(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給源からの燃料を含んで構成される混合物を、圧縮機で圧縮することと、
前記圧縮された混合物のうちの前記燃料を、反応容器内で酸化することと、
前記酸化された燃料を膨張させて回転運動エネルギーを生成することと、
を含んで構成された、第１の運転モードで燃料酸化装置を運転することと、
前記燃料供給源からの燃料を導いて前記圧縮機を迂回させることと、
前記圧縮機を迂回した前記燃料を、前記反応容器内で酸化することと、
を含んで構成された、第２の運転モードで前記燃料酸化装置を運転することと、
を含んで構成された方法。
【請求項２】
前記第１の運転モードで前記燃料酸化装置を運転することが、前記回転運動エネルギーに基づく電気エネルギーを出力することを更に含んで構成された請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の運転モードで前記燃料酸化装置を運転することが、フレアとして前記燃料酸化装置を運転することを更に含んで構成された請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の運転モードで前記燃料酸化装置を運転することが、熱酸化装置として前記燃料酸化装置を運転することを更に含んで構成された請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記酸化された燃料を膨張させて回転運動エネルギーを生成することが、タービン内で前記酸化された燃料を膨張させて前記タービンを回転させることを更に含んで構成された請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記圧縮された混合物のうちの前記燃料を酸化することが、前記反応容器内の前記燃料の最高温度を前記タービンの略入口温度又はそれ未満の温度に制御することを更に含んで構成された請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の運転モードで前記燃料酸化装置を運転することが、
空気を予熱することと、
前記予熱された空気を、前記圧縮機を迂回した前記燃料と混合することと、
を含んで構成された請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記圧縮された混合物のうちの前記燃料を酸化することが、前記燃料の温度を前記燃料の自動点火温度よりも高い温度まで徐々に上げて酸化反応を開始することを含んで構成された請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記圧縮された混合物のうちの前記燃料を酸化することが、酸化触媒又は点火源とは略無関係な酸化反応を開始することを含んで構成された請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
空気及び燃料の混合物の吸込口と、圧縮された混合物の吐出口と、を備え、前記空気及び燃料の混合物の吸込口と前記圧縮された混合物の吐出口との間で、空気及び燃料の混合物を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮された混合物の吐出口から前記圧縮された混合物を得て、前記圧縮された混合物のうちの燃料の少なくとも一部を酸化する反応容器と、
燃料供給源から燃料を得、前記空気及び燃料の混合物の吸込口へ前記燃料を導くか、または、前記圧縮機を迂回するように前記燃料を導くか、いずれか一方により、前記燃料供給源から得た前記燃料を前記反応容器へ導く弁機構と、
を含んで構成された燃料酸化装置。
【請求項１１】
前記反応容器は、前記弁機構により、前記圧縮機を迂回するように導かれた前記燃料を得て酸化する請求項１０に記載の燃料酸化装置。
【請求項１２】
前記反応容器から酸化された燃料を得て、前記酸化された混合物の熱エネルギーを回転運動エネルギーに変換するタービンを更に含んで構成された請求項１０に記載の燃料酸化装置。
【請求項１３】
前記タービンは、タービン入口を含んで構成され、前記タービンは、前記タービン入口を介して前記反応容器から前記酸化された混合物を得、そして、前記反応容器は、前記反応容器内における前記混合物の最高温度を、前記タービンの略入口温度又はそれ未満の温度に維持するように適合された請求項１２に記載の燃料酸化装置。
【請求項１４】
前記反応容器に空気を送るブロワーを更に含んで構成された請求項１０に記載の燃料酸化装置。
【請求項１５】
前記反応容器は、前記圧縮機を迂回した燃料の燃焼を引き起こす点火装置を含んで構成された請求項１０に記載の燃料酸化装置。
【請求項１６】
前記反応容器は、点火装置や酸化触媒とは略無関係に、前記圧縮機を迂回した燃料の酸化を開始するように適合された請求項１０に記載の燃料酸化装置。
【請求項１７】
前記反応容器は、点火装置や酸化触媒とは略無関係に、前記圧縮された混合物のうちの前記燃料の酸化を開始するように適合された請求項１０に記載の燃料酸化装置。
【請求項１８】
前記弁機構は、前記燃料供給源と流体的に連結された弁入口と、前記圧縮機のうち前記空気及び燃料の混合物の吸込口と流体的に連結された第１の弁出口と、前記反応容器と流体的に連結され、燃料が前記圧縮機を迂回して導かれるように適合された第２の弁出口と、を含んで構成された請求項１０に記載の燃料酸化装置。
【請求項１９】
前記弁機構は、複数の弁を含んで構成された請求項１０に記載の燃料酸化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料の酸化に関する。
【０００２】
（関連出願の参照）
本願は、２００８年１２月８日に出願の米国特許出願第１２／３３０，１５１号に基づいて優先権の利益を主張するものであり、その開示内容は全て本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
埋立地または他の発生源から生じるメタンまたは他の廃棄物燃料ガスは、ガスタービンシステムへの燃料供給に用いられる。従来のガスタービンシステムにおいて、燃料は、圧搾空気中に噴射されたときに燃焼され、これにより、加熱してガスのエネルギーを増大させる。そして、エネルギーは、運動エネルギーに変換するタービンで、加熱されたガスから取り出される。運動エネルギーは、別の装置（例えば、発電機）を駆動するために用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスタービンシステムの中には、一時的に停止され（例えば、修理、メンテナンス、あるいは他の理由のため）、発生源から、地球大気中に漏れ出せば有害となり得るメタン及び／又は他のガスが継続的に生じてしまうものもある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
燃料酸化装置は、少なくとも２つの運転モードで運転される。第１の運転モードにおいて、燃料は、燃料酸化装置の圧縮機で圧縮され、圧縮された燃料は、燃料酸化装置の反応容器内で酸化される。少なくとも１つの追加的な運転モードにおいて、燃料は、圧縮機を迂回するように導かれ、圧縮機を迂回した燃料は、反応容器で酸化される。
【０００６】
一般的な一態様において、燃料酸化装置は、第１の運転モードで運転される。第１の運転モードにおいて、燃料供給源からの燃料を含有する混合物が燃料酸化装置の圧縮機で圧縮され、圧縮された混合物（以下、「圧縮混合物」という）の燃料は、燃料酸化装置の反応容器内で酸化され、酸化された燃料は膨張させられて回転運動エネルギーを生成する。燃料酸化装置は、第２の運転モードで運転される。第２の運転モードにおいて、燃料供給源からの燃料は、圧縮機を迂回するように導かれ、圧縮機を迂回した燃料は、反応容器において酸化される。
【０００７】
一般的な一態様において、燃料酸化装置には、空気及び燃料の混合物（以下、「空気／燃料混合物」という）の吸込口と、圧縮混合物の吐出口と、を備えた圧縮機が含まれる。圧縮機は、空気／燃料混合物の吸込口と、圧縮混合物の吐出口との間で、空気／燃料混合物を圧縮する。燃料酸化装置には、圧縮混合物の吐出口から圧縮混合物を得る、反応容器が含まれる。反応容器は、圧縮混合物のうち、燃料の少なくとも一部を酸化する。燃料酸化装置には、燃料供給源から燃料を得る弁機構が含まれ、空気／燃料混合物の吸込口へ燃料を導くか、または、圧縮機を迂回するように燃料を導くか、いずれか一方により、燃料供給源から得た燃料を反応容器へ導く。
