JPH02283824A - ガスタービン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービン装置に関し、特にガスタービン
と空気圧送手段とを同軸に連結し、燃焼手段から発生す
る燃焼排ガスによってガスタービンを駆動するとともに
空気圧送手段を駆動して前記燃焼手段に燃焼用空気を圧
送するようにしたガスタービン装置に関する。

第１図を参照して、典型的な先行技術を説明する。発１
ｆｉｌを駆動するためのガスタービン２に、破線３で示
すように供給される燃料を燃焼手段４で燃焼することに
よって発生した燃焼排ガスが供給され、ガスタービン２
に同軸に連結されたコンプレッサ５によって燃焼用空気
が燃焼手段４に供給される。このようなガスタービン装
置において、起動時においては、コンプレッサ５が駆動
されないので、コンプレッサ５による燃焼用空気の供給
を行なうために、電動モータ６を設け、ガスタービン２
の自力運転が可能になるまで、電動モータ６によるコン
プレッサ５およびガスタービン２を駆動している。この
先行技術では、起動時のみに用いられる電動モータ６が
必要であり、しがも電動モータ６およびガスタービン２
を連動させるためにガスタービン２の構造が複雑となる
。

第２図を参照して、他の先行技術では起動時における燃
焼用空気を供給するためのブロア７を設けている。すな
わち切換弁８を備えコンプレッサ５および燃焼手段４を
連結する連結管９の途中における切換弁８の下流側に、
ブロア７の吐出口が切換弁１０を介して連結される。ま
た連結管９における切換弁８の上流側には、開閉弁１１
を備える放出管１２が連結される。この先行技術では、
起動時に切換弁１０および開閉弁１１を開弁じ、切換弁
８を閉弁する。その状態でブロア７を駆動して燃焼用空
気を燃焼手段４に供給し、ガスタービン２が定常安定領
域である高回転に達してから切換弁１０および開閉弁１
１を閉弁し、切換弁８を開弁する。したがってブロア７
は高圧、高風量であることが必要であり、しかもガスタ
ービン２が定常安定領域に達するまでにコンプレッサ５
から吐出される空気は放出管１２から無駄に放出される
。

なお、第２図の先行技術において、ブロア７の容量を小
形化するためには、ガスタービン２が不安定な低速回転
時に切換弁８．ｌＯを切換え°ζ自力運転に移行しなけ
ればならず、圧力やＪｕｌバランスの制御が困難である
。

本発明は、上述の技術的課題を解決し、比較的小容量の
空気圧送手段により、容易に起動さゼうるようにしたガ
スタービン装置を提供することを目的、とする。

本発明は、ガスタービン１７と空気圧送手段１９とを同
軸に連結し、燃焼手段１５から発生する燃焼排ガスによ
ってガスタービン１７を駆動するとともに空気圧送手段
１９を駆動して燃焼手段ｊ５に燃焼用空気を圧送するよ
うにしたガスタービン装置において、 空気圧送手段１９よりも上流には、起動用ファン２８お
よび開閉弁３０をそれぞれ連結−し、（ａ＞起動時には
、開閉弁３０を閉じた状態で起動用ファン２４を駆動し
、（ｂ）ガスタービン１７の回転数が充分に安定して自
力運転ができる程度の高い値に達したときに、開閉弁３
０を開いたままにし、起動用ファン２８を停止すること
を特徴とするガスタービン装置である。

以下、図面によって本発明の基礎となる構成を説明する
。第３図は、本発明の基礎となる構成の系統図である。

燃焼手段１５には破線１６で示すように燃料が供給され
、その燃料の燃焼排ガスによってガスタービン１７が回
転駆動される。ガスタービン１７によって発電機１８が
駆動され、これによって電力が得られる。またガスター
ビン１７には遠心コンプレッサや遠心ブロアなどの空気
圧送手段１９が同軸に連結されており、この空気圧送手
段１９によって燃焼手段１５に燃焼用空気が供給される
。

空気圧送手段１９の吐出口は、第１切換弁２０を備える
連結管２１を介して燃焼手段１５に連結される。この連
結管２１にお′ける第１切換弁２０の上流側および下流
側を連結して、バイパス管２２が設けられる。このバイ
パス管２２には、上流側から順に第２切換弁２３、起動
用ファン２４および第３切換弁２５が備えられる。なお
、起動用ファン２４にはモータ２６が設けられる。

