JPS623296B2 - - Google Patents
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- JPS623296B2 JPS623296B2 JP54056409A JP5640979A JPS623296B2 JP S623296 B2 JPS623296 B2 JP S623296B2 JP 54056409 A JP54056409 A JP 54056409A JP 5640979 A JP5640979 A JP 5640979A JP S623296 B2 JPS623296 B2 JP S623296B2
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- temperature
- casing
- turbine
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 27
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/08—Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/003—Gas-turbine plants with heaters between turbine stages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高圧部分と低圧部分のタービンを備
え、この各部分の前にそれぞれ１つの熱焼室が接
続されていて、燃焼空気が予熱される様式のガス
タービン装置を運転するための方法に関する。
え、この各部分の前にそれぞれ１つの熱焼室が接
続されていて、燃焼空気が予熱される様式のガス
タービン装置を運転するための方法に関する。
例えば空気溜を備えた装置の場合のように入口
圧力が高く、高圧部分と低圧部分を有するガスタ
ービンは、多くの場合、高圧部分と低圧部分が同
じタービンケーシング内に配置されるように、設
計される（BBC報告No.1/77および別刷CH―
T113133D参照）。
圧力が高く、高圧部分と低圧部分を有するガスタ
ービンは、多くの場合、高圧部分と低圧部分が同
じタービンケーシング内に配置されるように、設
計される（BBC報告No.1/77および別刷CH―
T113133D参照）。
この周知の構造の場合、高圧タービンを取囲む
ケーシング部分のケーシング温度が、全負荷運転
および部分負荷運転において、低圧ケーシング部
分の温度と異なるので、ケーシング全体に熱応力
が発生するという問題が生じる。
ケーシング部分のケーシング温度が、全負荷運転
および部分負荷運転において、低圧ケーシング部
分の温度と異なるので、ケーシング全体に熱応力
が発生するという問題が生じる。
本発明の課題は、両ケーシング部分が、負荷と
は無関係に常に同じ温度であつてケーシングに熱
応力が発生せず、ガスタービンの運転の際に前述
の欠点が生じないような方法を提供することであ
る。
は無関係に常に同じ温度であつてケーシングに熱
応力が発生せず、ガスタービンの運転の際に前述
の欠点が生じないような方法を提供することであ
る。
この課題は、本発明に従い、燃焼空気が高圧燃
焼室内に流入する前に先ず予熱器内で加熱され、
その後高圧ケーシングの内壁を掃流して加熱さ
れ、その際、高圧部分からの流出温度が、高圧ケ
ーシングへの燃焼空気の流入温度に一致するよう
に選択されることと、更に、予熱器からの燃焼空
気の流出温度が、負荷の変動と関係なく、一定に
保持されることによつて、達成される。
焼室内に流入する前に先ず予熱器内で加熱され、
その後高圧ケーシングの内壁を掃流して加熱さ
れ、その際、高圧部分からの流出温度が、高圧ケ
ーシングへの燃焼空気の流入温度に一致するよう
に選択されることと、更に、予熱器からの燃焼空
気の流出温度が、負荷の変動と関係なく、一定に
保持されることによつて、達成される。
更に、ガスタービンの負荷の変更が、主として
燃焼空気量によつて調節されると有利である。
燃焼空気量によつて調節されると有利である。
図には、本発明に係る方法を実施するための実
施例が簡略化されて示されている。
施例が簡略化されて示されている。
図示されたガスタービン装置は実質的に２つの
タービン部分、即ち低圧部分８と高圧部分６とか
らなつており、この両部分には、タービンケーシ
ング２３に直接装着された燃焼室５，９がそれぞ
れ１つづつ付設されている。タービンの低圧翼と
高圧翼は共通の軸１４に装置されている。ガスタ
ービン装置に付設された予熱器は１で示されてお
り、この予熱器内には２のところで、当該では空
気である作業媒体が、図示されてない例えば空気
溜から流入する。この場合、空気は比較的に低温
度である。この空気は予熱器内で加熱されそして
空気供給部３を経てガスタービンの高圧ケーシン
グ４内に導びかれる。この空気は、高圧ケーシン
グの内壁を掃気した後、高圧燃焼室５内に達し、
そこで高圧タービン６の入口温度まで加熱され
る。作業媒体は高圧タービン６を流過した後、低
圧タービン８のケーシング７内に流入する。ここ
で、作業媒体はケーシング７の内側表面を掃気し
た後、低圧燃焼室９内に達する。排気ガスは、排
気ガス出口１０から矢印の方向に予熱器１を経て
導かれ、そこで、管群１１内を流れる吸気を加熱
する。作業媒体の量を調節するために、調節機構
１３が高圧タービンの供給管内に設けられてい
る。高圧タービン６と低圧タービン８が共通の軸
１４に配置されていて、両翼の軸方向スラストが
加えられるために、つりあいピストン１５が軸１
４上に設けられている。
タービン部分、即ち低圧部分８と高圧部分６とか
らなつており、この両部分には、タービンケーシ
ング２３に直接装着された燃焼室５，９がそれぞ
れ１つづつ付設されている。タービンの低圧翼と
高圧翼は共通の軸１４に装置されている。ガスタ
ービン装置に付設された予熱器は１で示されてお
り、この予熱器内には２のところで、当該では空
気である作業媒体が、図示されてない例えば空気
溜から流入する。この場合、空気は比較的に低温
度である。この空気は予熱器内で加熱されそして
空気供給部３を経てガスタービンの高圧ケーシン
グ４内に導びかれる。この空気は、高圧ケーシン
グの内壁を掃気した後、高圧燃焼室５内に達し、
そこで高圧タービン６の入口温度まで加熱され
る。作業媒体は高圧タービン６を流過した後、低
圧タービン８のケーシング７内に流入する。ここ
で、作業媒体はケーシング７の内側表面を掃気し
た後、低圧燃焼室９内に達する。排気ガスは、排
気ガス出口１０から矢印の方向に予熱器１を経て
導かれ、そこで、管群１１内を流れる吸気を加熱
する。作業媒体の量を調節するために、調節機構
１３が高圧タービンの供給管内に設けられてい
る。高圧タービン６と低圧タービン８が共通の軸
１４に配置されていて、両翼の軸方向スラストが
加えられるために、つりあいピストン１５が軸１
４上に設けられている。
本発明に係る構造体の作動態様は次の通りであ
る。
る。
ガスタービン装置の全負荷では、作業媒体の温
度は、高圧ケーシング４並びに低圧タービン８の
ケーシング７において、同じになるように選択さ
れる。即ち、両ケーシングは同じ温度に加熱され
る。ガスタービン装置のあらゆる出力変更は、一
次的には調節機構１３によつて、そして、二次的
には高圧燃焼室５と低圧燃焼室９の出口温度を変
えることによつて、行われる。
度は、高圧ケーシング４並びに低圧タービン８の
ケーシング７において、同じになるように選択さ
れる。即ち、両ケーシングは同じ温度に加熱され
る。ガスタービン装置のあらゆる出力変更は、一
次的には調節機構１３によつて、そして、二次的
には高圧燃焼室５と低圧燃焼室９の出口温度を変
えることによつて、行われる。
例えば、定格出力の約50％までガスタービン装
置の出力を低下させる際には、調節機構１３が部
分的に閉じられ、流量が定格流量の約55〜60％に
減少する。従つて、低圧タービン８の圧力比は同
様に約半分に低下し、高圧タービン６の圧力比は
ほぼ同じのままである。高圧燃焼室５内の燃料供
給の調節は、高圧タービン内で膨張した後に低圧
タービン８のケーシング７に流入するガスの温度
が、半負荷の場合にも、全負荷の場合と同じにな
るように、行なわれる。低圧タービン８の排気ガ
ス温度は、低圧燃焼室９内への燃料供給を調節す
ることにより、高圧ケーシング４内へ流入する作
業媒体の流入温度が全負荷の場合と同じになるよ
うに、調節される。それによつて、高圧ケーシン
グ４と低圧ケーシング７の温度が全負荷のときと
同じになる。従つて、ケーシング内における付加
的な熱膨張が避けられる。
置の出力を低下させる際には、調節機構１３が部
分的に閉じられ、流量が定格流量の約55〜60％に
減少する。従つて、低圧タービン８の圧力比は同
様に約半分に低下し、高圧タービン６の圧力比は
ほぼ同じのままである。高圧燃焼室５内の燃料供
給の調節は、高圧タービン内で膨張した後に低圧
タービン８のケーシング７に流入するガスの温度
が、半負荷の場合にも、全負荷の場合と同じにな
るように、行なわれる。低圧タービン８の排気ガ
ス温度は、低圧燃焼室９内への燃料供給を調節す
ることにより、高圧ケーシング４内へ流入する作
業媒体の流入温度が全負荷の場合と同じになるよ
うに、調節される。それによつて、高圧ケーシン
グ４と低圧ケーシング７の温度が全負荷のときと
同じになる。従つて、ケーシング内における付加
的な熱膨張が避けられる。
第２図に示されたダイヤグラムから、負荷を関
数とした、ガスタービン装置の温度の経過が認め
られる。この場合、温度は実線で、そして流量は
点線で示されている。横座標には負荷が示されて
いて、縦座標の一方には温度が、そして他方には
流量が示されている。曲線２′は予熱器内へ流入
する冷却空気の流入温度を示す。曲線３′は、予
熱された後に、高圧ケーシング内に流入する燃焼
空気の流入温度を示す。燃焼空気は燃焼室５（第
１図参照）内で温度５′まで加熱され、そして高
圧タービン６内で膨張して温度７′となる。この
温度７′は、本発明により、流入温度３′と同じで
ある。低圧燃焼室９内では、既に部分的に排気ガ
スと混ぜられた空気が温度９′まで加熱され、そ
して低圧タービン８内で膨張して流出温度１０′
となる。
数とした、ガスタービン装置の温度の経過が認め
られる。この場合、温度は実線で、そして流量は
点線で示されている。横座標には負荷が示されて
いて、縦座標の一方には温度が、そして他方には
流量が示されている。曲線２′は予熱器内へ流入
する冷却空気の流入温度を示す。曲線３′は、予
熱された後に、高圧ケーシング内に流入する燃焼
空気の流入温度を示す。燃焼空気は燃焼室５（第
１図参照）内で温度５′まで加熱され、そして高
圧タービン６内で膨張して温度７′となる。この
温度７′は、本発明により、流入温度３′と同じで
ある。低圧燃焼室９内では、既に部分的に排気ガ
スと混ぜられた空気が温度９′まで加熱され、そ
して低圧タービン８内で膨張して流出温度１０′
となる。
部分負荷の場合は、流量が減少すると、１０の
ところの排気ガス温度が対策を施すことなく上昇
