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特表2025-513197専用蒸気タービンを備えた炭素捕捉システムを有する複合火力発電所
(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】2025-04-24
(54)【発明の名称】専用蒸気タービンを備えた炭素捕捉システムを有する複合火力発電所
(51)【国際特許分類】
F01K 23/10 20060101AFI20250417BHJP
F02C 6/18 20060101ALI20250417BHJP
F22B 1/18 20060101ALI20250417BHJP
【ＦＩ】
F01K23/10 X
F01K23/10 U
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 2024557734
(86)(22)【出願日】2022-04-07
(85)【翻訳文提出日】2024-11-12
(86)【国際出願番号】 US2022023819
(87)【国際公開番号】W WO2023195985
(87)【国際公開日】2023-10-12
(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
(74)【代理人】
【識別番号】110002848
【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】スミス、ラウブ ウォーフィールド
【テーマコード（参考）】
3G081
【Ｆターム（参考）】
3G081BA03
3G081BA04
3G081BA11
3G081BC07
(57)【要約】
【課題】専用蒸気タービンを備えた炭素捕捉システムを有する複合火力発電所を提供する。
【解決手段】複合サイクル発電プラント（ＣＣＰＰ）が提供される。ＣＣＰＰは、ガスタービン、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）、蒸気利用システム、および蒸気タービンシステムを含む。蒸気タービンシステムは、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、および低圧蒸気タービンのうちの少なくとも１つを含む。蒸気タービンシステムはさらに、ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と蒸気利用システムに流体的に結合された出口を有する非凝縮蒸気タービンを含む。
【選択図】図１
【解決手段】複合サイクル発電プラント（ＣＣＰＰ）が提供される。ＣＣＰＰは、ガスタービン、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）、蒸気利用システム、および蒸気タービンシステムを含む。蒸気タービンシステムは、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、および低圧蒸気タービンのうちの少なくとも１つを含む。蒸気タービンシステムはさらに、ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と蒸気利用システムに流体的に結合された出口を有する非凝縮蒸気タービンを含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）であって、ガスタービンと、
熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、
蒸気利用システムと、
蒸気タービンシステムと、を含み、
前記蒸気タービンシステムは、
高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、および低圧蒸気タービンの少なくとも１つと、
前記ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と、前記蒸気利用システムに流体的に結合された出口とを有する非凝縮蒸気タービンとを含む、ＣＣＰＰ。
【請求項2】
前記ＨＲＳＧが、再加熱器接続ラインを介して前記仕上げ再加熱器に流体的に結合された一次再加熱器をさらに含む、請求項１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項3】
前記非凝縮蒸気タービンの前記入口が、前記仕上げ再加熱器の出口ラインを少なくとも部分的に介して前記仕上げ再加熱器に流体連通する、請求項２に記載のＣＣＰＰ。
【請求項4】
第１の供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記非凝縮蒸気タービンの入口まで延びている、請求項３に記載のＣＣＰＰ。
【請求項5】
中間圧供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記中間圧蒸気タービンまで延びている、請求項３に記載のＣＣＰＰ。
【請求項6】
前記ＨＲＳＧは、主供給ラインに延びる第１の出口ラインを有する過熱器を備える、請求項４に記載のＣＣＰＰ。
【請求項7】
前記高圧蒸気タービンが、前記主供給ラインに延びる第２の出口ラインを備える、請求項６に記載のＣＣＰＰ。
【請求項8】
前記バイパスラインが、前記主中間圧供給ラインから前記再加熱器接続ラインまで延びる、請求項７に記載のＣＣＰＰ。
【請求項9】
前記蒸気利用システムが、低圧過熱器に流体的に結合される、請求項１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項10】
前記蒸気利用システムが、炭素捕捉システムである、請求項１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項11】
複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）であって、ガスタービンと、
熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、
蒸気利用システムと、
蒸気タービンシステムとを含み、前記蒸気タービンシステムは、
１つ以上のシャフトと、
前記１つ以上のシャフト上に配置された高圧蒸気タービン、中間圧蒸気タービン、および低圧蒸気タービンと、
前記１つ以上のシャフト上に配置され、前記ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と、前記蒸気利用システムに流体的に結合された出口を有する非凝縮蒸気タービンと、を含む、ＣＣＰＰ。
【請求項12】
前記ＨＲＳＧが、再加熱器接続ラインを介して仕上げ再加熱器に流体的に結合された一次再加熱器をさらに含む、請求項１１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項13】
前記非凝縮蒸気タービンの前記入口が、前記仕上げ再加熱器の出口ラインを少なくとも部分的に介して前記仕上げ再加熱器に流体連通している、請求項１２に記載のＣＣＰＰ。
【請求項14】
前記第１の供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記非凝縮蒸気タービンの前記入口まで延びている、請求項１３に記載のＣＣＰＰ。
【請求項15】
前記中間圧供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記中間圧蒸気タービンまで延びる、請求項１３に記載のＣＣＰＰ。
【請求項16】
前記ＨＲＳＧは、主供給ラインに延びる第１の出口ラインを有する過熱器を備える、請求項１４に記載のＣＣＰＰ。
【請求項17】
前記高圧蒸気タービンが、前記主供給ラインに延びる第２の出口ラインを備える、請求項１６に記載のＣＣＰＰ。
【請求項18】
バイパスラインが、前記主中間圧供給ラインから前記再加熱器接続ラインまで延びる、請求項１７に記載のＣＣＰＰ。
【請求項19】
前記蒸気利用システムが、低圧過熱器に流体的に結合されている、請求項１１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項20】
前記蒸気利用システムが炭素捕捉システムである、請求項１１に記載のＣＣＰＰ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ：combined cycle power plant）システムに関する。特に、本開示は、専用の非凝縮蒸気タービン（dedicated non-condensing steam turbine）を有するＣＣＰＰシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）などのガスタービン発電所は、一般に、圧縮機セクション、燃焼器セクション、タービンセクション、タービンの下流に配置される熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ：heat recovery steam generator）、およびＨＲＳＧと流体連通している少なくとも１つの蒸気タービンを有するガスタービンを含む。運転中、空気は吸入システムを経由して圧縮機に入り、燃焼器を少なくとも部分的に取り囲む圧縮機吐出口またはディフューザケーシングに向かって送られながら徐々に圧縮される。圧縮された空気の少なくとも一部は燃料と混合され、燃焼器内に設けられた燃焼室内で燃焼され、高温・高圧の燃焼ガスが発生する。
【0003】
燃焼ガスは、燃焼器からタービンを通る高温のガス経路を通り、ローターシャフトに連結された固定ベーンと回転可能なタービンブレードを交互に通過する際に徐々に膨張する。運動エネルギーは燃焼ガスからタービンブレードに伝達され、ローターシャフトを回転させる。ローターシャフトの回転エネルギーは、発電機を介して電気エネルギーに変換される。燃焼ガスは排気ガスとしてタービンを出て、排気ガスはＨＲＳＧに入る。排ガスからの熱エネルギーは、ＨＲＳＧの１つ以上の熱交換器を流れる水に伝達され、過熱蒸気（superheated steam）を生成する。過熱蒸気は次に蒸気タービンに送られ、さらなる発電に使用され、発電所全体の効率を高める。
【0004】
ターボ機械燃焼システムは通常、炭化水素燃料を燃焼させ、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）などの大気汚染排出ガスを発生させる。排出を削減するため、ターボ機械から大気へ排出される前にＣＯ２やその他の大気汚染ガスを捕捉する炭素捕捉システム（ＣＣＳ：carbon capture systems）が利用されている。炭素捕捉システムには、溶媒を再生するためのリボイラ（reboilers）が含まれることが多いが、これには信頼性が高く、予測可能な蒸気の流れが必要である。
【0005】
従って、炭素捕捉システムに一定流量の蒸気（constant flow of steam）を供給できる改良型複合火力発電所が望まれており、当技術分野で高く評価されるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１１／００５６２１９号明細書
【発明の概要】
【0007】
本開示に従った複合サイクル発電プラントの態様および利点は、以下の説明において部分的に記載されるか、または説明から明らかであるか、または技術の実践を通じて学ぶことができる。
【0008】
一実施形態によれば、複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）が提供される。ＣＣＰＰは、ガスタービン、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ：heat recovery steam generator）、炭素捕捉システム、および蒸気タービンシステムを含む。蒸気タービンシステムは、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、および低圧蒸気タービンのうちの少なくとも１つを含む。蒸気タービンシステムはさらに、ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と炭素捕捉システムに流体的に結合された出口を有する非凝縮蒸気タービン（non-condensing steam turbine：非復水蒸気タービン）を含む。
【0009】
別の実施形態によれば、複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）が提供される。ＣＣＰＰは、ガスタービン、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）、炭素捕捉システム、シャフト、および蒸気タービンシステムを含む。蒸気タービンシステムは、シャフト上に配置された高圧蒸気タービン、中間圧蒸気タービン、および低圧蒸気タービンを含む。蒸気タービンシステムは、シャフト上に配置され、ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と炭素捕捉システムに流体的に結合された出口を有する非凝縮蒸気タービンをさらに含む。
【0010】
本発明の複合サイクル発電プラントのこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することにより、よりよく理解されるであろう。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本技術の実施形態を示すものであり、本明細書とともに本技術の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本システムおよび方法を製造し使用する最良の態様を含む、当業者に向けられた本複合サイクル発電所の完全かつ有効な開示は、添付の図を参照する本明細書に記載されている。
【0012】
【図1】本開示の実施形態による複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）の概略図である。
【図2】本開示の実施形態による複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）の概略図である。
【図3】本開示の実施形態による複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）の概略図である。
【図4】本開示の実施形態による複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明の複合サイクル発電プラントの実施形態について詳細に説明するが、その１つ以上の例が図面に示されている。各例は、技術を限定するのではなく、説明のために提供される。実際、当業者には、特許請求される技術の範囲または精神から逸脱することなく、本技術に修正および変形を加えることができることが明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として図示または説明された特徴は、別の実施形態と共に使用することにより、さらに別の実施形態を得ることができる。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内に入るような修正および変形をカバーすることが意図される。
【0014】
本明細書において「例示的：exemplary」という語は、「例、実例、または説明として役立つ：serving as an example, instance, or illustration」という意味で使用される。本明細書において「例示的」として説明される任意の実施態様は、必ずしも、他の実施態様よりも好ましい又は有利であると解釈されるものではない。さらに、特に特定されない限り、本明細書に記載されるすべての実施形態は、例示的であると考えられるべきである。
【0015】
詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために数字および文字を使用している。図面および明細書中の同様または類似の表記は、本発明の同様または類似の部分を指すために使用されている。本明細書において、「第１」、「第２」、および「第３」という用語は、１つの構成要素を別の構成要素から区別するために互換的に使用することができ、個々の構成要素の位置または重要性を意味することを意図していない。
【0016】
「流体：fluid」とは、気体であっても液体であってもよい。「流体連通：fluid communication」とは、流体が指定された領域間を連通させることができることを意味する。
【0017】
本明細書において、「上流」（または「前方」）および「下流」（または「後方」）という用語は、流体経路における流体の流れに関する相対的な方向を指す。例えば、「上流」は流体が流れる方向を指し、「下流」は流体が流れる方向を指す。ただし、本明細書で使用する「上流」および「下流」という用語は、電気の流れを指す場合もある。「半径方向」という用語は、特定の部品の軸中心線に対して実質的に垂直な相対方向を指し、「軸方向」という用語は、特定の部品の軸中心線に対して実質的に平行および／または同軸に整列した相対方向を指し、「周方向」という用語は、特定の部品の軸中心線の周りに延びる相対方向を指す。
【0018】
「約：about」、「およそ：approximately」、「一般的に：generally」、「実質的に：substantially」などの近似値は、指定された正確な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、近似的な表現は、値を測定するための計器の精度、または構成要素および／またはシステムを構築もしくは製造するための方法もしくは機械の精度に対応する場合がある。少なくともいくつかの例では、近似言語は、値を測定するための計器の精度、または構成要素および／もしくはシステムを構築もしくは製造するための方法もしくは機械の精度に対応することがある。例えば、個々の値、値の範囲、および／または値の範囲を定義する端点のいずれかにおいて、１、２、４、５、１０、１５、または２０パーセントのマージン内にあることを指す場合がある。角度または方向の文脈で使用される場合、このような用語には、記載された角度または方向より１０度大きいまたは小さい範囲が含まれる。例えば、「概ね垂直」は、時計回りまたは反時計回りなど、どの方向においても垂直から１０度以内の方向を含む。
【0019】
