JPH11159306A - 回収式蒸気冷却ガスタービン - Google Patents
回収式蒸気冷却ガスタービンInfo
- Publication number
- JPH11159306A JPH11159306A JP9324565A JP32456597A JPH11159306A JP H11159306 A JPH11159306 A JP H11159306A JP 9324565 A JP9324565 A JP 9324565A JP 32456597 A JP32456597 A JP 32456597A JP H11159306 A JPH11159306 A JP H11159306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- gas turbine
- cooling
- turbine
- medium
- 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.)
- Granted
Links
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
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
- F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
の蒸気投入時の結露を防止し、高温燃焼ガスの冷却蒸気
通路への侵入を防止すると共に停止時の残留蒸気も取除
く。 【解決手段】 ガスタービン1には動翼、静翼冷却蒸気
通路4a,4bがあり、冷却蒸気配管9,10より蒸気
が流され冷却し、冷却後の蒸気を回収する。起動時には
圧縮機2からの空気は弁15、流量調節弁7を通り、又
一部は温度調節器5で温度調整され、三方弁11,12
より冷却蒸気通路4a,4bに流れ、三方弁13,1
4、流量調節弁8を介して流出し、通路4a,4bを暖
気する。又、弁15,16を閉じ、17を開いて圧縮機
2の代りに媒体供給源6から外部の空気又は不活性ガス
を流すこともできる。起動時の暖気後は三方弁11〜1
4を切替えて配管9,10から通路4a,4bに蒸気を
流し通常運転時の冷却を行う。更に、停止後には空気に
より通路4a,4b内の残留蒸気をパージすることがで
きる。
Description
タービンに関し、ガスタービンの起動時に燃焼器壁面、
動翼、静翼、ロータ等の蒸気冷却用の通路を暖気し、蒸
気投入時の結露の発生を防止すると共に、停止時におい
ても凝縮する蒸気により発生する錆を防止するようにし
たものである。
よりガスタービンの燃焼ガスも高温化しており、そのた
めにガスタービンの高温の排ガスを排熱回収ボイラに導
き、これを加熱して蒸気を発生させ、その蒸気で蒸気タ
ービンを駆動する複合発電プラントが開発されている。
このような複合発電プラントにおいては、ガスタービン
の高温部品の冷却を空気冷却方式に代り、冷却性能の優
れた蒸気冷却方式を採用することが提案されている。
冷却方式の一例を示し、起動時の運転方法の例である。
図8において、70はガスタービン、71−1、71−
2、71−3は静翼、72−1、72−2、72−3は
動翼、73はガスタービン70の軸である。74,7
5,76,77はそれぞれ三方弁、80は蒸気供給管、
81は空気供給管で図示省略の圧縮機から空気が導かれ
る。82は空気戻り管、83,84は静翼71−1〜7
1−3にそれぞれ空気又は蒸気の冷却媒体を供給し、回
収する配管である(図では静翼71−1のみ図示し、そ
の他は省略している)。85,86は動翼72−1〜7
2−3にそれぞれ冷却媒体を供給し、回収する配管であ
り、同じく動翼72−1のみ図示し、その他は省略して
いる。87は三方弁77と75とを接続する配管であ
る。
ガスタービンの起動時には、三方弁77を切替えて、蒸
気配管80側を閉とし、圧縮機からの冷却空気を配管8
1から、87,三方弁75を経て83を通り静翼71−
1〜71−3へ導き、静翼内を流通させて、配管84、
三方弁74、三方弁76より配管82から圧縮機側に戻
している。又、同時に空気は三方弁75から配管85を
通り、動翼72−1〜72−3に導き、動翼内を流通さ
せ、配管86、三方弁74、三方弁76を通り、配管8
2から圧縮機側へ戻している。
〜72−3が空気により暖められて蒸気を流通するのに
適した温度になると、三方弁77,76を切替えて空気
の配管81,82側を閉とし、蒸気供給管80を開とし
て空気の代りに蒸気を供給し、静翼71−1〜71−3
及び動翼72−1〜72−3に蒸気を流通させて通常の
運転に入る。
は、高温部品を冷却する冷却媒体として冷却空気を流通
させ、冷却媒体流通路の温度が蒸気の流通に際して結露
しない温度以上になったときに、前記三方弁を切換えて
冷却空気の流通を停止し、冷却蒸気を流通させるように
している。
ンの起動方法を示す他の例であり、図において、ガスタ
ービン系統101は圧縮機104と、この圧縮機104
に連結された燃焼器106と、この燃焼器106から燃
焼ガスを受けて回転駆動されるガスタービン108とに
よって構成されている。圧縮機104とガスタービン1
08とは一軸連結構造とされ、発電機100aが連結さ
れている。
108から排ガス通路111を介して排ガスを導入する
排熱回収ボイラ112と、このボイラ112から蒸気通
路113a,113bを介して送られる蒸気で回転駆動
される蒸気タービン114と、この蒸気タービン114
の排蒸気(気液2相流)を排蒸気通路115を介して導
入し水に戻す復水器116とによって構成されており、
復水器116で発生した復水は復水ポンプ117および
復水配管118を介して排熱回収ボイラ112に還流す
るようになっている。蒸気タービン114には発電機1
00bが連結されている。これらの蒸気通路113a,
113bには調整弁119a,119bおよび逆止弁2
00a,200bがそれぞれ設けられている。また、排
蒸気通路115には調整弁121が設けられている。
補助系統122bからなっている。主系統122aは、
一方の蒸気通路113aの途中をガスタービン系統10
1の高温部位123である静翼または動翼に導くように
迂回させたものであり、蒸気源は排熱回収ボイラ112
である。
122aの一方の蒸気通路113aに、逆止弁125お
よび調整弁126を有する補助蒸気通路127によって
連結され、ガスタービン108の高温部位123に補助
