JPH10317989A - 補助圧縮機システムからの圧縮冷却空気でタービンを冷却する方法及び動力発生装置 - Google Patents
補助圧縮機システムからの圧縮冷却空気でタービンを冷却する方法及び動力発生装置Info
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- JPH10317989A JPH10317989A JP12760898A JP12760898A JPH10317989A JP H10317989 A JPH10317989 A JP H10317989A JP 12760898 A JP12760898 A JP 12760898A JP 12760898 A JP12760898 A JP 12760898A JP H10317989 A JPH10317989 A JP H10317989A
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- F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
- F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タービンを冷却するための圧縮冷却空気を、
システム内圧縮機の圧縮空気流とは別の経路で、燃焼タ
ービンシステムに供給するための方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 燃焼タービンシステム（１０）には、補
助空気圧縮機システム（５４）によって圧縮冷却空気
（５０）が供給される。燃焼タービンシステム（１０）
は、システム空気圧縮機（１２）、燃焼器（１４）及び
タービン（１６）を含む。補助空気圧縮機システム（５
４）は、空気流（５２）を受け取り、圧縮冷却空気流
（５０）を生成する。次に、圧縮冷却空気流（５０）
は、燃焼タービンシステム（１０）へ送られ、タービン
（１６）を冷却するために使用される。
システム内圧縮機の圧縮空気流とは別の経路で、燃焼タ
ービンシステムに供給するための方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 燃焼タービンシステム（１０）には、補
助空気圧縮機システム（５４）によって圧縮冷却空気
（５０）が供給される。燃焼タービンシステム（１０）
は、システム空気圧縮機（１２）、燃焼器（１４）及び
タービン（１６）を含む。補助空気圧縮機システム（５
４）は、空気流（５２）を受け取り、圧縮冷却空気流
（５０）を生成する。次に、圧縮冷却空気流（５０）
は、燃焼タービンシステム（１０）へ送られ、タービン
（１６）を冷却するために使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼タービンシス
テム内のタービンに、圧縮冷却空気を供給することに関
する。
テム内のタービンに、圧縮冷却空気を供給することに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の図５に示されているように、
従来技術は、燃焼タービンシステム１０内のタービン１
６を、このシステムの圧縮機１２からの圧縮冷却空気流
３６によって冷却することを開示している。燃焼タービ
ンシステム１０は、作動連結された圧縮機１２、燃焼器
１４及びタービン１６を備えている。圧縮機１２は、空
気流２４を受け取り、その空気流を圧縮して第１圧縮空
気流２６と第２圧縮空気流３４とを生成する。第１圧縮
空気流２６は、燃料流２８と共に燃焼器１４へ送り込ま
れる。それらの空気流／燃料流を燃焼器１４内で燃焼さ
せて、燃焼排気流３０を生成する。燃焼排気流３０は、
タービン１６へ送られ、このタービンが排気流３０を膨
張させることにより、膨張排気流３２を生成して、軸１
８を回転させる。回転した軸１８は、回転軸動力を圧縮
機１２に与えてこの圧縮機を作動させると共に、回転軸
動力を発電機２２に与えて、この発電機がここから電気
を発生する。
従来技術は、燃焼タービンシステム１０内のタービン１
６を、このシステムの圧縮機１２からの圧縮冷却空気流
３６によって冷却することを開示している。燃焼タービ
ンシステム１０は、作動連結された圧縮機１２、燃焼器
１４及びタービン１６を備えている。圧縮機１２は、空
気流２４を受け取り、その空気流を圧縮して第１圧縮空
気流２６と第２圧縮空気流３４とを生成する。第１圧縮
空気流２６は、燃料流２８と共に燃焼器１４へ送り込ま
れる。それらの空気流／燃料流を燃焼器１４内で燃焼さ
せて、燃焼排気流３０を生成する。燃焼排気流３０は、
タービン１６へ送られ、このタービンが排気流３０を膨
張させることにより、膨張排気流３２を生成して、軸１
８を回転させる。回転した軸１８は、回転軸動力を圧縮
機１２に与えてこの圧縮機を作動させると共に、回転軸
動力を発電機２２に与えて、この発電機がここから電気
を発生する。
【０００３】圧縮冷却空気流３６は、圧縮機１２から抽
出された第２圧縮空気流３４から生成される。第２圧縮
空気流３４が冷却手段２０を通ることによって、圧縮冷
却空気流３６が生成される。第２圧縮空気流３４の温度
を低下させるために、冷却手段２０は、水、空気または
他の冷却媒体を使用することができる。
