JPH06193465A - ガスタービン - Google Patents
ガスタービンInfo
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- JPH06193465A JPH06193465A JP4344297A JP34429792A JPH06193465A JP H06193465 A JPH06193465 A JP H06193465A JP 4344297 A JP4344297 A JP 4344297A JP 34429792 A JP34429792 A JP 34429792A JP H06193465 A JPH06193465 A JP H06193465A
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- JP
- Japan
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- gas turbine
- stoppage
- exhaust
- damper
- branch duct
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Links
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- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 65
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 abstract description 6
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Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気用煙突による排気のドラフトが減少する
ことを目的とする。 【構成】 排気用煙突の上流側に大気に導通する分岐ダ
クトが設けられガスタービンの運転時に閉じられるよう
に構成する。
ことを目的とする。 【構成】 排気用煙突の上流側に大気に導通する分岐ダ
クトが設けられガスタービンの運転時に閉じられるよう
に構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電などに適用さ
れるガスタービンに関する。
れるガスタービンに関する。
【0002】
【従来の技術】図4は火力発電などに使用されている従
来のガスタービンの説明図である。図において、図示し
ない吸気フィルタで濾過された大気はガスタービンの空
気圧縮機で圧縮された後、燃焼器で燃焼して高温ガスと
なりタービン4へ流入する。これら空気圧縮機、燃焼
器、タービン4などで単純1軸のガスタービンを構成し
ており、発電機などを駆動する。ガスタービンの排ガス
は脱硝装置により公害となる窒素酸化物NOX などを除
去され、煙突から大気へ放出される。
来のガスタービンの説明図である。図において、図示し
ない吸気フィルタで濾過された大気はガスタービンの空
気圧縮機で圧縮された後、燃焼器で燃焼して高温ガスと
なりタービン4へ流入する。これら空気圧縮機、燃焼
器、タービン4などで単純1軸のガスタービンを構成し
ており、発電機などを駆動する。ガスタービンの排ガス
は脱硝装置により公害となる窒素酸化物NOX などを除
去され、煙突から大気へ放出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のガ
スタービンにおいて、最近の環境に対する公害規制の強
化により煙突の高さが逐次高くなってきており、180
m級の高層煙突も使用されるようになっている。このた
め、煙突のドラフト(通風力)も大きくなっており、こ
のドラフトのためにガスタービンのロータが停止するま
でに長時間を要して安全面で問題になるとともに保守費
の増大を招く場合がある。
スタービンにおいて、最近の環境に対する公害規制の強
化により煙突の高さが逐次高くなってきており、180
m級の高層煙突も使用されるようになっている。このた
め、煙突のドラフト(通風力)も大きくなっており、こ
のドラフトのためにガスタービンのロータが停止するま
でに長時間を要して安全面で問題になるとともに保守費
の増大を招く場合がある。
【0004】また、ガスタービン停止後におけるケーシ
ングのキャットバック(cat back)現象を助長する。即
ち、ガスタービンを停止させるとタービン4内の空気は
対流作用により上層部の温度が下層部に比べて高くな
る。このため、ケーシング上半部の熱膨張量が下半部よ
りも大きくなってケーシングが実線で示す形状から点線
で示す状態へバウ状に湾曲する。この状態で、煙突のド
ラフト効果によりケーシング内を外気が流れると、外気
はケーシング内滞留ガスよりも温度が低いため、比重の
大きな外気は専らケーシングの下部側を流れてケーシン
グ下半部を冷却し、温度差を増大させてケーシングのキ
ャットバック現象を助長する。ロータはこの湾曲を防止
するために2〜3rpm の微速でターニングされているた
め、ケーシングのキャットバック現象が激しい場合には
ターニング中のロータがケーシングに接触してターニン
グを不能にしたり、損傷したりすることがある。
ングのキャットバック(cat back)現象を助長する。即
ち、ガスタービンを停止させるとタービン4内の空気は
対流作用により上層部の温度が下層部に比べて高くな
る。このため、ケーシング上半部の熱膨張量が下半部よ
りも大きくなってケーシングが実線で示す形状から点線
で示す状態へバウ状に湾曲する。この状態で、煙突のド
ラフト効果によりケーシング内を外気が流れると、外気
はケーシング内滞留ガスよりも温度が低いため、比重の
大きな外気は専らケーシングの下部側を流れてケーシン
グ下半部を冷却し、温度差を増大させてケーシングのキ
ャットバック現象を助長する。ロータはこの湾曲を防止
するために2〜3rpm の微速でターニングされているた
め、ケーシングのキャットバック現象が激しい場合には
ターニング中のロータがケーシングに接触してターニン
グを不能にしたり、損傷したりすることがある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガスタービ
ンは上記課題の解決を目的にしており、排気用煙突の上
流側に設けられ大気に導通する分岐ダクトと、運転時に
上記分岐ダクトを閉じる手段とを備えた構成を特徴とす
る。
ンは上記課題の解決を目的にしており、排気用煙突の上
流側に設けられ大気に導通する分岐ダクトと、運転時に
上記分岐ダクトを閉じる手段とを備えた構成を特徴とす
る。
【0006】また、本発明に係るガスタービンは、排気
用煙突の上流側に設けられ大気に導通する分岐ダクト
と、運転時に上記分岐ダクトを閉じる手段として車輪を
介してレール上を走行し上記分岐ダクトを開閉するダン
パ本体と、上記分岐ダクトの閉止時に上記ダンパ本体を
上記分岐ダクトの開口部へ押圧する手段とを備えた構成
を特徴とする。
用煙突の上流側に設けられ大気に導通する分岐ダクト
と、運転時に上記分岐ダクトを閉じる手段として車輪を
介してレール上を走行し上記分岐ダクトを開閉するダン
パ本体と、上記分岐ダクトの閉止時に上記ダンパ本体を
上記分岐ダクトの開口部へ押圧する手段とを備えた構成
を特徴とする。
【0007】
【作用】即ち、本発明に係るガスタービンにおいては、
排気用煙突の上流側に大気に導通する分岐ダクトが設け
られガスタービンの運転時に閉じられるようになってお
り、ガスタービンの停止とともに分岐ダクトを開くこと
により排気用煙突による排気のドラフトが減少してロー
タが停止するまでの時間が短縮されるとともにガスター
ビンの停止後におけるキャットバック現象の助長が抑制
される。
排気用煙突の上流側に大気に導通する分岐ダクトが設け
られガスタービンの運転時に閉じられるようになってお
り、ガスタービンの停止とともに分岐ダクトを開くこと
により排気用煙突による排気のドラフトが減少してロー
タが停止するまでの時間が短縮されるとともにガスター
ビンの停止後におけるキャットバック現象の助長が抑制
される。
【0008】また、本発明に係るガスタービンにおいて
は、排気用煙突の上流側に大気に導通する分岐ダクトが
設けられガスタービンの運転時に車輪を介してレール上
を走行し分岐ダクトを開閉するとともに分岐ダクトの閉
止時に分岐ダクトの開口部へ押圧されるダンパ本体によ
り閉じられるようになっており、ガスタービンの運転中
は分岐ダクトがダンパ本体により気密に閉止されるがガ
スタービンの停止とともに分岐ダクトを開くことにより
排気用煙突による排気のドラフトが減少してロータが停
止するまでの時間が短縮されるとともにガスタービンの
停止後におけるキャットバック現象の助長が抑制され
る。
は、排気用煙突の上流側に大気に導通する分岐ダクトが
設けられガスタービンの運転時に車輪を介してレール上
を走行し分岐ダクトを開閉するとともに分岐ダクトの閉
止時に分岐ダクトの開口部へ押圧されるダンパ本体によ
り閉じられるようになっており、ガスタービンの運転中
は分岐ダクトがダンパ本体により気密に閉止されるがガ
スタービンの停止とともに分岐ダクトを開くことにより
排気用煙突による排気のドラフトが減少してロータが停
止するまでの時間が短縮されるとともにガスタービンの
停止後におけるキャットバック現象の助長が抑制され
る。
【0009】
【実施例】図1乃至図3は本発明の一実施例に係るガス
タービンの説明図である。図において、本実施例に係る
ガスタービンは火力発電などに使用されるもので、図1
に示すように吸気フィルタ1で濾過された大気は空気圧
縮機2で圧縮された後、燃焼器3で燃焼して高温ガスと
なりタービン4へ流入する。これら空気圧縮機2、燃焼
器3、タービン4などで単純1軸のガスタービン5を構
成しており、発電機6などを駆動する。ガスタービン5
の排ガスは脱硝装置7により公害となる窒素酸化物NO
X を除去され、煙突8から大気へ放出される。また、本
ガスタービンにおいては脱硝装置7と煙突8との間の排
気ダクト9に大気に連通して分岐管10が設けられ、こ
の分岐管10に電動のダンパ11が設置されて分岐管1
0を大気に対して開閉することが可能になっている。
タービンの説明図である。図において、本実施例に係る
ガスタービンは火力発電などに使用されるもので、図1
に示すように吸気フィルタ1で濾過された大気は空気圧
縮機2で圧縮された後、燃焼器3で燃焼して高温ガスと
なりタービン4へ流入する。これら空気圧縮機2、燃焼
器3、タービン4などで単純1軸のガスタービン5を構
成しており、発電機6などを駆動する。ガスタービン5
の排ガスは脱硝装置7により公害となる窒素酸化物NO
X を除去され、煙突8から大気へ放出される。また、本
ガスタービンにおいては脱硝装置7と煙突8との間の排
気ダクト9に大気に連通して分岐管10が設けられ、こ
の分岐管10に電動のダンパ11が設置されて分岐管1
0を大気に対して開閉することが可能になっている。
【0010】ダンパ11は図2に示すように長方形をな
すダンパ本体104の両側面に複数個(本ガスタービン
の場合は2×3個)の案内用のサイドローラ101を、
下面に複数個(本ガスタービンの場合は2×2個)の車
輪102を有しており、ダンパ本体104は保温材11
2によって被覆され、図3に示すように一対のレール1
03に沿って走行する。チェーン107はギヤードモー
タ105の軸端に設けられているスプロケット106で
駆動され、ダンパ本体104を牽引する。従動側のスプ
ロケット108及びチェーン107の緊張装置109に
よってダンパスライド機構が、またレール103に設け
られている複数個(本ガスタービンの場合は2×3個)
のエアシリンダー110によってダンパ本体104の押
し付け機構がそれぞれ構成されている。符号111はガ
イドローラである。
すダンパ本体104の両側面に複数個(本ガスタービン
の場合は2×3個)の案内用のサイドローラ101を、
下面に複数個(本ガスタービンの場合は2×2個)の車
輪102を有しており、ダンパ本体104は保温材11
2によって被覆され、図3に示すように一対のレール1
03に沿って走行する。チェーン107はギヤードモー
タ105の軸端に設けられているスプロケット106で
駆動され、ダンパ本体104を牽引する。従動側のスプ
ロケット108及びチェーン107の緊張装置109に
よってダンパスライド機構が、またレール103に設け
られている複数個(本ガスタービンの場合は2×3個)
のエアシリンダー110によってダンパ本体104の押
し付け機構がそれぞれ構成されている。符号111はガ
イドローラである。
【0011】ダンパ本体104は矢印の方向に移動する
が、閉位置に大気へ連通している分岐管10の開口部が
設けられており、本ガスタービンの運転中はこの開口部
がダンパ本体104により閉塞されるようになってい
る。本ガスタービンの運転中、ダンパ本体104はエア
シリンダー110によりシリンダ先端金物113を介し
て上方向に押圧され、板ばね114を介してダンパケー
ス115に圧接される。エアシリンダー110は断熱板
116を介してレール103と一体の取付金具117に
固定されている。断熱板116はエアシリンダー110
への熱伝達を防止する。車輪102はダンパ本体104
と一体に設けられている軸118により、ころがり軸受
119を介して軸支されている。なお、本ガスタービン
の場合はダンパ本体104の押し付け機構がエアシリン
ダー110によって構成されているが、エアシリンダー
110に代えてばね等を使用してもよい。
が、閉位置に大気へ連通している分岐管10の開口部が
設けられており、本ガスタービンの運転中はこの開口部
がダンパ本体104により閉塞されるようになってい
る。本ガスタービンの運転中、ダンパ本体104はエア
シリンダー110によりシリンダ先端金物113を介し
て上方向に押圧され、板ばね114を介してダンパケー
ス115に圧接される。エアシリンダー110は断熱板
116を介してレール103と一体の取付金具117に
固定されている。断熱板116はエアシリンダー110
への熱伝達を防止する。車輪102はダンパ本体104
と一体に設けられている軸118により、ころがり軸受
119を介して軸支されている。なお、本ガスタービン
の場合はダンパ本体104の押し付け機構がエアシリン
ダー110によって構成されているが、エアシリンダー
110に代えてばね等を使用してもよい。
【0012】ギヤードモータ105により駆動側のスプ
ロケット106を回転させると、チェーン107が従動
側のスプロケット108で案内されるとともにチェーン
緊張装置109によりテンションが与えられ、ダンパ本
体104を牽引して開閉方向にスライドさせる。ダンパ
本体104はレール103上を車輪102を介して走行
し、左右への振れはサイドローラ101によって防止さ
れる。本ガスタービンの稼働中、ダンパ11は閉じられ
ている。このとき、ダンパ本体104はエアシリンダー
110によって上方向に押圧されて気密を保持している
が、ダンパ11の作動時はエアシリンダー110による
押し付けが解除されてダンパ本体104の走行が容易に
なる。
ロケット106を回転させると、チェーン107が従動
側のスプロケット108で案内されるとともにチェーン
緊張装置109によりテンションが与えられ、ダンパ本
体104を牽引して開閉方向にスライドさせる。ダンパ
本体104はレール103上を車輪102を介して走行
し、左右への振れはサイドローラ101によって防止さ
れる。本ガスタービンの稼働中、ダンパ11は閉じられ
ている。このとき、ダンパ本体104はエアシリンダー
110によって上方向に押圧されて気密を保持している
が、ダンパ11の作動時はエアシリンダー110による
押し付けが解除されてダンパ本体104の走行が容易に
なる。
【0013】最近の環境に対する公害規制の強化により
煙突の高さが逐次高くなってきており、180m級の高
層煙突も使用されるようになっている。このため、煙突
のドラフト(通風力)も大きくなっている。煙突のドラ
フトZは次式で計算される。
煙突の高さが逐次高くなってきており、180m級の高
層煙突も使用されるようになっている。このため、煙突
のドラフト(通風力)も大きくなっている。煙突のドラ
フトZは次式で計算される。
【0014】Z=h(γa −γg )mmAq 但し、Zは煙突のドラフト(mmAq )、hは煙突の高さ
(m)、γa は外気の比重量(kg/m3 )、γg は排
ガスの比重量(kg/m3 )で、特に煙突が高い場合に
はドラフト(通風力)が数10mmAq に達する場合もあ
る。従来のガスタービンにおいてはこのドラフトのため
にガスタービンのロータが停止するまでに長時間を要し
て安全面で問題になるとともに保守費の増大を招く場合
がある。また、ガスタービン停止後におけるケーシング
のキャットバック(cat back) 現象を助長し、ケーシン
グのキャットバック現象が激しい場合にはターニング中
のロータがケーシングに接触してターニングを不能にし
たり損傷したりすることがあるが、本ガスタービンにお
いては煙突8上流側の排気ダクト9に大気に連通する分
岐管10を設けてこの分岐管10にダンパ11を設置し
ておき、ガスタービン5を停止させるのと同時にダンパ
11を開くことにより、煙突8による排気のドラフトが
著しく減少してロータが停止するまでの時間が短縮され
る。また、ガスタービンの停止後におけるケーシングの
キャットバック現象の助長が抑制されてケーシングの湾
曲が減少し、ターニング中のロータとの接触が防止され
る。
(m)、γa は外気の比重量(kg/m3 )、γg は排
ガスの比重量(kg/m3 )で、特に煙突が高い場合に
はドラフト(通風力)が数10mmAq に達する場合もあ
る。従来のガスタービンにおいてはこのドラフトのため
にガスタービンのロータが停止するまでに長時間を要し
て安全面で問題になるとともに保守費の増大を招く場合
がある。また、ガスタービン停止後におけるケーシング
のキャットバック(cat back) 現象を助長し、ケーシン
グのキャットバック現象が激しい場合にはターニング中
のロータがケーシングに接触してターニングを不能にし
たり損傷したりすることがあるが、本ガスタービンにお
いては煙突8上流側の排気ダクト9に大気に連通する分
岐管10を設けてこの分岐管10にダンパ11を設置し
ておき、ガスタービン5を停止させるのと同時にダンパ
11を開くことにより、煙突8による排気のドラフトが
著しく減少してロータが停止するまでの時間が短縮され
る。また、ガスタービンの停止後におけるケーシングの
キャットバック現象の助長が抑制されてケーシングの湾
曲が減少し、ターニング中のロータとの接触が防止され
る。
【0015】また、分岐管10を開閉するダンパとして
従来の回転可動の羽根形のダンパを使用すると、ガスタ
ービンの運転中に常時ダンパが高温ガスに接触すること
により熱変形や酸化、腐食が発生する。また、ダンパは
ガスタービンの停止直後に接触流体が高温ガスから常温
空気に急変して過大な熱衝撃を受け、熱変形によってダ
ンパの羽根とケーシングとの間に隙間を生じて高温ガス
が外部へ漏洩し、安全面で問題が生じる。また、高温ガ
スの流量が多くダンパが極めて大形となって多数の回転
可動の羽根が並設された構造となるため、構造が複雑に
なるとともに熱変形によって隣接の羽根間の漏洩を防止
することができない。これに対し、本ガスタービンにお
いてはダンパ11が両側面に複数個のサイドローラ10
1、下面に車輪102を有して一対のレール103に沿
って走行する方形又は長方形をなすダンパ本体104
と、ギヤードモータ105軸端のスプロケット106で
駆動されてダンパ本体104を牽引するチェーンと、従
動側のスプロケット108及びチェーン107の緊張装
置109によって構成されるダンパスライド機構と、複
数個のエアシリンダー110によるダンパ本体104の
押し付け機構などとにより構成されており、高温ガスの
漏洩がなく、熱変形や熱衝撃に強いフレキシブル構造に
より分岐管10を気密に閉止することができるととも
に、煙突8によるドラフトを確実に防止することができ
る。
従来の回転可動の羽根形のダンパを使用すると、ガスタ
ービンの運転中に常時ダンパが高温ガスに接触すること
により熱変形や酸化、腐食が発生する。また、ダンパは
ガスタービンの停止直後に接触流体が高温ガスから常温
空気に急変して過大な熱衝撃を受け、熱変形によってダ
ンパの羽根とケーシングとの間に隙間を生じて高温ガス
が外部へ漏洩し、安全面で問題が生じる。また、高温ガ
スの流量が多くダンパが極めて大形となって多数の回転
可動の羽根が並設された構造となるため、構造が複雑に
なるとともに熱変形によって隣接の羽根間の漏洩を防止
することができない。これに対し、本ガスタービンにお
いてはダンパ11が両側面に複数個のサイドローラ10
1、下面に車輪102を有して一対のレール103に沿
って走行する方形又は長方形をなすダンパ本体104
と、ギヤードモータ105軸端のスプロケット106で
駆動されてダンパ本体104を牽引するチェーンと、従
動側のスプロケット108及びチェーン107の緊張装
置109によって構成されるダンパスライド機構と、複
数個のエアシリンダー110によるダンパ本体104の
押し付け機構などとにより構成されており、高温ガスの
漏洩がなく、熱変形や熱衝撃に強いフレキシブル構造に
より分岐管10を気密に閉止することができるととも
に、煙突8によるドラフトを確実に防止することができ
る。
【0016】
【発明の効果】本発明に係るガスタービンは前記のよう
に構成されており、ロータが停止するまでの時間が短縮
されるので、安全性が向上するとともに保守費が低減さ
れる。また、ガスタービンの停止後におけるキャットバ
ック現象の助長が抑制されるので、ターニング中のロー
タとケーシングとの接触が防止されて接触によるターニ
ングの不能や損傷などがなくなる。
に構成されており、ロータが停止するまでの時間が短縮
されるので、安全性が向上するとともに保守費が低減さ
れる。また、ガスタービンの停止後におけるキャットバ
ック現象の助長が抑制されるので、ターニング中のロー
タとケーシングとの接触が防止されて接触によるターニ
ングの不能や損傷などがなくなる。
【図1】図1は本発明の一実施例に係るガスタービンの
系統図である。
系統図である。
【図2】図2はそのダンパの斜視図である。
【図3】図3(a)はそのダンパの押し付け機構の断面
図、同図(b)は車輪の断面図、同図(c)はサイドロ
ーラの断面図である。
図、同図(b)は車輪の断面図、同図(c)はサイドロ
ーラの断面図である。
【図4】図4は従来のガスタービンの作用説明図であ
る。
る。
1 吸気フィルタ 2 空気圧縮機 3 燃焼器 4 タービン 5 ガスタービン 6 発電機 7 脱硝装置 8 煙突 9 排気ダクト 10 分岐管 11 ダンパ 101 サイドローラ 102 車輪 103 レール 104 ダンパ本体 105 ギヤードモータ 106 駆動側のスプロケット 107 チェーン 108 従動側のスプロケット 109 チェーンの緊張装置 110 エアシリンダー 111 ガイドローラ 112 保温材 113 シリンダー先端金物 114 板ばね 115 ダンパケース 116 断熱板 117 取付金具 118 軸 119 ころがり軸受
Claims (2)
- 【請求項1】 排気用煙突の上流側に設けられ大気に導
通する分岐ダクトと、運転時に上記分岐ダクトを閉じる
手段とを備えたことを特徴とするガスタービン。 - 【請求項2】 運転時に上記分岐ダクトを閉じる手段と
して車輪を介してレール上を走行し上記分岐ダクトを開
閉するダンパ本体と、上記分岐ダクトの閉止時に上記ダ
ンパ本体を上記分岐ダクトの開口部へ押圧する手段とを
備えたことを特徴とする請求項1に記載のガスタービ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344297A JPH06193465A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344297A JPH06193465A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ガスタービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06193465A true JPH06193465A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=18368153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4344297A Withdrawn JPH06193465A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06193465A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7707818B2 (en) | 2008-02-11 | 2010-05-04 | General Electric Company | Exhaust stacks and power generation systems for increasing gas turbine power output |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP4344297A patent/JPH06193465A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7707818B2 (en) | 2008-02-11 | 2010-05-04 | General Electric Company | Exhaust stacks and power generation systems for increasing gas turbine power output |
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