JP2017519929A - 再循環された排気ガスの調整のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

排気ガスを熱回収蒸気発生機からタービン圧縮機入口まで送る再循環排気ガス調整ループを含み、再循環排気ガス調整ループが、排気ガスを冷却して排気ガスから粒子状物質を除去する排気ガス調整デバイスと排気ガスを除湿する除湿機とを含むシステム。【選択図】図１

Description

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、その全体が引用によって本明細書に組み込まれる「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＴＨＥ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ ＯＦ ＲＥＣＩＲＣＵＬＡＴＥＤ ＥＸＨＡＵＳＴ ＧＡＳ」という名称の２０１４年３月２６日出願の米国仮特許出願第６１／９７０，７６６号の優先権利益を主張するものである。

本説明は、一般に、ガスタービンシステムに関し、より具体的には、ガスタービン駆動式発電プラントに関する。

ガスタービンエンジンは、発電、航空機、及び種々の機械装置など、幅広い種類の用途で使用されている。ガスタービンエンジンは、一般に、燃焼器セクションにおいて酸化剤（例えば、空気）と共に燃料を燃焼させて高温の燃焼生成物を発生させ、これによりタービンセクションの１又は２以上のタービン段を駆動する。次に、タービンセクションは、圧縮機セクションの１又は２以上の圧縮機段を駆動し、これにより燃料と共に燃焼器セクションの中に吸入するための酸化剤を圧縮する。この場合も同様に、燃料及び酸化剤が燃焼器セクションにおいて混合して次に燃焼し、高温燃焼生成物を生成する。これらの燃焼生成物は、燃焼の条件に応じて未燃燃料、残留酸化剤、及び種々のエミッション（例えば、窒素酸化物）を含む場合がある。更に、ガスタービンエンジンは、典型的には、酸化剤として大量の空気を消費し、かなりの量の排気ガスを大気中に出力する。換言すると、排気ガスは、典型的には、ガスタービン作動の副産物として無駄になる。

排気ガスを熱回収蒸気発生機からタービン圧縮機入口まで送る再循環排気ガス調整ループを含み、再循環排気ガス調整ループが、排気ガスを冷却して排気ガスから粒子状物質を除去する排気ガス調整デバイスと排気ガスを除湿する除湿機とを含むシステム。

システムは、排気ガス調整デバイスと排気ガス調整デバイスによって導入された液体を排気ガスから除去する除湿機との間に離脱セクションを更に含むことができる。

排気ガス調整デバイスは、同じ下向き方向に排気ガス及び熱伝達液体の並流を発生させるスプレーカラムを有する垂直直接接触凝縮機を含むことができる。

システムは、熱回収蒸気発生機を更に含むことができ、再循環されたガス調整ループへの入力は、熱回収蒸気発生機のトップバックセクションと流体連通している。

システムは、排気ガス調整デバイスの前に、排気ガスの大気放出を提供するバイパススタックと、排気ガスをバイパススタック又は排気ガス調整デバイスに送るダンパーアセンブリとを更に含むことができる。

除湿機は、排気ガスを冷却して除湿する煙道ガス凝縮機を含むことができる。

システムは、除湿機から下流でかつタービン圧縮機入口の前で排気ガスの大気放出を提供する保護スタックと、排気ガスを保護スタック又はタービン圧縮機入口にかつ煙道ガス凝縮機から下流に送るダンパーアセンブリとを更に含むことができる。

排気ガスを熱回収蒸気発生機からタービン圧縮機入口まで送る調整ループを通して排気ガスを再循環させるステップを含み、再循環させるステップが、排気ガス調整デバイスを用いて排気ガスを冷却するステップと、排気ガス調整デバイスを用いて排気ガスから粒子状物質を除去するステップと、除湿機を用いて排気ガスを除湿するステップとを含む方法。

本方法は、排気ガス調整デバイスと除湿機の間の離脱セクションを用いて、排気ガス調整デバイスによって導入された液体を排気ガスから除去するステップを更に含むことができる。

排気ガス調整デバイスは、スプレーカラムを有する垂直直接接触凝縮機を含むことができ、本方法は、同じ下向き方向にスプレーカラムから放出される排気ガス及び熱伝達液体の並流を発生させるステップを含むことができる。

本方法は、コンピュータを用いて、排気ガスが排気ガス調整デバイスに達する前に排気ガスの大気放出を提供するバイパススタック又は排気ガス調整デバイスに排気ガスを送るようにダンパーアセンブリを制御するステップを更に含むことができる。

本方法は、コンピュータを用いて、除湿機から下流でかつタービン圧縮機入口の前でかつ煙道ガス凝縮機から下流で排気ガスの大気放出を提供する保護スタック又はタービン圧縮機入口まで排気ガスを送るようにダンパーアセンブリを制御するステップを更に含むことができる。

本開示は、種々の修正及び代替形態を受け入れることができ、これらの特定の実施例は、図面に示されて本明細書で詳細に説明されている。しかし、特定の実施例の本明細書における説明は、本明細書で開示する特定の形態に開示を限定することを意図するものでなく、それどころか、本開示は、添付の特許請求の範囲によって定められるような全ての修正及び均等物を網羅するものとすることは理解すべきである。図面は必ずしも正確な縮尺になっているとは限らず、代わりに本発明の技術的進歩の原理を明確に示すことに重点が置かれていることも理解すべきである。更に、ある一定の寸法は誇張されており、このような原理を視覚的に伝達するのを助けている。

炭化水素生成システムに連結されたタービンベースのサービスシステムを有するシステムの非限定的な実施例の図である。 再循環された排気ガスの調整の非限定的な実施例の図である。 再循環された排気ガスの調整の工程の非限定的な実施例のフローチャートである。 本発明の技術的進歩と共に使用可能なコンピュータの非限定的な実施例の図である。 再循環されたガスの調整を制御する非限定的な方法のフローチャートである。

本発明の技術的進歩の非限定的な実施例が本明細書で説明されている。本発明は、以下で説明する特定の実施例に限定されることなく、むしろ本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲に含まれる全ての代替形態、修正物、及び均等物を含む。

これらの実施形態の簡潔な説明を行う取り組みの一環として、本明細書では、実際の実施構成の全ての特徴については説明しない場合がある。技術又は設計プロジェクトと同様に、このような何らかの実際の実施構成の開発において、システム及び／又はビジネスに関連した制約への準拠など、実施構成毎に異なる可能性のある特定の目標を達成するために多数の実装時固有の決定が行われる点は理解されたい。その上、このような取り組みは、複雑で多大な時間を必要とする場合があるが、本開示の利点を有する当業者にとっては、設計、製作、及び製造の日常的な業務である点を理解されたい。

詳細な例示的実施形態が、本明細書で開示されている。しかし、本明細書で開示された特定の構造及び機能の詳細は、例示的実施形態を説明する目的のための代表的なものに過ぎない。しかし、本発明の技術的進歩の実施形態は、多くの代替の形態で具現化することができ、本明細書に記載された実施形態のみに限定されると解釈すべきではない。

本明細書で用いる専門用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、例示的実施形態を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形あるいは数を明確にしない記載は、そうでないとする明確な指示がない限り、複数形も含むことが意図される。用語「備える」、「有する」、及び／又は「含む」は、本明細書で用いられるとき、特徴、整数、段階、操作、要素、及び／又は構成要素の存在を特定するが、１又は２以上の他の特徴、整数、段階、操作、要素、構成要素、及び／又はこれらのグループの存在又は追加を排除するものではない。

用語第１、第２、１次、２次、その他を本明細書で使用して、種々の要素を説明することができるが、これらの要素をこれらの用語に限定すべきではない。これらの用語は、１つの要素を別の要素と識別するために使用されるに過ぎない。例えば、限定ではないが、例示的実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素は第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素は第１の要素と呼ぶことができる。本明細書で使用される場合、用語「及び／又は」は、関連する上記に挙げた品目のうちの１又は２以上の何れか及び全ての組合せを含む。

特定の専門用語は、読者の利便性のみのために本明細書で使用することができ、本発明の範囲を限定すると取るべきではない。例えば、「上側」、「下側」、「左側」、「右側」、「前部」、「後部」、「上部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「上流」、「下流」、「前方」、及び「後方」などの単語は、図に示す構成を説明するに過ぎない。当然ながら、本発明の実施形態の１つ又は複数の要素は、いずれかの方向に向けることができ、従って、専門用語は、具体的に別段の定めをした場合を除き、このような変形形態を包含すると理解されたい。

以下で詳細に検討されるように、開示される実施形態は、全体的に、排気ガス再循環（ＥＧＲ）を備えたガスタービンシステムに関し、より詳細には、ＥＧＲを用いたガスタービンシステムの量論的作動に関する。例えば、ガスタービンシステムは、排気ガス再循環経路に沿って排気ガスを再循環させ、再循環された排気ガスの少なくとも一部と共に燃料及び酸化剤を量論的に燃焼させて、様々な目標システムにおいて使用するために排気ガスを取り込むよう構成することができる。量論的燃焼と共に排気ガスを再循環することによって、排気ガス中の二酸化炭素（ＣＯ₂）の濃度レベルを上昇させるのに役立ち、種々の目標システムで使用するためにＣＯ₂及び窒素（Ｎ₂）を分離及び精製するよう後処理することができる。ガスタービンシステムはまた、排気ガス再循環経路に沿って種々の排気ガス工程（例えば、熱回収、触媒反応、その他）を利用し、これによりＣＯ₂の濃度レベルを上昇させ、他のエミッション（例えば、一酸化炭素、窒素酸化物、及び未燃炭化水素）の濃度レベルを低下させ、エネルギー回収（例えば、熱回収ユニットを用いて）を向上させることができる。更に、ガスタービンエンジンは、１又は２以上の拡散火炎（例えば、拡散燃料ノズルを用いて）、予混合火炎（例えば、予混合燃料ノズルを用いて）を用いて燃料及び酸化剤を燃焼させるように構成することができる。特定の実施形態において、拡散火炎は、量論的燃焼の一定の限度内に安定性及び作動を維持するのに役立つことができ、これは次に、ＣＯ₂の生成を増加させるのに役立つ。例えば、拡散火炎で作動するガスタービンシステムは、予混合火炎で作動するガスタービンシステムと比べてより大量のＥＧＲを可能にすることができる。次に、ＥＧＲの増量は、ＣＯ₂生成を増加させるのに役立つ。可能な目標システムは、原油二次回収（ＥＯＲ）システムなどのパイプライン、貯蔵タンク、炭素隔離システム、及び炭化水素生成システムを含む。

特に、本発明の実施形態は、ガスタービンシステム、つまり超低エミッション技術（ＵＬＥＴ）発電プラントを含む量論的排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムに関連する。これらのシステムは、一般に、配電網に連結されて配電網に対して電気出力を発生する少なくとも１つのガスタービンエンジンを含む。例えば、本発明の実施形態は、１又は２以上のＥＧＲガスタービンエンジンによって提供される機械出力の一部を配電網に送出するための電気出力に変換する１又は２以上の発電機を有するＵＬＥＴ発電プラントを含む。

上述の事項を考慮に入れて、図１は、タービンベースのサービスシステム１４に関連する炭化水素生成システム１２を有するシステム１０の実施形態の図である。以下でより詳細に検討するように、タービンベースのサービスシステム１４の種々の実施形態は、電力、機械出力、及び流体（例えば、排気ガス）などの種々のサービスを炭化水素生成システム１２に提供し、オイル及び／又はガスの生成又は取り出しを促進するよう構成される。図示の実施形態において、炭化水素生成システム１２は、オイル／ガス抽出システム１６及び原油二次回収（ＥＯＲ）システム１８を含み、これらは、地下リザーバ２０（例えば、オイル、ガス、又は炭化水素リザーバ）に連結される。オイル／ガス抽出システム１６は、オイル／ガス井戸２６に連結された様々な坑外設備（クリスマスツリー又は生成ツリー２４など）を含む。更に、井戸２６は、地中３２にある掘削ボア３０を通って地下リザーバ２０まで延びる１又は２以上の管体２８を含むことができる。ツリー２４は、地下リザーバ２０との間で圧力を調節し流れを制御する、１又は２以上のバルブ、チョーク、分離スリーブ、噴出防止装置、及び種々の流れ制御装置を含む。ツリー２４は、一般に、地下リザーバ２０の外への生産流体（例えば、オイル又はガス）の流れを制御するのに使用されるが、ＥＯＲシステム１８は、１又は２以上の流体を地下リザーバ２０内に注入することによりオイル又はガスの生産を増大させることができる。

従って、ＥＯＲシステム１８は、地中３２にあるボア３８を通って地下リザーバ２０内に延びる１又は２以上の管体３６を有する流体注入システム３４を含むことができる。例えば、ＥＯＲシステム１８は、１又は２以上の流体４０（ガス、蒸気、水、化学物質、又はこれらの何らかの組合せ）を流体注入システム３４に送ることができる。例えば、以下でより詳細に検討するように、ＥＯＲシステム１８は、タービンベースのサービスシステム１４に連結され、その結果、システム１４は、排気ガス４２（例えば、実質的に又は完全に酸素を伴わない）をＥＯＲシステム１８に送り、注入流体４０として用いることができるようになる。流体注入システム３４は、矢印４４で示されるように、流体４０（例えば、排気ガス４２）を１又は２以上の管体３６を通って地下リザーバ２０に送る。注入流体４０は、オイル／ガス井戸２６の管体２８からオフセット距離４６だけ離れた管体３６を通って地下リザーバ２０に流入する。従って、注入流体４０は、地下リザーバ２０内に配置されたオイル／ガス４８を移動させ、矢印５０で示されるように、オイル／ガス４８を炭化水素生成システム１２の１又は２以上の管体２８を通って上方に送り出す。以下でより詳細に検討するように、注入流体４０は、炭化水素生成システム１２によって必要に応じて施設内で排気ガス４２を発生させることができるタービンベースのサービスシステム１４から生じた排気ガス４２を含むことができる。換言すると、タービンベースのシステム１４は、１又は２以上のサービス（例えば、電力、機械出力、蒸気、水（例えば、脱塩水）と、炭化水素生成システム１２が使用する排気ガス（例えば、実質的に酸素を伴わない）とを同時に発生させ、これによりこのようなサービスの外部供給源への依存を低減又は排除することができる。

図示の実施形態において、タービンベースのサービスシステム１４は、量論的排気ガス再循環（ＳＥＧＲ）ガスタービンシステム５２及び排気ガス（ＥＧ）処理システム５４を含む。ガスタービンシステム５２は、燃料希薄制御モード又は燃料リッチ制御モードのような、量論的燃焼運転モード（例えば、量論的制御モード）及び非量論的燃焼運転モード（例えば、非量論的制御モード）で作動するよう構成することができる。量論的制御モードにおいては、燃焼は、全体的に、燃料及び酸化剤の実質的に化学量論比で生じ、これにより実質的に量論的燃焼を生じることになる。特に、量論的燃焼は、一般に、燃焼生成物が実質的に又は完全に未燃燃料及び酸化剤を含まないように、燃焼反応において燃料及び酸化剤の実質的に全てを消費することを伴う。量論的燃焼の１つの尺度は、当量比すなわちファイ（Φ）であり、量論的燃料／酸化剤比に対する実際の燃料／酸化剤比の割合である。１．０よりも大きい当量比は、燃料及び酸化剤の燃料リッチ燃焼をもたらし、他方、１．０よりも小さい当量比は、燃料及び酸化剤の燃料希薄燃焼をもたらす。対照的に、当量比１．０は、燃料リッチでもなく燃料希薄でもない燃焼をもたらし、従って、燃焼反応において燃料及び酸化剤の全てを実質的に消費する。開示する実施形態の文脈において、用語「量論的」又は「実質的に量論」とは、約０．９５〜約１．０５の当量比を指すことができる。しかし、開示する実施形態はまた、当量比１．０±０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、又はそれ以上を含むことができる。この場合も同様に、タービンベースのサービスシステム１４における燃料及び酸化剤の量論的燃焼は、残存する未燃燃料又は酸化剤が実質的に存在しない燃焼生成物又は排気ガス（例えば、４２）をもたらすことができる。例えば、排気ガス４２は、１、２、３、４、又は５容積パーセント未満の酸化剤（例えば、酸素）、未燃燃料又は炭化水素（例えば、ＨＣ）、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯｘ）、水素、及び他の不完全燃焼生成物を有することができる。別の実施例によれば、排気ガス４２は、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、１０００、２０００、３０００、４０００、又は５０００ｐｐｍｖ（百万分の１体積）未満の酸化剤（例えば、酸素）、未燃燃料又は炭化水素（例えば、ＨＣ）、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯ_X）、水素、及び他の不完全燃焼生成物を有することができる。しかし、開示する実施形態はまた、排気ガス４２中の他の範囲の残留燃料、酸化剤、及び他のエミッションレベルを生成する。本明細書で使用される場合、用語「エミッション」、「エミッションレベル」、及び「エミッション目標」は、特定の燃焼生成物（例えば、ＮＯｘ、ＣＯ、ＳＯｘ、Ｏ₂、Ｎ₂、Ｈ₂、ＨＣｓ、その他）の濃度レベルを指すことができ、これらは、再循環されたガスストリーム、放出されたガスストリーム（例えば、大気中に排気された）、及び種々の目標システム（例えば、炭化水素生成システム１２）において使用されるガスストリーム中に存在することができる。

ＳＥＧＲガスタービンシステム５２及びＥＧ処理システム５４は、異なる実施形態において様々な構成要素を含むことができるが、図示のＥＧ処理システム５４は、熱回収蒸気発生機（ＨＲＳＧ）５６及び排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム５８を含み、これらは、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２から生じた排気ガス６０を受け取って処理する。ＨＲＳＧ５６は、１又は２以上の熱交換器、凝縮機、及び種々の熱回収設備を含むことができ、これらは全体として、排気ガス６０からの熱を水ストリームに伝達して蒸気６２を発生させるよう機能する。蒸気６２は、１又は２以上の蒸気タービン、ＥＯＲシステム１８、又は炭化水素生成システム１２の他のいずれかの部分において用いることができる。例えば、ＨＲＳＧ５６は、低圧、中圧、及び／又は高圧の蒸気６２を生成することができ、これらは、低圧、中圧、及び高圧蒸気タービン段又はＥＯＲシステム１８の異なる用途に選択的に適用することができる。蒸気６２に加えて、脱塩水のような処理水６４は、ＨＲＳＧ５６、ＥＧＲシステム５８、及び／又はＥＧ処理システム５４又はＳＥＧＲガスタービンシステム５２の別の部分によって生成することができる。処理水６４（例えば、脱塩水）は、内陸又は砂漠地帯などの水不足の領域において特に有用とすることができる。処理水６４は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２内で燃料の燃焼を生じる大量の空気によって少なくとも部分的に生成することができる。蒸気６２及び水６４の施設内での生成は、多くの用途（炭化水素生成システム１２を含む）で有益であるが、排気ガス４２、６０の施設内での生成は、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２から生成される低酸素含有、高圧及び熱に起因して、ＥＯＲシステム１８に特に有益とすることができる。従って、ＨＲＳＧ５６、ＥＧＲシステム５８、及び／又はＥＧ処理システム５４の別の部分は、再循環された排気ガス調整システム（ＲＥＧＣＳ）１００を介して排気ガス６０をＳＥＧＲガスタービンシステム５２に出力又は再循環できると同時に、排気ガス４２を炭化水素生成システム１２と共に使用するためにＥＯＲシステム１８に送ることができる。同様に、排気ガス４２は、炭化水素生成システム１２のＥＯＲシステム１８にて使用するためにＳＥＧＲガスタービンシステム５２から直接（すなわち、ＥＧ処理システム５４を通過することなく）抽出することができる。

排気ガス再循環は、ＥＧ処理システム５４のＥＧＲシステム５８により処理される。例えば、ＥＧＲシステム５８は、１又は２以上の導管、バルブ、ブロア、排気ガス処理システム（例えば、フィルタ、粒子状物質除去ユニット、ガス分離ユニット、ガス精製ユニット、熱交換器、熱回収ユニット、除湿ユニット、触媒ユニット、化学物質注入ユニット、又はこれらの組合せ）、及び制御部を含み、排気ガス再循環経路に沿ってＳＥＧＲガスタービンシステム５２の出力（例えば、排気された排気ガス６０）から入力（例えば、吸入された排気ガス６０）まで排気ガスを再循環するようにする。図示の実施形態において、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、１又は２以上の圧縮機を有する圧縮機セクションに排気ガス６０を吸入させ、これにより排気ガス６０を圧縮して、酸化剤６８及び１又は２以上の燃料７０の吸入と共に燃焼器セクションにおいて使用する。酸化剤６８は、周囲空気、純酸素、酸素富化空気、貧酸素空気、酸素−窒素混合気、又は燃料７０の燃焼を促進する何らかの好適な酸化剤を含むことができる。燃料７０は、１又は２以上のガス燃料、液体燃料、又は何らかのこれらの組合せを含むことができる。例えば、燃料７０は、天然ガス、液化天然ガス（ＬＮＧ）、シンガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ナフサ、ケロシン、ディーゼル燃料、エタノール、メタノール、バイオ燃料、又は何らかのこれらの組合せを含むことができる。

ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、燃焼器セクションにおいて排気ガス６０、酸化剤６８、及び燃料７０を混合して燃焼させ、これによりタービンセクションにおいて１又は２以上のタービン段を駆動する高温の燃焼ガス又は排気ガス６０を発生する。特定の実施形態において、燃焼器セクションにおける各燃焼器は、１又は２以上の予混合燃料ノズル、１又は２以上の拡散燃料ノズル、又は何らかのこれらの組合せを含む。例えば、各予混合燃料ノズルは、燃料ノズルの内部で、及び／又は燃料ノズルの部分的に上流側で酸化剤６８と燃料７０を混合し、これにより予混合燃焼（例えば、予混合火炎）のため酸化剤−燃料混合気を燃料ノズルから燃焼ゾーンに注入するよう構成することができる。別の実施例によれば、各拡散燃料ノズルは、酸化剤６８及び燃料７０の流れを燃料ノズル内で分離し、これにより拡散燃焼（例えば、拡散火炎）のため酸化剤６８及び燃料７０を燃料ノズルから燃焼ゾーンに別個に注入するよう構成することができる。特に、拡散燃料ノズルによって提供される拡散燃焼は、初期燃焼のポイントすなわち火炎領域まで酸化剤６８及び燃料７０の混合を遅延させる。拡散燃料ノズルを利用する実施形態において、拡散火炎は、一般に酸化剤６８及び燃料７０の別個のストリームの間（すなわち、酸化剤６８及び燃料７０が混合されるときに）の化学量論ポイントにて形成されるので、火炎安定性を向上させることができる。特定の実施形態において、１又は２以上の希釈剤（例えば、排気ガス６０、蒸気、窒素、又は別の不活性ガス）は、拡散燃料ノズル又は予混合燃料ノズルの何れかにおいて酸化剤６８、燃料７０、又は両方と予混合することができる。これに加えて、１又は２以上の希釈剤（例えば、排気ガス６０、蒸気、窒素、又は別の不活性ガス）は、各燃焼器内での燃焼ポイントにて又はその下流側にて燃焼器内に注入することができる。これらの希釈剤を使用することにより、火炎（例えば、予混合火炎又は拡散火炎）の調質を助け、これにより一酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ₂）などのＮＯｘエミッションの低減を助けることができる。火炎のタイプに関係なく、燃焼は、高温の燃焼ガス又は排気ガス６０を生成して、１又は２以上のタービン段を駆動する。各タービン段が排気ガス６０によって駆動されると、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、機械出力７２及び／又は電気出力７４（例えば、発電機を介して）を発生する。システム５２はまた、排気ガス６０を出力し、更に水６４を出力することができる。この場合も同様に、水６４は、脱塩水などの処理水とすることができ、これは、設備内又は設備外での様々な用途で有用とすることができる。

排気ガスの抽出はまた、１又は２以上の抽出ポイント７６を用いてＳＥＧＲガスタービンシステム５２により提供される。例えば、図示の実施形態は、抽出ポイント７６から排気ガス４２を受け取り、該排気ガス４２を処理して、次いで、種々の目標システムに排気ガス４２を供給又は分配する排気ガス（ＥＧ）抽出システム８０及び排気ガス（ＥＧ）処理システム８２を有する排気ガス（ＥＧ）供給システム７８を含む。目標システムは、ＥＯＲシステム１８、及び／又はパイプライン８６、貯蔵タンク８８、又は炭素隔離システム９０などの他のシステムを含むことができる。ＥＧ抽出システム８０は、１又は２以上の導管、バルブ、制御部、及び流れ分離装置を含むことができ、これらは、排気ガス４２を酸化剤６８、燃料７０、及び他の汚染物質から隔離すると同時に、抽出した排気ガス４２の温度、圧力、及び流量を制御するのを可能にする。ＥＧ処理システム８２は、１又は２以上の熱交換器（例えば、熱回収蒸気発生機などの熱回収ユニット、凝縮機、冷却器、又はヒーター）、触媒システム（例えば、酸化触媒システム）、粒子状物質及び／又は水除去システム（例えば、ガス脱水ユニット、慣性力選別装置、凝集フィルタ、水不透過性フィルタ、及び他のフィルタ）、化学物質注入システム、溶剤ベース処理システム（例えば、吸収器、フラッシュタンク、その他）、炭素捕捉システム、ガス分離システム、ガス精製システム、及び／又は溶剤ベース処理システム、排気ガス圧縮機、これらのいずれかの組合せを含むことができる。ＥＧ処理システム８２のこれらのサブシステムにより、温度、圧力、流量、水分含有量（例えば、水分除去量）、粒子状物質含有量（例えば、粒子状物質除去量）、及びガス組成（例えば、ＣＯ₂、Ｎ₂、その他の割合）の制御が可能となる。

抽出した排気ガス４２は、目標システムに応じて、ＥＧ処理システム８２の１又は２以上のサブシステムにより処理される。例えば、ＥＧ処理システム８２は、炭素捕捉システム、ガス分離システム、ガス精製システム、及び／又は溶剤ベース処理システムを通じて排気ガス４２の一部又は全てを向けることができ、種々の目標システムで使用するために炭素含有ガス（例えば、二酸化炭素）９２及び／又は窒素（Ｎ₂）９４を分離及び精製するよう制御される。例えば、ＥＧ処理システム８２の実施形態は、ガス分離及び精製を実施し、第１のストリーム９６、第２のストリーム９７、及び第３のストリーム９８のような排気ガス４２の複数の異なるストリーム９５を生成することができる。第１のストリーム９６は、二酸化炭素リッチ及び／又は窒素希薄（例えば、ＣＯ₂リッチ・Ｎ₂希薄ストリーム）である第１の組成を有することができる。第２のストリーム９７は、二酸化炭素及び／又は窒素の中間濃度レベル（例えば、中間濃度ＣＯ₂・Ｎ₂ストリーム）である第２の組成を有することができる。第３のストリーム９８は、二酸化炭素希薄及び／又は窒素リッチ（例えば、ＣＯ₂希薄・Ｎ₂リッチストリーム）である第３の組成を有することができる。各ストリーム９５（例えば、９６、９７、及び９８）は、目標システムへのストリーム９５の送出を促進するために、ガス脱水ユニット、フィルタ、ガス圧縮機、又はこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態において、ＣＯ₂リッチ・Ｎ₂希薄ストリーム９６は、約７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、又は９９容積パーセントよりも大きいＣＯ₂純度又は濃度レベルと、約１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、又は３０容積パーセントよりも小さいＮ₂純度又は濃度レベルとを有することができる。対照的に、ＣＯ₂希薄・Ｎ₂リッチストリーム９８は、約１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、又は３０容積パーセントよりも小さいＣＯ₂純度又は濃度レベルと、約７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、又は９９容積パーセントよりも大きいＮ₂純度又は濃度レベルとを有することができる。中間濃度ＣＯ₂・Ｎ₂ストリーム９７は、約３０〜７０、３５〜６５、４０〜６０、又は４５〜５５容積パーセントのＣＯ₂純度又は濃度レベル及び／又はＮ₂純度又は濃度レベルを有することができる。上述の範囲は、単に非限定的な実施例に過ぎず、ＣＯ₂リッチ・Ｎ₂希薄ストリーム９６及びＣＯ₂希薄・Ｎ₂リッチストリーム９８は、ＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４と共に使用するのに特に好適とすることができる。しかし、これらのリッチ、希薄、又は中間の濃度のＣＯ₂ストリーム９５の何れかは、単独で、又は様々な組合せでＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４と共に使用することができる。例えば、ＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４（例えば、パイプライン８６、貯蔵タンク８８、及び炭素隔離システム９０）は各々、１又は２以上のＣＯ₂リッチ・Ｎ₂希薄ストリーム９６、１又は２以上のＣＯ₂希薄・Ｎ₂リッチストリーム９８、１又は２以上の中間濃度ＣＯ₂・Ｎ₂ストリーム９７、及び１又は２以上の未処理排気ガス４２ストリーム（すなわち、ＥＧ処理システム８２をバイパスした）を受け取ることができる。

ＥＧ抽出システム８０は、圧縮機セクション、燃焼器セクション、及び／又はタービンセクションに沿った１又は２以上の抽出ポイント７６にて排気ガス４２を抽出し、排気ガス４２が、好適な温度及び圧力でＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４において使用できるようにする。ＥＧ抽出システム８０及び／又はＥＧ処理システム８２はまた、ＥＧ処理システム５４との間で流体流（例えば、排気ガス４２）を循環させることができる。例えば、ＥＧ処理システム５４を通過する排気ガス４２の一部は、ＥＯＲシステム１８及び他のシステム８４で使用するためにＥＧ抽出システム８０によって抽出することができる。特定の実施形態において、ＥＧ供給システム７８及びＥＧ処理システム５４は、独立しているか、又は互いに一体化することができ、従って、独立したサブシステム又は共通のサブシステムを用いることができる。例えば、ＥＧ処理システム８２は、ＥＧ供給システム７８及びＥＧ処理システム５４両方によって用いることができる。ＥＧ処理システム５４から抽出される排気ガス４２は、ＥＧ処理システム５４における１又は２以上のガス処理段及びその後に続くＥＧ処理システム８２における１又は２以上の追加のガス処理段のような、複数のガス処理段を受けることができる。

各抽出ポイント７６において、抽出した排気ガス４２は、ＥＧ処理システム５４において実質的に量論的燃焼及び／又はガス処理に起因して、実質的に酸化剤６８及び燃料７０（例えば、未燃燃料又は炭化水素）が存在しない場合がある。更に、目標システムに応じて、抽出した排気ガス４２は、ＥＧ供給システム７８のＥＧ処理システム８２において更なる処理を受け、これにより何らかの残留する酸化剤６８、燃料７０、又は他の望ましくない燃焼生成物を更に低減することができる。例えば、ＥＧ処理システム８２の処理の前又は後で、抽出した排気ガス４２は、１、２、３、４、又は５容積パーセントよりも少ない酸化剤（例えば、酸素）、未燃燃料又は炭化水素（例えば、ＨＣ）、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯｘ）、水素、及び他の不完全燃焼生成物を有することができる。別の実施例によれば、ＥＧ処理システム８２の処理の前又は後で、抽出した排気ガス４２は、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、１０００、２０００、３０００、４０００、又は５０００ｐｐｍｖ（百万分の１体積）よりも少ない酸化剤（例えば、酸素）、未燃燃料又は炭化水素（例えば、ＨＣ）、窒素酸化物（例えば、ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（例えば、ＳＯｘ）、水素、及び他の不完全燃焼生成物を有することができる。従って、排気ガス４２は、ＥＯＲシステム１８と共に使用するのに特に好適である。

タービンシステム５２のＥＧＲ作動は、具体的には、複数の位置７６での排気ガス抽出を可能にする。例えば、システム５２の圧縮機セクションを用いて、どのような酸化剤６８もなしで排気ガス６０を圧縮する（すなわち、排気ガス６０の圧縮のみ）ことができ、その結果、酸化剤６８及び燃料７０の流入前に圧縮機セクション及び／又は燃焼器セクションから実質的に酸素を含まない排気ガス４２を抽出することができるようになる。抽出ポイント７６は、隣接する圧縮機段の間の段間ポートにて、圧縮機排気ケーシングに沿ったポートにて、燃焼器セクションにおける各燃焼器に沿ったポートにて、又はこれらの組合せに位置付けることができる。特定の実施形態において、排気ガス６０は、燃焼器セクションにおける各燃焼器のヘッド端部部分及び／又は燃料ノズルに達するまでは、酸化剤６８及び燃料７０と混合しないようにすることができる。更に、１又は２以上の流れ分離器（例えば、壁、仕切り、バッフル、又は同様のもの）を用いて、酸化剤６８及び燃料７０を抽出ポイント７６から隔離することができる。これらの流れ分離器を用いると、抽出ポイント７６は、燃焼器セクションにおける各燃焼器の壁に沿って直接配置することができる。

排気ガス６０、酸化剤６８、及び燃料７０がヘッド端部部分を通って（例えば、燃料ノズルを通って）各燃焼器の燃焼部（例えば、燃焼室）に流入すると、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２は、排気ガス６０、酸化剤６８、及び燃料７０の実質的に量論的な燃焼をもたらすよう制御される。例えば、システム５２は、約０．９５〜約１．０５の当量比を維持することができる。結果として、各燃焼器における排気ガス６０、酸化剤６８、及び燃料７０の混合気の燃焼生成物は、実質的に酸素及び未燃燃料を含まない。従って、燃焼生成物（又は排気ガス）は、ＥＯＲシステム１８に送られる排気ガス４２として使用するためにＳＥＧＲガスタービンシステム５２のタービンセクションから抽出することができる。タービンセクションに沿って、抽出ポイント７６は、隣接するタービン段の間の段間ポートなどのいずれかのタービン段に位置付けることができる。従って、上述の抽出ポイント７６の何れかを用いて、タービンベースのサービスシステム１４は、排気ガス４２を生成及び抽出し、炭化水素生成システム１２（例えば、ＥＯＲシステム１８）に送出して、地下リザーバ２０からのオイル／ガス４８の生成に用いることができる。

図２は、再循環された排気ガスの調整の非限定的な実施例である。多くの課題は、ガスタービン又は同様の機器のための吸気の代わりとしての再循環排気ガス（ＥＧＲ）の使用に関連付けられる。ＥＧＲは、ガスタービンロータ及び他の関連する構成要素に損傷を与えない温度まで冷却すべきである。加えて、ＥＧＲは、できるだけ粒子状物質をなくすべきである。

この非限定的な実施例において、タービン排気ガス６０は、排気ガスの温度を低下させるＨＲＳＧ５６を通過する。ダクトバーナー及びＨＲＳＧ５６内に位置する触媒床による反応は、排気ガス６０においてすす及び粒子状物質形成の一因となる可能性がある。ＨＲＳＧ５６は、排気ガス６０がＨＲＳＧ５６の後端５６Ａの上部から出るように構成することができる。この構成は、５６Ｂで示される領域において蒸気蓄積が抱える問題を和らげる。しかし、他の構成も本発明の技術的進歩とともに使用可能である。

ＨＲＳＧから出ると、バイパススタックダンパー２００は、バイパススタック２０２を介してタービン排気ガス６０を大気に送ることができる。センサは、バイパススタックダンパー２００に又はその近くにあってよい。このようなセンサは、温度、水濃度、及び／又は粒子状物質濃度を監視し、図１及び２に示すシステムを制御する１又は２以上のコンピュータに情報を通信することができる。温度、水濃度、及び／又は粒子状物質濃度が許容範囲外にある場合、コンピュータは、排気ガスを大気に送るようにダンパーを位置決めすることができる。温度、水濃度、及び／又は粒子状物質センサを検討するが、これらは単に例証に過ぎず、他の基準を監視するセンサを使用することができる。

排気ガス６０を大気に送る理由がない場合、コンピュータは、排気ガス６０を再循環配管に、次いですす洗浄／冷却セクション２０４に送るようにバイパススタックダンパー２００を位置決めすることができる。

排気ガス６０は、下向きにすす洗浄／冷却セクション２０４に流入することができる。すす洗浄／冷却セクション２０４は、下向きに冷たい浄水を噴霧するスプレーカラム２０４ａを含む。パイプライン２０６は、濾過システム２３０（以下で検討する）からの冷たい浄水及び必要以上に何らかの補給用の冷たい浄水（発生源は図示せず）を担持する。冷たい浄水は、排気ガス６０を冷却又は過熱防止し、粒子状物質の排気ガス６０を洗浄する。スプレーカラム２０４ａは、１又は２以上のジェット、ノズル、又はシャワーヘッドとすることができる。冷たい浄水を熱伝達媒体として使用して、本発明の実施形態において排気ガス６０を冷却し、他の液体又は冷却剤は、場合によっては熱伝達媒体として使用することができる。過熱防止は、排気ガスがその露点を過ぎて冷却されていることを指す。

非限定的な実施形態において、並流（例えば、両方とも同じ方向及び下向きに流れる排気ガス及び排水）の直接接触式噴霧凝縮機は、設計のベースを形成し、排気ガスからの粒子状物質を冷却して除去する。すす洗浄／冷却セクション２０４を収容する容器は、任意選択的に、更に排気ガス６０を冷却する追加の熱伝達媒体を含むことができる。このような追加の熱伝達媒体は、限定ではないが、梱包用トレイ及び表面凝縮機を含む。

すす洗浄／冷却セクション２０４はまた、集水機２０８ａを含む。集水機２０８ａは、すす洗浄／冷却セクション２０４の底部にて暖かい汚れた水を集める。重力により、並流の結果として暖かい汚れた水が集水機２０８ａに集まる。次いで、排水管、パイプ、バルブ、及び／又はポンプ２１０の収集により、暖かい汚れた水を水濾過システム２３０に送ることができる。

すす洗浄／冷却セクション２０４に続いて、排気ガスは、離脱セクション２１２に流入する。離脱セクション２１２は、すす洗浄／冷却セクション２０４から持ち越されている可能性がある水／液滴を除去する。離脱セクション２１２は、水／液体及び残留液滴を同伴して集水機２０８ｂに送る単一ベーン又はベーンの組合せを含むことができる。一部の構成では、集水機２０８ａ及び２０８ｂは、互いに流体連通状態にすることができ、又は共通の集水機が、すす洗浄／冷却セクション２０４及び離脱セクション２１２の両方を使用可能にすることができる。同様に、集水機２０８ｂによって集められる水は、水濾過システムに送ることができる。

離脱セクション２１２に続いて、排気ガスは、ブロア２１４を通過する。ブロア２１４は、排気ガスを再循環移送配管２１６に押し流すファンとすることができる。図２のシステムは、１つのブロアを示すが、システムは、必要に応じて再循環移送配管２１６に沿って位置決めされた複数のブロアを含むことができる。

再循環移送配管２１６を通って進むと、排気ガス６０は、次に煙道ガス凝縮機２１８に流入する。煙道ガス凝縮機２１８は、加熱面を増加させて冷たい浄水パイプ２２０を通って循環する冷たい浄水に熱を伝達するバーを有するパイプで形成することができる。これに代えて、煙道ガス凝縮機は、凝縮コイルを含む除湿機とすることができる。煙道ガス凝縮機２１８は、適切な温度及び／又は湿度センサの使用によって、圧縮機ＳＥＧＲガスタービンシステム５２への入口に好適な所定の温度及び／又は湿度範囲まで排気ガスを更に冷却及び／又は除湿するようにコンピュータによって制御することができる。

煙道ガス凝縮機２１８に続いて、排気ガスは、集水機２０８ａによって第２の離脱セクション２２２へ流れる。第２の離脱セクションは、ＦＧＣにおいて生成された凝縮物を除去する。任意選択的に、第２の離脱セクション２２２の前に、別のすす洗浄／冷却セクションを使用することができる。

第２の離脱セクション２２２に続いて、排気ガス６０は、保護スタックダンパー２２４及び保護スタック２２６へ流れる。コンピュータは、１又は２以上のセンサを使用して、排気ガスの品質又はＳＥＧＲガスタービンシステム５２の状態を監視し、ダンパーを制御して必要に応じて排気ガスを大気に送ることができる。第２の離脱セクション２２２の下流の保護スタック２２６は、排気ガスのいずれかの態様が望ましい水含有量、粒子状物質濃度、及び温度を提供できない場合、ＳＥＧＲガスタービンシステム５２の保護を可能にする。センサ及びコンピュータが、排気ガス６０の水含有量、粒子状物質濃度、及び温度が許容限界内にあることを確認する場合、コンピュータは、排気ガス６０をＳＥＧＲガスタービンシステム５２の入口まで送るように保護スタックダンパー２２４を制御することができる。

上述の水濾過システム２３０は、図２のシステムにおいて用いられる水を浄化して再循環する手段を提供する。集水機２０８ａ及び２０８ｂによって集められた暖かい汚れた水は、フィルタ２３２を通過する。廃棄物２３４は廃棄される。暖かい浄水２３６は、プレート及びフレーム熱交換器２３８に送られる。集水機２０８ｃからの暖かい浄水はまた、パイプ２４０を介してプレート及びフレーム熱交換器２３８に送られる。プレート及びフレーム熱交換器は、すす洗浄／冷却セクション２０４に給送するパイプ２０６、及び煙道ガス凝縮機２１８を冷却するパイプ２２０に冷たい浄水を出力する。要素２４２及び２４６は、それぞれ冷却液タンク（図示せず）からの入口及び冷却液タンクへの出口である。

図３は、再循環された排気ガスの調整の工程の非限定的な実施例のフローチャートである。ステップ３０２は、排気ガスを熱回収蒸気発生機からタービン圧縮機入口まで送る調整ループを通して排気ガスを再循環するステップを含む。ステップ３０４は、コンピュータを用いて、排気ガスの大気放出を提供するバイパススタック又は排気ガス調整デバイスに排気ガスを送るようにダンパーアセンブリを制御するステップを含む。ステップ３０６は、排気ガス調整デバイスを用いて、排気ガスを冷却するステップを含む。ステップ３０８は、排気ガス調整デバイスを用いて、排気ガスから粒子状物質を除去するステップを含む。ステップ３１０は、離脱セクションを用いて、排気ガス調整デバイスによって導入された液体を排気ガスから除去するステップを含む。ステップ３１２は、煙道ガス凝縮機によって排気ガスを冷却及び除湿するステップを含む。ステップ３１４は、コンピュータを用いて、除湿機から後及びタービン圧縮機入口の前及び煙道ガス凝縮機から下流で排気ガスの大気放出を提供する保護スタック又はタービン圧縮機入口に排気ガスを送るようにダンパーアセンブリを制御するステップを含む。

図４は、図１及び２のシステムを制御するのに用いることができるコンピュータ４００のブロック図である。中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）４０２は、システムバス４０４に連結される。ＣＰＵ４０２は、あらゆる汎用ＣＰＵとすることができるが、他のタイプのＣＰＵ４０２のアーキテクチャ（又は例示のシステム４００の他の構成要素）も、ＣＰＵ４０２（及びシステム４００の他の構成要素）が本明細書で説明するような作動をサポートする限り使用することができる。単一ＣＰＵ４０２のみが図４に示されているが、追加のＣＰＵが存在し得ることを当業者は認識するであろう。その上、コンピュータ４００は、ハイブリッド並列ＣＰＵ／ＧＰＵシステムを含むことができるネットワークで結んだマルチプロセッサコンピュータを含むことができる。ＣＰＵ４０２は、本明細書で開示する種々の教示により種々の論理命令を実行することができる。例えば、ＣＰＵ４０２は、説明した作動フローによる処理を実施するための機械レベルの命令を実行することができる。

コンピュータ４００はまた、非一時的コンピュータ可読媒体などのコンピュータ構成要素を含むことができる。コンピュータ可読媒体の例は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、又は同様のものとすることができるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。コンピュータ４００はまた、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又は同様のものとすることができる読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）４０８などの追加の非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。ＲＡＭ４０６及びＲＯＭ４０８は、当技術分野で公知のように、ユーザ及びシステムデータ及びプログラムを保持する。コンピュータ４００はまた、入力／出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ４１０、通信アダプタ４２２、ユーザインタフェースアダプタ４２４、及びディスプレイアダプタ４１８を含むことができる。

Ｉ／Ｏアダプタ４１０は、例えば、ハードドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ、フロッピーディスクドライブ、テープドライブ、及び同様のものを含むストレージデバイス４１２などの追加の非一時的コンピュータ可読媒体をコンピュータ４００に接続することができる。ストレージデバイスは、ＲＡＭ４０６が、本技術の作動のためのデータの格納に関連付けられたメモリ要件にとって不十分であるときに使用することができる。コンピュータ４００のデータストレージは、本明細書で開示するように使用又は生成する情報及び／又は他のデータを格納するために使用することができる。例えば、ストレージデバイス４１２を使用して、本技術に従って構成情報又は追加のプラグインを格納することができる。更に、ユーザインタフェースアダプタ４２４は、キーボード４２８、ポインティングデバイス４２６などのユーザ入力デバイス、及び／又は出力デバイスをコンピュータ４００に連結する。ディスプレイアダプタ４１８は、ＣＰＵ４０２によって駆動され、ディスプレイデバイス４２０上の表示を制御して例えば利用可能なプラグインに関してユーザに情報を提示する。

システム４００のアーキテクチャは、必要に応じて変更することができる。例えば、以下に限定されるものではないが、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、及びマルチプロセッササーバを含むあらゆる好適なプロセッサベースのデバイスを使用することができる。その上、本発明の技術的進歩は、アプリケーション固有の集積回路又は非常に大型の集積（ＶＬＳＩ）回路上に実装することができる。実際に、当業者は、本発明の技術的進歩により論理演算を実行することができるあらゆる数の好適なハードウェア構造を使用することができる。用語「処理回路」は、ハードウェアプロセッサ（上述のハードウェアデバイスに見られるものなど）、ＡＳＩＣ、及びＶＬＳＩ回路を含む。コンピュータ４００への入力データは、種々のプラグイン及びライブラリファイルを含むことができる。入力データは、それに追加して構成情報を含むことができる。

図５は、再循環されたガスの調整を制御するための非限定的な方法を示している。図５のステップは、必ずしも列挙した順序で実施されるとは限らず、一部のステップは、他のものと同時に実施することができる。

ステップ５０２において、センサを使用して温度、粒子状物質濃度、湿度、及び／又は機器の作動ステータスを測定する。ステップ５０４において、コンピュータは、センサ読取値を事前に確立した基準と比較し、バイパススタック２０２を介して排気ガス６０を大気に送り、又は排気ガス６０をすす洗浄／冷却セクション２０４に送るようにバイパススタックダンパー２００を制御する。ステップ５０６において、コンピュータ４００は、冷たい浄水をスプレーカラム２０４ａに供給できるようにするバルブを制御し、スプレーカラムは、次に、排気ガスを離脱セクション２１２を通して押し出すことができる。ステップ５０８において、コンピュータ４００は、ブロア２１４をして再循環配管２１６を通して排気ガスを押し出させる。ステップ５１０において、コンピュータ４００は、離脱セクション２２を通過する前に排気ガス６０を冷却及び／又は除湿するように煙道ガス凝縮機を制御する。ステップ５１２において、センサを使用して温度、粒子状物質濃度、湿度、及び／又は機器の作動ステータスを測定する。ステップ５１４において、コンピュータは、センサ読取値を事前に確立した基準と比較し、保護スタック２２６を介して排気ガス６０を大気に送り、又は排気ガス６０をＳＥＧＲガスタービンシステム５２に送るように保護スタックダンパー２２４を制御する。ステップ５１６において、コンピュータ４００は、図２に示すように水を再循環してそれを種々の構成要素に供給するように、システムの種々のパイプにおいて流水を制御するあらゆる関連するバルブと共に水濾過システムを制御する。

本書の説明は、最良モードを含む本発明を開示するために、かつ同じくあらゆる当業者がいずれかのデバイス又はシステムを作り、使用していずれかの組み込まれた方法を実行することを含む本発明を実施することを可能にするために実施例を使用している。本発明の特許請求可能な範囲は、特許請求の範囲によって定められ、かつ当業者に想起される他の実施例を含む場合がある。そのような他の実施例は、それらが、特許請求の範囲の文字通りの言語と異ならない構造要素を有する場合、又はそれらが、特許請求の範囲の文字通りの言語からの差異が実質的でない均等構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内であるように意図している。

１２ 炭化水素生成システム
１４ タービンベースのサービスシステム
１８ 原油二次回収（ＥＯＲ）システム
２０ 地下リザーバ
３０ 掘削ボア

Claims (13)

1. システムであって、
   排気ガスを熱回収蒸気発生機からタービン圧縮機入口まで送る再循環排気ガス調整ループ、を備え、
   前記再循環排気ガス調整ループは、
   前記排気ガスを冷却して該排気ガスから粒子状物質を除去する排気ガス調整デバイスと、
   前記排気ガスを除湿する除湿機と、を有している、
   ことを特徴するシステム。
2. 前記排気ガス調整デバイスと前記除湿機の間にあり、該排気ガス調整デバイスによって導入されていた液体を前記排気ガスから除去する離脱セクションを備えている、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記排気ガス調整デバイスは、同じ下向き方向に前記排気ガス及び熱伝達液体の並流を発生させるスプレーカラムを有する垂直直接接触凝縮機を有している、
   請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記熱回収蒸気発生機であって、前記再循環ガス調整ループへの入力が、前記熱回収蒸気発生機のトップバックセクションと流体連通している熱回収蒸気発生機を更に備えている、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 前記排気ガス調整デバイスの前に、
   前記排気ガスの大気放出を提供するバイパススタックと、
   前記排気ガスを前記バイパススタック又は前記排気ガス調整デバイスに送るダンパーアセンブリと、を更に備えている、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 前記除湿機は、煙道ガス凝縮機を含み、
   前記煙道ガス凝縮機は、前記排気ガスを冷却して除湿する、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシステム。
7. 前記除湿機から下流でかつ前記タービン圧縮機入口の前で前記排気ガスの大気放出を提供する保護スタックと、
   前記排気ガスを前記保護スタック又は前記タービン圧縮機入口にかつ前記煙道ガス凝縮機から下流に送るダンパーアセンブリと、を更に備えている、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 排気ガスを熱回収蒸気発生機からタービン圧縮機入口まで送る調整ループを通して排気ガスを再循環させるステップを含み、
   前記再循環させるステップが、
   排気ガス調整デバイスを用いて、前記排気ガスを冷却するステップと、
   前記排気ガス調整デバイスを用いて、前記排気ガスから粒子状物質を除去するステップと、
   除湿機を用いて、前記排気ガスを除湿するステップと、を含む、
   ことを特徴とする方法。
9. 前記排気ガス調整デバイスと前記除湿機の間の離脱セクションを用いて、該排気ガス調整デバイスによって導入された液体を前記排気ガスから除去するステップを更に含む、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記排気ガス調整デバイスは、スプレーカラムを有する垂直直接接触凝縮機を含み、
    前記方法が、
    同じ下向き方向に前記スプレーカラムから放出される前記排気ガス及び熱伝達液体の並流を発生させるステップを含む、
    請求項８又は９に記載の方法。
11. コンピュータを用いて、前記排気ガスが前記排気ガス調整デバイスに達する前に該排気ガスの大気放出を提供するバイパススタックに又は該排気ガス調整デバイスに該排気ガスを送るようにダンパーアセンブリを制御するステップを更に含む、
    請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記除湿するステップは、煙道ガス凝縮機を使用するステップを含む、
    請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
13. コンピュータを用いて、前記除湿機から下流でかつ前記タービン圧縮機入口の前でかつ前記煙道ガス凝縮機から下流で前記排気ガスの大気放出を提供する保護スタックに、又は該タービン圧縮機入口に該排気ガスを送るようにダンパーアセンブリを制御するステップを更に含む、
    請求項１３に記載の方法。

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