JPS63117125A - ガスタ−ビンの排気ガス整流装置 - Google Patents
ガスタ−ビンの排気ガス整流装置Info
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- JPS63117125A JPS63117125A JP26186786A JP26186786A JPS63117125A JP S63117125 A JPS63117125 A JP S63117125A JP 26186786 A JP26186786 A JP 26186786A JP 26186786 A JP26186786 A JP 26186786A JP S63117125 A JPS63117125 A JP S63117125A
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- Japan
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- gas turbine
- flow velocity
- velocity distribution
- angle
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- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
- F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複合サイクルプラント排気ガス整流方法に係り
、特に付属する排熱回収装置の性能改善に好適なガスタ
ービン排気ガス整流装置に関する。
、特に付属する排熱回収装置の性能改善に好適なガスタ
ービン排気ガス整流装置に関する。
従来のガスタービン排気ダクトにおいては、川崎技報５
４号記載の大型ガスタービン排気ダクトの実験に見られ
るように後流側付属装置に対する流速分布を自動的に制
御せず、圧力損失のみを低減する方法のみを提供するだ
けで、ＨＲＳＧから成るプラントの性能を改善する方法
についての配慮がなかった。
４号記載の大型ガスタービン排気ダクトの実験に見られ
るように後流側付属装置に対する流速分布を自動的に制
御せず、圧力損失のみを低減する方法のみを提供するだ
けで、ＨＲＳＧから成るプラントの性能を改善する方法
についての配慮がなかった。
従来技術に於て、ガスタービン単独で構成するプラント
では、性能改善のため、出口圧力損失の低減という点の
み考慮した整流法をとってきており、圧損は低減するも
のの、必ずしも流速分布が一様にはする必要がなかった
。本システムに更にＨＲＳＧを付属させてプラントを構
成させる場合には、ガスタービン以外のＨＲＳＧの性能
も最適化をはかる必要があるが、従来型のガスタービン
排気ダクト又はＨＲＳＧ入ロダクロダクトＨＲ３Ｇ性能
最適化をはかるような整流装置は付属していないために
、必ずしもプラント全体の性能は、最適化していなかっ
た問題があった。
では、性能改善のため、出口圧力損失の低減という点の
み考慮した整流法をとってきており、圧損は低減するも
のの、必ずしも流速分布が一様にはする必要がなかった
。本システムに更にＨＲＳＧを付属させてプラントを構
成させる場合には、ガスタービン以外のＨＲＳＧの性能
も最適化をはかる必要があるが、従来型のガスタービン
排気ダクト又はＨＲＳＧ入ロダクロダクトＨＲ３Ｇ性能
最適化をはかるような整流装置は付属していないために
、必ずしもプラント全体の性能は、最適化していなかっ
た問題があった。
本発明の目的は、上記構成のプラントに於て、ＨＲ５Ｇ
性能最適化をはかるための自動整流装置を提供すること
にある。
性能最適化をはかるための自動整流装置を提供すること
にある。
上記目的は、ガスタービン排気ダクト出口に於て整流板
を設け、この整流板の角度を自動可変とし、ＨＲ９Ｇ入
ロガ入流ガス流速、ＨＲＳＧ発生蒸気量の検出信号によ
り常時、整流板角度と流速分布及び蒸気量を監視する方
法によって、常に最適な流速分布又は、最適な蒸気量を
求めるよう整流板の角度を自動的に制御することによっ
て達成される。
を設け、この整流板の角度を自動可変とし、ＨＲ９Ｇ入
ロガ入流ガス流速、ＨＲＳＧ発生蒸気量の検出信号によ
り常時、整流板角度と流速分布及び蒸気量を監視する方
法によって、常に最適な流速分布又は、最適な蒸気量を
求めるよう整流板の角度を自動的に制御することによっ
て達成される。
ＨＲＳＧ入口のガス流速分布計測器はダクト断面のガス
流速分布を計測し、ガス流速分布演算器に信号を送り、
演算器では平均流速及び流速分布の偏差値を演算し、偏
流度合を常時演算する。又同時にＨＲＳＧの発生蒸気量
を流量計によって計測するとともに、ＨＲＳＧＲ８側に
設けた整流板の角度を計測し、整流板角度を微少量変化
させることによって、角開度に於ける上記データを基に
流速分布偏差最小又は、最大蒸気量を生ずる最適開度を
常時演算して求めるようにする。それによって、ガスタ
ービンの運転モード、負荷に応じて多様に変化するガス
タービン出口排ガス量、排ガス流速分布に対して、常に
最適な整流板角度を求め、最適角度に整流板を制御する
ことによって、ガスタービン−ＨＲＳＧを組合せたコン
バインドプラントに於ける最適性能を維持することがで
きる。
流速分布を計測し、ガス流速分布演算器に信号を送り、
演算器では平均流速及び流速分布の偏差値を演算し、偏
流度合を常時演算する。又同時にＨＲＳＧの発生蒸気量
を流量計によって計測するとともに、ＨＲＳＧＲ８側に
設けた整流板の角度を計測し、整流板角度を微少量変化
させることによって、角開度に於ける上記データを基に
流速分布偏差最小又は、最大蒸気量を生ずる最適開度を
常時演算して求めるようにする。それによって、ガスタ
ービンの運転モード、負荷に応じて多様に変化するガス
タービン出口排ガス量、排ガス流速分布に対して、常に
最適な整流板角度を求め、最適角度に整流板を制御する
ことによって、ガスタービン−ＨＲＳＧを組合せたコン
バインドプラントに於ける最適性能を維持することがで
きる。
以下、本発明の一実施例を第２図のプラント系統図で説
明する。圧縮機１．燃焼器２．タービン３で構成された
ガスタービンの排気ガス４は、ＨＲ３Ｇ６に導かれる。
明する。圧縮機１．燃焼器２．タービン３で構成された
ガスタービンの排気ガス４は、ＨＲ３Ｇ６に導かれる。
ＨＲＳＧでは蒸気７を発生させるが、その蒸気量はＨＲ
ＳＧ性能により大きく左右されるが、とくにＨＲＳＧ入
口の流速分布により性能は変化するので、最適流速分布
を得るために、入口に整流板５を設ける１本構成におい
て今回提供する排ガス整流装置の制御法を第１図に於い
て説明する。整流板５は駆動機９によって駆動され角度
を制御するが、整流板５の角度は角度検出器１０によっ
て検出する。ＨＲＳＧ入口の流速分布を流速計測器１２
によって検知し流速分布偏差演算器１３で各角度におけ
る流速分布偏差を求め、又同時に蒸気量を蒸気流量計８
によって検知し、これらの整流板角度、流速分布偏差及
び蒸気流量の信号を最適角度演算器１４に送って、最適
角度信号を整流板角度制御器１１に送り、整流板５の角
度を調節する。第３図に最適角度演算器の中の演算内容
を示す、流速分布偏差りは下記式で表す。
ＳＧ性能により大きく左右されるが、とくにＨＲＳＧ入
口の流速分布により性能は変化するので、最適流速分布
を得るために、入口に整流板５を設ける１本構成におい
て今回提供する排ガス整流装置の制御法を第１図に於い
て説明する。整流板５は駆動機９によって駆動され角度
を制御するが、整流板５の角度は角度検出器１０によっ
て検出する。ＨＲＳＧ入口の流速分布を流速計測器１２
によって検知し流速分布偏差演算器１３で各角度におけ
る流速分布偏差を求め、又同時に蒸気量を蒸気流量計８
によって検知し、これらの整流板角度、流速分布偏差及
び蒸気流量の信号を最適角度演算器１４に送って、最適
角度信号を整流板角度制御器１１に送り、整流板５の角
度を調節する。第３図に最適角度演算器の中の演算内容
を示す、流速分布偏差りは下記式で表す。
ｎ −ｖ Ｚ
但し ｖｌ ：流速（ｍ／５）（ｉ＝１〜ｎ）ｎ ｉ＝
１ 蒸気量Ｗを最大にするためにの角度θ０を求めるのが目
的であるが、蒸気量特性がなだらかな場合には、流速分
布偏差りの特性から最適角度を求める。本発明により、
ＨＲＳＧ入口流速分布がプラント運転モードにより任意
に変化した場合においても最適な蒸気量Ｗ ｍ ａ Ｘ
を得ることができる。
１ 蒸気量Ｗを最大にするためにの角度θ０を求めるのが目
的であるが、蒸気量特性がなだらかな場合には、流速分
布偏差りの特性から最適角度を求める。本発明により、
ＨＲＳＧ入口流速分布がプラント運転モードにより任意
に変化した場合においても最適な蒸気量Ｗ ｍ ａ Ｘ
を得ることができる。
特に、ＨＲＳＧとガスタービンから構成されるプラント
に於ては、ガスタービンの特性で、大気温度及び負荷に
よってガス流量及びガス温度が大巾に変化するため従っ
て、ＨＲ３Ｇ入口のガス流速分布が運転状態によって大
巾に変化するため、本発明により常に最大蒸気量を確保
でき、かつプラント効率を最大に維持できる効果があり
、省エネルギー上大いに有効である。
に於ては、ガスタービンの特性で、大気温度及び負荷に
よってガス流量及びガス温度が大巾に変化するため従っ
て、ＨＲ３Ｇ入口のガス流速分布が運転状態によって大
巾に変化するため、本発明により常に最大蒸気量を確保
でき、かつプラント効率を最大に維持できる効果があり
、省エネルギー上大いに有効である。
本発明によれば、ガスタービンのあらゆる負荷運転状態
に於て、ＨＲＳＧ入ロガメロガス流速分布に偏流が生じ
た場合、偏流度合は３０％程度にまで変動するが、この
状態で整流しないで運転するとプラント効率は相対値で
３％の効率低下をきたし、ＨＲＳＧ発生蒸気を蒸気ター
ビンに供給する場合には、プラント全体の出力は２％低
下するため、この性能低下をさけるように、常時整流板
を最適位置に制御できるので省エネルギー上の効果があ
る。
に於て、ＨＲＳＧ入ロガメロガス流速分布に偏流が生じ
た場合、偏流度合は３０％程度にまで変動するが、この
状態で整流しないで運転するとプラント効率は相対値で
３％の効率低下をきたし、ＨＲＳＧ発生蒸気を蒸気ター
ビンに供給する場合には、プラント全体の出力は２％低
下するため、この性能低下をさけるように、常時整流板
を最適位置に制御できるので省エネルギー上の効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例の排気ガス整流装置の詳細制
御系統図、第２図は本発明のガスタービン、ＨＲＳＧプ
ラント系統図、第３図は最適角度演算器の演算内容を示
す線図である。 ５・・・整流板、８・・・蒸気流量計、９・・・整流板
駆動機、１０・・・整流板角度検出器、１１・・・整流
板角度制御器、１２・・・流速分布計測器、１３・・・
流速分布偏差演算器、１４・・・最適角度演算器。
御系統図、第２図は本発明のガスタービン、ＨＲＳＧプ
ラント系統図、第３図は最適角度演算器の演算内容を示
す線図である。 ５・・・整流板、８・・・蒸気流量計、９・・・整流板
駆動機、１０・・・整流板角度検出器、１１・・・整流
板角度制御器、１２・・・流速分布計測器、１３・・・
流速分布偏差演算器、１４・・・最適角度演算器。
Claims (1)
- １、ガスタービンとガスタービン排気ダクト及びＨＲＳ
Ｇ（排熱回収装置）等で構成される複合サイクルプラン
トに於て、排気ダクト出口流速分布を制御するために、
ガスタービン排気ダクト内に角度可変の整流板を設けＨ
