JPH08319852A - Gas turbine plant and its cooling method - Google Patents

Gas turbine plant and its cooling method

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JPH08319852A
JPH08319852A JP12634695A JP12634695A JPH08319852A JP H08319852 A JPH08319852 A JP H08319852A JP 12634695 A JP12634695 A JP 12634695A JP 12634695 A JP12634695 A JP 12634695A JP H08319852 A JPH08319852 A JP H08319852A
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JP
Japan
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cooling
cooling medium
gas turbine
temperature
steam
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JP12634695A
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Japanese (ja)
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Katsuo Wada
克夫 和田
Hidetora Kojima
日出虎 児嶋
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Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE: To eliminate risk of dew condensation even at the time of cold start of a gas turbine plant, preclude generation of unbalance or vibration in a rotor, and prevent oxidation or corrosion of metal components of gas turbine. CONSTITUTION: A gas turbine plant concerned uses vapor as a cooling medium when rotor blades 123 and the second stage stator blades 129 as components installed on a gas passage in a gas turbine are to be cooled, wherein the vapor is arranged so as to circulate through the cooling medium system. In this cooling method of gas turbine plant, air is used as a cooling medium for the components installed on the gas passage at starting of gas turbine and at the time of cold start, and vapor is used as cooling medium when the specified level is exceeded by the temp. of the flow path for cooling medium.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はガスタービンプラントお
よびガスタービンプラントの冷却方法に係り、特に冷却
媒体クローズドサイクルのガスタービンプラントに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine plant and a gas turbine plant cooling method, and more particularly to a cooling medium closed cycle gas turbine plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスタービンはその燃焼温度が高い程効
率が高くなる傾向があり、そのため現在では燃焼温度が
1400℃を超えようとしている。したがって、この高
温ガスの流通路(ガスパス路)に配置され、かつ高温ガ
スに直接接触するガスタービン部品,例えば動翼および
静翼は、その材料強度の関係から冷却がぜひ必要であ
り、一般にはこの冷却のための媒体として空気が用いら
れている。この冷却空気には、ガスタービン圧縮機の吐
出空気が使用され、そして動翼および静翼を冷却した後
の空気はガスパス路へ流すようにしている。
2. Description of the Related Art Gas turbines tend to have higher efficiency as the combustion temperature increases, and therefore, the combustion temperature is currently about to exceed 1400.degree. Therefore, gas turbine parts, such as moving blades and stationary blades, which are arranged in the hot gas flow passage (gas path passage) and are in direct contact with the hot gas, must be cooled due to their material strength, and generally must be cooled. Air is used as a medium for this cooling. The discharge air of the gas turbine compressor is used as this cooling air, and the air after cooling the moving blades and the stationary blades is made to flow to the gas path.

【0003】すなわち、図11に示されているのがこの
種ガスタービンの一例で、ガスタービン空気圧縮機11
03の吐出空気の一部をガスタービン動翼1123およ
び静翼1122へ導き、これらの翼内部を冷却した後、
ガスパス路へ放出し、高温ガスと合流させる。この冷却
方式では、冷却媒体がガスタービン動静翼を冷却し、そ
の後高温ガスへ合流されることから、燃焼ガス,すなわ
ち作動ガスの温度をも低下させガスタービンの熱効率を
低下させる嫌いがある。
That is, an example of this type of gas turbine is shown in FIG. 11, which is a gas turbine air compressor 11
Part of the discharge air of 03 is guided to the gas turbine moving blade 1123 and the stationary blade 1122, and after cooling the inside of these blades,
Discharge to gas path and merge with hot gas. In this cooling system, the cooling medium cools the moving blades of the gas turbine and then merges with the high-temperature gas. Therefore, the temperature of the combustion gas, that is, the working gas is also lowered, and the thermal efficiency of the gas turbine is lowered.

【0004】この種冷却における冷却効率は、当然のこ
とながら冷却媒体の温度が低い程冷却媒体の流量を下げ
ることができ、冷却効率も上昇する。前述したように冷
却媒体を冷却後高温ガスパス路へ流す従来の冷却方式で
は、作動ガス温度をこの冷却媒体で下げてしまうため、
ガスタービンの熱効率向上の妨げとなる欠点があり、こ
の欠点を補うために、最近、冷却媒体を高圧低温にして
クローズドサイクル,すなわちガスパス路へ放出するこ
となく冷却媒体を循環させる考えがあり、この冷却媒体
クローズドサイクルのガスタービンプラントが注目され
ている。
As for the cooling efficiency in this type of cooling, as the temperature of the cooling medium is lower, the flow rate of the cooling medium can be decreased and the cooling efficiency is also increased. As described above, in the conventional cooling method of flowing the cooling medium to the high temperature gas path after cooling, since the working gas temperature is lowered by this cooling medium,
There is a drawback that hinders the improvement of the thermal efficiency of the gas turbine, and in order to compensate for this drawback, recently, there is an idea to circulate the cooling medium without releasing it to the closed cycle, that is, the gas path, by making the cooling medium high pressure and low temperature. Cooling medium closed cycle gas turbine plants are drawing attention.

【0005】すなわち、この高圧低温冷却媒体クローズ
ドサイクルの場合には、ガスタービン動静翼を冷却した
冷却媒体をガスタービンのホットパスへ流さず元へ戻す
系統に形成されていることから、前記のオープン冷却方
式とは異なり、冷却媒体が作動ガスの温度を低下させる
ことはないのである。この場合、冷却媒体としては一般
に空気あるいは蒸気が用いられる。
That is, in the case of this high-pressure low-temperature cooling medium closed cycle, since the cooling medium that has cooled the gas turbine moving vanes is formed in a system that returns the cooling medium to the original without passing it to the hot path of the gas turbine, Unlike the scheme, the cooling medium does not reduce the temperature of the working gas. In this case, air or steam is generally used as the cooling medium.

【0006】蒸気を冷却媒体とした場合の一例が図10
に示されている。水蒸気は、コンバインドサイクルの場
合は蒸気タービンへ供給される水蒸気の中で10〜15
ataの比較的中圧の水蒸気が使用される。ガスタービ
ン動翼1023および静翼1022を冷却した後の水蒸
気は蒸気タービンの低圧蒸気管へ入れることも可能であ
るが、空気が僅かでも混入されていることを嫌う場合は
脱気器へ入れられる。なお、図中1011,1013,
1020は蒸気供給管であり、1015,1017,1
021は蒸気排出管である。また、1012,1016
は三方弁である。
FIG. 10 shows an example in which steam is used as the cooling medium.
Is shown in. In the case of the combined cycle, the steam is 10 to 15 out of the steam supplied to the steam turbine.
ata relatively moderate pressure steam is used. The steam after cooling the gas turbine moving blade 1023 and the stationary blade 1022 can be put into the low-pressure steam pipe of the steam turbine, but if it is disliked that even a small amount of air is mixed, it is put into the deaerator. . In the figure, 1011 and 1013
Reference numeral 1020 denotes a steam supply pipe, which includes 1015, 1017, 1
Reference numeral 021 is a steam discharge pipe. Also, 1012 and 1016
Is a three-way valve.

