JPH06207528A - Ｌｐｇ混合水用蒸発器を備えたガスタービン装置 - Google Patents
Ｌｐｇ混合水用蒸発器を備えたガスタービン装置Info
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- JPH06207528A JPH06207528A JP374393A JP374393A JPH06207528A JP H06207528 A JPH06207528 A JP H06207528A JP 374393 A JP374393 A JP 374393A JP 374393 A JP374393 A JP 374393A JP H06207528 A JPH06207528 A JP H06207528A
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- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体ＬＰＧを蒸発させるための別個の蒸発器
及びそのための外部熱源を不要とすることができ、同時
に、ガスタービンの燃焼器内に投入するために十分な圧
力を持つ水蒸気を得ることができる、ＬＰＧ混合蒸発器
を備えたガスタービン装置を提供する。 【構成】 ＬＰＧガスを燃料とするガスタービン（圧縮
機２０、タービン２１、燃焼器２２により構成される）
と、ガスタービンの排気を熱源とするボイラー２５と、
液体ＬＰＧ６と水９のＬＰＧ混合水を生成する混合器３
４と、ガスタービンの排気を熱源とし、ＬＰＧ混合水を
蒸発する蒸発器３６と、蒸発したＬＰＧガスと水蒸気の
混合ガス１１と温水１０とを分離する気水分離器３２
と、分離した混合ガスをガスタービンの燃焼器に供給す
るガスラインと、温水を排熱ボイラに供給する温水ライ
ンとを備える。
及びそのための外部熱源を不要とすることができ、同時
に、ガスタービンの燃焼器内に投入するために十分な圧
力を持つ水蒸気を得ることができる、ＬＰＧ混合蒸発器
を備えたガスタービン装置を提供する。 【構成】 ＬＰＧガスを燃料とするガスタービン（圧縮
機２０、タービン２１、燃焼器２２により構成される）
と、ガスタービンの排気を熱源とするボイラー２５と、
液体ＬＰＧ６と水９のＬＰＧ混合水を生成する混合器３
４と、ガスタービンの排気を熱源とし、ＬＰＧ混合水を
蒸発する蒸発器３６と、蒸発したＬＰＧガスと水蒸気の
混合ガス１１と温水１０とを分離する気水分離器３２
と、分離した混合ガスをガスタービンの燃焼器に供給す
るガスラインと、温水を排熱ボイラに供給する温水ライ
ンとを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＰＧを燃料とするガ
スタービン装置に関し、更に詳しくは、ガスタービンコ
ージェネレーションの分野において使用され、省エネル
ギー、低ＮＯx を実現するガスタービンサイクルに関す
る。
スタービン装置に関し、更に詳しくは、ガスタービンコ
ージェネレーションの分野において使用され、省エネル
ギー、低ＮＯx を実現するガスタービンサイクルに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＬＰＧを燃料とする従来の二流体サイク
ルガスタービン装置（以下、単にガスタービン装置とい
う）の構成は例えば図６に示す通りである。この図にお
いて、２０は圧縮機、２１はタービン、２２は燃焼器、
２３は発電機、２４はＬＰＧ蒸発器、２５は排熱ボイラ
ー、２６は給水加熱器、２７は給水ポンプ、２８は蒸気
流量制御弁、２９は排気煙突であり、大気中から吸入さ
れた空気１は圧縮機２０により圧縮された後に燃焼器２
２に流入する。燃焼器２２に流入した圧縮空気はＬＰＧ
ガス７（ＬＰＧの蒸発ガス）の燃焼により高温の燃焼ガ
スとなり、タービン２１の排熱により生成された水蒸気
５と混合され、タービン２１に流入する。タービン２１
で仕事をしたガスタービン排気３は排熱ボイラー２５に
てユーティリティ水蒸気８を生成し、その後、給水加熱
器２６、排気煙突２９を経て大気中に排気される。ター
ビン２１の発生した仕事は圧縮機２０を駆動すると同時
に発電機２３を駆動し、電力２を発生する。排熱ボイラ
ー２５の後流にはガスタービン排気３により加熱される
給水加熱器２６が配置される。かかる従来のガスタービ
ン装置において給水加熱器２６における熱交換は、ガス
タービン排気と水との顕熱熱交換であった。
ルガスタービン装置（以下、単にガスタービン装置とい
う）の構成は例えば図６に示す通りである。この図にお
いて、２０は圧縮機、２１はタービン、２２は燃焼器、
２３は発電機、２４はＬＰＧ蒸発器、２５は排熱ボイラ
ー、２６は給水加熱器、２７は給水ポンプ、２８は蒸気
流量制御弁、２９は排気煙突であり、大気中から吸入さ
れた空気１は圧縮機２０により圧縮された後に燃焼器２
２に流入する。燃焼器２２に流入した圧縮空気はＬＰＧ
ガス７（ＬＰＧの蒸発ガス）の燃焼により高温の燃焼ガ
スとなり、タービン２１の排熱により生成された水蒸気
５と混合され、タービン２１に流入する。タービン２１
で仕事をしたガスタービン排気３は排熱ボイラー２５に
てユーティリティ水蒸気８を生成し、その後、給水加熱
器２６、排気煙突２９を経て大気中に排気される。ター
ビン２１の発生した仕事は圧縮機２０を駆動すると同時
に発電機２３を駆動し、電力２を発生する。排熱ボイラ
ー２５の後流にはガスタービン排気３により加熱される
給水加熱器２６が配置される。かかる従来のガスタービ
ン装置において給水加熱器２６における熱交換は、ガス
タービン排気と水との顕熱熱交換であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のガスタ
ービン装置では、以下のような問題点があった。 （１） ガスタービンの燃料として、液体状態のＬＰＧ
（以下、液体ＬＰＧという）からＬＰＧの蒸発ガス７
（以下ＬＰＧガスという）を生成する必要があり、この
ために外部にＬＰＧ蒸発器２４を設備し、余分な熱を消
費する必要がある。 （２） 給水加熱器２６内の温度レベルは比較的低い
（例えば２００℃以下）ため高圧の水蒸気を生成するこ
とができない。 （３） ガスタービンに投入するのに十分な圧力の蒸気
５をガスタービン排気３で生成する場合、ガスタービン
排気を１００℃以下まで回収することは不可能である。
ービン装置では、以下のような問題点があった。 （１） ガスタービンの燃料として、液体状態のＬＰＧ
（以下、液体ＬＰＧという）からＬＰＧの蒸発ガス７
（以下ＬＰＧガスという）を生成する必要があり、この
ために外部にＬＰＧ蒸発器２４を設備し、余分な熱を消
費する必要がある。 （２） 給水加熱器２６内の温度レベルは比較的低い
（例えば２００℃以下）ため高圧の水蒸気を生成するこ
とができない。 （３） ガスタービンに投入するのに十分な圧力の蒸気
５をガスタービン排気３で生成する場合、ガスタービン
排気を１００℃以下まで回収することは不可能である。
【０００４】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、液体
ＬＰＧを蒸発させるための別個の蒸発器及びそのための
外部熱源を不要とすることができ、同時に、ガスタービ
ンの燃焼器内に投入するために十分な圧力を持つ水蒸気
を得ることができる、ＬＰＧ混合蒸発器を備えたガスタ
ービン装置を提供することを目的とする。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、液体
ＬＰＧを蒸発させるための別個の蒸発器及びそのための
外部熱源を不要とすることができ、同時に、ガスタービ
ンの燃焼器内に投入するために十分な圧力を持つ水蒸気
を得ることができる、ＬＰＧ混合蒸発器を備えたガスタ
ービン装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＬＰＧ
ガスを燃料とするガスタービンと、ガスタービンの排気
を熱源とする排熱ボイラーと、液体ＬＰＧと水を混合し
てＬＰＧ混合水を生成するＬＰＧ・水混合器と、ガスタ
ービンの排気を熱源とし、前記ＬＰＧ混合水を蒸発させ
るＬＰＧ混合水用蒸発器と、前記蒸発器により蒸発した
ＬＰＧガスと水蒸気の混合ガスと温水とを分離する気水
分離器と、前記気水分離器で分離した混合ガスを前記ガ
スタービンの燃焼器に供給するガスラインと、前記気水
分離器で分離した温水を前記排熱ボイラに供給する温水
ラインとを備える、ことを特徴とするＬＰＧ混合水用蒸
発器を備えたガスタービン装置が提供される。本発明の
好ましい実施例によれば、前記ＬＰＧ混合水用蒸発器
は、液体ＬＰＧと水との気液平衡により熱交換が行われ
る。また、前記ＬＰＧ混合水用蒸発器は、ガスタービン
の排気により伝熱壁を介して液体ＬＰＧと水の混合物を
加熱し、液体ＬＰＧと水の一部を蒸発させ、蒸発器の出
口で所定の割合のＬＰＧガス、水蒸気、及び温水とす
る。更に、ＬＰＧ・水混合器の上流側に液体ＬＰＧを計
量するための装置と、水を計量するための装置とを更に
備える、ことが好ましい。
ガスを燃料とするガスタービンと、ガスタービンの排気
を熱源とする排熱ボイラーと、液体ＬＰＧと水を混合し
てＬＰＧ混合水を生成するＬＰＧ・水混合器と、ガスタ
ービンの排気を熱源とし、前記ＬＰＧ混合水を蒸発させ
るＬＰＧ混合水用蒸発器と、前記蒸発器により蒸発した
ＬＰＧガスと水蒸気の混合ガスと温水とを分離する気水
分離器と、前記気水分離器で分離した混合ガスを前記ガ
スタービンの燃焼器に供給するガスラインと、前記気水
分離器で分離した温水を前記排熱ボイラに供給する温水
ラインとを備える、ことを特徴とするＬＰＧ混合水用蒸
発器を備えたガスタービン装置が提供される。本発明の
好ましい実施例によれば、前記ＬＰＧ混合水用蒸発器
は、液体ＬＰＧと水との気液平衡により熱交換が行われ
る。また、前記ＬＰＧ混合水用蒸発器は、ガスタービン
の排気により伝熱壁を介して液体ＬＰＧと水の混合物を
加熱し、液体ＬＰＧと水の一部を蒸発させ、蒸発器の出
口で所定の割合のＬＰＧガス、水蒸気、及び温水とす
る。更に、ＬＰＧ・水混合器の上流側に液体ＬＰＧを計
量するための装置と、水を計量するための装置とを更に
備える、ことが好ましい。
【０００６】
【作用】上記本発明の構成によれば、液体ＬＰＧと水を
混合してＬＰＧ混合水を生成するＬＰＧ・水混合器と、
ガスタービンの排気を熱源とし、前記ＬＰＧ混合水を蒸
発させるＬＰＧ混合水用蒸発器とを備えるので、ＬＰＧ
混合水用蒸発器により液体ＬＰＧを蒸発させることによ
り、液体ＬＰＧを蒸発させるための別個の蒸発器及びそ
のための外部熱源を不要とすることができる。更に、蒸
発器により蒸発したＬＰＧガスと水蒸気の混合ガスと温
水とを分離する気水分離器と、気水分離器で分離した混
合ガスを前記ガスタービンの燃焼器に供給するガスライ
ンとを備えるので、ガスタービンの燃焼器内に投入する
ために十分な圧力を持つ水蒸気を得ることができる。
混合してＬＰＧ混合水を生成するＬＰＧ・水混合器と、
ガスタービンの排気を熱源とし、前記ＬＰＧ混合水を蒸
発させるＬＰＧ混合水用蒸発器とを備えるので、ＬＰＧ
混合水用蒸発器により液体ＬＰＧを蒸発させることによ
り、液体ＬＰＧを蒸発させるための別個の蒸発器及びそ
のための外部熱源を不要とすることができる。更に、蒸
発器により蒸発したＬＰＧガスと水蒸気の混合ガスと温
水とを分離する気水分離器と、気水分離器で分離した混
合ガスを前記ガスタービンの燃焼器に供給するガスライ
ンとを備えるので、ガスタービンの燃焼器内に投入する
ために十分な圧力を持つ水蒸気を得ることができる。
【０００７】すなわち、本発明は、ＬＰＧ混合水用蒸発
器における被加熱媒体として液体ＬＰＧと水との混合物
を用い、両物質の気液平衡熱交換を利用するものであ
る。つまり、二流体混合物である被加熱媒体が熱交換の
過程の各温度毎において両流体が所定の割合で蒸発する
現象を利用する。これにより、液体ＬＰＧを蒸発させる
ための別個の蒸発器及びそのための外部熱源を不要とす
ることができ、更に、混合された水も比較的低い温度で
蒸発が可能となるため、ＬＰＧ混合水用蒸発器内の熱交
換過程においてガスタービンの燃焼器に投入するための
十分な圧力を持つ水蒸気を得ることが可能となる。
器における被加熱媒体として液体ＬＰＧと水との混合物
を用い、両物質の気液平衡熱交換を利用するものであ
る。つまり、二流体混合物である被加熱媒体が熱交換の
過程の各温度毎において両流体が所定の割合で蒸発する
現象を利用する。これにより、液体ＬＰＧを蒸発させる
ための別個の蒸発器及びそのための外部熱源を不要とす
ることができ、更に、混合された水も比較的低い温度で
蒸発が可能となるため、ＬＰＧ混合水用蒸発器内の熱交
換過程においてガスタービンの燃焼器に投入するための
十分な圧力を持つ水蒸気を得ることが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。なお、各図において共通する部分には同
一の符号を使用する。図１は本発明によるガスタービン
装置の好ましい実施例を示す全体構成図である。この図
において、本発明によるＬＰＧ混合水用蒸発器を備えた
ガスタービン装置は、ＬＰＧガスを燃料とするガスター
ビン（圧縮機２０、タービン２１、燃焼器２２により構
成される）と、タービン２１の排気を熱源とする排熱ボ
イラー２５と、液体ＬＰＧ６と水９を混合してＬＰＧ混
合水を生成するＬＰＧ・水混合器３４と、タービン２１
の排気を熱源とし、前記ＬＰＧ混合水を蒸発させるＬＰ
Ｇ混合水用蒸発器３６と、蒸発器３６により蒸発したＬ
ＰＧガスと水蒸気の混合ガス１１と温水１０とを分離す
る気水分離器３２と、気水分離器３２で分離したＬＰＧ
ガスと水蒸気の混合ガス１１をガスタービンの燃焼器２
２に供給するガスラインと、気水分離器３２で分離した
温水１０を排熱ボイラ２５に供給する温水ラインとを備
えている。
して説明する。なお、各図において共通する部分には同
一の符号を使用する。図１は本発明によるガスタービン
装置の好ましい実施例を示す全体構成図である。この図
において、本発明によるＬＰＧ混合水用蒸発器を備えた
ガスタービン装置は、ＬＰＧガスを燃料とするガスター
ビン（圧縮機２０、タービン２１、燃焼器２２により構
成される）と、タービン２１の排気を熱源とする排熱ボ
イラー２５と、液体ＬＰＧ６と水９を混合してＬＰＧ混
合水を生成するＬＰＧ・水混合器３４と、タービン２１
の排気を熱源とし、前記ＬＰＧ混合水を蒸発させるＬＰ
Ｇ混合水用蒸発器３６と、蒸発器３６により蒸発したＬ
ＰＧガスと水蒸気の混合ガス１１と温水１０とを分離す
る気水分離器３２と、気水分離器３２で分離したＬＰＧ
ガスと水蒸気の混合ガス１１をガスタービンの燃焼器２
２に供給するガスラインと、気水分離器３２で分離した
温水１０を排熱ボイラ２５に供給する温水ラインとを備
えている。
【０００９】ＬＰＧ・水混合器３４は、ＬＰＧ混合水用
蒸発器３６の被加熱媒体のラインの上流側に配置され
る。蒸発器３６は、所定の伝熱壁を介して加熱媒体であ
るガスタービン排気３と２相４流体の被加熱媒体（水、
水蒸気、液体ＬＰＧ、ＬＰＧガス）との間で熱交換を行
う。この結果、蒸発器３６の被加熱媒体側出口の流体は
２相３流体（飽和水、水蒸気、ＬＰＧガス）で構成され
る。これらの２相流体を分離するため気水分離器３２が
装備される。また、図に示すように、気水分離器３２で
分離された混合ガス１１（ＬＰＧガス、水蒸気）を燃焼
器２２に送るガスラインと、分離された温水１０（飽和
水）を排熱ボイラ２５に供給する温水ラインを備えてい
る。
蒸発器３６の被加熱媒体のラインの上流側に配置され
る。蒸発器３６は、所定の伝熱壁を介して加熱媒体であ
るガスタービン排気３と２相４流体の被加熱媒体（水、
水蒸気、液体ＬＰＧ、ＬＰＧガス）との間で熱交換を行
う。この結果、蒸発器３６の被加熱媒体側出口の流体は
２相３流体（飽和水、水蒸気、ＬＰＧガス）で構成され
る。これらの２相流体を分離するため気水分離器３２が
装備される。また、図に示すように、気水分離器３２で
分離された混合ガス１１（ＬＰＧガス、水蒸気）を燃焼
器２２に送るガスラインと、分離された温水１０（飽和
水）を排熱ボイラ２５に供給する温水ラインを備えてい
る。
【００１０】図２は気水分離器３２で分離したＬＰＧガ
スと水蒸気の混合ガス１１をガスタービンの燃焼器２２
に供給するガスラインの詳細図である。図に示すよう
に、ガスタービンの制御装置（図示せず）からの信号を
受けて混合ガス１１の流量を制御するための燃料ガス制
御弁３５が気水分離器３２の下流に装備されている。図
３は、ＬＰＧ・水混合器３４の上流側ラインの詳細図で
ある。図に示すようにＬＰＧ・水混合器３４の上流に給
水流量制御弁３８及びＬＰＧ流量制御弁３７を個別に装
備することが好ましい。
スと水蒸気の混合ガス１１をガスタービンの燃焼器２２
に供給するガスラインの詳細図である。図に示すよう
に、ガスタービンの制御装置（図示せず）からの信号を
受けて混合ガス１１の流量を制御するための燃料ガス制
御弁３５が気水分離器３２の下流に装備されている。図
３は、ＬＰＧ・水混合器３４の上流側ラインの詳細図で
ある。図に示すようにＬＰＧ・水混合器３４の上流に給
水流量制御弁３８及びＬＰＧ流量制御弁３７を個別に装
備することが好ましい。
【００１１】図１に示した本発明によるＬＰＧ混合水用
蒸発器を備えたガスタービン装置は、以下のように作動
する。 １．作動用空気及び燃焼ガスの作動は従来のガスタービ
ン装置と同様である。 ２．液体ＬＰＧと水がＬＰＧ・水混合器３４内で混合さ
れた後、蒸発器３６に流入する。蒸発器３６内ではガス
タービン排気３により伝熱壁を介して水、液体ＬＰＧの
両方の蒸発が所定の割合で進行し、蒸発器３６の出口で
は、ＬＰＧガス、水蒸気、飽和水の２相３流体の状態と
なる。ＬＰＧ混合水用蒸発器３６内の熱交換過程の一例
を図４に示す。図４から明らかなように、ＬＰＧ混合水
用蒸発器３６における被加熱媒体として液体ＬＰＧと水
との混合物を用い、両物質が気液平衡熱交換を行うこと
から、二流体混合物である被加熱媒体が熱交換の過程の
各温度毎において両流体が所定の割合で蒸発する。従っ
て、混合された水は比較的低い温度で蒸発が可能とな
り、かつガスタービンの燃焼器に投入するための十分な
圧力を持つことが可能となる。また、ガスタービン排気
を１００℃以下まで回収することができる。なお、参考
として従来のガスタービン装置における給水加熱器内の
熱交換過程の例を図５に示す。図５では給水は単なる顕
熱熱交換であるため直線的に温度上昇している。また、
ガスタービン排気は１３０℃前後までしか回収すること
ができない。 ３．蒸発器を出たＬＰＧガス、水蒸気、飽和水は気水分
離器３２にてＬＰＧガスと水蒸気の混合ガス１１と温水
１０（飽和水）とに分離され、混合ガスは燃料として燃
焼器２２に送られ、飽和水は排熱ボイラ２５に給水とし
て送られる。 ４．排熱ボイラ２５に送られた飽和水は排熱ボイラ２５
内で加熱されて蒸気となり、ガスタービンの燃焼器２２
に送られる。なおこの場合、生成された蒸気の一部を燃
焼器に送らず、ユーティリティ蒸気８として使用しても
よい。
蒸発器を備えたガスタービン装置は、以下のように作動
する。 １．作動用空気及び燃焼ガスの作動は従来のガスタービ
ン装置と同様である。 ２．液体ＬＰＧと水がＬＰＧ・水混合器３４内で混合さ
れた後、蒸発器３６に流入する。蒸発器３６内ではガス
タービン排気３により伝熱壁を介して水、液体ＬＰＧの
両方の蒸発が所定の割合で進行し、蒸発器３６の出口で
は、ＬＰＧガス、水蒸気、飽和水の２相３流体の状態と
なる。ＬＰＧ混合水用蒸発器３６内の熱交換過程の一例
を図４に示す。図４から明らかなように、ＬＰＧ混合水
用蒸発器３６における被加熱媒体として液体ＬＰＧと水
との混合物を用い、両物質が気液平衡熱交換を行うこと
から、二流体混合物である被加熱媒体が熱交換の過程の
各温度毎において両流体が所定の割合で蒸発する。従っ
て、混合された水は比較的低い温度で蒸発が可能とな
り、かつガスタービンの燃焼器に投入するための十分な
圧力を持つことが可能となる。また、ガスタービン排気
を１００℃以下まで回収することができる。なお、参考
として従来のガスタービン装置における給水加熱器内の
熱交換過程の例を図５に示す。図５では給水は単なる顕
熱熱交換であるため直線的に温度上昇している。また、
ガスタービン排気は１３０℃前後までしか回収すること
ができない。 ３．蒸発器を出たＬＰＧガス、水蒸気、飽和水は気水分
離器３２にてＬＰＧガスと水蒸気の混合ガス１１と温水
１０（飽和水）とに分離され、混合ガスは燃料として燃
焼器２２に送られ、飽和水は排熱ボイラ２５に給水とし
て送られる。 ４．排熱ボイラ２５に送られた飽和水は排熱ボイラ２５
内で加熱されて蒸気となり、ガスタービンの燃焼器２２
に送られる。なおこの場合、生成された蒸気の一部を燃
焼器に送らず、ユーティリティ蒸気８として使用しても
よい。
【００１２】上述したように、本発明の構成によれば、
液体ＬＰＧと水を混合してＬＰＧ混合水を生成するＬＰ
Ｇ・水混合器と、ガスタービンの排気を熱源とし、前記
ＬＰＧ混合水を蒸発させるＬＰＧ混合水用蒸発器とを備
えるので、ＬＰＧ混合水用蒸発器により液体ＬＰＧを蒸
発させることにより、液体ＬＰＧを蒸発させるための別
個の蒸発器及びそのための外部熱源を不要とすることが
できる。更に、蒸発器により蒸発したＬＰＧガスと水蒸
気の混合ガスと温水とを分離する気水分離器と、気水分
離器で分離した混合ガスを前記ガスタービンの燃焼器に
供給するガスラインとを備えるので、ガスタービンの燃
焼器内に投入するために十分な圧力を持つ水蒸気を得る
ことができる。
液体ＬＰＧと水を混合してＬＰＧ混合水を生成するＬＰ
Ｇ・水混合器と、ガスタービンの排気を熱源とし、前記
ＬＰＧ混合水を蒸発させるＬＰＧ混合水用蒸発器とを備
えるので、ＬＰＧ混合水用蒸発器により液体ＬＰＧを蒸
発させることにより、液体ＬＰＧを蒸発させるための別
個の蒸発器及びそのための外部熱源を不要とすることが
できる。更に、蒸発器により蒸発したＬＰＧガスと水蒸
気の混合ガスと温水とを分離する気水分離器と、気水分
離器で分離した混合ガスを前記ガスタービンの燃焼器に
供給するガスラインとを備えるので、ガスタービンの燃
焼器内に投入するために十分な圧力を持つ水蒸気を得る
ことができる。
【００１３】すなわち、本発明は、ＬＰＧ混合水用蒸発
器における被加熱媒体として液体ＬＰＧと水との混合物
を用い、両物質の気液平衡熱交換を利用するものであ
る。つまり、二流体混合物である被加熱媒体が熱交換の
過程の各温度毎において両流体が所定の割合で蒸発する
現象を利用する。これにより、液体ＬＰＧを蒸発させる
ための蒸発器及びそのための外部熱源を不要とすること
ができ、更に、混合された水も比較的低い温度で蒸発が
可能となるため、ＬＰＧ混合水用蒸発器内の熱交換過程
においてガスタービンの燃焼器に投入するための十分な
圧力を持つ水蒸気を得ることが可能となる。
器における被加熱媒体として液体ＬＰＧと水との混合物
を用い、両物質の気液平衡熱交換を利用するものであ
る。つまり、二流体混合物である被加熱媒体が熱交換の
過程の各温度毎において両流体が所定の割合で蒸発する
現象を利用する。これにより、液体ＬＰＧを蒸発させる
ための蒸発器及びそのための外部熱源を不要とすること
ができ、更に、混合された水も比較的低い温度で蒸発が
可能となるため、ＬＰＧ混合水用蒸発器内の熱交換過程
においてガスタービンの燃焼器に投入するための十分な
圧力を持つ水蒸気を得ることが可能となる。
【００１４】
【発明の効果】従って、本発明によれば、以下の効果を
得ることができる。 １．ガスタービンの排熱により作動するＬＰＧ混合水用
蒸発器により液体ＬＰＧを蒸発させることが可能となる
ため、外部にＬＰＧ蒸発器を別個に設備する必要がな
く、余分な熱量を消費する必要もなくなる。 ２．従来のガスタービン装置における給水加熱器２６内
の温度レベルは比較的低い（例えば２００℃以下）ため
高圧の水蒸気を生成することは不可能であったが、本発
明のＬＰＧ混合水用蒸発器３６内では、ＬＰＧガスとの
混合状態で高圧の水蒸気を生成することが可能となる。
この水蒸気はＬＰＧガスと共に燃焼器内に入り、更に温
度を上昇させた後、タービンで仕事することができる。 ３．蒸発器３６内においても潜熱熱交換が行われるた
め、ガスタービン排熱を１００℃以下まで回収すること
が可能となる。従ってガスタービンのサイクル効率が従
来のものより高くなる。 ４．気水分離器３２から燃焼器２２に送られる混合ガス
１１中の水蒸気の量はＬＰＧガスと同等又はそれ以上と
なるため、燃焼器２２内でのＮＯｘの生成を相当量低減
させる効果がある。
得ることができる。 １．ガスタービンの排熱により作動するＬＰＧ混合水用
蒸発器により液体ＬＰＧを蒸発させることが可能となる
ため、外部にＬＰＧ蒸発器を別個に設備する必要がな
く、余分な熱量を消費する必要もなくなる。 ２．従来のガスタービン装置における給水加熱器２６内
の温度レベルは比較的低い（例えば２００℃以下）ため
高圧の水蒸気を生成することは不可能であったが、本発
明のＬＰＧ混合水用蒸発器３６内では、ＬＰＧガスとの
混合状態で高圧の水蒸気を生成することが可能となる。
この水蒸気はＬＰＧガスと共に燃焼器内に入り、更に温
度を上昇させた後、タービンで仕事することができる。 ３．蒸発器３６内においても潜熱熱交換が行われるた
め、ガスタービン排熱を１００℃以下まで回収すること
が可能となる。従ってガスタービンのサイクル効率が従
来のものより高くなる。 ４．気水分離器３２から燃焼器２２に送られる混合ガス
１１中の水蒸気の量はＬＰＧガスと同等又はそれ以上と
なるため、燃焼器２２内でのＮＯｘの生成を相当量低減
させる効果がある。
【００１５】要約すれば、本発明のＬＰＧ混合水用蒸発
器を備えたガスタービン装置により、液体ＬＰＧを蒸発
させるための別個の蒸発器及びそのための外部熱源を不
要とすることができ、同時に、ガスタービンの燃焼器内
に投入するために十分な圧力を持つ水蒸気を得ることが
でき、更に、上述した種々の有益な効果を得ることがで
きる。
器を備えたガスタービン装置により、液体ＬＰＧを蒸発
させるための別個の蒸発器及びそのための外部熱源を不
要とすることができ、同時に、ガスタービンの燃焼器内
に投入するために十分な圧力を持つ水蒸気を得ることが
でき、更に、上述した種々の有益な効果を得ることがで
きる。
【図１】本発明によるガスタービン装置の好ましい実施
例を示す全体構成図である。
例を示す全体構成図である。
【図２】混合ガスをガスタービンの燃焼器に供給するガ
スラインの詳細図である。
スラインの詳細図である。
【図３】ＬＰＧ・水混合器の上流側ラインの詳細図であ
る。
る。
【図４】本発明のＬＰＧ混合水用蒸発器における熱交換
過程の一例である。
過程の一例である。
【図５】従来の給水加熱器における熱交換過程の一例で
ある。
ある。
【図６】従来のガスタービン装置の全体構成図である。
１ 大気空気 ２ 電力 ３ ガスタービン排気 ４ ＬＰＧ加熱用蒸気 ５ ガスタービンへの噴射蒸気 ６ 液体ＬＰＧ ７ ＬＰＧガス ８ ユーティリティ蒸気 ９ 水 １０ 温水 １１ ＬＰＧガスと水蒸気の混合ガス ２０ 圧縮機 ２１ タービン ２２ 燃焼器 ２３ 発電機 ２４ ＬＰＧ蒸発器 ２５ 排熱ボイラー ２６ 給水加熱器 ２７ 給水ポンプ ２８ 蒸気流量制御弁 ２９ 排気煙突 ３０ ＬＰＧポンプ ３２ 気水分離器 ３４ ＬＰＧ・水混合器 ３５ 燃料ガス制御弁 ３６ ＬＰＧ混合水用蒸発器 ３７ ＬＰＧ流量制御弁 ３８ 給水流量制御弁
Claims (4)
- 【請求項１】 ＬＰＧガスを燃料とするガスタービン
と、 ガスタービンの排気を熱源とする排熱ボイラーと、 液体ＬＰＧと水を混合してＬＰＧ混合水を生成するＬＰ
Ｇ・水混合器と、 ガスタービンの排気を熱源とし、前記ＬＰＧ混合水を蒸
発させるＬＰＧ混合水用蒸発器と、 前記蒸発器により蒸発したＬＰＧガスと水蒸気の混合ガ
