JP3276276B2 - ガスタービンの冷却装置 - Google Patents
ガスタービンの冷却装置Info
- Publication number
- JP3276276B2 JP3276276B2 JP30566995A JP30566995A JP3276276B2 JP 3276276 B2 JP3276276 B2 JP 3276276B2 JP 30566995 A JP30566995 A JP 30566995A JP 30566995 A JP30566995 A JP 30566995A JP 3276276 B2 JP3276276 B2 JP 3276276B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- steam
- gas turbine
- valve
- turbine
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの燃
焼器、タービン周りの部材等の高温部を冷却する冷却装
置に関する。
焼器、タービン周りの部材等の高温部を冷却する冷却装
置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】ガスタービンにおいて
は、燃焼器、タービン周りの部材等の高温部材は、圧縮
機から抽気した冷却空気、外部から導入した冷却流体等
で冷却している。
は、燃焼器、タービン周りの部材等の高温部材は、圧縮
機から抽気した冷却空気、外部から導入した冷却流体等
で冷却している。
【０００３】図４には圧縮機から抽気された空気を冷却
空気として使用するガスタービンの冷却装置の１例が示
されている。図５において５は圧縮機、７はタービン、
６は燃焼器、８はロータシャフト、１０は圧縮機出口の
空気管であり、この例においては、圧縮機５の出口空気
を２本の冷却管路９，１１にて抽出するとともに中間段
からも抽出し、管路９の冷却空気により燃焼器６を、管
路１１，１２の冷却空気によりタービン周りの高温部材
を夫々冷却している。冷却後の空気は夫々被冷却部の気
流内に放出している。
空気として使用するガスタービンの冷却装置の１例が示
されている。図５において５は圧縮機、７はタービン、
６は燃焼器、８はロータシャフト、１０は圧縮機出口の
空気管であり、この例においては、圧縮機５の出口空気
を２本の冷却管路９，１１にて抽出するとともに中間段
からも抽出し、管路９の冷却空気により燃焼器６を、管
路１１，１２の冷却空気によりタービン周りの高温部材
を夫々冷却している。冷却後の空気は夫々被冷却部の気
流内に放出している。
【０００４】図６には外部からの冷却流体によりガスタ
ービン各部を冷却する冷却装置の１例が示されている。
図６において、１６は外部からの冷却流体入口管、１８
は同入口管路を開閉する開閉弁であり、開閉弁１８が開
かれると同冷却流体は管路１３を経てガスタービン燃焼
器６に送られこれを冷却するとともに、管路１４を経て
タービン周りの高温部材に送られこれらを冷却する。冷
却後の冷却流体は、戻り管２０及び１５を介して回収さ
れる。
ービン各部を冷却する冷却装置の１例が示されている。
図６において、１６は外部からの冷却流体入口管、１８
は同入口管路を開閉する開閉弁であり、開閉弁１８が開
かれると同冷却流体は管路１３を経てガスタービン燃焼
器６に送られこれを冷却するとともに、管路１４を経て
タービン周りの高温部材に送られこれらを冷却する。冷
却後の冷却流体は、戻り管２０及び１５を介して回収さ
れる。
【０００５】図６に示される外部からの冷却流体を使用
した冷却装置において、供給圧力の低下等によって冷却
流体の供給量が減少した際には、供給圧力を上昇せしめ
るか、あるいは補助冷却流体管路１７を開閉する切替弁
１９を開いて補助冷却流体を管路１３，１４に補給す
る。尚、上記供給圧力の上昇制御あるいは切替弁１９の
開閉制御は、冷却流体の供給圧力または供給量を検出し
てフィードバック制御により行っている。
した冷却装置において、供給圧力の低下等によって冷却
流体の供給量が減少した際には、供給圧力を上昇せしめ
るか、あるいは補助冷却流体管路１７を開閉する切替弁
１９を開いて補助冷却流体を管路１３，１４に補給す
る。尚、上記供給圧力の上昇制御あるいは切替弁１９の
開閉制御は、冷却流体の供給圧力または供給量を検出し
てフィードバック制御により行っている。
【０００６】上記のような従来のガスタービンの冷却装
置にあっては、殊に図６に示されるような補助ボイラか
らの蒸気等の外部からの冷却流体を使用するシステムの
場合、冷却流体供給量を所要量保持するため、切替弁１
９を備えた切り替え冷却管路を設置することを要するこ
とから、冷却装置の構造が複雑となるとともに、運転方
法も煩雑化する、という問題点を抱えている。
置にあっては、殊に図６に示されるような補助ボイラか