【０００８】
実施には、以下の特徴の１以上が含まれる。第１の運転モードにおける燃料酸化装置の運転には、回転運動エネルギーに基づく電気エネルギーの出力が含まれる。第２の運転モードにおける燃料酸化装置の運転には、燃料酸化装置をフレア（ｆｌａｒｅ）として運転することが含まれる。第２の運転モードにおける燃料酸化装置の運転には、燃料酸化装置を熱酸化装置として運転することが含まれる。燃料酸化装置には、反応容器から酸化された燃料を得て、酸化された混合物の熱エネルギーを回転運動エネルギーに変換するタービンが含まれる。タービンには、タービン入口が含まれ、タービンは、そのタービン入口を介して反応容器から酸化された混合物を得、そして、反応容器は、反応容器内における混合物の最高温度を、実質的にタービン入口の温度、またはそれ未満の温度に維持するように適合される。酸化された燃料を膨張させて回転運動エネルギーを生成することには、タービン内の酸化された燃料を膨張させてタービンを回転させることが含まれる。圧縮混合物の燃料を酸化させることには、反応容器内の燃料の最高温度を、タービンの略入口温度またはそれ未満の温度となるように制御することが含まれる。第２の運転モードにおける燃料酸化装置の運転には、空気の予熱、及び予熱された空気と圧縮機を迂回した燃料との混合、が含まれる。圧縮混合物の燃料を酸化することには、燃料の温度を燃料の自動点火温度よりも高い温度まで徐々に上げて、酸化反応を開始することが含まれる。圧縮混合物の燃料を酸化させることには、酸化触媒または点火源とは略無関係な酸化反応を開始することが含まれる。反応容器は、弁機構により圧縮機を迂回するように導かれた燃料を得て酸化する。燃料酸化装置には、反応容器に空気を送るブロワー（ｂｌｏｗｅｒ）が含まれる。燃料酸化装置には、圧縮機を迂回した燃料の燃焼を引き起こす点火装置が含まれる。反応容器は、点火装置や酸化触媒とは略無関係な圧縮機を迂回した燃料の酸化を開始するように適合される。反応容器は、点火装置や酸化触媒とは略無関係な圧縮混合物の燃料の酸化を開始するように適合される。弁機構には、燃料供給源と流体的に連結された弁入口と、圧縮機の空気／燃料混合物の吸込口と流体的に連結された第１の弁出口と、反応容器と流体的に連結され燃料が圧縮機を迂回して導かれるように適合された第２の弁出口と、が含まれる。弁機構は、複数の弁を備える。
【０００９】
１以上の実施の詳細は、添付した図面及び以下の明細書において説明される。他の特徴は、明細書及び図面、並びに特許請求の範囲から明白である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】燃料酸化装置の一例を示す図
【図２】タービンモードにおける図１の燃料酸化装置を例示した図
【図３】フレアモードにおける図１の燃料酸化装置を例示した図
【図４】熱酸化装置モードにおける図１の燃料酸化装置を例示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、燃料を酸化する反応容器１０を含んだ燃料酸化装置１００の一例を示す図である。燃料酸化装置１００は、異なる運転モードで運転が可能である。ガスタービンモードで運転された場合、燃料酸化装置１００は、空気／燃料混合物を圧縮機６で圧縮し、圧縮された空気／燃料混合物を反応容器１０へ導き、そして、反応容器１０からの酸化生成物を用いてタービン７を駆動する。フレアモードあるいは熱酸化装置モードで運転された場合、燃料酸化装置１００は、燃料を、圧縮機６を迂回する燃料流路に沿って反応容器１０に導く。フレアモードにおいて、反応容器１０は、火炎燃焼過程で燃料を酸化する。熱酸化装置モードにおいて、反応容器１０は、無炎燃焼過程で燃料を酸化する。図２は、ガスタービンモードで運転している燃料酸化装置１００を図示し、図３は、フレアモードで運転している燃料酸化装置１００を図示し、そして、図４は、熱酸化装置モードで運転している燃料酸化装置１００を図示する。燃料酸化装置１００は、廃棄物ガスを（例えば、運動エネルギー及び／又は電気エネルギーを生成するために）効果的に利用し、廃棄物ガス及び／又は廃棄物ガスの有害な成分（例えば、ＶＯＣｓ（揮発性有機化合物））を処理し、及び／又は廃棄物ガスの燃焼に関連する不要な排出物（例えば、ＮＯｘ）を低減することができる。例えば、燃料酸化装置１００は、埋立地からのメタン排出物、及び／又は従来のいくつかの装置で廃棄物ガスを燃やしたことにより生じる窒素酸化物の排出物を著しく低減できる。
