KR820001568B1 - Gas turbine plant - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 가스 터어빈 플랜트의 약도.1 is a schematic of a gas turbine plant.
제2도는 플랜트의 터어빈과 연소 챔버 사이의 연결배관의 부분 단면도.2 is a partial cross-sectional view of the connecting piping between the turbine and the combustion chamber of the plant.
제3도는 제2도 A-A선에서 본 관의 반경 방향 단면도.3 is a radial cross-sectional view of the tube seen from line A-A in FIG. 2;
제4도는 다른 실시예에 따른 도관의 반경방향 단면도.4 is a radial cross-sectional view of a conduit according to another embodiment.
제5도는 제2도 B-B선에서 본 도관 내측관의 확대 단면도.5 is an enlarged cross-sectional view of the conduit inner tube viewed from the line B-B in FIG.
제6도는 제2도 C부 내측관의 종단면도.6 is a longitudinal cross-sectional view of the inner tube of the second portion C.
제7도는 제2도 D-D선에서 본 도관 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view of the conduit seen from line D-D of FIG.
제8도는 제2도 E부 가요성 연결배관의 단면도.8 is a cross-sectional view of the flexible connection pipe part E of FIG.
본 발명은 터어빈과 분리되어 터어빈의 추진 가스 가열을 위한 연소 챔버로 구성된 100MW 이상의 고출력 가스 터어빈 플랜트에 관한 것이다.The present invention relates to a 100 MW or higher high power gas turbine plant comprising a combustion chamber separate from the turbine for heating the propulsion gas of the turbine.
이 가열은 플랜트 내의 압축기로부터 공급되는 압축 연소 공기에 의한 연료의 연소로 행해진다. 본 발명은 특히 유동층 내에서 연소되는 석탄에 의해 운전되는 가스 터어빈 플랜트에 적합하다.This heating is performed by combustion of fuel by compressed combustion air supplied from a compressor in the plant. The invention is particularly suitable for gas turbine plants operated by coal combusted in a fluidized bed.
이러한 종류의 플랜트에서는 유동층과 연소 가스 소제장치는 적당한 크기의 압력 컨테이너 내에 함유되어야 하며, 그 컨테이너는 옥외 또는 격리된 건물내에 적당히 배치된다 가스도관은 따라서 비교적 길다.In a plant of this kind, the fluidized bed and the flue gas sweeper must be contained in a pressure container of the appropriate size, which container is suitably arranged outdoors or in an isolated building. The gas conduits are therefore relatively long.
본 발명의 목적은 연소 챔버에서 터어빈으로 고온의 추진가스를 이송중 열손실이 적게 발생하는 플랜트를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a plant with less heat loss during transfer of hot propulsion gas from a combustion chamber to a turbine.
제2의 본 발명의 목적은 연소 챔버로부터 연소 가스를 이송하는 도관의 강도가 가열에 의해 감소되지 않도록 압축공기로 냉각함과 동시에 연소챔버에 압축공기와 함께 손실열을 귀환함으로써 도관에서 손실된 열을 유용하게 활용하는데 있다.A second object of the present invention is to heat the conduit conveying the combustion gas from the combustion chamber to the compressed air so that the strength of the conduit is not reduced by heating, while at the same time returning the lost heat together with the compressed air to the combustion chamber. To be useful.
제3의 목적은 내부와 외부의 초과 압력을 균형시킴으로써 고온가스 도관내의 응력을 감소시키는데 있다.A third object is to reduce the stress in the hot gas conduit by balancing the excess pressure inside and outside.
제4의 본 발명의 목적은 열팽창에 의한 고온가스 도관과 운반체 사이의 운동을 감소시키는데 있다.A fourth object of the present invention is to reduce the motion between the hot gas conduit and the carrier due to thermal expansion.
본 발명에 따르면, 연소챔버와 터어빈 사이에 도관이 있으며, 이 도관은 연소챔버에서 터어빈으로 고온의 추진가스를 이송하는 내측관과 환상간격을 유지하며, 동측인 외측관으로 구성되고, 그 환상간격을 통해 플랜트내의 압축기로부터 연소챔버로 압축공기를 이송한다.According to the present invention, there is a conduit between the combustion chamber and the turbine, the conduit comprising an inner tube and an annular gap that maintains an annular spacing for transporting hot propulsion gas from the combustion chamber to the turbine, the outer annular gap of which is the annular spacing. Conveys compressed air from the compressor in the plant to the combustion chamber.
내측관 내부에는 수개 부품으로 구성된 내열물질의 케이싱관이 내장되어 있으며, 내측관과 케이싱 사이에 환상간격이 형성되어 있으며, 이 간격은 절연물질의 층이 삽입될 수도 있다. 케이싱 관의 부품들은 원주상 적어도 3개 점에서 도관의 내측관에 적당히 접합된다.Inside the inner tube is a casing tube of heat-resistant material consisting of several parts, an annular gap is formed between the inner tube and the casing, the gap may be a layer of insulating material inserted. The parts of the casing tube are suitably joined to the inner tube of the conduit at at least three circumferences.
케이싱관 부품들은 인접 케이싱관 부품에 대하여 축방향으로 이동가능하게 설치되어야 한다. 이 방법은 케이싱관이 온도변화시 고정점 사이에서 반경방향으로 탄성적으로 변형하는 것을 허용한다.Casing tube components are to be installed axially movable relative to adjacent casing tube components. This method allows the casing tube to elastically deform radially between fixed points upon temperature change.
동축관식은 연소 챔버에 적당하게 축방향으로 고정된다.The coaxial tube is axially fixed to the combustion chamber as appropriate.
가스 터어빈의 고정점과 연소챔버의 고정점 사이의 열운동은 터어빈에 연결된 팽창장치에 의해서 흡수 된다. 도관은 곡관과 함께 설치되어 수평이고, 연소챔버와 곡관 사이가 경사지며, 곡관과 가스 터어빈 연결부 사이가 수직일 수도 있다.The thermal movement between the fixed point of the gas turbine and the fixed point of the combustion chamber is absorbed by the expansion device connected to the turbine. The conduit may be installed horizontally with the bend, inclined between the combustion chamber and the bend, and may be vertical between the bend and the gas turbine connection.
가스 터어빈에 대하여 곡관의 수평 변위를 허용하는 변형 흡수 커플링 장치는 보통 터어빈과 곡관 사이 도관의 수직부분에 적용된다.Strain absorbing coupling devices that allow horizontal displacement of the bends relative to the gas turbine are usually applied to the vertical part of the conduit between the turbine and the bend.
커플링 장치는 금속 벨로우즈 또는 슬리이브 접합이며, 관부품상의 슬리이브는 인접관부 중의 단부를 수납한다. 슬리이브와 (또는)관 단부는 환상 변형이 가능하며, 구형(Spherical)유니온 표면을 갖도록 제조될 수 있다. 관부품 사이의 밀봉링은 피스톤 링형의 시일도 좋다. 이하 첨부도면을 참고하여 상세히 설명한다.The coupling device is a metal bellows or sleeve joint, and the sleeve on the tubular part receives the end in the adjacent tube part. The sleeve and / or tube end can be annularly deformable and can be made to have a spherical union surface. The sealing ring between the pipe parts may be a piston ring seal. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도면에서 연소챔버(1)는 구형 컨테이너(2)로 되어 있는데, 그 속에는 폐쇄된 환상 컨테이너(4)내에 환상 유통층(3)이 내장되어 있으며, 구형 컨테이너(2)와 환상 컨테이너(4)는 스탠드(5)에 의해 지지된다.In the drawing, the combustion chamber 1 consists of a spherical container 2, in which an
환상 컨테이너(4)에는 기공을 함유한 저부(6)와 환상 공기챔버(7)가 구비되어 있다. 공기 챔버(7)에는 구형 컨테이너(2)의 공간(9)으로부터 공급되는 연소공기를 조절하는 밸브(8)들이 설치되어 있으며, 그 공간(9)은 가스 터어빈 플랜트의 압축기(10)로부터 압축공기를 수납한다.The
컨테이너(4)는 그 하부에 유동층(3)냉각용 냉각관(11)을 장치하고 있다. 이 냉각관은 가스 터어빈 플랜트와 병렬 가동하는 증기 터어빈 플랜트를 위한 증기 발생장치의 일부를 형성할 수도 있다.The
유동형(3)의 컨테이너(4)와 환상수집관(12)사이에는 일련의 연결된 먼지 분리기(13과 14)가 있다.There is a series of connected
가스 터어빈(15)에 의해 구동되는 가스 터어빈(15)과 압축기(10)은 2개의 동축관(17과 18)으로 구성된 도관(16)을 경유하여 연소 챔버(1)과 연결된다. 관(17)은 가스 수집관(12)에 연결되며, 열가스를 연소챔버(1)로부터 가스터어빈(15)으로 이송하며, 열가스의 흐름은 화살표(19)와 같다. 관(18)은 컨테이너(2)와 압축기(10)에 연결되며, 압축공기를 압축기(10)에서부터 컨테이너(2)벽과 그 속에 내장된 장치 사이의 공간(9)으로 이송한다.The
압축공기는 환상공기(20)내에서 화살표(21)와 같이 유동한다.Compressed air flows in the
터어빈 (15)는 또한 발전기(22)를 구동한다. 터어빈(15)로부터의 배기가스는 열교환기(23)에 이송되어 가스의 잔류열은 활용되어 급수의 예열에 이용 가능하다.The
전술한 바와 같이 구형 컨테이너(2)는 압력하에 있다.As mentioned above, the spherical container 2 is under pressure.
이런 종류의 가스 터어빈 플랜트에서는 내부의 초과 압력은 15∼20바아일 것이며, 터어빈 추진가스의 온도는 800∼900℃일 것이다.In this type of gas turbine plant, the internal excess pressure will be between 15 and 20 bar and the turbine propulsion gas will be between 800 and 900 ° C.
본 발명을 통해, 환상공간(20)내의 양측 공기의 압력은 주로 관(17)내의 고온 가스의 압력에 상응하며 이것은 고온가스를 운반하는 관(17)은 단지 경미한 응력만을 받는 것을 의미한다. 동시에 간격(20)내의 압축공기는 관이 강도에 대하여 충분히 저온을 유지할 수 있도록 관 (17)을 냉각한다.Through the present invention, the pressure of both air in the
내측관(17)냉각시에 압축공기 즉 연소공기는 예열된다.When the
고온가스에서 손실된 열은 압축공기와 함께 연소챔버로 귀환하여 활용된다. 유동상을 떠나는 가스의 온도는 요구온도가 터어빈(15)의 입구에서 획득되도록 조절된다.The heat lost from the hot gas is returned to the combustion chamber and used together with the compressed air. The temperature of the gas leaving the fluidized bed is adjusted so that the required temperature is obtained at the inlet of the
관(17)의 온도를 약 200℃로 유지하는 것이 가능하다. 관 (17)은 도관(17)과 유동상(3)내의 압력저하로 인한 외향적인 초과 압력을 용이하게 저항할 수 있는 강도로 제조된다.It is possible to maintain the temperature of the
온도 조절은 냉각관(11)을 가진 환상 컨테이너(4)벽을 냉각함으로써 전체 또는 부분적으로 달성되며, 냉각관 내에는 물 또는 증기가 유동한다. 또한 온도조절은 유동상(3)내의 연소시 과잉 공기를 조정함으로써도 달성된다.Temperature control is achieved in whole or in part by cooling the walls of the
추진가스의 잔류열은 터어빈 후의 열교환기에서 처리되어 예를 들면, 가스터어빈과 병렬로 가동되는 증기설비의 급수예열용으로 활용된다.The residual heat of the propellant gas is treated in a heat exchanger after the turbine and used, for example, for preheating the feedwater of a steam plant operating in parallel with the gas turbine.
제2도, 제3도 및 제4도와 같이 도관(16)의 내측관(17)은 관측에 평행으로 배치된 다수의 관(25) 또는 다수의 유형 고정구에 의해서 관(18)내 중심에 위치한다.The
외측관(18)은 다수의 지주(16)에 의해 지지된다.The
내측관(17)내에는 다수의 비교적 짧은 케이싱 관(27)이 내장되어 3개소에서 고정소자(28)에 의해 내측관(17)에 정착된다. 이것은 제5도와 제6도에 나타나 있다.In the
온도 변화에 의해 길이가 변화할때 서로 축방향으로 운동할 수 있도록 케이싱관(27)의 단부들이 형성된다.The ends of the
3개소 부착은 제5도와 같이 케이싱 관(27)을 반경방향으로 변형 가능케 한다.The three attachments make the
저온 및 고온 조건하의 관의 형태가 (27a)와 (27b)로 각각 표시되어 있다. 고정소자(28)사이에 지지물(30)이 있어도 좋다.The shape of the tube under low temperature and high temperature conditions is shown by (27a) and (27b), respectively. There may be a
관(17)과 케이싱관(27)사이의 공간에 절연물질(31)의 층이 있으며, 관(18)은 절연층(32)에 피복되어 있다.There is a layer of insulating
관(17)과 관(18)은 축방향으로 연소 챔버(11)에 고정되어 있다.The
곡관(33)은 커플링(35)에 의해 터어빈 하우징(34)에 연결되어 도관(16)의 수평부가 온도변화에 따라 길이를 변경할 때 수평으로의 변위를 허용한다.The curved tube 33 is connected to the
곡관(33)의 외측관(39)상의 플랜지(36)와 터어빈 하우징상의 플랜지(37)사이에 벨로우즈(38)가 삽입되어 있다.A bellows 38 is inserted between the
플랜지들은 도관(16)내 공기 압력을 통해 발생되는 힘을 받는 다수의 볼트들에 의해 결합되어 있다. 어떤 볼트들은 플랜지(36)와 플랜지(37)사이의 거리를 유지하기 위한 스페이서를 포함하고 있다.The flanges are joined by a number of bolts that are forced through the air pressure in the
내측관(17)의 곡관(42)과 내측관(17)의 수직부(17a)의 사이에는 커플링(43)이 있으며, 임의의 환상 변형을 허용한다.There is a
커플링(43)은 관(17a)과 터어빈 하우징(34)내에 각기 슬리이브(44)와 곡관(42)하단부와 관부(17)에 각기 구상표면을 구비하며, 상기 구면(45)이 슬리이브(44)속으로 투입된다. 밀봉 피스톤 링(47)은 홈(46)내에 장착된다.The
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR7903140A KR820001568B1 (en) | 1979-09-12 | 1979-09-12 | Gas turbine plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR7903140A KR820001568B1 (en) | 1979-09-12 | 1979-09-12 | Gas turbine plant |
Publications (1)
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KR820001568B1 true KR820001568B1 (en) | 1982-09-02 |
Family
ID=19212899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR7903140A KR820001568B1 (en) | 1979-09-12 | 1979-09-12 | Gas turbine plant |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR820001568B1 (en) |
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1979
- 1979-09-12 KR KR7903140A patent/KR820001568B1/en active
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