(57)【要約】【課題】本発明は入口ガスタービン（１０1）と、少なくとも１基の追加ガスタービン（１０2、１０3）とを含む多数のガスタービンを備え、前記タービンが酸化剤と燃料の混合物を燃焼させる発電プラントから排出される排ガス中に存在する二酸化炭素（ＣＯ2）を濃縮する方法であって、入口ガスタービン（１０1）で空気の形の酸化剤を圧縮する段階と、この入口ガスタービンでこの空気と燃料とを燃焼させる段階と、この燃焼で発生した排ガスをこのガスタービンから除去する段階とが実行される方法の改良に関する。【解決手段】本発明によれば、この方法は、追加ガスタービン（１０2、１０3）の少なくとも１基に、前記入口ガスタービンが生成する排ガスなどの酸化剤を供給し、この追加ガスタービンの出口において、酸素含有率が低くＣＯ2濃度が高い排ガスを得る段階を含む。【選択図】図１
2007309315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口ガスタービン（１０1）と、少なくとも１基の追加ガスタービン（１０2、１０3）とを含む多数のガスタービンを備え、前記タービンが酸化剤と燃料の混合物を燃焼させる発電プラントから排出される排ガス中に存在する二酸化炭素（ＣＯ2）を濃縮する方法であって、以下の段階が実行され、
・入口ガスタービン（１０1）で空気の形の酸化剤を圧縮する段階、
・この入口ガスタービンでこの空気と前記燃料とを燃焼させる段階、
・前記燃焼で発生した排ガスをこのガスタービンから除去する段階、
前記追加ガスタービン（１０2、１０3）の少なくとも１基に、前記入口ガスタービンが生成する前記排ガスなどの酸化剤を供給し、この追加ガスタービンの出口において、酸素含有率が低くＣＯ2濃度が高い排ガスを得る段階を含むことを特徴とする排ガス中に存在する二酸化炭素を濃縮する方法。
【請求項２】
少なくとも２基の追加ガスタービンが設けられ、
前記追加ガスタービンの１基（１０2）に、入口タービン（１０1）が生成した前記排ガスなどの酸化剤を供給する段階を含み、かつ、
前記追加タービンの前記１基（１０2）が生成した前記排ガスなどの酸化剤を前記追加ガスタービンの他の１基（１０3）に供給する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記排ガスを追加ガスタービン（１０2、１０3）に供給する前に、前記排ガスを冷却する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記タービンを出る前記排ガスを、蒸気発生器（２０1、２０2、２０3）を通過させる段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
蒸気の過剰発生が行われるように、蒸気発生器（２０3）において前記排ガスと燃料との触媒燃焼を行う段階を含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
発生器（２０3）を出る前記排ガスと、ガスタービン（１０2、１０3）の少なくとも１基に供給される前記排ガスとを混合する段階を含むことを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
発生器（２０3）を出る前記排ガスと、入口ガスタービン（１０1）に供給される前記空気とを混合する段階を含むことを特徴とする、請求項４または５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記熱発生器出口においてＣＯ2を捕捉する段階を含むことを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ガスタービン（１０1、１０2、１０3）の少なくとも１基の圧縮機（１２3、１２3A、１２3B）の出口においてＣＯ2を捕捉する段階を含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ガスタービンの少なくとも１基が２段圧縮機（１２3A、１２3B）を含み、
圧縮機の第１段（１２3A）の出口においてＣＯ2を捕捉する段階を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
