(57)【要約】  ガスタービンエンジンを有するシステムを提供する。ガスタービンエンジンは、タービン及びタービンに結合された燃焼器を含む。燃焼器は、燃焼チャンバと、燃焼チャンバから上流の１又は２以上の燃料ノズルと、末端カバーアセンブリを有するヘッド端部とを含む。末端カバーアセンブリは、酸化剤流れを受け入れるように構成された酸化剤入口と、中心酸化剤通路と、少なくとも１つの燃料供給通路とを含む。中心酸化剤通路は、酸化剤入口と流体連通しており、中心酸化剤通路は、酸化剤流れを１又は２以上の燃料ノズルに経路指定するように構成される。少なくとも１つの燃料供給通路は、燃料流れを受け入れて燃料流れを１又は２以上の燃料ノズル内に経路指定するように構成される。【選択図】図５
2018508735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
タービンと、
前記タービンに結合され、燃焼チャンバと、該燃焼チャンバから上流の１又は２以上の燃料ノズルと、末端カバーアセンブリを有するヘッド端部とを含む燃焼器と、
を含むガスタービンエンジン、を備え、
前記末端カバーアセンブリは、
酸化剤流れを受け入れるように構成された酸化剤入口と、
前記酸化剤入口と流体連通しており、該酸化剤流れを前記１又は２以上の燃料ノズルに経路指定するように構成された中心酸化剤通路と、
燃料流れを受け入れるように構成され、該燃料流れを前記１又は２以上の燃料ノズル内に経路指定するように構成された少なくとも１つの燃料供給通路と、を備えている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記末端カバーアセンブリは、前記中心酸化剤通路と流体連通しているバッフルアセンブリを備えている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記バッフルアセンブリは、バッフルシェルによって定められたバッフルチャネルを備え、
前記バッフルチャネルは、前記中心酸化剤通路と流体連通している、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記バッフルシェルは、該バッフルシェルの壁を通して配置された複数の酸化剤開口を備え、
前記複数の酸化剤開口は、前記酸化剤流れを酸化剤流れの複数のストリームの中に分配するように構成される、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記バッフルアセンブリは、前記酸化剤流れの複数のストリームを複数の燃料ノズル内に経路指定するように構成される、
請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記中心酸化剤通路は、複数の開口部、発散壁、又はその組合せを含む流れ調整器を備えている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記中心酸化剤通路は、第１の温度の前記酸化剤流れと第２の温度の前記燃料流れとの間の熱障壁として構成された熱シールドを備えている、
前記第１の温度は、前記第２の温度よりも高い、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記末端カバーアセンブリは、第１の温度の前記酸化剤流れと第２の温度の前記燃料流れとの間の熱障壁として構成された熱溝を備え、
前記第１の温度は、前記第２の温度よりも高い、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記末端カバーアセンブリは、前記酸化剤流れと前記燃料流れの間の温度勾配に応答して膨張又は収縮する１又は２以上の膨脹壁を含む延長ケーシングシステムを備えている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記１又は２以上の膨脹壁は、前記末端カバーアセンブリ内に配置された屈曲空間の中に膨張及び収縮する、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記タービンは、前記燃焼チャンバ内で前記酸化剤流れと共に前記燃料流れを燃焼させた結果として発生する燃焼ガスによって駆動され、
前記タービンは、排気ガスを出力し、
前記ガスタービンエンジンは、前記タービンによって駆動される排気ガス圧縮機を含み、
前記排気ガス圧縮機は、前記排気ガスを圧縮して前記燃焼器に経路指定するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ガスタービンエンジンは、量論的排気再循環（ＳＥＧＲ）ガスタービンエンジンである、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ガスタービンエンジンに結合された排気ガス抽出システムと、該排気ガス抽出システムに結合された炭化水素生成システムとを備えている、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
システムであって、
タービン燃焼器のヘッド端部で装着されるように構成された末端カバーアセンブリ、を備え、
前記末端カバーアセンブリは、
酸化剤流れを受け入れるように構成された酸化剤入口と、
前記酸化剤入口と流体連通しており、該酸化剤流れを１又は２以上の燃料ノズルに経路指定するように構成された中心酸化剤通路と、
燃料流れを受け入れるように構成され、該燃料流れを前記１又は２以上の燃料ノズル内に経路指定するように構成された少なくとも１つの燃料供給通路と、備えている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
前記末端カバーアセンブリは、第１の温度の前記酸化剤流れと第２の温度の前記燃料流れの間の温度勾配に応答して該末端カバーアセンブリの屈曲空間の中に膨張又は収縮するように構成された膨脹壁を備えている、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記末端カバーアセンブリは、前記中心酸化剤通路と流体連通しているバッフルアセンブリを備え、
前記バッフルアセンブリは、前記中心酸化剤通路と流体連通しているバッフルチャネルを備えている、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記バッフルアセンブリは、バッフルシェルを含み、複数の酸化剤開口が、該バッフルシェルの壁を通して配置される、
請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記中心酸化剤通路は、前記酸化剤流れと前記燃料流れの間の熱障壁として構成された熱シールドを備えている、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記末端カバーアセンブリは、前記酸化剤流れと前記燃料流れの間の熱障壁として構成された熱溝を備えている、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
前記末端カバーアセンブリを有する燃焼器と、
燃焼チャンバ内で前記酸化剤流れと共に前記燃料流れを燃焼させる結果として発生した燃焼ガスによって駆動され、排気ガスを出力するタービンと、
前記タービンによって駆動され、前記排気ガスを圧縮して前記燃焼器に経路指定するように構成された排気ガス圧縮機と、
を含むガスタービンエンジン、を備えている、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ガスタービンエンジンは、量論的排気再循環（ＳＥＧＲ）ガスタービンエンジンである、
請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ガスタービンエンジンに結合された排気ガス抽出システムと、該排気ガス抽出システムに結合された炭化水素生成システムとを備えている、
請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
酸化剤流れをガスタービンエンジンのタービン燃焼器の末端カバーアセンブリの酸化剤入口内に受け入れる段階と、
前記酸化剤流れを前記酸化剤入口から前記末端カバーアセンブリ内の中心酸化剤通路を通して経路指定する段階と、
前記酸化剤流れを前記中心酸化剤通路から複数の燃料ノズル内に分配する段階と、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記酸化剤流れを複数の酸化剤開口部を通して経路指定し、該酸化剤流れを転回し、又はその組合せにより、前記中心酸化剤通路内の該酸化剤流れを調整する段階を含む、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
熱膨張又は熱収縮を受容するように前記末端カバーアセンブリの一部分を屈曲空間の中に屈曲させる段階を含む、
請求項２３に記載の方法。
【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、全ての目的に対してその全体が本明細書に引用によって組み込まれている２０１５年２月４日出願の「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＨＩＧＨ  ＶＯＬＵＭＥＴＲＩＣ  ＯＸＩＤＡＮＴ  ＦＬＯＷ  ＩＮ  ＧＡＳ  ＴＵＲＢＩＮＥ  ＥＮＧＩＮＥ  ＷＩＴＨ  ＥＸＨＡＵＳＴ  ＧＡＳ  ＲＥＣＩＲＣＵＬＡＴＩＯＮ」という名称の米国仮特許出願第６２／１１２，１２９号に対する優先権及びその利益を主張するものである。
【０００２】
本明細書に開示する主題は、ガスタービンに関し、より具体的には、排気再循環を有するガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００３】
ガスタービンエンジンは、発電、航空機、及び様々な機械装置のような広範な用途に使用されている。ガスタービンエンジンは、一般的に、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ガスを発生させ、これは、次に、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。次に、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し、それによって燃料と共に燃焼器セクションの中に吸入するための酸化剤を圧縮する。ここでもまた、燃料及び酸化剤が燃焼器セクションにおいて混合し、次に、燃焼して高温燃焼ガスを生成する。酸化剤（例えば、空気）は、圧縮機セクションの構成要素を冷却するのに使用することができる。残念ながら、冷却するための酸化剤（例えば、空気）の使用は、燃焼領域内及び／又は燃焼ガス内の酸化剤濃度の制御を複雑にする場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
元来の特許請求する本発明の範囲に応じたある一定の実施形態を以下に要約する。これらの実施形態は、特許請求する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。当然のことながら、本発明は、以下に記載する実施形態と同様の実施形態、又は実施形態とは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の実施形態では、ガスタービンエンジンを有するシステムを提供する。ガスタービンエンジンは、タービンとタービンに結合された燃焼器とを含む。燃焼器は、燃焼チャンバと、燃焼チャンバから上流の１又は２以上の燃料ノズルと、末端カバーアセンブリを有するヘッド端部とを含む。末端カバーアセンブリは、酸化剤流れを受け入れるように構成された酸化剤入口と、中心酸化剤通路と、少なくとも１つの燃料供給通路とを含む。中心酸化剤通路は、酸化剤入口と流体連通しており、中心酸化剤通路は、酸化剤流れを１又は２以上の燃料ノズルに経路指定するように構成される。少なくとも１つの燃料供給通路は、燃料流れを受け入れてその燃料流れを１又は２以上の燃料ノズル内に経路指定するように構成される。
【０００６】
第２の実施形態では、末端カバーアセンブリを含むシステムを提供する。末端カバーアセンブリは、タービン燃焼器のヘッド端部で装着されるように構成される。末端カバーアセンブリは、酸化剤入口と、中心酸化剤通路と、少なくとも１つの燃料供給通路とを含む。酸化剤入口は、酸化剤流れを受け入れるように構成される。中心酸化剤通路は、酸化剤入口と流体連通しており、かつ酸化剤流れを１又は２以上の燃料ノズルに経路指定するように構成される。少なくとも１つの燃料供給通路は、燃料流れを受け入れるように構成され、ここで少なくとも１つの燃料供給通路は、燃料流れを１又は２以上の燃料ノズル内に経路指定するように構成される。
【０００７】
第３の実施形態では、方法を提供する。本方法は、酸化剤流れをガスタービンエンジンのタービン燃焼器の末端カバーアセンブリの酸化剤入口内に受け入れる段階を含む。本方法はまた、末端カバーアセンブリ内で酸化剤流れを酸化剤入口から中心酸化剤通路を通るように経路指定する段階と、酸化剤流れを中心酸化剤通路から複数の燃料ノズル内に分配する段階とを含む。
【０００８】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、図面全体を通して同じ文字が同じ部分を表す添付の図面を参照して以下の詳細説明を読むとより良く理解されることになるであろう。
【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ための工程の実施形態の流れ図である。
【図５】中心酸化剤通路と、バッフルアセンブリと、延長ケーシングシステムと、燃料供給システムとを有する末端カバーアセンブリを示す図３のガスタービンエンジンの燃焼器セクションの実施形態の概略図である。
【図６】中心酸化剤通路を通して図３のガスタービンエンジンに提供される圧縮酸化剤を示す図５の末端カバーアセンブリの実施形態の概略図である。
【図７】中心酸化剤通路が酸化剤をバッフルアセンブリに経路指定するように構成された流れ調整器を含む図６の中心酸化剤通路の実施形態の概略図である。
【図８】酸化剤をバッフルアセンブリに経路指定するように構成された図６の中心酸化剤通路の実施形態の概略図である。
