JPS6145298Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は発電機の動力源をガスタービンとする
ガスタービン発電装置に関し、特に電力回生を図
つた発電装置に関する。

一般に、高層ビルの建築には高揚程大重量クレ
ーンを使用することが多いが、その電源設備とし
ては400トンクレーンで500KVA程度を要し、ビ
ル電源設備からクレーンに電力供給するには容量
不足することが多い。このため、大容量クレーン
使用時に移動電源設備が要望される。移動電源設
備にはデイーゼルエンジン駆動式発電設備と、ガ
スタービン発電設備があるが、後者はその機械損
失が60％程度で前者の機械損失10％程度に比べて
低い発電効率の点で不利になるものであつた。

本考案は、クレーン荷吊下げの際の制動力など
負荷の余剰エネルギーを回生電力として取出し、
この回生電力により発電機を電動機運転してガス
タービン駆動力とすることにより、発電効率の向
上を図つたガスタービン発電装置を提供すること
を目的とする。

以下、図面を参照して従来装置と共に本考案の
実施例を説明する。

ガスタービン１は空気圧縮機２で圧縮した空気
を圧縮空気伝送管路３を通して燃焼器４へ送り、
燃焼器４に注入された燃料を燃焼ガス化し、この
燃焼ガスをタービン５に導入してその駆動力を発
生させる。タービン５の駆動力は発電機６を駆動
してその発電出力をクレーン駆動用電動機７の電
源とすると共に空気圧縮機２を駆動し、発電機６
が無負荷の場合にも空気圧縮機２での圧縮空気発
生のための動力として消費され、この消費は従来
のものでは発電機無負荷でタービン５に必要とす
る出力が発電機６の定格出力の約60％になるもの
であつた。すなわち、従来装置では空気圧縮機２
の駆動にタービン出力の約2/3を費し、残り1/3を
発電機６の出力として取出し得るものであつた。
なお、発電機用ガスタービンは一定の回転速度で
運転するように制御し、発電機６の出力有無に拘
らず一定回転数にする。

ここで、電動機７をクレーンの駆動源とすると
き、従来装置はクレーンの荷上げ工程では発電機
６から電動機７に電力供給し、荷下げ工程では電
動機７には発電制動用抵抗器を接続して荷下げに
要する制動エネルギーを抵抗器から熱エネルギー
として発散させるものであつた。

本実施例では荷下げ工程において電動機７を発
電機として運転制御すると共に発電機６を電動機
として運転制御し、荷下げに要する制動エネルギ
ーを電動機７から発電出力として取出し、この発
電出力で発電機６から空気圧縮機２の駆動力を得
ることにより、タービン５の出力を軽減させる。

本実施例を実現するために、クレーンの荷下げ
運転など負荷の余剰エネルギーを電動機７と発電
機６を経て空気圧縮機２の駆動力とする運転状態
では、タービン５の出力を下げるために８〜12を
具備する。速度センサ８はガスタービン５の出力
軸の回転速度を検出し、調速機９は速度センサ８
の検出出力と設定速度とを突合せてその偏差に応
じて燃焼器４の燃料供給量を制御し、圧縮空気逃
し弁１０は圧縮空気伝送管路３から排気ダクト１
１までの伝送管路１２に介挿され発電機６が電動
機として運転されるときに開路されて圧縮空気の
一部を排気ダクト１１側に逃す。

こうした構成において、燃焼器４は調速機９に
よつてタービン５を定速度運転するよう燃料流入
量が制御され、圧縮空気は空気圧縮機２の定速運
転によつて一定量の空気量で圧送されようとす
る。ここで、クレーン荷下げ時など負荷の余剰エ
ネルギーの回生によつて発電機６が電動機として
運転されて空気圧縮機２の駆動力の一部を発電機
６側から得るとき、タービン５への燃焼ガス圧が
それまでの荷吊り上げ運転と同じであれば回転速
度が上昇する方向に作用し、この上昇作用は調速
機９によつて燃料流入量低減として作用する。し
かし、燃焼器４への圧縮空気量が一定にあつて燃
料流入量が下るときには燃焼の維持ができなくな
るなど不安定な燃焼になる。そこで、圧縮空気の
一部は逃し弁１０によつて排出し、燃焼器４への
空気流入量を燃料供給量に合わせて調整し、安定
燃焼状態を得る。こうした逃し弁１０による圧縮
空気の調整は、発電機６が電動性として運転され
る電力回生を条件とし、例えば発電機６への電力
の流入を検出してその検出電力に応じて弁作動量
を調整したり、発電機６が規定発電力以下になつ
たことの検出やクレーンの荷下げ操作信号等によ
るオン・オフ作動でなされる。

こうした燃料供給量と圧縮空気量の調整によ
り、タービンは発電機６が一部負担する分だけ空
気圧縮機２の駆動力低減になり、定速運転しなが
ら電力回生して燃料消費量を低減し、結果的に発
電効率を高めることができる。

なお、実施例において、電力回生手段として燃
料供給量制御に加えてガスタービン回転数制御を
用意して電力回生効率を向上できる。この場合、
負荷の余剰エネルギーは回転数増大として現われ
るが、調節計９及び逃し弁１０、管路１２の制御
範囲が狭いものですむ。

以上のとおり、本考案によれば、負荷の余剰エ
ネルギーをガスタービンの出力低減として電力回
生することにより、発電効率を高めると共に発電
制御用抵抗器を不要にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す構成図である。 １……ガスタービン、２……空気圧縮機、４…
…燃焼器、５……タービン、６……発電機、７…
…電動機、９……調速機、１０……逃し弁、１１
……排気ダクト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. タービンによつて駆動される空気圧縮機から圧
   縮空気を燃焼器に供給し、燃焼器の燃焼ガスをタ
   ービンに供給し、タービン駆動力で発電機を駆動
   するガスタービン発電装置において、上記発電機
   はその負荷の余剰エネルギーを回生電力として空
   気圧縮機を駆動する電動機として運転する手段
   と、上記タービンの回転数検出によつて上記燃焼
   器への燃料供給量を調整する調速機と、上記燃料
   供給量に応じて上記空気圧縮機の圧縮空気を一部
   逃す逃し弁とを備えたことを特徴とするガスター
   ビン発電装置。