JP3176755B2 - ガスタービン装置 - Google Patents
ガスタービン装置Info
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- JP3176755B2 JP3176755B2 JP08705393A JP8705393A JP3176755B2 JP 3176755 B2 JP3176755 B2 JP 3176755B2 JP 08705393 A JP08705393 A JP 08705393A JP 8705393 A JP8705393 A JP 8705393A JP 3176755 B2 JP3176755 B2 JP 3176755B2
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- hot water
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- water
- refrigerator
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排熱ボイラを付設した
ガスタービン装置に関するものである。
ガスタービン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】排熱ボイラを付設したガスタービン装置
は、ガスタービンにより動力を発生して発電機等を駆動
すると共に、排ガスを排熱ボイラに通して蒸気を発生さ
せるものであり、従来は、例えば図２に示すように構成
されている。
は、ガスタービンにより動力を発生して発電機等を駆動
すると共に、排ガスを排熱ボイラに通して蒸気を発生さ
せるものであり、従来は、例えば図２に示すように構成
されている。
【０００３】即ち、図２において符号１はガスタービ
ン、２は排熱ボイラであり、ガスタービン１の排ガス系
統３は排熱ボイラ２を通る構成としている。図２に示す
排熱ボイラ２はドラム型のものであり、この排熱ボイラ
２の蒸気発生系統は、給水加熱器４と蒸発器５と過熱器
６とから構成されている。勿論、排熱ボイラ２の構成は
適宜である。
ン、２は排熱ボイラであり、ガスタービン１の排ガス系
統３は排熱ボイラ２を通る構成としている。図２に示す
排熱ボイラ２はドラム型のものであり、この排熱ボイラ
２の蒸気発生系統は、給水加熱器４と蒸発器５と過熱器
６とから構成されている。勿論、排熱ボイラ２の構成は
適宜である。
【０００４】かかる構成において、ガスタービン１には
燃料と、圧縮機７を経た外気が供給され、燃焼により動
力が発生して発電機８を駆動すると共に、約500℃の排
ガスは排熱ボイラ２に導入され、蒸気を発生させた後、
系外に排出される。
燃料と、圧縮機７を経た外気が供給され、燃焼により動
力が発生して発電機８を駆動すると共に、約500℃の排
ガスは排熱ボイラ２に導入され、蒸気を発生させた後、
系外に排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】排熱ボイラ２から排出
される排ガスの温度は、約150〜140℃もあり、排ガスと
して系外に捨てられる熱量は、燃料の一次エネルギーの
約20％程度と大きく、この熱量の有効利用が図られてい
ない。
される排ガスの温度は、約150〜140℃もあり、排ガスと
して系外に捨てられる熱量は、燃料の一次エネルギーの
約20％程度と大きく、この熱量の有効利用が図られてい
ない。
【０００６】一方、ガスタービンは、吸気温度が上昇す
ると熱効率や出力が低下するので、夏期等では定格出力
を維持するのが困難である。例えば、ガスタービンの吸
気温度が15℃におけるガスタービン出力、熱効率を夫々
１とすると吸気温度が35℃の場合には、夫々0.85、0.93
というように低下してしまう。本発明は、このような課
題を解決することを目的とするものである。
ると熱効率や出力が低下するので、夏期等では定格出力
を維持するのが困難である。例えば、ガスタービンの吸
気温度が15℃におけるガスタービン出力、熱効率を夫々
１とすると吸気温度が35℃の場合には、夫々0.85、0.93
というように低下してしまう。本発明は、このような課
題を解決することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、ガスタービンと、その排ガスを供
給して蒸気を発生させる排熱ボイラを設けたガスタービ
ン装置において、排熱ボイラからの排ガスを供給して温
水を発生させる温水発生装置と、この温水発生装置によ
り発生させた温水を駆動熱源として動作する温水駆動式
冷凍機を設けると共に、この冷凍機により発生させた冷
水とガスタービンの吸気を熱交換させる水ー空気熱交換
器を設けたガスタービン装置を提案する。
ために、本発明では、ガスタービンと、その排ガスを供
給して蒸気を発生させる排熱ボイラを設けたガスタービ
ン装置において、排熱ボイラからの排ガスを供給して温
水を発生させる温水発生装置と、この温水発生装置によ
り発生させた温水を駆動熱源として動作する温水駆動式
冷凍機を設けると共に、この冷凍機により発生させた冷
水とガスタービンの吸気を熱交換させる水ー空気熱交換
器を設けたガスタービン装置を提案する。
【０００８】そして本発明では上記構成において、温水
発生装置と温水駆動式冷凍機間の温水循環系統に水ー水
熱交換器を設けることを提案する。
発生装置と温水駆動式冷凍機間の温水循環系統に水ー水
熱交換器を設けることを提案する。
【０００９】
【作用】排熱ボイラから排出される排ガスは、上述した
ように約150〜140℃程度あるので、この排ガスを温水発
生装置に通すことにより、温水駆動式冷凍機を十分に駆
動できる温度の温水を得ることができる。
ように約150〜140℃程度あるので、この排ガスを温水発
生装置に通すことにより、温水駆動式冷凍機を十分に駆
動できる温度の温水を得ることができる。
【００１０】従って温水発生装置において発生させた温
水により温水駆動式冷凍機を駆動して冷水を発生させる
ことができる。
水により温水駆動式冷凍機を駆動して冷水を発生させる
ことができる。
【００１１】発生させた冷水は冷水循環系統を経て水ー
空気熱交換器に供給することによりガスタービンの吸気
を冷却することができる。
空気熱交換器に供給することによりガスタービンの吸気
を冷却することができる。
【００１２】
【実施例】次に本発明を図１に示す実施例について説明
する。図１は本発明に係るガスタービン装置の構成例を
系統図として表わしたもので、図２の従来例に相当する
構成要素には同一の符号を付して、それらの説明は一部
省略する。また図１中に２点鎖線で囲んだ部分は、本発
明において付加した構成を示すものである。
する。図１は本発明に係るガスタービン装置の構成例を
系統図として表わしたもので、図２の従来例に相当する
構成要素には同一の符号を付して、それらの説明は一部
省略する。また図１中に２点鎖線で囲んだ部分は、本発
明において付加した構成を示すものである。
【００１３】即ち、符号９は温水発生装置であり、この
温水発生装置９には排熱ボイラ２からの排ガスを通して
温水循環系統１０の温水と熱交換させる構成としてい
る。
温水発生装置９には排熱ボイラ２からの排ガスを通して
温水循環系統１０の温水と熱交換させる構成としてい
る。
【００１４】符号１１は吸収冷凍サイクルや吸着冷凍サ
イクルを利用した冷凍機のように比較的低温で駆動でき
る温水駆動式冷凍機であり、符号１２は発生させた冷水
を循環させる冷水循環系統、１３は駆動用の温水を循環
させる冷凍機側温水循環系統である。そして符号１４は
前記温水循環系統１０と冷凍機側温水循環系統１３の温
水の熱交換を行う水ー水熱交換器であるが、この熱交換
器１４は省略することができる。
イクルを利用した冷凍機のように比較的低温で駆動でき
る温水駆動式冷凍機であり、符号１２は発生させた冷水
を循環させる冷水循環系統、１３は駆動用の温水を循環
させる冷凍機側温水循環系統である。そして符号１４は
前記温水循環系統１０と冷凍機側温水循環系統１３の温
水の熱交換を行う水ー水熱交換器であるが、この熱交換
器１４は省略することができる。
【００１５】符号１５は水ー空気熱交換器であり、その
水側を冷水循環系統１２の要素として構成すると共に空
気側はガスタービン１の圧縮機７に至る吸気系統１６の
要素として構成している。
水側を冷水循環系統１２の要素として構成すると共に空
気側はガスタービン１の圧縮機７に至る吸気系統１６の
要素として構成している。
【００１６】尚、図示を省略しているが、上記各循環系
統には適宜にポンプを設けるものとする。
統には適宜にポンプを設けるものとする。
【００１７】以上の構成における動作例を、図１中に記
載した温度範囲により説明する。すなわち、温水循環系
統１０の温水は、温水発生装置９において排熱ボイラ２
からの排ガスと熱交換することにより、復水器４の熱交
換部１４において、蒸気タービン３から排出された蒸気
と熱交換することにより、約85℃から約90℃に昇温され
て水ー水熱交換器１４に供給される。また冷凍機側温水
循環系統１３の温水は、水ー水熱交換器１１における熱
交換により約70℃から約75℃に昇温されて冷凍機１１に
供給され、吸収サイクルや吸着サイクルにおける再生に
供されて冷凍機１１を動作させる。
載した温度範囲により説明する。すなわち、温水循環系
統１０の温水は、温水発生装置９において排熱ボイラ２
からの排ガスと熱交換することにより、復水器４の熱交
換部１４において、蒸気タービン３から排出された蒸気
と熱交換することにより、約85℃から約90℃に昇温され
て水ー水熱交換器１４に供給される。また冷凍機側温水
循環系統１３の温水は、水ー水熱交換器１１における熱
交換により約70℃から約75℃に昇温されて冷凍機１１に
供給され、吸収サイクルや吸着サイクルにおける再生に
供されて冷凍機１１を動作させる。
【００１８】冷凍機１１の動作により冷水循環系統１２
の冷水は、約12℃から約7℃に冷却されて水ー空気熱交
換器１５に供給され、ここを通る約35℃の外気を、約15
℃に冷却する。そして冷却された外気は吸気系統１６を
通り、圧縮機７により圧縮されてガスタービン１に供給
されて燃焼に供される。
の冷水は、約12℃から約7℃に冷却されて水ー空気熱交
換器１５に供給され、ここを通る約35℃の外気を、約15
℃に冷却する。そして冷却された外気は吸気系統１６を
通り、圧縮機７により圧縮されてガスタービン１に供給
されて燃焼に供される。
【００１９】このように本発明においては、ガスタービ
ン１に供給する外気を冷凍機１１により冷却して供給す
るので、外気がそのまま供給される場合と比較してエン
ジン出力と熱効率を向上させることができる。そして外
気を冷却するための冷凍機１１の駆動は、排熱ボイラ２
を経て従来捨てていた排ガスの熱量の一部を利用して行
うので熱量の有効利用が行われ、省エネルギーとなる。
ン１に供給する外気を冷凍機１１により冷却して供給す
るので、外気がそのまま供給される場合と比較してエン
ジン出力と熱効率を向上させることができる。そして外
気を冷却するための冷凍機１１の駆動は、排熱ボイラ２
を経て従来捨てていた排ガスの熱量の一部を利用して行
うので熱量の有効利用が行われ、省エネルギーとなる。
【００２０】以下に示す表１は、外気が35℃の場合にお
ける、従来の動作と本発明の動作を比較したものであ
り、ガスタービン出力、熱効率及び排ガス排熱量は、従
来のものを１として相対的に示すものである。この表か
ら、本発明では上述したようにガスタービン出力と熱効
率を向上できることがわかる。
ける、従来の動作と本発明の動作を比較したものであ
り、ガスタービン出力、熱効率及び排ガス排熱量は、従
来のものを１として相対的に示すものである。この表か
ら、本発明では上述したようにガスタービン出力と熱効
率を向上できることがわかる。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、次の
ような効果がある。 従来捨てられていた熱量の一部を有効利用すること
ができる。 夏期等で外気の温度が高い場合でもガスタービンの
出力、熱効率の向上が可能である。
ような効果がある。 従来捨てられていた熱量の一部を有効利用すること
ができる。 夏期等で外気の温度が高い場合でもガスタービンの
出力、熱効率の向上が可能である。
【図１】本発明を適用したガスタービン装置の構成の一
例を概略的に示す系統説明図である。
例を概略的に示す系統説明図である。
【図２】従来のガスタービン装置の構成の一例を概略的
に示す系統説明図である。
に示す系統説明図である。
１ ガスタービン ２ 排熱ボイラ ３ 排ガス系統 ４ 給水加熱器 ５ 蒸発器 ６ 過熱器 ７ 圧縮機 ８ 発電機 ９ 温水発生装置 １０ 温水循環系統 １１ 温水駆動式冷凍機 １２ 冷水循環系統 １３ 冷凍機側温水循環系統 １４ 熱交換器 １５ 水ー空気熱交換器 １６ 吸気系統
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02C 6/18 F01N 5/02 F02C 7/143 F02G 5/02 F25B 27/02
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスタービンと、その排ガスを供給して
蒸気を発生させる排熱ボイラを設けたガスタービン装置
において、排熱ボイラからの排ガスを供給して温水を発
生させる温水発生装置と、この温水発生装置により発生
させた温水を駆動熱源として動作する温水駆動式冷凍機
を設けると共に、この冷凍機により発生させた冷水とガ
スタービンの吸気を熱交換させる水ー空気熱交換器を設
けたことを特徴とするガスタービン装置 - 【請求項２】 請求項１のガスタービン装置において、
温水発生装置と温水駆動式冷凍機間の温水循環系統に水
ー水熱交換器を設けたことを特徴とするガスタービン装
置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08705393A JP3176755B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | ガスタービン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08705393A JP3176755B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | ガスタービン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06299868A JPH06299868A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3176755B2 true JP3176755B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=13904204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08705393A Expired - Fee Related JP3176755B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | ガスタービン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3176755B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101215477B1 (ko) * | 2010-08-31 | 2012-12-26 | 삼성중공업 주식회사 | 선박 엔진의 연소공기 냉각 시스템 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016148008A1 (ja) | 2015-03-17 | 2016-09-22 | 三菱重工業株式会社 | 吸気冷却方法、この方法を実行する吸気冷却装置、これを備える排熱回収設備及びガスタービンプラント |
| CN105019956A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-04 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 一种燃气-蒸汽联合循环发电余热利用系统 |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP08705393A patent/JP3176755B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101215477B1 (ko) * | 2010-08-31 | 2012-12-26 | 삼성중공업 주식회사 | 선박 엔진의 연소공기 냉각 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06299868A (ja) | 1994-10-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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