JPH0245620A - 電気及び熱生成のためのガスタービンユニットとその作動方法 - Google Patents
電気及び熱生成のためのガスタービンユニットとその作動方法Info
- Publication number
- JPH0245620A JPH0245620A JP18566888A JP18566888A JPH0245620A JP H0245620 A JPH0245620 A JP H0245620A JP 18566888 A JP18566888 A JP 18566888A JP 18566888 A JP18566888 A JP 18566888A JP H0245620 A JPH0245620 A JP H0245620A
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- Japan
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- pressure compressor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は電気及び熱を同時に生成するためのガスタービ
ンユニットとその作動方法に関する。
ンユニットとその作動方法に関する。
電気及び熱、例えば遠隔加熱ネットワークのための温水
のような熱、を同時に生成するためのガスタービンユニ
ットは次のような要求を満足することが求められている
。即ち、高い電気効率、高い全体的熱効率、高い電気と
熱の関係、電気と熱の生成の間の柔軟性、周囲の温度の
変化に対して影響されないこと等の要求である。これら
の要求は、燃焼室と、燃焼室からの燃焼ガスによって駆
動される高圧ガスタービンと、低圧ガスタービンによっ
て駆動される低圧コンプレッサと、圧縮空気を燃焼室に
供給するために低圧コンプレッサと直列に配置され且つ
高圧ガスタービンによって駆動される高圧コンプレッサ
と、電気を発生するために高圧ガスタービンによって駆
動される発電機と、排気ガスと高圧コンプレッサからの
圧縮空気との間で熱交換を行うための復熱器と、低圧コ
ンプレッサと高圧コンプレッサの間で温水を生成する中
間クーラと、温水を生成するための排気ガス熱交換器と
からなる２軸式ガスタービンユニットによってかなり満
足される。
のような熱、を同時に生成するためのガスタービンユニ
ットは次のような要求を満足することが求められている
。即ち、高い電気効率、高い全体的熱効率、高い電気と
熱の関係、電気と熱の生成の間の柔軟性、周囲の温度の
変化に対して影響されないこと等の要求である。これら
の要求は、燃焼室と、燃焼室からの燃焼ガスによって駆
動される高圧ガスタービンと、低圧ガスタービンによっ
て駆動される低圧コンプレッサと、圧縮空気を燃焼室に
供給するために低圧コンプレッサと直列に配置され且つ
高圧ガスタービンによって駆動される高圧コンプレッサ
と、電気を発生するために高圧ガスタービンによって駆
動される発電機と、排気ガスと高圧コンプレッサからの
圧縮空気との間で熱交換を行うための復熱器と、低圧コ
ンプレッサと高圧コンプレッサの間で温水を生成する中
間クーラと、温水を生成するための排気ガス熱交換器と
からなる２軸式ガスタービンユニットによってかなり満
足される。
電気は高圧ガスタービンの軸に連結された発電機によっ
て生成され、７０から１２０°Ｃの範囲の温水は中間ク
ーラと排気ガス熱交換器において生成される。高圧ガス
タービンの軸は一定の速度で回転し、低圧ガスタービン
の軸は自由に回転できるようになっている。
て生成され、７０から１２０°Ｃの範囲の温水は中間ク
ーラと排気ガス熱交換器において生成される。高圧ガス
タービンの軸は一定の速度で回転し、低圧ガスタービン
の軸は自由に回転できるようになっている。
このようなガスタービンユニットにおける熱力学プロセ
スを考えると、そのようなガスタービンユニットは、簡
便に中間クーラを有する復熱式排気ガスタービンと定義
されることができ、そして３０から４０パーセントの電
気効率をもち、この効率は対応するタービン人口温度で
作動する単純なガスタービンよりも良いものである。中
間クーラ及び排気ガス熱交換器によって回復された熱は
温水の生成に利用されるので、高い全体効率を得ること
ができる。
スを考えると、そのようなガスタービンユニットは、簡
便に中間クーラを有する復熱式排気ガスタービンと定義
されることができ、そして３０から４０パーセントの電
気効率をもち、この効率は対応するタービン人口温度で
作動する単純なガスタービンよりも良いものである。中
間クーラ及び排気ガス熱交換器によって回復された熱は
温水の生成に利用されるので、高い全体効率を得ること
ができる。
〔課題を解決するための手段］
