JP2891009B2 - ガスタービン発電プラント - Google Patents

ガスタービン発電プラント

Info

Publication number
JP2891009B2
JP2891009B2 JP34387392A JP34387392A JP2891009B2 JP 2891009 B2 JP2891009 B2 JP 2891009B2 JP 34387392 A JP34387392 A JP 34387392A JP 34387392 A JP34387392 A JP 34387392A JP 2891009 B2 JP2891009 B2 JP 2891009B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
turbine
gas turbine
pressure
temperature
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP34387392A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06193468A (ja
Inventor
雅美 野田
隆 池口
俊一 安斉
和彦 川池
竹原  勲
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP34387392A priority Critical patent/JP2891009B2/ja
Publication of JPH06193468A publication Critical patent/JPH06193468A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2891009B2 publication Critical patent/JP2891009B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸気を用いてタービン
部を冷却するガスタービンの信頼性を高めるのに好適
な、ガスタービン発電プラントに関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンの高温化に伴い、高温要素
部材、特にタービン翼の冷却強化が必要となる。従来、
この冷却媒体として圧縮機から抽気した空気を使用する
のが一般的であるが、最近では蒸気を用いてタービン翼
を冷却する方法が提案されている。なお、この種の装置
として関連するものには、例えば、特開昭50−25915 号
公報が挙げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】蒸気をタービン翼の冷
却に使用する場合、蒸気温度が蒸気圧力から決まる飽和
温度以下になると、蒸気が凝縮しミストになる。このよ
うな状態で翼部に供給すると、ミストの分布によって冷
却の不均一を起こし、熱応力が増大する。特に、動翼で
は各翼に流入するミストの量によってアンバランスが生
じ、振動が大きくなる原因となる。また、ミストは翼内
部の腐食の進行を早めるという問題がある。
【0004】更に、翼部での蒸気の洩れは、主流のガス
温度を低下させ熱効率を下げるとともに、蒸気を発生す
るのに使用する純水の補給量が増大することになる。
【0005】このように蒸気をガスタービンのタービン
翼の冷却媒体として使用するには、蒸気の管理を如何に
行うかが重要である。
【0006】本発明の目的は、信頼性の高い蒸気冷却の
ガスタービン発電プラントを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のガスタービン発電プラントは、タービン部
に蒸気を供給する供給配管と蒸気を回収する回収配管の
各々の蒸気圧力P1 ,P2 と蒸気温度T1 ,T2 を検出
する手段を備え、各蒸気圧力P1,P2から、飽和温度T
s1,Ts2を求め、蒸気温度T1,T2との差(T1
s1),(T2−Ts2)に応じて、信号を出力する制御器
を取り付けた。
【0008】更に、前記供給配管の蒸気を冷却する冷却
器を設け、蒸気温度T1 ,T2 と飽和温度Ts1,Ts2
の差(T1−Ts1),(T2−Ts2)に応じて、冷却器出口
の蒸気温度T1 を制御する手段を設ける。
【0009】また、タービン部に蒸気を供給する供給配
管と蒸気を回収する回収配管の各々の蒸気温度T1 ,T
2 を検出する手段を備え、供給側蒸気温度T1 、或いは
その差(T2−T1)に応じて、信号を出力する制御器を
取り付けた。
【0010】更に、前記供給配管の蒸気を冷却する冷却
器を設け、蒸気温度T1 に応じて冷却器出口の蒸気温度
1 を制御する手段を設ける。
【0011】また、タービン部に蒸気を供給する供給配
