JP2018048646A - Gas turbine installation - Google Patents

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秀幸 前田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine installation capable of stabilizing flames by keeping a combustor jet speed within a proper range even if a turbine load varies.SOLUTION: A gas turbine installation 10 according to the present invention comprises: a combustor 20 for burning fuel and an oxidant; a turbine 21 rotating with a combustion gas from the combustor 20; a heat exchanger 23 for cooling the combustion gas; a heat exchanger 24 for removing vapor from the combustion gas having passed through the heat exchanger 23 to obtain a dry work gas; and a compressor 25 for making the dry work gas into a supercritical fluid by raising the pressure. Further, the gas turbine installation comprises: piping 42 for guiding part of the dry work gas from the compressor 25 to the combustor 20 through the heat exchanger 23; piping 44 branching off from the piping 42 upstream from the heat exchanger 23 to discharge the part of the dry work gas to the outside; and piping 45 for introducing the rest of the dry work gas discharged from the compressor 25 into piping 40 coupling an exit of the turbine 21 and an entrance to the heat exchanger 23.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、ガスタービン設備に関する。   Embodiments described herein relate generally to gas turbine equipment.

発電プラントの高効率化は、二酸化炭素の削減や省資源などの要求から進められている。具体的には、ガスタービンや蒸気タービンの作動流体の高温化、コンバインドサイクル化などが積極的に進められている。また、二酸化炭素の回収技術についても、研究開発が進められている。   Increasing the efficiency of power plants is advancing due to demands such as carbon dioxide reduction and resource saving. Specifically, the working fluids of gas turbines and steam turbines are being actively heated and combined cycles are being promoted. Research and development is also underway for carbon dioxide recovery technology.

図3は、燃焼器において生成した二酸化炭素の一部を作動流体として循環させる、従来のガスタービン設備の系統図である。図3に示すように、空気分離機(図示しない)から分離された酸素は、流量調整弁310によって流量が調整され、燃焼器311に供給される。燃料は、流量調整弁312によって流量が調整され、燃焼器311に供給される。この燃料は、例えば、炭化水素である。   FIG. 3 is a system diagram of a conventional gas turbine facility that circulates a part of carbon dioxide generated in a combustor as a working fluid. As shown in FIG. 3, the flow rate of oxygen separated from an air separator (not shown) is adjusted by a flow rate adjusting valve 310 and supplied to a combustor 311. The flow rate of the fuel is adjusted by the flow rate adjustment valve 312 and supplied to the combustor 311. This fuel is, for example, a hydrocarbon.

燃料および酸素は、燃焼器311内で反応(燃焼)する。燃料が酸素と燃焼すると、燃焼ガスとして二酸化炭素と水蒸気が生成する。燃料および酸素の流量は、それぞれが完全に混合した状態において量論混合比(理論混合比)となるように調整されている。   The fuel and oxygen react (combust) in the combustor 311. When the fuel burns with oxygen, carbon dioxide and water vapor are generated as combustion gases. The flow rates of the fuel and oxygen are adjusted so as to obtain a stoichiometric mixture ratio (theoretical mixture ratio) in a state where they are completely mixed.

燃焼器311で生成した燃焼ガスは、タービン313に導入される。タービン313において膨張仕事をした燃焼ガスは、熱交換器314を通り、さらに、熱交換器315を通る。熱交換器315を通る際、水蒸気が凝縮して水となる。水は、配管316を通り外部に排出される。なお、タービン313には、発電機317が連結されている。   Combustion gas generated by the combustor 311 is introduced into the turbine 313. The combustion gas that has performed expansion work in the turbine 313 passes through the heat exchanger 314 and further passes through the heat exchanger 315. When passing through the heat exchanger 315, the water vapor is condensed into water. Water is discharged outside through the pipe 316. Note that a generator 317 is connected to the turbine 313.

水蒸気と分離されたドライ作動ガス(二酸化炭素)は、圧縮機318で昇圧される。昇圧された二酸化炭素の一部は、流量調整弁319によって流量が調整され、外部に排出される。二酸化炭素の残りは、熱交換器314において加熱され、燃焼器311に供給される。   The dry working gas (carbon dioxide) separated from the water vapor is pressurized by the compressor 318. A part of the boosted carbon dioxide is adjusted in flow rate by the flow rate adjusting valve 319 and discharged to the outside. The remainder of the carbon dioxide is heated in the heat exchanger 314 and supplied to the combustor 311.

ここで、ガスタービン設備においては、全速無負荷(FSNL)から定格までタービン負荷制御が行われる。これによって、タービン313に導入される作動流体の流量は変化する。このガスタービン設備における作動流体の圧力は高圧であり、圧縮機318における作動流体の体積流量は小さい。そのため、圧縮機318として、軸流圧縮機は適さず、遠心圧縮機が使用される。   Here, in the gas turbine equipment, turbine load control is performed from full speed no load (FSNL) to a rating. As a result, the flow rate of the working fluid introduced into the turbine 313 changes. The pressure of the working fluid in this gas turbine equipment is high, and the volume flow rate of the working fluid in the compressor 318 is small. Therefore, an axial compressor is not suitable as the compressor 318, and a centrifugal compressor is used.

燃焼器311に供給される二酸化炭素の一部は、燃料および酸素とともに燃焼領域に導入される。残りの二酸化炭素は、燃焼器311の壁面の冷却、燃焼ガスの希釈に使用される。そして、燃焼器311内に導入された二酸化炭素は、燃焼ガスとともにタービン313に導入される。   A part of the carbon dioxide supplied to the combustor 311 is introduced into the combustion region together with fuel and oxygen. The remaining carbon dioxide is used for cooling the wall surface of the combustor 311 and diluting the combustion gas. The carbon dioxide introduced into the combustor 311 is introduced into the turbine 313 together with the combustion gas.

上記した系統において、燃焼器311において燃料と酸素を燃焼させることで生成した二酸化炭素の生成量に相当する分の二酸化炭素が系統の外部に排出される。系統の外部に排出された二酸化炭素は、例えば、回収装置により回収される。また、例えば、油田の地下造岩から残油を押し出すために、排出された二酸化炭素を利用することもできる。一方、系統内に残された二酸化炭素は、系統内を循環する。   In the system described above, carbon dioxide corresponding to the amount of carbon dioxide generated by burning fuel and oxygen in the combustor 311 is discharged to the outside of the system. The carbon dioxide discharged to the outside of the system is recovered by, for example, a recovery device. Also, for example, the discharged carbon dioxide can be used to push residual oil from underground rock formation in an oil field. On the other hand, carbon dioxide left in the system circulates in the system.

R.J. Allam, et al., High efficiency and low cost of electricity generation from fossil fuels while eliminating atmospheric emissions, including carbon dioxide, Session 8,第11回温室効果ガス制御技術国際会議(GHGT-11)R.J.Allam, et al., High efficiency and low cost of electricity generation from fossil fuels while reducing atmospheric emissions, including carbon dioxide, Session 8, 11th International Conference on Greenhouse Gas Control Technology (GHGT-11)

上記した従来のガスタービン設備において、燃焼器311内に形成される火炎は、例えば、燃焼器311内へ噴出される二酸化炭素の噴出速度(以下、燃焼器噴出速度Vという。)によって影響を受ける。   In the conventional gas turbine equipment described above, the flame formed in the combustor 311 is affected by, for example, the ejection speed of carbon dioxide ejected into the combustor 311 (hereinafter referred to as combustor ejection speed V). .

この燃焼器噴出速度Vは、次に示す式(1)によって定義される。
V = G×T×R×Z/(P×A) …式(1)
This combustor ejection speed V is defined by the following equation (1).
V = G × T × R × Z / (P × A) (1)

ここで、Gは、燃焼器311に流入する二酸化炭素の体積流量、Tは、燃焼器311に流入する二酸化炭素の温度、Rは、ガス定数、Zは、圧縮係数である。また、Pは、燃焼器311に流入する二酸化炭素の圧力、Aは、燃焼器311に流入した二酸化炭素が通過する開口部の全開口面積である。   Here, G is a volume flow rate of carbon dioxide flowing into the combustor 311, T is a temperature of carbon dioxide flowing into the combustor 311, R is a gas constant, and Z is a compression coefficient. P is the pressure of carbon dioxide flowing into the combustor 311, and A is the total opening area of the opening through which the carbon dioxide flowing into the combustor 311 passes.

上記したように、火炎は、燃焼器噴出速度Vの影響を受けるため、ガスタービン設備においてタービン負荷制御を行う際には、例えば、この燃焼器噴出速度Vを適正な範囲に制御することで、火炎の安定性を図ることが好ましい。   As described above, since the flame is affected by the combustor ejection speed V, when performing turbine load control in the gas turbine equipment, for example, by controlling the combustor ejection speed V to an appropriate range, It is preferable to improve the stability of the flame.

しかしながら、前述した、圧縮機318として使用される遠心圧縮機においては、例えば、軸流圧縮機のような入口案内翼を備えず、広範な流量制御を行うことが困難である。そのため、タービン負荷が変化したときに、燃焼器噴出速度Vを適正な範囲に制御するのは困難である。   However, the above-described centrifugal compressor used as the compressor 318 does not include inlet guide vanes such as an axial flow compressor, and it is difficult to perform a wide range of flow rate control. Therefore, it is difficult to control the combustor ejection speed V within an appropriate range when the turbine load changes.

本発明が解決しようとする課題は、タービン負荷が変化したときにおいても、燃焼器噴出速度を適正な範囲に維持し、火炎安定を図ることができるガスタービン設備を提供するものである。   The problem to be solved by the present invention is to provide gas turbine equipment that can maintain flame combustor speed within an appropriate range and achieve flame stability even when the turbine load changes.

実施形態のガスタービン設備は、燃料と酸化剤を燃焼させる燃焼器と、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タービンと、前記タービンから排出された前記燃焼ガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換器を通過した前記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水蒸気除去器とを備える。   A gas turbine facility according to an embodiment includes a combustor that burns fuel and an oxidant, a turbine that is rotated by the combustion gas discharged from the combustor, and a heat exchange that cools the combustion gas discharged from the turbine. And a water vapor remover that removes water vapor from the combustion gas that has passed through the heat exchanger and regenerates it into a dry working gas.

さらに、ガスタービン設備は、前記ドライ作動ガスを超臨界流体となるまで昇圧する圧縮機と、前記圧縮機から排出された超臨界流体の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燃焼器導入管と、前記熱交換器よりも上流側の前記燃焼器導入管から分岐し、前記燃焼器導入管を流れる前記ドライ作動ガスの一部を外部に排出する排出管と、前記圧縮機から排出された超臨界流体の前記ドライ作動ガスの残部を、前記タービンの出口と前記熱交換器の入口とを連結する配管内に導入するバイパス管とを備える。   Furthermore, the gas turbine equipment includes a compressor that pressurizes the dry working gas until it becomes a supercritical fluid, and a part of the dry working gas of the supercritical fluid discharged from the compressor through the heat exchanger. A combustor introduction pipe that leads to the combustor, and a discharge pipe that branches from the combustor introduction pipe upstream of the heat exchanger and discharges a part of the dry working gas flowing through the combustor introduction pipe to the outside. And a bypass pipe for introducing the remaining part of the dry working gas of the supercritical fluid discharged from the compressor into a pipe connecting the outlet of the turbine and the inlet of the heat exchanger.

