JP2003328776A - Method and apparatus for air compression and gas turbine - Google Patents

Method and apparatus for air compression and gas turbine

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JP2003328776A
JP2003328776A JP2002138063A JP2002138063A JP2003328776A JP 2003328776 A JP2003328776 A JP 2003328776A JP 2002138063 A JP2002138063 A JP 2002138063A JP 2002138063 A JP2002138063 A JP 2002138063A JP 2003328776 A JP2003328776 A JP 2003328776A
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JP
Japan
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air
compressor
turbine
gas turbine
extraction
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JP2002138063A
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Tadashi Tsuji
正 辻
Kentaro Fujii
健太郎 藤井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the compression power of a compressor 1. <P>SOLUTION: The compressor 1 is provided with an air extraction passage 6 for sending the air extracted from an air extraction section for extracting air upstream the air extraction section, and the air extraction passage 6 is provided with a cooler 7 for cooling the extracted air, and the air cooled by the cooler 7 is sent to the compressor 1, and air of low temperature is compressed in the compressor 1, resulting in the reduction of the compression power of the compressor 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,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、圧縮機による空気
圧縮方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air compression method using a compressor.

【0002】また、本発明は空気を圧縮する空気圧縮装
置に関する。
The present invention also relates to an air compression device for compressing air.

【0003】また、本発明は、空気圧縮装置及び燃焼器
及びタービンからなるガスタービン設備に関し、更に、
蒸気タービン及び排熱回収ボイラを組み合わせた複合発
電設備に関する。
The present invention also relates to a gas turbine equipment comprising an air compressor, a combustor and a turbine, and further,
The present invention relates to a combined power generation facility that combines a steam turbine and an exhaust heat recovery boiler.

【0004】[0004]

【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
電設備(複合発電設備)もその一つである。複合発電設
備では、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。
2. Description of the Related Art From the viewpoint of effective use of energy resources and economic efficiency, various improvements in efficiency have been made in power generation equipment.
One of them is a turbine power generation facility (combined power generation facility) that combines a gas turbine and a steam turbine. In the combined cycle power generation facility, the high-temperature exhaust gas from the gas turbine is sent to the exhaust heat recovery boiler, steam is generated in the exhaust heat recovery boiler via the superheat unit, and the generated steam is sent to the steam turbine and sent to the steam turbine. I am supposed to work.

【0005】ガスタービンには圧縮機及び燃焼器及びタ
ービンが備えられ、圧縮機で圧縮された空気及び燃料が
燃焼器に送られ、燃焼器からの燃焼ガスによりタービン
が作動されるようになっている。
A gas turbine is equipped with a compressor, a combustor and a turbine, and air and fuel compressed by the compressor are sent to the combustor, and combustion gas from the combustor operates the turbine. There is.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】圧縮機には大気が吸気
され、タービンの作動により動力を得ている。複合発電
設備では様々な効率の向上が企図されており、ガスター
ビンにおいても出力の向上や燃焼効率の向上、燃料の節
約等様々な効率の向上策が講じられている。ガスタービ
ンには圧縮機及び燃焼器及びタービンが備えられてお
り、出力や効率を向上させる余地は十分に存在している
のが現状である。
Atmosphere is taken into the compressor, and power is obtained by the operation of the turbine. Various efficiency improvements have been attempted in the combined cycle power generation facility, and various efficiency improvement measures have also been taken in the gas turbine, such as output improvement, combustion efficiency improvement, and fuel saving. Since the gas turbine is equipped with a compressor, a combustor, and a turbine, there is ample room for improving output and efficiency.

【0007】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、圧縮機の動力を削減することができる空気圧縮方法
及び空気圧縮装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an air compression method and an air compression apparatus capable of reducing the power of a compressor.

【0008】また、本発明は上記状況に鑑みてなされた
もので、動力を削減することができる空気圧縮装置を備
えたガスタービン設備及び複合発電設備を提供すること
を目的とする。
Further, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas turbine facility and an integrated power generation facility equipped with an air compressor capable of reducing power.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の空気圧縮方法は、圧縮機から空気を抽気する
と共に抽気した空気を冷却して抽気部よりも上流側に導
入することを特徴とする。
According to the air compression method of the present invention for achieving the above object, the air is extracted from the compressor, and the extracted air is cooled and introduced into the upstream side of the extraction section. Characterize.

【0010】また、上記目的を達成するための本発明の
空気圧縮装置は、吸入空気を圧縮する空気圧縮装置にお
いて、空気を抽気する抽気部を備え、抽気部から抽気し
た空気を抽気部よりも上流側に送る抽気流路を備え、抽
気空気を冷却する冷却手段を抽気流路に備えたことを特
徴とする。
Further, the air compressor of the present invention for achieving the above object is, in the air compressor for compressing the intake air, provided with a bleeder for bleeding air, and the air bleeded from the bleeder is more than the bleeder. It is characterized in that the extraction passage is provided to the upstream side, and the extraction passage is provided with a cooling means for cooling the extracted air.

【0011】そして、抽気部は出口部に設けられると共
に抽気流路は中間部に接続されていることを特徴とす
る。
The extraction section is provided at the outlet section, and the extraction flow path is connected to the intermediate section.

【0012】また、抽気部は中間部に設けられると共に
抽気流路は入口部に接続されていることを特徴とする。
Further, the bleeding portion is provided in the middle portion and the bleeding passage is connected to the inlet portion.

【0013】また、抽気流路には膨張タービンが設けら
れていることを特徴とする。
An expansion turbine is provided in the extraction passage.

【0014】上記目的を達成するための本発明のガスタ
ービン設備は、請求項2乃至請求項5のいずれか一項に
記載の空気圧縮装置と、空気圧縮装置で圧縮された圧縮
空気及び燃料が供給される燃焼器と、燃焼器からの燃焼
ガスにより作動するタービンとを備えたことを特徴とす
る。
The gas turbine equipment of the present invention for achieving the above object comprises an air compressor according to any one of claims 2 to 5, and compressed air and fuel compressed by the air compressor. It is provided with a combustor supplied and a turbine operated by combustion gas from the combustor.

【0015】そして、冷却手段は、燃焼器に供給される
燃料との間で熱交換を行う燃料加熱手段であることを特
徴とする。
The cooling means is a fuel heating means for exchanging heat with the fuel supplied to the combustor.

【0016】また、冷却手段は、給水との間で熱交換を
行って給水を蒸気にするボイラであることを特徴とす
る。
Further, the cooling means is a boiler which exchanges heat with the feed water to turn the feed water into steam.

【0017】また、冷却手段は、吸収冷凍機からの冷水
との間で熱交換を行う冷却手段であることを特徴とす
る。
Further, the cooling means is a cooling means for exchanging heat with the cold water from the absorption refrigerator.

【0018】また、タービンには冷却媒体回収翼が設け
られ、抽気流路は冷却媒体回収翼を経由して圧縮機側に
接続されていることを特徴とする。
Further, the turbine is provided with a cooling medium recovery blade, and the extraction passage is connected to the compressor side via the cooling medium recovery blade.

【0019】上記目的を達成するための本発明の複合発
電設備は、請求項8に記載のガスタービン設備と、ガス
タービン設備のタービンの排熱を回収して蒸気を発生さ
せる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで発生した蒸気
及びガスタービン設備のボイラで発生した蒸気を動力源
とする蒸気タービンと、蒸気タービンの排気蒸気を復水
する復水器と、復水器の復水を排熱回収ボイラに給水す
る給水手段とを備え、排熱回収ボイラの給水がガスター
ビン設備のボイラに送られることを特徴とする。
The combined power generation equipment of the present invention for achieving the above object comprises a gas turbine equipment according to claim 8 and an exhaust heat recovery boiler for recovering exhaust heat of a turbine of the gas turbine equipment to generate steam. , A steam turbine that uses steam generated in the exhaust heat recovery boiler and steam generated in the boiler of the gas turbine equipment as a power source, a condenser that condenses the exhaust steam of the steam turbine, and the condensate of the condenser is discharged. Water supply means for supplying water to the heat recovery boiler is provided, and the water supply of the exhaust heat recovery boiler is sent to the boiler of the gas turbine facility.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の空気圧縮方法は、圧縮機
から空気を抽気すると共に抽気部よりも上流側に抽気し
た空気を冷却して導入するようにしたものである。空気
圧縮方法を実施する構成としては、吸入空気を圧縮する
空気圧縮装置において、空気を抽気する抽気部を備え、
抽気部から抽気した空気を抽気部よりも上流側に送る抽
気流路を備え、抽気空気を冷却する冷却手段を抽気流路
に備えたものである。冷却手段を備えた抽気部は出口部
に設けられると共に抽気流路は中間部に接続されている
か、もしくは、抽気部は中間部に設けられると共に抽気
流路は入口部に接続されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The air compression method of the present invention extracts air from a compressor and cools and introduces the extracted air upstream of an extraction unit. As a configuration for implementing the air compression method, in an air compression device that compresses intake air, an air extraction unit that extracts air is provided,
An extraction passage is provided for sending the air extracted from the extraction portion to the upstream side of the extraction portion, and a cooling means for cooling the extraction air is provided in the extraction passage. The bleeding section provided with the cooling means is provided at the outlet section and the bleeding channel is connected to the intermediate section, or the bleeding section is provided at the intermediate section and the bleeding channel is connected to the inlet section.

【0021】以下図面に基づいて本発明の実施形態例を
説明する。図1乃至図6には本発明の第1実施形態例乃
至第6実施形態例に係るガスタービン設備の概略構成、
図7には動力比と抽気割合との関係を表すグラフを示し
てある。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6 are schematic configurations of gas turbine equipment according to first to sixth embodiments of the present invention,
FIG. 7 shows a graph showing the relationship between the power ratio and the extraction ratio.

【0022】図1に基づいて第1実施形態例を説明す
る。
A first embodiment will be described with reference to FIG.

【0023】図に示すように、空気圧縮装置としての圧
縮機1及び燃焼器2及びタービン3を有するガスタービ
ン4が備えられ、ガスタービン4には発電機5が同軸上
に連結されている。ガスタービン4の燃焼器2には圧縮
機1で圧縮された空気及び燃料fが送られる。圧縮機1
で圧縮された空気及び燃料fが燃焼器2に送られ、燃焼
器2からの燃焼ガスによりタービン3が駆動されて圧縮
機1の動力及び発電機5の動力とされる。
As shown in the figure, a gas turbine 4 having a compressor 1 as an air compression device, a combustor 2 and a turbine 3 is provided, and a generator 5 is coaxially connected to the gas turbine 4. Air and fuel f compressed by the compressor 1 are sent to the combustor 2 of the gas turbine 4. Compressor 1
The air and the fuel f compressed by are sent to the combustor 2, and the combustion gas from the combustor 2 drives the turbine 3 to be the power of the compressor 1 and the power of the generator 5.

【0024】圧縮機1で圧縮されて燃焼器2に送られる
圧縮空気の一部が抽気流路6に送られる(抽気部)。抽
気流路6は圧縮機1の中間部に接続されている。抽気流
路6が接続される部位は、既存の抽気口等が適用され
る。抽気流路6には冷却手段としての空気冷却器7が設
けられ、抽気流路6を流通する圧縮空気が空気冷却器7
で冷却される。空気冷却器7で冷却された圧縮空気は圧
縮機1の段間に混合され(混合稀釈冷却)、段間の空気
温度が低下される。
A part of the compressed air which is compressed by the compressor 1 and is sent to the combustor 2 is sent to the extraction passage 6 (extraction portion). The extraction passage 6 is connected to an intermediate portion of the compressor 1. An existing extraction port or the like is applied to the part to which the extraction flow path 6 is connected. An air cooler 7 as a cooling unit is provided in the extraction passage 6, and the compressed air flowing through the extraction passage 6 is cooled by the air cooler 7.
Is cooled by. The compressed air cooled by the air cooler 7 is mixed between the stages of the compressor 1 (mixed dilution cooling), and the air temperature between the stages is lowered.

【0025】上述した圧縮機装置は、圧縮機1からの抽
気を空気冷却器7で冷却し、圧縮機1の段間に混合して
段間の空気温度を低下させているので、低い温度の空気
が圧縮されることになり、圧縮機1での圧縮動力を削減
することができる。
In the above-described compressor device, the bleed air from the compressor 1 is cooled by the air cooler 7 and mixed between the stages of the compressor 1 to lower the air temperature between the stages, so that the temperature of the low temperature is low. Since the air is compressed, the compression power of the compressor 1 can be reduced.

【0026】これにより、ガスタービン4の出力が向上
し効率向上を図ることができる。また、既存の抽気口等
を適用して抽気流路6を接続したので、抽気流路6を構
成する配管のみを追設するだけでよく、圧縮機1の改造
が不要となる。また、空気冷却器7での回収熱をプラン
ト内外で利用することができ、熱エネルギーの回収が可
能となる。
As a result, the output of the gas turbine 4 is improved and the efficiency can be improved. Moreover, since the existing extraction port or the like is applied to connect the extraction passage 6, only the pipes forming the extraction passage 6 need to be additionally installed, and the compressor 1 need not be modified. Further, the heat recovered by the air cooler 7 can be used inside and outside the plant, and the thermal energy can be recovered.

【0027】図2に基づいて第2実施形態例を説明す
る。図1に示した第1実施形態例と同一部材には同一符
号を付してある。
A second embodiment will be described with reference to FIG. The same members as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0028】図に示すように、圧縮装置としての圧縮機
1及び燃焼器2及びタービン3を有するガスタービン4
が備えられ、ガスタービン4には発電機5が同軸上に連
結されている。ガスタービン4の燃焼器2には圧縮機1
で圧縮された空気及び燃料fが送られる。圧縮機1で圧
縮された空気及び燃料fが燃焼器2に送られ、燃焼器2
からの燃焼ガスによりタービン3が駆動されて圧縮機1
の動力及び発電機5の動力とされる。
As shown in the figure, a gas turbine 4 having a compressor 1 as a compressor, a combustor 2 and a turbine 3
And a generator 5 is coaxially connected to the gas turbine 4. A compressor 1 is installed in the combustor 2 of the gas turbine 4.
The compressed air and the fuel f are sent. The air and the fuel f compressed by the compressor 1 are sent to the combustor 2, and the combustor 2
The turbine 3 is driven by the combustion gas from the compressor 1
And the power of the generator 5.

【0029】圧縮機1で圧縮されて燃焼器2に送られる
圧縮空気の一部が抽気流路6に送られる(抽気部)。抽
気流路6は圧縮機1の中間部に接続されている。抽気流
路6が接続される部位は、既存の抽気口等が適用され
る。抽気流路6には冷却手段としての空気冷却器7が設
けられ、抽気流路6を流通する圧縮空気が空気冷却器7
で冷却される。
A part of the compressed air which is compressed by the compressor 1 and is sent to the combustor 2 is sent to the extraction passage 6 (extraction portion). The extraction passage 6 is connected to an intermediate portion of the compressor 1. An existing extraction port or the like is applied to the part to which the extraction flow path 6 is connected. An air cooler 7 as a cooling unit is provided in the extraction passage 6, and the compressed air flowing through the extraction passage 6 is cooled by the air cooler 7.
Is cooled by.

【0030】空気冷却器7の後流における抽気流路6に
は膨張タービン9が設けられ、空気冷却器7で冷却され
た圧縮空気は膨張タービン9で膨張された後圧縮機1の
段間に混合され(混合稀釈冷却)、段間の空気温度が低
下される。膨張タービン9には発電機10が設けられて
いる。
An expansion turbine 9 is provided in the extraction passage 6 in the downstream of the air cooler 7, and the compressed air cooled by the air cooler 7 is expanded by the expansion turbine 9 between the stages of the post compressor 1. Mixing (mixed dilution cooling) reduces the air temperature between the stages. The expansion turbine 9 is provided with a generator 10.

【0031】上述した圧縮機装置は、圧縮機1からの抽
気を空気冷却器7で冷却し、冷却された圧縮空気を膨張
タービン9で膨張して圧縮機1の段間に混合して段間の
空気温度を低下させているので、低い温度の空気が圧縮
されることになり、圧縮機1での圧縮動力を削減するこ
とができる。同時に、膨張タービン9の作動により動力
を得ることができる。
In the above-described compressor device, the bleed air from the compressor 1 is cooled by the air cooler 7, the cooled compressed air is expanded by the expansion turbine 9 and mixed between the stages of the compressor 1 to interstage. Since the air temperature is reduced, the air at a low temperature is compressed, and the compression power in the compressor 1 can be reduced. At the same time, power can be obtained by operating the expansion turbine 9.