管と蒸気を回収する回収配管の各々の蒸気流量G1,G2
を検出する手段を備え、蒸気流量G1,G2の差(G1
2)に応じて、信号を出力する制御器を取り付けた。
【0012】また、圧縮機の吐出圧力Pc 及びタービン
部に蒸気を供給する供給配管と蒸気を回収する回収配管
の各々の蒸気圧力P1,P2を検出する手段を備え、圧縮
機の吐出圧力Pc と各蒸気圧力P1,P2との差(P1
c),(P2−Pc)に応じて、信号を出力する制御器を
取り付けた。
【0013】
【作用】上記のように構成されたガスタービン発電プラ
ントにおいて、ガスタービンを運転すると、タービン翼
に供給される蒸気の供給配管と回収配管内の蒸気圧力P
1 ,P2 と蒸気温度T1,T2が検出され、制御器により
検出値から飽和温度T1s,T2sを求め、蒸気温度と飽和
温度の差(T1−Ts1),(T2−Ts2)に応じて信号が発
せられる。このようにして、冷却するタービン翼の上
流,下流域で蒸気流中にミストが共存するか否かの判定
ができ、ミストによるタービン翼の冷却の不均一、また
動翼での振動の増加を防止する手段を講じることができ
る。そして、(T1−Ts1),(T2−Ts2)に応じて発せ
られる信号によって制御される冷却器を供給配管に設け
ることにより、蒸気温度T1 を制御することができ、蒸
気温度を飽和温度以上に保つことができる。
【0014】また、タービン翼に供給される蒸気の供給
配管と回収配管内の蒸気温度T1 ,T2 が検出され、制
御器により、蒸気温度T1 、或いは蒸気温度の差(T2
−T1 )に応じて信号が発せられる。このようにして、
タービン翼へ供給する蒸気温度、或いは翼部への蒸気の
正常な流れが達成されているか否かの判定ができ、ター
ビン翼の許容温度以上の高温化を防止する手段を講じる
ことができる。そして、蒸気温度T1 に応じて発せられ
る信号によって制御される冷却器を供給配管に設けるこ
とにより、蒸気温度T1 を制御することができ、タービ
ン翼に供給する蒸気温度を予め設定した範囲内に保つこ
とが可能となる。
【0015】また、タービン翼に供給される蒸気の供給
配管と回収配管内の蒸気流量G1 ,G2 が検出され、制
御器により蒸気流量の差(G1−G2)に応じて信号が発
せられる。このようにして、冷却するタービン翼の上
流,下流側での蒸気流量の差から蒸気の洩れが判定で
き、洩れ量に応じたガスタービンの運転をすることがで
きる。
【0016】また、圧縮機の吐出圧力Pc とタービン翼
に供給される蒸気の供給配管と回収配管内の蒸気圧力P
1,P2が検出され、制御器により吐出圧力と蒸気圧力の
差(P1−Pc),(P2−Pc)に応じて信号が発せられ
る。このようにして、タービン翼へ供給する蒸気の圧力
の方が、ガスパス中の主流圧力より高いか否かの判定が
でき、主流のタービン翼への流入を防止するためのガス
タービンの運転をすることができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を、図1を用い
て説明する。図1において、主流空気は圧縮機1で吸込
まれ高圧空気となり、燃焼器2で高圧の燃焼ガスとな
る。この燃焼ガスはタービン3へ導入され、タービン翼
車を回転させた後、排出される。この時、タービンで発
生する動力は、圧縮機の回転に使用するとともに、発電
機4も回転させ電力を得る。
【0018】一方、蒸気発生器(図示せず)で発生した
蒸気を、蒸気の供給配管5を経由して、高温の燃焼ガス
に晒されるタービン翼(図示せず)に導入し、翼の冷却
に使用した後、回収配管6を経て回収する。
【0019】ここで、蒸気圧力P1 は、供給配管5に取
付けられた圧力発信器7により電気信号に変換され、制
御器11へ伝送される。また、蒸気温度T1 は、供給配
管5に取付けられた温度発信器9により電気信号に変換
され、制御器11へ伝送される。同様にして、蒸気圧力
2 と蒸気温度T2 は、回収配管6に取付けられた圧力
発信器8と温度発信器10により、それぞれ電気信号に
変換され制御器11へと伝送される。
【0020】制御器11では、入力した蒸気圧力P1
2の電気信号の各値から、それぞれの圧力値に対応す
る飽和温度Ts1(供給配管側)とTs2(回収配管側)を
計算する。次に、蒸気温度と飽和温度の差(T1
s1)と(T2−Ts2)を求め、両者の差に応じて信号
12を出力する。制御器11では、この演算,判定をガ
スタービンの運転中繰返し行う。
【0021】このようにして、信号12によって動作す
る警報器(図示せず)を設けておけば、タービン翼の冷
却に使用する蒸気流中にミストが含まれているか否かが
判定できる。従って、ミストによるタービン翼の冷却の
不均一による熱応力や動翼での振動が増大する前に、ガ
スタービンを停止する等の安全処置を講じることができ
る。
【0022】図2は、図1で示した第1の実施例に、蒸
気温度と飽和温度の差(T1−Ts1),(T2 −Ts2)の
値に応じて発せられる信号12によって制御される制御
弁14と供給配管5に接続された注水管13を取付けた
第2の実施例である。本例では、蒸気温度と飽和温度の
差(T1−Ts1),(T2−Ts2)の値が、予め与えた設定
範囲外になった時に信号12が発せられ、制御弁14の
開度を変化させ供給配管5内への注水管13の注水量を
変える。
【0023】このようにして、蒸気温度T1,T2を飽和
温度Ts1,Ts2よりも高い温度に設定でき、タービン翼
の冷却に使用する蒸気を過熱蒸気の状態に保つことがで
きる。従って、ミストによる腐食またはタービン翼の冷
却の不均一による熱応力や動翼での振動の増大を防止す
る信頼性の高いガスタービンの運転が可能となる。
【0024】本発明の第3の実施例を、図3を用いて説
明する。図3において、圧縮機1,燃焼器2,タービン
3,発電機4,蒸気の供給配管5及び回収配管6の構
成,動作は第1の実施例に説明したものと同じである。
【0025】ここで、蒸気温度T1 は、供給配管5に取
付けられた温度発信器9により電気信号に変換され、制
御器11へ伝送される。また、蒸気温度T2 は回収配管
6に取付けられた温度発信器10により電気信号に変換
され、制御器11へ伝送される。
【0026】制御器11では、蒸気温度T1 、或いは蒸
気温度の差(T2−T1)を求め、この差に応じて信号1
2を出力する。制御器11では、上記演算,判定をガス
タービンの運転中繰返し行う。
【0027】このようにして、信号12によって動作す
る警報器(図示せず)を設けておけば、タービン翼へ流
入する蒸気温度条件や翼部で正常に冷却がなされている
か否かを判定できる。従って、タービン翼の許容温度以
上の高温化による翼部の亀裂や損傷破壊する前に、ガス
タービンの負荷を下げることや停止する等の安全処置を
講じることができる。
【0028】図4は、図3で示した第3の実施例に、蒸
気温度T1 の値に応じて発せられる信号12によって制
御される制御弁14と供給配管5に接続された注水管1
3を取付けた第4の実施例である。本例では、蒸気温度
1 の値が、予め与えた設定範囲外になった時に信号1
2が発せられ、制御弁14の開度を変化させ供給配管5
内への注水管13の注水量を変える。
【0029】このようにして、タービン翼の冷却に使用
する蒸気温度T1 を負荷に応じて一定に保つことができ
る。従って、タービン翼の許容温度以下の条件で蒸気を
供給することができ、翼部の損傷を防止することができ
る。
【0030】本発明の第5の実施例を図5を用いて説明
する。図5において、圧縮機1,燃焼器2,タービン
3,発電機4,蒸気の供給配管5及び回収配管6の構
成,動作は第1の実施例に説明したものと同じである。
【0031】ここで蒸気流量G1 は、供給配管5に取付
けられた流量発信器15により電気信号に変換され、制
御器11へ伝送される。また、蒸気流量G2 は回収配管
6に取付けられた流量発信器16により電気信号に変換
され、制御器11へ伝送される。
【0032】制御器11では、蒸気流量の差(G1
2)を求め、この差に応じて信号12を出力する。制
御器11では、この演算,判定をガスタービンの運転中
繰返し行う。
【0033】このようにして、信号12によって動作す
る警報器(図示せず)を設けておけば、タービン翼へ供
給する蒸気流量G1 と回収する蒸気流量G2 とからター
ビン部での蒸気の洩れを検出できる。従って、蒸気を発
生するための純水の供給量増大やタービン翼での亀裂,
損傷の程度が分かり、ガスタービンの負荷を下げること
や停止する等の安全処置を講じることができる。
【0034】本発明の第6の実施例を図6を用いて説明
する。図6において、圧縮機1,燃焼器2,タービン
3,発電機4,蒸気の供給配管5及び回収配管6の構
成,動作は第1の実施例に説明したものと同じである。
【0035】ここで吐出圧力Pc は圧縮機1の吐出配管
17に取付けられた圧力発信器18により電気信号に変
換され、制御器11へ伝送される。また、蒸気圧力P1
は、供給配管5に取付けられた圧力発信器7により電気
信号に変換され、制御器11へ伝送される。同様にし
て、蒸気圧力P2 は、回収配管6に取付けられた圧力発
信器8により電気信号に変換され、制御器11へ伝送さ
れる。
【0036】制御器11では、蒸気圧力と吐出圧力の差
(P1−Pc),(P2−Pc)を求め、この差に応じて信号
12を出力する。制御器11では、この演算,判定をガ
スタービンの運転中繰返し行う。
【0037】このようにして、信号12によって動作す
る警報器(図示せず)を設けておけば、主流の燃焼ガス
がタービン翼側へ流れこむか否かの判定ができる。従っ
て、タービン翼に亀裂等が発生した場合等、高温の主流
ガスが翼部に流入し、亀裂の拡大及び翼の損傷となる重
