JPH08338264A - ガスタービン吸気冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸気冷却時の吸気流量と静圧を確保すること。 【構成】ガスタービンの燃焼用吸い込み吸気流路を形成
する吸気ダクト１に、伝熱管を配設してなる冷却器１４
を設けて、ガスタービンへの燃焼空気を冷却、除湿する
ようにしたガスタービン吸気冷却装置において、冷却器
１４の下流側となる位置に外気を吸い込むための開閉ダ
ンパ１０を設け、かつ当該開閉ダンパ１０よりも上流側
の吸気ダクト１内に送風機１２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンへの燃焼
空気を冷却、除湿するガスタービン吸気冷却装置に係
り、特に吸気冷却時の吸気流量と静圧を確保できるよう
にしたガスタービン吸気冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、発電プラントにおいては、ガスタ
ービンと排熱回収型蒸気タービンシステムとを結合し
た、いわゆるコンバインドサイクルの導入が進められて
きている。

【０００３】一方、このガスタービンには、高温多湿で
ある夏期に、その出力が低下するという問題がある。こ
れは、吸い込み空気が、温度の上昇に伴なって体積が膨
張し、吸い込み空気重量が減少することから、燃焼に必
要な酸素量が減少するためである。

【０００４】さらに、空気中の水分が多い程、高温高圧
ガス中の水蒸気量が多く、この水蒸気の潜熱は、排熱回
収ボイラで冷却された後も使用されずに外部に放出され
るため、吸入空気中の水分が少ない程ガスタービンの出
力を上昇させることができる。

【０００５】しかるに、夏期の昼間は、高温多湿のた
め、ガスタービンの出力性能が悪く、その上、夏期の昼
間は、電力需要がピークに達する時であり、ガスタービ
ンの出力低下は深刻な問題である。

【０００６】そこで、最近では、かかるガスタービンの
出力低下を補なうために、低電力需要である夜間に、冷
凍機により冷熱を氷の形で蓄熱し、昼間のピーク時に、
この冷熱を取り出してガスタービンの吸気を冷却し、吸
気の温度と絶対湿度を低下させるシステムが提案されて
きている。

【０００７】図８は、低コスト、省スペース化を実現し
た従来のエアミックス型のガスタービン吸気冷却装置の
一例を示す構成図である。図８において、ガスタービン
４１の燃焼用吸い込み吸気流路４２を、冷却を行なう吸
気流路４２ａと冷却を行なわない吸気流路４２ｂとの２
つに分岐し、昼間のピーク時には、管内に氷を保有して
いる伝熱管４５を有する吸気流路４２ｂから、吸気４９
をガスタービン４１へ供給し、またオフピーク時には、
吸気流路４２ｂから、吸気４９をガスタービン４１へ供
給する。

【０００８】さらに、このガスタービン４１の吸気流路
４２の選択は、吸気流路切り換えダンパ４７により行な
い、吸気４９中に含まれるごみと水滴を捕獲するため
に、２つの吸気流路４２ａ，４２ｂが合流した流路のガ
スタービン４１の手前に、吸い込みフィルタ４３を設置
している。

【０００９】一方、吸気流路４２ａには、二重管構造の
伝熱管４５を設置し、この伝熱管４５内の内管５０に
は、冷媒４６の循環路により、冷凍機４４からの低温の
冷媒４６を伝熱管４５の片端より循環させるようにして
いる。また、伝熱管４５と内管５０との間には、水４８
を伝熱管４５内の容積より、水から氷への体積膨張分だ
け少なくして貯えている。

【００１０】かかるガスタービン吸気冷却装置におい
て、通常の運転時には、冷却を行なわない吸気流路４２
ｂ側を全開にして、外気を吸い込む。また、夏期夜間に
製氷する際には、冷却を行なう吸気流路４２ａ側のみを
全開にして、内管５０内には、冷凍機からの摂氏０度未
満の低温冷媒を供給し、内管５０と伝熱管４５との間に
ある水を、内管５０の外表面に氷を付着成長させるよう
にして凍結させる。

【００１１】また、夏期昼間のピーク時に解氷運転する
段になって、冷却を行なう吸気流路４２ａ側を開き、氷
あるいは氷の融解水が貯えられた伝熱管４５と空気との
熱交換により、効率よく吸い込み空気を冷却する。

