JPH09195796A - ガスタービンの吸気冷却装置 - Google Patents
ガスタービンの吸気冷却装置Info
- Publication number
- JPH09195796A JPH09195796A JP469696A JP469696A JPH09195796A JP H09195796 A JPH09195796 A JP H09195796A JP 469696 A JP469696 A JP 469696A JP 469696 A JP469696 A JP 469696A JP H09195796 A JPH09195796 A JP H09195796A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cold water
- gas turbine
- intake air
- suction air
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン吸気の冷却熱量の一部を冷凍機
以外の冷熱源から得るようにして、冷凍機からの冷水に
よる吸気の降温量を少なくすることにより冷凍機容量を
低減し、冷凍機を小型化し、装置コストを低減せしめた
ガスタービンの吸気冷却装置を提供する。 【解決手段】 吸気との接触部を上記吸気ダクトの吸気
流に沿って直列に複数個設け、最下流側の接続部（ｂ）
に冷凍機からの冷水が循環する冷水管を接続して冷水を
通流せしめ、上記接続部（ｂ）よりも上流側の接続部
（ａ）に、少なくとも空気乾球温度よりも低温の循環水
が循環する循環水路を接続し同循環水を通流せしめて、
上記吸気を上記ガスタービン入口の吸気の所定温度より
も高い中間温度まで冷却するように構成し、冷凍機から
の冷水による冷却熱量を少なくする。
以外の冷熱源から得るようにして、冷凍機からの冷水に
よる吸気の降温量を少なくすることにより冷凍機容量を
低減し、冷凍機を小型化し、装置コストを低減せしめた
ガスタービンの吸気冷却装置を提供する。 【解決手段】 吸気との接触部を上記吸気ダクトの吸気
流に沿って直列に複数個設け、最下流側の接続部（ｂ）
に冷凍機からの冷水が循環する冷水管を接続して冷水を
通流せしめ、上記接続部（ｂ）よりも上流側の接続部
（ａ）に、少なくとも空気乾球温度よりも低温の循環水
が循環する循環水路を接続し同循環水を通流せしめて、
上記吸気を上記ガスタービン入口の吸気の所定温度より
も高い中間温度まで冷却するように構成し、冷凍機から
の冷水による冷却熱量を少なくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンにお
いて、吸気と充填材に通流される冷水とを直接接触させ
て吸気を冷却するガスタービンの吸気冷却装置に関す
る。
いて、吸気と充填材に通流される冷水とを直接接触させ
て吸気を冷却するガスタービンの吸気冷却装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンにおいては、冷凍機からの
極低温の冷水を吸気ダクト内に設置された充填材に導
き、この冷水と吸気とを直接接触せしめて同吸気を冷却
する直接接触式吸気冷却装置が用いられている。
極低温の冷水を吸気ダクト内に設置された充填材に導
き、この冷水と吸気とを直接接触せしめて同吸気を冷却
する直接接触式吸気冷却装置が用いられている。
【０００３】図３にはかかるガスタービンの直接冷却式
吸気冷却装置の従来の１例が示されている。図３におい
て、１０は発電機に直結されたガスタービン、１は同ガ
スタービン１０の圧縮機（図示せず）の入口に接続され
る吸気ダクト、３は冷凍機、２は上記吸気ダクト１内に
設置された充填材、４は冷水管、８は冷水循環用のポン
プである。
吸気冷却装置の従来の１例が示されている。図３におい
て、１０は発電機に直結されたガスタービン、１は同ガ
スタービン１０の圧縮機（図示せず）の入口に接続され
る吸気ダクト、３は冷凍機、２は上記吸気ダクト１内に
設置された充填材、４は冷水管、８は冷水循環用のポン
プである。
【０００４】上記冷却装置において、冷凍機３にて生成
された極低温の冷水は、ポンプ８によって冷水管４を通
って充填材２に送られ、ここで吸気（大気）５と直接接
触してこれを冷却し奪熱して水溜め９に一旦溜まり、ポ
ンプ８にて冷凍機３へ戻される。冷却された吸気はガス
タービン１０の圧縮機入口に送られる。
された極低温の冷水は、ポンプ８によって冷水管４を通
って充填材２に送られ、ここで吸気（大気）５と直接接
触してこれを冷却し奪熱して水溜め９に一旦溜まり、ポ
ンプ８にて冷凍機３へ戻される。冷却された吸気はガス
タービン１０の圧縮機入口に送られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２は、上記充填材２
中における吸気５の状態変化を表わす湿り空気線図であ
る。図２において、吸気５の入口状態を点ａ（温度
ｔo ）とすると、吸気５は点Ｃ’の温度の冷水と接触
し、所定温度ｔまで冷却される。この時の吸気５の状態
（出口状態）は、点ｂとなる。点ａから点ｂまで吸気５
