KR20160044535A - 가스터빈, 가스터빈 제어장치 및 가스터빈의 운전방법 - Google Patents

가스터빈, 가스터빈 제어장치 및 가스터빈의 운전방법 Download PDF

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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

압축기(11)와, 연소기(12)와, 터빈(13)을 구비한 가스터빈(10)에 있어서, 압축기(11)로 압축된 상기 압축공기의 일부분을 유입시키고, 유입시킨 상기 압축공기를 승압시키는 승압수단(40)과, 승압된 압축공기에 의해 연소기(12)를 냉각시키는 연소기냉각라인(49)과, 승압된 압축공기에 의해 터빈(13)의 날개환(37) 등 정지부재를 온도조정하는 온도조정라인(48)과, 승압장치(40)로부터 연소기냉각라인(49)을 향하여 압축공기가 유통하는 연소기공급라인(45)과, 승압장치(40)로부터 온도조정라인(48)을 향하여 압축공기가 유통하는 터빈공급라인(44)과, 터빈공급라인(44)에 설치되어 압축공기를 가열시키는 가열 히터(62)와, 히터(62)를 제어가능한 제어장치(50)를 구비한다.

Description

가스터빈, 가스터빈 제어장치 및 가스터빈의 운전방법{GAS TURBINE, GAS-TURBINE CONTROL DEVICE, AND GAS TURBINE OPERATION METHOD}
본 발명은 가스터빈, 가스터빈 제어장치 및 가스터빈의 운전 방법에 관한 것이다.
종래 가스터빈 기동시에 터빈의 회전날개와 날개환과의 틈새(팁 클리어런스)를 조정하는 소위 액티비 클리어런스 컨트롤(AAC : Active Clearance Control) 시스템을 구비한 가스터빈이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 가스터빈에서는, 압축기로 압축된 압축공기의 일부분을 승압장치에 의해 승압시키고, 승압된 압축공기를 가열매체공급유로를 개재하여 터빈냉각매체유로에 유입시키는 것에 의해 팁 클리어런스를 조정한다. 또한 이 가스터빈에서는 승압장치에 의해 승압된 압축공기를 가열매체공급유로로부터 분기된 가열매체분기유로를 개재하여 연소기냉각유로에 유입시키는 것에 의해 연소기를 냉각시킨다(특허문헌 1의 도 10 참조).
일본특허공개 제2010-90816호 공보
한편, 팁 클리어런스를 조정하기에 적합한 압축공기의 온도와, 연소기를 냉각하기에 적합한 압축공기의 온도는 다른 온도로 되어 있다. 특히, 팁 클리어런스의 조정에서는 가스터빈의 기동 운전시에 압축공기를 높은 온도로 하고, 가스터빈의 정격 운전시에 낮은 온도로 하는 것이 바람직하다. 반면에, 연소기의 냉각에서는 가스터빈의 기동 운전시 및 정격 운전시에 관계없이 압축공기를 낮은 온도로 하는 것이 바람직하다.
여기에서, 특허문헌 1의 가스터빈에서는, 승압장치에 의해 승압된 압축공기를 터빈 냉각매체유로 및 연소기냉각유로의 각각에 공급하는 것에 의해 터빈 냉각매체유로 및 연소기냉각유로에 유입되는 압축공기는 같은 온도가 되고 만다. 이때, 승압장치로부터 유출되는 압축공기의 온도가 낮을 경우에는 가스터빈의 기동 운전시에 압축공기를 높은 온도로 하는 것이 어렵기 때문에, 팁 클리어런스를 적절하게 조정하는 것이 곤란해진다. 또한, 승압장치로부터 유출되는 압축공기의 온도가 높을 경우에는, 가스터빈의 기동 운전시에 압축공기를 낮은 온도로 하는 것이 어렵기 때문에, 연소기를 냉각시키기 위하여서는 다량의 압축공기를 유통시키지 않으면 안되며 가스터빈의 운전 효율이 저하될 가능성이 있다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 연소기 및 터빈 각각에 공급되는 압축공기의 온도를 개별적으로 조정하여, 운전 효율의 저하를 억제할 수 있는 가스터빈, 제어장치 및 가스터빈의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 가스터빈은, 압축기로 압축된 압축공기에 연소기로 연료를 공급하여 연소시키고 발생한 연소가스를 터빈에 공급하는 것에 의해 회전동력을 얻는 가스터빈에 있어서, 상기 압축기로 압축된 상기 압축공기의 일부분을 유입시키고, 유입시킨 상기 압축공기를 승압시키는 승압수단과, 상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 연소기냉각수단과, 상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 터빈의 정지부재를 온도조정하는 터빈온도조정수단과, 상기 승압수단으로부터 상기 연소기냉각수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 연소기공급유로와, 상기 승압수단으로부터 상기 터빈온도조정수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 터빈공급유로와, 상기 연소기공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 냉각시키는 제1 냉각수단 및 상기 터빈공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 가열시키는 가열수단 중 적어도 하나와, 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어가능한 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제어장치는 제1 냉각수단 및 가열수단 중의 적어도 하나를 제어하는 것에 의해 터빈온도조정수단 및 연소기냉각수단 각각에 공급되는 압축공기의 온도를 조정할 수 있다. 구체적으로, 승압수단에 의해 승압된 압축공기의 온도가 낮으면 터빈공급유로에 가열수단을 설치하고, 제어장치에 의해 가열수단을 제어하여 압축공기를 적당히 가열시킨다. 이로부터, 연소기를 냉각시키면서 터빈의 팁 클리어런스를 적절하게 조정할 수 있다. 한편, 승압수단에 의해 승압된 압축공기의 온도가 높으면 연소기공급유로에 제1 냉각수단을 설치하고, 제어장치에 의해 제1 냉각수단을 제어하여 압축공기의 온도를 적당히 냉각시킨다. 이로부터, 연소기 냉각수단에 공급되는 압축공기의 온도, 및 터빈온도조정수단에 공급되는 압축공기의 온도를 개별적으로 조정할 수 있다. 또한, 제어장치는 가열수단 및 제1 냉각수단을 제어하여, 연소기냉각수단에 공급되는 압축공기의 온도, 및 터빈온도조정수단에 공급되는 압축공기의 온도를 개별적으로 조정해도 된다. 이상으로 압축공기의 온도를 연소기의 냉각에 적합한 온도로 할 수 있으며, 또한 압축공기의 온도를 터빈의 팁 클리어런스의 조정에 적합한 온도로 할 수 있기 때문에, 가스터빈의 운전 효율의 저하를 억제시킬 수 있다.
또한, 상기 터빈공급유로에 제1 유량조정기구를 한층 더 구비하고, 상기 제어장치는 상기 제1 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈온도조정수단에 유입되는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제어장치에 의해 제1 유량조정기구를 제어하고, 터빈온도조정수단에 유입되는 압축공기의 유량을 조정하는 것에 의해, 터빈의 정지부재의 온도가 소정의 온도가 되도록 정밀도 좋게 조정하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제어장치는 상기 제1 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈공급유로를 폐쇄하고, 상기 터빈온도조정수단으로의 상기 압축공기의 공급을 차단시키는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제어장치에 의해 제1 유량조정기구를 제어하고, 터빈온도조정수단으로의 압축공기의 공급을 소정의 타이밍에서 차단시키는 것에 의해, 압축공기에 의한 터빈의 정지부재의 냉각을 억제하고, 터빈의 팁 클리어런스를 보다 적절하게 조정할 수 있다. 구체적으로, 압축공기의 공급을 차단시키는 소정의 타이밍으로서는, 예를 들면, 가스터빈 기동전 및 기동시와 가스터빈 정지전 및 정지시이다. 가스터빈 기동전 및 기동시에는, 터빈의 정지부재가 차가워져 있고, 압축공기의 공급을 차단하여, 터빈의 정지부재의 냉각을 억제함으로써, 터빈을 유통하는 연소가스에 의해, 터빈의 정지부재를 적절하게 가열시킬 수 있다. 가스터빈 정지전 및 정지시에는, 터빈의 정지부재가 따뜻해져 있고, 압축공기의 공급을 차단하여, 터빈의 정지부재의 냉각을 억제함으로써, 따뜻해진 터빈의 정지부재의 온도저하를 억제시킬 수 있다. 이로부터, 가스터빈이 정지한 다음 재기동할 경우에는 터빈의 정지부재를 곧바로 따뜻하게 할 수 있다.