【図９】延長ケーシングシステムがフランジと、外側膨脹壁と、内側膨脹壁と、屈曲空間とを含む図６の延長ケーシングシステムの実施形態の概略図である。
【図１０】複数の燃料供給通路を有する燃料供給システムを示す図５の末端カバーアセンブリの実施形態の断面図である。
【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施時固有の決定が行われる点は理解されたい。その上、このような努力は、複雑で多大な時間を必要とする場合があるが、それにも関わらず、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を本明細書に説明する。しかし、本明細書に開示する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に対して代表的なものに過ぎない。しかし、本発明の実施形態は、多くの代わりの形態に具現化することができ、本明細書に説明する実施形態だけに限定すると解釈すべきではない。
【００１２】
従って、例示的実施形態は、様々な修正及び代わりの形態のものが可能であるが、それらの実施形態は、図に例として示されており、本明細書で詳細に説明する。しかし、例示的実施形態を開示する特定の形態に限定するように考えられているものではなく、それとは反対に、例示的実施形態は、本発明の範囲に含まれる全ての修正物、均等物、及び代替物を包含することになることは理解されるものとする。
【００１３】
本明細書に使用する専門用語は、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ように考えられているものではない。本明細書に使用される場合に、単数形の記載は、それ以外の異なる指示がない限り、複数形も含むことを意図している。用語「備える」、「含む」、及び／又は「有する」は、本明細書に使用する時に、図示した特徴、整数、段階、作動、要素、及び／又は構成要素の存在を識別するが、１又は２以上の他の特徴、整数、段階、作動、要素、構成要素、及び／又はそれらの群の存在又は追加を排除しない。
【００１４】
用語「第１」、「第２」、「１次」、「２次」、その他を本明細書に使用して様々な要素を説明することができるが、それらの要素をそれらの用語に限定すべきではない。それらの用語は、一方の要素を別の要素と区別するのに使用されるに過ぎない。例えば、以下に限定されるものではないが、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。本明細書に使用される場合に、用語「及び／又は」は、関連して挙げた品目のうちの１又は２以上のいずれか及び全ての組合せを含む。
【００１５】
ある一定の専門用語は、読者の便宜のためだけに本明細書に使用される場合があり、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」、「右」、「前」、「後」、「上部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「上流」、「下流」、「前方」、及び「後方」などのような表現は、図に示す構成を説明するに過ぎない。当然のことながら、本発明の実施形態の１又は複数の要素は、あらゆる方向に向けることができ、従って、専門用語は、具体的にそれ以外の定義をした場合を除き、そのような変形を包含することは理解されるものとする。
【００１６】
以下で詳細に検討されるように、開示する実施形態は、全体的に、排気ガス再循環（ＥＧＲ）を有する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、かつ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処理（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て）、予混合火炎（例えば、予混合燃料ノズルを用いて）、又はこれらの何ら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、量論的燃焼の一定の限度内に安定性及び作動を維持するのに役立つことができ、これは次に、ＣＯ２の生成を増加させるのに役立つ。例えば、拡散火炎で作動するガスタービンシステムは、予混合火炎で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。次に、ＥＧＲの増量は、ＣＯ２生成を増加させるのに役立つ。可能な目標システムは、原油二次回収（ＥＯＲ）システムなどのパイプライン、貯蔵タンク、炭素隔離システム、及び炭化水素生成システムを含む。
【００１７】
開示する実施形態は、一般的に、ガスタービンエンジンのヘッド端部に結合された末端カバーアセンブリに関する。特に、末端カバーアセンブリは、ガスタービンエンジンのヘッド端部部分を通して１又は２以上の燃料ノズル内に酸化剤及び燃料を経路指定するように構成することができる。ある一定の実施形態では、酸化剤は、圧縮空気、酸素、酸素富化空気、貧酸低減空気、酸素−窒素混合気、又はそのいずれかの組合せを含む圧縮酸化剤とすることができる。１又は２以上の燃料ノズルは、ガスタービンエンジンのヘッド端部部分に収容され、酸化剤、燃料、及び一部の状況下では排気ガスを受け入れるように構成することができ、排気ガス、酸化剤、及び／又は燃料のストリーム又は混合物を燃焼器の燃焼部分（例えば、燃焼チャンバ）の中に注入することができる。１又は２以上の燃料ノズルは、予混合燃料ノズル（例えば、酸化剤／燃料予混合火炎の発生のために酸化剤及び燃料を予混合するように構成される）及び／又は拡散燃料ノズル（例えば、酸化剤／燃料拡散火炎の発生のために酸化剤及び燃料の別々の流れを注入するように構成される）のあらゆる組合せを含むことができる。
【００１８】
ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリは、中心酸化剤通路、バッフルアセンブリ、延長ケーシングシステム、及び燃料供給システムを含む。特に、末端カバーアセンブリは、燃焼器のヘッド端部部分を通して一連の体積流量（例えば、酸化剤の高い体積流量及び／又は酸化剤の低い体積流量）を軸線方向に受け入れて経路指定するように構成することができる。例えば、ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリの中心酸化剤通路は、燃焼器によって利用される酸化剤の供給を受け入れて燃焼器の作動中に燃焼工程を維持するように構成することができる。特に、燃焼工程によって利用される酸化剤の供給は、末端カバーアセンブリの中心酸化剤通路を通して軸線方向に経路指定することができる。この実施形態では、末端カバーアセンブリの中心酸化剤通路は、燃焼器の作動中に燃焼工程を維持するのに十分な酸化剤体積流量の量のような酸化剤の高い体積質量流量を燃焼器のヘッド端部部分の単一場所で（例えば、中心酸化剤通路で）受け入れるように構成することができる。ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリの中心酸化剤通路は、燃焼器の燃焼工程を作動させるのに利用される酸化剤供給のいずれかの部分のような酸化剤の低い体積流量をヘッド端部部分を通して受け入れるように構成することができる。
【００１９】
ある一定の実施形態では、中心酸化剤通路は、高温での酸化剤の供給の一連の体積流量を受け入れて経路指定するように構成されることに注意しなければならない。例えば、中心酸化剤通路は、大きい熱応力を引き起こすことなく単一場所でかつ高温での両方で酸化剤の高い体積質量流量を受け入れるように構成することができる。ある一定の実施形態では、中心酸化剤通路は、熱シールド及び／又は流れ調整器を含み、中心酸化剤通路が高温で酸化剤の高い体積質量流量を受け入れて経路指定することを可能にすることができる。このようにして、中心酸化剤通路は、燃焼器の作動中に燃焼工程を維持するのに十分な酸化剤の高い体積流量を提供し、かつ高温での流体の高い体積流量によって生じる場合がある熱歪み及び／又は熱変形から末端カバーアセンブリの様々な構成要素を保護することもできる。勿論、ある一定の実施形態では、中心酸化剤通路の熱シールド及び／又は流れ調整器は、中心酸化剤通路を末端カバーアセンブリの様々な構成要素から実質的に熱的に隔離するように構成することができ、それによって中心酸化剤通路が一連の体積流量を受け入れて経路指定することを可能にする。従って、開示する実施形態は、燃焼器のヘッド端部部分を通して様々な場所を通るのではなく、燃焼器のヘッド端部部分内の単一中心場所（例えば、中心酸化剤通路）で酸化剤供給を受け入れるように構成された末端カバーアセンブリを一般的に開示する。更に、末端カバーアセンブリは、高温で単一中心場所（例えば、中心酸化剤通路）で一連の酸化剤体積流量を受け入れるように構成することができる。
【００２０】
ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリでの中心酸化剤通路で受け入れられる酸化剤の供給は、末端カバーアセンブリのバッフルアセンブリ内に経路指定することができる。特に、バッフルアセンブリは、末端カバーアセンブリを通して１又は２以上の燃料ノズルの各々の中に酸化剤の供給を経路指定し、かつ誘導するように構成された複数の酸化剤孔を含むことができる。更に、ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリは、燃料供給システムを含む。燃料供給システムは、外側燃料ノズル供給入口、中心燃料ノズル供給入口、１又は２以上の燃料供給通路、及び複数の燃料ノズルを含む。特に、燃料供給システムは、燃焼器のヘッド端部部分を通して複数のノズルの各々に燃料を経路指定するように構成することができる。具体的には、燃料供給システムは、外側及び中心燃料供給入口から燃料供給通路の各々を通して複数の燃料ノズルの各々の中へのような末端カバーアセンブリを通して燃料を経路指定するように構成することができる。
【００２１】
ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリは、中心酸化剤通路と、バッフルアセンブリと、燃料供給システムとを収容する空間の体積を定めるように構成された延長ケーシングシステム（例えば、ハウジング）を含む。特に、延長ケーシングシステムは、フランジ（例えば、環状フランジ）、外側膨脹壁（例えば、環状壁）、内側膨脹壁（例えば、環状壁）、及び屈曲空間を含む。ある一定の実施形態では、フランジは、末端カバーアセンブリをガスタービンエンジンの圧縮機セクションの一部分に結合して固定するように構成することができる。更に、ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリの外側膨脹壁は、末端カバーアセンブリ内の空間の体積を増大して末端カバーアセンブリの構成要素を収容するように配置することができる。特に、ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリの外側膨脹壁及び内側膨脹壁は、燃焼器の作動中に末端カバーアセンブリの構成要素に対する可撓性（例えば、熱膨張及び収縮）を提供するように構成することができる。具体的には、燃焼器の作動中に、末端カバーアセンブリは、様々な温度及び圧力の流体、例えば、高温及び低温流体を互いに近接して受け入れ、同時に温度勾配によって生じる熱膨張及び収縮を受容する可撓性を提供するように構成することができる。例えば、末端カバーは、高温（例えば、圧縮によって生じる）で中心酸化剤通路に酸化剤を供給することができ、同時に末端カバーは、低温（例えば、周囲温度）で燃料を給送することができる。従って、開示する実施形態は、末端カバーアセンブリの構成要素間の熱歪み及び／又は温度勾配に応答して屈曲又は膨張するように構成されたケーシングシステムを提供する。更に、開示する実施形態は、一般的に、末端カバーアセンブリのある一定の構成要素を実質的に熱的に隔離又は絶縁するように構成された内部熱シールド又は断熱溝を提供する。
【００２２】
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、機械的パワー、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に連結されたクリスマスツリー又は生産ツリー２４のような様々な坑外設備２２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。
【００２３】
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、機械的パワー、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。
【００２４】
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）処理システム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、量論的燃焼作動モード（例えば、量論的制御モード）及び非量論的燃焼作動モード（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。ここでもまた、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体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ができる���
【００２５】
ＳＥＧＲガスタービンシステム５２及びＥＧ加工システム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加工システム５４は、熱回収蒸気発電機（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６０を受け入れて処理する。ＨＲＳＧ５６は、１又は２以上の熱交換器、凝縮機、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加工システム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加工システム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加工システム５４を通過することなく）抽出することができる。
