JP2019502862A - 界面活性剤混合液を導入するための湿式圧縮装置を具備するガスタービン - Google Patents

Abstract

本発明は、湿式圧縮装置（１０）を備えているガスタービン（１）であって、液滴状の水性液混合体（５）が、湿式圧縮装置（１０）によって、ガスタービン（１）の運転の際にガスタービン（１）の圧縮機（２）に導入可能とされ、水性液混合体（５）が、少なくとも１つの界面活性剤（６）を含んでいる、ガスタービン（１）に関する。

Description

本発明は、ガスタービンの運転の際に滴状の水性液混合体をガスタービンの圧縮機に導入するための湿式圧縮装置を具備するガスタービンに関する。さらには、本発明は、このようなガスタービンを運転するための方法に関する。

湿式圧縮装置を具備するこのようなガスタービンでは、出力を上げることによって有効質量流量（working mass flow）をこのように増大させるために、水滴が吸気流れに導入される場合がある。圧縮機ブレードに対する腐食を低減又は回避するために、湿式圧縮装置の内部の滴の大きさは、圧縮機ブレードの表面に対する液体水の滴の衝撃を最小限に抑えるように、且つ、圧縮機の空気流れ内で可能な限り急速に水滴を蒸発させるように、可能な限り小さく調整されるべきである。

湿式圧縮の結果であるガスタービンの出力を上昇は、２つの主な効果によって説明可能とされる。圧縮機に流入する前に水滴が部分的に蒸発することによって、圧縮機によって取り込まれる空気の温度ひいては密度が低下する。圧縮機が一定の流量を引き込むので、圧縮機によって引き込まれる空気の質量流量が増大する。その結果として、対応して増えた燃料が燃焼室に加えられ、タービンは、対応して増大した出力を燃焼ガスから抽出することができる。従って、ガスタービンの増大した出力の第１の部分が得られる。タービンの増大した出力の第２の部分は“内部冷却効果”から得られる。ここで、水滴の残りは、圧縮機を通過する際に蒸発し、圧縮の際に作動媒体を連続的に冷却する。これにより、圧縮のために付与される特定の仕事が低減され、ガスタービンの出力が上昇する。

幾つかの場合には、湿式圧縮方法によって、ガスタービン出力の１０％を超える出力を増大させることができる。湿式圧縮装置を介して吸気流れに導入された水は、膨張タービン内で膨張した後に、排出ガスと共に大気に再び排出されるので、典型的にはさらなる処理のために失われる。

湿式圧縮方法の既知の欠点は、上述のように、圧縮機ブレードの表面の腐食が促進されることである。この点において、メンテナンス費用が増大し、これにより運転コストの増大を招く結果となる。しかしながら、このような腐食現象は、圧縮機ブレードのための付加的な保護手段によって、又は圧縮機ブレードの早期交換によって、防止又は少なくとも部分的に回避することができる。しかしながら、このような手段でさえ、比較的高い運転コスト及びメンテナンス費用を伴うものであり、作業者にとって望ましくはない。圧縮機ブレードの表面における腐食を低減するためのさらなる手段は、例えば、湿式圧縮装置によって運転時間を制限し、適切なノズルによって水を吸気流れに導入し、これにより吸気流れに対する可能な限り小さく一様な滴の導入を確保すること、又は水を吸気流れに導入した場合に十分に高い供給圧力を確保することである。

しかしながら、これら手段すべてが、湿式圧縮装置の運転の際に経済的犠牲を伴うものである。特に、湿式圧縮装置の運転時間を制限することによって、作業者にとってのガスタービンの適応性ひいてはガスタービンの利用可能性が低減されてしまう。さらに、ノズル及び／又は水の供給圧力を適切に選定することによって、腐食現象を中断させることができず、時間の観点において腐食現象の進行を遅延させることができるにすぎない。

従って、本発明の技術的な目的は、湿式圧縮装置を具備するガスタービンの運転が圧縮機ブレードにおける腐食現象を低減させることができる、さらに改善されたガスタービンを提案することである。

本発明の当該目的は、請求項１に記載のガスタービンによって、及び本明細書で説明するガスタービンに関連する請求項７に記載の方法によって達成される。

特に本発明の目的は、湿式圧縮装置を備えているガスタービンであって、液滴状の水性液混合体が、湿式圧縮装置によって、ガスタービンの運転の際にガスタービンの圧縮機に導入可能とされ、水性液混合体が、少なくとも１つの界面活性剤を含んでいる、ガスタービンによって達成される。

