发电系统
阅读：339发布：2023-03-14
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1.一种发电系统，其特征在于，具有：燃料电池；
燃气轮机，其具有压缩机与燃烧器；
第1压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃烧器；
第2压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃料电池；
排出空气供应管线，其将从所述燃料电池排出的排出空气供应至所述燃烧器；
第1燃气供应管线，其将第1燃气供应至所述燃烧器；
第2燃气供应管线，其将第2燃气供应至所述燃料电池；
排出燃气供应管线，其将从所述燃料电池排出的排出燃气供应至所述燃烧器；
加热装置，其加热通过所述第1燃气供应管线供应至所述燃烧器的第1燃气。
2.如权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述加热装置为热交换器。
3.如权利要求2所述的发电系统，其特征在于，所述热交换器在流动于所述排出空气供应管线的排出空气，与流动于所述第1燃气供应管线的第1燃气之间进行热交换。
4.如权利要求2所述的发电系统，其特征在于，所述热交换器在流动于所述排出燃气供应管线的排出燃气，与流动于所述第1燃气供应管线的第1燃气之间进行热交换。
5.如权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述加热装置具有：第1热交换器，其在流动于排出空气供应管线的排出空气与热交换介质之间进行热交换；第2热交换器，其在热交换于所述第1热交换器的热交换介质与流动于所述第1燃气供应管线的第1燃气之间进行热交换。
6.如权利要求1～5中任一项所述的发电系统，其特征在于，设置有混合器，所述混合器混合流动于所述排出燃气供应管线的排出燃气，及由所述加热装置加热的第1燃气。
发电系统
技术领域
背景技术
[0002] 众所周知，固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell)以下称为SOFC，是一种用途较广的高效率燃料电池。在该SOFC中，为了提高离子传导率设定的工作温度较高，因此，作为向空气极一侧供应的空气即氧化剂，能够使用从燃气轮机的压缩机喷出的压缩空气。另外，SOFC能够将排出的高温的排出燃气作为燃气轮机的燃烧器的燃料而使用。
[0003] 因此，例如正如下述专利文献1所述，作为能够实现高效率发电的发电系统，提出了各种由SOFC、燃气轮机以及蒸汽轮机组合而成的发电系统。在该专利文献1所述的复合系统中，燃气轮机具有：将空气压缩后供应给SOFC的压缩机；由从该SOFC排出的排出燃气及压缩空气生成燃烧气体的燃烷器。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：日本专利特开2009-205930号公报
[0007] 发明拟解决的问题
[0008] 如上所述，在以往的发电系统中，燃烧器利用从SOFC排出的排出燃气及另行供应的燃气，生成燃烧气体。在这种情况下，从SOFC排出的排出燃气为约400℃，另行供应的燃气为常温例如约15℃，因此，两者之间将产生较大的温差。因此，需要对供应排出燃气或燃气的导管等实施热伸长对策。另外，为了均匀地混合排出燃气与燃气，也有在燃烧器的上流导管设置混合器的情况。通过设置该混合器，能够均匀地混合低热量的排出燃气与高热量的燃气。但是，排出燃气与燃气之间存在较大的温差，因此，需要向混合器或其周边导管，例如将排出燃气或燃气供应至混合器的导管等，实施热伸长对策。
发明内容
[0009] 本发明的目的在于，为解决上述课题提供一种即使排出燃气与燃气之间存在较大的温差，也可不需要混合器或其周边导管的热伸长对策的发电系统。
[0010] 为实现上述目的，本发明的发电系统的特征在于，具有：燃料电池；燃气轮机，其具有压缩机与燃烧器；第1压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃烧器；第2压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃料电池；排出空气供应管线，其将从所述燃料电池排出的排出空气供应至所述燃烧器；第1燃气供应管线，其将第1燃气供应至所述燃烧器；第2燃气供应管线，其将第2燃气供应至所述燃料电池；排出燃气供应管线，其将从所述燃料电池排出的排出燃气供应至所述燃烧器；加热装置，其加热通过所述第1燃气供应管线供应至所述燃烧器的第1燃气。
[0011] 从而，由于第1燃气在通过第1燃气供应管线时被加热装置加热，因此排出燃气与第1燃气的温差减少，温度相近的第1燃气与排出燃气被供应至燃烧器，从而燃气轮机燃烧器能够同时高效率燃烧排出燃气与第1燃气，生成最合适的燃烧气体，并且能够确保在燃气轮机燃烧器中稳定燃烧而提高发电效率。
[0013] 从而，由于将加热装置设为热交换器，能够高效率的使用热能，且由于不需要其他燃烧器等，因此能够抑制高成本化。
[0014] 本发明的发电系统，其特征在于，所述热交换器在流动于所述排出空气供应管线的排出空气，与流动于所述第1燃气供应管线的第1燃气之间进行热交换。
[0015] 从而，通过对排出空气与第1燃气进行热交换来加热第1燃气，因此，能够高效率加热第1燃气，另外，能够降低高温的排出空气的温度，且能够简化该排出空气的供应设备而降低制造成本。
[0016] 本发明的发电系统，其特征在于，所述热交换器在流动于所述排出燃气供应管线的排出燃气，与流动于所述第1燃气供应管线的第1燃气之间进行热交换。
[0017] 从而，通过对排出燃气与第1燃气进行热交换来加热第1燃气，因此，能够高效率加热第1燃气，另外，通过降低排出燃气的温度，能够极力减少该排出燃气与第1燃气之间的温差。
[0018] 本发明的发电系统，其特征在于，所述加热装置具有：第1热交换器，其在流动于排出空气供应管线的排出空气与热交换介质之间进行热交换；第2热交换器，其在经所述第1热交换器热交换的热交换介质与流动于所述第1燃气供应管线的第1燃气之间进行热交换。
[0019] 从而，第1燃气从由排出空气加热的热交换介质中获取热能而被加热，因此，能够防止燃气之间的热交换而确保其安全性。
[0020] 本发明的发电系统，其特征在于，设置有混合器，该混合器混合流动于所述排出燃气供应管线的排出燃气，及由所述加热装置加热的第1燃气。
[0021] 从而，将排出燃气与被加热的第1燃气用混合器混合后供应至燃烧器，排出燃气与第1燃气的温差减少，因此，能够对两者进行适当的混合，且能够提高于燃烧器中的燃烧效率。
[0022] 发明效果
[0023] 根据本发明的发电系统，由于设置有加热装置，该加热装置加热通过第1燃气供应管线供应至燃烧器的第1燃气，因此，能够高效率燃烧排出燃气与第1燃气，生成最佳的燃烧气体，且能够确保在燃气轮机燃烧器中的稳定燃烧而提高发电效率。附图说明
[0024] 图1是表示本发明的实施例1所涉及的发电系统中的燃气的供应管线的概要图。
[0025] 图2是表示实施例1的发电系统的结构概要图。
[0026] 图3是表示本发明的实施例2所涉及的发电系统中的燃气的供应管线的概要图。
[0027] 图4是表示本发明的实施例3所涉及的发电系统中的燃气的供应管线的概要图。
具体实施方式
[0028] 以下参照附图，详细说明本发明所涉及的发电系统的优选实施例。另外，本发明并不限定于该实施例，且，在存在多个实施例的情况下，也包括将各实施例加以组合而构成的实施例。
[0029] 实施例1
[0030] 实施例1的发电系统是由固体氧化物燃料电池，以下称为SOFC、燃气轮机以及蒸汽轮机组合而成的三重联合循环，该三重联合循环的注册商标为Triple Combined Cycle。该三重联合循环通过在燃气轮机联合循环发电(GTCC)的上游侧设置SOFC，能够通过SOFC、燃气轮机、蒸汽轮机这三个阶段进行发电，因此能够实现极高的发电效率。另外，在以下说明中，作为本发明的燃料电池适用固体氧化物燃料电池进行说明，但并不限定于此种形式的燃料电池。
[0031] 图1为表示本发明的实施例1所涉及的发电系统中的燃气的供应管线的概要图；图2是表示实施例1的发电系统的结构概要图。
[0032] 实施例1中，如图2所示，发电系统10具有燃气轮机11、发电机12、SOFC13、蒸汽轮机14以及发电机15。该发电系统10构成为：通过组合利用燃气轮机11的发电、利用SOFC13的发电、以及利用蒸汽轮机14的发电，可获得较高的发电效率。
[0033] 燃气轮机11具有压缩机21、燃烧器22、涡轮机23，压缩机21和涡轮机23可通过旋转轴24一体旋转地进行连接。压缩机21将从空气吸入管线25吸入的空气A进行压缩。燃烧器22将从压缩机21通过第1压缩空气供应管线26供应的压缩空气A1，以及供应自第1燃气供应管线27的燃气L1混合后，进行燃烧。涡轮机23借助从燃烧器22通过排气供应管线28供应的燃烧气体G1进行旋转。另外，虽未图示，涡轮机23通过机室供应利用压缩机21压缩的压缩空气A1，并将该压缩空气A1作为冷却空气来冷却叶片等。发电机12与涡轮机23设置在同轴上，能够通过旋转涡轮机23来发电。另外，此处，作为供应至燃烧器22的燃气L1，使用例如液化天然气(LNG)。
[0034] SOFC13通过供应作为还原剂的高温燃气及作为氧化剂的高温空气即氧化性气体，在规定的运行温度下发生反应，进行发电。该SOFC13构成为：在压力容器内收容空气极、固体电解质和燃料极。通过将利用压缩机21压缩的部分压缩空气A2供应至空气极，将燃气L2供应至燃料极，进行发电。另外，此处，作为供应至SOFC13的燃气L2，例如可使用液化天然气(LNG)、氢(H2)和一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)等烃类气体、以及利用煤炭等碳质原料的气化设备制成的气体。此外，供应至SOFC13的氧化性气体是含氧量约为15％～30％的气体，作为代表优选为空气，但除了空气以外还可使用燃烧排气和空气的混合气体或氧气和空气的混合气体等。以下，将供应至SOFC13的氧化性气体称为空气。
[0035] 该SOFC13连接着从第1压缩空气供应管线26分叉的第2压缩空气供应管线31，并且将压缩机21压缩的部分压缩空气A2供应至空气极的导入部。该第2压缩空气供应管线31上，沿着压缩空气A2的流动方向设有可调节要供应的空气量的控制阀32，以及可将压缩空气A2进行升压的鼓风机33即增压机。控制阀32设置在第2压缩空气供应管线31中压缩空气A2的流动方向的上游侧，鼓风机33设置在控制阀32的下游侧。SOFC13连接着排空气管线34，该排空气管线34排出空气极中使用的压缩空气A3即排出空气。该排空气管线34分叉为将空气极中使用的压缩空气A3排出到外部的排出管线35，以及连接至燃烧器22的压缩空气循环管线36。排出管线35设有可调节要排出的空气量的控制阀37，压缩空气循环管线36设有可调节要循环的空气量的控制阀38。
[0036] 此外，SOFC13设有将燃气L2供应至燃料极的导入部的第2燃气供应管线41。第2燃气供应管线41设有可调节要供应的燃气量的控制阀42。SOFC13连接有排燃料管线43，该排燃料管线43排出燃料极中使用的排出燃气L3。该排燃料管线43分叉为排出至外部的排出管线44以及与燃烧器22连接的排出燃气供应管线45。排出管线44设有可调节要排出的燃气量的控制阀46，排出燃气供应管线45上，沿排出燃气L3的流动方向设置有可调节要供应的燃气量的控制阀47以及可将排出燃气L3升压的鼓风机48。控制阀47设置在排出燃气供应管线45中排出燃气L3的流动方向的上游侧，鼓风机48设置在控制阀47的下游侧。
[0037] 此外，SOFC13设有连接排燃料管线43与第2燃气供应管线41的燃气再循环管线49。燃气再循环管线49设有将排燃料管线43的排出燃气L3再循环至第2燃气供应管线
41的再循环鼓风机50。
41的再循环鼓风机50。
[0038] 蒸汽轮机14通过由废热回收锅炉(HRSG)51生成的蒸汽，旋转涡轮机52。蒸汽轮机14即涡轮机52在其与废热回收锅炉51之间，设置有蒸汽供应管线54和供水管线55。而且，供水管线55设置有冷凝器56和供水泵57。废热回收锅炉51连接着来自燃气轮机
11即涡轮机23的排气管线53，且通过在从排气管线53供应的高温的排气G2与从供水管线55供应的水之间进行热交换，生成蒸汽S。发电机15与涡轮机52设置在同轴上，能够通过旋转涡轮机52来发电。另外，通过废热回收锅炉51被回收热量后的排气G2，将在被去除有害物质之后，释放到大气中。
11即涡轮机23的排气管线53，且通过在从排气管线53供应的高温的排气G2与从供水管线55供应的水之间进行热交换，生成蒸汽S。发电机15与涡轮机52设置在同轴上，能够通过旋转涡轮机52来发电。另外，通过废热回收锅炉51被回收热量后的排气G2，将在被去除有害物质之后，释放到大气中。
[0039] 在此，说明实施例1的发电系统10的动作。启动发电系统10时，依序启动燃气轮机11、蒸汽轮机14以及SOFC13。
[0040] 首先，在燃气轮机11中，压缩机21压缩空气A，燃烧器22将压缩空气A1和燃气L1混合后进行燃烧，并且涡轮机23通过燃烧气体G1进行旋转，从而发电机12开始发电。接着，在蒸汽轮机14中，通过由废热回收锅炉51生成的蒸汽S使涡轮机52旋转，从而发电机15开始发电。
[0041] 然后，为了启动SOFC13，从压缩机21供应压缩空气A2，开始SOFC13的加压的同时开始加热。在闭合排出管线35的控制阀37和压缩空气循环管线36的控制阀38，并且停止第2压缩空气供应管线31的鼓风机33的状态下，将控制阀32仅打开规定开度。于是，将利用压缩机21压缩的部分压缩空气A2从第2压缩空气供应管线31供应至SOFC13侧。由此，SOFC13的空气极侧的压力会由于被供应压缩空气A2而上升。
[0042] 另一方面，SOFC13的燃料极侧中，供应燃气L2并开始加压。在闭合排出管线44的控制阀46和排出燃气供应管线45的控制阀47，并且停止鼓风机48的状态下，打开第2燃气供应管线41的控制阀42，同时驱动燃气再循环管线49的再循环鼓风机50。于是，燃气L2从第2燃气供应管线41供应至SOFC13，同时排出燃气L3通过燃气再循环管线49进行再循环。因此，SOFC13的燃料极侧的压力会由于被供应燃气L2而上升。
[0043] 而且，SOFC13的空气极侧的压力变为压缩机21的出口压力后，将控制阀32完全打开，同时驱动鼓风机33。与此同时，打开控制阀37，从排出管线35排出来自SOFC13的压缩空气A3。于是，压缩空气A2通过鼓风机33供应至SOFC13侧。与此同时，打开控制阀46，从排出管线44排出来自SOFC13的排出燃气L3。然后，SOFC13中空气极侧的压力和燃料极侧的压力达到目标压力后，SOFC13的加压结束。
[0044] 然后，在SOFC13的反应即发电稳定，并且压缩空气A3与排出燃气L3的成分稳定后，闭合控制阀37，另一方面打开控制阀38。于是，来自SOFC13的压缩空气A3从压缩空气循环管线36供应至燃烧器22。此外，闭合控制阀46，另一方面打开控制阀47，驱动鼓风机48。于是，来自SOFC13的排出燃气L3从排出燃气供应管线45供应至燃烧器22。此时，减少从第1燃气供应管线27供应至燃烧器22的燃气L1。
[0045] 在此，发电机12在燃气轮机11的驱动下进行发电，SOFC13进行发电，发电机15在蒸汽轮机14的驱动下进行发电，通过这些所有的发电，发电系统10实现稳定运转。
[0046] 可是在燃气轮机11中，燃烧器22燃烧混合气体，生成燃气并输送至涡轮机23。上述混合气体为从SOFC13排出的排出燃气L3与另行供应的燃气L1的混合气体。在这种情况下，从SOFC13排出的排出燃气L3为约400℃，燃气L1为常温例如约15℃，因此，两者之间存在较大的温差。因此，很难在燃烧器22内充分混合高温的排出燃气与低温的燃气L1。
[0047] 于是，在实施例1的发电系统10中，如图1所示，作为加热装置设置有热交换器61。该加热装置加热通过第1燃气供应管线27供应至燃烧器22的燃气即第1燃气L1。该热交换器61在流动于排出空气供应管线36的排出空气A3与流动于第1燃气供应管线27的燃气L1之间进行热交换。
[0048] 具体而言，燃烧器22从第1空气供应管线26被供应由压缩机21压缩的压缩空气A1的同时，从压缩空气循环管线36通过热交换器61被供应从SOFC13排出的压缩空气A3。因为该压缩空气A3将成为约600℃的高温，热交换器61在高温的压缩空气A3与常温的燃气L1之间进行热交换，并将加热后的燃气L1供应给燃烧器22。
[0049] 因此，燃气L1通过压缩空气A3加热成为与排出燃气L3相近的温度，燃气L1与排出燃气L3在燃烧器22中被适当地混合。另外，压缩空气A3通过加热燃气L1而温度下降，压缩空气A1与压缩空气A3在燃烧器22中被适当地混合。其结果为，燃烧器22能够高效率混合并燃烧燃气L1、排出燃气L3、压缩空气A1、压缩空气A3。
[0050] 如上所述，实施例1的发电系统，其设置有：燃气轮机11，其具有压缩机21与燃烧器22；SOFC13；第1压缩空气供应管线26，其将用压缩机21压缩的压缩空气A1供应至燃烧器22；第2压缩空气供应管线31，其将用压缩机22压缩的一部分压缩空气A2供应至SOFC13；排出空气供应管线36，其将从SOFC13排出的排出空气A3供应至燃烧器22；第1燃气供应管线27，其将燃气L1供应至燃烧器22；第2燃气供应管线41，其将燃气L2供应至SOFC13；排出燃气供应管线45，其将从SOFC13排出的排出燃气L3供应至燃烧器22；作为加热装置的热交换器61，其加热通过第1燃气供应管线27供应至燃烧器22的燃气L1。
[0051] 从而，燃气L1在通过第1燃气供应管线27时被热交换器61加热，由此，减少了排出燃气L3与燃气L1的温差，而不需燃烧器22周边导管的热伸长对策。另外，燃烧器22被供应有温度相近的燃气L1与排出燃气L3，因此，能够混合并燃烧燃气L1与排出燃气L3而生成燃烧气体G1，且能够确保在燃烧器22中的稳定燃烧。
[0052] 在这种情况下，通过将燃气L1由热交换器61加热，能够高效率的使用热能，且由于不需要其他燃烧器等，因此能够抑制高成本化。
[0053] 实施例1的发电系统中，热交换器61在流动于排出空气供应管线36的压缩空气A3与流动于第1燃气供应管线27的燃气L1之间进行热交换。从而，由压缩空气A3加热燃气L1，能够高效率加热燃气11。另外，能够降低高温的压缩空气A3的温度，使用于该排出空气供应管线36的导管等供应设备的材料无需为特别材料，从而能够简化结构而降低制造成本。进一步，燃烧器22的入口部分的燃料温度变高，从而能够提高燃烧效率而提高燃气轮机11的性能。
[0054] 在上述的实施例1中，说明了热交换器61在压缩空气A3与燃气L1之间进行热交换，但也可以是在流动于排出燃气供应管线45的排出燃气L3与燃气L1之间进行热交换的结构。
[0055] 实施例2
[0056] 图3为表示本发明的实施例2所涉及的发电系统中的燃气的供应管线的概要图。另外，对于功能与上述实施例相同的构件，将标注相同的符号，并省略详细说明。
[0057] 在实施例2的发电系统中，如图3所示，与实施例1同样的作为加热装置设置有热交换器61。该加热装置加热通过第1燃气供应管线27供应至燃烧器22的燃气即第1燃气L1。该热交换器61在流动于排出空气供应管线36的压缩空气A3与流动于第1燃气供应管线27的燃气L1之间进行热交换。另外，在实施例2的发电系统中，设置有混合器62，该混合器62混合流动于排出燃气供应管线45的排出燃气L3与由热交换器61加热的燃气L1。
[0058] 具体而言，燃烧器22从第1空气供应管线26被供应由压缩机21压缩的压缩空气A1的同时，从压缩空气循环管线36通过热交换器61被供应从SOFC13排出的压缩空气A3。因为该压缩空气A3将成为约600℃的高温，热交换器61在高温的压缩空气A3与常温的燃气L1之间进行热交换，并将加热后的燃气L1供应给混合器62。此外，混合器62将被加热的燃气L1及来自排出燃气供应管线45的排出燃气L3混合后，将混合燃气从混合燃气供应管线63供应至燃烧器22。
[0059] 因此，燃气L1通过压缩空气A3加热成为与排出燃气L3相近的温度，燃气L1与排出燃气L3由混合器62适当地进行混合后被供应至燃烧器22。另外，压缩空气A3通过加热燃气L1而温度下降，压缩空气A1与压缩空气A3在燃烧器22中被适当地混合。其结果为，燃烧器22能够高效率混合并燃烧燃气L1、排出燃气L3、压缩空气A1、压缩空气A3。
[0060] 如上所述，实施例2的发电系统，设置有作为加热装置的热交换器61，该热交换器61加热通过第1燃气供应管线27供应至燃烧器22的燃气L1，并且设置有混合器62，该混合器62混合流动于排出燃气供应管线45的排出燃气L3，及由热交换器61加热的燃气L1。
[0061] 从而，燃气L1在通过第1燃气供应管线27时被热交换器61加热，由此，减少了排出燃气L3与燃气L1的温差，温度相近的燃气L1与排出燃气L3被供应至混合器62。因此，不需要混合器62的热伸长对策或混合器62周边导管的热伸长对策。混合器62中，将被加热的燃气L1与高温的排出燃气L3混合后供应至燃烧器22，排出燃气L3与燃气L1的温差减少，因此，可将两者适当地混合。燃烧器22中，能够燃烧燃气L1与排出燃气L3的混合燃气而生成燃烧气体G1，且能够确保在燃烧器22中稳定燃烧而提高燃烧效率。另外，能够降低高温的压缩空气A3的温度，使用于该排出空气供应管线的导管等供应设备的材料无需为特别材料，从而能够简化结构而降低制造成本。进一步，燃烧器22的入口部分的燃料温度变高，从而能够提高燃烧效率而提高燃气轮机11的性能。
[0062] 在上述的实施例2中，说明了热交换器61在压缩空气A3与燃气L1之间进行热交换，但也可以是在流动于排出燃气供应管线45的排出燃气L3与燃气L1之间进行热交换的结构。
[0063] 实施例3
[0064] 图4为表示本发明的实施例3所涉及的发电系统中的燃气的供应管线的概要图。另外，对于功能与上述实施例相同的构件，将标注相同的符号，并省略详细说明。
[0065] 在实施例3的发电系统中，如图4所示，作为加热通过第1燃气供应管线27供应至燃烧器22的燃气即第1燃气L1的加热装置设置有热交换器。该热交换器在流动于排出空气供应管线36的压缩空气A3与流动于第1燃气供应管线27的燃气L1之间进行热交换。该热交换器具有：第1热交换器72，其在流动于排出空气供应管线36的压缩空气A3与流动于蒸汽输送管线71的蒸汽即热交换介质之间进行热交换；第2热交换器73，其在经第1热交换器72热交换的蒸汽与流动于第1燃气供应管线27的燃气L1之间进行热交换。而且，作为该热交换介质的蒸汽，例如可使用生成于废热回收锅炉51的蒸汽。
[0066] 具体而言，燃烧器22从第1空气供应管线26被供应由压缩机21压缩的压缩空气A1。从SOFC13排出的压缩空气A3为约600℃的高温，且从压缩空气循环管线36被供应至热交换器72。另外，从SOFC13排出的排出燃气L3为约400℃，且从排出燃气供应管线45被供应至燃烧器22。第1热交换器72，通过在流动于排出空气供应管线36的压缩空气A3与流动于蒸汽输送管线71的蒸汽之间进行热交换，而加热蒸汽。其次，第2热交换器73，通过在被加热的蒸汽与流动于第1燃气供应管线27的燃气L1之间进行热交换，而加热燃气L1。从而，加热后温度下降的压缩空气A3被供应至燃烧器22的同时，被加热后温度上升的燃气L1被供应至燃烧器22。
[0067] 如上所述，燃气L1通过蒸汽由压缩空气A3被加热而温度上升。由此，燃气L1与排出燃气L3的温度相近，在燃烧器22中被适当地混合。其结果为，燃烧器22能够高效率混合并燃烧燃气L1、排出燃气L3、压缩空气A1、压缩空气A3。
[0068] 如上所述，实施例3的发电系统，设置有在流动于排出燃气供应管线45的排出燃气L3与流动于第1燃气供应管线27的燃气L1之间进行热交换的第1热交换器72，及第2热交换器73。
[0069] 从而，燃气L1在通过第1燃气供应管线27时被第2热交换器73加热，由此，减少了排出燃气L3与燃气L1的温差，而不需要燃烧器22周边导管的热伸长对策。另外，燃烧器22被供应有温度相近的燃气L1与排出燃气L3，因此，能够同时高效率燃烧燃气L1与排出燃气L3而生成燃烧气体G1，且能够确保在燃烧器22中的稳定燃烧。
[0070] 在这种情况下，通过由压缩空气A3加热燃气L1，能够高效率加热燃气L1，且能够极力减少排出燃气L3与燃气L1之间的温差。另外，由于热交换压缩空气A3的温度下降，因此，使用于排出空气供应管线36的导管等供应设备的材料无需为特别材料，从而能够简化结构而降低制造成本。进一步，燃烧器22的入口部分的燃料温度变高，从而能够提高燃烧效率而提高燃气轮机11的性能。
[0071] 实施例3的发电系统中，设置有：第1热交换器72，其在流动于排出燃气供应管线45的排出燃气L3与蒸汽之间进行热交换；第2热交换器73，其在经第1热交换器72热交换的蒸汽与流动于第1燃气供应管线27的燃气L1之间进行热交换。从而，燃气L1从由排出燃气L3加热的蒸汽中获取热能而被加热，因此，能够防止燃气L1、L3之间的热换而确保其安全性。
[0072] 在上述的实施例3中，说明了热交换器72在压缩空气A3与蒸汽之间进行热交换，但也可以是在流动于排出燃气供应管线45的排出燃气L3与蒸汽之间进行热交换的结构。而且，在该实施例3中，与实施例2同样，也可设置混合器，该混合器混合流动于排出燃气供应管线45的排出燃气L3，及由热交换器61加热的燃气L1。
[0073] 另外，在上述的实施例中，将本发明的加热装置设定为了热交换器，但也可使用燃烧器等其他加热装置。
[0074] 符号说明
[0075] 10 发电系统
[0076] 11 燃气轮机
[0077] 12 发电机
[0078] 13 固体氧化物燃料电池(SOFC)
[0079] 14 蒸汽轮机
[0080] 15 发电机
[0081] 21 压缩机
[0082] 22 燃烧器
[0083] 23 涡轮机
[0084] 26 第1压缩空气供应管线
[0085] 27 第1燃气供应管线
[0086] 31 第2压缩空气供应管线
[0088] 33 鼓风机
[0089] 34 排空气管线
[0090] 36 压缩空气循环管线(排出空气供应管线)
[0091] 41 第2燃气供应管线
[0092] 93 控制阀
[0093] 43 排燃料管线
[0094] 45 排出燃气供应管线
[0095] 49 燃气再循环管线
[0096] 61 热交换器(加热装置)
[0097] 62 混合器
[0098] 63 混合燃气供应管线
[0099] 71 蒸汽输送管线
[0100] 72 第1热交换器(加热装置)
[0101] 73 第2热交换器(加热装置)
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