KR102622896B1 - 가스 터빈 시스템 - Google Patents

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지멘스 에너지 글로벌 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

가스 터빈 시스템이 개시되며, 이 가스 터빈 시스템은, 암모니아의 소스(3) 및 산소-함유 가스의 소스(1); 암모니아, 수소-풍부 가스 스트림(24) 및 산소-함유 가스를 수용하도록 연결된 제1 연소 챔버(2); 제1 연소 챔버로부터 배기 가스 스트림(26)을 수용하도록 연결된 터빈(6); 및 터빈으로부터의 배기 가스(34), 암모니아(28) 및 수소-풍부 가스 스트림(30)을 수용하도록 연결된 제2 연소 챔버(7)를 포함한다.

Description

가스 터빈 시스템
본 발명은, 에너지(energy)를 방출하기 위한 암모니아(ammonia)의 연소에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 암모니아의 연소에 의해 연료를 공급받는 가스 터빈(gas turbine)의 동작에 관한 것이다.
암모니아의 연소에 의한, 암모니아로부터의 에너지의 방출을 위한 알려진 절차들은 암모니아, 산소-함유 가스 및 수소의 공급을 요구한다. 수소의 공급 및 저장은 값비싸고 안전 관심사들을 일으키며, 본 발명은 수소 가스를 저장할 필요를 방지한다. 최소의 에너지 낭비로, 가능한 한 효율적으로, 암모니아로부터의 에너지의 방출을 위한 절차를 동작시키는 것이 바람직하다. 암모니아의 연소를 위한 절차를 동작시키기 위해 어떤 외부 열원들 또는 에너지원(energy source)들도 요구되지 않는 것이 바람직하다.
그에 따라서, 본 발명은, 첨부된 청구항들에서 정의된 장비 및 방법들을 제공한다.
특히, 본 발명은 가스 터빈 시스템(system)을 제공하며, 이 가스 터빈 시스템은, 암모니아의 소스(source) 및 산소-함유 가스의 소스; 3 개의 가스 스트림(stream)들: 암모니아, 수소-풍부 가스 스트림 및 산소-함유 가스를 수용하도록 연결된 제1 연소 챔버(chamber); 제1 연소 챔버로부터 배기 가스 스트림을 수용하도록 연결된 터빈; 3 개의 가스 스트림들: 터빈으로부터의 배기 가스, 암모니아 및 수소-풍부 가스 스트림을 수용하도록 연결된 제2 연소 챔버를 포함한다.
가스 터빈 시스템은, 암모니아 소스로부터 암모니아를 수용하며, 수소-풍부 가스 스트림을 제1 연소 챔버에 공급하도록 배열된 제1 크래커(cracker) 챔버를 더 포함할 수 있다. 이 수소-풍부 가스 스트림은, 수소를 제공 및 저장할 필요 없이, 암모니아의 연소에 요구되는 수소를 공급한다.
가스 터빈 시스템은, 암모니아 소스로부터 암모니아를 수용하며, 수소-풍부 가스 스트림을 제2 연소 챔버에 공급하도록 배열된 제2 크래커 챔버를 더 포함할 수 있다. 이 수소-풍부 가스 스트림은, 수소를 제공 및 저장할 필요 없이, 암모니아의 연소에 요구되는 수소를 공급한다.
크래커 챔버 또는 각각의 크래커 챔버의 온도는 제2 연소 챔버로부터의 배기 가스의 흐름의 질량 제어에 의해 조절될 수 있다. 이는, 외부 가열원에 대한 필요 없이, 온도 제어를 제공한다.
가스 터빈 시스템은, 제2 연소 챔버로부터 배기 가스를 수용하도록 배열된 열 교환기를 더 포함할 수 있다. 열 교환기로부터 도출된 열에 의해 동작되는 스팀(steam) 터빈이 제공될 수 있다.
