NO343989B1 - Effektiv kombinert syklus kraftverk med CO2-innfanging og et brennkammerarrangement med separate strømmer - Google Patents

Description

Tittel: Effektiv kombinert syklus kraftverk med CO2 innfanging og et brennkammerarrangement med separate strømmer.

Beskrivelse

Oppfinnelsens fagområde

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt en fremgangsmåte for å øke energi- og kostnadseffektiviteten til et gasskraftverk eller kraftvarmeverk ved CO2- innfanging. Oppfinnelsen vedrører videre et eller flere gasskraftverk på eller kraftvarmeverk og spesielt vedrører oppfinnelsen integrering av et eller flere kombinert syklus gassturbinanlegg og et CO2 eksosgassrensningsanlegg som er tilpasset trykksatt røykgass med oppkonsentrert CO2 innhold.

Bakgrunn

Oppfinnelsen vedrører dessuten et tilpasset brennkammer. I de siste tiårene har det vært en betydelig global økning i mengden utslipp av karbondioksyd ( CO2) . Ut fra Kyoto-avtalen og "føre-var" prinsippet er det derfor ønskelig å begrense utslippet av klimagasser som CO2 for å motvirke endringer i klimaet. Et tiltak er å s0rge for innfanging av CO2 i forbindelse med konvertering av energi fra fossilt brensel i gasskraftverk og/eller kraftvarme-verk. De ulike elementene i CO2-verdikjeden inkluderer teknologi for innfanging, transport og videre sluttlagring eller bruk av CO2 til for eksempel økt oljeutvinning i reservoarer (IOR) .

Teknologiutvikling innen CO2-innfanging fra forbrenningsprosesser kan deles inn i tre hovedkategorier, hvor det i dag finnes eksisterende teknologi som kan realiseres i anlegg:

Fjerning av CO2 før forbrenning (hydrogenkraftverk, Pre Combustion Type).

Fjerning av CO2 etter forbrenning (eksosgassrensing, Post Combustion Type)

Støkiometrisk forbrenning av naturgass og oksygen (oxyfuel type)

Av disse tre hovedgruppene er eksosgassrensing den teknologi som har kommet lengst, og det finnes i dag slike anlegg i drift i mellomstor skala. Eksosgassrensing har også størst potensiale for kostnadsreduksjoner, og kan raskest la seg testes i et demonstrasjonsanlegg.

Den eksisterende teknologi for eksosgassrensing er basert på absorpsjon av karbon etter at forbrenningen har funnet sted. Et gasskraftverk av denne typen er beskrevet i apen litteratur, lærebøker og publikasjoner.

Utslipp av CO2 blir vanligvis redusert med 85-90% i forhold til et anlegg uten eksosrensing. Eksosgassen fra et standard kombinert syklus gassturbinkraftverk inneholder ca. 3, 5 volum % CO2 og eksosen må kjøles ned til normal driftstemperatur for aminvask som ligger rundt 40-55°C. I det atmosfæriske absorpsjonstårnet overføres CO2 i gassen til væskefasen ved kjemisk absorpsjon i aminløsningen. Det er viktig å ha en stor kontaktflate mellom gass og væske, og tårnet vil bli høyt og kan komme opp i over meter. For et gasskraftverk på 400 MW ligger gassmengden på ca. 2 500 000 Nm3/h, og det nødvendige tverrsnittet i absorpsjonskolonnen vil da ligge på 260-320 m2.

I kraftverkets regenereringsanlegg fjernes deretter CO2 fra aminløsningen ved at løsningen oppvarmes til 120-125°C. Det benyttes damp fra gasskraftverket både til oppvarming, fortynning og transport av CO2 ut av anlegget. Etter nedkjøling og kondensasjon separeres CO2 og vann, og det benyttes en desorpsjonskolonne for å skape masse-overføring fra væske til damp. Desorpsjonskolonnen kan ha en høyde på ca. 20 meter og et tverrsnitt på 60-150 m2.