らの蒸気等の外部からの冷却流体を使用するシステムの
場合、冷却流体供給量を所要量保持するため、切替弁１
９を備えた切り替え冷却管路を設置することを要するこ
とから、冷却装置の構造が複雑となるとともに、運転方
法も煩雑化する、という問題点を抱えている。
【０００７】本発明の目的は、ガスタービンの冷却装置
において、２系統以上の冷却系統の切替えを構造が複雑
化することなく、かつ運転操作も簡単な装置で以って施
行し得る冷却装置を提供することにある。
において、２系統以上の冷却系統の切替えを構造が複雑
化することなく、かつ運転操作も簡単な装置で以って施
行し得る冷却装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする第１の手段は、ガスター
ビンの燃焼器、タービン周り部材等の高温部を冷却する
冷却流体を供給可能に構成されたガスタービンにおい
て、２種類の冷却流体を夫々導入する入口開口及び導入
された冷却流体の一方を高温部に供給する出口開口が設
けられた空洞内に設置された本体、入口開口部の夫々に
対向して配置されたバルブ及び本体を貫通し両端部にバ
ルブを固着した軸を設けた弁体とからなり、弁体がバル
ブに作用する２種類の冷却流体間の差圧により本体を貫
通している軸を往復摺動させて、一方のバルブを一方の
入口開口部に接近させると共に、他方のバルブを他方の
入口開口部から離隔させて入口開口の夫々を開閉して、
２種類の冷却流体の何れかを区画内に導入し、出口開口
から高温部に供給される冷却流体を自動的に切り替える
切替弁を備えたことを特徴とするガスタービンの冷却装
置にある。
決するもので、その要旨とする第１の手段は、ガスター
ビンの燃焼器、タービン周り部材等の高温部を冷却する
冷却流体を供給可能に構成されたガスタービンにおい
て、２種類の冷却流体を夫々導入する入口開口及び導入
された冷却流体の一方を高温部に供給する出口開口が設
けられた空洞内に設置された本体、入口開口部の夫々に
対向して配置されたバルブ及び本体を貫通し両端部にバ
ルブを固着した軸を設けた弁体とからなり、弁体がバル
ブに作用する２種類の冷却流体間の差圧により本体を貫
通している軸を往復摺動させて、一方のバルブを一方の
入口開口部に接近させると共に、他方のバルブを他方の
入口開口部から離隔させて入口開口の夫々を開閉して、
２種類の冷却流体の何れかを区画内に導入し、出口開口
から高温部に供給される冷却流体を自動的に切り替える
切替弁を備えたことを特徴とするガスタービンの冷却装
置にある。
【０００９】また上記第１の手段における冷却流体を具
体化した第２の手段は上記冷却流体の一方が排ガスボイ
ラの発生蒸気から抽気された冷却蒸気よりなり、他方が
上記ガスタービンの圧縮機から抽気された冷却空気より
なることにある。
体化した第２の手段は上記冷却流体の一方が排ガスボイ
ラの発生蒸気から抽気された冷却蒸気よりなり、他方が
上記ガスタービンの圧縮機から抽気された冷却空気より
なることにある。
【００１０】さらに上記冷却流体を具体化した第３の手
段は上記冷却流体の一方が排ガスボイラの発生蒸気から
抽気された冷却蒸気よりなり、他方が補助ボイラ等の外
部の蒸気源より送給される外部供給冷却蒸気からなるこ
とにある。
段は上記冷却流体の一方が排ガスボイラの発生蒸気から
抽気された冷却蒸気よりなり、他方が補助ボイラ等の外
部の蒸気源より送給される外部供給冷却蒸気からなるこ
とにある。
【００１１】上記第１、第２の手段によれば、ガスター
ビンの通常運転時には排ガスボイラの発生蒸気圧力が充
分に高いので、切替弁は一方の冷却流体である排ガスボ
イラ側の冷却蒸気とガスタービンの圧縮機からの冷却空
気との差圧により、排ガスボイラからの冷却蒸気側が
開、圧縮機からの冷却空気側が閉となるように作動し、
ガスタービンの燃焼室、タービン周り部材等の高温部に
は上記排ガスボイラからの冷却蒸気が送られ、これらを
冷却する。
ビンの通常運転時には排ガスボイラの発生蒸気圧力が充
分に高いので、切替弁は一方の冷却流体である排ガスボ
イラ側の冷却蒸気とガスタービンの圧縮機からの冷却空
気との差圧により、排ガスボイラからの冷却蒸気側が
開、圧縮機からの冷却空気側が閉となるように作動し、
ガスタービンの燃焼室、タービン周り部材等の高温部に
は上記排ガスボイラからの冷却蒸気が送られ、これらを
冷却する。
【００１２】一方、ガスタービンの起動時及び起動直後
には排ガスボイラの発生蒸気圧力が低いので、切替弁は
これに導入される上記冷却蒸気と冷却空気との差圧によ
り、排ガスボイラ側が閉、冷却空気側が開となるように
作動し、上記高温部には圧縮機からの冷却空気が送ら
れ、これを冷却する。
には排ガスボイラの発生蒸気圧力が低いので、切替弁は
これに導入される上記冷却蒸気と冷却空気との差圧によ
り、排ガスボイラ側が閉、冷却空気側が開となるように
