JP2877098B2 - ガスタービン,コンバインドサイクルプラント及び圧縮機 - Google Patents
ガスタービン,コンバインドサイクルプラント及び圧縮機Info
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Description
わり、特にガスタービンの圧縮機の吸気中に液滴を噴霧
するガスタービンに関する。
ントに係わり、コンバインドサイクルプラントを構成す
る圧縮機の吸気中に液滴を噴霧するコンバインドサイク
ルプラントに関する。
吸気中に液滴を噴霧する圧縮機に関する。
の出力が低下するが、出力回復の方法として、様々な構
成が記載されている。
号公報、或いは特開平5−195809号公報には、圧縮機の
吸気を冷却することが記載されている。
化炉とガスタービンとの複合システムにおいて、圧縮機
入口及び圧縮機中間段から水を供給することが記載され
ている。
機内に水滴の供給孔を設けることが記載されており、特
開平2−211331 号公報にはガスタービンが高圧及び低圧
の2つの圧縮機を備え、前記圧縮機間に中間冷却器を備
えたものが記載されている。また、特開平6−10702号公
報には、複数の圧縮機段を備えるコンプレッサグループ
について、電力消費を低減するために上流の圧縮機段と
下流の圧縮機段との間の中間部に水を噴霧する技術が記
載されている。
7−97933号公報,実公昭61−37794号公報或いは特開平5
−195809号公報は単に圧縮機に導入される吸気温度を低
下させて出力を向上させることに関して開示されている
にすぎない。特開昭61−283723号公報には、圧縮中に液
滴を蒸発させタービンの羽根を冷却する媒体として利用
を図ること及びタービンサイクル特性を向上させる記載
はあるが、出力向上と熱効率向上の双方を共に達成する
ものではない。
ントや圧縮機では、出力向上と熱効率向上の双方を達成
することが望まれている。
2−21133号公報のように、出力の向上と熱効率向上の双
方の効果を得るには、圧縮機の中間部の高圧気体の流路
に特定の設備を必要とし、圧縮機構成は全体として複雑
化及び大型化する問題があった。また、実開昭56−4343
3 号公報では圧縮機内のケーシング及び静翼に特別な構
成を備える必要があった。
ント及び圧縮機を考慮すると、出力向上と熱効率向上を
簡単な設備で実現できることが要求される。
備によって、圧縮機の入口に導入される吸気中に液滴を
噴霧して出力の向上と熱効率の向上の双方を実現できる
ガスタービン及びコンバインドプラント及び圧縮機を提
供することを目的とする。
の発明は、供給された空気を圧縮して吐出する圧縮機、
前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される燃焼
器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるタービン
を有し、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレン
サを備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガ
スタービンであって、前記圧縮機に供給される空気に液
滴を噴霧して前記圧縮機に入る空気の温度を外気温度よ
り低下させ、この温度を低下させた空気と共に前記圧縮
機内に導入される噴霧された前記液滴を前記圧縮機内を
流下中に気化するようにした噴霧装置を、前記圧縮機の
上流側の前記吸気室内であって前記サイレンサの下流側
に配置し、前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給
される気体を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とす
る。これにより、実用に適する簡単な設備によって、随
時需要に応じて、圧縮機の入口に導入される吸気中に液
滴を噴霧して出力の向上と熱効率の向上の双方を実現で
きる。
吐出する圧縮機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料と
が燃焼される燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆
動されるタービンを有し、前記圧縮機に供給される空気
が流れ、サイレンサを備えた吸気室が前記圧縮機の上流
側に配置されたガスタービンであって、前記圧縮機に供
給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮機に入る空気の
温度を外気温度より低下させ、この温度を低下させた空
気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧された前記液滴
を前記圧縮機内を流下中に気化するようにした噴霧装置
を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内であって前記サ
イレンサの下流側に配置し、前記噴霧装置の上流側に、
前記圧縮機に供給される気体を冷却する冷却手段を備
え、前記噴霧装置から主に粒径が50μm以下の液滴を
噴霧することを特徴とするものである。
って微細液滴を圧縮機吸気に供給でき、圧縮機に供給す
る吸気気流に水滴を良好に乗せることができるので、効
率良く液滴を含む気体を圧縮機入口から圧縮機内に搬送
できる。さらに圧縮機内に導入された液滴は良好な状態
で気化させることができる。これによりガスタービンの
出力向上及び熱効率を向上できる。
吐出する圧縮機と、前記圧縮機に供給される空気が流
れ、サイレンサを備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に
配置され、前記圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼
される燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動され
るタービンとを備えたガスタービンと、該タービンから
の排ガスを熱源として蒸気を発生する排熱回収ボイラ
と、該排熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気
タービンとを備えたコンバインドサイクルプラントにお
いて、前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前
記圧縮機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、こ
の温度を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入され
る噴霧された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化す
るようにした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸
気室内であって前記サイレンサの下流側に配置し、前記
噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体を冷
却する冷却手段を備えたことを特徴とする。
ンドサイクルプラントの出力を向上させつつ熱効率を向
上させることができるコンバインドサイクルプラントを
提供することができる。
れた気体を圧縮して吐出する圧縮機において、当該圧縮
機に供給される空気が流れ、サイレンサを備えた吸気室
が当該圧縮機の上流側に配置され、当該圧縮機に供給さ
れる空気に液滴を噴霧して当該圧縮機に入る空気の温度
を外気温度より低下させ、この温度を低下させた空気と
共に当該圧縮機内に導入される噴霧された前記液滴を当
該圧縮機内を流下中に気化するようにした噴霧装置を、
当該圧縮機の上流側の前記吸気室内であって前記サイレ
ンサの下流側に配置し、前記噴霧装置の上流側に、当該
