(57)【要約】    【課題】  本発明の目的は、タービン発電機の定期点検時に使用する炭酸ガスを回収して再利用することができるタービン発電機の炭酸ガス回収装置を提供することにある。    【解決手段】  タービン発電機１の点検開始時と点検終了時に水素ガスと空気を大気放出するために炭酸ガスが用いられる。発電機１から排出される炭酸ガスは密閉水槽２３を介してしガス圧縮機２３に加えられ、圧縮されて貯蔵タンク２４に貯蔵される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機内に水素ガスを封入され、前記発電機の点検開始時は水素ガスを大気放散し、点検終了時は空気を大気放散するために炭酸ガスを注入されるタービン発電機と、前記発電機の点検開始時は空気に注入により前記発電機から排出され、点検終了時は水素ガスの注入により前記発電機から排出される炭酸ガスを圧縮し貯蔵タンクに貯蔵する炭酸ガス回収手段とを具備することを特徴とするタービン発電機の炭酸ガス回収装置。
【請求項２】
発電機内を水素ガスにより冷却され、前記発電機の点検開始時は水素ガスを大気放散し、点検終了時は空気を大気放散するために炭酸ガスを注入されるタービン発電機と、前記発電機の点検開始時は空気に注入により前記発電機から排出され、点検終了時は水素ガスの注入により前記発電機から排出される炭酸ガスが密閉水槽の水中に流入し、前記密閉水槽の気相部に放散された炭酸ガスを圧縮して貯蔵タンクに貯蔵する炭酸ガス回収手段を具備することを特徴とするタービン発電機の炭酸ガス回収装置。
【請求項３】
発電機内に水素ガスを封入され、前記発電機の点検開始時は水素ガスを大気放散し、点検終了時は空気を大気放散するために炭酸ガスを注入されるタービン発電機と、前記発電機の点検開始時は空気に注入により前記発電機から排出され、点検終了時は水素ガスの注入により前記発電機から排出される炭酸ガスが水中に流入する密閉水槽と、前記密閉水槽の気相部に放散された炭酸ガスを捕集して圧縮するガス圧縮手段と、前記ガス圧縮手段で圧縮された炭酸ガスを貯蔵する貯蔵タンクとを具備することを特徴とするタービン発電機の炭酸ガス回収装置。
【請求項４】
発電機内に水素ガスを封入され、前記発電機の点検開始時は水素ガスを大気放散し、点検終了時は空気を大気放散するために炭酸ガスを注入されるタービン発電機と、前記発電機の点検開始時は空気の注入により前記発電機から排出され、点検終了時は水素ガスの注入により前記発電機から排出される炭酸ガスが液相部に流入する密閉水槽と、前記密閉水槽の気相部に放散された炭酸ガスを捕集して圧縮するガス圧縮機と、前記ガス圧縮手段で圧縮された炭酸ガスを貯蔵する貯蔵タンク、前記密閉水槽、前記ガス圧縮機および前記貯蔵タンクを搭載して移動する台車とを具備することを特徴とするタービン発電機の炭酸ガス回収装置。
【請求項５】
請求項１、２のいずれか１項において、前記炭酸ガス回収手段は可搬式であることを特徴とするタービン発電機の炭酸ガス回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタービン発電機の定期点検時に使用される炭酸ガスを再利用するためのタービン発電機の炭酸ガス回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平１０―２３７１３号公報
【０００３】
火力発電所や原子力発電所の大型のタービン発電機は機内の冷媒として冷却効率の良い水素ガスを封入している。水素ガス冷却のタービン発電機については上記特許文献１に記載されている。
【０００４】
水素ガス冷却のタービン発電機は定期点検時に機内を大気状態にする必要がある。水素ガスを封入した状態で空気を注入し水素ガスを大気放散させると、水素ガスと空気の体積混合比によって爆発する危険性がある。このため、点検開始時には不燃性で安価な高純度の炭酸ガスを注入して水素ガスを大気放散させ、その後に空気を注入して炭酸ガスを大気に放散して発電機内を大気状態にしている。また、点検終了時には炭酸ガスを注入して空気を大気放散させ、その後に水素ガスを注入して炭酸ガスを大気に放散して発電機内に水素ガスを封入した状態にしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術は、タービン発電機の定期点検における点検開始時と点検終了時に使用する炭酸ガスの全量を大気に放出している。大型のタービン発電機では１回の定期点検で２５０ｍ３程度の炭酸ガスを放出する。発電所においても大気汚染防止の観点から点検時に使用する炭酸ガスを大気に放出しないようにすることが求められている。