蒸気を供給するようになっている。補助蒸気は高温部位
123を冷却した後、蒸気タービン114に送られ、排
蒸気通路115に排出される。この排蒸気通路115に
補助還流通路128が連結され、排蒸気はこの補助還流
通路128を介して補助ボイラ124に還流するように
なっている。補助還流通路128には、流れの方向に沿
って、調整弁129、復水器130および補助復水ポン
プ131が設けられている。
イラ124を立ち上げた状態のもとで、ガスタービン1
08を起動し、最初の間補助蒸気通路127の調整弁1
26を開き、冷却用の補助蒸気を補助ボイラ124から
逆止弁125を介してガスタービン108内の高温部位
123に送り、冷却した蒸気は、蒸気タービン114、
補助還流通路128の調整弁129を経て復水器130
に入り、水となって補助復水ポンプ131により補助ボ
イラ124に戻る。
は、一方の蒸気通路113aの調整弁119aを閉止し
て蒸気冷却用としては使用しないようにし、他方の蒸気
通路113bの調整弁119bを開いて、その程度の蒸
気でも十分使用可能である蒸気タービン114に供給す
る。一方、主系統122aの排熱回収ボイラ112の蒸
気発生量が増加して良好な蒸気が得られる一定時間後
に、一方の蒸気通路113aの調整弁119aを開き、
排熱回収ボイラ112の蒸気を冷却用蒸気として使用す
る。起動後、補助ボイラ124は停止する。
108の高温の排気ガスは排熱回収ボイラ112に送ら
れて水との熱交換によって水蒸気を発生する。発生した
水蒸気の一部は調整弁119aを通り、ガスタービン静
翼の冷却用蒸気として使用された後、蒸気タービン11
4に送られ、他の一部は、調整弁119bを通って直接
蒸気タービン114に送られて膨張し、動力を発生す
る。蒸気タービン114を出た水蒸気は復水器116に
て水に変り、復水ポンプ117により排熱回収ボイラ1
12に循環する。ガスタービン104および蒸気タービ
ン114は発電機100a,100bを駆動する。
方式を採用したガスタービンにおいては、起動時には圧
縮機からの空気をガスタービン高温部に流し、この高温
部が蒸気を流通するのに適した温度となると弁を切替え
て蒸気を流して通常運転に入る方式や、又、起動時には
補助ボイラからの蒸気を高温部へ流して運転を立上げ、
その後排熱回収ボイラからの蒸気に切替えて通常運転に
入る方式等がある。
の排気熱が低温で、かつ排熱回収ボイラ配管の熱容量も
あるため適切な温度の冷却蒸気が得られず、そのために
上記のような起動時に圧縮機からの空気や補助ボイラか
らの蒸気を用いて運転を開始している。この起動時の間
にはガスタービンで発生する燃焼ガスから各蒸気冷却部
を保護し、高温ガスが蒸気冷却部に侵入しないようにす
る必要がある。
成するものであるが、本発明においては、更にこのよう
な目的を確実に達成するために、補助ボイラのような大
がかりな設備を用いることなく、起動時に蒸気冷却部を
暖気すると共に、冷却蒸気投入時のドレンの発生を防止
し、高温の燃焼ガスの侵入も確実に防ぐと共に、更に停
止時においても蒸気の残留をなくして残留蒸気の凝縮に
よる錆発生を防止することのできる設備を付加した回収
式蒸気冷却ガスタービンを提供することを課題としてな
されたものである。
決するために次の(1)乃至(9)の手段を提供する。
ラで回収して蒸気タービンを駆動するシステムを備え、
ガスタービン燃焼器壁面又はタービンの1部動翼又は1
部静翼又はタービンロータの各冷却蒸気通路系統あるい
はこれらの組合せ系統を前記排熱回収ボイラで発生した
蒸気又は蒸気タービンを通る蒸気の内適切な圧力、温度
の蒸気で冷却し、その後前記排熱回収ボイラ又は蒸気タ
ービンあるいは復水器に回収する蒸気系統を有する回収
式蒸気冷却ガスタービンにおいて、ガスタービンの起動
時又は停止時に前記冷却蒸気通路系統あるいはこれらの
組合せ系統に他の系統と遮断して所定媒体を流す媒体供
給系統を設けたことを特徴する回収式蒸気冷却ガスター
ビン。
ービン起動時に、前記冷却蒸気通路系統を燃焼ガス圧力
より高くして燃焼ガスが通路系統へ漏洩しないようにし
たことを特徴とする回収式蒸気冷却ガスタービン。
却蒸気通路系統に流す媒体として燃焼ガスより高圧の蒸
気を用いたことを特徴とする回収式蒸気冷却ガスタービ
ン。
体供給系統には、媒体の圧縮装置と温度調節装置とを備
えてなることを特徴とする回収式蒸気冷却ガスタービ
ン。
体供給系統は、起動時の前半と後半とで媒体の温度を変
化させ、後半は前半より高温とすることを特徴とする回
収式蒸気冷却ガスタービン。
縮機からの抽気した空気又は出口空気であることを特徴
とする回収式蒸気冷却ガスタービン。
体は不活性ガスであることを特徴とする回収式蒸気冷却
ガスタービン。
体供給系統は、ガスタービン停止時に前記冷却蒸気通路
に乾燥空気を流し、同冷却蒸気通路内の残留蒸気をパー
ジして系外に排出可能であることを特徴とする回収式蒸
気冷却ガスタービン。
を駆動すると共に、同蒸気タービンの蒸気系統から蒸気
を一部抽気して前記ガスタービンの高温部の冷却蒸気通
路に導いてこれを冷却し、冷却後の蒸気を前記蒸気ター
ビンの蒸気系統に戻して回収する回収式蒸気冷却ガスタ
ービンにおいて、ガスタービンの起動時又は停止時に、
前記冷却蒸気通路の入口側と出口側に接続し、同冷却蒸
気通路に蒸気以外の媒体を流す媒体供給系統を設けたこ
とを特徴とする回収式蒸気冷却ガスタービン。
ービンの排気熱はまだ低温であり、又、排熱回収ボイラ
配管の熱容量も大きく、蒸気を流しても適切な温度の蒸
気が得られず、この間に冷却蒸気通路に結露が生じた
り、又、高温の燃焼ガスが冷却蒸気通路内に入り込んで
しまう。そこで本発明の(1)では、起動時には冷却蒸
気通路系統を他の系統から遮断し、又、(9)の発明で
は冷却蒸気系統の入口側と出口側に弁等で切替えのでき
る媒体供給系統を接続し、蒸気以外の媒体、例えば、空
気等を流し、暖気を行う。この暖気を行い、冷却蒸気通
路を蒸気温度に近づけ、その後弁を切替えて冷却蒸気通
路を蒸気系に接続し、蒸気を流して通常運転時の冷却を
行う。
蒸気投入時に冷却蒸気通路に結露が生ずることなく、結
露の発生によるロータのアンバランスや振動を防止する
ことができる。又、暖気運転中には冷却蒸気通路には媒
体が流れているので高温の燃焼ガスの侵入が防止され
る。
体の圧力を外部の燃焼ガスの圧力よりも高くするので、
起動時に冷却蒸気通路系統に高温ガスが侵入するのを確
実に防ぐことができ、ガスによる通路内の酸化等を防止
できる。
には圧縮装置と温度調節装置を備え、媒体の加圧を行