Aminløsningen kan deretter benyttes for absorpsjon etter at varmen i løsningen er gjenvunnet og temperaturen redusert. Desorpsjonsprosessen produserer et avfall som må håndteres. For et 400 MW gasskraftverk utgjør avfallet ca. 90- 1500 tonn/år, herav ca. 30-500 tonn/år med amin, salter og organisk karbon. Regenereringsprosessen har et betydelig energibehov, og dette medfører ca 20% redusert virkningsgrad i et vanlig gasskraftverk for strømproduk-sjon. Et standard gasskraftverk med denne type eksosgass-rensning har derfor den ulempe at både investeringskost-nadene og driftskostnadene blir svært høye i tillegg til at anlegget også er meget plasskrevende.

Det er videre kjent at mer kostnadseffektive anlegg for CO2 innfangning finnes for andre anvendelser, for eksempel CO2 innfanging fra brønnstrømmen fra naturgassfelt, for eksempel som på Sleipner feltet i Nordsjøen, eller fra syntesegassproduksjon. Imidlertid arbeider disse anleggene med helt andre driftsbetingelser, dvs. høyere trykk og/eller høyere 3 CO2 konsentrasjon, i forhold til eksosgassrensing hvor eksisterende anlegg vanligvis arbeider ved atmosfærisk trykk og lav CO2 konsentrasjon på ca. 3, 5 volum %.

I Nordsjøen er det plattforminstallasjoner som benytter et amin absorpsjonsanlegg og desorpsjonsanlegg, men dette CO2- innfangningsanlegget er betydelig mindre i omfang, billigere og trenger mindre tilført energi.

Videre er det kjent å benytte CO2-membraner, for eksempel av polymertypen, for trykksatt brønnstrøm og prosessgass i anlegg eksempelvis i USA. Disse anleggene er enda mer energi- og kostnadseffektive. Til forskjell fra aminanlegg har CO2-membrananlegg ingen væskedel og derfor heller ingen regenerering av væske som ville ha krevd tilført energi.

En annen fordel er at det er mulig å benytte en høyere temperatur, typisk 40- 100 °C, inn på CO2-membrananlegget. En viss lekkasjestrøm av N2 kan slippe gjennom CO2-membranen, og N2 kan bli fjernet etter kompresjon til et trykk hvor CO2 gjøres flytende slik at N2 gass kan skilles ut. Men for injeksjon i oljereservoar for økt oljeutvinning er det sannsynligvis ikke nødvendig å skille N2 og CO2, og det kan i noen tilfeller være fordelaktig å ha blandingen av N2 og CO2 for økt oljeutvinning.

Innfangingsanlegg av typen aminanlegg for eksosgass med oppkonsentrert CO2-innhold og/eller høyere trykk er kjent fra andre publikasjoner, så som for eksempel WO 95/21683 eller WO 00/57900.

For å oppnå lavere NOx utslipp fra forbrenningsanlegg er det kjent å resirkulere kjølt røykgass ved hjelp av en boostervifte tilbake til brennkammeret.

Dokumentet WO 01/75277 beskriver et strømgenereringssystem for fast brennstoff med CO2 innfanging. I denne teknikken er oksygen skilt fra luften og delt inn i første og andre oksygenstrømmer. Den første oksygenstrøm og et fast brennstoff, slik som kull, blir introdusert i en fastbrennstoff forgasser for å skape en brennbar gass. Gassen forbrennes i nærvær av den andre oksygenstrøm og vann innføres i forbrenningen for å generere en eksosstrøm av CO2 og damp. Avgassen føres deretter gjennom en turbin for å drive turbinen og generere strøm.

Dokumentet US 5 937 652 beskriver en prosess for kull eller biomasse brennstoff forgassing med karbondioksid ekstrahert fra en røykgasskjelestrøm. I denne teknikken skilles CO2 fra en røykgasskjelestrøm, resirkuleres og benyttes til forgassing av kull eller biomasse for å øke drivstoffutnyttelsen og redusere CO2 utslipp i atmosfæren.

Oppsummering av oppfinnelsen

Et formål ved oppfinnelsen er å legge grunnlaget for kraftverk hvor utslipp av klimagasser og miljømessig uheldige stoffer så som amin, salter, osv. er redusert til et minimum eller elimineres.

Et annet formål er å finne mer energi- og kostnadseffektive løsninger og å redusere, fortrinnsvis halvere, både investeringskostnader og driftskostnader i forhold til eksisterende teknologi. Det er særlig av interesse å oppnå en energieffektiv løsning ved at temperaturen ved innløpet til turbindelen er høyest mulig, og at det dessuten oppnås en gunstig og størst mulig varmeoverføring i brennkammeret, hvor den høyverdige varmeenergien kan overføres til den gass-delstrøm som går til turbinen.

Det er dessuten et formål å finne kostnadseffektive løsninger for gasskraftverk, tilsvarende de som benyttes eksempelvis for innfanging av CO2 fra brønnstrømmen fra naturgassfelt, hvor det kan anvendes nye innfangingsanlegg for eksosgass med oppkonsentrert CO2 og høyere trykk.

Ifølge oppfinnelsen oppnås formålene ved en fremgangsmåte, ved et brennkammer og ved et kraftverk, som angitt i de selvstendige krav 1, 14 og 16 henholdsvis.

Ifølge oppfinnelsen oppnås et mer effektivt kraftverk hvor utslippene av CO2 kan reduseres med fortrinnsvis 85-90 %, men kan også være lavere reduksjon, dvs. fra 0 -90 %.

Videre oppnås et anlegg som er enklere i oppbygging og som ikke krever så store områder i forhold til tradisjonelle anlegg for aminvask, dette særlig fordi en CO2-membran har enklere oppbygging og baserer seg ikke på en væskedel for å skille ut CO2. En effektiv utnyttelse av en slik CO2- membranløsning, for eksempel av polymertypen, for rensing av røykgass forutsetter at røykgassen både er trykksatt og har oppkonsentrert CO2.

En ytterligere fordel ved løsningen ifølge oppfinnelsen er at behovet for store gass/gass-varmevekslere kan reduseres eller elimineres helt. Slike store varmevekslere kan bli vanskelig å bygge for temperaturer over 600 °C uten å måtte anvende kostnadskrevende løsninger og kostbart materiale.

Ifølge oppfinnelsen oppnås en energieffektiv oppvarming i brennkammerdelen, og dampinjeksjon i denne gass-delstrømmen før oppvarming i brennkammerdelen kan ytterligere bidra mer positivt fordi dampens spesifikke varmekapasitet er større enn luft.

Dampinjeksjonen bidrar dessuten vesentlig til at turbinens effekt holdes på et høyt nivå gjennom å kompensere for volumet av den CO2 som er fjernet i CO2-membrananlegget. Følgene oppnås/blir en konsekvens av oppfinnelsen:

Høyere virkningsgrad på grunn av høyere temperatur ved innløpet til turbindelen

Kan foreta CO2-separasjon med polymermembran Kan bruke dampinjeksjon i en eller flere av gassdelstrømmene.

Kan anvende en halvlukket gassturbinsyklus (semi-closed gas turbine cycle) og høyt CO2-innhold, fordi brennkammerdelen får tilført både komprimert luft og resirkulert eksosgass, slik at det oppnås stabil forbrenning av naturgass.

Kan gi lav NOx dannelse idet brennkammerdelen får tilført både friskluft og resirkulert eksosgass slik at forbrenning kan skje ved optimal forbrenningstemperatur.

Kort beskrivelse av figurene

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende figurer, hvor:

figur 1 viser skjematisk i diagramform prinsippet ved en foretrukket utførelsesform av et gasskraftverk ifølge oppfinnelsen, hvor gasskraftverket er utstyrt med en brennkammerdel med separate gasstrømmer ifølge oppfinnelsen, idet gasskraftverket er av typen kombinert syklus gassturbinkraftverk (CCGT-kraftverk) ;

figur 2 viser skjematisk i diagramform prinsippet og et forbedret brennkammeranlegg ifølge oppfinnelsen;

figur 3 viser en foretrukket ytterligere utførelsesform av prinsippet og et brennkammeranlegg ifølge oppfinnelsen; og

figur 4 viser detaljer ved en foretrukket utførelsesform at et brennkammer.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer

I den prosessen som prinsipielt og skjematisk er vist på figur 1 benyttes et gasskraftverk eller kraftvarmeverk omfattende i prinsippet en kraftverksenhet å i form av et kombinert syklus gassturbinanlegg og en integrert CO2- innfangingsenhet B, eksempelvis et CO2-membrananlegg 11 som skal skille ut CO2 fra trykksatt røykgass med oppkonsentrert CO2 innhold fra brennkammeret 10. Oppfangingsenheten 11 kan være av polymermembran- typen. Alternativt kan CO2-innfangingsenheten 11 være av amin-systemtypen.

Det benyttes to integrerte gassturbinanlegg 12,12' som har felles brennkammer(e) og som arbeider med i hovedsak 6 to separate gasstrømmer, en strøm bestående av urenset røykgass og en strøm bestående blant annet av renset røykgass.

Gassturbinanlegget 12' kan eksempelvis være av den halvlukkede typen.

Brennkammeret omfatter et flamrør og en omliggende mantel eller kappe 27.

Brennkammeret og dets virkemåte vil bli beskrevet i større detalj nedenfor under henvisning til figurene 2-4.

I kraftverksdelen inngår dessuten en eller flere avgasskjeler 17,18, varmevekslere 19 og eksempelvis generatorer 20, 21 for produksjon av elektrisitet.

Som indikert på figur 1 tilføres anlegget naturgass og luft og produserer renset eksos eller røykgass, renset CO2 og energi, eksempelvis i form av varme og elektrisitet. Røykgass ledes inn i CO2-innfangingsenheten ll med et trykk som er lik eller større enn bar og med en CO2-konsentra-sjon som fortrinnsvis overstiger 10%. Røykgassen som slippes ut av anlegget å er i det vesentlige renset for CO2.

Den CO2 som utskilles i CO2-innfangingsenheten 11 kan eksempelvis benyttes for økt oljeutvinning i reservoarer (IOR) .

Figur 2 viser en foretrukket utførelsesform av et kombinert syklus gassturbinanlegg og en CO2-innfangingsanlegg 11. Gassturbinanlegget omfatter en første gassturbin 12 omfattende en kompressordel 13, en turbindel 14 og en generator 21 som drives på samme aksel. Kompressoren 13 leverer trykksatt luft til et brennkammerets 10 flamrør gjennom et ledningsrør 15. Luften har en temperatur på rundt 400 °C og har et trykk på i størrelsesorden bar. Også drivstoff i form av naturgass sprøytes inn i flamrøret 40. Røykgassen fra flamrøret 40 driver det andre turbinanleggets 12' turbindel 14'.

Temperaturen på røykgassen ut av brennkammeret 10 kan typisk være i området 1200-1400°C, som er vanlig innløpstemperatur for avanserte gassturbiners turbindel. Ved en slik løsning er det ønskelig at avstanden fra brennkammeret 10 til turbindelen 14' er kort, for derigjennom å kunne reduserer bruken av kostbare høytemperaturmaterialer. Det vises i denne sammenheng til figur 1 og 2.

Fra turbindelen 14' ledes røykgassen med en temperatur på om lag 500 °C til en avgasskjel 18 hvor røykgassen avkjø1es. Røykgassen forlater avgasskjelen 18 med en temperatur i størrelsesorden 100 °C og føres videre via envannkjø1er 16, en vannutskiller 22 og en påfølgende boostervifte 23 hvoretter den trykksatte røykgassen ledes til innløpet av kompressordelen 13' i den andre gassturbinen 12', hvor røykgassen komprimeres. Vannet som skilles ut i vannutskilleren 22 ledes inn igjen i gasstrømmen fra boosteren 23 for derigjennom å regulere røykgassens molvekt ved kompressordelens 13' innløp. Dersom det skilles ut for lite eller for mye vann i vannutskilleren 22, kan vann fjernes eller tilføres fra en ekstern kilde (ikke vist).

Etter kompressordelen 13' deles den trykksatte røyk- gasstrømmen i to delstrømmer, idet den ene delstrømmen går vide re via en enkel varmeveksler 19 til CO2-innfangningsanlegget 1 1. Den rensede røykgassen går tilbake via varmeveksleren 19 og inn i mantelen 27 på utsiden av flamrøret 40. Etter at den rensede avgassen har sirkulert gjennom mantelen 27 ledes denne til den første gassturbinens 12 turbindel 14 gjennom rørledningen 29. Denne gasstrømmen har typisk en temperatur på om lag 800 - 1000°C eller høyere. Fra turbindelen 14 ledes den rensede røykgassen gjennom en rørledning til en andre avgasskjel 17 for produksjon av damp ved hjelp av varmen i den rensede røykgassen før denne slippes ut i omgivelsene.

Den andre delstrømmen ut fra utløpet av kompressordelen 13' i den andre gassturbinen 12' går videre i en resirkuleringslinje 24 tilbake til brennkammeret 10 og inn i flamrøret 40 sammen med brennstoff og luft fra den første gassturbinens 12 kompressordel 13. Hensikten med resirkulasjonen er å konsentrere opp røykgassen optimalt foran CO2-membrananlegget.

Dampen fra avgasskjelene 17 og 18 driver en dampturbin som driver en generator 26. Dessuten leverer avgasskjelen( e) 17,18 damp som introduseres i den rensede røykgassen før denne ledes inn i mantelen 27 rundt flamrøret 40. Denne dampen innføres for å kompensere for volumet av den 8 utskilte CO2. Damp kan i tillegg eller som et alternativ leveres varmeleveranse til et industrianlegg.

Figur 3 viser en tilsvarende løsning som løsningen vist på figur, men hvor den eneste vesentlige forskjell er at eten enhet 28 for tilleggsfyring er plassert i rørledningen 29 etter utløpet fra mantelen 27 og før innløpet til turbindelen 14 i den første gassturbinen 12. Tilleggsfyringen gjøres med for eksempel naturgass. Denne enheten for tilleggsfyring hever temperaturen i den rensede eksosgassen fra en typisk temperatur på om lag 800 QC eller høyere opp til om lag 1200 - 1400 QC. Dette vil medføre en forbedring av det totale anleggets virkningsgrad, men vil redusere graden av fjernet CO2 fra kraftanlegget.

I utførelseseksemplet vist på figurene 1-3 benyttes i utgangspunktet to ulike gassturbiner med hensyn til nyttbar akseleffekt, for eksempel i forholdet 1:3. Men det kan også benyttes andre forholdstall eller det kan benyttes like gassturbiner, dvs. at det kan benyttes forholdstall mellom 1:3 og 1:1 med hensyn til nyttbar akseleffekt.

Imidlertid bør gassturbinens øvrige parametere, som for eksempel trykkforhold, være tilnærmet lik. Ettersom tilgjengelige gassturbiner på markedet kun finnes i standardmodeller med gitt utførelse og akseleffekt, kan prosessen vist på figur 3 tilpasses gitte gassturbiner.

Gasskraftverkets kombinert syklus gassturbiner 12, 12' kan være av standard type, med et mulig unntak av det felles brennkammeret 10, som kan involvere en modifikasjon i forhold til et standard brennkammer. Det kan være mulig å modifisere forskjellige typer brennkamre, så som for eksempel, men ikke begrenset til, eksterne brennkamre, "silo" type brennkamre eller "canned" type brennkamre. I tillegg kommer integrering av CO2- innfangningsanlegget 1 1 som er av typen CO2-membran, for eksempel av polymer typen, som tilrettelegges best mulig for praktisk gjennomføring og kostnadseffektivitet.

Innfanget CO2 og mulig nitrogen som har sluppet gjennom CO2-memnbranen fjernes fra CO2-utskilleren og pumpes eksempelvis tilbake til en oljebrønn for økt oljeutvinning (IOR = Increased Oil Recovery) eller til et deponi av egnet art.

Det vises til figur 4 som viser detaljer ved et foretrukket utførelseseksempel av et brennkammer 10 ifølge oppfinnelsen. Brennkammeret er dannet av et flamrør 40 og en omliggende mantel eller kappe 27. I den prosessen som er vistpå figur 1-3 benyttes i utgangspunktet et standard brennkammer 10, modifisert noe med hensyn til styring av luftstrømmene. Den konstruktive utførelsen av ett slikt typisk standard brennkammer kan finnes beskrevet i apen litteratur, lærebøker og publikasjoner. Imidlertid anvendes et standard brennkammer vanligvis på en annerledes måte, ettersom luften vanligvis først føres på utsiden av flamrøret 40 (mellom mantelen 27 og flamrøret 40) , for så å føres videre inn i flamrøret 40 til forbrenningsprosessens primærsone.

