JPH0777062A - ガスタービンのインベントリー制御装置 - Google Patents
ガスタービンのインベントリー制御装置Info
- Publication number
- JPH0777062A JPH0777062A JP24870393A JP24870393A JPH0777062A JP H0777062 A JPH0777062 A JP H0777062A JP 24870393 A JP24870393 A JP 24870393A JP 24870393 A JP24870393 A JP 24870393A JP H0777062 A JPH0777062 A JP H0777062A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- tank
- turbine
- atg
- control
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- Pending
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- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービンのインベントリー制御用のタン
クを小型化すると共に、効率的な使用を可能にする。 【構成】 ガスタービン３の入口側に、内圧の異なる３
個の制御用タンク６ａ，６ｂ，６ｃを設置すると共に、
各々元弁７ａ，７ｂ，７ｃを取付ける。高圧タンク６ａ
は、たとえばタービン３の入口設定圧力が３０atgの高
圧時に元弁７ａを開いて作動ガスを抽出する。中圧タン
ク６ｂは、たとえば入口設定圧力が２０atgの中圧時に
高圧タンク６ａに続いて作動ガスを抽出する。低圧タン
ク６ｃは、たとえば入口設定圧力が１０atgの低圧時に
のみ元弁７ｃを開き、高圧タンク６ａ及び中圧タンク６
ｂに続いて作動ガスを抽出する。
クを小型化すると共に、効率的な使用を可能にする。 【構成】 ガスタービン３の入口側に、内圧の異なる３
個の制御用タンク６ａ，６ｂ，６ｃを設置すると共に、
各々元弁７ａ，７ｂ，７ｃを取付ける。高圧タンク６ａ
は、たとえばタービン３の入口設定圧力が３０atgの高
圧時に元弁７ａを開いて作動ガスを抽出する。中圧タン
ク６ｂは、たとえば入口設定圧力が２０atgの中圧時に
高圧タンク６ａに続いて作動ガスを抽出する。低圧タン
ク６ｃは、たとえば入口設定圧力が１０atgの低圧時に
のみ元弁７ｃを開き、高圧タンク６ａ及び中圧タンク６
ｂに続いて作動ガスを抽出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、閉サイクルガスタービ
ンの出力制御に適用されるインベントリー制御装置に関
する。
ンの出力制御に適用されるインベントリー制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】閉サイクルガスタービンのインベントリ
ー制御を簡単に説明する。この制御は、タービンに流入
する作動ガスを制御用タンクに抽出したり、反対に制御
用タンクからタービンへ作動ガスを抽入したりすること
により、作動ガスの密度（圧力）を変えて出力制御を行
う手段である。タービンの性能は、作動ガスの体積流量
が等しければ速度三角形に変化はなく、従って性能も変
わらない。これを利用したインベントリー制御は、作動
ガスの体積流量を変えず、すなわち性能を落さずに、重
量流量を変えて出力制御を行うのである。
ー制御を簡単に説明する。この制御は、タービンに流入
する作動ガスを制御用タンクに抽出したり、反対に制御
用タンクからタービンへ作動ガスを抽入したりすること
により、作動ガスの密度（圧力）を変えて出力制御を行
う手段である。タービンの性能は、作動ガスの体積流量
が等しければ速度三角形に変化はなく、従って性能も変
わらない。これを利用したインベントリー制御は、作動
ガスの体積流量を変えず、すなわち性能を落さずに、重
量流量を変えて出力制御を行うのである。
【０００３】以下、上述したガスタービンのインベント
リー制御装置の従来例を図２に基いて簡単に説明する。
なお、図中１は圧縮機、２は加熱器、３はタービン、４
は発電機、５は冷却機を各々示している。そして、従来
のインベントリー制御装置では制御用タンク６を１個設
け、元弁７を開くことによって、タービン３入口の作動
ガスを設定圧力に応じて制御用タンク６に抽出する。こ
れにより、タービン３の入口圧力を可変とし、図３に示
す如くタービン３の出力を制御することができる。
リー制御装置の従来例を図２に基いて簡単に説明する。
なお、図中１は圧縮機、２は加熱器、３はタービン、４
は発電機、５は冷却機を各々示している。そして、従来
のインベントリー制御装置では制御用タンク６を１個設
け、元弁７を開くことによって、タービン３入口の作動
ガスを設定圧力に応じて制御用タンク６に抽出する。こ
れにより、タービン３の入口圧力を可変とし、図３に示
す如くタービン３の出力を制御することができる。
【０００４】たとえば、図２に示す如く、タービン３の
入口圧力を４０atg〜１０atgの範囲で可変する場合、制
御用タンク６は最低圧力である１０atgの作動ガスを貯
えうる容量が必要となる。このため、１個しかない制御
用タンク６の大型化は避けられない。さらに、タービン
３の入口圧力を２０atg又は３０atgに設定するような場
合には、１０atgに対応した大容量の制御用タンク６で
は必要以上に大きく無駄がある。
入口圧力を４０atg〜１０atgの範囲で可変する場合、制
御用タンク６は最低圧力である１０atgの作動ガスを貯
えうる容量が必要となる。このため、１個しかない制御
用タンク６の大型化は避けられない。さらに、タービン
３の入口圧力を２０atg又は３０atgに設定するような場
合には、１０atgに対応した大容量の制御用タンク６で
は必要以上に大きく無駄がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のインベ
ントリー制御装置では、作動ガスを単一のタンクに貯え
るため、タービン入口圧力が最小（比体積が最大）の時
の作動ガスを貯えうるだけの容量が必要であり、タンク
は大型（大容量）となる。また、タービン入口圧力を最
小値以上に設定した場合は、作動ガスの体積は小さくな
るものの、タンク容量は一定のため必要以上の容量があ
るという問題点がある。
ントリー制御装置では、作動ガスを単一のタンクに貯え
るため、タービン入口圧力が最小（比体積が最大）の時
の作動ガスを貯えうるだけの容量が必要であり、タンク
は大型（大容量）となる。また、タービン入口圧力を最
小値以上に設定した場合は、作動ガスの体積は小さくな
るものの、タンク容量は一定のため必要以上の容量があ
るという問題点がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、インベントリー
制御用のタンクを小型化すると共に、効率的な使用を可
能にすることにある。
制御用のタンクを小型化すると共に、効率的な使用を可
能にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するもので、閉サイクルのガスタービンに流入する
作動ガスを制御用タンクに抽出し、あるいは前記制御用
タンクから抽入することで前記作動ガスの密度を変えて
出力制御を行うガスタービンのインベントリー制御装置
において、内圧が異なる複数の制御用タンクをガスター
ビン入口側に設置し、前記タービンに設定する入口圧力
に応じて前記制御用タンクを選択使用するように構成し
たことを特徴とするガスタービンのインベントリー制御
装置である。
解決するもので、閉サイクルのガスタービンに流入する
作動ガスを制御用タンクに抽出し、あるいは前記制御用
タンクから抽入することで前記作動ガスの密度を変えて
出力制御を行うガスタービンのインベントリー制御装置
において、内圧が異なる複数の制御用タンクをガスター
ビン入口側に設置し、前記タービンに設定する入口圧力
に応じて前記制御用タンクを選択使用するように構成し
たことを特徴とするガスタービンのインベントリー制御
装置である。
【０００８】
【作用】前述の手段によれば、高圧から低圧の制御用タ
ンクを複数個設置して選択使用すると、高圧タンクでは
比体積が小さいため、タンクの総容量を従来よりも小さ
くしてタンクを小型化できる。また、タービン入口圧力
に応じて適当な制御用タンクを選択使用することができ
るため、タンクを無駄なく効果的に使用することができ
る。
ンクを複数個設置して選択使用すると、高圧タンクでは
比体積が小さいため、タンクの総容量を従来よりも小さ
くしてタンクを小型化できる。また、タービン入口圧力
に応じて適当な制御用タンクを選択使用することができ
るため、タンクを無駄なく効果的に使用することができ
る。
【０００９】
【実施例】本発明によるガスタービンのインベントリー
制御装置の一実施例を図１に基いて説明する。なお、図
２の従来例と同一の部材には同じ符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
制御装置の一実施例を図１に基いて説明する。なお、図
２の従来例と同一の部材には同じ符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
【００１０】この実施例では、タービン３の入口圧力を
１０atg〜４０atgの範囲で可変して出力制御する場合を
例示する。すなわち、インベントリー制御用のタンクと
して、高圧タンク６ａ、中圧タンク６ｂ及び低圧タンク
６ｃをタービン３の作動ガス入口側に設置し、各々に元
弁７ａ，７ｂ，７ｃを設けておく。そして、たとえば高
圧タンク６ａはタービン３の入口設定圧力が３０atg用
とし、同じく中圧タンク６ｂは２０atg用、低圧タンク
６ｃは１０atg用とすれば、タービン３の入口設定圧力
が４０atgの場合、各制御用タンク６ａ，６ｂ，６ｃは
次のようになる。
１０atg〜４０atgの範囲で可変して出力制御する場合を
例示する。すなわち、インベントリー制御用のタンクと
して、高圧タンク６ａ、中圧タンク６ｂ及び低圧タンク
６ｃをタービン３の作動ガス入口側に設置し、各々に元
弁７ａ，７ｂ，７ｃを設けておく。そして、たとえば高
圧タンク６ａはタービン３の入口設定圧力が３０atg用
とし、同じく中圧タンク６ｂは２０atg用、低圧タンク
６ｃは１０atg用とすれば、タービン３の入口設定圧力
が４０atgの場合、各制御用タンク６ａ，６ｂ，６ｃは
次のようになる。
【００１１】高圧タンク６ａの内圧は３０atg以下２０a
tg以上に保たれ、元弁７ａが閉じている。また、中圧タ
ンク６ｂの内圧は２０atg以下１０atg以上に保たれて元
弁７ｂが閉じ、低圧タンク６ｃも内圧が１０atg以下に
保たれて元弁７ｃが閉じられている。
tg以上に保たれ、元弁７ａが閉じている。また、中圧タ
ンク６ｂの内圧は２０atg以下１０atg以上に保たれて元
弁７ｂが閉じ、低圧タンク６ｃも内圧が１０atg以下に
保たれて元弁７ｃが閉じられている。
【００１２】この状態からタービン３の入口設定圧力を
３０atgに変更する場合は、高圧タンク６ａの元弁７ａ
のみを開き、作動ガスを高圧タンク６ａへ抽出する。そ
して、タービン入口圧力が３０atgになった時点で元弁
７ａを閉じ、作動ガスの一部を高圧タンク６ａに貯蔵す
る。これにより、タービン３の入口圧力は３０atgに設
定され、入力圧力３０atgに対応したタービン出力を得
ることができる（図３参照）。
３０atgに変更する場合は、高圧タンク６ａの元弁７ａ
のみを開き、作動ガスを高圧タンク６ａへ抽出する。そ
して、タービン入口圧力が３０atgになった時点で元弁
７ａを閉じ、作動ガスの一部を高圧タンク６ａに貯蔵す
る。これにより、タービン３の入口圧力は３０atgに設
定され、入力圧力３０atgに対応したタービン出力を得
ることができる（図３参照）。
【００１３】次に、タービン３の入口設定圧力を２０at
gに変更する場合は、上述した設定圧力３０atgへの変更
操作が終了した後、中圧タンク６ｂの元弁７ｂを開き、
タービン入口圧力が２０atgになるまで作動ガスを中圧
タンク６ｂへ抽出する。そして、タービン入口圧力が２
０atgになった時点で元弁７ｂを閉じ、高圧ガスの一部
を高圧タンク６ａに続いて中圧タンク６ｂにも貯蔵す
る。これにより、タービン３の入口圧力は２０atgに設
定され、入力圧力２０atgに対応したタービン出力を得
ることができる。
gに変更する場合は、上述した設定圧力３０atgへの変更
操作が終了した後、中圧タンク６ｂの元弁７ｂを開き、
タービン入口圧力が２０atgになるまで作動ガスを中圧
タンク６ｂへ抽出する。そして、タービン入口圧力が２
０atgになった時点で元弁７ｂを閉じ、高圧ガスの一部
を高圧タンク６ａに続いて中圧タンク６ｂにも貯蔵す
る。これにより、タービン３の入口圧力は２０atgに設
定され、入力圧力２０atgに対応したタービン出力を得
ることができる。
【００１４】最後に、タービン入口設定圧力を１０atg
に変更する場合は、上述した設定圧力３０atg及び２０a
tgへの変更操作に続いて、低圧タンク６ｃにも作動ガス
を同様に抽出して貯蔵する。これにより、タービン３の
入口圧力は１０atgに設定され、入力圧力１０atgに対応
したタービン出力が得られる。
に変更する場合は、上述した設定圧力３０atg及び２０a
tgへの変更操作に続いて、低圧タンク６ｃにも作動ガス
を同様に抽出して貯蔵する。これにより、タービン３の
入口圧力は１０atgに設定され、入力圧力１０atgに対応
したタービン出力が得られる。
【００１５】すなわち、設定圧力が３０atgの場合は高
圧タンク６ａを１個だけ使用し、設定圧力が２０atgの
場合は高圧タンク６ａ及び中圧タンク６ｂの２個を使用
し、設定圧力が１０atgの場合にのみ高圧タンク６ａ、
中圧タンク６ｂ及び低圧タンク６ｃの全ての制御用タン
クを使用することになる。そして、高圧タンク６ａ、中
圧タンク６ｂ及び低圧タンク６ｃの総容量Ｖは、気体状
態方程式より下記の数式１で示すことができる。
圧タンク６ａを１個だけ使用し、設定圧力が２０atgの
場合は高圧タンク６ａ及び中圧タンク６ｂの２個を使用
し、設定圧力が１０atgの場合にのみ高圧タンク６ａ、
中圧タンク６ｂ及び低圧タンク６ｃの全ての制御用タン
クを使用することになる。そして、高圧タンク６ａ、中
圧タンク６ｂ及び低圧タンク６ｃの総容量Ｖは、気体状
態方程式より下記の数式１で示すことができる。
【００１６】
【数１】
【００１７】但し、Ｒはガス定数、Ｔは温度、Ｐは圧
力、Ｇは質量であり、圧力Ｐ及び質量Ｇの添字３０，２
０，１０は各々高圧タンク６ａ、中圧タンク６ｂ及び低
圧タンク６ｃに対応する値であることを示している。
力、Ｇは質量であり、圧力Ｐ及び質量Ｇの添字３０，２
０，１０は各々高圧タンク６ａ、中圧タンク６ｂ及び低
圧タンク６ｃに対応する値であることを示している。
【００１８】一方、従来の制御用タンク６の容量Ｖ
0（設定圧力１０atgに対応）は、閉サイクル内を上記実
施例と同量の作動ガスが流れているとした場合、抽出さ
れた作動ガスの質量が等しければ下記の数式２で示すこ
とができる。
0（設定圧力１０atgに対応）は、閉サイクル内を上記実
施例と同量の作動ガスが流れているとした場合、抽出さ
れた作動ガスの質量が等しければ下記の数式２で示すこ
とができる。
【００１９】
【数２】
【００２０】従って、本発明における制御用タンクの総
容量Ｖと従来の制御用タンク容量Ｖ0とを比較すると、
（Ｇ30／Ｐ30＋Ｇ20／Ｐ20）と（Ｇ30／Ｐ10＋Ｇ20／Ｐ
10）との差から、総容量Ｖが小であることがわかる。す
なわち、圧力にはＰ30＞Ｐ20＞Ｐ10の関係があるため、
Ｇ30／Ｐ30＜Ｇ30／Ｐ10及びＧ20／Ｐ20＜Ｇ20／Ｐ10と
なり、上記両数式１，２の他の項が等しいことから、Ｖ
＜Ｖ0となるのである。
容量Ｖと従来の制御用タンク容量Ｖ0とを比較すると、
（Ｇ30／Ｐ30＋Ｇ20／Ｐ20）と（Ｇ30／Ｐ10＋Ｇ20／Ｐ
10）との差から、総容量Ｖが小であることがわかる。す
なわち、圧力にはＰ30＞Ｐ20＞Ｐ10の関係があるため、
Ｇ30／Ｐ30＜Ｇ30／Ｐ10及びＧ20／Ｐ20＜Ｇ20／Ｐ10と
なり、上記両数式１，２の他の項が等しいことから、Ｖ
＜Ｖ0となるのである。
【００２１】なお、以上の実施例においては、３０atg
に対応した高圧タンクと、２０atgに対応した中圧タン
クと、１０atgに対応した低圧タンクの３個の制御用タ
ンクを設置したものを説明したが、制御用タンクの設置
個数及び設定圧力はこの実施例に限定されるものではな
い。
に対応した高圧タンクと、２０atgに対応した中圧タン
クと、１０atgに対応した低圧タンクの３個の制御用タ
ンクを設置したものを説明したが、制御用タンクの設置
個数及び設定圧力はこの実施例に限定されるものではな
い。
【００２２】
【発明の効果】前述した本発明によれば、インベントリ
ー制御用タンクの小型化及び効率的な使用を可能にする
といった効果を奏する。
ー制御用タンクの小型化及び効率的な使用を可能にする
といった効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例に係るガスタービンのインベ
ントリー制御装置の系統図である。
ントリー制御装置の系統図である。
【図２】従来のガスタービンのインベントリー制御装置
を示す系統図である。
を示す系統図である。
【図３】タービン入口圧力とタービン出力との関係を示
す図である。
す図である。
１ 圧縮機 ２ 加熱器 ３ タービン ４ 発電機 ５ 冷却機 ６ａ 高圧タンク（制御用タンク） ６ｂ 中圧タンク（制御用タンク） ６ｃ 低圧タンク（制御用タンク） ７ａ，７ｂ，７ｃ 元弁
Claims (1)
- 【請求項１】閉サイクルのガスタービンに流入する作動
ガスを制御用タンクに抽出し、あるいは前記制御用タン
クから抽入することで前記作動ガスの密度を変えて出力
制御を行うガスタービンのインベントリー制御装置にお
いて、 内圧が異なる複数の制御用タンクをガスタービン入口側
に設置し、前記タービンに設定する入口圧力に応じて前
記制御用タンクを選択使用するように構成したことを特
徴とするガスタービンのインベントリー制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24870393A JPH0777062A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ガスタービンのインベントリー制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24870393A JPH0777062A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ガスタービンのインベントリー制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777062A true JPH0777062A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=17182081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24870393A Pending JPH0777062A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ガスタービンのインベントリー制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777062A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09144558A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-03 | Toshiba Corp | 水素燃焼ガスタービンプラントおよびその起動方法 |
| JP2008516147A (ja) * | 2004-10-12 | 2008-05-15 | シルバー，ガイ | スターリング・エンジンの原理を用いた動力の生成方法およびシステム |
| WO2017057144A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧縮空気貯蔵発電装置及び圧縮空気貯蔵発電方法 |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP24870393A patent/JPH0777062A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09144558A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-03 | Toshiba Corp | 水素燃焼ガスタービンプラントおよびその起動方法 |
| JP2008516147A (ja) * | 2004-10-12 | 2008-05-15 | シルバー，ガイ | スターリング・エンジンの原理を用いた動力の生成方法およびシステム |
| WO2017057144A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧縮空気貯蔵発電装置及び圧縮空気貯蔵発電方法 |
| JP2017066938A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧縮空気貯蔵発電装置及び圧縮空気貯蔵発電方法 |
| US10892642B2 (en) | 2015-09-29 | 2021-01-12 | Kobe Steel, Ltd. | Compressed air energy storage power generation apparatus and compressed air energy storage power generation method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030318 |