JPH0486307A - ガスタービン起動装置 - Google Patents

ガスタービン起動装置

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JPH0486307A
JPH0486307A JP19994790A JP19994790A JPH0486307A JP H0486307 A JPH0486307 A JP H0486307A JP 19994790 A JP19994790 A JP 19994790A JP 19994790 A JP19994790 A JP 19994790A JP H0486307 A JPH0486307 A JP H0486307A
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JP
Japan
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steam
starting
gas turbine
turbine
inlet
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Pending
Application number
JP19994790A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigenobu Katagiri
片桐 重信
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0486307A publication Critical patent/JPH0486307A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/12Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled
    • F01K23/16Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled all the engines being turbines
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ガスタービン、蒸気タービンおよび発電機が
直列につながった一輪形複合発電設備におけるガスター
ビン起動装置に関する。
(従来の技術) 最近では、省エネルギーおよびエネルギー源の多様化へ
の対応策の一つとして、ガスタービンと蒸気タービンを
併用する複合発電設備が多用される傾向にある。
従来の複合発電設備の構成例を第2図に示す。
同図において、ガスタービン1と空気圧縮機2との間に
は燃焼器3か介挿されており、ガスタービン1と空気圧
縮機2は、発電機4および蒸気タービン5と直列に接続
され、−軸複合発電設備を構成している。
ガスタービン1の排気は排熱回収ボイラー6を通り、蒸
気加減弁7を経て蒸気タービン5に導かれる。ガスター
ビン1にはトルクコンバーター8を介して起動電動機9
が連結されている。10はトルクコンバーター8の出力
トルクを設定するトルク設定器である。
第3図は一軸形発電設備の起動特性を示すグラフである
このような−軸形複合発電設備において、ガスタービン
1を起動する場合には、先ず、トルク設定器10の設定
を最低トルク位置に置き、起動電動機9を起動する。
起動後、トルク設定器10のトルク設定値を変更してガ
スタービン1の回転数を上昇させ、ガスタービン内およ
び排気系統に残留する未燃焼ガスを系外に排出するパー
ジ運転を行う。一定時間のパージ運転が完了した後、ガ
スタービン1の回転数を点火回転数まで下げ、燃焼器3
内に燃料を供給して点火を行う。
燃焼器3内に供給された燃料は、空気圧縮機2から送ら
れてきた圧縮空気と混合して燃焼し、ガスタービン1内
で膨脂してトルクを発生する。
このガスタービン]の発生トルクと前記トルクコンバー
ター8からのトルクの合成力によって、ガスタービン1
の回転数は徐々に上昇し、定格回転数の60%回転数で
はガスタービン独自での自立運動が可能になるので、ト
ルクコンバーター8からのトルクは必要でなくなる。
これ以後は、ガスタービンに供給する燃料を増加させ、
ガスタービン回転数を定格回転数まで増速させる。
(発明が解決しようとする課題) 以上が従来の起動装置によるガスタービンの起動方法で
あるが、プラントが大形化するにつれて、ガスタービン
1、蒸気タービン5および発電機4も大形化されるため
、起動に必要なトルクも大きくなる。それに伴−)で、
起動電動機9やその電源設備、およびトルクコンバータ
ー8の容量も大きくなり、プラントの建設コストが上昇
するだけでなく、機器配置上からも大きな制約を受け、
プラントのシ1画上不利になる。
ところで、−軸形複合発電設備を蒸気タービンで起動さ
せる場合、蒸気タービン入口に設けられた蒸気加減弁を
使って起動させることも考えられる。
しかしなから、この蒸気加減弁は蒸気タービンの定格出
力時に流れる蒸気流量に基づいて設計してあり、また蒸
気タービンのノズル面積も定格蒸気流量で設計しである
のに対し7て、ガスタービンの起動のために必要な蒸気
流量は定格蒸気流量の10%以下であるため、大容量で
設計された蒸気加減弁や主ノズル板を起動用に使うこと
は効率が悪く、また回転数の制御も難しい。
本発明はこのような従来技術の問題点を解消すべく創案
されたもので、小容量の起動用蒸気加減弁および起動用
蒸気ノズル箱を使ってガスタービンの起動を行うガスタ
ービン起動装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明のガスタービン起動装置は、ガスタービン、蒸気
タービンおよび発電機が直列につなかる一軸形複合発電
設備において、前記蒸気タービンに起動用蒸気入口およ
び起動用蒸気ノズル箱を設け、前記起動用蒸気入口に接
続した小容量の起動用蒸気加減弁を制御することにより
、蒸気タービンを使ってガスタービンを起動することを
特徴とするものである。
(作 用) 上述のように構成した本発明装置によれば、起動用蒸気
加減弁を制御することにより、ガスタビンを効率よく起
動させることができる。
(実施例) 次に、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。な
お、第2図におけると同一部分には同一71号を付し、
同一部分の説明は、必要な場合を除き、省略する。
第1図は、本発明のガスタービン起動装置を備えたー軸
形複合発電設備の構成例を示すもので、蒸気タービン5
内には、起動用蒸気流量に合せて設計された小容量の起
動用ノズル箱11が設けられ、これには起動用に設計さ
れた小容量の起動用蒸気加減弁12を介して、補助ボイ
ラー13からの蒸気が導入される。
起動用蒸気加減弁12と補助ボイラー13との間を連結
する起動用蒸気管14の途中には逆止め弁15か介挿さ
れている。また、起動用蒸気加減弁12と排熱回収ボイ
ラ6の間も、逆止め弁16を倫えた蒸気管17で連結さ
れている。
蒸気タービン5の回転数は回転数検出器18によって検
出され、回転数設定器1つに導がれる。
この回転数設定器1つによって、起動用蒸気加減弁12
は開度を制御される。
第4図および第5図は、本発明による起動用ノズル箱1
1を含む蒸気タービンの蒸気入口部分の構成例を示す。
同図において、ガスタービン車室20内には、蒸気入口
21から導入された蒸気を通過させる主ノズル板22が
設置されているか、この主ノズル板の一部は起動用ノズ
ル板23を構成しており、その部分には起動用ノズル箱
11が配置され、起動用蒸気入口24からの蒸気が導入
される。
蒸気入口21および起動用蒸気入口24からガスタービ
ン車室20内に導入された蒸気は主ノズル板22または
起動用ノズル板23からタービンブレード25に吹付け
られ、タービンローター26を回転させる。
次に、本発明の起動装置によるガスタービンの起動方法
の詳細を説明する。
起動用蒸気は補助ボイラー]3から供給され、起動用蒸
気管]4、逆止め弁15、起動用蒸気加減弁]2、起動
用蒸気入口24および起動用ノズル箱11を通って蒸気
タービン5内に入り、そこで彫版してトルクを発生し、
蒸気タービンロータ26およびそれに結合されているガ
スタービン1や発電機4のロータを回転さぜる。
ガスタービン1や発電機4のロータの回転数は回転数検
出器18で検出され、回転数設定値1つを経由して起動
用蒸気加減弁12に伝達され、蒸気の流量を加減I7て
ロータ回転数を希望の回転数に制御する。これにより、
第3図の起動特性に示すように、パージ、点火、ウオー
ミングを経てガスタービンは自立運転に入る。
他方、ガスタービン]が点火されてガスタービン内での
燃焼が開始されると、ガスタービンの排気温度が上昇し
、排熱回収ボイラー6で蒸気が発生ずる。
この発生蒸気が補助ボイラー13にて発生ずる蒸気の圧
力を上回ると、逆止め弁16を押し開いて起動用蒸気加
減弁12に流れ、補助ボイラー13からの必要蒸気量を
減少させることになる。
以上説明したように、本発明装置においては、従来の蒸
気タービンの構造を一部変更して起動用蒸気入口24と
起動用ノズル箱13を設けると共に、新たに小容量の起
動用蒸気加減弁12を追加することにより、起動モータ
ーやトルクコンパターを設けることなく、蒸気タービン
での一軸形複合ザイクル用ガスタービンを効率よく起動
することが可能となる。
なお、上記実施例では、起動用蒸気源として補助ボイラ
ーを使用する例を述べたが、プラント補助蒸気等、他に
利用できる蒸気源がある場合は、新たに補助ボイラーを
設置する必要はない。
[発明の効果] 上述のように、本発明においては、蒸気タービンに、従
来の蒸気入口の他に、小容量の起動用蒸気入口を設ける
と共に、起動用ノズル板の部分に起動用ノズル箱を取付
け、起動用蒸気を起動用蒸気加減弁、起動用ノズル箱お
よび起動用ノズル板を通してタービンブレードに噴射さ
せることによって、タービンロータにトルクを発生させ
るようにした結果、起動蒸気によるトルクの発生効率が
向上し、しかもタービン起動時における厳密な回転数制
御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を適用したー軸形複合発電設備
の構成を示す系統図、第2図は従来の一軸形複合発電設
置iiの構成を示す系統図、第3図は一軸形発電設備の
起動特性を示すグラフ、第4図は本発明において使用さ
れる蒸気タービンの一部を例示する縦断面図、第5図は
第4図のv−v線に沿う横断面図である。 1・・・・・・・・・ガスタービン 2・・・・・・・・・空気圧縮機 3・・・・・・・・・燃焼器 4・・・・・・・・・発電機 5・・・・・・・・・蒸気タービン 6・・・・・・・・・排熱回収ボイラ 7・・・・・・・・蒸気加減弁 8・・・・・・・・・トルクコンバーター9・・・・・
・・起動電動機 10・・・・・・・トルク設定器 1・・・・・・・・・起動用ノズル箱 2・・・・・・・・・起動用蒸気加減弁3・・・・・・
・・・補助ボイラー 4・・・・・・・・・起動用蒸気管 5.16・・・逆止め弁 7・・・・・・・・・蒸気管 8・・・・・・・・・回転数検出器 9・・・・・・・・・回転数設定器 0・・・・・・・・・ガスタービン車室1・・・・・・
・・・蒸気入口 2・・・・・・・・・主ノズル板 3・・・・・・・・・起動用ノズル板 4・・・・・・・・・起動用蒸気入口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガスタービン、蒸気タービンおよび発電機が直列につな
    がる一軸形複合発電設備において、前記蒸気タービンに
    起動用蒸気入口および起動用蒸気ノズル箱を設け、前記
    起動用蒸気入口に接続した起動用蒸気加減弁を制御する
    ことにより、蒸気タービンを使ってガスタービンを起動
    することを特徴とするガスタービン起動装置。
JP19994790A 1990-07-27 1990-07-27 ガスタービン起動装置 Pending JPH0486307A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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