【００１２】この時、吸気流路切り換えダンパ４７の開
度を調節して、冷却した空気と外気との混合温度、すな
わち吸気温度を低すぎない適切な温度に調節する。とこ
ろで、このようなガスタービン吸気冷却装置では、吸気
冷却運転時、冷却器に空気を通過させるわけであるが、
冷却器は、夏期昼間の暑気を充分に冷却する伝熱性能
を、充分な時間継続させる必要があるため、充分に大き
く、この存在による通風抵抗が非常に大きい。

【００１３】そのため、通常運転時に比べて、格段に送
風量が減少する。そして、必要な送風量が得られなけれ
ば、燃焼酸素量を確保することができない。また、圧力
損失が大きいため、静圧も充分低くなるが、このこと
は、燃焼用空気を圧縮する都合上、非常に不利である。

【００１４】一方、流路ダクトの断面積を大きくすれ
ば、流速が低下するので、圧力損失を低減させることが
できるが、流路ダクトが巨大化するだけでなく、強度
上、構造部品を流路内に多数設けることになるため、流
路ダクトを大きくすることはできない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ガスタービン吸気冷却装置においては、吸気冷却時の吸
気流量と静圧を確保することができないという問題があ
った。本発明の目的は、吸気冷却時の吸気流量と静圧を
確保することが可能なガスタービン吸気冷却装置を提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項１に対応する発明では、ガスタービ
ンの燃焼用吸い込み吸気流路を形成する吸気ダクトに、
伝熱管を配設してなる冷却器を設けて、ガスタービンへ
の燃焼空気を冷却、除湿するようにしたガスタービン吸
気冷却装置において、冷却器の下流側となる位置に外気
を吸い込むための開閉ダンパを設けるようにしている。

【００１７】また、請求項２に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装置に
おいて、開閉ダンパの開度を調節することで、冷却器に
より冷却された通過空気と開閉ダンパにより吸い込まれ
た外気との混合比によりガスタービン吸気温度を調整で
きるようにしている。

【００１８】さらに、請求項３に対応する発明では、上
記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装置
において、送風機の回転数を調節することで、冷却器に
より冷却された通過空気と開閉ダンパにより吸い込まれ
た外気との混合比によりガスタービン吸気温度を調整で
きるようにしている。

【００１９】一方、請求項４に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装置に
おいて、冷却器を構成する各伝熱管を、二重管もしくは
多重管構造とし、内管と外管との間に水を貯え、かつ当
該内管の中に摂氏０度以下の冷媒を供給する冷凍機を接
続する構成として、内管と外管との間に貯えられた水を
冷却して内管の外面に氷を付着成長させるようにしてい
る。

【００２０】また、請求項５に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装置に
おいて、氷蓄熱水槽内に設置された複数本の伝熱管に冷
媒を循環させる手段と、冷媒を冷却する手段と、氷蓄熱
水槽内に水を供給しまたは回収する手段とを備え、氷蓄
熱水槽内の水を冷却して伝熱管の外表面に氷を付着成長
させ、凍結していない水を回収した後の氷付き伝熱管に
より冷却器を構成するようにしている。

【００２１】さらに、請求項６に対応する発明では、上
記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装置
において、吸気ダクトと離れて設けられた氷蓄熱水槽に
より氷や冷水を製造し、当該氷と冷水との混合物、ある
いは冷水を、冷却器を構成する伝熱管に流すようにして
いる。

【００２２】一方、請求項７に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装置に
おいて、蒸気圧縮式冷凍機により、冷却器を構成する伝
熱管に流す冷媒を冷却するようにしている。

【００２３】また、請求項８に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装置に
おいて、吸収式冷凍機により、冷却器を構成する伝熱管
に流す冷媒を冷却するようにしている。

【００２４】さらに、請求項９に対応する発明では、上
記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装置
において、液化天然ガスの冷熱により、冷却器を構成す
る伝熱管に流す冷媒を冷却するようにしている。

【００２５】

【作用】請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷
却装置においては、吸気冷却運転時に、送風機を回転さ
せ、冷却流路を通過する空気流量を減少させない。ま
た、圧力損失を送風機による圧力向上で補ない、吸気の
静圧を確保することができる。

【００２６】また、請求項２に対応する発明のガスター
ビン吸気冷却装置においては、通常運転時に、外気を吸
い込むための開閉ダンパを、外気を吸い込み口が全開に
なるようにし、吸気冷却運転時には、開閉ダンパの開度
を調節して、冷却器により冷却された通過空気と外気と
の混合比によってガスタービン吸気温度を調整すること
ができる。

【００２７】さらに、請求項３に対応する発明のガスタ
ービン吸気冷却装置においては、吸気冷却運転時には、
送風機の回転数を調節して、冷却器により冷却された通
過空気と外気との混合比によってガスタービン吸気温度
を調節することができる。

【００２８】一方、請求項４に対応する発明のガスター
ビン吸気冷却装置においては、ガスタービンの吸気流路
から離れた所に大きな氷蓄熱水槽を必要としないため、
吸気冷却装置自体の大きさをコンパクトにすることがで
きる。また、吸気流路内に多管式熱交換器を設置し、管
内に氷水を貯えることにより、高密度に冷熱を有し吸気
流路内に外表面を露出している伝熱管によって吸気を効
率よく冷却することができる。

【００２９】また、請求項５に対応する発明のガスター
ビン吸気冷却装置においては、吸気流路内に、棒状の氷
を設置することにより、高密度に冷熱を有し吸気流路内
に氷を露出して直接接触していることによって吸気を効
率よく冷却することができる。

【００３０】さらに、請求項６に対応する発明のガスタ
ービン吸気冷却装置においては、氷蓄熱水槽を吸気ダク
トと離れて設置し、冷却管内に冷媒を流すことにより、
より一層圧力損失の少ない冷却器にすることができ、送
風機の負担を軽減することができる。

【００３１】一方、請求項７に対応する発明のガスター
ビン吸気冷却装置においては、蒸気圧縮式冷凍機によっ
て冷却された冷媒を冷却管に流すことにより、より一層
圧力損失の少ない冷却器にすることができ、送風機の負
担を軽減することができる。

【００３２】また、請求項８に対応する発明のガスター
ビン吸気冷却装置においては、吸収式冷凍機によって冷
却された冷媒を冷却管に流すことにより、より一層圧力
損失の少ない冷却器にすることができ、送風機の負担を
軽減することができる。また、吸収式冷凍機は、ガスタ
ービン排熱を駆動熱源とすることができる。

【００３３】さらに、請求項９に対応する発明のガスタ
ービン吸気冷却装置においては、液化天然ガスの冷熱に
よって冷却された冷媒を冷却管に流すことにより、圧力
損失の少ない冷却器にすることができ、送風機の負担を
軽減することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、氷蓄熱装置を利用した本実施
例によるガスタービン吸気冷却装置（請求項１、および
請求項４に相当）を示す構成図である。

【００３５】図１において、ガスタービンの燃焼用吸い
込み吸気流路を形成する吸気ダクト１の内部には、第１
の外気吸入口２から吸い込んだ外気を冷却する冷却器１
４を設け、この冷却器１４で冷却された空気３と吸気ダ
クト１のガスタービン側で抜ける吸気流路の中途に設け
られた第２の外気吸入口４から吸い込んだ外気とを混合
して、ガスタービンへの吸気５とするようにしている。

【００３６】また、このガスタービン手前側の吸気流路
には、吸気中に含まれるゴミと水滴を捕獲するための吸
い込みフィルタ１３を設けている。さらに、第２の外気
吸入口４には、外気を吸い込むための開閉ダンパ１０を
設けている。

【００３７】一方、上記冷却器４は、その一例を図２に
示すように、外管である冷却管６、および内管である冷
媒管８からなる二重管構造の複数の伝熱管６を吸気ダク
ト１の内部に配置し、これら各伝熱管の冷媒管８内に、
冷凍機１１からの低温の冷媒（例えばブライン）９を循
環させるようにしている。また、冷却器４と開閉ダンパ
１０との間の位置には、送風機１２を設けている。

【００３８】次に、以上のように構成した本実施例のガ
スタービン吸気冷却装置の作用について説明する。通常
の運転時には、開閉ダンパ１０を第２の外気吸入口４が
全開になるように開き、外気を吸い込む。この場合、図
１の破線で示すように、第１の外気吸入口２から吸気で
きないようにしてもよく、またこの反対方向に開くよう
にしてもよい。

【００３９】まず、夏期夜間に製氷する際には、開閉ダ
ンパ１０を破線で示す位置に回動させて第１の外気吸入
口２側を全開にし、第２の外気吸入口４のみから吸気す
る。また、伝熱管の冷媒管８内には、冷凍機１１から摂
氏０度未満の低温冷媒９を供給し、伝熱管の冷却管６と
冷媒管８との間に入っている水７を冷却する。これによ
り、伝熱管の冷媒管８の外表面に氷７が付着し、この氷
が成長するように凍結させる。そして、冷媒管８に接し
ている部分の水が凍結した時点で、製氷運転を停止す
る。

【００４０】次に、夏期昼間のピーク負荷時に解氷運転
する時には、開閉ダンパ１０を適当な開度で開いて、第
１の外気吸入口２側より外気を取り入れる。すると、氷
７あるいは氷７の融解水７が貯えられた伝熱管の外管で
ある冷却管６と空気との熱交換は効率よく、第１の外気
吸入口２からの吸い込み空気を冷却する。

【００４１】この時、送風機１２を回転駆動させて、冷
却器１４で冷却された空気のガスタービン側への搬送を
補助する。もし、送風機１２を回転させなかったら、冷
却された空気は冷却器１４の存在による通風抵抗のため
に搬送され難く、ガスタービンの吸気冷却を行ない難
い。

【００４２】このようにして、冷却空気の流量を確保す
ることができる。さらに、冷却器１４による圧力損失が
大きい所を、静圧をある程度回復することができる。 （第２の実施例）本実施例によるガスタービン吸気冷却
装置（請求項２に相当）は、前記第１の実施例によるガ
スタービン吸気冷却装置において、開閉ダンパ１０の開
度を調節して冷却された空気に外気を混合して、所望の
温度以下に吸気温度が下がり過ぎないようにしている。

【００４３】吸気温度が下がり過ぎないようにすると、
氷の融解量が増加したり、水温上昇が大きくなったりし
なく、長時間氷の潜熱と水の顕熱を効率よく取り出すこ
とができる。また、ガスタービン材料のヒートショック
を防止することができる。

【００４４】（第３の実施例）本実施例によるガスター
ビン吸気冷却装置（請求項３に相当）は、前記第１の実
施例によるガスタービン吸気冷却装置において、送風機
１２の回転数を調節して冷却された空気に外気を混合
し、所望の温度以下に吸気温度が下がり過ぎないように
している。

【００４５】吸気温度が下がり過ぎないようにすると、
氷の融解量が増加したり、水温上昇が大きくなったりし
なく、長時間氷の潜熱と水の顕熱を効率よく取り出すこ
とができる。また、ガスタービン材料のヒートショック
を防止することができる。

【００４６】（第４の実施例）図３は、氷蓄熱装置を利
用した本実施例によるガスタービン吸気冷却装置（請求
項５に相当）を示す構成図であり、図１および図２と同
一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。

【００４７】図３において、吸気ダクト１を並列２本の
ダクトから構成し、一方を氷蓄熱水槽１８としている。
また、この氷蓄熱水槽１８内に設置された冷媒管８に、
図示しない冷凍機で冷却した冷媒９を循環させ、冷媒管
８の外周に氷１５を付着成長させて冷却管１９とするよ
うにしている。さらに、充分に製氷した後、氷蓄熱水槽
１８から水２０をポンプ１７により抜き取り、この氷蓄
熱水槽１８内に、外気吸入口１６から吸気した空気の一
部を通過させて冷却するようにしている。

【００４８】以上のように構成した本実施例のガスター
ビン吸気冷却装置においては、氷１５が吸気ダクト１の
片方の中で剥き出しになっているため、氷１５と空気と
が直接接触式の熱交換を行ない、伝熱性能を向上するこ
とができる。

【００４９】（第５の実施例）図４は、氷蓄熱装置を利
用した本実施例によるガスタービン吸気冷却装置（請求
項５に相当）を示す構成図であり、図１乃至図３と同一
要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは
第１の実施例と異なる部分についてのみ述べる。

【００５０】なお、図４では、ガスタービンを、圧縮機
２１、燃焼器２２、ガスタービンの膨張機部分２３、発
電機２４とに分けて示している。図４において、図示し
ない吸気ダクト１と離れて、氷蓄熱水槽１８を設けて製
氷するようにしている。

【００５１】ここで、製氷方法としては、スタティック
方式でも、ダイナミック方式でもよい。また、製氷の冷
熱源は、本例では冷凍機１１としている。また、氷と冷
水との混合物あるいは冷水を、冷却器１４にポンプ２５
により流すようにしている。

【００５２】以上のように構成した本実施例のガスター
ビン吸気冷却装置においては、冷媒９を流すことによ
り、伝熱性能を向上することができる上、吸気ダクト１
内に氷や水を配置する領域が不要になるため、冷却器１
４を小さくすることができる。これにより、空気の圧力
損失を低減することができ、送風機１２の搬送負荷を低
減することができる。

【００５３】（第６の実施例）図５は、氷蓄熱装置を利
用した本実施例によるガスタービン吸気冷却装置（請求
項５に相当）を示す構成図であり、図１乃至図４と同一
要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは
第１の実施例と異なる部分についてのみ述べる。

【００５４】なお、図５では、ガスタービンを、圧縮機
２１、燃焼器２２、ガスタービンの膨張機部分２３、発
電機２４とに分けて示している。図５において、ターボ
冷凍機のような蒸気圧縮式冷凍機２７により冷却した冷
媒９を、冷却管２６に流すようにしている。

【００５５】以上のように構成した本実施例のガスター
ビン吸気冷却装置においては、冷媒９を流す上、ブライ
ンのような冷媒を用いると、冷媒温度が摂氏０度以下で
あり、冷却性能を向上することができる。さらに、図示
しない吸気ダクト１内に広い領域が不要であることによ
り、冷却器１４を小さくすることができ、空気の圧力損
失を低減することができ、送風機１２の搬送負荷を低減
することができる。

【００５６】（第７の実施例）図６は、氷蓄熱装置を利
用した本実施例によるガスタービン吸気冷却装置（請求
項８に相当）を示す構成図であり、図１乃至図５と同一
要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは
第１の実施例と異なる部分についてのみ述べる。

【００５７】なお、本例では、ガスタービン４１と蒸気
タービン２８とのコンバインドサイクルを示している。
図６において、吸収式冷凍機３２により冷却した冷媒９
を冷却管に流すようにしている。

【００５８】以上のように構成した本実施例のガスター
ビン吸気冷却装置においては、冷媒９を流すことによ
り、前記第５および第６の各実施例の場合と同様に、送
風機１２の搬送負荷を低減することができる。

【００５９】さらに、ガスタービンの排気の熱を利用し
て、吸収式冷凍機３２を駆動することができる。すなわ
ち、図６に示すようなコンバインドサイクルでは、ガス
タービン４１の排気は排熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）
２９を通り、一部、排ガス３１になるが、摂氏約２００
度の蒸気３０が蒸気タービン２８に入る。そして、この
蒸気３０の熱を利用し、吸収式冷凍機３２を駆動するこ
とができる。

【００６０】（第８の実施例）図９は、氷蓄熱装置を利
用した本実施例によるガスタービン吸気冷却装置（請求
項９に相当）を示す構成図であり、図１乃至図４と同一
要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは
第１の実施例と異なる部分についてのみ述べる。

【００６１】なお、図５では、ガスタービンを、圧縮機
２１、燃焼器２２、ガスタービンの膨張機部分２３、発
電機２４とに分けて示している。図５において、液化天
然ガス２９を、冷媒９として冷却管に流すようにしてい
る。

【００６２】以上のように構成した本実施例のガスター
ビン吸気冷却装置においては、冷媒９を流す上、冷媒温
度を摂氏０度以下にすることができ、冷却性能が向上
し、前記第５乃至第８の各実施例の場合と同様に、送風
機１２の搬送負荷を低減することができる。

【００６３】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、次のようにしても同様に実施することがで
きるものである。 （ａ）前記第２および第３の各実施例において、吸気冷
却の手段としては、空気混合方式であれば、何ら前述の
例に限定されるものではない。 （ｂ）前記第５の実施例において、製氷の冷熱源は、冷
凍機１１に限定されるものではなく、如何なる冷熱源で
あっても構わない。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に対応す
る発明によれば、ガスタービンの燃焼用吸い込み吸気流
路を形成する吸気ダクトに、伝熱管を配設してなる冷却
器を設けて、ガスタービンへの燃焼空気を冷却、除湿す
るようにしたガスタービン吸気冷却装置において、冷却
器の下流側となる位置に外気を吸い込むための開閉ダン
パを設け、かつ当該開閉ダンパよりも上流側の吸気ダク
ト内に送風機を設けるようにしたので、吸気冷却時の吸
気流量と静圧を確保することが可能なガスタービン吸気
冷却装置が提供できる。

【００６５】また、請求項２に対応する発明によれば、
上記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装
置において、開閉ダンパの開度を調節することで、冷却
器により冷却された通過空気と開閉ダンパにより吸い込
まれた外気との混合比によりガスタービン吸気温度を調
整するようにしたので、通常運転時に、外気を吸い込む
ための開閉ダンパを、吸い込み口が全開になるように
し、吸気冷却運転時には、開閉ダンパの開度を調節し
て、冷却器により冷却された通過空気と外気との混合比
によってガスタービン吸気温度を調整することが可能な
ガスタービン吸気冷却装置が提供できる。

【００６６】さらに、請求項３に対応する発明によれ
ば、上記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷
却装置において、送風機の回転数を調節することで、冷
却器により冷却された通過空気と開閉ダンパにより吸い
込まれた外気との混合比によりガスタービン吸気温度を
調整するようにしたので、吸気冷却運転時には、送風機
の回転数を調節して、冷却器により冷却された通過空気
と外気との混合比によってガスタービン吸気温度を調節
することが可能なガスタービン吸気冷却装置が提供でき
る。

【００６７】一方、請求項４に対応する発明によれば、
上記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装
置において、冷却器を構成する各伝熱管を、二重管もし
くは多重管構造とし、内管と外管との間に水を貯え、か
つ当該内管の中に摂氏０度以下の冷媒を供給する冷凍機
を接続する構成として、内管と外管との間に貯えられた
水を冷却して内管の外面に氷を付着成長させるようにし
たので、吸気冷却装置自体の大きさをコンパクトにする
ことができると共に、吸気を効率よく冷却することが可
能なガスタービン吸気冷却装置が提供できる。

【００６８】また、請求項５に対応する発明によれば、
上記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装
置において、氷蓄熱水槽内に設置された複数本の伝熱管
に冷媒を循環させる手段と、冷媒を冷却する手段と、氷
蓄熱水槽内に水を供給しまたは回収する手段とを備え、
氷蓄熱水槽内の水を冷却して伝熱管の外表面に氷を付着
成長させ、凍結していない水を回収した後の氷付き伝熱
管により冷却器を構成するようにしたので、吸気を効率
よく冷却することが可能なガスタービン吸気冷却装置が
提供できる。

【００６９】さらに、請求項６に対応する発明によれ
ば、上記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷
却装置において、吸気ダクトと離れて設けられた氷蓄熱
水槽により氷や冷水を製造し、当該氷と冷水との混合
物、あるいは冷水を、冷却器を構成する伝熱管に流すよ
うにしたので、より一層圧力損失の少ない冷却器にする
ことができると共に、送風機の負担を軽減することが可
能なガスタービン吸気冷却装置が提供できる。

【００７０】一方、請求項７に対応する発明によれば、
上記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装
置において、蒸気圧縮式冷凍機により、冷却器を構成す
る伝熱管に流す冷媒を冷却するようにしたので、より一
層圧力損失の少ない冷却器にすることができると共に、
送風機の負担を軽減することが可能なガスタービン吸気
冷却装置が提供できる。

【００７１】また、請求項８に対応する発明によれば、
上記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷却装
置において、吸収式冷凍機により、冷却器を構成する伝
熱管に流す冷媒を冷却するようにしたので、より一層圧
力損失の少ない冷却器にすることができると共に、送風
機の負担を軽減することが可能なガスタービン吸気冷却
装置が提供できる。

【００７２】さらに、請求項９に対応する発明によれ
ば、上記請求項１に対応する発明のガスタービン吸気冷
却装置において、液化天然ガスの冷熱により、冷却器を
構成する伝熱管に流す冷媒を冷却するようにしたので、
圧力損失の少ない冷却器にすることができると共に、送
風機の負担を軽減することが可能なガスタービン吸気冷
却装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガスタービン吸気冷却装置の第１
の実施例を示す構成図。

【図２】同第１の実施例のガスタービン吸気冷却装置に
おける冷却管の一例を示す構成図。

【図３】本発明によるガスタービン吸気冷却装置の第４
の実施例を示す構成図。

【図４】本発明によるガスタービン吸気冷却装置の第５
の実施例を示す構成図。

【図５】本発明によるガスタービン吸気冷却装置の第６
の実施例を示す構成図。

【図６】本発明によるガスタービン吸気冷却装置の第７
の実施例を示す構成図。

【図７】本発明によるガスタービン吸気冷却装置の第８
の実施例を示す構成図。

【図８】従来のエアミックス型のガスタービン吸気冷却
装置の一例を示す構成図。

【符号の説明】

１…吸気ダクト、 ２…第１の外気吸入口、 ３…冷却空気、 ４…第２の外気吸入口、 ５…ガスタービンへの吸気、 ６…冷却管（外管）、 ７…水または氷、 ８…冷媒管（内管）、 ９…冷媒、 １０…開閉ダンパ、 １１…冷凍機、 １２…送風機、 １３…吸い込みフィルタ、 １４…冷却器、 １５…氷、 １６…外気吸入口、 １７…ポンプ、 １８…氷蓄熱水槽、 １９…冷却管、 ２０…水、 ２１…圧縮機、 ２２…燃焼器、 ２３…ガスタービンの膨張機部分、 ２４…発電機、 ２５…ポンプ、 ２６…冷却管、 ２７…蒸気圧縮式冷凍機、 ２８…蒸気タービン、 ２９…排熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）、 ３０…蒸気、 ３１…排ガス、 ３２…吸収式冷凍機。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスタービンの燃焼用吸い込み吸気流路
   を形成する吸気ダクトに、伝熱管を配設してなる冷却器
   を設けて、前記ガスタービンへの燃焼空気を冷却、除湿
   するようにしたガスタービン吸気冷却装置において、 前記冷却器の下流側となる位置に外気を吸い込むための
   開閉ダンパを設け、かつ当該開閉ダンパよりも上流側の
   前記吸気ダクト内に送風機を設けたことを特徴とするガ
   スタービン吸気冷却装置。
2. 【請求項２】 前記開閉ダンパの開度を調節すること
   で、冷却器により冷却された通過空気と開閉ダンパによ
   り吸い込まれた外気との混合比によりガスタービン吸気
   温度を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１
   に記載のガスタービン吸気冷却装置。
3. 【請求項３】 前記送風機の回転数を調節することで、
   冷却器により冷却された通過空気と開閉ダンパにより吸
   い込まれた外気との混合比によりガスタービン吸気温度
   を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１に記
   載のガスタービン吸気冷却装置。
4. 【請求項４】 前記冷却器を構成する各伝熱管を、二重
   管もしくは多重管構造とし、内管と外管との間に水を貯
   え、かつ当該内管の中に摂氏０度以下の冷媒を供給する
   冷凍機を接続する構成として、内管と外管との間に貯え
   られた水を冷却して内管の外面に氷を付着成長させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービ
   ン吸気冷却装置。
5. 【請求項５】 氷蓄熱水槽内に設置された複数本の伝熱
   管に冷媒を循環させる手段と、前記冷媒を冷却する手段
   と、前記氷蓄熱水槽内に水を供給しまたは回収する手段
   とを備え、前記氷蓄熱水槽内の水を冷却して伝熱管の外
   表面に氷を付着成長させ、凍結していない水を回収した
   後の氷付き伝熱管により冷却器を構成するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載のガスタービン吸気冷却
   装置。
6. 【請求項６】 前記吸気ダクトと離れて設けられた氷蓄
   熱水槽により氷や冷水を製造し、当該氷と冷水との混合
   物、あるいは冷水を、前記冷却器を構成する伝熱管に流
   すようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタ
   ービン吸気冷却装置。
7. 【請求項７】 蒸気圧縮式冷凍機により、前記冷却器を
   構成する伝熱管に流す冷媒を冷却するようにしたことを
   特徴とする請求項１に記載のガスタービン吸気冷却装
   置。
8. 【請求項８】 吸収式冷凍機により、前記冷却器を構成
   する伝熱管に流す冷媒を冷却するようにしたことを特徴
   とする請求項１に記載のガスタービン吸気冷却装置。
9. 【請求項９】 液化天然ガスの冷熱により、前記冷却器
   を構成する伝熱管に流す冷媒を冷却するようにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載のガスタービン吸気冷却装
   置。