JPH0610705A - ガスタービン群の操作方法 - Google Patents
ガスタービン群の操作方法Info
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- JPH0610705A JPH0610705A JP5071642A JP7164293A JPH0610705A JP H0610705 A JPH0610705 A JP H0610705A JP 5071642 A JP5071642 A JP 5071642A JP 7164293 A JP7164293 A JP 7164293A JP H0610705 A JPH0610705 A JP H0610705A
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- cooling
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
- F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
-
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- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/14—Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads
- F02C6/16—Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads for storing compressed air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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-
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来形式のガスタービン群の操作方法の欠点
を除去し、経済性を高め、有害物質放出を最小限に抑え
る。 【構成】 ガスタービン群（３４）を蒸気回路（２０）
又は空気溜め設備（３３）を組込んで、もしくは除外し
て操作する方法の場合に、ガスタービン群（３４）の質
量流と作用接続されている単数又は複数の構造物（１
５，１８，１９）を冷却するため、同一の空気の質量流
（１６，１７）との直列接続を利用する。
を除去し、経済性を高め、有害物質放出を最小限に抑え
る。 【構成】 ガスタービン群（３４）を蒸気回路（２０）
又は空気溜め設備（３３）を組込んで、もしくは除外し
て操作する方法の場合に、ガスタービン群（３４）の質
量流と作用接続されている単数又は複数の構造物（１
５，１８，１９）を冷却するため、同一の空気の質量流
（１６，１７）との直列接続を利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は請求項１記載の上位概念
によるガスタービン群の操作方法に関するものである。
によるガスタービン群の操作方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】火力発電設備、特に空気溜め設備にはタ
ービン冷却に関して特別の問題が生じることがある。す
なわち、経済的に許容できる圧縮空気溜めと、必要とさ
れる約３０：１〜７０：１の極めて高い圧力比とを両立
させる問題である。こうした高い圧力比により、また、
経済的理由により、少なくとも１つの中間発熱段階が必
要となる。そのさい高圧タービンには、低圧タービンよ
り著しく小さい熱勾配ないし温度勾配が生じる。圧縮機
が中間冷却器を有する空気溜めガスタービンの場合、モ
ータとして動作する電機により圧縮空気が空気溜め空洞
内へ供給される。空気／水の熱交換器は、最終圧縮機ユ
ニットからの高温圧縮空気を冷却してその比体積を減少
させ、熱を水力溜め設備へ伝達する。そのさい、このい
わゆるチャージ操作の間には、相応の遮断ユニットを開
いておく。いま、溜められた圧縮空気から再び電気エネ
ルギーを得る場合には、制御装置を介して圧縮機群が停
止され、たとえば高圧タービンと、低圧タービンと、発
電機として動作する電機とから成るタービン群が、相応
の遮断ユニットの開放により始動せしめられる。この始
動は、先ず、熱交換器内で温水により予熱され、空気溜
めからの圧縮空気により行なわれる。燃焼室内の点火
後、電気エネルギーが産出される。しかしまた、遮断ユ
ニット及びカップリングを適宜に配置することにより、
当該設備を、通し接続されたガスタービンとして操作す
ることもできる。その場合には、同時にいくらか空気を
蓄えるか、又は空洞から抽気することもできる。この種
の設備は、しかし、燃料消費を低減させようとする現在
の経済的観点には合致しない。しかも、この種の設備
は、現在の有害物質放出許容最大値の要求を充たすこと
もできない。蒸気発生用に廃熱ボイラを付加接続できる
点は好都合ではある。それによって得られた蒸気は蒸気
タービン群へ送ることができるが、公知の形式でガスタ
ービン群へ直接送ることもできる。蒸気利用のどちらの
方法が有利かは、タービン運転の運転時間に左右され
る。１日当り約２〜４時間以下の場合は、蒸気噴射が適
切であろう。いま、この種の火力発電設備の最適化を行
なえば、従来技術に相応する高温ガス温度の場合、高圧
タービンへの入口のところでタービンからの燃焼ガス出
口温度が高くなるため、このガスを直ちに低圧タービン
用冷却媒体として使用することはできない。したがっ
て、タービンは、通常、空気溜め設備の空洞前で抽気さ
れた冷却空気によって冷却される。これが、タービンの
冷却で普通に行なわれている方法である。ガスタービン
の通し接続運転の場合には、もちろん、絞り損失を防止
するために、タービンへ送られる冷却空気を圧力の点で
適当な圧縮機個所から抽気することができよう。タービ
ン入口での混合温度が定められている場合、タービン用
冷却空気を消費すると、混合損失により、とりわけター
ビンの効率が低下せしめられる一方、低圧タービンに冷
却空気を消費する場合には、この冷却空気が高圧タービ
ンの傍を通過する、つまりそこで何も仕事を行なわない
ため、きわめて不都合な影響が生じる。
ービン冷却に関して特別の問題が生じることがある。す
なわち、経済的に許容できる圧縮空気溜めと、必要とさ
れる約３０：１〜７０：１の極めて高い圧力比とを両立
させる問題である。こうした高い圧力比により、また、
経済的理由により、少なくとも１つの中間発熱段階が必
要となる。そのさい高圧タービンには、低圧タービンよ
り著しく小さい熱勾配ないし温度勾配が生じる。圧縮機
が中間冷却器を有する空気溜めガスタービンの場合、モ
ータとして動作する電機により圧縮空気が空気溜め空洞
内へ供給される。空気／水の熱交換器は、最終圧縮機ユ
ニットからの高温圧縮空気を冷却してその比体積を減少
させ、熱を水力溜め設備へ伝達する。そのさい、このい
わゆるチャージ操作の間には、相応の遮断ユニットを開
いておく。いま、溜められた圧縮空気から再び電気エネ
ルギーを得る場合には、制御装置を介して圧縮機群が停
止され、たとえば高圧タービンと、低圧タービンと、発
電機として動作する電機とから成るタービン群が、相応
の遮断ユニットの開放により始動せしめられる。この始
動は、先ず、熱交換器内で温水により予熱され、空気溜
めからの圧縮空気により行なわれる。燃焼室内の点火
後、電気エネルギーが産出される。しかしまた、遮断ユ
ニット及びカップリングを適宜に配置することにより、
当該設備を、通し接続されたガスタービンとして操作す
ることもできる。その場合には、同時にいくらか空気を
蓄えるか、又は空洞から抽気することもできる。この種
の設備は、しかし、燃料消費を低減させようとする現在
の経済的観点には合致しない。しかも、この種の設備
は、現在の有害物質放出許容最大値の要求を充たすこと
もできない。蒸気発生用に廃熱ボイラを付加接続できる
点は好都合ではある。それによって得られた蒸気は蒸気
タービン群へ送ることができるが、公知の形式でガスタ
ービン群へ直接送ることもできる。蒸気利用のどちらの
方法が有利かは、タービン運転の運転時間に左右され
る。１日当り約２〜４時間以下の場合は、蒸気噴射が適
切であろう。いま、この種の火力発電設備の最適化を行
なえば、従来技術に相応する高温ガス温度の場合、高圧
タービンへの入口のところでタービンからの燃焼ガス出
口温度が高くなるため、このガスを直ちに低圧タービン
用冷却媒体として使用することはできない。したがっ
て、タービンは、通常、空気溜め設備の空洞前で抽気さ
れた冷却空気によって冷却される。これが、タービンの
冷却で普通に行なわれている方法である。ガスタービン
の通し接続運転の場合には、もちろん、絞り損失を防止
するために、タービンへ送られる冷却空気を圧力の点で
適当な圧縮機個所から抽気することができよう。タービ
ン入口での混合温度が定められている場合、タービン用
冷却空気を消費すると、混合損失により、とりわけター
ビンの効率が低下せしめられる一方、低圧タービンに冷
却空気を消費する場合には、この冷却空気が高圧タービ
ンの傍を通過する、つまりそこで何も仕事を行なわない
ため、きわめて不都合な影響が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、それに対す
る解決策を提供するものである。特許請求の範囲に記載
されている本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べた方
法の場合に、経済性を高め、かつ有害物質の放出を最小
限に抑えることができ、したがってまた既述の欠点を除
去することのできる措置を提案することにある。
る解決策を提供するものである。特許請求の範囲に記載
されている本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べた方
法の場合に、経済性を高め、かつ有害物質の放出を最小
限に抑えることができ、したがってまた既述の欠点を除
去することのできる措置を提案することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の重要な利点は次
の点にある。すなわち、空気溜め設備の吐出操作時に高
圧空気管から圧縮機群の下流で抽気された冷却空気が、
約２００℃の温度レベルを有する点である。この値は、
通常３６０〜４００℃の冷却温度レベルをはるかに下回
る値である。したがって、この冷却空気は、熱負荷を受
けている複数の構造物、たとえば燃焼室、タービン等々
へタンデム効果により送られ、これらの構造物を冷却す
るために、先ず閉流路内で、次いで開流路又は閉流路内
で利用される。このようにすることにより、たとえばタ
ービン内での混合損失が低減され、それによってタービ
ンの効率が改善される。
の点にある。すなわち、空気溜め設備の吐出操作時に高
圧空気管から圧縮機群の下流で抽気された冷却空気が、
約２００℃の温度レベルを有する点である。この値は、
通常３６０〜４００℃の冷却温度レベルをはるかに下回
る値である。したがって、この冷却空気は、熱負荷を受
けている複数の構造物、たとえば燃焼室、タービン等々
へタンデム効果により送られ、これらの構造物を冷却す
るために、先ず閉流路内で、次いで開流路又は閉流路内
で利用される。このようにすることにより、たとえばタ
ービン内での混合損失が低減され、それによってタービ
ンの効率が改善される。
【０００５】本発明による解決策のその他の有利な構成
は、特許請求の範囲請求項２以下の各項に記載されてい
る。
は、特許請求の範囲請求項２以下の各項に記載されてい
る。
【０００６】
【実施例】以下では本発明の実施例を図面につき説明す
る。本発明の理解に直接必要でない部材は、図面に記載
されていない。媒体の流れ方向は矢印で示してある。
る。本発明の理解に直接必要でない部材は、図面に記載
されていない。媒体の流れ方向は矢印で示してある。
【０００７】図１には、ガスタービン群３４、空気溜め
設備３３、蒸気回路２０から成る空気溜めガスタービン
が示されている。ガスタービン群３４の圧縮機群は、第
１圧縮機１ａ，第２圧縮機１ｂ、これらの間に配置され
た中間冷却器２、から成り、吸込まれた空気３を圧縮し
て、導管４を介して空気溜め設備３３内の空洞５内へ送
入する。空洞５への圧縮空気の送入は、第１の導管４か
ら分岐した別の導管６を介して行なわれる。導管４は、
同時に、ガスタービン群３４の第１発熱器７への供給ラ
インをなしている。この場合、一連のアクチュエータが
導管４，６を相互に操作接続するのに役立っている。先
ず、空洞５への導管６が、導管４からの分岐個所の直ぐ
後方にアクチュエータ８を有している。このアクチュエ
ータ８の上流と下流で、それぞれ別のアクチュエータ
９，１０が各導管４，６の接続を保証している。空洞５
への圧縮空気の送入は、導管４の途中の第１アクチュエ
ータ９と導管６の途中の第２アクチュエータ８とを開
き、導管４の途中の第２アクチュエータ１０を閉じてお
くことにより可能となる。アクチュエータ８を閉じ、同
時にアクチュエータ９，１０を開くことにより、空気溜
め設備は純ガスタービンとして通し接続され、運転され
る。空洞５への導管６の途中に配置された、アクチュエ
ータ８の下流には熱交換器１１が配置されている。この
熱交換器１１は配管１２を介して蓄熱器１３と接続され
ている。この蓄熱器１３は、最終圧縮機１ｂの圧縮エン
タルピを吸収する。そのさい、圧縮機は、モータとして
作業する電機１４により駆動され、蓄えねばならないエ
ネルギーを電流網から抽出する。蓄熱器１３内に含まれ
る圧縮エンタルピは、吐出操作時に低温の溜めの空気に
再び与えられるので、この空気の仕事の能力が高められ
る。たとえばガス状の燃料により稼動する加熱器を介し
て作動媒体温度を更に高めると、仕事の能力は更に有意
に高まることが判明した。このことは、経済的に大きな
利点を有している。なぜなら、追加の投資額の割には仕
事の利得が大だからである。こうして初めて空気溜め発
電設備の稼動は利益を生むことができる。しかし、同時
に考慮せねばならない点は、空洞５の費用を出来るだけ
低額に抑えるには、空気圧を出来るだけ高く見積らねば
ならず、通常は５０〜７０バールとする必要がある点で
ある。このような高圧は、しかし、この高温ガスを負荷
される高圧タービン１５の上流に配置された第１発熱器
７内にＮＯｘの発生を促す。この点はエコロジーの観点
から許容出来ない。適当な手段により、たとえば、適当
な個所でアンモニアを噴射することにより、この問題は
解決できる。
設備３３、蒸気回路２０から成る空気溜めガスタービン
が示されている。ガスタービン群３４の圧縮機群は、第
１圧縮機１ａ，第２圧縮機１ｂ、これらの間に配置され
た中間冷却器２、から成り、吸込まれた空気３を圧縮し
て、導管４を介して空気溜め設備３３内の空洞５内へ送
入する。空洞５への圧縮空気の送入は、第１の導管４か
ら分岐した別の導管６を介して行なわれる。導管４は、
同時に、ガスタービン群３４の第１発熱器７への供給ラ
インをなしている。この場合、一連のアクチュエータが
導管４，６を相互に操作接続するのに役立っている。先
ず、空洞５への導管６が、導管４からの分岐個所の直ぐ
後方にアクチュエータ８を有している。このアクチュエ
ータ８の上流と下流で、それぞれ別のアクチュエータ
９，１０が各導管４，６の接続を保証している。空洞５
への圧縮空気の送入は、導管４の途中の第１アクチュエ
ータ９と導管６の途中の第２アクチュエータ８とを開
き、導管４の途中の第２アクチュエータ１０を閉じてお
くことにより可能となる。アクチュエータ８を閉じ、同
時にアクチュエータ９，１０を開くことにより、空気溜
め設備は純ガスタービンとして通し接続され、運転され
る。空洞５への導管６の途中に配置された、アクチュエ
ータ８の下流には熱交換器１１が配置されている。この
熱交換器１１は配管１２を介して蓄熱器１３と接続され
ている。この蓄熱器１３は、最終圧縮機１ｂの圧縮エン
タルピを吸収する。そのさい、圧縮機は、モータとして
作業する電機１４により駆動され、蓄えねばならないエ
ネルギーを電流網から抽出する。蓄熱器１３内に含まれ
る圧縮エンタルピは、吐出操作時に低温の溜めの空気に
再び与えられるので、この空気の仕事の能力が高められ
る。たとえばガス状の燃料により稼動する加熱器を介し
て作動媒体温度を更に高めると、仕事の能力は更に有意
に高まることが判明した。このことは、経済的に大きな
利点を有している。なぜなら、追加の投資額の割には仕
事の利得が大だからである。こうして初めて空気溜め発
電設備の稼動は利益を生むことができる。しかし、同時
に考慮せねばならない点は、空洞５の費用を出来るだけ
低額に抑えるには、空気圧を出来るだけ高く見積らねば
ならず、通常は５０〜７０バールとする必要がある点で
ある。このような高圧は、しかし、この高温ガスを負荷
される高圧タービン１５の上流に配置された第１発熱器
７内にＮＯｘの発生を促す。この点はエコロジーの観点
から許容出来ない。適当な手段により、たとえば、適当
な個所でアンモニアを噴射することにより、この問題は
解決できる。
【０００８】これに対して更に考えねばならない点は、
設備内で熱負荷される各アセンブリの冷却である。この
目的のために、図に示されているように、高圧タービン
のステータ２５と、低圧タービン１９のステータ及びロ
ータとがタンデム接続されている。冷却空気管１６を介
して導管４から抽気される冷却空気は、空気溜め設備３
３の吐出操作時には約２００℃の温度レベルを有してい
る。この値は、通常の冷却空気の温度レベル３６０〜４
００℃を著しく下回っている。したがって、この冷却空
気は、冷却空気管１６の継続管２４を介して、先ず高圧
タービン１５のステータ２５の冷却に閉流路内で用いら
れ、続いて低圧タービン１９の戻し管２６を介して低圧
タービン１９の冷却に用いられる。このようにして、高
圧タービン内での混合損失が低減され、その効率が改善
される。通し接続されたガスタービン運転時には、前記
冷却空気は、有利には、圧縮機１ｂの圧力面で適当な抽
気個所２７から抽気される。戻し管２６内の冷却空気温
度が高すぎるような場合には、これに対する対策とし
て、バイパス管２３を介して必要なだけ冷却空気を冷却
空気管１６ないし１７から抽気して混入する。その場合
の配量は、バイパス管２３内の配量部材２２を介して適
宜に行なう。冷却を要するアセンブリとしては、更に発
熱器７，１８が存在する。この冷却にも冷却空気が必要
である。高圧側の加熱器７の冷却は、高圧タービン１５
の入口での混合温度が定められている場合、出力や効率
に何ら影響を及ぼさないのに対し、低圧側の発熱器１８
の冷却に冷却空気を消費すると、高圧タービン１５の作
動媒体流過量が減少し、有害な影響が生じる。既述のよ
うに、この設備は、アクチュエータを適宜に接続するこ
とにより純ガスタービンとして運転することができる。
ＮＯｘの放出を低減する方法も、効率低下を生じること
のない効果的な冷却の方法も、その有効性に制限はな
い。更に、以上説明した連関は、圧縮機群１ａ，１ｂ，
２とタービン群１５，１９とを分散配置した場合にも適
用される。その場合は、空洞式の圧縮空気溜め５は、エ
ネルギー搬送のため長尺の接続導管の形状となる。ガス
タービン群の効率及び可能出力を更に改善するには、た
とえばＥＰ−Ｂ１−０１５０３４０に記載の２次蒸気回
路２０を接続するのが有利である。この回路２０は、低
圧タービン１９からの廃ガスの熱を公知の形式で十分に
利用する。この蒸気回路２０の代わりに、他の廃熱利用
装置、たとえば遠隔暖房装置を配置してもよい。発熱器
７に供給する必要のある燃料２１は、エネルギー損を最
小限に抑えるため、蒸気回路２０の廃熱ボイラ内で、出
来るだけ燃焼ガスに対して逆流させて予熱する。
設備内で熱負荷される各アセンブリの冷却である。この
目的のために、図に示されているように、高圧タービン
のステータ２５と、低圧タービン１９のステータ及びロ
ータとがタンデム接続されている。冷却空気管１６を介
して導管４から抽気される冷却空気は、空気溜め設備３
３の吐出操作時には約２００℃の温度レベルを有してい
る。この値は、通常の冷却空気の温度レベル３６０〜４
００℃を著しく下回っている。したがって、この冷却空
気は、冷却空気管１６の継続管２４を介して、先ず高圧
タービン１５のステータ２５の冷却に閉流路内で用いら
れ、続いて低圧タービン１９の戻し管２６を介して低圧
タービン１９の冷却に用いられる。このようにして、高
圧タービン内での混合損失が低減され、その効率が改善
される。通し接続されたガスタービン運転時には、前記
冷却空気は、有利には、圧縮機１ｂの圧力面で適当な抽
気個所２７から抽気される。戻し管２６内の冷却空気温
度が高すぎるような場合には、これに対する対策とし
て、バイパス管２３を介して必要なだけ冷却空気を冷却
空気管１６ないし１７から抽気して混入する。その場合
の配量は、バイパス管２３内の配量部材２２を介して適
宜に行なう。冷却を要するアセンブリとしては、更に発
熱器７，１８が存在する。この冷却にも冷却空気が必要
である。高圧側の加熱器７の冷却は、高圧タービン１５
の入口での混合温度が定められている場合、出力や効率
に何ら影響を及ぼさないのに対し、低圧側の発熱器１８
の冷却に冷却空気を消費すると、高圧タービン１５の作
動媒体流過量が減少し、有害な影響が生じる。既述のよ
うに、この設備は、アクチュエータを適宜に接続するこ
とにより純ガスタービンとして運転することができる。
ＮＯｘの放出を低減する方法も、効率低下を生じること
のない効果的な冷却の方法も、その有効性に制限はな
い。更に、以上説明した連関は、圧縮機群１ａ，１ｂ，
２とタービン群１５，１９とを分散配置した場合にも適
用される。その場合は、空洞式の圧縮空気溜め５は、エ
ネルギー搬送のため長尺の接続導管の形状となる。ガス
タービン群の効率及び可能出力を更に改善するには、た
とえばＥＰ−Ｂ１−０１５０３４０に記載の２次蒸気回
路２０を接続するのが有利である。この回路２０は、低
圧タービン１９からの廃ガスの熱を公知の形式で十分に
利用する。この蒸気回路２０の代わりに、他の廃熱利用
装置、たとえば遠隔暖房装置を配置してもよい。発熱器
７に供給する必要のある燃料２１は、エネルギー損を最
小限に抑えるため、蒸気回路２０の廃熱ボイラ内で、出
来るだけ燃焼ガスに対して逆流させて予熱する。
【０００９】図２についての以下の説明では、図１の場
合と異なる接続方法についてのみ触れることにする。図
２では、低圧側の発熱器１８とタービン１９とが冷却空
気側でタンデム接続されている。導管３１からの比較的
低温の冷却空気は、吐出操作時には空気導管４を介し、
またガスタービン運転時には圧縮機１ｂと適宜な抽気個
所で接続されている混合管１７を介して供給され、低圧
側の加熱器１８内での冷却目的を果たして予熱されるこ
とにより、下流で作動している低圧タービン１９の冷却
を、発熱器１８から出ている別の導管３２を介して通常
の形式で引受けることができる。吐出操作時には、冷却
空気管１６内に配置された配量部材３０により、所期の
流量調整が行なわれる。この配量部材３０は、空気管４
の抽気個所の下流に設けられている。ガスタービン操作
時に混合管１７内の空気温度を引下げることが必要な場
合には、この管内へ一定量の水又は蒸気２８を噴射す
る。
合と異なる接続方法についてのみ触れることにする。図
２では、低圧側の発熱器１８とタービン１９とが冷却空
気側でタンデム接続されている。導管３１からの比較的
低温の冷却空気は、吐出操作時には空気導管４を介し、
またガスタービン運転時には圧縮機１ｂと適宜な抽気個
所で接続されている混合管１７を介して供給され、低圧
側の加熱器１８内での冷却目的を果たして予熱されるこ
とにより、下流で作動している低圧タービン１９の冷却
を、発熱器１８から出ている別の導管３２を介して通常
の形式で引受けることができる。吐出操作時には、冷却
空気管１６内に配置された配量部材３０により、所期の
流量調整が行なわれる。この配量部材３０は、空気管４
の抽気個所の下流に設けられている。ガスタービン操作
時に混合管１７内の空気温度を引下げることが必要な場
合には、この管内へ一定量の水又は蒸気２８を噴射す
る。
【図１】高圧タービンのステータと低圧タービンのステ
ータ及びロータとが、タンデム接続されていることを示
した図。
ータ及びロータとが、タンデム接続されていることを示
した図。
【図２】燃料室とタービンとが冷却空気側でタンデム接
続されていることを示した図。
続されていることを示した図。
１ａ，１ｂ 圧縮機、 ２ 中間冷却器、 ３ 吸込ま
れた空気、 ４ 圧縮機から出ている空気導管、 ５
空洞、 ６ 空洞へ通じる空気導管、 ７，１８ 発熱
器、 ８，９，１０ アクチュエータ、 １１ 熱交換
器、 １２ 蓄熱器への配管、 １３ 蓄熱器、 １４
電機、 １５ 高圧タービン、 １６，１７ 冷却空
気管、 １９ 低圧タービン、 ２０ 蒸気回路、 ２
１ 廃ガス、 ２２，３０ 配量部材、 ２３ バイパ
ス管、 ２４，３１，３２ 冷却管、 ２５ タービン
のステータ、 ２６ 戻し管、 ２７ 圧縮機のところ
での抽気個所、 ２８ 蒸気／水導管、 ２９ 燃料
管、 ３３ 空気溜めの設備、 ３４ ガスタービン群
れた空気、 ４ 圧縮機から出ている空気導管、 ５
空洞、 ６ 空洞へ通じる空気導管、 ７，１８ 発熱
器、 ８，９，１０ アクチュエータ、 １１ 熱交換
器、 １２ 蓄熱器への配管、 １３ 蓄熱器、 １４
電機、 １５ 高圧タービン、 １６，１７ 冷却空
気管、 １９ 低圧タービン、 ２０ 蒸気回路、 ２
１ 廃ガス、 ２２，３０ 配量部材、 ２３ バイパ
ス管、 ２４，３１，３２ 冷却管、 ２５ タービン
のステータ、 ２６ 戻し管、 ２７ 圧縮機のところ
での抽気個所、 ２８ 蒸気／水導管、 ２９ 燃料
管、 ３３ 空気溜めの設備、 ３４ ガスタービン群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス ヴェットシュタイン スイス国 フィスリスバッハ クラーラシ ュトラーセ 12
Claims (7)
- 【請求項１】 実質的に、少なくとも各１つの圧縮機、
ガスタービン、電機から成り、蒸気プロセス組込み式又
は非組込み式のガスタービン群を操作する方法であっ
て、ガスタービン群を複数の独立のガスタービン圧力段
に分割するさい、流れ方向で第１ガスタービンの上流で
は第１発熱器が、また最終ガスタービンの上流では別の
発熱器が操作される形式のものにおいて、 ガスタービン群（３４）の、質量流と作用接続されてい
る単数又は複数の構造物を冷却するため、同一の空気の
質量流（１６，１７）との直列接続が利用されることを
特徴とする、ガスタービン群の操作方法。 - 【請求項２】 ガスタービン群（３４）が、最終圧縮機
の上流で作用する中間冷却器により補完されており、ガ
スタービン群（３４）の通し接続操作時に、冷却に要す
る空気（１７）を最終圧縮機から、その出口上流のとこ
ろで抽気することを特徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ガスタービン群が吐出操作時に空気溜め
設備により拡張され、この空気溜め設備が、実質的に、
この設備への導管と複数アクチュエータとから成り、更
に、前記空気溜め設備が最終圧縮機の下流及び第１発熱
器の上流でガスタービン群と作用接続されており、冷却
に要する空気（１６）が前記空気溜め設備（５）の下流
から抽気されることを特徴とする、請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 空気溜め設備（５）の下流で発熱器（１
１）が作業し、かつまた、冷却に要する空気がこの発熱
器（１１）の下流から抽気されることを特徴とする、請
求項３記載の方法。 - 【請求項５】 高圧タービン（１５）と低圧タービン
（１９）とが直列冷却されることを特徴とする、請求項
１記載の方法。 - 【請求項６】 タービン（１５，１９）のステータ（２
５）が直列冷却されることを特徴とする、請求項５記載
の方法。 - 【請求項７】 低圧側発熱器（１８）と低圧タービン
（１９）とが直列冷却されることを特徴とする、請求項
１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4210541.2 | 1992-03-31 | ||
| DE4210541A DE4210541A1 (de) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Verfahren zum Betrieb einer Gasturbogruppe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610705A true JPH0610705A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=6455527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5071642A Pending JPH0610705A (ja) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | ガスタービン群の操作方法 |
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| US (1) | US5363642A (ja) |
| EP (1) | EP0563553B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0610705A (ja) |
| KR (1) | KR930019989A (ja) |
| CA (1) | CA2091025A1 (ja) |
| DE (2) | DE4210541A1 (ja) |
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| JP2019527313A (ja) * | 2016-06-27 | 2019-09-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービンエンジンを冷却するシステムおよび方法 |
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