱源
Ｄに還流することによって希ガスE1〜４の閉ループが構
成される。一方、熱交換器C1においては、MHD発電装置A
1からの高温の希ガスE2の熱が水乃至水蒸気Ｆに伝達さ
れ、熱交換器C1により加熱された水蒸気F1が蒸気タービ
ン発電機A2を駆動して発電を行なわせ、ついで、蒸気タ
ービン発電機A2から流出した水蒸気F2が凝縮器C2に流入
して凝縮され、その凝縮された水F3が再び熱交換器C1に
流入して加熱される。かかる希ガスE1〜４の閉ループと
水乃至水蒸気F1〜３の閉ループとによりMHD発電装置A1
と蒸気タービン発電機A2とがそれぞれ作動して双方から
電気出力が得られ、その電気出力から圧縮機Ｂの駆動用
電力を差し引いたものが正味の電気出力となる。
組合わせた従来の複合発電方式においては、第２図に示
すように、熱源Ｄにより加熱された高温の希ガスE1がMH
D発電装置A1に流入してMHD発電を行ない、ついで、MHD
発電装置A1から流出した作動後の希ガスE2が熱交換器C1
に流入して冷却され、その冷却された希ガスE3が圧縮機
Ｂに流入して加圧され、その加圧された希ガスE4が熱源
Ｄに還流することによって希ガスE1〜４の閉ループが構
成される。一方、熱交換器C1においては、MHD発電装置A
1からの高温の希ガスE2の熱が水乃至水蒸気Ｆに伝達さ
れ、熱交換器C1により加熱された水蒸気F1が蒸気タービ
ン発電機A2を駆動して発電を行なわせ、ついで、蒸気タ
ービン発電機A2から流出した水蒸気F2が凝縮器C2に流入
して凝縮され、その凝縮された水F3が再び熱交換器C1に
流入して加熱される。かかる希ガスE1〜４の閉ループと
水乃至水蒸気F1〜３の閉ループとによりMHD発電装置A1
と蒸気タービン発電機A2とがそれぞれ作動して双方から
電気出力が得られ、その電気出力から圧縮機Ｂの駆動用
電力を差し引いたものが正味の電気出力となる。
一方、閉サイクルMHD発電装置にガスタービン発電機を
組合わせた従来の複合発電方式においては、第３図に示
すように、熱源Ｄにより加熱された高温の希ガスE1がMH
D発電装置A1に流入してMHD発電を行ない、ついで、MHD
発電装置A1から流出した作動後の希ガスE2が引続きガス
タービン発電機A3を駆動して発電を行なわせる。つい
で、ガスタービン発電機A3から流出した希ガスE5が熱交
換器C1に流入して冷却され、その冷却された希ガスE3が
圧縮機Ｂに流入して加圧され、その加圧された希ガスE4
が熱交換器C1に流入してガスタービン発電機A3からの比
較的高温の希ガスE5により加熱され、その加熱された希
ガスE6が熱源Ｄに還流する。かかる希ガスE1〜６の閉ル
ープによりMHD発電装置A1とガスタービン発電機A3とが
それぞれ作動して双方から電気出力が得られ、その電気
出力から圧縮機Ｂの駆動用電力を差し引いたものが正味
の電気出力となる。
組合わせた従来の複合発電方式においては、第３図に示
すように、熱源Ｄにより加熱された高温の希ガスE1がMH
D発電装置A1に流入してMHD発電を行ない、ついで、MHD
発電装置A1から流出した作動後の希ガスE2が引続きガス
タービン発電機A3を駆動して発電を行なわせる。つい
で、ガスタービン発電機A3から流出した希ガスE5が熱交
換器C1に流入して冷却され、その冷却された希ガスE3が
圧縮機Ｂに流入して加圧され、その加圧された希ガスE4
が熱交換器C1に流入してガスタービン発電機A3からの比
較的高温の希ガスE5により加熱され、その加熱された希
ガスE6が熱源Ｄに還流する。かかる希ガスE1〜６の閉ル
ープによりMHD発電装置A1とガスタービン発電機A3とが
それぞれ作動して双方から電気出力が得られ、その電気
出力から圧縮機Ｂの駆動用電力を差し引いたものが正味
の電気出力となる。
上述した第３図示の複合発電方式においては、第２図示
の複合発電方式における熱損失が圧縮機Ｂの冷却水によ
る熱損失に凝縮器C2における熱損失が加わって大きくな
るのに比べて、熱損失が圧縮機Ｂの冷却水によるものだ
けであるから、希ガスＥが熱源Ｄから得る熱エネルギー
のうち、電気エネルギーに変換し得るものの比率を大幅
に増大させ得るので、高効率の複合発電を行なうことが
できる。
の複合発電方式における熱損失が圧縮機Ｂの冷却水によ
る熱損失に凝縮器C2における熱損失が加わって大きくな
るのに比べて、熱損失が圧縮機Ｂの冷却水によるものだ
けであるから、希ガスＥが熱源Ｄから得る熱エネルギー
のうち、電気エネルギーに変換し得るものの比率を大幅
に増大させ得るので、高効率の複合発電を行なうことが
できる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第２図に示した従来の複合発電方式にお
いては、上述したように、圧縮機Ｂの冷却水にする熱損
失に加えて、凝縮器C2における熱損失が大きいので、希
ガスＥが熱源Ｄから得る熱エネルギーのうち、電気エネ
ルギーに変換し得るものの比率に一定の限度が生じ、高
効率の複合発電を行なうのが困難であった。
いては、上述したように、圧縮機Ｂの冷却水にする熱損
失に加えて、凝縮器C2における熱損失が大きいので、希
ガスＥが熱源Ｄから得る熱エネルギーのうち、電気エネ
ルギーに変換し得るものの比率に一定の限度が生じ、高
効率の複合発電を行なうのが困難であった。
一方、第３図に示した従来の複合発電方式においては、
上述したように、高効率の複合発電は行ない得るも、第
２図示の複合発電方式に比べて、圧縮機Ｂに要求される
圧力比が大きくなり、その反面、MHD発電装置A1に流入
する希ガスE1の圧力は、使用する磁場の大きさに応じた
最適の圧力値が定められており、したがって、圧縮機Ｂ
に流入する希ガスE3の圧力値が極めて低くなり、その結
果として、圧縮機Ｂが大型化する、という難点があっ
た。また、MHD発電装置A1から流出する希ガスE2中には
シード材としてアルカリ金属が蒸気化して混入してお
り、そのアルカリ金属の蒸気がそのままガスタービン発
電機A3に流入するために、ガスタービン発電機A3のター
ビン翼がアルカリ金属蒸気の腐蝕を受けるおそれが大き
い、という難点があった。
上述したように、高効率の複合発電は行ない得るも、第
２図示の複合発電方式に比べて、圧縮機Ｂに要求される
圧力比が大きくなり、その反面、MHD発電装置A1に流入
する希ガスE1の圧力は、使用する磁場の大きさに応じた
最適の圧力値が定められており、したがって、圧縮機Ｂ
に流入する希ガスE3の圧力値が極めて低くなり、その結
果として、圧縮機Ｂが大型化する、という難点があっ
た。また、MHD発電装置A1から流出する希ガスE2中には
シード材としてアルカリ金属が蒸気化して混入してお
り、そのアルカリ金属の蒸気がそのままガスタービン発
電機A3に流入するために、ガスタービン発電機A3のター
ビン翼がアルカリ金属蒸気の腐蝕を受けるおそれが大き
い、という難点があった。
（課題を解決するための手段） 本発明の目的は、上述した従来の課題を解決し、第３図
示の閉サイクルMHD発電装置とガスタービン発電機とを
組合わせた従来の複合発電方式と同等の高効率複合発電
を実現し得るとともに、希ガス圧縮機を小型化すること
ができ、しかも、シード材とするアルカリ金属蒸気によ
るガスタービン翼などの腐蝕の問題が生じないように構
成した閉サイクルMHD発電装置と従来型の発電機、特
に、ガスタービン発電機との組合わせによる複合発電方
法乃至装置を提供することにある。
示の閉サイクルMHD発電装置とガスタービン発電機とを
組合わせた従来の複合発電方式と同等の高効率複合発電
を実現し得るとともに、希ガス圧縮機を小型化すること
ができ、しかも、シード材とするアルカリ金属蒸気によ
るガスタービン翼などの腐蝕の問題が生じないように構
成した閉サイクルMHD発電装置と従来型の発電機、特
に、ガスタービン発電機との組合わせによる複合発電方
法乃至装置を提供することにある。
上述した目的を達成するために、本発明による複合発電
方式においては、第３図示の従来の複合発電方式とは異
なり、ガスタービン発電機A3をMHD発電装置A1のすぐ下
流には配置せず、希ガス圧縮機Ｂの下流に配置すること
により、MHD発電装置A1から流出する高温の希ガスE2に
より圧縮機Ｂから流出する低温の希ガスE4を加熱したう
えで、その加熱した希ガスE6によりガスタービン発電機
A3を駆動するようにしている。
方式においては、第３図示の従来の複合発電方式とは異
なり、ガスタービン発電機A3をMHD発電装置A1のすぐ下
流には配置せず、希ガス圧縮機Ｂの下流に配置すること
により、MHD発電装置A1から流出する高温の希ガスE2に
より圧縮機Ｂから流出する低温の希ガスE4を加熱したう
えで、その加熱した希ガスE6によりガスタービン発電機
A3を駆動するようにしている。
すなわち、本発明複合発電方法は、熱源により加熱した
作動流体としての希ガスにより閉サイクルMHD発電装置
を駆動するとともに、当該閉サイクルMHD発電装置から
流出して前記熱源に還流する前記希ガスによりガスター
ビン発電機を駆動する複合発電方法において、前記閉サ
イクルMHD発電装置から流出する高温の前記希ガスを熱
交換器を介し圧縮機に供給して加圧し、当該圧縮機から
流出する低温の前記希ガスを前記熱交換器を介し加熱し
て前記ガスタービン発電機に供給し、当該ガスタービン
発電機から流出する前記希ガスを前記熱源に還流するよ
うにしたことを特徴とするものである。
作動流体としての希ガスにより閉サイクルMHD発電装置
を駆動するとともに、当該閉サイクルMHD発電装置から
流出して前記熱源に還流する前記希ガスによりガスター
ビン発電機を駆動する複合発電方法において、前記閉サ
イクルMHD発電装置から流出する高温の前記希ガスを熱
交換器を介し圧縮機に供給して加圧し、当該圧縮機から
流出する低温の前記希ガスを前記熱交換器を介し加熱し
て前記ガスタービン発電機に供給し、当該ガスタービン
発電機から流出する前記希ガスを前記熱源に還流するよ
うにしたことを特徴とするものである。
また、本発明複合発電装置は、作動流体としての希ガス
を加熱する熱源と、当該熱源からの前記希ガスにより駆
動する閉サイクルMHD発電装置と、当該閉サイクルMHD発
電装置からの高温の前記希ガスを熱交換器を介し供給し
て加圧する圧縮機と、当該圧縮機により加圧した低温の
希ガスを前記熱交換器を介し供給して駆動するガスター
ビン発電機とを備え、前記熱交換器において前記圧縮機
からの低温の前記希ガスを前記閉サイクルMHD発電装置
からの高温の前記希ガスにより加熱するとともに、前記
ガスタービン発電機から流出した前記希ガスを前記熱源
に還流するようにしたことを特徴とするものである。
を加熱する熱源と、当該熱源からの前記希ガスにより駆
動する閉サイクルMHD発電装置と、当該閉サイクルMHD発
電装置からの高温の前記希ガスを熱交換器を介し供給し
て加圧する圧縮機と、当該圧縮機により加圧した低温の
希ガスを前記熱交換器を介し供給して駆動するガスター
ビン発電機とを備え、前記熱交換器において前記圧縮機
からの低温の前記希ガスを前記閉サイクルMHD発電装置
からの高温の前記希ガスにより加熱するとともに、前記
ガスタービン発電機から流出した前記希ガスを前記熱源
に還流するようにしたことを特徴とするものである。
（作用） したがって、本発明によれば、化石燃料、核***、核融
合、太陽エネルギーなどの種々のエネルギー源を高温熱
源とするMHD発電装置に従来型の発電装置を組合わせて
連繋駆動する複合発電装置を、従来と同様の高効率を保
持して小型化および長寿命化することができる。
合、太陽エネルギーなどの種々のエネルギー源を高温熱
源とするMHD発電装置に従来型の発電装置を組合わせて
連繋駆動する複合発電装置を、従来と同様の高効率を保
持して小型化および長寿命化することができる。
（実施例） 以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳細に説明
する。
する。
本発明による複合発電装置の構成例を第１図に示す。
第１図示の構成による本発明の複合発電装置は、MHD発
電装置A1とガスタービン発電機A3と希ガス圧縮機Ｂと希
ガス相互間の熱交換を行なう熱交換器C1と熱源Ｄとを備
えて図示のように組合わせ、つぎに述べるように動作さ
せるものである。
電装置A1とガスタービン発電機A3と希ガス圧縮機Ｂと希
ガス相互間の熱交換を行なう熱交換器C1と熱源Ｄとを備
えて図示のように組合わせ、つぎに述べるように動作さ
せるものである。
すなわち、熱源Ｄにより加熱した高温の希ガスE1がMHD
発電装置A1に流入してMHD発電を行なわせ、ついで、MHD
発電装置A1から流出した作動後の希ガスE2が熱交換器C1
に流入して冷却され、その冷却された希ガスE3が圧縮機
Ｂに流入して加圧され、その加圧された希ガスE6がガス
タービン発電機A3を駆動して発電を行なわせ、ガスター
ビン発電機A3から流出した作動後の希ガスE5が熱源Ｄに
還流して希ガスE1〜６の閉ループを構成する。希ガスＥ
のかかる閉サイクル作動により、MHD発電装置A1および
ガスタービン発電機A3の双方からそれぞれ電気出力が得
られ、その電気出力から圧縮機Ｂの駆動に要する電力を
差し引いたものが正味の電気出力となる。
発電装置A1に流入してMHD発電を行なわせ、ついで、MHD
発電装置A1から流出した作動後の希ガスE2が熱交換器C1
に流入して冷却され、その冷却された希ガスE3が圧縮機
Ｂに流入して加圧され、その加圧された希ガスE6がガス
タービン発電機A3を駆動して発電を行なわせ、ガスター
ビン発電機A3から流出した作動後の希ガスE5が熱源Ｄに
還流して希ガスE1〜６の閉ループを構成する。希ガスＥ
のかかる閉サイクル作動により、MHD発電装置A1および
ガスタービン発電機A3の双方からそれぞれ電気出力が得
られ、その電気出力から圧縮機Ｂの駆動に要する電力を
差し引いたものが正味の電気出力となる。
第１図示の構成による本発明の複合発電装置において
は、MHD発電装置A1とガスタービン発電機A3との各入力
端および各出力端における希ガスＥの温度を、第３図に
示した従来方式の複合発電装置におけると同一にすれ
ば、第３図示の従来方式におけるとそれぞれ同一の電気
出力をMHD発電装置A1およびガスタービン発電機A3の双
方からそれぞれ得ることができ、それと同時に、希ガス
圧縮機Ｂの駆動に要する電力も同一にすることができ、
したがって、結果的に第３図示の従来方式によると同一
の高効率複合発電を行なうことができる。しかも、その
一方では、ガスタービン発電機A3に流入する希ガスE6の
圧力をMHD発電装置A1に流入する希ガスE1の圧力に比し
て圧縮機Ｂの介在により高くすることができるので、希
ガス圧縮機Ｂおよびガスタービン発電機A3の各入力端お
よび各出力端における希ガスＥの圧力の比率を第３図示
の従来方式における比率とそれぞれ同一に保った状態で
希ガスＥの圧力の絶対値をそれぞれ大幅に高くすること
ができ、ガスタービン発電機A3および希ガス圧縮機Ｂを
それぞれ大幅に小型化することが可能となる。さらに、
第１図示の構成による本発明の複合発電装置において
は、MHD発電装置A1の上流、例えば熱源Ｄ内で希ガスE1
にシード材として添加したアルカリ金属の蒸気は、熱交
換器C1内で圧縮機Ｂからの希ガスE4によりMHD発電装置A
1からの希ガスE2が冷却される過程において、希ガスE2
より低温になっている熱交換器C1内の伝熱管表面に凝縮
して付着し、その結果、冷却されて熱交換器C1から流出
する希ガスE3からはシード材のアルカリ金属がほぼ完全
に除去・回収され、MHD発電装置A1の上流で再び希ガスE
1に添加してシード材自体の閉ループを構成する。した
がって、ガスタービン発電機A3に流入する希ガスE6には
シード材のアルカリ金属はほとんど含まれておらず、そ
の結果、第３図示の従来方式で問題となったガスタービ
ン翼の腐蝕が大幅に軽減され、長寿命化される。
は、MHD発電装置A1とガスタービン発電機A3との各入力
端および各出力端における希ガスＥの温度を、第３図に
示した従来方式の複合発電装置におけると同一にすれ
ば、第３図示の従来方式におけるとそれぞれ同一の電気
出力をMHD発電装置A1およびガスタービン発電機A3の双
方からそれぞれ得ることができ、それと同時に、希ガス
圧縮機Ｂの駆動に要する電力も同一にすることができ、
したがって、結果的に第３図示の従来方式によると同一
の高効率複合発電を行なうことができる。しかも、その
一方では、ガスタービン発電機A3に流入する希ガスE6の
圧力をMHD発電装置A1に流入する希ガスE1の圧力に比し
て圧縮機Ｂの介在により高くすることができるので、希
ガス圧縮機Ｂおよびガスタービン発電機A3の各入力端お
よび各出力端における希ガスＥの圧力の比率を第３図示
の従来方式における比率とそれぞれ同一に保った状態で
希ガスＥの圧力の絶対値をそれぞれ大幅に高くすること
ができ、ガスタービン発電機A3および希ガス圧縮機Ｂを
それぞれ大幅に小型化することが可能となる。さらに、
第１図示の構成による本発明の複合発電装置において
は、MHD発電装置A1の上流、例えば熱源Ｄ内で希ガスE1
にシード材として添加したアルカリ金属の蒸気は、熱交
換器C1内で圧縮機Ｂからの希ガスE4によりMHD発電装置A
1からの希ガスE2が冷却される過程において、希ガスE2
より低温になっている熱交換器C1内の伝熱管表面に凝縮
して付着し、その結果、冷却されて熱交換器C1から流出
する希ガスE3からはシード材のアルカリ金属がほぼ完全
に除去・回収され、MHD発電装置A1の上流で再び希ガスE
1に添加してシード材自体の閉ループを構成する。した
がって、ガスタービン発電機A3に流入する希ガスE6には
シード材のアルカリ金属はほとんど含まれておらず、そ
の結果、第３図示の従来方式で問題となったガスタービ
ン翼の腐蝕が大幅に軽減され、長寿命化される。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明による複合発電
方法乃至装置においては、つぎのような種々の顕著な効
果が得られる。
方法乃至装置においては、つぎのような種々の顕著な効
果が得られる。
(1)本発明の複合発電方式においては、熱源において作
動流体に付与された熱エネルギーのうち、電気エネルギ
ーに変換し得ないのは、圧縮機内の中間冷却器により冷
却水に伝達される熱エネルギーのみであり、従来の、蒸
気タービン発電機のみを用いた発電方式、蒸気タービン
発電機とガスタービン発電機とを組合わせた複合発電方
式、あるいは、閉サイクルMHD発電装置と蒸気タービン
発電機とを組合わせた複合発電方式のいずれよりも高い
効率で熱源から得た熱エネルギーを電気エネルギーに変
換することができる。
動流体に付与された熱エネルギーのうち、電気エネルギ
ーに変換し得ないのは、圧縮機内の中間冷却器により冷
却水に伝達される熱エネルギーのみであり、従来の、蒸
気タービン発電機のみを用いた発電方式、蒸気タービン
発電機とガスタービン発電機とを組合わせた複合発電方
式、あるいは、閉サイクルMHD発電装置と蒸気タービン
発電機とを組合わせた複合発電方式のいずれよりも高い
効率で熱源から得た熱エネルギーを電気エネルギーに変
換することができる。
(2)MHD発電装置とガスタービン発電機とを組合わせた従
来の複合発電方式と比較して、エネルギー変換の効率こ
そ同等ではあるが、従来方式におけるようにガスタービ
ン発電機をMHD発電装置のすぐ下流に配置する代わり
に、希ガス圧縮機を介在させた下流に配置したことによ
り、圧縮機の入力端および出力端における希ガスの圧力
を高くすることができ、したがって、エネルギー変換の
高効率を保持したままで、圧縮機およびガスタービン発
電機を小型化することができる。
来の複合発電方式と比較して、エネルギー変換の効率こ
そ同等ではあるが、従来方式におけるようにガスタービ
ン発電機をMHD発電装置のすぐ下流に配置する代わり
に、希ガス圧縮機を介在させた下流に配置したことによ
り、圧縮機の入力端および出力端における希ガスの圧力
を高くすることができ、したがって、エネルギー変換の
高効率を保持したままで、圧縮機およびガスタービン発
電機を小型化することができる。
(3)MHD発電装置からの作動後の希ガスを熱交換器に導入
した後にガスタービン発電機に供給するので、希ガス中
のシード材アルカリ金属が熱交換器内でほぼ完全に凝縮
・除去されるために、シード材のアルカリ金属をほとん
ど含まない希ガスによってガスタービン発電機を駆動す
ることができ、ガスタービン翼の長寿命化を図ることが
できる。
した後にガスタービン発電機に供給するので、希ガス中
のシード材アルカリ金属が熱交換器内でほぼ完全に凝縮
・除去されるために、シード材のアルカリ金属をほとん
ど含まない希ガスによってガスタービン発電機を駆動す
ることができ、ガスタービン翼の長寿命化を図ることが
できる。
第１図は本発明による複合発電装置の構成例を示すブロ
ック線図、 第２図は従来方式の複合発電装置の構成を示すブロック
線図、 第３図は他の従来方式の複合発電装置の構成を示すブロ
ック線図である。 A1：閉サイクルMHD発電装置 A2：蒸気タービン発電機 A3：ガスタービン発電機 Ｂ：希ガス圧縮機 C1：熱交換器 C2：凝縮器 Ｄ：熱源 E1〜E6：希ガス F1〜F3：水蒸気乃至水
ック線図、 第２図は従来方式の複合発電装置の構成を示すブロック
線図、 第３図は他の従来方式の複合発電装置の構成を示すブロ
ック線図である。 A1：閉サイクルMHD発電装置 A2：蒸気タービン発電機 A3：ガスタービン発電機 Ｂ：希ガス圧縮機 C1：熱交換器 C2：凝縮器 Ｄ：熱源 E1〜E6：希ガス F1〜F3：水蒸気乃至水
Claims (2)
- 【請求項１】熱源により加熱した作動流体としての希ガ
スにより閉サイクルMHD発電装置を駆動するとともに、
当該閉サイクルMHD発電装置から流出して前記熱源に還
流する前記希ガスによりガスタービン発電機を駆動する
複合発電方法において、前記閉サイクルMHD発電装置か
ら流出する高温の前記希ガスを熱交換器を介し圧縮機に
供給して加圧し、当該圧縮機から流出する低温の前記希
ガスを前記熱交換器を介し加熱して前記ガスタービン発
電機に供給し、当該ガスタービン発電機から流出する前
記希ガスを前記熱源に還流するようにしたことを特徴と
する複合発電方法。 - 【請求項２】作動流体としての希ガスを加熱する熱源
と、当該熱源からの前記希ガスにより駆動する閉サイク
ルMHD発電装置と、当該閉サイクルMHD発電装置からの高
温の前記希ガスを熱交換器を介し供給して加圧する圧縮
機と、当該圧縮機により加圧した低温の希ガスを前記熱
交換器を介し供給して駆動するガスタービン発電機とを
備え、前記熱交換器において前記圧縮機からの低温の前
記希ガスを前記閉サイクルMHD発電装置からの高温の前
記希ガスにより加熱するとともに、前記ガスタービン発
電機から流出した前記希ガスを前記熱源に還流するよう
にしたことを特徴とする複合発電装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196888A JPH0611183B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 |
| US07/554,441 US5086234A (en) | 1989-07-31 | 1990-07-19 | Method and apparatus for combined-closed-cycle magnetohydrodynamic generation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196888A JPH0611183B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365044A JPH0365044A (ja) | 1991-03-20 |
| JPH0611183B2 true JPH0611183B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16365321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1196888A Expired - Lifetime JPH0611183B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5086234A (ja) |
| JP (1) | JPH0611183B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5260640A (en) * | 1992-01-28 | 1993-11-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of and system for producing electrical power |
| US5542022A (en) * | 1993-07-01 | 1996-07-30 | Coal Tech Corp. | Compact packed bed heater system |
| ES2114785B1 (es) * | 1994-12-27 | 1998-12-01 | Alcoceba Joaquin Alcoceba | Autogenerador de energia propia mediante reutilizacion de su energia residual. |
| CN100525059C (zh) * | 2004-12-02 | 2009-08-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种混合型脉冲电源 |
| US7211906B2 (en) * | 2005-04-04 | 2007-05-01 | Tma Power, Llc | Rankine—microturbine for generating electricity |
| US20080157535A1 (en) * | 2006-11-01 | 2008-07-03 | Sridat Chinsammy | Molecular energy extraction chambers |
| US8601816B2 (en) * | 2007-07-19 | 2013-12-10 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | Closed-cycle MHD-faraday generation of electric power using steam as the gaseous medium |
| US20100126178A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-05-27 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Hybrid propulsive engine including at least one independently rotatable turbine stator |
| US8549833B2 (en) * | 2008-10-08 | 2013-10-08 | The Invention Science Fund I Llc | Hybrid propulsive engine including at least one independently rotatable compressor stator |
| AU2011213604B2 (en) * | 2010-02-08 | 2014-07-31 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Power plant with magnetohydrodynamic topping cycle |
| EP2950911A4 (en) | 2013-01-30 | 2017-01-11 | Bogdan Wojak | Sulphur-assisted carbon capture and storage (ccs) processes and systems |
| CN105993118A (zh) * | 2013-11-26 | 2016-10-05 | 通用电气航空***有限责任公司 | 用于航空器的发电机 |
| US9651032B2 (en) * | 2014-12-09 | 2017-05-16 | General Electric Company | Submersible power generators and method of operating thereof |
| WO2017187231A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | Mbodj Papa Abdoulaye | Heat exchanger with ionized fluids for refrigeration or heat pump system or energy transformation |
| CN112240233B (zh) * | 2020-09-07 | 2021-09-28 | 南京航空航天大学 | Lmmhd/orc耦合发电***及其工作方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3720850A (en) * | 1970-04-30 | 1973-03-13 | Westinghouse Electric Corp | Magnetohydrodynamic power system with semi-closed cycle |
| US3895243A (en) * | 1974-03-12 | 1975-07-15 | Us Energy | Method and means of generating power from fossil fuels with a combined plasma and liquid-metal MHD cycle |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1196888A patent/JPH0611183B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-19 US US07/554,441 patent/US5086234A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5086234A (en) | 1992-02-04 |
| JPH0365044A (ja) | 1991-03-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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