JPH04214931A - ガスタービン設備 - Google Patents
ガスタービン設備Info
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- JPH04214931A JPH04214931A JP784991A JP784991A JPH04214931A JP H04214931 A JPH04214931 A JP H04214931A JP 784991 A JP784991 A JP 784991A JP 784991 A JP784991 A JP 784991A JP H04214931 A JPH04214931 A JP H04214931A
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- fuel
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- 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
- F02C7/22—Fuel supply systems
- F02C7/236—Fuel delivery systems comprising two or more pumps
- F02C7/2365—Fuel delivery systems comprising two or more pumps comprising an air supply system for the atomisation of fuel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気圧縮機と、タービ
ンと、燃料ノズルを有する燃焼器とを含むガスタービン
設備に関する。
ンと、燃料ノズルを有する燃焼器とを含むガスタービン
設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記形式のガスタービン設備にお
いて、空気圧縮機からの空気の一部をタービンに導入し
てタービンを冷却するためのタービン冷却設備と、空気
圧縮機からの空気の一部を燃料ノズルへ導入して燃料油
を霧化するための燃料油霧化設備とを備えたものが知ら
れている。
いて、空気圧縮機からの空気の一部をタービンに導入し
てタービンを冷却するためのタービン冷却設備と、空気
圧縮機からの空気の一部を燃料ノズルへ導入して燃料油
を霧化するための燃料油霧化設備とを備えたものが知ら
れている。
【０００３】図３はこの種の従来のガスタービン設備を
示す。このガスタービン設備は、タービン冷却設備１２
０と、燃料油霧化設備１２１とを含む。タービン冷却設
備１２０は、空気圧縮機１０１の吐出口１０１ａとター
ビン１０２の動静翼等を冷却するための空気の取入口１
０２ａ，１０２ｂとを接続する管路１０７と、管路１０
７の途中に設けられた中間冷却器（インタークーラ）１
０４と管路１０７の途中の、中間冷却器１０４の下流位
置に設けられた空気濾過装置１０５とを含む。中間冷却
器１０４をバイパスする管路１０８上には、冷却空気温
度を調節するための絞り１０６が設けられている。この
タービン冷却設備は、空気圧縮機１０１からの３５０〜
４００℃程度の吐出空気を中間冷却器１０４で２００〜
２５０℃程度に冷却し、空気濾過装置５で清浄化して、
タービン１０２の冷却用空気取入口１０２ａ，１０２ｂ
に導入する。図中、１０４ａは冷却水管、１２２ａ，１
２２ｂは流量調整用オリフイス、１２３は発電機である
。
示す。このガスタービン設備は、タービン冷却設備１２
０と、燃料油霧化設備１２１とを含む。タービン冷却設
備１２０は、空気圧縮機１０１の吐出口１０１ａとター
ビン１０２の動静翼等を冷却するための空気の取入口１
０２ａ，１０２ｂとを接続する管路１０７と、管路１０
７の途中に設けられた中間冷却器（インタークーラ）１
０４と管路１０７の途中の、中間冷却器１０４の下流位
置に設けられた空気濾過装置１０５とを含む。中間冷却
器１０４をバイパスする管路１０８上には、冷却空気温
度を調節するための絞り１０６が設けられている。この
タービン冷却設備は、空気圧縮機１０１からの３５０〜
４００℃程度の吐出空気を中間冷却器１０４で２００〜
２５０℃程度に冷却し、空気濾過装置５で清浄化して、
タービン１０２の冷却用空気取入口１０２ａ，１０２ｂ
に導入する。図中、１０４ａは冷却水管、１２２ａ，１
２２ｂは流量調整用オリフイス、１２３は発電機である
。
【０００４】また図３において、燃料油霧化システム１
２１は、空気圧縮機１０１の吐出口１０１ｂから燃焼器
１０３の燃料ノズル１１４の空気導入口１１４ａに接続
された霧化用空気のための管路１１５を含む。管路１１
５には、上流位置から順に空気濾過装置１０９、空気冷
却器１１０及び空気圧縮機１１１が設けられている。空
気冷却器１１０及び空気圧縮機１１１をバイパスする管
路１１７には、バイパス流量を調整するための弁１１３
及びオリフイス１２４が設けられている。
２１は、空気圧縮機１０１の吐出口１０１ｂから燃焼器
１０３の燃料ノズル１１４の空気導入口１１４ａに接続
された霧化用空気のための管路１１５を含む。管路１１
５には、上流位置から順に空気濾過装置１０９、空気冷
却器１１０及び空気圧縮機１１１が設けられている。空
気冷却器１１０及び空気圧縮機１１１をバイパスする管
路１１７には、バイパス流量を調整するための弁１１３
及びオリフイス１２４が設けられている。
【０００５】空気冷却器１１０は、空気圧縮機１０１の
吐出空気温度（３５０〜４００℃程度）を、通常の材質
を使用した空気圧縮機１１１の機械的許容温度である８
０〜１００℃程度まで冷却する。空気冷却器１１０の冷
却水管路１１８には、冷却器１１０出口の空気温度を８
０〜１００℃程度に調節するための温度調節弁１１２が
設けられている。上記の燃料油霧化設備１２１を経て燃
料ノズル１１４内に導入された霧化用空気は、管路１１
６より供給された燃料油を霧化し、燃焼器１０３内での
燃焼効率の向上に寄与する。
吐出空気温度（３５０〜４００℃程度）を、通常の材質
を使用した空気圧縮機１１１の機械的許容温度である８
０〜１００℃程度まで冷却する。空気冷却器１１０の冷
却水管路１１８には、冷却器１１０出口の空気温度を８
０〜１００℃程度に調節するための温度調節弁１１２が
設けられている。上記の燃料油霧化設備１２１を経て燃
料ノズル１１４内に導入された霧化用空気は、管路１１
６より供給された燃料油を霧化し、燃焼器１０３内での
燃焼効率の向上に寄与する。
【０００６】空気圧縮機１０１へ導入される空気量を１
００とすると、タービン１０２への冷却空気流入量は約
１０、燃料油霧化設備１２１への空気流入量は約１の比
率である。また、空気圧縮機１１１へ流入した空気はそ
の空気圧縮機１１１における昇圧過程で昇温され、空気
圧縮機１１１の吐出空気温度は１５０〜２００℃程度に
なる。
００とすると、タービン１０２への冷却空気流入量は約
１０、燃料油霧化設備１２１への空気流入量は約１の比
率である。また、空気圧縮機１１１へ流入した空気はそ
の空気圧縮機１１１における昇圧過程で昇温され、空気
圧縮機１１１の吐出空気温度は１５０〜２００℃程度に
なる。
【０００７】図中、１２５は、燃料ガス焚運転時に燃料
ガスを導入する管路である。ガス焚運転時には弁１１３
を全開状態とし、空気圧縮機１１１から吐出された空気
を管路１１７に導く。従って、燃料ノズル１１４に空気
は導入されない。一方、燃料油焚運転時には、弁１１３
は全閉状態になり、空気圧縮機１１１から吐出された空
気は燃料ノズル１１４に導入される。
ガスを導入する管路である。ガス焚運転時には弁１１３
を全開状態とし、空気圧縮機１１１から吐出された空気
を管路１１７に導く。従って、燃料ノズル１１４に空気
は導入されない。一方、燃料油焚運転時には、弁１１３
は全閉状態になり、空気圧縮機１１１から吐出された空
気は燃料ノズル１１４に導入される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガスタービ
ン設備においては、タービン冷却設備と燃料油霧化設備
とが互いに独立して構成されているため、下記のように
、空気濾過装置、冷却器等の同一用途の部品数が多いこ
と、空気圧縮機及びタービンのまわりの配管が複雑にな
ること等の問題があった。すなわち、（１）空気濾過装
置、冷却器等の同一用途の機器を、タービン冷却設備１
２０と燃料油霧化設備１２１とのそれぞれに別々に設置
する必要があるため、部品数が多くなり、ガスタービン
設備が複雑、高価になる。 （２）空気圧縮機１０１の吐出口から管路１０７，１１
５を通して別々に抽気を行っているため、空気圧縮機１
０１及びタービン１０２のまわりの配管が複雑で、配管
を行いにくくなり、保守への悪影響が出やすい。 （３）燃料油霧化設備はタービン室内に収納されるもの
であるため、その設備を構成する機器が大型化すると、
収納が困難になるという問題が生じる。特に、空気濾過
装置１０９及び空気冷却器１１０が大きくなると、収納
が困難になる。
ン設備においては、タービン冷却設備と燃料油霧化設備
とが互いに独立して構成されているため、下記のように
、空気濾過装置、冷却器等の同一用途の部品数が多いこ
と、空気圧縮機及びタービンのまわりの配管が複雑にな
ること等の問題があった。すなわち、（１）空気濾過装
置、冷却器等の同一用途の機器を、タービン冷却設備１
２０と燃料油霧化設備１２１とのそれぞれに別々に設置
する必要があるため、部品数が多くなり、ガスタービン
設備が複雑、高価になる。 （２）空気圧縮機１０１の吐出口から管路１０７，１１
５を通して別々に抽気を行っているため、空気圧縮機１
０１及びタービン１０２のまわりの配管が複雑で、配管
を行いにくくなり、保守への悪影響が出やすい。 （３）燃料油霧化設備はタービン室内に収納されるもの
であるため、その設備を構成する機器が大型化すると、
収納が困難になるという問題が生じる。特に、空気濾過
装置１０９及び空気冷却器１１０が大きくなると、収納
が困難になる。
【０００９】本発明の主目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、構成部品数が少なく、かつ配管系統が簡単なガ
スタービン設備を提供することにある。
解消し、構成部品数が少なく、かつ配管系統が簡単なガ
スタービン設備を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、空気取
入口と空気吐出口とを有する空気圧縮機と、冷却空気取
入口を有するタービンと、燃料油導入口と霧化用空気導
入口とを有する燃料ノズルを含む燃焼器と、タービン冷
却設備と、燃料油霧化設備と、を含むガスタービン設備
において、前記タービン冷却設備が、空気圧縮機の空気
吐出口とタービンの冷却空気取入口とを接続する冷却空
気通路と、冷却空気通路の途中に設けられた中間冷却器
（インタークーラ）と、冷却空気通路の途中の、中間冷
却器の下流位置に設けられた空気濾過装置とを含み、前
記燃料油霧化設備が、前記冷却空気通路の、前記空気濾
過装置の下流位置から分岐して前記燃料ノズルの霧化用
空気導入口に接続された霧化用空気通路と、前記霧化用
空気通路の途中に設けられた霧化用空気のための圧縮機
とを含むことを特徴とする。
入口と空気吐出口とを有する空気圧縮機と、冷却空気取
入口を有するタービンと、燃料油導入口と霧化用空気導
入口とを有する燃料ノズルを含む燃焼器と、タービン冷
却設備と、燃料油霧化設備と、を含むガスタービン設備
において、前記タービン冷却設備が、空気圧縮機の空気
吐出口とタービンの冷却空気取入口とを接続する冷却空
気通路と、冷却空気通路の途中に設けられた中間冷却器
（インタークーラ）と、冷却空気通路の途中の、中間冷
却器の下流位置に設けられた空気濾過装置とを含み、前
記燃料油霧化設備が、前記冷却空気通路の、前記空気濾
過装置の下流位置から分岐して前記燃料ノズルの霧化用
空気導入口に接続された霧化用空気通路と、前記霧化用
空気通路の途中に設けられた霧化用空気のための圧縮機
とを含むことを特徴とする。
【００１１】前記燃料油霧化設備は、前記霧化用空気通
路の途中の、前記霧化用空気のための圧縮機の上流位置
に設けられ、該霧化用空気のための圧縮機へ導入される
空気を冷却するための空気冷却器を含むとよい。
路の途中の、前記霧化用空気のための圧縮機の上流位置
に設けられ、該霧化用空気のための圧縮機へ導入される
空気を冷却するための空気冷却器を含むとよい。
【００１２】また、前記燃料ノズルが燃料ガス焚運転時
に燃料ガスを導入するための燃料ガス導入口を含み、前
記燃料油霧化設備が、前記霧化用空気通路の、前記霧化
用空気のための圧縮機の下流位置と、該霧化用空気通路
の、前記空気冷却器の上流位置とを連結する連結通路と
、その連結通路の途中に設けられた制御弁手段とを含み
、前記制御弁手段が、燃料ガス焚運転時には全開状態に
されて、前記霧化用空気のための圧縮機から吐出された
空気を前記連結通路を介して前記空気冷却器の上流位置
へ導き、一方、燃料油焚運転時には全閉状態にされるよ
うに作動するような構成にすることができる。
に燃料ガスを導入するための燃料ガス導入口を含み、前
記燃料油霧化設備が、前記霧化用空気通路の、前記霧化
用空気のための圧縮機の下流位置と、該霧化用空気通路
の、前記空気冷却器の上流位置とを連結する連結通路と
、その連結通路の途中に設けられた制御弁手段とを含み
、前記制御弁手段が、燃料ガス焚運転時には全開状態に
されて、前記霧化用空気のための圧縮機から吐出された
空気を前記連結通路を介して前記空気冷却器の上流位置
へ導き、一方、燃料油焚運転時には全閉状態にされるよ
うに作動するような構成にすることができる。
【００１３】さらに、前記燃料ノズルが、燃料ガス焚運
転時に燃料ガスを導入するための燃料ガス導入口を含み
、前記燃料油霧化設備が、前記霧化用空気通路の、前記
霧化用空気のための圧縮機の下流位置と、前記冷却空気
通路の、前記中間冷却器の上流位置とを連結する連結通
路と、その連結通路の途中に設けられた制御弁手段とを
含み、前記制御弁手段が、燃料ガス焚運転時には全開状
態にされて、前記霧化用空気のための圧縮機から吐出さ
れた空気を前記連結通路を介して前記中間冷却器の上流
位置へ導き、一方、燃料油焚運転時には全閉状態にされ
るように作動するような構成にすることもできる。
転時に燃料ガスを導入するための燃料ガス導入口を含み
、前記燃料油霧化設備が、前記霧化用空気通路の、前記
霧化用空気のための圧縮機の下流位置と、前記冷却空気
通路の、前記中間冷却器の上流位置とを連結する連結通
路と、その連結通路の途中に設けられた制御弁手段とを
含み、前記制御弁手段が、燃料ガス焚運転時には全開状
態にされて、前記霧化用空気のための圧縮機から吐出さ
れた空気を前記連結通路を介して前記中間冷却器の上流
位置へ導き、一方、燃料油焚運転時には全閉状態にされ
るように作動するような構成にすることもできる。
【００１４】
【作用】ガスタービンの空気圧縮機の空気吐出口から抽
気した空気は、タービン冷却設備を構成する中間冷却器
とその下流の空気濾過装置とを通った後、その一部はタ
ービンの冷却空気取入口に導入される。上記の中間冷却
器および空気濾過装置を通った後の空気の他の一部は、
霧化用空気として該空気濾過装置の下流側から分岐し、
霧化用空気のための圧縮機で圧縮された後に燃焼器の燃
料ノズルの霧化用空気導入口に導入され、燃焼器中で燃
料油を霧化させる。請求項２記載の構成においては、上
記分岐した霧化用空気は、霧化用空気のための圧縮機に
入る前に空気冷却器で冷却される。
気した空気は、タービン冷却設備を構成する中間冷却器
とその下流の空気濾過装置とを通った後、その一部はタ
ービンの冷却空気取入口に導入される。上記の中間冷却
器および空気濾過装置を通った後の空気の他の一部は、
霧化用空気として該空気濾過装置の下流側から分岐し、
霧化用空気のための圧縮機で圧縮された後に燃焼器の燃
料ノズルの霧化用空気導入口に導入され、燃焼器中で燃
料油を霧化させる。請求項２記載の構成においては、上
記分岐した霧化用空気は、霧化用空気のための圧縮機に
入る前に空気冷却器で冷却される。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す。この実施
例のガスタービン設備は、発電機２３の駆動用のもので
あり、空気圧縮機１と、タービン２と、燃料ノズル１４
を有する燃焼器３と、タービン冷却設備２０と、燃料油
霧化設備２１とを含む。
例のガスタービン設備は、発電機２３の駆動用のもので
あり、空気圧縮機１と、タービン２と、燃料ノズル１４
を有する燃焼器３と、タービン冷却設備２０と、燃料油
霧化設備２１とを含む。
【００１６】タービン冷却設備２０は、空気圧縮機１の
吐出口１ａとタービン２の冷却空気取入口２ａ，２ｂと
を接続する管路７と、管路７の途中に設けられ冷却水管
４ａを有する中間冷却器（インタークーラ）４と、管路
７の途中の、中間冷却器４の下流位置に設けられた空気
濾過装置５とを含む。中間冷却器４をバイパスする管路
８上には、冷却空気温度を調節するための絞り６が設け
られている。これらの点は、図３の従来設備と同様であ
る。
吐出口１ａとタービン２の冷却空気取入口２ａ，２ｂと
を接続する管路７と、管路７の途中に設けられ冷却水管
４ａを有する中間冷却器（インタークーラ）４と、管路
７の途中の、中間冷却器４の下流位置に設けられた空気
濾過装置５とを含む。中間冷却器４をバイパスする管路
８上には、冷却空気温度を調節するための絞り６が設け
られている。これらの点は、図３の従来設備と同様であ
る。
【００１７】燃料油霧化設備２１は、冷却空気管路７の
、空気濾過装置５の下流位置から分岐して燃料ノズル１
４の空気導入口１４ａに接続された霧化用空気のための
管路１５と、管路１５の途中に設けられた空気圧縮機１
１とを含む。
、空気濾過装置５の下流位置から分岐して燃料ノズル１
４の空気導入口１４ａに接続された霧化用空気のための
管路１５と、管路１５の途中に設けられた空気圧縮機１
１とを含む。
【００１８】このガスタービン設備においては、３５０
〜４００℃程度の、空気圧縮機１の吐出口１ａからの抽
気空気は、中間冷却器４で２００〜２５０℃程度に冷却
され、空気濾過装置５で清浄化されて、タービン２の冷
却用空気取入口２ａ，２ｂに導入される。また、空気濾
過装置５を通った空気の一部は管路１５へ導かれ、空気
圧縮機１１で昇圧された後に、燃料ノズル１４へ導入さ
れる。燃料ノズルへ導入された空気は、管路１６及び燃
料ノズル１４の燃料油導入口１４ｂを通って燃料ノズル
１４へ導入された燃料油を霧化する。霧化された燃料は
燃焼器３へ導かれる。
〜４００℃程度の、空気圧縮機１の吐出口１ａからの抽
気空気は、中間冷却器４で２００〜２５０℃程度に冷却
され、空気濾過装置５で清浄化されて、タービン２の冷
却用空気取入口２ａ，２ｂに導入される。また、空気濾
過装置５を通った空気の一部は管路１５へ導かれ、空気
圧縮機１１で昇圧された後に、燃料ノズル１４へ導入さ
れる。燃料ノズルへ導入された空気は、管路１６及び燃
料ノズル１４の燃料油導入口１４ｂを通って燃料ノズル
１４へ導入された燃料油を霧化する。霧化された燃料は
燃焼器３へ導かれる。
【００１９】図３の従来設備の場合と同様に、空気圧縮
機１の空気取入口１ｃから空気圧縮機１へ導入される空
気量を１００とすると、タービン２への冷却空気流入量
は約１０、燃料油霧化設備２１への空気流入量は約１の
比率である。従って、空気圧縮機１から、管路７と管路
１５との分岐点７ａに至るまでの管路７の部分、中間冷
却器４及び空気濾過装置５を通る空気量は、従来の場合
に比較して約１０％程度増加させる必要がある。このよ
うな各機器および各管路へ流入させる空気量の配分は、
空気の通過に対する各機器、管路の抵抗を考慮し、管路
の径等を適切に定めることによって設定される。空気量
の配分が不適切であるときには、適切な径のオリフイス
２２ａ，２２ｂを取り付けて、それを適切なものに調整
する。
機１の空気取入口１ｃから空気圧縮機１へ導入される空
気量を１００とすると、タービン２への冷却空気流入量
は約１０、燃料油霧化設備２１への空気流入量は約１の
比率である。従って、空気圧縮機１から、管路７と管路
１５との分岐点７ａに至るまでの管路７の部分、中間冷
却器４及び空気濾過装置５を通る空気量は、従来の場合
に比較して約１０％程度増加させる必要がある。このよ
うな各機器および各管路へ流入させる空気量の配分は、
空気の通過に対する各機器、管路の抵抗を考慮し、管路
の径等を適切に定めることによって設定される。空気量
の配分が不適切であるときには、適切な径のオリフイス
２２ａ，２２ｂを取り付けて、それを適切なものに調整
する。
【００２０】上記の説明は、ガスタービン設備が燃料油
焚運転のみを行うものとして説明した。しかし、そのガ
スタービン設備を、燃料油焚運転と燃料ガス焚運転とを
適宜に選択して行えるように修正することもできる。そ
のように修正した部分が、図１に鎖線で示されている。 この修正された態様においては、燃料ガス用の管路２５
に連結された燃料ガス導入口１４ｃが燃料ノズル１４に
設けられる。燃料油霧化設備２１は、管路１５の、空気
圧縮機１１の下流位置にある部分と、管路７の、中間冷
却器４の上流位置にある部分とを連結する管路３０を含
む。管路３０の途中には、流量調節用の弁１３が設けら
れ、その弁をバイパスする管路２６にオリフイス２４が
設けられている。
焚運転のみを行うものとして説明した。しかし、そのガ
スタービン設備を、燃料油焚運転と燃料ガス焚運転とを
適宜に選択して行えるように修正することもできる。そ
のように修正した部分が、図１に鎖線で示されている。 この修正された態様においては、燃料ガス用の管路２５
に連結された燃料ガス導入口１４ｃが燃料ノズル１４に
設けられる。燃料油霧化設備２１は、管路１５の、空気
圧縮機１１の下流位置にある部分と、管路７の、中間冷
却器４の上流位置にある部分とを連結する管路３０を含
む。管路３０の途中には、流量調節用の弁１３が設けら
れ、その弁をバイパスする管路２６にオリフイス２４が
設けられている。
【００２１】上記修正態様において、燃料油焚運転の際
は、管路２５を通る燃料ガスの流れは遮断され、一方、
管路１６を通して燃料ノズル１４へ燃料油が導入される
。弁１３は全閉状態にされる。従って、空気圧縮機１１
からの吐出空気は燃料ノズル１４へ導入される。オリフ
イス２４は、燃料ノズル１４へ導入される空気量を適正
値に調節するための、オリフイス２２ａ，２２ｂと同様
の目的で設けられているものである。
は、管路２５を通る燃料ガスの流れは遮断され、一方、
管路１６を通して燃料ノズル１４へ燃料油が導入される
。弁１３は全閉状態にされる。従って、空気圧縮機１１
からの吐出空気は燃料ノズル１４へ導入される。オリフ
イス２４は、燃料ノズル１４へ導入される空気量を適正
値に調節するための、オリフイス２２ａ，２２ｂと同様
の目的で設けられているものである。
【００２２】燃料ガス焚運転の際は、管路１６を通る燃
料油の流れは遮断され、一方、管路２５を通して燃料ノ
ズル１４へ燃料ガスが導入される。弁１３は全開状態に
される。従って、空気圧縮機１１の吐出空気は、抵抗の
大きな燃料ノズル１４の方へは流れず、管路３０へ導入
される。その導入空気は、中間冷却器４及び空気濾過装
置５を通り、一部はタービン２の冷却空気取入口２ａ，
２ｂへ導入され、また一部は管路１５、圧縮機１１を通
り、再度管路３０を通るように循環する。
料油の流れは遮断され、一方、管路２５を通して燃料ノ
ズル１４へ燃料ガスが導入される。弁１３は全開状態に
される。従って、空気圧縮機１１の吐出空気は、抵抗の
大きな燃料ノズル１４の方へは流れず、管路３０へ導入
される。その導入空気は、中間冷却器４及び空気濾過装
置５を通り、一部はタービン２の冷却空気取入口２ａ，
２ｂへ導入され、また一部は管路１５、圧縮機１１を通
り、再度管路３０を通るように循環する。
【００２３】上記した弁１３の作動、管路１６，２５か
らの燃料ノズル１４への燃料の導入、遮断は、燃料油焚
運転を選択するか燃料ガス焚運転を選択するかに応じて
自動的に行われる。
らの燃料ノズル１４への燃料の導入、遮断は、燃料油焚
運転を選択するか燃料ガス焚運転を選択するかに応じて
自動的に行われる。
【００２４】上記したように、第１実施例では、空気圧
縮機１から、管路７と管路１５との分岐点７ａに至るま
での管路７の部分、中間冷却器４及び空気濾過装置５を
通る空気量は、従来の場合に比較して約１０％程度増加
する。従って、管路７の上記部分、中間冷却器４及び空
気濾過装置５が、図３の従来システムに比して多少大型
化することはあり得る。しかしながら、本実施例は、次
のような利点をもたらす。 （１）タービン冷却用の空気と燃料油霧化用の空気とを
共通の管路を通して空気圧縮機１から抽気することがで
きるため、配管を簡易化することができる。 （２）燃料油霧化用空気専用の空気濾過装置（図３の１
０９）を設ける必要がなく、空気濾過装置は１個で済む
。従って、タービン室内への機器の配置の簡易化、スペ
ースの節約、価格低減を達成できる。
縮機１から、管路７と管路１５との分岐点７ａに至るま
での管路７の部分、中間冷却器４及び空気濾過装置５を
通る空気量は、従来の場合に比較して約１０％程度増加
する。従って、管路７の上記部分、中間冷却器４及び空
気濾過装置５が、図３の従来システムに比して多少大型
化することはあり得る。しかしながら、本実施例は、次
のような利点をもたらす。 （１）タービン冷却用の空気と燃料油霧化用の空気とを
共通の管路を通して空気圧縮機１から抽気することがで
きるため、配管を簡易化することができる。 （２）燃料油霧化用空気専用の空気濾過装置（図３の１
０９）を設ける必要がなく、空気濾過装置は１個で済む
。従って、タービン室内への機器の配置の簡易化、スペ
ースの節約、価格低減を達成できる。
【００２５】図２は本発明の第２実施例を示す。この実
施例では、符号２１Ａで示す燃料油霧化設備における燃
料油霧化用空気のための管路１５の、燃料油霧化用空気
圧縮機１１の上流位置に、空気冷却器１０が設けられて
いる。空気冷却器１０は、空気濾過装置５を出て管路１
５へ導かれた空気の温度（２００〜２５０℃程度）を、
通常の空気圧縮機１１の機械的許容温度である８０〜１
００℃程度まで冷却する。空気冷却器１０の冷却水管路
１８には、冷却器１０出口の空気温度を８０〜１００℃
程度に調節するための温度調節用の弁１２が設けられて
いる。空気圧縮機１１へ流入した空気はその空気圧縮機
１１における昇圧過程で昇温され、空気圧縮機１１の吐
出空気温度は１５０〜２００℃程度になる。
施例では、符号２１Ａで示す燃料油霧化設備における燃
料油霧化用空気のための管路１５の、燃料油霧化用空気
圧縮機１１の上流位置に、空気冷却器１０が設けられて
いる。空気冷却器１０は、空気濾過装置５を出て管路１
５へ導かれた空気の温度（２００〜２５０℃程度）を、
通常の空気圧縮機１１の機械的許容温度である８０〜１
００℃程度まで冷却する。空気冷却器１０の冷却水管路
１８には、冷却器１０出口の空気温度を８０〜１００℃
程度に調節するための温度調節用の弁１２が設けられて
いる。空気圧縮機１１へ流入した空気はその空気圧縮機
１１における昇圧過程で昇温され、空気圧縮機１１の吐
出空気温度は１５０〜２００℃程度になる。
【００２６】第２実施例のガスタービン設備を、燃料油
焚運転と燃料ガス焚運転とを適宜に選択して行えるよう
に修正した部分は、図２の鎖線で示されている。この修
正態様においては、燃料油霧化設備２１Ａは、管路１５
の、空気圧縮機１１の下流位置にある部分と、管路１５
の、空気冷却器１０の上流位置にある部分とを連結する
管路３０Ａを含む。管路３０Ａの途中には、流量調節用
の弁１３が設けられ、弁１３をバイパスする管路２６に
オリフイス２４が設けられている。
焚運転と燃料ガス焚運転とを適宜に選択して行えるよう
に修正した部分は、図２の鎖線で示されている。この修
正態様においては、燃料油霧化設備２１Ａは、管路１５
の、空気圧縮機１１の下流位置にある部分と、管路１５
の、空気冷却器１０の上流位置にある部分とを連結する
管路３０Ａを含む。管路３０Ａの途中には、流量調節用
の弁１３が設けられ、弁１３をバイパスする管路２６に
オリフイス２４が設けられている。
【００２７】上記した点以外の第２実施例の構成は、既
述の第１実施例のそれと同様であるため、その説明は省
略する。図１、図２において、同様の部材は同様の参照
数字で示されている。なお、第１実施例の場合と同様に
、第２実施例の弁１３は、燃料油焚運転時には全閉状態
となり、燃料ガス焚運転時には全開状態になる。
述の第１実施例のそれと同様であるため、その説明は省
略する。図１、図２において、同様の部材は同様の参照
数字で示されている。なお、第１実施例の場合と同様に
、第２実施例の弁１３は、燃料油焚運転時には全閉状態
となり、燃料ガス焚運転時には全開状態になる。
【００２８】第２実施例では、既述の第１実施例と同様
の利点が得られる。また、それに加え、次のような利点
も得られる。 （１）図３の従来設備では、３５０〜４００℃程度の高
温の空気が冷却器１１０に導入されるのに対し、第２実
施例では、中間冷却器４で２００〜２５０℃程度に冷却
された空気が管路１５から空気冷却器１０に導入される
。従って、管路１５、空気冷却器１０、弁１２等の使用
材質の低級化が図れる。 （２）上記の通り、空気冷却器１０へ導入される空気温
度が低下するため、空気冷却器１０での熱交換量が、従
来の１／２〜１／３に減少する。従って、空気冷却器の
サイズを従来のものに比較して著しく小さくでき、価格
低減及びタービン室内の保守スペース確保に大きく寄与
する。 （３）第２実施例では、空気冷却器１０で冷却された空
気が空気圧縮機１１へ導入される。従って、空気圧縮機
１１は、高温に耐える材質の部品を使用した高価なもの
にする必要がない。また、高すぎる温度の空気が燃料ノ
ズル１４に導入されることによる燃料のカーボン化等の
不都合を回避できる。
の利点が得られる。また、それに加え、次のような利点
も得られる。 （１）図３の従来設備では、３５０〜４００℃程度の高
温の空気が冷却器１１０に導入されるのに対し、第２実
施例では、中間冷却器４で２００〜２５０℃程度に冷却
された空気が管路１５から空気冷却器１０に導入される
。従って、管路１５、空気冷却器１０、弁１２等の使用
材質の低級化が図れる。 （２）上記の通り、空気冷却器１０へ導入される空気温
度が低下するため、空気冷却器１０での熱交換量が、従
来の１／２〜１／３に減少する。従って、空気冷却器の
サイズを従来のものに比較して著しく小さくでき、価格
低減及びタービン室内の保守スペース確保に大きく寄与
する。 （３）第２実施例では、空気冷却器１０で冷却された空
気が空気圧縮機１１へ導入される。従って、空気圧縮機
１１は、高温に耐える材質の部品を使用した高価なもの
にする必要がない。また、高すぎる温度の空気が燃料ノ
ズル１４に導入されることによる燃料のカーボン化等の
不都合を回避できる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば下記の効果が得られる。
（１）タービン冷却用の空気と燃料油霧化用の空気とを
共通の管路を通して空気圧縮機から抽気することができ
るため、配管を簡易化することができる。 （２）燃料油霧化用空気専用の空気濾過装置を設ける必
要がなく、空気濾過装置は１個で済む。従って、タービ
ン室内への機器の配置の簡易化、スペースの節約、価格
低減を達成できる。
共通の管路を通して空気圧縮機から抽気することができ
るため、配管を簡易化することができる。 （２）燃料油霧化用空気専用の空気濾過装置を設ける必
要がなく、空気濾過装置は１個で済む。従って、タービ
ン室内への機器の配置の簡易化、スペースの節約、価格
低減を達成できる。
【００３０】特に請求項２記載の構成を採用した場合に
は、上記の効果に加えて次の（３），（４），（５）の
効果も得られる。 （３）霧化用空気のための圧縮機へ導入される空気を冷
却するための空気冷却器には、前記中間冷却機で冷却さ
れた空気が導入されるので、該空気冷却器の使用材料を
低級化し、低価格化を図ることができる。 （４）上記の空気冷却器へ導入される空気温度は上記の
とおり中間冷却器により低下されているため、該空気冷
却器での熱交換量は、従来技術における霧化用空気冷却
器のそれの１／２〜１／３に減少する。従って、該空気
冷却器のサイズを従来のものに比較して著しく小さくで
き、価格低減及びタービン室内の保守スペース確保に大
きく寄与する。 （５）霧化用空気のための空気圧縮機には、霧化用空気
通路中で該空気圧縮機の上流位置に設けられた空気冷却
器１０で冷却された空気が導入される。従って該空気圧
縮機は高温に耐える材質の部品を使用した高価なものに
する必要がない。また、高すぎる温度の空気が燃料ノズ
ルに導入されることによる燃料のカーボン化等の不都合
を回避できる。
は、上記の効果に加えて次の（３），（４），（５）の
効果も得られる。 （３）霧化用空気のための圧縮機へ導入される空気を冷
却するための空気冷却器には、前記中間冷却機で冷却さ
れた空気が導入されるので、該空気冷却器の使用材料を
低級化し、低価格化を図ることができる。 （４）上記の空気冷却器へ導入される空気温度は上記の
とおり中間冷却器により低下されているため、該空気冷
却器での熱交換量は、従来技術における霧化用空気冷却
器のそれの１／２〜１／３に減少する。従って、該空気
冷却器のサイズを従来のものに比較して著しく小さくで
き、価格低減及びタービン室内の保守スペース確保に大
きく寄与する。 （５）霧化用空気のための空気圧縮機には、霧化用空気
通路中で該空気圧縮機の上流位置に設けられた空気冷却
器１０で冷却された空気が導入される。従って該空気圧
縮機は高温に耐える材質の部品を使用した高価なものに
する必要がない。また、高すぎる温度の空気が燃料ノズ
ルに導入されることによる燃料のカーボン化等の不都合
を回避できる。
【図１】本発明の第１実施例のガスタービン設備を示す
概略図。
概略図。
【図２】本発明の第２実施例のガスタービン設備を示す
概略図。
概略図。
【図３】従来のガスタービン設備を示す概略図。
１，１０１：空気圧縮機
２，１０２：タービン
３，１０３：燃焼器
４，１０４：中間冷却器
４ａ，１０４ａ：冷却水管
５，１０５，１０９：空気濾過装置
１１０：空気冷却器
１１，１１１：霧化用空気のための圧縮器１４，１１４
：燃料ノズル １６，１１６：燃料油供給管 １８，１１８：冷却水管 ２０，１２０：タービン冷却設備 ２１，１２１：燃料油霧化設備 ２ａ，２ｂ，１０２ａ，１０２ｂ：冷却空気取入口２５
，１２５：燃料ガス供給管
：燃料ノズル １６，１１６：燃料油供給管 １８，１１８：冷却水管 ２０，１２０：タービン冷却設備 ２１，１２１：燃料油霧化設備 ２ａ，２ｂ，１０２ａ，１０２ｂ：冷却空気取入口２５
，１２５：燃料ガス供給管
Claims (6)
- 【請求項１】 空気取入口と空気吐出口とを有する空
気圧縮機と、冷却空気取入口を有するタービンと、燃料
油導入口と霧化用空気導入口とを有する燃料ノズルを含
む燃焼器と、タービン冷却設備と、燃料油霧化設備と、
を含むガスタービン設備において、前記タービン冷却設
備は、空気圧縮機の空気吐出口とタービンの冷却空気取
入口とを接続する冷却空気通路と、冷却空気通路の途中
に設けられた中間冷却器と、冷却空気通路の途中の、中
間冷却器の下流位置に設けられた空気濾過装置と、を含
み、前記燃料油霧化設備は、前記冷却空気通路の、前記
空気濾過装置の下流位置から分岐して前記燃料ノズルの
霧化用空気導入口に接続された霧化用空気通路と、該霧
化用空気通路の途中に設けられた霧化用空気のための圧
縮機と、を含むことを特徴とするガスタービン設備。 - 【請求項２】 前記燃料油霧化設備は、前記霧化用空
気通路の途中の、前記霧化用空気のための圧縮機の上流
位置に設けられ、該霧化用空気のための圧縮機へ導入さ
れる空気を冷却するための空気冷却器を含む請求項１記
載のガスタービン設備。 - 【請求項３】 前記燃料ノズルは燃料ガス焚運転時に
燃料ガスを導入するための燃料ガス導入口を含み、前記
燃料油霧化設備は、前記霧化用空気通路の、前記霧化用
空気のための圧縮器の下流位置と、該霧化用空気通路の
、前記空気冷却器の上流位置とを連結する連結通路と、
該連結通路の途中に設けられた制御弁手段とを含み、前
記制御弁手段は、燃料ガス焚運転時には全開状態にされ
て、前記霧化用空気のための圧縮機から吐出された空気
を前記連結通路を介して前記空気冷却器の上流位置へ導
き、一方、燃料油焚運転時には全閉状態にされるように
作動するようになっている請求項２記載のガスタービン
設備。 - 【請求項４】 前記燃料ノズルは燃料ガス焚運転時に
燃料ガスを導入するための燃料ガス導入口を含み、前記
燃料油霧化設備は、前記霧化用空気通路の、前記霧化用
空気のための圧縮機の下流位置と、前記冷却空気通路の
、前記中間冷却器の上流位置とを連結する連結通路と、
該連結通路の途中に設けられた制御弁手段とを含み、前
記制御弁手段は、燃料ガス焚運転時には全開状態にされ
て、前記霧化用空気のための圧縮機から吐出された空気
を前記連結通路を介して前記中間冷却器の上流位置へ導
き、一方、燃料油焚運転時には全閉状態にされるように
作動するようになっている請求項１記載のガスタービン
設備。 - 【請求項５】 前記燃料油霧化設備は、前記連結通路
に設けられて前記制御弁手段をバイパスするバイパス通
路と、そのバイパス通路に設けられた流量調節用オリフ
イスとを含む請求項３記載のガスタービン設備。 - 【請求項６】 前記燃料油霧化設備は、前記連結通路
に設けられて前記制御弁手段をバイパスするバイパス通
路と、そのバイパス通路に設けられた流量調節用オリフ
イスとを含む請求項４記載のガスタービン設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP784991A JPH04214931A (ja) | 1990-01-30 | 1991-01-25 | ガスタービン設備 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1957990 | 1990-01-30 | ||
| JP2-19579 | 1990-01-30 | ||
| JP784991A JPH04214931A (ja) | 1990-01-30 | 1991-01-25 | ガスタービン設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214931A true JPH04214931A (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=26342235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP784991A Pending JPH04214931A (ja) | 1990-01-30 | 1991-01-25 | ガスタービン設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04214931A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002097970A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-04-05 | General Electric Co <Ge> | ガスタービン発電設備における圧縮機吐出ブリード空気回路及び関連の方法 |
| US6393826B1 (en) | 2000-02-25 | 2002-05-28 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine |
| JP2002213208A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Toshiba Corp | コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法 |
| US7444819B2 (en) | 2003-09-30 | 2008-11-04 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine installation including a compressed air humidifier and method |
| JP2009047170A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | General Electric Co <Ge> | 燃焼タービンの冷却媒体供給方法 |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP784991A patent/JPH04214931A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6393826B1 (en) | 2000-02-25 | 2002-05-28 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine |
| US6530229B2 (en) | 2000-02-25 | 2003-03-11 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine having a cooling air system and a spray air system |
| US6769259B2 (en) | 2000-02-25 | 2004-08-03 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine having a cooling air system and a spray air system |
| US6986256B2 (en) | 2000-02-25 | 2006-01-17 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine having a cooling air system and a spray air system |
| JP2002097970A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-04-05 | General Electric Co <Ge> | ガスタービン発電設備における圧縮機吐出ブリード空気回路及び関連の方法 |
| JP2002213208A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Toshiba Corp | コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法 |
| US7444819B2 (en) | 2003-09-30 | 2008-11-04 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine installation including a compressed air humidifier and method |
| JP2009047170A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | General Electric Co <Ge> | 燃焼タービンの冷却媒体供給方法 |
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