JP2016008590A - Gas turbine facility - Google Patents

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優一 森澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine facility capable of configuring a casing provided around a combustor out of an expensive material.SOLUTION: A gas turbine facility in an embodiment comprises: a combustor 20 provided in a combustor casing 70, and burning fuel and oxidant; a cylindrical body 80 separating a space between the combustor casing 70 and the combustor 20; and a turbine 25 revolving by flue gas discharged from the combustor 20. The gas turbine facility further comprises: a heat exchanger cooling the flue gas discharged from the turbine 25; a pipe 42 heating a part of the flue gas cooled by the heat exchanger through the heat exchanger and introducing the flue gas into a space between the combustor 20 and the cylindrical body 80; a pipe 44 introducing the other part of the flue gas cooled by the heat exchanger into a space between the combustor casing 70 and the cylindrical body 80; and a pipe discharging a remainder of the flue gas cooled by the heat exchanger to outside.

Description

本発明の実施形態は、ガスタービン設備に関する。   Embodiments described herein relate generally to gas turbine equipment.

発電プラントの高効率化は、二酸化炭素の削減や省資源などの要求から進められている。具体的には、ガスタービンや蒸気タービンの作動流体の高温化、コンバインドサイクル化などが積極的に進められている。また、二酸化炭素の回収技術についても、研究開発が進められている。   Increasing the efficiency of power plants is advancing due to demands such as carbon dioxide reduction and resource saving. Specifically, the working fluids of gas turbines and steam turbines are being actively heated and combined cycles are being promoted. Research and development is also underway for carbon dioxide recovery technology.

図6は、燃焼器において生成した二酸化炭素の一部を作動流体として循環させる、従来のガスタービン設備300の系統図である。図7は、従来のガスタービン設備300に設けられる燃焼器313の縦断面を模式的に示した図である。   FIG. 6 is a system diagram of a conventional gas turbine facility 300 that circulates a part of carbon dioxide generated in a combustor as a working fluid. FIG. 7 is a view schematically showing a longitudinal section of a combustor 313 provided in the conventional gas turbine equipment 300.

図6に示すように、従来のガスタービン設備300において、空気分離機(図示しない)から分離された酸素は、配管340に導入される。そして、酸素は、圧縮機310によって昇圧され、流量調整弁311によって流量が制御される。流量調整弁311を通過した酸素は、熱交換器312において、後述する燃焼ガスからの熱量を受けて加熱され、燃焼器313に供給される。   As shown in FIG. 6, in the conventional gas turbine equipment 300, oxygen separated from an air separator (not shown) is introduced into a pipe 340. The oxygen is boosted by the compressor 310 and the flow rate is controlled by the flow rate adjustment valve 311. Oxygen that has passed through the flow rate adjusting valve 311 is heated by the heat exchanger 312 by receiving heat from combustion gas, which will be described later, and supplied to the combustor 313.

燃料は、燃料供給源(図示しない)から配管341に導かれる。そして、燃料は、流量調整弁314によって流量が調節され、燃焼器313に供給される。この燃料は、炭化水素である。   The fuel is guided to the pipe 341 from a fuel supply source (not shown). The flow rate of the fuel is adjusted by the flow rate adjustment valve 314 and supplied to the combustor 313. This fuel is a hydrocarbon.

燃焼器313において、図7に示すように、配管340から供給された酸素および配管341から供給された燃料は、燃焼領域に導入される。そして、酸素と燃料とが燃焼反応を生じ、燃焼ガスを生成する。燃焼ガスには、二酸化炭素と水蒸気が含まれる。燃料および酸素の流量は、それぞれが完全に混合した状態において量論混合比(理論混合比)となるように調整されている。   In the combustor 313, as shown in FIG. 7, the oxygen supplied from the pipe 340 and the fuel supplied from the pipe 341 are introduced into the combustion region. Then, oxygen and fuel undergo a combustion reaction to generate combustion gas. The combustion gas contains carbon dioxide and water vapor. The flow rates of the fuel and oxygen are adjusted so as to obtain a stoichiometric mixture ratio (theoretical mixture ratio) in a state where they are completely mixed.

燃焼器313で生成した燃焼ガスは、タービン315に導入される。なお、図6に示すように、タービン315には、例えば、発電機319が連結されている。タービン315において膨張仕事をした燃焼ガスは、熱交換器312を通る。この際、熱量を放出し、前述した配管340を流れる酸素や後述する配管343を流れる二酸化炭素を加熱する。熱交換器312を通過した燃焼ガスは、さらに熱交換器316を通る。熱交換器316を通る際、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮して水となる。水は、配管342を通り外部に排出される。   Combustion gas generated by the combustor 313 is introduced into the turbine 315. As shown in FIG. 6, for example, a generator 319 is connected to the turbine 315. The combustion gas that has performed expansion work in the turbine 315 passes through the heat exchanger 312. At this time, heat is released, and oxygen flowing through the pipe 340 described above and carbon dioxide flowing through the pipe 343 described later are heated. The combustion gas that has passed through the heat exchanger 312 further passes through the heat exchanger 316. When passing through the heat exchanger 316, the water vapor in the combustion gas is condensed into water. Water is discharged outside through the pipe 342.

水蒸気と分離された二酸化炭素は、配管343に介在する圧縮機317で昇圧され、超臨界流体となる。昇圧された二酸化炭素の一部は、配管343から分岐した配管344に導入される。配管344に導入された二酸化炭素は、流量調整弁318によって流量が調節され、外部に抽出される。   The carbon dioxide separated from the water vapor is pressurized by a compressor 317 interposed in the pipe 343 and becomes a supercritical fluid. A part of the pressurized carbon dioxide is introduced into a pipe 344 branched from the pipe 343. The flow rate of the carbon dioxide introduced into the pipe 344 is adjusted by the flow rate adjustment valve 318 and extracted outside.

一方、二酸化炭素の残部は、配管343を流れる。そして、二酸化炭素は、熱交換器312において加熱され、図7に示すように、燃焼器313を収容する燃焼器ケーシング350内に供給される。熱交換器312を通過した二酸化炭素の温度は、700℃程度になる。ここで、燃焼器ケーシング350は、上流側ケーシング351aと、下流側ケーシング351bとで構成されている。   On the other hand, the remainder of carbon dioxide flows through the pipe 343. The carbon dioxide is heated in the heat exchanger 312 and supplied into the combustor casing 350 that houses the combustor 313 as shown in FIG. The temperature of the carbon dioxide that has passed through the heat exchanger 312 is about 700 ° C. Here, the combustor casing 350 includes an upstream casing 351a and a downstream casing 351b.

