JP2013199925A5

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Publication number: JP2013199925A5
Application number: JP2012237136A
Authority: JP
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2015-12-24

Description

また本発明の構成は、
前記冷却空気冷却器と前記タービンとの間には、該冷却空気冷却器から導出される圧縮空気の流量を調整する流量制御弁が設けられていることを特徴とする。
さらに本発明の構成は、
前記熱交換部が、熱伝達媒体を循環流通させる循環ラインと、前記循環ライン及び前記圧縮空気ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記タービン翼冷却用の圧縮空気を冷却する冷却空気冷却器と、前記循環ライン及び前記燃料ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記燃料ガスを予熱する燃料ガス加熱器と、前記循環ラインの前記熱伝達媒体を冷却する熱交換器と、を有することを特徴とする。
さらに本発明の構成は、
前記熱交換器が、前記循環ラインのうちで、前記熱伝達媒体の流れ方向に関して前記燃料ガス加熱器よりも下流側かつ前記冷却空気冷却器よりも上流側に接続することを特徴とする。
さらに本発明の構成は、
前記熱交換器が、前記循環ラインのうちで、前記熱伝達媒体の流れ方向に関して前記燃料ガス加熱器よりも下流側かつ前記冷却空気冷却器よりも上流側に接続することを特徴とする。
さらに本発明の構成は、
前記熱交換部が、熱伝達媒体を循環流通させる循環ラインと、前記循環ライン及び前記圧縮空気ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記タービン翼冷却用の圧縮空気を冷却する冷却空気冷却器と、前記循環ライン及び前記燃料ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記燃料ガスを予熱する燃料ガス加熱器と、前記燃焼器に供給される前記燃料ガスの温度を調整する温度調整手段を有し、前記温度調整手段が、前記循環ラインに設けられており、前記燃料ガス加熱器をバイパスして前記熱伝達媒体を流すと共に流量制御弁が介装された熱伝達媒体バイパスラインを有することを特徴とする。

