JP2017036725A - 加圧空気タンクおよび/または外部の圧縮機でガスタービンの出力を増大させるためのシステムおよび方法 - Google Patents

加圧空気タンクおよび/または外部の圧縮機でガスタービンの出力を増大させるためのシステムおよび方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017036725A
JP2017036725A JP2016145008A JP2016145008A JP2017036725A JP 2017036725 A JP2017036725 A JP 2017036725A JP 2016145008 A JP2016145008 A JP 2016145008A JP 2016145008 A JP2016145008 A JP 2016145008A JP 2017036725 A JP2017036725 A JP 2017036725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressurized air
compressor
air tank
gas turbine
turbine engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016145008A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6812156B2 (ja
Inventor
ジョセフ・フィリップ・クロシンスキ
Philip Klosinski Joseph
アルストン・イルフォード・シピオ
Alston Ilford Scipio
サンジ・エカナヤケ
Sanji Ekanayake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2017036725A publication Critical patent/JP2017036725A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6812156B2 publication Critical patent/JP6812156B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/14Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads
    • F02C6/16Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads for storing compressed air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/06Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

【課題】加圧空気タンクおよび/または外部の圧縮機でガスタービンの出力を増大させるためのシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】ガスタービンの出力を増大させるためのシステムは、圧縮機104と、燃焼器106と、タービン108とを有するガスタービンエンジン102を備えることができる。システムは、ガスタービンエンジン102に連絡した加圧空気タンク122をさらに備えることができる。さらに、システムは、加圧空気タンク122に連絡した外部の圧縮機138を備えることができる。外部の圧縮機138を、圧縮された空気を加圧空気タンク122へと供給するように構成することができ、加圧空気タンク122を、圧縮された空気をガスタービンエンジン102へと供給するように構成することができる。
【選択図】図1

Description

本開示は、広くには、ガスタービンに関し、さらに詳しくは、加圧空気タンクおよび/または外部の圧縮機でガスタービンの出力を増大させるためのシステムおよび方法に関する。
発電所の稼働の最中に、比較的短い時間期間について全体としての出力を速やかに増加させることが望まれる状況が生じうる。ガスタービンエンジンの出力を増加させるための従来からの技術として、圧縮機の質量流量を増やすこと、燃焼器への燃料の流れを増やすこと、および圧縮機への導入口案内羽根を開くことが挙げられる。圧縮機の質量流量を増やすことは、動作における制約によって制限されうる。過燃焼(over−firing)法が、高速な応答をもたらすことができるが、タービンを通常の燃焼温度を超えて運転することは、高温ガスの経路部品の劣化および保守のコストの増大につながる可能性がある。さらに、圧縮機への気流は、ガスタービンがベース負荷未満で動作している場合に限って、増やすことが可能である。したがって、一時的な送電系統の周波数の逸脱に対応する改善されたガスタービンの出力の増大のシステムおよび方法が望まれる。
上述のニーズおよび/または課題の一部またはすべてに、本開示の特定の実施形態によって対処することができる。一実施形態によれば、ガスタービンの出力を増大させるためのシステムが開示される。システムは、圧縮機と、燃焼器と、タービンとを有するガスタービンエンジンを備えることができる。システムは、ガスタービンエンジンに連絡した加圧空気タンクをさらに備えることができる。さらに、システムは、加圧空気タンクに連絡した外部の圧縮機を備えることができる。外部の圧縮機を、圧縮された空気を加圧空気タンクへと供給するように構成することができ、加圧空気タンクを、圧縮された空気をガスタービンエンジンへと供給するように構成することができる。
別の実施形態において、ガスタービンの出力を増大させるためのシステムが開示される。システムは、圧縮機と、燃焼器と、タービンとを有するガスタービンエンジンを備えることができる。システムは、ガスタービンエンジンに連絡した加圧空気タンクをさらに備えることができる。圧縮機を、加圧空気タンクに連絡させることができる。圧縮機を、圧縮された空気を加圧空気タンクへと供給するように構成することができる。システムは、加圧空気タンクに連絡した外部の圧縮機をさらに備えることができる。外部の圧縮機を、圧縮された空気を加圧空気タンクへと供給するように構成することができ、加圧空気タンクを、圧縮された空気をガスタービンエンジンへと供給するように構成することができる。さらに、システムは、加圧空気タンクをバイパスするための外部の圧縮機からガスタービンエンジンへのバイパス配管をさらに備えることができる。外部の圧縮機を、圧縮された空気をバイパス配管によってガスタービンエンジンへと直接供給するように構成することができる。
別の実施形態によれば、ガスタービンの出力を増大させるための方法が開示される。本方法は、ガスタービンエンジンに連絡した加圧空気タンクを外部の圧縮機によって満たすステップを含むことができる。本方法は、短期間の出力の需要にもとづき、加圧空気タンクからガスタービンエンジンへと圧縮された空気を供給するステップをさらに含むことができる。
本開示の他の実施形態、態様、および特徴が、以下の詳細な説明、添付の図面、および添付の特許請求の範囲から、当業者にとって明らかになるであろう。
次に、添付の図面(必ずしも比例尺で描かれているわけではない)を参照する。
一実施形態によるガスタービンシステムを概略的に示している。 一実施形態によるガスタービンシステムを概略的に示している。 一実施形態によるガスタービンシステムを概略的に示している。 一実施形態によるガスタービンシステムを概略的に示している。 一実施形態による典型的なフロー図を示している。
次に、例示の実施形態が、いくつかの(ただし、すべてではない)実施形態が示されている添付の図面を参照して、以下でさらに充分に説明される。本開示は、多数のさまざまな形態にて具現化可能であり、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。全体を通して、類似の番号は、類似の構成要素を指している。
図1は、低周波の送電系統の事象などの一時的事象の際に出力を増大させるためのタービンシステム100を示している。ガスタービンシステム100は、1つ以上のガスタービンエンジン102を備えることができる。各々のガスタービンエンジン102は、到来する空気の流れを圧縮する圧縮機104を備えることができる。圧縮機104は、圧縮された空気の流れを燃焼サブシステム106へともたらすことができる。圧縮された空気の流れを、圧縮された燃料の流れと混合することができる。混合物を燃やし、燃焼ガスの流れを生み出すことができる。次いで、燃焼ガスの流れを、タービン108へともたらすことができる。燃焼ガスの流れは、タービン108を駆動して、機械的な仕事を生み出すことができる。タービン108において生み出された機械的な仕事は、圧縮機104ならびに例えば発電機などの外部の負荷を駆動することができる。燃焼ガスの流れを、排気サブシステムを介してスタックまたは熱回収蒸気発生器へと排気することができ、あるいは他のやり方で処理することができる。