このようなガスタービン装置において５起動時には第１
切換弁２０を閉弁し、かつ第２および第３切換弁２３．
２５を開弁じた状態で、起動用ファン２４を駆動する。

起動用ファン２４によって吸引される空気は、空気圧送
手段１９をわずかに回転させながら燃焼手段１５に供給
される。ここで燃焼手段１５に燃料を供給して、着火、
燃焼させることにより発生した燃焼排ガスはガスタービ
ン１７に送り込まれる。それによってガスタービン１７
が回転駆動させるとともに、空気圧送手段１９が回転さ
れ、圧縮された空気が起動用ファン２４を介して燃焼手
段１５に供給される。このようにしてガスタービン１７
の回転数が次第に増加していく、ガスタービン１７の回
転数が充分に安定して自力運転ができる程度の高い値に
達したときに、第２および第３切換弁２３．２５を閉寺
１１、かつ第１切換弁２０を開弁する。そうすれば、空
気圧送手段１９から充分な量の空気が供給さｔするので
、安定した自力運転に移行することができる６なお、起
動用ファン２４は、燃焼手段１５で着火時に安定した燃
焼を持続しうる程度の比較的小量の空気を供給する小容
量であればよい。ただし、空気圧送手段１９からの圧縮
空気が導入されるので、若干の耐圧性を有した起動用フ
ァン２４であることが望ましい。

本件発明者の行なった実験によれば、ガスタービン１７
の自力運転が可能な燃焼手段１５の入口圧は２００ｍｍ
Ａｑ、その風量は２Ｎｍ３／１ｎモータ２６の動力は０
．３ｋＷだけ少なくとも必要であった。これに比べて、
第２図に示された先行技術では、ガスタービン２を自力
運転するには、燃焼手段４の入口圧は５００ｍｍＡｑ、
ブロア７の風量は２　Ｎ　ｍ　’／　ｓｉｎ、　、その
ブロア７の動力は１．５ｋＷだけ少なくとも必要であっ
た。このことから本発明によれば、起動用ファン２４の
吐出圧および動力を低減することができることが明らか
である。

第４図は、本発明の一実施例を示す、この実施例では、
空気圧送手段１９の上流側の管路２７に起動用ファン２
８を設け、かつ管路２９に開閉弁３０を設ける。起動時
には、開閉弁３０を閉じたままで大気が起動用ファン２
８によって吸引され、空気圧送手段１９をいわばす通り
して通過し、燃焼手段１５に送り込まれる。ガスタービ
ン１７の自力運転が可能となった後には、開閉弁３０を
開いたままにし、ファン２８のモータ２６による駆動を
停止する。そのため空気圧送手段１９には開閉弁３０か
ら管路２９を介して空気が吸引される。

上述のごとく本発明によれば、比較的小容量の起動用フ
ァンを設けた簡単な構成により、ガスタービンを安定し
て起動することが可能となる。しかも本発明によれば、
ファン２８は、耐圧性に優れた構成とする必要がなく、
その起動用ファン２８の構成を簡単にすることができる
。したがって本発明は、既存のガスタービン１７、空気
圧送手段１９および燃焼手段１５を備えたガスタービン
装置において、本発明を簡便に実施することができ、こ
の点で本発明はきわめて重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は先行技術をそれぞれ示す系統図、
第３図は本発明の基礎となる構成の系統図、第４図は本
発明の一実施例の系統図である。 １５・・・燃焼手段、１７・・・ガスタービン、１９空
気圧送手段、２０・・・第１切換弁、２１・・・連結管
、２２・バイパス管、２３・・第２切換弁、２４，２８
　起動用ファン、２５・・第３切換弁、２６・モータ 代理人　　弁理士　西教　圭一部 ！！１図 ！！２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガスタービン１７と空気圧送手段１９とを同軸に連結し
   、燃焼手段１５から発生する燃焼排ガスによつてガスタ
   ービン１７を駆動するとともに空気圧送手段１９を駆動
   して燃焼手段１５に燃焼用空気を圧送するようにしたガ
   スタービン装置において、 空気圧送手段１９よりも上流には、起動用ファン２８お
   よび開閉弁３０をそれぞれ連結し、 （ａ）起動時には、開閉弁３０を閉じた状態で起動用フ
   ァン２４を駆動し、 （ｂ）ガスタービン１７の回転数が充分に安定して自力
   運転ができる程度の高い値に達したときに、開閉弁３０
   を開いたままにし、起動用ファン２８を停止することを
   特徴とするガスタービン装置。