JPS61178505A - 発電所を稼動するための方法及び装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はガスタービンの酸素を含有する排ガスの少なく
とも一部を蒸気発電装置の炉に供給しガスタービンに供
給される空気を蒸気発電装置から出る熱に依って加熱す
る、ガスタービン−蒸気タービン−組合せ過程によって
発電所を稼動するための方法及び装置に係る。

〔従来技術〕

何年もの間価格的に有利に入手出来た天然ガスはその燃
焼技術的特性のためにいわゆるコンビ−ブロックの開発
を有利に進展させここに於てはジェール過程がクラウジ
為ウス−ランキン−過程ト組合せられている。この組合
せは以下の様Ｋ、即ち蒸気発電過程の前に天然ガスを燃
焼させるガスタービンが接続されて行なわれている。そ
の排ガスは蒸気発電過程の蒸気発生器に供給され、そこ
においてガスタービン過程の排熱から、後に接続された
蒸気発生器の中で追加に燃焼させる事なく所属の蒸気回
路のための蒸気を発生する。即ち両過程の熱力学的利点
が用いられ欠点が回避される。

この事により同じ規模で稼動されているが組合せられて
いないジュール−又はクラウジェウスーランキンー過程
のそれよりも高い効率が生じる。両過程に必要なエネル
ギーはもっばらガスタービンの燃焼室の中で天然ガスを
燃焼させる事により得られ、一方蒸気発電過程の蒸気発
生器は廃熱ディジーとして構成されているガスタービン
の燃焼室の中でガスが化学量的に燃焼する際に生じる。

最大温度はこの時のガスタービンの流入温度を超過して
いる。従って同時に行なわれる蒸気発生による燃焼室の
壁の冷却又は燃焼室における余剰空気の増加によるガス
−空気−混合物の燃焼温度の低下はさける事が出来ない
。

適当な余剰空気によシガスタービンの燃焼室の中の燃焼
温度が低下すると、ガスタービンの排ガスは結合されな
い酸素を含有する。これによりガスタービンの後に接続
された蒸気発生器の中で燃料を更に燃焼させる事が可能
となる。

この追加の燃焼によシ蒸気発生器の炉の中の煙ガスの温
度がガスタービンの排ガスの温度よりも上昇し、この事
により同様に蒸気回路の高い蒸気パラメーター、即ち後
に接続された蒸気発電過程のより高い効率が可能となる
。

しかしながらガスタービンの最大許容流入温度が上昇す
ると、燃焼温度を低下させるために必要な余剰空気従っ
てガスタービンの排ガスの中の酸素含有量が低下する。

即ちガスタービンの燃焼室の中の燃焼は化学量的値に近
似している。しかしながら同様に後に接続された蒸気発
生器の中でガスタービンの排ガスにより追加の燃焼を行
なって煙ガスの温度をガスタービンの排ガスの温度以上
に上昇させる可能性も低下する。

最近における天然ガスの価格の上昇により、核エネルギ
ーのほかに熱的発電所における電流の発生を再び一次的
エネルギー担持体として石炭にむける開発が始められ、
この際ガスで加熱されたコンピーブロックの利点はガス
タービン−蒸気タービン−の組合せ過程としての構成の
石炭で加熱される発電所においても要望される。

〔発明の目的〕

本発明の目的は所要のエネルギーの出来るだけ大きい部
分が石炭を直接に燃焼させる事によシ得られ、かつ同時
に組合せ過程の効率が上昇する当初に記載の構成の発電
所を稼動するための方法及び装置を提供するにある。

この目的はガスタービン回路及び蒸気タービン回路から
熱を取シ出し他の回路にそれぞれ供給し、上記の熱の温
度水準により全装置が改善されガスタービン装置の所要
ガスが減少すると言う思想にもとづいて達せられる。

詳細には上記の目的は本発明において、先ず低い圧力に
おいて高い温度迄流動性を有する熱担持体を蒸気発電設
備の煙ガスと接触する熱交換器の中で用いる事及び（又
は）蒸気発電設備から蒸気をガスタービン及び（又は）
蒸気発電設備の炉に供給される空気を加熱する事によシ
達せられる。

更にこの目的は上記の解決法と組合せられて、低い圧力
において高い温度迄流動性を有する熱担持体を蒸気発電
設備の煙ガスと接触する熱交換器の中で用いる事、及び
（又は）蒸気発電設備よシ出る蒸気をガスタービンに供
給される燃焼ガスを予熱するために用いる事によシ達せ
られる。最後にこの目的は更に上記の解決法と組合せて
、高い温度まで流動性を有する熱担持体を、ガスタービ
ンの排ガスと接触する熱交換器の中でガスタービン及び
（又は）蒸気発電設備の炉に供給される空気を加熱、及
び（又は）ガスタービンに供給される燃焼ガスを予熱す
るために用いる事によシ違せられる。

低い圧力において高い温度迄流動性を有する熱担持体を
用いる事によシ、高い温度の熱が蒸気発電設備の煙ガス
から取シ出される。この熱はガスタービンの稼動に必要
な空気及び（又は）燃焼ガスを高い温度に予熱する働き
をする。このために必要な熱量は従ってガスタービンの
回路、即ち燃焼室の中でガスを燃焼させる事によって供
給される必要がなく蒸気発電設備の炉の中で石炭を燃焼
させる事によシ得られる。

蒸気発電設備から出る蒸気が蒸気発電設備から出る熱を
ガスタービンの回路に取り入れる働きをするならば同じ
事が言われる。この場合当然温度が低いので、熱担持体
としての蒸気は特にいく段にも行なわれる空気及び燃焼
ガスの予熱の第１の段階において用いられ、一方第２の
段階においては低い圧力において高い温度迄流動性を有
する担持体が用いられる。

蒸気又は煙ガスによって蒸気発電設備から取シ出される
熱量により、燃焼室の中の燃焼ガスによる追加の熱供給
は必要なく、ガスタービンは純粋に空気タービンとして
稼動する。

同様にコンビ過程を蒸気発生器の煙ガスから熱を取シ出
す事だけで稼動する事が出来る。

特に低い圧力において高い温度迄流動性を有する熱担持
体としてナトリュウムが用いられる。ナトリュウムは約
１００℃において流動性を有し、常圧において約８９０
℃ではじめて気化するので、位相が変化する事なくこの
温度範囲において摩擦損失をのぞいて圧力の無い回路に
伝達する事が出来る。更にナトリュウムの飽和温度が圧
力の上昇と共に急激に上昇するので、非常に高い温度の
熱も比較的低い圧力でスムースに伝達される。（例えば
２．７パールの飽和圧力において１０００℃）高い熱伝
導率、高い熱容量及び低い粘度の様なす）　ＩＪ−ラム
の他の特性によりガスの流れの中に又は流れから熱を伝
達するために特に°適しておりこの際ガスの流れの中の
熱交換の圧力損失が小さく保たれかつ高い温度のガスを
導く長い溝ないしは導管が省略される。ナトリュウムの
他に熱担持体としてカリニウム、カリニウムとナトリュ
ウムの共融合金、水銀及び各種の塩が適している。

〔発明の効果〕

ガスタービンに供給される空気及び燃焼ガスを強く予熱
する事に依り燃焼室の中の所要余剰空気従ってガスター
ビンの排ガスの中の酸素含有量が上昇する。従ってガス
タービンの酸素を含有する排ガスの少なくとも一部を蒸
気発電装置の炉に供給する事が出来る。更にガスタービ
ンの排ガスの温度はガスタービンの燃焼空気に熱を与え
る事に依っては下降しないので高い温度及び高い酸素含
有量で蒸気発生器の炉の中の燃焼が具合よく行なわれる
。

ガスタービンの燃焼空気及び燃焼ガスを予熱する際の温
度が非常に高いので、燃焼ガスの所要量が減少し、その
ためこの燃焼ガスが石炭をガス化する事に依シ得られる
場合には、石炭ガス化設備の費用が減少し、逆に蒸気発
生器の炉の中で変換される燃料部分が多くなる。この事
に依り更にガスタービンの流入温度が所定の場合には、
ガスタービンの燃焼室の中で燃焼する際の余剰空気が多
くなるので後に接続された蒸気発生器の中の燃焼が改善
される。

低い圧力に於て高い温度迄流動性を有する熱担持体特に
す）　ＩＪニウムが用いられるので熱交換面が小さく保
たれこの事に依シ設備の費用が低くなる。更に高い温度
の熱が発電所の中の蒸気発電設備とガスタービン設備と
の間の長い距離にわたって低い圧力で小さな横断面の導
管に依って運ばれ同導管は容易に絶縁され大きな壁厚は
必要でなくその熱膨張は抑制される。

ナ）　ＩＪニウム加熱器は蒸気発生器の煙ガスの流れの
中に、火室から来る不利な作用から充分に保護される一
方火室自体は蒸気発生器の、水で冷却された壁に依って
保護される様に設けられる。

これに対して蒸気発生器の煙ガスから出る熱を直接に熱
交換してガスタービンの燃焼空気及び（又は）燃焼ガス
に伝達したい場合には非常に高い温度の煙ガスは大きな
溝の中の容積のために燃焼室の直前に接続された空気加
熱器に向って運ばれかつ同加熱器から逆に蒸気発生器の
煙ガスの流れに運ばれねばならぬであろう。この事よシ
所要の熱絶縁のために大きな横断面の熱くなった溝の中
の熱膨張の問題が生じるであろう。煙ガスを往復輸送す
る前に生じる圧力損失を克服するためには蒸気発生器は
正圧で稼動されねばならぬであろう。従って煙ガスによ
る熱の燃焼空気の中への輸送は不経済となるであろう。

蒸気発生器の煙ガスの流れの中にある熱交換器に至る、
今日の大きさのコンビ発電所の中の距離に亘るガスター
ビン用の燃焼空気の輸送は容量流が太きいために、特に
この際燃焼空気の中に生じる圧力損失及び溝の大きな横
断面のために更に不経済となる。更に溝は熱くなるだけ
でなく更に圧縮器の最終圧力の下にあるであろう。

しかしながらこの様な溝を用いる問題が解決出来たとし
てもこの様な溝は容積の面で全く設けられないであろう
。即ちガスタービンの排ガスを蒸気発生器の炉に導く大
容量の溝は、既にその場のスイースを塞いでしまう。

従って蒸気発生器の煙ガスの高い温度水準（例えばＳＯ
Ｏ℃以上）にある大きな熱量を伝達する事は不可能で例
えばす）　ＩＪニウムの様な低い圧力で高い温度迄流動
性を有する熱担持体を用いてはじめて可能となる。

更にガスタービンから出る排ガスの部分流が熱をナトリ
ュウム回路に与える働きをするならば熱担持体としてナ
トリュウムを使用する事により熱力学的損失なく新鮮な
空気を加熱して蒸気発生器の炉の中に流入させる可能性
が生じる。続いてガスタービンよシ出る排ガスの冷却さ
れたこの部分流は蒸気発生器の炉を通過して煙突の前に
設けられた煙ガス洗滌装置に導かれる一方す）　ＩＪニ
ウム回路の中で加熱された新鮮な空気並びにガスタービ
ンより出る排ガスの冷却されない部分流は蒸気発生器の
炉に供給される。この際空気は非常に高い温度に迄、熱
くなる溝に対して高い費用を必要とする事なく予熱され
る、即ちナトリュウム回路の中の空気加熱器は蒸気発生
器の炉のバーナーの直前に設ける事ができる。

熱担持体としてナトリュウムを使用する提案された回路
は従って、蒸気発生器の煙ガスの流れ並びに高い温度水
準を有するガスタービンの排ガスの流れから出る熱をコ
ンビ発電所のいろいろ表場所に与える可能性を提供する
。

最後にガスタービン過程のための空気及び（又は）燃焼
ガスをいく段にも圧縮し少なくとも２つの段階の間で蒸
気タービン過程から出る凝結水によって再冷却する事に
よってガスタービン過程力ら出る比較的低い温度水準の
熱を取シ出して蒸気発電設備に供給する事も可能である
。この際凝結水は加熱されて蒸気タービン回路の中に再
流入するので圧縮器の仕事の一部が熱の形で蒸気タービ
ン回路の中に取り入れられる。

圧縮器、煙ガスによシ加熱される空気予熱器及びガスタ
ービン依シなるガスタービン装置と火室を有する蒸気発
生器及び蒸気タービンを有する蒸気発生器とよりなシ場
合によってはガスタービンの排ガスを燃焼空気として取
シ入れる蒸気発電設備とに依って本発明の方法を実施す
るための装置は煙ガス熱交換器の中で加熱され低い圧力
に於て高い温度迄流動性を有する熱担持体が入る少なく
とも１つの空気加熱器及び（又は）ガス加熱器を有する
。

更に蒸気タービンから出る分校蒸気が入る少なくとも１
つの空気加熱器及び（又は）、ガス加熱器が空気導管な
いしはガス導管の中に設けられるのでガスタービンに供
給される空気及び（又は）燃焼ガスが２段に加熱される
。

この様にすれば蒸気タービンの高圧部の中で既に仕事を
終了した蒸気の一部が燃焼空気を予熱する働きをしこの
事に依シ全過程の効率が蒸気回路に於ける再予熱に依る
ものと類似の方法で上昇する。

圧縮の仕事を小さく保持するためにはここの圧縮器の段
階の間に１つの中間冷却器を設けると有利である。この
中間冷却器は本発明に於て蒸気タービン過程から出る凝
結水に依って再冷却され同凝結水はその後供給水として
蒸気発電設備の中に再供給される。この様にすれば圧縮
熱が少なくとも部分的に供給水を予熱するために用いら
れ従って回収される。

式条件の下に於てはガスタービンの排ガスを蒸気発生器
の火室の中で完全には使用せずその一部分を他の目的の
ために取シ出すがそれにも係わらずガスタービンの排ガ
スの中に含まれている熱の全部を蒸気発生器の火室の中
に取シ入れると有利である。この事は、煙ガスの流れの
中のナトリュウム加熱器、ガスタービンの排ガスの流れ
の中のナトリュウム加熱器並びに加熱されたす）　ＩＪ
ニウムが入る空気加熱器に依って行なわれると有利であ
る。ガスタービンの排ガスが入るナトリュウム加熱器は
この目的のためにガスタービンの排ガスの部分流導管の
中に設けられており同導管は煙突と結合している一方ガ
スタービンの冷却されない排ガスの更に他の部分流導管
が蒸気発生器の火室と結合している。更にナトリュウム
回路の中に蒸気発生器の火室と導管を介して結合してい
る、追加の燃焼空気のための空気加熱器が設けられてい
る。

ガスタービンの排ガスの流れの中に設けられているす）
　ＩＪ−ラム加熱器及び蒸気発生器の火室の中に加熱空
気を供給する空気加熱器は閉鎖され分離された回路の中
に設けられるか又は、ガスタービンの排ガスの流れの中
のナトリュウム加熱器にはす）　ＩＪニウムの部分流が
入り同加熱器が煙ガスの流れの中のナトリュウム加熱器
と直列に接続されかつナトリュウム回路の中の空気加熱
器又はガス加熱器が相互に並列に接続される様に設けら
れる。

例えば作業媒体として水銀、ジフェニール又はアンチモ
ンブロマイドにより稼動する以上提案の熱発電過程に対
してここに提案する方法においてはナトリュウムは従来
の作業媒体の水（蒸気）と空気ないしはガスとの間で熱
を運ぶ熱担持体としてしか用いられない。

〔実施例〕

以下本発明を添付の実施例に関する図面に基づき詳細に
説明する。

ガスタービン８のだめの燃焼空気は圧縮器１より吸込ま
れる。吸込まれた燃焼空気の状態は第２図に於てａの符
号で記されている。この第１の圧縮段階に於て燃焼空気
はｂ迄圧縮され、この際この空気は加熱される。この第
１の段階に於て圧縮された燃焼空気は蒸気タービン回路
から出る凝結水の入る空気冷却器２に入り面ｂ　、　ｂ
’、　ｃ’、　ｃに対応する熱量Ｑ４を凝結水に与えな
がら初期温度ないしは状態Ｃに再冷却される。圧縮器３
の中で燃焼空気は圧縮されてｄ迄加熱されて蒸気タービ
ン過程より出る蒸気の入る空気加熱器４に流入し同加熱
器の中で燃焼空気に曲面ｅ、ｅ’、ｄ’、ｄに対応する
熱量Ｑ３が供給され、この際上記の蒸気が凝結し燃焼空
気がｅで示された飽和蒸気温度まで加熱される。

熱ｉＱｓはｄに依る温度から・に依る温度迄の圧縮され
た空気の加熱に相当し従って同熱量はもはやガスタービ
ンの燃焼室の中でガスを燃焼させて供給する必要がない
。この熱量はむしろ蒸気発生器９の中の燃焼に依９発生
しこの事に依り所要燃料を、ガスの消費を減少させて石
炭の消費を上昇させる傾向にする。

圧縮され予熱された燃焼空気は更に他の空気加熱器５を
通って流れここで面ｆ、ｆ’、＠’、ｅ、に相当する熱
量Ｑ２が供給されるのでｆに依る温度で燃焼空気が空気
加熱器５を出る。

蒸気発生器９から出る圧縮された空気をｅからｆに加熱
するために解放された熱量Ｑ！はもはや蒸気に依って伝
達されない即ちその温度は低すぎるからである。その代
シにここに於ては作業媒体が用いられ同媒体の非常に多
くはよシ高い温度を許容する。沸騰点が常圧に於て約８
９０℃で更にわずかな圧力で急速に上昇するのでナトリ
ュウムは位相を変える事なく非常に高い温度迄熱をガス
タービン過程のために圧縮された空気に与えその温度を
適当に上昇する。ナトリュウムの特性に依シこの際蒸気
発生器から来る熱をガスタービン回路に運び熱伝導の際
の消耗並びに損失を小さく維持する事が可能となる。空
気加熱器５から燃焼空気が空気導管３１を介して燃焼室
７の中に入る。

ガスタービン８の燃焼ガスは燃焼空気と平行に同様に、
圧縮器２５．２７及び同圧縮器の間に接続され同様に凝
結水に依シ冷却されるガス冷却器２６に依って２段に圧
縮される。

凝結水−ンｆ１Ｂに依って凝結水が凝結器１７がら空気
冷却器２とガス冷却器２６とに導かれ更にそこから供給
水子熱器１４に導かれる。

第２の圧縮段階の後に燃焼ガスは、凝結中の蒸気が入っ
ているガス加熱器２８及び流動ナトリュウムが入ってい
るガス加熱器６を介して同様に燃焼室７に通じている燃
焼ガス導管３０の中に入る。

空気加熱器４及び燃焼ガス加熱器２８のための蒸気は２
段のガスタービン１１の第１の段階から取出され導管２
４を介して空気加熱器４及び燃焼ガス加熱器２８に供給
される。場合に依りては空気及び燃焼ガスに依る蒸気の
予熱はいく段にも実施される。凝結水は空気加熱器４及
び燃焼ガス加熱器２８から凝結水ポンｆ４３に依って導
管４２を介して供給ポンプ２０の前の供給水導管に流入
する。

燃焼室７の中で燃焼ガスが圧縮され加熱された燃焼空気
と燃焼する事に依シ曲面Ｋ　ｔ　Ｋ’、ｆ’＋　ｆに相
当する熱量Ｑ１が発生する、この際燃焼ガスの温度がｇ
迄上昇する。続いて燃焼ガスは排ガス導管３２を通って
ガスタービン８に達し同タービンの中で作業をしながら
点り迄膨張して冷却する。ガスタービン８はこの際発電
機１５を駆動する。

必要のある場合には、ガスタービン８よシ出る燃焼ガス
の一部分しか排ガス導管３３を介して蒸気発生器９の火
室２３の中に入らない。一方燃焼ガスの他の部分が排ガ
ス導管３４．す）　＋Ｊニウム加熱器３５及び排ガス導
管３６を介して煙突２９の中に入る。火室２３の中で粉
炭導管４４を介して搬入された石炭が燃焼する。

燃焼室７の中で燃焼する前に空気及び燃焼ガスが加熱さ
れて既に点ｆに相当する高い温度に達しているために燃
焼室７の中に於ける燃焼は高い余剰空気のもとで行なっ
て許容のガスタービンの流入温度を超過しない様にしな
ければならない。この余剰空気の結果余剰酸素がガスタ
ービン８の排ガスの中に生じ同ガスはｈに相当する温度
を有して燃焼空気として蒸気発生器９の火室２３の中に
入る。

ガスタービンの流入温度が等しい場合にはガスタービン
８の燃焼ガスの中の余剰酸素は従って、圧縮された空気
及び燃焼ガスがよシ強く予熱されればされる程濃くなる
。しかしながら酸素含有量が高いと蒸気発生器９の中で
石炭が更に具合よく燃焼しより多くの石炭を燃焼させる
事が出来この際低品質の、場合に依ってはガスの発生に
具合の悪い石炭を多量に使用する事が出来る。

その結果蒸気発生器９の火室２３にガスタービン８よシ
出る燃焼空気に依って曲面ｈ　、　ｈ’、　ａ’、　ａ
に相当する熱量Ｑ５が供給され粉炭導管４４を介して石
炭に依って熱量Ｑ６が供給される。この熱量の一部分即
ち熱量Ｑ２が煙ガス熱交換器１０を介してナトリュウム
回路１９従って空気加熱器５に供給され熱量Ｑ’２が熱
交換器１０及びす）　＋Ｊニウム回路１９を介して燃焼
ガス加熱器６に供給される。高価な材料より成る煙ガス
熱交換器ないしはナトリュウム回路器１０は特に例えば
蒸気加熱器９の火室２３の中の接触加熱面の様な具合の
良い場所におかれる一方火室２３の壁は従来の蒸気加熱
器の様に水で冷却されている。この様にすれば熱伝導の
問題、燃焼の問題並びに圧力の損失が回避されこれ等の
問題は作業媒体として空気を使用し石炭を燃焼させるガ
スタービン過程を構成する際に生じるものである。

従ってナトリュウム回路１９は蒸気発生器９の煙ガスの
流れの中で熱量Ｑ２及びＱＳを取シ入れこの熱量を圧縮
された燃焼空気及び燃焼ガスに伝達し両者を非常に高く
加熱する。ガスタービン回路の中で作業をする熱量Ｑ３
及びＱ４は従来の石炭に依り加熱される炉の中で開放さ
れて従ってガスタービン回路に高価な燃焼ガスとして供
給される必要はない。同様に蒸気に依り加熱される空気
加熱器４を介して供給される熱量Ｑ３及び類似して燃焼
ガス加熱器２８に供給される熱量Ｑ′Ｉは蒸気発生器９
の石炭に依り加熱される炉２３の中で開放される。

従ってそれ等は同様にガスタービン回路に燃焼ガスの形
で供給される必要はない。即ち曲面ｇ　＋　ｇ’　＊　
ｆ’＋　ｆに相当する熱量Ｑ１シかガスタービン８の燃
焼室７の中で燃焼ガスを燃焼させる事に依シ発生させる
必要がないのでほんの少量しか高価な天然ガスを使用す
る必要がないか又は、石炭を燃焼させる事に依り燃焼ガ
スを得る場合にはナトリュウム回路及び蒸気発電過程よ
り出る分校蒸気に依り圧縮された燃焼空気並びに燃焼ガ
スを予熱しなければ可能であるよりも実質的に更に小型
な従って価格的に有利な石炭ガス発生器で充分である。

熱力学的損失を発生させる事なく炉２３の中の酸素の含
有量を上昇させねばならない場合には新鮮な空気の取入
れ７７ン３７に依って空気を新鮮な空気の予熱器３８及
び導管３９を介して蒸気発生器９の火室２３に供給する
。新鮮な空気の予熱器３８は同様にナトリュウム回路の
中にあシ従って蒸気発生器９の中に設けられたナトリュ
ウム加熱器１０に依って加熱されるので新鮮な空気は燃
焼のために都合の良い温度に調節される。

ガスタービン８から出て来る、蒸気発生器９の火室２３
の中で発生する排ガスの量は、排ガス熱交換器３５の形
の更に他のナトリュウム加熱器が排ガス導管３４の中に
接続されている事に依シ減少しその代シ部分的に空気と
交換される。この排ガス導管３４を通ってガスタービン
の排ガスの一部分が導かれその熱がナトリュウム回路に
放出される。排ガス導管３６を介してタービンの排ガス
のこの部分が煙突２９に導かれる。この排ガスの部分流
に対して低い終端温度をうるためにナトリュウム加熱器
置３５は循環ポンプ４０を中間に接続して新鮮な空気の
予熱器３８の後に接続されるので低い温度を有する或場
所でナトリュウム回路の中に接続される。更に他の循環
ボンｆ４１がナトリュウムを空気加熱器５，３８及び燃
焼ガス加熱器６からナトリュウム加熱器１０に供給する
働きをする。

ガスタービン−蒸気タービン−組合せ過程が、ガスター
ビンの流入温度が空気加熱器５の所の流出温度を越えな
い様に構成されると燃焼室７．燃焼ガス加熱器６．新鮮
な空気の予熱器３８及びナトリュウム加熱器３５は所属
の導管と共に省略する事が出来る即ちガスタービン過程
が空気タービン過程に単純化される。ガスタービン８の
排気の全部は次に蒸気発生器９の中で燃焼空気として用
いられる。熱は例えば石炭から、蒸気発生器９の火室２
３の中でしか開放されずこの際空気タービン過程に必要
な熱は完全にナトリュウム回路１９に依って伝達される
。

蒸気発生器９の中には蒸発器２２及び蒸気過熱器２１が
設けられている。ここから蒸気が２段のガスタービン１
１に流入し同タービンの高圧部から蒸気取出口を介して
蒸気の一部分が取出され導管２４を介して空気加熱器４
及び燃焼ガス予熱器２８に供給される。蒸気タービン１
１の高圧段階から出る蒸気の主要な部分は中間過熱器１
３を介して中圧部及び低圧部に流入しここから凝結器１
７に流入する。蒸気タービン１１は発電器１６を駆動し
供給水子熱器１４で示される再生予熱器の中で供給水を
予熱する働きをする更に他の分枝１２を有する。

凝結水ポンプ１８が凝結水を凝結器１７．空気加熱器４
．燃焼ガス加熱器２８．空気冷却器２゜燃焼ガス冷却器
２６及び供給水子熱器１４に供給しここから高温に加熱
されて供給水ポンプ２０に依って再び蒸気発生器９の中
に圧入される。空気加熱器４及び燃焼ガス加熱器２８か
ら出る凝結水は導管４２及びポンプ４３を介して高い温
度のために供給ポンプ２０の前の適当な場所にある蒸気
回路に供給される。

本発明の方法及び装置に依シ従来の方法に対して循環効
率を実質的に上昇させる事が可能である。

燃料としてガス及び石炭を用いるガスタービン−蒸気タ
ービン−組合せ過程に於て本発明に依る方法に依夛石炭
の部分を多くする事が出来る。更にもっばら石炭に依存
するガスタービン−蒸気タービン−組合せ過程が実現し
この際所要の石炭の大部分が従来の炉の中で燃焼される
一方少量しか石炭ガス化装置の中でガス化される必要が
ない。このために石炭ガス化装置が実質的に小型化及び
（又は）単純化される。装置の小さな寸法、必要表燃料
の天然ガスに対して価格的に有利でかつ量的に充分に存
在する石炭へ燃料の切換え及び高い効率のために発電所
に於てよシ経済的でかつ少い比燃料使用率のために公害
のない過程が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例のブロック線図、第２図は
ガスタービン過程の温度−エントロピー図である。 １・・・圧縮段階　　　　　２・・・空気冷却器３・・
・圧縮段階　　　　　４，５・・・空気加熱器６・・・
ガス加熱器　　　　８・・・ガスタービン９・・・蒸気
発生器 １０・・・煙ガス熱交換器（す）　ＩＪニウム加熱器）
１１・・・蒸気タービン １９・・・ナトリュクム回路 ２３・・・火室　　　　　　２５・・・圧縮段階２６・
・・ガス冷却器　　　２７・・・圧縮段階２８・・・ガ
ス加熱器　　　２９・・・煙突３０・・・ガス導管　　
　　３１・・・空気導管３３．３４・・・部分流導管 ３５・・・ナトリ為つム加熱器 ３６・・・部分流導管　　　３８・・・空気加熱器３９
・・・導管。 ｂ″

