JPS6332129A - ガスタ−ビンを用いた熱併給動力発生装置 - Google Patents

ガスタ−ビンを用いた熱併給動力発生装置

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JPS6332129A
JPS6332129A JP17524886A JP17524886A JPS6332129A JP S6332129 A JPS6332129 A JP S6332129A JP 17524886 A JP17524886 A JP 17524886A JP 17524886 A JP17524886 A JP 17524886A JP S6332129 A JPS6332129 A JP S6332129A
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gas turbine
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gas
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高木 圭二
剛 鈴木
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はガスタービンを用いた熱併給動力発生装置に
関し、さらに詳しくは加熱々どのための熱源と共に動力
供給を必要とする場合9例えば化学工場でのプロセスの
加熱炉1反応器などへの熱供給と、関連補機などの動力
負荷への駆動用動力。
電力供給とを同時に必要とする場合などに好適なガスタ
ービンを用いた熱併給動力発生装置に係るものである。
〔従来の技術〕
従来例によるこの穏のガスタービンを用いた熱併給動力
発生装置、ここではいわゆる2軸形ガスタービンによる
動力・熱併給プラントの概要構成を第3図に示す。
すなわち、この第3図において、符号1は空気圧縮機、
2はこの空気圧縮機1に同軸結合された空気圧縮機駆動
用ガスタービン、3は動力発生用ガスタービン、4はこ
の動力発生用ガスタービン3に同軸結合された動力負荷
であシ、また5は前記空気圧縮機1からの圧縮空気と、
燃料制御弁Tを通して供給される燃料とを混合燃焼させ
、燃焼ガスによって前記空気圧縮機駆動用ガスタービン
2、ついで動力発生用ガスタービン3を順次に駆動させ
る第1の燃焼器、9は前記動力発生用ガスタービン3か
ら排出されるガスと、燃料制御弁10を通して供給され
る燃料とを混合燃焼させ、燃焼された熱ガスを熱負荷1
1に供給させるダクトバーナである。
従ってこの従来例装置の場合には、空気圧縮機1の駆動
によって得た圧縮空気と、燃料制御弁6を通して供給さ
れる燃料とが第1の燃焼器5によ)混合燃焼され、この
ようにして得た高温、高圧の燃焼ガスにより、空気圧縮
機駆動用ガスタービン2を駆動させて空気圧縮機1の駆
動動力とし、ついでこの空気圧縮機駆動用ガスタービン
2からの排出ガスにより、動力発生用ガスタービン3を
駆動させて動力負荷4に対する駆動エネルギを得ると共
に、この動力発生用ガスタービン3から排出されるとこ
ろの、未だ所定のエネルギを保有しているガスと、燃料
制御弁10を通して供給される燃料とをダクトバーナ9
によシ混合燃焼させて熱負荷12に対する熱エネルギを
得るのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながらこのよう々従来例での装置構成にあって、
動力負荷4に対する駆動エネルギ発生に必要な燃料量は
、第1の燃焼器5への燃料供給量によシー義的に定めら
れるが、これはあくまでも動力負荷4に対応するもので
あ・つて、同時に必要な熱負荷12に対する熱エネルギ
は、ダクトバーナ9への燃料供給量によシ加減しなけれ
ばならず、それぞれのエネルギ需要量の調整にフレキシ
ビリティが少ない、すなわち一般的にこの種の動力・熱
併給プラントにおいて、駆動エネルギと熱エネルギとの
必要割合は、それぞれが独立的に変動する場合が多く、
動力負荷4および熱負荷11のいずれか一方に追従制御
させるときは他方が犠牲になって、このようにそれぞれ
のエネルギ需要量の調整にフレキシビリティが少ないと
いう問題点を生ずることになるものであった。
〔問題点を解決するだめの手段〕
この発明は前記従来例装置の問題点を改善して、動力お
よび熱供給を効果的に制御し得るガスタービンを用いた
熱併給動力発生装置を提供しようとするもので、可変翼
機構あるいは回転数可変型の相互に同軸結合させた空気
圧縮機、および空気圧縮機駆動用ガスタービンと、動力
負荷、およびこの動力負荷に同軸結合させた動力発生用