【0007】蒸気タービンがなく、コジェネプラントな
どの場合では、ボイラーの発生蒸気ラインの中で10〜
15ataの圧力の蒸気管を選ぶか、それ以上の圧力管
から減圧弁を介して取り出すようにしている。
In the case of a cogeneration plant or the like without a steam turbine, the steam generation line of the boiler has 10 to 10
A steam pipe having a pressure of 15 ata is selected, or a pressure pipe having a pressure higher than that is taken out through a pressure reducing valve.

【0008】なお、これらに関連するものとしては、例
えば特開平3−264703号公報が挙げられる。
As for those related to these, for example, JP-A-3-264703 can be cited.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このように冷却媒体ク
ローズドサイクルガスタービンプラントで、ガスタービ
ン動静翼冷却に蒸気を使用する場合、その蒸気温度が従
来使用の圧縮機吐出空気温度より大幅に低いことから、
翼の温度を充分に低くすることができ、また冷却媒体の
流量を少なくできるので熱効率が良く、さらには、翼内
の冷却通路を比較的簡単に設計でき有効な冷却方法であ
る。
As described above, when steam is used for cooling the moving blades of the gas turbine in the cooling medium closed-cycle gas turbine plant, the steam temperature is significantly lower than the compressor discharge air temperature used conventionally. From
Since the blade temperature can be sufficiently lowered and the flow rate of the cooling medium can be reduced, the thermal efficiency is good, and further, the cooling passage in the blade can be designed relatively easily, which is an effective cooling method.

【0010】しかしながら、水蒸気はその露点以下の温
度の物体に触れると結露が生じる恐れがあり、ガスター
ビンの運転で、コールドスタート時にはガスタービン
軸、円板、動静翼などは何れも室温であり、ガスタービ
ン着火後徐々に温度上昇するが全負荷後一定の温度に落
ち着くまで2時間以上かかる。このような場合、冷却媒
体である水蒸気の露点以下の温度の領域を水蒸気が通る
ことになり、その領域の物体に結露を生じる。結露は水
であり、その量が多いときは回転体のアンバランスを生
じ、振動の原因となり、また水は酸素や他の腐食性ガス
とともにガスタービン部品の金属を酸化または腐食させ
る原因ともなる恐れがある。
However, water vapor may cause dew condensation when it comes into contact with an object having a temperature below its dew point, and during gas turbine operation, the gas turbine shaft, disk, moving vanes, etc. are all at room temperature, The temperature gradually rises after the gas turbine ignites, but it takes more than 2 hours to settle at a constant temperature after full load. In such a case, the water vapor passes through a region having a temperature equal to or lower than the dew point of the water vapor, which is a cooling medium, so that dew condensation occurs on an object in that region. Condensation is water, and when it is large, it causes imbalance of the rotating body and causes vibration, and water may cause oxidation or corrosion of the metal of the gas turbine parts together with oxygen and other corrosive gases. There is.

【0011】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、冷却媒体に水蒸気が用いられるガ
スタービンプラントであっても、ガスタービンプラント
のコールドスタート時にも結露を生じる恐れがなく、す
なわち回転体にアンバランスや振動が生じたり、ガスタ
ービン部品の金属を酸化または腐食させたりすることの
ないこの種のガスタービンプラントおよびガスタービン
プラントの冷却方法を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to prevent condensation even when a gas turbine plant is cold-started even in a gas turbine plant in which steam is used as a cooling medium. That is, it is an object of the present invention to provide a gas turbine plant of this kind and a cooling method for the gas turbine plant, which does not cause imbalance or vibration in the rotating body, or oxidize or corrode the metal of the gas turbine component.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ガス
タービンのガスパス路に配置された部品を冷却するに際
し、冷却媒体として蒸気が用いられるとともに、この蒸
気が冷却媒体系を循環するように形成されているガスタ
ービンプラントの冷却方法において、前記ガスタービン
のスタート時で、かつコールドスタート時には、前記ガ
スパス路に配置された部品を冷却する冷却媒体として冷
却空気を用い、冷却媒体流通路の温度が所定温度以上に
なったときに、冷却媒体に蒸気を用いるようになし所期
の目的を達成するようにしたものである。
That is, according to the present invention, when cooling a component arranged in a gas path of a gas turbine, steam is used as a cooling medium and the steam is formed so as to circulate in the cooling medium system. In the method for cooling a gas turbine plant, when the gas turbine is started, and at the time of cold start, cooling air is used as a cooling medium for cooling the components arranged in the gas path, and the temperature of the cooling medium flow passage is When the temperature exceeds a predetermined temperature, steam is used as a cooling medium so that the intended purpose is achieved.

【0013】また、ガスタービンのスタート時で、かつ
コールドスタート時には、ガスパス路に配置された部品
を冷却する冷却媒体として冷却空気を流通させ、冷却媒
体流通路の温度が蒸気の流通に際して露結しない温度以
上になったときには、冷却空気の流通を停止し、冷却蒸
気を流通させるようにしたものである。
Further, at the time of starting the gas turbine and at the time of cold starting, cooling air is circulated as a cooling medium for cooling the components arranged in the gas path, so that the temperature of the cooling medium flow passage is not condensed when the steam flows. When the temperature becomes equal to or higher than the temperature, the circulation of cooling air is stopped and the cooling steam is caused to flow.

【0014】また、ガスタービンのガスパス路に配置さ
れ、かつ内部に冷却媒体冷却通路を有する動静翼と、該
動静翼の冷却媒体冷却通路に冷却媒体を供給し、動静翼
を冷却する冷却媒体系とを備え、前記冷却媒体系の冷却
媒体に蒸気が用いられるとともに、この蒸気が冷却媒体
系を循環するように形成されているガスタービンプラン
トにおいて、前記冷却媒体系に冷却媒体系の流通路の温
度を測定する温度測定器を設け、かつ前記蒸気の冷却媒
体系に冷却媒体切換装置を介して冷却空気の冷却媒体系
を設けるとともに、前記冷却媒体切換装置に、前記温度
測定器の温度が所定温度以下のときには前記冷却媒体系
に冷却空気が流通するように、かつ所定温度以上のとき
には冷却蒸気が流通するように切換制御を行う制御装置
を設けるようにしたものである。
Further, a moving vane arranged in a gas path of the gas turbine and having a cooling medium cooling passage therein, and a cooling medium system for supplying a cooling medium to the cooling medium cooling passage of the moving vane to cool the moving vane. And a steam is used as the cooling medium of the cooling medium system, and in a gas turbine plant in which this steam is formed to circulate through the cooling medium system, the cooling medium system is provided with a flow passage of the cooling medium system. A temperature measuring device for measuring a temperature is provided, and a cooling medium system for cooling air is provided in the cooling medium system for the steam via a cooling medium switching device, and the temperature of the temperature measuring device is set to a predetermined value in the cooling medium switching device. A control device is provided to perform switching control so that cooling air flows through the cooling medium system when the temperature is lower than the temperature, and cooling steam flows when the temperature is higher than a predetermined temperature. It is intended.

【0015】また、前記冷却媒体系に冷却媒体系の流通
路の温度を測定する温度測定器を設け、かつ前記蒸気の
冷却媒体系に冷却媒体切換装置を介して冷却空気の冷却
媒体系を設けるとともに、前記冷却媒体切換装置に、前
記温度測定器の温度が蒸気の流通に際して露結する温度
のときには前記冷却媒体系に冷却空気が流通するよう
に、かつ蒸気の流通に際して露結する温度のときには冷
却蒸気が流通するように切換制御を行う制御装置を設け
たものである。
Further, the cooling medium system is provided with a temperature measuring device for measuring the temperature of the flow passage of the cooling medium system, and the cooling medium system of the steam is provided with a cooling medium system of cooling air through a cooling medium switching device. Along with the cooling medium switching device, when the temperature of the temperature measuring device is a temperature at which condensation occurs during the flow of steam, cooling air flows through the cooling medium system, and at a temperature at which condensation occurs during the flow of steam. A control device is provided to perform switching control so that cooling steam flows.

【0016】また、この場合、冷却媒体系の流通路の温
度を測定する温度測定器を、動翼近傍の冷却媒体流通路
に設けるようにしたものである。また、前記冷却空気
は、ガスタービンの空気圧縮機吐出空気の抽気をそのま
まガスタービンの冷却系統へ流し、回収後はガスタービ
ン低圧段の翼の冷却系統へ流し、その後は高温ガスパス
路へ流すように形成するようにしたものである。
Further, in this case, a temperature measuring device for measuring the temperature of the flow passage of the cooling medium system is provided in the cooling medium flow passage near the moving blade. Further, as the cooling air, the extracted air of the air compressor discharge air of the gas turbine is flowed to the cooling system of the gas turbine as it is, flowed to the cooling system of the blades of the gas turbine low pressure stage after recovery, and then to the high temperature gas path. Is formed.

【0017】[0017]

【作用】すなわちこのように形成されたガスタービンプ
ラントであると、ガスタービンのスタート時で、かつコ
ールドスタート時には、ガスパス路に配置された部品を
冷却する冷却媒体として冷却空気が用いられ、冷却媒体
流通路の温度が所定温度以上になったときに、冷却媒体
に蒸気が用いられるように形成されているので、前述し
たような結露の問題が発生する恐れはなくなり、したが
って、冷却媒体に水蒸気が用いられるガスタービンプラ
ントであっても、ガスタービンプラントのコールドスタ
ート時に結露を生じる恐れがなく、すなわち結露した水
により、回転体にアンバランスや振動が生じたり、また
ガスタービン部品の金属を酸化させたり腐食させたりす
る恐れはなくなるのである。
That is, in the gas turbine plant thus formed, cooling air is used as a cooling medium for cooling the components arranged in the gas path when the gas turbine is started and when the gas turbine is cold started. When the temperature of the flow passage becomes equal to or higher than the predetermined temperature, the cooling medium is formed so that the steam is used, so that the above-mentioned problem of dew condensation does not occur, and therefore, the cooling medium is not affected by the steam. Even in the gas turbine plant used, there is no risk of dew condensation occurring at cold start of the gas turbine plant, that is, the dew condensation water causes imbalance or vibration in the rotating body, or oxidizes the metal of gas turbine parts. There is no fear of corrosion or corrosion.

【0018】[0018]

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。なお、本発明の実施例として、水蒸気と
圧縮機吐出空気をブースターで昇圧して冷却媒体に使用
する場合の例が図1に、ブースターを使わない場合の例
が図2に、この図2を改良したものが図3に示され、ま
た図5に本発明のガスタービンプラントを採用されるコ
ンバインドサイクルの系統が示されている。
The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments. As an embodiment of the present invention, FIG. 1 shows an example in which steam and air discharged from the compressor are boosted by a booster to be used as a cooling medium, FIG. 2 shows an example in which no booster is used, and FIG. The improvement is shown in FIG. 3, and FIG. 5 shows a combined cycle system adopting the gas turbine plant of the present invention.

【0019】図1において、ガスタービン101、燃焼
器102、圧縮機103、発電機105は従来のものと
ほぼ同型であるが、ガスタービン軸104は従来のもの
と大幅に異なる。すなわち、冷却媒体を動翼へ供給する
通路は、従来の冷却媒体が空気の場合、圧縮機吐出側か
ら軸中空内へ入り、タービン側面(ホイールスペース)
を通って動翼嵌合部(ダブテイル)へ入り、動翼に用意
された冷却孔へ入って動翼を冷却後ガスパス路内へ排出
されるが、本発明ではクローズドシステムであるので供
給路と回収路が必要である。
In FIG. 1, the gas turbine 101, the combustor 102, the compressor 103, and the generator 105 are almost the same type as the conventional one, but the gas turbine shaft 104 is significantly different from the conventional one. That is, when the conventional cooling medium is air, the passage for supplying the cooling medium to the moving blades enters the shaft hollow from the compressor discharge side and the turbine side surface (wheel space).
To the rotor blade fitting portion (dovetail), and then to the cooling holes prepared in the rotor blade to cool the rotor blade and discharge it into the gas path passage. A collection route is required.

【0020】すなわち、ガスタービン101と発電機1
05の間には、冷却媒体の出し入れの座126が設けら
れており、この座126には供給される冷却媒体の溜ま
り場127と、回収された冷却媒体の溜まり場128が
設けられている。この軸104に設けられた供給孔と回
収孔の出入り口とは、前記の溜まり場127、128に
それぞれ一致するよう組立られている。
That is, the gas turbine 101 and the generator 1
Between 05, a seat 126 for taking in and out the cooling medium is provided, and a seat 127 for the supplied cooling medium and a pool 128 for the recovered cooling medium are provided at the seat 126. The inlet and outlet of the supply hole and the recovery hole provided on the shaft 104 are assembled so as to correspond to the reservoirs 127 and 128, respectively.

【0021】軸104の供給孔124、回収孔125
は、それぞれ軸長手方向に別々にあけられており、ター
ビン円板(タービンホイール)に用意された2つの穴に
別々に連絡し、動翼123の嵌合部へ連絡する。動翼嵌
合部には冷却媒体の供給孔と回収孔が用意されており、
タービン円板嵌合部との間隙を最小にして冷却媒体の翼
外への漏洩を最少に保持する。
A supply hole 124 and a recovery hole 125 of the shaft 104.
Are separately bored in the longitudinal direction of the shaft and separately communicate with two holes prepared in the turbine disc (turbine wheel) to communicate with the fitting portion of the moving blade 123. Cooling medium supply holes and recovery holes are prepared in the rotor blade fitting section.
The gap between the turbine disk fitting portion is minimized to minimize the leakage of the cooling medium to the outside of the blade.

【0022】冷却媒体の出し入れの座126への冷却媒
体は中圧蒸気管から配管120を通って三方弁109
へ、ここで空気圧縮機吐出空気配管108と合流する
が、この2種の冷却媒体はガスタービンの冷却媒体流通
路の温度の状態に応じ、この三方弁を操作して選択す
る。
The cooling medium to and from the seat 126 for putting in and taking out the cooling medium flows from the medium pressure steam pipe through the pipe 120 to the three-way valve 109.
Here, although it joins with the air compressor discharge air pipe 108, these two types of cooling media are selected by operating this three-way valve according to the temperature state of the cooling medium flow passage of the gas turbine.

【0023】すなわち、ガスタービンのスタートには、
ガスパス路に配置された部品を冷却する冷却媒体として
冷却空気を流通させ、冷却媒体流通路の温度が蒸気の流
通に際して露結しない温度以上になったときに、前記三
方弁を切換えて冷却空気の流通を停止し、冷却蒸気を流
通させるようにするのである。
That is, to start the gas turbine,
Cooling air is circulated as a cooling medium for cooling the components arranged in the gas path, and when the temperature of the cooling medium flow passage is equal to or higher than the temperature at which condensation does not occur during the flow of steam, the three-way valve is switched to turn the cooling air The flow is stopped and the cooling steam is allowed to flow.

【0024】すなわち、この冷却媒体系には冷却媒体系
の流通路の温度を測定する温度測定器150が設けら
れ、また前記三方弁すなわち冷却媒体切換装置には、温
度測定器の温度が所定温度以下のときには前記冷却媒体
系に冷却空気が流通するように、かつ所定温度以上のと
きには冷却蒸気が流通するように切換制御を行う制御装
置151が設けられる。
That is, this cooling medium system is provided with a temperature measuring device 150 for measuring the temperature of the flow passage of the cooling medium system, and the three-way valve, that is, the cooling medium switching device, has a temperature measuring device of a predetermined temperature. A control device 151 is provided to perform switching control so that cooling air flows through the cooling medium system in the following cases, and cooling steam flows when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.

【0025】この構成で、ガスタービンの起動停止時に
おいては、空気圧縮機最終段の後ろから抽気し、配管1
06にて取り出し、ブースター107にて圧力比約1.
2で圧縮し、配管108にて三方弁109へ供給され、
ここで、中圧蒸気管からの配管120側が閉じ、配管1
08側が開き、配管110へ圧縮空気が供給され、三方
弁112にて動翼側への配管113、静翼側への配管1
11への流量配分を行なう。この三方弁は遠隔による自
動操作となるが、配管113、111にオリフィスを入
れ三方弁112を省いて直結してもよい。
With this configuration, when the gas turbine is started and stopped, air is extracted from the rear of the final stage of the air compressor, and the pipe 1
At 06, the booster 107 takes out a pressure ratio of about 1.
2 is compressed and is supplied to the three-way valve 109 through the pipe 108,
Here, the pipe 120 side from the medium pressure steam pipe is closed, and the pipe 1
The 08 side is opened, compressed air is supplied to the pipe 110, and the three-way valve 112 is used to connect the pipe 113 to the moving blade side and the pipe 1 to the stationary blade side.
The flow rate is distributed to 11. Although this three-way valve is automatically operated by remote control, an orifice may be inserted in the pipes 113 and 111 and the three-way valve 112 may be omitted and the three-way valve may be directly connected.

【0026】動静翼冷却後の冷却媒体は、動翼側は配管
117に、静翼側は配管115に流れ三方弁116に合
流する。この三方弁の配管117、115側の開度は配
管117、115における圧力、流量を調整するもので
ある。三方弁116を過ぎ、配管118を通って三方弁
119へ到達したら、圧縮空気の場合は配管114側を
開け、燃焼器ケーシング内へ戻し、燃焼用空気と合流さ
せる。この場合、冷却媒体に回収された熱量も燃焼器へ
戻される。
The cooling medium after cooling the moving vanes flows into the pipe 117 on the moving vane side and into the pipe 115 on the vane side and joins the three-way valve 116. The opening of the three-way valve on the side of the pipes 117 and 115 adjusts the pressure and flow rate in the pipes 117 and 115. After passing through the three-way valve 116 and reaching the three-way valve 119 through the pipe 118, in the case of compressed air, the pipe 114 side is opened, returned to the inside of the combustor casing, and merged with the combustion air. In this case, the amount of heat recovered by the cooling medium is also returned to the combustor.

【0027】ガスタービンが部分負荷から定格負荷に近
づくにしたがい各部の温度は上昇し、温度測定器の温度
が所定温度以上となったとき、三方弁109、118を
制御装置151により操作し、冷却媒体を圧縮空気から
水蒸気へ切り替える。冷却媒体が三方弁109を通って
三方弁118へ戻る時間は動翼側、静翼側で異なるの
で、圧縮空気が配管121を通って脱気器へ流れること
がないよう調節が必要である。しかし、僅少の空気が配
管121へ流れても脱気器にて空気は除去される。
When the temperature of each part rises as the gas turbine approaches the rated load from the partial load, and when the temperature of the temperature measuring device exceeds a predetermined temperature, the three-way valves 109 and 118 are operated by the control device 151 to cool them. The medium is switched from compressed air to steam. Since the time for the cooling medium to return to the three-way valve 118 through the three-way valve 109 is different on the moving blade side and the stationary blade side, it is necessary to adjust so that the compressed air does not flow through the pipe 121 to the deaerator. However, even if a small amount of air flows into the pipe 121, the air is removed by the deaerator.

【0028】第2段動翼130用冷却媒体は圧縮機吐出
空気を軸に設けた通路133を通して供給される。第2
段静翼129用冷却媒体は配管106と132の間に三
方弁131を取付け、配管134にて配管106からの
圧縮空気を供給する。第2段動静翼用冷却媒体は共にオ
ープン式冷却で、翼冷却後はホットガスパス路へ排出す
る。ブースター107を設置して1.2倍に昇圧する理
由は、圧縮機最終段における吐出空気圧力と配管114
にて戻って燃焼器内へ入る位置の吐出空気圧力とは1%
程度の差であり、圧縮空気が冷却媒体として動静翼を冷
却後戻るまでの圧力損失は数%〜十数%と遥かに大きい
ためである。
The cooling medium for the second stage moving blades 130 is supplied through the passage 133 having the compressor discharge air as the shaft. Second
As the cooling medium for the stationary vanes 129, a three-way valve 131 is attached between the pipes 106 and 132, and compressed air from the pipe 106 is supplied through the pipe 134. Both of the cooling media for the second stage moving vanes are open cooling, and after cooling the vanes, they are discharged to the hot gas path. The reason why the booster 107 is installed and the pressure is increased 1.2 times is that the discharge air pressure and the pipe 114 in the final stage of the compressor are set.
The discharge air pressure at the position of returning to the inside of the combustor is 1%
This is because the compressed air is a cooling medium, and the pressure loss until it returns after cooling the moving and stationary blades is as much as several percent to ten and several percent.

【0029】次に図2の実施例について説明する。この
図は、図1のブースター107を除外し、圧縮空気の戻
りを低圧段(第2段)静翼の冷却用に供給するかあるい
は排気室へ排出するものである。
Next, the embodiment shown in FIG. 2 will be described. In this figure, the booster 107 of FIG. 1 is excluded, and the return of compressed air is supplied to cool the low-pressure stage (second stage) vanes or is discharged to the exhaust chamber.

【0030】回収の冷却媒体の合流点である三方弁21
9から圧縮空気は配管214を通って、三方弁235に
て配管236へ流せば排気室へ排出され、三方弁235
から配管237を介し三方弁231へ至り、配管234
へ流せば第2段静翼229の冷却に供せられる。この圧
縮空気を排気室へ排出するか、第2段静翼の冷却用に供
するかは圧力バランスによるもので設計時点で検討して
決定される。
Three-way valve 21 which is the confluence of the cooling medium for recovery
If the compressed air from 9 passes through the pipe 214 and flows into the pipe 236 by the three-way valve 235, it is discharged to the exhaust chamber, and the three-way valve 235.
From the pipe 237 to the three-way valve 231 and the pipe 234.
If it flows to, the second stage stationary blade 229 is cooled. Whether this compressed air is discharged to the exhaust chamber or is used for cooling the second stage stationary blade depends on the pressure balance, and is decided by studying at the time of design.

【0031】第2段動翼230は図1同様、圧縮機吐出
空気を軸に設けた通路233を通して供給される。これ
ら圧縮空気は、第2段動静翼を冷却後は高温ガスパス路
へ流している。冷却媒体が空気から水蒸気へ切り替わっ
た後は全て脱気器へ戻されるので、第2段静翼229用
冷却媒体は圧縮機吐出空気を配管206から三方弁20
7を介し、配管232さらに三方弁231を介して配管
234へ供給される。
As in FIG. 1, the second stage moving blades 230 are supplied with compressor discharge air through a passage 233 provided on the shaft. These compressed air flows into the hot gas path after cooling the second stage moving vanes. After the cooling medium is switched from air to water vapor, all of the cooling medium is returned to the deaerator. Therefore, the cooling medium for the second stage stationary vanes 229 uses the compressor discharge air from the pipe 206 to the three-way valve 20.
7 to the pipe 232 and further to the pipe 234 via the three-way valve 231.

【0032】第1段動静翼を冷却するときの圧力損失は
大きいが、第2段静翼後ろ側のガスパス位置のガス圧力
までは下がらないので図のように流れる。流れないとき
には排気室へ排出し、前記の配管232経由の圧縮機吐
出空気を供給する。
Although the pressure loss when cooling the first-stage moving vane is large, it does not drop to the gas pressure at the gas path position behind the second-stage vane, and therefore flows as shown in the figure. When it does not flow, it is discharged to the exhaust chamber, and the compressor discharge air via the pipe 232 is supplied.

【0033】次に図3の実施例について説明する。この
図は図2の実施例の一部を改良したもので、改良点は次
の通りである。すなわち、第2段静翼は常時オープン冷
却とし、圧縮機吐出空気から抽気して冷却に使用後、ガ
スパス路へ排出する。第2段動翼はクローズド冷却と
し、第一段動翼に供給している冷却空気の一部を第2段
動翼へも供給する。
Next, the embodiment shown in FIG. 3 will be described. This drawing is an improvement of a part of the embodiment of FIG. 2, and the improvements are as follows. That is, the second stage stationary blade is always open-cooled, extracted from the compressor discharge air, used for cooling, and then discharged to the gas path. The second-stage rotor blade is closed-cooled, and a part of the cooling air supplied to the first-stage rotor blade is also supplied to the second-stage rotor blade.

【0034】第2段動翼冷却空気供給管は233aとし
て示され、排出管は232aとして示されている。20
7a、235aは止め弁である。その他の記号には添字
aを付け、図2の記号と対応するようにしてある。
The second stage blade cooling air supply pipe is shown as 233a and the discharge pipe is shown as 232a. 20
7a and 235a are stop valves. Other symbols are attached with a subscript a so as to correspond to the symbols in FIG.

【0035】以上実施例を挙げ説明したように、本発明
はガスタービンの冷却媒体流通路の温度が低いとき、す
なわちスタート時には、ガスパス路に配置された部品を
冷却する冷却媒体として冷却空気を流通させ、冷却媒体
流通路の温度が蒸気の流通に際して露結しない温度以上
になったときには、水蒸気を使用するものである。
As described above with reference to the embodiments, in the present invention, when the temperature of the cooling medium flow passage of the gas turbine is low, that is, at the time of starting, cooling air is circulated as a cooling medium for cooling the components arranged in the gas path. Then, when the temperature of the cooling medium flow passage becomes equal to or higher than the temperature at which no condensation occurs during the flow of steam, steam is used.

【0036】なお、第1段動翼への冷却媒体の供給は図
に示すようにガスタービン軸の中を通すので、この軸と
冷却媒体との熱伝達を制限するために軸内孔にCVDを
施工するか、熱遮蔽率の高い材料の管を内装すると良好
である。
Since the cooling medium is supplied to the first-stage rotor blades through the gas turbine shaft as shown in the figure, the CVD is performed in the shaft inner hole to limit the heat transfer between this shaft and the cooling medium. It is preferable to construct the pipe or to install a pipe made of a material having a high heat shield rate.

【0037】使用する冷却媒体の種類とガスタービン起
動停止関係を図4に示す。この図で、切り替え時点が定
格負荷近傍となっているが、これは冷却媒体流通路の条
件また運転条件によって異なることは勿論である。
FIG. 4 shows the relationship between the type of cooling medium used and the start / stop of the gas turbine. In this figure, the switching time point is near the rated load, but it goes without saying that this differs depending on the conditions of the cooling medium flow passage and the operating conditions.

【0038】図6は第1段静翼の冷却系統の一例を示
す。図で601は冷却媒体の供給を、602は戻り回収
を示す。603は翼の後縁部を冷却後ホットガスパス路
へ排出する冷却媒体を示す。604は静翼内で冷却媒体
がリターンする状況を示す。図ではこのリターンを1回
の場合を示しているが、2または3回のリターンの構造
とすることが現在の精密鋳造技術で可能であるから作動
ガス、冷却媒体、翼の温度と冷却媒体の圧力とを加味し
検討の上、設計時点で決定される。
FIG. 6 shows an example of the cooling system for the first stage vanes. In the figure, 601 indicates the supply of the cooling medium, and 602 indicates the return recovery. Reference numeral 603 denotes a cooling medium that is discharged to the hot gas path after cooling the trailing edge of the blade. Reference numeral 604 represents a situation in which the cooling medium returns within the vane. In the figure, this return is shown once, but since it is possible with the current precision casting technology to construct a structure with two or three returns, the working gas, cooling medium, blade temperature and cooling medium It is decided at the time of design after considering the pressure and consideration.

【0039】静翼の後縁部は長く薄肉のため、冷却媒体
のリターンフローでは充分に冷却できないので、図のよ
うにホットガスパス路へ排出させながら冷却するしかな
い。
Since the trailing edge portion of the stationary blade is long and thin, it cannot be sufficiently cooled by the return flow of the cooling medium, so that it has to be cooled while being discharged to the hot gas path as shown in the figure.

【0040】図7〜図9は第1段動翼の縦断面図で冷却
系統の一例を示す。図において701、801、901
は冷却媒体の供給を示し、702、802、902は戻
り回収を示す。703、803、903は冷却媒体がリ
ターン704、804、904する箇所のごみによる詰
まりを防止するための逃がしを示し、これら翼から出た
冷却媒体は、動翼後方のガスパス路へ合流する。
7 to 9 are longitudinal sectional views of the first-stage rotor blade, showing an example of the cooling system. In the figure, 701, 801, 901
Indicates the supply of the cooling medium, and 702, 802 and 902 indicate the return recovery. Reference numerals 703, 803, and 903 denote escapes for preventing clogging of the places where the cooling medium returns 704, 804, and 904 due to dust, and the cooling medium exiting from these blades joins the gas path passage behind the moving blades.

【0041】705、805、905は翼プロファイル
部、706、806、906はシャンク部、707、8
07、907は嵌合部、708、808、908はター
ビン円板(タービンフォイール)部の外周部を示す。動
翼の後縁部は静翼より短く厚肉のため、静翼のように後
縁部を冷却しながら冷却媒体をホットガスパス路へ排出
しなくとも、図のような冷却系統により翼後縁部温度は
充分下げることができる。
705, 805 and 905 are blade profile portions, 706, 806 and 906 are shank portions, 707 and 8
Reference numerals 07 and 907 denote fitting portions, and reference numerals 708, 808, and 908 denote outer peripheral portions of the turbine disc (turbine wheel) portion. Since the trailing edge of the blade is shorter and thicker than that of the stationary blade, the cooling system as shown in the figure does not require the cooling medium to be discharged to the hot gas path while cooling the trailing edge like the stationary blade. The edge temperature can be lowered sufficiently.

【0042】図に示すCVDはChemical Va
cuum Depositの略語で部品内孔部に施工す
る熱遮蔽の一種である。施工方法は803、903の排
出孔を塞ぎ、図8の場合は801側の穴から、図9の場
合は902の穴からCVDのガスを翼内へ入れて熱遮蔽
物質を内孔面に蒸着させる。このようにCVDのガスを
入れる側を選択して内孔面に熱遮蔽物質が蒸着する度合
を調節する。
The CVD shown in the figure is a chemical vapor.
It is an abbreviation for "cum Deposition", which is a type of heat shield applied to the internal hole of a component. As for the construction method, the discharge holes of 803 and 903 are closed, and the CVD gas is put into the blade from the hole on the side of 801 in the case of FIG. 8 and the hole of 902 in the case of FIG. Let In this way, the side into which the CVD gas is introduced is selected to control the degree to which the heat shielding material is deposited on the inner hole surface.

【0043】このCVDにより冷却媒体と翼材との熱伝
達が阻害され、CVDがない場合より数十度の温度差が
得られる。801側からCVDを施工した図8の場合
は、嵌合部(ダブテイル)807、シャンク部806が
温度の低い冷却媒体に必要以上に冷却されないよう熱遮
蔽するもので、冷却媒体自身も温度上昇しない内に翼で
最も高温となる前縁部の内孔部へ流れ、前縁部を充分冷
却することができる。一方902側から施工した図9の
場合は、嵌合部907、シャンク部906が、熱交換を
終えて温度の高くなった冷却媒体に必要以上に加熱され
ないよう熱遮蔽するものである。このCVDの効果に関
しては(機研)特許願整理番号PNT940212に詳
細に説明されている。
This CVD hinders the heat transfer between the cooling medium and the blade material, and a temperature difference of several tens of degrees can be obtained as compared with the case without CVD. In the case of FIG. 8 in which the CVD is performed from the 801 side, the fitting portion (dovetail) 807 and the shank portion 806 are heat shielded from being cooled unnecessarily by the cooling medium having a low temperature, and the temperature of the cooling medium itself does not rise. It flows into the inner hole of the leading edge where the temperature becomes the highest in the blade, and the leading edge can be cooled sufficiently. On the other hand, in the case of FIG. 9 constructed from the 902 side, the fitting portion 907 and the shank portion 906 are heat shielded so as not to be unnecessarily heated by the cooling medium whose temperature has risen after heat exchange. The effect of this CVD is described in detail in (Kiken) patent application reference number PNT94021.

【0044】以上説明してきたように、このように形成
されたガスタービンプラントであると、ガスタービン部
品の温度が低いときには、圧縮機吐出空気を冷却媒体に
使用し、部品の温度が高くなって蒸気に切り替える方式
とするので前記のような結露の問題が発生する恐れがな
い。この冷却媒体の温度の相違につき表1で説明する。
As described above, in the gas turbine plant thus formed, when the temperature of the gas turbine component is low, the compressor discharge air is used as the cooling medium, and the temperature of the component becomes high. Since the method is switched to steam, there is no fear of the above-mentioned problem of dew condensation. The difference in the temperature of the cooling medium will be described in Table 1.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】この表は冷却媒体に空気、蒸気を使用し、
それぞれ、あるガスタービンの無負荷、全負荷のときの
状態を比較したものである。冷却媒体として蒸気をガス
タービンの起動から使用すると、蒸気圧力11.3at
a、温度190℃の場合、第1段動静翼のメタル温度が
190℃以下のときは内孔面に結露現象が現われる。こ
のメタル温度が低いときに冷却媒体に空気を使用すれ
ば、ガスタービン無負荷時で空気圧縮機吐出温度292
℃、ブースターで昇圧したときの場合で320℃であ
り、第1段動静翼のメタル温度が低くても、翼を加熱こ
そすれ結露は発生しない。
This table uses air and steam as the cooling medium,
These figures compare the unloaded and full-loaded states of a gas turbine, respectively. When steam is used as the cooling medium from the start of the gas turbine, the steam pressure is 11.3 at
a, When the temperature is 190 ° C., the dew condensation phenomenon appears on the inner surface when the metal temperature of the first stage moving / vanes is 190 ° C. or lower. If air is used as the cooling medium when the metal temperature is low, the air compressor discharge temperature 292 can be obtained without load on the gas turbine.
C., 320.degree. C. when boosted by a booster, and even if the metal temperature of the first stage moving and stationary blades is low, the blades are heated and no dew condensation occurs.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、冷却媒体に水蒸気が用いられるガスタービンプラン
トであっても、ガスタービンプラントのコールドスター
ト時にも結露を生じる恐れがなく、すなわち回転体にア
ンバランスや振動が生じたり、ガスタービン部品の金属
を酸化または腐食させたりする恐れのないこの種ガスタ
ービンプラントを得ることができる。
As described above, according to the present invention, even in a gas turbine plant in which steam is used as a cooling medium, there is no risk of dew condensation even at the cold start of the gas turbine plant. It is possible to obtain this type of gas turbine plant that is free from imbalance and vibration, and from oxidizing or corroding the metal of the gas turbine component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のガスタービンプラントの一実施例を示
す縦断側面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment of a gas turbine plant of the present invention.

【図2】本発明のガスタービンプラントの他の実施例を
示す縦断側面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine plant of the present invention.

【図3】本発明のガスタービンプラントの他の実施例を
示す縦断側面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine plant of the present invention.

【図4】ガスタービンの起動停止の関係を示す線図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship of starting and stopping a gas turbine.

【図5】本発明を採用したコンバインドサイクルガスタ
ービンプラントの系統図である。
FIG. 5 is a system diagram of a combined cycle gas turbine plant adopting the present invention.

【図6】本発明のガスタービン第1段静翼の斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view of a gas turbine first stage vane of the present invention.

【図7】本発明のガスタービンプラントに採用される第
1段動翼縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of a first-stage rotor blade adopted in the gas turbine plant of the present invention.

【図8】本発明のガスタービンプラントに採用される第
1段動翼縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a first-stage rotor blade adopted in the gas turbine plant of the present invention.

【図9】本発明のガスタービンプラントに採用される第
1段動翼縦断面図である。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a first-stage rotor blade adopted in the gas turbine plant of the present invention.

【図10】従来のガスタービンプラントの一例を示す縦
断側面図である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional side view showing an example of a conventional gas turbine plant.

【図11】従来のガスタービンプラントの一例を示す縦
断側面図である。
FIG. 11 is a vertical sectional side view showing an example of a conventional gas turbine plant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

501…圧縮機、502…ガスタービン、503…燃焼
器、504…排熱ボイラー、505…高圧蒸気タービ
ン、506…低圧蒸気タービン、507…発電機、50
8…復水器、509…復水ポンプ、510…脱気器、5
11…ボイラー給水ポンプ、1001…ガスタービン、
1002…燃焼器、1003…圧縮機、1004…軸、
1005…発電機、1011…第1段静翼供給蒸気配
管、1012…供給蒸気分割三方弁、1013…ガスタ
ービン第1段動翼供給の蒸気配管、1015…第1段静
翼出口回収蒸気配管、1016…第1段動静翼出口回収
蒸気三方弁、1017…第1段動翼出口回収蒸気管、1
020…中圧蒸気管よりの蒸気供給管、1021…脱気
器への回収蒸気管、1022…ガスタービン第1段静
翼、1023…ガスタービン第1段動翼、1024…蒸
気供給用軸内孔、1025…回収蒸気用軸内孔、102
6…蒸気体の出し入れの座、1027…供給蒸気の溜ま
り場、1028…回収蒸気の溜まり場、1101…ガス
タービン、1102…燃焼器、1103…圧縮機、11
04…軸、1105…発電機、1122…ガスタービン
第1段静翼、1123…ガスタービン第1段動翼、11
24…圧縮機吐出空気供給用軸内孔。
501 ... Compressor, 502 ... Gas turbine, 503 ... Combustor, 504 ... Exhaust heat boiler, 505 ... High pressure steam turbine, 506 ... Low pressure steam turbine, 507 ... Generator, 50
8 ... Condenser, 509 ... Condensate pump, 510 ... Deaerator, 5
11 ... Boiler feed pump, 1001 ... Gas turbine,
1002 ... Combustor, 1003 ... Compressor, 1004 ... Shaft,
Reference numeral 1005 ... Generator, 1011 ... First stage stationary blade supply steam piping, 1012 ... Supply steam split three-way valve, 1013 ... Gas turbine first stage moving blade supply steam piping, 1015 ... First stage stationary blade outlet recovery steam piping, 1016 ... First Stage moving vane outlet recovery steam three-way valve, 1017 ... First stage moving blade outlet recovery steam pipe, 1
020 ... Steam supply pipe from medium-pressure steam pipe, 1021 ... Recovery steam pipe to deaerator, 1022 ... Gas turbine first stage stationary blade, 1023 ... Gas turbine first stage moving blade, 1024 ... Steam supply shaft inner hole, 1025 ... Shaft inner hole for recovered steam, 102
6 ... Seat for loading / unloading steam body, 1027 ... Pool for supply steam, 1028 ... Pool for recovered steam, 1101 ... Gas turbine, 1102 ... Combustor, 1103 ... Compressor, 11
04 ... Shaft, 1105 ... Generator, 1122 ... Gas turbine first stage stationary blade, 1123 ... Gas turbine first stage moving blade, 11
24 ... A shaft inner hole for supplying compressor discharge air.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスタービンのガスパス路に配置された
部品を冷却するに際し、冷却媒体として蒸気が用いられ
るとともに、この蒸気が冷却媒体系を循環するように形
成されているガスタービンプラントの冷却方法におい
て、 前記ガスタービンのスタート時で、かつコールドスター
ト時には、前記ガスパス路に配置された部品を冷却する
冷却媒体として冷却空気を用い、冷却媒体流通路の温度
が所定温度以上になったときに、冷却媒体に前記蒸気を
用いるようにしたことを特徴とするガスタービンプラン
トの冷却方法。
1. A method for cooling a gas turbine plant, wherein steam is used as a cooling medium when cooling a component arranged in a gas path of a gas turbine, and the steam is formed so as to circulate through the cooling medium system. In, at the start of the gas turbine, and at the time of cold start, using cooling air as a cooling medium for cooling the components arranged in the gas path, when the temperature of the cooling medium flow passage is equal to or higher than a predetermined temperature, A method for cooling a gas turbine plant, characterized in that the steam is used as a cooling medium.
【請求項2】 ガスタービンのガスパス路に配置された
部品を冷却するに際し、冷却媒体として蒸気が用いられ
るとともに、この蒸気が冷却媒体系を循環するように形
成されているガスタービンプラントの冷却方法におい
て、 前記ガスタービンのスタート時で、かつコールドスター
ト時には、前記ガスパス路に配置された部品を冷却する
冷却媒体として冷却空気を流通させ、冷却媒体流通路の
温度が蒸気の流通に際して露結しない温度以上になった
ときに、前記冷却空気の流通を停止し、冷却蒸気を流通
させるようにしたことを特徴とするガスタービンプラン
トの冷却方法。
2. A method of cooling a gas turbine plant, wherein steam is used as a cooling medium when cooling a component arranged in a gas path of a gas turbine, and the steam is formed so as to circulate through the cooling medium system. At the start of the gas turbine, and at the time of cold start, cooling air is circulated as a cooling medium for cooling the components arranged in the gas path, and the temperature of the cooling medium flow passage is a temperature at which no condensation occurs during the flow of steam. A cooling method for a gas turbine plant, characterized in that when the above is reached, the circulation of the cooling air is stopped and the cooling steam is caused to flow.
【請求項3】 ガスタービンのガスパス路に配置された
部品を冷却するに際し、冷却媒体として蒸気が用いられ
るとともに、この蒸気が冷却媒体系を循環するように形
成されているガスタービンプラントの冷却方法におい
て、 前記ガスタービンの起動時より前記冷却媒体系の流通路
の温度を測定しておき、ガスタービンのコールドスター
ト時には、前記ガスパス路に配置された部品を冷却する
冷却媒体として冷却空気を流通させ、前記冷却媒体系の
流通路の温度が蒸気の流通に際して露結しない温度以上
になったときに、前記冷却媒体を冷却空気から冷却蒸気
に切り替えるようにしたことを特徴とするガスタービン
プラントの冷却方法。
3. A method for cooling a gas turbine plant, wherein steam is used as a cooling medium when cooling a component arranged in a gas path of a gas turbine, and the steam is formed so as to circulate through the cooling medium system. In, the temperature of the flow passage of the cooling medium system is measured from the time of starting the gas turbine, and at the time of cold start of the gas turbine, cooling air is circulated as a cooling medium for cooling the components arranged in the gas path. The cooling of the gas turbine plant is characterized in that the cooling medium is switched from cooling air to cooling steam when the temperature of the flow passage of the cooling medium system becomes equal to or higher than a temperature at which condensation does not occur when the steam flows. Method.
【請求項4】 前記冷却媒体系の流通路の温度測定に際
し、冷却媒体系の最も温度上昇の遅い箇所の温度を測定
するようにした請求項3記載のガスタービンプラントの
冷却方法。
4. The cooling method for a gas turbine plant according to claim 3, wherein when measuring the temperature of the flow passage of the cooling medium system, the temperature of a portion of the cooling medium system where the temperature rises most slowly is measured.
【請求項5】 前記冷却される部品内に設けられる冷却
通路は、冷却空気/冷却蒸気両者共通であり、かつ冷却
空気はガスタービン空気圧縮機吐出空気の抽気を圧縮し
て供給し、かつ回収後は元の吐出空気側へ戻すものであ
る請求項1、2、3若しくは4記載のガスタービンプラ
ントの冷却方法。
5. A cooling passage provided in the component to be cooled is common to both cooling air and cooling steam, and cooling air is supplied by compressing and extracting bleed air of discharge air from a gas turbine air compressor. The method for cooling a gas turbine plant according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the latter is returned to the original discharge air side.
【請求項6】 ガスタービンのガスパス路に配置され、
かつ内部に冷却媒体冷却通路を有する動静翼と、該動静
翼の冷却媒体冷却通路に冷却媒体を供給し、動静翼を冷
却する冷却媒体系とを備え、前記冷却媒体系の冷却媒体
に蒸気が用いられるとともに、この蒸気が冷却媒体系を
循環するように形成されているガスタービンプラントに
おいて、 前記冷却媒体系に冷却媒体系の流通路の温度を測定する
温度測定器を設け、かつ前記蒸気の冷却媒体系に冷却媒
体切換装置を介して冷却空気の冷却媒体系を設けるとと
もに、前記冷却媒体切換装置に、前記温度測定器の温度
が所定温度以下のときには前記冷却媒体系に冷却空気が
流通するように、かつ所定温度以上のときには冷却蒸気
が流通するように切換制御を行う制御装置を設けたこと
を特徴とするガスタービンプラント。
6. Arranged in the gas path of the gas turbine,
And a moving vane having a cooling medium cooling passage therein, and a cooling medium system for supplying a cooling medium to the cooling medium cooling passage of the moving vane to cool the moving vane, and steam is provided to the cooling medium of the cooling medium system. Used, in a gas turbine plant in which this steam is formed so as to circulate in a cooling medium system, the cooling medium system is provided with a temperature measuring device for measuring the temperature of the flow passage of the cooling medium system, and A cooling medium system for cooling air is provided in the cooling medium system via a cooling medium switching device, and when the temperature of the temperature measuring device is below a predetermined temperature, the cooling air flows through the cooling medium system in the cooling medium switching device. A gas turbine plant is provided with a control device that performs switching control so that cooling steam flows when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.
【請求項7】 ガスタービンのガスパス路に配置され、
かつ内部に冷却媒体冷却通路を有する動静翼と、該動静
翼の冷却媒体冷却通路に冷却媒体を供給し、動静翼を冷
却する冷却媒体系とを備え、前記冷却媒体系の冷却媒体
に蒸気が用いられるとともに、この蒸気が冷却媒体系を
循環するように形成されているガスタービンプラントに
おいて、 前記冷却媒体系に冷却媒体系の流通路の温度を測定する
温度測定器を設け、かつ前記蒸気の冷却媒体系に冷却媒
体切換装置を介して冷却空気の冷却媒体系を設けるとと
もに、前記冷却媒体切換装置に、前記温度測定器の温度
が蒸気の流通に際して露結する温度のときには前記冷却
媒体系に冷却空気が流通するように、かつ蒸気の流通に
際して露結する温度のときには冷却蒸気が流通するよう
に切換制御を行う制御装置を設けたことを特徴とするガ
スタービンプラント。
7. Arranged in the gas path of the gas turbine,
And a moving vane having a cooling medium cooling passage therein, and a cooling medium system for supplying a cooling medium to the cooling medium cooling passage of the moving vane to cool the moving vane, and steam is provided to the cooling medium of the cooling medium system. Used, in a gas turbine plant in which this steam is formed so as to circulate in a cooling medium system, the cooling medium system is provided with a temperature measuring device for measuring the temperature of the flow passage of the cooling medium system, and A cooling medium system for cooling air is provided in the cooling medium system via a cooling medium switching device, and in the cooling medium switching device, when the temperature of the temperature measuring device is a temperature at which condensation occurs during the flow of steam, the cooling medium system is provided. A gas turbine characterized by being provided with a control device for performing switching control so that cooling air flows, and cooling steam flows when the temperature of dew condensation occurs when the steam flows. Plant.
【請求項8】 前記冷却媒体系の流通路の温度を測定す
る温度測定器が、動翼近傍の冷却媒体流通路に設けられ
てなる請求項6若しくは7記載のガスタービンプラン
ト。
8. The gas turbine plant according to claim 6, wherein the temperature measuring device for measuring the temperature of the flow passage of the cooling medium system is provided in the cooling medium flow passage near the moving blades.
【請求項9】 前記冷却蒸気の供給元が石炭ガス化炉ボ
イラまたはコジェネプラント用ボイラである請求項6、
7若しくは8記載のガスタービンプラント。
9. The supply source of the cooling steam is a coal gasifier boiler or a cogeneration plant boiler,
The gas turbine plant according to 7 or 8.
【請求項10】 前記冷却空気は、ガスタービンの空気
圧縮機吐出空気の抽気をそのままガスタービンの翼冷却
系統へ流し、回収後はガスタービン低圧段の翼の冷却系
統へ流し、かつその後は高温ガスパス路へ流すように形
成してなる請求項6、7若しくは8記載のガスタービン
プラント。
10. The cooling air is the extracted bleed air of the air compressor discharge air of the gas turbine as it is, flows to the blade cooling system of the gas turbine, flows to the cooling system of the blade of the gas turbine low-pressure stage after recovery, and then becomes high temperature. The gas turbine plant according to claim 6, 7 or 8, which is formed so as to flow to a gas path.
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