JP2016102415A - Turbine plant and intake air cooling method for turbine plant - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbine plant and an intake air cooling method for the turbine plant that enable improvement of air cooling efficiency.SOLUTION: A turbine plant includes: an air intake portion for sucking air from the atmosphere; a compressor for compressing the air sucked by the air intake portion to generate compressed air; a combustor for generating combustion gas by using the compressed air; a gas turbine for generating power by using the combustion gas; a steam turbine for generating power by using steam generate by using waste heat of the gas turbine; a cooling portion for cooling a bearing by circulating cooling oil in the bearing of the steam turbine; and an intake air cooling portion for cooling air by injecting mist generated by warming supply water upstream of the air intake portion. The intake air cooling portion includes a warming portion for warming supply water by using heat of at least one of the steam discharged from the steam turbine, the steam taken out from the steam generation portion, and the cooling portion.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、タービンプラント及びタービンプラントの吸気冷却方法に関する。   The present invention relates to a turbine plant and a turbine plant intake air cooling method.

ガスタービンに供給される燃焼用空気は、大気中から吸気ダクトを経てガスタービンの圧縮機に取り込まれる。このような圧縮機では、外気温が上昇する夏期において、圧縮機に吸気される空気の質量が空気密度の低下に伴って減少し、圧縮比が低下してしまう。
そこで、圧縮機の吸気側にミストを噴射することで燃焼用空気を冷却する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
Combustion air supplied to the gas turbine is taken into the compressor of the gas turbine from the atmosphere through the intake duct. In such a compressor, in the summer when the outside air temperature rises, the mass of the air sucked into the compressor decreases as the air density decreases, and the compression ratio decreases.
Therefore, a technique for cooling combustion air by injecting mist to the intake side of the compressor is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−249043号公報JP 2010-290443 A

ところで、上述の燃焼用空気を冷却する技術においては、圧縮機の高い圧縮比を実現するために、吸気された空気の冷却効率を向上させることが望ましい。しかしながら、上記従来技術では、大気中から吸気口に取り込まれる空気中でミストが十分に蒸発しない場合があり、空気の冷却効率が十分とは言い難かった。そこで、空気の冷却効率を向上させる新たな技術の提供が望まれている。   By the way, in the above-described technology for cooling the combustion air, it is desirable to improve the cooling efficiency of the intake air in order to realize a high compression ratio of the compressor. However, in the above prior art, the mist may not evaporate sufficiently in the air taken into the intake port from the atmosphere, and it is difficult to say that the cooling efficiency of the air is sufficient. Therefore, it is desired to provide a new technique for improving the air cooling efficiency.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、空気の冷却効率を向上させることが可能なタービンプラント及びタービンプラントの吸気冷却方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a turbine plant and a turbine plant intake air cooling method capable of improving the cooling efficiency of air.

本発明のタービンプラントは、大気中から空気を吸気する吸気部と、前記吸気部で吸気した空気を圧縮し、圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気を用いて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を利用して生成された蒸気によって動力を発生する蒸気タービンと、前記蒸気タービンの軸受に冷却油を循環させることで前記軸受を冷却する冷却部と、前記吸気部の上流側にて給水を加温することで生成したミストを噴射して前記空気を冷却する吸気冷却部と、を備え、前記吸気冷却部は、前記蒸気タービンから排出された前記蒸気、前記蒸気生成部から取り出した前記蒸気、および前記冷却部の少なくともいずれかの熱を用いて前記給水を加温する加温部を含むことを特徴とする。   The turbine plant of the present invention includes an intake section that sucks air from the atmosphere, a compressor that compresses the air sucked by the intake section and generates compressed air, and a combustion that generates combustion gas using the compressed air A cooling oil is circulated through a steam generator, a gas turbine that generates power by the combustion gas, a steam turbine that generates power by using steam generated by using exhaust heat of the gas turbine, and a bearing of the steam turbine A cooling unit that cools the bearing, and an intake cooling unit that cools the air by injecting mist generated by heating the feed water upstream of the intake unit. A heating unit that heats the feed water using heat of at least one of the steam discharged from the steam turbine, the steam taken out from the steam generation unit, and the cooling unit. And features.

本発明のタービンプラントによれば、加温部で給水を加温されることで平均粒径が小さいミストを生成することができる。これにより、空気中に噴射したミストを確実に蒸発させることができ、多量の蒸発潜熱を奪うことで空気の冷却効率を向上させることができる。
また、加温部の熱源として蒸気タービン、蒸気生成部および冷却部の少なくともいずれかの熱を有効利用するので、熱の利用効率が高いプラントが提供される。
According to the turbine plant of the present invention, mist having a small average particle diameter can be generated by heating the feed water in the heating section. As a result, the mist injected into the air can be reliably evaporated, and the cooling efficiency of the air can be improved by removing a large amount of latent heat of evaporation.
Moreover, since the heat of at least one of the steam turbine, the steam generation unit, and the cooling unit is effectively used as a heat source for the heating unit, a plant with high heat utilization efficiency is provided.

上記タービンプラントにおいては、前記加温部は、前記軸受を冷却することで温度が上昇した前記冷却油の排熱を用いるのが好ましい。さらに、上記タービンプラントにおいては、復水器からの復水と前記冷却油とを熱交換させることで前記冷却油の温度を低下させる熱交換部をさらに備えるのが望ましい。
この構成によれば、冷却油の温度がより低下するので、軸受の焼き付きの発生を防止することができる。また、熱交換部により復水が予熱されるので、冷却油の排熱を効率良く回収することで蒸気生成を行うことができる。
In the said turbine plant, it is preferable that the said heating part uses the exhaust heat of the said cooling oil whose temperature rose by cooling the said bearing. Furthermore, in the said turbine plant, it is desirable to further provide the heat exchange part which reduces the temperature of the said cooling oil by heat-exchanging the condensate from a condenser and the said cooling oil.
According to this configuration, since the temperature of the cooling oil is further reduced, the occurrence of seizure of the bearing can be prevented. In addition, since the condensate is preheated by the heat exchange unit, steam can be generated by efficiently recovering the exhaust heat of the cooling oil.

上記タービンプラントにおいては、前記加温部は、前記冷却油の流路における前記熱交換部の上流に設けられるのが望ましい。
この構成によれば、加温部が熱交換部で使用される前の比較的高温の冷却油の熱を用いることができる。よって、給水を効率良く加温してミストを生成することができる。
In the turbine plant, it is desirable that the heating unit is provided upstream of the heat exchange unit in the flow path of the cooling oil.
According to this structure, the heat of the comparatively high-temperature cooling oil before a heating part is used in a heat exchange part can be used. Therefore, water supply can be heated efficiently and mist can be generated.

上記タービンプラントにおいては、前記加温部は、前記冷却油の流路における前記熱交換部の下流に設けられるのが望ましい。
この構成によれば、例えば、熱交換部において冷却油の温度を十分に低下させることができなかった場合であっても、加温部が冷却油の熱を利用するため、冷却油の温度を十分に低下させることができる。よって、軸受の温度上昇が防止されることで該軸受の焼き付けが発生することが確実に防止される。
In the turbine plant, it is preferable that the heating unit is provided downstream of the heat exchange unit in the flow path of the cooling oil.
According to this configuration, for example, even when the temperature of the cooling oil cannot be sufficiently reduced in the heat exchange unit, the heating unit uses the heat of the cooling oil, so the temperature of the cooling oil is reduced. It can be lowered sufficiently. Therefore, by preventing the bearing temperature from rising, it is possible to reliably prevent the bearing from being seized.

上記タービンプラントにおいては、前記蒸気タービンから排出された前記蒸気、および、前記蒸気生成部から取り出した前記蒸気の少なくとも一方は、前記加温部で前記給水を加温した後、前記ガスタービンの冷却に用いられるのが好ましい。
この構成によれば、非常に高温となったガスタービンの例えば翼部(静翼あるいは動翼)をミスト生成のための給水を加温し、温度の下がった蒸気により、効率良く冷却することができる。よって、翼部の熱による負荷を軽減することでガスタービンの製品寿命を延ばすことができる。また、ミスト生成のための給水を加温し、蒸気の温度が下がったことで、冷却に有効利用することができる。
In the turbine plant, at least one of the steam discharged from the steam turbine and the steam taken out from the steam generation unit heats the feed water in the heating unit, and then cools the gas turbine. It is preferable to be used for.
According to this configuration, for example, a blade portion (a stationary blade or a moving blade) of a gas turbine that has reached a very high temperature can be efficiently cooled with steam that has been cooled by heating the feed water for generating mist. it can. Therefore, the product life of the gas turbine can be extended by reducing the load caused by the heat of the blades. In addition, the water supply for mist generation is heated and the steam temperature is lowered, so that it can be effectively used for cooling.

上記タービンプラントにおいては、前記蒸気タービンは、高圧タービン、中圧タービン、および低圧タービンを含む多段構造を有し、前記加温部は、前記高圧タービンから排出された前記蒸気の熱を用いて前記給水を加温するのが好ましい。さらに、前記高圧タービンから排出されて前記給水を加温した前記蒸気は、前記ガスタービンを経由して前記中圧タービンの入口に供給されるのがより望ましい。
このようにすれば、多段構造の蒸気タービンの排熱を利用して、給水を効率良く加温することができる。高圧タービンから排出された比較的高温の蒸気により給水を効率良く加温してミストを生成することができる。また、給水を加温した蒸気は、温度が低下することで効率良く冷却でき、ガスタービンの翼部を冷却することで再び温度が上昇する。よって、ガスタービンを経由した蒸気は、高圧タービンよりも低温・低圧の蒸気が供給される中圧タービンで有効利用される。
In the turbine plant, the steam turbine has a multistage structure including a high pressure turbine, an intermediate pressure turbine, and a low pressure turbine, and the heating unit uses the heat of the steam discharged from the high pressure turbine. It is preferable to warm the water supply. Furthermore, it is more preferable that the steam discharged from the high-pressure turbine and warming the feed water is supplied to the inlet of the intermediate-pressure turbine via the gas turbine.
If it does in this way, water supply can be heated efficiently using the exhaust heat of the steam turbine of a multistage structure. Mist can be generated by efficiently heating the feed water with relatively high-temperature steam discharged from the high-pressure turbine. Moreover, the steam which heated the water supply can be efficiently cooled by the temperature falling, and the temperature rises again by cooling the blade portion of the gas turbine. Therefore, the steam passing through the gas turbine is effectively used in an intermediate pressure turbine to which steam at a lower temperature and a lower pressure is supplied than the high pressure turbine.

上記タービンプラントにおいては、前記蒸気タービンは、高圧タービン、中圧タービン、および低圧タービンを含む多段構造を有し、前記加温部は、前記中圧タービンから排出された前記蒸気の熱を用いて前記給水を加温するのが好ましい。さらに、前記中圧タービンから排出されて前記給水を加温した前記蒸気は、前記ガスタービンを経由して前記低圧タービンの入口に供給されるより好ましい。
このようにすれば、多段構造の蒸気タービンの排熱を利用して、給水を効率良く加温してミストを生成することができる。また、中圧タービンから排出された比較的高温の蒸気により給水を効率良く加温してミストを生成することができる。給水を加温した蒸気は、温度が低下することで効率良く冷却でき、ガスタービンの翼部を冷却することで再び温度が上昇する。よって、ガスタービンを経由した蒸気は、中圧タービンよりも低温・低圧の蒸気が供給される低圧タービンで有効利用される。
In the turbine plant, the steam turbine has a multi-stage structure including a high pressure turbine, an intermediate pressure turbine, and a low pressure turbine, and the heating unit uses heat of the steam discharged from the intermediate pressure turbine. It is preferable to heat the water supply. Furthermore, it is more preferable that the steam discharged from the intermediate pressure turbine and warming the feed water is supplied to the inlet of the low pressure turbine via the gas turbine.
If it does in this way, using the exhaust heat of the steam turbine of a multistage structure, heating water can be heated efficiently and mist can be generated. In addition, mist can be generated by efficiently heating the feed water with relatively high-temperature steam discharged from the intermediate pressure turbine. The steam heated in the feed water can be efficiently cooled as the temperature decreases, and the temperature rises again as the blades of the gas turbine are cooled. Therefore, the steam that has passed through the gas turbine is effectively used in a low-pressure turbine that is supplied with steam at a lower temperature and lower pressure than the intermediate-pressure turbine.

