(57)【要約】【課題】  燃料プリコンディショニングを備えたパルス爆発発電システムを提供する。【解決手段】  発電システム（１００）は、燃料を少なくとも１つの調整済み燃料に改質するようになった燃料プレコンディショナ（２０）とパルス爆発燃焼器（１０）とタービン（３０）とを含む。パルス爆発燃焼器は、調整済み燃料と主酸化剤とを受け、該調整済み燃料及び主酸化剤を含む混合物を爆発させて多数の爆発生成物を排出するようになっている。タービンは、パルス爆発燃焼器の下流に該パルス爆発燃焼器と流れ連通状態で配置される。発電プラント（３００）は、少なくとも１つの燃料プレコンディショナ（２０）と多数の発電システム（１００）とを含む。各発電システムは、パルス爆発燃焼器（１０）と、該パルス爆発燃焼器（１０）の下流に該パルス爆発燃焼器と流れ連通状態で配置されたタービン（３０）とを含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を少なくとも１つの調整済み燃料に改質するようになった燃料プレコンディショナ（２０）と、
前記調整済み燃料と主酸化剤とを受けかつ前記調整済み燃料及び主酸化剤を含む混合物を爆発させて複数の爆発生成物を排出するようになったパルス爆発燃焼器（１０）と、
前記パルス爆発燃焼器（１０）の下流に配置されかつ該パルス爆発燃焼器と流れ連通状態になったタービン（３０）と、
を含む発電システム（１００）。
【請求項２】
前記燃料プレコンディショナ（２０）が、燃料を加熱して該燃料を熱分解させるように構成された熱源（２２）を含む、請求項１記載の発電システム（１００）。
【請求項３】
前記燃料プレコンディショナ（２０）が、前記燃料の熱分解を強化するようになった触媒（２６）をさらに含む、請求項２記載の発電システム（１００）。
【請求項４】
前記燃料プレコンディショナ（２０）が、燃料を熱分解するように構成されたプラズマ源（２４）を含む、請求項１記載の発電システム（１００）。
【請求項５】
前記燃料プレコンディショナ（２０）が、燃料を熱分解するようになった触媒（２６）を含む、請求項１記載の発電システム（１００）。
【請求項６】
前記パルス爆発燃焼器（１０）がさらに、主燃料を受けかつ前記調整済み燃料、主燃料及び主酸化剤を含む混合物を爆発させて複数の爆発生成物を排出するようになっている、請求項１記載の発電システム（１００）。
【請求項７】
前記主燃料が炭化水素燃料を含み、前記調整済み燃料が炭化水素燃料を含む、請求項６記載の発電システム（１００）。
【請求項８】
前記燃料プレコンディショナ（２０）、パルス爆発燃焼器及びタービン（３０）の少なくとも１つに空気を供給するように構成された圧縮機（４０）をさらに含む、請求項１記載の発電システム（１００）。
【請求項９】
前記タービン（３０）から排気流を受け、該排気流を使用して蒸気を生成し、該蒸気を使用して発電するようになった蒸気タービンアセンブリ（１１０）をさらに含み、該蒸気タービンアセンブリが、
蒸気を使用して発電するようになった蒸気タービン（６０）と、
前記蒸気タービンから排出蒸気を受けかつ該排出蒸気を凝縮させて、流体流を供給するようになった復水器（８０）と、
前記流体流を受けかつ該流体流を圧送するようになったポンプ（７０）と、
を含む、請求項１記載の発電システム（２００）。
【請求項１０】
前記蒸気タービンアセンブリ（１１０）が、前記タービン（３０）から排気流を受け、前記ポンプ（７０）から流体流を受け、かつ前記排気流を使用して前記流体流から蒸気を生成するようになった熱回収蒸気発生器（９０）をさらに含む、請求項９記載の発電システム（２００）。
【請求項１１】
前記燃料プレコンディショナ（２０）が、ベース燃料を受けかつ該ベース燃料を改質して改質油を生成するようになったリフォーマ（４１０）を含み、前記パルス爆発燃焼器（１０）が受けかつ爆発させる調整済み燃料が、前記改質油を含む、請求項１記載の発電システム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には単純及び複合サイクル発電システムに関し、より具体的には、パルス爆発を使用する単純及び複合サイクル発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
