KR20160058861A

KR20160058861A - 가스 터빈 플랜트의 배출물을 제어하는 방법 및 가스 터빈 플랜트

Info

Publication number: KR20160058861A
Application number: KR1020167009897A
Authority: KR
Inventors: 파비오 피카르도; 니콜라 로베르
Original assignee: 안살도 에너지아 에스.피.에이
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2016-05-25
Also published as: EP3047129A1; CN105658934B; WO2015040569A1; CN105658934A; EP3047129B1; ITMI20131539A1

Abstract

컴프레서(7), 연소실(9), 및 가스 터빈(10)을 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법은 상기 가스 터빈(10)의 배기 장치에서 배기 가스(Q_E)들 내 산소 농도(S_O2)를 감지하는 단계 및 상기 감지된 산소 농도(S_O2) 및 기준 농도 값(S_O2R; S_O2R')의 함수에 따라 상기 연소실(9)에 공급되는 연료 가스 유체(Q_F)를 가열하는 단계를 포함한다.

Description

가스 터빈 플랜트의 배출물을 제어하는 방법 및 가스 터빈 플랜트{METHOD OF CONTROLLING EMISSIONS OF A GAS TURBINE PLANT AND GAS TURBINE PLANT}

본 발명은 가스 터빈 플랜트의 배출물을 제어하는 방법 및 가스 터빈 플랜트에 관한 것이다.

주지한 바와 같이, 오염시키는 배출물(emission)을 제어하는 것은 어느 종류의 열기계의 제조, 특히 전기를 생산하기 위해 사용되는 가스 터빈의 제조에 있어서 중요한 주요 목적이다. 사실상 환경의 위험성에 대한 증가된 인식은 점점 더 구속성의 한계를 부과하는 규제를 향하여 움직이고 있다.

기계가 더 높은 동력을 전달하기 위하여 최적화되기 때문에, 열기계가 낮은 부하 조건에서 작동할 때, 배출물을 함유하는 것은 특히 중요하다. 예를 들어, 야간 내내, 에너지 수요가 매우 낮기 때문에 가스 터빈이 기술적인 최소 환경 조건에서 작동할 때 결정적인 조건들이 발생한다. 그러한 관리는 플랜트 사용자에게 낮은 연료 소비와 함께 전력망으로부터 갑작스러운 요청에 대응할 수 있도록 경제적 이익을 제공하는 반면, 규제는 인정받은 한계값 내에서 배출물을 유지하도록 요구한다.

효율적인 방법으로 오염시키는 배출물을 완화시키는 것에 직면하는 문제들 중 하나는 연료 내 함유된 탄소가 완전 산화하도록 하는 최적의 작동 조건을 유지하는 것이다. 연소 조건이 이상적이지 않고 충분한 에너지에 이르지 않으면, 일부의 이용 가능한 탄소가 오로지 부분적으로 산화되고 일산화탄소(CO)를 생산한다.

반면에, 환경으로 배출될 수 있는 일산화탄소의 양은 엄격한 환경 규제에 의하여 제한된다. 실제로 요청된 부하가 낮을 때에도 설정된 제한을 존중할 필요성은 기계의 기술적인 기계적 최소보다 더 높은 터빈에 대한 동력 기준을 설정하도록 매우 종종 강요한다. 이러한 방식으로, 연소 온도가 증가하고 이용 가능한, 불완전하게 산화된 탄소의 일부 및 생산된 일산화탄소 양은 그 결과로 감소된다. 해결책이 법적 한계를 존중하도록 해주더라도, 실제 수요에 관하여 더 많은 양의 연료 소비 및 생산된 에너지의 초과가 존재한다.

일산화탄소 생산에 상응하는, 비최적화한 조건에서의 연소는 또한 열기계 효율에 부정적인 영향을 끼친다. 실제로, 탄소가 오로지 부분적으로 산화된, 일산화탄소 분자는 여전히 (CO₂의 생산과 함께) 완전 산화에 의하여 방출될 수 있었던 이용 가능한 에너지를 포함한다. 대신에, 이용 가능한 에너지는 배기와 함께 환경으로 유입되고 가스 터빈에 의하여 이용될 수 없다. 이렇게 기계의 효율이 감소된다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기 기재된 한계점을 극복, 또는 적어도 약화시키도록 하는 가스 터빈 플랜트 및 가스 터빈 플랜트의 배출물을 제어하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 가스 터빈 플랜트 및 가스 터빈 플랜트의 배출물을 제어하는 방법이 각각 청구항 1 및 청구항 8에 개시되어 제공된다.

본 발명의 효과는 명세서 내 포함되어 있다.

본 발명은 이제 몇 가지의 비제한적인 이들의 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 터빈 플랜트의 간략화한 블록 다이어그램이다;
도 2는 도 1의 가스 터빈 플랜트에 포함된 제어 장치의 더 상세한 블록 다이어그램이다;
도 3은 도 1의 플랜트 및 도 2의 제어 장치에 관련된 제1의 양을 도시하는 다이어그램이다;
도 4는 발명의 변체(variant)에 따른 도 1의 가스 터빈 플랜트에 포함된 제어 장치의 더 상세한 블록 다이어그램이다; 및
도 5는 도 1의 플랜트 및 도 4의 제어 장치에 관련된 제2의 양을 도시하는 다이어그램이다.

도 1을 참조하면, 전체적으로 참조 숫자 1에 의하여 표시된, 전기를 생산하기 위한 플랜트는 가스 터빈 어셈블리(2), 동축(same shaft, 4)에 연결(couple)된 교류기(alternator, 3), 및 배출물, 특히 일산화탄소(CO)의 제어 장치(5), 및 상기 배출물 제어 장치(5)와 협력하는 열 교환기(heat exchanger, 6)를 포함한다.

가스 터빈 어셈블리(2)는 흡입 파이프(intake pipe, 8)를 통하여 외부로부터의 공기 유동(Q_A)을 빨아들이는 컴프레서(7), 연소실(combustion chamber, 9) 및 배기가스 유동(Q_E)을 수용하고 팽창하기 위한 상기 연소실(9)에 연결된 터빈(10)을 포함한다. 터빈(10)의 하류 부분의 배기 파이프(exhaust pipe, 11)는 가스 터빈 어셈블리(2)에 의하여 생산된 배기-가스 유동(Q_E)을 수용하고 소개(evacuate)한다.

컴프레서(7)는 축을 이루는 다단계의(multistage) 유형이고 조정 가능한 입구 가이드 날개(adjustable inlet guide vane) 또는 IGV(inlet guide vane) 스테이지(7a)가 제공된다. 상기 IGV 스테이지(7a)의 날개들의 방향은, 본원에 상세하게 기재되지 않은, 일반적인 플랜트 컨트롤러(100)로부터 IGV 규제 신호(S_IGV)를 수용하는 IGV 엑츄에이터(12)에 의하여 결정된다.

컴프레서(7)에 의하여 흡입된 공기 유동(Q_A)은 흡입 파이프(8)를 통하여 전달되고, 상기 흡입 파이프를 따라 필터(8a) 및 조절실(conditioning chamber, 8b)이 배열되고, 상기 공기 유동은 컴프레서(7)에 의하여 처리된다. 공기 유동(Q_A)은 연소실(9)로 유입된다. 연료 가스 유동(Q_F)은 공기 유동(Q_A)에 부가되고 그 결과로 생긴 혼합물이 연소되어 배기-가스 유동(Q_E)을 생산한다.

연료 가스 유동(Q_F)은 연료 공급 라인(15) 및 일반적인 플랜트 컨트롤러(100)에 의하여 제어되는 연료 공급 밸브(16)에 의하여, 연료 규제 신호(S_FV)를 통하여 주입된다. 일 실시예에서, 연료 가스 유동(Q_F)은 유동 신호(S_F)를 공급하는 유동 측정 장치(14)에 의하여 측정된다.

연료 공급 밸브(16)의 상류 부분의 연료 공급 라인(15)은, 연소실(9)로 전달되는 연료 유동(Q_F)의 온도를 조절하기 위하여 배출물 제어 장치(5)에 의해 제어되는 열 교환기(6)를 가로지른다. 열 교환기(6)는 연료 온도 규제에 전념되거나 다른 기능을 위하여 공유될 수도 있다. 일 실시예에서, 유리하게는, 열 교환기(6)는 연료 가스 압력 감소 시스템(fuel gas pressure reduction system, 17)에 포함된다. 연료 가스 압력 시스템(17)은 열기계, 특히 가스 터빈 플랜트(2)의 수요에 대하여 분배원(distribution source, 18), 예를 들어 메탄 파이프라인(methane pipeline)으로부터 오는 연료 가스의 압력 및 온도를 조정하도록 하는 보조 시스템이다. 특히, 연료 가스 압력 감소 시스템(17)은 분배원(18)으로부터 오는 연료 압력을 감소시키고 제어하도록 하는 (도시되지 않았지만) 규제 밸브(regulation valve)를 사용한다. 예를 들어 팽창에 의해 얻어진, 가스 압력의 감소는 온도 하강을 일으킨다. 열 교환기(6)로 인하여 팽창된 가스에 열을 공급하도록 하고, 연소 조건을 최적화하기 위하여 온도를 조절한다.

열 에너지는 열 교환기(6)로 가열 유체 유동(Q_H)이 유입되도록 결정하는 가열 규제 밸브(20)에 의하여 제어된다. 차례로, 가열 규제 밸브(20)는 하기에서 상세히 설명하는 바와 같이, 가열 규제 신호(S_H)를 통하여 배출물 제어 장치(5)에 의하여 작동된다.

배출물 제어 장치(5)는, 터빈(10)의 배기 파이프(exhaust pipe, 11)에 배열된, 처리 유닛(processing unit, 22) 및 센서 어셈블리(23)를 포함하여서 배기-가스 유동을 수용한다. 특히, 센서 어셈블리(23)는 산소 센서(25), 예를 들어 람다 센서(lambda sensor)를 포함하는데, 상기 산소 센서는 산소 농도 신호(S_O2)를 제공하고, 배기-가스 유동(Q_E) 내 잔여 산소 농도(O₂)를 나타낸다. 또한, 센서 어셈블리(23)는 일산화탄소(CO) 및 질소산화물(nox)의 농도를 측정하기 위한 감지 셀, 온도 센서 및 압력 센서를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 처리 유닛(22)은 PLC(Programmable Logic Controller)이고 산소 농도 센서(25)에 의하여 공급되는 산소 농도 신호(S_O2)를 포함하여 측정하는 신호를 수용하는 센서 어셈블리(23)에 연결된다. 다른 실시예에서, 처리 유닛(22)은 플랜트(1)의 일반적인 플랜트 컨트롤러(100)에 포함된다.

또한, 처리 유닛(22)은 센서 어셈블리(23)로부터의 일산화탄소 농도 신호(S_CO); IGV 스테이지(7a)의 날개의 현재 위치를 나타내는 위치 신호 IGV(S_IGV), 및 일반적인 플랜트 컨트롤러(100)로부터의, 가스 터빈(10)에 의하여 공급되는 동력을 나타내는 부하 신호(S_GTP); 및 연료 가스 압력 감소 시스템(17)에 의해 설정된 온도 기준(S_T)을 수용할 수 있다. (대안으로, 온도 기준(S_T)은 처리 유닛(22)에 의하여, 예를 들어 위치 신호 IGV(S_IGV) 및 부하 신호(S_GTP)에 따라, 직접적으로 결정될 수 있다.)

처리 유닛(22)은 산소 농도 신호(S_O2)에 따라 가열 규제 신호(S_H)를 결정하도록 구성된다.

일 실시예에서, 도 2를 참조하여, 처리 유닛은 작동 스테이지(enable stage, 26), 규제 스테이지(27), 및 처리 스테이지(28)를 포함한다.

작동 스테이지(26)는 가스 터빈 어셈블리(2)의 작동 조건의 함수, 특히 (일산화탄소 농도 신호(S_CO)의 수단에 의해 이용 가능한) 일산화탄소 농도 및 (IGV 위치 신호(S_IGV)의 수단에 의해 이용 가능한) IGV 스테이지(7a)의 날개의 위치의 함수로서 규제 스테이지(27)를 활성화 및 비활성화하도록 구성된다. 작동 스테이지(26)는 두 개의 역치 비교기(threshold comparator, 30, 31), 논리 포트(logical port, 32) 및 셀렉터 모듈(selector module, 33)을 포함한다.

역치 비교기(30)는 입력에서 일산화탄소 농도 신호(S_CO)를 수용하고, 상기 일산화탄소 농도 신호(concentration threshold, S_CO)가 농도 역치(TH_CO)보다 더 높은 경우 제1 논리값을 구비한 비교 신호(S_TH1) 및 정반대의 경우 제2의 논리값을 전달한다.

역치 비교기(31)는 입력에서 IGV 위치 신호(S_IGV)를 수용하고, 상기 IGV 위치 신호(S_IGV)가 개시 역치(opening threshold, TH_IGV)보다 더 낮을 때 제1 논리값을 구비한 비교 신호(S_TH2) 및 정반대의 경우 제2 논리값을 전달한다.

논리 포트(32)는 작동 신호(enable signal, S_EN)을 비교 신호(S_TH1, S_TH2)의 함수로서 전달한다. 특히, 논리 포트(32)는, 비교 신호(S_TH1, S_TH2)에 따라, 일산화탄소 농도 신호(S_CO)가 일산화탄소 농도 역치(TH_CO)보다 더 높고 위치 신호 IGV(S_IGV)가 개시 역치(TH_IGV)보다 더 낮을 때 작동 신호(S_EN)는 작동값(enable value)을 가지고 다른 경우에는 비작동값(disable value)을 가지도록 구성된다.

셀렉터 모듈(33)은 작동 신호에 의하여 제어된다. 상세하게는, 셀렉터 모듈(33)은 규제 스테이지(27)의 출력을 작동 신호(EN)가 작동값을 가질 때 처리 스테이지(28)에 전달하고, 작동 신호(EN)가 비작동값을 가질 때 중립 제어 값, 예를 들어 0 값을 전달한다.

규제 스테이지(27)는 기준 값에서 배기 가스 내 (제어된 변수인) 잔여 산소 농도(O₂)를 유지하기 위하여 제어 변수로서 가열 규제 신호(S_H)를 사용한다. 잔여 산소 농도(O₂)는 연소 조건을 나타낸다. 특히, 가스 터빈 어셈블리(2)에 의해 공급되는 동력이 동등하고, 잔여 산소 농도(O₂)가 더 높을수록 연료 가스 내 존재하는 탄소 산화 정도가 더 낮아지고, 결과적으로 배기 연기 내 일산화탄소 농도가 더 높아진다. 연료 가스 온도의 증가는 연소실(9) 내 상응하는 에너지 증가 및 이용 가능한 탄소의 더 많은 부분의 완전 산화를 결정한다.

일 실시예에서, 규제 스테이지(27)는 기준 발전기 모듈(reference generator module, 35), 비교기(36), 정규화 모듈(normalize module, 37), 및 레귤레이터 모듈(regulator module, 38)을 포함한다.

도 3에 예시의 방법으로서 도시된, 기준 발전기 모듈(35)은 가스 터빈 어셈블리(2)에 의해 공급된 동력을 나타내는 부하 신호(S_GTP) 및 특성 함수(characteristic function, F1)에 따라 배기 가스 내 잔여 산소 농도(O₂)에 관하여 기준 농도 값(S_O2R)을 제공한다. 특성 함수(F1)는 가스 터빈(10)에 의해 공급되는 동력(P)이 변화함에 따른 잔여 산소 농도(O₂)를 나타내고 가스 터빈 어셈블리(2)의 구조 특성에 의해 결정된다. 예를 들어, 기준 발전기 모듈(35)은 가스 터빈 어셈블리(2)의 설계 단계 내내 결정되는 특성 함수(F1)를 나타내는 표를 포함할 수 있다.

(도 4의) 대안적 실시예에서, 기준 농도 값(S_O2R')은 (유동 신호(S_F)를 사용하여) 측정된 연료 가스 유동(Q_F) 및 도 5에서 예시의 방법으로 도시된 특성 함수(F2)에 따라 기준 발전기 모듈(35')에 의해 전달될 수 있다. 특성 함수(F2)는 배기-가스 유동(Q_E)이 변화함에 따른 잔여 산소 농도(O₂)를 나타낸다. 예를 들어, 기준 발전기 모듈(35')은 특성 함수(F2)를 나타내는 표를 포함할 수 있다.

다시 도 2를 참조하여, 비교기(36)는 기준 농도값(S_O2R) 및 산소 농도 신호(S_O2)를 수용하고 산소 농도 신호(S_O2) 및 기준 농도값(S_O2R) 사이의 차이로부터 오차 신호(E_O2)를 결정한다.

정규화 모듈(37)은 비교기(36)로부터 오차 신호(E_O2)를 수용하고 레귤레이터 모듈(38)에 정규화된 오차 신호(E_O2N)를 공급한다.

레귤레이터 모듈(38)은, 연료 가스 압력 감소 시스템(17)에 의하여 설정된 온도 기준(S_T)에 적용되는, 오차 신호(E_O2)를 상쇄 또는 감소하는 경향이 있어 실제 잔여 산소 농도(O₂)를 기준 농도 값(S_O2R)으로 취하는 정정 상수(correction coefficient, K_C)를 결정하도록 구성된다. 일 실시예에서, 비제한적인 예시의 방법으로서, 레귤레이터 모듈(38)은 비례 적분(proportional-integral) 유형 레귤레이터를 포함한다.

처리 스테이지(28)는 온도 기준(S_T) 및 작동 스테이지(26)의 셀렉터 모듈(33)에 의해 전달되는 제어값(즉, 0값 또는 각각 비활성화값이 존재하는 경우 및 작동 신호(EN)의 작동값이 존재하는 경우의 정정 상수(K_C))을 결합시킴으로써 가열 제어 신호(S_H)를 발생시키도록 구성된다. 실제로는, 규제 스테이지(27)이 비작동될 때, 처리 스테이지(28)는 플랜트의 일반적인 제어 동작을 변화시키지 않는 중립 제어값을 수용한다. 대신에, 규제 스테이지(27)가 작동될 때, 처리 스테이지(28)는 온도 기준(S_T)을 변경하기 위하여 정정 상수(K_C)를 적용한다.

특히, 일 실시예에서, 정정 상수(K_C)는 부가적인 상수이다. 이러한 경우에는, 처리 스테이지(28)는 리미터 모듈(limiter module, 41)이 배치된 하류 부분의 덧셈 모듈(adder module, 40)을 포함한다. 덧셈 모듈(40)은 셀렉터 모듈(33)로부터 받은 제어값과 온도 기준(S_T)을 더한다. 이렇게 형성된 신호는 연료 가스 압력 감소 시스템(17)과 양립할 수 있는 값에 제한되도록, 리미터 모듈(41)에 전달된다. 리미터 모듈(41)의 출력은 가열 규제 신호(S_H)를 정의한다.

실제로, 배출물 제어 장치(5)는, 임계(criticality)가 배출물 내 일산화탄소 농도에서 감지되고 일반적인 플랜트 컨트롤러가 연소실로 전달되는 공기 유동(Q_A)을 감소시키는 차이(margin)를 가지지 못할 때(즉, IGV 스테이지(7a)의 날개가 더 이상 폐쇄(close)될 수 없을 때), 낮은 부하에서 개입한다. 이러한 경우에, 가열 규제 신호(S_H)는 연료 가스 압력 감소 시스템(17)에 관하여 온도 기준(S_T)의 증가를 결정하고, 열 교환기(6)를 통하여, 상기 연료 가스 압력 감소 시스템은, 차례로, 연소실로 유입된 연료 가스 온도의 증가를 생산한다. 상기 언급한 바와 같이, 이러한 온도 증가는 배기 가스 내 존재하는 불완전하게 산화된 탄소 부분을 감소시키고 결과적으로 일산화탄소 배출물을 완화시킨다. 게다가, 이용 가능한 에너지는 연소 내내 더 완전하게 이용된다.

이렇게 본 발명은, 가스 터빈 어셈블리의 효율성이 증가되는 동안, 일산화탄소 배출물을 포함하도록 하여서 기준에 의해, 특히 기술적인 환경 최소에 근접한 부하에 관하여, 설정된 엄격한 구속조건을 만족시킨다.

본 발명의 장점은 일산화탄소 배출물 감소 처리에서 제어된 변수로서 잔여 산소 농도(O₂)의 사용으로부터 유래한다. 사실은, 잔여 산소 농도(O₂)에 기반한 제어는 배기 가스에 존재하는 간섭 물질(interfering substance)에 대한 실질적인 면제(immunity)로부터 이익을 얻고, 그러므로 좀 더 정확하다. 반면에, 일산화탄소 농도 측정은 배기 연기에서 수증기의 존재와 함께 번갈아 가며 나올 수 있다. 일산화탄소 농도에 직접적으로 기반한 제어는 그러므로 좀 더 상당한 오차 이득(error margin)으로 고통받을 것이다.

마지막으로 치환 및 변경이 첨부된 청구범위 내 정의된 바와 같이 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않고 기재된 방법 및 플랜트에 이루어질 수 있음은 명백하다.