同様に、本発明の目的は、本明細書で説明するガスタービンを運転するための方法であって、水性液混合体が、湿式圧縮装置に給送される、方法によって達成される。

現時点においては、界面活性剤は、液体の表面張力すなわち２つの層の間の界面における張力を低減し、分散の形成を可能とするか若しくは補助し、又は可溶化財として機能する物質であることに留意すべきである。界面活性剤の効果は、とりわけ、例えば油と水のような非混合性の２つの液体を親和性を以って混合することができることである。

さらに、水中に混合又は溶解された界面活性剤の量が、基準に基づいて設定可能とされ、例えば運転条件に従って変化することに留意すべきである。本発明の特に好ましい実施例では、界面活性剤群すなわち２つ以上の界面活性剤を水溶液に加えることができる。

当該実施例では、現在の運転状態に従って所定量の界面活性剤を湿式圧縮装置のための水に加えることができる適切な開ループ制御装置及び／又は閉ループ制御装置が設けられている場合がある。この場合には、ガスタービン及び／又は湿式圧縮装置の運転パラメータが、例えば適切なセンサによって記録され、開ループ制御装置及び／又は閉ループ制御装置によって処理される。

従って、本発明は、少なくとも１つの界面活性剤を含む水性液混合体によって湿式圧縮装置を運転することを提案するものである。界面活性剤は水の表面張力を低減させる特性を有しているので、水滴は、水滴が圧縮機ブレードの表面に衝突した場合に、運動量の移動を小さくした状態で、一層容易に霧化されるか又は一層小さい滴に分裂される。さらに優位には、例えば吸気の成分中に比較的大きい滴が形成されることが大幅に防止される。霧化が比較的改善されるので、すなわち液滴の運動量の移動が小さくなるので、湿式圧縮装置の運転の際における腐食を低減させることができる。

水性液混合体によって湿式圧縮装置を運転することの他の優位な副次的効果としては、圧縮機の清浄が改善されることが挙げられる。この結果として、界面活性剤は、一般に、より優れた洗浄能力を有しており、ひいては純水と比較して圧縮機の中の混入物質を洗い出すのに一層適している。

本発明の特に好ましい実施例では、水性液混合体が少なくとも１つの消泡剤をさらに含んでいる場合がある。また、この場合には、混合又は溶解された消泡剤を基準に基づいて設定することができ、混合又は溶解された消泡剤を運転状態に従って加えることができる。さらに、優位には、２つ以上の消泡剤が水性液混合体に含まれている場合がある。

現時点においては、消泡剤が、異なる界面活性を有している化学組成物であって、（例えば排水を浄化する際に、紙を製造する際に、洗浄器の洗浄プロセスの際に、塗装の際に、発酵プロセスの際に等）不慮の発泡を抑制するのに、及び既に形成されてしまった泡を破壊するのに適している化学組成物とされることに留意すべきである。

従って、消泡剤は、例えば水性液混合体がノズルを通過する際における又は水性液混合体が圧縮機ブレードの表面に衝突した際における発泡を大幅に防止することができる。言い換えれば、消泡剤は、泡に起因する圧縮機の詰まりを防止することができる。出願人による検証が示すように、消泡剤は、界面活性剤を含む混合液中の水の表面張力を低減させるという効果をほとんど又は全く有していない。

本発明の他の実施例では、ガスタービンが、所定量の界面活性剤を湿式圧縮装置で利用するために準備された水に注入するように構成されている第１の計量装置を有している。従って、第１の計量装置によって、適切な量の界面活性剤を室式圧縮装置のための水に加えることができるので、霧化挙動すなわち衝撃作用に選択的に影響を及ぼし、ひいては例えばガスタービンの圧縮機の内部の水性液混合体による腐食に選択的に影響を及ぼすことができる。特に、水に加えられた界面活性剤の量は、ガスタービンの運転状態に従って設定可能とされる。水に加えられた界面活性剤の量を設定するために、典型的には、センサを介して適切な運転パラメータが記録され（特に説明しない）、閉ループ制御ユニット及び／又は開ループ制御ユニットによって当該運転パラメータは処理され、処理結果から水に対して界面活性剤の適切な量が計算される。

