JPH11229894A

JPH11229894A - 蒸気噴射ガスタービン

Info

Publication number: JPH11229894A
Application number: JP5148198A
Authority: JP
Inventors: Niro Misaki; 仁郎三崎; Kazuho Akiyama; 算甫秋山; Moichi Uji; 茂一宇治; Hideo Kobayashi; 英夫小林; Masayasu Saito; 正泰斎藤
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 1999-08-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】プロセス蒸気の使用量がゼロの場合などに生
成蒸気の全量並びに加えて外からの余剰蒸気を燃焼器に
噴射させて回収することができる蒸気噴射ガスタービン
を提供する。【解決手段】空気を圧縮する圧縮機２１と、圧縮され
た空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器２２と、この
燃焼器からの燃焼ガスのエネルギにより駆動されるター
ビン２３と、このタービンから排出される燃焼排ガスか
ら蒸気を発生させる排熱ボイラ２４と、この排熱ボイラ
からの蒸気並びに加えて外からの余剰蒸気を前記燃焼器
に噴射する蒸気噴射手段２５およびプロセス蒸気として
供給するプロセス蒸気供給手段２６とからなる蒸気噴射
ガスタービン２０における圧縮機を可変容量遠心圧縮機
２１とし、しかもそのディフューザの弦節比を１．０以
下０．６以上とする。これにより作動範囲を大巾に拡げ
余剰蒸気を燃焼器に噴射してエネルギを回収することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、蒸気噴射ガスタ
ービンに関し、燃焼排ガスにより排熱ボイラで発生させ
る蒸気の全量並びに加えて外からの余剰蒸気をも燃焼器
に噴射してタービンに流すことができるようにしたもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ガスタービンの燃焼排ガスを熱源として
蒸気を発生させ、この蒸気の一部を燃焼器に噴射させる
ことでガスタービンの出力増大と熱効率向上を図る蒸気
噴射ガスタービンが開発されている。

【０００３】この蒸気噴射ガスタービンには、蒸気を過
熱器によって過熱蒸気として噴射するチエン・サイクル
と、飽和蒸気を高温空気に混合して過熱状態にする部分
再生ガスタービンとが用いられており、たとえば特開平
６−２４８９７４号公報に部分再生式二流体ガスタービ
ンが開示されている。

【０００４】この部分再生式二流体ガスタービンは、図
１０に概略構成を示すように、空気Ａを圧縮する圧縮機
１と、圧縮された空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼
器２と、この燃焼器２からの燃焼ガスのエネルギにより
駆動させるタービン３と、蒸気を駆動源として空気を昇
圧しかつ蒸気と空気を混合する混合器４と、タービン３
の下流に設けられ混合器４による混合ガスをタービン３
の燃焼排ガスＥで加熱するための熱交換器５と、この熱
交換器５の下流に設けられタービンの燃焼排ガスＥを熱
源として蒸気を発生させる排熱ボイラ６と、圧縮機１に
よる圧縮空気の一部を燃焼器２へ導くとともに残りを混
合器４に導く空気ライン７と、排熱ボイラ６による蒸気
の一部を混合器４に送る主蒸気ライン８と、混合器４に
よる混合ガスＳを熱交換器５を介して燃焼器２に導くた
めの混合ガスライン９とを備えている。さらに、空気ラ
イン７は、圧縮機１で圧縮された空気の一部を燃焼器２
に直接送るラインと、残りの圧縮空気を混合器４に導く
ラインとからなる。また、この混合器４から出てくる空
気−蒸気混合ガスＳをタービン３の燃焼排ガスＥで加熱
するための熱交換器５がタービン３の下流に配置されて
いる。そして、排熱ボイラ６で発生した蒸気の残りをプ
ロセス蒸気として導く第１補助蒸気ライン１０を有し、
主蒸気ライン８に蒸気流量制御弁１１が設けられてお
り、排熱ボイラ６で発生した蒸気を主蒸気ライン８を流
れる蒸気と第１補助蒸気ライン１０を流れる蒸気とに配
分することができるようにしてある。

【０００５】このような部分再生式二流体ガスタービン
では、圧縮機１の出口空気の一部と、タービン３の燃焼
排ガスＥの回収により生成された蒸気とを混合してター
ビン３の出口排熱の回収に使用するため、排熱回収系の
エクセルギーロスが小さくなり、結果として全体の熱効
率を向上することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
部分再生式二流体ガスタービンでは、排熱ボイラで生成
される蒸気を燃焼器に噴射してタービンに流す流量を増
大して出力の増大を図ることができるものの、噴射でき
る蒸気量に限界があり、ある程度以上の蒸気を燃焼器に
噴射すると、圧縮機の流量が減少してサージングを起こ
すことから、プロセス蒸気としての使用が無い状態でも
生成される蒸気の全量並びに加えて外からの余剰蒸気を
燃焼器に噴射して出力の増大を図ることができないとい
う問題がある。

【０００７】一方、燃焼器に噴射する蒸気量をゼロとし
たときを定格点として設計したガスタービンに対し、注
入蒸気量の増大に応じて圧縮機からの流入空気量を減少
させるよう軸流圧縮機の静翼の取付角度を調整した蒸気
注入ガスタービンが、特開平９−１２５９８４号公報に
開示され、サージングを防止してガスタービンの耐久
性、安定性および熱効率の維持を可能としている。この
蒸気注入ガスタービンで小流量へと静翼を調整する場
合、圧力比が直ぐに落ちてしまい、タービン入口圧力が
落ち、タービン流量は増加しなくなる。したがって、圧
縮機の圧力比が下がらずに流入空気量を減少できる範囲
は非常に小さく、生成される蒸気の全量を燃焼器に噴射
して出力の増大を図ることができないという問題があ
る。

【０００８】また、タービン流量は流路断面積やタービ
ン入口圧力などで決まるが、タービンの流路が決まって
いれば流量には限界がある。

【０００９】この発明は、かかる従来技術の有する課題
に鑑みてなされたもので、プロセス蒸気の使用量がゼロ
の場合などに生成蒸気の全量並びに加えて外からの余剰
蒸気を燃焼器に噴射させ、その噴射量に相当する出力増
大を図ることができる蒸気噴射ガスタービンを提供しよ
うとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するこの
発明の請求項１記載の蒸気噴射ガスタービンは、空気を
圧縮する圧縮機と、圧縮された空気に燃料を供給して燃
焼させる燃焼器と、この燃焼器からの燃焼ガスのエネル
ギにより駆動されるタービンと、このタービンから排出
される燃焼排ガスから蒸気を発生させる排熱ボイラと、
この排熱ボイラからの蒸気並びに加えて外からの余剰蒸
気を前記燃焼器に噴射する蒸気噴射手段およびプロセス
蒸気として供給するプロセス蒸気供給手段とからなる蒸
気噴射ガスタービンであって、前記圧縮機を可変容量遠
心圧縮機で構成するとともに、この可変容量遠心圧縮機
のディフューザの弦節比を１．０以下０．６以上とした
ことを特徴とするものである。

【００１１】この蒸気噴射ガスタービンによれば、空気
を圧縮する圧縮機と、圧縮された空気に燃料を供給して
燃焼させる燃焼器と、この燃焼器からの燃焼ガスのエネ
ルギにより駆動されるタービンと、このタービンから排
出される燃焼排ガスから蒸気を発生させる排熱ボイラ
と、この排熱ボイラからの蒸気並びに加えて外からの余
剰蒸気を前記燃焼器に噴射する蒸気噴射手段およびプロ
セス蒸気として供給するプロセス蒸気供給手段とからな
る蒸気噴射ガスタービンにおける圧縮機を可変容量遠心
圧縮機とし、しかもそのディフューザの弦節比を実験的
に得られた１．０以下０．６以上とするようにしてお
り、この可変容量遠心圧縮機によって、流量を絞った場
合でも圧力比の低下を生じることのない作動範囲を大巾
に拡げることができ、これによって排熱ボイラで生成す
る蒸気の全量並びに加えて外からの余剰蒸気を、圧縮機
のサージングを起こすことなく、燃焼器に噴射できるよ
うにしている。

【００１２】また、この発明の請求項２記載の蒸気噴射
ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮された
空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、この燃焼器
からの燃焼ガスのエネルギにより駆動されるタービン
と、このタービンから排出される燃焼排ガスから蒸気を
発生させる排熱ボイラと、この排熱ボイラからの蒸気並
びに加えて外からの余剰蒸気を前記燃焼器に噴射する蒸
気噴射手段およびプロセス蒸気として供給するプロセス
蒸気供給手段とからなる蒸気噴射ガスタービンであっ
て、前記タービンを可変容量タービンで構成したことを
特徴とするものである。

【００１３】この蒸気噴射ガスタービンによれば、空気
を圧縮する圧縮機と、圧縮された空気に燃料を供給して
燃焼させる燃焼器と、この燃焼器からの燃焼ガスのエネ
ルギにより駆動されるタービンと、このタービンから排
出される燃焼排ガスから蒸気を発生させる排熱ボイラ
と、この排熱ボイラからの蒸気並びに加えて外からの余
剰蒸気を前記燃焼器に噴射する蒸気噴射手段およびプロ
セス蒸気として供給するプロセス蒸気供給手段とからな
る蒸気噴射ガスタービンにおけるタービンを可変容量タ
ービンとするようにしており、この可変容量タービンに
よって排熱ボイラで生成する蒸気の全量並びに加えて外
からの余剰蒸気を燃焼器に噴射してタービン流量を増大
し、出力増大を図ることができるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づき詳細に説明する。図１〜図５は、この
発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量遠心圧縮機を用
いる場合の一実施の形態にかかり、図１は概略構成図、
図２は圧縮機のみの部分拡大図及び全体の縦断面図、図
３はディフューザの正面図、図４は可変機構の正面図、
図５は従来との比較で示す性能特性図である。

【００１５】この蒸気噴射ガスタービン２０では、図１
に概略構成を示すように、空気Ａを圧縮する可変容量遠
心圧縮機２１と、圧縮された空気に燃料Ｆを供給して燃
焼させる燃焼器２２と、この燃焼器２２からの燃焼ガス
のエネルギにより駆動されるタービン２３と、このター
ビン２３から排出される燃焼排ガスＥから蒸気Ｓを発生
させる排熱ボイラ２４と、この排熱ボイラ２４からの蒸
気Ｓを前記燃焼器２２に噴射する蒸気噴射手段２５およ
びプロセス蒸気Ｓp として供給するプロセス蒸気供給手
段２６とで主要部が構成されている。さらに、燃焼器２
２には、この蒸気噴射ガスタービン２０の排熱ボイラ２
４で発生させた蒸気とは別に作られて余剰となっている
外からの余剰蒸気も供給噴射されるようにしてある。

【００１６】空気Ａを圧縮する可変容量遠心圧縮機２１
は、図２に示すように、例えば２段の遠心圧縮機で構成
され、インペラ２１ａの出口側に可変ディフューザ２１
ｂが設けられて流量を可変にできるようにしてあり、２
段の遠心圧縮機のそれぞれのインペラ２１ａの出口側に
それぞれ可変ディフューザ２１ｂが設けられ、連動する
可変機構２１ｃで一体に動かすことができるようにして
ある。

【００１７】なお、可変容量遠心圧縮機２１は、２段の
遠心圧縮機で構成する場合に限らず、１段や多段の遠心
圧縮機で構成して可変容量圧縮機としても良い。

【００１８】この可変機構２１ｃは、図４に示すよう
に、各羽根２１０が取付けられる回動軸２１１に一体に
回動するアーム２１２の基端部を取付け、これらのアー
ム２１２の先端部を、可変容量遠心圧縮機２１と同心に
配置されて回転される操作リング２１３の略円形の凹部
２１４に回動できるように係止してあり、この操作リン
グ２１３に操作アーム２１５が連結され、２段の遠心圧
縮機の各操作アーム２１５が連結ロッド２１６で連結さ
れて一体に動作するように構成されている。

【００１９】これにより、連結ロッド２１６で連結され
た各操作アーム２１５を図示しないアクチュエータで操
作して操作リング２１３を回動することで、各羽根２１
０の回動軸２１１がアーム２１２を介して回動され、羽
根２１０の角度を変えることができ、圧縮空気の流量を
変えることができる可変ディフューザ２１ｂとなる。

【００２０】この可変容量遠心圧縮機２１は、可変ディ
フューザ２１ｂによって、燃焼器２２に排熱ボイラ２４
によって発生される蒸気Ｓのうち、プロセス蒸気Ｓp と
して供給する必要がない場合などに、発生蒸気Ｓの全量
並びに加えて外からの余剰蒸気を燃焼器２２に噴射させ
てタービン２３に流すことができるようにするため、可
変容量遠心圧縮機２１から燃焼器２２に供給される空気
量を減らしてその減った分と圧力が上昇した分だけ多く
蒸気量をタービン２３に流すものであり、可変ディフュ
ーザ２１ｂによって圧縮空気の流量を絞るように運転す
る。

【００２１】一般に可変ディフューザを用いて圧縮機の
流量を絞ると、図５中に破線で示すように、圧力比が直
ぐに落ちたり、サージング限界に近づくことになり、性
能の低下を招いたり、安定した状態で運転することがで
きなくなる。

【００２２】そこで、この発明の蒸気噴射ガスタービン
２０では、可変容量遠心圧縮機２１の流量特性について
種々実験を行って蒸気噴射ガスタービンに最も適した可
変ディフューザについて検討したところ、ディフューザ
の弦節比（翼弦／ピッチ）を１．０以下０．６以上にす
ることが有効であることがわかった。

【００２３】弦節比＝ｔ／ｐ＝ｔ／｛π（Ｄ1 ＋Ｄ2 ）／２・Ｚ｝ここで、各記号は図３中に示してあり、Ｄ1 は羽根の先
端を結ぶ円の直径、Ｄ2 は羽根の基端を結ぶ円の直径、
Ｚは羽枚数である。

【００２４】この可変ディフューザ２１ｂの弦節比の値
を１．０以下０．６以上にすると、実験結果によれば、
例えば弦節比の値を１．０とした場合の特性を図５中に
実線で示すように、流量を絞っても圧力比の低下がほと
んど無く、しかも流量の変化に対して圧力比の低下の生
じない領域を大巾に拡げることができようになる。

【００２５】一方、この弦節比の値が１．０を越える
と、通常のディフューザの弦節比の値、例えば１．２で
流量を絞った場合に圧力比の低下を招くようになり、弦
節比の値が０．６より小さくなると、本来の圧縮機とし
て必要としている性能を確保することができなくなって
しまう。

【００２６】このようなディフューザ２１ｂの弦節比を
実験的に得られた１．０以下０．６以上とした可変容量
遠心圧縮機２１を圧縮機として用いる蒸気噴射ガスター
ビン２０では、この可変容量遠心圧縮機２１によって、
流量を絞った場合でも圧力比の低下を生じることのない
作動範囲を大巾に拡げることができ、これによって排熱
ボイラ２４で生成する蒸気Ｓの全量並びに加えて外から
の余剰蒸気を、圧縮機２１でサージングを起こすことな
く、燃焼器２２に噴射できるようになる。

【００２７】この可変容量遠心圧縮機２１で圧縮された
空気Ａは、燃焼器２２に送られるとともに、空気ライン
２７及び空気バルブ２８を介してプロスセ空気Ａp とし
て利用されるほか、空気制御弁２９を介して燃焼器２２
に噴射される蒸気Ｓと混合できるようにしてある。

【００２８】燃焼器２２からの燃焼ガスのエネルギによ
って駆動されるタービン２３には、可変容量遠心圧縮機
２１が連結されて駆動されるとともに、発電機３０が連
結されて発電できるようになっている。

【００２９】タービン２３を駆動した燃焼排ガスＥは排
熱ボイラ２４に送られ、給水Ｗを加熱して蒸気Ｓを発生
させた後、煙突などを介して排気される。

【００３０】一方、この排熱ボイラ２４で発生した蒸気
Ｓは、蒸気噴射手段２５を構成する主蒸気ラインを介し
て空気制御弁２９からの高温空気と混合されて燃焼器２
２に噴射される一方、一部の蒸気Ｓがプロセス蒸気供給
手段２６を構成するプロセス蒸気ライン及び蒸気バルブ
３１を介してプロセル蒸気Ｓp として利用される。この
ようにして、発電による電気のほか、圧縮空気及び蒸気
を利用することができる。

【００３１】このように構成した蒸気噴射ガスタービン
２０では、排熱ボイラ２４で発生した蒸気Ｓの一部を燃
焼器２２に送り、残りをプロセス蒸気Ｓp として利用す
るが、プロセス蒸気Ｓp の需要がない場合には、従来は
そのままプロセス蒸気ラインから排気するしかなかった
が、ここでは、排熱ボイラ２４で発生した蒸気Ｓの全量
並びに加えて外からの余剰蒸気を燃焼器２２に噴射す
る。これにともない、可変容量遠心圧縮機２１では、流
量を絞り、燃焼器２２を介してタービン２３を流れる流
量を蒸気Ｓの噴射量の増大にかかわらずほぼ一定にす
る。

【００３２】このように圧縮機２１での流量を絞った場
合でも、図５中に実線で示すように、圧力比の低下がほ
とんどなく、しかも圧縮機２１の流量を大巾に絞った場
合でもほぼ一定の圧力比を保ったまま運転することがで
き、これによって安定した状態で蒸気噴射ガスタービン
２０を運転することができるとともに、蒸気Ｓを無駄に
すること無くそのエネルギを回収することができ、シス
テムの効率向上を図ることができる。

【００３３】次に、この発明の蒸気噴射ガスタービンに
可変容量タービンを用いる場合の一実施の形態について
図６〜図９により説明する。

【００３４】この蒸気噴射ガスタービン４０では、図６
に概略構成を示すように、既に説明した蒸気噴射ガスタ
ービン２０の可変容量遠心圧縮機２１に代え、通常の圧
縮機４１が用いられる一方、タービン２３に代え、可変
容量タービン４２が用いられる構成で相違している。な
お、他の構成は共通となっているので、同一部分には、
同一記号を記し、説明は省略する。圧縮機４１は、従来
同様、軸流圧縮機や遠心圧縮機のいずれかが用いられ
る。

【００３５】この蒸気噴射ガスタービン４０で用いられ
る可変容量タービン４２は、図７及び図８に示すよう
に、可変ノズル４２ａを備えることでタービン流量を可
変にできるようにしてあり、例えば図７に示すように、
３段のタービンのそれぞれのノズルが可変ノズル４２ａ
とされ、連動する可変機構４２ｂで一体に動かすことが
できるようにしてある。

【００３６】なお、可変容量タービンとしては、図示例
の軸流タービンに限らず、ラジアルタービンによる可変
容量タービンの場合であっても良い。

【００３７】この可変機構４２ｂは、図７，８に示すよ
うに、ノズル４２０と一体の回動軸４２１にアーム４２
２の基端部が連結される一方、アーム４２２の先端部が
ノズル駆動リング４２３に回動可能に連結され、このノ
ズル駆動リング４２３を蒸気噴射ガスタービン４０の中
心軸回りに回動することで、全てのノズル４２０の角度
を変えてタービン流量を増大したり、絞ったりできるよ
うにしてある。

【００３８】このように構成した蒸気噴射ガスタービン
４０では、排熱ボイラ２４で発生した蒸気Ｓの一部を燃
焼器２２に送り、残りをプロセス蒸気Ｓp として利用す
るが、プロセス蒸気Ｓp の需要がない場合には、従来は
そのままプロセス蒸気ラインから排気するしかなかった
が、ここでは、排熱ボイラ２４で発生した蒸気Ｓの全量
並びにこれに加えて外の蒸気発生装置で作った余剰な蒸
気を燃焼器２２に噴射する。これにともない、圧縮機４
１からはこれまで通りに圧縮空気Ａが供給されるのに加
え、蒸気Ｓが燃焼器２２に噴射された分だけ燃焼器２２
を介して可変容量タービン４２を流れる流量が増大し、
これに対応する必要があり、これらの可変容量タービン
４２を流れる全タービン流量を増大するように可変ノズ
ル４２ａを動かしてノズル４２ａを開いた状態にする。

【００３９】すると、この蒸気噴射ガスタービン４０で
は、タービン４２に対して流すことができる流量が増大
でき、その分だけタービン４２の出力増大を図ることが
でき、発電機３０による発電量を増大できる。そして、
このような可変容量タービン４２を備える蒸気噴射ター
ビン４０では、可変容量タービン４２の動作点は、図９
（ｂ）に示すように、可変ノズル４２ａでノズル面積を
拡大した場合には、図中実線で示すように、固定ノズル
の場合を表わす図中の破線の点Ａから点Ｂまでの場合に
比べて、点Ａ´から点Ｂ´を経て点Ｃ´までの間の広い
範囲を変化させることができる。

【００４０】一方、圧縮機４１の動作点でも、図９
（ａ）に示すように、固定ノズルのタービン２３では、
回転数を一定とした場合に、固定ノズルの特性曲線上の
点Ａからサージ限界ラインに近付く点Ｂまでの間を変化
するのに対し、この発明では、可変容量タービン４２に
よって流量増大を図ることができ、可変ノズルの特性曲
線上の点Ａ´から点Ｂ´（＝点Ａ）を経て点Ｃ´（＝点
Ｂ）までの間の広い範囲を変化させることができ、排熱
ボイラ２４で発生した蒸気Ｓの全量並びに加えて外から
の余剰蒸気を燃焼器２２に噴射した場合でもタービン重
量を増大して蒸気を噴射してもサージングなしで運転す
ることができる。

【００４１】これによって安定した状態で蒸気噴射ガス
タービン４０を運転することができるとともに、蒸気Ｓ
を無駄にすること無く回収して発電機３０を駆動するこ
とができ、蒸気Ｓの持つエネルギを電気で回収すること
ができるとともに、この蒸気噴射ガスタービンで発生さ
れる蒸気以外の余剰蒸気も発電に使うことができる。

【００４２】

【発明の効果】以上、一実施の形態とともに詳細に説明
したように、この発明の請求項１記載の蒸気噴射ガスタ
ービンによれば、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮された
空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、この燃焼器
からの燃焼ガスのエネルギにより駆動されるタービン
と、このタービンから排出される燃焼排ガスから蒸気を
発生させる排熱ボイラと、この排熱ボイラからの蒸気を
前記燃焼器に噴射する蒸気噴射手段およびプロセス蒸気
として供給するプロセス蒸気供給手段とからなる蒸気噴
射ガスタービンにおける圧縮機を可変容量遠心圧縮機と
し、しかもそのディフューザの弦節比を実験的に得られ
た１．０以下０．６以上としたので、この可変容量遠心
圧縮機によって、流量を絞った場合でも圧力比の低下を
生じることのない作動範囲を大巾に拡げることができ、
これによって排熱ボイラで生成する蒸気の全量並びに加
えて外からの余剰蒸気を、圧縮機のサージングを起こす
ことなく、燃焼器に噴射することができる。

【００４３】また、この発明の請求項２記載の蒸気噴射
ガスタービンによれば、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮
された空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、この
燃焼器からの燃焼ガスのエネルギにより駆動されるター
ビンと、このタービンから排出される燃焼排ガスから蒸
気を発生させる排熱ボイラと、この排熱ボイラからの蒸
気を前記燃焼器に噴射する蒸気噴射手段およびプロセス
蒸気として供給するプロセス蒸気供給手段とからなる蒸
気噴射ガスタービンにおけるタービンを可変容量タービ
ンとしたので、この可変容量タービンによって排熱ボイ
ラで生成する蒸気の全量並びに加えて外からの余剰蒸気
を燃焼器に噴射してタービン流量を増大し、出力増大を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量遠
心圧縮機を用いる場合の一実施の形態にかかる概略構成
図である。

【図２】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量遠
心圧縮機を用いる場合の一実施の形態にかかる圧縮機の
みの部分拡大図及び全体の縦断面図である。

【図３】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量遠
心圧縮機を用いる場合の一実施の形態にかかるディフュ
ーザの正面図である。

【図４】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量遠
心圧縮機を用いる場合の一実施の形態にかかる可変機構
の正面図である。

【図５】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量遠
心圧縮機を用いる場合の一実施の形態にかかる従来との
比較で示す性能特性図である。

【図６】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量タ
ービンを用いる場合の一実施の形態にかかる概略構成図
である。

【図７】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量タ
ービンを用いる場合の一実施の形態にかかる全体の縦断
面図である。

【図８】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量タ
ービンを用いる場合の一実施の形態にかかるノズルおよ
び可変機構の正面図および平面図である。

【図９】この発明の蒸気噴射ガスタービンに可変容量タ
ービンを用いる場合の一実施の形態にかかる従来との比
較で示す圧縮機上およびタービン上の性能特性図であ
る。

【図１０】従来の部分再生式二流体ガスタービンの概略
構成図である。

【符号の説明】

２０蒸気噴射ガスタービン（可変容量遠心圧縮機）２１可変容量遠心圧縮機（可変ディフユーザ）２１ａインペラ２１ｂディフューザ２１ｃ可変機構２２燃焼器２３タービン２４排熱ボイラ２５蒸気噴射手段２６プロセス蒸気供給手段２７空気ライン２８空気バルブ２９空気制御弁３０発電機３１蒸気バルブ４０蒸気噴射ガスタービン（可変容量タービン）４１圧縮機４２可変容量タービン（可変ノズル）４２ａ可変ノズル４２ｂ可変機構Ａ空気Ａp プロセス空気Ｅ燃焼気ガスＦ燃料Ｓ蒸気Ｓp プロセス蒸気Ｗ給水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０４Ｄ 29/46 Ｆ０４Ｄ 29/46 ＥＦ２３Ｒ 3/00 Ｆ２３Ｒ 3/00 Ａ (72)発明者小林英夫東京都江東区豊洲二丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者斎藤正泰東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を圧縮する圧縮機と、圧縮された空
気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、この燃焼器か
らの燃焼ガスのエネルギにより駆動されるタービンと、
このタービンから排出される燃焼排ガスから蒸気を発生
させる排熱ボイラと、この排熱ボイラからの蒸気並びに
加えて外からの余剰蒸気を前記燃焼器に噴射する蒸気噴
射手段およびプロセス蒸気として供給するプロセス蒸気
供給手段とからなる蒸気噴射ガスタービンであって、前
記圧縮機を可変容量遠心圧縮機で構成するとともに、こ
の可変容量遠心圧縮機のディフューザの弦節比を１．０
以下０．６以上としたことを特徴とする蒸気噴射ガスタ
ービン。
【請求項２】空気を圧縮する圧縮機と、圧縮された空
気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、この燃焼器か
らの燃焼ガスのエネルギにより駆動されるタービンと、
このタービンから排出される燃焼排ガスから蒸気を発生
させる排熱ボイラと、この排熱ボイラからの蒸気並びに
加えて外からの余剰蒸気を前記燃焼器に噴射する蒸気噴
射手段およびプロセス蒸気として供給するプロセス蒸気
供給手段とからなる蒸気噴射ガスタービンであって、前
記タービンを可変容量タービンで構成したことを特徴と
する蒸気噴射ガスタービン。