KR19980018292A - 가스 터빈 및 그 작동 방법과 발전 시스템 - Google Patents
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Abstract
가스 터빈 압축기의 공기 입구에는 주위의 유입 공기를 냉각시키기 위한 액체 질소가 공급된다. 가열된 질소는 기체 질소로 변환되며, 그 질소는 연소기로 공급되어 화염 온도를 저하시킴으로써 연소기내의 NOx 형성을 감소시키거나, 또는 터빈 섹션으로 공급되어 질량 유량을 증가시킴으로써 동력 출력을 증가시키며, 또는 양자의 일을 다 하기도 한다. 또한 액체 질소는 터빈 섹션에 의해 구동되는 발전기의 냉각 시스템과 열 교환 관계로 공급된다. 따라서 발전기의 작동 온도는 낮아지고, 그것에 의해 그의 용량(capacity) 및 동력이 증대된다. 발전기 냉각 시스템의 열 교환기로부터의 질소는 기체 질소로 변환되며, 이 질소는 NOx 방출의 저하를 위하여 연소기로 공급되거나, 또는 질량 유량의 증가를 위하여 터빈으로 공급되며, 또는 양자로 다 공급되기도 한다.
Description
본 발명은 가스 터빈 및 동력 출력이 증가되며 NOx의 제어가 가능하게 가스 터빈을 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 가스 터빈과 함께 발전기를 작동시키되, 발전기는 가스 터빈 동력의 증대 및 NOx의 제어를 갖는 증가된 용량을 가지는 장치 및 방법에 관한 것이다.
가스 터빈의 작동에 있어서는, 특히 고온의 주위 환경에서 작동할 때 가스 터빈 입구, 즉 압축기 입구에서 주위 공기의 온도를 감소시키는 추가의 동력 출력을 얻어 종래의 장치 및 방법을 이용하여 왔다. 주위 공기 온도가 증가함에 따라, 공기의 밀도는 감소하므로 완전 부하 작동에서 가스 터빈의 출력은 감소한다. 따라서, 압축기로의 유입 공기를 냉각시키기 위한 다수의 상이한 방법들이 사용되어 그것의 온도를 감소시키고 그것의 밀도를 증가시킴으로써 질량 유량 및 동력 출력을 증가시켜 왔다. 예를 들면, 입구 공기를 냉각시키기 위해 수냉기와 같은 증발형 시스템이 사용되어 왔다. 또한 이러한 목적을 달성하기 위해 냉동 시스템이 사용되어 왔다.
게다가, 화염 온도가 증가하고 연소기내의 체류 시간이 길어지면 NOx의 형성이 증가된다고 알려져 있다. NOx의 형성 및 그에 따른 방출을 감소시키기 위한 여러 시스템이 개발되어 왔다. 예를 들면, 화염 온도를 감소시키기 위해 물 또는 증기가 연소 반응 구역내로 주입되어 왔다. 그러나, 터빈의 동력 출력을 증가시키려는 노력이 NOx생성물을 증가시키는 것으로 규착되지는 않아야 한다. 본 발명은 NOx의 형성을 증가시킴 없이 가스 터빈 출력을 증가시키며, 바람직한 형태에서는 동력 출력의 증가와 NOx형성의 감소를 동시에 달성한다.
또한, 통상적인 육상의(land-based) 가스 터빈 작동에 있어서, 터빈은 발전기를 구동시킨다. 가스 터빈 시스템으로부터의 동력 출력이 증가하면, 가스 터빈의 증가된 동력 출력에 맞춰 발전기 용량도 증가시킴으로써 발전기가 그러한 동력을 수용할 수 있게 하여야 한다. 통상적으로 동력의 미소한 증가는 발전기가 수용할 수 있지만, 발전기로의 동력 입력이 대폭 증가되면 발전기 용량을 증가시키려는 투자가 크게 이루어져야 한다. 그러나, 본 발명은 발전기가 관련 가스 터빈으로부터의 증가된 동력 출력을 수용할 수 있도록 발전기의 용량을 증가시킨다.