ＲＳＧ入口流速分布偏差信号又はＨＲＳＧ発生熱気量か
ら整流板最適角度を求める演算装置及び整流板制御装置
から成り、整流板角度を自動制御することを特徴とする
ガスタービンの排気ガス整流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26186786A JPS63117125A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | ガスタ−ビンの排気ガス整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26186786A JPS63117125A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | ガスタ−ビンの排気ガス整流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117125A true JPS63117125A (ja) | 1988-05-21 |
Family
ID=17367857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26186786A Pending JPS63117125A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | ガスタ−ビンの排気ガス整流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63117125A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5791136A (en) * | 1994-08-23 | 1998-08-11 | Hitachi, Ltd. | Combined-cycle power generation plant, including a gas turbine, an annual exhaust gas channel having swirl suppression vanes, and a heat recovery boiler |
| DE19737507A1 (de) * | 1997-08-28 | 1999-03-11 | Dampers Engineering Gmbh | Anordnung zur Beeinflussung des Dralls eines Abgasstroms |
| KR19990046884A (ko) * | 1997-12-01 | 1999-07-05 | 유무성 | 터빈 출구 가변 안내익 장치 |
| RU2474699C2 (ru) * | 2011-05-19 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Выходное устройство турбины |
| WO2016209365A1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Saudi Arabian Oil Company | Flow distribution device and method |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP26186786A patent/JPS63117125A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5791136A (en) * | 1994-08-23 | 1998-08-11 | Hitachi, Ltd. | Combined-cycle power generation plant, including a gas turbine, an annual exhaust gas channel having swirl suppression vanes, and a heat recovery boiler |
| DE19737507A1 (de) * | 1997-08-28 | 1999-03-11 | Dampers Engineering Gmbh | Anordnung zur Beeinflussung des Dralls eines Abgasstroms |
| KR19990046884A (ko) * | 1997-12-01 | 1999-07-05 | 유무성 | 터빈 출구 가변 안내익 장치 |
| RU2474699C2 (ru) * | 2011-05-19 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Выходное устройство турбины |
| WO2016209365A1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Saudi Arabian Oil Company | Flow distribution device and method |
| US10280772B2 (en) | 2015-06-22 | 2019-05-07 | Saudi Arabian Oil Company | Flow distribution device and method |
| US10563527B2 (en) | 2015-06-22 | 2020-02-18 | Saudi Arabian Oil Company | Flow distribution device and method |
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