JP2013545938A5

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Info

Publication number: JP2013545938A5
Application number: JP2013544431A
Authority: JP
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2031-12-15

Claims

空気と供給燃料との燃焼により燃焼排ガスを形成するために、ガスタービンシステムの中心軸に沿って配置された長手方向の延長部分を有する燃焼室（３）と、
作動媒体によって駆動されるタービン（２）と、
前記燃焼室（３）に入る前記タービン（２）の前記作動媒体および空気のうちの少なくとも一方を圧縮するために、前記タービン（２）に回転可能に連結された圧縮機（１）と、
前記燃焼排ガスと前記作動媒体との間の熱伝達のための第１熱交換器装置（８）と
を備える間接加熱式ガスタービンシステムであって、
前記第１熱交換器装置（８）および前記燃焼室（３）は一体構造ユニットとして一体的に形成され、前記第１熱交換器装置（８）は前記中心軸に沿って、前記燃焼室（３）の前記長手方向の延長部分内に実質的に配置されていることを特徴とする間接加熱式ガスタービンシステム。
前記燃焼室（３）は実質的に円筒形であり、前記第１熱交換器装置（８）は前記燃焼室（３）の外径の周りに前記燃焼室（３）と同軸上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のガスタービンシステム。
前記第１熱交換器装置（８）は、前記作動媒体および前記燃焼排ガスが反対向きの流れ方向を有する対流熱交換器から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のガスタービンシステム。
前記第１熱交換器装置（８）は、前記燃焼室（３）に沿って長手方向に設置され、かつ、前記燃焼室（３）の外周の周りに等距離に配置された複数の平行管の形態を有する前記燃焼排ガス用の熱伝達チャンネル（１１）から構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービンシステム。
前記熱伝達チャンネル（１１）は、前記燃焼室（３）の出口（５）において、前記燃焼排ガスの流れに関して実質的に対称であることを特徴とする請求項４に記載のガスタービンシステム。
前記中心軸（Ｃ）に直交する同じ平面において見て、少なくとも２つの隣接する熱伝達チャンネル（１１）の断面積が実質的に同じ面積を有することを特徴とする請求項４または５に記載のガスタービンシステム。
前記第１熱交換器装置（８）は、前記燃焼室（３）の外周の周りに実質的に接線方向に延びるらせん状の流路として、前記タービン（２）の前記作動媒体用の熱伝達通路（１２）を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のガスタービンシステム。
前記燃焼室（３）の前記出口（５）の真正面に配置されている第２熱交換器装置（９）をさらに備える請求項５に記載のガスタービンシステム。
前記作動媒体は、前記タービン（２）の入口（２０）を通して前記タービン（２）に送り込まれる直前に、前記第２熱交換器装置（９）を通過することを特徴とする請求項８に記載のガスタービンシステム。
前記第２熱交換器装置（９）は前記燃焼室（３）の反対側を向く熱伝達面を有する渦流室（１９）を備え、前記作動媒体は、前記作動媒体が前記タービン（２）に退出する前に、
前記熱伝達面を数回かすめることを特徴とする請求項８または９に記載のガスタービンシステム。
前記圧縮機（１）の入口（２６）に組み込まれたジェネレータ（７）をさらに備え、前記圧縮機（１）に含まれる空気流が前記ジェネレータ（７）の固定子巻線を冷却する請求項１〜１０のいずれか一項に記載のガスタービンシステム。
前記第１熱交換器装置（８）および前記燃焼室（３）は共に、溶接鋼から作られる低温部を形成することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガスタービンシステム。
前記燃焼室（３）の外壁（１３）および前記ガスタービンシステムの外部カバー（１４）のうちの少なくとも一方は波形で、材料が軸方向の膨張を可能にされたベローズ機能を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガスタービンシステム。
前記第２熱交換器装置（９）は焼結セラミックおよび鋳造セラミックのうちの少なくとも一方から作られる高温部を構成することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載のガスタービンシステム。
前記第１熱交換器装置（８）および前記第２熱交換器装置（９）のうちの少なくとも一方を部分的に通る前記作動媒体および前記燃焼排ガスのうちの少なくとも一方の流れを制御する手段をさらに備える請求項８〜１４のいずれか一項に記載のガスタービンシステム。
前記供給燃料は固形のバイオマス燃料からなることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のガスタービンシステム。
前記バイオマス燃料は木質ペレットからなることを特徴とする請求項１６に記載のガスタービンシステム。
請求項１〜１７のいずれか一項によるガスタービンシステムを備える車両。