上流側ケーシング351a内に導かれた二酸化炭素は、下流側ケーシング351bと、燃焼器ライナ352およびトランジションピース353(尾筒)との間をタービン315に向かって流れる。このように、配管344から排出される以外の二酸化炭素は、系統内を循環する。   The carbon dioxide led into the upstream casing 351a flows toward the turbine 315 between the downstream casing 351b, the combustor liner 352, and the transition piece 353 (tail tube). In this way, carbon dioxide other than that discharged from the pipe 344 circulates in the system.

二酸化炭素が下流側ケーシング351bと、燃焼器ライナ352およびトランジションピース353との間を流れる際、二酸化炭素は、燃焼器ライナ352およびトランジションピース353を冷却する。これらの冷却は、例えば、多孔式膜冷却などによって行われる。二酸化炭素の一部は、図7に示すように、多孔式膜冷却部の孔354、356や希釈孔355などから燃焼器ライナ352内やトランジションピース353内に導入される。また、この二酸化炭素は、タービン315の静翼360や動翼361の冷却にも使用される。   As the carbon dioxide flows between the downstream casing 351b and the combustor liner 352 and transition piece 353, the carbon dioxide cools the combustor liner 352 and transition piece 353. Such cooling is performed by, for example, porous membrane cooling. As shown in FIG. 7, a part of the carbon dioxide is introduced into the combustor liner 352 and the transition piece 353 from the holes 354 and 356 of the porous film cooling unit, the dilution hole 355, and the like. The carbon dioxide is also used for cooling the stationary blade 360 and the moving blade 361 of the turbine 315.

燃焼器ライナ352内やトランジションピース353内に導入された二酸化炭素は、燃焼によって生成された燃焼ガスとともにタービン315に導入される。   The carbon dioxide introduced into the combustor liner 352 or the transition piece 353 is introduced into the turbine 315 together with the combustion gas generated by the combustion.

ここで、上流側ケーシング351aや下流側ケーシング351bは、高温の二酸化炭素に曝されるため、高価なNiベースの合金で構成されている。   Here, since the upstream casing 351a and the downstream casing 351b are exposed to high-temperature carbon dioxide, they are made of an expensive Ni-based alloy.

特開2000−337107号公報JP 2000-337107 A

上記したように、従来のガスタービン設備300においては、高温の二酸化炭素に曝される、上流側ケーシング351aや下流側ケーシング351bを高価なNiベースの合金で構成しなければならない。そのため、ガスタービン設備の製造コストが増加する。   As described above, in the conventional gas turbine facility 300, the upstream casing 351a and the downstream casing 351b that are exposed to high-temperature carbon dioxide must be made of an expensive Ni-based alloy. Therefore, the manufacturing cost of gas turbine equipment increases.

本発明が解決しようとする課題は、燃焼器の周囲に備えられるケーシングを安価な材料で構成することができるガスタービン設備を提供するものである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a gas turbine facility in which a casing provided around a combustor can be made of an inexpensive material.

実施形態のガスタービン設備は、ケーシング内に設けられ、燃料と酸化剤を燃焼させる燃焼器と、前記ケーシングと前記燃焼器との間の空間を区分する筒体と、前記燃焼器から排出された燃焼ガスによって回動するタービンとを備える。さらに、ガスタービン設備は、前記タービンから排出された前記燃焼ガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの一部を前記熱交換器を通して加熱し、前記燃焼器と前記筒体との間に導く高温燃焼ガス供給管と、前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの他の一部を前記ケーシングと前記筒体との間に導く低温燃焼ガス供給管と、前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの残部を外部に排出する排出管とを備える。   The gas turbine equipment of the embodiment is provided in a casing, and combustors that burn fuel and oxidant, a cylinder that partitions a space between the casing and the combustors, and exhausted from the combustors. And a turbine rotated by combustion gas. Furthermore, the gas turbine equipment includes a heat exchanger that cools the combustion gas discharged from the turbine, and a part of the combustion gas cooled by the heat exchanger is heated through the heat exchanger, and the combustor A high-temperature combustion gas supply pipe that leads between the casing and the cylinder, and a high-temperature combustion gas supply pipe that leads the other part of the combustion gas cooled by the heat exchanger between the casing and the cylinder And a discharge pipe for discharging the remainder of the combustion gas cooled by the heat exchanger to the outside.

第1の実施の形態のガスタービン設備の系統図である。It is a distribution diagram of gas turbine equipment of a 1st embodiment. 第1の実施の形態のガスタービン設備に設けられる燃焼器および燃焼器ケーシングの縦断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the longitudinal cross-section of the combustor and combustor casing which are provided in the gas turbine equipment of 1st Embodiment. 第1の実施の形態のガスタービン設備に設けられる燃焼器および他の構成の燃焼器ケーシングの縦断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the longitudinal cross-section of the combustor provided in the gas turbine equipment of 1st Embodiment, and the combustor casing of another structure. 第2の実施の形態のガスタービン設備に設けられる燃焼器および燃焼器ケーシングの縦断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the longitudinal cross-section of the combustor and combustor casing which are provided in the gas turbine equipment of 2nd Embodiment. 図4のA−A断面を示す図である。It is a figure which shows the AA cross section of FIG. 燃焼器において生成した二酸化炭素の一部を作動流体として循環させる、従来のガスタービン設備の系統図である。It is a systematic diagram of the conventional gas turbine equipment which circulates a part of carbon dioxide produced | generated in the combustor as a working fluid. 従来のガスタービン設備に設けられる燃焼器の縦断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the longitudinal cross-section of the combustor provided in the conventional gas turbine equipment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態のガスタービン設備10の系統図である。図1に示すように、ガスタービン設備10は、燃料と酸化剤を燃焼させる燃焼器20と、この燃焼器20に燃料を供給する配管40と、燃焼器20に酸化剤を供給する配管41を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine facility 10 according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the gas turbine facility 10 includes a combustor 20 that burns fuel and oxidant, a pipe 40 that supplies fuel to the combustor 20, and a pipe 41 that supplies oxidant to the combustor 20. I have.

配管40には、燃焼器20に供給される燃料の流量を調整する流量調整弁21が備えられている。ここで、燃料として、例えば、メタン、天然ガスなどの炭化水素が使用される。また、燃料として、例えば、一酸化炭素および水素などを含む石炭ガス化ガス燃料を使用することもできる。   The pipe 40 is provided with a flow rate adjusting valve 21 that adjusts the flow rate of the fuel supplied to the combustor 20. Here, hydrocarbons such as methane and natural gas are used as the fuel. Further, as the fuel, for example, a coal gasification gas fuel containing carbon monoxide and hydrogen can be used.

配管41には、燃焼器20に供給される酸化剤の流量を調整する流量調整弁22が備えられている。また、配管41には、酸化剤を昇圧する圧縮機23が設けられている。酸化剤としては、空気分離装置(図示しない)によって大気から分離された酸素が使用される。配管41を流れる酸化剤は、後述する熱交換器24を通過して加熱され、燃焼器20に供給される。   The pipe 41 is provided with a flow rate adjusting valve 22 that adjusts the flow rate of the oxidant supplied to the combustor 20. The pipe 41 is provided with a compressor 23 that boosts the oxidant. As the oxidant, oxygen separated from the atmosphere by an air separation device (not shown) is used. The oxidant flowing through the pipe 41 passes through the heat exchanger 24 described later, is heated, and is supplied to the combustor 20.

燃焼器20に導かれた燃料および酸化剤は、燃焼領域において燃焼反応を生じ、燃焼ガスとなる。ここで、ガスタービン設備10においては、燃焼器20から排出される燃焼ガスに、余剰の酸化剤(酸素)や燃料が残存しないことが好ましい。そこで、燃料および酸化剤の流量は、例えば、量論混合比(当量比1)になるように調整されている。なお、ここでいう当量比は、燃料と酸素が均一に混合したと想定したときの当量比(オーバーオールでの当量比)である。   The fuel and oxidant guided to the combustor 20 cause a combustion reaction in the combustion region and become combustion gas. Here, in the gas turbine facility 10, it is preferable that surplus oxidant (oxygen) and fuel do not remain in the combustion gas discharged from the combustor 20. Therefore, the flow rates of the fuel and the oxidant are adjusted to be, for example, a stoichiometric mixture ratio (equivalent ratio 1). In addition, the equivalent ratio here is an equivalent ratio (equivalent ratio in overall) when it is assumed that the fuel and oxygen are uniformly mixed.

ガスタービン設備10は、燃焼器20から排出された燃焼ガスによって回動するタービン25を備えている。このタービン25には、例えば、発電機26が連結されている。ここでいう、燃焼器20から排出される燃焼ガスは、燃料と酸化剤とによって生成された燃焼生成物と、燃焼器20に供給されて燃焼生成物とともに燃焼器20から排出される、後述する二酸化炭素(水蒸気が除去された燃焼ガス)とを含んだものである。   The gas turbine facility 10 includes a turbine 25 that is rotated by combustion gas discharged from the combustor 20. For example, a generator 26 is connected to the turbine 25. The combustion gas discharged from the combustor 20 here is a combustion product generated by the fuel and the oxidant, and is supplied to the combustor 20 and discharged from the combustor 20 together with the combustion product, which will be described later. It contains carbon dioxide (combustion gas from which water vapor has been removed).

タービン25から排出された燃焼ガスは、配管42に導かれ、熱交換器24を通過することによって冷却される。この際、燃焼ガスからの放熱によって、前述した配管41を流れる酸化剤や後述する配管42を流れる二酸化炭素を加熱する。   The combustion gas discharged from the turbine 25 is guided to the pipe 42 and is cooled by passing through the heat exchanger 24. At this time, the oxidant flowing through the pipe 41 and the carbon dioxide flowing through the pipe 42 described later are heated by heat radiation from the combustion gas.

熱交換器24を通過した燃焼ガスは、さらに熱交換器27を通過する。燃焼ガスは、この熱交換器27を通過することで、燃焼ガス中に含まれる水蒸気が除去される。なお、燃焼ガス中の水蒸気は、熱交換器27を通過することで、凝縮して水となる。水は、例えば配管43を通り外部に排出される。   The combustion gas that has passed through the heat exchanger 24 further passes through the heat exchanger 27. When the combustion gas passes through the heat exchanger 27, water vapor contained in the combustion gas is removed. In addition, the water vapor | steam in combustion gas is condensed by passing the heat exchanger 27, and turns into water. For example, water is discharged to the outside through the pipe 43.

ここで、前述したように、燃料および酸化剤の流量を量論混合比(当量比1)になるように調整した場合、水蒸気が除去された燃焼ガス(ドライ燃焼ガス)の成分は、ほぼ二酸化炭素である。なお、水蒸気が除去された燃焼ガスには、例えば、0.2%以下の微量の一酸化炭素が混在する場合もあるが、以下、水蒸気が除去された燃焼ガスを単に二酸化炭素と称する。   Here, as described above, when the flow rates of the fuel and the oxidant are adjusted so as to have a stoichiometric mixing ratio (equivalent ratio 1), the component of the combustion gas from which water vapor has been removed (dry combustion gas) is almost equal to dioxide. Carbon. The combustion gas from which water vapor has been removed may contain, for example, a trace amount of carbon monoxide of 0.2% or less. Hereinafter, the combustion gas from which water vapor has been removed is simply referred to as carbon dioxide.

二酸化炭素は、配管42に介在する圧縮機28によって昇圧され、超臨界流体となる。昇圧された二酸化炭素の一部は、配管42を流れ、熱交換器24において加熱される。そして、二酸化炭素は、燃焼器20を収容する、後述する燃焼器ケーシング70内に導かれる。熱交換器24を通過した二酸化炭素の温度は、700℃程度になる。なお、この高温の二酸化炭素を燃焼器ケーシング70に導く配管42は、高温燃焼ガス供給管として機能する。   Carbon dioxide is pressurized by the compressor 28 interposed in the pipe 42 and becomes a supercritical fluid. A part of the pressurized carbon dioxide flows through the pipe 42 and is heated in the heat exchanger 24. The carbon dioxide is introduced into a combustor casing 70 that houses the combustor 20 and will be described later. The temperature of the carbon dioxide that has passed through the heat exchanger 24 is about 700 ° C. The pipe 42 that guides the high-temperature carbon dioxide to the combustor casing 70 functions as a high-temperature combustion gas supply pipe.

昇圧された二酸化炭素の他の一部は、配管42から分岐した配管44に導入される。配管44に導入された二酸化炭素は、流量調整弁29によって流量が調節され、冷却媒体として、燃焼器ケーシング70内に導かれる。配管44によって燃焼器ケーシング70内に導かれる二酸化炭素の温度は、400℃程度である。なお、配管44は、低温燃焼ガス供給管として機能する。   Another part of the pressurized carbon dioxide is introduced into a pipe 44 branched from the pipe 42. The flow rate of the carbon dioxide introduced into the pipe 44 is adjusted by the flow rate adjusting valve 29 and is introduced into the combustor casing 70 as a cooling medium. The temperature of carbon dioxide led into the combustor casing 70 by the pipe 44 is about 400 ° C. The pipe 44 functions as a low-temperature combustion gas supply pipe.

