JP2003155936A - ガスタービンシステム - Google Patents
ガスタービンシステムInfo
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- JP2003155936A JP2003155936A JP2001355950A JP2001355950A JP2003155936A JP 2003155936 A JP2003155936 A JP 2003155936A JP 2001355950 A JP2001355950 A JP 2001355950A JP 2001355950 A JP2001355950 A JP 2001355950A JP 2003155936 A JP2003155936 A JP 2003155936A
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- gas turbine
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- air
- compressed air
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- Pending
Links
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 38
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型のガスタービンシステムにおいて、コン
パクト且つ低コストでエネルギー効率の良いものの提
供。 【解決手段】 ガスタービン１と回転軸２との間に複数
の中間冷却器６を配置する。
パクト且つ低コストでエネルギー効率の良いものの提
供。 【解決手段】 ガスタービン１と回転軸２との間に複数
の中間冷却器６を配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型のガスタービ
ン（マイクロガスタービン）と中間冷却器及び再生熱交
換器との組合せからなるガスタービンシステムに関す
る。
ン（マイクロガスタービン）と中間冷却器及び再生熱交
換器との組合せからなるガスタービンシステムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、出力５００ｋｗ以下の小型のガス
タービンは、コンパクト化とコスト低下の要請から、大
型のガスタービンで用いられる中間冷却器や再生熱交換
器が省略されるため、エネルギー効率が低下せざるを得
なかった。
タービンは、コンパクト化とコスト低下の要請から、大
型のガスタービンで用いられる中間冷却器や再生熱交換
器が省略されるため、エネルギー効率が低下せざるを得
なかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は小型のガスタ
ービンにおいて、低コストでコンパクト化され且つ熱効
率の良いガスタービンシステムを提供することを課題と
する。
ービンにおいて、低コストでコンパクト化され且つ熱効
率の良いガスタービンシステムを提供することを課題と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のガスタービンシ
ステムは、夫々ガスタービン(1) の回転軸(2) に連結さ
れて、タービン供給用のエアーの流れの上流側に位置さ
れた第１コンプレッサ(3) と、その下流側に配置された
第２コンプレッサ(4) とを有し、その第１コンプレッサ
(3) による圧縮エア(5) の出口側に、圧縮エア冷却用の
複数の中間冷却器(6) の入口側が夫々並列に連結され、
夫々の中間冷却器(6) の出口側が前記第２コンプレッサ
(4) の入口側に連結され、その第２コンプレッサ(4) の
出口側に、エア加熱用の再生熱交換器(7) が接続され、
その再生熱交換器(7) の出口側が燃焼器(8) に連結され
たことを特徴とする（請求項１）。
ステムは、夫々ガスタービン(1) の回転軸(2) に連結さ
れて、タービン供給用のエアーの流れの上流側に位置さ
れた第１コンプレッサ(3) と、その下流側に配置された
第２コンプレッサ(4) とを有し、その第１コンプレッサ
(3) による圧縮エア(5) の出口側に、圧縮エア冷却用の
複数の中間冷却器(6) の入口側が夫々並列に連結され、
夫々の中間冷却器(6) の出口側が前記第２コンプレッサ
(4) の入口側に連結され、その第２コンプレッサ(4) の
出口側に、エア加熱用の再生熱交換器(7) が接続され、
その再生熱交換器(7) の出口側が燃焼器(8) に連結され
たことを特徴とする（請求項１）。
【０００５】上記構成において、夫々の前記中間冷却器
(6) に圧縮エア冷却用の冷却風(9)が供給され、その冷
却風(9) が前記圧縮エア(5) と熱交換されてその出口側
から流出し、その中間冷却器(6) から流出した冷却風
(9) を熱源として利用することができる（請求項２）。
(6) に圧縮エア冷却用の冷却風(9)が供給され、その冷
却風(9) が前記圧縮エア(5) と熱交換されてその出口側
から流出し、その中間冷却器(6) から流出した冷却風
(9) を熱源として利用することができる（請求項２）。
【０００６】さらに上記構成において、前記第２コンプ
レッサ(4) から流出する圧縮エア(5) の出口側に複数の
再生熱交換器(7) を並列に連結することができる（請求
項３）。
レッサ(4) から流出する圧縮エア(5) の出口側に複数の
再生熱交換器(7) を並列に連結することができる（請求
項３）。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の実
施の形態につき説明する。図１は本発明のガスタービン
システムの説明的正面図であり、図２はその左側面図、
図３は同右側面図である。そして図４は中間冷却器６の
一例を示す平面図、図５及び図６は再生熱交換器７の説
明図である。また、図７はこの発明のブロック図であ
る。このガスタービンシステムは、一例として出力３０
０ｋｗ以下の小型のものを対象とする。
