JP6157236B2 - Hot water spray device - Google Patents

Hot water spray device Download PDF

Info

Publication number
JP6157236B2
JP6157236B2 JP2013132211A JP2013132211A JP6157236B2 JP 6157236 B2 JP6157236 B2 JP 6157236B2 JP 2013132211 A JP2013132211 A JP 2013132211A JP 2013132211 A JP2013132211 A JP 2013132211A JP 6157236 B2 JP6157236 B2 JP 6157236B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake duct
hot water
spray
spray nozzle
air
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.)
Active
Application number
JP2013132211A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015007377A (en
Inventor
小山 一仁
一仁 小山
孝朗 関合
孝朗 関合
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.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems 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 Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority to JP2013132211A priority Critical patent/JP6157236B2/en
Publication of JP2015007377A publication Critical patent/JP2015007377A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6157236B2 publication Critical patent/JP6157236B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Description

本発明は、ガスタービン圧縮機の吸気に温水を噴霧する噴霧装置に関する。   The present invention relates to a spray device that sprays hot water into the intake air of a gas turbine compressor.

ガスタービン発電システムでは、夏場など大気温度が上昇する条件において圧縮機での空気取込み量、すなわち吸気量が減少し、それに伴って発電出力も低下することが知られている。大気温度の上昇に伴う発電出力低下を抑制する手段の一つとして、例えば特許文献1の技術がある。具体的には、圧縮機の吸気中に、ガスタービン増出力用高圧一流体霧化ノズルから高圧水を噴霧して圧縮機の吸気温度を低下させ吸気密度を増加させる技術が開示されている。そのために小型でシステム損失が極力少なく、大量の水を微細水滴に霧化することができる高圧一流体霧化ノズルを提供する内容である。ここで、システム損失を少なくすることは、すなわち液滴をより微細液化できるが圧縮空気動力損失が大きくなる二流体噴霧ではなく、一流体噴霧を選定することであり、またその一方で高速回転する圧縮機翼のエロージョンを抑制するために微細液滴を形成できる噴霧ノズルを提供しようとするものである。   In a gas turbine power generation system, it is known that the amount of air taken in by a compressor, that is, the amount of intake air, decreases under the condition that the atmospheric temperature rises such as in summer, and the power generation output also decreases accordingly. As one of means for suppressing a decrease in power generation output accompanying an increase in atmospheric temperature, there is a technique disclosed in Patent Document 1, for example. Specifically, a technique is disclosed in which high-pressure water is sprayed from a high-pressure one-fluid atomizing nozzle for gas turbine increase output during intake of the compressor to lower the intake temperature of the compressor and increase the intake density. Therefore, the present invention provides a high-pressure one-fluid atomizing nozzle that is small in size and has minimal system loss and can atomize a large amount of water into fine water droplets. Here, reducing the system loss means selecting a single fluid spray instead of a two fluid spray that can further liquefy the droplets but increases the loss of compressed air power, while rotating at high speed. An object of the present invention is to provide a spray nozzle capable of forming fine droplets in order to suppress erosion of a compressor blade.

従来、吸気冷却においては、冷却するという観念から常温水が使用されるのが一般的であったが、一流体噴霧ノズルではザウター平均粒径で20μm程度が最小であり、圧縮機翼のエロージョンを抑制しつつ、効率的な冷却を行い、かつ冷却量を増やすためには更なる液滴の微細化が必要となっていた。   Conventionally, in intake air cooling, room temperature water was generally used because of the concept of cooling, but with a one-fluid spray nozzle the average Sauter average particle size of about 20 μm is the minimum, and compressor blade erosion is reduced. In order to perform efficient cooling while suppressing and increase the amount of cooling, further refinement of droplets has been required.

一流体噴霧ノズルを用いて更なる液滴微細化を図る手段として、特許文献2の技術がある。
これには従来のような常温の高圧水ではなく、高圧温水として圧縮機の上流にある吸気ダクト内部の大気圧レベルにある吸気中に噴霧することで、減圧沸騰効果により液滴を微細化し、減圧沸騰時の気化熱により吸気冷却をする方法が記載されている。
As a means for further refinement of droplets using a single fluid spray nozzle, there is a technique disclosed in Patent Document 2.
This is not a conventional high-pressure water at normal temperature, but is sprayed into the intake air at the atmospheric pressure level inside the intake duct upstream of the compressor as high-pressure hot water, so that the droplets are refined by the reduced pressure boiling effect, A method is described in which intake air cooling is performed by heat of vaporization at the time of boiling under reduced pressure.

特開2004−150409号公報JP 2004-150409 A WO2012/025967号WO2012 / 025967

従来の常温水を用いた高圧水噴霧と異なり、大気圧下で減圧沸騰する100℃から150℃程度の高圧温水を用いる噴霧の場合には、温水配管から吸気への熱授受による吸気の昇温と減圧沸騰する温水の温度低下を防止することが課題となる。特にガスタービン発電システムの吸気ダクト(断面積)は大きいため、噴霧による加湿量を大きくするためには流路断面中に噴霧ノズルを配置せざるを得ず、流路を狭める要因となっていた。高圧温水による微細噴霧にて従来以上に冷却量を増加できるので噴霧ノズル数も多くなり、吸気ダクト内部に噴霧ノズルを設ける場合には吸気流路抵抗を増やさないことも課題として挙げられる。   Unlike conventional high-pressure water spray using normal temperature water, in the case of spray using high-pressure hot water of about 100 ° C to 150 ° C boiling under reduced pressure at atmospheric pressure, the temperature of the intake air is increased by transferring heat from the hot water pipe to the intake air. It becomes a subject to prevent the temperature fall of the warm water which boils under reduced pressure. In particular, since the intake duct (cross-sectional area) of the gas turbine power generation system is large, in order to increase the amount of humidification by spraying, it was necessary to place a spray nozzle in the cross-section of the flow path, which caused the flow path to narrow . Since the amount of cooling can be increased more than before by fine spraying with high-pressure hot water, the number of spray nozzles increases, and when providing the spray nozzles inside the intake duct, it is also a problem that the intake passage resistance is not increased.

本発明の目的は、ガスタービン圧縮機の吸気温度を効率的に低下させ、かつ吸気ダクトの流路抵抗の増加を抑制する温水噴霧装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a hot water spray device that efficiently lowers the intake temperature of a gas turbine compressor and suppresses an increase in the flow resistance of the intake duct.

本発明者等は、温水と吸気の接触および吸気ダクトと噴霧ノズルの設置場所を選定するために、ガスタービン圧縮機の吸気ダクト形状や吸気システム全体について総合的な検討を行った。外気を取込む吸気ダクトの入口から圧縮機までの吸気ダクト終端部までは、通常は直線的ではなく、折れ曲がりのある吸気ダクトとなっている。吸気ダクトの入口には大気中のちりや埃を取り除くためのフィルタが設けられ、またその下流にはサイレンサが設けられている。サイレンサ下流の吸気ダクトは、少なくとも一度折れ曲がって圧縮機入口に接続される。このような吸気ダクトにおいて、噴霧ノズルを設置する適正な場所として、サイレンサから圧縮機入口までの流路が挙げられる。   The inventors of the present invention conducted comprehensive studies on the shape of the intake duct of the gas turbine compressor and the entire intake system in order to select the location of contact between the hot water and the intake air and the intake duct and the spray nozzle. From the inlet of the intake duct that takes in outside air to the end of the intake duct from the compressor to the compressor, it is usually not a straight line but a bent intake duct. A filter for removing dust and dust in the atmosphere is provided at the inlet of the intake duct, and a silencer is provided downstream thereof. The intake duct downstream of the silencer is bent at least once and connected to the compressor inlet. In such an air intake duct, a flow path from the silencer to the compressor inlet can be cited as an appropriate place for installing the spray nozzle.

上記の噴霧ノズルを設置する適正な場所において、高温水の温水配管から吸気への熱授受による吸気の昇温と減圧沸騰する温水の温度低下を防止するためには、吸気ダクトの外部に温水配管を設けると共に、その温水配管に噴霧ノズルを設け、吸気ダクト壁面に設けた噴霧孔を介して噴霧ノズルの温水を吸気ダクト内部に噴霧する構成が適切と判断した。   In order to prevent the temperature rise of the intake air due to heat transfer from the hot water hot water piping to the intake air and the temperature drop of the hot water boiling under reduced pressure at the appropriate place where the spray nozzle is installed, the hot water piping outside the intake duct In addition, it was determined that a configuration in which a spray nozzle is provided in the hot water pipe and the warm water of the spray nozzle is sprayed into the intake duct through the spray hole provided in the wall surface of the intake duct.

より具体的には、吸気ダクトの曲がり部の外側に温水配管を設置して吸気ダクト内部の空気流内に噴霧し微細液滴を投入するものであり、噴霧ノズルと吸気ダクトは断熱性と伸縮性を兼ね備えたポリテトラフルオロエチレンやシリコン部材を介して接続される構成である。 More specifically, a hot water pipe is installed outside the bent part of the intake duct and sprays into the air flow inside the intake duct to inject fine droplets. It is the structure connected through the polytetrafluoroethylene and silicon member which have the property.

上記の構成により、本発明では、温水配管から吸気への熱授受を回避することができ、温水温度を維持した状態で吸気中に微細液滴を多量に噴霧できる。また、吸気ダクト内の流路抵抗を噴霧ノズルそのもので増加させることが無い。この結果、高温水の気化熱により、吸気ダクトを流れる空気温度を低下させることができ、夏場などの大気温度が高くなった場合でもガスタービン圧縮機における吸気流量が増加し、ガスタービンの発電出力を増加させることが可能となる。   With the above configuration, in the present invention, heat transfer from the hot water pipe to the intake air can be avoided, and a large amount of fine droplets can be sprayed into the intake air while maintaining the hot water temperature. Further, the flow resistance in the intake duct is not increased by the spray nozzle itself. As a result, the temperature of the air flowing through the intake duct can be lowered by the heat of vaporization of the high-temperature water, and the intake flow rate in the gas turbine compressor increases even when the atmospheric temperature rises in summer, etc. Can be increased.

本発明によれば、ガスタービン圧縮機の吸気温度を下げるために好適な温水噴霧装置を
提供することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to provide a hot water spraying device suitable for lowering the intake temperature of a gas turbine compressor.

温水噴霧装置の構成図である。 Ru configuration diagram der hot water spraying device. 水温によるザウター平均粒径の変化図である。It is a change figure of the Sauter average particle size by water temperature. 減圧沸騰による噴霧液滴の微細化の原理の説明図である。It is explanatory drawing of the principle of refinement | miniaturization of the spraying droplet by reduced pressure boiling. 温水噴霧装置の構成図である。 Ru configuration diagram der hot water spraying device. 温水噴霧ノズルの吸気ダクト接続図である。 Ru intake duct connection diagram der hot water spray nozzle. 温水噴霧ノズルの吸気ダクト接続図である。 Ru intake duct connection diagram der hot water spray nozzle. . 温水噴霧ノズルの吸気ダクト接続図である(実施例)。It is an intake duct connection diagram of a hot water spray nozzle (Example 1 ). 温水噴霧ノズルの吸気ダクト接続図である(実施例)。It is an intake duct connection diagram of a hot water spray nozzle (Example 2 ).

ガスタービン発電システムの基本的な構成要素は、吸気ダクトから吸入した空気を圧縮する圧縮機と、この圧縮機で圧縮された空気と燃料とを燃焼させる燃焼器と、当該燃焼器で生成した燃焼ガスによって駆動されるタービンである。   The basic components of a gas turbine power generation system are a compressor that compresses air sucked from an intake duct, a combustor that combusts air and fuel compressed by the compressor, and combustion generated by the combustor. A turbine driven by gas.

以後、詳述する本発明の実施の形態に共通する基本概念について説明する。   Hereinafter, a basic concept common to the embodiments of the present invention to be described in detail will be described.

空気を圧縮する圧縮機において、空気を吸い込む吸気ダクト内部もしくは吸気ダクトの上流側にて空気温度を大気温度以下に下げるため、圧縮機入口空気に高圧温水を噴霧し混入する。ここで、高圧温水はガスタービン発電システム内の排熱を利用するか、他の集熱装置で水を加熱して生成し、吸気ダクトへ供給する構成で良い。一般に常温の水噴霧でも圧縮機入口空気温度を低下できることが知られているが、高速回転機である圧縮機内部では、水滴などを形成させず、速やかに噴霧水を気化させることが吸気性能および機器信頼性(回転機バランス)の観点から望ましい。その観点から本発明では、圧縮機入口空気温
度を下げる目的とは一見逆方向となる温水を噴霧することを特徴としている。すなわち、高圧温水の有する熱量の約70から80%が気化潜熱であることを利用して、高圧状態(噴霧ノズル内部)から大気圧状態(圧縮機上流の吸気ダクト内部)へと急激に減圧させて温水を減圧沸騰させる。この場合、常温水では気化潜熱による吸熱作用で氷点下となり圧縮機入口部で氷結し易い上に、噴霧後の粒径が小さくなりにくく、圧縮機内部での速やかな気化が望めない状態が生じ得る。そこで本発明のように、減圧沸騰時に微粒化が促進するように高圧温水として噴霧する形態を取っている。
In a compressor that compresses air, high-pressure hot water is sprayed and mixed into the compressor inlet air in order to lower the air temperature to the atmospheric temperature or lower in the intake duct that sucks air or upstream of the intake duct. Here, the high-pressure hot water may be generated by using exhaust heat in the gas turbine power generation system or by heating water with another heat collecting device and supplying the water to the intake duct. In general, it is known that the air temperature at the inlet of the compressor can be lowered even with water spray at normal temperature, but inside the compressor, which is a high-speed rotating machine, water droplets and the like are not formed, but it is possible to quickly vaporize the spray water and It is desirable from the viewpoint of equipment reliability (rotary machine balance). From this point of view, the present invention is characterized by spraying hot water that is apparently opposite to the purpose of lowering the compressor inlet air temperature. That is, taking advantage of the fact that about 70 to 80% of the amount of heat of high-pressure hot water is vaporization latent heat, the pressure is rapidly reduced from the high pressure state (inside the spray nozzle) to the atmospheric pressure state (inside the intake duct upstream of the compressor). Boil the hot water under reduced pressure. In this case, in normal temperature water, the endothermic effect due to the latent heat of vaporization causes the temperature to become below freezing, and it is easy to freeze at the inlet of the compressor. . Therefore, as in the present invention, it takes the form of spraying as high-pressure hot water so that atomization is promoted during boiling under reduced pressure.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施例を図1〜8により説明する。図1〜図6に基づき本発明が適用される温水噴霧装置の実施例の全体構成などを説明し、図7及び図8に基づき本発明の実施例1及び実施例2を説明する。 The embodiments of the present invention will be described with reference to Figures 1-8. The whole structure of the Example of the warm water spraying apparatus to which this invention is applied is demonstrated based on FIGS. 1-6, Example 1 and Example 2 of this invention are demonstrated based on FIG.7 and FIG.8.

図1は、ガスタービン発電システムの圧縮機上流側に位置する吸気ダクト1に設けた温水噴霧装置の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water spray device provided in an intake duct 1 located on the upstream side of a compressor of a gas turbine power generation system.

図1において、本実施例の温水噴霧装置は、吸気ダクト1の外部に設けた温水配管3と、温水配管3に接続された噴霧ノズル4から成り、空気2が流れる吸気ダクト1の内部に向けて吸気ダクト1の壁面から温水を噴霧させる噴霧ノズル4を吸気ダクト1の外面に接続することによって構成される。温水配管3は断熱効果のある部材ないしは金属配管の外面に断熱材を施工して構成される。噴霧ノズル4の個数は、使用する噴霧ノズル性能を基に、冷却すべき空気2の流量と温度降下の度合いによって決定される。ガスタービン圧縮機で取込む空気2の流量は数十kg/sから数百kg/sと大きいため、吸気ダクト流路面積も大きい。大流量の空気2を全体的に冷却するため、噴霧ノズル4の個数は数十から数百個が設置される。   In FIG. 1, the hot water spraying apparatus of the present embodiment includes a hot water pipe 3 provided outside the intake duct 1 and a spray nozzle 4 connected to the hot water pipe 3, and is directed toward the inside of the intake duct 1 through which air 2 flows. The spray nozzle 4 for spraying hot water from the wall surface of the intake duct 1 is connected to the outer surface of the intake duct 1. The hot water pipe 3 is constructed by applying a heat insulating material to the outer surface of a member having a heat insulating effect or a metal pipe. The number of spray nozzles 4 is determined by the flow rate of air 2 to be cooled and the degree of temperature drop based on the spray nozzle performance to be used. Since the flow rate of the air 2 taken in by the gas turbine compressor is as large as several tens kg / s to several hundred kg / s, the intake duct passage area is also large. In order to cool the air 2 having a large flow rate as a whole, tens to hundreds of spray nozzles 4 are installed.

なお、本実施例の温水噴霧装置は新設のガスタービンシステムに適用するだけではなく、既設のガスタービンシステムの改造方法として、温水噴霧装置を追設することも可能である。この場合、吸気ダクトの外部に温水配管を配置し、この温水配管に噴霧ノズルを接続するとともに、吸気ダクトの壁面に噴霧孔を形成して、噴霧ノズルから噴霧孔を介して吸気ダクト内部に減圧沸騰により微細化した温水を噴霧するように温水噴霧装置を構成することで実現することができる。
(作用・効果)
次に、図1の実施例の動作を説明する。
In addition, the hot water spraying apparatus of a present Example is not only applied to a newly installed gas turbine system, but a hot water spraying apparatus can be additionally installed as a modification method of the existing gas turbine system. In this case, a hot water pipe is arranged outside the intake duct, a spray nozzle is connected to the hot water pipe, a spray hole is formed in the wall surface of the intake duct, and the pressure is reduced from the spray nozzle to the inside of the intake duct through the spray hole. This can be realized by configuring the hot water spraying apparatus so as to spray hot water refined by boiling.
(Action / Effect)
Next, the operation of the embodiment of FIG. 1 will be described.

本実施例では、温水を生成する熱源については特定していないが、ガスタービン発電システム内での排熱や別置きの太陽熱加熱器などの利用を想定している。   In the present embodiment, the heat source that generates the hot water is not specified, but the use of exhaust heat in the gas turbine power generation system, a separate solar heater, or the like is assumed.

本実施例では、温水条件として水圧7MPa、水温130℃での運用を例に取り説明する。吸気ダクト1の外部に設置され周囲を断熱材で施工された温水配管3内の加圧温水は、複数の噴霧ノズル4に供給されて、吸気ダクト1の壁面の噴霧孔を介して吸気ダクト1の内部にスプレー5(微細液滴群)として噴霧される。スプレー5は、吸気ダクト1の内部を流れる空気2と合流し微細液滴が噴霧後に蒸発する気化熱によって空気2が冷却され、空気2の温度は外気温度より低い温度となる。外気温度より温度が低下した空気2は、吸気ダクト1の後流にある圧縮機へ流入する。   In this embodiment, the operation at a water pressure of 7 MPa and a water temperature of 130 ° C. will be described as an example of the hot water condition. Pressurized hot water in a hot water pipe 3 installed outside the intake duct 1 and constructed by a heat insulating material is supplied to a plurality of spray nozzles 4 and is supplied to the intake duct 1 through spray holes on the wall surface of the intake duct 1. Is sprayed as a spray 5 (a group of fine droplets). The spray 5 merges with the air 2 flowing inside the intake duct 1, and the air 2 is cooled by the heat of vaporization that evaporates after the fine droplets are sprayed, and the temperature of the air 2 becomes lower than the outside air temperature. The air 2 having a temperature lower than the outside air temperature flows into the compressor in the downstream of the intake duct 1.

図2は、水温によるザウター平均粒径変化の実験結果を示した図である。ザウター平均粒径は、液滴径の2乗で重み付けされた平均粒径であり、熱や質量の輸送プロセスにおける液滴径の整理法として最も多く用いられている指標である。このザウター平均粒径が小さいほど、空気中での蒸発が促進され、空気を効率的に冷却できることになる。図2は、レーザーを用いた位相ドップラー粒径計測装置によって噴霧後の粒径を計測した結果であり、横軸を粒径(μm)、縦軸に粒子のカウント数(計測個数)を取り、同じ噴霧ノズルの同一計測点にて水量と水圧を同条件にし、水温を常温時と130℃に昇温した時の両者の粒径分布を比較したものである。これから、常温時に平均粒径が26.3μmであった状態が、130℃時に平均粒径15.6μmへ減少しており、粒径分布全体がより小さい粒径側へと推移し、大粒径の液滴が減少することが分かる。このことから、高圧温水を噴霧させることで減圧沸騰効果による液滴の微細化が進み、吸気ダクト1内の空気2を効率的に冷却できることが分かった。
(減圧沸騰による液滴の微細化の原理)
次に、図3により減圧沸騰による噴霧液滴の微細化の原理について詳細に説明する。
FIG. 2 is a graph showing experimental results of Sauter average particle size change depending on water temperature. The Sauter average particle diameter is an average particle diameter weighted by the square of the droplet diameter, and is the most frequently used index as a method for organizing the droplet diameter in a heat or mass transport process. As the Sauter average particle size is smaller, evaporation in the air is promoted, and the air can be efficiently cooled. Fig. 2 shows the result of measuring the particle size after spraying with a phase Doppler particle size measuring device using a laser. The horizontal axis is the particle size (μm), and the vertical axis is the particle count (measured number). This is a comparison of the particle size distributions when the water temperature and water pressure are the same at the same measurement point of the same spray nozzle and the water temperature is raised to room temperature and 130 ° C. From this, the average particle size of 26.3 μm at normal temperature has decreased to 15.6 μm of average particle size at 130 ° C., and the entire particle size distribution has shifted to a smaller particle size side. It can be seen that the drops are reduced. From this, it was found that by spraying the high-pressure hot water, the droplets were refined by the reduced pressure boiling effect, and the air 2 in the intake duct 1 could be efficiently cooled.
(Principle of droplet miniaturization by boiling under reduced pressure)
Next, the principle of atomization of spray droplets by vacuum boiling will be described in detail with reference to FIG.

本実施例においては、噴霧装置に供給される噴霧水の温度を、圧縮機に供給される空気2の圧力(大気圧)における水の沸点以上とし、そしてこの高圧温水6を減圧沸騰により微粒化させ、これにより生成した微細液滴7を吸気ダクト1の内部に噴霧している。高圧温水6を用いることにより、噴霧水温度が噴霧後の周囲の圧力における水の沸点よりも高い条件で噴霧される場合には、噴霧ノズル4の吐出直後のスプレー5内で気泡が発生する減圧沸騰を生じ、液滴はさらに微粒化され、微細液滴7となる。液滴が微粒化されることにより、液滴の空気2中への蒸発が速くなり、液滴の蒸発による冷却効果が短時間で得られるようになる。   In this embodiment, the temperature of the spray water supplied to the spray device is set to be equal to or higher than the boiling point of water at the pressure (atmospheric pressure) of the air 2 supplied to the compressor, and the high-pressure hot water 6 is atomized by boiling under reduced pressure. The fine droplets 7 generated thereby are sprayed inside the intake duct 1. By using the high-pressure hot water 6, when the spray water temperature is sprayed under conditions higher than the boiling point of water at the ambient pressure after spraying, the decompression in which bubbles are generated in the spray 5 immediately after the spray nozzle 4 is discharged. Boiling occurs, and the droplets are further atomized to become fine droplets 7. When the droplets are atomized, evaporation of the droplets into the air 2 is accelerated, and a cooling effect due to evaporation of the droplets can be obtained in a short time.

液滴蒸発の観点から見ると、一般に液滴の温度が高いほうが液滴の蒸発は早くなる。圧縮機内で液滴が蒸発する場合、圧縮機の入口に近い位置で蒸発するほど、蒸発に伴う冷却効果が後段にも反映され、動力低減効果が大きくなり、ガスタービン発電システムとしての効率が向上する。本実施例の温水噴霧装置により、吸気ダクト1を流れる空気2の温度を低下できる。
(本実施例の特徴)
本実施例においては、噴霧水に利用する高圧温水6を吸気ダクト1の外部から供給するので、吸気ダクト1内部の空気2を温水で加熱することなく、空気2を効率的に冷却できると共に、噴霧装置が吸気ダクト1の外側にあるため、噴霧ノズル4の保守や管理がし易いという利点がある。また、本実施例の噴霧装置は減圧沸騰により液滴を微細化するものであるため、微細液滴7の生成のために特別な噴霧装置を必要としない。
From the viewpoint of droplet evaporation, generally, the higher the temperature of the droplet, the faster the droplet evaporates. When droplets evaporate in the compressor, the closer to the compressor inlet, the more the cooling effect associated with the evaporation will be reflected in the subsequent stage, and the power reduction effect will increase, improving the efficiency of the gas turbine power generation system. To do. The temperature of the air 2 flowing through the intake duct 1 can be lowered by the hot water spray device of this embodiment.
(Features of this embodiment)
In this embodiment, since the high-pressure hot water 6 used for spray water is supplied from the outside of the intake duct 1, the air 2 can be efficiently cooled without heating the air 2 inside the intake duct 1 with hot water, Since the spray device is located outside the intake duct 1, there is an advantage that the spray nozzle 4 can be easily maintained and managed. Moreover, since the spraying apparatus of the present embodiment refines the droplets by boiling under reduced pressure, no special spraying device is required for generating the fine droplets 7.

次に、本発明の実施例における構成を図4により説明する。 Next, the definitive configuration to an embodiment of the present invention by FIG.

図4は、温水噴霧装置の構成図であり、図1の実施例において設けた噴霧ノズル(図4中の符号4b)のほかに、吸気ダクト1の吸気ダクト角部8の前後にも噴霧ノズル(符号4a,4c)を設けたことを特徴とする。これは吸気ダクト角部8の内側を流れる空気2に生じる攪拌流9を利用して噴霧ノズル4a、4cからのスプレー5を空気2と十分に混合するためである。図4は、S字形状の吸気ダクト1において、大別して3箇所の噴霧ノズル群を配置した例である。
(作用・効果)
次に図4の実施例の動作を説明する。
Figure 4 is a block diagram of the hot water spraying device, in addition to the spray nozzle provided at the embodiment of Figure 1 (reference numeral 4b in Fig. 4), even before and after the intake duct corners 8 of the intake duct 1 A spray nozzle (reference numerals 4a and 4c) is provided. This is because the spray 5 from the spray nozzles 4 a and 4 c is sufficiently mixed with the air 2 using the stirring flow 9 generated in the air 2 flowing inside the intake duct corner portion 8. FIG. 4 is an example in which three spray nozzle groups are roughly arranged in the S-shaped intake duct 1.
(Action / Effect)
Next, the operation of the embodiment of FIG. 4 will be described.

吸気ダクト1の最上流に設けた噴霧ノズル4aからの噴霧液滴は、すぐ下流の攪拌流9aによって空気2に混合され、吸気ダクト1の2番目の位置に設けた噴霧ノズル4bは、上流の攪拌流9aおよび下流の攪拌流9bによって空気2に混合される。吸気ダクト1の最下流に設けた噴霧ノズル4cのスプレー5は、上流の攪拌流9bにより空気2と混合が促進される。   Spray droplets from the spray nozzle 4a provided in the uppermost stream of the intake duct 1 are mixed with the air 2 by the stirring flow 9a immediately downstream, and the spray nozzle 4b provided in the second position of the intake duct 1 The air 2 is mixed by the stirring flow 9a and the downstream stirring flow 9b. The spray 5 of the spray nozzle 4c provided at the most downstream of the intake duct 1 is promoted to be mixed with the air 2 by the upstream stirring flow 9b.

図4では平面的に噴霧ノズル4群を3箇所に設けたが、図面の垂直方向からも噴霧ノズル4を設けてさらに空気2とスプレー5の混合促進を図ることができる。すなわち、吸気ダクト1の形状に応じて、噴霧ノズル4の設置位置および噴霧ノズル4の個数を任意に変えて良い。   In FIG. 4, the spray nozzle group 4 is provided in three places in a plane, but the spray nozzle 4 can be provided also from the vertical direction of the drawing to further promote the mixing of the air 2 and the spray 5. That is, the installation position of the spray nozzle 4 and the number of spray nozzles 4 may be arbitrarily changed according to the shape of the intake duct 1.

吸気ダクトの折れ曲がり部の上流直上,下流直下に噴霧ノズルを配置する本実施例によれば、吸気ダクト1の内部に生じる攪拌流9を利用して噴霧ノズル4からのスプレー5を空気2と混合させるので、スプレー5と空気2を混合するための機器が不要となる。また、噴霧ノズル4をすべて吸気ダクト1の外側に配置したので、噴霧ノズル4のメンテナンスがし易いという利点がある。   According to this embodiment in which the spray nozzles are arranged immediately upstream and immediately downstream of the bent portion of the intake duct, the spray 5 from the spray nozzle 4 is mixed with the air 2 using the stirring flow 9 generated in the intake duct 1. Therefore, a device for mixing the spray 5 and the air 2 becomes unnecessary. Further, since all the spray nozzles 4 are arranged outside the intake duct 1, there is an advantage that maintenance of the spray nozzles 4 is easy.

次に、本発明の実施例における構成を図5により説明する。 Next, it will be described with reference to FIG. 5 the configuration in Example of the present invention.

図5は、温水噴霧装置の構成図であり、図1の実施例および図2の実施例において、複数ある噴霧ノズル4群を吸気ダクト1の直線部に千鳥状に設けたことを特徴とする。図示の例では、吸気ダクト1を平面方向に見たときに、あるダクト壁面1d側に配置された噴霧ノズル4dと、このダクト壁面1dと対向するダクト壁面1e側に配置された噴霧ノズル4eとを千鳥状(交互)に設置している。すなわち、噴霧ノズル4d,4eからのスプレー5d,5e同士が互いに衝突しない位置に配列している。図5は、吸気ダクト1の対面において、それぞれ噴霧ノズル4d,4eを3箇所配置した例である。
(作用・効果)
次に図5の実施例の動作を説明する。
Figure 5 is a block diagram of the hot water spraying device, that is provided in a zigzag manner on the linear portion of the Oite, a plurality of intake spray nozzle 4 groups duct 1 to the embodiment of the Example and Figure 2 in FIG. 1 Features. In the illustrated example, when the intake duct 1 is viewed in the plane direction, the spray nozzle 4d disposed on a certain duct wall surface 1d side, and the spray nozzle 4e disposed on the duct wall surface 1e side facing the duct wall surface 1d, Are staggered (alternately). That is, the sprays 5d and 5e from the spray nozzles 4d and 4e are arranged at positions where they do not collide with each other. FIG. 5 shows an example in which three spray nozzles 4 d and 4 e are arranged on the opposite side of the intake duct 1.
(Action / Effect)
Next, the operation of the embodiment of FIG. 5 will be described.

吸気ダクト1の片側面1dの最上流に設けた噴霧ノズル4dからのスプレー5dは、空気2を貫通して空気と混合が促進される。そして吸気ダクト1のもう一方の面1e(図5の下側の吸気ダクト1の面)の最上流に設けた噴霧ノズル4eは、この噴霧ノズル4eからのスプレー5eが対面のスプレー5dと衝突しない位置に設けられる。これら吸気ダクト1の対面に設けた噴霧ノズル4d,4eの位置関係を踏襲することにより、噴霧ノズル4d,4e群が交互配列もしくは千鳥配列となり、噴霧ノズル4d,4eから噴霧されるスプレー5d,5eが互いに衝突しない状態で空気2に合流される。この千鳥配列状に設けられた噴霧ノズル4d,4eのスプレー5d,5eによって、空気2の流れが乱され、空気2とスプレー5の混合が促進される。   The spray 5d from the spray nozzle 4d provided in the uppermost stream on one side 1d of the intake duct 1 penetrates the air 2 and promotes mixing with air. The spray nozzle 4e provided on the uppermost stream on the other surface 1e of the intake duct 1 (the surface of the lower intake duct 1 in FIG. 5) does not collide the spray 5e from the spray nozzle 4e with the facing spray 5d. Provided in position. By following the positional relationship of the spray nozzles 4d and 4e provided on the opposite surfaces of the intake duct 1, the spray nozzles 4d and 4e are arranged in an alternating arrangement or a staggered arrangement, and the sprays 5d and 5e sprayed from the spray nozzles 4d and 4e. Are joined to the air 2 without colliding with each other. The flow of the air 2 is disturbed by the sprays 5d and 5e of the spray nozzles 4d and 4e provided in the staggered arrangement, and mixing of the air 2 and the spray 5 is promoted.

図5では平面的に噴霧スプレー4d,4eを対面にそれぞれ3箇所設けたが、図面の垂直方向からも噴霧ノズル4d,4eを設けてさらに空気2とスプレー5d,5eの混合促進を図ることができる。すなわち、吸気ダクト1の直線的な形状部分に、図5に示した噴霧ノズル4の配列が適用できる。   In FIG. 5, the spray sprays 4d and 4e are provided in three locations on the plane in a plane, but the spray nozzles 4d and 4e are also provided from the vertical direction of the drawing to further promote the mixing of the air 2 and the sprays 5d and 5e. it can. That is, the arrangement of the spray nozzles 4 shown in FIG. 5 can be applied to the linear shape portion of the intake duct 1.

本実施例によれば、吸気ダクト1の内部に噴霧ノズル4d,4eからのスプレー5d,5eを千鳥配列状に噴霧するので、空気2の流れが乱れ、スプレー5d,5eと空気2を混合させることができ、スプレー5d,5eと空気2を混合するための機器が不要となる。また、噴霧ノズル4d,4eを直線的な形状の吸気ダクト1の外側に配置したので、噴霧ノズル4d,4eを設置し易いという利点と噴霧ノズル4d,4eのメンテナンスが容易になるという利点がある。   According to the present embodiment, since the sprays 5d and 5e from the spray nozzles 4d and 4e are sprayed in a staggered arrangement inside the intake duct 1, the flow of the air 2 is disturbed, and the sprays 5d and 5e and the air 2 are mixed. This eliminates the need for a device for mixing the sprays 5d, 5e and the air 2. Further, since the spray nozzles 4d and 4e are arranged outside the linear intake duct 1, there are advantages that the spray nozzles 4d and 4e are easy to install and maintenance of the spray nozzles 4d and 4e is easy. .

次に、本発明の実施例における構成を図6により説明する。図6は、温水を噴霧する噴霧ノズル4と吸気ダクト壁10との接続図である。 Next, the definitive configuration to an embodiment of the present invention by FIG. FIG. 6 is a connection diagram between the spray nozzle 4 for spraying hot water and the intake duct wall 10.

図6は、図1の実施例および図2の実施例、図3の実施例において、吸気ダクト壁10への噴霧ノズル4を固定した時の熱伝導を抑制すると共に、温水配管3による熱伸縮を吸収するためのガスケット13を設けたことを特徴とする。吸気ダクト壁10と噴霧ノズル4の接続構成は、以下の通りである。 6, example embodiment and Figure 2 in FIG. 1, Oite to the embodiment of FIG. 3, it is possible to suppress the thermal conduction time of fixing the spray nozzle 4 into the intake duct wall 10, the hot water pipe 3 A gasket 13 for absorbing thermal expansion and contraction due to the above is provided. The connection configuration of the intake duct wall 10 and the spray nozzle 4 is as follows.

吸気ダクト壁10には噴霧孔11が設けられ、また吸気ダクト壁10の外側に向けてボルト14が噴霧孔11を取り囲む位置に設けられている。一方、温水配管3に接続された噴霧ノズル4の周囲には取付板12が円周状に設けられている。なお、温水配管3の周囲には断熱材15が施工されている。吸気ダクト壁10に設けられた噴霧孔11には、噴霧ノズル4の端面が覗くようにセッティングされるが、その際に吸気ダクト壁10と噴霧ノズル4の取付板12との間にガスケット13を挿入し、ボルト14で固定する。ガスケット13は、耐熱性、断熱性および伸縮性を有する材質が好ましく、たとえばポリテトラフルオロエチレンやシリコン製を用いる。
(作用・効果)
次に図6の実施例の動作を説明する。
A spray hole 11 is provided in the intake duct wall 10, and a bolt 14 is provided at a position surrounding the spray hole 11 toward the outside of the intake duct wall 10. On the other hand, a mounting plate 12 is provided circumferentially around the spray nozzle 4 connected to the hot water pipe 3. A heat insulating material 15 is applied around the hot water pipe 3. The spray hole 11 provided in the intake duct wall 10 is set so that the end face of the spray nozzle 4 can be seen. At that time, a gasket 13 is provided between the intake duct wall 10 and the mounting plate 12 of the spray nozzle 4. Insert and fix with bolts 14. The gasket 13 is preferably made of a material having heat resistance, heat insulation, and stretchability. For example, polytetrafluoroethylene or silicon is used.
(Action / Effect)
Next, the operation of the embodiment of FIG. 6 will be described.

ガスケット13を介して吸気ダクト壁10に固定された噴霧ノズル4には、温水配管3より5MPaから7MPa程度に加圧された130℃から150℃の温水が供給され、吸気ダクト内部22に向けて噴霧ノズル4からスプレー5が噴霧される。噴霧ノズル4は温水により温度上昇するが、ガスケット13によって吸気ダクト壁10への熱伝導が抑制されることで、温水温度を維持した状態でスプレー5が噴霧される。なお、取付板12とボルト14を介して噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10に一部の熱伝導が生じるが、噴霧ノズル4の1個あたりの温水流量の熱量からして温水温度の低下に支障ない状態で噴霧できる。   The spray nozzle 4 fixed to the intake duct wall 10 through the gasket 13 is supplied with hot water of 130 ° C. to 150 ° C. pressurized from about 5 MPa to 7 MPa from the hot water pipe 3 toward the inside 22 of the intake duct. Spray 5 is sprayed from spray nozzle 4. Although the temperature of the spray nozzle 4 is increased by the hot water, the heat transfer to the intake duct wall 10 is suppressed by the gasket 13, so that the spray 5 is sprayed while maintaining the hot water temperature. Part of heat conduction is generated from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 via the mounting plate 12 and the bolts 14. However, the heat quantity of the hot water flow rate per spray nozzle 4 is hindered from lowering the hot water temperature. Can be sprayed in the absence.

本実施例によれば、噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10への伝熱量を抑制できるので、微細なスプレー5を実現でき、吸気ダクト内部22の空気2を効率的に冷却することができる。また、吸気ダクト1の外側にて噴霧ノズル4の脱着が可能であり、噴霧ノズル4の点検や保守がし易い利点がある。また、必要に応じて、取付板12とボルト14の間に間隙を設けるか、または断熱部材を介在させることで、さらに噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10への熱伝導を抑制することができる設置上の柔軟性を有する。   According to the present embodiment, since the amount of heat transfer from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 can be suppressed, a fine spray 5 can be realized, and the air 2 inside the intake duct 22 can be efficiently cooled. Further, the spray nozzle 4 can be detached from the outside of the intake duct 1, and there is an advantage that the spray nozzle 4 can be easily inspected and maintained. In addition, if necessary, an installation that can further suppress heat conduction from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 by providing a gap between the mounting plate 12 and the bolt 14 or interposing a heat insulating member. Has the above flexibility.

次に、本発明の実施例における構成を図7により説明する。図7は、温水を噴霧する噴霧ノズル4と吸気ダクト壁10との接続図である。 Next, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a connection diagram between the spray nozzle 4 for spraying hot water and the intake duct wall 10.

図7は、図6の実施例において、吸気ダクト壁10への噴霧ノズル4固定時の熱伝導をさらに抑制する構造を示している。吸気ダクト壁10と噴霧ノズル4の接続構成は、以下の通りである。 Figure 7 shows fraud and mitigating risk further suppressing structure thermal conduction at the time of spraying nozzles 4 fixed to the intake duct wall 10 in the embodiment of FIG. The connection configuration of the intake duct wall 10 and the spray nozzle 4 is as follows.

吸気ダクト壁10には噴霧孔11が設けられている。一方、温水配管3に接続された噴霧ノズル4の周囲には押付板16が円周状に設けられている。なお、温水配管3の周囲には断熱材15が施工されている。吸気ダクト壁10に設けられた噴霧孔11には、噴霧ノズル4の端面が覗くようにセッティングされるが、その際に吸気ダクト壁10と噴霧ノズル4の押付板16との間にガスケット13を挟み面接触させる。ガスケット13は、耐熱性、断熱性および伸縮性を有する材質が好ましく、たとえばポリテトラフルオロエチレンやシリコン製を用いる。温水配管3の近傍に支柱18を設けて、その支柱18と温水配管3の間に押付バネ17を設ける。
(作用・効果)
次に図7の実施例の動作を説明する。
A spray hole 11 is provided in the intake duct wall 10. On the other hand, a pressing plate 16 is circumferentially provided around the spray nozzle 4 connected to the hot water pipe 3. A heat insulating material 15 is applied around the hot water pipe 3. The spray hole 11 provided in the intake duct wall 10 is set so that the end face of the spray nozzle 4 can be seen. At that time, a gasket 13 is provided between the intake duct wall 10 and the pressing plate 16 of the spray nozzle 4. Make contact with the clamping surface. The gasket 13 is preferably made of a material having heat resistance, heat insulation, and stretchability. For example, polytetrafluoroethylene or silicon is used. A support 18 is provided in the vicinity of the hot water pipe 3, and a pressing spring 17 is provided between the support 18 and the hot water pipe 3.
(Action / Effect)
Next, the operation of the embodiment of FIG. 7 will be described.

ガスケット13を介して吸気ダクト壁10に固定された噴霧ノズル4には、温水配管3より5MPaから7MPa程度に加圧された130℃から150℃の温水が供給され、吸気ダクト内部22に向けて噴霧ノズル4からスプレー5が噴霧される。噴霧ノズル4は温水により温度上昇するが、ガスケット13によって吸気ダクト壁10への熱伝導が抑制されることで、温水温度を維持した状態でスプレー5が噴霧される。支柱18を固定点とした押付バネ17による縮んだ弾性体が拡張しようとする反力を利用して、押付板16とガスケット13が吸気ダクト壁10に押付けられる。この場合、図6で用いたボルト14が無いので、噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10への熱授受は主に押付板16からガスケット13を介して行われる。噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10には輻射熱として一部の熱授受はあるが、噴霧ノズル4の1個あたりの温水流量の熱量からして温水温度の低下に支障ない状態で噴霧できる。このように、噴霧ノズル4を吸気ダクト壁10に機械的に固定せず、面接触で押し当てられる要因の一つは、吸気ダクト内部22が圧縮機の吸引によって若干の負圧になっていることが挙げられる。   The spray nozzle 4 fixed to the intake duct wall 10 through the gasket 13 is supplied with hot water of 130 ° C. to 150 ° C. pressurized from about 5 MPa to 7 MPa from the hot water pipe 3 toward the inside 22 of the intake duct. Spray 5 is sprayed from spray nozzle 4. Although the temperature of the spray nozzle 4 is increased by the hot water, the heat transfer to the intake duct wall 10 is suppressed by the gasket 13, so that the spray 5 is sprayed while maintaining the hot water temperature. The pressing plate 16 and the gasket 13 are pressed against the intake duct wall 10 by utilizing a reaction force that the elastic body contracted by the pressing spring 17 with the column 18 as a fixed point tries to expand. In this case, since there is no bolt 14 used in FIG. 6, heat transfer from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 is mainly performed from the pressing plate 16 through the gasket 13. Although some heat is transferred from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 as radiant heat, spraying can be performed in a state that does not hinder a decrease in the temperature of the hot water from the amount of heat of the flow rate of the hot water per spray nozzle 4. Thus, one of the factors that press the spray nozzle 4 by surface contact without mechanically fixing the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 is that the inside of the intake duct 22 is slightly negative pressure due to suction of the compressor. Can be mentioned.

本実施例によれば、噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10への伝熱量をさらに抑制できるので、安定した微細なスプレー5を実現でき、吸気ダクト内部22の空気2を効率的に冷却することができる。また、噴霧ノズル4を吸気ダクト壁10に固定していないので、吸気ダクト(1)の外側にて噴霧ノズル4の脱着が容易であり、押付バネ17をはずすことで噴霧ノズル4の点検や保守がし易い利点がある。また、必要に応じて、押付板16の押付面積やガスケット13の厚さを変更することで、さらに噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10への熱伝導を抑制することができるという設置上の柔軟性を有する。なお、ガスケット13がずれないように、ガスケット13を吸気ダクト壁10にシリコンゴムペーストなどで接着しても良い。   According to the present embodiment, the amount of heat transfer from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 can be further suppressed, so that a stable fine spray 5 can be realized and the air 2 inside the intake duct 22 can be efficiently cooled. it can. Further, since the spray nozzle 4 is not fixed to the intake duct wall 10, the spray nozzle 4 can be easily detached from the outside of the intake duct (1), and the spray nozzle 4 is inspected and maintained by removing the pressing spring 17. There is an advantage that it is easy to do. Further, if necessary, the heat conduction from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 can be further suppressed by changing the pressing area of the pressing plate 16 and the thickness of the gasket 13. Have Note that the gasket 13 may be bonded to the intake duct wall 10 with silicon rubber paste or the like so that the gasket 13 is not displaced.

次に、本発明の実施例における構成を図8により説明する。図8は、温水を噴霧する噴霧ノズル4と吸気ダクト壁10との接続図である。 Next, the configuration of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a connection diagram between the spray nozzle 4 that sprays hot water and the intake duct wall 10.

図8は、図6の実施例および図7の実施例において、吸気ダクト壁10への噴霧ノズル4の固定方法を変えて、噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10への熱伝導を抑制するネジ込みガスケット19を設けると共に、温水配管3による熱伸縮を吸収するためのフレキシブル配管21を設けたことを特徴とする。吸気ダクト壁10と噴霧ノズル4の接続構成は、以下の通りである。 8 suppresses in Example 1 of Example and Figure 7 in FIG. 6, by changing the method of fixing the spray nozzle 4 into the intake duct wall 10, the heat conduction from the spray nozzle 4 into the intake duct wall 10 A screw-in gasket 19 is provided, and a flexible pipe 21 for absorbing thermal expansion and contraction by the hot water pipe 3 is provided. The connection configuration of the intake duct wall 10 and the spray nozzle 4 is as follows.

吸気ダクト壁10には噴霧孔11が設けられている。一方、温水配管3と噴霧ノズル4は、フレキシブル配管21によって接続されている。なお、温水配管3の周囲には断熱材15が施工されている。吸気ダクト壁10に設けられた噴霧孔11には、噴霧ノズル4の端面が覗くようにセッティングされるが、その際に吸気ダクト壁10と噴霧ノズル4は、ネジ込みガスケット19を介して固定される。ネジ込みガスケット19は、耐熱性、断熱性および伸縮性を有する材質が好ましく、たとえばポリテトラフルオロエチレンやシリコン製を用いる。吸気ダクト壁10の噴霧孔11の周囲にネジ部20を設けてあり、そのネジ部20にネジ込みガスケット19をネジ込んで固定する。ネジ込みガスケット19の中心軸上には噴霧ノズル4を設定するための穴があり、そのネジ込みガスケット19の穴に噴霧ノズル4を挿入する。この場合、噴霧ノズル4とネジ込みガスケット19の固定は、ネジ込みガスケット19の中心軸上の穴径を噴霧ノズル4の外径よりも若干小さくすることで圧着固定するか、もしくは噴霧ノズル4の外周にねじ山を設けてネジ込みガスケット19にねじ込んで固定する方法がある。
(作用・効果)
次に図8の実施例の動作を説明する。
A spray hole 11 is provided in the intake duct wall 10. On the other hand, the hot water pipe 3 and the spray nozzle 4 are connected by a flexible pipe 21. A heat insulating material 15 is applied around the hot water pipe 3. The spray hole 11 provided in the intake duct wall 10 is set so that the end face of the spray nozzle 4 can be seen. At that time, the intake duct wall 10 and the spray nozzle 4 are fixed via a screwed gasket 19. The The screwed gasket 19 is preferably made of a material having heat resistance, heat insulation, and stretchability, and for example, polytetrafluoroethylene or silicon is used. A screw portion 20 is provided around the spray hole 11 of the intake duct wall 10, and a screw-in gasket 19 is screwed and fixed to the screw portion 20. There is a hole for setting the spray nozzle 4 on the central axis of the screw gasket 19, and the spray nozzle 4 is inserted into the hole of the screw gasket 19. In this case, the spray nozzle 4 and the screwed gasket 19 are fixed by pressure bonding by making the hole diameter on the central axis of the screwed gasket 19 slightly smaller than the outer diameter of the spray nozzle 4, or the spray nozzle 4 There is a method in which a screw thread is provided on the outer periphery and screwed into the screwed gasket 19 to be fixed.
(Action / Effect)
Next, the operation of the embodiment of FIG. 8 will be described.

ネジ込みガスケット19を介して吸気ダクト壁10に固定された噴霧ノズル4には、温水配管3より5MPaから7MPa程度に加圧された130℃から150℃の温水が供給され、吸気ダクト内部22に向けて噴霧ノズル4からスプレー5が噴霧される。噴霧ノズル4は温水により温度上昇するが、断熱性のネジ込みガスケット19によって吸気ダクト壁10への熱伝導が抑制されることで、温水温度を維持した状態でスプレー5が噴霧される。なお、ネジ込みガスケット19を介して噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10に一部の熱伝導が生じるが、噴霧ノズル4の1個あたりの温水流量の熱量からして温水温度の低下に支障ない状態で噴霧できる。また、ネジ込みガスケット19を介して吸気ダクト壁10に固定された噴霧ノズル4の熱伸縮は、温水配管3と噴霧ノズル4の間に設けたフレキシブル配管21によって緩和される。   The spray nozzle 4 fixed to the intake duct wall 10 through the screwed gasket 19 is supplied with hot water of 130 ° C. to 150 ° C. pressurized from about 5 MPa to 7 MPa from the hot water pipe 3, and is supplied to the inside 22 of the intake duct. A spray 5 is sprayed from the spray nozzle 4. Although the temperature of the spray nozzle 4 rises due to the hot water, the heat transfer to the intake duct wall 10 is suppressed by the heat-insulating screw gasket 19, so that the spray 5 is sprayed while maintaining the hot water temperature. A part of heat conduction is generated from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 via the screwed gasket 19, but there is no problem in reducing the temperature of the hot water from the amount of heat of the hot water flow rate per spray nozzle 4. Can be sprayed with. Further, the thermal expansion and contraction of the spray nozzle 4 fixed to the intake duct wall 10 via the screwed gasket 19 is alleviated by the flexible pipe 21 provided between the hot water pipe 3 and the spray nozzle 4.

本実施例によれば、噴霧ノズル4から吸気ダクト壁10への伝熱量を抑制できるので、安定した微細なスプレー5を実現でき、吸気ダクト内部22の空気2を効率的に冷却することができる。また、吸気ダクト1の外側にて噴霧ノズル4の脱着が可能であり、噴霧ノズル4の点検や保守がし易い利点がある。また、フレキシブル配管21を用いて温水配管3と噴霧ノズル4を接続したので、温水配管3による多方向への熱伸縮に対応でき、噴霧ノズル4と吸気ダクト壁10の位置関係にずれを生じさせることなく、吸気ダクト内部22の適正な位置にスプレー5を噴霧することができる。   According to the present embodiment, since the amount of heat transfer from the spray nozzle 4 to the intake duct wall 10 can be suppressed, a stable fine spray 5 can be realized, and the air 2 inside the intake duct 22 can be efficiently cooled. . Further, the spray nozzle 4 can be attached and detached outside the intake duct 1, and there is an advantage that the spray nozzle 4 can be easily inspected and maintained. Further, since the hot water pipe 3 and the spray nozzle 4 are connected using the flexible pipe 21, it is possible to cope with thermal expansion and contraction in multiple directions by the hot water pipe 3, and the positional relationship between the spray nozzle 4 and the intake duct wall 10 is shifted. Without spraying, the spray 5 can be sprayed to an appropriate position inside the intake duct 22.