本発明の目的は上述したようなガスタービンユニットの
作動方法に関し、上記要求の残りのものを満足するため
に、本発明は燃焼室の一定の温度で低圧ガスタービンの
回転数を変えるために低圧ガスタービンのジオメトリ−
を変えることによって電力を所望の値に調節するステッ
プと、復熱器をバイパスする流れを制御することによっ
て熱力を所望の値に調節するステップとを具備するガス
タービンユニットの作動方法を提供するものである。
作動方法に関し、上記要求の残りのものを満足するため
に、本発明は燃焼室の一定の温度で低圧ガスタービンの
回転数を変えるために低圧ガスタービンのジオメトリ−
を変えることによって電力を所望の値に調節するステッ
プと、復熱器をバイパスする流れを制御することによっ
て熱力を所望の値に調節するステップとを具備するガス
タービンユニットの作動方法を提供するものである。
本発明はさらに上記本発明の方法を実施することのでき
るガスタービンユニットを提供するものであり、このガ
スタービンユニットは低圧ガスタービンが調節可能なジ
オメトリ−を有し、そして復熱器をバイパスする調節可
能な連結管部を備えることを特徴とするものである。
るガスタービンユニットを提供するものであり、このガ
スタービンユニットは低圧ガスタービンが調節可能なジ
オメトリ−を有し、そして復熱器をバイパスする調節可
能な連結管部を備えることを特徴とするものである。
〔実施例］
以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第１図を参照すると、本発明によるガスタービンユニッ
トは高圧ガスタービン１０を具備し、この高圧ガスター
ビン１０は高圧コンプレッサ１１に連結され、そしてガ
スタービンユニットから有効に使用された電力を回復す
るためにギヤ列等を介して発電機１２に連結される。ガ
スタービンユニットはさらに低圧ガスタービン１３を具
備し、この低圧ガスタービン１３は低圧コンプレッサ１
４に連結される。高圧ガスタービンｌＯと低圧ガスター
ビン１３の間には、低圧ガスタービン１３のジオメトリ
−を調節するためのレギュレータ１５が設けられる。
トは高圧ガスタービン１０を具備し、この高圧ガスター
ビン１０は高圧コンプレッサ１１に連結され、そしてガ
スタービンユニットから有効に使用された電力を回復す
るためにギヤ列等を介して発電機１２に連結される。ガ
スタービンユニットはさらに低圧ガスタービン１３を具
備し、この低圧ガスタービン１３は低圧コンプレッサ１
４に連結される。高圧ガスタービンｌＯと低圧ガスター
ビン１３の間には、低圧ガスタービン１３のジオメトリ
−を調節するためのレギュレータ１５が設けられる。
燃焼室（ボイラー）１６がそのガス出口において高圧ガ
スタービン１０に連結され、この高圧ガスタービンＩＯ
並びにこの高圧ガスタービン１０に直列に連結された低
圧ガスタービン１３に燃焼ガスを供給するようになって
いる。低圧ガスタービン１３は復熱器１８及び排気ガス
熱交換器１９と直列に参照数字１７によって示された排
気筒に接続される。燃焼室１６はその空気人口において
高圧コンブ−１，ｚ７す１１に連結され、高圧コンプレ
ッサ１１から復熱器１８を介して空気を供給されるよう
になっている。調節可能な連結管部２０が復熱器１８を
バイパスして設けられ、排気ガスの一部を復熱器１８の
先に流すことができるようになっている。
スタービン１０に連結され、この高圧ガスタービンＩＯ
並びにこの高圧ガスタービン１０に直列に連結された低
圧ガスタービン１３に燃焼ガスを供給するようになって
いる。低圧ガスタービン１３は復熱器１８及び排気ガス
熱交換器１９と直列に参照数字１７によって示された排
気筒に接続される。燃焼室１６はその空気人口において
高圧コンブ−１，ｚ７す１１に連結され、高圧コンプレ
ッサ１１から復熱器１８を介して空気を供給されるよう
になっている。調節可能な連結管部２０が復熱器１８を
バイパスして設けられ、排気ガスの一部を復熱器１８の
先に流すことができるようになっている。
高圧コンプレッサ１１は低圧コンプレッサ１４と直列に
配置され、この低圧コンプレッサ１４が矢印２１によっ
て示されるように周囲の空気を取り入れる。中間クーラ
（インタークーラ）２２が低圧コンプレッサ１４と高圧
コンプレッサ１１の間の連結管部に設けられ、コンプレ
ッサ回路の空気と温水を生成するための外部回路との間
で熱交換を行うようになっており、排気ガス熱交換器１
９は同じ目的のために設けられる。
配置され、この低圧コンプレッサ１４が矢印２１によっ
て示されるように周囲の空気を取り入れる。中間クーラ
（インタークーラ）２２が低圧コンプレッサ１４と高圧
コンプレッサ１１の間の連結管部に設けられ、コンプレ
ッサ回路の空気と温水を生成するための外部回路との間
で熱交換を行うようになっており、排気ガス熱交換器１
９は同じ目的のために設けられる。
本発明の方法においては、空気の流れが主として制御さ
れ、低圧ガスタービン１３のジオメトリ−を変えるため
にレギュレータ１５によって低圧コンプレッサ１４の回
転数を調節することによって、温度レベルを一定に維持
する。この制御の可能性が十分に利用されて初めて、燃
焼室の温度の制御が開始される。この制御方法が採用さ
れるときには、部分負荷のほぼ全領域（１０乃至ｌＯＯ
パーセント負荷）内での効率が全負荷位置におけるとき
の効率とほぼ同じか又はそれよりも良くなることさえあ
るであろう。排気ガスの流れの一部が復熱器１８をバイ
パスする調節可能な連結管部２０を通るということから
、排気ガス熱交換器１９への熱の流れが増加する。そこ
で、燃焼室１６へ向かう空気の予熱の減少のために、一
定の燃料供給に対する発電量は減少するであろう。その
結果、ガスタービンユニットは第２図に示される大きな
範囲内の種々の熱と電気の関係で１ヤ動することができ
る。電気効率はバイパス撤が増加すると減少する関係に
あり、それでも合計の効率は増加する。
れ、低圧ガスタービン１３のジオメトリ−を変えるため
にレギュレータ１５によって低圧コンプレッサ１４の回
転数を調節することによって、温度レベルを一定に維持
する。この制御の可能性が十分に利用されて初めて、燃
焼室の温度の制御が開始される。この制御方法が採用さ
れるときには、部分負荷のほぼ全領域（１０乃至ｌＯＯ
パーセント負荷）内での効率が全負荷位置におけるとき
の効率とほぼ同じか又はそれよりも良くなることさえあ
るであろう。排気ガスの流れの一部が復熱器１８をバイ
パスする調節可能な連結管部２０を通るということから
、排気ガス熱交換器１９への熱の流れが増加する。そこ
で、燃焼室１６へ向かう空気の予熱の減少のために、一
定の燃料供給に対する発電量は減少するであろう。その
結果、ガスタービンユニットは第２図に示される大きな
範囲内の種々の熱と電気の関係で１ヤ動することができ
る。電気効率はバイパス撤が増加すると減少する関係に
あり、それでも合計の効率は増加する。
従来のガスタービンは周囲の温度に感応する。
出力及び電気効率は、周囲の温度が上昇するのにつれて
流入空気重量が減少するので減少する。本発明によるガ
スタービンユニットによれば、低圧ガスタービン１３の
ジオメトリ−を変えるためにレギュレータ１５によって
低圧コンプレッサ１４の回転数を調節することにかでき
、それによって周囲の温度が変わっても空気の流入重量
を一定値に維持することができる。
流入空気重量が減少するので減少する。本発明によるガ
スタービンユニットによれば、低圧ガスタービン１３の
ジオメトリ−を変えるためにレギュレータ１５によって
低圧コンプレッサ１４の回転数を調節することにかでき
、それによって周囲の温度が変わっても空気の流入重量
を一定値に維持することができる。
従来のガスタービンに採用されているように燃焼室に水
を噴射することによって排気ガス中の酸化窒素（ＮＯｘ
）の量を減少することができる。
を噴射することによって排気ガス中の酸化窒素（ＮＯｘ
）の量を減少することができる。
それで、通常は電力の増加と、電気効率及び合計効率の
低下を得ることができる。しかし、本発明によるガスタ
ービンユニットにおいては、電力と電気効率が第３図に
示すような補助装置を使用することによる水噴射によっ
て向上することができる。水噴射のための水は第３図に
示すように圧縮空気による熱交換器２３．２４において
及び／又は排気ガスによる熱交換器２５において予熱さ
れ、それから復熱器１８の上流側の位置において圧縮空
気中に噴射される。そこで、復熱器１８における熱吸収
が増加し、電気効率を向上させる。しかし、排気損失の
増加により全体的な効率は低下するかもしれない。
低下を得ることができる。しかし、本発明によるガスタ
ービンユニットにおいては、電力と電気効率が第３図に
示すような補助装置を使用することによる水噴射によっ
て向上することができる。水噴射のための水は第３図に
示すように圧縮空気による熱交換器２３．２４において
及び／又は排気ガスによる熱交換器２５において予熱さ
れ、それから復熱器１８の上流側の位置において圧縮空
気中に噴射される。そこで、復熱器１８における熱吸収
が増加し、電気効率を向上させる。しかし、排気損失の
増加により全体的な効率は低下するかもしれない。
第１図は本発明の方法を実施するガスタービンユニット
の構成図、第２図はガスタービンユニットの作動領域を
示す図、第３図は水噴射のための補助装置を有するガス
タービンユニットの構成図である。 １０・・・高圧ガスタービン、 １１・・・高圧コンプレッサ、 １２・・・発電機、 Ｉ３・・・低圧ガスタービンＩ３． １４・・・低圧コンプレッサ１４． １５・・・レギュレータ１５． １６・・・燃焼室、 １８・・・復熱器１８． １９・２２・２３・２４・２５・・ ２０・・・調節可能な連結管部。 ・熱交換器、
の構成図、第２図はガスタービンユニットの作動領域を
示す図、第３図は水噴射のための補助装置を有するガス
タービンユニットの構成図である。 １０・・・高圧ガスタービン、 １１・・・高圧コンプレッサ、 １２・・・発電機、 Ｉ３・・・低圧ガスタービンＩ３． １４・・・低圧コンプレッサ１４． １５・・・レギュレータ１５． １６・・・燃焼室、 １８・・・復熱器１８． １９・２２・２３・２４・２５・・ ２０・・・調節可能な連結管部。 ・熱交換器、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃焼室と、該燃焼室からの燃焼ガスによって駆動さ
れる高圧ガスタービンと、該高圧ガスタービンからの燃
焼ガスによって駆動される低圧ガスタービンと、該低圧
ガスタービンによって駆動される低圧コンプレッサと、
圧縮空気を該燃焼室に供給するために該低圧コンプレッ
サと直列に配置され且つ該高圧ガスタービンによって駆
動される高圧コンプレッサと、電気を発生するために該
高圧ガスタービンによって駆動される発電機と、排気ガ
スと該高圧コンプレッサからの圧縮空気との間で熱交換
を行うための復熱器と、該低圧コンプレッサと該高圧コ
ンプレッサの間で温水を生成する中間クーラと、温水を
生成するための排気ガス熱交換器とからなる電気及び熱
生成のためのガスタービンユニットの作動方法であって
、燃焼室の一定の温度で低圧ガスタービンの回転数を変
えるために低圧ガスタービンのジオメトリーを変えるこ
とによって電力を所望の値に調節するステップと、復熱
器をバイパスする流れを制御することによって熱力を所
望の値に調節するステップとを具備するガスタービンユ
ニットの作動方法。 ２、復熱器の上流側の圧縮空気に水を噴射するステップ
を具備する請求項１に記載のガスタービンユニットの作
動方法。 ３、噴射する水を予熱するステップを具備する請求項１
に記載のガスタービンユニットの作動方法。 ４、燃焼室と、該燃焼室からの燃焼ガスによって駆動さ
れる高圧ガスタービンと、該高圧ガスタービンからの燃
焼ガスによって駆動される低圧ガスタービンと、該低圧
ガスタービンによって駆動され且つ調節可能なジオメト
リーを有する低圧コンプレッサと、圧縮空気を該燃焼室
に供給するために該低圧コンプレッサと直列に配置され
且つ該高圧ガスタービンによって駆動される高圧コンプ
レッサと、電気を発生するために該高圧ガスタービンに
よって駆動される発電機と、排気ガスと該高圧コンプレ
ッサからの圧縮空気との間で熱交換を行うための復熱器
と、該低圧コンプレッサと該高圧コンプレッサの間で温
水を生成する中間クーラと、温水を生成するための排気
ガス熱交換器と、該復熱器をバイパスする調節可能な連
結管部からなる電気と熱を生成するためのガスタービン
ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185668A JP2869070B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 電気及び熱生成のためのガスタービンユニットとその作動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185668A JP2869070B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 電気及び熱生成のためのガスタービンユニットとその作動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245620A true JPH0245620A (ja) | 1990-02-15 |
| JP2869070B2 JP2869070B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16174782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63185668A Expired - Fee Related JP2869070B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 電気及び熱生成のためのガスタービンユニットとその作動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869070B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6518632B1 (en) | 1999-01-29 | 2003-02-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic part |
| JP2004506832A (ja) * | 2000-08-11 | 2004-03-04 | アプリカツイオ−ンス− ウント・テヒニックツエントルーム・フユール・エネルギーフエルフアーレンス− ウムウエルト− ウント・シユトレームングステヒニック | 熱エネルギーを機械的作用に変換する方法 |
| JP2006526736A (ja) * | 2003-05-30 | 2006-11-24 | ユーロタービン アクティエボラーグ | ガスタービン組の運転方法 |
| US12614666B2 (en) | 2021-11-29 | 2026-04-28 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayer electronic component |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51123411A (en) * | 1975-04-21 | 1976-10-28 | Nissan Motor Co Ltd | Steam injector using gas turbine waste heat |
| JPS6132536U (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-27 | 日産自動車株式会社 | 自動車用ガスタ−ビン |
| JPS61286535A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Isamu Nemoto | ガスタ−ビン |
| JPS6388227A (ja) * | 1986-04-29 | 1988-04-19 | アセア スタ−ル アクテイエボラ−グ | ガスタ−ビンユニツト作動方法 |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP63185668A patent/JP2869070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS51123411A (en) * | 1975-04-21 | 1976-10-28 | Nissan Motor Co Ltd | Steam injector using gas turbine waste heat |
| JPS6132536U (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-27 | 日産自動車株式会社 | 自動車用ガスタ−ビン |
| JPS61286535A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Isamu Nemoto | ガスタ−ビン |
| JPS6388227A (ja) * | 1986-04-29 | 1988-04-19 | アセア スタ−ル アクテイエボラ−グ | ガスタ−ビンユニツト作動方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6518632B1 (en) | 1999-01-29 | 2003-02-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic part |
| JP2004506832A (ja) * | 2000-08-11 | 2004-03-04 | アプリカツイオ−ンス− ウント・テヒニックツエントルーム・フユール・エネルギーフエルフアーレンス− ウムウエルト− ウント・シユトレームングステヒニック | 熱エネルギーを機械的作用に変換する方法 |
| JP2006526736A (ja) * | 2003-05-30 | 2006-11-24 | ユーロタービン アクティエボラーグ | ガスタービン組の運転方法 |
| US7721552B2 (en) | 2003-05-30 | 2010-05-25 | Euroturbine Ab | Method for operation of a gas turbine group |
| US12614666B2 (en) | 2021-11-29 | 2026-04-28 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayer electronic component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2869070B2 (ja) | 1999-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |