KR20200020864A - 가스 압축기의 세정 방법 및 장치, 및 가스 압축기 - Google Patents

가스 압축기의 세정 방법 및 장치, 및 가스 압축기 Download PDF

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슌이치 이시이
?이치 이시이
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미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

가스 압축기의 세정 방법 및 장치, 및 가스 압축기에 있어서, 연료 가스(F)를 압축하는 축류식의 가스 압축기(31)의 운전시에, 가압한 질소 가스에 의해 코크스(K)를 가스 도입구로부터 내부에 투입하여 블레이드의 세정을 실행하는 것이다.

Description

가스 압축기의 세정 방법 및 장치, 및 가스 압축기
본 발명은 예를 들면, 연료 가스나 공기 등의 가스를 압축하는 가스 압축기의 세정 방법 및 장치, 및 이 가스 압축기의 세정 장치가 마련된 가스 압축기에 관한 것이다.
일반적인 가스 터빈은 압축기와, 연소기와 터빈에 의해 구성되어 있다. 압축기는 공기 도입구로부터 도입된 공기를 압축하는 것에 의해 고온·고압의 압축 공기로 한다. 연소기는 이 압축 공기에 대해서 연료를 공급하고 연소시키는 것에 의해 고온·고압의 연소 가스를 얻는다. 터빈은 이 연소 가스에 의해 구동하며, 동축 상에 연결된 발전기를 구동한다.
이 가스 터빈에 있어서, 고로 가스(BFG: Blast Furnace Gas)를 연료로 하여 연소기에 공급하는 것이 있으며, 이 고로 가스는 가스 압축기에 의해 고온·고압의 연료 가스가 되어 연소기에 공급된다. 이 고로 가스는 고로로 철광석을 환원하여 무쇠를 제조할 때 발생하는 것이며, 타르 등의 불순물이 포함되어 있어, 가스 압축기가 이 고로 가스를 압축할 때에 블레이드에 불순물이 부착되어서 오염되어, 성능이 저하되어 버린다.
이 문제를 해결하는 것으로서, 운전 중에 압축기 내에 세정재를 투입하고, 이 세정재에 의해 블레이드에 부착된 불순물을 제거하는 것을 고려할 수 있다. 이와 같은 가스 압축기의 세정 방법으로서는, 예를 들면, 하기 특허문헌 1에 기재된 것이 있다. 이 특허문헌 1에 기재된 가스 압축기의 세정 방법은 세정재로서, 미곡이나 너트 쉘(호두 껍질의 파쇄립) 또는, 빙립(氷粒)을 압축기에 투입하는 것에 의해, 블레이드에 부착된 불순물을 제거하고 있다.
일본 특허 공개 제 평07-269302 호 공보
세정재로서 이용하는 미곡이나 너트 쉘은, 자연 소재이므로 입수가 곤란하며, 또한, 세정재로서의 재료 비용이 비싸다는 과제가 있다. 또한, 세정재로서 빙립을 이용하는 경우, 사전에 빙립을 준비할 필요가 있으며, 가스 압축기에 인접하여 빙립의 제조 장치를 설치할 필요가 있다. 그 때문에, 설비 비용이 증가하는 동시에 설치 공간이 필요하게 되어 버린다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하는 것으로, 압축기의 세정을 적정하게 실행하는 동시에 재료 비용의 증가를 억제하는 가스 압축기의 세정 방법 및 장치, 및 가스 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스 압축기의 세정 방법은, 가스를 압축하는 축류식의 압축기의 운전시에, 가스 도입구로부터 형태가 조정된 다공질인 세정재를 투입하여 블레이드의 세정을 실행하는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 압축기의 동익이 회전할 때, 세정재가 가스 도입구로부터 내부에 투입되면, 이 세정재가 동익이나 정익의 표면에 충돌하는 것에 의해 부착물이 제거되어, 블레이드의 세정이 실행된다. 세정재는 형태가 조정된 다공질이므로 동익이나 정익을 상처입히지 않고 부착물을 효과적으로 제거할 수 있어서, 압축기의 세정을 적정하게 실행할 수 있다.
본 발명의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 상기 세정재는 미리 설정된 소정 경도 및/또는 소정 입경으로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 블레이드로의 부착물에 따라서, 적정한 경도 및/또는 입경의 세정재를 가스 도입구로부터 내부에 투입하는 것에 의해, 블레이드의 손상을 억제하면서 부착물을 적정하게 제거할 수 있다.
본 발명의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 상기 블레이드의 부착물의 부착 상황에 따라서 상기 세정재의 경도 및/또는 입경이 최적인 소정 경도 및/또는 소정 입경으로 변경하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 블레이드로의 부착물은 압축하는 가스에 함유되는 불순물이며, 이 불순물의 종류에 따라서 성질이 상이하므로, 그 부착물의 부착 상황에 따라서 세정재의 경도 및/또는 입경이 최적인 소정 경도 및/또는 소정 입경으로 변경되는 것에 의해, 블레이드의 부착물을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 상기 세정재는 코크스(coke)인 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 세정재로서의 코크스는 경도를 조정 가능하므로, 압축된 가스의 이용처에서 악영향을 미치는 일이 없다.
본 발명의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 상기 압축기의 성능이 미리 설정된 소정 성능 이하로 저하되면, 상기 가스 도입구로부터 상기 세정재의 투입을 개시하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 압축기의 블레이드에 부착물이 있으면, 압축 효율이 저하되어 성능이 저하되므로, 압축기의 성능이 저하되면, 가스 도입구로부터의 세정재의 투입을 개시하는 것에 의해, 세정 시기를 적정하게 파악하여 최적인 시기에 블레이드의 세정을 실행할 수 있다.
본 발명의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 가압한 불활성 가스에 의해 상기 세정재를 상기 가스 도입구로부터 투입하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 불활성 가스를 가압하고, 가압한 불활성 가스와 세정재를 혼합하고 가스 도입구로부터 투입하는 것에 의해, 세정재를 단시간에 가스 도입구로부터 내부에 투입할 수 있어서, 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 압축기의 세정 장치는 가스를 압축하는 축류식의 압축기의 운전시에 블레이드의 세정을 실행하는 가스 압축기의 세정 장치에 있어서, 형태가 조정된 다공질인 세정재를 저류하는 호퍼와, 상기 호퍼에 저류된 상기 세정재를 가스 도입구에 공급하는 공급 라인과, 상기 공급 라인에 마련되는 개폐 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 압축기의 동익이 회전할 때, 세정 시기에 개폐 밸브를 개방하고 호퍼에 저류된 세정재를 공급 라인으로부터 가스 도입구에 공급하면, 이 세정재가 동익이나 정익의 표면에 충돌하는 것에 의해 부착물이 제거되어, 블레이드의 세정이 실행된다. 세정재는 형태가 조정된 다공질이므로 동익이나 정익을 상처입히지 않고 부착물을 효과적으로 제거할 수 있어서, 압축기의 세정을 적정하게 실행할 수 있다.
본 발명의 가스 압축기의 세정 장치에서는, 상기 호퍼로부터 상기 공급 라인에 의해 공급되는 상기 세정재를 일시 저류하는 동시에 불활성 가스를 공급하고 가압 가능한 가압 혼합실과, 상기 가압 혼합실에 있는 상기 세정재와 불활성 가스의 혼합물을 상기 가스 도입구에 공급하는 혼합물 공급 라인이 마련되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 호퍼에 저류된 세정재를 가압 혼합실에 공급하면, 세정재는 가압 혼합실에 일시 저류된 상태에서, 불활성 가스가 공급되는 것에 의해 가압되고, 가압된 불활성 가스에 의해 이 세정재가 혼합물 공급 라인을 통하여 가스 도입구에 공급되게 되고, 세정재를 단시간에 가스 도입구로부터 내부에 투입할 수 있어서, 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 압축기는 상기 가스 압축기의 세정 장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 가스 압축기의 운전시에, 가스 압축기의 세정 장치에 의해 블레이드의 세정이 실행되게 되어, 압축 효율의 대폭적인 저하를 억제할 수 있다.
본 발명의 가스 압축기의 세정 방법 및 장치, 및 가스 압축기에 의하면, 압축기의 세정을 적정하게 실행할 수 있는 동시에, 재료 비용의 증가를 억제할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 가스 압축기의 세정 장치가 적용된 컴바인드 사이클 플랜트를 도시하는 개략 구성도이다.
이하, 도면에 근거하여 본 발명에 따른 가스 압축기의 세정 방법 및 장치, 및 가스 압축기의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니며, 또한 실시형태가 다수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.
도 1은 본 실시형태의 가스 압축기의 세정 장치가 적용된 컴바인드 사이클 플랜트를 도시하는 개략 구성도이다.
본 실시형태에 있어서, 도 1에 도시하는 바와 같이 컴바인드 사이클 플랜트(10)는 가스 터빈(11)과, 배열 회수 보일러(HRSG)(12)와, 증기 터빈(13)과, 발전기(14)를 구비하고 있다. 이 컴바인드 사이클 플랜트(10)는 가스 터빈(11)의 회전축과 증기 터빈(13)의 회전축이 일직선으로 배치되며, 이 회전축에 발전기(14)가 연결된 일축형 형식으로 되어 있다.
가스 터빈(11)은 압축기(21)와, 연소기(22)와, 터빈(23)을 갖고 있으며, 압축기(21)와 터빈(23)은 로터(회전축)(24)에 의해 일체로 회전 가능하게 연결되어 있다. 압축기(21)는 공기 도입 라인(L1)으로부터 공기 도입구를 통하여 도입한 공기(A)를 압축하는 것이며, 공기 도입 라인(L1)에 필터(25)가 마련되어 있다. 연소기(22)는 압축기(21)로부터 압축 공기 공급 라인(L2)을 통하여 공급된 압축 공기(AC)와, 연료 가스 공급 라인(L3)으로부터 공급된 연료 가스(F)(압축 연료 가스(FC))를 혼합하고 연소하는 것이다. 터빈(23)은 연소기(22)로부터 연소 가스 공급 라인(L4)을 통하여 공급된 연소 가스(FG)에 의해 회전 구동하는 것이다.
배열 회수 보일러(12)는 가스 터빈(11)(터빈(23))으로부터 배기 가스 배출 라인(L5)을 거쳐서 배출된 배기 가스(EG)의 배열에 의해 증기(과열 증기)(S)를 발생시키는 것이다. 배열 회수 보일러(12)는 도시하지 않지만, 열교환기로서, 과열기와, 증발기와, 절탄기를 갖고 있다. 배열 회수 보일러(12)는 가스 터빈(11)으로부터의 배기 가스(EG)가 내부를 통과하는 것에 의해, 과열기, 증발기, 절탄기의 순서대로 열 회수를 실행하는 것에 의해 증기(S)를 생성한다. 그리고, 배열 회수 보일러(12)는 증기(S)를 생성한 사용이 완료된 배기 가스(EG)를 배출하는 배기 가스 배출 라인(L6)을 거쳐서 굴뚝(26)이 연결되어 있다.
증기 터빈(13)은 배열 회수 보일러(12)에 의해 생성된 증기(S)에 의해 구동하는 것이다. 증기 터빈(13)은 터빈(27)을 갖고 있으며, 회전축(28)이 가스 터빈(11)의 로터(24)와 일직선 형상을 이루며 연결되어 있다. 그리고, 배열 회수 보일러(12)의 과열기의 과열 증기를 터빈(27)에 공급하는 증기 공급 라인(L7)이 마련되는 동시에, 터빈(27)을 구동한 사용이 완료된 증기(S)를 배열 회수 보일러(12)의 재열기로 되돌리는 증기 회수 라인(L8)이 마련되어 있으며, 증기 회수 라인(L8)에 복수기(29)와 복수 펌프(30)가 마련되어 있다. 복수기(29)는 터빈(27)으로부터 배출된 증기(S)를 냉각수(예를 들면, 해수)에 의해 냉각하여 복수(W)로 하는 것이다.
또한, 가스 터빈(11)은 도시하지 않은 고로(高爐)로부터 배출된 고로 가스(BFG)를 연료 가스(F)로 하여 압축하고 나서 연소기(22)에 공급하는 것이다. 연료 가스(F)로서의 BFG를 압축하는 가스 압축기(31)는 축류 압축기로서, 터빈(32)을 갖고 있으며, 회전축(33)의 단부에 종동 치차(34)가 고정되어 있다. 증기 터빈(13)의 터빈(27)은 회전축(28)의 단부에 구동 치차(35)가 고정되어 있으며, 구동 치차(35)가 종동 치차(34)에 맞물려 있다. 그 때문에, 증기 터빈(13)의 터빈(27)이 구동하면, 그 회전력이 회전축(28)으로부터 구동 치차(35) 및 종동 치차(34)를 거쳐서 회전축(33)에 전달되고, 가스 압축기(31)의 터빈(32)이 구동 회전한다.
가스 압축기(31)는 가스 도입구에 연료 가스(F)로서의 BFG가 공급되는 연료 가스 공급 라인(L11)이 연결되어 있다. 연료 가스 공급 라인(L11)은 개폐 밸브(36)와 전기 집진기(37)가 마련되어 있으며, 전기 집진기(37)는 연료 가스(F)에 포함되는 더스트 등을 집진하여 제거한다. 질소 가스 공급 라인(L12)은 불활성 가스로서의 질소 가스(N2)를 가압 혼합실(38)에 공급하는 것이며, 개폐 밸브(39)가 마련되어 있다. 세정재 공급 라인(L13)은 호퍼(40)에 저류되어 있는 세정재로서의 코크스(K)를 가압 혼합실(38)에 공급하는 것이며, 개폐 밸브(41)가 마련되어 있다. 가압 혼합실(38)은 소정량의 코크스(K)가 공급되는 동시에, 소정량의 질소 가스가 공급되는 것에 의해 소정 압력까지 가압된다. 가압 혼합실(38)은 코크스(K)와 질소 가스의 혼합물을 연료 가스 공급 라인(L11)으로부터 가스 압축기(31)의 가스 도입구에 공급하는 혼합물 공급 라인(L14)이 연결되어 있다. 혼합물 공급 라인(L14)은 개폐 밸브(42)가 마련되어 있다.
또한, 혼합물 공급 라인(L14)은 연료 가스 공급 라인(L11)에 연결되지 않고, 가스 압축기(31)의 가스 도입구에 직접 연결되어 있어도 좋다. 또한, 도시하지 않지만, 연료 가스 공급 라인(L3)은 가스 압축기(31)가 압축한 압축 연료 가스(FC)의 일부를 잉여 가스로 하여 연료 가스 공급 라인(L11)으로 되돌리는 연료 가스 되돌림 라인이 마련되어 있다. 이 연료 가스 되돌림 라인은 바이패스 밸브와 가스 냉각기가 마련되어 있다. 가스 냉각기는 잉여 가스(압축 연료 가스(FC)의 일부)를 냉각한다.
그 때문에, 컴바인드 사이클 플랜트(10)의 가동시, 가스 터빈(11)에서 압축기(21)는 공기(A)를 압축하고, 연소기(22)는 공급된 압축 공기(AC)와 압축 연료 가스(FC)를 혼합하고 연소한다. 이 때, 가스 압축기(31)는 연료 가스(F)로서의 BFG를 압축하여 압축 연료 가스(FC)로 하고, 연소기(22)에 공급한다. 터빈(23)은 연소기(22)로부터 공급된 연소 가스(FG)에 의해 회전 구동한다. 또한, 가스 터빈(11)(터빈(23))으로부터 배출된 배기 가스(EG)는 배열 회수 보일러(12)로 이송되고, 배열 회수 보일러(12)는 증기(과열 증기)(S)를 생성하며, 증기(S)가 증기 터빈(13)으로 이송된다. 터빈(27)은 이 증기(S)에 의해 회전 구동한다. 발전기(14)는 가스 터빈(11) 및 증기 터빈(13)에 의해 로터(24) 및 회전축(28)이 구동 회전하는 것에 의해 발전을 실행한다.
본 실시형태의 컴바인드 사이클 플랜트(10)는 제철소에 마련되어 있다. 그 때문에, 연료 가스(F)로서 BFG를 사용한다. 제철소는 고로로 철광석을 환원하여 무쇠를 제조하는 것이며, 이 때에 BFG가 발생한다. 가스 압축기(31)는 발생한 BFG를 압축하여 압축 연료 가스(FC)로 하고, 연소기(22)에 공급한다. 그런데, 연료 가스(F)로서의 BFG는 타르 등의 불순물이 포함되어 있어, 가스 압축기(31)가 이 BFG를 압축할 때에, BFG가 고온이 되므로 불순물이 석출되고 동익이나 정익에 불순물로 부착되어 가스 압축기(31)의 성능이 저하되어 버린다. 그 때문에, 정기적으로 세정 장치를 이용하여 동익이나 정익에 부착되어 있는 부착물을 제거할 필요가 있다.
본 실시형태의 가스 압축기의 세정 장치는 연료 가스(F)로서의 BFG를 압축하는 축류식의 가스 압축기(31)의 운전시에 동익이나 정익의 세정을 실행하는 것이다. 본 실시형태의 가스 압축기의 세정 장치는 동익이나 정익의 세정을 실행하는 세정재로서, 다공질이며 소실 가능한 동시에, 그 형태로서의 경도나 입경을 조정 가능한 재료를 사용한다. 본 실시형태에서는 세정재로서, 코크스(K)를 적용한다. 이 가스 압축기의 세정 장치는 상술한 코크스(K)를 저류하는 호퍼(40)와, 호퍼(40)에 저류된 코크스(K)를 가스 압축기(31)의 가스 도입구에 공급하는 세정재 공급 라인(L13) 및 혼합물 공급 라인(L14)과, 각 공급 라인(L13, L14)에 마련되는 개폐 밸브(41, 42)를 구비하고 있다.
또한, 본 실시형태의 가스 압축기의 세정 장치는 호퍼(40)로부터 세정재 공급 라인(L13)에 의해 공급되는 코크스(K)를 일시 저류하는 동시에, 질소 가스를 공급하고 가압 가능한 가압 혼합실(38)을 마련하고, 가압 혼합실(38)에 있는 코크스(K)와 질소 가스의 혼합물을 혼합물 공급 라인(L14)에 의해 가스 압축기(31)의 가스 도입구에 공급하도록 하고 있다.
제철소에서는, 원료인 철광석과 코크스(K)와 석회석을 고로에 투입한다. 그러면, 고로에서는 코크스(K)가 연소되어 고온이 되고, 일산화탄소가 생성되어 노 내를 상승한다. 이 때, 철광석이 녹아 용철이 되고, 일산화탄소에 의해 환원되어 무쇠가 제조된다. 코크스(K)는 높은 발열량을 갖고 있으며, 고로 내의 온도를 상승시키기 위해서 필요하다. 또한, 코크스(K)는 고로 내에서 열을 발산하는 동시에 카본을 발생하면서 연소되므로, 발생한 카본이 산화된 철광석의 산소를 흡착하는 환원재로서 작용하여, 철광석에 포함되는 불순물을 없앨 수 있다.
본 실시형태의 가스 압축기의 세정 장치는 가스 압축기(31)의 운전시에, 가스 도입구로부터 코크스(K)를 투입하여 블레이드의 세정을 실행한다. 이 때, 코크스(K)는 미리 설정된 소정 경도 또는 소정 입경으로 설정되어 있다. 즉, 코크스(K)는 블레이드로의 부착물의 부착 상황에 따라서 코크스(K)의 경도 또는 입경이 최적인 소정 경도 또는 소정 입경으로 변경된다.
코크스(K)는 제철소의 노 내에서 석탄을 쪄서 제조된다. 이 코크스(K)는 다공질이며, 용도에 따라서 그 경도와 입경이 선정된다. 본 실시형태에서는 블레이드로의 부착물의 종류나 부착량에 따라서 최적인 코크스(K)의 경도나 입경을 선정한다. 코크스(K)는 고경도 또는 대입경일수록 블레이드의 부착물의 제거 성능이 높은 것이지만, 제거 성능이 너무 높으면, 블레이드에 상처를 입히거나, 손상시켜 버릴 우려가 있다. 한편, 코크스(K)를 저경도 또는 소입경으로 하면, 블레이드를 상처 입히거나, 손상시키는 것이 억제되지만, 제거 성능이 너무 낮아서 블레이드의 부착물을 충분히 제거할 수 없거나, 제거 시간이 대폭 길어져 버린다.
표준적인 코크스(K)의 경도는 모스 경도로 2.5 내지 3 정도이며, 블레이드로의 부착물의 종류나 부착량에 따라서 코크스(K)의 경도를 변경한다. 또한, 표준적인 코크스(K)의 입경은 1㎜ 내지 1.4㎜ 정도이며, 블레이드로의 부착물의 종류나 부착량에 따라서 코크스(K)의 입경을 변경한다.
그 때문에, 컴바인드 사이클 플랜트(10)의 가동시, 가스 압축기(31)는 연료 가스(F)로서의 BFG를 압축하여 압축 연료 가스(FC)로 하고, 가스 터빈(11)의 연소기(22)에 공급하고 있다. 이 때, 가스 압축기(31)의 성능이 미리 설정된 소정 성능 이하로 저하되면, 가스 압축기의 세정 장치를 작동하여 가스 압축기(31)의 도입구로부터 코크스(K)의 투입을 개시한다. 이 때, 블레이드로의 부착물의 부착 상황(부착물의 종류, 부착량)에 따라서 최적인 경도이며 최적인 입경의 코크스(K)를 호퍼(40)에 저류해 둔다. 이 경우, 복수의 호퍼를 마련하고, 상이한 경도나 입경의 코크스(K)를 각 호퍼에 저류해두고, 사용하는 호퍼를 전환하도록 구성하여도 좋다.
즉, 개폐 밸브(41)를 개방하여 호퍼(40)에 저류되어 있는 코크스(K)를 세정재 공급 라인(L13)에 의해 소정량 만큼 가압 혼합실(38)에 공급하고, 개폐 밸브(41)를 폐쇄한다. 또한, 개폐 밸브(39)를 개방하여 질소 가스를 질소 가스 공급 라인(L12)에 의해 소정량 만큼 가압 혼합실(38)에 공급한다. 여기에서, 질소 가스에 의해 가압 혼합실(38)을 소정 압력까지 가압한다. 가압 혼합실(38)이 소정 압력까지 가압되면, 개폐 밸브(39)를 폐쇄한다. 그리고, 개폐 밸브(42)를 개방하여 가압 혼합실(38)에 있는 소정량의 코크스(K)를 고압의 질소 가스에 의해 혼합물 공급 라인(L14)으로 가스 압축기(31)의 가스 도입구에 공급한다.
그러면, 가스 압축기(31)의 동익이 회전할 때, 가스 도입구로부터 내부에 투입된 코크스(K)가 동익이나 정익의 표면에 충돌하는 것에 의해 부착물이 제거되어, 블레이드의 세정이 실행된다. 세정에 사용된 코크스(K)는 그대로 가스 압축기(31)를 통과하여 연소기(22)에 공급되고 연소기(22)의 연소 가스로 소실된다.
이와 같이 본 실시형태의 가스 압축기의 세정 방법에 있어서는, 연료 가스(F)를 압축하는 축류식의 가스 압축기(31)의 운전시에, 가스 도입구로부터 다공질이며 소실 가능한 세정재(예를 들면, 코크스(K))를 투입하여 블레이드의 세정을 실행하는 것이다.
따라서, 가스 압축기(31)의 동익이 회전할 때, 코크스(K)가 가스 도입구로부터 내부에 투입되면, 이 코크스(K)가 동익이나 정익의 표면에 충돌하는 것에 의해 부착물이 제거되어, 블레이드의 세정이 실행된다. 코크스(K)는 다공질이므로 동익이나 정익을 상처입히지 않고 부착물을 효과적으로 제거하고, 제거한 부착물을 코크스(K)에 부착시켜 외부로 배출할 수 있어서, 가스 압축기(31)의 세정을 적정하게 실행할 수 있다. 또한, 코크스(K)는 소실 가능하므로 압축된 가스의 이용처에서 악영향을 미치는 일이 없다. 또한, 세정재로서 코크스(K)를 적용한 경우, 코크스(K)는 제철소 등에 다량으로 존재하므로 입수성이 좋으며, 고액으로 매입할 필요가 없어, 재료 비용 및 재료의 입수 비용의 증가를 억제할 수 있다.
본 실시형태의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 코크스(K)를 미리 설정된 소정 경도 및/또는 소정 입경으로 설정하고 있다. 따라서, 블레이드로의 부착물에 따라서, 적정한 경도 및/또는 입경의 코크스(K)를 가스 도입구로부터 내부에 투입하는 것에 의해, 블레이드의 손상을 억제하면서 부착물을 적정하게 제거할 수 있다.
본 실시형태의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 블레이드의 부착물의 부착 상황에 따라서 코크스(K)의 경도 및/또는 입경을 최적인 소정 경도 및/또는 소정 입경으로 변경한다. 따라서, 블레이드로의 부착물은 압축하는 가스에 함유되는 불순물이며, 이 불순물의 종류에 따라서 성질이 상이하므로, 그 부착물의 부착 상황에 따라서 코크스(K)의 경도 및/또는 입경이 최적인 소정 경도 및/또는 소정 입경으로 변경되는 것에 의해, 블레이드의 부착물을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 실시형태의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 가스 압축기(31)의 성능이 미리 설정된 소정 성능 이하로 저하되면, 가스 도입구로부터 코크스(K)의 투입을 개시한다. 따라서, 가스 압축기(31)의 블레이드에 부착물이 있으면, 압축 효율이 저하되어 성능이 저하되므로, 가스 압축기(31)의 성능이 저하되면, 가스 도입구로부터의 코크스(K)의 투입을 개시하는 것에 의해, 세정 시기를 적정하게 파악하고 최적인 시기에 블레이드의 세정을 실행할 수 있다.
본 실시형태의 가스 압축기의 세정 방법에서는, 가압한 질소 가스에 의해 코크스(K)를 가스 도입구로부터 투입하고 있다. 따라서, 질소 가스를 가압하고, 가압한 질소 가스와 코크스(K)를 혼합하고 가스 도입구로부터 투입하는 것에 의해, 코크스(K)를 단시간에 가스 도입구로부터 내부에 투입할 수 있어서, 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 가스 압축기의 세정 장치에 있어서는, 코크스(K)를 저류하는 호퍼(40)와, 호퍼(40)에 저류된 코크스(K)를 가스 도입구에 공급하는 공급 라인(L13, L14)과, 공급 라인(L13, L14)에 마련되는 개폐 밸브(41, 42)를 구비하는 것이다.
따라서, 가스 압축기(31)의 동익이 회전할 때, 세정 시기에 개폐 밸브(41, 42)를 개방하고 호퍼(40)에 저류된 코크스(K)를 공급 라인(L13, L14)으로부터 가스 도입구에 공급하면, 이 코크스(K)가 동익이나 정익의 표면에 충돌하는 것에 의해 부착물이 제거되어, 블레이드의 세정이 실행된다. 코크스(K)는 다공질이므로 동익이나 정익을 상처입히지 않고 부착물을 효과적으로 제거할 수 있어서, 가스 압축기(31)의 세정을 적정하게 실행할 수 있다. 또한, 코크스(K)는 제철소 등에 다량으로 존재하므로, 고액으로 매입할 필요가 없어, 재료 비용의 증가를 억제할 수 있다.
본 실시형태의 가스 압축기의 세정 장치에서는, 호퍼(40)로부터 세정재 공급 라인(L13)에 의해 공급되는 코크스(K)를 일시 저류하는 동시에 질소 가스를 공급하고 가압 가능한 가압 혼합실(38)과, 가압 혼합실(38)에 있는 코크스(K)와 질소 가스의 혼합물을 가스 도입구에 공급하는 혼합물 공급 라인(L14)을 마련하고 있다. 따라서, 호퍼(40)에 저류된 코크스(K)를 가압 혼합실(38)에 공급하면, 코크스(K)는 가압 혼합실(38)에 일시 저류된 상태에서, 질소 가스가 공급되는 것에 의해 가압되고, 가압된 질소 가스에 의해 이 코크스(K)가 혼합물 공급 라인(L14)을 통하여 가스 도입구에 공급되게 되고, 코크스(K)를 단시간에 가스 도입구로부터 내부에 투입할 수 있어서, 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 가스 압축기에 있어서는, 연료 가스(F)로서의 BFG를 압축하고 가스 터빈(11)의 연소기(22)에 공급하는 가스 압축기(31)에서, 가스 압축기(31)에 세정 장치가 마련된다. 따라서, 가스 압축기(31)의 운전시에 블레이드의 세정이 실행되게 되어, 압축 효율의 대폭적인 저하를 억제할 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에서는 세정재로서 코크스(K)를 적용했지만, 코크스(K)에 한정되는 것이 아니라, 세정재는 다공질이고 소실 가능한 것이면 좋으며, 예를 들면, 석탄이어도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는 본 발명의 가스 압축기를 연료 가스(F)로서의 고로 가스(BFG)를 압축하는 것으로 하여 설명했지만, 공기를 압축하는 압축기에 적용하여도 좋다.
10: 컴바인드 사이클 플랜트 11: 가스 터빈
12: 배열 회수 보일러 13: 증기 터빈
14: 발전기 21: 압축기
22: 연소기 23: 터빈
24: 로터 27: 터빈
31: 가스 압축기 32: 터빈
38: 가압 혼합실 40: 호퍼
A: 공기 AC: 압축 공기
F: 연료 가스 FC: 압축 연료 가스
FG: 연소 가스 EG: 배기 가스
S: 증기 W: 복수

Claims (9)

  1. 가스를 압축하는 축류식의 압축기의 운전시에, 가스 도입구로부터 형태가 조정된 다공질인 세정재를 투입하여 블레이드의 세정을 실행하는 것을 특징으로 하는
    가스 압축기의 세정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정재는 미리 설정된 소정 경도 및/또는 소정 입경으로 설정되는 것을 특징으로 하는
    가스 압축기의 세정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블레이드의 부착물의 부착 상황에 따라서 상기 세정재의 경도 및/또는 입경이 최적인 소정 경도 및/또는 소정 입경으로 변경되는 것을 특징으로 하는
    가스 압축기의 세정 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정재는 코크스인 것을 특징으로 하는
    가스 압축기의 세정 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축기의 성능이 미리 설정된 소정 성능 이하로 저하되면, 상기 가스 도입구로부터 상기 세정재의 투입을 개시하는 것을 특징으로 하는
    가스 압축기의 세정 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가압한 불활성 가스에 의해 상기 세정재를 상기 가스 도입구로부터 투입하는 것을 특징으로 하는
    가스 압축기의 세정 방법.
  7. 가스를 압축하는 축류식의 압축기의 운전시에 블레이드의 세정을 실행하는 가스 압축기의 세정 장치에 있어서,
    형태가 조정된 다공질인 세정재를 저류하는 호퍼와,
    상기 호퍼에 저류된 상기 세정재를 가스 도입구에 공급하는 공급 라인과,
    상기 공급 라인에 마련되는 개폐 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는
    가스 압축기의 세정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 호퍼로부터 상기 공급 라인에 의해 공급되는 세정재를 일시 저류하는 동시에 불활성 가스를 공급하고 가압 가능한 가압 혼합실과, 상기 가압 혼합실에 있는 상기 세정재와 불활성 가스의 혼합물을 상기 가스 도입구에 공급하는 혼합물 공급 라인이 마련되는 것을 특징으로 하는
    가스 압축기의 세정 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 기재된 가스 압축기의 세정 장치가 마련되는 것을 특징으로 하는
    가스 압축기.
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