KR20230027442A - Compressor washing apparatus and gas turbine comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a compressor washing apparatus and a gas turbine including the same. The compressor washing apparatus comprises: a steam generator installed in front of a compressor of a gas turbine and generating steam; a steam header installed behind the steam generator and storing the steam generated from the steam generator therein; a first injection pipe and a second injection pipe connected to the rear of the steam header and selectively supplying the steam from the steam header to the compressor; a water supply means for supplying water to the first injection pipe and the second injection pipe, respectively; and a first injection nozzle and a second injection nozzle which are installed at an inlet of the compressor, receive the steam or the water from the first injection pipe and the second injection pipe, respectively, and spray the steam or the water to a compressor vane and a compressor blade inside the compressor. Each of the first injection nozzle and the second injection nozzle includes an injection body and a nozzle means rotatably installed on the injection body and spraying the supplied steam or water into the compressor. The present invention allows the compressor to be washed smoothly without problems even in the winter.

Description

압축기 세정장치 및 이를 포함하는 가스터빈{Compressor washing apparatus and gas turbine comprising the same}Compressor washing apparatus and gas turbine comprising the same {Compressor washing apparatus and gas turbine comprising the same}

본 발명은 압축기 세정장치 및 이를 이용한 압축기 세정방법에 관한 것으로, 가스터빈에 구비되어 외부 공기를 흡입 및 압축하는 압축기를 세정하는 장치 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor cleaning device and a compressor cleaning method using the same, and relates to a device for cleaning a compressor provided in a gas turbine for sucking and compressing external air, and a gas turbine including the same.

터보머신이란, 터보머신을 통과하는 유체(특히, 기체)를 통해, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 장치를 의미한다. 따라서 터보머신은 통상 발전기와 함께 설치되어 사용된다. 이러한 터보머신에는, 가스터빈(Gas turbine), 스팀터빈(Steam turbine), 풍력터빈(Wind power turbine) 등이 해당될 수 있다. 가스터빈은 압축공기와 천연가스를 혼합하여 연소시켜 연소가스를 생성하고, 이와 같이 생성된 연소가스를 이용하여 발전을 위한 동력을 생성하는 장치이다. 스팀터빈은 물을 가열하여 생성되는 증기를 이용하여 발전을 위한 동력을 생성하는 장치이다. 풍력터빈은 풍력을 발전용 동력으로 전환시키는 장치이다.A turbo machine means a device that generates power for power generation through a fluid (particularly, a gas) passing through the turbo machine. Therefore, turbomachines are usually installed and used together with generators. Such turbomachines may include gas turbines, steam turbines, wind power turbines, and the like. A gas turbine is a device that generates combustion gas by mixing and combusting compressed air and natural gas, and generates power for power generation using the combustion gas generated in this way. A steam turbine is a device that generates power for power generation using steam generated by heating water. A wind turbine is a device that converts wind power into power for electricity generation.

터보머신 중 가스터빈에 대해 살펴보면, 가스터빈은 압축기와 연소기와 터빈을 포함한다. 압축기는 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과 압축기 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 압축기는 압축기 입구 스크롤 스트럿(Compressor inlet scroll strut)을 통해 외부의 공기를 흡입한다. 이렇게 흡입된 공기는 압축기의 내부를 통과하면서 상기 압축기 베인과 압축기 블레이드에 의해 압축된다. 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축공기를 공급받아 연료와 혼합시킨다. 또한 연소기는 압축공기와 혼합된 연료를 점화기로 점화하여 고온고압의 연소가스를 생성한다. 이와 같이 생성된 연소가스는 터빈으로 공급된다. 터빈은 터빈 케이싱 내에 복수개의 터빈 베인과 터빈 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 터빈은 연소기에서 생성된 연소가스를 공급받아 내부로 통과시킨다. 터빈의 내부를 통과하는 연소가스는 터빈 블레이드를 회전시키게 되고, 터빈의 내부를 완전히 통과하게 된 연소가스는 터빈 디퓨저를 통해 외부로 토출되게 된다.Looking at a gas turbine among turbomachines, a gas turbine includes a compressor, a combustor, and a turbine. In the compressor, a plurality of compressor vanes and compressor blades are alternately arranged in a compressor casing. And the compressor sucks in air from the outside through a compressor inlet scroll strut. Air sucked in as described above is compressed by the compressor vanes and compressor blades while passing through the inside of the compressor. The combustor receives compressed air from the compressor and mixes it with fuel. In addition, the combustor generates high-temperature and high-pressure combustion gas by igniting the fuel mixed with compressed air with an igniter. The combustion gas thus generated is supplied to the turbine. In the turbine, a plurality of turbine vanes and turbine blades are alternately arranged in a turbine casing. And the turbine receives the combustion gas generated from the combustor and passes it to the inside. The combustion gas passing through the inside of the turbine rotates the turbine blades, and the combustion gas that completely passes through the inside of the turbine is discharged to the outside through the turbine diffuser.

터보머신 중 증기터빈에 대해 살펴보면, 증기터빈은 증발기와 터빈을 포함한다. 상기 증발기는 외부로부터 공급받은 물을 가열하여 증기를 생성한다. 상기 터빈은 가스터빈에서의 터빈과 마찬가지로 터빈 케이싱 내에 복수개의 터빈 베인과 터빈 블레이드가 교대로 배치된다. 다만, 증기터빈에서의 터빈은 연소가스가 아닌 상기 증발기에서 생성된 증기를 내부로 통과시켜, 터빈 블레이드를 회전시킨다.Looking at a steam turbine among turbomachines, the steam turbine includes an evaporator and a turbine. The evaporator generates steam by heating water supplied from the outside. Like a turbine in a gas turbine, a plurality of turbine vanes and turbine blades are alternately arranged in a turbine casing. However, the turbine in the steam turbine rotates the turbine blades by passing the steam generated in the evaporator instead of the combustion gas to the inside.

한편, 가스터빈의 압축기를 세정하기 위하여, 압축기 전방에서 압축기로 물을 분사하는 방식이 이용된다. 이때, 종래의 압축기 세정방법에 의하면, 동절기에 대기온도가 4도 이하인 경우, 압축기 베인 중 최전단부에 위치한 인렛 가이드 베인(Inlet guide vane)의 후단에서 아이싱이 발생되는 문제가 있다.Meanwhile, in order to clean the compressor of the gas turbine, a method of injecting water into the compressor from the front of the compressor is used. At this time, according to the conventional compressor cleaning method, when the air temperature is 4 degrees or less in winter, there is a problem in that icing occurs at the rear end of the inlet guide vane located at the frontmost end of the compressor vane.

일본 공개특허 제2015-021500호(발명의 명칭 :가스터빈 압축기의 세정 시스템 및 방법)Japanese Patent Laid-Open No. 2015-021500 (Title of Invention: Cleaning System and Method for Gas Turbine Compressor)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 물 또는 고온의 증기를 분사하는 복수개의 노즐을 이용하여 압축기를 세정하여, 동절기에도 문제없이 압축기를 원활하게 세정할 수 있도록 하는 압축기 세정장치 및 이를 이용한 압축기 세정방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention was developed to solve the above problems, and a compressor cleaning device that cleans the compressor using a plurality of nozzles for spraying water or high-temperature steam so that the compressor can be smoothly cleaned without problems even in winter. And it is an object to provide a compressor cleaning method using the same.