作動し、上記高温部には圧縮機からの冷却空気が送ら
れ、これを冷却する。
【００１３】また第１、第３の手段によれば、ガスター
ビンの起動時及び起動直後に使用する冷却流体として、
補助ボイラ等で発生された外部からの蒸気を上記圧縮機
からの冷却空気に代えて使用し、起動時及び起動直後に
は、切替弁は上記外部からの蒸気を上記高温部に送り、
これを冷却する。
ビンの起動時及び起動直後に使用する冷却流体として、
補助ボイラ等で発生された外部からの蒸気を上記圧縮機
からの冷却空気に代えて使用し、起動時及び起動直後に
は、切替弁は上記外部からの蒸気を上記高温部に送り、
これを冷却する。
【００１４】従って、本発明の上記手段によれば、差圧
で作動する切替弁を排ガスボイラからの抽出蒸気管路と
圧縮機からの抽出空気管路または外部蒸気との合流部に
設けるという、極めて簡単な構造で以ってガスタービン
の起動時及びその直後においても充分な量、圧力の冷却
蒸気を高温部に送ることができる。
で作動する切替弁を排ガスボイラからの抽出蒸気管路と
圧縮機からの抽出空気管路または外部蒸気との合流部に
設けるという、極めて簡単な構造で以ってガスタービン
の起動時及びその直後においても充分な量、圧力の冷却
蒸気を高温部に送ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図１〜図４を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。図１〜図３には本発明の
実施形態に係る冷却流体系統切り替え用の切替弁の構成
図（断面図）が示され、図４には同切替弁を装備したコ
ンバインドサイクルガスタービンプラントの系統図が示
されている。
の実施形態を詳細に説明する。図１〜図３には本発明の
実施形態に係る冷却流体系統切り替え用の切替弁の構成
図（断面図）が示され、図４には同切替弁を装備したコ
ンバインドサイクルガスタービンプラントの系統図が示
されている。
【００１６】図４において５はガスタービンの圧縮機、
７はタービン、６は燃焼器、８はロータシャフトであ
る。３２は排ガスボイラ、３４は蒸気タービン、３３は
コンデンサであり、ガスタービンのタービン７で仕事を
し排出された排ガスは、排ガス管３５を経て排ガスボイ
ラ３２に導かれ、ここで水を加熱して蒸気を発生せしめ
た後煙突３５から大気中に排出される。
７はタービン、６は燃焼器、８はロータシャフトであ
る。３２は排ガスボイラ、３４は蒸気タービン、３３は
コンデンサであり、ガスタービンのタービン７で仕事を
し排出された排ガスは、排ガス管３５を経て排ガスボイ
ラ３２に導かれ、ここで水を加熱して蒸気を発生せしめ
た後煙突３５から大気中に排出される。
【００１７】排ガスボイラ３２で発生した蒸気は蒸気管
路３６を通って蒸気タービン３４に導かれ、ここで発電
機の駆動等の仕事をした後、コンデンサ３３にて冷却さ
れ復水する。
路３６を通って蒸気タービン３４に導かれ、ここで発電
機の駆動等の仕事をした後、コンデンサ３３にて冷却さ
れ復水する。
【００１８】４２は上記排ガスボイラ３２出口の蒸気管
路３６から分岐され、後述する切替弁５０（Ａ）（ある
いは５０（Ｂ）、あるいは５０（Ｃ））に接続される冷
却蒸気管路、１１はガスタービンの圧縮機５の出口空気
の一部を抽気した冷却空気が通流し上記切替弁５０
（Ａ）に接続される冷却管路である。
路３６から分岐され、後述する切替弁５０（Ａ）（ある
いは５０（Ｂ）、あるいは５０（Ｃ））に接続される冷
却蒸気管路、１１はガスタービンの圧縮機５の出口空気
の一部を抽気した冷却空気が通流し上記切替弁５０
（Ａ）に接続される冷却管路である。
【００１９】３７はガスタービンの燃焼器６の内筒の冷
却部に接続され、同部に冷却流体を供給する冷却管路、
３９はタービン周りの高温部材の冷却部に冷却流体を供
給する冷却管路である。
却部に接続され、同部に冷却流体を供給する冷却管路、
３９はタービン周りの高温部材の冷却部に冷却流体を供
給する冷却管路である。
【００２０】３１は補助ボイラ、４１は同補助ボイラ３
１と後述する切替弁５０Ｂとを接続する補助蒸気管路、
４０は外部からの蒸気が導入され、後述する切替弁５０
（Ｃ）に接続される外部蒸気管路である。
１と後述する切替弁５０Ｂとを接続する補助蒸気管路、
４０は外部からの蒸気が導入され、後述する切替弁５０
（Ｃ）に接続される外部蒸気管路である。
【００２１】５０（Ａ），５０（Ｂ），５０（Ｃ）は切
替弁であり、ガスタービンの起動時あるいは起動直後用
の冷却流体として圧縮機５からの冷却空気を使用する場
合は冷却管路１１と冷却蒸気管路４２の合流点に切替弁
５０（Ａ）を設け、補助ボイラ３１からの蒸気を使用す
る場合は、補助蒸気管路４１と冷却蒸気管路４２との合
流点に切替弁５０（Ｂ）を設け、また補助ボイラ以外の
外部蒸気を使用する場合は、上記管路４２と外部蒸気管
路４０との合流点に切替弁５０（Ｃ）を設ける。
替弁であり、ガスタービンの起動時あるいは起動直後用
の冷却流体として圧縮機５からの冷却空気を使用する場
合は冷却管路１１と冷却蒸気管路４２の合流点に切替弁
５０（Ａ）を設け、補助ボイラ３１からの蒸気を使用す
る場合は、補助蒸気管路４１と冷却蒸気管路４２との合
流点に切替弁５０（Ｂ）を設け、また補助ボイラ以外の
外部蒸気を使用する場合は、上記管路４２と外部蒸気管
路４０との合流点に切替弁５０（Ｃ）を設ける。
【００２２】３８は燃焼器６を冷却した後の冷却流体が
通流する出口冷却管路、４３はタービン７周りの高温部
を冷却した冷却流体が通流する出口冷却管路であり、両
管路３８，４３は合流され、この合流管路４１Ａは蒸気
タービン３４の中間段あるいは排ガスボイラ３２の入口
管４７に接続され、冷却後の冷却流体を回収している。
４３は上記合流管路４１を開閉する弁、４４は逃し弁で
ある。
通流する出口冷却管路、４３はタービン７周りの高温部
を冷却した冷却流体が通流する出口冷却管路であり、両
管路３８，４３は合流され、この合流管路４１Ａは蒸気
タービン３４の中間段あるいは排ガスボイラ３２の入口
管４７に接続され、冷却後の冷却流体を回収している。
４３は上記合流管路４１を開閉する弁、４４は逃し弁で
ある。
【００２３】上記切替弁５０（Ａ），５０（Ｂ），５０
（Ｃ）の詳細構造が示された図１において、５１は弁の
本体、５２はバルブＡ、５３はバルブＢ、５４は同バル
ブＡ，Ｂを結合する軸であり、バルブＡ，Ｂ及び軸５４
からなる２スプールの弁体５０ａは本体５１内に往復摺
動自在に嵌合される。５５は一方の冷却流体Ａが導入さ
れる入口Ａ、５６は他方の冷却流体Ｂが導入される入口
Ｂ、５７は冷却流体の出口である。
（Ｃ）の詳細構造が示された図１において、５１は弁の
本体、５２はバルブＡ、５３はバルブＢ、５４は同バル
ブＡ，Ｂを結合する軸であり、バルブＡ，Ｂ及び軸５４
からなる２スプールの弁体５０ａは本体５１内に往復摺
動自在に嵌合される。５５は一方の冷却流体Ａが導入さ
れる入口Ａ、５６は他方の冷却流体Ｂが導入される入口
Ｂ、５７は冷却流体の出口である。
【００２４】上記弁体５０ａは、バルブＡの面積Ｓ1 と
バルブＢの面積Ｓ2 に加わる差圧で往復動し、後述する
圧力条件により、冷却流体Ａの入口Ａ５５又は冷却流体
Ｂの入口Ｂ５６と出口５７との連通あるいは遮断を司ど
る。また、上記バルブＡ及びＢの面積Ｓ1 及びＳ2 は、
後述するような差圧力：Ｐ1×Ｓ1 及びＰ2 ×Ｓ2 の条
件によって設定する。
バルブＢの面積Ｓ2 に加わる差圧で往復動し、後述する
圧力条件により、冷却流体Ａの入口Ａ５５又は冷却流体
Ｂの入口Ｂ５６と出口５７との連通あるいは遮断を司ど
る。また、上記バルブＡ及びＢの面積Ｓ1 及びＳ2 は、
後述するような差圧力：Ｐ1×Ｓ1 及びＰ2 ×Ｓ2 の条
件によって設定する。
【００２５】上記のように構成されたガスタービンの冷
却装置において、ガスタービンの運転中は、タービン７
を駆動した後の高温の排ガスは、上記のように排ガスボ
イラ３２にて蒸気を発生せしめるが、この蒸気の一部を
蒸気タービン３４に導く蒸気管路３６から分岐された冷
却蒸気管路４２に通流し、切替弁５０（Ａ）（あるいは
５０（Ｂ），５０（Ｃ））から冷却管路３７及び冷却管
路３９を介して燃焼器６の内筒及びタービン７の高温部
に送り、これらを冷却する。
却装置において、ガスタービンの運転中は、タービン７
を駆動した後の高温の排ガスは、上記のように排ガスボ
イラ３２にて蒸気を発生せしめるが、この蒸気の一部を
蒸気タービン３４に導く蒸気管路３６から分岐された冷
却蒸気管路４２に通流し、切替弁５０（Ａ）（あるいは
５０（Ｂ），５０（Ｃ））から冷却管路３７及び冷却管
路３９を介して燃焼器６の内筒及びタービン７の高温部
に送り、これらを冷却する。
【００２６】ガスタービンの起動時または起動直後にお
いては、排ガスボイラ３２から供給される蒸気の圧力が
低いため、燃焼器６の内筒やタービン７の高温部を冷却
するに充分な蒸気量が得られないことから、切替弁５０
Ａあるいは切替弁５０（Ｂ）あるいは切替弁５０（Ｃ）
を後述するように開閉操作して、圧縮機５からの冷却空
気あるいは補助ボイラ３１からの冷却蒸気あるいは外部
蒸気を燃焼器６及びタービン７の高温部に供給する。
いては、排ガスボイラ３２から供給される蒸気の圧力が
低いため、燃焼器６の内筒やタービン７の高温部を冷却
するに充分な蒸気量が得られないことから、切替弁５０
Ａあるいは切替弁５０（Ｂ）あるいは切替弁５０（Ｃ）
を後述するように開閉操作して、圧縮機５からの冷却空
気あるいは補助ボイラ３１からの冷却蒸気あるいは外部
蒸気を燃焼器６及びタービン７の高温部に供給する。
【００２７】上記起動時及びその直後における空気によ
る冷却時には、冷却後の空気が排ガスボイラ３２の入口
管路に混入しないようにするため弁４３を閉、逃し弁４
４を開とする。これによって、上記燃焼器６冷却後の空
気は、出口冷却管路３８から逃し弁４４に、またタービ
ン７の高温部冷却後の空気は出口冷却管路４３から逃し
弁４４に夫々送られ、同逃し弁４４から外部に排出され
る。
る冷却時には、冷却後の空気が排ガスボイラ３２の入口
管路に混入しないようにするため弁４３を閉、逃し弁４
４を開とする。これによって、上記燃焼器６冷却後の空
気は、出口冷却管路３８から逃し弁４４に、またタービ
ン７の高温部冷却後の空気は出口冷却管路４３から逃し
弁４４に夫々送られ、同逃し弁４４から外部に排出され
る。
【００２８】上記切替弁５０（Ａ），５０（Ｂ），５０
（Ｃ）の弁体５０ａは、図１〜図３に示されるように、
バルブＡ５２（面積Ｓ1 ）に加わる冷却流体Ａの圧力Ｐ
1 による力（Ｐ1 ×Ｓ1 ）とバルブＢ５３（面積Ｓ2 ）
に加わる冷却流体Ｂの圧力Ｐ 2 による力（Ｐ2 ×Ｓ2 ）
との差（差圧力）により、図の左右に移動して冷却流体
の出入口を開閉する。
（Ｃ）の弁体５０ａは、図１〜図３に示されるように、
バルブＡ５２（面積Ｓ1 ）に加わる冷却流体Ａの圧力Ｐ
1 による力（Ｐ1 ×Ｓ1 ）とバルブＢ５３（面積Ｓ2 ）
に加わる冷却流体Ｂの圧力Ｐ 2 による力（Ｐ2 ×Ｓ2 ）
との差（差圧力）により、図の左右に移動して冷却流体
の出入口を開閉する。
【００２９】即ちＰ1 ×Ｓ1 ＞Ｐ2 ×Ｓ2 のときは、図
２に示されるように、弁体５０ａは図の右方へ動き、冷
却流体Ａの入口Ａ５５と出口５７とが連通されるととも
に、冷却流体Ｂの入口Ｂが遮断される。これにより冷却
流体Ａが出口５７を経て燃焼器６、タービン７の高温部
等の所要冷却部に送られる。
２に示されるように、弁体５０ａは図の右方へ動き、冷
却流体Ａの入口Ａ５５と出口５７とが連通されるととも
に、冷却流体Ｂの入口Ｂが遮断される。これにより冷却
流体Ａが出口５７を経て燃焼器６、タービン７の高温部
等の所要冷却部に送られる。
【００３０】Ｐ2 ×Ｓ2 ＞Ｐ1 ×Ｓ1 のときは、図３に
示されるように、弁体５０ａが左方へ動き、冷却流体Ｂ
の入口Ｂ５６と出口５７とが連通されるとともに、冷却
流体Ａの入口Ａ５５が閉塞される。これにより、冷却流
体Ｂが出口５７を経て、上記所定の冷却部に送られる。
示されるように、弁体５０ａが左方へ動き、冷却流体Ｂ
の入口Ｂ５６と出口５７とが連通されるとともに、冷却
流体Ａの入口Ａ５５が閉塞される。これにより、冷却流
体Ｂが出口５７を経て、上記所定の冷却部に送られる。
【００３１】従って、切替弁５０（Ａ）を設けたとき、
即ち圧縮機５から抽出された冷却空気を使用するときに
は、切替弁５０（Ａ）の冷却流体入口の一方、例えば入
口Ａ５５を排ガスボイラ３２からの冷却蒸気管路４２
に、他方の入口Ｂ５６を圧縮機５からの冷却管路１１
に、出口５７を燃焼器６への冷却管路３７及びタービン
７への冷却管路３９に接続する。
即ち圧縮機５から抽出された冷却空気を使用するときに
は、切替弁５０（Ａ）の冷却流体入口の一方、例えば入
口Ａ５５を排ガスボイラ３２からの冷却蒸気管路４２
に、他方の入口Ｂ５６を圧縮機５からの冷却管路１１
に、出口５７を燃焼器６への冷却管路３７及びタービン
７への冷却管路３９に接続する。
【００３２】この場合は、ガスタービンの通常運転時に
は、入口Ａ５５側の排ガスボイラ３２からの蒸気圧力Ｐ
1 による力Ｐ1 Ｓ1 が入口Ｂ５６側の冷却空気圧力Ｐ2
による力Ｐ2 Ｓ2 よりも大きくなり、入口Ａ５５と出口
５７とが連通され、排ガスボイラ３２からの冷却蒸気が
燃焼器６及びタービン７の高温部に送られる。
は、入口Ａ５５側の排ガスボイラ３２からの蒸気圧力Ｐ
1 による力Ｐ1 Ｓ1 が入口Ｂ５６側の冷却空気圧力Ｐ2
による力Ｐ2 Ｓ2 よりも大きくなり、入口Ａ５５と出口
５７とが連通され、排ガスボイラ３２からの冷却蒸気が
燃焼器６及びタービン７の高温部に送られる。
【００３３】またガスタービンの起動時及び起動直後に
は、入口Ｂ５６側の圧縮機５からの空気圧力Ｐ2 による
力Ｐ2 Ｓ2 が入口Ａ５５側の蒸気圧力Ｐ1 による力Ｐ1
Ｓ1よりも大きくなり、入口Ｂ５６と出口５７とが連通
され、圧縮機５からの冷却空気が燃焼器６及びタービン
７に送られる。
は、入口Ｂ５６側の圧縮機５からの空気圧力Ｐ2 による
力Ｐ2 Ｓ2 が入口Ａ５５側の蒸気圧力Ｐ1 による力Ｐ1
Ｓ1よりも大きくなり、入口Ｂ５６と出口５７とが連通
され、圧縮機５からの冷却空気が燃焼器６及びタービン
７に送られる。
【００３４】また切替弁５０（Ｂ）を設けたとき、即ち
補助ボイラ３１からの蒸気を使用するときには、切替弁
（Ｂ）の入口の一方例えば入口（Ｂ）５６を補助ボイラ
３１からの補助蒸気管路４１に、他方の入口（Ａ）５５
を上記排ガスボイラ側の冷却蒸気管路４２に、また出口
５７を燃焼器６への冷却管路３７及びタービン７への冷
却管路３９に接続する。
補助ボイラ３１からの蒸気を使用するときには、切替弁
（Ｂ）の入口の一方例えば入口（Ｂ）５６を補助ボイラ
３１からの補助蒸気管路４１に、他方の入口（Ａ）５５
を上記排ガスボイラ側の冷却蒸気管路４２に、また出口
５７を燃焼器６への冷却管路３７及びタービン７への冷
却管路３９に接続する。
【００３５】これにより、通常運転時には、排ガスボイ
ラ３２からの冷却蒸気管路４２側の入口Ａ５５が開、補
助ボイラ３１からの補助蒸気管路４１側の入口Ｂ５６が
閉となり、排ガスボイラ３２からの冷却蒸気が出口５７
を通って燃焼器６及びガスタービン７に送られる。また
ガスタービンの起動時及び起動直後には補助ボイラ側の
入口Ｂ５６が開、排ガスボイラ側の入口Ａ５５が閉とな
り、補助ボイラ３１からの冷却蒸気が出口５７を通って
燃焼器６及びタービン７に送られる。
ラ３２からの冷却蒸気管路４２側の入口Ａ５５が開、補
助ボイラ３１からの補助蒸気管路４１側の入口Ｂ５６が
閉となり、排ガスボイラ３２からの冷却蒸気が出口５７
を通って燃焼器６及びガスタービン７に送られる。また
ガスタービンの起動時及び起動直後には補助ボイラ側の
入口Ｂ５６が開、排ガスボイラ側の入口Ａ５５が閉とな
り、補助ボイラ３１からの冷却蒸気が出口５７を通って
燃焼器６及びタービン７に送られる。
【００３６】さらに切替弁５０（Ｃ）を設けたとき、即
ち外部蒸気を使用するときには、切替弁（Ｃ）の入口の
一方例えば入口（Ｂ）５６を外部蒸気管路４０に、他方
の入口（Ａ）５５を上記排ガスボイラ３２側の冷却蒸気
管路４２に、また出口５７を燃焼器６への冷却管路３７
及びタービン７への冷却管路３９に夫々接続する。これ
により上記切替弁５０（Ｂ）、５０（Ａ）使用時と同様
な作動により、通常運転時には、入口（Ａ）５５が開と
なり、排ガスボイラ３２からの冷却蒸気が燃焼器６及び
タービン７に送られ、ガスタービンの起動時及び起動直
後には入口（Ｂ）が開となり外部蒸気が燃焼器６及びタ
ービン７に送られる。
ち外部蒸気を使用するときには、切替弁（Ｃ）の入口の
一方例えば入口（Ｂ）５６を外部蒸気管路４０に、他方
の入口（Ａ）５５を上記排ガスボイラ３２側の冷却蒸気
管路４２に、また出口５７を燃焼器６への冷却管路３７
及びタービン７への冷却管路３９に夫々接続する。これ
により上記切替弁５０（Ｂ）、５０（Ａ）使用時と同様
な作動により、通常運転時には、入口（Ａ）５５が開と
なり、排ガスボイラ３２からの冷却蒸気が燃焼器６及び
タービン７に送られ、ガスタービンの起動時及び起動直
後には入口（Ｂ）が開となり外部蒸気が燃焼器６及びタ
ービン７に送られる。
【００３７】上記のように、この実施形態にあっては、
差圧力で作動する２スプールのバルブＡ５２及びバルブ
Ｂを有する切替弁５０（Ａ），５０（Ｂ），５０（Ｃ）
を設けるのみの簡単な構成で以って、ガスタービンの通
常運転時と起動時あるいは起動直後の蒸気の低圧時と
の、高温部の冷却流体の自動切り替えを行うことができ
る。
差圧力で作動する２スプールのバルブＡ５２及びバルブ
Ｂを有する切替弁５０（Ａ），５０（Ｂ），５０（Ｃ）
を設けるのみの簡単な構成で以って、ガスタービンの通
常運転時と起動時あるいは起動直後の蒸気の低圧時と
の、高温部の冷却流体の自動切り替えを行うことができ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、２種の冷
却流体の差圧で作動する切替弁を、一方の冷却流体、つ
まり排ガスボイラからの冷却蒸気と他方の冷却流体、つ
まりガスタービンの圧縮機からの抽出冷却空気または外
部から供給される外部蒸気との合流部に設置するとい
う、極めて簡単な構造で以って、ガスタービンの起動時
及び起動直後の蒸気圧力の低い状態においても充分な
量、圧力の冷却蒸気をガスタービンの高温部に供給する
ことができる。これにより、従来のもののような弁、配
管が複雑で取扱いも煩雑なものに較べ、極めて簡単な構
造でかつ低コストの装置で以って、全運転域において、
充分な量でかつ充分な圧力の冷却流体を高温部に送るこ
とができる。
却流体の差圧で作動する切替弁を、一方の冷却流体、つ
まり排ガスボイラからの冷却蒸気と他方の冷却流体、つ
まりガスタービンの圧縮機からの抽出冷却空気または外
部から供給される外部蒸気との合流部に設置するとい
う、極めて簡単な構造で以って、ガスタービンの起動時
及び起動直後の蒸気圧力の低い状態においても充分な
量、圧力の冷却蒸気をガスタービンの高温部に供給する
ことができる。これにより、従来のもののような弁、配
管が複雑で取扱いも煩雑なものに較べ、極めて簡単な構
造でかつ低コストの装置で以って、全運転域において、
充分な量でかつ充分な圧力の冷却流体を高温部に送るこ
とができる。
【図１】本発明の実施形態に係る切替弁の構成図（断面
図）。
図）。
【図２】上記切替弁の作動説明図。
【図３】上記切替弁の作動説明図。
【図４】上記実施形態に係るコンバインドサイクルガス
タービンの系統図。
タービンの系統図。
【図５】従来のガスタービンの冷却系統図。
【図６】従来のガスタービンの冷却系統図。
５ 圧縮機 ６ 燃焼器 ７ タービン ３１ 補助ボイラ ３２ 排ガスボイラ ３４ 蒸気タービン ５０（Ａ），５０（Ｂ），５０（Ｃ） 切替弁 ５０ａ 切替弁の弁体 ４０ 外部蒸気管路
フロントページの続き (72)発明者 谷村 聡 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 久保田 淳 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (56)参考文献 特開 平６−93879（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−163960（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−96628（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240064（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−148035（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−75133（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−87638（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−122465（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02C 7/16
Claims (3)
- 【請求項１】 ガスタービンの燃焼器、タービン周り部
材等の高温部を冷却する冷却流体を供給可能に構成され
たガスタービンにおいて、２種類の上記冷却流体を夫々
導入する入口開口及び導入された上記冷却流体の一方を
高温部に供給する出口開口が設けられた空洞内に設置さ
れた本体と、前記入口開口部の夫々に対向して配置され
たバルブ及び前記本体を貫通し両端部に前記バルブを固
着した軸を設けた弁体とからなり、前記弁体が前記バル
ブに作用する前記冷却流体間の差圧により前記本体を貫
通させた前記軸を往復摺動させて、前記バルブで前記入
口開口を夫々開閉し、前記出口開口から高温部に供給さ
れる上記冷却流体を切り替える切替弁を備えたことを特
徴とするガスタービンの冷却装置。 - 【請求項２】 上記冷却流体の一方が排ガスボイラの発
生蒸気から抽気された冷却蒸気よりなり、他方が上記ガ
スタービンの圧縮機から抽気された冷却空気よりなる請
求項１記載のガスタービンの冷却装置。 - 【請求項３】 上記冷却流体の一方が排ガスボイラの発
生蒸気から抽気された冷却蒸気よりなり、他方が補助ボ
イラ等の外部の蒸気源から送給される外部供給冷却蒸気
よりなる請求項１記載のガスタービンの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30566995A JP3276276B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ガスタービンの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30566995A JP3276276B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ガスタービンの冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09144566A JPH09144566A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3276276B2 true JP3276276B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=17947929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30566995A Expired - Lifetime JP3276276B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ガスタービンの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3276276B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3825089B2 (ja) * | 1996-07-24 | 2006-09-20 | 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 |
| JP3389019B2 (ja) * | 1996-08-05 | 2003-03-24 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気冷却ガスタービン |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP30566995A patent/JP3276276B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09144566A (ja) | 1997-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5412936A (en) | Method of effecting start-up of a cold steam turbine system in a combined cycle plant | |
| US6443690B1 (en) | Steam cooling system for balance piston of a steam turbine and associated methods | |
| EP0953732B1 (en) | Combined cycle plant | |
| CA2324162C (en) | Gas turbine combined cycle system | |
| US5632492A (en) | Sealing configuration for a passage of a shaft through a casing and method of operating the sealing configuration | |
| JP4127854B2 (ja) | 蒸気タービン設備 | |
| JPS59229003A (ja) | 蒸気タ−ビンの主蒸気入口構造 | |
| JP2005171795A (ja) | ガスタービン燃焼装置 | |
| EP1249581A2 (en) | Gas turbine combined plant | |
| JP2000337107A (ja) | クローズドガスタービンプラント | |
| JP3276276B2 (ja) | ガスタービンの冷却装置 | |
| JP2003227412A (ja) | エンジン | |
| JPH09256815A (ja) | 蒸気冷却ガスタービン，このガスタービンを用いた蒸気冷却コンバインドサイクルプラントおよびその運転方法 | |
| JP3082843B2 (ja) | ガスタービンコンバインドプラントにおける空冷コンデンサ | |
| JPH08218811A (ja) | 蒸気タービンの冷却方法及びその装置 | |
| JPH0941905A (ja) | グランド蒸気処理装置 | |
| JP2000502163A (ja) | ガスタービンの運転方法とこの方法で運転されるガスタービン | |
| JP4201959B2 (ja) | タービングランド漏洩蒸気回収装置 | |
| JPH10331608A (ja) | クローズド蒸気冷却ガスタービンコンバインドプラント | |
| US6164056A (en) | Combined cycle electric power plant | |
| Anderson et al. | Steam turbine bypass systems | |
| JPH0688502A (ja) | 発電プラント | |
| JPH04103807A (ja) | 蒸気タービンシステム | |
| SU1160060A1 (ru) | Двухпоточный цилиндр паровой турбины | |
| SU1285164A1 (ru) | Паротурбинна установка |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020108 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080208 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090208 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100208 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140208 Year of fee payment: 12 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |