JPH11173162A - Gas turbine system and intake air cooling method in summertime - Google Patents
Gas turbine system and intake air cooling method in summertimeInfo
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- JPH11173162A JPH11173162A JP3193098A JP3193098A JPH11173162A JP H11173162 A JPH11173162 A JP H11173162A JP 3193098 A JP3193098 A JP 3193098A JP 3193098 A JP3193098 A JP 3193098A JP H11173162 A JPH11173162 A JP H11173162A
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本出願は、ガスタービンを有
する電力・動力発生用ガスタービンシステムにおいて、
ガスタービンの作動流体(空気)をコンプレサーの入り
口にかけて冷却して出力を増加することに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present application relates to a gas turbine system for generating electric power and power having a gas turbine.
It relates to increasing the output by cooling a working fluid (air) of a gas turbine over an inlet of a compressor.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、ガスタービンを有する電力・動力
発生用ガスタービンシステムが、コンバインドサイクル
システム、石炭ガス化発電システムなどに広く使用され
つつある。2. Description of the Related Art Recently, a gas turbine system for generating electric power and power having a gas turbine has been widely used for a combined cycle system, a coal gasification power generation system and the like.
【0003】しかし、ガスタービンシステムにおいて
は、ガスタービンが夏期の吸気温度が高くなった場合に
空気密度が低下し吸入空気質量が減少するが、しかしコ
ンプレッサーの圧縮仕事は大きく変わらないので、ガス
タービン出力が大きく低下する現象がある。その結果、
夏場のガスタービン出力は冬場の80%程度にも低下す
る。[0003] However, in the gas turbine system, when the intake temperature of the gas turbine in the summer increases, the air density decreases and the intake air mass decreases, but the compression work of the compressor does not change so much. There is a phenomenon that the output greatly decreases. as a result,
Gas turbine output in summer falls to about 80% of that in winter.
【0004】一方、年間を通じての電力需要のピークは
夏期の昼間に起きているが、この最も出力が望まれる場
合にガスタービンシステムの出力が大幅に低下すること
は、ガスタービンシステムの設置が漸次増加するにつれ
て、電力供給能力への影響は大きいものになりつつあ
る。[0004] On the other hand, the peak power demand throughout the year occurs during the daytime in summer, and when the power is most desired, the output of the gas turbine system is greatly reduced because the installation of the gas turbine system is gradually increased. As it increases, the impact on power supply capacity is becoming greater.
【0005】この最も出力が望まれる場合に陥る出力低
下に対して従来から種々の技術が提案されている。それ
らの提案の多くはガスタービンの吸気を冷却して出力を
回復するものである。[0005] Various techniques have been conventionally proposed to reduce the output when the most output is desired. Many of these proposals are for cooling the intake of a gas turbine to restore output.
【0006】従来からガスタービンの吸気を冷却する方
法としては、その燃料であるLNGの蒸発熱エネルギー
で冷却する方法、夜間電力で製氷してその融解熱で冷却
する方法、液体空気で冷却する方法、水を噴射する方法
及び廃熱回収熱交換器から排出されたガスの熱エネルギ
ーを吸収冷却サブシステムの加熱熱源として利用して、
このシステムからの冷熱を利用する方法などが知られて
いる。また、廃熱回収熱交換器からの蒸気を利用する技
術もある。Conventionally, a method of cooling the intake air of a gas turbine includes a method of cooling by the heat of evaporation of LNG as a fuel, a method of making ice with nighttime power and cooling by the heat of melting, and a method of cooling by liquid air. Using the heat energy of the gas discharged from the method of injecting water and the waste heat recovery heat exchanger as a heating heat source of the absorption cooling subsystem,
A method utilizing cold heat from this system is known. There is also a technology that utilizes steam from a waste heat recovery heat exchanger.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】夏期のガスタービンの
出力を冬期または冬期近くの出力まで上げるためには、
吸気を冬期または冬期近くの温度まで下げることが必要
となる。しかし日本の夏期は湿度が高くて吸気温度を下
げるには多量の水蒸気を凝縮させる必要がある。そして
吸気温度を冬期または冬期近くまで下げようとすると吸
気からの吸収熱量の約半分を水蒸気の凝縮に充てること
になる。In order to increase the output of a gas turbine in summer to the output in winter or near winter,
It is necessary to reduce the intake air to a temperature in winter or near winter. However, in summer in Japan, the humidity is high and a large amount of water vapor must be condensed to lower the intake air temperature. If it is attempted to lower the intake air temperature in winter or close to winter, about half of the heat absorbed from the intake air will be used for condensation of water vapor.
【0008】そして、吸気温度をより下げるには冷却す
る側の温度もより下げることが重要である。しかし冷却
管の温度を氷点以下に下げると冷却管に着氷が生じる。
氷は熱伝導率が冷却管の金属材料よりは大きく劣りしか
も漸次厚さを増すので冷却効果も大幅に低下する。した
がって、冷媒の温度を氷点より下げるのは不利であるの
でそれを避けようとすると、特に冷媒の比熱を利用した
冷却では吸気冷却の終わる箇所で、冷却管の温度と吸気
との温度差が小さくなる。そのために冷却管のフィンな
どを含めた表面積は大きくなり、冷却管などが占める容
積も大きくなり、それによってそこを通過する吸気の圧
力損失も大きくなる。したがってガスタービンの出力も
当然低下する。In order to lower the intake air temperature, it is important to lower the temperature on the cooling side. However, if the temperature of the cooling pipe is lowered below the freezing point, icing occurs on the cooling pipe.
Ice has a significantly lower thermal conductivity than the metal material of the cooling pipe, and its thickness gradually increases, so that the cooling effect is greatly reduced. Therefore, since it is disadvantageous to lower the temperature of the refrigerant below the freezing point, in order to avoid it, especially in the cooling using the specific heat of the refrigerant, the temperature difference between the temperature of the cooling pipe and the temperature of the intake air is small at the end of the intake air cooling. Become. As a result, the surface area of the cooling pipe including the fins and the like increases, and the volume occupied by the cooling pipe and the like also increases, thereby increasing the pressure loss of intake air passing therethrough. Therefore, the output of the gas turbine naturally decreases.
【0009】一方、吸気温度を下げるためのエネルギー
使用量及びそれを用いる設備は、とても無視できるもの
からは程遠くて、できるだけ小さいものが望ましい。こ
の様な状況で吸気を冷却する熱量の約半分を水蒸気の凝
縮に費やすのはコスト的にも望ましくない。On the other hand, the amount of energy used for lowering the intake air temperature and the equipment that uses it are far from being negligible and desirably as small as possible. In such a situation, it is not desirable in terms of cost to spend about half of the amount of heat for cooling the intake air for the condensation of water vapor.
【0010】また、吸気冷却システムの冷却部が吸気と
接する面積が大きいと吸気の圧力損失も大きくなり、出
力低下に大きな影響がある。Further, if the area of the cooling portion of the intake air cooling system in contact with the intake air is large, the pressure loss of the intake air also increases, which has a significant effect on the output reduction.
【0011】また、吸気に水を噴射する方法があるが、
水滴はコンプレッサー翼の腐食に悪影響がある。そして
水滴が吸収したダストはこの水滴が蒸発する際にコンプ
レッサー翼面特には静翼の翼面に堆積しやすい。ダスト
が翼面に堆積するとコンプレッサーの効率が低下して熱
効率及び出力に悪影響がある。したがって、水滴は保全
及び性能の面からは常時入れることは好ましくない。There is a method of injecting water into the intake air.
Water droplets have a negative effect on compressor blade corrosion. The dust absorbed by the water droplets tends to accumulate on the compressor blade surface, especially on the stationary blade surface when the water droplets evaporate. When dust accumulates on the wing surface, the efficiency of the compressor is reduced, which has an adverse effect on thermal efficiency and output. Therefore, it is not preferable to always put water droplets from the viewpoint of maintenance and performance.
【0012】そして全負荷時に吸気に水を噴射する水の
量が多い場合、コンプレッサー内で冷却効果が出る前の
速度を冷却効果が出た後の速度に合わせて大きくすれば
ガスタービン出力を冬期並に近付けることになるが、そ
のことは簡単では無い。それはコンプレッサー内の空気
の冷却効果が出る前の空気速度がその設計速度に対して
差が大きくなるからである。When the amount of water to be injected into the intake air at full load is large, if the speed before the cooling effect is produced in the compressor is increased according to the speed after the cooling effect is produced, the gas turbine output can be increased in winter. It's close, but it's not easy. This is because the difference between the air speed before the cooling effect of the air in the compressor and the design speed becomes large.
【0013】そこで、本出願は、エネルギー使用量の小
さい(冷却容量の小さい)システムで、吸気冷却システ
ムを通過する際の圧力損失が小さくて、しかも保全も考
慮した実質的に大きな作動流体(空気)冷却効果を有す
るガスタービンシステムとその夏期における吸気冷却方
法に関する。Accordingly, the present application is directed to a system that uses a small amount of energy (small cooling capacity), has a small pressure loss when passing through an intake air cooling system, and has a substantially large working fluid (air) in consideration of maintenance. The present invention relates to a gas turbine system having a cooling effect and a method of cooling intake air in the summer.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項1(図1,2)で
は、空気を圧縮するコンプレッサーと、コンプレッサー
から圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆
動するガスタービン及びガスタービンの発生動力を電力
等に変換する機器からなるガスタービンシステムにおい
て、コンプレッサーの吸気をまずフォルターを通過させ
て、次に冷媒が蒸発する際の熱吸収でコンプレッサーの
吸気をそのまま冷却し、この冷却では凝縮水を発生させ
てこの凝縮水にフィルターを通過したダストを吸着さ
せ、そしてコンプレッサー側に送る吸気の水蒸気は未飽
和とし、コンプレッサーより前でミストを噴霧混入して
その少なくとも一部を蒸発させて吸気を冷却して吸気中
の水蒸気を飽和状態もしくは飽和状態に近づけてコンプ
レッサーに送ることを特徴とするガスタービンシステム
からなる。According to the present invention, a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and a gas turbine. In a gas turbine system consisting of devices that convert the generated power into electric power, etc., the compressor intake air is first passed through the filter, and then the compressor intake air is cooled as it is by heat absorption when the refrigerant evaporates. Generate condensed water, adsorb the dust that passed through the filter to this condensed water, and make the water vapor of the intake air sent to the compressor side unsaturated, spray mist before the compressor and evaporate at least a part of it. Cooling the intake air and sending the water vapor in the intake air to the compressor at or near saturation Made from the gas turbine system characterized.
【0015】この吸気冷却では水などの熱媒体を介さず
に冷媒を直接蒸発冷却(但し、冷却管壁などは介する)
するので、冷却管及びそれに接するフィン(冷却板)の
表面温度と吸気温度との差を大きくとれる。それによっ
て冷却管やフィンの容積を小さくできる。この容積が小
さければ吸気の圧力損失を少なくできる。圧力損失が少
なければコンプレッサーの負荷の増大も少ない。またこ
こでのそのまま冷却することとは別物質からなる熱媒体
流体を介さないことであり、熱伝導率が高い金属などか
らなる管やフィンはもちろん介している。In this intake air cooling, the refrigerant is directly evaporated and cooled without passing through a heat medium such as water (however, through a cooling pipe wall or the like).
Therefore, the difference between the surface temperature of the cooling pipe and the fin (cooling plate) in contact with the cooling pipe and the intake air temperature can be made large. Thereby, the volume of the cooling pipe and the fin can be reduced. If this volume is small, the pressure loss of the intake air can be reduced. If the pressure loss is small, the increase in the load on the compressor is also small. In addition, cooling as it is here does not pass through a heat medium fluid made of a different substance, and, of course, pipes and fins made of metal or the like having high thermal conductivity are passed.
【0016】しかし、この装置のままでは吸気を十分に
冷却するには大きな容量及び大動力が必要となり、しか
もコストも高い。However, with this apparatus, a large capacity and a large power are required to sufficiently cool the intake air, and the cost is high.
【0017】また、冷却管及びそれに接するフィン表面
温度と吸気温度との差が大きい場合には下記に述べる
「吸気の水蒸気減少化(ドライ化)現象」が生じ易い。When the difference between the surface temperature of the cooling pipe and the fin surface in contact with the cooling pipe and the intake air temperature is large, the "steam reduction (drying) phenomenon of the intake air" described below is likely to occur.
【0018】吸気と接する冷却管やフィン表面温度が吸
気温度との差が大きい場合、吸気中の水分が冷却されて
凝縮する。この凝縮の度合いが大きいと、冷却エネルギ
ーはガスタービンに送る吸気の冷却に十分費やされず
に、その分は吸気中の水蒸気の凝縮に費やされる。そう
なると、予期した温度よりは高めで湿度100%未満の
吸気がコンプレッサーに送られる。コンプレッサーに送
る吸気の湿度の度合いはガスタービン出力に対して影響
は少ない。一方、吸気温度はガスタービン出力に直接大
きな影響があるので、吸気温度は低い方がその分だけ出
力増大に直結する。この点からは吸気冷却の際は吸気中
の水蒸気を凝縮しない方が好ましい。When the surface temperature of the cooling pipe or fin in contact with the intake air has a large difference from the intake air temperature, the moisture in the intake air is cooled and condensed. If the degree of condensation is large, the cooling energy is not sufficiently consumed for cooling the intake air sent to the gas turbine, but is consumed for condensing water vapor in the intake air. Then, intake air higher than expected temperature and less than 100% humidity is sent to the compressor. The degree of humidity of the intake air sent to the compressor has little effect on the gas turbine output. On the other hand, since the intake air temperature has a large direct influence on the gas turbine output, a lower intake air temperature is directly linked to an increase in the output. From this point, it is preferable not to condense the water vapor in the intake air during the intake air cooling.
【0019】そこでこの冷却において発生した凝縮水及
び又は外部からの供給水を別途ミスト化してこの少なく
とも一部をコンプレッサーの入り口前で蒸発させると、
このときに発生する蒸発熱で吸気を冷却できる。これに
よって前記した「吸気の水蒸気減少化(ドライ化)現
象」を補償できる。これにより吸気冷却装置の容量を小
さくできる。Therefore, the condensed water generated during the cooling and / or the water supplied from the outside is separately converted into a mist, and at least a part of the mist is evaporated before the entrance of the compressor.
The intake air can be cooled by the evaporation heat generated at this time. As a result, the above-described "steam reduction (drying) phenomenon of the intake air" can be compensated. Thereby, the capacity of the intake air cooling device can be reduced.
【0020】そして吸気冷却中に吸気中の水蒸気を凝縮
させるが、凝縮した水は水滴及び又は水膜となって、そ
の一部は管やフィンに付着する。この状態でフィルター
を通過したダストの少なくとも一部をそれに吸着させ
る。これによって、コンプレッサーに送る吸気をより清
浄化する。なお、請求項1ではコンプレッサー内にミス
トが入ることは妨げない。During the cooling of the intake air, the water vapor in the intake air is condensed. The condensed water becomes water droplets and / or a water film, and a part of the water adheres to the pipes and fins. In this state, at least a part of the dust that has passed through the filter is adsorbed thereon. This further purifies the intake air sent to the compressor. In the first aspect, it is not prevented that mist enters the compressor.
【0021】なおコンプレッサー内では、水分が蒸発し
て翼面に残ったダストは堆積しやすい。よってこの効果
としてはコンプレッサー翼のダスト付着を少なくでき、
効率低下及び出力低下を抑制する。In the compressor, dust remaining on the blade surface due to evaporation of water tends to accumulate. Therefore, this effect can reduce dust adhesion to the compressor blades,
Suppresses efficiency reduction and output reduction.
【0022】そしてコンプレッサー内ではミスト(霧)
はコンプレッサー内の入り口側の段(2段目又は3段目
まで程度)で温度上昇と共に蒸発する。その際に作動流
体(空気)の温度上昇を押さえる(冷却する)ので吸気
密度の上昇に寄与するために吸気を冷却したのと同様の
効果がある。これにより吸気冷却装置の容量をさらに小
さくできる。The mist (fog) in the compressor
Evaporates as the temperature rises at the inlet side stage (up to the second or third stage) in the compressor. At this time, since the rise in the temperature of the working fluid (air) is suppressed (cooled), it has the same effect as cooling the intake air in order to contribute to an increase in the intake air density. Thereby, the capacity of the intake air cooling device can be further reduced.
【0023】請求項1では、吸気を冷却すると同時にフ
ィルターを抜けたダストの一部を除去し、より清浄化し
た吸気にミストを噴霧してその温度を下げ、ミストの一
部はコンプレッサー内で蒸発して吸気冷却効果を得る。
この時、吸気を清浄化しているのでコンプレッサー内に
ダスト付着量を少なくできる。According to the first aspect, at the same time as cooling the intake air, a part of the dust that has passed through the filter is removed, a mist is sprayed on the purified intake air to lower its temperature, and a part of the mist is evaporated in the compressor. To obtain the intake air cooling effect.
At this time, since the intake air is cleaned, the amount of dust attached to the compressor can be reduced.
【0024】冷却管に吸着したダストは図5のように水
を噴射して流すことが好ましい。本出願の図では冷却管
は略図であり、実際では冷却管は横に配置して、それに
付けるフィンを垂直方向に向けて、ダストを含む水を下
側に流すことが好ましい。It is preferable that the dust adsorbed on the cooling pipe be jetted with water as shown in FIG. In the drawings of the present application, the cooling pipe is a schematic drawing. In practice, it is preferable that the cooling pipe is arranged sideways, the fins attached thereto are oriented vertically, and the water containing dust flows down.
【0025】水をミスト化するには、圧力水を噴霧する
方法,遠心力を利用する方法,超音波による方法,空気
噴射による噴霧などがある。The method for forming mist of water includes a method of spraying pressurized water, a method using centrifugal force, a method using ultrasonic waves, and a spray using air jet.
【0026】請求項2(図1〜2)では、空気を圧縮す
るコンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮空気を受
けて燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガスタービ
ン及びガスタービンの発生動力を電力等に変換する機器
からなるガスタービンシステムにおいて、コンプレッサ
ーの吸気をまずフォルターを通過させて、次にコンプレ
ッサーの吸気を氷点近くの温度で冷却し、この冷却では
凝縮水を発生させてこの凝縮水にフィルターを通過した
ダストを吸着させ、そしてコンプレッサー側に送る吸気
の水蒸気は未飽和とするが、コンプレッサーより前でミ
ストを噴霧混入してその少なくとも一部を蒸発させて吸
気を冷却して吸気中の水蒸気を飽和状態もしくは飽和状
態に近づけてコンプレッサーに送ることを特徴とするガ
スタービンシステムからなる。なお、請求項2ではコン
プレッサー内にミストが入ることは妨げない。According to a second aspect (FIGS. 1 and 2), a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving by the combustion gas, and generating power of the gas turbine by electric power etc. In a gas turbine system consisting of equipment that converts the air into a compressor, the intake air of the compressor is first passed through a filter, and then the intake air of the compressor is cooled to a temperature near the freezing point.This cooling generates condensed water and filters this condensed water. Adsorbs dust that has passed through the compressor, and makes the water vapor of the intake air sent to the compressor side unsaturated, but sprays and mixes mist before the compressor to evaporate at least a part of the air and cools the intake air to cool the intake air. Gas turbine system characterized by sending air to a compressor at or near saturation Consisting of. It should be noted that, in the second aspect, it is not prevented that mist enters the compressor.
【0027】請求項2での吸気の冷却には一般的な圧縮
式冷却(冷凍とも言う)装置を使用すれば、氷点近くの
低い温度を得ることが容易である。氷点近くの低い温度
で吸気を冷却するので、吸気との温度差を大きくとれ
る。したがって熱交換部分を小さく出来、また吸気の圧
力損失も小さく出来る。また、低い温度での吸気の冷却
では、吸気中の水分の凝縮が容易で、それによりフィル
ターを抜けたより小さいダストの吸着に有利である。If a general compression-type cooling (also called refrigeration) apparatus is used for cooling the intake air in the second aspect, it is easy to obtain a low temperature near the freezing point. Since the intake air is cooled at a low temperature near the freezing point, the temperature difference from the intake air can be increased. Therefore, the heat exchange portion can be reduced, and the pressure loss of the intake air can be reduced. Also, cooling the intake air at a low temperature facilitates the condensation of moisture in the intake air, which is advantageous for adsorbing smaller dust that has passed through the filter.
【0028】また、圧縮式冷却装置は構造が簡単であ
り、したがって使用も容易であるという長所がある。ま
たアンモニアを使用しない構造が一般的であり、本プラ
ントの近くの環境には影響が少ない利点がある。そのた
めに都市近郊に本プラントを設置することには環境問題
は少ない。Further, the compression type cooling device has an advantage that its structure is simple and therefore it is easy to use. In addition, a structure that does not use ammonia is generally used, and there is an advantage that the environment near the plant is less affected. Therefore, there are few environmental problems in installing this plant near the city.
【0029】請求項3(図3)では、空気を圧縮するコ
ンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮空気を受けて
燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガスタービン及
びガスタービンの発生動力を電力等に変換する機器から
なるガスタービンシステムの夏期における吸気冷却方法
において、本システムの全負荷時に、吸気を冷却してさ
らにこの吸気にミストを混入し、そしてコンプレッサー
入り口側において、同じ入り口温度条件でミストを混入
しない場合に比べて入り口案内翼及びまたは第1静翼を
傾斜して、コンプレッサー入り口吸気の流速を増加する
ことを特徴とするガスタービンシステムの夏期における
吸気冷却方法からなる。According to a third aspect (FIG. 3), a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and converts generated power of the gas turbine into electric power or the like. In the method of cooling the intake air in the summer of a gas turbine system consisting of equipment that cools, when the system is fully loaded, the intake air is cooled, mist is further mixed into this intake air, and mist is mixed at the same inlet temperature condition at the compressor inlet side. A method of cooling the intake air in the summer of a gas turbine system, characterized in that the inlet guide vanes and / or the first stator vanes are inclined to increase the flow velocity of the intake air at the inlet of the compressor as compared with the case where no cooling is performed.
【0030】ガスタービンのコンプレッサーにおいて、
ミストが蒸発すると作動流体(空気)を冷却するが、そ
れによって同圧力対比の容積が小さくなり、コンプレッ
サー駆動動力が減少して出力が増大する。しかし、同圧
力対比の容積が小さくなるとガスタービンの燃焼器での
到達圧力比が小さくなり出力に対して不利になる。In a gas turbine compressor,
When the mist evaporates, the working fluid (air) is cooled, whereby the volume in comparison with the same pressure is reduced, and the power for driving the compressor is reduced and the output is increased. However, when the volume of the pressure is reduced, the ultimate pressure ratio in the combustor of the gas turbine is reduced, which is disadvantageous for the output.
【0031】これを改善するために、ミストが蒸発する
コンプレッサー部の流量を、それ以降のプロセスに見合
った流量に増加する必要がある。この流量を増加させる
にはコンプレッサー入り口の流速を増加する。入り口の
流速を増加する例としは、コンプレッサーの前に送風機
又はプレコンプレッサーを置くことで対処出来るが、こ
の方法は、そのためにコストが掛り、またその動力も小
さくない。In order to improve this, it is necessary to increase the flow rate of the compressor in which the mist evaporates to a flow rate suitable for the subsequent process. To increase this flow rate, increase the flow rate at the compressor inlet. An example of increasing the inlet flow rate can be addressed by placing a blower or pre-compressor in front of the compressor, but this method is costly and its power is not small.
【0032】水噴霧だけでコンプレッサーの吸気を冷却
するとして、目標冷却効果として冬期並を狙う場合は、
水滴が蒸発するまでの吸気流速を大幅に上げる必要があ
る。その速度はコンプレッサーの当初の設計値から大き
く離れており、案内翼の角度変更だけでは対応が難し
い。When the intake air of the compressor is cooled only by the water spray and the target cooling effect is aimed at the same level as in winter,
It is necessary to greatly increase the flow rate of the intake air until the water droplet evaporates. Its speed is far from the original design value of the compressor, and it is difficult to respond only by changing the angle of the guide vane.
【0033】請求項3では、吸気を冷却してさらにこの
吸気にミストを混入するので、コンプレッサー入り口の
流速の増加割合は、ミスト噴霧だけの場合よりはずっと
小さい。したがって、案内翼の角度変更だけで、冬期並
の出力により近付ける。すなわち、吸気冷却すること、
吸気にミストを混入すること及び案内翼の角度変更する
ことの3項目が合わさることでより効果が増す。そして
少ないコスト、少ないロス、及び良好な保全性で冬期並
の出力により近付ける。In the third aspect, since the intake air is cooled and mist is further mixed into the intake air, the rate of increase in the flow velocity at the compressor inlet is much smaller than in the case of only mist spray. Therefore, only by changing the angle of the guide vanes, the output can be made closer to that of winter. That is, intake air cooling,
The effect is further enhanced by combining the three items of mixing mist into the intake air and changing the angle of the guide vane. And it comes closer to the output of the winter season with less cost, less loss and good maintainability.
【0034】図3は請求項3についても説明する図であ
る。図3の上側はコンプレッサーの可変入り口案内翼5
6と第1段ミスト耐蝕性動翼54を上から見た略図であ
る。第1段ミスト耐食性動翼54は矢印の回転方向に回
っており、それで可変入り口案内翼56を介した吸気を
圧縮している。可変入り口案内翼56及び又は第1段静
翼58の翼角度を変化させることでコンプレッサーに送
り込む速度または流量を変えることができる。FIG. 3 is a view for explaining claim 3 as well. The upper part of FIG. 3 shows the variable inlet guide vane 5 of the compressor.
6 is a schematic view of a first mist corrosion-resistant blade 54 and a first stage mist as viewed from above. The first stage mist corrosion resistant blades 54 rotate in the direction of rotation of the arrow, thereby compressing the intake air through the variable inlet guide vanes 56. By changing the blade angle of the variable inlet guide vanes 56 and / or the first stage stationary vanes 58, the speed or flow rate fed to the compressor can be changed.
【0035】コンプレッサーに送り込む速度を大きくす
る例としては、周方向に対する翼角度57を大きくす
る。As an example of increasing the speed of feeding into the compressor, the blade angle 57 with respect to the circumferential direction is increased.
【0036】可変入り口案内翼56は入り口流量を変化
させてガスタービン出力をするものである。しかし、上
記の翼角度は、コンプレッサー入り口温度を基準とした
場合に、通常は使用領域外である。なぜならこの翼角度
領域では、通常はコンプレッサーは作動空気を押し込め
切れず、振動などの悪影響がでるので使用しない。The variable inlet guide vanes 56 change the inlet flow rate and output the gas turbine. However, the above-mentioned blade angle is usually outside the range of use with reference to the compressor inlet temperature. Because, in this blade angle region, the compressor is not normally used because it cannot push the working air and has a bad influence such as vibration.
【0037】請求項4(図8〜10)では、空気を圧縮
するコンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮空気を
受けて燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガスター
ビン及びガスタービンの発生動力を電力等に変換する機
器からなるガスタービンシステムの夏期における吸気冷
却方法において、吸気を冷却し、1日の電力需要のピー
ク時には、吸気の冷却の他にミストをコンプレッサーの
吸気に混入して実質吸気冷却効果を得て、一方,その1
日の電力需要のピークから外れた時には、吸気冷却は作
動するが、ガスタービン吸気へのミストの混入はそれよ
り抑制して、1日の中でも異なる実質吸気冷却効果を得
ることを特徴とするガスタービンシステムの夏期におけ
る吸気冷却方法からなる。According to claim 4 (FIGS. 8 to 10), a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and generates power of the gas turbine by electric power or the like In the method of cooling the intake air in the summer of a gas turbine system consisting of equipment that converts air, the intake air is cooled, and at the peak of daily power demand, mist is mixed into the intake air of the compressor in addition to cooling the intake air, and the actual intake air cooling effect And on the other hand, part 1
When the daily power demand deviates from the peak, the intake cooling is activated, but the mist is suppressed from being mixed into the gas turbine intake, thereby obtaining a different real intake cooling effect even during the day. It consists of a method of cooling the intake air in the summer of the turbine system.
【0038】夏期電力需要ピークは、12時〜17時を
中心とした数時間である。特には13時〜16時の間で
ある。図11に夏期の電力需要の例を指数で示してい
る。そこでその時間を中心にして、やや大きい粒子径で
あってもミストを付加すればその効果は大変大きく、そ
してミストの混入は、季節および時間を限れば、動翼な
どの浸食に対する影響を少なく押さえることができる。
そして、電力需要ピークを過ぎた後はミストの付加を抑
制する(ミストの付加は0でなくとも良い)ことが、動
翼などの浸食に対しては有効である。ミスト付加を停止
しても、吸気冷却の作動を続ければ、夜間の少ない電力
需要への滑らかな電力供給移行が出来る。吸気冷却の作
動を続けることは、冷媒圧縮動力ロスを差し引いても熱
効率に有利であるし、また、コンプレッサー保全性に対
しての悪影響はミスト付加よりはずっと少ない。The peak power demand in the summer is several hours centered on 12:00 to 17:00. Especially between 13:00 and 16:00. FIG. 11 shows an example of the power demand in the summer season by an index. Therefore, the effect is very large if mist is added, even if the particle size is rather large, around that time, and the mixing of mist suppresses the influence on the erosion of the moving blade etc. if the season and time are limited. be able to.
Then, after the peak of the power demand, suppressing the addition of the mist (addition of the mist may not be 0) is effective for the erosion of the rotor blade or the like. Even if the mist addition is stopped, if the operation of the intake air cooling is continued, a smooth power supply transition to a low power demand at night can be performed. Continuing the operation of the intake air cooling is advantageous for the thermal efficiency even if the refrigerant compression power loss is deducted, and the adverse effect on the compressor integrity is much less than the addition of the mist.
【0039】ミスト化された水の粒子径とその設備やコ
ストとの関係は、一般に粒子径が小さい程、設備が大掛
かりでしかもコストも高い。そこで粒子径は大きいが、
低いコストの噴霧器を使用すると、コンプレッサーの動
翼などの浸食が進行する問題がある。そのため一定使用
期間で動翼などを取り替える必要がでてくる。そこで上
記技術によれば、もちろん限度はあるが大きめの粒子径
のミストでも吸気に混入する時間を少なくすれば動翼な
どの浸食量を少なく出来る。The relationship between the particle size of the mist-formed water and its equipment and cost is generally such that the smaller the particle size, the larger the equipment and the higher the cost. So the particle size is large,
When a low-cost atomizer is used, there is a problem that erosion of a rotor blade or the like of a compressor proceeds. Therefore, it is necessary to replace the moving blades and the like during a certain period of use. Therefore, according to the above-mentioned technology, the amount of erosion of the rotor blades and the like can be reduced by shortening the time of mixing the mist with a large particle diameter, although there is a limit, of course.
【0040】夏期電力需要の主なピークは、ピークのラ
ンクはあるが夏期において1日数時間、年間でも100
時間前後である。このピークのために、大型の吸気冷却
システムを備えるのは投資効率が良くない。これに対し
て最低限またはそれに近い吸気冷却サブシステムを備え
て夏期電力需要ピーク時間には凝縮水等をさらにミスト
化して吸気に混入して実質吸気冷却効果を得る方が投資
効率において良い。The main peak of the summer power demand has a peak rank, but is several hours a day in the summer and 100 hours a year.
Around an hour. Because of this peak, having a large intake cooling system is not investment-efficient. On the other hand, it is better in terms of investment efficiency to provide a substantial intake cooling effect by providing a minimum or near intake cooling subsystem and further condensing water and the like into mist during the peak period of summer power demand and mixing with intake air.
