再生式の熱交換器およびそこにおけるガスの漏れを減らす方法
排気ガスなどのような第１のガスの流れ（２８）および空気もしくは酸素などのような第２のガスの流れ（３４）の間で熱伝達を行なうための熱交換器（５００）は、第１のガスの流れ（２８）を受けるための第１の入口の圧力状態（５２０）、第１のガスの流れ（２８）を排出するための第１の出口の圧力状態（５２２）、第２のガスの流れ（３４）を受けるための第２の入口の圧力状態（５２６）、および第２のガスの流れ（３４）を排出するための第２の出口の圧力状態（５２８）を有するハウジング（５１４）を備えている。熱交換器（５００）はさらに、ハウジング（５１４）の内部に配置される熱交換要素を備えている。半径方向のシール（２２４、２２６、２２８、２３０）は、半径方向の圧力状態（５３５、５３６）を画定するハウジング（５１４）および熱交換要素（５１２）の間に配置される。軸方向のシール（２２０、２２２）はさらに、軸方向の圧力状態（５３０）を画定するハウジング（５１４）および熱交換要素（５１２）の間に配置される。再循環ガスなどのような第３のガスの流れが、半径方向（５３５６、５３６）および軸方向（５３０）において供給され、第１のガスの流れ（２８）および第２のガスの流れ（３４）の間で生じる漏れを減少させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、再生式の熱交換器に関し、より狭くは、入口と出口との間の圧力状態におけるガスの漏れを減少させる、例えば回転する再生式の空気予熱器などのような、回転する再生式の熱交換器、および当該再生式の熱交換器を用いる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素や他の温室効果ガスが周囲に放出されることは、気候の変動やその他の未だ知られていない結果をもたらしている、という懸念が増大している。化石燃料を用いた火力発電所の存在は、二酸化炭素を放出する源の最も大きな部分であるから、これらのプラントから発生する排気ガスの中の二酸化炭素を捕獲することは、周囲に放出される二酸化炭素を減少させるための重要な手段であるとみなされてきた。これを受けて、酸素による燃焼は、既に存在しているおよび新しいプラントの両方の排気ガスから二酸化炭素を捕獲するために開発されている有望なボイラーの技術である。
【０００３】
酸素により燃焼する火力発電所において、化石燃料（例えば、石炭などのような）は、例えば空気により燃焼する従来の火力発電所におけるのと同様なやり方において、発電プラントの燃焼システムにおける燃焼のプロセスで燃やされる。しかしながら、酸素により燃焼する火力発電所においては、酸素および再循環する排気ガスは、燃焼のプロセスにおいて空気の代わりに酸化剤として用いられる。再循環する排気ガスは、主として二酸化炭素のガスを含んでおり、その結果として加熱炉は、二酸化炭素の濃度が高い排気ガスの流れを生成する。二酸化炭素の濃度が高い排気ガスは、ガス処理システムにより処理される。そのシステムは、煙突から周囲へ排気ガスを排出するのに先立って、排気ガスから二酸化炭素を捕獲する。典型的な酸素により燃焼する発電プラントにおいては、加熱炉を離れていく排気ガスの二酸化炭素のレベルが、９０パーセント（体積当たりのパーセント）以上も減少される。その値は、煙突に行く前にガス処理システムを通過することなしに、発電プラントを離れていく排気ガスと比較してのものである。
【０００４】
空気が漏れることは、排気ガス中の酸素および窒素、それに加えて他の不純物の濃度が増加することに貢献する。空気が排気ガスの中に漏れ出す一つの方法は、再生式の熱交換器、殊に例えば再生式の空気加熱器などの中にある。より具体的には、再生式の空気加熱器の空気の側における高い圧力の空気は、比較的低い圧力の排気ガスの側へと漏れ伝わる。それによって、排気ガスの中のその構成物質の濃度を増加させる。排気ガスへの空気の漏れは、重要である。例えば、典型的な細かく粉砕された石炭のボイラーにおける空気の漏れは、トータルでの燃焼用空気の約５パーセント程度まで高くなっている。そして、より古いボイラーは、さらに多くの空気の漏れを有している。
【０００５】
図１Ａおよび図１Ｂは、一般的に、従来の空気予熱器１０、およびより具体的には回転する再生式の空気予熱器１０を描写している。空気予熱器１０は、ハウジングに対して回転可能なように設置されるローター１２を有している。ローター１２は、ローターポスト１８からローター１２の外周へと半径方向に延伸しているパーティション１６を有している。パーティション１６は、熱交換要素のバスケットアセンブリー２２を配置するための区画領域２０を画定する。各々の熱交換バスケットアセンブリー２２は、予め決められた効果的な熱交換の領域（典型的には、数千平方フィートのオーダー）の特別に形成された熱伝達表面のシートを有している。それは、通常は、熱交換要素４２として言及される。
【０００６】
従来の回転する再生式空気予熱器１０においては、排気ガスの流れ２８と燃焼用空気の流れ３４は、各々反対側からローター１２に入ってきて、熱交換要素のバスケットアセンブリー２２の範囲内に配置される熱交換要素４２に触れながら実質的に反対の方向へと通過する。より具体的には、冷たい空気の入口３０と冷却された排気ガスの出口２６は、熱交換器の第１のサイドに配置される（一般的に、冷たい先端部分４４として言及される）。一方、熱い排気ガスの入口２４および加熱された空気の出口３２は、第１のサイドとは反対側の空気予熱器１０の第２のサイドに配置される（一般的に、熱い先端部分４６として言及される）。扇形３６は、ローター１２の上側および下側の表面に隣接するハウジング１４覆うように延伸する。扇形３６は、空気予熱器１０を空気部分３８と排気ガス部分４０に分ける。
【０００７】
図１Ａおよび図１Ｂにおいて示される矢印は、ローター１２を通過する排気ガスの流れ２８および燃焼用空気３４の流れの移動の方向、並びにローター１２の回転の方向を示している。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、排気ガスの流れ２８は排気ガスの入口２４を通過して入っていき、排気ガス部分４０に配置される区画領域２０の中に設置される熱交換要素のバスケットアセンブリー２２の中の熱交換要素４２に熱を伝達する。熱交換要素のバスケットアセンブリー２２は、排気ガスの流れ２８から伝達された熱により加熱されて、その後、空気予熱器１０の空気部分３８へと回転される。熱交換要素のバスケットアセンブリー２２からの熱は、その後に、冷たい空気の入口３０を通って入ってくる燃焼用空気の流れ３４に対して伝達される。排気ガスの流れ２８は、今や冷却され、冷却された排気ガスの出口２６を通って予熱器１０から出て行く。一方、燃焼用空気の流れ３４は、今や加熱され、空気の出口３２を通って予熱器１０から出て行く。
【０００８】
図１Ｃを参照すると、ローター１２はハウジング１４の内側にフィットするように寸法が決められていることが分かる。しかしながら、内側の隙間９５が、ローター１２とハウジング１４との間の空間により形成される。排気ガスの入口２４と加熱された空気の出口３２との間の圧力差のために、空気部分３８（図１Ｂ）における燃焼用空気の流れ３４の一部分が、内側の隙間９５を通過して空気予熱器１０の排気ガス部分４０（図１Ｂ）の中へと伝えられる。それによって、空気が排気ガスの流れ２８を汚染する。より具体的には、図１Ｄに示されるように、燃焼用空気の流れ３４の一部分は、第１の通路ＬＧ１に沿って空気部分３８から排気ガス部分４０へと流れる。それに加えて、内側の隙間９５を通過して排気ガスの流れ２８の一部分が熱い排気ガスの入口２４から第２の通路ＬＧ２に沿って、冷却された排気ガスの出口２６へと直接に流れることにより、ローター１２を迂回する。それにより、空気予熱器１０の効率が減少する。同様にして、内側の隙間９５を通過して燃焼用空気の流れ３４の他の一部分が冷たい空気の入口３０から第３の通路ＬＧ３に沿って加熱された空気の出口３２へと直接的に流れることにより、ローター１２を迂回する。それはやはり、空気予熱器１０の効率を減少させる。
【０００９】
第１の通路ＬＧ１に沿った空気部分３８から排気ガス部分４０への燃焼用空気の流れ３４の漏れ（一般的に、空気の漏れとして言及される）は、発電プラントを出て行く流れの中における排気ガスの体積を増加させる。その結果として、空気予熱器１０の下流側にある装置の中の圧力降下を増加させる。それにより、例えば誘引通風（ＩＤ）機（図示せず）などのような要素における予備用の発電の消費が増加する。同様に、空気の漏れのために増加した排気ガスの体積は、例えば湿式排気ガス脱硫（ＷＦＧＤ）装置（図示せず）もしくは他の排気ガスをきれいにする装置などのようなその他の発電プラントの要素に対するサイズおよびもしくは容量の要求を増加させる。その結果として、発電プラントの建設に関する費用、運転、および保守は、空気の漏れによって実質的に増加する。
【００１０】
さらに、燃焼後の二酸化炭素（ＣＯ２）を捕獲するシステム（図示せず）が装備されている発電プラントにおいては、漏れの減少はなおさら有効である。例えば、燃焼後の二酸化炭素を捕獲するシステムを設計する場合に、空気の漏れは考慮される必要がある。そして、二酸化炭素を捕獲するシステムにおける大き過ぎる捕獲のための導管は、高価である。それに加えて、誘引通風機は、二酸化炭素を捕獲するシステムによる付加的な圧力降下を克服する必要がある。そして、空気のもれはそれによりさらに補助的な発電に対する要求を増加させる。いくつかの場合においては、空気の漏れによる組み合わされた圧力降下の増大は、さらに別のブースターファンが発電プラントの中に設置されることを要求とする。排気ガスの中への空気の漏れは、排気ガスの中において自由に動き回る酸素の濃度を高め、また逆に酸素感受性の二酸化炭素を捕獲する化学物質に影響を与える。それにより、二酸化炭素捕獲システムを有している発電プラントにおける化学的な費用を増大させる。
【００１１】
従来の空気予熱器１０に関する上述した問題に鑑みて、空気部分３８から排気ガス部分４０への燃焼用空気システムにおける漏れを最小化するために、例えば空気予熱器１０に施された一連のシールを用いるような、空気の漏れを減少させる試みにおけるいくつかのステップが取られてきた。図２Ａを参照して、例えば、従来の空気予熱器１１０は、ハウジング１１４の中に設置されるローター１１２を有している。ローター１１２は、ローターポスト１１８を有しており、ハウジング１１４の内側にフィットするように寸法が決められている。空気の漏れを最小化する試みにおいて、シール２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、および２３０が提供される。シール２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、および２３０は、ハウジング１１４の内側の表面からローター１１２に向かって延伸し、内側の隙間１９５の範囲内の空間において配置され、空気部分３８（図１Ｂ）から排気ガス部分４０（図１Ｂ）の中の排気ガスの流れ２８に入り込んでいく燃焼用空気の流れ３４の総量を減少させるように配置される。より具体的には、図２Ａおよび図２Ｂにおいて示されるように、シール２２２および２２４は、圧力状態「Ａ」を画定する。「Ａ」は、熱い排気ガスの入口１２４を通過する排気ガスの流れ２８を受ける。同様に、シール２２０および２３０は、圧力状態「Ｂ」を画定する。「Ｂ」から、排気ガスの流れ２８は、ローター１１２を通過して、冷却された排気ガスの出口１２６を通って、排出される。さらに、シール２２０および２２８は、圧力状態「Ｃ」を画定する。「Ｃ」は、冷たい空気の入口１３０を通って入ってくる燃焼用空気の流れ３４を受ける。そして、シール２２２および２２６は、圧力状態「Ｄ」を画定する。「Ｄ」から、空気の流れ３４は、ローター１１２を通過して、加熱された空気の出口１３２を通って排出される。シール２２０および２２２は、また、圧力状態「Ｅ」を画定する。一方、シール２２４および２２６は、圧力状態「Ｆ」を画定する。シール２２８および２３０は、内部にローターポスト１１８が配置されており、また圧力状態「Ｇ」を形成する。それらは、図２Ａおよび２Ｃに示される通りである。
【００１２】
それゆえ、空気の漏れを減少させる努力において、従来の空気予熱器１１０は、シール２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、および２３０を有している。空気加熱器の漏れは、冷たい状態から熱い状態へ加熱された後のローターのたわみに大きく依存している。ローターの熱い側の先端部分は、冷たい側の先端部分よりも軸方向にたわむ。それゆえ、シールとシールとの間の差は異なっている。それは、例えば、「Ｆ」およびもしくは「Ｇ」の各々を通して、「Ｄ」およびもしくは「Ｃ」から「Ａ」およびもしくは「Ｂ」への漏れに対して、各々貢献する。例えば、第１の通路ＬＧ１（図２Ｃ）に沿った空気の漏れは、今や図２Ｄおよび２Ｅを参照して、さらに詳細に説明されるだろう。
【００１３】
図２Ｄは、従来の３つの区画領域を有する再生式の空気予熱器３１０の上面図である。３つの区画領域を有する再生式空気予熱器３１０においては、シール３３２、３３４、および３３６が、提供されて空気予熱器３１０の内側を３つの圧力状態３６０、３６２、および３６４に分割する。具体的には、圧力状態３６０は、第１の空気（ＰＡ）の圧力状態３６０であり、一般的には、３つの圧力状態３６０、３６２、および３６４のうちで最も高い圧力のレベルを有している。圧力状態３６２は、第２の空気（ＳＡ）の圧力状態３６２であり、一般的には、３つの圧力状態３６０、３６２、および３６４のうちで２番目に高い圧力のレベルを有している。一方、圧力状態３６４は、排気ガス（ＦＧ）の圧力状態３６４であり、３つの圧力状態３６０、３６２、および３６４のうちで最も低い圧力のレベルを有している。それゆえ、ＰＡの圧力状態３６０における圧力は、ＳＡの圧力状態３６２およびＦＧの圧力状態３６４の両方における圧力に対してより高い。一方、ＳＡの圧力状態３６２における圧力は、ＦＧの圧力状態３６４における圧力よりも高いが、ＰＡの圧力状態における圧力よりも低い。そして、ＦＧの圧力状態３６４における圧力は、ＰＡの圧力状態およびＳＡの圧力状態の両方における圧力によりも低い。
【００１４】
図２Ｅは、従来の４つの区画領域を有する再生式の空気予熱器４１０の上面図である。４つの区画領域を有する再生式の空気予熱器４１０においては、シール４３２、４３３、４３４、および４３５が、提供されて空気予熱器４１０の内側を４つの圧力状態４６０、４６２、４６３、および４６４に分割する。圧力状態４６０は、ＰＡの圧力状態４６０であり、一般的には、４つの圧力状態４６０、４６２、４６３、および４６４のうちで最も高い圧力のレベルを有している。圧力状態４６２および４６３は、ＳＡの圧力状態４６２、４６３であり、両者は等しい圧力を有している（そして、一般的には、４つの圧力状態４６０、４６２、４６３、および４６４のうちで２番目に圧力が高い）。一方、圧力状態４６４は、ＦＧの圧力の状態４６４であり、４つの圧力状態４６０、４６２、４６３、および４６４のうちで最も低い圧力のレベルを有している。
【００１５】
図２Ｄおよび２Ｅにおいて、破線の矢印（「流れ」と記されている）は、より高い圧力状態から比較的低い圧力状態へのガスの流れを描写している。具体的には、従来の３つの区画領域を有する再生式の空気予熱器３１０において、図２Ｄに示されるように、ＰＡの圧力状態３６０およびＳＡの圧力状態３６２の両方からＦＧの圧力状態３６４への空気の漏れが生ずる。同様にして、従来の４つの区画領域を有する再生式空気予熱器４１０において、図２Ｅに示されるように、ＳＡの圧力状態４６２および４６３の両方から、ＦＧの圧力状態４６４へ空気の流れが生ずる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
それゆえ、上述のように、図２Ｃ、２Ｄ、および２Ｅを参照して、空気の漏れは、未だに従来の空気予熱器において生じている。それは、空気の漏れを防止しようとして設計されたシールを追加した後においてもそうである。したがって、空気の漏れを実質的に減少させるおよびもしくは効果的に最小化する空気予熱器を開発することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以下に説明される側面に従って、第１のガスの流れと第２のガスの流れとの間で熱伝達を行なうための熱交換器が提供される。その熱交換器は、第１のガスの流れを受けるための第１の入口の圧力状態と、第１のガスの流れを排出するための第１の出口の圧力状態と、第２のガスの流れを受けるための第２の入口の圧力状態と、第２のガスの流れを排出するための第２の出口の圧力状態とを有している。熱交換器はさらに、ハウジングの範囲内に配置される熱交換要素を備えている。半径方向のシールは、ハウジングと加熱要素との間に配置される。当該シールは、第１の入口の圧力状態と第２の出口の圧力状態との間、および第２の入口の圧力状態と第１の出口の圧力状態との間に配置される半径方向の圧力状態を画定する。軸方向のシールはさらに、ハウジングと加熱要素との間に配置され、第１の入口および出口の圧力状態、および第２の入口および出口の圧力状態の間に配置される軸方向の圧力状態を画定する。第３のガスの流れは、半径方向および軸方向の圧力状態において提供され、第１のガスの流れと第２のガスの流れとの間の漏れを減少させる。
【００１８】
以下に説明される側面に従って、熱交換器を通過する第１のガスの流れと第２のガスの流れとの間のガスの漏れを減少させるための方法が提供される。当該方法は、熱交換器を提供するステップを備える。当該熱交換器は、第１のガスの流れを受けるための第１の入口の圧力状態と、第１のガスの流れを排出するための第１の出口の圧力状態と、第２ガスの流れを受けるための第２の入口の圧力状態と、第２のガスの流れを排出するための第２の出口の圧力状態とを有するハウジングを備えている。熱交換器はさらに、ハウジングの中に配置される熱交換要素を備えている。ハウジングと加熱要素との間に、第１の入口の圧力状態と第２の出口の圧力状態との間、および第２の入口の圧力状態と第１の出口の圧力状態との間に配置される、半径方向の圧力状態を画定する半径方向のシールが配置される。また、ハウジングと加熱要素との間に、第１の入口および出口の高い圧力状態の間、並びに第２の入口および出口の高い圧力状態の間に配置される、軸方向の圧力状態を画定する軸方向のシールが配置される。その方法はさらに、半径方向の圧力状態および軸方向の圧力状態に対して第３のガスの流れを提供して、第１のガスの流れおよび第２のガスの流れの間の漏れを減少させる第３の流れを提供するステップを備える。
【００１９】
上述したものおよび他の特徴は、以下の図面および詳細な説明により例示される。
【００２０】
今や図面を参照して、同様な要素に対しては同様の参照番号が振られている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】図１Ａは、従来技術にかかる空気予熱器の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、従来技術にかかる空気予熱器の上面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、従来技術にかかる空気予熱器の上面図である。
【図３】図３は、本発明の一具体例である実施例にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の一具体例である別の代替的な実施例にかかる空気予熱器の上面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の一具体例であるさらに別の代替的な実施例にかかる空気予熱器の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に開示されるものは、再生式の熱交換器であり、より具体的には、発電プラントのための再生式の空気予熱器である。当該発電プラントは、酸素により燃焼させる発電プラントであるかもしれないし、空気により燃焼させる発電プラントであるかもしれないし、細かく粉砕された石炭の発電プラントであるかもしれないし、もしくは循環する流動層の発電プラントであるかもしれないし、二酸化炭素を捕獲する発電プラントであるかもしれないしそうでないかもしれない。本発明が発電プラントに関連づけられて示され説明される一方で、本発明はそのような再生式の熱交換器をその他の適用に用いることも熟慮している。
【００２３】
今や図面を参照しながら詳細に説明されるが、例えば、熱交換器は例示的な具体例に従った空気予熱器である。その例示的な具体例は、熱交換器の空気側からガス側への空気の漏れを実質的に減少させるおよびもしくは効果的に最小化するが、本発明はそれによって限定されるものではない。この特徴は、殊に、加熱炉もしくはその他の化石燃料のシステムからの排気ガスに対して空気の流れや追加を限定するために有効である。それは、排気ガスの流れが熱交換器を通り抜ける際に、空気が排気ガスに漏れる結果として起きることである。排気ガスに対する酸素の追加は、熱交換器のガス側の排出口の下流に位置する燃焼後の二酸化炭素の捕獲システムにおいて用いられるＣＯ２捕獲溶媒の寿命および性能にとって有害である。
【００２４】
図３を参照すると、例示的な具体例に従った再生式の空気予熱器５００は、ハウジング５１４に設置されている回転可能なローター５１２を有している。ローター５１２は、熱交換要素を有しており、ローターポスト５１８を有しており、ハウジング５１４の内側の空間に配置される。軸方向のシール２２０、２２２および半径方向のシール２２４、２２６、２２８、および２３０は、ローター５１２とハウジング５１４との間の様々な位置に配置される。具体的には、軸方向のシール２２０、２２２、および半径方向のシール２２４、２２６、２２８、および２３０は、ハウジング５１４の内側の表面からローター５１２の内側に向かって延伸し、内側の隙間５９５の範囲内において配置され、図３に示されるように、空気予熱器５００の空気部分３８における燃焼用空気の流れ３４のうち、排気ガス部分４０における排気ガスの流れ２８に入り込む量を減少させる。さらに、軸方向のシール２２２および半径方向のシール２２４は、熱い排気ガスの入口１２４を通って排気ガスの流れ２８を受ける排気ガスの入口の圧力状態５２０を画定する。同様に、軸方向のシール２２０および半径方向のシール２３０は、排気ガスの出口の圧力状態５２２を画定する。圧力状態５２２から、排気ガスの流れ２８はローター５１２を通り抜けて、冷却された排気ガスの出口１２６を通って排出される。さらに、軸方向のシール２２０および半径方向のシール２２８は、空気の入口の圧力状態５２６を画定する。圧力状態５２６は、冷たい空気の入口１３０を通った燃焼用空気の流れ３４を受ける。そして、軸方向のシール２２２および半径方向のシール２２６は、空気の出口の圧力状態５２８を画定する。圧力状態５２８から、空気の流れ３４は、ローター５１２を通り抜けて、加熱された空気の出口１３２を通って排出される。軸方向のシール２２０および２２２はさらに、軸方向の圧力状態５３０を画定する。一方、半径方向のシール２２４および２２６はさらに、熱い半径方向の圧力状態５３５を画定する。半径方向のシール２２８および２３０は、冷たい半径方向の圧力状態５３６を画定する。
【００２５】
さらに図３を参照して、例示的な具体例に従った空気予熱器５００はさらに、再循環する排気ガスを空気予熱器５００に対して供給する配管もしくはダクトのシステム５４０を有している。再循環する配管系５４０は、排出のためのファン５４５、発電プラントの主な排気ガスの排出部分に対して連結されたインテーク（図示せず）を有している。具体的には、排出のためのファン５４５は、空気予熱器５００の下流から冷却された排気ガスを受ける。そして、ファン５４５は、冷却された排気ガスを再循環する排気ガス（ＲＦＧ）として配管系５４０に供給する。より具体的には、ＲＦＧは、再生式の空気加熱器により冷却されて、再生式の空気加熱器の下流に設置されたプロセスの流れをきれいにする装置により除去される微粒子およびガス状の放出物を有している排気ガスである。このプロセスの流れをきれいにする装置は、一般的には、固体の微粒子を除去する乾燥した静電気の集塵装置もしくはバグハウス、ガス状の放出物を除去する排気ガス洗浄機、およびもし必要ならば、選択的に固体およびガス状の放出物を除去する湿った静電気の集塵装置を有している。排出のためのファン５４５は、ＲＦＧをＲＦＧ供給ライン５５０に供給する。このＲＦＧは、ＲＦＧの半径方向の入口５５２および５５３に供給される。それは、熱い半径方向の圧力状態５３５および冷たい半径方向の圧力状態５３６の各々と、半径方向の供給ライン５５４および５５９の各々を通して流体的につながっている。そのＲＦＧはまた、ＲＦＧの軸方向の入口５５６に対して、図３に示されるように、軸方向の供給ライン５５４を通して、軸方向の圧力状態５３０と流体的につながった状態で、供給される。
【００２６】
例示的な具体例において、以下に非常に詳細に説明される圧力制御部分は、ＲＦＧの半径方向の入口５５２および５５３、並びにＲＦＧの軸方向の入口５５６におけるＲＦＧの各々の圧力を維持する。その結果として、空気予熱器５００の空気部分３８および排気ガス部分４０の間の例えば差圧は、予め決められた値に維持される。具体的には、例示的な具体例に従った圧力制御部分は、ＲＦＧの半径方向の入口５５２および５５３並びにＲＦＧの軸方向の入口５５６におけるＲＦＧの各々の圧力を制御する。その結果として、これらの圧力は、空気予熱器の第２の空気（ＳＡ）部分において存在する圧力以上に実質的に維持される。その結果として、ＳＡの圧力状態およびもしくは第１の空気（ＰＡ）の圧力状態から空気予熱器５００の排気ガスの圧力状態へと漏れる空気は、実質的に減少されおよびもしくは効果的に最小化される。それについては、以下において図４Ａおよび４Ｂを参照しながら、さらに詳細に説明される。軸方向のシール２２０、２２２および半径方向のシール２２４、２２６、２２８、２３０の下を漏れ伝わって排気ガスの流れの中に入る流体は、冷却された排気ガスである。当該排気ガスは、空気予熱気の第１および第２の空気領域を通って流れる空気よりも、実質的に少ない分子状酸素を含んでいる。より具体的には、空気予熱器の第１および第２の空気領域を通る空気のながれは、典型的には（重量に関して）名目上２３パーセントの濃度の酸素を含んでいる。一方、冷却された排気ガスは、典型的には名目上３乃至５パーセントの酸素の濃度を含んでいる。それゆえ、空気予熱器５００を離れていく排気ガスは、空気の流れの中に存在する分子状酸素が豊富ではない。そして、結果として、空気予熱器の下流側に位置する酸素感受性の排気ガスをきれいにする装置に対する悪影響は、不利なものではない。なお、上述の排気ガスをきれいにする装置は、二酸化炭素を除去する装置を有しているが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００２７】