본 발명은 또한, 암모니아의 연소를 위한 방법을 제공하며, 이 방법은, 산소-함유 가스를 제1 연소 챔버에 제공하는 단계; 암모니아를 제1 연소 챔버에 제공하는 단계; 수소-풍부 가스를 제1 연소 챔버에 제공하는 단계; 제1 연소 챔버에서 제1 연소를 수행하는 단계; 제1 연소 챔버로부터의 배기 가스를 제2 연소 챔버에 공급하는 단계; 암모니아를 제2 연소 챔버에 공급하는 단계; 수소-풍부 가스를 제2 연소 챔버에 공급하는 단계; 및 향상된 당량비(equivalence ratio)로, 제2 연소 챔버에서 제2 연소를 수행하는 단계를 포함한다. 당량비는 사실상 스토이키 비(stochiometric ratio)이다.
제1 연소 챔버에 공급되는 수소-풍부 가스는 암모니아의 크래킹(cracking)에 의해 생성될 수 있다.
제2 연소 챔버에 공급되는 수소-풍부 가스는 암모니아의 크래킹에 의해 생성될 수 있다.
크래킹은 높은 온도에서 수행될 수 있으며, 높은 온도는 제2 연소 챔버로부터의 배기 가스의 흐름에 의해 제공된다.
방법은, 제2 연소 챔버로부터의 배기 가스 스트림으로부터 폐열을 제거하고, 에너지를 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 암모니아로부터 에너지를 추출하기 위한 방법을 제공하며, 이 방법은, 암모니아의 연소를 수행하는 것을 포함하며, 그리고 제1 연소 챔버로부터 배기 가스를 수용하도록 터빈을 연결하고, 터빈으로부터의 배기 가스를 제2 연소 챔버에 제공하는 단계를 포함하며, 터빈을 통하는 가스의 흐름이 기계적 출력을 생성한다.
본 출원의 위의 그리고 추가적인 목적들, 특성들 및 장점들은, 예로서만 주어진 특정 실시예들의 다음의 설명의 고려로부터 더욱 자명해질 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 실시예를 개략적으로 예시한다.
도 1은 선택적인 특징들을 포함하는, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 가스 터빈 시스템을 도시한다. 본 발명의 필수적인 특징들은 첨부된 독립 청구항들에서 제시된다.
예시된 실시예에서, 가스 터빈 시스템은, 산소-함유 가스, 이를테면 공기를 제공하며 그것을 제1 연소 챔버(2)에 전달하는 소스, 이를테면 압축기(1)를 포함한다. 암모니아(3)는 교정된 질량 흐름 분리기(4)를 통과하며, 이 교정된 질량 흐름 분리기(4)에서, 질량 흐름의 부분이 직접적으로 제1 연소 챔버(2)에 전달되고, 제2 부분이 크래커 챔버(5)에 전달된다. 크래커 챔버(5)는, 질소, 수소 및 다른 구성성분들을 포함하는 수소-풍부 가스 혼합물로의 암모니아 NH3의 분해를 촉진하는 촉매(Ru, Rh, Pt, Pd 또는 유사물)를 포함한다. 분해의 정도는, 암모니아 및 촉매의 온도를 변화시킴으로써 제어된다. 아래에서 설명될, 제2 연소 챔버(7)로부터의 배기 가스 흐름(20)과의 열 교환에 의해, 암모니아 및 촉매의 높은 온도들이 달성될 수 있다. 높은 온도는, 열 교환기를 통하는 암모니아의 질량 흐름 및 제1 크래커 챔버의 촉매 층을 통하는 배기 가스(20)의 질량 흐름을 변화시킴으로써 제어될 수 있다.
암모니아 스트림(22) 및 수소-풍부 스트림(24)이 제1 연소 챔버(2)에 분사되며, 이 제1 연소 챔버(2)에서, 연소가 이루어져, 열 및 배기 가스 흐름(26)이 생성된다. 암모니아(NH3)의 불완전 연소에 기인하여, 배기 가스 흐름은 높은 수준들의 NOx를 가질 것이다. 배기 가스 흐름(26)은 터빈(6)에 공급되며, 이 터빈(6)에서, 일(work)이 샤프트(shaft) 또는 유사물에 전달되어, 기계적 출력이 생성된다.
