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公開番号2024178227
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-24
出願番号2024157227,2021568499
出願日2024-09-11,2020-05-16
発明の名称閉サイクル在庫管理
出願人8 リバーズキャピタル,エルエルシー
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F01K 25/10 20060101AFI20241217BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】本開示は、電力生産プラントの1つ以上の態様の制御において有用なシステムおよび方法に関する。より詳細には、本開示は、閉ループまたは半閉ループ作動流体回路を利用する電力生産プラントおよびその動作に関する。
【解決手段】作動流体回路を介する在庫管理は、作動流体回路を有する加工設備内にあるコントローラへの少なくとも1つの条件入力に基づいて、複数の圧縮機間の1つ以上の位置における貯蔵タンクからの作動流体の移送によって行われる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力生産システムであって、
作動流体が高圧と低圧との間で循環する作動流体回路と、
前記作動流体回路に流体接続されており、高圧で作動流体を受け取って作動流体を膨張させ、低圧で出口から作動流体を排出する、発電タービンと、
前記発電タービンの下流側にあり、前記発電タービンと流体接続している第１の圧縮要素と、
前記第１の圧縮要素の下流側にあり、前記第１の圧縮要素と流体接続している第２の圧縮要素と、
前記作動流体回路と流体連通している貯蔵タンクと、
前記タンクと前記作動流体回路内の１つ以上の位置との間で作動流体を移送するように構成されたコントローラと、
を備える、電力生産システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１の圧縮要素は、単段または多段圧縮機である、請求項１に記載の電力生産システム。
【請求項３】
前記第２の圧縮要素は、可変速ポンプである、請求項１に記載の電力生産システム。
【請求項４】
前記貯蔵タンクと前記作動流体回路との間で作動流体を通過させるように構成された少なくとも１つのラインをさらに備える、請求項１に記載の電力生産システム。
【請求項５】
前記貯蔵タンクと前記作動流体回路との間で作動流体を通過させるように構成された少なくとも１つのラインを通る流体の流れを制御するように構成された少なくとも１つの弁をさらに備える、請求項４に記載の電力生産システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記コントローラによって受信された少なくとも１つの条件入力に基づいて前記少なくとも１つの弁を開閉するように構成される、請求項５に記載の電力生産システム。
【請求項７】
前記貯蔵タンクと前記作動流体回路との間で作動流体を通過させるように構成された少なくとも１つのラインは、前記第１の圧縮要素の上流側かつ前記発電タービンの出口の下流側で前記作動流体回路から作動流体を除去するように構成される、請求項４に記載の電力生産システム。
【請求項８】
前記貯蔵タンクと前記作動流体回路との間で作動流体を通過させるように構成された少なくとも１つのラインは、前記第１の圧縮要素の下流側かつ前記第２の圧縮要素の上流側で前記作動流体回路から作動流体を除去するように構成される、請求項４に記載の電力生産システム。
【請求項９】
前記貯蔵タンクと前記作動流体回路との間で作動流体を通過させるように構成された少なくとも１つのラインは、前記第１の圧縮要素の下流側かつ前記第２の圧縮要素の上流側で前記作動流体回路へ作動流体を導入するように構成される、請求項４に記載の電力生産システム。
【請求項１０】
前記貯蔵タンクと前記作動流体回路との間で作動流体を通過させるように構成された少なくとも１つのラインは、前記第２の圧縮要素の下流側かつ前記発電タービンの入口の上流側で前記作動流体回路へ作動流体を導入するように構成される、請求項４に記載の電力生産システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の主題は、発電プラントの様々な態様を制御するためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本開示のシステムおよび方法は、閉または半閉電力サイクルにおける質量管理のための種々の信号および機能を利用することができる。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電力生産に対する世界的な需要が増加するにつれて、その需要を満たすための追加の電力生産プラントが継続的に必要である。二酸化炭素作動流体（または他の作動流体）を利用する閉ループまたは半閉ループ電力サイクルは、達成可能な効率および大気への燃焼生成物の排出がほとんどないまたは全くない可能性の観点から、有利であり得る。例えば、アラム（Ａｌｌａｍ）らの米国特許第８，５９６，０７５号（参照により本願明細書に組み込まれる）は、ＣＯ
２
が高圧で比較的純粋な流れとして捕捉される再循環ＣＯ
２
流を利用する酸素燃料燃焼システムにおける望ましい効率を提供するものである。しかしながら、閉ループまたは半閉ループ電力生産サイクルは、特に可変熱入力が利用される場合、必要な動作条件を維持するために在庫管理を必要とする可能性がある。このような在庫管理は、質量管理および／または圧力管理などの機能を含み得る。
【０００３】
質量管理のための既知のシステムは、流体を貯蔵および放出することができるタンクの使用を含み得る。タンクは、典型的には、圧力増加要素（例えば、ポンプまたは圧縮機）の低圧側および高圧側でフローラインに流体接続される。したがって、流体は、低圧側のラインに放出され得、および／または高圧側のラインから取り出され得る。したがって、タンクは、圧力増加要素の吸気圧力と排気圧力との間の圧力にある。しかしながら、このようなシステムは、システムへの可変熱入力を使用するときなどに、動作パラメータの柔軟性を提供する能力が制限され得る。したがって、発電プラント、特に閉ループまたは半閉ループ電力生産サイクルで動作するように構成された発電プラントの複数の態様を制御するのに適したさらなるシステムおよび方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、１つ以上の挙動の制御のために１つ以上の制御パスが利用される、電力生産のためのシステムおよび方法を提供する。制御は、様々な手動もしくは自動入力、計算値、事前設定値、測定値、論理関数、コンピュータアルゴリズム、またはコンピュータプログラム入力に基づき得る。
【０００５】
１つ以上の実施形態では、本開示は、電力生産システムに関連し得る。該システムは、閉ループまたは半閉ループ作動流体回路を利用した電力生産に効果的な様々な要素を含み得る。いくつかの実施形態では、このようなシステムは、作動流体が高圧と低圧との間で循環される作動流体回路と、高圧で作動流体を受け取って、作動流体を膨張させ、低圧で出口から作動流体を排出するように作動流体回路に流体接続された発電タービンと、発電タービンの下流側にあり、発電タービンと流体接続された第１の圧縮要素と、第１の圧縮要素の下流側にあり、第１の圧縮要素と流体接続された第２の圧縮要素と、作動流体回路と流体連通している貯蔵タンクと、タンクと作動流体回路内の１つ以上の位置との間で作動流体を移送するように構成されたコントローラとを備え得る。該システムは、任意の順序または数で組み合わせられ得る以下の記述のうちの１つ以上に関してさらに定義され得る。
【０００６】
第１の圧縮要素は、単段または多段圧縮機であり得る。
【０００７】
第２の圧縮要素は、可変速ポンプであり得る。
【０００８】
電力生産システムはさらに、貯蔵タンクと作動流体回路との間で作動流体を通過させるように構成された少なくとも１つのラインをさらに備え得る。
【０００９】
電力生産システムは、貯蔵タンクと作動流体回路との間で作動流体を通過させるように構成された少なくとも１つのラインを通る流体の流れを制御するように構成された少なくとも１つの弁を備え得る。
【００１０】
コントローラは、コントローラによって受信された少なくとも１つの条件入力に基づいて少なくとも１つの弁を開閉するように構成され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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