TWI613359B - 氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法 - Google Patents

氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI613359B
TWI613359B TW104100397A TW104100397A TWI613359B TW I613359 B TWI613359 B TW I613359B TW 104100397 A TW104100397 A TW 104100397A TW 104100397 A TW104100397 A TW 104100397A TW I613359 B TWI613359 B TW I613359B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cooling air
turbine
air system
gas turbine
compressor
Prior art date
Application number
TW104100397A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201546361A (zh
Inventor
Shinichi Yamazaki
Jiro Asakuno
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Sys
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Hitachi Power Sys filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Sys
Publication of TW201546361A publication Critical patent/TW201546361A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI613359B publication Critical patent/TWI613359B/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/30—Preventing corrosion or unwanted deposits in gas-swept spaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/32—Collecting of condensation water; Drainage ; Removing solid particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F02C3/107—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with two or more rotors connected by power transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/125—Cooling of plants by partial arc admission of the working fluid or by intermittent admission of working and cooling fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • F02C7/141—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F02C7/185—Cooling means for reducing the temperature of the cooling air or gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32—Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/10—Kind or type
    • F05D2210/12—Kind or type gaseous, i.e. compressible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/211—Heat transfer, e.g. cooling by intercooling, e.g. during a compression cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/232—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/608—Aeration, ventilation, dehumidification or moisture removal of closed spaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法
本發明係關於氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法。
氣渦輪發電設備係發電機與氣渦輪相連接，將氣渦輪的驅動力傳達至發電機來進行發電。氣渦輪係由壓縮機、燃燒器、及渦輪所構成。壓縮機係藉由使由空氣取入口被取入的空氣壓縮，而形成為高溫高壓的壓縮空氣。燃燒器係藉由對壓縮空氣供給燃料而使其燃燒，而形成為高溫高壓的燃燒氣體。渦輪係在外殼內的通路交替配設有複數渦輪靜葉片及渦輪動葉片而構成，藉由被供給至前述通路的燃燒氣體，渦輪動葉片被驅動，藉此將與發電機相連結的渦輪軸進行旋轉驅動。驅動渦輪的燃燒氣體係作為排放氣體而被放出至大氣。
以往，例如，專利文獻1所記載之氣渦輪係揭示取出被壓縮器所壓縮的壓縮空氣，藉由熱交換器(TCA冷卻器)冷卻後，供給至渦輪側的渦輪動葉片而將 該渦輪動葉片冷卻的冷卻空氣系統(冷卻空氣供給手段)。
其中，例如專利文獻2所記載之蒸氣渦輪發電廠係揭示使用發電廠中的既設控制用壓縮空氣供給設備，使用來自該控制用壓縮空氣供給設備的乾燥空氣，將蒸氣渦輪及復水器進行乾燥保管。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2007-146787號公報
[專利文獻2]日本特開2013-76356號公報
在專利文獻1所示之冷卻空氣系統中，在其配管使用碳鋼，因此若氣渦輪長期停止，會有大氣中的吸濕水分冷凝而在配管內面發生粉狀鏽之虞。鏽的發生係與配管內面的表面積及氣渦輪的停止時間成正比增加，相對於濕度，係以指數增加。接著，長期停止後，在氣渦輪起動時，在配管內發生的粉狀鏽因冷卻空氣的流動而被運送而被帶入至渦輪側，較不理想。
本發明係解決上述課題者，目的在提供可抑制氣渦輪的冷卻空氣系統中的配管內面生鏽的氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法。
為達成上述目的，本發明之氣渦輪發電設備之特徵為：具有：氣渦輪，其係具備有：與發電機相連接的渦輪、對前述渦輪供給燃燒氣體的燃燒器、及對前述燃燒器供給壓縮空氣的壓縮機；冷卻空氣系統，其係在前述壓縮機的中間段或出口連接一端側，且在前述渦輪連接另一端側，將由前述壓縮機所抽氣的壓縮空氣供給至前述渦輪；及乾燥空氣系統，其係與前述冷卻空氣系統相連接，且在前述氣渦輪停止時，對前述冷卻空氣系統內供給乾燥空氣。
藉由該氣渦輪發電設備，在氣渦輪停止時，乾燥空氣被供給至冷卻空氣系統，藉此該冷卻空氣系統內被乾燥。結果，可抑制冷卻空氣系統中的配管內面生鏽。而且，當氣渦輪停止時，將乾燥空氣供給至冷卻空氣系統，藉此該冷卻空氣系統內被乾燥，因此亦可未進行噴吹運轉，可減低燃料使用量。
此外，在本發明之氣渦輪發電設備中，前述冷卻空氣系統係具備有在其中途將前述壓縮空氣進行冷卻的熱交換器，前述乾燥空氣系統係相較於前述熱交換器，在前述渦輪側與前述冷卻空氣系統相連接。
一般而言，在氣渦輪的冷卻空氣系統中，在連接冷卻空氣系統的一端側的壓縮機側，係必須將被抽氣的壓縮空氣無壓力損失地供給至渦輪側。另一方面，連接 冷卻空氣系統的另一端側的渦輪側係必須減低由密封件部分等所漏洩的空氣量，俾以不會有不必要地消耗被冷卻的空氣而使氣渦輪性能降低的情形。因此，若將作為冷卻空氣系統的一端側的壓縮機側、與作為冷卻空氣系統的另一端側的渦輪側的CdA值(流路的流量係數Cd與面積A的積)進行比較，係處於壓縮機側大、渦輪側小的關係。因此，當氣渦輪停止時，被供給至冷卻空氣系統的乾燥空氣係大多朝向作為冷卻空氣系統的一端側的壓縮機側流動。
因此，如本發明之氣渦輪發電設備般，將乾燥空氣系統，相較於熱交換器，在渦輪側相對冷卻空氣系統進行連接，藉此可對熱交換器流通更多的乾燥空氣，且可使熱交換器內部的濕度快速降低，因此可抑制熱交換器中生鏽。
此外，一般而言若在氣渦輪的冷卻空氣系統設置熱交換器，熱交換器大多設在冷卻空氣系統的配管全長之中一半左右的位置。此時，藉由本發明之氣渦輪發電設備，乾燥空氣系統係與冷卻空氣系統的配管全長之中接近渦輪側的位置相連接，因此可由冷卻空氣系統的配管全長之中佔有較大比例的連接點對壓縮機側的配管有效地傳送乾燥空氣。因此，可有效抑制冷卻空氣系統中的配管內面生鏽。
此外，在本發明之氣渦輪發電設備中，其特徵為：前述乾燥空氣系統係由對設備內供給控制空氣的控制空氣供給系統取得乾燥空氣。
控制空氣供給系統係被配置在設備的空氣作動閥的驅動源，發生經除濕的乾燥空氣。該控制空氣供給 系統由於在氣渦輪停止時，乾燥空氣的需求少，因此藉由在乾燥空氣系統使用該乾燥空氣，無須準備新的乾燥空氣供給源，即可有效利用在設備內被使用的乾燥空氣。
為達成上述目的，本發明之氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置係使將氣渦輪中的壓縮機的中間段或出口與渦輪相連接而將由前述壓縮機所抽氣的壓縮空氣供給至前述渦輪的冷卻空氣系統進行乾燥的氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置，其特徵為：具有與前述冷卻空氣系統相連接而對前述冷卻空氣系統內供給乾燥空氣的乾燥空氣系統。
藉由該氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置，在氣渦輪停止中，對冷卻空氣系統供給乾燥空氣，藉此可將該冷卻空氣系統內乾燥。結果，可抑制冷卻空氣系統中的配管內面生鏽。而且，氣渦輪停止時，將乾燥空氣供給至冷卻空氣系統，藉此該冷卻空氣系統內被乾燥，因此可未進行噴吹運轉，可減低燃料使用量。
此外，在本發明之氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置中，在前述冷卻空氣系統的中途設有熱交換器，前述乾燥空氣系統係相較於前述熱交換器被連接在渦輪側。
一般而言，在氣渦輪的冷卻空氣系統中，在連接冷卻空氣系統的一端側的壓縮機側，必須將被抽氣的壓縮空氣無壓力損失地供給至渦輪側。另一方面，連接冷卻空氣系統的另一端側的渦輪側係必須減低由密封件部分等所漏洩的空氣量，俾以不會有不必要地消耗被冷卻的空氣而使氣渦輪性能降低的情形。因此，若將作為冷卻空氣 系統的一端側的壓縮機側、與作為冷卻空氣系統的另一端側的渦輪側的CdA值(流路的流量係數Cd與面積A的積)進行比較，係處於壓縮機側大、渦輪側小的關係。因此，當氣渦輪停止時，被供給至冷卻空氣系統的乾燥空氣係大多朝向作為冷卻空氣系統的一端側的壓縮機側流動。
因此，如本發明之氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置般，將乾燥空氣系統，相較於熱交換器，在渦輪側相對冷卻空氣系統進行連接，藉此可對熱交換器流通更多的乾燥空氣，且可使熱交換器內部的濕度快速降低，因此可抑制熱交換器中生鏽。
此外，一般而言若在氣渦輪的冷卻空氣系統設置熱交換器，熱交換器大多設在冷卻空氣系統的配管全長之中一半左右的位置。此時，藉由本發明之氣渦輪發電設備，乾燥空氣系統係與冷卻空氣系統的配管全長之中接近渦輪側的位置相連接，因此可由冷卻空氣系統的配管全長之中佔有較大比例的連接點對壓縮機側的配管有效地傳送乾燥空氣。因此，可有效抑制冷卻空氣系統中的配管內面生鏽。
為達成上述目的，本發明之氣渦輪冷卻空氣系統乾燥方法係使將氣渦輪中的壓縮機的中間段或出口與渦輪相連接而將由前述壓縮機所抽氣的壓縮空氣供給至前述渦輪的冷卻空氣系統進行乾燥的氣渦輪冷卻空氣系統乾燥方法，其特徵為：當前述氣渦輪停止時，對前述冷卻空氣系統內供給乾燥空氣。
藉由該氣渦輪冷卻空氣系統乾燥方法，在氣 渦輪停止中，對冷卻空氣系統供給乾燥空氣，藉此可將該冷卻空氣系統內乾燥。結果，可抑制冷卻空氣系統中的配管內面生鏽。而且，氣渦輪停止時，對冷卻空氣系統供給乾燥空氣，藉此該冷卻空氣系統內被乾燥，因此可未進行噴吹運轉，可減低燃料使用量。
此外，在本發明之氣渦輪冷卻空氣系統乾燥方法中，在前述冷卻空氣系統的中途設有熱交換器，相較於前述熱交換器，朝渦輪側供給乾燥空氣。
一般而言，在氣渦輪的冷卻空氣系統中，在連接冷卻空氣系統的一端側的壓縮機側，必須將被抽氣的壓縮空氣無壓力損失地供給至渦輪側。另一方面，連接冷卻空氣系統的另一端側的渦輪側係必須減低由密封件部分等所漏洩的空氣量，俾以不會有不必要地消耗被冷卻的空氣而使氣渦輪性能降低的情形。因此，若將作為冷卻空氣系統的一端側的壓縮機側、與作為冷卻空氣系統的另一端側的渦輪側的CdA值(流路的流量係數Cd與面積A的積)進行比較，係處於壓縮機側大、渦輪側小的關係。因此，當氣渦輪停止時，被供給至冷卻空氣系統的乾燥空氣係大多朝向作為冷卻空氣系統的一端側的壓縮機側流動。