圧縮機に供給される気体を冷却する冷却手段を備えたこ
とを特徴とする。
って圧縮機の動力を低減でき、出力向上及び熱効率向上
を図ることができる。
縮して吐出する圧縮機、前記圧縮機から吐出した気体と
燃料とが燃焼される燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスに
より駆動されるタービンとを備え、前記圧縮機に供給さ
れる空気が流れ、サイレンサを備えた吸気室が前記圧縮
機の上流側に配置されたガスタービンの前記圧縮機に供
給される気体に液滴を噴霧する液滴噴霧装置において、
前記圧縮機の上流側の前記吸気室内であって前記サイレ
ンサの下流側にて前記圧縮機に供給される空気に液滴を
噴霧して前記圧縮機に入る空気の温度を外気温度より低
下させ、この温度を低下させた空気と共に前記圧縮機内
に導入される噴霧された前記液滴を前記圧縮機内を流下
中に気化するようにし、前記噴霧装置の上流側に、前記
圧縮機に供給される気体を冷却する冷却手段を備えたこ
とを特徴とする。
ン等の出力の向上と熱効率の向上の双方を実現できる。
いて説明する。
示すように、気体を圧縮して吐出する圧縮機1,圧縮機
により圧縮された気体が供給される燃焼器5,燃焼器5
の燃焼ガスにより駆動されるタービン2,タービン2軸
に連結されている発電機3,発電機3により生じた電気
を送電する送電端4を備える。ガスタービンからの排気
7は、スタック8より大気中に排出される。
体が空気である場合を示す。
取り込む吸気室10が連結されている。また、吸気室1
0の上流側には、ルーバ9が配置されているのが一般的
である。ルーバ9は圧縮機側(後流側)に空気フィルタ
を配置する。ルーバ9の位置のすぐ後ろに空気フィルタ
を設けているので記載を省略する。
置された形態を記載したが、空気フィルタが吸気室の途
中にある場合は、本実施例において吸気室10は、空気
フィルタより下流側の圧縮機入口までの吸気流路を示
す。
3が同軸上に連結されているが、圧縮機1がタービン2
とは別軸になっていてもよい。
20、T2は圧縮機出口空気温度21、T3は燃焼温度
22、T4はタービン2から排出された排気温度23を
示す。
で前記のものと同じ番号は同じ対象を示す。
微細液滴を噴出する噴霧装置を備える。例えば噴霧ノズ
ル11が配置される。噴出される液滴のZautor平均粒径
(S.M.D)は、例えば約10μm程度である。噴霧ノ
ズル11には給水手段13が接続されている。噴霧ノズ
ル11が、このような微細な液滴を得るための微粒化手
段を備えている場合には給水手段13のみが接続されて
もよいが、噴霧ノズル11に加えて、微粒化手段を備え
るようにしてもよい。他に微粒化手段を備えた構成を第
2実施例において詳述する。
5,給水ポンプ16,給水タンク17,給水タンク17
に給水する給水装置18を有している。
と負荷指令信号Pd25とが加算部を経て、調節弁15
等の開度信号やその他の指令を出力する関数発生器24
に電気的に接続されている。例えば信号ケーブル26等
により連絡されている。場合によっては、負荷要求信号
25が直接関数発生器24に導入されるようにしてもよ
い。
に至り、給水タンク17の水が所定の開度の調節弁15
を通り、給水手段13を経て噴霧ノズル11から微細液
滴が噴出される。微細液滴を噴出するのに給気手段12
からの給気が必要な場合は、併せて調節弁14を所定の
開度にして噴霧液滴の粒径を調整する。吸気6は液滴を
含んで噴霧流を形成し、一部蒸発して吸気を冷却したの
ち圧縮機1に流入する。吸気に含まれる液滴は、圧縮機
1の内部で気化し、圧縮空気を冷却する。
す。圧縮機1出口の空気温度T21は、水噴霧し圧縮機
1内で水滴気化させた場合28の方が、水滴を混入しな
い場合27よりも低下する。圧縮機内においても連続的
に低下している。
圧縮空気は燃焼器5で燃料と混合して燃焼し、高温高圧
のガスとなってタービン2に流入し仕事をする。発電機
3で機械エネルギーが電気エネルギーに変換され、送電
端4に給電される。仕事を終えた排ガス7は、スタック
8から大気に放出される。
る共に、熱効率を向上できる。
以下のように整理できる。
の、等湿球温度線上での吸気の冷却、2)圧縮機1内に
導入された液滴の気化による内部ガスの冷却、3)圧縮
機1内での気化量に相当するタービン2と圧縮機1を通
過する作動流体量の差、4)定圧比熱の大きい水蒸気の
混入による混合気の低圧比熱の増大、等である。
配置の概略を示したものである。
面に、多数配置されている。例えば、吸気の流れ方向に
対してほぼ垂直面に配置される。隣接する噴霧ノズル1
1の間隔は、前記吸気流路の断面の縦方向に対して均等
間隔になるように配置する。また、前記吸気流路の断面
の横方向に対して均等間隔になるように配置する。全体
としては、図に示すように吸気流路を構成する吸気室の
壁面近傍を除く領域に多数配置されることができる。
においても同様に配置することができる。
に水滴を均一に分散することができる。
却装置では、噴霧した液のうちほとんどを回収する回収
装置及び再度噴霧ノズル11に供給する大規模な循環系
統を一般に備えているが、本実施例においては、係る大
規模な設備を設けなくともよい利点もある。
ィルタより下流側に位置する。これにより、当該液滴を
吸気の流れに乗せて安定して圧縮機1に供給することが
できる。上流側に液滴を供給してルーバ9の空気フィル
タに水滴が付着したり、目づまりをおこす可能性を抑制
できるからである。
内を流れる際の気化量等を考慮して圧縮機1の入口から
距離を置いて配置することが好ましい。圧縮機1の入口
にいわゆるIGVが配置される場合はその上流にある。
尚、サイレンサ等が備えられている場合は、当該噴霧ノ
ズルはサイレンサ等の下流側に位置している。
0の境界近傍に噴霧ノズル11を配置する際は、微細な
液滴を噴霧できる場合等に、圧縮機内に入る液滴の粒径
の把握が容易となる。
すことができる。
詳細構造図を示す。噴霧ノズル11により吸気中に噴出
された噴霧液滴は、気流に乗って圧縮機入口から流入す
る。吸気室を流れる吸気の平均空気流速は例えば20m
/sである。液滴37は、流線に沿って圧縮機1の翼間
を移動する。圧縮機内では断熱圧縮により吸気は加熱さ
れ、この熱で液滴は表面から気化しながら粒径を減少し
つつ後段翼側へ輸送される。この過程で、気化に必要な
気化潜熱は、圧縮機内の空気から賄われるために圧縮機
内の空気の温度は本発明を適用しない場合よりも低下す
る(図4参照)。液滴は粒径が大きいと圧縮機1の翼やケ
ーシングに衝突し、メタルから熱を得て気化することに
なるので作動流体の減温効果が阻害されるおそれがあ
る。このため、このような観点からは、液滴の粒径は小
さい方が好ましい。
機1の翼やケーシングに衝突することを抑制すること
や、翼のエロージョンを防止するという観点から、噴霧
される液滴は主に50μm以下の粒径になるようにす
る。翼に作用する影響をより少なくする観点からは、最
大粒径で50μm以下にすることが好ましい。
をより均一に分布させることができ、圧縮機内の温度分
布が生じることを抑制する観点から、Sautor平均粒径
(S.D.M)で30μm以下にすることが好ましい。噴
霧ノズルから噴出される液滴は粒度の分布があることか
ら前記最大粒径では計測が容易ではないので、実用上は
前述のようにSautor平均粒径(S.D.M)で測定したも
のを適応できる。尚、粒径は小さい方が好ましいが、小
さい粒径の液滴を作る噴霧ノズルは高精度な製作技術が
要求されるので、技術的に小さくできる下限までが、前
記粒径の実用範囲となる。よって、係る観点からは、例
えば、前記主な粒径,最大粒径、或いは平均粒径がそれ
ぞれ1μmが下限となる。又、細粒径の液滴になる程製
造するためのエネルギーが大きくなることが多いので、
液滴製造のための使用エネルギーを考慮して前記下限を
定めてもよい。大気中に浮遊し落下し難い程度の大きさ
にすると、一般に、接触表面の状態も良い。
流量が増加する。圧縮機内で気化が完了すると、圧縮機
1内の気体はさらに断熱圧縮を受ける。その際水蒸気の
