特許 7619824 ガスタービンプラント、及びその燃料供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-14

(45)【発行日】2025-01-22

(54)【発明の名称】ガスタービンプラント、及びその燃料供給方法

(51)【国際特許分類】

   F23R 3/30 20060101AFI20250115BHJP

   F02C 3/24 20060101ALI20250115BHJP

   F02C 7/224 20060101ALI20250115BHJP

【ＦＩ】

F23R3/30

F02C3/24

F02C7/224

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021021755

(22)【出願日】2021-02-15

(65)【公開番号】P2022124156

(43)【公開日】2022-08-25

【審査請求日】2024-01-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】池田 亮

(72)【発明者】

【氏名】石井 弘実

(72)【発明者】

【氏名】服部 亮

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 道男

(72)【発明者】

【氏名】菅原 隆広

【審査官】佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】特許第６２４５４０４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００１－１７９０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４８３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７６７９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｒ ３／３０

Ｆ０２Ｃ ３／２４

Ｆ０２Ｃ ７／２２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を燃焼させ、前記燃料の燃焼で生成された燃焼ガスで駆動可能なガスタービンと、
前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、
前記燃料としてのアンモニアを前記ガスタービンに供給可能な燃料供給設備と、
を備え、
前記燃料供給設備は、
液体アンモニアを貯留可能なアンモニアタンクに接続されている液体アンモニアラインと、
温水を流すことができる温水ラインと、
前記液体アンモニアラインの端に接続され、前記温水ラインからの前記温水と前記液体アンモニアとを熱交換させて前記液体アンモニアを加熱して気化させることができる気化器と、
前記温水ライン中の温水と媒体とを熱交換させることができる熱交換器と、
前記温水と前記媒体との間での熱交換量を調節して、前記気化器に流入する温水の温度を調整できる熱交換量調節器と、
前記気化器で気化したアンモニアである気体アンモニアを前記ガスタービンに導くことができる気体アンモニアラインと、
を有し、
前記気化器は、アンモニア入口と、アンモニア出口と、温水入口と、温水出口とを有し、
前記液体アンモニアラインは、前記気化器のアンモニア入口に接続され、
前記気体アンモニアラインは、前記気化器の前記アンモニア出口に接続され、
前記温水ラインは、前記排熱回収ボイラ内に配置され、温水と前記排気ガスとを熱交換させて、温水を加熱する温水加熱器と、前記温水加熱器と前記気化器の前記温水入口とを接続する高温水ラインと、を有し、
前記熱交換器は、前記高温水ラインに設けられている、
ガスタービンプラント。

【請求項2】

請求項１に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記高温水ラインは、前記気化器の前記温水入口と前記温水加熱器とを接続する主高温水ラインと、前記主高温水ラインから分岐した後に前記主高温水ラインに接続されている分岐高温水ラインと、を有し、
前記熱交換器は、前記分岐高温水ラインに設けられ、
前記熱交換量調節器は、前記主高温水ライン中で、前記分岐高温水ラインの分岐位置と前記分岐高温水ラインの接続位置との間を流れる温水の流量と、前記分岐高温水ラインを流れる温水の流量との比を調節する流量比調節器を有する、
ガスタービンプラント。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記熱交換量調節器は、前記熱交換器に流入する前記媒体の流量を調節する媒体流量調節器を有する、
ガスタービンプラント。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記気化器は、前記温水入口と前記温水出口とを有し、温水が流れることが可能なる伝熱管と、前記伝熱管を覆うと共に前記液体アンモニアを一時的に貯留することが可能な気化器ケーシングと、を有し、
前記気化器ケーシングは、前記アンモニア入口と、前記アンモニア出口と、を有し、
前記気化器ケーシングの前記アンモニア入口には、前記液体アンモニアラインが接続され、前記気化器ケーシングの前記アンモニア出口には、前記気体アンモニアラインが接続されている、
ガスタービンプラント。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記排熱回収ボイラは、ガスタービンからの排気ガスが流れるボイラケーシングと、ボイラケーシング内に配置され、内部を水又は蒸気が流れる複数の伝熱管と、を有し、
前記複数の伝熱管は、前記ボイラケーシング内で前記排気ガスの流れ方向に並んでおり、
前記温水加熱器は、前記ボイラケーシング内で、前記複数の伝熱管のうちで、前記排気ガスの流れ方向で最も下流側の伝熱管に対して、前記排気ガスの流れ方向で重なる位置、又は、さらに前記下流側の位置に、配置されている、
ガスタービンプラント。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
さらに、前記熱交換量調節器の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、外部からの前記ガスタービンに対する要求出力に応じて前記熱交換量調節器の動作量を定め、前記動作量を前記熱交換量調節器に指示する温度制御系を有する、
ガスタービンプラント。

【請求項7】

請求項６に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記制御装置は、前記ガスタービンに流入する前記気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるよう、前記熱交換量調節器の動作量を定め、前記動作量を前記熱交換量調節器に指示する圧力制御系をさらに有する、
ガスタービンプラント。

【請求項8】

燃料を燃焼させ、前記燃料の燃焼で生成された燃焼ガスで駆動可能なガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、を備えるガスタービンプラントの燃料供給方法において、
前記排熱回収ボイラ内に配置されている温水加熱器内の温水と前記排熱回収ボイラ内であって前記温水加熱器外の前記排気ガスとを熱交換させて、前記温水を加熱する温水加熱工程と、
前記温水加熱工程で加熱された前記温水と媒体とを熱交換させる熱交換工程と、
前記温水加熱工程で加熱された前記温水と前記媒体との熱交換量を調節する熱交換量調節工程と、
気化器内で、前記熱交換量調節工程により前記媒体との熱交換量が調節された後の前記温水と液体アンモニアを貯留しているアンモニアタンクからの前記液体アンモニアとを熱交換させて、前記液体アンモニアを気化させる気化工程と、
前記気化工程で気化したアンモニアである気体アンモニアを燃料として前記ガスタービンに供給する燃料供給工程と、
を実行し、
前記熱交換量調節工程では、前記熱交換工程での、前記温水と前記媒体との熱交換量を調節することで、前記気化器に流入する前記温水の温度を調節する、
ガスタービンプラントの燃料供給方法。

【請求項9】

請求項８に記載のガスタービンプラントの燃料供給方法において、
前記熱交換量調節工程は、前記温水加熱工程で加熱された前記温水を主高温水と分岐高温水に分流する分流工程と、流量比調節工程と、を含み、
前記熱交換工程では、前記分岐高温水と前記媒体とを熱交換させ、
前記流量比調節工程では、前記主高温水の流量と、前記熱交換工程での熱交換後の前記分岐高温水との流量比を調節して、前記主高温水と、前記熱交換工程での熱交換後の前記分岐高温水とを合流させる、
ガスタービンプラントの燃料供給方法。

【請求項10】

請求項８又は９に記載のガスタービンプラントの燃料供給方法において、
前記熱交換量調節工程は、前記熱交換工程で、前記温水と熱交換する前記媒体の流量を調節する媒体流量調節工程を含む、
ガスタービンプラントの燃料供給方法。

【請求項11】

請求項８から１０のいずれか一項に記載のガスタービンプラントの燃料供給方法において、
さらに、外部からの前記ガスタービンに対する要求出力に応じて、前記熱交換量調節工程での熱交換量の調節を制御する温度制御工程を実行する、
ガスタービンプラントの燃料供給方法。

【請求項12】

請求項１１に記載のガスタービンプラントの燃料供給方法において、
さらに、前記ガスタービンに流入する前記気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるよう、前記熱交換量調節工程での熱交換量を制御する圧力制御工程を実行する、
ガスタービンプラントの燃料供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガスタービンプラント、及びその燃料供給方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンプラントは、ガスタービンと、このガスタービンに燃料を供給する燃料供給設備と、を有する。

【0003】

以下の特許文献１に記載のガスタービンプラントでは、アンモニアを燃料として、ガスタービンに供給する。このガスタービンプラントは、アンモニアを燃料としてガスタービンに供給する燃料供給設備の他、ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラを備えている。

【0004】

燃料供給設備は、液体アンモニアを貯留するアンモニアタンクと、このアンモニアタンクに接続されている液体アンモニアラインと、温水を流すことができる温水ラインと、気化器と、気化器に流入する温水の流量を調節する流量調節弁と、気体アンモニアをガスタービンに導く気体アンモニアラインと、を備える。気化器は、液体アンモニアラインの端に接続されている。この気化器は、温水ラインからの温水と液体アンモニアラインから液体アンモニアとを熱交換させて液体アンモニアを加熱して気化させる。

【0005】

気化器は、アンモニアが流れる伝熱管と、この伝熱管を覆うと共に温水が一時的に貯留される気化器ケーシングと、を有する。温水ラインは、排熱回収ボイラ内に配置され、温水と排気ガスとを熱交換させて、温水を加熱する温水加熱器と、温水加熱器で加熱された高温水を気化器ケーシング内に導く高温水ラインと、気化器ケーシングと温水加熱器とを接続する低温水ラインと、有する。流量調節弁は、高温水ラインに設けられている。

【0006】

この燃料供給設備では、気化器ケーシング内に流入する温水の流量を流量調節弁で調節することで、気化器ケーシング内の温水の温度を目標の温度範囲内に維持する。そして、気化器ケーシング内の温水と伝熱管内を流れる液体アンモニアとを熱交換させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第６２４５４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

