JP2015045246A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. ガスタービン設備であって、
   燃料および酸化剤を燃焼させるように構成された燃焼器と、
   前記燃焼器から排出された燃焼ガスによって回動されるように構成されたタービンと、
   前記タービンから排出された燃焼ガスを冷却するように構成された熱交換器と、
   前記熱交換器を通過した燃焼ガスから水蒸気を除去してドライ作動ガスに再生するように構成された水蒸気除去器と、
   前記ドライ作動ガスを超臨界流体となるまで昇圧するように構成された圧縮機と、
   前記圧縮機から排出された超臨界流体のドライ作動ガスの一部を、前記熱交換器を通して前記燃焼器に導くように構成された燃焼器導入管と、
   前記熱交換器の上流側にある燃焼器導入管から分岐され、前記燃焼器導入管を流れるドライ作動ガスの一部を外部に排出するように構成された排出管と、
   前記圧縮機から排出された超臨界流体のドライ作動ガスの残部を、前記タービンの出口および前記熱交換器の入口を連結する配管内に導入するように構成されたバイパス管と、
   を具備する、ガスタービン設備。
2. 前記圧縮機が、遠心圧縮機からなりかつ前記タービンと同軸で連結される、請求項１に記載のガスタービン設備。
3. 前記排出管の分岐部の上流側にある燃焼器導入管内に配置され、前記燃焼器導入管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスを冷却するように構成された冷却器をさらに具備する、請求項１または２に記載のガスタービン設備。
4. 前記ガスタービン設備が、前記ドライ作動ガスを昇圧するように構成されたポンプをさらに具備し、前記ポンプの回転数が、前記熱交換器に向けられるドライ作動ガスの流量および圧力を変化させるように、前記タービンの回転数とは独立して制御される、請求項１に記載のガスタービン設備。
5. 前記ポンプが、前記排出管の分岐部と前記冷却器との間にある燃焼器導入管内に配置され、タービン負荷に応じて、前記燃焼器導入管を流れるドライ作動ガスの圧力を増加させる、請求項４に記載のガスタービン設備。
6. 前記燃焼器導入管を介して前記燃焼器に導かれたドライ作動ガスの前記燃焼器への噴出速度が一定に維持される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガスタービン設備。
7. 前記ドライ作動ガスが二酸化炭素である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガスタービン設備。
8. 前記燃焼器に供給される燃料が流れる配管内に配置され、前記燃料の流量を検知するように構成された燃料流量検知部と、
   前記燃焼器に供給される酸化剤が流れる配管内に配置され、前記酸化剤の流量を検知するように構成された酸化剤流量検知部と、
   前記酸化剤が流れる配管内に設けられ、前記酸化剤の流量を調整するように構成された酸化剤流量調整弁と、
   前記燃焼器導入管内に配置され、前記燃焼器導入管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を検知するように構成された燃焼器導入流量検知部と、
   前記排出管内に配置され、前記排出管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を検知するように構成された排出流量検知部と、
   前記排出管内に設けられ、前記排出管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を調整するように構成された排出流量調整弁と、
   前記バイパス管内に配置され、前記バイパス管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を検知するように構成されたバイパス流量検知部と、
   前記バイパス管内に設けられ、前記バイパス管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を調整するように構成されたバイパス流量調整弁と、
   前記燃料流量検知部、前記酸化剤流量検知部、前記燃焼器導入流量検知部、前記排出流量検知部、および前記バイパス流量検知部からの検知信号に基づいて、前記酸化剤流量調整弁、前記排出流量調整弁、および前記バイパス流量調整弁の開度を制御するように構成された制御部と、
   をさらに具備する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガスタービン設備。
9. 前記バイパス管内に設けられ、前記バイパス管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を調整するように構成されたバイパス流量調整弁をさらに具備する、請求項１に記載のガスタービン設備。
10. 前記バイパス流量調整弁が、一定の容積流量の前記ドライ作動ガスを前記圧縮機に提供するように構成される、請求項９に記載のガスタービン設備。
11. ガスタービン設備であって、
    燃料および酸化剤を燃焼させるように構成された燃焼器と、
    前記燃焼器から排出された燃焼ガスによって回動されるように構成されたタービンと、
    前記タービンから排出された燃焼ガスを冷却するように構成された熱交換器と、
    前記熱交換器を通過した燃焼ガスから水蒸気を除去してドライ作動ガスに再生するように構成された水蒸気除去器と、
    前記ドライ作動ガスを昇圧するように構成されたポンプであって、前記ポンプの回転数は、前記熱交換器に向けられるドライ作動ガスの流量および圧力を変化させるように、前記タービンの回転数とは独立して制御される、ポンプと、
    前記ドライ作動ガスの一部を、前記熱交換器を通して前記燃焼器に導くように構成された燃焼器導入管と、
    を具備する、ガスタービン設備。
12. 前記ガスタービン設備が、前記ドライ作動ガスを超臨界流体となるまで昇圧するように構成された圧縮機をさらに具備し、前記燃焼器導入管が、超臨界流体としての前記圧縮機からのドライ作動ガスの一部を受け入れる、請求項１１に記載のガスタービン設備。
13. 前記圧縮機が、前記タービンと同軸で連結された遠心圧縮機を具備する、請求項１２に記載のガスタービン設備。
14. 前記熱交換器の上流側にある燃焼器導入管から分岐され、前記燃焼器導入管を流れるドライ作動ガスの一部を外部に排出するように構成された排出管をさらに具備する、請求項１２に記載のガスタービン設備。
15. 前記排出管の分岐部の上流側にある燃焼器導入管内に配置され、前記燃焼器導入管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスを冷却するように構成された冷却器をさらに具備する、請求項１４に記載のガスタービン設備。
16. 前記ポンプが、前記排出管の分岐部と前記冷却器との間にある燃焼器導入管内に配置され、タービン負荷に応じて、前記燃焼器導入管を流れるドライ作動ガスの圧力を増加させる、請求項１５に記載のガスタービン設備。
17. 前記圧縮機から排出されたドライ作動ガスの残部を、前記タービンの出口および前記熱交換器の入口を連結する配管内に導入するように構成されたバイパス管をさらに具備する、請求項１４に記載のガスタービン設備。
18. 前記燃焼器に供給される燃料が流れる配管内に配置され、前記燃料の流量を検知するように構成された燃料流量検知部と、
    前記燃焼器に供給される酸化剤が流れる配管内に配置され、前記酸化剤の流量を検知するように構成された酸化剤流量検知部と、
    前記酸化剤が流れる配管内に設けられ、前記酸化剤の流量を調整するように構成された酸化剤流量調整弁と、
    前記燃焼器導入管内に配置され、前記燃焼器導入管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を検知するように構成された燃焼器導入流量検知部と、
    前記排出管内に配置され、前記排出管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を検知するように構成された排出流量検知部と、
    前記排出管内に設けられ、前記排出管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を調整するように構成された排出流量調整弁と、
    前記バイパス管内に配置され、前記バイパス管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を検知するように構成されたバイパス流量検知部と、
    前記バイパス管内に設けられ、前記バイパス管を流れる超臨界流体のドライ作動ガスの流量を調整するように構成されたバイパス流量調整弁と、
    前記燃料流量検知部、前記酸化剤流量検知部、前記燃焼器導入流量検知部、前記排出流量検知部、および前記バイパス流量検知部からの検知信号に基づいて、前記酸化剤流量調整弁、前記排出流量調整弁、および前記バイパス流量調整弁の開度を制御するように構成された制御部と、
    をさらに具備する、請求項１７に記載のガスタービン設備。
19. 前記バイパス管内に設けられ、前記バイパス管を流れるドライ作動ガスの流量を調整するように構成されたバイパス流量調整弁をさらに具備する、請求項１７に記載のガスタービン設備。
20. 前記バイパス流量調整弁が、一定の容積流量の前記ドライ作動ガスを前記圧縮機に提供するように構成される、請求項１９に記載のガスタービン設備。