JPH0416612B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 蒸気注入形のガスタービンエンジンの運転停
止方法において、 (a) 燃焼室、 (b) 前記燃焼室内に空気を導入する空気圧縮器、 (c) 少なくとも１本の蒸気注入管を含み、前記燃
焼室内に蒸気を導入する蒸気導入装置、 (d) 少なくとも燃料流制御装置と燃焼器とを有
し、前記燃焼室内の前記空気と蒸気を加熱する
加熱装置、 (e) 空気、燃焼物、及び蒸気の混合物に応答して
前記混合物に関連したエネルギを、負荷を駆動
するために用いる機械的エネルギに転換するタ
ービン装置、 (f) 少なくとも加熱器、蒸発器、及び節減装置を
有する逆流形変換器であつて、前記タービン装
置から排出された空気、燃焼物、及び蒸気の前
記混合物から得られた残留熱エネルギを装置内
に導入される空気に付加する逆流形熱交換器、
及び (g) 前記加熱器と前記蒸発器との間に配置され
て、前記加熱器と前記蒸発器に連結される蒸気
注入制御弁を含有するガスタービンの運転停止
方法にして、前記タービン装置からその負荷を
分離する段階、前記蒸気注入制御弁を閉じて蒸
気がそれ以後前記燃焼室に流入しないようにす
る段階、 前記蒸気注入制御弁を閉じた後にも燃料と空気
を僅かな時間だけ前記燃焼室に供給する段階、及
び 前記燃焼室内の前記加熱装置に燃料が流入しな
いように燃焼流を停止する諸段階を含有すること
を特徴とするガスタービンエンジンの運転停止方
法。

技術分野 本発明は一般にボイラ装置の運転を止める改良
停止方法に関し、特に蒸気が注入されるガスター
ビン形のチエン・サイクル・エンジンの運転停止
方法に関する。

背景技術 二重流体形のヒート・エンジンは米国特許第
3978661号、同第4128994号、及び同第4248039号
に記載されている。二重流体形のヒート・エンジ
ンのパラメータを望ましくする方法と制御通路は
米国特許第4297841号、同第4417438号、及び同第
4393649号に記載されている。本発明はチエン・
サイクルを用いた二重流体形のヒート・エンジン
の運転を停止する際に使用する改良停止方法に関
する。

運転停止方法 チエン・サイクル装置では、過熱器、蒸発器、
節減装置部分を含むボイラ部分は、燃焼室を経て
ガスタービンに連結されている。ガスタービンを
破壊するような潜在的に存する危険性は、液体が
タービン内に流入する点にある。このような事態
が発生すると、タービンの羽根は極端な損害を被
る。平常時の運転条件下では、液体がタービン内
に流入する前に、液体を蒸発する燃焼室によつて
熱が多量に与えられるので、上述のような事態は
殆ど発生し得ない。

しかし、運転を停止する場合には、燃焼室から
の熱によつて与えられる安全装置が転換される。
圧縮器はエンジンが停止してもなお慣性によつて
運転しつづけるので、空気を燃焼室内に圧入す
る。しかし、停止信号が与えられ、燃焼室への燃
料の流れが止められても、圧縮空気流が燃焼室が
冷却しようとする。更にこのように大量の冷却空
気は、貯水ドラムとガスタービン間の蒸気パイプ
と加熱器部分内の蒸気を完全に凝縮する。この凝
縮物はボイラの管、燃焼室、そして恐らくはガス
タービン自体を液体で満たすであろう。

本発明の主題である改良した運転停止方法によ
れば、運転停止命令が発せられて蒸気注入弁が閉
塞された後にも、燃料流を燃焼室に流しつづける
方法が与えられる。このようにすれば、運転停止
信号が与えられた後にも燃焼室は短時間だけ熱源
として機能するので、注入された蒸気が不意に凝
縮することがなく、装置は損害されない。

従つて本発明の一つの自由は、チエン・サイク
ル装置の運転を停止する方法にして、簡単に実施
できるとともに付加的な装置を要しない運転停止
方法を得る点にある。

本発明の更に今一つの目的は、過熱器、燃焼
室、及びガスタービンに損害を与えない運転停止
方法を得る点にある。

発明の概要 過熱器部分、燃焼室、及びガスタービン内で蒸
気が凝縮することによつて生じる潜在的な危険を
なくそうとする運転停止方法を記載する。運転停
止命令が出されると、蒸気注入弁を閉じた後に
も、短時間の間燃焼室に燃料が流される。こうす
ると注入された蒸気の残留蒸気が燃焼室とガスタ
ービンを通過した後にも、残留蒸気の温度を確実
にその凝集点以上に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はチエン・サイクル装置の一実施例を示
すブロツク図である。

好ましい実施例の説明 第１図を参照する。従来用いられてきたチエ
ン・サイクル・エンジンの運転停止上の主な問題
点は、蒸気注入制御弁１８と燃焼室３６の排気管
４８の間に蒸気が凝縮することがあつた点にあ
る。エンジンに対して運転停止命令（信号）が出
されると、蒸気注入制御弁１８と燃料源、すなわ
ち炭化水素燃料源制御装置４６が同時に閉じられ
るが、蒸気は制御弁１８と燃焼室３６の排気管４
８の間に溜まる。上述のように運転停止信号が一
旦発せられると、炭化水素燃料源制御装置４６が
燃焼室３６に向けての燃料の流動を停止するが、
空気圧縮機４０はエンジンの慣性力によつて圧縮
空気を燃焼室３６に供給しつづける。この場合の
圧縮空気は、燃料が遮断されたために、通常の運
転条件下で燃焼室３６内に存する場合の圧縮空気
とは異なつて、加熱されない。燃焼室３６内に圧
入されるこの圧縮空気は、蒸気注入制御弁１８を
閉じた後に燃焼室３６と燃焼室の排気管４８内に
溜まつている蒸気をその凝縮点以下に冷却するの
で、蒸気注入管３４と燃焼室３６内に液体を生じ
させる。もし蒸気が燃焼器の排気管４８内で凝縮
すると、更に一層深刻な問題に遭遇する。排気管
４８内に液体が存在すると、コアタービン５０と
作動タービン５２が損害を被る。

本発明の主題はこの問題を解決することにあ
り、改良した運転停止方法を提供する。運転停止
信号が出されると、蒸気注入制御弁１８が閉じら
れる。この改良した方法によれば、凝縮問題は以
下のようにして解消することができる。蒸気注入
制御弁１８を閉じると同時に燃料源制御装置４６
によつて燃焼室３６への燃料の流入を阻止する代
わりに、蒸気注入制御弁を閉じた状態で燃焼室３
６に燃料を僅かな時間だけ流す。このようにする
と燃焼室３６内が高温に保たれる。この付加的な
熱によつて、蒸気注入制御弁１８とコアタービン
５０の入口の間に残留している蒸気はその凝縮温
度以上に保たれる。残留蒸気がタービン５２を通
過してしまうと、装置は従来用いられてきた方法
と同様な方法でその運転を停止する。

以上チエン・サイクル・エンジンに関して本発
明の方法の部分についてのみ説明したが、チエ
ン・サイクル・エンジンのその他の要素としては
以下のものが含まれる。

すなわち、燃料供給管４４、空気供給管３８、
圧縮空気供給管４２、水供給管５６，６２、水槽
５８、ポンプ６０、節減装置６４、排気管５４、
Ｔ形継ぎ手１０、蒸発器１２、蒸気制御弁３０、
蒸気管２８、液槽１６、ポンプ２６、過熱器２
０、液体リサイクル管１４等である。

上述の教示に照らしてみると、本発明に種々の
変更や改良を施すことができるのは明白である。
従つて請求の範囲に記載の精神に沿つて、上述の
実施例に種々の変更を行い得ることが理解できよ
う。