定圧比熱は圧縮機内の代表的な温度(300℃)付近で
は、空気の約2倍の値を有するので、熱容量的には空気
換算で、気化する水滴の重量の約2倍の空気が作動流体
として増したのと等価な効果がある。すなわち圧縮機の
出口空気温度T2′低下に効果(昇温仰制効果)があ
る。このようにして圧縮機内での水滴の気化により圧縮
機出口の空気温度が低下する作用が生じる。圧縮機の動
力は、圧縮機出入口の空気のエンタルピの差に等しく空
気エンタルピは温度に比例するので、圧縮機出口の空気
温度が下がると、圧縮機の所要動力を低減することがで
きる。
燃焼器で燃料の燃焼により昇温された後タービンに流入
して膨張仕事を行う。この仕事はタービンの軸出力と呼
ばれタービンの出入口空気のエンタルピ差に等しい。燃
料の投入量は、タービン入口のガス温度が所定の温度を
越えない様に制御される。例えば、タービン出口の排ガ
ス温度と圧縮機出口の圧力Pcdの実測値からタービン入
口温度が計算され、計算値が本発明適用前の値と等しく
なる様に燃焼機5への燃料流量が制御される。このよう
な燃焼温度一定制御が行われると、先に述べた様に、圧
縮機出口のガス温度T2′が低下している分だけ燃料投
入量が増すことになる。また、燃焼温度が不変かつ水噴
霧の重量割合が吸気の数パーセント程度であれば、ター
ビン入口部の圧力と圧縮機出口圧力は噴霧の前後で近似
的に変わらないので、タービン出口のガス温度T4も変
化しない。よって、タービンの軸出力は噴霧の前後で変
化しないことになる。一方、ガスタービンの正味出力
は、タービンの軸出力から圧縮機の動力を差し引いたも
のであるから、結局、本発明を適用することで圧縮機の
動力が低減した分だけガスタービンの正味出力を増すこ
とができる。
の軸出力Cp(T3−T4)から圧縮機1の仕事Cp(T
2−T1)を差し引いて得られ、近似的には次式で表わ
せる。
で、ガスタービン出口温度T4は変化せず、タービンの
軸出力Cp(T3−T4)も一定である。この時圧縮機出
口温度T2が、水噴霧の混入によりT2′(<T2)に低
下すると、圧縮機仕事の低下分に等価な増出力T2−T
2′が得られることになる。一方、ガスタービンの効率
ηは近似的に次式で与えられる。
第2項は小さくなるので、水噴霧により効率も向上する
ことがわかる。別な言い方をすると、ガスタービンとい
う熱機関から系外に廃棄される熱エネルギーCp(T4
−T1)(数2第2項の分子)は本発明の適用前後で大
差ない一方、投入される燃料エネルギーCp(T3−T
2′)は本発明の適用時は、Cp(T2−T2′)ほど、
すなわち圧縮機仕事の低下分ほど増えている。一方、上
述したように圧縮機仕事の低下分は増出力に等しいの
で、この燃料増加分は、実質全部ガスタービンの出力増
加に寄与していることになる。即ち、増出力分は熱効率
が100%となる。このため、ガスタービンの熱効率を
向上できる。このように、本実施例では、吸気を冷却す
る従来技術では明示されていない圧縮機の仕事を低減す
べく、水噴霧を圧縮機1の吸気に混入させて、トータル
のガスタービンの出力アップを図ることができる。一
方、燃焼器5入口に水を注入する従来技術は、作動流体
を増加することで出力増を図るものであるが、圧縮機1
の仕事は低減しないので、効率は逆に低下する。
クルと比較して示したものである。サイクル図の閉領域
の面積が、単位吸気流量あたりのガスタービン出力、す
なわち比出力を表している。図の各番号は、対応するサ
イクル図の各々の場所の作動流体を示す。図7において
は、1は圧縮機入口、1′は1段目の圧縮機を出てイン
タークーラへの入口、1″インタークーラを出て第2段
目の圧縮機の入口、2はブレイトンサイクルにおける燃
焼器入口、2′は2段目の圧縮機を出て燃焼器の入口、
3は燃焼器を出てタービンの入口、4はタービン出口を
表すものとする。
各サイクルの前記1,3及び4の位置の温度T−エント
ロピSの値を固定した場合の特性の比較を示す。
は、本実施例のように圧縮機の吸気室で前述の微細水滴
を噴霧して圧縮機入口から水滴を導入させたもの、特開
平6−10702 号公報に開示のような中間冷却サイクル,
通常のブレイトンサイクルの順である。特に、中間冷却
サイクルとの相違は、本発明が、圧縮機内に導入された
水滴が、圧縮機入口部から連続的に気化することに由来
しており、サイクルの形状に現れている。
サイクルに劣るのに対し、先に示したように本実施例は
ブレイトンサイクルに優るので、本発明は中間冷却サイ
クルよりも熱効率が高い。
る位置が圧縮機1の入口に近いほど、圧縮機1出口の空
気温度が下がり、出力増,効率向上の点から有利であ
る。したがって、吸気6に噴霧を混合する方法では、噴
霧粒径は小さいほど効果的である。なぜなら、噴霧が圧
縮機1流入後速やかに気化するからである。また、噴霧
液滴が気中に浮遊し、吸気に同伴して圧縮機にスムーズ
に導入される。
液滴は、圧縮機1出口までに実質的全量が気化してしま
う程度の大きさであることが好ましい。現実的には、1
00%より低いが前記構成によって達成できる上限まで
でよい。実用上は圧縮機出口で90%以上気化していれ
ばよい。
4MPa のとき、外気条件から推定した圧縮機1の出
口の絶対湿度とEGV位置での絶対湿度の測定値の相関
を考慮して気化割合を算出すると、前記液滴は圧縮機出
口までに95%以上気化していた。
あり、この間に液滴を良好に気化させ、気化効率を高め
る観点からは、Sautor平均粒径(S.D.M)で30μm
以下が望ましい。
高精度な製作技術が要求されるので、技術的に小さくで
きる下限までが、前記粒径の下限となる。例えば、1μ
mである。
な気化をし難くなるからである。
加の程度により調整することができる。噴霧した液滴が
噴霧箇所から圧縮機入口までの間で気化する量を考慮し
て、吸気重量流量の0.2wt% 以上導入することがで
きる。上限は、圧縮機の機能を良好に維持できる程度に
する観点から上限を定める。例えば、上限を5wt%と
し、導入範囲をこれ以下にすることができる。
が、より出力増加等を図るために0.8wt% 以上5w
t%以下導入することもできる。
せるために単に導入空気に液滴(例えば、100〜15
0μm等)を噴霧し、噴霧後水を回収し再度噴霧に利用
するタイプの従来の液滴噴霧手段と比べ、本実施例で
は、少量の液滴を噴霧することで足りる。
出力を定格値まで回復する場合が最大使用量となる。噴
霧生成の際に空気を供給する場合の加圧空気消費量は、
消費動力として無視できず、目安として消費水量以下が
望ましい。したがって、粒径条件さえ満足するなら前記
粒径の液滴をつくるために給気のない方が経済的であ
る。
を調節することにより、年間を通じて出力変動を抑制で
きる発電プラントを提供できる。例えば、圧縮機に導入
される空気温度が低い時より高いときの方が噴霧流量を
増加するよう調節弁15の開度を調節する。
給するよう運転することが好ましい。これにより、効率
を向上させると共に、出力を向上できる。
スタービンの駆動によるトルクを得るためのガスタービ
ンにおいては、燃焼温度を下げてタービン軸出力を低下
できる。特に、部分負荷運転時に本実施例を適応して、
燃料を節約することができる。
以上の範囲においても、要求負荷に応じた出力調整がで
きる。
上できるので、寿命の長いガスタービンを提供すること
もできる。
冷却できる。よって、これを活用してガスタービンの翼
の冷却に圧縮機抽気を用いる場合は、冷却用の抽気量を
低減できる。また、こうすることでガスタービン内の作
動流体量をより多くできるので、高効率,増出力を期待
できる。
格値に設定して、噴霧流量を自動制御するようにするこ
ともできる。
いて述べる。
霧ノズル11からの噴霧液量を増加させる工程と前記燃
焼器に供給される燃料量を増加させる。また、ガスター
ビン出力を減少する際に、前記噴霧液量を減少させ、前
記燃焼器に供給される燃料量を減少させる。
霧液量を増加させた後に前記燃焼器に供給される燃料量
を増加させる。反対に、ガスタービン出力を減少する際
は、前記噴霧ノズル11からの噴霧液量を減少させる前