ガスタービンと、前記空気圧縮機からの圧縮空気と燃料
とを混合燃焼させて、燃焼ガスを前記空気圧縮機駆動用
、あるいは動力発生用ガスタービンに供給する第1の燃
焼器と、前記空気圧縮機駆動用、あるいは動力発生用ガ
スタービンから排出されるガスと燃料とを混合再燃焼さ
せて、燃焼ガスを前記動力発生用、あるいは空気圧縮機
駆動用ガスタービンに供給する第2の燃焼器と、前記動
力発生用。
あるいは空気圧縮機駆動用ガスタービンから排出される
ガスと燃料とを混合再燃焼させて熱負荷に供給させるダ
クトバーナと、前記空気圧縮機駆動用ガスタービンとダ
クトバーナとの間、あるいは空気圧縮機と第2の燃焼器
との間をバイパス弁を介してバイパスする手段とを備え
たことを特徴としている。
〔作用〕
従ってこの発明においては、第1および第2の燃焼器へ
の燃料供給量制御によって、動力負荷への電力供給、お
よび熱負荷への熱供給を容易かつ適正に調整し得るので
ある。
〔実施例〕 以下、この発明に係るガスタービンを用いた熱併給動力
発生装置の各別の実施例につき、第1図および第2図を
参照して詳細に説明する。
これらの第1図および第2図は各別個による実施例装置
の概要を示すブロック構成図であシ、実施例各図中、前
記第3図従来例装置と同一符号は同一または相当部分を
表わしている。
まず第1図実施例装置においては、前記空気圧縮機駆動
用ガスタービン2の排出ガスを第2の燃焼器6に供給さ
せて、この第2の燃焼器6に燃料制御弁8を通して供給
される燃料と混合燃焼させ、その燃焼ガスによって前記
動力発生用ガスタービン3を駆動させ得るようにすると
共に1空気圧縮機駆動用ガスタービン2からの排出ガス
の一部を、バイパス弁12を介してダクトバーナ9へ供
給できるようにしたものである。
従ってこの第1図実施例装置にあっては、熱エネルギ需
要が一定で、動力エネルギ需要に対して動力負荷4の追
従制御をなす場合、動力負荷4が増加したときには、燃
料制御弁8をよシ多く開き、第2の燃焼器6への燃料供
給量を増量させることにより、動力発生用ガスタービン
3の出力を増加させて、動力負荷4とのバランスをとる
ように制御させれば良く、このとき勿論、可変翼機構又
は回転数可変の空気圧縮機1にはこの制御に見合つた量
、圧力の空気量と燃料とを第1の燃焼器5に供給して、
同時に空気圧縮機駆動用ガスタービン2の出力を増加さ
せる必要がある。つまシこの動力エネルギ需要に対して
動力負荷の追従制御をなすのには、必要とする動力エネ
ルギ需要に対応して第1.第2の燃焼器5,6への燃料
供給量を制御させるようにすれば良い。そしてまた動力
負荷4が減少したときには、以上とは反対の操作をなせ
ば良く、またこれらの動力エネルギ需要の変動に対して
熱エネルギ需要は、動力発生用ガスタービン3からの排
出ガスに左右されるが、ここでは前記第1.第2の燃焼
器5.6への燃料供給量制御を適確に行なうことにより
、この動力発生用ガスタービン3からの排出ガスの量お
よび温度を不変にできて、この熱エネルギ需要に影響を
与える惧れはない。
また動力エネルギ需要が一定で、熱エネルギ需要に対し
て熱負荷11の追従制御をなすのは、熱負荷11の増加
もしくは減少に対応させて、空気圧縮機駆動用ガスター
ビン2の排気量を増加もしくは減少させることに帰着す
る。従ってここではこれらの空気圧縮機1およびその駆
動用ガスタービン2について、これを風量可変にする。
つまシそれぞれに可変翼機構を与えるか、あるいは回転
数可変にする必要があるもので、空気圧縮機1から得ら
れる風量の全量を動力発生用ガスタービン3に供給して
はならず、その風量の一部をバイパス弁12によ多動力
発生用ガスタービン3からバイパスさせると共に、これ
に見合った前記第1゜第2の燃焼器5,6への燃料供給
量制御を適確に行なうことによって、結果的には、空気
圧縮機駆動用ガスタービン2からのこのように制御され
た排出熱エネルギtをダクトバーナ9に供給し得て、熱
負荷11の増加もしくは減少に対応した追従制御をなし
得るのであシ、またここでダクトバーナ9への燃料制御
弁10は、熱エネルギ需要が前記追従制御によっては制
御し得ない場合1例えば熱エネルギ需要が極度に増加す
るピーク時などの場合に利用する。
次に第2図実施例装置では、前記第1の燃焼器5の燃焼
ガスを動力発生用ガスタービン3に供給させるようにす
ると共に1前記第2の燃焼器6の燃焼ガスを空気圧縮機
駆動用ガスタービン2に供給させるようKL、また前記
空気圧縮機1から得られる風量の一部をバイパス弁12
を介して、動力発生用ガスタービン3からの排出ガスに
併せて第2の燃焼器6へ供給し得るようにしたもので、
前記第1図実施例装置と同様な作用効果が得られるO 〔発明の効果〕 以上詳述したようにこの発明装置によるときは、可変翼