因此，如本發明之氣渦輪冷卻空氣系統乾燥方法般，相較於熱交換器，對渦輪側供給乾燥空氣，藉此可對熱交換器流通更多的乾燥空氣，且可使熱交換器內部的濕度快速降低，因此可抑制熱交換器中生鏽。
此外，一般而言若在氣渦輪的冷卻空氣系統設置熱交 換器，熱交換器大多設在冷卻空氣系統的配管全長之中一半左右的位置。此時，藉由本發明之氣渦輪發電設備，乾燥空氣系統係與冷卻空氣系統的配管全長之中接近渦輪側的位置相連接，因此可由冷卻空氣系統的配管全長之中佔有較大比例的連接點對壓縮機側的配管有效地傳送乾燥空氣。因此，可有效抑制冷卻空氣系統中的配管內面生鏽。
藉由本發明，可抑制氣渦輪的冷卻空氣系統中的配管內面生鏽。
1‧‧‧氣渦輪發電設備
1a‧‧‧建物
100‧‧‧發電機
101‧‧‧驅動軸
200‧‧‧氣渦輪
201‧‧‧壓縮機
202‧‧‧燃燒器
203‧‧‧渦輪
204‧‧‧渦輪軸
211‧‧‧空氣取入口
212‧‧‧壓縮機外殼
213‧‧‧壓縮機靜葉片
214‧‧‧壓縮機動葉片
215‧‧‧壓縮機抽氣室
221‧‧‧內筒
222‧‧‧尾筒
223‧‧‧外筒
224‧‧‧燃燒器外殼
225‧‧‧空氣通路
231‧‧‧渦輪外殼
232‧‧‧渦輪靜葉片
233‧‧‧渦輪動葉片
233a‧‧‧翼根部
233b‧‧‧平台
233c‧‧‧動葉片部
234‧‧‧排氣室
234a‧‧‧排氣擴散器
235‧‧‧渦輪葉片環空腔
241‧‧‧軸承部
242‧‧‧軸承部
250‧‧‧中間軸
251‧‧‧渦輪盤
252‧‧‧連結螺栓
253‧‧‧中間軸蓋件
254‧‧‧渦輪車室
255‧‧‧燃燒氣體通路
256‧‧‧冷卻空氣供給孔
257‧‧‧密封環保持環
258、259、260、261‧‧‧密封件
262‧‧‧空間部
263‧‧‧貫穿孔
300、500‧‧‧冷卻空氣系統
301、501‧‧‧冷卻空氣配管
302‧‧‧連接部
303、503‧‧‧TCA冷卻器(熱交換器)
303a、503a‧‧‧入口頭段
303b、503b‧‧‧出口頭段
303c、503c‧‧‧熱交換部
304、504‧‧‧過濾器
400‧‧‧乾燥空氣系統
401‧‧‧乾燥空氣供給源
402‧‧‧乾燥空氣配管
402a‧‧‧噴吹配管
403‧‧‧第一開閉閥
404‧‧‧第二開閉閥
405‧‧‧噴吹開閉閥
406‧‧‧控制裝置
R‧‧‧軸心
圖1係本發明之實施形態之氣渦輪發電設備的概略構成圖。
圖2係本發明之實施形態之氣渦輪發電設備中的氣渦輪的構成圖。
圖3係本發明之實施形態之氣渦輪發電設備中的冷卻空氣系統的構成圖。
圖4係本發明之實施形態之氣渦輪發電設備中的冷卻空氣系統的其他例的構成圖。
以下根據圖示，詳加說明本發明之實施形 態。其中，並非為藉由該實施形態來限定本發明者。此外，在下述實施形態中的構成要素係包含為該領域熟習該項技術者可置換且為容易者、或實質上相同者。
圖1係本實施形態之氣渦輪發電設備的概略構成圖，圖2係本實施形態之氣渦輪發電設備中的氣渦輪的構成圖，圖3係本實施形態之氣渦輪發電設備中的冷卻空氣系統的構成圖。此外，圖4係本實施形態之氣渦輪發電設備中的冷卻空氣系統的其他例的構成圖。
如圖1所示，氣渦輪發電設備1係具有：發電機100、氣渦輪200、冷卻空氣系統300、及乾燥空氣系統400。
發電機100係驅動軸101與後述氣渦輪200的渦輪軸204相連接，藉由被賦予渦輪軸204的旋轉動力來進行發電。其中，發電機100亦被使用作為在氣渦輪200起動時，對渦輪軸204賦予旋轉動力的起動用電動機。
氣渦輪200係具備有：壓縮機201、燃燒器202、及渦輪203。該氣渦輪200係渦輪軸204貫穿配置在壓縮機201、燃燒器202及渦輪203的中心部。壓縮機201、燃燒器202、及渦輪203係沿著渦輪軸204的軸心R，由空氣流的前側朝向後側依序並設。其中，在以下說明中，渦輪軸方向係指與軸心R呈平行的方向，渦輪周方向係指以軸心R為中心的周圍方向。
壓縮機201係將空氣壓縮而形成為壓縮空氣 者。如圖2所示，壓縮機201係在具有取入空氣的空氣取入口211的壓縮機外殼212內設有壓縮機靜葉片213、及壓縮機動葉片214。壓縮機靜葉片213係被安裝在壓縮機外殼212側而以渦輪周方向並設複數個。此外，壓縮機動葉片214係被安裝在渦輪軸204側而以渦輪周方向並設複數個。該等壓縮機靜葉片213、及壓縮機動葉片214係沿著渦輪軸方向交替而設。
燃燒器202係如圖2所示，對以壓縮機201壓縮的壓縮空氣供給燃料，藉此生成高溫高壓的燃燒氣體者。燃燒器202係具有：作為燃燒筒，將壓縮空氣及燃料混合而使其燃燒的內筒221；由內筒221將燃燒氣體導引至渦輪203的尾筒222；及覆蓋內筒221的外周，形成將來自壓縮機201的壓縮空氣導引至內筒221的空氣通路225的外筒223。該燃燒器202係對形成渦輪車室的燃燒器外殼224，以渦輪周方向並設複數(例如16個)。
渦輪203係如圖2所示，藉由以燃燒器202燃燒的燃燒氣體來產生旋轉動力者。渦輪203係在渦輪外殼231內設有渦輪靜葉片232、及渦輪動葉片233。渦輪靜葉片232係被安裝在渦輪外殼231側，以渦輪周方向並設複數個。此外，渦輪動葉片233係被安裝在渦輪軸204側，以渦輪周方向並設複數個。該等渦輪靜葉片232及渦輪動葉片233係沿著渦輪軸方向交替而設。此外，在渦輪外殼231的後側設有具有與渦輪203呈連續的排氣擴散器234a的排氣室234。
渦輪軸204係藉由軸承部241，支持壓縮機201側的端部，藉由軸承部242，支持排氣室234側的端部，以軸心R為中心旋轉自如而設。接著，渦輪軸204係在壓縮機201側的端部連結有發電機100的驅動軸101。
如上所示之氣渦輪200係由壓縮機201的空氣取入口211被取入的空氣通過複數壓縮機靜葉片213、及壓縮機動葉片214被壓縮，藉此形成為高溫高壓的壓縮空氣。對於該壓縮空氣，在燃燒器202中，燃料被混合而燃燒，藉此生成高溫高壓的燃燒氣體。接著，該燃燒氣體通過渦輪203的渦輪靜葉片232、及渦輪動葉片233，藉此渦輪軸204被旋轉驅動，對與該渦輪軸204相連結的發電機100賦予旋轉動力，藉此進行發電。接著，將渦輪軸204旋轉驅動後的排氣氣體係經由排氣室234的排氣擴散器234a，形成為排氣氣體而被放出至大氣。
冷卻空氣系統300係設在上述氣渦輪200，對渦輪203供給由壓縮機201所抽氣的壓縮空氣。
說明有關冷卻空氣系統300的構成。如圖3所示，在上述氣渦輪200中，渦輪軸204係複數渦輪盤251等藉由連結螺栓252被一體連結在中間軸250而成，藉由各軸承部241、242旋轉自如地被支持。渦輪盤251係在其外周部安裝有渦輪動葉片233。渦輪動葉片233係由以下所構成：沿著渦輪周方向被固定在渦輪盤251的外周端部的複數翼根部233a；連結各翼根部233a的平台233b；及以周方向以均等間隔被固定在平台233b的外周 面的複數動葉片部233c。
接著，在渦輪軸204的外周邊裝設有沿著渦輪周方向形成環形狀的中間軸蓋件253，在該中間軸蓋件253的外周，在燃燒器外殼224內且在複數燃燒器202的外側區劃有渦輪車室254。另一方面，燃燒器202係尾筒222與在渦輪203沿著渦輪周方向形成為環形狀的燃燒氣體通路255相連通。燃燒氣體通路255係沿著渦輪軸方向交替配設有複數渦輪靜葉片232及複數渦輪動葉片233(動葉片部233c)。
渦輪軸204係形成有沿著渦輪軸方向設在渦輪盤251且壓縮機201側作為入口部而形成開口的冷卻空氣供給孔256。冷卻空氣供給孔256係沿著渦輪軸方向而形成，並且通至透過各渦輪盤251而設在各渦輪動葉片233的內部的冷卻孔(未圖示)。接著，在冷卻空氣供給孔256的入口部的周邊且在中間軸蓋件253內，設有沿著渦輪周方向形成環形狀的密封環保持環257。密封環保持環257係在其外周面側，將渦輪軸方向的各端部密接裝設在中間軸蓋件253的內周部，在渦輪軸方向的中央，在與中間軸蓋件253之間沿著渦輪周方向區劃有空間部262。此外，密封環保持環257係在其內周面側，設有將密封環保持環257的內周面與渦輪軸204的外周面之間的間隙進行密封的複數密封件258、259、260、261。接著，在中間軸蓋件253與密封環保持環257之間被區劃的空間部262係透過形成在密封環保持環257的貫穿孔263而與冷 卻空氣供給孔256的入口部相通。
在燃燒器外殼224係以相對渦輪車室254通至外部的方式連接有形成冷卻空氣系統300的冷卻空氣配管301的一端側。具體而言，冷卻空氣配管301的一端側係如圖1所示形成為1根，如圖3所示對形成在燃燒器外殼224的1個連接部302相連接。此外，冷卻空氣配管301係如圖1所示，其另一端側分歧成複數(圖1中為4根)而形成，各自貫穿燃燒器外殼224而被安裝在中間軸蓋件253，透過空間部262而對冷卻空氣供給孔256相通。此外，冷卻空氣配管301係在其中途設有作為熱交換器的TCA冷卻器303。TCA冷卻器303係在熱交換部303c設有：與冷卻空氣配管301的一端側相連接的入口頭段(header)303a、及與冷卻空氣配管301的另一端側相連接的出口頭段303b，使由入口頭段303a被供給的壓縮空氣在熱交換部303c與冷媒進行熱交換，將熱交換後的壓縮空氣由出口頭段303b排出。一般而言，該TCA冷卻器303係如圖1所示，被配置在收容有氣渦輪200等的氣渦輪發電設備1的建物1a之外，因此冷卻空氣配管301係採取被拉出至建物1a之外而與TCA冷卻器303相連接，並且由TCA冷卻器303再次返回至建物1a的構成。此外，如圖1所示，冷卻空氣配管301係在其中途且相較於TCA冷卻器303，在另一端側設有過濾器304。
在氣渦輪200運轉時，在氣渦輪200的壓縮機201被壓縮的壓縮空氣被供給至渦輪車室254。該壓縮 空氣由渦輪車室254被導至燃燒器202，在燃燒器202中生成高溫高壓的燃燒氣體，且經由尾筒222流至燃燒氣體通路255而被送至渦輪203。冷卻空氣系統300係被供給至與壓縮機201的出口相通的渦輪車室254的壓縮空氣的一部分由冷卻空氣配管301的一端側被抽氣，由冷卻空氣配管301的另一端側經由空間部262通過貫穿孔263而被供給至作為渦輪203側的冷卻空氣供給孔256，且通過各渦輪動葉片233的冷卻孔。通過冷卻空氣配管301的壓縮空氣係藉由TCA冷卻器303被冷卻，而且藉由過濾器304去除異物而到達各渦輪動葉片233，將各渦輪動葉片233進行冷卻。
在如上所示之冷卻空氣系統300中，冷卻空氣配管301係以不會產生不需要的壓力損失的方式，具有充分的配管剖面積而形成。此外，一般而言，在氣渦輪200的冷卻空氣系統300中，在連接冷卻空氣配管301的一端側的壓縮機201側的渦輪車室254，係必須將被抽氣的壓縮空氣無壓力損失地供給至渦輪側。另一方面，連接冷卻空氣配管301的另一端側的渦輪203側的冷卻空氣供給孔256或渦輪動葉片233的冷卻孔係必須減低由密封件部分等所漏洩的空氣量，俾以不會有不需要地消耗經冷卻的空氣而使氣渦輪性能降低的情形。因此，若將作為冷卻空氣配管301的一端側的渦輪車室254、與作為冷卻空氣配管301的另一端側的冷卻空氣供給孔256或渦輪動葉片233的冷卻孔的CdA值(流路的流量係數Cd與面積A的 積)相比較，係處於渦輪車室254側大、冷卻空氣供給孔256或渦輪動葉片233的冷卻孔側小的關係。
但是，上述冷卻空氣系統300係由壓縮機201的出口將壓縮空氣進行抽氣且供給至渦輪203側者，關於其他冷卻空氣系統，亦可適用本發明。圖4係本實施形態之氣渦輪發電設備的其他例的概略構成圖，顯示冷卻空氣系統的其他例。如圖4所示，冷卻空氣系統500係由壓縮機201的中間段將壓縮空氣進行抽氣且供給至渦輪203側。
在上述氣渦輪200中，如圖2所示，壓縮機201係在壓縮機外殼212中的壓縮機靜葉片213的位置的外側，設有與壓縮機外殼212的內部相連通並且沿著渦輪周方向形成為環形狀的壓縮機抽氣室215。此外，渦輪203係在燃燒器外殼224中的渦輪靜葉片232的位置的外側，設有沿著渦輪周方向形成為環形狀的渦輪葉片環空腔235。渦輪葉片環空腔235係與設在各渦輪靜葉片232的內部的冷卻孔(未圖示)相通。
在壓縮機抽氣室215係如圖4所示，連接有形成冷卻空氣系統500的冷卻空氣配管501的一端側。此外，冷卻空氣配管501係其另一端側連接在渦輪葉片環空腔235。此外，冷卻空氣配管501係在其中途設有作為熱交換器的TCA冷卻器503。TCA冷卻器503係在熱交換部503c設有：與冷卻空氣配管501的一端側相連接的入口頭段503a、及與冷卻空氣配管501的另一端側相連接 的出口頭段503b，在熱交換部503c與由入口頭段503a被供給的冷卻對象進行熱交換，且由出口頭段503b排出熱交換後的冷卻對象。該TCA冷卻器503係為達成熱交換效率的提升，如圖4所示，被配置在收容有氣渦輪200等的氣渦輪發電設備1的建物1a之外，冷卻空氣配管501被拉出至建物1a之外而與TCA冷卻器503相連接。此外，如圖4所示，冷卻空氣配管501係在其中途且相較於TCA冷卻器503，在另一端側設有過濾器504。該過濾器504亦被配置在氣渦輪發電設備1的建物1a之外。
因此，冷卻空氣系統500係在氣渦輪200的壓縮機201被壓縮的壓縮空氣由壓縮機抽氣室215從冷卻空氣配管501的一端側被抽氣，從冷卻空氣配管501的另一端側經由渦輪葉片環空腔235而通過各渦輪靜葉片232的冷卻孔。通過冷卻空氣配管501的壓縮空氣係藉由TCA冷卻器503被冷卻，而且藉由過濾器504去除由壓縮機抽氣室215被帶入的異物而達至各渦輪靜葉片232，且將各渦輪靜葉片232進行冷卻。
在如上所示之冷卻空氣系統500中，冷卻空氣配管501係以不會產生不需要的壓力損失的方式，具有充分的配管剖面積而形成。此外，一般而言，在氣渦輪200的冷卻空氣系統500中，在連接冷卻空氣配管501的一端側的壓縮機201側的壓縮機抽氣室215，係必須將被抽氣的壓縮空氣無壓力損失地供給至渦輪側。另一方面，連接冷卻空氣配管501的另一端側的渦輪203側的渦輪靜 葉片232的冷卻孔係必須減低由密封件部分等所漏洩的空氣量，俾以不會有不需要地消耗經冷卻的空氣而使氣渦輪性能降低的情形。因此，若將作為冷卻空氣配管501的一端側的壓縮機抽氣室215、與作為冷卻空氣配管501的另一端側的渦輪靜葉片232的冷卻孔的CdA值(流路的流量係數Cd與面積A的積)相比較，係處於壓縮機抽氣室215側大、渦輪靜葉片232的冷卻孔側小的關係。
乾燥空氣系統400係氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置，且對冷卻空氣系統300、500內供給乾燥空氣者。乾燥空氣系統400係如圖1或圖4所示，與乾燥空氣供給源401相連接的乾燥空氣配管402與冷卻空氣配管301、501相連接。乾燥空氣供給源401若為使乾燥空氣發生者即可，在本實施形態中，係由對設備內供給控制空氣的控制空氣供給系統取得乾燥空氣。控制空氣供給系統係被配置在發電設備的空氣作動閥的驅動源，雖在圖中未明示，係以壓縮機壓縮空氣，以除濕機除濕而使乾燥空氣發生。在控制空氣供給系統中，乾燥空氣係被貯存在空氣槽，自該處被供給至發電設備內的各處(例如建物1a或鍋爐設備或水處理設備)，被使用在各種空氣作動閥的驅動。
此外，乾燥空氣系統400係如圖1或圖4所示，較佳為乾燥空氣配管402相對於冷卻空氣系統300、500的冷卻空氣配管301、501，為接近其另一端側，相較於作為熱交換器的TCA冷卻器303、503，被連接在渦輪 203側。此外，較佳為乾燥空氣系統400係乾燥空氣配管402相對於冷卻空氣系統300、500的冷卻空氣配管301、501，為接近其另一端側，相較於過濾器304、504，被連接在渦輪203側。
乾燥空氣系統400係構成為乾燥空氣配管402與冷卻空氣配管301、501相連接，可視需要，由乾燥空氣供給源401將乾燥空氣供給至冷卻空氣系統300、500。因此，乾燥空氣配管402係設有開閉閥。開閉閥亦可為1個，但是為安全起見，較佳為由乾燥空氣供給源401側朝向冷卻空氣系統300、500具有第一開閉閥403及第二開閉閥404。在成為各開閉閥403、404之間的乾燥空氣配管402係連接有被開放至外氣的噴吹配管402a。該噴吹配管402a係藉由噴吹開閉閥405進行開閉。
接著，乾燥空氣系統400係被使用在氣渦輪200停止時(主要為渦輪靜止或轉動(turning)狀態)。亦即，氣渦輪200停止時，將作為開閉閥的第一開閉閥403及第二開閉閥404形成為開狀態，且將噴吹開閉閥405形成為閉狀態。如此一來，乾燥空氣由乾燥空氣供給源401透過乾燥空氣配管402被供給至冷卻空氣配管301、501。因此，乾燥空氣被送至冷卻空氣系統300、500內，該冷卻空氣系統300、500內被乾燥。結果，抑制冷卻空氣系統300、500中的冷卻空氣配管301、501的內面生鏽。其中，以對冷卻空氣系統300、500供給乾燥 空氣的時序而言，亦可在由氣渦輪200停止時經過3天後之時進行。若氣渦輪200停止而經過3天以上時，冷卻空氣配管301、501內的空氣溫度下降至露點以下，大氣中的吸濕水分發生冷凝的可能性高之故。
其中，乾燥空氣系統400亦可構成為在氣渦輪200停止時、或停止後經過3天之時，自動作動。此時，乾燥空氣系統400係具有檢測氣渦輪200的停止或運轉，且控制第一開閉閥403、第二開閉閥404及噴吹開閉閥405的控制裝置406。控制裝置406係例如與氣渦輪200的控制裝置(未圖示)相連接，俾以檢測氣渦輪200的停止。此外，控制裝置406係為了控制第一開閉閥403、第二開閉閥404、及噴吹開閉閥405，而與第一開閉閥403、第二開閉閥404、及噴吹開閉閥405相連接。接著，控制裝置406係在氣渦輪200運轉中，將第一開閉閥403、第二開閉閥404、及噴吹開閉閥405進行閉鎖控制。此外，控制裝置406係在氣渦輪200停止中，保持將噴吹開閉閥405進行閉鎖控制的狀況下，依照第一開閉閥403、第二開閉閥404的順序進行開放控制。此外，控制裝置406係若在氣渦輪200運轉中，第一開閉閥403及第二開閉閥404未形成為閉狀態時，將噴吹開閉閥405進行開放控制。
如上所示，本實施形態之氣渦輪發電設備1係具有：具備有：被連接在發電機100的渦輪203、對渦輪203供給燃燒氣體的燃燒器202、及對燃燒器202供給 壓縮空氣的壓縮機201的氣渦輪200；在壓縮機201的中間段或出口連接一端側且在渦輪203連接另一端側而將由壓縮機201所抽氣的壓縮空氣供給至渦輪203的冷卻空氣系統300、500；及被連接在冷卻空氣系統300、500且在氣渦輪200停止時對冷卻空氣系統300、500內供給乾燥空氣的乾燥空氣系統400。
藉由該氣渦輪發電設備1，在氣渦輪200停止時，乾燥空氣被供給至冷卻空氣系統300、500，藉此該冷卻空氣系統300、500內被乾燥。結果，可抑制冷卻空氣系統300、500中的冷卻空氣配管301、501的內面生鏽。
但是，若將氣渦輪200長期(例如30天以上)停止時，在排出冷卻空氣系統300、500中的冷卻空氣配管301、501的內面的鏽的目的下，考慮將氣渦輪200形成為無負荷來進行冷卻空氣系統300、500的噴吹運轉，但是該噴吹運轉會耗費未供在發電的燃料。藉由本實施形態之氣渦輪發電設備1，在氣渦輪200停止時，乾燥空氣被供給至冷卻空氣系統300、500，藉此該冷卻空氣系統300、500內被乾燥而被抑制生鏽，因此亦可未進行噴吹運轉，可減低燃料使用量。
此外，在本實施形態之氣渦輪發電設備1中，乾燥空氣系統400係相對冷卻空氣系統300、500，被連接在接近另一端側。
在冷卻空氣系統300中，作為冷卻空氣配管 301的一端側的冷卻空氣配管301與燃燒器外殼224的連接部的開口係CdA值大，與冷卻空氣配管301的另一端側相連接的渦輪動葉片233的冷卻孔側的CdA值小，因此乾燥空氣係大多朝向作為冷卻空氣配管301的一端側的燃燒器外殼224側流動。此外，在冷卻空氣系統500中，作為冷卻空氣配管501的一端側的壓縮機抽氣室215側的CdA值大，與冷卻空氣配管501的另一端側相連接的渦輪靜葉片232的冷卻孔側的CdA值小，因此乾燥空氣係大多朝向作為冷卻空氣配管501的一端側的壓縮機抽氣室215側流動。因此，如本實施形態之氣渦輪發電設備1般，將乾燥空氣系統400相對冷卻空氣系統300、500連接在接近另一端側(較佳為冷卻空氣配管301、501的另一端部)，藉此可明顯獲得可效率佳地將冷卻空氣系統300、500全體的氣體環境置換成乾燥空氣，且抑制冷卻空氣系統300、500中的冷卻空氣配管301、501的內面生鏽的效果。
此外，在本實施形態之氣渦輪發電設備1中，冷卻空氣系統300、500係具備有在其中途將壓縮空氣冷卻的TCA冷卻器(熱交換器)303、503，乾燥空氣系統400係相較於TCA冷卻器303、503，在渦輪203側與冷卻空氣系統300、500相連接。