出された第２圧縮空気流３４から生成される。第２圧縮
空気流３４が冷却手段２０を通ることによって、圧縮冷
却空気流３６が生成される。第２圧縮空気流３４の温度
を低下させるために、冷却手段２０は、水、空気または
他の冷却媒体を使用することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】圧縮冷却空気流３６を
生成するために、第２圧縮空気流３４を抽出して冷却す
ることは、第２圧縮空気流３４がほぼ断熱圧縮によるも
のであるため、熱力学的に効率的ではない。第２圧縮空
気流３４は、タービン１６を冷却するために必要な温度
より高温に加熱されており、圧縮冷却空気流３６を生成
するために冷却が必要である。冷却空気をもっと等温処
理で生成すればより効率的であり、それによって圧縮冷
却空気流を生成するために必要な動力を減少させること
ができる。
生成するために、第２圧縮空気流３４を抽出して冷却す
ることは、第２圧縮空気流３４がほぼ断熱圧縮によるも
のであるため、熱力学的に効率的ではない。第２圧縮空
気流３４は、タービン１６を冷却するために必要な温度
より高温に加熱されており、圧縮冷却空気流３６を生成
するために冷却が必要である。冷却空気をもっと等温処
理で生成すればより効率的であり、それによって圧縮冷
却空気流を生成するために必要な動力を減少させること
ができる。
【０００５】圧縮冷却流を生成するために第２圧縮空気
流３４を抽出することは、燃焼タービンシステム１０に
より発生される総動力に対しても不利益である。この燃
焼タービンシステム１０の総動力は、タービン１６を流
れる空気流の量によって決まる。第２圧縮空気流３４を
燃料流２８の燃焼及び燃焼排気流３０の生成に使用しな
いことによって、タービンを流れる空気流量は減少し、
その結果、動力が低減する。
流３４を抽出することは、燃焼タービンシステム１０に
より発生される総動力に対しても不利益である。この燃
焼タービンシステム１０の総動力は、タービン１６を流
れる空気流の量によって決まる。第２圧縮空気流３４を
燃料流２８の燃焼及び燃焼排気流３０の生成に使用しな
いことによって、タービンを流れる空気流量は減少し、
その結果、動力が低減する。
【０００６】従って、タービンを冷却するための圧縮冷
却空気を、燃焼タービンシステムに供給するための別の
方法及び装置を提供することが望ましい。
却空気を、燃焼タービンシステムに供給するための別の
方法及び装置を提供することが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、システム空気
圧縮機、燃焼器及びタービンを有する燃焼タービンシス
テムを作動させる際に使用される方法及びシステムを提
供する。補助空気圧縮機システムが空気流を受け取っ
て、それから圧縮冷却空気流を生成する。次に、その冷
却空気流を燃焼タービンシステムへ送って、タービンを
冷却するために使用する。
圧縮機、燃焼器及びタービンを有する燃焼タービンシス
テムを作動させる際に使用される方法及びシステムを提
供する。補助空気圧縮機システムが空気流を受け取っ
て、それから圧縮冷却空気流を生成する。次に、その冷
却空気流を燃焼タービンシステムへ送って、タービンを
冷却するために使用する。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に図面を参照しながら説明する
が、図面では同一部分は同一の参照番号で示されてお
り、特に図１では、タービン１６は、補助圧縮機５４で
圧縮されている圧縮冷却空気流５０で冷却される。補助
圧縮機５４は、空気流５２を受け取り、この空気流を圧
縮して、加熱圧縮空気流６０を生成する。本発明の好適
な実施形態では、図１に示されているように、補助圧縮
機５４は、モータ５６から軸５８を介して動力を受け取
ることができる。加熱圧縮空気流６０は、後置冷却器６
２内で冷却されて、圧縮冷却空気流５０を生成する。本
発明の他の実施形態は、後置冷却器６２を設けなくても
よい。
が、図面では同一部分は同一の参照番号で示されてお
り、特に図１では、タービン１６は、補助圧縮機５４で
圧縮されている圧縮冷却空気流５０で冷却される。補助
圧縮機５４は、空気流５２を受け取り、この空気流を圧
縮して、加熱圧縮空気流６０を生成する。本発明の好適
な実施形態では、図１に示されているように、補助圧縮
機５４は、モータ５６から軸５８を介して動力を受け取
ることができる。加熱圧縮空気流６０は、後置冷却器６
２内で冷却されて、圧縮冷却空気流５０を生成する。本
発明の他の実施形態は、後置冷却器６２を設けなくても
よい。
【０００９】圧縮冷却空気流５０は、従来技術の図５に
示されている圧縮冷却空気流３４と同様に、断熱圧縮を
用いて生成される。しかし、図１に示されている本発明
の実施形態では、タービン１６を流れる空気流量が増加
する。本発明のこの実施形態では、圧縮機１２からの空
気流が総てタービン１６へ送られるようになるため、補
助圧縮機５４で必要な動力がタービン１６で生成する追
加動力より小さい時には、燃焼タービンシステム１０で
生成される動力全体が増加する。
示されている圧縮冷却空気流３４と同様に、断熱圧縮を
用いて生成される。しかし、図１に示されている本発明
の実施形態では、タービン１６を流れる空気流量が増加
する。本発明のこの実施形態では、圧縮機１２からの空
気流が総てタービン１６へ送られるようになるため、補
助圧縮機５４で必要な動力がタービン１６で生成する追
加動力より小さい時には、燃焼タービンシステム１０で
生成される動力全体が増加する。
【００１０】本発明の他の実施形態では、補助圧縮機に
動力を与えるために、他の構造を持つ補助圧縮機及び他
の手段を使用することができる。ここで図２を参照する
と、タービン１６は、補助多段圧縮機７４内で空気流７
２を圧縮することにより生成された圧縮冷却空気流７０
によって冷却される。補助多段圧縮機７４は、３つの直
列配置された圧縮段７８、８０及び８２を備えている。
隣接した圧縮段７８及び８０間において、空気流は、中
間冷却器８４によって冷却される。同様に、隣接した圧
縮段８０及び８２間において、空気流は、中間冷却器８
６によって冷却される。中間冷却器８４及び８６は、補
助多段圧縮機７４と一体化しても、その外部に設けても
よい。圧縮段間で空気流を冷却することによって、この
圧縮は、補助圧縮機５４（図１参照）の断熱圧縮よりも
等温的になる。圧縮冷却空気流７０は、後置冷却器７６
でさらに冷却することもできる。
動力を与えるために、他の構造を持つ補助圧縮機及び他
の手段を使用することができる。ここで図２を参照する
と、タービン１６は、補助多段圧縮機７４内で空気流７
２を圧縮することにより生成された圧縮冷却空気流７０
によって冷却される。補助多段圧縮機７４は、３つの直
列配置された圧縮段７８、８０及び８２を備えている。
隣接した圧縮段７８及び８０間において、空気流は、中
間冷却器８４によって冷却される。同様に、隣接した圧
縮段８０及び８２間において、空気流は、中間冷却器８
６によって冷却される。中間冷却器８４及び８６は、補
助多段圧縮機７４と一体化しても、その外部に設けても
よい。圧縮段間で空気流を冷却することによって、この
圧縮は、補助圧縮機５４（図１参照）の断熱圧縮よりも
等温的になる。圧縮冷却空気流７０は、後置冷却器７６
でさらに冷却することもできる。
【００１１】図２に示されている本発明の実施形態は、
従来技術の図５に示されている従来技術の燃焼タービン
システムよりも全体的エネルギー発生量が大きい。補助
多段圧縮機７４内に中間冷却器８４及び８６を用いるこ
とにより、圧縮機１２の断熱圧縮に較べて、より効率的
で等温的な圧縮で圧縮冷却空気流７０が生成される。さ
らに、タービン１６を流れる空気流量が増加するので、
動力発生量が増加する。本発明の他の実施形態は、圧縮
段の数を増減させたり、中間冷却器の数を増減させた
り、また後置冷却器を設けなくてもよい。
従来技術の図５に示されている従来技術の燃焼タービン
システムよりも全体的エネルギー発生量が大きい。補助
多段圧縮機７４内に中間冷却器８４及び８６を用いるこ
とにより、圧縮機１２の断熱圧縮に較べて、より効率的
で等温的な圧縮で圧縮冷却空気流７０が生成される。さ
らに、タービン１６を流れる空気流量が増加するので、
動力発生量が増加する。本発明の他の実施形態は、圧縮
段の数を増減させたり、中間冷却器の数を増減させた
り、また後置冷却器を設けなくてもよい。
【００１２】補助多段圧縮機７４は、蒸気タービン９２
から軸９０を介して回転軸動力を供給される。蒸気ター
ビン９２は、蒸気流９４を受け取り、この蒸気流を膨張
させて、膨張蒸気流９６及び回転軸動力を生成する。
から軸９０を介して回転軸動力を供給される。蒸気ター
ビン９２は、蒸気流９４を受け取り、この蒸気流を膨張
させて、膨張蒸気流９６及び回転軸動力を生成する。
【００１３】次に図３を参照すると、タービン１６は、
圧縮段１０６及び１１０を有する補助多段圧縮機１０４
内で空気流１０２を圧縮することによって生成された圧
縮冷却空気流１００によって冷却される。空気流１０２
を第１圧縮段１０６が受け取って圧縮し、中間冷却器１
０８で冷却してから、第２圧縮段１１０で再び圧縮する
ことによって、圧縮冷却空気流１００が生成される。中
間冷却器１０８は、補助多段圧縮機１０４と一体化して
も、その外部に設けてもよい。本発明の他の実施形態
は、圧縮段の数を増減させたり、中間冷却器の数を増減
させたり、後置冷却器を設けてもよい。
圧縮段１０６及び１１０を有する補助多段圧縮機１０４
内で空気流１０２を圧縮することによって生成された圧
縮冷却空気流１００によって冷却される。空気流１０２
を第１圧縮段１０６が受け取って圧縮し、中間冷却器１
０８で冷却してから、第２圧縮段１１０で再び圧縮する
ことによって、圧縮冷却空気流１００が生成される。中
間冷却器１０８は、補助多段圧縮機１０４と一体化して
も、その外部に設けてもよい。本発明の他の実施形態
は、圧縮段の数を増減させたり、中間冷却器の数を増減
させたり、後置冷却器を設けてもよい。
【００１４】補助多段圧縮機１０４では、燃焼タービン
システム１０の軸１８から軸１１２に回転軸動力が供給
される。動力伝達手段１１４は、軸１８から軸１１２に
回転軸動力を伝達する。動力伝達手段１１４は、クラッ
チ、液圧継手、歯車または他の適当な手段でもよい。本
発明の他の実施形態は、動力伝達手段１１４を必要とし
ないであろう。
システム１０の軸１８から軸１１２に回転軸動力が供給
される。動力伝達手段１１４は、軸１８から軸１１２に
回転軸動力を伝達する。動力伝達手段１１４は、クラッ
チ、液圧継手、歯車または他の適当な手段でもよい。本
発明の他の実施形態は、動力伝達手段１１４を必要とし
ないであろう。
【００１５】次に図４を参照すると、タービン１６は、
圧縮段１２６及び１３０を有する補助多段圧縮機１２４
内で空気流１２２を圧縮することによって生成された圧
縮冷却空気流１２０によって冷却される。空気流１２２
を第１圧縮段１２６が受け取って圧縮し、中間冷却器１
２８で冷却してから、第２圧縮段１３０で再び圧縮し
て、圧縮冷却空気流１２０が生成される。中間冷却器１
２８は、補助多段圧縮機１２４と一体化しても、その外
部に設けてもよい。圧縮段１２６及び１３０は、軸１３
２を介して回転軸動力を受け取って作動する。本発明の
他の実施形態は、圧縮段の数を増減させたり、中間冷却
器の数を増減させたり、後置冷却器を設けてもよい。
圧縮段１２６及び１３０を有する補助多段圧縮機１２４
内で空気流１２２を圧縮することによって生成された圧
縮冷却空気流１２０によって冷却される。空気流１２２
を第１圧縮段１２６が受け取って圧縮し、中間冷却器１
２８で冷却してから、第２圧縮段１３０で再び圧縮し
て、圧縮冷却空気流１２０が生成される。中間冷却器１
２８は、補助多段圧縮機１２４と一体化しても、その外
部に設けてもよい。圧縮段１２６及び１３０は、軸１３
２を介して回転軸動力を受け取って作動する。本発明の
他の実施形態は、圧縮段の数を増減させたり、中間冷却
器の数を増減させたり、後置冷却器を設けてもよい。
【００１６】補助多段圧縮機１２４には、補助燃焼ター
ビンシステム１３６から軸１３２を介して回転軸動力が
供給される。補助燃焼タービンシステム１３６は、作動
連結された圧縮機１３８、燃焼器１４０及びタービン１
４２を備えている。圧縮機１３８は、空気流１４４を受
け取り、この空気流を圧縮して圧縮空気流１４６を生成
する。燃焼器１４０は、圧縮空気流１４６を燃料流１４
８と共に受け取って、それらを燃焼させることによって
燃焼排気流１５０を生成する。タービン１４２が燃焼排
気流１５０を受け取り、この燃焼排気流を膨張させて、
膨張排気流１５２を生成し、軸１３２に回転軸動力を発
生する。本発明の他の実施形態は、圧縮機１３８以外の
供給源からの圧縮空気を使用したタービン１４２の冷却
を含めて、補助燃焼システムの他の適当な構造を使用す
ることもできる。
ビンシステム１３６から軸１３２を介して回転軸動力が
供給される。補助燃焼タービンシステム１３６は、作動
連結された圧縮機１３８、燃焼器１４０及びタービン１
４２を備えている。圧縮機１３８は、空気流１４４を受
け取り、この空気流を圧縮して圧縮空気流１４６を生成
する。燃焼器１４０は、圧縮空気流１４６を燃料流１４
８と共に受け取って、それらを燃焼させることによって
燃焼排気流１５０を生成する。タービン１４２が燃焼排
気流１５０を受け取り、この燃焼排気流を膨張させて、
膨張排気流１５２を生成し、軸１３２に回転軸動力を発
生する。本発明の他の実施形態は、圧縮機１３８以外の
供給源からの圧縮空気を使用したタービン１４２の冷却
を含めて、補助燃焼システムの他の適当な構造を使用す
ることもできる。
【００１７】本発明は、いずれの数の圧縮段、中間冷却
器及び後置冷却器を備えた補助圧縮機でも実現すること
ができる。さらに、本発明は、電気モータ５６、蒸気タ
ービン９４、燃焼タービンシステム１０そのもの、及び
補助燃焼タービンシステム１３６を含めた上記手段以外
の、補助圧縮機に回転軸動力を与えるいずれの適当な手
段も使用することができる。従って、本発明は、その精
神または本質的特徴から逸脱しない他の特定の形で実現
することもでき、従って、本発明の範囲を表すものとし
て、上記明細書ではなく添付の請求項を参照されたい。
それゆえ、本発明は、添付の請求項だけでなく、下記の
項目に記載の概念も、その保護の対象とすることができ
る。 （１） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、モータを介して前記補助空気圧縮機システ
ムに回転軸動力を供給する段階を備える請求項１記載の
方法。 （２） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、蒸気タービンシステムを介して前記補助空
気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を備える
請求項１記載の方法。 （３） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、前記第１燃焼タービンシステムを介して前
記補助空気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階
を備える請求項１記載の方法。 （４） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、第２燃焼タービンシステムを介して前記補
助空気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を備
える請求項１記載の方法。 （５） 前記空気流を送り込む段階は、さらに、 ａ）圧縮空気流を生成するために、前記空気流を圧縮す
る段階と、 ｂ）前記圧縮冷却空気流を生成するために、該圧縮空気
流を冷却する段階とを備える請求項１記載の方法。 （６） 前記空気流を送り込む段階は、さらに、前記圧
縮冷却空気流が生成されるまで、前記空気流を何度も繰
り返して圧縮及び冷却する段階を備える請求項１記載の
方法。 （７） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、モータを介して前記補助空気圧縮機システ
ムに回転軸動力を供給する段階を備える上記（６）項記
載の方法。 （８） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、蒸気タービンシステムを介して前記補助空
気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を備える
上記（６）項記載の方法。 （９） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、第１燃焼タービンシステムを介して前記補
助空気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を備
える上記（６）項７記載の方法。 （１０） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動
させるために、第２燃焼タービンシステムを介して前記
補助空気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を
備える上記（６）項記載の方法。 （１１） 前記補助圧縮機手段は、 ａ）前記補助空気流を圧縮する圧縮段手段と、 ｂ）該圧縮段手段から前記補助空気流を受け取って、前
記補助空気流を冷却する冷却段階手段とを備える請求項
２記載の動力発生システム。 （１２） 前記補助圧縮機手段は、 ａ）前記補助空気流の受取り、圧縮及び放出を行うため
の、最終圧縮段手段まで続く複数の直列配置された圧縮
段手段と、 ｂ）少なくとも１対の隣接した圧縮段手段間を流れる前
記補助空気流を冷却する中間冷却手段とを備える請求項
２記載の動力発生システム。 （１３） 前記補助圧縮機手段は、さらに、前記最終圧
縮段手段から前記補助空気流を受け取って前記補助空気
流を冷却する後置冷却器手段を備える上記（１２）項記
載の動力発生システム。 （１４） さらに、前記補助圧縮機手段に回転軸動力を
供給するためのモータを備える請求項２記載の動力発生
システム。 （１５） さらに、前記補助圧縮機手段に回転軸動力を
供給するための蒸気タービンシステムを備える請求項２
記載の動力発生システム。 （１６） さらに、前記回転軸動力を前記第１燃焼ター
ビンシステムから前記補助圧縮機手段へ送るための手段
を備える請求項２記載の動力発生システム。 （１７） さらに、回転軸動力を前記補助圧縮機手段に
供給するための第２燃焼タービンシステムを備える請求
項２記載の動力発生システム。
器及び後置冷却器を備えた補助圧縮機でも実現すること
ができる。さらに、本発明は、電気モータ５６、蒸気タ
ービン９４、燃焼タービンシステム１０そのもの、及び
補助燃焼タービンシステム１３６を含めた上記手段以外
の、補助圧縮機に回転軸動力を与えるいずれの適当な手
段も使用することができる。従って、本発明は、その精
神または本質的特徴から逸脱しない他の特定の形で実現
することもでき、従って、本発明の範囲を表すものとし
て、上記明細書ではなく添付の請求項を参照されたい。
それゆえ、本発明は、添付の請求項だけでなく、下記の
項目に記載の概念も、その保護の対象とすることができ
る。 （１） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、モータを介して前記補助空気圧縮機システ
ムに回転軸動力を供給する段階を備える請求項１記載の
方法。 （２） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、蒸気タービンシステムを介して前記補助空
気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を備える
請求項１記載の方法。 （３） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、前記第１燃焼タービンシステムを介して前
記補助空気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階
を備える請求項１記載の方法。 （４） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、第２燃焼タービンシステムを介して前記補
助空気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を備
える請求項１記載の方法。 （５） 前記空気流を送り込む段階は、さらに、 ａ）圧縮空気流を生成するために、前記空気流を圧縮す
る段階と、 ｂ）前記圧縮冷却空気流を生成するために、該圧縮空気
流を冷却する段階とを備える請求項１記載の方法。 （６） 前記空気流を送り込む段階は、さらに、前記圧
縮冷却空気流が生成されるまで、前記空気流を何度も繰
り返して圧縮及び冷却する段階を備える請求項１記載の