に前記燃焼器に供給される燃料量を減少させる。
るときの運転の一例を示す。
は以下のようにすることができる。負荷要求信号25を
基にした目標出力に対応するよう噴霧水量を演算して関
数発生器24から調節弁15に開度を増加する指令がで
る。所定の量の水が調節弁15を介して噴霧ノズル11
に導かれ噴霧されると共に所定の粒径を得るために必要
な圧縮空気量を演算して関数発生器から調節弁14に開
度を増加する指令がでて、所定の圧縮空気が調節弁14
を介して噴霧ノズル11に導かれる。この間燃料流量は
一定としておく。次に、排気温度制御に移行して、燃焼
温度(推定値を用いることもできる)が目標値に等しく
なるように燃料流量を増す。
制御線は、圧縮機吐出圧力Pcdと噴霧量の関数で表現さ
れたものでも良いし、噴霧無しの場合の通常の制御線で
もよい。あるいは通常の制御線から推定される目標排気
温度に適当なバイアスを加えたものを用いることもでき
る。
力が、目標値に対して偏差を有する時は、前記した手順
に従って増出力の時には噴霧量を増したのち排気温度制
御に移行する。一方、出力低減の時はまず燃料流量を絞
り、しかるのちに噴霧量を低下する。
ることにより、燃焼温度の許容値を超えることを防止し
つつ、出力の増減ができる。
加時の前記噴霧量の増加の場合より、十分にゆっくりと
行い、出力増加時と同様の排気温度制御に従って燃料流
量を低下してもよい。
に噴霧量を連続的に変化させる代わりに、噴霧量を外気
温度,湿度等の外気条件を測定し、当該値を基に出力上
昇分を考慮して所定の噴霧量に設定して運転するように
してもよい。例えば、外気温度,湿度等の関数として噴
霧量等を算出し、所望の出力上昇量に併せて設定する。
これにより、微少な出力変動や気温の変動には追随させ
ない噴霧量固定運転も可能である。本方式は運転制御が
容易になるという効果がある。さらに、好ましくは、前
記設定後所定時間経過後に再度外気条件を測定し、噴霧
量の再設定を行うようにして、比較的容易に外気条件に
合わせて、出力上昇量を調整できる。
の圧縮機1に供給する吸気に水滴を噴霧する水滴噴霧装
置の制御として捉えることもできる。水滴噴霧装置を前
記の運転をすることにより水滴噴霧装置を配置したガス
タービンに前記の効果を提供することができる。
て、前記微細粒径の液滴を得るための微粒化手段を噴霧
ノズル11と共に設けた点が主に相違する。例えば前記
噴霧ノズル11に加圧空気の供給手段を備えるものであ
る。
ズル11に加え、噴霧ノズル11に加圧空気を供給する
給気手段12を備える。給気手段12は、加圧空気を供
給する加圧器29を圧縮機1と別設に設け、加圧器29
からの加圧空気を前記調節弁14を経て前記噴霧ノズル
11に導く経路を備える。また、噴霧ノズル11への気
体流量を調節する調節弁14を備える。本実施例の場合
は、加圧空気の噴霧ノズルへの供給量を調節する調節弁
14aを配置する。
に基づく信号と負荷指令信号Pd25とが加算部を経て、
調節弁14,調節弁15等の開度信号やその他の指令を
出力する関数発生器24に電気的に接続されている。例
えば信号ケーブル26等により連絡されている。場合に
よっては、負荷要求信号25が直接関数発生器24に導
入されるようにしてもよい。
に至り、給水タンク17の水が所定の開度の調節弁15
を通り、給水手段13を経て噴霧ノズル11に供給す
る。併せて、加圧器29から生じた加圧空気を所定開度
の調節弁14を通り噴霧ノズル11供給される。そして
微細液滴を噴霧ノズル11から噴出する。前記ノズル
は、供給空気と供給液量を調整して粒径を前述の範囲の
うち所望の範囲で調整できるものでもよい。吸気6は液
滴を含んで噴霧流を形成し、一部が蒸発して吸気を冷却
したのち圧縮機1に流入する。吸気に含まれる液滴は、
圧縮機1の内部で気化し、圧縮空気を冷却する。
圧縮空気は燃焼器5で燃料と混合して燃焼し、高温高圧
のガスとなってタービン2に流入し仕事をする。発電機
3で機械エネルギーが電気エネルギーに変換され、送電
端4に給電される。仕事を終えた排ガス7は、スタック
8から大気に放出される。
圧縮機動力を減らすことがないので、前記ガスタービン
出力の向上及びガスタービンの熱効率向上の効果の他
に、配置上の観点や省動力の観点から効果を生じる場合
がある。
は、ガスタービン駆動用のアトマイズ圧縮機から供給し
てもよい。
アーミストノズルのうち所望の粒径の液滴が得られるも
のを用いることができる。
スタービン出力を増加させる時に、前記のように噴霧水
量を増加させるのに併せて、噴霧ノズル11への空気供
給量を増加し、噴霧ノズルから噴霧される液滴の粒径が
所望の大きさになるようにすることができる。
への供給液量を減少させると共に噴霧ノズル11への供
給空気量を減少させて液滴の粒径を調整する。
11に供給する空気量および液量を調整するのでなく、
空気量を一定にして供給液量だけを調整するようにして
もよい。
した時に、所望の液滴粒径になるように供給空気量を調
整する。これにより最大噴霧液量以下では液滴径は最大
噴霧水量時よりも小径化するため、良好な条件を得るこ
とができる。
設の加圧器29を設けない代わりに、以下のような構成
にすることもできる。
ら抽気して前記噴霧ノズル11とを連絡する経路、或い
は圧縮機1から吐出された圧縮空気の流れる経路から分
岐して前記噴霧ノズル11とを連絡する経路を備える。
該経路には、加圧空気供給量の調節弁14bとを備え
る。噴霧を効果的にする等の要請に応じて、圧縮空気を
所望の温度にする冷却器19を有することができる。
は、まず、中間段からの抽気或いは吐出空気を使用し、
不足分を加圧器29からの圧縮空気を利用することによ
り、別設の加圧器29の動力を低減できる。また、加圧
器29の代わりに本構成にする場合は設備の簡素化を図
ることもできる。
た圧縮空気を、前述のように液滴の微粒化させるために
供給する構成においては、プラント起動の過程や外気温
が極端に低い場合に、給気のみを供給することにより、
前者ではNOxの排出量を抑制した運転が可能となり、
後者では吸気温度を上昇でき、氷結を防止できる運転が
できる。
成においては、調節弁15を閉じ、調節弁14bだけを
開けて所望の量だけ吸気に噴出させる。
気に均一に噴出でき、吸気の温度分布を均一化できる。
施例に対して、更に、タービン2の排気部に水分回収装
置31を設置し、排気中の水分を回収し噴霧水として再
利用すべく、水分回収装置31で回収した水分を給水タ
ンク17に供給する経路を備えている点が主に相違す
る。
いは物理吸着など種々の原理を利用した装置を適応でき
る。
に至り、前記水分回収装置で回収した水は一旦給水タン
クに貯められた後、所定開度にした調節弁15を通り給
水手段13を経て噴霧ノズル11から微細液滴が噴出さ
れる。微細液滴を噴出するのに給気手段12からの給気
が必要な場合は、併せて調節弁14を所定の開度にして
噴霧液滴の粒径を調整する。吸気6は液滴を含んで噴霧
流を形成し、一部が蒸発して吸気を冷却したのち圧縮機
1に流入する。吸気に含まれる液滴は、圧縮機1の内部
で気化し、圧縮空気を冷却する。
圧縮空気は燃焼器5で燃料と混合して燃焼し、高温高圧
のガスとなってタービン2に流入し仕事をする。発電機
3で機械エネルギーが電気エネルギーに変換され、送電
端4に給電される。仕事を終えた排ガス7は、スタック
8から大気に放出される。
力の向上及びガスタービンの熱効率向上の効果の他に、
水を有効に利用することができ、水の節約ができる。
ビンプラントにあっては、前記水分回収装置31を排熱
回収ボイラ30の出口に配置することにより、水の回収
効率を向上することができる。
実施例に対して、燃焼器5の燃料を液化天然ガス(LN
G)としている点が特徴である。このため、第1の実施
例或いは第2の実施例の構成に加えて、冷熱源としての
役割も有する液化天然ガス貯蔵部33を配置し、水分回
収装置31として、天然ガス貯蔵部33から供給される
天然ガスを昇温して気化する熱交換器32、気化した天
然ガスを燃焼器5に導く通路34を備えている。前記熱
交換器32はガスタービンの排ガスを利用するよう設置
されている。
分を回収する。そして、排気中の水分を回収し噴霧水と
して再利用すべく、熱交換器32で回収した水分を給水
タンク17に供給する経路を備えている。
により、前記ガスタービン出力の向上及びガスタービン
の熱効率向上の効果の他に、LNG気化設備が不要とな
り、水も回収できるという効果が生じる。未利用エネル
ギーの有効活用にもなる。
実施例は、吸気への水噴霧と吸気冷却設備を組み合わせ
たガスタービンである。
2の実施例に対して、更に、外部冷熱源36に接続され
た空気冷却器35がルーバ9の背面に追設され、冷熱媒
体がポンプ42により循環するよう構成されたものであ
る。空気冷却器35は、ルーバ9の前面に配置すること
もできる。
に至り、空気冷却器35を経ることにより冷却され、給
水タンク17の水が所定の開度の調節弁15を通り、給
水手段13を経て噴霧ノズル11から微細液滴が噴出さ
れる。微細液滴を噴出するのに給気手段12からの給気
が必要な場合は、併せて調節弁14を所定の開度にして
噴霧液滴の粒径を調整する。吸気6は液滴を含んで噴霧
流を形成し、一部が蒸発して吸気を冷却したのち圧縮機
1に流入する。吸気に含まれる液滴は、圧縮機1の内部
で気化し、圧縮空気を冷却する。
圧縮空気は燃焼器5で燃料と混合して燃焼し、高温高圧
のガスとなってタービン2に流入し仕事をする。発電機
3で機械エネルギーが電気エネルギーに変換され、送電
端4に給電される。仕事を終えた排ガス7は、スタック
8から大気に放出される。
ビンの出力向上及びガスタービンの熱効率向上の効果に
加えて、吸気冷却により吸気重量流量を増し、水噴霧で
圧縮機1の仕事を低減することによる相乗効果で出力増
を図るものである。典型的には、空気冷却器35の容量
を吸気冷却が効率的に動作できる露点まで冷却できるも
のとすることにより、水を節約しながら大きな増出力を
得ることができる。本実施例は、夏期に渇水が予想され
る地域への適用に有利である。
6の実施例は、第1の実施例又は第2の実施例に対し
て、具体的に、噴霧ノズル11の位置を吸気室のルーバ
9よりに位置したことを明確に示したものである。図2
は、噴霧ノズル11の位置について、より理解容易に示
したものである。図2は加圧吸気を供給する給気手段1
2を備えた構成を記載しているが、前述の所望の液滴が
得られるのでれば、実施例1のよう給気手段12を備え
なくともよい。
を冷却する効率を高めるという観点では、このように圧
縮機1の入口から離して噴霧ノズル11を配置すること
が好ましい。
下のいずれかの位置(11a又は11b)に配置される
ことが適当である。
場合 (1)サイレンサの下流側に噴霧ノズル11a配置す
る。
れを防止することもできる。圧縮機に導入するまでに、
液滴が気化する飛距離を考慮して圧縮機までの距離をと
って設置されることが好ましい。
ズル11bを配置する。
側に配置することにより、圧縮機内に入るまでに吸気中
の水滴の分布をより均一化できる。また、ルーバ9部分
がその下流の吸気室10より広くなっている場合等にお
いては、当該ノズル11の設置或いはメンテナンスが容
易である。
合 ルーバ9と圧縮機1入口との間に位置する。圧縮機に導
入するまでに、液滴が気化する飛距離を考慮して圧縮機
までの距離を設置されることが好ましい。
に至り、サイレンサがある場合はサイレンサを通過し、
給水タンク17の水が所定の開度の調節弁15を通り、
給水手段13を経て噴霧ノズル11から微細液滴が噴出
される。微細液滴を噴出するのに給気手段12からの給
気が必要な場合は、併せて調節弁14を所定の開度にし
て噴霧液滴の粒径を調整する。吸気6は液滴を含んで噴
霧流を形成し、吸気を冷却したのち圧縮機1に流入す
る。吸気に含まれる液滴は、圧縮機1の内部で気化し、
圧縮空気を冷却する。
の増大と圧縮機仕事の低下の2つの原理の相乗効果によ
り、ガスタービンの出力回復をより効率的に行える。
で、圧縮機入口から適当な距離ほど離れた所にすると、
噴霧水の一部が気化し湿球温度付近まで吸気を冷却する
ので、吸気流路に空気冷却器を設置した場合と程度の差
こそあれ同様の効果が生じる。圧縮機1の内と圧縮機1
の外との両方で圧縮機1の作動流体を効果的に冷却で
き、圧縮機入口近傍に噴霧ノズル11を配置する場合よ
り距離をおいた方が増出力が大きくできる。
圧縮される過程での作動流体の状態変化、並びに吸気温
度と吸気重量流量との関係をそれぞれ示している。
(R.H.)とした場合の状態変化を示している。
流入する前までに外気の状態が等湿球温度線に沿って加
湿冷却され飽和湿り状態に至るとすると、圧縮機1入口
では吸気が状態Bに移動する。前記液滴の噴霧によって
圧縮機1内に導入する気体の湿度は、圧縮機導入前の気
化を大きくする観点からは、90%以上程度に上昇する
ことが好ましい。より吸気の冷却を図る観点からさらに
95%以上にすることが好ましい。吸気室10内で気化
しなかった液滴はBからCの圧縮過程で連続気化する。
気化の過程が飽和状態を保つと仮定すると状態Cで沸騰
は完了し、CからDに至る過程では単層圧縮過程に入り
昇温する。気化が等エントロピ変化と仮定すると沸騰終
了点は状態C′の過飽和状態に至る。実際には、液滴か
らの気化速度は有限であるから状態変化は熱的に非平衡
であり飽和線からずれて破線の軌跡を辿るものと考えら
れる。これに対し、通常の圧縮過程は状態がAからD′
の軌跡を辿る。
度をT1′とすると,温度がT1からT1′に低下する
ことによる吸気流量増大は、図6に模式的に示してある
ようにWからW′へ増加する。残りの液滴は、圧縮機1
内に導入されて気化することにより圧縮機1の仕事低減
に寄与する。
増加率との関係を示す。図9(a)は吸気温度に対する
出力相対値の変化を示し、図9(b)は噴霧量と増出力
との関係を示す。
3%相対湿度,圧縮機風量特性を417kg/s,圧縮機
ポリトロープ効率を0.915,タービン断熱効率を0.8
9,燃焼温度を1290℃,圧縮機抽気量を20%,吐出
圧力を1.48MPa ,気化段落圧力0.25MPa と
したときの値である。常温水を噴霧すると、吸気流量の
0.35% は、圧縮機に流入する前に吸気室の中で気化
している。このために、吸気温度が低下し空気の密度が
高くなる結果、圧縮機の吸込空気重量流量は数%増し、
ガスタービンの増出力に寄与する。噴霧水の残りは、気
流に同伴して液滴のまま圧縮機に吸引され内部で気化し
て、圧縮機の仕事低減に寄与する。
2.8%である。ガスタービン出力を5℃ベースロード
運転時の出力まで回復するのに必要な消費水量は吸気重
量流量の2.3wt% 程度である。このようにガスター
ビン出力を最大値まで回復する運転を行った時の増出力
の内訳は、圧縮機1に入るまでの冷却に基づくものは約
35%、圧縮機内部気化による冷却に基づくものは約3
7%、タービンと圧縮機内を通過する作動流体量の差、
および水蒸気を含むことによる低圧比熱の増大に基づく
ものは約28%と概算された。
噴霧水量を増加して、5wt%程度の噴霧流量で認可出
力レベルまでの増出力が得ることもできる。噴霧量が増
大する程、圧縮機1外の作用(冷却作用)より、圧縮機
1内での水滴の気化作用が出力増加に大きく影響してい
る。
圧縮機出口温度差との関係を示す。圧縮機1に入る前で
の気化・冷却が小流量で効率良く行えることが分かる。
圧縮機1入口に流入する吸気の到達湿度は約95%付近
であった。実線は圧縮機1内に流入した液滴が全量気化
したものと仮定して求めた圧縮機1の出口ガスの絶対湿
度と圧縮機1の出口ガスエンタルピが噴霧前の値に等し
いという2つの条件から算出した圧縮機1の出口ガス温
度と噴霧前の温度との差を示している。この線は動力低
減がないとした場合のものである。しかし、白丸(理解
容易のため破線を引いた)で示した現実の値はこれを上
回っており、動力低減が実在している。これは、気化に
よる温度降下量が気化点以降の段落での圧縮過程で増幅
することによる。
り圧縮機1に導入された液滴は後段側での気化量より前
段側での気化量を大きくすることが好ましく、圧縮機1
