(57)【要約】【課題】環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器３の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備とする。【解決手段】ＮＨ３を燃料として燃焼器３で燃焼された燃焼ガスはガスタービン４で膨張されて動力が回収され、排気ガスはＨＲＳＧ６で熱回収されて余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２＋ＮＯ）が排出路７から排出され、溶液手段１５でＮｙＯｘ（ＮＯ）がＮＯ２に変換され、汽水分離器１６でＮＯ２水溶液とＮ２ガスに分離処理され、ＮＯ２水溶液とＮ２ガスが回収・排出される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＨ３及びＯ２を含む流体で燃焼ガスを発生させる燃焼器と、
前記燃焼器の燃焼ガスを膨張して動力を得るガスタービンと、
前記ガスタービンで仕事を終えた排気ガスを圧縮して循環ガスとして前記燃焼器に導入する循環系と、
前記排気ガス中のＮｙＯｘを循環・排出できる状態に処理する処理手段とを備えた
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項２】
請求項１に記載のタービン設備において、
前記処理手段は、
前記ＮｙＯｘをＮＯ２に変換して水に溶かしてＮＯ２水溶液とする溶液手段と、
前記溶液手段で得られた前記ＮＯ２水溶液を処理する溶液処理手段である
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載のタービン設備において、
前記処理手段は、
前記排気ガス中のＮＯｘを無害化する脱硝手段を含む
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタービン設備において、
前記燃焼器で燃焼ガスを発生させる際にＨ２を存在させることで燃焼を促進させる燃焼促進手段を備えた
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項５】
請求項４に記載のタービン設備において、
前記燃焼促進手段は、
前記燃焼器に投入される前記ＮＨ３の一部を系内の熱で改質してＨ２を得て前記燃焼器に投入する手段である
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタービン設備において、
前記循環ガスの一部を前記燃焼器の出口側に分岐することで燃焼温度を上昇させて燃焼を促進させ、ＮＨ３のＯ２による燃焼時間を短縮させる循環ガス分岐投入手段を備えた
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のタービン設備の前記循環系に、前記ガスタービンで仕事を終えた排気ガスから熱を回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラを備えると共に、前記排熱回収ボイラで得られた前記蒸気を膨張して動力を得る蒸気タービンを備えたことを特徴とする発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＨ３をＯ２で燃焼して得られる燃焼ガスを膨張させて動力を得るタービン設備及びこのタービン設備を備えた発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼器からの燃焼ガスを膨張して動力を得るガスタービンを有するタービン設備を備えた発電設備が種々実用化されている。タービン設備の燃焼器に送られる燃料としては、例えば、天然ガス等が適用され、空気と共に燃焼器で燃焼させて燃焼ガスを得ている。また、燃料としてＨ２が適用される各種の機器があり、Ｈ２を燃料として燃焼ガスを得る機器では、排気ガスに有害成分が含まれないため、排気性能に優れた設備を構築することができる。
【０００３】
一般に、燃料として使用されるＨ２は、ＮＨ３に変換されたり、金属に吸蔵されたりして生産地から供給地に運ばれる。そして、ＮＨ３を改質してＨ２を得たり、水素が吸蔵された金属からＨ２を分離したりすることで、燃料としてＨ２が使用される。
【０００４】
一方、排気ガスを浄化処理して環境に排出するガスエンジンの分野では、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることが従来から提案されている（特許文献１参照）。このような背景から、燃焼器からの燃焼ガスを膨張して動力を得るガスタービンを有するタービン設備を備えた発電設備においても、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることが検討されているのが現状である。
【０００５】
また、タービン設備では、排気ガスを循環して燃料と共に燃焼器に投入し、排気ガスを環境に放出しない閉サイクルのタービン設備も種々提案されている。閉サイクルのタービン設備においても、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることが考えられるが、排気ガスの成分の環境への排出等の問題があり、実現に至っていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再公表２０１０−８２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備を備えた発電設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明のタービン設備は、ＮＨ３及びＯ２を含む流体で燃焼ガスを発生させる燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスを膨張して動力を得るガスタービンと、前記ガスタービンで仕事を終えた排気ガスを圧縮して循環ガスとして前記燃焼器に導入する循環系と、前記排気ガス中のＮｙＯｘを循環・排出できる状態に処理する処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る本発明では、ＮＨ３及びＯ２を含む流体で燃焼ガスを発生させ、ガスタービンで燃焼ガスが膨張されることで動力が得られ、ガスタービンで仕事を終えた排気ガスは圧縮されて循環ガスとして燃焼器に導入される。排気ガス中のＮｙＯｘは処理手段により循環・排出ができる状態に処理される。
【００１１】
これにより、環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備を構築することが可能になる。
【００１２】
そして、請求項２に係る本発明のタービン設備は、請求項１に記載のタービン設備において、前記処理手段は、前記ＮｙＯｘをＮＯ２に変換して水に溶かしてＮＯ２水溶液とする溶液手段と、前記溶液手段で得られた前記ＮＯ２水溶液を処理する溶液処理手段であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る本発明では、溶液手段により排気ガス中のＮｙＯｘをＮＯ２に変換してＮＯ２水溶液とし、溶液処理手段により汽水分離を行い、Ｎ２ガスを分離してＮＯ２水溶液とＮ２ガスが回収・排出される。また、溶液処理手段により排気ガス中のＮｙＯｘをＮＯ２に変換し、凝縮処理を行ってＮＯ２を吸収させてＨＮＯ３として回収する。
【００１４】
ＮｙＯｘをＮＯ２に変換する手段としては、活性炭を用いて酸化する手段、オゾン酸化を用いて酸化する手段、酸化触媒を用いて酸化する手段、光反応によりＮＯ２に変換する手段等、種々の手段を適用することができる。
【００１５】
また、請求項３に係る本発明のタービン設備は、請求項１もしくは請求項２に記載のタービン設備において、前記処理手段は、前記排気ガス中のＮＯｘを無害化する脱硝手段を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る本発明では、脱硝手段により排気ガス中のＮＯｘが無害化され、Ｈ２ＯとＮ２ガスだけが循環・排出される。
【００１７】
また、請求項４に係る本発明のタービン設備は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタービン設備において、前記燃焼器で燃焼ガスを発生させる際にＨ２を存在させることで燃焼を促進させる燃焼促進手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る本発明では、Ｈ２の存在によりＮＨ３の燃焼が促進され、ＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。
【００１９】
また、請求項５に係る本発明のタービン設備は、請求項４に記載のタービン設備において、前記燃焼促進手段は、前記燃焼器に投入される前記ＮＨ３の一部を系内の熱で改質してＨ２を得て前記燃焼器に投入する手段であることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る本発明では、燃料であるＮＨ３の一部を改質してＨ２を得ることができ、系内の熱としては、ガスタービンの排気熱、ガスタービンの翼の熱、燃焼器の機器の熱等を適用することができる。また、ＮＨ３の一部を改質する際に、触媒を用いることも可能である。
【００２１】
また、請求項６に係る本発明のタービン設備は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタービン設備において、前記循環ガスの一部を前記燃焼器の出口側に分岐することで燃焼温度を上昇させて燃焼を促進させ、ＮＨ３のＯ２による燃焼時間を短縮させる循環ガス分岐投入手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項６に係る本発明では、循環ガスの一部を燃焼器の出口側に分岐することで、燃焼器の入口側で循環ガスの量が減って燃焼温度が上昇し、ＮＨ３のＯ２による燃焼が促進されて燃焼時間が短縮する。燃焼器の出口側に循環ガスの一部が投入されることで、燃焼ガス温度がガスタービンの入口温度に適した状態にされる。
【００２３】
