JP2003343277A - 蒸気噴霧ガスタービン設備及びその蒸気減圧方法 - Google Patents
蒸気噴霧ガスタービン設備及びその蒸気減圧方法Info
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気噴射ガスタービン設備で発生した高圧蒸
気を比較的低圧のプロセス蒸気として利用する場合にお
いて、高圧蒸気を減圧することにより発生する損失エネ
ルギーを有効に利用する蒸気減圧装置及び蒸気減圧方法
を提供する。 【解決手段】蒸気噴射ガスタービン設備において、ボイ
ラドラム６１と減圧弁６２との間にあって蒸気を分岐さ
せる分岐部４１と、前記分岐部４１より分岐した蒸気に
より駆動される蒸気タービン９と、前記減圧弁６２の下
流側の蒸気と前記蒸気タービン９より排出される蒸気と
を合流させる合流部４２とを備え、高圧蒸気を減圧する
ことにより発生する損失エネルギーの一部を蒸気タービ
ン９により回収する。
気を比較的低圧のプロセス蒸気として利用する場合にお
いて、高圧蒸気を減圧することにより発生する損失エネ
ルギーを有効に利用する蒸気減圧装置及び蒸気減圧方法
を提供する。 【解決手段】蒸気噴射ガスタービン設備において、ボイ
ラドラム６１と減圧弁６２との間にあって蒸気を分岐さ
せる分岐部４１と、前記分岐部４１より分岐した蒸気に
より駆動される蒸気タービン９と、前記減圧弁６２の下
流側の蒸気と前記蒸気タービン９より排出される蒸気と
を合流させる合流部４２とを備え、高圧蒸気を減圧する
ことにより発生する損失エネルギーの一部を蒸気タービ
ン９により回収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気噴霧ガスター
ビン設備及びその蒸気減圧方法に関する。
ビン設備及びその蒸気減圧方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術を図２に示す。図２は従来の
蒸気噴射ガスタービン設備に係る概念系統図を表す。
蒸気噴射ガスタービン設備に係る概念系統図を表す。
【０００３】図２において、高温高圧の燃焼ガスから軸
動力を取り出すガスタービン１３と、ガスタービン１３
に駆動される発電機７１と、発電機７１と同軸でガスタ
ービン１３に駆動される空気１を圧縮する圧縮機１１
と、燃料ガス２と圧縮空気とを混合して燃料ガス２を燃
焼させ発生する高温高圧の燃焼ガスをガスタービン１３
に送る燃焼器１２と、ガスタービン１３から排出する排
気ガス１４とボイラ給水ポンプ３１で供給されるボイラ
給水３とを熱交換して蒸気を発生させるボイラ６４と、
からなるガスタービンエンジンを用いたガスタービン設
備のうち、ボイラ６４で発生した蒸気とガスタービン１
３を通過した後の高温の排気ガス１４とをスーパーヒー
タ６５で熱交換させて高圧の過熱蒸気５を発生させ、そ
の過熱蒸気５を燃焼器１２に注入することによりガスタ
ービン１３で得られる軸動力を増加させてガスタービン
１３に接続された発電機７１の発電電力７を増加させる
設備を蒸気噴射ガスタービン設備と称す。
動力を取り出すガスタービン１３と、ガスタービン１３
に駆動される発電機７１と、発電機７１と同軸でガスタ
ービン１３に駆動される空気１を圧縮する圧縮機１１
と、燃料ガス２と圧縮空気とを混合して燃料ガス２を燃
焼させ発生する高温高圧の燃焼ガスをガスタービン１３
に送る燃焼器１２と、ガスタービン１３から排出する排
気ガス１４とボイラ給水ポンプ３１で供給されるボイラ
給水３とを熱交換して蒸気を発生させるボイラ６４と、
からなるガスタービンエンジンを用いたガスタービン設
備のうち、ボイラ６４で発生した蒸気とガスタービン１
３を通過した後の高温の排気ガス１４とをスーパーヒー
タ６５で熱交換させて高圧の過熱蒸気５を発生させ、そ
の過熱蒸気５を燃焼器１２に注入することによりガスタ
ービン１３で得られる軸動力を増加させてガスタービン
１３に接続された発電機７１の発電電力７を増加させる
設備を蒸気噴射ガスタービン設備と称す。
【０００４】このような設備では蒸気を高圧の燃焼器１
２に噴射する必要があるためボイラドラム６１内の蒸気
圧力は高い圧力に設定されており、また燃料ガス２を燃
焼器１２の中に噴射する必要があるため、発生した発電
電力７の一部を流用して燃料圧縮機２１に接続された電
動機２２を駆動して燃料ガス２を昇圧している。
２に噴射する必要があるためボイラドラム６１内の蒸気
圧力は高い圧力に設定されており、また燃料ガス２を燃
焼器１２の中に噴射する必要があるため、発生した発電
電力７の一部を流用して燃料圧縮機２１に接続された電
動機２２を駆動して燃料ガス２を昇圧している。
【０００５】このように、蒸気噴射ガスタービン設備で
は高圧の蒸気が得られるため、蒸気を有効利用する目的
でその高圧蒸気を利用する図示しない蒸気タービンによ
り図示しない発電機を駆動し発電する蒸気発電設備を付
加する発明が特開平０７−３０１１２６号により報告さ
れている。しかしながら、蒸気噴射ガスタービン設備で
発生した蒸気を比較的低圧のプロセス蒸気８として利用
することがあり、蒸気発電設備の蒸気タービンを駆動し
た後の蒸気では蒸気圧が不十分でプロセス蒸気８として
利用することができない場合には蒸気発電設備を設け
ず、直接高圧蒸気６を減圧弁６２で所定の圧力に減圧し
てプロセス蒸気８として供給している。そのために減圧
弁６２で損失が発生し、エネルギーが無駄に消費されて
いる。
は高圧の蒸気が得られるため、蒸気を有効利用する目的
でその高圧蒸気を利用する図示しない蒸気タービンによ
り図示しない発電機を駆動し発電する蒸気発電設備を付
加する発明が特開平０７−３０１１２６号により報告さ
れている。しかしながら、蒸気噴射ガスタービン設備で
発生した蒸気を比較的低圧のプロセス蒸気８として利用
することがあり、蒸気発電設備の蒸気タービンを駆動し
た後の蒸気では蒸気圧が不十分でプロセス蒸気８として
利用することができない場合には蒸気発電設備を設け
ず、直接高圧蒸気６を減圧弁６２で所定の圧力に減圧し
てプロセス蒸気８として供給している。そのために減圧
弁６２で損失が発生し、エネルギーが無駄に消費されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、蒸気噴射ガ
スタービン設備で発生した高圧蒸気を比較的低圧のプロ
セス蒸気として利用する場合において、高圧蒸気を減圧
することにより発生する損失エネルギーを有効に利用す
ることを課題としたものである。
スタービン設備で発生した高圧蒸気を比較的低圧のプロ
セス蒸気として利用する場合において、高圧蒸気を減圧
することにより発生する損失エネルギーを有効に利用す
ることを課題としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の蒸気噴霧ガスタービン設備に係る本発明
は、発電機を駆動するガスタービンと、前記ガスタービ
ンに前記発電機と共に駆動され空気を圧縮する空気圧縮
機と、前記ガスタービンの排気ガスと熱交換し蒸気を発
生するボイラと、前記ボイラより発生した蒸気を貯留す
るボイラドラムと、前記ボイラドラムより排出する蒸気
を減圧する圧力調整手段と、前記ボイラドラムの蒸気を
前記排気ガスと熱交換し過熱蒸気を生成するスーパーヒ
ータと、前記ガスタービンの燃料ガスを圧縮する燃料圧
縮機と、前記燃料圧縮機を駆動する燃料圧縮機駆動手段
と、前記空気圧縮機で圧縮された空気と前記燃料圧縮機
で圧縮された前記燃料ガスと前記過熱蒸気とを混合して
前記燃料ガスを燃焼させ発生した燃焼ガスを前記ガスタ
ービンに送る燃焼器と、を備えた蒸気噴霧ガスタービン
設備において、前記ボイラドラムと前記圧力調整手段と
の間にあって蒸気を分岐させる分岐部と、前記分岐部よ
り分岐した蒸気により駆動される蒸気モータと、前記圧
力調整手段の下流側の蒸気と前記蒸気モータより排出さ
れる蒸気とを合流させる合流部と、を備えたことを特徴
とする。
に、請求項１の蒸気噴霧ガスタービン設備に係る本発明
は、発電機を駆動するガスタービンと、前記ガスタービ
ンに前記発電機と共に駆動され空気を圧縮する空気圧縮
機と、前記ガスタービンの排気ガスと熱交換し蒸気を発
生するボイラと、前記ボイラより発生した蒸気を貯留す
るボイラドラムと、前記ボイラドラムより排出する蒸気
を減圧する圧力調整手段と、前記ボイラドラムの蒸気を
前記排気ガスと熱交換し過熱蒸気を生成するスーパーヒ
ータと、前記ガスタービンの燃料ガスを圧縮する燃料圧
縮機と、前記燃料圧縮機を駆動する燃料圧縮機駆動手段
と、前記空気圧縮機で圧縮された空気と前記燃料圧縮機
で圧縮された前記燃料ガスと前記過熱蒸気とを混合して
前記燃料ガスを燃焼させ発生した燃焼ガスを前記ガスタ
ービンに送る燃焼器と、を備えた蒸気噴霧ガスタービン
設備において、前記ボイラドラムと前記圧力調整手段と
の間にあって蒸気を分岐させる分岐部と、前記分岐部よ
り分岐した蒸気により駆動される蒸気モータと、前記圧
力調整手段の下流側の蒸気と前記蒸気モータより排出さ
れる蒸気とを合流させる合流部と、を備えたことを特徴
とする。
【０００８】上記構成によれば、高圧蒸気の一部を圧力
調整手段と並列に設置した蒸気モータに供給して軸動力
を取り出すことができる。この蒸気モータとしてボイラ
ドラムの高圧蒸気と圧力調整手段により減圧された比較
的低圧の蒸気との圧力差で回転力を得る蒸気タービン又
は蒸気スクリュー等を設ける。ボイラから発生した高圧
蒸気を蒸気モータに供給することにより軸動力を取り出
すことができるため、従来のように全量を減圧弁のみで
減圧する場合に比べてエネルギーを有効に活用すること
ができる。
調整手段と並列に設置した蒸気モータに供給して軸動力
を取り出すことができる。この蒸気モータとしてボイラ
ドラムの高圧蒸気と圧力調整手段により減圧された比較
的低圧の蒸気との圧力差で回転力を得る蒸気タービン又
は蒸気スクリュー等を設ける。ボイラから発生した高圧
蒸気を蒸気モータに供給することにより軸動力を取り出
すことができるため、従来のように全量を減圧弁のみで
減圧する場合に比べてエネルギーを有効に活用すること
ができる。
【０００９】蒸気モータは回転力を得る際に蒸気からエ
ネルギーを奪うので、蒸気モータを通過した後の蒸気の
圧力は低下するが、その蒸気は圧力調整手段の下流側の
合流部で合流するので蒸気モータを通過した後の蒸気圧
力は圧力調整手段によるプロセス蒸気の圧力とほぼ同圧
である。
ネルギーを奪うので、蒸気モータを通過した後の蒸気の
圧力は低下するが、その蒸気は圧力調整手段の下流側の
合流部で合流するので蒸気モータを通過した後の蒸気圧
力は圧力調整手段によるプロセス蒸気の圧力とほぼ同圧
である。
【００１０】また、請求項２に記載の蒸気噴霧ガスター
ビン設備に係る本発明は、請求項１に記載の蒸気噴霧ガ
スタービン設備において、前記燃料圧縮機駆動手段と前
記蒸気モータとを連結する切離し可能な連結手段と、前
記蒸気モータと前記合流部の間にあって蒸気の流量を調
整する流量調整手段とを備えたことを特徴とする
ビン設備に係る本発明は、請求項１に記載の蒸気噴霧ガ
スタービン設備において、前記燃料圧縮機駆動手段と前
記蒸気モータとを連結する切離し可能な連結手段と、前
記蒸気モータと前記合流部の間にあって蒸気の流量を調
整する流量調整手段とを備えたことを特徴とする
【００１１】上記構成によれば、蒸気モータの軸と燃料
圧縮機駆動手段の軸は、必要に応じて接続したり切離し
たりすることができる連結手段を介して接続されてお
り、高圧蒸気から取り出した蒸気モータの軸動力を利用
して燃料圧縮機駆動手段と共に燃料圧縮機を駆動するこ
とができる。ボイラドラムで発生した高圧蒸気の一部
は、蒸気モータに供給され燃料圧縮機を駆動したあと流
量調整手段を経てプロセス蒸気の供給ラインに合流す
る。燃料圧縮機又は蒸気モータの片方が保守又は故障で
運転を休止する場合には、双方を連結手段で切り離し他
方を単独で運転することができる。
圧縮機駆動手段の軸は、必要に応じて接続したり切離し
たりすることができる連結手段を介して接続されてお
り、高圧蒸気から取り出した蒸気モータの軸動力を利用
して燃料圧縮機駆動手段と共に燃料圧縮機を駆動するこ
とができる。ボイラドラムで発生した高圧蒸気の一部
は、蒸気モータに供給され燃料圧縮機を駆動したあと流
量調整手段を経てプロセス蒸気の供給ラインに合流す
る。燃料圧縮機又は蒸気モータの片方が保守又は故障で
運転を休止する場合には、双方を連結手段で切り離し他
方を単独で運転することができる。
【００１２】また燃料圧縮機駆動手段が交流電動機の場
合、蒸気モータは燃料圧縮機駆動手段と連結手段により
連結されているので一定回転数で回転する。しかも蒸気
モータの上流と下流の蒸気差圧が圧力調整手段によって
一定に維持されているので蒸気モータの作動点は常に一
定になり、蒸気モータの機種の選択しだいでは最も効率
の良い条件での運用が可能となる。蒸気モータが一定回
転数で、かつ、出入口の蒸気圧力が一定の場合は流れる
蒸気も一定になるので、流量調整手段として蒸気ライン
の開閉のみを行う蒸気遮断弁を使用することも可能であ
る。
合、蒸気モータは燃料圧縮機駆動手段と連結手段により
連結されているので一定回転数で回転する。しかも蒸気
モータの上流と下流の蒸気差圧が圧力調整手段によって
一定に維持されているので蒸気モータの作動点は常に一
定になり、蒸気モータの機種の選択しだいでは最も効率
の良い条件での運用が可能となる。蒸気モータが一定回
転数で、かつ、出入口の蒸気圧力が一定の場合は流れる
蒸気も一定になるので、流量調整手段として蒸気ライン
の開閉のみを行う蒸気遮断弁を使用することも可能であ
る。
【００１３】また、請求項３に記載の蒸気噴霧ガスター
ビン設備に係る本発明は、請求項２に記載の蒸気噴霧ガ
スタービン設備において、前記圧力調整手段の低圧側の
蒸気圧力を計測する圧力計測手段と，前記圧力計測手段
の信号により前記連結手段と前記流量調整手段とを制御
する制御手段を備えたことを特徴とする。
ビン設備に係る本発明は、請求項２に記載の蒸気噴霧ガ
スタービン設備において、前記圧力調整手段の低圧側の
蒸気圧力を計測する圧力計測手段と，前記圧力計測手段
の信号により前記連結手段と前記流量調整手段とを制御
する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】上記構成によれば、圧力計測手段の信号に
よって燃料圧縮機駆動手段と蒸気モータとを接続してい
る連結手段の断続を制御することにより、下流側の蒸気
圧力状態によって連結手段を切離して燃料圧縮機駆動手
段のみの動力で燃料圧縮機を駆動したり連結手段を接続
して蒸気モータと共に燃料圧縮機を駆動したりすること
ができる。また、圧力計測手段の信号によって制御され
る連結手段の作動に伴って流量調整手段で蒸気の断続を
制御することにより、蒸気モータの蒸気系統を切離した
り接続したりすることができる。
よって燃料圧縮機駆動手段と蒸気モータとを接続してい
る連結手段の断続を制御することにより、下流側の蒸気
圧力状態によって連結手段を切離して燃料圧縮機駆動手
段のみの動力で燃料圧縮機を駆動したり連結手段を接続
して蒸気モータと共に燃料圧縮機を駆動したりすること
ができる。また、圧力計測手段の信号によって制御され
る連結手段の作動に伴って流量調整手段で蒸気の断続を
制御することにより、蒸気モータの蒸気系統を切離した
り接続したりすることができる。
【００１５】また、請求項４に記載の蒸気噴霧ガスター
ビン設備における蒸気減圧方法に係る本発明は、請求項
３に記載の蒸気噴霧ガスタービン設備において、前記圧
力調整手段の低圧側の蒸気圧力が所定の範囲を超えた場
合に前記燃料圧縮機駆動手段と前記蒸気モータとを前記
連結手段で切離すと共に前記流量調整手段で蒸気を遮断
することを特徴とする。
ビン設備における蒸気減圧方法に係る本発明は、請求項
３に記載の蒸気噴霧ガスタービン設備において、前記圧
力調整手段の低圧側の蒸気圧力が所定の範囲を超えた場
合に前記燃料圧縮機駆動手段と前記蒸気モータとを前記
連結手段で切離すと共に前記流量調整手段で蒸気を遮断
することを特徴とする。
【００１６】上記方法によれば、通常運転時は燃料圧縮
機駆動手段と蒸気モータを連結手段で接続して燃料を圧
縮するとともに、ボイラドラムで発生した高圧蒸気は圧
力調整手段で蒸気圧を調整してプロセス蒸気を供給する
が、ガスタービンの始動直後のような蒸気の圧力が十分
でない間は燃料圧縮機駆動手段と蒸気モータを接続して
いる連結手段を切ることによって燃料圧縮機駆動手段の
みの動力で燃料圧縮機を駆動し、プロセス蒸気の需要が
少ないためにプロセス蒸気側の蒸気圧力が上がり蒸気モ
ータの運転が不可能な場合や蒸気モータ自体が故障した
場合には連結手段を切り流量調整手段で蒸気を遮断する
ことによって蒸気モータの系統を切り離して引き続き運
転することができる。
機駆動手段と蒸気モータを連結手段で接続して燃料を圧
縮するとともに、ボイラドラムで発生した高圧蒸気は圧
力調整手段で蒸気圧を調整してプロセス蒸気を供給する
が、ガスタービンの始動直後のような蒸気の圧力が十分
でない間は燃料圧縮機駆動手段と蒸気モータを接続して
いる連結手段を切ることによって燃料圧縮機駆動手段の
みの動力で燃料圧縮機を駆動し、プロセス蒸気の需要が
少ないためにプロセス蒸気側の蒸気圧力が上がり蒸気モ
ータの運転が不可能な場合や蒸気モータ自体が故障した
場合には連結手段を切り流量調整手段で蒸気を遮断する
ことによって蒸気モータの系統を切り離して引き続き運
転することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。
に従って詳細に説明する。
【００１８】図１は本発明の実施の形態に係る概念系統
図である。図１において、図２に記載の機器と同じもの
は同じ記号で表示して説明を省略し、新たに、燃料圧縮
機２１を駆動するための燃料圧縮機駆動手段としての電
動機２２と連結手段としてのクラッチ２３を介して接続
される蒸気モータとしての蒸気タービン９を、圧力調整
手段としての減圧弁６２と並列に設置している。また蒸
気タービン９の下流に流量調整手段としての蒸気遮断弁
９１を設置している。さらにプロセス蒸気８の圧力を計
測する圧力計測手段としての圧力計４３と制御手段とし
ての制御装置４５を設置している。
図である。図１において、図２に記載の機器と同じもの
は同じ記号で表示して説明を省略し、新たに、燃料圧縮
機２１を駆動するための燃料圧縮機駆動手段としての電
動機２２と連結手段としてのクラッチ２３を介して接続
される蒸気モータとしての蒸気タービン９を、圧力調整
手段としての減圧弁６２と並列に設置している。また蒸
気タービン９の下流に流量調整手段としての蒸気遮断弁
９１を設置している。さらにプロセス蒸気８の圧力を計
測する圧力計測手段としての圧力計４３と制御手段とし
ての制御装置４５を設置している。
【００１９】ボイラドラム６１から取り出した高圧蒸気
６の一部を分岐部４１で分岐させ、減圧弁６２と並列に
設置した蒸気タービン９に供給して軸動力を取り出す。
この蒸気タービン９は供給側蒸気と吐出側蒸気との圧力
差で回転力を得る。
６の一部を分岐部４１で分岐させ、減圧弁６２と並列に
設置した蒸気タービン９に供給して軸動力を取り出す。
この蒸気タービン９は供給側蒸気と吐出側蒸気との圧力
差で回転力を得る。
【００２０】また、蒸気タービン９と電動機２２の軸
は、駆動軸を接続したり切り離したりすることができる
クラッチ２３を介して接続されており、高圧蒸気６から
取り出した蒸気タービン９の軸動力を利用して燃料圧縮
機２１を駆動することができる。
は、駆動軸を接続したり切り離したりすることができる
クラッチ２３を介して接続されており、高圧蒸気６から
取り出した蒸気タービン９の軸動力を利用して燃料圧縮
機２１を駆動することができる。
【００２１】ボイラドラム６１で発生した高圧蒸気６の
一部は、蒸気タービン９に供給されたあと蒸気遮断弁９
１を経てプロセス蒸気８の供給ラインに合流部４２で合
流する。
一部は、蒸気タービン９に供給されたあと蒸気遮断弁９
１を経てプロセス蒸気８の供給ラインに合流部４２で合
流する。
【００２２】プロセス蒸気８の圧力は圧力計４３により
計測され、その信号がプロセス蒸気８の圧力によって、
クラッチ２３と蒸気遮断弁９１を制御する制御装置４５
に送られる。ガスタービン１３の始動直後のような蒸気
の圧力が十分でない間は電動機２２と蒸気タービン９を
接続しているクラッチ２３を切ることによって電動機２
２のみの動力で燃料圧縮機２１を駆動し、プロセス蒸気
８の需要が少ないためにプロセス蒸気８側の蒸気圧力が
上がり蒸気タービン９の運転が不可能な場合や蒸気ター
ビン９自体が故障した場合にはクラッチ２３を切り蒸気
遮断弁９１で蒸気を遮断することによって蒸気タービン
９の系統を切り離して引き続き運転することができる。
計測され、その信号がプロセス蒸気８の圧力によって、
クラッチ２３と蒸気遮断弁９１を制御する制御装置４５
に送られる。ガスタービン１３の始動直後のような蒸気
の圧力が十分でない間は電動機２２と蒸気タービン９を
接続しているクラッチ２３を切ることによって電動機２
２のみの動力で燃料圧縮機２１を駆動し、プロセス蒸気
８の需要が少ないためにプロセス蒸気８側の蒸気圧力が
上がり蒸気タービン９の運転が不可能な場合や蒸気ター
ビン９自体が故障した場合にはクラッチ２３を切り蒸気
遮断弁９１で蒸気を遮断することによって蒸気タービン
９の系統を切り離して引き続き運転することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の本発明
によれば、高圧蒸気の一部を圧力調整圧手段と並列に設
置した蒸気モータに供給して軸動力を取り出すことがで
きる。ボイラから発生した高圧蒸気を蒸気モータに供給
することにより軸出力を取り出すことができるため、従
来のように全量を減圧弁のみで減圧する場合に比べてエ
ネルギーを有効に活用することができる。
によれば、高圧蒸気の一部を圧力調整圧手段と並列に設
置した蒸気モータに供給して軸動力を取り出すことがで
きる。ボイラから発生した高圧蒸気を蒸気モータに供給
することにより軸出力を取り出すことができるため、従
来のように全量を減圧弁のみで減圧する場合に比べてエ
ネルギーを有効に活用することができる。
【００２４】また、請求項２の本発明によれば、蒸気モ
ータが取り出した軸動力は、燃料圧縮機を駆動するため
の燃料圧縮機駆動手段の動力を補助する働きをするの
で、従来に比べて燃料圧縮機駆動手段の消費電力が削減
でき、送電可能な発電電力を増加させることができる。
これは結果的に蒸気噴霧ガスタービン設備の発電効率が
増加したのと同じ効果がある。また蒸気モータは燃料圧
縮機駆動手段と機械的に連結されているので燃料圧縮機
駆動手段が交流電動機の場合に蒸気モータは一定回転数
で回転する。しかも蒸気モータの上流と下流の蒸気差圧
が減圧弁によって一定に維持されているので蒸気モータ
の作動点は常に一定であり、蒸気モータの機種の選択し
だいでは最も効率の良い条件での運用が可能である。
ータが取り出した軸動力は、燃料圧縮機を駆動するため
の燃料圧縮機駆動手段の動力を補助する働きをするの
で、従来に比べて燃料圧縮機駆動手段の消費電力が削減
でき、送電可能な発電電力を増加させることができる。
これは結果的に蒸気噴霧ガスタービン設備の発電効率が
増加したのと同じ効果がある。また蒸気モータは燃料圧
縮機駆動手段と機械的に連結されているので燃料圧縮機
駆動手段が交流電動機の場合に蒸気モータは一定回転数
で回転する。しかも蒸気モータの上流と下流の蒸気差圧
が減圧弁によって一定に維持されているので蒸気モータ
の作動点は常に一定であり、蒸気モータの機種の選択し
だいでは最も効率の良い条件での運用が可能である。
【００２５】また、請求項３の本発明によれば、圧力計
測手段の信号によって燃料圧縮機駆動手段と蒸気モータ
を接続している連結手段の断続を制御することにより、
下流側の蒸気圧力状態によって燃料圧縮機駆動手段のみ
の動力で燃料圧縮機を駆動したり蒸気モータと共に燃料
圧縮機を駆動したりすることができる。また、圧力計測
手段の信号によって制御される連結手段の作動に伴って
流量調整手段で蒸気の断続を制御することにより、蒸気
モータの蒸気系統を切離したり接続したりすることがで
きる。このことによって、起動時から定常時までの間の
制御及び異常時の圧力異常に対応できる最適な自動制御
を行うことができる。
測手段の信号によって燃料圧縮機駆動手段と蒸気モータ
を接続している連結手段の断続を制御することにより、
下流側の蒸気圧力状態によって燃料圧縮機駆動手段のみ
の動力で燃料圧縮機を駆動したり蒸気モータと共に燃料
圧縮機を駆動したりすることができる。また、圧力計測
手段の信号によって制御される連結手段の作動に伴って
流量調整手段で蒸気の断続を制御することにより、蒸気
モータの蒸気系統を切離したり接続したりすることがで
きる。このことによって、起動時から定常時までの間の
制御及び異常時の圧力異常に対応できる最適な自動制御
を行うことができる。
【００２６】また、請求項４の本発明によれば、ガスタ
ービンの始動直後のような蒸気の圧力が十分でない間は
燃料圧縮機駆動手段と蒸気モータを接続している接続手
段を切ることによって燃料圧縮機駆動手段のみの動力で
燃料圧縮機を駆動し、プロセス蒸気の需要が少ないため
にプロセス蒸気側の蒸気圧力が上がり蒸気モータの運転
が不可能な場合や蒸気モータ自体が故障した場合には、
連結手段を切り、蒸気を遮断することによって蒸気モー
タの系統を切り離して、引き続き運転することができ
る。
ービンの始動直後のような蒸気の圧力が十分でない間は
燃料圧縮機駆動手段と蒸気モータを接続している接続手
段を切ることによって燃料圧縮機駆動手段のみの動力で
燃料圧縮機を駆動し、プロセス蒸気の需要が少ないため
にプロセス蒸気側の蒸気圧力が上がり蒸気モータの運転
が不可能な場合や蒸気モータ自体が故障した場合には、
連結手段を切り、蒸気を遮断することによって蒸気モー
タの系統を切り離して、引き続き運転することができ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る概念系統図。
【図２】従来の蒸気噴射ガスタービン設備に係る概念系
統図。
統図。
９ 蒸気タービン
１１ 空気圧縮機
１２ 燃焼器
１３ ガスタービン
２１ 燃料圧縮機
２２ 電動機
２３ クラッチ
４１ 分岐部
４２ 合流部
４３ 圧力計
４５ 制御装置
６１ ボイラドラム
６２ 減圧弁
６４ ボイラ
６５ スーパーヒータ
７１ 発電機
９１ 蒸気遮断弁
Claims (4)
- 【請求項１】 発電機を駆動するガスタービンと、前記
ガスタービンに前記発電機と共に駆動され空気を圧縮す
る空気圧縮機と、前記ガスタービンの排気ガスと熱交換
し蒸気を発生するボイラと、前記ボイラより発生した蒸
気を貯留するボイラドラムと、前記ボイラドラムより排
出する蒸気を減圧する圧力調整手段と、前記ボイラドラ
ムの蒸気を前記排気ガスと熱交換し過熱蒸気を生成する
スーパーヒータと、前記ガスタービンの燃料ガスを圧縮
する燃料圧縮機と、前記燃料圧縮機を駆動する燃料圧縮
機駆動手段と、前記空気圧縮機で圧縮された空気と前記
燃料圧縮機で圧縮された前記燃料ガスと前記過熱蒸気と
を混合して前記燃料ガスを燃焼させ発生した燃焼ガスを
前記ガスタービンに送る燃焼器と、を備えた蒸気噴霧ガ
スタービン設備において、前記ボイラドラムと前記圧力
調整手段との間にあって蒸気を分岐させる分岐部と、前
記分岐部より分岐した蒸気により駆動される蒸気モータ
と、前記圧力調整手段の下流側の蒸気と前記蒸気モータ
より排出される蒸気とを合流させる合流部と、を備えた
ことを特徴とする蒸気噴霧ガスタービン設備。 - 【請求項２】 前記燃料圧縮機駆動手段と前記蒸気モー
タとを連結する切離し可能な連結手段と、前記蒸気モー
タと前記合流部の間にあって蒸気の流量を調整する流量
調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の
蒸気噴霧ガスタービン設備。 - 【請求項３】 前記圧力調整手段の低圧側の蒸気圧力を
計測する圧力計測手段と，前記圧力計測手段の信号によ
り前記連結手段と前記流量調整手段とを制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の蒸気噴
霧ガスタービン設備。 - 【請求項４】 請求項３に記載の蒸気噴霧ガスタービン
設備において、前記圧力調整手段の低圧側の蒸気圧力が
所定の範囲を超えた場合に前記燃料圧縮機駆動手段と前
記蒸気モータとを前記連結手段で切離すと共に前記流量
調整手段で蒸気を遮断することを特徴とする蒸気噴霧ガ
スタービン設備の蒸気減圧方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002157604A JP2003343277A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 蒸気噴霧ガスタービン設備及びその蒸気減圧方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002157604A JP2003343277A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 蒸気噴霧ガスタービン設備及びその蒸気減圧方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003343277A true JP2003343277A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29773387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002157604A Withdrawn JP2003343277A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 蒸気噴霧ガスタービン設備及びその蒸気減圧方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003343277A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002576A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Tlv Co Ltd | 蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置 |
| CN103821571A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-05-28 | 苟仲武 | 一种新型火力发电系统及工作方法 |
| CN103954149A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-07-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种利用柴油机废气的热水供给装置及其控制方法 |
| JP2015048712A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | ヤンマー株式会社 | 発電装置 |
-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002157604A patent/JP2003343277A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002576A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Tlv Co Ltd | 蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置 |
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| CN103821571A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-05-28 | 苟仲武 | 一种新型火力发电系统及工作方法 |
| CN103821571B (zh) * | 2014-03-10 | 2016-01-13 | 苟仲武 | 一种新型火力发电系统及工作方法 |
| CN103954149A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-07-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种利用柴油机废气的热水供给装置及其控制方法 |
| CN103954149B (zh) * | 2014-03-21 | 2015-09-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种利用柴油机废气的热水供给装置及其控制方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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