【0032】これにより、ガスタービン4の出力が向上
し効率向上を図ることができる。また、既存の抽気口等
を適用して抽気流路6を接続したので、抽気流路6を構
成する配管のみを追設するだけでよく、圧縮機1の改造
が不要となる。また、空気冷却器7での回収熱をプラン
ト内外で利用することができ、熱エネルギーの回収が可
能となると共に、膨張タービン9の圧力エネルギーの回
収が可能となる。
As a result, the output of the gas turbine 4 is improved and the efficiency can be improved. Moreover, since the existing extraction port or the like is applied to connect the extraction passage 6, only the pipes forming the extraction passage 6 need to be additionally installed, and the compressor 1 need not be modified. In addition, the heat recovered by the air cooler 7 can be used inside and outside the plant, so that thermal energy can be recovered and pressure energy of the expansion turbine 9 can be recovered.

【0033】図3に基づいて第3実施形態例を説明す
る。図2に示した第2実施形態例と同一部材には同一符
号を付してある。
A third embodiment will be described with reference to FIG. The same members as those of the second embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

【0034】図に示すように、圧縮装置としての圧縮機
1及び燃焼器2及びタービン3を有するガスタービン4
が備えられ、ガスタービン4には発電機5が同軸上に連
結されている。ガスタービン4の燃焼器2には圧縮機1
で圧縮された空気及び燃料fが送られる。圧縮機1で圧
縮された空気及び燃料fが燃焼器2に送られ、燃焼器2
からの燃焼ガスによりタービン3が駆動されて圧縮機1
の動力及び発電機5の動力とされる。
As shown in the figure, a gas turbine 4 having a compressor 1 as a compressor, a combustor 2 and a turbine 3.
And a generator 5 is coaxially connected to the gas turbine 4. A compressor 1 is installed in the combustor 2 of the gas turbine 4.
The compressed air and the fuel f are sent. The air and the fuel f compressed by the compressor 1 are sent to the combustor 2, and the combustor 2
The turbine 3 is driven by the combustion gas from the compressor 1
And the power of the generator 5.

【0035】圧縮機1で圧縮されて燃焼器2に送られる
圧縮空気の一部が抽気流路6に送られる(抽気部)。抽
気流路6は圧縮機1の中間部に接続されている。抽気流
路6が接続される部位は、既存の抽気口等が適用され
る。抽気流路6には冷却手段としての空気冷却器7が設
けられ、抽気流路6を流通する圧縮空気が空気冷却器7
で冷却される。
A part of the compressed air compressed by the compressor 1 and sent to the combustor 2 is sent to the extraction passage 6 (extraction portion). The extraction passage 6 is connected to an intermediate portion of the compressor 1. An existing extraction port or the like is applied to the part to which the extraction flow path 6 is connected. An air cooler 7 as a cooling unit is provided in the extraction passage 6, and the compressed air flowing through the extraction passage 6 is cooled by the air cooler 7.
Is cooled by.

【0036】空気冷却器7の前流における抽気流路6に
は膨張タービン9が設けられ、圧縮機1からの圧縮空気
は膨張タービン9で膨張され、膨張タービン9で膨張さ
れた空気が空気冷却器7で冷却されて圧縮機1の段間に
混合され(混合稀釈冷却)、段間の空気温度が低下され
る。膨張タービン9には発電機10が設けられている。
An expansion turbine 9 is provided in the extraction passage 6 in the upstream of the air cooler 7, compressed air from the compressor 1 is expanded by the expansion turbine 9, and the air expanded by the expansion turbine 9 is cooled by air. It is cooled in the vessel 7 and mixed between the stages of the compressor 1 (mixed dilution cooling), and the air temperature between the stages is lowered. The expansion turbine 9 is provided with a generator 10.

【0037】上述した圧縮機装置は、圧縮機1からの抽
気を膨張タービン9で膨張し、膨張された空気を空気冷
却器7で冷却して圧縮機1の段間に混合して段間の空気
温度を低下させているので、低い温度の空気が圧縮され
ることになり、圧縮機1での圧縮動力を削減することが
できる。同時に、膨張タービン9の作動により動力を得
ることができる。
In the above-described compressor device, the bleed air from the compressor 1 is expanded by the expansion turbine 9, the expanded air is cooled by the air cooler 7 and mixed between the stages of the compressor 1 to interstage. Since the air temperature is lowered, the low temperature air is compressed, and the compression power in the compressor 1 can be reduced. At the same time, power can be obtained by operating the expansion turbine 9.

【0038】これにより、ガスタービン4の出力が向上
し効率向上を図ることができる。また、既存の抽気口等
を適用して抽気流路6を接続したので、抽気流路6を構
成する配管のみを追設するだけでよく、圧縮機1の改造
が不要となる。また、空気冷却器7での回収熱をプラン
ト内外で利用することができ、熱エネルギーの回収が可
能となると共に、膨張タービン9の圧力エネルギーの回
収が可能となる。
As a result, the output of the gas turbine 4 is improved and the efficiency can be improved. Moreover, since the existing extraction port or the like is applied to connect the extraction passage 6, only the pipes forming the extraction passage 6 need to be additionally installed, and the compressor 1 need not be modified. In addition, the heat recovered by the air cooler 7 can be used inside and outside the plant, so that thermal energy can be recovered and pressure energy of the expansion turbine 9 can be recovered.

【0039】尚、膨張タービン9の後側における抽気流
路6に空気冷却器9を設けた例を示したが、膨張タービ
ン9の前側及び後側における抽気流路6に空気冷却器9
をそれぞれ設けることも可能である。
Although the air cooler 9 is provided in the extraction passage 6 on the rear side of the expansion turbine 9, the air cooler 9 is provided in the extraction passage 6 on the front side and the rear side of the expansion turbine 9.
It is also possible to provide each.

【0040】図4に基づいて第4実施形態例を説明す
る。図1に示した第1実施形態例と同一部材には同一符
号を付してある。
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. The same members as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0041】図に示すように、圧縮装置としての圧縮機
1及び燃焼器2及びタービン3を有するガスタービン4
が備えられ、ガスタービン4には発電機5が同軸上に連
結されている。ガスタービン4の燃焼器2には圧縮機1
で圧縮された空気及び燃料fが送られる。圧縮機1で圧
縮された空気及び燃料fが燃焼器2に送られ、燃焼器2
からの燃焼ガスによりタービン3が駆動されて圧縮機1
の動力及び発電機5の動力とされる。
As shown in the figure, a gas turbine 4 having a compressor 1 as a compressor, a combustor 2 and a turbine 3.
And a generator 5 is coaxially connected to the gas turbine 4. A compressor 1 is installed in the combustor 2 of the gas turbine 4.
The compressed air and the fuel f are sent. The air and the fuel f compressed by the compressor 1 are sent to the combustor 2, and the combustor 2
The turbine 3 is driven by the combustion gas from the compressor 1
And the power of the generator 5.

【0042】圧縮機1の中間(抽気部)から圧縮空気の
一部が抽気されて抽気流路6に送られる。抽気流路6は
圧縮機1の入口部に接続されている。圧縮空気の一部を
抽気する部位は、既存の抽気口等が適用される。抽気流
路6には冷却手段としての空気冷却器7が設けられ、抽
気流路6を流通する圧縮空気が空気冷却器7で冷却され
る。空気冷却器7で冷却された圧縮空気は圧縮機1の入
口で吸気に混合され(混合稀釈冷却)、吸気の空気温度
が低下される。
A part of the compressed air is extracted from the middle of the compressor 1 (extraction section) and sent to the extraction passage 6. The extraction passage 6 is connected to the inlet of the compressor 1. An existing extraction port or the like is applied to a portion for extracting a part of the compressed air. An air cooler 7 as a cooling means is provided in the extraction passage 6, and the compressed air flowing through the extraction passage 6 is cooled by the air cooler 7. The compressed air cooled by the air cooler 7 is mixed with the intake air at the inlet of the compressor 1 (mixed dilution cooling), and the air temperature of the intake air is lowered.

【0043】上述した圧縮機装置は、圧縮機1の中間部
からの抽気を空気冷却器7で冷却し、圧縮機1の入口部
に混合して吸気の空気温度を低下させているので、低い
温度の空気が圧縮されることになり、圧縮機1での圧縮
動力を削減することができる。
In the above-described compressor device, the bleed air from the intermediate portion of the compressor 1 is cooled by the air cooler 7 and mixed in the inlet portion of the compressor 1 to lower the air temperature of intake air. Since the air at the temperature is compressed, the compression power in the compressor 1 can be reduced.

【0044】これにより、ガスタービン4の出力が向上
し効率向上を図ることができる。また、既存の抽気口等
を適用して抽気流路6を接続したので、抽気流路6を構
成する配管のみを追設するだけでよく、圧縮機1の改造
が不要となる。また、空気冷却器7での回収熱をプラン
ト内外で利用することができ、熱エネルギーの回収が可
能となる。
As a result, the output of the gas turbine 4 is improved and the efficiency can be improved. Moreover, since the existing extraction port or the like is applied to connect the extraction passage 6, only the pipes forming the extraction passage 6 need to be additionally installed, and the compressor 1 need not be modified. Further, the heat recovered by the air cooler 7 can be used inside and outside the plant, and the thermal energy can be recovered.

【0045】図5に基づいて第5実施形態例を説明す
る。図2に示した第2実施形態例と同一部材には同一符
号を付してある。
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. The same members as those of the second embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

【0046】図に示すように、圧縮装置としての圧縮機
1及び燃焼器2及びタービン3を有するガスタービン4
が備えられ、ガスタービン4には発電機5が同軸上に連
結されている。ガスタービン4の燃焼器2には圧縮機1
で圧縮された空気及び燃料fが送られる。圧縮機1で圧
縮された空気及び燃料fが燃焼器2に送られ、燃焼器2
からの燃焼ガスによりタービン3が駆動されて圧縮機1
の動力及び発電機5の動力とされる。
As shown in the figure, a gas turbine 4 having a compressor 1 as a compressor, a combustor 2 and a turbine 3
And a generator 5 is coaxially connected to the gas turbine 4. A compressor 1 is installed in the combustor 2 of the gas turbine 4.
The compressed air and the fuel f are sent. The air and the fuel f compressed by the compressor 1 are sent to the combustor 2, and the combustor 2
The turbine 3 is driven by the combustion gas from the compressor 1
And the power of the generator 5.

【0047】圧縮機1の中間(抽気部)から圧縮空気の
一部が抽気されて抽気流路6に送られる。抽気流路6は
圧縮機1の入口部に接続されている。圧縮空気の一部を
抽気する部位は、既存の抽気口等が適用される。抽気流
路6には冷却手段としての空気冷却器7が設けられ、抽
気流路6を流通する圧縮空気が空気冷却器7で冷却され
る。
A part of the compressed air is extracted from the middle (extraction section) of the compressor 1 and sent to the extraction passage 6. The extraction passage 6 is connected to the inlet of the compressor 1. An existing extraction port or the like is applied to a portion for extracting a part of the compressed air. An air cooler 7 as a cooling means is provided in the extraction passage 6, and the compressed air flowing through the extraction passage 6 is cooled by the air cooler 7.

【0048】空気冷却器7の後流における抽気流路6に
は膨張タービン9が設けられ、空気冷却器7で冷却され
た圧縮空気は膨張タービン9で膨張された後圧縮機1の
入口で吸気に混合され(混合稀釈冷却)、吸気の空気温
度が低下される。膨張タービン9には発電機10が設け
られている。
An expansion turbine 9 is provided in the extraction passage 6 in the wake of the air cooler 7, and the compressed air cooled by the air cooler 7 is expanded at the inlet of the post compressor 1 after being expanded by the expansion turbine 9. (Mixed dilution cooling), the intake air temperature is lowered. The expansion turbine 9 is provided with a generator 10.

【0049】上述した圧縮機装置は、圧縮機1の中間部
からの抽気を空気冷却器7で冷却し、冷却された圧縮空
気を膨張タービン9で膨張して圧縮機1の入口部に混合
して吸気の空気温度を低下させているので、低い温度の
空気が圧縮されることになり、圧縮機1での圧縮動力を
削減することができる。同時に、膨張タービン9の作動
により動力を得ることができる。
In the above-described compressor device, the bleed air from the middle part of the compressor 1 is cooled by the air cooler 7, the cooled compressed air is expanded by the expansion turbine 9 and mixed into the inlet part of the compressor 1. Since the intake air temperature is lowered, the air at a low temperature is compressed, and the compression power in the compressor 1 can be reduced. At the same time, power can be obtained by operating the expansion turbine 9.

【0050】これにより、ガスタービン4の出力が向上
し効率向上を図ることができる。また、既存の抽気口等
を適用して抽気流路6を接続したので、抽気流路6を構
成する配管のみを追設するだけでよく、圧縮機1の改造
が不要となる。また、空気冷却器7での回収熱をプラン
ト内外で利用することができ、熱エネルギーの回収が可
能となると共に、膨張タービン9の圧力エネルギーの回
収が可能となる。
As a result, the output of the gas turbine 4 is improved and the efficiency can be improved. Moreover, since the existing extraction port or the like is applied to connect the extraction passage 6, only the pipes forming the extraction passage 6 need to be additionally installed, and the compressor 1 need not be modified. In addition, the heat recovered by the air cooler 7 can be used inside and outside the plant, so that thermal energy can be recovered and pressure energy of the expansion turbine 9 can be recovered.

【0051】図6に基づいて第6実施形態例を説明す
る。図3に示した第3実施形態例と同一部材には同一符
号を付してある。
A sixth embodiment will be described with reference to FIG. The same members as those of the third embodiment shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals.

【0052】図に示すように、圧縮装置としての圧縮機
1及び燃焼器2及びタービン3を有するガスタービン4
が備えられ、ガスタービン4には発電機5が同軸上に連
結されている。ガスタービン4の燃焼器2には圧縮機1
で圧縮された空気及び燃料fが送られる。圧縮機1で圧
縮された空気及び燃料fが燃焼器2に送られ、燃焼器2
からの燃焼ガスによりタービン3が駆動されて圧縮機1
の動力及び発電機5の動力とされる。
As shown in the figure, a gas turbine 4 having a compressor 1 as a compression device, a combustor 2 and a turbine 3.
And a generator 5 is coaxially connected to the gas turbine 4. A compressor 1 is installed in the combustor 2 of the gas turbine 4.
The compressed air and the fuel f are sent. The air and the fuel f compressed by the compressor 1 are sent to the combustor 2, and the combustor 2
The turbine 3 is driven by the combustion gas from the compressor 1
And the power of the generator 5.

【0053】圧縮機1の中間(抽気部)から圧縮空気の
一部が抽気されて抽気流路6に送られる。抽気流路6は
圧縮機1の入口部に接続されている。圧縮空気の一部を
抽気する部位は、既存の抽気口等が適用される。抽気流
路6には冷却手段としての空気冷却器7が設けられ、抽
気流路6を流通する圧縮空気が空気冷却器7で冷却され
る。
A part of the compressed air is extracted from the middle of the compressor 1 (extraction section) and sent to the extraction passage 6. The extraction passage 6 is connected to the inlet of the compressor 1. An existing extraction port or the like is applied to a portion for extracting a part of the compressed air. An air cooler 7 as a cooling means is provided in the extraction passage 6, and the compressed air flowing through the extraction passage 6 is cooled by the air cooler 7.

【0054】空気冷却器7の前流における抽気流路6に
は膨張タービン9が設けられ、圧縮機1からの抽気圧縮
空気は膨張タービン9で膨張され、膨張タービン9で膨
張された空気が空気冷却器7で冷却されて圧縮機1の入
口で吸気に混合され(混合稀釈冷却)、吸気の空気温度
が低下される。膨張タービン9には発電機10が設けら
れている。
An expansion turbine 9 is provided in the extraction passage 6 in the upstream of the air cooler 7, the extraction compressed air from the compressor 1 is expanded by the expansion turbine 9, and the air expanded by the expansion turbine 9 is air. It is cooled by the cooler 7 and mixed with the intake air at the inlet of the compressor 1 (mixed dilution cooling), and the air temperature of the intake air is lowered. The expansion turbine 9 is provided with a generator 10.

