(57)【要約】      （修正有）【課題】タービンエンジンシステム内でＮ2及びＯ2からＣＯ2を分離する方法を提供する。【解決手段】空気ストリーム３０を空気分離ユニット（ＡＳＵ）２８に配向するステップと、ＡＳＵ２８において空気ストリームからＮ2を分離して、酸素（Ｏ2）リッチ空気ストリームを形成するステップと、Ｏ2リッチ空気ストリームを燃焼器２４に配向して燃料と混合して燃焼させ、タービン１６を回転するのに使用されるＯ2及びＣＯ2含有高温燃焼ガスを形成するステップと、タービン膨張器の排出ガスを熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）５０に配向して蒸気を生成するステップと、ＨＲＳＧからの排出ガスを凝縮器５６に配向して、Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気から水を分離するステップと、Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気を分離システム６９に配向し、ここでＣＯ2がＯ2ガスから分離されて分離システムから除去されるようにするステップと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンエンジンシステム（１２）において二酸化炭素（ＣＯ2）及び窒素（Ｎ2）を分離する方法であって、
前記タービンエンジンシステムが、回転シャフト（１８）によってタービン膨張器（１６）に結合された第１の圧縮機（１４）と、圧縮機及びタービンに流れ連通して結合された燃焼器（２４）とを備え、
前記方法が、
空気ストリーム（３０）を空気分離ユニット（ＡＳＵ）（２８）に配向するステップと、
前記ＡＳＵにおいて前記空気ストリームからＮ2を分離して、酸素（Ｏ2）リッチ空気ストリームを形成するステップと、
前記Ｏ2リッチ空気ストリームを前記燃焼器に配向して燃料（３２）と混合して燃焼させ、前記タービンを回転するのに使用されるＯ2及びＣＯ2含有高温燃焼ガスを形成するステップと、
タービン膨張器の排出ガスを熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）（５０）に配向して、蒸気を生成するステップと、
前記ＨＲＳＧの排出ガスを凝縮器（６２）に配向して、Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気から水を分離するステップと、
前記Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気を分離システム（６９）に配向し、ここでＣＯ2がＯ2ガスから分離されて前記分離システムから除去されるようにするステップと、
を含む。
【請求項２】
前記分離されたＮ2を前記ＡＳＵ（２８）から第２の圧縮機（３１）に配向して、該Ｎ2を加圧するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記分離システム（６９）が、圧縮機（７０）と、熱交換器（７４）と、セパレータ（７８）とを備え、前記Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気を前記分離システムに配向するステップが、前記圧縮機を用いて前記Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気を加圧し、該Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気を約−１２０℃まで冷却して、液体又は固体のＣＯ2から非凝縮可能なＯ2を分離するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記分離されたＣＯ2が圧縮機（８６）に配向されて、該ＣＯ2を加圧するようにする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記分離システム（９０）が、酸素移動材料を内部に有する第１のチャンバ（９２）と、燃料源に結合された第２のチャンバ（９６）と、を含み、
前記Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気を前記分離システムに配向するステップが、
前記Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気を前記第１のチャンバに配向し、ここで前記酸素移動材料の酸化により前記Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気からＯ2を除去するステップと、
