JP3515044B2 - ガスタービン装置 - Google Patents
ガスタービン装置Info
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- JP3515044B2 JP3515044B2 JP2000149427A JP2000149427A JP3515044B2 JP 3515044 B2 JP3515044 B2 JP 3515044B2 JP 2000149427 A JP2000149427 A JP 2000149427A JP 2000149427 A JP2000149427 A JP 2000149427A JP 3515044 B2 JP3515044 B2 JP 3515044B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン装置に
関する。さらに詳しくは、発電機を回転駆動するためな
どに用いられる、排気用の煙突を有するガスタービン装
置に関する。
関する。さらに詳しくは、発電機を回転駆動するためな
どに用いられる、排気用の煙突を有するガスタービン装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
のガスタービン装置では、排気通路内に窒素酸化物を低
減させるための脱硝装置を備えているため、雨水の流下
を防ぐために排気用煙突の頂部に配設された蓋部材をガ
スタービンの運転停止後に閉止するのが一般的である。
また、ガスタービンの運転を停止した後の冷却過程では
ガスタービンの設置部を含む水平な気体通路部（以下、
ダクトという）内において気体が対流を生じる。すなわ
ち、ガスタービンやダクトからの放熱によって加熱され
たダクト内の気体は上部へ移動し、ガスタービンの惰性
回転によって圧縮機側から吸引された比較的低温の外気
は下方へ移動する。この傾向は、ガスタービンの運転停
止後に排気用煙突の上記蓋部材を閉止することによって
顕著になる。これは、ダクト内への気体の流入流出路が
圧縮機における吸気部および圧力開放弁のみに限定され
てしまうからである。
のガスタービン装置では、排気通路内に窒素酸化物を低
減させるための脱硝装置を備えているため、雨水の流下
を防ぐために排気用煙突の頂部に配設された蓋部材をガ
スタービンの運転停止後に閉止するのが一般的である。
また、ガスタービンの運転を停止した後の冷却過程では
ガスタービンの設置部を含む水平な気体通路部（以下、
ダクトという）内において気体が対流を生じる。すなわ
ち、ガスタービンやダクトからの放熱によって加熱され
たダクト内の気体は上部へ移動し、ガスタービンの惰性
回転によって圧縮機側から吸引された比較的低温の外気
は下方へ移動する。この傾向は、ガスタービンの運転停
止後に排気用煙突の上記蓋部材を閉止することによって
顕著になる。これは、ダクト内への気体の流入流出路が
圧縮機における吸気部および圧力開放弁のみに限定され
てしまうからである。
【０００３】また、ガスタービンの運転停止後、ガスタ
ービンおよびダクトの放熱によってダクト内の気体温度
の変化は極小点を示した後に若干上昇し、極大点を経過
して緩やかに低下していく。
ービンおよびダクトの放熱によってダクト内の気体温度
の変化は極小点を示した後に若干上昇し、極大点を経過
して緩やかに低下していく。
【０００４】以上の結果、ガスタービンのケーシングは
その上部に較べて下部がより収縮するため、全体的に上
方に凸となるように変形する。これは、運転停止後に惰
性回転をしているタービン等の部材にとって好ましいも
のではない。
その上部に較べて下部がより収縮するため、全体的に上
方に凸となるように変形する。これは、運転停止後に惰
性回転をしているタービン等の部材にとって好ましいも
のではない。
【０００５】かかる問題を解消するために特開平６−１
９３４６５号公報には、タービンから排気用煙突に至る
ダクトに分岐管を設け、この分岐管にダンパを配設した
ガスタービン装置が提案されている。これは、ガスター
ビンの運転停止後にダンパを開いて、外気を吸入するこ
とにより煙突のドラフトを低減してダクト内への外気の
吸入量を減らそうとするものである。
９３４６５号公報には、タービンから排気用煙突に至る
ダクトに分岐管を設け、この分岐管にダンパを配設した
ガスタービン装置が提案されている。これは、ガスター
