(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンと、燃料を作動流体に付加し、前記燃料に着火して、タービンを駆動するように膨張する燃焼ガスを生成するための燃焼器と、蒸気および圧縮を前記作動流体に導入するための蒸気排出器とを有し、
前記蒸気排出器および燃焼器は、燃料、前記作動流体、および蒸気の混合物が、連行および加速される、吸引チャンバと、前記混合物が着火される炉口と、圧力ゲイン燃焼のプロセスにおいて前記燃焼された混合物の圧力が増加する、前記タービンと連通する、分岐拡散器ノズルと、を有する、排出器燃焼器ユニットに組み込まれる、ガスタービンシステム。
【請求項２】
関連付けられる複数の排出器燃焼器ユニットとともに、前記タービンを駆動するための複数の燃焼段階をさらに含む、請求項１に記載のガスタービンシステム。
【請求項３】
前記燃焼段階の第１のものの排気は、前記燃焼段階の第２のものの上流に連結され、それにより、前記第２の燃焼段階の前記排出器燃焼器ユニットの前記作動流体は、前記第１の燃焼段階からの排気ガスを含み、各排出器燃焼器ユニットのための前記蒸気は、前記第２の燃焼器段階からの排熱から生成される、請求項２に記載のガスタービンシステム。
【請求項４】
作動流体の圧縮、および圧縮された作動流体および燃料の混合物に着火して、タービンを駆動させるように燃焼を使用する、ガスタービンを動作させる方法であって、
燃焼、蒸気注入、および着火は、排出器燃焼器ユニットにおいて実施され、前記蒸気、作動流体、および燃料は、連行および圧縮され、前記排出器燃焼器ユニットの炉口において着火されて、圧力ゲイン燃焼のプロセスにおいてより高い圧力に膨張し、次いで、前記タービンに進入し、それを駆動する、方法。
【請求項５】
前記燃焼は、各々が前記タービンを駆動するために使用される、複数の燃焼段階にわたって行われ、排出器燃焼器ユニットは、各燃焼段階とともに使用される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の燃焼段階の第１のものからの排気は、前記複数の燃焼段階の第２のもののために前記作動流体を提供する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
１つ以上の機械的圧縮器は、各排出器圧縮器ユニットの上流の前記作動流体を圧縮するために使用される、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、熱力学サイクルによって、ガス相作動流体の操作を通じて、回転作動を生成する装置である。全てのガスタービンに一般的な熱力学サイクルの基本段階は、作動流体の圧力を増加させるための初期圧縮段階、圧縮されたガスの温度が増加される燃焼段階、および高温の圧縮されたガスがタービンに導入される膨張段階である。このタービンにわたるガスの膨張は、回転作動を創出する。
【０００３】
タービンは、タービンによって生成される作用の一部分が、作動流体を圧縮するために使用されるように、接続シャフトによって、回転圧縮器に機械的に連結され得る。ほとんどの商業的に利用可能なガスタービンは、軸流圧縮器を使用するが、遠心および他の圧縮器の使用もまた、当該技術分野において既知である。
【０００４】
数十年にわたって、多くの修正および改善がガス圧縮器に成されており、それらの機能および効率性を大幅に改善している。本発明は、かかる改善を提供する。
【０００５】
本明細書における、いずれの先の公開（もしくはそれに由来する情報）、または既知であるいずれの事柄への言及も、先の公開（もしくはそれに由来する情報）または既知の事柄が、当該技術分野における本明細書が関連する共通する一般的な知識の一部を形成するという認識、もしくは承認、またはいかなる形態の示唆としても解釈されず、かつされるべきではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ガスタービンのための増加された効率性を提供することを目指す。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従い、タービンと、燃料を作動流体に付加し、燃料に着火して、タービンを駆動するように膨張する燃焼ガスを生成するための燃焼器と、蒸気および圧縮を作動流体に導入するための蒸気排出器とを有する、ガスタービンシステムが提供される。
【０００８】
好ましくは、該システムは、作動流体を圧縮するための機械的圧縮器をさらに含む。
【０００９】
好ましくは、蒸気排出器は、機械的圧縮器の入口に連結される。
【００１０】
代替的に、蒸気排出器は、機械的圧縮器の下流の燃焼器に連結される。
【００１１】
好ましくは、該システムは、複数の機械的圧縮器段階をさらに含み、蒸気排出器は、複数の機械的圧縮器段階の第１の機械的圧縮器の入口に連結される。
【００１２】
代替的に、該システムは、複数の圧縮器段階をさらに含み、蒸気排出器は、第１の機械的圧縮器の出口と第２の機械的圧縮器の入口との間で連結される。
【００１３】
別の代替において、該システムは、機械的圧縮器段階の前、機械的圧縮器段階の間、または機械的圧縮器段階の後に、１つ以上の場所で連結される、複数の機械的圧縮器段階および１つ以上の蒸気排出器をさらに含む。
【００１４】
好ましくは、該システムは、タービンを駆動するための複数の燃焼段階をさらに含む。
【００１５】
好ましくは、１つ以上の蒸気排出器は、各燃焼段階の上流に提供される。
【００１６】
好ましくは、複数の燃焼段階の第１のものの排気は、複数の燃焼段階の第２のものの上流に連結され、それにより、第１の燃焼段階からの排気は、第２の燃焼段階のための作動流体を形成する。
【００１７】
好ましくは、第１の燃焼段階の排気は、第２の燃焼段階と関連付けられる蒸気排出器の入口の中へ連結される。
【００１８】
好ましくは、機械的圧縮器は、第１の燃焼段階と関連付けられる蒸気排出器の上流に提供される。
【００１９】
好ましくは、該システムは、タービンの排気ガスから熱エネルギーを抽出し、蒸気排出器において使用される蒸気を生成する、ボイラをさらに含む。
【００２０】
好ましくは、複数の蒸気排出器は、ボイラからの蒸気を使用する。
【００２１】
好ましくは、１つ以上の蒸気生成器は、必要とされる場合、補助的蒸気のために各蒸気排出器の入口に連結される。
【００２２】
好ましくは、蒸気排出器および燃焼器は、燃料、作動流体、および蒸気の混合物が、連行および加速される、吸引チャンバと、混合物が着火される炉口と、燃焼された混合物の圧力が増加する、タービンと連通する、分岐拡散器ノズルと、を有する、排出器燃焼器ユニットに組み込まれる。
【００２３】
好ましくは、該システムは、関連付けられる複数の排出器燃焼器ユニットとともに、タービンを駆動するための複数の燃焼段階を含む。
【００２４】
好ましくは、燃焼段階の第１のものの排気は、燃焼段階の第２のものの上流に連結され、それにより、第２の燃焼段階の排出器燃焼器ユニットの作動流体は、第１の燃焼段階からの排気ガスを含み、各排出器燃焼器ユニットのための蒸気は、第２の燃焼器段階からの排熱から生成される。
【００２５】
別の態様において、作動流体の上流圧縮、および圧縮された作動流体および燃料の混合物に着火して、タービンを駆動させるように下流燃焼段階を使用する、ガスタービンを動作させる方法であって、圧縮負荷の少なくとも一部分は、蒸気排出器によって実施される、方法が提供される。
【００２６】
好ましくは、タービンからの排熱は、蒸気排出器のための蒸気をもたらすために使用される。
【００２７】
好ましくは、空気圧縮負荷の実質的な全ては、１つ以上の蒸気排出器によって実施される。
【００２８】
好ましくは、圧縮負荷の一部分は、１つ以上の蒸気排出器によって実施され、残りの部分は、１つ以上の機械的圧縮器によって実施される。
【００２９】
好ましくは、もたらされる蒸気は、蒸気排出器の蒸気負荷の少なくとも一部分を満たす。
【００３０】
好ましくは、蒸気排出器のための蒸気は、必要とされる場合、補助的蒸気のために、１つ以上の追加の蒸気生成器から引き出される。
【００３１】
好ましくは、燃焼、蒸気注入、および着火は、排出器燃焼器ユニットにおいて実施され、蒸気、作動流体、および燃料は、連行および圧縮され、排出器燃焼器ユニットの炉口において着火されて、より高い圧力に膨張し、次いで、タービンに進入し、それを駆動する。