実施の形態のガスタービン設備の系統図である。It is a distribution diagram of gas turbine equipment of an embodiment. 実施の形態のガスタービン設備において、各負荷状態におけるタービンの入口圧力と燃焼器噴出速度Vとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the inlet pressure of the turbine in each load state, and the combustor ejection speed V in the gas turbine equipment of embodiment. 燃焼器において生成した二酸化炭素の一部を作動流体として循環させる、従来のガスタービン設備の系統図である。It is a systematic diagram of the conventional gas turbine equipment which circulates a part of carbon dioxide produced | generated in the combustor as a working fluid.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施の形態のガスタービン設備10の系統図である。図1に示すように、ガスタービン設備10は、燃料と酸化剤を燃焼させる燃焼器20を備えている。燃料を燃焼器20に供給する配管35には、燃料の流量を調整するための流量調整弁15が設けられている。酸化剤を燃焼器20に供給する配管36には、酸化剤の流量を調整するための流量調整弁16が設けられている。なお、流量調整弁16は、酸化剤流量調整弁として機能する。   FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine facility 10 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the gas turbine facility 10 includes a combustor 20 that burns fuel and an oxidant. A pipe 35 for supplying fuel to the combustor 20 is provided with a flow rate adjusting valve 15 for adjusting the flow rate of the fuel. The pipe 36 for supplying the oxidant to the combustor 20 is provided with a flow rate adjusting valve 16 for adjusting the flow rate of the oxidant. The flow rate adjustment valve 16 functions as an oxidant flow rate adjustment valve.

ここで、燃料としては、例えば、天然ガス、メタンなどの炭化水素や、石炭ガス化ガスなどが使用される。酸化剤としては、酸素が使用される。この酸素は、例えば、空気分離装置(図示しない)によって大気から分離することで得られる。   Here, for example, natural gas, hydrocarbons such as methane, coal gasification gas, or the like is used as the fuel. Oxygen is used as the oxidizing agent. This oxygen is obtained, for example, by being separated from the atmosphere by an air separation device (not shown).

燃焼器20から排出された燃焼ガスは、タービン21に導かれる。このタービン21は、燃焼ガスによって回動される。タービン21には、例えば、発電機22が連結されている。なお、ここでいう、燃焼器20から排出される燃焼ガスは、燃料と酸化剤とが燃焼することで生成された燃焼生成物と、燃焼器20に供給されて燃焼生成物とともに燃焼器20から排出される、後述するドライ作動ガス(二酸化炭素)とを含んだものである。   The combustion gas discharged from the combustor 20 is guided to the turbine 21. The turbine 21 is rotated by the combustion gas. For example, a generator 22 is connected to the turbine 21. Note that the combustion gas discharged from the combustor 20 here is a combustion product generated by combustion of fuel and oxidant, and is supplied to the combustor 20 from the combustor 20 together with the combustion product. It contains exhaust gas (carbon dioxide) to be discharged, which will be described later.

タービン21から排出された燃焼ガスは、配管40に介在する熱交換器23を通過することによって冷却される。熱交換器23を通過した燃焼ガスは、さらに配管40に介在する熱交換器24を通過する。燃焼ガスは、この熱交換器24を通過することで、燃焼ガス中に含まれる水蒸気が除去され、ドライ作動ガスに再生される。ここで、水蒸気は、熱交換器24を通過することで、凝縮して水となる。この水は、例えば配管41を通り外部に排出される。なお、熱交換器24は、水蒸気を除去する水蒸気除去器として機能する。   The combustion gas discharged from the turbine 21 is cooled by passing through the heat exchanger 23 interposed in the pipe 40. The combustion gas that has passed through the heat exchanger 23 further passes through the heat exchanger 24 interposed in the pipe 40. When the combustion gas passes through the heat exchanger 24, water vapor contained in the combustion gas is removed and regenerated into a dry working gas. Here, the water vapor condenses into water by passing through the heat exchanger 24. This water is discharged to the outside through the pipe 41, for example. The heat exchanger 24 functions as a water vapor remover that removes water vapor.

燃焼器20から排出される燃焼ガスには、余剰の酸化剤(酸素)や燃料が残存しないことが好ましい。そこで、燃焼器20に供給する燃料および酸素の流量を量論混合比(当量比1)になるように調整している。そのため、ドライ作動ガスの成分は、ほぼ二酸化炭素である。なお、ドライ作動ガスには、例えば、微量の一酸化炭素などが混在する場合も含まれる。   It is preferable that no surplus oxidant (oxygen) and fuel remain in the combustion gas discharged from the combustor 20. Therefore, the flow rates of the fuel and oxygen supplied to the combustor 20 are adjusted to be a stoichiometric mixture ratio (equivalence ratio 1). Therefore, the component of the dry working gas is almost carbon dioxide. The dry working gas includes, for example, a case where a small amount of carbon monoxide is mixed.

ドライ作動ガスは、配管40によって圧縮機25に導かれる。ドライ作動ガスは、超臨界流体となるまで圧縮機25によって昇圧される。圧縮機25の出口において、ドライ作動ガスの圧力は、例えば、8MPa〜9MPa、ドライ作動ガスの温度は、例えば、35〜45℃となる。なお、超臨界流体とは、臨界点以上の温度および圧力下における状態をいう。   The dry working gas is guided to the compressor 25 by the pipe 40. The dry working gas is pressurized by the compressor 25 until it becomes a supercritical fluid. At the outlet of the compressor 25, the pressure of the dry working gas is, for example, 8 MPa to 9 MPa, and the temperature of the dry working gas is, for example, 35 to 45 ° C. The supercritical fluid refers to a state under temperature and pressure above the critical point.

ここで、圧縮機25としては、例えば、遠心圧縮機が使用される。圧縮機25は、例えば、タービン21のオーバスピードを防止するため、タービン21と同軸で連結されている。この場合、圧縮機25は、タービン21が定格のときには、タービン21の定格回転数で一定で回転する。遠心圧縮機は、圧力比の上昇に対してサージマージンが少ないため、回転数が一定の場合、体積流量および圧力比を一定で運転することが好ましい。   Here, as the compressor 25, for example, a centrifugal compressor is used. For example, the compressor 25 is coaxially connected to the turbine 21 in order to prevent overspeed of the turbine 21. In this case, the compressor 25 rotates at a constant rotational speed of the turbine 21 when the turbine 21 is rated. Since the centrifugal compressor has a small surge margin with respect to an increase in pressure ratio, it is preferable to operate at a constant volume flow rate and pressure ratio when the rotation speed is constant.

また、圧縮機25の出口における圧力を、例えば、一定の超臨界圧力に維持するには、圧縮機25の入口における圧力も一定の値となる。圧縮機25の入口における圧力が一定であることは、タービン21の出口における圧力が一定となるため、タービン21のシール特性や熱交換器23、24の安定使用の観点から好ましい。なお、圧縮機25の出口における圧力を一定に維持するには、後述する配管45に流れるドライ作動ガスの流量を調整することが必要となる。   In order to maintain the pressure at the outlet of the compressor 25 at, for example, a constant supercritical pressure, the pressure at the inlet of the compressor 25 also has a constant value. A constant pressure at the inlet of the compressor 25 is preferable from the viewpoint of sealing characteristics of the turbine 21 and stable use of the heat exchangers 23 and 24 because the pressure at the outlet of the turbine 21 is constant. In order to keep the pressure at the outlet of the compressor 25 constant, it is necessary to adjust the flow rate of the dry working gas flowing in the pipe 45 described later.

圧縮機25から排出された超臨界流体のドライ作動ガスの一部は、配管42を通り燃焼器20に導かれる。この配管42は、燃焼器導入管として機能する。配管42には、超臨界流体のドライ作動ガスを冷却するための冷却器26が介在している。超臨界流体のドライ作動ガスは、冷却器26を通過することで、臨界点の圧力以上の圧力を維持しつつ、臨界点の温度よりも低い温度となる。そのため、冷却器26を通過した後には、ドライ作動ガスは、超臨界流体の状態を脱し、液体となる。   A part of the supercritical fluid dry working gas discharged from the compressor 25 is led to the combustor 20 through the pipe 42. This pipe 42 functions as a combustor introduction pipe. A cooler 26 for cooling the supercritical fluid dry working gas is interposed in the pipe 42. The dry working gas of the supercritical fluid passes through the cooler 26 and becomes a temperature lower than the critical point temperature while maintaining a pressure higher than the critical point pressure. Therefore, after passing through the cooler 26, the dry working gas leaves the supercritical fluid state and becomes liquid.

冷却器26の下流側の配管42には、液体となったドライ作動ガスを昇圧するポンプ27が介在している。ポンプ27は、例えば、タービン負荷に応じて、液体となったドライ作動ガスを昇圧する。ポンプ27は、例えば、インバータモータによって回転数制御される。液体となったドライ作動ガスは、ポンプ27によって昇圧されるともに、温度も臨界点の温度以上になる。そのため、液体となったドライ作動ガスは、ポンプ27を通過することで、再び超臨界流体のドライ作動ガスとなる。   A pump 27 that pressurizes the dry working gas that has become liquid is interposed in the pipe 42 on the downstream side of the cooler 26. The pump 27 boosts the dry working gas that has become liquid, for example, according to the turbine load. The rotation speed of the pump 27 is controlled by, for example, an inverter motor. The dry working gas that has become liquid is boosted by the pump 27, and the temperature also exceeds the critical point temperature. Therefore, the dry working gas that has become liquid passes through the pump 27 and becomes the dry working gas of the supercritical fluid again.

ポンプ27においては、例えば、所定の流量および圧力のドライ作動ガスを燃焼器20へ供給するため、例えば、所定の流量および圧力の設定点を通るようにインバータによって回転数制御がなされる。   In the pump 27, for example, in order to supply a dry working gas having a predetermined flow rate and pressure to the combustor 20, the rotational speed control is performed by an inverter so as to pass through a set point of the predetermined flow rate and pressure, for example.

ここで、冷却器26を通過したドライ作動ガスを、臨界点の圧力以上の圧力を維持しつつ液体とするのは、例えば、臨界点以下の条件のように気体と液体が共存できる条件下において、気液混合の二層流がポンプ27に入った際に生じるキャビテーションによる損傷を回避するためである。また、液体とすることで、凝縮熱が奪われることなく、サイクル効率を維持しながら運転することができる。   Here, the dry working gas that has passed through the cooler 26 is made liquid while maintaining a pressure higher than the critical point pressure, for example, under conditions where gas and liquid can coexist, such as under the critical point condition. This is to avoid damage due to cavitation that occurs when a two-layer flow of gas-liquid mixing enters the pump 27. Further, by using a liquid, it is possible to operate while maintaining cycle efficiency without taking heat of condensation.

また、タービン負荷制御によって、ポンプ27から排出されるドライ作動ガスの流量およびポンプ27の出口圧力は、広範に変化する。タービン21において燃焼ガスがチョーク流れとなることから、Swallowing Capacity(SWC)が一定となるため、次の式(2)を満たす。
SWC = G×(T1/2/P = 一定 …式(2)
Moreover, the flow rate of the dry working gas discharged from the pump 27 and the outlet pressure of the pump 27 vary widely by the turbine load control. Since combustion gas becomes a choke flow in the turbine 21, the Swallowing Capacity (SWC) is constant, and therefore, the following equation (2) is satisfied.
SWC = G t × (T t ) 1/2 / P t = constant (Expression (2)

ここで、Gは、タービン21の入口における燃焼ガスの体積流量、Tは、タービン21の入口における燃焼ガスの温度、Pは、タービン21の入口における燃焼ガスの圧力である。 Here, G t is the volume flow rate of the combustion gas at the inlet of the turbine 21, T t is the temperature of the combustion gas at the inlet of the turbine 21, and P t is the pressure of the combustion gas at the inlet of the turbine 21.

例えば、タービン21に供給する燃焼ガスの圧力を上昇させるためには、燃焼ガスの流量が決まっている場合、燃料流量および酸化剤流量を増加して、燃焼ガスの温度を上げる。しかしながら、ポンプ27を備えない場合、圧縮機25である遠心圧縮機のサージ圧力マージンがほとんどないため、その圧力上昇に耐えることができない。そこで、ポンプ27を備えることで、上記した圧力上昇に耐えるシステムが実現される。   For example, in order to increase the pressure of the combustion gas supplied to the turbine 21, when the flow rate of the combustion gas is determined, the fuel flow rate and the oxidant flow rate are increased to raise the temperature of the combustion gas. However, when the pump 27 is not provided, there is almost no surge pressure margin of the centrifugal compressor which is the compressor 25, so that the pressure rise cannot be endured. Therefore, by providing the pump 27, a system that can withstand the above-described pressure rise is realized.

ポンプ27と熱交換器23との間の配管42からは、配管42を流れるドライ作動ガスの一部を外部に排出する配管44が分岐している。この配管44は、排出管として機能する。配管44には、排出するドライ作動ガスの流量を調整するための流量調整弁29が設けられている。なお、流量調整弁29は、排出流量調整弁として機能する。   From the pipe 42 between the pump 27 and the heat exchanger 23, a pipe 44 for discharging a part of the dry working gas flowing through the pipe 42 to the outside is branched. This pipe 44 functions as a discharge pipe. The pipe 44 is provided with a flow rate adjustment valve 29 for adjusting the flow rate of the dry working gas to be discharged. The flow rate adjustment valve 29 functions as a discharge flow rate adjustment valve.

配管44から排出されたドライ作動ガスは、例えば、回収装置により回収される。また、例えば、油田の地下造岩から残油を押し出すために、排出されたドライ作動ガスを利用することもできる。例えば、燃焼器20において燃料と酸素を燃焼させることで生成した二酸化炭素の生成量に相当する分の二酸化炭素が配管44から排出される。なお、配管44から排出されたドライ作動ガス以外は、燃焼器20に導入され、系統内を循環する。   The dry working gas discharged from the pipe 44 is recovered by, for example, a recovery device. Also, for example, the discharged dry working gas can be used to push residual oil out of the oil field underground rock formation. For example, carbon dioxide corresponding to the amount of carbon dioxide generated by burning fuel and oxygen in the combustor 20 is discharged from the pipe 44. The dry working gas discharged from the pipe 44 is introduced into the combustor 20 and circulated in the system.

配管44の分岐部よりも下流において配管42は、熱交換器23を通り燃焼器20に連通している。配管42を流れる超臨界流体のドライ作動ガスは、熱交換器23において、タービン21から排出された燃焼ガスからの熱量を得て加熱される。配管42を通り、燃焼器20に導入されたドライ作動ガスは、例えば、燃焼器20の上流側から燃料や酸化剤とともに燃焼領域に噴出されたり、燃焼器ライナの冷却後に希釈孔などから燃焼器ライナ内の燃焼領域の下流側に噴出される。   Downstream of the branch portion of the pipe 44, the pipe 42 passes through the heat exchanger 23 and communicates with the combustor 20. The supercritical fluid dry working gas flowing through the pipe 42 is heated in the heat exchanger 23 by obtaining heat from the combustion gas discharged from the turbine 21. The dry working gas introduced into the combustor 20 through the pipe 42 is ejected from the upstream side of the combustor 20 into the combustion region together with fuel and oxidant, or from the dilution hole or the like after the combustor liner is cooled. Injected downstream of the combustion region in the liner.

ここで、配管42を介して燃焼器20に導かれたドライ作動ガスの燃焼器20への噴出速度は、タービン負荷によらずほぼ一定であることが好ましい。噴出速度は、前述した式(1)で定義される燃焼器噴出速度Vである。この燃焼器噴出速度Vは、火炎安定に寄与する再循環領域が、燃焼領域の適正な範囲に形成されるように設定される。燃焼器噴出速度Vがほぼ一定とは、例えば、各タービン負荷における平均燃焼器噴出速度を中心として±10%の範囲をいう。   Here, it is preferable that the ejection speed of the dry working gas guided to the combustor 20 via the pipe 42 to the combustor 20 is substantially constant regardless of the turbine load. The ejection speed is the combustor ejection speed V defined by the above-described equation (1). This combustor ejection speed V is set so that the recirculation region contributing to flame stability is formed within an appropriate range of the combustion region. The combustor ejection speed V being substantially constant means, for example, a range of ± 10% around the average combustor ejection speed at each turbine load.

燃焼器20に流入したドライ作動ガス(二酸化炭素)が通過する開口部の全開口面積Aは一定であるため、燃焼器噴出速度Vをタービン負荷によらずほぼ一定に設定すれば、タービン負荷によって、燃焼器に供給されるドライ作動ガスの質量流量は変化するが、体積流量はタービン負荷によらずほぼ一定となる。   Since the total opening area A of the opening through which the dry working gas (carbon dioxide) flowing into the combustor 20 passes is constant, if the combustor ejection speed V is set to be almost constant regardless of the turbine load, The mass flow rate of the dry working gas supplied to the combustor varies, but the volume flow rate becomes substantially constant regardless of the turbine load.

圧縮機25から排出された超臨界流体のドライ作動ガスの残部は、配管45を通り、タービン21の出口と熱交換器23の入口とを連結する配管40内に導入される。配管45は、バイパス管として機能する。配管45には、配管40に導入される超臨界流体のドライ作動ガスの流量を調整するための流量調整弁30が設けられている。圧縮機25の回転数が一定で、圧縮機25の出口における圧力を一定に維持するためには、圧縮機25の入口における圧力を一定にする必要がある。そのため、バイパスするドライ作動ガスの流量が流量調整弁30によって調整される。なお、流量調整弁30は、バイパス流量調整弁として機能する。   The remainder of the supercritical fluid dry working gas discharged from the compressor 25 passes through the pipe 45 and is introduced into the pipe 40 that connects the outlet of the turbine 21 and the inlet of the heat exchanger 23. The pipe 45 functions as a bypass pipe. The pipe 45 is provided with a flow rate adjusting valve 30 for adjusting the flow rate of the dry working gas of the supercritical fluid introduced into the pipe 40. In order to keep the rotation speed of the compressor 25 constant and the pressure at the outlet of the compressor 25 constant, the pressure at the inlet of the compressor 25 needs to be constant. Therefore, the flow rate of the dry working gas to be bypassed is adjusted by the flow rate adjustment valve 30. The flow rate adjustment valve 30 functions as a bypass flow rate adjustment valve.

また、ガスタービン設備10は、配管35を流れる燃料の流量を検知する流量検知部50、配管36を流れる酸化剤の流量を検知する流量検知部51、配管42を流れるドライ作動ガスの流量を検知する流量検知部52、配管44を流れるドライ作動ガスの流量を検知する流量検知部53、配管45を流れるドライ作動ガスの流量を検知する流量検知部54を備えている。各流量検知部は、例えば、ベンチュリ式やコリオリ式などの流量計で構成される。   Further, the gas turbine equipment 10 detects the flow rate of the fuel flowing through the pipe 35, the flow rate detection unit 51 detecting the flow rate of the oxidant flowing through the pipe 36, and the flow rate of the dry working gas flowing through the pipe 42. A flow rate detection unit 52 that detects the flow rate of the dry working gas that flows through the pipe 45, and a flow rate detection unit that detects the flow rate of the dry working gas that flows through the pipe 45. Each flow rate detection unit is configured by a flow meter such as a venturi type or a Coriolis type, for example.

ここで、流量検知部50は、燃料流量検知部として、流量検知部51は、酸化剤流量検知部として、流量検知部52は、燃焼器導入流量検知部として、流量検知部53は、排出流量検知部として、流量検知部54は、バイパス流量検知部として機能する。   Here, the flow rate detection unit 50 is a fuel flow rate detection unit, the flow rate detection unit 51 is an oxidant flow rate detection unit, the flow rate detection unit 52 is a combustor introduction flow rate detection unit, and the flow rate detection unit 53 is an exhaust flow rate. As a detection unit, the flow rate detection unit 54 functions as a bypass flow rate detection unit.

ガスタービン設備10は、上記した各流量検知部50、51、52、53、54からの検知信号に基づいて、各流量調整弁16、29、30の開度を制御する制御部60を備えている。この制御部60は、例えば、演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)やランダムアクセスメモリ(RAM)などの記憶手段、出入力手段などを主に備えている。CPUでは、例えば、記憶手段に格納されたプログラムやデータなどを用いて各種の演算処理を実行する。   The gas turbine equipment 10 includes a control unit 60 that controls the opening degree of each flow rate adjustment valve 16, 29, 30 based on the detection signal from each flow rate detection unit 50, 51, 52, 53, 54 described above. Yes. The control unit 60 mainly includes, for example, an arithmetic unit (CPU), storage means such as a read only memory (ROM) and random access memory (RAM), input / output means, and the like. In the CPU, for example, various arithmetic processes are executed using a program or data stored in the storage means.

出入力手段は、外部機器から電気信号を入力したり、外部機器に電気信号を出力する。具体的には、出入力手段は、例えば、各流量検知部50、51、52、53、54、各流量調整弁15、16、29、30などと各種信号の出入力が可能に接続されている。この制御部60が実行する処理は、例えばコンピュータ装置などで実現される。   The input / output means inputs an electric signal from an external device or outputs an electric signal to the external device. Specifically, the input / output means is connected to, for example, each flow rate detection unit 50, 51, 52, 53, 54, each flow rate adjustment valve 15, 16, 29, 30 or the like so as to be able to input and output various signals. Yes. The processing executed by the control unit 60 is realized by a computer device, for example.

次に、燃焼器20に供給される、燃料、酸素およびドライ作動ガス(二酸化炭素)の流量調整に係る動作について、図1を参照して説明する。   Next, the operation | movement which concerns on flow volume adjustment of the fuel, oxygen, and dry working gas (carbon dioxide) supplied to the combustor 20 is demonstrated with reference to FIG.

ガスタービン設備10の運転時において、制御部60は、流量検知部50からの出力信号を出入力手段を介して入力する。入力した出力信号に基づいて、記憶手段に格納されたプログラムやデータなどを用いて演算装置において、当量比を1とするために必要な酸素流量を算出する。なお、燃料流量は、例えば、要求されるガスタービン出力に基づいて、流量調整弁15の弁開度を調整することで制御される。   During operation of the gas turbine equipment 10, the control unit 60 inputs an output signal from the flow rate detection unit 50 through the input / output means. Based on the input output signal, an oxygen flow rate necessary for setting the equivalence ratio to 1 is calculated in the arithmetic unit using a program or data stored in the storage means. The fuel flow rate is controlled, for example, by adjusting the valve opening degree of the flow rate adjustment valve 15 based on the required gas turbine output.

続いて、制御部60は、出入力手段から入力された流量検知部51からの出力信号に基づいて、算出した酸素流量が配管36に流れるように、弁開度を調整するための出力信号を出入力手段から流量調整弁16に出力する。   Subsequently, the control unit 60 outputs an output signal for adjusting the valve opening so that the calculated oxygen flow rate flows into the pipe 36 based on the output signal from the flow rate detection unit 51 input from the input / output means. Output from the input / output means to the flow rate adjustment valve 16.

続いて、制御部60の演算装置において、出入力手段から入力された流量検知部50からの出力信号に基づいて、燃焼器20に導入する超臨界流体のドライ作動ガス(二酸化炭素)の流量、配管44から排出する超臨界流体のドライ作動ガスの流量および配管45を介してバイパスする超臨界流体のドライ作動ガスの流量を算出する。なお、この流量の算出は、上記した酸素流量の算出と同時に行われてもよい。また、ドライ作動ガスの流量を、流量検知部51からの出力信号に基づいて算出することもできる。   Subsequently, in the arithmetic unit of the control unit 60, based on the output signal from the flow rate detection unit 50 inputted from the input / output means, the flow rate of the dry working gas (carbon dioxide) of the supercritical fluid introduced into the combustor 20, The flow rate of the dry working gas of the supercritical fluid discharged from the pipe 44 and the flow rate of the dry working gas of the supercritical fluid bypassed through the pipe 45 are calculated. The calculation of the flow rate may be performed simultaneously with the calculation of the oxygen flow rate described above. Also, the flow rate of the dry working gas can be calculated based on the output signal from the flow rate detection unit 51.

ここで、燃焼器20に導入するドライ作動ガス(二酸化炭素)の流量は、燃焼器噴出速度Vが設定値となるように算出される。なお、配管44から排出するドライ作動ガスの流量は、前述したように、燃焼器20において燃料と酸素を燃焼させることで生成した二酸化炭素の生成量に相当する分である。例えば、燃料流量が減少した場合には、配管45を介してバイパスされるドライ作動ガスの流量は増加する。一方、燃料流量が増加した場合には、配管45を介してバイパスされるドライ作動ガスの流量は減少する。   Here, the flow rate of the dry working gas (carbon dioxide) introduced into the combustor 20 is calculated so that the combustor ejection speed V becomes a set value. Note that the flow rate of the dry working gas discharged from the pipe 44 is equivalent to the amount of carbon dioxide generated by burning the fuel and oxygen in the combustor 20 as described above. For example, when the fuel flow rate decreases, the flow rate of the dry working gas that is bypassed through the pipe 45 increases. On the other hand, when the fuel flow rate increases, the flow rate of the dry working gas that is bypassed through the pipe 45 decreases.

なお、圧縮機25は、タービン21と同軸で連結されているため、タービン21が定格のときには、タービン21の定格回転数で一定に回転する。また、圧縮機25の入口における圧力が一定で、圧縮機25の出口におけるドライ作動ガスの圧力が一定の超臨界圧力であるため、圧縮機25から排出されるドライ作動ガスの流量は一定となる。   In addition, since the compressor 25 is coaxially connected with the turbine 21, when the turbine 21 is rated, the compressor 25 rotates at a constant rotational speed of the turbine 21. Further, since the pressure at the inlet of the compressor 25 is constant and the pressure of the dry working gas at the outlet of the compressor 25 is a constant supercritical pressure, the flow rate of the dry working gas discharged from the compressor 25 is constant. .

続いて、制御部60は、出入力手段から入力された流量検知部52、53、54からの出力信号に基づいて、それぞれ算出したドライ作動ガスの流量が、各配管42、44、45に流れるように、弁開度を調整するための出力信号を出入力手段から流量調整弁29、30に出力する。なお、図1に示された構成では、流量検知部52で検知されるのは、燃焼器20に導入するドライ作動ガスおよび配管44から排出するドライ作動ガスの流量である。   Subsequently, the control unit 60 calculates the flow rate of the dry working gas, which is calculated based on the output signals from the flow rate detection units 52, 53, and 54 input from the input / output means, to the respective pipes 42, 44, and 45. As described above, an output signal for adjusting the valve opening is output from the input / output means to the flow rate adjusting valves 29 and 30. In the configuration shown in FIG. 1, the flow rate detection unit 52 detects the flow rate of the dry working gas introduced into the combustor 20 and the dry working gas discharged from the pipe 44.

ここで、ポンプ27は、制御部60によって、燃焼器20に導入するドライ作動ガスおよび配管44から排出するドライ作動ガスの流量を引き込める回転数に制御される。また、ポンプ27の出口におけるドライ作動ガスの圧力は、燃焼器20の入口、換言するとタービン21の入口において要求される圧力となる。   Here, the pump 27 is controlled by the control unit 60 to a rotational speed at which the flow rates of the dry working gas introduced into the combustor 20 and the dry working gas discharged from the pipe 44 can be drawn. Further, the pressure of the dry working gas at the outlet of the pump 27 is a pressure required at the inlet of the combustor 20, in other words, at the inlet of the turbine 21.

ここで、例えば、燃焼器20に導入するドライ作動ガスの流量を減少する場合には、制御部60は、例えば、流量調整弁30を制御する。   Here, for example, when the flow rate of the dry working gas introduced into the combustor 20 is decreased, the control unit 60 controls the flow rate adjustment valve 30, for example.

そして、配管44に分岐後の配管42を流れるドライ作動ガスは、熱交換器23を通り燃焼器20に導入される。   Then, the dry working gas flowing in the pipe 42 branched to the pipe 44 is introduced into the combustor 20 through the heat exchanger 23.

上記したような制御を行うことで、タービン負荷が変化したときにおいても、燃焼器噴出速度Vを適正な範囲でほぼ一定に維持することができる。これによって、再循環領域が燃焼領域の適正な範囲に形成され、燃焼器20における火炎安定を図ることができる。   By performing the control as described above, the combustor ejection speed V can be maintained substantially constant within an appropriate range even when the turbine load changes. Thus, the recirculation region is formed in an appropriate range of the combustion region, and flame stabilization in the combustor 20 can be achieved.

ここで、図2は、実施の形態のガスタービン設備10において、各負荷状態におけるタービン21の入口圧力と燃焼器噴出速度Vとの関係を示す図である。なお、例示におけるタービン21の出口圧力は、3MPaである。また、図2において、例えば、FSNLは、全速無負荷状態であり、25%はタービン負荷が25%であることを示している。   Here, FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between the inlet pressure of the turbine 21 and the combustor ejection speed V in each load state in the gas turbine equipment 10 of the embodiment. Note that the outlet pressure of the turbine 21 in the example is 3 MPa. In FIG. 2, for example, FSNL is a full-speed no-load state, and 25% indicates that the turbine load is 25%.

図2に示すように、タービン負荷が変化したときにおいても、燃焼器噴出速度Vは、ほぼ一定に維持されている。   As shown in FIG. 2, even when the turbine load changes, the combustor ejection speed V is maintained substantially constant.

上記したように、実施の形態のガスタービン設備10によれば、圧縮機25の出口におけるドライ作動ガスの圧力を一定の超臨界圧力とし、配管42にはポンプ27が設けられ、ドライ作動ガスの一部を配管40にバイパスする配管45が設けられている。これによって、タービン負荷が変化したときにおいても、燃焼器噴出速度Vを適正な範囲でほぼ一定に維持し、燃焼器20における火炎安定を図ることができる。   As described above, according to the gas turbine equipment 10 of the embodiment, the pressure of the dry working gas at the outlet of the compressor 25 is set to a constant supercritical pressure, the pipe 42 is provided with the pump 27, and the dry working gas A pipe 45 that bypasses a part of the pipe 40 is provided. Thus, even when the turbine load changes, the combustor ejection speed V can be maintained substantially constant within an appropriate range, and flame stabilization in the combustor 20 can be achieved.

以上説明した実施形態によれば、タービン負荷が変化したときにおいても、燃焼器噴出速度を適正な範囲に維持し、火炎安定を図ることが可能となる。   According to the embodiment described above, even when the turbine load changes, it is possible to maintain the combustor ejection speed within an appropriate range and achieve flame stability.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…ガスタービン設備、15,16,29,30…流量調整弁、20…燃焼器、21…タービン、22…発電機、23,24…熱交換器、25…圧縮機、26…冷却器、27…ポンプ、35,36,40,41,42,44,45…配管、50,51,52,53,54…流量検知部、60…制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gas turbine equipment, 15, 16, 29, 30 ... Flow control valve, 20 ... Combustor, 21 ... Turbine, 22 ... Generator, 23, 24 ... Heat exchanger, 25 ... Compressor, 26 ... Cooler, 27 ... Pump, 35, 36, 40, 41, 42, 44, 45 ... Piping, 50, 51, 52, 53, 54 ... Flow rate detection unit, 60 ... Control unit.

Claims (10)

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。
Gas turbine equipment,
A combustor configured to burn fuel and oxidant;
A turbine configured to be rotated by combustion gas discharged from the combustor;
A heat exchanger configured to cool the combustion gas discharged from the turbine;
A water vapor remover configured to remove water vapor from the combustion gas that has passed through the heat exchanger and regenerate it into a dry working gas;
A pump configured to increase the pressure of the dry working gas, wherein the rotational speed of the pump is such that the rotational speed of the turbine and the flow rate and pressure of the dry working gas directed to the heat exchanger are changed. Are independently controlled with the pump,
A combustor inlet tube configured to direct a portion of the dry working gas through the heat exchanger to the combustor;
A gas turbine facility comprising:
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1に記載のガスタービン設備。   The gas turbine equipment further includes a compressor configured to increase the pressure of the dry working gas until it becomes a supercritical fluid, and the combustor introduction pipe performs dry operation from the compressor as a supercritical fluid. The gas turbine equipment of claim 1, wherein the gas turbine equipment receives a portion of the gas. 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2に記載のガスタービン設備。   The gas turbine equipment according to claim 2, wherein the compressor comprises a centrifugal compressor connected coaxially with the turbine. 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2に記載のガスタービン設備。   The exhaust pipe further comprising a discharge pipe branched from a combustor introduction pipe on the upstream side of the heat exchanger and configured to discharge a part of the dry working gas flowing through the combustor introduction pipe to the outside. The gas turbine equipment described in 1. 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4に記載のガスタービン設備。   The apparatus further comprises a cooler disposed in a combustor introduction pipe upstream of the branch of the exhaust pipe and configured to cool a dry working gas of a supercritical fluid flowing through the combustor introduction pipe. 4. The gas turbine equipment according to 4. 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5に記載のガスタービン設備。   The pump is disposed in a combustor introduction pipe between the branch of the exhaust pipe and the cooler, and increases the pressure of the dry working gas flowing through the combustor introduction pipe according to a turbine load. Item 6. The gas turbine equipment according to Item 5. 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4に記載のガスタービン設備。   5. The apparatus according to claim 4, further comprising a bypass pipe configured to introduce a remaining portion of the dry working gas discharged from the compressor into a pipe connecting an outlet of the turbine and an inlet of the heat exchanger. Gas turbine equipment. 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7に記載のガスタービン設備。
A fuel flow rate detector arranged in a pipe through which the fuel supplied to the combustor flows and configured to detect the flow rate of the fuel;
An oxidant flow rate detection unit arranged in a pipe through which the oxidant supplied to the combustor flows and configured to detect the flow rate of the oxidant;
An oxidant flow rate adjusting valve provided in a pipe through which the oxidant flows and configured to adjust the flow rate of the oxidant;
A combustor introduction flow rate detector arranged in the combustor introduction tube and configured to detect a flow rate of a dry working gas of a supercritical fluid flowing through the combustor introduction tube;
An exhaust flow rate detector arranged in the exhaust pipe and configured to detect the flow rate of the dry working gas of the supercritical fluid flowing through the exhaust pipe;
An exhaust flow rate adjusting valve provided in the exhaust pipe and configured to adjust the flow rate of the dry working gas of the supercritical fluid flowing through the exhaust pipe;
A bypass flow rate detector arranged in the bypass pipe and configured to detect the flow rate of the dry working gas of the supercritical fluid flowing through the bypass pipe;
A bypass flow rate adjusting valve provided in the bypass pipe and configured to adjust the flow rate of the dry working gas of the supercritical fluid flowing through the bypass pipe;
Based on detection signals from the fuel flow rate detection unit, the oxidant flow rate detection unit, the combustor introduction flow rate detection unit, the exhaust flow rate detection unit, and the bypass flow rate detection unit, the oxidant flow rate adjustment valve, the discharge A flow rate adjusting valve, and a control unit configured to control the opening degree of the bypass flow rate adjusting valve;
The gas turbine equipment according to claim 7, further comprising:
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7に記載のガスタービン設備。   The gas turbine equipment according to claim 7, further comprising a bypass flow rate adjusting valve provided in the bypass pipe and configured to adjust a flow rate of the dry working gas flowing through the bypass pipe. 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。   The gas turbine installation of claim 9, wherein the bypass flow regulating valve is configured to provide a constant volume flow of the dry working gas to the compressor.
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