ビンの運転停止後にダンパを開いて、外気を吸入するこ
とにより煙突のドラフトを低減してダクト内への外気の
吸入量を減らそうとするものである。
【０００６】しかしながら、このタービン装置の排気煙
突は常時開放されているため、雨水が脱硝装置に流入す
るおそれがある。また、分岐管やダンパなどの装置を増
設するため製造コストの上昇を避け得ない。さらに、通
常運転中は高温の排気ガスに曝されているため、当該装
置の高温強度等の信頼性を確保するための施策が必要に
なる。
突は常時開放されているため、雨水が脱硝装置に流入す
るおそれがある。また、分岐管やダンパなどの装置を増
設するため製造コストの上昇を避け得ない。さらに、通
常運転中は高温の排気ガスに曝されているため、当該装
置の高温強度等の信頼性を確保するための施策が必要に
なる。
【０００７】本発明の発明者らはさらに、ガスタービン
の運転停止後に排気用煙突を開放しておいた場合、ダク
ト内が急冷されることによってやはり上記ケーシングが
複雑にひずむことを見いだした。これは、熱容量の大き
なタービン（ロータシャフトを含む）と熱容量の小さな
タービンケーシングとの収縮度合いの相違によるものと
考えられる。
の運転停止後に排気用煙突を開放しておいた場合、ダク
ト内が急冷されることによってやはり上記ケーシングが
複雑にひずむことを見いだした。これは、熱容量の大き
なタービン（ロータシャフトを含む）と熱容量の小さな
タービンケーシングとの収縮度合いの相違によるものと
考えられる。
【０００８】本発明は如上の課題を解決するためになさ
れたものであり、簡易な構成によってガスタービンの設
置部を含む水平のダクト部の変形を最小限に押さえるこ
とにより、タービンの惰性回転時や再起動時の安全性が
向上したガスタービン装置を提供することを目的として
いる。
れたものであり、簡易な構成によってガスタービンの設
置部を含む水平のダクト部の変形を最小限に押さえるこ
とにより、タービンの惰性回転時や再起動時の安全性が
向上したガスタービン装置を提供することを目的として
いる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のガスタービン装
置は、圧縮機と、該圧縮機の出口側に配設されたタービ
ンと、該タービンの出口側に配設された排気用煙突と、
該排気用煙突に配設された、煙突通路を開閉するための
蓋部材と、該蓋部材を貫通して形成された排気口と、該
排気口の外方に配設された排気管とを備えている。
置は、圧縮機と、該圧縮機の出口側に配設されたタービ
ンと、該タービンの出口側に配設された排気用煙突と、
該排気用煙突に配設された、煙突通路を開閉するための
蓋部材と、該蓋部材を貫通して形成された排気口と、該
排気口の外方に配設された排気管とを備えている。
【００１０】かかる構成により、ガスタービン装置の運
転を停止した後に蓋部材を閉止するが、排気管の存在に
より、排気用煙突の通路断面積が小さく制限されるだけ
で全閉状態とも全開状態ともならない。その結果、ガス
タービン装置の急冷や内部気体の対流が抑制され、ター
ビン部分を含む気体通路部分の温度差が抑制され、温度
差による歪みも抑制される。
転を停止した後に蓋部材を閉止するが、排気管の存在に
より、排気用煙突の通路断面積が小さく制限されるだけ
で全閉状態とも全開状態ともならない。その結果、ガス
タービン装置の急冷や内部気体の対流が抑制され、ター
ビン部分を含む気体通路部分の温度差が抑制され、温度
差による歪みも抑制される。
【００１１】かかるガスタービン装置において、上記排
気管の先端開口が横方向から下方向の間のいずれかの方
向に向けられたものにあっては、排気用煙突内への雨水
などの侵入が防止されるので好ましい。
気管の先端開口が横方向から下方向の間のいずれかの方
向に向けられたものにあっては、排気用煙突内への雨水
などの侵入が防止されるので好ましい。
【００１２】また、上記排気管が、蓋部材の閉止状態に
おいて排気用煙突の通路断面の実質的中心を中心とする
円周上に複数本配設されてなるガスタービン装置にあっ
ては、排気用煙突内の排気の流れが均一となり好ましい
ものとなる。
おいて排気用煙突の通路断面の実質的中心を中心とする
円周上に複数本配設されてなるガスタービン装置にあっ
ては、排気用煙突内の排気の流れが均一となり好ましい
ものとなる。
【００１３】さらに、上記タービンの出口に出口ガス温
度検出器が配設されており、該出口ガス温度検出器によ
って検出された出口ガス温度が、タービンの運転停止後
の変化における極小点に続く極大点を経過した後で、上
記蓋部材が閉止されるように構成されてなるガスタービ
ン装置にあっては、開閉蓋の閉止による効果がさらに向
上するので好ましい。なぜなら、内部気体の温度変動の
増大を回避することができるからである。
度検出器が配設されており、該出口ガス温度検出器によ
って検出された出口ガス温度が、タービンの運転停止後
の変化における極小点に続く極大点を経過した後で、上
記蓋部材が閉止されるように構成されてなるガスタービ
ン装置にあっては、開閉蓋の閉止による効果がさらに向
上するので好ましい。なぜなら、内部気体の温度変動の
増大を回避することができるからである。
【００１４】また、上記圧縮機に配設された、タービン
の運転停止後に開弁する圧力開放弁と、上記タービンの
入口および出口に配設された入口温度検出器および出口
温度検出器とを備えており、両温度検出器によって検出
された出口温度から入口温度を引いた温度差が、タービ
ンの運転停止後において、予め設定された第一基準値を
超えたときに上記圧力開放弁が閉弁するように構成され
てなるガスタービン装置にあっては、タービン部の前後
方向（気体の流れ方向）の温度差を抑制することができ
るので熱による変形も抑制することができる。
の運転停止後に開弁する圧力開放弁と、上記タービンの
入口および出口に配設された入口温度検出器および出口
温度検出器とを備えており、両温度検出器によって検出
された出口温度から入口温度を引いた温度差が、タービ
ンの運転停止後において、予め設定された第一基準値を
超えたときに上記圧力開放弁が閉弁するように構成され
てなるガスタービン装置にあっては、タービン部の前後
方向（気体の流れ方向）の温度差を抑制することができ
るので熱による変形も抑制することができる。
【００１５】また、上記圧縮機に配設された、タービン
の運転停止後に開弁する圧力開放弁と、上記タービンの
入口および出口に配設された入口温度検出器および出口
温度検出器とを備えており、両温度検出器によって検出
された出口温度から入口温度を引いた温度差が、タービ
ンの起動時において、予め設定された第二基準値を超え
ているときに警報を発する警報発生機構が配設されてな
るガスタービン装置にあっては、タービンの起動時に熱
歪みによる不具合の発生の可能性があったとしてもこれ
を未然に察知しうるので好ましい。
の運転停止後に開弁する圧力開放弁と、上記タービンの
入口および出口に配設された入口温度検出器および出口
温度検出器とを備えており、両温度検出器によって検出
された出口温度から入口温度を引いた温度差が、タービ
ンの起動時において、予め設定された第二基準値を超え
ているときに警報を発する警報発生機構が配設されてな
るガスタービン装置にあっては、タービンの起動時に熱
歪みによる不具合の発生の可能性があったとしてもこれ
を未然に察知しうるので好ましい。
【００１６】さらに、上記排気管に、排気管の通路断面
積を調節しうる開度調節器が配設されてなるガスタービ
ン装置にあっては、タービンの運転停止後の排気用煙突
による排気量の微調節が可能となるので好ましい。
積を調節しうる開度調節器が配設されてなるガスタービ
ン装置にあっては、タービンの運転停止後の排気用煙突
による排気量の微調節が可能となるので好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明のガスタービン装置の実施形態を説明する。
明のガスタービン装置の実施形態を説明する。
【００１８】図１は本発明のガスタービン装置の一実施
形態を概略的に示すブロック図である。
形態を概略的に示すブロック図である。
【００１９】図１に示すガスタービン装置１は、圧縮機
２とその下流側（以下、運転時の気体の流れ方向に基づ
いて上流および下流と呼ぶ）のガスタービン３とが直列
に配設され、圧縮機２に外気吸引用の吸気室４が配設さ
れたものである。符号Ｇで示されるものはガスタービン
装置１に直列に連結されて回転駆動される発電機であ
る。また、符号５で示されるのは燃焼装置であって、圧
縮機２からの燃焼用空気によって供給燃料を燃焼させ、
その燃焼ガスをガスタービン３へ送るものである。
２とその下流側（以下、運転時の気体の流れ方向に基づ
いて上流および下流と呼ぶ）のガスタービン３とが直列
に配設され、圧縮機２に外気吸引用の吸気室４が配設さ
れたものである。符号Ｇで示されるものはガスタービン
装置１に直列に連結されて回転駆動される発電機であ
る。また、符号５で示されるのは燃焼装置であって、圧
縮機２からの燃焼用空気によって供給燃料を燃焼させ、
その燃焼ガスをガスタービン３へ送るものである。
【００２０】ガスタービン３の下流側には水平排気管６
と水平排気管６の下流側の排気用煙突（以下、単に煙突
という）７とが配設されている。水平排気管６内には図
示しない脱硝装置が配設されている。煙突７の上端近傍
には両開きとなる開閉蓋８が配設されている。この開閉
蓋８は煙突７を全開および全閉にするためのものであ
り、通常、ガスタービン装置１の運転中は排気をするた
めに全開にされ、運転停止後は雨水等の侵入防止のため
に全閉にされる。開閉蓋８には複数個の貫通孔（以下、
排気口という）９が穿孔され、各排気口９の外部には図
示のごとく排気管１０が突設されている。したがって、
開閉蓋８が全閉にされても排気口９および排気管１０を
通して煙突内部は外気に連通されている。
と水平排気管６の下流側の排気用煙突（以下、単に煙突
という）７とが配設されている。水平排気管６内には図
示しない脱硝装置が配設されている。煙突７の上端近傍
には両開きとなる開閉蓋８が配設されている。この開閉
蓋８は煙突７を全開および全閉にするためのものであ
り、通常、ガスタービン装置１の運転中は排気をするた
めに全開にされ、運転停止後は雨水等の侵入防止のため
に全閉にされる。開閉蓋８には複数個の貫通孔（以下、
排気口という）９が穿孔され、各排気口９の外部には図
示のごとく排気管１０が突設されている。したがって、
開閉蓋８が全閉にされても排気口９および排気管１０を
通して煙突内部は外気に連通されている。
【００２１】ガスタービン３の入口部には入口温度検出
器１１が取り付けられており、ガスタービン３の出口部
には出口温度検出器１２および出口ガス温度検出器１３
が取り付けられている。これらの温度検出器１１、１
２、１３は入口部および出口部のケーシング温度および
出口のガス温度を検出するためのものである。これら温
度検出器１１、１２、１３は入口部および出口部におけ
るダクトの全周に沿って所定間隔をおいた複数個所に配
設するのが好ましい。
器１１が取り付けられており、ガスタービン３の出口部
には出口温度検出器１２および出口ガス温度検出器１３
が取り付けられている。これらの温度検出器１１、１
２、１３は入口部および出口部のケーシング温度および
出口のガス温度を検出するためのものである。これら温
度検出器１１、１２、１３は入口部および出口部におけ
るダクトの全周に沿って所定間隔をおいた複数個所に配
設するのが好ましい。
【００２２】また、圧縮機２には圧力開放弁１４が配設
されている。圧力開放弁１４は、起動時に圧縮機２のサ
ージングを防止するためのものである。そして、圧力開
放弁１４は、通常ガスタービン装置１の運転停止と同時
に開弁され、次の定格運転の開始時点において閉弁され
る。
されている。圧力開放弁１４は、起動時に圧縮機２のサ
ージングを防止するためのものである。そして、圧力開
放弁１４は、通常ガスタービン装置１の運転停止と同時
に開弁され、次の定格運転の開始時点において閉弁され
る。
【００２３】図２には開閉蓋８と排気管１０とが詳細に
示されている。開閉蓋８は半円形の一対の板部材から構
成され、図示しないモータによって水平方向に滑動させ
られて開閉させられる。排気管１０は、開閉蓋８の全閉
の状態において煙突７の通路断面中心を中心とした円周
上に等間隔で配設されている。その結果、開閉蓋８が全
閉したときでも排気が煙突中を比較的均一な流れをもっ
て排出される。もちろん、同心状の複数円周上それぞれ
に複数本の排気管配設してもよい。本実施形態では排気
管１０の通路断面積の総和は、煙突７の最小の通路断面
積の約１／６にされている。とくに１／６に限定される
ことはなく、１０〜２５パーセントの範囲内で選択すれ
ばよい。１０パーセントより少ない場合には従来の煙突
を全閉にした状態と効果に差はなく、また、２５パーセ
ントより多い場合には従来の常時開放型の煙突と効果に
差がないからである。なお、好ましくは１５〜２０パー
セントの範囲内で選択するのがよい。
示されている。開閉蓋８は半円形の一対の板部材から構
成され、図示しないモータによって水平方向に滑動させ