スと温水とを分離する気水分離器と、 前記気水分離器で分離した混合ガスを前記ガスタービン
の燃焼器に供給するガスラインと、 前記気水分離器で分離した温水を前記排熱ボイラに供給
する温水ラインとを備える、ことを特徴とするＬＰＧ混
合水用蒸発器を備えたガスタービン装置。 - 【請求項２】 前記ＬＰＧ混合水用蒸発器は、液体ＬＰ
Ｇと水との気液平衡により熱交換が行われる、ことを特
徴とする請求項１に記載のＬＰＧ混合水用蒸発器を備え
たガスタービン装置。 - 【請求項３】 前記ＬＰＧ混合水用蒸発器は、ガスター
ビンの排気により伝熱壁を介して液体ＬＰＧと水の混合
物を加熱し、液体ＬＰＧと水の一部を蒸発させ、蒸発器
の出口で所定の割合のＬＰＧガス、水蒸気、及び温水と
する、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＰＧ混合水
用蒸発器を備えたガスタービン装置。 - 【請求項４】 ＬＰＧ・水混合器の上流側に液体ＬＰＧ
を計量するための装置と、水を計量するための装置とを
更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＰＧ
混合水用蒸発器を備えたガスタービン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP374393A JP3221123B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Ｌｐｇ混合水用蒸発器を備えたガスタービン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP374393A JP3221123B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Ｌｐｇ混合水用蒸発器を備えたガスタービン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06207528A true JPH06207528A (ja) | 1994-07-26 |
| JP3221123B2 JP3221123B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=11565690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP374393A Expired - Fee Related JP3221123B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Ｌｐｇ混合水用蒸発器を備えたガスタービン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221123B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015002370A1 (ko) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | 삼성테크윈 주식회사 | 액체연료 기화 시스템 |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP374393A patent/JP3221123B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015002370A1 (ko) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | 삼성테크윈 주식회사 | 액체연료 기화 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3221123B2 (ja) | 2001-10-22 |
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