対応して、ガスタービンは、所定量の消泡剤を湿式圧縮装置で利用するために準備された水に注入するように構成されている第２の計量装置も有している。第１の計量装置と同様に、運転状態に従って所定量の消泡剤を水に導入することもできる。他の技術的特徴に関しても、第２の計量装置は第１の計量装置と略同一とされる。

特に好ましい実施例では、少なくとも１つの界面活性剤は、ポリアルキレン・グリコール・エーテル、ポリソルベート２０、又はアルキルポリグルコシドとされる。これら物質は、水との混合に十分に適しており、水の表面張力を低減させる高い能力を有している。同様に、当該物質自体が、ガスタービンの、特に燃焼室領域の高温空気ガスを通じて流れた後に破壊されるので、環境に対してほとんど無害な物質のみが排ガス中に残る。

本発明の他の好ましい実施例では、少なくとも１つの消泡剤は、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、モノグリセリド、又はジグリセリドとされる。これら物質は、泡の形成を抑制する高い能力を有しており、ガスタービンの高温空気ガスを通過した後にほとんど無害な物質に分解される。

本発明における方法についての好ましい実施例では、ガスタービンの現在の運転状態に従って所定量の界面活性剤又は消泡剤を湿式圧縮装置のために準備された水に加えることができる適切な開ループ制御装置及び／又は閉ループ制御装置が設けられている。上述のように、加えられた界面活性剤又は消泡剤の量は、開ループ制御装置及び／又は閉ループ制御装置によって適切に処理される、ガスタービンの運転パラメータを記録する適切なセンサによって決定される。

本発明については、図面それぞれを参照しつつ、以下に特に詳細に説明する。図面は概略図として解釈されるべきであり、特に発明の実施について制限するものではない。

さらに、同一の参照符号を有する技術的形体の技術的機能は対応することに留意すべきである。

さらに、以下に説明する技術的形体が互いに組み合わされて主張されており、本発明の上述の実施例の任意の組み合わせである限り、本発明の目的を達成することができることに留意すべきである。

本発明におけるガスタービンの第１の実施例についての概略的な回路図である。 本発明におけるガスタービンの第２の実施例についての概略的な回路図である。

図１は、本発明におけるガスタービン１の第１の実施例についての概略的な回路図である。ガスタービン１は、ノズル１１を介してガスタービン１の圧縮機２に水性液混合体５を導入するための湿式圧縮装置１０を備えている。この場合には、水性液混合体５は、ガスタービン１の運転の際に吸気流れに直接噴霧される。ここで、水性液混合体５は、比較的小さい液滴に霧化される。従って、水性液混合体５は圧縮機の内部で徐々に蒸発され、その結果として、特定の圧縮機段を通過した後には水性液混合体自体は存在せず、気化された形態の水性液混合体のみが存在する。気化された形態の水性液混合体は、吸気と共に圧縮され、燃料（特に図示しない）と共に燃焼させるために燃焼室３に給送される。このようにして形成された高温のガス混合体は、膨張タービン４を介して膨張された後に膨張タービン４から排出される。

水性液混合体が確実に比較的小さい液滴に霧化されるように、当該実施例のガスタービン１では、少なくとも１つの界面活性剤６と少なくとも１つの消泡剤７とを含む水性液混合体５を湿式圧縮装置１０に供給するようになっている。界面活性剤６は、第１の容器８に格納されており、必要に応じて第１の計量装置２１を介して、湿式圧縮装置１０の動作のために準備された水に加えられる。当該実施例では、第１の計量装置２１は、界面活性剤６の量を設定する際にガスタービン１の現在の運転パラメータを考慮する開ループ制御ユニット及び／又は閉ループ制御ユニットによって切り替え可能とされる。

同様に、消泡剤７の量は、第２の計量装置２２によって設定される。消泡剤７は、第２の容器２２に格納されている。ここで、消泡剤７は、必要に応じて第２の容器９から、湿式圧縮装置１０で利用するために準備された水に注入される。

その後に、界面活性剤６の導入に起因して、ノズル１１によって湿式圧縮装置１０の内部において霧化される水の表面張力が低下する。表面張力の低下によって、霧化が改善されると共に、圧縮機ロータブレードの表面に形成された水滴が、運動量伝達の低下を伴って破裂する。例えば界面活性剤が混合されていない湿式圧縮装置と比較して、液滴は比較的小さい大きさとされるので、圧縮機２の内部に導入された水又は水性液混合体は一層急速に蒸発され、圧縮機ブレードの表面における腐食現象が低減される。上述のように、消泡剤７は、主に、泡の形成による圧縮機２の詰まりを回避するために利用される。

