JP2003097294A - タービン翼／羽根の冷却方法 - Google Patents

タービン翼／羽根の冷却方法

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JP2003097294A
JP2003097294A JP2002237066A JP2002237066A JP2003097294A JP 2003097294 A JP2003097294 A JP 2003097294A JP 2002237066 A JP2002237066 A JP 2002237066A JP 2002237066 A JP2002237066 A JP 2002237066A JP 2003097294 A JP2003097294 A JP 2003097294A
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gas
cooling
recuperator
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Ralf Gerdes
ラルフ・ゲルデス
Peter Keller-Sornig
ゾルニッヒ ペーター・ケラー−
Bozidar Seketa
ボジダール・セケタ
Ilja Tuschy
イリヤ・ツシー
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General Electric Switzerland GmbH
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Alstom Schweiz AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】ガス貯蔵動力装置のタービン翼／ベーンの
冷却方法を提供することである。 【解決手段】 ガス貯蔵動力装置（１）の主タービンの
タービン翼／ベーンの冷却方法であって、ガス貯蔵動力
装置は新鮮ガスを圧力下で貯蔵するガスタンク（１０）
と、バーナ（６）を備えた主タービン（３）と、新鮮ガ
ス路（８）と排気ガス路（９）とを有しかつ熱を伝達す
るように協働するレキュペレータ（７）とから成り、新
鮮ガス路がガスタンクからレキュペレータ及びバーナを
通って主タービンの入口（１１）に繋がり、排気ガス路
（９）が主タービンの出口（１２）からレキュペレータ
を通って排気ガス装置に通じる前記冷却方法において、
冷却ガス流はタービン入口を通って主タービンに入り、
冷却ガスは、ガスタンクからの新鮮ガス抽出によって及
び又は主タービンの入口に接続された外部ファン又は圧
縮機（２６）の投入によって発生することを特徴とする
前記冷却方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス貯蔵動力装置の
主タービンの翼／羽根の冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス貯蔵動力装置は、例えばパワーテク
アソシエーツ会社（Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈ Ａｓｓｏｃ
ｉａｔｅｓ）のジョン ダリー、ドレッサランドのＲ．
Ｍ．ロフリン、マリオ デコルソ、デビッド メーン及
びアラバマ電気合同会社のリーデビスによるレポート
「ＣＡＳＥＳ ＲＥＤＵＣＥＤ ＴＯ ＰＲＡＣＴＩＣ
Ｅ」から公知である。このレポートは、「ＡＳＭＥ Ｔ
ＵＲＢＯ ＥＸＰＯ ２００１」という題号である。こ
れによれば、ガス貯蔵動力装置は通常主タービンと上流
タービンとを備えたタービン装置から成り、バーナは少
なくとも主タービンの上流に接続されている。タービン
は、共通のタービン軸によって発電機／電動モータユニ
ットに接続している。加えて、ガス貯蔵動力装置は少な
くとも１つの圧縮機を備えた圧縮機装置を有し、圧縮機
は同様に、圧縮機軸によって発電機／電動モータユニッ
トに接続している。新鮮ガス、例えば空気が圧力下で貯
蔵され得るガスタンクも設けられている。発電運転中、
新鮮ガスはガスタンクから抽出されてタービン装置に供
給される。レキュペレータは新鮮ガス路及び排気ガス路
を有しかつこれらの熱伝送を作用させる。新鮮ガス路は
ガスタンクからレキュペレータを通ってタービン装置に
通じ、それから上流タービン及びバーナを通って主ター
ビンの入口に通じる。排気ガス路は、主タービンの出口
からレキュペレータを通って排気ガス装置に通じる。発
電運転中、タービンはタービン軸に接続されかつタービ
ンによって駆動される発電機／電動モータユニットを駆
動し、発電機／電動モータユニットは発電機として運転
される。ガスタンクのチャージ運転中、発電機／電動モ
ータユニットは電動モータとして運転されかつ圧縮機に
よってガスタンクをチャージするために、電動モータと
接続された圧縮機軸によって圧縮機装置の１つ又は複数
の圧縮機を駆動する。
【０００３】そのようなガス貯蔵動力装置は、通常「圧
縮空気エネルギー貯蔵システム」と称され、短くＣＡＥ
Ｓシステムと称される。ＣＡＥＳシステムの基本的思想
は、ベース負荷周期中永続的に運転される従来の動力ス
テーション装置によって発生される過剰エネルギーがガ
スタンク中に一時的に貯蔵されかつピーク負荷周期中ガ
ス貯蔵動力装置を介して再び解放されるという事実にあ
る。過剰エネルギーは、ポンプから供給される空気又は
他のガスによって比較的高い圧力で過剰動力をもってタ
ンク中に貯蔵され、後にタンクから空気又はガスがピー
ク負荷の補償のために必要に応じて抽出されことができ
る。これは、過剰エネルギーが実用的な方法で位置エネ
ルギーの形で貯蔵されることを意味する。採掘され尽く
した石炭坑又は岩塩坑の洞窟又特別に圧縮されたガスタ
ンクが、例えばガスタンクとして使用される。
【０００４】発電のためにガス貯蔵動力装置運転が中断
され又は終了される場合に、新鮮ガス路を介して供給さ
れる新鮮ガス流は、例えばタービン装置へのガス供給を
遮断する相応した弁によって中断される。タービンを通
る流れにおけるこのような変化による消散効果のため
に、タービン翼／羽根における温度上昇が生じる。この
場合に、翼／羽根が少なくとも局部的に許容できない高
温に達するという危険が存在する。従って、ガス貯蔵動
力装置における主タービンの翼／羽根を冷却する方法が
必要となる。
【０００５】ガスタービンを備えた従来の動力ステーシ
ョン装置において、主タービンは圧縮機を駆動し、圧縮
機は駆動のために直接主タービンと接続しかつ主タービ
ンの運転のために必要な高水準の圧力を発生する。その
ような従来の動力ステーション装置９が遮断される場合
に、圧縮機は運転停止中主タービンの冷却に必要な冷却
空気を送る。
【０００６】
【発明が解決すべき課題】本発明の課題は、ガス貯蔵動
力装置のタービン翼／羽根を冷却する方法を提供するこ
とである。
【０００７】本発明によれば、この課題は、請求項１の
特徴を有する方法によって解決される。
【０００８】本発明は、タービン翼／羽根を冷却するた
めの冷却ガス流を使用する一般的思想に基礎を置いてお
り、その冷却ガス流はガス貯蔵動力装置のガスタンクか
らの新鮮ガスの抽出によって及び又はタービン入口に直
接又は間接的に接続された外部ファン又は圧縮機のスイ
ッチ投入によって発生される。この発生はガス貯蔵動力
装置の既存の設計に対する過度に大きな変更なしに冷却
ガス流を貯蔵することを可能にする。ガスタンクからの
ガス抽出の場合に、特に、冷却ガス流の発生は外部から
供給されるエネルギーの追加的要請なしに行われる。
【０００９】冷却ガス流が可能にされるための構成部分
が何らかの許容されない熱応力に耐えない場合、冷却ガ
ス温度は特定された、不変又は可変の温度範囲内に設定
されねばならない。タンク内に貯蔵される両周囲空気及
び周囲ガスは、一般にこの目的には低すぎる温度を有す
る。冷却ガスは都合よくレキュペレータ内で予熱される
ことができ、この目的で冷却ガスは新鮮ガス路を通って
レキュペレータ内に入る。この構成において、尚レキュ
ペレータ内にある間に新鮮ガスを冷却ガスから分岐させ
かつ新鮮ガスをレキュペレータから抜き出すことが有利
である。確定された分岐によって、分岐冷却ガスはガス
貯蔵動力装置の標準運転条件に要求される温度を有す
る。特別な実施例において、冷却ガスが新鮮ガス路から
レキュペレータ内の複数の位置で分岐されることができ
かつレキュペレータから抜き出されることができ、種々
の分岐新鮮ガス流の相応した選択及び又は混合によって
所望のガス温度を調整することが可能である。
【００１０】追加的に、一方では、冷却ガス流の質量流
が所望の冷却効果を得るために充分大きくかつ他方では
許容される主タービンの加速を回避することができる程
十分小さいことを保証することが必要である。上流ター
ビンを有するガス貯蔵動力装置において、冷却ガスを主
タービンの入口に供給する場合、都合よく上流タービン
をバイパスすることができる。このプロセスは上流ター
ビンが後続の主タービンよりも小さい翼長さを有し、そ
の結果上流タービンにおけるいわゆる「遊隙」の危険が
減少される。遊隙は消失効果をもたらし、消失効果は高
い回転速度及び小さい装入量で起こりそして翼／羽根の
追加的な温度上昇を引き起こし得る。
【００１１】タービンロータの加速の危険がない場合、
冷却ガスは上流タービンの翼／羽根が同様に冷却される
ことができるための上流タービンの前方の新鮮ガス路に
導入されることができる。
【００１２】交互に又は追加的に、冷却ガスは上流ター
ビンの直後に新鮮ガスラインに導入されることができ、
上流タービンを逆流方向に通る新鮮ガス流が、供給され
る冷却ガスの部分として、上流タービンの前方の新鮮ガ
スラインに配置された放風弁によって発生される。この
実施例において、特に上流タービンの後方の翼／羽根の
冷却が改善され、同時に上流タービンの加速の危険が減
少される。
【００１３】更に本発明による方法の重要な特徴及び利
点は、従属請求項、図面及び図面を使用した図形の関連
した記載から明らかにされる。図面には優先的な実施例
が記載されており、以下次に詳しく説明する。
【００１４】
【実施例】図１に示すように、ガス貯蔵動力装置１（こ
こでは単に部分的にのみ表す）は、主タービン３及び上
流タービン５を備えたタービン装置を示し、上流タービ
ンは駆動のために軸４によって主タービン３に接続され
ている。バーナ６は主タービン３と関連して付設されて
いる。ガス貯蔵動力装置１は、レキュペレータ７を有
し、レキュペレータは断面で表す新鮮ガス路９及び断面
で表す排気ガス路９を有し、新鮮ガス路８及び排気ガス
路９は、熱伝送のためにレキュペレータ７と協働する。
更に、ガス貯蔵動力装置１は、新鮮ガスが圧力下で貯蔵
され得るガスタンク１０を有する。
【００１５】ガスタンク１０中に貯蔵された新鮮ガスは
通常空気であるので、空気貯蔵動力装置１及びそれぞれ
空気タービン５及びガスタービン３が本発明の対象とさ
れ得る。
【００１６】新鮮ガス路８はガスタンク１０で始まり、
レキュペレータ７を通って上流タービン５に通じ、上流
タービンからバーナ６に及びこれから主タービン３の入
口１１に通じる。新鮮ガス路８のためにレキュペレータ
７は相応して入口４４及び出口４３を有する。排気ガス
ライン９は主タービン３の出口１２で始まりかつレキュ
ペレータ７を通って排気ガス動力装置（図示しない）に
通じ、排気ガス動力装置は例えば消音器及び又は排気ガ
スクリーニング装置を有する。
【００１７】図２及び３に示すように、ガス貯蔵動力装
置１は、追加的に圧縮機装置１３を有し、圧縮機装置は
少なくとも１つの圧縮機１４を有する。タービン装置２
は、タービン軸１５を駆動し、タービン軸は一般的に主
タービン３と上流タービン５との間に配設された軸４で
ある。相応した方法で、圧縮機１４は、圧縮機軸１６に
よって駆動される。
【００１８】図２に示された実施例においてガス貯蔵動
力装置１は発電機運転と電動モータ運転との間で切り換
えられる発電機／電動モータユニット１７を有する。こ
の発電機／電動モータユニット１７のロータ軸１８は、
一方ではタービンクラッチ１９によってタービン軸１５
にかつ他方では圧縮機クラッチ２０によって圧縮機軸１
６と連結されることができる。そのような配列は単一軸
装置とも称される。
【００１９】図３に示す実施例において、タービン軸１
５は永続的に発電機２１に接続されており、従って圧縮
機軸１６は発電機２１とは無関係に運転されることがで
きる電動モータ２２に永続的に接続されている。この設
計は、２軸配列、即ち、一般に多軸配列と称される。
【００２０】発電のために、ガスタンク１０からの新鮮
ガスはタービン装置２に入れられる。新鮮ガス路８にお
いてレキュペレータ７の後方に配設された弁２３は、こ
のために開き、その結果上流タービン５、バーナ６及び
主タービン３は共に新鮮ガスを供給される。主タービン
３からの熱い排気ガスは、新鮮ガス流を予熱するために
レキュペレータ７内で使用される。ガスタンク１０中の
高い貯蔵圧力をタービンプロセスに適した作業圧力に絞
る圧力制御弁２４は、便利に新鮮空気（又は新鮮ガス）
側のレキュペレータ７の上流に配列されている。
【００２１】発電のために使用されるガス貯蔵動力装置
１の運転状態が終了され又は中断されねばならない場合
に、弁２３は新鮮ガス路８を閉鎖する。主タービン３及
び上流タービン５の熱い構成部分が過熱されないことを
保証するために、主タービン及び上流タービンは本発明
による方法によって冷却される。この操作において、特
別な関心事は、タービン翼／羽根の過熱を回避すること
である。
【００２２】本発明によって提供される冷却方法は次の
ように運転される。
【００２３】冷却ガスは少なくとも冷却ガス路２５によ
って主タービン３に導入される。この冷却ガス流はター
ビン入口１１を通って主タービン３に入る。冷却ガス流
はガスタンク１０から新鮮ガスを抽出することによって
適宜発生される。交互に又は追加的に、この冷却ガス流
は、好ましくは、レキュペレータ７の前の新鮮ガス路８
に接続された外部ファン又は圧縮機２６によって発生さ
れることができる。
【００２４】弁２８の相応した作動によってレキュペレ
ータ７の前で冷却ガス路２５の分岐２７を経て、新鮮ガ
ス路８から冷却ガス流を分岐させることが基本的に可能
である。冷却ガス温度を増大させるために、例えば分岐
２９を操作することもでき、分岐２９はレキュペレータ
７の後で新鮮ガス路８から分岐しかつ冷却ガス路２５に
接続している。弁３０及び２８の適当な作動によって、
所望の混合比がレキュペレータ７を通って流れる部分流
の間で調整されることができ、かつレキュペレータで加
熱され、部分流は分岐２７を通って流れることによって
レキュペレータ７をバイパスして流れる。
【００２５】交互に又は追加的に、レキュペレータ７内
で新鮮ガス路８の１つ又は複数の位置で冷却空気を分岐
させることが可能である。このために、相応する分岐３
１，３２，３３は、弁３４，３５及び３６によって作動
される。種々の分岐位置は、それから冷却ガスが各分岐
位置で相異なる温度を有するように選択される。冷却ガ
ス路２５を経てタービン装置２に供給される冷却ガス流
は、所望の冷却ガス温度を調整するために、弁２８、３
０、３４，３５，３６の相応する作動によって混合され
ることができる。基本的に、単一分岐３１，３２又は３
３が、ガス貯蔵動力装置１の標準運転条件に適する冷却
ガス温度を得るのに十分である。冷却ガス温度は、複数
の分岐３１、３２及び３３によってガス貯蔵動力装置１
の瞬間的な運転条件に適合されることができる。レキュ
ペレータ７の後方の新鮮ガス抽出のための分岐２９及び
レキュペレータ７の前方の新鮮ガス抽出のための分岐２
７は、この装置における例えば過剰な冷却ガス供給用と
して、交互に又は追加的に設けられることができる。
【００２６】上記の方法で発生しかつ調整される冷却ガ
ス流は、閉じた弁２３をバイパスするようにタービン装
置２に供給される。例として、冷却ガス流は、弁３７及
び３８の相応した作動によって弁２３の後方の新鮮ガス
路８に導入される。基本的に分岐３９によって上流ター
ビン５の前方の新鮮ガス路８への冷却ガス導入の可能性
が存在する。同様に、なお弁２３内で、しかし制御弁２
３の閉鎖要素の後方で新鮮ガス路８中に冷却ガス流を導
入することが可能である。この種の冷却ガス導入によっ
て、主タービン３及び上流タービン５は冷却されること
ができる。同様に、上流タービン５の後方かつバーナ６
の後方で分岐４０によって、又は上流タービン５の後方
かつバーナ６の前方で分岐４１によって、新鮮ガス路８
中に冷却ガスを導入することが可能である。両分岐４０
及び４１が実現される場合、相応した制御装置がそれら
の反復した作動のために設けられねばならない。冷却ガ
スが直接主タービン３の入口に導入される個所では、新
鮮ガス路８は上記のバリエーションから出発して冷却ガ
ス流の案内に関与することはない。従って冷却ガス流は
直接主タービン３のケーシング中に導入されることがで
きる。
【００２７】特に重要な実施例は、放風弁４２が上流タ
ービン５と新鮮ガス路８の弁２３との間に配設される場
合である。作動する場合に、この放風弁４２は例えば、
周囲又は排気ガス路中への新鮮ガス路８からのガスの進
入を可能にする。冷却ガスが例えば分岐４０又は分岐４
１を経て上流タービン５の後方の新鮮ガス路８中に導入
されると、２つの部分流への冷却ガス流の分岐が特に放
風弁４２によって調整されることができる。従って一方
の部分流は前述のように主タービン３を通って流れ、他
方の部分流は上流タービン５を通って逆流方向に流れか
つ放風弁４２を経て新鮮ガス路８から抜け出す。
【００２８】冷却ガス導入の複数のバリエーションは、
例えばこの手段によって過剰のシステムを使用可能にす
るために、同時に実現されることができる。
【００２９】一方では、上流タービン５の前の冷却ガス
の導入は、上流タービン５及び主タービン３の強制冷却
を保証する。しかし他方では、主タービン３の冷却に必
要な流量は上流タービン５を通るために主タービン３の
加速の危険が存在する程大きくされ得る。上流タービン
５を通る逆流なしに上流タービン５の後に冷却ガスを導
入することは、主タービン３の信頼ある冷却を保証する
が、上流タービン５の冷却及び、特に同一の遊隙の場合
に、十分な冷却が危うくなる。しかし上流タービン５の
遊隙の大きさは小さい、そのわけは上流タービン５は通
常の運転中運転される比較的高い圧力水準のために及び
追加的に周囲速度のために、比較的短い翼／羽根を有す
るからであり、翼／羽根の長さが、遊隙の大きさにとっ
て決定的である。
【００３０】上流タービン３を通る逆流方向の流れによ
って、上流タービン５の後方に冷却ガスを供給する場
合、両主タービン３及び上流タービン５のための十分な
冷却を保証することが可能であり、追加的に主タービン
３及び上流タービン５の加速の危険は効果的に阻止され
る。
【００３１】本発明による冷却方法は、図２に示された
ような単一軸装置を有するガス貯蔵動力装置１及び図３
に示すような２軸又は多軸装置を有するガス貯蔵動力装
置１の双方に適する。基本的に、冷却ガスを発生させる
ための図２及び３による圧縮機装置１３の圧縮機１４を
使用しかつ図１によるファン又は圧縮機２６を便利に置
換することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ガス貯蔵動力装置の回路図形式の原理
的表示を示す図である。
【図２】図２は、単一軸配置を備えたガス貯蔵動力装置
の更に簡単化された表示である。
【図３】図３は、図２の場合と同様であるが、多軸装置
の場合を示す図である。
【符号の説明】
１ ガス貯蔵動力装置 ３ 主タービン ６ バーナ ７ レキュペレータ ８ 新鮮ガス路 ９ 排気ガス路 １０ ガスタンク １１ 入口 １２ 出口 ２５ 冷却ガス路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｃ 6/14 Ｆ０２Ｃ 6/14 7/08 7/08 Ｂ 7/36 7/36 (72)発明者 ペーター・ケラー− ゾルニッヒ スイス国、バーデン、オーバーシュタット ストラーセ、11 (72)発明者 ボジダール・セケタ スイス国、ノイエンホフ、ハフナーヴエー ク、30 (72)発明者 イリヤ・ツシー ドイツ連邦共和国、ハイデルベルク、ゲル ハルト− ハウプトマン− ストラーセ、 16

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に、ガス貯蔵動力装置（１）の主ター
    ビンのタービン翼／羽根の冷却方法であって、 ガス貯蔵動力装置は新鮮ガスを圧力下で貯蔵するガスタ
    ンク（１０）と、付設されたバーナ（６）を備えた主タ
    ービン（３）と、新鮮ガス路（８）と排気ガス路（９）
    とを有しかつ熱を伝送するようにこれらと協働するレキ
    ュペレータ（７）とから成り、新鮮ガス路（８）がガス
    タンク（１０）からレキュペレータ（７）及びバーナ
    （６）を通って主タービン（３）の入口（１１）に通
    じ、一方排気ガス路（９）が主タービン（３）の出口
    （１２）からレキュペレータ（７）を通って排気ガス装
    置に通じる前記タービン翼／羽根の冷却方法において、 冷却ガス流は主タービン（３）に入り、即ち、該冷却ガ
    ス流はタービン入口（１１）を通って主タービン（３）
    に入り、 冷却ガスは、ガスタンク（１０）からの新鮮ガス抽出に
    よって及び又は主タービン（３）の入口（１１）に直接
    若しくは間接的に接続された外部ファン又は圧縮機（２
    ６）のスイッチ投入によって発生されることを特徴とす
    る前記タービン翼／羽根の冷却方法。
  2. 【請求項２】冷却ガスがレキュペレータ（７）中で予熱
    され、その際冷却ガスは新鮮ガス路（８）を経てレキュ
    ペレータ（７）中に入ることを特徴とする請求項１に記
    載のタービン翼／羽根の冷却方法。
  3. 【請求項３】冷却ガスが、レキュペレータ（７）の入口
    （４４）を通って新鮮ガス路（８）上でレキュペレータ
    （７）中に入りかつレキュペレータ（７）の出口（４
    ３）の前方で新鮮ガス路（８）から分岐することを特徴
    とする請求項１又は２に記載のタービン翼／羽根の冷却
    方法。
  4. 【請求項４】冷却ガスが、新鮮ガス路（８）上のある位
    置でレキュペレータ（７）中で分岐し、前記ある位置
    は、分岐した冷却ガスがガス貯蔵動力装置（１）の標準
    作動状態のために予め特定された温度を有するように選
    択されることを特徴とする請求項３に記載のタービン翼
    ／羽根の冷却方法。
  5. 【請求項５】冷却ガスが、レキュペレータ（７）の複数
    の位置で新鮮ガス路（８）から分岐し、前記位置は冷却
    ガスが各分岐位置で相異なる温度を有するように選択さ
    れ、分岐の１つ又は複数が所望の温度での冷却ガス流の
    発生のために特別に作動されることを特徴とする請求項
    ３又は４に記載のタービン翼／羽根の冷却方法。
  6. 【請求項６】所望の温度を有する冷却ガスを発生させる
    ために、加熱されてない冷却ガスが、レキュペレータ
    （７）中で加熱された冷却ガスと、レキュペレータ
    （７）の後方で混合されることを特徴とする請求項１か
    ら５までのうちのいずれか１つに記載のタービン翼／羽
    根の冷却方法。
  7. 【請求項７】その温度を調整するために、冷却ガスがレ
    キュペレータ（７）の前方で２つの部分流に分割され、
    その一方の部分流はレキュペレータ（７）に入り、その
    他方の部分流はレキュペレータ（７）をバイパスして流
    れ、２つの部分流はレキュペレータ（７）の後方で所望
    のガス温度の関数として組み合されることを特徴とする
    請求項６に記載のタービン翼／羽根の冷却方法。
  8. 【請求項８】レキュペレータ（７）の後方の新鮮ガス路
    （８）に下流の構成部分（５，６，３）に対する新鮮ガ
    スの供給を制御するための弁（２３）を有するガス貯蔵
    動力装置（１）では、冷却ガス流は、タービン入口（１
    １）へ導かれる際に弁（２３）をバイパスして流れるこ
    とを特徴とする請求項１から７までのうちのいずれか１
    つに記載のタービン翼／羽根の冷却方法。
  9. 【請求項９】バーナ（６）の前方の新鮮ガス路（８）に
    駆動のために主タービン（３）に接続された上流タービ
    ン（５）を有するガス貯蔵動力装置（１）では、冷却ガ
    ス流は、主タービン（３）の入口（１１）に供給される
    際に少なくとも部分的に上流タービン（５）をバイパス
    して流れることを特徴とする請求項１から８までのうち
    のいずれか１つに記載のタービン翼／羽根の冷却方法。
  10. 【請求項１０】冷却ガス流が、直接主タービン（３）の
    入口（１１）を通って供給され又は上流タービン（５）
    と主タービン（３）との間の新鮮ガス路（８）に導入さ
    れることを特徴とする請求項９に記載のタービン翼／羽
    根の冷却方法。
  11. 【請求項１１】バーナ（８）の前方の新鮮ガス路（８）
    に駆動のために主タービン（３）に接続された主タービ
    ン（３）を有するガス貯蔵動力装置（１）では、冷却ガ
    スが、上流タービン（５）の前方で新鮮ガス流中に少な
    くとも部分的に導入されることを特徴とする請求項１か
    ら１０までのうちのいずれか１つに記載のタービン翼／
    羽根の冷却方法。
  12. 【請求項１２】新鮮ガス路（８）における上流タービン
    （５）の前方に弁（２３）を有するガス貯蔵動力装置
    （１）では、冷却ガス流が、弁（２３）の後方で又はそ
    の遮蔽要素の後方の弁（２３）内で新鮮ガス路（８）に
    導入されることを特徴とする請求項１１に記載のタービ
    ン翼／羽根の冷却方法。
  13. 【請求項１３】バーナ（６）の前方の新鮮ガス路（８）
    に駆動のために主タービン（３）と接続された上流ター
    ビン（５）を有するガス貯蔵動力装置（１）であって、
    ガス貯蔵動力装置は上流タービン（５）の前方の新鮮ガ
    ス路（８）に放風弁（４２）を有する場合に、冷却ガス
    流が上流タービン（５）と主タービン（３）との間の新
    鮮ガス路（８）に導入され、冷却ガス流は２つの部分流
    に分割され、その一方の部分流は主タービン（３）を通
    って流れ、その他方の部分流は上流タービン（５）を通
    って逆流方向に流れかつ放風弁（４２）を通って新鮮ガ
    ス路（８）から抜け出すことを特徴とする請求項１から
    １２までのうちのいずれか１つに記載のタービン翼／羽
    根の冷却方法。
  14. 【請求項１４】主タービン（３）がタービン軸（１５）
    を駆動し、ガス貯蔵動力装置（１）が圧縮機軸（１６）
    によって駆動されることができる少なくとも１つの圧縮
    機（１４）を有し、そしてガス貯蔵動力装置（１）は発
    電機／電動モータユニット（１７）を有し、該ユニット
    は、発電機運転と電動モータ運転との間で切り換えられ
    ることができ、発電機運転では発電機／電動モータユニ
    ット（１７）は駆動のためにタービン軸（１５）と連結
    され、電動モータ運転では発電機／電動モータユニット
    （１７）は駆動のために圧縮機軸（１６）と連結される
    ことを特徴とする請求項１から１３までのうちのいずれ
    か１つに記載のタービン翼／羽根の冷却方法。
  15. 【請求項１５】ガス貯蔵動力装置（１）は発電機（２
    １）と電動モータ（２２）とを有し、発電機は駆動のた
    めにタービン軸（１５）と連結され、電動モータは発電
    機（２１）とは無関係に運転されかつ駆動のために圧縮
    機軸（１６）と連結されることを特徴とする請求項１か
    ら１３までのうちのいずれか１つに記載のタービン翼／
    羽根の冷却方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011043071A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp 機械ユニットの配置システム
JP2011508139A (ja) * 2007-12-21 2011-03-10 グリーン パートナーズ テクノロジー ホールディングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 気化性液体供給装置を採用するガスタービン・システム及び方法
JP2013064399A (ja) * 2011-08-16 2013-04-11 Alstom Technology Ltd 断熱圧縮空気エネルギー貯蔵システムおよび方法
JP2013536357A (ja) * 2010-08-10 2013-09-19 ドレッサー ランド カンパニー 断熱的圧縮エア・エネルギー蓄積方法
JP2015505597A (ja) * 2012-01-30 2015-02-23 パワーフェイズ・エルエルシー ガスタービンエネルギー蓄電及びエネルギー供給システム及びその製造及び使用方法

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050109034A1 (en) * 2002-07-04 2005-05-26 Rolf Althaus Method for operation of a power generation plant
EP1536118A1 (de) * 2003-11-25 2005-06-01 Alstom Technology Ltd Kraftwerksanlage
CH696978A5 (de) * 2003-12-22 2008-02-29 Alstom Technology Ltd Kraftwerksanlage, und Verfahren zum Betrieb.
WO2005040581A1 (de) * 2003-10-23 2005-05-06 Alstom Technology Ltd Kraftwerksanlage
US7866157B2 (en) 2008-05-12 2011-01-11 Cummins Inc. Waste heat recovery system with constant power output
US8544274B2 (en) * 2009-07-23 2013-10-01 Cummins Intellectual Properties, Inc. Energy recovery system using an organic rankine cycle
US8627663B2 (en) * 2009-09-02 2014-01-14 Cummins Intellectual Properties, Inc. Energy recovery system and method using an organic rankine cycle with condenser pressure regulation
DE112011102629T5 (de) 2010-08-05 2013-05-08 Cummins Intellectual Properties, Inc. Emissionskritische Ladekühlung unter Verwendung eines organischen Rankine-Kreislaufes
US8752378B2 (en) 2010-08-09 2014-06-17 Cummins Intellectual Properties, Inc. Waste heat recovery system for recapturing energy after engine aftertreatment systems
DE112011102675B4 (de) 2010-08-11 2021-07-15 Cummins Intellectual Property, Inc. Geteilter Radiatoraufbau zur Wärmeabfuhroptimierung für ein Abwärmeverwertungssystem
EP2603673B1 (en) 2010-08-13 2019-12-25 Cummins Intellectual Properties, Inc. Rankine cycle condenser pressure control using an energy conversion device bypass valve
US8826662B2 (en) 2010-12-23 2014-09-09 Cummins Intellectual Property, Inc. Rankine cycle system and method
US9217338B2 (en) 2010-12-23 2015-12-22 Cummins Intellectual Property, Inc. System and method for regulating EGR cooling using a rankine cycle
DE102012000100A1 (de) 2011-01-06 2012-07-12 Cummins Intellectual Property, Inc. Rankine-kreisprozess-abwärmenutzungssystem
US9021808B2 (en) 2011-01-10 2015-05-05 Cummins Intellectual Property, Inc. Rankine cycle waste heat recovery system
WO2012100212A1 (en) 2011-01-20 2012-07-26 Cummins Intellectual Property, Inc. Rankine cycle waste heat recovery system and method with improved egr temperature control
US8707914B2 (en) 2011-02-28 2014-04-29 Cummins Intellectual Property, Inc. Engine having integrated waste heat recovery
KR101204908B1 (ko) * 2011-06-30 2012-11-26 삼성테크윈 주식회사 압축 가스를 이용한 동력 생산 시스템
US8893495B2 (en) 2012-07-16 2014-11-25 Cummins Intellectual Property, Inc. Reversible waste heat recovery system and method
US9038399B2 (en) 2012-09-04 2015-05-26 Pratt & Whitney Canada Corp. Systems and methods for driving an oil cooling fan of a gas turbine engine
US9140209B2 (en) 2012-11-16 2015-09-22 Cummins Inc. Rankine cycle waste heat recovery system
US9938895B2 (en) 2012-11-20 2018-04-10 Dresser-Rand Company Dual reheat topping cycle for improved energy efficiency for compressed air energy storage plants with high air storage pressure
US8984893B2 (en) 2013-04-10 2015-03-24 General Electric Company System and method for augmenting gas turbine power output
US9845711B2 (en) 2013-05-24 2017-12-19 Cummins Inc. Waste heat recovery system
KR102256476B1 (ko) * 2013-07-04 2021-05-27 한화에어로스페이스 주식회사 가스 터빈 시스템
ITUB20153448A1 (it) * 2015-09-07 2017-03-07 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Treno di espansione di aria a funzione di flusso costante con combustore
US11492966B2 (en) * 2019-12-09 2022-11-08 Powerphase International, Llc Methods of modifying existing gas turbine engine design to create a combined storage engine and simple cycle peaker product
US11549435B1 (en) 2019-12-09 2023-01-10 Powerphase International, Llc Combined energy storage turbine and simple cycle peaker system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3831373A (en) * 1973-02-08 1974-08-27 Gen Electric Pumped air storage peaking power system using a single shaft gas turbine-generator unit
DE2728382C2 (de) * 1977-06-24 1985-12-12 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Gasturbine
DE2728400A1 (de) * 1977-06-24 1979-01-11 Bbc Brown Boveri & Cie Gasturbine
AU8798782A (en) * 1981-09-16 1983-03-24 Bbc Brown Boveri A.G Reducing nox in gas turbine exhaust
DE3411444A1 (de) * 1984-01-31 1985-08-01 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Gasturbinenkraftwerk mit luftspeicherung und verfahren zum betrieb desselben
DE4210541A1 (de) * 1992-03-31 1993-10-07 Asea Brown Boveri Verfahren zum Betrieb einer Gasturbogruppe
US5495709A (en) * 1994-08-05 1996-03-05 Abb Management Ag Air reservoir turbine
US5778675A (en) * 1997-06-20 1998-07-14 Electric Power Research Institute, Inc. Method of power generation and load management with hybrid mode of operation of a combustion turbine derivative power plant
US5934063A (en) * 1998-07-07 1999-08-10 Nakhamkin; Michael Method of operating a combustion turbine power plant having compressed air storage
US6276123B1 (en) * 2000-09-21 2001-08-21 Siemens Westinghouse Power Corporation Two stage expansion and single stage combustion power plant

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011508139A (ja) * 2007-12-21 2011-03-10 グリーン パートナーズ テクノロジー ホールディングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 気化性液体供給装置を採用するガスタービン・システム及び方法
JP2011043071A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp 機械ユニットの配置システム
JP2013536357A (ja) * 2010-08-10 2013-09-19 ドレッサー ランド カンパニー 断熱的圧縮エア・エネルギー蓄積方法
JP2013064399A (ja) * 2011-08-16 2013-04-11 Alstom Technology Ltd 断熱圧縮空気エネルギー貯蔵システムおよび方法
JP2015505597A (ja) * 2012-01-30 2015-02-23 パワーフェイズ・エルエルシー ガスタービンエネルギー蓄電及びエネルギー供給システム及びその製造及び使用方法

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DE10236324A1 (de) 2003-03-06

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