본 발명은, 가스터빈의 압축기 전방에 설치되며, 증기를 발생시키는 증기발생기; 상기 증기발생기의 후방에 설치되며, 상기 증기발생기에서 발생된 증기가 내부에 저장되는 증기헤더; 상기 증기헤더의 후방에 연결되며, 상기 증기헤더로부터 상기 압축기로 증기를 선택적으로 공급하는 제1분사배관 및 제2분사배관; 상기 제1분사배관과 제2분사배관으로 각각 물을 공급하는 급수수단; 및 상기 압축기의 입구에 설치되며, 상기 제1분사배관과 제2분사배관으로부터 각각 증기 또는 물을 공급받고, 상기 압축기의 압축기 베인 및 압축기 블레이드로 증기 또는 물을 분사하는 제1분사노즐 및 제2분사노즐을 포함하되, 상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 각각, 분사본체와, 상기 분사본체에 회전 가능하게 설치되며, 공급받은 증기 또는 물을 상기 압축기의 내부로 분사하는 노즐수단을 포함하는 압축기 세정장치를 제공한다.The present invention is installed in front of the compressor of the gas turbine, the steam generator for generating steam; a steam header installed behind the steam generator and storing the steam generated by the steam generator therein; first and second injection pipes connected to the rear of the steam header and selectively supplying steam from the steam header to the compressor; water supply means for supplying water to the first injection pipe and the second injection pipe; And a first injection nozzle and a second injection nozzle installed at the inlet of the compressor, receiving steam or water from the first injection pipe and the second injection pipe, respectively, and injecting steam or water to the compressor vane and compressor blade of the compressor. Including a spray nozzle, the first spray nozzle and the second spray nozzle, respectively, a spray main body and a nozzle means rotatably installed on the spray main body and injecting supplied steam or water into the compressor It provides a compressor cleaning device comprising a.

또한, 본 발명은, 외부로부터 공급받은 공기를 압축하는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합하여 연소시키는 연소기; 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈; 및 상기 압축기의 전방에 설치되며, 상기 압축기를 세정하는 압축기 세정장치를 포함하되, 상기 압축기 세정장치는, 상기 압축기 전방에 설치되며, 증기를 발생시키는 증기발생기와, 상기 증기발생기의 후방에 설치되며, 상기 증기발생기에서 발생된 증기가 내부에 저장되는 증기헤더와, 상기 증기헤더의 후방에 연결되며, 상기 증기헤더로부터 상기 압축기로 증기를 선택적으로 공급하는 제1분사배관 및 제2분사배관과, 상기 제1분사배관과 제2분사배관으로 각각 물을 공급하는 급수수단과, 상기 압축기의 입구에 설치되며, 상기 제1분사배관과 제2분사배관으로부터 각각 증기 또는 물을 공급받고, 상기 압축기의 압축기 베인 및 압축기 블레이드로 증기 또는 물을 분사하는 제1분사노즐 및 제2분사노즐을 포함하고, 상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 각각, 분사본체와, 상기 분사본체에 회전 가능하게 설치되며, 공급받은 증기 또는 물을 상기 압축기의 내부로 분사하는 노즐수단을 포함하는 가스터빈을 제공한다.In addition, the present invention, a compressor for compressing the air supplied from the outside; a combustor that mixes the compressed air supplied from the compressor with fuel and combusts it; a turbine generating power for power generation by passing the combustion gas supplied from the combustor into the inside; And a compressor cleaning device installed in front of the compressor and cleaning the compressor, wherein the compressor cleaning device is installed in front of the compressor, a steam generator for generating steam, and a rear side of the steam generator, A steam header in which steam generated by the steam generator is stored therein, and a first injection pipe and a second injection pipe connected to the rear of the steam header and selectively supplying steam from the steam header to the compressor, A water supply means for supplying water to the first injection pipe and the second injection pipe, respectively, and installed at the inlet of the compressor, receiving steam or water from the first injection pipe and the second injection pipe, respectively, of the compressor It includes a first injection nozzle and a second injection nozzle for injecting steam or water to a compressor vane and a compressor blade, wherein the first injection nozzle and the second injection nozzle are rotatably connected to the injection body and the injection body, respectively. It is installed and provides a gas turbine including a nozzle means for injecting supplied steam or water into the compressor.

상기 노즐수단은, 전방 측 단부를 중심으로 후방 측 단부가 상기 압축기의 반경방향 기준 외측 또는 내측으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.The nozzle means may have a rear end rotatably installed around the front end in a radially outward or inward direction of the compressor.

상기 압축기는, 압축기 케이싱과, 상기 압축기 케이싱의 내부에 설치되며, 압축공기의 유동방향을 따라 교대로 배치되는 압축기 베인 및 압축기 블레이드와, 상기 압축기 케이싱의 전방에 연결되며, 외부에 존재하는 공기를 상기 압축기 케이싱의 내부로 가이드하는 스트럿을 포함하며, 상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 상기 스트럿의 내벽에 안착될 수 있다.The compressor includes a compressor casing, compressor vanes and compressor blades installed inside the compressor casing and alternately arranged along the flow direction of the compressed air, connected to the front of the compressor casing, and removing air existing outside. A strut guiding the inside of the compressor casing may be included, and the first injection nozzle and the second injection nozzle may be seated on an inner wall of the strut.

상기 스트럿은, 전방 측 내벽이 후방으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 형성되며, 상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 각각 상기 스트럿의 전방 측 내벽에 안착될 수 있다.In the strut, the inner wall of the front side is formed to be inclined radially inward toward the rear, and the first spray nozzle and the second spray nozzle may be seated on the inner wall of the front side of the strut, respectively.

상기 제1분사배관은, 상기 제2분사배관보다 반경방향 외측에 배치되며, 상기 제1분사노즐은, 상기 압축기의 반경방향을 기준으로 상기 제2분사노즐보다 외측에 배치되며, 상기 제2분사노즐보다 전방에 배치될 수 있다.The first injection pipe is disposed outside the second injection pipe in a radial direction, the first injection nozzle is disposed outside the second injection nozzle based on the radial direction of the compressor, and the second injection pipe It may be disposed in front of the nozzle.

상기 제1분사노즐의 분사본체와 상기 제2분사노즐의 분사본체는, 각각 상기 스트럿의 내벽에 대해 전후로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다.The spray body of the first spray nozzle and the spray body of the second spray nozzle may be slidably installed forward and backward with respect to the inner wall of the strut, respectively.

상기 압축기 세정장치는, 상기 증기발생기와 증기헤더의 사이에 배치되며, 상기 증기발생기로부터 증기헤더로 증기를 공급하는 공급배관과, 상기 공급배관, 제1분사배관 및 제2분사배관을 선택적으로 가열하는 히팅수단을 더 포함할 수 있다.The compressor cleaning device is disposed between the steam generator and the steam header, and selectively heats a supply pipe for supplying steam from the steam generator to the steam header, and the supply pipe, first injection pipe, and second injection pipe. It may further include a heating means to.

상기 압축기 세정장치는, 상기 증기헤더의 내부에 발생된 응축수를 선택적으로 외부로 배출하는 배출배관과, 상기 증기헤더 내부의 증기의 온도와, 상기 제1분사배관과 제2분사배관의 온도를 각각 측정하는 온도 측정수단과, 상기 배출배관에 설치되며, 상기 온도 측정수단의 측정 온도값에 기초하여 상기 증기헤더 내부의 증기의 온도가 상기 제1분사배관 및 제2분사배관의 온도와 같아질 때까지 상기 배출배관을 개방시키는 배출밸브를 더 포함할 수 있다.The compressor cleaning device measures a discharge pipe for selectively discharging condensed water generated inside the steam header to the outside, a temperature of steam inside the steam header, and temperatures of the first injection pipe and the second injection pipe, respectively. When the temperature of the steam inside the steam header is equal to the temperature of the first injection pipe and the second injection pipe based on the measured temperature value of the temperature measuring means and the discharge pipe, and the temperature measuring means measures the temperature Up to may further include a discharge valve for opening the discharge pipe.