入口ガスタービン（１０1）と、少なくとも１基の追加ガスタービン（１０2、１０3）とを含む多数のガスタービンを備え、前記タービンが酸化剤と燃料の混合物を燃焼させる発電プラントであって、
入口ガスタービン（１０1）が、酸化剤としての空気を取り込む手段を備え、
前記追加ガスタービンの少なくとも１基が、入口ガスタービン（１０1）から出る排ガスを酸化剤として取り込む手段（３４、４０、４４、４８）を備えたことを特徴とする発電プラント。
【請求項１２】
前記排ガスが前記ガスタービンに供給される前に前記排ガスを冷却する手段（２２1、２２2、５８）を備えたことを特徴とする、請求項１１に記載の発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のガスタービンを備えた発電プラントから排出される排ガス中に存在する二酸化炭素（ＣＯ2）の濃縮方法に関する。
【０００２】
本発明は、より詳細には、これらのガスタービンから排出される二酸化炭素（ＣＯ2）を捕捉する分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
発電のために多数のガスタービンを備えたプラントを使用することは公知である。これらのガスタービンは、通常、酸化剤圧縮機、燃焼室、およびエキスパンダーを備えている。これらのタービンは、蒸気発生器に通すことにより蒸気を発生させるための高温の排ガスと、任意の装置、とりわけ発電機を駆動させるための機械的な仕事とを同時に発生させることができる。各発生器で生成された蒸気をまとめて１つの蒸気流を作り、次いでこれを高能力蒸気タービンに送り、次にこのタービンで機械的な作用により高出力発電機を駆動する。各発電機が生成した電気は、それぞれを１つにまとめて、あるいはそれぞれ単独で使用される。
【０００４】
一般に、各ガスタービンの圧縮機には周囲空気を供給する。その後、この空気は圧縮された状態で燃焼室へ送られる。燃焼室は、天然ガスの形の燃料も受け入れ、燃料混合物を形成する。その後、この燃料混合物が燃焼される。
【０００５】
この構成において、圧縮機に供給される周囲空気は、燃焼室での燃焼を行うためだけでなく、羽根などの種々の圧縮機要素を冷却するために、大量に導入しなければならない。したがって、燃焼室を出る排ガスは大量の酸素を含んでいるが、この酸素は使用されることなく大気中へ排出される。
【０００６】
天然ガスは、これらのガスタービンの燃焼室に供給するために最もよく使用されている燃料である。何故ならば、このガスの燃焼で発生するＣＯ2の比率は、石炭または液状炭化水素など「化石燃料」と呼ばれる他の燃料のエネルギー源が発生する比率より低いことが一般に認められているからである。さらに、こうしたガス状の燃料は、どんな開発現場にも液化して容易に大量輸送することができ、必要に応じてそこで使用することができる。
【０００７】
上述の燃料混合物の燃焼により高温の排ガスが発生する。この高温の排ガスをエキスパンダーに送り、これを駆動し回転させて、これに接続されている発電機を起動させる。次いで、エキスパンダー出口の排ガスは、蒸気発生器内の熱交換器へ送られ、そこを循環する液体を蒸気に変換する。熱交換を行った後、排ガスは、場合により予め冷却して、例えば煙突から大気中へ排出される。蒸気発生器で生成された蒸気は、発電機に接続された蒸気タービンへ送られる。
【０００８】
ＧＴＣＣ（ガスタービンコンバインドサイクル）として知られているこうしたサイクルは、コージェネレーションタービンと呼ぶこともでき、電気効率がおよそ６０％であるという利点がもたらされる。
【０００９】
しかし、この公知のプラントの主たる欠点は、各タービンについて、二酸化炭素（ＣＯ2）濃度が低い排ガスを大気中へ排出することである。このＣＯ2は環境に有害である。何故ならば、ＣＯ2は、数十年間観察されている温室効果および地球温暖化の原因であることが立証されているからである。
【００１０】
これらの欠点を克服するために、ＣＯ2が大気中に排出される前にこれを捕捉することができるツール（方法および装置）を使用することが重要である。これにより、この先何年にもわたって温室効果を若干抑えることができる。