또한, 상기 제1 유량조정기구는 상기 터빈공급유로를 개폐하는 개폐밸브와, 상기 터빈공급유로를 유통하는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 유량조정밸브 중 적어도 하나를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 개폐밸브 및 유량조정밸브 중 적어도 하나를 이용하여, 터빈온도조정수단으로의 압축공기의 공급을 조정할 수 있다. 예를 들면, 제1 유량조정기구로서, 유량조정밸브만을 이용할 경우에는 유량조정밸브의 개도(開度)를 조정하는 것에 의해 압축공기의 유량을 조정할뿐만 아니라, 유량조정밸브의 개도를 제로로 하는 것에 의해 터빈온도조정수단으로의 압축공기의 공급을 차단할 수 있다. 또한, 제1 유량조정기구로서, 개폐밸브 및 유량조정밸브를 이용할 경우에는 유량조정밸브의 개도를 조정하는 것에 의해 압축공기의 유량을 조정하고, 개폐밸브를 개폐하는 것에 의해 터빈온도조정수단으로의 압축공기의 공급과 차단을 교체할 수 있다. 또한, 제1 유량조정기구로서 개폐밸브만을 이용할 경우에는 개폐밸브를 개폐하는 것에 의해 터빈온도조정수단으로의 압축공기의 공급과 차단을 교체하고, 제어장치에 의해 가열수단을 제어하여 압축공기를 적당히 가열시킨다.
또한, 상기 압축기로부터 상기 승압수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 승압공급유로와, 상기 승압공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 냉각시키는 제2 냉각수단을 한층 더 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 승압수단에 유입되는 압축공기를 냉각시킬 수 있기 때문에, 승압수단에 유입되는 압축공기의 체적을 작게 할 수 있으며, 승압수단에 의한 승압효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 승압공급유로에 제2 유량조정기구를 한층 더 구비하고, 상기 제어장치는 상기 제2 유량조정기구를 제어하여, 상기 승압수단에 유입되는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제어장치에 의해 제2 유량조정기구를 제어하고, 승압수단에 유입되는 압축공기의 유량을 조정하는 것에 의해, 터빈온도조정수단 및 연소기 냉각수단에 유입되는 압축공기의 유량 전체를 조정할 수 있다.
또한, 상기 연소기공급유로에 제3 유량조정기구를 한층 더 구비하고, 상기 제어장치는 상기 제3 유량조정기구를 제어하여, 상기 연소기 냉각수단에 유입되는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제어장치에 의해 제3 유량조정기구를 제어하고, 연소기 냉각수단에 유입되는 압축공기의 유량을 조정하는 것에 의해, 연소기의 온도가 소정의 온도가 되도록 정밀도 좋게 냉각시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 접속공급유로와, 상기 접속공급유로에 설치되는 제4 유량조정기구를 한층 더 구비하고, 상기 제어장치는 상기 제4 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단에 유입되는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제어장치에 의해 제4 유량조정기구를 제어하고, 터빈온도조정수단으로부터 연소기 냉각수단에 유입되는 압축공기의 유량을 조정하는 것에 의해, 연소기의 냉각을 효율 좋게 진행할 수 있다.
또한, 상기 제어장치는, 기동 운전시에 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 가열시키도록 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어하는 한편, 정격운전시에, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 냉각시키도록, 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 기동 운전시에, 연소기를 냉각시킬 수 있는 한편, 터빈의 정지부재를 가열시킬 수 있다. 이로 인하여, 열에 의해 정지부재의 내경을 넓힐 수 있기 때문에, 터빈의 회전날개가 정지부재에 접촉하지 않도록 팁 클리어런스를 조정할 수 있다. 또한, 정격 운전시에, 연소기를 냉각시킬 수 있는 한편, 터빈의 정지부재를 냉각시킬 수 있다. 때문에, 냉각에 의해 정지부재의 내경을 축소시킬 수 있기 때문에, 터빈의 회전날개와의 틈새가 작아지도록 팁 클리어런스를 조정할 수 있다. 이상으로부터, 기동 운전시 및 정격 운전시에, 압축공기의 온도를 연소기의 냉각에 적합한 온도로 할 수 있고, 또한, 압축공기의 온도를 팁 클리어런스의 조정에 적합한 온도로 할 수 있기 때문에, 가스터빈의 운전 효율의 저하를 억제시킬 수 있다. 그리고, 제어장치는 가열수단, 제1 냉각수단, 제1 유량조정기구, 제2 유량조정기구 및 제3 유량조정기구를 포함하는 각 기기를 제어하는데, 제어장치는 이들 각 기기를 통괄해서 제어가능한 단체(單體)의 제어장치여도 되고, 각각의 기기를 개별적으로 제어가능한 여러개의 제어장치로 구성되어도 된다.
본 발명의 가스터빈 제어장치는 압축기로 압축된 압축공기에 연소기로 연료를 공급하여 연소시키고, 발생한 연소가스를 터빈에 공급함으로써 회전 동력을 얻는 가스터빈의 운전을 제어하는 가스터빈 제어장치로서, 상기 가스터빈은 상기 압축기로 압축된 상기 압축공기의 일부분을 유입시키고, 유입된 상기 압축공기를 승압시키는 승압수단과, 상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 연소기 냉각수단과, 상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 터빈의 정지부재를 온도조정하는 터빈온도조정수단과, 상기 승압수단으로부터 상기 연소기 냉각수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 연소기공급유로와, 상기 승압수단으로부터 상기 터빈온도조정수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 터빈공급유로와, 상기 연소기공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 냉각시키는 제1 냉각수단 및 상기 터빈공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 가열시키는 가열수단 중 적어도 하나를 구비하고, 상기 가스터빈 기동시의 제어모드인 기동운전모드에서, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 가열시키도록, 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 가스터빈의 정격시의 제어모드인 정격 운전모드에서, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 냉각시키도록, 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 기동운전모드를 실행하는 것에 의해 연소기를 냉각시킬 수 있는 한편, 터빈의 정지부재를 가열시킬 수 있다. 이로 인하여, 열에 의해 정지부재의 내경을 넓힐 수 있기 때문에, 터빈의 회전날개가 정지부재에 접촉하지 않도록 팁 클리어런스를 조정할 수 있다. 또한, 정격 운전모드를 실행하는 것에 의해, 연소기를 냉각시킬 수 있는 한편, 터빈의 정지부재를 냉각시킬 수 있다. 때문에, 냉각에 의해 정지부재의 내경을 축소시킬 수 있기 때문에, 터빈의 회전날개와의 틈새가 작아지도록 팁 클리어런스를 조정할 수 있다. 이상으로 기동운전모드 및 정격 운전모드에서, 압축공기의 온도를 연소기의 냉각에 적합한 온도로 할 수 있으며, 또한, 압축공기의 온도를 팁 클리어런스의 조정에 적합한 온도로 할 수 있기 때문에, 가스터빈의 운전 효율의 저하를 억제시킬 수 있다.
또한, 상기 터빈은 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 접속공급유로와, 상기 접속공급유로에 설치되는 제4 유량조정기구를 한층 더 구비하고, 상기 터빈 정격시의 제어모드인 정격운전모드에서, 상기 제4 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단에 상기 압축공기를 유입시키는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 정격 운전모드를 실행하는 것에 의해, 터빈온도조정수단으로부터 연소기 냉각수단에 압축공기를 유입시킬 수 있기 때문에, 온도조정후의 압축공기를 연소기의 냉각에 활용할 수 있고, 연소기의 냉각을 효율 좋게 진행할 수 있다.
본 발명의 가스터빈 운전방법은 압축기로 압축된 압축공기에 연소기로 연료를 공급하여 연소시키고, 발생한 연소가스를 터빈에 공급하는 것에 의해 회전 동력을 얻는 가스터빈 운전방법으로서, 상기 가스터빈은 상기 압축기로 압축된 상기 압축공기의 일부분을 유입시키고, 유입된 상기 압축공기를 승압시키는 승압수단과, 상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 연소기 냉각수단과, 상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 터빈의 정지부재를 온도조정하는 터빈온도조정수단과, 상기 승압수단으로부터 상기 연소기 냉각수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 연소기공급유로와, 상기 승압수단으로부터 상기 터빈온도조정수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 터빈공급유로와, 상기 연소기공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 냉각시키는 제1 냉각수단 및 상기 터빈공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 가열시키는 가열수단 중 적어도 하나를 구비하고, 상기 가스터빈 기동운전시에, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 가열시키는 기동운전공정과, 상기 가스터빈의 정격운전시에, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 냉각시키는 정격운전공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 기동운전공정을 실행하는 것에 의해 연소기를 냉각시킬 수 있는 한편, 터빈의 정지부재를 가열시킬 수 있다. 이로 인하여, 열에 의해 정지부재의 내경을 넓힐 수 있기 때문에, 터빈의 회전날개가 정지부재에 접촉하지 않도록 팁 클리어런스를 조정할 수 있다. 또한, 정격 운전공정을 실행하는 것에 의해, 연소기를 냉각시킬 수 있는 한편, 터빈의 정지부재를 냉각시킬 수 있다. 때문에, 냉각에 의해 정지부재의 내경을 축소시킬 수 있기 때문에, 터빈의 회전날개와의 틈새가 작아지도록 팁 클리어런스를 조정할 수 있다. 이상으로 기동운전공정 및 정격 운전공정에 있어서, 압축공기의 온도를 연소기의 냉각에 적합한 온도로 할 수 있고, 또한, 압축공기의 온도를 팁 클리어런스의 조정에 적합한 온도로 할 수 있기 때문에, 가스터빈의 운전 효율의 저하를 억제시킬 수 있다.
또한, 상기 터빈은, 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 접속공급유로와, 상기 접속공급유로에 설치되는 제4 유량조정기구를 한층 더 구비하고, 상기 정격운전공정에서는 상기 제4 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단에 상기 압축공기를 유입시키는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 정격운전공정을 실행하는 것에 의해, 터빈온도조정수단으로부터 연소기 냉각수단에 압축공기를 유입시킬 수 있기 때문에, 온도조정후의 압축공기를 연소기의 냉각에 활용할 수 있고, 연소기의 냉각을 효율 좋게 진행할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 실시예 1의 가스터빈을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 3은 터빈의 정지부재에 설치되는 온도조정라인의 설명도이다.
도 4는 실시예 2의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 5는 실시예 3의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 6은 실시예 4의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 7은 실시예 5의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 8은 실시예 7의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 9는 실시예 8의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 가스터빈, 가스터빈 제어장치 및 가스터빈의 운전 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 또한 실시예가 여러 개인 경우에는 각 실시예를 조합하여 구성하는 것도 포함하도록 한다.
실시예 1
도 1은 실시예 1의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이며, 도 2는 실시예 1의 가스터빈을 모식적으로 나타내는 모식도이며, 도 3은 터빈의 정지부재에 설치되는 온도조정라인의 설명도이다.
가스터빈(10)은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 압축기(11)와 연소기(12)와 터빈(13)에 의해 구성되며, 이 터빈(13)에 발전기(14)가 연결되어 있다. 또한, 가스터빈(10)은, 제어장치(50)에 의해 가스터빈(10)의 운전이 제어된다. 이 압축기(11)는, 공기를 취입하는 공기취입구(15)를 가지고 있고, 압축기차실(16) 내에 여러개의 고정날개(17)와 회전날개(18)가 교대로 배설(配設)되어 구성되며, 그 외측에 추기 매니폴드(19)가 설치되어 있다. 연소기(12)는, 압축기(11)로 압축된 압축공기에 대하여 연료를 공급하고, 버너로 점화하는 것에 의해 연소가 가능해진다. 터빈(13)은 터빈차실(20) 내에 여러개의 고정날개(21)와 회전날개(22)가 교대로 배설되어 있다.
터빈(13)의 터빈차실(20)에는, 배기실(23)이 연속해서 설치되어 있고, 이 배기실(23)은 터빈(13)에 연속되는 배기확산기(diffuser)(24)를 가지고 있다. 또한, 압축기(11), 연소기(12), 터빈(13), 배기실(23)의 중심부를 관통하도록 로터(25)가 위치하여 있고, 압축기(11)측의 단부가 축수부(軸受部 : 베어링부)(26)에 의해 회전자재로 지지되는 한편, 배기실(23)측의 단부가 축수부(27)에 의해 회전자재로 지지되고 있다. 그리고, 이 로터(25)에 여러개의 디스크플레이트가 고정되어, 각 회전날개(18, 22)가 연결되는 동시에, 배기실(23)측의 단부에 발전기(14)의 구동축이 연결되어 있다.
따라서, 압축기(11)의 공기취입구(15)로부터 취입된 공기가, 여러개의 고정날개(17)와 회전날개(18)를 통과하여 압축되는 것에 의해, 고온, 고압의 압축공기가 되고, 연소기(12)에 의해 이 압축공기에 대하여 소정의 연료가 공급되는 것에 의해 연소된다. 그리고, 이 연소기(12)에서 생성된 고온, 고압의 연소가스가, 터빈(13)을 구성하는 여러개의 고정날개(21)와 회전날개(22)를 통과하는 것에 의해 로터(25)를 구동 회전시키고, 이 로터(25)에 연결된 발전기(14)에 회전 동력을 부여하는 것에 의해 발전을 진행하는 한편, 배기가스는 배기실(23)의 배기확산기(24)에 의해 정압(靜壓)으로 변환된 다음 외부에 방출된다.
이와 같이, 실시예 1의 가스터빈(10)에서는 압축기(11)로 압축된 압축공기가 연소기(12)에 공급된다. 따라서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 압축기(11)와 연소기(12)는 압축공기공급라인(28)에 의해 접속되어 있고, 압축공기공급라인(28)은 압축기(11)로 압축된 압축공기를 연소기(12)에 공급하고 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 가스터빈(10)은, 압축기(11)로 압축된 압축공기의 일부분을 압축공기공급라인(28)으로부터 추기(抽氣)하여 승압시키는 승압장치(승압수단)(40)를 가지고 있다. 승압장치(40)와 압축공기공급라인(28)은 승압유입라인(승압공급유로)(42)에 의해 접속되어 있다. 이 승압유입라인(42)은, 압축공기공급라인(28)으로부터 분기되어 승압장치(40)의 유입측에 접속되어 있다. 승압유입라인(42)은, 압축공기공급라인(28)을 유통하는 압축공기의 일부분을 추기하고, 추기된 압축공기를 승압장치(40)를 향해 공급한다.
이 승압유입라인(42)에는, 유량조정밸브(제2 유량조정기구)(36)와, 냉각기(제2 냉각수단)(31)가 설치되어 있다. 유량조정밸브(36)는, 압축공기의 흐름방향에서 냉각기(31)의 상류측에 설치되어 있고, 냉각기(31)를 개재하여 승압장치(40)에 유입되는 압축공기의 공기량을 조정한다. 유량조정밸브(36)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 유량조정밸브(36)의 개도제어를 진행하는 것에 의해, 압축공기의 공기량을 조정한다.
냉각기(31)는 승압유입라인(42)의 일부분에 의해 구성되는 라디에이터(32)와 라디에이터(32)에 공기를 보내는 팬(33)을 가지고 있다. 라디에이터(32)에는 연료를 예열하는 연료예열기(35)가 인접하여 설치되어 있고, 라디에이터(32)와 연료예열기(35)는 열교환이 가능하게 되어 있다. 이 연료예열기(35)는 연료를 연소기(12)를 향해 공급하는 연료공급라인(30)에 설치되어 있다. 팬(33)은 제어장치(50)에 의해 회전수가 제어되어 있고, 회전수가 적당히 변화되는 것에 의해 라디에이터(32)에 불어주는 공기량이 조정된다. 이로 인하여, 냉각기(31)는 팬(33)을 회전시켜, 라디에이터(32)에 공기를 불어주는 것에 의해, 라디에이터(32)를 유통하는 압축공기를 냉각시키는 한편, 라디에이터(32)로부터의 방열을 연료예열기(35)에 입열(入熱)시키는 것에 의해 연료를 예열시킨다.
승압장치(40)는 예를 들면 압축기 또는 블로워 등을 사용할 수 있다. 승압장치(40)는 그 유입측에 승압유입라인(42)이 접속되고, 그 유출측에 승압유출라인(43)이 접속되어 있다. 이 승압장치(40)는 전용 전동기(41)를 구비하고 있고, 압축기(11)로부터 독립한 운전이 가능하다. 승압장치(40)는 승압된 압축공기를 연소기(12) 및 터빈(13)의 각각을 향해 공급한다. 연소기(12)에 공급되는 압축공기는 연소기(12)를 냉각시키는 냉각공기로 사용되는 한편, 터빈(13)에 공급되는 압축공기는 터빈(13)의 팁 클리어런스를 조정하기 위한 작동공기로 사용된다. 그리고, 승압장치(40)는 승압유입라인(42)으로부터 유입된 압축공기를 승압시켜서, 승압된 압축공기를 승압유출라인(43)을 향해 유출시킨다.
승압유출라인(43)은, 승압된 압축공기를 터빈(13)에 공급하는 터빈공급라인(터빈공급유로)(44)과 승압된 압축공기를 연소기(12)에 공급하는 연소기공급라인(연소기공급유로)(45)으로 분기되어 있다. 터빈공급라인(44)은 터빈(13)의 정지부재를 온도조정하기 위한 온도조정라인(터빈온도조정수단)(48)에 접속되어 있다. 연소기공급라인(45)은 연소기(12)를 냉각시키기 위한 연소기냉각라인(연소기 냉각수단)(49)에 접속되어 있다.
터빈공급라인(44)에는 제1 유량조정기구로서 기능하는 유량조정밸브(61)와 히터(가열수단)(62)가 설치되어 있다. 제1 유량조정기구는 압축공기의 흐름 방향에서, 온도조정라인(48)에 유입되는 압축공기의 공기량을 조정하기 위한 것으로서, 실시예1에서는 유량조정밸브(61)만으로 구성되어 있다. 유량조정밸브(61)는 압축공기의 흐름 방향에서, 히터(62)의 상류측에 설치되어 있고, 히터(62)를 개재하여 온도조정라인(48)에 유입되는 압축공기의 공기량을 조정한다. 유량조정밸브(61)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 유량조정밸브(61)의 개도제어를 진행하는 것에 의해, 압축공기의 공기량을 조정한다. 히터(62)는 유량조정밸브(61)의 하류측에 설치되어 있고, 온도조정라인(48)에 유입되는 압축공기를 가열시킨다. 히터(62)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 히터(62)의 가열 온도를 제어하는 것에 의해 압축공기의 온도를 조정한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 온도조정라인(48)은 정지부재로서의 터빈차실(20), 고정날개(21) 및 날개환(37)에 설치되는 유로이다. 날개환(37)은 회전날개(22)에 대향하여 설치되고, 회전날개(22)의 외주측을 둘러싸도록 하여 터빈차실(20)에 안장되어 있다. 날개환(37)에는 전주변에 형성되는 날개환내유로(37a)가 설치되어 있다. 온도조정라인(48)은 유통하는 압축공기의 온도 및 유량이 조정되는 것에 의해, 회전날개(22)와 날개환(37)의 틈새(팁 클리어런스)를 조정한다.