1 : 가스 터빈 플랜트
7 : 컴프레서
9 : 연소실
10 : 가스 터빈

Claims

컴프레서(7), 연소실(9), 및 가스 터빈(10)을 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법에 있어서,
상기 가스 터빈(10)의 배기 장치에서 배기 가스(Q_E)들 내 산소 농도(S_O2)를 감지하는 단계; 및
상기 감지된 산소 농도(S_O2) 및 기준 농도 값(S_O2R; S_O2R')을 기반으로 하여, 상기 연소실(9)에 공급되는 연료 가스 유체(Q_F)를 가열하는 단계;를 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
가열하는 단계는 상기 연료 가스 유동(Q_F)에 공급되는 열 에너지를 제어하여서 상기 기준 농도 값(S_O2R; S_O2R')에서 상기 감지된 산소 농도(S_O2)를 유지하는 단계를 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
가열하는 단계는 열 교환기(6)를 사용하는 단계를 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법.
제3항에 있어서,
가열하는 단계는 상기 열 교환기(6)에 공급되는 가열 유체 유동(Q_H)을 제어하는 단계를 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감지된 산소 농도(S_O2) 및 상기 기준 농도 값(S_O2R; S_O2R') 사이의 차이로부터 농도 오차(E_O2)를 결정하는 단계를 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 터빈(10)에 의하여 전달되는 동력(S_GTP)을 기반으로 하여 상기 기준 농도 값(S_O2R)을 결정하는 단계를 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연료 가스 유동(Q_F)을 측정하는 단계, 및 상기 측정된 연료 가스 유동(Q_F)을 기반으로 하여 상기 기준 농도 값(S_O2R')을 결정하는 단계를 포함하는 가스 터빈 플랜트(1)의 배출물을 제어하는 방법.
연소실(9);
상기 연소실(9)에 연료 가스 유동(Q_F)을 공급하는 연료 공급 라인(15);
상기 연료 공급 라인(15)을 따른 열 교환기(6);
상기 연소실(9)로부터 배기-가스 유동(Q_E)을 수용하는 가스 터빈(10);
상기 가스 터빈(10)의 배기 파이프(11)를 따라 배열되고 상기 배기-가스 유동(Q_E) 내 산소 농도를 나타내는 산소 농도 신호(S_O2)를 공급하도록 구성되는 산소 센서(25); 및
상기 열 교환기(6)를 제어하여서 상기 산소 농도 신호(S_O2) 및 기준 농도 값(S_O2R; S_O2R')을 기반으로 하여 상기 연료 가스 유동(Q_F)을 가열하도록 구성되는 제어 장치(5);를 포함하는 가스 터빈 플랜트.
제8항에 있어서,
상기 제어 장치(5)는, 상기 산소 농도(S_O2) 및 상기 기준 농도 값(S_O2R; S_O2R') 사이의 차이로부터 오차(E_O2)를 결정하고 상기 오차 신호(E_O2)를 기반으로 하여 규제 신호(S_H)를 상기 열 교환기(6)에 공급하도록 구성되는 규제 스테이지(27)를 포함하는 가스 터빈 플랜트.
제9항에 있어서,
상기 규제 스테이지(27)는 상기 오차 신호(E_O2)를 수용하는 레귤레이터 모듈(38)을 포함하는 가스 터빈 플랜트.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 규제 스테이지(27)는
상기 기준 농도 값(S_O2R; S_O2R')을 공급하도록 구성되는 기준 발전기 모듈(35; 35'), 및
상기 산소 센서(25)로부터의 상기 산소 농도 신호(S_O2) 및 상기 기준 발전기 모듈(35)로부터의 상기 기준 농도 값(S_O2R)을 수용하고 상기 산소 농도 신호(S_O2) 및 상기 기준 농도 값(S_O2R) 사이의 차이로부터 상기 오차 신호(E_O2)를 결정하도록 구성되는 비교기(36)를 포함하는 가스 터빈 플랜트.
제11항에 있어서,
상기 가스 터빈(10)에 의하여 전달되는 동력을 나타내는 부하 신호(S_GTP)를 공급하기 위한 전체 시스템 컨트롤러(100)를 포함하고; 및
상기 기준 발전기 모듈(35)은 상기 가스 터빈(10)에 의하여 전달되는 동력을 기반으로 하여 상기 기준 농도 값(S_O2R)을 결정하는 가스 터빈 플랜트.
제11항에 있어서,
상기 연료 공급 라인(15)을 따라 배치되고 상기 연소실(9)로 연료 가스 유동(Q_F)을 나타내는 유동 신호(S_F)를 공급하도록 구성되는 유동 측정 장치(14)를 포함하고; 및
상기 기준 발전기 모듈(35')은 상기 유동 신호(S_F)를 기반으로 하여 상기 기준 농도 값(S_O2R')을 결정하도록 구성되는 가스 터빈 플랜트.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
조절 가능한-블레이드 입력 스테이지(7a)를 구비하는 컴프레서(7);
상기 배기-가스 유동(Q_E) 내 일산화탄소 농도를 나타내는 일산화탄소 농도 신호(S_CO)를 공급하도록 구성되는 센서 어셈블리(23); 및
상기 일산화탄소 농도 신호(S_CO) 및 상기 조절 가능한-블레이드 입력 스테이지(7a)의 상기 블레이드들의 위치를 기반으로 하여 상기 규제 스테이지(27)를 활성화 및 비활성화하도록 구성되는 작동 스테이지(26);를 포함하는 가스 터빈 플랜트.
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
연료 가스 압력 감소 시스템(17)을 포함하고, 상기 열 교환기(6)는 상기 연료 가스 압력 감소 시스템(17)에 포함되는 가스 터빈 플랜트.