【0055】上述した圧縮機装置は、圧縮機1の中間部
からの抽気を膨張タービン9で膨張し、膨張された空気
を空気冷却器7で冷却して圧縮機1の入口部に混合して
吸気の空気温度を低下させているので、低い温度の空気
が圧縮されることになり、圧縮機1での圧縮動力を削減
することができる。同時に、膨張タービン9の作動によ
り動力を得ることができる。
In the above-mentioned compressor device, the bleed air from the intermediate portion of the compressor 1 is expanded by the expansion turbine 9, the expanded air is cooled by the air cooler 7 and mixed at the inlet of the compressor 1. Since the temperature of the intake air is lowered, the air at a low temperature is compressed, and the compression power of the compressor 1 can be reduced. At the same time, power can be obtained by operating the expansion turbine 9.

【0056】これにより、ガスタービン4の出力が向上
し効率向上を図ることができる。また、既存の抽気口等
を適用して抽気流路6を接続したので、抽気流路6を構
成する配管のみを追設するだけでよく、圧縮機1の改造
が不要となる。また、空気冷却器7での回収熱をプラン
ト内外で利用することができ、熱エネルギーの回収が可
能となると共に、膨張タービン9の圧力エネルギーの回
収が可能となる。
As a result, the output of the gas turbine 4 is improved and the efficiency can be improved. Moreover, since the existing extraction port or the like is applied to connect the extraction passage 6, only the pipes forming the extraction passage 6 need to be additionally installed, and the compressor 1 need not be modified. In addition, the heat recovered by the air cooler 7 can be used inside and outside the plant, so that thermal energy can be recovered and pressure energy of the expansion turbine 9 can be recovered.

【0057】図1乃至図6には、抽気の部位及び冷却空
気の混合部位を一箇所づつ示してあるが、燃焼器2に送
られる圧縮空気を冷却して段間に混合すると共に、中間
部から抽気した空気を冷却して吸気に混合することも可
能である。
Although FIGS. 1 to 6 show the bleed air portion and the cooling air mixing portion one by one, the compressed air sent to the combustor 2 is cooled to be mixed between the stages, and at the same time, the intermediate portion. It is also possible to cool the air extracted from and mix it with the intake air.

【0058】図7の縦軸は、上述した実施形態例におけ
る圧縮装置の動力と抽気を行わない場合の圧縮機の動力
との比(動力比)であり、1の場合に抽気を行わない場
合の圧縮機の圧縮動力と上述した実施形態例における圧
縮装置の圧縮動力が等しいことを示してある。また、図
7の横軸は、上述した実施形態例における圧縮装置の吸
気量に対する抽気量の割合(抽気割合)を示してある。
The vertical axis of FIG. 7 represents the ratio (power ratio) between the power of the compressor in the above-described embodiment and the power of the compressor when bleeding is not performed. When 1 is selected, bleeding is not performed. It is shown that the compression power of the compressor and the compression power of the compression device in the above-described embodiment are equal. Further, the horizontal axis of FIG. 7 shows the ratio of the amount of extracted air to the amount of intake air of the compression device in the above-described embodiment (the extraction ratio).

【0059】図中点線が図1及び図4に示した空気冷却
器7を用いて冷却空気を混合した場合の動力比と抽気割
合との関係で、図中実線が図2、図3、図5及び図6に
示した空気冷却器7と膨張タービン9を用いて空気を混
合した場合の動力比と抽気割合との関係である。
The dotted line in the figure shows the relationship between the power ratio and the extraction rate when the cooling air is mixed by using the air cooler 7 shown in FIGS. 1 and 4, and the solid line in the figure shows FIGS. 5 and 6 show the relationship between the power ratio and the extraction ratio when air is mixed using the air cooler 7 and the expansion turbine 9.

【0060】いずれの場合でも、抽気割合を多くするに
したがって動力比を低くする、即ち、圧縮動力を削減す
ることができることが判る。特に、実線で示したよう
に、空気冷却器7と膨張タービン9を用いて空気を混合
した場合に、少なめの抽気量であっても動力比を低くす
る、即ち、圧縮動力を削減することができることが判
る。
In any case, it is understood that the power ratio can be lowered, that is, the compression power can be reduced as the extraction ratio is increased. In particular, as shown by the solid line, when air is mixed using the air cooler 7 and the expansion turbine 9, the power ratio can be lowered, that is, the compression power can be reduced even with a small amount of extracted air. I know what I can do.

【0061】図8に基づいて上述した空気圧縮装置を備
えたガスタービン設備と蒸気タービンとを組み合わせた
複合発電設備を説明する。図8には本発明の一実施形態
例に係る複合発電設備の概略構成を示してある。尚、図
1乃至図6に示した部材と同一部材には同一符号を付し
てある。
A combined power generation facility in which a gas turbine facility equipped with the above-described air compressor and a steam turbine are combined will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a schematic configuration of a combined power generation facility according to an embodiment of the present invention. The same members as those shown in FIGS. 1 to 6 are designated by the same reference numerals.

【0062】図8に示すように、圧縮機1及び燃焼器2
及びタービン3を有するガスタービン4が備えられ、ガ
スタービン4には発電機5が同軸上に連結されている。
ガスタービン4からの排気ガスGが排熱回収ボイラ21
に送られるようになっており、排熱回収ボイラ21には
圧力毎に図示しない過熱ユニットが備えられている。
As shown in FIG. 8, the compressor 1 and the combustor 2
And a gas turbine 4 having a turbine 3. A generator 5 is coaxially connected to the gas turbine 4.
The exhaust gas G from the gas turbine 4 is the exhaust heat recovery boiler 21.
The exhaust heat recovery boiler 21 is provided with an overheating unit (not shown) for each pressure.

【0063】排熱回収ボイラ6内では過熱ユニットを介
して蒸気STを発生させ、発生した蒸気STは蒸気ター
ビン22に送られて蒸気タービン22で仕事をするよう
になっている。蒸気タービン22には発電機23が同軸
上に連結されている。蒸気タービン22の排気蒸気は復
水器24で復水され、復水は給水手段としての給水ポン
プ25により排熱回収ボイラ21の低圧側のユニットに
給水される。
In the exhaust heat recovery boiler 6, steam ST is generated via the superheat unit, and the generated steam ST is sent to the steam turbine 22 to work in the steam turbine 22. A generator 23 is coaxially connected to the steam turbine 22. The exhaust steam of the steam turbine 22 is condensed by a condenser 24, and the condensed water is supplied to a unit on the low pressure side of the exhaust heat recovery boiler 21 by a water supply pump 25 as a water supply means.

【0064】圧縮機1で圧縮されて燃焼器2に送られる
圧縮空気の一部が抽気流路6に送られる(抽気部)。抽
気流路6には冷却手段26が設けられ、抽気流路6を流
通する圧縮空気が冷却手段26で冷却される。抽気流路
6は圧縮機1の中間部の適宜部位の複数箇所に接続さ
れ、抽気流路6が接続される部位は既存の抽気口等が適
用される。
A part of the compressed air which is compressed by the compressor 1 and is sent to the combustor 2 is sent to the extraction passage 6 (extraction portion). Cooling means 26 is provided in the extraction passage 6, and the compressed air flowing through the extraction passage 6 is cooled by the cooling means 26. The extraction passage 6 is connected to a plurality of appropriate portions in the middle part of the compressor 1, and an existing extraction port or the like is applied to the portion to which the extraction passage 6 is connected.

【0065】冷却手段26を説明する。The cooling means 26 will be described.

【0066】冷却手段26は、燃料予熱器31、蒸気発
生熱交換器(ボイラ)32、熱水熱交換器(ボイラ)3
3、吸収冷凍機34及び冷却器35により構成されてい
る。燃料予熱器31では燃料fとの間で圧縮空気が熱交
換され、燃料を加熱して熱回収された圧縮空気が蒸気発
生熱交換器(ボイラ)32に送られる。
The cooling means 26 includes a fuel preheater 31, a steam generating heat exchanger (boiler) 32, and a hot water heat exchanger (boiler) 3.
3, an absorption refrigerator 34 and a cooler 35. In the fuel preheater 31, the compressed air is heat-exchanged with the fuel f, and the compressed air that has heated the fuel and recovered heat is sent to the steam generating heat exchanger (boiler) 32.

【0067】吸収冷凍機34は熱水で作動され、吸収冷
凍機34の作動用の熱水は排熱回収ボイラ21からの給
水が熱水熱交換器(ボイラ)33で熱交換されて供給さ
れる。吸収冷凍機34からの熱水は蒸気発生熱交換器
(ボイラ)32で圧縮空気の熱回収により蒸気とされ、
蒸気発生熱交換器(ボイラ)32で発生した蒸気は蒸気
タービン22に供給される。
The absorption refrigerating machine 34 is operated by hot water, and the hot water for operating the absorption refrigerating machine 34 is supplied from the exhaust heat recovery boiler 21 after heat exchange with the hot water heat exchanger (boiler) 33. It The hot water from the absorption refrigerator 34 is converted to steam by the heat recovery of the compressed air in the steam generating heat exchanger (boiler) 32,
The steam generated in the steam generating heat exchanger (boiler) 32 is supplied to the steam turbine 22.

【0068】また、吸収冷凍機34からの熱水の一部が
第2燃料予熱器36に送られ、燃料fが予熱される。吸
収冷凍機34からの冷水は冷却器35に送られ、冷却器
35で圧縮空気が冷却される。冷却器35で冷却された
空気の一部は循環ファン40によりタービン3の入口部
に投入されて翼の冷却が行われる。
Further, part of the hot water from the absorption refrigerator 34 is sent to the second fuel preheater 36 to preheat the fuel f. The cold water from the absorption refrigerator 34 is sent to the cooler 35, and the cooler 35 cools the compressed air. A part of the air cooled by the cooler 35 is introduced into the inlet of the turbine 3 by the circulation fan 40 to cool the blades.

【0069】抽気流路6に送られた高温の圧縮空気は、
燃料予熱器31、蒸気発生熱交換器(ボイラ)32で熱
回収され、更に、熱水熱交換器(ボイラ)33及び冷却
器35で熱回収されて圧縮機1の中間部の適宜部位の複
数箇所に送られる。排熱回収ボイラ21からの給水が熱
水熱交換器(ボイラ)33で熱水とされ、この熱水によ
り吸収冷凍機34が作動される。吸収冷凍機34からの
冷水により冷却器35で圧縮空気が冷却される。
The high temperature compressed air sent to the extraction passage 6 is
Heat is recovered by the fuel preheater 31, the steam generating heat exchanger (boiler) 32, and further by the hot water heat exchanger (boiler) 33 and the cooler 35, and a plurality of appropriate parts in the middle part of the compressor 1 are recovered. Sent to the location. The water supplied from the exhaust heat recovery boiler 21 is converted into hot water by the hot water heat exchanger (boiler) 33, and the absorption refrigerator 34 is operated by this hot water. The cool water from the absorption refrigerator 34 cools the compressed air in the cooler 35.

【0070】上述した複合発電設備は、圧縮機1の抽気
を、燃料予熱器31、蒸気発生熱交換器(ボイラ)3
2、熱水熱交換器(ボイラ)33、吸収冷凍機34及び
冷却器35から構成される冷却手段26で冷却(熱回
収)して圧縮機1の中間部の適宜部位の複数箇所に混合
して吸気の空気温度を低下させているので、低い温度の
空気が圧縮されることになり、圧縮機1での圧縮動力を
削減することができる。同時に、冷却手段26で熱回収
された熱エネルギーを、蒸気タービン22の作動蒸気、
吸収冷凍機34の作動用熱水、燃料予熱として活用する
ことができる。
In the combined power generation facility described above, the extraction air of the compressor 1 is supplied to the fuel preheater 31 and the steam generating heat exchanger (boiler) 3.
2. Cooling (heat recovery) by a cooling means 26 composed of a hot water heat exchanger (boiler) 33, an absorption refrigerator 34, and a cooler 35, and mixing at a plurality of appropriate parts in the middle part of the compressor 1. Since the intake air temperature is lowered, the air at a low temperature is compressed, and the compression power in the compressor 1 can be reduced. At the same time, the heat energy recovered by the cooling means 26 is transferred to the working steam of the steam turbine 22,
It can be used as hot water for operating the absorption refrigerator 34 and as fuel preheat.

【0071】尚、抽気流路6の抽気部(圧縮機1からの
抽気段)及び接続部(冷却圧縮空気の投入段)は任意の
部位を選択することができ、冷却された圧縮空気を投入
する部位の段数も任意に選択することができる。
It should be noted that the bleeding section (bleeding stage from the compressor 1) and the connecting section (cooling compressed air feeding stage) of the bleed channel 6 can be selected as desired, and cooled compressed air can be fed. The number of stages of the parts to be processed can also be arbitrarily selected.

【0072】これにより、蒸気タービン22の出力向上
と燃料予熱によるガスタービン4の燃料効率向上とによ
り、複合発電設備の出力及び効率を向上させることがで
きる。また、圧縮機1の段間冷却(全段冷却)により圧
縮動力を削減することができ、ガスタービン4の出力が
向上し効率向上を図ることができる。また、抽気流路6
の接続部を吸気部とした場合には、圧縮機1の吸気冷却
が行え、出力を更に向上させることができる。
As a result, the output and efficiency of the combined cycle power generation facility can be improved by improving the output of the steam turbine 22 and the fuel efficiency of the gas turbine 4 by preheating the fuel. Further, the compression power can be reduced by the interstage cooling (all-stage cooling) of the compressor 1, the output of the gas turbine 4 can be improved, and the efficiency can be improved. In addition, the extraction passage 6
When the connection part of is the intake part, the intake air of the compressor 1 can be cooled, and the output can be further improved.

【0073】図9に基づいて複合発電設備の他の実施形
態例を説明する。図9には本発明の他の実施形態例に係
る複合発電設備の概略構成を示してある。尚、図1乃至
図6に示した部材と同一部材には同一符号を付してあ
る。また、図8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。図9には燃料予熱
系統は省略してある。
Another embodiment of the combined power generation facility will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a schematic configuration of a combined cycle power generation facility according to another embodiment of the present invention. The same members as those shown in FIGS. 1 to 6 are designated by the same reference numerals. Further, the same members as those shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and the duplicated description is omitted. The fuel preheating system is omitted in FIG.

【0074】図に示すように、タービン3には冷却媒体
(空気)が回収される回収翼41、42が備えられ、抽
気流路6に送られて冷却手段26で冷却(熱回収)され
た圧縮空気が回収翼41、42に送られて翼を冷却した
後に回収される。
As shown in the figure, the turbine 3 is provided with recovery blades 41, 42 for recovering a cooling medium (air), sent to the extraction passage 6 and cooled (heat recovery) by the cooling means 26. The compressed air is sent to the collecting blades 41 and 42 to cool the blades and then is collected.

【0075】上流側の回収翼41と下流側の回収翼42
の間には冷却手段26の構成要素となる第2熱水熱交換
器(ボイラ)43が設けられ、回収翼41から回収され
た圧縮空気は第2熱水熱交換器(ボイラ)43で減温さ
れた後に下流側の回収翼42に送られる。回収翼41と
回収翼42の間に設けられる冷却手段26の構成要素は
一例であり、他の熱交換手段を配置することも可能であ
る。
Upstream recovery blade 41 and downstream recovery blade 42
A second hot water heat exchanger (boiler) 43, which is a component of the cooling means 26, is provided between them, and the compressed air recovered from the recovery blades 41 is reduced by the second hot water heat exchanger (boiler) 43. After being heated, it is sent to the recovery blade 42 on the downstream side. The constituent elements of the cooling means 26 provided between the recovery blade 41 and the recovery blade 42 are examples, and other heat exchange means may be arranged.

【0076】第2熱水熱交換器(ボイラ)43には排熱
回収ボイラ21からの給水が送られ、回収翼41から回
収された圧縮空気との熱交換により熱水が得られる。得
られた熱水は吸収冷凍機34(図8参照)の作動用の熱
水として使用される。尚、回収翼41と回収翼42が連
続して設けられている場合、第2熱水熱交換器(ボイ
ラ)43を設けずに一連の圧縮空気使用(減温なし)と
することも可能である。
The feed water from the exhaust heat recovery boiler 21 is sent to the second hot water heat exchanger (boiler) 43, and hot water is obtained by heat exchange with the compressed air recovered from the recovery blade 41. The obtained hot water is used as hot water for operating the absorption refrigerator 34 (see FIG. 8). When the recovery blade 41 and the recovery blade 42 are continuously provided, it is possible to use a series of compressed air (without reducing the temperature) without providing the second hot water heat exchanger (boiler) 43. is there.

【0077】冷却手段26で順次熱回収された圧縮空気
は、第1膨張タービン46で膨張され、第1膨張タービ
ン46で膨張された空気が熱交換器47で温度調整され
て圧縮機1の吸気に混合される。また、冷却手段26で
順次熱回収された圧縮空気は、圧縮機1の途中段に適宜
供給される。このとき、第2膨張タービン48で膨張さ
れた空気を途中段に供給することも可能である。
The compressed air whose heat is sequentially recovered by the cooling means 26 is expanded by the first expansion turbine 46, the temperature of the air expanded by the first expansion turbine 46 is adjusted by the heat exchanger 47, and the intake air of the compressor 1 is taken. Mixed in. Further, the compressed air whose heat is sequentially recovered by the cooling means 26 is appropriately supplied to the middle stage of the compressor 1. At this time, the air expanded by the second expansion turbine 48 can be supplied to an intermediate stage.

【0078】尚、第1膨張タービン46及び第2膨張タ
ービン48の上流側に冷却手段26の構成要素を配置し
て減温を実施し、第1膨張タービン46及び第2膨張タ
ービン48の出口側の空気温度をマイナス温度とするこ
とも可能である。
The components of the cooling means 26 are disposed upstream of the first expansion turbine 46 and the second expansion turbine 48 to reduce the temperature, and the outlet sides of the first expansion turbine 46 and the second expansion turbine 48 are arranged. It is also possible to make the air temperature of the minus temperature.

【0079】これにより、蒸気タービン22の出力向上
と燃料予熱によるガスタービン4の燃料効率向上とによ
り、複合発電設備の出力及び効率を向上させることがで
きる。また、圧縮機1の段間冷却(全段冷却)により圧
縮動力を削減することができ、ガスタービン4の出力が
向上し効率向上を図ることができる。また、抽気流路6
の接続部を吸気部とした場合には、圧縮機1の吸気冷却
が行え、出力を更に向上させることができる。
As a result, the output and efficiency of the combined cycle power generation facility can be improved by improving the output of the steam turbine 22 and improving the fuel efficiency of the gas turbine 4 by preheating the fuel. Further, the compression power can be reduced by the interstage cooling (all-stage cooling) of the compressor 1, the output of the gas turbine 4 can be improved, and the efficiency can be improved. In addition, the extraction passage 6
When the connection part of is the intake part, the intake air of the compressor 1 can be cooled, and the output can be further improved.

【0080】また、冷却手段26で冷却(熱回収)され
た圧縮空気が回収翼41、42に送られるため、循環フ
ァン40(図8参照)を省略してもタービン3の翼の冷
却を実施することができ、循環ファン40の分設備出力
及び効率を向上させることができる。
Further, since the compressed air cooled (heat recovery) by the cooling means 26 is sent to the recovery blades 41 and 42, the blades of the turbine 3 are cooled even if the circulation fan 40 (see FIG. 8) is omitted. Therefore, the facility output and efficiency of the circulation fan 40 can be improved.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明の空気圧縮方法は、圧縮機から空
気を抽気すると共に抽気部よりも上流側に抽気した空気
を冷却して導入するようにしたので、低い温度の空気が
圧縮されることになり、圧縮機での圧縮動力を削減する
ことができる。
According to the air compression method of the present invention, air is extracted from the compressor, and the extracted air is cooled and introduced upstream of the extraction unit, so that the air at a low temperature is compressed. Therefore, the compression power of the compressor can be reduced.

【0082】また、上記目的を達成するための本発明の
空気圧縮装置は、吸入空気を圧縮する空気圧縮装置にお
いて、空気を抽気する抽気部を備え、抽気部から抽気し
た空気を抽気部よりも上流側に送る抽気流路を備え、抽
気空気を冷却する冷却手段を抽気流路に備えたので、冷
却手段により冷却された空気が圧縮機に送られ、低い温
度の空気が圧縮されることになる。この結果、圧縮機で
の圧縮動力を削減することができる。
Further, the air compressor of the present invention for achieving the above object is an air compressor for compressing intake air, which is provided with a bleed unit for bleeding air, and the air extracted from the bleed unit is more than the bleed unit. Since the extraction passage is provided with the extraction passage to be sent to the upstream side, and the cooling means for cooling the extraction air is provided in the extraction passage, the air cooled by the cooling means is sent to the compressor and the low temperature air is compressed. Become. As a result, the compression power of the compressor can be reduced.

【0083】そして、抽気部は出口部に設けられると共
に抽気流路は中間部に接続されているので、冷却された
空気を中間部から圧縮機に送ることができる。
Since the extraction unit is provided at the outlet and the extraction flow path is connected to the intermediate unit, cooled air can be sent from the intermediate unit to the compressor.

【0084】また、抽気部は中間部に設けられると共に
抽気流路は入口部に接続されているので、冷却された空
気を入口部から圧縮機に送り吸気を冷却することができ
る。
Further, since the extraction part is provided in the middle part and the extraction flow path is connected to the inlet part, cooled air can be sent from the inlet part to the compressor to cool the intake air.

【0085】また、抽気流路には膨張タービンが設けら
れているので、膨張タービンで動力を回収することがで
きる。
Further, since the expansion turbine is provided in the extraction passage, the expansion turbine can recover the power.

【0086】本発明のガスタービン設備は、請求項2乃
至請求項5のいずれか一項に記載の空気圧縮装置と、空
気圧縮装置で圧縮された圧縮空気及び燃料が供給される
燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガスにより作動するタービ
ンとを備えたので、冷却手段により冷却された空気が圧
縮機に送られ、低い温度の空気が圧縮されて圧縮動力を
削減することができる圧縮装置を備えたガスタービン設
備とすることができる。
A gas turbine facility according to the present invention comprises an air compressor according to any one of claims 2 to 5, a combustor to which compressed air compressed by the air compressor and fuel are supplied. With the turbine operated by the combustion gas from the combustor, the air cooled by the cooling means is sent to the compressor, and the low temperature air is compressed, and the compression device capable of reducing the compression power is provided. Gas turbine equipment.

【0087】そして、冷却手段は、燃焼器に供給される
燃料との間で熱交換を行う燃料加熱手段であるので、燃
料を加熱することで燃焼効率を向上させることができ
る。
Since the cooling means is a fuel heating means for exchanging heat with the fuel supplied to the combustor, the combustion efficiency can be improved by heating the fuel.

【0088】また、冷却手段は、給水との間で熱交換を
行って給水を蒸気にするボイラであるので、蒸気を活用
することが可能になる。
Further, since the cooling means is a boiler that exchanges heat with the feed water to turn the feed water into steam, it is possible to utilize the steam.

【0089】また、冷却手段は、吸収冷凍機からの冷水
との間で熱交換を行う冷却手段であるので、冷水を活用
して空気の冷却を行うことができる。
Further, since the cooling means is a cooling means for exchanging heat with the cold water from the absorption refrigerator, it is possible to cool the air by utilizing the cold water.

【0090】また、タービンには冷却媒体回収翼が設け
られ、抽気流路は冷却媒体回収翼を経由して圧縮機側に
接続されているので、タービンの翼に空気を供給して翼
の冷却を行うことができる。
Further, since the cooling medium recovery blade is provided in the turbine and the extraction passage is connected to the compressor side via the cooling medium recovery blade, air is supplied to the blade of the turbine to cool the blade. It can be performed.

【0091】本発明の複合発電設備は、請求項8に記載
のガスタービン設備と、ガスタービン設備のタービンの
排熱を回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排
熱回収ボイラで発生した蒸気及びガスタービン設備のボ
イラで発生した蒸気を動力源とする蒸気タービンと、蒸
気タービンの排気蒸気を復水する復水器と、復水器の復
水を排熱回収ボイラに給水する給水手段とを備え、排熱
回収ボイラの給水がガスタービン設備のボイラに送られ
るようにしたので、冷却手段により冷却された空気が圧
縮機に送られ、低い温度の空気が圧縮されて圧縮動力を
削減することができる圧縮装置を備えた複合発電設備と
することができる。
The combined power generation equipment of the present invention is generated by the gas turbine equipment according to claim 8, an exhaust heat recovery boiler for recovering exhaust heat of the turbine of the gas turbine equipment to generate steam, and an exhaust heat recovery boiler. Steam and steam generated in the boiler of the gas turbine facility as a power source, a condenser for condensing the exhaust steam of the steam turbine, and a water supply for supplying the condensate of the condenser to the exhaust heat recovery boiler. Means, and the feed water of the exhaust heat recovery boiler is sent to the boiler of the gas turbine equipment, the air cooled by the cooling means is sent to the compressor, and the low temperature air is compressed to provide compression power. The combined power generation facility can be provided with a compression device that can be reduced.

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

【図1】本発明の第1実施形態例に係るガスタービン設
備の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas turbine facility according to a first embodiment example of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態例に係るガスタービン設
備の概略構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of gas turbine equipment according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施形態例に係るガスタービン設
備の概略構成図。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of gas turbine equipment according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施形態例に係るガスタービン設
備の概略構成図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of gas turbine equipment according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5実施形態例に係るガスタービン設
備の概略構成図。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of gas turbine equipment according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6実施形態例に係るガスタービン設
備の概略構成図。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of gas turbine equipment according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】動力比と抽気割合との関係を表すグラフ。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the power ratio and the extraction ratio.

【図8】本発明の一実施形態例に係る複合発電設備の概
略構成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a combined cycle power generation facility according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施形態例に係る複合発電設備の
概略構成図。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a combined cycle power generation facility according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機 2 燃焼器 3 タービン 4 ガスタービン 5 発電機 6 抽気流路 7 空気冷却器 9 膨張タービン 10 発電機 21 排熱回収ボイラ 22 蒸気タービン 23 発電機 24 復水器 25 給水ポンプ 26 冷却手段 31 燃料予熱器 32 蒸気発生熱交換器(ボイラ) 33 熱水熱交換器(ボイラ) 34 吸収冷凍機 35 冷却器 36 第2燃料予熱器 41,42 回収翼 43 第2熱水交換機(ボイラ) 46 第1膨張タービン 47 熱交換器 1 compressor 2 Combustor 3 turbine 4 gas turbine 5 generator 6 bleed passage 7 Air cooler 9 Expansion turbine 10 generator 21 Exhaust heat recovery boiler 22 Steam turbine 23 generator 24 condenser 25 water supply pump 26 Cooling means 31 Fuel preheater 32 Steam generating heat exchanger (boiler) 33 Hot water heat exchanger (boiler) 34 Absorption refrigerator 35 Cooler 36 Second fuel preheater 41,42 Recovery wing 43 Second hot water exchanger (boiler) 46 First Expansion Turbine 47 heat exchanger

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G071 AA07 AB01 BA04 FA01 HA02 JA03 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BD00 DA14 DA21 5H590 AA02 CA01 CA08 CA26 CA28   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 3G071 AA07 AB01 BA04 FA01 HA02                       JA03                 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BD00                       DA14 DA21                 5H590 AA02 CA01 CA08 CA26 CA28

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮機から空気を抽気すると共に抽気し
た空気を冷却して抽気部よりも上流側に導入することを
特徴とする空気圧縮方法。
1. An air compression method comprising extracting air from a compressor, cooling the extracted air, and introducing the cooled air to an upstream side of an extraction unit.
【請求項2】 吸入空気を圧縮する空気圧縮装置におい
て、空気を抽気する抽気部を備え、抽気部から抽気した
空気を抽気部よりも上流側に送る抽気流路を備え、抽気
空気を冷却する冷却手段を抽気流路に備えたことを特徴
とする空気圧縮装置。
2. An air compressor for compressing intake air, comprising an extraction unit for extracting air, an extraction passage for sending air extracted from the extraction unit to an upstream side of the extraction unit, and cooling the extraction air. An air compression device comprising a cooling means in an extraction passage.
【請求項3】 請求項2において、抽気部は出口部に設
けられると共に抽気流路は中間部に接続されていること
を特徴とする空気圧縮装置。
3. The air compressor according to claim 2, wherein the bleeding portion is provided at the outlet portion and the bleeding passage is connected to the intermediate portion.
【請求項4】 請求項2において、抽気部は中間部に設
けられると共に抽気流路は入口部に接続されていること
を特徴とする空気圧縮装置。
4. The air compressor according to claim 2, wherein the bleeding portion is provided in the middle portion and the bleeding passage is connected to the inlet portion.
【請求項5】 請求項2乃至請求項4のいずれか一項に
おいて、抽気流路には膨張タービンが設けられているこ
とを特徴とする空気圧縮装置。
5. The air compression device according to claim 2, wherein an expansion turbine is provided in the extraction passage.
【請求項6】 請求項2乃至請求項5のいずれか一項に
記載の空気圧縮装置と、空気圧縮装置で圧縮された圧縮
空気及び燃料が供給される燃焼器と、燃焼器からの燃焼
ガスにより作動するタービンとを備えたことを特徴とす
るガスタービン設備。
6. The air compression device according to claim 2, a combustor to which compressed air and fuel compressed by the air compression device are supplied, and a combustion gas from the combustor. And a turbine operated by the gas turbine equipment.
【請求項7】 請求項6において、冷却手段は、燃焼器
に供給される燃料との間で熱交換を行う燃料加熱手段で
あることを特徴とするガスタービン設備。
7. The gas turbine equipment according to claim 6, wherein the cooling means is a fuel heating means for exchanging heat with the fuel supplied to the combustor.
【請求項8】 請求項6において、冷却手段は、給水と
の間で熱交換を行って給水を蒸気にするボイラであるこ
とを特徴とするガスタービン設備。
8. The gas turbine equipment according to claim 6, wherein the cooling means is a boiler that exchanges heat with the feed water to turn the feed water into steam.
【請求項9】 請求項6において、冷却手段は、吸収冷
凍機からの冷水との間で熱交換を行う冷却手段であるこ
とを特徴とするガスタービン設備。
9. The gas turbine equipment according to claim 6, wherein the cooling means is a cooling means for exchanging heat with the cold water from the absorption refrigerator.
【請求項10】 請求項6乃至請求項9のいずれか一項
において、タービンには冷却媒体回収翼が設けられ、抽
気流路は冷却媒体回収翼を経由して圧縮機側に接続され
ていることを特徴とするガスタービン設備。
10. The turbine according to any one of claims 6 to 9, wherein the turbine is provided with a cooling medium recovery blade, and the extraction passage is connected to the compressor side via the cooling medium recovery blade. Gas turbine equipment characterized in that.
【請求項11】 請求項8に記載のガスタービン設備
と、ガスタービン設備のタービンの排熱を回収して蒸気
を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで発生
した蒸気及びガスタービン設備のボイラで発生した蒸気
を動力源とする蒸気タービンと、蒸気タービンの排気蒸
気を復水する復水器と、復水器の復水を排熱回収ボイラ
に給水する給水手段とを備え、排熱回収ボイラの給水が
ガスタービン設備のボイラに送られることを特徴とする
複合発電設備。
11. The gas turbine equipment according to claim 8, an exhaust heat recovery boiler for recovering exhaust heat of a turbine of the gas turbine equipment to generate steam, and steam generated in the exhaust heat recovery boiler and gas turbine equipment. The steam turbine that uses steam generated in the boiler as a power source, a condenser that condenses the exhaust steam of the steam turbine, and a water supply unit that supplies the condensate of the condenser to the heat recovery steam generator Combined power generation facility characterized in that the feed water of the heat recovery boiler is sent to the boiler of the gas turbine facility.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011137471A (en) * 2011-03-07 2011-07-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine
JP2016156356A (en) * 2015-02-26 2016-09-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Heat exchange device, hot section cooling system and plant therewith, and heat exchange method of compressed air

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011137470A (en) * 2011-03-07 2011-07-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine
JP2011137471A (en) * 2011-03-07 2011-07-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine
JP2016156356A (en) * 2015-02-26 2016-09-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Heat exchange device, hot section cooling system and plant therewith, and heat exchange method of compressed air

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