られて開閉させられる。排気管１０は、開閉蓋８の全閉
の状態において煙突７の通路断面中心を中心とした円周
上に等間隔で配設されている。その結果、開閉蓋８が全
閉したときでも排気が煙突中を比較的均一な流れをもっ
て排出される。もちろん、同心状の複数円周上それぞれ
に複数本の排気管配設してもよい。本実施形態では排気
管１０の通路断面積の総和は、煙突７の最小の通路断面
積の約１／６にされている。とくに１／６に限定される
ことはなく、１０〜２５パーセントの範囲内で選択すれ
ばよい。１０パーセントより少ない場合には従来の煙突
を全閉にした状態と効果に差はなく、また、２５パーセ
ントより多い場合には従来の常時開放型の煙突と効果に
差がないからである。なお、好ましくは１５〜２０パー
セントの範囲内で選択するのがよい。
【００２４】以上の構成により、ガスタービン装置１の
運転停止後に開閉蓋８を全閉にしても、ダクト内の熱気
がわずかに排出される。その結果、ダクト内の気体の対
流が抑制され、外気の吸引も適度に制限されるため、ガ
スタービン３やそのケーシングの変形が最小限に抑えら
れる。
運転停止後に開閉蓋８を全閉にしても、ダクト内の熱気
がわずかに排出される。その結果、ダクト内の気体の対
流が抑制され、外気の吸引も適度に制限されるため、ガ
スタービン３やそのケーシングの変形が最小限に抑えら
れる。
【００２５】図示のごとく、上記排気管１０は湾曲させ
られてその先端の開口が下方を向くようにされているの
で雨水の侵入が抑制される。また、全排気管１０の先端
には開度調節器１５が取り付けられるようにされてい
る。そうすることによって排気管１０の通路断面積の総
和を微調整することができる。この場合は、排気管１０
の通路断面積の総和を上記範囲（パーセントで示してい
る）より大きくしておき、開度調節器１５によって調節
された開口面積の総和が当該範囲に入るようにすればよ
い。開度調節器１５はたとえば市販の粉チーズの容器の
頂部のように、通路断面積の１／２程度の大きさの開口
を有する固定蓋と同じく１／２程度の大きさの開口を有
する可動蓋とを相互に回転摺動自在に重ねておき、両者
を相対回転することによって開口面積を調節するもので
もよい。また、大きさの異なる開口を有する複数種の閉
止フランジを用意しておき、必要に応じて取り替えて設
置するようにしてもよい。
られてその先端の開口が下方を向くようにされているの
で雨水の侵入が抑制される。また、全排気管１０の先端
には開度調節器１５が取り付けられるようにされてい
る。そうすることによって排気管１０の通路断面積の総
和を微調整することができる。この場合は、排気管１０
の通路断面積の総和を上記範囲（パーセントで示してい
る）より大きくしておき、開度調節器１５によって調節
された開口面積の総和が当該範囲に入るようにすればよ
い。開度調節器１５はたとえば市販の粉チーズの容器の
頂部のように、通路断面積の１／２程度の大きさの開口
を有する固定蓋と同じく１／２程度の大きさの開口を有
する可動蓋とを相互に回転摺動自在に重ねておき、両者
を相対回転することによって開口面積を調節するもので
もよい。また、大きさの異なる開口を有する複数種の閉
止フランジを用意しておき、必要に応じて取り替えて設
置するようにしてもよい。
【００２６】上記開閉蓋８の駆動モータは図示しない制
御装置によってガスタービン装置１の運転停止と連動し
て閉止されるが、その閉止のタイミングは以下のとおり
である。
御装置によってガスタービン装置１の運転停止と連動し
て閉止されるが、その閉止のタイミングは以下のとおり
である。
【００２７】上記出口ガス温度検出器１３からの検出温
度信号が上記制御装置に連続的に送られている。制御装
置においては、複数個の出口ガス温度検出器１３からの
検出温度の平均値が算出される。この出口ガス温度は、
ガスタービン装置１の運転が停止すると降下し始める。
しかし、図３の出口温度曲線Ｄが示すように、ガスター
ビンおよびダクトの放熱によってガスタービン出口内の
気体の温度は一旦極小点Ｍを示した後に若干上昇する。
そして、極大点Ｘを示した後に再度緩やかに低下してい
く。そこで、開閉蓋８は上記極大点Ｘを経過すると同時
に、または極大点Ｘから所定の若干時間の経過後に閉止
される。極大点を示す前に閉止すると温度変動が大きく
なるからである。
度信号が上記制御装置に連続的に送られている。制御装
置においては、複数個の出口ガス温度検出器１３からの
検出温度の平均値が算出される。この出口ガス温度は、
ガスタービン装置１の運転が停止すると降下し始める。
しかし、図３の出口温度曲線Ｄが示すように、ガスター
ビンおよびダクトの放熱によってガスタービン出口内の
気体の温度は一旦極小点Ｍを示した後に若干上昇する。
そして、極大点Ｘを示した後に再度緩やかに低下してい
く。そこで、開閉蓋８は上記極大点Ｘを経過すると同時
に、または極大点Ｘから所定の若干時間の経過後に閉止
される。極大点を示す前に閉止すると温度変動が大きく
なるからである。
【００２８】このようにして効果的にダクト部の変形が
抑制される。図３に符号Ｅで示す曲線は入口温度検出器
１１によって検出されたケーシング入口温度曲線であ
り、符号Ｆで示す曲線は出口温度検出器１２によって検
出されたケーシング出口温度曲線である。また、図３で
は縦軸が温度を示し、横軸が時間を示しており、ガスタ
ービン３の運転停止時点を時間軸のゼロとしている。
抑制される。図３に符号Ｅで示す曲線は入口温度検出器
１１によって検出されたケーシング入口温度曲線であ
り、符号Ｆで示す曲線は出口温度検出器１２によって検
出されたケーシング出口温度曲線である。また、図３で
は縦軸が温度を示し、横軸が時間を示しており、ガスタ
ービン３の運転停止時点を時間軸のゼロとしている。
【００２９】なお、ガスタービン装置１の大きさによっ
て異なるが、一般的に運転停止から極大点を示すまでの
時間は約７０〜１００分程度である。
て異なるが、一般的に運転停止から極大点を示すまでの
時間は約７０〜１００分程度である。
【００３０】本発明の発明者らは、運転停止後のガスタ
ービン部分の前後方向の大きい温度差も当該部変形に関
与することを見いだした。
ービン部分の前後方向の大きい温度差も当該部変形に関
与することを見いだした。
【００３１】そこで、本ガスタービン装置１では、通常
は運転停止後に開弁している圧力開放弁１４を一定条件
下で閉弁するように構成している。そうすることよって
熱変形を最小限に抑制することが可能となる。
は運転停止後に開弁している圧力開放弁１４を一定条件
下で閉弁するように構成している。そうすることよって
熱変形を最小限に抑制することが可能となる。
【００３２】すなわち、出口温度検出器１２のみなら
ず、上記入口温度検出器１１からの検出温度信号も上記
制御装置に連続的に送られている。この入口温度もその
平均値が算出されており、ケーシングの出入口温度も図
３に符号Ｅ、Ｆで示すようにガスタービン装置１の運転
が停止すると降下し始める。圧力開放弁１４の開弁によ
って外気が吸気室４から圧力開放弁１４へと流れるた
め、入口温度の降下率は出口温度の降下率よりも大きく
なる。したがって、時間の経過とともに出口温度と入口
温度との温度差が大きくなる。そこで、制御装置におい
て、温度検出器１１、１２から得た検出温度差が、予め
設定した第一設定温度差ｄＴを超えた時点で圧力開放弁
１４を閉弁するように構成されている。閉弁すると入口
温度の降下率が減少する（図中、二点鎖線で示すのは圧
力開放弁１４の開弁を維持した場合のケーシング入口温
度曲線である）。そうすることによってガスタービン部
分の前後方向の温度差を小さく抑えることが可能とな
る。この第一設定温度差はガスタービン装置の使用条件
や大きさによって異なるが、試験結果に基づいて選定す
ればよい。本実施形態では約１４０〜１６０°Ｃにされ
ている。本実施形態では定格運転時には約１４０°Ｃの
温度差が生じている。
ず、上記入口温度検出器１１からの検出温度信号も上記
制御装置に連続的に送られている。この入口温度もその
平均値が算出されており、ケーシングの出入口温度も図
３に符号Ｅ、Ｆで示すようにガスタービン装置１の運転
が停止すると降下し始める。圧力開放弁１４の開弁によ
って外気が吸気室４から圧力開放弁１４へと流れるた
め、入口温度の降下率は出口温度の降下率よりも大きく
なる。したがって、時間の経過とともに出口温度と入口
温度との温度差が大きくなる。そこで、制御装置におい
て、温度検出器１１、１２から得た検出温度差が、予め
設定した第一設定温度差ｄＴを超えた時点で圧力開放弁
１４を閉弁するように構成されている。閉弁すると入口
温度の降下率が減少する（図中、二点鎖線で示すのは圧
力開放弁１４の開弁を維持した場合のケーシング入口温
度曲線である）。そうすることによってガスタービン部
分の前後方向の温度差を小さく抑えることが可能とな
る。この第一設定温度差はガスタービン装置の使用条件
や大きさによって異なるが、試験結果に基づいて選定す
ればよい。本実施形態では約１４０〜１６０°Ｃにされ
ている。本実施形態では定格運転時には約１４０°Ｃの
温度差が生じている。
【００３３】また、上限温度差および下限温度差の二種
類の値を設定しておき、上限温度差を超えると圧力開放
弁１４を閉弁し、その後、下限温度差を下回ると圧力開
放弁１４を開弁するようにしてもよい。
類の値を設定しておき、上限温度差を超えると圧力開放
弁１４を閉弁し、その後、下限温度差を下回ると圧力開
放弁１４を開弁するようにしてもよい。
【００３４】制御装置には予め第二設定温度差が設定さ
れている。ガスタービン装置１の起動操作時に両温度検
出器１１、１２によって得られる実際の温度差が上記第
二設定温度差と比較される。そして、実際の温度差が第
二設定温度差を上回っている場合に警報を発するように
されている。このように構成することにより、ガスター
ビン起動時の異常振動の発生の防止が可能となる。すな
わち、警報を発している場合には、起動前に対策を施し
た上で起動すればよい。この第二設定温度差はガスター
ビン装置の使用条件や大きさによって異なるが、試験結
果に基づいて選定すればよい。本実施形態では約８０〜
１００°Ｃにされている。また、上記警報発生機構は、
ガスタービンの起動時または起動の所定時間前に作動す
るようにしておけば誤作動を起こす心配はない。
れている。ガスタービン装置１の起動操作時に両温度検
出器１１、１２によって得られる実際の温度差が上記第
二設定温度差と比較される。そして、実際の温度差が第
二設定温度差を上回っている場合に警報を発するように
されている。このように構成することにより、ガスター
ビン起動時の異常振動の発生の防止が可能となる。すな
わち、警報を発している場合には、起動前に対策を施し
た上で起動すればよい。この第二設定温度差はガスター
ビン装置の使用条件や大きさによって異なるが、試験結
果に基づいて選定すればよい。本実施形態では約８０〜
１００°Ｃにされている。また、上記警報発生機構は、
ガスタービンの起動時または起動の所定時間前に作動す
るようにしておけば誤作動を起こす心配はない。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、ガスタービン装置の急
冷や内部気体の対流が抑制され、タービン部分を含む気
体通路部分の温度差が抑制され、温度差による歪みも抑
制される。
冷や内部気体の対流が抑制され、タービン部分を含む気
体通路部分の温度差が抑制され、温度差による歪みも抑
制される。
【図１】本発明のガスタービン装置の一実施形態を概略
的に示すブロック図である。
的に示すブロック図である。
【図２】図１のガスタービン装置における開閉蓋および
排気管を示す斜視図である。
排気管を示す斜視図である。
【図３】図１のガスタービン装置の運転停止後におけ
る、ガスタービンの入口および出口における温度変化を
示すグラフである。
る、ガスタービンの入口および出口における温度変化を
示すグラフである。
１・・・・ガスタービン装置
２・・・・圧縮機
３・・・・ガスタービン
４・・・・吸気室
５・・・・燃焼装置
６・・・・水平排気管
７・・・・煙突
８・・・・開閉蓋
９・・・・排気口
１０・・・・排気管
１１・・・・入口温度検出器
１２・・・・出口温度検出器
１３・・・・出口ガス温度検出器
１４・・・・圧力開放弁
１５・・・・開度調節器
Ｄ・・・・出口ガス温度曲線
ｄＴ・・・・第一設定温度差
Ｅ・・・・入口温度曲線
Ｆ・・・・出口温度曲線
Ｇ・・・・発電機
Ｍ・・・・（出口温度変化の）極小点
Ｘ・・・・（出口温度変化の）極大点
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−193465（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01D 25/30
F02C 7/00
F02C 7/057
Claims (7)
- 【請求項１】 圧縮機と、 該圧縮機の出口側に配設されたタービンと、 該タービンの出口側に配設された排気用煙突と、 該排気用煙突に配設された、煙突通路を開閉するための
蓋部材と、 該蓋部材を貫通して形成された排気口と、 該排気口の外方に配設された排気管とを備えてなるガス
タービン装置。 - 【請求項２】 上記排気管の先端開口が横方向から下方
向の間のいずれかの方向に向けられてなる請求項１記載
のガスタービン装置。 - 【請求項３】 上記排気管が、蓋部材の閉止状態におい
て排気用煙突の通路断面の実質的中心を中心とする円周
上に複数本配設されてなる請求項１記載のガスタービン
装置。 - 【請求項４】 上記タービンの出口に出口ガス温度検出
器が配設されており、該出口ガス温度検出器によって検
出された出口ガス温度が、タービンの運転停止後の変化
における極小点に続く極大点を経過した後で、上記蓋部
材が閉止されるように構成されてなる請求項１記載のガ
スタービン装置。 - 【請求項５】 上記圧縮機に配設された、タービンの運
転停止後に開弁する圧力開放弁と、上記タービンの入口
および出口に配設された入口温度検出器および出口温度
検出器とを備えており、両温度検出器によって検出され
た出口温度から入口温度を引いた温度差が、タービンの
運転停止後において、予め設定された第一基準値を超え
たときに上記圧力開放弁が閉弁するように構成されてな
る請求項１記載のガスタービン装置。 - 【請求項６】 上記圧縮機に配設された、タービンの運
転停止後に開弁する圧力開放弁と、上記タービンの入口
および出口に配設された入口温度検出器および出口温度
検出器とを備えており、両温度検出器によって検出され
た出口温度から入口温度を引いた温度差が、タービンの
起動時において、予め設定された第二基準値を超えてい
るときに警報を発する警報発生機構が配設されてなる請
求項１記載のガスタービン装置。 - 【請求項７】 上記排気管に、排気管の通路断面積を調
節しうる開度調節器が配設されてなる請求項１記載のガ
スタービン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149427A JP3515044B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ガスタービン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149427A JP3515044B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ガスタービン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001329804A JP2001329804A (ja) | 2001-11-30 |
| JP3515044B2 true JP3515044B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=18655292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000149427A Expired - Fee Related JP3515044B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ガスタービン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3515044B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106121826A (zh) * | 2015-05-07 | 2016-11-16 | 安萨尔多能源英国知识产权有限公司 | 用于停机期间阻碍气流通过包括燃气涡轮机的装置的方法 |
-
2000
- 2000-05-22 JP JP2000149427A patent/JP3515044B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106121826A (zh) * | 2015-05-07 | 2016-11-16 | 安萨尔多能源英国知识产权有限公司 | 用于停机期间阻碍气流通过包括燃气涡轮机的装置的方法 |
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|---|---|
| JP2001329804A (ja) | 2001-11-30 |
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