Claims

圧縮機と、前記圧縮機から圧縮空気が送られてくると共に燃料ラインを通して燃料ガスが供給されて燃焼ガスを発生する燃焼器と、前記燃焼ガスにより回転駆動すると共に前記圧縮空気の一部を分岐したタービン翼冷却用の圧縮空気が圧縮空気ラインを通って送られてきてタービン翼の冷却をするタービンとを備えたガスタービン設備において、
前記タービン翼冷却用の圧縮空気から熱を奪ってこの圧縮空気の冷却をし、奪った熱を熱伝達媒体を介して伝達し、伝達した熱を前記燃料ガスに与えてこの燃料ガスを予熱する熱交換部を備えることを特徴とするガスタービン設備。
請求項１において、
前記熱交換部は、
液体の熱伝達媒体を循環流通させる循環ラインと、
前記循環ライン及び前記圧縮空気ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記タービン翼冷却用の圧縮空気を冷却する冷却空気冷却器と、
前記循環ライン及び前記燃料ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記燃料ガスを予熱する燃料ガス加熱器とを有し、
前記液体の熱伝達媒体を前記循環ライン内で循環流通させることを特徴とするガスタービン設備。
請求項２において、
前記熱伝達媒体は、前記圧縮機から導出される前記圧縮空気及び前記燃料ガスと混合されて不燃状態を維持可能であることを特徴とするガスタービン設備。
請求項２または請求項３において、
前記熱伝達媒体は、大気圧よりも大きい圧力で加圧されていることを特徴とするガスタービン設備。
請求項２から請求項４のいずれか一項において、
前記熱伝達媒体は、水または合成系有機熱媒体油のいずれかであることを特徴とするガスタービン設備。
請求項２または請求項３において、
前記熱伝達媒体は、飽和温度よりも５度以上低い温度の亜臨界圧流体であること特徴とするガスタービン設備。
請求項２または請求項３において、
前記熱伝達媒体は、擬臨界温度よりも５度以上低い温度の超臨界圧流体であることを特徴とするガスタービン設備。
請求項２または請求項３において、
前記熱伝達媒体は、臨界温度よりも５度以上低い温度の臨界圧流体であることを特徴とするガスタービン設備。
請求項１において、
前記熱交換部は、
気体の熱伝達媒体を循環流通させる循環ラインと、
前記循環ライン及び前記圧縮空気ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記タービン翼冷却用の圧縮空気を冷却する冷却空気冷却器と、
前記循環ライン及び前記燃料ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記燃料ガスを予熱する燃料ガス加熱器とを有し、
前記気体の熱伝達媒体を前記循環ライン内で循環流通させることを特徴とするガスタービン設備。
請求項９において、
前記熱伝達媒体は、前記圧縮機から導出される前記圧縮空気及び前記燃料ガスと混合されて不燃状態を維持可能であることを特徴とするガスタービン設備。
請求項９または請求項１０において、
前記熱伝達媒体は、大気圧よりも大きい圧力で加圧されていることを特徴とするガスタービン設備。
請求項２から請求項１１のいずれか一項において、
前記タービンに送られてくる前記タービン翼冷却用の圧縮空気の温度、または、前記燃焼器に供給される前記燃料ガスの温度を調整する温度調整手段を有することを特徴とするガスタービン設備。
請求項１２において、
前記温度調整手段は、前記タービンから排出された排気ガスの熱を回収する排熱回収ボイラーから導出される温水と前記燃料ガスとを熱交換する燃料ガス用熱交換器を有することを特徴とするガスタービン設備。
請求項１３において、
前記燃料ガス用熱交換器は、複数設けられていることを特徴とするガスタービン設備。
請求項１２から請求項１４のいずれか一項において、
前記温度調整手段は、前記タービンから排出された排気ガスの熱を回収する排熱回収ボイラーに導入される水と前記冷却空気冷却器から導出される圧縮空気とを熱交換する圧縮空気用熱交換器を有することを特徴とするガスタービン設備。
請求項１３から請求項１５のいずれか一項において、
前記タービンと前記排熱回収ボイラーとの間には、ダンパーを経由して前記タービンから排出された排気ガスの熱を大気に放出するバイパススタックが設けられていることを特徴とするガスタービン設備。
請求項１２から請求項１６のいずれか一項において、
前記温度調整手段は、
前記圧縮空気ラインに設けられており、前記冷却空気冷却器をバイパスして前記タービン翼冷却用の圧縮空気を流すと共に流量制御弁が介装された圧縮空気バイパスライン、
前記燃料ラインに設けられており、前記燃料ガス加熱器をバイパスして前記燃料ガスを流すと共に流量制御弁が介装された燃料バイパスライン、
前記循環ラインに設けられており、前記冷却空気冷却器をバイパスして前記熱伝達媒体を流すと共に流量制御弁が介装された第１の熱伝達媒体バイパスライン、
前記循環ラインに設けられており、前記燃料ガス加熱器をバイパスして前記熱伝達媒体を流すと共に流量制御弁が介装された第２の熱伝達媒体バイパスライン、
のうちの少なくとも一つを有することを特徴とするガスタービン設備。
請求項２乃至請求項１７のいずれか一項において、
排熱回収ボイラーに水を送る給水ラインと前記循環ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記給水ラインに送られる水を加熱する給水加熱器が備えられていることを特徴とするガスタービン設備。
請求項１において、
前記熱交換部は、前記熱伝達媒体が熱交換時に相変化を伴い、ヒートパイプとして作用することを特徴とするガスタービン設備。
請求項１９において、
前記熱交換部は、
前記燃料ラインに接続されて前記燃料ガスが流通する第１空間と、前記圧縮空気ラインに接続されて前記タービン翼冷却用の圧縮空気が流通する第２空間とが、隔壁により分離・区画された筐体と、
前記隔壁を貰通する状態で備えられて、一端側が前記第１空間に露出し、他端側が前記第２空間側に露出している管状の熱交換体を備え、
前記管状の熱交換体に封入された前記熱伝達媒体が熱交換時に相変化することを特徴とするガスタービン設備。
請求項２０において、
前記圧縮空気ラインに設けられた前記筐体をバイパスして前記タービン翼冷却用の圧縮空気を流すと共に流量制御弁が介装された圧縮空気バイパスラインと、
前記燃料ラインに設けられた前記筐体をバイパスして前記燃料ガスを流すと共に流量制御弁が介装された燃料バイパスラインのうち、少なくともいずれか一方を備えることを特徴とするガスタービン設備。
請求項２から請求項１８のいずれかにおいて、
前記冷却空気冷却器と前記タービンとの間には、該冷却空気冷却器から導出される圧縮空気の流量を調整する流量制御弁が設けられていることを特徴とするガスタービン設備。
請求項１において、
前記熱交換部は、
熱伝達媒体を循環流通させる循環ラインと、
前記循環ライン及び前記圧縮空気ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記タービン翼冷却用の圧縮空気を冷却する冷却空気冷却器と、
前記循環ライン及び前記燃料ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記燃料ガスを予熱する燃料ガス加熱器と、
前記循環ラインの前記熱伝達媒体を冷却する熱交換器と、を有することを特徴とするガスタービン設備。
請求項２３において、
前記熱交換器は、前記循環ラインのうちで、前記熱伝達媒体の流れ方向に関して前記燃料ガス加熱器よりも下流側かつ前記冷却空気冷却器よりも上流側に接続することを特徴とするガスタービン設備。
請求項１において、
前記熱交換部は、
熱伝達媒体を循環流通させる循環ラインと、
前記循環ライン及び前記圧縮空気ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記タービン翼冷却用の圧縮空気を冷却する冷却空気冷却器と、
前記循環ライン及び前記燃料ラインに接続されており、前記熱伝達媒体により前記燃料ガスを予熱する燃料ガス加熱器と、
前記燃焼器に供給される前記燃料ガスの温度を調整する温度調整手段を有し、
前記温度調整手段は、
前記循環ラインに設けられており、前記燃料ガス加熱器をバイパスして前記熱伝達媒体を流すと共に流量制御弁が介装された熱伝達媒体バイパスラインを有することを特徴とするガスタービン設備。