を冷却する熱量即ち、冷凍機３に要求される熱量は、単
位吸気流量当りの吸気のエンタルピ変化Δｉとなる。
中における吸気５の状態変化を表わす湿り空気線図であ
る。図２において、吸気５の入口状態を点ａ（温度
ｔo ）とすると、吸気５は点Ｃ’の温度の冷水と接触
し、所定温度ｔまで冷却される。この時の吸気５の状態
（出口状態）は、点ｂとなる。点ａから点ｂまで吸気５
を冷却する熱量即ち、冷凍機３に要求される熱量は、単
位吸気流量当りの吸気のエンタルピ変化Δｉとなる。
【０００６】この熱量は、吸気５を冷却するだけでな
く、湿分をも減ずる（減湿）のに使用されることから、
吸気５を冷却するのに必要な熱量よりも、上記減湿分だ
け大きな冷凍機容量を必要とする。このためかかる冷却
装置は、冷凍機３が大型化するとともに、装置コストの
高騰を招くという問題点を抱えている。
く、湿分をも減ずる（減湿）のに使用されることから、
吸気５を冷却するのに必要な熱量よりも、上記減湿分だ
け大きな冷凍機容量を必要とする。このためかかる冷却
装置は、冷凍機３が大型化するとともに、装置コストの
高騰を招くという問題点を抱えている。
【０００７】本発明の目的は、吸気の冷却熱量の一部を
冷凍機以外の冷熱源から得るようにして、冷凍機からの
冷水による吸気の降温量を少なくすることにより冷凍機
容量を低減し、冷凍機を小型化し、装置コストを低減せ
しめたガスタービンの吸気冷却装置を提供することにあ
る。
冷凍機以外の冷熱源から得るようにして、冷凍機からの
冷水による吸気の降温量を少なくすることにより冷凍機
容量を低減し、冷凍機を小型化し、装置コストを低減せ
しめたガスタービンの吸気冷却装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする手段は、ガスタービンの
圧縮機に供給される吸気を同圧縮機に接続される吸気ダ
クト内に設けられた接触部にて冷却水と直接接触せしめ
て冷却する直接接触式吸気冷却装置を備えたガスタービ
ンにおいて、上記接触部を上記吸気ダクトの吸気流に沿
って直列に複数個設け、冷凍機からの冷水が循環する冷
水管に接続される接触部を最下流側に配置し、同最下流
側の接触部よりも上流側の接触部に少なくとも空気乾球
温度よりも低温の循環水が循環する循環水路を接続して
同循環水を通流せしめ、同上流側の接触部にて上記吸気
を上記ガスタービン入口の吸気の所定温度よりも高い中
間温度まで冷却するように構成したことを特徴とするガ
スタービンの吸気冷却装置にある。
決するもので、その要旨とする手段は、ガスタービンの
圧縮機に供給される吸気を同圧縮機に接続される吸気ダ
クト内に設けられた接触部にて冷却水と直接接触せしめ
て冷却する直接接触式吸気冷却装置を備えたガスタービ
ンにおいて、上記接触部を上記吸気ダクトの吸気流に沿
って直列に複数個設け、冷凍機からの冷水が循環する冷
水管に接続される接触部を最下流側に配置し、同最下流
側の接触部よりも上流側の接触部に少なくとも空気乾球
温度よりも低温の循環水が循環する循環水路を接続して
同循環水を通流せしめ、同上流側の接触部にて上記吸気
を上記ガスタービン入口の吸気の所定温度よりも高い中
間温度まで冷却するように構成したことを特徴とするガ
スタービンの吸気冷却装置にある。
【０００９】上記手段によれば、上流側接触部において
吸気と循環水とを直接接触せしめて吸気を循環水の蒸発
によりガスタービン入口の所定温度よりも高温の中間温
度まで冷却し、次いでこの吸気を下流側の接触部におい
て冷凍機からの低温冷水と直接接触せしめて所定温度ま
で冷却してガスタービンに送る。
吸気と循環水とを直接接触せしめて吸気を循環水の蒸発
によりガスタービン入口の所定温度よりも高温の中間温
度まで冷却し、次いでこの吸気を下流側の接触部におい
て冷凍機からの低温冷水と直接接触せしめて所定温度ま
で冷却してガスタービンに送る。
【００１０】これによって、吸気を上記中間温度から所
定温度まで冷却するための冷凍機熱量は、従来の冷凍機
からの冷水のみにて冷却する場合よりも少なくなり、冷
凍機の容量が低減される。
定温度まで冷却するための冷凍機熱量は、従来の冷凍機
からの冷水のみにて冷却する場合よりも少なくなり、冷
凍機の容量が低減される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下図１〜図２を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。図１には本発明の実施形
態に係る発電用ガスタービンの吸気冷却装置の系統図が
示され、図２には吸気の湿り空気線図が示されている。
の実施形態を詳細に説明する。図１には本発明の実施形
態に係る発電用ガスタービンの吸気冷却装置の系統図が
示され、図２には吸気の湿り空気線図が示されている。
【００１２】図１において、１０はガスタービン、１は
同ガスタービン１０の圧縮機（図示せず）の吸気入口に
接続される吸気ダクトであり、同吸気ダクト１内には吸
気流に直列に２個（３個以上の複数個でもよい）の充填
材２ａ，２ｂが配設されている。
同ガスタービン１０の圧縮機（図示せず）の吸気入口に
接続される吸気ダクトであり、同吸気ダクト１内には吸
気流に直列に２個（３個以上の複数個でもよい）の充填
材２ａ，２ｂが配設されている。
【００１３】３は冷凍機、４は同冷凍機３と下流側の上
記充填材２ｂとの間を接続する冷水管、８は同冷水管路
４に設けられたポンプであり、同冷凍機３にて生成され
た冷水が同ポンプ８により、冷水管４を通って冷凍機３
と充填材２ｂとの間を循環するようになっている。９ｂ
は充填材２ｂの下方に設けられた水溜めである。
記充填材２ｂとの間を接続する冷水管、８は同冷水管路
４に設けられたポンプであり、同冷凍機３にて生成され
た冷水が同ポンプ８により、冷水管４を通って冷凍機３
と充填材２ｂとの間を循環するようになっている。９ｂ
は充填材２ｂの下方に設けられた水溜めである。
【００１４】６は上流側の上記充填材２ａ内を通流する
高温側冷却水が循環する循環水管、８１は同循環水を循
環せしめるためのポンプ、９ａは充填材２ａの下部に設
置された水溜め、７は同水溜め９ａ内に水を補給するた
めの補給水管である。上記上流側の充填材２ａを通流す
る循環水は、少なくとも空気乾球温度よりも低い温度の
水である。
高温側冷却水が循環する循環水管、８１は同循環水を循
環せしめるためのポンプ、９ａは充填材２ａの下部に設
置された水溜め、７は同水溜め９ａ内に水を補給するた
めの補給水管である。上記上流側の充填材２ａを通流す
る循環水は、少なくとも空気乾球温度よりも低い温度の
水である。
【００１５】上記のように構成されたガスタービンの冷
却装置において、吸気ダクト１ａ内に導かれた吸気（大
気）５は上流側の充填材２ａにおいて循環水管６から導
入された循環水と直接接触して、所定の出口温度即ち圧
縮機の入口温度よりも高い中間温度まで冷却される。即
ち、この冷却段階で循環水の一部が蒸発して吸気を上記
中間温度まで冷却する。
却装置において、吸気ダクト１ａ内に導かれた吸気（大
気）５は上流側の充填材２ａにおいて循環水管６から導
入された循環水と直接接触して、所定の出口温度即ち圧
縮機の入口温度よりも高い中間温度まで冷却される。即
ち、この冷却段階で循環水の一部が蒸発して吸気を上記
中間温度まで冷却する。
【００１６】上記充填材２ａにて中間温度まで冷却され
た吸気は下流側の充填材２ｂにて冷凍機３からの極低温
の冷水と直接接触することにより所定温度まで冷却さ
れ、ガスタービン１０に送られる。吸気５を冷却した後
の昇温された冷水はポンプ８により冷凍機３に送られ、
冷媒と熱交換して再び極低温の冷水となる。
た吸気は下流側の充填材２ｂにて冷凍機３からの極低温
の冷水と直接接触することにより所定温度まで冷却さ
れ、ガスタービン１０に送られる。吸気５を冷却した後
の昇温された冷水はポンプ８により冷凍機３に送られ、
冷媒と熱交換して再び極低温の冷水となる。
【００１７】上記充填材２ａ及び２ｂにおける冷却作用
を図２に示す湿り空気線図に基づいて説明する。図２に
おいて、点ａ（温度ｔo ）の状態の吸気５は、充填材２
ａにて点Ｃの温度の循環水と接触し冷却されるが、この
時循環水の一部が吸気５中に蒸発するため、吸気５は湿
分が増加した点ａ’の状態となる。この時の温度は中間
温度ｔ’である。さらに吸気５は充填材２ｂにて温度が
点Ｃ’の冷凍機３からの冷水で冷却され点ｂ’で示す所
定温度ｔの状態になる。この時、図３に示される従来の
ものと同様に吸気５中の湿分は減少せしめられる。上記
吸気５をａ’からｂ’まで、即ち中間温度ｔ’から所定
温度ｔまで冷水にて冷却するのに必要な熱量は、エンタ
ルピ変化Δｉ’に相当する。
を図２に示す湿り空気線図に基づいて説明する。図２に
おいて、点ａ（温度ｔo ）の状態の吸気５は、充填材２
ａにて点Ｃの温度の循環水と接触し冷却されるが、この
時循環水の一部が吸気５中に蒸発するため、吸気５は湿
分が増加した点ａ’の状態となる。この時の温度は中間
温度ｔ’である。さらに吸気５は充填材２ｂにて温度が
点Ｃ’の冷凍機３からの冷水で冷却され点ｂ’で示す所
定温度ｔの状態になる。この時、図３に示される従来の
ものと同様に吸気５中の湿分は減少せしめられる。上記
吸気５をａ’からｂ’まで、即ち中間温度ｔ’から所定
温度ｔまで冷水にて冷却するのに必要な熱量は、エンタ
ルピ変化Δｉ’に相当する。
【００１８】即ち、上流側の充填材２ａにおいて、冷凍
機３からの冷水を使用せずに、吸気を温度ｔo の点ａか
ら所定温度ｔの中間温度ｔ’（ａ’点）まで冷却するこ
とにより、冷凍機熱量は従来のΔｉからΔｉ’に低減せ
しめられ、この低減分だけ冷凍機容量の小型化が可能と
なる。
機３からの冷水を使用せずに、吸気を温度ｔo の点ａか
ら所定温度ｔの中間温度ｔ’（ａ’点）まで冷却するこ
とにより、冷凍機熱量は従来のΔｉからΔｉ’に低減せ
しめられ、この低減分だけ冷凍機容量の小型化が可能と
なる。
【００１９】尚、上記循環水による冷却を行うための充
填材２ａを吸気流に沿って直列に複数個設け、各充填材
２ａを流れる循環水の温度を、上記吸気の空気乾球温度
以下の範囲で上流側が高く、下流側が低くなるように構
成してもよい。
填材２ａを吸気流に沿って直列に複数個設け、各充填材
２ａを流れる循環水の温度を、上記吸気の空気乾球温度
以下の範囲で上流側が高く、下流側が低くなるように構
成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、上流側の接触部にて冷
凍機からの冷水とは別系統の循環水の蒸発により吸気を
ガスタービン入口の所定よりも高温の中間温度まで冷却
した後、冷凍機からの冷水で所定温度まで冷却するよう
にしたことにより、冷凍機からの冷水による単位吸気量
当りの冷却熱量即ち冷凍機熱量は従来のものよりも少な
くて済む。
凍機からの冷水とは別系統の循環水の蒸発により吸気を
ガスタービン入口の所定よりも高温の中間温度まで冷却
した後、冷凍機からの冷水で所定温度まで冷却するよう
にしたことにより、冷凍機からの冷水による単位吸気量
当りの冷却熱量即ち冷凍機熱量は従来のものよりも少な
くて済む。
【００２１】これにより、冷凍機の容量を低減して小型
化することが可能となり、装置全体の小型化、低コスト
化を実現することができる。
化することが可能となり、装置全体の小型化、低コスト
化を実現することができる。
【図１】本発明の実施形態に係るガスタービンの吸気冷
却装置の系統図。
却装置の系統図。
【図２】ガスタービン吸気の湿り空気線図。
【図３】従来のガスタービンの吸気冷却装置の系統図。
１ 吸気ダクト ２ａ 充填材（上流側） ２ｂ 充填材（下流側） ３ 冷凍機 ４ 冷水管 ５ 吸気 ６ 循環水管 ８ ポンプ １０ ガスタービン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角谷 修二 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 小川 康正 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービンの圧縮機に供給される吸気
を同圧縮機に接続される吸気ダクト内に設けられた接触
部にて冷却水と直接接触せしめて冷却する直接接触式吸
気冷却装置を備えたガスタービンにおいて、上記接触部
を上記吸気ダクトの吸気流に沿って直列に複数個設け、
冷凍機からの冷水が循環する冷水管に接続される接触部
を最下流側に配置し、同最下流側の接触部よりも上流側
の接触部に少なくとも空気乾球温度よりも低温の循環水
が循環する循環水路を接続して同循環水を通流せしめ、
同上流側の接触部にて上記吸気を上記ガスタービン入口
の吸気の所定温度よりも高い中間温度まで冷却するよう
に構成したことを特徴とするガスタービンの吸気冷却装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP469696A JPH09195796A (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | ガスタービンの吸気冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP469696A JPH09195796A (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | ガスタービンの吸気冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195796A true JPH09195796A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=11591060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP469696A Withdrawn JPH09195796A (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | ガスタービンの吸気冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09195796A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000029737A1 (fr) * | 1998-11-12 | 2000-05-25 | Yuanming Yi | Moteur aeronautique thermique a difference negative de temperature |
-
1996
- 1996-01-16 JP JP469696A patent/JPH09195796A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000029737A1 (fr) * | 1998-11-12 | 2000-05-25 | Yuanming Yi | Moteur aeronautique thermique a difference negative de temperature |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |