JP6303700B2 - ガスタービンプラント及びガスタービンプラントの吸気冷却方法 - Google Patents
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Description
そこで、圧縮機の吸気側にミストを噴射することで燃焼用空気を冷却する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、加温部の熱源として圧縮およびガスタービンの少なくとも一方の排熱を有効利用するので、熱の利用効率が高いプラントが提供される。
この構成によれば、加温部が排気ダクトの熱を吸収するため、排気ダクトにより温められた外気が吸気部に吸い込まれることが抑制される。特に、加温部が吸気部の近傍に配置することで空気の冷却効率をより向上させることができる。また、加温部の熱源としてガスタービンの排熱が有効利用されるため、熱の利用効率が高いプラントを提供できる。
この構成によれば、加温部が圧縮機の段間の熱を吸収するため、空気が冷えるので圧縮効率を向上させることができる。
この構成によれば、加温部がバイパス経路内を流れる圧縮空気の熱(圧縮機の排熱)を有効利用するので、熱の利用効率が高いプラントが提供される。
また、加温部の熱源として圧縮およびガスタービンの少なくとも一方の排熱を有効利用するので、プラントにおける熱の利用効率を向上させることができる。
図1は、第1実施形態に係るガスタービンプラントの概略構成を示す図である。図2は本実施形態に係るガスタービンプラントの概略構成を示す平面図である。
ガスタービンプラント1は、図1、2に示すように、圧縮空気を生成する圧縮機2と、圧縮機2で生成された圧縮空気を用いて燃焼ガスを生成する燃焼器3と、燃焼器3で生成された燃焼ガスによって回転することで動力を発生するガスタービン4と、吸気冷却装置10と、ガスタービン4から排出された排ガスを利用して給湯を行う排熱回収ボイラ6とを備える。ガスタービン4は、発電機5に連結されており、ガスタービン4で発生した動力が発電機5により電力に変換されるようになっている。排熱回収ボイラ6とガスタービン4とは排気ダクト7を介して接続されている。
この現象は、文献(「C203 太陽熱を利用したガスタービン増出力システム」、日本機械学会(No.13−10)第18回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集(13.6.20,21,千葉)、p.299−300)に示されている。
なお、図4は、壁面11aと噴射ノズル13との配置例を示すものである。以下の説明では、図4を参照し、壁面11aに対する噴射ノズル13の配置を説明するが、壁面11b、11cに対する噴射ノズル13の配置についても図1に示されるように同様の条件に基づいてなされたものであることからその詳細については省略する。
図6に示すように、吸気冷却装置10は、吸気室14(吸気用建屋11)内に設けられたフィルタ部材(捕捉部材)18と、塵埃フィルタ部材19と、を有している。
さらに、本実施形態では、図2に示したように、加温部9(吸熱部9a)が排気ダクト7の熱を吸収するため、排気ダクト7により温められた外気が空気取入口21に吸い込まれることが抑制される。これにより、空気の冷却効率をより向上させることができる。また、加温部9の熱源としてガスタービン4の排熱を有効利用するので、熱の利用効率が高いプラントが提供される。
続いて、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態と第1実施形態との違いは、加温部の熱源である。そのため、以下では、加温部の構成を主体に説明し、上記実施形態と同一の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
続いて、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態と上記実施形態との違いは、加温部の熱源である。そのため、以下では、加温部の構成を主体に説明し、上記実施形態と同一の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
また、第1実施形態においても、図8、10に示した変形例のように、加温部9が排気ダクト7を流れるガスタービン4の排熱を直接的に配管15に供給するようにしても良い。この場合、配管15をダクト7に直接引き回すようにすればよい。
Claims (4)
- 大気中から空気を吸気する空気取入口を有する吸気部と、
前記吸気部で吸気した空気を圧縮し、圧縮空気を生成する圧縮機と、
前記圧縮空気を用いて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと、
前記吸気部の上流側にてミストを噴射して前記空気を冷却する吸気冷却部と、
前記ガスタービンの排熱が流れる排気ダクトと、を備え、
前記吸気冷却部は、前記ガスタービンの排熱を用いて前記ミストを加温する加温部を含み、
前記加温部は、前記空気取入口の近傍に位置する前記排気ダクトの表面から熱を吸収する吸熱部を有することを特徴とするガスタービンプラント。 - 前記排気ダクトは、前記吸気部の上面に近接した状態となるように引き回されている
ことを特徴とする請求項1に記載のガスタービンプラント。 - 大気中から空気を吸気する空気取入口を有する吸気部と、前記吸気部で吸気した空気を圧縮し、圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気を用いて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと前記ガスタービンの排熱が流れる排気ダクトとを備えたガスタービンプラントの吸気冷却方法であって、
前記吸気部の上流側において、前記空気取入口の近傍に位置する前記排気ダクトの表面から吸収した熱を用いて加温したミストを噴射することで前記空気を冷却することを特徴とするガスタービンプラントの吸気冷却方法。 - 前記排気ダクトは、前記吸気部の上面に近接した状態となるように引き回されている
ことを特徴とする請求項3に記載のガスタービンプラントの吸気冷却方法。
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