さらに図３を参照して、例示的な具体例に従う各々の圧力制御部分は、圧力センサ５６０、５６１、５６３、空気の入口の圧力センサ５６３、圧力制御器５７０、５７２、５７４、およびＲＦＧを供給する調整弁５６４、５６５，５６６を有している。例示的な具体例においては、半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６４、５６５、および軸方向にＲＦＧを供給する調整弁５６６は、各々の圧力制御器５７０、５７２、５７４により供給される制御信号に反応して開いたり閉じたりするモーターにより制御される調整弁である。それによって、各々の制御信号は、熱い半径方向の圧力状態５３５と空気の入口の圧力状態５２６との間の差圧５６７、冷たい半径方向の圧力状態５３６と空気の入口の圧力状態５２６との間の差圧５６８、および軸方向の圧力状態５３０と空気の入口の圧力状態５２６との間の差圧５６９を示している。熱い半径方向の圧力状態５３５における圧力が空気の入口の圧力状態５２６における圧力以上であることを確実にするために、ＲＦＧの半径方向の入口５５２における圧力を制御するために、半径方向の圧力センサ５６０および空気の入口の圧力センサ５６３は、第１の差圧の信号５６７を供給する各々の圧力を検出する。第１の差圧の信号５６７は、半径方向のＲＦＧを供給する調整弁５６４の作動を制御するために用いられる。半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６４の位置は、その後、第１の差圧の信号５６７に従って調整される。それによって、ＲＦＧの半径方向の入口５５２における圧力を、望ましい値、もしくは代替的に望ましい範囲内に維持する。同様にして、冷たい半径方向の圧力状態５３６における圧力が空気の入口の圧力状態５２６における圧力以上になることを確実にするために、ＲＦＧの半径方向の入口５５３における圧力を制御するために、半径方向の圧力センサ５６１および空気の入口の圧力センサ５６３は、第２の差圧の信号５６８を供給する各々の圧力を検出する。第２の差圧の信号５６８は、半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６５の作動を制御するために用いられる。半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６５の位置は、その後に、第２の差圧の信号５６８に従って調整される。それによって、ＲＦＧの半径方向の入口５５３における圧力を、望ましい値、もしくは代替的に望ましい範囲内に維持する。同様のやり方において、軸方向の圧力状態５３０における圧力を空気の入口の圧力状態５２６以上にすることを確実にするために、ＲＦＧの軸方向の入口５５６における圧力を制御するために、軸方向の圧力センサ５６２および空気の入口の圧力センサ５６３は、第３の差圧の信号５６９を供給する各々の圧力を検出する。第３の差圧の信号５６９は、軸方向にＲＦＧを供給する調整弁５６６の作動を制御するために用いられる。軸方向にＲＦＧを供給する調整弁５６６の位置は、その後に、第３の差圧の圧力信号５６９に従って制御される。それによって、ＲＦＧの軸方向の入口５５２における圧力を望ましい値、もしくは代替的に望ましい範囲内に維持する。
【００２８】
例示的な具体例において、半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６４およびもしくは軸方向にＲＦＧを供給する調整弁５６６に対して信号を供給する別々の要素は、例えば、分散制御システム（ＤＣＳ）、制御器もしくはプロセッサであり、圧力の差におけるインテリジェントおよびもしくは可変の制御を提供する。例示的な具体例において、例えば、望ましい値もしくは範囲は、固定されるか、プログラミングが可能であるか、もしくはオペレーターが調整することができるかもしれない。さらに、プラントの負荷における変化は、圧力制御システムの使用を通じて提供される。それは、図３を参照しながら以下にさらに詳細に説明されるが、当該システムは、空気予熱器５００の空気側とガス側との間の適正な差圧を監視するとともに維持し、空気のガス側への流れが効果的に制御されることを確実にする。
【００２９】
例示的な具体例に従った空気予熱器５００は、再生式の空気予熱器５００であり、より具体的には、図３を参照しながら上述されたように、回転する再生式の空気予熱器５００である。それに加えて、例示的な具体例に従った空気予熱器は、図４Ａにおいて示されるように、３つの区分領域を有する再生式の空気予熱器６００である。代替的な例示的具体例において、回転する再生式の空気予熱器５００は、図４Ｂに示されるように、４つの区分領域を有する再生式の空気予熱器７００である。代替的な例示的具体例は、上述したタイプもしくは形状の熱交換器に限られないということは、注意されるべきである。例えば、代替的な例示的具体例は、２つの区分領域の再生式の空気予熱器を含む。
【００３０】
今や図４Ａを参照して、３つの区分領域を有する再生式の空気予熱器６００は、第２の空気の圧力状態６０５、排気ガスの圧力状態６１０、および第１の空気の圧力状態６２０を有する。例示的な具体例に従った３つの区分領域を有する再生式の空気予熱器６００はさらに、図４Ａに示されるように、中間の圧力状態６１５を有する。
【００３１】
３つの区分領域を有する再生式の空気予熱器６００において、シール６３２、６３４、および６３６は、空気予熱器６００の内側を、第２の空気の圧力状態６０５、排気ガスの圧力状態６１０、および第１の空気の圧力状態６２０に分割する。一方、シール６３４および６３６は、シール６４０および６５０に沿って、図４Ａに示されるように、ＲＦＧの圧力状態６２０を画定する。
【００３２】
図３を参照しながら細かい詳細に渡って上述したように、圧力制御部分は、ＲＦＧの半径方向の入口５５２およびＲＦＧの軸方向の入口５５６に供給されるＲＦＧの圧力を維持する。その結果として、空気予熱器６００の空気部分３８と排気ガス部分４０との間の圧力差は、予め決められた値に維持される。具体的には、図４Ａを参照して、例示的な具体例に従った圧力制御部分は、ＲＦＧの圧力を維持する。その結果として、ＲＦＧの圧力状態６１５における圧力は、実質的に第２の空気の圧力状態６０５における圧力と等しい。しかしながら、代替的な例示的具体例において、ＲＦＧの圧力は、第２のおよびもしくは第１の空気の区分領域における圧力よりもわずかに高い。その結果として、再循環する排気ガスの排気ガス領域への流れは、第１および第２の空気領域への流れと同様に、効果的に半径方向および軸方向のシールの下を通過する空気の排気ガスへの流れをゼロまで減少させる。
【００３３】
その結果として、例示的な具体例に従った空気予熱器６００において、第１の空気の圧力状態６２０と、第２の空気の圧力状態、ＲＦＧの圧力状態６１５、および排気ガスの圧力状態６１０の各々との間の差圧は、次のようになる。すなわち、第２の圧力状態６０５に隣接する排気ガスの圧力状態６１５の一部分におけるＲＦＧの圧力は、一般的に、第１の圧力状態６２０に隣接する排気ガスの圧力状態６１５の一部分におけるＲＦＧの圧力よりも低い。それゆえ、排気ガスの圧力状態６１５の各々の部分における排気ガスの圧力は、第１もしくは第２の各々の空気の静圧よりも高い。したがって、シールの下を通過するいかなる漏れも、ＲＦＧの圧力状態６１５から第１の空気の圧力状態６２０、第２の空気の圧力状態６０５、およびもしくは排気ガスの圧力状態６１０へのＲＦＧである。それに加えて、ＲＦＧとＦＧとを分離するシールに渡る差圧を減少させることによって、漏れの量を減少させることができる。
【００３４】
したがって、空気の漏れ、例えば、第１の空気の圧力状態６２０およびもしくは第２の空気の圧力状態６０５の各々から、排気ガス６１０への第１の空気およびもしくは第２の空気の漏れは、例示的な具体例に従った空気予熱器において実質的に減少されるかおよびもしくは効果的に最小化される。
【００３５】
図４Ｂを参照して、例示的な具体例に従った４つの区分領域を有する再生式の空気予熱器７００は、例えば、第１の空気の圧力状態７０５、第１の第２の空気の圧力状態７１０および第２の第２の空気の圧力状態７２０、排気ガスの圧力状態７２５、および例えばＲＦＧの圧力状態７３０などのような中間の圧力状態のうちの少なくとも一つを有している。例示的な具体例において、シール７３５、７４０、７４５、および７５０は、空気予熱器７００の内側を、第１の空気の圧力状態７０５、第１の第２の空気の圧力状態７１０、第２の第２の空気の圧力状態７２０、および排気ガスの圧力状態７２５に分割する。一方、シール７４５および７５０は、シール７５５および７６０と一緒になって、ＲＦＧの圧力状態７３０をそれらの間に画定する。
【００３６】
図４Ａを参照して細かく詳細に上述したように、例示的な具体例に従った空気予熱器７００において、第１の空気の圧力状態７３５は、最も高い圧力状態を有している。同様に、第１の第２の空気の圧力状態７１０、第２の第２の空気の圧力状態７２０、およびＲＦＧの圧力状態７３０は、実質的に等しい圧力を有しており、その両方とも第１の空気の圧力状態７３５の圧力よりも低いが排気ガスの圧力状態７２５の圧力よりも高い。一方、排気ガスの圧力状態７２５は、第１の空気の圧力状態７３５、第１の第２の空気の圧力状態７１０、第２の第２の空気の圧力状態７２０、およびＲＦＧの圧力状態７３０の各々よりも低い圧力を有している。その結果として、第１の空気の圧力状態７３５は、例示的な具体例に従った空気予熱器７００の中で排気ガス７２５から隔離されている。排気ガスの圧力状態７２５はさらに、第１の第２の空気の圧力状態７１０および第２の第２の空気の圧力状態７２０の両方から隔離されている。その隔離は、それらの間に配置されるＲＦＧの圧力状態７３０によるものである。
【００３７】
したがって、空気の漏れ、例えば、第１の空気およびもしくは第２の空気の第１の空気の圧力状態７３５、第１の第２の空気の圧力状態７１０、およびもしくは第２の第２の空気の圧力状態７２０から、排気ガスの圧力状態７２５への漏れは、例示的な具体例に従った空気予熱器７００において実質的に減少されるかおよびもしくは効果的に最小化される。
【００３８】
それゆえ、ここで説明される例示的な具体例に従った回転する再生式の空気予熱器は、少なくとも実質的に減少されるかおよびもしくは効果的に最小化される空気の漏れという利点を提供する。それゆえ、当該空気予熱器は、空気予熱器を離れていく排気ガスの中の分子状酸素の濃縮を廃絶することができる。その結果として、発電プラントのガス処理システムの要素に対するサイズおよびもしくは発電力の要求は、実質的に減少され、それにより、製造、運転、および保守の費用における実質的な減少をもたらすことができる。
【００３９】
代替的な例示的具体例は、上述されたものに限定されない、ということは注意されるべきだろう。例えば、別の代替的な例示は、発電プラントのための空気予熱器における空気の漏れを減少させる方法を提供する。より具体的には、当該方法は、空気の圧力状態における燃焼用空気を受けるステップ、排気ガスの圧力状態における排気ガスを受けるステップ、および再循環する排気ガスを、空気の圧力状態および排気ガスの圧力状態の間に配置される再循環される排気ガスの圧力状態に供給するステップを備える。その排気ガスは、燃焼用空気よりも少ない分子状酸素を含んでいる。その結果として、排気ガスの圧力状態に漏れ出す燃焼用空気の量は、実質的に減少しおよびもしくは効果的に最小化される。
【００４０】
代替的な例示的具体例は、いかなるタイプの発電プラントにおいて用いられるものに限定されない。例えば、説明する目的で、空気予熱器は酸素燃焼ボイラーに限定的に言及して説明してきた。しかしながら、空気予熱器は、従来の例えば非酸素燃焼ボイラーにおいて用いられるかもしれない。同様に、二酸化炭素を捕獲する準備ができているボイラーもそうである。一方、代替的な例示的具体例は、それらに限定されるものではない。
【００４１】
本発明の具体例が熱交換器５００の中を流れる空気および排気ガスなどのような特定のガス２８、３４を有するものとして説明されてきた一方で、いかなるガスがいかなるガスによって加熱されもしくは冷却されるかもしれないことを、人は理解するだろう。さらに、軸方向の圧力状態５３０および半径方向の圧力状態５３５、５３６に対して供給されるガスはいかなるガスであるかもしれないので、そのガスの成分は例えば酸素などの求められていない要素を少量持っているか、あるいは全く持っていない。そういった求められていない要素は、ガス２８、３４の中に流れ込み、熱交換器５００を通り抜けていく。
【００４２】
本発明が様々な例示的な具体例を参照して説明されてきた一方で、本発明の技術的思想の範囲内において、様々な変形が行なわれ各要素が等価物によって代替されるかもしれない、ということは当業者によって理解されるだろう。それに加えて、本発明の技術的思想の範囲内において、多くの修正が行なわれて、特定の状況や材料が本発明の教示に適用されるかもしれない。それゆえ、本発明は本発明を実施するために熟慮されたベストモードとして開示された特定の具体例に限定されるものではなく、本発明は添付されているクレームの範囲内に入る全ての具体例を含むだろう、ということが意図されている。
【符号の説明】
【００４３】
１０…従来の空気予熱器、１２…ローター、１４…ハウジング、１６…パーティション、１８…ローターポスト、２０…区画領域、２２…バスケットアセンブリー、２４…排気ガスの入口、２６…排気ガスの出口、２８…排気ガスの流れ、３０…空気の入口、３２…空気の出口、３４…空気の流れ、３６…扇形、３８…空気部分、４０…排気ガス部分、４２…熱交換要素、４４…冷たい先端部分、４６…熱い先端部分、９５…内側の隙間、１１０…従来の空気予熱器、１１２…ローター、１１４…ハウジング、１１８…ローターポスト、１２４…排気ガスの入口、１２６…排気ガスの出口、１３０…空気の入口、１３２…空気の出口、１９５…内側の隙間、２２０…シール、２２２…シール、２２４…シール、２２６…シール、２２８…シール、２３０…シール、３１０…従来の空気予熱器、３３２…シール、３３４…シール、３３６…シール、３６０…圧力状態、３６２…圧力状態、３６４…圧力状態、４１０…従来の空気予熱器、４３２…シール、４３３…シール、４３４…シール、４３５…シール、４６０…圧力状態、４６２…圧力状態、４６３…圧力状態、４６４…圧力状態、５００…空気予熱器、５１２…ローター、５１４…ハウジング、５１８…ローターポスト、５２０…圧力状態、５２２…圧力状態、５２６…圧力状態、５２８…圧力状態、５３０…圧力状態、５３５…圧力状態、５３６…圧力状態、５４０…配管システム、５４５…排出のためのファン、５５０…ＲＦＧ供給ライン、５５２…ＲＦＧの半径方向の入口、５５３…ＲＦＧの半径方向の入口、５５４…半径方向の供給ライン、５５６…ＲＦＧの軸方向の入口、５５９…半径方向の供給ライン、５６０…圧力センサ、５６１…圧力センサ、５６２…軸方向の圧力センサ、５６３…空気の入口の圧力センサ、５６７…差圧、５６８…差圧、５６９…差圧、５６４…調整弁、５６５…調整弁、５６６…調整弁、５７０…圧力制御器、５７２…圧力制御器、５７４…圧力制御器、６００…空気予熱器、６０５…圧力状態、６１０…圧力状態、６１５…圧力状態、６２０…圧力状態、６３２…シール、６３４…シール、６３６…シール、６４０…シール、６５０…シール、７００…空気予熱器、７０５…圧力状態、７１０…圧力状態、７２０…圧力状態、７２５…圧力状態、７３０…圧力状態、７３５…シール、７４０…シール、７４５…シール、７５０…シール、７５５…シール、７６０…シール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、再生式の熱交換器に関し、より狭くは、入口と出口との間の圧力状態におけるガスの漏れを減少させる、例えば回転する再生式の空気予熱器などのような、回転する再生式の熱交換器、および当該再生式の熱交換器を用いる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素や他の温室効果ガスが周囲に放出されることは、気候の変動やその他の未だ知られていない結果をもたらしている、という懸念が増大している。化石燃料を用いた火力発電所の存在は、二酸化炭素を放出する源の最も大きな部分であるから、これらのプラントから発生する排気ガスの中の二酸化炭素を捕獲することは、周囲に放出される二酸化炭素を減少させるための重要な手段であるとみなされてきた。これを受けて、酸素による燃焼は、既に存在しているおよび新しいプラントの両方の排気ガスから二酸化炭素を捕獲するために開発されている有望なボイラーの技術である。
【０００３】
酸素により燃焼する火力発電所において、化石燃料（例えば、石炭などのような）は、例えば空気により燃焼する従来の火力発電所におけるのと同様なやり方において、発電プラントの燃焼システムにおける燃焼のプロセスで燃やされる。しかしながら、酸素により燃焼する火力発電所においては、酸素および再循環する排気ガスは、燃焼のプロセスにおいて空気の代わりに酸化剤として用いられる。再循環する排気ガスは、主として二酸化炭素のガスを含んでおり、その結果として加熱炉は、二酸化炭素の濃度が高い排気ガスの流れを生成する。二酸化炭素の濃度が高い排気ガスは、ガス処理システムにより処理される。そのシステムは、煙突から周囲へ排気ガスを排出するのに先立って、排気ガスから二酸化炭素を捕獲する。典型的な酸素により燃焼する発電プラントにおいては、加熱炉を離れていく排気ガスの二酸化炭素のレベルが、９０パーセント（体積当たりのパーセント）以上も減少される。その値は、煙突に行く前にガス処理システムを通過することなしに、発電プラントを離れていく排気ガスと比較してのものである。
【０００４】
空気が漏れることは、排気ガス中の酸素および窒素、それに加えて他の不純物の濃度が増加することに貢献する。空気が排気ガスの中に漏れ出す一つの方法は、再生式の熱交換器、殊に例えば再生式の空気加熱器などの中にある。より具体的には、再生式の空気加熱器の空気の側における高い圧力の空気は、比較的低い圧力の排気ガスの側へと漏れ伝わる。それによって、排気ガスの中のその構成物質の濃度を増加させる。排気ガスへの空気の漏れは、重要である。例えば、典型的な細かく粉砕された石炭のボイラーにおける空気の漏れは、トータルでの燃焼用空気の約５パーセント程度まで高くなっている。そして、より古いボイラーは、さらに多くの空気の漏れを有している。
【０００５】
図１Ａおよび図１Ｂは、一般的に、従来の空気予熱器１０、およびより具体的には回転する再生式の空気予熱器１０を描写している。空気予熱器１０は、ハウジングに対して回転可能なように設置されるローター１２を有している。ローター１２は、ローターポスト１８からローター１２の外周へと半径方向に延伸しているパーティション１６を有している。パーティション１６は、熱交換要素のバスケットアセンブリー２２を配置するための区画領域２０を画定する。各々の熱交換バスケットアセンブリー２２は、予め決められた効果的な熱交換の領域（典型的には、数千平方フィートのオーダー）の特別に形成された熱伝達表面のシートを有している。それは、通常は、熱交換要素４２として言及される。
【０００６】
従来の回転する再生式空気予熱器１０においては、排気ガスの流れ２８と燃焼用空気の流れ３４は、各々反対側からローター１２に入ってきて、熱交換要素のバスケットアセンブリー２２の範囲内に配置される熱交換要素４２に触れながら実質的に反対の方向へと通過する。より具体的には、冷たい空気の入口３０と冷却された排気ガスの出口２６は、熱交換器の第１のサイドに配置される（一般的に、冷たい先端部分４４として言及される）。一方、熱い排気ガスの入口２４および加熱された空気の出口３２は、第１のサイドとは反対側の空気予熱器１０の第２のサイドに配置される（一般的に、熱い先端部分４６として言及される）。扇形３６は、ローター１２の上側および下側の表面に隣接するハウジング１４覆うように延伸する。扇形３６は、空気予熱器１０を空気部分３８と排気ガス部分４０に分ける。
【０００７】
図１Ａおよび図１Ｂにおいて示される矢印は、ローター１２を通過する排気ガスの流れ２８および燃焼用空気３４の流れの移動の方向、並びにローター１２の回転の方向を示している。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、排気ガスの流れ２８は排気ガスの入口２４を通過して入っていき、排気ガス部分４０に配置される区画領域２０の中に設置される熱交換要素のバスケットアセンブリー２２の中の熱交換要素４２に熱を伝達する。熱交換要素のバスケットアセンブリー２２は、排気ガスの流れ２８から伝達された熱により加熱されて、その後、空気予熱器１０の空気部分３８へと回転される。熱交換要素のバスケットアセンブリー２２からの熱は、その後に、冷たい空気の入口３０を通って入ってくる燃焼用空気の流れ３４に対して伝達される。排気ガスの流れ２８は、今や冷却され、冷却された排気ガスの出口２６を通って予熱器１０から出て行く。一方、燃焼用空気の流れ３４は、今や加熱され、空気の出口３２を通って予熱器１０から出て行く。
【０００８】
図１Ｃを参照すると、ローター１２はハウジング１４の内側にフィットするように寸法が決められていることが分かる。しかしながら、内側の隙間９５が、ローター１２とハウジング１４との間の空間により形成される。排気ガスの入口２４と加熱された空気の出口３２との間の圧力差のために、空気部分３８（図１Ｂ）における燃焼用空気の流れ３４の一部分が、内側の隙間９５を通過して空気予熱器１０の排気ガス部分４０（図１Ｂ）の中へと伝えられる。それによって、空気が排気ガスの流れ２８を汚染する。より具体的には、図１Ｄに示されるように、燃焼用空気の流れ３４の一部分は、第１の通路ＬＧ１に沿って空気部分３８から排気ガス部分４０へと流れる。それに加えて、内側の隙間９５を通過して排気ガスの流れ２８の一部分が熱い排気ガスの入口２４から第２の通路ＬＧ２に沿って、冷却された排気ガスの出口２６へと直接に流れることにより、ローター１２を迂回する。それにより、空気予熱器１０の効率が減少する。同様にして、内側の隙間９５を通過して燃焼用空気の流れ３４の他の一部分が冷たい空気の入口３０から第３の通路ＬＧ３に沿って加熱された空気の出口３２へと直接的に流れることにより、ローター１２を迂回する。それはやはり、空気予熱器１０の効率を減少させる。
【０００９】
第１の通路ＬＧ１に沿った空気部分３８から排気ガス部分４０への燃焼用空気の流れ３４の漏れ（一般的に、空気の漏れとして言及される）は、発電プラントを出て行く流れの中における排気ガスの体積を増加させる。その結果として、空気予熱器１０の下流側にある装置の中の圧力降下を増加させる。それにより、例えば誘引通風（ＩＤ）機（図示せず）などのような要素における予備用の発電の消費が増加する。同様に、空気の漏れのために増加した排気ガスの体積は、例えば湿式排気ガス脱硫（ＷＦＧＤ）装置（図示せず）もしくは他の排気ガスをきれいにする装置などのようなその他の発電プラントの要素に対するサイズおよびもしくは容量の要求を増加させる。その結果として、発電プラントの建設に関する費用、運転、および保守は、空気の漏れによって実質的に増加する。
【００１０】
さらに、燃焼後の二酸化炭素（ＣＯ２）を捕獲するシステム（図示せず）が装備されている発電プラントにおいては、漏れの減少はなおさら有効である。例えば、燃焼後の二酸化炭素を捕獲するシステムを設計する場合に、空気の漏れは考慮される必要がある。そして、二酸化炭素を捕獲するシステムにおける大き過ぎる捕獲のための導管は、高価である。それに加えて、誘引通風機は、二酸化炭素を捕獲するシステムによる付加的な圧力降下を克服する必要がある。そして、空気のもれはそれによりさらに補助的な発電に対する要求を増加させる。いくつかの場合においては、空気の漏れによる組み合わされた圧力降下の増大は、さらに別のブースターファンが発電プラントの中に設置されることを要求とする。排気ガスの中への空気の漏れは、排気ガスの中において自由に動き回る酸素の濃度を高め、また逆に酸素感受性の二酸化炭素を捕獲する化学物質に影響を与える。それにより、二酸化炭素捕獲システムを有している発電プラントにおける化学的な費用を増大させる。
【００１１】
従来の空気予熱器１０に関する上述した問題に鑑みて、空気部分３８から排気ガス部分４０への燃焼用空気システムにおける漏れを最小化するために、例えば空気予熱器１０に施された一連のシールを用いるような、空気の漏れを減少させる試みにおけるいくつかのステップが取られてきた。図２Ａを参照して、例えば、従来の空気予熱器１１０は、ハウジング１１４の中に設置されるローター１１２を有している。ローター１１２は、ローターポスト１１８を有しており、ハウジング１１４の内側にフィットするように寸法が決められている。空気の漏れを最小化する試みにおいて、シール２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、および２３０が提供される。シール２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、および２３０は、ハウジング１１４の内側の表面からローター１１２に向かって延伸し、内側の隙間１９５の範囲内の空間において配置され、空気部分３８（図１Ｂ）から排気ガス部分４０（図１Ｂ）の中の排気ガスの流れ２８に入り込んでいく燃焼用空気の流れ３４の総量を減少させるように配置される。より具体的には、図２Ａおよび図２Ｂにおいて示されるように、シール２２２および２２４は、圧力状態「Ａ」を画定する。「Ａ」は、熱い排気ガスの入口１２４を通過する排気ガスの流れ２８を受ける。同様に、シール２２０および２３０は、圧力状態「Ｂ」を画定する。「Ｂ」から、排気ガスの流れ２８は、ローター１１２を通過して、冷却された排気ガスの出口１２６を通って、排出される。さらに、シール２２０および２２８は、圧力状態「Ｃ」を画定する。「Ｃ」は、冷たい空気の入口１３０を通って入ってくる燃焼用空気の流れ３４を受ける。そして、シール２２２および２２６は、圧力状態「Ｄ」を画定する。「Ｄ」から、空気の流れ３４は、ローター１１２を通過して、加熱された空気の出口１３２を通って排出される。シール２２０および２２２は、また、圧力状態「Ｅ」を画定する。一方、シール２２４および２２６は、圧力状態「Ｆ」を画定する。シール２２８および２３０は、内部にローターポスト１１８が配置されており、また圧力状態「Ｇ」を形成する。それらは、図２Ａおよび２Ｃに示される通りである。
【００１２】
それゆえ、空気の漏れを減少させる努力において、従来の空気予熱器１１０は、シール２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、および２３０を有している。空気加熱器の漏れは、冷たい状態から熱い状態へ加熱された後のローターのたわみに大きく依存している。ローターの熱い側の先端部分は、冷たい側の先端部分よりも軸方向にたわむ。それゆえ、シールとシールとの間の差は異なっている。それは、例えば、「Ｆ」およびもしくは「Ｇ」の各々を通して、「Ｄ」およびもしくは「Ｃ」から「Ａ」およびもしくは「Ｂ」への漏れに対して、各々貢献する。例えば、第１の通路ＬＧ１（図２Ｃ）に沿った空気の漏れは、今や図２Ｄおよび２Ｅを参照して、さらに詳細に説明されるだろう。
【００１３】
図２Ｄは、従来の３つの区画領域を有する再生式の空気予熱器３１０の上面図である。３つの区画領域を有する再生式空気予熱器３１０においては、シール３３２、３３４、および３３６が、提供されて空気予熱器３１０の内側を３つの圧力状態３６０、３６２、および３６４に分割する。具体的には、圧力状態３６０は、第１の空気（ＰＡ）の圧力状態３６０であり、一般的には、３つの圧力状態３６０、３６２、および３６４のうちで最も高い圧力のレベルを有している。圧力状態３６２は、第２の空気（ＳＡ）の圧力状態３６２であり、一般的には、３つの圧力状態３６０、３６２、および３６４のうちで２番目に高い圧力のレベルを有している。一方、圧力状態３６４は、排気ガス（ＦＧ）の圧力状態３６４であり、３つの圧力状態３６０、３６２、および３６４のうちで最も低い圧力のレベルを有している。それゆえ、ＰＡの圧力状態３６０における圧力は、ＳＡの圧力状態３６２およびＦＧの圧力状態３６４の両方における圧力に対してより高い。一方、ＳＡの圧力状態３６２における圧力は、ＦＧの圧力状態３６４における圧力よりも高いが、ＰＡの圧力状態における圧力よりも低い。そして、ＦＧの圧力状態３６４における圧力は、ＰＡの圧力状態およびＳＡの圧力状態の両方における圧力によりも低い。
【００１４】
図２Ｅは、従来の４つの区画領域を有する再生式の空気予熱器４１０の上面図である。４つの区画領域を有する再生式の空気予熱器４１０においては、シール４３２、４３３、４３４、および４３５が、提供されて空気予熱器４１０の内側を４つの圧力状態４６０、４６２、４６３、および４６４に分割する。圧力状態４６０は、ＰＡの圧力状態４６０であり、一般的には、４つの圧力状態４６０、４６２、４６３、および４６４のうちで最も高い圧力のレベルを有している。圧力状態４６２および４６３は、ＳＡの圧力状態４６２、４６３であり、両者は等しい圧力を有している（そして、一般的には、４つの圧力状態４６０、４６２、４６３、および４６４のうちで２番目に圧力が高い）。一方、圧力状態４６４は、ＦＧの圧力の状態４６４であり、４つの圧力状態４６０、４６２、４６３、および４６４のうちで最も低い圧力のレベルを有している。
【００１５】
図２Ｄおよび２Ｅにおいて、破線の矢印（「流れ」と記されている）は、より高い圧力状態から比較的低い圧力状態へのガスの流れを描写している。具体的には、従来の３つの区画領域を有する再生式の空気予熱器３１０において、図２Ｄに示されるように、ＰＡの圧力状態３６０およびＳＡの圧力状態３６２の両方からＦＧの圧力状態３６４への空気の漏れが生ずる。同様にして、従来の４つの区画領域を有する再生式空気予熱器４１０において、図２Ｅに示されるように、ＳＡの圧力状態４６２および４６３の両方から、ＦＧの圧力状態４６４へ空気の流れが生ずる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
それゆえ、上述のように、図２Ｃ、２Ｄ、および２Ｅを参照して、空気の漏れは、未だに従来の空気予熱器において生じている。それは、空気の漏れを防止しようとして設計されたシールを追加した後においてもそうである。したがって、空気の漏れを実質的に減少させるおよびもしくは効果的に最小化する空気予熱器を開発することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以下に説明される側面に従って、第１のガスの流れと第２のガスの流れとの間で熱伝達を行なうための熱交換器が提供される。その熱交換器は、第１のガスの流れを受けるための第１の入口の圧力状態と、第１のガスの流れを排出するための第１の出口の圧力状態と、第２のガスの流れを受けるための第２の入口の圧力状態と、第２のガスの流れを排出するための第２の出口の圧力状態とを有している。熱交換器はさらに、ハウジングの範囲内に配置される熱交換要素を備えている。半径方向のシールは、ハウジングと加熱要素との間に配置される。当該シールは、第１の入口の圧力状態と第２の出口の圧力状態との間、および第２の入口の圧力状態と第１の出口の圧力状態との間に配置される半径方向の圧力状態を画定する。軸方向のシールはさらに、ハウジングと加熱要素との間に配置され、第１の入口および出口の圧力状態、および第２の入口および出口の圧力状態の間に配置される軸方向の圧力状態を画定する。第３のガスの流れは、半径方向および軸方向の圧力状態において提供され、第１のガスの流れと第２のガスの流れとの間の漏れを減少させる。
【００１８】
以下に説明される側面に従って、熱交換器を通過する第１のガスの流れと第２のガスの流れとの間のガスの漏れを減少させるための方法が提供される。当該方法は、熱交換器を提供するステップを備える。当該熱交換器は、第１のガスの流れを受けるための第１の入口の圧力状態と、第１のガスの流れを排出するための第１の出口の圧力状態と、第２ガスの流れを受けるための第２の入口の圧力状態と、第２のガスの流れを排出するための第２の出口の圧力状態とを有するハウジングを備えている。熱交換器はさらに、ハウジングの中に配置される熱交換要素を備えている。ハウジングと加熱要素との間に、第１の入口の圧力状態と第２の出口の圧力状態との間、および第２の入口の圧力状態と第１の出口の圧力状態との間に配置される、半径方向の圧力状態を画定する半径方向のシールが配置される。また、ハウジングと加熱要素との間に、第１の入口および出口の高い圧力状態の間、並びに第２の入口および出口の高い圧力状態の間に配置される、軸方向の圧力状態を画定する軸方向のシールが配置される。その方法はさらに、半径方向の圧力状態および軸方向の圧力状態に対して第３のガスの流れを提供して、第１のガスの流れおよび第２のガスの流れの間の漏れを減少させる第３の流れを提供するステップを備える。
【００１９】
上述したものおよび他の特徴は、以下の図面および詳細な説明により例示される。
【００２０】
今や図面を参照して、同様な要素に対しては同様の参照番号が振られている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】図１Ａは、従来技術にかかる空気予熱器の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、従来技術にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、従来技術にかかる空気予熱器の上面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、従来技術にかかる空気予熱器の上面図である。
【図３】図３は、本発明の一具体例である実施例にかかる空気予熱器の一部分の断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の一具体例である別の代替的な実施例にかかる空気予熱器の上面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の一具体例であるさらに別の代替的な実施例にかかる空気予熱器の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に開示されるものは、再生式の熱交換器であり、より具体的には、発電プラントのための再生式の空気予熱器である。当該発電プラントは、酸素により燃焼させる発電プラントであるかもしれないし、空気により燃焼させる発電プラントであるかもしれないし、細かく粉砕された石炭の発電プラントであるかもしれないし、もしくは循環する流動層の発電プラントであるかもしれないし、二酸化炭素を捕獲する発電プラントであるかもしれないしそうでないかもしれない。本発明が発電プラントに関連づけられて示され説明される一方で、本発明はそのような再生式の熱交換器をその他の適用に用いることも熟慮している。
【００２３】
今や図面を参照しながら詳細に説明されるが、例えば、熱交換器は例示的な具体例に従った空気予熱器である。その例示的な具体例は、熱交換器の空気側からガス側への空気の漏れを実質的に減少させるおよびもしくは効果的に最小化するが、本発明はそれによって限定されるものではない。この特徴は、殊に、加熱炉もしくはその他の化石燃料のシステムからの排気ガスに対して空気の流れや追加を限定するために有効である。それは、排気ガスの流れが熱交換器を通り抜ける際に、空気が排気ガスに漏れる結果として起きることである。排気ガスに対する酸素の追加は、熱交換器のガス側の排出口の下流に位置する燃焼後の二酸化炭素の捕獲システムにおいて用いられるＣＯ２捕獲溶媒の寿命および性能にとって有害である。
【００２４】
図３を参照すると、例示的な具体例に従った再生式の空気予熱器５００は、ハウジング５１４に設置されている回転可能なローター５１２を有している。ローター５１２は、熱交換要素を有しており、ローターポスト５１８を有しており、ハウジング５１４の内側の空間に配置される。軸方向のシール２２０、２２２および半径方向のシール２２４、２２６、２２８、および２３０は、ローター５１２とハウジング５１４との間の様々な位置に配置される。具体的には、軸方向のシール２２０、２２２、および半径方向のシール２２４、２２６、２２８、および２３０は、ハウジング５１４の内側の表面からローター５１２の内側に向かって延伸し、内側の隙間５９５の範囲内において配置され、図３に示されるように、空気予熱器５００の空気部分３８における燃焼用空気の流れ３４のうち、排気ガス部分４０における排気ガスの流れ２８に入り込む量を減少させる。さらに、軸方向のシール２２２および半径方向のシール２２４は、熱い排気ガスの入口１２４を通って排気ガスの流れ２８を受ける排気ガスの入口の圧力状態５２０を画定する。同様に、軸方向のシール２２０および半径方向のシール２３０は、排気ガスの出口の圧力状態５２２を画定する。圧力状態５２２から、排気ガスの流れ２８はローター５１２を通り抜けて、冷却された排気ガスの出口１２６を通って排出される。さらに、軸方向のシール２２０および半径方向のシール２２８は、空気の入口の圧力状態５２６を画定する。圧力状態５２６は、冷たい空気の入口１３０を通った燃焼用空気の流れ３４を受ける。そして、軸方向のシール２２２および半径方向のシール２２６は、空気の出口の圧力状態５２８を画定する。圧力状態５２８から、空気の流れ３４は、ローター５１２を通り抜けて、加熱された空気の出口１３２を通って排出される。軸方向のシール２２０および２２２はさらに、軸方向の圧力状態５３０を画定する。一方、半径方向のシール２２４および２２６はさらに、熱い半径方向の圧力状態５３５を画定する。半径方向のシール２２８および２３０は、冷たい半径方向の圧力状態５３６を画定する。
【００２５】
さらに図３を参照して、例示的な具体例に従った空気予熱器５００はさらに、再循環する排気ガスを空気予熱器５００に対して供給する配管もしくはダクトのシステム５４０を有している。再循環する配管系５４０は、排出のためのファン５４５、発電プラントの主な排気ガスの排出部分に対して連結されたインテーク（図示せず）を有している。具体的には、排出のためのファン５４５は、空気予熱器５００の下流から冷却された排気ガスを受ける。そして、ファン５４５は、冷却された排気ガスを再循環する排気ガス（ＲＦＧ）として配管系５４０に供給する。より具体的には、ＲＦＧは、再生式の空気加熱器により冷却されて、再生式の空気加熱器の下流に設置されたプロセスの流れをきれいにする装置により除去される微粒子およびガス状の放出物を有している排気ガスである。このプロセスの流れをきれいにする装置は、一般的には、固体の微粒子を除去する乾燥した静電気の集塵装置もしくはバグハウス、ガス状の放出物を除去する排気ガス洗浄機、およびもし必要ならば、選択的に固体およびガス状の放出物を除去する湿った静電気の集塵装置を有している。排出のためのファン５４５は、ＲＦＧをＲＦＧ供給ライン５５０に供給する。このＲＦＧは、ＲＦＧの半径方向の入口５５２および５５３に供給される。それは、熱い半径方向の圧力状態５３５および冷たい半径方向の圧力状態５３６の各々と、半径方向の供給ライン５５４および５５９の各々を通して流体的につながっている。そのＲＦＧはまた、ＲＦＧの軸方向の入口５５６に対して、図３に示されるように、軸方向の供給ライン５５４を通して、軸方向の圧力状態５３０と流体的につながった状態で、供給される。
【００２６】
例示的な具体例において、以下に非常に詳細に説明される圧力制御部分は、ＲＦＧの半径方向の入口５５２および５５３、並びにＲＦＧの軸方向の入口５５６におけるＲＦＧの各々の圧力を維持する。その結果として、空気予熱器５００の空気部分３８および排気ガス部分４０の間の例えば差圧は、予め決められた値に維持される。具体的には、例示的な具体例に従った圧力制御部分は、ＲＦＧの半径方向の入口５５２および５５３並びにＲＦＧの軸方向の入口５５６におけるＲＦＧの各々の圧力を制御する。その結果として、これらの圧力は、空気予熱器の第２の空気（ＳＡ）部分において存在する圧力以上に実質的に維持される。その結果として、ＳＡの圧力状態およびもしくは第１の空気（ＰＡ）の圧力状態から空気予熱器５００の排気ガスの圧力状態へと漏れる空気は、実質的に減少されおよびもしくは効果的に最小化される。それについては、以下において図４Ａおよび４Ｂを参照しながら、さらに詳細に説明される。軸方向のシール２２０、２２２および半径方向のシール２２４、２２６、２２８、２３０の下を漏れ伝わって排気ガスの流れの中に入る流体は、冷却された排気ガスである。当該排気ガスは、空気予熱気の第１および第２の空気領域を通って流れる空気よりも、実質的に少ない分子状酸素を含んでいる。より具体的には、空気予熱器の第１および第２の空気領域を通る空気のながれは、典型的には（重量に関して）名目上２３パーセントの濃度の酸素を含んでいる。一方、冷却された排気ガスは、典型的には名目上３乃至５パーセントの酸素の濃度を含んでいる。それゆえ、空気予熱器５００を離れていく排気ガスは、空気の流れの中に存在する分子状酸素が豊富ではない。そして、結果として、空気予熱器の下流側に位置する酸素感受性の排気ガスをきれいにする装置に対する悪影響は、不利なものではない。なお、上述の排気ガスをきれいにする装置は、二酸化炭素を除去する装置を有しているが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００２７】
さらに図３を参照して、例示的な具体例に従う各々の圧力制御部分は、圧力センサ５６０、５６１、５６３、空気の入口の圧力センサ５６３、圧力制御器５７０、５７２、５７４、およびＲＦＧを供給する調整弁５６４、５６５，５６６を有している。例示的な具体例においては、半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６４、５６５、および軸方向にＲＦＧを供給する調整弁５６６は、各々の圧力制御器５７０、５７２、５７４により供給される制御信号に反応して開いたり閉じたりするモーターにより制御される調整弁である。それによって、各々の制御信号は、熱い半径方向の圧力状態５３５と空気の入口の圧力状態５２６との間の差圧５６７、冷たい半径方向の圧力状態５３６と空気の入口の圧力状態５２６との間の差圧５６８、および軸方向の圧力状態５３０と空気の入口の圧力状態５２６との間の差圧５６９を示している。熱い半径方向の圧力状態５３５における圧力が空気の入口の圧力状態５２６における圧力以上であることを確実にするために、ＲＦＧの半径方向の入口５５２における圧力を制御するために、半径方向の圧力センサ５６０および空気の入口の圧力センサ５６３は、第１の差圧の信号５６７を供給する各々の圧力を検出する。第１の差圧の信号５６７は、半径方向のＲＦＧを供給する調整弁５６４の作動を制御するために用いられる。半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６４の位置は、その後、第１の差圧の信号５６７に従って調整される。それによって、ＲＦＧの半径方向の入口５５２における圧力を、望ましい値、もしくは代替的に望ましい範囲内に維持する。同様にして、冷たい半径方向の圧力状態５３６における圧力が空気の入口の圧力状態５２６における圧力以上になることを確実にするために、ＲＦＧの半径方向の入口５５３における圧力を制御するために、半径方向の圧力センサ５６１および空気の入口の圧力センサ５６３は、第２の差圧の信号５６８を供給する各々の圧力を検出する。第２の差圧の信号５６８は、半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６５の作動を制御するために用いられる。半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６５の位置は、その後に、第２の差圧の信号５６８に従って調整される。それによって、ＲＦＧの半径方向の入口５５３における圧力を、望ましい値、もしくは代替的に望ましい範囲内に維持する。同様のやり方において、軸方向の圧力状態５３０における圧力を空気の入口の圧力状態５２６以上にすることを確実にするために、ＲＦＧの軸方向の入口５５６における圧力を制御するために、軸方向の圧力センサ５６２および空気の入口の圧力センサ５６３は、第３の差圧の信号５６９を供給する各々の圧力を検出する。第３の差圧の信号５６９は、軸方向にＲＦＧを供給する調整弁５６６の作動を制御するために用いられる。軸方向にＲＦＧを供給する調整弁５６６の位置は、その後に、第３の差圧の圧力信号５６９に従って制御される。それによって、ＲＦＧの軸方向の入口５５２における圧力を望ましい値、もしくは代替的に望ましい範囲内に維持する。
【００２８】
例示的な具体例において、半径方向にＲＦＧを供給する調整弁５６４およびもしくは軸方向にＲＦＧを供給する調整弁５６６に対して信号を供給する別々の要素は、例えば、分散制御システム（ＤＣＳ）、制御器もしくはプロセッサであり、圧力の差におけるインテリジェントおよびもしくは可変の制御を提供する。例示的な具体例において、例えば、望ましい値もしくは範囲は、固定されるか、プログラミングが可能であるか、もしくはオペレーターが調整することができるかもしれない。さらに、プラントの負荷における変化は、圧力制御システムの使用を通じて提供される。それは、図３を参照しながら以下にさらに詳細に説明されるが、当該システムは、空気予熱器５００の空気側とガス側との間の適正な差圧を監視するとともに維持し、空気のガス側への流れが効果的に制御されることを確実にする。
【００２９】
例示的な具体例に従った空気予熱器５００は、再生式の空気予熱器５００であり、より具体的には、図３を参照しながら上述されたように、回転する再生式の空気予熱器５００である。それに加えて、例示的な具体例に従った空気予熱器は、図４Ａにおいて示されるように、３つの区分領域を有する再生式の空気予熱器６００である。代替的な例示的具体例において、回転する再生式の空気予熱器５００は、図４Ｂに示されるように、４つの区分領域を有する再生式の空気予熱器７００である。代替的な例示的具体例は、上述したタイプもしくは形状の熱交換器に限られないということは、注意されるべきである。例えば、代替的な例示的具体例は、２つの区分領域の再生式の空気予熱器を含む。
【００３０】
今や図４Ａを参照して、３つの区分領域を有する再生式の空気予熱器６００は、第２の空気の圧力状態６０５、排気ガスの圧力状態６１０、および第１の空気の圧力状態６２０を有する。例示的な具体例に従った３つの区分領域を有する再生式の空気予熱器６００はさらに、図４Ａに示されるように、中間の圧力状態６１５を有する。
【００３１】
３つの区分領域を有する再生式の空気予熱器６００において、シール６３２、６３４、および６３６は、空気予熱器６００の内側を、第２の空気の圧力状態６０５、排気ガスの圧力状態６１０、および第１の空気の圧力状態６２０に分割する。一方、シール６３４および６３６は、シール６４０および６５０に沿って、図４Ａに示されるように、ＲＦＧの圧力状態６２０を画定する。
【００３２】
図３を参照しながら細かい詳細に渡って上述したように、圧力制御部分は、ＲＦＧの半径方向の入口５５２およびＲＦＧの軸方向の入口５５６に供給されるＲＦＧの圧力を維持する。その結果として、空気予熱器６００の空気部分３８と排気ガス部分４０との間の圧力差は、予め決められた値に維持される。具体的には、図４Ａを参照して、例示的な具体例に従った圧力制御部分は、ＲＦＧの圧力を維持する。その結果として、ＲＦＧの圧力状態６１５における圧力は、実質的に第２の空気の圧力状態６０５における圧力と等しい。しかしながら、代替的な例示的具体例において、ＲＦＧの圧力は、第２のおよびもしくは第１の空気の区分領域における圧力よりもわずかに高い。その結果として、再循環する排気ガスの排気ガス領域への流れは、第１および第２の空気領域への流れと同様に、効果的に半径方向および軸方向のシールの下を通過する空気の排気ガスへの流れをゼロまで減少させる。
【００３３】
その結果として、例示的な具体例に従った空気予熱器６００において、第１の空気の圧力状態６２０と、第２の空気の圧力状態、ＲＦＧの圧力状態６１５、および排気ガスの圧力状態６１０の各々との間の差圧は、次のようになる。すなわち、第２の圧力状態６０５に隣接する排気ガスの圧力状態６１５の一部分におけるＲＦＧの圧力は、一般的に、第１の圧力状態６２０に隣接する排気ガスの圧力状態６１５の一部分におけるＲＦＧの圧力よりも低い。それゆえ、排気ガスの圧力状態６１５の各々の部分における排気ガスの圧力は、第１もしくは第２の各々の空気の静圧よりも高い。したがって、シールの下を通過するいかなる漏れも、ＲＦＧの圧力状態６１５から第１の空気の圧力状態６２０、第２の空気の圧力状態６０５、およびもしくは排気ガスの圧力状態６１０へのＲＦＧである。それに加えて、ＲＦＧとＦＧとを分離するシールに渡る差圧を減少させることによって、漏れの量を減少させることができる。
【００３４】
したがって、空気の漏れ、例えば、第１の空気の圧力状態６２０およびもしくは第２の空気の圧力状態６０５の各々から、排気ガス６１０への第１の空気およびもしくは第２の空気の漏れは、例示的な具体例に従った空気予熱器において実質的に減少されるかおよびもしくは効果的に最小化される。
【００３５】
図４Ｂを参照して、例示的な具体例に従った４つの区分領域を有する再生式の空気予熱器７００は、例えば、第１の空気の圧力状態７０５、第１の第２の空気の圧力状態７１０および第２の第２の空気の圧力状態７２０、排気ガスの圧力状態７２５、および例えばＲＦＧの圧力状態７３０などのような中間の圧力状態のうちの少なくとも一つを有している。例示的な具体例において、シール７３５、７４０、７４５、および７５０は、空気予熱器７００の内側を、第１の空気の圧力状態７０５、第１の第２の空気の圧力状態７１０、第２の第２の空気の圧力状態７２０、および排気ガスの圧力状態７２５に分割する。一方、シール７４５および７５０は、シール７５５および７６０と一緒になって、ＲＦＧの圧力状態７３０をそれらの間に画定する。
【００３６】
図４Ａを参照して細かく詳細に上述したように、例示的な具体例に従った空気予熱器７００において、第１の空気の圧力状態７３５は、最も高い圧力状態を有している。同様に、第１の第２の空気の圧力状態７１０、第２の第２の空気の圧力状態７２０、およびＲＦＧの圧力状態７３０は、実質的に等しい圧力を有しており、その両方とも第１の空気の圧力状態７３５の圧力よりも低いが排気ガスの圧力状態７２５の圧力よりも高い。一方、排気ガスの圧力状態７２５は、第１の空気の圧力状態７３５、第１の第２の空気の圧力状態７１０、第２の第２の空気の圧力状態７２０、およびＲＦＧの圧力状態７３０の各々よりも低い圧力を有している。その結果として、第１の空気の圧力状態７３５は、例示的な具体例に従った空気予熱器７００の中で排気ガス７２５から隔離されている。排気ガスの圧力状態７２５はさらに、第１の第２の空気の圧力状態７１０および第２の第２の空気の圧力状態７２０の両方から隔離されている。その隔離は、それらの間に配置されるＲＦＧの圧力状態７３０によるものである。
【００３７】