「結合された：coupled」、「固定された：fixed」、「に取り付けられた：attached to」などの用語は、本明細書で特に規定しない限り、直接的な結合、固定、または取り付け、ならびに１つ以上の中間構成要素または特徴を介した間接的な結合、固定、または取り付けの両方を指す。本明細書で使用される場合、用語「含む：comprises」、「含んでいる：comprising」、「含有する：includes」、「含有している：including」、「有する：has」、「有している：having」またはその他の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図している。例えば、特徴のリストから構成されるプロセス、方法、成形品、又は装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されていない、又はそのようなプロセス、方法、成形品、又は装置に固有の他の特徴を含み得る。さらに、明示的に反対の記載がない限り、「又は」は「包括的な又は」を意味し、「排他的な又は」を意味しない。例えば、条件Ａまたは条件Ｂは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａは真であり（または存在し）、Ｂは偽である（または存在しない）、Ａは偽であり（または存在しない）、Ｂは真である（または存在する）、およびＡとＢの両方が真である（または存在する）。
【0020】
本明細書および特許請求の範囲全体を通じて、範囲の限定は組み合わされ、交換され、そのような範囲は、文脈または文言がそうでないことを示さない限り、特定され、そこに含まれるすべてのサブ範囲を含む。例えば、本明細書で開示されるすべての範囲は終点を含み、終点は互いに独立して組み合わせ可能である。
【0021】
本明細書で使用される「ライン」は、パイプ、ホース、その他の適切な流体導管を指す場合がある。
【0022】
図１～図４はそれぞれ、本開示の実施形態に係る複合サイクル発電システム又は複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）１０の一実施形態の概略フロー図である。ＣＣＰＰ１０は、第１の負荷１４を駆動するためのガスタービン１２を含むことができる。第１の負荷１４は、例えば、電力を生成するための発電機であってもよい。ガスタービン１２は、タービンセクション１６、燃焼器または燃焼室１８、および圧縮機セクション２０を含むことができる。タービンセクション１６と圧縮機セクションとは、１つ以上のシャフト２１によって連結されている場合がある。
【0023】
ガスタービン１２の運転中、空気などの作動流体は圧縮機セクション２０に流入し、そこで空気が徐々に圧縮され、燃焼器１８に圧縮空気が供給される。圧縮空気は燃料と混合され、各燃焼器内で燃焼して燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、燃焼器１８から高温ガス経路を通ってタービンセクション１６に流れ込み、エネルギー（運動エネルギーおよび／または熱エネルギー）が燃焼ガスから回転ブレードに伝達され、１つ以上のシャフト２１を回転させる。この機械的回転エネルギーは、圧縮機セクション２０の動力および／または発電に使用される。タービンセクション１６を出た加熱された排気ガス３４は、ガスタービン１２から排気され、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）３２に入り、そこで加熱された排気ガス３４とＨＲＳＧの様々な構成要素との間で熱伝達が行われる。排気ガス３４はＨＲＳＧを出て炭素捕捉システム１０２に入り、排気筒（exhaust stack）１０５を経由して大気に排出される。いくつかの実施形態では、炭素捕捉システム１０２は排気筒１０５の後方に配置される。他の実施形態では、炭素捕捉システム１０２はＨＲＳＧ内に配置されることもある。炭素捕捉システム１０２は、図１～図４のそれぞれにおいて２箇所に表示されているが、これは図を簡単にするために行ったものであり、１０２と表示された各ボックスは同じシステム（すなわち、炭素捕捉システム）を表していることを理解されたい。
【0024】
本明細書で使用される場合、「蒸気利用システム：steam utilization system」は、熱回収ユニット（リボイラ、腹水器、冷却器、またはヒータなど）または動力ユニット（タービンまたはポンプなど）などのエネルギー移動を目的として蒸気を利用する任意のシステムであってもよいが、これらに限定されない。例示的な実施形態では、蒸気利用システムは、炭素捕捉システム１０２であってもよい。
【0025】
炭素捕捉システム１０２は、排気ガス３４が大気に排気される前に、排気ガス３４から汚染物質（ＣＯ２など）を除去するように構成することができる。例えば、炭素捕捉システム１０２は、炭素に親和性のある特殊な化学剤（液体溶媒や固体吸着剤など）を使用することができる。ＣＯ２と薬剤が結合すると、ＣＯ２と薬剤は処理され、ＣＯ２は分離され、純粋なＣＯ２として圧縮タンクに運ばれる。このＣＯ２は、その後、地下深くの地層に輸送されるか、工業プロセスで再利用される。
【0026】
様々な実施形態において、炭素捕捉システム１０２は、１つ以上の熱交換器（例えば、リボイラ、凝縮器（復水器）、冷却器、または加熱器などの熱回収ユニット）、触媒システム（例えば、酸化触媒システム）、微粒子および／または水除去システム（例えば、ガス脱水ユニット、慣性分離器、合体フィルタ、水不透過性フィルタ、および他のフィルタ）、化学注入システム、溶剤ベースの処理システム（例えば、吸収器、フラッシュタンクなど）、ガス分離システム、ガス精製システム、および／または溶剤ベースの処理システム、排気ガス圧縮機、これらの任意の組み合わせ。炭素捕捉システム１０２のこれらのサブシステムは、温度、圧力、流量、水分含有量（例えば、水分除去量）、微粒子含有量（例えば、微粒子除去量）、およびガス組成（例えば、ＣＯ２、Ｎ２などの濃度）の制御を可能にする。様々な実施形態において、炭素捕捉システム１０２（及び／又は炭素捕捉システム１０２の１つ以上のサブコンポーネント）は、一貫した（例えば、変動又は変化しない）温度及び圧力の蒸気の入力を必要とする場合がある。
【0027】
ＣＣＰＰ１０は、第２の負荷２４を駆動するための蒸気タービンシステム２２も含むことができる。第２の負荷２４は、電力を発生させるための発電機であってもよい。しかしながら、第１及び第２の負荷１４，２４はいずれも、ガスタービン１２及び蒸気タービンシステム２２によって駆動可能な他の種類の負荷であってもよい。さらに、ガスタービン１２および蒸気タービンシステム２２は、図示の実施形態に示すように、別々の負荷１４、２４を駆動することができるが、ガスタービン１２および蒸気タービンシステム２２は、単一のシャフトを介して単一の負荷を駆動するためにタンデムで利用することもできる。図示の実施形態では、蒸気タービンシステム２２は、１つの低圧（ＬＰ）蒸気タービン２６、１つの中間圧（ＩＰ）蒸気タービン２８、および１つの高圧（ＨＰ）蒸気タービン３０を含むことができる。低圧（ＬＰ）蒸気タービン２６、中間圧（ＩＰ）蒸気タービン２８、高圧蒸気タービン３０、および負荷２４はそれぞれ、１つ以上のシャフト２３（いくつかの実施形態では共通シャフトなど）上に配置され得る。他の実施形態では、低圧（ＬＰ）蒸気タービン２６、中間圧（ＩＰ）蒸気タービン２８、及び高圧蒸気タービン３０は、別個のシャフト（互いに結合されていてもよい）上に配置されていてもよい。幾つかの実施形態では、低圧蒸気タービン２６及び中間圧蒸気タービン２８は、１つ以上のシャフトのうちの共通のシャフト上に配置されてＬＰ／ＩＰ蒸気タービンを形成していてもよく、一方、ＨＰ蒸気タービン３０は、別個のシャフト上に配置されていてもよく、又はシステムに含まれていなくてもよい。
【0028】
例示的な実施形態では、蒸気タービンシステム２２は、非凝縮蒸気タービン１００を含むことができる。図示のように、非凝縮蒸気タービン１００は、１つ以上のシャフト２３（全ての蒸気タービンに共通のシャフトであってもよいし、別個のシャフトであってもよい）上に配置されてもよい。例えば、幾つかの実施形態では、非凝縮蒸気タービン１００は、低圧（ＬＰ）蒸気タービン２６、中間圧（ＩＰ）蒸気タービン２８、高圧（ＨＰ）蒸気タービン３０とは独立した、別個に回転するシャフト上に配置することができる。他の実施形態では、非凝縮蒸気タービン１００は、低圧（ＬＰ）蒸気タービン２６、中間圧（ＩＰ）蒸気タービン２８、高圧蒸気タービン３０のうちの１つ以上と共通のシャフト上に配置され得る。非凝縮蒸気タービン１００は、ＨＲＳＧ３２に流体的に結合された入口１０４と、炭素捕捉システム１０２に流体的に結合された出口１０６とを有することができる。非凝縮蒸気タービン１００は、動力を供給される蒸気を凝縮しない場合がある（例えば、入口１０４で蒸気を受け取り、出口１０６で蒸気を排出する）。非凝縮蒸気タービン１００は、有利なことに、負荷２４に取り付けられたシャフト２３の回転を補助し、それによって電力を発生させる一方で、炭素捕捉システム１０２に供給され得る蒸気を出口１０６で設定出力することができる。例えば、出口１０６からの蒸気は、一定の温度および圧力で炭素捕捉システム１０２に供給される可能性があり、これは、炭素捕捉システム１０２の１つ以上のボイラ、熱交換器、または他の構成要素を作動させる場合に有利である。
【0029】
ＣＣＰＰ１０は、複数の段を有するＨＲＳＧ３２を含むこともできる。図示された実施形態におけるＨＲＳＧ３２の構成要素は、ＨＲＳＧ３２の簡略化された描写であり、限定することを意図していない。むしろ、図示されたＨＲＳＧ３２は、このようなＨＲＳＧシステムの一般的な動作を伝えるために示されている。ガスタービン１２からの加熱された排気ガス３４はＨＲＳＧ３２に輸送され、蒸気タービンシステム２２の動力に使用される蒸気を加熱するために使用される。蒸気タービンシステム２２の低圧蒸気タービン２６からの排気は、復水器３６に導くことができる。復水器３６からの復水は、復水ポンプ３８によりＨＲＳＧ３２の低圧セクションに導かれる。
【0030】
凝縮水はその後、低圧エコノマイザ４０（ＬＰＥＣＯＮ：low pressure economizer）を流れ、凝縮水を加熱するために使用することができる。低圧エコノマイザ４０から、凝縮水（例えば、水）は低圧蒸発器４２（ＬＰＥＶＡＰ：low pressure evaporator）に導かれるか、または給水ポンプ４５の助けを借りて中間圧エコノマイザ４４（ＩＰＥＣＯＮ）に導かれる。給水ポンプ４５から、凝縮水は、中間圧エコノマイザ（ＩＰＥＣＯＮ）４４またはＨＰエコノマイザ４９のいずれかに、例えば２つの別個のパイプ、管、または流体導管を介して流入することができる。例えば、第１の給水ライン１２６が給水ポンプ４５からＨＰエコノマイザ４９に延び、第２の給水ライン１２８が給水ポンプ４５からＩＰＥＣＯＮ４４に延びることがある。中間圧エコノマイザ４４から、凝縮水を中間圧蒸発器４６（ＩＰＥＶＡＰ）に導くことができる。さらに、ＨＰエコノマイザ４９から凝縮水は高圧エコノマイザ４８（ＨＰＥＣＯＮ）に流入することがある。いくつかの実施形態では、ＨＰＥＣＯＮ４８は第１の高圧エコノマイザと呼ばれることがあり、エコノマイザ４９は第２の高圧エコノマイザと呼ばれることがある。
【0031】
多くの実施形態において、ＣＣＰＰ１０は、ＨＲＳＧ３２内に配置された低圧過熱器（low pressure superheater）１３０をさらに含むことができる。低圧過熱器１３０は、そこを通過する蒸気とＨＲＳＧ３２を通過する排気ガス３４との間で熱を伝達する熱交換器であってもよい。低圧過熱器１３０は、ＬＰＥＶＡＰ４２から蒸気を受け取る（その後、当該蒸気を過熱する）。低圧過熱器１３０からの蒸気は、中間圧蒸気タービン２８の排気からの蒸気と共に、混合して低圧蒸気タービン２６に供給されることがある。例えば、接続ライン１３２が、中間圧蒸気タービン２８の出口を低圧蒸気タービン２６の入口に流体連通させることができる。出口ライン１３４は、低圧過熱器１３０から接続ライン１３２に延び、それによって低圧過熱器１３０を接続ライン１３２に流体連通させる。図１～４はそれぞれ、クロスオーバーパイプによって接続された別個のＩＰタービンケーシング及びＬＰタービンケーシングを有する蒸気タービンシステム２２を描いているが、蒸気タービンシステムは、本開示の範囲及び／又は精神から逸脱することなく、単一のＩＰ／ＬＰタービンケーシング（ＬＰ蒸気用の段間入口を備える）を組み合わせることができることを理解すべきであることに留意されたい。
【0032】
同様に、ＣＣＰＰ１０は、ＨＲＳＧ３２内に配置された中間圧過熱器７０をさらに含むことができる。中間圧過熱器７０は、そこを通過する蒸気とＨＲＳＧ３２を通過する排気ガス３４との間で熱を伝達する熱交換器であってもよい。中間圧過熱器７０は、ＩＰＥＶＡＰ４６から蒸気を受け取ることができる（その後、当該蒸気を過熱する）。いくつかの実施形態では、図１および図４に示すように、中間圧過熱器７０は、ＨＲＳＧ３２を通る加熱された排ガス３４の流れに関して、低圧過熱器１３０の上流（例えば、直ぐ上流または直接上流）にＨＲＳＧ３２内に配置されることがある。中間圧過熱器７０からの蒸気は、高圧蒸気タービン３０の排気からの蒸気と共に、一緒に混合され、非凝縮蒸気タービン１００、一次再熱器（primary reheater）５８、及び／又は仕上げ再熱器（finishing reheater）６０のうちの１つ以上に供給され得る。例えば、出口ライン１１８は、中間圧過熱器７０から高圧蒸気タービン３０の高圧出口ライン１２４との接合部まで延びることができる。接合部では、中間圧過熱器７０からの蒸気と高圧蒸気タービン３０からの蒸気が混合し、主供給ライン（main supply line）１２０に入ることがある。次いで、主供給ライン１２０は、少なくとも２方向に分岐し、混合蒸気を一次再熱器５８、第２の供給ライン１１６、及び／又はバイパスライン１２２のうちの１つ以上に供給することができる。例えば、図１及び図４に示す実施形態では、主供給ライン１２０は、３方向に分岐して、一次再加熱器５８、第２の供給ライン１１６、及びバイパスライン１２２に蒸気を供給することができる。あるいは、図２および図３に示すように、主供給ライン１２０を２方向に分岐させて、一次再加熱器５８および第２の供給ライン１１６に蒸気を供給することもできる。
【0033】
本明細書で説明する各エコノマイザ（例えば、ＬＰＥＣＯＮ４０、ＩＰＥＣＯＮ４４、ＨＰＥＣＯＮ４９、ＨＰＥＣＯＮ４８）は、加熱された排気ガス３４で、給水又は復水を加熱するように構成された装置であってもよい。このように、ＬＰＥＣＯＮ４０、ＩＰＥＣＯＮ４４、ＨＰＥＣＯＮ４９、及びＨＰＥＣＯＮ４８は、蒸気タービンシステム２２に使用される水とガスタービン１２からの加熱された排気ガス３４との間で熱を移動させる熱交換器であってもよい。
【0034】
最後に、高圧エコノマイザ４８からの凝縮水は、高圧蒸発器５０（ＨＰＥＶＡＰ）に導くことができる。高圧蒸発器５０を出た蒸気は、一次高圧過熱器（primary high pressure superheater）５２および仕上げ高圧過熱器５４に導かれる場合があり、ここで蒸気は過熱され、最終的に蒸気タービンシステム２２の高圧蒸気タービン３０に送られる。過熱器５２、５４はそれぞれ、ＨＲＳＧ３２を通って移動するガスタービン１２からの加熱された排気ガス３４から、蒸気タービンシステム２２に使用される蒸気に熱を伝達する熱交換器とすることができる。
【0035】
一次高圧過熱器５２と仕上げ高圧過熱器５４の間に、段間アテンペレータ（inter-stage attemperator：ステージ間過熱低減器）５６を配置することができる。段間アテンペレータ５６により、仕上高圧過熱器５４からの蒸気の排出温度をより強固に制御することができる。具体的には、段間アテンペレータ５６は、仕上高圧過熱器５４を出る蒸気の排出温度が所定値を超えるたびに、仕上高圧過熱器５４の上流の過熱蒸気に冷却給水スプレーを噴射することによって、仕上高圧過熱器５４を出る蒸気の温度を制御するように構成されることがある。
【0036】
さらに、蒸気タービンシステム２２の高圧蒸気タービン３０からの排気は、中間圧過熱器７０を出る中間圧蒸気と混合され、蒸気タービンシステム２２の中間圧蒸気タービン２８及び／又は非凝縮蒸気タービン１００に導かれる前に再加熱され得る一次再加熱器５８及び仕上げ再加熱器６０に一緒に導かれ得る。一次再加熱器５８は、再加熱器接続ライン１０８（図１及び図４）を介して仕上げ再加熱器６０に流体的に結合され得る。再熱器接続ライン１０８は、一次再熱器５８と仕上げ再熱器６０との間に延在し、流体的に結合することができる。
【0037】
ＣＣＰＰ１０のような複合サイクルシステムでは、ガスタービン１２からの高温の排気がＨＲＳＧ３２を通って流れ、高圧高温の蒸気だけでなく、１つ以上のより低い圧力と温度の蒸気を生成するために使用されることがある。ＨＲＳＧ３２によって生成された蒸気は、発電のために蒸気タービンシステム２２に通すことができる。さらに、生成された蒸気は、蒸気を使用する他のプロセスに供給することもできる。
【0038】
ガスタービン１２の発電サイクルは、しばしば「トッピングサイクル：topping cycle」と呼ばれ、ＨＲＳＧ３２および蒸気タービンシステム２２の発電サイクルは、しばしば「ボトミングサイクル：bottoming cycle」と呼ばれる。図１～図４に示されるように、これら２つのサイクルを組み合わせることにより、複合サイクル発電所１０は、より高い複合プラント効率を導くことができる。特に、トッピングサイクルからの排気熱を回収し、ボトミングサイクルで使用する蒸気を生成するために使用することができる。
【0039】
ＣＣＰＰ１０は、ＨＲＳＧ３２を使用することにより、加熱された排気ガス３４から熱を再利用することが有利である。図１に示されるように、ガスタービン１２およびＨＲＳＧ３２の構成要素は、個別の機能ユニットに分離することができる。言い換えれば、ガスタービン１２は、加熱された排気ガス３４を生成し、加熱された排気ガス３４をＨＲＳＧ３２に向かわせ、ＨＲＳＧ３２は、過熱蒸気を生成することによって加熱された排気ガス３４から熱を回収することを主に担当する。過熱蒸気は、蒸気タービンシステム２２によって動力源として使用される。加熱された排気ガス３４は、ＣＣＰＰ１０の特定の設計に基づいて異なる一連のダクトを通してＨＲＳＧ３２に移送される場合がある。
【0040】
例示的な実施形態では、非凝縮蒸気タービン１００の入口１０４は、仕上げ再加熱器６０の出口ライン１１０を介して、少なくとも部分的に仕上げ再加熱器６０に流体連通することができる。例えば、多くの実施形態において、仕上げ再加熱器６０からの蒸気は、少なくとも部分的に出口ライン１１０を介して非凝縮蒸気タービン１００及び中間圧蒸気タービン２８の両方に供給されることがある。特に、第１の供給ライン１１２が出口ライン１１０から非凝縮蒸気タービン１００に延び（仕上げ再加熱器６０からの蒸気を非凝縮蒸気タービン１００に供給する）、中間圧供給ライン１１４が出口ライン１１０から中間圧蒸気タービン２８に延びる（仕上げ再加熱器６０からの蒸気を中間圧蒸気タービン２８に供給する）ことがある。例えば、第１の供給ライン１１２と中間圧供給ライン１１４は、出口ライン１１０から異なる場所に分岐することができる。特に、第１の供給ライン１１２は、仕上げ再加熱器６０の出口ライン１１０から蒸気タービンシステム２２の非凝縮蒸気タービン１００の入口１０４まで延びることができる。中間圧供給ライン１１４は、出口ライン１１０から蒸気タービンシステム２２の中間圧蒸気タービン２８まで延びることができる。このようにして、仕上げ再加熱器６０は、非凝縮蒸気タービン１００と中間圧蒸気タービン２８の両方に蒸気を供給することができる。
【0041】
多くの実施形態において、第２の供給ライン１１６は、ＨＲＳＧ３２の主供給ライン１２０から第１の供給ライン１１２まで延びることがある。例えば、中間圧過熱器７０は、一次再熱器５８及び非凝縮蒸気タービン１００と流体連通する出口ライン１１８を含むことができる。一次再熱器供給ライン（primary reheater supply line）１２０は、出口ライン１１８から一次再熱器５８まで延びることができる。同様に、第２の供給ライン１１６は、主供給ライン１２０から第１の供給ライン１１２まで延びることができる。このようにして、非凝縮蒸気タービン１００の入口１０４は、主供給ライン（main supply line）１２０（中間圧過熱器７０からの蒸気及び高圧蒸気タービン３０の出口からの蒸気の副混合物（sub-mixture）を含む）からの流体（例えば、蒸気）及び仕上げ再加熱器６０の出口からの蒸気の混合物を受け取ることができる。これにより、有利なことに、炭素捕捉システム１０２に供給するために使用される非凝縮蒸気タービン１００の入口１０４および出口１０６における蒸気温度を管理することができ、これにより、出口１０６と炭素捕捉システム１０２との間のアテンプター（attemperator：過熱低減器）の必要性を大幅に低減または排除することができる。
【0042】
いくつかの実施形態では、図１および図４に示すように、バイパスライン１２２は、一次再加熱器と仕上げ再加熱器６０との間（または仕上げ再加熱器６０の入口）で接続ライン１０８に流体的に接続することができる。例えば、バイパスライン１２２は、主供給ライン１２０と再加熱器接続ライン１０８との間に延在することができる。このようにして、主供給ライン１２０は、例えば、一次再熱器５８、非凝縮蒸気タービン１００に供給する第２の供給ライン１１６、及び再熱蒸気温度制御バイパスライン（reheat steam temperature control bypass line）１２２（図１及び図４）の３方向に（分岐点で）分岐することができる。蒸気タービンシステム２２の高圧蒸気タービン３０からの排気は、分岐点上流の主供給ライン１２０に供給することができる。例えば、高圧出口ライン１２４は、高圧蒸気タービン３０の出口と中間圧過熱器７０の出口ライン１１８との間に延在し、流体的に接続することができる。
【0043】
様々な実施形態では、図２および図３に示すように、一次再加熱器５８および仕上げ再加熱器６０は、再加熱器からの排出蒸気温度を制御するための段間アテンペレータ６２とも関連付けられることがある。具体的には、段間アテンペレータ６２は、仕上げ再加熱器６０を出る蒸気の排出温度が所定値を超えるたびに、仕上げ再加熱器６０の上流の過熱蒸気に冷却給水スプレーを噴射することによって、仕上げ再加熱器６０を出る蒸気の温度を制御するように構成され得る。例えば、段間アテンペレータ６２は、再加熱器接続ライン上（例えば、一次再加熱器５８と仕上げ再加熱器６０との間）に流体連通して配置され得る。段間アテンペレータ６２は、給水ポンプ４５に流体連通していてもよい。特に、段間アテンペレータ６２は、給水ポンプ４５から出る水または凝縮水の一部を受け取ることができる。例えば、図示のように、段間アテンペレータ６２は、第２の給水ライン１２８（図２および図３においてＡとラベル付けされたボックスによって図示されている）からの水または凝縮水の流れを受け取ることができる。再熱蒸気温度制御に使用される水（すなわち、ボックスＡから段間アテンペレータ６２が受け取る水）は、中間圧ドラムへのＩＰＥＣＯＮ排出を含むがこれに限定されない、中間圧給水回路上のどこからでも来ることができることを理解されたい。
【0044】
図１～図４はそれぞれ、多数のバルブ１５０を示しており、これらのバルブ１５０には個別の番号は付されていないが、図１～図４では共通の符号が付されている。各バルブ１５０は、開位置と閉位置との間で選択的に作動させることができる。開位置では、バルブ１５０が取り付けられているラインを通って移動する流体は制限されない可能性がある。対照的に、閉位置では、バルブ１５０が取り付けられているラインを通って移動する流体は制限される可能性がある。バルブの各々はまた、バルブ１５０が取り付けられているラインを通って移動する流体の流量を制御することを可能にし得る部分的に閉じた（または部分的に開いた）位置に選択的に作動され得る。
【0045】
様々な実施形態において、炭素捕捉システム１０２は、低圧過熱器１３０（図３及び図４においてボックスＢによって図示されている）に流体的に結合され得る。例えば、低圧過熱器１３０を出る蒸気の一部を炭素捕捉システム１０２に送ることができる（例えば、出口ライン１３４から）。ボックスＢは、出口ライン１３４からＣＣＳ１０２まで延びるラインを表していることを理解されたい。低圧過熱器１３０を出る蒸気温度は、負荷範囲にわたって比較的平坦（例えば、不変または一貫）である。例えば、低圧過熱器１３０を出る蒸気の温度は、負荷範囲にわたって±３０％以内、または負荷範囲にわたって±２０％以内、または負荷範囲にわたって±１０％以内、または負荷範囲にわたって±５％以内）である可能性がある。これは、低圧過熱器１３０からの蒸気を炭素捕捉システム１０２のニーズに専用化し、非凝縮蒸気タービン１００から必要とされる蒸気流量を低減するのに有利である。
【0046】
本明細書では、実施例を用いて、最良の態様を含む本発明を開示するとともに、任意の装置またはシステムの製造および使用、ならびに組み込まれた方法の実行を含め、当業者であれば誰でも本発明を実施できるようにする。本発明の特許可能な範囲は特許請求の範囲によって定義され、当業者に思いつく他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【0047】
本発明のさらなる側面は、以下の条項の主題によって提供される。
［実施形態１］
ガスタービンと、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、蒸気利用システムと、蒸気タービンシステムとを含む、複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）であって、前記蒸気タービンシステムは、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、低圧蒸気タービンの少なくとも１つと、前記ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と前記蒸気利用システムに流体的に結合された出口とを有する非凝縮蒸気タービンとを含む、複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）（A combined cycle power plant (CCPP) comprising: a gas turbine; a heat recovery steam generator (HRSG); a steam utilization system; and a steam turbine system comprising: at least one of a high pressure steam turbine, an intermediate pressure steam turbine, and a low pressure steam turbine; and a non-condensing steam turbine having an inlet fluidly coupled to the HRSG and an outlet fluidly coupled to the steam utilization system）。
［実施形態２］
前記ＨＲＳＧが、再加熱器接続ラインを介して仕上げ再加熱器に流体的に結合された一次再加熱器をさらに含む（the HRSG further comprises a primary reheater fluidly coupled to a finishing reheater via a reheater connection line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態３］
前記非凝縮蒸気タービンの前記入口が、前記仕上げ再加熱器の出口ラインを少なくとも部分的に介して、前記仕上げ再加熱器に流体的に結合されている（the inlet of the non-condensing steam turbine is fluidly coupled to the finishing reheater at least partially via an outlet line of the finishing reheater）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態４］
第１の供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記非凝縮蒸気タービンの前記入口まで延びる（a first supply line extends from the outlet line of the finishing reheater to the inlet of the non-condensing steam turbine）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態５］
中間圧供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記中間圧蒸気タービンまで延びる（an intermediate pressure supply line extends from the outlet line of the finishing reheater to the intermediate pressure steam turbine）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態６］
前記ＨＲＳＧが、主供給ラインに延びる第１の出口ラインを有する過熱器を備える（the HRSG includes a superheater having a first outlet line that extends to a main supply line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態７］
前記高圧蒸気タービンが、前記主供給ラインに延びる第２の出口ラインを備える（the high pressure steam turbine includes a second outlet line that extends to the main supply line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態８］
バイパスラインが、前記主中間圧供給ラインから前記再加熱器接続ラインまで延びる（a bypass line extends from the main intermediate pressure supply line to the reheater connection line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態９］
前記蒸気利用システムが、低圧過熱器に流体的に結合される（the steam utilization system is fluidly coupled to a low pressure superheater）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１０］
前記蒸気利用システムが炭素捕捉システムである（the steam utilization system is a carbon capture system）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１１］
ガスタービンと、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、蒸気利用システムと、蒸気タービンシステムとを含む複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）であって、前記蒸気タービンシステムは、１つ以上のシャフトと、前記１つ以上のシャフト上に配置された高圧蒸気タービンと、中間圧蒸気タービンと、低圧蒸気タービンと、を含み、前記ＣＣＰＰは、前記１つ以上のシャフト上に配置され、前記ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と、前記蒸気利用システムに流体的に結合された出口を有する非凝縮蒸気タービンを含む、複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）（A combined cycle power plant (CCPP) comprising: a gas turbine; a heat recovery steam generator (HRSG); a steam utilization system; and a steam turbine system comprising: one or more shafts; a high pressure steam turbine, an intermediate pressure steam turbine, and a low pressure steam turbine disposed on the one or more shafts; and a non-condensing steam turbine disposed on the one or more shafts and having an inlet fluidly coupled to the HRSG and an outlet fluidly coupled to the steam utilization system）。
［実施形態１２］
前記ＨＲＳＧが、再加熱器接続ラインを介して仕上げ再加熱器に流体的に結合された一次再加熱器をさらに含む（the HRSG further comprises a primary reheater fluidly coupled to a finishing reheater via a reheater connection line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１３］
前記非凝縮蒸気タービンの前記入口が、前記仕上げ再加熱器の出口ラインを少なくとも部分的に介して、前記仕上げ再加熱器に流体的に結合される（the inlet of the non-condensing steam turbine is fluidly coupled to the finishing reheater at least partially via an outlet line of the finishing reheater）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１４］
第１の供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記非凝縮蒸気タービンの前記入口まで延びる（a first supply line extends from the outlet line of the finishing reheater to the inlet of the non-condensing steam turbine）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１５］
中間圧供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記中間圧蒸気タービンまで延びる（an intermediate pressure supply line extends from the outlet line of the finishing reheater to the intermediate pressure steam turbine）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１６］
前記ＨＲＳＧが、主供給ラインに延びる第１の出口ラインを有する過熱器を備える（the HRSG includes a superheater having a first outlet line that extends to a main supply line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１７］
前記高圧蒸気タービンが、前記主供給ラインに延びる第２の出口ラインを備える（the high pressure steam turbine includes a second outlet line that extends to the main supply line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１８］
バイパスラインが、前記主中間圧供給ラインから前記再加熱器接続ラインまで延びる（a bypass line extends from the main intermediate pressure supply line to the reheater connection line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１９］
前記蒸気利用システムが、低圧過熱器に流体的に結合される（the steam utilization system is fluidly coupled to a low pressure superheater）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態２０］
前記蒸気利用システムが炭素捕捉システムである（the steam utilization system is a carbon capture system）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１］
ガスタービンと、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、蒸気利用システムと、蒸気タービンシステムとを含む、複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）であって、前記蒸気タービンシステムは、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、低圧蒸気タービンの少なくとも１つと、前記ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と前記蒸気利用システムに流体的に結合された出口とを有する非凝縮蒸気タービンとを含む、複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）（A combined cycle power plant (CCPP) comprising: a gas turbine; a heat recovery steam generator (HRSG); a steam utilization system; and a steam turbine system comprising: at least one of a high pressure steam turbine, an intermediate pressure steam turbine, and a low pressure steam turbine; and a non-condensing steam turbine having an inlet fluidly coupled to the HRSG and an outlet fluidly coupled to the steam utilization system）。
［実施形態２］
前記ＨＲＳＧが、再加熱器接続ラインを介して仕上げ再加熱器に流体的に結合された一次再加熱器をさらに含む（the HRSG further comprises a primary reheater fluidly coupled to a finishing reheater via a reheater connection line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態３］
前記非凝縮蒸気タービンの前記入口が、前記仕上げ再加熱器の出口ラインを少なくとも部分的に介して、前記仕上げ再加熱器に流体的に結合されている（the inlet of the non-condensing steam turbine is fluidly coupled to the finishing reheater at least partially via an outlet line of the finishing reheater）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態４］
第１の供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記非凝縮蒸気タービンの前記入口まで延びる（a first supply line extends from the outlet line of the finishing reheater to the inlet of the non-condensing steam turbine）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態５］
中間圧供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記中間圧蒸気タービンまで延びる（an intermediate pressure supply line extends from the outlet line of the finishing reheater to the intermediate pressure steam turbine）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態６］
前記ＨＲＳＧが、主供給ラインに延びる第１の出口ラインを有する過熱器を備える（the HRSG includes a superheater having a first outlet line that extends to a main supply line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態７］
前記高圧蒸気タービンが、前記主供給ラインに延びる第２の出口ラインを備える（the high pressure steam turbine includes a second outlet line that extends to the main supply line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態８］
バイパスラインが、前記主中間圧供給ラインから前記再加熱器接続ラインまで延びる（a bypass line extends from the main intermediate pressure supply line to the reheater connection line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態９］
前記蒸気利用システムが、低圧過熱器に流体的に結合される（the steam utilization system is fluidly coupled to a low pressure superheater）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１０］
前記蒸気利用システムが炭素捕捉システムである（the steam utilization system is a carbon capture system）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１１］
ガスタービンと、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、蒸気利用システムと、蒸気タービンシステムとを含む複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）であって、前記蒸気タービンシステムは、１つ以上のシャフトと、前記１つ以上のシャフト上に配置された高圧蒸気タービンと、中間圧蒸気タービンと、低圧蒸気タービンと、を含み、前記ＣＣＰＰは、前記１つ以上のシャフト上に配置され、前記ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と、前記蒸気利用システムに流体的に結合された出口を有する非凝縮蒸気タービンを含む、複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）（A combined cycle power plant (CCPP) comprising: a gas turbine; a heat recovery steam generator (HRSG); a steam utilization system; and a steam turbine system comprising: one or more shafts; a high pressure steam turbine, an intermediate pressure steam turbine, and a low pressure steam turbine disposed on the one or more shafts; and a non-condensing steam turbine disposed on the one or more shafts and having an inlet fluidly coupled to the HRSG and an outlet fluidly coupled to the steam utilization system）。
［実施形態１２］
前記ＨＲＳＧが、再加熱器接続ラインを介して仕上げ再加熱器に流体的に結合された一次再加熱器をさらに含む（the HRSG further comprises a primary reheater fluidly coupled to a finishing reheater via a reheater connection line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１３］
前記非凝縮蒸気タービンの前記入口が、前記仕上げ再加熱器の出口ラインを少なくとも部分的に介して、前記仕上げ再加熱器に流体的に結合される（the inlet of the non-condensing steam turbine is fluidly coupled to the finishing reheater at least partially via an outlet line of the finishing reheater）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１４］
第１の供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記非凝縮蒸気タービンの前記入口まで延びる（a first supply line extends from the outlet line of the finishing reheater to the inlet of the non-condensing steam turbine）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１５］
中間圧供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記中間圧蒸気タービンまで延びる（an intermediate pressure supply line extends from the outlet line of the finishing reheater to the intermediate pressure steam turbine）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１６］
前記ＨＲＳＧが、主供給ラインに延びる第１の出口ラインを有する過熱器を備える（the HRSG includes a superheater having a first outlet line that extends to a main supply line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１７］
前記高圧蒸気タービンが、前記主供給ラインに延びる第２の出口ラインを備える（the high pressure steam turbine includes a second outlet line that extends to the main supply line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１８］
バイパスラインが、前記主中間圧供給ラインから前記再加熱器接続ラインまで延びる（a bypass line extends from the main intermediate pressure supply line to the reheater connection line）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態１９］
前記蒸気利用システムが、低圧過熱器に流体的に結合される（the steam utilization system is fluidly coupled to a low pressure superheater）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
［実施形態２０］
前記蒸気利用システムが炭素捕捉システムである（the steam utilization system is a carbon capture system）、先行する実施形態のいずれかに記載のＣＣＰＰ。
【符号の説明】
【0048】
１０：複合サイクル発電所／ＣＣＰＰ １２：ガスタービン １４：第１の負荷 １６：タービンセクション １８：燃焼器／燃焼室 ２０：圧縮機セクション ２１、２３：シャフト ２２：蒸気タービンシステム ２４：第２の負荷 ２６：低圧（ＬＰ）蒸気タービン ２８：中圧（ＩＰ）蒸気タービン ３０：高圧（ＨＰ）蒸気タービン ３２：熱回収蒸気発生器／ＨＲＳＧ ３４：排気ガス ３６：復水器／コンデンサ ３８：復水ポンプ ４０：低圧エコノマイザ／ＬＰＥＣＯＮ ４２：低圧蒸発器／ＬＰＥＶＡＰ ４４：中間圧エコノマイザ／ＩＰＥＣＯＮ ４５：給水ポンプ ４６：中間圧蒸発器／ＩＰＥＶＡＰ ４８、４９：高圧エコノマイザ／ＨＰＥＣＯＮ ５０：高圧蒸発器／ＨＰＥＶＡＰ ５２、５４：高圧過熱器 ５６：段間アテンペレータ ５８：一次再熱器 ６０：仕上げ再熱器 ７０：中間圧過熱器 １００：非凝縮蒸気タービン １０２：炭素捕捉システム／ＣＣＳ １０４：入口 １０５：排気筒 １０６：出口 １０８：再加熱器接続ライン １１０：出口ライン １１２：第１の供給ライン １１４：中間圧供給ライン １１６：第２の供給ライン １１８：出口ライン １２０：一次再熱器供給ライン／主供給ライン １２２：バイパスライン １２４：高圧出口ライン １２６：第１の給水ライン １２８：第２の給水ライン １３０：低圧過熱器 １３２：接続ライン １５０：バルブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2025-04-01
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）であって、ガスタービンと、
熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、
蒸気利用システムと、
蒸気タービンシステムと、を含み、
前記蒸気タービンシステムは、
高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、および低圧蒸気タービンの少なくとも１つと、
前記ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と、前記蒸気利用システムに流体的に結合された出口とを有する非凝縮蒸気タービンとを含む、ＣＣＰＰ。
【請求項2】
前記ＨＲＳＧが、再加熱器接続ラインを介して前記仕上げ再加熱器に流体的に結合された一次再加熱器をさらに含む、請求項１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項3】
前記非凝縮蒸気タービンの前記入口が、前記仕上げ再加熱器の出口ラインを少なくとも部分的に介して前記仕上げ再加熱器に流体連通する、請求項２に記載のＣＣＰＰ。
【請求項4】
第１の供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記非凝縮蒸気タービンの入口まで延びている、請求項３に記載のＣＣＰＰ。
【請求項5】
中間圧供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記中間圧蒸気タービンまで延びている、請求項３に記載のＣＣＰＰ。
【請求項6】
前記ＨＲＳＧは、主供給ラインに延びる第１の出口ラインを有する過熱器を備える、請求項４に記載のＣＣＰＰ。
【請求項7】
前記高圧蒸気タービンが、前記主供給ラインに延びる第２の出口ラインを備える、請求項６に記載のＣＣＰＰ。
【請求項8】
前記バイパスラインが、前記主中間圧供給ラインから前記再加熱器接続ラインまで延びる、請求項７に記載のＣＣＰＰ。
【請求項9】
前記蒸気利用システムが、低圧過熱器に流体的に結合される、請求項１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項10】
前記蒸気利用システムが、炭素捕捉システムである、請求項１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項11】
複合サイクル発電所（ＣＣＰＰ）であって、ガスタービンと、
熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）と、
蒸気利用システムと、
蒸気タービンシステムとを含み、前記蒸気タービンシステムは、
１つ以上のシャフトと、
前記１つ以上のシャフト上に配置された高圧蒸気タービン、中間圧蒸気タービン、および低圧蒸気タービンと、
前記１つ以上のシャフト上に配置され、前記ＨＲＳＧに流体的に結合された入口と、前記蒸気利用システムに流体的に結合された出口を有する非凝縮蒸気タービンと、を含む、ＣＣＰＰ。
【請求項12】
前記ＨＲＳＧが、再加熱器接続ラインを介して仕上げ再加熱器に流体的に結合された一次再加熱器をさらに含む、請求項１１に記載のＣＣＰＰ。
【請求項13】
前記非凝縮蒸気タービンの前記入口が、前記仕上げ再加熱器の出口ラインを少なくとも部分的に介して前記仕上げ再加熱器に流体連通している、請求項１２に記載のＣＣＰＰ。
【請求項14】
前記第１の供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記非凝縮蒸気タービンの前記入口まで延びている、請求項１３に記載のＣＣＰＰ。
【請求項15】
前記中間圧供給ラインが、前記仕上げ再加熱器の前記出口ラインから前記中間圧蒸気タービンまで延びる、請求項１３に記載のＣＣＰＰ。
【国際調査報告】