본 발명에 따른 압축기 세정장치 및 가스터빈에 의하면, 제1분사노즐과 제2분사노즐이 분사 각도를 조절하거나 분사 위치를 변경함으로써 압축기를 보다 효과적으로 세정할 수 있으며, 히팅수단이 공급배관, 제1분사배관 및 제2분사배관을 선택적으로 가열함으로써 동절기에 분사되는 증기를 예열시켜 증기가 응축되는 것을 방지할 수 있다.According to the compressor cleaning device and gas turbine according to the present invention, the compressor can be cleaned more effectively by adjusting the injection angle of the first injection nozzle and the second injection nozzle or changing the injection position, and the heating means is provided by the supply pipe, the first By selectively heating the injection pipe and the second injection pipe, it is possible to prevent the steam from being condensed by preheating the steam injected in winter.

도 1은 본 발명에 따른 가스터빈의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 세정장치가 도 1에 도시된 압축기에 설치된 모습을 나타낸 것으로, 본 발명의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에서 A 부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 도면이다.
1 is a cross-sectional view of a gas turbine according to the present invention.
FIG. 2 shows a state in which a compressor cleaning device according to the present invention is installed in the compressor shown in FIG. 1, and is a view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of part A in FIG. 2 .
4 is a view showing a second embodiment of the present invention.
5 is a view showing a third embodiment of the present invention.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

도 1을 참조하면, 가스터빈(10)은 압축기(11), 연소기(12) 및 터빈(13)을 포함한다. 기체(압축공기 또는 연소가스)의 유동방향을 기준으로 하였을 때, 가스터빈(10)의 상류 측에는 압축기(11)가 배치되고 하류 측에는 터빈(13)이 배치된다. 그리고 압축기(11)와 터빈(13) 사이에는 연소기(12)가 배치된다.Referring to FIG. 1 , a gas turbine 10 includes a compressor 11 , a combustor 12 and a turbine 13 . Based on the flow direction of the gas (compressed air or combustion gas), the compressor 11 is disposed on the upstream side of the gas turbine 10 and the turbine 13 is disposed on the downstream side. A combustor 12 is disposed between the compressor 11 and the turbine 13 .

압축기(11)는 압축기 케이싱(31) 내부에 압축기 베인(32)과 압축기 로터(20)를 수용하며, 터빈(13)은 터빈 케이싱 내부에 터빈 베인과 터빈 로터를 수용한다. 이러한 압축기 베인(32)과 압축기 로터(20)는 압축공기의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되며, 터빈 베인과 터빈 로터 역시 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치된다. 이때, 압축기(11)는 흡입된 공기가 압축될 수 있게 전단(Front-stage)에서 후단(Rear-stage) 측으로 갈수록 내부공간이 줄어들며, 반대로 터빈(13)은 연소기로부터 공급받은 연소가스가 팽창될 수 있게 전단에서 후단 측으로 갈수록 내부공간이 커지는 구조로 설계된다.The compressor 11 accommodates the compressor vane 32 and the compressor rotor 20 inside the compressor casing 31, and the turbine 13 accommodates the turbine vane and the turbine rotor inside the turbine casing. The compressor vanes 32 and the compressor rotor 20 are arranged in multi-stages along the flow direction of compressed air, and the turbine vanes and turbine rotors are also arranged in multi-stages along the flow direction of combustion gas. At this time, the internal space of the compressor 11 decreases from the front-stage to the rear-stage so that the intake air can be compressed, and the turbine 13, on the contrary, expands the combustion gas supplied from the combustor. It is designed with a structure in which the internal space increases from the front end to the rear end.

한편, 압축기(11)의 최후단부 측에 위치한 압축기 로터와, 터빈(13)의 최전단부 측에 위치한 터빈 로터 사이에는, 터빈(13)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(11)로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브가 배치된다. 상기 토크튜브는 도 1에 도시된 바와 같이 총 3개의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수 있으나, 이는 본 발명의 여러 실시예 중 하나에 불과하며, 상기 토크튜브는 4개 이상의 단 또는 2개 이하의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수도 있다.On the other hand, between the compressor rotor located at the rear end of the compressor 11 and the turbine rotor located at the front end of the turbine 13, the rotational torque generated in the turbine 13 is transmitted to the compressor 11 A torque tube as a torque transmission member is disposed. As shown in FIG. 1, the torque tube may be composed of a plurality of torque tube disks having a total of three stages, but this is only one of several embodiments of the present invention, and the torque tube may have four or more stages or It may also consist of a plurality of torque tube disks with two or less stages.

상기 압축기 로터(20)는, 압축기 디스크(21)와 압축기 블레이드(22)를 포함한다. 상기 압축기 케이싱(31)의 내부에는 복수개(예를 들어 14매)의 압축기 디스크(21)가 구비되고, 상기 각각의 압축기 디스크(21)들은 타이로드에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결된다. 더욱 상세하게는, 상기 각각의 압축기 디스크(21)는 중심부가 상기 타이로드에 의해 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬된다. 그리고 인접하는 각각의 압축기 디스크(21)는 대향하는 면이 상기 타이로드에 의해 압착되어, 서로 상대적인 회전을 할 수 없도록 배치된다.The compressor rotor 20 includes a compressor disk 21 and a compressor blade 22 . A plurality of (for example, 14) compressor disks 21 are provided inside the compressor casing 31, and each of the compressor disks 21 is fastened by tie rods so as not to be spaced apart in the axial direction. More specifically, the respective compressor disks 21 are axially aligned with each other with their central portions pierced by the tie rods. And, each of the adjacent compressor disks 21 are disposed such that opposing surfaces are compressed by the tie rods and cannot rotate relative to each other.

상기 압축기 디스크(21)의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드(22)가 방사상으로 결합된다. 또한, 상기 압축기 블레이드(22)의 사이에는, 동일한 단(Stage)을 기준으로 하였을 때 상기 압축기 케이싱(31)의 내주면에 환상으로 설치되는 복수개의 압축기 베인(32)이 각각 배치된다. 상기 압축기 베인(32)은 상기 압축기 디스크(21)와는 달리 회전하지 않도록 고정된 상태를 유지하며, 압축기 블레이드(22)를 통과한 압축공기의 흐름을 정렬하여 하류 측에 위치하는 압축기 블레이드(22)로 압축공기를 안내하는 역할을 한다. 이때, 상기 압축기 케이싱(31)과 압축기 베인(32)은, 상기 압축기 로터(20)와 구분하기 위하여, 압축기 스테이터(30)라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.A plurality of compressor blades 22 are radially coupled to the outer circumferential surface of the compressor disk 21 . In addition, between the compressor blades 22, a plurality of compressor vanes 32, which are annularly installed on the inner circumferential surface of the compressor casing 31 based on the same stage, are disposed. Unlike the compressor disk 21, the compressor vane 32 maintains a fixed state so as not to rotate, and arranges the flow of compressed air passing through the compressor blade 22 to arrange the compressor blade 22 located on the downstream side It serves as a guide for compressed air. At this time, the compressor casing 31 and the compressor vane 32 may be defined as a comprehensive name of the compressor stator 30 in order to distinguish them from the compressor rotor 20 .

도 2를 참조하면, 상기 압축기 스테이터(30)는, 상기 압축기 케이싱(31)과 압축기 베인(32) 이외에 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)을 더 포함한다. 상기 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)은, 상기 압축기 케이싱(31)의 전단에 연결되며, 외부 공기를 상기 압축기 케이싱(31)의 입구로 가이드한다. 한편, 상기 압축기 베인(32) 중, 가장 전단에 위치한 것을 인렛 가이드 베인(34)이라고 한다. 상기 인렛 가이드 베인(34)은, 상기 압축기 케이싱(31)으로 유입되는 공기를 후단에 배치된 압축기 블레이드(22)와 압축기 베인(32)으로 가이드하는 역할을 한다.Referring to FIG. 2 , the compressor stator 30 further includes a compressor inlet scroll strut 33 in addition to the compressor casing 31 and the compressor vane 32 . The compressor inlet scroll strut 33 is connected to the front end of the compressor casing 31 and guides external air to the inlet of the compressor casing 31 . On the other hand, among the compressor vanes 32, one located at the front end is called an inlet guide vane 34. The inlet guide vane 34 serves to guide the air introduced into the compressor casing 31 to the compressor blade 22 and the compressor vane 32 disposed at the rear end.

다시 도 1을 참조하면, 상기 타이로드는 상기 복수개의 압축기 디스크(21)와, 후술할 터빈 디스크의 중심부를 관통하도록 배치되며, 일 측 단부는 압축기(11)의 최전단부 측에 위치한 압축기 디스크(21) 내에 체결되고, 타 측 단부는 고정 너트에 의해 체결된다.Referring back to FIG. 1, the tie rod is disposed to pass through the center of the plurality of compressor disks 21 and a turbine disk to be described later, and one end of the compressor disk is located at the front end of the compressor 11. (21), and the other end is fastened by a fixing nut.

상기 타이로드의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 압축기 디스크와 터빈 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.Since the shape of the tie rod may be formed in various structures depending on the gas turbine, it is not necessarily limited to the shape shown in FIG. 1 . That is, as shown, one tie rod may have a shape penetrating the center of the compressor disk and the turbine disk, or a plurality of tie rods may be arranged in a circumferential shape, and a combination thereof is possible.

도시되지는 않았으나, 가스터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 안내깃 역할을 하는 디스월러(Deswirler)가 설치될 수 있다.Although not shown, a deswirler serving as a guide vane may be installed in the compressor of the gas turbine to adjust the flow angle of the fluid entering the inlet of the combustor to the design flow angle after increasing the pressure of the fluid.

상기 연소기(12)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스의 온도를 높이게 된다.In the combustor 12, the introduced compressed air is mixed with fuel and combusted to produce high-energy, high-temperature, high-pressure combustion gas. will raise

가스터빈(10)의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀(Cell) 형태로 형성되는 연소기 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료를 분사하는 노즐과, 연소실을 형성하는 라이너(Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션피스(Transition piece)를 포함한다.A plurality of combustors constituting the combustion system of the gas turbine 10 may be arranged in a combustor casing formed in a cell shape, and a nozzle for injecting fuel, a liner for forming a combustion chamber, and a combustor It includes a transition piece that becomes a connection part of the turbine.

구체적으로, 상기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 연소챔버와, 상기 연소챔버를 감싸면서 환형공간을 이루는 라이너 환형유로가 형성된다. 또한 라이너의 전단에는 연료를 분사하는 노즐이 결합되며, 측벽에는 점화기가 결합된다.Specifically, the liner provides a combustion space in which fuel injected through a fuel nozzle is mixed with compressed air of a compressor and burned. Such a liner is formed with a combustion chamber providing a combustion space in which fuel mixed with air is combusted, and an annular liner passage forming an annular space while surrounding the combustion chamber. In addition, a nozzle for injecting fuel is coupled to the front end of the liner, and an igniter is coupled to the side wall.

상기 라이너 환형유로에는, 라이너의 외벽에 마련되는 다수개의 홀(Hole)을 통해 유입된 압축공기가 유동하며, 후술할 트랜지션피스를 냉각시킨 압축공기 역시 이를 통해 유동한다. 이렇듯 압축공기가 라이너의 외벽부를 따라 유동함으로써, 상기 연소챔버에서 연료의 연소에 의해 발생되는 열에 의해 라이너가 열 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.Compressed air introduced through a plurality of holes provided in the outer wall of the liner flows in the annular liner flow passage, and compressed air cooling a transition piece to be described later also flows therethrough. As the compressed air flows along the outer wall of the liner, it is possible to prevent the liner from being thermally damaged by heat generated by combustion of fuel in the combustion chamber.

라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 상기 라이너와 마찬가지로, 상기 트랜지션피스는, 상기 트랜지션피스의 내부 공간을 감싸는 트랜지션피스 환형유로가 형성되며, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 상기 트랜지션피스 환형유로를 따라 흐르는 압축공기에 의해 외벽부가 냉각된다.At the rear end of the liner, a transition piece is connected to send the combustion gas burned by the spark plug to the turbine side. Like the liner, the transition piece has a transition piece annular flow path surrounding the inner space of the transition piece, and the outer wall is compressed by compressed air flowing along the transition piece annular flow path to prevent damage due to high temperature of the combustion gas. part is cooled

한편, 상기 연소기(12)에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈(13)으로 공급된다. 터빈(13)으로 공급된 고온 고압의 연소가스는 터빈(13)의 내부를 통과하면서 팽창하게 되고, 그에 따라 후술할 터빈 블레이드에 충동 및 반동력을 가하여 회전토크가 발생되도록 한다. 이렇게 얻어진 회전토크는 상술한 토크튜브를 거쳐 압축기로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 부분은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.Meanwhile, the high-temperature, high-pressure combustion gas from the combustor 12 is supplied to the turbine 13 described above. The high-temperature and high-pressure combustion gas supplied to the turbine 13 expands while passing through the inside of the turbine 13, and thus applies impulse and reaction forces to the turbine blades to be described later so that rotational torque is generated. The rotational torque obtained in this way is transmitted to the compressor via the above-described torque tube, and a portion exceeding the power necessary for driving the compressor is used to drive a generator or the like.

상기 터빈(13)은 기본적으로는 압축기(11)의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(13)에도 압축기(11)의 압축기 로터와 유사한 복수개의 터빈 로터가 구비된다. 따라서 상기 터빈 로터 역시, 터빈 디스크와, 이로부터 방사상으로 배치되는 복수개의 터빈 블레이드를 포함한다. 상기 터빈 블레이드의 사이에도, 동일한 단을 기준으로 하였을 때 상기 터빈 케이싱에 환상으로 설치되는 복수개의 터빈 베인이 구비되며, 상기 터빈 베인은 터빈 블레이드를 통과한 연소가스의 유동방향을 가이드하게 된다. 이때, 상기 터빈 케이싱과 터빈 베인 역시, 상기 터빈 로터(10)와 구분하기 위하여, 터빈 스테이터라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.The turbine 13 is basically similar to the structure of the compressor 11. That is, the turbine 13 is also provided with a plurality of turbine rotors similar to the compressor rotor of the compressor 11 . Accordingly, the turbine rotor also includes a turbine disk and a plurality of turbine blades radially disposed therefrom. Between the turbine blades, a plurality of turbine vanes which are annularly installed in the turbine casing with reference to the same stage are provided, and the turbine vanes guide the flow direction of the combustion gas passing through the turbine blades. At this time, the turbine casing and the turbine vane may also be defined as a comprehensive name of a turbine stator in order to distinguish them from the turbine rotor 10 .

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 내지 제3실시예에 따른 압축기 세정장치(100,200,300)는, 상기 압축기(11)의 전방에 설치되는 것으로서, 압축기의 내부로 물 또는 고온의 증기를 분사하여 압축기(11) 내부의 부품들을 세정한다.2 to 5, the compressor cleaning devices 100, 200, and 300 according to the first to third embodiments of the present invention are installed in front of the compressor 11, and water or high-temperature steam enters the compressor. is sprayed to clean the parts inside the compressor 11.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 압축기 세정장치(100)는, 증기발생기(110), 증기헤더(111), 공급배관(112), 셧다운밸브(113), 배출배관(114), 배출밸브(115), 제1분사배관(120), 제2분사배관(121), 제1분사밸브(122), 제2분사밸브(123), 제1분사노즐(130), 제2분사노즐(140), 급수수단(150)을 포함한다.2 and 3, the compressor cleaning device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a steam generator 110, a steam header 111, a supply pipe 112, a shutdown valve 113, discharge pipe 114, discharge valve 115, first injection pipe 120, second injection pipe 121, first injection valve 122, second injection valve 123, first injection nozzle 130 ), a second injection nozzle 140, and a water supply means 150.

상기 증기발생기(110)는, 상기 압축기(11)의 전방에 설치되며, 증기를 발생시킨다. 상기 증기발생기(110)는 열병합 발전소의 HRSG(Heat Recovery Steam Generator)일 수도 있고, HRSG의 보조 보일러(Aux. boiler)에 해당할 수도 있다. 상기 증기헤더(111)는, 상기 증기발생기(110)의 후방에 설치되며, 상기 증기발생기(110)에서 발생된 증기를 공급받아 내부에 저장한다. 상기 공급배관(112)은 상기 증기발생기(110)와 증기헤더(111)의 사이에 설치되며, 상기 증기발생기(110)로부터 상기 증기헤더(111)로 증기를 공급한다. 상기 셧다운밸브(113)는, 상기 공급배관(112)에 설치되며, 긴급 상황 시 상기 공급배관(112)을 폐쇄하여 상기 증기헤더(111)로 더 이상 증기가 공급되지 않도록 한다. 상기 배출배관(114)은 상기 증기헤더(111)에 설치되며, 상기 증기헤더(111)에 존재하는 응축수를 선택적으로 외부로 배출한다. 상기 배출밸브(115)는, 상기 배출배관(114)에 설치되며, 상기 배출배관(114)을 개폐한다.The steam generator 110 is installed in front of the compressor 11 and generates steam. The steam generator 110 may be a heat recovery steam generator (HRSG) of a cogeneration plant or may correspond to an auxiliary boiler of the HRSG. The steam header 111 is installed at the rear of the steam generator 110, receives the steam generated from the steam generator 110, and stores it therein. The supply pipe 112 is installed between the steam generator 110 and the steam header 111, and supplies steam from the steam generator 110 to the steam header 111. The shutdown valve 113 is installed in the supply pipe 112, and closes the supply pipe 112 in an emergency so that steam is no longer supplied to the steam header 111. The discharge pipe 114 is installed in the steam header 111, and selectively discharges the condensed water present in the steam header 111 to the outside. The discharge valve 115 is installed in the discharge pipe 114 and opens and closes the discharge pipe 114 .

상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)은, 상기 증기헤더(111)와 상기 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)의 사이에 설치되며, 서로 상기 압축기(11)의 반경방향을 따라 정렬된다. 그리고 상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)은, 상기 증기헤더(111)로부터 상기 압축기(11)로 선택적으로 증기를 공급한다. 상기 제1분사밸브(122)와 제2분사밸브(123)는 상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)에 각각 설치되며, 상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)을 개폐시킨다. 상기 급수수단(150)은 상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)으로 각각 선택적으로 물을 공급한다.The first injection pipe 120 and the second injection pipe 121 are installed between the steam header 111 and the compressor inlet scroll strut 33, and mutually follow the radial direction of the compressor 11. sorted The first injection pipe 120 and the second injection pipe 121 selectively supply steam from the steam header 111 to the compressor 11 . The first injection valve 122 and the second injection valve 123 are installed in the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121, respectively, and the first injection pipe 120 and the second injection pipe 120 The pipe 121 is opened and closed. The water supply means 150 selectively supplies water to the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121, respectively.

상기 제1분사노즐(130)과 제2분사노즐(140)은, 상기 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)의 내벽에 안착되며, 상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)을 통해 각각 증기 또는 물을 공급받는다. 그리고 상기 압축기(11)의 내부로 증기 또는 물을 분사하여 상기 압축기(11) 내부를 세정한다. 이때, 상기 제1분사밸브(122)는, 상기 급수수단(150)과 상기 제1분사배관(120)의 연결 지점보다 전방에 배치된다. 마찬가지로, 상기 제2분사밸브(123)는, 상기 급수수단(150)과 상기 제2분사배관(121)의 연결 지점보다 전방에 배치된다. 따라서 상기 제1분사노즐(130)과 제2분사노즐(140)을 통해 물을 분사하고자 하는 경우, 상기 제1분사밸브(122)와 제2분사밸브(123)는 상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)을 폐쇄하게 된다.The first injection nozzle 130 and the second injection nozzle 140 are seated on the inner wall of the compressor inlet scroll strut 33, and pass through the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121. Each is supplied with steam or water. Then, steam or water is sprayed into the compressor 11 to clean the inside of the compressor 11 . At this time, the first injection valve 122 is disposed in front of a connection point between the water supply means 150 and the first injection pipe 120 . Similarly, the second injection valve 123 is disposed in front of the connection point between the water supply means 150 and the second injection pipe 121 . Therefore, when water is to be injected through the first injection nozzle 130 and the second injection nozzle 140, the first injection valve 122 and the second injection valve 123 are connected to the first injection pipe 120. ) and the second injection pipe 121 are closed.

가스터빈의 중심축을 기준으로, 상기 제1분사배관(120)은 상기 제2분사배관(121)보다 반경방향 외측에 배치되며, 상기 제1분사노즐(130)은 상기 제2분사노즐(140)보다 반경방향 외측에 배치된다. 그리고 상기 제1분사노즐(130)은 상기 제2분사노즐(140)보다 반경방향 외측에 배치된다. 이때, 상기 제1분사노즐(130)과 제2분사노즐(140)은, 분사본체(131,141)와 노즐수단(132,142)을 포함한다. 상기 분사본체(131,141)는, 상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)으로부터 증기 또는 물을 공급받는다. 상기 노즐수단(132,142)은, 상기 분사본체(131,141)에 회전 가능하게 설치되며, 공급받은 증기 또는 물을 상기 압축기(11)의 내부로 분사한다. 상기 분사본체(131,141)는, 상기 제1분사배관(120)과 연결되는 제1분사본체(131)와, 상기 제2분사배관(121)과 연결되는 제2분사본체(141)를 포함한다. 상기 노즐수단(132,142)은, 상기 제1분사본체(131)에 회전 가능하게 설치되는 제1노즐수단(132)과, 상기 제2분사본체(141)에 회전 가능하게 설치되는 제2노즐수단(142)을 포함한다. 즉, 상기 제1분사노즐(130)은 상기 제1분사본체(131)와 제1노즐수단(132)으로 이루어지며, 상기 제2분사노즐(140)은 상기 제2분사본체(141)와 제2노즐수단(142)으로 이루어진다.Based on the central axis of the gas turbine, the first injection pipe 120 is disposed radially outside the second injection pipe 121, and the first injection nozzle 130 is the second injection nozzle 140 It is arranged more radially outward. And, the first injection nozzle 130 is disposed outside the second injection nozzle 140 in the radial direction. At this time, the first injection nozzle 130 and the second injection nozzle 140 include injection bodies 131 and 141 and nozzle means 132 and 142 . The injection bodies 131 and 141 receive steam or water from the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121 . The nozzle means 132 and 142 are rotatably installed on the injection bodies 131 and 141 and inject the supplied steam or water into the compressor 11 . The injection bodies 131 and 141 include a first injection body 131 connected to the first injection pipe 120 and a second injection body 141 connected to the second injection pipe 121 . The nozzle means 132 and 142 include a first nozzle means 132 rotatably installed on the first spraying body 131 and a second nozzle means rotatably installed on the second spraying body 141 ( 142). That is, the first injection nozzle 130 includes the first injection body 131 and the first nozzle means 132, and the second injection nozzle 140 includes the second injection body 141 and the first nozzle means 132. It consists of two nozzle means (142).

