特表 2024-546631 燃焼後炭素回収を伴うコンバインドサイクル発電プラント蒸気インテグレーションを改善するためのシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-26

(54)【発明の名称】燃焼後炭素回収を伴うコンバインドサイクル発電プラント蒸気インテグレーションを改善するためのシステム

(51)【国際特許分類】

   F01K 17/06 20060101AFI20241219BHJP

   F01K 23/10 20060101ALI20241219BHJP

   F02C 6/18 20060101ALI20241219BHJP

   F22B 1/18 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

F01K17/06

F01K23/10 X

F02C6/18 A

F22B1/18 E

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024532965

(86)(22)【出願日】2021-12-29

(85)【翻訳文提出日】2024-07-29

(86)【国際出願番号】 US2021065455

(87)【国際公開番号】W WO2023129149

(87)【国際公開日】2023-07-06

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515322297

【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ８， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(72)【発明者】

【氏名】サマック、マジェド

【テーマコード（参考）】

3G081

【Ｆターム（参考）】

3G081BA02

3G081BA11

3G081BC07

(57)【要約】

【課題】コンバインドサイクル（ＣＣ）発電プラントの蒸気インテグレーションを改善するためのシステムを提供する。
【解決手段】排排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）は、ガスタービンの排ガスを受け取って蒸気タービンに排出する。二重リボイラ設備は、第１のリボイラ及び第２のリボイラを含んでおり、第１のリボイラは蒸気タービンから排出される蒸気を受け取って、蒸気から抽出した熱を、炭素回収設備で循環される溶媒の加熱に使用し、第２のリボイラは、蒸気を加熱のため第１のリボイラに送る。蒸気エジェクタは外部流を受け取って、その外部流を蒸気タービンからの蒸気と混合する。フラッシュドラムは、第１のリボイラから余剰蒸気を回収し、回収した余剰蒸気の一部をＨＲＳＧと蒸気タービンを含む蒸気サイクル設備に排出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンバインドサイクル（ＣＣ）発電プラント（２００）であって、当該ＣＣ発電プラント（２００）が、
排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）（１１４）及び蒸気タービン（１０４）を備える蒸気サイクル設備（１７０）であって、ＨＲＳＧ（１１４）が、ガスタービン（１０２）からの排ガス（１１２）を受け取るように配向したＨＲＳＧ入口（１１６）及び第１の蒸気流（１２０）を排出するように配向した第１のＨＲＳＧ出口（１１８）を備えている、蒸気サイクル設備（１７０）と、
第１のリボイラ（１３０）及び第２のリボイラ（１３４）を備える二重リボイラ設備（１２８）であって、第１のリボイラ（１３０）が第１のＨＲＳＧ出口（１１８）と流体連通して結合しており、第１のリボイラ（１３０）が、蒸気タービン（１０４）から排出される循環流（１２６）を受け取って、循環流（１２６）から抽出した熱を、炭素回収設備（１３２）で循環される溶媒の加熱に用いるように構成されており、第２のリボイラ（１３４）が、炭素回収設備（１３２）からの排出液流（１５８）の第１の部分（１５６）を受け取るように配向していて、第２のリボイラ（１３４）が、第１の外部供給源（１３６）からの外部流（１７２）から抽出した熱を用いて第１の部分（１５６）を予熱し、予熱した第１の部分（１５６）を加熱用に第１のリボイラ（１３０）に送るように構成されている、二重リボイラ設備（１２８）と
を備える、ＣＣ発電プラント（２００）。

【請求項2】

第２のリボイラ（１３４）が、第２のＨＲＳＧ出口（１３８）、処理温水源及び廃熱源の１以上を含む第１の外部供給源（１３６）と流体連通している、請求項１に記載のＣＣ発電プラント（２００）。

【請求項3】

第１のリボイラ（１３０）が、炭素回収設備（１３２）からの排出液流（１５８）の第２の部分（１６２）を受け取るようにさらに構成されている、請求項１に記載のＣＣ発電プラント（２００）。

【請求項4】

第１のＨＲＳＧ出口（１１８）と第１のリボイラ（１３０）との間で流体連通して結合した蒸気エジェクタ（１４８）をさらに備えており、蒸気エジェクタ（１４８）が、第２の外部供給源（１５０）の流体流を受け取って、循環流（１２６）と第２の外部供給源（１５０）の流体流とを混合するように構成されている、請求項１に記載のＣＣ発電プラント（２００）。

【請求項5】

第１のリボイラ（１３０）にその下流で流体連通して結合したフラッシュドラム（１５２）をさらに備えており、フラッシュドラム（１５２）が、第１のリボイラ（１３０）から余剰蒸気を回収して、回収した余剰蒸気を蒸気サイクル設備（１７０）に排出するように構成されている、請求項１に記載のＣＣ発電プラント（２００）。

【請求項6】

フラッシュドラム（１５２）が、第２のリボイラ（１３４）にその下流で流体連通して結合しており、かつ第２のリボイラ（１３４）から回収した余剰蒸気の一部を蒸気サイクル設備（１７０）に排出するように構成されている、請求項５に記載のＣＣ発電プラント（２００）。

【請求項7】

ガスタービン（１０２）からの炭素系排出物を回収するように構成された炭素回収設備（１３２）をさらに備える、請求項１に記載のＣＣ発電プラント（２００）。

【請求項8】

コンバインドサイクル（ＣＣ）発電プラント（２００）の蒸気インテグレーションを改善するためのシステムであって、当該システムが、
排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）（１１４）及び蒸気タービン（１０４）を備える蒸気サイクル設備（１７０）であって、ＨＲＳＧ（１１４）が、ガスタービン（１０２）からの排ガス（１１２）を受け取るように配向したＨＲＳＧ入口（１１６）及び第１の蒸気流（１２０）を排出するように配向した第１のＨＲＳＧ出口（１１８）を備えている、蒸気サイクル設備（１７０）と、第１のリボイラ（１３０）及び第２のリボイラ（１３４）を備える二重リボイラ設備（１２８）であって、第１のリボイラ（１３０）が第１のＨＲＳＧ出口（１１８）と流体連通して結合しており、第１のリボイラ（１３０）が、蒸気タービン（１０４）から排出される循環流（１２６）を受け取って、循環流（１２６）から抽出した熱を、炭素回収設備（１３２）で循環される溶媒の加熱に用いるように構成されており、第２のリボイラ（１３４）が、炭素回収設備（１３２）からの排出液流（１５８）の第１の部分（１５６）を受け取るように配向していて、第２のリボイラ（１３４）が、第１の外部供給源（１３６）からの外部流（１７２）から抽出した熱を用いて第１の部分（１５６）を予熱し、予熱した第１の部分（１５６）を加熱用に第１のリボイラ（１３０）に送るように構成されている、二重リボイラ設備（１２８）と、
第１のＨＲＳＧ出口（１１８）と第１のリボイラ（１３０）との間で流体連通して結合した蒸気エジェクタ（１４８）であって、第２の外部供給源（１５０）の流体流を受け取って、循環流（１２６）と第２の外部供給源（１５０）の流体流とを混合するように構成されている蒸気エジェクタ（１４８）と、
第１のリボイラ（１３０）にその下流で流体連通して結合したフラッシュドラム（１５２）であって、第１のリボイラ（１３０）から余剰蒸気を回収して、回収した余剰蒸気の一部を蒸気サイクル設備（１７０）に排出するように構成されているフラッシュドラム（１５２）と
を備える、システム。

【請求項9】

炭素回収設備（１３２）が、ガスタービン（１０２）からの炭素系排出物を回収するように構成されている、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

第１のリボイラ（１３０）が、さらに、炭素回収設備（１３２）からの排出液流（１５８）の第２の部分（１６２）を受け取って、第２の部分（１６２）を加熱するように構成されている、請求項８に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

本開示は、広義には、コンバインドサイクル発電プラントに関するものであり、具体的には、燃焼後炭素回収と共に使用される蒸気インテグレーションを改善するためのシステムに関する。

【0002】

少なくとも幾つかの公知の発電プラントでは、石炭、石油、泥炭、廃棄物、バイオ燃料、天然ガスなどの炭素及び水素含有燃料の燃焼で得られるエネルギーを発生させる。かかる燃料は、炭素及び水素の他に、酸素、水分及び／又は汚染物質を含んでいることがある。そのため、かかる燃料の燃焼は、灰、二酸化炭素（ＣＯ_２）、硫黄化合物（多くは「ＳＯ_ｘ」と呼ばれる硫黄酸化物の形態）、窒素化合物（多くは「ＮＯ_ｘ」と呼ばれる窒素酸化物の形態）、塩素、水銀その他の微量元素の形態の汚染物質を含むガス流を発生しかねない。

【0003】

少なくとも幾つかの公知の発電プラントでは、排ガス流を大気中に放出する前に、ガス流からの汚染物質の除去を促進するために回収システムが用いられることがある。例えば、ある公知の発電プラントでは、大気中への放出量を低減するため、燃焼後の二酸化炭素（ＣＯ_２）を回収して地下に貯留するための炭素回収システムが用いられる。しかし、炭素回収プロセスには電力が必要とされるので、炭素回収プロセスは全体的な効率が低下し、発電プラントの発電が制限されかねない。そのため、かかる発電プラントシステムの少なくとも幾つかは、発電効率の低下した状態で運転される。

【0004】

そこで、燃焼後炭素回収を伴う発電プラントシステムの蒸気インテグレーションを改善できれば望ましい。蒸気インテグレーションの改善は、蒸気タービンで生成される電力量を増加させることによって燃焼後炭素回収の使用に伴う発電プラントの発電効率減少の軽減に資する可能性がある。

【発明の概要】

【0005】

一態様では、コンバインドサイクル発電プラントを提供する。発電プラントは、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）及び蒸気タービンを備える蒸気サイクル設備を備える。ＨＲＳＧは、ガスタービンからの排ガスを受け取るように配向したＨＲＳＧ入口と、第１の蒸気流を排出するように配向した第１のＨＲＳＧ出口とを含む。二重リボイラ設備は、第１のリボイラと第２のリボイラとを含む。第１のリボイラは、第１のＨＲＳＧ出口に流体連通して結合していて、蒸気タービンから排出される循環流を加熱して、循環流から抽出した熱を、炭素回収設備で循環される溶媒の加熱に用いるように構成されている。第２のリボイラは、炭素回収設備からの排出液流の第１の部分を受け取るように配向し、第１の外部供給源からの外部流から抽出した熱を用いて第１の部分を予熱し、予熱した第１の部分を加熱用に第１のリボイラに送る。

【0006】

別の態様では、コンバインドサイクル発電プラントを提供する。発電プラントは、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）及び蒸気タービンを備える蒸気サイクル設備を備える。ＨＲＳＧは、ガスタービンからの排ガスを受け取るように配向したＨＲＳＧ入口と、第１の蒸気流を排出するように配向した第１のＨＲＳＧ出口とを含む。二重リボイラ設備は、第１のリボイラと第２のリボイラとを含む。第１のリボイラは、第１のＨＲＳＧ出口に流体連通して結合し、蒸気タービンから排出される循環流を加熱して、循環流から抽出した熱を、炭素回収設備で循環される溶媒の加熱に用いるように構成されている。第２のリボイラは、炭素回収設備からの排出液流の第１の部分を受け取るように配向し、第１の外部供給源からの外部流から抽出した熱を用いて第１の部分を予熱し、予熱した第１の部分を加熱用に第１のリボイラに送る。発電プラントは、第１のＨＲＳＧ出口と第１のリボイラとの間で流体連通して結合した蒸気エジェクタも含んでおり、蒸気エジェクタは、第２の外部供給源の流体流を受け取って、循環流と第２の外部供給源の流体流とを混合するように構成されている。発電プラントは、第１のリボイラにその下流で流体連通して結合したフラッシュドラムも含んでおり、フラッシュドラムは、第１のリボイラから余剰蒸気を回収して、回収した余剰蒸気の一部を蒸気サイクル設備に排出するように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】例示的なコンバインドサイクル発電プラントの概略図。

【図2】代替的なコンバインドサイクル発電プラントの概略図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本願に記載の実施形態は、燃焼後炭素回収と併用するためのコンバインドサイクル発電プラントの蒸気インテグレーションを改善するためのシステムに関する。具体的には、本願に記載のシステムは、炭素回収プロセスの運転に付随する効率低下及び発電量低下の影響の軽減に資するため、二重リボイラ設備、蒸気エジェクタ及びフラッシュドラムを使用する。さらに具体的には、二重リボイラ設備及び蒸気エジェクタは、蒸気タービンから抽気される蒸気量を低減することによって、蒸気タービンの発電量の増大を促進する。さらに、フラッシュドラムは、炭素回収プロセスで使用した蒸気を回収して、回収した蒸気を蒸気タービンに戻すことによって、蒸気タービンの発電量の増大を促進する。

【0009】

別途記載されていない限り、本明細書において、「略」、「実質的に」及び「約」などの近似的表現は、それらで修飾された用語が、絶対的又は厳密なものではなく、当業者に自明の近似的なものにすぎないことを示す。したがって、「約」、「略」及び「実質的に」のような用語で修飾された値はその厳密な数値に限定されない。少なくとも幾つかの事例では、近似表現は、その値を測定する機器の精度に対応する。さらに、別途記載されていない限り、「第１」、「第２」などの用語は、本願では符号にすぎず、それらが付されたものに、数的、位置的又は階層的要件を課すものではない。さらに、例えば「第２」という場合、例えば「第１」以下又は「第３」以上のものの存在を必要とするものでも、排除するものでもない。

【0010】

図１は、例示的なコンバインドサイクル発電プラント１００の概略説明図である。例示的な実施形態では、発電プラント１００は、ガスタービン１０２及び蒸気タービン１０４を含む。ガスタービン１０２は、直流に連結した圧縮機セクション１０６、燃焼器１０８及びタービンセクション１１０を含む。運転中、燃焼器１０８は、圧縮機セクション１０６からの空気及び燃料供給源からの燃料を受け取って、燃料と空気を用いて燃料空気混合気を生じさせ、燃焼して燃焼ガスを発生させる。燃焼ガスは、タービンセクション１１０を流れ、タービンセクション１１０から排ガス流１１２として排出される。例示的な実施形態では、発電プラント１００は、蒸気サイクル設備１７０も含む。蒸気サイクル設備１７０は、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１１４及び蒸気タービン１０４を含む。幾つかの実施形態では、蒸気サイクル設備１７０は、凝縮器（図示せず）及び１以上の循環ポンプ（図示せず）を始めとする他の部品を含んでいてもよい。ＨＲＳＧ１１４は、ガスタービン１０２からの排ガス流１１２を受け取るように配向したＨＲＳＧ入口１１６、第１の蒸気流１２０を排出するように配向した第１のＨＲＳＧ出口１１８、及び排ガス流１４０を排出する第２のＨＲＳＧ出口１３８を含む。蒸気タービン１０４は、第１の蒸気流１２０を受け取る中圧蒸気タービン１２２、及び中圧蒸気タービン１２２の下流側の低圧蒸気タービン１２４を含む。蒸気タービン１０４は循環流１２６を排出するが、幾つかの実施形態では、蒸気タービン１０４は、低圧蒸気タービン１２４の下流に追加の圧力蒸気タービンを含んでいてもよい。

【0011】

例示的な実施形態では、発電プラント１００は、二重リボイラ設備１２８も含む。二重リボイラ設備１２８は、循環流１２６を受け取って、循環流１２６から抽出した熱を、炭素回収設備１３２で循環する溶媒の加熱に用いる第１のリボイラ１３０を含む。二重リボイラ設備１２８は、炭素回収設備１３２から排出液流１５８の第１の部分１５６を受け取って、第１の外部供給源１３６からの外部流１７２から抽出した熱を用いて第１の部分１５６を予熱し、予熱した第１の部分１５６を加熱用に第１のリボイラ１３０に送る第２のリボイラ１３４をさらに含む。外部流１７２は、液体であっても或いは気体であってもよい。幾つかの実施形態では、第１の部分１５６は、発電プラント１００内部の供給源から抽出した熱を用いて予熱してもよい。第１のリボイラ１３０及び第２のリボイラ１３４は、炭素回収設備１３２からの排出液流１５８の第２の部分１６２を受け取って、第２の部分１６２を蒸気サイクル設備１７０に排出する。ＨＲＳＧ１１４は、排ガス流１４０を第２のＨＲＳＧ出口１３８を介して炭素回収設備１３２に排出する。排ガス流１４０は、複数の排ガス及び二酸化炭素ガスを含む。炭素回収設備１３２は、複数の排ガスを二酸化炭素ガスから分離する。炭素回収設備１３２は、次いで、第１の炭素回収設備出口１８０を介して複数の排ガスを排出し、第２の炭素回収設備出口１８２を介して二酸化炭素ガスを排出する。

【0012】

使用中、二重リボイラ設備１２８は、蒸気タービン１０４から抽出される蒸気量を減少させることによって、蒸気タービン１０４の発電量の増大を促進する。

【0013】

図２は、コンバインドサイクル発電プラント２００の別の実施形態の概略図である。代替的な実施形態では、発電プラント２００は、ガスタービン１０２及び蒸気タービン１０４を含む。ガスタービン１０２は、直流に連結した圧縮機セクション１０６、燃焼器１０８及びタービンセクション１１０を含む。運転中、燃焼器１０８は、圧縮機セクション１０６からの空気及び燃料供給源からの燃料を受け取って、燃料と空気を用いて燃料空気混合気を生じさせ、燃焼して燃焼ガスを発生させる。燃焼ガスは、タービンセクション１１０を流れ、タービンセクション１１０から排ガス流１１２として排出される。発電プラント２００は、さらに蒸気サイクル設備１７０を含む。蒸気サイクル設備は、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１１４及び蒸気タービン１０４を含む。幾つかの実施形態では、蒸気サイクル設備１７０は、凝縮器（図示せず）及び１以上の循環ポンプ（図示せず）を始めとする他の部品を含んでいてもよい。ＨＲＳＧ１１４は、ガスタービン１０２からの排ガス流１１２を受け取るように配向したＨＲＳＧ入口１１６、第１の蒸気流１２０を排出するように配向した第１のＨＲＳＧ出口１１８、排ガス流１４０を排出する第２のＨＲＳＧ出口１３８、及び第２の蒸気流１４４を排出する第３のＨＲＳＧ出口１４２を含む。蒸気タービン１０４は、第２の蒸気流１４４を受け取る高圧蒸気タービン１４６、高圧蒸気タービン１４６の下流側で第１の蒸気流１２０を受け取る中圧蒸気タービン１２２、及び中圧蒸気タービン１２２の下流側の低圧蒸気タービン１２４を備える。蒸気タービン１０４は循環流１２６を排出する。幾つかの実施形態では、蒸気タービン１０４は、低圧蒸気タービン１２４の下流に追加の圧力蒸気タービンを含んでいてもよい。

【0014】

図２に示す代替的な実施形態は、循環流１２６及び第２の外部供給源１５０からの流体流を受け取る蒸気エジェクタ１４８も含んでいる。循環流１２６を第２の外部供給源１５０からの流体流と混合してから、蒸気混合物１５４を蒸気エジェクタ１４８から排出する。

【0015】

さらに、代替的な実施形態は、蒸気エジェクタ１４８の下流側に二重リボイラ設備１２８を含む。二重リボイラ設備１２８は、蒸気エジェクタ１４８から排出される蒸気混合物１５４を受け取って、蒸気混合物１５４から抽出した熱を、炭素回収設備１３２で循環する溶媒の加熱に用いる第１のリボイラ１３０を含む。二重リボイラ設備１２８は、炭素回収設備１３２から排出液流１５８の第１の部分１５６を受け取る第２のリボイラ１３４も含む。第２のリボイラ１３４は、第１の外部供給源１３６から受けた外部流１７２から抽出した熱を用いて第１の部分１５６を予熱し、予熱した第１の部分１５６を加熱用に第１のリボイラ１３０に流す。外部流１７２は、液体であっても或いは気体であってもよい。幾つかの実施形態では、第１の部分１５６は、発電プラント１００内部の供給源から抽出した熱を用いて予熱してもよい。

【0016】

代替的な実施形態は、二重リボイラ設備１２８の下流側にフラッシュドラム１５２も含む。第１のリボイラ１３０及び第２のリボイラ１３４は、炭素回収設備１３２から排出液流１５８の第２の部分１６２を受け取って、第２の部分１６２をフラッシュドラム１５２に排出する。フラッシュドラム１５２は、回収した蒸気流１６４を蒸気タービン１０４の低圧蒸気タービン１２４に排出する。さらに、フラッシュドラム１５２は、第２の部分１６２を蒸気サイクル設備１７０に排出する。ＨＲＳＧ１１４は、排ガス流１４０を第２のＨＲＳＧ出口１３８を介して炭素回収設備１３２に排出する。排ガス流１４０は、複数の排ガス及び二酸化炭素ガスを含む。炭素回収設備１３２は、複数の排ガスを二酸化炭素ガスから分離する。炭素回収設備１３２は、次いで第１の炭素回収設備出口１８０を介して複数の排ガスを排出し、第２の炭素回収設備出口１８２を介して二酸化炭素ガスを排出する。

【0017】

使用中、二重リボイラ設備１２８、蒸気エジェクタ１４８及びフラッシュドラム１５２は、蒸気タービン１０４による発電量の増大を促進する。二重リボイラ設備１２８及び蒸気エジェクタ１４８は、蒸気タービン１０４から抽出される蒸気の量を減少させることによって、このような発電量増大を促進する。フラッシュドラム１５２は、炭素回収設備１３２で使用された蒸気を回収し、回収した蒸気を蒸気タービン１０４に戻すことによって、このような発電量増大を促進する。

【0018】

本発明の追加の態様を、以下の実施態様項に示す。
［実施態様項１］
コンバインドサイクル（ＣＣ）発電プラントであって、当該ＣＣ発電プラントが、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）及び蒸気タービンを備える蒸気サイクル設備であって、ＨＲＳＧが、ガスタービンからの排ガスを受け取るように配向したＨＲＳＧ入口及び第１の蒸気流を排出するように配向した第１のＨＲＳＧ出口を備えている、蒸気サイクル設備と、第１のリボイラ及び第２のリボイラを備える二重リボイラ設備であって、第１のリボイラが第１のＨＲＳＧ出口と流体連通して結合しており、第１のリボイラが、蒸気タービンから排出される循環流を受け取って、循環流から抽出した熱を、炭素回収設備で循環される溶媒の加熱に用いるように構成されており、第２のリボイラが、炭素回収設備からの排出液流の第１の部分を受け取るように配向していて、第２のリボイラが、第１の外部供給源からの外部流から抽出した熱を用いて第１の部分を予熱し、予熱した第１の部分を加熱用に第１のリボイラに送るように構成されている、二重リボイラ設備とを備える、ＣＣ発電プラント。
［実施態様項２］
第２のリボイラが、第２のＨＲＳＧ出口、処理温水源及び廃熱源の１以上を含む第１の外部供給源と流体連通している、実施態様項１に記載のＣＣ発電プラント。
［実施態様項３］
第１のリボイラが、さらに、炭素回収設備からの排出液流の第２の部分を受け取るように構成されている、実施態様項１又は実施態様項２に記載のＣＣ発電プラント。
［実施態様項４］
第１のＨＲＳＧ出口と第１のリボイラとの間で流体連通して結合した蒸気エジェクタをさらに備えており、蒸気エジェクタが、第２の外部供給源の流体流を受け取って、循環流と第２の外部供給源の流体流とを混合するように構成されている、実施態様項１乃至実施態様項３のいずれか１項に記載のＣＣ発電プラント。
［実施態様項５］
第１のリボイラにその下流で流体連通して結合したフラッシュドラムをさらに備えており、フラッシュドラムが、第１のリボイラから余剰蒸気を回収して、回収した余剰蒸気を蒸気サイクル設備に排出するように構成されている、実施態様項１乃至実施態様項４のいずれか１項に記載のＣＣ発電プラント。
［実施態様項６］
フラッシュドラムが、第２のリボイラにその下流で流体連通して結合しており、かつ第２のリボイラから回収した余剰蒸気の一部を蒸気サイクル設備の排出に含むように構成されている、実施態様項１乃至実施態様項５のいずれか１項に記載のＣＣ発電プラント。
［実施態様項７］
ガスタービンからの炭素系排出物を回収するように構成された炭素回収設備をさらに備える、実施態様項１乃至実施態様項６のいずれか１項に記載のＣＣ発電プラント。
［実施態様項８］
コンバインドサイクル（ＣＣ）発電プラントの蒸気インテグレーションを改善するためのシステムであって、当該システムが、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）及び蒸気タービンを備える蒸気サイクル設備であって、ＨＲＳＧが、ガスタービンからの排ガスを受け取るように配向したＨＲＳＧ入口及び第１の蒸気流を排出するように配向した第１のＨＲＳＧ出口を備えている、蒸気サイクル設備と、第１のリボイラ及び第２のリボイラを備える二重リボイラ設備であって、第１のリボイラが第１のＨＲＳＧ出口と流体連通して結合しており、第１のリボイラが、蒸気タービンから排出される循環流を受け取って、循環流から抽出した熱を、炭素回収設備で循環される溶媒の加熱に用いるように構成されており、第２のリボイラが、炭素回収設備からの排出液流の第１の部分を受け取るように配向していて、第２のリボイラが、第１の外部供給源からの外部流から抽出した熱を用いて第１の部分を予熱し、予熱した第１の部分を加熱用に第１のリボイラに送るように構成されている、二重リボイラ設備と、第１のＨＲＳＧ出口と第１のリボイラとの間で流体連通して結合した蒸気エジェクタであって、第２の外部供給源の流体流を受け取って、循環流と第２の外部供給源の流体流とを混合するように構成されている蒸気エジェクタと、第１のリボイラにその下流で流体連通して結合したフラッシュドラムであって、第１のリボイラから余剰蒸気を回収して、回収した余剰蒸気の一部を蒸気サイクル設備に排出するように構成されているフラッシュドラムとを備える、システム。
［実施態様項９］
炭素回収設備が、ガスタービンからの炭素系排出物を回収するように構成されている、実施態様項８に記載のシステム。
［実施態様項１０］
第１のリボイラが、さらに、炭素回収設備からの排出液流の第２の部分を受け取って、第２の部分を加熱するように構成されている、実施態様項８又は実施態様項９に記載のシステム。

【0019】

技術的問題に対して本システムによって提供される技術的解決策の１以上として、（ｉ）炭素回収プロセスの運転に付随する発電プラントシステムの効率減少の軽減、（ｉｉ）発電プラントシステムの発電量の増大、（ｉｉｉ）発電プラントシステムの蒸気タービンから抽出される蒸気量の低減、並びに（ｉｖ）炭素回収プロセスから回収されて発電プラントシステムの蒸気タービンに戻される蒸気量の増加が挙げられる。

【0020】

本願に記載の方法は、発電プラントシステムを用いて実施することができ、以下のステップ：ａ）排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）を用いてガスタービンから排ガスを受け取るステップ、ｂ）第１のリボイラ及び第２のリボイラを含む二重リボイラ設備を用いて、蒸気タービンから又は蒸気タービンの下流側の蒸気エジェクタから蒸気を受け取るステップ、ｃ）二重リボイラ装置によって受け取った蒸気から抽出した熱を、炭素回収設備で循環される溶媒の加熱に用いるステップ、及びｄ）フラッシュドラムを用いて炭素回収設備から余剰の蒸気を回収するステップの１以上を実行することによって、技術的効果を奏することができる。

【0021】

以上の説明は、例示にすぎず、開示した本発明の技術的範囲から逸脱せずに、記載した実施形態に様々な変更をなすことができることは当業者には明らかであろう。例えば、本願に記載したプロセスステップについて、例えば、時間、温度又はサイクル間の時間間隔等を変更し得る。本発明の技術的範囲に属するその他の変更は、本開示に接した当業者には自明であり、かかる変更は特許請求の範囲の技術的範囲に属する。

【0022】

コンバインドサイクル発電プラントの例示的な実施形態について詳細に説明してきた。蒸気インテグレーションを改善する方法は、本願に記載の特定の実施形態に限定されるものではなく、本方法のステップは、本願に記載の他のステップとは独立及び別個に利用してもよい。例えば、本願に記載の方法は、本願に記載のコンバインドサイクル発電プラントでの実施に限定されない。例示的な実施形態は、その他の多くの用途に関して実施及び利用し得る。

【0023】

本発明の様々な実施形態の特定の特徴が、ある図面には記載され、他の図面には記載されていないこともあるが、これは便宜上のものにすぎない。本明細書において「幾つかの実施形態」という場合、記載された特徴を備える追加の実施形態の存在を除外するものとして解釈すべきではない。本発明の原理に則して、ある図面に記載された特徴は、他の図面に記載されたいかなる特徴との組合せとして参照及び／又は特許請求の範囲に記載することができる。

【0024】

本発明は、種々の具体的実施形態の観点から説明されているが、当業者は、本発明が特許請求の範囲の精神及び範囲内で修正して実施され得ることを認識するであろう。

【0025】

特許請求の範囲に「～ための手段」又は「～ためのステップ」等の文言が明示的に記載されている場合のように、伝統的なミーンズ・プラス・ファンクション（means-plus-function）の文言が明示的に記載されている場合を除いて、本願に添付された特許請求の範囲の解釈は米国特許法１１２（ｆ）条に拠らない。

【0026】

本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、当業者が本発明を実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲と文言上の差のない部品を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と非本質的な差しかない均等な部品を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0027】

１００ コンバインドサイクル発電プラント
１０２ ガスタービン
１０６ 圧縮機セクション
１０８ 燃焼器
１１０ タービンセクション
１０４ 蒸気タービン
１１２ 排ガス流
１１４ 排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）
１１６ ＨＲＳＧ入口
１１８ 第１のＨＲＳＧ出口
１２０ 第１の蒸気流
１２２ 中圧蒸気タービン
１２４ 低圧蒸気タービン
１２６ 循環流
１２８ 二重リボイラ設備
１３０ 第１のリボイラ
１３２ 炭素回収設備
１３４ 第２のリボイラ
１３８ 第２のＨＲＳＧ出口
１４６ 高圧蒸気タービン
１４８ 蒸気エジェクタ
１５２ フラッシュドラム
１５６ 排出液流の第１の部分
１５８ 排出液流
１６２ 排出液流の第２の部分
１７０ 蒸気サイクル設備
２００ コンバインドサイクル発電プラント

【図1】

【図2】

【国際調査報告】