方法。 （７） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、モータを介して前記補助空気圧縮機システ
ムに回転軸動力を供給する段階を備える上記（６）項記
載の方法。 （８） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、蒸気タービンシステムを介して前記補助空
気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を備える
上記（６）項記載の方法。 （９） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動さ
せるために、第１燃焼タービンシステムを介して前記補
助空気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を備
える上記（６）項７記載の方法。 （１０） さらに、前記補助空気圧縮機システムを作動
させるために、第２燃焼タービンシステムを介して前記
補助空気圧縮機システムに回転軸動力を供給する段階を
備える上記（６）項記載の方法。 （１１） 前記補助圧縮機手段は、 ａ）前記補助空気流を圧縮する圧縮段手段と、 ｂ）該圧縮段手段から前記補助空気流を受け取って、前
記補助空気流を冷却する冷却段階手段とを備える請求項
２記載の動力発生システム。 （１２） 前記補助圧縮機手段は、 ａ）前記補助空気流の受取り、圧縮及び放出を行うため
の、最終圧縮段手段まで続く複数の直列配置された圧縮
段手段と、 ｂ）少なくとも１対の隣接した圧縮段手段間を流れる前
記補助空気流を冷却する中間冷却手段とを備える請求項
２記載の動力発生システム。 （１３） 前記補助圧縮機手段は、さらに、前記最終圧
縮段手段から前記補助空気流を受け取って前記補助空気
流を冷却する後置冷却器手段を備える上記（１２）項記
載の動力発生システム。 （１４） さらに、前記補助圧縮機手段に回転軸動力を
供給するためのモータを備える請求項２記載の動力発生
システム。 （１５） さらに、前記補助圧縮機手段に回転軸動力を
供給するための蒸気タービンシステムを備える請求項２
記載の動力発生システム。 （１６） さらに、前記回転軸動力を前記第１燃焼ター
ビンシステムから前記補助圧縮機手段へ送るための手段
を備える請求項２記載の動力発生システム。 （１７） さらに、回転軸動力を前記補助圧縮機手段に
供給するための第２燃焼タービンシステムを備える請求
項２記載の動力発生システム。
【図１】 本発明の一実施形態に従って、エンジンから
動力を受け取る補助圧縮機システムからの圧縮冷却空気
流で冷却される、タービンを有する燃焼タービンシステ
ムの概略図である。
動力を受け取る補助圧縮機システムからの圧縮冷却空気
流で冷却される、タービンを有する燃焼タービンシステ
ムの概略図である。
【図２】 本発明の一実施形態に従って、蒸気タービン
から動力を受け取る、段階間に中間冷却器を備えた多段
補助圧縮機システムからの圧縮冷却空気流で冷却され
る、タービンを有する燃焼タービンシステムの概略図で
ある。
から動力を受け取る、段階間に中間冷却器を備えた多段
補助圧縮機システムからの圧縮冷却空気流で冷却され
る、タービンを有する燃焼タービンシステムの概略図で
ある。
【図３】 本発明の一実施形態に従って、燃焼タービン
システムから動力を受け取る多段補助圧縮機システムか
らの圧縮冷却空気流で冷却される、タービンを有する燃
焼タービンシステムの概略図である。
システムから動力を受け取る多段補助圧縮機システムか
らの圧縮冷却空気流で冷却される、タービンを有する燃
焼タービンシステムの概略図である。
【図４】 本発明の一実施形態に従って、補助燃焼ター
ビンシステムから動力を受け取る多段補助圧縮機システ
ムからの圧縮冷却空気流で冷却される、タービンを有す
る燃焼タービンシステムの概略図である。
ビンシステムから動力を受け取る多段補助圧縮機システ
ムからの圧縮冷却空気流で冷却される、タービンを有す
る燃焼タービンシステムの概略図である。
【図５】 システム圧縮機内で生成された圧縮空気で冷
却される、タービンを有する従来技術の燃焼タービンシ
ステムの概略図である。
却される、タービンを有する従来技術の燃焼タービンシ
ステムの概略図である。
１０…燃焼タービンシステム、１２，１３８…圧縮機、
１４，１４０…燃焼器、１６，１４２…タービン、１
８，５８，９０，１１２，１３２…軸、２０…冷却手
段、２２…発動機、２４，５２，７２，１０２，１２
２，１４４…空気流、２６…第１圧縮空気流、２８，１
４８…燃焼流、３０，１５０…燃焼排気流、３２，１５
２…膨張排気流、３４、第２圧縮空気流、３６，５０，
７０，１００，１２０…圧縮冷却空気流、５４…補助圧
縮機、５６…モータ（電気モータ）、６０…加熱圧縮空
気流、６２，７６…後置冷却器、７４、，１０４，１２
４…補助多段圧縮機、７８，８０，８２，１０６，１１
０，１２６，１３０…圧縮段、８４，８６，１０８，１
２８…中間冷却器、９２…上記タービン、９４…蒸気
流、９６…膨張蒸気流、１１４…動力伝達手段、１３６
…補助燃焼タービンシステム、１４６…圧縮空気流。
１４，１４０…燃焼器、１６，１４２…タービン、１
８，５８，９０，１１２，１３２…軸、２０…冷却手
段、２２…発動機、２４，５２，７２，１０２，１２
２，１４４…空気流、２６…第１圧縮空気流、２８，１
４８…燃焼流、３０，１５０…燃焼排気流、３２，１５
２…膨張排気流、３４、第２圧縮空気流、３６，５０，
７０，１００，１２０…圧縮冷却空気流、５４…補助圧
縮機、５６…モータ（電気モータ）、６０…加熱圧縮空
気流、６２，７６…後置冷却器、７４、，１０４，１２
４…補助多段圧縮機、７８，８０，８２，１０６，１１
０，１２６，１３０…圧縮段、８４，８６，１０８，１
２８…中間冷却器、９２…上記タービン、９４…蒸気
流、９６…膨張蒸気流、１１４…動力伝達手段、１３６
…補助燃焼タービンシステム、１４６…圧縮空気流。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ・ジェイ・アルバ アメリカ合衆国、フロリダ州、ウィンタ ー・スプリングス、カユガ・ドライブ 655 (72)発明者 ブライアン・ボーインスキー アメリカ合衆国、フロリダ州、オビエド、 ベルモント・テラス 9473
Claims (2)
- 【請求項１】 作動連結されたシステム空気圧縮機、燃
焼器及びタービンを有する第１燃焼タービンシステムを
作動させるために、 ａ）空気流から圧縮冷却空気流を生成するため、空気流
を補助空気圧縮機システムへ送り込む段階と、 ｂ）該圧縮冷却空気流で前記タービンを冷却する段階と
を備える補助圧縮機システムからの圧縮冷却空気でター
ビンを冷却する方法。 - 【請求項２】 ａ）回転軸動力及び補助空気流を受け取
って、該補助空気流から圧縮冷却空気流を生成する補助
圧縮機手段と、 ｂ）ｉ）圧縮機空気流を圧縮して圧縮空気流を生成する
第１圧縮機手段、 ｉｉ）燃料流及び該圧縮空気流を受け取り燃焼させて、
燃焼排気流を生成する燃焼器手段、及び、 ｉｉｉ）該燃焼排気流を受け取り膨張させて、軸動力を
発生し且つ膨張排気流を生成すると共に、冷却のために
前記圧縮冷却空気流を受け取るタービン手段を有する第
１燃焼タービンシステムとを備える動力発生システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US85542897A | 1997-05-13 | 1997-05-13 | |
| US08/855428 | 1997-05-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10317989A true JPH10317989A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=25321250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12760898A Pending JPH10317989A (ja) | 1997-05-13 | 1998-05-11 | 補助圧縮機システムからの圧縮冷却空気でタービンを冷却する方法及び動力発生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10317989A (ja) |
| AR (1) | AR012693A1 (ja) |
| TW (1) | TW394822B (ja) |
| WO (1) | WO1998051917A1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001303971A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-10-31 | General Electric Co <Ge> | 燃焼タービン冷却媒体供給装置及び関連する方法 |
| JP2012067766A (ja) * | 2008-06-30 | 2012-04-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン |
| KR20140014708A (ko) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | 삼성테크윈 주식회사 | 가스 터빈 장치 |
| JP2016176477A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 余剰空気流を生じる圧縮機とそれのための冷却流体注入とを有する発電システム |
| JP2016176468A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービン排気ガス質量流を増加させるため過剰空気流を生成する圧縮機及びターボエキスパンダを有する発電システム |
| JP2016176465A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 過剰空気流を生成する圧縮機及び増強エダクターを有する発電システム |
| JP2016176471A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 過剰空気流を生成する圧縮機及び入口空気を冷却するためのターボ膨張器を有する発電システム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH701803A1 (de) * | 2009-09-03 | 2011-03-15 | Alstom Technology Ltd | Gasturbogruppe und Verfahren zum Betrieb einer solchen Gasturbogruppe. |
| TWI397634B (zh) * | 2010-12-06 | 2013-06-01 | China Steel Corp | 多級壓縮機之線上監控方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2469565A1 (fr) * | 1979-11-07 | 1981-05-22 | Alsthom Atlantique | Dispositif de refroidissement pour groupe de turbine a gaz |
| US4991394A (en) * | 1989-04-03 | 1991-02-12 | Allied-Signal Inc. | High performance turbine engine |
| US5321944A (en) * | 1992-01-08 | 1994-06-21 | Ormat, Inc. | Power augmentation of a gas turbine by inlet air chilling |
| DE4210544A1 (de) * | 1992-03-31 | 1993-10-07 | Asea Brown Boveri | Gasturbinenanlage |
| US5724806A (en) * | 1995-09-11 | 1998-03-10 | General Electric Company | Extracted, cooled, compressed/intercooled, cooling/combustion air for a gas turbine engine |
-
1998
- 1998-04-29 WO PCT/US1998/008628 patent/WO1998051917A1/en active Application Filing
- 1998-05-11 JP JP12760898A patent/JPH10317989A/ja active Pending
- 1998-05-13 AR ARP980102230 patent/AR012693A1/es unknown
- 1998-05-13 TW TW87107401A patent/TW394822B/zh active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001303971A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-10-31 | General Electric Co <Ge> | 燃焼タービン冷却媒体供給装置及び関連する方法 |
| KR100628593B1 (ko) * | 2000-04-19 | 2006-09-26 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 육상 가스 터빈 장치 및 피크 전력 성능 보장 방법 |
| JP2012067766A (ja) * | 2008-06-30 | 2012-04-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン |
| KR20140014708A (ko) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | 삼성테크윈 주식회사 | 가스 터빈 장치 |
| JP2016176477A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 余剰空気流を生じる圧縮機とそれのための冷却流体注入とを有する発電システム |
| JP2016176468A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービン排気ガス質量流を増加させるため過剰空気流を生成する圧縮機及びターボエキスパンダを有する発電システム |
| JP2016176465A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 過剰空気流を生成する圧縮機及び増強エダクターを有する発電システム |
| JP2016176471A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 過剰空気流を生成する圧縮機及び入口空気を冷却するためのターボ膨張器を有する発電システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1998051917A1 (en) | 1998-11-19 |
| AR012693A1 (es) | 2000-11-08 |
| TW394822B (en) | 2000-06-21 |
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