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公開番号2024118755
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-02
出願番号2023025215
出願日2023-02-21
発明の名称発電システム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C10L 3/00 20060101AFI20240826BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】混合気から水素を抽出してタービンの燃料とする場合と比較して、発電効率を高めることができるようにした発電システムを提供する。
【解決手段】発電システムは、熱分解装置10と、ガスタービン16と、を備える、熱分解装置10は、炭化水素ガスを水素と炭素とに熱分解する装置である。ガスタービン16の燃料は、熱分解装置10によって炭化水素ガスを熱分解することによって生成された炭化水素ガスと水素との混合気を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱分解装置と、ガスタービンと、を備え、
前記熱分解装置は、炭化水素ガスを水素と炭素とに熱分解する装置であり、
前記ガスタービンの燃料は、前記熱分解装置によって炭化水素ガスを熱分解することによって生成された炭化水素ガスと水素との混合気を含む発電システム。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
生成ガス熱交換器を備え、
前記生成ガス熱交換器は、前記熱分解装置によって生成された前記混合気の熱を前記熱分解装置に供給する炭化水素ガスに与えるように構成されている請求項１記載の発電システム。
【請求項３】
前記熱分解装置は、炭化水素ガスを燃焼させた熱を前記熱分解に利用するように構成されている請求項１記載の発電システム。
【請求項４】
圧縮機を備え、
前記圧縮機は、前記ガスタービンに供給される前記混合気を圧縮するように構成されている請求項１記載の発電システム。
【請求項５】
上下流熱交換器を備え、
前記上下流熱交換器は、前記圧縮機に供給される前記混合気から熱を奪うことによって前記圧縮機に供給される前記混合気の温度を低下させて且つ、前記圧縮機によって圧縮された前記混合気に前記圧縮機に供給される前記混合気から奪われた熱を与えることによって、前記圧縮機によって圧縮された前記混合気の温度を上昇させるように構成されている請求項４記載の発電システム。
【請求項６】
バッファータンクを備え、
前記バッファータンクは、前記熱分解装置によって生成された前記混合気が前記ガスタービンに供給されるのに先立って、前記混合気を蓄えるように構成されている請求項１記載の発電システム。
【請求項７】
バイパスラインを備え、
前記バイパスラインは、前記炭化水素ガスを、前記熱分解装置を迂回して前記ガスタービンに供給するように構成されている請求項１記載の発電システム。
【請求項８】
前記バイパスラインは、前記ガスタービンの排気の熱によって加熱されるように構成されている請求項７記載の発電システム。
【請求項９】
前記炭化水素ガスは、メタンである請求項１記載の発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば下記特許文献１には、触媒を介してメタン等の炭化水素ガスを熱分解させることによって、水素を取り出す装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２４９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記熱分解によれば、炭化水素ガスが全て水素と炭素とに分解されるわけではなく、炭化水素ガスが一定の割合で混在した気体が生成される。こうして生成された気体から水素を取り出して発電に用いる場合、水素を抽出する処理によって、発電効率の低下を招く。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．熱分解装置と、ガスタービンと、を備え、前記熱分解装置は、炭化水素ガスを水素と炭素とに熱分解する装置であり、前記ガスタービンの燃料は、前記熱分解装置によって炭化水素ガスを熱分解することによって生成された炭化水素ガスと水素との混合気を含む発電システム。
【０００６】
上記構成では、ガスタービンの燃料は、炭化水素ガスを熱分解することによって得られた炭化水素ガスと水素との混合器を含む。そのため、混合気から水素を取り出して選択的にガスタービンの燃料とする場合と比較して、混合気から水素を取り出す工程を省略できる。そのため、混合気から水素を抽出してタービンの燃料とする場合と比較して、発電効率を高めることができる。
【０００７】
２．生成ガス熱交換器を備え、前記生成ガス熱交換器は、前記熱分解装置によって生成された前記混合気の熱を前記熱分解装置に供給する炭化水素ガスに与えるように構成されている上記１記載の発電システム。
【０００８】
３．前記熱分解装置は、炭化水素ガスを燃焼させた熱を前記熱分解に利用するように構成されている上記１または２記載の発電システム。
４．圧縮機を備え、前記圧縮機は、前記ガスタービンに供給される前記混合気を圧縮するように構成されている上記１～３のいずれか１つに記載の発電システムである。
【０００９】
５．上下流熱交換器を備え、前記上下流熱交換器は、前記圧縮機に供給される前記混合気から熱を奪うことによって前記圧縮機に供給される前記混合気の温度を低下させて且つ、前記圧縮機によって圧縮された前記混合気に前記圧縮機に供給される前記混合気から奪われた熱を与えることによって、前記圧縮機によって圧縮された前記混合気の温度を上昇させるように構成されている上記４記載の発電システムである。
【００１０】
６．バッファータンクを備え、前記バッファータンクは、前記熱分解装置によって生成された前記混合気が前記ガスタービンに供給されるのに先立って、前記混合気を蓄えるように構成されている上記１～５のいずれか１つに記載の発電システムである。
（【００１１】以降は省略されています）

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