JP2002364383A - ガスタービン吸気冷却装置 - Google Patents
ガスタービン吸気冷却装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷需要と大気温度を計測・予測し、ガスタ
ービン出力特性に基づいて適切な吸気温度を計算・制御
することにより、トータルエネルギー効率を揚げ、電力
を安定供給することができるガスタービンの吸気冷却装
置を提供する。 【解決手段】 蒸気噴射型ガスタービン１０を主機とし
排熱回収ボイラとで構成されると共に吸気冷却装置１１
を備え、熱電可変型コジェネユニットで電力と蒸気を供
給するコジェネレーションプラントにおいて、大気温度
１７と電力の負荷需要量１６を計測もしくは予測し、ガ
スタービンの出力特性１８に基づいて、最適運用を行う
ための吸気温度を決定し、それに基づいて吸気温度を制
御するようにしたものである。
ービン出力特性に基づいて適切な吸気温度を計算・制御
することにより、トータルエネルギー効率を揚げ、電力
を安定供給することができるガスタービンの吸気冷却装
置を提供する。 【解決手段】 蒸気噴射型ガスタービン１０を主機とし
排熱回収ボイラとで構成されると共に吸気冷却装置１１
を備え、熱電可変型コジェネユニットで電力と蒸気を供
給するコジェネレーションプラントにおいて、大気温度
１７と電力の負荷需要量１６を計測もしくは予測し、ガ
スタービンの出力特性１８に基づいて、最適運用を行う
ための吸気温度を決定し、それに基づいて吸気温度を制
御するようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気噴射型ガスタ
ービンを主機とし排熱回収ボイラとで構成される熱電可
変型コジェネユニットを用いて電力及び蒸気を供給する
コジェネレーションプラントに係り、特に、コジェネレ
ーションプラントにおいて吸気温度を考慮した効率運転
制御を行うためのガスタービン吸気冷却装置に関するも
のである。
ービンを主機とし排熱回収ボイラとで構成される熱電可
変型コジェネユニットを用いて電力及び蒸気を供給する
コジェネレーションプラントに係り、特に、コジェネレ
ーションプラントにおいて吸気温度を考慮した効率運転
制御を行うためのガスタービン吸気冷却装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】蒸気噴射型ガスタービンを主機とし、そ
のガスタービンの排熱を利用して蒸気を発生させる排熱
回収ボイラを付加して構成された熱電可変型コジェネユ
ニットは、排熱回収ボイラからの蒸気をガスタービンに
入力することによって発電効率（発電能力）を上げるこ
とができるので、単に電力と蒸気とを並行して供給でき
るだけでなく、電力出力量及び蒸気出力量を複合的に調
節することができる。
のガスタービンの排熱を利用して蒸気を発生させる排熱
回収ボイラを付加して構成された熱電可変型コジェネユ
ニットは、排熱回収ボイラからの蒸気をガスタービンに
入力することによって発電効率（発電能力）を上げるこ
とができるので、単に電力と蒸気とを並行して供給でき
るだけでなく、電力出力量及び蒸気出力量を複合的に調
節することができる。
【０００３】図３に示すようにコジェネユニットは、蒸
気噴射型ガスタービン３０と排熱回収ボイラ３１とから
構成され、給気をコンプレッサ３３で圧縮して燃焼室３
４に送り、燃焼室３４に供給された燃料を燃焼させてタ
ービン３５を駆動して発電機Ｇによる発電を行い、燃焼
排ガスを、排熱回収ボイラ３１に供給して熱回収し、排
熱回収ボイラ３１に給水して得られた蒸気を、需要系３
８に送ると共に、蒸気の一部を、ガスタービンケース噴
射蒸気として燃焼室３４に、またノズル３６を介して圧
縮空気と共にタービン３５に供給して電力量と蒸気量を
調整する。
気噴射型ガスタービン３０と排熱回収ボイラ３１とから
構成され、給気をコンプレッサ３３で圧縮して燃焼室３
４に送り、燃焼室３４に供給された燃料を燃焼させてタ
ービン３５を駆動して発電機Ｇによる発電を行い、燃焼
排ガスを、排熱回収ボイラ３１に供給して熱回収し、排
熱回収ボイラ３１に給水して得られた蒸気を、需要系３
８に送ると共に、蒸気の一部を、ガスタービンケース噴
射蒸気として燃焼室３４に、またノズル３６を介して圧
縮空気と共にタービン３５に供給して電力量と蒸気量を
調整する。
【０００４】このように、熱電可変型コジェネユニット
では、電力と蒸気を供給することができ、排熱回収ボイ
ラから発生した蒸気の一部をガスタービンに噴射するこ
とにより発電効率を上げるものであり、同じ燃料量で、
送気蒸気量と発電量を可変とすることができる。
では、電力と蒸気を供給することができ、排熱回収ボイ
ラから発生した蒸気の一部をガスタービンに噴射するこ
とにより発電効率を上げるものであり、同じ燃料量で、
送気蒸気量と発電量を可変とすることができる。
【０００５】図４はコジェネユニットの燃料−送出蒸気
量・発電量特性図を示したものである。
量・発電量特性図を示したものである。
【０００６】この特性図は、発電量１０００〜６０００
ｋｗにおける送気蒸気量と燃料消費量の特性を示したも
のである。
ｋｗにおける送気蒸気量と燃料消費量の特性を示したも
のである。
【０００７】送気蒸気量と燃料消費燃料特性は、ガスタ
ービンと排熱回収ボイラの特性及び制約条件により決定
され、点Ａ〜Ｆで結んだ領域が運転域となる。ここで点
Ａと点Ｂを結ぶ線は、ガスタービンに噴射する蒸気量上
限で決定され、点Ｂと点Ｃで結ぶ線は、ガスタービン入
口温度上限値の制限で決定され、点Ｃと点Ｄを結ぶ線
は、発生蒸気量上限値の制限で決定され、点Ｄと点Ｅと
点Ｆを結ぶ線は、ガスタービン出力下限値により決定さ
れる。
ービンと排熱回収ボイラの特性及び制約条件により決定
され、点Ａ〜Ｆで結んだ領域が運転域となる。ここで点
Ａと点Ｂを結ぶ線は、ガスタービンに噴射する蒸気量上
限で決定され、点Ｂと点Ｃで結ぶ線は、ガスタービン入
口温度上限値の制限で決定され、点Ｃと点Ｄを結ぶ線
は、発生蒸気量上限値の制限で決定され、点Ｄと点Ｅと
点Ｆを結ぶ線は、ガスタービン出力下限値により決定さ
れる。
【０００８】ここで、電力需要と蒸気需要とが決まって
いるとすると、同じ燃料を消費するのでも、前述のよう
に噴射蒸気量を調節することで電力出力量及び蒸気出力
量を複合的に調節できるため、運転ポイントが多数存在
することになる。また、外部からの電力・蒸気の供給を
加味することにより、運転ポイントの範囲は更に広がり
燃料消費量も異なるので、運転ポイントを変動させると
運用コストも変動することになる。また電力需要と蒸気
需要とは、常時変化するため、最小の運用コストとなる
ように運転ポイントを決定するのは困難である。
いるとすると、同じ燃料を消費するのでも、前述のよう
に噴射蒸気量を調節することで電力出力量及び蒸気出力
量を複合的に調節できるため、運転ポイントが多数存在
することになる。また、外部からの電力・蒸気の供給を
加味することにより、運転ポイントの範囲は更に広がり
燃料消費量も異なるので、運転ポイントを変動させると
運用コストも変動することになる。また電力需要と蒸気
需要とは、常時変化するため、最小の運用コストとなる
ように運転ポイントを決定するのは困難である。
【０００９】そこで、本出願人は、先に、特願平２００
０−２１８２０号（発明の名称；コジェネプラントの運
転方法及びその装置）にて、先ず電力及び蒸気の負荷需
要予測を行い、それに基づいて、与えられた制限下にお
ける運用コストが最小となるコジェネユニットの電力及
び蒸気出力量を決定し、それに基づいて、与えられた制
限下における運用計画スケジュールを立て、各々のコジ
ェネユニットを起動・停止を決定すると共にコジェネユ
ニットの個別制御装置に、起動／停止、運転ポイントを
指令するコジェネプラントの運転方法を提案した。
０−２１８２０号（発明の名称；コジェネプラントの運
転方法及びその装置）にて、先ず電力及び蒸気の負荷需
要予測を行い、それに基づいて、与えられた制限下にお
ける運用コストが最小となるコジェネユニットの電力及
び蒸気出力量を決定し、それに基づいて、与えられた制
限下における運用計画スケジュールを立て、各々のコジ
ェネユニットを起動・停止を決定すると共にコジェネユ
ニットの個別制御装置に、起動／停止、運転ポイントを
指令するコジェネプラントの運転方法を提案した。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のコジ
ェネレーションプラントの運転管理システムでも、先願
の発明でも、プラントの運転効率（一次エネルギー量に
対する二次エネルギー発生量）を優先して運転コストが
最小となる運転ポイントを決定しているが、吸気温度に
対するガスタービンの出力特性を十分に検討しておら
ず、気温が設定温度以上の場合に吸気冷却装置を起動す
る等簡単な指針で、もしくはプログラムで運転されてお
り、実際に必要となる条件より早めに吸気冷却装置を起
動することにより、ガスタービンの出力不足（＝電力の
供給不足）を発生させないようにしていた。
ェネレーションプラントの運転管理システムでも、先願
の発明でも、プラントの運転効率（一次エネルギー量に
対する二次エネルギー発生量）を優先して運転コストが
最小となる運転ポイントを決定しているが、吸気温度に
対するガスタービンの出力特性を十分に検討しておら
ず、気温が設定温度以上の場合に吸気冷却装置を起動す
る等簡単な指針で、もしくはプログラムで運転されてお
り、実際に必要となる条件より早めに吸気冷却装置を起
動することにより、ガスタービンの出力不足（＝電力の
供給不足）を発生させないようにしていた。
【００１１】この吸気冷却のための冷却水を生成するコ
ストは、吸気冷却によるガスタービンの出力効率上昇に
ともなうコスト削減量を上回るため、必要以上に吸気冷
却するのは経済性・省エネの観点から好ましくない。
ストは、吸気冷却によるガスタービンの出力効率上昇に
ともなうコスト削減量を上回るため、必要以上に吸気冷
却するのは経済性・省エネの観点から好ましくない。
【００１２】しかし、必要なときに吸気冷却しないと、
発電量が足りず、外部からの買電が必要となってしまう
問題がある。通常、電力会社とは買電量の上限によって
契約するため、上限を越える買電をすることは許されな
い。
発電量が足りず、外部からの買電が必要となってしまう
問題がある。通常、電力会社とは買電量の上限によって
契約するため、上限を越える買電をすることは許されな
い。
【００１３】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、負荷需要と大気温度を計測・予測し、ガスタービン
出力特性に基づいて適切な吸気温度を計算・制御するこ
とにより、トータルエネルギー効率を揚げ、電力を安定
供給することができるガスタービンの吸気冷却装置を提
供することにある。
し、負荷需要と大気温度を計測・予測し、ガスタービン
出力特性に基づいて適切な吸気温度を計算・制御するこ
とにより、トータルエネルギー効率を揚げ、電力を安定
供給することができるガスタービンの吸気冷却装置を提
供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、蒸気噴射型ガスタービンを主機
とし排熱回収ボイラとで構成されると共に吸気冷却装置
を備え、熱電可変型コジェネユニットで電力と蒸気を供
給するコジェネレーションプラントにおいて、大気温度
と電力の負荷需要量を計測もしくは予測し、ガスタービ
ンの出力特性に基づいて、最適運用を行うための吸気温
度を決定し、それに基づいて吸気温度を制御するように
したガスタービンの吸気冷却装置である。
に、請求項１の発明は、蒸気噴射型ガスタービンを主機
とし排熱回収ボイラとで構成されると共に吸気冷却装置
を備え、熱電可変型コジェネユニットで電力と蒸気を供
給するコジェネレーションプラントにおいて、大気温度
と電力の負荷需要量を計測もしくは予測し、ガスタービ
ンの出力特性に基づいて、最適運用を行うための吸気温
度を決定し、それに基づいて吸気温度を制御するように
したガスタービンの吸気冷却装置である。
【００１５】請求項２の発明は、大気温度と電力の負荷
需要量の計測もしくは予測値が入力されると共にガスタ
ービンの出力特性が入力され、これに基づいて吸気温度
を設定する吸気温度設定部と、その吸気温度設定部で設
定した吸気温度となるようにガスタービンに供給する吸
気温度を制御する吸気温度制御部とを備えた請求項１記
載のガスタービンの吸気冷却装置である。
需要量の計測もしくは予測値が入力されると共にガスタ
ービンの出力特性が入力され、これに基づいて吸気温度
を設定する吸気温度設定部と、その吸気温度設定部で設
定した吸気温度となるようにガスタービンに供給する吸
気温度を制御する吸気温度制御部とを備えた請求項１記
載のガスタービンの吸気冷却装置である。
【００１６】請求項３の発明は、吸気温度設定部は、大
気温度が高く、ガスタービン特性より求められる最大発
電量に対して電力需要量が高くなると予測されるとき
に、その電力需要量より高くなる最大発電量が得られる
ように吸気温度を設定し、その設定温度となるように吸
気温度制御部が、ガスタービンへの吸気を冷却する請求
項２記載のガスタービンの吸気冷却装置である。
気温度が高く、ガスタービン特性より求められる最大発
電量に対して電力需要量が高くなると予測されるとき
に、その電力需要量より高くなる最大発電量が得られる
ように吸気温度を設定し、その設定温度となるように吸
気温度制御部が、ガスタービンへの吸気を冷却する請求
項２記載のガスタービンの吸気冷却装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。
添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】図１は、本発明に係るコジェネレーション
プラントのガスタービン吸気冷却装置を示したものであ
る。
プラントのガスタービン吸気冷却装置を示したものであ
る。
【００１９】図１において、１０は、熱電可変型ガスタ
ービンで、詳細は示していないが、図５で説明したよう
にコンプレッサとタービンからなり、吸気をコンプレッ
サで圧縮し、その圧気を燃焼室に導入して燃焼室に供給
された燃料（天然ガス等）を燃焼してタービンに送り、
そのタービンの駆動で発電機を駆動して発電を行う。タ
ービンからの燃焼排ガスは、排熱回収ボイラに供給さ
れ、そこで供給される給水で熱回収がなされ、発生した
蒸気が、蒸気需要プラントにまた一部は、ガスタービン
１０の燃焼室やタービンに供給されて発電効率を高める
ようになっている。
ービンで、詳細は示していないが、図５で説明したよう
にコンプレッサとタービンからなり、吸気をコンプレッ
サで圧縮し、その圧気を燃焼室に導入して燃焼室に供給
された燃料（天然ガス等）を燃焼してタービンに送り、
そのタービンの駆動で発電機を駆動して発電を行う。タ
ービンからの燃焼排ガスは、排熱回収ボイラに供給さ
れ、そこで供給される給水で熱回収がなされ、発生した
蒸気が、蒸気需要プラントにまた一部は、ガスタービン
１０の燃焼室やタービンに供給されて発電効率を高める
ようになっている。
【００２０】このガスタービン１０の吸気側には、吸気
冷却装置１１が接続され、吸気口１２からガスタービン
１０に至る通路１３の吸気を冷却するようになってい
る。
冷却装置１１が接続され、吸気口１２からガスタービン
１０に至る通路１３の吸気を冷却するようになってい
る。
【００２１】この吸気冷却装置１１は、吸気温度設定部
１４と吸気温度制御部１５とからなる。
１４と吸気温度制御部１５とからなる。
【００２２】吸気温度設定部１４には、電力需要（予測
値）１６が入力されると共に大気温度の計測または予想
値１７が入力され、さらにガスタービン出力特性データ
ベース１８が入力される。
値）１６が入力されると共に大気温度の計測または予想
値１７が入力され、さらにガスタービン出力特性データ
ベース１８が入力される。
【００２３】電力需要１６は、現在値もしくは現在から
一定時間先までの予想値とし、吸気冷却速度が十分に速
く需要変化に対して追従可能であれば予想は不要であ
る。
一定時間先までの予想値とし、吸気冷却速度が十分に速
く需要変化に対して追従可能であれば予想は不要であ
る。
【００２４】ガスタービン特性データベース１８は、図
２で詳細に説明するが、ガスタービンの入口温度上限な
ど、タービン出力と吸気温度の関係を示すデータベース
である。
２で詳細に説明するが、ガスタービンの入口温度上限な
ど、タービン出力と吸気温度の関係を示すデータベース
である。
【００２５】吸気温度設定部１４は、電力需要と現在の
大気温度におけるガスタービン最大発電量を比較し、電
力需要量が最大発電量を上回る場合は、適正な吸気温度
を計算する。この計算は、予め設定された発電余裕量や
許容受電最大値などが考慮されるものとする。
大気温度におけるガスタービン最大発電量を比較し、電
力需要量が最大発電量を上回る場合は、適正な吸気温度
を計算する。この計算は、予め設定された発電余裕量や
許容受電最大値などが考慮されるものとする。
【００２６】この吸気温度設定部１４は、吸気温度制御
装置１０とは別の制御装置（例えばコジェネレーション
プラント全体の管理装置）に搭載してもよい。
装置１０とは別の制御装置（例えばコジェネレーション
プラント全体の管理装置）に搭載してもよい。
【００２７】吸気温度制御部１５には、冷却水ライン１
９が接続されると共にコンプレッサ入口温度２０が入力
される。吸気温度制御部１５は、吸気温度設定部１４で
計算された吸気温度が得られるように、冷却水ライン１
９からの冷却水取り込み量などを制御する。
９が接続されると共にコンプレッサ入口温度２０が入力
される。吸気温度制御部１５は、吸気温度設定部１４で
計算された吸気温度が得られるように、冷却水ライン１
９からの冷却水取り込み量などを制御する。
【００２８】吸気温度制御部１５は、オペレータに運転
指示する運転支援装置としてもよい。
指示する運転支援装置としてもよい。
【００２９】図２は、ガスタービンの吸気温度を考慮し
た燃料−送出蒸気量・発電量特性を示したものである。
た燃料−送出蒸気量・発電量特性を示したものである。
【００３０】先ず、ガスタービンは、概ね以下のような
特性を持つ。 （１）ガスタービン発電量＝ｆ１（燃料量，蒸気噴射
量） （２）蒸気噴射量≦ｆ２（タービン入口温度） （３）タービン入口温度＝ｆ３（燃料量，蒸気噴射量，
コンプレッサ入口温度） （４）下限値（固定）≦タービン入口温度≦上限値（固
定）この（１）〜（４）の特性より、吸気を冷却するこ
とによってコンプレッサの入口温度が下がり、タービン
入口温度の上限値により制限を受けていた燃料量を増や
すことができ、ガスタービンの発電量を増やすことがで
きる。
特性を持つ。 （１）ガスタービン発電量＝ｆ１（燃料量，蒸気噴射
量） （２）蒸気噴射量≦ｆ２（タービン入口温度） （３）タービン入口温度＝ｆ３（燃料量，蒸気噴射量，
コンプレッサ入口温度） （４）下限値（固定）≦タービン入口温度≦上限値（固
定）この（１）〜（４）の特性より、吸気を冷却するこ
とによってコンプレッサの入口温度が下がり、タービン
入口温度の上限値により制限を受けていた燃料量を増や
すことができ、ガスタービンの発電量を増やすことがで
きる。
【００３１】図２において、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ
を実線で結んで囲った領域は、吸気温度が低いときのガ
スタービン特性（燃料−送出蒸気量・発電量特性）で、
点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’，Ｅ’，Ｆ’を点線で囲った
領域は、吸気温度が高いときのガスタービン特性を示し
ている。
を実線で結んで囲った領域は、吸気温度が低いときのガ
スタービン特性（燃料−送出蒸気量・発電量特性）で、
点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’，Ｅ’，Ｆ’を点線で囲った
領域は、吸気温度が高いときのガスタービン特性を示し
ている。
【００３２】このように吸気温度が高いと、蒸気噴射量
制限とタービン入口温度制限で、点Ａ’−Ｂ’−Ｃ’の
領域は、蒸気噴射量制限とタービン入口温度制限で、吸
気温度の低い点Ａ−Ｂ−Ｃの領域に比べて燃料消費量を
上げることができず最大発電量に制限がある。一方、排
熱回収ボイラの蒸気発生量は、点Ｃ’−Ｄ’−Ｅ’の領
域から点Ｃ−Ｄ−Ｅの領域となって低下し、点Ｅ−Ｆの
領域は殆ど変化しない。
制限とタービン入口温度制限で、点Ａ’−Ｂ’−Ｃ’の
領域は、蒸気噴射量制限とタービン入口温度制限で、吸
気温度の低い点Ａ−Ｂ−Ｃの領域に比べて燃料消費量を
上げることができず最大発電量に制限がある。一方、排
熱回収ボイラの蒸気発生量は、点Ｃ’−Ｄ’−Ｅ’の領
域から点Ｃ−Ｄ−Ｅの領域となって低下し、点Ｅ−Ｆの
領域は殆ど変化しない。
【００３３】そこで、吸気温度が高いとき、吸気温度を
下げることで、点Ａ’−Ｂ’−Ｃ’の領域を点Ａ−Ｂ−
Ｃの領域まで燃料消費増大側に上げてガスタービンの運
転を拡張することが可能となる。すなわち、燃料を増や
して発電量を増やすことが可能となる。
下げることで、点Ａ’−Ｂ’−Ｃ’の領域を点Ａ−Ｂ−
Ｃの領域まで燃料消費増大側に上げてガスタービンの運
転を拡張することが可能となる。すなわち、燃料を増や
して発電量を増やすことが可能となる。
【００３４】吸気温度を３０℃から１５℃に低下させた
場合の最大発電量は、５００ｋｗ程度増加する。逆に言
えば、気温が３０℃のときには、気温１５℃の場合より
も最大発電量が低いため、電力需要が高いときには吸気
冷却が必要となる。
場合の最大発電量は、５００ｋｗ程度増加する。逆に言
えば、気温が３０℃のときには、気温１５℃の場合より
も最大発電量が低いため、電力需要が高いときには吸気
冷却が必要となる。
【００３５】ここで注目すべきことは、もともと３０℃
で運転できる領域内でのガスタービン発電効率は、吸気
温度を１５℃にしてもほとんど変化しない。すなわち、
吸気冷却は、現在の気温では出力できない電力需要があ
る場合にのみ行うことが有効である。
で運転できる領域内でのガスタービン発電効率は、吸気
温度を１５℃にしてもほとんど変化しない。すなわち、
吸気冷却は、現在の気温では出力できない電力需要があ
る場合にのみ行うことが有効である。
【００３６】また気温が高い場合は、特に吸気温度変化
に対する最大発電量変化が大きいため、電力需要に応じ
て吸気冷却温度制御する意義があり、運転コスト削減や
省エネルギーにつながる。
に対する最大発電量変化が大きいため、電力需要に応じ
て吸気冷却温度制御する意義があり、運転コスト削減や
省エネルギーにつながる。
【００３７】以上より、吸気温度設定部１４は、電力需
要１６と大気温度１７とガスタービン出力特性のデータ
ベース１８に基づき、吸気温度が高いとき、図２に示し
たガスタービン特性で、買電ゼロの要求や上限を越える
買電なしに、電力需要を満たす発電量が得られるかどう
かを判断し、最大発電量に対して電力需要量が高いとき
に、適正な吸気温度を計算により求め、その求めた吸気
温度となるように吸気温度制御部１５で、コンプレッサ
入口温度２０をもとに冷却水量を制御することで、電力
需要に応じた発電量とすることが可能となる。
要１６と大気温度１７とガスタービン出力特性のデータ
ベース１８に基づき、吸気温度が高いとき、図２に示し
たガスタービン特性で、買電ゼロの要求や上限を越える
買電なしに、電力需要を満たす発電量が得られるかどう
かを判断し、最大発電量に対して電力需要量が高いとき
に、適正な吸気温度を計算により求め、その求めた吸気
温度となるように吸気温度制御部１５で、コンプレッサ
入口温度２０をもとに冷却水量を制御することで、電力
需要に応じた発電量とすることが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、負荷需要
と大気温度を計測・予測し、大気温度が高いとき、ガス
タービン出力特性に基づいて、需要を満たす発電量が得
られる吸気温度を計算し、その吸気温度となるようにガ
スタービンの入口温度を制御することで、トータルエネ
ルギー効率を上げ、需要に応じた電力・蒸気を安定供給
することが可能となる。
と大気温度を計測・予測し、大気温度が高いとき、ガス
タービン出力特性に基づいて、需要を満たす発電量が得
られる吸気温度を計算し、その吸気温度となるようにガ
スタービンの入口温度を制御することで、トータルエネ
ルギー効率を上げ、需要に応じた電力・蒸気を安定供給
することが可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１におけるガスタービン出力特性を示す図で
ある。
ある。
【図３】熱電可変型ガスタービンの燃料−送出蒸気量・
発電量特性図を示す図である。
発電量特性図を示す図である。
【図４】コジェネレーションプラントを示す図である。
１０ ガスタービン １１ 吸気冷却装置 １４ 吸気温度設定部 １５ 吸気温度制御部 １６ 電力需要 １７ 大気温度 １９ 冷却水ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 康雄 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター内 (72)発明者 馬場 俊博 東京都江東区豊洲二丁目１番１号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者 片山 照男 東京都江東区豊洲二丁目１番１号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 蒸気噴射型ガスタービンを主機とし排熱
回収ボイラとで構成されると共に吸気冷却装置を備え、
熱電可変型コジェネユニットで電力と蒸気を供給するコ
ジェネレーションプラントにおいて、大気温度と電力の
負荷需要量１６を計測もしくは予測し、ガスタービンの
出力特性に基づいて、最適運用を行うための吸気温度を
決定し、それに基づいて吸気温度を制御することを特徴
とするガスタービンの吸気冷却装置。 - 【請求項２】 大気温度１７と電力の負荷需要量の計測
もしくは予測値が入力されると共にガスタービンの出力
特性が入力され、これに基づいて吸気温度を設定する吸
気温度設定部と、その吸気温度設定部で設定した吸気温
度となるようにガスタービンに供給する吸気温度を制御
する吸気温度制御部とを備えた請求項１記載のガスター
ビンの吸気冷却装置。 - 【請求項３】 吸気温度設定部は、大気温度が高く、ガ
スタービン特性より求められる最大発電量に対して電力
需要量が高くなると予測されるときに、その電力需要量
より高くなる最大発電量が得られるように吸気温度を設
定し、その設定温度となるように吸気温度制御部が、ガ
スタービンへの吸気を冷却する請求項２記載のガスター
ビンの吸気冷却装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001168402A JP2002364383A (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | ガスタービン吸気冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001168402A JP2002364383A (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | ガスタービン吸気冷却装置 |
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|---|---|
| JP2002364383A true JP2002364383A (ja) | 2002-12-18 |
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| JP2001168402A Pending JP2002364383A (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | ガスタービン吸気冷却装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002364383A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013160052A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン発電設備 |
| JP2014139529A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Japan Atomic Energy Agency | 原子炉ガスタービン発電システムの運転方法 |
| CN110929909A (zh) * | 2018-09-19 | 2020-03-27 | 清华大学 | 一种空气源热泵用户电负荷预测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02245453A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-01 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | コージェネレーション・システムの最適制御法 |
| JPH08200155A (ja) * | 1995-01-20 | 1996-08-06 | Tokyo Gas Co Ltd | コージェネレーション・システムにおける運用計画設定方法 |
| JPH10184393A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービン発電装置の制御方法 |
| JP2000213373A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-02 | Hitachi Zosen Corp | ガスタ―ビン発電設備 |
| JP2001027132A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-01-30 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二流体ガスタービン |
-
2001
- 2001-06-04 JP JP2001168402A patent/JP2002364383A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02245453A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-01 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | コージェネレーション・システムの最適制御法 |
| JPH08200155A (ja) * | 1995-01-20 | 1996-08-06 | Tokyo Gas Co Ltd | コージェネレーション・システムにおける運用計画設定方法 |
| JPH10184393A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービン発電装置の制御方法 |
| JP2000213373A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-02 | Hitachi Zosen Corp | ガスタ―ビン発電設備 |
| JP2001027132A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-01-30 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二流体ガスタービン |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013160052A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン発電設備 |
| JP2014139529A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Japan Atomic Energy Agency | 原子炉ガスタービン発電システムの運転方法 |
| CN110929909A (zh) * | 2018-09-19 | 2020-03-27 | 清华大学 | 一种空气源热泵用户电负荷预测方法 |
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