JP3030427B2 - 高温高圧流体のガスタービン - Google Patents
高温高圧流体のガスタービンInfo
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- JP3030427B2 JP3030427B2 JP5101868A JP10186893A JP3030427B2 JP 3030427 B2 JP3030427 B2 JP 3030427B2 JP 5101868 A JP5101868 A JP 5101868A JP 10186893 A JP10186893 A JP 10186893A JP 3030427 B2 JP3030427 B2 JP 3030427B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温高圧流体のガスタ
ービンに関し、詳細には、高炉から排出される高炉ガス
（ＢＦＧ）等の高温高圧流体を利用したガスタービンに
関する。
ービンに関し、詳細には、高炉から排出される高炉ガス
（ＢＦＧ）等の高温高圧流体を利用したガスタービンに
関する。
【０００２】
【従来の技術】製鉄所においては、高炉からその副産物
として高温高圧の高炉ガスが排出される。そこで、従来
からこの高炉ガスを有効に利用するために、ガスタービ
ンを利用した発電が行われている。
として高温高圧の高炉ガスが排出される。そこで、従来
からこの高炉ガスを有効に利用するために、ガスタービ
ンを利用した発電が行われている。
【０００３】このような高炉ガスを使用したガスタービ
ンは、通常複数の静翼と複数の動翼が管路内に配設さ
れ、管路内に高温高圧の高炉ガスを導入する。この高炉
ガスにより動翼を回転駆動させ、動翼の取り付けられて
いるタービン軸を回転させることにより、発電してい
る。このような高炉ガスを使用したガスタービンにおい
ては、使用している高炉ガスは、ガスタービンの入口付
近で、通常１２０℃から１５０℃の高温、高圧であるだ
けでなく、高炉内で発生した各種ダストを含んでいる。
そこで、このようなダストを含んだ高炉ガスを使用して
ガスタービンを駆動すると、このダストがガスタービン
の静翼や動翼に付着し、ガスタービンの劣化、発電出力
の低下の原因となる。
ンは、通常複数の静翼と複数の動翼が管路内に配設さ
れ、管路内に高温高圧の高炉ガスを導入する。この高炉
ガスにより動翼を回転駆動させ、動翼の取り付けられて
いるタービン軸を回転させることにより、発電してい
る。このような高炉ガスを使用したガスタービンにおい
ては、使用している高炉ガスは、ガスタービンの入口付
近で、通常１２０℃から１５０℃の高温、高圧であるだ
けでなく、高炉内で発生した各種ダストを含んでいる。
そこで、このようなダストを含んだ高炉ガスを使用して
ガスタービンを駆動すると、このダストがガスタービン
の静翼や動翼に付着し、ガスタービンの劣化、発電出力
の低下の原因となる。
【０００４】そこで、高炉ガスを利用したガスタービン
においては、ガスタービンの管路の手前に、バグフィル
タ等を設置し、高炉ガスからダストを取り除いた後、ガ
スタービンの管路に導入するという、いわゆる乾式駆動
を行っている。
においては、ガスタービンの管路の手前に、バグフィル
タ等を設置し、高炉ガスからダストを取り除いた後、ガ
スタービンの管路に導入するという、いわゆる乾式駆動
を行っている。
【０００５】ところが、このような乾式駆動にあって
は、高炉ガスから十分にダストを取り除くことができ
ず、やはりガスタービンの静翼や動翼にダストが付着
し、３日〜４日に一度の割りで、いわゆる水式駆動を行
うことにより、この静翼や動翼に付着したダストを取り
除く必要があった。
は、高炉ガスから十分にダストを取り除くことができ
ず、やはりガスタービンの静翼や動翼にダストが付着
し、３日〜４日に一度の割りで、いわゆる水式駆動を行
うことにより、この静翼や動翼に付着したダストを取り
除く必要があった。
【０００６】この水式駆動とは、高炉ガス中のダストを
水洗浄により取り除いた後、ガスタービンに供給するも
のである。この水式駆動を行うと、ガスタービン中に水
蒸気飽和状態の高炉ガスが導入され、この高炉ガスがガ
スタービン中で、膨張する過程で水蒸気の凝集が発生し
て、この水蒸気の凝集水により静翼や動翼を洗い流すこ
とができる。
水洗浄により取り除いた後、ガスタービンに供給するも
のである。この水式駆動を行うと、ガスタービン中に水
蒸気飽和状態の高炉ガスが導入され、この高炉ガスがガ
スタービン中で、膨張する過程で水蒸気の凝集が発生し
て、この水蒸気の凝集水により静翼や動翼を洗い流すこ
とができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の高温高圧流体のガスタービンにあっては、ガ
スタービンへの高炉ガスの入口付近にダストフィルタを
取り付けただけの乾式駆動を行っていたため、ガスター
ビンの静翼や動翼にダストが付着し、この付着したダス
トを取り除くのに、乾式駆動から所定の間隔で適宜水式
駆動に切り替え、水式駆動を行う必要があった。ところ
が、水式駆動では、導入する高炉ガスのダストを水洗浄
するものであるため、ガスタービンの発電出力が低下す
るという問題があった。
うな従来の高温高圧流体のガスタービンにあっては、ガ
スタービンへの高炉ガスの入口付近にダストフィルタを
取り付けただけの乾式駆動を行っていたため、ガスター
ビンの静翼や動翼にダストが付着し、この付着したダス
トを取り除くのに、乾式駆動から所定の間隔で適宜水式
駆動に切り替え、水式駆動を行う必要があった。ところ
が、水式駆動では、導入する高炉ガスのダストを水洗浄
するものであるため、ガスタービンの発電出力が低下す
るという問題があった。
【０００８】この問題を解決するために、従来、ガスタ
ービンの管路内、特に、最終段の静翼と動翼の間に突出
したノズルを形成し、このノズルから高圧洗浄水を噴出
させることにより、特にダストの付着しやすい最終段の
動翼を高圧洗浄水で洗浄するものがある。
ービンの管路内、特に、最終段の静翼と動翼の間に突出
したノズルを形成し、このノズルから高圧洗浄水を噴出
させることにより、特にダストの付着しやすい最終段の
動翼を高圧洗浄水で洗浄するものがある。
【０００９】ところが、このような洗浄方法にあって
は、噴出された洗浄水の翼への衝撃を防止するため、管
路内の高炉ガスの流線に沿って高圧洗浄水が放出される
ようにノズルを管路内に配設する必要があるが、高圧洗
浄水が管路内の高圧ガスの流線に沿って噴出されるよう
にノズルを配設することは、困難であり、結局ガスター
ビンを停止して洗浄する必要があった。その結果、洗浄
を行う間、発電出力を得ることができないという問題が
あった。また、静翼と動翼の間にノズルを設けていたた
め、このノズルを設けるためのスペースが必要なり、タ
ービン軸間距離が長くなり、設備コストが高くなるとい
う問題もあった。
は、噴出された洗浄水の翼への衝撃を防止するため、管
路内の高炉ガスの流線に沿って高圧洗浄水が放出される
ようにノズルを管路内に配設する必要があるが、高圧洗
浄水が管路内の高圧ガスの流線に沿って噴出されるよう
にノズルを配設することは、困難であり、結局ガスター
ビンを停止して洗浄する必要があった。その結果、洗浄
を行う間、発電出力を得ることができないという問題が
あった。また、静翼と動翼の間にノズルを設けていたた
め、このノズルを設けるためのスペースが必要なり、タ
ービン軸間距離が長くなり、設備コストが高くなるとい
う問題もあった。
【００１０】また、ガスタービンの翼を洗浄するため
に、現在高炉送風機の翼洗浄方法として用いられている
固形物投入方法を適用することも考えられる。この固形
物投入による翼洗浄方法は、米、くるみ殻等の固形物を
送風機上流から投入し、翼の付着物をこの固形物で除去
するものである。
に、現在高炉送風機の翼洗浄方法として用いられている
固形物投入方法を適用することも考えられる。この固形
物投入による翼洗浄方法は、米、くるみ殻等の固形物を
送風機上流から投入し、翼の付着物をこの固形物で除去
するものである。
【００１１】ところが、このような固形物投入方法は、
大気圧の空気を昇圧する送風機の場合には、容易である
が、高炉ガス等の場合には、その圧力は２気圧程度あ
り、このような高圧ガス流体中に固形物を投入するため
には、高温高圧の高炉ガスが洩れないようにガス漏洩防
止シールを工夫した装置が必要となり、コストが高くつ
くとともに、タービン下流側に高炉ガスを燃料として使
用する設備を備えたものにあっては、配管中への堆積、
バブル・バーナ等のつまり、可燃物製品への影響を考慮
する必要があり、固形物投入方法は、高炉ガスを利用し
たガスタービンには、適していない。さらに、固形物投
入方法では、固形物の翼への衝撃力を考慮して、ガスタ
ービンの出力を低下させる必要があり、発電出力が低下
するという問題もある。
大気圧の空気を昇圧する送風機の場合には、容易である
が、高炉ガス等の場合には、その圧力は２気圧程度あ
り、このような高圧ガス流体中に固形物を投入するため
には、高温高圧の高炉ガスが洩れないようにガス漏洩防
止シールを工夫した装置が必要となり、コストが高くつ
くとともに、タービン下流側に高炉ガスを燃料として使
用する設備を備えたものにあっては、配管中への堆積、
バブル・バーナ等のつまり、可燃物製品への影響を考慮
する必要があり、固形物投入方法は、高炉ガスを利用し
たガスタービンには、適していない。さらに、固形物投
入方法では、固形物の翼への衝撃力を考慮して、ガスタ
ービンの出力を低下させる必要があり、発電出力が低下
するという問題もある。
【００１２】さらに、本出願人の研究によれば、高炉ガ
スを利用したガスタービンにあっては、高炉ガス中に含
まれるアンモニアと塩素が反応して塩化アンモニュウム
となって、翼、特に、複数の静翼と動翼を備えたガスタ
ービンでは、下流側の翼ほど多くの塩化アンモニュウム
が付着・堆積し、翼を劣化させるだけでなく、動翼に付
着した塩化アンモニュウムの一部がはがれると、動翼の
バランスが崩れて、動翼の異常振動による異常音の発生
と劣化の原因となることが判明した。
スを利用したガスタービンにあっては、高炉ガス中に含
まれるアンモニアと塩素が反応して塩化アンモニュウム
となって、翼、特に、複数の静翼と動翼を備えたガスタ
ービンでは、下流側の翼ほど多くの塩化アンモニュウム
が付着・堆積し、翼を劣化させるだけでなく、動翼に付
着した塩化アンモニュウムの一部がはがれると、動翼の
バランスが崩れて、動翼の異常振動による異常音の発生
と劣化の原因となることが判明した。
【００１３】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、乾式駆動を行いつつ、タービンの発電出力を
低下させることなく、安価に、かつ効率良く翼に付着し
たダストを除去するとともに、翼へのダストの付着を防
止することのできる高温高圧流体のガスタービンを提供
することを目的としている。
であって、乾式駆動を行いつつ、タービンの発電出力を
低下させることなく、安価に、かつ効率良く翼に付着し
たダストを除去するとともに、翼へのダストの付着を防
止することのできる高温高圧流体のガスタービンを提供
することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高温高圧流
体のガスタービンによれば、請求項１に記載するよう
に、少なくとも１つ以上の静翼と、少なくとも１つ以上
の動翼と、が管内に配され、該管内に導入される高温高
圧流体により、動翼を回転駆動して発電する高温高圧流
体のガスタービンにおいて、前記静翼に、液状又は噴霧
状の洗浄水を前記管内に放出する放水部を、前記複数の
静翼のそれぞれに設けるとともに、前記高温高圧流体の
下流側に設けられた静翼の放水部ほど、その洗浄水の放
水量が多いことにより、上記目的を達成している。
体のガスタービンによれば、請求項１に記載するよう
に、少なくとも１つ以上の静翼と、少なくとも１つ以上
の動翼と、が管内に配され、該管内に導入される高温高
圧流体により、動翼を回転駆動して発電する高温高圧流
体のガスタービンにおいて、前記静翼に、液状又は噴霧
状の洗浄水を前記管内に放出する放水部を、前記複数の
静翼のそれぞれに設けるとともに、前記高温高圧流体の
下流側に設けられた静翼の放水部ほど、その洗浄水の放
水量が多いことにより、上記目的を達成している。
【００１５】少なくとも１つ以上の静翼と、少なくとも
１つ以上の動翼と、が管内に配され、該管内に導入され
る高温高圧流体により、動翼を回転駆動して発電する高
温高圧流体のガスタービンにおいて、前記静翼に、液状
又は噴霧状の洗浄水を前記管内に放出する放水部を、前
記高温高圧流体の下流側の最終段の静翼にのみ設けたこ
とを特徴とする高温高圧流体のガスタービン。
１つ以上の動翼と、が管内に配され、該管内に導入され
る高温高圧流体により、動翼を回転駆動して発電する高
温高圧流体のガスタービンにおいて、前記静翼に、液状
又は噴霧状の洗浄水を前記管内に放出する放水部を、前
記高温高圧流体の下流側の最終段の静翼にのみ設けたこ
とを特徴とする高温高圧流体のガスタービン。
【００１６】さらに、請求項３に記載するように、前記
洗浄水の温度を調整する温度調節部を備え、前記洗浄水
の温度を前記管内を流れる高温高圧流体の温度と約同じ
温度に加熱するものであってもよい。
洗浄水の温度を調整する温度調節部を備え、前記洗浄水
の温度を前記管内を流れる高温高圧流体の温度と約同じ
温度に加熱するものであってもよい。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【作用】上記構成によれば、ガスタービンの回転駆動さ
れない静翼に、放水部を設け、この放水部から液状又は
噴霧状の洗浄水をガスタービンの管内に放出しているの
で、放水部を簡単・かつ容易に形成することができ、ま
た放水部から放水された洗浄水が、管内を流れる高温高
圧流体の流線に沿って流れて、放水部の下流側にある翼
を効率良く洗い流すとともに、該下流側の翼に冷却水の
皮膜を形成し、ダストの形成を効率良く防止することが
できる。その結果、乾式駆動を行いつつ、タービンの発
電出力を低下させることなく、安価に、かつ効率良く翼
に付着したダストを洗浄することができるとともに、翼
へのダストの付着を未然に防止することを目的として使
用することもできる。
れない静翼に、放水部を設け、この放水部から液状又は
噴霧状の洗浄水をガスタービンの管内に放出しているの
で、放水部を簡単・かつ容易に形成することができ、ま
た放水部から放水された洗浄水が、管内を流れる高温高
圧流体の流線に沿って流れて、放水部の下流側にある翼
を効率良く洗い流すとともに、該下流側の翼に冷却水の
皮膜を形成し、ダストの形成を効率良く防止することが
できる。その結果、乾式駆動を行いつつ、タービンの発
電出力を低下させることなく、安価に、かつ効率良く翼
に付着したダストを洗浄することができるとともに、翼
へのダストの付着を未然に防止することを目的として使
用することもできる。
【００２２】この場合、放水部を複数の静翼のうち少な
くとも一つの静翼に設け、また、高温高圧流体の下流側
に設けられた静翼の放水部ほど、その洗浄水の放水量を
多くすると、ダストの付着し易い下流側の翼へのダスト
の付着を防止することができるとともに、付着したダス
トを除去することができる。
くとも一つの静翼に設け、また、高温高圧流体の下流側
に設けられた静翼の放水部ほど、その洗浄水の放水量を
多くすると、ダストの付着し易い下流側の翼へのダスト
の付着を防止することができるとともに、付着したダス
トを除去することができる。
【００２３】また、放水部を管の下流側の最終段の静翼
にのみ設けるようにすると、ガスの温度や圧力が低下し
た位置に放水部を設けることができ、放水系統をより一
層簡単、かつ安価に設けることができる。
にのみ設けるようにすると、ガスの温度や圧力が低下し
た位置に放水部を設けることができ、放水系統をより一
層簡単、かつ安価に設けることができる。
【００２４】さらに、洗浄水の温度を調整する温度調整
部を設け、また、この温度調整部により、ガスと同程度
の温度に調整すると、洗浄水による翼や管路の形成部材
の膨張・収縮等を考慮する必要がなく、ガスタービンを
安価に形成することができる。
部を設け、また、この温度調整部により、ガスと同程度
の温度に調整すると、洗浄水による翼や管路の形成部材
の膨張・収縮等を考慮する必要がなく、ガスタービンを
安価に形成することができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本
発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々
の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明
において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、こ
れらの態様に限られるものではない。
づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本
発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々
の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明
において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、こ
れらの態様に限られるものではない。
【００２６】図１〜図３は、本発明の高温高圧流体のガ
スタービンの一実施例を示す図であり、図１は該ガスタ
ービンの部分拡大正面断面図、図２は放水部の形成され
た静翼の断面図、図３は放水部から放水された冷却水に
よる作用説明図である。
スタービンの一実施例を示す図であり、図１は該ガスタ
ービンの部分拡大正面断面図、図２は放水部の形成され
た静翼の断面図、図３は放水部から放水された冷却水に
よる作用説明図である。
【００２７】図１において、高温高圧流体のガスタービ
ン１は、回転可能に軸支されたタービン軸２の周りに管
路３が形成されており、管路３には、図外の高炉から導
入管４を介して、図１に矢印で示すように、高温高圧の
高炉ガスが導入される。この高炉ガスは、バグフィルタ
等によりダストが除去された後、導入管４から導入され
て、管路３内を図１中矢印方向に流れ、管路３を流れる
に従ってその温度及び圧力が低下して、排出管５を介し
て次段の設備に排出される。この管路３は、入口側から
出口側に向かって徐々にその管路幅が広くなっている。
したがって、導入された高炉ガスは、管路３内を流れる
に従ってその圧力が低下し、また温度も低下する。例え
ば、高炉ガスの温度は、通常、管路３の入口付近では、
１２０℃〜１５０℃程度であるが、管路３の出口付近で
は、４０℃〜６０℃程度である。
ン１は、回転可能に軸支されたタービン軸２の周りに管
路３が形成されており、管路３には、図外の高炉から導
入管４を介して、図１に矢印で示すように、高温高圧の
高炉ガスが導入される。この高炉ガスは、バグフィルタ
等によりダストが除去された後、導入管４から導入され
て、管路３内を図１中矢印方向に流れ、管路３を流れる
に従ってその温度及び圧力が低下して、排出管５を介し
て次段の設備に排出される。この管路３は、入口側から
出口側に向かって徐々にその管路幅が広くなっている。
したがって、導入された高炉ガスは、管路３内を流れる
に従ってその圧力が低下し、また温度も低下する。例え
ば、高炉ガスの温度は、通常、管路３の入口付近では、
１２０℃〜１５０℃程度であるが、管路３の出口付近で
は、４０℃〜６０℃程度である。
【００２８】前記タービン軸２には、第１段動翼６ａ、
第２段動翼６ｂ及び第３段動翼６ｃが所定間隔毎に取り
付けられており、各動翼６ａ、６ｂ、６ｃは、タービン
軸２とともに回転する。
第２段動翼６ｂ及び第３段動翼６ｃが所定間隔毎に取り
付けられており、各動翼６ａ、６ｂ、６ｃは、タービン
軸２とともに回転する。
【００２９】また、各動翼６ａ、６ｂ、６ｃの前には、
第１段静翼７ａ、第２段静翼７ｂ及び第３段静翼７ｃが
設けられており、各静翼７ａ〜７ｃは、タービン軸２と
は切り離されていて、特に、第１段静翼７ａは、所定角
度だけその各向きが変更可能に管路３壁に取り付けられ
ている。また、各静翼７ａ〜７ｃには、静翼７ｃについ
て図２に示すように、洗浄水を貯留する貯留室８が形成
されており、また、各静翼７ａ〜７ｃの管路３下流側壁
面には、図３に静翼７ｃについて示すように、貯留室８
と管路３とを連通する複数のノズル９が形成されてい
る。
第１段静翼７ａ、第２段静翼７ｂ及び第３段静翼７ｃが
設けられており、各静翼７ａ〜７ｃは、タービン軸２と
は切り離されていて、特に、第１段静翼７ａは、所定角
度だけその各向きが変更可能に管路３壁に取り付けられ
ている。また、各静翼７ａ〜７ｃには、静翼７ｃについ
て図２に示すように、洗浄水を貯留する貯留室８が形成
