JPH1061457A - 複合サイクル発電プラント用ガスタービン - Google Patents

複合サイクル発電プラント用ガスタービン

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JPH1061457A
JPH1061457A JP8225412A JP22541296A JPH1061457A JP H1061457 A JPH1061457 A JP H1061457A JP 8225412 A JP8225412 A JP 8225412A JP 22541296 A JP22541296 A JP 22541296A JP H1061457 A JPH1061457 A JP H1061457A
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cooling
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gas turbine
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Masaaki Matsuura
正昭 松浦
Kiyoshi Suenaga
潔 末永
Kazuo Uematsu
一雄 上松
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複合サイクル発電プラントのガスタービンに
おいて、冷却用蒸気の翼出口条件を調整し、直ちに蒸気
タービンに導入できるようにし、コスト増無しでプラン
トの総合効率を向上する。 【解決手段】 ガスタービンの排ガスが導かれる排熱回
収ボイラで冷却用蒸気を発生し、その冷却用蒸気により
静翼を冷却する複合サイクル発電プラント用ガスタービ
ンにおける冷却蒸気系は、第1段静翼39内に形成され
た冷却通路46に排熱回収ボイラからの冷却蒸気供給管
55を連通し、第2段静翼41内に形成された冷却通路
49に蒸気タービンに連絡する冷却蒸気回収管37を連
通し、第1段及び第2段静翼39、41内の冷却通路4
6、49を連絡する相対的に大断面積の冷却蒸気用連結
管47を設けて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンに関
し、特に複合サイクル発電プラント用ガスタービンに関
する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンにおいては、高温燃焼ガス
の入口温度の上昇に伴い、蒸気による翼の冷却が提唱さ
れている。特にガスタービンの排ガスを加熱源とする排
熱回収ボイラを有する複合サイクル発電プラントでは、
冷却用低温蒸気を発生してこれをガスタービンに導いて
タービン翼を冷却し、昇温した冷却蒸気を蒸気タービン
に導いてエネルギを回収し、ガスタービンの熱効率、プ
ラントの総合効率を向上する提案もなされている。図3
に従来提案のガスタービン翼の蒸気冷却構造の一例が示
されている。図において、第1段静翼1及び第2段静翼
3の内部にはそれぞれ冷却通路5、7が形成され、これ
らの冷却通路5、7に連絡したヘッド部9、11には、
独立した冷却蒸気供給管13、15及び冷却蒸気回収管
17、19が連絡している。これらの冷却蒸気供給管1
3、15は、図示しない排熱回収ボイラに連絡し、冷却
蒸気回収管17、19は、別置きの過熱器を介して蒸気
タービンの低圧タービンに連絡している。又、各段のタ
ービン翼に形成した冷却通路に直列に冷却蒸気を流すこ
とも提案されている(特公昭63−40244号公
報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ガス
タービンの各段の静翼に独立して(並列に)冷却蒸気を
流して回収し、これを蒸気タービンに使用するもので
は、蒸気条件を整える必要から、前述のように別置きの
過熱器を設けるので、プラントの構成が複雑化、大型化
し、コストの増大を招く。又、各段の静翼に直列に冷却
蒸気を流すものでは、全体構造が複雑化し、流れによる
圧力降下が大きくなるので、蒸気タービンでの熱回収効
率が低下し易い。従って、本発明は、熱回収に用いる冷
却蒸気の圧力降下が小さく、更に蒸気タービンに使用す
るために過熱器等の特別の機器を必要としない複合サイ
クル発電プラント用ガスタービンを提供することを課題
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、ガスタービンの排ガスが導かれる
排熱回収ボイラで冷却用蒸気を発生し、この冷却用蒸気
により静翼を冷却する所謂複合サイクル発電プラント用
ガスタービンにおける蒸気冷却系は、第1段静翼内に形
成された冷却通路に排熱回収ボイラからの冷却蒸気供給
管を連通し、第2段静翼内に形成された冷却通路に蒸気
タービンに連絡する冷却蒸気回収管を連通し、前記第1
段及び第2段静翼内の冷却通路を連絡する相対的に大断
面積の冷却蒸気連絡通路を形成して構成される。
【0005】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。先ず図2を参照して複合サイク
ル発電プラント20の系統を説明する。そのガスタービ
ン30は、圧縮機31、燃焼器33及びタービン部35
を有し、圧縮機31で空気を圧縮し、燃焼器33でその
圧縮空気に燃料を吹き込んで燃焼させ、高温燃焼ガスを
タービン部35に導入してロータを駆動し、最終的に発
電機37を駆動して電気エネルギとして取り出す。ガス
タービン30の排ガスは、排熱回収ボイラ50に導か
れ、高圧蒸発器51及び中圧蒸発器53でそれぞれ高圧
蒸気及び中圧蒸気を発生し、これらを例えば2段式の蒸
気タービン61に導いてこれを駆動し、最終的に発電機
63を駆動して電気エネルギとして取り出す。そして中
圧蒸気の一部は、燃焼器33の冷却用として用いられ、
高圧蒸気の一部も冷却用蒸気として冷却蒸気供給管55
を通してガスタービン30のタービン部35に導かれ
る。そして冷却に用いられて昇温した冷却用蒸気が冷却
蒸気回収管37を介して蒸気タービン61に導かれ、タ
ービン駆動用として用いられる。
【0006】図1のタービン部35の蒸気冷却系の構造
が概念的に示されている。図1において、静翼は第1段
静翼39、第2段静翼41、第3段静翼43というよう
に配設され、その翼部が円周方向に配置されている。そ
して第1段静翼39の後に第1段動翼42、第2段静翼
41の後に第2段動翼44というように動翼が配置さ
れ、矢印34に示すように流入する高温燃焼ガスが翼列
を流れて動翼42,44を回転駆動する。冷却蒸気供給
管55は、第1段静翼39の分岐集合部45に連絡し、
その蒸気流路は、第1段静翼39内の冷却通路46に連
絡している。第1段静翼39の分岐集合部45は、更に
連結管47を介して第2段静翼41の分岐集合部48に
連絡し、これの蒸気通路は第2段静翼41内の冷却通路
49に連絡し、最終的に冷却蒸気回収管37に連絡して
いる。そして、連結管47の冷却蒸気連絡通路の断面積
は、他の部分に比して大きく設定されている。
【0007】以上説明したような構成を有するガスター
ビン30においては、第1段静翼39、第2段静翼4
1、第3段静翼43、…は、そこを流れる高温燃焼ガス
34に接触し、加熱されて温度が上昇する傾向にある。
排熱回収ボイラ50の高圧蒸発器51で発生された高圧
蒸気の一部は、冷却用蒸気となって冷却蒸気供給管55
を通してタービン部35に流入する。この蒸気は分岐集
合部45の部分(第1段静翼39の入口)で例えば35
0℃であり、冷却通路46を流れて第1段静翼39を内
側から冷却する。この冷却により第1段静翼39のメタ
ル温度は例えば、850℃以下に保持される。そして連
結管47に流出する蒸気の温度は、約450℃になり、
この蒸気が分岐集合部48内の通路を経て、冷却通路4
9内を流れ第2段静翼41を内部から冷却する。このよ
うにして、冷却用蒸気は、例えば約560℃まで加熱さ
れ、冷却蒸気回収管37を通って蒸気タービン61に送
られ、タービン駆動用蒸気として使用される。
【0008】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば第
1段静翼及び第2段静翼内の冷却通路を流れた冷却用蒸
気は、蒸気タービンの中圧タービンを駆動するに適した
温度となり、更に連絡通路は相対的に大断面積になって
いて全体としての圧力降下も小さいので、そのまま蒸気
タービンで使用できる。このため、特別な加熱装置等を
必要とせず、冷却用蒸気を回収使用するので、製作コス
トの増大を来さずに、複合サイクルプラントの総合効率
を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の要部を示す概念的系統図で
ある。
【図2】前記実施形態にかかる複合サイクル発電プラン
トの系統図である。
【図3】従来のガスタービン翼の蒸気冷却系の一例を示
す概念的部分系統図である。
【符号の説明】
20 複合サイクル発電プラント 30 ガスタービン 31 圧縮機 33 燃焼器 35 タービン部 37 冷却蒸気回収管 39 第1段静翼 41 第2段静翼 42 第1段動翼 43 第3段静翼 44 第2段動翼 45 分岐集合部 46 冷却通路 47 連結管 48 分岐集合部 49 冷却通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02C 6/18 F02C 6/18 A F22B 1/18 F22B 1/18 E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスタービンの排ガスが導かれる排熱回
    収ボイラで冷却用蒸気を発生し、同冷却用蒸気により静
    翼を冷却するガスタービンにおいて、第1段静翼内に形
    成された冷却通路に前記排熱回収ボイラからの冷却蒸気
    供給管を連通し、第2段静翼内に形成された冷却通路に
    蒸気タービンに連絡する冷却蒸気回収管を連通し、前記
    第1段及び第2段静翼内の冷却通路を連絡する相対的に
    大断面積の冷却蒸気連絡通路を形成してなることを特徴
    とする複合サイクル発電プラント用ガスタービン。
JP8225412A 1996-08-27 1996-08-27 複合サイクル発電プラント用ガスタービン Pending JPH1061457A (ja)

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