するということに注目すべきである。また、部分
負荷の場合には予熱器１内における熱通過率が変
化する。第２図から、部分負荷の場合に低圧ター
ビン８内の圧力比が小さくなるので、ほぼ同じで
ある流出温度を高めるためには、低圧タービン８
の流入温度を低くしなければならないことがわか
る。高圧ケーシング４と低圧ケーシング７でのガ
ス温度は、広い範囲内で一定に保つことができ
る。従つて、本発明に係る調節の場合には、部分
負荷におけるケーシング壁温度を、分離された高
圧燃焼室を使用するだけで、一定にすることが可
能である。
ところの排気ガス温度が対策を施すことなく上昇
するということに注目すべきである。また、部分
負荷の場合には予熱器１内における熱通過率が変
化する。第２図から、部分負荷の場合に低圧ター
ビン８内の圧力比が小さくなるので、ほぼ同じで
ある流出温度を高めるためには、低圧タービン８
の流入温度を低くしなければならないことがわか
る。高圧ケーシング４と低圧ケーシング７でのガ
ス温度は、広い範囲内で一定に保つことができ
る。従つて、本発明に係る調節の場合には、部分
負荷におけるケーシング壁温度を、分離された高
圧燃焼室を使用するだけで、一定にすることが可
能である。
第１図は予熱器を備えたガスタービン装置の縦
断面図、第２図は負荷を関数とした流量と温度の
経過を示すダイアグラムである。 図中符号、１……予熱器、４……高圧ケーシン
グ、５……高圧燃焼室、６……高圧部分。
断面図、第２図は負荷を関数とした流量と温度の
経過を示すダイアグラムである。 図中符号、１……予熱器、４……高圧ケーシン
グ、５……高圧燃焼室、６……高圧部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ タービンとして高圧部分と低圧部分を備え、
この各部分の前にそれぞれ１つの燃焼室が接続さ
れていて、燃焼空気が予熱される様式のガスター
ビン装置を運転するための方法において、燃焼空
気が、高圧燃焼室５内に流入する前に、先ず予熱
器１内で加熱され、そして高圧ケーシング４の内
壁を掃流して加熱され、その際、高圧部分６から
の流出温度が、高圧ケーシング４への燃焼空気の
流入温度に一致するように、選択されることと、
更に、燃焼空気の予熱器１からの流出温度が、負
荷の変更と関係なく、一定に保持されることを特
徴とする上記方法。 ２ ガスタービンの負荷の変更が、主として燃焼
空気量によつて調節されることを特徴とする前記
特許請求の範囲第１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH657378A CH629571A5 (de) | 1978-06-16 | 1978-06-16 | Verfahren zum betrieb einer gasturbinenanlage. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS555488A JPS555488A (en) | 1980-01-16 |
| JPS623296B2 true JPS623296B2 (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=4311724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5640979A Granted JPS555488A (en) | 1978-06-16 | 1979-05-10 | Operation method of gas turbine apparatus |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4270342A (ja) |
| JP (1) | JPS555488A (ja) |
| CH (1) | CH629571A5 (ja) |
| DE (1) | DE2830724C2 (ja) |
| DK (1) | DK243479A (ja) |
| FR (1) | FR2432090A1 (ja) |
| GB (1) | GB2027492B (ja) |
| SE (1) | SE443190B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128314A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-07-30 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 粘膜製剤 |
| CH688899A5 (de) * | 1994-05-26 | 1998-05-15 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur Regelung einer Gasturbogruppe. |
| DE4446610A1 (de) * | 1994-12-24 | 1996-06-27 | Abb Management Ag | Verfahren zum Betrieb einer Gasturbogruppe |
| RU2146769C1 (ru) * | 1998-11-23 | 2000-03-20 | Кубанский государственный технологический университет | Газотурбинная установка |
| EP1995433A1 (de) | 2007-05-24 | 2008-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbogruppe sowie Verfahren zur Steuerung einer Gasturbogruppe |
| US8006477B2 (en) * | 2008-04-01 | 2011-08-30 | General Electric Company | Re-heat combustor for a gas turbine engine |
| US20120151935A1 (en) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | General Electric Company | Gas turbine engine and method of operating thereof |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2242767A (en) * | 1938-04-07 | 1941-05-20 | Sulzer Ag | Gas turbine plant |
| US2407166A (en) * | 1941-11-08 | 1946-09-03 | Kreitner Johann | Heat cycle |
| US2584232A (en) * | 1946-09-04 | 1952-02-05 | Rateau Soc | Gas turbine power plant, including means to treat combustion products between successive stages of expansion |
| US2633707A (en) * | 1946-12-16 | 1953-04-07 | Rateau Soc | Compound plant for producing mechanical power and heating steam with gas and steam turbines |
| US3054257A (en) * | 1953-03-10 | 1962-09-18 | Garrett Corp | Gas turbine power plant for vehicles |
| US3315467A (en) * | 1965-03-11 | 1967-04-25 | Westinghouse Electric Corp | Reheat gas turbine power plant with air admission to the primary combustion zone of the reheat combustion chamber structure |
| US4173121A (en) * | 1978-05-19 | 1979-11-06 | American Standard, Inc. | Hybrid dual shaft gas turbine with accumulator |
-
1978
- 1978-06-16 CH CH657378A patent/CH629571A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-07-13 DE DE2830724A patent/DE2830724C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-02-05 US US06/009,531 patent/US4270342A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-05-10 JP JP5640979A patent/JPS555488A/ja active Granted
- 1979-06-11 DK DK243479A patent/DK243479A/da not_active Application Discontinuation
- 1979-06-11 SE SE7905080A patent/SE443190B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-06-13 FR FR7915099A patent/FR2432090A1/fr not_active Withdrawn
- 1979-06-14 GB GB7920709A patent/GB2027492B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2027492A (en) | 1980-02-20 |
| FR2432090A1 (fr) | 1980-02-22 |
| SE443190B (sv) | 1986-02-17 |
| JPS555488A (en) | 1980-01-16 |
| US4270342A (en) | 1981-06-02 |
| CH629571A5 (de) | 1982-04-30 |
| DE2830724C2 (de) | 1987-03-12 |
| DK243479A (da) | 1979-12-17 |
| DE2830724A1 (de) | 1979-12-20 |
| GB2027492B (en) | 1982-08-25 |
| SE7905080L (sv) | 1979-12-17 |
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