본 발명의 목적은 냉각 압축기 유입 공기에 의해 터빈 동력 출력을 개선하기 위한 가스 터빈을 작동하기에 새롭고 개선된 장치 및 방법을 제공하며, 질량 유량을 증대시키거나 또는 압축기 안으로 액체 질소의 희석하는 분사를 경유하여 NOx제어를 하기 위한 터빈 섹션에 기체 질소를 공급하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 발전기의 냉각 시스템을 갖는 열 교환 관계로 액체 질소를 공급함과 발전기의 냉각 용량을 증가시키는 것에 의해 발전기의 동력 출력을 증가시키는 것이며, NOx형성을 감소시키기 위하여 터빈 연소기나 또는 질량 유량을 증가시키기 위한 터빈 섹션에 초래하는 기체 질소를 유동하는 것이다.
본 발명에 따르면, 새롭고 개선된 가스 터빈 시스템과 가스 터빈 동력 출력의 상당한 증대와, NOx형성의 감소 및 가스 터빈 사이클내의 저온 소모 열의 방출 및 보상에 대한 작동 방법을 제공하는데 있다. 추가로, 가스 터빈에 의해 구동되는 발전기의 발전 용량은 상당히 증대하며 가스 터빈의 증가된 출력과 균형을 이룬다. 전술한 바를 이루기 위하여, 액체 질소는 압축기를 통하여 공기 유동의 온도를 감소시키므로 터빈 동력 출력을 증가시켜야 한다. 특히, 바람직한 형태로서, 액체 질소는 압축기에서 공기 입구에 배치되는 냉각 코일을 통하여 유동하며, 압축기에서 주위의 공기 입구는 터빈 동력 출력내에 증가함으로써 온도가 감소 즉, 냉각된다.
또한, 본 발명에 따르면, 냉각 코일내에 그의 가스 형태로부터 연장된 질소는 NOx형성을 감소하기 위하여 연소기에 바람직하게 공급되고 및/또는 터빈 동력 출력을 또한 증가하기 위하여 터빈 섹션을 통하여 질량 유량을 증대하는 양쪽 경우내에서, 터빈 섹션에 공급된다. 다른 경우로서, 액체 질소는 가열되며 압축기에서 공기 입구가 냉각됨으로써 동시에 가스 형태로 바뀐다. 그 때 기체 질소는 NOx의 형성을 감소하기 위하여 연소기안으로 분사되며 또는 기체 질소는 동력 증대를 위하여 또는 양쪽을 위하여 가스 터빈의 터빈 섹션안으로 분사된다. 따라서, 본 발명의 모든 형태에 있어서, 주위의 공기 유입 온도는 동력 출력내에 증가함으로써 낮아진다. 일 실시예로서, 터빈을 통하여 질량 유량은 터빈 섹션에서 직접 기체 질소의 추가에 의해 증가되며, 동력 출력 증대를 갖는 결합은 입구 공기 온도가 낮아짐을 제공하며, 터빈의 전체적 동력 출력을 상당히 증가시키는 효과가 있다. 다른 실시예로서, 입구 온도의 낮아짐으로부터 구동하는 증가된 출력은 연소기내의 NOx형성 감소를 위해 결합되며 동력 출력을 향상시키기 위하여 터빈 섹션을 통해 질량 유량이 결론적으로 증가한다. 또한, 기체 질소는 연소기와 NOx형성을 감소하기 위한 터빈 섹션 사이에 배당될 수 있으며, 낮아진 입구 온도로부터 구동되는 증가된 동력 출력을 함께 갖는 동력이 증가된다. 추가로, 기체 질소는 가스 터빈 또는 연소기안으로 분사되기 전의 보조의 열 또는 터빈 섹션 또는 터빈 수행을 개선하기 위한 양쪽으로부터 소모 열을 사용하여 가열될 수 있다.
가스 터빈에 의해 구동되는 발전기 입력은 가스 터빈의 출력과 균형을 이루어야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일반적으로, 주위의 온도가 증가하면 발전기는 가스 터빈의 수행을 따라가며, 가스 터빈 및 발전기 출력은 감소한다. 반면에, 주위의 온도가 감소하면 가스 터빈 및 발전기 출력은 증가한다. 그 결과로서, 주위의 공기가 감소할 때, 발전기는 보다 많은 열을 흡수할 수 있고 높은 입력 수준을 다루며 따라서 발전기 용량이 증가한다. 본 발명에 따르면, 액체 질소는 또한 열 교환 관계로 발전기 냉각 시스템에 공급되며, 열 교환 관계는 냉각 작동 환경내에서 발전기를 효과적으로 배치한다. 특히, 액체 질소는 발전기가 냉각 환경에서 작동하도록 발전기의 일반적인 냉각 매개체와 관련된 열 교환내에 연장된다. 그 때 발전기의 열 교환기를 활성화하는 연장된 또는 기체 질소는 전술한 바와 같이, 즉, NOx형성을 감소시키는 연소기를 제공하며 동력 출력을 증가하기 위한 질량 유량을 증가시키기 위한 터빈 섹션을 제공하는 것과 같이 유사하게 사용될 수 있다.
특히 본 발명은 더운 여름철(SUMMERTIME) 동안에 마주칠 수 있도록 상당히 높은 주위의 온도내에서 작동이 유용하다. 그러나, 온도가 감소될 때, 얼음이 압축기 입구내에 발생하며 따라서 냉각기는 낮은 주위의 온도내에서 작동되지 않는다. 그러나, 액체 질소의 공급을 즉시 이용할 수 있는 겨울철 시장의 절정에서, 즉시 열을 이용하며, 예를 들면, 증기 터빈 콘덴서 또는 열의 다소 다른 공급원으로부터 액체 질소를 가열하기 위해 사용되며, 연소기내의 NOx감소 또는 터빈내의 유동 증대, 또는 양쪽을 위한 가스 형태로 바뀐다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압축기 섹션과 연소기와 터빈 섹션을 구비한 가스 터빈의 작동 방법에 있어서, 액체 질소를 압축기 섹션을 통하여 흐르는 공기와 열 교환 관계로 배치하여 그것을 통하여 흐르는 공기의 온도를 감소시키고 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 단계와, 기상의 질소를 (i) 연소기로 공급하여 그 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ii) 터빈 섹션으로 공급하여 가스 터빈의 동력 출력을 증가시키는 것 중 적어도 하나를 하는 단계를 포함하는 가스 터빈의 작동 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 발전기와 가스 터빈을 구비하는 발전 시스템을 작동시키는 방법으로서, 가스 터빈은 압축기 섹션과, 연소기와 발전기에 결합된 터빈 섹션을 구비하며, 발전기는 냉각 시스템을 갖는 발전 시스템 작동 방법에 있어서, 액체 질소를 발전기의 냉각 시스템과 열 교환 관계로 배치하여 발전기를 냉각시키고 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 단계와, 기상의 질소를 (i) 연소기로 공급하여 그 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ii) 터빈 섹션으로 공급하여 가스 터빈의 동력 출력을 증가시키는 것 중 적어도 하나를 하는 단계를 포함하는 발전 시스템의 작동 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 압축기 섹션과, 압축기 섹션으로부터 압축 공기를 수용하는 연소기와, 연소기로부터 고온 연소 가스를 수용하는 터빈 섹션과, 액체 질소 공급원과, 액체 질소 공급원으로부터 액체 질소를 수용하여 액체 질소를 압축기 섹션을 통하여 흐르는 공기와 열 교환 관계로 배치함으로써, 흐르는 공기의 온도를 감소시키고 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 열 교환기와, 기상 질소를 (i) 연소기로 공급하여 그 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ii) 터빈 섹션으로 공급하여 가스 터빈 동력 출력을 증가시키는 일 중 적어도 하나를 하는 수단을 포함하는 가스 터빈을 제공한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 압축기 섹션과, 압축기 섹션으로부터 압축된 공기를 수용하기 위한 연소기와, 연소기로부터 고온 연소 가스를 수용하기 위한 터빈 섹션을 가지는 가스 터빈과, 냉각 시스템을 가지며 터빈 섹션에 결합되는 발전기와, 액체 질소 공급원과, 액체 질소 공급원으로부터 액체 질소를 수용하여 액체 질소를 발전기를 냉각시키기 위한 발전기의 냉각 시스템과 열 교환 관계로 배치함으로써, 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 열 교환기와, 기상 질소를 (i) 연소기로 공급하여 그 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ii) 터빈 섹션으로 공급하여 가스 터빈 동력 출력을 증가시키는 일 중 적어도 하나를 하는 수단을 포함하는 발전 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 터빈 작동 시스템의 개략도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 가스 터빈 12 : 압축기
18 : 연소기 20 : 터빈
22 : 발전기 26 : 탱크
29, 44 : 펌프
도 1은 본 발명에 따른 튼튼한 단축(single-shaft) 가스 터빈(10)의 단순화된 사이클을 개략적으로 도시한 것이다. 가스 터빈은 로터 축(14)을 구비한 다단 축류 압축기(12)를 포함할 수 있다. 공기는 압축기 입구(16)로 유입된 다음 축류 압축기(12)에 의해 압축되고 그 후 연소기(18)로 유출되며 [선(19)으로 개략적으로 도시함], 이 연소기에서는 천연 가스와 같은 연료가 연소되어, 터빈 섹션(20)으로 공급되는 [선(21)으로 개략적으로 도시함] 고에너지 연소 가스를 제공한다. 터빈 섹션(20)에서 고온 가스의 에너지는 일로 변환되는데, 그 일중 일부는 축(14)을 통하여 압축기(12)를 구동하는데 사용되며, 그 나머지는 발전기(22)와 같은 부하를 구동시키기 위한 유용한 일로서 이용되어 전력을 생산한다.
