JP2015522131A - 煙道ガス再循環を行うガスタービン発電プラント - Google Patents

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Abstract

発電プラント（１）およびこのような発電プラントを運転する方法であって、発電プラントは、ガスタービン（２）と、排熱回収ボイラ配列（３）とを有する。ガスタービンは、新鮮空気インテークセクタ（６４）と再循環された煙道ガス用のインテークセクタとを有する圧縮機入口（１８）を備える。新鮮空気（６１）および再循環された煙道ガス（６９）の流れの制御用の共通の制御エレメント（３７，３８）が、圧縮機（５）および／または前記圧縮機インテーク（６６）に配置されている。

Description

本発明は、煙道ガス再循環を行うコンバインドサイクル発電プラント、およびこのような発電プラントを運転する方法に関する。
従来技術
煙道ガス再循環は、ＮＯｘエミッションの低減および炭素回収の改良のために公知である。煙道ガス再循環を提供する場合、燃焼空気中の酸素含有量を減じることによりガスタービンのＮＯｘエミッションを低減することができる。国際公開第２０１０／０７２７１０号は、ガスタービンユニットと、ガスタービンユニットの煙道ガスが供給されるボイラを備える蒸気タービンユニットとを有する発電プラントを開示している。国際公開第２０１０／０７２７１０号の発電プラントは、煙道ガスを部分的に圧縮機入口へ再循環させるためのシステム、および後に続いて配置されたＣＯ2回収ユニットをも有する。
さらに、煙道ガス再循環により、煙道ガスにおける結果的な酸素含有量が十分に低い場合には、ＳＣＲを使用することができる。燃焼ガスの酸素含有量を減じるために、ガスタービンプラントが米国特許出願公開第２００９／０２８４０１３号明細書に提案されており、このガスタービンプラントは、ガスタービンと、排熱回収ボイラと、煙道ガス再循環部とを備える。ガスタービンは、空気用の圧縮機と、再循環された煙道ガス用の圧縮機と、バーナと、タービンとを備える。排熱回収ボイラは、その入口側においてガスタービンボイラのタービン出口に接続されている。排熱回収ボイラは、２つのボイラ出口を備える。第１のボイラ出口には煙突が接続されている。煙道ガス再循環部は、第２のボイラ出口を、再循環された煙道ガス用の圧縮機の圧縮機入口に接続している。このプラントは、燃焼器入口ガスにおける酸素含有量を減じることによって、１に近い燃料対空気比λでの燃焼を可能にする。
圧縮機の新鮮な空気の流れおよび再循環された煙道ガスの流れの良好な制御は困難である。特に、大型の流れダクトにおける正確な流れ測定は困難である。さらに、インテーク、ダクトおよびボイラの体積は大きく、入口ガスおよび煙道ガスの流路において様々な制御エレメントが相互作用していると、困難な動的挙動につながる。
発明の概要
本開示の１つの目的は、煙道ガス再循環を行うコンバインドサイクル発電プラントと、入口流の安定した制御、および再循環された煙道ガス流および新鮮空気の確実な比とを提供することである。
本開示の１つの態様は、少なくとも、圧縮機と、燃焼器と、タービンとを有するガスタービンと、ガスタービン煙道ガスの一部をガスタービンの圧縮機入口へ再循環させるための煙道ガス再循環部とを備える発電プラントを提供することである。発電プラントは、さらに、新鮮空気インテークセクタと呼ばれる新鮮空気用のインテークセクションと、再循環された煙道ガス用のインテークセクションと、圧縮機または圧縮機インテークに配置された、新鮮空気流および再循環された煙道ガス流の制御用の共通の制御エレメントとを有する、圧縮機インテークを備える。
通常、新鮮空気用のインテークセクションと、再循環された煙道ガス用のインテークセクションとは、共通のハウジングに配置されている。圧縮機インテークに近い端部において、新鮮空気用のインテークセクションと、再循環された煙道ガス用のインテークセクションとを、圧縮機の軸線を中心に同心状に配置することができる。１つの実施の形態では、新鮮空気用のインテークセクションと、再循環された煙道ガス用のインテークセクションとは、それらの下流端部において同心状の環状の横断面を有する。
