(57)【要約】【課題】排気ガス再循環システム用のプライムムーバを提供する。【解決手段】ターボ機械（１４０）が発生した排気の一部分が、排気ガス再循環ＥＧＲシステム（１００）によって吸入セクション（１６０）を通して再循環される。本システムは、排気ストリーム（１２５）を再循環させる前に該排気ストリーム内の成分のレベルを低下させる。ターボ機械（１４０）を利用して、ＥＧＲシステム（１００）を通して排気ストリーム（１２５）を強制的に流すことができる。【選択図】      図２
2009150390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入セクション（１６０）、圧縮機セクション（１４５）及び排出セクション（１５０）を含むターボ機械（１４０）が発生する排気ストリーム（１２５）内の成分を低減するためのシステムであって、
少なくとも１つのＥＧＲスキッド（１０５）を備えた少なくとも１つの排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム（１００）を含み、
前記少なくとも１つのＥＧＲスキッド（１０５）が、前記少なくとも１つのターボ機械（１４０）の排出セクション（１５０）から第１の温度で少なくとも１つの排気ストリーム（１２５）を受け、第１のレベルで成分を含む排気ストリーム（１２５）を受け、前記成分を第２のレベルに低下させ、かつ排気ストリーム（１２５）が第２の温度で流出するのを可能にすることができ、
前記少なくとも１つのＥＧＲシステム（１００）が、前記少なくとも１つのＥＧＲスキッド（１０５）から流出した排気ストリーム（１２５）を前記吸入セクション（１６０）に再循環させ、
前記ターボ機械（１４０）が、前記ＥＧＲシステム（１００）を通して排気ストリーム（１２５）を強制的に流す、
システム。
【請求項２】
前記ＥＧＲシステム（１００）が、固定流量リストリクタ（１６５）と、ＥＧＲ吸入ダンパ（１１５）と、ＥＧＲ排出ダンパ（１２０）とをさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記固定流量リストリクタ（１６５）が、前記圧縮機セクション（１４５）の上流に設置され、
前記排出ダンパが、前記排出セクション（１５０）の下流に設置される、
請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記ＥＧＲ排出ダンパ（１２０）が、前記ＥＧＲシステム（１００）に流入する排気ストリーム（１２５）の流量を調整する、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記固定流量リストリクタ（１６５）及びＥＧＲ排出ダンパ（１２０）が、前記ＥＧＲシステム（１００）内の排気ストリーム（１２５）の流量をバランスさせるように作動する、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記ＥＧＲシステム（１００）が、可動流量リストリクタ（１７５）と、ＥＧＲ排出ダンパ（１２０）とをさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記ＥＧＲ排出ダンパ（１２０）が、前記ＥＧＲシステム（１００）に流入する排気ストリーム（１２５）の流量を調整する、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記可動流量リストリクタ（１７５）が、前記吸入セクション（１６０）に流入する吸入空気の流量を調整する、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記可動流量リストリクタ（１７５）及びＥＧＲ排出ダンパ（１２０）が、前記ＥＧＲシステム（１００）内の排気ストリーム（１２５）の流量をバランスさせるように作動する、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
ＥＧＲ吸入ダンパ（１１５）をさらに含む、請求項９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機械から放出される排気ガスに関し、より具体的には、ＥＧＲシステム内で再循環させる排気ガスのプライムムーバとしてターボ機械を利用するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒素酸化物（以下においては、ＮＯｘ）、二酸化炭素（以下においては、ＣＯ２）及び硫黄酸化物（ＳＯｘ）エミッションの環境に対する長期にわたる影響についての関心が益々大きくなってきている。ガスタービンのようなターボ機械が放出する可能性があるエミッションの許容可能レベルは、厳しく規制されている。ターボ機械のオペレータは、放出されるＮＯｘ、ＣＯ２及びＳＯｘのレベルを低下させる方法を切望している。
【０００３】
排気ガスストリーム内には、大量の凝縮可能な蒸気が存在する。これらの蒸気には通常、水、酸、アルデヒド、炭化水素、硫黄酸化物及び塩素化合物のような多様な成分が含まれる。これらの成分は、未処理のまま放置されてターボ機械への流入が許された場合には、内部構成要素の腐食及び汚損を加速することになる。
【０００４】
排気ガス再循環（ＥＧＲ）は一般的に、放出された排気の一部分をターボ機械の吸入部分を通して再循環させることを含む。排気は次に、燃焼に先立って流入空気流と混合される。ＥＧＲプロセスは、濃縮ＣＯ２の除去及び隔離を可能にし、かつＮＯｘ及びＳＯｘエミッションレベルもまた低下させることができる。
【０００５】
現在公知のＥＧＲシステムには幾らかの懸念点が存在する。一部のＥＧＲシステムは、ファン又はブロワを組み込んで、ＥＧＲシステム全体を通して再循環排気を強制的に流している。ファン又はブロワは、付加的な費用及び保守を必要とし、騒音を発生し、かつダンピング機能を必要とすることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の理由で、ＥＧＲシステム全体を通して再循環排気を強制的に流すシステム及び方法に対する必要性が存在する。このシステム及び方法は、ＥＧＲシステム全体を通して排気を強制的に流すために、ファン又はブロワを必要とすべきではない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によると、吸入セクション１６０、圧縮機セクション１４５及び排出セクション１５０を含むターボ機械１４０が発生する排気ストリーム１２５内の成分を低減するためのシステムを提供し、本システムは、少なくとも１つのＥＧＲスキッド１０５を備えた少なくとも１つの排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム１００を含み、少なくとも１つのＥＧＲスキッド１０５は、少なくとも１つのターボ機械１４０の排出セクション１５０から第１の温度で少なくとも１つの排気ストリーム１２５を受け、第１のレベルで成分を含む排気ストリーム１２５を受け、該成分を第２のレベルに低下させ、かつ排気ストリーム１２５が第２の温度で流出するのを可能にすることができ、少なくとも１つのＥＧＲシステム１００は、少なくとも１つのＥＧＲスキッド１０５から流出した排気ストリーム１２５を吸入セクション１６０に再循環させ、またターボ機械１４０は、ＥＧＲシステム１００を通して排気ストリーム１２５を強制的に流す。
【０００８】
ＥＧＲシステム１００はさらに、固定流量リストリクタ１６５と、ＥＧＲ吸入ダンパ１１５と、ＥＧＲ排出ダンパ１２０とを含むことができる。
【０００９】
固定流量リストリクタ１６５は、圧縮機セクション１４５の上流に設置することができ、またＥＧＲ排出ダンパ１２０は、排出セクション１５０の下流に設置することができる。ここで、ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００に流入する排気ストリーム１２５の流量を調整することができる。さらに、固定流量リストリクタ１６５及びＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００内の排気ストリーム１２５の流量をバランスさせるように作動する。
【００１０】
それに代えて、ＥＧＲシステム１００はさらに、可動流量リストリクタ１７５と、ＥＧＲ排出ダンパ１２０とを含むことができる。ここで、ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００に流入する排気ストリーム１２５の流量を調整する。可動流量リストリクタ１７５は、吸入セクション１６０に流入する吸入空気の流量を調整することができる。さらに、可動流量リストリクタ１７５及びＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００内の排気ストリーム１２５の流量をバランスさせるように作動することができる。本システムはまた、ＥＧＲ吸入ダンパ１１５を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、本発明の特定の実施形態を示す添付図面を参照する。異なる構造及び作動を有するその他の実施形態も、本発明の技術的範囲から逸脱するものではない。
【００１２】
本明細書では、特定の用語は、専ら読者の便宜のために使用しており、本発明の技術的範囲に対する限定として解釈すべきではない。例えば、「上方」、「下方」、「左側」、「右側」、「前部」、「後部」、「頂部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「上流」、「下流」、「前方」、「後方」及び同様のもののような用語は、図に示す構成を単に記述しているに過ぎない。実際には、本発明の実施形態の１つ又は複数の要素は、あらゆる方向に配向することができ、従ってこれらの用語は、特に断わらない限り、そのような様々な形態を含むものと理解されたい。
【００１３】
本発明の実施形態は、少なくとも１つのターボ機械の排気の一部分を再循環させることができるシステムの形態を取り、この形態では、排気は、吸入空気と混合され、ユニットの信頼性及び有用性に悪影響を与えることなくターボ機械に再流入させることができる。
【００１４】
一般的に、本発明の実施形態の排気ガス再循環システムは、複数の要素を含む。それらの要素の構成及び配列は、排気ガスの組成によって決定することができる。一般的に、排気ガス再循環プロセスを含むステップは、冷却、スクラビング、デミスト、高効率な微粒子及び液滴除去、並びに混合である。本発明を利用する場合には、吸入空気と混合した迂回ガスは、害を及ぼすことなくタービン吸入部分に導入することができる。以下で説明するように、排気ガス処理を達成するために使用することができる多様な装置が存在する。
【００１５】
本発明は、排気ストリーム内に存在する可能性がある前述の成分のレベルを低下させるＥＧＲシステムを通して、再循環排気（以下においては「排気ストリーム」）を強制的に流す及び／又は引き込むようにターボ機械を利用する技術的効果を有する。これらのレベルは、第１のレベルから第２のレベルに低下させることができる。本発明の実施形態はまた、濃縮ＣＯ２エミッションの除去及び隔離を可能にすることができる。
【００１６】
本発明は、それに限定されないが、高出力ガスタービン、航空転用ガスタービン又は同様のもの（以下においては「ガスタービン」と呼ぶ）のようなガス状流体を生成する様々なターボ機械に適用することができる。本発明の実施形態は、単一のガスタービン又は複数のガスタービンのいずれかに適用することができる。本発明の実施形態は、単純サイクル又は複合サイクル構成で運転されるガスタービンに適用することができる。
【００１７】
以下に説明するように、本発明の実施形態は、少なくとも１つのＥＧＲスキッドを含むことができる。少なくとも１つのＥＧＲスキッドは、少なくとも１つのスクラバ、又は少なくとも１つのスクラバと少なくとも１つの下流熱交換器、又は少なくとも１つのスクラバと少なくとも１つの上流熱交換器、又は少なくとも１つのスクラバと少なくとも１つの下流熱交換器と少なくとも１つの上流熱交換器、又はこれらの様々な組合せを利用することができる。さらに少なくとも１つのＥＧＲスキッドはまた、排気ストリーム内の有害成分のレベルを低下させるための試薬を導入することができるインジェクタと、成分を除去するための湿式電気集塵装置とを含むことができる。
【００１８】
本発明の要素は、そこでＥＧＲシステムが機能しかつ作動する可能性がある作動環境に耐えることができるあらゆる材料で製作することができる。
【００１９】
次に、幾つかの図全体を通して様々な符号が同様の要素を表している図を参照すると、図１は、ターボ機械１４０と統合された排気ガス再循環システムの実施例を示す概略図である。図１は、ターボ機械１４０とＥＧＲシステム１００とを示している。
【００２０】
ターボ機械１４０は一般的に、排出セクション１５０と統合された圧縮機セクション１４５を含む。吸入セクション１６０は、圧縮機セクション１４５の上流に設置することができ、かつ混合ステーション１７０を含むことができる。排気筒１５５は、排出セクション１５０の下流に設置することができる。
【００２１】
ＥＧＲシステム１００は、ＥＧＲスキッド１０５と、ＥＧＲファン（又はブロワ）１１０と、ＥＧＲ吸入ダンパ１１５と、ＥＧＲ排出ダンパ１２０とを含み、ＥＧＲ排出ダンパは、ターボ機械１４０の排出セクション１５０と統合することができる。
【００２２】
少なくとも１つのＥＧＲシステム１００は、それに限定されないが、約１００００ポンド／時〜約５０００００００ポンド／時の流量及び最高で約１５００°Ｆまでの温度のような排気ストリーム１２５の物理的特性に耐えることが可能な寸法のものとしかつそのような物理的特性に耐えることが可能な材料で製作することができる。吸入セクション１６０及び排出セクション１５０は、ＥＧＲシステム１００の流路１３０と境を接することができる。
【００２３】
ＥＧＲスキッド１０５は一般的に、排気ストリーム１２５から前述の成分のレベルを低下させるＥＧＲシステム１００の構成要素を含む。これら構成要素は、それに限定されないが、例えば少なくとも１つの熱交換器、少なくとも１つのスクラバ、少なくとも１つのデミスタ、又は同様の構成要素（それらのいずれも図には図示していない）を含むことができる。ＥＧＲファン１１０は、ＥＧＲシステム１００の作動時に、排気を循環させることができる。
【００２４】
一般的に、ＥＧＲシステム１００の作動時には、ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、排出セクション１５０からの排気ストリーム１２５がＥＧＲシステム１００に流入するのを可能にするように開放することができる。排出ダンパ１２０は、総排気流量を非再循環排気と排気ストリーム１２５との間で分配することができる。ＥＧＲスキッド１０５は、排気ストリーム１２５内の成分のレベルを低下させることができる。次に、ＥＧＲ吸入ダンパ１１５は、再循環排気ストリーム１２５がターボ機械１４０の吸入セクション１６０に流入するのを可能にするように開放することができる。排気ストリーム１２５は次に、混合ステーション１７０内で吸入空気と混合して、吸入流体１３５を形成することができる。吸入流体１３５は次に、混合ステーション１７０から下流にターボ機械１４０の圧縮機セクション１４５に流れることができる。前述のプロセスの間に、ＥＧＲファン１１０は、ＥＧＲシステム１００全体を通して排気ストリーム１２５を強制的に流すように作動する。
【００２５】
ＥＧＲファン１１０をＥＧＲシステム１００内に組み込むことにより、幾らかの懸念点が生じるおそれがある。ＥＧＲファン１１０は、ＥＧＲシステム１００のハードウェア全体及び保守の費用を増大させる可能性がある。ＥＧＲファン１１０は、作動中に発生するおそれがある騒音レベルのために防音を必要とする可能性がある。ＥＧＲファン１１０は、振動を低減するためのダンピング機能を必要とする可能性がある。ＥＧＲファン１１０はまた、比較的大型のＥＧＲシステム１００構造を必要とする可能性がある。また、ＥＧＲファン１１０は、ＥＧＲシステム１００を作動させる制御システムの複雑性を増大させる可能性がある。ＥＧＲファン１１０は通常、ＥＧＲシステム１００の操作費用を増加させるエネルギーを必要とする。
【００２６】
次に図２を参照すると、この図は、本発明の第１の実施形態による、ターボ機械１４０と統合された排気ガス再循環の実施例を示す概略図である。図２は、ターボ機械１４０とＥＧＲシステム１００とを示している。
【００２７】
本発明のこの第１の実施形態では、ターボ機械１４０は一般的に、排出セクション１５０と統合された圧縮機セクション１４５と、圧縮機セクション１４５の上流に設置することができる吸入セクション１６０と、排出セクション１５０の下流に設置することができる排気筒１５５とを含む。
【００２８】
圧縮機セクション１４５は、固定流量リストリクタ１６５と混合ステーション１７０とを含むことができる。固定流量リストリクタ１６５は、吸入セクション１６０に流入する吸入空気の流量を制限することができる。固定流量リストリクタ１６５は、ターボ機械１４０及びＥＧＲシステム１００の作動環境に耐えることが可能な寸法及び材料のものとすることができる。固定流量リストリクタ１６５は、それに限定されないが、例えばターボ機械１４０の改造適用の間に組み込むことができる。
【００２９】
本発明のこの第１の実施形態では、ＥＧＲシステム１００は、ＥＧＲスキッド１０５と、ＥＧＲ吸入ダンパ１１５と、ＥＧＲ排出ダンパ１２０とを含むことができ、ＥＧＲ排出ダンパは、ターボ機械１４０の排出セクション１５０と統合することができる。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００に流入する排気ストリーム１２５の流量を制御するように調整することができる。ＥＧＲシステム１００のこの第１の実施形態は、排気ストリーム１２５を強制的に流すためのＥＧＲファン１１０を必要としない。ここでは、圧縮機セクション１４５によってもたらされる吸引効果により、ＥＧＲシステム１００を通してかつ吸入セクション１６０内に排気ストリーム１２５を強制的に流すことができる。
【００３０】
使用中に、本発明のこの第１の実施形態のＥＧＲシステム１００は、図１に示すように、ターボ機械１４０が運転状態にある間に機能する。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、排出セクション１５０からの排気ストリーム１２５がＥＧＲシステム１００に流入するのを可能するように調整することができる。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、上述したように、総排気流量を非再循環排気と排気ストリーム１２５との間で分配することができる。固定流量リストリクタ１６５及びＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００及びターボ機械１４０内の排気ストリーム１２５の流量をバランスさせるように作動することができる。これは、ＥＧＲシステム１００の作動時にＥＧＲ排出ダンパ１２０の位置を調整することによって達成することができる。
【００３１】
次に、ＥＧＲスキッド１０５は、排気ストリーム１２５内の成分のレベルを低下させることができる。ＥＧＲ吸入ダンパ１１５は、再循環排気ストリーム１２５がターボ機械１４０の吸入セクション１６０に流入するのを可能にするように開放することができる。排気ストリーム１２５は次に、混合ステーション１７０内で吸入空気と混合して、吸入流体１３５を形成することができる。吸入流体１３５は次に、混合ステーション１７０から下流にターボ機械１４０の圧縮機セクション１４５に流れることができる。本発明のこの第１の実施形態の作動時には、ＥＧＲファン１１０に関連する前述の懸念点は、存在しない。
【００３２】
次に図３を参照すると、この図は、本発明の第２の実施形態による、ターボ機械１４０と統合された排気ガス再循環の実施例を示す概略図である。図３は、ターボ機械１４０とＥＧＲシステム１００とを示している。
【００３３】
本発明のこの第２の実施形態では、ターボ機械１４０は一般的に、排出セクション１５０と統合された圧縮機セクション１４５と、圧縮機セクション１４５の上流に設置することができる吸入セクション１６０と、排出セクション１５０の下流に設置することができる排気筒１５５とを含む。
【００３４】
圧縮機セクション１４５は、可動流量リストリクタ１７５と、混合ステーション１７０とを含むことができる。第１の位置において、可動流量リストリクタ１７５は、吸入セクション１６０内への吸入空気の流量を最大にすることができ、かつ吸入セクション１６０内への排気ストリーム１２５の流量を最小にすることができる。第２の位置において、可動流量リストリクタ１７５は、吸入セクション１６０内への吸入空気の流量を最小にすることができ、かつ吸入セクション１６０内への排気ストリーム１２５の流量を最大にすることができる。可動流量リストリクタ１７５はまた、第１の位置と第２の位置との間の複数の中間位置に位置させて、吸入セクション１６０に流入する吸入空気と排気ストリーム１２５との間の相対的な偏向を調整することができる。可動流量リストリクタ１７５は、ターボ機械１４０及びＥＧＲシステム１００の作動環境に耐えることが可能な寸法及び材料のものとすることができる。
【００３５】
本発明のこの第２の実施形態では、ＥＧＲシステム１００は、ＥＧＲスキッド１０５と、ＥＧＲ排出ダンパ１２０とを含み、ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ターボ機械１４０の排出セクション１５０と統合することができる。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００に流入する排気ストリーム１２５の流量を制御するように調整することができる。さらに、ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、使用中でないＥＧＲシステム１００を分離する働きをすることができる。
【００３６】
ＥＧＲシステム１００のこの第２の実施形態は、排気ストリーム１２５を強制的に流すためのＥＧＲファン１１０を必要としない。ここでは、圧縮機セクション１４５によってもたらされる吸引効果により、ＥＧＲシステム１００を通してかつ吸入セクション１６０内に排気ストリーム１２５を強制的に流すことができる。さらに、排気ストリーム１２５は、該排気ストリーム１２５がＥＧＲシステム１００を通って流れるのを可能にする圧力で、排出セクション１５０から流出することができる。
【００３７】
使用中に、本発明のこの第２の実施形態のＥＧＲシステム１００は、図２に示すように、ターボ機械１４０が運転状態にある間に機能する。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、排出セクション１５０からの排気ストリーム１２５がＥＧＲシステム１００に流入するのを可能するように調整することができる。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、上述したように、総排気流量を非再循環排気と排気ストリーム１２５との間で分配することができる。
【００３８】
可動流量リストリクタ１７５及びＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００及びタービン機械１４０内の排気ストリーム１２５の流量をバランスさせるように作動することができる。これは、ＥＧＲシステム１００の作動時にＥＧＲ排出ダンパ１２０の位置を調整することによって達成することができる。
【００３９】
さらに、可動流量リストリクタ１７５は、吸入セクション１６０内への吸入空気の全開流量を可能にするように調整することができる。この特徴は、それに限定されないが、例えばＥＧＲシステム１００が使用中でない時にターボ機械１４０を運転する場合に有用なものとなる。
【００４０】
次に、ＥＧＲスキッド１０５は、排気ストリーム１２５内の成分のレベルを低下させることができる。ＥＧＲ吸入ダンパ１１５は、再循環排気ストリーム１２５がターボ機械１４０の吸入セクション１６０に流入するのを可能にするように開放することができる。排気ストリーム１２５は次に、混合ステーション１７０内で吸入空気と混合して、吸入流体１３５を形成することができる。吸入流体１３５は次に、混合ステーション１７０から下流にターボ機械１４０の圧縮機セクション１４５に流れることができる。本発明のこの第２の実施形態の作動時には、ＥＧＲファン１１０に関連する前述の懸念点は、存在しない。
【００４１】
次に図４を参照すると、この図は、本発明の第３の実施形態による、ターボ機械と統合された排気ガス再循環の実施例を示す概略図である。図４は、ターボ機械１４０とＥＧＲシステム１００とを示している。
【００４２】
本発明のこの第３の実施形態では、ターボ機械１４０は一般的に、排出セクション１５０と統合された圧縮機セクション１４５と、圧縮機セクション１４５の上流に設置することができる吸入セクション１６０と、排出セクション１５０の下流に設置することができる排気筒１５５とを含む。
【００４３】
圧縮機セクション１４５は、可動流量リストリクタ１７５と、混合ステーション１７０とを含むことができる。可動流量リストリクタ１７５は、吸入セクション１６０に流入する吸入空気の一部分の流量を制限するように調整することができる。可動流量リストリクタ１７５は、ターボ機械１４０及びＥＧＲシステム１００の作動環境に耐えることが可能な寸法及び材料とすることができる。
【００４４】
本発明のこの第３の実施形態では、ＥＧＲシステム１００は、ＥＧＲスキッド１０５と、ＥＧＲ吸入ダンパ１１５と、ＥＧＲ排出ダンパ１２０とを含み、ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ターボ機械１４０の排出セクション１５０と統合することができる。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００に流入する排気ストリーム１２５の流量を制御するように調整することができる。さらに、ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、使用中でないＥＧＲシステム１００を分離する働きをすることができる。
【００４５】
ＥＧＲシステム１００のこの第３の実施形態は、排気ストリーム１２５を強制的に流すためのＥＧＲファン１１０を必要としない。ここでは、圧縮機セクション１４５によってもたらされる吸引効果により、ＥＧＲシステム１００を通してかつ吸入セクション１６０内に排気ストリーム１２５を引き込むことができる。さらに、排気ストリーム１２５は、該排気ストリーム１２５がＥＧＲシステム１００を通って流れるのを可能にする圧力で、排出セクション１５０から流出することができる。
【００４６】
使用中に、本発明のこの第３の実施形態のＥＧＲシステム１００は、図３に示すように、ターボ機械１４０が運転状態にある間に機能する。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、排出セクション１５０からの排気ストリーム１２５がＥＧＲシステム１００に流入するのを可能するように調整することができる。ＥＧＲ排出ダンパ１２０は、上述したように、総排気流量を非再循環排気と排気ストリーム１２５との間で分配することができる。
【００４７】
可動流量リストリクタ１７５及びＥＧＲ排出ダンパ１２０は、ＥＧＲシステム１００及びタービン機械１４０内の排気ストリーム１２５の流量バランスを維持するように作動することができる。これは、ＥＧＲシステム１００の作動時にＥＧＲ排出ダンパ１２０の位置を調整することによって達成することができる。
【００４８】
さらに、可動流量リストリクタ１７５は、吸入セクション１６０内への吸入空気の全開流量を可能にするように調整することができる。この特徴は、それに限定されないが、例えばＥＧＲシステム１００が使用中でない時にターボ機械１４０を運転する場合に有用なものとなる。
【００４９】
次に、ＥＧＲスキッド１０５は、排気ストリーム１２５内の成分のレベルを低下させることができる。ＥＧＲ吸入ダンパ１１５は、再循環排気ストリーム１２５がターボ機械１４０の吸入セクション１６０に流入するのを可能にするように開放することができる。排気ストリーム１２５は次に、混合ステーション１７０内で吸入空気と混合して、吸入流体１３５を形成することができる。吸入流体１３５は次に、混合ステーション１７０から下流にターボ機械１４０の圧縮機セクション１４５に流れることができる。本発明のこの第２の実施形態の作動時には、ＥＧＲファン１１０に関連する前述の懸念点は、存在しない。
【００５０】
本明細書で使用する用語は、専ら特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合に、数詞のない表現は、文脈がそうでないことを明示していない限り、複数の形態も同様に含むことを意図している。さらに、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「有する」という用語は、そこに述べた形状部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成要素の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の形状部、完全体、ステップ、動作、要素、構成要素及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではない。
【００５１】
本明細書では特定の実施形態を図示しかつ説明してきたが、図示した特定の実施形態は、同一の目的を達成するために考えられるあらゆる構成と置き換えることができること、また本発明は他の環境におけるその他の用途も有することを理解されたい。本出願は、本発明のあらゆる改造及び変更を保護することを意図している。提出した特許請求の範囲は、本発明の技術的範囲を本明細書に記載した特定の実施形態に限定することを決して意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】ターボ機械と統合された排気ガス再循環システムの実施例を示す概略図。
【図２】本発明の第１の実施形態による、ターボ機械と統合された排気ガス再循環の実施例を示す概略図。
【図３】本発明の第２の実施形態による、ターボ機械と統合された排気ガス再循環の実施例を示す概略図。
【図４】本発明の第３の実施形態による、ターボ機械と統合された排気ガス再循環の実施例を示す概略図。
【符号の説明】
【００５３】
１００  ＥＧＲシステム
１０５  ＥＧＲスキッド
１１０  ＥＧＲファン
１１５  ＥＧＲ吸入ダンパ
１２０  ＥＧＲ排出ダンパ
１２５  排気ストリーム
１３０  流路
１３５  吸入流体
１４０  ターボ機械
１４５  圧縮機セクション
１５０  排出セクション
１５５  排気筒
１６０  吸入セクション
１６５  固定流量リストリクタ
１７０  混合ステーション
１７５  可動流量リストリクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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