大事故を未然に防ぐため、ガスタービンを停止する等の
安全処置を講じることができる。
【0038】以上、第1の実施例から第6の実施例に亘
り、供給配管と回収配管で検出する蒸気圧力と蒸気温度
を、それぞれ個別に採取し制御器へ伝送するが、これら
を共用して実施してもよい。又、タービン翼へ蒸気を供
給するための供給配管と回収配管として、蒸気圧力や蒸
気温度を検出しているが、タービン翼へ供給する直前、
タービン翼から回収する直後の位置から、それぞれ上流
側と下流側位置で検出すればよい。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
る。すなわち、タービン翼の冷却を蒸気で行うガスター
ビン発電プラントにおいて、タービン翼の温度不均一に
よる熱応力や動翼における振動の増大,ミストによる翼
内部の腐食,翼材の許容温度以上の加熱等による事故を
未然に防止し、蒸気の洩れによる主流ガス温度の低下や
蒸気を発生させるための純水量の節約等プラント効率の
低減防止が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すガスタービン発電
プラントの系統図。
【図2】第1の実施例に他の機能を付加した第2の実施
例を示すガスタービン発電プラントの系統図。
【図3】本発明の第3の実施例を示すガスタービン発電
プラントの系統図。
【図4】第3の実施例に他の機能を付加した第4の実施
例を示すガスタービン発電プラントの系統図。
【図5】本発明の第5の実施例及び第6の実施例を示す
ガスタービン発電プラントの系統図。
【図6】本発明の第5の実施例及び第6の実施例を示す
ガスタービン発電プラントの系統図。
【符号の説明】
1…圧縮機、2…燃焼器、3…タービン、4…発電機、
5…供給配管、6…回収配管、7,8…圧力発信器、
9,10…温度発振器、11…制御器、12…信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川池 和彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 竹原 勲 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 平4−148035(JP,A) 特開 平4−86308(JP,A) 特開 平5−163960(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02C 7/14 F01D 25/12 F01D 21/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機,燃焼器,タービン及び発電機を有
    するガスタービン発電装置と、 前記タービンに冷却用の蒸気を供給する供給配管と、前
    記タービンを流れた蒸気を回収する回収配管とを備えた
    ガスタービン発電プラントにおいて、 前記供給配管内の蒸気圧力P1 と蒸気温度T1 を検出す
    る手段と、前記回収配管の蒸気圧力P2 と蒸気温度T2
    を検出する手段と、 前記蒸気圧力P1,P2から飽和温度Ts1,Ts2各々
    め、前記蒸気温度T1,T2 前記飽和温度T s1 ,T s2
    の差(T 1 −T s1 ),(T 2 −T s2 )を各々演算し、該演算
    された前記蒸気温度T1,T2と前記飽和温度Ts1,Ts2
    との差(T1−Ts1),(T2−Ts2)に応じて、信号を出
    力する制御器を備えたことを特徴とするガスタービン発
    電プラント。
  2. 【請求項2】圧縮機,燃焼器,タービン及び発電機を有
    するガスタービン発電装置と、 前記タービンに冷却用の蒸気を供給する供給配管と、前
    記タービンを流れた蒸気を回収する回収配管とを備えた
    ガスタービン発電プラントにおいて、 前記供給配管内の蒸気流量G1を検出する手段と、前記
    回収配管の蒸気流量G2を検出する手段と、 前記各々の蒸気流量G1,G2の差(G1−G2)に応じ
    て、信号を出力する制御器を備えたことを特徴とするガ
    スタービン発電プラント。
  3. 【請求項3】圧縮機,燃焼器,タービン及び発電機を有
    するガスタービン発電装置と、 前記タービンに冷却用の蒸気を供給する供給配管と、前
    記タービンを流れた蒸気を回収する回収配管とを備えた
    ガスタービン発電プラントにおいて、 前記圧縮機の吐出圧力Pcを検出する手段と、 前記供給配管内の蒸気圧力P1を検出する手段と、前記
    回収配管の蒸気圧力P2を検出する手段と、吐出圧力P c と蒸気圧力P 1 ,P 2 との差(P 1 −P c ),
    (P 2 −P c )を各々演算し、該演算された 吐出圧力Pc
