JP2020045789A - ガスタービンブロワ/ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の他の利点は以下を含む。
−そのシステムは従来の電動ブロワに代わることができる。ユニットが電気モータの代わりにガスタービンエンジンによって動力を与えられるので、配電網への依存を減らす。
−エネルギー消費量を削減する。
−燃料フレキシブルで排出物の少ない燃焼器の使用は、少ない汚染物質排出でのバイオガスの燃焼を可能にし、クリーンな電力を供給し、WWTPでのフレアを防止する。
−運転費を削減する。
インタークーラー31は、約418K(125+293)の温度を入口温度(293K)に戻す。高圧圧縮機51は、約3の圧力比、及び入口温度に対して約125K(235F)の温度上昇を有することができる。記載されたガスタービンユニットの全圧力比(PR)(PR=9)は、低圧圧縮機53のPR×高圧圧縮機51のPRに等しい。すなわち、PR=3×3=9である。圧力上昇は、2つの圧縮機段でほぼ均等に配分される。
図14〜19に記載の3つのタービンについて、同様の論理が当てはまる。圧力比は、タービン段の間でほぼ均等に配分される。単一段のPR=2.08であり、機械のPR=2.08×2.08×2.08である。
フリーパワータービン90の用語は、当業者によく知られている用語であり、一般にブロワインペラーに動力を供給するものを指す。
3 シャフト
10 ガスタービンユニット又は装置
12 ガスタービンモジュール、ガスタービンブロワシステム
13 ギアボックス
14 燃焼用空気入口、流入空気
16 ブロワ又はポンプモジュール
17 シャフト又は軸
18 排気プレナム
20 排気出口
21 制御装置
22 入口
24 作動流体入口、ブロワ入口
25 天然ガス/バイオガス
26 ブロワ
27 熱交換器
28 水入口
29 発電機又は冷却装置
31 インタークーラー
32 作動流体出口
34 空気出口
36 ブロワ渦巻部又は渦巻流路
37 ブロワインペラー
40 ポンプインペラー
42 水出口
50 圧縮機
51 高圧ガスタービン圧縮機
53 低圧ガスタービン圧縮機
60 復熱装置又は熱交換器
70 燃焼器
80 ガスタービン
81 低圧タービン
90 フリーパワータービン
Claims (11)
- (a)第1の入口及び第1の出口と、
(b)第2の入口及び第2の出口と、
(c)前記第1の入口と前記第1の出口の間に配置されたインペラーと、
(d)空気の圧力を上昇させるための圧縮機と、
(e)上昇した圧力で前記空気の温度を上昇させるための復熱装置と、
(f)前記第2の入口と前記第2の出口の間に配置されたガスタービンと、
(g)前記第2の入口に導入されて前記ガスタービンを駆動して前記第2の出口を通して排気される、温度及び圧力が上昇した前記空気と燃料とを含む燃焼混合気を受け取る燃焼器と、
(h)前記第1の入口と前記第1の出口の間に配置されたインペラーと、
を有し、
(i)前記ガスタービン及び前記インペラーは、前記インペラーを駆動して前記第1の入口から前記第1の出口へ流体を移動させるようにシャフトに直接接続されている、
ユニット。 - 前記流体が空気であり、前記インペラーが空気ブロワである、請求項1に記載のユニット。
- 前記流体が水であり、前記インペラーがポンプである、請求項1に記載のユニット。
- 前記燃焼混合気が、空気と、天然ガス及びバイオガスの群から選択されたガスとを含む、請求項5に記載のユニット。
- 前記ガスタービンは高圧タービンとフリーパワータービンとを含み、前記フリーパワータービン及び前記インペラーは共通のシャフトに接続されている、請求項4に記載のユニット。
- 前記ガスタービンは、高圧タービンと低圧タービンとフリーパワータービンとを含み、前記フリーパワータービン及び前記インペラーは共通のシャフトに接続されている、請求項1に記載のユニット。
- 前記圧縮機による圧縮の間に前記空気の温度を下げるためのインタークーラーを含む、請求項6に記載のユニット。
- 前記排気からエネルギーを取り出して前記空気を予熱するための復熱装置を含む、請求項7に記載のユニット。
- (a)作動流体入口及び作動流体出口と、
(b)前記作動流体入口と前記作動流体出口の間に配置されたインペラーと、
(c)空気の圧力を上昇させるための第1の圧縮機及び第2の圧縮機と、
(d)前記第2の圧縮機の前で前記空気の温度を下げるために前記第1の圧縮機と前記第2の圧縮機の間に配置されたインタークーラーと、
(d)上昇した圧力において前記空気の温度を上昇させるための復熱装置と、
(e)温度及び圧力が上昇した前記空気とバイオ燃料の混合気を燃焼させてガスタービンを駆動するために入口と出口の間に配置されて、該ガスタービンから排ガスをもたらす燃焼器と
を含み、
(f)前記復熱装置は、前記ガスタービンからの前記排ガスから熱を回収して、上昇した温度及び圧力の前記空気とバイオ燃料の前記混合気を予熱し、
(g)回転軸を有するシャフトを含み、前記作動流体入口と前記作動流体出口の間で作動流体を移動させるように、フリーパワータービン及びインペラーが前記シャフトに接続されている、
一体型のガスタービンユニット。 - ガスタービンでインペラーを駆動する方法であって、該方法は、前記インペラーと前記タービンを同軸に接続することと、空気と燃料の混合気を燃焼させることによって前記タービンを回転駆動し、それにより前記タービン及び前記インペラーを回転駆動すると共に排ガスを発生させることと、前記排ガスから廃熱を取り込んで前記空気を予熱することと、前記インペラーによって作動流体を移動させることとを含む、方法。
- ガスタービンでインペラーを駆動する方法であって、該方法は、
(a)インタークーラー熱交換器で空気を冷却することと、
(b)冷却された前記空気を圧縮機で圧縮することと、
(a)前記インペラー及びフリーパワータービンをシャフトに同軸に接続することと、
(b)冷却及び圧縮された前記空気と燃料との混合気を燃焼させることによって前記ガスタービンを回転駆動し、それにより前記ガスタービン及び前記インペラーを回転駆動すると共に排ガスを発生させることと、
(c)復熱装置で前記排ガスから廃熱を取り込んで前記空気を予熱することと
を含む、方法。
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JP2018173386A JP2020045789A (ja) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | ガスタービンブロワ/ポンプ |
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