JPH10176969A - ガスタービン設備の閉じた、または半開した冷却系内の漏れを検知する方法 - Google Patents
ガスタービン設備の閉じた、または半開した冷却系内の漏れを検知する方法Info
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- JPH10176969A JPH10176969A JP9337058A JP33705897A JPH10176969A JP H10176969 A JPH10176969 A JP H10176969A JP 9337058 A JP9337058 A JP 9337058A JP 33705897 A JP33705897 A JP 33705897A JP H10176969 A JPH10176969 A JP H10176969A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン設備の閉じた、または半開の冷
却系内の漏れを簡単に検知して、機械を保護する監視を
可能にする方法を提供する。 【解決手段】 ガスタービン設備の閉じた、または半開
した冷却系内の漏れを検知する方法であって、ガスター
ビン設備の冷却したい部分を空気とは異なる冷却液１５
によって冷却し、冷却液１５が特別の冷却液回路１６内
で循環し、冷却系内で漏れが生じると冷却液１５がガス
タービン３の高温ガス路に流入する方法において、ガス
タービン３の排気ガス１０から試料を採取し、これらの
試料で好ましくは冷却液１５の濃度測定を行う。試料採
取と濃度測定は連続的または定期的に行うことができ
る。濃度測定結果は警報系または保護系２１に送られ
て、十分冷却されていないタービン３の部分の過熱が回
避される。
却系内の漏れを簡単に検知して、機械を保護する監視を
可能にする方法を提供する。 【解決手段】 ガスタービン設備の閉じた、または半開
した冷却系内の漏れを検知する方法であって、ガスター
ビン設備の冷却したい部分を空気とは異なる冷却液１５
によって冷却し、冷却液１５が特別の冷却液回路１６内
で循環し、冷却系内で漏れが生じると冷却液１５がガス
タービン３の高温ガス路に流入する方法において、ガス
タービン３の排気ガス１０から試料を採取し、これらの
試料で好ましくは冷却液１５の濃度測定を行う。試料採
取と濃度測定は連続的または定期的に行うことができ
る。濃度測定結果は警報系または保護系２１に送られ
て、十分冷却されていないタービン３の部分の過熱が回
避される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電技術の分野に
関するものである。本発明は、空気とは異なる冷却液が
特別の冷却液回路内で循環する、ガスタービン設備の閉
じた、または半開した冷却系内の漏れを検知する方法に
関する。
関するものである。本発明は、空気とは異なる冷却液が
特別の冷却液回路内で循環する、ガスタービン設備の閉
じた、または半開した冷却系内の漏れを検知する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン製造においては当初から空
冷と並んで、外部冷却の思想も追求されてきた。この外
部冷却では、タービンの部分は外部媒質、たいてい水ま
たは水蒸気によって冷却される。この場合、冷媒は特別
の回路内で循環する（Ｗ．トラウペル：熱ターボ機械、
シュプリンガー・フェアラーク、１９８８年、第３版、
第１巻、８５ページ）。この冷媒回路は、たとえば閉じ
ていてよい。この場合、実用的に必ず発生することが避
けられない少量の漏れは、回路に冷媒を補給することに
よって補償される。冷媒回路は、たとえば半開であって
もよく、追加的に冷媒を人為的に冷媒回路から取り出し
て、たとえば特に強く熱的に負荷された部分の直接膜冷
却のために用いる。
冷と並んで、外部冷却の思想も追求されてきた。この外
部冷却では、タービンの部分は外部媒質、たいてい水ま
たは水蒸気によって冷却される。この場合、冷媒は特別
の回路内で循環する（Ｗ．トラウペル：熱ターボ機械、
シュプリンガー・フェアラーク、１９８８年、第３版、
第１巻、８５ページ）。この冷媒回路は、たとえば閉じ
ていてよい。この場合、実用的に必ず発生することが避
けられない少量の漏れは、回路に冷媒を補給することに
よって補償される。冷媒回路は、たとえば半開であって
もよく、追加的に冷媒を人為的に冷媒回路から取り出し
て、たとえば特に強く熱的に負荷された部分の直接膜冷
却のために用いる。
【０００３】特に閉じた冷却系を有するガスタービンで
は、冷媒が冷却系から高温ガス路に流入する漏れの発生
は重大な危険を意味する。冷却液が漏出することによっ
て、後置された冷却範囲で冷却液が不足する結果とし
て、当該部分が急速に過熱される。
は、冷媒が冷却系から高温ガス路に流入する漏れの発生
は重大な危険を意味する。冷却液が漏出することによっ
て、後置された冷却範囲で冷却液が不足する結果とし
て、当該部分が急速に過熱される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この短所を
回避しようとする。本発明の課題は、ガスタービン設備
の閉じた、または半開の冷却系内の漏れを簡単に検知し
て、機械を保護する監視を可能にする方法を提供するこ
とである。
回避しようとする。本発明の課題は、ガスタービン設備
の閉じた、または半開の冷却系内の漏れを簡単に検知し
て、機械を保護する監視を可能にする方法を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の構成では、前記ガスタービンの排気ガスか
ら試料を採取し、該試料で濃度測定を行うようにした。
前記試料採取と前記濃度測定は、連続的に（オンライン
で）または定期的に行うことができる。
めに本発明の構成では、前記ガスタービンの排気ガスか
ら試料を採取し、該試料で濃度測定を行うようにした。
前記試料採取と前記濃度測定は、連続的に（オンライン
で）または定期的に行うことができる。
【０００６】本発明の長所は、この方法によってガスタ
ービン設備の冷却系内の漏れを簡単に確認でき、したが
って早めに干渉することにより危険な部分の過熱を避け
得ることである。この場合、濃度測定の結果は、警報ま
たは自動的保護干渉、たとえば燃料の減量、冷却蒸気の
増量に利用できる。
ービン設備の冷却系内の漏れを簡単に確認でき、したが
って早めに干渉することにより危険な部分の過熱を避け
得ることである。この場合、濃度測定の結果は、警報ま
たは自動的保護干渉、たとえば燃料の減量、冷却蒸気の
増量に利用できる。
【０００７】排気ガス中の冷却液濃度、好ましくは水蒸
気濃度を測定すると、特に合理的である。しかし、選択
によりＣＯ２濃度またはＮＯｘ濃度を測定することもで
きる。
気濃度を測定すると、特に合理的である。しかし、選択
によりＣＯ２濃度またはＮＯｘ濃度を測定することもで
きる。
【０００８】さらに、冷却液回路にトレーサ物質、好ま
しくは希ガス、デューテリウムまたはアンモニアを添加
して、排気ガス中のトレーサ物質濃度を測定すると有利
である。なぜならば、トレーサ物質は容易に検出できる
からである。特に高価なトレーサ物質では、添加を周期
的または定期的に実施して、相応に監視できる。
しくは希ガス、デューテリウムまたはアンモニアを添加
して、排気ガス中のトレーサ物質濃度を測定すると有利
である。なぜならば、トレーサ物質は容易に検出できる
からである。特に高価なトレーサ物質では、添加を周期
的または定期的に実施して、相応に監視できる。
【０００９】最後に、濃度試料をガスタービンの出口と
煙突との間、またはガスタービンの出口と廃熱ボイラの
入口との間の範囲で採取すると有利である。濃度試料採
取を、ガスタービンのできるだけ下流で、しかしなお廃
熱ボイラの上流で採取することが好ましい。これによ
り、廃熱ボイラからの漏れは測定の際に一緒に検知され
ず、測定結果が誤ることがない。
煙突との間、またはガスタービンの出口と廃熱ボイラの
入口との間の範囲で採取すると有利である。濃度試料採
取を、ガスタービンのできるだけ下流で、しかしなお廃
熱ボイラの上流で採取することが好ましい。これによ
り、廃熱ボイラからの漏れは測定の際に一緒に検知され
ず、測定結果が誤ることがない。
【００１０】濃度試料の幾つかの採取箇所を、流動方向
に対して垂直な平面上に配置すると、漏れ位置を検知す
ることも可能である。
に対して垂直な平面上に配置すると、漏れ位置を検知す
ることも可能である。
【００１１】さらに、濃度試料を、前記廃熱ボイラの後
ろ、または直接煙突内で採取すると合理的である。そこ
では混合がすでに十分なので、唯一の箇所で試料を採取
すると、冷却系内の漏れを検知するコストは非常に低
い。
ろ、または直接煙突内で採取すると合理的である。そこ
では混合がすでに十分なので、唯一の箇所で試料を採取
すると、冷却系内の漏れを検知するコストは非常に低
い。
【００１２】最後に、実質的に流動方向に連続的に配置
された圧縮機、第１の燃焼室、高圧タービン、第２の燃
焼室および第２のタービンからなる、シーケンシャル燃
焼を有する機械で、高圧タービンが閉じた冷却回路によ
って冷却され、高圧タービンと第２の燃焼室との間で濃
度試料が採取され、これらの採取箇所が外周に分布して
配置されていることが合理的である。
された圧縮機、第１の燃焼室、高圧タービン、第２の燃
焼室および第２のタービンからなる、シーケンシャル燃
焼を有する機械で、高圧タービンが閉じた冷却回路によ
って冷却され、高圧タービンと第２の燃焼室との間で濃
度試料が採取され、これらの採取箇所が外周に分布して
配置されていることが合理的である。
【００１３】
【発明の実施の形態】図面には本発明の幾つかの実施例
が示されている。
が示されている。
【００１４】本発明の理解にとって本質的な要素のみが
示されている。媒質の流動方向は矢印で示されている。
示されている。媒質の流動方向は矢印で示されている。
【００１５】以下に、本発明の実施の形態を図１〜図３
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１６】図１は、ガスタービン設備の概略図を示し
ている。共通の軸１上に圧縮機２とタービン３が配置さ
れている。周囲空気４が吸引されて、圧縮機２内で圧縮
される。次に、この圧縮された空気５は、燃焼室６内で
燃料７と混合されて燃焼される。次いで、燃焼室６から
出た高温ガス８は、ガスタービン３に当たって、そこで
弛緩する。この際に、ガスタービン３は圧縮機２を駆動
する。圧縮機２は発電のために発電機９と連結してい
る。続いて、ガスタービン３の排気ガス１０は排気ガス
ディフューザ１１、消音器１２および煙突１３を通って
屋外に達する。選択により、煙突１３の前に廃熱ボイラ
１４が配置されていてよい。廃熱ボイラ１４内では、排
気ガス１０と、加熱したい水もしくは水蒸気との熱交換
が行われ、排気ガス１０はさらに冷却される。ガスター
ビンは閉じた冷却系を有しており、タービン３および燃
焼室７の部分は外部の冷却液１５、たいてい水または水
蒸気によって冷却される。この場合、冷却液１５は、特
別の冷却液回路１６内を循環している。冷却液回路１６
は、ここには詳しく図示されない冷却液量制御装置１７
によって制御される。実用では常に少量の漏れが不可避
的に発生するので、冷却液回路１６は定期的に冷却液１
５を補給しなければならない。以上のことは、従来の技
術から公知である。
ている。共通の軸１上に圧縮機２とタービン３が配置さ
れている。周囲空気４が吸引されて、圧縮機２内で圧縮
される。次に、この圧縮された空気５は、燃焼室６内で
燃料７と混合されて燃焼される。次いで、燃焼室６から
出た高温ガス８は、ガスタービン３に当たって、そこで
弛緩する。この際に、ガスタービン３は圧縮機２を駆動
する。圧縮機２は発電のために発電機９と連結してい
る。続いて、ガスタービン３の排気ガス１０は排気ガス
ディフューザ１１、消音器１２および煙突１３を通って
屋外に達する。選択により、煙突１３の前に廃熱ボイラ
１４が配置されていてよい。廃熱ボイラ１４内では、排
気ガス１０と、加熱したい水もしくは水蒸気との熱交換
が行われ、排気ガス１０はさらに冷却される。ガスター
ビンは閉じた冷却系を有しており、タービン３および燃
焼室７の部分は外部の冷却液１５、たいてい水または水
蒸気によって冷却される。この場合、冷却液１５は、特
別の冷却液回路１６内を循環している。冷却液回路１６
は、ここには詳しく図示されない冷却液量制御装置１７
によって制御される。実用では常に少量の漏れが不可避
的に発生するので、冷却液回路１６は定期的に冷却液１
５を補給しなければならない。以上のことは、従来の技
術から公知である。
【００１７】このような閉じた外部冷却系を有するガス
タービンでは、冷却液１５が冷却液回路１６から漏出す
ることによって、後置された冷却範囲ではより少ない冷
却効果しか達成されず、その結果として当該タービン部
分の過熱が引き起こされる。それゆえ、冷却系から高温
ガス路への漏れの発生は大きいリスクを意味するので、
本発明により排気ガス１０から試料を採取し、これらの
試料で濃度測定を行う。この実施例では、試料採取と測
定はオンラインで行われる。冷却液の濃度、つまり水蒸
気を冷媒１５として用いる場合は水蒸気の濃度を測定す
ることが好ましい。しかしまた、ＣＯ２またはＮＯｘの
濃度を測定することも可能である。
タービンでは、冷却液１５が冷却液回路１６から漏出す
ることによって、後置された冷却範囲ではより少ない冷
却効果しか達成されず、その結果として当該タービン部
分の過熱が引き起こされる。それゆえ、冷却系から高温
ガス路への漏れの発生は大きいリスクを意味するので、
本発明により排気ガス１０から試料を採取し、これらの
試料で濃度測定を行う。この実施例では、試料採取と測
定はオンラインで行われる。冷却液の濃度、つまり水蒸
気を冷媒１５として用いる場合は水蒸気の濃度を測定す
ることが好ましい。しかしまた、ＣＯ２またはＮＯｘの
濃度を測定することも可能である。
【００１８】図１に変形例Ａ、Ｂ、ＣおよびＤによって
示されているように、排気ガス流から種々の箇所で濃度
試料を採取できる。この場合、採取箇所１８はガスター
ビン３の出口と煙突１３との間の範囲に配置されてい
る。変形例ＡおよびＢでは、採取箇所１８はガスタービ
ン３の出口と廃熱ボイラ１４への入口との間の範囲に配
置されている。この場合、廃熱ボイラ１４からの漏れを
一緒に検知しないように、試料をガスタービン３のでき
るだけ下流で、しかしなお廃熱ボイラ１４の上流で採取
すると有利である。
示されているように、排気ガス流から種々の箇所で濃度
試料を採取できる。この場合、採取箇所１８はガスター
ビン３の出口と煙突１３との間の範囲に配置されてい
る。変形例ＡおよびＢでは、採取箇所１８はガスタービ
ン３の出口と廃熱ボイラ１４への入口との間の範囲に配
置されている。この場合、廃熱ボイラ１４からの漏れを
一緒に検知しないように、試料をガスタービン３のでき
るだけ下流で、しかしなお廃熱ボイラ１４の上流で採取
すると有利である。
【００１９】排気ガス１０の流動方向に対して垂直に配
置された平面上に幾つかの採取箇所１８を設け、ここで
濃度試料を採取すると、測定値を比較することによっっ
て、漏れの場所を求めることが可能である。
置された平面上に幾つかの採取箇所１８を設け、ここで
濃度試料を採取すると、測定値を比較することによっっ
て、漏れの場所を求めることが可能である。
【００２０】採取箇所１８は、変形例Ｃでは廃熱ボイラ
１４のすぐ下流に設けられており、変形例Ｄでは煙突１
３内に配置されている。これらの箇所で試料を採取する
際の長所は、そこではすでに排気ガス１０と冷却液１５
が強く混合されているので、唯一の採取箇所１８のみが
必要なことである。しかしながら、廃熱ボイラ１４内で
漏れが生じたら測定が誤ることがあろう。
１４のすぐ下流に設けられており、変形例Ｄでは煙突１
３内に配置されている。これらの箇所で試料を採取する
際の長所は、そこではすでに排気ガス１０と冷却液１５
が強く混合されているので、唯一の採取箇所１８のみが
必要なことである。しかしながら、廃熱ボイラ１４内で
漏れが生じたら測定が誤ることがあろう。
【００２１】ＡからＤのすべての変形例で共通している
のは、排気ガス試料がポンプ１９を通して濃度測定器２
０に案内され、そこでその都度所望の濃度がオンライン
で測定されることである。次いで、測定結果に対応する
信号が、警報系に、あるいは燃料減量もしくは冷却蒸気
の増量を引き起こす保護系２１に送られる。これらの系
２１は、例えば冷却液濃度の上限値を越えると作動す
る。この場合、限界値は次の１つ以上の運転パラメータ
の関数として指定される。出力、入口案内羽根の位置、
すなわち空気量、燃料の種類、燃焼室内への水または蒸
気の噴射量。警報系または保護系２１は、たとえば冷却
液（Ｈ２Ｏ）とＣＯ２の濃度比の上限値を越えるときも
能動的になることができる。ここでは、出力と空気量の
影響がほぼ中和されることが有利である。
のは、排気ガス試料がポンプ１９を通して濃度測定器２
０に案内され、そこでその都度所望の濃度がオンライン
で測定されることである。次いで、測定結果に対応する
信号が、警報系に、あるいは燃料減量もしくは冷却蒸気
の増量を引き起こす保護系２１に送られる。これらの系
２１は、例えば冷却液濃度の上限値を越えると作動す
る。この場合、限界値は次の１つ以上の運転パラメータ
の関数として指定される。出力、入口案内羽根の位置、
すなわち空気量、燃料の種類、燃焼室内への水または蒸
気の噴射量。警報系または保護系２１は、たとえば冷却
液（Ｈ２Ｏ）とＣＯ２の濃度比の上限値を越えるときも
能動的になることができる。ここでは、出力と空気量の
影響がほぼ中和されることが有利である。
【００２２】これに対し、上記の運転パラメータによっ
て指定された下限値を下回っても、これを測定系におけ
る誤りの検知に用いることができる。
て指定された下限値を下回っても、これを測定系におけ
る誤りの検知に用いることができる。
【００２３】図１に準じる別の実施例では、排気ガス１
０からの試料採取および濃度測定は周期的または定期的
に行うことができる。
０からの試料採取および濃度測定は周期的または定期的
に行うことができる。
【００２４】図２は、本発明の別の実施例を示してい
る。図２が上述した第１の実施例と異なるのは、冷却液
回路１６内の冷却液１５にトレーサ物質２５が添加され
る点のみである。トレーサ物質２５として、特に希ガ
ス、デューテリウムまたはアンモニアが適している。ト
レーサ物質濃度制御装置２６によって、トレーサ物質２
５の測定された濃度が指定された値と比較されて、トレ
ーサ物質２５の相応の調量によってその都度の条件に適
合させられる。このような場合において、本発明に従い
排気ガス中のトレーサ物質２５の濃度を測定できること
が有利である。この場合、採取箇所１８は、図１で述べ
たように配置されていてよい。したがって、濃度測定器
２０では、トレーサ物質濃度が測定され、トレーサ物質
の指定された限界値と比較されて、必要に応じて警報系
または保護系２１が投入される。トレーサ物質２５の添
加と濃度測定は連続的に行うことができるが、別の実施
例では周期的もしくは定期的に行うこともできる。した
がってたとえば、冷却液１５に特定の量のトレーサ物質
２５を添加でき、排気ガス１０中のトレーサ物質２５の
濃度を時間の関数として測定できる。この場合、冷却系
は（時間の関数として）「濃度ピーク」が高くて狭いほ
ど密である。このような監視は、ガスタービンの運転中
に定期的に、たとえば１日１回行うことができる。これ
らの監視測定の自動作動も可能である。測定結果が不都
合な場合だけ排気ガスの試料採取と濃度測定をより短い
間隔で行えば、このように構成することによってコスト
とトレーサ物質量を節約できる。
る。図２が上述した第１の実施例と異なるのは、冷却液
回路１６内の冷却液１５にトレーサ物質２５が添加され
る点のみである。トレーサ物質２５として、特に希ガ
ス、デューテリウムまたはアンモニアが適している。ト
レーサ物質濃度制御装置２６によって、トレーサ物質２
５の測定された濃度が指定された値と比較されて、トレ
ーサ物質２５の相応の調量によってその都度の条件に適
合させられる。このような場合において、本発明に従い
排気ガス中のトレーサ物質２５の濃度を測定できること
が有利である。この場合、採取箇所１８は、図１で述べ
たように配置されていてよい。したがって、濃度測定器
２０では、トレーサ物質濃度が測定され、トレーサ物質
の指定された限界値と比較されて、必要に応じて警報系
または保護系２１が投入される。トレーサ物質２５の添
加と濃度測定は連続的に行うことができるが、別の実施
例では周期的もしくは定期的に行うこともできる。した
がってたとえば、冷却液１５に特定の量のトレーサ物質
２５を添加でき、排気ガス１０中のトレーサ物質２５の
濃度を時間の関数として測定できる。この場合、冷却系
は（時間の関数として）「濃度ピーク」が高くて狭いほ
ど密である。このような監視は、ガスタービンの運転中
に定期的に、たとえば１日１回行うことができる。これ
らの監視測定の自動作動も可能である。測定結果が不都
合な場合だけ排気ガスの試料採取と濃度測定をより短い
間隔で行えば、このように構成することによってコスト
とトレーサ物質量を節約できる。
【００２５】本発明の方法は、ガスタービンの閉じた冷
却系内の漏れの検知に最も適しているが、半開した冷却
系にも適用できる。噴射はトレーサ含量に応じて検知を
困難にすることがある。
却系内の漏れの検知に最も適しているが、半開した冷却
系にも適用できる。噴射はトレーサ含量に応じて検知を
困難にすることがある。
【００２６】図３に、本発明の別の実施例がシーケンシ
ャル燃焼を有するガスタービンによって示されている。
このガスタービンは、実質的に共通の軸１上に配置され
た圧縮機２、第１の高圧タービン３および第２のタービ
ン２３からなる。圧縮機２と第１のタービン３との間に
第１の燃焼室７が配置されており、圧縮機２から出る圧
縮された空気が燃焼室７内で燃料６と混合され、燃焼さ
れる。製造された高温ガスは第１の高圧タービン３に供
給され、ここで弛緩し、排気ガスが第２の燃焼室、すな
わち後置燃焼室２２に供給される。後置燃焼室２２は第
１のタービン３と第２のタービン２３との間に配置され
ていて、第２のタービン２３を動かすための高温ガスを
供給する。図３に概略的に示されているように、高圧タ
ービン３の部分は閉じた冷却液回路１６によって冷却さ
れる。冷却液１５として、たとえば水蒸気を用いること
ができる。上述したように、水蒸気にはさらにトレーサ
物質２５を添加できる。
ャル燃焼を有するガスタービンによって示されている。
このガスタービンは、実質的に共通の軸１上に配置され
た圧縮機２、第１の高圧タービン３および第２のタービ
ン２３からなる。圧縮機２と第１のタービン３との間に
第１の燃焼室７が配置されており、圧縮機２から出る圧
縮された空気が燃焼室７内で燃料６と混合され、燃焼さ
れる。製造された高温ガスは第１の高圧タービン３に供
給され、ここで弛緩し、排気ガスが第２の燃焼室、すな
わち後置燃焼室２２に供給される。後置燃焼室２２は第
１のタービン３と第２のタービン２３との間に配置され
ていて、第２のタービン２３を動かすための高温ガスを
供給する。図３に概略的に示されているように、高圧タ
ービン３の部分は閉じた冷却液回路１６によって冷却さ
れる。冷却液１５として、たとえば水蒸気を用いること
ができる。上述したように、水蒸気にはさらにトレーサ
物質２５を添加できる。
【００２７】本発明に従い、高圧タービン３の出口と後
置燃焼室２２への入口との間の範囲のガス流より、外周
に配置された採取箇所１８から濃度試料を採取すること
によって、高圧タービン３を別個に監視できる。ガスが
ポンプ１９によって濃度測定器２０に入れられ、測定値
が指令された値と比較され、必要に応じて警報系または
保護系２１が投入される。上述したように、冷却液濃度
も、ＮＯｘ、二酸化炭素または場合によってトレーサ物
質の濃度の測定値も用いることができる。
置燃焼室２２への入口との間の範囲のガス流より、外周
に配置された採取箇所１８から濃度試料を採取すること
によって、高圧タービン３を別個に監視できる。ガスが
ポンプ１９によって濃度測定器２０に入れられ、測定値
が指令された値と比較され、必要に応じて警報系または
保護系２１が投入される。上述したように、冷却液濃度
も、ＮＯｘ、二酸化炭素または場合によってトレーサ物
質の濃度の測定値も用いることができる。
【００２８】言うまでもなく、別の実施例では、２つ以
上の燃焼室とタービンが交互に配置されている多重シー
ケンシャル燃焼を有するガスタービンも、本発明の方法
で監視できる。
上の燃焼室とタービンが交互に配置されている多重シー
ケンシャル燃焼を有するガスタービンも、本発明の方法
で監視できる。
【図１】閉じた冷却回路と濃度試料の４種類の採取箇所
を有するガスタービン設備の概略図である。
を有するガスタービン設備の概略図である。
【図２】追加的にトレーサ物質を添加および制御する、
図１に準じたガスタービン設備の概略図である。
図１に準じたガスタービン設備の概略図である。
【図３】シーケンシャル燃焼と本発明による濃度測定を
有するガスタービン設備の概略図である。
有するガスタービン設備の概略図である。
１ 軸、 ２ 圧縮機、 ３ タービン、 ４ 周囲空
気、 ５ 圧縮された空気、 ６ 燃料、 ７ 燃焼
室、 ８ 高温ガス、 ９ 発電機、 １０ 排ガス、
１１ 排ガスディフューザ、 １２ 消音器、 １３
煙突、 １４廃熱ボイラ、 １５ 冷却液、 １６
冷却液回路、 １７ 冷却液量制御装置、 １８ 濃度
試料の採取箇所、 １９ ポンプ、 ２０ 濃度測定
器、 ２１警報系または保護系、 ２２ 後置燃焼室、
２３ 第２のタービン、 ２４高温ガス路、 ２５
トレーサ物質、 ２６ トレーサ物質濃度制御装置
気、 ５ 圧縮された空気、 ６ 燃料、 ７ 燃焼
室、 ８ 高温ガス、 ９ 発電機、 １０ 排ガス、
１１ 排ガスディフューザ、 １２ 消音器、 １３
煙突、 １４廃熱ボイラ、 １５ 冷却液、 １６
冷却液回路、 １７ 冷却液量制御装置、 １８ 濃度
試料の採取箇所、 １９ ポンプ、 ２０ 濃度測定
器、 ２１警報系または保護系、 ２２ 後置燃焼室、
２３ 第２のタービン、 ２４高温ガス路、 ２５
トレーサ物質、 ２６ トレーサ物質濃度制御装置
Claims (22)
- 【請求項１】 ガスタービン設備の閉じた、または半開
した冷却系内の漏れを検知する方法であって、ガスター
ビン設備の冷却したい部分を空気とは異なる冷却液（１
５）によって冷却し、前記冷却液（１５）が特別の冷却
液回路（１６）内で循環し、前記冷却系内で漏れが生じ
ると前記冷却液（１５）がガスタービン（３）の高温ガ
ス路に流入する方法において、 前記ガスタービン（３）の排気ガス（１０）から試料を
採取し、該試料で濃度測定を行うことを特徴とする、ガ
スタービン設備の閉じた、または半開した冷却系内の漏
れを検知する方法。 - 【請求項２】 前記試料採取と前記濃度測定をオンライ
ンで行う、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記試料採取と前記濃度測定を定期的に
行う、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 冷却液濃度を測定する、請求項１から３
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 前記冷却液（１５）として水蒸気を用
い、水蒸気濃度を測定する、請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 ＣＯ２濃度を測定する、請求項１から３
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 ＮＯｘ濃度を測定する、請求項１から３
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 前記冷却液回路（１６）にトレーサ物質
（２５）を添加し、排気ガス（１０）中のトレーサ物質
濃度を測定する、請求項１から３のいずれか１項記載の
方法。 - 【請求項９】 前記トレーサ物質（２５）として希ガス
を用いる、請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記トレーサ物質（２５）としてアン
モニアを用いる、請求項８記載の方法。 - 【請求項１１】 前記トレーサ物質（２５）としてデュ
ーテリウムを用いる、請求項８記載の方法。 - 【請求項１２】 前記トレーサ物質（２５）の前記冷却
回路への添加が周期的に行われる、請求項３または請求
項８から１１のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１３】 前記濃度試料を前記タービン（３）の
出口と煙突（１３）との間で採取する、請求項１から１
２のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１４】 前記濃度試料を前記タービン（３）の
出口と廃熱ボイラ（１４）の入口との間で採取する、請
求項１から１２のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１５】 前記濃度試料を、前記ガスタービン
（３）のできるだけ下流で、しかしなお前記廃熱ボイラ
（１４）の上流で採取する、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 前記濃度試料を、流動方向に対して垂
直な平面上にある幾つかの採取箇所（１８）で採取す
る、請求項１３から１５のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１７】 前記濃度試料を、前記廃熱ボイラ（１
４）の出口の直後で採取する、請求項１から１２のいず
れか１項記載の方法。 - 【請求項１８】 前記濃度試料を前記煙突（１４）内で
採取する、請求項１から１２のいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項１９】 前記濃度試料を１カ所のみで採取す
る、請求項１７または１８記載の方法。 - 【請求項２０】 請求項１から１２のいずれか１項記載
の方法であって、前記ガスタービン設備がシーケンシャ
ル燃焼を有する機械であり、該機械が実質的に流動方向
に連続的に配置された圧縮機（２）、第１の燃焼室
（７）、高圧タービン（３）、第２の燃焼室（２２）お
よび第２のタービン（２３）からなり、前記高圧タービ
ン（３）と前記第２の燃焼室（２２）との間に高温ガス
路（２４）が設けられており、前記高圧タービン（３）
が閉じた、または半開した冷却液回路（１６）によって
冷却される方法において、前記高圧タービン（３）と前
記第２の燃焼室（２２）との間のガス流から前記濃度試
料が採取され、前記採取箇所（１８）が高温ガス路（２
４）の外周に分布して配置されていることを特徴とする
方法。 - 【請求項２１】 前記濃度測定の結果が警報系（２１）
に送られる、請求項１から２０のいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項２２】 前記濃度測定の結果が自動保護系（２
１）、好ましくは燃料または冷却液の量制御手段に送ら
れる、請求項１から２０のいずれか１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19651073A DE19651073A1 (de) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | Verfahren zur Ermittlung von Lecks im geschlossenen oder halboffenen Kühlsystem einer Gasturbine |
| DE19651073.2 | 1996-12-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176969A true JPH10176969A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=7814097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9337058A Pending JPH10176969A (ja) | 1996-12-09 | 1997-12-08 | ガスタービン設備の閉じた、または半開した冷却系内の漏れを検知する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5942678A (ja) |
| JP (1) | JPH10176969A (ja) |
| DE (1) | DE19651073A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010276410A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 漏洩ガス検出装置 |
| JP2014058967A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | General Electric Co <Ge> | ガスタービン排気中の物質プロファイルを測定するための方法およびシステム |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3617231B2 (ja) | 1997-02-05 | 2005-02-02 | 株式会社日立製作所 | 車両試験装置及び車両試験方法 |
| WO2002057519A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-25 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for monitoring the gaseous environment of a crystal puller for semiconductor growth |
| AU2003269806A1 (en) | 2002-03-25 | 2004-02-16 | Fleming And Associates, Inc. | Flow stabilizer for flow bench |
| US6772627B2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-08-10 | Ronald J. Fleming | Flow vector analyzer for flow bench |
| US7134322B1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-11-14 | Equipment Imaging And Solutions, Inc. | Locating one or more leaks in a power generating system while the power generating system is online |
| US20100143090A1 (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | General Electric Company | Cooling system and method for a turbomachine |
| CN101832845B (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-02 | 浙江大学 | 自校型废气涡轮增压器密封试验系统及方法 |
| US9366192B2 (en) * | 2014-02-10 | 2016-06-14 | General Electric Company | Hazardous gas detection system for a gas turbine enclosure |
| IT201900020470A1 (it) * | 2019-11-06 | 2021-05-06 | Danieli Off Mecc | Procedimento per la rilevazione di perdite di acqua da forni fusori in impianti di produzione di metalli o leghe e relativo impianto |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678355A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-27 | Hitachi Ltd | Cooling water system abnormality detector for hydrogen-gas cooling rotary electric machine |
| FR2553188B1 (fr) * | 1983-10-05 | 1988-01-08 | Snecma | Methode de mesure directe du debit d'air traversant un joint labyrinthe de turbomachine |
| EP0365042A1 (de) * | 1987-03-31 | 1990-04-25 | FINN-AQUA SANTASALO-SOHLBERG GmbH | Verfahren zur Lecküberwachung von fluidführenden Leitungssystemen bei Gefriertrocknungseinrichtungen und für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Gefriertrocknungseinrichtung |
| US5070723A (en) * | 1989-09-20 | 1991-12-10 | Electric Power Research Institute, Inc. | Condenser on-line leak detector and method |
| DE4033473A1 (de) * | 1990-10-20 | 1992-04-23 | Pacific Wietz Gmbh & Co Kg | Verfahren und anordnung zum messen der leckrate einer gleitringdichtung |
| US5492004A (en) * | 1994-10-26 | 1996-02-20 | General Electric Co. | Measurement of hydrogen leakage through stator windings into generator coolant water and oxygenation of the coolant water |
-
1996
- 1996-12-09 DE DE19651073A patent/DE19651073A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-09-29 US US08/938,455 patent/US5942678A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-08 JP JP9337058A patent/JPH10176969A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010276410A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 漏洩ガス検出装置 |
| JP2014058967A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | General Electric Co <Ge> | ガスタービン排気中の物質プロファイルを測定するための方法およびシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5942678A (en) | 1999-08-24 |
| DE19651073A1 (de) | 1998-06-10 |
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