    と蒸気圧力P1,P2との差(P1−Pc),(P2−Pc)に
    応じて、信号を出力する制御器を備えたことを特徴とす
    るガスタービン発電プラント。
JP34387392A 1992-12-24 1992-12-24 ガスタービン発電プラント Expired - Fee Related JP2891009B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34387392A JP2891009B2 (ja) 1992-12-24 1992-12-24 ガスタービン発電プラント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34387392A JP2891009B2 (ja) 1992-12-24 1992-12-24 ガスタービン発電プラント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06193468A JPH06193468A (ja) 1994-07-12
JP2891009B2 true JP2891009B2 (ja) 1999-05-17

Family

ID=18364901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34387392A Expired - Fee Related JP2891009B2 (ja) 1992-12-24 1992-12-24 ガスタービン発電プラント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2891009B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3835859B2 (ja) * 1996-07-30 2006-10-18 三菱重工業株式会社 コンバインドサイクル発電プラント

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06193468A (ja) 1994-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960004214B1 (ko) 증기터빈의 강제냉각장치
JPH0587651B2 (ja)
EP0908603B1 (en) Single shaft combined cycle plant
EP0933505B1 (en) Steam cooled system in combined cycle power plant
CA2262722C (en) Gas turbine combined plant, method of operating the same, and steam-cooling system for gas turbine hot section
JP3617212B2 (ja) 蒸気タービンの静翼ヒーティング方法
JPH10196316A (ja) コンバインド発電プラントおよびクローズド空気冷却ガスタービンシステム
JPH11182263A (ja) ガスタービン発電プラント
JP2891009B2 (ja) ガスタービン発電プラント
US20030061797A1 (en) Gas turbine, control device, gas turbine combined plant, cooling steam pressure adjusting method, and computer product
JP4104992B2 (ja) ガスタービン発電システム
JP2685336B2 (ja) 蒸気冷却ガスタービンコンバインドプラント
JP3703872B2 (ja) ガスタービン
JP2960826B2 (ja) 蒸気タービン強制冷却装置
JP2948365B2 (ja) ガスタービン翼冷却装置
JPH10131721A (ja) ガスタービン蒸気系統
JP3842653B2 (ja) ガスタービン及びその運転方法
JPH0586897A (ja) 石炭ガス化複合発電プラント
WO1999040306A1 (fr) Turbine a gaz refroidie a la vapeur
JPS5896102A (ja) 蒸気タ−ビンロ−タの暖機方法及びその装置
JP2004169584A (ja) ガスタービン設備及びタービン高温部の冷却方法
JPH04246244A (ja) 加圧流動床コンバインドプラントとその部分負荷運転制御方法及びその制御装置
JPS59208106A (ja) 蒸気タ−ビンの排気室温度制御装置
JPH0373725B2 (ja)
JPH0587642B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees