JP2003206752A - ガスタービン設備 - Google Patents

ガスタービン設備

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JP2003206752A
JP2003206752A JP2002008426A JP2002008426A JP2003206752A JP 2003206752 A JP2003206752 A JP 2003206752A JP 2002008426 A JP2002008426 A JP 2002008426A JP 2002008426 A JP2002008426 A JP 2002008426A JP 2003206752 A JP2003206752 A JP 2003206752A
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hot water
intake air
gas turbine
exhaust
recovery boiler
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JP2002008426A
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Tadashi Tsuji
正 辻
Kentaro Fujii
健太郎 藤井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気冷却による効率向上と煙突排気の温度ロ
スの低減を両立させる。 【解決手段】 圧縮機２の吸気ライン５に吸気冷却器９
を設け、温水吸収冷凍機１０から冷水を吸気冷却器９に
供給することで吸気冷却を行って出力・効率を向上さ
せ、排熱回収ボイラ６の後流側の温水ボイラ１１により
温水吸収冷凍機１０の作動用温水を得るようにし、排熱
回収ボイラ６から放出される排気の温度を低下させて排
熱回収ボイラ６でのエネルギーを効率良く回収して吸気
を冷却し、吸気冷却による効率向上と煙突排気の温度ロ
スの低減を両立させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの圧
縮機への吸気を冷却する冷却装置を備えたガスタービン
設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギー資源の有効利用と経済性の観
点から、発電設備（発電プラント）では様々な高効率化
が図られている。ガスタービンと蒸気タービンを組み合
わせたタービン発電プラント（複合発電プラント）もそ
の一つである。複合発電プラントでは、ガスタービンか
らの高温の排気ガスが排熱回収ボイラに送られ、排熱回
収ボイラ内で過熱ユニットを介して蒸気を発生させ、発
生した蒸気を蒸気タービンに送って蒸気タービンで仕事
をするようになっている。また、複合発電プラント以外
でも、排熱回収ボイラによりガスタービンからの排気ガ
スで蒸気を発生させて蒸気を利用するシステムも種々知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ガスタービンの圧縮機
にに送られる吸気は、冷却することにより吸い込み量が
多くなってガスタービンの出力・効率が高くなることが
知られている。このため、従来から、様々な吸気冷却の
技術が提案されているが、効率よく吸気を冷却する余地
は十分に存在するのが現状である。
【０００４】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、排熱回収ボイラでのエネルギーを効率良く回収して
吸気を冷却することができるガスタービン設備を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、ガスタービンの圧縮機の吸気ライン
に熱交換器を設け、熱交換器の冷媒としての冷水を供給
することで熱交換器で吸気を冷却させる温水吸収冷凍機
を設け、タービンの排気ガスによって蒸気を発生させる
排熱回収ボイラを備え、排熱回収ボイラの下流側に温水
吸収冷凍機の作動用温水を発生させる温水発生手段を設
置したことを特徴とする。
【０００６】そして、排熱回収ボイラの節炭器が高温側
と低温側とに分割され、分割された節炭器の間に温水発
生手段が設置されていることを特徴とする。また、排熱
回収ボイラの節炭器が高温側と低温側とに分割され、温
水吸収冷凍機は、再生器及び凝縮器及び蒸発器及び吸収
器で構成され、分割された節炭器の間に温水吸収冷凍機
の再生器が配置されて温水発生手段が構成されているこ
とを特徴とする。また、排熱回収ボイラへの給水を低温
側の節炭器から温水発生手段を通して高温側の節炭器に
送るラインが設けられていることを特徴とする。
【０００７】また、温水発生手段で発生した温水を切り
換えて熱交換器に供給することで吸気を加熱する切換手
段を備えていることを特徴とする。また、熱交換器は、
加熱用と冷却用とが直列に配置されていることを特徴と
する。また、熱交換器は、加熱用と冷却用とが並列に配
置され、供給される吸気を加熱用と冷却用とに振り分け
る振分手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１乃至図９に基づいて本発明の
ガスタービン設備を説明する。
【０００９】図１、図２に基づいて本発明の第１実施形
態例のガスタービン設備を説明する。図１には本発明の
第１実施形態例（基本構成）に係るガスタービン設備の
概略系統、図２には排気系及び蒸気系の交換熱量を表す
グラフを示してある。
【００１０】図１に示すように、ガスタービン１には圧
縮機２及び燃焼器３及びタービン４が備えられ、圧縮機
２タービン４が同軸に設けられている。圧縮機２には吸
気ライン５から空気が供給され、圧縮機２で圧縮された
圧縮空気は燃焼器３で燃焼ガスとされてタービン３で膨
張される。
【００１１】タービン３で仕事を終えた高温の排気ガス
は排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６ではタ
ービン３からの高温の排気ガスによって蒸気を発生さ
せ、発生した蒸気は蒸気利用系７に送られて必要に応じ
て蒸気利用系７から給水として回収される。排熱回収ボ
イラ６で蒸気を発生させて熱回収された排気は煙突８か
ら大気に放出される。
【００１２】吸気ライン５には熱交換器としての吸気冷
却器９が備えられ、吸気冷却器９により圧縮機２に供給
される空気が冷却される（吸気冷却）。吸気冷却器９に
冷媒である冷水c1を冷水供給ライン10a から供給する温
水吸収冷凍機としての吸収冷凍機１０が備えられ、吸収
冷凍機１０から供給される冷水c1により吸気冷却が行わ
れる。吸気冷却器９で熱交換された戻り冷水c2は冷水戻
りライン10b から吸収冷凍機１０に送られて再び冷水c1
とされる。
【００１３】排熱回収ボイラ６の下流側には温水発生手
段としての温水ボイラ１１が設置され、温水ボイラ１１
では吸収冷凍機１０の作動用の温水h1（例えば90℃）を
発生させて温水供給ライン6aから吸収冷凍機１０に供給
する。温水ボイラ１１には吸収冷凍機１０で戻り冷水c2
を冷却した後の温水h2（例えば60℃乃至85℃）が温水戻
りライン6bから送られる。温水ボイラ１１は、排熱回収
ボイラ６の下流側での排気に相当する温度、即ち、蒸気
利用系７で賄う蒸気を発生させた後の温度（例えば100
℃）の排気により温水h1を発生させている。
【００１４】上記構成のガスタービン設備では、吸気冷
却器９で冷却された空気が圧縮機２に供給され、圧縮機
２で圧縮された圧縮空気は燃焼器３で燃焼ガスとされて
タービン３で膨張される。タービン３からの高温の排気
ガスが排熱回収ボイラ６に送られ、排熱回収ボイラ６内
で過熱ユニットを介して蒸気を発生させ、発生した蒸気
が蒸気利用系７に送られる。吸気冷却器９には吸収冷凍
機１０から冷水供給ライン10a を通して冷水c1が冷媒と
して供給される。吸収冷凍機１０には排熱回収ボイラ６
の下流側に設置された温水ボイラ１１から温水供給ライ
ン6aを通して作動用の温水h1が供給され、吸収冷凍機１
０の作動により冷水戻りライン10b から戻された戻り冷