【0041】請求項5(図8〜10)では、空気を圧縮
するコンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮空気を
受けて燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガスター
ビン及びガスタービンの発生動力を電力等に変換する機
器からなるガスタービンシステムの夏期における吸気冷
却方法において、吸気を冷却し、1日の電力需要のピー
ク時には、吸気の冷却の他にミストをコンプレッサーの
吸気に混入して実質吸気冷却効果を得て、一方,その1
日の電力需要のピークから外れた時には、吸気冷却は作
動するが、コンプレッサーの吸気へのミストの混入はそ
れより抑制して、1日の時間において、実質定格ミスト
量を混入する時間の合計よりも吸気を冷却する時間の合
計を多くすることを特徴とするガスタービンシステムの
夏期における吸気冷却方法からなる。ここで定格ミスト
量とはピーク時に混入するミスト量のことである。In claim 5 (FIGS. 8 to 10), a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and uses power generated by the gas turbine for electric power or the like In the method of cooling the intake air in the summer of a gas turbine system consisting of equipment that converts air, the intake air is cooled, and at the peak of daily power demand, mist is mixed into the intake air of the compressor in addition to cooling the intake air, and the actual intake air cooling effect And on the other hand, part 1
When the daily power demand deviates from the peak, the intake air cooling is activated, but the mixing of mist into the intake air of the compressor is suppressed more. The method also includes a method of cooling the intake air in the summer of the gas turbine system, characterized by increasing the total time for cooling the intake air. Here, the rated mist amount is the amount of mist mixed at the peak.
【0042】請求項6(図1,2,5〜7)では、空気
を圧縮するコンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮
空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガ
スタービン及びガスタービンの発生動力を電力等に変換
する機器からなるガスタービンシステムにおいて、吸気
をフィルターを通してダストを除き、このフィルターを
通過したダストを水滴又は水膜に接触させてそれに吸着
させ、そしてこの吸気にミストを噴霧混入してコンプレ
ッサーに供給し、コンプレッサー内でこのミストを蒸発
させて作動流体を冷却することを特徴とするガスタービ
ンシステムからなる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas. In a gas turbine system consisting of devices that convert power into electric power, etc., dust is removed from the intake air through a filter. The gas turbine system is characterized in that the gas is supplied to a compressor and the mist is evaporated in the compressor to cool the working fluid.
【0043】コンプレッサーに供給する吸気に含まれる
ダストをフィルターに通した後にさらに水滴又は水膜で
フィルターを通過したダストを付着して除く。それによ
り、より清浄な空気をコンプレッサーに供給して、コン
プレッサー内のダスト付着量を削減する。これにより保
全性を改善出来る。After the dust contained in the intake air supplied to the compressor passes through the filter, the dust that has passed through the filter is further removed by water droplets or a water film. Thereby, cleaner air is supplied to the compressor to reduce the amount of dust attached to the compressor. This can improve maintainability.
【0044】請求項7(図4)では、空気を圧縮するコ
ンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮空気を受けて
燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガスタービン及
びガスタービンの発生動力を電力等に変換する機器から
なるガスタービンシステムにおいて、吸気にミストを混
入してガスタービンのコンプレッサー内で蒸発させて作
動流体を冷却するが、水平方向に流れている吸気にミス
トを噴霧する際に、上側で高い密度もしくは下側で低い
密度で噴霧してコンプレッサーに供給することを特徴と
するガスタービンシステムからなる。According to claim 7 (FIG. 4), a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and converts generated power of the gas turbine into electric power or the like. In a gas turbine system consisting of equipment that mixes, mist is mixed into the intake air and evaporated in the compressor of the gas turbine to cool the working fluid, but when spraying the mist on the intake air flowing in the horizontal direction, The gas turbine system is characterized in that it is sprayed at a low density on the lower side or at a lower density and supplied to the compressor.
【0045】ミストは重力で下側に落下して内壁(主に
床)に付着する。そこでミストを吸気室の上側で高い密
度または下側で低い密度で噴霧することで、ミストが落
下して内壁に付着する量を少なくする。それにより効率
よくミストをコンプレッサーに送り込める。The mist falls down due to gravity and adheres to the inner wall (mainly the floor). Therefore, by spraying the mist at a high density above the intake chamber or at a low density below the intake chamber, the amount of the mist falling and adhering to the inner wall is reduced. This allows the mist to be efficiently sent to the compressor.
【0046】請求項8(図1,2)では、空気を圧縮ず
るコンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮空気を受
けて燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガスタービ
ン及びガスタービンの発生動力を電力等に変換する機器
からなるガスタービンシステムにおいて、コンプレッサ
ーの吸気を冷却し、さらにこの冷却で発生した凝縮水に
ダストを吸着させてさらにこの凝縮水からダストを除去
してミスト化してコンプレッサーの吸気に混入し、コン
プレッサー内においてミストが蒸発して作動流体を冷却
する効果を有することを特徴とするガスタービンシステ
ムからなる。According to an eighth aspect (FIGS. 1 and 2), a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and generates power of the gas turbine by electric power or the like In a gas turbine system consisting of devices that convert to air, the compressor intake air is cooled, dust is adsorbed on the condensed water generated by this cooling, dust is further removed from this condensed water, mist is formed, and mixed into the compressor intake air The gas turbine system is characterized in that the mist evaporates in the compressor to cool the working fluid.
【0047】凝縮水でダストを除去すると共に、凝縮水
をミスト化してガスタービンの吸気に混入するので、凝
縮で回収した水をそのまま使用できる。したがって水資
源を有効に利用できる。The dust is removed by the condensed water, and the condensed water is turned into a mist and mixed into the intake gas of the gas turbine. Therefore, the water recovered by the condensation can be used as it is. Therefore, water resources can be used effectively.
【0048】ガスタービン吸気に混入するミストの量
は、吸気量の0.5〜2%程度が好ましい。1%でも大
きな効果が得られる。一方、一般の蒸気タービンの出口
側での湿り度の10数%と比較すると1%は1桁小さい
量である。したがって、蒸気タービン出口側の動翼と比
較しても腐食に関しては特に厳しい条件では無い。The amount of mist mixed into the gas turbine intake is preferably about 0.5 to 2% of the intake amount. Even at 1%, a great effect can be obtained. On the other hand, 1% is an order of magnitude smaller than 10% of the wetness at the outlet side of a general steam turbine. Therefore, corrosion is not a particularly severe condition as compared with the rotor blade on the steam turbine outlet side.
【0049】請求項9(図12)では、空気を圧縮する
コンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮空気を受け
て燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガスタービン
及びガスタービンの発生動力を電力等に変換する機器か
らなるガスタービンシステムにおいて、吸気にミストを
混入してガスタービンのコンプレッサー内で蒸発させて
作動流体を冷却するが、コンプレッサー入り口前の垂直
もしくはほぼ垂直に流れる吸気の流れにミストを噴霧し
てコンプレッサーに供給し、コンプレッサー内でこのミ
ストを蒸発させて作動流体を冷却することを特徴とする
ガスタービンシステムからなる。この構成によって、ミ
ストが吸気プレナムなどの壁に付着する量を少なくでき
る。したがって回収水量を少なくでき、噴霧水を圧送す
るポンプ容量も少なくできる。According to a ninth aspect (FIG. 12), a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and converts generated power of the gas turbine into electric power or the like. In a gas turbine system consisting of equipment that performs the operation, mist is mixed into the intake air and evaporated in the compressor of the gas turbine to cool the working fluid, but the mist is sprayed on the flow of the intake air flowing vertically or almost vertically before the entrance of the compressor. The gas turbine system is characterized in that the mist is supplied to the compressor and the mist is evaporated in the compressor to cool the working fluid. With this configuration, the amount of mist adhering to a wall such as the intake plenum can be reduced. Therefore, the amount of recovered water can be reduced, and the pump capacity for pumping the spray water can also be reduced.
【0050】請求項10(図3)では、空気を圧縮する
コンプレッサーと、コンプレッサーから圧縮空気を受け
て燃料を燃焼してその燃焼ガスで駆動するガスタービン
及びガスタービンの発生動力を電力等に変換する機器か
らなるガスタービンシステムにおいて、吸気にミストを
混入するが、ミストは加圧した水を噴霧して発生させ、
このミストをコンプレッサー内で蒸発させて作動流体を
冷却し、このミストが蒸発する区間で、動翼のミスト耐
食性が他の静翼及び他区間の動翼の各々ミスト耐食性よ
り強化されていることを特徴とするガスタービンシステ
ムからなる。According to a tenth aspect (FIG. 3), a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and converts generated power of the gas turbine into electric power or the like. In a gas turbine system consisting of equipment that mixes mist into the intake air, the mist is generated by spraying pressurized water,
This mist is evaporated in the compressor to cool the working fluid, and in the section where the mist evaporates, the mist corrosion resistance of the moving blades is enhanced more than the mist corrosion resistance of each of the other stationary blades and the moving blades in the other sections. It consists of a characteristic gas turbine system.
【0051】水をミスト化するには、水に圧力を掛けて
噴霧する以外に、超音波によるもの、遠心力によるも
の、空気噴射するものなどがある。ミストの粒子を小さ
くできるのは、主に超音波によるもの、遠心力によるも
のであるが、それらは設備が複雑で、吸気室の中に多数
設置するのは難しい。また、空気を噴射するものはノズ
ル当たりの噴霧量が少ないのでノズルの設置数が膨大に
なり、その結果吸気抵抗が大きい。In order to convert water into mist, in addition to spraying by applying pressure to water, there are a method using ultrasonic waves, a method using centrifugal force, a method using air injection, and the like. Mist particles can be reduced mainly by ultrasonic waves and centrifugal force, but these are complicated equipment and it is difficult to install many in the intake chamber. Further, since the amount of spray per nozzle is small in the case of injecting air, the number of installed nozzles becomes enormous, and as a result, intake resistance is large.
【0052】そして、水に圧力を掛けて噴霧するもの
は、ミストの粒子径は、他の方法によるものに比べて大
きくなりがちだが、ノズル設置数が少なく済むので吸気
室の中に設置するのに向いている。しかしミストの粒子
径がやや大きいので、コンプレッサーの翼の浸食を防ぐ
ためにこのミストが蒸発する区間で動翼のミスト耐食性
が他の翼のミスト耐食性より強化されていることが重要
である。動翼は大きな遠心力がかかる部品であり、その
区域ではより高いミスト耐食性が必要である。In the case where water is sprayed by applying pressure, the particle size of the mist tends to be larger than that obtained by other methods. Suitable for However, since the particle size of the mist is rather large, it is important that the mist corrosion resistance of the moving blades is enhanced in the section where the mist evaporates in order to prevent erosion of the compressor blades than the mist corrosion resistance of other blades. The rotor blade is a component subjected to a large centrifugal force, and in that area, higher mist corrosion resistance is required.
【0053】ミスト耐食性の強化は、ミストが蒸発する
区間内で十分であり、それ以外では特に必要としない。The enhancement of the mist corrosion resistance is sufficient in the section where the mist evaporates, and is not particularly required in other areas.
【0054】吸気中のミストはコンプレッサー内で動翼
などを浸食する。しかし翼がミスト耐食性で優れている
と浸食されにくい。すなわちミストが当たる翼のミスト
耐食性が優れていれば粒子径が大きめのミストを吸気に
混入しても影響は少ない。The mist in the intake erodes the rotor blades and the like in the compressor. However, if the wing is excellent in mist corrosion resistance, it is difficult to be eroded. In other words, if the mist hit by the mist has excellent mist corrosion resistance, mixing a mist having a large particle diameter into the intake air has little effect.
【0055】なおここで、ミスト耐食性を強化すると
は、翼材料または翼表面の硬度,強度を高めて、付加す
るミストによる腐食に対処することをいう。Here, enhancing the mist corrosion resistance means increasing the hardness and strength of the wing material or wing surface to cope with corrosion due to the added mist.
【0056】翼の硬度,強度を高めてミスト耐食性を強
化するにはつぎの方法がある。(1)翼における吸気側
のミスト耐食性を強化する場合は、翼の吸気側に焼き入
れをするかまたはステライト等の高耐食合金の張り付け
等がある。また(2)翼材料自身の高合金化(ケイ素,
ニッケル,クロム,マンガン,モリブデン等の増量)が
あり、さらに(3)翼材料自身の耐食性金属(チタン、
ステンレスなど)の使用等がある。また、それ以外の方
法でも構わない。上記の(1)の項目は翼の一部分の耐
食性強化に関してであり、一方上記の(2),(3)の
項目は翼1個全体の耐食性強化に関する。There are the following methods for enhancing the mist corrosion resistance by increasing the hardness and strength of the blade. (1) In order to enhance the mist corrosion resistance on the intake side of the blade, quenching is performed on the intake side of the blade, or a high corrosion resistant alloy such as stellite is attached. Also, (2) high alloying of the wing material itself (silicon,
Nickel, chromium, manganese, molybdenum, etc.) and (3) the corrosion-resistant metals (titanium,
Stainless steel). Also, other methods may be used. The above item (1) relates to enhancing the corrosion resistance of a part of the blade, while the items (2) and (3) relate to enhancing the corrosion resistance of the entire blade.
【0057】またコンプレッサーの翼には鉱物質ダスト
に対する耐食性も求めれれているが、それはコンプレッ
サーの翼ほぼ全数に関係するものであり、一方,本出願
のミスト耐食性はミストが蒸発するまでの区間の動翼に
関係する。したがって、鉱物質ダストに対する耐食性と
はコンプレッサー翼の対象が異なる。The compressor blades are also required to have corrosion resistance to mineral dust, which is related to almost all of the compressor blades. On the other hand, the mist corrosion resistance of the present application is that of the section until the mist evaporates. Related to bucket. Therefore, the target of the compressor blade is different from the corrosion resistance to the mineral dust.
【0058】本出願のミスト耐食性を高める方法自体
は、蒸気タービン低圧側での湿り蒸気に対する耐食性強
化の技術と近い。しかし対象物は全く異なるし、蒸気タ
ービン低圧側での湿り蒸気は自然発生であるが、本出願
のミストは別目的で強制的に発生させるものである。The method of improving the mist corrosion resistance of the present application is similar to the technique of enhancing the corrosion resistance against wet steam on the low pressure side of the steam turbine. However, the object is completely different, and the wet steam on the low pressure side of the steam turbine is naturally generated, but the mist of the present application is forcibly generated for another purpose.
【0059】[0059]
【発明の実施の形態】図1は請求項1,2,4〜6,8
対応の実施の形態である。ガスタービンシステムをコン
バインドシステムに適用した例である。図1の吸気室1
は略図化したものであり、図4のように吸気ダクト、吸
気プレナムからなる構成のものも含んでいる、DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG.
This is a corresponding embodiment. This is an example in which a gas turbine system is applied to a combined system. Intake chamber 1 of FIG.
Is a schematic diagram, and includes a configuration including an intake duct and an intake plenum as shown in FIG.
【0060】ガスタービン6に入る空気は、吸気室1
で、フィルター2を通り次ぎにフィン付き冷却管3で冷
却される。ここで凝縮水(水滴や水膜の状態)を発生さ
せる。この時にフィルター2を通過した細かいダストを
付着する。そして回収した凝縮水を(濾過などして)噴
霧器4から別途ミスト化してこれもコンプレッサー5に
送る。また、別途ミスト化する水は外部からも供給でき
る。The air entering the gas turbine 6 is supplied to the intake chamber 1
Then, it passes through the filter 2 and is cooled by the finned cooling pipe 3. Here, condensed water (a state of a water drop or a water film) is generated. At this time, fine dust that has passed through the filter 2 adheres. Then, the collected condensed water is separately misted from the sprayer 4 (by filtration or the like) and sent to the compressor 5. In addition, water which is separately mist can be supplied from outside.
【0061】吸気の冷却は、冷媒を冷媒コンプレッサー
9で圧縮して、つぎに凝縮器10で外部に放熱して、次
に調整弁14で減圧して冷却管3で冷媒が蒸発する際の
吸収熱で行う。図1での冷媒が蒸発する温度は2℃であ
る。In cooling the intake air, the refrigerant is compressed by the refrigerant compressor 9, then radiated to the outside by the condenser 10, then depressurized by the regulating valve 14 and absorbed by the cooling pipe 3 when the refrigerant evaporates. Perform with heat. The temperature at which the refrigerant evaporates in FIG. 1 is 2 ° C.
【0062】そして夏期の電力需要ピーク時から外れて
ミストを混入しない場合には、凝縮水は調整弁15をへ
て外部へ排出できる。そして夏期の電力需要ピーク時の
一日においては、ミストの定格量(100%)混入時間
は吸気冷却時間より短い。なおコンプレッサー5とガス
タービン6は一般には共通シャフトを使用して一体化し
ている。この場合にはコンプレッサーとガスタービンを
併せてガスタービンと呼称することがある。When no mist is mixed out of the peak of the power demand in summer, the condensed water can be discharged to the outside through the regulating valve 15. Then, in one day at the peak of the electric power demand in summer, the mixing time of the rated amount of mist (100%) is shorter than the intake cooling time. The compressor 5 and the gas turbine 6 are generally integrated using a common shaft. In this case, the compressor and the gas turbine may be collectively referred to as a gas turbine.
【0063】なお図1のコンプレッサーの入り口側動翼
3段は、動翼をチタン製として、ミストの腐食に対応し
ている。The three rotor blades on the inlet side of the compressor shown in FIG. 1 are made of titanium to cope with mist corrosion.
【0064】また図1では、冷却サブシステムの冷媒を
圧縮するエネルギーは、図1には記載していないが電動
機から受けている。なお、本出願の図では、発生動力を
電気エネルギーに変換する発電機、そしてポンプを駆動
する電動機類は図面では省略している。In FIG. 1, the energy for compressing the refrigerant in the cooling subsystem is received from the electric motor, though not shown in FIG. In the drawings of the present application, a generator for converting generated power into electric energy and motors for driving a pump are omitted in the drawings.
【0065】ガスタービンのコンプレッサーの入り口で
は作動流体(空気)の流速が高くなり、それによって静
圧が下がり、そして温度も低下する。作動流体(空気)
の温度が低下すると、その温度や湿度の条件によって
は、この箇所でミストが発生する。しかしこのミストは
本出願での噴霧したミストとは明らかに異なる。At the inlet of the compressor of the gas turbine, the flow rate of the working fluid (air) increases, thereby reducing the static pressure and the temperature. Working fluid (air)
When the temperature decreases, mist is generated at this location depending on the temperature and humidity conditions. However, this mist is clearly different from the sprayed mist in the present application.
【0066】コンプレッサー内で新たに発生するミスト
は、ダストを核にしやすい。ミストに含まれるダストは
静翼などに付着しやすいので冷却管3の表面の水滴や水
膜に付着させて一部を取り除く。これによってダスト付
着のデメリットを軽減する。回収水に含まれるダストは
タンクで沈殿させて回収することもできる。The mist newly generated in the compressor is likely to have dust as a core. The dust contained in the mist easily adheres to the stationary blades and the like, so that the dust adheres to water droplets or a water film on the surface of the cooling pipe 3 to remove a part. This reduces the disadvantage of dust adhesion. Dust contained in the recovered water can be collected by sedimentation in a tank.
【0067】また、この箇所では、本出願での噴霧した
ミストに水分が付着して粒子径が多少変化してすること
も有り得るが、本出願での噴霧したミスト自体は少なく
とも一部はコンプレッサー内で蒸発して機能する。そこ
で本出願のミストは、プロセスの過程で粒子径が変わる
場合も含む。At this point, it is possible that water adheres to the mist sprayed in the present application and the particle size is slightly changed, but the sprayed mist itself in the present application is at least partially contained in the compressor. It works by evaporation. Therefore, the mist of the present application includes the case where the particle size changes during the process.
【0068】図2は請求項1,2,6,8対応の実施の
形態である。そしてガスタービンシステムをコンバイン
ドシステムに適用した例である。FIG. 2 shows an embodiment corresponding to claims 1, 2, 6, and 8. This is an example in which the gas turbine system is applied to a combined system.
【0069】図1との相違は、(1)LNG冷熱を吸気
冷却に利用していること、及び(2)廃熱回収熱交換器
からの温水で冷媒を加熱してタービンで動力を発生して
いることである。そしてこのタービンからでた冷媒ガス
は、冷媒コンプレッサーからのガスと併せて凝縮器で凝
縮している。The difference from FIG. 1 is that (1) LNG cold energy is used for intake air cooling, and (2) power is generated by a turbine by heating a refrigerant with hot water from a waste heat recovery heat exchanger. That is. The refrigerant gas from the turbine is condensed in the condenser together with the gas from the refrigerant compressor.
【0070】ガスタービン26に入る空気は、吸気室2
1で、フィルター22を通り次ぎにフィン付き冷却管2
3及び又はLNG冷熱(LNG蒸発熱で冷却された冷媒
が流れる)冷却管で冷却される。この際凝縮水(水滴や
水膜)が発生するが、落下して回収した凝縮水を(濾過
などして)噴霧器24からミスト化してコンプレッサー
25に送る。また、ミスト化する水は外部からも供給で
きる。そして電力需要ピーク時から外れてミスト化しな
い場合は凝縮水を調整弁44をへて外部へ排出できる。
そして夏期の電力需要ピーク時の一日においては、ミス
トの定格量(100%)混入時間は吸気冷却時間より短
くできる。The air entering the gas turbine 26 is supplied to the intake chamber 2
1, the cooling pipe 2 with the fins passing through the filter 22 and then
3 and / or LNG cold heat (the cooling medium cooled by the LNG evaporation heat flows). At this time, condensed water (water droplets or a water film) is generated, and the condensed water that has fallen and collected is converted into a mist from the sprayer 24 (by filtration or the like) and sent to the compressor 25. Further, water to be mist can be supplied from outside. When the mist does not deviate from the peak of the power demand, the condensed water can be discharged to the outside through the regulating valve 44.
Then, in one day at the peak of the power demand in summer, the time for mixing the rated amount of mist (100%) can be shorter than the intake cooling time.
【0071】LNG冷熱による冷却は、冷媒使用の冷却
より低温度側で行うと、冷媒使用冷却システムの負担を
軽減できるので好ましい。Cooling with LNG cold is preferably performed at a lower temperature than cooling using a refrigerant, because the load on a cooling system using a refrigerant can be reduced.
【0072】図3は請求項3,10対応の実施の形態で
あり、コンプレッサーの動翼及び静翼の並びの例であ
る。シャフト側51に付いているのが動翼で、ケーシン
グ52に一部を埋めた形のものが静翼である。なお入り
口には可変入り口案内翼56がある。入り口側の動翼3
段は耐食性動翼53であり、この図の翼の中でもっとも
ミスト耐食性が高いチタン製である。そして入り口側の
静翼2段は耐食性静翼55であり、耐食性合金からな
る。そして可変入り口案内翼56も耐食性合金からな
る。他の動翼及び静翼はミストを受けたとして各々の耐
食性がこれらより劣る合金鋼からなる。FIG. 3 shows an embodiment according to the third and tenth aspects of the present invention, which is an example of an arrangement of moving blades and stationary blades of a compressor. The rotor blades are provided on the shaft side 51, and the stationary blades are partially embedded in the casing 52. There is a variable entrance guide wing 56 at the entrance. Moving blade 3 on the entrance side
The step is a corrosion-resistant blade 53, which is made of titanium having the highest mist corrosion resistance among the blades in this figure. The second stage of the stationary blade on the entrance side is a corrosion-resistant stationary blade 55, which is made of a corrosion-resistant alloy. The variable entrance guide vanes 56 are also made of a corrosion resistant alloy. The other moving blades and stationary blades are made of alloy steel, each of which has a lower corrosion resistance as subjected to mist.