본 발명에 따르면, 액체 질소는 적절한 공급원, 예를 들면, 탱크(26)로부터, 바람직하게는 압축기(12)의 입구(16)내에 또는 그 근방에 위치한 냉각 코일(28)로 공급되며, 이 액체 질소는 펌프(29) 및 라인(30)을 경유하여 공급된다. 압축기 공기 입구에 코일(28)을 위치시킴으로써, 압축기로 공급된 공기와 액체 질소가 서로 열 교환 관계에 놓이게 되며, 그럼으로써 입구 공기는 냉각되고 액체 질소는 가열되어 기체 상태로 변환된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
코일(28)로부터 배출된 기체 상태의 질소는 연소기(18)나 터빈(20)중 하나 또는 양자로 공급된다. 따라서, 기상 질소는 라인(32 및 34)을 경유해 연소기(18)로 공급되어 연소기내의 화염 온도를 감소시킴으로써 NOx의 형성을 감소시키며 그와 동시에 질량 유량 및 동력 출력을 증가시킨다. 변형예로서, 기상 질소가 라인(38)을 경유해서 터빈 섹션(20)으로 공급되어 터빈 섹션을 통한 질량 유량을 증가 또는 증대시킴으로써 가스 터빈의 동력 출력이 증가시킬 수도 있다. 연소기와 터빈 섹션 양자로의 기상 질소 공급은 연소기와 터빈 섹션 중 어느쪽이 더 필요한지에 따라 조절 또는 배분할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 어떠한 경우이든, 예를 들면, 가스 터빈 격실이나 배기 장치(exhaust) 등에서 나오는 폐열로부터 추가 열이 공급되어 기상 질소를 예열하여 향상시킬 수 있다. 추가의 열 증대는 도면 번호(40)로 개략적으로 표시된다.
도시된 바와 같이, 터빈 섹션(20)은 발전기(22)를 구동한다. 가스 터빈으로부터 동력 출력이 대폭 증가한 경우에, 발전기(22)가 사실상 보다 낮은 온도에서 작동되어 터빈의 증가한 동력 출력을 수용할 수 있도록 발전기가 액체 질소를 이용하여 냉각 시스템과 열 교환 관계를 갖도록 한다는 것이 본 발명의 특징이다. 이것은 발전기의 발전 용량이 증가되는데 기여를 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 액체 질소가 예를 들면 탱크(26)로부터 라인(42) 및 펌프(44)를 경유하여 발전기(22)로 발전기의 냉각 시스템(46)과 열 교환 관계로 공급된다. 따라서, 액체 질소가 발전기 냉각 시스템(46)과 열 교환 관계로 냉각 코일(48)에 공급된다. 그러므로, 발전기의 작동 온도가 그것의 보통 작동 온도보다 미만으로 저하되어, 발전기가 가스 터빈(10)으로부터의 증가된 출력을 수용하도록 그 용량이 증대하게 할 수 있다. 또한 액체 질소를 발전기의 냉각 시스템과 열 교환 관계로 배치하는 것에 의해서, 액체 질소는 가열되어 기체 상태로 변환된다. 이 기상 질소는 이전에 설명한 바와 마찬가지로 라인(50)을 경유해 연소기(18)로 공급되어 연소기내의 NOx형성을 감소시키거나, 또는 라인(52)을 경유해 터빈 섹션으로 공급되어 터빈을 통한 질량 유량을 증가시키거나 또는 양자의 일을 다 수행한다. 또한 이 기상 질소가 참조번호(54)로 개략적으로 표시한 바와 같이 가스 터빈이나 그것의 배기 장치 등에서 나오는 폐열을 이용하여 가열될 수도 있다.