いくつかの場合、ガスタービンシステム100は、調節式(articulated)の吸気口案内羽根アセンブリ112を有する圧縮機吸気口サブシステム110を備えることができる。さらに、いくつかの場合、ガスタービンエンジン102は、吸気口スクリーン114あるいは複数の吸気フィルタ116を有するフィルタアセンブリを備えるフィルタハウスを備えることができる。また、ガスタービンシステム100は、吸気口抽気加熱(IBH)マニホールド118および/または防氷マニホールド120をさらに備えることができる。
ガスタービンシステム100は、1つ以上の導管124によってガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素に連絡した加圧空気タンク122を備えることができる。例えば、加圧空気タンク122を、圧縮機104の圧縮機吐出ケーシング126、燃焼器106の導入口128、および/またはタービン108の導入口130に連絡させることができる。加圧空気タンク122を、圧縮機104、燃焼器106、および/またはタービン108の任意の部分または構成要素に連絡させることができる。導管124は、加圧空気タンク122からの圧縮された空気の流れを監視および/または制御するために、1つ以上の流量制御弁132、流量センサ134、および/または圧力センサ136を備えることができる。加圧空気タンク122は、圧縮された空気を貯蔵することができる。このやり方で、加圧空気タンク122は、圧縮された空気をガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素へと供給して、出力を維持することができる。一例において、加圧空気タンク122は、短期間の送電系統の事象または出力の要求にもとづいて、圧縮された空気を即座にもたらすことができる。加圧空気タンク122は、あくまでも例示の目的のためのものにすぎない。例えば、加圧空気タンク122は、チッ素、酸素、または燃料など、液体および気体の両方の他の流体を貯蔵することができる。
外部の圧縮機138を、1つ以上の導管140によって加圧空気タンク122に連絡させることができる。導管140は、外部の圧縮機138から加圧空気タンク122への圧縮された空気の流れを監視および/または制御するために、1つ以上の流量制御弁142、流量センサ、および/または圧力センサを備えることができる。外部の圧縮機138を、圧縮された空気を加圧空気タンク122へと供給するように構成することができる。次いで、加圧空気タンク122を、圧縮された空気を上述のようにガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素へと供給するように構成することができる。
いくつかの場合、フィルタハウス114は、1つ以上の導管144によって圧縮機104および外部の圧縮機138に連絡することができる。このやり方で、フィルタハウス114は、フィルタ処理された空気を圧縮機104および/または外部の圧縮機138へと供給することができる。
特定の実施形態において、圧縮機104は、図2に示されるように、1つ以上の導管146によって加圧空気タンク122に連絡することができる。導管146は、圧縮機104から加圧空気タンク122への圧縮された空気の流れを監視および/または制御するために、1つ以上の流量制御弁148、流量センサ、および/または圧力センサを備えることができる。圧縮機104を、圧縮された空気を加圧空気タンク122へと供給するように構成することができる。このやり方で、加圧空気タンクを、外部の圧縮機138および/または圧縮機104からの圧縮された空気で満たすことができる。次いで、加圧空気タンク122を、圧縮された空気を上述のようにガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素へと供給するように構成することができる。
図3に示されるように、ガスタービンシステム100は、外部の圧縮機138からガスタービンエンジン108へのバイパス配管150を備えることができる。バイパス配管150は、加圧空気タンク122をバイパスすることができる。バイパス配管150は、外部の圧縮機138からガスタービンエンジン102への圧縮された空気の流れを監視および/または制御するために、1つ以上の流量制御弁、流量センサ、および/または圧力センサを備えることができる。このやり方で、外部の圧縮機138を、圧縮された空気をバイパス配管150によってガスタービンエンジン102へと直接供給するように構成することができる。結果として、ガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素に、圧縮された空気を外部の圧縮機138から直接供給すること、または加圧空気タンク122から供給することが可能である。例えば、加圧空気タンク122および/または外部の圧縮機138を、圧縮機104の圧縮機吐出ケーシング126、燃焼器106の導入口128、および/またはタービン108の導入口130に連絡させることができる。
いくつかの場合、外部の圧縮機138は、圧縮された空気をバイパス配管150によってガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素へと直接供給することで、出力を維持することができる。一例において、外部の圧縮機138は、長期にわたる送電系統の事象または出力の要求にもとづいて、圧縮された空気を供給することができる。
いくつかの場合、図4に示されるように、バイパス配管150に加えて、圧縮機104が、1つ以上の導管146によって加圧空気タンク122に連絡することができる。導管146は、圧縮機104から加圧空気タンク122への圧縮された空気の流れを監視および/または制御するために、1つ以上の流量制御弁148、流量センサ、および/または圧力センサを備えることができる。圧縮機104を、圧縮された空気を加圧空気タンク122へと供給するように構成することができる。このやり方で、加圧空気タンクを、外部の圧縮機138および/または圧縮機104からの圧縮された空気で満たすことができる。次いで、加圧空気タンク122を、圧縮された空気を上述のようにガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素へと供給するように構成することができる。
図1〜4に示したガスタービンシステム100の種々の実施形態は、低周波の送電系統の事象などの一時的事象の際に出力を増大させる能力を提供することができる。例えば、外部の圧縮機138および/または加圧空気タンク122が、圧縮された空気をガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素へと供給して、出力を維持することができる。一例においては、加圧空気タンク122が、短期間の送電系統の事象または出力の要求にもとづいて、圧縮された空気を即座にもたらすことができる一方で、外部の圧縮機138が、長期にわたる送電系統の事象または出力の要求にもとづいて、圧縮された空気を供給することができる。このやり方で、加圧空気タンク122のサイズを、実質的に縮小することができる。このやり方で、ガスタービンシステム100は、低周波の事象の際のガスタービンの短期および長期の動作に対応することができる。
図5は、低周波の送電系統の事象などの一時的事象の際に出力を増大させるための方法200の典型的なフロー図を示している。ブロック202において、加圧空気容器122を、圧縮機104または外部の圧縮機138によって圧縮された空気で満たすことができる。ブロック204において、低周波の送電系統の事象などの一時的事象を、検出することができる。ブロック206において、加圧空気タンク122を、圧縮された空気をガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素へと供給するように作動させることができる。ブロック208において、外部の圧縮機138を作動させることができる。ブロック210において、一時的事象が長期化する場合、外部の圧縮機138が、圧縮された空気をバイパス配管150によってガスタービンエンジン102の1つ以上の構成要素へと供給することで、出力を維持することができる。
実施形態を、構造的特徴および/または方法における動作に特有の表現にて説明したが、本開示が、必ずしも説明した特有の特徴または動作に限られないことを、理解すべきである。むしろ、上述した特有の特徴および動作は、実施形態の実施の例示の形態として開示されている。
[実施態様1]
ガスタービンの出力を増大させるためのシステム(100)であって、
圧縮機(104)と、燃焼器(106)と、タービン(108)とを備えるガスタービンエンジン(102)と、
前記ガスタービンエンジン(102)に連絡した加圧空気タンク(122)と、
前記加圧空気タンク(122)に連絡した外部の圧縮機(138)と
を備えており、
前記外部の圧縮機(138)は、圧縮された空気を前記加圧空気タンク(122)へと供給するように構成され、前記加圧空気タンク(122)は、圧縮された空気を前記ガスタービンエンジン(102)へと供給するように構成されている、システム(100)。
[実施態様2]
前記加圧空気タンク(122)は、前記圧縮機(104)の圧縮機吐出ケーシング(126)に連絡している、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様3]
前記加圧空気タンク(122)は、前記燃焼器(106)の導入口(128)に連絡している、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様4]
前記加圧空気タンク(122)は、前記タービン(108)の導入口(130)に連絡している、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様5]
前記圧縮機(104)は、前記加圧空気タンク(122)に連絡している、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様6]
前記圧縮機(104)および前記外部の圧縮機(138)に連絡したフィルタハウス(114)をさらに備える、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様7]
前記加圧空気タンク(122)をバイパスするための前記外部の圧縮機(138)から前記ガスタービンエンジン(102)へのバイパス配管(150)をさらに備え、前記外部の圧縮機(138)は、前記バイパス配管(150)によって前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するように構成されている、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様8]