請求項７に係る本発明の発電設備は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のタービン設備の前記循環系に、前記ガスタービンで仕事を終えた排気ガスから熱を回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラを備えると共に、前記排熱回収ボイラで得られた前記蒸気を膨張して動力を得る蒸気タービンを備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項７に係る本発明では、環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備を備えた発電設備とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のタービン設備は、環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備とすることが可能になる。
【００２６】
また、本発明の発電設備は、環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備を備えた発電設備とすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図２】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図３】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図４】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図５】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図６】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図７】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図８】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図９】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図１０】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図１１】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【図１２】本発明の実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
ガスタービンの排気ガスの窒素酸化物は、主にＮＯであるため、以下の実施例では、ＮｙＯｘをＮＯとして説明してある。
【００２９】
図１から図５に基づいて本発明の第１実施例から第５実施例を説明する。第１実施例から第５実施例は、Ｈ２ＯとＮ２とＮｙＯｘ（ＮＯ）が循環ガスの主成分とされる設備を示してある。
【００３０】
図１から図５には、本発明の第１実施例から第５実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統を示してある。図１から図５の構成部材で同一の部材には同一符号を付してある。
【００３１】
図１に基づいて第１実施例を説明する。
【００３２】
図に示すように、タービン設備１は、圧縮機２及び燃焼器３及びガスタービン４を備えている。燃焼器３には燃料としてＮＨ３が酸化剤であるＯ２と共に投入され、燃料ガスがＯ２と共に燃焼されて燃焼ガスが得られる。燃料としてのＮＨ３は、例えば、燃料用のＨ２の搬送のために変換されたＮＨ３が適用される。
【００３３】
燃焼器３で燃焼された燃焼ガスはガスタービン４で膨張されて発電動力が得られ、仕事を終えた排気ガスは排気経路５を通って排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）６で熱回収される。熱回収された排気ガスは余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２＋ＮＯ）が排出路７から排出され、余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２＋ＮＯ）が排出された後の排気ガスは圧縮機２で圧縮される（循環系）。
【００３４】
ＨＲＳＧ６で発生した蒸気は蒸気タービン１１に送られ、蒸気タービン１１で膨張されて発電動力とされる。蒸気タービン１１で仕事を終えた排気蒸気は図示しない復水器で復水されて給水ポンプ１２によりＨＲＳＧ６に給水され、蒸気タービン１１の駆動用の蒸気とされる。
【００３５】
ＨＲＳＧ６で熱回収された排気ガスは余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２＋ＮＯ）が排出路７から排出される。排出路７には処理手段としてＮｙＯｘ（ＮＯ）をＮＯ２に変換して水に溶解してＮＯ２水溶液とする溶液手段１５が備えられている。
【００３６】
そして、溶液手段１５で得られたＮＯ２水溶液が送られる溶液処理手段としての汽水分離器１６が備えられ、汽水分離器１６で汽水分離が実施される。汽水分離器１６でＮＯ２水溶液からＮ２ガスが分離され、ＮＯ２水溶液とＮ２ガスが回収・排出される。
【００３７】
尚、凝縮処理を行ってＮＯ２を吸収させてＨＮＯ３として回収することも可能である。
【００３８】
ＮｙＯｘをＮＯ２に変換する手段としては、活性炭を用いて酸化する手段、オゾン酸化を用いて酸化する手段、酸化触媒を用いて酸化する手段、光反応によりＮＯ２に変換する手段等、種々の手段を適用することができる。
【００３９】
上記構成の発電設備では、ＮＨ３及びＯ２を含む流体が燃焼器３で燃焼されて燃焼ガスを発生させ、ガスタービン４で燃焼ガスが膨張されることで発電動力が得られる。ガスタービン４で仕事を終えた排気ガスはＨＲＳＧ６で熱回収され、熱回収された排気ガスは圧縮機２で圧縮されて燃焼器３に送られる。
【００４０】
ＨＲＳＧ６で熱回収された排気ガスは、余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２＋ＮＯ）が排出路７から排出され、溶液手段１５によりＮｙＯｘ（ＮＯ）がＮＯ２に変換されると共に水に溶解されてＮＯ２水溶液とされる。ＮＯ２水溶液は汽水分離器１６でＮ２ガスが分離され、ＮＯ２水溶液とＮ２ガスが回収・排出される。
【００４１】
上述した発電設備は、燃料として投入されたＮＨ３とＯ２に見合う余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２＋ＮＯ）は、ＮＯ２水溶液とＮ２ガスとして排出される。このため、有害な成分が環境に排出されることなく、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備１を備えた発電設備とすることが可能になる。
【００４２】
従って、ＮＨ３を燃料としたゼロエミッション型の発電設備を構築することが可能になる。
【００４３】
図２から図４に基づいて第２実施例から第４実施例を説明する。
【００４４】
第２実施例から第４実施例は、燃焼器３で燃焼ガスを発生させる際にＮＨ３の一部を系内の熱で改質してＨ２を得て燃焼器３に投入する燃焼促進手段を備えた実施例である。Ｈ２を存在させることで燃焼を促進させる燃焼促進手段としては、別途Ｈ２を燃焼器３に供給する手段でも良い。
【００４５】
図２に基づいて第２実施例を説明する。
【００４６】
図に示すように、燃焼促進手段として、ガスタービン４の排気ガスの熱で燃料のＮＨ３の一部を加熱する熱交換器２１が備えられている。熱交換器２１でＮＨ３が加熱されることで、ガスタービン４の排気ガスの熱でＮＨ３が改質されてＨ２が得られる。得られたＨ２は燃焼器３に投入され、燃焼が促進される。
【００４７】
このため、動力を用いることなく燃料の一部からＨ２を得て、Ｈ２の存在によりＮＨ３の燃焼が促進され、ＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。
【００４８】
尚、熱交換器２１に代えて、排気ガスの熱で活性化し、ＮＨ３をＨ２に改質する触媒を配置することも可能である。
【００４９】
図３に基づいて第３実施例を説明する。
【００５０】
図に示すように、燃焼促進手段として、ガスタービン４の翼冷却手段２３が適用される。燃料のＮＨ３の一部が翼冷却手段２３に送られ、ＮＨ３で翼を冷却することでＮＨ３が翼の熱により加熱され、ＮＨ３が改質されてＨ２が得られる。得られたＨ２は燃焼器３に投入され、燃焼が促進される。
【００５１】
このため、動力を用いることなく燃料の一部からＨ２を得て、Ｈ２の存在によりＮＨ３の燃焼が促進され、ＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。また、翼を冷却するための蒸気等の冷却媒体を外部から供給する必要がない。
【００５２】
図４に基づいて第４実施例を説明する。
【００５３】
図に示すように、燃焼促進手段として、燃焼器３の機器の熱を回収する熱伝達管２５が適用される。即ち、燃焼器３の周囲には熱伝達管２５が設けられ、熱伝達管２５に燃料のＮＨ３の一部が送られる。燃焼器３の機器の熱により熱伝達管２５を流通するＮＨ３が加熱され、ＮＨ３が改質されてＨ２が得られる。得られたＨ２は燃焼器３に投入され、燃焼が促進される。
【００５４】
このため、動力を用いることなく燃料の一部からＨ２を得て、Ｈ２の存在によりＮＨ３の燃焼が促進され、ＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。
【００５５】
尚、燃焼促進手段として、燃焼器３の壁面を二重にし、壁間にＮＨ３の一部を送り、ＮＨ３を加熱してＮＨ３を改質することも可能である。この場合、ＮＨ３により燃焼器３の冷却が行える。
【００５６】
図５に基づいて第５実施例を説明する。
【００５７】
第５実施例は、圧縮機２で圧縮された循環ガスの一部を燃焼器３の出口側に分岐して供給する分岐経路２７を備えた実施例である。尚、図２から図４に示した、Ｈ２を存在させる燃焼促進手段を備えることも可能である。
【００５８】
図に示すように、圧縮機２で圧縮された循環ガスの一部を燃焼器３の出口側に分岐して供給する循環ガス分岐投入手段としての分岐経路２７が備えられ、循環ガスの一部が燃焼器３の出口側に送られる。即ち、燃料が供給される部位（入口側）への循環ガスの供給量が減少して燃焼器３の入口側の燃焼温度が上昇し、ＮＨ３のＯ２による燃焼時間が短縮する。
【００５９】
そして、燃焼器の出口側に循環ガスの一部が投入されることで、燃焼ガス温度がガスタービン４の入口温度に適した状態にされる。
【００６０】
このため、燃焼が促進されてＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。
【００６１】
図６から図１０に基づいて本発明の第６実施例から第１０実施例を説明する。第６実施例から第１０実施例は、Ｈ２ＯとＮ２が循環ガスの主成分とされる設備を示してある。
【００６２】
図６から図１０には、本発明の第６実施例から第１０実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統を示してある。図１から図５の構成部材で同一の部材には同一符号を付してある。
【００６３】
図６に基づいて第６実施例を説明する。
【００６４】
図に示すように、ＨＲＳＧ６の上流側の排気経路５には、処理手段として脱硝手段２９が設けられ、脱硝手段２９で排気ガス中のＮｙＯｘ（窒素酸化物）が除去される。つまり、圧縮機２で圧縮される循環ガスは、Ｈ２ＯとＮ２が主成分とされる。尚、脱硝手段２９は、運転温度に応じて排気経路５の適宜箇所に配置することが可能である。
【００６５】
ＨＲＳＧ６で熱回収された排気ガスは余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２）が排出路７から排出される。排出路７には余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２）からＮ２ガスを分離する処理手段としての汽水分離器３０が備えられ、Ｎ２ガスが分離されてＨ２ＯとＮ２ガスが回収・排出される。
【００６６】
上述した発電設備は、排気ガス中のＮｙＯｘ（窒素酸化物）が脱硝手段２９で除去され、燃料として投入されたＮＨ３とＯ２に見合う余分な（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２）は、Ｈ２ＯとＮ２ガスとして回収・排出される。このため、有害な成分が環境に排出されることなく、燃焼器の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備１を備えた発電設備とすることが可能になる。
【００６７】
従って、ＮＨ３を燃料としたゼロエミッション型の発電設備を構築することが可能になる。
【００６８】
図７に基づいて第７実施例を説明する。
【００６９】
図に示すように、燃焼促進手段として、ガスタービン４の排気ガスの熱で燃料のＮＨ３の一部を加熱する熱交換器２１が備えられている。熱交換器２１でＮＨ３が加熱されることで、ガスタービン４の排気ガスの熱でＮＨ３が改質されてＨ２が得られる。得られたＨ２は燃焼器３に投入され、燃焼が促進される。
【００７０】
このため、動力を用いることなく燃料の一部からＨ２を得て、Ｈ２の存在によりＮＨ３の燃焼が促進され、ＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。
【００７１】
図８に基づいて第８実施例を説明する。
【００７２】
図に示すように、燃焼促進手段として、ガスタービン４の翼冷却手段２３が適用される。燃料のＮＨ３の一部が翼冷却手段２３に送られ、ＮＨ３で翼を冷却することでＮＨ３が翼の熱により加熱され、ＮＨ３が改質されてＨ２が得られる。得られたＨ２は燃焼器３に投入され、燃焼が促進される。
【００７３】
このため、動力を用いることなく燃料の一部からＨ２を得て、Ｈ２の存在によりＮＨ３の燃焼が促進され、ＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。また、翼を冷却するための蒸気等の冷却媒体を外部から供給する必要がない。
【００７４】
図９に基づいて第９実施例を説明する。
【００７５】
図に示すように、燃焼促進手段として、燃焼器３の機器の熱を回収する熱伝達管２５が適用される。即ち、燃焼器３の周囲には熱伝達管２５が設けられ、熱伝達管２５に燃料のＮＨ３の一部が送られる。燃焼器３の機器の熱により熱伝達管２５を流通するＮＨ３が加熱され、ＮＨ３が改質されてＨ２が得られる。得られたＨ２は燃焼器３に投入され、燃焼が促進される。
【００７６】
このため、動力を用いることなく燃料の一部からＨ２を得て、Ｈ２の存在によりＮＨ３の燃焼が促進され、ＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。
【００７７】
尚、燃焼促進手段として、燃焼器３の壁面を二重にし、壁間にＮＨ３の一部を送り、ＮＨ３を加熱してＮＨ３を改質することも可能である。この場合、ＮＨ３により燃焼器３の冷却が行える。
【００７８】
図１０に基づいて第１０実施例を説明する。
【００７９】
第１０実施例は、圧縮機２で圧縮された循環ガスの一部を燃焼器３の出口側に分岐して供給する分岐経路２７を備えた実施例である。尚、図６から図９に示した、Ｈ２を存在させる燃焼促進手段を備えることも可能である。
【００８０】
図に示すように、圧縮機２で圧縮された循環ガスの一部を燃焼器３の出口側に分岐して供給する循環ガス分岐投入手段としての分岐経路２７が備えられ、循環ガスの一部が燃焼器３の出口側に送られる。即ち、燃料が供給される部位（入口側）への循環ガスの供給量が減少して燃焼器３の入口側の燃焼温度が上昇し、ＮＨ３のＯ２による燃焼時間が短縮する。
【００８１】
そして、燃焼器の出口側に循環ガスの一部が投入されることで、燃焼ガス温度がガスタービン４の入口温度に適した状態にされる。
【００８２】
このため、燃焼が促進されてＮＨ３が完全燃焼する時間を短縮することができる。
【００８３】
尚、図１から図５に示した実施例における溶液手段１５の構成と、図６から図１０に示した脱硝手段２９の構成を組み合わせることも可能である。この場合、脱硝手段２９で除去しきれないＮｙＯｘ（ＮＯ）が存在しても、ＮＯをＮＯ２に変換して処理することが可能になる。
【００８４】
図１１、図１２に基づいて本発明の第１１実施例、第１２実施例を説明する。第１１実施例、第１２実施例は、Ｈ２ＯとＮ２が循環ガスの主成分とされる設備（図６に示した設備と基本構成が同一）を示してある。
【００８５】
図１１には本発明の第１１実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統、図１２には本発明の第１２実施例に係るタービン設備を備えた発電設備の概略系統を示してある。図１から図１０の構成部材で同一の部材には同一符号を付してある。
【００８６】
図１１に基づいて第１１実施例を説明する。
【００８７】
ＨＲＳＧ６の下流側の排気経路５には汽水分離器３１が設けられ、循環ガスの（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２）成分がＨ２ＯとＮ２ガスとに分離される。汽水分離器３１で分離されたＮ２ガスは、余剰のＮ２ガスが排出されて循環ガスとして圧縮機２に送られて圧縮され、燃焼器３に投入される。汽水分離器３１で分離されたＨ２Ｏは排出・回収される。
【００８８】
このため、有害な成分が環境に排出されることなく、燃焼器３の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備１を備えた発電設備とすることが可能になる。
【００８９】
従って、ＮＨ３を燃料としたゼロエミッション型の発電設備を構築することが可能になる。
【００９０】
第１１実施例において、図７から図９に示したように、燃焼器３で燃焼ガスを発生させる際にＮＨ３の一部を系内の熱で改質してＨ２を得て燃焼器３に投入する燃焼促進手段を備えることも可能である。また、図１０に示したように、圧縮機２で圧縮された循環ガスの一部を燃焼器３の出口側に分岐して供給する分岐経路２７を備えることも可能である。
【００９１】
図１２に基づいて第１２実施例を説明する。
【００９２】
ＨＲＳＧ６の下流側の排気経路５には汽水分離器３５が設けられ、汽水分離器３５の下流側の排気経路５には、圧縮機２に代えて昇圧ポンプ３６が設けられている。汽水分離器３５では循環ガスの（Ｈ２Ｏ＋Ｎ２）成分がＨ２Ｏ（液体）とＮ２ガスとに分離され、汽水分離器３５で分離された液体のＨ２Ｏが、余剰のＨ２Ｏが排出されて昇圧ポンプ３６に送られ、昇圧ポンプ３６から燃焼器３に圧送される。汽水分離器３５で分離されたＮ２ガスは排出・回収される。
【００９３】
図には省略してあるが、昇圧ポンプ３６と燃焼器３の間の経路には、Ｈ２Ｏを蒸発させる蒸発手段が備えられ、蒸発手段は、系内の熱を用いてＨ２Ｏを蒸発させる構成の手段が適用される（例えば、ＨＲＳＧ６）。蒸発手段で蒸発させた流体の一部を燃焼器３の出口側に分岐して供給する分岐経路を備えることも可能である。
【００９４】
このため、有害な成分が環境に排出されることなく、燃焼器３の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備１を備えた発電設備とすることが可能になる。また、燃焼器３には液体のＨ２Ｏが送られるため、気体を圧送する圧縮機２に比べて小さな動力の昇圧ポンプ３６を使用してＨ２Ｏを燃焼器３に送ることができる。
【００９５】
従って、ＮＨ３を燃料としたゼロエミッション型の発電設備を構築することが可能になる。
【００９６】
第１２実施例において、図７から図９に示したように、燃焼器３で燃焼ガスを発生させる際にＮＨ３の一部を系内の熱で改質してＨ２を得て燃焼器３に投入する燃焼促進手段を備えることも可能である。
【００９７】
上述したタービン設備１は、環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器３の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備１とすることが可能になる。
【００９８】
また、本発明の発電設備は、環境に有害な成分を排出することなく、燃焼器３の燃料としてＮＨ３を用いることができる閉サイクルのタービン設備を備えた発電設備とすることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、タービン設備、及び、タービン設備を備えた発電設備の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  タービン設備
２  圧縮機
３  燃焼器
４  ガスタービン
５  排気経路
６  排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）
７  排出路
１１  蒸気タービン
１２  給水ポンプ
１５  溶液手段
１６、３０、３１、３５  汽水分離器
２１  熱交換器
２３  翼冷却手段
２５  熱伝熱管
２７  分岐経路
２９  脱硝手段
３６  昇圧ポンプ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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