特許 7634212 機械駆動ハイブリッドガスタービンと機械駆動ハイブリッドガスタービンのための動的冷却システムとを備えるターボ機械プラント

(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】2025-02-13

(45)【発行日】2025-02-21

(54)【発明の名称】機械駆動ハイブリッドガスタービンと機械駆動ハイブリッドガスタービンのための動的冷却システムとを備えるターボ機械プラント

(51)【国際特許分類】

   F02C 7/12 20060101AFI20250214BHJP

   F01D 15/10 20060101ALI20250214BHJP

   F02C 7/143 20060101ALI20250214BHJP

【ＦＩ】

F02C7/12

F01D15/10 A

F02C7/143

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2023565915

(86)(22)【出願日】2022-04-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-16

(86)【国際出願番号】 EP2022025173

(87)【国際公開番号】W WO2022228724

(87)【国際公開日】2022-11-03

【審査請求日】2023-11-24

(31)【優先権主張番号】102021000010889

(32)【優先日】2021-04-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】517029381

【氏名又は名称】ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータ

【氏名又は名称原語表記】Ｎｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

(72)【発明者】

【氏名】サンティーニ，マルコ

(72)【発明者】

【氏名】バルダンツィーニ，ファビオ

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３４１７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２３２６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５９０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５２７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０５４７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１８５０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９０２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００３８２８１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｃ ７／１２

Ｆ０１Ｄ １５／１０

Ｈ０２Ｋ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ターボ機械プラントであって、
ガスタービンとエアフィルタチャンバとを備えるガスタービンモジュールと、
電力を供給／吸収することができる電気可逆機械を備える可変周波数駆動電気ユニットと、
冷却システムであって、
冷媒流体を冷却するための少なくとも１つのチラーと、
前記チラーと前記エアフィルタチャンバとを接続する第１のラインと、
前記チラーを前記電気可逆機械に接続する第２のラインと、
前記チラーに接続されており、前記チラーによって冷却された前記冷媒流体を少なくとも前記第１のライン及び前記第２のラインに圧送するように構成された少なくとも１つの圧送装置と、を備える、冷却システムと、を備え、
前記ターボ機械プラントは、
データを記憶するための記憶手段と、
前記チラー、前記圧送装置及び前記記憶手段に接続されており、所定の第１の温度値が所定の第１の電力値に関連付けられている、前記ガスタービンに関連付けられた第１の劣化曲線と、所定の第２の温度値が所定の第２の電力値に関連付けられている、前記電気可逆機械に関連付けられた第２の劣化曲線とを前記記憶手段に記憶するように構成された中央制御ユニットと、を更に備え、
前記冷却システムは、
前記第１のライン上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させるための第１の弁と、
前記エアフィルタチャンバ内の空気に関する第１の温度値を測定し、前記第１の弁を制御するように構成された第１の測定制御装置と、
前記第２のライン上を流れるある量の前記冷媒流体の流量を変化させるための第２の弁と、
前記チラーによって冷却された前記冷媒流体に関する第２の温度値を測定し、前記第２の弁を制御するように構成された第２の測定制御装置と、を更に備え、
前記中央制御ユニットは、
前記冷媒流体の温度基準値を、前記チラーを出る前記冷媒流体が前記温度基準値を有するように設定し、
前記圧送装置を作動させ、かつ
電力需要に応じて、前記エアフィルタチャンバ内の前記空気が、前記第１の劣化曲線における前記ガスタービンの所定の第１の電力値に関連付けられた所定の第１の温度値に達するように、又は前記電気可逆機械内の空気が、前記第２の劣化曲線における前記電気可逆機械の所定の第２の電力値に関連付けられた所定の第２の温度値に達するように、前記チラーによって冷却された前記冷媒流体の流量を増加／減少させるために、それぞれの前記測定制御装置を介して各弁を互いに独立して制御するように構成されている、ターボ機械プラント。

【請求項2】

前記中央制御ユニットは、前記第１の測定制御装置によって測定された前記第１の温度値と、前記電力需要によって必要とされる第１の電力値に対応する前記ガスタービンの所定の第１の電力に関連付けられた所定の第１の温度値との間の差に基づいて前記第１の弁を制御し、かつ前記第２の測定制御装置によって測定された前記第２の温度値と、前記電力需要によって必要とされる第２の電力値に対応する前記電気可逆機械の所定の第２の電力に関連付けられた所定の第２の温度値との間の差に基づいて前記第２の弁を制御するように構成されている、請求項１に記載のターボ機械プラント。

【請求項3】

前記チラーは論理制御ユニットを備え、前記中央制御ユニットは、前記チラーの前記論理制御ユニットに接続されており、
前記冷媒流体の前記温度基準値が、前記ガスタービンによって必要とされる前記所定の第１の電力値に関連付けられた前記所定の第１の温度値と、前記電気可逆機械によって必要とされる前記所定の第２の電力値に関連付けられた前記所定の第２の温度値との間の最小値であると決定し、かつ
前記チラーの前記論理制御ユニットが冷媒流体の前記温度値を前記温度基準値に等しく設定するように、前記チラーの前記論理制御ユニットに前記温度基準値を送信するように構成されている、請求項１に記載のターボ機械プラント。

【請求項4】

前記中央制御ユニットは、
前記第１の測定制御装置によって測定された前記第１の温度値が、前記電力需要によって必要とされる第１の電力値に対応する前記ガスタービンの所定の第１の電力に関連付けられた前記所定の第１の温度値よりも大きいときは、前記冷媒流体の前記流量を増加させ、前記第１の測定制御装置によって測定された前記第１の温度値が、前記電力需要によって必要とされる第１の電力値に対応する前記ガスタービンの所定の第１の電力に関連付けられた前記所定の第１の温度値よりも小さいときは、前記冷媒流体の前記流量を減少させるために、前記第１の測定制御装置が逐次、前記第１の弁を制御するような方式で、前記第１の測定制御装置を制御し、かつ
前記第２の測定制御装置によって測定された前記第２の温度値が、前記電力需要によって必要とされる第２の電力値に対応する前記電気可逆機械の所定の第２の電力に関連付けられた前記所定の第２の温度値よりも大きいときは、前記冷媒流体の前記流量を増加させ、前記第２の測定制御装置によって測定された前記第２の温度値が、前記電力需要によって必要とされる第２の電力値に対応する前記電気可逆機械の所定の第２の電力に関連付けられた前記所定の第２の温度値よりも小さいときは、前記冷媒流体の前記流量を減少させるために、前記第２の測定制御装置が逐次、前記第２の弁を制御するような方式で、前記第２の測定制御装置を制御するように構成されている、請求項１に記載のターボ機械プラント。

【請求項5】

前記電気可逆機械は、冷媒流体が熱交換器を通過することによって閉ループ内の空気を冷却するように構成されたエアクーラーユニットを備える、請求項１に記載のターボ機械プラント。

【請求項6】

前記可変周波数駆動電気ユニットは、前記電気可逆機械を制御するように構成されたＶＦＤ制御パネルを更に備え、
前記冷却システムは、
前記チラーを前記ＶＦＤ制御パネルに接続する第３のラインと、
前記第３のライン上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させるための第３の弁と、
前記チラーによって冷却された前記冷媒流体に関する第３の温度値を測定し、前記第３の弁を制御するように構成された第３の測定制御装置と、を備え、
前記圧送装置は、前記チラーによって冷却されたある量の冷媒流体を前記第３のラインに圧送するように構成されており、
前記中央制御ユニットは、前記第３の測定制御装置に接続されており、
前記ＶＦＤ制御パネルに関連付けられた第３の劣化曲線を前記記憶手段に記憶することであって、所定の第３の温度値が所定の第３の電力値に関連付けられている、記憶することと、
前記電力需要に応じて、前記ＶＦＤ制御パネル内の前記冷媒流体が、前記第３の劣化曲線における前記ＶＦＤ制御パネルの所定の第３の電力値に関連付けられた所定の第３の温度値に達するような方式で、前記チラーによって冷却された前記冷媒流体の流量を増加／減少させるために、前記第３の測定制御装置を介して、前記第１及び第２の弁から独立して、前記第３の弁を制御することと、を行うように構成されている、請求項１に記載のターボ機械プラント。

【請求項7】

前記中央制御ユニットは、前記第３の測定制御装置によって測定された前記第３の温度値と、前記電力需要によって必要とされる第３の電力値に対応する前記ＶＦＤ制御パネルの所定の第３の電力に関連付けられた所定の第３の温度値との間の差に基づいて前記第３の弁を制御するように構成されている、請求項６に記載のターボ機械プラント。

【請求項8】

前記チラーは論理制御ユニットを備え、前記中央制御ユニットは、前記チラーの前記論理制御ユニットに接続されており、
前記中央制御ユニットは、前記冷媒流体の前記温度基準値が、前記ガスタービンによって必要とされる前記所定の第１の電力値に関連付けられた前記所定の第１の温度値と、前記電気可逆機械によって必要とされる前記所定の第２の電力値に関連付けられた前記所定の第２の温度値と、前記ＶＦＤ制御パネルによって必要とされる前記所定の第３の電力値に関連付けられた前記所定の第３の温度値との間の最小値であると決定し、
前記チラーの前記論理制御ユニットが冷媒流体の前記温度値を前記温度基準値に等しく設定するように、前記チラーの前記論理制御ユニットに前記温度基準値を送信するように構成されている、請求項６に記載のターボ機械プラント。

【請求項9】

前記中央制御ユニットは、前記第３の測定制御装置によって測定された前記第３の温度値が、前記電力需要によって必要とされる第３の電力値に対応する前記ＶＦＤ制御パネルの所定の第３の電力に関連付けられた前記所定の第３の温度値よりも大きいときは、前記冷媒流体の前記流量を増加させ、前記第３の測定制御装置によって測定された前記第３の温度値が、前記電力需要によって必要とされる第３の電力値に対応する前記ＶＦＤ制御パネルの所定の第３の電力に関連付けられた前記所定の第３の温度値よりも小さいときは、前記冷媒流体の前記流量を減少させるために、前記第３の測定制御装置が逐次、前記第３の弁を制御するような方式で、前記第３の測定制御装置を制御するように構成されている、請求項６に記載のターボ機械プラント。

【請求項10】

前記冷却システムは、２つのチラー及び２つの圧送装置を備え、各チラーは、それぞれの量の冷媒流体を冷却するように構成されており、各圧送装置は、それぞれのチラーに接続されており、それぞれのチラーによって冷却されたそれぞれの量の冷媒流体を、それぞれ前記エアフィルタチャンバ及び前記電気可逆機械に圧送するように構成されている、請求項１に記載のターボ機械プラント。

【請求項11】

前記冷却システムは、３つのチラー及び３つの圧送装置を備え、各チラーは、それぞれの量の冷媒流体を冷却するように構成されており、各圧送装置は、それぞれのチラーに接続されており、それぞれのチラーによって冷却されたそれぞれの量の冷媒流体を、それぞれ前記エアフィルタチャンバ内、前記電気可逆機械内、及び前記ＶＦＤ制御パネル内に圧送するように構成されている、請求項６に記載のターボ機械プラント。

【請求項12】

前記可変周波数駆動電気ユニットは、前記電気可逆機械を制御するように構成されたＶＦＤ制御パネルを更に備え、
前記冷却システムは、第３のラインを備え、
前記第２のラインがある点で第１の部分と第２の部分とに細分され、前記第１の部分は前記点を前記チラーに接続しており、前記第２の部分は前記点を前記電気可逆機械に接続しており、前記第３のラインは前記点を前記ＶＦＤ制御パネルに接続しており、
前記第２の弁は前記第２のラインの前記第１の部分上に構成配置され、
前記中央制御ユニットは、前記第２の測定制御装置を介して前記第２の弁を制御して、前記第２のラインの前記第２の部分を流れる冷媒流体と、前記第３のラインを流れる冷媒流体の流量を変化させるように構成されている、請求項１に記載のターボ機械プラント。

【請求項13】

前記チラーは入口及び出口を有し、前記冷却システムはクーラー装置を備え、前記クーラー装置は、前記チラーの前記入口に直列に接続されているか、又は前記チラーの前記入口と前記出口との間に並列に接続されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のターボ機械プラント。

【請求項14】

前記ターボ機械プラントは、前記ガスタービンモジュールと前記可変周波数駆動電気ユニットとの間に構成配置された第１の圧縮機を備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載のターボ機械プラント。

【請求項15】

前記ターボ機械プラントは、第１の圧縮機を備え、前記ガスタービンモジュールは、前記可変周波数駆動電気ユニットと前記第１の圧縮機との間に構成配置されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のターボ機械プラント。

【請求項16】

前記ターボ機械プラントは、第１の圧縮機を備え、前記可変周波数駆動電気ユニットは、前記ガスタービンモジュールと前記第１の圧縮機との間に構成配置されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のターボ機械プラント。

【請求項17】

前記ターボ機械プラントは、第１の圧縮機と、第２の圧縮機と、第３の圧縮機と、を備え、前記第３の圧縮機は、前記第１の圧縮機と前記第２の圧縮機との間に構成配置されており、前記第１の圧縮機は、前記ガスタービンモジュールに接続されており、前記第２の圧縮機は、前記可変周波数駆動電気ユニットに接続されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のターボ機械プラント。

【請求項18】

冷却システムによって、少なくともガスタービンモジュール内のある量の空気及び可変周波数駆動電気ユニット内のある量の空気を冷却するための方法であって、前記ガスタービンモジュールは、ガスタービン及びエアフィルタチャンバを備え、前記可変周波数駆動電気ユニットは、電気可逆機械を備え、前記冷却システムは、冷媒流体を冷却するためのチラーと、前記チラーを前記エアフィルタチャンバに接続する第１のラインと、前記チラーを前記電気可逆機械に接続する第２のラインと、少なくとも前記第１のライン及び前記第２のライン内の冷媒流体を圧送するための圧送装置と、を備えるだけでなく、前記第１のライン上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させるための第１の弁と、前記エアフィルタチャンバ内の空気に関する第１の温度値を測定し、前記第１の弁を制御するように構成された第１の測定制御装置と、前記第２のライン上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させるための第２の弁と、前記電気可逆機械内の空気に関する第２の温度値を測定し、前記第２の弁を制御するように構成された第２の測定制御装置と、を備え、前記方法は、
前記圧送装置によって前記冷媒流体を圧送するステップと、
前記第１の測定制御装置によって、前記エアフィルタチャンバ内の前記空気に関する前記第１の温度値を測定するステップと、
前記第２の測定制御装置によって、前記電気可逆機械内の前記空気に関する前記第２の温度値を測定するステップと、
前記チラーを出る前記冷媒流体の温度が温度基準値に等しくなるように、電力需要に応じて、所定の第１の温度値が所定の第１の電力値に関連付けられている、前記ガスタービンに関連付けられた第１の劣化曲線と、所定の第２の温度値が所定の第２の電力値に関連付けられている、前記電気可逆機械に関連付けられた第２の劣化曲線とに対して、前記冷媒流体の前記温度基準値を設定するステップと、
前記電力需要に応じて、前記エアフィルタチャンバ内の前記空気が、前記第１の劣化曲線における前記ガスタービンの所定の第１の電力値に関連付けられた所定の第１の温度値に達するか、又は
前記電気可逆機械内の前記空気が、前記第２の劣化曲線における前記電気可逆機械の所定の第２の電力値に関連付けられた所定の第２の温度値に達するような方式で、前記チラーによって冷却された前記冷媒流体の流量を増加／減少させるために、それぞれの前記測定制御装置を介して、前記第１の弁及び前記第２の弁を互いに独立して制御するステップと、含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、機械駆動ハイブリッドガスタービンと、機械駆動ハイブリッドガスタービンのための動的冷却システムとを備えるターボ機械プラントに関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンハイブリッド化の概念は、新しいユニット上の機械駆動用途に、あるいは既存のトレイン上のアップグレードとして適用可能である。それは、電気可逆機械及び電気可逆機械のためのＶＦＤ制御パネルを備える可変周波数駆動電気ユニットと組み合わせたガスタービンが提供することができる広範囲の能力相乗作用を活用したものである。

【0003】

電気可逆機械は、ガスタービンのための補助装置として働くようにガスタービンに電力を供給することができ、あるいは発電機として働くようにガスタービンから電力を吸収することができる。

【0004】

ガスタービンは周囲温度に敏感であり、ある出力値がニーズによって要求されることから、そのような出力値を得る必要がある場合、ガスタービンの出力を増加させることができるように、ガスタービン内を流れる熱流体ベクトル又は冷媒流体を冷却する必要がある。

【0005】

これは、冷媒流体が冷却されると空気の密度が増加するという事実によるものである。

【0006】

現在、ターボ機械プラントには、少なくともガスタービン内の空気及び電気可逆機械内の空気を冷却するための冷却システムが設けられている。

【0007】

しかしながら、ターボ機械プラントで使用される既知のタイプの冷却システムは、最悪の動作条件で、すなわち周囲温度に基づいて動作するように考案され設計されている。通常、動作温度は実質的に周囲温度に依存する。

【0008】

その結果、既知のタイプの冷却システムは、周囲温度の最大値に基づいて動作するように構成される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

したがって、動的冷却システムを有するターボ機械プラントは、機械駆動ガスタービンの技術において歓迎されるであろう。

【0010】

一態様において、本明細書で開示される主題は、ターボ機械プラントを対象とする。ターボ機械プラントは、ガスタービンモジュールと、可変周波数駆動電気ユニットと、冷却システムと、を備える。

【0011】

ガスタービンモジュールは、ガスタービンとエアフィルタチャンバとを備える。

【0012】

可変周波数駆動電気ユニットは、電力を供給／吸収する電気可逆機械を備える。

【0013】

冷却システムは、空気フィルタチャンバ内の空気及び電気可逆機械内の空気を冷却する働きをする冷媒流体を冷却する。冷却システムは、チラーと、チラーによって冷却された冷媒流体を圧送するための、チラーに接続された圧送装置と、を備えるだけでなく、チラーをエアフィルタチャンバに接続する第１のライン上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させるための第１の弁と、エアフィルタチャンバ内の空気に関する第１の温度値を測定し、第１の弁を制御するように構成された第１の測定制御装置と、チラーを電気可逆機械に接続する第２のライン上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させるための第２の弁と、チラーによって冷却された冷媒流体に関する第２の温度値を測定し、第２の弁を制御するように構成された第２の測定制御装置と、を備える。

【0014】

制御中央ユニットによって、所定の第１の温度値が所定の第１の電力値に関連付けられている、ガスタービンに関連付けられた第１の劣化曲線と、所定の第２の温度値が所定の第２の電力値に関連付けられている、電気可逆機械に関連付けられた第２の劣化曲線とを記憶し、かつ冷媒流体の温度基準値を、チラーを出る冷媒流体が温度基準値を有するように設定することが可能である。

【0015】

制御中央ユニットは、圧送装置を作動させ、各弁を制御する。電力需要に応じて、エアフィルタチャンバ内の空気が、第１の劣化曲線におけるガスタービンの所定の第１の電力値に関連付けられた所定の第１の温度値に達するか、又は電気可逆機械内の空気が、第２の劣化曲線における電気可逆機械の所定の第２の電力値に関連付けられた所定の第２の温度値に達するような方式で、第１の弁及び第２の弁は、それぞれの測定制御装置によって互いに独立して制御され、チラーによって冷却される冷媒流体の流量は、増加／低減される。

【0016】

特に、第１の弁は、第１の測定制御装置によって測定された第１の温度値と、電力需要によって必要とされる第１の電力値に対応するガスタービンの所定の第１の電力に関連付けられた所定の第１の温度値との間の差に基づいて制御され、第２の弁は、第２の測定制御装置によって測定された第２の温度値と、電力需要によって必要とされる第２の電力値に対応する電気可逆機械の所定の第２の電力に関連付けられた所定の第２の温度値との間の差に基づいて第２の弁制御を制御される。

【0017】

別の態様では、冷却システムを通して、電気可逆機械を制御するための可変周波数駆動電気ユニットの一部であるＶＦＤ制御パネルを通過する冷媒流体を冷却することが可能である。第３のラインは、チラーをＶＦＤ制御パネルに接続し、第３の弁は、第３のライン上を流れるある量の冷媒流体の流量を変更するように構成され、第３の測定制御装置は、チラーによって冷却された冷媒流体に関する第３の温度値を測定し、第３の弁を制御するように構成される。この場合、圧送装置は、使用時に、チラーによって冷却されたある量の冷媒流体を第３のラインにも圧送し、制御中央ユニットは、第３の測定制御装置に接続され、所定の第３の温度値が所定の第３の電力値に関連付けられるＶＦＤ制御パネルに関連付けられた第３の劣化曲線を記憶手段に記憶し、電力需要に応じて、ＶＦＤ制御パネル内の冷媒流体が、第３の劣化曲線におけるＶＦＤ制御パネルの所定の第３の電力値に関連付けられた所定の第３の温度値に達するような方式で、チラーによって冷却された冷媒流体の流量を増加／減少させるために、第３の測定制御装置を介して、第１の弁及び第２の弁から独立して、第３の弁を制御するように構成される。

【0018】

第３の弁は、第３の測定制御装置によって測定された第３の温度値と、電力需要によって必要とされる第３の電力値に対応するＶＦＤ制御パネルの所定の第３の電力に関連付けられた所定の第３の温度値との間の差に基づいて制御される。

【0019】

別の態様では、主題は、ガスタービンモジュール内、特にエアフィルタチャンバ内のある量の空気、及び可変周波数駆動電気ユニット内のある量の空気を冷却するための方法に関する。この方法は、圧送装置によって冷媒流体を圧送するステップと、第１の測定制御装置によってエアフィルタチャンバ内の空気に関する第１の温度値を測定するステップと、第２の測定制御装置によって電気可逆機械内の空気に関する第２の温度値を測定するステップと、を含む。更に、本方法は、電力需要に応じて、ガスタービンに関連する第１の劣化曲線と、電気可逆機械に関連する第２の劣化曲線と、に対して冷媒流体の温度基準値を設定するステップと、電力需要に応じて、エアフィルタチャンバ内の空気が、第１の劣化曲線におけるガスタービンの所定の第１の電力値に関連する所定の第１の温度値に達するか、又は電気可逆機械内の空気が、第２の劣化曲線における電気可逆機械の所定の第２の電力値に関連する所定の第２の温度値に達するような方式で、チラーによって冷却される冷媒流体の流量を増加／減少させるために、それぞれの測定制御装置を介して第１の弁及び第２の弁を互いに独立して制御するステップと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0020】

本発明の開示される実施形態、及びそれに付随する利点の多くについての完全な理解は、添付図面に関連して考慮される場合、以下の発明を実施するための形態を参照することによって、それらがより良好に理解される際、容易に得られるであろう。

【図1】図１は、第１の実施形態による冷却システムが設けられたターボ機械プラントの概略図であり、ターボ機械プラントは、エアフィルタチャンバ及びガスタービンを備えるガスタービンモジュールと、電気可逆機械及び電気可逆機械のためのＶＦＤ制御パネルを備える可変周波数駆動電気ユニットと、を備える。

【図2A】図２Ａは、デカルト平面上のガスタービンに関連する第１の劣化曲線を示し、ｘ軸はエアフィルタチャンバの入口における空気温度であり、ｙ軸はガスタービンの出力である。

【図2B】図２Ｂは、デカルト平面上の電気可逆機械に関連する第２の劣化曲線を示し、ｘ軸は電気可逆機械の入口における水温であり、ｙ軸は電気機械の出力である。

【図3】図３は、第２の実施形態によるターボ機械プラントの概略図を示す。

【図4】図４は、第３の実施形態によるターボ機械プラントの概略図を示す。

【図5】図５は、第４の実施形態によるターボ機械プラントに含まれるトレインの概略図を示す。

【図6】図６は、第５の実施形態によるターボ機械プラントに含まれるトレインの概略図を示す。

【図7】図７は、第６の実施形態によるターボ機械プラントに含まれるトレインの概略図を示す。

【図8】図８は、本開示による、少なくともガスタービンモジュールのエアフィルタチャンバ内の空気及び可変周波数駆動電気ユニットの電気可逆機械内の空気を冷却するための方法のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0021】

電力生産の分野において、ターボ機械プラントは、ガスタービンと、電力を供給／吸収することができる電気可逆機械とを組み合わせて備える。電気可逆機械は、ガスタービンに電力を供給するときにガスタービンのヘルパーとして働き、電力を吸収するときにエネルギーを生産する。このターボ機械プラントは、電気機械が可逆的であり、ＶＦＤ制御パネルが正しく動作するための冷却システムの存在を必要とする。したがって、熱ベクトル流体又は冷媒流体が、電気可逆機械及びＶＦＤ制御パネルにおいて使用される。チラーが使用されない限り、冷媒流体の実際の動作温度が周囲温度によって影響を受けるように、冷却システムは、動作条件を周囲温度の最大値で定義される最悪の動作条件に一致させるように設計される。チラーの採用（チラーの種類にかかわらず）は、エネルギーの望ましくない消費及び冷却システムの性能の効率の損失を意味する。なぜなら、冷却装置は、ニーズによって必要とされる所定の電力値を得るために必要とされる温度では動作せず、チラーが設計された固定温度、一般に５℃で動作するからである。したがって、本主題は、電力需要に基づいて温度及び流量を経時的に変化させることができるチラーによって冷却される水などの冷媒流体によって、少なくともガスタービンへの空気及び電気可逆機械への空気を冷却する冷却システムを備えるターボ機械プラントを対象とする。電力需要は、ガスタービンによって必要とされる電力又は電気可逆回路に必要とされる電力によって定義することができる。

【0022】

特に、エネルギーに関して高い性能を得ると同時に運転費用を削減するために、ガスタービン及び電気可逆機械（及び好ましくはＶＦＤ制御パネル）に関連するそれぞれの劣化曲線に基づいて、冷媒流体の温度及びその流量を経時的に変化させることが可能である。