本発明のタービンプラントの吸気冷却方法は、大気中から空気を吸気する吸気部と、前記吸気部で吸気した空気を圧縮し、圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気を用いて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を利用して蒸気を生成する蒸気生成部と、前記蒸気生成部が生成した前記蒸気により動力を発生する蒸気タービンとを備えたタービンプラントの吸気冷却方法であって、前記吸気部の上流側において、蒸気タービンの軸受を冷却した冷却油、前記蒸気タービンから排出された前記蒸気、および、前記蒸気生成部から取り出した前記蒸気の少なくともいずれかを用いて加温した給水により生成されたミストを噴射することで前記空気を冷却することを特徴とする。   An intake air cooling method for a turbine plant according to the present invention includes an intake section that sucks air from the atmosphere, a compressor that compresses the air sucked in the intake section and generates compressed air, and combustion gas using the compressed air , A gas turbine that generates power by the combustion gas, a steam generation unit that generates steam using exhaust heat of the gas turbine, and power generated by the steam generated by the steam generation unit An intake air cooling method for a turbine plant including a generated steam turbine, the cooling oil cooling a steam turbine bearing upstream of the intake air, the steam discharged from the steam turbine, and the steam The air is cooled by injecting mist generated by water supply heated using at least one of the steam taken out from the generator. That.

本発明のタービンプラントの吸気冷却方法によれば、給水を加温することで平均粒径が小さいミストを生成することができる。これにより、空気中に噴射したミストを確実に蒸発させることができ、多量の蒸発潜熱を奪うことで空気の冷却効率を向上させることができる。
また、加温部の熱源として蒸気タービン、蒸気生成部および冷却部の少なくともいずれかの熱を有効利用するので、プラントにおける熱の利用効率を向上させることができる。
According to the intake air cooling method for a turbine plant of the present invention, mist having a small average particle diameter can be generated by heating the feed water. As a result, the mist injected into the air can be reliably evaporated, and the cooling efficiency of the air can be improved by removing a large amount of latent heat of evaporation.
Moreover, since the heat of at least one of the steam turbine, the steam generation unit, and the cooling unit is effectively used as the heat source of the heating unit, the heat use efficiency in the plant can be improved.

本発明によれば、空気の冷却効率を向上させることができる。   According to the present invention, the cooling efficiency of air can be improved.

第1実施形態に係るガスタービンプラントの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the gas turbine plant which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るガスタービンプラントの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the gas turbine plant which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る吸気冷却装置空気取入口に対する空気の流れのシミュレーション結果を概念的に示した図。The figure which showed notionally the simulation result of the flow of the air with respect to the intake-air-cooling-device air intake which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る吸気用建屋と噴射ノズルとの配置関係を示す平面図。The top view which shows the arrangement | positioning relationship between the building for intake and the injection nozzle which concern on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る噴射ノズルによって噴射されたミストの流れを概念的に示す図。The figure which shows notionally the flow of the mist injected by the injection nozzle which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る吸気冷却装置の要部構成を示す平面図。The top view which shows the principal part structure of the intake air cooling device which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るガスタービンプラントの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the gas turbine plant which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るガスタービンプラントの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the gas turbine plant which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係るガスタービンプラントの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the gas turbine plant which concerns on 4th Embodiment.

以下、本発明のガスタービンプラント及びガスタービンプラントの吸気冷却方法に係る一実施例について図面を参照して説明する。なお、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, an embodiment according to a gas turbine plant of the present invention and an intake air cooling method of the gas turbine plant will be described with reference to the drawings. Note that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Only.

以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。   In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. To do.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係るタービンプラントの概略構成を示す図である。図2は本実施形態に係るタービンプラントの概略構成を示す平面図である。
タービンプラント1は、図1に示すように、圧縮空気を生成する圧縮機2と、圧縮機2で生成された圧縮空気を用いて燃焼ガスを生成する燃焼器3と、燃焼器3で生成された燃焼ガスによって回転することで動力を発生するガスタービン4と、吸気冷却装置10と、ガスタービン4から排出された排ガスを利用して給湯を行う(蒸気を生成する)排熱回収ボイラー6とを備えている。本実施形態のタービンプラント1は、図2に示すように、蒸気タービン8と、冷却部50と、復水器51とをさらに備え、コンバインドサイクル発電プラントを構成する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a turbine plant according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the turbine plant according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the turbine plant 1 is generated by a compressor 2 that generates compressed air, a combustor 3 that generates combustion gas using the compressed air generated by the compressor 2, and a combustor 3. A gas turbine 4 that generates power by rotating with the combustion gas, an intake air cooling device 10, an exhaust heat recovery boiler 6 that supplies hot water using the exhaust gas discharged from the gas turbine 4 (generates steam), and It has. As shown in FIG. 2, the turbine plant 1 of the present embodiment further includes a steam turbine 8, a cooling unit 50, and a condenser 51, and constitutes a combined cycle power plant.

ガスタービン4は、発電機5に連結されており、ガスタービン4で発生した動力が発電機5により電力に変換されるようになっている。排熱回収ボイラー6とガスタービン4とは排気ダクト7を介して接続されている。   The gas turbine 4 is connected to a generator 5, and power generated in the gas turbine 4 is converted into electric power by the generator 5. The exhaust heat recovery boiler 6 and the gas turbine 4 are connected via an exhaust duct 7.

蒸気タービン8は、排熱回収ボイラー6で生成した蒸気によって回転することで動力を発生する。本実施形態において、蒸気タービン8は発電機5に連結されており、蒸気タービン8で発生した動力が発電機5により電力に変換されるようになっている。   The steam turbine 8 generates power by rotating with the steam generated by the exhaust heat recovery boiler 6. In the present embodiment, the steam turbine 8 is connected to the generator 5, and the power generated by the steam turbine 8 is converted into electric power by the generator 5.

蒸気タービン8においては、動翼のついたローラーが回転することによって、軸受8aとの間に摩擦が生じる。本実施形態において、冷却部50は、蒸気タービン8の軸受8aに冷却油を循環させることで該軸受8aを冷却する。冷却部50は、冷却油が流れる配管から構成された循環経路53を有する。循環経路53は、第1放熱部53aと第2放熱部53bとを含む。   In the steam turbine 8, friction is generated between the roller 8 and the bearing 8a when the roller with the moving blade rotates. In the present embodiment, the cooling unit 50 cools the bearing 8 a by circulating cooling oil through the bearing 8 a of the steam turbine 8. The cooling unit 50 has a circulation path 53 constituted by a pipe through which cooling oil flows. Circulation path 53 includes a first heat radiating portion 53a and a second heat radiating portion 53b.

復水器51は、蒸気タービン8を回転駆動させた蒸気を回収し、凝縮して水に戻す。本実施形態において、復水器51は、例えば海水中に配置されており、海水により蒸気を冷却することで水に戻す。排熱回収ボイラー6及び復水器51は流路40を介して接続されている。流路40は、排熱回収ボイラー6から蒸気タービン8を経た蒸気を復水器51に供給する第1流路40aと、復水器51で凝縮した水を蒸気タービン8に供給する第2流路40bとを含む。このような構成に基づき、復水器51で凝縮された水は排熱回収ボイラー6に循環され、蒸気となって蒸気タービン8に再び供給されるようになっている。   The condenser 51 collects the steam that rotationally drives the steam turbine 8, condenses it, and returns it to water. In this embodiment, the condenser 51 is arrange | positioned, for example in seawater, and it returns to water by cooling a vapor | steam with seawater. The exhaust heat recovery boiler 6 and the condenser 51 are connected via a flow path 40. The flow path 40 includes a first flow path 40 a that supplies steam from the exhaust heat recovery boiler 6 via the steam turbine 8 to the condenser 51, and a second flow that supplies water condensed in the condenser 51 to the steam turbine 8. Road 40b. Based on such a configuration, the water condensed in the condenser 51 is circulated to the exhaust heat recovery boiler 6 and supplied again to the steam turbine 8 as steam.

本実施形態において、第2流路40bは、吸熱部55を有している。吸熱部55は、循環経路53の第2放熱部53bとの熱交換により熱を受け取る。
このような構成に基づき、本実施形態では、吸熱部55および第2放熱部53bが復水クーラー52を構成している。ここで、復水クーラー52とは、復水と冷却油とを熱交換させることで冷却油を冷却する請求項に記載の熱交換器を構成する。
In the present embodiment, the second flow path 40 b has a heat absorption part 55. The heat absorption part 55 receives heat by heat exchange with the second heat radiation part 53 b of the circulation path 53.
Based on such a configuration, in the present embodiment, the heat absorbing portion 55 and the second heat radiating portion 53 b constitute the condensate cooler 52. Here, the condensate cooler 52 constitutes a heat exchanger according to the claim that cools the cooling oil by exchanging heat between the condensate and the cooling oil.

吸気冷却装置10は、外部(大気中)から空気を取り込む吸気用建屋(吸気部)11と、該吸気用建屋11に連通し、外部から取り込んだ空気を圧縮機2の吸気側へと導く吸気ダクト(ダクト)12と、吸気用建屋11よりも上流側に配置され、ミストを噴射する複数の噴射ノズル13と、を備えている。なお、吸気用建屋11は、タービンプラント1の設備の一部を構成するものである。   The intake air cooling device 10 communicates with the intake building (intake unit) 11 that takes in air from outside (in the atmosphere) and the intake building 11 and introduces the air taken in from the outside to the intake side of the compressor 2. A duct (duct) 12 and a plurality of injection nozzles 13 that are disposed upstream of the intake building 11 and inject mist are provided. The intake building 11 constitutes a part of the equipment of the turbine plant 1.

吸気用建屋11は立方体形状からなる建屋であり、6つの壁面を有している。吸気用建屋11は、外気を吸気するための吸気面を3つの壁面に有している。本実施形態において、吸気用建屋11は、XZ面に平行な2面のうち上流側の壁面11a、及びZY平面に平行な2面である壁面11b、11cに、吸気面をなす吸気口形成領域20がそれぞれ設けられている。各壁面11a、11b、11cにおける吸気口形成領域20は、大気中に開口された複数の取入口ユニットAを含む。本実施形態において、各取入口ユニットAは、例えば、4つの空気取入口21から構成されており、平面視矩形状を呈する。このような構成に基づき、吸気用建屋11は、3つの壁面11a、11b、11cに形成された上記吸気口形成領域20(空気取入口21)から大気中から空気を内部に形成された吸気室14内に導入することが可能とされている。なお、吸気室14の流路断面積は吸気ダクト12よりも大きい。   The intake building 11 is a cubic building and has six wall surfaces. The intake building 11 has an intake surface for intake of outside air on three wall surfaces. In the present embodiment, the intake building 11 has an intake port forming region that forms an intake surface on a wall surface 11a on the upstream side of two surfaces parallel to the XZ plane and wall surfaces 11b and 11c that are two surfaces parallel to the ZY plane. 20 are provided. The intake port forming region 20 in each of the wall surfaces 11a, 11b, and 11c includes a plurality of intake unit A that is opened to the atmosphere. In this embodiment, each intake unit A is composed of, for example, four air intakes 21 and has a rectangular shape in plan view. Based on such a configuration, the air intake building 11 has an air intake chamber in which air is formed from the atmosphere through the air intake port forming region 20 (air intake port 21) formed in the three wall surfaces 11a, 11b, and 11c. 14 can be introduced. The flow passage cross-sectional area of the intake chamber 14 is larger than that of the intake duct 12.

本実施形態において、吸気用建屋11の壁面11a、11b、11cには、複数の空気取入口21の少なくとも一部、例えば、複数の上記取入口ユニットAを区画するルーバー22が突出した状態に形成されている。ルーバー22は、各壁面11a、11b、11cに対し、Z方向に亘って延びる長板状の部材から構成される。本実施形態において、壁面11aには、6つのルーバー22がX方向に沿って設置され、壁面11b、11cには、2つのルーバー22がY方向に沿って設置されている。すなわち、本実施形態においては、壁面11aにおける上記吸気口形成領域20は、ルーバー22により7つの領域に区画され、壁面11b、11cにおける上記吸気口形成領域20は、ルーバー22により3つの領域に区画されている。壁面11a、11b、11cに形成された上記吸気口形成領域20のうちルーバー22により区画された各領域には、それぞれ取入口ユニットAが3つずつ配置されている。なお、ルーバー22の数は、吸気用建屋11の大きさ、空気取入口21(取入口ユニットA)の大きさ或いは数によって適宜設定され、本実施形態に限定されない。   In the present embodiment, at least a part of the plurality of air intakes 21, for example, the louvers 22 defining the plurality of intake units A are formed on the wall surfaces 11 a, 11 b, 11 c of the intake building 11. Has been. The louver 22 is composed of a long plate-like member extending in the Z direction with respect to the wall surfaces 11a, 11b, and 11c. In the present embodiment, six louvers 22 are installed along the X direction on the wall surface 11a, and two louvers 22 are installed along the Y direction on the wall surfaces 11b and 11c. That is, in the present embodiment, the intake port forming region 20 in the wall surface 11 a is partitioned into seven regions by the louver 22, and the intake port forming region 20 in the wall surfaces 11 b and 11 c is partitioned into three regions by the louver 22. Has been. Three intake units A are arranged in each region defined by the louvers 22 in the intake port formation region 20 formed on the wall surfaces 11a, 11b, and 11c. The number of louvers 22 is appropriately set depending on the size of the intake building 11 and the size or number of the air intake 21 (intake unit A), and is not limited to the present embodiment.

