卻空氣對葉片等進行冷卻。發(fā)電機112與渦輪機123設置在同一條軸上，從而能夠通過渦輪機123旋轉而進行發(fā)電。另外，在此，作為供給燃燒器122的燃料氣體L101，使用例如液化天然氣(LNG)。
[0081]SOFCl 13通過接收作為還原劑的高溫燃料氣體和作為氧化劑的高溫空氣(氧化性氣體)，并且在規(guī)定的工作溫度下反應從而進行發(fā)電。該S0FC113將空氣極、固體電解質以及燃料極收納在壓力容器內(nèi)而構成。通過在空氣極接收被壓縮機121壓縮過的壓縮空氣A102，在燃料極接收燃料氣體而進行發(fā)電。另外，在此，作為供給S0FC113的燃料氣體L102，使用例如液化天然氣(LNG)、氫氣(H2)以及一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)等烴類氣體、通過煤炭等碳質原料的氣化設備而制成的氣體。另外，供給S0FC113的氧化性氣體是含有約15 %?30 %氧氣的氣體，作為代表例，優(yōu)選為空氣，但是，除了空氣之外，還可以使用燃燒廢氣與空氣的混合氣體、或者氧氣與空氣的混合氣體等(以下，將供給S0FC113的氧化性氣體稱為“空氣”)。
[0082]該SOFCl 13連接有從第I壓縮空氣供給管線126分叉出的第2壓縮空氣供給管線(壓縮空氣供給管線)131，從而能夠將被壓縮機121壓縮過的一部分壓縮空氣A102供至空氣極的導入部。在該第2壓縮空氣供給管線131中，沿著空氣的流動方向而設有能夠調(diào)節(jié)所供給的空氣量的控制閥132，以及能夠對壓縮空氣A102進行增壓的鼓風機133。控制閥132設置在第2壓縮空氣供給管線131中的空氣的流動方向的上游側，鼓風機133設置在控制閥132的下游側。S0FC113連接有用于排出空氣極中使用過的廢空氣A103的廢空氣管線134。該廢空氣管線134分叉為將空氣極中使用過的廢空氣A103排至外部的排出管線135，以及與燃燒器122連接的壓縮空氣循環(huán)管線136。排出管線135中設有能夠調(diào)節(jié)排出的空氣量的控制閥137，壓縮空氣循環(huán)管線136中設有能夠調(diào)節(jié)循環(huán)的空氣量的控制閥138。
[0083]另外，SOFC113設有向燃料極的導入部供給燃料氣體L102的第2燃料氣體供給管線141。第2燃料氣體供給管線141中設有能夠調(diào)節(jié)所供給的燃料氣體量的控制閥142。SOFCl 13連接有排出燃料極中使用過的廢燃料氣L103的廢燃料管線143。該廢燃料管線143分叉為排至外部的排出管線144，以及與燃燒器122連接的廢燃料氣供給管線145。排出管線144中設有能夠調(diào)節(jié)排出的燃料氣體量的控制閥146，在廢燃料氣供給管線145中，沿著燃料的流動方向而設有能夠調(diào)節(jié)所供給的燃料氣體量的控制閥147，以及能夠對燃料進行增壓的鼓風機148?？刂崎y147設置在廢燃料氣供給管線145中的燃料氣體L103的空氣的流動方向的上游側，鼓風機148設置在控制閥147的燃料氣體L103的流動方向的下游側。
[0084]另外，S0FC113設有將廢燃料管線143與第2燃料氣體供給管線141連接的燃料氣體再循環(huán)管線149。燃料氣體再循環(huán)管線149中設有再循環(huán)鼓風機150，該再循環(huán)鼓風機150使廢燃料管線143中的廢燃料氣L103在第2燃料氣體供給管線141中再循環(huán)。
[0085]蒸汽輪機114通過廢熱回收鍋爐(HRSG) 151中生成的蒸汽而使渦輪機152進行旋轉。該廢熱回收鍋爐151連接有來自燃氣輪機111 (渦輪機123)的廢氣管線153，通過在空氣與高溫的廢氣GlOO之間進行熱交換，從而生成蒸汽S100。在蒸汽輪機114(渦輪機152)，其與廢熱回收鍋爐151之間設有蒸汽供給管線154和供水管線155。而且，在供水管線155中設有冷凝器156和供水泵157。發(fā)電機115，與渦輪機152設置在同一條軸上，從而能夠通過渦輪機152旋轉而進行發(fā)電。另外，在廢熱回收鍋爐151中回收熱量后的廢氣GlOO，在將有害物質除去后被釋放至大氣中。
[0086]在此，對于本實施例2的發(fā)電系統(tǒng)110的動作進行說明。在啟動發(fā)電系統(tǒng)110時，按照燃氣輪機111、蒸汽輪機114、S0FC113的順序依次進行啟動。
[0087]首先，在燃氣輪機111中，壓縮機121將空氣AlOO加以壓縮，燃燒器122將壓縮空氣AlOl與燃料氣體LlOl加以混合后進行燃燒，渦輪機123在廢氣GlOO的作用下進行旋轉，從而使發(fā)電機112開始進行發(fā)電。接著，在蒸汽輪機114中，通過廢熱回收鍋爐151所生成的蒸汽SlOO而使渦輪機152進行旋轉，由此使發(fā)電機115開始進行發(fā)電。
[0088]接著，在SOFCl 13中，首先供給壓縮空氣A102，并在開始增壓的同時開始進行加熱。在將排出管線135的控制閥137和壓縮空氣循環(huán)管線136的控制閥138關閉，且使第2壓縮空氣供給管線131的鼓風機133停止的狀態(tài)下，將控制閥132打開規(guī)定開度。于是，從第2壓縮空氣供給管線131向S0FC113側供給被壓縮機121壓縮了的一部分壓縮空氣A102。由此，通過供給壓縮空氣A102而使SOFCl 13側的壓力升高。
[0089]另一方面，在S0FC113中，向燃料極側供給燃料氣體L102，開始進行增壓。在將排出管線144的控制閥146和廢燃料氣供給管線145的控制閥147關閉，且使鼓風機148停止的狀態(tài)下，打開第2燃料氣體供給管線141的控制閥142，并且驅動燃料氣體再循環(huán)管線149的再循環(huán)鼓風機150。于是，從第2燃料氣體供給管線141向S0FC113側供給燃料氣體L102，并且通過燃料氣體再循環(huán)管線149而使廢燃料氣L103再循環(huán)。由此，通過供給燃料氣體L102而使SOFCl 13側的壓力升高。
[0090]然后，當SOFC113的空氣極側的壓力變?yōu)閴嚎s機121的出口壓力時，將控制閥132全開，并且驅動鼓風機133。與此同時，將控制閥137打開，將來自SOFC113的廢空氣A103從排出管線135排出。于是，通過鼓風機133而向SOFC113側供給壓縮空氣A102。與此同時，將控制閥146打開，將來自SOFC113的廢燃料氣L103從排出管線144排出。然后，當SOFCl 13中的空氣極側的壓力和燃料極側的壓力達到目標壓力時，SOFCl 13的增壓完成。
[0091]然后，當S0FC113的反應(發(fā)電)變穩(wěn)定，并且廢空氣A103和廢燃料氣L103的成分變穩(wěn)定后，將控制閥137關閉，同時將控制閥138打開。于是，將來自S0FC113的廢空氣A103從壓縮空氣循環(huán)管線136供至燃燒器122。另外，將控制閥146關閉，同時將控制閥147打開并且驅動鼓風機148。于是，將來自S0FC113的廢燃料氣L103從廢燃料氣供給管線145供至燃燒器122。此時，減少從第I燃料氣體供給管線127供至燃燒器122中的燃料氣體LlOl的量。
[0092]在此，發(fā)電機112在燃氣輪機111的驅動下進行發(fā)電，S0FC113進行發(fā)電，發(fā)電機115在蒸汽輪機114的驅動下進行發(fā)電，從而發(fā)電系統(tǒng)110變?yōu)榉€(wěn)態(tài)運行。
[0093]但是，在普通的發(fā)電系統(tǒng)中，燃氣輪機111的運行狀態(tài)隨發(fā)電狀況而變動。該情況下，壓縮機121的出口壓力變動。例如，當系統(tǒng)的頻率降低時，為了使頻率恢復而提高燃氣輪機111的輸出。也就是說，增加燃料氣體LlOl的投入量。于是，渦輪機123的入口溫度升高。與此相應地，壓縮機121的出口壓力升高。因此，供至S0FC113側的壓縮空氣A102的壓力不穩(wěn)定。S0FC113優(yōu)選將空氣極與燃料極的壓力控制為相同壓力，從而以空氣和燃料不會流入彼此間的穩(wěn)定狀態(tài)運行，當所供給的壓縮空氣A102的壓力不穩(wěn)定時，SOFCl 13的運行狀態(tài)變得不穩(wěn)定，從而有可能導致發(fā)電效率下降。
[0094]因此，在本實施例2的發(fā)電系統(tǒng)110中，如圖4所示，為了使供至S0FC113的壓縮空氣A102的壓力保持恒定，在第2壓縮空氣供給管線131中的鼓風機133與控制閥132之間設有控制閥(壓力控制閥)161，控制裝置(控制部)162對于控制閥161的開度進行控制。另外，控制閥161也可以設置在第2壓縮空氣供給管線131中的鼓風機133的上游側(相比鼓風機133更靠近SOFCl 13側)。
[0095]S卩，當減小控制閥161的開度時，供至SOFCl 13的壓縮空氣A102的流量減少壓力呈下降趨勢，當增大控制閥161的開度時，供至S0FC113中的壓縮空氣A102的流量增大而壓力呈上升趨勢。為了進行該控制，在第2壓縮空氣供給管線131中的控制閥132的下游側且控制閥132與壓縮機121之間，設有用于檢測壓縮空氣A102的第I壓力的第I檢測器163a。進而，在第2壓縮空氣供給管線131中的控制閥161的上游側且控制閥161與鼓風機133之間，設有用于檢測壓縮空氣A102的第2壓力的第2檢測器163b。然后，控制裝置162根據(jù)該檢測器163a、163b檢測出的壓力而對控制閥161的開度進行控制。另外，通過設置于S0FC113的檢測器(S0FC檢測器)164而檢測在S0FC113額定運行狀態(tài)下成為基準的壓力，并將其輸入到控制裝置162中。該檢測器164檢測SOFCl 13的空氣極中的壓力。
[0096]在此，對于上述控制裝置162的控制，即本實施例2的發(fā)電系統(tǒng)110中的S0FC113的運行方法進行說明。
[0097]當SOFCl 13變?yōu)轭~定運行時，控制裝置162將通過設置于SOFCl 13中的檢測器164預先檢測出的壓力作為基準壓力加以存儲。然后，對控制閥161的開度進行控制，使檢測器163a、163b檢測出的壓縮空氣A102的壓力達到規(guī)定壓力，達到該基準壓力。此時，控制裝置162對控制閥161的開度進行控制，使第I檢測器163a檢測出的壓縮空氣A102的壓力達到規(guī)定壓力，用第2檢測器163b檢測出的壓縮空氣A102的壓力，檢查第I檢測器163a檢測出的壓力。
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