JP2001323807A

JP2001323807A - タービン設備

Info

Publication number: JP2001323807A
Application number: JP2000337312A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Tsuji; 正辻
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】燃焼タービンと蒸気タービンとからなるター
ビン設備において、各タービンの作動流体の制御や取り
扱いを容易にする。【解決手段】燃焼タービン４の閉サイクル循環系と第
１蒸気タービン２１の閉サイクル循環系とを排熱回収ボ
イラ６を介在して独立して構成し、それぞれの作動流体
として個別の流体を任意に選定して適用することが可能
となり、作動流体の制御や取り扱いを容易にし、設計の
自由度を向上させると共に性能向上化を容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、H₂O 及びCO₂を作
動媒体とするタービン設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】炭化水素燃料のガスタービンを備えた発
電プラントでは様々な高効率化が図られている。圧縮機
を持たずその代わりに蒸気を燃焼器に投入する酸素燃焼
のガスタービンは排気にH₂O とCO₂ を含むが、そのうち
のH₂O は凝縮して系内給水に再循環しCO₂は昇圧ののち
液化して排出する技術が考えられている。ー

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記発電プラントは水
蒸気中心の作動媒体であり、不凝縮ガスのCO₂ を多量に
含むため通常の蒸気タービン以上の大型の復水器を持つ
ことから高効率化には限度がある。この状況を打開して
H₂O 及びCO₂を作動媒体とする高効率発電プラントが望
まれる。

【０００４】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、H₂O 及びCO₂を作動媒体とするタービン設備を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のタービン設備の構成は、圧縮機及び燃焼器及
びタービンを有しタービンの排気が圧縮機に導入される
燃焼タービンと、燃焼タービンの排気で蒸気を発生させ
る蒸気発生手段と、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動
流体となって投入される蒸気タービンと、蒸気タービン
に投入される作動流体を加熱する燃焼装置とからなるこ
とを特徴とする。

【０００６】また、上記目的を達成するための本発明の
タービン設備の構成は、圧縮機及び燃焼器及びタービン
を有しタービンの排気が圧縮機に導入される燃焼タービ
ンと、燃焼タービンの排気で蒸気を発生させ蒸気を発生
させた後の排気が一部排出される蒸気発生手段と、蒸気
発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投入される
蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作動流体を
加熱する燃焼装置と、蒸気タービンの排気蒸気を復水し
て蒸気発生手段に投入する給水ラインとからなることを
特徴とする。

【０００７】また、上記目的を達成するための本発明の
タービン設備の構成は、圧縮機及び燃焼器及びタービン
を有しタービンの排気が圧縮機に導入される燃焼タービ
ンと、燃焼タービンの排気で蒸気を発生させる蒸気発生
手段と、蒸気発生手段で蒸気を発生させた後の排気から
熱回収する冷却手段と、冷却手段で熱回収された排気を
圧縮機に回収する回収ラインと、蒸気発生手段で発生し
た蒸気が作動流体となって投入される蒸気タービンと、
蒸気タービンに投入される作動流体を加熱する燃焼装置
と、蒸気タービンの排気蒸気を復水して蒸気発生手段に
投入する給水ラインとからなることを特徴とする。

【０００８】そして、燃焼タービンの燃焼器及び蒸気タ
ービンの燃焼装置の燃料が炭化水素系燃料であることを
特徴とする。また、燃焼タービンの燃焼器及び蒸気ター
ビンの燃焼装置の燃料が水素燃料であることを特徴とす
る。また、燃焼タービンの圧縮機には空気が投入され、
タービンからの排気は蒸気発生手段に投入された後に大
気開放されることを特徴とする。また、燃焼タービンの
圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発生させた後の排気が
導入され、圧縮機に導入される排気は水蒸気であること
を特徴とする。また、燃焼タービンの圧縮機には蒸気発
生手段で蒸気を発生させた後の排気が導入され、蒸気発
生手段から圧縮機までの経路に排気から水分を分離して
排水を行う熱交換手段を設けると共に熱交換器で排水さ
れたあとの排気を圧縮機に導入されるCO₂ガスとしたこ
とを特徴とする。また、燃焼タービンの圧縮機には蒸気
発生手段で蒸気を発生させた後の排気が導入され、蒸気
発生手段から圧縮機までの経路に排気から水分を分離し
て排水を行う熱交換手段を設け、圧縮機に導入される排
気をCO₂ガス及び水蒸気の混合流体としたことを特徴と
する。また、燃焼タービンの圧縮機には蒸気発生手段で
蒸気を発生させた後の排気が導入され、蒸気発生手段か
ら圧縮機までの経路に第２蒸気発生手段を設け、第２蒸
気発生手段の排気を膨張する膨張タービンを設け、膨張
タービンで膨張された排気が凝縮されて第２蒸気発生手
段を介して圧縮機に導入されることを特徴とする。

【０００９】また、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動
流体となって投入される蒸気タービンは、上流側の第１
蒸気タービンと下流側の第２蒸気タービンとからなり、
第２蒸気タービンの排気蒸気が復水されて蒸気発生手段
に投入されることを特徴とする。また、蒸気発生手段で
発生した蒸気が作動流体となって投入される蒸気タービ
ンは、上流側の第１蒸気タービンと下流側の第２蒸気タ
ービンとからなり、燃焼装置に投入される蒸気発生手段
からの蒸気を膨張させる高圧蒸気タービンを備え、第２
蒸気タービンの排気蒸気が復水されて蒸気発生手段に投
入されることを特徴とする。また、燃焼器及び燃焼装置
に投入される炭化水素系燃料は、液体燃料が気化され昇
温された後に燃料タービンで膨張されることを特徴とす
る。また、燃焼器及び燃焼装置に投入される炭化水素系
燃料は、液体燃料が気化され昇温されて燃料燃焼器で燃
焼された後に燃料タービンで膨張されることを特徴とす
る。また、燃焼器及び燃焼装置に投入される水素燃料
は、液体燃料が気化され昇温された後に燃料タービンで
膨張されることを特徴とする。また、燃焼器及び燃焼装
置に投入される水素燃料は、液体燃料が気化され昇温さ
れ昇温されて燃料燃焼器で燃焼された後に燃料タービン
で膨張されることを特徴とする。また、燃焼器及び燃焼
装置には燃料と共に酸素が投入され、酸素は、空気液化
プラントからの液体酸素が気化され昇温された後に酸素
タービンで膨張されることを特徴とする。また、燃焼器
及び燃焼装置には燃料と共に酸素が投入され、酸素は、
空気液化プラントからの液体酸素が気化され昇温されて
酸素燃焼器で燃焼された後に酸素タービンで膨張される
ことを特徴とする。

【００１０】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、圧縮機及び燃焼器及びタービンを有しタービン
の排気が圧縮機に導入される燃焼タービンと、燃焼ター
ビンの排気との間で蒸気を発生させ蒸気を発生させた後
の排気が燃焼タービンの圧縮機に回収される蒸気発生手
段とからなる燃焼タービン系を備え、燃焼タービン系
は、燃焼タービンの圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発
生させた後の排気が導入され、蒸気発生手段から圧縮機
までの経路に排気を冷却する予熱熱交換手段を設け、予
熱熱交換手段で冷却された排気を冷却する冷却熱交換手
段を設け、冷却熱交換手段で冷却された排気を予熱熱交
換手段で昇温した後に圧縮機に導入するように構成さ
れ、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投
入される蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作
動流体を加熱する燃焼装置と、蒸気タービンの排気蒸気
を復水して蒸気発生手段に投入する給水ラインとからな
る蒸気タービン系を備え、蒸気タービン系は、上流側の
第１蒸気タービンと下流側の第２蒸気タービンとを備え
ると共に、更に、蒸気発生手段からの蒸気を膨張させる
高圧蒸気タービンと高圧蒸気タービンの排気蒸気が蒸気
発生手段で再熱されて導入される中圧蒸気タービンとを
備え、中圧蒸気タービンの排気蒸気が蒸気発生手段で再
熱されて燃焼装置に投入され、第１蒸気タービンと下流
側の第２蒸気タービンとの間に蒸気タービン系蒸気発生
器を備え、第２蒸気タービンの排気蒸気は復水された後
に蒸気発生手段に投入されると共に復水の一部が蒸気タ
ービン系蒸気発生器で蒸気となって高圧蒸気タービンに
投入され、燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気タービン系
の燃焼装置に投入される炭化水素系燃料は、液体燃料が
気化され昇温された後に燃料タービンで膨張される燃料
系から供給され、燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気ター
ビン系の燃焼装置には酸素が投入され、投入される酸素
は、液体酸素が気化され昇温された後に酸素タービンで
膨張される酸素系から供給され、燃焼タービン系のター
ビン、第１蒸気タービン、第２蒸気タービン、中圧蒸気
タービン、燃料タービン及び酸素タービンにそれぞれ発
電機を連結したことを特徴とする。

【００１１】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、圧縮機及び燃焼器及びタービンを有しタービン
の排気が圧縮機に導入される燃焼タービンと、燃焼ター
ビンの排気で蒸気を発生させ蒸気を発生させた後の排気
が燃焼タービンの圧縮機に回収される蒸気発生手段とか
らなる燃焼タービン系を備え、燃焼タービン系は、燃焼
タービンの圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発生させた
後の排気が導入され、蒸気発生手段から圧縮機までの経
路に排気を冷却する予熱熱交換手段を設け、予熱熱交換
手段で冷却された排気を冷却する冷却熱交換手段を設
け、冷却熱交換手段で冷却された排気を予熱熱交換手段
で昇温した後に圧縮機に導入するように構成され、蒸気
発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投入される
蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作動流体を
加熱する燃焼装置と、蒸気タービンの排気蒸気を復水し
て蒸気発生手段に投入する給水ラインとからなる蒸気タ
ービン系を備え、蒸気タービン系は、上流側の第１蒸気
タービンと下流側の第２蒸気タービンとを備えると共
に、更に、蒸気発生手段からの蒸気を燃焼させる高圧燃
焼装置と、高圧燃焼装置で燃焼された蒸気・排気の混合
ガスを膨張させる高圧蒸気タービンとを備え、高圧蒸気
タービンの排気蒸気が燃焼装置に投入され、第１蒸気タ
ービンと下流側の第２蒸気タービンとの間に蒸気タービ
ン系蒸気発生器を備え、第２蒸気タービンの排気蒸気は
復水された後に蒸気発生手段に投入されると共に復水の
一部が蒸気タービン系蒸気発生器で蒸気となって高圧燃
焼装置に投入され、燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気タ
ービン系の燃焼装置、高圧燃焼装置に投入される炭化水
素系燃料は、液体燃料が気化され昇温され燃料燃焼器で
一部が燃焼された後に燃料タービンで膨張される燃料系
から供給され、燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気タービ
ン系の燃焼装置、高圧燃焼装置には酸素が投入され、投
入される酸素は、液体酸素が気化され昇温され酸素燃焼
器で一部が燃焼された後に酸素タービンで膨張される酸
素系から供給され、燃焼タービン系のタービン、第１蒸
気タービン、第２蒸気タービン、中圧蒸気タービン、燃
料タービン及び酸素タービンにそれぞれ発電機を連結し
たことを特徴とする。そして、蒸気タービン系は、高圧
蒸気タービンの排気蒸気が導入される中圧蒸気タービン
を備え、中圧蒸気タービンの排気蒸気が燃焼装置に投入
されることを特徴とする。また、中圧蒸気タービンに導
入される排気蒸気は蒸気発生手段で再熱されて導入され
ることを特徴とする。また、中圧蒸気タービンからの排
気蒸気が蒸気発生手段で再熱されて燃焼装置に投入され
ることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明のター
ビン設備を説明する。本発明のタービン設備は、圧縮機
及び燃焼器及びタービンを有しタービンの排気が圧縮機
に導入される燃焼タービン（ガスタービン）と燃焼ター
ビンの排気との間で蒸気を発生させる蒸気発生手段とで
燃焼タービン系を構成し、蒸気発生手段で発生した蒸気
が作動流体となって投入される蒸気タービンと、蒸気タ
ービンに投入される作動流体を加熱する燃焼装置とで蒸
気タービン系を構成し、燃焼タービン系及び蒸気タービ
ン系でそれぞれ異なる作動媒体を独立して投入するよう
にしたものである。そして、燃焼タービン系が閉サイク
ルもしくは開サイクルを構成し、蒸気タービン系が閉サ
イクルを構成している。

【００１３】図１乃至図８には本発明のタービン設備を
構成する燃焼タービン系の具体例をそれぞれ示してあ
り、図９、図１０には本発明のタービン設備を構成する
蒸気タービン系の具体例をそれぞれ示してあり、図１
１、図１２には本発明のタービン設備を構成する燃料系
の具体例をそれぞれ示してあり、図１３、図１４には本
発明のタービン設備を構成する酸素系の具体例をそれぞ
れ示してある。本発明のタービン設備は、例えば、図１
乃至図８及び図２７のいずれかの燃焼タービン系と図
９、図１０のいずれかの蒸気タービン系とを組み合わ
せ、必要に応じて図１１乃至図１４の燃料系、酸素系を
組み合わせて構成される。図１５乃至図２３及び図３
０、図３１には、燃焼タービン系、蒸気タービン系、燃
料系及び酸素系の組み合わせを適宜選択したタービン設
備の実施形態例を示してある。また、図２８には燃焼タ
ービン系と蒸気タービン系とを組み合わせたタービン設
備の他の実施形態例を示してある。