単純サイクル及び複合サイクルシステムの両方において、発電システム設計の主目的は、効率を増大させることである。しかしながら、高いサイクル効率を達成するには、圧力比及び作動温度の両方を、材料及び冷却法が許容する限りできるだけ高くしなけばならない。現在、高圧力比は、複雑な高圧圧縮機及びタービンを使用して達成されており、この複雑な高圧圧縮機及びタービンは、従来の燃焼プロセスによって生じる４〜７パーセントの圧力損失を補償する働きをする。しかしながら、これらのシステムは、複雑な回転機械の多数の部品を必要とする。
【０００３】
最近、航空機用エンジン分野でパルス爆発エンジンの使用を探求する努力が開始されている。パルス爆発エンジンは、一連の反復爆発（デトネーション）により圧力上昇を生じさせる利点がある。しかしながら、従来の発電プラントで燃焼させる天然ガス及び蒸留燃料のような燃料は、爆発し難い。従って、現存のパルス爆発法を使用するとすれば、そのような燃料は、一般的に爆発を開始させるために、プリデトネーションチューブ、炸薬又は高エネルギー静電火花放電を使用することが必要になる。
【特許文献１】米国特許６，０６２，０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、サイクル効率を増大させるためにパルス爆発を使用する発電システムを開発することが望ましい。また、発電システム内で爆発させる燃料の爆発性を高めることも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
要約すると、本発明の１つの実施形態により、発電システムの実施形態を提供する。発電システムは、燃料を少なくとも１つの調整済み燃料に改質するようになった燃料プレコンディショナを含む。パルス爆発燃焼器は、調整済み燃料と主酸化剤とを受けかつ該調整済み燃料及び主酸化剤を含む混合物を爆発させて複数の爆発生成物を排出するようになっている。タービンは、パルス爆発燃焼器の下流に配置されかつ該パルス爆発燃焼器と流れ連通状態になっている。
【０００６】
さらに、発電プラントの実施形態を提供する。発電プラントは、少なくとも１つの燃料プレコンディショナと多数の発電システムとを含む。発電システムの各々は、パルス爆発燃焼器と、それぞれのパルス爆発燃焼器の下流に配置されたタービンとを含み、タービンは、パルス爆発燃焼器と流れ連通状態になっている。
【０００７】
図面全体を通して同様な符号が同様な部分を表わしている添付の図面を参照して以下の詳細説明を読むことにより、本発明のこれら及び他の特徴、様態及び利点が一層よく理解されるようになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に関して第１の実施形態を説明する。図示するように、発電システム１００は、燃料を少なくとも１つの調整済み燃料に改質するようになった燃料プレコンディショナ２０を含む。図１の「Ｑ」は、燃焼／部分酸化、電力、及び／又は熱によってプレコンディショナ２０にエネルギーを付加することを示す。発電システム１００はさらに、調整済み燃料と主酸化剤とを受けかつ該調整済み燃料及び主酸化剤を含む混合物を爆発させて多数の爆発生成物を排出するようになったパルス爆発燃焼器１０を含む。例示的な酸化剤には、空気及び圧縮空気が含まれる。発電システム１００はさらに、パルス爆発燃焼器１０の下流にかつ該パルス爆発燃焼器１０と流れ連通状態で配置されたタービン３０を含む。
【０００９】
本明細書で使用する場合、「パルス爆発燃焼器」（又はパルス燃焼エンジン）は、装置内での一連の反復爆発又は擬似爆発による圧力上昇と速度増大の両方を生じる任意の装置又はシステムを意味するものと理解されたい。「擬似爆発」は、爆燃波によって生成された圧力上昇及び速度増大よりも大きい圧力上昇及び速度増大を生じる超音速乱流燃焼プロセスである。パルス爆発燃焼器の典型的な実施形態は、例えば燃料／空気混合物のような燃料／酸化剤混合物に点火する手段と、その中で点火プロセスによって開始された圧力波面が合体して爆発波を形成する爆発チャンバとを含む。各爆発又は擬似爆発は、火花放電又はレーザパルスのような外部点火によるか、或いは衝撃集束、自動着火のようなガス動的プロセスによるか、或いは別の爆発（クロスファイア）によるかのいずれかによって開始される。爆発チャンバの形状寸法は、爆発波の圧力上昇が燃焼生成物をパルス爆発燃焼器排出部から外へ放出して推力を発生するようになっている。当業者には既知であるように、パルス爆発は、デトネーションチューブ、衝撃チューブ、共鳴爆発空洞及び環状爆発チャンバを含む多種類の爆発チャンバ内で達成することができる。
【００１０】
単純及び複合サイクルシステムの両方において、発電システム設計の主目的は効率を増大させることである。しかしながら、高いサイクル効率を達成するには、圧力比及び作動温度の両方を、材料及び冷却法が許容する限りできるだけ高くしなけばならない。現在、高圧力比は、従来の燃焼プロセスによって生じる４〜７パーセントの圧力損失を補償する働きをする複雑な高圧圧縮機及びタービンを使用して達成されている。上記の発電システム１００は、従来の定圧燃焼プロセスと対照的に、反復爆発の遂行によって圧力上昇燃焼を達成する。従って、所望の高圧を得るために、高圧圧縮機は不要である。
【００１１】
重炭化水素（Ｃ６及びそれ以上）のような重質燃料は、爆発し難い。天然ガス（ＣＨ４）のような比較的軽質な燃料でさえも大きな爆発開始エネルギーを有し、一般的に爆発を開始させるためにプリデトネーションチューブ、炸薬又は高エネルギー静電火花放電を必要とする。発電システム１００は、燃料をより爆発し易い少なくとも１つの調整済み燃料に改質するための燃料プレコンディショナ２０を含むのが有利である。例えば、液体炭化水素燃料は、燃料プレコンディショナ２０によってより軽質な燃料に改質することができる。例示的な燃料には、例えば天然ガスのような炭化水素燃料が含まれる。天然ガスにおける問題の１つは、その大きなセルサイズである。従って、例えば改質（蒸気と天然ガスとを反応させてＨ２又はＨ２とＣＯとの混合体を生成する）による天然ガスのプリコンディショニングは、爆発の開始を強化し、それによって容易に入手可能な燃料である天然ガスの直接的使用を可能にする。多数のプリコンディショニング法を使用して、燃料を調整済み燃料に改質することができ、図２には、幾つかの燃料プリコンディショニング法を示している。図２に示しているが、プレコンディショナ２０での空気の使用は、使用する特定のプリコンディショニング法次第で、任意選択的なものである。例えば、熱分解では、空気の使用は全く許されない。１つの実施形態によると、燃料プレコンディショナ２０は、燃料を熱分解するために容器２８内で燃料を加熱するように構成された熱源２２を含む。熱源は、別個の加熱器とすることができる。それに代えて、パルス爆発燃焼器１０は、熱源２２として使用することができる。後者の実施形態においては、パルス爆発燃焼器１０による直接加熱を使用するか又はパルス爆発燃焼器１０により加熱された中間流体によって熱を供給するかのいずれかにすることができる。別の例示的な熱源は、タービン３０からの排気流であり、これについては以下で極めて詳細に説明する。別の実施形態においては、燃料プレコンディショナ２０は、熱源２２と燃料の熱分解を高めるようになった触媒２６との両方を含む。使用する特定の触媒は、熱分解する燃料の種類に応じて変わり、例示的な触媒には、ゼオライト触媒又はプラチナのような貴金属が含まれる。別の実施形態によると、燃料プレコンディショナ２０は、容器２８内で燃料を熱分解するように構成されたプラズマ源２４を含む。さらに別の実施形態においては、燃料プレコンディショナ２０は、容器２８内で燃料を熱分解するようになった触媒２６を含む。例示的な触媒は、上記に説明している。
【００１２】
パルス爆発燃焼器１０は、主酸化剤と燃料プレコンディショナ２０からの調整済み燃料とを含む混合物を爆発させるようにすることができる。それに代えて、混合物は、図１０に関して以下に説明するように、例えば圧縮空気などの主酸化剤と、調整済み燃料と、例えば酸素又は酸素リッチ流などの二次酸化剤とからなるものとすることができる。酸素は、混合物全体の爆発エネルギーを低下させ、それによって混合物の爆発を強化する。別の実施形態によると、パルス爆発燃焼器１０はさらに、主燃料を受けかつ調整済み燃料と主燃料と主酸化剤とを含む混合物を爆発させ、発生した爆発生成物を排出するようになっている。例示的な主燃料には、天然ガス、蒸留燃料及びガス化固体燃料流のような炭化水素燃料が含まれる。固体燃料流のための例示的な固体燃料には、石炭、農産物及び木材が含まれる。例えば、主燃料は、混合物全体の爆発を強化するために、例えば水素（Ｈ２）のようななお一層軽質の燃料を含むことができる。それに代えて、主燃料は、燃料プレコンディショナ２０によって供給される調整済み燃料よりも重質のものにすることができる。この後者の実施形態においては、より重質な主燃料の爆発性を高めるために、燃料プレコンディショナ２０からの調整済み燃料が使用される。例えば、調整済み燃料は、ＣＯ及びＨ２の混合物とすることができ、主燃料は天然ガス（ＣＨ４）を含むことができる。さらに、明確には示していないが、二次酸化剤はまた、爆発させる混合物内に含まれて、調整済み燃料／主酸化剤／主燃料混合物の爆発を強化することができる。
【００１３】
図１で示す特定の実施形態においては、発電システム１００はさらに、燃料プレコンディショナ２０、パルス爆発燃焼器及びタービン３０の少なくとも１つに空気を供給するように構成された圧縮機４０を含む。例えば、圧縮機４０は、圧縮空気が主酸化剤に含まれた状態で、パルス爆発燃焼器１０に圧縮空気を供給する。圧縮機４０は、図１に示すようにタービン３０によって動力を与えられることができる。
【００１４】
図３を参照して、複合サイクル発電システム２００の実施形態を説明する。図示するように、発電システム２００は、上記の単純サイクル発電システム１００の要素を含む。加えて、発電システム２００はさらに、ランキンボトムサイクル（又は蒸気タービンボトミングサイクル）を含む。図示するように、蒸気タービンアセンブリ１１０は、タービン３０から排気流を受け、この排気流を使用して蒸気を生成し、この蒸気を使用して動力を発生する（発電する）ようになっている。蒸気タービンアセンブリ１１０を組み込むことにより、単純サイクル発電システム１００からの廃熱によって付加的な動力が取り出される利点がある。図３で示す具体的な実施形態においては、蒸気タービンアセンブリ１１０は、蒸気タービン６０、復水器８０及びポンプ７０を含む。蒸気タービン６０は、蒸気を使用して発電するようになっている。復水器８０は、蒸気タービン６０からの排出蒸気（排気）を受けかつ該排出蒸気を凝縮して流体流を供給するようになっている。ポンプ７０は、流体流を受けかつ該流体流を圧送するようになっている。より具体的には、図３に示す実施形態においては、蒸気タービンアセンブリ１１０はさらに、熱回収蒸気発生器９０を含み、該熱回収蒸気発生器９０は、タービン３０から排気流を受け、ポンプ７０からの流体流を受け、排気流を使用して流体流から蒸気を生成するようになっている。
【００１５】
本発明の例示的な発電プラント３００の実施形態を図７及び図８に示す。図示するように、発電プラント３００は、燃料を少なくとも１つの調整済み燃料に改質するようになった少なくとも１つの燃料プレコンディショナ２０を含む。発電プラントはさらに、多数の発電システム１００を含む。各発電システム１００は、図１に関して上記したように、パルス爆発燃焼器１０と、パルス爆発燃焼器１０の下流に配置されたタービン３０とを含む。図７の具体的な実施形態においては、発電システム１００の各々に対して別個の燃料プレコンディショナ２０が設けられる。それに代えて、例えば図８に示すように、１つの燃料プレコンディショナ２０により、調整済み燃料を２つ又はそれ以上の発電システム１００に供給することができる。より具体的な実施形態によると、発電プラント３００はさらに、燃料プレコンディショナ２０、パルス爆発燃焼器１０及びタービン３０の少なくとも１つに空気を供給するように構成された少なくとも１つの圧縮機４０を含む。図７及び図８の具体的な実施形態においては、パルス爆発燃焼器１０の各々に対して、別個の圧縮機４０が設けられる。図示していないが、１つの圧縮機４０により、圧縮空気を２つ又はそれ以上のパルス爆発燃焼器１０に供給することができる。加えて、図８に示す例示的な発電プラント３００はまた、熱回収ユニット９０を含み、該熱回収ユニットは、タービン３０からの排熱を使用して水のような中間液体を加熱して、例えば蒸気を燃料プレコンディショナ２０に供給するなどのように、加熱液体を燃料プレコンディショナ２０に供給するようになっている。
【００１６】
図９を参照して、複合サイクル発電プラント３００の実施形態を説明する。図７及び図８に関して上記した構成要素に加え、発電プラント３００はさらに、少なくとも１つの蒸気タービンアセンブリ１１０を含み、該蒸気タービンアセンブリは、タービン３０の少なくとも１つから排気流を受け、この排気流を使用して蒸気を生成し、この蒸気を使用して発電するようになっている。図９における単一の燃料プレコンディショナ２０と多数の圧縮機４０との使用は、例示的なものである。図７及び図８に関して上記したように、発電システム１００に対して別個の燃料プレコンディショナ２０及び／又は圧縮機４０を使用する。図９に示す例示的な実施形態においては、１つの蒸気タービンアセンブリ１１０は、多数のタービン３０から排気流を受けるようになっている。それに代えて、発電プラント３００の大きさに応じて、幾つかの蒸気タービンアセンブリ１１０を使用することも可能である。図９に示す例示的な実施形態においては、蒸気タービンアセンブリ１１０は、図３に関して上で詳細に説明したように、蒸気タービン６０、復水器８０、ポンプ７０及び熱回収蒸気発生器９０を含む。加えて、熱回収蒸気発生器９０はさらに、図９に破線で示すように、燃料プレコンディショナ２０に蒸気を供給するようにすることができる。例えば図１１は、熱回収蒸気発生器９０から蒸気を受けるリフォーマ４１０を含む複合サイクル発電システム６００を示す。
【００１７】
図４、図５及び図６を参照して、別の発電システム４００の実施形態を説明する。図４に示すように、例えば発電システム４００は、燃料を受けかつ該燃料を改質して改質燃料（改質油）を生成するようになったリフォーマ４１０を含む燃料プレコンディショナ２０を備える。図４の「Ｑ」は、燃焼／部分酸化、電力、及び／又は熱によってリフォーマ４１０にエネルギーを付加することを示す。発電システム４００はさらに、改質油と酸化剤とを受けかつ該改質油及び酸化剤を含む混合物を爆発させて多数の爆発生成物を排出するようになったパルス爆発燃焼器１０を含む。燃料を改質するによって、より爆発性の高い燃料（改質油）が、パルス爆発燃焼器１０に供給される利点がある。図５及び図６の例示的な実施形態においては、発電システム４００はさらに、リフォーマ４１０に水を供給するようになった水供給源４２０と、リフォーマ４１０に燃料を供給するようになった燃料供給源４４０とを含む。リフォーマ４１０は、水を使用して燃料を改質するようになっている。さらに、図４に示す具体的な実施形態においては、発電システム４００はさらに、水供給源４２０からリフォーマ４１０に水を圧送するようになったポンプ４２２を含む。
【００１８】
本明細書で使用する場合、「リフォーマ」という用語は、水と改質可能な燃料との反応によって水素を生成するための装置を意味する。例示的な改質可能な燃料には、例えば天然ガス又は蒸留液体燃料のような炭化水素が含まれる。例示的なリフォーマ４１０は、触媒リフォーマ４１０を含む。水及び炭化水素燃料の混合物を改質する際に、そのようなリフォーマは、一般的に燃料及び触媒に応じて約８００°Ｆ〜約１４００°Ｆの温度範囲で作動する。リフォーマは、水及び燃料混合物を反応させて、多量の水、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素及び種々の随伴微量物質を有する水素（まとめて「改質油」と呼ぶ）を生成する。図４〜図６には、唯１つのリフォーマ４１０を示しているが、同じ又は異なる触媒を有する２つ又はそれ以上のリフォーマ４１０を使用して水素をより効率的に生成できることを理解されたい。
【００１９】
図４〜図６に示すように、発電システム４００はまた、改質油をリフォーマ４１０から受けかつ該改質油をパルス爆発燃焼器１０に供給するようになった改質油収容ユニット４３０を含むことができる。それに代えて、図４〜図６の各々に破線で示すように、改質油はリフォーマ４１０からパルス爆発燃焼器１０に直接供給されてもよい。発電システム４００内に改質油収容ユニット４３０を組み込むことは、リフォーマ４１０の容量及び処理能力とパルス爆発燃焼器１０の燃料消費率とによって決まる。
【００２０】
リフォーマ４１０内部での水素の生成を強化するために、リフォーマ４１０に供給する水及び／又は燃料を予熱することが望ましい。図５に示す具体的な実施形態においては、パルス爆発燃焼器１０は、燃料供給源４４０からの燃料と水供給源４２０からの水とを加熱し、リフォーマ４１０が受ける燃料及び水が加熱された状態になるようになっている。図５の「温燃料」は燃料が蒸気化又は加熱されていることを意味し、図５での語句「温水」は蒸気と加熱水の両方を含む。換言すれば、この実施形態においては、流体は、改質反応を促進するのに十分なほど高温になっている。この加熱は、熱交換器（図５には図示せず）内で行うことができる。それに代えて、パルス爆発燃焼器１０は、中間流体（図示せず）を加熱し、この中間流体によって燃料及び／又は水を間接的に加熱してもよい。この後者の実施形態においては、水（液体又は蒸気状態の）は、燃料を加熱するための中間流体として作用することができる。換言すれば、この特定の実施形態においては、パルス爆発燃焼器は、水を直接的に加熱し、この加熱水で燃料を間接的に加熱する。
【００２１】
発電するために、発電システム４００は、例えば図４〜図６に示すように、パルス爆発燃焼器１０の下流に配置されたタービン３０を含む。タービン３０は、パルス爆発燃焼器１０と流れ連通状態になっている。図６で示す具体的な実施形態においは、発電システム４００はまた、タービン３０から排気流を受けて燃料及び水を加熱するようになった熱交換器を含む。図示しないが、熱交換器４５０はまた、リフォーマに供給される燃料又は水のいずれかを加熱するようにすることができる。
【００２２】
発電システム４００は、（１）改質油及び酸化剤を含む混合物、（２）改質油、主燃料（例えば、天然ガスのような炭化水素燃料）及び酸化剤を含む混合物、（３）改質油、酸化剤及び二次酸化剤（例えば、酸素又は酸素リッチ流）を含む混合物或いは（４）改質油、酸化剤、主燃料及び二次酸化剤を含む混合物を爆発させるように構成されることができる。具体的な実施形態によると、パルス爆発燃焼器１０はさらに、主燃料（例えば図４及び図５に破線で示すような）を受け、主燃料、改質油及び酸化剤を含む混合物を爆発させて、爆発生成物を排出するようになっている。
【００２３】
図１０を参照にして、別の発電システム５００の実施形態を説明する。図１０に示すように、発電システム５００は、空気を受けて酸素リッチ流を供給するようになった酸素リッチ化ユニット５０を含む。酸素リッチ流における例示的な酸素含有量は、約５０〜約９０パーセントの範囲内にある。パルス爆発燃焼器１０は、燃料と酸素リッチ流とを受け、燃料及び酸素リッチ流を含む混合物を爆発させて、多数の爆発生成物を排出するようになっている。タービン３０は、パルス爆発燃焼器１０の下流に配置されかつ該パルス爆発燃焼器１０と流れ連通状態になっている。
【００２４】
例示的な酸素リッチ化ユニット５０は、空気分離ユニット又は薄膜システムを含む。これらのユニットは、酸素リッチ化のための公知のシステムであり、空気分離ユニットは、例えば石炭ガス化複合発電（ＩＧＣＣ）プラント内で従来から使用されている。
【００２５】
図１０の具体的な実施形態においては、酸素リッチ化ユニット５０はさらに、窒素リッチ流を供給するようになっており、タービンは窒素リッチ流を受けるようになっている。この窒素リッチ流は、タービン段部品を冷却しかつタービンを駆動するのに役立つ冷却流として両方に機能する利点がある。さらに、図１０に明確には示していないが、窒素リッチ流の少なくとも１部を使用して、パルス爆発燃焼器１０を冷却することができる。
【００２６】
より具体的には、発電システム５００はまた、ベース燃料を少なくとも１つの調整済み燃料に改質するようになった燃料プレコンディショナ２０を含み、パルス爆発燃焼器１０が受けかつ爆発させる燃料が、図１０に示すように調整済み燃料を含むようになる。加えて、パルス爆発燃焼器１０はさらに、図１０に破線で示すように、主燃料を受けるようにすることができる。この実施形態においては、パルス爆発燃焼器が受けかつ爆発させる燃料は、調整済み燃料と主燃料とを含む。上記のように、例示的な燃料プレコンディショナ２０は、ベース燃料を受けかつ該ベース燃料を改質して、改質油を生成するようになったリフォーマ４１０である。この具体的な実施形態においては、パルス爆発燃焼器１０が受けかつ爆発させる燃料は、改質油を含む。
【００２７】
図１０の発電システム５００の実施形態はさらに、燃料プレコンディショナ２０、パルス爆発燃焼器１０及びタービン３０の少なくとも１つに圧縮空気を供給するように構成された圧縮機４０を含む。図１０に示す具体的な実施形態においては、圧縮機４０は、パルス爆発燃焼器１０に圧縮空気を供給するようになっており、パルス爆発燃焼器は、調整済み燃料、酸素リッチ流及び圧縮空気を含む混合物を爆発させて複数の爆発生成物を排出するようになっている。１つの実施例によると、酸素リッチ流は、例えば空気質量流量の約２％が酸素であるような、空気質量流量のほんの少しのパーセンテージを構成する。
【００２８】
本明細書では本発明の一部の特徴のみを示しかつ説明してきたが、当業者は多くの改良及び変更を思い付くであろう。特許請求の範囲に記載した参照符号は、本発明の技術的範囲を狭めることを意図するものではなく、それらの理解を容易にするためのものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の発電システムの実施形態を示す図。
【図２】図１の発電システム用の燃料の爆発性を強化するための幾つかの燃料プリコンディショニング法を示す図。
【図３】本発明の複合サイクル発電システムを示す図。
【図４】本発明の改質を組み込んだ別の発電システムの実施形態を示す図。
【図５】リフォーマを含む発電システムを示す図。
【図６】リフォーマを含む別の発電システムを示す図。
【図７】本発明の例示的な発電プラントの実施形態を示す図。
【図８】発電プラントの別の構成を示す図。
【図９】本発明の例示的な複合サイクル発電プラントの実施形態を示す図。
【図１０】酸素リッチ化ユニットを含む別の発電システムの実施形態を示す図。
【図１１】本発明のリフォーマを含む別の複合発電システムの実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１０  パルス爆発燃焼器
２０  燃料プレコンディショナ
２２  熱源
２４  プラズマ源
２６  触媒
３０  タービン
４０  圧縮機
６０  蒸気タービン
７０  ポンプ
８０  復水器
９０  熱回収蒸気発生器
１００  発電システム
１１０  蒸気タービンアセンブリ
２００  複合サイクル発電システム
４１０  リフォーマ
【図１】
2005155632.tif 000003
【図２】
2005155632.tif 000004
【図３】
2005155632.tif 000005
【図４】
2005155632.tif 000006
【図５】
2005155632.tif 000007
【図６】
2005155632.tif 000008
【図７】
2005155632.tif 000009
【図８】
2005155632.tif 000010
【図９】
2005155632.tif 000011
【図１０】
2005155632.tif 000012
【図１１】
2005155632.tif 000013
【外国語明細書】
2005155632000001.pdf