【００３２】
好ましくは、燃焼は、各々がタービンを駆動するために使用される、複数の燃焼段階にわたって起こり、排出器燃焼器ユニットは、各燃焼段階とともに使用される。
【００３３】
好ましくは、複数の燃焼段階の第１のものからの排気は、複数の燃焼段階の第２のもののために作動流体を提供する。
【００３４】
好ましくは、１つ以上の機械的圧縮器は、各排出器圧縮器ユニットの上流の作動流体を圧縮するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明を、添付の図面を参照して、ほんの非限定的な実施例として説明する。
【図１】先行技術のガスタービンを例解する。
【図２】蒸気排出器が、回転圧縮器に先立ち空気を事前圧縮するために使用される、ガスタービンシステムを例解する。
【図３】２つの機械的圧縮段階および中間蒸気排出器を有するガスタービンシステムを例解する。
【図４】蒸気排出器が、回転圧縮器後に空気をさらに圧縮するために使用される、ガスタービンシステムを例解する。
【図５】蒸気排出器および燃焼段階が単一の排出器燃焼器ユニットに組み込まれている、図４に示されるものに類似する、ガスタービンシステムを例解する。
【図６】全体の圧縮負荷が排出器燃焼器ユニットによって実施される、ガスタービンシステムを例解する。
【図７】複数の燃焼段階を有するガスタービンシステムを例解する。
【図８】機械的圧縮器を有する、図７に示されるものに類似する、ガスタービンシステムを例解する。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図面および添付の説明において、同様の参照数値は、同様の部分を識別するために使用される。
【００３７】
また、説明全体を通じて、作動流体は、主に空気として説明される。しかしながら、作動流体は、任意の好適な流体とすることができ、空気への言及は、任意の他の好適な作動流体への言及であると解釈されるものとすることが理解されるべきである。
【００３８】
最初に図１を参照すると、先行技術のガスタービン１が、タービン４のシャフト３に載置される回転機械的圧縮器２を含むとして、図式的に例解される。圧縮器２は、入口５を有し、空気の形態の作動流体は、圧縮のために入口５の中へ引き出される。高温の圧縮された空気は、圧縮器２の出口６から下流燃焼器７へ移動され、燃料入口８からの燃料が付加されて、燃料／空気混合物を形成する。混合物は、タービン４の回転を駆動するために、タービン４にわたる高温の加圧されたガスの膨張を引き起こすように、燃焼器７において着火される。高温の排気ガスは、排気８を介して、タービン４を出る。
【００３９】
タービン４にわたるガスの膨張によって創出される回転作動は、様々な目的、例えば、車両の運動を駆動するため、または電気を生成するように生成器に給電するために使用することができる。
【００４０】
図１のガスタービン１は、単純な、単一段階のガスタービンを表し、圧縮器２は、タービン４によって生成される回転作動の一部分が回転圧縮器２に給電し、圧縮器２がガスタービン１の全体の圧縮負荷要件を提供するように、タービン４に機械的に連結される。
【００４１】
ここで図２を参照すると、機械的圧縮器２、燃焼器７、およびタービン４の類似の構成要素を含む、ガスタービンシステム１０が示される。しかしながら、システム１０はまた、システム１０の圧縮負荷要件の少なくとも一部分に寄与する、蒸気排出器１１を含む。
【００４２】
蒸気排出器１１は、作動流体を吸引チャンバ１２の中へ連行するように、高い圧力蒸気を使用することによって、作動流体を少なくとも部分的に圧縮するデバイスである。蒸気および作動流体は、排出器１１の炉口１３を通過し、次いで、拡散器ノズル１４にわたって膨張する。蒸気が膨張する際、微細な水滴の霧が形成され得る。
【００４３】
蒸気排出器１１の出口１５は、圧縮器２の入口５に連結される。そのようなものとして、蒸気滴は、圧縮器２の中へ導入される。水滴は、空気がその後、機械的圧縮器２によって圧縮される際に、蒸発する。これは、それが圧縮される際、空気に蒸発冷却を提供し、これは、空気を圧縮するために必要とされる電力を低減する。
【００４４】
結果として、圧縮器を駆動するために、タービンからのより少ない回転作動が必要とされるため、システムは、図１のガスタービンと比較して、より効率的に動作する。
【００４５】
蒸気排出器１１において使用される蒸気は、タービン４によって生成される高温の排気ガスからの廃熱エネルギーを利用するボイラ１６によってもたらされる。特に、ボイラ１６は、タービン４の排気１７と、冷却された排気ガスがシステム１０を出る通気孔１８との間で連結されて示される。
【００４６】
蒸気排出器１１のために蒸気を生成するための加熱された排気ガスの使用は、廃熱からのエネルギーが、システム１０の圧縮負荷要件を支援するために使用されるため、システム１０に追加の効率性をもたらす。
【００４７】
しかしながら、蒸気は、排気１７に接続されていない異なるボイラ（図示せず）によってもたらされる可能性があるか、またはガスタービンシステム１０によって焼却されるものと比較して、より低コストの燃料によって燃焼される１つ以上の追加の蒸気生成器（同様に図示せず）との組み合わせでもたらされ得るということを理解されたい。かかる燃料は、焼却される時に灰を生成する固体燃料であり得、したがって、本来ならガスタービン４に燃料供給およびそれを駆動するために使用することができない。特に追加の蒸気生成器を使用する最大蒸気温度は、６００℃と高い可能性がある。
【００４８】
図３は、複数の機械的圧縮段階２１、２２を除き、図２のものと類似のガスタービンシステム２０を示す。この場合、蒸気排出器１１は、中間圧縮器２３として作用し、第１の機械的圧縮器２と第２の機械的圧縮器２４との間で連結される。そのようなものとして、空気の形態の作動流体は、最初に、第１の圧縮器２の入口５の中へ導入され、次いで、圧縮された作動流体が、蒸気排出器１１の入口２５に出力され、これは、さらに、作動流体を圧縮し、空気を通って水滴を消散させる。次いで、蒸気および空気の混合物は、その後の圧縮のために、第２の圧縮器２４の入口２６に移動され、これは、混合物の熱を増加させ、滴を蒸発させ、このため空気を冷却する。実際、中間排出器１１は、それ自体で、冷却能力および圧縮段階の両方を提供する。これは、より高い圧力の空気を生成するように、第２の圧縮器２４によるさらなる圧縮を可能にする利点を有する。回転圧縮器２、２４、および蒸気排出器１１の交互使用は、さらに繰り返すことができ、さらにより大きい程度の空気圧縮を可能にする。
【００４９】
図３のシステム２０は、高い圧力の空気が必要とされる用途に適している。蒸気排出器１１は、冷却微細水滴の霧が、第２の機械的圧縮段階２２の中へ導入されることを可能にして、第２の圧縮器２４の圧縮中の蒸発冷却の利益を提供する。
【００５０】
図２のシステム１０と同様に、蒸気排出器１１は、タービン４の排気１７からの熱からの蒸気をもたらすボイラ１６に連結される。
【００５１】
ここで図４を参照すると、蒸気排出器１１が、圧縮器２と燃焼器７との間の圧縮器２の下流に接続されることを除き、図２を参照して説明されるシステム１０と略類似する、別のガスタービンシステム３０が示される。
【００５２】
そのようなものとして、空気は最初に、蒸気排出器１１によるさらなる圧縮の前に、回転圧縮器２によって圧縮される。余分な熱もまた、蒸気排出器１１を通過する蒸気によって導入することができる。図２および３を参照して説明されるシステム１０、２０と同様に、蒸気は、ボイラ１６によってもたらすことができるか、または、必要とされる場合、１つ以上の追加の蒸気生成器を採用して、システム３０の必要とされる蒸気負荷を補助してもよい。
【００５３】
圧縮器２と燃焼器７との間の蒸気排出器１１の場所は、タービン４が、機械的圧縮器２単独によって得られるものよりも高い空気圧力で動作することができるということを意味する。
【００５４】
上で説明されるシステム１０、２０、および３０から理解され得るように、蒸気排出器１１は、機械的圧縮器２の上流、機械的圧縮器２の下流、または中間機械的圧縮器段階２１、２２に位置してもよい。各場所において、蒸気排出器１１は、増加された圧縮および動作効率性の利点を提供することができる。１つ以上の蒸気排出器１１が、上の場所のうちの１つのみ、または複数で使用され得ることが想定される。さらに、各蒸気排出器１１は、必要とされる場合、直列または並列に載置され得る、複数の蒸気ジェット、複数の吸引チャンバ、および／または複数の蒸気排出器を有してもよい。
【００５５】
ここで図５を参照すると、図４のシステム３０に略類似のガスタービンシステム４０が開示される。しかしながら、この場合、蒸気排出器１１および燃焼器７の機能性は、単一の排出器燃焼器ユニット４１に統合されている。
【００５６】
排出器燃焼器ユニット４１は、燃料、作動流体、および蒸気の混合物が連行および加速される吸引チャンバ４２と、混合物が着火され、加速する、炉口４３と、圧力ゲイン燃焼のプロセスにおいて圧力が上昇する分岐拡散器４４とを有する。燃焼された混合物は、タービン４を駆動するように、分岐拡散器４４を出る。
【００５７】
排出器燃焼器ユニット４１は、空気／燃料混合物の燃焼に起因する熱および膨張が、タービンにわたって膨張のためにより高い圧力まで上昇するガスをさらに加速させる限り、ラムジエットと同じ原理で動作する。
【００５８】
そのようなものとして、ユニット４１は、機械的圧縮器２単独の使用と比較して、より多くの材料のスループットおよびより高い動作圧力が、蒸気排出器および圧力ゲイン燃焼の組み合わせによって達成されることを可能にする。
【００５９】
ここで図６を参照すると、ガスタービン４の全体の圧縮負荷が、回転圧縮器の援助を伴わずに、排出器燃焼器４１によって実施される、図５を参照して説明されるシステム４０の適応である、ガスタービンシステム５０が示される。そのようなものとして、システム５０は、機械的圧縮器の高い資本コストを回避する。しかしながら、大量の蒸気がこの配設のために必要とされ得、タービン４の排気１７に連結されるボイラ１６からの蒸気は、追加の蒸気生成器によって補助されることが必要であり得る。
【００６０】
ここで図７を参照すると、高圧力タービン６３および低圧力タービン６４に分割される、タービン４を駆動するための複数の燃焼段階６１、６２を有する、ガスタービンシステム６０が示される。システム６０は、関連付けられた複数の排出器燃焼器ユニット４１、６５を含み、ユニット４１、６５の各々は、タービン４からの高温の排気ガスから必要とされる蒸気をもたらす共通のボイラ１６からの高圧力蒸気が送給される。第１の燃焼段階６１の排気６６は、第２の燃焼段階６２の上流に連結され、それにより、第２の燃焼段階６２の排出器燃焼器ユニット６５の作動流体は、第１の燃焼段階６１からの排気ガスを含み、各排出器燃焼器ユニット４１、６５のための蒸気は、第２の燃焼器段階６２からの排熱から生成される。
【００６１】
システムは、高圧力タービン６３にわたる部分的膨張、続いて、最終的な低圧力タービン６４にわたるさらなる膨張の前の燃焼の第２の段階を可能にする。それにより、システム６０は、作動流体を、順次、２つの別個の熱力学サイクルに供する。ユニット６５の炉口に着火を位置させることにより、同時の温度および圧力上昇を得ることができるため、システム６０の第２の燃焼段階６２は、より多くの電力を生成する。
【００６２】
図８は、回転機械的圧縮器２が、２サイクルタービン配設の第１の燃焼段階６１において、最初の排出器燃焼器４１の前に使用される、図７のものへの代替的なシステム７０を示す。
【００６３】
本発明の利益は、機械的圧縮器のエネルギー消費を低減することができ、タービンを通るガスの質量流が、蒸気の空気との混合物によって増加されるということである。これは、同じ量の有用な作動を生成するためのガスタービンによる低減された燃料消費に起因する。加えて、排出器は、一部の状況において、機械的圧縮器の代用物として使用されてもよく、それにより、蒸気排出器が、より高価な機器の作業を実施する、単純かつ低コストのデバイスを提供するため、資本コストもまた、低減することができるはずである。
【００６４】
より広義には、本特許出願において請求される本発明は、ガスタービンにおける空気圧縮を実施または支援するための蒸気排出器の設置であるということが理解され得る。蒸気は、ガスタービンの高温の排気ガスによって加熱されるボイラにおいてもたらされ得、この蒸気は、外部ボイラによって補助され得る。排出器は、それが圧縮器として産業において通常使用されるような様態で使用され得る。それは、機械的圧縮器に先立ち、空気を事前圧縮するために使用することができ、圧縮器段階の間、もしくは圧縮器の後、および燃焼器の前に位置することができ、またはそれは、全体の空気圧縮負荷をそれ自身で実施し得る。蒸気排出器は、ユニットの炉口における高速の空気および蒸気混合物が、着火された燃料によって放出される熱によって加速されるため、速度が拡散器において低減する際、最終圧力はより高い値に上昇する、排出器燃焼器ユニットの形態で、燃焼器の場所で使用されてもよい。蒸気排出器（１つまたは複数）は、機械的圧縮器によって使用される電力を低減し、タービンを通るガスの質量流を増加させる。全体的な効果は、電力出力を増加させ、燃料消費を低減することである。
【００６５】
本発明の多くの修正および配設が、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。
本発明は、以下の形態として実現できる。
［形態１］
タービンと、燃料を作動流体に付加し、前記燃料に着火して、タービンを駆動するように膨張する燃焼ガスを生成するための燃焼器と、蒸気および圧縮を前記作動流体に導入するための蒸気排出器とを有する、ガスタービンシステム。
［形態２］
前記作動流体を圧縮するための機械的圧縮器をさらに含む、形態１に記載のガスタービンシステム。
［形態３］
前記蒸気排出器は、前記機械的圧縮器の入口に連結される、形態２に記載のガスタービンシステム。
［形態４］
前記蒸気排出器は、前記機械的圧縮器の下流の前記燃焼器に連結される、形態２に記載のガスタービンシステム。
［形態５］
複数の機械的圧縮器段階をさらに含み、前記蒸気排出器は、前記複数の機械的圧縮器段階の第１の機械的圧縮器の入口に連結される、形態１に記載のガスタービンシステム。
［形態６］
複数の圧縮器段階をさらに含み、前記蒸気排出器は、第１の機械的圧縮器の出口と第２の機械的圧縮器の入口との間で連結される、形態１に記載のガスタービンシステム。
［形態７］
前記機械的圧縮器段階の前、前記機械的圧縮器段階の間、または前記機械的圧縮器段階の後に、１つ以上の場所で連結される、複数の機械的圧縮器段階および１つ以上の蒸気排出器をさらに含む、形態１に記載のガスタービンシステム。
［形態８］
前記タービンを駆動するための複数の燃焼段階をさらに含む、形態１に記載のガスタービンシステム。
［形態９］
１つ以上の蒸気排出器は、各燃焼段階の上流に提供される、形態８に記載のガスタービンシステム。
［形態１０］
前記複数の燃焼段階の第１のものの排気は、前記複数の燃焼段階の第２のものの上流に連結され、それにより、前記第１の燃焼段階からの前記排気は、前記第２の燃焼段階のための前記作動流体を形成する、形態８または９に記載のガスタービンシステム。
［形態１１］
前記第１の燃焼段階の前記排気は、前記第２の燃焼段階と関連付けられる前記蒸気排出器の入口の中へ連結される、形態１０に記載のガスタービンシステム。
［形態１２］
機械的圧縮器は、前記第１の燃焼段階と関連付けられる前記蒸気排出器の上流に提供される、形態１１に記載のガスタービンシステム。
［形態１３］
前記タービンの排気ガスから熱エネルギーを抽出し、前記蒸気排出器において使用される蒸気を生成する、ボイラをさらに含む、形態１に記載のガスタービンシステム。
［形態１４］
前記ボイラからの蒸気を使用する複数の蒸気排出器をさらに含む、形態１３に記載のガスタービンシステム。
［形態１５］
必要とされる場合、補助的蒸気のために各蒸気排出器の入口に連結される、１つ以上の蒸気生成器をさらに含む、形態１３または１４に記載のガスタービンシステム。
［形態１６］
前記蒸気排出器および燃焼器は、燃料、前記作動流体、および蒸気の混合物が、連行および加速される、吸引チャンバと、前記混合物が着火される炉口と、圧力ゲイン燃焼のプロセスにおいて前記燃焼された混合物の圧力が増加する、前記タービンと連通する、分岐拡散器ノズルと、を有する、排出器燃焼器ユニットに組み込まれる、形態１に記載のガスタービンシステム。
［形態１７］
関連付けられる複数の排出器燃焼器ユニットとともに、前記タービンを駆動するための複数の燃焼段階をさらに含む、形態１６に記載のガスタービンシステム。
［形態１８］
前記燃焼段階の第１のものの排気は、前記燃焼段階の第２のものの上流に連結され、それにより、前記第２の燃焼段階の前記排出器燃焼器ユニットの前記作動流体は、前記第１の燃焼段階からの前記排気ガスを含み、各排出器燃焼器ユニットのための前記蒸気は、前記第２の燃焼器段階からの排熱から生成される、形態１７に記載のガスタービンシステム。
［形態１９］
作動流体の上流圧縮、および圧縮された作動流体および燃料の混合物に着火して、タービンを駆動させるように下流燃焼段階を使用する、ガスタービンを動作させる方法であって、圧縮負荷の少なくとも一部分は、蒸気排出器によって実施される、方法。
［形態２０］
前記タービンからの排熱は、前記蒸気排出器のための蒸気をもたらすために使用される、形態１９に記載の方法。
［形態２１］
空気圧縮負荷の実質的に全ては、１つ以上の蒸気排出器によって実施される、形態１９または２０に記載の方法。
［形態２２］
前記圧縮負荷の前記一部分は、１つ以上の蒸気排出器によって実施され、残りの部分は、１つ以上の機械的圧縮器によって実施される、形態１９または２０に記載の方法。
［形態２３］
もたらされる前記蒸気は、前記蒸気排出器の蒸気負荷の少なくとも一部分を満たす、形態２０に記載の方法。
［形態２４］
前記蒸気排出器のための蒸気は、必要とされる場合、補助的蒸気のために、１つ以上の追加の蒸気生成器から引き出される、形態２３に記載の方法。
［形態２５］
燃焼、蒸気注入、および着火は、排出器燃焼器ユニットにおいて実施され、前記蒸気、作動流体、および燃料は、連行および圧縮され、前記排出器燃焼器ユニットの炉口において着火されて、圧力ゲイン燃焼のプロセスにおいてより高い圧力に膨張し、次いで、前記タービンに進入し、それを駆動する、形態１９に記載の方法。
［形態２６］
前記燃焼は、各々が前記タービンを駆動するために使用される、複数の燃焼段階にわたって行われ、排出器燃焼器ユニットは、各燃焼段階とともに使用される、形態２５に記載の方法。
［形態２７］
前記複数の燃焼段階の第１のものからの前記排気は、前記複数の燃焼段階の第２のもののために前記作動流体を提供する、形態２６に記載の方法。
［形態２８］
１つ以上の機械的圧縮器は、各排出器圧縮器ユニットの上流の前記作動流体を圧縮するために使用される、形態２７に記載の方法。
【符号の説明】
【００６６】
１…ガスタービン
２…圧縮器
３…シャフト
４…タービン
５…入口
６…出口
７…燃焼器
８…排気
１０…ガスタービンシステム
１１…排出器
１２…吸引チャンバ
１３…炉口
１４…拡散器ノズル
１５…出口
１６…ボイラ
１７…排気
１８…通気孔
２０…ガスタービンシステム
２１…圧縮段階
２２…圧縮段階
２３…中間圧縮器
２４…第２の圧縮器
２５…入口
２６…入口
３０…ガスタービンシステム
４０…ガスタービンシステム
４１…注入器
４２…吸引チャンバ
４３…炉口
４４…拡散器ノズル
５０…システム
６０…システム
６１…燃焼段階
６２…燃焼段階
６３…高圧力タービン
６４…低圧力タービン
６５…排出器燃焼器ユニット
６６…排気
７０…ガスタービンシステム
【要約】      （修正有）【課題】本発明は、ガスタービンの性能を改善するためのガスタービンシステムにおける蒸気排出器の使用に関する。【解決手段】ガスタービンシステム１０は、タービン４と；燃料を作動流体に付加し、燃料に着火して、タービンを駆動するように膨張する燃焼ガスを生成するための燃焼器７と；蒸気および圧縮を作動流体に導入するための蒸気排出器１１とを有する。【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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