図２は、本発明におけるガスタービンの第２の実施例についての概略的な回路図であって、界面活性剤６及び／又は消泡剤７がノズル１１のために湿式圧縮装置１０の給送ラインの領域に供給されない点において、図１に表わす実施例とは異なる。その代わりに、図２に表わす実施例では、ノズル１１は、格納容器１２から直接中心に設けられており、水、界面活性剤６、及び消泡剤７は、互いと混合されることを目的として格納容器１２に導入される。従って、格納容器１２は、既に十分に混合された適切な水性液混合体５を収容している。水性液混合体５は、さらなる化学的調整をすることなく、湿式圧縮装置１０のノズル１１に回収及び給送可能とされる。界面活性剤６の量及び消泡剤７の量それぞれは、第１の計量装置２１及び第２の計量装置２２によって調整可能とされ、第１の計量装置２１及び第２の計量装置２２それぞれによって、所定量の界面活性剤６を第１の容器８から回収し、又は所定量の消泡剤７を第２の容器９から回収することができる。

本発明のさらなる実施例については、従属請求項から明らかとなる。

１ ガスタービン
３ 燃焼室
４ 膨張タービン
５ 水性液混合体
６ 界面活性剤
７ 消泡剤
８ 第１の容器
９ 第２の容器
１０ 湿式圧縮装置
１１ ノズル
１２ 格納容器
２１ 第１の計量装置
２２ 第２の計量装置

本発明は、ガスタービンの運転の際に少なくとも１つの界面活性剤を含む滴状の水性液混合体をガスタービンの圧縮機に導入するための湿式圧縮装置を具備するガスタービンに関する。さらには、本発明は、このようなガスタービンを運転するための方法に関する。

湿式圧縮装置を具備するこのようなガスタービンでは、出力を上げることによって有効質量流量（working mass flow）をこのように増大させるために、水滴が吸気流れに導入される場合がある。圧縮機ブレードに対する腐食を低減又は回避するために、湿式圧縮装置の内部の滴の大きさは、圧縮機ブレードの表面に対する液体水の滴の衝撃を最小限に抑えるように、且つ、圧縮機の空気流れ内で可能な限り急速に水滴を蒸発させるように、可能な限り小さく調整されるべきである。

湿式圧縮の結果であるガスタービンの出力を上昇は、２つの主な効果によって説明可能とされる。圧縮機に流入する前に水滴が部分的に蒸発することによって、圧縮機によって取り込まれる空気の温度ひいては密度が低下する。圧縮機が一定の流量を引き込むので、圧縮機によって引き込まれる空気の質量流量が増大する。その結果として、対応して増えた燃料が燃焼室に加えられ、タービンは、対応して増大した出力を燃焼ガスから抽出することができる。従って、ガスタービンの増大した出力の第１の部分が得られる。タービンの増大した出力の第２の部分は“内部冷却効果”から得られる。ここで、水滴の残りは、圧縮機を通過する際に蒸発し、圧縮の際に作動媒体を連続的に冷却する。これにより、圧縮のために付与される特定の仕事が低減され、ガスタービンの出力が上昇する。

幾つかの場合には、湿式圧縮方法によって、ガスタービン出力の１０％を超える出力を増大させることができる。湿式圧縮装置を介して吸気流れに導入された水は、膨張タービン内で膨張した後に、排出ガスと共に大気に再び排出されるので、典型的にはさらなる処理のために失われる。

湿式圧縮方法の既知の欠点は、上述のように、圧縮機ブレードの表面の腐食が促進されることである。この点において、メンテナンス費用が増大し、これにより運転コストの増大を招く結果となる。しかしながら、このような腐食現象は、圧縮機ブレードのための付加的な保護手段によって、又は圧縮機ブレードの早期交換によって、防止又は少なくとも部分的に回避することができる。しかしながら、このような手段でさえ、比較的高い運転コスト及びメンテナンス費用を伴うものであり、作業者にとって望ましくはない。圧縮機ブレードの表面における腐食を低減するためのさらなる手段は、例えば、湿式圧縮装置によって運転時間を制限し、適切なノズルによって水を吸気流れに導入し、これにより吸気流れに対する可能な限り小さく一様な滴の導入を確保すること、又は水を吸気流れに導入した場合に十分に高い供給圧力を確保することである。

しかしながら、これら手段すべてが、湿式圧縮装置の運転の際に経済的犠牲を伴うものである。特に、湿式圧縮装置の運転時間を制限することによって、作業者にとってのガスタービンの適応性ひいてはガスタービンの利用可能性が低減されてしまう。さらに、ノズル及び／又は水の供給圧力を適切に選定することによって、腐食現象を中断させることができず、時間の観点において腐食現象の進行を遅延させることができるにすぎない。

特許文献１は、湿式圧縮装置を含む圧縮機を備えているガスタービンであって、射出される液滴の大きさが界面活性剤によって小さくされるガスタービンを開示している。

欧州特許出願公開第１５５７５３９号明細書

従って、本発明の技術的な目的は、湿式圧縮装置を具備するガスタービンの運転が圧縮機ブレードにおける腐食現象を低減させることができる、さらに改善されたガスタービンを提案することである。

本発明の当該目的は、請求項１に記載のガスタービンによって、及び本明細書で説明するガスタービンに関連する請求項７に記載の方法によって達成される。

特に本発明の目的は、湿式圧縮装置を備えているガスタービンであって、少なくとも１つの界面活性剤を含んでいる液滴状の水性液混合体が、湿式圧縮装置によって、ガスタービンの運転の際にガスタービンの圧縮機に導入可能とされる、ガスタービンにおいて、水性液混合体が、少なくとも１つの消泡剤を含んでおり、ガスタービンが、所定量の消泡剤を湿式圧縮装置で利用するために準備された水に注入するように構成されている第２の計量装置を有している、ガスタービンによって達成される。

同様に、本発明の目的は、本明細書で説明するガスタービンを運転するための方法であって、水性液混合体が、湿式圧縮装置に給送される、方法によって達成される。

現時点においては、界面活性剤は、液体の表面張力すなわち２つの層の間の界面における張力を低減し、分散の形成を可能とするか若しくは補助し、又は可溶化財として機能する物質であることに留意すべきである。界面活性剤の効果は、とりわけ、例えば油と水のような非混合性の２つの液体を親和性を以って混合することができることである。

さらに、水中に混合又は溶解された界面活性剤の量が、基準に基づいて設定可能とされ、例えば運転条件に従って変化することに留意すべきである。本発明は、界面活性剤群すなわち２つ以上の界面活性剤を備えている。

当該実施例では、現在の運転状態に従って所定量の界面活性剤を湿式圧縮装置のための水に加えることができる適切な開ループ制御装置及び／又は閉ループ制御装置が設けられている。この場合には、ガスタービン及び／又は湿式圧縮装置の運転パラメータが、例えば適切なセンサによって記録され、開ループ制御装置及び／又は閉ループ制御装置によって処理される。

従って、本発明は、少なくとも１つの界面活性剤を含む水性液混合体によって湿式圧縮装置を運転することを提案するものである。界面活性剤は水の表面張力を低減させる特性を有しているので、水滴は、水滴が圧縮機ブレードの表面に衝突した場合に、運動量の移動を小さくした状態で、一層容易に霧化されるか又は一層小さい滴に分裂される。さらに優位には、例えば吸気の成分中に比較的大きい滴が形成されることが大幅に防止される。霧化が比較的改善されるので、すなわち液滴の運動量の移動が小さくなるので、湿式圧縮装置の運転の際における腐食を低減させることができる。

水性液混合体によって湿式圧縮装置を運転することの他の優位な副次的効果としては、圧縮機の清浄が改善されることが挙げられる。この結果として、界面活性剤は、一般に、より優れた洗浄能力を有しており、ひいては純水と比較して圧縮機の中の混入物質を洗い出すのに一層適している。

本発明では、特に、水性液混合体が少なくとも１つの消泡剤をさらに含んでいる場合がある。また、この場合には、混合又は溶解された消泡剤を基準に基づいて設定し、混合又は溶解された消泡剤を運転状態に従って加える。さらに、優位には、２つ以上の消泡剤が水性液混合体に含まれている。

現時点においては、消泡剤が、異なる界面活性を有している化学組成物であって、（例えば排水を浄化する際に、紙を製造する際に、洗浄器の洗浄プロセスの際に、塗装の際に、発酵プロセスの際に等）不慮の発泡を抑制するのに、及び既に形成されてしまった泡を破壊するのに適している化学組成物とされることに留意すべきである。