터빈을 떠나는 배기 가스 흐름(26)은 뜨거우며, 제2 연소 챔버(7)로 라우팅된다(routed). 암모니아(3)는 제2의 교정된 흐름 분리기(8)로 흐르게 되며, 이 제2의 교정된 흐름 분리기(8)에서, 암모니아의 질량 흐름의 부분이 암모니아 스트림(28)으로서 직접적으로 제2 연소 챔버(7)에 전달된다. 제2 부분이 제2 크래커 챔버(9)에 전달된다. 크래커 챔버(9)는, 수소-풍부 스트림(30)으로의, 질소, 수소 및 다른 구성성분들로의 NH3의 분해를 촉진하는 촉매(Ru, Rh, Pt, Pd 또는 유사물)를 포함한다. 분해의 정도는, 제2 크래커 챔버(9) 내의 가스들 및 촉매의 온도를 변화시킴으로써 제어된다. 제2 연소 챔버(7)로부터의 배기 가스 흐름(32)과의 열 교환에 의해, 제2 크래커 챔버(9) 내의 높은 온도가 달성될 수 있다. 온도는, 열 교환기를 통하는 배기 가스 흐름(32)의 질량 흐름 및 크래커 챔버의 촉매 층을 통하는 암모니아의 질량 흐름을 변화시킴으로써 제어될 수 있다.
암모니아 스트림(28) 및 수소-풍부 스트림(30)은 제2 연소 챔버(7)에 분사되며, 이 제2 연소 챔버(7)에서, 이 암모니아 스트림(28) 및 수소-풍부 스트림(30)은 연소된다. 제2 연소 챔버 내의 연소는 향상된 당량비, 통상적으로, 암모니아의 과잉이 존재한다는 것을 의미하는 1.0 - 1.2로 수행된다. 향상된 비(ratio)는, 연소가 상당한 비율(proportion)의 이온(ion)들을 생성한다는 것을 보장한다. 이들 이온들이 터빈(6)으로부터의 배기 스트림(34) 내의 NOx와 결합하여, N2 및 H2O가 생성되어서, 배기 스트림으로부터 NOx가 제거된다.
질량 흐름의 부분이 다른 교정된 흐름 분리기(11)로 라우팅되도록, 2번째 연소 챔버(7)로부터의 배기 가스(36)는 교정된 흐름 분리기(10)를 통해 흐른다. 교정된 흐름 분리기(10) 및 교정된 흐름 분리기(11)의 제어에 의해, 제1 크래커 챔버(5) 및 제2 크래커 챔버(9)가 요구되는 온도들로 있도록, 질량 흐름이 조작된다.
바람직하게는, 예컨대, 물을 끓여 스팀 터빈(13)을 돌림으로써, 배기 스트림(36)으로부터 폐열을 제거하고 에너지를 회수하기 위해, 열 교환기 루프(loop)(12)가 사용된다.
그에 따라서, 본 발명은, 암모니아로서 저장된 에너지가 터빈(6)에서 기계적 출력으로 회수될 수 있게 하는 암모니아-전력공급 터빈을 제공한다.
이중 연소 챔버들의 사용에 의해, 배기 스트림으로부터 질소 산화물들 NOx이 제거된다. 제2 연소 챔버 내의 연소는 이온들의 형성을 허용하는 적절한 당량비로 수행되며, 이 이온들은 제1 연소 챔버로부터의 배기 가스 내의 NOx과 결합한다. 당량비는, 크래커 챔버들(5, 9)의 온도의 적절한 선택 및 제어에 의해 달성될 수 있다. 크래커 챔버들의 온도는 결국, 배기 가스의 흐름을 제어함으로써 제어될 수 있다.
프로세스(process)는, 암모니아로부터 수소-풍부 스트림을 생성하기 위한 크래킹 챔버들의 요구되는 가열이 암모니아 연소로부터의 배기 스트림에 의해 제공된다는 점에서, 에너지 효율적이다. 이는 가열원, 이를테면 수소 가스의 별개의 제공 및 저장, 또는 다른 수단에 의한 가열, 이를테면 전기적 가열의 제공에 대한 필요를 방지한다.
최종 배기 가스의 온도에 존재하는 에너지는, 스팀 터빈 또는 다른 에너지-회수 어레인지먼트(arrangement)들의 동작에 의해 기계적 출력으로 회수될 수 있다.

Claims (16)

  1. 가스 터빈 시스템(gas turbine system)으로서,
    - 암모니아(ammonia)의 소스(source)(3) 및 산소-함유 가스의 소스(1);
    - 암모니아 가스의 스트림(stream)(22),
    수소 가스를 포함하는 가스 스트림(24), 및
    산소-함유 가스
    를 수용하도록 연결된 제1 연소 챔버(chamber)(2);
    - 상기 제1 연소 챔버로부터 배기 가스 스트림(26)을 수용하도록 연결된 터빈(6); 및
    - 상기 터빈으로부터의 배기 가스(34),
    암모니아 가스의 스트림(28), 및
    수소 가스를 포함하는 가스 스트림(30)
    을 수용하도록 연결된 제2 연소 챔버(7)
    를 포함하며,
    상기 시스템은,
    상기 제1 연소 챔버에 연결되며, 암모니아의 스트림(22)을 상기 제1 연소 챔버에 제공하는, 암모니아의 소스(3);
    상기 제2 연소 챔버에 연결되며, 암모니아의 스트림(28)을 상기 제2 연소 챔버에 제공하는, 암모니아의 소스(3);
    암모니아의 소스(3)로부터 암모니아를 수용하며, 상기 수소 가스를 포함하는 가스 스트림(24)을 상기 제1 연소 챔버(2)에 공급하도록 배열된 제1 크래커(cracker) 챔버(5)
    를 더 포함하는,
    가스 터빈 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    암모니아 소스(3)로부터 암모니아를 수용하며, 상기 수소 가스를 포함하는 가스 스트림(30)을 상기 제2 연소 챔버(7)에 공급하도록 배열된 제2 크래커 챔버(9)
    를 더 포함하는,
    가스 터빈 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 크래커 챔버의 온도는 상기 제2 연소 챔버(7)로부터의 배기 가스(36)의 흐름의 질량 제어에 의해 조절되는,
    가스 터빈 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 연소 챔버(7)로부터 배기 가스(36)를 수용하도록 배열된 열 교환기(12)
    를 더 포함하는,
    가스 터빈 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열 교환기(12)로부터 도출된 열에 의해 동작되는 스팀(steam) 터빈(13)이 제공되는,
    가스 터빈 시스템.
  6. 암모니아로부터 에너지(energy)를 추출하기 위한 방법으로서,
    - 산소-함유 가스를 제1 연소 챔버(2)에 제공하는 단계(1);
    - 암모니아(3)를 상기 제1 연소 챔버(2)에 제공하는 단계;
    - 수소 가스를 포함하는 가스 스트림(24)을 상기 제1 연소 챔버(2)에 제공하는 단계;
    - 상기 제1 연소 챔버에서 제1 연소를 수행하는 단계;
    - 상기 제1 연소 챔버로부터의 배기 가스(26)를 제2 연소 챔버(7)에 공급하는 단계;
    - 암모니아(28)를 상기 제2 연소 챔버에 공급하는 단계;
    - 수소 가스를 포함하는 가스 스트림(30)을 상기 제2 연소 챔버에 공급하는 단계;
    - 향상된 당량비(equivalence ratio)로, 상기 제2 연소 챔버에서 제2 연소를 수행하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 연소 챔버에 공급되는, 상기 수소 가스를 포함하는 가스 스트림(24)은 암모니아의 크래킹(cracking)에 의해 생성되며,
    상기 방법은, 상기 제1 연소 챔버로부터 상기 배기 가스(26)를 수용하도록 터빈(6)을 연결하고, 상기 터빈(6)으로부터의 배기 가스(34)를 상기 제2 연소 챔버(7)에 제공하는 단계를 포함하며, 상기 터빈(6)을 통하는 가스의 흐름이 기계적 출력을 생성하는,
    암모니아로부터 에너지를 추출하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 향상된 당량비는 1.0 - 1.2 범위에 있는,
    암모니아로부터 에너지를 추출하기 위한 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 연소 챔버에 공급되는 수소 가스를 포함하는 상기 가스 스트림(30)은 암모니아의 크래킹에 의해 생성되는,
    암모니아로부터 에너지를 추출하기 위한 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 크래킹은 상기 제2 연소 챔버로부터의 배기 가스(36)의 흐름과의 열 교환에 의해 달성되는 상승된 온도에서 수행되는,
    암모니아로부터 에너지를 추출하기 위한 방법.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 연소 챔버로부터의 배기 가스 스트림(36)으로부터 폐열을 제거하고, 에너지(energy)를 회수하는 단계
    를 더 포함하는,
    암모니아로부터 에너지를 추출하기 위한 방법.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6707013B2 (ja) * 2016-11-08 2020-06-10 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービンプラント、及びその運転方法
EP3450850A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-06 Siemens Aktiengesellschaft A gas turbine combustor assembly with a trapped vortex cavity
AU2018377847A1 (en) * 2017-11-28 2020-06-11 Renam Properties Pty Ltd Autonomous vehicle energy and service hub
US11649762B2 (en) * 2020-05-06 2023-05-16 New Wave Hydrogen, Inc. Gas turbine power generation systems using hydrogen-containing fuel produced by a wave reformer and methods of operating such systems
US12006865B2 (en) 2020-11-20 2024-06-11 Rtx Corporation Cracking and separation of ammonia fuel
US11773777B2 (en) * 2020-12-18 2023-10-03 New Wave Hydrogen, Inc. Zero-emission jet engine employing a dual-fuel mix of ammonia and hydrogen using a wave
US11920524B2 (en) * 2021-04-15 2024-03-05 Rtx Corporation Multi-fuel, fuel injection system for a turbine engine
CA3217031A1 (en) 2021-04-27 2022-11-03 Mark Davidson Improved conversion system for wave-rotor reactor system
KR102536353B1 (ko) * 2021-10-27 2023-05-26 두산에너빌리티 주식회사 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 운영 방법
WO2023144335A1 (de) * 2022-01-27 2023-08-03 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren und anlage zur herstellung von wasserstoff aus ammoniak
KR102538689B1 (ko) 2022-02-15 2023-05-30 두산에너빌리티 주식회사 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법
GB202210681D0 (en) * 2022-07-21 2022-09-07 Johnson Matthey Plc Process
KR20240033947A (ko) 2022-09-06 2024-03-13 한국에너지기술연구원 암모니아를 이용한 고순도 수소 제조장치 및 제조방법
EP4361095A1 (en) 2022-10-24 2024-05-01 Linde GmbH Method and apparatus for providing heat
EP4361094A1 (en) 2022-10-24 2024-05-01 Linde GmbH Method and apparatus for processing ammonia
EP4361096A1 (en) 2022-10-24 2024-05-01 Linde GmbH Method and apparatus for processing ammonia
JP2024064612A (ja) * 2022-10-28 2024-05-14 株式会社Ihi 燃焼システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012255420A (ja) * 2011-06-10 2012-12-27 Nippon Shokubai Co Ltd ガスタービンシステム
JP2013545001A (ja) * 2010-07-02 2013-12-19 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー 燃料の燃焼を制御するためのシステムおよび方法
JP2015031215A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 一般財団法人電力中央研究所 再熱型アンモニアガスタービン

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3313103A (en) * 1965-08-25 1967-04-11 Gen Motors Corp Gas turbine combustion process
FR2297186A1 (fr) * 1975-01-10 1976-08-06 Peauroux Bernard Procede et dispositif de dissociation du gaz ammoniac, en vue, en particulier, de son utilisation pour l'alimentation des moteurs thermiques
GB1537109A (en) * 1975-10-23 1978-12-29 Gen Electric Gas turbine combustion system
EP0317110B1 (en) * 1987-11-18 1992-03-04 Radian Corporation Low nox cogeneration process
JP2948351B2 (ja) 1991-05-17 1999-09-13 三菱重工業株式会社 タービンプラント
EP0523469A1 (de) * 1991-07-18 1993-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anlage zum Vermindern der Stickoxid-Emission einer Gasturbine
WO2001087770A1 (en) * 2000-05-12 2001-11-22 Gradient Technology Production of hydrogen by autothermic decomposition of ammonia
GB0509163D0 (en) * 2005-05-05 2005-06-15 Boc Group Plc Gas combustion apparatus
US8220268B2 (en) * 2007-11-28 2012-07-17 Caterpillar Inc. Turbine engine having fuel-cooled air intercooling
DE102008054038B3 (de) * 2008-10-30 2010-04-29 Karlsruher Institut für Technologie Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffemissionen in Verbrennungsanlagen
JP5049947B2 (ja) * 2008-11-19 2012-10-17 日立造船株式会社 アンモニアエンジンシステム
WO2010082360A1 (ja) * 2009-01-14 2010-07-22 トヨタ自動車株式会社 エンジン
CN101538010B (zh) * 2009-03-17 2011-04-06 陈效刚 一种基于热机排气余热的氨分解制氢系统
US20130269356A1 (en) 2012-04-12 2013-10-17 General Electric Company Method and system for controlling a stoichiometric egr system on a regenerative reheat system
JP5935124B2 (ja) 2012-11-12 2016-06-15 一般財団法人電力中央研究所 タービン設備及び発電設備
JP5900972B2 (ja) * 2013-03-22 2016-04-06 一般財団法人電力中央研究所 Ｎｈ３併産型の発電プラント
JP2015190466A (ja) 2014-03-31 2015-11-02 株式会社Ihi 燃焼装置、ガスタービン及び発電装置
GB2539667B (en) 2015-06-23 2018-04-04 Siemens Ag Method and equipment for combustion of ammonia

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013545001A (ja) * 2010-07-02 2013-12-19 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー 燃料の燃焼を制御するためのシステムおよび方法
JP2012255420A (ja) * 2011-06-10 2012-12-27 Nippon Shokubai Co Ltd ガスタービンシステム
JP2015031215A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 一般財団法人電力中央研究所 再熱型アンモニアガスタービン

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