JPH05288079A - ガスタービン設備 - Google Patents
ガスタービン設備Info
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- JPH05288079A JPH05288079A JP11544392A JP11544392A JPH05288079A JP H05288079 A JPH05288079 A JP H05288079A JP 11544392 A JP11544392 A JP 11544392A JP 11544392 A JP11544392 A JP 11544392A JP H05288079 A JPH05288079 A JP H05288079A
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- cooling fluid
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- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
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Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮機１と、ガスタービン４と、ガスタービ
ン排ガス中の二酸化炭素を液化する二酸化炭素液化装置
１０とを備え、圧縮機１からの流体の一部を冷却用流体
管路１６を介してガスタービン４の高温部冷却用として
ガスタービンへ供給するようにしてなるガスタービン設
備において、ガスタービン４の高温部冷却効果を増大せ
しめてガスタービンの効率向上のための燃焼ガスの高温
化に対応できるようにすること。 【構成】 二酸化炭素液化装置１０にて二酸化炭素と分
離された低温の他ガスを冷熱源として、冷却流体管路１
６内の冷却流体を熱交換器１７を介して間接的に又は直
接合流させて冷却するようにしたもの。
ン排ガス中の二酸化炭素を液化する二酸化炭素液化装置
１０とを備え、圧縮機１からの流体の一部を冷却用流体
管路１６を介してガスタービン４の高温部冷却用として
ガスタービンへ供給するようにしてなるガスタービン設
備において、ガスタービン４の高温部冷却効果を増大せ
しめてガスタービンの効率向上のための燃焼ガスの高温
化に対応できるようにすること。 【構成】 二酸化炭素液化装置１０にて二酸化炭素と分
離された低温の他ガスを冷熱源として、冷却流体管路１
６内の冷却流体を熱交換器１７を介して間接的に又は直
接合流させて冷却するようにしたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧縮機と、ガスタービン
と、このガスタービンからの排ガス中に含まれる二酸化
炭素を液化する二酸化炭素液化装置とを備えたガスター
ビン設備に関する。
と、このガスタービンからの排ガス中に含まれる二酸化
炭素を液化する二酸化炭素液化装置とを備えたガスター
ビン設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなガスタービン設備の従来の一
般的な構成を図２に示す。図２において、１は圧縮機、
２は燃焼器、３は燃焼ガス、４はタービン、５は二酸化
炭素（ＣＯ2）とこれ以外のガス（他ガス）を含む排ガ
ス、６は排ガスボイラ等の排熱回収装置、７は排煙脱炭
装置、８はＣＯ2＋他ガス、９は他ガス、１０は二酸化
炭素液化装置、１１は圧縮機、１２は冷凍機、１３は分
離器、１４は液体二酸化炭素タンク、１５は他ガス、１
６は冷却流体管路をそれぞれ示している。
般的な構成を図２に示す。図２において、１は圧縮機、
２は燃焼器、３は燃焼ガス、４はタービン、５は二酸化
炭素（ＣＯ2）とこれ以外のガス（他ガス）を含む排ガ
ス、６は排ガスボイラ等の排熱回収装置、７は排煙脱炭
装置、８はＣＯ2＋他ガス、９は他ガス、１０は二酸化
炭素液化装置、１１は圧縮機、１２は冷凍機、１３は分
離器、１４は液体二酸化炭素タンク、１５は他ガス、１
６は冷却流体管路をそれぞれ示している。
【０００３】図２のガスタービン設備において、圧縮機
１により吸気され、圧縮されて昇圧された流体は燃焼器
２での燃料の燃焼により高温の燃焼ガス３となり、ガス
タービン４へ流入されて仕事をした後、排ガス５として
流出される。この排ガス５は排熱回収装置６で熱回収さ
れた後、排煙脱炭装置７にてたとえば物理吸着法により
ＣＯ2と他ガスとにほぼ分離されるが、分離し切らない
一部の他ガスはＣＯ2と共にＣＯ2＋他ガス８の形で二酸
化炭素液化装置１０に供給され、二酸化炭素の液化処理
が行われる。又、排煙脱炭装置７で分離された他ガス９
は大気へ放出される。二酸化炭素液化装置１０では、Ｃ
Ｏ2＋他ガス８を圧縮機１１及び冷凍機１２にて加圧冷
却することにより、二酸化炭素は液化されるが、他ガス
は気体のままの状態にある。これら気液は分離器１３に
て分離され、液体である二酸化炭素は液体二酸化炭素タ
ンク１４へ流入し、気体である他ガス１５は大気へ放出
される。
１により吸気され、圧縮されて昇圧された流体は燃焼器
２での燃料の燃焼により高温の燃焼ガス３となり、ガス
タービン４へ流入されて仕事をした後、排ガス５として
流出される。この排ガス５は排熱回収装置６で熱回収さ
れた後、排煙脱炭装置７にてたとえば物理吸着法により
ＣＯ2と他ガスとにほぼ分離されるが、分離し切らない
一部の他ガスはＣＯ2と共にＣＯ2＋他ガス８の形で二酸
化炭素液化装置１０に供給され、二酸化炭素の液化処理
が行われる。又、排煙脱炭装置７で分離された他ガス９
は大気へ放出される。二酸化炭素液化装置１０では、Ｃ
Ｏ2＋他ガス８を圧縮機１１及び冷凍機１２にて加圧冷
却することにより、二酸化炭素は液化されるが、他ガス
は気体のままの状態にある。これら気液は分離器１３に
て分離され、液体である二酸化炭素は液体二酸化炭素タ
ンク１４へ流入し、気体である他ガス１５は大気へ放出
される。
【０００４】一方、ガスタービン４の内部は高温の燃焼
ガス３が流れることにより、この燃焼ガス３と接触する
翼等の部分は高温となる。これらの部分はこれらを構成
する材料の健全性を考慮して、冷却用流体を供給して冷
却するようにしている。この冷却用流体は圧縮機１から
取出され、冷却流体管路１６を経てガスタービン４の高
温部分へ供給される。
ガス３が流れることにより、この燃焼ガス３と接触する
翼等の部分は高温となる。これらの部分はこれらを構成
する材料の健全性を考慮して、冷却用流体を供給して冷
却するようにしている。この冷却用流体は圧縮機１から
取出され、冷却流体管路１６を経てガスタービン４の高
温部分へ供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、ガスタービン設
備において、ガスタービンの効率向上のため燃焼ガスの
温度は一段と高くなる傾向にある。このためには、ガス
タービンの冷却能力も一段と高める必要がある。本発明
はこのような要求に対してなされたもので、ガスタービ
ンの冷却効果を増大させて高温部分の材料の健全性を保
持することができるガスタービン設備を提供することを
目的とする。
備において、ガスタービンの効率向上のため燃焼ガスの
温度は一段と高くなる傾向にある。このためには、ガス
タービンの冷却能力も一段と高める必要がある。本発明
はこのような要求に対してなされたもので、ガスタービ
ンの冷却効果を増大させて高温部分の材料の健全性を保
持することができるガスタービン設備を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的に対し、本発明
によれば、圧縮機と、ガスタービンと、ガスタービン排
ガス中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素液化装置とを
備え、前記圧縮機とガスタービンとの間には圧縮機から
の流体の一部をガスタービンの冷却用として供給する冷
却用流体管路が接続されているガスタービン設備におい
て、前記二酸化炭素液化装置にて二酸化炭素と分離され
た他ガスの低温エネルギを、前記冷却用流体管路を流れ
る冷却用流体に熱交換器を介して間接的に、又は前記冷
却用流体に直接与える管路手段を設けたことを特徴とす
るガスタービン設備が提供される。
によれば、圧縮機と、ガスタービンと、ガスタービン排
ガス中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素液化装置とを
備え、前記圧縮機とガスタービンとの間には圧縮機から
の流体の一部をガスタービンの冷却用として供給する冷
却用流体管路が接続されているガスタービン設備におい
て、前記二酸化炭素液化装置にて二酸化炭素と分離され
た他ガスの低温エネルギを、前記冷却用流体管路を流れ
る冷却用流体に熱交換器を介して間接的に、又は前記冷
却用流体に直接与える管路手段を設けたことを特徴とす
るガスタービン設備が提供される。
【０００７】
【作用】上記手段によれば、二酸化炭素液化装置におい
て二酸化炭素と分離されて捨てられていた他ガスが低温
エネルギを有しており、これをガスタービンを冷却する
冷却流体の冷熱源として作用させ、冷却流体の冷却能力
を一層高めるようにしている。
て二酸化炭素と分離されて捨てられていた他ガスが低温
エネルギを有しており、これをガスタービンを冷却する
冷却流体の冷熱源として作用させ、冷却流体の冷却能力
を一層高めるようにしている。
【０００８】
【実施例】図１は本発明によるガスタービン設備の一実
施例を示す系統図である。図１において、図２に示した
ものと同一の要素については同一の符号を付してその詳
細な説明は省略する。
施例を示す系統図である。図１において、図２に示した
ものと同一の要素については同一の符号を付してその詳
細な説明は省略する。
【０００９】図１の系統図によれば、圧縮機１からの流
体の一部を取出してガスタービンの冷却用に供給するた
めの冷却流体管路１６に熱交換器１７を設け、二酸化炭
素液化装置１０からの他ガス１５をこの熱交換器１７へ
供給するための管路１８を設けてある。
体の一部を取出してガスタービンの冷却用に供給するた
めの冷却流体管路１６に熱交換器１７を設け、二酸化炭
素液化装置１０からの他ガス１５をこの熱交換器１７へ
供給するための管路１８を設けてある。
【００１０】この構成により、低温の他ガス１５は管路
１８により熱交換器１７へその冷熱源として供給され、
ここで、冷却流体管路１６内の冷却流体を冷却してその
温度を低下させる。このため、熱交換器１７を出た冷却
流体は温度が低下されてガスタービン４の高温部へ従来
よりは低い温度で供給されることが可能となる。これに
より、ガスタービン４の構成材料を保護するための冷却
効果が増大することになり、ガスタービン４に供給され
る燃焼ガス３が高温化してもガスタービン４の構成材料
の昇温を防止し、その健全性を確保すことが可能とな
る。
１８により熱交換器１７へその冷熱源として供給され、
ここで、冷却流体管路１６内の冷却流体を冷却してその
温度を低下させる。このため、熱交換器１７を出た冷却
流体は温度が低下されてガスタービン４の高温部へ従来
よりは低い温度で供給されることが可能となる。これに
より、ガスタービン４の構成材料を保護するための冷却
効果が増大することになり、ガスタービン４に供給され
る燃焼ガス３が高温化してもガスタービン４の構成材料
の昇温を防止し、その健全性を確保すことが可能とな
る。
【００１１】好ましくは、図１に示したように、管路１
８に制御弁１９を設け、この制御弁１９の上流側の管路
１８から分岐して大気へ通じる管路に制御弁２０を設
け、さらにこれら制御弁１９及び２０を制御する制御器
２１を設けてガスタービン４に供給される冷却流体の温
度を所定値に制御できるようにするとよい。なお、２２
は熱交換器１７出口側の冷却流体の温度を表す温度信号
であり、２３は制御弁１９及び２０の開度を制御する制
御信号である。
８に制御弁１９を設け、この制御弁１９の上流側の管路
１８から分岐して大気へ通じる管路に制御弁２０を設
け、さらにこれら制御弁１９及び２０を制御する制御器
２１を設けてガスタービン４に供給される冷却流体の温
度を所定値に制御できるようにするとよい。なお、２２
は熱交換器１７出口側の冷却流体の温度を表す温度信号
であり、２３は制御弁１９及び２０の開度を制御する制
御信号である。
【００１２】制御器２１は温度信号２２を入力し、この
温度値に基づいて制御弁１９及び２０を適宜制御して熱
交換器１７出口の冷却流体管路１６内の流体温度を所定
値に制御する。同時に制御される制御弁１９及び２０は
逆動作の特性を有する。すなわち、温度信号２２がたと
えば所定値より高い値を示した場合には制御弁１９は開
方向に制御されるのに対し制御弁２０は閉方向に制御さ
れる。
温度値に基づいて制御弁１９及び２０を適宜制御して熱
交換器１７出口の冷却流体管路１６内の流体温度を所定
値に制御する。同時に制御される制御弁１９及び２０は
逆動作の特性を有する。すなわち、温度信号２２がたと
えば所定値より高い値を示した場合には制御弁１９は開
方向に制御されるのに対し制御弁２０は閉方向に制御さ
れる。
【００１３】又、別の実施例として、図１の熱交換器１
７に代えて混合器を設け、二酸化炭素液化装置１０から
の低温の他ガス１５を冷却流体管路１６内の冷却流体へ
直接合流させて、ガスタービン４へ供給される冷却流体
の温度を低下させることができる。もちろん、この場合
にも、図１に示したような温度制御手段、すなわち制御
弁１９及び２０及び制御器２１を設けて冷却流体の温度
を所定値に制御するようにすることが好ましい。
７に代えて混合器を設け、二酸化炭素液化装置１０から
の低温の他ガス１５を冷却流体管路１６内の冷却流体へ
直接合流させて、ガスタービン４へ供給される冷却流体
の温度を低下させることができる。もちろん、この場合
にも、図１に示したような温度制御手段、すなわち制御
弁１９及び２０及び制御器２１を設けて冷却流体の温度
を所定値に制御するようにすることが好ましい。
【００１４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、たとえば蒸気タービン等が組合わされたコ
ンバインドプラントにおいても同様に適用することがで
きる。
のではなく、たとえば蒸気タービン等が組合わされたコ
ンバインドプラントにおいても同様に適用することがで
きる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ガスタービンの燃焼ガスに接触する部分を保
護するための冷却効果が増大されるため、ガスタービン
の高効率化に伴う燃焼ガスの高温化に対しても、ガスタ
ービンの健全性を確保できることとなり、ガスタービン
の高効率化促進に大いに寄与することができる。
によれば、ガスタービンの燃焼ガスに接触する部分を保
護するための冷却効果が増大されるため、ガスタービン
の高効率化に伴う燃焼ガスの高温化に対しても、ガスタ
ービンの健全性を確保できることとなり、ガスタービン
の高効率化促進に大いに寄与することができる。
【００１６】又、従来は捨てらていた低温エネルギを有
する他ガスを冷熱源として使用しているため、ガスター
ビン設備全体の熱効率が向上する。
する他ガスを冷熱源として使用しているため、ガスター
ビン設備全体の熱効率が向上する。
【００１７】更に、本発明の好適な実施例では二酸化炭
素液化装置の前に二酸化炭素分離性能が非常に高い排煙
脱炭装置を設けて液化処理後の他ガスの発生をなるべく
抑えた構成のガスタービン設備への適用例を示したが、
二酸化炭素液化装置からの低温の他ガスを使用可能とし
たことにより、排煙脱炭装置の二酸化炭素分離性能を過
度に上げる必要がなく、排煙脱炭装置のコスト低減に寄
与することになる。
素液化装置の前に二酸化炭素分離性能が非常に高い排煙
脱炭装置を設けて液化処理後の他ガスの発生をなるべく
抑えた構成のガスタービン設備への適用例を示したが、
二酸化炭素液化装置からの低温の他ガスを使用可能とし
たことにより、排煙脱炭装置の二酸化炭素分離性能を過
度に上げる必要がなく、排煙脱炭装置のコスト低減に寄
与することになる。
【図１】本発明によるガスタービン設備の一実施例を示
す系統図である。
す系統図である。
【図２】従来のガスタービン設備の構成例を示す系統図
である。
である。
１ 圧縮機 ３ ガスタービン １０ 二酸化炭素液化装置 １６ 冷却流体管路 １７ 熱交換器 １８ 管路 １９ 制御弁 ２０ 制御弁 ２１ 制御器
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機と、ガスタービンと、ガスタービン
排ガス中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素液化装置と
を備え、前記圧縮機とガスタービンとの間には圧縮機か
らの流体の一部をガスタービンの冷却用として供給する
冷却用流体管路が接続されているガスタービン設備にお
いて、前記二酸化炭素液化装置にて二酸化炭素と分離さ
れた他ガスの低温エネルギを、前記冷却用流体管路を流
れる冷却用流体に熱交換器を介して間接的に、又は前記
冷却用流体に直接与える管路手段を設けたことを特徴と
するガスタービン設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11544392A JPH05288079A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | ガスタービン設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11544392A JPH05288079A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | ガスタービン設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288079A true JPH05288079A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14662687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11544392A Withdrawn JPH05288079A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | ガスタービン設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05288079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005002996A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Inst Fr Petrole | フューム処理方法 |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP11544392A patent/JPH05288079A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005002996A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Inst Fr Petrole | フューム処理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |