特表 2025-521683 排気ガス再循環インタークーリング付き複合サイクル発電所

(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】2025-07-10

(54)【発明の名称】排気ガス再循環インタークーリング付き複合サイクル発電所

(51)【国際特許分類】

   F01K 23/10 20060101AFI20250703BHJP

   F02C 3/34 20060101ALI20250703BHJP

   F02C 6/18 20060101ALI20250703BHJP

   F02C 7/143 20060101ALI20250703BHJP

   F02C 7/18 20060101ALI20250703BHJP

【ＦＩ】

F01K23/10 U

F02C3/34

F02C6/18 A

F02C7/143

F02C7/18 D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024576619

(86)(22)【出願日】2023-06-28

(85)【翻訳文提出日】2025-02-14

(86)【国際出願番号】 US2023026456

(87)【国際公開番号】W WO2024015218

(87)【国際公開日】2024-01-18

(31)【優先権主張番号】17/863,011

(32)【優先日】2022-07-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(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）】

3G081BA11

3G081BC07

(57)【要約】

【課題】複合サイクル発電所（１００）は、圧縮機入口（１６８）、圧縮機出口（１７０）、およびそれらの間に画定された中間段入口（１７２）を有する圧縮機（１０６）を含むガスタービンエンジン（１０２）を提供する。
【解決手段】タービン（１１０）は、そこから第１排気ガス流（１１２）を排出するように構成されたタービン出口も備える。熱回収蒸気発生器（１１４）は、第１排気ガス流（１１２）を受け取り、第１排気ガス流（１１２）から熱を抽出し、そこから第２の排気ガス流（１２０）を排出するように構成される。再循環圧縮機（４０４）が第２の排気ガス流（１２０）の第１の部分を加圧して圧縮機中間段入口（１７２）に向かって再循環させるか、またはアドミッション圧縮機（１７４）が圧縮機中間段入口（１７２）に向かう空気流を加圧する。第１の冷却器（１４８）は、圧縮機（１０６）に向けられた気流を冷却し、それにより、冷却された気流（１８０）を定義し、第１の冷却器（１４８）は、圧縮機（１０６）の段間入口（１７２）に冷却された気流（１８０）を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスタービンエンジン（１０２）を含む複合サイクル発電所（１００）であって、前記ガスタービンエンジンは、圧縮機入口（１６８）、圧縮機出口（１７０）、およびそれらの間に画定された中間段入口（１７２）を有する圧縮機（１０６）を含み、前記ガスタービンエンジン（１０２）は、さらに、そこから第１の排気ガス流を排出するように構成されたタービン（１１０）出口と、第１の排気ガス流（１１２）を受け取り、第１の排気ガス流（１１２）から熱を抽出し、第２の排気ガス流（１２０）を排出するように構成され熱回収蒸気発生器（１１４）と、第２の排気ガス流（１２０）の第１の部分を選択的に加圧して前記圧縮機（１０６）に向けて再循環させるように構成された再循環圧縮機（４０４）と、前記第２の排気ガス流（１２０）の前記第１の部分を冷却するように構成された第１の冷却器（１４８）とを含み、前記第１の冷却器（１４８）は冷却された排気ガス流（１８０）を前記圧縮機（１０６）の中間段入口（１７２）に排出する、複合サイクル発電所（１００）。

【請求項2】

そこから蒸気流（１２８）を排出するように構成された蒸気タービン（１０４）と、前記蒸気流（１２８）を受け取るように構成された炭素捕捉システム（１３４）と、コントローラ（１７６）と、をさらに含み、前記コントローラ（１７６）は、前記再循環圧縮機（４０４）の電力消費を監視するステップと、前記蒸気流（１２８）を前記炭素捕捉システム（１３４）に向かわせることによる蒸気サイクル損失を決定するステップと、前記圧縮機に向かって再循環される前記第２の排気ガス流の前記第１の部分の前記流れと温度を調節して、前記複合サイクル発電所の出力を増加させることを促進するステップと、を実行するよう構成される、請求項１に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項3】

コントローラ（１７６）をさらに含み、前記コントローラ（１７６）は、前記圧縮機出口（１７０）における圧縮機排出流体の温度を監視するステップと、前記中間段入口（１７２）に供給される冷却された排気ガス（１８０）の流量を調節して、前記圧縮機排出流体の温度を予め定められた温度範囲内に維持することを促進するステップと、を実行するように構成される、請求項１に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項4】

前記第２の排気ガス流（１２０）の前記第２の部分を前記圧縮機入口（１６８）に向かって流すように構成された排気ガス再循環（４０２）ラインをさらに含む、請求項１に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項5】

前記第２の排気ガス流（１２０）を前記第１の部分、前記第２の部分、および第３の部分に分離するように構成されたスプリッタをさらに含み、前記スプリッタは、前記第１の部分を第２の排気ガスシステムの約５％から約１０％の間から、前記第２の部分を前記第２の排気ガス流（１２０）の約４０％未満から、前記第３の部分を残りの部分から、前記第２の排気ガス流（１２０）の質量によって定義するようにサイズが決められる、請求項４に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項6】

前記第２の排気ガス流（１２０）の前記第３の部分を受け取るように構成された炭素捕捉システム（１３４）をさらに含む、請求項５に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項7】

前記熱回収蒸気発生器（１１４）と前記炭素捕捉システム（１３４）との間に第２の冷却器（１７８）をさらに含み、前記第２の冷却器（１７８）は、前記炭素捕捉システム（１３４）に向かう前記第２の排気ガス流（１２０）の前記第３の部分を冷却するように構成される、請求項６に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項8】

前記第２の排気ガス流（１２０）を前記再循環圧縮機（４０４）に向かって流すように構成された排気ガスブーストブロワ（５０６）と、前記排気ガスブーストブロワ（５０６）から排出された前記第２の排気ガス流（１２０）を、前記再循環圧縮機（４０４）に向かう第１の部分と前記圧縮機入口（１６８）に向かう第２の部分とに分離するように構成されたスプリッタと、をさらに含む、請求項１に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項9】

ガスタービンエンジン（１０２）を含むガスタービンアセンブリ（１０２）であって、前記ガスタービンエンジンは、圧縮機入口（１６８）、圧縮機出口（１７０）、およびそれらの間に画定された中間段入口（１７２）を有する圧縮機（１０６）を含み、前記ガスタービンエンジン（１０２）は、さらに、そこから第１の排気ガス流（１１２）を排出するように構成されたタービン（１１０）出口と、圧縮機（１０６）に向かって再循環する排気ガス流（４０２）と圧縮機（１０６）に向かって導かれる周囲空気流（１９４）のいずれかを加圧するように構成されたアドミッション圧縮機（１７４）と、前記アドミッション圧縮機（１７４）から排出される前記圧縮された流れを冷却するように構成され、それによって加圧され冷却された流れを画定する第１の冷却器（１４８）と、を含み、前記第１の冷却器（１４８）が、加圧され冷却された流れ（１８０）を前記圧縮機（１０６）の前記中間段入口（１７２）に排出する、ガスタービンアセンブリ（１０２）。

【請求項10】

前記空気流（１９４）が前記圧縮機入口（１６８）に向かって排出される前に周囲の空気流（１９４）を選択的に昇圧するように構成された外部入口ブーストブロワ（１８２）をさらに含む、請求項９に記載のガスタービンアセンブリ。

【請求項11】

前記圧縮機（１０６）に回転可能に結合された入口ブースト圧縮機（１９０）をさらに含み、前記入口ブースト圧縮機（１９０）は、前記圧縮機入口（１６８）に向かって排出される周囲空気流（１９４）を圧力上昇させるように構成される、請求項９に記載のガスタービンアセンブリ。

【請求項12】

コントローラをさらに含み、前記コントローラは、前記圧縮機出口（１７０）における圧縮機排出流の温度を監視するステップと、前記圧縮機中間段入口（１７０）に供給される冷却された流体（１８０）の流量および温度のうち少なくとも１つを調節して、前記圧縮機排出流の前記温度を予め定められた温度範囲内に維持することを促進するステップとを実行するように構成される、請求項９に記載のガスタービンアセンブリ。

【請求項13】

前記ガスタービンアセンブリ（１０２）を選択的に過給するように構成された外部入口ブーストブロワ（１８２）と、前記ガスタービンアセンブリ（１０２）を選択的に過給するように構成されたシャフト駆動入口ブースト圧縮機（１９０）とのうちの１つをさらに含む、請求項９に記載のガスタービンアセンブリ。

【請求項14】

複合サイクル発電所（１００）であって、
圧縮機入口（１６８）、圧縮機出口（１７０）、およびそれらの間に画定された中間段入口（１７２）を有する圧縮機（１０６）を備えるガスタービンエンジン（１０２）であって、そこから第１の排気ガス流（１１２）を排出するように構成されたタービン（１１０）出口をさらに含むガスタービンエンジン（１０２）と、
前記第１の排気ガス流（１１２）を受容し、前記第１の排気ガス流（１１２）から熱を抽出し、第２の排気ガス流（１２０）をそこから排出するように構成された熱回収蒸気発生器（１１４）と、
少なくとも再循環圧縮機（４０４）とアドミッション圧縮機（１７４）のうちの１つであって、
前記再循環圧縮機（４０４）は、前記第２の排気ガス流（１２０）の第１の部分を選択的に加圧して前記圧縮機（１０６）に向かって再循環させるように構成され、
前記アドミッション圧縮機（１７４）は、周囲空気流（１９４）を前記圧縮機（１０６）に向かって加圧するように構成される、少なくとも再循環圧縮機（４０４）とアドミッション圧縮機（１７４）のうちの１つと、
圧縮後に周囲空気流（１９４）または第２の排気ガス流（１２０）の第１の部分のうちの少なくとも１つを冷却するように構成された第１の冷却器（１４８）であって、これにより冷却された排気ガス流（１８０）が画定され、第１の冷却器（１４８）は、冷却された排気ガス流（１８０）を圧縮機（１０６）の中間段入口（１７２）に排出する、第１の冷却器（１４８）と、
周囲空気流または第２の排気ガス流の第１の部分のうち少なくとも一方の流れを調節するように構成されたコントローラと、を含み、圧縮機または周囲空気流送機のうちいずれか一方に向かって流れる周囲空気流を加圧し、複合サイクル発電所の出力を増加させることを促進する、複合サイクル発電所（１００）。

【請求項15】

そこから蒸気流（１２８）を排出するように構成された蒸気タービン（１０４）と、前記蒸気流（１２８）を受け取るように構成された炭素捕捉システム（１３４）と、コントローラ（１７６）と、をさらに含み、前記コントローラ（１７６）は、
前記再循環圧縮機（４０４）および前記アドミッション圧縮機（１７４）のうちの１つの電力消費を監視し、
前記蒸気流（１２８）を前記炭素捕捉システム（１３４）に向けて排出することに起因する蒸気サイクル損失を決定するように構成される、請求項１４に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項16】

コントローラ（１７６）をさらに含み、前記コントローラ（１７６）は、
前記圧縮機出口（１７０）における前記圧縮機（１０６）の排出温度を監視し、
前記圧縮機の中間段入口（１７２）に供給される前記冷却された再循環排気ガス（１８０）または前記中間段入口（１７２）に供給される前記冷却された周囲空気流（１９４）の少なくとも１つの流量および温度の少なくとも１つを調節して、前記圧縮機の吐出温度を所定の温度範囲内に維持することを容易にするよう構成されたコントローラ（１７６）をさらに含む、請求項１４に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項17】

前記第２の排気ガス流（１２０）を前記圧縮機入口（１６８）に向かわせるように構成された排気ガス再循環ラインをさらに含む、請求項１４に記載の複合サイクル発電所（１００）

【請求項18】

前記第２の排気ガス流（１２０）を第１の部分、第２の部分、および第３の部分に分離するように構成されたスプリッタをさらに含み、前記スプリッタは、前記第１の部分を前記第２の排気ガス流（１２０）の約５％から約１０％の間で、前記第２の部分を前記第２の排気ガス流（１２０）の約４０％未満で、前記第３の部分を前記第２の排気ガス流（１２０）の残りで、質量により定義するようにサイズが決められている、請求項１７に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項19】

前記第２の排気ガス流（１２０）の前記第３の部分を受け取るように構成された炭素捕捉システムをさらに含む、請求項１８に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【請求項20】

前記スプリッタの上流に位置する第２の冷却器（１７８）をさらに含む、請求項１９に記載の複合サイクル発電所（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に発電システムに関し、より具体的には、圧縮機のインタークーリング（compressor intercooling）に冷却空気または再循環排気ガスを使用するシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンシステムは、電力を発生させるために使用され、通常、圧縮機、燃焼器、およびタービンを含む。ガスタービンシステムをより高い動作温度で動作させると、一般的に、性能、効率、および出力が向上する。そのため、動作中には、システム内の様々なガス経路の構成部品が高温の流れにさらされる可能性がある。長期間にわたって高温の流れにさらされ続けると、構成部品に過剰な負荷がかかったり、耐用年数が短くなったりする可能性がある。したがって、高温の気流にさらされることが分かっているガスタービン構成部品の少なくとも一部は冷却され、ガスタービンシステムが高温で動作し続けることを可能にしている。例えば、冷却目的で、一部の構成部品には圧縮機ブリードエアなどが供給される場合がある。しかし、圧縮機で圧縮され、燃焼ガスを生成するために使用されない空気は、一般的にガスタービンシステムの全体的な効率を低下させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１１／０２８９８９８号明細書

【発明の概要】

【0004】

一態様において、圧縮機入口、圧縮機出口、およびそれらの間に画定された中間段入口と、そこから第１の排気ガス流を排出するように方向付けられたタービン出口とを有する圧縮機を含むガスタービンエンジンを含む複合サイクル発電所が提供される。熱回収蒸気発生器は、その中で第１の排気ガス流を受け入れ、第１の排気ガス流から熱を抽出し、そこから第２の排気ガス流を排出する。再循環圧縮機は、第２の排気ガス流の第１の部分を再循環のために圧縮機に向かって加圧し、第１の冷却器は、圧縮後の第２の排気ガス流の第１の部分を冷却し、それにより冷却された排気ガス流を画定し、第１の冷却器は、冷却された排気ガス流を圧縮機の中間段入口に排出する。

【0005】

別の側面では、ガスタービンエンジンを含むガスタービンアセンブリが提供される。ガスタービンエンジンは、圧縮機入口、圧縮機出口、およびその間に画定される中間段入口を有する圧縮機を含む。ガスタービンエンジンは、そこから第１の排気ガス流を排出するように指向されたタービン出口をさらに含む。アドミッション圧縮機は、圧縮機に向かう流を加圧する。第１の冷却器は、アドミッション圧縮機から排出された圧縮された流れを冷却し、それにより加圧され冷却された流れを定義し、第１の冷却器は、加圧され冷却された流れを圧縮機の中間段入口に排出する。

【0006】

さらなる側面では、圧縮機入口、圧縮機出口、およびそれらの間に画定された中間段入口と、そこから第１の排気ガス流を排出するように構成されたタービン出口とを有する圧縮機を含むガスタービンエンジンを含む複合サイクル発電所が提供される。熱回収蒸気発生器は、その中で第１の排気ガス流を受け入れ、第１の排気ガス流から熱を抽出し、そこから第２の排気ガス流を排出する。第２の排気ガス流の第１の部分を圧縮機に向かって再循環させるために加圧する再循環圧縮機と、周囲空気流を圧縮機に向かって加圧するアドミッション圧縮機とのうちの少なくとも１つ。第１の冷却器は、周囲空気流または第２の排気ガス流の第１の部分のうち少なくとも一方を冷却し、それによって冷却された排気ガス流を規定し、第１の冷却器は、冷却された排気ガス流を圧縮機の中間段入口に排出する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】例示的なガスタービンアセンブリを含む、例示的な複合サイクル発電所の概略図である。

【図2】図１に示す複合サイクル発電所で使用される代替のガスタービンアセンブリの概略図である。

【図3】図１に示す複合サイクル発電所で使用される代替のガスタービンアセンブリの別の概略図である。

【図4】ガスタービンアセンブリを含む代替の複合サイクル発電所の概略図である。

【図5】ガスタービンアセンブリを含む別の代替の複合サイクル発電所の概略図である。

【図6】ガスタービンアセンブリを含むさらなる代替の複合サイクル発電所の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本明細書で説明する実施形態は、圧縮機インタークーリングに注入冷却空気または再循環排気ガスを使用する発電システムに関する。排気ガス再循環は従来、ガスタービンの入口に供給されるが、本明細書で説明するシステムでは、再循環排気ガスを圧縮して、ガスが冷却された後に段間圧縮機入口に流すことができるようにする。これにより、単純なブレイトンサイクルエンジンが効果的にインタークーラ付きエンジンに変えられる。あるいは、昇圧され冷却された周囲空気を圧縮機中間段吸気に供給してもよい。

【0009】

冷却された周囲空気または再循環排気ガスをガスタービンの圧縮機中間段吸気に導入することによる利点には、以下が含まれる。
ａ）冷却された流れの導入による作動流体の温度低下、および圧縮機出口温度の低下により、出力が増大し、その組み合わせにより、より多くの燃料を燃焼させることが可能になる。燃焼が可能になる。
ｂ）排気再循環配管／ダクトの物理的なサイズが縮小され、圧縮機入口への再循環が可能になるため、コストが削減され、排気ラインのルーティングが容易になる。
ｃ）圧縮機内および圧縮機の排出部におけるガス温度が低下し、ローター温度が低下し、ガスタービンローターおよび高温ガス経路部品の耐用年数を延長する。
ｄ）ブースト圧縮機に排気ガスではなくアフタークーラを通過した外気を流すことにより、排気ガス再循環を用いない従来のガスタービン複合サイクルシステムにおいて有用であり、特に圧縮機吐出量の限界があるエンジン、および／または高温時の出力が有益な環境で動作するタービンに有用である。

【0010】

別段の指示がない限り、本明細書で使用される「概ね」、「実質的に」、「約」などの近似表現は、その用語が、当業者であれば認識するように、絶対的または完璧な程度ではなく、近似的な程度にのみ適用される可能性があることを示す。したがって、「約」、「概ね」、「実質的」などの用語によって修正された値は、特定された正確な値に限定されるものではない。少なくとも一部の事例では、概算の表現は、その値を測定する機器の精度に対応する場合がある。さらに、別段の指定がない限り、「第１」、「第２」などの用語は、本明細書では単にラベルとして使用されており、これらの用語が参照する項目に順序、位置、または階層的な要件を課すことを意図したものではない。さらに、「第２」の項目への言及は、「第１」またはそれより小さい番号の項目、または「第３」またはそれより大きい番号の項目の存在を必要とするものでも、排除するものでもない。

【0011】

図１は、例示的な複合サイクル発電所１００の概略図である。例示的な実施形態では、発電所１００はガスタービンアセンブリ１０２と蒸気タービン１０４を含む。ガスタービンアセンブリ１０２は、圧縮機１０６、燃焼器１０８、および直列の流れ関係で結合されたタービン１１０を含む。動作中、燃焼器１０８は、圧縮機セクション１０６から空気を受け取り、燃料供給部から燃料を受け取り、燃料と空気を混合して燃料空気混合物を生成し、この混合物を燃焼させて燃焼ガスを生成する。燃焼ガスはタービン１１０を通って流れて、第１の排気ガス流１１２としてタービン１１０から排出される。例示的な実施形態では、発電所１００は、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ：heat recovery steam generator）１１４および蒸気タービン１０４を含む蒸気サイクル装置も含む。一部の実施形態では、蒸気サイクル装置は、凝縮器（condenser）１１６および少なくとも１つの循環ポンプ１１７を含む他の構成要素も含む場合がある。さらに、他の実施形態では、蒸気サイクル装置は、少なくとも１つの追加のＨＲＳＧ１１４も含む場合がある。

【0012】

例示的な実施形態では、ＨＲＳＧ１１４は、ガスタービンアセンブリ１０２からの第１排気ガス流１１２を受け取る入口１１８を含む。第１排気ガス流１１２から熱が抽出され、第２の排気ガス流１２０が第１出口１２２から排出される。第２の排気ガス流１２０は、入口１１８に入る第１排気ガス流１１２の温度よりも低い温度である。ＨＲＳＧ１１４は、第１の蒸気流１２６を排出する第２出口１２４も含む。蒸気タービン１０４は、第１の蒸気流１２６を受け取り、その後、そこから中間抽気流１２８を排出する。流れ１２８で抽出されない蒸気は、凝縮器１１６内で凝縮するまで膨張を続ける。一部の実施形態では、蒸気タービン１０４は、ＨＲＳＧ１１４からの追加の蒸気流入を含む場合がある。例示的な実施形態では、ガスタービンアセンブリ１０２および蒸気タービン１０４は、それぞれを流れる作動流体を使用して電力を生成する発電機１３２に結合されている。あるいは、タービンアセンブリ１０２および蒸気タービン１０４は、それぞれが別の発電機に結合された、別個のシャフト上にあってもよい。

【0013】

例示的な実施形態では、発電所１００は、炭素捕捉システム１３４も含む。運転中、炭素捕捉システム１３４は二酸化炭素流１３８を生成する。炭素捕捉システム１３４は、単独で使用されるか、または二酸化炭素選択膜技術、吸収プロセス、ダイアフラム（carbon dioxide selective membrane technologies, absorption processes, diaphragms）などの他の分離プロセスと組み合わせて使用される、１つまたは複数の分離器を含むことができる。排気流または炭素が除去された排気流１４０は、炭素捕捉システム１３４から周囲環境に排出されてもよい。排気流１４０は、環境または他の場所に排出される前に、さらに処理されてもよい。二酸化炭素流１３８の少なくとも一部は、輸送および／または貯蔵のために、例えば超臨界圧に増圧されてもよい。

【0014】

二酸化炭素回収システム１３４は一般的に、吸収器（absorber）１４２、ストリッパー１４４、およびストリッパーリボイラ１４６を含む。運転時には、ＨＲＳＧ１１４から排出された第２の排気ガス流１２０は吸収器１４２に向かって流れる。排気ガスは、吸収器１４２に入る前に、粒子状物質やＳＯｘやＮＯｘなどの不純物の除去のために前処理される場合がある。さらに、例示的な実施形態では、第１の冷却器１４８がＨＲＳＧ１１４と炭素回収システム１３４との間に結合される。あるいは、炭素回収システム１３４は、炭素回収システム１３４に向かう流れを加圧するための少なくとも１つのブースターブロワ（図示せず）を含んでもよい。第１の冷却器１４８は、クエンチタワーであってもよいが、これに限定されない。第１の冷却器１４８は、第２の排気ガス流１２０の一部を冷却し、炭素回収システム１３４に向かわせる。二酸化炭素を豊富に含む溶媒１５２は吸収器１４２から排出され、ポンプ１５４を介してストリッパー１４４に送られる。二酸化炭素が希薄な溶媒１５６は、ストリッパー１４４から排出され、リボイラ１４６、ポンプ１６６、および熱交換器１５８を介して吸収器１４２の上部部分に戻される。吸収器１４２は、気液接触および吸収を行うための典型的な任意の構造とすることができる。吸収器１４２およびストリッパー１４４は、例えばトレイ、パッキング、および／または支持体などの様々な内部構成要素を組み込むことができる。一実施形態では、吸収器１４２は、流入する排気ガスからの向流フローにより二酸化炭素を吸収する。ストリッパー１４４は溶媒１５２から二酸化炭素を除去する。吸収器１４２およびストリッパー１４４は、除去すべき二酸化炭素の量に基づいて様々なサイズとすることができ、様々な工学設計方程式に従ってサイズを決定することができる。さらに、単一のストリッパー１４４が複数の吸収器１４２に役立ち、結合されることもあり得る。

【0015】

溶媒（solvent）は、１種類以上の吸収性化合物の、典型的には溶液または分散液（solution or dispersion）である。より具体的には、溶媒は、水と混合されると、水のみの場合と比較して、排気ガスから二酸化炭素を優先的に除去する流体の能力を増大させる吸収性流体を生じさせる任意の化合物である。例えば、溶媒はモノエタノールアミン（ＭＥＡ：monethanolamine）であるが、これに限定されない。溶媒の分解を抑制するために、阻害剤（Inhibitors）が溶媒に含まれていてもよい。

【0016】

例示的な実施形態では、溶媒１５２は向流熱交換器（countercurrent heat exchanger）１５８内で溶媒１５６に対して予熱され、その後ストリッパー１４４に送られる。ストリッパー１４４は加圧ユニットであり、溶媒１５２から二酸化炭素が回収される。ストリッパー１４４は一般的にリボイラ１４６を組み込んでおり、ストリッパー１４４を出た溶媒１５６の一部を受け取る。リボイラ１４６は溶媒１５６を蒸発させ、溶媒蒸気１６０をストリッパー１４４に戻して、二酸化炭素の分離を促進する。１つのストリッパーを複数のリボイラ１４６に結合してもよい。リボイラ１４６は、蒸気タービン１０４からの蒸気など、流れ１２８を介して蒸気を受け取り、リボイラ１４６で加熱を行う。

【0017】

ストリッパー１４４を出た蒸気１６２は、凝縮器１３６で部分的に凝縮される。蒸気１６２の凝縮した部分は、還流（reflux）１６４としてストリッパー１４４に戻される。還流１６４は、ストリッパー１４４に入る前に、アキュムレータ（図示せず）およびポンプ（図示せず）を介して移送されてもよい。二酸化炭素流１３８は、圧縮後に輸送および／または貯蔵のために凝縮器１３６から取り出される。

【0018】

例示的な実施形態では、圧縮機１０６は、入口１６８、出口１７０、およびそれらの間に画定された中間段入口（interstage inlet）１７２を含む。発電所１００は、アドミッション圧縮機（admission compressor）１７４およびコントローラ１７６を含む。発電所１００における用途に応じて、アドミッション圧縮機１７４は再循環圧縮機として使用するように構成されてもよい。例示的な実施形態では、アフタークーラとしても知られる冷却器１７８が、アドミッション圧縮機１７４と中間段入口１７２との間に結合される。冷却器１７８は、圧縮機１７４から排出された加圧空気を冷却して、冷却された吸気流（cooled admission stream）１８０を生成する。より具体的には、冷却器１７８は、本明細書で説明するように、プラント１００の性能を向上させるために、冷却された流れ１８０を中間ステージ入口１７２に向けて排出する。

【0019】

しかし、ブースターブロワおよび／または圧縮機１７４の動作による電力消費は、プラント出力を低下させる。圧縮機１７４およびそのアフタークーラ１７８によって圧縮機１０６に提供される中間冷却は、圧縮機１０６における圧縮作業を低減し、燃焼器１０８においてより多くの燃料を燃焼させることを可能にすることによって、発電所１００の出力の改善を促進する。

【0020】

例えば、コントローラ１７６は、任意のブースターブロワおよび／または圧縮機１７４（および特定のプラント内の任意の大型補助装置）の電力消費を監視し、また例えば、炭素捕捉システム１３４に向かう蒸気流１２８の排出に起因する蒸気サイクル損失を決定してもよい。コントローラ１７６は、動的に電力消費量および蒸気サイクル損失を決定し、それに応じて発電所１００の運転を調整することもできる。したがって、一実施形態では、コントローラ１７６によって、任意のブースターブロワ、および／または圧縮機１７４（および／または任意の他の大型補助負荷）の動作が調整され、電力消費および蒸気サイクル損失を克服するレベルまでプラント出力を向上させることが容易になる。すなわち、コントローラ１７６は、本明細書で説明するように、圧縮機１０６に流れる任意の流れの流量を選択的に調節（selectively modulate the flow of any stream）し、発電所の出力を向上させることができる。一例示的な実施形態では、ガスタービン入口にほぼ同じ排気ガス流量再循環を提供することと比較して、冷却された噴射を使用することで、発電所の出力ブーストを少なくとも約５％から約１０％増加させるべきである。さらに、圧縮機排気の温度をより容易に制御できるため、少なくとも一部の既知の発電システムでは圧縮機排気の温度が通常制限要因となる暑い日には、より大きな性能向上が可能である。

【0021】

ガスタービン出力の改善を決定するためにモニタリングされ得るガスタービンパラメータの一例は、圧縮機吐出温度である。例示的な実施形態では、発電所１００は、そこから排出される圧縮ガスの温度をモニタリングするために使用される出口１７０に結合されたセンサ（図示せず）を含む。コントローラ１７６は、圧縮機吐出温度を所定の温度範囲内に維持するために、中間段入口１７２に供給される冷却された流れ１８０を調節することができる。コントローラ１７６は、発電所１００内の構成部品の耐用年数を延ばすことを容易にする。したがって、流れの調節は、発電所１００の性能を最適化する方法を決定する際に発電所１００のオペレータが使用できるオプションを提供する。

【0022】

ガスタービンアセンブリ１０２は、ＨＲＳＧ１１４および炭素回収システム１３４から独立して使用される場合があることに留意すべきである。言い換えれば、タービンアセンブリ１０２は、アドミッション圧縮機１７４および冷却器１７８を介して提供される冷却された中間空気吸気を使用する単純なガスタービンアセンブリ１０２として動作する場合がある。より具体的には、例示的な実施形態では、タービンアセンブリ１０２が単独の単純サイクルガスタービンとして使用される場合、アセンブリ１０２は冷却された中間段空気導入を使用して動作し、入口ブーストなしで動作する（図２および図３に示されている）。

【0023】

ガスタービンアセンブリ１０２を単純なガスタービンとして動作させることにより、高コストのローター合金や追加の冷却空気の必要性を排除し、特に圧縮機出口空気温度が最も高くなりやすい高温の日などの運転条件において、鋼鉄製圧縮機ホイールの使用が可能になる。さらに、空気の流量が低く、冷却器１７８に入る空気の動作温度がヒートシンク（周囲）と比較して高いので、ガスタービン入口に空気を冷却するために使用される既知の発電所システムと比較して、冷却器１７８の物理的なサイズおよびコストは比較的控えめである。さらに、流入空気は、圧縮機１０６に要求される仕事を減らすことを促進しながら、圧縮機排気排出温度を減らすので、流入空気は出力増強を促進する。

【0024】

図２は、複合サイクル発電所１００（図１に示す）と共に使用される代替のガスタービンアセンブリ１０２の概略図である。ブーストされていないガスタービンアセンブリ１０２を図示する図１の実施形態とは異なり、図２の例示的な実施形態では、ガスタービンアセンブリ１０２は外部入口ブーストブロワ（external inlet boost blower）１８２を利用する。より具体的には、例示的な実施形態では、外部空気ブーストブロワ（external air boost blower）１８２は、圧縮機１０６の入口１６８に流れる空気流１８８を加圧する。ブーストブロワ１８２は、ガスタービンアセンブリ１０２を過給するために使用することができ、それによってガスタービン出力の向上または改善が促進される。さらに、ブーストブロワ１８２と、圧縮機１０６に供給される冷却された吸気流１８０との組み合わせにより、コントローラ１７６（図１に示す）が圧縮機１０６の吐出温度の制御を強化することが可能となり、その結果、タービンアセンブリ１０２からの出力増強の可能性が高まる。

【0025】

図３は、複合サイクル発電所１００（図１に示す）と共に使用される可能性がある別の代替ガスタービンアセンブリ１０２の概略図である。ブーストされていないガスタービンアセンブリ１０２を示す図１の実施形態、および外部ブーストブロワを示す図２の実施形態とは異なり、図３の例示的な実施形態では、ガスタービンアセンブリは、シャフト駆動ブースト圧縮機（shaft-driven boost compressor）１９０を利用する。より具体的には、例示的な実施形態では、タービンアセンブリは、圧縮機１０６の段間入口１７２に向かって流れる周囲空気流１９４を加圧する、シャフト駆動入口ブースト圧縮機（shaft-driven, inlet boost compressor）１９０を含む。ブーストブロワ１８２（図２に示す）と同様に、圧縮機１９０はガスタービンアセンブリ１０２を過給するために使用されてもよい。しかし、圧縮機１９０は、ブーストブロワ１８２と比較して、ガスタービンアセンブリ１０２に増加した過給流量を提供することができる。増加した過給は、ブーストブロワ１８２のそれよりもガスタービンの出力を向上させることを容易にする。圧縮機１９０と、圧縮機１０６に供給される冷却された吸気流１８０との組み合わせにより、コントローラ１７６（図１に示す）は圧縮機１０６の排出温度の強化された制御を提供することができ、それによりタービンアセンブリ１０２からの出力増強の可能性を増大させることができる。

【0026】

図１～３に示すガスタービンアセンブリのいずれも、図１－３に示されるガスタービンアセンブリのいずれも、炭素捕捉システム１３４とともに使用しても、使用しなくてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、本明細書に記載のガスタービンアセンブリ１０２のいずれかは、圧縮されたアフタークーラ流入流１８０ではなく、再循環排気ガス流入、すなわち圧縮されたアフタークーラ排気流と共に使用してもよい（Moreover, in some embodiments, any of the gas turbine assemblies 102 described herein may be used with recirculated exhaust gas admission, i.e., compressed aftercooled exhaust flow, rather than compressed aftercooled admission stream 180）。そのような実施形態では、再循環排気ガスは、第１の冷却器の下流または上流から経路設定されてもよい。

【0027】

図４は、ガスタービンアセンブリ１０２を含む代替的な複合サイクル発電所１００（図１に示す）の概略図である。図４に示す実施形態は、以下に本明細書で指摘する相違点があるものの、図１に示す実施形態と類似しており、そのため、図４では図１で使用したのと同じ参照番号を使用している。図４において、プラント１００は、燃焼後の炭素捕捉システム１３４を備えた排気ガス再循環４０２を利用する。排気ガス再循環流４０２は、第１の冷却器１４８の下流から引き出され、排気ガス再循環圧縮機４０４に向かって流れる。

【0028】

再循環圧縮機４０４と中間段入口１７２との間には、冷却器４０６が結合されている。冷却器４０６は、圧縮機４０４から排出された加圧空気を冷却し、冷却された吸入流１８０を生成する。より具体的には、冷却器４０６は、本明細書で説明するように、プラント１００の性能を向上させるために、冷却された流れ１８０を中間ステージ入口１７２に向けて排出する。例示的な実施形態では、流れ４０２が冷却器１４８の下流から引き出されるため、排気流れは洗浄および冷却され、その結果、再循環圧縮機４０４の圧縮力が低減され、また、圧縮機の吐出温度の制御を容易にするために必要な冷却後も低減される。

【0029】

例示的な実施形態では、圧縮されたアフタークーリングされた空気が中間段入口１７２に供給される場合、加圧空気流１８０は清浄であり、そのため、冷却器４０６およびアドミッション圧縮機４０４は、蒸気１８０用の配管直径およびプラントコストが低減されるように、冷却器１４８に物理的に比較的近い位置に配置されてもよい。既存のプラントを改修する実施形態では、圧縮機１０６は圧縮機４０４から排出される排気ガスを使用するように構成されてもよい。そのような実施形態では、アセンブリ１０２は、上述の利点を得るだけでなく、例えば、不完全燃焼、より高い排気二酸化炭素排出量、より低い亜酸化窒素排出量など、排気ガス再循環と一般的に関連付けられる性能上の利点も得る。さらに、例示的な実施形態では、ガスタービンアセンブリ１０２およびＨＲＳＧシステム１１４の動作および加圧の組み合わせにより、冷却器すなわちクエンチタワー１４８および炭素回収システム１３４を通るドラフト損失を克服することが容易になる。他の代替的な実施形態では、機器およびプラント設計上の制約、および経済的な考慮事項に応じて、ブースターファンを炭素回収システム１３４内で使用してもよい。

【0030】

図５は、ガスタービンアセンブリ１０２を含む別の代替的な複合サイクル発電所１００の概略図である。図６は、ガスタービンアセンブリ１０２を含むさらに別の代替的な複合サイクル発電所１００の概略図である。各代替実施形態は、以下に指摘する相違点はあるものの、図１に図示した実施形態と類似しており、そのため、図５および図６では、図１で使用したのと同じ参照番号を使用している。

【0031】

図５において、プラント１００は、ポスト炭素捕捉システム１３４を備えた排気ガス再循環４０２を利用する。さらに、図５に示される例示的な実施形態において、概してプラント１００は、ガスタービン入口への排気ガス再循環と組み合わされた、主ガスタービンに導かれるアフタークーラ付き圧縮排気ガス再循環吸気路を使用する。より具体的には、排気ガス再循環流４０２は第１の冷却器１４８の下流から引き出され、一部５０２は排気ガス再循環圧縮機４０４に向かって流れが向けられる。冷却器４０６は再循環圧縮機４０４と中間段入口１７２との間に結合される。冷却器４０６は、圧縮機４０４から排出された加圧空気を冷却して、冷却された吸気流１８０を生成する。より具体的には、冷却器４０６は、本明細書で説明するように、プラント１００の性能を向上させるために、冷却された流１８０を中間段入口１７２に向けて排出する。

【0032】

冷却器１４８の下流から引き出された排気ガス再循環流４０２の残りの部分５０４は、排気ガスブーストブロワ（exhaust gas boost blower）５０６に向かって流れる。ブーストブロワ５０６は、加圧され冷却された流れ５１０を圧縮機入口１６８に向かって排出する。例示的な実施形態では、流れ４０２が冷却器１４８の下流から引き出されるため、排気流は洗浄され、冷却される。排気ガス再循環圧縮機４０４と排気ガスブロワ５０６の組み合わせにより、プラント１００内の既存のガスタービンを使用して、排気ガス再循環の総流量を最大化することが容易になる。より具体的には、図５の例示的な実施形態では、排気ガスブーストブロワ５０６が入口空気ブーストブロワ１８２と組み合わされるか、またはペアになっているため、ガスタービン圧縮機１０６は、プラントの電力出力が最適化されるように、周囲圧力または大気圧よりも高い入口圧力で動作することができる。

【0033】

さらに、図５に示す実施形態は、炭素捕捉システム１３４への流れの抽出に関連するあらゆる損失を克服することも可能にする。より具体的には、図５に示すプラントの実施形態では、プラント１００は、炭素捕捉システム１３４の運転に関連するあらゆるプラント出力損失が克服されるように、十分に加圧される。

【0034】

図６に示される実施形態は、図５に示される実施形態に類似しているが、排気ガス再循環圧縮機は、図５に示されるように流れ４０２がブロワ５０６に入る前に排気ガス再循環（exhaust gas recirculation）５０２をブロワ５０６の下流から引き込むのではなく、このような実施形態は、排気ガス再循環の流れ制御を簡素化し、その結果、圧縮機４０４および関連する配管をタービンアセンブリ１０２に物理的に近づけて配置できるため、プラント全体のコストを削減しやすくなる可能性がある。

【0035】

本明細書で説明する実施形態は、ガスタービン圧縮機吸気への冷却された周囲空気または再循環排気ガスの導入に関するものである。従来の排気ガス再循環では、ガスタービン入口が加熱され、その結果、圧縮機に入る作動流体の流れの密度が低下し、ガスタービンおよびプラントの出力が低下する。圧縮機出口温度も、本明細書で説明する冷却された中間段吸気および制御方式を使用して制限および／または制御することができる。したがって、本明細書に記載される実施形態は、出力増強、排気再循環配管／ダクトの物理的サイズの縮小、および圧縮機内および圧縮機の排出部におけるガス温度の低下を促進する。

【0036】

本開示のさらなる側面は、以下の条項の主題によって提供される。
［実施形態１］
ガスタービンエンジンを含む複合サイクル発電所であって、前記ガスタービンエンジンは、圧縮機入口、圧縮機出口、およびそれらの間に画定された中間段入口を有する圧縮機を含み（gas turbine engine comprising a compressor having a compressor inlet, a compressor outlet, and an interstage inlet defined therebetween）、前記ガスタービンエンジンは、さらに、そこから第１の排気ガス流を排出するように構成されたタービン出口（the gas turbine engine further comprising a turbine outlet configured to discharge a first exhaust gas stream therefrom）と、第１の排気ガス流を受け取り、第１の排気ガス流から熱を抽出し、第２の排気ガス流を排出するように構成され熱回収蒸気発生器（a heat recovery steam generator configured to: receive the first exhaust gas stream therein; extract heat from the first exhaust gas stream; and discharge a second exhaust gas stream therefrom）と、第２の排気ガス流の第１の部分を選択的に加圧して前記圧縮機に向けて再循環させるように構成された再循環圧縮機（a recirculation compressor configured to selectively pressurize a first portion of the second exhaust gas stream for recirculation towards the compressor）と、前記第２の排気ガス流の前記第１の部分を冷却するように構成された第１の冷却器（a first cooler configured to cool the first portion of the second exhaust gas stream after compression, thereby defining a cooled exhaust gas stream）と、を含み、前記第１の冷却器は冷却された排気ガス流を前記圧縮機の中間段入口に排出する（the first cooler discharges the cooled exhaust gas stream to the interstage inlet of the compressor）、複合サイクル発電所。
［実施形態２］
そこから蒸気流を排出するように構成された蒸気タービン（a steam turbine configured to discharge a steam stream therefrom）と、前記蒸気流を受け取るように構成された炭素捕捉システム（a carbon capture system configured to receive the steam stream）と、コントローラと、をさらに含み、前記コントローラは、前記再循環圧縮機の電力消費を監視するステップ（monitor power consumption of the recirculation compressor）と、前記蒸気流を前記炭素捕捉システムに向かわせることによる蒸気サイクル損失を決定するステップ（determine steam cycle losses resulting from channeling the steam stream towards the carbon capture system）と、前記圧縮機に向かって再循環される前記第２の排気ガス流の前記第１の部分の前記流れと温度を調節して、前記複合サイクル発電所の出力を増加させることを促進するステップ（modulate the flow and temperature of the first portion of the second exhaust gas stream recirculated towards the compressor to facilitate increasing the output of the combined cycle power plant）と、を実行するよう構成される、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態３］
コントローラをさらに含み、前記コントローラは、前記圧縮機出口における圧縮機排出流体の温度を監視するステップ（monitor a temperature of a compressor discharge stream at the compressor outlet）と、前記中間段入口に供給される冷却された排気ガスの流量を調節して、前記圧縮機排出流体の温度を予め定められた温度範囲内に維持することを促進するステップ（modulate the flow of cooled exhaust gas provided to the interstage inlet to facilitate maintaining the temperature of the compressor discharge stream within a predefined temperature range）と、を実行するように構成される、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態４］
前記第２の排気ガス流の前記第２の部分を前記圧縮機入口に向かって流すように構成された排気ガス再循環ライン（an exhaust gas recirculation line configured to channel a second portion of the second exhaust gas stream towards the compressor inlet）をさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態５］
前記第２の排気ガス流を前記第１の部分、前記第２の部分、および第３の部分に分離するように構成されたスプリッタ（a splitter configured to separate the second exhaust gas stream into the first portion, the second portion, and a third portion）をさらに含み、前記スプリッタは、前記第１の部分を第２の排気ガスシステムの約５％から約１０％の間から、前記第２の部分を前記第２の排気ガス流の約４０％未満から、前記第３の部分を残りの部分から、前記第２の排気ガス流の質量によって定義するようにサイズが決められる（the splitter sized to define the first portion from between about 5% to about 10% of the second exhaust gas system, the second portion from less than about 40% of the second exhaust gas stream, and the third portion from a remainder, by mass of the second exhaust gas stream）、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態６］
前記第２の排気ガス流の前記第３の部分を受け取るように構成された炭素捕捉システム（a carbon capture system configured to receive the third portion of the second exhaust gas stream）をさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態７］
前記熱回収蒸気発生器と前記炭素捕捉システムとの間に第２の冷却器（a second cooler between the heat recovery steam generator and the carbon capture system）をさらに含み、前記第２の冷却器は、前記炭素捕捉システムに向かう前記第２の排気ガス流の前記第３の部分を冷却するように構成される（the second cooler configured to cool the third portion of the second exhaust gas stream channeled towards the carbon capture system）、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態８］
前記第２の排気ガス流を前記再循環圧縮機に向かって流すように構成された排気ガスブーストブロワ（an exhaust gas boost blower configured to channel the second exhaust gas stream towards a recirculation compressor）と、前記排気ガスブーストブロワから排出された前記第２の排気ガス流を、前記再循環圧縮機に向かう第１の部分と前記圧縮機入口に向かう第２の部分とに分離するように構成されたスプリッタ（a splitter configured to separate the second exhaust gas stream discharged from the exhaust gas boost blower into the first portion channeled towards- the recirculation compressor and a second portion channeled towards the compressor inlet）と、をさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態９］
ガスタービンエンジンを含むガスタービンアセンブリであって、前記ガスタービンエンジンは、圧縮機入口、圧縮機出口、およびそれらの間に画定された中間段入口を有する圧縮機（a compressor inlet, a compressor outlet, and an interstage inlet defined therebetween,）を含み、前記ガスタービンエンジンは、さらに、そこから第１の排気ガス流を排出するように構成されたタービン出口（a turbine outlet configured to discharge a first exhaust gas stream therefrom）と、再循環のために前記圧縮機に向かう排気ガス流および前記圧縮機に向かう周囲空気流のうちの一方を加圧するように構成されたアドミッション圧縮機（an admission compressor configured to pressurize one of an exhaust gas stream for recirculation towards the compressor and an ambient air stream channeled towards the compressor）と、前記アドミッション圧縮機から排出される前記圧縮された流れを冷却するように構成され、それによって加圧され冷却された流れを画定する第１の冷却器（a first cooler configured to cool the compressed flow discharged from the admission compressor, thereby defining a pressurized cooled stream）と、を含み、前記第１の冷却器が、加圧され冷却された流れを前記圧縮機の前記中間段入口に排出する（the first cooler discharges the pressurized cooled stream to the interstage inlet of the compressor）、ガスタービンアセンブリ。
［実施形態１０］
前記空気流が前記圧縮機入口に向かって排出される前に周囲の空気流を選択的に昇圧するように構成された外部入口ブーストブロワ（an external inlet boost blower configured to selectively pressurize an ambient airflow stream prior to the airflow stream being discharged towards the compressor inlet）をさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載のガスタービンアセンブリ。
［実施形態１１］
前記圧縮機に回転可能に結合された入口ブースト圧縮機（an inlet boost compressor rotatably coupled to the compressor）をさらに含み、前記入口ブースト圧縮機は、前記圧縮機入口に向かって排出される周囲空気流を圧力上昇させるように構成される（the inlet boost compressor configured to pressurize an ambient airflow stream discharged towards the compressor inlet）、先行するいずれかの実施形態に記載のガスタービンアセンブリ。
［実施形態１２］
コントローラをさらに含み、前記コントローラは、前記圧縮機出口における圧縮機排出流の温度を監視するステップ（monitor a temperature of a compressor discharge stream at the compressor outlet）と、前記圧縮機中間段入口に供給される冷却された流体の流量および温度のうち少なくとも１つを調節して、前記圧縮機排出流の前記温度を予め定められた温度範囲内に維持することを促進するステップ（modulate at least one of the flow and a temperature of the cooled stream provided to the compressor interstage inlet to facilitate maintaining the temperature of the compressor discharge stream within a predefined temperature range）とを実行するように構成される、先行するいずれかの実施形態に記載のガスタービンアセンブリ。
［実施形態１３］
前記ガスタービンアセンブリを選択的に過給するように構成された外部入口ブーストブロワ（an external inlet boost blower configured to selectively supercharge the gas turbine assembly）と、前記ガスタービンアセンブリを選択的に過給するように構成されたシャフト駆動入口ブースト圧縮機（a shaft-driven inlet boost compressor configured to selectively supercharge the gas turbine assembly）とのうちの１つをさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載のガスタービンアセンブリ。
［実施形態１４］
ガスタービンエンジンを含む複合サイクル発電所であって、前記ガスタービンエンジンは、圧縮機入口、圧縮機出口、およびそれらの間に画定された中間段入口を有する圧縮機（a compressor having a compressor inlet, a compressor outlet, and an interstage inlet defined therebetween）を含み、前記ガスタービンエンジンは、さらに、そこから第１の排気ガス流を排出するように構成されたタービン出口（a turbine outlet configured to discharge a first exhaust gas stream therefrom）と、前記第１の排気ガス流を受け入れガス流をその中に受け入れ、前記第１の排気ガス流から熱を抽出し、第２の排気ガス流をそこから排出するように構成された熱回収蒸気発生器（a heat recovery steam generator configured to: receive the first exhaust gas stream therein; extract heat from the first exhaust gas stream; and discharge a second exhaust gas stream therefrom）と、前記第２の排気ガス流の第１の部分を選択的に加圧して、再循環のために前記圧縮機に向かって再循環させるように構成された再循環圧縮機（a recirculation compressor configured to selectively pressurize a first portion of the second exhaust gas stream for recirculation towards the compressor）と周囲空気流を前記圧縮機に向かって加圧するように構成されたアドミッション圧縮機（an admission compressor configured to pressurize an ambient airflow stream towards the compressor）のいずれか１つと、圧縮後に前記周囲空気流または前記第２の排気ガス流の前記第１の部分のうちの少なくとも一方を冷却するように構成され、これにより冷却された排気ガス流が画定される、第１の冷却器（a first cooler configured to cool at least one of the ambient airflow stream or the first portion of the second exhaust gas stream after compression, thereby defining a cooled exhaust gas stream）と、を含み、前記第１の冷却器が、前記冷却された排気ガス流を前記圧縮機の前記中間段入口に排出する（the first cooler discharges the cooled exhaust gas stream to the interstage inlet of the compressor）と、を備える。
［実施形態１５］
前記圧縮機入口に向かう周囲空気流を加圧するように構成された周囲空気流ブロワ（an ambient airflow blower configured to pressurize an ambient airflow stream channeled towards the compressor inlet）と、そこから蒸気流を排出するように構成された蒸気タービン（a steam turbine configured to discharge a steam stream therefrom）と、前記蒸気流を受け取るように構成された炭素捕捉システム（a carbon capture system configured to receive the steam stream）と、コントローラと、をさらに含み、前記コントローラは、前記再循環圧縮機および前記アドミッション圧縮機のうちの１つの電力消費を監視するステップ（monitor power consumption of one of the recirculation compressor and the admission compressor）と、前記蒸気流を前記炭素捕捉システムに向けて排出することに起因する蒸気サイクル損失を決定するステップ（determine steam cycle losses resulting from discharging the steam stream towards the carbon capture system）と、前記圧縮機または前記周囲空気流ブロワのいずれかに向けて流れる周囲空気流または前記第２の排気ガス流の前記第１の部分のうちの少なくとも１つの流れを調節し、前記圧縮機に向けて前記周囲空気流を圧送して、前記複合サイクル発電所の出力を増加させることを促進するステップ（modulate the flow of at least one of the ambient airflow stream or the first portion of the second exhaust gas stream channeled towards either the compressor or the ambient airflow blower pressurizing an ambient airflow stream towards the compressor to facilitate increasing the output of the combined cycle power plant）と、を実行するように構成される、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態１６］
前記圧縮機出口で圧縮機吐出温度を監視するステップ（monitor a compressor discharge temperature at the compressor outlet）と、前記圧縮機中間段入口に供給される前記冷却再循環排気ガス、または前記中間段入口に供給される前記冷却された周囲空気流のうちの１つの流量および温度のうちの少なくとも１つを調節して、前記圧縮機吐出温度を所定の温度範囲内に維持しやすくするステップ（modulate at least one of the flow and a temperature of one of the cooled recirculated exhaust gas provided to the compressor interstage inlet or the cooled ambient airflow stream provided to the interstage inlet to facilitate maintaining the compressor discharge temperature within a predefined temperature range）と、を実行するように構成されたコントローラをさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態１７］
前記第２の排気ガス流を前記圧縮機入口に向かわせるように構成された排気ガス再循環ライン（an exhaust gas recirculation line configured to channel the second exhaust gas stream towards the compressor inlet）をさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態１８］
前記第２の排気ガス流を第１の部分、第２の部分、および第３の部分に分離するように構成されたスプリッタ（a splitter configured to separate the second exhaust gas stream into the first portion, the second portion, and a third portion）をさらに含み、前記スプリッタは、前記第１の部分を前記第２の排気ガス流の約５％から約１０％の間で、前記第２の部分を前記第２の排気ガス流の約４０％未満で、前記第３の部分を前記第２の排気ガス流の残りで、質量により定義するようにサイズが決められている（the splitter sized to define the first portion from between about 5% to about 10% of the second exhaust gas stream, the second portion from less than about 40% of the second exhaust gas stream, and the third portion from a remainder, by mass of the second exhaust gas stream）、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態１９］
前記第２の排気ガス流の前記第３の部分を受け取るように構成された炭素捕捉システム（a carbon capture system configured to receive the third portion of the second exhaust gas stream）をさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。
［実施形態２０］
前記スプリッタの上流に位置する第２の冷却器（a second cooler located upstream from the splitter）をさらに含む、先行するいずれかの実施形態に記載の複合サイクル発電所。

【0037】

上記の説明は例示のみを目的とするものであり、当業者であれば、開示された発明の範囲から逸脱することなく、説明された実施形態に変更を加えることができることを認識するであろう。当業者であれば、本開示の検討により、本発明の範囲内である修正が明らかになるであろう。そのような修正は添付の特許請求の範囲に含まれることを意図している。本明細書に記載されるシステムおよび方法は、本明細書に記載される特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ様々なシステムの構成要素は、本明細書に記載される他のシステムおよび構成要素から独立して別個に利用されてもよい。例えば、冷却された中間段の導入は、強化された出力が望まれる任意の用途に関連して実施および利用することができる。

【0038】

いくつかの図面では示されているが、他の図面では示されていない場合があるが、これは便宜上のみである。さらに、上記の説明における「一実施形態」への言及は、記載された特徴も組み込む追加の実施形態の存在を排除するものと解釈されることを意図したものではない。本明細書の原則に従い、図面の任意の特徴は、他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または請求される可能性がある。

【0039】

本発明は、様々な具体的な実施形態に関して説明されてきたが、当業者であれば、特許請求の範囲の精神および範囲内で修正を加えて実施できることを認識するであろう。

【符号の説明】

【0040】

１００：複合サイクル発電所 １０２：ガスタービンアセンブリ １０４：蒸気タービン １０６：圧縮機 １０８：燃焼器 １１０：タービン １１２：第１の排気ガス流 １１４：熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ） １１６：凝縮器 １１７：循環ポンプ １１８：入口 １２０：第２の排気ガス流 １２２：第１の出口 １２４：第２の出口 １２６：第１の蒸気流 １２８：中間抽気流 １３２：発電機 １３４：炭素捕捉システム１３４は二酸化炭素ストリーム １３８：二酸化炭素流 １４０：排気流 １４２：吸収器 １４４：ストリッパー １４６：ストリッパーリボイラ／リボイラ １４８：第１の冷却器 １５２：二酸化炭素を豊富に含む溶媒 １５４：ポンプ １５６：二酸化炭素が希薄な溶媒 １５８：熱交換器／向流熱交換器 １６０：溶媒蒸気 １６２：蒸気 １６４：還流 １６６：ポンプ １６８：入口 １７０：出口 １７２：中間段入口 １７４：アドミッション圧縮機 １７６：コントローラ １７８：冷却器／アフタークーラ １８０：冷却された吸気流／圧縮されたアフタークーラ流入流 １８２：外部入口ブーストブロワ／外部空気ブーストブロワ／ブーストブロワ １８８：空気流 １９０：シャフト駆動ブースト圧縮機／シャフト駆動入口ブースト圧縮機 １９４：周囲空気流 ４０２：排気ガス再循環流 ４０４：排気ガス再循環圧縮機 ４０６：冷却器 ５０２：一部／排気ガス再循環 ５０４：残りの部分 ５０６：排気ガスブーストブロワ ５１０：加圧され冷却された流れ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】