されており、また、各静翼７ａ〜７ｃの管路３下流側壁
面には、図３に静翼７ｃについて示すように、貯留室８
と管路３とを連通する複数のノズル９が形成されてい
る。
【００３０】このノズル９は、管路３に直角方向（静翼
７ａ〜７ｃの長さ方向）に複数形成されており、各ノズ
ル９の径の大きさは、管路３内を流れる高炉ガスの流速
や噴射する洗浄水の量を考慮して適宜設定する。例え
ば、高炉ガスの流速の速い部分に位置するノズル９の径
を流速の遅い部分に位置するノズル９の径よりも大きく
形成する。
７ａ〜７ｃの長さ方向）に複数形成されており、各ノズ
ル９の径の大きさは、管路３内を流れる高炉ガスの流速
や噴射する洗浄水の量を考慮して適宜設定する。例え
ば、高炉ガスの流速の速い部分に位置するノズル９の径
を流速の遅い部分に位置するノズル９の径よりも大きく
形成する。
【００３１】再び、図１及び図２において、各静翼７ａ
〜７ｃに形成された貯留室８には、供給管１０が連通し
ており、各静翼７ａ〜７ｃの貯留室８に連通する供給管
１０は、本管１１に接続されている。各静翼７ａ〜７ｃ
の貯留室８には、この本管１１及び供給管１０を介し
て、洗浄水が供給され、この洗浄水は室温のまま、ある
いは図外の温度調整装置により高炉３内の高炉ガスの温
度に温度調整されて貯留室８に供給される。また、本管
１１及び供給管１１から供給される洗浄水は、管路３内
の高炉ガスの圧力を考慮して、適宜加圧することも可能
であり、この場合には、加圧装置を設置する。
〜７ｃに形成された貯留室８には、供給管１０が連通し
ており、各静翼７ａ〜７ｃの貯留室８に連通する供給管
１０は、本管１１に接続されている。各静翼７ａ〜７ｃ
の貯留室８には、この本管１１及び供給管１０を介し
て、洗浄水が供給され、この洗浄水は室温のまま、ある
いは図外の温度調整装置により高炉３内の高炉ガスの温
度に温度調整されて貯留室８に供給される。また、本管
１１及び供給管１１から供給される洗浄水は、管路３内
の高炉ガスの圧力を考慮して、適宜加圧することも可能
であり、この場合には、加圧装置を設置する。
【００３２】次に、作用を説明する。本実施例のガスタ
ービン１においては、高炉から排出された高炉ガスがバ
グフィルタを通して、乾燥した状態で管路３内に導入さ
れ、管路３内に導入された高炉ガスは、３段設けられた
静翼７ａ〜７ｃに案内されて、３段設けられた各動翼６
ａ〜６ｃに作用する。
ービン１においては、高炉から排出された高炉ガスがバ
グフィルタを通して、乾燥した状態で管路３内に導入さ
れ、管路３内に導入された高炉ガスは、３段設けられた
静翼７ａ〜７ｃに案内されて、３段設けられた各動翼６
ａ〜６ｃに作用する。
【００３３】この高炉ガスには、上記バグフィルタで除
去し切れなかったダストやアンモニア及び塩素等のガス
が含まれており、これらのダストが動翼６ａ〜６ｃや静
翼７ａ〜７ｃに付着したり、アンモニアと塩素が反応し
た塩化アンモニュウムが動翼６ａ〜６ｃに堆積しようと
する。特に、経験上、これらのダストや塩化アンモニュ
ウムは、高炉ガスの温度、圧力及び流速からして、下流
側、特に、第３段の動翼６ｃや静翼７ｃに付着し易い。
去し切れなかったダストやアンモニア及び塩素等のガス
が含まれており、これらのダストが動翼６ａ〜６ｃや静
翼７ａ〜７ｃに付着したり、アンモニアと塩素が反応し
た塩化アンモニュウムが動翼６ａ〜６ｃに堆積しようと
する。特に、経験上、これらのダストや塩化アンモニュ
ウムは、高炉ガスの温度、圧力及び流速からして、下流
側、特に、第３段の動翼６ｃや静翼７ｃに付着し易い。
【００３４】そこで、本実施例では、各静翼７ａ〜７ｃ
に洗浄水の貯留室８を形成し、この貯留室８に連通する
複数のノズル９を下流側の壁面に形成して、本管１１及
び供給管１１を介して貯留室８に供給した洗浄水をノズ
ル９から管路３内に放出している。
に洗浄水の貯留室８を形成し、この貯留室８に連通する
複数のノズル９を下流側の壁面に形成して、本管１１及
び供給管１１を介して貯留室８に供給した洗浄水をノズ
ル９から管路３内に放出している。
【００３５】このノズル９は、静翼７ａ〜７ｃの下流側
壁面に形成されているため、静翼７ａ〜７ｃの各ノズル
９から管路３内に放出された洗浄水は、図３にその洗浄
水の流線を破線で示すように、図３に実線で示す高炉ガ
スの流線に沿って流れ、高炉ガスの流れに与える抵抗を
少なくすることができる。したがって、ガスタービン１
を乾式方法で駆動しつつ、各静翼７ａ〜７ｃの下流側に
位置する動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃの表面を洗い
流すことができるとともに、動翼６ａ〜６ｃや静翼７
ｂ、７ｃの表面に洗浄水の皮膜を形成させることができ
る。すなわち、各動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃの表
面に沿って流れる洗浄水により、各動翼６ａ〜６ｃや静
翼７ｂ、７ｃの表面のダストや塩化アンモニュウムを洗
い流すことができるとともに、各動翼６ａ〜６ｃや静翼
７ｂ、７ｃの表面に形成される洗浄水の皮膜により、各
動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃへのダストの付着や塩
化アンモニュウムの堆積を未然に防止することができ
る。特に、塩化アンモニュウムは、水溶性であり、各動
翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃに堆積した塩化アンモニ
ュウムを洗浄水に溶融させて、洗い流すことができる。
壁面に形成されているため、静翼７ａ〜７ｃの各ノズル
９から管路３内に放出された洗浄水は、図３にその洗浄
水の流線を破線で示すように、図３に実線で示す高炉ガ
スの流線に沿って流れ、高炉ガスの流れに与える抵抗を
少なくすることができる。したがって、ガスタービン１
を乾式方法で駆動しつつ、各静翼７ａ〜７ｃの下流側に
位置する動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃの表面を洗い
流すことができるとともに、動翼６ａ〜６ｃや静翼７
ｂ、７ｃの表面に洗浄水の皮膜を形成させることができ
る。すなわち、各動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃの表
面に沿って流れる洗浄水により、各動翼６ａ〜６ｃや静
翼７ｂ、７ｃの表面のダストや塩化アンモニュウムを洗
い流すことができるとともに、各動翼６ａ〜６ｃや静翼
７ｂ、７ｃの表面に形成される洗浄水の皮膜により、各
動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃへのダストの付着や塩
化アンモニュウムの堆積を未然に防止することができ
る。特に、塩化アンモニュウムは、水溶性であり、各動
翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃに堆積した塩化アンモニ
ュウムを洗浄水に溶融させて、洗い流すことができる。
【００３６】したがって、ガスタービン１を乾式駆動を
行いつつ、またガスタービン１の発電出力を低下させる
ことなく、効率的に各動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃ
を洗浄することができるとともに、ダストや塩化アンモ
ニュウムの付着を未然に防止することができ、安価で、
かつ発電出力の良好なガスタービン１を提供することが
できる。
行いつつ、またガスタービン１の発電出力を低下させる
ことなく、効率的に各動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃ
を洗浄することができるとともに、ダストや塩化アンモ
ニュウムの付着を未然に防止することができ、安価で、
かつ発電出力の良好なガスタービン１を提供することが
できる。
【００３７】この場合、各静翼７ａ〜７ｃの長さ方向
（図１及び図２中縦方向）に形成するノズル９の数や大
きさを、管路３内を流れる高炉ガスの流量分布や流速分
布に応じて適宜設定すると、管路３内を流れる高炉ガス
の流量や流速に最適な洗浄水を各ノズル９から放出させ
ることができ、各動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃのダ
ストや塩化アンモニュウムの洗浄を効率良く行うことが
できるとともに、ダストや塩化アンモニュウムの付着を
効率良く防止することができる。
（図１及び図２中縦方向）に形成するノズル９の数や大
きさを、管路３内を流れる高炉ガスの流量分布や流速分
布に応じて適宜設定すると、管路３内を流れる高炉ガス
の流量や流速に最適な洗浄水を各ノズル９から放出させ
ることができ、各動翼６ａ〜６ｃや静翼７ｂ、７ｃのダ
ストや塩化アンモニュウムの洗浄を効率良く行うことが
できるとともに、ダストや塩化アンモニュウムの付着を
効率良く防止することができる。
【００３８】また、この洗浄水を、図外の温度調整装置
により管路３内の高炉ガスの温度と同程度の温度にあら
かじめ調整すると、高温に加熱された動翼６ａ〜６ｃや
静翼７ａ〜７ｃを冷たい洗浄水で冷却したり、管路３内
の高炉ガスの温度に影響を与えることがなく、動翼６ａ
〜６ｃや静翼７ａ〜７ｃに温度歪みを与えることなく洗
浄することができるとともに、ダストや塩化アンモニュ
ウムの付着を未然に防止することができ、ガスタービン
１を安価に製造することができるとともに、ガスタービ
ン１の発電出力をより一層向上させることができる。
により管路３内の高炉ガスの温度と同程度の温度にあら
かじめ調整すると、高温に加熱された動翼６ａ〜６ｃや
静翼７ａ〜７ｃを冷たい洗浄水で冷却したり、管路３内
の高炉ガスの温度に影響を与えることがなく、動翼６ａ
〜６ｃや静翼７ａ〜７ｃに温度歪みを与えることなく洗
浄することができるとともに、ダストや塩化アンモニュ
ウムの付着を未然に防止することができ、ガスタービン
１を安価に製造することができるとともに、ガスタービ
ン１の発電出力をより一層向上させることができる。
【００３９】なお、上記実施例においては、ノズル９及
び貯留室８を各静翼７ａ〜７ｃに形成しているが、これ
に限るものではなく、ダストや塩化アンモニュウムの付
着し易い下流側の静翼７ｂ、７ｃ、特に、最終段の静翼
７ｃにのみ形成するようにしてもよい。この場合、洗浄
水の温度を調整する温度調整装置を設けなくても、管路
３入口付近の高温の高炉ガスにより高温に加熱されてい
る初段の静翼７ａや動翼６ａを冷たい洗浄水で冷却する
ことがなく、効率的に翼の洗浄が行えるし、ダストや塩
化アンモニュウムの付着の未然防止を図ることもでき
る。また、ガスタービン１をより一層安価なものとする
ことができる。
び貯留室８を各静翼７ａ〜７ｃに形成しているが、これ
に限るものではなく、ダストや塩化アンモニュウムの付
着し易い下流側の静翼７ｂ、７ｃ、特に、最終段の静翼
７ｃにのみ形成するようにしてもよい。この場合、洗浄
水の温度を調整する温度調整装置を設けなくても、管路
３入口付近の高温の高炉ガスにより高温に加熱されてい
る初段の静翼７ａや動翼６ａを冷たい洗浄水で冷却する
ことがなく、効率的に翼の洗浄が行えるし、ダストや塩
化アンモニュウムの付着の未然防止を図ることもでき
る。また、ガスタービン１をより一層安価なものとする
ことができる。
【００４０】また、上記実施例においては、静翼７ａ〜
７ｃにノズル９を形成して洗浄水を放出しているが、こ
れに限るものではなく、例えば、貯留室８と管路３とを
連通する縦方向に細長い帯状の孔を形成してもよい。こ
の場合、帯状の孔の幅を管路３内の高炉ガスの流量分布
や流速分布に応じて適宜設定することにより、洗浄水の
流量を適切に調整することができる。さらに、上記実施
例では、洗浄水をノズル９から放出しているが、これに
限るものではなく、洗浄水を噴霧状あるいは蒸気として
放水してもよい。
７ｃにノズル９を形成して洗浄水を放出しているが、こ
れに限るものではなく、例えば、貯留室８と管路３とを
連通する縦方向に細長い帯状の孔を形成してもよい。こ
の場合、帯状の孔の幅を管路３内の高炉ガスの流量分布
や流速分布に応じて適宜設定することにより、洗浄水の
流量を適切に調整することができる。さらに、上記実施
例では、洗浄水をノズル９から放出しているが、これに
限るものではなく、洗浄水を噴霧状あるいは蒸気として
放水してもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように、ガスタービンの回転
駆動されない静翼に、放水部を設け、この放水部から液
状又は噴霧状の洗浄水をガスタービンの管内に放出して
いるので、放水部を簡単・かつ容易に形成することがで
き、また放水部から放水された洗浄水が、管内を流れる
高温高圧流体の流線に沿って流れて、放水部の下流側に
ある翼を効率良く洗い流すとともに、その連続使用によ
っては該下流側の翼に冷却水の皮膜を形成し、翼へのダ
スト堆積を効率良く防止することができる。その結果、
乾式駆動を行いつつ、タービンの発電出力を低下させる
ことなく、安価に、かつ効率良く翼に付着したダストを
洗浄することができるし、また、翼へのダストの付着を
未然に防止することもできる。この場合、放水部を複数
の静翼の後縁の少なくとも一つの静翼に設け、また、高
温高圧流体の下流側に設けられた静翼の放水部ほど、そ
の洗浄水の放水量を多くすると、ダストの付着し易い下
流側の翼へのダストの付着を防止することができるとと
もに、付着したダストを除去することができる。
駆動されない静翼に、放水部を設け、この放水部から液
状又は噴霧状の洗浄水をガスタービンの管内に放出して
いるので、放水部を簡単・かつ容易に形成することがで
き、また放水部から放水された洗浄水が、管内を流れる
高温高圧流体の流線に沿って流れて、放水部の下流側に
ある翼を効率良く洗い流すとともに、その連続使用によ
っては該下流側の翼に冷却水の皮膜を形成し、翼へのダ
スト堆積を効率良く防止することができる。その結果、
乾式駆動を行いつつ、タービンの発電出力を低下させる
ことなく、安価に、かつ効率良く翼に付着したダストを
洗浄することができるし、また、翼へのダストの付着を
未然に防止することもできる。この場合、放水部を複数
の静翼の後縁の少なくとも一つの静翼に設け、また、高
温高圧流体の下流側に設けられた静翼の放水部ほど、そ
の洗浄水の放水量を多くすると、ダストの付着し易い下
流側の翼へのダストの付着を防止することができるとと
もに、付着したダストを除去することができる。
【００４２】また、放水部を管の下流側の最終段の静翼
にのみ設けるようにすると、ガスの温度や圧力が低下し
た位置に放水部を設けることができ、放水系統をより一
層簡単、かつ安価に設けることができる。
にのみ設けるようにすると、ガスの温度や圧力が低下し
た位置に放水部を設けることができ、放水系統をより一
層簡単、かつ安価に設けることができる。
【００４３】さらに、洗浄水の温度を調整する温度調整
部を設け、また、この温度調整部により、ガスと同程度
の温度に調整すると、洗浄水による翼や管路の形成部材
の膨張・収縮等を考慮する必要がなく、ガスタービンを
安価に形成することができる。
部を設け、また、この温度調整部により、ガスと同程度
の温度に調整すると、洗浄水による翼や管路の形成部材
の膨張・収縮等を考慮する必要がなく、ガスタービンを
安価に形成することができる。
【図１】本発明の高温高圧流体のガスタービンの一実施
例の部分拡大正面断面図。
例の部分拡大正面断面図。
【図２】本発明の高温高圧流体のガスタービンの一実施
例の放水部の形成された静翼の断面図。
例の放水部の形成された静翼の断面図。
【図３】放水部から放水された冷却水による洗浄作用の
作用説明図。
作用説明図。
１ ガスタービン ２ タービン軸 ３ 管路 ４ 導入管 ５ 排出管 ６ａ、６ｂ、６ｃ 動翼 ７ａ、７ｂ、７ｃ 静翼 ８ 貯留室 ９ ノズル １０ 供給管 １１ 本管
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02C 7/30 F02C 3/30 F02C 6/00
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも１つ以上の静翼と、少なくと
も１つ以上の動翼と、が管内に配され、該管内に導入さ
れる高温高圧流体により、動翼を回転駆動して発電する
高温高圧流体のガスタービンにおいて、前記静翼に、液
状又は噴霧状の洗浄水を前記管内に放出する放水部を、
前記複数の静翼のそれぞれに設けるとともに、前記高温
高圧流体の下流側に設けられた静翼の放水部ほど、その
洗浄水の放水量が多いことを特徴とする高温高圧流体の
ガスタービン。 - 【請求項２】少なくとも１つ以上の静翼と、少なくとも
１つ以上の動翼と、が管内に配され、該管内に導入され
る高温高圧流体により、動翼を回転駆動して発電する高
温高圧流体のガスタービンにおいて、前記静翼に、液状
又は噴霧状の洗浄水を前記管内に放出する放水部を、前
記高温高圧流体の下流側の最終段の静翼にのみ設けたこ
とを特徴とする高温高圧流体のガスタービン。 - 【請求項３】 前記洗浄水の温度を調整する温度調節部
を備え、前記洗浄水の温度を前記管内を流れる高温高圧
流体の温度と約同じ温度に加熱することを特徴とする請
求項１または請求項２記載の高温高圧流体のガスタービ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101868A JP3030427B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 高温高圧流体のガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101868A JP3030427B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 高温高圧流体のガスタービン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288261A JPH06288261A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3030427B2 true JP3030427B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=14311972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5101868A Expired - Fee Related JP3030427B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 高温高圧流体のガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030427B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2774255C1 (ru) * | 2018-12-27 | 2022-06-16 | НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л. | Аэродинамические компоненты статора с соплами и способы очистки турбомашины |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008019892A1 (de) * | 2008-04-21 | 2009-10-29 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zum Reinigen eines Flugtriebwerks |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP5101868A patent/JP3030427B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2774255C1 (ru) * | 2018-12-27 | 2022-06-16 | НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л. | Аэродинамические компоненты статора с соплами и способы очистки турбомашины |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06288261A (ja) | 1994-10-11 |
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|---|---|---|---|
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