구체적으로, 온도조정라인(48)에 가열된 압축공기가 유통하면, 정지부재(특히, 날개환(37)이 가열됨으로써, 날개환(37)의 내경이 넓어진다. 이로 인하여, 회전날개(22)와 날개환(37)과의 팁 클리어런스가 커진다. 한편, 온도조정라인(48)에 냉각된 압축공기가 유통하면, 정지부재가 냉각되어 날개환(37)의 내경이 좁아진다. 이로 인하여, 회전날개(22)와 날개환(37)의 팁 클리어런스가 작아진다. 이와 같이, 소정의 온도로 된 압축공기를 소정의 공기량이 되도록 온도조정라인(48)에 유통시키는 것에 의해 팁 클리어런스 조정이 가능해진다. 온도조정라인(48)을 유통한 압축공기는 압축공기복귀라인(46)에 유입된다.
압축공기복귀라인(46)은 온도조정라인(48)과 압축공기공급라인(28)을 접속시키는 유로이다. 압축공기복귀라인(46)은 승압유입라인(42)과의 접속부분보다도 하류측의 압축공기공급라인(28)에 접속되어 있다. 압축공기복귀라인(46)은 온도조정라인(48)으로부터 유입된 압축공기를 압축공기공급라인(28)에 합류시킨 후, 이 압축공기공급라인(28)을 통하여 연소기(12)에 유입시킨다.
연소기공급라인(45)은 승압장치(40)에 의해 승압된 압축공기를 연소기냉각라인(49)에 유입시킨다. 연소기냉각라인(49)은 연소기 공급라인(45)으로부터 유입된 압축공기를 냉각 공기로 사용한다. 연소기냉각라인(49)은 연소기공급라인(45)과 압축공기복귀라인(46)을 접속시키는 유로이다. 연소기냉각라인(49)은, 그 유입측이 연소기공급라인(45)에 접속되고, 그 유출측이 압축공기복귀라인(46)에 접속되어 있다. 연소기냉각라인(49)은, 연소기공급라인(45)으로부터 유입된 압축공기에 의해 연소기(12)를 냉각시키고, 연소기(12)를 냉각시키는 것에 의해 가열된 압축공기를 압축공기복귀라인(46)에 합류시킨다.
압축공기공급라인(28)은 연소기(12)에 접속되어 있다. 또한, 연소기(12)에는 연료공급 라인(30)이 접속되어 있다. 연소기(12)는 연료와 압축공기를 혼합시켜서 혼합기체를 생성하고, 생성된 혼합기체를 연소시키는 것에 의해 연소가스를 발생시킨다. 그리고, 연소가스는 연소기(12)와 터빈(13)을 접속시키는 연소가스배출라인(29)을 유통하여 터빈(13)에 유입된다.
따라서, 압축기(11)에서 압축된 압축공기는 압축공기공급라인(28)을 통하여 연소기(12)에 공급된다. 이 압축공기공급라인(28)으로부터 추기된 압축공기의 일부분은, 승압유입라인(42)을 통하여 승압장치(40)에 공급된다. 승압유입라인(42)을 통과하는 압축공기는 유량조정밸브(36)에 의해 공기량이 적당히 조정되며, 또한, 냉각기(31)에 의해 적당히 냉각된다. 승압장치(40)에 공급된 압축공기는 승압장치(40)에 의해 승압되고, 승압된 압축공기는 그 일부분이 터빈공급라인(44)을 통하여 온도조정라인(48)에 공급되며, 그 나머지가 연소기공급라인(45)을 통하여 연소기냉각라인(49)에 공급된다. 터빈공급라인(44)을 통과하는 압축공기는 유량조정밸브(61)에 의해 공기량이 적당히 조정되고, 또한, 히터(62)에 의해 적당히 가열된다. 온도조정라인(48)에 유입된 압축공기는 터빈(13)의 정지부재를 소정의 온도로 조정하는 것에 의해 팁 클리어런스를 조정한다. 온도조정라인(48)을 통과한 압축공기는 압축공기복귀라인(46)을 통하여 압축공기공급라인(28)에 유입된다. 연소기냉각라인(49)에 유입된 압축공기는 연소기(12)를 냉각시킨다. 연소기냉각라인(49)을 통과한 압축공기는 압축공기복귀라인(46)을 통하여 압축공기공급라인(28)에 유입된다. 이로 인하여, 압축기(11)로 압축된 압축공기가 전량 압축공기공급라인(28)을 통하여 연소기(12)에 공급되게 된다.
연소기(12)에서는 압축공기공급라인(28)으로부터 공급된 압축공기에 연료공급라인(30)으로부터 연료가 공급되는 것에 의해 혼합기체가 생성되며, 혼합기체를 연소시켜서 연소가스를 발생시킨다. 그리고, 이 연소기(12)에서 발생한 고온, 고압 연소가스가 연소가스배출라인29를 통하여 터빈(13)에 전송되고, 여러개의 고정날개(21)와 회전날개(22)를 통과하는 것에 의하여 로터(25)가 구동회전되며, 이 로터(25)에 연결된 발전기(14)를 구동시키는 것에 의해 발전이 진행된다.
이와 같이, 압축공기공급라인(28)으로부터 추기된 압축공기는 압축공기복귀라인(46)을 통하여 압축공기공급라인(28)에 환류된다. 따라서, 연소기(12)를 냉각시키기 위한 유로는 폐쇄적인 순환유로(폐쇄순환이 되는 냉각유로)로서 구성된다. 동일하게, 터빈(13)의 팁 클리어런스를 조정하기 위한 유로는 폐쇄적인 순환유로로서 구성된다.
제어장치(50)는 가스터빈(10)의 운전에 따라, 터빈(13)에서의 팁 클리어런스의 조정제어를 진행하거나 연소기(12)의 냉각을 제어한다. 구체적으로, 제어장치(50)는 가스터빈(10)의 기동 운전시에 기동 운전모드가 되는 한편, 가스터빈(10)의 정격운전시에 정격 운전모드가 된다.
제어장치(50)는 기동 운전모드로 되면, 연소기냉각라인(49)에 냉각 공기로서의 압축공기를 공급한다. 또한, 제어장치(50)는 기동 운전모드가 되면, 회전날개(22)와 날개환(37)의 접촉을 피하기 위하여, 날개환(37)의 내경을 넓히기 위해 가열된 압축공기를 온도조정라인(48)에 공급한다. 즉, 제어장치(50)는 유량조정밸브(36)의 개도를 적당히 제어하는 것에 의해, 승압유입라인(42)을 개재하여 압축기(11)로부터 승압장치(40)에 유입되는 압축공기의 공기량을 적당히 조정하고, 냉각기(31)의 팬(33)을 회전시키는 것에 의해, 압축기(11)로부터 승압장치(40)에 유입되는 압축공기를 냉각시킨다. 승압장치(40)는 냉각된 압축공기를 승압시켜서, 승압된 압축공기를 승압유출라인(43) 및 연소기공급라인(45)을 개재하여 연소기냉각라인(49)에 공급한다. 이에 의해, 제어장치(50)는 냉각공기로서의 압축공기를 연소기냉각라인(49)에 공급한다. 또한, 승압장치(40)는 냉각된 압축공기를 승압시키고, 승압된 압축공기를 터빈공급 라인(44)에 유입시킨다. 제어장치(50)는 유량조정밸브(61)의 개도를 적당히 제어하는 것에 의해, 터빈공급라인(44)을 개재하여 승압장치(40)로부터 터빈(13)의 온도조정라인(48)에 유입되는 압축공기의 공기량을 적당히 조정한다. 또한, 제어장치(50)는 히터(62)에 의한 가열제어를 진행하는 것에 의해, 온도조정라인(48)에 유입되는 압축공기의 온도를 높게 한다. 이에 의해, 제어장치(50)는 가열된 압축공기를 온도조정라인(48)에 공급한다.
제어장치(50)는 정격운전모드로 되면, 연소기냉각라인(49)에 냉각공기로서의 압축공기를 공급한다. 또한, 제어장치(50)는 정격 운전모드가 되면, 회전날개(22)와 날개환(37)의 팁 클리어런스를 작아지게 하기 위하여, 날개환(37)의 내경을 좁히기 위해 냉각된 압축공기를 온도조정라인(48)에 공급한다. 즉, 제어장치(50)는 연소기(12)를 냉각시키는 제어에 관해서는 기동 운전모드와 동일하다. 한편, 제어장치(50)는 터빈(13)의 팁 클리어런스의 조정제어에 관해서는 기동 운전모드와 다르다. 즉, 승압장치(40)는 냉각된 압축공기를 승압시키고, 승압된 압축공기를 터빈공급 라인(44)에 유입시킨다. 제어장치(50)는 유량조정밸브(61)의 개도를 적당히 제어하는 것에 의해, 터빈공급라인(44)을 개재하여 승압장치(40)로부터 터빈(13)의 온도조정라인(48)에 유입되는 압축공기의 공기량을 적당히 조정한다. 또한, 제어장치(50)는 히터(62)에 의한 가열을 정지시켜서, 온도조정라인(48)에 유입되는 압축공기를 그대로의 온도로 한다. 이에 의해, 제어장치(50)는 냉각상태의 압축공기를 온도조정라인(48)에 공급한다.
계속하여, 가스터빈의 운전 방법에 대하여 설명한다. 가스터빈(10)은 기동 운전시에 기동운전공정을 실행하고, 정격 운전시에 정격운전공정을 실행한다. 기동운전공정에서는 가스터빈(10)의 제어장치(50)가 기동운전모드를 실행하는 것에 의해, 연소기냉각라인(49)에 냉각 공기로서의 압축공기를 공급하여 연소기(12)를 냉각시키고, 온도조정라인(48)에 가열된 압축공기를 공급하는 것에 의해, 터빈(13)의 정지부재(날개환(37) 등)를 가열시킨다. 또한 정격운전공정에서는 가스터빈(10)의 제어장치(50)가 정격운전모드를 실행하는 것에 의해, 연소기냉각라인(49)에 냉각공기로서의 압축공기를 공급하여 연소기(12)를 냉각시키고, 온도조정라인(48)에 비가열상태의 압축공기를 그대로 공급하는 것에 의해, 터빈(13)의 정지부재(날개환(37) 등)를 냉각시킨다.
이상과 같이, 실시예 1의 구성에 의하면, 제어장치(50)는, 냉각기(31) 및 히터(62)를 제어하는 것에 의해, 터빈(13) 및 연소기(12)의 각각에 공급되는 압축공기의 온도를 조정할 수 있다. 즉, 승압장치(40)에 유입되는 압축공기를 냉각기(31)에 의해 냉각시키는 것에 의해, 승압장치(40)로부터 유출되는 압축공기의 온도를 낮게 할 수 있다. 그리고, 제어장치(50)는 터빈공급라인(44)에 설치되는 히터(62)를 제어하여 압축공기를 적당히 가열시킨다. 이에 의해, 제어장치(50)는 연소기(12)를 냉각시키면서 터빈(13)의 팁 클리어런스를 바람직하게 조정할 수 있다. 이상으로 제어장치(50)는 압축공기의 온도를 연소기(12)의 냉각에 적합한 온도로 할 수 있고, 또한, 압축공기의 온도를 터빈(13)의 팁 클리어런스의 조정에 적합한 온도로 할 수 있기 때문에, 가스터빈(10)의 운전 효율의 저하를 억제시킬 수 있다.
또한, 실시예 1의 구성에 의하면, 제어장치(50)에 의해 유량조정밸브(61)를 제어하여, 온도조정라인(48)에 유입되는 압축공기의 유량을 조정하는 것에 의해, 터빈(13)의 정지부재의 온도가 소정의 온도가 되도록 정밀도 좋게 조정이 가능해진다.
또한, 실시예 1의 구성에 의하면, 승압유입라인(42)을 유통하는 압축공기를 냉각기(31)에 의해 냉각시키는 것에 의해, 승압장치(40)에 유입되는 압축공기를 냉각시킬 수 있기 때문에, 승압장치(40)에 유입되는 압축공기의 체적을 작게 할 수 있고, 승압장치(40)에 의한 승압효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예 1의 구성에 의하면, 제어장치(50)에 의해 유량조정밸브(36)를 제어하고, 승압장치(40)에 유입되는 압축공기의 유량을 조정하는 것에 의해, 온도조정라인(48) 및 연소기냉각라인(49)에 유입되는 압축공기의 유량 전체를 조정할 수 있다.
또한, 실시예 1의 구성에 의하면, 가스터빈(10)의 기동 운전시에, 연소기(12)를 냉각시킬 수 있는 한편, 터빈(13)의 정지부재를 가열시킬 수 있다. 이로 인하여, 열에 의해 날개환(37) 등의 정지부재의 내경을 넓힐 수 있기 때문에, 터빈(13)의 회전날개(22)가 날개환(37)에 접촉하지 않도록, 팁 클리어런스를 조정할 수 있다. 또한, 가스터빈(10)의 정격 운전시에, 연소기(12)를 냉각시킬 수 있는 한편, 터빈(13)의 정지부재를 냉각시킬 수 있다. 이로 인하여, 냉각에 의해 날개환(37) 등의 정지부재의 내경을 축소시킬 수 있기 때문에, 터빈(13)의 회전날개(22)와의 틈새가 작아지도록 팁 클리어런스를 조정할 수 있다. 이상으로 가스터빈(10)의 기동 운전시 및 정격 운전시에, 압축공기의 온도를 연소기(12)의 냉각에 적합한 온도로 할 수 있고, 또한, 압축공기의 온도를 터빈(13)의 팁 클리어런스의 조정에 적합한 온도로 할 수 있기 때문에, 가스터빈(10)의 운전 효율의 저하를 억제시킬 수 있다.
한편, 실시예 1에서는, 유량조정밸브(36, 61)를 이용하여 압축공기의 유량을 조정하였는데, 유량조정밸브(36, 61)에 한정되지 않고, 압축공기의 유량을 조정가능한 기구라면 어떠한 구성이어도 된다.
또한, 실시예 1에서는, 유량조정밸브(61) 및 히터(62)를 설치하여, 압축공기의 유량 및 온도를 조정하여, 터빈(13)의 정지부재의 온도를 조정하였는데, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 히터(62)에 의한 압축공기의 온도조정만으로, 터빈(13)의 정지부재의 온도 조정이 가능하면, 유량조정밸브(61)를 생략한 구성이어도 된다.
실시예 2
다음에, 도 4를 참조하여 실시예 2의 가스터빈(80)에 대하여 설명한다. 도 4는 실시예 2의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다. 한편, 실시예 2에서는 실시예 1과 중복되는 기재를 피하기 위하여, 실시예 1과 다른 부분에 대하여 설명하고, 실시예 1과 같은 부분에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호를 첨부하여 설명한다. 실시예 2의 가스터빈(80)은 실시예 1의 가스터빈(10)의 연소기공급라인(45)에 유량조정밸브(제3 유량조정기구)(81)와 냉각기(제1 냉각수단)(82)를 설치한 구성으로 되어 있다.
유량조정밸브(81)는 압축공기의 흐름 방향에서, 냉각기(82)의 상류측에 설치되어 있고, 냉각기(82)를 개재하여 연소기냉각라인(49)에 유입되는 압축공기의 공기량을 조정한다. 유량조정밸브(81)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 유량조정밸브(81)의 개도제어를 진행하는 것에 의해, 압축공기의 공기량을 조정한다. 냉각기(82)는 유량조정밸브(81)의 하류측에 설치되어 있고, 연소기냉각라인(49)에 유입되는 압축공기를 냉각시킨다. 냉각기(82)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 냉각기(82)의 냉각온도를 제어하는 것에 의해 압축공기의 온도를 조정한다.
따라서, 승압장치(40)에 의해 승압된 압축공기는 그 일부분이 연소기공급라인(45)을 통하여 연소기냉각라인(49)에 공급된다. 연소기공급라인(45)을 통과하는 압축공기는 유량조정밸브(81)에 의하여 공기량이 적당히 조정되며, 또한, 냉각기(82)에 의하여 적당히 냉각된다.
이상과 같이, 실시예 2의 구성에 의하면, 제어장치(50)는 냉각기(82)를 제어하는 것에 의해 연소기(12)에 공급되는 압축공기의 온도를 조정할 수 있다. 즉, 승압장치(40)로부터 유출되는 압축공기의 온도가 높은 경우에도, 연소기공급라인(45)에 설치된 냉각기(82)를 제어하여 압축공기를 적당히 냉각시킨다. 이에 의해, 제어장치(50)는 연소기(12)를 바람직하게 냉각시킬 수 있다.
또한, 실시예 2의 구성에 의하면, 제어장치(50)에 의해 유량조정밸브(81)를 제어하여, 연소기냉각라인(49)에 유입되는 압축공기의 유량을 조정하는 것에 의해, 연소기(12)의 온도가 소정의 온도가 되도록 정밀도 좋게 냉각시키는 것이 가능해진다.
한편, 실시예 2에서도 유량조정밸브(81)를 이용하여 압축공기의 유량을 조정했는데, 유량조정밸브(81)에 한정되지 않고, 압축공기의 유량을 조정가능한 기구라면 어떠한 구성이어도 된다.
또한, 실시예 2에서는 유량조정밸브(81) 및 냉각기(82)를 설치하고, 압축공기의 유량 및 온도를 조정하여, 연소기(12)를 냉각시켰는데, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 냉각기(82)에 의한 압축공기의 냉각만으로 연소기(12)의 냉각이 가능하면 유량조정밸브(81)는 생략해도 된다.
실시예 3
다음에, 도 5를 참조하여 실시예 3의 가스터빈(90)에 대하여 설명한다. 도 5는 실시예 3의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다. 한편, 실시예 3에서는 실시예 2와 중복되는 기재를 피하기 위하여, 실시예 2와 다른 부분에 대하여 설명하고, 실시예 2와 같은 부분에 대해서는 실시예 2와 동일한 부호를 첨부하여 설명한다. 실시예 3의 가스터빈(90)은 실시예 2의 가스터빈(80)의 승압유입라인(42)에 설치되는 냉각기(31)를 생략한 구성으로 되어 있다.
이로 인하여, 승압유입라인(42)을 유통하는 압축공기는 냉각되지 않고 승압장치(40)에 공급된다. 승압유입라인(42)을 통과하는 압축공기는, 유량조정밸브(36)에 의해 공기량이 적당히 조정된다. 승압장치(40)에 공급된 압축공기는 승압장치(40)에 의해 승압되고, 승압된 압축공기는 그 일부분이 터빈공급라인(44)을 통하여 온도조정라인(48)에 공급되며, 그 나머지가 연소기공급라인(45)을 통하여 연소기냉각라인(49)에 공급된다.
이상과 같이, 실시예 3의 구성에 의하면, 승압유입라인(42)을 유통하는 압축공기는 냉각되지 않고 승압장치(40)에 공급된다. 이로 인하여, 승압장치(40)로부터 유출되는 압축공기는 실시예 2에 비하여 온도가 높은 상태에서 터빈공급라인(44) 및 연소기공급라인(45)의 각각에 공급된다. 그리고, 제어장치(50)는 터빈공급라인(44)에 설치되는 히터(62)를 제어하여 압축공기를 적당히 가열시키고, 또한, 연소기공급라인(45)에 설치되는 냉각기(82)를 제어하여 압축공기를 적당히 냉각시킨다. 이에 의해, 제어장치(50)는 연소기(12)를 냉각시키면서 터빈(13)의 팁 클리어런스를 바람직하게 조정할 수 있다. 이상으로 제어장치(50)는 압축공기의 온도를 연소기(12)의 냉각에 적합한 온도로 할 수 있고, 또한, 압축공기의 온도를 터빈(13)의 팁 클리어런스의 조정에 적합한 온도로 할 수 있기 때문에, 가스터빈(10)의 운전 효율의 저하를 억제시킬 수 있다.
한편, 실시예 3에서는 터빈공급라인(44)에 히터(62)를 설치한 구성이었지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 승압장치(40)로부터 유출되는 압축공기의 온도가 충분히 높고, 또한, 유량조정밸브(61)에 의한 압축공기의 유량 조정만으로, 터빈(13)의 정지부재의 온도 조정이 가능하면, 히터(62)를 생략한 구성이어도 된다.
실시예 4
다음에, 도 6을 참조하여 실시예 4의 가스터빈(100)에 대하여 설명한다. 도 6은 실시예 4의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다. 그리고, 실시예 4에서는 실시예 1과 중복되는 기재를 피하기 위하여, 실시예 1과 다른 부분에 대하여 설명하고, 실시예 1과 같은 부분에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호를 첨부하여 설명한다. 실시예 4의 가스터빈(100)은, 실시예 1의 가스터빈(10)의 터빈공급라인(44)에 설치되는 히터(62)를 우회하는 바이패스 라인(bypass line)(101)이 설치되어 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 바이패스 라인(101)은, 그 유입측이 유량조정밸브(61)의 상류측의 터빈공급라인(44)에 접속되고, 그 유출측이 히터(62)의 하류측의 터빈공급라인(44)에 접속되어 있다. 이 바이패스 라인(101)에는 유량조정밸브(102)가 설치되어 있고, 유량조정밸브(102)는 바이패스 라인(101)을 유통하는 압축공기의 공기량을 조정한다. 이 유량조정밸브(102)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 유량조정밸브(102)의 개도를 제어하는 것에 의해, 바이패스 라인(101)을 유통하는 압축공기의 유량을 조정한다.
바이패스 라인(101)은 히터(62)에 의해 가열된 압축공기와 히터(62)에 의한 가열을 진행하지 않은 압축공기를 혼합시켜서, 혼합후의 압축공기를 소정의 온도로 조정하는데 사용된다. 따라서, 압축공기를 가열하지 않을 경우에는 유량조정밸브(61)를 폐쇄하는 동시에 유량조정밸브(102)를 개방하여, 터빈공급라인(44)에 유입되는 압축공기의 전량을 바이패스 라인(101)에 유입시킨다.
이상과 같이, 실시예 4의 구성에 의하면, 히터(62)에 의한 압축공기의 온도조정이 곤란하거나, 또한 히터(62)가 온도조정 기능을 가지지 않을 경우에도 혼합 후의 압축공기를 소정의 온도로 조정할 수 있다.
한편, 실시예 4에서는 히터(62)를 우회하는 바이패스 라인(101)을 설치하였는데, 실시예 3의 냉각기(82)를 우회하는 바이패스 라인을 설치해도 된다.
실시예 5
다음에, 도 7을 참조하여 실시예 5의 가스터빈(110)에 대하여 설명한다. 도 7은 실시예 5의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다. 한편, 실시예 5에서도 실시예 1과 중복되는 기재를 피하기 위하여, 실시예 1과 다른 부분에 대하여 설명하고, 실시예 1과 같은 부분에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호를 첨부하여 설명한다. 실시예 5의 가스터빈(110)은 실시예 1의 가스터빈(10)의 온도조정라인(48)으로부터 분기되어서 연소기공급라인(45)에 접속되는 접속공급라인(접속공급유로)(111)이 설치되어 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 접속공급라인(111)은 그 유입측이 터빈(13)의 하류측의 온도조정라인(48)에 접속되고, 그 유출측이 연소기(12)의 상류측의 연소기공급라인(45)에 접속되어 있다. 온도조정라인(48)에 접속되는 압축공기복귀라인(46)에는 유량조정밸브(112)가 설치되어 있고, 유량조정밸브(112)는 압축공기복귀라인(46)을 유통하는 압축공기의 공기량을 조정한다. 또한, 접속공급라인(111)에는 유량조정밸브(제4 유량조정기구)(113)가 설치되어 있고, 유량조정밸브(113)는 접속공급라인(111)을 유통하는 압축공기의 공기량을 조정한다. 유량조정밸브(112) 및 유량조정밸브(113)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 유량조정밸브(112) 및 유량조정밸브(113)의 개도를 제어하는 것에 의해, 압축공기복귀라인(46) 및 접속공급라인(111)을 유통하는 압축공기의 유량을 조정한다.
접속공급라인(111)은 터빈(13)을 통과한 후의 압축공기를 연소기공급라인(45)에 유입시키고, 터빈(13)을 통과한 후의 압축공기에 의해 연소기(12)를 냉각하기 위해 사용된다. 제어장치(50)는 가스터빈(10)의 운전에 따라, 유량조정밸브(112) 및 유량조정밸브(113)의 개도를 적당히 조정하여, 연소기공급라인(45) 및 압축공기복귀라인(46)으로의 압축공기의 공기량을 조정한다.
구체적으로, 제어장치(50)는 가스터빈(10)의 기동운전시(기동 운전모드시)에서, 히터(62)에 의해 가열된 압축공기를 온도조정라인(48)에 공급하기 위하여, 유량조정밸브(112)를 개방하고, 유량조정밸브(113)를 유량조정밸브(112)에 비하여 개도가 작아지게 조정한다. 이로 인하여, 터빈(13)을 통과한 후의 압축공기는 접속공급라인(111)에 비하여 압축공기복귀라인(46)에 많이 유통된다. 한편, 제어장치(50)는, 기동 운전모드시에, 유량조정밸브(113)를 개방해도 되는데, 이 경우, 터빈(13)을 통과한 후의 압축공기는 압축공기복귀라인(46)에만 유입된다.
한편, 제어장치(50)는 가스터빈(10)의 정격운전시(정격운전모드시)에, 냉각 상태의 압축공기를 온도조정라인(48)에 공급하기 위하여, 유량조정밸브(113)를 개방하고, 유량조정밸브(112)를 유량조정밸브(113)에 비하여 개도가 작아지게 조정한다. 이로 인하여, 터빈(13)을 통과한 후의 압축공기는 압축공기복귀라인(46)에 비하여 접속공급라인(111)에 많이 유통된다. 한편, 제어장치(50)는 정격운전모드시에, 유량조정밸브(112)를 개방해도 되는데, 이 경우에, 터빈(13)을 통과한 후의 압축공기는 접속공급라인(111)을 통하여 연소기공급라인(45)에만 유입된다.
이상과 같이, 실시예 5의 구성에 의하면, 가스터빈(10)의 정격운전시에, 터빈(13)을 통과한 후의 압축공기를, 온도조정라인(48)으로부터 접속공급라인(111)을 통하여 연소기공급라인(45)에 유입시킬 수 있다. 이에 의해, 터빈(13)을 통과한 후의 압축공기를 연소기(12)의 냉각에 활용할 수 있기 때문에, 연소기(12)의 냉각을 효율 좋게 진행할 수 있고, 정격 운전시 가스터빈(10)의 효율을 향상시킬 수 있다.
실시예 6
다음에, 도 6을 참조하여 가스터빈(10)에 대하여 설명한다. 한편, 실시예 6에서도 실시예 1~5와 중복되는 기재를 피하기 위하여, 실시예 1~5와 다른 부분에 대하여 설명하고, 실시예 1~5와 같은 부분에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호를 첨부하여 설명한다. 실시예 6의 가스터빈(10)은 실시예 1의 가스터빈(10)에 설치되는 유량조정밸브(61)를 이용하여, 온도조정라인(48)으로의 압축공기 공급을 소정의 타이밍에서 차단시킨다. 이하, 실시예 6에서는 도 7을 참조하여 가스터빈(10)에 대하여 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 터빈공급라인(44)에는 제1 유량조정기구로서 기능하는 유량조정밸브(61)만이 설치되어 있다. 유량조정밸브(61)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 소정의 타이밍에서, 유량조정밸브(61)의 개도를 제로로 하는 것에 의해, 온도조정라인(48)에 공급되는 압축공기를 차단시킨다. 여기에서, 소정의 타이밍으로서는 예를 들면, 가스터빈(10)의 기동전 및 기동시와 가스터빈(10)의 정지전 및 정지시가 있다.
소정의 타이밍으로서, 가스터빈(10)의 기동전 및 기동시(기동 운전모드)가 될 경우, 터빈(13)의 날개환(37)은 차가운 상태로 되어 있다. 제어장치(50)는 가스터빈(10)의 기동전 및 기동시에, 유량조정밸브(61)의 개도를 제로로 하는 것에 의해, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을 차단시킨다. 그러면, 온도조정라인(48)에서의 압축공기의 유통이 멈추기 때문에 터빈(13)의 날개환(37)의 냉각이 억제된다. 한편, 터빈(13)을 연소가스가 유통하는 것에 의해, 터빈(13)의 날개환(37)은 연소가스에 의해 가열된다. 이로 인하여, 제어장치(50)는 가스터빈(10)의 기동전 및 기동시에, 회전날개(22)와 날개환(37)의 접촉을 피하기 위하여, 날개환(37)의 내경을 곧바로 넓힐 수 있다.
소정의 타이밍으로서, 가스터빈(10)의 정지전 및 정지시가 될 경우, 터빈(13)의 날개환(37)은 따스한 상태가 되는 한편, 터빈(13)을 유통하는 연소가스의 온도는 저하된다. 제어장치(50)는 가스터빈(10)의 정지전 및 정지시에, 유량조정밸브(61)의 개도를 제로로 하는 것에 의해, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을 차단시킨다. 그러면, 온도조정라인(48)에서 압축공기의 유통이 멈추기 때문에 터빈(13)의 날개환(37)의 냉각이 억제된다. 이로 인하여, 따스해진 터빈(13)의 날개환(37)은 그 온도저하가 억제된다. 이에 의해, 제어장치(50)는 가스터빈(10)의 정지전 및 정지시에, 날개환(37)의 내경이 축소되는 것을 억제시킬 수 있다. 따라서, 가스터빈(10)이 정지한 다음 재기동할 경우에는 터빈(13)의 날개환(37)을 곧바로 따뜻하게 할 수 있다.
이상과 같이, 실시예 6의 구성에 의하면, 제어장치(50)에 의해 유량조정밸브(61)를 제어하고, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을 소정의 타이밍에서 차단시키는 것에 의해, 압축공기에 의한 터빈(13)의 날개환(37)의 냉각을 억제하고, 터빈(13)의 날개환(37)의 내경을 넓힐 수 있기 때문에, 터빈(13)의 팁 클리어런스를 보다 바람직하게 조정할 수 있다.
또한, 실시예 6의 구성에 의하면, 실시예 1의 가스터빈(10)의 구성을 변경하는 일 없이, 유량조정밸브(61)만을 이용하여, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을 차단할 수 있다.
실시예 7
다음에, 도 8을 참조하여 실시예 7의 가스터빈(120)에 대하여 설명한다. 도 8은 실시예 7의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다. 그리고, 실시예 7에서도 실시예 1부터 6과 중복되는 기재를 피하기 위하여, 실시예 1부터 6과 다른 부분에 대하여 설명하고, 실시예 1부터 6과 같은 부분에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호를 첨부하여 설명한다. 실시예 7의 가스터빈(120)은 개폐밸브(63)를 이용하여, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을, 소정의 타이밍에서 차단시킨다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 실시예 7의 가스터빈(120)은 실시예 1의 가스터빈(10)의 터빈공급라인(44)에, 개폐밸브(63)를 설치한 구성으로 되어 있다. 즉, 터빈공급라인(44)에는 제1 유량조정기구로서 기능하는 유량조정밸브(61) 및 개폐밸브(63)가 설치되어 있다. 개폐밸브(63)는 압축공기의 흐름 방향에서, 유량조정밸브(61) 및 히터(62)의 상류측에 설치되어 있고, 터빈공급라인(44)을 개방하거나, 폐쇄하는 것에 의해, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급과 차단을 교체한다.
유량조정밸브(61)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 유량조정밸브(61)의 개도제어를 진행하는 것에 의해, 온도조정라인에 유입되는 압축공기의 공기량을 조정한다. 또한 개폐밸브(63)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 소정의 타이밍에서, 개폐밸브(63)의 개도를 제로(밸브 폐쇄)로 하는 것에 의해, 온도조정라인(48)에 공급하는 압축공기를 차단시킨다. 여기에서, 소정의 타이밍으로서는 예를 들면, 실시예 6과 같이 가스터빈(120)의 기동전 및 기동시와 가스터빈(120)의 정지전 및 정지시가 있다. 그리고, 가스터빈(120)의 기동전 및 기동시의 제어장치(50)의 개폐밸브(63)의 제어와, 가스터빈(120)의 정지전 및 정지시의 제어장치(50)의 개폐밸브(63)의 제어는, 실시예 6의 유량조정밸브(61)의 제어와 같기 때문에 설명을 생략한다. 그리고, 유량조정밸브(61)는 개폐밸브(63)의 폐쇄에 맞춰서, 개도를 제로로 해도 되고, 소정의 개도로 해도 되는 것으로서, 특히 한정되는 것은 아니다.
이상과 같이, 실시예 7의 구성에 의하면, 제어장치(50)에 의해 개폐밸브(63)를 제어하고, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을 소정의 타이밍에서 차단시키는 것에 의해, 압축공기에 의한 터빈(13)의 날개환(37)의 냉각을 억제하고, 터빈(13)의 날개환(37)의 내경을 넓힐 수 있기 때문에, 터빈(13)의 팁 클리어런스를 보다 바람직하게 조정할 수 있다.
그리고, 실시예 7에서는 개폐밸브(63)를 압축공기의 흐름 방향에서 유량조정밸브(61) 및 히터(62)의 상류측에 설치했는데, 유량조정밸브(61)와 히터(62) 사이에 설치해도 된다.
실시예 8
다음에, 도 9를 참조하여 실시예 8의 가스터빈(130)에 대하여 설명한다. 도 9는 실시예 8의 가스터빈을 나타내는 개략 구성도이다. 한편, 실시예 8에서도 실시예 1~7과 중복되는 기재를 피하기 위하여, 실시예 1~7과 다른 부분에 대하여 설명하고, 실시예 1~7과 같은 부분에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호를 첨부하여 설명한다. 실시예 8의 가스터빈(130)은 실시예 1의 유량조정밸브(61) 대신에 설치되는 개폐밸브(63)를 이용하여, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을 소정의 타이밍에서 차단시킨다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 실시예 8의 가스터빈(130)은 실시예 1의 가스터빈(10)의 터빈공급라인(44)에 설치되는 유량조정밸브(61)를 개폐밸브(63)로 대체한 구성으로 되어 있다. 즉, 터빈공급라인(44)에는 제1 유량조정기구로서 기능하는 개폐밸브(63)만이 설치되어 있다. 개폐밸브(63)는 압축공기의 흐름 방향에서 히터(62)의 상류측에 설치되어 있고, 터빈공급라인(44)을 개방하거나 폐쇄하는 것에 의해, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급과 차단을 교체한다. 개폐밸브(63)는 제어장치(50)에 접속되어 있고, 제어장치(50)는 소정의 타이밍에 개폐밸브(63)의 개도를 제로로 하는 것에 의해, 온도조정라인(48)에 공급되는 압축공기를 차단시킨다. 여기에서, 소정의 타이밍으로서는 예를 들면, 실시예 6과 같이 가스터빈(130)의 기동전 및 기동시와 가스터빈(130)의 정지전 및 정지시가 있다. 그리고, 가스터빈(130)의 기동전 및 기동시의 제어장치(50)의 개폐밸브(63)의 제어와, 가스터빈(130)의 정지전 및 정지시의 제어장치(50)의 개폐밸브(63)의 제어는, 실시예 6의 유량조정밸브(61)의 제어와 같기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 제어장치(50)는 가스터빈(130)의 정격 운전시에, 압축공기를 온도조정라인(48)에 공급하기 위하여 개폐밸브(63)를 개방한다. 이 때, 온도조정라인(48)에 공급되는 압축공기의 온도는 제어장치(50)에 의해 히터(62)에 의한 가열이 제어되거나, 냉각기(31)에 의한 냉각이 제어되는 것에 의해 적당히 조정된다.
이상과 같이, 실시예 8의 구성에 의하면, 제어장치(50)에 의해 개폐밸브(63)를 제어하고, 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을 소정의 타이밍에서 차단시키는 것에 의해, 압축공기에 의한 터빈(13)의 날개환(37)의 냉각을 억제시키고, 터빈(13)의 날개환(37)의 내경을 넓힐 수 있기 때문에, 터빈(13)의 팁 클리어런스를 보다 바람직하게 조정할 수 있다.
또한, 실시예 8의 구성에 의하면, 실시예 1의 가스터빈(10)의 유량조정밸브(61)를 대신하여 개폐밸브(63)를 설치하고, 개폐밸브(63)만을 이용하여 온도조정라인(48)으로의 압축공기의 공급을 차단할 수 있다.
그리고, 실시예 6부터 8에서는 실시예 1의 가스터빈(10)의 구성에 기초하여 압축공기의 공급을 차단했는데, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉, 실시예 6부터 8의 구성을 실시예 2부터 5의 가스터빈(10)의 구성에 적용해도 된다.
또한, 실시예 1부터 8에 있어서, 제어장치(50)는 제2 냉각수단으로서의 냉각기(31), 가열수단으로서의 히터(62), 제1 냉각수단으로서의 냉각기(82), 및 여러개의 유량조정밸브(36, 61, 81, 102)를 포함하는 각 기기를 통괄하여 제어했는데, 이 구성에 한정되지 않고, 각각의 기기를 개별적으로 제어가능한 제어장치를 여러개 설치하여 구성해도 된다.
10 : 가스터빈
11 : 압축기
12 : 연소기
13 : 터빈
14 : 발전기
28 : 압축공기공급라인
29 : 연소가스배출라인
30 : 연료공급라인
31 : 냉각기
32 : 라디에이터
33 : 팬
35 : 연료예열기
36 : 유량조정밸브
37 : 날개환
37a : 날개환내유로
40 : 승압장치
41 : 전동기
42 : 승압유입라인
43 : 승압유출라인
44 : 터빈공급라인
45 : 연소기공급라인
46 : 압축공기복귀라인
48 : 온도조정라인
49 : 연소기냉각라인
50 : 제어장치
61 : 유량조정밸브
62 : 히터
80 : 가스터빈(실시예 2)
81 : 유량조정밸브
82 : 냉각기
90 : 가스터빈(실시예 3)
100 : 가스터빈(실시예 4)
101 : 바이패스 라인
102 : 유량조정밸브
110 : 가스터빈(실시예 5)
111 : 접속공급라인
112 : 유량조정밸브
113 : 유량조정밸브
120 : 가스터빈(실시예 7)
130 : 가스터빈(실시예 8)

Claims (13)

  1. 압축기로 압축된 압축공기에 연소기로 연료를 공급하여 연소시키고 발생한 연소가스를 터빈에 공급하는 것에 의해 회전동력을 얻는 가스터빈에 있어서,
    상기 압축기로 압축된 상기 압축공기의 일부분을 유입시키고, 유입시킨 상기 압축공기를 승압시키는 승압수단과,
    상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 연소기냉각수단과,
    상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 터빈의 정지부재를 온도조정하는 터빈온도조정수단과,
    상기 승압수단으로부터 상기 연소기냉각수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 연소기공급유로와,
    상기 승압수단으로부터 상기 터빈온도조정수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 터빈공급유로와,
    상기 연소기공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 냉각시키는 제1 냉각수단 및 상기 터빈공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 가열시키는 가열수단 중 적어도 하나와,
    상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어가능한 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터빈공급유로에 제1 유량조정기구를 한층 더 구비시키고,
    상기 제어장치는 상기 제1 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈온도조정수단에 유입되는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 제1 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈공급유로를 폐쇄하고, 상기 터빈온도조정수단으로의 상기 압축공기의 공급을 차단시키는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 유량조정기구는,
    상기 터빈공급유로를 개폐하는 개폐밸브와, 상기 터빈공급유로를 유통하는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 유량조정밸브 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축기로부터 상기 승압수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 승압공급유로와,
    상기 승압공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 냉각시키는 제2 냉각수단을 한층 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승압공급유로에 제2 유량조정기구를 한층 더 구비하고,
    상기 제어장치는 상기 제2 유량조정기구를 제어하여, 상기 승압수단에 유입되는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연소기공급유로에 제3 유량조정기구를 한층 더 구비하고,
    상기 제어장치는 상기 제3 유량조정기구를 제어하여, 상기 연소기 냉각수단에 유입되는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 접속공급유로와,
    상기 접속공급유로에 설치되는 제4 유량조정기구를 한층 더 구비하고,
    상기 제어장치는 상기 제4 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단에 유입되는 상기 압축공기의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    기동 운전시에 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 가열시키도록 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어하는 한편,
    정격운전시에, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 냉각시키도록, 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.
  10. 압축기로 압축된 압축공기에 연소기로 연료를 공급하여 연소시키고, 발생한 연소가스를 터빈에 공급함으로써 회전 동력을 얻는 가스터빈의 운전을 제어하는 가스터빈 제어장치로서,
    상기 가스터빈은,
    상기 압축기로 압축된 상기 압축공기의 일부분을 유입시키고, 유입시킨 상기 압축공기를 승압시키는 승압수단과,
    상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 연소기냉각수단과,
    상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 터빈의 정지부재를 온도조정하는 터빈온도조정수단과,
    상기 승압수단으로부터 상기 연소기냉각수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 연소기공급유로와,
    상기 승압수단으로부터 상기 터빈온도조정수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 터빈공급유로와,
    상기 연소기공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 냉각시키는 제1 냉각수단 및 상기 터빈공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 가열시키는 가열수단 중 적어도 하나를 구비하고,
    상기 가스터빈 기동시의 제어모드인 기동운전모드에서, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 가열시키도록, 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어하고,
    상기 가스터빈의 정격시의 제어모드인 정격 운전모드에서, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 냉각시키도록, 상기 제1 냉각수단 및 상기 가열수단 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈 제어장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가스터빈은,
    상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 접속공급유로와,
    상기 접속공급유로에 설치되는 제4 유량조정기구를 한층 더 구비하고,
    상기 터빈 정격시의 제어모드인 정격운전모드에서, 상기 제4 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단에 상기 압축공기를 유입시키는 것을 특징으로 하는, 가스터빈 제어장치.
  12. 압축기로 압축된 압축공기에 연소기로 연료를 공급하여 연소시키고, 발생한 연소가스를 터빈에 공급하는 것에 의해 회전 동력을 얻는 가스터빈 운전방법으로서,
    상기 가스터빈은,
    상기 압축기로 압축된 상기 압축공기의 일부분을 유입시키고, 유입시킨 상기 압축공기를 승압시키는 승압수단과,
    상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 연소기냉각수단과,
    상기 승압수단에 의해 승압된 상기 압축공기에 의해 상기 터빈의 정지부재를 온도조정하는 터빈온도조정수단과,
    상기 승압수단으로부터 상기 연소기냉각수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 연소기공급유로와,
    상기 승압수단으로부터 상기 터빈온도조정수단을 향하여 상기 압축공기가 유통하는 터빈공급유로와,
    상기 연소기공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 냉각시키는 제1 냉각수단 및 상기 터빈공급유로에 설치되어 상기 압축공기를 가열시키는 가열수단 중 적어도 하나를 구비하고,
    상기 가스터빈 기동운전시에, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 가열시키는 기동운전공정과,
    상기 가스터빈의 정격운전시에, 상기 연소기 냉각수단에 의해 상기 연소기를 냉각시키는 동시에, 상기 터빈온도조정수단에 의해 상기 터빈의 상기 정지부재를 냉각시키는 정격운전공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈 운전방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가스터빈은,
    상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단을 향해 상기 압축공기가 유통하는 접속공급유로와,
    상기 접속공급유로에 설치되는 제4 유량조정기구를 한층 더 구비하고,
    상기 정격운전공정에서는, 상기 제4 유량조정기구를 제어하여, 상기 터빈온도조정수단으로부터 상기 연소기 냉각수단에 상기 압축공기를 유입시키는 것을 특징으로 하는, 가스터빈 운전방법.
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