JPH11200884A - ガスタービン設備、及び同ガスタービン設備を含む液化天然ガス複合サイクル発電プラント - Google Patents
ガスタービン設備、及び同ガスタービン設備を含む液化天然ガス複合サイクル発電プラントInfo
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- JPH11200884A JPH11200884A JP776398A JP776398A JPH11200884A JP H11200884 A JPH11200884 A JP H11200884A JP 776398 A JP776398 A JP 776398A JP 776398 A JP776398 A JP 776398A JP H11200884 A JPH11200884 A JP H11200884A
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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
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- 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】 出力増加及び出力安定化を達成し、以てプラ
ント効率の向上を可能にする液化天然ガス複合サイクル
発電プラントを提供する。 【解決手段】 ガスタービン設備は、燃焼器４と、該燃
焼器から高温高圧ガスの供給を受けるガスタービン６と
を備える。燃焼器４への天然ガス５の供給ラインには所
定圧力下でメタン及び水又はメタンハイドレートを貯蔵
する貯蔵槽２２が連絡しており、該貯蔵槽２２には、そ
の中の水を冷却するための冷凍機２５と、貯蔵槽内の水
又はメタンハイドレートとガスタービン設備の燃焼器４
に送られる空気との間で熱交換を行うための吸気冷却器
２９とが連絡している。該吸気冷却器による熱交換によ
って貯蔵槽内に生成したメタンは燃焼器４へ導かれる。
夜間電力を利用して冷熱をメタンハイドレートの形で貯
蔵し、昼間、このメタンハイドレートを水とメタンに分
解し、発生する冷熱をガスタービンの吸気冷却に利用す
る。
ント効率の向上を可能にする液化天然ガス複合サイクル
発電プラントを提供する。 【解決手段】 ガスタービン設備は、燃焼器４と、該燃
焼器から高温高圧ガスの供給を受けるガスタービン６と
を備える。燃焼器４への天然ガス５の供給ラインには所
定圧力下でメタン及び水又はメタンハイドレートを貯蔵
する貯蔵槽２２が連絡しており、該貯蔵槽２２には、そ
の中の水を冷却するための冷凍機２５と、貯蔵槽内の水
又はメタンハイドレートとガスタービン設備の燃焼器４
に送られる空気との間で熱交換を行うための吸気冷却器
２９とが連絡している。該吸気冷却器による熱交換によ
って貯蔵槽内に生成したメタンは燃焼器４へ導かれる。
夜間電力を利用して冷熱をメタンハイドレートの形で貯
蔵し、昼間、このメタンハイドレートを水とメタンに分
解し、発生する冷熱をガスタービンの吸気冷却に利用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン設備に関
し、特に、液化天然ガス（以下、ＬＮＧと称する）複合
サイクル発電プラントにおいて用いるのに適するタービ
ン設備に関するものである。
し、特に、液化天然ガス（以下、ＬＮＧと称する）複合
サイクル発電プラントにおいて用いるのに適するタービ
ン設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の代表的なＬＮＧ（液化天然ガス）
複合サイクル発電プラントの一例の系統図が図２に示さ
れている。同図において、ガスタービン設備１は、燃焼
用空気２を圧縮機３で圧縮し、この圧縮空気を燃焼器４
において燃料であるＬＮＧを気化させた天然ガス５と共
に燃焼させ、高温高圧ガスとしてガスタービン６に供給
することにより同ガスタービン６を駆動するものであ
る。７はガスタービン６と同軸状に接続された発電機で
ある。
複合サイクル発電プラントの一例の系統図が図２に示さ
れている。同図において、ガスタービン設備１は、燃焼
用空気２を圧縮機３で圧縮し、この圧縮空気を燃焼器４
において燃料であるＬＮＧを気化させた天然ガス５と共
に燃焼させ、高温高圧ガスとしてガスタービン６に供給
することにより同ガスタービン６を駆動するものであ
る。７はガスタービン６と同軸状に接続された発電機で
ある。
【０００３】ガスタービン６で発生した排ガス８は、そ
の保有する熱量を回収するため、排熱回収ボイラ９に導
かれ、そこで、給水ポンプ１１により供給される給水１
０を加熱し、蒸気１２を発生させてから、煙突１６を介
して大気に放出される。発生した蒸気１２は蒸気タービ
ン１３に供給され、蒸気タービン１３が駆動される。こ
の蒸気タービン１３にも発電機１４が同軸状に接続され
ている。また、蒸気タービン１３の出口蒸気は復水器１
５で凝縮されて給水１０となる。
の保有する熱量を回収するため、排熱回収ボイラ９に導
かれ、そこで、給水ポンプ１１により供給される給水１
０を加熱し、蒸気１２を発生させてから、煙突１６を介
して大気に放出される。発生した蒸気１２は蒸気タービ
ン１３に供給され、蒸気タービン１３が駆動される。こ
の蒸気タービン１３にも発電機１４が同軸状に接続され
ている。また、蒸気タービン１３の出口蒸気は復水器１
５で凝縮されて給水１０となる。
【０００４】このように、ＬＮＧ複合サイクル発電プラ
ントは、ＬＮＧを気化した天然ガス５を燃料としてガス
タービン６を駆動し発電すると共に、ガスタービン６の
排ガス８により蒸気タービン１３をも駆動し発電し、プ
ラント効率を高めることができる。
ントは、ＬＮＧを気化した天然ガス５を燃料としてガス
タービン６を駆動し発電すると共に、ガスタービン６の
排ガス８により蒸気タービン１３をも駆動し発電し、プ
ラント効率を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】また、このプラント効
率を更に高めるために、複合サイクル発電プラントにお
いて、タービン吸気を水で冷却すれば、ガスタービンの
出力低下を防止することが可能となるので、所期の目的
を達成しうることは種々の刊行物に記載されている（例
えば、特開平７ー１５８４６７号公報、特開平７ー１１
９４８８号公報等参照。）。しかし、水の蓄熱特性は比
較的に低く、更なるプラント効率の向上が要望されてい
た。本発明は、この要望を満たすべくなされたものであ
り、その目的は、プラント効率の更なる向上を可能とす
るガスタービン設備、及び同ガスタービン設備を含む液
化天然ガス複合サイクル発電プラントを提供することで
あり、そのために、ガスタービンの燃料として使用され
るＬＮＧの主成分であるメタンから生成されるメタンハ
イドレートが、水とは比較にならぬほど高い蓄熱特性を
有することに着目したものである。
率を更に高めるために、複合サイクル発電プラントにお
いて、タービン吸気を水で冷却すれば、ガスタービンの
出力低下を防止することが可能となるので、所期の目的
を達成しうることは種々の刊行物に記載されている（例
えば、特開平７ー１５８４６７号公報、特開平７ー１１
９４８８号公報等参照。）。しかし、水の蓄熱特性は比
較的に低く、更なるプラント効率の向上が要望されてい
た。本発明は、この要望を満たすべくなされたものであ
り、その目的は、プラント効率の更なる向上を可能とす
るガスタービン設備、及び同ガスタービン設備を含む液
化天然ガス複合サイクル発電プラントを提供することで
あり、そのために、ガスタービンの燃料として使用され
るＬＮＧの主成分であるメタンから生成されるメタンハ
イドレートが、水とは比較にならぬほど高い蓄熱特性を
有することに着目したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的から、請求項１
に記載の本発明は、天然ガス及び空気を混合して燃焼す
る燃焼器と、該燃焼器から高温高圧ガスの供給を受ける
ガスタービンとを備えるガスタービン設備において、所
定圧力下でメタン及び水又はメタンハイドレートを貯蔵
する貯蔵手段と、該貯蔵手段内の少なくとも水を冷却す
るための冷却手段と、前記貯蔵手段内の水又はメタンハ
イドレートと前記ガスタービン設備の前記燃焼器に送ら
れる前記空気との間で熱交換を行うための熱交換手段
と、該熱交換手段による熱交換によって前記貯蔵手段内
に生成したメタンを前記燃焼器へ導く導出手段とを有す
ることを特徴としている。
に記載の本発明は、天然ガス及び空気を混合して燃焼す
る燃焼器と、該燃焼器から高温高圧ガスの供給を受ける
ガスタービンとを備えるガスタービン設備において、所
定圧力下でメタン及び水又はメタンハイドレートを貯蔵
する貯蔵手段と、該貯蔵手段内の少なくとも水を冷却す
るための冷却手段と、前記貯蔵手段内の水又はメタンハ
イドレートと前記ガスタービン設備の前記燃焼器に送ら
れる前記空気との間で熱交換を行うための熱交換手段
と、該熱交換手段による熱交換によって前記貯蔵手段内
に生成したメタンを前記燃焼器へ導く導出手段とを有す
ることを特徴としている。
【０００７】また、上記目的から、請求項２に記載の本
発明は、天然ガス及び空気を混合して燃焼する燃焼器、
該燃焼器から高温高圧ガスの供給を受けるガスタービ
ン、所定圧力下でメタン及び水又はメタンハイドレート
を貯蔵する貯蔵手段、該貯蔵手段内の少なくとも水を冷
却するための冷却手段、前記貯蔵手段内の水又はメタン
ハイドレートと前記ガスタービン設備の前記燃焼器に送
られる前記空気との間で熱交換を行うための熱交換手
段、及び、該熱交換手段による熱交換によって前記貯蔵
手段内に生成したメタンを前記燃焼器へ導く導出手段を
有するガスタービン設備と、前記ガスタービンで発生し
た排ガスにより給水を加熱し蒸気を発生する排熱回収ボ
イラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンとを備
える液化天然ガス複合サイクル発電プラントを提供す
る。
発明は、天然ガス及び空気を混合して燃焼する燃焼器、
該燃焼器から高温高圧ガスの供給を受けるガスタービ
ン、所定圧力下でメタン及び水又はメタンハイドレート
を貯蔵する貯蔵手段、該貯蔵手段内の少なくとも水を冷
却するための冷却手段、前記貯蔵手段内の水又はメタン
ハイドレートと前記ガスタービン設備の前記燃焼器に送
られる前記空気との間で熱交換を行うための熱交換手
段、及び、該熱交換手段による熱交換によって前記貯蔵
手段内に生成したメタンを前記燃焼器へ導く導出手段を
有するガスタービン設備と、前記ガスタービンで発生し
た排ガスにより給水を加熱し蒸気を発生する排熱回収ボ
イラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンとを備
える液化天然ガス複合サイクル発電プラントを提供す
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施形態に
ついて添付図面を参照して詳細に説明するが、図中、同
一符号は同一又は相当部分を示すものとする。なお、以
下の実施形態では、本発明をＬＮＧ複合サイクル発電プ
ラントに適用するものとして説明するが、当業者にとっ
て明らかなように、ガスタービンに加えて蒸気タービン
を有するプラントに限定されるものではない。
ついて添付図面を参照して詳細に説明するが、図中、同
一符号は同一又は相当部分を示すものとする。なお、以
下の実施形態では、本発明をＬＮＧ複合サイクル発電プ
ラントに適用するものとして説明するが、当業者にとっ
て明らかなように、ガスタービンに加えて蒸気タービン
を有するプラントに限定されるものではない。
【０００９】周知のように、高圧下でメタンと水を冷却
すると反応し、メタンハイドレートを生成する。例えば
圧力４０Ｋｇ/ｃｍ2では、４℃に冷却するとメタンハイ
ドレートが生成する。逆に、このメタンハイドレートは
加熱すれば、メタンと水に分解する。従って、メタン＋
水←→メタンハイドレートの反応を利用すれば、冷熱の
蓄熱・放熱操作が可能である。
すると反応し、メタンハイドレートを生成する。例えば
圧力４０Ｋｇ/ｃｍ2では、４℃に冷却するとメタンハイ
ドレートが生成する。逆に、このメタンハイドレートは
加熱すれば、メタンと水に分解する。従って、メタン＋
水←→メタンハイドレートの反応を利用すれば、冷熱の
蓄熱・放熱操作が可能である。
【００１０】ＬＮＧの主成分はメタンであり、従って、
ＬＮＧを気化させた天然ガスは、水との共存下、例えば
４０Ｋｇ/ｃｍ2に加圧し４℃に冷却すると、冷熱源とし
て利用できるメタンハイドレートを生成する。本発明の
実施形態は、このような特性を有するメタンハイドレー
トを利用したＬＮＧ複合サイクル発電プラントを提供す
るもので、その系統図を図１に示す。
ＬＮＧを気化させた天然ガスは、水との共存下、例えば
４０Ｋｇ/ｃｍ2に加圧し４℃に冷却すると、冷熱源とし
て利用できるメタンハイドレートを生成する。本発明の
実施形態は、このような特性を有するメタンハイドレー
トを利用したＬＮＧ複合サイクル発電プラントを提供す
るもので、その系統図を図１に示す。
【００１１】図１において、ガスタービン設備１００
は、図２に示したものと同様に、燃焼用空気２を圧縮す
る圧縮機３と、この圧縮空気を燃料であるＬＮＧを気化
させた天然ガス５と共に燃焼させる燃焼器４と、この燃
焼器４から高温高圧ガスの供給を受けるガスタービン６
とを有し、これによりガスタービン６を駆動する。ガス
タービン６には同軸状に発電機７が接続されている。
は、図２に示したものと同様に、燃焼用空気２を圧縮す
る圧縮機３と、この圧縮空気を燃料であるＬＮＧを気化
させた天然ガス５と共に燃焼させる燃焼器４と、この燃
焼器４から高温高圧ガスの供給を受けるガスタービン６
とを有し、これによりガスタービン６を駆動する。ガス
タービン６には同軸状に発電機７が接続されている。
【００１２】また、ガスタービン６には、そこで発生し
た排ガス８の保有する熱量を回収するため、排熱回収ボ
イラ９が接続されており、排ガス８は、同排熱回収ボイ
ラ９で、給水ポンプ１１により供給される給水１０を加
熱し、蒸気１２を発生させてから、煙突１６を介して大
気に放出される。発生した蒸気１２は蒸気タービン１３
に供給され、蒸気タービン１３が駆動される。この蒸気
タービン１３にも発電機１４が同軸状に接続されてい
る。また、蒸気タービン１３の出口蒸気は復水器１５で
凝縮されて給水１０となる。
た排ガス８の保有する熱量を回収するため、排熱回収ボ
イラ９が接続されており、排ガス８は、同排熱回収ボイ
ラ９で、給水ポンプ１１により供給される給水１０を加
熱し、蒸気１２を発生させてから、煙突１６を介して大
気に放出される。発生した蒸気１２は蒸気タービン１３
に供給され、蒸気タービン１３が駆動される。この蒸気
タービン１３にも発電機１４が同軸状に接続されてい
る。また、蒸気タービン１３の出口蒸気は復水器１５で
凝縮されて給水１０となる。
【００１３】本発明の好適な実施形態によると、天然ガ
ス５の供給ラインＡから分岐した分岐ラインＢ、Ｃ（導
出手段）にはメタンハイドレート貯蔵槽（貯蔵手段）２
２が接続されると共に、このメタンハイドレート貯蔵槽
２２には、同メタンハイドレート貯蔵槽２２内の流体を
冷却するための冷却手段４０と、ガスタービン設備の圧
縮機３に供給される空気もしくは吸気２とメタンハイド
レート貯蔵槽２２内のメタンハイドレート又は水との間
で熱交換を行うための熱交換手段５０とが接続されてい
る。
ス５の供給ラインＡから分岐した分岐ラインＢ、Ｃ（導
出手段）にはメタンハイドレート貯蔵槽（貯蔵手段）２
２が接続されると共に、このメタンハイドレート貯蔵槽
２２には、同メタンハイドレート貯蔵槽２２内の流体を
冷却するための冷却手段４０と、ガスタービン設備の圧
縮機３に供給される空気もしくは吸気２とメタンハイド
レート貯蔵槽２２内のメタンハイドレート又は水との間
で熱交換を行うための熱交換手段５０とが接続されてい
る。
【００１４】冷却手段４０は、図示のように接続された
冷凍機２５、生成ポンプ２３、ストレーナ２４、熱交換
器４１，４２、冷却水ポンプ２６、冷却塔２７等を含ん
でおり、冷却塔２７からの冷却水３６の助成下に、メタ
ンハイドレート貯蔵槽２２内の水を冷却し、例えば約４
℃の冷水としてメタンハイドレート貯蔵槽２２内にノズ
ル４３を介して戻す。
冷凍機２５、生成ポンプ２３、ストレーナ２４、熱交換
器４１，４２、冷却水ポンプ２６、冷却塔２７等を含ん
でおり、冷却塔２７からの冷却水３６の助成下に、メタ
ンハイドレート貯蔵槽２２内の水を冷却し、例えば約４
℃の冷水としてメタンハイドレート貯蔵槽２２内にノズ
ル４３を介して戻す。
【００１５】熱交換手段５０は、メタンハイドレート貯
蔵槽２２に連絡する冷水ポンプ２８と、吸気冷却器２９
とを含み、メタンハイドレート貯蔵槽２２内の水又はメ
タンハイドレートスラリー３３を吸気冷却器２９に通し
て、ガスタービンの燃焼用空気もしくは吸気２と熱交換
してノズル５１を介してメタンハイドレート貯蔵槽２２
に戻す。分岐ラインＢには適宜開閉される天然ガス制御
弁３０を含む。
蔵槽２２に連絡する冷水ポンプ２８と、吸気冷却器２９
とを含み、メタンハイドレート貯蔵槽２２内の水又はメ
タンハイドレートスラリー３３を吸気冷却器２９に通し
て、ガスタービンの燃焼用空気もしくは吸気２と熱交換
してノズル５１を介してメタンハイドレート貯蔵槽２２
に戻す。分岐ラインＢには適宜開閉される天然ガス制御
弁３０を含む。
【００１６】以上のようなＬＮＧ複合サイクル発電プラ
ントにおいて、好ましくは夜間の安価な電力を用いて冷
凍機２５を運転すると共に、メタンハイドレート貯蔵槽
２２内の水３１を生成ポンプ２３によりストレーナ２４
を介して冷凍機２５へ供給する一方、冷却水ポンプ２６
を稼働し冷却水３６を循環することにより、温度４℃の
冷水３２を生成し、メタンハイドレート貯蔵槽２２に供
給する。これによりメタンハイドレート貯蔵槽２２内の
水が冷却される。
ントにおいて、好ましくは夜間の安価な電力を用いて冷
凍機２５を運転すると共に、メタンハイドレート貯蔵槽
２２内の水３１を生成ポンプ２３によりストレーナ２４
を介して冷凍機２５へ供給する一方、冷却水ポンプ２６
を稼働し冷却水３６を循環することにより、温度４℃の
冷水３２を生成し、メタンハイドレート貯蔵槽２２に供
給する。これによりメタンハイドレート貯蔵槽２２内の
水が冷却される。
【００１７】メタンハイドレート貯蔵槽２２には水が張
られ、その気相部２２ａには、圧力４０Ｋｇ/ｃｍ2に維
持されるように天然ガス３５が天然ガス制御弁３０を介
して供給されている。即ち、上述したように冷凍機２５
等の冷却設備を運転したのち、天然ガスの供給ラインＡ
に設けられた弁ａを閉じ、この供給ラインから分岐した
分岐ラインＢに設けられた弁ｂを開く。これにより、前
述したように温度４℃の冷水３２がメタンハイドレート
貯蔵槽２２に供給されているので、同メタンハイドレー
ト貯蔵槽２２では、同貯蔵槽内のメタンが反応しメタン
ハイドレートが生成して貯蔵槽内の圧力が下がる。メタ
ンハイドレート貯蔵槽２２内の圧力はセンサｐにより検
知されているので、これにより天然ガス制御弁３０を制
御してその開度が大となり、天然ガスがメタンハイドレ
ート貯蔵槽２２内に供給され、貯蔵槽内の圧力レベルが
上述した４０Ｋｇ/ｃｍ2に上昇する。夜間中、上述した
運転を継続し、メタンハイドレート貯蔵槽２２内に十分
な量のメタンハイドレートを貯留する。
られ、その気相部２２ａには、圧力４０Ｋｇ/ｃｍ2に維
持されるように天然ガス３５が天然ガス制御弁３０を介
して供給されている。即ち、上述したように冷凍機２５
等の冷却設備を運転したのち、天然ガスの供給ラインＡ
に設けられた弁ａを閉じ、この供給ラインから分岐した
分岐ラインＢに設けられた弁ｂを開く。これにより、前
述したように温度４℃の冷水３２がメタンハイドレート
貯蔵槽２２に供給されているので、同メタンハイドレー
ト貯蔵槽２２では、同貯蔵槽内のメタンが反応しメタン
ハイドレートが生成して貯蔵槽内の圧力が下がる。メタ
ンハイドレート貯蔵槽２２内の圧力はセンサｐにより検
知されているので、これにより天然ガス制御弁３０を制
御してその開度が大となり、天然ガスがメタンハイドレ
ート貯蔵槽２２内に供給され、貯蔵槽内の圧力レベルが
上述した４０Ｋｇ/ｃｍ2に上昇する。夜間中、上述した
運転を継続し、メタンハイドレート貯蔵槽２２内に十分
な量のメタンハイドレートを貯留する。
【００１８】昼間は、生成ポンプ２３、冷凍機２５、冷
却水ポンプ２６は運転しないが、弁ａは開であり、弁ｂ
は閉であり、天然ガス５の流れに関して弁ａの下流側で
供給ラインＡから分岐してメタンハイドレート貯蔵槽２
２に連絡した別の分岐ラインＣに設けられた弁ｃは開で
ある。また、ＬＮＧ複合サイクル発電プラントを運転す
る際に、冷水ポンプ２８は稼働し、メタンハイドレート
貯蔵槽２２からは、メタンハイドレートを除いた水もし
くはメタンハイドレートスラリー３３を冷水ポンプ２８
により熱交換器である吸気冷却器２９に導いて、空気を
冷却することにより、ガスタービン設備１００の燃焼用
空気２を生成し、ガスタービン設備１００に供給する。
これにより、ガスタービン燃焼用空気２が一定温度に低
下し、ガスタービン設備１００の出力が増大すると共に
出力が安定する。
却水ポンプ２６は運転しないが、弁ａは開であり、弁ｂ
は閉であり、天然ガス５の流れに関して弁ａの下流側で
供給ラインＡから分岐してメタンハイドレート貯蔵槽２
２に連絡した別の分岐ラインＣに設けられた弁ｃは開で
ある。また、ＬＮＧ複合サイクル発電プラントを運転す
る際に、冷水ポンプ２８は稼働し、メタンハイドレート
貯蔵槽２２からは、メタンハイドレートを除いた水もし
くはメタンハイドレートスラリー３３を冷水ポンプ２８
により熱交換器である吸気冷却器２９に導いて、空気を
冷却することにより、ガスタービン設備１００の燃焼用
空気２を生成し、ガスタービン設備１００に供給する。
これにより、ガスタービン燃焼用空気２が一定温度に低
下し、ガスタービン設備１００の出力が増大すると共に
出力が安定する。
【００１９】一方、吸気冷却器２９で加熱された冷水３
４はメタンハイドレート貯蔵槽２２に戻される。メタン
ハイドレート貯蔵槽２２内では、吸気冷却器２９で加熱
された冷水３４の熱によりメタンハイドレートがメタン
と水に分解され、分解により生成されたメタン３５は、
上述した分岐ラインＣの弁ｃを経由して供給ラインＡに
送られ、天然ガス５と共にガスタービン設備１００へ燃
料として供給される。
４はメタンハイドレート貯蔵槽２２に戻される。メタン
ハイドレート貯蔵槽２２内では、吸気冷却器２９で加熱
された冷水３４の熱によりメタンハイドレートがメタン
と水に分解され、分解により生成されたメタン３５は、
上述した分岐ラインＣの弁ｃを経由して供給ラインＡに
送られ、天然ガス５と共にガスタービン設備１００へ燃
料として供給される。
【００２０】以上のように、本発明では、冷水ではなく
メタンハイドレートの形で蓄熱してガスタービン設備１
００の燃焼用空気２を冷却している。冷水を利用する
と、顕熱での蓄熱となり、例えば１０℃←→５℃の温度
差５℃で蓄熱すれば、蓄熱密度は１ kcal／kg℃×５℃
＝５ kcal／kg→(比重１,０００ kg／m3)５,０００ kca
l／m3となる。一方、メタンハイドレートは生成熱での
蓄熱になる。メタンハイドレートの生成熱は約８０Kcal
／Kgであるから、生成率を約５０％とすれば、蓄熱密度
は８０ Kcal×５０％＝４０ Kcal／Kg→（比重９００ K
g／m3）３６,０００Kcal／m3となる。従って、メタンハ
イドレートで蓄熱すると、冷水の５,０００／３６,００
０×１００＝１４％の容積で蓄熱できることになる。
メタンハイドレートの形で蓄熱してガスタービン設備１
００の燃焼用空気２を冷却している。冷水を利用する
と、顕熱での蓄熱となり、例えば１０℃←→５℃の温度
差５℃で蓄熱すれば、蓄熱密度は１ kcal／kg℃×５℃
＝５ kcal／kg→(比重１,０００ kg／m3)５,０００ kca
l／m3となる。一方、メタンハイドレートは生成熱での
蓄熱になる。メタンハイドレートの生成熱は約８０Kcal
／Kgであるから、生成率を約５０％とすれば、蓄熱密度
は８０ Kcal×５０％＝４０ Kcal／Kg→（比重９００ K
g／m3）３６,０００Kcal／m3となる。従って、メタンハ
イドレートで蓄熱すると、冷水の５,０００／３６,００
０×１００＝１４％の容積で蓄熱できることになる。
【００２１】
【発明の効果】従って、請求項１及び請求項２に係る本
発明によれば、天然ガス及び空気を混合して燃焼する燃
焼器と、該燃焼器から高温高圧ガスの供給を受けるガス
タービンとを備えるガスタービン設備は、所定圧力下で
メタン及び水又はメタンハイドレートを貯蔵する貯蔵手
段と、該貯蔵手段内の少なくとも水を冷却するための冷
却手段と、前記貯蔵手段内の水又はメタンハイドレート
と前記ガスタービン設備の前記燃焼器に送られる前記空
気との間で熱交換を行うための熱交換手段と、該熱交換
手段による熱交換によって前記貯蔵手段内に生成したメ
タンを前記燃焼器へ導く導出手段とを有するので、安価
な夜間電力を利用して冷熱をメタンハイドレートの形で
貯蔵し、昼間、貯えたメタンハイドレートを水とメタン
に分解し、その際、発生する冷熱をガスタービンの吸気
冷却に利用することにより、ガスタービン延いては液化
天然ガス複合サイクル発電プラントの出力増加及び出力
安定化を安価に達成することができる。
発明によれば、天然ガス及び空気を混合して燃焼する燃
焼器と、該燃焼器から高温高圧ガスの供給を受けるガス
タービンとを備えるガスタービン設備は、所定圧力下で
メタン及び水又はメタンハイドレートを貯蔵する貯蔵手
段と、該貯蔵手段内の少なくとも水を冷却するための冷
却手段と、前記貯蔵手段内の水又はメタンハイドレート
と前記ガスタービン設備の前記燃焼器に送られる前記空
気との間で熱交換を行うための熱交換手段と、該熱交換
手段による熱交換によって前記貯蔵手段内に生成したメ
タンを前記燃焼器へ導く導出手段とを有するので、安価
な夜間電力を利用して冷熱をメタンハイドレートの形で
貯蔵し、昼間、貯えたメタンハイドレートを水とメタン
に分解し、その際、発生する冷熱をガスタービンの吸気
冷却に利用することにより、ガスタービン延いては液化
天然ガス複合サイクル発電プラントの出力増加及び出力
安定化を安価に達成することができる。
【図１】 本発明による液化天然ガス複合サイクル発電
プラントの一実施形態を示す系統図である。
プラントの一実施形態を示す系統図である。
【図２】 従来の液化天然ガス複合サイクル発電プラン
トの系統図である。
トの系統図である。
４…燃焼器、６…ガスタービン、９…排熱回収ボイラ、
１０…給水、１２…蒸気、１３…蒸気タービン、２２…
メタンハイドレート貯蔵槽（貯蔵手段）、２５…冷凍
機、２９…吸気冷却器、４０…冷却手段、５０…熱交換
手段、１００…ガスタービン設備、Ｂ…分岐ライン、Ｃ
…分岐ライン（導出手段）。
１０…給水、１２…蒸気、１３…蒸気タービン、２２…
メタンハイドレート貯蔵槽（貯蔵手段）、２５…冷凍
機、２９…吸気冷却器、４０…冷却手段、５０…熱交換
手段、１００…ガスタービン設備、Ｂ…分岐ライン、Ｃ
…分岐ライン（導出手段）。
Claims (2)
- 【請求項１】 天然ガス及び空気を混合して燃焼する燃
焼器と、該燃焼器から高温高圧ガスの供給を受けるガス
タービンとを備えるガスタービン設備において、所定圧
力下でメタン及び水又はメタンハイドレートを貯蔵する
貯蔵手段と、該貯蔵手段内の少なくとも水を冷却するた
めの冷却手段と、前記貯蔵手段内の水又はメタンハイド
レートと前記ガスタービン設備の前記燃焼器に送られる
前記空気との間で熱交換を行うための熱交換手段と、該
熱交換手段による熱交換によって前記貯蔵手段内に生成
したメタンを前記燃焼器へ導く導出手段とを有すること
を特徴とするガスタービン設備。 - 【請求項２】 天然ガス及び空気を混合して燃焼する燃
焼器、該燃焼器から高温高圧ガスの供給を受けるガスタ
ービン、所定圧力下でメタン及び水又はメタンハイドレ
ートを貯蔵する貯蔵手段、該貯蔵手段内の少なくとも水
を冷却するための冷却手段、前記貯蔵手段内の水又はメ
タンハイドレートと前記ガスタービン設備の前記燃焼器
に送られる前記空気との間で熱交換を行うための熱交換
手段、及び、該熱交換手段による熱交換によって前記貯
蔵手段内に生成したメタンを前記燃焼器へ導く導出手段
を有するガスタービン設備と、前記ガスタービンで発生
した排ガスにより給水を加熱し蒸気を発生する排熱回収
ボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンとを
備える液化天然ガス複合サイクル発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP776398A JPH11200884A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ガスタービン設備、及び同ガスタービン設備を含む液化天然ガス複合サイクル発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP776398A JPH11200884A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ガスタービン設備、及び同ガスタービン設備を含む液化天然ガス複合サイクル発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200884A true JPH11200884A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11674739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP776398A Withdrawn JPH11200884A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ガスタービン設備、及び同ガスタービン設備を含む液化天然ガス複合サイクル発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200884A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-01-19 JP JP776398A patent/JPH11200884A/ja not_active Withdrawn
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