排熱回収ボイラ内を流れる排気ガスの温度は、ガスタービンの運転状況の変化により変化する。このため、特許文献１に記載の技術では、排気ガスの温度が変化する環境下で、気化器ケーシング内に流入する温水の流量を変更しても、液体アンモニアと温水との熱交換量が温水の流量に比例せず、この熱交換量の制御が難しい。よって、特許文献１に記載の技術では、必要とする気体アンモニアの生成量を確保できないことがある、と考えられる。

【0009】

そこで、本開示は、ガスタービンが必要とする気体アンモニアの生成量を容易に得ることができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成するための一態様としてのガスタービンプラントは、
燃料を燃焼させ、前記燃料の燃焼で生成された燃焼ガスで駆動可能なガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、前記燃料としてのアンモニアを前記ガスタービンに供給可能な燃料供給設備と、を備える。前記燃料供給設備は、液体アンモニアを貯留可能なアンモニアタンクに接続されている液体アンモニアラインと、温水を流すことができる温水ラインと、前記液体アンモニアラインの端に接続され、前記温水ラインからの前記温水と前記液体アンモニアとを熱交換させて前記液体アンモニアを加熱して気化させることができる気化器と、前記温水ライン中の温水と媒体とを熱交換させることができる熱交換器と、前記温水と前記媒体との間での熱交換量を調節して、前記気化器に流入する温水の温度を調整できる熱交換量調節器と、前記気化器で気化したアンモニアである気体アンモニアを前記ガスタービンに導くことができる気体アンモニアラインと、を有する。前記気化器は、アンモニア入口と、アンモニア出口と、温水入口と、温水出口とを有する。前記液体アンモニアラインは、前記気化器のアンモニア入口に接続されている。前記気体アンモニアラインは、前記気化器の前記アンモニア出口に接続されている。前記温水ラインは、前記排熱回収ボイラ内に配置され、温水と前記排気ガスとを熱交換させて、温水を加熱する温水加熱器と、前記温水加熱器と前記気化器の前記温水入口とを接続する高温水ラインと、を有する。前記熱交換器は、前記高温水ラインに設けられている。

【0011】

本態様では、温水加熱器で温水と排気ガスとの熱交換で加熱された温水が、温度調節された後に、気化器に流入する。この気化器では、温度調節された温水と液体アンモニアとが熱交換されて、アンモニアが気化する。ところで、ガスタービンの運転状況の変化によりガスタービン出口の排気ガス温度が変化することから、ガスタービンの運転状況しだいで排熱回収ボイラ内の温水加熱器入口の温度が変化する。このため、排気ガスの温度が変化すると、温水加熱器で加熱された温水の温度も変化する。しかしながら、本態様では、前述したように、温水加熱器で加熱された温水は、温度調節された後に、気化器に流入する。よって、本態様では、排気ガスの温度が変化しても、容易に、気化器に流入した液体アンモニアの全てを気体アンモニアにすることができる。

【0012】

また、ガスタービンが必要とする気体アンモニアの量も、ガスタービンの運転状況の変化により変化する。本態様では、ガスタービンが必要とする気体アンモニアの量が変化しても、気化器に流入する温水の温度を変化させることで、容易に、気化器に流入した液体アンモニアの全てを気体アンモニアにすることができる。

【0013】

従って、本態様では、ガスタービンの運転状況が変化しても、容易に、ガスタービンが必要とする気体アンモニアの生成量を得ることができる。また、本態様では、ガスタービンの運転状況の変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【0014】

前記目的を達成するための一態様としてのガスタービンプラントの燃料供給方法は、
燃料を燃焼させ、前記燃料の燃焼で生成された燃焼ガスで駆動可能なガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、を備えるガスタービンプラントの燃料供給方法において、前記排熱回収ボイラ内に配置されている温水加熱器内の温水と前記排熱回収ボイラ内であって前記温水加熱器外の前記排気ガスとを熱交換させて、前記温水を加熱する温水加熱工程と、前記温水加熱工程で加熱された前記温水と媒体とを熱交換させる熱交換工程と、前記温水加熱工程で加熱された前記温水と前記媒体との熱交換量を調節する熱交換量調節工程と、気化器内で、前記熱交換量調節工程により前記媒体との熱交換量が調節された後の前記温水と液体アンモニアを貯留しているアンモニアタンクからの前記液体アンモニアとを熱交換させて、前記液体アンモニアを気化させる気化工程と、前記気化工程で気化したアンモニアである気体アンモニアを燃料として前記ガスタービンに供給する燃料供給工程と、を実行する。前記熱交換量調節工程では、前記熱交換工程での、前記温水と前記媒体との熱交換量を調節することで、前記気化器に流入する前記温水の温度を調節する。

【0015】

本態様においても、前記ガスタービンプランの一態様と同様に、ガスタービンの運転状況が変化しても、容易に、ガスタービンが必要とする気体アンモニアの生成量を得ることができる。また、本態様でも、ガスタービンの運転状況が変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示の一態様では、ガスタービンが必要とする気体アンモニアの生成量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示に係る第一実施形態におけるガスタービンプラントの系統図である。

【図2】本開示に係る第一実施形態における制御装置の機能ブロック図である。

【図3】本開示に係る第一実施形態における燃料流量と目標温度との関係を示すグラフである。

【図4】本開示に係る第一実施形態における燃料供給方法の手順を示すフローチャートである。

【図5】本開示に係る第二実施形態におけるガスタービンプラントの系統図である。

【図6】本開示に係る第二実施形態における燃料供給方法の手順を示すフローチャートである。

【図7】本開示に係る一変形例における制御装置の機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示に係る各種実施形態及び各種変形例について、図面を用いて説明する。

【0019】

「第一実施形態」
以下、本開示に係るガスタービンプラントの第一実施形態について、図１～図４を用いて説明する。

【0020】

本実施形態のガスタービンプラントは、図１に示すように、ガスタービン１０と、ガスタービン１０からの排気ガス中に含まれるＮＯｘ分を分解する脱硝装置２０と、脱硝装置２０から流出した排気ガスの熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ２１と、排熱回収ボイラ２１からの排気ガスを外部に排気する煙突２２と、排熱回収ボイラ２１からの蒸気で駆動する蒸気タービン２３と、蒸気タービン２３からの蒸気を水に戻す復水器２４と、復水器２４内の水を排熱回収ボイラ２１に送るポンプ２５と、ガスタービン１０に燃料を供給する燃料供給設備４０と、制御装置６０と、を備える。よって、本実施形態のガスタービンプラントは、コンバインドサイクルプラントである。

【0021】

ガスタービン１０は、空気Ａを圧縮する圧縮機１４と、圧縮機１４で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器１５と、高温高圧の燃焼ガスにより駆動するタービン１６と、を備える。

【0022】

圧縮機１４は、ロータ軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ１４ｒと、この圧縮機ロータ１４ｒを覆う圧縮機ケーシング１４ｃと、この圧縮機ケーシング１４ｃの吸込み口に設けられている吸気量調節機（以下、ＩＧＶ（inlet guide vａne）とする）１４ｉと、を有する。ＩＧＶ１４ｉは、制御装置６０からの指示に従い圧縮機ケーシング１４ｃ内に吸い込まれる空気の流量を調節する。タービン１６は、燃焼器１５からの燃焼ガスにより、ロータ軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ１６ｒと、このタービンロータ１６ｒを覆うタービンケーシング１６ｃと、を有する。タービンロータ１６ｒと圧縮機ロータ１４ｒとは、同一のロータ軸線Ａｒを中心として回転可能に相互に連結されて、ガスタービンロータ１１を成す。このガスタービンロータ１１には、例えば、発電機のロータが接続されている。

【0023】

ガスタービン１０は、さらに、中間ケーシング１２を備える。中間ケーシング１２は、ロータ軸線Ａｒが延びている方向で、圧縮機ケーシング１４ｃとタービンケーシング１６ｃとの間に配置され、圧縮機ケーシング１４ｃとタービンケーシング１６ｃとを連結する。この中間ケーシング１２内には、圧縮機１４から吐出された圧縮空気が流入する。また、この中間ケーシング１２には、燃焼器１５が固定されている。

【0024】

脱硝装置２０には、アンモニアが供給される。この脱硝装置２０は、このアンモニアを用いて、ガスタービン１０からの排気ガス中に含まれるＮＯｘを窒素と水蒸気とに分解する。

【0025】

排熱回収ボイラ２１は、脱硝装置２０からの排気ガスが流れるボイラケーシング２１ｃと、節炭器２１ｅｃｏと、蒸発器２１ｅｖａと、過熱器２１ｓと、を有する。節炭器２１ｅｃｏ、蒸発器２１ｅｖａ及び過熱器２１ｓは、ボイラケーシング２１ｃ内を流れる排気ガスの流れにおける下流側から上流側に向かって、節炭器２１ｅｃｏ、蒸発器２１ｅｖａ、過熱器２１ｓの順序で配置されている。節炭器２１ｅｃｏ、蒸発器２１ｅｖａ及び過熱器２１ｓは、ボイラケーシング２１ｃ内を流れる排気ガスと水又は蒸気と熱交換させる伝熱管を有する。節炭器２１ｅｃｏは、ボイラケーシング２１ｃ内を流れる排気ガスと水とを熱交換させて、水を加熱し、温水を生成する。蒸発器２１ｅｖａは、ボイラケーシング２１ｃ内を流れる排気ガスと節炭器２１ｅｃｏからの温水とを熱交換させて、温水を加熱し、蒸気を生成する。過熱器２１ｓは、ボイラケーシング２１ｃ内を流れる排気ガスと蒸発器２１ｅｖａからの蒸気とを熱交換させて、蒸気を加熱し、過熱蒸気を生成する。

【0026】

排熱回収ボイラ２１の節炭器２１ｅｃｏと復水器２４とは、給水ライン２６で接続されている。この給水ライン２６には、復水器２４内の水を排熱回収ボイラ２１に送るポンプ２５が設けられている。排熱回収ボイラ２１の過熱器２１ｓと蒸気タービン２３とは、主蒸気ライン２７で接続されている。排熱回収ボイラ２１からの過熱蒸気は、主蒸気ライン２７を介して、蒸気タービン２３に送られる。蒸気タービン２３のロータには、例えば、発電機のロータが接続されている。蒸気タービン２３から排気された蒸気は、復水器２４で水に戻される。

【0027】

脱硝装置２０は、例えば、ボイラケーシング２１ｃ内で、蒸発器２１ｅｖａ周辺の位置に配置されている。この脱硝装置２０には、アンモニアが供給される。この脱硝装置２０は、このアンモニアを用いて、ガスタービン１０からの排気ガス中に含まれるＮＯｘを窒素と水蒸気とに分解する。

【0028】

燃料供給設備４０は、アンモニアタンク４１と、液体アンモニアライン４２と、液体アンモニア調節弁４３aと、燃料調節弁４３ｂと、アンモニアポンプ４４と、気化器４５と、気体アンモニアライン４６と、温水ライン５０と、温水ポンプ５４と、熱交換器５５と、熱交換量調節器５６と、媒体ライン５８ｉと、媒体回収ライン５８ｏと、媒体流量調節器５９と、を有する。

【0029】

アンモニアタンク４１には、液体アンモニアが貯留される。液体アンモニアライン４２の一端は、このアンモニアタンク４１に接続されている。この液体アンモニアライン４２には、アンモニアタンク４１からの液体アンモニアを昇圧するアンモニアポンプ４４と、液体アンモニアライン４２を流れる液体アンモニアの流量を調節する液体アンモニア調節弁４３ａと、が設けられている。

【0030】

気化器４５は、温水と液体アンモニアとを熱交換させて、液体アンモニアを加熱し気化させる熱交換器である。この気化器４５は、温水が流れる伝熱管４５ｐと、伝熱管４５ｐを覆うと共に液体アンモニアを一時的に貯留する気化器ケーシング４５ｃと、を有する。伝熱管４５ｐの一端は、温水入口４５ｐｉを成し、伝熱管４５ｐの他端は、温水出口４５ｐｏを成す。気化器ケーシング４５ｃは、アンモニア入口４５ｃｉと、アンモニア出口４５ｃｏと、を有する。前述の液体アンモニアライン４２の他端は、気化器４５のアンモニア入口４５ｃｉに接続されている。気化器４５のアンモニア出口４５ｃｏには、気体アンモニアライン４６の一端が接続されている。この気体アンモニアライン４６の他端は、燃焼器１５に接続されている。この気体アンモニアライン４６には、燃焼器１５に流入する燃料としての気体アンモニアの流量を調節する燃料調節弁４３ｂが設けられている。

【0031】

温水ライン５０は、低温水ライン５１と、温水加熱器５２と、高温水ライン５３と、を有する。温水加熱器５２は、ボイラケーシング２１ｃ内で、節炭器２１ｅｃｏよりも排気ガス流れの下流側の位置に配置されている。低温水ライン５１は、気化器４５の温水出口４５ｐｏと温水加熱器５２と、を接続する。この低温水ライン５１には、温水ポンプ５４が設けられている。高温水ライン５３は、温水加熱器５２と気化器４５の温水入口４５ｐｉとを接続する主高温水ライン５３ｘと、主高温水ライン５３ｘから分岐した後に主高温水ライン５３ｘに接続されている分岐高温水ライン５３ｙと、を有する。

【0032】

温水ライン５０及び気化器４５の伝熱管４５ｐは、温水が循環する温水循環ラインを形成する。この温水循環ライン内を循環する温水の流量は、温水ポンプ５４により管理され、ほぼ一定である。

【0033】

熱交換器５５は、冷却水等の媒体と温水とを熱交換させる。この熱交換器５５は、媒体が流れる伝熱管５５ｐと、伝熱管５５ｐを覆うと共に温水を一時的に貯留する熱交換器ケーシング５５ｃと、を有する。伝熱管５５ｐの一端は、媒体入口５５ｐｉを成し、伝熱管５５ｐの他端は、媒体出口５５ｐｏを成す。媒体入口５５ｐｉには、媒体ライン５８ｉが接続されている。この媒体ライン５８ｉには、ここを流れる媒体の流量を調節する媒体流量調節器５９が設けられている。媒体出口５５ｐｏには、媒体回収ライン５８ｏが接続されている。熱交換器ケーシング５５ｃは、分岐高温水ライン５３ｙに設けられている。よって、熱交換器ケーシング５５ｃ内には、分岐高温水ライン５３ｙからの高温水が流入する。なお、熱交換器５５に流入する媒体としては、河川水や海水や工業用水等の液体や、空気等の気体であってもよい。

【0034】

熱交換量調節器５６は、主高温水ライン５３ｘ中で、分岐高温水ライン５３ｙの分岐位置と分岐高温水ライン５３ｙの接続位置の間を流れる温水の流量と、分岐高温水ライン５３ｙを流れる温水の流量との比を調節する流量比調節器としての三方弁５７を有する。この三方弁５７は、主高温水ライン５３ｘと分岐高温水ライン５３ｙとの接続位置に設けられている。なお、流量比調節器は、三方弁５７ではなく、主高温水ライン５３ｘ中で、分岐高温水ライン５３ｙの分岐位置と分岐高温水ライン５３ｙの接続位置の間に設けられている主高温水調節弁と、分岐高温水ライン５３ｙ中に設けられている分岐高温水調節弁とで、構成してもよい。

【0035】

主高温水ライン５３ｘ中で三方弁５７と気化器４５との間には、この間を流れる高温水の温度を検知する温度計４８が設けられている。気体アンモニアライン４６には、このライン中を流れる気体アンモニアの圧力を検知する圧力計４９が設けられている。

【0036】

制御装置６０は、図２に示すように、燃料流量演算部６１と、燃料弁制御部６２と、ＩＧＶ制御部６３と、温度制御系６５と、圧力制御系７０と、を有する。

【0037】

燃料流量演算部６１は、外部からのガスタービン１０に対する要求出力ＰＷｒを受け付ける。燃料流量演算部６１は、この要求出力ＰＷｒに応じた燃料流量を求めて、この燃料流量を示す燃料流量指令Ｆｒｏを出力する。この燃料流量演算部６１が求める燃料流量は、要求出力ＰＷｒに対して正の相関性を有する。すなわち、要求出力ＰＷｒが大きくなれば、この燃料流量演算部６１が求める燃料流量も多くなる。

【0038】

燃料弁制御部６２は、燃料流量指令Ｆｒｏに応じて燃料調節弁４３ｂの開度制御を行う。ＩＧＶ制御部６３は、燃料流量指令Ｆｒｏに応じてＩＧＶ１４ｉの開度制御を行う。具体的に、ＩＧＶ制御部６３は、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量に対してＩＧＶ開度が正の相関性を有するように、ＩＧＶ開度を制御する。なお、液体アンモニア調節弁４３ａは、気化器ケーシング４５ｃ内における液体アンモニアの量に応じて、弁開度が変化する。具体的に、気化器ケーシング４５ｃ内における液体アンモニアの量が減ると、この液体アンモニアを補充するように、液体アンモニア調節弁４３ａが開く。

【0039】

温度制御系６５は、目標温度演算器６６と、温度偏差演算器６７と、ＰＩ制御器６８と、を有する。

【0040】

目標温度演算器６６は、図３に示すように、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量と温水の目標温度との関係を示す関数Ｆ１を持っている。この関数Ｆ１は、燃料流量が多くなると目標温度が高くなる関係を示す。目標温度演算器６６は、この関数Ｆ１を用いて、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量に対する温水の目標温度を求める。

【0041】

温度偏差演算器６７は、目標温度と温度計４８で検知された温度との偏差ΔＴを求める。具体的に、温度偏差演算器６７は、目標温度から温度計４８で検知された温度を減算し、この値を温度偏差ΔＴとして出力する。ＰＩ制御器６８は、温度偏差ΔＴに応じた比例・積分動作分の開度補正量を求め、この開度補正量に応じた弁指令を三方弁５７に出力する。

【0042】

圧力制御系７０は、圧力補正モードボタン７１、下限値記憶器７２ａと、上限値記憶器７２ｂと、下限偏差演算器７３ａ、上限偏差演算器７３ｂ、下限偏差判断器７４ａ、上限偏差判断器７４ｂ、下限補正指示器７５ａ、上限補正指示器７５ｂ、下限補正値演算器７７ａ、上限補正値演算器７７ｂ、第一切替器７８ａ、第二切替器７８ｂ、第一加算器７９ａ、第二加算器７９ｂ、ＰＩ制御器６８と、とを有する。圧力制御系７０と温度制御系６５とは、このＰＩ制御器６８を共有する。なお、圧力制御系７０が有する以上の各要素の機能等については、この圧力制御系７０の動作を説明する過程で説明する。

【0043】

以上で説明した制御装置６０は、コンピュータである。この制御装置６０は、ハードウェア的には、各種演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵのワークエリアになるメモリ等の主記憶装置と、ハードディスクドライブ装置等の補助記憶装置と、キーボードやマウス等の入力装置と、表示装置と、を有する。燃料流量演算部６１、燃料弁制御部６２、ＩＧＶ制御部６３、温度制御系６５と、圧力制御系７０等の制御装置６０における各機能部は、例えば、補助記憶装置に記憶された制御プログラムをＣＰＵが実行することで、機能する。

【0044】

次に、図４に示すフローチャートに従って、以上で説明したガスタービンプラントの燃料供給方法について説明する。

【0045】

本実施形態の燃料供給方法では、温水加熱工程Ｓ１、熱交換量調節工程Ｓ２、熱交換工程Ｓ３、温度制御工程Ｓ４、気化工程Ｓ６、低温水回収工程Ｓ７、燃料供給工程Ｓ８を実行する。また、この燃料供給方法では、オペレータからの要求に応じて、圧力制御工程Ｓ５も実行する。

【0046】

温水加熱工程Ｓ１では、ボイラケーシング２１ｃ内に配置されている温水加熱器５２内の温水とボイラケーシング２１ｃ内であって温水加熱器５２外の排気ガスとを熱交換させて、温水を加熱する。この温水加熱工程Ｓ１では、例えば、約６０℃の温水（低温水）を約９０℃の温水（高温水）にする。この高温水は、温水加熱器５２から主高温水ライン５３ｘに流入する。

【0047】

熱交換量調節工程Ｓ２では、温水加熱器５２からの高温水と熱交換器５５に流入する媒体との熱交換量を調節して、気化器４５に流入する高温水の温度を調節する。この熱交換量調節工程Ｓ２は、分流工程Ｓ２ａと、流量比調節工程Ｓ２ｂと、を含む。熱交換量調節工程Ｓ２の分流工程Ｓ２ａでは、主高温水ライン５３ｘを流れてきた高温水の一部を分岐高温水ライン５３ｙに流す一方で、残りの高温水を主高温水ライン５３ｘ中で分岐高温水ライン５３ｙとの分岐位置より下流側に流す。すなわち、この分流工程Ｓ２ａでは、主高温水ライン５３ｘを流れてきた高温水を、分岐高温水ライン５３ｙを流れる分岐高温水と、主高温水ライン５３ｘを流れる主高温水とに分流する。なお、熱交換量調節工程Ｓ２の流量比調節工程Ｓ２ｂについては、後述する。

【0048】

熱交換工程Ｓ３では、分岐高温水ライン５３ｙ中に設けられている熱交換器５５で、分岐高温水と熱交換器５５に流入する媒体とを熱交換させる。ここで、熱交換器５５に流入する媒体が、前述したように、冷却水である場合、分岐高温水の温度は低下する。

【0049】

温度制御工程Ｓ４では、ガスタービン１０の要求出力ＰＷｒを受け付け、要求出力ＰＷｒに応じて、熱交換量調節工程Ｓ２での熱交換量を制御する。制御装置６０の温度制御系６５は、この温度制御工程Ｓ４を実行する。

【0050】

ここで、制御装置６０の動作について、図２を参照して、説明する。

【0051】

制御装置６０の燃料流量演算部６１は、前述したように、外部からのガスタービン１０に対する要求出力ＰＷｒを受け付ける。燃料流量演算部６１は、この要求出力ＰＷｒに応じた燃料流量を求めて、この燃料流量を示す燃料流量指令Ｆｒｏを出力する。なお、ここでの流量は、質量流量である。

【0052】

燃料弁制御部６２は、燃料調節弁４３ｂを通過する燃料の質量流量が、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量になるよう、燃料調節弁４３ｂの開度を制御する。この結果、気体アンモニアライン４６から燃焼器１５に流入する燃料としてのアンモニアの質量流量は、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量になる。ＩＧＶ制御部６３は、圧縮機ケーシング１４ｃ内に流入する空気の流量が、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量に対応した流量になるよう、ＩＧＶ開度を制御する。

【0053】

温度制御系６５の目標温度演算器６６は、前述したように、関数Ｆ１を用いて、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量に対する温水の目標温度を求める。温度制御系６５の温度偏差演算器６７は、目標温度から温度計４８で検知された温度を減算し、この値を温度偏差ΔＴとして出力する。

【0054】

温度制御系６５のＰＩ制御器６８は、温度偏差ΔＴに応じた比例・積分動作分の開度補正量を求め、この開度補正量に応じた動作量を弁指令として三方弁５７に出力する。

【0055】

以上で説明した温度制御系６５の動作で、三方弁５７の動作が制御されることで、熱交換量調節工程Ｓ２での熱交換量が調節される。

【0056】

圧力制御工程Ｓ５は、前述したように、オペレータ等が圧力補正を希望する場合に実行される。制御装置６０の圧力制御系７０は、この圧力制御工程Ｓ５を実行する。

【0057】

圧力制御系７０の圧力補正モードボタン７１は、オペレータ等が圧力補正を希望するか否かを受け付ける。オペレータ等が圧力補正を希望して、圧力補正モードボタン７１を押すと、この圧力補正モードボタン７１がＯＮ信号を出力し、制御装置６０が圧力補正モードになる。

【0058】

下限値記憶器７２ａには、燃焼器１５に流入する燃料（気体アンモニア）の圧力下限値Ｐａが記憶されている。上限値記憶器７２ｂには、燃焼器１５に流入する燃料（気体アンモニア）の圧力上限値Ｐｂが記憶されている。

【0059】

圧力制御系７０の下限偏差演算器７３ａは、圧力下限値Ｐａと圧力計４９で検知された圧力との偏差ΔＰａｔを求める。具体的に、下限値偏差演算器７３ａは、圧力下限値Ｐａから圧力計４９で検知された圧力を減算し、この値を下限偏差ΔＰａｔとして出力する。圧力制御系７０の上限偏差演算器７３ｂは、圧力上限値Ｐｂと圧力計４９で検知された圧力との偏差ΔＰｂｔを求める。具体的に、上限偏差演算器７３ｂは、圧力上限値Ｐｂから圧力計４９で検知された圧力を減算し、この値を上限偏差ΔＰｂｔとして出力する。

【0060】

圧力制御系７０の下限偏差判断器７４ａは、下限偏差ΔＰａｔが正の値であるか否か、言い換えると、圧力計４９で検知された圧力が圧力下限値Ｐａより小さいか否かを判断し、その旨を出力する。圧力制御系７０の上限偏差判断器７４ｂは、上限偏差ΔＰｂｔが負の値であるか否か、言い換えると、圧力計４９で検知された圧力が圧力上限値Ｐｂより大きいか否かを判断し、その旨を出力する。

【0061】

圧力制御系７０の下限補正指示器７５ａは、下限偏差ΔＰａｔが正の値であり且つ圧力補正モードボタン７１からのＯＮ信号を受信すると、圧力下限値Ｐａに基づく温度補正を実行する旨を示すＯＮａ信号を出力する。一方、下限補正指示器７５ａは、下限偏差ΔＰａｔが正の値でない又は圧力補正モードボタン７１からのＯＮ信号を受信していない場合、圧力下限値Ｐａに基づく温度補正を実行しない旨を示すＯＦＦａ信号を出力する。圧力制御系７０の上限補正指示器７５ｂは、上限偏差ΔＰｂｔが負の値であり且つ圧力補正モードボタン７１からのＯＮ信号を受信すると、圧力上限値Ｐｂに基づく温度補正を実行する旨を示すＯＮｂ信号を出力する。一方、上限補正指示器７５ｂは、上限偏差ΔＰｂｔが負の値でない又は圧力補正モードボタン７１からのＯＮ信号を受信していない場合、圧力上限値Ｐｂに基づく温度補正を実行しない旨を示すＯＦＦｂ信号を出力する。

【0062】

圧力制御系７０の下限補正値演算器７７ａには、燃料流量指令Ｆｒｏと下限偏差ΔＰａｔとが入力する。下限補正値演算器７７ａは、以下に示す関数Ｆａを用いて、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量Ｆｒと下限偏差ΔＰａｔ（＞０）とに応じた下限補正値Ｃａを求める。この下限補正値Ｃａは、圧力下限値Ｐａに基づく温度の補正値である。また、この下限補正値Ｃａは、正の値である。
Ｆａ：Ｃａ＝ｋ×ΔＰａｔ／Ｆｒ
なお、上記式において、ｋは、補正係数である。

【0063】

圧力制御系７０の上限補正値演算器７７ｂには、燃料流量指令Ｆｒｏと上限偏差ΔＰｂｔとが入力する。上限補正値演算器７７ｂは、以下に示す関数Ｆｂを用いて、燃料流量指令Ｆｒｏが示す燃料流量Ｆｒと上限偏差ΔＰｂｔ（＜０）とに応じた上限補正値Ｃｂを求める。この上限補正値Ｃｂは、圧力上限値Ｐｂに基づく温度の補正値である。また、この上限補正値Ｃｂは、負の値である。
Ｆｂ：Ｃｂ＝ｋ×ΔＰｂｔ／Ｆｒ
なお、上記式において、ｋは、補正係数である。

【0064】

圧力制御系７０の第一切替器７８ａは、下限補正指示器７５ａからＯＮａ信号を受信すると、下限補正値演算器７７ａが求めた下限補正値Ｃａを出力する。一方、第一切替器７８ａは、下限補正指示器７５ａからＯＮａ信号を受信しない場合、下限補正値として０を出力する。圧力制御系７０の第二切替器７８ｂは、上限補正指示器７５ｂからＯＮｂ信号を受信すると、上限補正値演算器７７ｂが求めた上限補正値Ｃｂを出力する。一方、第二切替器７８ｂは、上限補正指示器７５ｂからＯＮｂ信号を受信しない場合、上限補正値として０を出力する。

【0065】

圧力制御系７０の第一加算器７９ａは、温度偏差演算器６７が求めた温度偏差ΔＴに下限補正値Ｃａを加える。圧力制御系７０の第二加算器７９ｂは、温度偏差演算器６７が求めた温度偏差ΔＴに上限補正値Ｃｂを加える。

【0066】

圧力制御系７０のＰＩ制御器６８は、（温度偏差ΔＴ＋下限補正値Ｃａ）又は（温度偏差ΔＴ＋上限補正値Ｃｂ）に応じた比例・積分動作分の開度補正量を求め、この開度補正量に応じた弁指令を三方弁５７に出力する。

【0067】

以上で説明した温度制御系６５の動作で、三方弁５７の動作が制御されることで、ガスタービン１０に流入する気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるよう、熱交換量調節工程Ｓ２での熱交換量が制御される。

【0068】

熱交換量調節工程Ｓ２の流量比調節工程Ｓ２ｂは、熱交換量調節器５６である三方弁５７が実行する。三方弁５７は、温度制御系６５からの指示に応じて、主高温水の流量と、熱交換工程Ｓ３での熱交換後の分岐高温水との流量比を調節して、主高温水と、熱交換工程Ｓ３での熱交換後の分岐高温水とを合流させる。この結果、合流後の高温水は、気化器４５で液体アンモニアを気化されるために十分な温度に調節される。本実施形態において、アンモニアポンプ４４により昇圧された液体アンモニアの沸点は、６０℃未満である。このため、本実施形態において、気化器４５に流入する温水の温度は、９０℃～６０℃程度に調節される。

【0069】

また、三方弁５７は、圧力制御系７０からの指示を受けた場合も、この指示に応じて、主高温水の流量と、熱交換工程Ｓ３での熱交換後の分岐高温水との流量比を調節して、主高温水と、熱交換工程Ｓ３での熱交換後の分岐高温水とを合流させる。この結果、合流後の高温水は、気化器４５で液体アンモニアを気化されるために十分な温度で、且つ、ガスタービン１０に流入する気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるように調節される。

【0070】

気化工程Ｓ６では、気化器４５内で、熱交換量調節工程Ｓ２により媒体との熱交換量が調節された後の温水と液体アンモニアとを熱交換させて、液体アンモニアを気化させる。

【0071】

低温水回収工程Ｓ７では、気化器４５で、液体アンモニアとの熱交換で冷却された温水を、低温水ライン５１を介して、温水加熱器５２内に戻す。温水加熱器５２内に戻った温水は、ここで排気ガスにより加熱される。すなわち、この温水加熱器５２で、前述の温水加熱工程Ｓ１が実行される。

【0072】

燃料供給工程Ｓ８では、気化器４５で気化したアンモニアである気体アンモニアを、気体アンモニアライン４６を介して、ガスタービン１０の燃焼器１５に供給する。

【0073】

以上のように、本実施形態では、温水加熱器５２で温水と排気ガスとの熱交換で加熱された温水が、温度調節された後に、気化器４５に流入する。この気化器４５では、温度調節された温水と液体アンモニアとが熱交換されて、アンモニアが気化する。ところで、排熱回収ボイラ２１内を流れる排気ガスの温度は、ガスタービン１０の運転状況の変化により変化する。このため、排気ガスの温度が変化すると、温水加熱器５２で加熱された温水の温度も変化する。しかしながら、本実施形態では、前述したように、温水加熱器５２で加熱された温水は、温度調節された後に、気化器４５に流入する。よって、本実施形態では、排気ガスの温度が変化しても、容易且つ確実に、気化器４５に流入した液体アンモニアの全てを気体アンモニアにすることができる。

【0074】

また、ガスタービン１０が必要とする気体アンモニアの量も、ガスタービン１０の運転状況の変化により変化する。本実施形態では、ガスタービン１０が必要とする気体アンモニアの量が変化しても、気化器４５に流入する温水の温度を変化させることで、容易且つ確実に、気化器４５に流入した液体アンモニアの全てを気体アンモニアにすることができる。

【0075】

従って、本実施形態では、ガスタービン１０の運転状況が変化しても、容易且つ確実に、ガスタービン１０が必要とする気体アンモニアの生成量を得ることができる。また、本実施形態では、ガスタービン１０の運転状況が変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【0076】

前述したように、ガスタービン１０の要求出力ＰＷｒの変化に応じて、ガスタービン１０に供給する燃料の流量が変化する。この場合、燃料流量の変化に伴い、気化器４５における燃料と温水との熱交換量が変化する。仮に、この熱交換量の変化結果に応じて、温水の温度を調節すると、要求出力ＰＷｒが変化してから、気体アンモニアの生成量を確保するまでの時間がかかる。本実施形態では、要求出力ＰＷｒに応じて熱交換量調節器５６の動作量を定めるので、要求出力ＰＷｒが変化してから、気体アンモニアの生成量を確保するまでの時間を短くすることができる。よって、本実施形態では、以上の観点からも、要求出力ＰＷｒの変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【0077】

ガスタービン１０に流入する気体アンモニアの圧力は、予め定められた圧力範囲内でなければ、ガスタービン１０内で気体アンモニアを安定燃焼させることができない。本実施形態では、圧力制御系７０により、ガスタービン１０に流入する気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるように制御される。よって、本実施形態では、ガスタービン１０内で気体アンモニアを安定燃焼させることができる。

【0078】

ここで、気化器４５の伝熱管４５ｐ内に液体アンモニアが流入し、伝熱管４５ｐを覆う気化器ケーシング４５ｃ内に温水が流入する場合について考察する。この場合、伝熱管４５ｐ内で液体アンモニアが気体アンモニアになり、伝熱管４５ｐ内の一部に気体アンモニアが滞留することになる。このため、伝熱管４５ｐの総伝熱面積に対して、液体アンモニアと温水との熱交換に有効な伝熱面積が小さくなる。しかも、この場合、気体アンモニアの生成量の変化に対して、液体アンモニアと温水との熱交換に有効な伝熱面積も変化する。よって、この場合では、液体アンモニアと温水との熱交換量の制御が難しく、必要とする気体アンモニアの生成量を確保できないことがある。

【0079】

一方、本実施形態では、気化器４５の伝熱管４５ｐ内に温水が流入し、伝熱管４５ｐを覆う気化器ケーシング４５ｃ内に液体アンモニアが流入する。このため、本実施形態では、伝熱管４５ｐの外面に接触した液体アンモニアは、気化すると、伝熱管４５ｐの外面から離れることができる。このため、本実施形態では、伝熱管４５ｐの総伝熱面積に対して、液体アンモニアと温水との熱交換に有効な伝熱面積を先の場合より大きくすることができる。しかも、本実施形態では、気体アンモニアの生成量の変化に対して、液体アンモニアと温水との熱交換に有効な伝熱面積は実質的に変化しない。よって、本実施形態では、この観点化からも、液体アンモニアと温水との熱交換量の制御が容易で、必要とする気体アンモニアの生成量を容易且つ確実に得ることができる。

【0080】

ボイラケーシング２１ｃ内では、排気ガスの流れの下流側に向かうに連れて、排気ガスの温度が低くなる。本実施形態では、温水加熱器５２が、ボイラケーシング２１ｃ内で、複数の伝熱管のうちで、最も下流側の伝熱管である節炭器２１ｅｃｏよりも、下流側に配置されている。よって、本実施形態では、温度が低くなった排気ガスの熱を温水加熱器５２で有効利用することができる。

【0081】

「第二実施形態」
次に、本開示に係るガスタービンプラントの第二実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。

【0082】

本実施形態のガスタービンプラントも、第一実施形態のガスタービンプラントと同様、図５に示すように、ガスタービン１０と、脱硝装置２０と、排熱回収ボイラ２１と、煙突２２と、蒸気タービン２３と、復水器２４と、ポンプ２５と、制御装置６０と、を備える。さらに、本実施形態のガスタービンプラントは、第一実施形態の燃料供給設備４０と異なる燃料供給設備４０ａを備える。

【0083】

本実施形態の燃料供給設備４０ａは、第一実施形態の燃料供給設備４０と同様、アンモニアタンク４１と、液体アンモニアライン４２と、液体アンモニア調節弁４３aと、燃料調節弁４３ｂと、アンモニアポンプ４４と、気化器４５と、気体アンモニアライン４６と、温水ポンプ５４と、熱交換器５５と、媒体ライン５８ｉと、媒体回収ライン５８ｏと、媒体流量調節器５９と、を有する。さらに、本実施形態の燃料供給設備４０ａは、第一実施形態の温水ライン５０と異なる温水ライン５０ａと、第一実施形態の熱交換量調節器５６と異なる熱交換量調節器５６ａと、を有する。

【0084】

本実施形態の温水ライン５０ａは、第一実施形態の温水ライン５０と同様、低温水ライン５１と、温水加熱器５２と、を有する。さらに、本実施形態の温水ライン５０ａは、第一実施形態の高温水ライン５３と異なる高温水ライン５３ａを有する。第一実施形態の高温水ライン５３は、分岐高温水ライン５３ｙを有するが、本実施形態の高温水ライン５３ａは、この分岐高温水ライン５３ｙを有していない。

【0085】

本実施形態の熱交換器５５は、この高温水ライン５３ａに設けられている。このため、温水加熱器５２からの高温水の全ては、高温水ライン５３ａを介して、熱交換器５５に流入する。この熱交換器５５に接続されている媒体ライン５８ｉには、第一実施形態と同様、媒体流量調節器５９が設けられている。本実施形態の熱交換量調節器５６ａは、この媒体流量調節器５９を有する。

【0086】

本実施形態の制御装置６０は、温水の温度を調節するにあたり、この媒体流量調節器５９の動作を制御する。

【0087】

次に、図６に示すフローチャートに従って、本実施形態におけるガスタービンプラントの燃料供給方法について説明する。

【0088】

本実施形態の燃料供給方法では、第一実施形態の燃料供給方法と同様、温水加熱工程Ｓ１、熱交換工程Ｓ３、圧力制御工程Ｓ５、温度制御工程Ｓ４、気化工程Ｓ６、低温水回収工程Ｓ７、燃料供給工程Ｓ８を実行する。また、本実施形態の燃料供給方法でも、第一実施形態の燃料供給方法と同様、オペレータからの要求に応じて、圧力制御工程Ｓ５も実行する。さらに、本実施形態の燃料供給方法では、第一実施形態の熱交換量調節工程Ｓ２と異なる熱交換量調節工程Ｓ２Ｘを実行する。

【0089】

本実施形態の熱交換量調節工程Ｓ２Ｘでも、第一実施形態の熱交換量調節工程Ｓ２と同様、温水加熱器５２からの高温水と熱交換器５５に流入する媒体との熱交換量を調節して、気化器４５に流入する高温水の温度を調節する。但し、本実施形態の熱交換量調節工程Ｓ２Ｘにおける熱交換量の調節方法が、第一実施形態における熱交換量調節工程Ｓ２における熱交換量の調節方法と異なる。本実施形態の熱交換量調節工程Ｓ２Ｘは、媒体流量調節工程Ｓ２ｃを含む。

【0090】

媒体流量調節工程Ｓ２ｃでは、制御装置６０の温度制御系６５又は圧力制御系７０からの指示に基づき、熱交換量調節器５６ａとしての媒体流量調節器５９が動作する。この結果、熱交換器５５に流入する媒体の流量が調節される。この結果、熱交換器５５における媒体と高温水との熱交換量が調節されて、気化器４５に流入する高温水の温度が調節される。

【0091】

なお、本実施形態における温度制御系６５のＰＩ制御器６８は、温度偏差ΔＴに応じた比例・積分動作分の開度補正量を求め、この開度補正量に応じた動作量を媒体流量調節器５９に出力する。また、本実施形態における圧力制御系７０のＰＩ制御器６８は、（温度偏差ΔＴ＋下限補正値Ｃａ）又は（温度偏差ΔＴ＋上限補正値Ｃｂ）に応じた比例・積分動作分の開度補正量を求め、この開度補正量に応じた動作量を媒体流量調節器５９に出力する。

【0092】

このように、温度制御系６５又は圧力制御系７０の動作で、媒体流量調節器５９の動作が制御されることで、熱交換量調節工程Ｓ２Ｘでの熱交換量が制御される。

【0093】

以上のように、本実施形態でも、温水加熱器５２で加熱された温水は、温度調節された後に、気化器４５に流入するので、ガスタービン１０の運転状況が変化しても、容易に、ガスタービン１０が必要とする気体アンモニアの生成量を得ることができる。また、本実施形態では、ガスタービン１０の運転状況の変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【0094】

また、本実施形態の高温水ライン５３ａは、分岐高温水ライン５３ｙを有していないので、第一実施形態のガスタービンプラントよりも、ライン構成が簡略化し、設備コストを抑えることができる。

【0095】

なお、第一実施形態の熱交換量調節器５６は、三方弁５７の他に、本実施形態と同様、媒体流量調節器５９を有してもよい。

【0096】

「制御装置の変形例」
次に、以上で説明した制御装置の変形例について、図７を用いて説明する。以上の各実施形態の制御装置６０では、圧力補正モードに設定することができる。本変形例の制御装置６０ａでは、この圧力補正モードの他に、圧力下限値制御モード及び圧力上限値制御モードにも設定することができる。

【0097】

本変形例の制御装置６０ａは、以上の各実施形態の制御装置６０と同様、燃料流量演算部６１と、燃料弁制御部６２と、ＩＧＶ制御部６３と、有する。さらに、本変形例の制御装置６０ａは、以上の各実施形態の温度制御系６５と異なる温度制御系６５ａと、以上の各実施形態の圧力制御系７０と異なる圧力制御系７０ａと、を有する。

【0098】

本変形例の温度制御系６５ａは、以上の各実施形態の温度制御系６５と同様、目標温度演算器６６と、温度偏差演算器６７とを有する。さらに、本変形例の温度制御系６５ａは、以上の各実施形態のＰＩ制御器６８と同様の機能を有するＰＩ制御／切替器６８ａを有する。

【0099】

本変形例の温度制御系６５ａは、以上の各実施形態の温度制御系６５と同様、目標温度と温度計４８で検知された温度との偏差温度ΔＴに応じた比例・積分動作分の開度補正量を求め、この開度補正量に応じた熱交換量調節器５６，５６ａとしての三方弁５７又は媒体流量調節器５９に出力する。

【0100】

本変形例の圧力制御系７０ａは、以上の各実施形態の圧力制御系７０と同様、圧力補正モードボタン７１、下限値記憶器７２ａと、上限値記憶器７２ｂと、下限偏差演算器７３ａ、上限偏差演算器７３ｂ、下限偏差判断器７４ａ、上限偏差判断器７４ｂ、下限補正指示器７５ａ、上限補正指示器７５ｂ、下限補正値演算器７７ａ、上限補正値演算器７７ｂ、第一切替器７８ａ、第二切替器７８ｂ、第一加算器７９ａ、第二加算器７９ｂ、とを有する。本変形例の圧力制御系７０ａは、さらに、ＰＩ制御／切替器６８ａを有する。圧力制御系７０ａと温度制御系６５ａとは、このＰＩ制御／切替器６８ａを共有する。

【0101】

本変形例の圧力制御系７０ａは、さらに、下限制御モードボタン７１ａと、上限制御モードボタン７１ｂと、下限制御指示器７６ａと、上限制御指示器７６ｂと、を有する。

【0102】

下限制御モードボタン７１ａは、オペレータ等が圧力下限値制御を希望するか否かを受け付ける。オペレータ等が圧力下限値制御を希望して、下限制御モードボタン７１ａを押すと、この下限制御モードボタン７１ａがＯＮ信号を出力し、制御装置６０ａが圧力下限値制御モードなる。上限制御モードボタン７１ｂは、オペレータ等が圧力上限値制御を希望するか否かを受け付ける。オペレータ等が圧力上限値制御を希望して、上限制御モードボタン７１ｂを押すと、この上限制御モードボタン７１ｂがＯＮ信号を出力し、制御装置６０ａが圧力上限値制御モードなる。

【0103】

下限制御指示器７６ａは、下限偏差演算器７３ａが求めた下限偏差ΔＰａｔが正の値であり且つ下限制御モードボタン７１ａからのＯＮ信号を受信すると、圧力下限値Ｐａに基づく温度制御を実行する旨を示すＯＮａｃ信号を出力する。一方、下限制御指示器７６ａは、下限偏差ΔＰａｔが正の値でない又は下限制御モードボタン７１ａからのＯＮ信号を受信していない場合、圧力下限値Ｐａに基づく温度制御を実行しない旨を示すＯＦＦａｃ信号を出力する。上限制御指示器７６ｂは、上限偏差演算器７３ｂが求めた上限偏差ΔＰｂｔが負の値であり且つ上限制御モードボタン７１ｂからのＯＮ信号を受信すると、圧力上限値Ｐｂに基づく温度制御を実行する旨を示すＯＮｂｃ信号を出力する。一方、上限制御指示器７６ｂは、上限偏差ΔＰｂｔが負の値でない又は上限制御モードボタン７１ｂからのＯＮ信号を受信していない場合、圧力上限値Ｐｂに基づく温度制御を実行しない旨を示すＯＦＦｂｃ号を出力する。

【0104】

ＰＩ制御／切替器６８ａは、下限制御指示器７６ａからＯＮａｃ信号を受信すると、下限偏差演算器７３ａが求めた下限偏差ΔＰａｔに基づく動作量を求め、この動作量を熱交換量調節器５６，５６ａとしての三方弁５７又は媒体流量調節器５９に出力する。このときの三方弁５７又は媒体流量調節器５９の動作量は、圧力補正モード時に、圧力下限値Ｐａに基づく温度補正が行われた場合の動作量とは異なるようになっている。よって、オペレータ等により、圧力補正モードが選択されるか、圧力下限値制御モードが選択されるかに応じて、三方弁５７又は媒体流量調節器５９の動作量が変化する。

【0105】

また、ＰＩ制御／切替器６８ａは、上限制御指示器７６ｂからＯＮｂｃ信号を受信すると、上限偏差演算器７３ｂが求めた上限偏差ΔＰｂｔに基づく動作量を求め、この動作量を熱交換量調節器５６，５６ａとしての三方弁５７又は媒体流量調節器５９に出力する。このときの三方弁５７又は媒体流量調節器５９の動作量は、圧力補正モード時に、圧力上限値Ｐｂに基づく温度補正が行われた場合の動作量とは異なるようになっている。よって、オペレータ等により、圧力補正モードが選択されるか、圧力条件値制御モードが選択されるかに応じて、三方弁５７又は媒体流量調節器５９の動作量が変化する。

【0106】

なお、以上の各実施形態における制御装置６０及び本変形例の制御装置６０ａのボタンは、物理的に存在するボタンでもよいが、ディスプレイ等に仮想的に存在するボタンでもよい。

【0107】

「その他の変形例」
以上では、温水との熱交換対象である媒体として、冷却水を例示している。しかしながら、温水の温度と間で一定以上の温度差があれば、冷却水以外を媒体にしてもよい。

【0108】

以上の各実施形態及び変形例では、温水加熱器５２で、温水を約９０℃にまで加熱した後、この温水と冷却水等の媒体と熱交換させることで、温水を冷却して、温水の温度を９０℃～６０℃にする。しかしながら、温水加熱器５２で、加熱された温水をさらに加熱して、この温水の温度を調節してもよい。この場合、温水加熱器５２では、温水を、例えば約５０℃にまで加熱する。そして、この加熱した温水を、例えば、１００℃～７０℃程度の媒体と熱交換させることで、温水をさらに加熱して、温水の温度を９０℃～６０℃にする。

【0109】

以上の各実施形態及び変形例では、温水加熱器５２が、ボイラケーシング２１ｃ内で、複数の伝熱管のうちで、最も下流側の伝熱管である節炭器２１ｅｃｏよりも、下流側に配置されている。しかしながら、温水加熱器５２は、ボイラケーシング２１ｃ内で、排気ガスの流れ方向で、最も下流側の伝熱管と重なる位置に配置されてもよい。

【0110】

以上の各実施形態及び変形例のガスタービン１０は、いずれも、いわゆる一軸ガスタービンである。しかしながら、ガスタービンは、二軸ガスタービンであってもよい。すなわち、ガスタービンは、圧縮機と、燃焼器と、高圧タービンと、低圧タービンとを有してもよい。この場合、圧縮機ロータと高圧タービンロータとは、互に連結されて第一ガスタービンロータを成す。また、低圧タービンロータは、第二ガスタービンロータを成し、第一ガスタービンロータと機械的に連結されていない。

【0111】

以上の各実施形態及び変形例のガスタービンプラントは、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２３と、を備えるコンバインドサイクルプラントである。しかしながら、ガスタービンプラントは、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラ２０と、を備え、蒸気タービンを備えていないコジェネレーションプラントであってもよい。この場合、排熱回収ボイラ２０で発生した蒸気は、例えば、工場内で利用される。

【0112】

以上の各実施形態及び変形例のガスタービンプラントは、脱硝装置２０を備える。しかしながら、ガスタービン１０から排気された排気ガス中のＮＯｘ濃度が環境基準を満たす場合には、ガスタービンプラントは、脱硝装置を備えていないプラントであってもよい。

【0113】

「付記」
以上の実施形態におけるガスタービンプラントは、例えば、以下のように把握される。

【0114】

（１）第一態様におけるガスタービンプラントは、
燃料を燃焼させ、前記燃料の燃焼で生成された燃焼ガスで駆動可能なガスタービン１０と、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラ２１と、前記燃料としてのアンモニアを前記ガスタービン１０に供給可能な燃料供給設備４０，４０ａと、を備える。前記燃料供給設備４０，４０ａは、液体アンモニアを貯留可能なアンモニアタンク４１に接続されている液体アンモニアライン４２と、温水を流すことができる温水ライン５０，５０ａと、前記液体アンモニアライン４２の端に接続され、前記温水ライン５０，５０ａからの前記温水と前記液体アンモニアとを熱交換させて前記液体アンモニアを加熱して気化させることができる気化器４５と、前記温水ライン５０，５０ａ中の温水と媒体とを熱交換させることができる熱交換器５５と、前記温水と前記媒体との間での熱交換量を調節して、前記気化器４５に流入する温水の温度を調整できる熱交換量調節器５６，５６ａと、前記気化器４５で気化したアンモニアである気体アンモニアを前記ガスタービン１０に導くことができる気体アンモニアライン４６と、を有する。前記気化器４５は、アンモニア入口４５ｃｉと、アンモニア出口４５ｃｏと、温水入口４５ｐｉと、温水出口４５ｐｏとを有する。前記液体アンモニアライン４２は、前記気化器４５のアンモニア入口４５ｃｉに接続されている。前記気体アンモニアライン４６は、前記気化器４５の前記アンモニア出口４５ｃｏに接続されている。前記温水ライン５０，５０ａは、前記排熱回収ボイラ２１内に配置され、温水と前記排気ガスとを熱交換させて、温水を加熱する温水加熱器５２と、前記温水加熱器５２と前記気化器４５の前記温水入口４５ｐｉとを接続する高温水ライン５３，５３ａと、を有する。前記熱交換器５５は、前記高温水ライン５３，５３ａに設けられている。

【0115】

本態様では、温水加熱器５２で温水と排気ガスとの熱交換で加熱された温水が、温度調節された後に、気化器４５に流入する。この気化器４５では、温度調節された温水と液体アンモニアとが熱交換されて、アンモニアが気化する。ところで、排熱回収ボイラ２１内を流れる排気ガスの温度は、ガスタービン１０の運転状況の変化により変化する。このため、排気ガスの温度が変化すると、温水加熱器５２で加熱された温水の温度も変化する。しかしながら、本態様では、前述したように、温水加熱器５２で加熱された温水は、温度調節された後に、気化器４５に流入する。よって、本態様では、排気ガスの温度が変化しても、容易に、気化器４５に流入した液体アンモニアの全てを気体アンモニアにすることができる。

【0116】

また、ガスタービン１０が必要とする気体アンモニアの量も、ガスタービン１０の運転状況の変化により変化する。本態様では、ガスタービン１０が必要とする気体アンモニアの量が変化しても、気化器４５に流入する温水の温度を変化させることで、容易に、気化器４５に流入した液体アンモニアの全てを気体アンモニアにすることができる。

【0117】

従って、本態様では、ガスタービン１０の運転状況が変化しても、容易に、ガスタービン１０が必要とする気体アンモニアの生成量を得ることができる。また、本態様では、ガスタービン１０の運転状況が変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【0118】

（２）第二態様におけるガスタービンプラントは、
前記第一態様におけるガスタービンプラントにおいて、前記高温水ライン５３は、前記気化器４５の前記温水入口４５ｐｉと前記温水加熱器５２とを接続する主高温水ライン５３ｘと、前記主高温水ライン５３ｘから分岐した後に前記主高温水ライン５３ｘに接続されている分岐高温水ライン５３ｙと、を有する。前記熱交換器５５は、前記分岐高温水ライン５３ｙに設けられている。前記熱交換量調節器５６は、前記主高温水ライン５３ｘ中で、前記分岐高温水ライン５３ｙの分岐位置と前記分岐高温水ライン５３ｙの接続位置との間を流れる温水の流量と、前記分岐高温水ライン５３ｙを流れる温水の流量との比を調節する流量比調節器を有する。

【0119】

本態様では、主高温水ライン５３ｘ中で、分岐高温水ライン５３ｙの分岐位置と分岐高温水ライン５３ｙの接続位置との間を流れる温水の流量と、分岐高温水ライン５３ｙを流れる温水の流量との比を調節することで、温水と媒体との間での熱交換量を調節することできる。

【0120】

（３）第三態様におけるガスタービンプラントは、
前記第一態様又は前記第二態様におけるガスタービンプラントにおいて、前記熱交換量調節器５６ａは、前記熱交換器５５に流入する前記媒体の流量を調節する媒体流量調節器５９を有する。

【0121】

本態様では、熱交換器５５に流入する媒体の流量を調節することで、温水と媒体との間での熱交換量を調節することができる。

【0122】

（４）第四態様におけるガスタービンプラントは、
前記第一態様から前記第三態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンプラントにおいて、前記気化器４５は、前記温水入口４５ｐｉと前記温水出口４５ｐｏとを有し、温水が流れることが可能なる伝熱管４５ｐと、前記伝熱管４５ｐを覆うと共に前記液体アンモニアを一時的に貯留することが可能な気化器ケーシング４５ｃと、を有する。前記気化器ケーシング４５ｃは、前記アンモニア入口４５ｃｉと、前記アンモニア出口４５ｃｏと、を有する。前記気化器ケーシング４５ｃの前記アンモニア入口４５ｃｉには、前記液体アンモニアライン４２が接続され、前記気化器ケーシング４５ｃの前記アンモニア出口４５ｃｏには、前記気体アンモニアライン４６が接続されている。

【0123】

伝熱管４５ｐ内に液体アンモニアが流入し、伝熱管４５ｐを覆う気化器ケーシング４５ｃ内に温水が流入する場合、伝熱管４５ｐ内で液体アンモニアが気体アンモニアになり、伝熱管４５ｐ内の一部に気体アンモニアが滞留することになる。このため、伝熱管４５ｐの総伝熱面積に対して、液体アンモニアと温水との熱交換に有効な伝熱面積が小さくなる。しかも、この場合、気体アンモニアの生成量の変化に対して、液体アンモニアと温水との熱交換に有効な伝熱面積も変化する。よって、この場合では、液体アンモニアと温水との熱交換量の制御が難しく、必要とする気体アンモニアの生成量を確保できないことがある。

【0124】

一方、本態様では、伝熱管４５ｐ内に温水が流入し、伝熱管４５ｐを覆う気化器ケーシング４５ｃ内に液体アンモニアが流入する。このため、本態様では、伝熱管４５ｐの外面に接触した液体アンモニアは、気化すると、伝熱管４５ｐの外面から離れることができる。このため、本態様では、伝熱管４５ｐの総伝熱面積に対して、液体アンモニアと温水との熱交換に有効な伝熱面積を先の場合より大きくすることができる。しかも、本態様では、気体アンモニアの生成量の変化に対して、液体アンモニアと温水との熱交換に有効な伝熱面積は実質的に変化しない。よって、本態様では、液体アンモニアと温水との熱交換量の制御が容易で、必要とする気体アンモニアの生成量を容易に得ることができる。

【0125】

（５）第五態様におけるガスタービンプラントは、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンプラントにおいて、前記排熱回収ボイラ２１は、ガスタービン１０からの排気ガスが流れるボイラケーシング２１ｃと、ボイラケーシング２１ｃ内に配置され、内部を水又は蒸気が流れる複数の伝熱管と、を有する。前記複数の伝熱管は、前記ボイラケーシング２１ｃ内で前記排気ガスの流れ方向に並んでいる。前記温水加熱器５２は、前記ボイラケーシング２１ｃ内で、前記複数の伝熱管のうちで、前記排気ガスの流れ方向で最も下流側の伝熱管に対して、前記排気ガスの流れ方向で重なる位置、又は、さらに前記下流側の位置に、配置されている。

【0126】

ボイラケーシング２１ｃ内では、排気ガスの流れの下流側に向かうに連れて、排気ガスの温度が低くなる。本態様では、温度が低くなった排気ガスの熱を温水加熱器５２で有効利用することができる。

【0127】

（６）第六態様におけるガスタービンプラントは、
前記第一態様から前記第五態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンプラントにおいて、さらに、前記熱交換量調節器５６，５６ａの動作を制御する制御装置６０,６０ａを備える。前記制御装置６０,６０ａは、外部からの前記ガスタービン１０に対する要求出力ＰＷｒに応じて前記熱交換量調節器５６，５６ａの動作量を定め、前記動作量を前記熱交換量調節器５６，５６ａに指示する温度制御系６５，６５ａを有する。

【0128】

ガスタービン１０の要求出力ＰＷｒの変化に応じて、ガスタービン１０に供給する燃料の流量が変化する。この場合、燃料流量の変化に伴い、気化器４５における燃料と温水との熱交換量が変化する。仮に、この熱交換量の変化結果に応じて、温水の温度を調節すると、要求出力ＰＷｒが変化してから、気体アンモニアの生成量を確保するまでの時間がかかる。本態様では、要求出力ＰＷｒに応じて熱交換量調節器５６，５６ａの動作量を定めるので、要求出力ＰＷｒが変化してから、気体アンモニアの生成量を確保するまでの時間を短くすることができる。言い換えると、本態様では、要求出力ＰＷｒの変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【0129】

（７）第七態様におけるガスタービンプラントは、
前記第六態様におけるガスタービンプラントにおいて、前記制御装置６０,６０ａは、前記ガスタービン１０に流入する前記気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるよう、前記熱交換量調節器５６，５６ａの動作量を定め、前記動作量を前記熱交換量調節器５６，５６ａに指示する圧力制御系７０，７０ａをさらに有する。

【0130】

ガスタービン１０に流入する気体アンモニアの圧力は、予め定められた圧力範囲内でなければ、ガスタービン１０内で気体アンモニアを安定燃焼させることができない。本態様では、圧力制御系７０，７０ａにより、ガスタービン１０に流入する気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるように制御される。よって、本態様では、ガスタービン１０内で気体アンモニアを安定燃焼させることができる。

【0131】

以上の各実施形態及び各変形例におけるガスタービンプラントの燃料供給方法は、例えば、以下のように把握される。
（８）第八態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法は、
燃料を燃焼させ、前記燃料の燃焼で生成された燃焼ガスで駆動可能なガスタービン１０と、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラ２１と、を備えるガスタービンプラントの燃料供給方法において、前記排熱回収ボイラ２１内に配置されている温水加熱器５２内の温水と前記排熱回収ボイラ２１内であって前記温水加熱器５２外の前記排気ガスとを熱交換させて、前記温水を加熱する温水加熱工程Ｓ１と、前記温水加熱工程Ｓ１で加熱された前記温水と媒体とを熱交換させる熱交換工程Ｓ３と、前記温水加熱工程Ｓ１で加熱された前記温水と前記媒体との熱交換量を調節する熱交換量調節工程Ｓ２，Ｓ２Ｘと、気化器４５内で、前記熱交換量調節工程Ｓ２，Ｓ２Ｘにより前記媒体との熱交換量が調節された後の前記温水と液体アンモニアを貯留しているアンモニアタンク４１からの前記液体アンモニアとを熱交換させて、前記液体アンモニアを気化させる気化工程Ｓ６と、前記気化工程Ｓ６で気化したアンモニアである気体アンモニアを燃料として前記ガスタービン１０に供給する燃料供給工程Ｓ８と、を実行する。前記熱交換量調節工程Ｓ２，Ｓ２Ｘでは、前記熱交換工程Ｓ３での、前記温水と前記媒体との熱交換量を調節することで、前記気化器４５に流入する前記温水の温度を調節する。

【0132】

本態様では、第一態様としてのガスタービンプラントと同様、ガスタービン１０の運転状況が変化しても、容易に、ガスタービン１０が必要とする気体アンモニアの生成量を得ることができる。さらに、本態様でも、ガスタービン１０の運転状況が変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【0133】

（９）第九態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法は、
前記第八態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法において、前記熱交換量調節工程Ｓ２は、前記温水加熱工程Ｓ１で加熱された前記温水を主高温水と分岐高温水に分流する分流工程Ｓ２ａと、流量比調節工程Ｓ２ｂと、を含む。前記熱交換工程Ｓ３では、前記分岐高温水と前記媒体とを熱交換させる。前記流量比調節工程Ｓ２ｂでは、前記主高温水の流量と、前記熱交換工程Ｓ３での熱交換後の前記分岐高温水との流量比を調節して、前記主高温水と、前記熱交換工程Ｓ３での熱交換後の前記分岐高温水とを合流させる。

【0134】

本態様では、第二態様としてのガスタービンプラントと同様、温水と媒体との間での熱交換量を調節することできる。

【0135】

（１０）第十態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法は、
前記第八態様又は前記第九態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法において、前記熱交換量調節工程Ｓ２Ｘは、前記熱交換工程Ｓ３で、前記温水と熱交換する前記媒体の流量を調節する媒体流量調節工程Ｓ２ｃを含む。

【0136】

本態様では、第三態様としてのガスタービンプラントと同様、温水と媒体との間での熱交換量を調節することできる。

【0137】

（１１）第十一態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法は、
前記第八態様から前記第十態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法において、さらに、外部からの前記ガスタービン１０に対する要求出力ＰＷｒに応じて、前記熱交換量調節工程Ｓ２，Ｓ２Ｘでの熱交換量の調節を制御する温度制御工程Ｓ４を実行する。

【0138】

本態様では、第六態様としてのガスタービンプラントと同様、要求出力ＰＷｒの変化に対する気体アンモニアの生成量の応答性を高めることができる。

【0139】

（１２）第十二態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法は、
前記第十一態様におけるガスタービンプラントの燃料供給方法において、さらに、前記ガスタービン１０に流入する前記気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるよう、前記熱交換量調節工程Ｓ２，Ｓ２Ｘでの熱交換量の調節を制御する圧力制御工程Ｓ５を実行する。

【0140】

本態様では、第七態様としてのガスタービンプラントと同様、ガスタービン１０内で気体アンモニアを安定燃焼させることができる。

【符号の説明】

【0141】

１０：ガスタービン
１１：ガスタービンロータ
１２：中間ケーシング
１４：圧縮機
１４ｒ：圧縮機ロータ
１４ｃ：圧縮機ケーシング
１４ｉ：吸気量調節機（又はＩＧＶ）
１５：燃焼器
１６：タービン
１６ｒ：タービンロータ
１６ｃ：タービンケーシング
２０：脱硝装置
２１：排熱回収ボイラ
２１ｃ：ボイラケーシング
２１ｅｃｏ：節炭器
２１ｅｖａ：蒸発器
２１ｓ：過熱器
２２：煙突
２３：蒸気タービン
２４：復水器
２５：ポンプ
２６：給水ライン
２７：主蒸気ライン
４０，４０ａ：燃料供給設備
４１：アンモニアタンク
４２：液体アンモニアライン
４３a：液体アンモニア調節弁
４３ｂ：燃料調節弁
４４：アンモニアポンプ
４５：気化器
４５ｃ：気化器ケーシング
４５ｃｉ：アンモニア入口
４５ｃｏ：アンモニア出口
４５ｐ：伝熱管
４５ｐｉ：温水入口
４５ｐｏ：温水出口
４６：気体アンモニアライン
４８：温度計
４９：圧力計
５０，５０ａ：温水ライン
５１：低温水ライン
５２：温水加熱器
５３，５３ａ：高温水ライン
５３ｘ：主高温水ライン
５３ｙ：分岐高温水ライン
５４：温水ポンプ
５５：熱交換器
５５ｃ：熱交換器ケーシング
５５ｐ：伝熱管
５５ｐｉ：媒体入口
５５ｐｏ：媒体出口
５６，５６ａ：熱交換量調節器
５７：三方弁（又は流量比調節器）
５８ｉ：媒体ライン
５８ｏ：媒体回収ライン
５９：媒体流量調節器
６０，６０ａ：制御装置
６１：燃料流量演算部
６２：燃料弁制御部
６３：ＩＧＶ制御部
６５，６５ａ:温度制御系
６６:目標温度演算器
６７:温度偏差演算器
６８:ＰＩ制御器
６８ａ：ＰＩ制御／切替器
７０，７０ａ：圧力制御系
７１：圧力補正モードボタン
７１ａ：下限制御モードボタン
７１ｂ：上限制御モードボタン
７２ａ：下限値記憶器
７２ｂ：上限値記憶器
７３ａ：下限偏差演算器
７３ｂ：上限偏差演算器
７４ａ：下限偏差判断器
７４ｂ：上限偏差判断器
７５ａ：下限補正指示器
７５ｂ：上限補正指示器
７６ａ：下限制御指示器
７６ｂ：上限制御指示器
７７ａ：下限補正値演算器
７７ｂ：上限補正値演算器
７８ａ：第一切替器
７８ｂ：第二切替器
７９ａ：第一加算器
７９ｂ：第二加算器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】