JPH09144557A - ガスタービンプラント - Google Patents

ガスタービンプラント

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JPH09144557A
JPH09144557A JP30566795A JP30566795A JPH09144557A JP H09144557 A JPH09144557 A JP H09144557A JP 30566795 A JP30566795 A JP 30566795A JP 30566795 A JP30566795 A JP 30566795A JP H09144557 A JPH09144557 A JP H09144557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas turbine
pressure
low
compressor
pressure compressor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30566795A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Tsutsumi
雅徳 堤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP30566795A priority Critical patent/JPH09144557A/ja
Publication of JPH09144557A publication Critical patent/JPH09144557A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温ガス炉用等のガスタービンプラントにお
いて、起動モータを用いずにプラントを起動できるよう
にし、かつ、プラントのコンパクト化を図る。 【解決手段】 回転数の異なる低圧ガスタービン2bと
高圧ガスタービン2a及び低圧コンプレッサ6aと高圧
コンプレッサ6bを備え、低圧ガスタービン2b、低圧
コンプレッサ6a及び発電機7を同一軸上に配置すると
共に高圧ガスタービン2aと高圧コンプレッサ6bを同
一軸上に配置した。また、低圧ガスタービン2bと低圧
コンプレッサ6aの間に高圧ガスタービン2aと高圧コ
ンプレッサ6bを配置し、高圧ガスタービン2aと高圧
コンプレッサ6bを接続する軸を中空軸10とし、低圧
ガスタービン2b、低圧コンプレッサ6a及び発電機7
を接続する軸9を前記中空軸10を貫いて配設した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力を利用する
高温ガス炉発電システム等におけるガスタービンプラン
トに関する。
【0002】
【従来の技術】図2に、従来考案されている高温ガス炉
用ガスタービンプラントを示す。本システムは、高温ガ
ス炉1の核熱を利用して作動流体である高圧ヘリウムを
高温に加熱し、そのヘリウムをガスタービンで膨張させ
発電するものである。
【0003】高温ガス炉1より加熱されたヘリウムは、
コンプレッサを駆動するドライブガスタービン2に入
り、次いでパワーガスタービン3へと流入し、その排気
は再生熱交換器4へと向かう。再生熱交換器4で温度を
下げたヘリウムは、さらに前置冷却器5により冷却され
コンプレッサ6で圧縮された後、再生熱交換器4を経て
高温ガス炉1に戻る。
【0004】本プラントの場合、パワーガスタービン3
は発電機7に接続されており、同タービン3の出力は発
電に使用される。またコンプレッサを駆動するドライブ
ガスタービン2はコンプレッサ6を駆動するが、ガスタ
ービンプラントの起動時にはコンプレッサ6が自立でき
ないので、同コンプレッサ6に接続された起動モータ8
によりコンプレッサ6をある程度の回転数まで上昇させ
るようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来考案されて
いる高温ガス炉用ガスタービンプラントの場合、プラン
トの起動時にコンプレッサが自立できず起動モータによ
りコンプレッサの回転数を上昇させる必要がある。この
ように起動モータを設置することは、システムを複雑に
し、かつ、コストアップにつながる問題がある。
【0006】本発明は、以上の問題点を解決することが
できるガスタービンプラントを提供しようとするもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明は、回転数の異なる低圧ガスタービンと
高圧ガスタービン及び加熱炉に流入するガスタービンの
作動流体を圧縮する低圧コンプレッサと高圧コンプレッ
サを備え、高圧ガスタービンを出た作動流体が低圧ガス
タービンに流入するガスタービンプラントにおいて、低
圧ガスタービン、低圧コンプレッサ及び発電機を同一軸
で接続すると共に高圧ガスタービンと高圧コンプレッサ
を同一軸で接続したことを特徴とするガスタービンプラ
ントに係る。
【0008】本発明では、低圧ガスタービン、低圧コン
プレッサ及び発電機を同一軸で接続したことにより、ガ
スタービンプラントの起動時には発電機を利用して低圧
コンプレッサを駆動し系内の昇圧を図ることができる。
【0009】この初期昇圧によって昇圧された作動流体
が作動流体の加熱炉に導入されて加熱され、この加熱さ
れた作動流体が高圧ガスタービン、次いで低圧ガスター
ビンに流入して両ガスタービンの出力を増加させる。こ
れによって、低圧ガスタービンに接続された低圧コンプ
レッサと高圧ガスタービンに接続された高圧コンプレッ
サによって作動流体が昇圧され、系内の作動流体の圧力
が増加し、高圧ガスタービンと低圧ガスタービンの出力
が更に増加し、両ガスタービン及び低圧、高圧コンプレ
ッサが自立して運転される。また、このようにして、低
圧ガスタービン側の出力が低圧コンプレッサ側の入力を
上回るようになると、発電機は低圧ガスタービンの余剰
出力を受けて、発電が開始される。
【0010】(2) また本発明は、前記(1)の本発
明のガスタービンプラントにおいて、低圧ガスタービン
と低圧コンプレッサの間に高圧ガスタービンと高圧コン
プレッサを配置し、高圧ガスタービンと高圧コンプレッ
サを接続する軸を中空軸とし、低圧ガスタービン、低圧
コンプレッサ及び発電機を接続する軸を前記中空軸を貫
いて配設したことを特徴とする。
【0011】本発明は、以上のような配置を採用したこ
とによって、プラントのコンパ化を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を、図1に
よって説明する。本実施の形態は、図2に示される高温
ガス炉1、再生熱交換器4及び前置冷却器5をもつ高温
ガス炉を用いた発電システムに摘用されるガスタービン
プラントに係る。
【0013】2aは、高温ガス炉1より出た作動流体と
しての高圧・高温のヘリウムが導入される高圧ガスター
ビンであり、高圧ガスタービン2aを駆動したヘリウム
は低圧タービン2bに導入されて同低圧タービン2bを
駆動した上、再生熱交換器4で冷却され、前置冷却器5
で再に冷却される。
【0014】前置冷却器5からの低温ヘリウムは、低圧
コンプレッサ6aに導入されて圧縮された後、高圧コン
プレッサ6bでさらに圧縮され、再生熱交換器4で前記
低圧タービン2bを出たヘリウムと熱交換して加熱され
た上、高温ガス炉1に戻るようになっている。
【0015】低圧ガスタービン2b、低圧コンプレッサ
6a及び発電機7は1本の軸9によって接続され、高圧
ガスタービン2aと高圧コンプレッサ6bは低圧ガスタ
ービン2bと低圧コンプレッサ6aの間に配置され、高
圧ガスタービン2aと高圧コンプレッサ6bは1本の中
空軸10で接続されており、この中空軸10を前記軸9
が貫くように配設されている。
【0016】本実施の形態では、通常の運転時には、前
記のように、高温ガス炉1より出て高圧ガスタービン2
aを駆動したヘリウムによって駆動される低圧ガスター
ビン2bによって発電機7が駆動されて発電が行われ
る。
【0017】プラントの起動時には、発電機7を外部電
源によって駆動されるモータとして作動させて低圧ガス
タービン2bを駆動する。これによって、低圧コンプレ
ッサ6aが起動され、ヘリウムが初期昇圧され、この初
期昇圧されたヘリウムが高温ガス炉1に導入されて加熱
される。この加熱されたヘリウムが高圧ガスタービン2
a、次いで低圧ガスタービン2bに流入して両ガスター
ビン2a,2bの出力を増加させ、両ガスタービン2
a,2b、低圧コンプレッサ6a及び高圧コンプレッサ
6bの回転数が上昇する。これによって、それぞれ両ガ
スタービン2a,2bに駆動される高圧コンプレッサ6
bと低圧コンプレッサ6aによってヘリウムが昇圧さ
れ、系内のヘリウムの圧力が増加し、両ガスタービン2
a,2bと低圧、高圧のコンプレッサ6a,6bが自立
して運転されることになる。
【0018】また、以上のようにして低圧ガスタービン
2b側の出口が低圧コンプレッサ6a側の入力を上回る
ようになると、発電機7は低圧ガスタービン2bの余剰
出力を受けて発電が開始される。
【0019】このようにして、本実施の形態では、起動
モータを用いることなく、ガスタービンプラントを起動
することができる。
【0020】また、低圧ガスタービン2bと低圧コンプ
レッサ6aとの間に高圧ガスタービン2aと高圧コンプ
レッサ6bを配置し、高圧ガスタービン2aと高圧コン
プレッサ6bを1本の中空軸10で接続し、この中空軸
10を低圧ガスタービン2b、低圧コンプレッサ6a及
び発電機7を接続する軸9が貫通する配置を採用してい
るので、プラントを極めてコンパクトにすることができ
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、請求項
1に記載された構成を有しているので、ガスタービンプ
ラントの起動時にコンプレッサの自立を図ることができ
るため起動モータが不用となる。
【0022】また、請求項2に記載されたように、高圧
タービン及び高圧コンプレッサを接続する軸を低圧ター
ビン、低圧コンプレッサ及び発電機を接続する軸が貫く
中空軸にした2軸形式をとることにより、前記効果に加
えて、プラントのコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の配置図である。
【図2】従来考案されている高温ガス炉用ガスタービン
プラントの配置図である。
【符号の説明】
1 高温ガス炉 2 ドライブガスタービン 2a 高圧ガスタービン 2b 低圧ガスタービン 3 パワーガスタービン 4 再生熱交換器 5 前置冷却器 6 コンプレッサ 6a 低圧コンプレッサ 6b 高圧コンプレッサ 7 発電機 8 起動モータ 9 軸 10 中空軸

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ回転数の異なる低圧ガスタービ
    ンと高圧ガスタービン及び加熱炉に流入するガスタービ
    ンの作動流体を圧縮する低圧コンプレッサと高圧コンプ
    レッサを備え、高圧ガスタービンを出た作動流体が低圧
    ガスタービンに流入するガスタービンプラントにおい
    て、低圧ガスタービン、低圧コンプレッサ及び発電機を
    同一軸で接続すると共に高圧ガスタービンと高圧コンプ
    レッサを同一軸で接続したことを特徴とするガスタービ
    ンプラント。
  2. 【請求項2】 低圧ガスタービンと低圧コンプレッサの
    間に高圧ガスタービンと高圧コンプレッサを配置し、高
    圧ガスタービンと高圧コンプレッサを接続する軸を中空
    軸とし、低圧ガスタービン、低圧コンプレッサ及び発電
    機を接続する軸を前記中空軸を貫いて配設したことを特
    徴とする請求項1に記載のガスタービンプラント。
JP30566795A 1995-11-24 1995-11-24 ガスタービンプラント Withdrawn JPH09144557A (ja)

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Cited By (7)

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Effective date: 20030204