JPH09177567A

JPH09177567A - 圧縮機の吸気冷却装置とその運用方法

Info

Publication number: JPH09177567A
Application number: JP28376996A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Tsuji; 正辻
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1997-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスタービン圧縮機の吸気冷却装置の冷却効
率向上。【解決手段】圧縮機（５１）の吸気が導入される冷却
室（１）内に、冷凍設備（６）から冷媒を導く熱交換器
（５）を設け、夜間にこの熱交換器（５）を水に浸漬し
て氷を作る。昼間に発電する時は水を抜き、露出した氷
で吸気を直接冷却する。この場合、バイパスダクト
（４）を流れる吸気量をダンパー（Ｖ１）で調節して、
圧縮機（５１）入口の吸気温度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン圧縮機
の吸気冷却装置の構造とその運用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、従来のガスタービン圧縮機の
吸気冷却装置の一例を示す系統図である。ガスタービン
圧縮機（５１）の吸気は、吸気室（５２）から吸気さ
れ、吸気ダクト（５３）を通って圧縮機（５１）の吸気
口に至る。

【０００３】吸気ダクト（５３）の途中には、吸気冷却
用熱交換器（５４）が設置されていて吸気を冷却する。
この熱交換器（５４）の冷却媒体は、冷水タンク（５
５）に貯えられている冷水である。

【０００４】冷水の製造は主として夜間に行なう。その
場合、冷凍設備（５６）を稼動して冷媒を冷却熱交換器
（５７）に循環させ、冷水タンク（５５）内に氷と水と
のシャーベット状の液体を貯える。そして昼間のガスタ
ービン運転時に冷水ポンプ（５８）によって冷水を取り
出し、吸気冷却用熱交換器（５４）に送って吸気を冷却
し、その後冷水タンク（５５）に戻す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の吸気冷
却装置には、次のような解決すべき課題があった。すな
わち、冷水を循環させて吸気冷却用熱交換器（５４）で
間接的に熱交換しているので、冷却効率が悪い。冷水は
流動性などを考慮して０℃〜１０℃程度の温度に保持さ
れているので尚更、冷却効果は上らない。

【０００６】また吸気を冷却した際、吸気の水分が凝縮
して水滴あるいはミストとなり、圧縮機（５１）に流入
し易い状況となる。

【０００７】更に構造的には、吸気冷却用熱交換器（５
４）と冷却熱交換器（５７）の二つの熱交換器が必要と
なる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、吸気室からガスタービン圧縮機
入口に至る吸気ダクトの途中に設けられ、下部に冷却熱
交換器の伝熱管を収容する冷却室と、上記伝熱管の冷媒
出入口に接続された冷凍設備と、上記冷却室の吸気出入
口を互いに連通し、温度調節ダンパーを有するバイパス
ダクトと、上記冷却室に導入される吸気に冷水を噴射す
る噴射ノズルと、上記冷却室の底部から冷水移送ポンプ
および液位制御弁を介して冷水タンクへ至る冷水配管
と、上記冷水タンクから冷水噴射ポンプおよび冷水噴射
制御弁を介して上記噴射ノズルへ冷水を供給する冷水噴
射配管と、上記冷水噴射ポンプの出口から分岐して上記
冷却室に連通し、水投入制御弁を有する水投入配管とを
備えたことを特徴とする圧縮機の吸気冷却装置を提供
し、夜間に冷却室に水漲りをし夜間電力を用いて冷却熱
交換器の伝熱管表面に氷を生成・付着させ、昼間の発電
時には冷却室内の水位を下げて伝熱管面の氷を露出さ
せ、吸気と氷面を直接接触させて吸気の冷却を行ない、
また夜間電力で氷を作っている時でも、必要ならば発電
と吸気冷却を行なうことができる。

【０００９】また，本発明は上記冷凍設備は、フロンガ
ス、アンモニア等の冷媒を用いるターボ冷凍機、ＬＮＧ
気化器、空気、Ｎ₂,Ｏ_2,ＣＯ₂等の液化設備、又は液体
空気、液体Ｎ₂,液体Ｏ_2,液体ＣＯ₂等の気化設備の少な
くとも何れか一つで構成し、また、上記冷却熱交換器
は、多数の冷却管を林立したヘダー構造とした圧縮機の
吸気冷却装置を提供し、上記ターボ冷凍機以下の各設備
はいずれもが液化ガスであり、気化する際に気化の潜熱
を奪い、冷却熱交換器のヘッダーに林立する冷却管を冷
却する。気化したガスはフロンガスの場合は再び冷凍設
備の冷凍機へ循環し、例えば冷凍設備がＬＮＧガスの場
合は、ガスタービン燃料に投入する。また、液体空気の
気化設備の場合には気化した空気が吸気と混合して冷却
を強化する。液体窒素、液体酸素、液体炭酸ガスの場合
は、気化した窒素、酸素、炭酸ガスをコンバインド発電
システムの相応する系内に投入する。

【００１０】また本発明は、上記温度調節ダンパーは、
単弁または多弁構造のものを上記バイパスダクトの入口
側に設けるとともに、同バイパスダクトの出口側にも温
度調節ダンパーを設けた圧縮機の吸気冷却装置を提供
し、バイパスダクトの入口側に設けた温度調節ダンパー
を、例えばマルチルーパダンパーとすることによって、
バイパスダクトを流れるバイパス流が整流され微小コン
トロールが可能となる。また、バイパスダクト出口側に
もダンパーを取り付けたことによって、ダクト内の乱流
が整流され、マルチルーパダンパーの効果と相乗してバ
イパスダクトの振動の問題が解決される。

【００１１】また本発明は、上記冷水タンクは、上記冷
却室の底部に配設してこれと一体構造とし、同冷却室の
底面に傾斜をつけた圧縮機の吸気冷却装置を提供し、冷
却室と冷水タンクを一体構造としたことにより、付属す
る制御弁類を冷水タンク内或いはタンクの側壁に取り付
け可能となり、これによって機器が平面上に配置される
ことが防止でき、コンパクト化が図れる。また，冷水タ
ンク内構造を変えることによってタンク内の冷水の流
れ、空気の流れもスムーズとなり、さらに冷却室底面の
傾斜によりドレン等の排出も確実にすることができる。

【００１２】また本発明は、上記バイパスダクト出口か
ら上記ガスタービン圧縮機の吸気口に至るダクト中、ま
たは上記冷却熱交換器の吸気出口部に除湿器を設置した
圧縮機の吸気冷却装置を提供し、ミストセパレータ等の
除湿器を取り付けたことにより、吸気の除湿が徹底し、
ガスタービン圧縮機への湿分の流入は無くなる。

【００１３】また本発明は、上記ガスタービン圧縮機入
口の吸気温度および吸気圧力ならびにガスタービン出力
に基づいて、上記温度調節ダンパー、上記液位制御弁、
上記冷水噴射制御弁および／または上記水投入制御弁を
制御し、上記冷却室内の水位を上下させて、吸気の温度
を調節する圧縮機の吸気冷却装置の運用方法を提供し、
夜間に冷却室に水漲りをし夜間電力を用いて冷却熱交換
器の伝熱管表面に氷を生成・付着させ、昼間の発電時に
は冷却室内の水位を下げて伝熱管面の氷を露出させ、吸
気と氷面を直接接触させて吸気の冷却を行ない、また夜
間電力で氷を作っている時でも、必要ならば発電と吸気
冷却を行なうことができる運転方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態に係
るガスタービン圧縮機の吸気冷却装置を示す系統図であ
る。

【００１５】（１）は冷却室であって、吸気室（２）か
らガスタービン圧縮機（５１）の入口に至る吸気ダクト
（３）の途中に設けられ、下部に冷却熱交換器（５）の
伝熱管を収容する。（６）は上記伝熱管の冷媒出入口に
接続された冷凍設備である。

【００１６】冷却室（１）の上部には水平な仕切板（４
ａ）が設けられていて、その上方に冷却室の吸気入口と
吸気出口を連通するバイパスダクト（４）が形成されて
いる。このバイパスダクト（４）の入口側には、温度調
節用ダンパー（Ｖ１）が設けられている。

【００１７】冷却室（１）の外には、冷水タンク（７）
が設置されていて、冷却室（１）の底部と冷水配管
（８）により連通している。そして、この冷水配管
（８）には、冷水移送ポンプ（９）と液位制御弁（Ｖ
２）が設けられている。また吸気ダクト（３）内の噴射
ノズル（１０）に冷水タンク（７）から冷水を送給する
冷水噴射管（１１）が配設されており、この冷水噴射管
（１１）に冷水噴射ポンプ（１２）と冷水噴射制御弁
（Ｖ３）が設けられている。更に冷水噴射ポンプ（１
２）の出口側から分岐して冷却室（１）に連通する水投
入配管（１３）が設けられており、水投入制御弁（Ｖ
４）が配設されている。

【００１８】そして圧縮機吸気口の温度・圧力（１
４），（１５）の検出信号とガスタービン発電出力信号
を吸気温度制御装置（１６）に入力し、その出力信号に
よりバイパスダクト（４）の温度調節用ダンパー（Ｖ
１）、冷水配管（８）の液位制御弁（Ｖ２）、冷水噴射
管（１１）の冷水噴射制御弁（Ｖ３）および水投入配管
（１３）の水投入制御弁（Ｖ４）を制御するとともに、
上記の温度調節に加え吸気圧力（１５）を所定値とする
圧力調節を複合させて制御できるようになっている。な
お符号（１７）は、液位制御弁（Ｖ２）を制御する液面
発信器である。

【００１９】本実施形態の吸気冷却装置は、夜間に冷却
室（１）に水漲りをして冷却熱交換器（５）の伝熱管を
浸漬し、夜間電力を用いて伝熱管の表面に氷を生成・付
着させる。そして昼間の発電時には、冷却室（１）内の
水位を下げて伝熱管面の氷を露出させ、吸気と氷面を直
接接触させて吸気の冷却を行なう。また夜間電力で氷を
作っている時でも、必要であれば発電および吸気冷却は
可能である。

【００２０】次に冷却室の運用は、図２に示されるよう
に、無冷却モード（製氷モード）、全冷却モード、およ
び半冷却モードに対応できる。

【００２１】（ａ）無冷却モード（製氷モード）時
は、温度調節ダンパー（Ｖ１）は全開、冷却室（１）の
液面は満水として製氷を行なう。製氷中にガスタービン
を運転する時は、バイパスダクト（４）経由で圧縮機
（５１）に吸気を送る。この場合は単なる大気吸込であ
って、吸気冷却は行なわれない。

【００２２】（ｂ）全冷却モード時（最大冷却性能を
得たい時）は、温度調節ダンパー（Ｖ１）は全閉、冷却
室（１）の液面は最低位とし、吸気の全量を氷と接触さ
せて熱交換を行なう。

【００２３】（ｃ）半冷却モード時（任意の冷却性能
を得たい時）は温度調節ダンパー（Ｖ１）は半開、冷却
室（１）の液面は中水位とする。この場合、冷却熱交換
器（５）の氷は一部露出しており、冷却熱交換器（５）
で冷却される吸気とバイパスダクト（４）を冷却されず
に流れる吸気との割合を温度調節ダンパー（Ｖ１）で制
御することになる。

【００２４】これ等の温度調節動作は、圧縮機（５１）
の吸気口の温度・圧力信号（１４），（１５）およびガ
スタービン発電出力信号を吸気温度制御装置（１６）に
入力しその出力信号により、温度調節ダンパー（Ｖ１）
（バイパス制御）、液位制御弁（Ｖ２）（氷露出制御）
および冷水噴射制御弁（Ｖ３）（冷水噴射制御）を制御
して行なう。また吸気の圧力は、上記温度調節に複合
（重畳）させて制御調節する。

【００２５】なお本実施形態では、凝縮水分が氷表面に
捕集され、一部は氷結し、一部は下方の水面に流下す
る。また上昇流でガスタービン吸気口に向う水分は、粗
大粒は重力で落下するし、微粒の水分もバイパスダクト
（４）を通った高温吸気と混合して乾き度が上るので、
圧縮機に流入するミストや水滴は減少する。

【００２６】表１に本実施形態を従来の技術と対比して
示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】なお、本実施の形態にあっては、冷却熱交
換器、バイパスダクト、冷水タンク、冷凍設備等その付
属する構成に種々の変更・改変を加えることが出来るも
のであり、以下その変形例について説明する。

【００２９】図３ないし図７は、冷却熱交換器の変形例
を示し、図３では詳細図示してないが、冷凍設備（６）
をフロンガスによる冷凍機、ＬＮＧ気化器、及び空気、
窒素、酸素、炭酸ガスなどによる液化された気体を取り
扱う液化設備あるいは気化設備を想定しており、冷却室
（１）内の冷却熱交換器（５）は、上部ヘダー（５Ｂ）
と下部ヘダー（５Ａ）を配置した構造になっていて、同
両ヘダー間を連通して冷却管（５Ｃ）が多数渡された構
造になっている。

【００３０】冷媒液は、冷凍設備（６）から冷媒液ポン
プ（２８）、制御弁（Ｖ５）を通って下部ヘダー（５
Ａ）に入り、冷却管（５Ｃ）で矢印の方向から流れてく
る吸気から気化潜熱を奪って気化し、上部ヘダー（５
Ｂ）からＬＮＧガスは図示省略のガスタービンへ、気化
空気は次位のプロセスへ、そしてフロン蒸気は冷凍設備
（６）へと送られる。なお、ここで符号（２９）は断熱
材である。

【００３１】図４は前記図３のものを一部変形したもの
で、図４（ａ）に正面を、（ｂ）に側面を示すように、
下部ヘダー（５Ａ）を複数設け冷却管（５Ｃ）の全長を
長くして、熱交換性能を高めたものである。

【００３２】図５は冷凍設備（６）として液化空気を用
いる場合を想定したものであり、液化空気の気化分は、
それ自体空気と混合して冷却機能を強化できる構造にな
っている。即ち、冷却管（５Ｃ）の（Ｃ１）部分で氷を
生成し、（Ｃ２）部分で吸気と混合させる。ここで（Ｃ
１）と（Ｃ２）の境目、即ち（Ｃ１）領域と（Ｃ２）領
域の区分は、液位制御計ＬＣと制御弁（Ｖ５）により行
う。

【００３３】図６はバイパスダクト４に気化空気を投入
し、冷却室１と相俟って冷却を行うようにしたものであ
る。なお、ここで冷却管５Ｃは種々の形状を選択するこ
とができ、その幾つかを図７（ａ）〜（ｅ−２）に示
す。

【００３４】即ち、図７の（ａ）は上端を水平に切断し
て開口を構成し、バイパスダクト（４）内の流れに直行
する気化空気の流れを形成するものであり、図７の
（ｂ）は上端を下流方向に向いた斜面で切断して開口を
構成し、バイパスダクト（４）内の流れにできるだけ沿
った気化空気の流れを形成するものであり、図７の
（ｃ）は上端を水平に切断して開口を構成するととも
に、後流側に長手方向の途中まで延びる切り込みを構成
し、前記（ａ）と（ｂ）とを合成したような気化空気の
流れを形成するものであり、図７の（ｄ）は前記図７の
（ｃ）のものに比べ上端部に蓋をし、後流側に長手方向
の途中まで延びる切り込みだけを構成してバイパスダク
ト（４）内の流れにできるだけ沿った気化空気の流れを
形成するものであり、また図７の（ｅ−１）は前記図７
の（ｄ）に近似するが、上方から見た概略を図７の（ｅ
−２）にしめすように、先端の一部を流れの前後方向で
膨らませ、他方、これに直角の幅方向で狭めるように構
成して、バイパスダクト（４）内の流れに限りなく沿っ
た気化空気の流れを形成する様にしたものである。

【００３５】図８はバイパスダクト（４）の入口側に取
り付けた温度調節ダンパー（Ｖ１_a）を単弁あるいは多
弁（マルチルーパダンー）とし、また、バイパスダクト
（４）の出口側にも別の温度調節ダンパー（Ｖ１_b）を
取り付け、バイパス流を調整し、微小コントロールを可
能にするとともに、バイパスダクト（４）内の乱流によ
るバイパスダクト（４）の振動の問題も解決したもので
ある。

【００３６】図９は冷却室（１）の底部に冷水タンク
（７）を隣接して配置し、両者を合わせて一体構造とし
たものである。なお、冷却室（１）と冷水タンク（７）
とを連通する配管類（７Ａ）（冷水配管、水投入配管、
冷水噴射管等がこれに当たる）は、冷水タンク（７）
内、あるいは冷水タンク（７）の側壁等に取り付けら
れ、全体のコンパクト化を図るようにしている。

【００３７】図１０は冷水タンク（７）の天井部（７
Ｂ）（冷却室（１）の底部にあたる）と底部（７Ｃ）と
にそれぞれ傾斜を付けて、それぞれの底部の冷水の流れ
をスムーズにしたものである。なお底部（７Ｃ）には更
に冷水溜まりピット（７Ｄ）が設けられている。また冷
水タンク（７）の天井部（７Ｂ）には、冷却室（１）に
連通する吸気出入管（７Ｅ）が取り付けられており下槽
の水の出入りに伴ってピット（７Ｄ）を介して空気の出
入りが確保されている。

【００３８】図１１はバイパスダクト（４）の出口から
図示省略のガスタービン圧縮機の吸気口に至るダクト
（３Ａ）に、除湿器（ミストセパレータ）（２０）を取
り付けたものであり、これにより後流のガスタービン圧
縮機等に不要な湿分が供給されるのを防ぐようにしたも
のである。

【００３９】図１２も除湿器（ミストセパレータ）（２
０）を取り付けたものであるが、これは前記図１１のも
のの設置位置と異なり、冷却熱交換器（５）の吸気出口
部に除湿器（２０）を取り付けたものであり、もっぱら
冷却熱交換器（５）側からの湿分を除去するようにした
ものである。

【００４０】図１３は冷熱源に工夫を凝らしたものであ
り、冷熱源をＬＮＧ気化設備（６Ａ）、冷凍機設備（６
Ｂ）、及び液体空気設備（６Ｃ）の複数の冷熱源設備で
構成し、切替えにより各冷熱源設備を交替して使用する
ことができるようにしたものである。なおこの場合、切
替え制御は冷媒タンク（６Ｇ）の温度検出器ＴＣの信号
ににより、各冷熱源に対応する冷媒熱交換器（６Ｄ）、
（６Ｅ）、（６Ｆ）および同各冷媒熱交換器に対応する
制御弁（Ｖ４Ｈ）、（Ｖ４Ｉ）、（Ｖ４Ｊ）を制御して
行う。

【００４１】図１４は冷却熱交換器５を冷熱源毎にそれ
ぞれＬＮＧ気化設備（６Ａ）、冷凍機設備（６Ｂ）、お
よび液体空気設備（６Ｃ）に分割し、かつこれ等をそれ
ぞれ独立の冷却熱交換器（５Ａ）、（５Ｂ）、（５Ｃ）
に接続させたものであり、必要に応じて図示省略の切替
え装置で切替え制御し、冷熱源を異にした冷却熱交換器
の組合せによりそれぞれの温度域ｔ₁，ｔ₂，ｔ_iで運
転て入口側温度Ｔ₁を出口側温度Ｔ₂に調整することが
できるようにしたものである。

【００４２】なお図１５、１６には前記図１３、１４の
ように冷熱源を切替えて用いる場合の動作環境の変化
を、夜間の場合（図１５）と昼間の場合（図１６）に分
けて示す。即ち前記冷熱源のＬＮＧ気化設備（４Ａ）
（ＬＮＧ冷熱）、冷凍機設備（４Ｂ）（ターボ冷凍
機）、および液体空気設備（４Ｃ）（空気液化）それぞ
れの冷熱発生動力は一般的に、ＬＮＧ冷熱（動力０）＜
ターボ冷凍機≪空気液化、という関係が有るので、ベー
ス出力とデマンドとの差（余剰電力）でまず電動ターボ
冷凍機を作動させ、次に空気液化を行う。

【００４３】なお、冷熱源として蓄熱氷冷熱を用いる場
合には、ＬＮＧ冷熱及び蓄熱氷冷熱（動力０）＜ターボ
冷凍機、という関係に有るので、蓄熱氷冷熱で不足する
分はターボ冷凍機で補助し、冷熱の変化が頻繁となる量
については投入と冷却に制御応答性の良い蓄熱液体空気
を用いるとよい。

【００４４】なおまた、同図１５、１６中において、Ａ
は蓄熱氷冷熱を、Ｂは電動ターボ冷凍機を、Ｃは蓄熱液
体空気を示し、またはＬＮＧ気化冷熱を、は電動タ
ーボ冷熱を、は空気液化冷熱を示している。

【００４５】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。１）吸気と氷とが直接接触するので、吸気を０℃近くま
で冷却することができる。２）吸気の冷却により凝縮した水は、氷表面に付着する
か或いは冷却室内水面に捕集されるので、ガスタービン
へ流入する水分を少なくできる。３）夜間電力で製氷するとき電力が平準化される。４）冷却熱交換器とバイパスダクトの併用により吸気の
温度調節が自在となる。５）冷却熱交換器のみで吸気を冷却することができる。６）温度調節によって冷水タンクに溜められた冷水は他
の冷却器などの冷却水として使用することもできる。７）冷却熱交換器、バイパスダクト、冷水タンクまたは
冷凍設備等に種々の改変を加えることにより、全体の機
能、操作に関し具体性と緻密性が加味され、吸気冷却シ
ステムの機能向上に大いに寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の一形態に係るガスタービ
ン圧縮機の吸気冷却装置を示す系統図である。

【図２】図２は上記実施形態の運用モードを示す図であ
る。

【図３】図３は冷却熱交換器の一具体例を示す概念図で
ある。

【図４】図４は冷却熱交換器の他の具体例を示す概念図
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】図５は冷却熱交換器の更に他の具体例を示す概
念図である。

【図６】図６は冷却熱交換器の更に他の具体例を示す概
念図である。

【図７】図７は図６の要部である冷却管について、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ−１）および同
（ｅ−１）の平面を示す（ｅ−２）に区分して同冷却管
の種々の変形を示す概略図である。

【図８】図８はバイパスダクトに工夫を施した例を示す
バイパスダクトの構造概念図である。

【図９】図９は冷却室と冷水タンクとを一体構造とした
ものの構造概念図である。

【図１０】図１０は図９と同様に冷却室と冷水タンクと
を一体構造としたもので、図９と異なる他の例を示す構
造概念図である。

【図１１】図１１は冷却熱交換器に除湿器を組み入れた
一例を示すを示す除湿器の取り付け構造図である。

【図１２】図１２は図１１と同様に冷却熱交換器に除湿
器を組み入れたもので、図１１と異なる他の例を示す除
湿器の取り付け構造図である。

【図１３】図１３は複数の冷凍設備を併設した例を示す
冷凍設備の系統図である。

【図１４】図１４は図１３と同様に複数の冷凍設備を配
設したもので、図１３と異なる他の例を示す冷凍設備の
系統図である。

【図１５】図１５は図１３、１４の様な複数設備のもの
における夜間の動作環境を説明する説明図で、（ａ）は
電力のデマンド状況を示し、（ｂ）は消費電力量の状況
を示す説明図である。

【図１６】図１６は図１５が夜間であったのに対し、昼
間の状況を説明する説明図である。

【図１７】図１７は従来のガスタービン圧縮機の吸気冷
却装置の一例を示す系統図である。

【符号の説明】

（１）冷却室（２）吸気室（３）吸気ダクト（４）バイパスダクト（４ａ）仕切板（５）冷却熱交換器（５Ａ）下部ヘダー（５Ｂ）上部ヘダー（５Ｃ）冷却管（６）冷凍設備（６Ａ）ＬＮＧ気化設備（６Ｂ）冷凍機設備（６Ｃ）液体空気設備（６Ｄ）冷媒熱交換器（６Ｅ）冷媒熱交換器（６Ｆ）冷媒熱交換器（６Ｇ）冷媒タンク（７）冷水タンク（７Ａ）配管類（７Ｂ）天井部（７Ｃ）底部（７Ｄ）給水溜りピット（７Ｅ）吸気出入管（８）冷水配管（９）冷水移送ポンプ（１０）冷水噴射ノズル（１１）冷水噴射管（１２）冷水噴射ポンプ（１３）水投入配管（１４）温度検出器（１５）圧力検出器（１６）吸気温度制御装置（２０）除湿器（２８）冷媒液ポンプ（２９）断熱材（５１）ガスタービン圧縮機（５２）吸気室（５３）吸気管（５４）吸気冷却用熱交換器（５５）冷水タンク（５６）冷凍設備（５７）冷却熱交換器（５８）冷水ポンプ（Ｖ１）温度調節ダンパー（Ｖ２）液位制御弁（Ｖ３）冷水噴射制御弁（Ｖ４）水投入制御弁（Ｖ５）制御弁（Ｖ４Ｈ）制御弁（Ｖ４Ｉ）制御弁（Ｖ４Ｊ）制御弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気室からガスタービン圧縮機入口に至
る吸気ダクトの途中に設けられ、下部に冷却熱交換器の
伝熱管を収容する冷却室と、上記伝熱管の冷媒出入口に
接続された冷凍設備と、上記冷却室の吸気出入口を互い
に連通し、温度調節ダンパーを有するバイパスダクト
と、上記冷却室に導入される吸気に冷水を噴射する噴射
ノズルと、上記冷却室の底部から冷水移送ポンプおよび
液位制御弁を介して冷水タンクへ至る冷水配管と、上記
冷水タンクから冷水噴射ポンプおよび冷水噴射制御弁を
介して上記噴射ノズルへ冷水を供給する冷水噴射配管
と、上記冷水噴射ポンプの出口から分岐して上記冷却室
に連通し、水投入制御弁を有する水投入配管とを備えた
ことを特徴とする圧縮機の吸気冷却装置。
【請求項２】上記冷凍設備は、フロンガス、アンモニ
ア等の冷媒を用いるターボ冷凍機、ＬＮＧ気化器、空
気、Ｎ₂,Ｏ_2,ＣＯ₂等の液化設備、又は液体空気、液体
Ｎ₂,液体Ｏ_2,液体ＣＯ₂等の気化設備の少なくとも何れ
か一つで構成し、また、上記冷却熱交換器は、多数の冷
却管を林立したヘダー構造としたことを特徴とする請求
項１に記載の圧縮機の吸気冷却装置。
【請求項３】上記温度調節ダンパーは、単弁または多
弁構造のものを上記バイパスダクトの入口側に設けると
ともに、同バイパスダクトの出口側にも温度調節ダンパ
ーを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の
圧縮機の吸気冷却装置。
【請求項４】上記冷水タンクは、上記冷却室の底部に
配設してこれと一体構造とし、同冷却室の底面に傾斜を
つけたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の
圧縮機の吸気冷却装置。
【請求項５】上記バイパスダクト出口から上記ガスタ
ービン圧縮機の吸気口に至るダクト中、または上記冷却
熱交換器の吸気出口部に除湿器を設置したことを特徴と
する請求項１、２、３または４に記載の圧縮機の吸気冷
却装置。
【請求項６】上記フロンガス、アンモニア等の冷媒を
用いるターボ冷凍機、ＬＮＧ気化器、空気、Ｎ₂,Ｏ_2,Ｃ
Ｏ₂等の液化設備、又は液体空気、液体Ｎ₂,液体Ｏ_2,液
体ＣＯ₂等の気化設備で構成した冷凍設備は切換弁、ま
たは各設備個別に対応する冷媒管を上記冷却熱交換器内
に設けて各設備毎に作動可能としたことを特徴とする請
求項１、２、３、４または５に記載の圧縮機の吸気冷却
装置。
【請求項７】上記ガスタービン圧縮機入口の吸気温度
および吸気圧力ならびにガスタービン出力に基づいて、
上記温度調節ダンパー、上記液位制御弁、上記冷水噴射
制御弁および／または上記水投入制御弁を制御し、上記
冷却室内の水位を上下させて、吸気の温度を調節するこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６に記
載の圧縮機の吸気冷却装置の運用方法。