본 발명이 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시예라고 여겨지는 것과 관련하여 기술되었지만, 본 발명이 이 개시된 실시예에 제한되지 않으며, 오히려 첨부된 청구 범위의 정신 및 범위에 속하는 다양한 변형 및 균등물 구조를 포괄한다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명은 냉각 압축기 유입 공기에 의해 터빈 동력 출력을 개선하기 위한 가스 터빈을 작동하기에 새롭고 개선된 장치 및 방법을 제공하며, 질량 유량을 증대시키거나 또는 압축기 안으로 액체 질소의 희석하는 분사를 경유하여 NOx제어를 하기 위한 터빈 섹션에 기체 질소를 공급한다.
본 발명은 발전기의 냉각 시스템을 갖는 열 교환 관계로 액체 질소를 공급함과 발전기의 냉각 용량을 증가시키는 것에 의해 발전기의 동력 출력을 증가시키며, NOx형성을 감소시키기 위하여 터빈 연소기나 또는 질량 유량을 증가시키기 위한 터빈 섹션에 초래하는 기체 질소를 유동한다.
Claims (11)
- 압축기 섹션과 연소기와 터빈 섹션을 구비한 가스 터빈의 작동 방법에 있어서,액체 질소를 압축기 섹션을 통하여 흐르는 공기와 열 교환 관계로 배치하여 그것을 통하여 흐르는 공기의 온도를 감소시키고 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 단계와,상기 기상의 질소를 (i) 연소기로 공급하여 그 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ii) 터빈 섹션으로 공급하여 가스 터빈의 동력 출력을 증가시키는 것 중 적어도 하나를 하는 단계를 포함하는 가스 터빈의 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,압축기 섹션의 입구에 액체 질소를 배치하여 압축기 섹션의 입구 공기를 상기 질소로 냉각하는 단계를 구비하는 가스 터빈의 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 터빈은 냉각 시스템을 구비하는 발전기에 결합하여 그것을 구동하며, 상기 가스 터빈의 작동 방법은, 액체 질소를 발전기의 냉각 시스템과 열 교환 관계로 배치하여 상기 발전기를 냉각시키고 상기 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 단계와, 그리고 상기 발전기 냉각 시스템과의 열 교환 관계로부터 기인된 기상 질소를 (ⅰ) 상기 연소기로 공급하여 상기 발전기 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ⅱ) 상기 터빈 섹션으로 공급하여 터빈 동력 출력을 증가시키는 일중 적어도 하나를 하는 단계를 포함하는 가스 터빈의 작동 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 연소기와 터빈 섹션중 하나로 상기 기상 질소를 공급하기 전에, 상기 질소로 열을 공급함과 아울러, 상기 발전기 냉각 시스템과의 열 교환에 의하여 상기 질소로 열을 공급하는 단계를 구비하는 가스 터빈의 작동 방법.
- 발전기와 가스 터빈을 구비하는 발전 시스템을 작동시키는 방법으로서, 상기 가스 터빈은 압축기 섹션과, 연소기와, 상기 발전기에 결합된 터빈 섹션을 구비하며, 상기 발전기는 냉각 시스템을 갖는 발전 시스템 작동 방법에 있어서,액체 질소를 상기 발전기의 냉각 시스템과 열 교환 관계로 배치하여 상기 발전기를 냉각시키고 상기 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 단계와,상기 기상의 질소를 (i) 연소기로 공급하여 그 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ii) 터빈 섹션으로 공급하여 가스 터빈의 동력 출력을 증가시키는 것 중 적어도 하나를 하는 단계를 포함하는 발전 시스템의 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 연소기와 터빈 섹션중 하나로 상기 기상 질소를 공급하기 전에, 상기 질소로 열을 공급함과 아울러, 상기 발전기 냉각 시스템과의 열 교환에 의하여 상기 질소로 열을 공급하는 단계를 구비하는 가스 터빈의 작동 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 질소를 상기 연소기로 공급하는 단계를 구비하는 발전 시스템의 작동 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 질소를 상기 터빈 섹션으로 공급하는 단계를 구비하는 발전 시스템의 작동 방법.
- 압축기 섹션과,상기 압축기 섹션으로부터 압축 공기를 수용하는 연소기와,상기 연소기로부터 고온 연소 가스를 수용하는 터빈 섹션과,액체 질소 공급원과,상기 액체 질소 공급원으로부터 액체 질소를 수용하여 상기 액체 질소를 상기 압축기 섹션을 통하여 흐르는 공기와 열 교환 관계로 배치함으로써, 상기 압축기 섹션을 통하여 흐르는 공기의 온도를 감소시키고 상기 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 열 교환기와,상기 기상 질소를 (i) 상기 연소기로 공급하여 그 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ii) 상기 터빈 섹션으로 공급하여 가스 터빈 동력 출력을 증가시키는 일 중 적어도 하나를 하는 수단을 포함하는 가스 터빈.
- 압축기 섹션과, 상기 압축기 섹션으로부터 압축된 공기를 수용하기 위한 연소기와, 상기 연소기로부터 고온 연소 가스를 수용하기 위한 터빈 섹션을 가지는 가스 터빈과,냉각 시스템을 가지며 상기 터빈 섹션에 결합되는 발전기와,액체 질소 공급원과,상기 액체 질소 공급원으로부터 액체 질소를 수용하여 상기 액체 질소를 상기 발전기의 냉각 시스템과 열 교환 관계로 배치함으로써 상기 발전기를 냉각시키고 상기 액체 질소를 기체 상태로 팽창시키는 열 교환기와,상기 기상 질소를 (i) 상기 연소기로 공급하여 그 내부의 NOx형성을 감소시키거나 또는 (ii) 상기 터빈 섹션으로 공급하여 가스 터빈 동력 출력을 증가시키는 일 중 적어도 하나를 하는 수단을 포함하는 발전 시스템.
- 제 10 항에 있어서,상기 가스 터빈은 상기 질소로 열을 공급함과 아울러, 상기 발전기의 냉각 시스템과의 열 교환에 의해 상기 질소로 열을 공급하는 열 공급원을 구비하며, 상기 열 공급원은 상기 연소기와 터빈 섹션 중 하나와 상기 냉각 시스템 사이에 배치되는 발전 시스템.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
KR20160143408A (ko) | 2015-06-05 | 2016-12-14 | 권희재 | 초저온 액체질소와 각종 열매체들 간의 열교환을 이용한 압력 발생 장치 및 이를 이용한 발전장치 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6000211A (en) * | 1997-06-18 | 1999-12-14 | York Research Corporation | Solar power enhanced combustion turbine power plant and methods |
JPH11270352A (ja) | 1998-03-24 | 1999-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 吸気冷却型ガスタービン発電設備及び同発電設備を用いた複合発電プラント |
WO2000041769A1 (en) * | 1999-01-11 | 2000-07-20 | New World Technologies Corp. | Fire suppression apparatus and method |
US6250064B1 (en) | 1999-05-07 | 2001-06-26 | General Electric Co. | Gas turbine inlet air integrated water saturation and supersaturation system and related process |
US6513317B2 (en) | 2001-01-11 | 2003-02-04 | General Electric Company | Apparatus for controlling nitrogen injection into gas turbine |
US6798079B2 (en) * | 2002-07-11 | 2004-09-28 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Turbine power generator including supplemental parallel cooling and related methods |
US20060137343A1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Borgwarner Inc. | Turbine flow regulating valve system |
JP4982119B2 (ja) * | 2006-06-29 | 2012-07-25 | 株式会社東芝 | 回転電機 |
US8866334B2 (en) | 2010-03-02 | 2014-10-21 | Icr Turbine Engine Corporation | Dispatchable power from a renewable energy facility |
ITMI20101075A1 (it) * | 2010-06-15 | 2011-12-16 | Ansaldo Energia Spa | Metodo per il controllo delle emissioni in una macchina termica, in particolare una turbina a gas, e macchina termica |
US8984895B2 (en) | 2010-07-09 | 2015-03-24 | Icr Turbine Engine Corporation | Metallic ceramic spool for a gas turbine engine |
US9051873B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-06-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine shaft attachment |
US8984888B2 (en) | 2011-10-26 | 2015-03-24 | General Electric Company | Fuel injection assembly for use in turbine engines and method of assembling same |
US20130111916A1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-09 | General Electric Company | System for operating a power plant |
US10094288B2 (en) | 2012-07-24 | 2018-10-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine volute attachment for a gas turbine engine |
US9492780B2 (en) | 2014-01-16 | 2016-11-15 | Bha Altair, Llc | Gas turbine inlet gas phase contaminant removal |
US20150315927A1 (en) * | 2014-05-01 | 2015-11-05 | General Electric Company | Enhanced generator capability in hot ambient temperatures |
US10502136B2 (en) | 2014-10-06 | 2019-12-10 | Bha Altair, Llc | Filtration system for use in a gas turbine engine assembly and method of assembling thereof |
EP3683426B1 (en) * | 2019-01-15 | 2023-05-03 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Method for operating a gas turbine power plant and gas turbine power plant |
US11512683B2 (en) * | 2019-10-08 | 2022-11-29 | Typhon Technology Solutions (U.S.), Llc | Chilled intake air for increased power generation |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL67489C (ko) * | 1942-11-17 | |||
US3796045A (en) * | 1971-07-15 | 1974-03-12 | Turbo Dev Inc | Method and apparatus for increasing power output and/or thermal efficiency of a gas turbine power plant |
FR2164434B1 (ko) * | 1971-11-22 | 1974-01-04 | Raffinage Cie Francaise | |
CH573571A5 (ko) * | 1974-01-11 | 1976-03-15 | Sulzer Ag | |
DE2413507A1 (de) * | 1974-03-20 | 1975-10-02 | Motoren Turbinen Union | Gasturbine fuer kryogenen kraftstoff |
DE2835852C2 (de) * | 1978-08-16 | 1982-11-25 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Kombinierte Gas-Dampfkraftanlage mit einer Vergasungseinrichtung für den Brennstoff |
US4329842A (en) * | 1980-07-02 | 1982-05-18 | Hans D. Linhardt | Power conversion system utilizing reversible energy of liquefied natural gas |
CN1007639B (zh) * | 1985-07-19 | 1990-04-18 | 西门子股份有限公司 | 组合式燃气-蒸汽轮机发电站 |
US5030863A (en) * | 1987-07-24 | 1991-07-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Cooling system for superconducting rotating machine |
US4899536A (en) * | 1988-07-21 | 1990-02-13 | Sundstrand Corporation | Starting system for a turbine engine |
US5081845A (en) * | 1990-07-02 | 1992-01-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Integrated air separation plant - integrated gasification combined cycle power generator |
US5421166A (en) * | 1992-02-18 | 1995-06-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Integrated air separation plant-integrated gasification combined cycle power generator |
JP3499258B2 (ja) * | 1992-10-16 | 2004-02-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 液化天然ガスを燃料として用いるガスタービンの運転方法およびガスタービン機構 |
US5388395A (en) * | 1993-04-27 | 1995-02-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Use of nitrogen from an air separation unit as gas turbine air compressor feed refrigerant to improve power output |
US5459994A (en) * | 1993-05-28 | 1995-10-24 | Praxair Technology, Inc. | Gas turbine-air separation plant combination |
US5406786A (en) * | 1993-07-16 | 1995-04-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Integrated air separation - gas turbine electrical generation process |
GB2295858A (en) * | 1994-12-09 | 1996-06-12 | Rolls Royce Plc | Liquid hydrogen fuelled powerplant |
-
1996
- 1996-08-02 US US08/692,030 patent/US5697207A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160143408A (ko) | 2015-06-05 | 2016-12-14 | 권희재 | 초저온 액체질소와 각종 열매체들 간의 열교환을 이용한 압력 발생 장치 및 이를 이용한 발전장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9716374D0 (en) | 1997-10-08 |
US5697207A (en) | 1997-12-16 |
GB2316133B (en) | 2000-10-11 |
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GB2316133A (en) | 1998-02-18 |
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