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガスタービンに供給される空気を蒸気発電装置から
   出る熱によって加熱する、ガスタービン−蒸気タービン
   −組合せ過程によって発電所を稼動するための方法にお
   いて、低い圧力下で高い温度迄流動性を有する熱担持体
   を蒸気発電設備の煙ガスと接触する熱交換器の中で用い
   る事又は蒸気発電設備から出る蒸気をガスタービン又は
   蒸気発電設備の炉に供給される空気を加熱するために用
   いる事を特徴とする方法。 ２、ガスタービンに供給される空気を蒸気発電装置から
   出る熱によって加熱する、ガスタービン−蒸気タービン
   −組合せ過程によって発電所を稼動するための方法にお
   いて低い圧力下で高い温度迄流動性を有する熱担持体を
   蒸気発電設備の煙ガスと接触する熱交換器の中で用いる
   事又は蒸気発電設備から出る蒸気をガスタービンに供給
   される燃焼ガスを予熱するために用いる事を特徴とする
   特に特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、ガスタービンに供給される空気を蒸気発電装置から
   出る熱によって加熱する、ガスタービン−蒸気タービン
   −組合せ過程によって発電所を稼動するための方法にお
   いて、低い圧力下で高い温度迄流動性を有する熱担持体
   をガスタービンの排ガスと接触する熱交換器の中でガス
   タービン又は蒸気発電設備の炉に供給される空気を加熱
   又はガスタービンに供給される燃焼ガスを予熱するため
   に用いる事を特徴とする特に特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の方法。 ４、ガスタービンの酸素を含有する排ガスの少なくとも
   一部を蒸気発電装置の炉に供給する事を特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の方法。 ５、ナトリュウム、カリュウム、カリュウムとナトリュ
   ウムの共融合金、水銀又は塩を熱担持体として用いる事
   を特徴とする特許請求の範囲の第１項乃至第４項のいず
   れかに記載の方法。 ６、ガスタービン過程のために圧縮された空気又は燃焼
   ガスがいく段にも先ず蒸気によって次に熱担持体として
   のナトリュウムによってガスタービンの排ガス又は蒸気
   発電設備の煙ガスによって加熱される事を特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の方法
   。 ７、ガスタービン過程の空気又は燃焼ガスがいく段にも
   圧縮され少なくとも２つの段階の間で蒸気タービン過程
   より出る凝結水によって冷却される事を特徴とする特許
   請求の範囲の第１項、第２項又は第３項及び第４項、第
   ５項又は第６項のいずれかに記載の方法。 ８、圧縮器、空気予熱器及びガスタービンよりなるガス
   タービン装置と、火室を有する蒸気発生器及び蒸気ター
   ビンを有する蒸気発生器とよりなる蒸気発電設備とにお
   いて煙ガス熱交換器（１０）の中で加熱され、低い圧力
   に於て高い温度迄流動性を有する熱担持体が入る少なく
   とも１つの空気加熱器（５）又はガス加熱器（６）を有
   することを特徴とする稼動装置。 ９、蒸気タービン（１１）から出る分枝蒸気が入る少な
   くとも１つの空気加熱器（４）又はガス加熱器（２８）
   を特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の装置。 １０、蒸気及び低い圧力において高い温度迄流動性を有
   する熱担持体が入る空気加熱器（４、５）ないしはガス
   加熱器（２８、６）がそれぞれ空気導管（３１）ないし
   はガス導管（３０）の中に相互に前後に接続されている
   事を特徴とする特許請求の範囲第８項または第９項に記
   載の装置。 １１、少なくとも２つの圧縮段階（１、３；２５、２７
   ）の間に接続され蒸気タービン（１１）から出る凝結水
   が入る空気冷却器（２）ないしはガス冷却器を有する特
   許請求の範囲第８項または第９項に記載の装置。 １２、蒸気発生器（９）の煙ガスの流の中にあるナトリ
   ュウム加熱器（１０）ガスタービン（８）の排ガスの流
   れの中にあるナトリュウム加熱器（３５）並びにナトリ
   ュウム回路（１９）にわたって加熱されたナトリュウム
   が入る空気加熱器（５、３８）ないしはガス加熱器（６
   ）を有する特許請求の範囲第８項乃至第１１項のいずれ
   かに記載の装置。 １３、ガスタービン（８）の排ガスが入るナトリュウム
   加熱器（３５）がガスタービン（８）の排ガスの部分流
   導管（３４、３６）の中に設けられており同導管が煙突
   （２９）と連通しておりガスタービン（８）の冷却され
   ていない排ガスのための更に他の部分流導管（３３）が
   蒸気発生器（９）の火室（２３）と接続しておりかつナ
   トリュウム回路（１９）の中に追加の燃焼空気のための
   蒸気発生器（９）の火室（２３）と導管（３９）を介し
   て結合されている空気加熱器（３８）が設けられている
   事を特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 １４、ガスタービン（８）の排ガスの流の中にあるナト
   リュウム加熱器（３５）と加熱された空気を蒸気発生器
   （９）の火室（２３）の中に供給する空気加熱器（３８
   ）とよりなる閉鎖されたナトリュウム回路を特徴とする
   特許請求の範囲第１３項に記載の装置。 １５、ナトリュウムの部分流が入る、ガスタービン（８
   ）の排ガスの流れの中のナトリュウム加熱器（３５）が
   煙ガスの流れの中のナトリュウム加熱器（１０）と直列
   に接続されており、空気加熱器（５、３８）並びにガス
   加熱器（６）がナトリュウム回路（１９）の中で並列に
   接続されている事を特徴とする特許請求の範囲第１３項
   に記載の装置。