JP2017015083A - 発電システム排気冷却 - Google Patents
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Abstract
Description
を含む。
[実施態様1]
ガスタービンシステムのための空気流制御システムであって、
ガスタービンシステムの圧縮機構成要素と、
上記ガスタービンシステムの回転シャフトに取り付けるための空気流発生システムであって、上記空気流発生システム及び上記圧縮機構成要素が、吸気セクションを通して過剰空気流を引き入れる、空気流発生システムと、
上記ガスタービンシステムにより生成された排気ガス流を受け入れるための混合領域と、
上記空気流発生システム及び上記圧縮機構成要素により発生した上記過剰空気流の少なくとも一部を抽出してバイパス空気を提供するための、及び上記バイパス空気を上記混合領域内に分流して上記排気ガス流の温度を下げるための、空気抽出システムと、
を備える、空気流制御システム。
[実施態様2]
上記空気流発生システム及び上記圧縮機構成要素により発生された上記過剰空気流が、上記ガスタービンシステムの上記燃焼器構成要素及び上記タービン構成要素の少なくとも一方の流量容量よりも約10%から約40%大きい、実施態様1に記載の空気流制御システム。
[実施態様3]
上記ガスタービンシステムの上記圧縮機構成要素が、少なくとも1つの過大圧縮機段を含む、実施態様1に記載の空気流制御システム。
[実施態様4]
上記空気流制御システムがファンを備える、実施態様1に記載の空気流制御システム。[実施態様5]
上記空気抽出システムが、上記ガスタービンシステムの周りで上記バイパス空気を分流し、上記混合領域に流入させて上記排気ガス流の温度を下げるためのバイパスダクトを備える、実施態様1に記載の空気流制御システム。
[実施態様6]
上記空気抽出システムが、上記ガスタービンシステムを囲み、空気通路を形成するエンクロージャを備え、上記バイパス空気は、上記空気通路を通って上記ガスタービンシステムの周りを流れて上記混合領域に流入して上記排気ガス流の温度を下げる、実施態様1に記載の空気流制御システム。
[実施態様7]
上記バイパス空気を上記混合領域の上記排気ガス流に向けてその中に入れる流れ方向付けシステムをさらに備え、上記流れ方向付けシステムは、内向きに湾曲した上記エンクロージャの端部及び/又は少なくとも1つのガイドベーンを備える、実施態様6に記載の空気流制御システム。
[実施態様8]
上記空気抽出システムが、上記過剰空気流の一部を上記圧縮機構成要素内に分流して上記ガスタービンシステムを過給するように構成されている、実施態様6に記載の空気流制御システム。
[実施態様9]
温度が下がった上記排気ガス流を処理するための選択的触媒還元(SCR)システムをさらに備える、実施態様6に記載の空気流制御システム。
[実施態様10]
ターボ機械システムであって、
圧縮機構成要素、燃焼器構成要素、及びタービン構成要素を含むガスタービンシステムであって、上記ガスタービンシステムの上記圧縮機構成要素が、少なくとも1つの過大圧縮機段を含む、ガスタービンシステムと、
上記タービン構成要素により駆動されるシャフトと、
上記ガスタービンシステムの上流で上記シャフトに結合したファンであって、上記ファン及び上記圧縮機構成要素の少なくとも1つの過大圧縮機段が、吸気セクションを通して過剰空気流を引き入れる、ファンと、
上記ガスタービンシステムにより生成された排気ガス流を受け入れるための混合領域と、
上記ファン及び上記圧縮機構成要素の上記少なくとも1つの過大圧縮機段により発生した上記過剰空気流の少なくとも一部を抽出してバイパス空気を提供するための、及び上記バイパス空気を上記混合領域内に分流して上記排気ガス流の温度を下げるための、空気抽出システムと、
温度が下がった上記排気ガス流を処理するための排気処理システムと、
を備える、ターボ機械システム。
[実施態様11]
上記ファン及び上記圧縮機構成要素の少なくとも1つの過大圧縮機段により発生された上記過剰空気流が、上記ガスタービンシステムの燃焼器構成要素及びタービン構成要素の少なくとも一方の流量容量よりも約10%から約40%大きい、実施態様10に記載のターボ機械システム。
[実施態様12]
上記空気抽出システムが、上記ガスタービンシステムの周りで上記バイパス空気を分流し、上記混合領域に流入させて上記排気ガス流の温度を下げるためのバイパスダクトを備える、実施態様10に記載のターボ機械システム。
[実施態様13]
上記空気抽出システムが、上記ガスタービンシステムを囲み、空気通路を形成するエンクロージャを備え、上記バイパス空気は、上記空気通路を通って上記ガスタービンシステムの周りを流れて上記混合領域に流入して上記排気ガス流の温度を下げる、実施態様10に記載のターボ機械システム。
[実施態様14]
上記バイパス空気を上記混合領域の上記排気ガス流に向けてその中に入れる流れ方向付けシステムをさらに備え、上記流れ方向付けシステムは、内向きに湾曲した上記エンクロージャの端部及び/又は少なくとも1つのガイドベーンを備える、実施態様10に記載のターボ機械システム。
[実施態様15]
上記空気抽出システムが、上記過剰空気流の一部を上記圧縮機構成要素内に分流して上記ガスタービンシステムを過給するように構成されている、実施態様10に記載のターボ機械システム。
[実施態様16]
上記排気処理システムが、選択的触媒還元(SCR)システムを備える、実施態様10に記載のターボ機械システム。
[実施態様17]
発電システムであって、圧縮機構成要素、燃焼器構成要素及びタービン構成要素を含むガスタービンシステムであって、上記ガスタービンシステムの上記圧縮機構成要素が、少なくとも1つの過大圧縮機段を含む、ガスタービンシステムと、上記タービン構成要素により駆動されるシャフトと、電気を発生させるためにシャフトに結合した発電機と、上記ガスタービンシステムの上流で上記シャフトに結合したファンであって、上記ファン及び上記圧縮機構成要素の少なくとも1つの上記過大圧縮機段が、吸気セクションを通して過剰空気流を引き入れるファンと、上記ガスタービンシステムにより生成された排気ガス流を受け入れるための混合領域と、上記ファン及び上記圧縮機構成要素の少なくとも1つの上記過大圧縮機段により発生した上記過剰空気流の少なくとも一部を抽出してバイパス空気を提供するため、及び上記バイパス空気を上記混合領域内に分流して上記排気ガス流の温度を下げるための、空気抽出システムと、上記温度が下がった排気ガス流を処理するための排気処理システムと、を備える発電システム。
[実施態様18]
上記空気流発生システム及び上記圧縮機構成要素により発生された上記過剰空気流が、上記ガスタービンシステムの上記燃焼器構成要素及び上記タービン構成要素の少なくとも一方の流量容量よりも約10%から約40%大きい、実施態様17に記載の発電システム。
[実施態様19]
上記空気抽出システムが、
上記ガスタービンシステムの周りで上記バイパス空気を分流し、上記混合領域に流入させて上記排気ガス流の温度を下げるためのバイパスダクトと、
上記ガスタービンシステムを囲み、空気通路を形成するエンクロージャと、
を備え、上記バイパス空気は、上記空気通路を通って上記ガスタービンシステムの周りを流れて上記混合領域に流入して上記排気ガス流の温度を下げる、実施態様17に記載の発電システム。
[実施態様20]
上記排気処理システムが、選択的触媒還元(SCR)システムを備える、実施態様17に記載の発電システム。
12:ガスタービンシステム
14:排気処理システム
16:吸気セクション
18:圧縮機構成要素
20:燃焼器構成要素
22:タービン構成要素
24:シャフト
26:矢印
28:発電機
30:下流側端部
32:排気ガス流
33:混合領域
34:下流方向
36:CO触媒
38:SCR触媒
40:アンモニア蒸発システム
42:アンモニア注入グリッド
44:スタック
46:タンク
48:ブロアシステム
50:ヒータ
52:アンモニア気化器
54:ポンプシステム
56:ファン
58:過大圧縮機段
60:入口ガイドベーン組立体
62:入口ガイドベーン
64:アクチュエータ
68:流体注入装置
70:空気抽出システム
72:空気流
74:抽出ダクト
76:バイパスダクト
78:補助混合システム
80:流れ制限システム
82:ダンパ
84:アクチュエータ
86:空気放出システム
88:ダンパ
90:空気出口
92:アクチュエータ
94:弁
100:空気流制御装置
102:データ
110:注入グリッド
111:エンクロージャ
112:ノズル
113:空気通路
114:空気抽出システム
116:入口ガイドベーン
118:アクチュエータ
120:遠位端
122:流れ方向付けシステム
124:出口ガイドベーン
126:アクチュエータ
130:空気放出システム
132:ダンパ
134:空気出口
136:アクチュエータ
140:弁
150:アクセスドア
Claims (15)
- ガスタービンシステム(12)のための空気流制御システムであって、
前記ガスタービンシステム(12)の圧縮機構成要素(18)と、
前記ガスタービンシステム(12)の回転シャフト(24)に取り付けるための空気流発生システムであって、前記空気流発生システム及び前記圧縮機構成要素(18)が、吸気セクション(16)を通して過剰空気流(72)を引き入れる、空気流発生システムと、
前記ガスタービンシステム(12)により生成された排気ガス流(32)を受け入れるための混合領域(33)と、
前記空気流発生システム及び前記圧縮機構成要素(18)により発生した前記過剰空気流(72)の少なくとも一部を抽出してバイパス空気を提供するための、及び前記バイパス空気を前記混合領域(33)内に分流して前記排気ガス流(32)の温度を下げるための、空気抽出システム(70)と、
を備える、空気流制御システム。 - 前記空気流発生システム及び前記圧縮機構成要素(18)により発生された前記過剰空気流(72)が、前記ガスタービンシステム(12)の燃焼器構成要素(20)及びタービン構成要素(22)の少なくとも一方の流量容量よりも約10%から約40%大きい、請求項1に記載の空気流制御システム。
- 前記ガスタービンシステム(12)の前記圧縮機構成要素(18)が、少なくとも1つの過大圧縮機段(58)を含む、請求項1に記載の空気流制御システム。
- 前記空気流制御システムがファン(56)を備える、請求項1に記載の空気流制御システム。
- 前記空気抽出システム(70)が、前記ガスタービンシステム(12)の周りで前記バイパス空気を分流し、前記混合領域(33)に流入させて前記排気ガス流(32)の温度を下げるためのバイパスダクト(76)を備える、請求項1に記載の空気流制御システム。
- 前記空気抽出システム(70)が、前記ガスタービンシステム(12)を囲み、空気通路(113)を形成するエンクロージャを備え、前記バイパス空気は、前記空気通路(113)を通って前記ガスタービンシステム(12)の周りを流れて前記混合領域(33)に流入して前記排気ガス流(32)の温度を下げる、請求項1に記載の空気流制御システム。
- 前記バイパス空気(74)を前記混合領域(33)の前記排気ガス流(32)に向けてその中に入れる流れ方向付けシステム(122)をさらに備え、前記流れ方向付けシステムは、内向きに湾曲した前記エンクロージャの端部及び/又は少なくとも1つのガイドベーン(124)を備える、請求項6に記載の空気流制御システム。
- 前記空気抽出システム(70)が、前記過剰空気流(72)の一部を前記圧縮機構成要素(18)内に分流して前記ガスタービンシステム(12)を過給するように構成されている、請求項6に記載の空気流制御システム。
- 温度が下がった前記排気ガス流(32)を処理するための選択的触媒還元(SCR)システムをさらに備える、請求項6に記載の空気流制御システム。
- ターボ機械システムであって、
圧縮機構成要素(18)、燃焼器構成要素(20)、及びタービン構成要素(22)を含むガスタービンシステム(12)であって、前記ガスタービンシステム(12)の前記圧縮機構成要素(18)が、少なくとも1つの過大圧縮機段(58)を含む、ガスタービンシステム(12)と、
前記タービン構成要素(22)により駆動されるシャフト(24)と、
前記ガスタービンシステム(12)の上流で前記シャフト(24)に結合したファン(56)であって、前記ファン(56)及び前記圧縮機構成要素(18)の少なくとも1つの過大圧縮機段(58)が、吸気セクション(16)を通して過剰空気流(72)を引き入れる、ファン(56)と、
前記ガスタービンシステム(12)により生成された排気ガス流(32)を受け入れるための混合領域(33)と、
前記ファン(56)及び前記圧縮機構成要素(18)の前記少なくとも1つの過大圧縮機段(58)により発生した前記過剰空気流(72)の少なくとも一部を抽出してバイパス空気を提供するための、及び前記バイパス空気を前記混合領域(33)内に分流して前記排気ガス流(32)の温度を下げるための、空気抽出システム(70)と、
温度が下がった前記排気ガス流(32)を処理するための排気処理システム(14)と、
を備える、ターボ機械システム。 - 前記ファン(56)及び前記圧縮機構成要素(18)の少なくとも1つの過大圧縮機段(58)により発生された前記過剰空気流(72)が、前記ガスタービンシステム(12)の燃焼器構成要素(20)及びタービン構成要素(22)の少なくとも一方の流量容量よりも約10%から約40%大きい、請求項10に記載のターボ機械システム。
- 前記空気抽出システム(70)が、前記ガスタービンシステム(12)の周りで前記バイパス空気を分流し、前記混合領域(33)に流入させて前記排気ガス流(32)の温度を下げるためのバイパスダクト(76)を備える、請求項10に記載のターボ機械システム。
- 前記空気抽出システム(70)が、前記ガスタービンシステム(12)を囲み、空気通路(113)を形成するエンクロージャを備え、前記バイパス空気は、前記空気通路(113)を通って前記ガスタービンシステム(12)の周りを流れて前記混合領域(33)に流入して前記排気ガス流(32)の温度を下げる、請求項10に記載のターボ機械システム。
- 前記バイパス空気(74)を前記混合領域(33)の前記排気ガス流(32)に向けてその中に入れる流れ方向付けシステム(122)をさらに備え、前記流れ方向付けシステムは、内向きに湾曲した前記エンクロージャの端部及び/又は少なくとも1つのガイドベーン(124)を備える、請求項10に記載のターボ機械システム。
- 前記排気処理システム(14)が、選択的触媒還元(SCR)システムを備える、請求項10に記載のターボ機械システム。
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