【００１２】
燃料酸化装置１００の例では、埋立地から得られた燃料を酸化する。埋立地は、メタンガス、有機物質、及び／又は地球大気に潜在的に有害な他の成分を含む埋立地ガスを排出する。規則（例えば、政府機関の規則、埋め立て規則、民間の規則など）では、ある種の埋立地ガス成分（例えば、メタン、ＶＯＣｓ、及び／又は他の成分）を、地球大気中に排出する前に低減又は除去することが求められている。ガスタービンモードにおいて、燃料酸化装置１００は、電気エネルギーの出力に関連する、潜在的に有害な埋立地ガス成分を酸化することができる。燃料酸化装置１００が電気エネルギーの生成に利用できない場合には、燃料酸化装置１００は、フレアモード又は熱酸化装置モードで運転し、別体の燃焼装置又は酸化容器を必要とすることなく、潜在的に有害な埋立地ガス成分を処理することができる。燃料酸化装置１００は、単一の反応容器を用いて、電力生成装置、フレア装置、又は熱酸化装置として機能することが可能である。このため、燃料酸化装置１００は、潜在的に有害な埋立地ガスの処理に関連する、コスト及び／又はハードウェア要件を少なくすることができる。また、燃料酸化装置１００の中には、排出量を、従来のフレアにより達成されるものよりも低く抑えることができる場合もある。
【００１３】
燃料酸化装置１００には、燃料供給源２０から燃料を得る燃料入口１が含まれる。図示した例において、燃料供給源２０は、埋立地であり、燃料には、埋立地の有機物質の分解により生じたメタンガスが含まれる。燃料入口１と流体的に連結されたブロワー２は、燃料入口１から、第１の弁４、第２の弁１５、及び／又は第３の弁３０を含む燃料分配弁機構へ、燃料流を生じさせる。一部の実施では、燃料分配弁機構は、例えば、１つ、２つ、４つ、又は、それ以上など異なる数の弁を含む。燃料分配弁機構は、例えば、弁４を介してガス混合器５へ、弁１５を介して反応容器１０へ、若しくは、弁３０を介してブロワー１６への燃料流の分配、又は、これらいずれの組み合わせも変更が可能である。弁４は、ブロワー２からガス混合器５への燃料流を制御する。弁１５は、ブロワー２から反応容器１０への燃料流を制御する。弁３０は、ブロワー２からブロワー１６への燃料流を制御する。
【００１４】
ガス混合器５は、燃料供給源２０から得られた燃料を、空気供給源（例えば、周囲外気から集められる）から得られた空気と混合する。ガス混合器５は、特定の範囲の空燃比を有する空気／燃料混合物を生成できる。圧縮機６は、ガス混合器５と流体的に連結されており、ガス混合器５から得た空気／燃料混合物を圧縮する。圧縮機６は、シャフト２５によりタービン７に機械的に連結される。シャフト２５は、例えば、発電機１７などの補助装置とも連結してよい。発電機１７は、シャフト２５の回転運動を電気エネルギーに変換する。復熱装置８は、圧縮機６、ガスタービン７、反応容器１０及び排気路１２と流体的に連結している。復熱装置８は、ガスタービン７からの排気を得て、この排気の熱エネルギーを、圧縮機６から得られる圧縮された空気／燃料混合物に伝達することが可能な熱交換器である。このようにして、復熱装置８は、圧縮された空気／燃料混合物に熱エネルギーを与えることができる。チェック弁９は、復熱装置８と反応容器１０との間の流れ方向を制御する。チェック弁９は、加熱され圧縮された空気／燃料混合物の、復熱装置８から反応容器１０への流入を可能にし、そして、反応容器１０から復熱装置８への流体の流入を防止または抑制する。
【００１５】
