(57)【要約】【課題】ガスタービンから窒素を生成する。【解決手段】ガスタービンは、排出空気の第１の部分を燃焼器に提供する第１の圧縮器を含む。ガスタービンはさらに、排気ガスを生成すると共に該排気ガスをタービンに提供するために排出空気の第１の部分と燃料との混合物を燃焼させる燃焼器を含む。ガスタービンはさらに、タービンに結合させると共に排気ガスのガスタービンから排出する排気出口を含む。本システムはさらに、ガスタービンに結合させた窒素浄化システムを含む。窒素浄化システムは、圧縮器からの排出空気の第２の部分あるいは排気出口からの排気ガスの一部分を受け取る膜窒素発生器であって該排出空気の第２の部分あるいは排気ガスの当該部分から窒素を生成する膜窒素発生器を含む。【選択図】図１
2014190342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンであって、
排出空気の第１の部分を燃焼器に提供するように構成された第１の圧縮器と、
排気ガスを生成するため並びに該排気ガスをタービンに提供するために排出空気の第１の部分と燃料との混合物を燃焼させるように構成された燃焼器と、
タービンに結合させると共に排気ガスのガスタービンからの排出を可能にするように構成された排気出口と、
を備えているガスタービンと、
ガスタービンに結合させた窒素浄化システムであって、
圧縮器からの排出空気の第２の部分あるいは排気出口からの排気ガスの一部分を受け取るように構成された膜窒素発生器であって該排出空気の第２の部分あるいは排気ガスの当該部分から窒素を生成するように構成された膜窒素発生器を備えている窒素浄化システムと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記窒素浄化システムは排出空気−排気ガス混合物を生成するように膜窒素発生器の上流側で排出空気の第２の部分と排気ガスの当該部分を混合するように構成されており、かつ前記膜窒素発生器は排出空気−排気ガス混合物を受け取るようにかつ排出空気−排気ガス混合物から窒素を生成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記窒素浄化システムは、膜窒素発生器に提供される排気ガスの当該部分に対する排出空気の第２の部分の比を調整するように構成された制御器を備えている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記窒素浄化システムは、膜窒素発生器の上流側に配置させた熱交換器であって排出空気の第２の部分または排気ガスの当該部分あるいはこれら両者の混合物を冷却するように構成された熱交換器を備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記窒素浄化システムは、熱交換器の上流側に配置されたブロワーであって排気ガスの当該部分を熱交換器に導くように構成されたブロワーを備えている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記窒素浄化システムは熱交換器の下流側でかつ膜窒素発生器の上流側に配置させた第２の圧縮器であって排気ガスの当該部分の圧力を上昇させかつ排気ガスの当該部分を膜窒素発生器に導くようにように構成された第２の圧縮器を備えている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記窒素浄化システムは、熱交換器の下流側でかつ膜窒素発生器の上流側に配置させた排気ガス噴射器であって排気ガスの当該部分を膜窒素発生器に導くように構成された排気ガス噴射器を備えている、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
前記窒素浄化システムは、生成した窒素を発電プラントの構成要素にまたは貯蔵タンクに方向転換させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
ガスタービンと結合するように構成された窒素浄化システムであって、
ガスタービンの圧縮器からの排出空気の一部分あるいはガスタービンの排気出口からの排気ガスの一部分を受け取るように構成された膜窒素発生器であって、排出空気の当該部分からあるいは排気ガスの当該部分から窒素を生成するように構成された膜窒素発生器、
を備えている窒素浄化システムを備えるシステム。
【請求項１０】
前記窒素浄化システムは排出空気−排気ガス混合物を生成するように膜窒素発生器の上流側で排出空気の当該部分と排気ガスの当該部分を混合するように構成されており、かつ前記膜窒素発生器は排出空気−排気ガス混合物を受け取るようにかつ排出空気−排気ガス混合物から窒素を生成するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記窒素浄化システムは、膜窒素発生器に提供される排気ガスの当該部分に対する排出空気の該部分の比を調整するように構成された制御器を備えている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記窒素浄化システムは膜窒素発生器の上流側に配置させた熱交換器であって、排出空気の該部分、排気ガスの当該部分あるいはこれら両者の混合物を冷却するように構成された熱交換器を備えている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記窒素浄化システムは、熱交換器の上流側に配置されたブロワーであって排気ガスの当該部分を熱交換器に導くように構成されたブロワーを備えている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記窒素浄化システムは熱交換器の下流側でかつ膜窒素発生器の上流側に配置させた単独の圧縮器であって排気ガスの当該部分の圧力を上昇させかつ排気ガスの当該部分を膜窒素発生器に導くように構成された単独の圧縮器を備えている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記窒素浄化システムは、排気出口の下流側でかつ熱交換器の上流側に配置させた弁であって、排気ガスの当該部分の該弁を通過する熱交換器までのフローを可能にしかつ排気ガスの当該部分の該弁を通過する排気出口までのフローを阻止するように構成された弁を備えている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記窒素浄化システムは、熱交換器の下流側でかつ膜窒素発生器の上流側に配置させた排気ガス噴射器であって排気ガスの当該部分を膜窒素発生器に導くように構成された排気ガス噴射器を備えている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