【0023】

したがって、冷媒流体は、顧客のニーズによって要求される電力需要を満たすために動的制御を受ける。

【0024】

ここで、図面、特に本発明によるターボ機械プラントの第１の実施形態を示す図１を参照する。

【0025】

ターボ機械プラントは、ガスタービンモジュール１及び可変周波数駆動電気ユニット２、並びに熱流体ベクトル又は冷媒流体を冷却するための冷却システムを備える。

【0026】

ガスタービンモジュール１は、ガスタービン１０と、ガスタービン１０に接続されたエアフィルタチャンバ１１と、を備えている。エアフィルタチャンバ１１は、ある量の冷媒流体がエアフィルタチャンバ１１に入ることを可能にする第１の入口１１Ａと、ある量の冷媒流体がエアフィルタチャンバ及びガスタービンモジュール１から出ることを可能にする第２の出口１１Ｂと、を有する。

【0027】

可変周波数駆動電気ユニット２は、電力を供給／吸収することができる電気可逆機械２０を備え、そのため、電力を供給するとき、電気可逆機械２０はガスタービン１０のヘルパーとして機能し、電力を吸収するとき、電気可逆機械２０はエネルギーを生産する。電気可逆機械２０は、ある量の冷媒流体が電気可逆機械２０に入ることを可能にする第２の入口２１Ａと、ある量の冷媒流体が電気可逆機械２０から出ることを可能にする出口２１Ｂと、を有する。

【0028】

特に、電気可逆機械２０は、冷媒流体が熱交換器（冷媒流体／空気）を通過することによって閉ループ内の空気を冷却するように構成されたエアクーラーユニット２１を備える。

【0029】

より詳細には、第２の入口２１Ａ及び第２の出口２１Ｂは、エアクーラーユニット２１に構成配置されている。

【0030】

冷却システムは、冷媒流体が温度基準値を有するように冷媒流体を冷却するように構成されている。開示されている第１の実施形態では、冷媒流体は水である。

【0031】

冷却システムは、流体冷媒を冷却するように構成された少なくとも１つのチラー５と、チラー５をエアフィルタチャンバ１１に接続する少なくとも第１のラインＬ１と、チラー５を電気可逆機械２０に接続する第２のラインＬ２と、を備えるだけでなく、チラー５に接続され、チラー５によって冷却された冷媒流体を、ある量の冷媒流体が第１の入口１１Ａを通ってエアフィルタチャンバ１１に入るように、第１のラインＬ１内で圧送し、ある量の冷媒流体が第２の入口２１Ａを通って電気可逆機械２０に入るように、第２のラインＬ２内で圧送するように構成された少なくとも１つの圧送装置６をも備える。

【0032】

エアフィルタチャンバ１１内のある量の冷媒流体の通過は、エアフィルタチャンバ１１内に存在する空気を冷却する一方で、エアフィルタチャンバ１１内の空気が熱を冷媒流体に伝達するので冷媒流体が加熱され、電気可逆機械２０内のある量の冷媒流体の通過は、電気可逆機械２０内に存在する空気を冷却する一方で、電気可逆機械２０内の空気が熱を冷媒流体に伝達し、したがって冷却されるので冷媒流体が加熱される。

【0033】

エアフィルタチャンバ１１を通過した後、ある量の加熱された冷媒流体は、第４のラインＬ４上でエアフィルタチャンバ自体を出て、電気可逆機械２０を通過した後、ある量の加熱された冷媒流体は、第５のラインＬ５上で電気可逆機械自体を出る。

【0034】

特に、チラー５は、ある量の冷媒流体がチラーに入ることを可能にする入口５Ａと、ある量の冷媒流体がチラー５から出ることを可能にする出口５Ｂと、を有する。チラー５の出口５Ｂには、圧送装置６が接続されている。

【0035】

冷却システムはまた、チラー５の出口５Ｂに接続された供給ラインＬ７と、チラー５の入口５Ａに接続された戻りラインＬ８と、を備える。供給ラインＬ７は第１ラインＬ１及び第２ラインＬ２に接続され、戻りラインＬ８は第４ラインＬ４及び第５ラインＬ５に接続されている。圧送装置６は、供給ラインＬ７上に構成配置されている。

【0036】

ターボ機械プラントは、データを記憶するための記憶手段７（メモリなど）と、チラー５、圧送装置６、及び記憶手段７に接続された制御中央ユニット８と、を更に備える。制御中央ユニット８は、Ｉ／Ｏモジュールとともにマイクロプロセッサ又はＰＬＣによって実装され得るプログラマブルコントローラであり得る。制御中央ユニット８は、少なくとも記憶手段７に、所定の第１の温度値が所定の第１の電力値に関連付けられるガスタービン１０に関連付けられた第１の劣化曲線と、所定の第２の温度値が所定の第２の電力値に関連付けられる電気可逆機械２０に関連付けられた第２の劣化曲線と、を記憶するように構成される。所定の第１の温度値は、エアフィルタチャンバ１１の入口１１Ａにおける空気の温度値であり、所定の第２の温度値は、電気可逆機械２０の入口２１Ａにおける冷媒流体（すなわち、水）の温度値である。

【0037】

ガスタービン１０に関する第１の劣化曲線の第１の例が図２Ａに示され、電気可逆機械に関する第２の劣化曲線の例が図２Ｂに示される。

【0038】

冷却システムは、第１のラインＬ１上を流れるある量の冷媒流体の流量を変更するための第１の弁Ｖ１と、エアフィルタチャンバ１１内の空気に関する第１の温度値を測定し、第１の弁Ｖ１を制御するように構成された第１の測定制御装置Ｄ１と、を更に備えるだけでなく、第２のラインＬ２上を流れるある量の冷媒流体の流量を変更するための少なくとも１つの第２の弁Ｖ２と、チラー５によって冷却された冷媒流体に関する第２の温度値を測定し、第２の弁Ｖ２を制御するように構成された少なくとも１つの第２の測定制御装置Ｄ２と、を更に備える。

【0039】

中央制御ユニット８は、
－冷媒流体の温度基準値を、チラー５を出る冷媒流体が温度基準値を有するように設定することと、
－圧送装置６を作動させることと、
－電力需要に応じて、エアフィルタチャンバ１１内の空気が、第１の劣化曲線におけるガスタービン１０の所定の第１の電力値に関連付けられた所定の第１の温度値に達するようにするため、又は電気可逆機械２０内の空気が、第２の劣化曲線における電気可逆機械２０の所定の第２の電力値に関連付けられた所定の第２の温度値に達するようにするため、チラー５によって冷却された冷媒流体の流量を増加／減少させるように、それぞれの測定制御装置Ｄ１、Ｄ２を介して各弁Ｖ１、Ｖ２を互いに独立して制御することと、を行うように構成される。

【0040】

特に、制御中央ユニット８は、第１の測定制御装置Ｄ１によって測定された第１の温度値と、電力需要によって必要とされる第１の電力値に対応するガスタービン１０の所定の第１の電力に関連付けられた所定の第１の温度値との間の差に基づいて第１の弁Ｖ１を制御し、第２の測定制御装置Ｄ２によって測定された第２の温度値と、電力需要によって必要とされる第２の電力値に対応する電気可逆機械２０の所定の第２の電力に関連付けられた所定の第２の温度値との間の差に基づいて第２の弁Ｖ２を制御するように構成される。

【0041】

チラー５は、中央制御ユニット８と通信するように構成された論理制御ユニット５１を備える。更に、論理制御ユニット５１は、チラー５を出る冷媒流体の温度を測定及び制御するように構成された第４の測定制御装置Ｄ４に接続される。

【0042】

より具体的には、中央制御ユニット８は、チラー５の論理制御ユニット５１に接続され、
－冷媒流体の温度基準値が、ガスタービン１０によって必要とされる所定の第１の電力値に関連付けられた所定の第１の温度値と、電気可逆機械２０によって必要とされる所定の第２の電力値に関連付けられた所定の第２の温度値との間の最小値であると決定することと、
－論理制御ユニット５１がチラー５の温度値を温度基準値に等しく設定するように、チラー５の論理制御ユニット５１に温度基準値を送信することと、を行うように構成される。

【0043】

中央制御ユニット８は、第１の測定制御装置Ｄ１が次に第１の弁Ｖ１を制御して、
－第１の測定制御装置Ｄ１によって測定された第１の温度値が、電力需要によって必要とされる第１の電力値に対応するガスタービン１０の所定の第１の電力に関連付けられた所定の第１の温度値よりも大きいとき、冷媒流体の流量を増加させることと、
－第１の測定制御装置Ｄ１によって測定された第１の温度値が、電力需要によって必要とされる第１の電力値に対応するガスタービン１０の所定の第１の電力に関連付けられた所定の第１の温度値よりも小さいとき、冷媒流体の流量を減少させることと、を行うような方式で、第１の測定制御装置Ｄ１を制御するように構成される。

【0044】

更に、中央制御ユニット８は、冷媒流体の流量が第１の所定値未満に減少したときにチラー５をオフにするように構成される。

【0045】

中央制御ユニット８は、第２の測定制御装置Ｄ２が次に第２の弁Ｖ２を制御して、
－第２の測定制御装置Ｄ２によって測定された第２の温度値が、電力需要によって必要とされる第２の電力値に対応する電気可逆機械２０の所定の第２の電力に関連付けられた所定の第２の温度値よりも大きいとき、冷媒流体の流量を増加させることと、
－第２の測定制御装置Ｄ２によって測定された第２の温度値が、電力需要によって必要とされる第２の電力値に対応する電気可逆機械２０の所定の第２の電力に関連付けられた所定の第２の温度値よりも小さいとき、冷媒流体の流量を減少させることと、を行うような方式で、第２の測定制御装置Ｄ２を制御するように構成される。
更に、中央制御ユニット８は、冷媒流体の流量が第１の所定値とは異なる第２の所定値未満に減少したときにチラー５をオフにするように構成されている。

【0046】

図１に示すように、可変周波数駆動電気ユニット２は、電気可逆機械２０を制御するように構成されたＶＦＤ制御パネル２２を更に備え、冷却システムは、チラー５をＶＦＤ制御パネル２２に接続する第３のラインＬ３、並びに第３のラインＬ３上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させる第３の弁Ｖ３、及びチラー５によって冷却された冷媒流体に関する第３の温度値を測定し、第３の弁Ｖ３を制御するように構成された第３の測定制御装置Ｄ３を備える。

【0047】

ＶＦＤ制御パネル２２は、ある量の冷媒流体がＶＦＤ制御パネル２２に入ることを可能にする第３の入口２２Ａと、ある量の冷媒流体がＶＦＤ制御パネル２２から出ることを可能にする出口２２Ｂと、を有する。

【0048】

冷媒流体がＶＦＤ制御パネル２２の内部を流れるとき、冷媒流体は、ＶＦＤ制御パネル２２の内部に構成配置された電気部品、特に電流を変調するための１つ又は複数の変調装置（そのような変調装置は静電スイッチ及び／又は１つ又は複数のトライスター（trystors）などを含む）を冷却し、一方、電気部品が熱を冷媒流体に伝達するので冷媒流体は加熱される。

【0049】

ＶＦＤ制御パネル２２を通過した後、ある量の加熱された冷媒流体が、第６のラインＬ６上でＶＦＤ制御パネル自体を出る。戻りラインＬ８は、第６ラインＬ６にも接続されている。

【0050】

圧送装置６は、チラー５によって冷却されたある量の冷媒流体を、第３のラインＬ３によってＶＦＤ制御パネル２２内に圧送するように構成されている。

【0051】

制御中央ユニット８は、第３の測定制御装置Ｄ３に接続され、
－ＶＦＤ制御パネル２２に関連付けられた第３の劣化曲線を記憶手段７に記憶することであって、所定の第３の温度値は所定の第３の電力値に関連付けられる、記憶することと、
－電力需要に応じて、ＶＦＤ制御パネル２２内の冷媒流体が、第３の劣化曲線におけるＶＦＤ制御パネル２２の所定の第３の電力値に関連付けられた所定の第３の温度値に達するような方式で、チラー５によって冷却された冷媒流体の流量を増加／減少させるために、第３の測定制御装置Ｄ３を介して、第１の弁Ｖ１及び第２の弁Ｖ２から独立して、第３の弁Ｖ３を制御することと、を行うように構成される。

【0052】

所定の第３の温度値は、ＶＦＤ制御パネル２２の入口２２Ａにおける冷媒流体（すなわち、水）の温度値である。

【0053】

特に、制御中央ユニット８は、第３の測定制御装置Ｄ３によって測定された第３の温度値と、電力需要によって必要とされる第３の電力値に対応するＶＦＤ制御パネル２２の所定の第３の電力に関連付けられた所定の第３の温度値との間の差に基づいて、第３の弁Ｖ３を制御するように構成される。

【0054】

より具体的には、中央制御ユニット８は、冷媒流体の温度基準値が、ガスタービン１０によって必要とされる所定の第１の電力値に関連付けられた所定の第１の温度値と、電気可逆機械２０によって必要とされる所定の第２の電力値に関連付けられた所定の第２の温度値と、ＶＦＤ制御パネル２２によって必要とされる所定の第３の電力値に関連付けられた所定の第３の温度値と、の間の最小値であると決定するように構成される。

【0055】

中央制御ユニット８は、第３の測定制御装置Ｄ３が次に第３の弁Ｖ３を制御して、
－第３の測定制御装置Ｄ３によって測定された第３の温度値が、電力需要によって必要とされる第３の電力値に対応するＶＦＤ制御パネル２２の所定の第３の電力に関連付けられた所定の第３の温度値よりも大きいとき、冷媒流体の流量を増加させることと、
－第３の測定制御装置Ｄ３によって測定された第３の温度値が、電力需要によって必要とされる第３の電力値に対応するＶＦＤ制御パネル２２の所定の第３の電力に関連付けられた所定の第３の温度値よりも小さいとき、冷媒流体の流量を減少させることと、を行うような方式で、第３の測定制御装置Ｄ３を制御するように構成される。
更に、中央制御ユニット８は、冷媒流体の流量が、第１及び第２の所定値と異なるか、又は第１の所定値とのみ異なる第３の所定値未満に減少したとき（第２の劣化曲線が第３の劣化曲線に等しいとき）、チラー５をオフにするように構成される。

【0056】

冷却システムは、チラー５の入口５Ａに直列に接続されたクーラー装置９を更に備える。クーラー装置９は、チラー５の入口５Ａに接続された戻りラインＬ８上に構成配置されている。開示されている実施形態では、クーラー装置９はエアクーラー装置である。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、ウォータークーラー装置であってもよい。

【0057】

ターボ機械プラントは、プロセス圧縮機と呼ばれる第１の圧縮機４、好ましくは遠心圧縮機を備え、第１の圧縮機４は、ガスタービンモジュール１と可変周波数駆動電気ユニット２との間に構成配置される。好ましくは、圧縮機４は、自己同期クラッチ１４によってガスタービン１０に接続される。クーラー装置９は、冷媒流体を冷却するために消費されるエネルギーを低減する。なぜなら、一般に、クーラー装置は、使用時にチラーよりも少ない電力を吸収し、チラーは、クーラー装置が冷媒流体の温度を所望の温度にするために冷媒流体を冷却することができないときにのみオンにされるからである。

【0058】

したがって、いわゆる「トレインシステム」は、連続して構成配置されたガスタービンモジュール１、圧縮機４（すなわち、第１のプロセス圧縮機）、及び可変周波数駆動電気ユニット２を備える。

【0059】

一般に、動力源、伝達機器、及び圧縮機などの負荷を含むシステムは、「トレイン」、「トレインシステム」、あるいは「トレインプラント」と称される場合がある。

【0060】

図３に示されるターボ機械プラントの第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なり、冷却システムのクーラー装置９は、チラー５の入口５Ａと出口５Ｂとの間に並列に接続される。特に、クーラー装置９は、供給ラインＬ７と戻りラインＬ８との間に構成配置されている。

【0061】

図４に示されるターボ機械プラントの第３の実施形態では、冷却システムには、第２のラインＬ２及び第３のラインＬ３を流れる冷媒流体のための単一の弁及び単一の測定制御装置が設けられている。

【0062】

そのような第３の実施形態は、ＶＦＤ制御パネル２２に関連付けられた第３の劣化曲線が電気可逆機械２０に関連付けられた第２の劣化曲線に等しいときに使用されるものであり、したがって、冷却システムが電気可逆機械及びＶＦＤ制御パネルのためのそれぞれの弁及びそれぞれの測定制御装置を有する必要はない。

【0063】

したがって、上記で開示された第１の実施形態とは異なり、電気可逆機械２０及びＶＦＤ制御パネル２２に入るある量の冷媒流体の温度及び流量を制御するために、第２の弁Ｖ２及び測定制御装置Ｄ２のみが設けられる。

【0064】

第３のラインＬ３は、第２のラインＬ２が第１の部分Ｌ２１と第２の部分Ｌ２２とに細分されるように、点ＰにおいてＶＦＤ制御パネル２２を第２のラインＬ２に接続する。第１の部分Ｌ２１は、第７の部分Ｌ７によって点Ｐをチラー５の出口５Ｂに接続し、第２の部分Ｌ２２は、点Ｐを電気可逆機械２１の入口２１Ａに接続する。第２の弁Ｖ２は、第２のラインＬ２の第１の部分Ｌ２１上に構成配置される。

【0065】

制御中央ユニット８は、ＶＦＤ制御パネル２２に関連付けられた第３の劣化曲線を記憶手段７に記憶するように構成される必要はなく、所定の第３の温度値は所定の第３の電力値に関連付けられる。実際、第３の劣化曲線は第２の劣化曲線に等しいので、制御中央ユニット８によって決定される温度基準値は、ガスタービン１０によって必要とされる所定の第１の電力値に関連付けられた所定の第１の温度値と、電気可逆機械２０によって必要とされる所定の第２の電力値に関連付けられた所定の第２の温度値との間の最小値であり、ＶＦＤ制御パネル２２によって必要とされる所定の第３の電力値に関連付けられた所定の第３の温度値に等しい。

【0066】

図に示されていない更なる実施形態では、上記で開示された実施形態とは異なり、冷却システムは、少なくとも２つのチラー及び２つの圧送装置を備えることができ、各チラーは、それぞれの量の冷媒流体を冷却するように構成され、各圧送装置は、それぞれのチラーに接続され、それぞれのチラーによって冷却されたそれぞれの量の冷媒流体を、それぞれのラインＬ１、Ｌ２を通してそれぞれエアフィルタチャンバ及び電気可逆機械に圧送するように構成される。特に、冷却システムは、３つのチラー及び３つの圧送装置を備えることができ、各チラーは、それぞれの量の冷媒流体を冷却するように構成され、各圧送装置は、それぞれの冷却装置に接続され、それぞれのラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３をそれぞれ介して、それぞれのチラーによって冷却されたそれぞれの量の冷媒流体をエアフィルタチャンバ１１内、電気可逆機械２０内、及びＶＦＤ制御パネル２２内にそれぞれ圧送するように構成される。

【0067】

図４、図５、及び図６は、各実施形態において取り付けられたトレインシステムを置き換えるために、上記で開示された実施形態の各々において使用され得るそれぞれのトレインシステムを示す。

【0068】

以下、各トレインシステムは、更なる実施形態が得られるように、上記で開示された第１の実施形態を参照して説明される。

【0069】

図５に示されるターボ機械プラントの第４の実施形態では、ターボ機械プラントは、第１の圧縮機４（すなわち、第１のプロセス圧縮機）、好ましくは遠心圧縮機を備え、ガスタービンモジュール１は、可変周波数駆動電気ユニット２と第１の圧縮機４との間に構成配置される。

【0070】

言い換えれば、トレインシステムは、連続して構成配置された可変周波数駆動電気ユニット２、ガスタービンモジュール１、及び圧縮機４を備える。

【0071】

図６に示されるターボ機械プラントの第５の実施形態では、ターボ機械プラントは、第１の圧縮機４（すなわち、第１のプロセス圧縮機）、好ましくは遠心圧縮機を備え、可変周波数駆動電気ユニット２は、ガスタービンモジュール１と第１の圧縮機４との間に構成配置される。好ましくは、可変周波数駆動電気ユニット２は、それぞれの自己同期クラッチ１４によって第１の圧縮機４及びガスタービン１０に接続される。

【0072】

言い換えれば、トレインシステムは、連続して構成配置されたガスタービンモジュール１、可変周波数駆動電気ユニット２、及び第１の圧縮機４を備える。

【0073】

図７に示されるターボ機械プラントの第６の実施形態では、ターボ機械プラントは、第１の圧縮機４と、第２の圧縮機４２（すなわち、第２のプロセス圧縮機）と、第３の圧縮機４３（すなわち、第３のプロセス圧縮機）と、可変周波数駆動電気ユニット２と、を備え、第３の圧縮機４３は、第１の圧縮機４と第２の圧縮機４２との間に構成配置され、第１の圧縮機４はガスタービンモジュール１に接続され、第２の圧縮機４２は可変周波数駆動電気ユニット２に接続される。上述の圧縮機の各々は、プロセス圧縮機である。

【0074】

言い換えれば、トレインシステムは、連続して構成配置されたガスタービンモジュール１、第１の圧縮機４、第３の圧縮機４３、第２の圧縮機４２、及び可変周波数駆動電気ユニット２を備える。

【0075】

図８は、少なくともガスタービンモジュール１内のある量の空気及び可変周波数駆動電気ユニット２内のある量の空気を冷却するための方法を要約するフローチャートを示し、ガスタービンモジュール１はガスタービン１０及びエアフィルタチャンバ１１を備え、可変周波数駆動電気ユニット２は電気可逆機械２０を備え、これは、冷媒流体を冷却するためのチラー５と、チラー５をエアフィルタチャンバ１１に接続する第１のラインＬ１と、チラー５を電気可逆機械２０に接続する第２のラインＬ２と、少なくとも第１のラインＬ１及び第２のラインＬ２内の冷媒流体を圧送するための圧送装置６と、を備えるだけでなく、第１のラインＬ１上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させるための第１の弁Ｖ１と、エアフィルタチャンバ１１内の空気に関する第１の温度値を測定し、第１の弁Ｖ１を制御するように構成された第１の測定制御装置Ｄ１と、第２のラインＬ２上を流れるある量の冷媒流体の流量を変化させるための第２の弁Ｖ２と、電気可逆機械２０内の空気に関する第２の温度値を測定し、第２の弁Ｖ２を制御するように構成された第２の測定制御装置Ｄ２と、を備える冷却システムによるものである。

【0076】

本方法は、以下のステップ、すなわち、
圧送装置６によって冷媒流体を圧送するステップ１０１と、
第１の測定制御装置Ｄ１によって、エアフィルタチャンバ１１内の空気に関する第１の温度値を測定するステップ１０２と、
第２の測定制御装置Ｄ２によって、電気可逆機械２０内の空気に関する第２の温度値を測定するステップ１０３と、
電力需要に応じて、チラー５を出る冷媒流体の温度が温度基準値に等しくなるように、所定の第１の温度値が所定の第１の電力値に関連付けられるガスタービン１０に関連付けられた第１の劣化曲線と、所定の第２の温度値が所定の第２の電力値に関連付けられる電気可逆機械２０に関連付けられた第２の劣化曲線と、に対して、冷媒流体の温度基準値を設定するステップ１０４と、
電力需要に応じて、エアフィルタチャンバ１１内の空気が、第１の劣化曲線におけるガスタービン１０の所定の第１の出力値に関連付けられた所定の第１の温度値に達するか、又は
電気可逆機械２０内の空気が、第２の劣化曲線における電気可逆機械２０の所定の第２の電力値まで所定の温度値に達するような方式で、チラー５によって冷却される冷媒流体の流量を増加／減少させるために、それぞれの測定制御装置Ｄ１、Ｄ２を介して、第１の弁Ｖ１及び第２の弁Ｖ２を互いに独立して制御するステップ１０５と、含む。

【0077】

本技術的解決策の利点は、必要とされる運転費用を最小限に抑え、同時にターボ機械プラントの性能を最大化するように、電力需要に応じて、劣化曲線に基づいて経時的に熱流体ベクトル又は（水などの）流体冷媒の冷却を最適化することである。

【0078】

別の利点は、機械駆動ハイブリッドガスタービンを使用する可能性によって与えられる。

【0079】

更なる利点は、電力を供給する際の電気可逆機械の性能が、周囲温度によって影響を受けないことである。

【0080】

本発明の態様は、様々な特定の実施形態に関して説明されてきたが、当業者には、特許請求の範囲の趣旨及び範囲を逸脱することなく多くの修正、変更、及び省略が可能であることが、当業者には明らかであろう。加えて、本明細書で別段の指定がない限り、いずれのプロセス又は方法ステップの順序又は配列も、代替的な実施形態に従って変更又は再配列され得る。

【0081】

本開示の実施形態に対して詳細な参照がなされており、これらの１つ以上の例が図面に例解されている。各例は、本開示を限定するものではなく、本開示の説明として提供するものである。実際には、本開示の範囲又は趣旨から逸脱しない限り、本開示に様々な修正及び変形を加えることができるということが、当業者には明らかであろう。本明細書全体を通して「ある実施形態」又は「一実施形態」又は「いくつかの実施形態」への言及は、一実施形態に関して説明される特定の特徴、構造、又は特性が、開示される主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して様々な個所における「ある実施形態では」又は「一実施形態では」又は「いくつかの実施形態では」という句が現れると、それは、必ずしも同一の実施形態を指しているものではない。また、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ以上の実施形態において、任意の好適な様式において組み合わされ得る。

【0082】

様々な実施形態の要素を提示する際、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「当該（said）」は、要素のうちの１つ以上があることを意味することを意図している。「備える（comprising）」、「含む（including）」、及び「有する（having）」という用語は、非排他的であることが意図され、列記された要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味するものである。
Ｂａｒｚａｎｏ ＆ Ｚａｎａｒｄｏ Ｒｏｍａ Ｓ．ｐ．Ａ．

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】