に導入された液滴は前段側で主に気化させることによ
り、動力低減上有効であると考えられる。
の温度を噴霧前より5℃以上低下させる程度噴霧する。
より出力増加を図る観点からは、25℃以上低下させる
程度にする。尚、上限は、実用的見地から定めることが
できる。例えば、50℃以下にすることが妥当である。
施例に対して、噴霧水滴の温度を制御できる機構を備え
た点が相違する。
ンドプラントであり、前述のガスタービンの構成に加え
て、タービン2排ガスを熱源とする排熱回収ボイラ30
が設置されている。また、図示していないが、排熱回収
ボイラ30の発生蒸気により駆動する蒸気タービンを備
える。また、少なくとも、ガスタービン或いは蒸気ター
ビンにより駆動される発電機を備える。給気手段12は
排熱回収ボイラ30で生じた蒸気を噴霧ノズル11に供
給する経路を備え、その経路には調節弁14cを配置し
ている。
に至り、給水タンク17の水が所定の開度の調節弁15
を通り、給水手段13を経て噴霧ノズル11から微細液
滴が噴出される。このとき、蒸気供給量を、調節弁14
cにより調節する。
給する場合は、更に、該加圧器29から噴霧ノズル11
への経路にある調節弁14aにより圧縮空気量を調整す
ることができる。
で、噴霧液滴の温度等を調整する。吸気6は所望の温度
の液滴を含んで噴霧流を形成し、吸気を冷却したのち圧
縮機1に流入する。吸気に含まれる液滴は、圧縮機1の
内部で気化し、圧縮空気を冷却する。
の出力向上及びガスタービンの熱効率向上ができること
に加えて、噴霧液の温度を調節することにより、液滴の
気化速度を制御することができる。水温を上昇すれば液
滴の気化は圧縮機の前段側にシフトさせることができ
る。これにより圧縮機1の仕事量をより低減できる。条
件によっても、噴霧する水滴温度は変動するか、実用的
には、10〜80℃が適正な範囲である。水温を制御す
る方法としては、蒸気を噴霧ノズルに混入させる方法の
他、圧縮機の抽気ガス温度の調節や、給水手段13の適
切な所にヒータ51のような温度制御手段を備えて制御
する方式をとることもできる。
ヒータ51を設けることが有効である。図の蒸気を供給
する方法においては、コンバインドプラント、特にコジ
ェネプラントにおいて、水蒸気を有効活用できるため効
果的である。別設の加熱手段等を配置しなくても排熱回
収ボイラ30の蒸気を利用できるため、有効である。
尚、別設の蒸気発生手段を備えてもよい。
噴霧水に混入しても効果的である。たとえば、水とアル
コールとの混合液等を噴霧ノズル11から噴出するよう
にする。例えば、不凍液を用いる。グリセリンやエチレ
ングリコールを水に添加して噴霧を形成すると低温で揮
発するために圧縮機動力の低減効果が大きい、又、氷点
が下がるので冬場等にも液滴の氷結の心配がない。
たら、給水タンク17にグリセリンやエチレングリコー
ルを添加して、混合液として備えておくことができる。
実施例のガスタービンは、部分負荷時においても熱効率
を向上させることができるものである。
実施例に対して、圧縮機1に導入される吸気に蒸気を供
給するようにした点が主な相違点である。
じた蒸気を給気手段12に供給する経路を備え、前記噴
霧ノズル11から供給した蒸気を噴出できるように構成
されている。
に至り、調節弁15を閉じ、排熱回収ボイラ30で生じ
た蒸気を、所定の開度の調節弁14cから給気手段12
を経て噴霧ノズル11から噴出させる。仮に、給気手段
12がなく、給水手段13しかない場合は、図示してい
ないが、給水タンク17からの給水に代えて、前記水蒸
気を給水手段13から噴霧ノズル11に供給できるよう
構成してもよい。或いは、図示していないが、噴霧ノズ
ル11の他に排熱回収ボイラ30で生じた蒸気が供給さ
れる別設の蒸気供給用ノズルを配置してもよい。尚、吸
気に噴出させる蒸気量や温度等は、蒸気源によっても異
なるが、圧縮機1に入る目標の吸気温度により調整する
ようにする。
入される。
率向上方法として以下を挙げることができる。
く部分負荷運転をせざるをえない状況になったとき、前
記のように吸気に蒸気を噴出させることにより、例えば
吸気温度が10℃程度であったものを、50℃程度に上
昇させて圧縮機1に供給することができる。
り、吸気温度を上昇できるので、空気の密度が下がり圧
縮機の吸込空気重量流量が低減するので、熱効率が低下
することを抑制しつつ、ガスタービン出力を低減でき
る。ガスタービンの部分負荷運転を避け、ベースロード
運転をすることができるからである。
げる場合であっても、IGV調節等による従来の部分負
荷運転操作法よりも熱効率が高い運転ができるので季節
によりデマンドが小さくなった時に有効である。特に、
コンバインドサイクルプラントやコージェネレーション
プラントの様に、ガスタービン排ガスで蒸気を生成する
プラントでは、余剰蒸気を発電に寄与させることができ
るので、余剰蒸気の有効利用もできる。
の蒸気でなく、別設の蒸気発生手段を設けていてもよ
い。
例に対して、更に、圧縮機の中間段に加圧空気を送気す
るノズル等の手段を備えたものである。
成は同様なものを適用できる。圧縮空気源43から供給
される圧縮空気を圧縮機1の途中段に送気するライン5
9には流量調節弁47が設けられている。圧縮空気は、
圧縮空気源43から供給される。この圧縮空気源43
は、外部設置の圧縮機や燃料噴射用のアトマイズ圧縮機
から供給できる。あるいは、効果は若干劣るが、圧縮機
1の吐出部から空気を環流してもよい。この場合、送気
の温度は低い方が高効率なので、送気ライン59の途中
に冷却手段48を設けることが望ましい。
却すると、空気の密度が高くなるので、軸流速度46が
低下する。このため、図10に示すように速度3角形が
歪み、翼45への空気流が46aから46bのように入
射角が設計値からずれ、翼面に沿って流れがはく離する
ので、圧縮機1の断熱効率が低下する。断熱効率が低下
すると、圧縮機1の吐出温度が上昇するので、結果的に
圧縮機仕事の低減効果が小さくなる。この現象は、噴霧
水量が多いほど顕著になると考えられるから、実際面で
は、噴霧量に制限が加わることになる。これを解消する
には、圧縮機1に送気することにより、軸流速度を回復
すれば良い。送気の位置は、水滴の気化がほぼ完了する
所が効果的である。噴霧量が変化しても軸流速度が設計
値に保持される様に、この送気量は、噴霧量の関数とし
ておくことが望ましい。
加に対応して、関数発生器24からの指令信号により水
量の調節弁15の開度を増加し、流量調整弁47の開度
を増加する。
弁47からの供給圧縮空気量とは、単調増加関数の関係
とすることができる。
せるように制御する。
緩和されると共に、断熱効果の低下をきたさないために
単位空気流量当りの圧縮機動力低減幅が大きくなる。さ
らに、送気による作動流体の増加で、ガスタービンの増
出力も大きくなるという効果も生じる。
明する。
内に構成されている冷却流路に供給してタービン翼を冷
却するタイプのガスタービンについて、前記圧縮機の抽
気の温度に対応して、前記抽気流量を制御するものであ
る。
圧縮空気を送気する代わりに、タービン翼を冷却するた
めに設けてある圧縮機1の抽気ライン56からの抽気量
を、抽気ガスの温度低下に見合って減少させることで、
実質的に抽気段以降の流量を増すことができる。
5もしくは中間開度付の電動弁が設けられている。
ると抽気の温度も低下するために、タービンの翼を冷却
するための圧縮機抽気の所要風量が少なくて済む。抽気
温度を検出する温度検出器57の温度信号を基にした目
標抽気量の減少に対応して中期量制御関数発生気58か
らの指令信号により抽気量の調節弁55の単調減少関数
の関係とすることができる。
気温度が設定値に到達した時に温度に応じて予め定めら
れた値に弁の開度を調節する。
の圧縮機風量を増加できるので、軸流速度が回復し圧縮
機の断熱効率が向上し、圧縮機出口のガス温度が低下し
て、単位風量当たりの圧縮機の動力が低減する。また、
タービンに供給される風量が増すので軸出力が増す。こ
れらの作用により出力と熱効率の両方がさらに向上す
る。
は、前記ガスタービンを使用し、さらに、前記タービン
からの排ガスを熱源として蒸気を発生する排熱回収ボイ
ラと、該排熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸
気タービンと、を備えたコンバインドサイクルプラント
においても適応することができる。
単な装置によって、コンバインドサイクルプラントの出
力向上及び熱効率向上を図ることができる。
体として見ても、圧縮機の所要動力を低減することを、
簡便な装置によって実現することができる。
機入口の供給される吸気に噴霧して、圧縮機内で気化さ
せると、前述の以下の主な効果を得ることができる。こ
の場合吸気として圧縮機に流入する気体としては、空気
の他、アンモニアやフロン等に適応できる。又噴霧する
液滴としては、空気の場合は前述のガスタービンの例に
示したように水等を適応できる。アンモニアを吸気とす
る圧縮機の場合は液体アンモニア、フロン系ガスを吸気
とする場合は、液体フロンを噴霧することができる。
ない場合と比べ、圧縮機1入口に入るまでに一部が気化
して吸気を冷却すると共に、圧縮機入口部から水滴が連
続的に気化させることができるので、圧縮機内の気体温
度は連続的に低下する。また、吐出温度も低下する。さ
らに、圧縮機内に導入された液滴が圧縮機内で気化する
ことにより重量流量が増加し、圧縮機内でほぼ気化が終
了すると、圧縮機内の気体は断熱圧縮を受け、作動流体
として増したのと同様の効果がある。噴霧量を増加させ
るとそれに伴い圧縮機動力比(ドライ空気の等エントロ
ピ圧縮仕事/液滴の気化を含む等エントロピ二相圧縮過
程における圧縮仕事)もより低減できる。
タービンの圧縮機の吸気に液滴を噴霧する液滴噴霧装置
として見ても、同装置を備えたガスタービンの出力向上
及び熱応力向上を簡便な装置で実現することができるも
のである。
によって、圧縮機の入口に導入される吸気中に液滴を噴
霧して出力の向上と熱効率の向上の双方を実現できるガ
スタービン及びコンバインドプラント及び圧縮機及び液
滴噴霧装置を提供できる。
示す図。
係図。
5…燃焼器、6…吸気、7…排気、8…スタック、9…
ルーバ、10…吸気室、11…噴霧ノズル、12…給気
手段、13…給水手段、14,15…調節弁、16…給
水ポンプ、17…給水タンク、19…冷却器、20…吸
気温度、21…圧縮機出口空気温度、22…燃焼温度、
23…排気温度、24…関数発生器、25…負荷要求信
号、29…加圧器、30…排熱回収ボイラ、31…水分
回収装置、32…熱交換器、35…空気冷却器、36…
外部冷熱源、37…液滴、48…冷却手段。
Claims (35)
- 【請求項1】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備えたこと を特徴とするガスター
ビン。 - 【請求項2】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に導入されるまでの間に噴霧された該液滴の一部を気
化させ、前記気体と共に前記圧縮機内に導入された未気
化の該液滴を前記圧縮機内を流下中に気化させるように
した噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内で
あって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備えたこと を特徴とするガスター
ビン。 - 【請求項3】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備え、 ガスタービン出力に対応して、前記噴霧装置から噴霧さ
れる液滴量を制御する制御装置を備えたこと を特徴とす
るガスタービン。 - 【請求項4】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備え、 前記液滴を噴霧することによって前記圧縮機内に導入す
る気体の湿度を90%以上に上昇させること を特徴とす
るガスタービン。 - 【請求項5】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備え、 前記噴霧装置から主に粒径が50μm以下の液滴を噴霧
すること を特徴とするガスタービン。 - 【請求項6】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備え、 前記噴霧装置から平均粒径が30μm以下の液滴を噴霧
すること を特徴とするガスタービン。 - 【請求項7】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備え、 前記噴霧装置に供給される液体の供給経路に該液体の温
度を調節する温度調整装置を備えたことを特徴とするガ
スタービン。 - 【請求項8】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備え、 前記噴霧装置は、前記気体の重量流量の0.2以上〜5.
0wt%以下の液滴を噴霧することを特徴とするガスタ
ービン。 - 【請求項9】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備え、 前記圧縮機の中間段に加圧気体を供給する加圧気体供給
手段を備えたことを特徴とするガスタービン。 - 【請求項10】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備え、 前記圧縮機の抽気の温度に対応して前記抽気流量を制御
する制御装置を備えたことを特徴とするガスタービン。 - 【請求項11】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備えることを
特徴とするガスタービン。 - 【請求項12】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に導入されるまでの間に噴霧された該液滴の一部を気
化させ、前記気体と共に前記圧縮機内に導入された未気
化の液滴を前記圧縮機内を流下中に気化させるようにし
た噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内であ
って前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備えることを
特徴とするガスタービン。 - 【請求項13】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備え、 ガスタービン出力に対応して、前記噴霧装置から噴霧さ
れる液滴量を制御する制御装置を備えたことを特徴とす
るガスタービン。 - 【請求項14】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備え、 前記液滴を噴霧することによって前記圧縮機内に導入す
る気体の湿度を90%以上に上昇させることを特徴とす
るガスタービン。 - 【請求項15】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備え、 前記噴霧装置から主に粒径が50μm以下の液滴を噴霧
することを特徴とするガスタービン。 - 【請求項16】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備え、 前記噴霧装置から平均粒径が30μm以下の液滴を噴霧
することを特徴とするガスタービン。 - 【請求項17】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備え、 前記噴霧装置に供給される液体の供給経路に該液体の温
度を調節する温度調整装置を備えたことを特徴とするガ
スタービン。 - 【請求項18】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備え、 前記噴霧装置は、前記気体の重量流量の0.2以上〜5.
