(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化剤圧縮機とガスタービンエンジンとを備えているシステムであって、
前記ガスタービンエンジンが、
タービン燃焼器を有する燃焼器セクションと、
前記タービン燃焼器からの燃焼生成物によって駆動されるタービンと、
前記タービンによって駆動される排気ガス圧縮機であって、該排気ガス圧縮機が、排気流を圧縮して前記タービン燃焼器に送るように構成され、前記酸化剤圧縮機が、酸化剤流を圧縮して該タービン燃焼器に送るように構成される前記排気ガス圧縮機と、
複数の加熱ガス供給源に連結された入口酸化剤加熱システムであって、該複数の加熱ガス供給源が、前記燃焼生成物及び前記排気流を含み、該加熱ガス供給源からの加熱ガスを前記酸化剤圧縮機の入口に送るように構成されている入口酸化剤加熱システムと、を有している、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記入口酸化剤加熱システムは、前記酸化剤圧縮機への酸化剤入口流を前記燃焼生成物の第１の部分及び前記排気流の第２の部分と組み合わ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３】
前記入口酸化剤加熱システムは、前記燃焼生成物の第１の部分及び前記排気流の第２の部分を前記酸化剤圧縮機の前記入口に搬送するように構成された入口酸化剤加熱導管を備えている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記タービンからの前記排気流の圧力を増加させるように構成された排気ガスブロアと、
前記排気ガスブロアからの前記排気流を冷却するように構成された排気ガス冷却器とを含み、前記入口酸化剤加熱導管が、前記排気ガスブロアと前記排気ガス冷却器との間で連結されている、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記排気ガスブロアの上流側に配置された熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）を含み、前記ＨＲＳＧが、前記タービンからの前記排気流から蒸気を発生させるように構成されている、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記酸化剤圧縮機からの前記酸化剤流を冷却するように構成されたインタークーラを含み、
前記入口酸化剤加熱導管は、前記インタークーラの下流側に連結され、前記複数の加熱源は、該インタークーラの出力酸化剤流を含み、該入口酸化剤加熱導管は、該出力酸化剤流の第３の部分を前記酸化剤圧縮機の前記入口に搬送するように構成されている、
請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記酸化剤圧縮機からの前記酸化剤流を圧縮するように構成されたブースタ酸化剤圧縮機を含み、
前記入口酸化剤加熱導管は、前記ブースタ酸化剤圧縮機の下流側に連結され、前記複数の加熱源は、該ブースタ酸化剤圧縮機の出力酸化剤流を含み、該入口酸化剤加熱導管は、該出力酸化剤流の第４の部分を前記酸化剤圧縮機の前記入口に搬送するように構成されている、
請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記複数の加熱ガス供給源の排気流加熱ガス供給源が、前記排気ガス圧縮機の圧縮機入口、該排気ガス圧縮機の圧縮機出口、該排気ガス圧縮機の圧縮機段、排気ガス処理システム、前記タービンのタービン出口、及び第２のガスタービンエンジンのうちの少なくとも１つを含み、
前記複数の加熱ガス供給源の燃焼生成物加熱ガス供給源が、前記タービン燃焼器、前記タービンのタービン入口、該タービンのタービン段、及び燃焼システムのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ガスタービンエンジンに連結された排気ガス抽出システムと、前記排気ガス抽出システムに連結された炭化水素生成システムとを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ガスタービンエンジンが、量論的排気ガス再循環（ＳＥＧＲ）ガスタービンエンジンである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
タービン燃焼器からの燃焼生成物でガスタービンエンジンのタービンを駆動する段階と、
前記タービンを用いて排気ガス圧縮機を駆動する段階と、
前記排気ガス圧縮機を用いて排気流を圧縮して前記タービン燃焼器に送る段階と、
酸化剤圧縮機を用いて酸化剤流を圧縮して前記タービン燃焼器に送る段階と、
前記燃焼生成物の第１の部分を入口酸化剤加熱システムの第１の制御バルブにかつ前記排気流の第２の部分を該入口酸化剤加熱システムの第２の制御バルブに送る段階であって、該第１の制御バルブ及び該第２の制御バルブが、前記酸化剤圧縮機の入口に連結される前記送る段階と、
前記第１の制御バルブ及び前記第２の制御バルブを制御して前記入口への酸化剤入口流の温度を制御する段階と、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
混合器を用いて前記酸化剤圧縮機への前記酸化剤入口流を前記燃焼生成物の前記第１の部分、又は前記排気流の前記第２の部分、又はこれらの何れかの組合せのうちの前記少なくとも１つと混合する段階を含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記入口酸化剤加熱システムを用いて前記酸化剤圧縮機のアイシングを低減する段階と、前記酸化剤圧縮機のサージングを低減する段階と、前記酸化剤圧縮機の全入口流量を調節する段階と、又は前記酸化剤圧縮機の効率を調節する段階、又はこれらの何れかの組合せのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
第１の入口酸化剤加熱導管を用いて前記燃焼生成物の前記第１の部分を前記第１の制御バルブに搬送する段階と、第２の入口酸化剤加熱導管を用いて前記排気流の前記第２の部分を前記第２の制御バルブに搬送する段階とを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
酸化剤入口導管を用いて前記酸化剤入口流を前記酸化剤圧縮機の前記入口に送る段階と、
前記燃焼生成物の前記第１の部分及び前記排気流の前記第２の部分を前記酸化剤入口導管に送る段階と、を含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも部分的に前記ガスタービンエンジンの作動モードに基づいて前記燃焼生成物の前記第１の部分の第１の流量を調節し、かつ前記排気流の前記第２の部分の第２の流量を調節する段階を含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
酸化剤圧縮機の入口温度、前記酸化剤圧縮機の差圧、前記酸化剤圧縮機の全入口流量、又は前記酸化剤圧縮機の効率、又はこれらの何れかの組合せのうちの少なくとも１つを示す信号をセンサから制御システムに与える段階を含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の制御バルブ及び前記第２の制御バルブを制御して入口ガイドベーンの角度をある範囲内に維持する段階を含み、
前記入口ガイドベーンは、前記酸化剤圧縮機の前記入口に連結され、かつ該酸化剤圧縮機の全入口流量を調節するように構成されている、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
システムであって、
非一時的機械可読媒体上に配置された命令を含み、
前記命令は、
タービン燃焼器からの燃焼生成物でガスタービンエンジンのタービンを駆動し、
前記タービンを用いて排気ガス圧縮機を駆動し、
前記排気ガス圧縮機を用いて排気流を圧縮して前記タービン燃焼器に送り、
酸化剤圧縮機を用いて酸化剤流を圧縮して前記タービン燃焼器に送り、
前記燃焼生成物の第１の部分を入口酸化剤加熱システムの第１の制御バルブにかつ前記排気流の第２の部分を該入口酸化剤加熱システムの第２の制御バルブに送り、該第１の制御バルブ及び該第２の制御バルブは、前記酸化剤圧縮機の入口に連結され、かつ
前記第１の制御バルブ及び前記第２の制御バルブを制御して前記入口への酸化剤入口流の温度を制御するために作動を監視又は制御するように構成されている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
前記命令は、前記第１の制御バルブ及び前記第２の制御バルブを制御して入口ガイドベーンの角度をある範囲内に維持するために作動を監視又は制御するように構成され、
前記入口ガイドベーンは、前記酸化剤圧縮機の前記入口に連結され、かつ該酸化剤圧縮機の全入口流量を調節するように構成されている、
請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
本出願は、２０１３年７月３１日出願の「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＡＮ  ＯＸＩＤＡＮＴ  ＨＥＡＴＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」という名称の米国仮特許出願第６１／８６０，８５３号、及び２０１４年６月２５日出願の「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＡＮ  ＯＸＩＤＡＮＴ  ＨＥＡＴＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」という名称の米国非仮特許出願第１４／３１４，６０１号に対して優先権及び利益を主張し、これら特許出願の全ては、これにより全ての目的に対してその全体が引用によって組み込まれる。
【０００２】
本明細書で開示される主題は、ガスタービンシエンジンに関し、より具体的には、ガスタービンエンジンの酸化剤加熱システムのためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガスタービンエンジンは、発電、航空機、及び種々の機械装置など、幅広い種類の用途で使用されている。ガスタービンエンジンは、一般に、燃焼器セクションにおいて酸化剤（例えば、空気）と共に燃料を燃焼させて高温の燃焼生成物を発生させ、これによりタービンセクションの１又は２以上のタービン段を駆動する。次いで、タービンセクションは、圧縮機セクションの１又は２以上の圧縮機段を駆動する。この場合も同様に、燃料及び酸化剤は燃焼器セクション中で混合され、次いで、燃焼して高温の燃焼生成物を生成する。低温のような特定の条件下で、圧縮機セクションは、アイシング及び／又はサージングなどの望ましくない問題を受けやすい場合がある。従って、圧縮機セクションの入口温度を上昇させて低温に関連する問題を低減することが望ましい場合がある。更に、ガスタービンエンジンは、典型的には、大量の空気を酸化剤として消費し、かなりの量の排気ガスを大気中に出力する。換言すると、排気ガスは、典型的には、ガスタービンエンジン作動の副産物として無駄になっている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
最初に請求項に記載された本発明の範囲内にある特定の実施形態について以下で要約する。これらの実施形態は、特許請求した本発明の技術的範囲を限定することを意図するものではなく、むしろこれらの実施形態は、本発明の実施可能な形態の簡潔な概要を示すことのみを意図している。当然ながら、本発明は、以下に記載した実施形態と同様のもの又は該実施形態と異なるものとすることができる様々な形態を含むことができる。
【０００５】
第１の実施形態において、システムは、酸化剤圧縮機及びガスタービンエンジンを含む。ガスタービンエンジンは、タービン燃焼器と、タービン燃焼器からの燃焼生成物によって駆動されるタービンと、タービンによって駆動される排気ガス圧縮機とを有する燃焼器セクションを含む。排気ガス圧縮機は、排気流を圧縮してタービン燃焼器に送るように構成され、酸化剤圧縮機は、酸化剤流を圧縮してタービン燃焼器に送るように構成される。ガスタービンエンジンはまた、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に送るように構成された入口酸化剤加熱システムを含む。
【０００６】
第２の実施形態において、方法は、タービン燃焼器からの燃焼生成物でガスタービンエンジンのタービンを駆動する段階と、タービンを用いて排気ガス圧縮機を駆動する段階と、排気ガス圧縮機を用いて排気流を圧縮してタービン燃焼器に送る段階と、酸化剤圧縮機を用いて酸化剤流を圧縮してタービン燃焼器に送る段階と、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に送る段階とを含む。
【０００７】
第３の実施形態において、システムは、非一時的機械可読媒体上に配置された命令を含む。命令は、タービン燃焼器からの燃焼生成物でガスタービンエンジンのタービンを駆動し、タービンを用いて排気ガス圧縮機を駆動し、排気ガス圧縮機を用いて排気流を圧縮してタービン燃焼器に送り、酸化剤圧縮機を用いて酸化剤流を圧縮してタービン燃焼器に送り、かつ燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に送るように構成される。
【０００８】
本発明のこれらの及びその他の特徴、態様並びに利点は、図面全体を通して同じ参照符号が同様の部分を表す添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、より良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】炭化水素生成システムに連結されたタービンベースのサービスシステムを有するシステムの実施形態の図である。
【図２】制御システム及び複合サイクルシステムを更に示す図１のシステムの実施形態の図である。
【図３】ガスタービンエンジン、排気ガス供給システム、及び排気ガス処理システムの詳細を更に示す図１及び２のシステムの実施形態の図である。
【図４】図１〜図３のシステムを作動させるプロセスの実施形態のフローチャートである。
【図５】入口酸化剤加熱システムを有するガスタービンシステムの酸化剤圧縮機の実施形態の概略図である。
【図６】入口酸化剤加熱システムを有するガスタービンエンジンシステムの実施形態の概略図である。
【図７】複数の加熱源を備えた入口酸化剤加熱システムを有するガスタービンエンジンシステムの実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１又は２以上の特定の実施形態について、以下に説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を行う取り組みの一環として、本明細書では、実際の実施構成の全ての特徴については説明しない場合がある。技術又は設計プロジェクトと同様に、このような何らかの実際の実施構成の開発において、システム及び／又はビジネスに関連した制約への準拠など、実施構成毎に異なる可能性のある特定の目標を達成するために多数の実装時固有の決定が行われる点は理解されたい。その上、このような取り組みは、複雑で多大な時間を必要とする場合があるが、本開示の利点を有する当業者にとっては、設計、製作、及び製造の日常的な業務である点を理解されたい。
【００１１】
詳細な例示的実施形態が、本明細書で説明されている。しかし、本明細書で開示された特定の構造及び機能の詳細は、例示的実施形態を説明する目的のための代表的なものに過ぎない。しかし、本発明の実施形態は、多くの代替の形態で具現化することができ、本明細書に記載された実施形態のみに限定されると解釈すべきではない。
【００１２】
従って、例示的実施形態は、種々の修正及び代替の形態のもので可能であるが、これらの実施形態は、実施例として図に示され、本明細書で更に詳細に説明される。しかし、例示的実施形態を開示された特定の形態に限定することを意図するものでなく、それとは反対に、例示的実施形態は、本発明の範囲内に入る全ての修正物、均等物、及び代替形態を包含する点は理解されたい。
【００１３】
本明細書で用いる専門用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、例示的実施形態を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形あるいは数を明確にしない記載は、そうでないとする明確な指示がない限り、複数形も含むことが意図される。用語「備える」、「有する」、及び／又は「含む」は、本明細書で用いられるとき、特徴、整数、ステップ、操作、要素、及び／又は構成要素の存在を特定するが、１つ又は２つ以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、及び／又はこれらのグループの存在又は追加を排除するものではない。
【００１４】
用語第１、第２、１次、２次、その他を本明細書で使用して、種々の要素を説明することができるが、これらの要素をこれらの用語に限定すべきではない。これらの用語は、１つの要素を別の要素と識別するために使用されるに過ぎない。例えば、限定ではないが、例示的実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素は第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素は第１の要素と呼ぶことができる。本明細書で使用される場合、用語「及び／又は」は、関連する上記に挙げた品目のうちの１又は２以上の何れか及び全ての組合せを含む。
【００１５】
特定の専門用語は、読者の利便性のみのために本明細書で使用することができ、本発明の範囲を限定すると取るべきではない。例えば、「上側」、「下側」、「左側」、「右側」、「前部」、「後部」、「上部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「上流」、「下流」、「前方」、及び「後方」などの単語は、図に示す構成を説明するに過ぎない。当然ながら、本発明の実施形態の１つ又は複数の要素は、いずれかの方向に向けることができ、従って、専門用語は、具体的に別段の定めをした場合を除き、このような変形形態を包含すると理解されたい。
【００１６】
以下で詳細に検討されるように、開示される実施形態は、全体的に、排気ガス再循環（ＥＧＲ）を備えたガスタービンシステムに関し、より詳細には、ＥＧＲを用いたガスタービンシステムの量論的作動に関する。例えば、ガスタービンシステムは、排気ガス再循環経路に沿って排気ガスを再循環させ、再循環された排気ガスの少なくとも一部と共に燃料及び酸化剤を量論的に燃焼させて、様々な目標システムにおいて使用するために排気ガスを取り込むよう構成することができる。量論的燃焼と共に排気ガスを再循環することによって、排気ガス中の二酸化炭素（ＣＯ2）の濃度レベルを上昇させるのに役立ち、種々の目標システムで使用するためにＣＯ2及び窒素（Ｎ2）を分離及び精製するよう後処理することができる。ガスタービンシステムはまた、排気ガス再循環経路に沿って種々の排気ガスプロセス（例えば、熱回収、触媒反応、その他）を利用し、これによりＣＯ2の濃度レベルを上昇させ、他のエミッション（例えば、一酸化炭素、窒素酸化物、及び未燃炭化水素）の濃度レベルを低下させ、エネルギー回収（例えば、熱回収ユニットを用いて）を向上させることができる。更に、ガスタービンエンジンは、１又は２以上の拡散火炎（例えば、拡散燃料ノズルを用いる）、予混合火炎（タービン予混合燃料ノズルを用いる）、又はこれらのいずれかの組合せを用いて燃料及び酸化剤を燃焼させるように構成することができる。特定の実施形態において、拡散火炎は、次いで、ＣＯ2の生成を増加させるのを助ける量論的燃焼に対して一定の限界内に安定性及び作動を維持するのを助けることができる。例えば、拡散火炎によって作動するガスタービンシステムは、予混合火炎によって作動するガスタービンシステムと比べてより大量のＥＧＲを可能にすることができる。次いで、ＥＧＲの増量は、ＣＯ2を増加させるのを助ける。実施可能な目標システムは、パイプライン、貯蔵タンク、炭素隔離システム、及び原油二次回収（ＥＯＲ）システムなどの炭化水素生成システムを含む。
【００１７】
開示する実施形態は、ＥＧＲを有するガスタービンエンジンと共に使用する入口酸化剤加熱システムのためのシステム及び方法を提供する。具体的には、ガスタービンエンジンは、タービン燃焼器、タービン燃焼器からの燃焼生成物によって駆動されるタービン、及びタービンによって駆動される排気ガス圧縮機を有する燃焼器セクションを含むことができる。排気ガス圧縮機は、排気流を圧縮してタービン燃焼器に送り、酸化剤圧縮機は、酸化剤流を圧縮してタービン燃焼器に送ることができる。入口酸化剤加熱システムは、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に送ることができる。例えば、酸化剤圧縮機の入口は、周囲空気を酸化剤圧縮機に搬送し、圧縮してタービン燃焼器に送ることができる。燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せの温度は、周囲空気の温度よりも高くなる場合がある。従って、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せを周囲空気と組み合わせることにより、入口酸化剤加熱システムは、酸化剤圧縮機に流入する混合気の温度を上昇させることができる。一部の実施形態において、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せは、ＥＧＲを有するガスタービンエンジン、又はＥＧＲを有しても又はそうでなくてもよい並行列に位置付けられたガスタービンエンジンなどの１又は２以上の他のガスタービンエンジンから来る場合がある。
【００１８】
酸化剤圧縮機に流入する混合気の温度を上昇させることによって、入口酸化剤加熱システムは、アイシング及び／又はサージングなどの低い周囲温度に関連する特定の望ましくない問題を阻止するのを助けることができる。具体的には、アイシングは、低い周囲温度が周囲空気中に水蒸気を生じて酸化剤圧縮機の構成要素と接触する際に凍るときに起こる場合がある。氷が剥がれて、酸化剤圧縮機の可動構成要素に流入するまでに蓄積される場合があり、場合によっては酸化剤圧縮機の作動に影響を与える。サージングは、酸化剤圧縮機が酸化剤を望ましい圧力まで圧縮できないときに起こり、それによって、酸化剤圧縮機の作動に影響を与える場合がある流れ反転を引き起こす場合がある。酸化剤圧縮機に流入する混合気を加熱することにより、酸化剤加熱システムは、酸化剤圧縮機の構成要素上で水が凍る場合がある条件を回避することによってアイシングを阻止するのを助けることができる。加えて、入口酸化剤加熱システムの使用は、酸化剤圧縮機の入口ガイドベーンがより開放された位置で作動できるようにし、それによってサージングが起こる条件を阻止するのを助けることができる。他の方法を使用して酸化剤圧縮機に流入する酸化剤を加熱することができるが、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せの使用は、これらのガスが、酸化剤を加熱するのにそれらを有用にする温度及び圧力で容易に利用できるので望ましい場合がある。加えて、これらのガスは、酸化剤圧縮機において圧縮されてガスタービンエンジンのタービン燃焼器に送られている酸化剤と適合性があると考えられる。従って、入口酸化剤加熱システムの使用は、ＳＥＧＲガスタービンシステムの全体効率を増大させ、及び／又はＳＥＧＲガスタービンシステムの作動費用を削減することができる。
【００１９】
図１は、タービンベースのサービスシステム１４に関連する炭化水素生成システム１２を有するシステム１０の実施形態の図である。以下でより詳細に検討するように、タービンベースのサービスシステム１４の種々の実施形態は、電力、機械出力、及び流体（例えば、排気ガス）などの種々のサービスを炭化水素生成システム１２に提供し、オイル及び／又はガスの生成又は取り出しを促進するよう構成される。図示の実施形態において、炭化水素生成システム１２は、オイル／ガス抽出システム１６及び原油二次回収（ＥＯＲ）システム１８を含み、これらは、地下リザーバ２０（例えば、オイル、ガス、又は炭化水素リザーバ）に連結される。オイル／ガス抽出システム１６は、オイル／ガス井戸２６に連結された様々な坑外設備（クリスマスツリー又は生成ツリー２４など）を含む。更に、井戸２６は、地中３２にある掘削ボア３０を通って地下リザーバ２０まで延びる１又は２以上の管体２８を含むことができる。ツリー２４は、地下リザーバ２０との間で圧力を調節し流れを制御する、１又は２以上のバルブ、チョーク、分離スリーブ、噴出防止装置、及び種々の流れ制御装置を含む。ツリー２４は、一般に、地下リザーバ２０の外への生産流体（例えば、オイル又はガス）の流れを制御するのに使用されるが、ＥＯＲシステム１８は、１又は２以上の流体を地下リザーバ２０内に注入することによりオイル又はガスの生産を増大させることができる。
【００２０】
従って、ＥＯＲシステム１８は、地中３２にあるボア３８を通って地下リザーバ２０内に延びる１又は２以上の管体３６を有する流体注入システム３４を含むことができる。例えば、ＥＯＲシステム１８は、１又は２以上の流体４０（ガス、蒸気、水、化学物質、又はこれらの何らかの組合せ）を流体注入システム３４に送ることができる。例えば、以下でより詳細に検討するように、ＥＯＲシステム１８は、タービンベースのサービスシステム１４に連結され、その結果、システム１４は、排気ガス４２（例えば、実質的に又は完全に酸素を伴わない）をＥＯＲシステム１８に送り、注入流体４０として用いることができるようになる。流体注入システム３４は、矢印４４で示されるように、流体４０（例えば、排気ガス４２）を１又は２以上の管体３６を通って地下リザーバ２０に送る。注入流体４０は、オイル／ガス井戸２６の管体２８からオフセット距離４６だけ離れた管体３６を通って地下リザーバ２０に流入する。従って、注入流体４０は、地下リザーバ２０内に配置されたオイル／ガス４８を移動させ、矢印５０で示されるように、オイル／ガス４８を炭化水素生成システム１２の１又は２以上の管体２８を通って上方に送り出す。以下でより詳細に検討するように、注入流体４０は、炭化水素生成システム１２によって必要に応じて施設内で排気ガス４２を発生させることができるタービンベースのサービスシステム１４から生じた排気ガス４２を含むことができる。換言すると、タービンベースのシステム１４は、１又は２以上のサービス（例えば、電力、機械出力、蒸気、水（例えば、脱塩水）と、炭化水素生成システム１２が使用する排気ガス（例えば、実質的に酸素を伴わない）とを同時に発生させ、これによりこのようなサービスの外部供給源への依存を低減又は排除することができる。
【００２１】
図示の実施形態において、タービンベースのサービスシステム１４は、量論的排気ガス再循環（ＳＥＧＲ）ガスタービンシステム５２及び排気ガス（ＥＧ）プロセスシステム５４を含む。ガスタービンシステム５２は、燃料希薄制御モード又は燃料リッチ制御モードのような、量論的燃焼運転モード（例えば、量論的制御モード）及び非量論的燃焼運転モード（例えば、非量論的制御モード）で作動するよう構成することができる。量論的制御モードにおいては、燃焼は、全体的に、燃料及び酸化剤の実質的に化学量論比で生じ、これにより実質的に量論的燃焼を生じることになる。特に、量論的燃焼は、一般に、燃焼生成物が実質的に又は完全に未燃燃料及び酸化剤を含まないように、燃焼反応において燃料及び酸化剤の実質的に全てを消費することを伴う。量論的燃焼の１つの尺度は、当量比すなわちファイ（Φ）であり、量論的燃料／酸化剤比に対する実際の燃料／酸化剤比の割合である。１．０よりも大きい当量比は、燃料及び酸化剤の燃料リッチ燃焼をもたらし、他方、１．０よりも小さい当量比は、燃料及び酸化剤の燃料希薄燃焼をもたらす。対照的に、当量比１．０は、燃料リッチでもなく燃料希薄でもない燃焼をもたらし、従って、燃焼反応において燃料及び酸化剤の全てを実質的に消費する。開示する実施形態の文脈において、用語「量論的」又は「実質的に量論」とは、約０．９５〜約１．０５の当量比を指すことができる。しかし、開示する実施形態はまた、当量比１．０±０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、又はそれ以上を含むことができる。この場合も同様に、タービンベースのサービスシステム１４における燃料及び酸化剤の量論的燃焼は、残存する未燃燃料又は酸化剤が実質的に存在しない燃焼生成物又は排気ガス（例えば、４２）をもたらすことができる。例えば、排気ガス４２は、１、２、３、４、又は５容積パーセント未満の酸化剤（例えば、酸素）、未燃燃料又は炭化水素（例えば、ＨＣ）、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯｘ）、水素、及び他の不完全燃焼生成物を有することができる。別の実施例によれば、排気ガス４２は、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、１０００、２０００、３０００、４０００、又は５０００ｐｐｍｖ（百万分の１体積）未満の酸化剤（例えば、酸素）、未燃燃料又は炭化水素（例えば、ＨＣ）、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯX）、水素、及び他の不完全燃焼生成物を有することができる。しかし、開示する実施形態はまた、排気ガス４２中の他の範囲の残留燃料、酸化剤、及び他のエミッションレベルを生成する。本明細書で使用される場合、用語「エミッション」、「エミッションレベル」、及び「エミッション目標」は、特定の燃焼生成物（例えば、ＮＯｘ、ＣＯ、ＳＯｘ、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、ＨＣｓ、その他）の濃度レベルを指すことができ、これらは、再循環されたガスストリーム、放出されたガスストリーム（例えば、大気中に排気された）、及び種々の目標システム（例えば、炭化水素生成システム１２）において使用されるガスストリーム中に存在すること���できる。
【００２２】
ＳＥＧＲガスタービンシステム５２及びＥＧプロセスシステム５４は、異なる実施形態において様々な構成要素を含むことができるが、図示のＥＧプロセスシステム５４は、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）５６及び排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム５８を含み、これらは、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２から生じた排気ガス６０を受け取って処理する。ＨＲＳＧ５６は、１又は２以上の熱交換器、凝縮器、及び種々の熱回収設備を含むことができ、これらは全体として、排気ガス６０からの熱を水ストリームに伝達して蒸気６２を発生させるよう機能する。蒸気６２は、１又は２以上の蒸気タービン、ＥＯＲシステム１８、又は炭化水素生成システム１２の他のいずれかの部分において用いることができる。例えば、ＨＲＳＧ５６は、低圧、中圧、及び／又は高圧の蒸気６２を生成することができ、これらは、低圧、中圧、及び高圧蒸気タービン段又はＥＯＲシステム１８の異なる用途に選択的に適用することができる。蒸気６２に加えて、脱塩水のような処理水６４は、ＨＲＳＧ５６、ＥＧＲシステム５８、及び／又はＥＧプロセスシステム５４又はＳＥＧＲガスタービンシステム５２の別の部分によって生成することができる。処理水６４（例えば、脱塩水）は、内陸又は砂漠地帯などの水不足の領域において特に有用とすることができる。処理水６４は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２内で燃料の燃焼を生じる大量の空気によって少なくとも部分的に生成することができる。蒸気６２及び水６４の施設内での生成は、多くの用途（炭化水素生成システム１２を含む）で有益であるが、排気ガス４２、６０の施設内での生成は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２から生成される低酸素含有、高圧及び熱に起因して、ＥＯＲシステム１８に特に有益とすることができる。従って、ＨＲＳＧ５６、ＥＧＲシステム５８、及び／又はＥＧプロセスシステム５４の別の部分は、排気ガス６６をＳＥＧＲガスタービンシステム５２に出力又は再循環できると同時に、排気ガス４２を炭化水素生成システム１２と共に使用するためにＥＯＲシステム１８に送ることができる。同様に、排気ガス４２は、炭化水素生成システム１２のＥＯＲシステム１８にて使用するためにＳＥＧＲガスタービンシステム５２から直接（すなわち、ＥＧプロセスシステム５４を通過することなく）抽出することができる。
【００２３】
排気ガス再循環は、ＥＧプロセスシステム５４のＥＧＲシステム５８により処理される。例えば、ＥＧＲシステム５８は、１又は２以上の導管、バルブ、ブロア、排気ガス処理システム（例えば、フィルタ、粒子状物質除去ユニット、ガス分離ユニット、ガス精製ユニット、熱交換器、熱回収ユニット、除湿ユニット、触媒ユニット、化学物質注入ユニット、又はこれらの組合せ）、及び制御部を含み、排気ガス再循環経路に沿ってＳＥＧＲガスタービンシステム５２の出力（例えば、排気された排気ガス６０）から入力（例えば、吸入された排気ガス６６）まで排気ガスを再循環するようにする。図示の実施形態において、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、１又は２以上の圧縮機を有する圧縮機セクションに排気ガス６６を吸入させ、これにより排気ガス６６を圧縮して、酸化剤６８及び１又は２以上の燃料７０の吸入と共に燃焼器セクションにおいて使用する。酸化剤６８は、周囲空気、純酸素、酸素富化空気、貧酸素空気、酸素−窒素混合気、又は燃料７０の燃焼を促進する何らかの好適な酸化剤を含むことができる。燃料７０は、１又は２以上のガス燃料、液体燃料、又は何らかのこれらの組合せを含むことができる。例えば、燃料７０は、天然ガス、液化天然ガス（ＬＮＧ）、シンガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ナフサ、ケロシン、ディーゼル燃料、エタノール、メタノール、バイオ燃料、又は何らかのこれらの組合せを含むことができる。
【００２４】
ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、燃焼器セクションにおいて排気ガス６６、酸化剤６８、及び燃料７０を混合して燃焼させ、これによりタービンセクションにおいて１又は２以上のタービン段を駆動する高温の燃焼ガス又は排気ガス６０を発生する。特定の実施形態において、燃焼器セクションにおける各燃焼器は、１又は２以上の予混合燃料ノズル、１又は２以上の拡散燃料ノズル、又は何らかのこれらの組合せを含む。例えば、各予混合燃料ノズルは、燃料ノズルの内部で、及び／又は燃料ノズルの部分的に上流側で酸化剤６８と燃料７０を混合し、これにより予混合燃焼（例えば、予混合火炎）のため酸化剤−燃料混合気を燃料ノズルから燃焼ゾーンに注入するよう構成することができる。別の実施例によれば、各拡散燃料ノズルは、酸化剤６８及び燃料７０の流れを燃料ノズル内で分離し、これにより拡散燃焼（例えば、拡散火炎）のため酸化剤６８及び燃料７０を燃料ノズルから燃焼ゾーンに別個に注入するよう構成することができる。特に、拡散燃料ノズルによって提供される拡散燃焼は、初期燃焼のポイントすなわち火炎領域まで酸化剤６８及び燃料７０の混合を遅延させる。拡散燃料ノズルを利用する実施形態において、拡散火炎は、一般に酸化剤６８及び燃料７０の別個のストリームの間（すなわち、酸化剤６８及び燃料７０が混合されるときに）の化学量論ポイントにて形成されるので、火炎安定性を向上させることができる。特定の実施形態において、１又は２以上の希釈剤（例えば、排気ガス６０、蒸気、窒素、又は別の不活性ガス）は、拡散燃料ノズル又は予混合燃料ノズルの何れかにおいて酸化剤６８、燃料７０、又は両方と予混合することができる。これに加えて、１又は２以上の希釈剤（例えば、排気ガス６０、蒸気、窒素、又は別の不活性ガス）は、各燃焼器内での燃焼ポイントにて又はその下流側にて燃焼器内に注入することができる。これらの希釈剤を使用することにより、火炎（例えば、予混合火炎又は拡散火炎）の調質を助け、これにより一酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ2）などのＮＯｘエミッションの低減を助けることができる。火炎のタイプに関係なく、燃焼は、高温の燃焼ガス又は排気ガス６０を生成して、１又は２以上のタービン段を駆動する。各タービン段が排気ガス６０によって駆動されると、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、機械出力７２及び／又は電気出力７４（例えば、発電機を介して）を発生する。システム５２はまた、排気ガス６０を出力し、更に水６４を出力することができる。この場合も同様に、水６４は、脱塩水などの処理水とすることができ、これは、設備内又は設備外での様々な用途で有用とすることができる。
【００２５】
排気ガスの抽出はまた、１又は２以上の抽出ポイント７６を用いてＳＥＧＲガスタービンシステム５２により提供される。例えば、図示の実施形態は、抽出ポイント７６から排気ガス４２を受け取り、該排気ガス４２を処理して、次いで、種々の目標システムに排気ガス４２を供給又は分配する排気ガス（ＥＧ）抽出システム８０及び排気ガス（ＥＧ）処理システム８２を有する排気ガス（ＥＧ）供給システム７８を含む。目標システムは、ＥＯＲシステム１８、及び／又はパイプライン８６、貯蔵タンク８８、又は炭素隔離システム９０などの他のシステムを含むことができる。ＥＧ抽出システム８０は、１又は２以上の導管、バルブ、制御部、及び流れ分離装置を含むことができ、これらは、排気ガス４２を酸化剤６８、燃料７０、及び他の汚染物質から隔離すると同時に、抽出した排気ガス４２の温度、圧力、及び流量を制御するのを可能にする。ＥＧ処理システム８２は、１又は２以上の熱交換器（例えば、熱回収蒸気発生器などの熱回収ユニット、凝縮器、冷却器、又はヒーター）、触媒システム（例えば、酸化触媒システム）、粒子状物質及び／又は水除去システム（例えば、ガス脱水ユニット、慣性力選別装置、凝集フィルタ、水不透過性フィルタ、及び他のフィルタ）、化学物質注入システム、溶剤ベース処理システム（例えば、吸収器、フラッシュタンク、その他）、炭素捕捉システム、ガス分離システム、ガス精製システム、及び／又は溶剤ベース処理システム、排気ガス圧縮機、これらのいずれかの組合せを含むことができる。ＥＧ処理システム８２のこれらのサブシステムにより、温度、圧力、流量、水分含有量（例えば、水分除去量）、粒子状物質含有量（例えば、粒子状物質除去量）、及びガス組成（例えば、ＣＯ2、Ｎ2、その他の割合）の制御が可能となる。
【００２６】
抽出した排気ガス４２は、目標システムに応じて、ＥＧ処理システム８２の１又は２以上のサブシステムにより処理される。例えば、ＥＧ処理システム８２は、炭素捕捉システム、ガス分離システム、ガス精製システム、及び／又は溶剤ベース処理システムを通じて排気ガス４２の一部又は全てを向けることができ、種々の目標システムで使用するために炭素含有ガス（例えば、二酸化炭素）９２及び／又は窒素（Ｎ2）を分離及び精製するよう制御される。例えば、ＥＧ処理システム８２の実施形態は、ガス分離及び精製を実施し、第１のストリーム９６、第２のストリーム９７、及び第３のストリーム９８のような排気ガス４２の複数の異なるストリーム９５を生成することができる。第１のストリーム９６は、二酸化炭素リッチ及び／又は窒素希薄（例えば、ＣＯ2リッチ・Ｎ2希薄ストリーム）である第１の組成を有することができる。第２のストリーム９７は、二酸化炭素及び／又は窒素の中間濃度レベル（例えば、中間濃度ＣＯ2・Ｎ2ストリーム）である第２の組成を有することができる。第３のストリーム９８は、二酸化炭素希薄及び／又は窒素リッチ（例えば、ＣＯ2希薄・Ｎ2リッチストリーム）である第３の組成を有することができる。各ストリーム９５（例えば、９６、９７、及び９８）は、目標システムへのストリーム９５の送出を促進するために、ガス脱水ユニット、フィルタ、ガス圧縮機、又はこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態において、ＣＯ2リッチ・Ｎ2希薄ストリーム９６は、約７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、又は９９容積パーセントよりも大きいＣＯ2純度又は濃度レベルと、約１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、又は３０容積パーセントよりも小さいＮ2純度又は濃度レベルとを有することができる。対照的に、ＣＯ2希薄・Ｎ2リッチストリーム９８は、約１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、又は３０容積パーセントよりも小さいＣＯ2純度又は濃度レベルと、約７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、又は９９容積パーセントよりも大きいＮ2純度又は濃度レベルとを有することができる。中間濃度ＣＯ2・Ｎ2ストリーム９７は、約３０〜７０、３５〜６５、４０〜６０、又は４５〜５５容積パーセントのＣＯ2純度又は濃度レベル及び／又はＮ2純度又は濃度レベルを有することができる。上述の範囲は、単に非限定的な実施例に過ぎず、ＣＯ2リッチ・Ｎ2希薄ストリーム９６及びＣＯ2希薄・Ｎ2リッチストリーム９８は、ＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４と共に使用するのに特に好適とすることができる。しかし、これらのリッチ、希薄、又は中間の濃度のＣＯ2ストリーム９５の何れかは、単独で、又は様々な組合せでＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４と共に使用することができる。例えば、ＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４（例えば、パイプライン８６、貯蔵タンク８８、及び炭素隔離システム９０）は各々、１又は２以上のＣＯ2リッチ・Ｎ2希薄ストリーム９６、１又は２以上のＣＯ2希薄・Ｎ2リッチストリーム９８、１又は２以上の中間濃度ＣＯ2・Ｎ2ストリーム９７、及び１又は２以上の未処理排気ガス４２ストリーム（すなわち、ＥＧ処理システム８２をバイパスした）を受け取ることができる。
【００２７】
ＥＧ抽出システム８０は、圧縮機セクション、燃焼器セクション、及び／又はタービンセクションに沿った１又は２以上の抽出ポイント７６にて排気ガス４２を抽出し、排気ガス４２が、好適な温度及び圧力でＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４において使用できるようにする。ＥＧ抽出システム８０及び／又はＥＧ処理システム８２はまた、ＥＧプロセスシステム５４との間で流体流（例えば、排気ガス４２）を循環させることができる。例えば、ＥＧプロセスシステム５４を通過する排気ガス４２の一部は、ＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４で使用するためにＥＧ抽出システム８０によって抽出することができる。特定の実施形態において、ＥＧ供給システム７８及びＥＧプロセスシステム５４は、独立しているか、又は互いに一体化することができ、従って、独立したサブシステム又は共通のサブシステムを用いることができる。例えば、ＥＧ処理システム８２は、ＥＧ供給システム７８及びＥＧプロセスシステム５４両方によって用いることができる。ＥＧプロセスシステム５４から抽出される排気ガス４２は、ＥＧプロセスシステム５４における１又は２以上のガス処理段及びその後に続くＥＧ処理システム８２における１又は２以上の追加のガス処理段のような、複数のガス処理段を受けることができる。
【００２８】
各抽出ポイント７６において、抽出した排気ガス４２は、ＥＧプロセスシステム５４において実質的に量論的燃焼及び／又はガス処理に起因して、実質的に酸化剤６８及び燃料７０（例えば、未燃燃料又は炭化水素）が存在しない場合がある。更に、目標システムに応じて、抽出した排気ガス４２は、ＥＧ供給システム７８のＥＧ処理システム８２において更なる処理を受け、これにより何らかの残留する酸化剤６８、燃料７０、又は他の望ましくない燃焼生成物を更に低減することができる。例えば、ＥＧ処理システム８２の処理の前又は後で、抽出した排気ガス４２は、１、２、３、４、又は５容積パーセントよりも少ない酸化剤（例えば、酸素）、未燃燃料又は炭化水素（例えば、ＨＣ）、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯｘ）、水素、及び他の不完全燃焼生成物を有することができる。別の実施例によれば、ＥＧ処理システム８２の処理の前又は後で、抽出した排気ガス４２は、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、１０００、２０００、３０００、４０００、又は５０００ｐｐｍｖ（百万分の１体積）よりも少ない酸化剤（例えば、酸素）、未燃燃料又は炭化水素（例えば、ＨＣ）、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯｘ）、水素、及び他の不完全燃焼生成物を有することができる。従って、排気ガス４２は、ＥＯＲシステム１８と共に使用するのに特に好適である。
【００２９】
タービンシステム５２のＥＧＲ作動は、具体的には、複数の位置７６での排気ガス抽出を可能にする。例えば、システム５２の圧縮機セクションを用いて、どのような酸化剤６８もなしで排気ガス６６を圧縮する（すなわち、排気ガス６６の圧縮のみ）ことができ、その結果、酸化剤６８及び燃料７０の流入前に圧縮機セクション及び／又は燃焼器セクションから実質的に酸素を含まない排気ガス４２を抽出することができるようになる。抽出ポイント７６は、隣接する圧縮機段の間の段間ポートにて、圧縮機排気ケーシングに沿ったポートにて、燃焼器セクションにおける各燃焼器に沿ったポートにて、又はこれらの組合せに位置付けることができる。特定の実施形態において、排気ガス６６は、燃焼器セクションにおける各燃焼器のヘッド端部部分及び／又は燃料ノズルに達するまでは、酸化剤６８及び燃料７０と混合しないようにすることができる。更に、１又は２以上の流れ分離器（例えば、壁、仕切り、バッフル、又は同様のもの）を用いて、酸化剤６８及び燃料７０を抽出ポイント７６から隔離することができる。これらの流れ分離器を用いると、抽出ポイント７６は、燃焼器セクションにおける各燃焼器の壁に沿って直接配置することができる。
【００３０】
排気ガス６６、酸化剤６８、及び燃料７０がヘッド端部部分を通って（例えば、燃料ノズルを通って）各燃焼器の燃焼部（例えば、燃焼室）に流入すると、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、排気ガス６６、酸化剤６８、及び燃料７０の実質的に量論的な燃焼をもたらすよう制御される。例えば、システム５２は、約０．９５〜約１．０５の当量比を維持することができる。結果として、各燃焼器における排気ガス６６、酸化剤６８、及び燃料７０の混合気の燃焼生成物は、実質的に酸素及び未燃燃料を含まない。従って、燃焼生成物（又は排気ガス）は、ＥＯＲシステム１８に送られる排気ガス４２として使用するためにＳＥＧＲガスタービンシステム５２のタービンセクションから抽出することができる。タービンセクションに沿って、抽出ポイント７６は、隣接するタービン段の間の段間ポートなどのいずれかのタービン段に位置付けることができる。従って、上述の抽出ポイント７６の何れかを用いて、タービンベースのサービスシステム１４は、排気ガス４２を生成及び抽出し、炭化水素生成システム１２（例えば、ＥＯＲシステム１８）に送出して、地下リザーバ２０からのオイル／ガス４８の生成に用いることができる。
【００３１】
図２は、タービンベースのサービスシステム１４及び炭化水素生成システム１２に連結された制御システム１００を示した、図１のシステム１０の実施形態の図である。図示の実施形態において、タービンベースのサービスシステム１４は、複合サイクルシステム１０２を含み、該複合サイクルシステム１０２は、トッピングサイクルとしてＳＥＧＲガスタービンシステム５２と、ボトミングサイクルとして蒸気タービン１０４と、排気ガス６０から熱を回収して蒸気タービン１０４を駆動するための蒸気６２を発生させるＨＲＳＧ５６とを含む。この場合も同様に、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、排気ガス６６、酸化剤６８、及び燃料７０を受け取って混合し、量論的燃焼（例えば、予混合及び／又は拡散火炎）をして、これにより排気ガス６０機械出力７２電気出力７４、及び／又は水６４を生成する。例えば、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、発電機、酸化剤圧縮機（例えば、主空気圧縮機）、ギアボックス、ポンプ、炭化水素生成システム１２の設備、又はこれらの組合せなどの１又は２以上の負荷又は機械装置１０６を駆動することができる。一部の実施形態において、機械装置１０６は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２と縦一列に配列された、発電機又は蒸気タービン（例えば、蒸気タービン１０４）などの他の駆動装置を含むことができる。従って、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２（及び何らかの追加の駆動装置）によって駆動される機械装置１０６の出力は、機械出力７２及び電気出力７４を含むことができる。機械出力７２及び／又は電気出力７４は、炭化水素生成システム１２に動力を供給するために施設内で用いることができ、電気出力７４は、送電網又はこれらの組合せに配電することができる。機械装置１０６の出力はまた、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の燃焼セクションに吸入するため、圧縮酸化剤６８（例えば、空気又は酸素）などの圧縮流体を含むことができる。これらの出力（例えば、排気ガス６０、機械出力７２、電気出力７４、及び／又は水６４）の各々は、タービンベースのサービスシステム１４の１つのサービスとみなすことができる。
【００３２】
ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、実質的に酸素を伴わない場合がある排気ガス４２、６０を生成し、該排気ガス４２、６０をＥＧプロセスシステム５４及び／又はＥＧ供給システム７８に送る。ＥＧ供給システム７８は、排気ガス４２（例えば、ストリーム９５）を処理して炭化水素生成システム１２及び／又は他のシステム８４に送給することができる。上記で検討したように、ＥＧプロセスシステム５４は、ＨＲＳＧ５６及びＥＧＲシステム５８を含むことができる。ＨＲＳＧ５６は、１又は２以上の熱交換器、凝縮器、及び種々の熱回収設備を含むことができ、これらを用いて排気ガス６０から熱を回収して水１０８に伝達し、蒸気タービン１０４を駆動するための蒸気６２を発生することができる。ＳＥＧＲガスタービンシステム５２と同様に、蒸気タービン１０４は、１又は２以上の負荷又は機械装置１０６を駆動し、これにより機械出力７２及び電気出力７４を生成することができる。図示の実施形態において、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２及び蒸気タービン１０４は、縦一列の形態で配列されて、同じ機械装置１０６を駆動する。しかし、他の実施形態において、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２及び蒸気タービン１０４は、異なる機械装置１０６を別個に駆動し、機械出力７２及び／又は電気出力７４を独立して生成することができる。蒸気タービン１０４がＨＲＳＧ５６からの蒸気６２により駆動されると、蒸気６２の温度及び圧力が漸次的に低下する。従って、蒸気タービン１０４は、使用した蒸気６２及び／又は水１０８をＨＲＳＧ５６に戻すよう再循環し、排気ガス６０からの熱回収を介して追加の蒸気を発生させる。蒸気発生に加えて、ＨＲＳＧ５６、ＥＧＲシステム５８、及び／又はＥＧプロセスシステム５４の別の部分は、水６４、及び炭化水素生成システム１２と共に用いるための排気ガス４２、並びにＳＥＧＲガスタービンシステム５２への入力として使用する排気ガス６６を生成することができる。例えば、水６４は、他の用途で使用するための脱塩水のような処理水６４とすることができる。脱塩水は、水の利用性が低い領域で特に有用とすることができる。排気ガス６０に関しては、ＥＧプロセスシステム５４の実施形態は、排気ガス６０をＨＲＳＧ５６に通過させるかどうかに関係なく、ＥＧＲシステム５８を通じて排気ガス６０を再循環するよう構成することができる。
【００３３】
図示の実施形態において、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、システム５２の排気出口から排気入口まで延びる排気ガス再循環経路１１０を有する。排気ガス６０は、経路１１０に沿って、図示の実施形態においてＨＲＳＧ５６及びＥＧＲシステム５８を含むＥＧプロセスシステム５４を通過する。ＥＧＲシステム５８は、経路１１０に沿って直列及び／又は並列配列で、１又は２以上の導管、バルブ、ブロア、ガス処理システム（例えば、フィルタ、粒子状物質除去ユニット、ガス分離ユニット、ガス精製ユニット、熱交換器、熱回収蒸気発生器などの熱回収ユニット、除湿ユニット、触媒ユニット、化学物質注入ユニット、又はこれらの組合せ）を含むことができる。換言すると、ＥＧＲシステム５８は、システム５２の排気ガス出口と排気ガス入口との間の排気ガス再循環経路１１０に沿って、いずれかの流れ制御構成要素、圧力制御構成要素、温度制御構成要素、湿度制御構成要素、及びガス組成制御構成要素を含むことができる。従って、経路１１０に沿ってＨＲＳＧ５６を備えた実施形態において、ＨＲＳＧ５６は、ＥＧＲシステム５８の１つの構成要素とみなすことができる。しかし、特定の実施形態において、ＨＲＳＧ５６は、排気ガス再循環経路１１０とは独立して排気ガス経路に沿って配置することができる。ＨＲＳＧ５６がＥＧＲシステム５８と別個の経路に沿っているか、又は共通の経路に沿っているかに関係なく、ＨＲＳＧ５６及びＥＧＲシステム５８は、排気ガス６０を吸入して、再循環される排気ガス６０か、又はＥＧ供給システム７８（例えば、炭化水素生成システム１２及び／又は他のシステム８４のため）と共に使用するための排気ガス４２か、或いは別の出力の排気ガスを出力する。この場合も同様に、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、排気ガス６６、酸化剤６８、及び燃料７０（例えば、予混合火炎及び／又は拡散火炎）を吸入して混合し、量論的燃焼して、ＥＧプロセスシステム５４、炭化水素生成システム１２、又は他のシステム８４に分配するために実質的に酸素及び燃料を含まない排気ガス６０を生成する。
【００３４】
図１を参照しながら上述したように、炭化水素生成システム１２は、地下リザーバ２０からオイル／ガス井戸２６を通るオイル／ガス４８の回収又は生成を促進する様々な設備を含むことができる。例えば、炭化水素生成システム１２は、流体注入システム３４を有するＥＯＲシステム１８を含むことができる。図示の実施形態において、流体注入システム３４は、排気ガス注入ＥＯＲシステム１１２及び蒸気注入ＥＯＲシステム１１４を含む。流体注入システム３４は、様々な供給源から流体を受け取ることができるが、図示の実施形態は、タービンベースのサービスシステム１４から排気ガス４２及び蒸気６２を受け取ることができる。タービンベースのサービスシステム１４により生成される排気ガス４２及び／又は蒸気６２はまた、他のオイル／ガスシステム１１６で使用するため炭化水素生成システム１２に送ることができる。
【００３５】
排気ガス４２及び蒸気６２の量、品質、及び流れは、制御システム１００により制御することができる。制御システム１００は、タービンベースのサービスシステム１４に完全に専用とすることができ、或いはまた、任意選択的に、炭化水素生成システム１２及び／又は他のシステム８４の制御を行うことができる。図示の実施形態において、制御システム１００は、プロセッサ１２０、メモリ１２２、蒸気タービン制御部１２４、ＳＥＧＲガスタービンシステム制御部１２６、及び機械制御部１２８を有するコントローラ１１８を含む。プロセッサ１２０は、タービンベースのサービスシステム１４を制御するために単一のプロセッサか、又はトリプル冗長プロセッサのような２又はそれ以上の冗長プロセッサを含むことができる。メモリ１２２は、揮発性及び／又は不揮発性メモリを含むことができる。例えば、メモリ１２２は、１又は２以上のハードドライブ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、又はこれらの組合せを含むことができる。制御部１２４、１２６、及び１２８は、ソフトウェア及び／又はハードウェア制御部を含むことができる。例えば、制御部１２４、１２６、及び１２８は、メモリ１２２上に格納されてプロセッサ１２０により実行可能な種々の命令又はコードを含むことができる。制御部１２４は、蒸気タービン１０４の作動を制御するよう構成され、ＳＥＧＲガスタービンシステム制御部１２６は、システム５２を制御するよう構成され、機械制御部１２８は、機械装置１０６を制御するよう構成される。従って、コントローラ１１８（例えば、制御部１２４、１２６、及び１２８）は、タービンベースのサービスシステム１４の種々のサブシステムを協働させて、炭化水素生成システム１２に排気ガス４２の好適なストリームを提供するよう構成することができる。
【００３６】
制御システム１００の特定の実施形態において、図面において示され且つ本明細書で記載される各要素（例えば、システム、サブシステム、及び構成要素）は、（例えば、このような要素の直接内部に、上流側に、又は下流側に）センサ及び制御デバイスのような１又は２以上の工業用制御特徴要素を含み、これらは、コントローラ１１８と共に工業用制御ネットワークを介して互いに通信可能に連結される。例えば、各要素に関連する制御デバイスは、専用のデバイスコントローラ（例えば、プロセッサ、メモリ、及び制御命令を含む）、１又は２以上のアクチュエータ、バルブ、スイッチ、及び工業用制御機器を含むことができ、これらは、センサフィードバック１３０、コントローラ１１８からの制御信号、ユーザからの制御信号、又はこれらの組合せに基づいて制御を可能にする。従って、本明細書で記載される制御機能の何れも、コントローラ１１８、  各要素に関連する専用のデバイスコントローラ、又はこれらの組合せにより格納され及び／又は実行可能な制御命令を用いて実施することができる。
【００３７】
このような制御機能を可能にするために、制御システム１００は、種々の制御部（例えば、制御部１２４、１２６、及び１２８）の実行の際に使用するセンサフィードバック１３０を得るために、システム１０全体にわたって配置された１又は２以上のセンサを含む。例えば、センサフィードバック１３０は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２、機械装置１０６、ＥＧプロセスシステム５４、蒸気タービン１０４、炭化水素生成システム１２、或いは、タービンベースのサービスシステム１４又は炭化水素生成システム１２にわたる他のいずれかの構成要素にわたって配置されたセンサから取得することができる。例えば、センサフィードバック１３０は、温度フィードバック、圧力フィードバック、流量フィードバック、火炎温度フィードバック、燃焼ダイナミックスフィードバック、吸入酸化剤組成フィードバック、吸入燃料組成フィードバック、排気ガス組成フィードバック、機械出力７２の出力レベル、電気出力７４の出力レベル、排気ガス４２、６０の出力量、水６４の出力量又は品質、或いはこれらの組合せを含むことができる。例えば、センサフィードバック１３０は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２において量論的燃焼を可能にする排気ガス４２、６０の組成を含むことができる。例えば、センサフィードバック１３０は、酸化剤６８の酸化剤供給経路に沿った１又は２以上の吸入酸化剤センサ、燃料７０の燃料供給経路に沿った１又は２以上の吸入燃料センサ、及び排気ガス再循環経路１１０に沿って配置され及び／又はＳＥＧＲガスタービンシステム５２内部に配置された１又は２以上の排気エミッションセンサからのフィードバックを含むことができる。吸入酸化剤センサ、吸入燃料センサ、及び排気エミッションセンサは、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、及び組成センサを含むことができる。エミッションセンサは、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘセンサ）、炭素酸化物（例えば、ＣＯセンサ及びＣＯ2センサ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯｘセンサ）、水素（例えば、Ｈ2センサ）、酸素（例えば、Ｏ2センサ）、未燃炭化水素（例えば、ＨＣセンサ）、又は他の不完全燃焼生成物、或いはこれらの組合せに対するセンサを含むことができる。
【００３８】
このフィードバック１３０を用いて、制御システム１００は、当量比を好適な範囲内、例えば、例えば、約０．９５〜約１．０５、約０．９５〜約１．０、約１．０〜約１．０５、又は実質的に１．０に維持するよう、（他の作動パラメータの中でも特に）ＳＥＧＲガスタービンシステム５２への排気ガス６６、酸化剤６８、及び／又は燃料７０の吸入流を調整（例えば、増大、減少、又は維持）することができる。例えば、制御システム１００は、フィードバック１３０を分析して、排気エミッション（例えば、窒素酸化物、ＣＯ及びＣＯ2などの炭素酸化物、硫黄酸化物、水素、酸素、未燃炭化水素、及び他の不完全燃焼生成物の濃度レベル）を監視し及び／又は当量比を決定し、次いで、１又は２以上の構成要素を制御して、排気エミッション（例えば、排気ガス４２の濃度レベル）及び／又は当量比を調整することができる。制御される構成要素は、限定ではないが、酸化剤６８、燃料７０、及び排気ガス６６のための供給経路に沿ったバルブ；ＥＧプロセスシステム５４における酸化剤圧縮機、燃料ポンプ、又はいずれかの構成要素；ＳＥＧＲガスタービンシステム５２のいずれかの構成要素；又はこれらの組合せを含む、例示され図面を参照して説明された構成要素の何れかを含むことができる。制御される構成要素は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２内で燃焼をする酸化剤６８、燃料７０、及び排気ガス６６の流量、温度、圧力、又はパーセンテージ（例えば、当量比）を調整（例えば、増大、減少、又は維持）することができる。制御される構成要素はまた、触媒ユニット（例えば、酸化触媒ユニット）、触媒ユニットのための供給源（例えば、酸化燃料、熱、電気、その他）、ガス精製及び／又は分離ユニット（例えば、溶剤ベース分離器、吸収器、フラッシュタンク、その他）、及び濾過ユニットなど、１又は２以上のガス処理システムを含むことができる。ガス処理システムは、排気ガス再循環経路１１０、通気経路（例えば、大気中に排気された）、又はＥＧ供給システム７８への抽出経路に沿った種々の排気エミッションの低減を助けることができる。
【００３９】
特定の実施形態において、制御システム１００は、フィードバック１３０を分析して、約１０、２０、３０、４０、５０、１００、２００、３００、４００、５００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、又は１００００ｐｐｍｖ（百万分の１体積）未満のように、エミッションレベル（例えば、排気ガス４２の濃度レベル、６０、９５）を目標範囲に維持又は低減するよう１又は２以上の構成要素を制御することができる。これらの目標範囲は、排気エミッション（例えば、窒素酸化物、一酸化炭素、硫黄酸化物、水素、酸素、未燃炭化水素、及び他の不完全燃焼生成物の濃度レベル）の各々に対して同じ又は異なることができる。例えば、当量比に応じて、制御システム１００は、酸化剤（例えば、酸素）の排気エミッション（例えば、濃度レベル）を約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２５０、５００、７５０、又は１０００ｐｐｍｖ未満の目標範囲内に、一酸化炭素（ＣＯ）の排気エミッション（例えば、濃度レベル）を約２０、５０、１００、２００、５００、１０００、２５００、又は５０００ｐｐｍｖ未満の目標範囲内に、及び窒素酸化物（ＮＯｘ）の排気エミッション（例えば、濃度レベル）を約５０、１００、２００、３００、４００、又は５００ｐｐｍｖ未満の目標範囲内に選択的に制御することができる。実質的に量論的当量比で作動する特定の実施形態において、制御システム１００は、酸化剤（例えば、酸素）の排気エミッション（例えば、濃度レベル）を約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、又は１００ｐｐｍｖ未満の目標範囲内に、及び一酸化炭素（ＣＯ）の排気エミッションを約５００、１０００、２０００、３０００、４０００、又は５０００ｐｐｍｖ未満の目標範囲内に選択的に制御することができる。燃料希薄当量比（例えば、約０．９５〜１．０）で作動する特定の実施形態において、制御システム１００は、酸化剤（例えば、酸素）の排気エミッション（例えば、濃度レベル）を約５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、又は１５００ｐｐｍｖ未満の目標範囲内に、一酸化炭素（ＣＯ）の排気エミッションを約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、又は２００ｐｐｍｖの目標範囲内に、及び窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）の排気エミッションを約５０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、又は４００ｐｐｍｖ未満の目標範囲内に選択的に制御することができる。上述の目標範囲は、単に実施例に過ぎず、開示する実施形態の範囲を限定するものではない。
【００４０】
制御システム１００はまた、ローカルインタフェース１３２及びリモートインタフェース１３４に連結することができる。例えば、ローカルインタフェース１３２は、タービンベースのサービスシステム１４及び／又は炭化水素生成システム１２にて施設内に配置されたコンピュータワークステーションを含むことができる。対照的に、リモートインタフェース１３４は、インターネット接続を通じてなど、タービンベースのサービスシステム１４及び炭化水素生成システム１２の施設外に配置されたコンピュータワークステーションを含むことができる。これらのインタフェース１３２及び１３４は、センサフィードバック１３０、作動パラメータ及びその他の１又は２以上のグラフィック表示を通じてなど、タービンベースのサービスシステム１４の監視及び制御を可能にする。
【００４１】
この場合も同様に、上述のように、コントローラ１１８は、タービンベースのサービスシステム１４の制御を可能にする様々な制御部１２４、１２６、及び１２８を含む。蒸気タービン制御部１２４は、センサフィードバック１３０を受け取り、蒸気タービン１０４の作動を可能にする制御コマンドを出力することができる。例えば、蒸気タービン制御部１２４は、ＨＲＳＧ５６、機械装置１０６、蒸気６２の経路に沿った温度及び圧力センサ、水１０８の経路に沿った温度及び圧力センサ、及び機械出力７２及び電気出力７４を示す種々のセンサからセンサフィードバック１３０を受け取ることができる。同様に、ＳＥＧＲガスタービンシステム制御部１２６は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２、機械装置１０６、ＥＧプロセスシステム５４、又はこれらの組合せに沿って配置された１又は２以上のセンサからセンサフィードバック１３０を受け取ることができる。例えば、センサフィードバック１３０は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の内部又は外部に配置された、温度センサ、圧力センサ、クリアランスセンサ、振動センサ、火炎センサ、燃料組成センサ、排気ガス組成センサ、又はこれらの組合せから得ることができる。最後に、機械制御部１２８は、機械出力７２及び電気出力７４に関連する種々のセンサ並びに機械装置１０６内に配置されたセンサからセンサフィードバック１３０を受け取ることができる。これら制御部１２４、１２６、及び１２８の各々は、センサフィードバック１３０を用いて、タービンベースのサービスシステム１４の作動を改善する。
【００４２】
図示の実施形態において、ＳＥＧＲガスタービンシステム制御部１２６は、ＥＧプロセスシステム５４、ＥＧ供給システム７８、炭化水素生成システム１２、及び／又は他のシステム８４における排気ガス４２、６０、９５の量及び品質を制御する命令を実行することができる。例えば、ＳＥＧＲガスタービンシステム制御部１２６は、排気ガス６０中の酸化剤（例えば、酸素）及び／又は未燃燃料のレベルを排気ガス注入ＥＯＲシステム１１２と共に使用するのに好適な閾値未満に維持することができる。特定の実施形態において、この閾値レベルは、排気ガス４２、６０の容積で酸化剤（例えば、酸素）及び／又は未燃燃料が１、２、３、４、又は５パーセント未満とすることができ、或いは、酸化剤（例えば、酸素）及び／又は未燃燃料（及び他の排気エミッション）の閾値レベルが、排気ガス４２、６０中に約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、１０００、２０００、３０００、４０００、又は５０００ｐｐｍｖ（百万分の１体積）未満とすることができる。別の実施例によれば、酸化剤（例えば、酸素）及び／又は未燃燃料のこれらの低いレベルを達成するために、ＳＥＧＲガスタービンシステム制御部１２６は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２における燃焼において約０．９５〜約１．０５の当量比を維持することができる。ＳＥＧＲガスタービンシステム制御部１２６はまた、排気ガス４２、６０、９５の温度、圧力、流量、及びガス組成を排気ガス注入ＥＯＲシステム１１２、パイプライン８６、貯蔵タンク８８、及び炭素隔離システム９０に好適な範囲内に維持するよう、ＥＧ抽出システム８０及びＥＧ処理システム８２を制御することができる。上記で検討したように、ＥＧ処理システム８２は、ＣＯ2リッチ・Ｎ2希薄ストリーム９６、中間濃度ＣＯ2・Ｎ2ストリーム９７、及びＣＯ2希薄・Ｎ2リッチストリーム９８のような１又は２以上のガスストリーム９５内への排気ガス４２を精製及び／又は分離するよう制御することができる。排気ガス４２、６０、及び９５の制御に加えて、制御部１２４、１２６、及び１２８は、機械出力７２を好適な出力範囲内に維持し、又は電気出力７４を好適な周波数及び出力範囲内に維持するよう１又は２以上の命令を実行することができる。
【００４３】
図３は、炭化水素生成システム１２及び／又は他のシステム８４と共に使用するためのＳＥＧＲガスタービンシステム５２の詳細を更に例示した、システム１０の実施形態の図である。図示の実施形態において、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、ＥＧプロセスシステム５４に連結されたガスタービンエンジン１５０を含む。図示のガスタービンエンジン１５０は、圧縮機セクション１５２、燃焼器セクション１５４、及び膨張器セクション又はタービンセクション１５６を含む。圧縮機セクション１５２は、直列配列で配置された回転圧縮機ブレードの１〜２０段のような１又は２以上の排気ガス圧縮機又は圧縮機段１５８を含む。同様に、燃焼器セクション１５４は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の回転軸線１６２の周りで円周方向に配置された１〜２０の燃焼器１６０のような１又は２以上の燃焼器１６０を含む。更に、各燃焼器１６０は、排気ガス６６、酸化剤６８、及び／又は燃料７０を注入するよう構成された１又は２以上の燃料ノズル１６４を含むことができる。例えば、各燃焼器１６０のヘッド端部部分１６６は、１、２、３、４、５、６、又はそれ以上の燃料ノズル１６４を収容することができ、該燃料ノズルは、排気ガス６６、酸化剤６８、及び／又は燃料７０のストリーム又は混合気を燃焼器１６０の燃焼部分１６８（例えば、燃焼室）に注入することができる。
【００４４】
燃料ノズル１６４は、予混合燃料ノズル１６４（例えば、酸化剤／燃料予混合火炎の生成のため酸化剤６８及び燃料７０を予混合するよう構成された）及び／又は拡散燃料ノズル１６４（例えば、酸化剤／燃料拡散火炎の生成のため酸化剤６８及び燃料７０の別個の流れを注入するよう構成された）のあらゆる組合せを含むことができる。予混合燃料ノズル１６４の実施形態は、燃焼室１６８における注入及び燃焼の前に、ノズル１６４内で酸化剤６８及び燃料７０を内部で混同するためのスワールベーン、混合チャンバ、又は他の特徴要素を含むことができる。予混合燃料ノズル１６４はまた、少なくとも一部が部分的に混合された酸化剤６８及び燃料７０を受け取ることができる。特定の実施形態において、各拡散燃料ノズル１６４は、注入ポイントまで酸化剤６８及び燃料７０の流れを隔離すると同時に、注入ポイントまで１又は２以上の希釈剤（例えば、排気ガス６６、蒸気、窒素、又は別の不活性ガス）の流れも隔離することができる。他の実施形態において、各拡散燃料ノズル１６４は、注入ポイントまで酸化剤６８及び燃料７０の流れを隔離するが、注入ポイントの前に１又は２以上の希釈剤（例えば、排気ガス６６、蒸気、窒素、又は別の不活性ガス）を酸化剤６８及び／又は燃料７０と部分的に混合することができる。これに加えて、１又は２以上の希釈剤（例えば、排気ガス６６、蒸気、窒素、又は別の不活性ガス）は、燃焼ゾーンにて又はその下流側で燃焼器内（例えば、高温の燃焼生成物内）に注入され、これにより高温の燃焼生成物の温度を低下させ、ＮＯｘ（例えば、ＮＯ及びＮＯ2）のエミッションを低減するのを助けることができる。燃料ノズル１６４のタイプに関係なく、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、酸化剤６８及び燃料７０の実質的に量論的燃焼を提供するよう制御することができる。
【００４５】
拡散燃料ノズル１６４を用いた拡散燃焼の実施形態において、燃料７０及び酸化剤６８は一般に、拡散火炎の上流側では混合せず、むしろ、燃料７０及び酸化剤６８は、火炎表面にて直接混合及び反応し、及び／又は火炎表面が燃料７０及び酸化剤６８間の混合位置に存在する。特に、燃料７０及び酸化剤６８は、火炎表面（又は拡散境界／界面）に別個に接近し、次いで、火炎表面（又は拡散境界／界面）に沿って拡散（例えば、分子及び粘性拡散を介して）し、拡散火炎を発生する。燃料７０及び酸化剤６８は、この火炎表面（又は拡散境界／界面）に沿って実質的に量論比にあるものとすることができる点は注目すべきであり、その結果、この火炎表面に沿ってより高い火炎温度（例えば、ピーク火炎温度）を生じることができる。量論的燃料／酸化剤比は一般に、燃料希薄又は燃料リッチの燃料／酸化剤比と比べて、高い火炎温度（例えば、ピーク火炎温度）をもたらす。結果として、拡散火炎は、予混合火炎よりも実質的により安定することができ、これは、燃料７０及び酸化剤６８の拡散が、火炎表面に沿った量論比（及びより高温）を維持するのを助けることに起因する。火炎温度がより高いほど、ＮＯｘエミッションのような排気エミッションをより多く生じる可能性があるが、開示の実施形態では、１又は２以上の希釈剤を用いて、燃料７０及び酸化剤６８のあらゆる予混合を依然として回避しながら、温度及びエミッションを制御することができる。例えば、開示する実施形態は、燃料７０及び酸化剤６８とは別個に（例えば、燃焼ポイントの後及び／又は拡散火炎から下流側で）１又は２以上の希釈剤を導入することができ、これにより、温度を低下させ、拡散火炎により生じたエミッションを低減するのを助けることができる。
【００４６】
作動時には、図示のように、圧縮機セクション１５２は、ＥＧプロセスシステム５４からの排気ガス６６を受け取って圧縮し、次いで、圧縮した排気ガス１７０を燃焼器セクション１５４における燃焼器１６０の各々に出力する。各燃焼器１６０内で燃料７０、酸化剤６８、及び排気ガス１７０が燃焼すると、追加の排気ガス又は燃焼生成物１７２（すなわち、燃焼ガス）がタービンセクション１５６に送られる。圧縮機セクション１５２と同様に、タービンセクション１５６は、一連の回転タービンブレードを有することができる１又は２以上のタービン又はタービン段１７４を含む。ここで、これらのタービンブレードは、燃焼器セクション１５４において発生した燃焼生成物１７２により駆動され、これにより機械装置１０６に連結されたシャフト１７６の回転を駆動する。この場合も同様に、機械装置１０６は、タービンセクション１５６に連結された機械装置１０６、１７８及び／又は圧縮機セクション１５２に連結された機械装置１０６、１８０など、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２のいずれかの端部に連結された様々な機器を含むことができる。特定の実施形態において、機械装置１０６、１７８、１８０は、１又は２以上の発電機、酸化剤６８用の酸化剤圧縮機、燃料７０用の燃料ポンプ、ギアボックス、又はＳＥＧＲガスタービンシステム５２  に連結された追加の駆動装置（例えば、蒸気タービン１０４、電気モータ、その他）を含むことができる。以下では、表１を参照しながら、非限定的な実施例を更に詳細に検討する。図示のように、タービンセクション１５６は、排気ガス６０を出力して、排気ガス再循環経路１１０に沿ってタービンセクション１５６の排気ガス出口１８２から排気ガス入口１８４に再循環して圧縮機セクション１５２内に入る。排気ガス再循環経路１１０に沿って、排気ガス６０は、上記で詳細に検討したようにＥＧプロセスシステム５４（例えば、ＨＲＳＧ５６及び／又はＥＧＲシステム５８）を通過する。
【００４７】
この場合も同様に、燃焼器セクション１５４における各燃焼器１６０は、加圧排気ガス１７０、酸化剤６８、及び燃料７０を受け取って混合して、量論的に燃焼し、追加の排気ガス又は燃焼生成物１７２を生成して、タービンセクション１５６を駆動する。特定の実施形態において、酸化剤６８は、１又は２以上の酸化剤圧縮機（ＭＯＣ）を有する主酸化剤圧縮（ＭＯＣ）システム（例えば、主空気圧縮（ＭＡＣ）システム）のような酸化剤圧縮システム１８６により圧縮される。酸化剤圧縮システム１８６は、駆動装置１９０に連結された酸化剤圧縮機１８８を含む。例えば、駆動装置１９０は、電気モータ、燃焼エンジン、又はこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態において、駆動装置１９０は、ガスタービンエンジン１５０のようなタービンエンジンとすることができる。従って、酸化剤圧縮システム１８６は、機械装置１０６の一体化部分とすることができる。換言すると、圧縮機１８８は、ガスタービンエンジン１５０のシャフト１７６により供給される機械出力７２によって直接的又は間接的に駆動することができる。このような実施形態においては、圧縮機１８８は、タービンエンジン１５０からの出力に依存するので、駆動装置１９０は除外してもよい。しかし、１つよりも多い酸化剤圧縮機を利用する特定の実施形態において、第１の酸化剤圧縮機（例えば、低圧（ＬＰ）酸化剤圧縮機）は、駆動装置１９０により駆動することができるが、シャフト１７６は、第２の酸化剤圧縮機（例えば、高圧（ＨＰ）酸化剤圧縮機）を駆動し、或いは、その逆もまた可能である。例えば、別の実施形態において、ＨＰ  ＭＯＣは、駆動装置１９０により駆動され、ＬＰ酸化剤圧縮機は、シャフト１７６により駆動される。図示の実施形態において、酸化剤圧縮システム１８６は、機械装置１０６から分離されている。これらの実施形態の各々において、圧縮システム１８６は、酸化剤６８を圧縮して燃料ノズル１６４及び燃焼器１６０に供給する。従って、機械装置１０６、１７８、１８０の一部又は全ては、圧縮システム１８６（例えば、圧縮機１８８及び／又は追加の圧縮機）の作動効率を向上させるように構成することができる。
【００４８】
要素符号１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ、１０６Ｅ、及び１０６Ｆで示される機械装置１０６の様々な構成要素は、１又は２以上の直列配列、並列配列、又は直列配列と並列配列の何らかの組合せで、シャフト１７６の軸線に沿って及び／又はシャフト１７６の軸線に平行に配置することができる。例えば、機械装置１０６、１７８、１８０（例えば、１０６Ａから１０６Ｆ）は、任意の順序で、１又は２以上のギアボックス（例えば、平行シャフト、遊星ギアボックス）、１又は２以上の圧縮機（例えば、酸化剤圧縮機、ＥＧブースタ圧縮機のようなブースタ圧縮機）、１又は２以上の発電ユニット（例えば、発電機）、１又は２以上の駆動装置（例えば、蒸気タービンエンジン、電気モータ）、熱交換ユニット（例えば、直接式又は間接式熱交換器）、クラッチ、又はこれらの組合せの何らかの直列及び／又は並列配列を含むことができる。圧縮機は、軸方向圧縮機、半径方向又は遠心式圧縮機、又はこれらの組合せを含むことができ、各々が１又は２以上の圧縮段を有する。熱交換器に関しては、直接式熱交換器は、ガス流を直接冷却するためにガス流（例えば、酸化剤流）に液体噴霧を注入する噴霧冷却器（例えば、噴霧インタークーラ）を含むことができる。間接式熱交換器は、冷却剤流（例えば、水、空気、冷媒、又は他のいずれかの液体又は気体冷却剤）から流体流（例えば、酸化剤流）を分離するような、第１及び第２の流れを分離する少なくとも１つの壁（例えば、シェル及び管体熱交換器）を含むことができ、ここで冷却剤流は、どのような直接接触もなく流体流から熱を伝達する。間接式熱交換器の実施例は、インタークーラ熱交換器、及び熱回収蒸気発生器のような熱回収ユニットを含む。熱交換器はまた、ヒーターを含むことができる。以下でより詳細に検討するように、これらの機械構成要素の各々は、表１に記載される非限定的な実施例によって示される様々な組合せで用いることができる。
【００４９】
一般に、機械装置１０６、１７８、１８０は、例えば、システム１８６における１又は２以上の酸化剤圧縮機の作動速度を調整し、冷却を通じて酸化剤６８の圧縮を促進させ、及び／又は余剰出力を抽出することによって、圧縮システム１８６の効率を向上させるよう構成することができる。開示する実施形態は、直列及び並列配列の機械装置１０６、１７８、１８０における上述の構成要素のあらゆる並び換えを含むことを意図しており、構成要素の１つ、２つ以上、又は全てがシャフト１７６から出力を引き出しており、或いは全て引き出していない。以下で示すように、表１は、圧縮機及びタービンセクション１５２、１５６に近接して配置及び／又は連結された機械装置１０６、１７８、１８０の配列の幾つかの非限定的な実施例を示している。
【００５０】
（表１）
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【００５１】
表１において上記で示したように、冷却ユニットはＣＬＲで表され、クラッチはＣＬＵで表され、駆動装置はＤＲＶで表され、ギアボックスはＧＢＸで表され、発電機はＧＥＮで表され、加熱ユニットはＨＴＲで表され、主酸化剤圧縮機ユニットはＭＯＣで表され、低圧及び高圧変形形態はそれぞれＬＰ  ＭＯＣ及びＨＰ  ＭＯＣで表され、蒸気発生器ユニットはＳＴＧＮで表されている。表１は、圧縮機セクション１５２又はタービンセクション１５６に向かって機械装置１０６、１７８、１８０を順次的に示しているが、表１はまた、逆順の機械装置１０６、１７８、１８０も包含することを意図している。表１において、２又はそれ以上の構成要素を含むあらゆる欄（セル）は、構成要素の並列配列を包含することを意図している。表１は、機械装置１０６、１７８、１８０の図示していない何らかの並び換えを排除することを意図するものではない。機械装置１０６、１７８、１８０のこれらの構成要素は、ガスタービンエンジン１５０に送られる温度、圧力、及び流量のフィードバック制御を可能にすることができる。以下でより詳細に検討するように、酸化剤６８及び燃料７０は、加圧排気ガス１７０の品質を劣化させる何らかの酸化剤６８又は燃料７０無しで、排気ガス１７０の分離及び抽出を可能にするよう特別に選択された位置においてガスタービンエンジン１５０に供給することができる。
【００５２】
図３に示すように、ＥＧ供給システム７８は、ガスタービンエンジン１５０と目標システム（例えば、炭化水素生成システム１２及び他のシステム８４）との間に配置される。特に、ＥＧ供給システム７８（例えば、ＥＧ抽出システム（ＥＧＥＳ）８０）は、圧縮機セクション１５２、燃焼器セクション１５４、及び／又はタービンセクション１５６に沿った１又は２以上の抽出ポイント７６にてガスタービンエンジン１５０に連結することができる。例えば、抽出ポイント７６は、圧縮機段の間の２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０の段間抽出ポイント７６のように、隣接する圧縮機段の間に配置することができる。これらの段間抽出ポイント７６の各々は、異なる温度及び圧力の抽出排気ガス４２を提供する。同様に、抽出ポイント７６は、タービン段の間の圧縮機段の間の２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０の段間抽出ポイント７６のように、隣接するタービン段の間に配置することができる。これらの段間抽出ポイント７６の各々は、異なる温度及び圧力の抽出排気ガス４２を提供する。別の実施例によれば、抽出ポイント７６は、燃焼器セクション１５４全体にわたって多数の位置に配置することができ、これらは、異なる温度、圧力、流量、及びガス組成を提供することができる。これらの抽出ポイント７６の各々は、ＥＧ抽出導管、１又は２以上のバルブ、センサ、及び制御部を含むことができ、これらは、ＥＧ供給システム７８への抽出排気ガス４２の流れを選択的に制御するのに用いることができる。
【００５３】
ＥＧ供給システム７８によって分配される抽出した排気ガス４２は、目標システム（例えば、炭化水素生成システム１２及び他のシステム８４）に好適な制御された組成を有する。例えば、これらの抽出ポイント７６の各々において、排気ガス１７０は、酸化剤６８及び燃料７０の注入ポイント（又は流れ）から実質的に隔離することができる。換言すると、ＥＧ供給システム７８は、どのような酸化剤６８又は燃料７０の追加も無しに排気ガス１７０をガスタービンエンジン１５０から抽出するよう特別に設計することができる。更に、燃焼器１６０の各々における量論的燃焼の観点で、抽出した排気ガス４２は、実質的に酸素及び燃料を含まないものとすることができる。ＥＧ供給システム７８は、原油二次回収、炭素隔離、貯蔵、又は施設外の場所への輸送など、種々のプロセスで使用するために抽出した排気ガス４２を炭化水素生成システム１２及び／又は他のシステム８４に直接的又は間接的に送ることができる。しかし、特定の実施形態において、ＥＧ供給システム７８は、目標システムと共に使用する前に、排気ガス４２を更に処理するためにＥＧ処理システム（ＥＧＴＳ）８２を含む。例えば、ＥＧ処理システム８２は、ＣＯ2リッチ・Ｎ2希薄ストリーム９６、中間濃度ＣＯ2・Ｎ2ストリーム９７、及びＣＯ2希薄・Ｎ2リッチストリーム９８などの１又は２以上のストリーム９５への排気ガス４２を精製及び／又は分離することができる。これらの処理された排気ガスストリーム９５は、炭化水素生成システム１２及び他のシステム８４（例えば、パイプライン８６、貯蔵タンク８８、及び炭素隔離システム９０）とは個別に又は何らかの組合せで用いることができる。
【００５４】
ＥＧ供給システム７８において実施された排気ガスの処理と同様に、ＥＧプロセスシステム５４は、要素番号１９４、１９６、１９８、２００、２０２、２０４、２０６、２０８、及び２１０により示されるような、複数の排気ガス（ＥＧ）処理構成要素１９２を含むことができる。これらのＥＧ処理構成要素１９２（例えば、１９４〜２１０）は、１又は２以上の直列配列、並列配列、又は直列配列と並列配列の何らかの組合せで排気ガス再循環経路１１０に沿って配置することができる。例えば、ＥＧ処理構成要素１９２（例えば、１９４〜２１０）は、任意の順序で、１又は２以上の熱交換器（例えば、熱回収蒸気発生器などの熱回収ユニット、凝縮器、冷却器、又はヒーター）、触媒システム（例えば、酸化触媒システム）、粒子状物質及び／又は水除去システム（例えば、慣性力選別装置、凝集フィルタ、水不透過性フィルタ、及び他のフィルタ）、化学物質注入システム、溶剤ベース処理システム（例えば、吸収器、フラッシュタンク、その他）、炭素捕捉システム、ガス分離システム、ガス精製システム、及び／又は溶剤ベース処理システム、又はこれらのいずれかの組合せを含むことができる。特定の実施形態において、触媒システムは、酸化触媒、一酸化炭素還元触媒、窒素酸化物還元触媒、アルミニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、シリコーン酸化物、チタン酸化物、プラチナ酸化物、パラジウム酸化物、コバルト酸化物、又は混合金属酸化物、或いはこれらの組合せを含むことができる。開示する実施形態は、直列及び並列配列の上述の構成要素１９２のあらゆる並び換えを含むことを意図している。以下に示すように、表２は、排気ガス再循環経路１１０に沿った構成要素１９２の配列の幾つかの非限定的な実施例を示している。
【００５５】
（表２）
0006336591.tif 000003
【００５６】
表２において上記で示したように、触媒ユニットはＣＵで表され、酸化触媒ユニットはＯＣＵで表され、ブースタブロアはＢＢで表され、熱交換器はＨＸで表され、熱回収ユニットはＨＲＵで表され、熱回収蒸気発生器はＨＲＳＧで表され、凝縮器はＣＯＮＤで表され、蒸気タービンはＳＴで表され、粒子状物質除去ユニットはＰＲＵで表され、除湿ユニットはＭＲＵで表され、フィルタはＦＩＬで表され、凝集フィルタはＣＦＩＬで表され、水不透過性フィルタはＷＦＩＬで表され、慣性力選別装置はＩＮＥＲで表され、希釈剤供給システム（例えば、蒸気、窒素、又は他の不活性ガス）はＤＩＬで表される。表２は、タービンセクション１５６の排気ガス出口１８２から圧縮機セクション１５２の排気ガス入口１８４に向かって構成要素１９２を順次的に示しているが、図示の構成要素１９２の逆順も包含することを意図している。表２において、２又はそれ以上の構成要素を含むあらゆる欄（セル）は、構成要素を備えた一体的ユニット、構成要素の並列配列、又はこれらの組合せを包含することを意図している。更に、表２において、ＨＲＵ、ＨＲＳＧ、及びＣＯＮＤはＨＥの実施例であり、ＨＲＳＧは、ＨＲＵの実施例であり、ＣＯＮＤ、ＷＦＩＬ、及びＣＦＩＬはＷＲＵの実施例であり、ＩＮＥＲ、ＦＩＬ、ＷＦＩＬ、及びＣＦＩＬはＰＲＵの実施例であり、ＷＦＩＬ及びＣＦＩＬは、ＦＩＬの実施例である。この場合も同様に、表２は、構成要素１９２の図示していない何らかの並び換えを排除することを意図するものではない。特定の実施形態において、図示の構成要素１９２（例えば、１９４〜２１０）は、ＨＲＳＧ５６、ＥＧＲシステム５８、又はこれらの組合せ内で部分的に又は完全に一体化することができる。これらのＥＧ処理構成要素１９２は、温度、圧力、流量及びガス組成のフィードバック制御を可能にすると同時に、排気ガス６０から水分及び粒子状物質を除去することができる。更に、処理された排気ガス６０は、ＥＧ供給システム７８で使用するために１又は２以上の抽出ポイント７６にて抽出され、及び／又は圧縮機セクション１５２の排気ガス入口１８４に再循環することができる。
【００５７】
処理された再循環排気ガス６６が圧縮機セクション１５２を通過すると、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、１又は２以上の管路２１２（例えば、ブリード導管又はバイパス導管）に沿って加圧排気ガスの一部を抜き取ることができる。各管路２１２は、排気ガスを１又は２以上の熱交換器２１４（例えば、冷却ユニット）に送り、これによりＳＥＧＲガスタービンシステム５２への再循環のために排気ガスを冷却することができる。例えば、熱交換器２１４を通過した後、冷却された排気ガスの一部は、タービンケーシング、タービンシュラウド、軸受、及び他の構成要素の冷却及び／又はシールのため管路２１２に沿ってタービンセクション１５６に送ることができる。このような実施形態において、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、冷却及び／又はシール目的でタービンセクション１５６を通って何らかの酸化剤６８（又は他の可能性のある汚染物質）を送らず、従って、冷却された排気ガスの何らかの漏洩が、タービンセクション１５６のタービン段を流動し駆動する高温の燃焼生成物（例えば、作動排気ガス）を汚染することはない。別の実施例によれば、熱交換器２１４を通過した後、冷却された排気ガスの一部は、管路２１６（例えば、戻り導管）に沿って圧縮機セクション１５２の上流側圧縮機段に送られ、これにより圧縮機セクション１５２による圧縮効率を向上させることができる。このような実施形態において、熱交換器２１４は、圧縮機セクション１５２における段間冷却ユニットとして構成することができる。このようにして、冷却された排気ガスは、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の作動効率を向上させるのを助けると同時に、排気ガスの純度（例えば、実質的に酸化剤及び燃料を含まない）を維持するのを助ける。
【００５８】
図４は、図１〜図３に示したシステム１０の動作プロセス２２０の実施形態のフローチャートである。特定の実施形態において、プロセス２２０は、コンピュータに実装されたプロセスとすることができ、メモリ１２２上に格納された１又は２以上の命令にアクセスして、図２に示すコントローラ１１８のプロセッサ１２０上で命令を実行する。例えば、プロセス２２０の各ステップは、図２を参照して説明された制御システム１００のコントローラ１１８によって実行可能な命令を含むことができる。
【００５９】
プロセス２２０は、ブロック２２２で示されるように、図１〜図３のＳＥＧＲガスタービンシステム５２の始動モードを開始するステップで始まることができる。例えば、始動モードは、熱勾配、振動、及びクリアランス（例えば、回転部品と固定部品間の）を許容可能閾値内に維持するよう、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の漸次的な立ち上がりを含むことができる。例えば、始動モード２２２の間、プロセス２２０は、ブロック２２４で示されるように、加圧された酸化剤６８を燃焼器セクション１５４の燃焼器１６０及び燃料ノズル１６４に供給するのを開始することができる。特定の実施形態において、圧縮された酸化剤は、圧縮空気、酸素、酸素富化空気、貧酸素空気、酸素−窒素混合気、又はこれらの組合せを含むことができる。例えば、酸化剤６８は、図３に示す酸化剤圧縮システム１８６により圧縮することができる。プロセス２２０はまた、ブロック２２６で示されるように、始動モード２２２の間、燃焼器１６０及び燃料ノズル１６４に燃料を供給するのを開始することができる。始動モード２２２の間、プロセス２２０はまた、ブロック２２８で示されるように、燃焼器１６０及び燃料ノズル１６４に排気ガス（利用可能な）供給するのを開始することができる。例えば、燃料ノズル１６４は、１又は２以上の拡散火炎、予混合火炎、又は拡散火炎と予混合火炎の組合せを生成することができる。始動モード２２２の間、ガスタービンエンジン１５６により生成される排気ガス６０は、量及び／又は品質が不十分又は不安定になる可能性がある。従って、始動モードの間、プロセス２２０は、１又は２以上の貯蔵ユニット（例えば、貯蔵タンク８８）、パイプライン８６、他のＳＥＧＲガスタービンシステム５２、又は他の排気ガス供給源から排気ガス６６を供給することができる。
【００６０】
次いで、プロセス２２０は、ブロック２３０で示されるように、燃焼器１６０において圧縮された酸化剤、燃料、及び排気ガスの混合気を燃焼させて高温燃焼ガス１７２を生成することができる。特に、プロセス２２０は、燃焼器セクション１５４の燃焼器１６０において混合気の量論的燃焼（例えば、量論的拡散燃焼、予混合燃焼、又は両方）を可能にするよう、図２の制御システム１００により制御することができる。しかし、始動モード２２２の間、混合気の量論的燃焼を維持することが特に困難となる可能性がある（及びひいては低レベルの酸化剤及び未燃燃料が高温燃焼ガス１７２中に存在する可能性がある）。結果として、始動モード２２２において、高温燃焼ガス１７２は、以下で更に詳細に検討するように、定常状態モード中よりも多くの量の残留酸化剤６８及び燃料７０を有する可能性がある。このため、プロセス２２０は、始動モードの間に高温燃焼ガス１７２中の残留酸化剤６８及び燃料７０を低減又は排除するよう１又は２以上の制御命令を実行することができる。
【００６１】
次いで、プロセス２２０は、ブロック２３２で示されるように、高温燃焼ガス１７２を用いてタービンセクション１５６を駆動する。例えば、高温燃焼ガス１７２は、タービンセクション１５６内に配置された１又は２以上のタービン段１７４を駆動することができる。タービンセクション１５６の下流側では、プロセス２２０は、ブロック２３４で示されるように、最終タービン段１７４からの排気ガス６０を処理することができる。例えば、排気ガス処理ステップ２３４は、濾過、何らかの残留酸化剤６８及び／又は燃料７０の触媒反応、化学的処理、ＨＲＳＧ５６を用いた熱回収、及びその他を含むことができる。プロセス２２０はまた、ブロック２３６で示されるように、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の圧縮機セクション１５２に排気ガス６０の少なくとも一部を再循環することができる。例えば、排気ガスの再循環ステップ２３６は、図１〜図３に示すように、ＥＧプロセスシステム５４を有する排気ガス再循環経路１１０の通過を含むことができる。
【００６２】
再循環された排気ガス６６は、次に、ブロック２３８で示されるように、圧縮機セクション１５２において圧縮することができる。例えば、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、圧縮機セクション１５２の１又は２以上の圧縮機段１５８において再循環された排気ガス６６を順次的に圧縮することができる。続いて、加圧排気ガス１７０は、ブロック２２８で示されるように、燃焼器１６０及び燃料ノズル１６４に供給することができる。次いで、ブロック２４０で示されるように、プロセス２２０が最終的に定常状態モードに移行するまで、ステップ２３０、２３２、２３４、２３６、及び２３８を繰り返すことができる。移行ステップ２４０になると、プロセス２２０は、引き続きステップ２２４〜２３８を実施することができるが、更に、ブロック２４２で示されるように、ＥＧ供給システム７８を介して排気ガス４２の抽出を開始することができる。例えば、排気ガス４２は、図３に示すように、圧縮機セクション１５２、燃焼器セクション１５４、及びタービンセクション１５６に沿った１又は２以上の抽出ポイント７６から抽出することができる。次いで、プロセス２２０は、ブロック２４４で示されるように、抽出した排気ガス４２をＥＧ供給システム７８から炭化水素生成システム１２に供給することができる。次に、炭化水素生成システム１２は、ブロック２４６で示されるように、原油二次回収のために排気ガス４２を地中３２に注入することができる。例えば、抽出した排気ガス４２は、図１〜図３に示されるＥＯＲシステム１８の排気ガス注入ＥＯＲシステム１１２によって用いることができる。
【００６３】
図５は、ＳＥＧＲ酸化剤圧縮システム２６０の実施形態の概略図である。前の図に示したものと共通の図５の要素は、同じ参照番号で符号が付されている。図示の実施形態において、酸化剤６８は、酸化剤圧縮機１８８（例えば、主空気圧縮機又はＭＡＣ）の入口２６２に流入する。いくつかの実施形態において、酸化剤６８は、酸化剤入口導管２６３を介して酸化剤圧縮機１８８に搬送することができる。酸化剤圧縮機１８８は、酸化剤６８を圧縮して酸化剤圧縮機１８８の出口２６６を出る圧縮酸化剤２６４を生成する。酸化剤圧縮機１８８の入口２６２に流入した酸化剤６８は、一連の入口ガイドベーン（ＩＧＶ）２６８を通過することができ、入口ガイドベーン（ＩＧＶ）２６８は、酸化剤圧縮機１８８内に搬送された酸化剤６８の量を制御する。ＩＧＶ２６８は、酸化剤圧縮機１８８内へのより少ない又はより多い酸化剤６８を可能にするために増減することができる角度で配置することができる。例えば、ＩＧＶアクチュエータ２７０は、ＩＧＶ２６８に連結されてＩＧＶ２６８の角度を調節することができる。いくつかの実施形態において、制御システム１００は、出力信号２７２をＩＧＶアクチュエータ２７０に送信してＩＧＶ２６８の角度を調節することができる。
【００６４】
図５に示すように、ＳＥＧＲ酸化剤圧縮システム２６０は、酸化剤圧縮機１８８の入口２６２に加熱ガス２７６を送るために使用することができる入口酸化剤加熱システム２７４を含むことができる。加熱ガス２７６は、酸化剤６８（例えば、排気ガス、排気ガスから取り込まれた二酸化炭素）を加熱するのに好適な温度及び圧力でＳＥＧＲガスタービンシステム５２内にいずれかのガスを含むことができるが、圧縮酸化剤２６４は除く。換言すると、加熱ガス２７６は、他の入口抽気熱（ＩＢＨ）技術で使用することができる酸化剤圧縮機１８８の出口２６６から直接出る圧縮酸化剤２６４を含まない。加熱ガス２７６の特定の実施例は、以下で詳細に説明されている。図５に示すように、入口酸化剤加熱制御バルブ２７８を使用して加熱ガス２７６の流量を調節することができる。従って、入口酸化剤加熱制御バルブ２７８は、制御システム１００から出力信号２７２を受信することができる。例えば、酸化剤加熱制御バルブ２７８への出力信号２７２は、ＳＥＧＲ酸化剤圧縮システム２６０全体を通して配置された１又は２以上のセンサ２８０からのセンサフィードバック１３０に基づくことができる。いくつかの実施形態において、１又は２以上のセンサ２８０は、酸化剤圧縮機１８８内の入口２６２及び／又は出口２６６における条件を示すセンサフィードバック１３０を提供することができる。例えば、センサフィードバック１３０は、酸化剤圧縮機１８８の入口温度、酸化剤圧縮機１８８の差圧、酸化剤圧縮機１８８の全入口流量、又は酸化剤圧縮機１８８の効率、又はこれらのいずれかの組合せを含むことができる。センサフィードバック１３０が、酸化剤６８のより少ない加熱が望ましいことを示す場合、制御システム１００は、出力信号２７２を酸化剤加熱制御バルブ２７８に送信して、入口２６２への加熱ガス２７６の流量を減少させることができる。変形例として、センサフィードバック１３０が、酸化剤６８の追加の加熱が望ましいことを示す場合、制御システム１００は、出力信号２７２を酸化剤加熱制御バルブ２７８に送信して入口２６２への加熱ガス２７６の流量を増加させることができる。いくつかの実施形態において、ＳＥＧＲ酸化剤圧縮システム２６０は、以下で詳細に説明するように、各供給源がそれ自体制御バルブ２７８を有する加熱ガス２７６のための複数の供給源を含むことができる。このような実施形態において、複数の制御バルブ２７８を使用して、加熱ガス２７６のどの供給源を特定の状況に使用するか又は制御することができる。例えば、複数の供給源の各々からの加熱ガス２７６の物理的特性（例えば、温度、圧力、又は組成）は、互いに異なる場合がある。従って、加熱ガス２７６の特定の供給源（例えば、比較的熱い加熱ガス２７６）は、特定の状況（例えば、始動）で使用することができ、加熱ガス２７６（例えば、比較的冷たい加熱ガス２７６）の別の供給源は、他の状況（例えば、通常運転）で使用することができる。いくつかの実施形態において、混合器２８２を使用して酸化剤圧縮機１８８の入口２６２に流入する加熱ガス２７６と酸化剤６８を組み合わせることができる。換言すると、酸化剤６８は、加熱ガス２７６（例えば、排気ガス）と直接に混合される。従って、混合器２８２を使用して、入口２６２に流入する酸化剤６８及び加熱ガス２７６の温度の均一性を増大させるのを助けることができる。
【００６５】
ＳＥＧＲ酸化剤圧縮システム２６０を備えた入口酸化剤加熱システム２７４の使用は、入口酸化剤加熱システム２７４を含まない圧縮システムと比べていくつかの利点を提供することができる。例えば、加熱ガス２７６は、酸化剤６８よりも温い場合がある。従って、入口酸化剤加熱システム２７４によって入口２６２に提供された加熱ガス２７６及び酸化剤６８の混合気は、酸化剤６８単独よりも温く、それによって酸化剤圧縮機１８８のアイシングの可能性を低減することができる。加えて、入口酸化剤加熱システム２７４の使用は、入口酸化剤加熱システム２７４を使用しないときよりもＩＧＶ２６８をより開放された位置で作動できるようにし、それによって酸化剤圧縮機１８８のサージングの可能性を低減することができる。入口酸化剤加熱システム２７４を使用し、加熱ガス２７６の流量を調節して望ましい範囲内にＩＧＶ２６８の角度を維持することができる。これは、入口酸化剤加熱システム２７４の使用が、酸化剤圧縮機１８８の全入口流量を調節するための追加の方法をオペレータに提供することができることを意味する。換言すると、オペレータが、所与のＩＧＶ位置で酸化剤圧縮機１８８の全入口流量を減少させたい場合、入口酸化剤加熱システム２７４を使用して追加の加熱ガス２７６を入口２６２に追加することができる。加えて、入口酸化剤加熱システム２７４を使用して酸化剤圧縮機１８８の効率を調節することができる。具体的には、酸化剤圧縮機１８８の入口流量を増加させることによって、ＩＧＶ２６８は更に開放し、それによって酸化剤圧縮機１８８の効率を増大させることができる。更に、酸化剤６８を有する排気ガス（例えば、加熱ガス２７６）の追加は、再循環された排気ガスの増加した量に起因して二酸化炭素の生成を増加させるのを助けることができる。
【００６６】
図６は、入口酸化剤加熱システム２７４の実施形態を含むＳＥＧＲガスタービンシステム５２の概略図である。前の図に示したものと共通の図６の要素は、同じ参照番号で符号が付されている。図示の実施形態において、排気ガス６０は、排気ガス再循環経路１１０に沿ってＨＲＳＧ５６まで流れて蒸気を発生させる。次いで、ＨＲＳＧ５６からの排気ガス６０は、排気ガスブロア３００まで流れることができ、これは、排気ガス６０の圧力を増加させることができる。例えば、排気ガスブロア３００は、圧縮機又はファンとすることができる。次いで、排気ガスブロア３００からの加圧排気ガス６０は、排気ガス冷却器３０２まで流れることができ、これは、排気ガス６０の温度を低下させることができる。例えば、排気ガス冷却器３０２は、液体又はガスのような流体を使用して排気ガス６０を冷却することができる。１つの実施形態において、排気ガス冷却器３０２は、水を使用して排気ガス６０を冷却することができる。次いで、冷却排気ガス６６は、排気ガス再循環経路１１０に沿って圧縮機セクション１５２まで流れることができる。
【００６７】
図６に示すように、排気ガス６０の一部は、入口酸化剤加熱システム２７４のための加熱ガス２７６として使用することができる。具体的には、入口酸化剤加熱導管３０４は、排気ガス６０を排気ガス制御バルブ２７８に搬送することができる。図６に示すように、入口酸化剤加熱導管３０４は、酸化剤入口導管２６３に連結される。図示の実施形態において、入口酸化剤加熱導管３０４は、排気ガスブロア３００と排気ガス冷却器３０２との間に連結され、その結果、排気ガスブロア３００から排気された排気ガス６０の増加した圧力を使用して、入口排気ガス加熱導管３０４に関連する圧力損失に打ち勝つようになり、それによって排気ガス６０が酸化剤圧縮機１８８に流入できるようにする。加えて、排気ガス冷却器３０２の上流側の排気ガス６０が排気ガス冷却器３０２によって冷却されていないので、排気ガス６０は、酸化剤６８を加熱するのに及び／又は酸化剤圧縮機１８８のアイシング及び／又はサージングを低減するのに好適である場合がある。いくつかの実施形態において、図６に示すもの以外の加熱ガス２７６の他の供給源は、各供給源に対する制御バルブ２７８と共に使用することができる。
【００６８】
図７は、加熱ガス２７６（例えば、「ＨＧ」）のための複数の供給源を備えた入口酸化剤加熱システム２７４の実施形態の概略図である。例えば、１つの実施形態において、インタークーラ３２０は、酸化剤圧縮機１８８の下流側に配置されて圧縮酸化剤２６４を冷却することができる。入口酸化剤加熱導管３０４は、インタークーラ３２０の下流側に連結されて圧縮酸化剤２６４を酸化剤圧縮機１８８の入口２６２まで搬送することができる。別の実施形態において、ブースタ酸化剤圧縮機３２２は、酸化剤圧縮機１８８の下流側及び／又はインタークーラ３２０の下流側に配置され、次いでタービン燃焼器１６０に送られた圧縮酸化剤２６４を更に圧縮することができる。入口酸化剤加熱導管３０４は、ブースタ酸化剤圧縮機３２２の下流側に連結することができ、圧縮酸化剤２６４を酸化剤圧縮機１８８の入口２６２に搬送することができる。他の実施形態において、入口酸化剤加熱導管３０４は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２内の種々の位置に連結されて燃焼生成物及び／又は排気ガスを酸化剤圧縮機１８８の入口２６２に搬送することができる。例えば、入口酸化剤加熱導管３０４は、圧縮機セクション１５２の排気ガス入口１８４、圧縮機セクション１５２の圧縮機出口３２４、１又は２以上の圧縮機段１５８、１又は２以上のタービン燃焼器１６０、タービンセクション１５６のタービン入口３２６、１又は２以上のタービン段１７４、排気ガス出口１８２、又は排気ガス処理システム５４、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つに連結することができる。いくつかの実施形態において、加熱ガス２７６の供給源は、他のガスタービンシステム（例えば、平行ガスタービンシステム列における第２、第３、又は第４のガスタービンエンジン）、他の燃焼システム、及びその他にある場合がある。
【００６９】
前述のように、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の特定の実施形態は、酸化剤圧縮機１８８及びガスタービンエンジン１５０を含むことができる。ガスタービンエンジン１５０は、タービン燃焼器１６０を有する燃焼器セクション１５４、タービン燃焼器１６０からの燃焼生成物によって駆動されるタービンセクション１５６、及びタービンセクション１５６によって駆動される圧縮機セクション１５２を含むことができる。圧縮機セクション１５２は、加圧排気ガス１７０を圧縮してタービン燃焼器１６０に送り、酸化剤圧縮機１８８は、酸化剤６８を圧縮してタービン燃焼器１６０に送る。入口酸化剤加熱システム２７４は、加圧排気ガス１７０の一部、又は排気ガス６０の一部、又はこれらのいずれかの組合せ（例えば、加熱ガス２７６）のうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機１８８の入口２６２に送ることができる。入口酸化剤加熱システム２７４によって提供されるガスの温度は、特定の状況において酸化剤６８の温度よりも高いので、入口酸化剤加熱システム２７４は、酸化剤圧縮機１８８のアイシング及び／又はサージングを低減するのを助けることができる。いくつかの実施形態において、加熱ガス２７６のための複数の供給源がある場合があり、その各々は、互いに特性が異なることができ、制御システム１００を使用して加熱ガス２７６の望ましい供給源を選択することができる。加熱ガス２７６の各供給源は、それ自体の制御バルブ２７８を有し、制御システム１００に対して強化された柔軟性を提供することができる。
【００７０】
補足説明
本発明の実施形態は、ガスタービンエンジンのためのシステム及び方法を提供するものである。上記で記載された特徴の何れか又はその組合せは、好適なあらゆる組合せで利用することができる点に留意されたい。当然ながら、このような組合せの全ての並び換えも本発明において企図される。例証として、以下の条項は、本開示の更なる説明として提供されるものである。
【００７１】
実施形態１．酸化剤圧縮機と、タービン燃焼器を有する燃焼器セクション、タービン燃焼器からの燃焼生成物によって駆動されるタービン、タービンによって駆動され、排気流を圧縮してタービン燃焼器に送るように構成され、酸化剤圧縮機が、酸化剤流を圧縮してタービン燃焼器に送るように構成された排気ガス圧縮機、及び燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に送るように構成された入口酸化剤加熱システムを含むガスタービンエンジンとを含むシステム。
【００７２】
実施形態２．入口酸化剤加熱システムが、酸化剤圧縮機への酸化剤入口流を燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せうちの少なくとも１つと組み合わせるように構成される実施形態１のシステム。
【００７３】
実施形態３．入口酸化剤加熱システムが、酸化剤圧縮機のアイシングを低減し、酸化剤圧縮機のサージングを低減し、酸化剤圧縮機の全入口流量を調節し、又は酸化剤圧縮機の効率を調節すること、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを行うように構成されるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００７４】
実施形態４．入口酸化剤加熱システムが、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に搬送するように構成された入口酸化剤加熱導管を含むいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００７５】
実施形態５．タービンからの排気流の圧力を増加させるように構成された排気ガスブロアと、排気ガスブロアからの排気流を冷却するように構成された排気ガス冷却器とを含み、入口酸化剤加熱導管が、排気ガスブロアと排気ガス冷却器との間で連結されるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００７６】
実施形態６．排気ガスブロアの上流側に配置された熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）を含み、ＨＲＳＧが、タービンからの排気流から蒸気を発生させるように構成されるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００７７】
実施形態７．酸化剤圧縮機からの酸化剤流を冷却するように構成されたインタークーラを含み、入口酸化剤加熱導管が、インタークーラの下流側に連結され、酸化剤流の第３の部分を酸化剤圧縮機の入口に搬送するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００７８】
実施形態８．酸化剤圧縮機からの酸化剤流を圧縮するように構成されたブースタ酸化剤圧縮機を含み、入口酸化剤加熱導管が、ブースタ酸化剤圧縮機の下流側に連結され、酸化剤流の第４の部分を酸化剤圧縮機の入口に搬送するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００７９】
実施形態９．入口酸化剤加熱導管が、排気ガス圧縮機の圧縮機入口、排気ガス圧縮機の圧縮機出口、排気ガス圧縮機の圧縮機段、タービン燃焼器、タービンのタービン入口、タービンのタービン段、タービンのタービン出口、排気ガス処理システム、第２のガスタービンエンジン、又は燃焼システム、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つに連結されるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００８０】
実施形態１０．酸化剤圧縮機の入口に入口酸化剤流を搬送するように構成された酸化剤入口導管を含み、入口酸化剤加熱導管が、酸化剤入口導管に連結されるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００８１】
実施形態１１．入口酸化剤加熱システムが、酸化剤圧縮機の入口への燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つの流量を調節するように構成された入口酸化剤加熱制御バルブを含むいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００８２】
実施形態１２．酸化剤圧縮機の入口温度、酸化剤圧縮機の差圧、酸化剤圧縮機の全入口流量、又は酸化剤圧縮機の効率、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを示す信号を制御システムに与えるように構成されたセンサを含むいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００８３】
実施形態１３．センサからの信号に応答して入口酸化剤加熱制御バルブを調節するように構成された制御システムを含むいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００８４】
実施形態１４．入口酸化剤加熱システムが、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つの流量を調節して入口ガイドベーンの角度をある範囲内に維持するように構成され、入口ガイドベーンが、酸化剤圧縮機の入口に連結され、酸化剤圧縮機の全入口流量を調整するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００８５】
実施形態１５．ガスタービンエンジンに連結された排気ガス抽出システムと、排気ガス抽出システムに連結された炭化水素生成システムとを含むいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００８６】
実施形態１６．ガスタービンエンジンが、量論的排気ガス再循環（ＳＥＧＲ）ガスタービンエンジンであるいずれかの上記実施形態に定められたシステム。
【００８７】
実施形態１７．タービン燃焼器からの燃焼生成物でガスタービンエンジンのタービンを駆動する段階と、タービンを用いて排気ガス圧縮機を駆動する段階と、排気ガス圧縮機を用いて排気流を圧縮してタービン燃焼器に送る段階と、酸化剤圧縮機を用いて酸化剤流を圧縮してタービン燃焼器に送る段階と、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に送る段階とを含む方法。
【００８８】
実施形態１８．混合器を用いて酸化剤圧縮機への酸化剤入口流を燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つと混合する段階を含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００８９】
実施形態１９．入口酸化剤加熱システムを用いて、酸化剤圧縮機のアイシングを低減する段階、酸化剤圧縮機のサージングを低減する段階、酸化剤圧縮機の全入口流量を調節する段階、又は酸化剤圧縮機の効率を調節する段階、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９０】
実施形態２０．入口酸化剤加熱導管を用いて燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に搬送する段階を含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９１】
実施形態２１．排気ガスブロアを用いてタービンからの排気流の圧力を増加させる段階と、排気ガス冷却器を用いて排気ガスブロアからの排気流を冷却する段階と、入口酸化剤加熱導管を用いて燃焼生成物の第２の部分を排気ガスブロアから酸化剤圧縮機の入口に送る段階とを含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９２】
実施形態２２．入口酸化剤加熱導管を用いて排気流の第２の部分を熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）から酸化剤圧縮機の入口に送る段階を含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９３】
実施形態２３．入口酸化剤加熱導管を用いて酸化剤流の第３の部分をインタークーラから酸化剤圧縮機の入口に送る段階を含み、インタークーラが、酸化剤圧縮機からの酸化剤流を冷却するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９４】
実施形態２４．入口酸化剤加熱導管を用いて酸化剤流の第４の部分をブースタ酸化剤圧縮機から酸化剤圧縮機の入口に送る段階を含み、ブースタ酸化剤圧縮機が、酸化剤圧縮機からの酸化剤流を圧縮するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９５】
実施形態２５．入口酸化剤加熱導管を用いて、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを排気ガス圧縮機の圧縮機入口、排気ガス圧縮機の圧縮機出口、排気ガス圧縮機の圧縮機段、タービン燃焼器、タービンのタービン入口、タービンのタービン段、タービンのタービン出口、排気ガス処理システム、第２のガスタービンエンジン、又は燃焼システム、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つから送る段階を含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９６】
実施形態２６．酸化剤入口導管を用いて酸化剤圧縮機の入口に入口酸化剤流を送る段階と、燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを入口酸化剤加熱導管から酸化剤入口導管に送る段階とを含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９７】
実施形態２７．入口酸化剤加熱制御バルブを用いて燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つの流量を調節する段階を含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９８】
実施形態２８．酸化剤圧縮機の入口温度、酸化剤圧縮機の差圧、酸化剤圧縮機の全入口流量、又は酸化剤圧縮機の効率、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを示す信号をセンサから制御システムに与える段階を含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【００９９】
実施形態２９．センサからの信号に応答して制御システムを用いて入口酸化剤加熱制御バルブを調節する段階を含むいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１００】
実施形態３０．入口酸化剤加熱システムを用いて燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つの流量を調節して入口ガイドベーンの角度をある範囲内に維持する段階を含み、入口ガイドベーンが、酸化剤圧縮機の入口に連結され、酸化剤圧縮機の全入口流量を調節するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１０１】
実施形態３１．非一時的機械可読媒体上に配置された命令を含み、命令が、タービン燃焼器からの燃焼生成物でガスタービンエンジンのタービンを駆動し、タービンを用いて排気ガス圧縮機を駆動し、排気ガス圧縮機を用いて排気流を圧縮してタービン燃焼器に送り、酸化剤圧縮機を用いて酸化剤流を圧縮してタービン燃焼器に送り、かつ燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に送るために作動を監視又は制御するように構成されるシステム。
【０１０２】
実施形態３２．命令が、混合器を使用して酸化剤圧縮機への酸化剤入口流を燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つと混合するために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１０３】
実施形態３３．命令が、入口酸化剤加熱システムを用いて酸化剤圧縮機のアイシングを低減し、酸化剤圧縮機のサージングを低減し、酸化剤圧縮機の全入口流量を調節し、又は酸化剤圧縮機の効率を調節し、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを行うために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１０４】
実施形態３４．命令が、入口酸化剤加熱導管を用いて燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを酸化剤圧縮機の入口に搬送するために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１０５】
実施形態３５．命令が、排気ガスブロアを用いてタービンからの排気流の圧力を増加させ、排気ガス冷却器を用いて排気ガスブロアからの排気流を冷却し、入口酸化剤加熱導管を用いて排気流の第２の部分を排気ガスブロアから酸化剤圧縮機の入口に送るために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１０６】
実施形態３６．命令が、入口酸化剤加熱導管を用いて排気流の第２の部分を熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）から酸化剤圧縮機の入口に送るために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１０７】
実施形態３７．命令が、入口酸化剤加熱導管を用いて酸化剤流の第３の部分をインタークーラから酸化剤圧縮機の入口に送るために作動を監視又は制御するように構成され、インタークーラが、酸化剤圧縮機からの酸化剤流を冷却するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１０８】
実施形態３８．命令が、入口酸化剤加熱導管を用いて酸化剤流の第４の部分をブースタ酸化剤圧縮機から酸化剤圧縮機の入口に送るために作動を監視又は制御するように構成され、ブースタ酸化剤圧縮機が、酸化剤圧縮機からの酸化剤流を圧縮するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１０９】
実施形態３９．命令が、入口酸化剤加熱導管を用いて燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを排気ガス圧縮機の圧縮機入口、排気ガス圧縮機の圧縮機出口、排気ガス圧縮機の圧縮機段、タービン燃焼器、タービンのタービン入口、タービンのタービン段、タービンのタービン出口、排気ガス処理システム、第２のガスタービンエンジン、又は燃焼システム、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つから送るために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１１０】
実施形態４０．命令が、酸化剤入口導管を用いて酸化剤圧縮機の入口に入口酸化剤流を送り、かつ燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを入口酸化剤加熱導管から酸化剤入口導管に送るために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１１１】
実施形態４１．命令が、入口酸化剤加熱制御バルブを用いて燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つの流量を調節するために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１１２】
実施形態４２．命令が、酸化剤圧縮機の入口温度、酸化剤圧縮機の差圧、酸化剤圧縮機の全入口流量、又は酸化剤圧縮機の効率、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つを示す信号をセンサから制御システムに与えるために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１１３】
実施形態４３．命令が、センサからの信号に応答して制御システムを用いて入口酸化剤加熱制御バルブを調節するために作動を監視又は制御するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１１４】
実施形態４４．命令が、入口ガイドベーンの角度をある範囲内に維持するように入口酸化剤加熱システムを用いて燃焼生成物の第１の部分、又は排気流の第２の部分、又はこれらのいずれかの組合せのうちの少なくとも１つの流量を調節するために作動を監視又は制御するように構成され、入口ガイドベーンが、酸化剤圧縮機の入口に連結され、酸化剤圧縮機の全入口流量を調節するように構成されるいずれかの上記実施形態に定められた方法又はシステム。
【０１１５】
この記述した説明は、最良モードを含む本発明を開示するために、かつ同じくあらゆる当業者がいずれかのデバイス又はシステムを使用していずれかの組み込まれた方法を実行することを含む本発明を実施することを可能にするために実施例を使用している。本発明の特許請求可能な範囲は、特許請求の範囲によって定められ、かつ当業者に想起される他の実施例を含む場合がある。そのような他の実施例は、それらが、特許請求の範囲の文字通りの言語と異ならない構造要素を有する場合、又はそれらが、特許請求の範囲の文字通りの言語からの差異が実質的でない均等構造を含む場合には、特許請求の範囲内であるように意図している。
【符号の説明】
【０１１６】
１３０  センサフィードバック
２６０  ＳＥＧＲ酸化剤圧縮システム
２６３  酸化剤入口導管
２７４  入口酸化剤加熱システム
２７６  加熱ガス
【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】
0006336591.tif 000008
【図６】
0006336591.tif 000009
【図７】
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