前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記圧縮機(104)の圧縮機吐出ケーシング(126)に連絡している、実施態様7に記載のシステム(100)。
[実施態様9]
前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記燃焼器(106)の導入口(128)に連絡している、実施態様7に記載のシステム(100)。
[実施態様10]
前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記タービン(108)の導入口(130)に連絡している、実施態様7に記載のシステム(100)。
[実施態様11]
前記圧縮機(104)は、前記加圧空気タンク(122)に連絡している、実施態様7に記載のシステム(100)。
[実施態様12]
前記圧縮機(104)および前記外部の圧縮機(138)に連絡したフィルタハウス(114)をさらに備える、実施態様7に記載のシステム(100)。
[実施態様13]
ガスタービンの出力を増大させるためのシステム(100)であって、
圧縮機(104)と、燃焼器(106)と、タービン(108)とを備えるガスタービンエンジン(102)と、
前記ガスタービンエンジン(102)に連絡した加圧空気タンク(122)であって、前記圧縮機(104)が該加圧空気タンク(122)に連絡しており、前記圧縮機(104)が該加圧空気タンク(122)へと圧縮された空気を供給するように構成されている加圧空気タンク(122)と、
前記加圧空気タンク(122)に連絡した外部の圧縮機(138)であって、前記加圧空気タンク(122)へと圧縮された空気を供給するように構成されており、前記加圧空気タンク(122)が前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するように構成されている外部の圧縮機(138)と、
前記加圧空気タンク(122)をバイパスするための前記外部の圧縮機(138)から前記ガスタービンエンジン(102)へのバイパス配管(150)であって、前記外部の圧縮機(138)が該バイパス配管(150)によって前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するように構成されているバイパス配管(150)と
を備える、システム(100)。
[実施態様14]
前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記圧縮機(104)の圧縮機吐出ケーシング(126)に連絡している、実施態様13に記載のシステム(100)。
[実施態様15]
前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記燃焼器(106)の導入口(128)に連絡している、実施態様13に記載のシステム(100)。
[実施態様16]
前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記タービン(108)の導入口(130)に連絡している、実施態様13に記載のシステム(100)。
[実施態様17]
ガスタービンの出力を増大させるための方法であって、
ガスタービンエンジン(102)に連絡した加圧空気タンク(122)を外部の圧縮機(138)によって満たすステップと、
短期間の出力の需要にもとづき、前記加圧空気タンク(122)から前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するステップと
を含む方法。
[実施態様18]
長期にわたる出力の需要にもとづき、前記加圧空気タンク(122)をバイパスさせるステップと、
前記外部の圧縮機(138)から前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するステップと
をさらに含む、実施態様17に記載の方法。
[実施態様19]
前記加圧空気タンク(122)および/または前記外部の圧縮機(138)から圧縮機吐出ケーシング(126)、燃焼器(106)の導入口(128)、タービン(108)の導入口(130)、またはこれらの組み合わせへと圧縮された空気を供給することをさらに含む、実施態様18に記載の方法。
[実施態様20]
前記加圧空気タンク(122)から圧縮機吐出ケーシング(126)、燃焼器(106)の導入口(128)、タービン(108)の導入口(130)、またはこれらの組み合わせへと圧縮された空気を供給することをさらに含む、実施態様17に記載の方法。
100 ガスタービンシステム
102 ガスタービンエンジン
104 圧縮機
106 燃焼器、燃焼サブシステム
108 ガスタービンエンジン
110 圧縮機吸気口サブシステム
112 吸気口案内羽根アセンブリ
114 吸気口スクリーン、フィルタハウス
116 吸気フィルタ
118 吸気口抽気加熱(IBH)マニホールド
120 防氷マニホールド
122 加圧空気タンク、加圧空気容器
124 導管
126 圧縮機吐出ケーシング
128、130 導入口
132 流量制御弁
134 流量センサ
136 圧力センサ
138 外部の圧縮機
140、144、146 導管
142 流量制御弁
148 流量制御弁
150 バイパス配管
202、204、206、208、210 ブロック

Claims (20)

  1. ガスタービンの出力を増大させるためのシステム(100)であって、
    圧縮機(104)と、燃焼器(106)と、タービン(108)とを備えるガスタービンエンジン(102)と、
    前記ガスタービンエンジン(102)に連絡した加圧空気タンク(122)と、
    前記加圧空気タンク(122)に連絡した外部の圧縮機(138)と
    を備えており、
    前記外部の圧縮機(138)は、圧縮された空気を前記加圧空気タンク(122)へと供給するように構成され、前記加圧空気タンク(122)は、圧縮された空気を前記ガスタービンエンジン(102)へと供給するように構成されている、システム(100)。
  2. 前記加圧空気タンク(122)は、前記圧縮機(104)の圧縮機吐出ケーシング(126)に連絡している、請求項1に記載のシステム(100)。
  3. 前記加圧空気タンク(122)は、前記燃焼器(106)の導入口(128)に連絡している、請求項1に記載のシステム(100)。
  4. 前記加圧空気タンク(122)は、前記タービン(108)の導入口(130)に連絡している、請求項1に記載のシステム(100)。
  5. 前記圧縮機(104)は、前記加圧空気タンク(122)に連絡している、請求項1に記載のシステム(100)。
  6. 前記圧縮機(104)および前記外部の圧縮機(138)に連絡したフィルタハウス(114)をさらに備える、請求項1に記載のシステム(100)。
  7. 前記加圧空気タンク(122)をバイパスするための前記外部の圧縮機(138)から前記ガスタービンエンジン(102)へのバイパス配管(150)をさらに備え、前記外部の圧縮機(138)は、前記バイパス配管(150)によって前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するように構成されている、請求項1に記載のシステム(100)。
  8. 前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記圧縮機(104)の圧縮機吐出ケーシング(126)に連絡している、請求項7に記載のシステム(100)。
  9. 前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記燃焼器(106)の導入口(128)に連絡している、請求項7に記載のシステム(100)。
  10. 前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記タービン(108)の導入口(130)に連絡している、請求項7に記載のシステム(100)。
  11. 前記圧縮機(104)は、前記加圧空気タンク(122)に連絡している、請求項7に記載のシステム(100)。
  12. 前記圧縮機(104)および前記外部の圧縮機(138)に連絡したフィルタハウス(114)をさらに備える、請求項7に記載のシステム(100)。
  13. ガスタービンの出力を増大させるためのシステム(100)であって、
    圧縮機(104)と、燃焼器(106)と、タービン(108)とを備えるガスタービンエンジン(102)と、
    前記ガスタービンエンジン(102)に連絡した加圧空気タンク(122)であって、前記圧縮機(104)が該加圧空気タンク(122)に連絡しており、前記圧縮機(104)が該加圧空気タンク(122)へと圧縮された空気を供給するように構成されている加圧空気タンク(122)と、
    前記加圧空気タンク(122)に連絡した外部の圧縮機(138)であって、前記加圧空気タンク(122)へと圧縮された空気を供給するように構成されており、前記加圧空気タンク(122)が前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するように構成されている外部の圧縮機(138)と、
    前記加圧空気タンク(122)をバイパスするための前記外部の圧縮機(138)から前記ガスタービンエンジン(102)へのバイパス配管(150)であって、前記外部の圧縮機(138)が該バイパス配管(150)によって前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するように構成されているバイパス配管(150)と
    を備える、システム(100)。
  14. 前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記圧縮機(104)の圧縮機吐出ケーシング(126)に連絡している、請求項13に記載のシステム(100)。
  15. 前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記燃焼器(106)の導入口(128)に連絡している、請求項13に記載のシステム(100)。
  16. 前記加圧空気タンク(122)または前記外部の圧縮機(138)は、前記タービン(108)の導入口(130)に連絡している、請求項13に記載のシステム(100)。
  17. ガスタービンの出力を増大させるための方法であって、
    ガスタービンエンジン(102)に連絡した加圧空気タンク(122)を外部の圧縮機(138)によって満たすステップと、
    短期間の出力の需要にもとづき、前記加圧空気タンク(122)から前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するステップと
    を含む方法。
  18. 長期にわたる出力の需要にもとづき、前記加圧空気タンク(122)をバイパスさせるステップと、
    前記外部の圧縮機(138)から前記ガスタービンエンジン(102)へと圧縮された空気を供給するステップと
    をさらに含む、請求項17に記載の方法。
  19. 前記加圧空気タンク(122)および/または前記外部の圧縮機(138)から圧縮機吐出ケーシング(126)、燃焼器(106)の導入口(128)、タービン(108)の導入口(130)、またはこれらの組み合わせへと圧縮された空気を供給することをさらに含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記加圧空気タンク(122)から圧縮機吐出ケーシング(126)、燃焼器(106)の導入口(128)、タービン(108)の導入口(130)、またはこれらの組み合わせへと圧縮された空気を供給することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
JP2016145008A 2015-08-06 2016-07-25 加圧空気タンクおよび/または外部の圧縮機でガスタービンの出力を増大させるためのシステムおよび方法 Active JP6812156B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/819,770 US10267231B2 (en) 2015-08-06 2015-08-06 Systems and methods for augmenting gas turbine power output with a pressurized air tank and/or an external compressor
US14/819,770 2015-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017036725A true JP2017036725A (ja) 2017-02-16
JP6812156B2 JP6812156B2 (ja) 2021-01-13