【００１１】
ガスタービンの分野では、１つの公知の解決策は燃焼排ガス中に存在するＣＯ2を捕捉することである。
【００１２】
使用される捕捉方法および装置は、一般に、低温工学、分子ふるい上の吸着手段などの化学的または物理的手段による吸収、または膜、より詳細には気体分離膜の使用に基づくものである。
【００１３】
一例として、特許出願、ＥＰ０，７４４，９８７号およびＷＯ００／５７，９９０号により詳細に記載されているように、物理的または化学的溶媒を用いたＣＯ2吸収方法を使用することができる。記載されている吸収性溶液は、例えば、ＭＥＡ、ＤＧＡおよびＤＩＰＡなどの第１級アミン、ＤＥＡなどの第２級アミン、ＭＤＥＡなどの第３級アミンを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、こうした方法は、大量の排ガスを処理しなければならないこと、およびこの排ガス中のＣＯ2分圧が低いことを考えると、これを実現することは困難である。さらに、排ガスが排出されるとき、この排ガスには大量の残存酸素が存在し、こうした酸素の存在は、とりわけアミンなどの反応性化学溶媒を使用する場合、ＣＯ2の捕捉を著しく妨げる。さらに、ＣＯ2捕捉装置を各ガスタービンに設けることが必要であり、これはプラントをさらに複雑なものにするだけでなく、そのコストを著しく増大させる。
【００１５】
本発明は、これらのガスタービンが排出するＣＯ2を捕捉し、大気中へのＣＯ2の排出をできるだけ減らすことを目的として、このＣＯ2を濃縮することを意図するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
したがって、本発明は、入口ガスタービンと、少なくとも１基の追加ガスタービンとを含む多数のガスタービンを備え、前記タービンが酸化剤と燃料の混合物を燃焼させる発電プラントから排出される排ガス中に存在する二酸化炭素（ＣＯ2）を濃縮する方法であって、以下の段階が実行され、
・入口ガスタービンで空気の形の酸化剤を圧縮する段階、
・この入口ガスタービンでこの空気と燃料との燃焼を行う段階、
・この燃焼で発生した排ガスをこのガスタービンから除去する段階、
追加ガスタービンの少なくとも１基に、前記入口ガスタービンが生成する排ガスなどの酸化剤を供給し、この追加ガスタービンの出口において、酸素含有率が低くＣＯ2濃度が高い排ガスを得る段階を含むことを特徴とする方法に関する。
【００１７】
少なくとも２基の追加ガスタービンが設けられた場合、この方法は、追加ガスタービンの１基に、入口ガスタービンが生成した排ガスなどの酸化剤を供給する段階を含み、かつ、追加タービンの前記１基が生成した排ガスなどの酸化剤を追加ガスタービンの他の１基に供給する段階を含むことができる。
【００１８】
この方法は、排ガスを追加ガスタービンに供給する前に、その排ガスを冷却する段階を含むことができる。
【００１９】
この方法は、前記ガスタービンを出る排ガスを、蒸気発生器を通過させる段階を含むことができる。
【００２０】
この方法は、蒸気の過剰発生（ｓｔｅａｍ  ｏｖｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）が行われるように、蒸気発生器において、排ガスと燃料との触媒燃焼を行う段階を含むことができる。
【００２１】
この方法は、前記発生器を出る排ガスと、ガスタービンの少なくとも１基に供給される排ガスとを混合する段階を含むことができる。
【００２２】
この方法は、前記発生器を出る排ガスと、入口ガスタービンに供給される空気とを混合する段階を含むことができる。
【００２３】
この方法は、熱発生器出口においてＣＯ2を捕捉する段階を含むことができる。
【００２４】
この方法は、少なくとも１基の追加ガスタービンの圧縮機の出口においてＣＯ2を捕捉する段階を含むことができる。
【００２５】
ガスタービンの少なくとも１基が２段圧縮機を含む構成において、この方法は、圧縮機第１段の出口においてＣＯ2を捕捉する段階を含むことができる。
【００２６】
