JPS63120826A - 燃料加熱方法 - Google Patents
燃料加熱方法Info
- Publication number
- JPS63120826A JPS63120826A JP26377886A JP26377886A JPS63120826A JP S63120826 A JPS63120826 A JP S63120826A JP 26377886 A JP26377886 A JP 26377886A JP 26377886 A JP26377886 A JP 26377886A JP S63120826 A JPS63120826 A JP S63120826A
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- JP
- Japan
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- temperature
- fuel
- turbine
- heat
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
高効率ガスタービンではタービン主要部のメタル温度を
下げるための圧縮空気を一度抽気して中間冷却してから
再びタービンに戻すが、この取去られるべき熱を有効利
用して燃料を加熱する。
下げるための圧縮空気を一度抽気して中間冷却してから
再びタービンに戻すが、この取去られるべき熱を有効利
用して燃料を加熱する。
ガスタービン圧縮機中間段の全圧縮空気で加圧流動層ボ
イラーとのコンバインドサイクルの給水を加熱する系統
図が文献「ニーイービーズ ピーエフビーシーデベロブ
メントプログラム」第２頁（ＡＥＰＳ ＰＦＢＣＤＥＶ
ＥＬ −ＯＰＭＥＮＴＰＲＯ（ｉＲＡＭ） ００丁０Ｂ
ＥＲ２０−２４，１９８５，に記載されている。
イラーとのコンバインドサイクルの給水を加熱する系統
図が文献「ニーイービーズ ピーエフビーシーデベロブ
メントプログラム」第２頁（ＡＥＰＳ ＰＦＢＣＤＥＶ
ＥＬ −ＯＰＭＥＮＴＰＲＯ（ｉＲＡＭ） ００丁０Ｂ
ＥＲ２０−２４，１９８５，に記載されている。
ガスタービン・ボイラー等の燃料には一般に規力・温度
・成分・不純物制限他の制約があるが、供給される燃料
はその制約に合ったものとは限らない。貯蔵・移送・圧
力調整・不純物除去等の取り扱いが必要であり、その過
程で加熱が必要となる事が多い、この場合に従来は電気
ヒーター・蒸気熱源或いは燃料の一部を熱源として燃料
加熱を行っているがいず塾も有効な熱を消費するので全
体の効率を悪くする欠点と有する。
・成分・不純物制限他の制約があるが、供給される燃料
はその制約に合ったものとは限らない。貯蔵・移送・圧
力調整・不純物除去等の取り扱いが必要であり、その過
程で加熱が必要となる事が多い、この場合に従来は電気
ヒーター・蒸気熱源或いは燃料の一部を熱源として燃料
加熱を行っているがいず塾も有効な熱を消費するので全
体の効率を悪くする欠点と有する。
一方ガスタービン排気の高温を利用する考えもあるが、
この場合直接交換を行うことは排気ガス温度が燃料の発
火点を越える場合もあり不燃性の中間媒体を介して２重
に熱交換する安全上の考慮や、耐熱材料の考慮が複雑で
高価となる欠点がある。
この場合直接交換を行うことは排気ガス温度が燃料の発
火点を越える場合もあり不燃性の中間媒体を介して２重
に熱交換する安全上の考慮や、耐熱材料の考慮が複雑で
高価となる欠点がある。
ガスタービンから放出される無効熱源の中に、冷却用圧
縮空気を予め冷却するための中間冷却器によって取出さ
れる熱がある０本来この中間冷却器に廃棄される熱を熱
交換器によって燃料加熱に用いることによって全体の熱
損出を減少させながら所定の温度まで燃料を加熱できる
。
縮空気を予め冷却するための中間冷却器によって取出さ
れる熱がある０本来この中間冷却器に廃棄される熱を熱
交換器によって燃料加熱に用いることによって全体の熱
損出を減少させながら所定の温度まで燃料を加熱できる
。
第２図はガスタービン主要部の一例を示す概略図である
。シンプルサイクルの場合、空気は圧縮段１によって昇
圧（通常１５ｋｇ／ａ＃程度）され燃焼筒２に入るが、
一方燃料が燃焼ノズル３で燃焼され高温、高圧ガスとな
ってタービン段４に入り、静翼５，７，９と動翼６，８
．１０を交互に通って仕事をしてタービンを駆動した後
で排気路を通って外に放出される。圧縮空気の一部は燃
焼ガスと異り燃焼筒、静翼、動翼その他の高温に漏され
るタービン主要部分を伝達冷却或いは膜冷却方式に冷却
として用いられる。
。シンプルサイクルの場合、空気は圧縮段１によって昇
圧（通常１５ｋｇ／ａ＃程度）され燃焼筒２に入るが、
一方燃料が燃焼ノズル３で燃焼され高温、高圧ガスとな
ってタービン段４に入り、静翼５，７，９と動翼６，８
．１０を交互に通って仕事をしてタービンを駆動した後
で排気路を通って外に放出される。圧縮空気の一部は燃
焼ガスと異り燃焼筒、静翼、動翼その他の高温に漏され
るタービン主要部分を伝達冷却或いは膜冷却方式に冷却
として用いられる。
従来、地上設置固定型ガスタービンでは一般的に圧縮段
出口空気或いは抽気は直設導びかれて、上記冷却空気酸
いはシール用として用いられているが、ガスタービンの
効率向上を目的としてタービン入口温度を高めて設計さ
れる場合、冷却効果を高めるために、冷却媒体、冷却形
態の選定や冷却媒体通路、吹出形状・位置の改善等が計
られているが、その一方法として、冷却用圧縮空気を水
等の他の媒体で冷却してガスタービンに戻して主要部を
冷却している。
出口空気或いは抽気は直設導びかれて、上記冷却空気酸
いはシール用として用いられているが、ガスタービンの
効率向上を目的としてタービン入口温度を高めて設計さ
れる場合、冷却効果を高めるために、冷却媒体、冷却形
態の選定や冷却媒体通路、吹出形状・位置の改善等が計
られているが、その一方法として、冷却用圧縮空気を水
等の他の媒体で冷却してガスタービンに戻して主要部を
冷却している。
本発明は上記の冷却用圧縮空気の高温を利用して、効率
よく燃料の加熱を行うものであり、特に高圧ガス燃料を
減圧して燃焼させる場合には、減圧による温度低下によ
り減圧弁以後の凍結事故を起す恐れがあるが、これを防
止する効果がある。
よく燃料の加熱を行うものであり、特に高圧ガス燃料を
減圧して燃焼させる場合には、減圧による温度低下によ
り減圧弁以後の凍結事故を起す恐れがあるが、これを防
止する効果がある。
第１図は本発明の熱交換器配列の一例を示すものである
。圧縮空気の一部は燃料との熱交換器１１を通って燃料
を加熱した後中間冷却ａ１２で所定の温度まで冷却され
てガスタービン主要部の冷却を行い、その大部分はガス
タービン作動ガスに混合され排気される。中間冷却器１
２通過後の冷却圧縮空気の温度は感温器１３からの信号
によりバイパス弁１４の開度調整により冷却媒体のバイ
パス量を調整して制御されるのが一般的である。
。圧縮空気の一部は燃料との熱交換器１１を通って燃料
を加熱した後中間冷却ａ１２で所定の温度まで冷却され
てガスタービン主要部の冷却を行い、その大部分はガス
タービン作動ガスに混合され排気される。中間冷却器１
２通過後の冷却圧縮空気の温度は感温器１３からの信号
によりバイパス弁１４の開度調整により冷却媒体のバイ
パス量を調整して制御されるのが一般的である。
一方燃料の温度調整は燃料の元圧が異れば断熱膨張の相
違により圧力調整後の温度が変るので減圧弁１５の後流
に設置した感温器１６の信号によりバイパス弁１７の開
度調節によって燃料の熱交換器１１の通過量を調節する
ことによって一定に制御することができる。
違により圧力調整後の温度が変るので減圧弁１５の後流
に設置した感温器１６の信号によりバイパス弁１７の開
度調節によって燃料の熱交換器１１の通過量を調節する
ことによって一定に制御することができる。
一般にガスタービンの作動ガス（圧縮空気）の圧力は１
５ｋｇ／ｃｄ前後であり、大気温度が１５℃で圧縮空気
は３８０℃前後まで上昇するので、燃料はその状態、加
熱の目的によって所要温度は大巾に相違するが、充分に
加熱できる場合が多い。
５ｋｇ／ｃｄ前後であり、大気温度が１５℃で圧縮空気
は３８０℃前後まで上昇するので、燃料はその状態、加
熱の目的によって所要温度は大巾に相違するが、充分に
加熱できる場合が多い。
一方高温熱源を得る目的だけであればガスタービン排出
ガスは定格負荷であれば５００℃を越すものが多いが、
負荷変動によって排出ガス温度も大巾に変化し、温度変
化に応じた熱交換器の設計、温度制御法に考慮を要する
。高温ガスタービンでは排気ガス温度が燃料の発火点を
越える場合もあり、直接熱交換器の場合には漏洩により
爆発の危険性もあり、この場合には水等の不燃性媒体を
中間においた二重の熱交換器設置などの安全上の施策が
必要である。又高温の為に熱交換器の材質選定にも考慮
を要し設備が高価となる。一方抽気は外気温度が５０℃
であっても最高４４０℃程度に留るので発火点の考慮か
らみて爆発、燃焼の危険性のない燃料が多く、抽気から
中間媒体を用いることなく直接熱交換器で伝熱する事が
可能である。
ガスは定格負荷であれば５００℃を越すものが多いが、
負荷変動によって排出ガス温度も大巾に変化し、温度変
化に応じた熱交換器の設計、温度制御法に考慮を要する
。高温ガスタービンでは排気ガス温度が燃料の発火点を
越える場合もあり、直接熱交換器の場合には漏洩により
爆発の危険性もあり、この場合には水等の不燃性媒体を
中間においた二重の熱交換器設置などの安全上の施策が
必要である。又高温の為に熱交換器の材質選定にも考慮
を要し設備が高価となる。一方抽気は外気温度が５０℃
であっても最高４４０℃程度に留るので発火点の考慮か
らみて爆発、燃焼の危険性のない燃料が多く、抽気から
中間媒体を用いることなく直接熱交換器で伝熱する事が
可能である。
本発明は機器側の要求に応じた温度まで燃料を加熱する
に当り、加熱のために、燃料や有効な熱を消費すること
なく他の動力も使用せずに廃棄すべき抽気の熱を利用し
て、全体としては熱損失を減少させながら遂行できるこ
とが第一であり、更に加熱体である抽気の温度限界が比
較的低いため発火の危険性がなく中間媒体を使用する必
要もないため装置を単純化できるものである。
に当り、加熱のために、燃料や有効な熱を消費すること
なく他の動力も使用せずに廃棄すべき抽気の熱を利用し
て、全体としては熱損失を減少させながら遂行できるこ
とが第一であり、更に加熱体である抽気の温度限界が比
較的低いため発火の危険性がなく中間媒体を使用する必
要もないため装置を単純化できるものである。
第１図は本発明の一実施例の系統を示す楕成説明図、第
２図は一般のガスタービンの主要部の断面図である。 １・・・圧縮段、２・・・燃焼室、３・・・燃焼装置、
４・・・タービン段、５，７，９・・・静翼、６，８，
１０・・・動翼、１１・・・感温度、１４．１７・・・
バイパス調整弁。 １５・・・減圧弁。
２図は一般のガスタービンの主要部の断面図である。 １・・・圧縮段、２・・・燃焼室、３・・・燃焼装置、
４・・・タービン段、５，７，９・・・静翼、６，８，
１０・・・動翼、１１・・・感温度、１４．１７・・・
バイパス調整弁。 １５・・・減圧弁。
Claims (1)
- １、空気を圧縮段に於て圧縮し燃料を燃焼させて昇温さ
せタービン段に導いてタービンを駆動させるガスタービ
ンで、圧縮空気の一部を燃焼行程の上流で抽気し、その
抽気を中間冷却器で冷却した後でタービン静翼や動翼そ
の他のタービン要所を冷却するガスタービンに於て、圧
縮段で昇温した抽気の熱を利用して燃料を加熱すること
を特徴とする燃料加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26377886A JPS63120826A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 燃料加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26377886A JPS63120826A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 燃料加熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120826A true JPS63120826A (ja) | 1988-05-25 |
Family
ID=17394146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26377886A Pending JPS63120826A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 燃料加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63120826A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5161365A (en) * | 1990-12-05 | 1992-11-10 | Allied-Signal Inc. | Endothermic fuel power generator and method |
| US5247792A (en) * | 1992-07-27 | 1993-09-28 | General Electric Company | Reducing thermal deposits in propulsion systems |
| US5255505A (en) * | 1992-02-21 | 1993-10-26 | Westinghouse Electric Corp. | System for capturing heat transferred from compressed cooling air in a gas turbine |
| US5313790A (en) * | 1992-12-17 | 1994-05-24 | Alliedsignal Inc. | Endothermic fluid based thermal management system |
| US5317877A (en) * | 1992-08-03 | 1994-06-07 | General Electric Company | Intercooled turbine blade cooling air feed system |
| US5794448A (en) * | 1995-04-14 | 1998-08-18 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Gas turbine fuel heating apparatus |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP26377886A patent/JPS63120826A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5161365A (en) * | 1990-12-05 | 1992-11-10 | Allied-Signal Inc. | Endothermic fuel power generator and method |
| US5255505A (en) * | 1992-02-21 | 1993-10-26 | Westinghouse Electric Corp. | System for capturing heat transferred from compressed cooling air in a gas turbine |
| US5247792A (en) * | 1992-07-27 | 1993-09-28 | General Electric Company | Reducing thermal deposits in propulsion systems |
| US5317877A (en) * | 1992-08-03 | 1994-06-07 | General Electric Company | Intercooled turbine blade cooling air feed system |
| US5313790A (en) * | 1992-12-17 | 1994-05-24 | Alliedsignal Inc. | Endothermic fluid based thermal management system |
| US5337553A (en) * | 1992-12-17 | 1994-08-16 | Alliedsignal Inc. | Endothermic fluid based thermal management method |
| US5794448A (en) * | 1995-04-14 | 1998-08-18 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Gas turbine fuel heating apparatus |
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