従って、消泡剤は、例えば水性液混合体がノズルを通過する際における又は水性液混合体が圧縮機ブレードの表面に衝突した際における発泡を大幅に防止することができる。言い換えれば、消泡剤は、泡に起因する圧縮機の詰まりを防止することができる。出願人による検証が示すように、消泡剤は、界面活性剤を含む混合液中の水の表面張力を低減させるという効果をほとんど又は全く有していない。

ガスタービンは、所定量の消泡剤を湿式圧縮装置で利用するために準備された水に注入するように構成されている第２の計量装置を有している。第２の計量装置は、運転状態に従って所定量の消泡剤を水に導入するように構成されている。

本発明の他の実施例では、ガスタービンが、所定量の界面活性剤を湿式圧縮装置で利用するために供給される水に給送するように構成されている第１の計量装置を有している。従って、第１の計量装置によって、適切な量の界面活性剤を室式圧縮装置のための水に加えることができるので、微粒化挙動すなわち衝撃作用に選択的に影響を及ぼし、ひいては例えばガスタービンの圧縮機の内部の水性液混合体による腐食に選択的に影響を及ぼす。特に、水に加えられた界面活性剤の量は、ガスタービンの運転状態に従って設定される。水に加えられた界面活性剤の量を設定するために、典型的には、センサを介して適切な運転パラメータが記録され（特に説明しない）、閉ループ制御ユニット及び／又は開ループ制御ユニットによって当該運転パラメータは処理され、処理結果から水に対して界面活性剤の適切な量が計算される。

他の技術的特徴に関しても、第２の計量装置は第１の計量装置と略同一とされる。

特に好ましい実施例では、少なくとも１つの界面活性剤は、ポリアルキレン・グリコール・エーテル、ポリソルベート２０、又はアルキルポリグルコシドとされる。これら物質は、水との混合に十分に適しており、水の表面張力を低減させる高い能力を有している。同様に、当該物質自体が、ガスタービンの、特に燃焼室領域の高温空気ガスを通じて流れた後に破壊されるので、環境に対してほとんど無害な物質のみが排ガス中に残る。

本発明の他の好ましい実施例では、少なくとも１つの消泡剤は、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、モノグリセリド、又はジグリセリドとされる。これら物質は、泡の形成を抑制する高い能力を有しており、ガスタービンの高温空気ガスを通過した後にほとんど無害な物質に分解される。

本発明における方法についての好ましい実施例では、ガスタービンの現在の運転状態に従って所定量の界面活性剤又は消泡剤を湿式圧縮装置のために準備された水に加えることができる適切な開ループ制御装置及び／又は閉ループ制御装置が設けられている。上述のように、加えられた界面活性剤又は消泡剤の量は、開ループ制御装置及び／又は閉ループ制御装置によって適切に処理される、ガスタービンの運転パラメータを記録する適切なセンサによって決定される。

本発明については、図面それぞれを参照しつつ、以下に特に詳細に説明する。図面は概略図として解釈されるべきであり、特に発明の実施について制限するものではない。

さらに、同一の参照符号を有する技術的形体の技術的機能は対応することに留意すべきである。

さらに、以下に説明する技術的形体が互いに組み合わされて主張されており、本発明の上述の実施例の任意の組み合わせである限り、本発明の目的を達成することができることに留意すべきである。

本発明におけるガスタービンの第１の実施例についての概略的な回路図である。 本発明におけるガスタービンの第２の実施例についての概略的な回路図である。

図１は、本発明におけるガスタービン１の第１の実施例についての概略的な回路図である。ガスタービン１は、ノズル１１を介してガスタービン１の圧縮機２に水性液混合体５を導入するための湿式圧縮装置１０を備えている。この場合には、水性液混合体５は、ガスタービン１の運転の際に吸気流れに直接噴霧される。ここで、水性液混合体５は、比較的小さい液滴に霧化される。従って、水性液混合体５は圧縮機の内部で徐々に蒸発され、その結果として、特定の圧縮機段を通過した後には水性液混合体自体は存在せず、気化された形態の水性液混合体のみが存在する。気化された形態の水性液混合体は、吸気と共に圧縮され、燃料（特に図示しない）と共に燃焼させるために燃焼室３に給送される。このようにして形成された高温のガス混合体は、膨張タービン４を介して膨張された後に膨張タービン４から排出される。

水性液混合体が確実に比較的小さい液滴に霧化されるように、当該実施例のガスタービン１では、少なくとも１つの界面活性剤６と少なくとも１つの消泡剤７とを含む水性液混合体５を湿式圧縮装置１０に供給するようになっている。界面活性剤６は、第１の容器８に格納されており、必要に応じて第１の計量装置２１を介して、湿式圧縮装置１０の動作のために準備された水に加えられる。当該実施例では、第１の計量装置２１は、界面活性剤６の量を設定する際にガスタービン１の現在の運転パラメータを考慮する開ループ制御ユニット及び／又は閉ループ制御ユニットによって切り替え可能とされる。

同様に、消泡剤７の量は、第２の計量装置２２によって設定される。消泡剤７は、第２の容器２２に格納されている。ここで、消泡剤７は、必要に応じて第２の容器９から、湿式圧縮装置１０で利用するために準備された水に注入される。

その後に、界面活性剤６の導入に起因して、ノズル１１によって湿式圧縮装置１０の内部において霧化される水の表面張力が低下する。表面張力の低下によって、霧化が改善されると共に、圧縮機ロータブレードの表面に形成された水滴が、運動量伝達の低下を伴って破裂する。例えば界面活性剤が混合されていない湿式圧縮装置と比較して、液滴は比較的小さい大きさとされるので、圧縮機２の内部に導入された水又は水性液混合体は一層急速に蒸発され、圧縮機ブレードの表面における腐食現象が低減される。上述のように、消泡剤７は、主に、泡の形成による圧縮機２の詰まりを回避するために利用される。

図２は、本発明におけるガスタービンの第２の実施例についての概略的な回路図であって、界面活性剤６及び／又は消泡剤７がノズル１１のために湿式圧縮装置１０の給送ラインの領域に供給されない点において、図１に表わす実施例とは異なる。その代わりに、図２に表わす実施例では、ノズル１１は、格納容器１２から直接中心に設けられており、水、界面活性剤６、及び消泡剤７は、互いと混合されることを目的として格納容器１２に導入される。従って、格納容器１２は、既に十分に混合された適切な水性液混合体５を収容している。水性液混合体５は、さらなる化学的調整をすることなく、湿式圧縮装置１０のノズル１１に回収及び給送可能とされる。界面活性剤６の量及び消泡剤７の量それぞれは、第１の計量装置２１及び第２の計量装置２２によって調整可能とされ、第１の計量装置２１及び第２の計量装置２２それぞれによって、所定量の界面活性剤６を第１の容器８から回収し、又は所定量の消泡剤７を第２の容器９から回収することができる。

本発明のさらなる実施例については、従属請求項から明らかとなる。

１ ガスタービン
３ 燃焼室
４ 膨張タービン
５ 水性液混合体
６ 界面活性剤
７ 消泡剤
８ 第１の容器
９ 第２の容器
１０ 湿式圧縮装置
１１ ノズル
１２ 格納容器
２１ 第１の計量装置
２２ 第２の計量装置

Claims (7)

1. 湿式圧縮装置（１０）を備えているガスタービン（１）であって、液滴状の水性液混合体（５）が、前記湿式圧縮装置（１０）によって、前記ガスタービン（１）の運転の際に前記ガスタービン（１）の圧縮機（２）に導入可能とされる、前記ガスタービン（１）において、
   前記水性液混合体（５）が、少なくとも１つの界面活性剤（６）を含んでいることを特徴とするガスタービン（１）。
2. 前記水性液混合体（５）が、少なくとも１つの消泡剤（７）を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン（１）。
3. 前記ガスタービン（１）が、所定量の前記界面活性剤（６）を前記湿式圧縮装置（１０）で利用するために準備された水に注入するように構成されている第１の計量装置（２１）を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスタービン（１）。
4. 前記ガスタービン（１）が、所定量の消泡剤（７）を前記湿式圧縮装置（１０）で利用するために準備された水に注入するように構成されている第２の計量装置（２２）を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガスタービン（１）。
5. 少なくとも１つの前記界面活性剤（６）が、ポリアルキレン・グリコール・エーテル、ポリソルベート２０、又はアルキルポリグルコシドとされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスタービン（１）。
6. 少なくとも１つの前記消泡剤（７）が、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、モノグリセリド、又はジグリセリドとされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガスタービン（１）。
7. 前記水性液混合体（５）が、前記湿式圧縮装置（１０）に給送されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のガスタービン（１）。

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