前記第１のチャンバからＣＯ2を除去するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記酸化材料を前記第２のチャンバ（９６）に配向し、ここで前記燃料を用いて前記酸化材料を還元することにより前記酸化材料か第２のチャンバらＯ2が除去されるようにするステップと、
前記第２のチャンバからＯ2リッチ燃料を除去し、該Ｏ2リッチ燃料を前記燃焼器（２４）に配向するステップと、
を更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記分離システム（１４７）が、高圧ＨＲＳＧ（１４４）と、圧縮機（１４８）と、中間クーラ（１５０）と、セパレータ（１５２）とを備え、
前記空気ストリームが、前記第１の圧縮機（１１２）に配向されて前記ＡＳＵをバイパスし、前記タービン膨張器（１２２）の排出ガスを前記熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）（１３６）に配向するステップが更に、
前記ＨＲＳＧ（１３６）から水を除去するステップと、
Ｎ2及びＣＯ2の混合気を含有する冷却ガスを前記タービンから第２の圧縮機（１１８）に配向するステップと、
前記第２の圧縮機からの排出ガスを前記高圧のＨＲＳＧに配向するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記分離システムの圧縮機（１４８）を用いて、前記Ｎ2及びＣＯ2ガスの混合気を約１０００ｐｓｉから約２０００ｐｓｉの圧力に加圧するステップと、
前記Ｎ2及びＣＯ2ガスの混合気を冷却するステップと、
前記Ｎ2及びＣＯ2ガスの冷却された混合気を前記セパレータ（１５２）に配向するステップと、
物理溶媒を用いて吸収作用で前記Ｎ2及びＣＯ2ガスの混合気からＣＯ2を分離するステップと、
を更に含み、前記物理溶媒が、ジメチル−エーテル−ポリエチレン−グリコール又はメチルアルコールの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記セパレータ（１５２）からＣＯ2を除去するステップと、
前記セパレータからＮ2を除去するステップと、
を更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記分離システムの圧縮機（１４８）を用いて前記Ｎ2及びＣＯ2ガスの混合気を約１０００ｐｓｉから約２０００ｐｓｉの圧力に加圧するステップと、
前記Ｎ2及びＣＯ2ガスの混合気を約−６０℃から約−１２０℃の温度に冷却するステップと、
前記Ｎ2及びＣＯ2ガスの冷却された混合気を前記セパレータ（１５２）に配向するステップと、
前記Ｎ2及びＣＯ2ガスの混合気から液体又は固体として前記ＣＯ2を分離するステップと、
前記セパレータからＣＯ2を除去するステップと、
前記セパレータからＮ2を除去するステップと、
を更に含む、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、全体的に、タービンシステムに関し、より詳細には、発電プラントにおけるタービンエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンエンジンは、エンジンに供給される作動流体を用いて機械的エネルギーを生成する。より具体的には、公知のタービンエンジンにおいて、作動流体は、加圧されて燃料及び酸素と共に燃焼器に送給される空気とすることができ、燃焼器において燃料−空気混合器が点火される。燃料−空気混合気が燃焼すると、そのエネルギーが熱として作動流体内に放出される。温度上昇は、それに対応する作動流体の圧力の上昇を生じさせ、燃焼に続いて、作動流体は、燃焼器から少なくとも１つのタービンに向けて下流方向に吐出されると膨張する。作動流体が各タービンを通って流れると、該タービンは、回転して、発電機に接続されるスラスト又はシャフト出力の形態で熱エネルギーを機械エネルギーに転換する。
【０００３】
世界的な大気汚染の関心事により、国内的にも国際的にもより厳しいエミッション基準が導入されてきた。少なくとも幾つかのガスタービンによる汚染物質エミッションは、窒素酸化物（ＮＯｘ）、未燃炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び二酸化炭素（ＣＯ2）のエミッションを規制する政府基準に従う。空気は、それが容易に入手可能で無料であり、また予測可能な圧縮性、熱容量及び反応性（酸素含有）特性を有するので、作動流体として使用されてきた。しかしながら、空気中の窒素の割合が高いので、燃焼プロセスの間に窒素酸化物が形成される。加えて、燃料中に含有された炭素が、空気中に含有された酸素と結合して一酸化炭素及び／又は二酸化炭素を形成する可能性がある。
【０００４】
ＮＯｘエミッションの低減を可能にするために、少なくとも幾つかの公知のガスタービンエンジンは、低い燃焼温度及び／又は選択式触媒還元（ＳＣＲ）装置を使用して作動される。しかしながら、低い燃焼温度で作動させることは、ガスタービンエンジンの全体効率を低下させる。更に、公知のＳＣＲ装置を使用することにより得られるあらゆる利点は、装置のコスト及び／又はＮＯｘを処理するコストによって打ち消される可能性がある。同様に、ＣＯ2エミッションの低減を可能にするために、少なくとも幾つかの公知のガスタービンエンジンは、作動流体として空気を使用した場合の主要成分である窒素（Ｎ2）からＣＯ2を分離するガス分離ユニットと、少なくとも１つのＣＯ2圧縮機とを通してタービン排気を流している。しかしながらこの場合も同様に、このような装置の使用により得られる利点は、装置の費用によって打ち消される可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，２８４，３６２号明細書
【発明の概要】
【０００６】
１つの態様において、タービンエンジンシステム（１２）において窒素（Ｎ2）及び酸素（Ｏ2）から二酸化炭素（ＣＯ2）を分離する方法が提供される。タービンエンジンシステムは、回転シャフトによってタービン膨張器に結合された第１の圧縮機と、圧縮機及び第１のタービンに流れ連通して結合された燃焼器とを含む。本方法は、空気ストリームを空気分離ユニット（ＡＳＵ）に配向するステップと、ＡＳＵにおいて空気ストリームからＮ2を分離して、酸素（Ｏ2）リッチ空気ストリームを形成するステップと、Ｏ2リッチ空気ストリームを燃焼器に配向して燃料と混合して燃焼させ、タービンを回転するのに使用されるＯ2及びＣＯ2含有高温燃焼ガスを形成するステップと、を含む。一部の実施形態において、本方法はまた、タービンの排出ガスを熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）に配向して蒸気を生成するステップと、ＨＲＳＧからの排出ガスを凝縮器に配向して、Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気から水を分離するステップと、Ｏ2及びＣＯ2ガスの混合気を分離システムに配向し、ここでＣＯ2がＯ2ガスから分離されて分離システムから除去されるようにするステップと、を含む。
【０００７】
別の態様において、タービンエンジン装置においてＣＯ2及びＮ2を分離するシステムが提供される。本システムは、空気ストリームからＮ2を分離して酸素（Ｏ2）リッチ空気ストリームを形成する空気分離ユニット（ＡＳＵ）と、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、ＨＲＳＧからのＯ2及びＣＯ2ガスの混合気から水を分離するための凝縮器とを含む。本システムはまた、分離システムを含み、ここでＣＯ2がＯ2ガスから分離されて該分離システムから除去される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な複合サイクル発電プラントの概略図。
【図２】ＣＯ2分離システムの概略図。
【図３】量論の排出ガス再循環システムの概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
炭化水素燃料源（天然ガス、石油、石炭）の燃焼により二酸化炭素（ＣＯ2）リッチストリーム及び窒素（Ｎ2）リッチストリームの生成の新規の方法が開示される。新規の方法の応用は、電力生産、原油の二次回収、炭素捕捉、及び隔離を含む。開示される本方法は、燃焼プロセスの生成物であるＣＯ2及びＮ2ガスの分離を提供する。発電プラントのタービンエンジンシステムにおいて作動空気及び／又は排出ガスからＮ2及びＣＯ2を分離する方法及びシステムについて、以下で詳細に説明する。加えて、タービンエンジンシステム排出ガス中のＣＯ2及びＯ2混合気から酸素（Ｏ2）が分離され、該酸素は、タービンエンジンシステムの酸素燃料燃焼器に戻してリサイクルすることができる。作動空気からＮ2を除去することにより、ＮＯｘエミッションが低減される。また、排出ガスから除去されるＣＯ2は、原油の二次回収で使用するために隔離することができる。除去ＣＯ2のストリームは、Ｏ2を含有しないか、又は１パーセント未満のＯ2を含有することができる。以下で説明する方法及びシステムの利点は、公知の方法よりも低エネルギー及び低コストでＣＯ2ストリームからＯ2を除去することを含む。Ｏ2がＣＯ2ストリームから除去されると、ＣＯ2ストリームは、原油の二次回収における油田での注入に用いることができる。Ｏ2を含むＣＯ2ストリームは、Ｏ2の反応性に起因して、石油回収に好ましくない影響を及ぼす可能性がある。加えて、本方法及びシステムの利点は、発電プラントの運転の融通性の改善、ＣＯエミッション低減による発電プラントの安全性の向上、ＣＯ酸化触媒を使用する必要性の減少を含むことができる。
【００１０】
図１は、ガスタービンエンジン１２を含む例示的な複合サイクル発電プラント１０の概略図である。ガスタービンエンジン１２は、回転シャフト１８を介してタービン膨張器１６（当該技術分野で「タービン」とも呼ばれる）に結合される圧縮機１４を含む。圧縮機１４は、局所的大気圧及び温度で空気を受け取る。タービン膨張器１６は、第１のロータ２２を介して第１の発電機２０に結合される。ガスタービンエンジン１２はまた、圧縮機１４と流れ連通して結合された燃焼器２４を含む。燃焼器２４は、導管２６を介して圧縮機１４により加圧された再循環ＣＯ2の少なくとも一部を受け取る。加えて、空気分離ユニット（ＡＳＵ）２８は、導管２６により燃焼器２４と流れ連通して結合される。ＡＳＵ２８は、空気ストリーム３０からＮ2を分離し、空気ストリーム３０をＯ2リッチにする。Ｏ2リッチの空気ストリーム３０は、燃焼器２４内に配向される。Ｎ2は、例えば、地下注入による圧縮及び隔離のため導管２９を通じて圧縮機３１に配向される。
【００１１】
燃焼器２４はまた、少なくとも１つの燃料源３２と流れ連通して結合され、燃料源（例えば、天然ガス）から燃料を受け取る。空気及び燃料が混合され、燃焼器２４内で燃焼されて高温の燃焼ガスを生成する。タービン膨張器１６は、燃焼器２４と流れ連通して結合され、タービン膨張器１６は、燃焼ガス導管３４を介して高温燃焼ガスを受け取る。タービン膨張器１６は、ガス内の熱エネルギーを回転エネルギーに転換する。回転エネルギーが、ロータ３６を介して発電機２０に伝達され、ここで発電機２０は、回転エネルギーを電気エネルギーに転換し、限定ではないが、電力網を含む少なくとも１つの負荷に伝達するようにする。
【００１２】
例示的な実施形態において、プラント１０はまた、蒸気タービンエンジン４０を含む。より具体的には、蒸気タービンエンジン４０は、第２のロータ４６を介して第２の発電機４４に結合された蒸気タービン４２を含む。発電プラント１０はまた、蒸気発生システム４８を含む。例示的な実施形態において、システム４８は、少なくとも１つの導管５２を介してタービン１６と流れ連通して結合された熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）５０を含む。ＨＲＳＧ５０は、排出ガス導管５２を介してタービン膨張器１６から排出ガスを受け取る。タービンからの排出ガスは、Ｏ2、Ｈ2Ｏ、及びＣＯ2を含む。ＨＲＳＧ５０は、蒸気導管５４を介して蒸気タービン４２と流れ連通して結合される。
【００１３】
導管５４は、ＨＲＳＧ５０からの蒸気を蒸気タービン４２に送り、該蒸気タービン４２が、蒸気中の熱エネルギーを回転エネルギーに転換する。回転エネルギーは、ロータ４６を介して発電機４４に伝達され、ここで発電機４４は、回転エネルギーを電気エネルギーに転換し、限定ではないが、電力網を含む少なくとも１つの負荷に伝達するようにする。タービン４２からの排出蒸気が、凝縮器５６に配向され、ここで排出蒸気は水に凝縮される。ポンプ５８は、凝縮器５６と流れ連通して結合される。ポンプ５８は、ＨＲＳＧ５０と流れ連通して結合される導管６０を通じて凝縮水をポンプ送給する。
【００１４】
加えて、ＨＲＳＧ５０の排出ガスは、ＨＲＳＧ５０及び凝縮器６２に結合された導管６４を通じて凝縮器６２に配向される。ＨＲＳＧ５０からの排出ガスは、Ｏ2、Ｈ2Ｏ、及びＣＯ2を含む。出口導管６６を通じて凝縮器６２から水が除去される。ＣＯ2の一部は、導管６８を通じて圧縮機１４に再循環される。分離システム６９を用いて、ＣＯ2及びＯ2の混合気を加圧して、加圧された混合気を冷却することにより、過剰なＯ2をＣＯ2から分離する。分離システム６９は、圧縮機７０、熱交換器７４、及びセパレータ７８を含む。
【００１５】
ＣＯ2及びＯ2の残りの部分は、導管７２を通って圧縮機７０に配向され、ＣＯ2及びＯ2混合気を加圧する。加圧されたＣＯ2及びＯ2混合気は、導管７６を通じて熱交換器７４に配向され、混合気を約−６０℃から約−１２０℃の間の温度まで冷却する。冷却されたＣＯ2及びＯ2混合気は、導管８０を通ってセパレータ７８に配向され、ここでＣＯ2が液体又は固体の何れかとして分離される。非凝縮可能なＯ2リッチストリームは、セパレータ７８から導管８２を通じて燃焼器２４にリサイクルされる。液体／固体ＣＯ2は、ポンプ８６によってセパレータ７８から導管８４を通じてポンプ送給される。
【００１６】
別の実施形態において、ＣＯ2及びＯ2分離システム９０は、上述の分離システム６９と置き換えられる。図２を再度参照すると、分離システム９０は、上述のＣＯ2及びＯ2混合気からＯ2を除去するため、例えば、金属−金属酸化物材料などの酸素移動材料を含む第１のチャンバ９２を備える。例えば、Ｃｕ−ＣｕＯ材料及び同様のものなど、あらゆる好適な金属−金属酸化物を用いることができる。酸素移動材料は、Ｏ2によって酸化され、これによりＣＯ2及びＯ2混合気からＯ2を除去する。ＣＯ2は、隔離のために出口導管９４を通って第１のチャンバ９２から除去される。酸化材料は、導管９８を通って第２のチャンバ９６に配向され、ここで酸化材料は、燃料（例えば、天然ガス）と反応させることにより還元される。Ｏ2は、燃料によって酸化材料から除去される。燃料及びＯ2は、出口導管１００を通って第２のチャンバ９６から除去され、燃焼器２４（図１に示す）に再循環される。還元された材料は、導管１０２を通って第１のチャンバ９２にリサイクルされる。別の実施形態において、Ｏ2は、水素（Ｈ２）を添加して触媒酸化装置のバーナーを用いて混合気を燃焼させることにより、ＣＯ2及びＯ2混合気から除去することができる。Ｈ２は、少量の燃料（例えば、天然ガス）を改質器に通過させることにより生成することができる。また、Ｈ２は、発電機２０（図１に示す）により発生された電気を用いて水を分解することによって生成することができる。
【００１７】
図３は、例示的な量論の排出ガス再循環システム（ＳＥＧＲ）１１０の概略図である。ＳＥＧＲ１１０は、第１の回転シャフト１１６によって発電機１１４に接続された第１の圧縮機１１２を含む。第２の圧縮機１１８はまた、第２の回転シャフト１２０によって発電機１１４に接続され、第３の回転シャフト１２４によってガスタービン膨張器１２２に接続される。燃焼器１２６は、第１の圧縮機１１２及び第２の圧縮機１１８と流れ連通して結合される。燃焼器１２６は、圧縮機１１２及び１１８によって及び空気導管１２８及び１３０を介して加圧された空気の少なくとも一部を受け取る。
【００１８】
燃焼器１２６はまた、少なくとも１つの燃料源１３２と流れ連通して結合され、燃料源（例えば、天然ガス）から燃料を受け取る。空気及び燃料は混合されて燃焼器１２６内で燃焼し、該燃焼器が高温燃焼ガスを生成する。タービン膨張器１２２は、燃焼器１２６と流れ連通して結合され、タービン膨張器１２２は、燃焼ガス導管１３４を介して高温燃焼ガスを受け取る。タービン膨張器１２２は、ガス内の熱エネルギーを回転エネルギーに転換する。
【００１９】
ＳＥＧＲ１１０はまた、排気導管１３８によってタービン１２２に流れ連通して結合された熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１３６を含む。ＨＲＳＧ１３６は、排出ガス導管１３８を介してタービン１２２から排出ガスを受け取る。タービン１１２からの排出ガスは、Ｎ2、Ｈ2Ｏ、及びＣＯ2を含む。ＨＲＳＧ１３６は、導管１４０を介して第２の圧縮機１１８と流れ連通して結合される。排出ガスは、導管１４０を通じて第２の圧縮機１１８に再循環することができる。ＨＲＳＧ１３６において収集された水は、出口導管１４２を通って取り除かれる。
【００２０】
第２の圧縮機１１８からの排出ガスの一部は、導管１４６を介して高圧ＨＲＳＧ１４４に配向される。分離システム１４７を用いて、排出ガスを加圧して加圧したガスを冷却することによって、排出ガスからのＣＯ2から過剰Ｎ2を分離する。分離システム１４７は、ＨＲＳＧ１４４、圧縮機１４８、中間クーラ１５０、及びセパレータ１５２を含む。排出ガスは、導管１５４を介してＨＲＳＧ１４４から圧縮機１４８に配向され、ここで、ガスが、約１０００ｐｓｉから約２０００ｐｓｉ（約６,８９５ｋＰａから約１３７１０ｋＰａ）まで加圧される。
【００２１】
加圧ガスが、導管１５６を通って中間クーラ１５０に配向されてガスを冷却する。冷却されたガスは、導管１５８を通ってセパレータ１５２に配向され、ここでＣＯ2は、物理溶媒（例えば、ジメチル−エーテル−ポリエチレン−グリコール（ＤＥＰＧ）又はメチルアルコール）を用いて吸収作用で分離することができる。非凝縮可能なＮ2リッチストリームは、隔離のためセパレータ１５２から導管１６０を通じて圧縮機１６２に除去される。ＣＯ2は、隔離のためセパレータ１５２から導管１６４を通じて圧縮機１６６に除去される。
【００２２】
別の実施形態において、中間クーラ１５０は、約−６０℃から約−１２０℃の間の温度までガスを冷却する。ＣＯ2及びＮ2を含有する冷却ガスは、導管１５８を通じてセパレータ１５２に配向され、ここでＣＯ2は、液体又は固体の何れかとして分離される。非凝縮可能なＮ2リッチストリームは、隔離のためセパレータ１５２から導管１６０を通じて圧縮機１６２に除去される。液体／固体のＣＯ2は、隔離のためセパレータ１５２から導管１６４を通じて圧縮機１６６にポンプ送給される。
【００２３】
本明細書で使用される近似表現は、関連する基本的機能の変更をもたらすことなく、許容範囲内で変わることのできるあらゆる定量的表現を修飾するのに適用することができる。従って、「約」及び「実質的に」などの１又は複数の用語により修飾される値は、場合によっては、指定される厳密な値に限定されるものではない。数量に関して使用する「約」という修飾語は、記載の数値を包含しており、前後関係によって決まる意味を有する（例えば、特定の数量の測定値に付随するある程度の誤差を含む）。「任意」又は「場合により」とは、それに続いて記載されている事象又は状況が起こってもよいし起こらなくてもよいことを意味し、その記載はその事象が起こる場合と起こらない場合を含む。単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。本明細書で開示される全ての範囲は、端点を包含するものであり、端点は独立して互いに組み合わせることができる。本明細書で使用される表現「であるように適合された」、「であるように構成された」、及び同様のものは、指定の構造を形成する、又は指定の結果を達成するようなサイズ、配列、又は製造された要素を指す。
【００２４】
Ｏ2、ＣＯ2及びＮ2をタービンエンジンから分離するためのシステムの例示的な実施形態が上記で詳細に説明された。本システムは、本明細書で記載される特定の実施形態に限定されず、むしろ、本システムの構成要素は、本明細書で記載される他の構成要素から独立して別個に利用することができる。本発明の種々の実施形態の特定の特徴は一部の図面で示され、他の図面では示されない場合があるが、これは便宜上のことに過ぎない。本発明の原理によれば、図面の何れかの特徴は、他の何れかの図面のあらゆる特徴と組み合わせて言及し及び／又は特許請求することができる。
【００２５】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００２６】
１０  発電プラント
１２  ガスタービンエンジン
１４  圧縮機
１６  タービン膨張器
１８  回転シャフト
２０  第１の発電機
２２  第１のロータ
２４  燃焼器
２６  導管
２７  導管
２８  ユニット（ＡＳＵ）
２９  導管
３０  空気ストリーム
３１  圧縮機
３２  燃料源
３４  燃焼ガス導管
３６  ロータ
４０  蒸気タービンエンジン
４２  蒸気タービン
４４  第２の発電機
４６  第２のロータ
４８  蒸気発生システム
５０  ＨＲＳＧ
５２  排出ガス導管
５４  蒸気 導管
５６  凝縮器
５８  ポンプ
６０  導管
６２  凝縮器
６４  導管
６６  出口導管
６８  導管
６９  分離システム
７０  圧縮機
７２  導管
７４  熱交換器
７６  導管
７８  セパレータ
８０  導管
８２  導管
８４  導管
８６  ポンプ
９０  Ｏ2分離システム
９２  第１のチャンバ
９４  出口導管
９６  第２のチャンバ
９８  導管
１００  出口導管
１０２  導管
１１０  ＳＥＧＲ
１１２  第１の圧縮機
１１４  発電機
１１６  第１の回転シャフト
１１８  第２の圧縮機
１２０  第２の回転シャフト
１２２  タービン膨張器
１２４  第３の回転シャフト
１２６  燃焼器
１２８、１３０  空気導管
１３２  燃料源
１３４  燃焼ガス導管
１３６  ＨＲＳＧ
１３８  排出ガス導管
１４０  導管
１４２  出口導管
１４４  高圧 ＨＲＳＧ
１４６  導管
１４７  分離システム
１４８  圧縮機
１５０  中間クーラ
１５２  セパレータ
１５４  導管
１５６  導管
１５８  導管
１６０  導管
１６２  圧縮機
１６４  導管
１６６  圧縮機
【図１】
2013124662.tif 000003
【図２】
2013124662.tif 000004
【図３】
2013124662.tif 000005