ルーバー22は、吸気用建屋11の空気取入口21への雨や雪が直接的に入り込むのを防止するためのものである。このように吸気用建屋11は、ルーバー22を備えることで、空気取入口21に吸気した空気を効率的に取り込むことが可能とされている。また、ルーバー22は、後述のように噴射ノズル13から噴射されて空気中に残留したミストを捕捉する捕捉部材としても機能する。   The louver 22 is for preventing rain and snow from entering the air intake 21 of the intake building 11 directly. As described above, the intake building 11 includes the louver 22 so that the air taken into the air intake 21 can be efficiently taken in. The louver 22 also functions as a capturing member that captures mist that is ejected from the ejection nozzle 13 and remains in the air as will be described later.

噴射ノズル13は、吸気用建屋11の周囲に配置されている。噴射ノズル13は、空気取入口21に取り込まれる空気中に例えば水などの液体をミスト状としたミストMをミスト噴射口13aから噴射するものである。   The injection nozzle 13 is disposed around the intake building 11. The injection nozzle 13 injects, from the mist injection port 13a, mist M in the form of a mist of a liquid such as water into the air taken into the air intake 21.

噴射ノズル13には、噴射されるミストのもとになる液体を該噴射ノズル13に供給するための配管15が接続されており、該配管15を介してポンプ16によって液体がタンク17から噴射ノズル13に供給されるようになっている。噴射ノズル13は、上記配管15に取り付けられることで上記所定位置(空気取入口21aの開口端よりも外側、或いは吸気口形成領域20と平面的に重なる位置)に設置されている。なお、配管15は、例えば、不図示の領域において吸気用建屋11から延びる固定部材に固定されていても良いし、吸気用建屋11とは別の固定部材を介して設置されていてもよい。   The injection nozzle 13 is connected to a pipe 15 for supplying the liquid that becomes the mist to be injected to the injection nozzle 13, and the liquid is discharged from the tank 17 by the pump 16 through the pipe 15. 13 is supplied. The injection nozzle 13 is installed at the predetermined position (a position outside the opening end of the air intake port 21a or a plane overlapping the intake port formation region 20) by being attached to the pipe 15. The pipe 15 may be fixed to a fixing member extending from the intake building 11 in a region not shown, or may be installed via a fixing member different from the intake building 11.

ところで、タービンプラント1において圧縮機2の高い圧縮比を実現するためには、吸気冷却装置10による冷却効率を向上させることが重要である。ここで、吸気冷却装置10による冷却効率は、噴射ノズル13から噴射されたミストMの量に対して、蒸発するミストMの量の割合により規定される。すなわち、吸気冷却装置10による冷却効率を向上させるためには、噴射ノズル13から噴射したミストMの蒸発量を増大させる必要がある。   Incidentally, in order to achieve a high compression ratio of the compressor 2 in the turbine plant 1, it is important to improve the cooling efficiency by the intake air cooling device 10. Here, the cooling efficiency of the intake air cooling device 10 is defined by the ratio of the amount of mist M that evaporates to the amount of mist M injected from the injection nozzle 13. That is, in order to improve the cooling efficiency by the intake air cooling device 10, it is necessary to increase the evaporation amount of the mist M injected from the injection nozzle 13.

ミストMの蒸発量を増大させるにはミストMの平均粒径が重要である。本発明者らは、ミストMの蒸発量を増大させるべく、空気取入口21に対する空気の流れを考慮するのに加え、液体から気体に相変化する際の沸騰現象に着目した。液体内部で沸騰が生じると気泡が急速に成長し液膜を破断させる力が作用し、ミストの平均粒径が小さくなる。
この現象は、文献(「C203 太陽熱を利用したガスタービン増出力システム」、日本機械学会(No.13−10)第18回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集(13.6.20,21,千葉)、p.299−300)に示されている。
In order to increase the evaporation amount of the mist M, the average particle diameter of the mist M is important. In order to increase the evaporation amount of the mist M, the present inventors paid attention to the boiling phenomenon at the time of phase change from liquid to gas in addition to considering the air flow to the air intake 21. When boiling occurs inside the liquid, bubbles rapidly grow and a force that breaks the liquid film acts to reduce the average particle diameter of the mist.
This phenomenon has been reported in the literature ("C203 Gas Turbine Increased Output System Using Solar Heat", Proceedings of 18th Power and Energy Technology Symposium (13.6.20, 21, Chiba), Japan Society of Mechanical Engineers (No.13-10), p. 299-300).

本実施形態においては、吸気冷却装置10がミストMを生成するための給水を加温する加温部9を含んだ構成を採用している。吸気冷却装置10は、通常6Mpa、20℃程度の給水を加温部9により60℃〜80℃程度まで加温することで生成したミストを噴射することとした。このように給水を加温して生成されたミストは減圧沸騰が生じる。また、ミストMは粘性係数が加温前(温度例えば、27℃で853μPa・s)から加温後(例えば、温度67℃で424μPa・s)へと変化し、表面張力が加温前(例えば、20℃で72.8dyne/cm)から加温後(例えば、60℃で66.2dyne/cm)へと変化するため、ミストの平均粒径を小さくする条件が満足される。このように本実施形態においては、加温により平均粒径の小さいミストMを生成して噴射することが可能である。   In this embodiment, the structure including the heating part 9 which heats the water supply for the intake air cooling device 10 to generate the mist M is adopted. The intake air cooling device 10 normally injects mist generated by heating a water supply of about 6 Mpa and about 20 ° C. to about 60 ° C. to 80 ° C. by the heating unit 9. The mist generated by heating the feed water in this way undergoes boiling under reduced pressure. In addition, the viscosity coefficient of the mist M changes from before the heating (temperature, for example, 853 μPa · s at 27 ° C.) to after the heating (for example, 424 μPa · s at the temperature of 67 ° C.), and the surface tension before the heating (for example, Since the temperature is changed from 202.8 ° C. (72.8 dyne / cm) to after heating (for example, 60 ° C., 66.2 dyne / cm), the condition for reducing the average particle diameter of the mist is satisfied. Thus, in this embodiment, it is possible to generate and inject mist M having a small average particle diameter by heating.

本実施形態において、加温部9は、蒸気タービン8の軸受8aを冷却した冷却油の熱(冷却部50の排熱)を用いている。加温部9は、吸熱部9aと放熱部9bとを有する。吸熱部9aは、軸受8aを冷却することで比較的高温となった冷却油が流れる循環経路53の第1放熱部53aと直接的または間接的に熱交換することで熱を吸収する。   In the present embodiment, the heating unit 9 uses heat of the cooling oil that has cooled the bearing 8 a of the steam turbine 8 (exhaust heat of the cooling unit 50). The heating unit 9 includes a heat absorption unit 9a and a heat dissipation unit 9b. The heat absorption part 9a absorbs heat by exchanging heat directly or indirectly with the first heat radiation part 53a of the circulation path 53 through which the cooling oil that has become relatively high temperature by cooling the bearing 8a flows.

第1放熱部53aは、循環経路53において、復水クーラー52(吸熱部55)の上流側に設けられている。そのため、加温部9の吸熱部9aは、軸受8aから排出された直後の比較的高温の冷却油から効率良く熱を吸収することができる。   The first heat radiating portion 53 a is provided on the upstream side of the condensate cooler 52 (heat absorbing portion 55) in the circulation path 53. Therefore, the heat absorption part 9a of the heating part 9 can efficiently absorb heat from the relatively high-temperature cooling oil immediately after being discharged from the bearing 8a.

吸熱部9aに熱的に接続された放熱部9bは、吸熱部9aが第1放熱部53a(冷却油)から吸収した熱を配管15に供給する。本実施形態では、上述のように、吸熱部9aにおいて冷却油から効率良く熱が吸収されるので、配管15内の液体(給水)は加温部9により効率良く加温(加熱)される。   The heat radiating portion 9b thermally connected to the heat absorbing portion 9a supplies the heat absorbed by the heat absorbing portion 9a from the first heat radiating portion 53a (cooling oil) to the pipe 15. In the present embodiment, as described above, since heat is efficiently absorbed from the cooling oil in the heat absorbing section 9a, the liquid (water supply) in the pipe 15 is efficiently heated (heated) by the heating section 9.

さらに、本発明者らは、ミストMの蒸発量を増大させるべく、空気取入口21に対する空気の流れを考慮してミストを噴射することに着目した。以下の説明では、壁面11aに形成された空気取入口21を例に挙げて説明するが、壁面11b、11cに形成された空気取入口21についても同様のシミュレーション結果が得られていることからその詳細については省略する。   Furthermore, the present inventors paid attention to injecting mist in consideration of the flow of air to the air intake 21 in order to increase the evaporation amount of mist M. In the following description, the air intake 21 formed in the wall surface 11a will be described as an example, but similar simulation results are obtained for the air intake 21 formed in the wall surfaces 11b and 11c. Details are omitted.

図3は、空気取入口21に対する空気の流れのシミュレーション結果を概念的に示した図であって、図3(a)は壁面11aに形成された吸気口形成領域20の空気取入口21に対する空気の流れをX軸方向から視た場合のシミュレーション結果を示すものであり、図3(b)は壁面11aに形成された吸気口形成領域20の空気取入口21に対する空気の流れをZ軸方向から視た場合のシミュレーション結果を示すものである。なお、以下の説明において便宜上、壁面11aに形成された吸気口形成領域20の鉛直方向(Z方向)の上方から下方に配置される取入口ユニットAをこの順に、取入口ユニットAz1、Az2、Az3と称すこともある。また、壁面11aに形成された吸気口形成領域20の水平方向(X方向)の一方側(−X側)から他方側(+X側)に配置される取入口ユニットAをこの順に、Ax1、Ax2、Ax3と称すこともある。   FIG. 3 is a diagram conceptually showing the simulation result of the air flow with respect to the air intake 21. FIG. 3 (a) shows the air with respect to the air intake 21 in the intake port formation region 20 formed on the wall surface 11a. FIG. 3B shows the air flow from the Z-axis direction to the air intake 21 of the intake port formation region 20 formed on the wall surface 11a. The simulation result when viewed is shown. In the following description, for the sake of convenience, the intake unit A arranged from the upper side to the lower side in the vertical direction (Z direction) of the intake port forming region 20 formed in the wall surface 11a is arranged in this order in the intake unit Az1, Az2, Az3. Sometimes called. In addition, the intake unit A arranged from one side (−X side) to the other side (+ X side) in the horizontal direction (X direction) of the intake port formation region 20 formed on the wall surface 11a in this order is Ax1, Ax2. , Sometimes referred to as Ax3.

図3(a)に示されるように、吸気口形成領域20の鉛直方向上方(+Z方向)の外縁部に配置される取入口ユニットAz1(空気取入口21)には、空気取入口21に対して外側から巻き込むような空気の流れK1が生じることが確認できた。このような空気の流れK1は、例えば、吸気用建屋11の外側の空気が相対的に圧力の低い空気取入口21に向かって流れ込むことで生じたものと考えられる。一方、外縁部に配置される取入口ユニットAz1とは別、すなわち鉛直方向下方側に設置される取入口ユニットAz2、Az3には、+Y方向に沿って一様な空気の流れK2が生じることが確認できた。このように壁面11aに形成された吸気口形成領域20においては、鉛直方向における取入口ユニットAの位置によって異なる空気の流れK1、K2が生じることが確認できた。   As shown in FIG. 3A, the intake unit Az <b> 1 (the air intake 21) disposed on the outer edge of the intake port formation region 20 in the vertical direction (+ Z direction) is Thus, it was confirmed that an air flow K1 was generated from the outside. Such an air flow K1 is considered to be caused by, for example, the air outside the intake building 11 flowing toward the air intake 21 having a relatively low pressure. On the other hand, a uniform air flow K2 is generated along the + Y direction in the intake units Az2 and Az3 installed separately from the intake unit Az1 arranged on the outer edge, that is, on the lower side in the vertical direction. It could be confirmed. Thus, it was confirmed that in the intake port formation region 20 formed on the wall surface 11a, different air flows K1 and K2 occur depending on the position of the intake unit A in the vertical direction.