本発明は、入口ガスタービンと、少なくとも１基の追加ガスタービンとを含む多数のガスタービンを備え、前記タービンが酸化剤と燃料の混合物を燃焼させる発電プラントであって、
入口ガスタービンが、酸化剤としての空気を取り込む手段を備え、
少なくとも１基の追加ガスタービンが、入口ガスタービンから出る排ガスを酸化剤として取り込む手段を備えたことを特徴とする発電プラントにも関する。
【００２７】
このプラントは、排ガス冷却手段を備えることができる。
【００２８】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例として記載された以下の説明を読めば明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、発電機として使用されるガスタービンプラントを模式的に示す。
【００３０】
このプラントは、少なくとも２基のガスタービンまたは燃焼タービンを備えている。ここでは、３基のタービン１０1から１０3が順々に配置されている。各タービンは、それ自体は知られているように、少なくとも１つの圧縮段を有する圧縮機１２1から１２3、燃焼室１４1から１４3、および前記圧縮機および発電機１８1から１８3などの電気発生手段の駆動に必要なエネルギーを供給するエキスパンダー１６1から１６3を備えている。本明細書の以下の記述においては、図１を左から右に見て、第１タービン１０1を入口ガスタービンと呼び、他の２基のタービンを追加ガスタービンと呼ぶ。第３タービン１０3を末端追加ガスタービンと呼び、入口ガスタービンと末端追加ガスタービンの間に配置された他のガスタービン１０2のすべてを、中間追加ガスタービンとする。
【００３１】
蒸気発生器２０1から２０3または蒸発器が各ガスタービンに付随している。記載された例の場合は、蒸発器２０3が、燃料が供給される触媒燃焼室（図示せず）などの加熱手段を含む限り、ガスタービン１０3に付随した蒸発器２０3は蒸気の過剰発生器（ｓｔｅａｍ  ｓｕｒｇｅｎｅｒａｔｏｒ）である。この燃料は、タービンの燃焼室に供給される燃料と同一のものであってよい。これは、実質的に、この蒸発器が製造する蒸気の量を増加させる効果を有する。もちろん、本発明の範囲を逸脱することなしに、蒸発器のすべてまたはその一部を蒸気の過剰発生器とすることができる。さらに、排ガス冷却交換器または冷却器が、蒸発器のすべてまたはその一部に付随しており、蒸発器を出る排ガスを冷却する。図示の例においては、入口タービンおよび中間タービンのみに冷却交換器２２1および２２2が設けられているが、末端タービンにも冷却交換器を設けることができる。さらに、冷却器とエキスパンダー１２2および１２3の入口の間に水凝縮器／復熱装置（図示せず）を設けることもできる。これにより、排ガスをタービンに供給する前にその中の水が存在しないようにすることができる。
【００３２】
このプラントはまた、エキスパンダー２４も備えており、蒸発器から出た蒸気はここを通って流れる。このエキスパンダーは蒸気タービンと呼ばれ、発電機２６を駆動回転させる。蒸気タービン２４は凝縮式のものが有利である。これにより、そこを通って流れる蒸気は液体に変換されてから蒸発器に戻され、これを蒸気へ変換することができるようになる。
【００３３】
運転時は、酸化剤、一般には周囲圧力の空気を、ガスタービン１０1の圧縮機１２1の入口に供給し、これを圧縮する。次いで、この圧縮空気を、管路２８1を介して燃焼室１４1に送る。燃焼室において、圧縮空気は、管路３０を介して供給される液状またはガス状の燃料と混合される。この例においては、使用される燃料はガス状の燃料、この場合は天然ガスである。このように形成された混合物は、この燃焼室で燃えて、高温の排ガスを発生する。これを、管路３２1を介してエキスパンダー１６1の入口に送る。この排ガスはタービンを回転させ、これが、順に、圧縮機１２1および発電機１８1を回転させる。次いで、実質的に大気圧の膨張した高温の排ガスを、このタービンから管路３４を介して蒸発器２０1の入口に排出する。この蒸発器内で、凝縮タービン２４に接続された管路３６を介して供給される水などの液体と、そこを通って流れる排ガスとの間で熱交換が行われる。このようにして発生した蒸気は、管路３８を介してこの蒸発器から流れ出る。排ガスは、冷却器２２1が設けられた管路４０を通って、入口温度より低い温度で流れ出る。この排ガスは、図において矢印４２で表された周囲空気などの任意の冷却流体が掃気する冷却器を通ることにより、周囲温度近傍の温度まで冷却される。冷却された排ガスは、かなりの比率の酸素およびＣＯ2を含んでいる。この排ガスは、中間ガスタービン１０2の圧縮機１２2の入口に送られ、そこで圧縮される。圧縮された排ガスは、管路２８2を介して、酸化剤として、燃焼室１４2に供給される。そこで、排ガスは管路３０を介して供給される天然ガスと混合され、こうして得られた燃料混合物の燃焼をもたらす。この燃焼により、この燃焼室に供給された排ガス中に存在する酸素の大部分を消費することができ、この燃焼から得られた高温の排ガスは、この燃焼室に供給されたガスより高い比率のＣＯ2を含んでいる。
【００３４】
入口ガスタービン１０1に関して上述したように、燃焼室からの高温の排ガスは、管路３２2によって運ばれ、エキスパンダー１６2を駆動し回転させながらこれを通って流れ、このようにして順に発電機１８2を駆動し回転させる。膨張した排ガスは、管路４４を介して、液体が供給される蒸発器２０2に到達し、蒸気を発生させる。この蒸気は、管路４６を介してこの蒸発器を出て行く。冷却された排ガスは、蒸発器２０2を出て、冷却器２２2を通って流れ、周囲温度近傍の温度で、管路４８を通って末端ガスタービン１０3の圧縮機１２3の入口に到達する。入口ガスタービン１０1および中間ガスタービン１０2に関して説明したように、この点から、圧縮機１２3の圧縮サイクル、燃焼室１４3の燃焼サイクル、およびタービン１６3の膨張サイクル、ならびに発電機１８3による発電サイクルが繰返される。これにより、エキスパンダー１０1および１０2の出口の管路５０において、酸素の比率が低くＣＯ2の含有率が高い排ガスが発生する。この高温および周囲圧力の排ガスは蒸発器２０3に送られ、この蒸発器には管路３６を循環する液体も流れている。これにより蒸気を生成することができ、この蒸気は管路５２を介して排出される。
【００３５】
管路５４を介してこの蒸発器を出る冷却された排ガスには、大気圧近傍の圧力において、高い比率のＣＯ2が含まれているが、酸素の含有量は少ない。次いで、この排ガスは、上述のような任意のＣＯ2捕捉手段に送られる。これにより、このＣＯ2の捕捉を改善および単純化することができる。ＣＯ2の捕捉は、周囲温度で行うことができる。その上、この排ガスに存在する酸素の比率は、とりわけ反応性化学溶媒を使用する場合は、この捕捉を妨げるほど高くない。
【００３６】
もちろん、出口５４における排ガス中の酸素の比率をさらに低減させたい場合は、この排ガスを、ＣＯ2捕捉手段に送る前に、蒸発器２０3において後燃焼させることができる。したがって、天然ガスを、ガス管路３０を介して蒸発器２０3に送り、この蒸発器を通って流れる排ガスに含まれる酸素を用いて、燃焼好ましくは触媒燃焼を行わせる。これにより、管路５２に蒸気の過剰発生を有利に実現することができる。
【００３７】
管路３８、４６および５２を循環する蒸気は、蒸気エキスパンダー２４の入口に送られ、蒸気エキスパンダー２４を駆動しその回転軸の周りに回転させながらそこを通って流れる。この回転により、タービンが接続されている発電機２６も駆動される。
【００３８】
したがって、上述の方法は、捕捉前にＣＯ2濃縮段階を行うための特殊なまたは高価な装置を必要としないので、単純、頑丈、効率的、かつ安価であるという利点がもたらされる。
【００３９】
上述のプラントに基づいて、本出願人はシミュレーションを行った。その結果を以下に記載する。
【００４０】
このシミュレーションでは、３基のＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ製７型ガスタービン（ＧＥフレーム７）を使用した。それぞれのタービンは、図１のレイアウトに従って他のタービンに接続した。
【００４１】
