JP2011038443A - ガスタービン用吸気冷却装置、並びに、これを備えたガスタービン及びガスタービンコンバインドサイクル発電プラント、並びに、出力増大方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸込空気を効率的に冷却すると共に適切に電力需要に応えることができるガスタービン用吸気冷却装置及びガスタービンコンバインドシステム発電プラントを提供することにある。
【解決手段】圧縮機と燃焼器とタービンとを備える発電用ガスタービンに用いられるガスタービン用吸気冷却装置であって、外部から前記圧縮機へと吸い込まれる吸込空気を冷却可能な熱交換手段と、前記発電用ガスタービンの要求出力Ｗ_ＰＲに応じて前記熱交換手段によって前記吸込空気を冷却させる冷却制御部４０とを備え、冷却制御部４０は、前記圧縮機入口における前記吸込空気の圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮを露点温度Ｔ_ｄで運転した際の露点出力Ｗ_ＰＤＴと要求出力Ｗ_ＰＲとを比較し、要求出力Ｗ_ＰＲが大きい場合において、設定された燃料価格Ｐ_Ｆに基づいて発電に伴う収支が所定の基準を満たすことを条件として、圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮを露点温度Ｔ_ｄ未満にすることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ガスタービン用吸気冷却装置、並びに、これを備えたガスタービン及びガスタービンコンバインドサイクル発電プラント、並びに、出力増大方法に関するものである。

従来、圧縮機、燃焼器及びタービンを基本構成とするガスタービンを備えた発電プラントにおいては、タービンから排出される排熱を利用した排熱利用設備を備えるガスタービンコンバインドサイクル（以下、「ＧＴＣＣ」と称する。）発電プラントが知られている。具体例としては、ガスタービンの排熱を利用するボイラを備えると共に、このボイラで生成された蒸気を利用する蒸気タービンを備えたものがある。このＧＴＣＣ発電プラントでは、ガスタービンの他、タービンの排熱を利用した蒸気タービンにより発電を行うことができるため、全体として発電効率の向上を図ることができる。

このようなＧＴＣＣ発電プラントにおいては、圧縮機へと吸い込まれる吸込空気の温度によって出力が影響を受ける。すなわち、特に夏季においては、大気温度が上昇するために、吸込空気の密度が低下して、質量流量が低下し、出力が低下する。このような出力低下を抑止するために、上記吸込空気を冷却する冷却装置を備えるものがある。ところで、吸込空気を冷却した場合においては、吸込空気の温度が露点温度未満となると、吸込空気中の水蒸気が凝縮してミストが発生してしまう。

下記特許文献１には、ミストで圧縮機の動翼や静翼等が損傷することを防止するために、これら動翼や静翼等に耐食性合金を用いている。

特開平１１−９３６９２号公報

しかしながら、従来の技術においては、単純に吸込空気を冷却するだけであるため、ミストの発生に伴って生じる凝縮潜熱の除去に冷凍動力が消費されて非効率的な稼働となるという問題がある。また、発生したミストによって圧縮機の動翼や静翼等の各部品に損傷を与える恐れがあるため、耐用回数の点においても非効率的であるという問題がある。
一方、効率的な稼働を優先して吸込空気の冷却を一律に制限すると、電力需要に応えることができない事態が生じるという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、吸込空気を効率的に冷却すると共に適切に電力需要に応えることができるガスタービン用吸気冷却装置、並びに、これを備えたガスタービン及びガスタービンコンバインドサイクル発電プラント、並びに、並びに、出力増大方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係るガスタービン用吸気冷却装置は、圧縮機と燃焼器とタービンとを備える発電用ガスタービンに用いられるガスタービン用吸気冷却装置であって、外部から前記圧縮機へと吸い込まれる吸込空気を冷却可能な熱交換手段と、前記発電用ガスタービンの要求出力に応じて前記熱交換手段によって前記吸込空気を冷却させる冷却制御部とを備え、前記冷却制御部は、前記圧縮機入口における前記吸込空気の圧縮機入口温度を露点温度で運転した際の露点出力と前記要求出力とを比較し、前記要求出力が大きい場合において、設定された電力価格に基づいて発電に伴う収支が所定の基準を満たすことを条件として、前記圧縮機入口温度を前記露点温度未満にすることを特徴とする。
この構成によれば、要求出力と露点出力とを比較して、発電に伴う収支が所定の基準を満たすことを条件として、圧縮機入口温度を露点温度未満にするので、圧縮機入口温度が発電に伴う収支と無関係に露点温度未満とすることを避けることができる。これにより、発電に伴う収支に基づいて限定的に吸込空気を露点温度未満とするので、経済的に吸込空気を冷却することができる。また、発電に伴う収支が所定の基準を満たす場合には、吸込空気を露点温度未満に冷却するので、大出力となる稼働が一律に禁止されず、適切に電力需要に応えることが可能となる。
従って、吸込空気を経済的に冷却すると共に適切に電力需要に応えることができる。

また、本発明に係るガスタービン用吸気冷却装置は、前記冷却制御部は、前記要求出力と前記露点出力との差分である差分出力及び前記電力価格に基づいて差分収入を演算する差分収入演算手段と、前記差分出力に応じた燃料差分コストを含む差分コストを演算する差分コスト演算手段と、前記差分収入と前記差分コストとを比較して、前記圧縮機入口温度を前記露点温度未満にするか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、差分収入演算手段と差分コスト演算手段と判定手段とを備え、差分収入と差分コストとを比較して、圧縮機入口温度を露点温度未満にするか否かを判定するので、差分収入と差分コストとから発電に伴う収支を的確に判断し、経済的に運転することが可能となる。

また、本発明に係るガスタービン用吸気冷却装置は、前記差分収入演算手段は、外部空気の温度と湿度とに基づいて、前記露点温度を求める露点温度演算部と、この露点温度演算部に演算された前記露点温度に基づいて、前記露点出力を求める露点出力演算部と、この露点出力演算部に演算された前記露点出力と前記差分出力とに基づいて、前記差分出力を演算する差分出力演算部と、前記吸込空気を前記露点温度から前記要求入口温度まで冷却する際に必要となる差分冷凍動力を演算する差分冷凍動力演算手段と、前記差分出力演算部に演算された前記差分出力と前記差分冷凍動力演算手段に演算された前記差分冷凍動力と前記電力価格とに基づいて、前記差分収入を演算する差分収入演算部とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、露点出力演算部と差分冷凍動力演算手段と差分収入演算部とを備えるので、外部空気の温度と湿度と、差分出力と、電力価格とに基づいて、比較的に予測信頼性が高い差分収入を求めることができる。