一方、昇圧された二酸化炭素の残部は、配管42から分岐した配管45に導入される。配管45に導入された二酸化炭素は、流量調整弁30によって流量が調節され、外部に排出される。なお、配管45は、排出管として機能する。外部に排出された二酸化炭素は、例えば、石油採掘現場で採用されているEOR(Enhanced Oil Recovery)に利用することができる。   On the other hand, the remainder of the pressurized carbon dioxide is introduced into the pipe 45 branched from the pipe 42. The flow rate of the carbon dioxide introduced into the pipe 45 is adjusted by the flow rate adjusting valve 30 and is discharged to the outside. The pipe 45 functions as a discharge pipe. The carbon dioxide discharged to the outside can be used, for example, for EOR (Enhanced Oil Recovery) employed at oil mining sites.

次に、第1の実施の形態のガスタービン設備10の燃焼器ケーシング70の構成および燃焼器ケーシング70内における二酸化炭素の流れについて説明する。   Next, the structure of the combustor casing 70 of the gas turbine equipment 10 of the first embodiment and the flow of carbon dioxide in the combustor casing 70 will be described.

図2は、第1の実施の形態のガスタービン設備10に設けられる燃焼器20および燃焼器ケーシング70の縦断面を模式的に示した図である。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a longitudinal section of the combustor 20 and the combustor casing 70 provided in the gas turbine equipment 10 of the first embodiment.

図2に示すように、燃焼器20は、燃料ノズル部60、燃焼器ライナ61およびトランジションピース62(尾筒)を備える。燃料ノズル部60は、配管40から供給された燃料および配管41から供給された酸化剤を燃焼器ライナ61内に噴出する。例えば、中央から燃料を噴出し、その周囲から酸化剤を噴出する。燃焼器20は、燃焼器ケーシング70の内部に収容されている。   As shown in FIG. 2, the combustor 20 includes a fuel nozzle portion 60, a combustor liner 61, and a transition piece 62 (tail tube). The fuel nozzle unit 60 ejects the fuel supplied from the pipe 40 and the oxidant supplied from the pipe 41 into the combustor liner 61. For example, fuel is ejected from the center, and oxidant is ejected from the surroundings. The combustor 20 is accommodated in the combustor casing 70.

燃焼器ケーシング70は、燃焼器20を囲むように、燃焼器20の長手方向(図2では左右方向)に沿って設けられている。燃焼器ケーシング70は、例えば燃焼器20の長手方向に2分割されている。燃焼器ケーシング70は、例えば、上流側の上流側ケーシング71および下流側の下流側ケーシング72で構成される。なお、燃焼器ケーシング70は、ケーシングとして機能する。   The combustor casing 70 is provided along the longitudinal direction of the combustor 20 (left-right direction in FIG. 2) so as to surround the combustor 20. The combustor casing 70 is divided into two in the longitudinal direction of the combustor 20, for example. The combustor casing 70 includes, for example, an upstream casing 71 on the upstream side and a downstream casing 72 on the downstream side. The combustor casing 70 functions as a casing.

上流側ケーシング71は、例えば、一端(上流側)が閉塞され、他端(下流側)が開口された円筒などの筒体で構成されている。一端の中央には、燃料ノズル部60を挿入する開口71aが形成されている。上流側ケーシング71には、図2に示すように、配管42および配管44が連結されている。配管42は、例えば、配管44よりも上流側において上流側ケーシング71に連結される。なお、配管42および配管44と上流側ケーシング71との連結部は、1箇所に限らず、周方向に複数個所有してもよい。   The upstream casing 71 is configured by a cylindrical body such as a cylinder with one end (upstream side) closed and the other end (downstream side) opened, for example. At the center of one end, an opening 71a for inserting the fuel nozzle portion 60 is formed. As shown in FIG. 2, a pipe 42 and a pipe 44 are connected to the upstream casing 71. For example, the pipe 42 is connected to the upstream casing 71 on the upstream side of the pipe 44. In addition, the connection part of the piping 42 and the piping 44, and the upstream casing 71 is not restricted to one place, You may own two or more in the circumferential direction.

下流側ケーシング72は、両端が開口した筒体で構成されている。下流側ケーシング72の一端は、上流側ケーシング71に接続され、他端は、例えば、タービン25を囲むケーシングに接続されている。   The downstream casing 72 is configured by a cylindrical body having both ends opened. One end of the downstream casing 72 is connected to the upstream casing 71, and the other end is connected to a casing surrounding the turbine 25, for example.

図2に示すように、燃焼器ケーシング70と燃焼器20との間には、この空間を区分する筒体80が設けられている。筒体80は、燃焼器ケーシング70と燃焼器20との間に、燃焼器20の長手方向に沿って設けられている。すなわち、筒体80は、燃焼器ケーシング70と燃焼器20との間の空間を内径側と外径側に区分している。   As shown in FIG. 2, a cylinder 80 that partitions this space is provided between the combustor casing 70 and the combustor 20. The cylinder 80 is provided between the combustor casing 70 and the combustor 20 along the longitudinal direction of the combustor 20. That is, the cylinder 80 divides the space between the combustor casing 70 and the combustor 20 into an inner diameter side and an outer diameter side.

筒体80の上流側の端部80aは、配管42が連結された位置よりも下流側で、かつ配管44が連結された位置よりも上流側における上流側ケーシング71の内周面に接続されている。一方、筒体80の下流側の端部80bは、トランジションピース62の下流端部の外周面に接続されている。   The upstream end 80a of the cylindrical body 80 is connected to the inner peripheral surface of the upstream casing 71 on the downstream side of the position where the pipe 42 is connected and on the upstream side of the position where the pipe 44 is connected. Yes. On the other hand, the downstream end portion 80 b of the cylindrical body 80 is connected to the outer peripheral surface of the downstream end portion of the transition piece 62.

すなわち、筒体80は、配管44から導入された低温の二酸化炭素が、燃焼器ケーシング70と筒体80との間を流れるように設けられている。また、筒体80は、配管42から導入された高温の二酸化炭素が、燃焼器20と筒体80との間を流れるように設けられている。これによって、配管42から導入された二酸化炭素と配管44から導入された二酸化炭素とを分離して流すことができる。   That is, the cylinder body 80 is provided so that low-temperature carbon dioxide introduced from the pipe 44 flows between the combustor casing 70 and the cylinder body 80. The cylinder 80 is provided so that high-temperature carbon dioxide introduced from the pipe 42 flows between the combustor 20 and the cylinder 80. Thereby, the carbon dioxide introduced from the pipe 42 and the carbon dioxide introduced from the pipe 44 can be separated and flowed.

配管42から導入された二酸化炭素は、燃焼器ライナ61およびトランジションピース62を冷却しながら流れる。そして、この二酸化炭素は、燃焼器ライナ61およびトランジションピース62の、例えば多孔式膜冷却部の孔63、64や希釈孔65などから燃焼器ライナ61内やトランジションピース62内に導入される。このように、配管42から導入された二酸化炭素の全量が燃焼器ライナ61内やトランジションピース62内に導入される。なお、燃焼器ライナ61内やトランジションピース62内に導入された二酸化炭素は、燃焼によって生成された燃焼ガスとともにタービン25に導入される。   Carbon dioxide introduced from the piping 42 flows while cooling the combustor liner 61 and the transition piece 62. The carbon dioxide is introduced into the combustor liner 61 and the transition piece 62 from the combustor liner 61 and the transition piece 62, for example, through the holes 63 and 64 of the porous film cooling unit and the dilution hole 65. As described above, the entire amount of carbon dioxide introduced from the pipe 42 is introduced into the combustor liner 61 and the transition piece 62. The carbon dioxide introduced into the combustor liner 61 and the transition piece 62 is introduced into the turbine 25 together with the combustion gas generated by the combustion.

ここで、配管42から導入される二酸化炭素の温度は700℃程度である。この二酸化炭素の温度は、燃焼器ライナ61およびトランジションピース62が曝される燃焼ガスの温度に比べると低い。そのため、十分に燃焼器ライナ61およびトランジションピース62を冷却することができる。さらに、二酸化炭素の温度が700℃程度であるため、燃焼器ライナ61内に二酸化炭素が導入されても、燃焼反応を悪化させることはない。   Here, the temperature of carbon dioxide introduced from the pipe 42 is about 700 ° C. The temperature of the carbon dioxide is lower than the temperature of the combustion gas to which the combustor liner 61 and the transition piece 62 are exposed. Therefore, the combustor liner 61 and the transition piece 62 can be sufficiently cooled. Furthermore, since the temperature of carbon dioxide is about 700 ° C., even if carbon dioxide is introduced into the combustor liner 61, the combustion reaction is not deteriorated.

一方、配管44から導入された二酸化炭素は、上流側ケーシング71の一部、下流側ケーシング72および筒体80を冷却しながら流れる。そして、この二酸化炭素は、例えば、タービン25の静翼85や動翼86の冷却にも使用される。この場合、下流側ケーシング72の温度は、例えば、400℃以下となる。   On the other hand, carbon dioxide introduced from the pipe 44 flows while cooling a part of the upstream casing 71, the downstream casing 72, and the cylindrical body 80. The carbon dioxide is also used for cooling the stationary blades 85 and the moving blades 86 of the turbine 25, for example. In this case, the temperature of the downstream casing 72 is, for example, 400 ° C. or less.

このような構成の燃焼器ケーシング70において、上流側ケーシング71は、高温の二酸化炭素に曝させる部分がある。そのため、上流側ケーシング71は、例えば、Ni(ニッケル)ベースの合金で構成される。一方、下流側ケーシング72は、高温の二酸化炭素に曝させることがなく、低温の二酸化炭素によって冷却される。そのため、下流側ケーシング72は、例えば、CrMoV鋼、CrMo鋼などのFe(鉄)ベースの耐熱鋼で構成される。   In the combustor casing 70 having such a configuration, the upstream casing 71 has a portion exposed to high-temperature carbon dioxide. Therefore, the upstream casing 71 is made of, for example, a Ni (nickel) based alloy. On the other hand, the downstream casing 72 is cooled by low temperature carbon dioxide without being exposed to high temperature carbon dioxide. Therefore, the downstream casing 72 is made of Fe (iron) based heat resistant steel such as CrMoV steel or CrMo steel.

また、配管42および配管44の連結部を上流側ケーシング71のより上流部とすることで、上流側ケーシング71において、高温の二酸化炭素に曝させる部分が減少し、冷温の二酸化炭素に曝させる部分が増加する。この場合、上流側ケーシング71を、下流側ケーシング72と同様に、Feベースの耐熱鋼で構成することができる。   Moreover, the part exposed to high temperature carbon dioxide decreases in the upstream casing 71 by making the connection part of the piping 42 and the piping 44 into the upstream part of the upstream casing 71, and the part exposed to cold carbon dioxide Will increase. In this case, similarly to the downstream casing 72, the upstream casing 71 can be made of Fe-based heat resistant steel.

上記したように、第1の実施の形態のガスタービン設備10によれば、高温の二酸化炭素および低温の二酸化炭素を、燃焼器20を囲う燃焼器ケーシング70内に導入することができる。また、筒体80を備えることで、低温の二酸化炭素を、燃焼器ケーシング70と筒体80との間に、高温の二酸化炭素を、燃焼器20と筒体80との間に流すことができる。これによって、燃焼器ケーシング70の少なくとも一部を、例えば、安価なFeベースの耐熱鋼で構成することができる。そのため、ガスタービン設備10の製造コストを削減することができる。   As described above, according to the gas turbine equipment 10 of the first embodiment, high-temperature carbon dioxide and low-temperature carbon dioxide can be introduced into the combustor casing 70 surrounding the combustor 20. In addition, by providing the cylinder 80, low-temperature carbon dioxide can flow between the combustor casing 70 and the cylinder 80, and high-temperature carbon dioxide can flow between the combustor 20 and the cylinder 80. . Thereby, at least a part of the combustor casing 70 can be made of, for example, inexpensive Fe-based heat-resistant steel. Therefore, the manufacturing cost of the gas turbine equipment 10 can be reduced.

ここで、第1の実施の形態のガスタービン設備10における燃焼器ケーシング70の構成は、上記したものに限られるものではない。図3は、第1の実施の形態のガスタービン設備10に設けられる燃焼器20および他の構成の燃焼器ケーシング70の縦断面を模式的に示した図である。   Here, the configuration of the combustor casing 70 in the gas turbine equipment 10 of the first embodiment is not limited to the above. FIG. 3 is a diagram schematically showing a longitudinal section of the combustor 20 provided in the gas turbine equipment 10 of the first embodiment and a combustor casing 70 of another configuration.

例えば、超臨界流体の二酸化炭素を作動流体の一部とするときのように、ガスタービンの作動圧力が高圧となる場合、例えば、外部ケーシングと内部ケーシングの二重ケーシング構造を採用することが好ましい。図3には、このような二重ケーシング構造を採用したときの一例を示している。   For example, when the operating pressure of the gas turbine becomes high as in the case where carbon dioxide, which is a supercritical fluid, is used as a part of the working fluid, it is preferable to employ, for example, a double casing structure of an outer casing and an inner casing. . FIG. 3 shows an example when such a double casing structure is adopted.

図3に示すように、燃焼器ケーシング70は、上流側に上流側ケーシング71および下流側に下流側ケーシング72を備える。下流側ケーシング72は、外部ケーシング90と、その内側に内部ケーシング91とを備える。さらに、外部ケーシング90と内部ケーシング91との間の内周には、燃焼器20の長手方向に沿って、円筒状のスリーブ92が設けられている。また、スリーブ92と内部ケーシング91との間には、例えば、円環状のシールリング93が嵌合されている。シールリング93を備えることによって、外部ケーシング90と内部ケーシング91との間からの二酸化炭素の漏洩が防止される。なお、ここでは、上流側ケーシング71の下流側の端面に、外部ケーシング90とスリーブ92が接続されている。   As shown in FIG. 3, the combustor casing 70 includes an upstream casing 71 on the upstream side and a downstream casing 72 on the downstream side. The downstream casing 72 includes an outer casing 90 and an inner casing 91 inside thereof. Further, a cylindrical sleeve 92 is provided along the longitudinal direction of the combustor 20 on the inner periphery between the outer casing 90 and the inner casing 91. Further, for example, an annular seal ring 93 is fitted between the sleeve 92 and the inner casing 91. By providing the seal ring 93, leakage of carbon dioxide from between the outer casing 90 and the inner casing 91 is prevented. Here, the outer casing 90 and the sleeve 92 are connected to the downstream end face of the upstream casing 71.

このような構成を備える場合、配管44から導入された低温の二酸化炭素は、上流側ケーシング71の一部、外部ケーシング90、内部ケーシング91、スリーブ92および筒体80を冷却しながら流れる。そのため、外部ケーシング90、内部ケーシング91、スリーブ92および筒体80は、例えば、安価なFeベースの耐熱鋼で構成することができる。   When such a configuration is provided, the low-temperature carbon dioxide introduced from the pipe 44 flows while cooling a part of the upstream casing 71, the outer casing 90, the inner casing 91, the sleeve 92, and the cylindrical body 80. Therefore, the outer casing 90, the inner casing 91, the sleeve 92, and the cylinder 80 can be made of, for example, inexpensive Fe-based heat resistant steel.

(第2の実施の形態)
図4は、第2の実施の形態のガスタービン設備10に設けられる燃焼器20および燃焼器ケーシング70の縦断面を模式的に示した図である。図5は、図4のA−A断面を模式的に示す図である。なお、第1の実施の形態のガスタービン設備10の同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。また、第2の実施の形態のガスタービン設備10の系統図は、第1の実施の形態のガスタービン設備10の系統図と同じである。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram schematically showing a longitudinal section of the combustor 20 and the combustor casing 70 provided in the gas turbine equipment 10 of the second embodiment. FIG. 5 is a diagram schematically showing an AA cross section of FIG. 4. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component of the gas turbine equipment 10 of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted or simplified. Moreover, the system diagram of the gas turbine equipment 10 of the second embodiment is the same as the system diagram of the gas turbine equipment 10 of the first embodiment.

図4に示すように、燃焼器ケーシング70は、燃焼器20を囲むように、燃焼器20の長手方向(図4では左右方向)に沿って設けられている。燃焼器ケーシング70は、例えば燃焼器20の長手方向に2分割されている。燃焼器ケーシング70は、例えば、上流側の上流側ケーシング71および下流側の下流側ケーシング72で構成される。なお、燃焼器ケーシング70は、ケーシングとして機能する。   As shown in FIG. 4, the combustor casing 70 is provided along the longitudinal direction of the combustor 20 (the left-right direction in FIG. 4) so as to surround the combustor 20. The combustor casing 70 is divided into two in the longitudinal direction of the combustor 20, for example. The combustor casing 70 includes, for example, an upstream casing 71 on the upstream side and a downstream casing 72 on the downstream side. The combustor casing 70 functions as a casing.

上流側ケーシング71には、図4に示すように、高温の二酸化炭素を導入する配管42、および低温の二酸化炭素を導入する配管44が連結されている。配管44は、例えば、配管42よりも上流側において上流側ケーシング71に連結される。   As shown in FIG. 4, the upstream casing 71 is connected to a pipe 42 for introducing high-temperature carbon dioxide and a pipe 44 for introducing low-temperature carbon dioxide. For example, the pipe 44 is connected to the upstream casing 71 on the upstream side of the pipe 42.

図4および図5に示すように、燃焼器ケーシング70と燃焼器20との間には、内部空間103を有する二重管構造の筒体100が設けられている。筒体100は、燃焼器ケーシング70と燃焼器20との間に、燃焼器20の長手方向に沿って設けられている。筒体100は、配管42によって導かれた高温の二酸化炭素を、例えば、希釈孔65を介して燃焼器ライナ61内に導く通路である。   As shown in FIGS. 4 and 5, a double-pipe cylinder 100 having an internal space 103 is provided between the combustor casing 70 and the combustor 20. The cylinder 100 is provided between the combustor casing 70 and the combustor 20 along the longitudinal direction of the combustor 20. The cylindrical body 100 is a passage that guides the high-temperature carbon dioxide guided by the pipe 42 into the combustor liner 61 through the dilution hole 65, for example.

具体的には、筒体100の一端は、配管42に連通する部分のみが開口され、他の部分は閉鎖されている。例えば、筒体100の一端側には、筒体100の開口と配管42とを連通させる連通管101が設けられている。なお、連通管101は、1箇所に限らず、周方向に複数個設けられてもよい。   Specifically, at one end of the cylindrical body 100, only a portion communicating with the pipe 42 is opened, and the other portion is closed. For example, a communication pipe 101 that connects the opening of the cylinder 100 and the pipe 42 is provided on one end side of the cylinder 100. Note that the communication pipe 101 is not limited to one place, and a plurality of communication pipes 101 may be provided in the circumferential direction.

一方、筒体100の他端は、希釈孔65に連通する部分のみが開口され、他の部分は閉鎖されている。例えば、筒体100の他端側には、筒体100の開口と希釈孔65とを連通させる連通管102が設けられている。連通管102は、例えば、図5に示すように、周方向に複数設けられている。   On the other hand, the other end of the cylindrical body 100 is opened only at a portion communicating with the dilution hole 65, and the other portion is closed. For example, a communication tube 102 that connects the opening of the cylinder 100 and the dilution hole 65 is provided on the other end side of the cylinder 100. For example, as shown in FIG. 5, a plurality of communication pipes 102 are provided in the circumferential direction.

配管42から導入された二酸化炭素は、連通管101を通り、筒体100の内部空間103に導かれる。そして、二酸化炭素は、筒体100の内部空間103を流れ、連通管102を通り、希釈孔65から燃焼器ライナ61内に導かれる。このように、配管42から導入された二酸化炭素の全量が希釈孔65から燃焼器ライナ61内に導かれる。そのため、上流側ケーシング71や下流側ケーシング72は、高温の二酸化炭素に曝させることはない。   Carbon dioxide introduced from the pipe 42 passes through the communication pipe 101 and is guided to the internal space 103 of the cylindrical body 100. The carbon dioxide flows through the internal space 103 of the cylinder 100, passes through the communication pipe 102, and is introduced into the combustor liner 61 from the dilution hole 65. In this way, the entire amount of carbon dioxide introduced from the pipe 42 is introduced into the combustor liner 61 from the dilution hole 65. Therefore, the upstream casing 71 and the downstream casing 72 are not exposed to high-temperature carbon dioxide.

なお、配管42から導入される二酸化炭素の温度は700℃程度であるため、燃焼器ライナ61内に導入されても、燃焼反応を悪化させることはない。また、燃焼器ライナ61内に導入された二酸化炭素は、燃焼によって生成された燃焼ガスとともにタービン25に導入される。   In addition, since the temperature of the carbon dioxide introduced from the piping 42 is about 700 ° C., even if it is introduced into the combustor liner 61, the combustion reaction is not deteriorated. The carbon dioxide introduced into the combustor liner 61 is introduced into the turbine 25 together with the combustion gas generated by the combustion.

一方、配管44から導入された二酸化炭素は、上流側ケーシング71、下流側ケーシング72、筒体100、燃焼器ライナ61およびトランジションピース62を冷却しながら流れる。上流側ケーシング71および下流側ケーシング72の温度は、例えば、400℃以下となる。そして、燃焼器ライナ61やトランジションピース62を冷却した二酸化炭素は、例えば、タービン25の静翼85や動翼86の冷却にも使用される。   On the other hand, the carbon dioxide introduced from the pipe 44 flows while cooling the upstream casing 71, the downstream casing 72, the cylindrical body 100, the combustor liner 61, and the transition piece 62. The temperature of the upstream casing 71 and the downstream casing 72 is, for example, 400 ° C. or less. And the carbon dioxide which cooled the combustor liner 61 and the transition piece 62 is used also for cooling of the stationary blade 85 of the turbine 25, and the moving blade 86, for example.

上記のように配管44から導入された低温の二酸化炭素が燃焼器20の周囲を流れる場合、燃焼器ライナ61およびトランジションピース62には、例えば多孔式膜冷却部などの二酸化炭素を内部に導く構造は備えていない。すなわち、燃焼器ライナ61およびトランジションピース62は、外側表面に低温の二酸化炭素が流れることで冷却される。このように、低温の二酸化炭素が燃焼器ライナ61内に導入されないため、最適な燃焼反応が維持される。   When low-temperature carbon dioxide introduced from the piping 44 flows around the combustor 20 as described above, the combustor liner 61 and the transition piece 62 are configured to guide carbon dioxide, such as a porous film cooling unit, to the inside. Is not prepared. That is, the combustor liner 61 and the transition piece 62 are cooled by low temperature carbon dioxide flowing on the outer surface. Thus, since low temperature carbon dioxide is not introduced into the combustor liner 61, an optimal combustion reaction is maintained.

なお、トランジションピース62の外周面に沿って二酸化炭素が流れるように、例えば、図4に示すように、トランジションピース62の外周にガイド110を設けてもよい。   For example, as shown in FIG. 4, a guide 110 may be provided on the outer periphery of the transition piece 62 so that carbon dioxide flows along the outer peripheral surface of the transition piece 62.

このような構成の燃焼器ケーシング70において、上流側ケーシング71および下流側ケーシング72は、高温の二酸化炭素に曝させることがなく、低温の二酸化炭素によって冷却される。そのため、上流側ケーシング71および下流側ケーシング72は、例えば、CrMoV鋼、CrMo鋼などのFeベースの耐熱鋼で構成される。   In the combustor casing 70 having such a configuration, the upstream casing 71 and the downstream casing 72 are cooled by the low temperature carbon dioxide without being exposed to the high temperature carbon dioxide. Therefore, the upstream casing 71 and the downstream casing 72 are made of Fe-based heat-resistant steel such as CrMoV steel or CrMo steel, for example.

上記したように、第2の実施の形態のガスタービン設備10によれば、筒体100を備えることで、燃焼器ケーシング70内に導入された、高温の二酸化炭素および低温の二酸化炭素を、分離して流すことができる。これによって、燃焼器ケーシング70が高温の二酸化炭素に曝されることを防止できる。そのため、燃焼器ケーシング70を、例えば、安価なFeベースの耐熱鋼で構成することができる。   As described above, according to the gas turbine equipment 10 of the second embodiment, the provision of the cylinder 100 separates the high-temperature carbon dioxide and the low-temperature carbon dioxide introduced into the combustor casing 70. Can be shed. This can prevent the combustor casing 70 from being exposed to high-temperature carbon dioxide. Therefore, the combustor casing 70 can be made of, for example, inexpensive Fe-based heat-resistant steel.

なお、上記した第2の実施の形態における筒体100は、第1の実施の形態において、図3に示した筒体80に代えて適用することもできる。   In addition, the cylinder 100 in the above-described second embodiment can be applied instead of the cylinder 80 shown in FIG. 3 in the first embodiment.

ここで、上記した実施の形態のガスタービン設備10では、配管41を介して燃焼器20に酸化剤である酸素が供給される一例を示したが、この構成に限られない。例えば、圧縮機28によって昇圧された二酸化炭素の一部を、配管41内に供給する構成としてもよい。   Here, in the gas turbine equipment 10 of the above-described embodiment, an example in which oxygen as an oxidizer is supplied to the combustor 20 via the pipe 41 is shown, but the configuration is not limited thereto. For example, a configuration may be adopted in which part of the carbon dioxide boosted by the compressor 28 is supplied into the pipe 41.

この場合、圧縮機28の下流側の配管42から分岐する新たな配管を備える。この分岐された配管は、図1を参照すると、例えば、流量調整弁22と熱交換器24との間で配管41に連結される。すなわち、酸化剤および二酸化炭素からなる混合ガスが、燃焼器20に導かれる。なお、この混合ガスは、熱交換器24を通過することで加熱される。   In this case, a new pipe branched from the pipe 42 on the downstream side of the compressor 28 is provided. Referring to FIG. 1, this branched pipe is connected to the pipe 41 between the flow rate adjustment valve 22 and the heat exchanger 24, for example. That is, a mixed gas composed of an oxidant and carbon dioxide is introduced to the combustor 20. This mixed gas is heated by passing through the heat exchanger 24.

このような構成においても、上記した実施の形態のガスタービン設備10における作用効果と同様の作用効果を得ることができる。   Even in such a configuration, the same operational effects as the operational effects in the gas turbine equipment 10 of the above-described embodiment can be obtained.

以上説明した実施形態によれば、燃焼器の周囲に備えられるケーシングを安価な材料で構成することが可能となる。   According to the embodiment described above, the casing provided around the combustor can be made of an inexpensive material.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…ガスタービン設備、20…燃焼器、21,22,29,30…流量調整弁、23,28…圧縮機、24,27…熱交換器、25…タービン、26…発電機、40,41,42,43,44,45…配管、60…燃料ノズル部、61…燃焼器ライナ、62…トランジションピース、63,64…孔、65…希釈孔、70…燃焼器ケーシング、71…上流側ケーシング、72…下流側ケーシング、80,100…筒体、80a,80b…端部、85…静翼、86…動翼、90…外部ケーシング、91…内部ケーシング、92…スリーブ、93…シールリング、101,102…連通管、103…内部空間、110…ガイド。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gas turbine equipment, 20 ... Combustor, 21, 22, 29, 30 ... Flow control valve, 23, 28 ... Compressor, 24, 27 ... Heat exchanger, 25 ... Turbine, 26 ... Generator, 40, 41 , 42, 43, 44, 45 ... piping, 60 ... fuel nozzle, 61 ... combustor liner, 62 ... transition piece, 63, 64 ... hole, 65 ... dilution hole, 70 ... combustor casing, 71 ... upstream casing 72 ... downstream casing, 80, 100 ... cylindrical body, 80a, 80b ... end, 85 ... stationary blade, 86 ... moving blade, 90 ... outer casing, 91 ... inner casing, 92 ... sleeve, 93 ... seal ring, 101, 102 ... Communication pipe, 103 ... Internal space, 110 ... Guide.

Claims (6)

ケーシング内に設けられ、燃料と酸化剤を燃焼させる燃焼器と、
前記ケーシングと前記燃焼器との間の空間を区分する筒体と、
前記燃焼器から排出された燃焼ガスによって回動するタービンと、
前記タービンから排出された前記燃焼ガスを冷却する熱交換器と、
前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの一部を前記熱交換器を通して加熱し、前記燃焼器と前記筒体との間に導く高温燃焼ガス供給管と、
前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの他の一部を前記ケーシングと前記筒体との間に導く低温燃焼ガス供給管と、
前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの残部を外部に排出する排出管と
を具備することを特徴とするガスタービン設備。
A combustor provided in the casing for burning fuel and oxidant;
A cylinder that separates the space between the casing and the combustor;
A turbine rotated by combustion gas discharged from the combustor;
A heat exchanger for cooling the combustion gas discharged from the turbine;
A high-temperature combustion gas supply pipe for heating a part of the combustion gas cooled by the heat exchanger through the heat exchanger and leading between the combustor and the cylinder;
A low-temperature combustion gas supply pipe for guiding another part of the combustion gas cooled by the heat exchanger between the casing and the cylindrical body;
A gas turbine facility comprising: a discharge pipe for discharging the remaining portion of the combustion gas cooled by the heat exchanger to the outside.
前記ケーシングが、上流側ケーシングおよび下流側ケーシングで構成され、
前記高温燃焼ガス供給管および前記低温燃焼ガス供給管が前記上流側ケーシングに連結されていることを特徴とする請求項1記載のガスタービン設備。
The casing is composed of an upstream casing and a downstream casing,
The gas turbine equipment according to claim 1, wherein the high-temperature combustion gas supply pipe and the low-temperature combustion gas supply pipe are connected to the upstream casing.
前記高温燃焼ガス供給管が前記低温燃焼ガス供給管よりも上流側において前記上流側ケーシングに連結されていることを特徴とする請求項2記載のガスタービン設備。   The gas turbine equipment according to claim 2, wherein the high-temperature combustion gas supply pipe is connected to the upstream casing on the upstream side of the low-temperature combustion gas supply pipe. ケーシング内に設けられ、燃料と酸化剤を燃焼させる燃焼器と、
前記燃焼器から排出された燃焼ガスによって回動するタービンと、
前記タービンから排出された前記燃焼ガスを冷却する熱交換器と、
前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの一部を前記熱交換器を通して加熱し、前記燃焼器に導く高温燃焼ガス供給管と、
前記ケーシングと前記燃焼器との間に長手方向に設けられ、前記高温燃焼ガス供給管によって導かれた前記燃焼ガスを前記燃焼器内に導く通路と、
前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの他の一部を前記ケーシングと前記燃焼器との間に導く低温燃焼ガス供給管と、
前記熱交換器で冷却された前記燃焼ガスの残部を外部に排出する排出管と
を具備することを特徴とするガスタービン設備。
A combustor provided in the casing for burning fuel and oxidant;
A turbine rotated by combustion gas discharged from the combustor;
A heat exchanger for cooling the combustion gas discharged from the turbine;
A high-temperature combustion gas supply pipe for heating a part of the combustion gas cooled by the heat exchanger through the heat exchanger and leading to the combustor;
A passage that is provided between the casing and the combustor in a longitudinal direction and guides the combustion gas guided by the high-temperature combustion gas supply pipe into the combustor;
A low-temperature combustion gas supply pipe for guiding another part of the combustion gas cooled by the heat exchanger between the casing and the combustor;
A gas turbine facility comprising: a discharge pipe for discharging the remaining portion of the combustion gas cooled by the heat exchanger to the outside.
前記通路の下流側の端部が、前記燃焼器の希釈孔に連通していることを特徴とする請求項4記載のガスタービン設備。   The gas turbine equipment according to claim 4, wherein an end portion on the downstream side of the passage communicates with a dilution hole of the combustor. 前記ケーシングが、上流側ケーシングおよび下流側ケーシングで構成され、
前記高温燃焼ガス供給管および前記低温燃焼ガス供給管が前記上流側ケーシングに連結されていることを特徴とする請求項4または5記載のガスタービン設備。
The casing is composed of an upstream casing and a downstream casing,
The gas turbine equipment according to claim 4 or 5, wherein the high-temperature combustion gas supply pipe and the low-temperature combustion gas supply pipe are connected to the upstream casing.
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