JP2003184573A - Gas turbine system - Google Patents

Gas turbine system

Info

Publication number
JP2003184573A
JP2003184573A JP2001380435A JP2001380435A JP2003184573A JP 2003184573 A JP2003184573 A JP 2003184573A JP 2001380435 A JP2001380435 A JP 2001380435A JP 2001380435 A JP2001380435 A JP 2001380435A JP 2003184573 A JP2003184573 A JP 2003184573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas turbine
recuperator
fishtail
turbine system
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001380435A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenjiro Takase
謙次郎 高瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Radiator Co Ltd
Original Assignee
Toyo Radiator Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Radiator Co Ltd filed Critical Toyo Radiator Co Ltd
Priority to JP2001380435A priority Critical patent/JP2003184573A/en
Publication of JP2003184573A publication Critical patent/JP2003184573A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized gas turbine which is made compact, has excellent energy efficiency, and improves the environments around the gas turbine. <P>SOLUTION: Annular diffusers 4 are disposed on an output side outer periphery of a compressor 1. One ends of a number of fishtail members 5 are connected to outer peripheries of the diffusers 4 so that the members radially extend to cover the gas turbine 3. The other ends of the fishtail members are connected to a tubular recuperator 2. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、小型のガスタービ
ンとレキュペレータとの組合せからなるガスタービンシ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine system including a combination of a small gas turbine and a recuperator.

【0002】[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レキュペレータ(再生熱
交換器)が省略されていた。しかし、マイクロガスター
ビン発電において、効率向上ののためにレキュペレータ
を使用する例が多くなってきている。この場合、レキュ
ペレータ自身からの放熱は、周囲を断熱材で囲むことに
より防いでいた。同様に、ガスタービンからの放熱も周
囲を断熱材で囲むことにより防いでいた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a small-sized gas turbine having an output of 500 kW or less, a recuperator (regeneration heat exchanger) used in a large-sized gas turbine has been omitted because of a demand for downsizing and cost reduction. However, in micro gas turbine power generation, there are many examples of using a recuperator for improving efficiency. In this case, heat radiation from the recuperator itself is prevented by surrounding it with a heat insulating material. Similarly, heat radiation from the gas turbine was also prevented by surrounding it with a heat insulating material.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで、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、熱効率か良く、ガスタービン回りの環境の良好な
システムを提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a small-sized gas turbine which is low in cost, compact in size, has high thermal efficiency, and has a good environment around the gas turbine.

【0004】[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、コンプレッサ(1) からのチャージエア(10)
が、レキュペレータ(2) を介してガスタービン(3) に供
給されるガスタービンシステムにおいて、前記レキュペ
レータ(2) は、カスタービン(3) と同軸に配置され且
つ、全体が筒状に形成され、前記コンプレッサ(1) の出
力部外周に環状のディフーザ(4) が配置され、そのディ
フューザ(4) の外周に互いに離間して、夫々パイプから
なる多数のフィッシュテール(5) の一端が接続されて、
それらが前記ガスタービン(3) を覆うように放射状に延
在され、その他端が前記レキュペレータ(2) に接続され
たものである(請求項1)。
The gas turbine system of the present invention comprises a charge air (10) from a compressor (1).
However, in the gas turbine system in which the gas turbine (3) is supplied through the recuperator (2), the recuperator (2) is arranged coaxially with the dregs turbine (3), and the whole is formed into a tubular shape, An annular diffuser (4) is arranged on the outer circumference of the output part of the compressor (1), and one end of a large number of fish tails (5) each of which is made of a pipe are connected to each other on the outer circumference of the diffuser (4). ,
They extend radially so as to cover the gas turbine (3), and the other end is connected to the recuperator (2) (claim 1).

【0005】上記構成において、夫々の前記フィシュテ
ール(5) を、前記レキュペレータ(2) の外周が覆われる
ように、その外側に延在させ、夫々のフィシュテール
(5) の前記他端を、前記レキュペレータ(2) の軸線方向
の端部に連通することができる(請求項2)。
In the above structure, the respective fishtails (5) are extended to the outside so that the outer circumference of the recuperator (2) is covered, and the respective fishtails (5) are extended.
The other end of (5) can be communicated with the axial end of the recuperator (2) (claim 2).

【0006】[0006]

【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
システムの説明的断面図であり、図2は同システムに用
いられるレキュペレータ2の一部破断略図、図3は図2
の III− III矢視断面略図である。また、図4は図1の
左側面図、図5は同平面図である。このガスタービンシ
ステムは、図1に示す如く、コンプレッサ1とガスター
ビン3とがケーシングで一体に形成され且つ、ガスター
ビン3の回転軸6とコンプレッサ1のそれとが一体であ
る。その回転軸6には、夫々に回転翼24及び回転翼7が
その外周に取付られている。また、ガスタービン3には
そのケーシングの内面に固定翼8が設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory sectional view of a gas turbine system of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway schematic view of a recuperator 2 used in the system, and FIG.
3 is a schematic sectional view taken along the line III-III of FIG. 4 is a left side view of FIG. 1, and FIG. 5 is a plan view of the same. In this gas turbine system, as shown in FIG. 1, the compressor 1 and the gas turbine 3 are integrally formed by a casing, and the rotary shaft 6 of the gas turbine 3 and that of the compressor 1 are integrated. A rotary blade 24 and a rotary blade 7 are attached to the outer circumference of the rotary shaft 6, respectively. Further, the gas turbine 3 is provided with fixed blades 8 on the inner surface of its casing.

【0007】コンプレッサ1のチャージエア10の出口側
にはディフューザ4が設けられている。このディフュー
ザ4は、流体の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換
するもので、コンプレッサ1の外周に環状に形成され、
固定の案内翼または多数の孔が放射状に形成されてい
る。そしてディフューザ4の多数の開口に夫々フィシュ
テール5の一端が接続され、それが図4及び図5の如
く、ガスタービン3を覆うように放射状に延在され且
つ、それが軸線方向に伸びてレキュペレータ2の外周を
覆い、その他端がレキュペレータ2の端部に連通する。
A diffuser 4 is provided on the outlet side of the charge air 10 of the compressor 1. The diffuser 4 converts the kinetic energy of the fluid into pressure energy, and is formed in an annular shape on the outer periphery of the compressor 1.
Fixed guide vanes or a large number of holes are formed radially. One end of the fishtail 5 is connected to each of the multiple openings of the diffuser 4, and the fishtail 5 extends radially so as to cover the gas turbine 3 and extends in the axial direction as shown in FIGS. The outer end of the recuperator 2 is covered and the other end communicates with the end of the recuperator 2.

【0008】このレキュペレータ2は全体が筒状に形成
され、図2及び図3に示す如く、積層された多数の金属
板間の一方側にチャージエア流路17が形成され、他方側
に排ガス流路18が形成されている。そしてその排ガス流
路18を排ガス9が流通し、チャージエア流路17をチャー
ジエア10が流通する。そして排ガス9によって加熱され
たチャージエア10が図1において燃焼器11に導かれ、そ
の燃焼ガスがガスタービン3に導かれてそれを駆動する
ものである。
The recuperator 2 is formed in a tubular shape as a whole, and as shown in FIGS. 2 and 3, a charge air passage 17 is formed on one side between a number of stacked metal plates, and an exhaust gas flow is formed on the other side. A path 18 is formed. Then, the exhaust gas 9 flows through the exhaust gas flow path 18, and the charge air 10 flows through the charge air flow path 17. The charge air 10 heated by the exhaust gas 9 is guided to the combustor 11 in FIG. 1, and the combustion gas thereof is guided to the gas turbine 3 to drive it.

【0009】このレキュペレータ2は、図3において各
プレートが環状に形成され且つ、その軸線方向の中間部
には軸線に対して斜めに曲折された波形部を有し、隣接
するプレートどうしは互いにその波形が交差するように
され、それらの間に気体の流通路が形成されるものであ
る。なお、レキュペレータ2はこの例に限定されるもの
では勿論ない。フィシュテール5はパイプ状に形成さ
れ、チャージエア10をディフューザ4からレキュペレー
タ2に導くものである。そして多数のフィシュテール5
により、ガスタービン3の外周およびレキュペレータ2
の外周が覆われている。
In FIG. 3, each plate of the recuperator 2 is formed in an annular shape, and an intermediate portion in the axial direction of the recuperator 2 has a corrugated portion which is bent obliquely with respect to the axis line. The corrugations are made to intersect and a gas flow path is formed between them. The recuperator 2 is not limited to this example, of course. The fishtail 5 is formed in a pipe shape and guides the charge air 10 from the diffuser 4 to the recuperator 2. And many fishtails 5
The outer circumference of the gas turbine 3 and the recuperator 2
The outer periphery of is covered.

【0010】なお、図4,図5の例では、各フィシュテ
ール5の間には隙間が形成されているが、その隙間を埋
めて断熱効果を向上させるために、図8の如く、フィシ
ュテール5の横断面の縁が半径方向に位置ずれして互い
に重なるようにすることもできる。図8の例では、半径
方向に各フィシュテール5を位置ずれさせることによ
り、それらが熱膨張しても互いに干渉することがなくな
る。次に排ガス9は、レキュペレータ2内の排ガス流路
18を流通し、排ガスタンク13から排熱回収器等に導かれ
る。
Although gaps are formed between the fishtails 5 in the examples of FIGS. 4 and 5, in order to fill the gaps and improve the heat insulating effect, as shown in FIG. It is also possible for the edges of the cross-section of 5 to be displaced in the radial direction so as to overlap one another. In the example of FIG. 8, the fishtails 5 are displaced in the radial direction so that they do not interfere with each other even if they are thermally expanded. Next, the exhaust gas 9 is the exhaust gas passage in the recuperator 2.
It flows through 18 and is guided from the exhaust gas tank 13 to an exhaust heat recovery device or the like.

【0011】次に、図6及び図7は本発明の第2の実施
の形態を示し、この例が前記第1の実施の形態と異なる
点は、複数のレキュペレータ2が環状に配置され、夫々
のレキュペレータ2にフィシュテール5の他端が接続さ
れたことである。この例では、フィシュテール5はレキ
ュペレータ2の外周を覆うことなく、ガスタービン3の
外周のみを覆っている。なお、図6,図7では夫々のレ
キュペレータ2の断面が方形であり、隣接するレキュペ
レータ2間に三角形の隙間が生じている。この三角の隙
間を少なくするために、レキュペレータ2のタンク部お
よびコア部の断面を逆台形状に形成してもよい。それに
より、三角の隙間の殆どを埋めることができ、断熱効果
が向上する。
Next, FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. This example is different from the first embodiment in that a plurality of recuperators 2 are arranged in an annular shape, The other end of the fishtail 5 is connected to the recuperator 2. In this example, the fishtail 5 does not cover the outer circumference of the recuperator 2 but covers only the outer circumference of the gas turbine 3. 6 and 7, each of the recuperators 2 has a rectangular cross section, and a triangular gap is formed between the adjacent recuperators 2. In order to reduce this triangular gap, the tank portion and the core portion of the recuperator 2 may be formed in an inverted trapezoidal cross section. Thereby, most of the triangular gaps can be filled, and the heat insulating effect is improved.

【0012】[0012]

【発明の作用・効果】本発明のガスタービンシステム
は、環状のディフューザ4の外周に夫々パイプからな多
数のフィシュテール5の一端が接続されてガスタービン
3を覆うように放射状に延在され、その他端がレキュペ
レータ2に接続されたものであるから、フィシュテール
5によってガスタービン3を被蔽し、フィシュテール5
からの輻射熱を反射または吸収して、フィシュテール5
内のチャージエア10を加熱し、熱効率を向上させると共
に、ガスタービン3まわりの外部環境を良好に維持し得
る。
In the gas turbine system of the present invention, one end of a large number of fish tails 5 each made of a pipe is connected to the outer periphery of the annular diffuser 4 and is radially extended so as to cover the gas turbine 3. Since the other end is connected to the recuperator 2, the fishtail 5 covers the gas turbine 3 and the fishtail 5
Reflects or absorbs radiant heat from the fishtail 5
The internal charge air 10 can be heated to improve the thermal efficiency, and the external environment around the gas turbine 3 can be favorably maintained.

【0013】また、上記構成において、フィシュテール
5がレキュペレータ2の外周を覆うように、その外側に
延在されたものにおいては、フィシュテール5がレキュ
ペレータ2からの輻射熱を反射または吸収して、さらに
熱効率を向上させると共に、周囲の環境をさらに良好に
保持し得る。
Further, in the above structure, in the case where the fishtail 5 extends to the outside of the recuperator 2 so as to cover the outer periphery thereof, the fishtail 5 reflects or absorbs the radiant heat from the recuperator 2, and The thermal efficiency can be improved and the surrounding environment can be better maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のガスタービンシステムの縦断面説明
図。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional explanatory view of a gas turbine system of the present invention.

【図2】同システムに用いられるレキュペレータ2の一
部破断説明図。
FIG. 2 is a partially cutaway explanatory view of a recuperator 2 used in the system.

【図3】図2の III− III矢視断面略図。3 is a schematic sectional view taken along the line III-III of FIG.

【図4】図1の左側面図。FIG. 4 is a left side view of FIG.

【図5】図1の平面図。5 is a plan view of FIG.

【図6】本発明の第2の実施の形態を示すガスタービン
システムの左側面図であって、図4の例に対応したも
の。
FIG. 6 is a left side view of a gas turbine system showing a second embodiment of the present invention, which corresponds to the example of FIG. 4.

【図7】同第2の実施の形態を示すガスタービンシステ
ムの説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a gas turbine system showing the second embodiment.

【図8】本発明のガスタービンシステムのフィシュテー
ルの他の実施の形態を示す横断面説明図。
FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view showing another embodiment of the fishtail of the gas turbine system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンプレッサ 2 レキュペレータ 3 ガスタービン 4 ディフューザ 5 フィシュテール 6 回転軸 7 回転翼 8 固定翼 9 排ガス 10 チャージエア 11 燃焼器 12 チャージエアタンク 13 排ガスタンク 15 チャージエア入口 16 チャージエア出口 17 チャージエア流路 18 排ガス流路 19 マニホールド 20 孔 21 外筒 22 内筒 23 側蓋 24 回転翼 1 compressor 2 Recuperator 3 gas turbine 4 diffuser 5 fishtail 6 rotation axes 7 rotors 8 fixed wing 9 exhaust gas 10 Charge air 11 Combustor 12 Charge air tank 13 Exhaust gas tank 15 Charge air inlet 16 Charge air outlet 17 Charge air flow path 18 Exhaust gas flow path 19 manifold 20 holes 21 outer cylinder 22 Inner cylinder 23 Side lid 24 rotors

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンプレッサ(1) からのチャージエア(1
0)が、レキュペレータ(2) を介してガスタービン(3) に
供給されるガスタービンシステムにおいて、 前記レキュペレータ(2) は、カスタービン(3) と同軸に
配置され且つ、全体が筒状に形成され、 前記コンプレッサ(1) の出力部外周に環状のディフーザ
(4) が配置され、そのディフューザ(4) の外周に互いに
離間して、夫々パイプからなる多数のフィッシュテール
(5) の一端が接続されて、それらが前記ガスタービン
(3) を覆うように放射状に延在され、その他端が前記レ
キュペレータ(2) に接続されたガスタービンシステム。
1. Charge air (1) from a compressor (1)
(0) is supplied to the gas turbine (3) via the recuperator (2), the recuperator (2) is arranged coaxially with the gas turbine (3), and is formed into a tubular shape as a whole. A circular diffuser around the output of the compressor (1)
A large number of fish tails, each of which is a pipe, is located on the outer circumference of the diffuser (4) and is spaced from each other.
(5) One end is connected and they are connected to the gas turbine.
A gas turbine system that extends radially to cover (3) and has its other end connected to the recuperator (2).
【請求項2】 請求項1において、 夫々の前記フィシュテール(5) が、前記レキュペレータ
(2) の外周を覆うように、その外側に延在され、 夫々のフィシュテール(5) の前記他端が、前記レキュペ
レータ(2) の軸線方向の端部に連通されたガスタービン
システム。
2. The recuperator according to claim 1, wherein each said fishtail (5) is said recuperator.
(2) A gas turbine system that extends to cover the outer periphery of (2) and has the other end of each fishtail (5) communicated with the axial end of the recuperator (2).
JP2001380435A 2001-12-13 2001-12-13 Gas turbine system Pending JP2003184573A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001380435A JP2003184573A (en) 2001-12-13 2001-12-13 Gas turbine system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001380435A JP2003184573A (en) 2001-12-13 2001-12-13 Gas turbine system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003184573A true JP2003184573A (en) 2003-07-03

Family

ID=27591495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001380435A Pending JP2003184573A (en) 2001-12-13 2001-12-13 Gas turbine system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003184573A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005036086A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-21 The University Of Tokyo Recovery heat exchanger and recovery heat exchange method
JP2013531171A (en) * 2010-07-06 2013-08-01 ターボメカ Heat exchange mechanism built into the exhaust pipe of a turbine engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005036086A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-21 The University Of Tokyo Recovery heat exchanger and recovery heat exchange method
JP2013531171A (en) * 2010-07-06 2013-08-01 ターボメカ Heat exchange mechanism built into the exhaust pipe of a turbine engine
KR101814842B1 (en) * 2010-07-06 2018-01-04 사프란 헬리콥터 엔진스 Heat-exchange architecture built into the exhaust of a turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10612458B2 (en) Turbomachine
JP6607566B2 (en) Air-cooled engine surface cooler
JP2007506026A (en) Molded disk plate heat exchanger
WO2006137990A3 (en) Rotary axial fan assembly
WO1999061767A1 (en) Recuperator for gas turbine engine
EA008994B1 (en) Heat exchanger with header tubes
EP1426576B1 (en) Tank/manifold for internally mounted radial flow intercooler for a combustion air charger
JP2001342849A (en) Gas turbine engine
JP2002350092A (en) Heat exchanger and gas turbine apparatus provided therewith
US20050063821A1 (en) Low pressure steam turbine exhaust hood
CN111637492B (en) Heat exchanger and miniature gas turbine
WO2011042739A2 (en) Variable geometry turbine
US11118501B2 (en) Turbine and turbocharger including the same
JP2003184573A (en) Gas turbine system
RU2711903C2 (en) Complex system of fan and heat exchanger
GB2343643A (en) Heat exchanger
JP2012067955A (en) Heat exchanger and engine intake air cooling device using the same
RU2395774C1 (en) Shell-and-tube heat exchanger
JP5338379B2 (en) Variable capacity turbine and turbocharger
JP4399199B2 (en) Regenerative heat exchanger structure of gas turbine
US11333173B2 (en) Inter-compressor cross-over pipe heat exchanger
GB2343641A (en) Heat exchanger
JPH1162625A (en) Gas turbine engine
EP3354878B1 (en) Heat exchanger for a gas turbine engine
JP3526440B2 (en) Gas turbine with integrated exhaust diffuser combustor

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

Effective date: 20060630

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060711

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061107