KR101933585B1 - 가스 터빈 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 출력축을 구비하는 터빈부와, 상기 출력축으로부터 동력을 전달받는 회전축을 구비하고 상기 터빈부를 냉각시키는 압축 냉각 가스를 생산하는 냉각 가스 생산부와, 상기 냉각 가스 생산부가 생산한 압축 냉각 가스를 상기 터빈부로 이송시키는 제1 관로부와, 상기 출력축으로부터 동력을 전달받아 구동되는 가스 압축부와, 상기 가스 압축부로부터 나온 압축 가스를 이용하여 연소 작용을 일으키는 연소부와, 상기 출력축과 상기 회전축의 동력 전달 연결을 조정하는 클러치부를 포함하는 가스 터빈 장치를 제공한다.

Description

가스 터빈 장치{A gas turbine apparatus}
본 발명은 가스 터빈 장치에 관한 것이다.
터빈 장치는, 물, 가스, 증기 등의 유체가 가지는 에너지를 유용한 일로 변환시키는 장치이다.
특히, 가스 터빈 장치는 연소기로부터 나온 고온, 고압의 가스가 터빈부로 인입되어 터빈 로터의 블레이드와 충돌됨으로써 터빈 출력축을 회전시킨다.
한편, 가스 터빈 장치의 효율을 높이기 위해 터빈 입구 온도가 높아지는 추세인데, 터빈 입구 온도가 높을수록 터빈 장치의 냉각 성능이 더 중요해진다.
특히, 고온에 노출된 가스 터빈 장치의 터빈 로터 및 베인은 구조적 안정성 및 수명 확보를 위해 충분한 냉각이 필요하므로, 가스 터빈 장치의 냉각을 위한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다.
공개특허공보 2010-0106617호에서는 냉각 공기를 이용하여 압축기의 로터를 냉각시키기 위한 기술이 개시되어 있다.
높은 효율을 구현할 수 있는 가스 터빈 장치를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 출력축을 구비하는 터빈부;와, 상기 출력축으로부터 동력을 전달받는 회전축을 구비하고, 상기 터빈부를 냉각시키는 압축 냉각 가스를 생산하는 냉각 가스 생산부;와, 상기 냉각 가스 생산부가 생산한 압축 냉각 가스를 상기 터빈부로 이송시키는 제1 관로부;와, 상기 출력축으로부터 동력을 전달받아 구동되는 가스 압축부;와, 상기 가스 압축부로부터 나온 압축 가스를 이용하여 연소 작용을 일으키는 연소부;와, 상기 출력축과 상기 회전축의 동력 전달 연결을 조정하는 클러치부;를 포함하는 가스 터빈 장치를 제공한다.
여기서, 상기 터빈부는 적어도 하나의 팽창단을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 터빈부에는 적어도 하나의 온도 센서가 배치될 수 있다.
여기서, 상기 냉각 가스 생산부는 적어도 하나의 압축기를 포함하며, 상기 압축기는 상기 회전축으로부터 동력을 전달받을 수 있다.
여기서, 상기 출력축으로부터 동력을 전달받아 구동하는 발전부를 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 제1 관로부에 설치된 적어도 하나의 밸브;와, 상기 클러치부 및 상기 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가스 압축부가 압축시킨 가스를 일부 추출하여 상기 터빈부로 이송시켜 상기 터빈부를 냉각시키며, 상기 제1 관로부와 연통된 제2 관로부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 높은 효율을 추구하면서도 효과적으로 터빈부를 냉각시킬 수 있는 가스 터빈 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 가스 터빈 장치의 개략적인 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 일 변형예에 관한 가스 터빈 장치의 개략적인 모습을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 가스 터빈 장치(100)의 개략적인 모습을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예의 가스 터빈 장치(100)는, 터빈부(110), 냉각 가스 생산부(120), 제1 관로부(130), 클러치부(140), 가스 압축부(150), 연소부(160), 발전부(170), 제어부(180)를 포함하는데, 여기서, 터빈부(110), 냉각 가스 생산부(120), 제1 관로부(130), 클러치부(140)는 냉각을 위한 직접적인 장치이므로 「가스 터빈 냉각 시스템」을 구성한다.
터빈부(110)는 4개의 팽창단을 가지는 다단의 구조로 이루어져 있다. 즉, 터빈부(110)는, 고압단에서 저압단의 순서로, 제1 팽창단(110a), 제2 팽창단(110b), 제3 팽창단(110c), 제4 팽창단(110d)을 구비하고 있다.
본 실시예에 따르면 설명을 위해 터빈부(110)가 4단의 팽창단을 가지는 구조로 이루어져 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 터빈부(110)의 팽창단의 개수에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 터빈부(110)의 팽창단의 수는, 1단, 2단, 5단, 10단 등으로 이루어질 수 있다.
터빈부(110)의 내부에는 공지의 로터(미도시), 블레이드들(미도시), 베인들(미도시)이 배치되어 있다. 또한, 터빈부(110)는 출력축(111)을 가지고 있는데 출력축(111)은 터빈부(110) 내부의 로터의 축과 연결되어 있다.
또한, 터빈부(110)에는 온도 센서(112)가 설치되어 있는데, 온도 센서(112)는 터빈부(110)의 내부의 온도, 예를 들면, 터빈 내의 로터 축의 온도, 블레이드의 온도, 베인의 온도 등을 측정하여 제어부(180)로 송신하는 기능을 수행한다.
한편, 냉각 가스 생산부(120)는 터빈부(110)를 냉각시키는 압축 냉각 가스를 생산하는 기능을 수행한다.
냉각 가스 생산부(120)는, 회전축(121), 4개의 압축기(122a)(122b)(122c)(122d), 제1기어(123), 제2기어(124)를 구비하고 있다.
압축기(122a)(122b)(122c)(122d)는, 공기를 압축하여 압축 냉각 가스를 생산하는 기능을 수행하는데, 종래의 터보 압축기, 회전 압축기, 왕복동 압축기 등이 사용될 수 있다.
제1기어(123)는 회전축(121)에 장착되어 있고, 제2기어(124)는 제1기어(123)에 치합되어 있는데, 제1기어(123)와 제2기어(124)는 스퍼기어의 형식을 가지고 있다.
회전축(121)은 클러치부(140)로부터 동력을 전달받아 회전축(121)에 장착된 제1기어(123)를 회전시키는데, 제1기어(123)가 회전하면 그에 치합된 제2기어(124)도 회전하게 되고, 제2기어(124)가 회전하면 제2기어(124)의 축과 연결된 4개의 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)가 동력을 전달받아 구동하게 된다.
본 실시예에 따르면 제1기어(123)와 제2기어(124)가 서로 치합되어 회전축(121)의 동력을 4개의 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)로 전달하는 구성을 가지고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 해당 부분의 동력 전달 수단의 구성에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 제1기어(123)와 제2기어(124) 이외에 제3기어, 제4기어 등도 추가되어 구성될 수 있고, 기어의 형식도 헬리컬 기어, 더블 헬리컬 기어, 베벨 기어 등이 될 수 있다. 또한, 기어 전동 방식이 아닌 벨트 전동, 체인 전동, 마찰차 전동 등의 동력 전달 수단이 이용될 수도 있다.
본 실시예에 따른 냉각 가스 생산부(120)는 4개의 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)를 구비하고 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 냉각 가스 생산부가 구비하는 압축기의 개수에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 냉각 가스 생산부는 1개, 2개, 3개, 5개, 6개 등의 압축기를 포함할 수 있다. 만약 터빈부(110)가 다단의 팽창단을 포함하고 있다면, 그 팽창단 개수에 맞추어 압축기의 개수를 결정할 수 있다.
한편, 제1 관로부(130)는 냉각 가스 생산부(120)가 생산한 압축 냉각 가스를 터빈부(110)로 이송시켜 터빈부(110)를 냉각시키는 기능을 수행한다.
이를 위해 각 제1 관로부(130)의 일단은 각 4개의 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)의 출구에 연통되고, 각 제1 관로부(130)의 타단은 터빈부(110)의 내부로 연통된다. 여기서, 상기 제1 관로부(130)의 타단은 각각 터빈부(110)의 제1 팽창단(110a), 제2 팽창단(110b), 제3 팽창단(110c), 제4 팽창단(110d)에 연통되어, 각 팽창단(110a)(110b)(110c)(110d) 내부의 냉각을 돕게 된다.
제1 관로부(130)에는 각각 밸브(131)가 설치되는데, 밸브(131)는 제어부(180)의 지시를 받아 개폐가능하도록 전자식 밸브로 구성할 수 있고, 사용자가 수동으로 개폐할 수 있도록 구성될 수도 있다.
한편, 클러치부(140)는 출력축(111)과 회전축(121)의 동력 전달 연결을 조정하는 기능을 수행한다. 즉, 클러치부(140)는 출력축(111)과 회전축(121)을 연결하여 동력을 전달하거나, 출력축(111)과 회전축(121)을 연결을 끊어 동력전달을 차단하는 기능을 수행한다.
클러치부(140)는 제어부(180)의 지시를 받아 자동으로 제어되도록 구성할 수 있고, 사용자가 수동으로 제어할 수 있도록 구성될 수도 있다.
클러치부(140)의 구성은 공지의 클러치 구성이 사용될 수 있다. 예를 들어, 클로(claw) 클러치, 마찰 클러치, 자기 클러치, 유체 클러치, 원심 클러치 등이 적용될 수 있다.
한편, 가스 압축부(150)는 연소부(160)로 들어가는 공기를 압축하는 기능을 수행하는데, 가스 압축부(150)로는 종래의 터보 압축기, 회전 압축기, 왕복동 압축기 등이 사용될 수 있다.
가스 압축부(150)의 구동은 출력축(111)으로부터 동력을 전달받아 이루어지게 된다. 즉, 가스 압축부(150)의 구동축은 출력축(111)과 일체로 구성되어 동력을 전달받아 회전하게 된다.
한편, 연소부(160)는 가스 압축부(150)로부터 나온 압축 공기에 연료를 투입한 후 연소 작용을 일으켜 연소된 고온ㆍ고압의 가스를 발생시키는 기능을 수행하는데, 터빈 장치에 일반적으로 사용되는 공지의 연소기가 사용될 수 있다.
발전부(170)는 출력축(111)으로부터 동력을 전달받아 발전을 수행한다. 본 실시예에서 발전부(170)의 구동축은 출력축(111)과 일체로 구성되어 동력을 전달받아 회전하게 된다.
본 실시예에 따른 가스 터빈 장치(100)는 발전부(170)를 포함하도록 구성되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 가스 터빈 장치(100)는 발전부(170)를 포함하지 않도록 구성할 수 있으며, 그 경우 발생되는 동력은 다른 기계 장치를 구동하는데 사용하거나 열에너지로 바로 전환시킬 수도 있다.
제어부(180)는 전기 회로, 집적회로칩 등을 포함하며, 가스 터빈 장치(100)를 운용하는 프로그램에 따라 연산을 수행하여 피제어부들을 제어하는 기능을 가지는데, 그 구체적인 제어 작용에 관한 사항은 후술하기로 한다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 실시예에 따른 가스 터빈 장치(100)가 작동하는 모습을 살펴본다.
사용자가 발전을 위해 제어부(180)에 「동력 발생 명령」을 입력하면, 제어부(180)는 초기 시동 모터(미도시) 등을 이용하여 가스 압축부(150)를 구동시켜 압축 가스를 발생시켜 연소부(160)로 이송시킨다.
연소부(160)로 이송된 압축 가스는 연료와 함께 연소됨으로써 연소 가스를 생성하고, 고온ㆍ고압의 연소 가스는 터빈부(110)로 이동하여 팽창됨으로써 동력을 생산하게 된다. 그렇게 되면, 터빈부(110)는 출력축(111)을 통해 발전부(170)를 구동시켜 발전 작용이 이루어지게 되고, 아울러 터빈부(110)는 출력축(111)을 통해 가스 압축부(150)도 구동시켜 이상과 같은 가스 터빈 장치(100)의 구동이 지속되게 된다.
한편, 터빈부(110)에 설치된 온도 센서(112)는 터빈부(110) 내의 내부 온도를 측정하여 제어부(180)로 송신한다.
제어부(180)는 터빈부(110)의 온도를 모니터링하고 있다가 미리 설정된 온도를 초과하게 되면, 제1 관로부(130)의 밸브(131)를 열고, 클러치부(140)를 작동시켜 출력축(111)과 회전축(121)을 연결시킨다.
회전축(121)이 출력축(111)으로부터 동력을 전달받아 회전하게 되면, 동력은 제1기어(123)와 제2기어(124)를 거쳐 4개의 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)로 전달되고, 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)는 각각 다른 압력의 압축 냉각 가스를 생산한다. 여기서 각각의 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)가 생산하는 압축 냉각 가스의 압력은 터빈부(110)의 각 팽창단(110a)(110b)(110c)(110d)의 압력에 따라 결정된다.
압축기(122a)(122b)(122c)(122d)가 생산한 압축 냉각 가스는 각각 제1 관로부(130)을 통하여, 터빈부(110)의 각 팽창단(110a)(110b)(110c)(110d)으로 이송되어 터빈부(110)의 냉각을 수행하게 된다.
한편, 제어부(180)는 터빈부(110)의 온도를 계속 모니터링하고 있다가, 만약 터빈부(110)의 냉각작용이 충분히 수행되어 미리 설정된 온도에 미달하게 되면, 각 밸브(131)를 닫고 아울러 클러치부(140)를 작동시켜 출력축(111)과 회전축(121)의 연결을 해제함으로써 냉각 가스 생산부(120)의 구동을 중지하게 된다.
이상과 같이, 가스 터빈 장치(100)의 구동 중에 터빈부(110)의 온도를 모니터링하면서, 필요한 경우 클러치부(140) 등을 작동시켜 터빈부(110)의 냉각을 수행함으로써, 터빈부(110)의 적절한 냉각을 구현할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 터빈 장치(100)는, 터빈부(110)의 출력축(111)으로부터 동력을 전달받아 냉각 가스 생산부(120)의 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)를 구동할 수 있으므로, 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)를 구동하기 위한 추가적인 전기 모터가 필요 없게 되므로, 그 구조가 간단하여 제조 비용을 절감시킬 수 있으며 아울러 전기 모터 사용에 따른 전기 에너지와 기계 에너지의 변환에 의한 에너지 손실을 없애 가스 터빈 장치(100)의 효율도 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 가스 터빈 장치(100)는, 출력축(111)으로부터 회전축(121)으로의 동력 전달 연결 및 동력 전달 해제를 위한 클러치부(140)를 구비하고 있어, 그 구조가 비교적 간단하고 응답 속도가 빨라 냉각 성능 및 제어 성능을 향상시킬 수 있게 된다. 그렇게 되면 터빈부(110)의 온도에 따라 신속한 대응이 가능하므로, 터빈부(110)의 과열을 방지하여 수명을 증대시키고 압축기(122a)(122b)(122c)(122d)의 구동 시간을 최적으로 할 수 있어 전체 가스 터빈 장치(100)의 효율도 증가시킬 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예의 일 변형예에 관한 가스 터빈 장치(200)에 관하여 설명하되, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 가스 터빈 장치(100)와 상이한 사항을 중심으로 하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 일 변형예에 관한 가스 터빈 장치(200)의 개략적인 모습을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예의 일 변형예의 가스 터빈 장치(200)는, 터빈부(210), 냉각 가스 생산부(220), 제1 관로부(230), 클러치부(240), 가스 압축부(250), 연소부(260), 발전부(270), 제어부(280), 제2 관로부(290)를 포함한다.
여기서, 터빈부(210), 냉각 가스 생산부(220), 클러치부(240), 연소부(260), 발전부(270), 제어부(280)의 구성은, 전술한 본 발명의 일 실시예의 터빈부(110), 냉각 가스 생산부(120), 클러치부(140), 연소부(160), 발전부(170), 제어부(180)의 구성과 거의 동일하다.
즉, 터빈부(210)의 제1 팽창단(210a), 제2 팽창단(210b), 제3 팽창단(210c), 제4 팽창단(210d), 출력축(211), 온도 센서(212)의 구성은, 각각 전술한 제1 팽창단(110a), 제2 팽창단(110b), 제3 팽창단(110c), 제4 팽창단(110d), 출력축(111), 온도 센서(112)의 구성과 동일하다. 또한, 냉각 가스 생산부(220)의 회전축(221), 압축기(222a)(222b)(222c)(222d), 제1기어(223), 제2기어(224)의 구성은, 각각 전술한 냉각 가스 생산부(120)의 회전축(121), 압축기(122a)(122b)(122c)(122d), 제1기어(123), 제2기어(124)의 구성과 동일하다. 또한, 제1 관로부(230)의 밸브(231)의 구성은, 전술한 제1 관로부(130)의 밸브(131)의 구성과 동일하다.
한편, 가스 터빈 장치(200)의 가스 압축부(250)는 다단의 압축단을 가지고 있다. 즉, 가스 압축부(250)는, 저압단에서 고압단의 순서로, 제1 압축단(250a), 제2 압축단(250b), 제3 압축단(250c), 제4 압축단(250d)을 구비하고 있다.
아울러, 가스 터빈 장치(200)는 제2 관로부(290)를 포함하는데, 각 제2 관로부(290)의 일단은 제1 압축단(250a), 제2 압축단(250b), 제3 압축단(250c), 제4 압축단(250d)에 연통되고, 각 제2 관로부(290)의 타단은 터빈부(210)의 제1 팽창단(210a), 제2 팽창단(210b), 제3 팽창단(210c), 제4 팽창단(210d)에 연통되어, 각 팽창단(210a)(210b)(210c)(210d) 내부의 냉각을 돕게 된다. 즉, 제2 관로부(290)는 각각 제1 압축단(250a), 제2 압축단(250b), 제3 압축단(250c), 제4 압축단(250d)으로부터 압축된 가스를 일부 추출하여, 각각 대응하는 터빈부(210)의 각 팽창단으로 이송시켜 터빈부(210)를 냉각시킨다.
제2 관로부(290)에는 각각 밸브(291)가 설치되는데, 밸브(291)는 제어부(280)의 지시를 받아 개폐가능하도록 전자식 밸브로 구성할 수 있고, 사용자가 수동으로 개폐할 수 있도록 구성될 수도 있다. 또한, 제2 관로부(290)의 부분 제3 압축단(250c), 제4 압축단(250d)과 연결된 부분에는 각각 냉각기(292)가 배치되는데, 냉각기(292)는, 압축부(250) 중 비교적 온도가 높은 제3 압축단(250c), 제4 압축단(250d)으로부터 나온 가스를 냉각시키는 기능을 수행한다.
또한, 제2 관로부(290)는 제1 관로부(230)와 연통되도록 구성된다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 실시예의 일 변형예에 따른 가스 터빈 장치(200)가 작동하는 모습을 살펴본다.
사용자가 발전을 위해 제어부(280)에 「동력 발생 명령」을 입력하면, 제어부(280)는 초기 시동 모터(미도시) 등을 이용하여 가스 압축부(250)를 구동시켜 압축 가스를 발생시켜 연소부(260)로 이송시킨다.
연소부(260)로 이송된 압축 가스는 연료와 함께 연소됨으로써 연소 가스를 생성하고, 고온/고압의 연소 가스는 터빈부(210)로 이동하여 팽창됨으로써 동력을 생산하게 된다. 그렇게 되면, 터빈부(210)는 출력축(211)을 통해 발전부(270)를 구동시켜 발전 작용이 이루어지게 되고, 아울러 터빈부(210)는 출력축(211)을 통해 가스 압축부(250)도 구동시키게 되어 이상과 같은 가스 터빈 장치(200)의 구동이 지속되게 된다.
한편, 터빈부(210)에 설치된 온도 센서(212)는 터빈부(210) 내의 내부 온도를 실시간으로 측정하여 제어부(280)로 송신한다.
제어부(280)는 터빈부(210)의 온도를 모니터링하고 있다가 미리 설정된 온도를 초과하게 되면, 제1 관로부(230)의 밸브(231)와 제2 관로부(290)의 밸브(291)를 열고, 클러치부(240)를 작동시켜 출력축(211)과 회전축(221)을 연결하게 된다.
회전축(221)이 출력축(211)으로부터 동력을 전달받아 회전하게 되면, 동력은 제1기어(223)와 제2기어(224)를 거쳐 4개의 압축기(222a)(222b)(222c)(222d)로 전달되고, 압축기(222a)(222b)(222c)(222d)는 각각 다른 압력의 압축 냉각 가스를 생산하고, 압축기(222a)(222b)(222c)(222d)가 생산한 압축 냉각 가스는 각각 제1 관로부들(230)과 제2 관로부들(290)을 통하여 터빈부(210)의 각 팽창단(210a)(210b)(210c)(210d)으로 이송되어 터빈부(210)의 냉각을 수행하게 된다.
한편, 제어부(280)는 터빈부(210)의 온도를 계속 모니터링하고 있다가, 만약 터빈부(210)의 냉각작용이 충분히 수행되어 다시 미리 설정된 온도에 미달하게 되면, 각 밸브(231)(291)를 닫고 아울러 클러치부(240)를 작동시켜 출력축(211)과 회전축(221)의 연결을 해제함으로써 냉각 가스 생산부(220)의 구동을 중지하게 된다.
본 실시예의 일 변형예에 따르면, 터빈부(210)의 온도가 미리 설정된 온도를 초과하게 되면 비로소 제2 관로부(290)에 설치된 밸브(291)를 열도록 작동하지만 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 제2 관로부(290)에 설치된 밸브(291)는 항상 열려 있도록 하여 터빈부(210)의 냉각이 원활히 이루어지도록 운용하여도 된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예의 일 변형예에 따른 가스 터빈 장치(200)는, 터빈부(210)의 출력축(211)으로부터 동력을 전달받아 냉각 가스 생산부(220)의 압축기(222a)(222b)(222c)(222d)를 구동할 수 있으므로, 압축기(222a)(222b)(222c)(222d)를 구동하기 위한 추가적인 전기 모터가 필요 없게 되므로, 그 구조가 간단하여 제조 비용을 절감시킬 수 있으며 아울러 전기 모터 사용에 따른 전기 에너지와 기계 에너지의 상호 변환에 의한 에너지 손실을 없애 가스 터빈 장치(200)의 효율도 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 일 변형예에 따른 가스 터빈 장치(200)는, 출력축(211)으로부터 회전축(221)으로의 동력 전달 연결 및 동력 전달 해제를 위한 클러치부(240)를 구비하고 있어, 그 구조가 비교적 간단하고 응답 속도가 빨라 냉각 성능 및 제어 성능을 향상시킬 수 있게 된다. 그렇게 되면 터빈부(210)의 온도에 따라 신속한 대응이 가능하므로, 터빈부(210)의 과열을 방지하여 수명을 증대시키고 압축기(222a)(222b)(222c)(222d)의 구동 시간을 최대한 줄일 수 있어 전체 가스 터빈 장치(200)의 효율도 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 일 변형예에 따른 가스 터빈 장치(200)는, 터빈부(210)의 냉각 시 냉각 가스 생산부(220)를 이용하여 터빈부(210)의 냉각을 수행할 뿐만 아니라, 가스 압축부(250)의 제1 압축단(250a), 제2 압축단(250b), 제3 압축단(250c), 제4 압축단(250d)으로부터 압축된 가스 일부를 추출하여 제2 관로부(290)를 통해 터빈부(210)의 각 단으로 이송시켜 터빈부(210)의 냉각을 수행하게 되므로, 냉각 가스 생산부(120)로만 터빈부(110)의 냉각이 이루어지는 본 실시예의 경우에 비해 냉각 성능을 더욱 높일 수 있게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 실시예의 가스 터빈 장치는, 가스 터빈 장치를 제조하거나 운용하는 산업에 사용될 수 있다.
100, 200: 가스 터빈 장치 110, 210: 터빈부
120, 220: 냉각 가스 생산부 130, 230: 제1 관로부
140, 240: 클러치부 150, 250: 가스 압축부
160, 260: 연소부 170, 270: 발전부
180, 280: 제어부 290: 제2 관로부

Claims (7)

  1. 출력축을 구비하며, 복수개의 팽창단들을 구비하는 터빈부;
    상기 출력축으로부터 동력을 전달받는 회전축을 구비하고, 상기 터빈부를 냉각시키는 압축 냉각 가스를 생산하는 냉각 가스 생산부;
    상기 냉각 가스 생산부가 생산한 압축 냉각 가스를 상기 터빈부로 이송시키는 제1 관로부;
    상기 출력축으로부터 동력을 전달받아 구동되는 가스 압축부;
    상기 가스 압축부로부터 나온 압축 가스를 이용하여 연소 작용을 일으키는 연소부; 및
    상기 출력축과 상기 회전축의 동력 전달 연결을 조정하는 클러치부;를 포함하며,
    상기 냉각 가스 생산부는 상기 팽창단들의 개수에 대응하는 개수의 압축기들을 포함하며, 상기 압축기들은 상기 회전축으로부터 동력을 전달받아 각각 다른 압력의 압축 냉각 가스를 생산하는 가스 터빈 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 출력축으로부터 동력을 전달받아 구동하는 발전부를 더 구비하는 가스 터빈 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 관로부에 설치된 적어도 하나의 밸브; 및
    상기 클러치부 및 상기 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하는 가스 터빈 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가스 압축부가 압축시킨 가스를 일부 추출하여 상기 터빈부로 이송시켜 상기 터빈부를 냉각시키며, 상기 제1 관로부와 연통된 제2 관로부를 더 포함하는 가스 터빈 장치.
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