また、本発明に係るガスタービン用吸気冷却装置は、前記差分コスト演算手段は、前記差分出力と単位発熱量当たりの燃料価格と発電効率とに基づいて、前記燃料差分コストを演算する燃料差分コスト演算部とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、差分出力と単位発熱量当たりの燃料価格と発電効率とに基づいて、比較的に予測信頼性が高い燃料差分コストを求めることができる。

また、本発明に係るガスタービン用吸気冷却装置は、前記差分冷凍動力演算手段は、前記要求入口温度演算部に演算された前記要求入口温度と前記露点温度とに基づいて、比エンタルピ差を演算する比エンタルピ差演算部と、この比エンタルピ差演算部に演算された前記比エンタルピ差と前記吸込空気の流量とから差分冷凍能力を演算する差分冷凍能力演算部と、この差分冷凍能力演算部に演算された差分冷凍能力と前記吸込空気に対して熱交換を行う冷水を前記熱交換手段に供給する冷凍機の成績係数とに基づいて、前記差分冷凍動力を演算する差分冷凍動力演算部とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、要求入口温度と露点温度とに基づいて、比エンタルピ差を求め、この比エンタルピ差と吸込空気の流量とから差分冷凍能力を求め、この差分冷凍能力と冷凍機の成績係数とに基づいて、比較的に予測信頼性が高い差分冷凍動力を求めることができる。

また、本発明に係るガスタービン用吸気冷却装置は、前記冷却制御部は、前記判定手段が、前記露点出力よりも前記要求出力が大きく、かつ、前記差分コストよりも前記差分収入が大きいと判定した場合に、前記圧縮機入口温度を前記露点温度未満にすることを特徴とする。
この構成によれば、冷却制御部が、判定手段が露点出力よりも要求出力が大きく、かつ、差分コストよりも差分収入が大きいと判定した場合に、前記圧縮機入口温度を前記露点温度未満にするので、収支が黒字である場合に限定的に吸込空気を露点温度未満とするので、利益を得ることができる場合にのみ大出力運転を行って適切に電力需要に応えることが可能となる。
従って、経済的な運転が可能となると共に適切に電力需要に応えることができる。

また、本発明に係るガスタービンは、上記いずれかのガスタービン用吸気冷却装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、上記いずれかのガスタービン用吸気冷却装置を備えるので、高大気温時に発電出力を維持して経済的に発電すると共に適切に電力需要に応えることができる。

また、本発明に係るガスタービンコンバインドサイクル発電プラントは、上記いずれかのガスタービン用吸気冷却装置と、圧縮機と燃焼器とタービンとを備える発電用ガスタービンと、前記ガスタービンからの排熱を利用する排熱利用手段とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、上記いずれかのガスタービン用吸気冷却装置と発電用ガスタービンとを備えるので、経済的に発電すると共に適切に電力需要に応えることができる。

また、本発明に係る出力増大方法は、既設のガスタービン又はガスタービンコンバインドサイクル発電プラントに上記のうちいずれかのガスタービン用吸気冷却装置を追設することを特徴とする。
この構成によれば、既設である発電用ガスタービンの経済的な運転が可能となると共に適切に電力需要に応えることができ、さらに、容易に出力を増大させることができる。

本発明に係るガスタービン用吸気冷却装置によれば、経済的な運転が可能となると共に適切に電力需要に応えることができる。
また、本発明に係る発電用ガスタービンによれば、経済的に発電すると共に適切に電力需要に応えることができる。
また、本発明に係るガスタービンコンバインドサイクル発電プラントによれば、経済的に発電すると共に適切に電力需要に応えることができる。
また、本発明に係る既設ガスタービンプラントの再構築方法によれば、経済的に発電すると共に適切に電力需要に応えることができる。

本発明の実施形態に係るＧＴＣＣ発電プラントＧ１の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る第一熱交換器２１の概略構成を示す水平断面図である。 本発明の実施形態に係る第一熱交換器２１の概略構成断面図であって、図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。 本発明の実施形態に係るガスタービン用吸気冷却装置２の冷却制御部２４の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るガスタービン用吸気冷却装置２の冷却制御部２４の判定手段４３の判定基準を示す図である。 本発明の実施形態に係るガスタービン用吸気調湿装置３の散布制御部６０の概略構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るＧＴＣＣ発電プラントＧ１の概略構成図である。図１に示すように、ＧＴＣＣ発電プラントＧ１は、発電用ガスタービン１と、ガスタービン用吸気冷却装置２と、ガスタービン用吸気調湿装置３と、発電機４と、ボイラと蒸気タービンとから概略構成される不図示の排熱利用手段とを備えている。

発電用ガスタービン１は、大気（外部空気）から圧縮機１ａへと吸い込まれる吸込空気Ａを圧縮機１ａによって圧縮して燃焼器１ｂに供給し、燃焼器１ｂで燃料Ｆと混合して燃焼させて燃焼ガスを生成し、これをタービン１ｃ内に供給することで、図示しない翼構造によりロータ１ｄを回転させて発電機４で発電を行うことが可能である。また、タービン１ｃ内を流通した燃焼ガスは、排気ガスｇ１として不図示の排熱利用手段（ボイラ等）に供給され、その排熱を利用して蒸気を生成するようになっている。

ガスタービン用吸気冷却装置２は、第一熱交換器（熱交換手段）２１と、冷凍機２２と、第二熱交換器２３と、冷水Ｃ１と、冷却水Ｃ２と、冷却制御部２４と、記憶部２５（図４参照）と、大気温度測定部２６と、大気湿度測定部２７とを備えている。
第一熱交換器２１は、外部から圧縮機１ａ入口までの吸込流路に設けられており、内部を流れる冷水Ｃ１と吸込空気Ａとの間で熱交換をさせる。この冷水Ｃ１が吸込空気Ａから受け取った熱は、冷凍機２２と冷却水Ｃ２と第二熱交換器２３とを介して外部へと放出される。
なお、吸込空気Ａを第一熱交換器２１によって冷却可能であれば、冷凍機２２以外の手段を用いてもよい。

図２は、第一熱交換器２１の概略構成を示す水平断面図であり、図３は、図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。
図２及び図３に示すように、第一熱交換器２１は、吸込流路を兼ねる管路３１と、複数の伝熱管３２と、ドレン３３とを備えている。

管路３１は、軸方向を重力方向と交差させており、略水平方向に沿って吸込空気Ａの吸込流路を構成している。この管路３１を通過した吸込空気Ａは、図１に示すように、ガスタービン用吸気調湿装置３を介して、圧縮機１ａに吸い込まれることとなる。

伝熱管３２は、図３に示すように、管路３１を重力方向の上下に貫通するように立設させたものであり、それぞれの軸を略重力方向に向けている。

これら複数の伝熱管３２は、図２に示すように、流路内の水平方向における配設が千鳥状になっている。
具体的には、複数の伝熱管３２のうち一部の伝熱管３２が、吸込流路の流路幅方向（重力方向及び気流方向に交差する方向）に間隔を空けて（重力方向及び気流方向に交差する方向）一列に設けられてなる伝熱管段３５が、図３に示すように、気流方向に間隔を空けて四つ（３５Ａ〜３５Ｄ）重ねられている。各伝熱管段３５Ａ〜３５Ｄにおいては、図２に示すように、流路幅方向において相互に隣接する伝熱管３２の中心間距離Ｌが伝熱管３２の外径Ｄの２倍以下（Ｌ≦２Ｄ）に設定されている。
そして、図２に示すように、気流方向に相互に隣接した伝熱管段３５（３５Ａ〜３５Ｄ）が流路幅方向の間隔をずらして配置されている。より具体的には、気流方向に相互に隣接した二つの伝熱管段３５（例えば、３５Ａ，３５Ｂ）のうち、気流下流側の伝熱管段３５（例えば、３５Ｂ）の伝熱管３２の中心が、気流方向から見て、気流上流側の伝熱管段３５（例えば、３５Ａ）において流路幅方向に相互に隣接する伝熱管３２の間隔の中心（換言すれば、中心間距離Ｌの中間）に位置するように配設されている。

また、これら伝熱管段３５Ａ〜３５Ｄの流路幅方向の各端部における配置は、図２に示すように、各端部における伝熱管３２から流路壁面３１ａまでの壁面間隔をＳとすると、以下のように設定されている。まず、伝熱管段３５Ａ，３５Ｃにおける壁面間隔Ｓは、伝熱管３２の外径Ｄ以下（Ｓ≦Ｄ）に設定されている。
また、伝熱管段３５Ｂ，３５Ｄの壁面間隔Ｓは、外径Ｄよりも遥かに小さく（Ｓ＜＜Ｄ）設定されている。
このように、気流方向に相互に隣接する二つの伝熱管段３５（３５Ａ〜３５Ｄ）において（例えば、３５Ａ，３５Ｂ）は、気流方向から見て、一方の伝熱管段３５（例えば、３５Ｂ）の流路幅方向一端の伝熱管３２の外周面の一部が、他方の伝熱管段３５（例えば、３５Ａ）の壁面間隔Ｓ内に位置するように設定されている。

このような複数の伝熱管３２は、気流上流側の伝熱管３２が気流下流側の伝熱管３２よりも冷却効果が大きくなるように設定すると、気流方向から見て、上流側では効果的な冷却が、下流側では効果的な液滴の回収が行われ好適である。具体的には、各伝熱管３２に流れる冷水Ｃ１の温度を伝熱管段３５Ａ＜３５Ｂ＜３５Ｃ＜３５Ｄとする。気流上流側の伝熱管３２が気流下流側の伝熱管３２よりも冷却効果が大きくなるように設定する他の方法としては、伝熱管入口にオリフィス部を設ける等の方法で伝熱管３２内の冷水Ｃ１の流速を伝熱管段３５Ａ＞３５Ｂ＞３５Ｃ＞３５Ｄとしてもよく、或いは伝熱管３２の表面の粗さを伝熱管段３５Ａ＞３５Ｂ＞３５Ｃ＞３５Ｄとしてもよい。

ドレン３３は、伝熱管段３５Ｄよりも下流側における管路３１の下部に設けられている。このドレン３３には、不図示の吸引ポンプが接続されている。なお、管路３１の下部は、伝熱管段３５Ａの上流側からドレン３３に向けて次第に下方に向かうように傾斜している。

図１に戻って、ガスタービン用吸気冷却装置２の冷却制御部２４は、発電用ガスタービン１の要求出力Ｗ_ＰＲに応じて第一熱交換器２１によって吸込空気Ａを冷却させる。この冷却制御部２４は、圧縮機１ａ入口における吸込空気Ａの圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮを露点温度Ｔ_ｄで運転した際の露点出力Ｗ_ＰＤＴと要求出力Ｗ_ＰＲとを比較し、要求出力Ｗ_ＰＲが大きい場合において、設定された電力価格Ｐ_Ｅに基づいて発電に伴う収支が所定の基準を満たすことを条件として、圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮを露点温度Ｔ_ｄ未満にする。

図４は、ガスタービン用吸気冷却装置２の冷却制御部２４の概略構成を示すブロック図である。
冷却制御部２４は、要求出力Ｗ_ＰＲと露点出力Ｗ_ＰＤＴとの差分である差分出力ΔＷ及び電力価格Ｐ_Ｅに基づいて差分収入ＩＮＣを演算する差分収入演算手段４１と、露点温度Ｔ_ｄの飽和空気を要求出力Ｗ_ＰＲに対応した圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮである要求入口温度Ｔ_ＰＲまで冷却した場合の発電用ガスタービン１の燃料コスト増分である燃料差分コストＣ_Ｆを演算する差分コスト演算手段４２と、差分収入ＩＮＣと差分コストＣ_Ｃとを比較して、圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮを露点温度Ｔ_ｄ未満にするか否かを判定する判定手段４３とを備えている。
なお、本実施形態においては、動翼等の消耗コストや燃料差分コストＣ_Ｆ等からなる差分コストＣ_Ｃのうち、大部分を占める燃料差分コストＣ_Ｆを差分コストＣ_Ｃとして擬制している。

差分収入演算手段４１は、露点温度演算部４１ａと、露点出力演算部４１ｂと、差分出力演算部４１ｃと、差分収入演算部４１ｄと、差分冷凍動力演算手段４１ｅとを有している。

露点温度演算部４１ａは、大気湿度測定部２７から入力された大気湿度φと、大気温度測定部２６から入力された大気温度Ｔ_ａｍｂとから露点温度Ｔ_ｄを演算する。なお、露点温度Ｔ_ｄは、ＮＣ線図（例えば、「徹底マスター 空気線図の読み方・使い方」，空気調和・衛生工学会編，１９９８，ｐｐ１６等で公知）から求める構成としてもよいし、露点温度演算部４１ａの変わりに露点温度計から直接求める構成としてもよい。

露点出力演算部４１ｂは、露点温度演算部４１ａで演算された露点温度Ｔ_ｄから圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮが露点温度Ｔ_ｄとなったときの出力である露点出力Ｗ_ＰＤＴを演算する。なお、露点温度Ｔ_ｄと露点出力Ｗ_ＰＤＴとの対応付けは、例えば、”Ｇａｓ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｔｈｅｏｒｙ ５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ”,Ｓａｒａｂａｎａｍｕｔｔｏｏ，ＨＩＨ，ｅｔ ａｌ．，２００１“等に示される方法を用いて求めることができる。また、実験や試運転から求めても良い。

差分出力演算部４１ｃは、露点出力演算部４１ｂに演算された露点出力Ｗ_ＰＤＴと、要求出力Ｗ_ＰＲとに基づいて、露点出力Ｗ_ＰＤＴと要求出力Ｗ_ＰＲとの差である差分出力ΔＷを演算する。

差分収入演算部４１ｄは、差分出力演算部４１ｃに演算された差分出力ΔＷと、差分冷凍動力演算手段４１ｅが演算した動力増分量ΔＷ_ＩＮとの差分に、記憶部２５に予め記憶された電力価格Ｐ_Ｅを乗じて、差分収入ＩＮＣを演算する。
なお、電力価格Ｐ_Ｅは、より最新のものが好ましい。

差分冷凍動力演算手段４１ｅは、要求入口温度演算部４１ｅ１と比エンタルピ差演算部４１ｅ２と差分冷凍能力演算部４１ｅ３と差分冷凍動力演算部４１ｅ４とを備えている。

要求入口温度演算部４１ｅ１は、稼働時の電力需要に基づいて外部から入力される要求出力Ｗ_ＰＲと、予め記憶部２５に記憶され、要求出力Ｗ_ＰＲを得るために必要な圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮである要求入口温度Ｔ_ＰＲと要求出力Ｗ_ＰＲとの所定の関係（図４の（１））から、要求入口温度Ｔ_ＰＲを演算する。
ここで、電力需要は、販売可能な電力を含んでおり、例えば、自家発電で売電可能な場合には、売電することができる電力、電気事業者で顧客に販売した電力の残りを他の電力事業者に売電できる場合には、他の電気事業者に売電することができる電力を含むものである。
なお、要求出力Ｗ_ＰＲと要求入口温度Ｔ_ＰＲとの所定の関係は、例えば、”Ｇａｓ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｔｈｅｏｒｙ ５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ”,Ｓａｒａｂａｎａｍｕｔｔｏｏ，ＨＩＨ，ｅｔ ａｌ．，２００１“等に示されるものを用いることができる。

比エンタルピ差演算部４１ｅ２は、大気温度測定部２６から入力された大気温度Ｔ_ａｍｂと、大気湿度測定部２７から入力された大気湿度φとから露点温度演算部４１ａで演算された露点温度Ｔ_ｄ、及び、要求入口温度演算部４１ｅ１に演算された要求入口温度Ｔ_ＰＲから予め記憶部２５に記憶されたＮＣ線図（図４の（２）、上述の通り公知）に基づいて、露点温度Ｔ_ｄの飽和空気を要求入口温度Ｔ_ＰＲまで冷却する場合の比エンタルピ差Δｈを演算する。

差分冷凍能力演算部４１ｅ３は、比エンタルピ差演算部４１ｅ２に演算された比エンタルピ差Δｈと吸込空気Ａの流量Ｇ_ＩＮの積により得られる差分冷凍能力ΔＨを演算する。吸込空気Ａの流量Ｇ_ＩＮは、図４に例示したように、ガスタービン制御装置１ｅから得る構成としてもよいし、別途ガスタービン吸気流量演算部を設けて、圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮから吸込空気Ａの流量Ｇ_ＩＮを演算する構成としても良い。ガスタービン吸気流量演算部を設ける場合には、例えば、”Ｇａｓ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｔｈｅｏｒｙ ５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ”,Ｓａｒａｂａｎａｍｕｔｔｏｏ，ＨＩＨ，ｅｔ ａｌ．，２００１“等に示される方法を用いて吸込空気Ａの流量Ｇ_ＩＮを演算することができる。

差分冷凍動力演算部４１ｅ４は、差分冷凍能力演算部４１ｅ３に演算された差分冷凍能力ΔＨと冷凍機２２の成績係数ＣＯＰとに基づいて、冷凍機動力増分量ΔＷ_ＩＮを演算する。上記の冷凍機２２の成績係数ＣＯＰは、図４に例示したように、冷凍機制御装置２２ａから与える構成としても良いし、記憶部２５から与える構成としても良い。

差分コスト演算手段４２は、燃料差分コスト演算部４２ａを備えている。
燃料差分コスト演算部４２ａは、差分出力演算部４１ｃに演算された差分出力ΔＷと、予め記憶部２５に記憶された単位発熱量当たりの燃料価格Ｐ_Ｆと発電効率Ｅ_Ｇ（図４の（３））とに基づいて、燃料差分コストＣ_Ｆを演算する。発電効率Ｅ_Ｇは、図４に例示したように、ガスタービン制御装置１ｅから与える構成としても良い。
なお、発電効率Ｅ_Ｇは、冷凍機動力を差し引かないＧＴＣＣ発電プラントＧ１の出力（Ｗ）を投入する燃料発熱量（Ｑ）で除した値である。

図５は、判定手段４３の判定基準を示す図である。
判定手段４３は、露点出力Ｗ_ＰＤＴよりも要求出力Ｗ_ＰＲが大きく、かつ、差分コストＣ_Ｃ（燃料差分コストＣ_Ｆ）よりも差分収入ＩＮＣが大きいか否かを判定する。

冷却制御部２４は、判定手段４３の判断結果に基づいて、Ｗ_ＰＲ≦Ｗ_ＰＤＴである場合においては、（差分収入ＩＮＣ−差分コストＣ_Ｃ）≦０…（収支が赤字又は０）のとき、及び、（差分収入ＩＮＣ−差分コストＣ_Ｃ）＞０…（収支が黒字）のときの双方のときに、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満にせず、露点温度Ｔ_ｄ以上で運転する。

また、Ｗ_ＰＲ＞Ｗ_ＰＤＴである場合において、（差分収入ＩＮＣ−差分コストＣ_Ｃ）≦０…（収支が赤字又は０）のときには、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満にせず、露点温度Ｔ_ｄで運転する。
一方、Ｗ_ＰＲ＞Ｗ_ＰＤＴである場合において、（差分収入ＩＮＣ−差分コストＣ_Ｃ）＞０…（収支が黒字）のときには、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満に冷却する。

図１に戻って、ガスタービン用吸気調湿装置３は、吸込流路のうち、ガスタービン用吸気冷却装置２と圧縮機１ａとの間に配されており、圧縮機１ａへと吸い込まれる吸込空気Ａの水分を吸湿可能かつ含有水分を放出させて吸込空気Ａを加湿可能な吸湿手段５０を備えている。
この吸湿手段５０は、吸湿剤５１と、低水分含有吸湿剤貯留部５２と、高水分含有吸湿剤貯留部５３と、散布部５４と、散布制御部６０とを備えている。

吸湿剤５１は、液状のもの、例えばＬｉＢｒ水溶液や、粉末状のもの、例えば粉末状シリカゲルを利用することが可能である。
この吸湿剤５１は、相対的に含有水分が少ない低水分含有吸湿剤５１ａと、相対的に含有水分が多い高水分含有吸湿剤５１ｂとが分離貯留されるようになっている。

低水分含有吸湿剤貯留部５２は、低水分含有吸湿剤５１ａを貯留する。この低水分含有吸湿剤貯留部５２は、吸込流路の下部に形成された不図示のロート状回収孔に対して弁体５２ａ、管路５２ｂを、散布部５４に対して弁体５２ｃ、管路５２ｄを、それぞれ介して接続されている。

高水分含有吸湿剤貯留部５３は、吸湿剤５１のうち相対的に含有水分が多い高水分含有吸湿剤５１ｂを貯留する。この高水分含有吸湿剤貯留部５３は、吸込流路の下部に形成された不図示のロート状回収孔に対して弁体５３ａ、管路５３ｂを、散布部５４に対して弁体５３ｃ、管路５３ｄを、それぞれ介して接続されている。

上述した弁体５３ａ、管路５３ｂ、弁体５２ａ、管路５２ｂは、吸湿剤回収機構５５を構成している。

散布部５４は、吸込流路の上部に設けられており、散布制御部６０によって弁体５２ｃ，５３ｃが選択的に切り換えられることにより、低水分含有吸湿剤５１ａと高水分含有吸湿剤５１ｂとを択一的に選択して、吸込空気Ａに向けて散布する。

図６は、ガスタービン用吸気調湿装置３の散布制御部６０の概略構成を示すブロック図である。
散布制御部６０は、散布部５４を切り替え制御する。また、散布制御部６０は、低水分含有吸湿剤５１ａを散布した場合には、吸込空気Ａの水分を吸湿して含有水分が多くなった高水分含有吸湿剤５１ｂを高水分含有吸湿剤貯留部５３に導入する。より具体的には、弁体５２ａを閉、弁体５３ａを開とし、吸込流路の下部に溜まった高水分含有吸湿剤５１ｂを、不図示のロート状回収孔から管路５３ｂに導き入れ、高水分含有吸湿剤貯留部５３に導入する。

反対に、高水分含有吸湿剤５１ｂを散布した場合には、吸込空気Ａに水分を放出して含有水分が少なくなった低水分含有吸湿剤５１ａを低水分含有吸湿剤貯留部５２に導入する。より具体的には、弁体５２ａを開、弁体５３ａを閉とし、吸込流路の下部に溜まった低水分含有吸湿剤５１ａを、不図示のロート状回収孔から管路５２ｂに導き入れ、低水分含有吸湿剤貯留部５２に導入する。

この散布制御部６０は、要求入口温度演算部６１と、露点温度演算部６２と、飽和水蒸気圧演算部６３と、大気水蒸気分圧演算部６４と、溶液面上水蒸気分圧演算部６５と、運転モード判定部６６とを備えている。

要求入口温度演算部６１は、要求入口温度演算部４１ｅ１と同様の構成であり、外部から入力される要求出力Ｗ_ＰＲと、予め記憶部６９に記憶された要求出力Ｗ_ＰＲと要求入口温度Ｔ_ＰＲとの所定の関係（図６の（１））から、要求入口温度Ｔ_ＰＲを演算する。
なお、要求入口温度演算部（４１ｅ１，６１）を、散布制御部６０と冷却制御部２４とにそれぞれ設ける構成としたが、一方のみに設けて他方を省略し、省略した他方を一方で代用する構成としてもよい。

露点温度演算部６２は、大気温度測定部５６から入力された大気温度Ｔ_ａｍｂと、大気湿度測定部５７から入力された大気湿度φと、予め記憶部６９に記憶されたＮＣ線図（図６の（２））とから吸込空気Ａの露点温度Ｔ_ｄを演算する。
なお、ＮＣ線図については、上述した記憶部２５に記憶されているものと同様のものを用いることができる。
また、露点温度演算部（４１ａ，６２）を、散布制御部６０と冷却制御部２４とにそれぞれ設ける構成としたが、一方のみに設けて他方を省略し、省略した他方を一方で代用する構成としてもよい。

飽和水蒸気圧演算部６３は、記憶部６９に記憶されたＮＣ線図（図６の（２））に基づいて、要求入口温度演算部６１に演算された要求入口温度Ｔ_ＰＲに対応する吸込空気Ａの飽和水蒸気圧Ｅを演算する。

大気水蒸気分圧演算部６４は、大気温度測定部５６と大気湿度測定部５７とから入力された大気温度Ｔ_ａｍｂと大気湿度φと、記憶部６９に予め記憶されたＮＣ線図（図６の（２））とに基づいて、吸込空気Ａの水蒸気分圧ＰＳ_ａｍｂを演算する。

溶液面上水蒸気分圧演算部（吸湿剤水蒸気分圧演算部）６５は、吸湿剤温度測定部６８から入力された高水分含有吸湿剤５１ｂの吸湿剤温度Ｔ_Ｌと、吸湿剤濃度測定部６７から入力された高水分含有吸湿剤５１ｂの吸湿剤濃度Ｘ_Ｌと、記憶部６９に予め記憶されたＤｕｈｒｉｎｇ線図（（図６の（３）））（例えば、「吸収冷凍機とヒートポンプ」，高田秋一著，１９８９，興英文化社，ｐ．１０」）とに基づいて、高水分含有吸湿剤５１ｂの表面上の水蒸気分圧ＰＳ_Ｌを演算する。

運転モード判定部６６は、要求入口温度Ｔ_ＰＲと露点温度Ｔ_ｄとを比較して、要求入口温度Ｔ_ＰＲが露点温度Ｔ_ｄよりも低い場合に低水分含有吸湿剤５１ａを散布させる運転モードであると判定する。
また、運転モード判定部６６は、要求入口温度Ｔ_ＰＲと露点温度Ｔ_ｄとを比較して、要求入口温度Ｔ_ＰＲが露点温度Ｔ_ｄよりも高い場合において、大気温度測定部５６から入力された大気温度Ｔ_ａｍｂ（図６の（６））が要求入口温度Ｔ_ＰＲよりも高いときに、演算された高水分含有吸湿剤５１ｂ表面上の水蒸気分圧ＰＳ_Ｌが、飽和水蒸気圧演算部６３に演算された飽和水蒸気圧Ｅよりも小さく、かつ、演算された吸込空気Ａの水蒸気分圧ＰＳ_ａｍｂよりも高い場合（Ｅ＞ＰＳ_Ｌ＞ＰＳ_ａｍｂ）に高水分含有吸湿剤５１ｂを散布させる運転モードであると判定する。

次に、上記の構成からなるＧＴＣＣ発電プラントＧ１の動作について説明する。
まず、図４に示すように、要求入口温度演算部４１ｅ１は、入力された要求出力Ｗ_ＰＲと、要求出力Ｗ_ＰＲを得るために必要な圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮである要求入口温度Ｔ_ＰＲとの所定の関係（図４の（１））から、要求入口温度Ｔ_ＰＲを演算する。

次に、比エンタルピ差演算部４１ｅ２は、入力された大気湿度φと大気温度Ｔ_ａｍｂと予め記憶部２５に記憶されたＮＣ線図とに基づいて露点温度演算部４１ａで演算された露点温度Ｔ_ｄと、要求入口温度Ｔ_ＰＲと、予め記憶部２５に記憶されたＮＣ線図（図４の（２））とに基づいて、比エンタルピ差Δｈを演算する。

次に、差分冷凍能力演算部４１ｅ３は、演算された比エンタルピ差Δｈと、ガスタービン制御装置１ｅから与えられた吸込空気Ａの流量Ｇ_ＩＮから差分冷凍能力ΔＨを演算する。

次に、差分冷凍動力演算部４１ｅ４は、演算された差分冷凍能力ΔＨと、冷凍機制御装置２２ａから与えられた成績係数ＣＯＰとに基づいて、差分冷凍動力増分量ΔＷ_ＩＮを演算する。

一方、露点温度演算部４１ａは、大気湿度測定部２７から入力された大気湿度φと、大気温度測定部２６から入力された大気温度Ｔ_ａｍｂから演算された露点温度Ｔ_ｄを演算する。なお、この露点温度演算部４１ａに演算された露点温度Ｔ_ｄは、上述したように、比エンタルピ差演算部４１ｅ２に供給される。

次に、露点出力演算部４１ｂは、露点温度演算部４１ａで演算された露点温度Ｔ_ｄから圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮが露点温度Ｔ_ｄとなったときの出力である露点出力Ｗ_ＰＤＴを演算する。

次に、差分出力演算部４１ｃは、露点出力演算部４１ｂに演算された露点出力Ｗ_ＰＤＴと、稼働時の電力需要に基づいて外部から入力される要求出力Ｗ_ＰＲとに基づいて、露点出力Ｗ_ＰＤＴと要求出力Ｗ_ＰＲとの差分出力ΔＷを演算する。この差分出力ΔＷは、差分収入演算部４１ｄと燃料差分コスト演算部４２ａとに供給される。

差分収入演算部４１ｄは、この差分出力演算部４１ｃに演算された差分出力ΔＷと、差分冷凍能力演算部４１ｅ３に演算された差分冷凍動力ΔＷ_ＩＮとの差分に、記憶部２５に予め記憶された電力価格Ｐ_Ｅを乗じて、差分収入ＩＮＣを演算する。この演算された差分収入ＩＮＣは、判定手段４３に供給される。

燃料差分コスト演算部４２ａは、差分出力演算部４１ｃに演算された差分出力ΔＷと、差分冷凍動力演算部４１ｅ４に演算された差分冷凍動力ΔＷ_ＩＮとの差分に、予め記憶部２５に記憶された単位発熱量当たりの燃料価格Ｐ_Ｆと、ガスタービン制御装置１ｅから与えられた発電効率Ｅ_Ｇ（図４の（３））とに基づいて、燃料差分コストＣ_Ｆを演算する。この演算された燃料差分コストＣ_Ｆは、判定手段４３に供給される。

判定手段４３は、露点出力Ｗ_ＰＤＴよりも要求出力Ｗ_ＰＲが大きく、かつ、差分コストＣ_Ｃよりも差分収入ＩＮＣが大きいか否かを判定する。

そして、冷却制御部２４は、判定手段４３の判断結果に基づいて、Ｗ_ＰＲ≦Ｗ_ＰＤＴである場合においては、（差分収入ＩＮＣ−差分コストＣ_Ｃ）≦０…（収支が赤字又は０）のとき、及び、（差分収入ＩＮＣ−差分コストＣ_Ｃ）＞０…（収支が黒字）のときの双方のときに、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満にせず、露点温度Ｔ_ｄ以上で運転する。すなわち、この場合は、要求出力Ｗ_ＰＲが露点出力Ｗ_ＰＤＴを下回っているから、あえて効率の悪い運転範囲で、大出力を得る必要がない。従って、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満にする必要もない。

また、冷却制御部２４は、Ｗ_ＰＲ＞Ｗ_ＰＤＴである場合において、（差分収入ＩＮＣ−差分コストＣ_Ｃ）≦０…（収支が赤字又は０）のときには、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満にせず、露点温度Ｔ_ｄで運転する。すなわち、この場合は、要求出力Ｗ_ＰＲが露点出力Ｗ_ＰＤＴを上回っており、電力需要に応える必要性はあるものの、差分収入ＩＮＣ≦差分コストＣ_Ｃとなっており、収支が０であるか、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満とすると赤字となる場合であるために、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満にすると非効率である。従って、効率の良い運転範囲において、最も出力を得ることができるように、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄにして稼働する。

一方、Ｗ_ＰＲ＞Ｗ_ＰＤＴである場合において、（差分収入ＩＮＣ−差分コストＣ_Ｃ）＞０…（収支が黒字）のときには、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満に冷却する。すなわち、電力需要に応える必要性があり、差分収入ＩＮＣ＜差分コストＣ_Ｃとなっており、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ以下にして稼働すれば黒字となるため、経済的である。

以上、説明したように、ＧＴＣＣ発電プラントＧ１によれば、要求出力Ｗ_ＰＲと露点温度Ｔ_ｄでの出力とを比較して、発電に伴う収支が所定の基準を満たすことを条件として、圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮを露点温度Ｔ_ＰＤＴ未満にするので、圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮが発電に伴う収支と無関係に露点温度Ｔ_ｄ未満とすることを避けることができる。これにより、発電に伴う収支に基づいて限定的に吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満とするので、経済的に吸込空気Ａを冷却することができる。また、発電に伴う収支が所定の基準を満たす場合には、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満に冷却するので、大出力となる稼働が一律に禁止されず、適切に電力需要に応えることが可能となる。
従って、吸込空気Ａを経済的に冷却すると共に適切に電力需要に応えることができる。

また、差分収入演算手段４１と差分コスト演算手段４２と判定手段４３とを備え、差分収入ＩＮＣと差分コストＣ_Ｃとを比較して、圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮを露点温度Ｔ_ｄ未満にするか否かを判定するので、差分収入ＩＮＣと差分コストＣ_Ｃとから発電に伴う収支を的確に判断し、経済的に運転することが可能となる。

また、露点温度演算部４１ａと、露点出力演算部４１ｂと差分出力演算部４１ｃと差分収入演算部４１ｄとを備えるので、大気温度Ｔ_ａｍｂと大気湿度φと要求出力Ｗ_ＰＲと電力価格Ｐ_Ｅとに基づいて、比較的に予測信頼性が高い差分収入ＩＮＣを求めることができる。

また、差分出力ΔＷと単位発熱量当たりの燃料価格Ｐ_Ｆと発電効率Ｅ_Ｇとに基づいて、比較的に予測信頼性が高い燃料差分コストＣ_Ｆを求めることができる。

また、要求入口温度Ｔ_ＰＲと露点温度Ｔ_ｄとに基づいて、比エンタルピ差Δｈを求め、この比エンタルピ差Δｈと吸込空気Ａの流量Ｇ_ＩＮとから差分冷凍能力ΔＨを求め、この差分冷凍能力ΔＨと冷凍機の成績係数ＣＯＰとに基づいて、比較的に予測信頼性が高い差分冷凍動力ΔＷ_ＩＮを求めることができる。

また、冷却制御部２４が、判定手段４３が露点出力Ｗ_ＰＤＴよりも要求出力Ｗ_ＰＲが大きく、かつ、差分コストＣ_Ｃよりも差分収入ＩＮＣが大きいと判定した場合に、圧縮機入口温度Ｔ_ＩＮを露点温度Ｔ_ｄ未満にするので、収支が黒字である場合に限定的に吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満とするので、利益を得ることができる場合にのみ大出力運転を行って適切に電力需要に応えることが可能となる。
従って、経済的な運転が可能となると共に適切に電力需要に応えることができる。

また、ガスタービン用吸気冷却装置２を備えるので、高大気温時に発電出力を維持して経済的に発電すると共に適切に電力需要に応えることができる。

さらに、吸込空気Ａを冷却可能な第一熱交換器２１が複数の伝熱管３２を備え、これら複数の伝熱管３２が千鳥状に配置されるので、吸込空気Ａを露点温度Ｔ_ｄ未満に冷やした場合において、気流上流側に位置する伝熱管３２によって冷却されて発生したミストが、気流下流側の伝熱管３２に付着して重力方向下方に落下する。
また、これら複数の伝熱管３２が、気流上流側に位置する伝熱管３２が気流下流側に位置する伝熱管３２よりも冷却効果が大きくなるように配設されているので、気流上流側に位置する伝熱管３２で相対的にミストの発生が活発となり、気流下流側に位置する伝熱管３２で相対的にミストの発生が抑制され、ミストがより効果的に気流下流側の伝熱管３２に捕集される。
これにより、吸込空気Ａの冷却に伴ってミストが発生したとしても、吸込空気Ａを冷却する伝熱管３２自体でミストを捕捉する割合が多くなるので、気流下流側にミストが流れていくことを抑止することができる。
従って、冷却した吸込空気Ａの流路上に別装置を付加することなく、発電用ガスタービン１がミストを吸い込むことを抑止することができる。

また、複数の伝熱管３２が千鳥状に配設されているので、気流上流側の伝熱管段３５の流路幅方向の隙間を通過した吸込空気Ａを、気流下流側の伝熱管段３５における伝熱管３２に十分に接触させることができる。これにより、冷却効果及びミスト捕捉効果を高めることができる。

さらに、吸込空気Ａの水分を吸湿可能かつ含有水分を放出させて吸込空気Ａを加湿可能な吸湿手段５０を備えるので、ミストが発生した場合には、このミストを吸湿することが可能となり、湿度が低い場合には、含有水分を放出させて吸込空気Ａを冷却することが可能となる。これにより、ガスタービンの圧縮機１ａ入口に向かうミストを除去して、発電用ガスタービン１の部品の損傷を抑止することができる。また、吸込空気Ａの湿度が低い場合には、さらに吸込空気Ａを冷却することができ、発電用ガスタービン１の出力を向上させることができる。

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、記憶部２５に記憶された成績係数ＣＯＰは、冷凍能力と実際に消費した動力とをフィードバックして記憶部２５の記憶を更新する構成にしてもよい。
また、記憶部２５および記憶部６９に記憶されたデータ等は予め記憶させておいてもよいし、その都度直接入力してもよい。また、ＮＣ線図のデータは、全てを記憶させておいても良いし、温度−飽和圧力の関係のみを記憶させておき、露点温度Ｔ_ｄ等の他のデータを都度計算で求めても良い。

また、上述した実施の形態では、燃料差分コストＣ_Ｆのみを差分コストＣ_Ｃと擬制して燃料差分コストＣ_Ｆ＝差分コストＣ_Ｃとしたが、差分コストＣ_Ｃを燃料差分コストＣ_Ｆと動翼等の消耗に係る消耗コストとを併せたものとしてもよい。なお、消耗コストは、例えば、解析や実験結果から求められる消耗率と、露点温度Ｔ_ｄ未満で運転した時間を乗じて求めることができる。

また、上述したガスタービン用吸気冷却装置２を、既設のガスタービン又はガスタービンコンバインドサイクル発電プラントに追設すれば、既設である発電用ガスタービンの経済的な運転が可能となると共に適切に電力需要に応えることができ、さらに、容易に出力を増大させることができる。

また、上述した実施の形態では、吸込空気Ａを冷却する熱交換手段として第一熱交換器２１を設けたが、他の構成を採用してもよい。

１…発電用ガスタービン
１ａ…圧縮機
１ｂ…燃焼器
１ｃ…タービン
２…ガスタービン用吸気冷却装置
２１…第一熱交換器（熱交換手段）
２２…冷凍機
４１…差分収入演算手段
４１ａ…露点温度演算部
４１ｂ…露点出力演算部
４１ｃ…差分出力演算部
４１ｄ…差分収入演算部
４１ｅ…差分冷凍動力演算手段
４１ｅ１…要求入口温度演算部
４１ｅ２…比エンタルピ差演算部
４１ｅ３…差分冷凍能力演算部
４１ｅ４…差分冷凍動力演算部
４２…差分コスト演算手段
４２ａ…燃料差分コスト演算部
４３…判定手段
Ｃ_Ｃ…差分コスト
Ｃ_Ｆ…燃料差分コスト
Ｅ_Ｇ…発電効率
Ｇ１…ＧＴＣＣ発電プラント
Ｐ_Ｅ…電力価格
Ｐ_Ｆ…燃料価格
Ｔ_ｄ…露点温度
ＣＯＰ…成績係数
Ｇ_ＩＮ…吸込空気の流量
ＩＮＣ…差分収入
Ｔ_ＩＮ…圧縮機入口温度
Ｔ_ＰＲ…要求入口温度
Ｗ_ＰＲ…要求出力
Ｔ_ＰＤＴ…露点温度
Ｔ_ａｍｂ…大気温度
Ｗ_ＰＤＴ…露点出力
Ａ…吸込空気

Claims (9)

1. 圧縮機と燃焼器とタービンとを備える発電用ガスタービンに用いられるガスタービン用吸気冷却装置であって、外部から前記圧縮機へと吸い込まれる吸込空気を冷却可能な熱交換手段と、前記発電用ガスタービンの要求出力に応じて前記熱交換手段によって前記吸込空気を冷却させる冷却制御部とを備え、前記冷却制御部は、前記圧縮機入口における前記吸込空気の圧縮機入口温度を露点温度で運転した際の露点出力と前記要求出力とを比較し、前記要求出力が大きい場合において、設定された電力価格に基づいて発電に伴う収支が所定の基準を満たすことを条件として、前記圧縮機入口温度を前記露点温度未満にすることを特徴とするガスタービン用吸気冷却装置。
2. 前記冷却制御部は、
   前記要求出力と前記露点出力との差分である差分出力及び前記電力価格に基づいて差分収入を演算する差分収入演算手段と、
   前記差分出力に応じた燃料差分コストを含む差分コストを演算する差分コスト演算手段と、
   前記差分収入と前記差分コストとを比較して、前記圧縮機入口温度を前記露点温度未満にするか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とするガスタービン用吸気冷却装置。
3. 前記差分収入演算手段は、
   外部空気の温度と湿度とに基づいて、前記露点温度を求める露点温度演算部と、
   この露点温度演算部に演算された前記露点温度に基づいて、前記露点出力を求める露点出力演算部と、
   この露点出力演算部に演算された前記露点出力と前記差分出力とに基づいて、前記差分出力を演算する差分出力演算部と、
   前記吸込空気を前記露点温度から前記要求入口温度まで冷却する際に必要となる差分冷凍動力を演算する差分冷凍動力演算手段と、
   前記差分出力演算部に演算された前記差分出力と前記差分冷凍動力演算手段に演算された前記差分冷凍動力と前記電力価格とに基づいて、前記差分収入を演算する差分収入演算部とを備えることを特徴とする請求項２に記載のガスタービン用吸気冷却制御装置。
4. 前記差分コスト演算手段は、前記差分出力と単位発熱量当たりの燃料価格と発電効率とに基づいて、前記燃料差分コストを演算する燃料差分コスト演算部とを備えることを特徴とする請求項２又は３に記載のガスタービン用吸気冷却装置。
5. 前記差分冷凍動力演算手段は、
   前記要求入口温度演算部に演算された前記要求入口温度と前記露点温度とに基づいて、比エンタルピ差を演算する比エンタルピ差演算部と、
   この比エンタルピ差演算部に演算された前記比エンタルピ差と前記吸込空気の流量とから差分冷凍能力を演算する差分冷凍能力演算部と、
   この差分冷凍能力演算部に演算された差分冷凍能力と前記吸込空気に対して熱交換を行う冷水を前記熱交換手段に供給する冷凍機の成績係数とに基づいて、前記差分冷凍動力を演算する差分冷凍動力演算部とを備えることを特徴とする請求項３又は４に記載のガスタービン用吸気冷却装置。
6. 前記冷却制御部は、前記判定手段が、前記露点出力よりも前記要求出力が大きく、かつ、前記差分コストよりも前記差分収入が大きいと判定した場合に、前記圧縮機入口温度を前記露点温度未満にすることを特徴とする請求項２から５のうちいずれか一項に記載のガスタービン用吸気冷却装置。
7. 請求項１から６のうちいずれか一項に記載のガスタービン用吸気冷却装置を備えるガスタービン。
8. 請求項１から６のうちいずれか一項に記載のガスタービン用吸気冷却装置と、
   圧縮機と燃焼器とタービンとを備える発電用ガスタービンと、
   前記ガスタービンからの排熱を利用する排熱利用手段とを備えることを特徴とするガスタービンコンバインドサイクル発電プラント。
9. 既設のガスタービン又はガスタービンコンバインドサイクル発電プラントに請求項１から６のうちいずれか一項のガスタービン用吸気冷却装置を追設することを特徴とする出力増大方法。

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