したがって、空気の漏れ、例えば、第１の空気およびもしくは第２の空気の第１の空気の圧力状態７３５、第１の第２の空気の圧力状態７１０、およびもしくは第２の第２の空気の圧力状態７２０から、排気ガスの圧力状態７２５への漏れは、例示的な具体例に従った空気予熱器７００において実質的に減少されるかおよびもしくは効果的に最小化される。
【００３８】
それゆえ、ここで説明される例示的な具体例に従った回転する再生式の空気予熱器は、少なくとも実質的に減少されるかおよびもしくは効果的に最小化される空気の漏れという利点を提供する。それゆえ、当該空気予熱器は、空気予熱器を離れていく排気ガスの中の分子状酸素の濃縮を廃絶することができる。その結果として、発電プラントのガス処理システムの要素に対するサイズおよびもしくは発電力の要求は、実質的に減少され、それにより、製造、運転、および保守の費用における実質的な減少をもたらすことができる。
【００３９】
代替的な例示的具体例は、上述されたものに限定されない、ということは注意されるべきだろう。例えば、別の代替的な例示は、発電プラントのための空気予熱器における空気の漏れを減少させる方法を提供する。より具体的には、当該方法は、空気の圧力状態における燃焼用空気を受けるステップ、排気ガスの圧力状態における排気ガスを受けるステップ、および再循環する排気ガスを、空気の圧力状態および排気ガスの圧力状態の間に配置される再循環される排気ガスの圧力状態に供給するステップを備える。その排気ガスは、燃焼用空気よりも少ない分子状酸素を含んでいる。その結果として、排気ガスの圧力状態に漏れ出す燃焼用空気の量は、実質的に減少しおよびもしくは効果的に最小化される。
【００４０】
代替的な例示的具体例は、いかなるタイプの発電プラントにおいて用いられるものに限定されない。例えば、説明する目的で、空気予熱器は酸素燃焼ボイラーに限定的に言及して説明してきた。しかしながら、空気予熱器は、従来の例えば非酸素燃焼ボイラーにおいて用いられるかもしれない。同様に、二酸化炭素を捕獲する準備ができているボイラーもそうである。一方、代替的な例示的具体例は、それらに限定されるものではない。
【００４１】
本発明の具体例が熱交換器５００の中を流れる空気および排気ガスなどのような特定のガス２８、３４を有するものとして説明されてきた一方で、いかなるガスがいかなるガスによって加熱されもしくは冷却されるかもしれないことを、人は理解するだろう。さらに、軸方向の圧力状態５３０および半径方向の圧力状態５３５、５３６に対して供給されるガスはいかなるガスであるかもしれないので、そのガスの成分は例えば酸素などの求められていない要素を少量持っているか、あるいは全く持っていない。そういった求められていない要素は、ガス２８、３４の中に流れ込み、熱交換器５００を通り抜けていく。
【００４２】
本発明が様々な例示的な具体例を参照して説明されてきた一方で、本発明の技術的思想の範囲内において、様々な変形が行なわれ各要素が等価物によって代替されるかもしれない、ということは当業者によって理解されるだろう。それに加えて、本発明の技術的思想の範囲内において、多くの修正が行なわれて、特定の状況や材料が本発明の教示に適用されるかもしれない。それゆえ、本発明は本発明を実施するために熟慮されたベストモードとして開示された特定の具体例に限定されるものではなく、本発明は添付されているクレームの範囲内に入る全ての具体例を含むだろう、ということが意図されている。
【符号の説明】
【００４３】
１０…従来の空気予熱器、１２…ローター、１４…ハウジング、１６…パーティション、１８…ローターポスト、２０…区画領域、２２…バスケットアセンブリー、２４…排気ガスの入口、２６…排気ガスの出口、２８…排気ガスの流れ、３０…空気の入口、３２…空気の出口、３４…空気の流れ、３６…扇形、３８…空気部分、４０…排気ガス部分、４２…熱交換要素、４４…冷たい先端部分、４６…熱い先端部分、９５…内側の隙間、１１０…従来の空気予熱器、１１２…ローター、１１４…ハウジング、１１８…ローターポスト、１２４…排気ガスの入口、１２６…排気ガスの出口、１３０…空気の入口、１３２…空気の出口、１９５…内側の隙間、２２０…シール、２２２…シール、２２４…シール、２２６…シール、２２８…シール、２３０…シール、３１０…従来の空気予熱器、３３２…シール、３３４…シール、３３６…シール、３６０…圧力状態、３６２…圧力状態、３６４…圧力状態、４１０…従来の空気予熱器、４３２…シール、４３３…シール、４３４…シール、４３５…シール、４６０…圧力状態、４６２…圧力状態、４６３…圧力状態、４６４…圧力状態、５００…空気予熱器、５１２…ローター、５１４…ハウジング、５１８…ローターポスト、５２０…圧力状態、５２２…圧力状態、５２６…圧力状態、５２８…圧力状態、５３０…圧力状態、５３５…圧力状態、５３６…圧力状態、５４０…配管システム、５４５…排出のためのファン、５５０…ＲＦＧ供給ライン、５５２…ＲＦＧの半径方向の入口、５５３…ＲＦＧの半径方向の入口、５５４…半径方向の供給ライン、５５６…ＲＦＧの軸方向の入口、５５９…半径方向の供給ライン、５６０…圧力センサ、５６１…圧力センサ、５６２…軸方向の圧力センサ、５６３…空気の入口の圧力センサ、５６７…差圧、５６８…差圧、５６９…差圧、５６４…調整弁、５６５…調整弁、５６６…調整弁、５７０…圧力制御器、５７２…圧力制御器、５７４…圧力制御器、６００…空気予熱器、６０５…圧力状態、６１０…圧力状態、６１５…圧力状態、６２０…圧力状態、６３２…シール、６３４…シール、６３６…シール、６４０…シール、６５０…シール、７００…空気予熱器、７０５…圧力状態、７１０…圧力状態、７２０…圧力状態、７２５…圧力状態、７３０…圧力状態、７３５…シール、７４０…シール、７４５…シール、７５０…シール、７５５…シール、７６０…シール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガスの流れと第２のガスの流れとの間で熱伝達を行なうための熱交換器であって、
第１のガスの流れを受けるための第１の入口の圧力状態、第１のガスの流れを排出するための第１の出口の圧力状態、第２のガスの流れを受けるための第２の入口の圧力状態、および第２のガスの流れを排出するための第２の出口の圧力状態を有するハウジングと、
ハウジングの内部において配置される熱交換要素と、
第１の入口の圧力状態および第２の出口の圧力状態の間と、第２の出口の圧力状態および第１の出口の圧力状態の間とに配置される半径方向の圧力状態を画定するハウジングおよび熱交換要素の間に配置される半径方向のシールと、
第１の入口および出口の圧力状態と、第２の入口および出口の圧力状態の間に配置される軸方向の圧力状態を画定するハウジングおよび熱交換要素との間に配置される軸方向のシールと
を備え、
第３のガスの流れが、半径方向の圧力状態および軸方向の圧力状態に供給され、第１のガスの流れおよび第２のガスの流れの間における漏れを減少させる
熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換要素は、ローターポストを軸としてその周りを回転する
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換器は、再生式の空気予熱器である
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１のガスの流れは空気の流れであり、前記第２のガスの流れは燃焼システムからの排気ガスの流れである
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第３のガスは、燃焼システムからの再循環する排気ガスである
請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１のガスの流れは実質的に酸素の流れであり、前記第２のガスの流れは燃焼システムからのガスの流れである
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第３のガスは、燃焼システムからの再循環する排気ガスである
請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第３のガスを半径方向の圧力状態および軸方向の圧力状態に供給する配管システムをさらに備える
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第３のガスの流れは、前記第１のガスの流れの圧力と少なくとも同じ圧力において供給される
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第３のガスの流れは、前記第１のガスの流れよりも高い圧力において供給される
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記半径方向の圧力状態の圧力を示す半径方向の圧力を計測する半径方向の圧力センサと、
前記軸方向の圧力状態の圧力を示す半径方向の圧力を計測する軸方向の圧力センサと、
前記第１のガス空気の入口の圧力状態の圧力を示す第１のガスの圧力を計測する第１のガスの圧力センサと、
前記半径方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、半径方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする半径方向の調整弁と、
前記軸方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、軸方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする軸方向の調整弁と
をさらに備える請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記半径方向の圧力状態は、熱い半径方向の圧力状態および冷たい半径方向の圧力状態を有し、
前記熱い半径方向の圧力状態の圧力を示す熱い半径方向の圧力を計測する熱い半径方向の圧力センサと、
前記冷たい半径方向の圧力状態の圧力を示す冷たい半径方向の圧力を計測する冷たい半径方向の圧力センサと、
軸方向の圧力状態の圧力を示す軸方向の圧力を計測する軸方向の圧力センサと、
第１のガス空気の入口の圧力状態の圧力を示す第１のガスの圧力を計測する第１のガスの圧力センサと、
熱い半径方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、熱い半径方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする熱い半径方向の調整弁と、
冷たい半径方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、冷たい半径方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする冷たい半径方向の調整弁と、
軸方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、軸方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする軸方向の調整弁と
をさらに備える請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記第１のガスの流れが前記第２のガスの流れの中に漏れる結果として、酸素が第２のガスの流れに付加され、第２の入口の圧力状態から第２の出口の圧力状態へと通過する前記第２のガスの流れは最小化される
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１４】
熱交換器を通過する第１のガスの流れおよび第２のガスの流れの間のガスの漏れを減少させるための方法であって、
熱交換器を供給するステップを備え、
前記熱交換器は、第１のガスの流れを受けるための第１の入口の圧力状態、第１のガスの流れを排出するための第１の出口の圧力状態、第２のガスの流れを受けるための第２の入口の圧力状態、および第２のガスの流れを排出するための第２の出口の圧力状態とを有するハウジングと、ハウジングの内部に配置される熱交換要素と、第１の入口の圧力状態および第２の出口の圧力状態の間、および第２の入口の圧力状態および第１の出口の圧力状態の間に配置される半径方向の圧力状態を画定するハウジングおよび熱交換要素の間に配置される半径方向のシールと、第１の入口および出口の圧力状態の間、第２の入口および出口の圧力状態の間に配置される軸方向の圧力状態を画定するハウジングおよび熱交換要素の間に配置される軸方向のシールとを有し、
第１のガスの流れおよび第２のガスの流れの間の漏れを減少させるために、半径方向の圧力状態および軸方向の圧力状態に第３のガスの流れを供給するステップを備える方法。
【請求項１５】
前記熱交換要素はローターポストを軸としてその周りを回転する
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記熱交換器は空気予熱器である
請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のガスの流れは空気の流れであり、前記第２のガスの流れは燃焼システムからの排気ガスの流れであり、前記第３のガスは燃焼システムからの再循環する排気ガスである
請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のガスの流れは実質的に酸素の流れであり、前記第２のガスの流れは燃焼システムからの再循環するガスの流れであり、前記第３のガスの流れは燃焼システムからの再循環する排気ガスの流れである
請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のガスの流れが前記第２のガスの流れの中に漏れる結果として、酸素が第２のガスの流れに付加され、前記熱交換器を通過する前記第２のガスの流れは最小化される
請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
半径方向の圧力状態の圧力を示す半径方向の圧力を計測するステップと、
軸方向の圧力状態の圧力を示す軸方向の圧力を計測するステップと、
第１のガス空気の入口の圧力状態の圧力を示す第１のガスの圧力を計測するステップと、
半径方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して半径方向の圧力状態の圧力を調整し、半径方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものとするステップと、
軸方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して軸方向の圧力状態の圧力を調整し、軸方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものとするステップと
を備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１】
第１のガスの流れと第２のガスの流れとの間で熱伝達を行なうための熱交換器であって、
第１のガスの流れを受けるための第１の入口の圧力状態、第１のガスの流れを排出するための第１の出口の圧力状態、第２のガスの流れを受けるための第２の入口の圧力状態、および第２のガスの流れを排出するための第２の出口の圧力状態を有するハウジングと、
ハウジングの内部において配置される熱交換要素と、
第１の入口の圧力状態および第２の出口の圧力状態の間と、第２の出口の圧力状態および第１の出口の圧力状態の間とに配置される半径方向の圧力状態を画定するハウジングおよび熱交換要素の間に配置される半径方向のシールと、
第１の入口および出口の圧力状態と、第２の入口および出口の圧力状態の間に配置される軸方向の圧力状態を画定するハウジングおよび熱交換要素との間に配置される軸方向のシールと
を備え、
第３のガスの流れが、半径方向の圧力状態および軸方向の圧力状態に供給され、第１のガスの流れおよび第２のガスの流れの間における漏れを減少させる
熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換要素は、ローターポストを軸としてその周りを回転する
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換器は、再生式の空気予熱器である
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１のガスの流れは空気の流れであり、前記第２のガスの流れは燃焼システムからの排気ガスの流れである
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第３のガスは、燃焼システムからの再循環する排気ガスである
請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１のガスの流れは実質的に酸素の流れであり、前記第２のガスの流れは燃焼システムからのガスの流れである
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第３のガスは、燃焼システムからの再循環する排気ガスである
請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第３のガスを半径方向の圧力状態および軸方向の圧力状態に供給する配管システムをさらに備える
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第３のガスの流れは、前記第１のガスの流れの圧力と少なくとも同じ圧力において供給される
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第３のガスの流れは、前記第１のガスの流れよりも高い圧力において供給される
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記半径方向の圧力状態の圧力を示す半径方向の圧力を計測する半径方向の圧力センサと、
前記軸方向の圧力状態の圧力を示す半径方向の圧力を計測する軸方向の圧力センサと、
前記第１のガス空気の入口の圧力状態の圧力を示す第１のガスの圧力を計測する第１のガスの圧力センサと、
前記半径方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、半径方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする半径方向の調整弁と、
前記軸方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、軸方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする軸方向の調整弁と
をさらに備える請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記半径方向の圧力状態は、熱い半径方向の圧力状態および冷たい半径方向の圧力状態を有し、
前記熱い半径方向の圧力状態の圧力を示す熱い半径方向の圧力を計測する熱い半径方向の圧力センサと、
前記冷たい半径方向の圧力状態の圧力を示す冷たい半径方向の圧力を計測する冷たい半径方向の圧力センサと、
軸方向の圧力状態の圧力を示す軸方向の圧力を計測する軸方向の圧力センサと、
第１のガス空気の入口の圧力状態の圧力を示す第１のガスの圧力を計測する第１のガスの圧力センサと、
熱い半径方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、熱い半径方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする熱い半径方向の調整弁と、
冷たい半径方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、冷たい半径方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする冷たい半径方向の調整弁と、
軸方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して開いた位置および閉じた位置の間で作動し、軸方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものにする軸方向の調整弁と
をさらに備える請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記第１のガスの流れが前記第２のガスの流れの中に漏れる結果として、酸素が第２のガスの流れに付加され、第２の入口の圧力状態から第２の出口の圧力状態へと通過する前記第２のガスの流れは最小化される
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１４】
熱交換器を通過する第１のガスの流れおよび第２のガスの流れの間のガスの漏れを減少させるための方法であって、
熱交換器を供給するステップを備え、
前記熱交換器は、第１のガスの流れを受けるための第１の入口の圧力状態、第１のガスの流れを排出するための第１の出口の圧力状態、第２のガスの流れを受けるための第２の入口の圧力状態、および第２のガスの流れを排出するための第２の出口の圧力状態とを有するハウジングと、ハウジングの内部に配置される熱交換要素と、第１の入口の圧力状態および第２の出口の圧力状態の間、および第２の入口の圧力状態および第１の出口の圧力状態の間に配置される半径方向の圧力状態を画定するハウジングおよび熱交換要素の間に配置される半径方向のシールと、第１の入口および出口の圧力状態の間、第２の入口および出口の圧力状態の間に配置される軸方向の圧力状態を画定するハウジングおよび熱交換要素の間に配置される軸方向のシールとを有し、
第１のガスの流れおよび第２のガスの流れの間の漏れを減少させるために、半径方向の圧力状態および軸方向の圧力状態に第３のガスの流れを供給するステップを備える方法。
【請求項１５】
前記熱交換要素はローターポストを軸としてその周りを回転する
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記熱交換器は空気予熱器である
請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のガスの流れは空気の流れであり、前記第２のガスの流れは燃焼システムからの排気ガスの流れであり、前記第３のガスは燃焼システムからの再循環する排気ガスである
請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のガスの流れは実質的に酸素の流れであり、前記第２のガスの流れは燃焼システムからの再循環するガスの流れであり、前記第３のガスの流れは燃焼システムからの再循環する排気ガスの流れである
請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のガスの流れが前記第２のガスの流れの中に漏れる結果として、酸素が第２のガスの流れに付加され、前記熱交換器を通過する前記第２のガスの流れは最小化される
請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
半径方向の圧力状態の圧力を示す半径方向の圧力を計測するステップと、
軸方向の圧力状態の圧力を示す軸方向の圧力を計測するステップと、
第１のガス空気の入口の圧力状態の圧力を示す第１のガスの圧力を計測するステップと、
半径方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して半径方向の圧力状態の圧力を調整し、半径方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものとするステップと、
軸方向の圧力および第１のガスの圧力の間の差圧に反応して軸方向の圧力状態の圧力を調整し、軸方向の圧力が第１のガスの圧力以上であることを確実なものとするステップと
を備える請求項１４に記載の方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【公表番号】特表２０１２−５２６９６４（Ｐ２０１２−５２６９６４Ａ）
【公表日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１０８０３（Ｐ２０１２−５１０８０３）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２６６１９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３２１４３
【国際公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（５０３４１６３５３）アルストム テクノロジー リミテッド (394)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ７， ＣＨ−５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２６６１９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３２１４３
【国際公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（５０３４１６３５３）アルストム テクノロジー リミテッド (394)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ７， ＣＨ−５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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