ガスタービンから窒素を生成するための方法であって、
ガスタービンの圧縮器からの排出空気の一部分あるいはガスタービンの排気出口からの排気ガスの一部分を膜窒素発生器までルート設定する工程と、
膜窒素発生器を介して排出空気の当該部分または排気ガスの当該部分から窒素を生成する工程と、
を含む方法。
【請求項１８】
排出空気−排気ガス混合物を生成するために膜窒素発生器の上流側で排出空気の当該部分と排気ガスの当該部分を混合する工程と、
該排出空気−排気ガス混合物を膜窒素発生器までルート設定する工程と、
膜窒素発生器を介して排出空気−排気ガス混合物から窒素を生成する工程と、
を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
排出空気−排気ガス混合物を生成するための排気ガスの当該部分に対する排出空気の当該部分の比を調整する工程を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
熱交換器を介して膜窒素発生器の上流側で排出空気の当該部分、排気ガスの当該部分あるいは排出空気−排気ガス混合物を冷却する工程を含む請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示した主題はガスタービンエンジンに関し、また具体的にはガスタービンエンジンからの窒素の生成に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】米国特許第５４３９５０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ガスタービン方式の発電プラントは、窒素を多種多様な用途で利用することがある。例えば発電プラントは、装置内の腐食を防止するためあるいは高速始動パージクレジット用途を可能にするために窒素を利用することがある。典型的には窒素は、オフサイトで購入することかつ／またはオンサイトで発電プラントまで搬送することがある。しかし発電プラントは、オンサイトに窒素の生成に利用し得るリソース（例えば、廃棄されるのが一般的であるようなリソース）を含むことがある。したがって、窒素を生成するため並びに発電プラントをより費用対効果がよい方式で運転するためにこうした廃棄されているリソースを利用することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
先に特許請求した発明とその範囲が相応するある種の実施形態について以下で要約することにする。これらの実施形態は特許請求した発明の範囲を限定することを目的としておらず、これらの実施形態はむしろ本発明の可能な形態に関する簡明な要約を提供することのみを目的としたものである。実際に本発明は、以下に示した実施形態と同様であることも異なることもある多種多様な形態を包含することがあり得る。
【０００５】
第１の実施形態によるシステムはガスタービンを含む。このガスタービンは、排出空気の第１の部分を燃焼器に提供するように構成された第１の圧縮器を含む。このガスタービンはさらに、排気ガスを生成するため並びに該排気ガスをタービンに提供するために排出空気の第１の部分と燃料との混合物を燃焼させるように構成された燃焼器を含む。このガスタービンはさらに、タービンに結合させると共に排気ガスのガスタービンからの排出を可能にするように構成された排気出口を含む。本システムはさらに、ガスタービンに結合させた窒素浄化システムを含む。この窒素浄化システムは、圧縮器からの排出空気の第２の部分あるいは排気出口からの排気ガスの一部分を受け取るように構成された膜窒素発生器であって、該排出空気の第２の部分あるいは排気ガスの当該部分から窒素を生成するように構成された膜窒素発生器を含む。
【０００６】
第２の実施形態によるシステムは、ガスタービンと結合するように構成された窒素浄化システムを含む。この窒素浄化システムは、ガスタービンの圧縮器からの排出空気の一部分あるいはガスタービンの排気出口からの排気ガスの一部分を受け取るように構成された膜窒素発生器であって、排出空気の当該部分または排気ガスの当該部分から窒素を生成するように構成された膜窒素発生器を含む。
【０００７】
第３の実施形態では、ガスタービンから窒素を生成するための方法を提供する。本方法は、ガスタービンの圧縮器からの排出空気の一部分あるいはガスタービンの排気出口からの排気ガスの一部分を膜窒素発生器までルート設定する工程を含む。本方法はさらに、膜窒素発生器を介して排出空気の当該部分あるいは排気ガスの当該部分から窒素を生成する工程を含む。
【０００８】
本発明のこれらの特徴、態様及び利点並びにその他の特徴、態様及び利点は、図面全体を通じて同じ部分を同じ符号で示している添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによってより理解が深まろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】窒素浄化システムに結合させたタービンシステムの一実施形態のブロック図である。
【図２】図１の窒素浄化システムの一実施形態（例えば、圧縮器排出空気経路）のブロック図である。
【図３】図１の窒素浄化システムの一実施形態（例えば、ブロワー及び圧縮器を伴うガスタービン排気ガス経路）のブロック図である。
【図４】図１の窒素浄化システムの一実施形態（例えば、噴射器を伴うガスタービン排気ガス経路）のブロック図である。
【図５】図１の窒素浄化システムの一実施形態（例えば、圧縮器排出空気及びガスタービン排気ガス経路）のブロック図である。
【図６】図１のガスタービンシステム及び窒素浄化システムから窒素を生成するための方法（例えば、排出空気を用いた方法）の一実施形態の図である。
【図７】図１のガスタービンシステム及び窒素浄化システムから窒素を生成するための方法（例えば、排気ガスを用いた方法）の一実施形態の図である。
【図８】図１のガスタービンシステム及び窒素浄化システムから窒素を生成するための方法（例えば、排出空気及び排気ガスを用いた方法）の一実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の具体的な１つまたは複数の実施形態について以下に記載することにする。これらの実施形態に関する簡明な説明を提供するように努めるにあたり、本明細書では実際の実現形態のフィーチャの必ずしもすべてを記載しないことがある。あらゆる工学プロジェクトや設計プロジェクトの場合と同様にこうした実際の任意の実現形態を開発するにあたっては、システム関連及び事業関連の制約との適合など実現形態ごとに様々であり得る開発者の具体的な目標を達成するために数多くの実現形態特異的な判断を行わねばならないことを理解されたい。さらにこうした開発努力は複雑かつ時間がかかることがあり得るが、しかしこれはこの開示の恩恵を有する当業者にとっては設計、製作及び製造のルーチン作業であることを理解されたい。
【００１１】
本発明の様々な実施形態の要素を導入する際に、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」及び「前記（ｓａｉｄ）」は、当該要素が１つまたは複数存在すること示すように意図している。「を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という表現は包含の意図であり、また列挙した要素以外に追加の要素が存在し得ることを示すように意図している。
【００１２】
本開示はガスタービンシステム（例えば、ガスタービンエンジン）から窒素を生成するためのシステム及び方法を目的とする。ガスタービンは排出空気の一部分を燃焼器に提供する圧縮器を含んでおり、燃焼器は次いでこの排出空気と燃料との混合物を燃焼させて排気ガス（例えば、燃焼ガス）を発生させてこれをタービンまで流している。このガスタービンはさらに、タービンからの排気ガスの排出を可能にする排気出口を含む。窒素浄化システムは窒素を生成するための膜窒素発生器を含む。具体的にはこの膜窒素発生器は、その供給源として燃焼器からの排出空気の別の部分あるいは排気ガスの一部分を受け取って窒素を生成している。ある種の実施形態ではその窒素浄化システムは、膜窒素発生器の上流側で排出空気部分と排気ガス部分を混合させ、これにより窒素を生成するために膜窒素発生器が用いる供給源となる排出空気−排気ガス混合物を生成することがある。例えば窒素浄化システムは、膜窒素発生器に（例えば、混合のために）提供される排気ガス部分に対する排出空気部分の比を調整するように構成された制御器を含むことがある。本開示は供給源としてガスタービンエンジンからの排気ガスを利用しているが、別の供給源（例えば、往復式エンジンや炉、ボイラー、その他といった別の燃焼装置）からの排気ガスが利用されることもある。
【００１３】
ある種の実施形態ではその窒素浄化システムは、排出空気部分、排気ガス部分あるいはこれら両者の混合物の温度を制御（例えば、冷却）するために膜窒素発生器の上流側に配置させた熱交換器を含む。幾つかの実施形態（例えば、排気ガス部分から窒素を生成するための実施形態）ではその窒素浄化システムは、熱交換器の上流側に配置された排気ガス部分を熱交換器まで導いているブロワーと、熱交換器の下流側でかつ膜窒素発生器の上流側に配置された排気ガス部分の圧力を上昇させると共に加圧排気ガス部分を膜窒素発生器まで導いている追加の（ガスタービン圧縮器から独立した）圧縮器と、含む。別の実施形態（例えば、排気ガス部分から窒素を生成するための実施形態）ではその窒素浄化システムは、熱交換器の下流側でかつ膜窒素発生器の上流側に配置された排気ガス部分を膜窒素発生器まで導いている噴射器を含む。窒素浄化システムは生成した窒素を、直ぐに用いるために発電プラント（または、その構成要素）まで方向転換させることや、将来ガスタービンシステムのシャットダウン時に発電プラントで用いるために貯蔵タンクまで方向転換させることがある。窒素（例えば、窒素浄化システムを介する）について供給源として圧縮器排出空気部分及び／または排気ガス部分（通常であれば廃棄されていたであろう供給源）を用いることによって、ガスタービン方式の発電プラントは窒素の購入及び／またはオフサイトからの窒素提供を要することなくオンサイトで窒素を生成する費用対効果のよい方式が可能となる。
【００１４】
図１は、窒素浄化システム１２に結合させたタービンシステム１０（例えば、ガスタービンエンジン）の一実施形態のブロック図である。詳細には以下で説明するが、開示した窒素浄化システム１２は圧縮器１４からの排出空気及び／またはタービンシステム１０の排気出口１６からの排気ガスを利用することがある。タービンシステム１０は、天然ガス及び／または水素リッチ合成ガスなどの液体または気体燃料を用いてタービンシステム１０を駆動することがある。図示したように燃料ノズル１７は、燃料供給１８を取り込み、この燃料を空気と混合し、さらに最適な燃焼、排気物質、燃料消費及びパワー出力に関する適当な比でこの燃料−空気混合物を燃焼器２０内に分配している。タービンシステム１０は、１つまたは複数の燃焼器２０の内部に配置させた１つまたは複数の燃料ノズル１７を含むことがある。この燃料−空気混合物は燃焼器２０の内部にあるチェンバ内で燃焼し、これにより高温の加圧排気ガスが生成される。燃焼器２０はこの排気ガスを、タービン２２を通して該タービン２２に結合させた排気出口１６の方向に導く。排気ガスがタービン２２を通過するときに、この気体はタービンブレードを押しタービンシステム１０の軸に沿ってシャフト２４を回転させる。図示したようにシャフト２４は、圧縮器１４を含むタービンシステム１０の様々な構成要素に接続させることがある。圧縮器１４はさらに、シャフト２４に結合させたブレードを含む。シャフト２４が回転すると、圧縮器１４の内部のブレードも回転し、これにより空気取込口２８からの空気２６が圧縮され圧縮器１４を通って燃料ノズル１７及び／または燃焼器２０内に至る。シャフト２４はまた負荷３０（例えば、発電プラント３２内の発電機などの静止負荷とし得る）に接続させることがある。負荷３０は、タービンシステム１０の回転出力によってパワー供給を受けることが可能な適当な任意のデバイスを含むことがある。
【００１５】
上述したように圧縮器１４は空気取込口２８から空気２６を受け取り、この空気２６を圧縮し、タービン燃焼器２０内部の燃焼過程で用いるための加圧空気フロー３４（例えば、第１の圧縮器排出空気部分）を生成する。さらに圧縮器１４は、窒素浄化システム１２による窒素の生成に用いるための別の加圧空気フロー３６（例えば、第２の圧縮器排出空気部分）を生成する。さらに図示したように、排気ガス（例えば、燃焼気体）の一部分３８もまた、窒素浄化システム１２による窒素の生成に用いられることがある。
【００１６】
窒素浄化システム１２は窒素を生成するための膜窒素発生器４０を含む。膜窒素発生器４０は、適当な任意の膜窒素発生器４０を含むことがある。膜窒素発生器４０は、構造上でその各々が特異的に巻き取った高分子繊維を備えたスプールの役割をする円筒状のカートリッジを形成する中空糸膜を含むような１つまたは複数の膜カートリッジを含むことがある。膜窒素発生器４０は、流体フロー（例えば、排気ガス及び／または排出空気）から窒素を分離または生成するために浸透（すなわち、様々な気体混合物成分がこの膜を浸透する速度差）を利用している。気体分離過程の原動力は、膜の異なる側での分圧の差である。例えば外部膜表面は、内部膜表面と異なる分圧を含むことがある。浸透の速度は異なる気体間で様々である。したがって、湿気及び／またはＣＯ2などの速度がより大きい分子が最初に膜の壁を通って浸透して大気に排出され得る一方、純粋窒素は浄化済みフローの主ストリームから脱することができる。ある種の実施形態では、窒素浄化システム１２（例えば、膜窒素発生器４０）を通じて得られる窒素の純度は体積百分率で概ね９０〜１００、９０〜９５、９５〜１００あるいは９３〜９７パーセントの範囲並びにこれらの間のすべての下位範囲とすることができる。例えばその窒素純度を、体積百分率で９０、９５、９９、９９．５、９９．９、９９．９９あるいは１００パーセントとすることや、別の任意の百分率とすることができる。ある種の実施形態では窒素浄化システム１２から得られる窒素純度を、下流側での窒素用途に基づいて変更することができる。
【００１７】
膜窒素発生器４０による窒素の生成のための供給源として、圧縮器排出空気部分３６、排気ガス部分３８あるいは排出空気部分３６と排気ガス部分３８の混合物（例えば、排出空気−排気ガス混合物）を役立てることがある。排出空気部分３６は排気ガス部分３８と比べてより大量の窒素を含むことができ、したがって排出空気部分３６は窒素浄化システム１２を通じた窒素浄化の間により多くの量の浄化窒素を産生することができる。排出空気部分３６は排出空気経路４２を通じて膜窒素発生器４０に提供される一方、排気ガス部分３８は排気ガス経路４４を介して膜窒素発生器４０に提供されている。窒素浄化システム１２は経路４２、４４の両方を含むことがある。別法としてその窒素浄化システム１２は、排出空気経路４２だけをあるいは排気ガス経路４４だけを含むことがある。図では排出空気経路４２と排気ガス経路４４の両方が直接膜窒素発生器４０まで流れているが、経路４２、４４に沿って追加の構成要素が配置されることもある。例えばある種の実施形態では、膜窒素発生器４０の上流側で経路４２、４４に沿って、熱交換器、圧縮器１４とは別の追加の圧縮器、ブロワー及び／または噴射器（例えば、排気ガス噴射器）を配置させることがある。さらにある種の実施形態では、膜窒素発生器４０の上流側で（例えば、混合領域で）経路４２、４４を融合させ、排出空気部分３６と排気ガス部分３８を混合して排出空気−排気ガス混合物を生成してこれを膜窒素発生器４０に提供することを可能としている。排出空気経路４２は、膜窒素発生器４０への排出空気部分３６のフロー（例えば、排出空気部分の量）を調節するために弁４６を含む。排気ガス経路４４は、膜窒素発生器４０への排気ガス部分３８のフロー（例えば、排気ガス部分の量）を調節するために弁４８を含む。ある種の実施形態ではその弁４６、４８は、排出空気部分３６と排気ガス部分３８のそれぞれの膜窒素発生器４０へのフローを可能にしながら該部分３６、３８のガスタービンシステム１０に戻るフローを阻止するために、逆止弁、一方向弁またはチェック弁を含むことがある。
【００１８】
窒素を浄化または生成した後にその窒素は、発電プラント３２の様々な用途（例えば、発電プラント装置の腐食からの保護、高速始動パージクレジット用途、ガスタービンシステム１０やガス化装置の燃料ラインのパージ、ガスタービンシステム１０やガス化装置内の燃焼反応のための希釈剤としての用途、機械類の冷却剤としての用途、その他）で使用できるように窒素浄化システム１２を介して即座に方向転換させることがある。別法としてその窒素浄化システム１２は、後で（例えば、ガスタービンシステム１０のシャットダウン時に）用いるために浄化済み窒素を貯蔵タンク５０まで方向転換させることがある。
【００１９】
膜浄化システム１２に関して目下企図される実施形態は、システム１２の構成要素に結合させた制御器５２を含む。制御器５２は弁４６、４８に結合させ、弁４６、４８を制御すること、したがって膜窒素発生器４０に提供される排出空気部分３６と排気ガス部分３８のそれぞれのフロー（例えば、量）を制御することがある。例えば制御器５８は、弁４６、４８に結合させたアクチュエータ（例えば、電気式アクチュエータ、液圧式アクチュエータ、気圧式アクチュエータ、その他）を介して弁４６、４８を制御することがある。ある種の実施形態ではその制御器５２は、排出空気−排気ガス混合物が膜窒素発生器４０に提供される際の排気ガス部分３８に対する排出空気部分３６の比または百分率を調整するように構成されることがある。ある種の実施形態ではその排気ガス部分３８に対する排出空気部分３６の比を、概ね１００：１、５０：１、２５：１、１０：１、５：１、２：１、１：１、１：５、１：１０、１：２５、１：５０または１：１００とすること、具体的なこれらの比の間にある任意の範囲あるいは別の任意の比とすることがある。ある種の実施形態では、窒素浄化システム１２を介して窒素を生成するための供給源として（例えば、排出空気−排気ガス混合物の唯一の供給源とすることもその一部とすることもある）使用される排出空気部分３６の百分率を、体積百分率で概ね１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、１０または０パーセントとすること、具体的なこれらの百分率の間にある任意の範囲あるいは全供給源の別の任意の百分率とすることがある。ある種の実施形態では、その供給源として（例えば、排出空気−排気ガス混合物の唯一の供給源とすることもその一部とすることもある）使用される排気ガス部分３８の百分率を、体積百分率で概ね１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、１０または０パーセントとすること、具体的なこれらの百分率の間にある任意の範囲あるいは全供給源の別の任意の百分率とすることがある。膜窒素発生器４０に提供される排出空気部分３６、排気ガス部分３８及び／または排出空気−排気ガス混合物のフローの調節によって、制御器５２は膜窒素発生器４０を介して生成される窒素の純度を調節することができる。制御器５２はまた、膜窒素発生器４０の動作を制御するために膜窒素発生器４０に結合させることがある。ある種の実施形態ではその制御器５２を窒素浄化システム１２の別の構成要素に結合させることがある。例えば制御器５２を、経路４２、４４に沿って配置させた熱交換器、圧縮器、ブロワー及び／または噴射器に結合させてその動作を制御させることがある。制御器５２は、任意の駆動体、アクチュエータ、弁、あるいは熱交換器、圧縮器、ブロワー、噴射器または膜窒素発生器４０の別の任意の構成要素を制御または調節することができる。ある種の実施形態ではその制御器５２は、命令（例えば、コード）を記憶するためのメモリ５４並びにこの命令を処理するように構成されたプロセッサ５６を含むことがある。制御器５２は、オペレータ入力を受け取るように構成されたオペレータインタフェース５８を含むことがある。
【００２０】
図２〜４は、タービンシステム１０と窒素浄化システム１２の間の経路４２、４４に関する様々な構成を表している。上で言及したように窒素浄化システム１２は、経路４２、４４のうちの一方のみを含むことや、この両方を含むことがある。さらに窒素浄化システム１２は、排出空気部分３６と排気ガス部分３８の混合を可能にするように膜窒素発生器４０の上流側で融合している経路４２、４４を含むことがある。図２は、排出空気経路４２に関する図１の窒素浄化システム１２のブロック図である。排出空気経路４２は、弁４６、熱交換器６０及び膜窒素発生器４０（「ＮＧ」）を含む。弁４６は、ガスタービンシステム１０（例えば、圧縮器１４）の下流側かつ熱交換器６０の上流側で経路４２に沿って配置されている。熱交換器６０は、弁４６の下流側かつ膜窒素発生器４０の上流側で経路４２に沿って配置されている。
【００２１】
排出空気部分３６は弁４６を通って流れる。上で言及したように弁４６は、ガスタービンシステム１０（例えば、圧縮器１４）に向かって戻る排出空気部分３６のフローを阻止しながら弁４６を通りかつ膜窒素発生器４０に向かう排出空気部分３６のフローを可能にするために、逆止弁、一方向弁またはチェック弁を含むことがある。弁４６を通った後に排出空気部分３６は熱交換器６０を通って流れる。排出空気部分３６は、圧縮器（圧縮器１４と別の圧縮器）、ブロワーまたは噴射器を必要とすることなく排出空気経路４２に沿って移動するための十分な圧力及び／または速度を含むことがある。熱交換器６０は、膜窒素発生器４０の構成要素に対する熱的な応力または損耗を回避するために排出空気部分３６を冷却している。例えば熱交換器６０は排出空気部分３６を、概ね６５．６°Ｃ（１５０°Ｆ）〜１４８．９°Ｃ（３００°Ｆ）、７９．４°Ｃ（１７５°Ｆ）〜１３５°Ｃ（２７５°Ｆ）、９３．３°Ｃ（２００°Ｆ）〜１２１．１°Ｃ（２５０°Ｆ）、並びにこれらの間のすべての下位領域まで冷却することがある。ある種の実施形態ではその熱交換器６０は、排出空気部分３６を概ね１４８．９°Ｃ（３００°Ｆ）程度まで冷却している。熱交換器６０は、直接型熱交換器、間接型熱交換器、冷却器、電気式ヒータ、シェルアンドチューブ型熱交換器、プレート型熱交換器、プレートアンドシェル型熱交換器、プレートフィン熱交換器、あるいは排出空気部分３６や排気ガス部分３８の温度に耐えることが可能な別の任意のタイプの熱交換器を含むことがある。ある種の実施形態ではその熱交換器６０は、１つまたは複数の弁、ポンプ、供給源かつ／または該弁、ポンプ及び／または供給源に関連するアクチュエータを含むような回路またはループを形成することがある。この供給源は、発電プラント３２の構成要素（例えば、給水塔）からの冷却剤に関する任意の供給源とすることが可能である。ある種の実施形態では、熱交換器６０が間接型熱交換器を含む場合にその熱交換器６０は第１の媒質を含むことがあり、この第１の媒質は冷却を受けた後に第２の媒質（例えば、空気または排気物質）の経路内のチューブを通って流れ、これにより第２の媒質から第１の媒質へ熱が移転される。上で言及したように制御器５２は、弁４６（例えば、上述のようにアクチュエータを介する）及び膜窒素発生器４０に結合させると共にこれを制御している。例えば制御器５２は弁４６を介して、膜窒素発生器４０に提供される排出空気部分３６の量を制御することがある。ある種の実施形態ではその制御器５２は、熱交換器６０の動作（例えば、熱交換器６０の構成要素の温度）を制御するために熱交換器６０に結合させることがある。例えば制御器５２は、弁、ポンプ、供給源及び／または熱交換器６０の別の任意の構成要素に関連するアクチュエータに結合させることがある。
【００２２】
熱交換器６０からは、冷却された排出空気部分３６が窒素発生器４０まで流れる。膜窒素発生器４０は、排出空気部分３６から窒素を生成する。膜窒素発生器４０からは上で言及したように窒素は、発電プラント３２の用途で用いるために直ぐに方向転換させるか、後で用いるために貯蔵タンク５０まで方向転換させるかのいずれかとなる。その結果として窒素浄化システム１２は、ガスタービン方式の発電プラント３２（または、その構成要素）のための窒素のオンサイト供給源（例えば、ガスタービンシステム１０の圧縮器１４からの排出空気部分３６）を提供することができ、オフサイトからの窒素の購入及び／または搬送を要することがない。したがって窒素浄化システム１２によれば、発電プラント３２の動作に関連するコストを低減することができる。
【００２３】
図３は、排気ガス経路４４に関する図１の窒素浄化システム１２のブロック図である。排気ガス経路４４は、弁４８、ブロワー６２（例えば、遠心性のファンまたはモータ式ブロワー）、熱交換器６４、圧縮器６６（圧縮器１４と別の圧縮器）、及び膜窒素発生器４０（「ＮＧ」）を含む。弁４８は、ガスタービンシステム１０（例えば、排気出口１６）の下流側かつブロワー６２及び熱交換器６４の上流側で経路４４に沿って配置されている。熱交換器６０は、ブロワー６２と圧縮器６６の間で経路４４に沿って配置されている。圧縮器６６は、膜窒素発生器４０の上流側で経路４４に沿って配置されている。
【００２４】
排気ガス部分３８はフロー弁４８を通って流れる。上で言及したように弁４８は、ガスタービンシステム１０（例えば、排気出口１６）に向かって戻る交換ガス部分３８のフローを阻止しながら弁４８を通りかつブロワー６２に向かう排気ガス部分３８のフローを可能にするために、逆止弁、一方向弁またはチェック弁を含むことがある。排気ガス部分３８は、熱交換器６４を通って効率よく流すための十分な圧力及び／または速度を欠くことがある。したがって弁４８を通した後に、ブロワー６２によって排気ガス部分３８を（その圧力及び／または速度を上昇させるように）熱交換器６４の方向でこれを通るように導いてまたは押し出している。熱交換器６４は、膜窒素発生器４０の構成要素に対する熱的な応力または損耗を回避するために排気ガス部分３８を冷却している。例えば熱交換器６４は排気ガス部分３８を、概ね６５．６°Ｃ（１５０°Ｆ）〜１４８．９°Ｃ（３００°Ｆ）、７９．４°Ｃ（１７５°Ｆ）〜１３５°Ｃ（２７５°Ｆ）、９３．３°Ｃ（２００°Ｆ）〜１２１．１°Ｃ（２５０°Ｆ）、並びにこれらの間のすべての下位領域まで冷却することがある。ある種の実施形態ではその熱交換器６４は、排気ガス部分３８を概ね１４８．９°Ｃ（３００°Ｆ）程度まで冷却している。熱交換器６４は図２に示したのと同じとすることができる。熱交換器６４からは、冷却された排気ガス部分３８が圧縮器６６内まで流れ、これによって排気ガス部分３８に圧力がかけられる。ある種の実施形態ではその圧縮器６６は、往復式圧縮器または回転式圧縮器（例えば、１段、２段、３段、４段、５段、６段以上の圧縮器）を含むことがある。
【００２５】
上で言及したように制御器５２は、弁４６（例えば、上述のようにアクチュエータを介する）及び膜窒素発生器４０に結合させると共にこれを制御している。例えば制御器５２は弁４８を介して（例えば、上述のようにアクチュエータを介して）、膜窒素発生器４０に提供される排気ガス部分３８の量を制御することがある。ある種の実施形態ではその制御器５２は、熱交換器６４の動作（例えば、熱交換器６４の構成要素の温度）を制御するために熱交換器６４に（例えば、弁、ポンプ、供給源及び／または熱交換器６４の別の任意の構成要素に結合させたアクチュエータを介して）結合させることがある。さらに制御器５２は、ブロワー６２及び圧縮器６６に結合させてその動作を制御することがある。具体的には制御器５２は、駆動体、モータ、あるいはブロワー６２及び／または圧縮器６６の別の任意の構成要素に結合させることがある。例えば制御器５２は、排気ガス部分３８に付与される速度の調節のためにブロワー６２を制御することがある。制御器５２はさらに、排気ガス部分３８を加圧する程度を調節するように圧縮器６６を制御することがある。
【００２６】
圧縮器６６からは、加圧された排気ガス部分３８が窒素発生器４０まで流れる。膜窒素発生器４０は、排気ガス部分３８から窒素を生成する。膜窒素発生器４０からは上で言及したように窒素は、発電プラント３２の用途で用いるために直ぐに方向転換させるか、後で用いるために貯蔵タンク５０まで方向転換させるかのいずれかとなる。その結果として窒素浄化システム１２は、ガスタービン方式の発電プラント３２（または、その構成要素）のための窒素のオンサイト供給源（例えば、ガスタービンシステム１０の排気出口１６からの排気ガス部分３８）を提供することができ、オフサイトからの窒素の購入及び／または搬送を要することがない。したがって窒素浄化システム１２によれば、発電プラント３２の動作に関連するコストを低減することができる。
【００２７】
図４は、排気ガス経路４４に関する図１の窒素浄化システム１２の別のブロック図である。排気ガス経路４４は、弁４８、熱交換器６８、噴射器７０（例えば、排気ガス噴射器）、及び膜窒素発生器４０（「ＮＧ」）を含む。弁４８は、ガスタービンシステム１０（例えば、排気出口１６）の下流側かつ熱交換器６８の上流側で経路４４に沿って配置されている。熱交換器６８は、弁４８と噴射器７０の間で経路４４に沿って配置されている。噴射器７０は、膜窒素発生器４０の上流側で経路４４に沿って配置されている。
【００２８】
排気ガス部分３８は弁４８を通って流れる。上で言及したように弁４８は、ガスタービンシステム１０（例えば、排気出口１６）に向かって戻る交換ガス部分３８のフローを阻止しながら弁４８を通りかつ熱交換器６８に向かう排気ガス部分３８のフローを可能にするために、逆止弁、一方向弁またはチェック弁を含むことがある。熱交換器６８は、膜窒素発生器４０の構成要素に対する熱的な応力または損耗を回避するために排気ガス部分３８を冷却している。例えば熱交換器６８は排気ガス部分３８を、概ね６５．６°Ｃ（１５０°Ｆ）〜１４８．９°Ｃ（３００°Ｆ）、７９．４°Ｃ（１７５°Ｆ）〜１３５°Ｃ（２７５°Ｆ）、９３．３°Ｃ（２００°Ｆ）〜１２１．１°Ｃ（２５０°Ｆ）、並びにこれらの間のすべての下位領域まで冷却することがある。ある種の実施形態ではその熱交換器６８は、排気ガス部分３８を概ね１４８．９°Ｃ（３００°Ｆ）程度まで冷却している。熱交換器６８は図２に示したのと同じとすることができる。排気ガス部分３８は、熱交換器６８から膜窒素発生器４０まで効率よく流すための十分な圧力及び／または速度を欠くことがある。したがって熱交換器６８を通した後に、噴射器７０によって冷却済み排気ガス部分３８を加圧し、排気ガス部分３８を（その圧力及び／または速度を上昇させて）膜窒素発生器４０の方向に導いてまたは押し出している。
【００２９】
上で言及したように制御器５２は、弁４６（例えば、上述のようにアクチュエータを介する）及び膜窒素発生器４０に結合させると共にこれを制御している。例えば制御器５２は弁４８を介して（例えば、上述のようにアクチュエータを介して）、膜窒素発生器４０に提供される排気ガス部分３８の量を制御することがある。ある種の実施形態ではその制御器５２は、熱交換器６８の動作（例えば、熱交換器６８の構成要素の温度）を制御するために熱交換器６８に（例えば、弁、ポンプ、供給源及び／または熱交換器６８の別の任意の構成要素に結合させたアクチュエータを介して）結合させることがある。さらに制御器５２は、（例えば、弁、ポンプあるいは噴射器の別の任意の構成要素に結合させたアクチュエータを介して）噴射器７０に結合させてその動作を制御することがある。噴射器７０は、エダクタジェット（ｅｄｕｃｔｏｒ−ｊｅｔ）ポンプ、熱圧縮器、あるいは別の任意のタイプの噴射器７０を含むことがある。例えば制御器５２は、排気ガス部分３８に付与される速度及び圧力の調節のために噴射器７０を制御することがある。
【００３０】
加圧した排気ガス部分３８を受け取った後に、膜窒素発生器４０は排気ガス部分３８から窒素を生成する。膜窒素発生器４０からは上で言及したように窒素は、発電プラント３２の用途で用いるために直ぐに方向転換させるか、後で用いるために貯蔵タンク５０まで方向転換させるかのいずれかとなる。その結果として窒素浄化システム１２は、ガスタービン方式の発電プラント３２（または、その構成要素）のための窒素のオンサイト供給源（例えば、ガスタービンシステム１０の排気出口１６からの排気ガス部分３８）を提供することができ、オフサイトからの窒素の購入及び／または搬送を要することがない。したがって窒素浄化システム１２によれば、発電プラント３２の動作に関連するコストを低減することができる。
【００３１】
図５は、排出経路４２と排気ガス経路４４の両方に関する図１の窒素浄化システム１２の別のブロック図である。排出空気経路４２と排気ガス経路４４はそれぞれ弁４６、４８を含む。排出空気経路４２は、共通経路７２（例えば、排出空気−排気ガス経路）を形成するように弁４８の下流側で排気ガス経路４４と融合する。排出空気−排気ガス経路７２は熱交換器７４及び膜窒素発生器４０（「ＮＧ」）を含む。弁４６は、ガスタービンシステム１０（例えば、圧縮器１４）の下流側かつ熱交換器７４の上流側で経路４２に沿って配置されている。弁４８は、ガスタービンシステム１０（例えば、排気出口１６）の下流側かつ熱交換器７４の上流側で経路４４に沿って配置されている。熱交換器７４は、弁４６、４８及び経路４２及び４４の融合点７６（例えば、混合領域）の下流側で経路７２に沿って配置されている。熱交換器７４はまた、膜窒素発生器４０の上流側で経路７２に沿って配置されている。
【００３２】
排気ガス部分３８は弁４８を通って流れる。上で言及したように弁４８は、ガスタービンシステム１０（例えば、排気出口１６）に向かって戻る交換ガス部分３８のフローを阻止しながら弁４８を通りかつ熱交換器７４に向かう排気ガス部分３８のフローを可能にするために、逆止弁、一方向弁またはチェック弁を含むことがある。排出空気部分３６は弁４６を通って流れる。上で言及したように弁４６は、ガスタービンシステム１０（例えば、圧縮器１４）に向かって戻る排出空気部分３６のフローを阻止しながら弁４６を通りかつ膜窒素発生器４０に向かう排出空気部分３６のフローを可能にするために、逆止弁、一方向弁またはチェック弁を含むことがある。排出空気部分３６と排気ガス部分３８は経路７２の内部で熱交換器７４の上流側で混合されて排出空気−排気ガス混合物７８が形成される。排出空気部分３６は、熱交換器７４の方向に排出空気−排気ガス混合物７８を押し出すまたは導くのに十分な圧力及び速度を含む。しかしある種の実施形態では、図３及び４で述べたようなブロワー、圧縮器及び／または噴射器などの構成要素を融合点の下流側で使用し、経路７２に沿った下流方向への排出空気−排気ガス混合物７８の流れを容易にすることがある。
【００３３】
熱交換器７４は、膜窒素発生器４０の構成要素に対する熱的な応力または損耗を回避するために排出空気−排気ガス混合物７８を冷却している。例えば熱交換器７４は排出空気−排気ガス混合物７８を、概ね６５．６°Ｃ（１５０°Ｆ）〜１４８．９°Ｃ（３００°Ｆ）、７９．４°Ｃ（１７５°Ｆ）〜１３５°Ｃ（２７５°Ｆ）、９３．３°Ｃ（２００°Ｆ）〜１２１．１°Ｃ（２５０°Ｆ）、並びにこれらの間のすべての下位領域まで冷却することがある。ある種の実施形態ではその熱交換器７４は、排出空気−排気ガス混合物７８を概ね１４８．９°Ｃ（３００°Ｆ）程度まで冷却している。熱交換器７４は図２に示したのと同じとすることができる。排出空気−排気ガス混合物７８は熱交換器７４を通過した後に、膜窒素発生器４０の方向に流れる。
【００３４】
上で言及したように制御器５２は、弁４６、４８（例えば、上述したアクチュエータを介する）及び膜窒素発生器４０に結合させてこれを制御している。例えば制御器５２は弁４６、４８を介して、上述のように膜窒素発生器４０に提供される排出空気−排気ガス混合物７８内の排気ガス部分３８に対する排出空気部分３６の比を制御することがある。ある種の実施形態ではその制御器５２は、熱交換器７４の動作（例えば、熱交換器７４の構成要素の温度）を制御するために（例えば、弁、ポンプ、供給源及び／または熱交換器７４の別の任意の構成要素に結合させたアクチュエータを介して）熱交換器７４に結合させることがある。
【００３５】
膜窒素発生器４０は排出空気−排気ガス混合物７８を受け取ると、この混合物７８から窒素を生成する。膜窒素発生器４０からの窒素は上で言及したように、発電プラント３２の用途で用いるために直ぐに方向転換させるか、後で用いるために貯蔵タンク５０まで方向転換させるかのいずれかとなる。その結果として窒素浄化システム１２は、ガスタービン方式の発電プラント３２（または、その構成要素）のための窒素のオンサイト供給源（例えば、ガスタービンシステム１０の圧縮器１４と排気出口１６のそれぞれからの排出空気部分３６と排気ガス部分３８）を提供することができ、オフサイトからの窒素の購入及び／または搬送を要することがない。したがって窒素浄化システム１２によれば、発電プラント３２の動作に関連するコストを低減することができる。
【００３６】
図６〜８は、排出空気部分３６、排気ガス部分３８及び／または排出空気−排気ガス混合物７８から窒素を生成するための方法（例えば、制御器５２を用いたコンピュータ制御式の方法）を表している。これらの方法の各々に関する各工程あるいは工程のうちの幾つかは、上述のように制御器５２を介した構成要素（例えば、膜窒素発生器４０、熱交換器、ブロワー、噴射器、圧縮器、その他）に対する制御を含むことがある。さらに、これらの方法の各々に関する各工程あるいは工程のうちの幾つかは、コンピュータ実行可能な命令またはコードを含むことがある。
【００３７】
図６は、図１のガスタービンシステム１０及び窒素浄化システム１２から排出空気部分３６を用いて窒素を生成するための方法８０である。方法８０は、圧縮器１４からの排出空気部分３６を排出空気経路４２に沿ってルート設定する工程（ブロック８２）を含む。方法８２はさらに、冷却された排出空気部分３６を生成するために膜窒素発生器４０の上流側において熱交換器６０を介して排出空気部分３６を冷却する工程（ブロック８４）を含む。熱交換器６０からこの冷却済み排出空気部分３６は膜窒素発生器８６までルート設定される（ブロック８６）。膜窒素発生器４０は冷却した排出空気部分３６から上述のようにして窒素を生成する（ブロック８８）。窒素浄化システムは膜窒素発生器４０から、発電プラント用途で直ぐに用いるために窒素をガスタービン方式の発電プラント３２に方向転換（ブロック９０）させる、あるいは後で用いるために窒素を貯蔵タンク５０に方向転換（ブロック９２）させている。
【００３８】
図７は、図１のガスタービンシステム１０及び窒素浄化システム１２から排気ガス部分３８を用いて窒素を生成するための方法９４である。方法９４は、排気ガス出口１６からの排気ガス部分３８を排気ガス経路４４に沿ってルート設定する工程（ブロック９６）を含む。この排気ガス部分３８のルート設定工程は、ブロワー６２を利用して熱交換器６４の方向でかつこれを通るように排気ガス部分３８を導くまたは押し出す（その速度を上昇させる）工程を含むことがある。方法９４はさらに、冷却された排気ガス部分３８を生成するために膜窒素発生器４０の上流側において熱交換器６４を介して排気ガス部分３８を冷却する工程（ブロック９８）を含む。冷却済みの排気ガス部分３８は熱交換器６４から、経路４４に沿って圧縮器６６または噴射器７０まで流れ、ここで圧縮器６６または噴射器７０によって冷却排気ガス部分３８が加圧され（ブロック１００）かつこの加圧済み冷却済み排気ガス部分３８が膜窒素発生器４０の方向にルート設定される（例えば、導かれるまたは押し出される）（ブロック１０２）。膜窒素発生器４０は、この加圧済み冷却済み排気ガス部分３８から上述のようにして窒素を生成する（ブロック１０４）。窒素浄化システムは膜窒素発生器４０から、発電プラント用途で直ぐに用いるために窒素をガスタービン方式の発電プラント３２に方向転換（ブロック１０６）させる、あるいは後で用いるために窒素を貯蔵タンク５０に方向転換（ブロック１０８）させている。
【００３９】
図８は、図１のガスタービンシステム１０及び窒素浄化システム１２から排出空気−排気ガス混合物７８を用いて窒素を生成するための方法１１０である。方法１１０は、圧縮器１４からの排出空気部分３６を排出空気経路４２に沿ってルート設定する工程（ブロック１１２）を含む。方法１１０はさらに、排気ガス出口１６からの排気ガス部分３８を排気ガス経路４４に沿ってルート設定する工程（ブロック１１４）を含む。経路４２と４４は交差して共通経路７２（例えば、排出空気−排気ガス経路）を形成しており、ここで排出空気部分３６と排気ガス部分３８が混合して排出空気−排気ガス混合物７８が形成される（ブロック１１６）。上述したように制御器５２は、圧縮器１４と排気出口１６のそれぞれからルート設定された排出空気部分３６と排気ガス部分３８の両方を制御することがある。ある種の実施形態では方法１１０は、排気ガス部分３８と混合させる排出空気部分３６の比を制御器５２を介して調整する工程（ブロック１１８）を含む。排出空気部分３６は、経路７２に沿った排出空気−排気ガス混合物７８のフローを可能にするだけの十分な圧力及び／または速度を提供することがある。別法としてある種の実施形態では、上述したブロワー６２を利用して経路７２に沿って熱交換器７４の方向に排出空気−排気ガス混合物７８を導くまたは押し出す（その速度を上昇させる）ことがある。方法１１０はさらに、冷却済み排出空気−排気ガス混合物７８を生成するために膜窒素発生器４０の上流側において熱交換器７４を介して排出空気−排気ガス混合物７８を冷却する工程（ブロック１２０）を含む。ある種の実施形態ではその冷却した排出空気−排気ガス混合物７８は熱交換器７４から、経路７２に沿って圧縮器６６または噴射器７０まで流れ、ここで圧縮器６６または噴射器７０がその冷却排出空気−排気ガス混合物７８を加圧する（ブロック１２２）。方法１１０は、熱交換器７４、圧縮器６６または噴射器７０のいずれかから、加圧済み冷却済み排出空気−排気ガス混合物７８を膜窒素発生器４０の方向にルート設定する工程（ブロック１２４）を含む。膜窒素発生器４０は、この加圧済み冷却済み排出空気−排気ガス混合物７８から上述のようにして窒素を生成する（ブロック１２４）。窒素浄化システムは膜窒素発生器４０から、発電プラント用途で直ぐに用いるために窒素をガスタービン方式の発電プラント３２に方向転換（ブロック１２８）させる、あるいは後で用いるために窒素を貯蔵タンク５０に方向転換（ブロック１３０）させている。
【００４０】
開示した実施形態の技術的効果は、ガスタービンシステム１０（例えば、ガスタービンエンジン）に結合させた窒素浄化システム１２を利用してガスタービンシステム１０から窒素を生成するためのシステム及び方法の提供を含む。窒素浄化システム１２が窒素を生成するためには、圧縮器１４からルート設定された排出空気部分３６、排気出口１６からルート設定された排気ガス部分３８あるいは排出空気−排気ガス混合物７８が供給源として利用されることがある。窒素浄化システム１２は、ガスタービンシステム１０から提供される供給源から窒素を生成するために膜窒素発生器４０を含む。窒素浄化システム１２はその生成した窒素を、その時点で用いるためにガスタービン方式の発電プラント３２に方向転換させることや、ガスタービンシステムのシャットダウン時に発電プラント３２において将来使用するために貯蔵タンク５０に方向転換させることがある。排出空気部分３６及び／または排気ガス部分３８を窒素の供給源（通常であれば廃棄されるような供給源）として用いる（例えば、窒素浄化システムを介する）ことによって、ガスタービン方式の発電プラント３２は費用対効果がよい方式によるオンサイトでの窒素生成が可能であり、これにより窒素の購入及び／またはオフサイトからの窒素提供を必要としない。
【００４１】
この記載では、本発明（最適の形態を含む）を開示するため、並びに当業者による任意のデバイスやシステムの製作と使用及び組み込んだ任意の方法の実行を含む本発明の実施を可能にするために例を使用している。本発明の特許性のある範囲は本特許請求の範囲によって規定していると共に、当業者により行われる別の例を含むことができる。こうした別の例は、本特許請求の範囲の文字表記と異ならない構造要素を有する場合や、本特許請求の範囲の文字表記と実質的に差がない等価的な構造要素を有する場合があるが、本特許請求の範囲の域内にあるように意図したものである。
【符号の説明】
【００４２】
１０  タービンシステム
１２  窒素浄化システム
１４  圧縮器
１６  排気出口
１７  燃料ノズル
１８  燃料供給源
２０  燃焼器
２２  タービン
２４  シャフト
２６  空気
２８  空気取込口
３０  負荷
３２  発電プラント
３４  加圧空気フロー
３６  加圧空気フロー
３８  排気ガス
４０  膜窒素発生器
４２  排出空気経路
４４  排気ガス経路
４６  弁
４８  弁
５０  貯蔵タンク
５２  制御器
５４  メモリ
５６  ＣＰＵ
５８  オペレータインタフェース
６０  熱交換器
６２  ブロワー
６４  熱交換器
６６  圧縮器
６８  熱交換器
７０  噴射器
７２  共通経路
７４  熱交換器
７６  融合点
７８  排出空気−排気ガス混合物
８０  方法
８２  工程
８４  工程
８６  工程
８８  工程
９０  工程
９２  工程
９４  方法
９６  工程
９８  工程
１００  工程
１０２  工程
１０４  工程
１０６  工程
１０８  工程
１１０  方法
１１２  工程
１１４  工程
１１６  工程
１１８  工程
１２０  工程
１２２  工程
１２４  工程
１２６  工程
１２８  工程
１３０  工程
【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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