도 3을 참조하면, 상기 노즐수단(132,142)은, 전방 측 단부가 상기 분사본체(131,141)에 회전 가능하게 설치된다. 그리고 상기 노즐수단(132,142)은, 전방 측 단부를 중심으로 후방 측 단부가 상기 압축기(11)의 반경방향 외측 또는 내측으로 회전 가능하게 설치된다.Referring to FIG. 3 , the nozzle means 132 and 142 have front end portions rotatably installed on the injection bodies 131 and 141 . Further, the rear ends of the nozzle means 132 and 142 are rotatably installed toward the outside or inside of the compressor 11 in the radial direction around the front end.

상기 제1,2분사노즐(130,140)은, 상기 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)의 내벽에 안착된다. 구체적으로, 상기 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)은, 전방 측 내벽이 후방으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 형성되며, 상기 제1,2분사노즐(130,140)은, 각각 상기 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)의 전방 측 내벽에 안착된다. 이때, 상기 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)이 전방 측 내벽이 후방으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 형성되므로, 상기 제1분사노즐(130)은 상기 압축기(11)의 반경방향을 기준으로 상기 제2분사노즐(140)보다 외측에 배치되면서 동시에 상기 제2분사노즐(140)보다 전방에 배치된다.The first and second injection nozzles 130 and 140 are seated on the inner wall of the compressor inlet scroll strut 33 . Specifically, the compressor inlet scroll strut 33 has a front inner wall inclined inward in a radial direction toward the rear, and the first and second injection nozzles 130 and 140 are respectively of the compressor inlet scroll strut 33. It is seated on the inner wall of the anterior side. At this time, since the front inner wall of the compressor inlet scroll strut 33 is inclined radially inward toward the rear, the first injection nozzle 130 provides the second injection nozzle 130 based on the radial direction of the compressor 11. It is disposed outside the nozzle 140 and at the same time disposed in front of the second injection nozzle 140 .

한편, 상기 제1분사본체(131)와 제2분사본체(141)는, 각각 상기 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)의 내벽에 대해 전후로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 상기 제1분사본체(131)와 제2분사본체(141)는, 어느 하나가 전방으로 이동하고 다른 하나가 후방으로 이동할 수도 있고, 둘 다 동시에 전방이나 후방으로 이동할 수도 있다.Meanwhile, the first injection body 131 and the second injection body 141 may be slidably installed forward and backward with respect to the inner wall of the compressor inlet scroll strut 33, respectively. At this time, among the first injection body 131 and the second injection body 141, either one may move forward and the other may move rearward, or both may move forward or rearward at the same time.

이와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 압축기 세정장치(100)에 의하면, 노즐수단(132,142)이 분사본체(131,141)에 대해 회전 가능하게 설치됨으로써 노즐수단(132,142)에 의한 물 또는 증기의 분사 각도를 실시자의 의도에 맞게 조절할 수 있으며, 분사본체(131,141)가 압축기 입구 스크롤 스트럿(33)의 전방 측 내벽에 전후로 슬라이딩 가능하게 설치됨으로써 노즐수단(132,142)이 물 또는 증기를 분사하는 시작 위치를 실시자의 의도에 맞게 조절할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 제1,2분사노즐(130,140)의 분사 위치, 분사 각도를 최적으로 조절하여 압축기(11)를 보다 효과적으로 세정할 수 있다.According to the compressor cleaning apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, the nozzle means 132 and 142 are rotatably installed with respect to the injection main body 131 and 141, so that water or steam is sprayed by the nozzle means 132 and 142. The angle can be adjusted according to the user's intention, and the injection bodies 131 and 141 are slidably installed forward and backward on the inner wall of the front side of the compressor inlet scroll strut 33, so that the nozzle means 132 and 142 start to spray water or steam. It can be adjusted according to the intention of the implementer. Therefore, according to the present invention, the compressor 11 can be cleaned more effectively by optimally adjusting the spray positions and spray angles of the first and second spray nozzles 130 and 140 .

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 압축기 세정장치(200)는, 히팅수단(160)을 더 포함한다. 상기 히팅수단(160)은, 상기 공급배관(112), 제1분사배관(120) 및 제2분사배관(121)을 선택적으로 가열한다. 동절기에 상기 공급배관(112), 제1분사배관(120) 및 제2분사배관(121)을 따라 유동하는 증기가 응축될 수 있는데, 이러한 상황에서 상기 히팅수단(160)이 상기 공급배관(112), 제1분사배관(120) 및 제2분사배관(121)을 가열함으로써, 그 내부로 이동하는 증기가 예열된 상태로 이동이 가능하게 하며 증기가 응축되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기 히팅수단(160)은 상기 공급배관(112), 제1분사배관(120) 및 제2분사배관(121)의 온도가 증기의 온도와 같아질 때까지만 작동할 수도 있고, 공급배관(112), 제1분사배관(120) 및 제2분사배관(121)의 온도와 증기의 온도가 같이진 이후에도 작동할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the compressor cleaning device 200 according to the second embodiment of the present invention further includes a heating means 160 . The heating means 160 selectively heats the supply pipe 112 , the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121 . In winter, steam flowing along the supply pipe 112, the first injection pipe 120, and the second injection pipe 121 may be condensed. ), by heating the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121, it is possible to move the vapor moving therein in a preheated state and prevent the vapor from condensing. On the other hand, the heating means 160 may operate only until the temperature of the supply pipe 112, the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121 becomes the same as the temperature of the steam, and the supply pipe ( 112), the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121 can operate even after the temperature and the temperature of the steam become the same.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 압축기 세정장치(300)는, 온도 측정수단(170)을 더 포함한다. 상기 온도 측정수단(170)은, 상기 증기헤더(111) 내부의 온도와, 상기 제1분사배관(120)과 제2분사배관(121)의 온도를 각각 측정한다. 그리고 상기 배출밸브(115)는, 상기 온도 측정수단(170)의 측정 온도값에 기초하여, 상기 증기헤더(111) 내부의 증기의 온도가 상기 제1분사배관(120) 및 제2분사배관(121)의 온도와 같아질 때까지 상기 배출배관(114)을 개방시킨다. 상기 증기헤더(111) 내부의 증기의 온도가 상기 제1분사배관(120) 및 제2분사배관(121)의 온도와 같아진 이후에는, 상기 배출밸브(115)는 상기 배출배관(114)을 폐쇄하여 더 이상의 증기가 누설되는 것을 차단한다.Referring to FIG. 5 , the compressor cleaning device 300 according to the third embodiment of the present invention further includes a temperature measuring unit 170 . The temperature measuring unit 170 measures the temperature inside the steam header 111 and the temperature of the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121, respectively. And the discharge valve 115, based on the temperature value measured by the temperature measuring means 170, the temperature of the steam inside the steam header 111 is the first injection pipe 120 and the second injection pipe ( The discharge pipe 114 is opened until the temperature of 121 is the same. After the temperature of the steam inside the steam header 111 becomes equal to the temperature of the first injection pipe 120 and the second injection pipe 121, the discharge valve 115 closes the discharge pipe 114. Closed to prevent further vapor from escaping.

10 : 가스터빈 11 : 압축기
12 : 연소기 13 : 터빈
20 : 압축기 로터 21 : 압축기 디스크
22 : 압축기 블레이드 30 : 압축기 스테이터
31 : 압축기 케이싱 32 : 압축기 베인
33 : 압축기 입구 스크롤 스트럿 34 : 인렛 가이드 베인
100,200,300 : 압축기 세정장치
110 : 증기발생기 111 : 증기헤더
112 : 공급배관 113 : 셧다운밸브
114 : 배출배관 115 : 배출밸브
120 : 제1분사배관 121 : 제2분사배관
122 : 제1분사밸브 123 : 제2분사밸브
130 : 제1분사노즐 131 : 제1분사본체
132 : 제1노즐수단 140 : 제2분사노즐
141 : 제2분사본체 142 : 제2노즐수단
150 : 급수수단 160 : 히팅수단
170 : 온도 측정수단
10: gas turbine 11: compressor
12: combustor 13: turbine
20: compressor rotor 21: compressor disk
22: compressor blade 30: compressor stator
31: compressor casing 32: compressor vane
33: compressor inlet scroll strut 34: inlet guide vane
100,200,300: Compressor cleaning device
110: steam generator 111: steam header
112: supply pipe 113: shutdown valve
114: discharge pipe 115: discharge valve
120: first injection pipe 121: second injection pipe
122: first injection valve 123: second injection valve
130: first injection nozzle 131: first injection body
132: first nozzle means 140: second injection nozzle
141: second injection body 142: second nozzle means
150: water supply means 160: heating means
170: temperature measuring means

Claims (16)

가스터빈의 압축기 전방에 설치되며, 증기를 발생시키는 증기발생기;
상기 증기발생기의 후방에 설치되며, 상기 증기발생기에서 발생된 증기가 내부에 저장되는 증기헤더;
상기 증기헤더의 후방에 연결되며, 상기 증기헤더로부터 상기 압축기로 증기를 선택적으로 공급하는 제1분사배관 및 제2분사배관;
상기 제1분사배관과 제2분사배관으로 각각 물을 공급하는 급수수단; 및
상기 압축기의 입구에 설치되며, 상기 제1분사배관과 제2분사배관으로부터 각각 증기 또는 물을 공급받고, 상기 압축기의 압축기 베인 및 압축기 블레이드로 증기 또는 물을 분사하는 제1분사노즐 및 제2분사노즐을 포함하되,
상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 각각,
분사본체와,
상기 분사본체에 회전 가능하게 설치되며, 공급받은 증기 또는 물을 상기 압축기의 내부로 분사하는 노즐수단을 포함하는 압축기 세정장치.
A steam generator installed in front of the compressor of the gas turbine to generate steam;
a steam header installed behind the steam generator and storing the steam generated by the steam generator therein;
first and second injection pipes connected to the rear of the steam header and selectively supplying steam from the steam header to the compressor;
water supply means for supplying water to the first injection pipe and the second injection pipe; and
A first injection nozzle and a second injection nozzle installed at the inlet of the compressor, receiving steam or water from the first injection pipe and the second injection pipe, respectively, and injecting steam or water to the compressor vane and compressor blade of the compressor Including the nozzle,
The first injection nozzle and the second injection nozzle, respectively,
injection body,
and a nozzle unit rotatably installed on the spraying body and spraying supplied steam or water into the compressor.
청구항 1에 있어서,
상기 노즐수단은, 전방 측 단부를 중심으로 후방 측 단부가 상기 압축기의 반경방향 기준 외측 또는 내측으로 회전 가능하게 설치되는 압축기 세정장치.
The method of claim 1,
The nozzle means is a compressor cleaning device, the rear end of which is rotatably installed to the outside or inside with respect to the compressor in the radial direction with respect to the front end.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기는,
압축기 케이싱과,
상기 압축기 케이싱의 내부에 설치되며, 압축공기의 유동방향을 따라 교대로 배치되는 압축기 베인 및 압축기 블레이드와,
상기 압축기 케이싱의 전방에 연결되며, 외부에 존재하는 공기를 상기 압축기 케이싱의 내부로 가이드하는 스트럿을 포함하며,
상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 상기 스트럿의 내벽에 안착되는 압축기 세정장치.
The method of claim 1,
the compressor,
a compressor casing;
Compressor vanes and compressor blades installed inside the compressor casing and alternately arranged along the flow direction of compressed air;
It is connected to the front of the compressor casing and includes a strut for guiding air existing outside to the inside of the compressor casing,
The first injection nozzle and the second injection nozzle are seated on the inner wall of the strut.
청구항 3에 있어서,
상기 스트럿은, 전방 측 내벽이 후방으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 형성되며,
상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 각각 상기 스트럿의 전방 측 내벽에 안착되는 압축기 세정장치.
The method of claim 3,
The strut, the front side inner wall is formed to be inclined inward in the radial direction toward the rear,
The first injection nozzle and the second injection nozzle are seated on the inner wall of the front side of the strut, respectively.
청구항 1에 있어서,
상기 제1분사배관은, 상기 제2분사배관보다 반경방향 외측에 배치되며,
상기 제1분사노즐은, 상기 압축기의 반경방향을 기준으로 상기 제2분사노즐보다 외측에 배치되며, 상기 제2분사노즐보다 전방에 배치되는 압축기 세정장치.
The method of claim 1,
The first injection pipe is disposed radially outside the second injection pipe,
The first injection nozzle is disposed outside the second injection nozzle based on the radial direction of the compressor, and is disposed in front of the second injection nozzle.
청구항 3에 있어서,
상기 제1분사노즐의 분사본체와 상기 제2분사노즐의 분사본체는, 각각 상기 스트럿의 내벽에 대해 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되는 압축기 세정장치.
The method of claim 3,
The spraying body of the first spray nozzle and the spraying body of the second spray nozzle are installed to be slidable back and forth with respect to the inner wall of the strut, respectively.
청구항 1에 있어서,
상기 증기발생기와 증기헤더의 사이에 배치되며, 상기 증기발생기로부터 증기헤더로 증기를 공급하는 공급배관과,
상기 공급배관, 제1분사배관 및 제2분사배관을 선택적으로 가열하는 히팅수단을 더 포함하는 압축기 세정장치.
The method of claim 1,
A supply pipe disposed between the steam generator and the steam header and supplying steam from the steam generator to the steam header;
Compressor cleaning device further comprising a heating means for selectively heating the supply pipe, the first injection pipe and the second injection pipe.
청구항 1에 있어서,
상기 증기헤더의 내부에 발생된 응축수를 선택적으로 외부로 배출하는 배출배관과,
상기 증기헤더 내부의 증기의 온도와, 상기 제1분사배관과 제2분사배관의 온도를 각각 측정하는 온도 측정수단과,
상기 배출배관에 설치되며, 상기 온도 측정수단의 측정 온도값에 기초하여 상기 증기헤더 내부의 증기의 온도가 상기 제1분사배관 및 제2분사배관의 온도와 같아질 때까지 상기 배출배관을 개방시키는 배출밸브를 더 포함하는 압축기 세정장치.
The method of claim 1,
A discharge pipe for selectively discharging the condensate generated inside the steam header to the outside;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the steam inside the steam header and the temperatures of the first injection pipe and the second injection pipe, respectively;
It is installed in the discharge pipe and opens the discharge pipe until the temperature of the steam inside the steam header is equal to the temperature of the first injection pipe and the second injection pipe based on the temperature value measured by the temperature measuring means. Compressor cleaning device further comprising a discharge valve.
외부로부터 공급받은 공기를 압축하는 압축기;
상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합하여 연소시키는 연소기;
상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈; 및
상기 압축기의 전방에 설치되며, 상기 압축기를 세정하는 압축기 세정장치를 포함하되,
상기 압축기 세정장치는,
상기 압축기 전방에 설치되며, 증기를 발생시키는 증기발생기와,
상기 증기발생기의 후방에 설치되며, 상기 증기발생기에서 발생된 증기가 내부에 저장되는 증기헤더와,
상기 증기헤더의 후방에 연결되며, 상기 증기헤더로부터 상기 압축기로 증기를 선택적으로 공급하는 제1분사배관 및 제2분사배관과,
상기 제1분사배관과 제2분사배관으로 각각 물을 공급하는 급수수단과,
상기 압축기의 입구에 설치되며, 상기 제1분사배관과 제2분사배관으로부터 각각 증기 또는 물을 공급받고, 상기 압축기의 압축기 베인 및 압축기 블레이드로 증기 또는 물을 분사하는 제1분사노즐 및 제2분사노즐을 포함하고,
상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 각각,
분사본체와,
상기 분사본체에 회전 가능하게 설치되며, 공급받은 증기 또는 물을 상기 압축기의 내부로 분사하는 노즐수단을 포함하는 가스터빈.
A compressor for compressing air supplied from the outside;
a combustor that mixes the compressed air supplied from the compressor with fuel and combusts it;
a turbine generating power for power generation by passing the combustion gas supplied from the combustor into the inside; and
It is installed in front of the compressor and includes a compressor cleaning device for cleaning the compressor,
The compressor cleaning device,
A steam generator installed in front of the compressor and generating steam;
A steam header installed at the rear of the steam generator and storing the steam generated by the steam generator therein;
A first injection pipe and a second injection pipe connected to the rear of the steam header and selectively supplying steam from the steam header to the compressor;
Water supply means for supplying water to the first injection pipe and the second injection pipe, respectively;
A first injection nozzle and a second injection nozzle installed at the inlet of the compressor, receiving steam or water from the first injection pipe and the second injection pipe, respectively, and injecting steam or water to the compressor vane and compressor blade of the compressor contains a nozzle;
The first injection nozzle and the second injection nozzle, respectively,
injection body,
A gas turbine comprising a nozzle means rotatably installed on the injection body and injecting supplied steam or water into the compressor.
청구항 9에 있어서,
상기 노즐수단은, 전방 측 단부를 중심으로 후방 측 단부가 상기 압축기의 반경방향 기준 외측 또는 내측으로 회전 가능하게 설치되는 가스터빈.
The method of claim 9,
The gas turbine of claim 1 , wherein a rear end of the nozzle means is rotatably installed outward or inward with respect to a radial direction of the compressor with respect to the front end.
청구항 9에 있어서,
상기 압축기는,
압축기 케이싱과,
상기 압축기 케이싱의 내부에 설치되며, 압축공기의 유동방향을 따라 교대로 배치되는 압축기 베인 및 압축기 블레이드와,
상기 압축기 케이싱의 전방에 연결되며, 외부에 존재하는 공기를 상기 압축기 케이싱의 내부로 가이드하는 스트럿을 포함하며,
상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 상기 스트럿의 내벽에 안착되는 가스터빈.
The method of claim 9,
the compressor,
a compressor casing;
Compressor vanes and compressor blades installed inside the compressor casing and alternately arranged along the flow direction of compressed air;
It is connected to the front of the compressor casing and includes a strut for guiding air existing outside to the inside of the compressor casing,
The first injection nozzle and the second injection nozzle are seated on the inner wall of the strut gas turbine.
청구항 11에 있어서,
상기 스트럿은, 전방 측 내벽이 후방으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 형성되며,
상기 제1분사노즐과 제2분사노즐은, 각각 상기 스트럿의 전방 측 내벽에 안착되는 가스터빈.
The method of claim 11,
The strut, the front side inner wall is formed to be inclined inward in the radial direction toward the rear,
The first injection nozzle and the second injection nozzle are seated on the inner wall of the front side of the strut, respectively.
청구항 9에 있어서,
상기 제1분사배관은, 상기 제2분사배관보다 반경방향 외측에 배치되며,
상기 제1분사노즐은, 상기 압축기의 반경방향을 기준으로 상기 제2분사노즐보다 외측에 배치되며, 상기 제2분사노즐보다 전방에 배치되는 가스터빈.
The method of claim 9,
The first injection pipe is disposed radially outside the second injection pipe,
The first injection nozzle is disposed outside the second injection nozzle based on the radial direction of the compressor, and is disposed in front of the second injection nozzle.
청구항 11에 있어서,
상기 제1분사노즐의 분사본체와 상기 제2분사노즐의 분사본체는, 각각 상기 스트럿의 내벽에 대해 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되는 가스터빈.
The method of claim 11,
The spraying body of the first spray nozzle and the spraying body of the second spray nozzle are installed to slide forward and backward with respect to the inner wall of the strut, respectively.
청구항 9에 있어서,
상기 압축기 세정장치는,
상기 증기발생기와 증기헤더의 사이에 배치되며, 상기 증기발생기로부터 증기헤더로 증기를 공급하는 공급배관과,
상기 공급배관, 제1분사배관 및 제2분사배관을 선택적으로 가열하는 히팅수단을 더 포함하는 가스터빈.
The method of claim 9,
The compressor cleaning device,
A supply pipe disposed between the steam generator and the steam header and supplying steam from the steam generator to the steam header;
The gas turbine further comprises a heating means for selectively heating the supply pipe, the first injection pipe, and the second injection pipe.
청구항 9에 있어서,
상기 압축기 세정장치는,
상기 증기헤더의 내부에 발생된 응축수를 선택적으로 외부로 배출하는 배출배관과,
상기 증기헤더 내부의 증기의 온도와, 상기 제1분사배관과 제2분사배관의 온도를 각각 측정하는 온도 측정수단과,
상기 배출배관에 설치되며, 상기 온도 측정수단의 측정 온도값에 기초하여 상기 증기헤더 내부의 증기의 온도가 상기 제1분사배관 및 제2분사배관의 온도와 같아질 때까지 상기 배출배관을 개방시키는 배출밸브를 더 포함하는 가스터빈.
The method of claim 9,
The compressor cleaning device,
A discharge pipe for selectively discharging the condensate generated inside the steam header to the outside;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the steam inside the steam header and the temperature of the first injection pipe and the second injection pipe, respectively;
installed in the discharge pipe, and opening the discharge pipe until the temperature of the steam inside the steam header is equal to the temperature of the first injection pipe and the second injection pipe based on the measured temperature value of the temperature measuring means A gas turbine further comprising a discharge valve.
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