両流れが物理的に分離されているか、または物理的分離と共通の制御エレメントとの間の自由流路が、一方の経路から他方の経路への著しいクロスフローまたは著しい混合を生じるには短すぎる場合には、１つの共通の制御エレメントによる両流れの制御が可能である。著しい混合とは、例えば、２つの分離された流れの５０％を超える混合である。共通の制御エレメントによる制御を可能にするために、共通の制御エレメントの上流の自由流路の長さは、自由流路の平均高さの約１０倍よりも大きくなるべきではない。１つの典型的な実施の形態によれば、共通の制御エレメントの上流の自由流路の長さは、自由流路の平均高さの５倍よりも大きくない。別の実施の形態によれば、共通の制御エレメントの上流の自由流路の長さは、自由流路の平均高さの２倍よりも小さい。自由流路は、通常、新鮮空気と再循環された煙道ガスとの流路を分離した壁部から延びている。
１つの典型的な実施の形態によれば、新鮮空気インテークセクタおよび再循環された煙道ガス用のインテークセクタにおける入口流を制御するために圧縮機の上流端部において圧縮機に少なくとも１つの可変ガイドベーンが配置されている。
別の典型的な実施の形態によれば、圧縮機の上流の圧縮機入口において制御エレメントとして少なくとも１つの可動なデフレクタが配置されている。可動なデフレクタは、少なくとも部分的に新鮮空気インテークセクタ内へかつ少なくとも部分的に煙道ガスインテークセクタ内へ延びている。このようなデフレクタは、ガイドベーンのような空力的輪郭を有することができる。
ガスタービンの全運転範囲にわたって規定の公差帯域内での再循環率を保証するために、圧縮機インテークをインテークバッフルプレートによって新鮮空気インテークセクタと煙道ガスインテークセクタとに分割することができる。新鮮空気セクタにおいては、新鮮空気が圧縮機の入口へ流れることができ、煙道ガスインテークセクタにおいては、再循環された煙道ガス流が圧縮機の入口へ流れることができる。
結果として生じる煙道ガス再循環率がベース負荷における設計目標に合致するように、インテーク、排出システムおよび煙道ガス再循環部の流れ面積および形状を設計することができる。開示によれば、バッフルプレートが終わっているインテークマニホールドにおける位置、例えば、バッフルプレートの下流端部と圧縮機入口との間の距離を変化させることによって、煙道ガス再循環率を調節することができる。
始動および低負荷においては、煙道ガス再循環を行わない運転が有利であり得る。したがって、煙道ガス再循環のための最小負荷を規定することができる。煙道ガス再循環が開始されるこのような最小負荷は、５〜２０％の相対負荷（ベース負荷における電力出力に対する電力出力）のオーダにおける低い負荷であることができる。また、最小負荷は、例えば５０％以上の相対負荷のより高い負荷であることもできる。通常、煙道ガス再循環は、遅くとも６５％よりも高い相対負荷では開始される。
煙道ガス再循環ラインにおける様々な弁またはフラップによって煙道ガス再循環を停止することができる。１つの典型的な実施の形態によれば、インテークは新鮮空気制御エレメントを有する。新鮮空気制御エレメントは、煙道ガスインテークセクタを新鮮空気に接続しており、煙道ガスインテークセクタへの新鮮空気の供給を行うことができる。低負荷では、新鮮空気制御エレメントが開放されると、ガスタービンは事実上煙道ガス再循環を行わずに運転する。
通常、煙道ガス再循環を行うプラントは、排熱回収ボイラ配列を有することができる。別の典型的な実施の形態では、発電プラントは、少なくとも、タービン出口に接続されたボイラ入口と、出口側とを備える排熱回収ボイラ配列を有する。出口側は、煙突に接続された第１の出口と、煙道ガス再循環部に接続された第２の出口とを有する。提案された排熱回収ボイラ配列は、さらに、ボイラ入口から第１のボイラ出口への第１のボイラ煙道ガス経路と、ボイラ入口から第２のボイラ出口への第２のボイラ煙道ガス経路とを備える。２つの別々の煙道ガス経路を備えたボイラ配列は、互いに独立した、各流路における圧力降下を有する。各流路における質量流量および温度に関連する独立した圧力降下により、分割されたボイラ配列は、一定の再循環率を維持するのを助ける。再循環率が設計値からずれていると、それぞれの流路における圧力降下がそれに対応して変化し、ひいては、設計再循環率からのずれに反作用する。例えば、再循環率が増大しているとすると、第２の煙道ガス通路における圧力降下は増大するのに対し、第１の煙道ガス通路における圧力降下は減少する。圧力降下のこの変化は、再循環率の変化に反作用し、ひいては、設計再循環率を維持するのを助ける。
さらに、分割された煙道ガス経路は、環境中へ放出される煙道ガスの処理にとって有利である。例えば、ＣＯまたはＮＯｘ触媒は、第１の煙道ガス経路にのみ配置される必要があり、これにより、所要のサイズを減じる。
永久煙道ガス再循環、または高い相対負荷（通常は５０％よりも高い相対負荷であり、この場合、相対負荷はガスタービンの全負荷に対する負荷である）における永久煙道ガス再循環は、必要な新鮮空気流が減じられかつ排出される煙道ガス流が減じられることにより、関連する配管を備えるインテークシステムおよび煙突の最適化を実現する。通常、インテークまたは煙突の設計は、設計圧力降下によって決定され、インテークまたは煙突は、最大の流れにおいて設計圧力降下の範囲にとどまるよう寸法決めされている。通常、最大の流れは、ベース負荷運転のために必要とされる。
１つの典型的な実施の形態によれば、新鮮空気インテークセクタは、ベース負荷での圧縮機入口における流れよりも小さな新鮮空気の流れのために設計されている。特に、これにより、従来の設計と比較して、インテークフィルタハウジングおよびフィルタのサイズを減じることができる。従来のガスタービンインテークは、合計圧縮機入口流れのために設計されている。
より特定の典型的な実施の形態によれば、新鮮空気インテークセクタは、ベース負荷での圧縮機入口における流れの７５％未満の新鮮空気の流れのために設計されている。煙道ガス再循環は煙道ガスの約５０％に制限されているので、インテークガスの約５０％は新鮮空気でなければならない。したがって、新鮮空気インテークセクタは、ベース負荷での圧縮機入口の流れの少なくとも５０％のために設計されている。極めて大きな煙道ガス再循環が行われる場合、新鮮空気インテークセクタを、ベース負荷での圧縮機入口の流れの少なくとも４０％のために設計することができる。
発電プラントの１つの典型的な実施の形態によれば、煙突は、ベース負荷でのタービンの排出流よりも小さな煙道ガス流のために設計されている。
より特定の典型的な実施の形態によれば、煙突は、ベース負荷でのタービン排出流の７５％未満の煙道ガスの流れのために設計されている。煙道ガス再循環は制限されているので、煙道ガス流の約５０％は環境中へ放出されなければならない。しかしながら、煙突は、通常、ベース負荷での煙道ガス流の少なくとも５０％のために設計されている。極めて大きな煙道ガス再循環が行われる場合、煙突は、ベース負荷での煙道ガス流の少なくとも４０％のための設計することができる。
開示された発電プラントの顕著な利点は、煙道ガス再循環の流路に付加的な流れ制御エレメントを備えることなく、再循環された流れガスを制御することができるということである。好適な典型的な実施の形態によれば、排熱回収ボイラ配列の出口を圧縮機インテークへ接続した煙道ガス再循環部は、制御可能または調節可能な圧力降下を有する一切のエレメントを有さない。制御可能または調節可能な圧力降下を有するエレメントは、例えば、弁、フラップまたはダンパである。
発電プラントの他に、少なくとも、圧縮機と、燃焼器と、タービンとを有するガスタービンと、ガスタービン煙道ガスの一部をガスタービンの圧縮機入口へ再循環させるための煙道ガス再循環部と、を備える発電プラントを運転する方法が、開示の主体である。
方法の第１の実施の形態によれば、新鮮空気流および再循環された煙道ガス流は、別個のセクションにおいて圧縮機入口に導入される。しかしながら、新鮮空気流および再循環された煙道ガス流の両方は、共通の制御エレメントによって制御される。再循環された煙道ガス経路の流路および新鮮空気流路に付加的な制御エレメントが存在しないことは、プラントの制御を大幅に単純化する。
発明の別の実施の形態によれば、新鮮空気流および再循環された煙道ガス流は、圧縮機の上流端部において圧縮機に配置された少なくとも１つの可変圧縮機ガイドベーンによって制御される。この方法のためには、新鮮空気流および再循環された煙道ガス流はインテーク内において可変圧縮機ガイドベーンの近くまで、例えば第１の可変圧縮機ガイドベーンの高さの２倍よりも小さな距離まで、物理的に分離されている。
方法のさらに別の実施の形態によれば、圧縮機の上流の圧縮機入口に配置されかつ少なくとも部分的に新鮮空気インテークセクタ内へかつ少なくとも部分的に煙道ガスインテークセクタ内へ延びた少なくとも１つの調節可能なデフレクタによって、新鮮空気流および再循環された煙道ガス流が制御される。調節可能なデフレクタは、例えば旋回軸３４を中心にして旋回可能なプレートまたは空力的な輪郭の形式を有することができる。
より高い運転柔軟性のために、方法が、煙道ガス再循環を行わずに運転するために新鮮空気を煙道ガスインテークセクタへ供給することができるように、始動および／または低負荷運転の間、新鮮空気制御エレメントを開放することを含むように、方法を変更することが有利であり得る。
方法の典型的な実施の形態によれば、煙道ガス流は、排熱回収ボイラ配列（３）において２つの流れに分割される。第１の流れは、ボイラ入口から第１のボイラ出口へ流れており、第２の流れは、ボイラ入口から第２のボイラ出口へ流れている。第２の流れを次いで第２のボイラ出口からガスタービンの圧縮機入口へ再循環させ、第１の流れを第１のボイラ出口から環境中へ放出する。第１の煙道ガス流が環境中へ放出される前に、ＣＯおよび／またはＮＯｘエミッションを減じるために、第１の煙道ガス流を、例えばＣＯおよび／またはＮＯｘ触媒によって処理することができる。さらに、炭素回収のためにＣＯ2を第１の煙道ガス流から除去することができる。
上述のガスタービンは、単一燃焼ガスタービン、又は例えば欧州特許第０６２０３６３号明細書または欧州特許出願公開第０７１８４７０号明細書から公知の２段燃焼ガスタービンであってよい。開示された方法は、単独燃焼ガスタービンおよび２段燃焼ガスタービンに適用することができる。
図面の簡単な説明
発明、その性質及びその利点は、添付の図面を用いて以下でより詳細に説明される。
本発明によるガスタービンの第１の例を示す図である。 相対負荷に関するインテークにおける関連する圧力の一例を示している。
発明を実施する方法
同じまたは機能的に同一のエレメントには以下では同じ符号が付されている。示された値および寸法的仕様は、例示的な値でしかなく、このような寸法への発明のいかなる制限をも構成するものではない。
図１によれば、例えば発電のために発電プラント配列において適用することができる典型的なガスタービン発電プラント１は、少なくとも１つのガスタービン２と、少なくとも１つの排熱回収ボイラ配列３と、少なくとも１つの煙道ガス再循環部４とを有する。ガスタービン２は、少なくとも１つの圧縮機５と、少なくとも１つの燃焼器６，７と、少なくとも１つのタービン８，９とを有する。ここに示された実施の形態では、ガスタービン２は、２つのタービン８および９、すなわち高圧タービン８と、低圧タービン９とを有する。したがって、２つの燃焼器６および７、すなわち高圧タービン８の上流の高圧燃焼器６と、低圧タービン９の上流の低圧燃焼器７とが設けられている。ボイラ３において発生された蒸気は、水−蒸気サイクルにおいてまたはコジェネレーション（図示せず）のために使用することができる。
排熱回収ボイラ配列３は、ボイラ入口側１０と、ボイラ出口側１１とを有する。ボイラ入口側１０は、低圧タービン９のタービン出口１２に流体通流可能に接続されている。ボイラ出口側１１は、第１のボイラ出口１３と、第２のボイラ出口１４とを有する。第１のボイラ出口１３は、煙突１５に接続されている。第１のボイラ出口１３と、煙突との間には、ＣＯ2回収機器を配置することができる（図示せず）。第２のボイラ出口１４は、煙道ガス再循環部４の入口１６と流体通流可能に接続されている。煙道ガス再循環部４の出口１７は、圧縮機５の圧縮機入口１８に接続されている。したがって、煙道ガス再循環部４は、第２のボイラ出口１４を圧縮機入口１８に接続している。例においては、煙道ガス再冷器１９は煙道ガス再循環部４に配置されている。煙道ガス再冷器１９は、ＤＣＣ（直接接触式冷却器）として設計することができる。これにより、再循環された煙道ガスを冷却し、同時に浄化することができる。
示された実施の形態では、排熱回収ボイラ配列３は、矢印によって示された第１のボイラ煙道ガス経路２０を有する。第１のボイラ煙道ガス経路２０は、ボイラ入口側１０において始まり、第１のボイラ出口１３へ通じている。さらに、排熱回収ボイラ配列３は、やはり矢印によって示された第２のボイラ煙道ガス経路２１を有する。第２のボイラ煙道ガス経路２１もまた、ボイラ入口側１０において始まり、第２のボイラ出口１４へ通じている。両ボイラ煙道ガス経路２０，２１は、分離され、それぞれのボイラ出口１３，１４へ通じている。排熱回収ボイラ配列３内での分離されたボイラ煙道ガス経路２０，２１の実現のために、排熱回収ボイラ配列３内にボイラ隔壁２２を配置することができる。ボイラ隔壁２２は、両ボイラ煙道ガス経路２０，２１を流体通流上分離している。
ここに示された実施の形態では、ボイラ入口側１０の上流にディフューザ２３が配置されている。ディフューザ入口２４はタービン出口１２に接続されている。ディフューザ２３は、ディフューザ入口２４と、少なくともディフューザ出口２５，２６とを有する。図１の実施の形態では、２つのディフューザ出口、すなわち第１のディフューザ出口２５および第２のディフューザ出口２６が示されている。
１つの共通のディフューザ出口２５を使用することもできる。この場合、共通のディフューザ出口は、ボイラ入口側１０に流体通流可能に接続されている。
図１の実施の形態では、第１のディフューザ出口２５は第１のボイラ入口２７と流体通流可能に接続されているのに対し、第２のディフューザ出口２６は第２のボイラ入口２８と流体通流可能に接続されている。両ボイラ入口２７，２８はボイラ入口側１０に配置されている。図１の実施の形態によれば、第１のボイラ煙道ガス経路２０は、第１のボイラ入口２７から第１のボイラ出口１３へ通じている。並列にかつ別個に、第２のボイラ煙道ガス経路２１は、第２のボイラ入口２８から第２のボイラ出口１４へ通じている。
図１のディフューザ２３において、矢印によって示された共通のディフューザ主経路２９と、矢印によって示された第１のディフューザ煙道ガス経路３０と、やはり矢印によって示された第２のディフューザ煙道ガス経路３１とが配置されている。共通のディフューザ主経路２９は、ディフューザ分岐点３２において、分離されたディフューザ煙道ガス経路３０，３１に分割されている。ディフューザ煙道ガス経路３０，３１を分離させるために、ディフューザ２３のディフューザハウジング５８にはディフューザ隔壁３３が配置されている。ディフューザ隔壁３３の前縁３９は、ディフューザ分岐点３２を規定している。ディフューザ隔壁３３は、ディフューザ分岐点３２から両ディフューザ出口２５，２６まで両ディフューザ煙道ガス経路３０，３１を分離している。図１の例では、ディフューザ隔壁３３と、ボイラ隔壁２２とは、ディフューザ隔壁３３の後縁３５とボイラ隔壁２２の前縁３６とが接合するように配置されている。隔壁２２，３３を隣接させることにより、第１のディフューザ煙道ガス経路３０は第１のボイラ煙道ガス経路２０へ直接移行しているのに対し、第２のディフューザ煙道ガス経路３１は第２のボイラ煙道ガス経路２１へ移行している。
第１のボイラ煙道ガス経路２０には、ＣＯ触媒４９と、触媒ＮＯｘコンバータ５０と、第１の熱交換器配列５２とが設けられている。触媒ＮＯｘコンバータ５０は、ＣＯ触媒４９の下流に配置されている。触媒ＮＯｘコンバータ５０の温度および設計に応じて、煙道ガス温度を低下させるために第１の熱交換器配列５２の一部を触媒ＮＯｘコンバータ５０の上流に配置することができ、残りの第１の熱交換器配列５２を触媒ＮＯｘコンバータ５０の下流に配置することができる。
第２のボイラ煙道ガス経路２１には、第２の熱交換器配列４８が設けられている。第１の熱交換器配列５２と、第２の熱交換器配列４８とは、分離された配列であるか、または第１のボイラ煙道ガス経路から第２のボイラ煙道ガス経路２１へ通過する熱交換器エレメントの少なくとも一部と一体化されていてもよい。
図１に示したように、矢印４１によって示した旋回軸４２を中心にして旋回可能な制御部材４０を、排熱回収ボイラ配列３０の下流端部に配置することができる。この制御部材は、第２のボイラ煙道ガス経路２１から煙突１５を通じて排出させるために、煙道ガス再循環部４用のバイパスとして使用することができる。
典型的な実施の形態では、圧縮機インテークは、図１に示したように２つのセクタに分割されている。示された例では、圧縮機インテーク６６は、インテークバッフルプレート６７によって、新鮮空気６１用の外側新鮮空気インテークセクタ６４と、再循環された煙道ガス６９用の煙道ガスインテークセクタ６５とに分割されている。圧縮機インテーク６６のこの分割は、圧縮機５への、再循環された煙道ガスおよび新鮮空気６１のほぼ同軸の流入につながる。煙道ガス再循環が減じられた状態または煙道ガス再循環がない状態で運転するために、新鮮空気制御エレメント６８により、煙道ガスインテークセクタ６５への新鮮空気の供給がなされる。
２つの択一的な共通の制御エレメント３７，３８が図１に示されている。通常、このような制御エレメントは１つあれば十分であるが、２つ以上を組み合わせて使用することもできる。可変ガイドベーン３７を共通の制御エレメントとして使用することができる。ここで示したように、インテークバッフルプレート６７の下流端部と、可変ガイドベーン３７の前縁との間の距離ｄは、可変ガイドベーン３７の高さｈのオーダであるかまたはそれよりも小さくなっているべきである。可動なデフレクタ３８を旋回可能な軸に配置することができる。可動なデフレクタ３８は、２つのデフレクタセクションを有し、一方のデフレクタセクションは、新鮮空気６１用のインテークセクタ６４内へ延びており、他方のデフレクタセクションは、煙道ガスインテークセクタ６５内へ延びている。
新鮮空気および再循環された煙道ガス用の１つの制御エレメントを備えた提案された統合された設計は、ガスタービン２の運転範囲にわたって、空気と煙道ガスとが混合されるところの混合平面における静圧ｐs,mixが常に両流れの合計圧力よりも低いことを保証しなければならない。相対負荷に関するインテークにおける関連する圧力の一例が図２に示されている。合計周囲圧力ｐtは一定のままである。煙道ガス再循環部における質量流量、ひいては圧力降下が増大するとき、再循環された煙道ガスの合計圧力ｐt,recは、負荷にわたって減少している。新鮮空気合計圧力は、再循環された煙道ガスの合計圧力ｐt,recに比例して変化するが、異なるレベルにあることができる（図示せず）。新鮮空気と再循環された煙道ガスとがもはや物理的に分離されず、混合されるところの混合平面における静圧ｐs,mixは、負荷にわたって減少もしている。合計圧力の減少と、ダイナミックヘッドの増大（増大する流速を伴う）とにより、静圧は、合計圧力よりも速く減少する。
適切な設計は、混合平面における再循環された煙道ガスと静圧との差が常に煙道ガスをＧＴインテーク内へ駆動することを保証する。再循環された煙道ガスの合計圧力は、入口エアフィルタにおけるよりも煙道ガス再循環部におけるより高い圧力降下により、周囲空気の合計圧力よりも常に低い。
本発明は、本発明の思想および基本的な特徴から逸脱することなくその他の特定の形式で具体化することができることが当業者によって認められるであろう。したがって、ここに開示された実施の形態は、全ての側面において、例示的であり、制限されるものでないと考えられる。
１ 発電プラント
２ ガスタービン
３ 排熱回収ボイラ配列
４ 煙道ガス再循環部
５ 圧縮機
６ 高圧燃焼器
７ 低圧燃焼器
８ 高圧タービン
９ 低圧タービン
１０ ３の入口側
１１ ３の出口側
１２ タービン出口
１３ 第１のボイラ出口
１４ 第２のボイラ出口
１５ 煙突
１６ ４の入口
１７ ４の出口
１８ 圧縮機入口
１９ 煙道ガス再循環冷却器
２０ 第１のボイラ煙道ガス経路
２１ 第２のボイラ煙道ガス経路
２２ ボイラ隔壁
２３ ディフューザ
２４ ディフューザ入口
２５ 共通のディフューザ出口／第１のディフューザ出口
２６ 第２のディフューザ出口
２７ 共通のボイラ入口／第１のボイラ入口
２８ 第２のボイラ入口
２９ ディフューザ主経路
３０ 第１のディフューザ煙道ガス経路
３１ 第２のディフューザ煙道ガス経路
３２ ディフューザ分岐点
３３ ディフューザ隔壁
３４ 旋回軸
３５ ３３の後縁
３６ ２２の前縁
３７ 可変ガイドベーン
３８ 可動なデフレクタ
３９ ３３の前縁
４０ 制御部材
４１ ４０の移動方向
４２ ４０の旋回軸
４８ 第２の熱交換器配列
４９ ＣＯ触媒
５０ 触媒ＮＯｘコンバータ（３元触媒、ＮＯｘ吸収触媒）
５１ 排熱回収ボイラ
５２ 第１の熱交換器配列
５８ ディフューザハウジング
６１ 新鮮空気
６４ 新鮮空気インテークセクタ
６５ 煙道ガスインテークセクタ
６６ 圧縮機インテーク
６７ インテークバッフルプレート
６８ 新鮮空気制御エレメント
６９ 再循環された煙道ガス
ｈ 高さ
ｄ 距離
ｐ 圧力
ｐt 周囲合計圧力
ｐt,rec 再循環された煙道ガスの合計圧力
ｐs,mix 混合平面における静圧

Claims (15)

  1. 発電プラント（１）であって、
    少なくとも、圧縮機（５）と、燃焼器（６，７）と、タービン（８，９）とを有するガスタービン（２）と、
    ガスタービン煙道ガスの一部を前記ガスタービン（２）の圧縮機入口（１８）へ再循環させるための煙道ガス再循環部（４）と、を備える発電プラント（１）において、
    圧縮機インテーク（６６）が、新鮮空気用のインテークセクション（６４）と、再循環された煙道ガス用のインテークセクション（６５）とを有し、新鮮空気（６１）の流れおよび再循環された煙道ガス（６９）の流れの制御用の共通の制御エレメント（３７，３８）が、前記圧縮機（５）および／または前記圧縮機インテーク（６６）に配置されていることを特徴とする、発電プラント（１）。
  2. 新鮮空気インテークセクタ（６４）および煙道ガスインテークセクタ（６５）における入口流を制御するために前記圧縮機（５）の上流端部において該圧縮機（５）に少なくとも１つの可変ガイドベーン（３７）が配置されている、請求項１記載の発電プラント（１）。
  3. 少なくとも１つの可動なデフレクタ（３８）が、前記圧縮機（５）の上流の圧縮機入口（６６）に配置されており、かつ少なくとも部分的に新鮮空気インテークセクタ（６４）内へかつ少なくとも部分的に煙道ガスインテークセクタ（６５）内へ延びている、請求項１または２記載の発電プラント（１）。
  4. 前記圧縮機インテーク（６６）は、インテークバッフルプレート（６７）によって、新鮮空気（６１）を前記圧縮機（５）の入口へ導く新鮮空気インテークセクタ（６４）と、再循環された煙道ガス流（６９）を前記圧縮機（５）の入口へ導く煙道ガスインテークセクタ（６５）とに分割されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の発電プラント（１）。
  5. 煙道ガス再循環を行わない状態で運転するために前記煙道ガスインテークセクタ（６５）への新鮮空気の供給を行うための新鮮空気制御エレメント（６８）を備える、請求項４記載の発電プラント（１）。
  6. 排熱回収ボイラ配列（３）を備える、請求項１から５までのいずれか１項記載の発電プラント（１）。
  7. 前記排熱回収ボイラ配列（３）は、少なくとも、タービン出口（１２）に接続されたボイラ入口（１０）と、煙突（１５）に接続された第１の出口（１３）および前記煙道ガス再循環部（４）に接続された第２の出口（１４）を有する出口側とを備え、
    前記排熱回収ボイラ配列（３）は、前記ボイラ入口（１０）から第１のボイラ出口（１３）への第１のボイラ煙道ガス経路（２０）と、前記ボイラ入口（１０）から第２のボイラ出口（１３）への第２のボイラ煙道ガス経路（２０）とを備える、請求項６記載の発電プラント（１）。
  8. 新鮮空気インテークセクタ（６４）は、ベース負荷での圧縮機入口における流れよりも小さな新鮮空気（６１）の流れのために設計されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の発電プラント（１）。
  9. 前記煙突（１５）は、ベース負荷での前記タービンの排出流よりも小さな煙道ガス流のために設計されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の発電プラント（１）。
  10. 排熱回収ボイラ配列（３）の出口から圧縮機インテーク（６６）まで延びた煙道ガス再循環部（４）の流路は、制御可能または調節可能な圧力降下を有する一切のエレメントを有さない、請求項１から９までのいずれか１項記載の発電プラント（１）。
  11. 発電プラント（１）であって、
    少なくとも、圧縮機（５）と、燃焼器（６，７）と、タービン（８，９）とを有するガスタービン（２）と、
    ガスタービン煙道ガスの一部を前記ガスタービン（２）の圧縮機入口（１８）へ再循環させるための煙道ガス再循環部（４）と、を備える発電プラント（１）において、
    排熱回収ボイラ配列（３）の出口から圧縮機インテーク（６６）まで延びた前記煙道ガス再循環部（４）の流路は、制御可能または調節可能な圧力降下を有する一切のエレメントを有さないことを特徴とする、発電プラント（１）。
  12. 発電プラント（１）を運転する方法であって、
    少なくとも、圧縮機（５）と、燃焼器（６，７）と、タービン（８，９）とを有するガスタービン（２）と、
    ガスタービン煙道ガスの一部を前記ガスタービン（２）の圧縮機入口（１８）へ再循環させるための煙道ガス再循環部（４）と、を備える発電プラント（１）を運転する方法において、
    別々のセクションにおいて前記圧縮機入口（１８）に新鮮空気流と再循環された煙道ガス流とを導入し、新鮮空気流（６１）および再循環された煙道ガス流（６９）の両方を共通の制御エレメント（３７，３８）によって制御することを特徴とする、発電プラント（１）を運転する方法。
  13. 前記圧縮機（５）の上流端部に配置された少なくとも１つの可変圧縮機ガイドベーン（３７）を制御することによって、前記新鮮空気流（６１）および前記再循環された煙道ガス流（６９）を制御する、請求項１２記載の発電プラント（１）を運転する方法。
  14. 前記圧縮機（５）の上流の圧縮機インテーク（６６）に配置されかつ少なくとも部分的に新鮮空気インテークセクタ（６４）内へかつ少なくとも部分的に煙道ガスインテークセクタ（６５）内へ延びた少なくとも１つの調節可能なデフレクタ（３８）を制御することによって、前記新鮮空気流（６１）および前記再循環された煙道ガス流（６９）を制御する、請求項１２または１３記載の発電プラント（１）を運転する方法。
  15. 前記タービン（８，９）の煙道ガスを排熱回収ボイラ配列（３）において２つの流れに分割し、第１の流れはボイラ入口（１０）から第１のボイラ出口（１３）へ流れ、第２の流れはボイラ入口（１０）から第２のボイラ出口（１４）へ流れ、
    前記第２の流れを前記第２のボイラ出口から前記ガスタービン（２）の圧縮機入口へ再循環させ、前記第１の流れを前記第１のボイラ出口（１３）から環境中へ放出する、請求項１５から１４までのいずれか１項記載の方法。
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