い、媒体が流通しやすいようにし、又、媒体の温度を暖
気の温度に適するように、絶えずに適正な温度の調節す
ることができる。
ビンの動翼は常温〜300℃程度の低温であり、媒体の
温度もこの温度に合せて暖気を行い、起動の後半にはタ
ービン動翼も高温となり、温度も300℃〜500℃程
度となるので、媒体の温度も、これに合せて上昇させて
暖気を行う。従って動翼の温度上昇に合せて媒体の温度
を維持しながら暖気を行うので、動翼と媒体との間の温
度差がなく起動中はもちろん、蒸気投入時においても結
露が生ずることがなく、結露による回転のアンバランス
や振動を確実に防ぐことができる。
らの空気を抽気して行うので、媒体の系路が簡単とな
り、又、温度調節や圧力の調整も容易となり、(7)の
発明では媒体としてガスタービンの系外の不活性ガスを
用いることができるので、不活性ガス供給源が設備され
ている場合には容易に媒体として使用でき、ガスタービ
ンの起動時の暖気用の媒体の利用範囲が広がるものであ
る。
通路内には蒸気が残留し、この残留蒸気が凝縮して錆等
の発生の原因となるが、本発明の(8)においては、停
止時に乾燥した空気を冷却蒸気通路内に流通させ、残留
蒸気をパージすることができるので、停止後には常に蒸
気の残留によるドレーンの発生を確実に防止できる。
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の第1形態に係る回収式蒸気冷却ガスタービンの系統
図である。図において1はガスタービンで内部に動翼冷
却蒸気通路4a、静翼冷却蒸気通路4bを有している。
2は圧縮機、3は燃焼器である。5は温度調節器であり
クーラ等からなり、圧縮機2から抽気した空気の温度を
調節する。6は媒体供給源であり、空気やN2 等の不活
性ガスを供給するものであり、空気の場合には圧縮機2
以外の空気供給源から供給される。
の供給側、排出側に設けられている。9,10はそれぞ
れ動翼冷却蒸気通路4a、静翼冷却蒸気通路4bに連通
する冷却蒸気配管であり、図示省略しているが、排熱回
収ボイラで発生した蒸気か又は、蒸気タービンを通る蒸
気の内適切な圧力、温度の蒸気が導かれ、冷却後の蒸気
を排熱回収ボイラ側へ戻して回収するものである。
翼、静翼冷却蒸気配管9,10の流入側に設けられる。
13,14も同じく三方弁であり、それぞれ動翼、静翼
冷却蒸気配管9,10の流出側に設けられている。1
5,16,17は媒体をON/OFFする弁であり、そ
れぞれ15,16は圧縮機3からの空気を、17は媒体
供給源6からの冷却媒体の流れを開閉する。
時には三方弁11,12,13,14の蒸気流入、流出
側をそれぞれ閉じ、圧縮機2からの空気を流通させる場
合には、弁15,16を開き、弁17を閉じる。その
後、圧縮機2からの空気を、流量調節弁7で調節して三
方弁11,12を介して動翼、静翼冷却蒸気通路4a,
4b内に流入させ、三方弁13,14、流量調節弁8を
介して流出させ、所定の時間流す。この際、空気の温度
は温度調節器5により調節し、温度を徐々に上げて定常
運転時の蒸気温度に近づけて暖気運転する。
媒体で暖気する場合には、同じく三方弁11,12,1
3,14の蒸気流入、流出側を閉じ、弁15,16も閉
じ、弁17を開けて媒体供給源6から外部の空気又はN
2 等の不活性ガスを流量調節弁7、三方弁11,12を
介して動翼、静翼蒸気通路4a,4bに流し、三方弁1
3,14、流量調節弁8を介して流出させ、所定の時間
暖気する。
気、又は媒体供給源6からの外部の空気あるいは不活性
ガスの流入圧力は、燃焼ガスよりも圧力を高く設定し、
起動時に動翼、静翼冷却通路4a,4b内に高温の燃焼
ガスが侵入しないようにする。
動初期にはガスタービンの動翼は低温(常温〜300
℃)であるために、これに合せて常温から300℃に温
度調節する。又、起動後期にはタービン動翼は高温(3
00℃〜500℃)となるため、これに合せて300℃
〜500℃に調節して流す。
性ガスを起動時に所定時間流し、ガスタービンの動翼、
静翼冷却蒸気通路4a,4bの温度が通常運転時の蒸気
温度に近づくと、三方弁11,12,13,14を切替
えて暖気用の流路を閉じ、冷却蒸気配管9,10の流入
側と流出側とをそれぞれ連通させて蒸気を流し、通常運
転時の蒸気冷却を行う。
り、ガスタービンプラントのコールドスタート時には結
露を生ずることが防止され、結露によるロータのアンバ
ランスや振動の発生を防止することができ、ガスタービ
ンの動翼や静翼の酸化や腐食を防止することができる。
翼、静翼冷却蒸気通路4a,4bの流路を暖気し、その
後通常運転を行うが、ガスタービンの停止時には次のよ
うに冷却蒸気通路4a,4bに残留する蒸気をパージし
て停止後の残留蒸気による凝縮を防止する。
1〜14を切替え、冷却蒸気配管9,10の蒸気流入側
と流出側とを閉じ、暖気と同じ要領で三方弁11,12
を介して乾燥した空気を所定時間動翼、静翼蒸気通路4
a,4bに流入させ、三方弁13,14、流量調節弁8
を介して流出させる。これにより通路4a,4b内に残
留する蒸気を外部に流出させる。通路4a,4b内の残
留蒸気をパージすると三方弁を元の状態に戻し、冷却蒸
気通路9,10の流入側と流出側を連通させ、暖気側の
流路を閉じる。
も同様に蒸気冷却する場合にも、動翼、静翼冷却蒸気通
路4a,4bと同じように停止後に空気を流して残留蒸
気をパージし、停止後の蒸気の凝縮を防止するようにす
るものである。
式蒸気冷却ガスタービンの系統図である。図において、
第1形態と異なる部分は圧縮機2からの空気の抽気系統
をなくし、媒体供給源6からの媒体供給のみとした構成
である。このため媒体供給系統に、加熱器20、加熱器
22を備えたアキュムレータ21、別置の小型圧縮機2
3を設けており、その他の構成は実施の第1形態と同じ
である。
時には三方弁11〜14を切替えて冷却蒸気通路9,1
0の蒸気流入側と流出側を閉じ、暖気流路側と動翼、静
翼冷却蒸気通路4a,4bとをそれぞれ連通させ、媒体
供給源6より外部の空気又はN2 等の不活性ガスを圧縮
機23で所定の圧力に上昇させてアキュムレータ21へ
流入させる。
るまで流入し、必要に応じて加熱器22で加熱して必要
温度を維持しておく。ガスタービンの冷却蒸気通路4
a,4bにおいてはその供給通路の途中や、翼内部への
供給口、回収口等で媒体が多少洩れるので、これらの洩
れ量が多い場合にはこのようなアキュムレータ21を設
け、リーク量が多くても高圧を維持できるので、効果的
である。
0で温度調節がなされ、三方弁11,12を介して動
翼、静翼冷却蒸気通路4a,4bに流入し、三方弁1
3,14、流量調節弁8を介して外部に流出して、所定
時間蒸気通路4a,4bを暖気する。この暖気の圧力、
温度の条件や調整は前述の実施の第1形態と同じ条件で
行うのでその説明は省略する。
この冷却蒸気温度に近づいているので、三方弁11〜1
4を切替えて冷却蒸気配管9,10から動翼、静翼冷却
蒸気通路4a,4bに蒸気を流して通常運転時の冷却を
行い、ガスタービン停止後には実施の第1形態と同様に
残留蒸気のパージを行う。従って実施の第2形態におい
ても第1形態と同様の効果が得られる。
式蒸気冷却ガスタービンの系統図である。図において、
実施の第2形態と異なる部分は、別置の循環用の小型圧
縮機30と、弁31,32、逆止弁33とを設け、媒体
供給源6からの媒体供給系に加えて、更に媒体を循環で
きるようにした構成である。
ず三方弁11〜14の蒸気流入側と流出側とを閉じると
共に、弁32を閉じ、媒体供給源6からアキュムレータ
21を介して導入された空気又は不活性ガスはしばらく
の間流量調節弁8を介して外部へ放出し、その後、弁3
1を閉じて弁32を開け、圧縮機30で媒体を加圧して
動翼、静翼冷却蒸気通路4a,4bを通って循環させ
る。媒体を循環させると共に、加熱器20で媒体を加熱
し、温度調整し、循環による対流を促進させて冷却蒸気
通路4a,4bを暖気する。
の第1、第2形態と同じであり、ガスタービン停止後の
残留蒸気のパージも上記と同様であるので説明は省略す
る。
施の第5形態に係る回収式蒸気冷却ガスタービンの系統
図であり、図4は図2における実施の第2形態からアキ
ュムレータ21及び加熱器22を取除いたものであり、
図5は図4の実施の第4形態に別置の小型圧縮機30、
弁31,32及び逆止弁33を設け、媒体の循環系を追
加した構成としたものである。
からアキュムレータ21を除去し、かつ図5においては
媒体を循環させたもので、図2の構成では蒸気量のリー
クが多い場合にアキュムレータ21を設け、大きな圧力
が得られるように構成しているが、図4、図5において
は、このようなリーク量が少なく、必要圧力が充分に確
保できる場合に適用されるものである。
式蒸気冷却ガスタービン起動時の系統図であり、蒸気冷
却方式のガスタービンにおいて起動時には空気で暖気を
行い、その後冷却用蒸気を供給して通常運転を行うもの
である。
は圧縮機であり、43は圧縮機からの空気を冷却するク
ーラである。44aはガスタービン41の動翼冷却蒸気
通路、44bは静翼冷却蒸気通路である。51は尾筒蒸
気制御弁、52,53はそれぞれ動翼,静翼蒸気制御
弁、54は高圧タービン60からの蒸気止め弁、55は
中圧タービン61からの蒸気止め弁である。56は動翼
冷却空気供給弁、57は車室空気供給弁、58は高圧ス
ーパヒータへの蒸気供給弁、62は燃焼器である。71
は中間軸へのパイプ、72は外部ボイラへのパイプであ
る。
においては、コールドスタート時には、弁51,52,
53,54,55,57,58は全閉とし、動翼冷却空
気供給弁56を開き、クーラ43を作動させて冷却空気
を動翼及び静翼冷却蒸気通路44a,44bに供給して
動翼を冷却し、又必要に応じて燃焼器62へも供給して
定格速度到着後弁56を閉じ、車室空気供給弁57を開
く。これによりクーラ43を通さない車室空気を1時間
通して200℃位の温度になるまでディスクのウォーミ
ングを行い、同時に弁58を開けて高圧スーパヒータの
加熱も行う。
52,53,54を開き、弁56,57は閉じて高圧タ
ービン60からの蒸気を動翼、静翼冷却蒸気通路44
a,44b及び燃焼器62へ供給し、中圧タービン61
へ蒸気を回収し、通常運転に入る。
おいては、ガスタービンの起動時に、圧縮機2からの空
気か、あるいは媒体供給源6からの空気又は不活性ガス
等を燃焼ガス圧力よりも高い圧力として動翼、静翼冷却
蒸気通路4a,4bに流して暖気をするようにし、その
後蒸気を流して通常の蒸気冷却を行うようにしたので、
蒸気投入時の結露をなくすると共に、高温の燃焼ガスが
動翼、静翼冷却蒸気通路4a,4b内に侵入するのが防
止される。
静翼冷却蒸気通路4a,4bに空気を流し、残留してい
る蒸気をパージすることができるので、停止後の残留蒸
気の凝縮による錆発生を防止することができる。
は、ガスタービンの排熱を排熱回収ボイラで回収して蒸
気タービンを駆動するシステムを備え、ガスタービン燃
焼器壁面又はタービンの1部動翼又は1部静翼又はター
ビンロータの各冷却蒸気通路系統あるいはこれらの組合
せ系統を前記排熱回収ボイラで発生した蒸気又は蒸気タ
ービンを通る蒸気の内適切な圧力、温度の蒸気で冷却
し、その後前記排熱回収ボイラ又は蒸気タービンあるい
は復水器に回収する蒸気系統を有する回収式蒸気冷却ガ
スタービンにおいて、ガスタービンの起動時又は停止時
に前記冷却蒸気通路系統あるいはこれらの組合せ系統に
他の系統と遮断して所定媒体を流す媒体供給系統を設け
たことを特徴としている。又、(9)の発明は回収式蒸
気冷却ガスタービンは、ガスタービンの排熱で蒸気ター
ビンを駆動すると共に、同蒸気タービンの蒸気系統から
蒸気を一部抽気して前記ガスタービンの高温部の冷却蒸
気通路に導いてこれを冷却し、冷却後の蒸気を前記蒸気
タービンの蒸気系統に戻して回収する回収式蒸気冷却ガ
スタービンにおいて、ガスタービンの起動時又は停止時
に、前記冷却蒸気通路の入口側と出口側に接続し、同冷
却蒸気通路に蒸気以外の媒体を流す媒体供給系統を設け
たことを特徴としている。本発明のこのような構成によ
り蒸気投入時に冷却蒸気通路に結露が生ずることなく、
結露の発生によるロータのアンバランスや振動を防止す
ることができる。又、暖気運転中には冷却蒸気通路には
媒体が流れているので高温の燃焼ガスの侵入が防止され
る。
いて、ガスタービン起動時に、前記冷却蒸気通路系統を
燃焼ガス圧力より高くして燃焼ガスが通路系統へ漏洩し
ないようにしたことを特徴としている。又(3)の発明
は、上記(2)の発明において、前記冷却蒸気通路系統
に流す媒体として燃焼ガスより高圧の蒸気を用いたこと
を特徴としている。このような構成により、起動時には
冷却蒸気通路系統に高温ガスが侵入するのを確実に防ぐ
ことができる。
いて、前記媒体供給系統には、媒体の圧縮装置と温度調
節装置とを備えていることを特徴としている。このよう
な構成により、媒体が流通しやすいようになり又、媒体
の温度を暖気の温度に適するように絶えず適正な温度に
調節することができる。
