WO2018163419A1 - Intake/exhaust device and natural gas treatment facility - Google Patents

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松尾 知明
謙 角谷
瑞穂 小巻
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日揮株式会社
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    • F02C7/143Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid before or between the compressor stages

Abstract

The purpose of the present invention is to provide an intake/exhaust device capable of cooling intake air of a gas turbine by using exhaust gas of the gas turbine and having a simple configuration. [Problem] Provided is an intake/exhaust device for supplying and discharging air to and from a gas turbine 2, wherein an intake part 3 supplies outside air to an air compressor, and an exhaust flow path 4 discharges exhaust gas discharged from the gas turbine 2. A thermoacoustic engine 5 is provided with, on pipelines 501, 502 containing working gas, a first stack 51 which causes the differential gas to vibrate when, relative to one end side of the first stack 51, the other end side is heated to a higher temperature, and a second stack 52 disposed on the downstream side in the direction of propagation of the vibration and forming a low-temperature part where, relative to one end side of the second stack 52, the other end side has a lower temperature. The other end side of the first stack 51 is heated by using exhaust gas flowing in the exhaust flow path 4, and the air taken in from the intake part 3 is cooled by using the low-temperature part disposed on the other end side of the second stack 52.

Description

吸気排気装置、及び天然ガス処理設備Intake and exhaust system and natural gas processing equipment
 本発明は、ガスタービンに燃料ガス燃焼用の空気を供給する技術に関する。 The present invention relates to a technique for supplying air for fuel gas combustion to a gas turbine.
 天然ガス(NG:Natural Gas)の液化やコンデンセートの分離、回収などを行うNG処理設備には、NGを冷却する冷媒を圧縮する冷媒圧縮機や、NG処理設備内で使用する電力を発電する発電機を駆動するガスタービンが設けられる場合がある。 
 燃料ガスを燃焼させてタービンの駆動力を得るガスタービンからは、高熱の排ガスが排出されるため、この排ガスを利用して、蒸気やホットオイルなどの高温の熱流体を発生させることができる。得られた熱流体は、NG処理設備内に設けられている各種の加熱機器を用いた操作(例えば、NGの前処理を行う吸収液や吸着剤の再生、NGから液体重質分を分離する精留など)に利用される。
NG processing equipment that liquefies natural gas (NG), separates and recovers condensate, etc. includes a refrigerant compressor that compresses the refrigerant that cools NG, and power generation that generates electricity used in the NG processing equipment. A gas turbine may be provided to drive the machine.
High-temperature exhaust gas is discharged from the gas turbine that obtains the driving force of the turbine by burning the fuel gas. Therefore, high-temperature thermal fluid such as steam and hot oil can be generated using the exhaust gas. The obtained thermal fluid is operated using various heating devices provided in the NG treatment facility (for example, regeneration of an absorbent or adsorbent for pretreatment of NG, separation of heavy liquid from NG Used for rectification).
 一方でガスタービンにおいては、燃焼用の空気を圧縮する空気圧縮機に取り込まれる空気の温度が上昇すると出力が低下する特性を有するため、ガスタービンに取り込まれる空気を冷却するシステムを備えているものもある。
 例えば特許文献1には、NG処理設備に設けられたガスタービンに対し、吸収液としてアンモニアや臭化リチウムを用い、冷媒として水を用いた吸収式冷凍機を設け、冷媒によるガスタービン吸気の冷却と、ガスタービンの排ガスを利用した吸収液の再生とを行う技術が記載されている。
On the other hand, the gas turbine has a characteristic that the output decreases when the temperature of the air taken into the air compressor that compresses the combustion air rises, and therefore has a system for cooling the air taken into the gas turbine. There is also.
For example, in Patent Document 1, an absorption refrigerator using ammonia or lithium bromide as an absorbing liquid and water as a refrigerant is provided for a gas turbine provided in an NG treatment facility, and cooling of the gas turbine intake air by the refrigerant is performed. And a technique for regenerating the absorbing liquid using the exhaust gas of the gas turbine.
 しかしながら、吸収式冷凍機は、吸収液や冷媒の送液に用いるポンプなどの動力機の設置が必要であり装置構成が大掛かりとなるため、設備コストやメンテナンス性の観点で課題がある。 
 なお特許文献2には、熱音響機関を用いて高炉の冷却排熱を回収し、モーター駆動の空気圧縮機の吸気を冷却する技術が記載されているが、ガスタービン吸気を冷却する技術の記載はない。
However, the absorption chiller requires installation of a power machine such as a pump used for feeding an absorbing liquid or a refrigerant, and the apparatus configuration becomes large, so there are problems in terms of equipment cost and maintainability.
Patent Document 2 describes a technology for recovering cooling exhaust heat of a blast furnace using a thermoacoustic engine and cooling intake air of a motor-driven air compressor. However, Patent Literature 2 describes a technology for cooling gas turbine intake air. There is no.
オーストラリア特許出願公開公報:AU2013203082A1Australian Patent Application Publication: AU20133203082A1 特開2014-222128号公報JP 2014-222128 A
 本発明は、このような背景の下になされたものであり、その目的は、ガスタービンの排ガスを利用してガスタービン吸気を冷却することが可能であり、且つ、簡素な構成の吸気排気装置、及びこの吸気排気装置を備えた天然ガス処理設備を提供することにある。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to cool the gas turbine intake air using the exhaust gas of the gas turbine and to have a simple configuration. Another object of the present invention is to provide a natural gas processing facility provided with the intake / exhaust device.
 本発明の吸気排気装置は、ガスタービンから排気される排ガスを利用して、前記ガスタービンに設けられた空気圧縮機へ供給される空気を冷却する吸気排気装置であって、
 外部の空気を取り込んで前記空気圧縮機へ供給するための吸気部と、
 前記ガスタービンから排気される排ガスを排出するための排出流路と、
 作動ガスが封入された管路に、前記管路よりも細い複数の流路の集合体であるスタックであって、その一端側よりも他端側を高い温度に加熱することにより、前記差動ガスに振動を発生させるための第1のスタックと、前記第1のスタック発生した振動の伝搬方向の下流側に設けられ、当該振動の伝搬方向に沿って、その一端側よりも他端側の温度が低い低温部を形成するための第2のスタックとが設けられた熱音響機関と、を備え、
 前記第1のスタックの他端側は、前記排出流路を流れる排ガスを利用して加熱され、前記吸気部に取り込まれた空気は、前記第2のスタックの他端側の低温部を利用して冷却されることを特徴とする。
An intake / exhaust device of the present invention is an intake / exhaust device that cools air supplied to an air compressor provided in the gas turbine using exhaust gas exhausted from a gas turbine,
An intake section for taking in external air and supplying it to the air compressor;
An exhaust passage for exhausting exhaust gas exhausted from the gas turbine;
A stack that is an assembly of a plurality of flow paths that are narrower than the pipe line, and the other end side is heated to a higher temperature than the one end side in the pipe line in which the working gas is sealed. A first stack for generating a vibration in the gas, and provided on the downstream side in the propagation direction of the vibration generated in the first stack, along the propagation direction of the vibration. A thermoacoustic engine provided with a second stack for forming a low temperature part having a low temperature,
The other end side of the first stack is heated using the exhaust gas flowing through the discharge flow path, and the air taken into the intake portion uses the low temperature part on the other end side of the second stack. And is cooled.
 前記吸気排気装置は以下の特徴を備えていてもよい。
(a)前記第1のスタックの他端側には、前記排出流路を流れる排ガスと、前記管路内の作動ガスとの熱交換を行うための高温熱交換部が設けられていること。また、前記第2のスタックの他端側には、前記吸気部に取り込まれた空気と、前記低温部との熱交換を行うための低温熱交換部が設けられていること。 
(b)前記排出流路には、前記排ガスとの熱交換により熱媒を加熱するための熱媒加熱部が設けられ、前記第1のスタックの他端側には、前記熱媒加熱部にて加熱された熱媒と、前記管路内の作動ガスとの熱交換を行うための高温熱交換部が設けられていること。また、前記第2のスタックの他端側には、前記低温部との熱交換により冷媒を冷却するための低温熱交換部が設けられ、前記吸気部には、前記低温熱交換部にて冷却された冷媒との熱交換により、当該吸気部に取り込まれた空気を冷却する空気冷却部が設けられていること。 
(c)前記排ガスを利用した前記第1のスタックの他端側の加熱に係る前記排出流路である第1の排出流路と、
 前記第1のスタックの他端側の加熱を行わずに前記排ガスを排出するための第2の排出流路と、
 前記ガスタービンから排気される排ガスの排出先を、前記第1の排出流路と第2の排出流路との間で切り替える切替機構と、を備え、前記切替機構は、前記ガスタービンの出力が、予め設定された吸気冷却出力以上である場合には前記排ガスの排気先を第1の排出流路とし、前記ガスタービンの出力が前記吸気冷却出力よりも小さい場合には、前記排ガスの排出先を第2の排出流路とするように、排出流路の切り替えを行うこと。このとき、前記吸気冷却出力は、前記ガスタービンの定格出力の50%以上、100%未満の範囲内の値に設定されていること。
The intake / exhaust device may have the following features.
(A) On the other end side of the first stack, a high-temperature heat exchanging section is provided for exchanging heat between the exhaust gas flowing through the discharge passage and the working gas in the pipe. Also, a low temperature heat exchange section for performing heat exchange between the air taken into the intake section and the low temperature section is provided on the other end side of the second stack.
(B) The exhaust passage is provided with a heating medium heating unit for heating the heating medium by heat exchange with the exhaust gas, and the heating medium heating unit is connected to the other end side of the first stack. A high-temperature heat exchange section is provided for heat exchange between the heated heating medium and the working gas in the pipe. The other end of the second stack is provided with a low temperature heat exchange unit for cooling the refrigerant by heat exchange with the low temperature unit, and the intake unit is cooled by the low temperature heat exchange unit. An air cooling unit is provided for cooling the air taken into the intake unit by heat exchange with the refrigerant.
(C) a first discharge channel that is the discharge channel related to the heating of the other end side of the first stack using the exhaust gas;
A second discharge flow path for discharging the exhaust gas without heating the other end of the first stack;
A switching mechanism that switches a discharge destination of the exhaust gas exhausted from the gas turbine between the first discharge flow path and the second discharge flow path, and the switching mechanism has an output of the gas turbine. The exhaust gas exhaust destination is set as a first exhaust flow path when the intake cooling output is equal to or higher than a preset value, and the exhaust gas exhaust destination is output when the gas turbine output is smaller than the intake cooling output. The discharge channel is switched so that is the second discharge channel. At this time, the intake cooling output is set to a value within a range of 50% or more and less than 100% of the rated output of the gas turbine.
(d)前記排ガスを利用した前記第1のスタックの他端側の加熱に係る前記排出流路である第1の排出流路と、前記第1のスタックの他端側を加熱するための位置よりも上流側にて前記第1の排出流路から分岐し、前記排ガスにより熱流体を加熱するための排熱回収部が設けられた第2の排出流路と、前記ガスタービンから排気された排ガスを、前記第1の排出流路と第2の排出流路とに振り分ける流量調節を行う流量調節機構と、を備えたこと。
(e)(d)において、前記排熱回収部から流出した加熱後の熱流体が流れる熱流体流路と、前記熱流体流路を流れる熱流体の温度を測定する熱流体温度測定部と、を備え、前記流量調節機構は、前記熱流体温度測定部にて測定された熱流体の温度が、予め定めた目標温度に近づくように、前記ガスタービンから排気された排ガスの一部を前記第2の排出流路へ流す流量調節を行い、残りの排ガスを前記第1の排出流路へ振り分けること。 
(f)(d)において、前記吸気部に取り込まれ、前記低温部を利用して冷却された空気の温度を測定する吸気温度測定部を備え、
 前記流量調節機構は、前記吸気温度測定部にて測定された冷却後の空気の温度が、予め設定された下限温度を下回った場合には、前記冷却後の空気の温度が前記下限温度以上となるように前記第1の排出流路に振り分けられる排ガスを減少させ、前記排ガスを前記第2の排出流路側へ流す排ガスの流量を、前記第1の排出流路の減少分だけ増加させること。 
(g)前記ガスタービンは、天然ガスの液化、または天然ガス中の成分の分離・回収を行う天然ガス処理設備に設けられ、天然ガスを冷却する天然ガス処理用の冷媒を圧縮する冷媒圧縮機を駆動するためのものであること。
(D) a first discharge channel that is the discharge channel related to the heating of the other end side of the first stack using the exhaust gas, and a position for heating the other end side of the first stack A second exhaust passage that is branched upstream from the first exhaust passage and provided with an exhaust heat recovery unit for heating the thermal fluid with the exhaust gas, and exhausted from the gas turbine A flow rate adjusting mechanism for adjusting a flow rate for distributing the exhaust gas into the first discharge flow channel and the second discharge flow channel.
(E) In (d), a thermal fluid flow path through which the heated thermal fluid flowing out from the exhaust heat recovery section flows, a thermal fluid temperature measurement section that measures the temperature of the thermal fluid flowing in the thermal fluid flow path, The flow rate adjustment mechanism includes a part of the exhaust gas exhausted from the gas turbine so that the temperature of the thermal fluid measured by the thermal fluid temperature measurement unit approaches a predetermined target temperature. And adjusting the flow rate to flow to the second discharge flow path, and distributing the remaining exhaust gas to the first discharge flow path.
(F) In (d), an intake air temperature measurement unit that measures the temperature of the air taken into the intake unit and cooled using the low temperature unit,
When the temperature of the cooled air measured by the intake air temperature measurement unit is lower than a preset lower limit temperature, the air flow adjusting mechanism has a temperature of the cooled air that is equal to or higher than the lower limit temperature. The exhaust gas distributed to the first discharge flow path is decreased so that the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas to the second discharge flow path side is increased by the decrease of the first discharge flow path.
(G) The gas turbine is provided in a natural gas processing facility for liquefying natural gas or separating / recovering components in the natural gas, and compresses a natural gas processing refrigerant for cooling the natural gas. For driving.
 また、他の発明に係る天然ガス処理設備は、天然ガスの液化、または天然ガス中の成分の分離・回収を行う天然ガス処理設備において、天然ガスを冷却する天然ガス処理用の冷媒を圧縮する冷媒圧縮機と、前記冷媒圧縮機を駆動するガスタービンと、上述の吸気排気装置と、を備えたことを特徴とする。 A natural gas processing facility according to another invention compresses a natural gas processing refrigerant that cools natural gas in a natural gas processing facility that liquefies natural gas or separates and recovers components in natural gas. A refrigerant compressor, a gas turbine that drives the refrigerant compressor, and the intake and exhaust device described above are provided.
 本発明は、構成が簡素な熱音響機関を利用してガスタービンの排熱回収、及び吸気冷却を行うので、低コストでメンテナンス性の良好な排熱回収/吸気冷却機構を構成することができる。 Since the present invention performs exhaust heat recovery and intake air cooling of a gas turbine using a thermoacoustic engine having a simple configuration, an exhaust heat recovery / intake air cooling mechanism that is low in cost and has good maintainability can be configured. .
実施の形態に係る吸気排気装置を備えたガスタービンが設けられるNG液化設備の説明図である。It is explanatory drawing of the NG liquefaction installation provided with the gas turbine provided with the intake / exhaust device which concerns on embodiment. 前記吸気排気装置を備えたガスタービンの構成図である。It is a block diagram of the gas turbine provided with the said intake / exhaust apparatus. 前記吸気排気装置の構成図である。It is a block diagram of the said intake / exhaust device. 他の実施形態に係る吸気排気装置の構成図である。It is a block diagram of the intake / exhaust device which concerns on other embodiment. ガスタービンの負荷に応じて排ガスの排出流路を切り替える切替機構の第1の動作説明図である。It is a 1st operation explanatory view of the change mechanism which changes the exhaust passage of exhaust gas according to the load of a gas turbine. 前記切替機構の第2の動作説明図である。It is 2nd operation | movement explanatory drawing of the said switching mechanism. ガスタービンの吸気温度に応じて排ガスの排出流量を振り分ける流量調節機構の構成図である。It is a block diagram of the flow volume adjustment mechanism which distributes the discharge flow volume of exhaust gas according to the intake temperature of a gas turbine. 前記流量調節機構に係る動作の流れを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the flow of the operation | movement which concerns on the said flow volume adjustment mechanism.
 図1は、実施の形態に係る吸気排気装置を備えたガスタービン2が設けられるNG液化設備(天然ガス処理設備)の構成例を示している。 
 NG液化設備は、前処理により不純物が除去されたNGを予冷熱交換器11にて予冷却し、スクラブカラム12にて気液分離した後、極低温主熱交換器(MCHE:Main Cryogenic Heat Exchanger)13にて液化、過冷却してLNGを得る。また、スクラブカラム12にて気液分離された液体は、複数の精留塔を備えた精留部14にて、プロパンやブタンなどの軽質成分と、常温で液体のコンデンセートとに分離され、軽質成分はMCHE13へ戻される。
FIG. 1 shows a configuration example of an NG liquefaction facility (natural gas processing facility) in which a gas turbine 2 including an intake / exhaust device according to an embodiment is provided.
The NG liquefaction facility pre-cools NG from which impurities have been removed by pre-treatment with a pre-cooling heat exchanger 11 and gas-liquid separation with a scrub column 12, followed by a cryogenic main heat exchanger (MCHE). ) Liquefied at 13 and supercooled to obtain LNG. In addition, the liquid separated from the gas-liquid in the scrub column 12 is separated into light components such as propane and butane and liquid condensate at room temperature by the rectification unit 14 having a plurality of rectification columns. The component is returned to MCHE13.
 当該NG液化設備には、予冷熱交換器11用のC3冷媒の圧縮を行うC3圧縮機15や、MCHE13にて用いられる混合冷媒(MR:Mixed Refrigerant)の圧縮を行うMR圧縮機16が設けられている。以下の説明では、C3圧縮機15やMR圧縮機16をまとめて「冷媒圧縮機10」とも呼ぶ。 The NG liquefaction facility is provided with a C3 compressor 15 that compresses the C3 refrigerant for the precooling heat exchanger 11 and an MR compressor 16 that compresses a mixed refrigerant (MR: Mixed Refrigerant) used in the MCHE 13. ing. In the following description, the C3 compressor 15 and the MR compressor 16 are collectively referred to as “refrigerant compressor 10”.
 本例のNG液化設備は、冷媒圧縮機10を駆動する動力原としてガスタービン2を備えている。図2に示すように、ガスタービン2は、燃焼用の空気を圧縮する空気圧縮機21と、圧縮空気中に供給された燃料ガスの燃焼によって回転し、冷媒圧縮機10及び空気圧縮機21の駆動力を得るタービン22とを備える。 
 ガスタービン2は、例えば80MW以上の定格出力を有する大型の産業形ガスタービンにより構成してもよいし、定格出力が25MW~60MW程度の比較的小型の航空機転用形ガスタービンにより構成してもよい。
The NG liquefaction facility of this example includes a gas turbine 2 as a power source for driving the refrigerant compressor 10. As shown in FIG. 2, the gas turbine 2 is rotated by combustion of an air compressor 21 that compresses combustion air and fuel gas supplied into the compressed air, and the refrigerant compressor 10 and the air compressor 21. And a turbine 22 for obtaining a driving force.
The gas turbine 2 may be constituted by a large industrial gas turbine having a rated output of, for example, 80 MW or more, or may be constituted by a relatively small aircraft diverting gas turbine having a rated output of about 25 MW to 60 MW. .
 上述の構成を備えるガスタービン2は、外部から取り込んだ空気を空気圧縮機21に供給するための吸気部3と、タービン22から排気された燃焼後の排ガスを、不図示の煙突などを介して外部へ排出するための排出流路4とを備える。吸気部3や排出流路4は、本例の吸気排気装置を構成している。
 NG液化設備に複数台のガスタービン2が設けられる場合には、これら複数のガスタービン2の全てに本例の吸気排気装置を設けてもよいし、複数台のガスタービン2の一部に当該吸気排気装置を設けてもよい。
The gas turbine 2 having the above-described configuration includes an intake section 3 for supplying air taken in from the outside to the air compressor 21, and an exhaust gas after combustion exhausted from the turbine 22 via a chimney (not shown). And a discharge channel 4 for discharging to the outside. The intake section 3 and the exhaust flow path 4 constitute the intake / exhaust device of this example.
When a plurality of gas turbines 2 are provided in the NG liquefaction facility, all of the plurality of gas turbines 2 may be provided with the intake / exhaust device of the present example, or a part of the plurality of gas turbines 2 An intake / exhaust device may be provided.
 吸気部3は、例えば下面側が開口した傾斜屋根形状のフード301を上下方向に並べて配置した空気の取り込み面を備え、内部に粉じんを除去するフィルターや、消音用のサイレンサ(いずれも不図示)を収容した吸気ダクト302として構成されている。吸気ダクト302の下流側の端部は、ガスタービン2の空気圧縮機21に接続されている。 The intake section 3 includes an air intake surface in which, for example, an inclined roof-shaped hood 301 having an opening on the lower surface side is arranged in the vertical direction, and a filter for removing dust and a silencer for noise reduction (both not shown) are provided inside. It is configured as a housed intake duct 302. The downstream end of the intake duct 302 is connected to the air compressor 21 of the gas turbine 2.
 ガスタービン2のタービン22の出口側には、燃焼排ガスを排出するための排出流路4が接続されている。タービン22の出口位置における排ガスの温度は、350~600℃程度の高い温度を有している。NG液化設備には、この排ガスを利用して蒸気やホットオイルなどの高温の熱流体を得る排熱回収部(WHRU:Waste Heat Recovery Unit)が設けられている場合がある。 A discharge passage 4 for discharging combustion exhaust gas is connected to the outlet side of the turbine 22 of the gas turbine 2. The temperature of the exhaust gas at the exit position of the turbine 22 has a high temperature of about 350 to 600 ° C. The NG liquefaction facility may be provided with a waste heat recovery unit (WHRU) that uses this exhaust gas to obtain a high-temperature thermal fluid such as steam or hot oil.
 本例の排出流路4は、タービン22の出口に接続された排ガスの流路を分岐させ、排ガスの一部をWHRUに流して熱流体を得る一方、残りの排ガスを本例の排出流路4に流してもよい(例えば後述の図7参照)。また例えば、タービン22の出口側にWHRUを設けて熱流体の加熱を行い、既述の350~600℃程度の温度よりも温度が低下した排熱回収後の排ガスが流れるWHRU出口に本例の排出流路4を設けてもよい。この他、タービン22の出口側にWHRUを設けず、排ガスの全量を排出流路4に流してもよい。 The exhaust flow path 4 of the present example branches the exhaust gas flow path connected to the outlet of the turbine 22 and flows a part of the exhaust gas to the WHRU to obtain a thermal fluid, while the remaining exhaust gas is discharged to the exhaust flow path of the present example. 4 (see, for example, FIG. 7 described later). In addition, for example, a WHRU is provided on the outlet side of the turbine 22 to heat the thermal fluid, and the exhaust gas after exhaust heat recovery whose temperature is lower than the above-described temperature of about 350 to 600 ° C. flows through the WHRU outlet. A discharge channel 4 may be provided. In addition, the entire amount of the exhaust gas may flow through the exhaust passage 4 without providing WHRU on the outlet side of the turbine 22.
 そして、NG液化設備に複数台のガスタービン2が設けられる場合には、各ガスタービン2に排出流路4を設けてもよいし、これらの排出流路4から排出された排ガスが流れる流路を合流させ、複数のガスタービン2共通の排出流路4を設けてもよい。複数のガスタービン2に対して共通の排出流路4を設ける場合には、各ガスタービン2に対して個別に設けられた吸気部3と、共通化された排出流路4とによって各吸気排気装置が構成される。 When a plurality of gas turbines 2 are provided in the NG liquefaction facility, each gas turbine 2 may be provided with a discharge flow path 4 or a flow path through which exhaust gas discharged from these discharge flow paths 4 flows. And a plurality of gas turbine 2 common discharge flow paths 4 may be provided. When providing a common exhaust flow path 4 for a plurality of gas turbines 2, each intake / exhaust gas is provided by an intake section 3 provided individually for each gas turbine 2 and a common exhaust flow path 4. The device is configured.
 上述の構成を備える本例の吸気排気装置は、排出流路4内を流れる排ガスを利用して、吸気部3に取り込まれた空気を冷却する熱音響機関5を備えている。熱音響機関5は、熱音響現象を利用し、排出流路4を流れる排ガスが持つ熱エネルギーを振動に変換し、当該振動を管路(加熱側ループ管路501-連結管路503-冷却側ループ管路502)内で伝搬させた後、振動が持つエネルギーを利用して低温部を形成し、空気の冷却を行う。 The intake / exhaust device of the present example having the above-described configuration includes the thermoacoustic engine 5 that cools the air taken into the intake section 3 using the exhaust gas flowing in the discharge flow path 4. The thermoacoustic engine 5 uses the thermoacoustic phenomenon to convert the thermal energy of the exhaust gas flowing through the discharge passage 4 into vibration, and the vibration is converted into a pipe line (heating side loop pipe line 501-connecting pipe line 503-cooling side). After propagating in the loop pipe line 502), a low-temperature part is formed using the energy of vibration to cool the air.
 詳細には熱音響機関5は、排出流路4を流れる排ガスを利用して振動を発生させる第1のスタック51が設けられた加熱側ループ管路501と、加熱側ループ管路501側から伝搬した振動を用いて低温部を形成する第2のスタック52が設けられた冷却側ループ管路502とを備える。これら加熱側ループ管路501と冷却側ループ管路502とは、連結管路503を介して接続されている。 More specifically, the thermoacoustic engine 5 propagates from the heating side loop conduit 501 provided with the first stack 51 that generates vibrations using the exhaust gas flowing through the discharge passage 4 and the heating side loop conduit 501 side. And a cooling-side loop conduit 502 provided with a second stack 52 that forms a low-temperature portion using the generated vibration. The heating side loop conduit 501 and the cooling side loop conduit 502 are connected via a connecting conduit 503.
 加熱側ループ管路501、冷却側ループ管路502、連結管路503は、各々、直径が数十センチメートル~数メートル程度の配管により構成され、その内部には空気やアルゴン、ヘリウムなどの作動ガスが封入されている。
 例えば加熱側ループ管路501は、一辺が数十センチメートル~数メートル程度の角環状のループにより構成され、その一辺には、加熱側ループ管路501よりも細い流路の集合体(スタック)である第1のスタック51が介設されている。第1のスタック51は、例えば直径が数センチメートル~数十センチメートル程度の細管を束ねた構造としてもよいし、柱状の部材の一端側から他端側へ向けて、左記の直径を有する多数の流路を形成したハニカム構造としてもよい。
The heating side loop pipe line 501, the cooling side loop pipe line 502, and the connecting pipe line 503 are each constituted by a pipe having a diameter of about several tens of centimeters to several meters, and inside thereof is operated with air, argon, helium, or the like. Gas is sealed.
For example, the heating-side loop conduit 501 is constituted by a square annular loop having a side of about several tens of centimeters to several meters, and an aggregate (stack) of channels narrower than the heating-side loop conduit 501 is formed on one side. The first stack 51 is interposed. The first stack 51 may have a structure in which narrow tubes having a diameter of, for example, several centimeters to several tens of centimeters are bundled, or a plurality of columns having the diameter described above from one end side to the other end side of the columnar member. A honeycomb structure in which the flow paths are formed may be used.
 第1のスタック51の一端側には、温度調節用の流体、例えば定温の水との熱交換により、当該第1のスタック51の一端部を例えば4~20℃の範囲内の所定の温度に保つ定温熱交換部511が設けられている。複数の細管を束ねた第1のスタック51が設けられている場合には、定温熱交換部511はこれらの細管の一端部が挿入されたシェル内に、水を流すシェルアンドチューブ構造を採用する場合を例示することができる。また、ハニカム構造の第1のスタック51が設けられている場合には、流路が形成された部材の一端の外周面を、水が流れるジャケットで覆う、ジャケット構造を採用する場合を例示することができる。 At one end of the first stack 51, one end of the first stack 51 is brought to a predetermined temperature within a range of 4 to 20 ° C., for example, by heat exchange with a temperature adjusting fluid such as constant temperature water. A constant temperature heat exchanging section 511 for maintaining is provided. When the first stack 51 in which a plurality of thin tubes are bundled is provided, the constant temperature heat exchanging unit 511 adopts a shell and tube structure in which water flows into a shell in which one end of these thin tubes is inserted. Cases can be illustrated. In addition, when the first stack 51 having the honeycomb structure is provided, an example in which a jacket structure in which the outer peripheral surface of one end of the member in which the flow path is formed is covered with a jacket through which water flows is employed is illustrated. Can do.
 定温熱交換部511にて用いる温度調節用の水は、NG液化設備の工場内で用いられている一般的な工業用水を用いることができる。このとき、工業用水ヘッダーの圧力を利用して必要量の工業用水を供給することが可能な場合には、定温熱交換部511へ工業用水を供給するための独自のポンプ(動力機)は設けなくてもよい。なお、必要に応じて、定温熱交換部511に工業用水を供給する小型のポンプを設ける実施形態を否定するものではない。また、季節変化などに起因する長期的な周期の温度変化が発生した場合でも、第1のスタック51の一端部の温度を所定の温度に保つことが可能なように、工業用水の供給流量を増減する流量調節弁などを設けてもよい。 The temperature-adjusting water used in the constant temperature heat exchanger 511 can be general industrial water used in the factory of the NG liquefaction facility. At this time, when the required amount of industrial water can be supplied using the pressure of the industrial water header, a unique pump (power machine) for supplying industrial water to the constant temperature heat exchanger 511 is not provided. May be. In addition, the embodiment which provides the small pump which supplies industrial water to the constant temperature heat exchange part 511 as needed is not denied. In addition, even when a long-term periodic temperature change due to a seasonal change or the like occurs, the supply flow rate of industrial water is set so that the temperature at one end of the first stack 51 can be maintained at a predetermined temperature. You may provide the flow control valve etc. which increase / decrease.
 また、第1のスタック51の他端側には、排出流路4を流れる排ガスにより、当該他端側の温度を、前記定温熱交換部511によって一定温度に保たれた一端側の温度よりも高い温度に加熱する高温熱交換部512が設けられている。 Further, the other end side of the first stack 51 has an exhaust gas flowing through the discharge flow path 4 so that the temperature on the other end side is kept at a constant temperature by the constant temperature heat exchanger 511. A high temperature heat exchanging section 512 for heating to a high temperature is provided.
 高温熱交換部512の構成としては、シェルアンドチューブ構造の熱交換器を用いる場合を例示することができる。詳細には、排出流路4の本体によって、排ガスの流れ方向の上流側及び下流側から挟まれる位置に、高温熱交換部512の本体を成す筐体部(シェル)を設け、前記排ガスの流れ方向と交差する向きに対向して配置された当該筐体部の一面を第1のスタック51に接続すると共に、他面を加熱側ループ管路501に接続する。そして、排ガスの流れ方向に沿って、前記上流側から下流側に向けて筐体部内を貫通するように排ガスが流れる熱交換用の多数本の細管(チューブ)を配置する態様を例示することができる。 As a configuration of the high-temperature heat exchange unit 512, a case where a heat exchanger having a shell and tube structure is used can be exemplified. Specifically, a casing (shell) that forms the main body of the high-temperature heat exchange unit 512 is provided at a position sandwiched by the main body of the discharge flow channel 4 from the upstream side and the downstream side in the flow direction of the exhaust gas. One surface of the casing portion arranged to face the direction intersecting the direction is connected to the first stack 51, and the other surface is connected to the heating-side loop conduit 501. And, an example of disposing a large number of heat exchange thin tubes (tubes) through which exhaust gas flows so as to penetrate the inside of the housing portion from the upstream side toward the downstream side along the flow direction of the exhaust gas is illustrated. it can.
 冷却側ループ管路502は、加熱側ループ管路501と同様に、一辺が数十センチメートル~数メートル程度の角環状のループにより構成され、その一辺には第2のスタック52が介設されている。第2のスタック52は、第1のスタック51とほぼ同様の構成を備えるので詳細な説明を省略するが、複数の細管を束ねた構造やハニカム構造のものを用いることができる。 The cooling side loop pipe line 502 is constituted by a rectangular loop having a side of about several tens of centimeters to several meters, like the heating side loop pipe line 501, and a second stack 52 is interposed on one side. ing. Since the second stack 52 has substantially the same configuration as the first stack 51, detailed description thereof is omitted, but a structure in which a plurality of thin tubes are bundled or a honeycomb structure can be used.
 第2のスタック52の一端側には、温度調節用の流体、工業用水などの定温の水との熱交換により、当該第2のスタック52の一端部を例えば4~20℃の範囲内の所定の温度に保つ定温熱交換部521が設けられている。定温熱交換部521の構成や、工業用水の供給機構については、加熱側ループ管路501側の定温熱交換部511の例と同様なので、再度の説明を省略する。 At one end of the second stack 52, one end of the second stack 52 is placed at a predetermined temperature within a range of, for example, 4 to 20 ° C. by heat exchange with a constant temperature water such as a temperature adjusting fluid or industrial water. A constant temperature heat exchanging section 521 that keeps the temperature is provided. The configuration of the constant temperature heat exchange unit 521 and the industrial water supply mechanism are the same as the example of the constant temperature heat exchange unit 511 on the heating side loop pipe line 501 side, and thus the description thereof is omitted.
 第2のスタック52の他端側には、当該他端部に形成される低温部との熱交換により、吸気部3に取り込まれた空気を冷却する低温熱交換部522が設けられている。 
 低温熱交換部522の構成例としては、例えば吸気部3を構成する吸気ダクト302の入口部に、高温熱交換部512と同様にシェルアンドチューブ構造の熱交換器を設ける例を挙げることができる。この例では、低温熱交換部522のシェルを成す筐体部が第2のスタック52の低温部に位置するように吸気ダクト302内に配置され、吸気ダクト302内の空気の流れ方向に沿って筐体部内を貫通する熱交換用の多数本の細管(チューブ)と設けて、細管内を流れる空気を冷却する。
On the other end side of the second stack 52, a low temperature heat exchanging section 522 that cools the air taken into the intake section 3 by heat exchange with the low temperature section formed at the other end section is provided.
As an example of the configuration of the low-temperature heat exchange unit 522, for example, a shell-and-tube heat exchanger similar to the high-temperature heat exchange unit 512 may be provided at the inlet of the intake duct 302 that configures the intake unit 3. . In this example, the casing part forming the shell of the low-temperature heat exchange part 522 is arranged in the intake duct 302 so as to be located in the low-temperature part of the second stack 52, and along the air flow direction in the intake duct 302. A large number of thin tubes (tubes) for heat exchange penetrating the inside of the housing are provided to cool the air flowing in the narrow tubes.
 連結管路503は、排出流路4側に設けられた加熱側ループ管路501と、吸気部3側に設けられた冷却側ループ管路502とを接続し、第1のスタック51にて発生した振動を冷却側ループ管路502へ伝搬させる。 The connection pipe line 503 connects the heating side loop pipe line 501 provided on the discharge flow path 4 side and the cooling side loop pipe line 502 provided on the intake section 3 side, and is generated in the first stack 51. The transmitted vibration is propagated to the cooling side loop pipe line 502.
 上述の構成を備えた熱音響機関5において、ガスタービン2が稼働し、タービン22から排出流路4へ高温の排ガスが排気されると、定温熱交換部511により定温に保たれた第1のスタック51の一端側と、高温熱交換部512により加熱された第1のスタック51の他端側との間に温度差が生じる。このとき第1のスタック51内の作動ガスには、熱音響現象により振動が発生し、この振動が第1のスタック51の他端側から加熱側ループ管路501内に封入された作動ガスへと伝搬する。 In the thermoacoustic engine 5 having the above-described configuration, when the gas turbine 2 is operated and high-temperature exhaust gas is exhausted from the turbine 22 to the discharge passage 4, the first temperature maintained at a constant temperature by the constant temperature heat exchange unit 511. A temperature difference is generated between one end side of the stack 51 and the other end side of the first stack 51 heated by the high temperature heat exchange unit 512. At this time, vibration is generated in the working gas in the first stack 51 due to a thermoacoustic phenomenon, and this vibration is transferred from the other end of the first stack 51 to the working gas sealed in the heating-side loop conduit 501. And propagate.
 伝搬する振動の一部は、加熱側ループ管路501内を循環して振動を発生させるエネルギーを増幅させる。また、当該振動の一部は、連結管路503を介して冷却側ループ管路502側へ伝搬する。冷却側ループ管路502に導入された振動は、定温熱交換部521により定温に保たれた第2のスタック52の一端側に導入される、第2のスタック52を構成する流路内では、前記振動の伝搬に伴って作動ガスの放熱と収縮を繰り返し、次第に温度が低下して、低温部が形成される。この低温部に低温熱交換部522を設けることにより、吸気部3に取り込まれた空気を冷却することができる。 A part of the propagating vibration circulates in the heating side loop pipe 501 and amplifies the energy that generates the vibration. Further, part of the vibration propagates to the cooling side loop conduit 502 side via the connection conduit 503. The vibration introduced into the cooling side loop pipe line 502 is introduced into one end side of the second stack 52 maintained at a constant temperature by the constant temperature heat exchanger 521, and in the flow path constituting the second stack 52, As the vibration propagates, the heat release and contraction of the working gas are repeated, and the temperature gradually decreases to form a low temperature portion. By providing the low temperature heat exchange part 522 in this low temperature part, the air taken in the intake part 3 can be cooled.
 吸気部3に取り込まれた空気が低温熱交換部522にて冷却されることにより、ガスタービン2の稼働効率(例えば、燃料ガスの単位消費量あたりの出力)を向上させることができる。 
 低温熱交換部522を通過した振動は、連結管路503側から伝搬した振動と合流し、冷却側ループ管路502内を循環して再び第2のスタック52に導入される。
When the air taken into the intake section 3 is cooled by the low-temperature heat exchange section 522, the operation efficiency of the gas turbine 2 (for example, output per unit consumption amount of fuel gas) can be improved.
The vibration that has passed through the low-temperature heat exchanging section 522 merges with the vibration propagated from the connection pipe line 503 side, circulates in the cooling-side loop pipe line 502, and is introduced again into the second stack 52.
 本実施の形態に係る吸気排気装置によれば以下の効果がある。基本構成として動力機の設置を必須とせず、構成が簡素な熱音響機関5を利用してガスタービン2の排熱回収、及び吸気冷却を行うので、低コストでメンテナンス性の良好な排熱回収/吸気冷却機構を構成することができる。 The intake / exhaust device according to the present embodiment has the following effects. As a basic configuration, it is not necessary to install a power machine, and the exhaust heat recovery of the gas turbine 2 and the intake air cooling are performed by using the thermoacoustic engine 5 with a simple configuration. An intake air cooling mechanism can be configured.
 ここで図3には、排出流路4に高温熱交換部512を直接組み込んで排熱の回収を行い、また吸気部3に低温熱交換部522を直接組み込んで空気の冷却を行う例を示した。
 但し、高温熱交換部512にて第1のスタック51の他端側を加熱する手法や、第2のスタック52の他端側に形成された低温部を用いて吸気部3に取り込まれた空気を冷却する手法は、図3に例示した直接方式の熱交換に限定されない。
Here, FIG. 3 shows an example in which the high-temperature heat exchanging part 512 is directly incorporated in the exhaust passage 4 to recover exhaust heat, and the low-temperature heat exchanging part 522 is directly incorporated in the intake part 3 to cool the air. It was.
However, the air taken into the intake section 3 using the method of heating the other end side of the first stack 51 in the high temperature heat exchanging section 512 or the low temperature section formed on the other end side of the second stack 52. The method of cooling is not limited to the direct heat exchange illustrated in FIG.
 例えば図4には、排出流路4に設けた熱媒加熱部41に熱媒を通流させ、温度上昇した熱媒を、熱媒流路411を介して高温熱交換部512に供給することにより、第1のスタック51の他端側を加熱する、間接方式の加熱を採用した熱音響機関5aの例を示している。熱媒としては、蒸気やホットオイルなどが用いられる。 For example, in FIG. 4, the heating medium is passed through the heating medium heating unit 41 provided in the discharge channel 4, and the heating medium whose temperature has been increased is supplied to the high temperature heat exchanging unit 512 through the heating medium channel 411. The example of the thermoacoustic engine 5a which employ | adopted the indirect system heating which heats the other end side of the 1st stack 51 is shown. Steam, hot oil, or the like is used as the heat medium.
 さらに図4に示す熱音響機関5aは、低温熱交換部522に冷媒を通流させ、温度低下した冷媒を、吸気部3に設けられた空気冷却部31へと、冷媒流路311を介して供給することにより空気の冷却を行う、間接方式の冷却を採用した例を示している。熱媒としては、工業用水などが用いられる。 
 また、図3、4に示したように、排出流路4からの排熱回収と、吸気部3に取り込んだ空気の冷却とは、直接方式、または間接方式に揃えることも必須ではなく、高温熱交換部512、定温熱交換部521のいずれか一方を直接方式、他方を間接方式としてもよい。
Further, the thermoacoustic engine 5a shown in FIG. 4 causes the refrigerant to flow through the low-temperature heat exchanging unit 522, and the refrigerant whose temperature has decreased is supplied to the air cooling unit 31 provided in the intake unit 3 via the refrigerant channel 311. The example which employ | adopted indirect system cooling which cools air by supplying is shown. As the heat medium, industrial water or the like is used.
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, it is not essential that the exhaust heat recovery from the exhaust flow path 4 and the cooling of the air taken into the intake section 3 be a direct method or an indirect method. One of the heat exchange unit 512 and the constant temperature heat exchange unit 521 may be a direct method, and the other may be an indirect method.
 次に図5、6を用い、ガスタービン2の負荷に応じ、図3に示す高温熱交換部512や図4に示す熱媒加熱部41をオンライン状態として、熱音響機関5、5aを利用した吸気冷却を行う状態と、高温熱交換部512や熱媒加熱部41をオフライン状態として吸気冷却を停止する状態とを切り替える実施形態について説明する。 Next, using FIGS. 5 and 6, the thermoacoustic engines 5 and 5 a are used with the high-temperature heat exchange unit 512 shown in FIG. 3 and the heating medium heating unit 41 shown in FIG. An embodiment in which the state in which intake air cooling is performed and the state in which the high temperature heat exchange unit 512 and the heat medium heating unit 41 are brought into an offline state and the intake air cooling is stopped will be described.
 ガスタービン2は、定格出力で稼働している場合に最も稼働効率が高くなるように設計されている。このため、NG液化設備におけるNGの処理量の低下などの理由で、冷媒圧縮機10の負荷が低下すると、冷媒圧縮機10の負荷低下に合わせてガスタービン2の出力が低下し(ターンダウン運転ともいう)、効率的な稼働を実現できない。
 この状態において、熱音響機関5、5aを用いて吸気部3から取り込まれる空気を冷却すると、ガスタービン2の出力をさらに低下させ、稼働効率を悪化させることとなってしまう。
The gas turbine 2 is designed to have the highest operating efficiency when operating at the rated output. For this reason, when the load of the refrigerant compressor 10 decreases due to a decrease in the amount of NG processing in the NG liquefaction facility, the output of the gas turbine 2 decreases in accordance with the load decrease of the refrigerant compressor 10 (turn-down operation). Also, efficient operation cannot be realized.
In this state, if the air taken in from the intake section 3 is cooled using the thermoacoustic engines 5 and 5a, the output of the gas turbine 2 is further reduced, and the operation efficiency is deteriorated.
 そこで図5、6に示す吸気排気装置は、高温熱交換部512(または熱媒加熱部41。以下、図5、6の説明において同じ。)の上流側の位置にて排出流路4から分岐し、ガスタービン2(タービン22)から排気された排気ガスを、高温熱交換部512を通過させずに外部へと排出するためのバイパス流路(第2の排出流路)4aを備えている。 Therefore, the intake / exhaust device shown in FIGS. 5 and 6 branches from the discharge flow path 4 at a position upstream of the high-temperature heat exchanging section 512 (or the heat medium heating section 41; hereinafter the same in the description of FIGS. The exhaust gas exhausted from the gas turbine 2 (turbine 22) is provided with a bypass flow path (second discharge flow path) 4a for discharging the exhaust gas to the outside without passing through the high-temperature heat exchange section 512. .
 排出流路4には、高温熱交換部512側への排ガスの流れを停止し、例えばギロチンダンパにより構成される熱音響機関側ダンパ42と、バイパス流路4a側にガスを流す際に開かれ、例えば折り畳み式のダンパにより構成されるバイパス流路側ダンパ43とを備えている。熱音響機関側ダンパ42、バイパス流路側ダンパ43は不図示の駆動機構を備え、例えばNG液化設備全体を制御するDCS(Distributed Control System、分散型制御システム)などによって構成される制御部6かららの制御信号に基づいて自動的に開閉動作が実行される。熱音響機関側ダンパ42、バイパス流路側ダンパ43は、ガスタービン2から排気された排ガスの排出先を、既述の排出流路4、バイパス流路4a間で切り替える切替機構を構成している。 The exhaust passage 4 is opened when the flow of exhaust gas to the high-temperature heat exchanging section 512 side is stopped and gas is caused to flow to the thermoacoustic engine side damper 42 constituted by, for example, a guillotine damper and the bypass passage 4a side. For example, a bypass flow path side damper 43 configured by a foldable damper is provided. The thermoacoustic engine side damper 42 and the bypass flow path side damper 43 are provided with a drive mechanism (not shown), for example, from the control unit 6 constituted by a DCS (Distributed Control System) for controlling the entire NG liquefaction facility. The opening / closing operation is automatically executed based on the control signal. The thermoacoustic engine side damper 42 and the bypass flow path side damper 43 constitute a switching mechanism for switching the discharge destination of the exhaust gas exhausted from the gas turbine 2 between the discharge flow path 4 and the bypass flow path 4a described above.
 さらに制御部6は、ガスタービン2の出力を検出し、ガスタービン2の出力が、定格出力の50%以上、100%未満、より好適には50%以上、98%以下の予め設定された出力(「吸気冷却出力」という)以上である場合には排ガスの排気先を排出流路4とし、熱音響機関5、5aを作動させる制御を行う。 Furthermore, the control unit 6 detects the output of the gas turbine 2, and the output of the gas turbine 2 is a preset output that is 50% or more and less than 100% of the rated output, more preferably 50% or more and 98% or less. In the case of the above (referred to as “intake cooling output”), the exhaust gas exhaust destination is used as the exhaust flow path 4 and control is performed to operate the thermoacoustic engines 5 and 5a.
 一方、ガスタービン2の出力が前記吸気冷却出力よりも小さいターンダウン運転の状態の場合には、排ガスの排気先をバイパス流路4aに切り替える制御を行う。この結果、熱音響機関5、5aが作動を停止し、空気圧縮機21に供給される空気の温度が上昇することにより、ガスタービン2の稼働効率を向上させ、燃焼ガスの消費量を低減することなどができる。 
 また、頻繁な切替動作の発生を抑制するため、熱音響機関5a側に切り替えられた排ガスを熱音響機関5に戻す際には、吸気冷却出力に所定のオフセット値を加算し、ガスタービン2の出力がオフセットを加算した吸気冷却出力を上回った場合に、切替機構を作動させてもよい。
On the other hand, when the output of the gas turbine 2 is in a turn-down operation state where the output of the gas turbine 2 is smaller than the intake cooling output, control is performed to switch the exhaust gas exhaust destination to the bypass flow path 4a. As a result, the operation of the thermoacoustic engines 5 and 5a is stopped, and the temperature of the air supplied to the air compressor 21 rises, thereby improving the operating efficiency of the gas turbine 2 and reducing the consumption of combustion gas. You can do that.
Further, when the exhaust gas switched to the thermoacoustic engine 5a side is returned to the thermoacoustic engine 5 in order to suppress frequent switching operation, a predetermined offset value is added to the intake air cooling output, and the gas turbine 2 The switching mechanism may be activated when the output exceeds the intake air cooling output with the offset added.
 なお、図5、6に示す実施形態では、制御部6からの制御信号に基づき、排ガスの排気先を排出流路4、バイパス流路4a間で自動的に切り替える例を説明したが、切替機構の自動制御は必須の要件ではない。例えばガスタービン2の出力が吸気冷却出力以下の状態で安定した場合に、オペレーターが手動で熱音響機関側ダンパ42、バイパス流路側ダンパ43を操作し、排出流路4、バイパス流路4aの切り替えを行ってもよい。 In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the example in which the exhaust gas exhaust destination is automatically switched between the exhaust flow path 4 and the bypass flow path 4a based on the control signal from the control unit 6 has been described. Automatic control is not an essential requirement. For example, when the output of the gas turbine 2 is stabilized in a state where the output is equal to or lower than the intake cooling output, the operator manually operates the thermoacoustic engine side damper 42 and the bypass flow path side damper 43 to switch between the discharge flow path 4 and the bypass flow path 4a. May be performed.
 次いで、図7、8を参照しながら、熱音響機関5とWHRU46との間で排ガスの流量を振り分ける実施形態について説明する。 
 図7に示す吸気排気装置は、高温熱交換部512の上流側の位置にて排出流路4(第1の排出流路)から分岐した排熱回収流路(第2の排出流路)4bを備える。この排熱回収流路4bには、ガスタービン2(タービン22)から排気された排気ガスの排熱を利用して、熱流体であるホットオイルの加熱を行うWHRU(排熱回収部)46が設けられている。
Next, an embodiment in which the flow rate of the exhaust gas is distributed between the thermoacoustic engine 5 and the WHRU 46 will be described with reference to FIGS.
The intake / exhaust device shown in FIG. 7 has an exhaust heat recovery flow path (second discharge flow path) 4b branched from the discharge flow path 4 (first discharge flow path) at a position upstream of the high temperature heat exchanging section 512. Is provided. In this exhaust heat recovery flow path 4b, there is a WHRU (exhaust heat recovery unit) 46 that heats hot oil, which is a thermal fluid, using exhaust heat of exhaust gas exhausted from the gas turbine 2 (turbine 22). Is provided.
 また、排出流路4の高温熱交換部512の下流側の位置には、排出流路4側に流れる排ガスの流量を調節する熱音響機関側流量調節ダンパ44が設けられている。他方、排熱回収流路4bのバイパス流路側ダンパ43の下流側の位置には、排熱回収流路4b側に流れる排ガスの流量を調節するWHRU側流量調節ダンパ45が設けられている。 In addition, a thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 that adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing to the discharge flow channel 4 side is provided at a position downstream of the high temperature heat exchanging part 512 of the discharge flow channel 4. On the other hand, a WHRU side flow rate adjustment damper 45 that adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing to the exhaust heat recovery channel 4b side is provided at a position downstream of the bypass channel side damper 43 of the exhaust heat recovery channel 4b.
 さらに、WHRU46から流出した加熱後のホットオイルが流れる流路(熱流体流路)には、ホットオイルの温度を測定する熱流体温度測定部であるホットオイル温度計461が設けられている。また、吸気部3には、外部から取り込まれ、低温熱交換部522にて冷却された後の空気の温度を測定する吸気温度測定部である吸気温度計32が設けられている。 Furthermore, a hot oil thermometer 461 which is a thermal fluid temperature measuring unit for measuring the temperature of the hot oil is provided in a flow path (thermal fluid flow path) through which the heated hot oil flowing out from the WHRU 46 flows. Further, the intake section 3 is provided with an intake thermometer 32 that is an intake temperature measuring section that measures the temperature of air taken from outside and cooled by the low-temperature heat exchange section 522.
 本実施形態において、熱音響機関側流量調節ダンパ44、WHRU側流量調節ダンパ45は、ホットオイル温度計461にて測定した加熱後のホットオイルの温度、及び吸気温度計32にて測定した冷却後の空気の温度(吸気温度)に応じて出力される制御部6からの制御信号に基づいて開閉動作(排出流路4及び排熱回収流路4bへ流れる排ガスの流量調節動作)が実行される。 In the present embodiment, the thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 and the WHRU side flow rate adjustment damper 45 are the hot oil temperature after heating measured by the hot oil thermometer 461, and after cooling measured by the intake air thermometer 32. The opening / closing operation (the flow rate adjusting operation of the exhaust gas flowing to the exhaust flow path 4 and the exhaust heat recovery flow path 4b) is executed based on a control signal from the control unit 6 that is output according to the air temperature (intake air temperature). .
 ここでWHRU46にて加熱されるホットオイルは、NG液化設備に設けられている各種の加熱機器にて利用されるところ、温度変動が少なく、所定の温度に安定的に加熱されていることが要求される。そこで、制御部6は、ホットオイル温度計461にて測定されたホットオイルの温度が予め設定された目標温度に近づくように熱音響機関側流量調節ダンパ44、WHRU側流量調節ダンパ45の開閉動作を実行する。 Here, the hot oil heated by the WHRU 46 is used in various heating devices provided in the NG liquefaction facility, and is required to be stably heated to a predetermined temperature with little temperature fluctuation. Is done. Therefore, the control unit 6 opens and closes the thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 and the WHRU side flow rate adjustment damper 45 so that the hot oil temperature measured by the hot oil thermometer 461 approaches a preset target temperature. Execute.
 また、吸気部3に取り込まれ、低温熱交換部522にて冷却された空気の温度は、熱音響機関側流量調節ダンパ44、WHRU側流量調節ダンパ45の開閉動作の影響を受けて変化するばかりでなく、外気温度に応じても変化する。このとき、ガスタービン2の空気圧縮機21に供給される空気の温度が過剰に低下すると、機器の損傷を引き起こす要因ともなる。例えば、空気圧縮機21の入口側に設けられているインレットガイドベーン(不図示)における水分の氷結発生防止の観点からは、インレットガイドベーンに供給される空気の温度は例えば8℃以上であることが要求されている。 Further, the temperature of the air taken into the intake section 3 and cooled by the low-temperature heat exchange section 522 only changes depending on the opening / closing operation of the thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 and the WHRU side flow rate adjustment damper 45. Not only will it change according to the outside air temperature. At this time, if the temperature of the air supplied to the air compressor 21 of the gas turbine 2 is excessively lowered, it may cause damage to the equipment. For example, from the viewpoint of preventing moisture freezing in an inlet guide vane (not shown) provided on the inlet side of the air compressor 21, the temperature of the air supplied to the inlet guide vane is, for example, 8 ° C. or higher. Is required.
 制御部6は、このような機器保護の観点で、吸気温度計32にて測定された冷却後の空気の温度が、予め設定された下限温度(例えば機器制約の温度に所定のマージンを加算した温度)を下回った場合に、当該冷却後の空気の温度が下限温度以上となるように熱音響機関側流量調節ダンパ44、WHRU側流量調節ダンパ45の開閉動作を実行する。 
 以下、図8を参照しながら制御部6による排出流路4、排熱回収流路4bへの排ガスの流量の調節動作について説明する。
From the viewpoint of device protection, the control unit 6 adds a predetermined margin to the preset lower limit temperature (for example, the temperature of the device constraint) as the temperature of the air after cooling measured by the intake thermometer 32. When the temperature falls below the temperature, the thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 and the WHRU side flow rate adjustment damper 45 are opened and closed so that the temperature of the cooled air becomes equal to or higher than the lower limit temperature.
Hereinafter, the operation of adjusting the flow rate of the exhaust gas to the exhaust passage 4 and the exhaust heat recovery passage 4b by the control unit 6 will be described with reference to FIG.
 始めに、ガスタービン2が稼働し、熱音響機関側流量調節ダンパ44及びWHRU側流量調節ダンパ45が各々、所定の開度に調節され、排出流路4及び排熱回収流路4bに排ガスが所定流量ずつ振り分けられた状態となっているとする(スタート)。 
 制御部6は、吸気温度計32から取得した吸気温度が下限温度以上であるか否かの判断を行う(ステップS101)。
First, the gas turbine 2 is operated, the thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 and the WHRU side flow rate adjustment damper 45 are each adjusted to a predetermined opening degree, and the exhaust gas is discharged into the exhaust passage 4 and the exhaust heat recovery passage 4b. It is assumed that a predetermined flow rate is allocated (start).
The controller 6 determines whether or not the intake air temperature acquired from the intake thermometer 32 is equal to or higher than the lower limit temperature (step S101).
 吸気温度が下限温度以上となっている場合には(ステップS101;YES)、ホットオイル温度計461から取得したホットオイルの温度が、予め設定された目標温度の範囲(温度設定範囲)内であるか否かの判断を行う(ステップS102)。 
 ホットオイルの温度が温度設定範囲内である場合には(ステップS102;YES)、所定の時間間隔で吸気温度の確認(ステップS101)とホットオイルの温度の確認(ステップS102)とが繰り返される。
When the intake air temperature is equal to or higher than the lower limit temperature (step S101; YES), the hot oil temperature acquired from the hot oil thermometer 461 is within a preset target temperature range (temperature setting range). Is determined (step S102).
If the hot oil temperature is within the temperature setting range (step S102; YES), the intake air temperature confirmation (step S101) and the hot oil temperature confirmation (step S102) are repeated at predetermined time intervals.
 ホットオイルの温度が温度設定範囲から外れていた場合には(ステップS102;NO)、当該温度がホットオイルの上限値以上であるか、下限値以下であるかの確認を行う(ステップS103)。 When the temperature of the hot oil is out of the temperature setting range (step S102; NO), it is confirmed whether the temperature is equal to or higher than the upper limit value of the hot oil or lower than the lower limit value (step S103).
 ホットオイルの温度が上限値以上となっている場合には(ステップS103;YES)、WHRU側流量調節ダンパ45を所定量だけ閉じる方向に調節を行う。また、減少分の排ガスが排出流路4側に流れるように熱音響機関側流量調節ダンパ44を所定量だけ開く調節を行う(ステップS105)。 When the temperature of the hot oil is equal to or higher than the upper limit (step S103; YES), the WHRU side flow rate adjustment damper 45 is adjusted in a direction to close by a predetermined amount. Further, adjustment is performed to open the thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 by a predetermined amount so that the reduced amount of exhaust gas flows to the discharge flow path 4 side (step S105).
 この結果、WHRU46を通過する排ガスの流量が減少してホットオイルの温度が低下する。一方で、高温熱交換部512を通過する排ガスの流量が増加し、熱音響機関5の作用により、吸気温度が低下する。 
 しかる調節が行われた後、ステップS101以降の動作を繰り返す。
As a result, the flow rate of the exhaust gas passing through the WHRU 46 is reduced, and the temperature of the hot oil is lowered. On the other hand, the flow rate of the exhaust gas that passes through the high-temperature heat exchange unit 512 increases, and the intake air temperature decreases due to the action of the thermoacoustic engine 5.
After the appropriate adjustment is performed, the operations after step S101 are repeated.
 一方、ステップS103において、ホットオイルの温度が下限値以下となっている場合には(ステップS103;NO)、WHRU側流量調節ダンパ45を所定量だけ開く方向に調節を行う。また、増加分の排ガスが排出流路4側から振り替えられるように熱音響機関側流量調節ダンパ44を所定量だけ閉じる調節を行う(ステップS104)。 On the other hand, when the temperature of the hot oil is equal to or lower than the lower limit value in step S103 (step S103; NO), the WHRU side flow rate adjustment damper 45 is adjusted to open by a predetermined amount. Further, adjustment is performed to close the thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 by a predetermined amount so that the increased amount of exhaust gas is transferred from the discharge flow path 4 side (step S104).
 この結果、WHRU46を通過する排ガスの流量が増加してホットオイルの温度が上昇する。一方で、高温熱交換部512を通過する排ガスの流量が減少し、熱音響機関5を介して冷却される空気の温度(吸気温度)が上昇する。 
 しかる調節が行われた後、ステップS101以降の動作を繰り返す。
As a result, the flow rate of the exhaust gas that passes through the WHRU 46 increases and the temperature of the hot oil rises. On the other hand, the flow rate of the exhaust gas that passes through the high-temperature heat exchange unit 512 decreases, and the temperature of the air that is cooled via the thermoacoustic engine 5 (intake air temperature) increases.
After the appropriate adjustment is performed, the operations after step S101 are repeated.
 また、吸気温度計32から取得した吸気温度が下限温度未満となっている場合には(ステップS101;NO)、ホットオイルの温度が温度設定範囲内であるか否かに係らず、熱音響機関側流量調節ダンパ44を所定量だけ閉じる調節を行い、排出流路4に振り分けられる排ガスを減少させる(ステップS104)。この結果、高温熱交換部512を通過する排ガスの流量が減少するため、吸気温度が上昇する。また、排出流路4の減少分だけ排熱回収流路4b側に排ガスが流れるようにWHRU側流量調節ダンパ45を開く調節を行う(ステップS104)。 If the intake air temperature acquired from the intake thermometer 32 is less than the lower limit temperature (step S101; NO), the thermoacoustic engine is used regardless of whether the temperature of the hot oil is within the temperature setting range. Adjustment for closing the side flow rate adjustment damper 44 by a predetermined amount is performed to reduce exhaust gas distributed to the discharge flow path 4 (step S104). As a result, the flow rate of the exhaust gas that passes through the high-temperature heat exchanging section 512 decreases, and the intake air temperature increases. Further, adjustment is performed to open the WHRU side flow rate adjustment damper 45 so that the exhaust gas flows to the exhaust heat recovery passage 4b side by the reduction amount of the exhaust passage 4 (step S104).
 このように、吸気温度が下限温度未満となっている場合には、ホットオイル側の温度制御を目的とした排ガスの流量調節に優先して吸気温度を低下させることにより、機器を保護することができる。なおこの場合は、WHRU46を通過する排ガスの流量が増加してホットオイルの温度が上昇し、温度上限値を超えるおそれもある。そこで、WHRU46から流出したホットオイルの流路の下流側にトリムクーラーを設け、温度上限値を超えたホットオイルについては、トリムクーラーを稼働させて目標温度まで冷却してから各機器に供給してもよい。 Thus, when the intake air temperature is lower than the lower limit temperature, the equipment can be protected by lowering the intake air temperature in preference to the exhaust gas flow rate adjustment for the purpose of temperature control on the hot oil side. it can. In this case, the flow rate of the exhaust gas passing through the WHRU 46 increases, the temperature of the hot oil rises, and the temperature upper limit value may be exceeded. Therefore, a trim cooler is provided on the downstream side of the flow path of hot oil flowing out from the WHRU 46. For hot oil that exceeds the upper temperature limit, the trim cooler is operated and cooled to the target temperature before being supplied to each device. Also good.
 図7、8を用いて説明した実施形態は、排出流路4、吸気部3に、各々、高温熱交換部512、低温熱交換部522を直接組み込んだ直接方式の加熱、冷却を行う熱音響機関5への適用に限定さるものではない。例えば図4に示す間接方式の加熱、冷却を行う熱音響機関5aについても当該技術は適用することができる。 The embodiment described with reference to FIGS. 7 and 8 is a thermoacoustic that performs direct heating and cooling in which a high-temperature heat exchanging unit 512 and a low-temperature heat exchanging unit 522 are directly incorporated in the discharge flow path 4 and the intake portion 3, respectively. The application to the engine 5 is not limited. For example, the technique can also be applied to the thermoacoustic engine 5a that performs indirect heating and cooling shown in FIG.
 また、図8を用いて説明した例では、熱音響機関側流量調節ダンパ44、WHRU側流量調節ダンパ45の頻繁な開閉動作の発生を避けるため、ホットオイルの温度の目標温度の範囲設定を行った例を示した。但し、ホットオイルの温度調節の手法はこの例に限定されるものではなく、例えば目標温度の値に近づくように、WHRU側流量調節ダンパ45の開閉を行うPID制御を行ってもよい。
 さらに、WHRU46にて発生させる熱流体はホットオイルに限定されるものではなく蒸気であってもよい。
Further, in the example described with reference to FIG. 8, in order to avoid frequent opening / closing operations of the thermoacoustic engine side flow rate adjustment damper 44 and the WHRU side flow rate adjustment damper 45, the target temperature range of the hot oil temperature is set. An example was given. However, the method for adjusting the temperature of the hot oil is not limited to this example. For example, PID control for opening and closing the WHRU side flow rate adjustment damper 45 may be performed so as to approach the target temperature value.
Furthermore, the thermal fluid generated by the WHRU 46 is not limited to hot oil but may be steam.
 この他、熱音響機関5、5aの構成については、図3、4に示した形状に限定されない。第1のスタック51における振動の発生、第2のスタック52における低温部の形成が可能であれば、加熱側ループ管路501や冷却側ループ管路502に替えて、直管路に第1のスタック51や第2のスタック52を設けてもよい。 In addition, the configuration of the thermoacoustic engines 5, 5a is not limited to the shape shown in FIGS. If generation of vibration in the first stack 51 and formation of a low temperature portion in the second stack 52 are possible, the first loop 51 is replaced with the first loop 51 instead of the heating loop loop 501 and the cooling loop 502. A stack 51 or a second stack 52 may be provided.
 そして、熱音響機関5、5aを用いて吸気冷却が行われるガスタービン2は、NG液化設備に設けられる場合に限定されない。例えば、NGに含まれるコンデンセートなどの成分を分離し、回収する天然ガス処理設備にて用いられる冷媒を冷却する冷媒圧縮機10を駆動するガスタービン2や、発電機を駆動するガスタービン2に対して、上述の吸気排気装置を設けてもよい。 And the gas turbine 2 in which the intake air cooling is performed using the thermoacoustic engines 5, 5a is not limited to the case where it is provided in the NG liquefaction facility. For example, with respect to the gas turbine 2 that drives the refrigerant compressor 10 that cools the refrigerant used in the natural gas processing facility that separates and recovers components such as condensate contained in NG, and the gas turbine 2 that drives the generator Thus, the above-described intake / exhaust device may be provided.
10    冷媒圧縮機
2     ガスタービン
21    空気圧縮機
22    タービン
3     吸気部
4     排出流路
501   加熱側ループ管路
502   冷却側ループ管路
503   連結管路
51    第1のスタック
511   定温熱交換部
512   高温熱交換部
52    第2のスタック
521   定温熱交換部
522   低温熱交換部
6     制御部

 
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Refrigerant compressor 2 Gas turbine 21 Air compressor 22 Turbine 3 Intake part 4 Discharge flow path 501 Heating side loop pipe line 502 Cooling side loop pipe line 503 Connection pipe line 51 1st stack 511 Constant temperature heat exchange part 512 High temperature heat exchange Unit 52 second stack 521 constant temperature heat exchange unit 522 low temperature heat exchange unit 6 control unit

Claims (12)

  1.  ガスタービンから排気される排ガスを利用して、前記ガスタービンに設けられた空気圧縮機へ供給される空気を冷却する吸気排気装置であって、
     外部の空気を取り込んで前記空気圧縮機へ供給するための吸気部と、
     前記ガスタービンから排気される排ガスを排出するための排出流路と、
     作動ガスが封入された管路に、前記管路よりも細い複数の流路の集合体であるスタックであって、その一端側よりも他端側を高い温度に加熱することにより、前記差動ガスに振動を発生させるための第1のスタックと、前記第1のスタック発生した振動の伝搬方向の下流側に設けられ、当該振動の伝搬方向に沿って、その一端側よりも他端側の温度が低い低温部を形成するための第2のスタックとが設けられた熱音響機関と、を備え、
     前記第1のスタックの他端側は、前記排出流路を流れる排ガスを利用して加熱され、前記吸気部に取り込まれた空気は、前記第2のスタックの他端側の低温部を利用して冷却されることを特徴とする吸気排気装置。
    An intake exhaust system that cools air supplied to an air compressor provided in the gas turbine using exhaust gas exhausted from a gas turbine,
    An intake section for taking in external air and supplying it to the air compressor;
    An exhaust passage for exhausting exhaust gas exhausted from the gas turbine;
    A stack that is an assembly of a plurality of flow paths that are narrower than the pipe line, and the other end side is heated to a higher temperature than the one end side in the pipe line in which the working gas is sealed. A first stack for generating a vibration in the gas, and provided on the downstream side in the propagation direction of the vibration generated in the first stack, along the propagation direction of the vibration. A thermoacoustic engine provided with a second stack for forming a low temperature part having a low temperature,
    The other end side of the first stack is heated using the exhaust gas flowing through the discharge flow path, and the air taken into the intake portion uses the low temperature part on the other end side of the second stack. Intake and exhaust system, which is cooled by cooling.
  2.  前記第1のスタックの他端側には、前記排出流路を流れる排ガスと、前記管路内の作動ガスとの熱交換を行うための高温熱交換部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の吸気排気装置。 The other end side of the first stack is provided with a high-temperature heat exchanging section for exchanging heat between the exhaust gas flowing through the discharge passage and the working gas in the pipe. The intake / exhaust device according to claim 1.
  3.  前記第2のスタックの他端側には、前記吸気部に取り込まれた空気と、前記低温部との熱交換を行うための低温熱交換部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の吸気排気装置。 The low-temperature heat exchange part for performing heat exchange between the air taken into the intake part and the low-temperature part is provided on the other end side of the second stack. Intake and exhaust system as described in 1.
  4.  前記排出流路には、前記排ガスとの熱交換により熱媒を加熱するための熱媒加熱部が設けられ、前記第1のスタックの他端側には、前記熱媒加熱部にて加熱された熱媒と、前記管路内の作動ガスとの熱交換を行うための高温熱交換部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の吸気排気装置。 The exhaust passage is provided with a heating medium heating unit for heating the heating medium by heat exchange with the exhaust gas, and the other end side of the first stack is heated by the heating medium heating unit. The intake / exhaust device according to claim 1, further comprising a high-temperature heat exchanging section for exchanging heat between the heat medium and the working gas in the pipe.
  5.  前記第2のスタックの他端側には、前記低温部との熱交換により冷媒を冷却するための低温熱交換部が設けられ、前記吸気部には、前記低温熱交換部にて冷却された冷媒との熱交換により、当該吸気部に取り込まれた空気を冷却する空気冷却部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の吸気排気装置。 The other end of the second stack is provided with a low temperature heat exchange part for cooling the refrigerant by heat exchange with the low temperature part, and the intake part is cooled by the low temperature heat exchange part. The intake / exhaust device according to claim 1, further comprising an air cooling unit that cools the air taken into the intake unit by heat exchange with the refrigerant.
  6.  前記排ガスを利用した前記第1のスタックの他端側の加熱に係る前記排出流路である第1の排出流路と、
     前記第1のスタックの他端側の加熱を行わずに前記排ガスを排出するための第2の排出流路と、
     前記ガスタービンから排気される排ガスの排出先を、前記第1の排出流路と第2の排出流路との間で切り替える切替機構と、を備え、
     前記切替機構は、前記ガスタービンの出力が、予め設定された吸気冷却出力以上である場合には前記排ガスの排気先を第1の排出流路とし、前記ガスタービンの出力が前記吸気冷却出力よりも小さい場合には、前記排ガスの排出先を第2の排出流路とするように、排出流路の切り替えを行うことを特徴とする請求項1に記載の吸気排気装置。
    A first discharge flow path that is the discharge flow path related to the heating of the other end side of the first stack using the exhaust gas;
    A second discharge flow path for discharging the exhaust gas without heating the other end of the first stack;
    A switching mechanism for switching a destination of exhaust gas exhausted from the gas turbine between the first discharge channel and the second discharge channel,
    When the output of the gas turbine is greater than or equal to a preset intake air cooling output, the switching mechanism uses the exhaust gas exhaust destination as a first exhaust passage, and the output of the gas turbine is greater than the intake air cooling output. 2. The intake / exhaust device according to claim 1, wherein the exhaust flow path is switched so that the exhaust gas is discharged to the second discharge flow path when the exhaust gas is discharged.
  7.  前記吸気冷却出力は、前記ガスタービンの定格出力の50%以上、100%未満の範囲内の値に設定されていることを特徴とする請求項6に記載の吸気排気装置。 The intake / exhaust device according to claim 6, wherein the intake cooling output is set to a value within a range of 50% or more and less than 100% of a rated output of the gas turbine.
  8.  前記排ガスを利用した前記第1のスタックの他端側の加熱に係る前記排出流路である第1の排出流路と、
     前記第1のスタックの他端側を加熱するための位置よりも上流側にて前記第1の排出流路から分岐し、前記排ガスにより熱流体を加熱するための排熱回収部が設けられた第2の排出流路と、
     前記ガスタービンから排気された排ガスを、前記第1の排出流路と第2の排出流路とに振り分ける流量調節を行う流量調節機構と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の吸気排気装置。
    A first discharge flow path that is the discharge flow path related to the heating of the other end side of the first stack using the exhaust gas;
    An exhaust heat recovery unit for branching from the first exhaust flow path upstream from a position for heating the other end side of the first stack and heating the thermal fluid by the exhaust gas is provided. A second discharge channel;
    The flow rate adjustment mechanism which performs flow rate adjustment which distributes the exhaust gas exhausted from the gas turbine to the 1st discharge channel and the 2nd discharge channel, The above-mentioned is provided. Intake and exhaust system.
  9.  前記排熱回収部から流出した加熱後の熱流体が流れる熱流体流路と、
     前記熱流体流路を流れる熱流体の温度を測定する熱流体温度測定部と、を備え、
     前記流量調節機構は、前記熱流体温度測定部にて測定された熱流体の温度が、予め定めた目標温度に近づくように、前記ガスタービンから排気された排ガスの一部を前記第2の排出流路へ流す流量調節を行い、残りの排ガスを前記第1の排出流路へ振り分けることを特徴とする請求項8に記載の吸気排気装置。
    A thermal fluid passage through which the heated thermal fluid flowing out of the exhaust heat recovery section flows,
    A thermal fluid temperature measurement unit that measures the temperature of the thermal fluid flowing through the thermal fluid flow path,
    The flow rate adjusting mechanism is configured to discharge a part of the exhaust gas exhausted from the gas turbine so that the temperature of the thermal fluid measured by the thermal fluid temperature measurement unit approaches a predetermined target temperature. The intake / exhaust device according to claim 8, wherein the flow rate of the exhaust gas flowing through the flow path is adjusted, and the remaining exhaust gas is distributed to the first discharge flow path.
  10.  前記吸気部に取り込まれ、前記低温部を利用して冷却された空気の温度を測定する吸気温度測定部を備え、
     前記流量調節機構は、前記吸気温度測定部にて測定された冷却後の空気の温度が、予め設定された下限温度を下回った場合には、前記冷却後の空気の温度が前記下限温度以上となるように前記第1の排出流路に振り分けられる排ガスを減少させ、前記排ガスを前記第2の排出流路側へ流す排ガスの流量を、前記第1の排出流路の減少分だけ増加させることを特徴とする請求項8に記載の吸気排気装置。
    An intake air temperature measurement unit that measures the temperature of the air taken into the intake unit and cooled by using the low temperature part;
    When the temperature of the cooled air measured by the intake air temperature measurement unit is lower than a preset lower limit temperature, the air flow adjusting mechanism has a temperature of the cooled air that is equal to or higher than the lower limit temperature. The exhaust gas distributed to the first discharge flow path is reduced so that the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas to the second discharge flow path side is increased by the decrease of the first discharge flow path. The intake / exhaust device according to claim 8.
  11.  前記ガスタービンは、天然ガスの液化、または天然ガス中の成分の分離・回収を行う天然ガス処理設備に設けられ、天然ガスを冷却する天然ガス処理用の冷媒を圧縮する冷媒圧縮機を駆動するためのものであることを特徴とする請求項1に記載の吸気排気装置。 The gas turbine is provided in a natural gas processing facility for liquefying natural gas or separating / recovering components in natural gas, and drives a refrigerant compressor that compresses a natural gas processing refrigerant for cooling the natural gas. The intake / exhaust device according to claim 1, wherein
  12.  天然ガスの液化、または天然ガス中の成分の分離・回収を行う天然ガス処理設備において、
     天然ガスを冷却する天然ガス処理用の冷媒を圧縮する冷媒圧縮機と、
     前記冷媒圧縮機を駆動するガスタービンと、
     請求項1ないし11のいずれか一つに記載の吸気排気装置と、を備えたことを特徴とする天然ガス処理設備。

     
    In natural gas processing facilities that liquefy natural gas or separate and recover components in natural gas,
    A refrigerant compressor for compressing a natural gas processing refrigerant for cooling the natural gas;
    A gas turbine for driving the refrigerant compressor;
    A natural gas processing facility comprising the intake / exhaust device according to any one of claims 1 to 11.

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