0wt%以下の液滴を噴霧することを特徴とするガスタ
ービン。 - 【請求項19】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備え、 前記圧縮機の中間段に加圧気体を供給する加圧気体供給
手段を備えたことを特徴とするガスタービン。 - 【請求項20】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁とを備え、 前記圧縮機の抽気の温度に対応して前記抽気流量を制御
する制御装置を備えたことを特徴とするガスタービン。 - 【請求項21】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記タービンから出る排ガスの経路に、該排ガス中に含
まれる水分を回収する水分回収手段が配置され、該回収
された水分を前記噴霧装置に供給する手段を備え、 前記水分回収手段が、液化天然ガスを冷媒とする熱交換
器であることを特徴とするガスタービン。 - 【請求項22】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンとを備え、空気フィルタ及び前記空気フィルタの下
流側にサイレンサを備え、圧縮機に供給される空気が流
れる吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されているガス
タービンにおいて、 前記圧縮機の上流側であって前記サイレンサの下流側
に、前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧する噴霧
装置を備え、 前記噴霧装置に供給される液体の供給経路に該液体の温
度を昇温させる昇温手段を備えたことを特徴とするガス
タービン。 - 【請求項23】供給された空気を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した空気と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンを有し、 前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が前記圧縮機の上流側に配置されたガスタービ
ンであって、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機に供給される気体に水蒸気を供給する水蒸気
供給手段を前記圧縮機の上流側に備えたことを特徴とす
るガスタービン。 - 【請求項24】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼させる
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンとを備えたガスタービンの運転方法において、 前記圧縮機に供給される空気が流れ前記圧縮機の上流に
配置された吸気室内であってサイレンサの下流側から、
冷却手段により一旦冷却された後の前記圧縮機に供給さ
れる気体に液滴を噴霧して前記圧縮機に入る気体の温度
を外気温度より低下させ、この温度を低下させた気体と
共に前記圧縮機内に導入される噴霧された前記液滴が前
記圧縮機内を流下中に気化させるようにすることを特徴
とするガスタービンの運転方法。 - 【請求項25】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼させる
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンとを備えたガスタービンの運転方法において、 前記圧縮機に供給される空気が流れ前記圧縮機の上流に
配置された吸気室内であってサイレンサの下流側から、
前記圧縮機に供給される気体に、前記圧縮機から流量の
調整弁を介して供給された前記圧縮機の抽気を用いて形
成した液滴を噴霧して前記圧縮機に入る気体の温度を外
気温度より低下させ、この温度を低下させた気体と共に
前記圧縮機内に導入される噴霧された前記液滴が前記圧
縮機内を流下中に気化させるようにすることを特徴とす
るガスタービンの運転方法。 - 【請求項26】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機と、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサ
を備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置され、前記
圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼される燃焼器
と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるタービンと
を備えたガスタービンと、該タービンからの排ガスを熱
源として蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該排熱回収
ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気タービンとを備
えたコンバインドサイクルプラントにおいて、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とするコンバイ
ンドサイクルプラント。 - 【請求項27】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機と、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサ
を備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置され、前記
圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼される燃焼器
と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるタービンと
を備えたガスタービンと、該タービンからの排ガスを熱
源として蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該排熱回収
ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気タービンとを備
えたコンバインドサイクルプラントにおいて、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段と、 ガスタービン出力に対応して、前記噴霧装置から噴霧さ
れる液滴量を制御する制御装置を備えたことを特徴とす
るコンバインドプラント。 - 【請求項28】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機と、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサ
を備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置され、前記
圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼される燃焼器
と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるタービンと
を備えたガスタービンと、該タービンからの排ガスを熱
源として蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該排熱回収
ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気タービンとを備
えたコンバインドサイクルプラントにおいて、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁を備えることを特
徴とするコンバインドサイクルプラント。 - 【請求項29】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機と、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサ
を備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置され、前記
圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼される燃焼器
と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるタービンと
を備えたガスタービンと、該タービンからの排ガスを熱
源として蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該排熱回収
ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気タービンとを備
えたコンバインドサイクルプラントにおいて、 前記圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して前記圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に前記圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を前記圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、前記圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁と、 ガスタービン出力に対応して、前記噴霧装置から噴霧さ
れる液滴量を制御する制御装置を備えたことを特徴とす
るコンバインドプラント。 - 【請求項30】気体が供給され、該供給された気体を圧
縮して吐出する圧縮機において、 当該圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が当該圧縮機の上流側に配置され、 当該圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して当該圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に当該圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を当該圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、当該圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 前記噴霧装置の上流側に、当該圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする圧縮機。 - 【請求項31】気体が供給され、該供給された気体を圧
縮して吐出する圧縮機において、 当該圧縮機に供給される空気が流れ、サイレンサを備え
た吸気室が当該圧縮機の上流側に配置され、 当該圧縮機に供給される空気に液滴を噴霧して当該圧縮
機に入る空気の温度を外気温度より低下させ、この温度
を低下させた空気と共に当該圧縮機内に導入される噴霧
された前記液滴を当該圧縮機内を流下中に気化するよう
にした噴霧装置を、当該圧縮機の上流側の前記吸気室内
であって前記サイレンサの下流側に配置し、 当該圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、当該圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁を備えることを特
徴とする圧縮機。 - 【請求項32】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンとを備え、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サ
イレンサを備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置さ
れたガスタービンの前記圧縮機に供給される気体に液滴
を噴霧する液滴噴霧装置において、 前記圧縮機の上流側の前記吸気室内であって前記サイレ
ンサの下流側にて前記圧縮機に供給される空気に液滴を
噴霧して前記圧縮機に入る空気の温度を外気温度より低
下させ、この温度を低下させた空気と共に前記圧縮機内
に導入される噴霧された前記液滴を前記圧縮機内を流下
中に気化するようにし、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする液滴噴霧
装置。 - 【請求項33】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンとを備え、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サ
イレンサを備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置さ
れたガスタービンの前記圧縮機に供給される気体に液滴
を噴霧する液滴噴霧装置において、 前記圧縮機の上流側の前記吸気室内であって前記サイレ
ンサの下流側にて前記圧縮機に供給される空気に液滴を
噴霧して前記圧縮機に入る空気の温度を外気温度より低
下させ、この温度を低下させた空気と共に前記圧縮機内
に導入される噴霧された前記液滴を前記圧縮機内を流下
中に気化するようにし、 前記噴霧装置の上流側に、前記圧縮機に供給される気体
を冷却する冷却手段と、 ガスタービン出力に対応して、前記噴霧装置から噴霧さ
れる液滴量を制御する制御装置を備えたことを特徴とす
る液滴噴霧装置。 - 【請求項34】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンとを備え、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サ
イレンサを備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置さ
れたガスタービンの前記圧縮機の上流側から前記圧縮機
に供給される気体に液滴を噴霧する液滴噴霧装置におい
て、 前記圧縮機の上流側の前記吸気室内であって前記サイレ
ンサの下流側にて前記圧縮機に供給される空気に液滴を
噴霧して前記圧縮機に入る空気の温度を外気温度より低
下させ、この温度を低下させた空気と共に前記圧縮機内
に導入される噴霧された前記液滴を前記圧縮機内を流下
中に気化するようにし、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁を備えることを特
徴とする液滴噴霧装置。 - 【請求項35】供給された気体を圧縮して吐出する圧縮
機、前記圧縮機から吐出した気体と燃料とが燃焼される
燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるター
ビンとを備え、前記圧縮機に供給される空気が流れ、サ
イレンサを備えた吸気室が前記圧縮機の上流側に配置さ
れたガスタービンの前記圧縮機の上流側から前記圧縮機
に供給される気体に液滴を噴霧する液滴噴霧装置におい
て、 前記圧縮機の上流側の前記吸気室内であって前記サイレ
ンサの下流側にて前記圧縮機に供給される空気に液滴を
噴霧して前記圧縮機に入る空気の温度を外気温度より低
下させ、この温度を低下させた空気と共に前記圧縮機内
に導入される噴霧された前記液滴を前記圧縮機内を流下
中に気化するようにし、 前記圧縮機の中間段と前記噴霧装置とを連絡し、前記圧
縮機の抽気を前記噴霧装置に供給する経路及び該経路に
設けられた前記抽気の供給量の調整弁と、 ガスタービン出力に対応して、前記噴霧装置から噴霧さ
れる液滴量を制御する制御装置を備えたことを特徴とす
る液滴噴霧装置。
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