また、吸気口形成領域20の水平方向(X方向)においても同様の現象が生じている。具体的に、図3(b)に示されるように、吸気口形成領域20の水平方向(X方向)の両外縁部に配置された取入口ユニットAx1、Ax3(空気取入口21)にも、外側から巻き込むような空気の流れK1が生じることが確認できた。一方、取入口ユニットAx1とは別の取入口ユニットAx2には、+Y方向に沿った一様な空気の流れK2が生じることが確認できた。   The same phenomenon occurs in the horizontal direction (X direction) of the intake port formation region 20. Specifically, as shown in FIG. 3 (b), the intake units Ax1 and Ax3 (air intake 21) arranged at both outer edges in the horizontal direction (X direction) of the intake port formation region 20 are also provided. It has been confirmed that the air flow K1 is generated from the outside. On the other hand, it was confirmed that a uniform air flow K2 along the + Y direction was generated in the intake unit Ax2 different from the intake unit Ax1.

そのため、例えば、取入口ユニットAz1は、該取入口ユニットAz1に対向する位置からミストを噴射したとしても、ミストを含む空気が下方の取入口ユニットAz2、Az3に流れ込んでしまい、取入口ユニットAz1に取り込まれる空気中に十分な量のミストを供給することができない。   Therefore, for example, even if the intake unit Az1 injects mist from a position facing the intake unit Az1, the air containing the mist flows into the lower intake units Az2 and Az3 and enters the intake unit Az1. A sufficient amount of mist cannot be supplied to the air taken in.

また、例えば、取入口ユニットAx1、Ax3は、該取入口ユニットAx1、Ax3に対向する位置からミストを噴射した場合、ミストを含む空気が中央の取入口ユニットAx2に流れ込んでしまい、取入口ユニットAz1に取り込まれる空気中に十分にミストを供給することができない。   Further, for example, when the intake units Ax1 and Ax3 inject mist from a position facing the intake units Ax1 and Ax3, the air containing the mist flows into the central intake unit Ax2, and the intake unit Az1 Insufficient mist can be supplied to the air taken in.

このように吸気口形成領域20においては、取入口ユニットAの位置によって空気の流れK1、K2が異なっていることから、空気中に噴射されるミスト量が部分的に異なってしまっていた。そのため、吸気口形成領域20に吸気される空気を効果的に冷却することができず、結果的に冷却効率が低下しまっていた。なお、このような現象は、壁面11b、11cに形成された空気取入口21についても同様であって、取入口ユニットAの位置によって空気の流れK1、K2が異なっている。   As described above, in the intake port formation region 20, the air flows K1 and K2 differ depending on the position of the intake unit A, so that the amount of mist injected into the air partially differs. Therefore, the air sucked into the intake port formation region 20 cannot be effectively cooled, resulting in a decrease in cooling efficiency. Note that this phenomenon is the same for the air intake ports 21 formed in the wall surfaces 11b and 11c, and the air flows K1 and K2 differ depending on the position of the intake unit A.

このような問題に対し、本実施形態に係る吸気冷却装置10は、噴射ノズル13が第1噴射ノズル13Aと第2噴射ノズル13Bとを含む構成を採用する事で上記問題を解決するようにしている。   In response to such a problem, the intake air cooling device 10 according to the present embodiment solves the above problem by adopting a configuration in which the injection nozzle 13 includes the first injection nozzle 13A and the second injection nozzle 13B. Yes.

図4は、本実施形態に係る吸気冷却装置10における吸気用建屋11と噴射ノズル13との配置関係を示す平面図である。図5は、噴射ノズル13によって噴射されたミストの流れを概念的に示した図である。具体的に、図5(a)は壁面11aに形成された吸気口形成領域20の空気取入口21に対するミストの流れをX軸方向から視た場合のシミュレーション結果を示すものであり、図5(b)は壁面11aに形成された吸気口形成領域20の空気取入口21に対するミストの流れをZ軸方向から視た場合のシミュレーション結果を示すものである。
なお、図4は、壁面11aと噴射ノズル13との配置例を示すものである。以下の説明では、図4を参照し、壁面11aに対する噴射ノズル13の配置を説明するが、壁面11b、11cに対する噴射ノズル13の配置についても図1に示されるように同様の条件に基づいてなされたものであることからその詳細については省略する。
FIG. 4 is a plan view showing an arrangement relationship between the intake building 11 and the injection nozzle 13 in the intake air cooling device 10 according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram conceptually showing the flow of mist injected by the injection nozzle 13. Specifically, FIG. 5A shows a simulation result when the flow of mist with respect to the air intake port 21 in the air inlet formation region 20 formed in the wall surface 11a is viewed from the X-axis direction. b) shows the simulation result when the flow of mist with respect to the air inlet 21 of the inlet port formation area 20 formed in the wall surface 11a is viewed from the Z-axis direction.
FIG. 4 shows an arrangement example of the wall surface 11 a and the injection nozzle 13. In the following description, the arrangement of the injection nozzle 13 with respect to the wall surface 11a will be described with reference to FIG. 4, but the arrangement of the injection nozzle 13 with respect to the wall surfaces 11b and 11c is also performed based on the same conditions as shown in FIG. The details are omitted here.

図4に示されるように、第1噴射ノズル13Aは、吸気用建屋11を平面視、すなわち壁面11aを平面視した場合において、吸気口形成領域20の外縁部に対応する空気取入口21a(第1の吸気口)の開口端、すなわち該空気取入口21aを含む取入口ユニットAz1、Ax1の開口端よりも外側且つ吸気口形成領域20よりも上流側(外気の導入方向における上流側)に設置されている。なお、吸気口形成領域20の外縁部に対応する空気取入口21aとは、図4においてハッチングで示される領域の空気取入口21をいう。本実施形態においては、第1噴射ノズル13Aを上記空気取入口21aの開口端の外側に配置したが、第1噴射ノズル13Aは開口端上に設置されていてもよい。   As shown in FIG. 4, the first injection nozzle 13 </ b> A has an air intake port 21 a (the first intake port 21 a) corresponding to the outer edge portion of the intake port formation region 20 in a plan view of the intake building 11, that is, in a plan view of the wall surface 11 a. 1 intake port), that is, outside the opening end of the intake units Az1 and Ax1 including the air intake port 21a and upstream of the intake port formation region 20 (upstream side in the introduction direction of outside air). Has been. Note that the air intake port 21a corresponding to the outer edge portion of the intake port formation region 20 refers to the air intake port 21 in the region indicated by hatching in FIG. In the present embodiment, the first injection nozzle 13A is disposed outside the opening end of the air intake port 21a. However, the first injection nozzle 13A may be installed on the opening end.

また、第2噴射ノズル13Bは、壁面11aを平面視した場合において、吸気口形成領域20と平面的に重なる位置であり、且つ吸気口形成領域20よりも上流側(外気の導入方向における上流側)に設置されている。本実施形態において、第2噴射ノズル13Bは、例えば、取入口ユニットAの中央部に対応する位置に配置されている。なお、第1噴射ノズル13A及び第2噴射ノズル13B(以下、これらを総称してノズル13A、13Bと称す場合もある)の個数は、該ノズル13A、13Bから噴射されるミストMの拡散範囲を考慮して決定されることが好ましい。本実施形態において、ノズル13A、13Bは、ミスト噴射口13aを吸気方向と180度反対方向(+Y方向)に向けるように配置されている。   Further, the second injection nozzle 13B is a position that overlaps the intake port formation region 20 in a plan view of the wall surface 11a, and is upstream of the intake port formation region 20 (upstream side in the introduction direction of outside air). ). In this embodiment, the 2nd injection nozzle 13B is arrange | positioned in the position corresponding to the center part of the intake unit A, for example. Note that the number of the first injection nozzles 13A and the second injection nozzles 13B (hereinafter sometimes collectively referred to as nozzles 13A and 13B) is the diffusion range of the mist M injected from the nozzles 13A and 13B. It is preferable to determine in consideration. In the present embodiment, the nozzles 13A and 13B are arranged so that the mist injection port 13a is directed 180 degrees opposite to the intake direction (+ Y direction).

本実施形態において、ルーバー22は、YZ面に平行な面を有する板状部材から構成されている。また、複数のノズル13A、13Bは、例えば、板状のルーバー22の面と平行な面内に設置されている。すなわち、複数のノズル13A、13BはYZ面と平行な面内に設置されている。なお、ノズル13A、13Bとルーバー22との位置関係は上記に限定されない。例えば、ノズル13A、13Bは、ルーバー22の面と平行な面(YZ面へ平行な面)と交差する面にミスト噴射口が位置するように設置してもよい。この場合、噴射したミストMがルーバー22に向かって拡散することでルーバー22に付着させ易くなる。ルーバー22に付着したミストMは、ルーバー22間を通り抜けて空気取入口21に吸気される空気に触れることで蒸発する。よって、空気取入口21に吸気される空気をより一層効率的に冷却することが可能となる。   In the present embodiment, the louver 22 is composed of a plate-like member having a plane parallel to the YZ plane. In addition, the plurality of nozzles 13A and 13B are installed in a plane parallel to the plane of the plate-like louver 22, for example. That is, the plurality of nozzles 13A and 13B are installed in a plane parallel to the YZ plane. The positional relationship between the nozzles 13A and 13B and the louver 22 is not limited to the above. For example, the nozzles 13 </ b> A and 13 </ b> B may be installed such that the mist injection port is located on a plane that intersects a plane parallel to the plane of the louver 22 (a plane parallel to the YZ plane). In this case, the injected mist M is diffused toward the louver 22 so that the mist M is easily attached to the louver 22. The mist M adhering to the louver 22 evaporates by touching the air that passes through the louvers 22 and is sucked into the air intake 21. Therefore, it is possible to cool the air taken into the air intake 21 more efficiently.

図5(a)、(b)に示すように、取入口ユニットAz1、Ax1、Ax3の開口端よりも外側に配置された第1噴射ノズル13Aから噴射されたミストMは、吸気口形成領域20の外側から巻き込む流れK1の空気中に良好に取り込まれることで取入口ユニットAz1、Ax1、Ax3(空気取入口21)に吸気されるまでの間に概ね蒸発する。これにより、取入口ユニットAz1、Ax1、Ax3に取り込まれる空気は、ミストMが蒸発した際の蒸発潜熱(気化熱)により冷却される。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the mist M injected from the first injection nozzle 13A disposed outside the opening ends of the intake units Az1, Ax1, Ax3 As a result of being taken in well into the air of the flow K1 that is entrained from the outside of the air, it generally evaporates until it is drawn into the intake units Az1, Ax1, Ax3 (air intake 21). Thereby, the air taken into the inlet units Az1, Ax1, Ax3 is cooled by the latent heat of vaporization (heat of vaporization) when the mist M evaporates.

一方、吸気口形成領域20と平面的に重なる位置に配置された第2噴射ノズル13Bから噴射されたミストMは、図5(a)、(b)に示すように、+Y方向に沿って一様な空気の流れK2に良好に取り込まれることで取入口ユニットAz2、Az3、Ax2(空気取入口21)に吸気されるまでの間に概ね蒸発する。これにより、取入口ユニットAz2、Az3、Ax2に取り込まれる空気は、ミストMが蒸発した際の蒸発潜熱(気化熱)により冷却される。   On the other hand, as shown in FIGS. 5A and 5B, the mist M injected from the second injection nozzle 13B arranged at a position overlapping the intake port forming region 20 in a plane is one along the + Y direction. By being taken in well by such an air flow K2, it generally evaporates until it is sucked into the intake units Az2, Az3, Ax2 (air intake 21). Thereby, the air taken into the inlet units Az2, Az3, Ax2 is cooled by the latent heat of vaporization (heat of vaporization) when the mist M evaporates.

以上のように、本実施形態に係る吸気冷却装置10によれば、空気取入口21の位置によって空気の流れK1、K2が異なる場合であっても、第1噴射ノズル13A及び第2噴射ノズル13Bを含む噴射ノズル13を備えることで、空気中の全体に亘ってミストを均一に供給することが可能とされている。   As described above, according to the intake air cooling device 10 according to the present embodiment, even when the air flows K1 and K2 are different depending on the position of the air intake 21, the first injection nozzle 13A and the second injection nozzle 13B. By providing the injection nozzle 13 including the mist, it is possible to uniformly supply the mist throughout the air.

図6は、吸気冷却装置10の要部構成を示す平面図である。
図6に示すように、吸気冷却装置10は、吸気室14(吸気用建屋11)内に設けられたフィルタ部材(捕捉部材)18と、塵埃フィルタ部材19と、を有している。
FIG. 6 is a plan view showing a main configuration of the intake air cooling device 10.
As shown in FIG. 6, the intake air cooling device 10 includes a filter member (capturing member) 18 provided in the intake chamber 14 (intake building 11) and a dust filter member 19.

フィルタ部材18は、吸気室14の壁面に設けられ、噴射ノズル13から噴射されたミストMのうちルーバー22に付着することなく、且つ蒸発せずに空気に同伴して飛翔してくるものを捕集するためのものである。フィルタ部材18としては、例えば、長繊維グラスファイバ製パッドを用いることが好ましい。これによれば、フィルタ部材18の内部に捕集したミストMをより多く保持して、フィルタ部材18内におけるミストMの蒸発によって空気をより一層効率的に冷却できる。なお、フィルタ部材18は、従来のエバポレーティブクーラに用いられている冷却メディアであってもよく、特に限定されない。   The filter member 18 is provided on the wall surface of the intake chamber 14 and captures the mist M ejected from the ejection nozzle 13 that does not adhere to the louver 22 and does not evaporate and flies with the air. It is for collecting. As the filter member 18, for example, a long fiber glass fiber pad is preferably used. According to this, it is possible to hold more mist M collected in the filter member 18 and cool the air more efficiently by evaporation of the mist M in the filter member 18. The filter member 18 may be a cooling medium used in a conventional evaporative cooler, and is not particularly limited.

塵埃フィルタ部材19は、吸気室14内から吸気した空気中の塵埃を除去するためのものである。なお、塵埃フィルタ部材19は、フィルタ部材18の下流側に設けられるのが好ましい。これによれば、塵埃を除去するための塵埃フィルタ部材19にミストが到達する前にフィルタ部材18によってミストMを捕捉できるので、塵埃フィルタ部材19がミストMで濡れることで捕集した塵埃が膜を形成し、圧力損失が上昇してしまうといった不具合の発生を防止することが可能である。   The dust filter member 19 is for removing dust in the air sucked from the intake chamber 14. The dust filter member 19 is preferably provided on the downstream side of the filter member 18. According to this, since the mist M can be captured by the filter member 18 before the mist reaches the dust filter member 19 for removing the dust, the dust collected when the dust filter member 19 is wet by the mist M is filmed. It is possible to prevent the occurrence of a problem that the pressure loss increases.

なお、塵埃フィルタ部材19としては、例えば、以下に示す3つのタイプのいずれかを用いることができる。第1のタイプは、中性能フィルタが1つ設けられたものである。第2のタイプは、中性能フィルタと、中性能フィルタの下流側にこれと所定距離を隔てて設けられたHEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air filter)とからなる。第3のタイプは、中性能フィルタと、中性能フィルタの下流側にこれと所定距離を隔てずに一体化して設けられたHEPAフィルタとからなる。   As the dust filter member 19, for example, any of the following three types can be used. In the first type, one medium performance filter is provided. The second type includes an intermediate performance filter and an HEPA filter (High Efficiency Particulate Air filter) provided at a predetermined distance downstream from the intermediate performance filter. The third type is composed of a medium performance filter and a HEPA filter that is integrated with the medium performance filter on the downstream side of the medium performance filter without a predetermined distance.

なお、上記フィルタ部材18は、複数(例えば、2つ)の部材から構成されていても良い。この場合において、一方のフィルタ部材18を吸気室14内のうち塵埃フィルタ部材19の上流側であって空気取入口21に近い側(以下、上流側と称す場合もある)に設置し、他方のフィルタ部材18を吸気室14内のうち塵埃フィルタ部材19の上流側であって該塵埃フィルタ部材19に近い側(以下、下流側と称す場合もある)に設置すればよい。   The filter member 18 may be composed of a plurality of (for example, two) members. In this case, one filter member 18 is installed in the intake chamber 14 on the upstream side of the dust filter member 19 and on the side close to the air intake 21 (hereinafter sometimes referred to as the upstream side). The filter member 18 may be installed in the intake chamber 14 on the upstream side of the dust filter member 19 and the side close to the dust filter member 19 (hereinafter sometimes referred to as the downstream side).

また、上流側に設置されるフィルタ部材18は、下流側に配置されるフィルタ部材18よりも目の粗い濾材からなるものを用いるのが好ましい。このようにすれば、例えば、空気中に噴射されたミストMがルーバー22に付着することなく、且つ蒸発せずに空気取入口21内に入り込んでしまった場合であっても、空気中に残存した比較的大粒径のミストMを、上流側のフィルタ部材18で予め捕集することが可能となり、上流側のフィルタ部材18で捕集されずに飛翔してきた小粒径のミストMを下流側のフィルタ部材18で確実に捕集する事が可能となる。よって、圧縮機2側へのミストMの入り込みによる圧縮効率の低下をより確実に防止することができる。   Moreover, it is preferable that the filter member 18 installed on the upstream side is made of a filter medium having a coarser mesh than the filter member 18 arranged on the downstream side. In this way, for example, even if the mist M injected into the air does not adhere to the louver 22 and does not evaporate and enters the air intake 21, it remains in the air. The mist M having a relatively large particle diameter can be collected in advance by the upstream filter member 18, and the small mist M flying without being collected by the upstream filter member 18 is downstream. It is possible to reliably collect by the filter member 18 on the side. Therefore, it is possible to more reliably prevent a decrease in compression efficiency due to the mist M entering the compressor 2 side.

続いて、上記構成を備えるタービンプラント1の動作について説明するとともに、本発明の吸気冷却方法の一実施例についても説明する。   Then, while describing operation | movement of the turbine plant 1 provided with the said structure, one Example of the intake-air cooling method of this invention is also demonstrated.

タービンプラント1は、吸気冷却装置10により吸気された空気を圧縮機2によって圧縮し、該圧縮機2で生成された圧縮空気を用いて燃焼器3により燃焼ガスを生成し、該燃焼器3で生成した燃焼ガスによってガスタービン4を回転させる。そして、発電機5は、ガスタービン4で発生した動力を電力に変換する。   The turbine plant 1 compresses the air taken in by the intake air cooling device 10 by the compressor 2, generates combustion gas by the combustor 3 using the compressed air generated by the compressor 2, and the combustor 3 The gas turbine 4 is rotated by the generated combustion gas. The generator 5 converts the power generated in the gas turbine 4 into electric power.

吸気冷却装置10は、取入口ユニットAz1、Ax1、Ax3の開口端よりも外側に配置された第1噴射ノズル13AからミストMを大気中に噴射する。これにより、第1噴射ノズル13Aから噴射されたミストMは、吸気口形成領域20の外側から巻き込む流れK1の空気中に良好に取り込まれることで下流側に進む。   The intake air cooling device 10 injects mist M into the atmosphere from the first injection nozzle 13A disposed outside the opening ends of the intake units Az1, Ax1, and Ax3. As a result, the mist M injected from the first injection nozzle 13 </ b> A advances downstream by being satisfactorily taken into the air of the flow K <b> 1 that is drawn from the outside of the intake port formation region 20.

また、吸気冷却装置10は、吸気口形成領域20と平面的に重なる位置に配置された第2噴射ノズル13BからミストMを大気中に噴射する。これにより、第2噴射ノズル13Bから噴射されたミストMは、一様な流れK2の空気中に良好に取り込まれることで下流側に進む。   Further, the intake air cooling device 10 injects the mist M into the atmosphere from the second injection nozzle 13 </ b> B disposed at a position overlapping the intake port formation region 20 in a plane. As a result, the mist M injected from the second injection nozzle 13B advances downstream by being well taken into the air of the uniform flow K2.

本実施形態においては、図2に示したように、ミスト生成の給水が加温部9(放熱部9b)で加温されることでミストMの平均粒径が小さくなっている。そのため、空気の流れK1に取り込まれたミストMは、取入口ユニットAz1、Ax1、Ax3(空気取入口21)に吸気されるまでの間に十分に蒸発する。また、一様な流れK2の空気中に取り込まれたミストMは、取入口ユニットAz2、Az3、Ax2(図4参照)の空気取入口21に入り込むまでの間に十分に蒸発する。よって、多量の蒸発潜熱が空気から奪われ、空気の冷却効率を向上させることができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, the average particle diameter of the mist M is reduced by heating the mist-generated water in the heating unit 9 (heat dissipating unit 9b). Therefore, the mist M taken into the air flow K1 is sufficiently evaporated until it is sucked into the intake units Az1, Ax1, Ax3 (air intake 21). Further, the mist M taken into the air of the uniform flow K2 is sufficiently evaporated before entering the air inlet 21 of the inlet units Az2, Az3, Ax2 (see FIG. 4). Therefore, a large amount of latent heat of evaporation is taken away from the air, and the cooling efficiency of the air can be improved.

このように本実施形態によれば、吸気口形成領域20に吸気される空気であって、異なる流れK1、K2を含むことで不均一な流れの空気中においてミストMを良好に蒸発させることができる。よって、複数の空気取入口21から吸気される空気の全体に十分な蒸発潜熱を生じさせることで高い冷却効率を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the mist M is satisfactorily evaporated in the air that is sucked into the intake port formation region 20 and includes different flows K1 and K2. it can. Therefore, high cooling efficiency can be obtained by generating sufficient latent heat of vaporization in the entire air sucked from the plurality of air intake ports 21.

ガスタービン4から排出された排ガス(排気)は、排気ダクト7を介して排熱回収ボイラー6に供給される。排熱回収ボイラー6は、ガスタービン4から排出された排ガスを利用して蒸気を生成する。排熱回収ボイラー6が生成した蒸気は、流路40(第1流路40a)を介して蒸気タービン8に供給される。蒸気タービン8は、排熱回収ボイラー6で生成した蒸気によって回転することで動力を発生する。発電機5は、蒸気タービン8で発生した動力を電力に変換する。   The exhaust gas (exhaust gas) discharged from the gas turbine 4 is supplied to the exhaust heat recovery boiler 6 through the exhaust duct 7. The exhaust heat recovery boiler 6 uses the exhaust gas discharged from the gas turbine 4 to generate steam. The steam generated by the exhaust heat recovery boiler 6 is supplied to the steam turbine 8 via the flow path 40 (first flow path 40a). The steam turbine 8 generates power by rotating with the steam generated by the exhaust heat recovery boiler 6. The generator 5 converts the power generated in the steam turbine 8 into electric power.

蒸気タービン8を回転駆動させた蒸気は、流路40(第1流路40a)を介して復水器51に供給される。復水器51は、回収した蒸気を凝縮して水に戻す。   The steam that rotationally drives the steam turbine 8 is supplied to the condenser 51 through the flow path 40 (first flow path 40a). The condenser 51 condenses the recovered steam and returns it to water.

本実施形態では、復水器51で凝縮された水(復水)が第2流路40bの途中に設けられた復水クーラー52において循環経路53の第2放熱部53bを流れる冷却油と熱交換する。具体的に、循環経路53内を流れる冷却油は、第2放熱部53bにおいて吸熱部55側に熱が奪われることで冷却されて温度が低下する。   In the present embodiment, the cooling oil and heat flowing through the second heat radiating portion 53b of the circulation path 53 in the condensate cooler 52 in which the water (condensate) condensed in the condenser 51 is provided in the middle of the second flow path 40b. Exchange. Specifically, the cooling oil flowing in the circulation path 53 is cooled and the temperature is lowered by the heat deprived to the heat absorbing portion 55 side in the second heat radiating portion 53b.

本実施形態では、循環経路53内を流れる冷却油は、第1放熱部53aにおいて加温部9(吸熱部9a)によって熱を奪われることで温度が低下している。よって、循環経路53は、第1放熱部53aおよび第2放熱部53bにより内部を流れる冷却油を段階的に放熱させることで冷却する。よって、蒸気タービン8は、軸受8aに対して低温に保持された冷却油が安定して供給されている。   In the present embodiment, the temperature of the cooling oil flowing through the circulation path 53 is lowered by the heat removal by the heating unit 9 (heat absorption unit 9a) in the first heat radiation unit 53a. Therefore, the circulation path 53 is cooled by radiating the cooling oil flowing through the first heat radiating portion 53a and the second heat radiating portion 53b in a stepwise manner. Accordingly, the steam turbine 8 is stably supplied with the cooling oil maintained at a low temperature with respect to the bearing 8a.

一方、第2流路40b内を流れる水(復水)は、吸熱部55(復水クーラー52)において第2放熱部53b側から熱を奪うことで加熱されて温度が上昇する。復水クーラー52で加熱された水(復水)は、流路40(第2流路40b)を介して排熱回収ボイラー6に循環され、再び蒸気となって蒸気タービン8に再び供給される。本実施形態では、上述のように、復水クーラー52で予熱した水(復水)を排熱回収ボイラー6に供給する。そのため、排熱回収ボイラー6は、蒸気生成時に比較的高温の水を用いることができるので、蒸気生成時のエネルギー効率を向上させることができる。   On the other hand, the water (condensate) flowing in the second flow path 40b is heated by removing heat from the second heat radiating part 53b side in the heat absorbing part 55 (condensate cooler 52), and the temperature rises. Water (condensate) heated by the condensate cooler 52 is circulated to the exhaust heat recovery boiler 6 via the flow path 40 (second flow path 40b), and is again supplied to the steam turbine 8 as steam. . In the present embodiment, the water (condensate) preheated by the condensate cooler 52 is supplied to the exhaust heat recovery boiler 6 as described above. Therefore, the exhaust heat recovery boiler 6 can use relatively high-temperature water during steam generation, so that energy efficiency during steam generation can be improved.

ところで、復水器51が配置される海水の温度は季節により変動する。特に夏場は海水温度が高いため、凝縮後の水の温度が比較的高くなってしまうことがある。凝縮後の水温が高くなると、復水クーラー52(吸熱部55)は、第2放熱部53bから熱を良好に吸収できなくなってしまう。すると、循環経路53によって比較的高温の冷却油が軸受8aに供給されてしまい、軸受8aが十分に冷却されずに焼き付きが発生することで蒸気タービン8の動作不良を招くおそれもある。   By the way, the temperature of the seawater in which the condenser 51 is arranged varies depending on the season. Especially in summer, the temperature of the seawater is high, so the temperature of the condensed water may be relatively high. If the water temperature after condensation becomes high, the condensate cooler 52 (heat absorption part 55) will not be able to absorb heat from the second heat radiation part 53b well. Then, relatively high-temperature cooling oil is supplied to the bearing 8a by the circulation path 53, and the bearing 8a is not sufficiently cooled and seizure occurs, which may cause malfunction of the steam turbine 8.

これに対し、本実施形態では、上述のように加温部9(吸熱部9a)が冷却油から熱を予め吸収しておくため、例えば、夏場のように復水クーラー52の能力が不足する場合でも冷却油の温度が高くなってしまうといった問題が生じることが防止される。よって、本実施形態によれば、季節によらずに軸受8aに低温に保持された冷却油が安定して供給されるため、蒸気タービン8における焼き付き等の動作不良の発生を防止した信頼性の高いプラントを提供することができる。   On the other hand, in this embodiment, since the heating unit 9 (heat absorption unit 9a) absorbs heat from the cooling oil in advance as described above, the capacity of the condensate cooler 52 is insufficient, for example, in summer. Even in this case, it is possible to prevent the problem that the temperature of the cooling oil becomes high. Therefore, according to the present embodiment, since the cooling oil kept at a low temperature is stably supplied to the bearing 8a regardless of the season, the reliability that prevents the occurrence of malfunction such as seizure in the steam turbine 8 is prevented. A high plant can be provided.

また、本実施形態に係るタービンプラント1によれば、ガスタービン4による発電に加え、ガスタービン4の排熱を利用して生成した蒸気により回転した蒸気タービン8による発電を行うことができるので、エネルギー効率が高いコンバインドサイクル発電が可能なプラントを提供することができる。   Further, according to the turbine plant 1 according to the present embodiment, in addition to the power generation by the gas turbine 4, the power generation by the steam turbine 8 rotated by the steam generated using the exhaust heat of the gas turbine 4 can be performed. A plant capable of combined cycle power generation with high energy efficiency can be provided.

また、吸気冷却装置10は、ルーバー22を備えるので、空気取入口21内に雨、雪、或いは風が直接的に入り込むのを防止することができる。また、噴射ノズル13から噴射されたミストMの一部は、ルーバー22に付着することで捕捉される。すなわち、ルーバー22は、ミストMの一部を捕捉する捕捉部材として機能する。ルーバー22に付着したミストMは、ルーバー22間を通り抜けて空気取入口21に吸気される空気に触れることで蒸発する。よって、空気取入口21に吸気される空気をより一層効率的に冷却することが可能となる。   Further, since the intake air cooling device 10 includes the louver 22, it is possible to prevent rain, snow, or wind from directly entering the air intake 21. A part of the mist M ejected from the ejection nozzle 13 is captured by adhering to the louver 22. That is, the louver 22 functions as a capturing member that captures a part of the mist M. The mist M adhering to the louver 22 evaporates by touching the air that passes through the louvers 22 and is sucked into the air intake 21. Therefore, it is possible to cool the air taken into the air intake 21 more efficiently.

また、吸気冷却装置10は、噴射ノズル13の下流側にフィルタ部材18が設けられているので、例えば、空気中に噴射されたミストMがルーバー22に付着することなく、且つ蒸発せずに空気取入口21内に入り込んでしまった場合であっても、空気中に残存したミストMをフィルタ部材18によって捕捉することができる。よって、空気がフィルタ部材18を通過する際に該フィルタ部材18に捕捉されたミストMを蒸発させることで空気の冷却効率を高めつつ、圧縮機2側にミストMが入り込むことによって圧縮効率が低下するといった不具合の発生を防止することができる。   Further, since the intake air cooling device 10 is provided with the filter member 18 on the downstream side of the injection nozzle 13, for example, the mist M injected into the air does not adhere to the louver 22 and does not evaporate. Even if it has entered the intake 21, the mist M remaining in the air can be captured by the filter member 18. Therefore, when the air passes through the filter member 18, the mist M captured by the filter member 18 is evaporated to increase the cooling efficiency of the air, while the mist M enters the compressor 2 side to reduce the compression efficiency. It is possible to prevent the occurrence of malfunctions such as.

また、吸気冷却装置10は、塵埃フィルタ部材19を備えるので、吸気室14内から吸気した空気中に含まれた塵埃を確実に除去することができる。よって、塵埃が圧縮機2側に導かれることで圧縮効率が低下するといった不具合の発生が防止される。   In addition, since the intake air cooling device 10 includes the dust filter member 19, it is possible to reliably remove the dust contained in the air sucked from the intake chamber 14. Therefore, it is possible to prevent a problem that the compression efficiency is reduced due to the dust being guided to the compressor 2 side.

以上述べたように、本実施形態に係るタービンプラント1によれば、加温したミストMを噴射する上記吸気冷却装置10を備えることで圧縮機2に導かれる空気の冷却効率が向上するので、高い出力を得ることができる。   As described above, according to the turbine plant 1 according to the present embodiment, since the intake air cooling device 10 that injects the heated mist M is provided, the cooling efficiency of the air guided to the compressor 2 is improved. High output can be obtained.

(第2実施形態)
続いて、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態と第1実施形態との違いは、冷却部の構造である。そのため、以下では、冷却部の構成を主体に説明し、上記実施形態と同一の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
(Second Embodiment)
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. The difference between the present embodiment and the first embodiment is the structure of the cooling unit. Therefore, in the following, the configuration of the cooling unit will be mainly described, the same reference numerals are given to the same configurations and members as those in the above embodiment, and the detailed description thereof will be omitted or simplified.

図7は第2実施形態におけるタービンプラントの概略構成を示す平面図である。本実施形態に係るタービンプラント1Aは、図7に示すように、圧縮機2と、燃焼器3と、ガスタービン4と、蒸気タービン8と、冷却部50と、復水器51と、吸気冷却装置10と、排熱回収ボイラー6と、を備えたコンバインドサイクル発電プラントである。   FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of the turbine plant in the second embodiment. As shown in FIG. 7, the turbine plant 1 </ b> A according to the present embodiment includes a compressor 2, a combustor 3, a gas turbine 4, a steam turbine 8, a cooling unit 50, a condenser 51, and intake air cooling. This is a combined cycle power plant including the apparatus 10 and the exhaust heat recovery boiler 6.

本実施形態において、第1放熱部53aは、循環経路53において、復水クーラー52(吸熱部55)の下流側に設けられている。本実施形態において、第2放熱部53b(復水クーラー52)は、軸受8aから排出された直後の比較的高温の冷却油から熱を吸収する。第1放熱部53aは、復水クーラー52で熱交換後の冷却油の熱を加温部9(吸熱部9a)側に供給する。   In the present embodiment, the first heat radiating portion 53 a is provided on the downstream side of the condensate cooler 52 (heat absorbing portion 55) in the circulation path 53. In this embodiment, the 2nd thermal radiation part 53b (condensate cooler 52) absorbs heat from the comparatively high temperature cooling oil immediately after discharged | emitted from the bearing 8a. The 1st thermal radiation part 53a supplies the heat | fever of the cooling oil after heat exchange with the condensate cooler 52 to the heating part 9 (heat absorption part 9a) side.

この構成によれば、例えば、夏場のように海水温度が高いことで凝縮後の水(復水)の温度が高くなり、復水クーラー52によって冷却油の温度を十分に低下させることができなくても、加温部9(吸熱部9a)に冷却油の熱を利用させることができる。これにより、例えば、夏場のように復水クーラー52の能力が不足した場合であっても、加温部9により冷却油の温度が高くなってしまうといった問題の発生が防止される。よって、季節によらずに軸受8aに低温に保持された冷却油が安定して供給されるため、蒸気タービン8における焼き付き等の動作不良の発生を防止した信頼性の高いプラントを提供することができる。   According to this configuration, the temperature of the condensed water (condensate) becomes high due to the high seawater temperature as in summer, for example, and the temperature of the cooling oil cannot be sufficiently lowered by the condensate cooler 52. However, the heat of the cooling oil can be utilized by the heating unit 9 (heat absorption unit 9a). Thereby, even if it is a case where the capacity | capacitance of the condensate cooler 52 is insufficient like a summer, for example, generation | occurrence | production of the problem that the temperature of a cooling oil becomes high by the heating part 9 is prevented. Therefore, since the cooling oil kept at a low temperature is stably supplied to the bearing 8a regardless of the season, it is possible to provide a highly reliable plant that prevents the occurrence of malfunction such as seizure in the steam turbine 8. it can.

本実施形態に係るタービンプラント1Aによれば、ガスタービン4による発電に加え、ガスタービン4の排熱を利用して生成した蒸気により回転した蒸気タービン8による発電を行うことができるので、エネルギー効率が高いコンバインドサイクル発電が可能なプラントを提供することができる。   According to the turbine plant 1A according to the present embodiment, in addition to the power generation by the gas turbine 4, the power generation by the steam turbine 8 rotated by the steam generated by using the exhaust heat of the gas turbine 4 can be performed. It is possible to provide a plant capable of high combined cycle power generation.

また、本実施形態においても、給水を加温することで平均粒径の小さいミストMを生成して噴射することができるので、空気中に噴射したミストMを効率良く蒸発させることができる。よって、空気の冷却効率をより向上させることができる。   Also in this embodiment, since the mist M having a small average particle diameter can be generated and injected by heating the feed water, the mist M injected into the air can be efficiently evaporated. Therefore, the air cooling efficiency can be further improved.

(第3実施形態)
続いて、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態と上記第1、2実施形態との違いは、加温部の熱源である。そのため、以下では、加温部の構成を主体に説明し、上記実施形態と同一の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
(Third embodiment)
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. The difference between this embodiment and the said 1st, 2nd embodiment is the heat source of a heating part. Therefore, in the following, the configuration of the heating unit will be mainly described, the same reference numerals are given to the same configurations and members as those in the above embodiment, and the detailed description thereof will be omitted or simplified.

図8は第3実施形態におけるタービンプラントの概略構成を示す平面図である。本実施形態に係るタービンプラント1Bは、図8に示すように、圧縮機2と、燃焼器3と、ガスタービン4と、蒸気タービン8と、復水器51と、吸気冷却装置10と、排熱回収ボイラー6と、を備えたコンバインドサイクル発電プラントである。   FIG. 8 is a plan view showing a schematic configuration of the turbine plant in the third embodiment. As shown in FIG. 8, the turbine plant 1 </ b> B according to the present embodiment includes a compressor 2, a combustor 3, a gas turbine 4, a steam turbine 8, a condenser 51, an intake air cooling device 10, A combined cycle power plant including a heat recovery boiler 6.

本実施形態において、蒸気タービン8は、高圧タービン80、中圧タービン81および低圧タービン82を含む。高圧タービン80、中圧タービン81および低圧タービン82は、排熱回収ボイラー6側から復水器51側に向かう蒸気の流れ方向の上流側から下流側に向かって、この順に配置されている。   In the present embodiment, the steam turbine 8 includes a high-pressure turbine 80, an intermediate-pressure turbine 81, and a low-pressure turbine 82. The high-pressure turbine 80, the intermediate-pressure turbine 81, and the low-pressure turbine 82 are arranged in this order from the upstream side to the downstream side in the steam flow direction from the exhaust heat recovery boiler 6 side to the condenser 51 side.

本実施形態において、排熱回収ボイラー6は、高圧タービン80、中圧タービン81および低圧タービン82にそれぞれ蒸気を供給する。例えば、排熱回収ボイラー6は、500〜600℃、150気圧の蒸気を高圧流路71により高圧タービン80の入口80aに供給し、300〜400℃、100気圧の蒸気を中圧流路72により中圧タービン81の入口81aに供給し、250〜350℃、50気圧の蒸気を低圧流路73により低圧タービン82の入口82aに供給する。これにより、高圧タービン80、中圧タービン81および低圧タービン82がそれぞれ動力を発生させる。なお、高圧タービン80の出口80bから排出された蒸気の一部は流路76により排熱回収ボイラー6へと戻され、再加熱された後、蒸気タービン8側に供給される。また、中圧タービン81の出口81bから排出された蒸気は低圧流路73に合流することで低圧タービン82の入口82aに供給される。   In the present embodiment, the exhaust heat recovery boiler 6 supplies steam to the high-pressure turbine 80, the intermediate-pressure turbine 81, and the low-pressure turbine 82, respectively. For example, the exhaust heat recovery boiler 6 supplies steam at 500 to 600 ° C. and 150 atm to the inlet 80 a of the high pressure turbine 80 through the high pressure channel 71, and steam at 300 to 400 ° C. and 100 atm through the medium pressure channel 72. The steam at 250 to 350 ° C. and 50 atm is supplied to the inlet 82 a of the low pressure turbine 82 through the low pressure flow path 73. As a result, the high-pressure turbine 80, the intermediate-pressure turbine 81, and the low-pressure turbine 82 each generate power. A part of the steam discharged from the outlet 80b of the high-pressure turbine 80 is returned to the exhaust heat recovery boiler 6 through the flow path 76, reheated, and then supplied to the steam turbine 8 side. Further, the steam discharged from the outlet 81 b of the intermediate pressure turbine 81 is supplied to the inlet 82 a of the low pressure turbine 82 by joining the low pressure passage 73.

本実施形態のタービンプラント1Bにおいて、燃焼器3で生成された燃焼ガスは、非常に高温(例えば、1500℃)となるため、ガスタービン4の翼部(静翼および動翼)が非常に高温となる。そのため、翼部(静翼および動翼)が高熱に晒されることで消耗してしまい、結果的に製品寿命が短くなってしまう。   In the turbine plant 1B of the present embodiment, the combustion gas generated in the combustor 3 becomes very high temperature (for example, 1500 ° C.), so the blade portions (static blades and moving blades) of the gas turbine 4 are very high temperature. It becomes. For this reason, the blade parts (stator blades and moving blades) are consumed by being exposed to high heat, resulting in a shortened product life.

これに対し、本実施形態では、蒸気タービン8から排出された蒸気の熱を用いて翼部(静翼および動翼)を冷却している。本実施形態では、高圧タービン80の出口80bから排出された蒸気の一部が、流路70を介してガスタービン4の翼部に供給される。ここで、高圧タービン80の出口80bから排出された蒸気の温度は、例えば、300℃〜400℃程度である。流路70を介してタービン内部に供給された圧縮空気は、翼部に比べて十分に低温となる。そのため、出口80bから排出された蒸気は、翼部(静翼および動翼)を十分に冷却することができる。
これにより、翼部(静翼および動翼)の熱による負荷を軽減することで、これらの製品寿命を延ばすことが可能である。
On the other hand, in the present embodiment, the blades (the stationary blades and the moving blades) are cooled using the heat of the steam discharged from the steam turbine 8. In the present embodiment, a part of the steam discharged from the outlet 80 b of the high pressure turbine 80 is supplied to the blade portion of the gas turbine 4 through the flow path 70. Here, the temperature of the steam discharged from the outlet 80b of the high-pressure turbine 80 is, for example, about 300 ° C to 400 ° C. The compressed air supplied into the turbine via the flow path 70 is sufficiently low in temperature as compared with the blade portion. Therefore, the steam exhausted from the outlet 80b can sufficiently cool the wing parts (the stationary blades and the moving blades).
Thereby, it is possible to extend the life of these products by reducing the load caused by the heat of the blade parts (stator blades and moving blades).

さらに、本実施形態において、加温部9は、高圧タービン80の出口80bから排出された蒸気の熱を用いている。加温部9は、吸熱部9aと放熱部9bとを有する。吸熱部9aは、出口80bから排出された蒸気が流れる流路70の放熱部70aと直接的または間接的に熱交換することで熱を吸収する。   Further, in the present embodiment, the heating unit 9 uses the heat of steam discharged from the outlet 80 b of the high-pressure turbine 80. The heating unit 9 includes a heat absorption unit 9a and a heat dissipation unit 9b. The heat absorption part 9a absorbs heat by exchanging heat directly or indirectly with the heat dissipation part 70a of the flow path 70 through which the steam discharged from the outlet 80b flows.

吸熱部9aに熱的に接続された放熱部9bは、吸熱部9aが放熱部70a(蒸気)から吸収した熱を配管15に供給する。本実施形態では、上述のように、吸熱部9aにおいて冷却油から効率良く熱が吸収されるので、配管15内の液体(給水)は加温部9により効率良く加温(加熱)される。   The heat radiating part 9b thermally connected to the heat absorbing part 9a supplies the heat absorbed by the heat absorbing part 9a from the heat radiating part 70a (steam) to the pipe 15. In the present embodiment, as described above, since heat is efficiently absorbed from the cooling oil in the heat absorbing section 9a, the liquid (water supply) in the pipe 15 is efficiently heated (heated) by the heating section 9.

本実施形態において、放熱部70aは、流路70における、ガスタービン4の上流側に設けられている。そのため、加温部9の吸熱部9aは、出口80bから排出された直後の比較的高温(300℃〜400℃程度)の蒸気から効率良く熱を吸収することができる。蒸気は吸熱部9aで熱が奪われることで温度が低下する。よって、流路70はガスタービン4の翼部に低温の蒸気を供給するので、翼部(静翼および動翼)の冷却効率をより向上させることが可能である。   In the present embodiment, the heat radiating portion 70 a is provided on the upstream side of the gas turbine 4 in the flow path 70. Therefore, the heat absorption part 9a of the heating part 9 can efficiently absorb heat from the steam at a relatively high temperature (about 300 ° C. to 400 ° C.) immediately after being discharged from the outlet 80b. The temperature of the steam is lowered by the heat absorption by the heat absorbing portion 9a. Therefore, since the flow path 70 supplies low temperature steam to the blade portion of the gas turbine 4, it is possible to further improve the cooling efficiency of the blade portion (the stationary blade and the moving blade).

ここで、高圧タービン80の出口80bから排出された蒸気は、加温部9を経由することで温度が当初温度(300℃〜400℃)よりも低くなる。しかしながら、ガスタービン4の翼部を冷却することで熱を吸収した蒸気は、その温度が再び上昇する。流路70は、加温部9およびガスタービン4を経由した蒸気を中圧タービン81の入口81aに供給する。具体的に、流路70は、中圧流路72に合流することで排熱回収ボイラー6から供給される蒸気とともにガスタービン4を経由した蒸気を中圧タービン81の入口81aに供給する。   Here, the temperature of the steam discharged from the outlet 80 b of the high-pressure turbine 80 is lower than the initial temperature (300 ° C. to 400 ° C.) through the heating unit 9. However, the temperature of the steam that has absorbed heat by cooling the blades of the gas turbine 4 rises again. The flow path 70 supplies the steam that has passed through the heating unit 9 and the gas turbine 4 to the inlet 81 a of the intermediate pressure turbine 81. Specifically, the flow path 70 joins the intermediate pressure flow path 72 to supply the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 6 together with the steam that has passed through the gas turbine 4 to the inlet 81 a of the intermediate pressure turbine 81.

このように、本実施形態によれば、高圧タービン80から排出した蒸気を加温部9によるミスト生成のための給水の加温と、ガスタービン4の翼部の冷却に利用した後、中圧タービン81で有効利用することが可能である。したがって、蒸気タービン8は、排熱回収ボイラー6で生成した蒸気を無駄なく使用することができる。すなわち、本実施形態のタービンプラント1Bによれば、高いエネルギー効率を備えたものとなる。   As described above, according to the present embodiment, the steam discharged from the high-pressure turbine 80 is used for heating the feed water for generating mist by the heating unit 9 and cooling the blades of the gas turbine 4. The turbine 81 can be effectively used. Therefore, the steam turbine 8 can use the steam generated by the exhaust heat recovery boiler 6 without waste. That is, according to the turbine plant 1B of the present embodiment, high energy efficiency is provided.

続いて、上記構成を備えるタービンプラント1Bの動作について説明する。ガスタービン4から排出された排ガス(排気)は、排気ダクト7を介して排熱回収ボイラー6に供給される。排熱回収ボイラー6は、ガスタービン4から排出された排ガスを利用して蒸気を生成する。排熱回収ボイラー6が生成した蒸気は、流路40(第1流路40a)を介して蒸気タービン8に供給される。蒸気タービン8は、排熱回収ボイラー6で生成した蒸気によって回転することで動力を発生する。発電機5は、蒸気タービン8で発生した動力を電力に変換する。   Then, operation | movement of the turbine plant 1B provided with the said structure is demonstrated. The exhaust gas (exhaust gas) discharged from the gas turbine 4 is supplied to the exhaust heat recovery boiler 6 through the exhaust duct 7. The exhaust heat recovery boiler 6 uses the exhaust gas discharged from the gas turbine 4 to generate steam. The steam generated by the exhaust heat recovery boiler 6 is supplied to the steam turbine 8 via the flow path 40 (first flow path 40a). The steam turbine 8 generates power by rotating with the steam generated by the exhaust heat recovery boiler 6. The generator 5 converts the power generated in the steam turbine 8 into electric power.

ここで、蒸気タービン8の高圧タービン80の出口80bから排出された蒸気は、加温部9によるミスト生成のための給水の加温と、ガスタービン4の翼部の冷却を行った後、中圧タービン81の入口81aに供給されることで再利用される。   Here, the steam discharged from the outlet 80b of the high-pressure turbine 80 of the steam turbine 8 is heated after supplying the water for mist generation by the heating unit 9 and cooling the blades of the gas turbine 4. By being supplied to the inlet 81a of the pressure turbine 81, it is reused.

また、蒸気タービン8を回転駆動させた蒸気は、流路40(第1流路40a)を介して復水器51に供給される。復水器51は、回収した蒸気を凝縮して水に戻す。   Moreover, the steam which rotationally driven the steam turbine 8 is supplied to the condenser 51 via the flow path 40 (1st flow path 40a). The condenser 51 condenses the recovered steam and returns it to water.

以上述べたように、本実施形態によれば、蒸気タービン8(高圧タービン80)から排出した蒸気の熱をミスト生成のための給水の加温やガスタービン4の翼部の寿命延長に有効に利用することができる。また、高圧タービン80から排出した蒸気を中圧タービン81で有効利用するので、排熱回収ボイラー6で生成した蒸気を無駄なく使用することができる。   As described above, according to the present embodiment, the heat of the steam discharged from the steam turbine 8 (high pressure turbine 80) is effectively used for heating the feed water for generating mist and extending the life of the blades of the gas turbine 4. Can be used. Further, since the steam discharged from the high-pressure turbine 80 is effectively used by the intermediate-pressure turbine 81, the steam generated by the exhaust heat recovery boiler 6 can be used without waste.

(第4実施形態)
続いて、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態と第3実施形態との違いは、蒸気タービンから蒸気を取り出す位置、すなわち加温部の周辺構造である。そのため、以下では、加温部の周辺構成を主体に説明し、上記実施形態と同一の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
(Fourth embodiment)
Subsequently, a fourth embodiment of the present invention will be described. The difference between this embodiment and 3rd Embodiment is the position which takes out steam from a steam turbine, ie, the surrounding structure of a heating part. Therefore, in the following, the peripheral configuration of the heating unit will be mainly described, the same reference numerals are given to the same configurations and members as those in the above embodiment, and the detailed description thereof will be omitted or simplified.

図9は第4実施形態におけるタービンプラントの概略構成を示す平面図である。本実施形態に係るタービンプラント1Cは、図9に示すように、圧縮機2と、燃焼器3と、ガスタービン4と、蒸気タービン8と、冷却部50と、復水器51と、吸気冷却装置10と、排熱回収ボイラー6と、を備えたコンバインドサイクル発電プラントである。   FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of a turbine plant in the fourth embodiment. As shown in FIG. 9, the turbine plant 1 </ b> C according to the present embodiment includes a compressor 2, a combustor 3, a gas turbine 4, a steam turbine 8, a cooling unit 50, a condenser 51, and intake air cooling. This is a combined cycle power plant including the apparatus 10 and the exhaust heat recovery boiler 6.

本実施形態においては、中圧タービン81の出口81bから排出された蒸気が、流路75を介してガスタービン4の翼部に供給されている。ここで、中圧タービン81の出口81bから排出された蒸気の温度は、例えば、250℃〜300℃程度である。流路75を介してタービン内部に供給された圧縮空気は、翼部に比べて十分に低温となる。そのため、出口81bから排出された蒸気は、翼部(静翼および動翼)を十分に冷却することができるので、翼部の寿命を延ばすことが可能である。   In the present embodiment, the steam discharged from the outlet 81 b of the intermediate pressure turbine 81 is supplied to the blade portion of the gas turbine 4 through the flow path 75. Here, the temperature of the steam discharged from the outlet 81 b of the intermediate pressure turbine 81 is, for example, about 250 ° C. to 300 ° C. The compressed air supplied into the turbine via the flow path 75 is sufficiently low in temperature as compared with the blade portion. For this reason, the steam discharged from the outlet 81b can sufficiently cool the wings (the stationary blades and the moving blades), and thus the life of the wings can be extended.

本実施形態において、加温部9は、中圧タービン81の出口81bから排出された蒸気の熱を用いている。加温部9の吸熱部9aは、出口81bから排出された蒸気が流れる流路75の放熱部75aと直接的または間接的に熱交換することで熱を吸収する。   In the present embodiment, the heating unit 9 uses the heat of the steam discharged from the outlet 81 b of the intermediate pressure turbine 81. The heat absorption part 9a of the heating part 9 absorbs heat by exchanging heat directly or indirectly with the heat radiation part 75a of the flow path 75 through which the steam discharged from the outlet 81b flows.

本実施形態において、加温部9の吸熱部9aは、出口81bから排出された比較的高温(250℃〜300℃程度)の蒸気から効率良く熱を吸収することができる。蒸気は吸熱部9aで熱が奪われることで温度が低下する。よって、流路75はガスタービン4の翼部に低温の蒸気を供給するので、翼部(静翼および動翼)の冷却効率をより向上させることが可能である。   In this embodiment, the heat absorption part 9a of the heating part 9 can efficiently absorb heat from the relatively high temperature (about 250 ° C. to 300 ° C.) steam discharged from the outlet 81b. The temperature of the steam is lowered by the heat absorption by the heat absorbing portion 9a. Therefore, since the flow path 75 supplies low-temperature steam to the blade portion of the gas turbine 4, the cooling efficiency of the blade portion (the stationary blade and the moving blade) can be further improved.

ここで、中圧タービン81の出口81bから排出された蒸気は、加温部9を経由することで温度が当初温度(250℃〜300℃)よりも低くなる。しかしながら、ガスタービン4の翼部を冷却することで熱を吸収した蒸気は、その温度が再び上昇する。流路75は、加温部9およびガスタービン4を経由した蒸気を低圧タービン82の入口82aに供給する。具体的に、流路75は、排熱回収ボイラー6からの蒸気を低圧タービン82の入口82aに供給する低圧流路73に合流する。   Here, the temperature of the steam discharged from the outlet 81b of the intermediate pressure turbine 81 is lower than the initial temperature (250 ° C. to 300 ° C.) through the heating unit 9. However, the temperature of the steam that has absorbed heat by cooling the blades of the gas turbine 4 rises again. The flow path 75 supplies the steam that has passed through the heating unit 9 and the gas turbine 4 to the inlet 82 a of the low-pressure turbine 82. Specifically, the flow path 75 joins the low pressure flow path 73 that supplies the steam from the exhaust heat recovery boiler 6 to the inlet 82 a of the low pressure turbine 82.

この構成によれば、中圧タービン81から排出した蒸気を加温部9によるミスト生成のための給水の加温と、ガスタービン4の翼部の冷却に利用した後、低圧タービン82で有効利用することができる。よって、蒸気タービン8は、排熱回収ボイラー6で生成した蒸気を無駄なく使用することができる。   According to this configuration, the steam discharged from the intermediate pressure turbine 81 is used for heating the feed water for generating mist by the heating unit 9 and cooling the blades of the gas turbine 4, and then effectively used by the low pressure turbine 82. can do. Therefore, the steam turbine 8 can use the steam generated by the exhaust heat recovery boiler 6 without waste.

以上のように本実施形態に係るタービンプラント1Cにおいても、加温部9の熱源として蒸気タービン8(中圧タービン81)から排出した蒸気の熱を有効利用するので、熱の利用効率が高いものが提供される。   As described above, also in the turbine plant 1C according to the present embodiment, the heat of steam discharged from the steam turbine 8 (intermediate pressure turbine 81) is effectively used as a heat source of the heating unit 9, so that heat utilization efficiency is high. Is provided.

なお、本発明は上記実施形態に限定されることは無く、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、ミスト生成のための給水を加温する熱源としては、上記実施形態に限定されることは無く、加温部の熱源として各実施形態の構成を組み合わせたものを採用しても良い。また、給湯用ボイラーやヒートポンプ装置の熱を用いてミストMを生成するための給水を加温するようにしてもよい。特にヒートポンプ装置を用いてミストMを生成するための給水を加温すれば、プラント全体のエネルギー効率の向上が図られる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of invention, it can change suitably. For example, the heat source for heating the water supply for generating mist is not limited to the above embodiment, and a combination of the configurations of the embodiments may be adopted as the heat source for the heating unit. Moreover, you may make it heat the water supply for producing | generating mist M using the heat | fever of a boiler for hot water supply, or a heat pump apparatus. In particular, if the water supply for generating the mist M is heated using a heat pump device, the energy efficiency of the entire plant can be improved.

また、上記実施形態では、吸気用建屋11において、ルーバー22がZ方向に沿って延びる長板状の部材から構成される場合を例に挙げたが、ルーバー22の形状はこれに限定されず、例えばX方向或いはY方向に沿って延びる長板状の部材から構成されていてもよい。また、吸気用建屋11がルーバー22を有していなくても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the case where the louver 22 was comprised from the long plate-shaped member extended along a Z direction was mentioned as an example in the building 11 for intake, the shape of the louver 22 is not limited to this, For example, you may be comprised from the long plate-shaped member extended along an X direction or a Y direction. Further, the intake building 11 may not have the louver 22.

1,30…タービンプラント、2…圧縮機、3…燃焼器、4…ガスタービン、5…発電機、6…排熱回収ボイラー(排熱回収部)、8…蒸気タービン、9…加温部、7…排気ダクト、10…吸気冷却装置(吸気冷却部)、13…噴射ノズル、21…空気取入口(吸気部)、50…冷却部、51…復水器、52…復水クーラー(熱交換器)、M…ミスト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,30 ... Turbine plant, 2 ... Compressor, 3 ... Combustor, 4 ... Gas turbine, 5 ... Generator, 6 ... Waste heat recovery boiler (exhaust heat recovery part), 8 ... Steam turbine, 9 ... Heating part , 7 ... Exhaust duct, 10 ... Intake cooling device (intake cooling part), 13 ... Injection nozzle, 21 ... Air intake (intake part), 50 ... Cooling part, 51 ... Condenser, 52 ... Condensate cooler (heat) Exchanger), M ... Mist.

Claims (11)

大気中から空気を吸気する吸気部と、
前記吸気部で吸気した空気を圧縮し、圧縮空気を生成する圧縮機と、
前記圧縮空気を用いて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと、
前記ガスタービンの排熱を利用して生成された蒸気によって動力を発生する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの軸受に冷却油を循環させることで前記軸受を冷却する冷却部と、
前記吸気部の上流側にて給水を加温することで生成したミストを噴射して前記空気を冷却する吸気冷却部と、を備え、
前記吸気冷却部は、前記蒸気タービンから排出された前記蒸気、前記蒸気生成部から取り出した前記蒸気、および前記冷却部の少なくともいずれかの熱を用いて前記給水を加温する加温部を含む
タービンプラント。
An air intake section for inhaling air from the atmosphere;
A compressor that compresses the air taken in by the intake section and generates compressed air;
A combustor that generates combustion gas using the compressed air;
A gas turbine that generates power by the combustion gas;
A steam turbine that generates power by steam generated using exhaust heat of the gas turbine;
A cooling section for cooling the bearing by circulating cooling oil to the bearing of the steam turbine;
An intake air cooling unit that cools the air by injecting mist generated by heating the water supply upstream of the intake unit, and
The intake air cooling unit includes a heating unit that heats the water supply using heat of at least one of the steam discharged from the steam turbine, the steam taken out from the steam generation unit, and the cooling unit. Turbine plant.
前記加温部は、前記軸受を冷却することで温度が上昇した前記冷却油の排熱を用いる
請求項1に記載のタービンプラント。
The turbine plant according to claim 1, wherein the heating unit uses exhaust heat of the cooling oil whose temperature is increased by cooling the bearing.
復水器からの復水と前記冷却油とを熱交換させることで前記冷却油の温度を低下させる熱交換部をさらに備える
請求項2に記載のタービンプラント。
The turbine plant according to claim 2, further comprising a heat exchanging unit that lowers the temperature of the cooling oil by exchanging heat between the condensate from the condenser and the cooling oil.
前記加温部は、前記冷却油の流路における前記熱交換部の上流に設けられる
請求項1〜3のいずれか一項に記載のタービンプラント。
The turbine plant according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating unit is provided upstream of the heat exchange unit in the flow path of the cooling oil.
前記加温部は、前記冷却油の流路における前記熱交換部の下流に設けられる
請求項1〜3のいずれか一項に記載のタービンプラント。
The turbine plant according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating unit is provided downstream of the heat exchange unit in the cooling oil flow path.
前記蒸気タービンから排出された前記蒸気、および、前記蒸気生成部から取り出した前記蒸気の少なくとも一方は、前記加温部で前記給水を加温した後、前記ガスタービンの冷却に用いられる
請求項1〜5のいずれか一項に記載のタービンプラント。
The at least one of the steam discharged from the steam turbine and the steam taken out from the steam generation unit is used for cooling the gas turbine after heating the water supply in the heating unit. The turbine plant as described in any one of -5.
前記蒸気タービンは、高圧タービン、中圧タービン、および低圧タービンを含む多段構造を有し、
前記加温部は、前記高圧タービンから排出された前記蒸気の熱を用いて前記給水を加温する
請求項1〜6のいずれか一項に記載のタービンプラント。
The steam turbine has a multi-stage structure including a high pressure turbine, a medium pressure turbine, and a low pressure turbine;
The turbine plant according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating unit heats the water supply using heat of the steam discharged from the high-pressure turbine.
前記高圧タービンから排出されて前記給水を加温した前記蒸気は、前記ガスタービンを経由して前記中圧タービンの入口に供給される
請求項7に記載のタービンプラント。
The turbine plant according to claim 7, wherein the steam discharged from the high-pressure turbine and warming the feed water is supplied to an inlet of the intermediate-pressure turbine via the gas turbine.
前記蒸気タービンは、高圧タービン、中圧タービン、および低圧タービンを含む多段構造を有し、
前記加温部は、前記中圧タービンから排出された前記蒸気の熱を用いて前記給水を加温する
請求項1〜6のいずれか一項に記載のタービンプラント。
The steam turbine has a multi-stage structure including a high pressure turbine, a medium pressure turbine, and a low pressure turbine;
The turbine plant according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating unit heats the water supply using heat of the steam discharged from the intermediate pressure turbine.
前記中圧タービンから排出されて前記給水を加温した前記蒸気は、前記ガスタービンを経由して前記低圧タービンの入口に供給される
請求項9に記載のタービンプラント。
The turbine plant according to claim 9, wherein the steam discharged from the intermediate pressure turbine and warming the feed water is supplied to an inlet of the low pressure turbine via the gas turbine.
大気中から空気を吸気する吸気部と、前記吸気部で吸気した空気を圧縮し、圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気を用いて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を利用して蒸気を生成する蒸気生成部と、前記蒸気生成部が生成した前記蒸気により動力を発生する蒸気タービンとを備えたタービンプラントの吸気冷却方法であって、
前記吸気部の上流側において、蒸気タービンの軸受を冷却した冷却油、前記蒸気タービンから排出された前記蒸気、および、前記蒸気生成部から取り出した前記蒸気の少なくともいずれかを用いて加温した給水により生成されたミストを噴射することで前記空気を冷却することを特徴とするタービンプラントの吸気冷却方法。
An air intake section that sucks air from the atmosphere, a compressor that compresses the air sucked by the air intake section and generates compressed air, a combustor that generates combustion gas using the compressed air, and the combustion gas A turbine plant comprising: a gas turbine that generates power; a steam generation unit that generates steam using exhaust heat of the gas turbine; and a steam turbine that generates power by the steam generated by the steam generation unit. An intake air cooling method,
On the upstream side of the intake section, water is heated using at least one of the cooling oil that has cooled the bearing of the steam turbine, the steam discharged from the steam turbine, and the steam taken out from the steam generation section. A method for cooling an intake air of a turbine plant, wherein the air is cooled by injecting mist generated by the above.
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