Family

ID=56842604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016145008A Active JP6812156B2 (ja) 2015-08-06 2016-07-25 加圧空気タンクおよび/または外部の圧縮機でガスタービンの出力を増大させるためのシステムおよび方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10267231B2 (ja)
EP (1) EP3128154A1 (ja)
JP (1) JP6812156B2 (ja)
CN (1) CN106438045B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020041521A (ja) * 2018-09-13 2020-03-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービンシステム
JP2020180614A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 電力システムの流路構成要素およびサンプパージキットを洗浄するための方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11041422B2 (en) 2018-01-23 2021-06-22 General Electric Company Systems and methods for warming a catalyst in a combined cycle system
US10968825B2 (en) * 2018-04-19 2021-04-06 The Boeing Company Flow multiplier systems for aircraft
CN108626143A (zh) * 2018-05-11 2018-10-09 重庆冲能动力机械有限公司 带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵
CN112814785B (zh) * 2020-11-26 2022-07-01 中国核电工程有限公司 用于闭式布雷顿循环热机系统的旁路辅助系统、热机系统

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3831373A (en) 1973-02-08 1974-08-27 Gen Electric Pumped air storage peaking power system using a single shaft gas turbine-generator unit
IL108546A (en) 1994-02-03 1997-01-10 Israel Electric Corp Ltd Compressed air energy storage method and system
US5845479A (en) 1998-01-20 1998-12-08 Electric Power Research Institute, Inc. Method for providing emergency reserve power using storage techniques for electrical systems applications
US5934063A (en) 1998-07-07 1999-08-10 Nakhamkin; Michael Method of operating a combustion turbine power plant having compressed air storage
US6038849A (en) 1998-07-07 2000-03-21 Michael Nakhamkin Method of operating a combustion turbine power plant using supplemental compressed air
JP2001193483A (ja) 2000-01-12 2001-07-17 Hitachi Ltd ガスタービンシステム
US6474069B1 (en) 2000-10-18 2002-11-05 General Electric Company Gas turbine having combined cycle power augmentation
US6745569B2 (en) 2002-01-11 2004-06-08 Alstom Technology Ltd Power generation plant with compressed air energy system
US6766646B1 (en) 2003-11-19 2004-07-27 General Electric Company Rapid power producing system and method for steam turbine
US8479523B2 (en) 2006-05-26 2013-07-09 General Electric Company Method for gas turbine operation during under-frequency operation through use of air extraction
US7389644B1 (en) 2007-01-19 2008-06-24 Michael Nakhamkin Power augmentation of combustion turbines by injection of cold air upstream of compressor
US7669423B2 (en) 2007-01-25 2010-03-02 Michael Nakhamkin Operating method for CAES plant using humidified air in a bottoming cycle expander
CN101657609B (zh) 2007-02-14 2015-09-09 阿尔斯托姆科技有限公司 用于运行发电厂设备的方法
DE102007007913A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Alstom Technology Ltd. Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage
US20090249794A1 (en) 2008-04-02 2009-10-08 General Electric Company Systems and Methods for Augmenting Power Output of a Turbine During a Transient Event
EP2284375A1 (en) 2009-08-13 2011-02-16 Siemens Aktiengesellschaft Enhanced gas turbine power output during under-frequency operation
US8341964B2 (en) 2009-10-27 2013-01-01 General Electric Company System and method of using a compressed air storage system with a gas turbine
GB2484072B (en) * 2010-09-24 2018-05-09 Aaf Ltd Filter assembly,and pre-filter device and pre-filter mounting plate therefor
GB2493726A (en) 2011-08-16 2013-02-20 Alstom Technology Ltd Adiabatic compressed air energy storage system
CN104302893B (zh) 2012-01-30 2017-04-05 鲍尔法斯有限责任公司 燃气轮机储能器和能量补充系统及制造和使用它们的方法
JP6039056B2 (ja) 2012-04-02 2016-12-07 パワーフェイズ・エルエルシー ガスタービンエンジン用の圧縮空気注入システム方法および装置
US9279365B2 (en) 2012-09-04 2016-03-08 General Electric Company Power augmentation systems and methods for grid frequency control
US10389126B2 (en) 2012-09-13 2019-08-20 Stem, Inc. Method and apparatus for damping power oscillations on an electrical grid using networked distributed energy storage systems
JP6290909B2 (ja) 2012-10-26 2018-03-07 パワーフェイズ・エルエルシー ガスタービンエネルギー補助システムおよび加熱システム、ならびに、その製造方法および使用方法
US9778627B2 (en) 2012-11-16 2017-10-03 Siemens Aktiengesellschaft Method of controlling a power network
US9209730B2 (en) 2013-01-28 2015-12-08 General Electric Company Gas turbine under frequency response improvement system and method
US9459671B2 (en) 2013-02-25 2016-10-04 General Electric Company Systems and methods for use in adapting the operation of a gas turbine
GB201503848D0 (en) 2015-03-06 2015-04-22 Isentropic Ltd Hybrid combustion turbine power generation system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020041521A (ja) * 2018-09-13 2020-03-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービンシステム
JP2020180614A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 電力システムの流路構成要素およびサンプパージキットを洗浄するための方法
JP7427502B2 (ja) 2019-04-24 2024-02-05 ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 電力システムの流路構成要素およびサンプパージキットを洗浄するための方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170037780A1 (en) 2017-02-09
EP3128154A1 (en) 2017-02-08
JP6812156B2 (ja) 2021-01-13
CN106438045B (zh) 2020-01-21
CN106438045A (zh) 2017-02-22
US10267231B2 (en) 2019-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017036725A (ja) 加圧空気タンクおよび/または外部の圧縮機でガスタービンの出力を増大させるためのシステムおよび方法
EP2650506B1 (en) A method and system for controlling a secondary flow system
EP2669492B1 (en) Gas turbine compressor inlet pressurization and flow control system
US8984893B2 (en) System and method for augmenting gas turbine power output
EP2650509A2 (en) A method and system for controlling an extraction pressure and temperature of a stoichiometric EGR system
US9938895B2 (en) Dual reheat topping cycle for improved energy efficiency for compressed air energy storage plants with high air storage pressure
EP2650508A2 (en) A method and system for controlling a stoichiometric EGR system on a regenerative reheat system
EP3070301A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow for scr unit
EP3070294A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and turbo-expander for supplemental generator
EP2767699A1 (en) Gas turbine with fuel composition control
US10024197B2 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and turbo-expander using same
EP3070302A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and eductor for augmenting same
US9822705B2 (en) Power augmentation system for a gas turbine
EP3070299A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and supplemental compressor therefor
JP2015214978A (ja) 圧縮機吐出空気とタービン区画空気との混合物を用いる強化されたタービン冷却システム
US20160273407A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and burner module therefor
US10036321B2 (en) Systems and methods for utilizing gas turbine compartment ventilation discharge air
US9863285B2 (en) Power generation system having compressor creating excess gas flow for supplemental gas turbine system
EP3070291B1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and turbo-expander using same
EP3070298A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and eductor for process air demand
EP3070297A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and storage vessel for augmenting excess air flow
JP2017015078A (ja) 圧縮機からの圧縮空気を排出するためのシステム

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190521

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190715

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200619

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200707

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6812156

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350