水c2が冷水c1とされる。
【００１５】排熱回収ボイラ６の下流側の温水ボイラ１
１は、蒸気利用系７で賄う蒸気を発生させた後の排気
（温度が例えば100 ℃）により温水h1を発生させている
ため、蒸気利用系７で賄う蒸気を発生させる排熱回収ボ
イラ６の排気温度（例えば100℃）以下までの排気を利
用している。
【００１６】つまり、図２に示すように、排熱回収ボイ
ラ６の排気（図中実線で示してある）は、タービン４の
出口部の温度（T0）で排熱回収ボイラ６に送られ、蒸気
を発生させて（蒸気系を図中一点鎖線で示してある）温
度T1（例えば100 ℃）の排気（蒸気利用系７で賄う蒸気
を発生させる通常の排気温度）となる。温水ボイラ１１
での温度T3の温水h2は、温度T1となった排気により温水
h1とされ、排気は温度T2となって煙突８から大気に放出
される。このため、温度T1を下回る温度の排気が温水h1
の発生に利用されている状態になっている。
【００１７】吸気冷却器９により吸気冷却が行われるこ
とで、ガスタービン１の出力・効率が向上する。この
時、吸気冷却器９の冷水c1は吸収冷凍機１０の作動によ
り得られ、吸収冷凍機１０の作動用の温水h1は、蒸気利
用系７で賄う蒸気を発生させる通常の排気温度T1を下回
る温度の排気により発生され、煙突８から放出する排気
の温度を低下させている。従って、排熱回収ボイラ６で
のエネルギーを効率良く回収して吸気を冷却することが
でき、吸気冷却による効率向上と煙突排気の温度ロスの
低減を両立させることが可能になる。
【００１８】図３、図４に基づいて本発明の第２実施形
態例のガスタービン設備を説明する。図３には本発明の
第２実施形態例に係るガスタービン設備の概略系統、図
４には排気系及び蒸気系の交換熱量を表すグラフを示し
てある。尚、図１に示した部材と同一部材には同一符号
を付して重複する説明は省略してある。
【００１９】図３に示したガスタービン設備は、排熱回
収ボイラ６の下流側の内部に温水ボイラ１１を設け、蒸
気利用系７を蒸気タービンに特定した構成となってい
る。
【００２０】即ち、排熱回収ボイラ６の節炭器１３が高
温側の節炭器13a と低温側の節炭器13b とに分割され、
節炭器13a,13b の間に温水ボイラ１１が設けられている
（伝熱管群の中に温水ボイラ１１の配管を配置され
る）。また、排熱回収ボイラ６には蒸発器１４及び過熱
器１５が設けられ、過熱器１５で過熱された蒸気は蒸気
タービン１６に供給される。蒸気タービン１６で仕事を
終えた排気蒸気は復水器１７で復水され、低圧側の節炭
器13b に供給される。低温側の節炭器13b で加熱された
給水は合流部Ｍで温水戻りライン6bに合流し、温水ボイ
ラ１１からの温水の一部が温水供給ライン6aから分岐部
Ｅで分岐して高温側の節炭器13a に供給される。つま
り、排熱回収ボイラ６への給水を低温側の節炭器13b か
ら温水ボイラ１１を通して高温側の節炭器13a に送るラ
インが設けられている。
【００２１】排熱回収ボイラ６における各構成部材での
排気系及び蒸気系の交換熱量は、図４に示した通り（排
気系を実線で示し蒸気系を一点鎖線で示してある）であ
り、蒸気タービン１６で賄う蒸気を発生させる通常の排
気の温度T1よりも低い温度域で温水ボイラ１１での温水
h1の発生がなされ、排気系は温度T2となって煙突８から
大気に放出される。このため、温度T1を下回る温度の排
気が温水h1の発生に利用されている状態になっている。
【００２２】その他の構成は図１で示したガスタービン
設備と同一である。尚、蒸気タービン１６を蒸気利用系
としたが、その他のプロセス系であっても自由に適用す
ることができる。また、排熱回収ボイラ６の蒸気系は単
圧蒸気で示してあるが、複圧蒸気である場合には、低圧
蒸気の給水加熱系に温水戻りライン6bへの合流部Ｍ及び
温水供給ライン6aから分岐部Ｅを設けることで適用す
る。
【００２３】上述したガスタービン設備では、第１実施
形態例と同様に、吸気冷却器９により吸気冷却が行われ
ることで、ガスタービン１の出力・効率が向上する。こ
の時、吸気冷却器９の冷水c1は吸収冷凍機１０の作動に
より得られ、吸収冷凍機１０の作動用の温水h1は、蒸気
タービン１６で賄う蒸気を発生させる通常の排気温度T1
を下回る温度の排気により発生され、煙突８から放出す
る排気の温度を低下させている。従って、排熱回収ボイ
ラ６でのエネルギーを効率良く回収して吸気を冷却する
ことができ、吸気冷却による効率向上と煙突排気の温度
ロスの低減を両立させることが可能になる。また、排熱
回収ボイラ６内の給水予熱部分（節炭器13a,13b の間）
に温水ボイラ１１を設けると共に温水戻りライン6bへの
合流部Ｍ及び温水供給ライン6aから分岐部Ｅを設けてい
るので、排熱回収ボイラ６の伝熱設計の修正により対応
することができる。
【００２４】図５、図６に基づいて本発明の第３実施形
態例のガスタービン設備を説明する。図５には本発明の
第３実施形態例に係るガスタービン設備の概略系統、図
６には排気系及び蒸気系の交換熱量を表すグラフを示し
てある。尚、図１に示した部材と同一部材には同一符号
を付して重複する説明は省略してある。
【００２５】図５に示したガスタービン設備は、吸収冷
凍機１０が再生器２１及び凝縮器２２及び冷凍機側蒸発
機２３及び吸収器２４で構成され、再生器２１が排熱回
収ボイラ６の下流側の内部に配置されて温水発生手段
（温水ボイラ１１に相当）が構成されている。そして、
蒸気利用系７を蒸気タービンに特定した構成となってい
る。
【００２６】即ち、排熱回収ボイラ６の節炭器１３が高
温側の節炭器13a と低温側の節炭器13b とに分割され、
節炭器13a,13b の間に吸収冷凍機１０を構成する再生器
２１が設けられている。吸収冷凍機１０を構成する凝縮
器２２及び冷凍機側蒸発機２３及び吸収器２４は排熱回
収ボイラ６の外部に設置されている。また、排熱回収ボ
イラ６には低圧側蒸発器２５、高圧節炭器２６、高圧側
蒸発器２７及び過熱器１５が設けられ、低温側の節炭器
13b から高温側の節炭器13a に給水が送られ、高温側の
節炭器13a から低圧側蒸発器２５及び高圧節炭器２６に
給水が送られる。低圧側蒸発器２５で発生した蒸気s2は
蒸気タービン１６の対応圧力部に供給されると共に、高
圧節炭器２６で予熱された給水は高圧側蒸発器２７で蒸
気を発生して過熱器１５で過熱され、蒸気s1となって蒸
気タービン１６に供給される。蒸気タービン１６で仕事
を終えた排気蒸気は復水器１７で復水され、低温側の節
炭器13b に供給される。
【００２７】冷凍機側蒸発機２３で得られる冷水c1が冷
水供給ライン10a を通して吸気冷却器９に冷媒として供
給され、吸気冷却器９に送られて吸気冷却が行われる。
吸気冷却器９で熱交換された戻り冷水c2は冷水戻りライ
ン10b から冷凍機側蒸発機２３に送られて再び冷水c1と
される。冷凍機側蒸発機２３には凝縮器２２で凝縮され
た温水（凝縮水）h1が冷水c1を生成する作動用として凝
縮水が温水供給ライン6aから送られ、冷水c1を生成して
蒸発した水蒸気は水蒸気ライン24a から吸収器２４に送
られる。吸収器２４には再生器２１で加熱され水分が蒸
発して濃縮された濃溶液ｊが濃溶液ライン21a から送ら
れ、吸収器２４で蒸発器２３からの水蒸気が濃溶液ｊに
吸収されて希溶液ｉとなり、希溶液ライン21b から希溶
液ｉが再生器２１に送られる。再生器２１では希溶液ｉ
を加熱することで水分を蒸発させ濃溶液ｊを再生すると
共に、濃溶液ｊを再生することにより生成した蒸気stを
蒸気ライン21c から凝縮器２２に供給する。凝縮器２２
では、本図では記載を省略した別系統の冷却水との熱交
換により蒸気stを凝縮復水して冷水c1を生成する作動用
としての凝縮水を生成する。
【００２８】排熱回収ボイラ６における各構成部材での
排気系及び蒸気系の交換熱量は、図６に示した通り（排
気系を実線で示し蒸気系を一点鎖線で示してある）であ
り、蒸気タービン１６で賄う蒸気を発生させる通常の排
気の温度T1よりも低い温度域で再生器２１で希溶液の濃
縮がなされ、排気系は温度T2となって煙突８から大気に
放出される。このため、温度T1を下回る温度の排気が濃
溶液の生成に利用されている状態になっている。
【００２９】上述したガスタービン設備では、第１実施
形態例と同様に、吸気冷却器９により吸気冷却が行われ
ることで、ガスタービン１の出力・効率が向上する。こ
の時、吸気冷却器９の冷水c1は冷凍機側蒸発機２３で得
られ、冷凍機側蒸発機２３で冷水c1を得るための吸収冷
凍機１０の運転は、蒸気タービン１６で賄う蒸気を発生
させる通常の排気温度T1を下回る温度の排気により再生
器２１が加熱されて煙突８から放出する排気の温度を低
下させている。従って、排熱回収ボイラ６でのエネルギ
ーを効率良く回収して吸気を冷却することができ、吸気
冷却による効率向上と煙突排気の温度ロスの低減を両立
させることが可能になる。また、復水器１７からの給水
が供給される低圧側の節炭器13b は最も低温の排気を用
いるので、温度帯を選んで再生器２１を配置することが
でき、ガスタービン排気を熱源とした吸収冷凍機１０が
構築される。
【００３０】図７に基づいて本発明の第４実施形態例の
ガスタービン設備を説明する。図７には本発明の第４実
施形態例に係るガスタービン設備の概略系統を示してあ
る。尚、図１に示した部材と同一部材には同一符号を付
して重複する説明は省略してある。
【００３１】図７に示したガスタービン設備は、図１に
示したガスタービン設備に対し、吸気ライン５の吸気冷
却器９で空気の冷却と加熱のどちらか一方を行えるよう
にしたものである。
【００３２】つまり、温水ボイラ１１から作動用の温水
h1を吸収冷凍機１０に供給する温水供給ライン6aから分
岐して温水バイパスライン３１が設けられ、温水バイパ
スライン３１は吸収冷凍機１０から吸気冷却器９に冷水
c1を供給する冷水供給ライン10a に合流している。ま
た、吸気冷却器９で熱交換された戻り冷水c2を吸収冷凍
機１０に戻す冷水戻りライン10b から分岐して戻りバイ
パスライン３２が設けられ、戻りバイパスライン３２は
吸収冷凍機１０を作動させた後の温水h2を温水ボイラ１
１に戻す温水戻りライン6bに合流している。
【００３３】一方、温水バイパスライン３１には第１開
閉弁３３が設けられ、戻りバイパスライン３２には第２
開閉弁３４が設けられている。また、温水バイパスライ
ン３１の合流部の上流側における冷水供給ライン10a に
は第３開閉弁３５が設けられ、戻りバイパスライン３２
の分岐部の下流側における冷水戻りライン10b には第４
開閉弁３６が設けられ、更に、温水バイパスライン３１
の分岐部の後流側における温水供給ライン6aには第５開
閉弁３７が設けられている。
【００３４】温水バイパスライン３１、戻りバイパスラ
イン３２、第１開閉弁３３、第２開閉弁３４、第３開閉
弁３５、第４開閉弁３６及び第５開閉弁３７により切換
手段が構成されている。
【００３５】上記構成のガスタービン設備では、吸気冷
却器９で空気の冷却を行う場合、図７に示したように、
第３開閉弁３５、第４開閉弁３６及び第５開閉弁３７を
開くと共に、第１開閉弁３３及び第２開閉弁３４を閉じ
る。これにより、吸気冷却器９には吸収冷凍機１０から
冷水供給ライン10a を通して冷水c1が冷媒として供給さ
れ、吸収冷凍機１０には排熱回収ボイラ６の温水ボイラ
１１から温水供給ライン6aを通して作動用の温水h1が供
給され、吸収冷凍機１０の作動により冷水戻りライン10
b から戻された戻り冷水c2が冷水c1とされる。
【００３６】吸気冷却器９での冷却で生じる凝縮水を除
去した後、若干加熱することにより乾き状態の低温空気
を圧縮機２に供給することができる。乾き状態の低温空
気を圧縮機２に供給することで、圧縮機２のエロージョ
ンを防止することができる。
【００３７】このため、吸気冷却器９で空気の加熱が行
なえるようになっている。この場合、第３開閉弁３５、
第４開閉弁３６及び第５開閉弁３７を閉じると共に、第
１開閉弁３３及び第２開閉弁３４を開く。これにより、
温水ボイラ１１から温水供給ライン6a及び温水バイパス
ライン３３を通って温水h11 が吸気冷却器９に送られ、
温水h11 を熱媒体として空気が加熱される。空気を加熱
した後の温水h21 は戻りバイパスライン３２を通って温