【０００６】
このため、タービン発電機の定期点検時に使用する炭酸ガスを再利用するために炭酸ガスを回収する技術の開発が強く要望されている。
【０００７】
本発明の目的は、タービン発電機の定期点検時に使用する炭酸ガスを回収して再利用することができるタービン発電機の炭酸ガス回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴とするところは、タービン発電機の点検開始時と点検終了時に排出される炭酸ガスを圧縮し貯蔵タンクに貯蔵するようにしたことにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明はタービン発電機の定期点検時に排出される炭酸ガスを圧縮し貯蔵タンクに回収しているので再利用することができ、炭酸ガスの大気放出規制を遵守することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
タービン発電機は機内に水素ガスを封入され冷却されている。タービン発電機は点検開始時に水素ガスを排出するために炭酸ガスを注入され、点検終了時に空気を排出するために炭酸ガスを注入される。炭酸ガスは点検開始時に空気の注入により発電機から排出され、点検終了時に水素ガスの注入により発電機から排出される。発電機から排出された炭酸ガスを密閉水槽の液相部に流入させ、密閉水槽の気相部に放散された炭酸ガスを捕集してガス圧縮機で圧縮し貯蔵タンクに貯蔵する。密閉水槽、ガス圧縮機および貯蔵タンクは台車に搭載され可搬式に構成されている。
【実施例】
【００１１】
図１に本発明の一実施例を示す。
【００１２】
図１において、タービン発電機１のハウジング２内には多数の孔が穿設されている水素ガス分配管３と炭酸ガス分配管４が配置されている。水素ガス分配管３は発電機１（ハウジング２）内の上部に配置され、炭酸ガス分配管４が発電機１内の下部に配置されている。発電機１の回転軸はタービン油（軸密封油）により軸密封され、軸密封油圧と機内ガス圧の圧力バランスによりガスが漏れないように構成されている。発電機１は固定子、回転子、軸受けなどの図示を省略し、ハウジング２を四角状に示している。また、水素ガスを熱交換器に循環させる循環系も図示を省略している。
【００１３】
水素ガスボンベ５には高圧に圧縮された水素ガスが貯蔵されており、圧力調整弁６によりガス圧力を調整され水素ガス分配管３を介して発電機１内に注入される。圧力調整弁６の入口側と出口側にバルブ７，８が設けられている。出口側バルブ８と水素ガス分配管３の間にバルブ２５が設けられている。炭酸ガスボンベ９に高圧に圧縮され貯蔵されている炭酸ガスは圧力調整弁１０によりガス圧力を調整され炭酸ガス分配管４を介して発電機１内に注入される。圧力調整弁１０の入口側と出口側にバルブ１１，１２が設けられている。出口側バルブ１２と炭酸ガス分配管４の間にバルブ１３が設けられている。
【００１４】
炭酸ガス分配管４（バルブ１３）と水素ガス分配管３にバルブ１４，１５が接続されており、バルブ１５と２５の接続点にバルブ１７を介して制御用空気供給装置１６が接続されている。バルブ１４と１５の接続点はバルブ１８、１９を介して屋外放出管２０に接続され、また、バルブ１８，２１を介して密閉水槽２２に接続されている。炭酸ガスは密閉水槽２２の水中（液相部）に注入される。密閉水槽２２の気相部に放散された炭酸ガスは捕集されガス圧縮機２３に加えられる。
【００１５】
密閉水槽２２はガス圧縮機２３により発電機１内の軸密封油圧と機内ガス圧（水素ガス圧）の圧力バランスが崩れ水素ガスの漏洩や軸密封油の発電機内への浸入を確実に防止するために用いられる。ガス圧縮機２３で圧縮された炭酸ガスは貯蔵タンク２４に貯蔵される。
【００１６】
密閉水槽２２、ガス圧縮機２３および貯蔵タンク２４は本発明の炭酸ガス回収装置を構成する。図２に炭酸ガス回収装置の一例構成図を示す。密閉水槽２２、ガス圧縮機２３、貯蔵タンク２４は台車２５に搭載され可搬式に構成されている。
【００１７】
なお、図１においてバルブは水素ガス、炭酸ガス、空気を発電機１に注入する際のインターロックの安全性を高めるために他にも設けられるが図示を省略している。
【００１８】
この構成において、タービン発電機１の運転時は発電機１内に水素ガスが封入され、冷媒として作用している。発電機１内の水素ガス純度は９８％程度である。
【００１９】
定期点検を行う時は発電機１内に水素ガスが封入されている。点検開始時はバルブ１１、１２、１３、１５、１８、１９を開操作する。炭酸ガスボンベ９に貯蔵されている炭酸ガスはバルブ１１、圧力調整弁１０、バルブ１２、１３、炭酸ガス分配管４を介して発電機１の下部から発電機１内に注入される。発電機１内の水素ガスは炭酸ガスを注入されると、水素ガス分配管３からバルブ１５，１８、１９を介して屋外放出管２０に導かれ大気に放出される。炭酸ガスの注入は屋外放出管２０内の炭酸ガス純度が９０％以上になるまで行われる。
【００２０】
屋外放出管２０内の炭酸ガス純度が９０％以上になると、バルブ１１、１２、１３、１５、１９を閉操作する。その後、バルブ１４，１７，２１を開操作して制御用空気供給装置１６から空気を注入する。制御用空気供給装置１６の空気はバルブ１７、水素ガス分配管３を介して発電機１の上部から発電機１内に注入される。発電機１内の炭酸ガスは空気を注入されると、炭酸ガス分配管４からバルブ１４，１８、２１を介して密閉水槽２２の液相部に導かれる。
【００２１】
密閉水槽２２の水中（液相部）に注入された炭酸ガスは密閉水槽２２の気相部に放散して捕集されガス圧縮機２３に加えられる。ガス圧縮機２３で圧縮された炭酸ガスは貯蔵タンク２４に貯蔵される。このようにして回収された炭酸ガスは各種の用途に再利用できる。貯蔵タンク２４に貯蔵された炭酸ガスは運搬されて使用される。
【００２２】
発電機１内が空気で充満され大気状態になるとバルブ１４，１７，２１を閉操作する。この状態で発電機１内の保守点検が行われる。
【００２３】
定期点検の終了時、発電機１内は大気状態にある。発電機１内に水素ガスを注入するために点検終了時には、まず、炭酸ガスを注入する。そのために、バルブ１１、１２、１３、１５、１８、１９を開操作する。炭酸ガスボンベ９に貯蔵されている炭酸ガスはバルブ１１、圧力調整弁１０、バルブ１２、１３、炭酸ガス分配管４を介して発電機１の下部から発電機１内に注入される。発電機１内の空気は炭酸ガスを注入されると、水素ガス分配管３からバルブ１５，１８、１９を介して屋外放出管２０に導かれ大気に放出される。炭酸ガスの注入は屋外放出管２０内の炭酸ガス純度が７０％以上になるまで行われる。
【００２４】
屋外放出管２０内の炭酸ガス純度が７０％以上になると、バルブ１１、１２、１３、１５、１９を閉操作する。その後、バルブ７，８、２５、２１を開操作する。水素ガスボンベ５に貯蔵されている水素ガスはバルブ７，圧力調整弁６、バルブ８、２５、水素ガス分配管３を介して発電機１の上部から発電機１内に注入される。発電機１内の炭酸ガスは水素ガスを注入されると、炭酸ガス分配管４からバルブ１４，１８、２１を介して密閉水槽２２の液相部に導かれる。
【００２５】
以後は点検開始時と同様にして炭酸ガスが回収されて貯蔵タンク２４に貯蔵される。発電機１内に水素ガスの注入が完了するとバルブ７，８、２５、２１を閉操作する。この操作によってタービン発電機１は運転可能な状態になる。
【００２６】
このようにしてタービン発電機の点検開始時と点検終了時に排出される炭酸ガスを回収するのであるが、タービン発電機の定期点検時に排出される炭酸ガスを圧縮し貯蔵タンクに回収しているので再利用することができ、炭酸ガスの大気放出規制を遵守することができる。
【００２７】
また、上述の実施例は発電機内から直接に炭酸ガスを回収するのではなく、密閉水槽に注入して回収しているので、軸密封油圧と機内ガス圧の圧力バランスが崩れ水素ガスの漏洩や軸密封油の発電機内への浸入を確実に防止することができる。その上、密閉水槽は液相部に炭酸ガスを流入されているので炭酸ガスに含まれる油成分や塵などの不純物を分離して精製処理することもできる。
【００２８】
さらに、上述の実施例は炭酸ガス回収装置に炭酸ガスを導入するバルブを追加するだけであり、既設の設備にも容易に適用することができ、また、可搬式であり他のタービン発電機の定期点検にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の炭酸ガス回収装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…タービン発電機、２…発電機ハウジング、３…水素ガス分配管、４…炭酸ガス分配管、５…水素ガスボンベ、６、１０…圧力調整弁、７、８、１１〜１５、１７〜１９、２１、２５…バルブ、９…炭酸ガスボンベ、１６…制御用空気供給装置、２０…屋外放出管、２２…密閉水槽、２３…ガス圧縮機、２４…貯蔵タンク、２６…台車。
【図１】
2005124343.tif 000003
【図２】
2005124343.tif 000004