Men i det foreliggende anlegg er framgangsmåten (air management) annerledes, ettersom brennkammeret 10 arbeider med i hovedsak to separate gasstrømmer, hvor en går innvendig i flamrøret 40 og den andre går på utsiden av flamrøret 40. Det bare er den delstrømmen som går inne i flamrøret 40 som går til CO2-innfangningsanlegget 11.

Komprimert luft fra kompressoren 13, naturgass og resirkulert avgass fra brennkammeret ledes inn i flamrørets 40 ene ende 34 gjennom henholdsvis lufttilførselsledningen 3 1, naturgasstilførselen 32 og tilførselsledningen 33 for resirkulert eksosgass. Den forbrente eksosgassen forlater brennkammeret 10 ved dettes motsatte ende 35.

Den rensede røykgassen føres derimot inn i mantelen 27 ved brennkammerets utløpsende og bringes til å sirkulere rundt flamrøret 40 på dettes utside for å kjøle ned dette, for deretter å forlate mantelen 27 i området for flamrørets 40 primærsone.

Derved kan forbrenningen i brennkammeret 10 skje ved optimal forbrenningstemperatur og luftoverskudd for derved å ivareta kravet til et nødvendig lavt NOx-utslipp.

Et brennkammer 10 ifølge oppfinnelsen er følgelig en kombinasjon av et brennkammer og en varmeveksler. Derved kan forbrenningen i brennkammeret 10 skje ved en optimal forbrenningstemperatur og luftoverskudd for derved å ivareta kravet til et nødvendig lavt NOx-utslipp.

Selv om det i foreliggende anlegget beskrevet ett brennkammer, men det kan være mulig å anvende flere brennkamre. Videre skal det anføres at brennkammeret er vist helt skjematisk, hvor deler som er åpenbare for en fagmann ikke er vist. Eksempel på slik utelatelse er blant annet den trykk-kappe som nødvendigvis omslutter brennkammeret.

Ifølge utførelsesformene vist og beskrevet anvendes CO2- membrananlegg, for eksempel av polymer typen, da det er hensiktsmessig å anvende polymere membraner for eksempel av celluloseacetat. Denne type membranløsning er både velprøvd og rimelig i anskaffelse og bruk, men har begrensninger med hensyn til selektivitet ettersom relativt mye nitrogen og oksygen i tillegg til CO2 kan slippe gjennom membranen. Det kan imidlertid være aktuelt å anvende nye typer polymer membraner for CO2-innfanging uten derved å fravike oppfinnelsens idet slike nye polymer membraner vil kunne gjøre det mulig å anvende høyere inngangstemperaturer og derved redusere behovet for gass/gass-varmevekslere.

Claims (20)

Patentkrav

1. Fremgangsmåte for å øke energi- og kostnadseffektivitet til et kombinert syklus gassturbinkraftverk og for energi og kostnadseffektiv CO2-fangst fra en trykksatt røykgass med oppkonsentrert CO2, hvor fremgangsmåten omfatter:

i det minste én av å tilveiebringe og å drifte et kombinert syklus gassturbinkraftverk omfattende én eller flere gassturbinanlegg (12, 12 ') og / eller kombinert anlegg med damp- og gassturbinsykluser, omfattende én eller flere kompressordeler (13, 13' ) og én eller flere turbindeler (14, 14 ') og videre omfattende et brennkammer (10);

idet røykgass fra brennkammeret (10) kjøles ned og føres gjennom en renseenhet (11), hvor fremgangsmåten videre omfatter fjerning av i det minste vesentlige deler av CO2-innholdet fra røykgassen for å oppnå renset røykgass og hvor den rensede røykgass varmes opp igjen og sammen med trykksatt damp driver de(n) en(e) eller flere turbindeler (14, 14 ') og hvor dampen trykkavlastes før den slippes ut i atmosfæren,

karakterisert ved at brennkammeret (10) arbeider med hovedsakelig to separate gassdelstrømmer hvor en gassdelstrøm går innvendig i brennkammerets (10) flamrør (40) og hvor den andre gassdelstrømmen går på utsiden av flamrøret (40), idet den første gassdelstrøm omfatter tilleggsluft og resirkulert urenset røykgass fra brennkammeret som forbrennes sammen med drivstoff inne i flamrøret (40), og den andre gassdelstrømmen omfatter renset røykgass som varmes opp på utsiden av flamrøret (40) samtidig som flamrøret (40) nedkjøles.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gasskraftverket er utstyrt med en første (12) og en andre (12 ') gassturbin med hver sin kompressordel (13, 13') og en turbindel (14, 14) '), hvor den urensede røykgassen fra brennkammeret (10) blir komprimert i kompressordelen (13') til det andre gassturbinanlegget (12 '), idet gassdelstrømmen av røykgass renses og brukes til varmeveksling i brennkammeret (10) for derved å oppnå optimal oppvarming av denne gassdelstrømmen i brennkammeret (10), hvor varmeenergien overføres ved høyest mulig temperatur og hvor den rensede gassdelstrømmen deretter tilføres innløpet til turbindelen (14) til det første gassturbinanleggets (12) turbindel for å drifte det første gassturbinanlegget (12).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den trykksatte delen av røykgassen som skal renses, føres gjennom en CO2-innfangingsenhet (11), for eksempel av typen polymer, for å fjerne CO2 fra røykgassen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at damp injiseres i den rensede gassdelstrømmen før innløpet av kappen (27) som omslutter flamrøret (40) til brennkammeret (10) for å kompensere for fjernet CO2 i CO2-innfangingsenheten (11) og for å øke varmeoverføringen i brennkammeret (10).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at en gassdelstrøm fra kompressoren (13) tilføres kappen (27) ved utløpet av brennkammeret (10) og ledes ut av kappen (27) i området til brennkammerets (10) forbrenningssone.

6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at den andre delen av den trykksatte, ikke rensede røykgassen fra kompressordelen (13 ') resirkuleres tilbake til flamrøret (40) sammen med trykksatt luft og drivstoff.

7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at trykket til røykgassen økes etter ekspansjon og avkjøling, og hvor deler av den trykksatte røykgassen resirkuleres tilbake til brennkammeret (10) for optimal oppkonsentrering av CO2 før innføring i CO2-innfangingsenheten (11), fortrinnsvis i området til brennkammerets (10) forbrenningssone (34).

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved at vann fjernes fra røykgassen forut for en boostervifte (57), som trykksetter røykgassen, hvorpå vann tilsettes igjen etter å ha passert gjennom boosterviften (57), for derved å regulere røykgassens molvekt ved innløpet til kompressoren (13 ').

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at røykgassen fra gassturbinanlegget (ene) tilføres gjennom en varmegjenvinningsdampgenerator (17, 18) for produksjon av damp, hvor deler av produsert damp føres tilbake til gassdelstrømmen foran kappen (47) til brennkammeret (10).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den resterende del av den produserte dampen driver én eller flere dampturbiner (25).

11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved at en del av røykgassdelstrømmen føres via en varmeveksler (19) til CO2-innfangingsenheteten (11), hvorpå den rensede røykgassen returneres tilbake via varmeveksleren (19) hvor den varmes opp igjen og eventuelt blandes med damp og tilleggsluft fra kompressoren (13) til det første gassturbinanlegget (12), som danner gassdelstrømmen som går på utsiden av flamrørets (40).

12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at det benyttes et første og et andre seriekoblet gassturbinanlegg (12, 12') som har felles brennkammer(e) (10), idet gassen er oppvarmet på utsiden av flamrøret (40),eventuelt føres gjennom en enhet (28) for tilleggsfyring, og tilføres turbindelen (14) til det første gassturbinanlegget (12) og hvor røykgassen som dannes i flamrøret (40) går til turbindelen (14 ') til det andre gassturbinanlegget (12'), hvoretter røykgassen tilføres en varmegjenvinningsdampgenerator (18) hvor røykgassen avkjøles og deretter ledes via en vannkjøler (16) til innløpet til kompressordelen (13 ') til det andre gassturbinanlegget (12') hvor røykgassen komprimeres og deles i to røykgassdelstrømmer.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at en røykgassdelstrøm går via en varmeveksler (19) til CO2-innfangingsenheten (11), hvoretter den rensede røykgassen går tilbake via varmeveksleren (19) hvor røykgassen varmes opp igjen og deretter blandes med damp og deretter sirkuleres rundt utsiden av flamrøret (40).

14. Brennkammer for bruk i et varme- eller gasskraftverk som omfatter minst et gassturbinanlegg eller et kombinert syklus gassturbinanlegg og som videre omfatter et brennkammer (10) som har et flamrør (40), en varmeveksler (19), et anlegg (11) for C02-fangst fra røykgassen fra brennkammeret (10) og minst en varmegjenvinningsdampgenerator (17, 18) og tilhørende rørledninger mellom de forskjellige delene i gassturbinanlegget, hvor brennkammeret (10) omfatter en forbrenningssone (34), rørledninger (31, 32) for tilførsel av luft og drivstoff og et utløpsrør (29) for avgass i motsatt ende (35) av forbrenningssonen (34), hvor kappen (27) for sirkulasjon av en avkjølingsgass er anordnet rundt flamrøret (40), innløpet for kjølegassen er anordnet i området for utløpsrøret (29) for røykgassen, mens utløpet fra kappen (27) er anordnet i området for forbrenningssonen (34), slik at den kjølende gassen bringes til å sirkulere gjennom kappen (27) i retning fra utløpsrøret (29) for eksosgassen mot forbrenningssonen (34).

15. Brennkammer ifølge krav 14, karakterisert ved at brennkammeret (10) er utstyrt med en tilførselsledning (33) for resirkulert avgass.

16. Kraftverk omfattende minst ett gassturbinanlegg eller et kombinert syklus gassturbinanlegg, omfattende minst to gassturbinanlegg (12, 12 '), som hver omfatter en kompressordel (13, 13') og en turbindel (14, 14 '), hvor varmekraftverket videre omfatter en brennkammer (10) ifølge krav 14, en varmeveksler (19), et anlegg (11) for CO2-fangst fra røykgassen fra brennkammeret (10) og minst én varmegjenvinningsdampgenerator (17, 18) og tilhørende rørledninger mellom de forskjellige anleggene og enhetene i gassturbinanlegget,

karakterisert ved at en renset gassdelstrøm fra flamrøret (40) føres gjennom et rør fra kompressordelen (13 ') av gassturbinanlegget (12') og injisert damp til en kappe (27) som omgir brennkammeret (10) og ledes videre gjennom et utløpsrør (29) fra kappen (27) til innløpet av en turbindel (14) i det første gassturbinanlegget (12), idet gassen som sirkulerer gjennom kappen (27) blir brukt til avkjøling av brennkammeret (10) for å oppnå optimal oppvarming av dette.

17. Kraftverk ifølge krav 16, karakterisert ved at CO2-innfangingsenheten (11) omfatter et CO2-membrananlegg, fortrinnsvis av polymertypen.

18. Kraftverk ifølge krav 16 og 17, karakterisert ved at en andre urenset gassdelstrøm fra flamrøret (40) injiseres inn i flamrøret (40) sammen med tilleggsluft og drivstoff.

19. Kraftverk ifølge krav 17 eller 18, karakterisert ved at tilførselsrøret for renset røykgass er koblet til kappen (27) ved utløpssiden av brennkammeret (10) mens utløpsrøret (29) fra kappen (27) er koblet til kappen (27) ved forbrenningssonen til brennkammeret (10).

20. Kraftverk ifølge et hvilket som helst av kravene 17-19, karakterisert ved at turbinanlegget omfatter to tilkoblede gassturbinanlegg hvor det første gassturbinanlegget (12) drives av urenset røykgass fra brennkammeret (10), mens det andre gassturbinanlegget (12 ') drives av renset røykgass fra brennkammeret (10), som eventuelt blandes med damp levert fra en dampkilde (17, 18) og luft levert fra det første turbinanleggets (12) kompressordel (13).