機構あるいは回転数可変型の相互に同軸結合させた空気
圧縮機、および空気圧縮機駆動用ガスタービンと、動力
負荷、およびこの動力負荷に同軸結合させた動力発生用
ガスタービンとを備える構成において、空気圧縮機から
の圧縮空気と燃料とを混合燃焼させて、燃焼ガスを空気
圧縮機駆動用、あるいは動力発生用ガスタービンに供給
する第1の燃焼器と、空気圧縮機駆動用、あるいは動力
発生用ガスタービンから排出されるガスと燃料とを混合
再燃焼させて、燃焼ガスを動力発生用、′あるいは空気
圧縮機駆動用ガスタービンに供給する第2の燃焼器と、
動力発生用、あるいは空気圧縮機駆動用ガスタービンか
ら排出されるガスと燃料とを混合再燃焼させて熱負荷に
供給させるダクトバーナとを設け、また空気圧縮機駆動
用ガスタービンとダクトバーナとの間、あるいは燃焼用
空気圧縮機と第2の燃焼器との間にバイパス弁を介して
バイパスする手段を配したから、単に第1および第2の
燃焼器への燃料供給量制御をなすことによって、動力負
荷に対する動力供給と熱負荷に対する熱供給との、それ
ぞれに独立して変動する可能性の高い動力・熱エネルギ
の各需要に柔軟に対応して、これらの各需要を適正かつ
効果的に調整制御させ得られ、併せて装置構成も簡単で
容易に実施できるなどの特長を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はこの発明に係るガスタービンを用
いた熱併給動力発生装置の各別の実施例による概要構成
を示すブロック構成図、第3図は同上従来例によるガス
タービンを用いた熱併給動力発生装置の概要構成を示す
ブロック構成図である。 1・・・・燃焼用空気圧縮機、2・・・・空気圧H機用
ガスタービン、3・・・・動力発生用ガスタービン、4
・・・・動力負荷、5および6・−・・第1および第2
の燃焼器、γおよび8・・・・第1および第2の燃焼器
の燃料制御弁、9・・・・ダクトバーナ、10・・・−
ダクトバーナの燃料制御弁、11・・・・熱負荷、12
・・・、バイパス弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 可変翼機構あるいは回転数可変型の相互に同軸結合させ
    た空気圧縮機、および空気圧縮機駆動用ガスタービンと
    、動力負荷、およびこの動力負荷に同軸結合させた動力
    発生用ガスタービンと、前記空気圧縮機からの圧縮空気
    と燃料とを混合燃焼させて、燃焼ガスを前記空気圧縮機
    駆動用、あるいは動力発生用ガスタービンに供給する第
    1の燃焼器と、前記空気圧縮機駆動用、あるいは動力発
    生用ガスタービンから排出されるガスと燃料とを混合再
    燃焼させて、燃焼ガスを前記動力発生用、あるいは空気
    圧縮機駆動用ガスタービンに供給する第2の燃焼器と、
    前記動力発生用、あるいは空気圧縮機駆動用ガスタービ
    ンから排出されるガスと燃料とを混合再燃焼させて熱負
    荷に供給させるダクトバーナと、前記空気圧縮機駆動用
    ガスタービンとダクトバーナとの間、あるいは燃焼用空
    気圧縮機と第2の燃焼器との間をバイパス弁を介してバ
    イパスする手段とを備え、前記第1および第2の燃焼器
    への燃料供給量制御により、前記動力負荷への動力、熱
    負荷への熱供給を調整し得るようにしたことを特徴とす
    るガスタービンを用いた熱併給動力発生装置。
JP17524886A 1986-07-25 1986-07-25 ガスタ−ビンを用いた熱併給動力発生装置 Granted JPS6332129A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005520085A (ja) * 2002-03-14 2005-07-07 ニュートン・プロパルション・テクノロジーズ・リミテッド ガスタービンエンジンシステム
US7621116B2 (en) 2003-08-31 2009-11-24 Newton Propulsion Technologies, Ltd. Gas turbine engine system
JP2016510851A (ja) * 2013-03-05 2016-04-11 インダストリアル タービン カンパニー (ユーケイ) リミテッドIndustrial Turbine Company (UK) Limited 多軸エンジンにおいて再熱燃焼器を用いることによるタービンの容量制御

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