ブロワー１６は、反応容器１０への分岐流をもたらす。ブロワー１６は、空気供給源（例えば、ブロワー１６周囲の空気、又は別の供給源）から空気を得て、反応容器１０に向かう流れを生む。また、ブロワー１６は、燃料供給源２０から燃料を得て、反応容器１０への空気及び燃料の混合物の流れをもたらす。ブロワー１６からの流れは、熱交換器１９により加熱される場合もあるが、熱交換器１９を迂回する場合もある。例えば、弁２６及び２７により、流れを、熱交換器１９の方向に、又は熱交換器１９を迂回する方向に導くことができる。熱交換器１９は、弁２６を介してブロワー１６と、弁２２及び弁２１を介して反応容器１０と、並びに排気路１２ｂと流体的に連結する。熱交換器１９は、弁２１を介して反応容器１０からの排気を得、得られた排気の熱エネルギーを、ブロワー１６から得られた空気に伝達する。このようにして、熱交換器１９は、ブロワー１６と反応容器１０との間の空気流に熱エネルギーを与えることができる。
【００１６】
反応容器１０は、点火装置１８と、吸引装置（ａｓｐｉｒａｔｏｒ）２１と、複数の出入口と、を含む。点火装置１８は、燃料に点火する火花又は火炎を生起する点火プラグ又は別の点火源である。図示した例において、吸引装置２３は、熱交換器１９から加熱された空気を得て、この加熱された空気を反応容器１０中に拡散させる。一部の実施では、燃料酸化装置１００の構成は異なり、吸引装置２３は、ブロワー２から燃料を得て、反応容器１０内に燃料を拡散させる。一部の実施では、反応容器には、反応容器内の流路を定める円筒状のライナ（ｌｉｎｅｒ）が含まれる。一部の実施では、反応容器１０内の流路は、反応容器１０の追加的な、又は異なる特徴により定められる。反応容器１０には、耐火断熱材、熱吸収材、断熱材、及び／又は他の材料が含まれる。例えば、ライナには、岩石、セラミック、及び／又は高熱容量を有する他の材料が含まれる。一部の実施では、触媒材料は、反応容器１０内に配設される。触媒材料は、酸化反応の開始及び／又は完了を促進する。触媒材料の例には、白金などが含まれる。反応容器１０内に触媒材料が配設されない場合もある。一部の実施では、反応容器１０は、米国特許出願第１２／０５０，７３４号（発明の名称「燃料の酸化」）に記載された反応容器の一例として機能する。
【００１７】
反応容器１０の各出入口は、その出入口を通る流れを制御する弁に接続される。例えば、弁９、１４、１５、２１、２２及び３０に加え燃料酸化装置１００内の他の弁は、流路の開閉、または反応容器１０に対する流出入量の制御を行うことができる。弁９は、圧縮機６から反応容器１０に流入する燃料流を制御する。弁１５は、ダイバータ（ｄｉｖｅｒｔｅｒ）３から反応容器１０に流入する燃料流を制御する。弁２２は、（弁２６及び／又は２７とともに）ブロワー１６から反応容器１０に流入する空気流を制御する。弁１４は、反応容器１０から排出されてタービン７へ向かう排気流を制御する。弁２４は、反応容器１０から排気路１４への排気流を制御する。弁２１は、反応容器１０から熱交換器１９への排気流を制御する。図２、３及び４は、燃料酸化装置１００の異なる運転モードに関する様々な構成の弁を図示する。
【００１８】
図２は、ガスタービンモードで運転する燃料酸化装置１００の一例を図示し、この場合、燃料酸化装置１００は、燃料供給源２０から得られた燃料を酸化して電気エネルギーを出力する。図示されたガスタービンモードにおいて、弁４及び弁１４は開弁しているが、弁１５、弁２１、弁２２、弁２４、弁２６、弁２７及び弁３０は閉弁している。図２の矢印は、ガスタービンモード運転における流れを図示する。燃料入口１は、燃料供給源２０から燃料を得る。ブロワー２は、燃料入口１から得られた燃料を、弁４を介してガス混合器５に導く。ガス混合器５は、燃料を、周囲外気又は別の供給源から集められた空気と混合して、空気／燃料混合物を生成する。圧縮機６は、ガス混合器５からの空気／燃料混合物を得て、この混合物を圧縮する。復熱装置８は、圧縮機６から、圧縮された空気／燃料混合物を得て、この混合物を加熱する。反応容器１０は、チェック弁９を介して、復熱装置８から、加熱され圧縮された空気／燃料混合物を得る。
【００１９】
燃料は、空気／燃料混合物が反応容器１０内に定められた流路に沿って流れるとき、酸化される。燃料は、略全ての燃料を処理する、無炎の緩やかな酸化過程により、酸化されてもよい。燃料は、有害な成分（例えば、窒素酸化物など）の形成及び／又は排出を抑制又は防止するのに十分な低温で酸化される。空気／燃料混合物は、反応容器１０を通って流れるが、空気／燃料混合物は、反応容器１０の内面から熱を吸収し、その結果、空気／燃料混合物の温度は、その混合物が反応容器１０を通って流れるに従い、徐々に増大する。空気／燃料混合物の温度が燃料の自動点火温度に到達又はこれを超えると、燃料は発熱酸化反応を起こす。このように、酸化反応は酸化触媒材料又は点火源とは無関係に開始する。場合によっては、触媒材料は、燃料の自動点火温度を効果的に低下させるために、反応容器１０内に配設されてもよい。燃料が酸化するとき、その発熱反応は反応容器１０に熱を与え、反応容器１０は反応容器１０内の流路の別領域に熱エネルギーを伝達する。反応容器１０を介して伝達された熱エネルギーは、流入してくる燃料に与えられ、流入してくる燃料の酸化開始を促進する。反応容器１０は、運転条件の範囲下で（例えば、最大の流量及び最大の燃料濃度で）、空気／燃料混合物内の燃料の一部又は全部を最後まで十分に酸化することが可能な滞留時間及び燃料温度となるように設計される。反応容器１０内の空気／燃料混合物の温度は、空気／燃料混合物の最高温度をタービン７の略所望の入口温度で、又はそれ未満の温度に維持するように制御される。タービン７の所望の入口温度は、タービン７の製造業者により推奨される温度、タービン７の目的の、若しくは所望の出力を達成する温度、又は別の温度であってもよい。
【００２０】
酸化生成物を含む排気は反応容器１０から排出され、弁１４を介してタービン７に流入する。排気はタービン７で膨張し、シャフト２５及び圧縮機６の回転運動を生じさせる。シャフト２５の回転は発電機１７をも駆動させる。発電機１７は、タービン７から発電機１７に与えられた運動エネルギー（例えば、シャフト２５の回転によりタービン７から伝達される運動エネルギー）に基づいて、電気エネルギーを生成する。発電機１７は、電気システム、電力貯蔵装置、電力供給網、又は別種のシステムに、電気エネルギーを出力する。タービン７は、膨張した排気を復熱装置８に伝達する。復熱装置８は、排気からの熱エネルギーを圧縮機６から得られた空気／燃料混合物に伝達する。復熱装置８からの排気は、排気路１２を介して燃料酸化装置１００から排出される。
【００２１】
図３は、フレアモードで運転する図１の燃料酸化装置１００の一例を図示し、この場合、燃料酸化装置１００は、燃料供給源２０から得られた燃料及び／又は他のガス成分を処理する。燃料酸化装置１００は、電気の出力とは別にフレアモードで運転されてもよい。燃料酸化装置１００は、燃料酸化装置１００の１以上の構成要素が運転に利用できない場合に、フレアモードで運転されてもよい。例えば、圧縮機６、タービン７、発電機１７、復熱装置８及び／又は燃料酸化装置１００の他の構成要素に対して、メンテナンス、修理、及び／又は他種の作業を行う場合に、フレアモードが埋立地ガス成分の処理に用いられる。フレアモードは、反応容器１０を用いて、ＶＣＣｓ、及び／又は燃料供給源２０から得られる他の流体成分を除去する。このため、フレアモードは、運転のために別体の反応容器を必要としない。図示されたフレアモードにおいて、弁４、弁１４、弁２１、弁２２、弁２６、弁２７及び弁３０は閉弁しているが、弁１５及び弁２４は開弁している。
【００２２】
図３の矢印は、フレアモード運転における流れを図示する。燃料入口１は、燃料供給源２０から燃料を得る。ブロワー２は、燃料入口１から得られた燃料を、弁１５を介して反応容器１０に導く。ブロワー１６は、弁２２を介して反応容器１０内への空気流を生じさせてもよく、及び／又は、生起される空気流３１を反応容器１０内に受け入れてもよい。ブロワー１６が反応容器内への空気流を生起させる場合、空気流は、熱交換器１９により加熱されてもよく、あるいは、熱交換器を迂回してもよい。反応容器内へ生起される空気流３１は、吸引装置２３を介して、又は別種の入口若しくは装置を介して得られてもよい。
【００２３】
反応容器１０内の矢印は、フレアモードにおける反応容器１０を介した燃料の流路の一例を図示する。生起された空気流３１は、反応容器１０に導かれる。フレアモードの実施によっては、燃料流及び／又は空気流は、吸引装置２３を介して反応容器内に導かれる。空気と燃料は混合して、反応容器１０内で、あるいは、場合により、反応容器１０に流入する前に、空気／燃料混合物を形成する。点火装置１８は、空気／燃料混合物に点火して、空気と燃料の火炎燃焼反応を引き起こす。メタンガス、ＶＯＣｓ、及び／又は他の埋立地ガス成分は、火炎燃焼反応の結果、処理される。空気／燃料混合物は、通常、反応容器の内部を軸方向に流れる。火炎燃焼反応による排気は、弁２４を介して反応容器１０から排出される。図示されたフレアモード運転において、反応容器１０からの排気は、排気路１４を介して、燃料酸化装置１００から排出される。
【００２４】
図４は、熱酸化装置モードで運転する図１の燃料酸化装置１００の一例を図示し、この場合、燃料酸化装置１００は、燃料供給源２０から得られた、燃料及び／又は他のガス成分を処理する。燃料酸化装置１００は、電気の出力とは別に、熱酸化装置モードで運転されてもよい。燃料酸化装置１００は、燃料酸化装置１００の１以上の構成要素が運転に利用できない場合に、熱酸化装置モードで運転されてもよい。例えば、圧縮機６、タービン７、発電機１７、復熱装置８及び／又は燃料酸化装置１００の他の構成要素に対して、メンテナンス、修理、及び／又は他種の作業を行う場合に、熱酸化装置モードが用いられる。熱酸化装置モードは、反応容器１０を用いて、燃焼反応に関連する副生成物（例えば、ＮＯｘ、及び／又はその他）の排出を低減しつつ、ＶＣＣｓ及び／又は他の成分を除去する。このため、熱酸化装置モードは、運転のために別体の反応容器を必要としない。図示される熱酸化装置モードにおいて、弁４、弁１４、弁１５、弁２４及び弁２７は閉弁しているが、弁２１、弁２２、弁２６及び弁３０は、開弁している。
【００２５】
図４の矢印は、熱酸化装置モード運転における流れを図示する。燃料入口１は、燃料供給源２０から燃料を得る。ブロワー２は、燃料入口１から得られた燃料を、弁３０を介してブロワー１６に導く。ブロワー１６は、弁２２を介して反応容器１０に向かう空気／燃料混合物の流れを生じさせる。図示された熱酸化装置モードにおいて、ブロワー１６からの空気流は、弁２６を介して流れ、熱交換器１９を通過する間に熱エネルギーを得る。熱酸化装置モードの実施の中には、ブロワー１６からの空気流の一部又は全部は、弁２７を介して熱交換機１９を迂回するものもある。
【００２６】
図４において、反応容器１０内の矢印は、熱酸化装置モードにおける反応容器１０を介した燃料の流路の一例を図示する。熱酸化装置モードの実施の中には、空気流、燃料流、及び／又は空気／燃料混合物の流れが、吸引装置２３を介して反応容器１０に導かれるものもある。空気と燃料は、反応容器１０内で混合して空気／燃料混合物を形成し、あるいは、実施によっては、空気と燃料は、反応容器１０に流入する前に、例えば、ブロワー１６内で、混合される。燃料は、燃料の略全てを処理する無炎の緩やかな酸化過程により酸化されてもよい。燃料は、有害な成分（例えば、窒素酸化物など）の形成及び／又は排出を抑制又は防止するのに十分な低温で酸化される。空気／燃料混合物の温度が、燃料の自動点火温度に到達又はこれを超えると、燃料は、発熱酸化反応を起こす。このように、酸化反応は、酸化触媒材料又は点火源とは無関係に開始する。場合によっては、触媒材料は、燃料の自動点火温度を効果的に低下させるために、反応容器１０内に配設されてもよい。空気／燃料混合物は、通常、反応容器１０の内部を軸方向に流れる。無炎酸化反応による排気は、弁２１を介して反応容器１０から排出される。図示された熱酸化装置モード運転において、反応容器１０からの排気は、熱交換器１９に熱エネルギーを与え、そして排気路１３を介して燃料酸化装置１００から排出される。
【００２７】
多くの実施形態について説明してきたが、本開示の範囲から逸脱することなく様々な変形が可能であることは当然である。したがって、他の実施形態は、特許請求の範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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