【００１４】図１乃至図８に基づいて燃焼タービン系を
説明する。図１乃至図８及び図２７には燃焼タービン系
の概略系統を示してある。尚、図１乃至図８及び図２７
では、同一部材には同一符号を付して重複する説明は省
略してある。

【００１５】図１に示した燃焼タービン系GTａは、圧縮
機１及び燃焼器２及びタービン３を有する燃焼タービン
４が備えられている。そして、燃焼器２には炭化水素燃
料系としてのLNG 気化ガスが投入され、圧縮機１で圧縮
された空気が燃焼器２に送られて燃焼ガスがタービン３
で膨張される。タービン３には発電機５が連結され、タ
ービン３により発電が行われる。タービン３の排気は蒸
気発生手段としての排熱回収ボイラ６に送られ、熱回収
されて煙突STCKから大気に放出される。燃焼タービン系
GTａでは空気が流通する。

【００１６】図２に示した燃焼タービン系GTｂは、圧縮
機１及び燃焼器２及びタービン３を有する燃焼タービン
４が備えられている。燃焼器２にはLNG 気化ガス及び酸
素ガス（O₂ガス）が投入され、圧縮機１で圧縮された流
体が燃焼器２に送られて燃焼ガスがタービン３で膨張さ
れる。タービン３には発電機５が連結され、タービン３
により発電が行われる。タービン３の排気は蒸気発生手
段としての排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６で熱回収された排気は圧縮機１に投入される。燃焼タ
ービン系GTｂは、例えば、H₂O が循環する閉サイクルと
なっている。

【００１７】図３に示した燃焼タービン系GTｃは、圧縮
機１及び燃焼器２及びタービン３を有する燃焼タービン
４が備えられている。燃焼器２にはLNG 気化ガス及び酸
素ガス（O₂ガス）が投入され、圧縮機１で圧縮された流
体が燃焼器２に送られて燃焼ガスがタービン３で膨張さ
れる。タービン３には発電機５が連結され、タービン３
により発電が行われる。タービン３の排気は蒸気発生手
段としての排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６で熱回収された排気は後流排熱回収ボイラ７に送られ
る。後流排熱回収ボイラ７から排気の一部が抽出されて
圧縮機１に投入されると共に熱回収された排気が圧縮機
１に投入される。また、後流排熱回収ボイラ７で回収さ
れた排気は復水器８で復水され、投入された燃料に見合
ったCO₂及びH₂O が除去される。燃焼タービン系GTｃ
は、H₂O が循環する閉サイクルとなっている。尚、燃焼
タービン系GTｃの燃焼器２に水素燃料を投入することも
可能である。

【００１８】図４に示した燃焼タービン系GTｄは、圧縮
機１及び燃焼器２及びタービン３を有する燃焼タービン
４が備えられている。燃焼器２にはLNG 気化ガス及び酸
素ガス（O₂ガス）が投入され、圧縮機１で圧縮された流
体が燃焼器２に送られて燃焼ガスがタービン３で膨張さ
れる。タービン３には発電機５が連結され、タービン３
により発電が行われる。タービン３の排気は蒸気発生手
段としての排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６で回収された排気は熱交換器９に送られて冷却され
る。熱交換器９で冷却されて排水が行われた排気は気化
手段としての気化器１０に送られてLNG との間で熱交換
されて気化され、CO₂ガスとなって圧縮機１に回収され
る（回収ライン）。燃焼タービン系GTｄは、CO₂が循環
する閉サイクルとなっている。

【００１９】図５に示した燃焼タービン系GTｅは、圧縮
機１及び燃焼器２及びタービン３を有する燃焼タービン
４が備えられている。燃焼器２にはLNG 気化ガス及び酸
素ガス（O₂ガス）が投入され、圧縮機１で圧縮された流
体が燃焼器２に送られて燃焼ガスがタービン３で膨張さ
れる。タービン３には発電機５が連結され、タービン３
により発電が行われる。タービン３の排気は蒸気発生手
段としての排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６で熱回収された排気は熱交換手段としての熱交換器９
に送られて冷却される。熱交換器９で排水された排気は
CO₂とH₂O が一部抽出され、圧縮機１に回収される（回
収ライン）。燃焼タービン系GTｅは、CO ₂とH₂O の混合
流体が循環する閉サイクルとなっている。CO₂とH₂O の
濃度が高いので、熱交換器９では若干の冷却で排水が得
られる。圧縮機１の入口側で一部が抽出されるCO₂とH₂
O は、再循環の濃度に応じて系外に取り出される。投入
される燃料に応じてCO₂とH₂O を抽出する場合、H₂O の
抽出は、投入される燃料からのH₂O よりも少ない量と
し、熱交換器９で冷却されて排水されたH₂O との合計量
が、投入される燃料に応じたH₂O 量となるようにする。

【００２０】図６に示した燃焼タービン系GTｆは、圧縮
機１及び燃焼器２及びタービン３を有する燃焼タービン
４が備えられている。燃焼器２にはLNG 気化ガス及び酸
素ガス（O₂ガス）が投入され、圧縮機１で圧縮された流
体が燃焼器２に送られて燃焼ガスがタービン３で膨張さ
れる。タービン３には発電機５が連結され、タービン３
により発電が行われる。タービン３の排気は蒸気発生手
段としての排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６で熱回収された排気は第２蒸気発生手段としての第２
排熱回収ボイラ１１に送られる。第２排熱回収ボイラ１
１で熱回収された排気は膨張タービン１２に投入され、
膨張タービン１２で膨張された排気は第２復水器１３に
送られてCO₂ガスとH₂O ガスが排出されて復水される。
膨張タービン１２には発電機１４が連結されている。第
２復水器１３からの復水は昇圧されて第２排熱回収ボイ
ラ１１に送られ、熱交換された後圧縮機１に回収される
（回収ライン）。尚、燃焼タービン系GTｆの燃焼器２に
水素燃料を投入することも可能である。

【００２１】図６に示した燃焼タービン系GTｆの変形例
を図２７に基づいて説明する。図２７に示した燃焼ター
ビン系GTf2は、第２排熱回収ボイラ１１で熱回収された
排気が膨張タービン１２に投入される一方、圧縮機１に
回収される蒸気の回収ラインに合流される。つまり、第
２排熱回収ボイラ１１で熱回収された排気は、一部は膨
張タービン１２に投入され、第２復水器１３からの昇圧
復水は、第２排熱回収ボイラ１１で蒸気とされて残りの
排気と混合されて圧縮機１へ再循環する。

【００２２】図７に示した燃焼タービン系GTｇは、圧縮
機１及び燃焼器２及びタービン３を有する燃焼タービン
４が備えられている。燃焼器２にはLNG 気化ガス及び酸
素ガス（O₂ガス）が投入され、圧縮機１で圧縮された流
体が燃焼器２に送られて燃焼ガスがタービン３で膨張さ
れる。タービン３には発電機５が連結され、タービン３
により発電が行われる。タービン３の排気は蒸気発生手
段としての排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６で熱回収された排気は第２蒸気発生手段としての第２
排熱回収ボイラ１１に送られる。第２排熱回収ボイラ１
１で熱回収された排気は冷却熱交換器１６に送られて凝
縮水が排水される。冷却熱交換器１６で冷却された排気
はCO₂ガスとH₂O ガスが排出されて第２排熱回収ボイラ
１１に送られ、熱交換された後圧縮機１に回収される
（回収ライン）。

【００２３】図８に示した燃焼タービン系GTｈは、圧縮
機１及び燃焼器２及びタービン３を有する燃焼タービン
４が備えられている。燃焼器２にはLNG 気化ガス及び酸
素ガス（O₂ガス）が投入され、圧縮機１で圧縮された流
体が燃焼器２に送られて燃焼ガスがタービン３で膨張さ
れる。タービン３には発電機５が連結され、タービン３
により発電が行われる。タービン３の排気は蒸気発生手
段としての排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６で熱回収された排気は予熱熱交換器１７に送られる。
予熱熱交換器１７で熱回収された排気は冷却熱交換器１
６に送られて凝縮水が排水される。冷却熱交換器１６で
冷却された排気はCO₂ガスとH₂O ガスが排出されて予熱
熱交換器１７に送られ、熱交換（昇温）された後圧縮機
１に回収される（回収ライン）。

【００２４】図９及び図１０に基づいて蒸気タービン系
を説明する。図９及び図１０には蒸気タービン系の概略
系統を示してある。尚、図７及び図８では、同一部材に
は同一符号を付して重複する説明は省略してある。

【００２５】図９に示した蒸気タービン系STａは、上流
側の第１蒸気タービン２１と下流側の第２蒸気タービン
２２を備えている。第１蒸気タービン２１には燃焼装置
２３で燃焼された蒸気が投入され、燃焼装置２３には、
図１乃至図６で示した燃焼タービン系GTの排熱回収ボイ
ラ６で発生した蒸気が投入される。また燃焼装置２３に
は、燃料としてLNG 気化ガス及び酸素ガス（O₂ガス）が
投入される。第１蒸気タービン２１と第２蒸気タービン
２２の間には蒸気側排熱回収ボイラ２４が備えられてい
る。尚、蒸気側排熱回収ボイラ２４は熱バランスの必要
に応じて都度設ければよい。第１蒸気タービン２１の排
気蒸気は蒸気側排熱回収ボイラ２４で熱回収されて第２
蒸気タービン２２に送られ、第２蒸気タービン２２で膨
張される。第２蒸気タービン２２の排気蒸気は給水ライ
ン２８の復水器２５で復水されてCO₂ガスが抽出され、
復水は昇圧されて燃焼タービン系GTの排熱回収ボイラ６
に送られる。蒸気側排熱回収ボイラ２４には排熱回収ボ
イラ６に送られる復水の一部が投入され、発生蒸気は燃
焼装置２３に投入される。第１蒸気タービン２１及び第
２蒸気タービン２２には、それぞれ発電機２０が連結さ
れている。蒸気タービン系STａは、排熱回収ボイラ６を
介してH₂O が循環する閉サイクルとなっている。

【００２６】図１０に示した蒸気タービン系STｂは、上
流側の第１蒸気タービン２１と下流側の第２蒸気タービ
ン２２を備えている。第１蒸気タービン２１には燃焼装
置２３で燃焼された蒸気が投入される。更に、燃焼装置
２３の上流側には高圧蒸気タービン２６が備えられ、燃
焼装置２３には、高圧蒸気タービン２６で膨張された蒸
気が投入される。高圧蒸気タービン２６には、図１乃至
図６で示した燃焼タービン系GTの排熱回収ボイラ６で発
生した蒸気が投入される。また燃焼装置２３には、燃料
としてLNG 気化ガス及び酸素ガス（O₂ガス）が投入され
る。第１蒸気タービン２１と第２蒸気タービン２２の間
には蒸気側排熱回収ボイラ２４が備えられている。尚、
蒸気側排熱回収ボイラ２４は熱バランスの必要に応じて
その都度設ければよい。必ずしも設けなくてもよい。第
１蒸気タービン２１の排気蒸気は蒸気側排熱回収ボイラ
２４で熱回収されて第２蒸気タービン２２に送られ、第
２蒸気タービン２２で膨張される。第２蒸気タービン２
２の排気蒸気は、給水ライン２８の復水器２５で復水さ
れてCO₂ガスが抽出され、復水は昇圧されて燃焼タービ
ン系GTの排熱回収ボイラ６に送られる。蒸気側排熱回収
ボイラ２４には排熱回収ボイラ６に送られる復水の一部
が投入され、発生蒸気は燃焼装置２３に投入される。第
１蒸気タービン２１及び第２蒸気タービン２２及び高圧
蒸気タービン２６には、それぞれ発電機２０が連結され
ている。蒸気タービン系STｂは、排熱回収ボイラ６を介
してH₂O が循環する閉サイクルとなっている。

【００２７】尚、蒸気タービン系STａ及び蒸気タービン
系STｂに中圧蒸気タービンを設けることも可能であり、
また、蒸気タービン系STｂの高圧蒸気タービン２６に投
入される蒸気を燃焼装置で燃焼させることも可能であ
る。

【００２８】図１１及び図１２に基づいて燃焼器２及び
燃焼装置２３に送られるLNG 気化ガスの供給系（燃料
系）を説明する。図９及び図１０には炭化水素系燃料の
供給系の概略系統を示してある。尚、図９及び図１０で
は、同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略
してある。

【００２９】図１１に示した供給系は、液体LNG タンク
３１に貯留された液体LNG をポンプ３２で気化器３３に
圧送し、更に、第２気化器３４に送るようになってい
る。気化器３３で気化されたLNG 気化ガスは第２気化器
３４で昇温されて燃料タービン３５に投入され、燃料タ
ービン３５で膨張されたLNG 気化ガスが燃焼器２及び燃
焼装置２３に送られる。燃料タービン３５には発電機３
６が連結されている。

【００３０】図１２に示した供給系は、液体LNG タンク
３１に貯留された液体LNG をポンプ３２で気化器３３に
圧送し、更に、第２気化器３４に送る。気化器３３で気
化されたLNG 気化ガスは第２気化器３４で昇温されて燃
料燃焼器３７に送られ、燃料燃焼器３７には、燃料とし
てLNG 気化ガス自身が燃料ライン３８から投入されると
共に酸素ガス（O₂ガス）が投入される。燃料燃焼器３７
で加熱されたLNG 気化ガスは燃料タービン３５に投入さ
れ、燃料タービン３５で膨張されたLNG 気化ガスが燃焼
器２及び燃焼装置２３に送られる。燃料タービン３５に
は発電機３６が連結されている。

【００３１】尚、燃料として水素ガスを適用する場合の
供給系として、図１１，１２に示した供給系を適用する
ことが可能である。この場合、液体液体LNG タンク３１
に代えて液体水素タンクが用いられ、その他の構成は同
一でよい。

【００３２】図１３及び図１４に基づいて燃焼器２及び
燃焼装置２３及び燃料燃焼器３７に送られる酸素ガス
（O₂ガス）の供給系（酸素系）を説明する。図１３及び
図１４には酸素の供給系の概略系統を示してある。尚、
図１３及び図１４では、同一部材には同一符号を付して
重複する説明は省略してある。

【００３３】図１３に示した供給系は、空気液化プラン
ト４１からの液体酸素が酸素タンク４２に送られ、酸素
タンク４２に貯留された液体酸素をポンプ４３で気化器
４４に圧送し、更に、第２気化器４５に送る。気化器４
４で気化された酸素ガス（O₂ガス）は第２気化器４５で
昇温されて酸素タービン４６に投入され、酸素タービン
４６で膨張された酸素ガス（O₂ガス）が燃焼器２及び燃
焼装置２３及び燃料燃焼器３７に送られる。酸素タービ
ン４６には発電機４９が連結されている。

【００３４】図１４に示した供給系は、空気液化プラン
ト４１からの液体酸素が酸素タンク４２に送られ、酸素
タンク４２に貯留された液体酸素をポンプ４３で気化器
４４に圧送し、更に、第２気化器４５に送る。気化器４
４で気化された酸素ガス（O₂ガス）は第２気化器４５で
昇温されて酸素燃焼器４７に送られ、酸素燃焼器４７に
は、燃料と共に酸素ガス（O₂ガス）自身が供給ライン４
８から投入される。酸素燃焼器４７で加熱された酸素ガ
ス（O₂ガス）は酸素タービン４６に投入され、燃料ター
ビン４６で膨張された酸素ガス（O₂ガス）が燃焼器２及
び燃焼装置２３及び燃料燃焼器３７に送られる。酸素タ
ービン４６には発電機４９が連結されている。

【００３５】図１３及び図１４で示した供給系では、液
体酸素を高圧で気化し、酸素タービン４６を、燃焼器２
及び燃焼装置２３及び燃料燃焼器３７への供給圧力まで
膨張させて出力を回収している。酸素ガス（O₂ガス）の
純度を若干低くして供給する時は、酸素タービン４６を
燃焼タービンとして使用して更に発電出力を高くするこ
とができる。酸素タービン４６で得る発電出力は、空気
液化プラント４１の液化動力（あるいはその一部）とし
て使用する。酸素タービン４６の吐出が、燃焼器２及び
燃焼装置２３及び燃料燃焼器３７への供給温度となるよ
うに酸素タービン４６の膨張比と入口温度が設定されて
いる。

【００３６】図１乃至図８のいずれかの燃焼タービン系
と、図９、図１０のいずれかの蒸気タービン系とを組み
合わせ、更に、図１１、図１２の燃料系の一方と、図１
３、図１４の酸素系の一方とを組み合わせた例を図１５
乃至図２６に基づいて説明する。図１５乃至図２６には
本発明の実施形態例に係るタービン設備の概略構成を示
してある。

【００３７】図１５のタービン設備は、図１に示した燃
焼タービン系GTａと、図１０に示した蒸気タービン系ST
ｂとを組み合わせた実施形態例である。そして、燃焼器
２及び燃焼装置２３へは、他の系統（図示省略）からの
燃料及び酸素が投入される。即ち、燃焼タービン系GTａ
の作動流体が排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイ
ラ６の発生蒸気が蒸気タービン系STｂの作動蒸気となっ
ている。このため、燃焼タービン系GTａの循環系と蒸気
タービン系STｂの循環系とが独立して構成されることに
なり、それぞれの作動流体として個別の流体を任意に選
定して適用することが可能となる。従って、作動流体の
制御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上する
と共に性能向上化が容易となる。

【００３８】図１６のタービン設備は、図６に示した燃
焼タービン系GTｆと、図９に示した蒸気タービン系STａ
とを組み合わせた実施形態例である。そして、燃焼器２
及び燃焼装置２３へは、他の系統（図示省略）からの燃
料及び酸素が投入される。即ち、燃焼タービン系GTｆの
循環流体が排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６の発生蒸気が蒸気タービン系STａの作動蒸気となって
おり、排熱回収ボイラ６を介して２つの閉サイクル発電
設備が構成されている。このため、燃焼タービン系GTｆ
の循環系と蒸気タービン系STａの循環系とが独立して構
成されることになり、それぞれの作動流体として個別の
流体を任意に選定して適用することが可能となる。従っ
て、作動流体の制御や取り扱いが容易となり、設計の自
由度が向上すると共に性能向上化が容易となる。

【００３９】図１７のタービン設備は、図８に示した燃
焼タービン系GTｈと、図９に示した蒸気タービン系STａ
とを組み合わせた実施形態例である。そして、燃焼器２
及び燃焼装置２３へは、他の系統（図示省略）からの燃
料及び酸素が投入される。即ち、燃焼タービン系GTｈの
循環流体が排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ
６の発生蒸気が蒸気タービン系STａの作動蒸気となって
おり、排熱回収ボイラ６を介して２つの閉サイクル発電
設備が構成されている。このため、燃焼タービン系GTａ
の循環系と蒸気タービン系STａの循環系とが独立して構
成されることになり、それぞれの作動流体として個別の
流体を任意に選定して適用することが可能となる。従っ
て、作動流体の制御や取り扱いが容易となり、設計の自
由度が向上すると共に性能向上化が容易となる。

【００４０】図１８のタービン設備は、図５に示した燃
焼タービン系GTｅと、図１０に示した蒸気タービン系ST
ｂとを組み合わせた実施形態例である。そして、燃焼器
２及び燃焼装置２３へは、他の系統（図示省略）からの
燃料及び酸素が投入される。即ち、燃焼タービン系GTｅ
の循環流体が排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイ
ラ６の発生蒸気が蒸気タービン系STｂの作動蒸気となっ
ており、排熱回収ボイラ６を介して２つの閉サイクル発
電設備が構成されている。このため、燃焼タービン系GT
ｅの循環系と蒸気タービン系STｂの循環系とが独立して
構成されることになり、それぞれの作動流体として個別
の流体を任意に選定して適用することが可能となる。従
って、作動流体の制御や取り扱いが容易となり、設計の
自由度が向上すると共に性能向上化が容易となる。

【００４１】図２８及び図２９に基づいて燃焼タービン
系と蒸気タービン系の組み合わせの他の例を説明する。

【００４２】図２８に示したタービン設備は、図２７に
示した燃焼タービン系GTf2と、蒸気タービン系とを組み
合わせた実施形態例であり、蒸気タービン系は、蒸気タ
ービン系STａと、図１０に示した蒸気タービン系STｂと
を組み合わせたものである。そして、燃焼器２及び燃焼
装置２３へは、他の系統（図示省略）からの燃料及び酸
素が投入される。蒸気タービン系STａは、蒸気タービン
系STｂの構成に加えて発電機２０が連結された中圧蒸気
タービン６５が備えられた構成になっている。

【００４３】即ち、燃焼タービン系GTf2の排熱回収ボイ
ラ６には過熱器６１、高圧再熱器６２、中圧再熱器６３
及び蒸発器６４が備えられ、蒸気タービン系STａ側の高
圧蒸気タービン２６には過熱器６１で過熱された蒸気が
投入されるようになっている。高圧蒸気タービン２６で
膨張された蒸気は高圧再熱器６２で再熱され、蒸気ター
ビン系STａ側の中圧蒸気タービン６５に投入される。中
圧蒸気タービン６５の排気蒸気は中圧再熱器６３で再熱
されて蒸気タービン系STα側の燃焼装置２３に投入され
る。蒸気タービン系STａ側の給水ライン２８の復水が蒸
発器６４で蒸発されて過熱器６１で過熱された後（超臨
界圧では過熱器６１、高圧再熱器６２、中圧再熱器６３
及び蒸発器６４で連続的に二相流から蒸気になり）に蒸
気タービン系STａ側の高圧蒸気タービン２６に投入され
る。蒸気タービン系STｂ側の高圧蒸気タービン２６には
蒸気タービン系STａ側の蒸気側排熱回収ボイラ２４及び
蒸気タービン系STｂ側の蒸気側排熱回収ボイラ２４から
の蒸気が投入され、蒸気タービン系STｂ側の給水ライン
２８の復水が蒸気タービン系STａ側の蒸気側排熱回収ボ
イラ２４及び蒸気タービン系STｂ側の蒸気側排熱回収ボ
イラ２４に送られる。つまり、燃焼タービン系GTf2と蒸
気タービン系STａ及び蒸気タービン系STａと蒸気タービ
ン系STｂによりそれぞれ閉サイクルが構成されている。
このため、燃焼タービン系GTf2、蒸気タービン系STａ及
び蒸気タービン系STｂの作動流体の循環系がそれぞれ独
立して構成されることになり、それぞれの作動流体とし
て個別の流体を任意に選定して適用することが可能とな
る。従って、作動流体の制御や取り扱いが容易となり、
設計の自由度が向上すると共に性能向上化が容易とな
る。

【００４４】図２９に示したタービン設備は、図７に示
した燃焼タービン系GTｇと、蒸気タービン系とを組み合
わせた実施形態例であり、蒸気タービン系は、蒸気ター
ビン系STβと、蒸気タービン系STγとを組み合わせたも
のである。そして、燃焼器２及び燃焼装置２３、燃焼装
置３０へは、他の系統（図示省略）からの燃料及び酸素
が投入される。蒸気タービン系STβは、図１０に示した
蒸気タービン系STｈの構成に加えて燃焼装置３０が備え
られた構成になっており、高圧蒸気タービン２６には燃
焼装置３０を介して昇温した燃焼蒸気が投入される。蒸
気タービン系STγは蒸気タービン系STβと同一構成とな
っている。

【００４５】即ち、燃焼タービン系GTｇの循環流体が排
熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸気
が蒸気タービン系STβの作動蒸気となって燃焼装置３０
に投入され、燃焼装置３０で燃焼された燃焼蒸気が高圧
蒸気タービン２６投入されるようになっている。高圧蒸
気タービン２６で膨張された蒸気は第１蒸気タービン２
１の燃焼装置２３に投入される。蒸気タービン系STβ側
の給水ライン２８の復水は燃焼タービン系GTｇの排熱回
収ボイラ６に送られる。一方、蒸気タービン系STβ側の
蒸気側排熱回収ボイラ２４及び蒸気タービン系STγ側の
蒸気側排熱回収ボイラ２４には、蒸気タービン系STγ側
の給水ライン２８の復水が送られる。蒸気タービン系ST
γ側の高圧蒸気タービン２６の燃焼装置３０には、蒸気
タービン系STβ側の蒸気側排熱回収ボイラ２４及び蒸気
タービン系STγ側の蒸気側排熱回収ボイラ２４からの蒸
気が投入される。つまり、燃焼タービン系GTｇと蒸気タ
ービン系STβ及び蒸気タービン系STβと蒸気タービン系
STγによりそれぞれ閉サイクルが構成されている。この
ため、燃焼タービン系GTｇ、蒸気タービン系STβ及び蒸
気タービン系STγの作動流体の循環系がそれぞれ独立し
て構成されることになり、それぞれの作動流体として個
別の流体を任意に選定して適用することが可能となる。
従って、作動流体の制御や取り扱いが容易となり、設計
の自由度が向上すると共に性能向上化が容易となる。

【００４６】図１９のタービン設備は、図７に示した燃
焼タービン系GTｇと、図１０に示した蒸気タービン系ST
ｂとを組み合わせ、更に、図１１に示した燃料系と、図
１３に示した酸素系とを組み合わせた実施形態例であ
る。即ち、燃焼タービン系GTｇの循環流体が排熱回収ボ
イラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸気が蒸気タ
ービン系STｂの作動蒸気となっており、排熱回収ボイラ
６を介して２つの閉サイクル発電設備が構成されてい
る。このため、燃焼タービン系GTｇの循環系と蒸気ター
ビン系STｂの循環系とが独立して構成されることにな
り、それぞれの作動流体として個別の流体を任意に選定
して適用することが可能となる。従って、作動流体の制
御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上すると
共に性能向上化が容易となる。

【００４７】また、図１１に示した燃料系からの燃料が
燃焼器２及び燃焼装置２３に投入されると共に、図１３
に示した酸素系からの酸素ガスが燃焼器２及び燃焼装置
２３に投入される。また、蒸気タービン系STｂの復水器
２５に投入されて熱回収された冷却媒体（例えば海水）
は、燃料系の気化器３３及び酸素系の気化器４４に投入
され、復水器２５から抽出されたCO₂ガスは、圧縮機５
１で圧縮されて燃料系の第２気化器３４及び酸素系の第
２気化器４５に投入される。更に、燃料系の気化器３３
の下流側及び酸素系の気化器４４の下流側には気化器５
２がそれぞれ設けられ、燃焼タービン系GTｇの冷却熱交
換器１６の冷却媒体が下流側のそれぞれの気化器５２に
投入される。

【００４８】図１９のタービン設備では、CO₂閉サイク
ルの燃焼タービン発電、高圧燃焼蒸気タービンによる発
電、燃料系発電及び酸素系発電が実施されることにな
り、高効率の発電設備とすることができる。

【００４９】図２０のタービン設備は、図７に示した燃
焼タービン系GTｇと、図１０に示した蒸気タービン系ST
ｂとを組み合わせ、更に、図１２に示した燃料系と、図
１４に示した酸素系とを組み合わせた実施形態例であ
る。即ち、燃焼タービン系GTｇの循環流体が排熱回収ボ
イラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸気が蒸気タ
ービン系STｂの作動蒸気となっており、排熱回収ボイラ
６を介して２つの閉サイクル発電設備が構成されてい
る。このため、燃焼タービン系GTｇの循環系と蒸気ター
ビン系STｂの循環系とが独立して構成されることにな
り、それぞれの作動流体として個別の流体を任意に選定
して適用することが可能となる。従って、作動流体の制
御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上すると
共に性能向上化が容易となる。

【００５０】また、図１２に示した燃料系からの高温膨
張された燃料が燃焼器２及び燃焼装置２３に投入される
と共に、図１４に示した酸素系からの高温膨張された酸
素ガスが燃焼器２及び燃焼装置２３に投入される。ま
た、蒸気タービン系STｂの復水器２５に投入されて熱回
収された冷却媒体（例えば海水）は、燃料系の気化器３
３及び酸素系の気化器４４に投入され、復水器２５から
抽出されたCO₂ガスは、圧縮機５１で圧縮されて燃料系
の第２気化器３４及び酸素系の第２気化器４５に投入さ
れる。更に、燃料系の気化器３３の下流側及び酸素系の
気化器４４の下流側には気化器５２がそれぞれ設けら
れ、燃焼タービン系GTｇの冷却熱交換器１６の冷却媒体
が下流側のそれぞれの気化器５２に投入される。

【００５１】図２０のタービン設備では、CO₂閉サイク
ルの燃焼タービン発電、高圧燃焼蒸気タービンによる発
電、燃焼燃料系発電及び燃焼酸素系発電が実施されるこ
とになり、高効率の発電設備とすることができる。

【００５２】図２１のタービン設備は、図７に示した燃
焼タービン系GTｇと、図１０に示した蒸気タービン系ST
ｂとを組み合わせ、更に、図１２に示した燃料系と、図
１４に示した酸素系とを組み合わせた実施形態例であ
る。尚、蒸気タービン系STｂの高圧蒸気タービン２６に
は燃焼装置３０を介して燃焼蒸気が投入されるようにな
っている。即ち、燃焼タービン系GTｇの循環流体が排熱
回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸気が
蒸気タービン系STｂの作動蒸気となっており、排熱回収
ボイラ６を介して２つの閉サイクル発電設備が構成され
ている。このため、燃焼タービン系GTｇの循環系と蒸気
タービン系STｂの循環系とが独立して構成されることに
なり、それぞれの作動流体として個別の流体を任意に選
定して適用することが可能となる。従って、作動流体の
制御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上する
と共に性能向上化が容易となる。

【００５３】また、図１２に示した燃料系からの高温膨
張された燃料が燃焼器２及び燃焼装置２３，３０に投入
されると共に、図１４に示した酸素系からの高温膨張さ
れた酸素ガスが燃焼器２及び燃焼装置２３，３０に投入
される。また、蒸気タービン系STｂの復水器２５に投入
されて熱回収された冷却媒体（例えば海水）は、燃料系
の気化器３３及び酸素系の気化器４４に投入され、復水
器２５から抽出されたCO₂ガスは、圧縮機５１で圧縮さ
れて燃料系の第２気化器３４及び酸素系の第２気化器４
５に投入される。更に、燃料系の気化器３３の下流側及
び酸素系の気化器４４の下流側には気化器５２がそれぞ
れ設けられ、燃焼タービン系GTｇの冷却熱交換器１６の
冷却媒体が下流側のそれぞれの気化器５２に投入され
る。

【００５４】図２１のタービン設備では、CO₂閉サイク
ルの燃焼タービン発電、再熱・高圧燃焼蒸気タービンに
よる発電、燃焼燃料系発電及び燃焼酸素系発電が実施さ
れることになり、高効率の発電設備とすることができ
る。

【００５５】図２２のタービン設備は、図８に示した燃
焼タービン系GTｈと、図１０に示した蒸気タービン系ST
ｂとを組み合わせ、更に、図１１に示した燃料系と、図
１３に示した酸素系とを組み合わせた実施形態例であ
る。燃焼タービン系GTｈの排熱回収ボイラ６には過熱器
６１、高圧再熱器６２、中圧再熱器６３及び蒸発器６４
が備えられ、蒸気タービン系STｂには発電機２０が連結
された中圧蒸気タービン６５が備えられている。過熱器
６１で過熱された蒸気は高圧蒸気タービン２６で膨張さ
れて高圧再熱器６２で再熱され、中圧蒸気タービン６５
に投入される。中圧蒸気タービン６５の排気蒸気は中圧
再熱器６３で再熱されて燃焼装置２３に投入される。給
水ライン２８の復水が蒸発器６４で蒸発されて過熱器６
１で過熱された後に高圧蒸気タービン２６に投入され
る。また、給水ライン２８の復水の一部が蒸気側排熱回
収ボイラ２４に投入され、蒸発された後に高圧蒸気ター
ビン２６に投入される。

【００５６】即ち、燃焼タービン系GTｇの循環流体が排
熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸気
が蒸気タービン系STｂの作動蒸気となっており、排熱回
収ボイラ６を介して２つの閉サイクル発電設備が構成さ
れている。このため、燃焼タービン系GTｇの循環系と蒸
気タービン系STｂの循環系とが独立して構成されること
になり、それぞれの作動流体として個別の流体を任意に
選定して適用することが可能となる。従って、作動流体
の制御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上す
ると共に性能向上化が容易となる。、また、蒸気タービ
ンの排気蒸気を排熱回収ボイラ６へ戻して再熱している
ので、高性能化が図れる。また、既存のコンバインドタ
ービン設備を改良することで、容易に設備を構築するこ
とができる。

【００５７】また、図１１に示した燃料系からの燃料が
燃焼器２及び燃焼装置２３に投入されると共に、図１３
に示した酸素系からの酸素ガスが燃焼器２及び燃焼装置
２３に投入される。また、蒸気タービン系STｂの復水器
２５に投入されて熱回収された冷却媒体（例えば海水）
は、燃料系の気化器３３及び酸素系の気化器４４に投入
され、復水器２５から抽出されたCO₂ガスは、圧縮機５
１で圧縮されて燃料系の第２気化器３４及び酸素系の第
２気化器４５に投入される。

【００５８】図２２のタービン設備では、CO₂閉サイク
ルの燃焼タービン発電、高圧蒸気タービンによる発電、
中圧蒸気タービンによる発電、燃焼蒸気タービンによる
発電、燃料系発電及び酸素系発電が実施されることにな
り、高効率の発電設備とすることができる。

【００５９】図２３のタービン設備は、図８に示した燃
焼タービン系GTｈと、図１０に示した蒸気タービン系ST
ｂとを組み合わせ、更に、図１２に示した燃料系と、図
１４に示した酸素系とを組み合わせた実施形態例であ
る。燃焼タービン系GTｈの排熱回収ボイラ６には過熱器
６１、高圧再熱器６２、中圧再熱器６３及び蒸発器６４
が備えられ、蒸気タービン系STｂには、発電機２０が連
結された中圧蒸気タービン６５が備えられている。ま
た、高圧蒸気タービン２６には燃焼装置３０を介して燃
焼蒸気が投入されるようになっている。過熱器６１で過
熱された蒸気は燃焼装置３０で燃焼されて高圧蒸気ター
ビン２６に投入され、高圧蒸気タービン２６で膨張され
て高圧再熱器６２で再熱され、中圧蒸気タービン６５に
投入される。中圧蒸気タービン６５の排気蒸気は中圧再
熱器６３で再熱されて燃焼装置２３に投入される。給水
ライン２８の復水が蒸発器６４で蒸発されて過熱器６１
で過熱された後に高圧蒸気タービン２６に投入される。
また、給水ライン２８の復水の一部が蒸気側排熱回収ボ
イラ２４に投入され、蒸発された後に高圧蒸気タービン
２６に投入される。

【００６０】即ち、燃焼タービン系GTｇの循環流体が排
熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸気
が蒸気タービン系STｂの作動蒸気となっており、排熱回
収ボイラ６を介して２つの閉サイクル発電設備が構成さ
れている。このため、燃焼タービン系GTｇの循環系と蒸
気タービン系STｂの循環系とが独立して構成されること
になり、それぞれの作動流体として個別の流体を任意に
選定して適用することが可能となる。従って、作動流体
の制御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上す
ると共に性能向上化が容易となる。また、既存のコンバ
インドタービン設備を改良することで、容易に設備を構
築することができる。

【００６１】また、図１２に示した燃料系からの燃料が
燃焼器２及び燃焼装置２３，３０に投入されると共に、
図１４に示した酸素系からの酸素ガスが燃焼器２及び燃
焼装置２３，３０に投入される。また、蒸気タービン系
STｂの復水器２５に投入されて熱回収された冷却媒体
（例えば海水）は、燃料系の気化器３３及び酸素系の気
化器４４に投入され、復水器２５から抽出されたCO₂ガ
スは、圧縮機５１で圧縮されて燃料系の第２気化器３４
及び酸素系の第２気化器４５に投入される。

【００６２】図２３のタービン設備では、CO₂閉サイク
ルの燃焼タービン発電、高圧燃焼蒸気タービンによる発
電、中圧蒸気タービンによる発電、燃焼蒸気タービンに
よる発電、燃焼燃料系発電及び燃焼酸素系発電が実施さ
れることになり、高効率の発電設備とすることができ
る。

【００６３】尚、熱バランスの関係から、必要に応じて
中圧蒸気タービン６５、高圧再熱器６２及び中圧再熱器
６３は省略することも可能である。この場合、高圧蒸気
タービン２６の排気は第１蒸気タービン２１の燃焼装置
２３へ投入される。また、高圧再熱器６２もしくは中圧
再熱器６３のどちらか一方を省略することも可能であ
る。

【００６４】図２４のタービン設備は、図２１に示した
タービン設備の燃焼タービン系を、図６に示した燃焼タ
ービン系GTｆとした構成となっている。即ち、図６に示
した燃焼タービン系GTf と、図１０に示した蒸気タービ
ン系STｂとを組み合わせ、更に、図１２に示した燃料系
と、図１４に示した酸素系とを組み合わせた実施形態例
である。尚、蒸気タービン系STｂの高圧蒸気タービン２
６には燃焼装置３０を介して燃焼蒸気が投入されるよう
になっている。即ち、燃焼タービン系GTｆの循環流体が
排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸
気が蒸気タービン系STｂの作動蒸気となっており、排熱
回収ボイラ６を介して２つの閉サイクル発電設備が構成
されている。このため、燃焼タービン系GTｇの循環系と
蒸気タービン系STｂの循環系とが独立して構成されるこ
とになり、それぞれの作動流体として個別の流体を任意
に選定して適用することが可能となる。従って、作動流
体の制御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上
すると共に性能向上化が容易となる。

【００６５】図２４のタービン設備では、閉サイクルの
燃焼タービン発電、再熱・高圧燃焼蒸気タービンによる
発電、燃焼燃料系発電及び燃焼酸素系発電が実施される
ことになり、高効率の発電設備とすることができる。

【００６６】図２５のタービン設備は、図２２に示した
タービン設備の燃焼タービン系を、図６に示した燃焼タ
ービン系GTｆとした構成となっている。即ち、図６に示
した燃焼タービン系GTｆと、図１０に示した蒸気タービ
ン系STｂとを組み合わせ、更に、図１１に示した燃料系
と、図１３に示した酸素系とを組み合わせた実施形態例
である。燃焼タービン系GTｆの排熱回収ボイラ６には過
熱器６１、高圧再熱器６２、中圧再熱器６３及び蒸発器
６４が備えられ、蒸気タービン系STｂには発電機２０が
連結された中圧蒸気タービン６５が備えられている。過
熱器６１で過熱された蒸気は高圧蒸気タービン２６で膨
張されて高圧再熱器６２で再熱され、中圧蒸気タービン
６５に投入される。中圧蒸気タービン６５の排気蒸気は
中圧再熱器６３で再熱されて燃焼装置２３に投入され
る。給水ライン２８の復水が蒸発器６４で蒸発されて過
熱器６１で過熱された後に高圧蒸気タービン２６に投入
される。また、給水ライン２８の復水の一部が蒸気側排
熱回収ボイラ２４に投入され、蒸発された後に高圧蒸気
タービン２６に投入される。

【００６７】即ち、燃焼タービン系GTｆの循環流体が排
熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸気
が蒸気タービン系STｂの作動蒸気となっており、排熱回
収ボイラ６を介して２つの閉サイクル発電設備が構成さ
れている。このため、燃焼タービン系GTｇの循環系と蒸
気タービン系STｂの循環系とが独立して構成されること
になり、それぞれの作動流体として個別の流体を任意に
選定して適用することが可能となる。従って、作動流体
の制御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上す
ると共に性能向上化が容易となる。、また、蒸気タービ
ンの排気蒸気を排熱回収ボイラ６へ戻して再熱している
ので、高性能化が図れる。また、既存のコンバインドタ
ービン設備を改良することで、容易に設備を構築するこ
とができる。

【００６８】図２５のタービン設備では、閉サイクルの
燃焼タービン発電、高圧蒸気タービンによる発電、中圧
蒸気タービンによる発電、燃焼蒸気タービンによる発
電、燃料系発電及び酸素系発電が実施されることにな
り、高効率の発電設備とすることができる。

【００６９】図２６のタービン設備は、図２３に示した
タービン設備の燃焼タービン系を、図６に示した燃焼タ
ービン系GTｆとした構成となっている。即ち、図６に示
した燃焼タービン系GTｆと、図１０に示した蒸気タービ
ン系STｂとを組み合わせ、更に、図１２に示した燃料系
と、図１４に示した酸素系とを組み合わせた実施形態例
である。燃焼タービン系GTｆの排熱回収ボイラ６には過
熱器６１、高圧再熱器６２、中圧再熱器６３及び蒸発器
６４が備えられ、蒸気タービン系STｂには、発電機２０
が連結された中圧蒸気タービン６５が備えられている。
また、高圧蒸気タービン２６には燃焼装置３０を介して
燃焼蒸気が投入されるようになっている。過熱器６１で
過熱された蒸気は燃焼装置３０で燃焼されて高圧蒸気タ
ービン２６に投入され、高圧蒸気タービン２６で膨張さ
れて高圧再熱器６２で再熱され、中圧蒸気タービン６５
に投入される。中圧蒸気タービン６５の排気蒸気は中圧
再熱器６３で再熱されて燃焼装置２３に投入される。給
水ライン２８の復水が蒸発器６４で蒸発されて過熱器６
１で過熱された後に高圧蒸気タービン２６に投入され
る。また、給水ライン２８の復水の一部が蒸気側排熱回
収ボイラ２４に投入され、蒸発された後に高圧蒸気ター
ビン２６に投入される。

【００７０】即ち、燃焼タービン系GTｆの循環流体が排
熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６の発生蒸気
が蒸気タービン系STｂの作動蒸気となっており、排熱回
収ボイラ６を介して２つの閉サイクル発電設備が構成さ
れている。このため、燃焼タービン系GTｆの循環系と蒸
気タービン系STｂの循環系とが独立して構成されること
になり、それぞれの作動流体として個別の流体を任意に
選定して適用することが可能となる。従って、作動流体
の制御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上す
ると共に性能向上化が容易となる。また、既存のコンバ
インドタービン設備を改良することで、容易に設備を構
築することができる。

【００７１】図２６のタービン設備では、閉サイクルの
燃焼タービン発電、高圧燃焼蒸気タービンによる発電、
中圧蒸気タービンによる発電、燃焼蒸気タービンによる
発電、燃焼燃料系発電及び燃焼酸素系発電が実施される
ことになり、高効率の発電設備とすることができる。

【００７２】図３０のタービン設備は、図５に示した燃
焼タービン系GTｅと、図２４に示した蒸気タービン系ST
ｂ、図２２に示した燃料系及び酸素系とを組み合わせた
実施形態例である。

【００７３】燃焼タービン系GTｅの排熱回収ボイラ６に
はHTR2A,HTR2B が併設され、圧縮機１で圧縮された空気
が燃焼器２に送られると共に、翼冷却ライン１０１を介
してタービン３の所定圧力段に導入される。尚、翼冷却
ライン１０１にHTR2A,HTR2Bを設けることも可能であ
る。

【００７４】蒸気タービン系STｂの高圧蒸気タービン２
６の所定圧力段には翼冷却ライン１０２を介して冷却流
体が導入され、第１蒸気タービン２１の所定圧力段には
翼冷却ライン１０３を介して冷却流体が導入される。翼
冷却ライン１０２，１０３の流体分岐点は任意であり、
例えば、燃焼装置３０の導入ライン及び燃焼装置２０の
導入ラインとなっているが、排熱回収ボイラ６から所定
圧力の蒸気を供給してもよい。。翼冷却ライン１０２に
はHTR1A が設けられ、翼冷却ライン１０３にはHTR1B が
設けられている。尚、HTR1A,HTR1B は逆であってもよ
く、蒸気側排熱回収ボイラ２４に設けてもよい。また、
回収型翼を用いるときは、冷却蒸気は翼で昇温しそのま
ま燃焼器入口へ投入する（ｘ系、ｘｘ系）。（ｘ系、ｘ
ｘ系）は、HTR1A,HTR1B の出口から分岐してもよく、ま
た、排熱回収ボイラ６で必要な温度圧力の流体として、
ｙ系、ｙｙ系から供給してもよい。また、HTR1A,HTR1B
へはｙ系、ｙｙ系の蒸気を供給してもよい。

【００７５】一方、燃料系において、第２気化器３４で
昇温されたLNG 気化ガスは２系統に分岐されてそれぞれ
燃料タービン３５に投入され、燃料タービン３５で膨張
されたLNG 気化ガスが燃焼器２及び燃焼装置２３、燃焼
装置３０に送られる。燃料タービン３５に投入されるLN
G 気化ガスは、HTR1A,HTR2A によってそれぞれ熱交換さ
れる。尚、第２気化器３４は必要に応じて省略すること
も可能で、第２気化器３４を省略した場合、第１気化器
３３で気化されたLNG 気化ガスを２系統に分岐してそれ
ぞれ燃料タービン３５に投入する。

【００７６】また、酸素系において、第２気化器４５で
昇温された酸素ガス（O₂ガス）は２系統に分岐されてそ
れぞれ酸素タービン４６に投入され、酸素タービン４６
で膨張された酸素ガス（O₂ガス）は、HTR1B,HTR2B を介
して熱交換されて燃焼器２及び燃焼装置２３、燃焼装置
３０に送られる。尚、第２気化器４５は必要に応じて省
略することも可能で、第２気化器４５を省略した場合、
第１気化器４４で気化された酸素ガス（O₂ガス）を２系
統に分岐してそれぞれ酸素タービン４６に投入する。

【００７７】図３０のタービン設備では、閉サイクルの
燃焼タービン発電、高圧燃焼蒸気タービンによる発電、
燃焼蒸気タービンによる発電、燃焼燃料系発電及び燃焼
酸素系発電が実施されることになり、高効率の発電設備
とすることができる。

【００７８】図３１のタービン設備は、図５に示した燃
焼タービン系GTｅと、図２２に示した蒸気タービン系ST
ｂ、燃料系及び図２３に示した酸素系とを組み合わせた
実施形態例である。

【００７９】燃焼タービン系GTｅの排熱回収ボイラ６に
は過熱器６１、再熱器がそなえられており、再熱器は、
中圧再熱器６３及び高圧再熱器６２及び蒸発器６４を重
ねて備えてもよい。過熱器６１で過熱された蒸気は高圧
蒸気タービン２６に投入され、高圧蒸気タービン２６で
膨張されて高圧再熱器６２で再熱され、中圧蒸気タービ
ン６５に投入される。給水ライン２８の復水が蒸発器６
４で蒸発されて過熱器６１で過熱された後に高圧蒸気タ
ービン２６に投入される。中圧蒸気タービン６５を出た
排気は直接燃焼装置２３に投入する。この排気を再熱す
るときは、図中点線で示すように、中圧再熱器６３で昇
温してから燃焼装置２３に投入する。

【００８０】一方、燃料系において、第２気化器３４で
昇温されたLNG 気化ガスは２系統に分岐されてそれぞれ
燃料タービン３５に投入され、燃料タービン３５で膨張
されたLNG 気化ガスが燃焼器２及び燃焼装置２３、燃焼
装置３０に送られる。燃料タービン３５に投入されるLN
G 気化ガスは、HTR1A,HTR2A （HTR1A,HTR2A の設置部位
においては図３０参照）によってそれぞれ熱交換され
る。尚、第２気化器３４は必要に応じて省略することも
可能で、第２気化器３４を省略した場合、第１気化器３
３で気化されたLNG 気化ガスを２系統に分岐してそれぞ
れ燃料タービン３５に投入する。

【００８１】また、酸素系において、第２気化器４５で
昇温された酸素ガス（O₂ガス）は２系統に分岐されてそ
れぞれ酸素燃焼室４７を介して酸素タービン４６に投入
され、酸素タービン４６で膨張された酸素ガス（O₂ガ
ス）が燃焼器２及び燃焼装置２３、燃焼装置３０に送ら
れる。酸素燃焼室４７に投入される酸素ガス（O₂ガス）
はHTR1B またはHTR2B により熱交換される場合もある。
尚、第２気化器４５は必要に応じて省略することも可能
で、第２気化器４５を省略した場合、第１気化器４４で
気化された酸素ガス（O₂ガス）を直接もしくはHTR1B ま
たはHTR2B により熱交換して酸素燃焼室４７に投入す
る。

【００８２】図３１のタービン設備では、閉サイクルの
燃焼タービン発電、高圧燃焼蒸気タービンによる発電、
中圧蒸気タービンによる発電、燃焼蒸気タービンによる
発電、燃焼燃料系発電及び燃焼酸素系発電が実施される
ことになり、高効率の発電設備とすることができる。

【００８３】ところで、上述したタービン設備では、例
えば図３０に示されるように、燃焼器２に投入される補
助流体であるLNG 気化ガス及びO₂ガスは、液相の液体LN
G 及び液体O₂を加圧及び膨張及び加熱することで得てお
り、膨張タービン（補助流体タービン：燃料タービン・
酸素タービン）で発電機により出力が回収されている。
このため、高効率の発電設備とすることができる。

【００８４】即ち、図３２に示すように、液体LNG タン
ク３１に貯留された液体LNG を加圧手段としてのポンプ
３２で気化器３３に圧送し、気化器３３で気化されたLN
G 気化ガスは加熱手段としてのHTR1A,HTR2A(Hx-M1)によ
って熱交換される。熱交換されたLNG 気化ガスは燃料タ
ービン３５で膨張されて発電機３６により発電され、更
に、加熱手段としてのHx-M2 によって加熱されて燃焼器
２（燃焼装置２３，３０）に導入される。燃料タービン
３５の入口はHx-M1 によって昇温されているため、燃料
タービン３５の出力が高められる。

【００８５】酸素タンク４２に貯留された液体O₂も同様
に、加圧手段としてのポンプ４３で気化器４４に圧送
し、気化器４４で気化されたO₂ガスは加熱手段としての
HTR1B,HTR2B(Hx-O1)によって熱交換される。熱交換され
たO₂ガスは酸素タービン４６で膨張されて発電機４９に
より発電され、更に、加熱手段としてのHx-O2 によって
加熱されて燃焼器２（燃焼装置２３，３０）に導入され
る。酸素タービン４６の入口はHx-O1 によって昇温され
ているため、酸素タービン４６の出力が高められる。

【００８６】尚、図３３に示すように、燃料タービン３
５及び酸素タービン４６の導入路に燃焼器ＣＣ１，ＣＣ
２を設け、助燃用燃料ｆａ、助燃用酸素Ｏａを若干投入
して助燃することで、タービン入口温度を制御し、ガス
タービンとして出力回収を行なうことができる。タービ
ン入口温度を一定とするための燃焼器ＣＣ１，ＣＣ２で
の燃料投入量を節約することができ、発電効率を高くす
ることができる。

【００８７】再熱タービンに燃料を膨張させる系統及び
加熱手段を適用した場合、図３４に示した系統となる。
再熱タービンＴの高圧タービンＴ１まで燃料(LNGガス)
及びO₂を加圧する。燃料及び酸素を低圧タービンＴ２の
入口圧力まで膨張させて燃料タービン３５及び酸素ター
ビン４６で出力回収を行い、その排気を低圧タービン燃
焼器ＣＣ２に投入する。翼冷却空気は補助タービンＡＴ
で動力回収して低圧タービンＴ２に投入する。超高圧に
加圧して上流に燃料タービン３５及び酸素タービン４６
を構成することも可能である。図中Hx１乃至Hx４は加熱
器であり、これらを適宜組み合わせることで加熱手段と
してのHx-O、Hx-Mとする。また、圧縮機Ｃ１の高圧空気
を補助タービンＡＴで膨張して発電するときは、補助タ
ービンＡＴの突出空気で低圧タービンＴ２の冷却空気を
供給できる。

【００８８】図３５に示すように、間接加熱を行なう場
合、排熱回収ボイラHRSGの蒸気と燃料及び酸素とを熱交
換器Hx-O、Hx-Mで熱交換する。熱回収された蒸気（水）
は凝縮されて排熱回収ボイラHRSGに給水される。尚、燃
料だけ間接加熱を行い、酸素は直接加熱を行なうように
することも可能である。

【００８９】図３６に基づいて図３０に示した排熱回収
ボイラ６におけるHTR2A,HTR2B の詳細を説明する。図に
示すように、タービン３の排気経路は３系統に並列に分
岐され、HTR2A,HTR2B 及びHRSGとなっている。HTR2A の
経路には熱交換器Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６が設けられ、熱交換
器Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６によってHTR2A （燃料系の加熱手
段）が構成されている。ポンプ３２で昇圧された燃料ガ
スは熱交換器Ｅ６及びＥ４で熱交換されて燃料タービン
３５に投入され、膨張された後熱交換器Ｅ５で熱交換さ
れて燃焼器２に投入される。HTR2B の経路には熱交換器
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が設けられ、熱交換器Ｅ１，Ｅ２，Ｅ
３によってHTR2B （酸素系の加熱手段）が構成されてい
る。ポンプ４３で昇圧されたO₂ガスは熱交換器Ｅ３及び
Ｅ１で熱交換されて酸素タービン４６に投入され、膨張
された後熱交換器Ｅ２で熱交換されて燃焼器２に投入さ
れる。熱回収されたタービン３の排気は圧縮機１に投入
される。燃料タービン３５、酸素タービン４６の排気の
再加熱（熱交換器Ｅ５及びＥ２による加熱）では、熱源
となるタービン３の排気が高温のため、高温の燃料とO₂
に仕上げることができ、効率が大幅に向上する。

【００９０】図３７に基づいて翼冷却ライン１０１を用
いた場合の図３０に示した排熱回収ボイラ６におけるHT
R2A,HTR2B の詳細を説明する。図に示すように、タービ
ン３の排気経路は３系統に並列に分岐され、HTR2A,HTR2
B 及びHRSGとなっている。HTR2A の経路には熱交換器Ｅ
３が設けられ、HTR2B の経路には熱交換器Ｅ１が設けら
れている。翼冷却ライン１０１には熱交換器Ｅ２，Ｅ
４，Ｅ５が設けられている。翼冷却ライン１０１の圧縮
空気は熱交換器Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５で熱交換されてタービ
ン３の翼間に投入される。一方、ポンプ３２で昇圧され
た燃料ガスは熱交換器Ｅ３で熱交換されて燃料タービン
３５に投入され、膨張された後熱交換器Ｅ４で熱交換さ
れて燃焼器２に投入される。また、ポンプ４３で昇圧さ
れたO₂ガスは熱交換器Ｅ１で熱交換されて酸素タービン
４６に投入され、膨張された後熱交換器Ｅ２で熱交換さ
れて燃焼器２に投入される。タービン３の排気は熱回収
後圧縮機１に投入される。HRSGから蒸気タービンの余剰
熱量が多くなり、出力及び効率を向上させることができ
る。そして、翼冷却系の冷却熱を直接的に性能向上に活
用することができる。

【００９１】図３８に基づいて図３０に示した蒸気側排
熱回収ボイラ２４の詳細を説明する。図３８に示した例
は、高圧蒸気タービン２６と第１蒸気タービン２１の間
で流路を分岐して酸素系の加熱手段であるHTR1B を構成
し、排熱回収ボイラ６側からの蒸気を分岐して燃料系の
加熱手段であるHTR1A を構成したものである。排熱回収
ボイラ６の排気経路が分岐して設けられ、分岐路６Ａに
は上流側から熱交換器Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６が設けられてい
る。ポンプ３２で昇圧された燃料ガスは熱交換器Ｅ６、
Ｅ４で熱交換されて燃料タービン３５に投入され、膨張
された後熱交換器Ｅ５で熱交換されて燃焼装置２３に投
入される。また、熱交換器Ｅ４で熱交換された燃料の一
部がそのまま燃焼装置２３に投入される。熱交換器Ｅ
４，Ｅ５，Ｅ６で熱回収された分岐路６Ａの排気は高圧
蒸気タービン２６翼間に投入される。一方、高圧蒸気タ
ービンの排気経路が分岐して設けられ、分岐路２６Ａに
は上流側から熱交換器Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が設けられてい
る。ポンプ４３で昇圧されたO₂ガスは熱交換器Ｅ３及び
Ｅ１で熱交換されて酸素タービン４６に投入され、膨張
された後熱交換器Ｅ２で熱交換されて燃焼装置２３に投
入される。熱交換器Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６で熱回収された分
岐路２６Ａの排気は第１蒸気タービン２１の翼間に投入
される。循環流体が蒸気（H₂O)で不活性となっているの
で、燃料の熱交換器は直接熱交換が可能である。

【００９２】尚、分岐路６Ａの排気を高圧蒸気タービン
２６翼間に投入すると共に分岐路２６Ａの排気を第１蒸
気タービン２１の翼間に投入しているが、回収翼を用い
て冷却蒸気を燃焼装置３０，２３に回収するようにして
もよい。また、HTR1A と高圧蒸気タービン２６の系統と
を組み合わせ、HTR1B と第１蒸気タービン２１の系統と
を組み合わせた例を示したが、この逆の組み合わせや、
熱交換器Ｅ１乃至Ｅ６がそれぞれの蒸気タービンの系統
に混在する構成とすることも可能である。

【００９３】図３９に基づいて図３０に示した蒸気側排
熱回収ボイラ２４の詳細を説明する。図３９に示した例
は、蒸気側排熱回収ボイラ２４の部位にHTR1A,HTR1B を
構成したものである。また、蒸気側排熱回収ボイラ２４
の部位に給水ライン２８からの給水の一部を導入して蒸
気を生成し、その蒸気で翼冷却を行なうようにした構成
となっている。第１蒸気タービン２１の排気系統は排気
経路は５系統に並列に分岐され、HTR1A,HTR1B 及びHRS
G、２系統の翼冷却ラインとなっている。HTR1Aの経路に
は熱交換器Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６が設けられ、熱交換器Ｅ
４，Ｅ５，Ｅ６によってHTR1A （燃料系の加熱手段）が
構成されている。ポンプ３２で昇圧された燃料ガスは熱
交換器Ｅ６及びＥ４で熱交換されて燃料タービン３５に
投入され、膨張された後熱交換器Ｅ５で熱交換されて燃
焼装置２３に投入される。また、熱交換器Ｅ４で熱交換
された燃料ガスの一部はそのまま燃焼装置３０に投入さ
れる。HTR1B の経路には熱交換器Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が設
けられ、熱交換器Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３によってHTR1B （酸
素系の加熱手段）が構成されている。ポンプ４３で昇圧
されたO₂ガスは熱交換器Ｅ３及びＥ１で熱交換されて酸
素タービン４６に投入され、膨張された後熱交換器Ｅ２
で熱交換されて燃焼装置２３に投入される。また、熱交
換器Ｅ１で熱交換された酸素の一部はそのまま燃焼装置
３０に投入される。燃料及び酸素の加熱の熱源を蒸気側
排熱回収ボイラ２４としているため、高圧蒸気タービン
２６及び第１蒸気タービン２１の入口流体は主流が全量
流入するようになっている。

【００９４】一方、２系統の翼冷却ラインにはそれぞれ
熱交換器Ｅ７，Ｅ８が設けられ、給水ライン２８から分
岐して給水の一部が熱交換器Ｅ７，Ｅ８にそれぞれ送ら
れる。熱交換器Ｅ７で生成された蒸気は第１蒸気タービ
ン２１の回収翼に投入され回収されて燃焼装置２３に投
入される。熱交換器Ｅ８で生成された蒸気は高圧蒸気タ
ービン２６の回収翼に投入され回収されて燃焼装置３０
に投入される。

【００９５】図４０に基づいてタービン設備の他の実施
形態例を説明する。図４０には本発明の他の実施形態例
に係るタービン設備の概略系統を示してある。

【００９６】図に示すように、液体LNG タンク３１に貯
留された液体LNG を加圧手段としてのポンプ３２で気化
器３３に圧送し、気化器３３で気化されたLNG 気化ガス
は加熱手段としてのHTR によって熱交換される。熱交換
されたLNG 気化ガスは燃料タービン３５で膨張されて発
電機３６により発電される。燃料タービン３５は、高圧
タービン３５ａと低圧タービン３５ｂにより構成され、
低圧タービン３５ｂで膨張された燃料は燃料予熱器ＡＨ
によって加熱されて予熱燃料として燃焼器２に導入され
る。一方、図示のタービン設備には燃料電池装置２０１
が備えられ、燃料電池装置２０１の燃料電池ＦＣは、燃
料系統と空気系統とが別系統に構成されている。高圧タ
ービン３５ａで膨張された燃料は燃料電池装置２０１の
予熱器ＨＦで予熱された後、燃料電池ＦＣの燃料系統
（燃料極）に送られる。燃焼タービン４の圧縮機１から
の圧縮空気は燃料電池装置２０１の予熱器ＨＡで予熱さ
れた後、燃料電池ＦＣの空気系統（空気極）に送られ
る。予熱器ＨＦ及び予熱器ＨＡの熱媒は燃料電池ＦＣを
作動させた後の燃料及び空気となっている。燃料電池Ｆ
Ｃを作動させた後の燃料及び空気はアフターバーナＡＢ
から燃焼器２に投入される。燃料電池ＦＣには燃料電池
クーラＦＣＣを内蔵してもよい。その場合は、燃料電池
クーラＦＣＣには排熱回収ボイラ６の加圧低温蒸気が投
入されて燃料電池ＦＣを冷却する。燃料電池ＦＣを冷却
して昇温した蒸気（過熱蒸気）は高圧蒸気タービン２６
に投入されると共に、一部がHTR 、燃料予熱器ＡＨ及び
排熱回収ボイラ６に送られる。

【００９７】図示のタービン設備では、燃料電池クーラ
ＦＣＣで回収した燃料電池ＦＣからの熱で蒸気が過熱さ
れる。この回収熱は、高圧蒸気タービン２６への出力変
換、HTR での燃料タービン３５への出力変換、及び、燃
料予熱器ＡＨでの燃料予熱に回収される。燃料電池ＦＣ
の燃料系統と空気系統とが別系統に構成されているた
め、予熱器ＨＡ，ＨＦで燃料電池ＦＣの排気顕熱が回収
される。燃料を加熱する流体は、水、蒸気及び燃料電池
ＦＣの排気であり、不活性気体で統一されている。そし
て、タービン３の排気は全て排熱回収ボイラ６での蒸気
生成により熱回収される。尚、燃料電池クーラＦＣＣの
構成としては、格納容器（圧力容器）にＦＣエレメント
を収容し、蒸気により格納容器をまず冷却し、その段階
で高圧蒸気タービン２６に蒸気を投入してもよい。その
後、ＦＣエレメントを冷却することで更に加熱蒸気とし
てもよい。

【００９８】図４１に基づいて燃焼タービン系として再
熱タービンを燃料電池装置と組み合わせた実施形態例を
説明する。図４１には再熱タービンを適用したタービン
設備の概略系統を示してある。

【００９９】図に示すように、燃焼タービン４０１は、
圧縮機１及びタービン３を備え、更に、第２タービン４
０２を備えている。タービン３には燃料電池装置４０３
の排気が投入され、タービン３の排気は作動空気として
燃料電池装置４０４に投入され、燃料電池装置４０４の
排気は燃焼器２に投入される。そして、燃焼ガスが第２
タービン４０２に投入される。一方、燃料タービン３５
は、高圧タービン３５ａ、中圧タービン３５ｃ及び低圧
タービン３５ｂにより構成されている。燃焼タービン４
０１の圧縮機１からの圧縮空気が燃料電池装置４０３の
空気予熱器で予熱されて燃料電池装置４０３の空気系統
に投入される。燃料タービン３５の高圧タービン３５ａ
からの燃料が燃料電池装置４０３の燃料予熱器で予熱さ
れて燃料電池装置４０３の燃料系統に投入される。燃料
電池装置４０３の排気はタービン３に投入され、タービ
ン３の排気が燃料電池装置４０４の予熱器で予熱されて
燃料電池４０４の空気系統に投入される。燃料タービン
３５の中圧タービン３５ｃからの燃料が燃料電池装置４
０４の燃料予熱器で予熱されて燃料電池装置４０４の燃
料系統に投入される。燃料電池装置４０４の排気は燃焼
器２に投入され、燃焼ガスが第２タービン４０２に投入
される。また、低圧タービン３５ｂからの燃料が燃料予
熱器ＡＨで予熱されて燃焼器２に投入される。燃料電池
装置４０３，４０４で昇温された蒸気ｈｓはHTR 及び燃
料予熱器ＡＨでの燃料予熱の一部として熱回収される。
高圧タービン３５ａ、中圧タービン３５ｃ及び低圧ター
ビン３５ｂにより構成される燃料タービン３５は、燃料
電池装置４０３，４０４や予熱器、燃料予熱器での圧力
損失を高く設定するときや、燃焼タービン４０１の膨張
比を高くするときに有効である。

【０１００】

【発明の効果】本発明のタービン設備は、圧縮機及び燃
焼器及びタービンを有しタービンの排気が圧縮機に導入
される燃焼タービンと、燃焼タービンの排気で蒸気を発
生させる蒸気発生手段と、蒸気発生手段で発生した蒸気
が作動流体となって投入される蒸気タービンと、蒸気タ
ービンに投入される作動流体を加熱する燃焼装置とから
なることを特徴とするので、燃焼タービンの循環系と蒸
気タービンの循環系とが蒸気発生手段を介在して独立し
て構成されることになり、それぞれの作動流体として個
別の流体を任意に選定して適用することが可能となる。
この結果、作動流体の制御や取り扱いが容易となり、設
計の自由度が向上すると共に性能向上化が容易となる。

【０１０１】また、本発明のタービン設備は、圧縮機及
び燃焼器及びタービンを有しタービンの排気が圧縮機に
導入される燃焼タービンと、燃焼タービンの排気で蒸気
を発生させ蒸気を発生させた後の排気が一部排出される
蒸気発生手段と、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流
体となって投入される蒸気タービンと、蒸気タービンに
投入される作動流体を加熱する燃焼装置と、蒸気タービ
ンの排気蒸気を復水して蒸気発生手段に投入する給水ラ
インとからなることを特徴とするので、燃焼タービンの
循環系と蒸気タービンの循環系とが蒸気発生手段を介在
して独立して構成されることになり、それぞれの作動流
体として個別の流体を任意に選定して適用することが可
能となる。この結果、作動流体の制御や取り扱いが容易
となり、設計の自由度が向上すると共に性能向上化が容
易となる。

【０１０２】また、本発明のタービン設備は、圧縮機及
び燃焼器及びタービンを有しタービンの排気が圧縮機に
導入される燃焼タービンと、燃焼タービンの排気で蒸気
を発生させる蒸気発生手段と、蒸気発生手段で蒸気を発
生させた後の排気から熱回収する冷却手段と、冷却手段
で熱回収した排気を圧縮機に回収する回収ラインと、蒸
気発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投入され
る蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作動流体
を加熱する燃焼装置と、蒸気タービンの排気蒸気を復水
して蒸気発生手段に投入する給水ラインとからなること
を特徴とするので、燃焼タービンの閉サイクル循環系と
蒸気タービンの閉サイクル循環系とが蒸気発生手段を介
在して独立して構成されることになり、それぞれの作動
流体として個別の流体を任意に選定して適用することが
可能となる。この結果、作動流体の制御や取り扱いが容
易となり、設計の自由度が向上すると共に性能向上化が
容易となる。

【０１０３】また、本発明のタービン設備は、圧縮機及
び燃焼器及びタービンを有しタービンの排気が圧縮機に
導入される燃焼タービンと、燃焼タービンの排気で蒸気
を発生させ蒸気を発生させた後の排気が燃焼タービンの
圧縮機に回収される蒸気発生手段とからなる燃焼タービ
ン系を備え、燃焼タービン系は、燃焼タービンの圧縮機
には蒸気発生手段で蒸気を発生させた後の排気が導入さ
れ、蒸気発生手段から圧縮機までの経路に排気を冷却す
る予熱熱交換手段を設け、予熱熱交換手段で冷却された
排気を冷却する冷却熱交換手段を設け、冷却熱交換手段
で冷却された排気を予熱熱交換手段で昇温した後に圧縮
機に導入するように構成され、蒸気発生手段で発生した
蒸気が作動流体となって投入される蒸気タービンと、蒸
気タービンに投入される作動流体を加熱する燃焼装置
と、蒸気タービンの排気蒸気を復水して蒸気発生手段に
投入する給水ラインとからなる蒸気タービン系を備え、
蒸気タービン系は、上流側の第１蒸気タービンと下流側
の第２蒸気タービンとを備えると共に、更に、蒸気発生
手段からの蒸気を膨張させる高圧蒸気タービンと高圧蒸
気タービンの排気蒸気が蒸気発生手段で再熱されて導入
される中圧蒸気タービンとを備え、中圧蒸気タービンの
排気蒸気が蒸気発生手段で再熱されて燃焼装置に投入さ
れ、第１蒸気タービンと下流側の第２蒸気タービンとの
間に蒸気タービン系蒸気発生器を備え、第２蒸気タービ
ンの排気蒸気は復水された後に蒸気発生手段に投入され
ると共に復水の一部が蒸気タービン系蒸気発生器で蒸気
となって高圧蒸気タービンに投入され、燃焼タービン系
の燃焼器及び蒸気タービン系の燃焼装置に投入される炭
化水素系燃料は、液体燃料が気化され昇温された後に燃
料タービンで膨張される燃料系から供給され、燃焼ター
ビン系の燃焼器及び蒸気タービン系の燃焼装置には酸素
が投入され、投入される酸素は、液体酸素が気化され昇
温された後に酸素タービンで膨張される酸素系から供給
され、燃焼タービン系のタービン、第１蒸気タービン、
第２蒸気タービン、中圧蒸気タービン、燃料タービン及
び酸素タービンにそれぞれ発電機を連結したことを特徴
とするので、燃焼タービンの閉サイクル循環系と蒸気タ
ービンの閉サイクル循環系とが蒸気発生手段を介在して
独立して構成されることになり、それぞれの作動流体と
して個別の流体を任意に選定して適用することが可能と
なり、閉サイクルの燃焼タービン発電、高圧蒸気タービ
ンによる発電、中圧蒸気タービンによる発電、燃焼蒸気
タービンによる発電、燃料系発電及び酸素系発電が実施
されることになる。この結果、作動流体の制御や取り扱
いが容易となり、設計の自由度が向上すると共に性能向
上化が容易となり、高効率の発電設備とすることができ
る。

【０１０４】また、本発明のタービン設備は、圧縮機及
び燃焼器及びタービンを有しタービンの排気が圧縮機に
導入される燃焼タービンと、燃焼タービンの排気で蒸気
を発生させ蒸気を発生させた後の排気が燃焼タービンの
圧縮機に回収される蒸気発生手段とからなる燃焼タービ
ン系を備え、燃焼タービン系は、燃焼タービンの圧縮機
には蒸気発生手段で蒸気を発生させた後の排気が導入さ
れ、蒸気発生手段から圧縮機までの経路に排気を冷却す
る予熱熱交換手段を設け、予熱熱交換手段で冷却された
排気を冷却する冷却熱交換手段を設け、冷却熱交換手段
で冷却された排気を予熱熱交換手段で昇温した後に圧縮
機に導入するように構成され、蒸気発生手段で発生した
蒸気が作動流体となって投入される蒸気タービンと、蒸
気タービンに投入される作動流体を加熱する燃焼装置
と、蒸気タービンの排気蒸気を復水して蒸気発生手段に
投入する給水ラインとからなる蒸気タービン系を備え、
蒸気タービン系は、上流側の第１蒸気タービンと下流側
の第２蒸気タービンとを備えると共に、更に、蒸気発生
手段からの蒸気を燃焼させる高圧燃焼装置と、高圧燃焼
装置で燃焼された蒸気・排気の混合ガスを膨張させる高
圧蒸気タービンとを備え、高圧蒸気タービンの排気蒸気
が燃焼装置に投入され、第１蒸気タービンと下流側の第
２蒸気タービンとの間に蒸気タービン系蒸気発生器を備
え、第２蒸気タービンの排気蒸気は復水された後に蒸気
発生手段に投入されると共に復水の一部が蒸気タービン
系蒸気発生器で蒸気となって高圧燃焼装置に投入され、
燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気タービン系の燃焼装
置、高圧燃焼装置に投入される炭化水素系燃料は、液体
燃料が気化され昇温され燃料燃焼器で一部が燃焼された
後に燃料タービンで膨張される燃料系から供給され、燃
焼タービン系の燃焼器及び蒸気タービン系の燃焼装置、
高圧燃焼装置には酸素が投入され、投入される酸素は、
液体酸素が気化され昇温され酸素燃焼器で一部が燃焼さ
れた後に酸素タービンで膨張される酸素系から供給さ
れ、燃焼タービン系のタービン、第１蒸気タービン、第
２蒸気タービン、中圧蒸気タービン、燃料タービン及び
酸素タービンにそれぞれ発電機を連結したことを特徴と
するので、燃焼タービンの閉サイクル循環系と蒸気ター
ビンの閉サイクル循環系とが蒸気発生手段を介在して独
立して構成されることになり、それぞれの作動流体とし
て個別の流体を任意に選定して適用することが可能とな
り、閉サイクルの燃焼タービン発電、高圧燃焼蒸気ター
ビンによる発電、中圧蒸気タービンによる発電、燃焼蒸
気タービンによる発電、燃焼燃料系発電及び燃焼酸素系
発電が実施されることになる。この結果、作動流体の制
御や取り扱いが容易となり、設計の自由度が向上すると
共に性能向上化が容易となり、高効率の発電設備とする
ことができる。

【０１０５】また、本発明のタービン設備は、圧縮機及
び燃焼器及びタービンを有する燃焼タービンと、燃焼器
に導入される補助流体を加圧する加圧手段と、加圧手段
で加圧された補助流体を膨張させる補助流体タービン
と、補助流体を加熱する加熱手段とからなるので、補助
流体タービンでの発電が行なえ、高効率の発電設備とす
ることができる。

【０１０６】また、燃料電池（ＦＣ）や格納容器に蒸気
を投入することで、ＦＣ起動時の温度制御を蒸気量・空
気量・燃料量で行なえ、第３因子として蒸気を用いるこ
とができる。即ち、制御を緻密化できる。ＦＣ停止では
ＦＣや格納容器を安全な速さでクールダウンする制御が
行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービン
系の概略系統図。

【図２】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービン
系の概略系統図。

【図３】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービン
系の概略系統図。

【図４】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービン
系の概略系統図。

【図５】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービン
系の概略系統図。

【図６】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービン
系の概略系統図。

【図７】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービン
系の概略系統図。

【図８】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービン
系の概略系統図。

【図９】本発明のタービン設備を構成する蒸気タービン
系の概略系統図。

【図１０】本発明のタービン設備を構成する蒸気タービ
ン系の概略系統図。

【図１１】本発明のタービン設備を構成する燃料系の概
略系統図。

【図１２】本発明のタービン設備を構成する燃料系の概
略系統図。

【図１３】本発明のタービン設備を構成する酸素系の概
略系統図。

【図１４】本発明のタービン設備を構成する酸素系の概
略系統図。

【図１５】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図１６】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図１７】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図１８】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図１９】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２０】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２１】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２２】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２３】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２４】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２５】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２６】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２７】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービ
ン系の概略系統図。

【図２８】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図２９】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３０】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３１】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３２】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３３】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３４】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３５】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３６】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３７】本発明のタービン設備を構成する燃焼タービ
ン系の概略系統図。

【図３８】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図３９】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図４０】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【図４１】本発明の実施形態例に係るタービン設備の概
略系統図。

【符号の説明】

１圧縮機２燃焼器３タービン４燃焼タービン５，１４，２０，３６，４９発電機６排熱回収ボイラ７後流排熱回収ボイラ８，２５復水器９熱交換器１０，３３，４４，５２気化器１１第２排熱回収ボイラ１２膨張タービン１３第２復水器１６冷却熱交換器１７予熱熱交換器２１第１蒸気タービン２２第２蒸気タービン２３，３０燃焼装置２４蒸気側排熱回収ボイラ２６高圧蒸気タービン２８給水ライン３１液体LNG タンク３２，４３ポンプ３４第２気化器３５燃料タービン３７燃料燃焼器３８，４８供給ライン４１空気液化プラント４２酸素タンク４５第２気化器４６酸素タービン４７酸素燃焼器５１圧縮機６１過熱器６２高圧再熱器６３中圧再熱器６４蒸発器６５中圧蒸気タービン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０１Ｋ 25/00 Ｆ０１Ｋ 25/00 ＷＦ０２Ｃ 3/22 Ｆ０２Ｃ 3/22 3/28 3/28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機及び燃焼器及びタービンを有しタ
ービンの排気が圧縮機に導入される燃焼タービンと、燃
焼タービンの排気で蒸気を発生させる蒸気発生手段とか
らなる燃焼タービン系、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投入さ
れる蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作動流
体を加熱する燃焼装置とからなる蒸気タービン系、からなることを特徴とするタービン設備。
【請求項２】圧縮機及び燃焼器及びタービンを有しタ
ービンの排気が圧縮機に導入される燃焼タービンと、燃
焼タービンの排気で蒸気を発生させ蒸気を発生させた後
の排気が一部排出される蒸気発生手段とからなる燃焼タ
ービン系、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投入さ
れる蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作動流
体を加熱する燃焼装置と、蒸気タービンの排気蒸気を復
水して蒸気発生手段に投入する給水ラインとからなる蒸
気タービン系、からなることを特徴とするタービン設
備。
【請求項３】圧縮機及び燃焼器及びタービンを有しタ
ービンの排気が圧縮機に導入される燃焼タービンと、燃
焼タービンの排気で蒸気を発生させる蒸気発生手段と、
蒸気発生手段で蒸気を発生させた後の排気から熱回収す
る冷却手段と、冷却手段で熱回収した排気を圧縮機に回
収する回収ラインとからなる燃焼タービン系、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投入さ
れる蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作動流
体を加熱する燃焼装置と、蒸気タービンの排気蒸気を復
水して蒸気発生手段に投入する給水ラインとからなる蒸
気タービン系、からなることを特徴とするタービン設
備。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか一項に
おいて、燃焼タービンの燃焼器及び蒸気タービンの燃焼
装置の燃料が炭化水素系燃料であることを特徴とするタ
ービン設備。
【請求項５】請求項１もしくは請求項３において、燃
焼タービンの燃焼器及び蒸気タービンの燃焼装置の燃料
が水素燃料であることを特徴とするタービン設備。
【請求項６】請求項１もしくは請求項２において、燃
焼タービンの圧縮機には空気が投入され、タービンから
の排気は蒸気発生手段に投入された後に大気開放される
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項７】請求項１もしくは請求項３において、燃
焼タービンの圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発生させ
た後の排気が導入され、圧縮機に導入される排気は水蒸
気であることを特徴とするタービン設備。
【請求項８】請求項１もしくは請求項３において、燃
焼タービンの圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発生させ
た後の排気が導入され、蒸気発生手段から圧縮機までの
経路に排気から水分を分離して排水を行う熱交換手段を
設けると共に熱交換器で排水されたあとの排気を圧縮機
に導入されるCO₂ガスとしたことを特徴とするタービン
設備。
【請求項９】請求項１もしくは請求項３において、燃
焼タービンの圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発生させ
た後の排気が導入され、蒸気発生手段から圧縮機までの
経路に排気から水分を分離して排水を行う熱交換手段を
設け、圧縮機に導入される排気をCO₂ガス及び水蒸気の
混合流体としたことを特徴とするタービン設備。
【請求項１０】請求項１もしくは請求項３において、
燃焼タービンの圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発生さ
せた後の排気が導入され、蒸気発生手段から圧縮機まで
の経路に第２蒸気発生手段を設け、第２蒸気発生手段の
排気を膨張する膨張タービンを設け、膨張タービンで膨
張された排気が凝縮されて第２蒸気発生手段を介して圧
縮機に導入されることを特徴とするタービン設備。
【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のいずれか一
項において、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流体と
なって投入される蒸気タービンは、上流側の第１蒸気タ
ービンと下流側の第２蒸気タービンとからなり、第２蒸
気タービンの排気蒸気が凝縮されて蒸気発生手段に投入
されることを特徴とするタービン設備。
【請求項１２】請求項１乃至請求項１０のいずれか一
項において、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流体と
なって投入される蒸気タービンは、上流側の第１蒸気タ
ービンと下流側の第２蒸気タービンとからなり、燃焼装
置に投入される蒸気発生手段からの蒸気を膨張させる高
圧蒸気タービンを備え、第２蒸気タービンの排気蒸気が
凝縮されて蒸気発生手段に投入されることを特徴とする
タービン設備。
【請求項１３】請求項１乃至請求項４のいずれか一
項、もしくは、請求項６乃至請求項１２のいずれか一項
において、燃焼器及び燃焼装置に投入される炭化水素系
燃料は、液体燃料が気化され昇温された後に燃料タービ
ンで膨張されることを特徴とするタービン設備。
【請求項１４】請求項１乃至請求項４のいずれか一
項、もしくは、請求項６乃至請求項１２のいずれか一項
において、燃焼器及び燃焼装置に投入される炭化水素系
燃料は、液体燃料が気化され昇温されて燃料燃焼器で燃
焼された後に燃料タービンで膨張されることを特徴とす
るタービン設備。
【請求項１５】請求項５において、燃焼器及び燃焼装
置に投入される水素燃料は、液体燃料が気化され昇温さ
れた後に燃料タービンで膨張されることを特徴とするタ
ービン設備。
【請求項１６】請求項５において、燃焼器及び燃焼装
置に投入される水素燃料は、液体燃料が気化され昇温さ
れ昇温されて燃料燃焼器で燃焼された後に燃料タービン
で膨張されることを特徴とするタービン設備。
【請求項１７】請求項１乃至請求項１６のいずれか一
項において、燃焼器及び燃焼装置には燃料と共に酸素が
投入され、酸素は、空気液化プラントからの液体酸素が
気化され昇温された後に酸素タービンで膨張されること
を特徴とするタービン設備。
【請求項１８】請求項１乃至請求項１６のいずれか一
項において、燃焼器及び燃焼装置には燃料と共に酸素が
投入され、酸素は、空気液化プラントからの液体酸素が
気化され昇温されて酸素燃焼器で燃焼された後に酸素タ
ービンで膨張されることを特徴とするタービン設備。
【請求項１９】圧縮機及び燃焼器及びタービンを有し
タービンの排気が圧縮機に導入される燃焼タービンと、
燃焼タービンの排気で蒸気を発生させ蒸気を発生させた
後の排気が燃焼タービンの圧縮機に回収される蒸気発生
手段とからなる燃焼タービン系を備え、燃焼タービン系は、燃焼タービンの圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発生さ
せた後の排気が導入され、蒸気発生手段から圧縮機まで
の経路に排気を冷却する予熱熱交換手段を設け、予熱熱
交換手段で冷却された排気を冷却する冷却熱交換手段を
設け、冷却熱交換手段で冷却された排気を予熱熱交換手
段で昇温した後に圧縮機に導入するように構成され、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投入さ
れる蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作動流
体を加熱する燃焼装置と、蒸気タービンの排気蒸気を復
水して蒸気発生手段に投入する給水ラインとからなる蒸
気タービン系を備え、蒸気タービン系は、上流側の第１蒸気タービンと下流側の第２蒸気タービン
とを備えると共に、更に、蒸気発生手段からの蒸気を膨
張させる高圧蒸気タービンと高圧蒸気タービンの排気蒸
気が蒸気発生手段で再熱されて導入される中圧蒸気ター
ビンとを備え、中圧蒸気タービンの排気蒸気が蒸気発生
手段で再熱されて燃焼装置に投入され、第１蒸気タービ
ンと下流側の第２蒸気タービンとの間に蒸気タービン系
蒸気発生器を備え、第２蒸気タービンの排気蒸気は復水
された後に蒸気発生手段に投入されると共に復水の一部
が蒸気タービン系蒸気発生器で蒸気となって高圧蒸気タ
ービンに投入され、燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気タービン系の燃焼装置
に投入される炭化水素系燃料は、液体燃料が気化され昇
温された後に燃料タービンで膨張される燃料系から供給
され、燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気タービン系の燃焼装置
には酸素が投入され、投入される酸素は、液体酸素が気
化され昇温された後に酸素タービンで膨張される酸素系
から供給され、燃焼タービン系のタービン、第１蒸気タービン、第２蒸
気タービン、中圧蒸気タービン、燃料タービン及び酸素
タービンにそれぞれ発電機を連結したことを特徴とする
タービン設備。
【請求項２０】圧縮機及び燃焼器及びタービンを有し
タービンの排気が圧縮機に導入される燃焼タービンと、
燃焼タービンで蒸気を発生させ蒸気を発生させた後の排
気が燃焼タービンの圧縮機に回収される蒸気発生手段と
からなる燃焼タービン系を備え、燃焼タービン系は、燃焼タービンの圧縮機には蒸気発生手段で蒸気を発生さ
せた後の排気が導入され、蒸気発生手段から圧縮機まで
の経路に排気を冷却する予熱熱交換手段を設け、予熱熱
交換手段で冷却された排気を冷却する冷却熱交換手段を
設け、冷却熱交換手段で冷却された排気を予熱熱交換手
段で昇温した後に圧縮機に導入するように構成され、蒸気発生手段で発生した蒸気が作動流体となって投入さ
れる蒸気タービンと、蒸気タービンに投入される作動流
体を加熱する燃焼装置と、蒸気タービンの排気蒸気を復
水して蒸気発生手段に投入する給水ラインとからなる蒸
気タービン系を備え、蒸気タービン系は、上流側の第１蒸気タービンと下流側の第２蒸気タービン
とを備えると共に、更に、蒸気発生手段からの蒸気を燃
焼させる高圧燃焼装置と、高圧燃焼装置で燃焼された蒸
気・排気の混合ガスを膨張させる高圧蒸気タービンとを
備え、高圧蒸気タービンの排気蒸気が燃焼装置に投入さ
れ、第１蒸気タービンと下流側の第２蒸気タービンとの
間に蒸気タービン系蒸気発生器を備え、第２蒸気タービ
ンの排気蒸気は復水された後に蒸気発生手段に投入され
ると共に復水の一部が蒸気タービン系蒸気発生器で蒸気
となって高圧燃焼装置に投入され、燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気タービン系の燃焼装
置、高圧燃焼装置に投入される炭化水素系燃料は、液体
燃料が気化され昇温され燃料燃焼器で一部が燃焼された
後に燃料タービンで膨張される燃料系から供給され、燃焼タービン系の燃焼器及び蒸気タービン系の燃焼装
置、高圧燃焼装置には酸素が投入され、投入される酸素
は、液体酸素が気化され昇温され酸素燃焼器で一部が燃
焼された後に酸素タービンで膨張される酸素系から供給
され、燃焼タービン系のタービン、第１蒸気タービン、第２蒸
気タービン、中圧蒸気タービン、燃料タービン及び酸素
タービンにそれぞれ発電機を連結したことを特徴とする
タービン設備。
【請求項２１】請求項２０において、蒸気タービン系
は、高圧蒸気タービンの排気蒸気が導入される中圧蒸気
タービンを備え、中圧蒸気タービンの排気蒸気が燃焼装
置に投入されることを特徴とするタービン設備。
【請求項２２】請求項２１において、中圧蒸気タービ
ンに導入される排気蒸気は蒸気発生手段で再熱されて導
入されることを特徴とするタービン設備。
【請求項２３】請求項２０もしくは請求項２１におい
て、中圧蒸気タービンからの排気蒸気が蒸気発生手段で
再熱されて燃焼装置に投入されることを特徴とするター
ビン設備。
【請求項２４】請求項１９もしくは請求項２０におい
て、燃焼タービン系は、燃焼タービンの圧縮機には蒸気
発生手段で蒸気を発生させた後の排気が導入され、蒸気
発生手段から圧縮機までの経路に第２蒸気発生手段を設
け、第２蒸気発生手段の排気を膨張する膨張タービンを
設け、膨張タービンで膨張された排気が凝縮されて第２
蒸気発生手段を介して圧縮機に導入されることを特徴と
するタービン設備。
【請求項２５】圧縮機及び燃焼器及びタービンを有す
る燃焼タービンと、燃焼器に導入される補助流体を加圧
する加圧手段と、加圧手段で加圧された補助流体を膨張
させる補助流体タービンと、補助流体を加熱する加熱手
段とからなることを特徴とするタービン設備。
【請求項２６】請求項２５において、燃焼タービンの排気で蒸気を発生させる蒸気発生手段を
備え、加熱手段として蒸気発生手段で燃料を加熱するこ
とを特徴とするタービン設備。
【請求項２７】請求項２５において、燃焼タービンのタービンの翼を冷却する冷却系を備え、
加熱手段として冷却系の冷却後媒体で燃料を加熱するこ
とを特徴とするタービン設備。
【請求項２８】請求項２５において、圧縮機の圧縮空気が空気極に送られると共に燃料タービ
ンで膨張された燃料が燃料極に送られる燃料電池装置を
備え、燃料電池装置の排気が燃焼器に導入されることを
特徴とするタービン設備。