1 吸気ダクト
2 空気
3 温水配管
4 噴霧ノズル
5 スプレー(微細液滴群)
6 高圧温水
7 微細液滴
8 吸気ダクト外部
9 攪拌流
10 吸気ダクト壁
11 噴霧孔
12 取付板
13 ガスケット
14 ボルト
15 断熱材
16 押付板
17 押付バネ
18 支柱
19 ネジ込みガスケット
20 ネジ部
21 フレキシブル配管
22 吸気ダクト内部
1 Intake duct 2 Air 3 Hot water piping 4 Spray nozzle 5 Spray (fine droplet group)
6 High-pressure hot water 7 Fine droplet 8 Outside the intake duct 9 Stir flow 10 Intake duct wall 11 Spray hole 12 Mounting plate 13 Gasket 14 Bolt 15 Heat insulating material 16 Pressing plate 17 Pressing spring 18 Strut 19 Screw-in gasket 20 Screw portion 21 Flexible piping 22 Inside the intake duct

Claims (5)

温水を減圧沸騰により微細化して吸気ダクト内部に噴霧する温水噴霧装置において、
圧縮機に空気を導入する吸気ダクトの外部に温水配管を配置すると共に、前記温水配管に噴霧ノズルを接続し、前記吸気ダクトの壁面に形成した噴霧孔を介して、前記噴霧ノズルから前記吸気ダクト内部に温水を噴霧するように構成し、
前記噴霧ノズルを前記吸気ダクトに取付ける取付板を有し、かつ前記吸気ダクトの壁面と前記取付板との間に断熱部材を介在させ、
前記噴霧ノズルを前記吸気ダクトの壁面に押付ける押付バネを前記温水配管に設けたことを特徴とする温水噴霧装置。
In a hot water spraying device that atomizes hot water by vacuum boiling and sprays it inside the intake duct,
A hot water pipe is arranged outside an intake duct for introducing air into the compressor, and a spray nozzle is connected to the hot water pipe, and the intake duct is connected to the intake duct through a spray hole formed in a wall surface of the intake duct. Configure to spray hot water inside,
Having a mounting plate for mounting the spray nozzle to the intake duct, and interposing a heat insulating member between a wall surface of the intake duct and the mounting plate;
A hot water spraying device, wherein a pressing spring for pressing the spray nozzle against a wall surface of the intake duct is provided in the hot water pipe.
温水を減圧沸騰により微細化して吸気ダクト内部に噴霧する温水噴霧装置において、
圧縮機に空気を導入する吸気ダクトの外部に温水配管を配置すると共に、前記温水配管に噴霧ノズルを接続し、前記吸気ダクトの壁面に形成した噴霧孔を介して、前記噴霧ノズルから前記吸気ダクト内部に温水を噴霧するように構成し、
前記噴霧ノズルを前記吸気ダクトに取付ける取付板を有し、かつ前記吸気ダクトの壁面と前記取付板との間に断熱部材を介在させ、
前記噴霧ノズルと前記吸気ダクトの壁面とを接合するためのネジ込みガスケットを設け、かつ前記噴霧ノズルと前記温水配管の間をフレキシブル配管で接続したことを特徴とする温水噴霧装置。
In a hot water spraying device that atomizes hot water by vacuum boiling and sprays it inside the intake duct,
A hot water pipe is arranged outside an intake duct for introducing air into the compressor, and a spray nozzle is connected to the hot water pipe, and the intake duct is connected to the intake duct through a spray hole formed in a wall surface of the intake duct. Configure to spray hot water inside,
Having a mounting plate for mounting the spray nozzle to the intake duct, and interposing a heat insulating member between a wall surface of the intake duct and the mounting plate;
A hot water spraying apparatus comprising a screwed gasket for joining the spray nozzle and a wall surface of the intake duct, and connecting the spray nozzle and the hot water pipe with a flexible pipe.
請求項1または2に記載の温水噴霧装置において、
前記噴霧ノズルは、前記吸気ダクトの折れ曲がり部の上流直上または下流直下に配置されていることを特徴とする温水噴霧装置。
The warm water spray device according to claim 1 or 2 ,
The hot water spraying apparatus, wherein the spray nozzle is disposed immediately upstream or immediately downstream of a bent portion of the intake duct.
請求項1または2に記載の温水噴霧装置において、
前記噴霧ノズルは、前記吸気ダクトの互いに対向するダクト面に配置され、かつ対面の噴霧ノズルに対して千鳥配列状に配置したことを特徴とする温水噴霧装置。
The warm water spray device according to claim 1 or 2 ,
The said spray nozzle is arrange | positioned at the duct surface which the said air intake duct mutually opposes, and has arrange | positioned with respect to the spray nozzle of an opposing surface, the hot water spray apparatus characterized by the above-mentioned.
空気を吸い込む吸気ダクトと、該吸気ダクトの内部に減圧沸騰により微細化した温水を噴霧する温水噴霧装置と、前記吸気ダクトから吸引した空気を圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された空気と燃料とを燃焼させる燃焼器と、該燃焼器で生成した燃焼ガスにより駆動されるタービンとを備えたガスタービンシステムにおいて、
前記温水噴霧装置として請求項1から4の何れかに記載の温水噴霧装置を用いたことを特徴とするガスタービンシステム。
An intake duct for sucking air; a hot water spraying device for spraying hot water refined by boiling under reduced pressure; a compressor for compressing air sucked from the intake duct; and air compressed by the compressor A gas turbine system comprising: a combustor that combusts fuel and fuel; and a turbine that is driven by combustion gas generated in the combustor.
A gas turbine system using the hot water spray device according to claim 1 as the hot water spray device .
JP2013132211A 2013-06-25 2013-06-25 Hot water spray device Active JP6157236B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013132211A JP6157236B2 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Hot water spray device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013132211A JP6157236B2 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Hot water spray device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015007377A JP2015007377A (en) 2015-01-15
JP6157236B2 true JP6157236B2 (en) 2017-07-05

Family

ID=52337804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013132211A Active JP6157236B2 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Hot water spray device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6157236B2 (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2874537A (en) * 1955-01-07 1959-02-24 Martin Co Turbojet engine arrangement utilizing evaporative cooling
JP3502239B2 (en) * 1997-06-30 2004-03-02 株式会社日立製作所 Gas turbine plant
JPH11173162A (en) * 1997-07-22 1999-06-29 Yoshihide Nakamura Gas turbine system and intake air cooling method in summertime
JP2001214757A (en) * 2000-01-27 2001-08-10 Hitachi Ltd Gas turbine facility
JP3929874B2 (en) * 2002-11-01 2007-06-13 株式会社日立製作所 High-pressure single-fluid atomizing nozzle for increased output of gas turbines
DE10254825A1 (en) * 2002-11-25 2004-06-03 Alstom Technology Ltd Water spray device for gas turbines
US20130139517A1 (en) * 2010-08-27 2013-06-06 Hitachi, Ltd. Solar Assisted Gas Turbine System
WO2012042638A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 株式会社日立製作所 Solar heat utilization gas turbine plant

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015007377A (en) 2015-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8402735B2 (en) Cooling apparatus, gas turbine system using cooling apparatus, heat pump system using cooling system, cooling method, and method for operating cooling apparatus
KR100375648B1 (en) How to increase net power of industrial gas turbine and power generation device
JP2005511947A5 (en)
JP2013160233A (en) System and method for gas turbine inlet air heating
JP2008175149A (en) Suction air spray device for compressor
JP2009041567A (en) Method and apparatus for supplying pressure for spray inlet temperature suppressor of gas turbine
CN207556310U (en) A kind of high-temperature exhaust air central water spray cooling device
JP5427953B2 (en) Solar-powered gas turbine system
JP3691711B2 (en) Gas turbine plant
JP2000352320A (en) Gas turbine plant
JP6157236B2 (en) Hot water spray device
JP2015090090A (en) Intake spray device and gas turbine system
JP2001214757A (en) Gas turbine facility
JP3929874B2 (en) High-pressure single-fluid atomizing nozzle for increased output of gas turbines
JP6594603B2 (en) Inlet humidification and cooling system for gas turbines using electrohydrodynamic (EHD) atomization
JP2016084809A (en) Water delivery system for gas turbine compressor
JP2002322916A (en) Cooling apparatus of gas turbine suction air
US20140360217A1 (en) Cooling system for use in a turbine assembly and method of assembly
JP4923010B2 (en) Equipment with a compressor that sprays water into the intake air
JP5448938B2 (en) Gas turbine intake system and gas turbine equipped with the same
US9567909B2 (en) Intake air cooling system
JP2015004300A (en) Combined cycle power generation facility
CN101900462A (en) Energy-saving atomized cooling spraying device for air conditioner
JP6038588B2 (en) Humidifier, gas turbine equipped with humidifier, and method for remodeling the same
CN207501716U (en) A kind of peak cooling device of air cooling system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160512

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170606

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6157236

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250