施の形態につき説明する。図１は本発明のガスタービン
システムの説明的正面図であり、図２はその左側面図、
図３は同右側面図である。そして図４は中間冷却器６の
一例を示す平面図、図５及び図６は再生熱交換器７の説
明図である。また、図７はこの発明のブロック図であ
る。このガスタービンシステムは、一例として出力３０
０ｋｗ以下の小型のものを対象とする。
【０００８】図１〜図７はその一例を示す説明図であ
る。このガスタービンシステムは、図１に示す如く、ガ
スタービン１の回転軸２に一対の第１コンプレッサ３と
第２コンプレッサ４とが連結され、この例ではそれらの
間に発電機18が配置されている。第１コンプレッサ３の
エア入口19から流入したエアは、圧縮エア５として複数
のエアパイプ22を介し、夫々複数の中間冷却器６に導か
れる。
る。このガスタービンシステムは、図１に示す如く、ガ
スタービン１の回転軸２に一対の第１コンプレッサ３と
第２コンプレッサ４とが連結され、この例ではそれらの
間に発電機18が配置されている。第１コンプレッサ３の
エア入口19から流入したエアは、圧縮エア５として複数
のエアパイプ22を介し、夫々複数の中間冷却器６に導か
れる。
【０００９】この例の中間冷却器６は、入口側のエアタ
ンク23と出口側のエアタンク23との間に、図４に示す如
く多数のチューブ16とフィン17とからなるコアが介装さ
れている。そして夫々のチューブ16の両端が一対のエア
タンク23に連通し、その夫々のチューブ16内を圧縮エア
５が流通する。そしてチューブ16の外面及びフィン17側
には、ファン10による冷却風９が流通し圧縮エア５を冷
却する。この例では、ファン10は吸い込み型のものであ
る。圧縮エア５と熱交換されて加温された冷却風９は、
暖房装置や乾燥装置等に利用することができる。
ンク23と出口側のエアタンク23との間に、図４に示す如
く多数のチューブ16とフィン17とからなるコアが介装さ
れている。そして夫々のチューブ16の両端が一対のエア
タンク23に連通し、その夫々のチューブ16内を圧縮エア
５が流通する。そしてチューブ16の外面及びフィン17側
には、ファン10による冷却風９が流通し圧縮エア５を冷
却する。この例では、ファン10は吸い込み型のものであ
る。圧縮エア５と熱交換されて加温された冷却風９は、
暖房装置や乾燥装置等に利用することができる。
【００１０】夫々の中間冷却器６を通過した圧縮エア５
は、第２コンプレッサ４に流入し、その第２コンプレッ
サ４の出力側のパイプから複数の再生熱交換器７に導か
れそこで加熱され、エアパイプ21から燃焼器８に導かれ
る。そして、その燃焼ガスによってガスタービン１が駆
動される。そのガスタービン１の出力の一部は一対のコ
ンプレッサ３，４に使用され、残りが発電機１８の発電
および各種損失として消費される。
は、第２コンプレッサ４に流入し、その第２コンプレッ
サ４の出力側のパイプから複数の再生熱交換器７に導か
れそこで加熱され、エアパイプ21から燃焼器８に導かれ
る。そして、その燃焼ガスによってガスタービン１が駆
動される。そのガスタービン１の出力の一部は一対のコ
ンプレッサ３，４に使用され、残りが発電機１８の発電
および各種損失として消費される。
【００１１】ガスタービン１から流出する排ガス20は、
再生熱交換器７において圧縮エア５と熱交換される。こ
の再生熱交換器７は一例として、図５及び図６の如く構
成できる。即ち、夫々偏平な排ガス流路14と圧縮エア流
路15が交互に金属プレートを介して形成され、夫々の流
路内部にフィン17等が配置される。そして圧縮エア流路
15に圧縮エア５が流通し、排ガス流路14に排ガス20が流
通して両者の間に熱交換が行われ、圧縮エア５は高温に
加熱されて燃焼器８に導かれる。
再生熱交換器７において圧縮エア５と熱交換される。こ
の再生熱交換器７は一例として、図５及び図６の如く構
成できる。即ち、夫々偏平な排ガス流路14と圧縮エア流
路15が交互に金属プレートを介して形成され、夫々の流
路内部にフィン17等が配置される。そして圧縮エア流路
15に圧縮エア５が流通し、排ガス流路14に排ガス20が流
通して両者の間に熱交換が行われ、圧縮エア５は高温に
加熱されて燃焼器８に導かれる。
【００１２】
【実施例】次に、図７に基づき本発明の一実施例につき
説明する。第１コンプレッサ３に流入するエアの温度を
１５℃、圧力１気圧とすると、第１コンプレッサ３によ
って圧力は３〜４気圧程度、温度は１５０〜２００℃程
度に昇温・昇圧される。そして中間冷却器６において、
その圧力が数％程度低下すると共に、温度は５０〜７０
℃程度に低下し、第２コンプレッサ４に流入して再圧縮
される。
説明する。第１コンプレッサ３に流入するエアの温度を
１５℃、圧力１気圧とすると、第１コンプレッサ３によ
って圧力は３〜４気圧程度、温度は１５０〜２００℃程
度に昇温・昇圧される。そして中間冷却器６において、
その圧力が数％程度低下すると共に、温度は５０〜７０
℃程度に低下し、第２コンプレッサ４に流入して再圧縮
される。
【００１３】第２コンプレッサ４の出口側では、温度は
１８０〜２００℃程度に、圧力は７〜９気圧程度に昇温
・昇圧される。そしてそれが再生熱交換器７に導かれ、
燃焼器８からガスタービン１に供給される。ガスタービ
ン１の排ガスは、圧力１．１〜３程度で、温度は４５０
〜５００℃程度である。そしてその排ガスが、再生熱交
換器７を介し排熱回収器25に導かれる。
１８０〜２００℃程度に、圧力は７〜９気圧程度に昇温
・昇圧される。そしてそれが再生熱交換器７に導かれ、
燃焼器８からガスタービン１に供給される。ガスタービ
ン１の排ガスは、圧力１．１〜３程度で、温度は４５０
〜５００℃程度である。そしてその排ガスが、再生熱交
換器７を介し排熱回収器25に導かれる。
【００１４】
【発明の作用・効果】本発明のガスタービンシステム
は、第１コンプレッサ３と第２コンプレッサ４との間に
複数の並列された中間冷却器６が介装されるものであ
る。そのため、比較的容量の小さな中間冷却器６を使用
することができ、量産性が容易で且つコンパクトにシス
テムを組みあげることができる。また、中間冷却器６の
冷却風９と圧縮エア５とが熱交換された後に、加熱され
たその冷却風９を熱源として利用することができる。そ
の場合には、システム全体の熱効率をさらに向上するこ
とができる。
は、第１コンプレッサ３と第２コンプレッサ４との間に
複数の並列された中間冷却器６が介装されるものであ
る。そのため、比較的容量の小さな中間冷却器６を使用
することができ、量産性が容易で且つコンパクトにシス
テムを組みあげることができる。また、中間冷却器６の
冷却風９と圧縮エア５とが熱交換された後に、加熱され
たその冷却風９を熱源として利用することができる。そ
の場合には、システム全体の熱効率をさらに向上するこ
とができる。
【００１５】上記構成において、第２コンプレッサ４か
ら流出する圧縮エア５の出口側に複数の再生熱交換器７
を並列して設けることができる。その場合には、比較的
小容量の再生熱交換器７を用いることができ、量産性の
高いものとなる。
ら流出する圧縮エア５の出口側に複数の再生熱交換器７
を並列して設けることができる。その場合には、比較的
小容量の再生熱交換器７を用いることができ、量産性の
高いものとなる。
【図１】本発明のガスタービンシステムの説明的正面
図。
図。
【図２】同ガスタービンシステムの左側面図。
【図３】同ガスタービンシステムの右側面図。
【図４】同ガスタービンシステムの中間冷却器６の一例
を示す平面図。
を示す平面図。
【図５】同ガスタービンシステムの再生熱交換器７の説
明図。
明図。
【図６】同ガスタービンシステムの再生熱交換器７の説
明図。
明図。
【図７】本発明のガスタービンシステムのブロック図。
１ ガスタービン
２ 回転軸
３ 第１コンプレッサ
４ 第２コンプレッサ
５ 圧縮エア
６ 中間冷却器
７ 再生熱交換器
８，８ａ 燃焼器
９ 冷却風
10 ファン
14 排ガス流路
15 圧縮エア流路
16 チューブ
17 フィン
18 発電機
19 エア入口
20 排ガス
21，22 エアパイプ
23 エアタンク
24 排ガス管
25 排熱回収器
26 空調器
Claims (3)
- 【請求項１】 夫々ガスタービン(1) の回転軸(2) に連
結されて、タービン供給用のエアーの流れの上流側に位
置された第１コンプレッサ(3) と、その下流側に配置さ
れた第２コンプレッサ(4) とを有し、 その第１コンプレッサ(3) による圧縮エア(5) の出口側
に、圧縮エア冷却用の複数の中間冷却器(6) の入口側が
夫々並列に連結され、夫々の中間冷却器(6) の出口側が
前記第２コンプレッサ(4) の入口側に連結され、 その第２コンプレッサ(4) の出口側に、エア加熱用の再
生熱交換器(7) が接続され、その再生熱交換器(7) の出
口側が燃焼器(8) に連結されたガスタービンシステム。 - 【請求項２】 請求項１において、 夫々の前記中間冷却器(6) に圧縮エア冷却用の冷却風
(9) が供給され、その冷却風(9) が前記圧縮エア(5) と
熱交換されてその出口側から流出し、その中間冷却器
(6) から流出した冷却風(9) を熱源として利用すること
としたガスタービンシステム。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 前記第２コンプレッサ(4) から流出する圧縮エア(5) の
出口側に複数の再生熱交換器(7) が並列に連結されたガ
スタービンシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355950A JP2003155936A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | ガスタービンシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355950A JP2003155936A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | ガスタービンシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003155936A true JP2003155936A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19167564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001355950A Pending JP2003155936A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | ガスタービンシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003155936A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005133724A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンを作動させるための方法及び装置 |
-
2001
- 2001-11-21 JP JP2001355950A patent/JP2003155936A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005133724A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンを作動させるための方法及び装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040708 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060629 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060711 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060911 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061219 |