水ボイラ１１に戻される。
【００３８】従って、開閉弁を設けるだけで一つの吸気
冷却器９で空気の冷却及び加熱を行うことが可能にな
り、機器構成の複雑化を抑制すると共に吸気圧力損失の
低下を抑制した状態で吸気冷却及び吸気加熱が可能にな
る。
【００３９】図８に基づいて本発明の第５実施形態例の
ガスタービン設備を説明する。図８には本発明の第５実
施形態例に係るガスタービン設備の概略系統を示してあ
る。尚、図１に示した部材と同一部材には同一符号を付
して重複する説明は省略してある。
【００４０】図８に示したガスタービン設備は、図１に
示したガスタービン設備に対し、吸気ライン５の吸気冷
却器９の下流側に熱交換器として吸気加熱器４１を設け
た（熱交換器が冷却用と加熱用と直列に配置されてい
る）ものである。そして、温水供給ライン6aから分岐し
て吸気加熱器４１に温水h11 を供給する第２温水バイパ
スライン４２が設けられ、吸気加熱器４１からの温水h2
1 は第２温水戻りライン４３を通って温水戻りライン6b
に合流している。また、第２温水バイパスライン４２に
は第６開閉弁４４が設けられ、第２温水戻りライン４３
には第７開閉弁４５が設けられている。更に、第２温水
バイパスライン４２の分岐部の下流側における温水供給
ライン6aには第８開閉弁４６が設けられ、第２温水戻り
ライン４３の合流部の上流側における温水戻りライン6b
には第９開閉弁４７が設けられている。
【００４１】上記構成のガスタービン設備では、吸気冷
却器９で空気の冷却を行う場合、図８に示したように、
第８開閉弁４６及び第９開閉弁４７を開くと共に、第６
開閉弁４４及び第７開閉弁４５を閉じる。これにより、
吸気冷却器９には吸収冷凍機１０から冷水供給ライン10
a を通して冷水c1が冷媒として供給され、吸収冷凍機１
０には排熱回収ボイラ６の温水ボイラ１１から温水供給
ライン6aを通して作動用の温水h1が供給され、吸収冷凍
機１０の作動により冷水戻りライン10b から戻された戻
り冷水c2が冷水c1とされる。
【００４２】吸気冷却器９での冷却で生じる凝縮水を除
去した後、若干加熱することにより乾き状態の低温空気
を圧縮機２に供給することができる。乾き状態の低温空
気を圧縮機２に供給することで、圧縮機２のエロージョ
ンを防止することができる。
【００４３】このため、吸気加熱器４１で空気の加熱も
行なえるようになっている。この場合、第６開閉弁４４
及び第７開閉弁４５を必要開度まで開く。これにより、
温水ボイラ１１から温水供給ライン6a及び第２温水バイ
パスライン４２を通って温水h11 が吸気加熱器４１に送
られ、温水h11 を熱媒体として空気が加熱される。空気
を加熱した後の温水h21 は第２温水戻りライン４３を通
って温水ボイラ１１に戻される。
【００４４】このように、第６開閉弁４４、第７開閉弁
４５、第８開閉弁４６及び第９開閉弁４７の開閉を適宜
制御することで、吸気加熱と吸気冷却を同時に併用して
実施することが可能となる。
【００４５】従って、直列に配置した吸気冷却器９及び
吸気加熱器４１で空気の冷却及び加熱を行うことが可能
になり、簡単な制御により吸気冷却及び吸気加熱が同時
に可能になる。
【００４６】図９に基づいて本発明の第６実施形態例の
ガスタービン設備を説明する。図９には本発明の第６実
施形態例に係るガスタービン設備の概略系統を示してあ
る。尚、図１に示した部材と同一部材には同一符号を付
して重複する説明は省略してある。
【００４７】図９に示したガスタービン設備は、図１に
示したガスタービン設備に対し、吸気ライン５に吸気冷
却機９と吸気加熱器５１を並列に配置したものである。
そして、吸気ライン５は吸気冷却機９と吸気加熱器５１
の入口側で入口ライン5a,5bに分岐され、出口側で出口
ライン5c,5d が合流している。吸気冷却機９の入口ライ
ン5aには第１入口ダンパ５２が設けられ、吸気加熱器５
１の入口ライン5bには第２入口ダンパ５３が設けられて
いる。また、吸気冷却機９の出口ライン5cには第１出口
ダンパ５４が設けられ、吸気加熱器５１の出口ライン5d
には第２出口ダンパ５５が設けられている。つまり、入
口ライン5a,5b 、出口ライン5c,5d 、第１入口ダンパ５
２、第２入口ダンパ５３、第１出口ダンパ５４及び第２
出口ダンパ５５により、供給される吸気を加熱用と冷却
用に振り分ける振分手段が構成されている。
【００４８】更に、温水供給ライン6aから分岐して吸気
加熱器５１に温水h11 を供給する第３温水バイパスライ
ン５６が設けられ、吸気加熱器５１からの温水h21 は第
３温水戻りライン５７を通って温水戻りライン6bに合流
している。また、第３温水バイパスライン５６には第１
０開閉弁５８が設けられ、第３温水バイパスライン５６
の分岐部の下流側における温水供給ライン6aには第１１
開閉弁５９が設けられ、第３温水戻りライン５７の合流
部の上流側における温水戻りライン6bには第１２開閉弁
６０が設けられている。
【００４９】上記構成のガスタービン設備では、吸気冷
却器９で空気の冷却を行う場合、図９に示したように、
第１１開閉弁５９及び第１２開閉弁６０を開くと共に、
第１０開閉弁５８を閉じる。更に、第１入口ダンパ５２
及び第１出口ダンパ５４を所定量に開くと共に、第２入
口ダンパ５３及び第２出口ダンパ５５を閉じる。これに
より、吸気ライン５からの空気が入口ライン5aから吸気
冷却器９に送られ、吸気冷却器９には吸収冷凍機１０か
ら冷水供給ライン10a を通して冷水c1が冷媒として供給
され、吸収冷凍機１０には排熱回収ボイラ６の温水ボイ
ラ１１から温水供給ライン6aを通して作動用の温水h1が
供給され、吸収冷凍機１０の作動により冷水戻りライン
10b から戻された戻り冷水c2が冷水c1とされる。この状
態で、吸気加熱器５１には吸気ライン５からの空気は送
られず、加熱用として温水h1も供給されない。
【００５０】吸気冷却器９での冷却で生じる凝縮水を除
去した後、若干加熱することにより乾き状態の低温空気
を圧縮機２に供給することができる。乾き状態の低温空
気を圧縮機２に供給することで、圧縮機２のエロージョ
ンを防止することができる。
【００５１】このため、吸気加熱器５１で空気の加熱が
行なえるようになっている。この場合、第１１開閉弁５
９及び第１２開閉弁６０を閉じると共に、第１０開閉弁
５８を開く。更に、第１入口ダンパ５２及び第１出口ダ
ンパ５４を閉じると共に、第２入口ダンパ５３及び第２
出口ダンパ５５を所定量に開く。これにより、吸気ライ
ン５からの空気が入口ライン5bから吸気加熱器５１に送
られ、吸気加熱器５１には第３温水バイパスライン５６
から加熱用として温水h11 が送られ、温水h11を熱媒体
として空気が加熱される。空気を加熱した後の温水h21
は第３温水戻りライン５７を通って温水戻りライン6bか
ら温水ボイラ１１に戻される。この状態で、吸気冷却機
９には吸気ライン５からの空気は送られず、吸収冷凍機
１０に作動用の温水h1も供給されない。
【００５２】尚、第１入口ダンパ５２、第２入口ダンパ
５３、第１出口ダンパ５４及び第２出口ダンパ５５及び
第１０開閉弁５８、第１１開閉弁５９、第１２開閉弁６
０の開閉を適宜制御することで、空気量の配分制御と吸
気冷却機９及び吸気加熱器５１の制御を行い、吸気加熱
と吸気冷却を同時に併用して実施することも可能であ
る。
【００５３】従って、並列に配置した吸気冷却器９及び
吸気加熱器５１で空気の冷却及び加熱を行うことが可能
になり、吸気圧力損失の低下を抑制した状態で吸気冷却
及び吸気加熱が可能になる。
【００５４】
【発明の効果】本発明のガスタービン設備は、ガスター
ビンの圧縮機の吸気ラインに熱交換器を設け、熱交換器
の冷媒としての冷水を供給することで熱交換器で吸気を
冷却させる温水吸収冷凍機を設け、タービンの排気ガス
によって蒸気を発生させる排熱回収ボイラを備え、排熱
回収ボイラの下流側に温水吸収冷凍機の作動用温水を発
生させる温水発生手段を設置したので、熱交換器により
吸気冷却が行われることで、ガスタービンの出力・効率
が向上し、熱交換器の冷却媒体は吸収冷凍機の作動によ
り得られ、吸収冷凍機の作動用温水は、排熱回収ボイラ
の後流側の温水発生手段により発生される。この結果、
放出される排気の温度が低下し排熱回収ボイラでのエネ
ルギーを効率良く回収して吸気を冷却することができ、
吸気冷却による効率向上と煙突排気の温度ロスの低減を
両立させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るガスタービン設
備の概略系統図。
【図２】排気系及び蒸気系の交換熱量を表すグラフ。
【図３】本発明の第２実施形態例に係るタービン設備の
概略系統図。
【図４】排気系及び蒸気系の交換熱量を表すグラフ。
【図５】本発明の第３実施形態例に係るタービン設備の
概略系統図。
【図６】排気系及び蒸気系の交換熱量を表すグラフ。
【図７】本発明の第４実施形態例に係るタービン設備の
概略系統図。
【図８】本発明の第５実施形態例に係るタービン設備の
概略系統図。
【図９】本発明の第６実施形態例に係るタービン設備の
概略系統図。
【符号の説明】
１ ガスタービン ２ 圧縮機 ３ 燃焼器 ４ タービン ５ 吸気ライン ６ 排熱回収ボイラ 6a 温水供給ライン 6b 温水戻りライン ７ 蒸気利用系 ９ 吸気冷却機 １０ 吸収冷凍機 10a 冷水供給ライン 10b 冷水戻りライン １１ 温水ボイラ １３ 節炭器 １４ 蒸発器 １５ 過熱器 １６ 蒸気タービン １７ 復水器 ２１ 再生器 ２２ 凝縮器 ２３ 冷凍機側蒸発器 ２４ 吸収器 ２５ 低圧側蒸発器 ２６ 高圧節炭器 ２７ 高圧側蒸発器 ３１ 温水バイパスライン ３２ 戻りバイパスライン ４１，５１ 吸気加熱器 ４２ 第２温水バイパスライン ４３ 第２温水戻りライン ５６ 第３温水バイパスライン ５７ 第３温水戻りライン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスタービンの圧縮機の吸気ラインに熱
    交換器を設け、熱交換器の冷媒としての冷水を供給する
    ことで熱交換器で吸気を冷却させる温水吸収冷凍機を設
    け、タービンの排気ガスによって蒸気を発生させる排熱
    回収ボイラを備え、排熱回収ボイラの下流側に温水吸収
    冷凍機の作動用温水を発生させる温水発生手段を設置し
    たことを特徴とするガスタービン設備。
  2. 【請求項２】 請求項１において、排熱回収ボイラの節
    炭器が高温側と低温側とに分割され、分割された節炭器
    の間に温水発生手段が設置されていることを特徴とする
    ガスタービン設備。
  3. 【請求項３】 請求項２において、排熱回収ボイラへの
    給水を低温側の節炭器から温水発生手段を通して高温側
    の節炭器に送るラインが設けられていることを特徴とす
    るガスタービン設備。
  4. 【請求項４】 請求項１において、排熱回収ボイラの節
    炭器が高温側と低温側とに分割され、温水吸収冷凍機
    は、再生器及び凝縮器及び蒸発器及び吸収器で構成さ
    れ、分割された節炭器の間に温水吸収冷凍機の再生器が
    配置されて温水発生手段が構成されていることを特徴と
    するガスタービン設備。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
    おいて、温水発生手段で発生した温水を切り換えて熱交
    換器に供給することで吸気を加熱する切換手段を備えて
    いることを特徴とするガスタービン設備。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
    おいて、熱交換器は、加熱用と冷却用とが直列に配置さ
    れていることを特徴とするガスタービン設備。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
    おいて、熱交換器は、加熱用と冷却用とが並列に配置さ
    れ、供給される吸気を加熱用と冷却用とに振り分ける振
    分手段を備えていることを特徴とするガスタービン設
    備。
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