おいて、前記媒体供給系統は、起動時の前半と後半とで
媒体の温度を変化させ、後半は前半より高温とすること
を特徴としている。このような構成により、動翼と媒体
との間の温度差がなく起動中はもちろん、蒸気投入時に
おいても結露が生ずることがなく、結露による回転のア
ンバランスや振動を確実に防ぐことができる。
いて、前記媒体は圧縮機からの抽気した空気又は出口空
気であることを特徴とし、又、(7)の発明では不活性
ガスであることを特徴としているので、ガスタービンの
起動時の暖気用の媒体の利用範囲が広がるものである。
いて、前記媒体供給系統は、ガスタービン停止時に前記
冷却蒸気通路に空気を流し、同冷却蒸気通路内の残留蒸
気をパージして系外に排出可能であることを特徴として
いる。このような構成により、停止後には常に蒸気の残
留によるドレーンの発生を確実に防止できる。
ガスタービンの系統図である。
ガスタービンの系統図である。
ガスタービンの系統図である。
ガスタービンの系統図である。
ガスタービンの系統図である。
ガスタービンの起動時の系統図である。
トの系統図である。
統図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 ガスタービンの排熱を排熱回収ボイラで
回収して蒸気タービンを駆動するシステムを備え、ガス
タービン燃焼器壁面又はタービンの1部動翼又は1部静
翼又はタービンロータの各冷却蒸気通路系統あるいはこ
れらの組合せ系統を前記排熱回収ボイラで発生した蒸気
又は蒸気タービンを通る蒸気の内適切な圧力、温度の蒸
気で冷却し、その後前記排熱回収ボイラ又は蒸気タービ
ンあるいは復水器に回収する蒸気系統を有する回収式蒸
気冷却ガスタービンにおいて、ガスタービンの起動時又
は停止時に前記冷却蒸気通路系統あるいはこれらの組合
せ系統に他の系統と遮断して所定媒体を流す媒体供給系
統を設けたことを特徴する回収式蒸気冷却ガスタービ
ン。 - 【請求項2】 ガスタービン起動時に、前記冷却蒸気通
路系統を燃焼ガス圧力より高くして燃焼ガスが通路系統
へ漏洩しないようにしたことを特徴とする請求項1記載
の回収式蒸気冷却ガスタービン。 - 【請求項3】 前記冷却蒸気通路系統に流す媒体として
燃焼ガスより高圧の蒸気を用いたことを特徴とする請求
項2記載の回収式蒸気冷却ガスタービン。 - 【請求項4】 前記媒体供給系統には、媒体の圧縮装置
と温度調節装置とを備えていることを特徴とする請求項
1記載の回収式蒸気冷却ガスタービン。 - 【請求項5】 前記媒体供給系統は、起動時の前半と後
半とで媒体の温度を変化させ、後半は前半より高温とす
ることを特徴とする請求項4記載の回収式蒸気冷却ガス
タービン。 - 【請求項6】 前記媒体は圧縮機からの抽気した空気又
は出口空気であることを特徴とする請求項1記載の回収
式蒸気冷却ガスタービン。 - 【請求項7】 前記媒体は不活性ガスであることを特徴
とする請求項1記載の回収式蒸気冷却ガスタービン。 - 【請求項8】 前記媒体供給系統は、ガスタービン停止
時に前記冷却蒸気通路に乾燥空気を流し、同冷却蒸気通
路内の残留蒸気をパージして系外に排出可能であること
を特徴とする請求項1記載の回収式蒸気冷却ガスタービ
ン。 - 【請求項9】 ガスタービンの排熱で蒸気タービンを駆
動すると共に、同蒸気タービンの蒸気系統から蒸気を一
部抽気して前記ガスタービンの高温部の冷却蒸気通路に
導いてこれを冷却し、冷却後の蒸気を前記蒸気タービン
の蒸気系統に戻して回収する回収式蒸気冷却ガスタービ
ンにおいて、ガスタービンの起動時又は停止時に、前記
冷却蒸気通路の入口側と出口側に接続し、同冷却蒸気通
路に蒸気以外の媒体を流す媒体供給系統を設けたことを
特徴とする回収式蒸気冷却ガスタービン。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32456597A JP3977909B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 回収式蒸気冷却ガスタービン |
EP98121164A EP0919706B1 (en) | 1997-11-26 | 1998-11-12 | Recovery type steam cooled gas turbine |
DE69821586T DE69821586T2 (de) | 1997-11-26 | 1998-11-12 | Dampfgekühlte Gasturbine |
US09/197,604 US6367242B2 (en) | 1997-11-26 | 1998-11-23 | Recovery type steam cooled gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32456597A JP3977909B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 回収式蒸気冷却ガスタービン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11159306A true JPH11159306A (ja) | 1999-06-15 |
JP3977909B2 JP3977909B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=18167238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32456597A Expired - Fee Related JP3977909B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 回収式蒸気冷却ガスタービン |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6367242B2 (ja) |
EP (1) | EP0919706B1 (ja) |
JP (1) | JP3977909B2 (ja) |
DE (1) | DE69821586T2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001263092A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン |
US6957541B2 (en) | 2001-09-13 | 2005-10-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine and operation method of gas turbine combined electric generating plant, gas turbine combined electric generating plant, and computer product |
US7587887B2 (en) | 2004-06-30 | 2009-09-15 | Hitachi, Ltd. | Advanced humid air turbine power plant |
JP2013050054A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
US8534038B2 (en) | 2007-03-29 | 2013-09-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combined power plant |
WO2015111637A1 (ja) * | 2014-01-27 | 2015-07-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン発電設備、ガスタービン冷却空気系統乾燥装置および乾燥方法 |
WO2016052177A1 (ja) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン、コンバインドサイクルプラント、ガスタービンの起動方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4274666B2 (ja) * | 2000-03-07 | 2009-06-10 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン |
JP3849473B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2006-11-22 | 株式会社日立製作所 | ガスタービンの高温部冷却方法 |
EP1293655A1 (en) | 2001-09-13 | 2003-03-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine, driving method thereof and gas turbine combined electric power generation plant |
JP2003106170A (ja) * | 2001-10-01 | 2003-04-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンおよびガスタービン複合プラント、並びに冷却蒸気圧力調整方法 |
WO2003074854A1 (fr) * | 2002-03-04 | 2003-09-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Equipement de turbine, equipement de generation de puissance composite et procede de fonctionnement de la turbine |
US9020801B2 (en) * | 2003-08-11 | 2015-04-28 | Scalemp Inc. | Cluster-based operating system-agnostic virtual computing system |
US6968696B2 (en) * | 2003-09-04 | 2005-11-29 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Part load blade tip clearance control |
US20070220905A1 (en) * | 2004-05-20 | 2007-09-27 | Clur Desmond J | Cooling Water for a Natural Gas Conversion Complex |
JP4606964B2 (ja) * | 2005-08-02 | 2011-01-05 | 株式会社サクラクレパス | 過酸化水素ガス検知用インキ組成物及び過酸化水素ガス検知インジケーター |
JP4738158B2 (ja) * | 2005-12-07 | 2011-08-03 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンの蒸気冷却配管の残留蒸気除去機構及び残留蒸気除去方法 |
US7607307B2 (en) * | 2006-01-06 | 2009-10-27 | General Electric Company | Methods and apparatus for controlling cooling air temperature in gas turbine engines |
US7677048B1 (en) * | 2006-05-24 | 2010-03-16 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine last stage blade with forced vortex driven cooling air |
JP5927893B2 (ja) * | 2011-12-15 | 2016-06-01 | 株式会社Ihi | インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器 |
JP5834876B2 (ja) * | 2011-12-15 | 2015-12-24 | 株式会社Ihi | インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器 |
US9874379B2 (en) * | 2014-07-09 | 2018-01-23 | Hamilton Sundstrand Corporation | Expendable driven heat pump cycles |
US12024039B2 (en) | 2021-12-07 | 2024-07-02 | Arnold Chase | Vehicle self-centered charging system |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5340274A (en) | 1991-11-19 | 1994-08-23 | General Electric Company | Integrated steam/air cooling system for gas turbines |
US5253976A (en) | 1991-11-19 | 1993-10-19 | General Electric Company | Integrated steam and air cooling for combined cycle gas turbines |
US5577377A (en) * | 1993-11-04 | 1996-11-26 | General Electric Co. | Combined cycle with steam cooled gas turbine |
US5579631A (en) * | 1994-04-28 | 1996-12-03 | Westinghouse Electric Corporation | Steam cooling of gas turbine with backup air cooling |
JPH08319852A (ja) | 1995-05-25 | 1996-12-03 | Hitachi Ltd | ガスタービンプラントおよびガスタービンプラントの冷却方法 |
US5778657A (en) * | 1995-09-22 | 1998-07-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Combined cycle power plant |
JPH0988519A (ja) | 1995-09-27 | 1997-03-31 | Toshiba Corp | 蒸気冷却型複合発電プラントの起動方法 |
JPH09195798A (ja) | 1996-01-11 | 1997-07-29 | Hitachi Ltd | 蒸気冷却ガスタービン及びその運転方法 |
JPH09209713A (ja) | 1996-02-05 | 1997-08-12 | Toshiba Corp | 蒸気冷却コンバインドサイクルプラント |
US5829245A (en) * | 1996-12-31 | 1998-11-03 | Westinghouse Electric Corporation | Cooling system for gas turbine vane |
US6105363A (en) * | 1998-04-27 | 2000-08-22 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Cooling scheme for turbine hot parts |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP32456597A patent/JP3977909B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-12 DE DE69821586T patent/DE69821586T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-12 EP EP98121164A patent/EP0919706B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-23 US US09/197,604 patent/US6367242B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001263092A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン |
US6957541B2 (en) | 2001-09-13 | 2005-10-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine and operation method of gas turbine combined electric generating plant, gas turbine combined electric generating plant, and computer product |
US7587887B2 (en) | 2004-06-30 | 2009-09-15 | Hitachi, Ltd. | Advanced humid air turbine power plant |
US8534038B2 (en) | 2007-03-29 | 2013-09-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combined power plant |
JP2013050054A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
WO2015111637A1 (ja) * | 2014-01-27 | 2015-07-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン発電設備、ガスタービン冷却空気系統乾燥装置および乾燥方法 |
JP2015140691A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン発電設備、ガスタービン冷却空気系統乾燥装置および乾燥方法 |
TWI613359B (zh) * | 2014-01-27 | 2018-02-01 | Mitsubishi Hitachi Power Sys | 氣渦輪發電設備、氣渦輪冷卻空氣系統乾燥裝置及乾燥方法 |
US10352249B2 (en) | 2014-01-27 | 2019-07-16 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Gas turbine power generation equipment, and device and method for drying gas turbine cooling air system |
WO2016052177A1 (ja) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン、コンバインドサイクルプラント、ガスタービンの起動方法 |
JP2016075177A (ja) * | 2014-10-03 | 2016-05-12 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン、コンバインドサイクルプラント、ガスタービンの起動方法 |
US10655543B2 (en) | 2014-10-03 | 2020-05-19 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Gas turbine, combined cycle plant, and activation method of gas turbine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69821586D1 (de) | 2004-03-18 |
EP0919706A2 (en) | 1999-06-02 |
US6367242B2 (en) | 2002-04-09 |
DE69821586T2 (de) | 2004-12-16 |
EP0919706A3 (en) | 2000-11-22 |
JP3977909B2 (ja) | 2007-09-19 |
EP0919706B1 (en) | 2004-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH11159306A (ja) | 回収式蒸気冷却ガスタービン | |
US11274573B2 (en) | Plant control apparatus, plant control method and power plant | |
JP3564242B2 (ja) | 蒸気冷却ガスタービンの冷却蒸気系統システム | |
JP3068925B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラント | |
JP3694530B2 (ja) | 一軸型コンバインドサイクルプラント及びその運転方法 | |
US6698182B2 (en) | Gas turbine combined plant | |
CA2402932A1 (en) | Gas turbine, driving method thereof and gas turbine combined electric power generation plant | |
JP4503995B2 (ja) | 再熱蒸気タービンプラントおよびその運転方法 | |
US8327615B2 (en) | Combined cycle powered generating plant having reduced start-up time | |
US8534038B2 (en) | Combined power plant | |
JP2000248962A (ja) | コンバインドサイクル発電プラントの運転方法 | |
JP3177767B2 (ja) | コンバインド発電プラントの起動/停止方法 | |
JPH09303114A (ja) | 蒸気冷却型ガスタービンを用いたコンバインドサイクル用蒸気サイクル | |
JP4395275B2 (ja) | コンバインドプラントの運転方法 | |
JPH0988519A (ja) | 蒸気冷却型複合発電プラントの起動方法 | |
JP2005344528A (ja) | コンバインドサイクル発電プラントおよびその起動運転方法 | |
JP2003343213A (ja) | クローズド蒸気冷却ガスタービンコンバインドプラント | |
JPH10331608A (ja) | クローズド蒸気冷却ガスタービンコンバインドプラント | |
JPS60159311A (ja) | 蒸気タ−ビンの起動方法 | |
JP3159641B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラント及びそのプラント内高温部材の冷却方法 | |
JPH1047082A (ja) | 蒸気冷却ガスタービン | |
JP3446185B2 (ja) | 蒸気冷却ガスタービンの運転方法 | |
JP3553314B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラントにおける冷却蒸気供給方法 | |
JP2000240405A (ja) | 再熱発電プラントの運転装置 | |
JP4473464B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラントの運転方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040413 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040609 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040817 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041015 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041020 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20041119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070424 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070622 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110629 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110629 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130629 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |