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公開番号2025036746
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2025002482,2021021755
出願日2025-01-07,2021-02-15
発明の名称ガスタービンプラント
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F23R 3/30 20060101AFI20250306BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】ガスタービンが必要とする気体アンモニアの生成量を得る。
【解決手段】ガスタービンは、ガスタービンと、燃料供給設備と、を備える。前記燃料供給設備は、液体アンモニアラインと、温水を流すことができる温水ラインと、前記温水ラインからの温水と前記液体アンモニアラインからの液体アンモニアとを熱交換させて前記液体アンモニアを加熱して気化させることができる気化器と、前記温水ライン中の温水と媒体とを熱交換させることができる熱交換器と、前記温水と前記媒体との間での熱交換量を調節して、前記気化器に流入する温水の温度を調整できる熱交換量調節器と、前記気化器で気化したアンモニアである気体アンモニアを前記ガスタービンに導くことができる気体アンモニアラインと、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料を燃焼させ、前記燃料の燃焼で生成された燃焼ガスで駆動可能なガスタービンと、
前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、
前記燃料としてのアンモニアを前記ガスタービンに供給可能な燃料供給設備と、
を備え、
前記燃料供給設備は、
液体アンモニアを貯留可能なアンモニアタンクに接続されている液体アンモニアラインと、
前記排熱回収ボイラ内で前記排気ガスとの熱交換により加熱された温水を流すことができる高温水ラインと、
前記液体アンモニアラインに接続され、前記高温水ラインからの前記温水と前記液体アンモニアとを熱交換させて前記液体アンモニアを加熱して気化させることができる気化器と、
前記高温水ラインに設けられ前記温水と媒体とを熱交換させることができる熱交換器と、
前記温水と前記媒体との間での熱交換量を調節して、前記気化器に流入する前記温水の温度を調整できる熱交換量調節器と、
前記気化器で気化したアンモニアである気体アンモニアを前記ガスタービンに導くことができる気体アンモニアラインと、
を有する、
ガスタービンプラント。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記高温水ラインは、前記気化器と前記排熱回収ボイラとを接続する主高温水ラインと、前記主高温水ラインから分岐した後に前記主高温水ラインに接続されている分岐高温水ラインと、を有し、
前記熱交換器は、前記分岐高温水ラインに設けられ、
前記熱交換量調節器は、前記主高温水ライン中で、前記分岐高温水ラインの分岐位置と前記分岐高温水ラインの接続位置との間を流れる前記温水の流量と、前記分岐高温水ラインを流れる前記温水の流量との比を調節する流量比調節器を有する、
ガスタービンプラント。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記熱交換量調節器は、前記熱交換器に流入する前記媒体の流量を調節する媒体流量調節器を有する、
ガスタービンプラント。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記高温水ラインは、前記排熱回収ボイラ内に配置され、前記排気ガスとの熱交換により前記温水を加熱する温水加熱器を有する、
ガスタービンプラント。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記気化器は、温水入口と温水出口とを有し、前記温水が流れることが可能なる伝熱管と、前記伝熱管を覆うと共に前記液体アンモニアを一時的に貯留することが可能な気化器ケーシングと、を有し、
前記気化器ケーシングは、アンモニア入口と、アンモニア出口と、を有し、
前記気化器ケーシングの前記アンモニア入口には、前記液体アンモニアラインが接続され、前記気化器ケーシングの前記アンモニア出口には、前記気体アンモニアラインが接続されている、
ガスタービンプラント。
【請求項６】
請求項４に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記排熱回収ボイラは、ガスタービンからの前記排気ガスが流れるボイラケーシングと、ボイラケーシング内に配置され、内部を水又は蒸気が流れる複数の伝熱管と、を有し、
前記複数の伝熱管は、前記ボイラケーシング内で前記排気ガスの流れ方向に並んでおり、
前記温水加熱器は、前記ボイラケーシング内で、前記複数の伝熱管のうちで、前記排気ガスの流れ方向で最も下流側の伝熱管に対して、前記排気ガスの流れ方向で重なる位置、又は、さらに前記下流側の位置に、配置されている、
ガスタービンプラント。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
さらに、前記熱交換量調節器の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、外部からの前記ガスタービンに対する要求出力に応じて前記熱交換量調節器の動作量を定め、前記動作量を前記熱交換量調節器に指示する温度制御系を有する、
ガスタービンプラント。
【請求項８】
請求項７に記載のガスタービンプラントにおいて、
前記制御装置は、前記ガスタービンに流入する前記気体アンモニアの圧力が予め定められた圧力範囲内に収まるよう、前記熱交換量調節器の動作量を定め、前記動作量を前記熱交換量調節器に指示する圧力制御系をさらに有する、
ガスタービンプラント。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスタービンプラントに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスタービンプラントは、ガスタービンと、このガスタービンに燃料を供給する燃料供給設備と、を有する。
【０００３】
以下の特許文献１に記載のガスタービンプラントでは、アンモニアを燃料として、ガスタービンに供給する。このガスタービンプラントは、アンモニアを燃料としてガスタービンに供給する燃料供給設備の他、ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラを備えている。
【０００４】
燃料供給設備は、液体アンモニアを貯留するアンモニアタンクと、このアンモニアタンクに接続されている液体アンモニアラインと、温水を流すことができる温水ラインと、気化器と、気化器に流入する温水の流量を調節する流量調節弁と、気体アンモニアをガスタービンに導く気体アンモニアラインと、を備える。気化器は、液体アンモニアラインの端に接続されている。この気化器は、温水ラインからの温水と液体アンモニアラインからの液体アンモニアとを熱交換させて液体アンモニアを加熱して気化させる。
【０００５】
気化器は、アンモニアが流れる伝熱管と、この伝熱管を覆うと共に温水が一時的に貯留される気化器ケーシングと、を有する。温水ラインは、排熱回収ボイラ内に配置され、温水と排気ガスとを熱交換させて、温水を加熱する温水加熱器と、温水加熱器で加熱された高温水を気化器ケーシング内に導く高温水ラインと、気化器ケーシングと温水加熱器とを接続する低温水ラインと、有する。流量調節弁は、高温水ラインに設けられている。
【０００６】
この燃料供給設備では、気化器ケーシング内に流入する温水の流量を流量調節弁で調節することで、気化器ケーシング内の温水の温度を目標の温度範囲内に維持する。そして、気化器ケーシング内の温水と伝熱管内を流れる液体アンモニアとを熱交換させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第６２４５４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
排熱回収ボイラ内を流れる排気ガスの温度は、ガスタービンの運転状況の変化により変化する。このため、特許文献１に記載の技術では、排気ガスの温度が変化する環境下で、気化器ケーシング内に流入する温水の流量を変更しても、液体アンモニアと温水との熱交換量が温水の流量に比例せず、この熱交換量の制御が難しい。よって、特許文献１に記載の技術では、必要とする気体アンモニアの生成量を確保できないことがある、と考えられる。
【０００９】
そこで、本開示は、ガスタービンが必要とする気体アンモニアの生成量を容易に得ることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための一態様としてのガスタービンプラントは、
燃料を燃焼させ、前記燃料の燃焼で生成された燃焼ガスで駆動可能なガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、前記燃料としてのアンモニアを前記ガスタービンに供給可能な燃料供給設備と、を備える。前記燃料供給設備は、液体アンモニアを貯留可能なアンモニアタンクに接続されている液体アンモニアラインと、前記排熱回収ボイラ内で前記排気ガスとの熱交換により加熱された温水を流すことができる高温水ラインと、前記液体アンモニアラインに接続され、前記高温水ラインからの前記温水と前記液体アンモニアとを熱交換させて前記液体アンモニアを加熱して気化させることができる気化器と、前記高温水ラインに設けられ前記温水と媒体とを熱交換させることができる熱交換器と、前記温水と前記媒体との間での熱交換量を調節して、前記気化器に流入する前記温水の温度を調整できる熱交換量調節器と、前記気化器で気化したアンモニアである気体アンモニアを前記ガスタービンに導くことができる気体アンモニアラインと、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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