【００２６】
排気ガス再循環は、ＥＧ加工システム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、又はその組合せ）、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、酸素低減空気、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。
【００２７】
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−燃料混合物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個別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が混合される時に）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いず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、機械的パワー７２及び／又は電力７４（例えば、発電機を通じて）を発生する。システム５２はまた、排気６０を出力し、更に水６４を出力することができる。ここでもまた、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。
【００２８】
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を受け入れ、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、熱回収蒸気発電機などの熱回収ユニット、凝縮機、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、これらのあらゆる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。
【００２９】
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の一部又は全てを誘導することができ、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）９４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、又はそ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体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体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体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体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体積パーセントの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のいずれかは、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）を受け入れることができる。
【００３０】
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加工システム５４との間で流体流れ（例えば、排気ガス４２）を循環させることができる。例えば、ＥＧ加工システム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加工システム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加工システム５４両方によって用いることができる。ＥＧ加工システム５４から抽出される排気ガス４２は、ＥＧ加工システム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。
【００３１】
各抽出ポイント７６において、抽出した排気ガス４２は、ＥＧ加工システム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体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。
【００３２】
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、又はそ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。
【００３３】
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）各燃焼器の燃焼部分（例えば、燃焼チャンバ）に流入した状態で、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、各燃焼器内の排気ガス６６、酸化剤６８、及び燃料７０の混合物の燃焼生成物は、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のいずれかを用いて、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。
【００３４】
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を示す図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、これは、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。ここでもまた、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、排気６６、酸化剤６８、及び燃料７０を受け入れて混合し、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６０、機械的パワー７２、電力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、又はそのあらゆる組合せなどの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、機械的パワー７２及び電力７４を含むことができる。機械的パワー７２及び／又は電力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、電力７４は、送電網又はそのあらゆる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に圧縮酸化剤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６０、機械的パワー７２、電力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。
【００３５】
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、排気ガス４２、６０は、ＥＧ加工システム５４及び／又はＥＧ供給システム７８に送られる。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に送出することができる。上記で検討したように、ＥＧ加工システム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、凝縮機、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６０から熱を回収し又は水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、これにより機械的パワー７２及び電力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を個別に駆動し、機械的パワー７２及び／又は電力７４を独立に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６０からの熱回収を通じ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加工システム５４の別の部分は、水６４、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、及び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、水の利便性が低い領域で特に有用とすることができる。排気６０に関しては、ＥＧ加工システム５４の実施形態は、排気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６０を再循環させるよう構成することができる。
【００３６】
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加工システム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、熱回収蒸気発電機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、又はそのあらゆる組合せ）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を有する実施形態において、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６０を吸入して、再循環される排気６０、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、又は別の出力の排気ガスを出力する。ここでもまた、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、排気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加工システム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６０を生成する。
【００３７】
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入れることができるが、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を受け入れることができる。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。
【００３８】
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、又は制御システム１００は、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又はトリプル冗長プロセッサのような２又は３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、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、又はそのあらゆる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。
【００３９】
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又は本明細書で説明される各要素（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通じ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、又はそのあらゆる組合せに基づいて制御を可能にする。従って、本明細書で説明す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、又はそ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。
【００４０】
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を達成するためにシステム１０全体にわたって分配された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加工システム５４、蒸気タービン１０４、炭化水素生成システム１２、又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分配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、燃焼動力学フィードバック、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、機械的パワー７２の出力レベル、電力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、又はそのあらゆる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、又はそのあらゆる組合せに対するセンサを含むことができる。
【００４１】
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、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に維持するように、（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６６、酸化剤６８、及び／又は燃料７０の吸入流を調節（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／又は当量比を調節することができる。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６６のための供給経路に沿ったバルブ；ＥＧ加工システム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；又はそのあらゆる組合せを含む図面を参照して例示かつ説明した構成要素のいず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内で燃焼する酸化剤６８、燃料７０、及び排気６６の流量、温度、圧力、又はパーセンテージ（例えば、当量比）を調節（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、大気中に排気される）、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。
【００４２】
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）未満のような目標範囲にエミッションレベル（例えば、排気ガス４２、６０、９５の濃度レベル）を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か又は異なる可能性がある。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、かつ一酸化炭素（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未満の目標範囲内に、かつ窒素酸化物（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、単に例示に過ぎず、開示する実施形態の範囲を限定するものではない。
【００４３】
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などを通じて、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。
【００４４】
ここでもまた、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を受け入れ、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、及び機械的パワー７２及び電力７４を示す種々のセンサからセンサフィードバック１３０を受け入れることができる。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加工システム５４、又はそのあらゆる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を受け入れることができる。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、又はそのあらゆる組合せから得ることができる。最後に、機械制御部１２８は、機械的パワー７２及び電力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を受け入れることができる。これらの制御部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。
【００４５】
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加工システム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と共に用い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の体積で酸化剤（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、又は、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）の閾値レベルは、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に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、機械的パワー７２を好適な出力範囲内に維持し、又は電力７４を好適な周波数及び出力範囲内に維持するように１又は２以上の命令を実行することができる。
【００４６】
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の詳細を更に示すシステム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加工システム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分配された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６６、酸化剤６８、及び／又は燃料７０を注入するように構成された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、燃料ノズル１６４は、排気６６、酸化剤６８、及び／又は燃料７０のストリーム又は混合物を燃焼器１６０の燃焼部１６８（例えば、燃焼チャンバ）に注入することができる。
【００４７】
燃料ノズル１６４は、予混合燃料ノズル１６４（例えば、酸化剤／燃料予混合火炎の発生のため酸化剤６８及び燃料７０を予混合するよう構成される）及び／又は拡散燃料ノズル１６４（例えば、酸化剤／燃料拡散火炎の発生のため酸化剤６８及び燃料７０の別個の流れを注入するよう構成される）のいずれかの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、燃焼チャンバ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を内部で混合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を受け入れることができる。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。
【００４８】
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。詳細には、燃料７０及び酸化剤６８は、火炎表面（又は拡散境界／界面）に個別に接近し、次いで、火炎表面（又は拡散境界／界面）に沿って拡散し（例えば、分子及び粘性拡散を通じて）、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のいずれかの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のを助けることができる。例えば、開示する実施形態は、燃料７０及び酸化剤６８とは個別に（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。
【００４９】
作動時には、図示のように、圧縮機セクション１５２は、ＥＧ加工システム５４からの排気６６を受け入れて圧縮し、圧縮排気ガス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含むことができる１又は２以上のタービン又はタービン段１７４を含む。次いで、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。ここでもまた、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６０は、上記で詳細に検討したようにＥＧ加工システム５４（例えば、ＨＲＳＧ５６及び／又はＥＧＲシステム５８）を通過する。
【００５０】
ここでもまた、燃焼器セクション１５４における各燃焼器１６０は、圧縮排気ガス１７０、酸化剤６８、及び燃料７０を受け入れて混合して、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、主空気圧縮機（ＭＡＣ）システム）のような酸化剤圧縮機システム１８６により圧縮される。酸化剤圧縮機システム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、又はそのあらゆる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、酸化剤圧縮機システム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的パワー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、又は、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、酸化剤圧縮機システム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、圧縮機システム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、圧縮機システム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。
【００５１】
要素番号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、あらゆる順序で、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ブースター圧縮機のようなブースター圧縮機）、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、又はそのあらゆる組合せのいずれかの直列及び／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、又はそのあらゆる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、ガス流れを直接冷却するためにガス流れ（例えば、酸化剤流れ）に液体噴霧を注入する噴霧冷却器（例えば、噴霧中間冷却器）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）から流体流れ（例えば、酸化剤流れ）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れから熱を伝達する。間接式熱交換器の実施例は、中間冷却器熱交換器、及び熱回収蒸気発電機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。
【００５２】
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節し、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り、圧縮機システム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いずれか及び全ての並び換えを含むことを意図しており、構成要素の１、１よりも多く、又は全てがシャフト１７６から出力を引き出しており、又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例を示している。
【００５３】
（表１）
2018508735.tif 000003
表１
【００５４】
表１において上に示すように、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、蒸気発電機ユニットは、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に向けて機械装置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３以上の構成要素を含む何れのセルも、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に送られる酸化剤６８の温度、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、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なしで、圧縮排気ガス１７０の分離及び抽出を可能にするように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。
【００５５】
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。詳細には、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に対して抽出排気ガス４２の流れを選択的に制御するのに用いることができる。
【００５６】
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の追加もなしに排気ガス１７０をガスタービンエンジン１５０から抽出するように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、種々の工程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の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。
【００５７】
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加工システム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、あらゆる順序で、１又は２以上の熱交換器（例えば、熱回収蒸気発電機などの熱回収ユニット、凝縮機、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、又はそのあらゆる組合せのいずれかの直列及び／又は並列配列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、又はそのあらゆる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のいずれかの及び全ての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例を示している。
【００５８】
（表２）
2018508735.tif 000004
表２
【００５９】
表２において上に示すように、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、ブースターブロアは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、熱回収蒸気発電機はＨＲＳＧで表され、凝縮機は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に向けて構成要素１９２を順次的に示しているが、表２はまた、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３以上の構成要素を含む何れのセルも、構成要素を有する一体的ユニット、構成要素の並列配列、又はそのあらゆる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。ここでもまた、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、又はそのあらゆる組合せに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。
【００６０】
処理された再循環排気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）に沿って圧縮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てそれを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。
【００６１】
図４は、図１〜図３に示したシステム１０の作動工程２２０の実施形態の流れ図である。ある一定の実施形態において、工程２２０は、コンピュータに実装された工程とすることができ、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、工程２２０の各段階は、図２を参照して説明した制御システム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。
【００６２】
工程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段階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に、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中に、工程２２０は、ブロック２２４で示されるように、圧縮酸化剤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、圧縮酸化剤は、圧縮空気、酸素、酸素富化空気、酸素低減空気、酸素−窒素混合気、又はそのあらゆる組合せを含むことができる。例えば、酸化剤６８は、図３に示す酸化剤圧縮機システム１８６により圧縮することができる。工程２２０はまた、ブロック２２６で示されるように、始動モード２２２中に、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中に、工程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（利用可能な時）を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中に、ガスタービンエンジン１５６により生成される排気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、始動モード中に、工程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６６を供給することができる。
【００６３】
次いで、工程２２０は、１又は２以上の拡散火炎、予混合火炎、又は拡散及び予混合火炎の組合せにより、ブロック２３０で示されるように、燃焼器１６０において圧縮酸化剤、燃料、及び排気ガスの混合物を燃焼させて高温燃焼ガス１７２を生成することができる。詳細には、工程２２０は、燃焼器セクション１５４の燃焼器１６０において混合物の量論的燃焼（例えば、量論的拡散燃焼、予混合燃焼、又は両方）を可能にするように、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中に、混合物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（かつ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／又は燃料７０を有する可能性がある。このために、工程２２０は、始動モード中に高温燃焼ガス１７２中の残留酸化剤６８及び／又は燃料７０を低減又は排除するよう１又はそれ以上の制御命令を実行することができる。
【００６４】
次いで、工程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、工程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６０を処理することができる。例えば、排気ガス処理段階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。工程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６０の少なくとも一部を再循環させることができる。例えば、排気ガスの再循環段階２３６は、図１〜図３に示すように、ＥＧ加工システム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。
【００６５】
次いで、ブロック２３８で示されるように、圧縮機セクション１５２において再循環された排気６６を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６６を順次的に圧縮することができる。続いて、圧縮排気ガス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、工程２２０が最終的に定常状態モードに移行するまで、段階２３０、２３２、２３４、２３６、及び２３８を繰り返すことができる。移行２４０時に、工程２２０は、引き続き段階２２４〜２３８を実施することができるが、ブロック２４２で示されるように、ＥＧ供給システム７８を通じて排気ガス４２の抽出を開始することもできる。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、工程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。ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の一部の実施形態において、排気ガス４２を再循環させて、ガスタービンエンジン１５０の燃焼器セクション１５４を冷却するのに使用する。
【００６６】
図５は、図６〜図１０に詳細に示されている様々な特徴を含む燃焼器セクション１５４の概略図である。特に、図示の実施形態は、１又は２以上の酸化剤供給通路（例えば、中心酸化剤通路１５７）を有する末端カバーアセンブリ１５５、バッフルアセンブリ１５９、延長ケーシングシステム１６１、及び燃料供給システム１６３を示している。以前の図に示すものと共通して図５の要素は、同じ参照番号でラベル付けされている。燃焼器１６０の軸線方向は矢印９４で示されており、半径方向は矢印２９６で示されており、周方向は矢印２９８で示されている。
【００６７】
図５に示すように、圧縮酸化剤３００は、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２にある中心酸化剤通路１５７に提供することができる。燃料７０は、タービン燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２で１又は２以上の燃料ノズル１６４に提供される。上で考察したように、酸化剤３００及び燃料７０は、１又は２以上の予混合燃料ノズルを通って燃焼器１６０の中に注入する前に混合することができ、１又は２以上の拡散燃料ノズルを通じて燃焼チャンバ１６０の中に個別に注入することができ、又はそのいずれかの組合せとすることができる。従って、燃料ノズル１６４は、拡散燃料ノズル、予混合燃料ノズル、又はそのいずれかの組合せとすることができる。圧縮酸化剤３００は、空気、酸素、酸素富化空気、貧酸低減空気、又は酸素−窒素混合気を含むことができる。一部の実施形態では、圧縮酸化剤３００は、体積で約１０パーセント、５パーセント、又は１パーセント未満の排気ガス４２の濃度を有することができる。
【００６８】
上で考察したように、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、圧縮機セクション１５２及び燃焼器セクション１５４の少なくとも一部（例えば、１又は２以上の燃焼器１６０）を通して排気ガス４２（例えば、圧縮排気ガス１７０）の一部分を再循環させることができる。以下で考察する実施形態の一部では、比較的不活性なガス３０４（例えば、窒素、二酸化炭素、及び／又は排気ガス４２、１７０）は、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２を通って循環しない。圧縮機セクション１５２からの不活性ガス３０４（例えば、排気ガス１７０）は、ヘッド端部部分３０２ではなく、燃焼器１６０のタービン端部部分３１０に供給され、従って、酸化剤３００と不活性ガス３０４の間の隔離を維持するのを助けることができる。一部の実施形態では、不活性ガス３０４（例えば、排気ガス１７０）は、酸化剤３００（例えば、酸素（Ｏ2））の体積で約１０パーセント、５パーセント、又は１パーセント未満を有することができる。１又は２以上の燃料７０は、燃料ノズル１６４に供給することができる。例えば、燃料７０は、以下に限定されるものではないが、気体燃料（例えば、天然ガス、処理ガス、メタン、水素、一酸化炭素）、液体燃料（例えば、軽質留分、ケロシン、灯油）、又はそのいずれかの組合せを含むことができる。
【００６９】
圧縮機セクション１５２は、不活性ガス３０４（例えば、窒素、二酸化炭素、圧縮排気ガス１７０）を燃焼器セクション１５４の燃焼器１６０の少なくとも一部（例えば、燃焼チャンバ１６８）を封入する圧縮機放出ケーシング３０５に供給する。不活性ガス３０４は、酸化剤３００に対して実質的に不活性（例えば、非反応性）とすることができる。燃焼チャンバ１６８は、ヘッド端部部分３０２の燃焼器キャップ３０６及び燃焼器１６０の軸方向軸線２９４に沿った燃焼器ライナ３０８（例えば、内壁）によって部分的に封入される。燃焼器ライナ３０８は、燃焼チャンバ１６８の周りを周方向２９８に延びる。燃焼器１６０のタービン端部分３１０は、酸化剤３００及び燃料７０の燃焼からの燃焼ガス１７２を下流方向３１２にタービンセクション１５６に案内する。一部の実施形態において、燃焼器１６０を出る燃焼ガス１７２は、酸化剤３００及び燃料７０の体積で約１０、５、３、２、又は１パーセント未満の濃度であり、実質的に酸化剤３００及び燃料７０を伴わない場合がある。流れスリーブ３１４（例えば、中間壁）は、流体（例えば、排気ガス１７０のような不活性ガス３０４）が燃焼チャンバ１６８の外側に沿って流れることを可能にする燃焼器ライナ３０８の周りの通路３１６を形成する。通路３１６は、燃焼器ライナ３０８の周りを周方向２９８に延び、流れスリーブ３１４は、通路３１６の周りを周方向２９８に延びる。一部の実施形態において、不活性ガス３０４は、燃焼チャンバ１６８のための１次冷却媒体及び／又は燃焼ガス１７２のためのヒートシンクである。
【００７０】
ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリ１５５は、１又は２以上の酸化剤通路（例えば、中心酸化剤通路１５７）で圧縮酸化剤３００を受け入れて、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２を通して圧縮酸化剤３００を経路指定するように構成することができる。例えば、末端カバーアセンブリ１５５は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、又はそれよりも多くの酸化剤通路１５７を含み、全体として、燃焼器１６０内で燃焼させるために使用する５０、６０、７０、８０、９０、又は１００パーセントよりも多いか又はそれに等しい酸化剤を供給することができる。図示の実施形態では、末端カバーアセンブリ１５５は、中心酸化剤通路１５７を含み、これは、末端カバーアセンブリ１５５の中心軸線３０１に中心を置くことができ、中心軸線３０１にほぼ重なり、又は一般的に末端カバーアセンブリ１５５の周囲からオフセットされた中心領域にある。上述のように、中心酸化剤通路１５７は、燃焼器１６０に対して軸線方向２９４に酸化剤３００の一連の体積流量（例えば、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、又は１００パーセントよりも大きく、よりも小さく、又はそれに等しいような高い体積流量から低い体積流量まで）を受け入れるように構成することができる。例えば、ある一定の実施形態では、中心酸化剤通路１５７は、燃焼器１６０の燃焼工程を完全に維持するように構成された酸化剤３００の高い体積供給を受け入れるように構成することができる。更に別の例として、ある一定の実施形態では、中心酸化剤通路１５７は、燃焼工程によって利用される酸化剤３００のいずれかの部分のような酸化剤３００の低い体積供給を受け入れるように構成することができる。更に、ある一定の実施形態では、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２は、燃焼器１６０に提供される酸化剤３００の全てが中心酸化剤通路１５７を通して経路指定されるように、酸化剤３００の単一チャネル又はストリームを受け入れることができることに注意しなければならない。ある一定の実施形態では、中心酸化剤通路１５７は、酸化剤３００を直接に１又は２以上の燃料ノズル１６４に経路指定するように構成される。図示の実施形態では、中心酸化剤通路１５７は、図７及び８に関連して更に説明するように、酸化剤３００をバッフルアセンブリ１５９内に経路指定する。更に、図示の実施形態は、図６に関連して更に説明するように、１又は２以上の燃料ノズル１６４の各々の中に酸化剤３００を経路指定するように構成することができる。
【００７１】
ある一定の実施形態では、バッフルアセンブリ１５９は、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２の下流の流れスリーブ３１４の周りに配置された酸化剤セクション３１８の中に、異なる燃料ノズル１６４の中に、かつ燃焼チャンバ１６８の中に酸化剤３００の各部分を案内し、分配し、かつ全体的に経路指定するように配置された１又は２以上の壁（例えば、３３７、３３９）、１又は２以上のベーン（例えば、３４６）、及び１又は２以上の開口（３４８）を有する。具体的には、酸化剤セクション３１８は、末端カバーアセンブリ１５５から圧縮酸化剤３００の一部分を受け入れるように構成することができる。例えば、末端カバーアセンブリ１５５は、末端カバーアセンブリ１５５のバッフルアセンブリ１５９から下流方向３１２に酸化剤セクション３１８の中に酸化剤３００の一部分を経路指定するように構成することができる。ある一定の実施形態では、複数の混合孔３３０は、酸化剤３００のその部分を酸化剤セクション３１８から燃焼チャンバ１６８の中に誘導し、酸化剤３００及び燃料ノズル１６４からの燃料７０を混合し（例えば、均一に混合し）、１又は２以上のノズル１６４からの火炎（例えば、拡散火炎及び／又は予混合火炎）を安定化させ、及び／又は燃焼チャンバ１６８内の火炎を成形することができる。一部の実施形態では、燃焼器ライナ３０８が、ヘッド端部部分３０２に近接して１又は２以上の列の混合孔３３０を有することができる。例えば、燃焼器ライナ３０８は、燃焼器ライナ３０８の周りに約１〜１０００、１〜５００、１〜１００、１〜１０、又はあらゆる他の数の列の混合孔３３０を有することができ、各列は、約１〜１０００又はそれよりも多くの孔３３０を含むことができる。一部の実施形態では、混合孔３３０は、燃焼器ライナ３０８の周りに対称に離間している。一部の実施形態では、混合孔３３０の位置、形状、及び／又はサイズは、少なくとも部分的に燃焼器キャップ３０６からの間隔に基づいて異なる場合がある。混合孔３３０の形状は、以下に限定されるものではないが、円形、スロット、又はシェブロン、又はそのいずれかの組合せを含むことができる。混合孔３３０は、流体（例えば、酸化剤３００、不活性ガス３０４）を燃焼チャンバ１６８内の火炎に誘導して、燃焼の当量比に影響を与えることができる。混合孔３３０を通る流体（例えば、酸化剤３００、不活性ガス３０４）の流量、速度、及び／又は方向は、燃焼チャンバ１６８内の火炎の様々なパラメータに影響を与えることができる。例えば、流体の流量及び速度は、燃焼チャンバ１６８内の火炎を成形することにより、酸化剤３００及び燃料７０の混合に影響を与えることができる。一部の実施形態では、下流に傾斜する混合孔３３０を通る流体流れは、燃焼器ライナ３０８に沿って冷却フィルム（例えば、フィルム冷却）を形成することができる。
【００７２】
不活性ガス３０４（例えば、排気ガス１７０）は、燃焼器１６０のタービン端部部分３１０から燃焼ガス１７２に対して上流方向３２２に通路３１６の冷却セクション３２０に入る。通路３１６は、ヘッド端部部分３１０に向けて及び放出ケーシング３０５まで開くことができる。具体的には、不活性ガス３０４は、入口３３２を通じて圧縮機放出ケーシング３０５から流れスリーブ３１４に入る。不活性ガス３０４は、１又は２以上の冷却工程を通って燃焼器ライナ３０８を冷却する。例えば、入口３３２を通って流れる不活性ガス３０４は、ライナ３０８に対して衝突冷却によって入口３５０の反対側の燃焼器ライナ３０８を冷却することができる。通路３１６の冷却セクション３２０を通って流れる不活性ガス３０４は、対流冷却及び／又はフィルム冷却によってライナ３０８を冷却することができる。不活性ガス３０４は、燃焼器ライナ３０８内で混合孔３３０及び／又は希釈孔３３４を通って流れることによって内面を冷却することができる。一部の実施形態では、燃焼器ライナ３０８は、混合孔３３０の下流（例えば、矢印３１２）に１又は２以上の列の希釈孔３３４を有することができる。例えば、燃焼器ライナ３０８は、約１〜１０００、１〜５００、１〜１００、１〜１０、又はあらゆる他の数の列の希釈孔を燃焼器ライナ３０８の周りに有することができる。一部の実施形態では、希釈孔３３４は、燃焼器ライナ３０８の周りに対称に離間している。混合孔３３０と共に上で考察したように、希釈孔３３４は、少なくとも部分的に燃焼器キャップ３０６からの間隔に基づいて様々な位置、形状、及び／又はサイズを含むことができる。
【００７３】
一部の実施形態では、抽出スリーブ３２６は、流れスリーブ３１４の少なくとも一部及び燃焼器セクション１５４の周りを周方向２９８に延びる。抽出スリーブ３２６は、流れスリーブ３１４と流体連通しており、それによって流れスリーブ３１４内の不活性ガス３０４（例えば、圧縮排気ガス１７０）の一部を排気ガス抽出システム８０に抽出することを可能にする。不活性ガス３０４（例えば、排気ガス１７０）は、抽出スリーブ３２６内に抽気され、通路３１６内の不活性ガス３０４の流量を制御することができる。上記の一部の実施形態に上述したように、ガス３０４（例えば、排気ガス１７０）は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２を通って再循環することができ、原油２次回収のために流体注入システム３６によって利用することができる。
【００７４】
図６は、中心酸化剤通路１５７を通って燃焼器１６０に提供される圧縮酸化剤を示す図５の末端カバーアセンブリ１５５の実施形態の概略図である。上述のように、中心酸化剤通路１５７は、燃焼器１６０に対して軸線方向２９４に酸化剤３００の一連の体積流量（例えば、１０〜１００パーセント）を受け入れるように構成することができる。具体的には、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２は、燃焼器１６０に提供される酸化剤３００の全てが中心酸化剤通路１５７を通して経路指定されるように、酸化剤３００の単一チャネル又はストリームを受け入れることができる。中心酸化剤通路１５７は、スリーブ、チャネル、管、ボア、流体通路、又はそのいずれかの組合せのような環状供給チャネルとすることができる。中心酸化剤通路１５７は、末端カバーアセンブリ１５５に対して同心又は同軸上に配置され、例えば、中心軸線３０１に対して中心に又は実質的に中心に置くことができる。更に、中心酸化剤通路１５７は、圧縮酸化剤３００を受け入れるように構成された酸化剤入口３３６を含むことができる。酸化剤入口３３６は、中心酸化剤通路１５７と流体連通することができる。ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリ１５５の酸化剤入口３３６は、燃焼器１６０に提供される酸化剤３００の全てが中心酸化剤通路１５７を通して経路指定されるように、酸化剤３００の単一チャネル又はストリームを受け入れるように構成することができる。更に、酸化剤入口３３６は、酸化剤３００が軸線方向２９４に末端カバーアセンブリ１５５内に経路指定されるように、軸線方向２９４に酸化剤３００の供給を受け入れるように構成することができる。ある一定の実施形態では、複数の酸化剤入口３３６及び関連の酸化剤通路１５７（例えば、２、３、４、５、６、又はそれよりも多く）は、末端カバーアセンブリ１５５が、酸化剤の個別のストリームを異なる燃料ノズル１６４、酸化剤セクション３１８、燃焼チャンバ１６８、又はそのいずれかの組合せに経路指定するように、末端カバーアセンブリ１５５のヘッド端部部分３０２に配置することができることに注意しなければならない。
【００７５】
ある一定の実施形態では、中心酸化剤通路１５７は、酸化剤３００の広範囲な体積又は質量流量（例えば、１０〜１００パーセント）を受け入れるように構成することができる。例えば、燃焼器１６０が燃焼工程中に大量の酸化剤３００を利用する状況では、中心酸化剤通路１５７は、酸化剤入口３３６において酸化剤３００の十分な供給の受け入れを容易にすることができる。勿論、中心酸化剤通路１５７は、燃焼器１６０内で燃焼工程を維持するのに十分な量の高い体積流量のような単一酸化剤入口３３６を通る酸化剤３００の高い体積流量を取り扱うように構成することができる。ある一定の実施形態では、複数の酸化剤入口３３６（例えば、２、３、４、５、６、又はそれよりも多く）は、各酸化剤入口３３６が、酸化剤３００を軸線方向に受け入れるように構成され、かつ各酸化剤入口３３６が中心酸化剤通路１５７と流体連通するように、末端カバーアセンブリ１５５のヘッド端部部分３０２に配置することができることに注意しなければならない。
【００７６】
ある一定の実施形態では、末端カバーアセンブリ１５５の中心酸化剤通路１５７は、酸化剤３００の供給を中心酸化剤通路１５７からバッフルアセンブリ１５９内に経路指定するように構成される。具体的には、中心酸化剤通路１５７は、図７及び８に関連して更に説明するように、バッフルアセンブリ１５９と流体連通することができる。バッフルアセンブリ１５９は、酸化剤３００を中心酸化剤通路１５７から１又は２以上の燃料ノズル１６４の各々の中に、酸化剤セクション３１８の中に、及び／又は燃焼チャンバ１６８の中に受け入れて分配するように構成することができる。具体的には、バッフルアセンブリ１５９は、バッフルチャネル３４０を定めるバッフル本体３３８（例えば、中空円筒本体、カップ形状本体、又は環状壁）を含むことができる。例えば、バッフルアセンブリ１５９のバッフル本体３３８は、中心軸線３０１及びバッフルチャネル３４０の周りを延びる側壁３３７と、側壁３３７の軸線方向端部での下流端壁３３９とを含むことができる。それらの壁３３７及び３３９の各々は、１又は２以上の開口３４８を含み、バッフルチャネル３４０から酸化剤流れを分配するのを助けることができる。バッフルチャネル３４０は、スリーブ、管、ボア、流体通路、又はそのいずれかの組合せのような環状供給チャネルとすることができる。バッフル本体３３８は、バッフルチャネル３４０の体積を定める円筒シェル（又は中心軸線３０１の周りを延びるあらゆるシェル構造又は壁）として構成することができる。例えば、バッフルアセンブリ１５９は、中心酸化剤通路１５７及び／又は末端カバーアセンブリ１５５に関して同心又は同軸上に配置され、例えば、中心軸線３０１に対して実質的に中心に置くことができる。ある一定の実施形態では、バッフルチャネル３４０は、図９に関連して更に説明するように、燃料供給システム１６３の構成要素が軸線方向２９４に沿って下流方向３１２にヘッド端部部分３０２からバッフルアセンブリ１５９を通って延びることを可能にする１又は２以上の通路３４２を含むことができる。
【００７７】
ある一定の実施形態では、バッフルアセンブリ１５９は、中心酸化剤通路１５７から受け入れた酸化剤３００を誘導するように構成された複数の流れガイド、パネル、又はベーン３４６を含むことができる。具体的には、ベーン３４６は、酸化剤３００の流れをバッフルチャネル３４０から複数の酸化剤開口３４８の中に誘導する（例えば、案内する及び／又は転回する）ように配置かつ構成することができる。複数の酸化剤開口３４８は、バッフル本体３３８の側壁３３７及び／又は端壁３３９を通して配置することができ、酸化剤３００の一部分を１又は２以上の燃料ノズル１６４の中に及び／又はそれらの周りに誘導するように構成することができる。一部の実施形態では、バッフルアセンブリ１５９は、燃料ノズル１６４に近接して１又は２以上の列の酸化剤開口３４８を有することができる。例えば、バッフルアセンブリ１５９は、バッフル本体３３８の周りに約１〜１０００、１〜５００、１〜１００、１〜１０、又はあらゆる他の数の列の酸化剤開口３４８を有することができ、各列は、約１〜１０００又はそれよりも多くの開口３４８を含むことができる。一部の実施形態では、酸化剤開口３４８は、バッフル本体３３８の周りに対称に及び／又は均一に離間している。一部の実施形態では、酸化剤開口３４８の位置、形状、及び／又はサイズは、少なくとも部分的に燃料ノズル１６４からの間隔に基づいて異なる場合がある。従って、酸化剤開口３４８は、燃料ノズル１６４が燃料供給システム１６３から燃料を受け入れながらも、ノズル１６４間で酸化剤を分配するのを助ける。
【００７８】
ある一定の実施形態では、燃料供給システム１６３は、外側燃料ノズル供給入口３５０、中心燃料ノズル供給入口３５２、及び１又は２以上の燃料供給通路３５４を含む。外側燃料ノズル供給入口３５０は、燃料７０を受け入れて燃料７０を１又は２以上の供給チャンバ３５６に経路指定するように構成することができる。各供給チャンバ３５６は、単一外側燃料ノズル３５８に関連付けることができる。更に、中心燃料ノズル供給入口３５２は、燃料７０を受け入れて中心燃料供給通路３６２を通じて燃料７０を直接に中心燃料ノズル３６０に経路指定するように構成することができる。上述のように、燃料供給通路３５４（中心燃料供給通路３６２を含む）は、通路３４２を通じてバッフルアセンブリ１５９を通して経路指定することができる。このようにして、燃料供給通路３５４は、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２を通して及び末端カバーアセンブリ１５５を通じて燃料７０に流路を提供することができる。具体的には、燃料７０は、燃焼チャンバ１６８の中に注入される前に、燃料供給装置から入口（例えば、外側燃料ノズル供給入口３５０、中心燃料ノズル供給入口３５２）を通して燃料ノズル１６４内に経路指定される。ある一定の実施形態では、燃料ノズル１６４は、燃料供給通路３５４、３６２の下流端に配置された燃料先端３６４を含む。先端３５４は、それを通って延びて燃料７０が先端３６４を通って燃焼チャンバ１６８の中に流れることを可能にする複数の通路を含むことができる。
【００７９】
ある一定の実施形態では、先端３６４を通って流れる燃料７０は、バッフルアセンブリ１５９内の複数の酸化剤開口３４８から燃料ノズル１６４のうちの各々の中に経路指定された酸化剤３００と混合するように構成することができる。具体的には、バッフルアセンブリ１５９は、燃料ノズル１６４の各々と流体連通し、それによって酸化剤３００の一部分を燃料ノズル１６４の各々の上に配置された複数の酸化剤ポート３６６の中に酸化剤開口３４８を通して経路指定することができる。このようにして、燃料ノズル１６４は、混合物を燃焼チャンバ１６８の中に注入する前に酸化剤３００と燃料７０を混合するように構成することができる。図５に関連して上述したように、ある一定の実施形態では、酸化剤３００の一部分は、バッフルアセンブリ１５９から燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２の下流の流れスリーブ３１４の周りに配置された酸化剤セクション３１８内に経路指定される。具体的には、酸化剤セクション３１８は、バッフルアセンブリ１５９内の複数の酸化剤開口３４８から圧縮酸化剤３００の一部分を受け入れるように構成することができる。それらの状況では、複数の混合孔３３０は、酸化剤３００のこの部分を酸化剤セクション３１８から燃焼チャンバ１６８の中に誘導して、酸化剤３００と燃料ノズル１６４からの燃料７０を混合（例えば、均一に混合）することができる。
【００８０】
図７は、線７−７内で取った図６の中心酸化剤通路１５７の実施形態の概略図であり、中心酸化剤通路１５７は、熱シールド３６７（例えば、環状熱シールド）と流れ調整器３６８（例えば、環状流れ調整器）とを含む。熱シールド３６７は、中心酸化剤通路１５７及び末端カバーアセンブリ１５５を通って流れる酸化剤からの熱伝達を遮断又はそれに抵抗するように構成された材料のスリーブ、コーティング、又は層を含むことができる。例えば、熱シールド３６７は、中心酸化剤通路１５７の内面３６９に着脱可能に結合され（例えば、ネジ留め、ボルト留め、又は締結）、固定的に結合され（例えば、溶接）、又はその上に被覆することができる。流れ調整器３６８は、末端カバーアセンブリ１５５に直接的又は間接的に結合することができる。例えば、流れ調整器３６８は、中心酸化剤通路１５７内で末端カバーアセンブリ１５５及び／又は熱シールド３６７に着脱可能に結合され（例えば、ネジ留め、ボルト留め、又は締結）又は固定的に結合することができる（例えば、溶接）。図示の実施形態では、流れ調整器３６８は、同軸又は同心配置（例えば、同軸上の環状壁）で外壁３７１によって取り囲まれた内壁３７０を含む。流れ調整器３６８はまた、中心酸化剤通路１５７からの酸化剤流れをバッフルアセンブリ１５９の中に調整かつ分配する（例えば、均一に分配する）のを助けるように構成された複数の酸化剤ポート又は開口部３７２を含む。開口部３７２は、内壁３７０、外壁３７１、及び／又は軸線方向端壁３７３上に配置することができる。ある一定の実施形態では、軸線方向端壁３７３は、流れ調整器３６８の端部の０、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、又は１００パーセントを覆うことができる。外壁３７１は、軸線３０１に平行に延びる環状又は中空円筒壁とすることができ、一方、内壁３７０は、流れ調整器３６８の端部に向けて酸化剤流れの下流方向に軸線３０１から離れて徐々に発散することができる（例えば、湾曲又はテーパ）。例えば、内壁３７０は、第１の壁部分３７４（例えば、直線環状又は中空円筒壁）、それに続いて第２の壁部分３７５（例えば、発散環状壁、漏斗状壁、円錐壁、又は放物状壁）を含むことができる。第２の壁部分３７５は、軸線３０１及び第１の壁部分３７０から外向き離れて外壁３７１に向けて徐々に発散する（例えば、テーパ又は湾曲）。図示の実施形態では、内壁３７０の第２の壁部分３７５は、流れ調整器３６８の下流端で外壁３７１と交差する。
【００８１】
ある一定の実施形態では、流れ調整器３６８は、圧縮酸化剤３００が、中心酸化剤通路１５７の中に酸化剤通路３７２を通ってバッフルアセンブリ１５９まで経路指定される時に、圧縮酸化剤３００の大規模な流れ構造（例えば、渦）をより小さい規模の流れ構造に分解するように構成することができる。これに加えて、流れ調整器３６８は、バッフルアセンブリ１５９により均一な酸化剤流れ分配を提供し、それによって各個々の燃料ノズル１６４の中への酸化剤流れの均一性も改善する方式で酸化剤流れを案内又は誘導するように構成することができる。例えば、流入する酸化剤流れは、流れ調整器３６８の内壁３７０を通過する第１又は中心酸化剤流れと、内壁及び外壁３７０及び３７１（例えば、環状通路３７６内）の間を通る第２又は外側酸化剤流れとの間で分割することができる。第１の流れが流れ調整器３６８を通過すると、内壁３７０は、断面積を第１の壁部分３７４から第２の壁部分３７５（例えば、発散セクション）まで漸増し、それによって酸化剤流れを拡散、膨張、及び分配するのを助ける。流れ調整器３６８を通過した第１の流れはまた、内壁３７０（例えば、第１及び／又は第２の壁部分３７４、３７５）、端壁３７３、又はその組合せ内の開口部３７２を通過し、それによって酸化剤流れを調整かつ分配するのを更に助けることができる。第２の流れが流れ調整器３６８を通過すると（例えば、環状通路３７６内で）、内壁３７０は、軸線３０１から離れて外壁３７１に向けて転回し（例えば、先細になり、湾曲し、又は曲がり）、それによって軸線３０１から離れて外壁３７１の開口部３７２を通って半径方向外向きに転回するように酸化剤流れを徐々に案内する。このようにして、流れ調整器３６８は、通路３７６内の第２の流れをバッフルアセンブリ１５９内に半径方向に更に遠くまで貫通するように案内する。同時に、流れ調整器３６８の内壁及び外壁３７０及び３７１、並びに開口部３７２は、酸化剤流れの分配及び調整を促進し、それによって燃料ノズル１６４、酸化剤セクション３１８、及び燃焼チャンバ１６８間の酸化剤流れの分配を改善する。
【００８２】
複数の酸化剤開口部３７２は、酸化剤３００を流れ調整器３６８からバッフルアセンブリ１５９の中に誘導することができる。一部の実施形態では、流れ調整器３６８の内壁３７０、外壁３７１、及び／又は端壁３７３は、バッフルアセンブリ１５９に近接して１又は２以上の列の酸化剤開口部３７２を有することができる。例えば、流れ調整器３６８の内壁３７０、外壁３７１、及び／又は端壁３７３は、約１〜１０００、１〜５００、１〜１００、１〜１０、又はあらゆる他の数の列の酸化剤開口部３７２を有することができ、各列は、約１〜１０００又はそれよりも多くの開口部３７２を含むことができる。一部の実施形態では、酸化剤開口部３７２は、軸線３０１の周りに対称に離間している。一部の実施形態では、酸化剤開口部３７２の位置、形状、及び／又はサイズは、少なくとも部分的にバッフルアセンブリ１５９からの間隔に基づいて異なる場合がある。
【００８３】
ある一定の実施形態では、中心酸化剤通路１５７は、圧縮酸化剤３００に関連付けられた高温から末端カバーアセンブリ１５５（例えば、燃料供給システム１６３）の構成要素を熱的に遮蔽するように構成された熱シールド３６７を含み、又はそれを除外することができる。例えば、熱シールド３６７は、中心酸化剤通路１５７の内面３６９上に配置され、末端カバーアセンブリ１５５の構成要素から中心酸化剤通路１５７を実質的に熱的に隔離するように構成された環状シールドとすることができる。すなわち、熱シールド３６７は、熱障壁として働いて、末端カバーアセンブリ１５５にもたらされる酸化剤３００の高温を末端カバーアセンブリ１５５にもたらされる燃料７０の低温と熱的に相互作用することから遮断することができる。ある一定の実施形態では、熱シールド３６７は、中心酸化剤通路１５７の内面３６９に適用された熱シールドコーティングとすることができる。
【００８４】
ある一定の実施形態では、熱シールド３６７に加えて、末端カバーアセンブリ１５５は、中心酸化剤通路１５７の周りに同心に配置された熱溝３７８を含むことができる。具体的には、熱溝３７８は、これに加えて、中心酸化剤通路１５７に提供される酸化剤３００の高温と１又は２以上の供給チャンバ３５６に提供される燃料７０の低温との間の熱的相互作用に熱分離を提供するように構成することができる。特に、熱溝３７８は、中心酸化剤通路１５７の周りの末端カバーアセンブリ１５５の中に深さ３７７で熱障壁が生成されるように、部分的に末端カバーアセンブリ１５５の中に延びることができる。
【００８５】
図８は、酸化剤３００をバッフルアセンブリ１５９に経路指定するように構成された図６の中心酸化剤通路１５７の実施形態の概略図である。具体的には、中心酸化剤通路１５７の図示の実施形態では、中心酸化剤通路１５７は、内壁３７０のない図７の流れ調整器３６８を含むことができる。その結果、図８の実施形態では、酸化剤流れは、同軸の内壁及び外壁３７０及び３７１に関連付けられた第１及び第２の流れに分けられない。これに代えて、酸化剤流れの全ては、流れ調整器３６８の外壁３７１を通過し、次に、外壁３７１及び／又は端壁３７３内の開口部３７２を通って流れ調整器を出る。ある一定の実施形態では、端壁３７３は、外壁３７１の全直径に対して完全に開くことができ、従って、単一開口部３７２のみが端壁３７３で存在する場合がある。他の実施形態では、端壁３７３は、外壁３７１内の開口部３７２に等しく、それよりも小さく、又はそれよりも大きい直径の複数の開口部を含むことができる。酸化剤流れが図８の流れ調整器３６８を通過する時に、酸化剤流れは、外壁３７１内の開口部３７２を通って半径方向外向きにかつ端壁３７３内の１又は２以上の開口部３７２を通って軸線方向に調整かつ分配される。このようにして、流れ調整器３６８は、燃料ノズル１６４、酸化剤セクション３１８、及び燃焼チャンバ１６８への分配を改善するためにバッフルアセンブリ１５９を通して酸化剤３００を分配するのを助けるように構成することができる。
【００８６】
図９は、延長ケーシングシステム１６１がフランジ３８０（例えば、環状フランジ）、外側膨脹壁３８２（例えば、環状壁）、内側膨脹壁３８４（例えば、環状壁）、及び屈曲空間３８６（例えば、環状空間）を含む図６の延長ケーシングシステム１６１の実施形態の概略図である。ある一定の実施形態では、延長ケーシングシステム１６１はまた、バッフル壁３８８を含むことができる。特に、延長ケーシングシステム１６１は、中心酸化剤通路１５７、バッフルアセンブリ１５９、及び燃料供給システム１６３のような末端カバーアセンブリ１５５の構成要素を収容するように構成された空間体積を含む。更に、ある一定の実施形態では、延長ケーシングシステム１６１は、燃焼器１６０の作動中に末端カバーアセンブリ１５５の構成要素に可撓性（例えば、熱膨張及び収縮を受けるための弾性）を提供するように構成することができる。例えば、燃焼器１６０の作動中に、末端カバーアセンブリ１５５は、周囲温度（例えば、末端カバーアセンブリ１５５に対して外部）によって取り囲まれながらも、様々な温度及び圧力の流体（例えば、酸化剤３００、燃料７０）を受け入れるように構成することができる。例えば、酸化剤３００は、高温で中心酸化剤通路３００に提供することができ、燃料７０は、低温で外側燃料ノズル供給入口３５０又は中心燃料ノズル供給入口３５２に提供することができ、末端カバーアセンブリ１５５を取り囲む周囲空気はまた、酸化剤３００と比較して比較的低温にある場合がある。更に、燃焼器１６０の作動中に、流体（例えば、酸化剤３００、燃料７０）によって生じる温度勾配は、末端カバーアセンブリ１５５内に熱膨張を生じる場合がある。ある一定の実施形態では、延長ケーシングシステム１６１の特徴要素は、末端カバーアセンブリ１５５の構成要素間の熱歪み及び／又は温度勾配に応答して屈曲又は膨張するように構成することができる。更に、延長ケーシングシステム１６１の特徴要素は、熱歪み及び／又は温度勾配が最小にされた時に後退するように構成することができる。このようにして、延長ケーシングシステム１６１は、構成要素が取り込み流体によって生じる温度勾配及び／又は熱歪みを調節するので、末端カバーアセンブリ１５５の構成要素に何らかの可撓性を提供することができる。
【００８７】
ある一定の実施形態では、外側膨脹壁３８２及び内側膨脹壁３８４は、屈曲空間３８６の中に膨張して末端カバーアセンブリ１５５の構成要素の可能な熱膨張を受容するように構成することができる。例えば、末端カバーアセンブリ１５５は、１又は２以上の供給チャンバ３５６内に低温で燃料７０を受け入れるように構成することができ、かつ１又は２以上の燃料供給通路３５４を通して燃料ノズル１６４に燃料７０を経路指定することができる。更に、末端カバーアセンブリ１５５は、中心酸化剤通路１５７内に高温で酸化剤３００を受け入れるように構成することができ、かつバッフルアセンブリ１５９を通して燃焼チャンバ１５８に酸化剤３００を経路指定することができる。ある一定の実施形態では、酸化剤３００の各部分は、バッフルアセンブリ１５９内の複数の酸化剤開口３４８から末端カバーアセンブリ１５５の屈曲空間３８６内に経路指定することができる。勿論、末端カバーアセンブリ１５５の構成要素（例えば、１又は２以上の供給チャンバ３５６、１又は２以上の燃料供給通路３５４、バッフルシステム１５９）は、末端カバーアセンブリ１５５内の燃料７０と酸化剤３００の間の温度勾配に応答して熱的に膨張することができる。
【００８８】
従って、ある一定の実施形態では、外側膨脹壁３８２、内側膨脹壁３８４、及びバッフル壁３８８は、屈曲空間３８６の中に膨張し、末端カバーアセンブリ１５５の構成要素の可能な熱膨張を受容するように構成することができる。ある一定の実施形態では、壁３８２、３８４、及び３８８の寸法には、熱膨張のために何らかの可撓性を与えることができる。例えば、壁３８２、３８４、及び３８８の各々は、例えば、軸線方向高さ３９０が厚み又は半径方向幅３９２よりも大きくなるように薄く細長い壁（例えば、薄い環状壁）とすることができる。例えば、ある一定の実施形態では、壁３８２の幅３９２に対する高さ３９０の比（例えば、高さ／幅）は、約５、１０、１５、又は２０よりも大きくすることができる。更に別の例により、ある一定の実施形態では、壁３８２、３８４、及び３８８の厚み又は半径方向幅３９２は、末端カバーアセンブリ１５５の周り構造と比較して比較的薄くすることができる。その結果、周囲構造に対する壁３８２、３８４、及び３８８の比較的薄い厚み３９２は、周囲構造がほぼ静止したままでありながら、壁３８２、３８４、及び３８８が優先的に屈曲（例えば、熱的に膨張又は収縮）することをもたらす。特に、薄壁３８２、３８４、及び３８８は、屈曲空間３８６の中への壁の熱膨張を容易にし、これは、開放バッファゾーンとして機能して壁３８２、３８４、及び３８８間のどのような接触もなしに屈曲を可能にする。更に、外側膨脹壁３８２の高さ３９０は、これに加えて、末端カバーアセンブリ１５５内の空間３９０の体積を増大するように構成され、それによって末端カバーアセンブリ１５５の構成要素（例えば、中心酸化剤通路１５７、バッフルアセンブリ１５９、及び燃料供給システム１６３など）の収容を容易にすることができることに注意しなければならない。
【００８９】
ある一定の実施形態では、延長ケーシングシステム１６１は、末端カバーアセンブリ１５５をガスタービンエンジン１５０の圧縮機セクション１５２の一部分３９４に結合して固定するように構成されたフランジ３８０を含むことができる。フランジ３８０は、圧縮機セクション１５２への末端カバーアセンブリ１５５の結合を容易にする突出特徴要素とすることができる。特に、取付又は結合は、１又は２以上の取付特徴要素３９６によって容易にすることができる。取付特徴要素３９６は、ネジ付きファスナ、ボルト、スナップリング、支持構造、溶接、その他を含むことができる。更に、取付又は結合は、接着、溶接、締結、又はあらゆる他の適切なマウントを通じて行うことができる。末端カバーアセンブリ１５５内の構成要素はまた、取付特徴要素３９６（例えば、ボルトのようなネジ付きファスナ）を利用して末端カバーアセンブリ１５５内の他の構成要素に固定又は結合することができることに注意しなければならない。例えば、中心酸化剤通路１５７は、上述の取付特徴要素３９６又は技術のうちの１つを利用してバッフルアセンブリ１５９で固定又は結合することができる。
【００９０】
図１０は、燃料供給システム１６３を示す図６の線１０−１０に沿って取った図５の末端カバーアセンブリ１５５の実施形態の断面図である。特に、燃料供給システム１６３は、外側燃料ノズル供給入口３５０、中心燃料ノズル供給入口３５２、１又は２以上の燃料供給通路３５４、及び１又は２以上の供給チャンバ３５６を含む。図示の実施形態は、燃料供給から外側燃料ノズル供給入口３５０及び中心燃料ノズル供給入口３５２に経路指定された燃料７０を示している。具体的には、中心燃料ノズル供給入口３５２は、燃料７０を受け入れて中心燃料供給通路３６２を通して直接に中心燃料ノズル３６０に燃料を経路指定するように構成することができる。これに加えて、外側燃料ノズル供給入口３５０は、燃料７０を受け入れて燃料７０を１又は２以上の供給チャンバ３５６に経路指定するように構成することができ、ここで各供給チャンバ３５６は、単一外側燃料ノズル３５８に関連付けられている。
【００９１】
特に、外側燃料ノズル供給入口３５０は、末端カバーアセンブリ１５５内に一体化された（例えば、それと共に単品として形成された）燃料マニホルド４００を通して１又は２以上の供給チャンバ３５６に燃料７０を経路指定するように構成することができる。ある一定の実施形態では、燃料マニホルド４００は、１又は２以上の供給チャンバ３５６の各々に結合することができる。更に、燃料マニホルド４００は、外側燃料ノズル供給入口３５０から遠く離れた供給チャンバ３５６に対してサイズを縮小する可変断面を含むことができる。例えば、図示の燃料マニホルドでは、第１の供給チャンバ４０４に近接する燃料マニホルド４００の第１の断面４０２は、第２の供給チャンバ４０８に近接する第２の断面４０６よりも大きく、その理由は、第２の供給チャンバ４０８が第１の供給チャンバ４０４から遠く離れているからである。燃料マニホルド４００の可変断面は、各供給チャンバ３５６に供給される燃料７０に対して一定の燃料流れ速度４１０を維持するように構成することができることに注意しなければならない。従って、外側燃料ノズル供給入口３５０から遠く離れた供給チャンバ３５６に対して燃料マニホルド４００の断面積を低減することは、遠く離れた供給チャンバ３５６に提供される燃料７０の燃料流れ速度４１０を増大させる。
【００９２】
本発明の手法の技術的効果は、酸化剤３００及び燃料７０をガスタービンエンジン１５０のヘッド端部部分３０２を通して１又は２以上の燃料ノズル１６４内に経路指定するように構成された末端カバーアセンブリ１５５を含む。末端カバーアセンブリ１５５は、中心酸化剤通路１５７、バッフルアセンブリ１５９、延長ケーシングシステム１６１、及び燃料供給システム１６３を含む。末端カバーアセンブリ１５５は、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２を通して一連の酸化剤体積流量（例えば、酸化剤の高い体積流量及び／又は酸化剤の低い体積流量）を軸線方向に受け入れて経路指定するように構成することができる。具体的には、末端カバーアセンブリ１５５は、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２を通して様々な場所を通るのではなく、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２内の単一中心場所（例えば、中心酸化剤通路１５７）で体積範囲の酸化剤３００を受け入れるように構成することができる。バッフルアセンブリ１５９は、末端カバーアセンブリ１５５を通して１又は２以上の燃料ノズル１６４の各々の中に酸化剤３００の供給を経路指定かつ誘導するように構成された複数の酸化剤孔３４８を含むことができる。燃料供給システム１６３は、外側燃料ノズル供給入口３５０、中心燃料ノズル供給入口３５２、１又は２以上の燃料供給通路３５４、及び複数の燃料ノズル１６４を含む。特に、燃料供給システム１６３は、燃焼器１６０のヘッド端部部分３０２を通して複数のノズル１６４の各々の中に燃料７０を経路指定するように構成することができる。ある一定の実施形態では、１又は２以上の燃料供給通路３５４は、末端カバーアセンブリ１５５のバッフルアセンブリ１５９を通って延びるように構成される。
【００９３】
本発明の手法の技術的効果はまた、中心酸化剤通路１５７、バッフルアセンブリ１５９、及び燃料供給システム１６３を収容するように構成された延長ケーシングシステム１６１を含む。延長ケーシングシステムは、フランジ３８０、外側膨脹壁３８２、内側膨脹壁３８４、バッフル壁３８８、及び屈曲空間３８６を含む。ある一定の実施形態では、延長ケーシングシステム１６１の特徴要素は、末端カバーアセンブリ１５５の構成要素間の熱歪み及び／又は温度勾配に応答して屈曲又は膨張するように構成することができる。例えば、外側膨脹壁３８２及び内側膨脹壁３８４は、屈曲空間３８６の中に膨張して末端カバーアセンブリ１５５の構成要素の可能な熱膨張を受容するように構成することができる。
【００９４】
追加の実施形態
本発明の実施形態は、排気再循環を有するガスタービンエンジン内の燃焼及び排出を制御するためのシステム及び方法を提供する。上述の特徴のいずれか１つ又は組合せは、あらゆる適切な組合せで利用することができることに注意しなければならない。実際に、そのように組合せの全ての置換が現在考えられている。一例として、以下の条項は、本発明の開示の更なる説明として提供するものである。
【００９５】
実施形態１．ガスタービンエンジンを有するシステムを提供する。ガスタービンエンジンは、タービン及びタービンに結合された燃焼器を含む。燃焼器は、燃焼チャンバと、燃焼チャンバから上流の１又は２以上の燃料ノズルと、末端カバーアセンブリを有するヘッド端部とを含む。末端カバーアセンブリは、酸化剤流れを受け入れるように構成された酸化剤入口と、中心酸化剤通路と、少なくとも１つの燃料供給通路とを含む。中心酸化剤通路は、酸化剤入口と流体連通しており、中心酸化剤通路は、酸化剤流れを１又は２以上の燃料ノズルに経路指定するように構成される。少なくとも１つの燃料供給通路は、燃料流れを受け入れて燃料流れを１又は２以上の燃料ノズル内に経路指定するように構成される。
【００９６】
実施形態２．末端カバーアセンブリが、中心酸化剤通路と流体連通しているバッフルアセンブリを含む実施形態１のシステム。
【００９７】
実施形態３．バッフルアセンブリが、バッフルシェルによって定められたバッフルチャネルを含み、バッフルチャネルが、中心酸化剤通路と流体連通している実施形態２のシステム。
【００９８】
実施形態４．バッフルシェルが、バッフルシェルの壁を通して配置された複数の酸化剤開口を含み、複数の酸化剤開口が、酸化剤流れを酸化剤流れの複数のストリームの中に分配するように構成される実施形態３のシステム。
【００９９】
実施形態５．バッフルアセンブリが、酸化剤流れの複数のストリームを複数の燃料ノズル内に経路指定するように構成される実施形態３のシステム。
【０１００】
実施形態６．中心酸化剤通路が、複数の開口部、発散壁、又はその組合せを含む流れ調整器を含む実施形態１のシステム。
【０１０１】
実施形態７．中心酸化剤通路が、第１の温度の酸化剤流れと第２の温度の燃料流れの間の熱障壁として構成された熱シールドを含み、第１の温度が、第２の温度よりも高い実施形態１のシステム。
【０１０２】
実施形態８．末端カバーアセンブリが、第１の温度の酸化剤流れと第２の温度の燃料流れの間の熱障壁として構成された熱溝を含み、第１の温度が、第２の温度よりも高い実施形態１のシステム。
【０１０３】
実施形態９．末端カバーアセンブリが、酸化剤流れと燃料流れの間の温度勾配に応答して膨張又は収縮する１又は２以上の膨脹壁を含む延長ケーシングシステムを含む実施形態１のシステム。
【０１０４】
実施形態１０．１又は２以上の膨脹壁が、末端カバーアセンブリ内に配置された屈曲空間の中に膨張及び収縮する実施形態９のシステム。
【０１０５】
実施形態１１．タービンが、燃焼チャンバ内で酸化剤流れと共に燃料流れを燃焼させた結果として発生する燃焼ガスによって駆動され、タービンが、排気ガスを出力し、ガスタービンエンジンが、タービンによって駆動される排気ガス圧縮機を含み、排気ガス圧縮機が、排気ガスを圧縮して燃焼器に経路指定するように構成される実施形態１のシステム。
【０１０６】
実施形態１２．ガスタービンエンジンが、量論的排気再循環（ＳＥＧＲ）ガスタービンエンジンである実施形態１１のシステム。
【０１０７】
実施形態１３．ガスタービンエンジンに結合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結合された炭化水素生成システムとを含む実施形態１１のシステム。
【０１０８】
実施形態１４．末端カバーアセンブリを含むシステムを提供する。末端カバーアセンブリは、タービン燃焼器のヘッド端部で装着されるように構成される。末端カバーアセンブリは、酸化剤入口、中心酸化剤通路、及び少なくとも１つの燃料供給通路を含む。酸化剤入口は、酸化剤流れを受け入れるように構成される。中心酸化剤通路は、酸化剤入口と流体連通しており、かつ酸化剤流れを１又は２以上の燃料ノズルに経路指定するように構成される。少なくとも１つの燃料供給通路は、燃料流れを受け入れるように構成され、ここで少なくとも１つの燃料供給通路は、燃料流れを１又は２以上の燃料ノズル内に経路指定するように構成される。
【０１０９】
実施形態１５．末端カバーアセンブリが、第１の温度の酸化剤流れと第２の温度の燃料流れの間の温度勾配に応答して末端カバーアセンブリの屈曲空間の中に膨張又は収縮するように構成された膨脹壁を含む実施形態１４のシステム。
【０１１０】
実施形態１６．末端カバーアセンブリが、中心酸化剤通路と流体連通しているバッフルアセンブリを含み、バッフルアセンブリが、中心酸化剤通路と流体連通しているバッフルチャネルを含む実施形態１４のシステム。
【０１１１】
実施形態１７．バッフルアセンブリが、バッフルシェルを含み、複数の酸化剤開口がバッフルシェルの壁を通して配置される実施形態１６のシステム。
【０１１２】
実施形態１８．中心酸化剤通路が、酸化剤流れと燃料流れの間の熱障壁として構成された熱シールドを含む実施形態１４のシステム。
【０１１３】
実施形態１９．末端カバーアセンブリが、酸化剤流れと燃料流れの間の熱障壁として構成された熱溝を含む実施形態１４のシステム。
【０１１４】
実施形態２０．ガスタービンエンジンを含む実施形態１４のシステムを提供する。ガスタービンエンジンは、末端カバーアセンブリを有する燃焼器を含む。ガスタービンエンジンはまた、燃焼チャンバ内で酸化剤流れと共に燃料流れを燃焼させた結果として発生する燃焼ガスによって駆動されるタービンを含み、ここでタービンは、排気ガスを出力する。ガスタービンエンジンはまた、タービンによって駆動される排気ガス圧縮機を含み、ここで排気ガス圧縮機は、排気ガスを圧縮して燃焼器に経路指定するように構成される。
【０１１５】
実施形態２１．ガスタービンエンジンが、量論的排気再循環（ＳＥＧＲ）ガスタービンエンジンである実施形態２０のシステム。
【０１１６】
実施形態２２．ガスタービンエンジンに結合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結合された炭化水素生成システムとを含む実施形態２１のシステム。
【０１１７】
実施形態２３．方法を提供する。本方法は、酸化剤流れをガスタービンエンジンのタービン燃焼器の末端カバーアセンブリの酸化剤入口内に受け入れる段階を含む。本方法はまた、酸化剤流れを酸化剤入口から末端カバーアセンブリ内の中心酸化剤通路を通して経路指定する段階と、酸化剤流れを中心酸化剤通路から複数の燃料ノズル内に分配する段階とを含む。
【０１１８】
実施形態２４．複数の酸化剤開口部を通して酸化剤流れを経路指定し、酸化剤流れを転回し、又はその組合せにより、中心酸化剤通路内の酸化剤流れを調整する段階を含む実施形態２３の方法。
【０１１９】
実施形態２５．熱膨張又は熱収縮を受容するように末端カバーアセンブリの一部分を屈曲空間の中に屈曲させる段階を含む実施形態２３の方法。
【０１２０】
本書の説明は、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作り、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要素を含む場合には、特許請求の範囲内であるように意図している。
【図１】
2018508735.tif 000005
【図２】
2018508735.tif 000006
【図３】
2018508735.tif 000007
【図４】
2018508735.tif 000008
【図５】
2018508735.tif 000009
【図６】
2018508735.tif 000010
【図７】
2018508735.tif 000011
【図８】
2018508735.tif 000012
【図９】
2018508735.tif 000013
【図１０】
2018508735.tif 000014
【国際調査報告】
2018508735.tif 000015
2018508735.tif 000016
2018508735.tif 000017
2018508735.tif 000018