在冷卻空氣系統300中，作為冷卻空氣配管301的一端側的冷卻空氣配管301與燃燒器外殼224的連接部的開口係CdA值大，與冷卻空氣配管301的另一端 側相連接的渦輪動葉片233的冷卻孔側的CdA值小，因此乾燥空氣係大多朝向作為冷卻空氣配管301的一端側的燃燒器外殼224側流動。此外，在冷卻空氣系統500中，作為冷卻空氣配管501的一端側的壓縮機抽氣室215側的CdA值大，與冷卻空氣配管501的另一端側相連接的渦輪靜葉片232的冷卻孔側的CdA值小，因此乾燥空氣係大多朝向作為冷卻空氣配管501的一端側的壓縮機抽氣室215側流動。因此，如本實施形態之氣渦輪發電設備1般，將乾燥空氣系統400，相較於TCA冷卻器303、503，在渦輪203側相對冷卻空氣系統300、500進行連接，藉此可明顯獲得可效率佳地將冷卻空氣系統300、500全體的氣體環境置換成乾燥空氣，且抑制冷卻空氣系統300、500中的冷卻空氣配管301、501的內面生鏽的效果。而且，藉由該氣渦輪發電設備1，將乾燥空氣系統400，相較於TCA冷卻器303、503，在渦輪203側相對冷卻空氣系統300、500進行連接，藉此可對TCA冷卻器303、503流通更多的乾燥空氣，且可使TCA冷卻器303、503內部的濕度快速降低，因此可抑制TCA冷卻器303、503中生鏽。
此外，一般在氣渦輪200的冷卻空氣配管301、501設置TCA冷卻器303、503時，TCA冷卻器303、503係大多設在冷卻空氣配管301、501的配管全長之中一半左右的位置。此時，藉由本實施形態之氣渦輪發電設備1，乾燥空氣系統400係被連接在冷卻空氣配管 301、501的配管全長之中接近渦輪203側(另一端側)的位置，因此可由冷卻空氣配管301、501的配管全長之中佔有較大比例的連接點，有效地將乾燥空氣送至壓縮機201側的配管。因此，可有效抑制冷卻空氣配管301、501中的配管內面生鏽。
此外，在本實施形態之氣渦輪發電設備1中，冷卻空氣系統300、500係在其中途具備有由壓縮空氣去除異物的過濾器304、504，乾燥空氣系統400係相較於過濾器304、504，在渦輪203側與冷卻空氣系統300、500相連接。
如前所述，乾燥空氣係大多朝向作為冷卻空氣配管501的一端側的壓縮機抽氣室215側流動。因此，如本實施形態之氣渦輪發電設備1般，將乾燥空氣系統400，相較於過濾器304、504，在渦輪203側相對冷卻空氣系統300、500進行連接，藉此可明顯獲得可對冷卻空氣系統300、500全體流通更多的乾燥空氣，且抑制冷卻空氣系統300、500中的冷卻空氣配管301、501的內面生鏽的效果。而且，藉由該氣渦輪發電設備1，可對過濾器304、504流通更多的乾燥空氣，可抑制過濾器304、504中生鏽。
此外，在本實施形態之氣渦輪發電設備1中，乾燥空氣系統400係由對設備內供給控制空氣的控制空氣供給系統取得乾燥空氣。
控制空氣供給系統係被配置在設備的空氣作 動閥的驅動源，發生經除濕的乾燥空氣。該控制空氣供給系統由於在氣渦輪200停止時，乾燥空氣的需求少，因此在乾燥空氣系統400使用該乾燥空氣，藉此無須準備新的乾燥空氣供給源，即可有效利用在設備內被使用的乾燥空氣。
1‧‧‧氣渦輪發電設備
1a‧‧‧建物
100‧‧‧發電機
101‧‧‧驅動軸
200‧‧‧氣渦輪
201‧‧‧壓縮機
202‧‧‧燃燒器
203‧‧‧渦輪
204‧‧‧渦輪軸
300‧‧‧冷卻空氣系統
301‧‧‧冷卻空氣配管
303‧‧‧TCA冷卻器(熱交換器)
303a‧‧‧入口頭段
303b‧‧‧出口頭段
303c‧‧‧熱交換部
304‧‧‧過濾器
400‧‧‧乾燥空氣系統
401‧‧‧乾燥空氣供給源
402‧‧‧乾燥空氣配管
402a‧‧‧噴吹配管
403‧‧‧第一開閉閥
404‧‧‧第二開閉閥
405‧‧‧噴吹開閉閥
406‧‧‧控制裝置
R‧‧‧軸心

Claims (10)

  1. 一種氣渦輪發電設備，其特徵為：具有：氣渦輪，其係具備有：與發電機相連接的渦輪、對前述渦輪供給燃燒氣體的燃燒器、及對前述燃燒器供給壓縮空氣的壓縮機；冷卻空氣系統，其係在前述壓縮機的中間段或出口連接一端側，且在前述渦輪連接另一端側，在中途具備有將前述壓縮空氣進行冷卻的熱交換器，將由前述壓縮機所抽氣的壓縮空氣供給至前述渦輪；及乾燥空氣系統，其係與前述冷卻空氣系統相連接，且在前述氣渦輪停止時，對包含前述熱交換器的前述冷卻空氣系統內供給乾燥空氣。
  2. 如申請專利範圍第1項之氣渦輪發電設備，其中，前述乾燥空氣系統係相較於前述熱交換器，在前述渦輪側與前述冷卻空氣系統相連接。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之氣渦輪發電設備，其中，前述乾燥空氣系統係由對設備內供給控制空氣的控制空氣供給系統取得乾燥空氣。
  4. 一種氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置，其係使將氣渦輪中的壓縮機的中間段或出口與渦輪相連接而將由前述壓縮機所抽氣的壓縮空氣經由中途的熱交換器而供給至前述渦輪的冷卻空氣系統進行乾燥的氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置，其特徵為： 具有與前述冷卻空氣系統相連接而對包含前述熱交換器的前述冷卻空氣系統內供給乾燥空氣的乾燥空氣系統。
  5. 如申請專利範圍第4項之氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置，其中，在前述冷卻空氣系統的中途設有熱交換器，前述乾燥空氣系統係相較於前述熱交換器被連接在渦輪側。
  6. 一種氣渦輪冷卻空氣系統乾燥方法，其係使將氣渦輪中的壓縮機的中間段或出口與渦輪相連接而將由前述壓縮機所抽氣的壓縮空氣經由中途的熱交換器而供給至前述渦輪的冷卻空氣系統進行乾燥的氣渦輪冷卻空氣系統乾燥方法，其特徵為：當前述氣渦輪停止時，對包含前述熱交換器的前述冷卻空氣系統內供給乾燥空氣。
  7. 如申請專利範圍第6項之氣渦輪冷卻空氣系統乾燥方法，其中，在前述冷卻空氣系統的中途設有熱交換器，相較於前述熱交換器，對渦輪側供給乾燥空氣。
  8. 如申請專利範圍第1項之氣渦輪發電設備，其中，前述乾燥空氣系統係當前述氣渦輪停止時，對包含前述熱交換器的前述冷卻空氣系統內，朝向前述一端側供給乾燥空氣。
  9. 如申請專利範圍第1項之氣渦輪發電設備，其中，前述冷卻空氣系統係具有過濾器，前述乾燥空氣系統係連接在前述過濾器的下游。
  10. 如申請專利範圍第1項之氣渦輪發電設備，其 中，在前述冷卻空氣系統的渦輪側，冷卻空氣由前述渦輪的冷卻孔流入至氣體通道。
TW104100397A 2014-01-27 2015-01-07 氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法 TWI613359B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014012719A JP6389613B2 (ja) 2014-01-27 2014-01-27 ガスタービン発電設備およびガスタービン冷却空気系統乾燥方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201546361A TW201546361A (zh) 2015-12-16
TWI613359B true TWI613359B (zh) 2018-02-01

Family

ID=53681438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104100397A TWI613359B (zh) 2014-01-27 2015-01-07 氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10352249B2 (zh)
JP (1) JP6389613B2 (zh)
KR (1) KR101867199B1 (zh)
CN (1) CN105899783B (zh)
MX (1) MX370415B (zh)
TW (1) TWI613359B (zh)
WO (1) WO2015111637A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11149642B2 (en) 2015-12-30 2021-10-19 General Electric Company System and method of reducing post-shutdown engine temperatures
CN106215639A (zh) * 2016-08-10 2016-12-14 广东惠州天然气发电有限公司 燃机除湿结构、除湿机在燃机中的应用及其除湿控制方法
EP3269531B1 (en) * 2016-12-12 2019-05-22 Sidel Participations Dehydration circuit for an electromagnetic processing unit of hollow bodies
US10739002B2 (en) * 2016-12-19 2020-08-11 General Electric Company Fluidic nozzle assembly for a turbine engine
CN107575304B (zh) * 2017-10-24 2024-05-03 南通联科电子科技有限公司 一种燃机内防腐蚀方法
US11725584B2 (en) 2018-01-17 2023-08-15 General Electric Company Heat engine with heat exchanger
US11788470B2 (en) 2021-03-01 2023-10-17 General Electric Company Gas turbine engine thermal management
US11591965B2 (en) 2021-03-29 2023-02-28 General Electric Company Thermal management system for transferring heat between fluids
US11674396B2 (en) 2021-07-30 2023-06-13 General Electric Company Cooling air delivery assembly
US11702958B2 (en) 2021-09-23 2023-07-18 General Electric Company System and method of regulating thermal transport bus pressure
US20240218828A1 (en) 2022-11-01 2024-07-04 General Electric Company Gas Turbine Engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11159306A (ja) * 1997-11-26 1999-06-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回収式蒸気冷却ガスタービン

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0643811B2 (ja) * 1985-07-29 1994-06-08 株式会社日立製作所 ガスタービンのホットパーツ冷却方法
JP2884803B2 (ja) * 1991-03-19 1999-04-19 株式会社日立製作所 ガスタービンの冷却空気制御方法及びその装置
JPH09209713A (ja) * 1996-02-05 1997-08-12 Toshiba Corp 蒸気冷却コンバインドサイクルプラント
JP3194079B2 (ja) * 1996-06-12 2001-07-30 株式会社日立製作所 ガス化複合発電プラント
WO2002066324A2 (en) * 2001-02-16 2002-08-29 Hamilton Sundstrand Corporation Improved aircraft system architecture
JP3849473B2 (ja) * 2001-08-29 2006-11-22 株式会社日立製作所 ガスタービンの高温部冷却方法
EP1293655A1 (en) * 2001-09-13 2003-03-19 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine, driving method thereof and gas turbine combined electric power generation plant
JPWO2003074854A1 (ja) * 2002-03-04 2005-06-30 三菱重工業株式会社 タービン設備及び複合発電設備及びタービン運転方法
JP3961407B2 (ja) * 2002-11-20 2007-08-22 株式会社日立製作所 蒸気タービンの乾燥保管方法および装置
JP2006329071A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン
JP2007146787A (ja) 2005-11-29 2007-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン
GB0608859D0 (en) * 2006-05-05 2006-06-14 Rolls Royce Plc A gas turbine engine
JP4918388B2 (ja) * 2007-03-29 2012-04-18 三菱重工業株式会社 コンバインド発電プラント
JP5215815B2 (ja) * 2008-11-06 2013-06-19 三菱重工業株式会社 タービン冷却系統制御装置、タービン冷却系統、及びタービン冷却系統制御方法
JP2011140880A (ja) 2010-01-05 2011-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン
US8727706B2 (en) 2011-01-04 2014-05-20 General Electric Company System for providing cooling and purging air flow to a rotary machine online monitoring system
EP2562369B1 (de) 2011-08-22 2015-01-14 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage sowie Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens
JP5639560B2 (ja) 2011-09-30 2014-12-10 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蒸気タービン発電プラントの長期保管システム
JP5639568B2 (ja) 2011-11-15 2014-12-10 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ２軸式ガスタービン
US9169782B2 (en) 2012-01-04 2015-10-27 General Electric Company Turbine to operate at part-load
GB201200139D0 (en) * 2012-01-06 2012-02-15 Rolls Royce Plc Coolant supply system
JP5812873B2 (ja) * 2012-01-12 2015-11-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 コンバインドサイクル発電プラント
US9376931B2 (en) 2012-01-27 2016-06-28 General Electric Company Turbomachine passage cleaning system
JP5946697B2 (ja) * 2012-05-25 2016-07-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン高温部の冷却システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11159306A (ja) * 1997-11-26 1999-06-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回収式蒸気冷却ガスタービン

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015111637A1 (ja) 2015-07-30
JP2015140691A (ja) 2015-08-03
TW201546361A (zh) 2015-12-16
JP6389613B2 (ja) 2018-09-12
KR20160097343A (ko) 2016-08-17
US20160326963A1 (en) 2016-11-10
MX370415B (es) 2019-12-10
CN105899783A (zh) 2016-08-24
MX2016008942A (es) 2016-09-16
KR101867199B1 (ko) 2018-06-12
US10352249B2 (en) 2019-07-16
CN105899783B (zh) 2017-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI613359B (zh) 氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法
US9797310B2 (en) Heat pipe temperature management system for a turbomachine
US8820091B2 (en) External cooling fluid injection system in a gas turbine engine
CN102076940B (zh) 燃气轮机及燃气轮机的运转方法
US20160290235A1 (en) Heat pipe temperature management system for a turbomachine
US8893510B2 (en) Air injection system in a gas turbine engine
CN103089339A (zh) 用于燃气涡轮机的主动间隙控制系统和方法
US9945266B2 (en) Combined cycle power plant thermal energy conservation
US20170074171A1 (en) Gas turbine plant and method of improving existing gas turbine plant
TWI636183B (zh) Gas turbine operating method and operation control device
US20160290234A1 (en) Heat pipe temperature management system for wheels and buckets in a turbomachine
US20150033761A1 (en) Heat transfer assembly and methods of assembling the same
US20160061060A1 (en) Combined cycle power plant thermal energy conservation
US20160326965A1 (en) Method for controlling the temperature of a gas turbine during a shutdown
JP5959861B2 (ja) ガスタービン発電設備
JP2004027926A (ja) ガスタービン設備の製造方法
JP6783043B2 (ja) 複合サイクル発電プラントの熱エネルギー節減方法
JP2024014757A (ja) 停止用ロータ冷却システム
JP6548989B2 (ja) 複合サイクル発電所熱エネルギー保存
RU2005109449A (ru) Способ форсирования газотурбинных установок