JP2022067465A - Gas turbine system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ガスタービンシステムに関する。 The present disclosure relates to gas turbine systems.
圧縮機、燃焼器、タービン、および、発電機を備えるガスタービンシステムが広く利用されている(例えば、特許文献1)。圧縮機は、空気を圧縮して燃焼器に導く。燃焼器は、圧縮された空気で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する。タービンは、燃焼ガスを回転動力に変換する。タービンによって変換された回転動力により、圧縮機および発電機が回転駆動される。 Gas turbine systems including compressors, combustors, turbines, and generators are widely used (eg, Patent Document 1). The compressor compresses the air and guides it to the combustor. Combustors burn fuel with compressed air to produce combustion gas. The turbine converts the combustion gas into rotational power. The rotational power converted by the turbine drives the compressor and generator to rotate.
上記ガスタービンシステムにおいて、タービンの回転動力(出力)を向上させることができる技術の開発が希求されている。 In the above gas turbine system, the development of a technique capable of improving the rotational power (output) of the turbine is desired.
本開示は、このような課題に鑑み、タービンの出力を向上させることが可能なガスタービンシステムを提供することを目的としている。 In view of such problems, the present disclosure aims to provide a gas turbine system capable of improving the output of a turbine.
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るガスタービンシステムは、燃焼器と、燃焼器に接続されるタービンと、水および可燃性物質を含む被処理液を燃焼器に供給する被処理液供給部と、を備える。 In order to solve the above problems, the gas turbine system according to one aspect of the present disclosure supplies the combustor with a combustor, a turbine connected to the combustor, and a liquid to be treated containing water and a combustible substance. It is provided with a processing liquid supply unit.
また、上記ガスタービンシステムは、被処理液を加熱する加熱部を備え、被処理液供給部は、加熱部によって加熱された被処理液を燃焼器に供給してもよい。 Further, the gas turbine system may include a heating unit for heating the liquid to be treated, and the liquid to be processed supply unit may supply the liquid to be treated heated by the heating unit to the combustor.
また、加熱部は、被処理液を気化させて、水蒸気および可燃性物質のガスを含む混合気体を生成し、被処理液供給部は、混合気体を燃焼器に供給してもよい。 Further, the heating unit may vaporize the liquid to be treated to generate a mixed gas containing water vapor and a gas of a combustible substance, and the liquid supply unit to be treated may supply the mixed gas to the combustor.
また、加熱部は、タービンから排気される燃焼ガスと、被処理液とを熱交換させる第1熱交換器を含んでもよい。 Further, the heating unit may include a first heat exchanger that exchanges heat between the combustion gas exhausted from the turbine and the liquid to be treated.
また、加熱部は、タービンから排気される燃焼ガスが有する熱を回収する排熱回収ボイラによって生成された水蒸気の少なくとも一部と、被処理液とを熱交換させる第2熱交換器を含んでもよい。 Further, the heating unit may include a second heat exchanger that exchanges heat between at least a part of the steam generated by the exhaust heat recovery boiler that recovers the heat of the combustion gas exhausted from the turbine and the liquid to be treated. good.
また、加熱部は、被処理液を貯留するタンクと、タービンから排気される燃焼ガスが有する熱を回収する排熱回収ボイラによって生じた水蒸気の少なくとも一部をタンクに貯留された被処理液に供給する水蒸気供給部と、を含んでもよい。 In addition, the heating unit uses the tank that stores the liquid to be treated and the liquid to be treated that stores at least a part of the water vapor generated by the exhaust heat recovery boiler that recovers the heat of the combustion gas exhausted from the turbine. It may include a steam supply unit to be supplied.
また、加熱部は、燃焼器に燃料を供給する燃料圧縮機によって圧縮された燃料および燃料圧縮機の潤滑油のうちのいずれか一方または両方と、被処理液とを熱交換させる第3熱交換器を含んでもよい。 In addition, the heating unit is a third heat exchange that exchanges heat between the fuel compressed by the fuel compressor that supplies fuel to the combustor and one or both of the lubricating oil of the fuel compressor and the liquid to be treated. It may include a vessel.
また、加熱部は、タービンが設置される工場で生じた熱によって被処理液を加熱してもよい。 Further, the heating unit may heat the liquid to be treated by the heat generated in the factory where the turbine is installed.
また、可燃性物質は、アンモニアであってもよい。 Further, the flammable substance may be ammonia.
本開示によれば、タービンの出力を向上させることが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the output of the turbine.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, other specific numerical values, etc. shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding, and do not limit the present disclosure unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate explanations, and elements not directly related to the present disclosure are omitted from the illustration. do.
[第1の実施形態:ガスタービンシステム100]
図1は、第1の実施形態に係るガスタービンシステム100を説明する図である。なお、図1中、実線の矢印は、気体、および、液体の流れを示す。
[First Embodiment: Gas Turbine System 100]
FIG. 1 is a diagram illustrating a
図1に示すように、ガスタービンシステム100は、空気圧縮機110と、燃料供給部120と、燃焼器130と、タービン140と、排熱回収ボイラ150と、加熱部160と、被処理液供給部170とを含む。
As shown in FIG. 1, the
空気圧縮機110は、吸入側が、空気の供給源(例えば、外気)に接続される。空気圧縮機110は、吐出側が、送気路114を通じて後述する燃焼器130に接続される。空気圧縮機110は、空気を所定の圧力に圧縮して圧縮空気を生成する。圧縮空気は、燃焼器130に供給される。
The suction side of the
燃料供給部120は、燃料を燃焼器130に供給する。燃料は、例えば、天然ガス、水素等の気体燃料、重油等の液体燃料である。ここでは、燃料が気体燃料である場合を例に挙げる。本実施形態において、燃料供給部120は、燃料圧縮機122と、燃料冷却器124とを含む。燃料圧縮機122は、吸入側が、燃料吸入管122aを通じて燃料の供給源に接続される。燃料圧縮機122は、吐出側が、燃料供給管122bを通じて燃焼器130に接続される。燃料圧縮機122は、燃料を所定の圧力に圧縮して圧縮燃料を生成する。燃料圧縮機122は、モータによって駆動される。
The
燃料冷却器124は、燃料供給管122bに設けられる。燃料冷却器124は、燃料供給管122bを通過する圧縮燃料を冷却する。燃料冷却器124は、例えば、圧縮燃料と冷却水とを熱交換させる熱交換器である。冷却された圧縮燃料は、燃料供給管122bを通じて、燃焼器130に供給される。
The
燃焼器130は、圧縮空気に含まれる酸素で、圧縮燃料、および、後述する可燃性物質を燃焼させて、燃焼ガスを生成する。燃焼器130によって生成された燃焼ガスは、燃焼ガス供給路132を通じて、タービン140に供給される。
The
タービン140は、燃焼ガス供給路132を通じて、燃焼器130に接続される。タービン140は、燃焼器130から供給された燃焼ガスを回転動力に変換する。本実施形態において、タービン140は、空気圧縮機110および発電機142と同軸で接続されている。したがって、タービン140によって生成された回転動力(出力)は、空気圧縮機110および発電機142に伝達される。空気圧縮機110および発電機142は、タービン140の回転動力によって駆動される。
The
燃焼ガス排気路144は、タービン140に接続される。タービン140によって動力が回収された後の燃焼ガスは、燃焼ガス排気路144を通じて外部に排気される。
The combustion
排熱回収ボイラ(HRSG:Heat Recovery Steam Generator)150は、燃焼ガス排気路144に設けられる。排熱回収ボイラ150は、タービン140から排気される燃焼ガスが有する熱を回収して、水蒸気を生成する。本実施形態において、排熱回収ボイラ150は、燃焼ガスと、水とを熱交換させる熱交換器である。排熱回収ボイラ150によって生成された水蒸気は、ガスタービンシステム100が設置される工場の蒸気利用設備に供給される。
The exhaust heat recovery steam generator (HRSG) 150 is provided in the combustion
加熱部160は、被処理液を加熱する。本実施形態において、加熱部160は、第1熱交換器162を含む。第1熱交換器162は、燃焼ガス排気路144における排熱回収ボイラ150の下流側に設けられる。第1熱交換器162は、排熱回収ボイラ150を通過した燃焼ガス(例えば、150℃程度)と、被処理液とを熱交換させる。本実施形態において、被処理液は、水およびアンモニア(可燃性物質)を含む。つまり、被処理液は、アンモニア水である。被処理液は、例えば、ガスタービンシステム100が設置される工場で生じた廃液であってもよい。
The heating unit 160 heats the liquid to be treated. In the present embodiment, the heating unit 160 includes a first heat exchanger 162. The first heat exchanger 162 is provided on the downstream side of the exhaust
被処理液供給部170は、被処理液を燃焼器130に供給する。本実施形態において、被処理液供給部170は、タンク172と、ポンプ174と、被処理液供給管176を含む。タンク172は、被処理液を貯留する。ポンプ174は、吸入側が、接続管172aを通じてタンク172に接続される。ポンプ174は、吐出側が、接続管174aを通じて第1熱交換器162に接続される。被処理液供給管176は、第1熱交換器162と燃焼器130とを接続する。
The liquid to be treated
ポンプ174が駆動されると、タンク172に貯留された被処理液は、第1熱交換器162を通過した後、燃焼器130に供給される。つまり、被処理液供給部170は、加熱部160によって加熱された被処理液を燃焼器130に供給する。また、本実施形態において、加熱部160(第1熱交換器162)は、被処理液を気化させて、水蒸気およびアンモニアのガスを含む混合気体を生成する。したがって、被処理液供給部170は、混合気体を燃焼器130に供給する。
When the
以上説明したように、本実施形態に係るガスタービンシステム100は、燃焼器130および被処理液供給部170を備える。これにより、燃焼器130は、燃料由来の燃焼ガスに加えて、被処理液由来の燃焼ガスおよび水蒸気をタービン140に供給することができる。
As described above, the
タービン140の出力を増加させる場合、燃焼器130への燃料の供給量を増加させて、タービン140に供給される燃焼ガスの流量を増加させる。この際、燃料の増加に伴って、燃焼器130およびタービン140の温度が上昇する。
When increasing the output of the
このため、被処理液供給部170を備えない従来技術では、燃焼器130およびタービン140の耐熱温度までしか燃料を増加することができなかった。つまり、従来技術では、燃焼器130およびタービン140の耐熱温度に基づいて決定される燃料の供給量の上限値Qmaxまでしか、タービン140の出力を増加させることができなかった。
Therefore, in the prior art without the liquid to be supplied
これに対し、本実施形態のガスタービンシステム100は、燃料由来の燃焼ガスに加えて、被処理液由来の燃焼ガスおよび水蒸気をタービン140に供給することができる。したがって、タービン140の出力を従来技術と同程度とする場合、ガスタービンシステム100は、従来技術と比較して燃料の供給量を削減できる。これにより、ガスタービンシステム100は、従来技術と比較して、発電端効率を向上させることが可能となる。また、ガスタービンシステム100は、燃焼器130およびタービン140の温度上昇を抑えることが可能となる。
On the other hand, the
また、被処理液中のアンモニアの燃焼で得られる発熱量が、燃料由来の燃焼ガスと同程度の温度まで混合気体の温度を上昇させるために要する熱量以下である場合、ガスタービンシステム100は、燃焼器130およびタービン140の温度を低下させて、アンモニアの燃焼ガスおよび水蒸気の分だけ、タービン140の出力を増加させることが可能となる。さらに、燃料を上限値Qmaxまで供給した場合に、ガスタービンシステム100は、従来技術と比較して、燃焼器130およびタービン140の温度を上昇させることなく、タービン140の最大出力、つまり、発電出力の最大値を増加させることが可能となる。
Further, when the calorific value obtained by burning the ammonia in the liquid to be treated is equal to or less than the calorific value required to raise the temperature of the mixed gas to the same temperature as the combustion gas derived from the fuel, the
また、被処理液中のアンモニアの燃焼で得られる発熱量が、燃料由来の燃焼ガスと同程度の温度まで混合気体の温度を上昇させるために要する熱量を上回る場合、混合気体の温度上昇にアンモニアの燃焼で得られる発熱量が奪われる。このため、従来技術と比較して、燃焼器130およびタービン140の温度を低下させつつ、ガスタービンシステム100は、アンモニアの燃焼ガスおよび水蒸気の分だけ、タービン140の出力を増加させることができる。
When the calorific value obtained by burning ammonia in the liquid to be treated exceeds the calorific value required to raise the temperature of the mixed gas to the same temperature as the combustion gas derived from the fuel, the temperature of the mixed gas rises with ammonia. The calorific value obtained by the combustion of the gas is deprived. Therefore, the
また、上記したように、被処理液供給部170は、可燃性物質としてアンモニアを燃焼器130に供給する。燃焼器130がアンモニアを燃焼させることにより、アンモニアを無害化しつつ、アンモニアからエネルギーを回収することができる。また、上記したように、被処理液が、廃液である場合、ガスタービンシステム100は、廃液の処理に要するコストを削減することが可能となる。
Further, as described above, the liquid to be treated
また、上記したように、ガスタービンシステム100は、第1熱交換器162を備える。これにより、第1熱交換器162は、未利用エネルギーによって、被処理液を混合気体にすることができる。これにより、第1熱交換器162は、被処理液の加熱に要するコストを削減することが可能となる。
Further, as described above, the
また、アンモニアは、発熱量が低く(例えば、天然ガスの半分程度)、燃焼速度が低い(例えば、天然ガスの1/5程度)。そこで、上記したように、第1熱交換器162は、被処理液を気化させる。これにより、被処理液を液体のまま燃焼器130に供給する場合と比較して、第1熱交換器162は、燃焼器130においてアンモニアを容易に燃焼させることができる。具体的に説明すると、被処理液を液体のまま燃焼器130に供給すると、燃焼器130において、被処理液の温度上昇→被処理液の気化→混合気体の温度上昇→アンモニアの燃焼→アンモニアの燃焼ガスおよび水蒸気の温度上昇という事象がこの順で生じる。この際、被処理液の温度上昇および被処理液の気化において、被処理液は、燃焼器130内の雰囲気の熱を奪う。このため、燃焼器130内において、アンモニアの温度が低下してしまい、アンモニアが燃焼しないおそれがある。そこで、第1熱交換器162を備え、被処理液供給部170が混合気体を燃焼器130に供給することにより、アンモニアの気体を燃焼器130に供給することができる。したがって、燃焼器130は、アンモニアの燃焼を容易に行うことが可能となる。
In addition, ammonia has a low calorific value (for example, about half of natural gas) and a low combustion rate (for example, about 1/5 of natural gas). Therefore, as described above, the first heat exchanger 162 vaporizes the liquid to be treated. As a result, the first heat exchanger 162 can easily burn ammonia in the
[第2の実施形態:ガスタービンシステム200]
図2は、第2の実施形態に係るガスタービンシステム200を説明する図である。なお、図2中、実線の矢印は、気体、および、液体の流れを示す。
[Second Embodiment: Gas Turbine System 200]
FIG. 2 is a diagram illustrating a
図2に示すように、ガスタービンシステム200は、空気圧縮機110と、燃料供給部120と、燃焼器130と、タービン140と、加熱部260と、被処理液供給部170とを含む。つまり、ガスタービンシステム200は、排熱回収ボイラ150を備えない点のみがガスタービンシステム100と異なる。なお、上記ガスタービンシステム100と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態において、加熱部260は、第1熱交換器262を含む。第1熱交換器262は、燃焼ガス排気路144に設けられる。第1熱交換器262は、タービン140から排気された燃焼ガス(例えば、500℃程度)と、被処理液とを熱交換させる。
In the present embodiment, the heating unit 260 includes a first heat exchanger 262. The first heat exchanger 262 is provided in the combustion
また、本実施形態において、被処理液供給部170の接続管174aは、ポンプ174の吐出側と第1熱交換器262とを接続する。また、被処理液供給部170の被処理液供給管176は、第1熱交換器262と燃焼器130とを接続する。
Further, in the present embodiment, the
第1熱交換器262は、被処理液の加熱に要するコストを削減することが可能となる。また、第1熱交換器262は、排熱回収ボイラとして機能する。ガスタービンシステム200は、蒸気の需要がない場合の構成であり、ガスタービンシステム100と比較して高温の燃焼ガスと被処理液とを熱交換させるため、混合気体をより高温にすることができ、可燃性物質の燃焼性を向上することが可能となる。
The first heat exchanger 262 can reduce the cost required for heating the liquid to be treated. Further, the first heat exchanger 262 functions as an exhaust heat recovery boiler. The
[第3の実施形態:ガスタービンシステム300]
図3は、第3の実施形態に係るガスタービンシステム300を説明する図である。なお、図3中、実線の矢印は、気体、および、液体の流れを示す。
[Third Embodiment: Gas turbine system 300]
FIG. 3 is a diagram illustrating a
図3に示すように、ガスタービンシステム300は、空気圧縮機110と、燃料供給部120と、燃焼器130と、タービン140と、排熱回収ボイラ150と、加熱部360と、被処理液供給部170とを含む。なお、上記ガスタービンシステム100と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態において、加熱部360は、第2熱交換器362を含む。第2熱交換器362は、排熱回収ボイラ150によって生成された水蒸気と、被処理液とを熱交換させる。
In the present embodiment, the heating unit 360 includes a second heat exchanger 362. The second heat exchanger 362 exchanges heat between the steam generated by the exhaust
第2熱交換器362によって熱交換が為された後の水蒸気は、ガスタービンシステム300が設けられる工場の蒸気利用設備に供給される。
The steam after the heat exchange is performed by the second heat exchanger 362 is supplied to the steam utilization facility of the factory where the
また、本実施形態において、被処理液供給部170の接続管174aは、ポンプ174の吐出側と第2熱交換器362とを接続する。また、被処理液供給部170の被処理液供給管176は、第2熱交換器362と燃焼器130とを接続する。
Further, in the present embodiment, the
第2熱交換器362は、被処理液の加熱に要するコストを削減することが可能となる。 The second heat exchanger 362 can reduce the cost required for heating the liquid to be treated.
[第4の実施形態:ガスタービンシステム400]
図4は、第4の実施形態に係るガスタービンシステム400を説明する図である。なお、図4中、実線の矢印は、気体、および、液体の流れを示す。
[Fourth Embodiment: Gas Turbine System 400]
FIG. 4 is a diagram illustrating a
図4に示すように、ガスタービンシステム400は、空気圧縮機110と、燃料供給部120と、燃焼器130と、タービン140と、排熱回収ボイラ150と、加熱部460と、被処理液供給部470とを含む。なお、上記ガスタービンシステム100と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態において、加熱部460は、タンク462と、水蒸気供給部464とを含む。タンク462は、被処理液を貯留する。
In the present embodiment, the
水蒸気供給部464は、排熱回収ボイラ150によって生成された水蒸気をタンク462に貯留された被処理液に供給する。水蒸気供給部464は、水蒸気供給管466を含む。水蒸気供給管466は、排熱回収ボイラ150と水蒸気供給部464の底部とを接続する。
The steam supply unit 464 supplies the steam generated by the exhaust heat
水蒸気供給管466によって、タンク462に貯留された被処理液中に水蒸気がバブリングされる。そうすると、水蒸気が有する熱が被処理液に直接伝わり、混合気体が生成される。
The steam supply pipe 466 bubbles steam into the liquid to be treated stored in the
被処理液供給部470は、混合気体供給管472と、ポンプ474とを含む。混合気体供給管472は、タンク462の上部と燃焼器130とを接続する。ポンプ474は、混合気体供給管472に設けられる。ポンプ474は、吸入側がタンク462に接続され、吐出側が燃焼器130に接続される。
The liquid to be processed
加熱部460は、被処理液の加熱に要するコストを削減することが可能となる。また、加熱部460は、排熱回収ボイラ150によって生成された水蒸気の熱を被処理液に直接伝えることができる。これにより、加熱部460は、被処理液を効率よく加熱することが可能となる。
The
[第5の実施形態:ガスタービンシステム500]
図5は、第5の実施形態に係るガスタービンシステム500を説明する図である。なお、図5中、実線の矢印は、気体、および、液体の流れを示す。
[Fifth Embodiment: Gas turbine system 500]
FIG. 5 is a diagram illustrating a
図5に示すように、ガスタービンシステム500は、空気圧縮機110と、燃料供給部520と、燃焼器130と、タービン140と、排熱回収ボイラ150と、加熱部560と、被処理液供給部170とを含む。なお、上記ガスタービンシステム100と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態において、燃料供給部520は、燃料吸入管122aと、燃料圧縮機122と、燃料供給管122bとを含む。
In the present embodiment, the
加熱部560は、第3熱交換器562を含む。第3熱交換器562は、燃料供給管122bに設けられる。第3熱交換器562は、燃料圧縮機122によって圧縮された燃料と、被処理液とを熱交換させる。つまり、第3熱交換器562は、燃料冷却器として機能する。
The heating unit 560 includes a third heat exchanger 562. The third heat exchanger 562 is provided in the
また、本実施形態において、被処理液供給部170の接続管174aは、ポンプ174の吐出側と第3熱交換器562とを接続する。また、被処理液供給部170の被処理液供給管176は、第3熱交換器562と燃焼器130とを接続する。
Further, in the present embodiment, the
第3熱交換器562は、被処理液の加熱に要するコストを削減することが可能となる。 The third heat exchanger 562 can reduce the cost required for heating the liquid to be treated.
[第6の実施形態:ガスタービンシステム600]
図6は、第6の実施形態に係るガスタービンシステム600を説明する図である。なお、図6中、実線の矢印は、気体、および、液体の流れを示す。
[Sixth Embodiment: Gas Turbine System 600]
FIG. 6 is a diagram illustrating a
図6に示すように、ガスタービンシステム600は、空気圧縮機110と、燃料供給部520と、燃焼器130と、タービン140と、排熱回収ボイラ150と、加熱部660と、被処理液供給部170とを含む。なお、上記ガスタービンシステム100と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態において、加熱部660は、タービン140が設置される工場で生じた熱によって被処理液を加熱する。加熱部660は、第4熱交換器662を含む。第4熱交換器662は、工場に設けられる発熱装置から生じた熱と、被処理液とを熱交換する。つまり、第4熱交換器662は、発熱装置を冷却する冷却器として機能する。発熱装置は、例えば、炉、金型の生成装置である。
In the present embodiment, the heating unit 660 heats the liquid to be treated by the heat generated in the factory where the
加熱部660は、被処理液の加熱に要するコストを削減することが可能となる。 The heating unit 660 can reduce the cost required for heating the liquid to be treated.
以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above embodiments. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present disclosure. Will be done.
例えば、上述した第1~第6の実施形態において、ガスタービンシステム100~600が加熱部160~660を備える場合を例に挙げた。しかし、加熱部は必須の構成ではない。ガスタービンシステムは、燃焼器130と、タービン140と、被処理液供給部170とを少なくとも備えていればよい。
For example, in the above-mentioned first to sixth embodiments, the case where the
また、上記第1~第6の実施形態において、加熱部160~660が被処理液を気化させて、水蒸気および可燃性物質のガスを含む混合気体を生成する場合を例に挙げた。しかし、加熱部160~660は、被処理液を加熱することができれば、被処理液を気化させずともよい。加熱部160~660は、被処理液を加熱することにより、燃焼器130において、被処理液によって奪われる熱量を低減することができる。これにより、加熱部160~660は、燃焼器130におけるアンモニアの燃焼を促進することが可能となる。
Further, in the first to sixth embodiments, the case where the heating unit 160 to 660 vaporizes the liquid to be treated to generate a mixed gas containing water vapor and a gas of a combustible substance is given as an example. However, the heating units 160 to 660 do not have to vaporize the liquid to be treated as long as the liquid to be treated can be heated. By heating the liquid to be treated, the heating units 160 to 660 can reduce the amount of heat taken by the liquid to be treated in the
また、上記第3の実施形態において、第2熱交換器362が、排熱回収ボイラ150によって生成された水蒸気と、被処理液とを熱交換させる場合を例に挙げた。しかし、第2熱交換器362は、排熱回収ボイラ150によって生成された水蒸気の一部と、被処理液とを熱交換させてもよい。この場合、排熱回収ボイラ150によって生成され、第2熱交換器362に導かれない水蒸気は、工場の蒸気利用設備に供給される。
Further, in the third embodiment, the case where the second heat exchanger 362 heat exchanges the steam generated by the exhaust
同様に、上記第4の実施形態において、水蒸気供給部464が、排熱回収ボイラ150によって生成された水蒸気をタンク462に貯留された被処理液に供給する場合を例に挙げた。しかし、水蒸気供給部464は、排熱回収ボイラ150によって生成された水蒸気の一部をタンク462に貯留された被処理液に供給してもよい。この場合、排熱回収ボイラ150によって生成され、水蒸気供給部464に導かれない水蒸気は、工場の蒸気利用設備に供給される。
Similarly, in the fourth embodiment, the case where the steam supply unit 464 supplies the steam generated by the exhaust heat
上記第5の実施形態において、第3熱交換器562が、燃料圧縮機122によって圧縮された燃料と、被処理液とを熱交換させる場合を例に挙げた。しかし、第3熱交換器562は、燃料圧縮機112によって圧縮された燃料および燃料圧縮機122の潤滑油のうちのいずれか一方または両方と、被処理液とを熱交換させてもよい。
In the fifth embodiment, the case where the third heat exchanger 562 exchanges heat between the fuel compressed by the
また、上記第6の実施形態において、加熱部660が、工場に設けられる発熱装置から生じた熱と、被処理液とを熱交換する第4熱交換器662を備える場合を例に挙げた。しかし、加熱部660は、タービン140が設置される工場で生じた熱によって被処理液を加熱することができれば構成に限定はない。例えば、加熱部660は、発熱装置を冷却した後の冷却水と、被処理液とを熱交換する熱交換器を備えてもよい。
Further, in the sixth embodiment, the case where the heating unit 660 is provided with a fourth heat exchanger 662 for heat exchange between the heat generated from the heat generating device provided in the factory and the liquid to be treated has been given as an example. However, the structure of the heating unit 660 is not limited as long as the liquid to be treated can be heated by the heat generated in the factory where the
また、上記第1~第6の実施形態において、可燃性物質としてアンモニアを例に挙げた。しかし、可燃性物質は、水に溶解すれば、種類に限定はない。可燃性物質は、例えば、エタノール等のアルコールであってもよい。また、可燃性物質は、常温(例えば、25℃)、常圧(例えば、1atm)で液体であってもよいし、気体であってもよい。 Further, in the first to sixth embodiments, ammonia is taken as an example as a flammable substance. However, the type of flammable substance is not limited as long as it is dissolved in water. The flammable substance may be, for example, alcohol such as ethanol. Further, the flammable substance may be a liquid or a gas at normal temperature (for example, 25 ° C.) and normal pressure (for example, 1 atm).
また、上記加熱部160、加熱部260、加熱部360、加熱部460、加熱部560、および、加熱部660のうちの複数を備えてもよい。
Further, a plurality of the heating unit 160, the heating unit 260, the heating unit 360, the
また、上記燃料冷却器124、排熱回収ボイラ150、第1熱交換器162、第1熱交換器262、第2熱交換器362、第3熱交換器562、第4熱交換器662において、2つの熱媒体は、対向流であっても、平行流であってもよい。
Further, in the
100 ガスタービンシステム
122 燃料圧縮機
130 燃焼器
140 タービン
150 排熱回収ボイラ
160 加熱部
162 第1熱交換器
170 被処理液供給部
200 ガスタービンシステム
260 加熱部
262 第1熱交換器
300 ガスタービンシステム
360 加熱部
362 第2熱交換器
400 ガスタービンシステム
460 加熱部
462 タンク
464 水蒸気供給部
500 ガスタービンシステム
560 加熱部
562 第3熱交換器
600 ガスタービンシステム
660 加熱部
100
Claims (9)
前記燃焼器に接続されるタービンと、
水および可燃性物質を含む被処理液を前記燃焼器に供給する被処理液供給部と、
を備えるガスタービンシステム。 With a combustor,
The turbine connected to the combustor and
A liquid to be treated unit that supplies a liquid to be treated containing water and a combustible substance to the combustor, and a liquid to be treated.
A gas turbine system equipped with.
前記被処理液供給部は、前記加熱部によって加熱された前記被処理液を前記燃焼器に供給する請求項1に記載のガスタービンシステム。 A heating unit for heating the liquid to be treated is provided.
The gas turbine system according to claim 1, wherein the liquid to be treated unit supplies the liquid to be treated heated by the heating unit to the combustor.
前記被処理液供給部は、前記混合気体を前記燃焼器に供給する請求項2に記載のガスタービンシステム。 The heating unit vaporizes the liquid to be treated to generate a mixed gas containing water vapor and a gas of the combustible substance.
The gas turbine system according to claim 2, wherein the liquid to be treated unit supplies the mixed gas to the combustor.
前記タービンから排気される燃焼ガスと、前記被処理液とを熱交換させる第1熱交換器を含む請求項2または3に記載のガスタービンシステム。 The heating part is
The gas turbine system according to claim 2 or 3, further comprising a first heat exchanger that exchanges heat between the combustion gas exhausted from the turbine and the liquid to be treated.
前記タービンから排気される燃焼ガスが有する熱を回収する排熱回収ボイラによって生成された水蒸気の少なくとも一部と、前記被処理液とを熱交換させる第2熱交換器を含む請求項2から4のいずれか1項に記載のガスタービンシステム。 The heating part is
Claims 2 to 4 include a second heat exchanger that exchanges heat between at least a part of the steam generated by the exhaust heat recovery boiler that recovers the heat of the combustion gas exhausted from the turbine and the liquid to be treated. The gas turbine system according to any one of the above items.
前記被処理液を貯留するタンクと、
前記タービンから排気される燃焼ガスが有する熱を回収する排熱回収ボイラによって生じた水蒸気の少なくとも一部を前記タンクに貯留された前記被処理液に供給する水蒸気供給部と、
を含む請求項2から5のいずれか1項に記載のガスタービンシステム。 The heating part is
The tank for storing the liquid to be treated and
A steam supply unit that supplies at least a part of the steam generated by the exhaust heat recovery boiler that recovers the heat of the combustion gas exhausted from the turbine to the liquid to be treated stored in the tank.
The gas turbine system according to any one of claims 2 to 5.
前記燃焼器に燃料を供給する燃料圧縮機によって圧縮された燃料および前記燃料圧縮機の潤滑油のうちのいずれか一方または両方と、前記被処理液とを熱交換させる第3熱交換器を含む請求項2から6のいずれか1項に記載のガスタービンシステム。 The heating part is
Includes a third heat exchanger that exchanges heat between the fuel compressed by the fuel compressor that supplies fuel to the combustor and / or both of the lubricating oil of the fuel compressor and the liquid to be treated. The gas turbine system according to any one of claims 2 to 6.
前記タービンが設置される工場で生じた熱によって前記被処理液を加熱する請求項2から7のいずれか1項に記載のガスタービンシステム。 The heating part is
The gas turbine system according to any one of claims 2 to 7, wherein the liquid to be treated is heated by the heat generated in the factory where the turbine is installed.
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