温度３０℃および相対湿度５０％において、大気圧の空気を、流量９２４ｔ／ｈ（トン／時間）および酸素濃度２１容積％で、入口ガスタービン１０1の圧縮機１２1に供給する。次いで、この圧縮空気を燃焼室１４1に供給する。この燃焼室において、圧縮空気は、流量１５ｔ／ｈで管路３０を介してこの燃焼室に注入されるガス状の燃料、ここではメタンガスと混合される。この燃料混合物を燃焼させた後、排ガスは、エキスパンダー１６1を駆動し回転させつつ、これを通って流れる。エキスパンダーの出口において、この排ガスは、温度約５３０℃および圧力１．２絶対バールである。この高温の排ガスは、流量が９３９ｔ／ｈであり、約１４．５容積％の酸素と３容積％のＣＯ2を含んでいる。エキスパンダー１６1によって駆動される発電機１８1により、およそ７６ＭＷ（メガワット）の電力を得ることができる。
【００４２】
この排ガスは蒸発器２０1へ送られ、この蒸発器において、そこを循環する水などの液体を、管路３８で２６０℃および２０バールの蒸気１６０ｔ／ｈに変換する。蒸発器の出口において、この排ガスは温度が約１００℃である。この排ガスは冷却器２２1に送られ、温度３０℃および酸素濃度約１５容積％でそこを出る。この排ガスに含まれる水を除去（凝縮水約１９ｔ／ｈ）した後、この排ガスをタービン１０2の圧縮機１２2に供給する。燃焼室１４2において、この圧縮された排ガスにメタンガス１５ｔ／ｈを混合する。この燃焼から得られる高温の排ガスは、エキスパンダー１６2を通って流れ、流量９３５ｔ／ｈおよび温度約５３０℃でそこを出る。このとき、圧力１．２絶対バールのこの排ガスは、酸素８．７容積％およびＣＯ2６．１容積％を含んでいる。
【００４３】
同様に、この排ガスは蒸発器２０2に送られ、管路４６で２６０℃および２０バールの蒸気１６０ｔ／ｈを生成させる。この熱交換では、排ガスを温度約１００℃に冷却することもできる。その後この排ガスは冷却器２２2に送られ、そこで温度３０℃になる。この排ガスに含まれる水も除去（凝縮水約２６ｔ／ｈ）した後、この排ガスをガスタービン１０3の圧縮機１２3に送る。圧縮機１２3の入口で、排ガスの流量は９０９ｔ／ｈであり、酸素濃度は約９容積％である。前と同じように、燃焼室１４3でこのガスにメタンガス（流量１５ｔ／ｈ）を混合し、高温の排ガスを生成する。その後この高温の排ガスはエキスパンダー１６3を駆動し回転させながらそこを通って流れる。このエキスパンダー１６3の回転の推力の下で発電機１８3は約７５ＭＷの電力を生成する。
【００４４】
エキスパンダー１６3の出口および蒸発器２０3の入口において、管路５０で処理される排ガスの流量は、約５３０℃および圧力１．２絶対バールで９２４ｔ／ｈである。この排ガスに含まれるＣＯ2は、およそ９．３容積％であり、一方酸素濃度は約２．７容積％である。
【００４５】
排ガス中の酸素の存在をさらにできるだけ減らすために、かつ最後に処理される排ガス中のＣＯ2濃度を上昇させるために、この排ガスを後燃焼させることが有利である。
【００４６】
より詳細には、この後燃焼は、管路３０を介してメタン５ｔ／ｈを供給する触媒燃焼によって、蒸発器２０3において行われる。この後燃焼により、蒸発器出口において、酸素１０００ｐｐｍおよびＣＯ2１０．５％を含む、２６０℃および圧力２０バールの蒸気３２０ｔ／ｈを生成することができる。この３２０ｔ／ｈの蒸気を、管路３８からの１６０ｔ／ｈおよび管路４６からの１６０ｔ／ｈに加えて、６４０ｔ／ｈの蒸気を蒸気エキスパンダー２４の入口へ送ることができる。こうして、この蒸気により、タービンの回転およびこれに接続した発電機２６の回転を介して約１４０ＭＷの電力を発生させることができる。
【００４７】
したがって、このプラントが発生する総電力は、およそ３６５ＭＷ（７５ＭＷ×３＋１４０ＭＷ）である。一方、６４５ＭＷのエネルギーに相当する約５０ｔ／ｈのメタンを消費するので、効率はおよそ５６％である。
【００４８】
本発明により、発生する排ガスの量はおよそ９２９ｔ／ｈに減少する。一方、従来技術のプラントでは、約２８２２ｔ／ｈの排ガスが発生する。さらに、約１３．５％の酸素と、わずか４％のＣＯ2を含む従来技術のプラントからの排ガスに対して、この排ガスの酸素濃度は低く、一方ＣＯ2濃度は高い値になっている。
【００４９】
下記の表に、上述のプラント構成について得られた結果を要約した。
【００５０】
【表１】
2007309315.tif 000003
【００５１】
図２は、図１のプラントの１つの変形を示す。したがって、２つの図に共通の要素は参照符号が同じである。
【００５２】
この変形は、蒸発器２０3の出口５４でＣＯ2を捕捉する前に、末端ガスタービン１０3のレベルで事前ＣＯ2捕捉段を設けた点が図１とは異なる。
【００５３】
すなわち、公知のＣＯ2捕捉装置５６を、このガスタービンの圧縮機１２3の出口と燃焼室１４3の入口の間に設ける。非限定的な例として、この装置は、上述のうちの１つとすることができる。
【００５４】
こうした変形プラントの運転は、圧縮された排ガスが圧縮機１２3を出る段階までは上述の運転と同じである。次いで、この圧縮された排ガスは捕捉装置５６を通って流れ、そこでＣＯ2が排ガスから分離される。このＣＯ2の大部分を、流路Ｓを介して任意の貯蔵および／または処理手段へ向けて排出して除去した後、排ガスは、燃焼室１４3に供給され、管路３０を介して導入された天然ガスを用いて燃焼が行われる。この燃焼から発生した排ガスはエキスパンダー１６3に送られる。排ガスはここを出て蒸発器２０3へ送られる。この構成から後、図１について記述した段階を進む。発生した蒸気は管路５２を介して蒸気タービン２４へ運ばれ、この場合図１より低い比率のＣＯ2を含む排ガスが管路５４を介して排出される。次いで、このＣＯ2含有率が低い排ガスは、別のＣＯ2捕捉装置で処理されるか、煙突（図示せず）から大気中へ排出される。
【００５５】
図３の変形は、ガスタービン１０3にある捕捉装置５６が、このタービンの２つの圧縮段１２3Aと１２3Bの間に配置されていることを特徴とする。
【００５６】
このプラントの運転時、管路４８を通って流れる排ガスは、第１圧縮段１２3Aによって（約２バールと約１０バールとの間の範囲の）第１圧力に圧縮された後、捕捉装置５６を通って流れる。この排ガスは、そのＣＯ2の大部分を除去し流路Ｓを介して排出した後、第２圧縮段１２3Bにおいて、一般に約１０バールと約４０バールとの間の範囲の圧力に再圧縮される。次いで、この再圧縮された排ガスは燃焼室１４3に送られ、管路３０を介して導入された天然ガスを用いた燃焼を可能にする。図２について既に記述したように、この点から後、プロセスは、管路５２において蒸気を発生させ、このＣＯ2比率が低い排ガスを、管路５４を介して別のＣＯ2捕捉装置へ向けてまたは煙突から大気中へ排出させるように進む。
【００５７】
図４の変形では、ガスタービン１０3は、図２について既に記述したように、圧縮機１２3の出口と燃焼室１４3の間に配置されたＣＯ2捕捉装置５６を備えている。
【００５８】
この変形においては、蒸発器２０3出口の管路５４を循環する排ガスは、全部または部分的に、再循環管路５８を介して、少なくとも末端ガスタービン１０3の圧縮機入口へ再注入される。この再循環排ガスは、管路４８を介して圧縮機に入る排ガスの温度に近い温度まで冷却できるように、熱交換器６０を通すことによって冷却することが有利である。
【００５９】
したがって、この再循環排ガスは、管路４８で運ばれた排ガスと圧縮機内で混合された後、ＣＯ2捕捉装置５６へ送られる。ＣＯ2の大部分を除去した圧縮された排ガスは、この装置の出口から燃焼室１４3に供給され、管路３０を介して供給されたガスを燃焼させる。同様に、この点から後のプラントの運転は、他の図について既に記述したように進む。
【００６０】
管路５４からの排ガスを、全部または部分的に、中間タービン１０2および／または入口タービン１０1の圧縮機入口へ再循環することもできる。
【００６１】
本発明は、記載した実施例に限定されることはなく、任意の変形または等価物を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明によるガスタービンを備えたプラントを示す概略図である。
【図２】図１の発明によるプラントの第１の変形を示す図である。
【図３】本発明の第２の変形を示す概略図である。
【図４】第３の変形を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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