【0073】図4は請求項7対応の実施の形態である。
ガスタービン65に入る空気は、吸気室61で、フィル
ター66を通り、燃料蒸発冷熱で冷却する場合はフィン
付き冷却管75で冷却される。次に吸気ダクト内で、水
を加圧して噴霧器67で噴霧して吸気に混入する。この
ミストはコンプレッサー64に送る。ミスト噴霧は上方
に密度を高く偏って行う。吸気ダクト62や吸気プレナ
ム63の壁に付着した水は回収して再度ミスト化する。
回収した凝縮水も(濾過などして)噴霧器67からミス
ト化してこれもコンプレッサー64に送る。また、ミス
ト化する水は外部から供給する。FIG. 4 shows an embodiment corresponding to claim 7.
The air entering the gas turbine 65 passes through the filter 66 in the intake chamber 61, and is cooled by the finned cooling pipe 75 when cooled by fuel evaporative cooling. Next, the water is pressurized in the intake duct, sprayed by the sprayer 67 and mixed into the intake air. This mist is sent to the compressor 64. Mist spraying is performed with a high density and biased upward. Water adhering to the walls of the intake duct 62 and the intake plenum 63 is collected and turned into mist again.
The collected condensed water is also converted into a mist (by filtration or the like) from the sprayer 67 and sent to the compressor 64. Mist water is supplied from outside.
【0074】吸気プレナム63の壁で捕捉したミストは
ポンプ72でタンク68に戻る。The mist captured by the wall of the intake plenum 63 returns to the tank 68 by the pump 72.
【0075】図5は請求項6,7対応の実施の形態であ
る。ガスタービン86に入る空気は、吸気室81で、フ
ィルター82を通り、フィン付き冷却管96で冷却され
る。次に吸気ダクト内で、水を加圧して噴霧器84でミ
ストを噴霧して吸気に混入する。このミストはコンプレ
ッサー85に送る。ミスト噴霧は上方に密度を高く偏っ
て行う。入り口側で回収した水をストレーナー94を通
して噴射器83から水を噴射して冷却管96に付着した
ダストを落とす。またコンプレッサー側で回収した水を
ストレーナー95を通して再び噴霧器84からミストに
して噴霧する。FIG. 5 shows an embodiment corresponding to the sixth and seventh aspects. Air entering the gas turbine 86 passes through a filter 82 in an intake chamber 81 and is cooled by a finned cooling pipe 96. Next, water is pressurized in the intake duct, and mist is sprayed by the sprayer 84 and mixed into the intake air. This mist is sent to the compressor 85. Mist spraying is performed with a high density and biased upward. Water collected at the entrance side is sprayed from a sprayer 83 through a strainer 94 to remove dust adhering to the cooling pipe 96. Further, the water collected on the compressor side is again mist sprayed from the sprayer 84 through the strainer 95 and sprayed.
【0076】この水の噴射は作動中常時行うことも出来
るし、また間欠的にも出来る。タンク87で凝縮水が余
剰になった場合はタンク88に供給することも出来る。
なお夏期の電力ピーク時の1日においては、吸気冷却の
作動時間は定格量ミスト噴霧時間よりも長くできる。This water injection can be carried out at all times during operation or intermittently. When condensed water becomes excessive in the tank 87, it can be supplied to the tank 88.
It should be noted that in one day at the peak of the electric power in summer, the operation time of intake air cooling can be longer than the rated amount mist spraying time.
【0077】冷却管96を通過した吸気は、水の噴射が
作動中は湿度が増加するので、噴霧器84から出たミス
トの蒸発で低下できる温度は小さい。Since the humidity of the intake air that has passed through the cooling pipe 96 increases while the water jetting is in operation, the temperature that can be reduced by evaporation of the mist from the sprayer 84 is small.
【0078】図6は請求項6,7対応の実施の形態であ
る。図5との相違はフィルターを通過したダストの除去
を水シャワーで行っている点である。ガスタービン86
に入る空気は、吸気室81で、フィルター82を通り、
シャワー97で吸気に水滴をかけてダストを落とす。回
収した凝縮水はストレーナー94を通してシャワー97
から再び噴射する。次にフィン付き冷却管96で冷却さ
れる。次に吸気ダクト内で、水を加圧して噴霧器84で
ミストを噴霧し吸気に混入する。FIG. 6 shows an embodiment according to the sixth and seventh aspects of the present invention. The difference from FIG. 5 is that dust that has passed through the filter is removed by a water shower. Gas turbine 86
The air that enters enters the intake chamber 81, passes through the filter 82,
The shower 97 applies water droplets to the intake air to remove dust. The collected condensed water passes through a strainer 94 and is showered 97
Inject again from Next, it is cooled by the cooling tube 96 with fins. Next, water is pressurized in the intake duct, and mist is sprayed by the sprayer 84 and mixed into the intake air.
【0079】このミストはコンプレッサー85に送る。
ミスト噴霧は上方に密度を高く偏って行う。回収した凝
縮水はストレーナー95を通して再び噴霧器84から噴
霧する。なお夏期の電力ピーク時の1日においては、吸
気冷却の作動時間は定格量ミスト噴霧時間よりも長くで
きる。This mist is sent to the compressor 85.
Mist spraying is performed with a high density and biased upward. The collected condensed water is sprayed again from the sprayer 84 through the strainer 95. It should be noted that in one day at the peak of the electric power in summer, the operation time of intake air cooling can be longer than the rated amount mist spraying time.
【0080】図7は請求項6,7対応の実施の形態であ
る。図5との相違はフィルターを通過したダストの付着
をプレート又は充填材に水膜を形成してそれにダストを
付着させる点である。ガスタービン86に入る空気は、
吸気室81で、フィルター82を通り、フィン付き冷却
管96で冷却される。次にプレート又は充填材98でダ
ストを落とす。回収した凝縮水はストレーナー94を通
して循環する。次に吸気ダクト内で、水を加圧して噴霧
器84で噴霧し吸気に混入する。ここで使用する充填材
は吸気の圧力損失が小さくできることが重要である。FIG. 7 shows an embodiment corresponding to the sixth and seventh aspects. The difference from FIG. 5 is that the adhesion of the dust passing through the filter is made by forming a water film on the plate or the filler and attaching the dust to the water film. The air entering the gas turbine 86 is
In the intake chamber 81, the cooling gas passes through a filter 82 and is cooled by a finned cooling pipe 96. Next, dust is dropped with a plate or a filler 98. The collected condensed water circulates through the strainer 94. Next, the water is pressurized in the intake duct, sprayed by the sprayer 84 and mixed into the intake air. It is important that the filler used here can reduce the pressure loss of the intake air.
【0081】このミストはコンプレッサー85に送る。
ミスト噴霧は上方に密度を高く偏って行う。回収した凝
縮水はストレーナー95を通して噴霧器84から再びミ
ストを噴霧する。なお夏期の電力ピーク時の1日におい
ては、吸気冷却の作動時間は定格量ミスト噴霧時間より
長くできる。This mist is sent to the compressor 85.
Mist spraying is performed with a high density and biased upward. The collected condensed water is again sprayed with mist from the sprayer 84 through the strainer 95. It should be noted that in one day at the peak of the electric power in summer, the operation time of intake air cooling can be longer than the rated amount mist spraying time.
【0082】図8〜図10は請求項4,5対応の実施の
形態である。電力需要ピークには吸気冷却を作動してさ
らに吸気にミストを噴霧している。そして、ピークから
少し外れた時間ではミストの噴霧は停止している。ミス
トを混入する時間は吸気を冷却する時間よりも短い。図
8及び図9は本ガスタービンシステムを終日稼動させる
場合の例、図10は電力需要が多い時間帯に稼動させる
場合の例である。また、図8〜図10では吸気冷却によ
る累積効果とミスト噴霧による累積効果を比較すると、
吸気冷却による累積効果の方が明らかに大きい。FIGS. 8 to 10 show an embodiment corresponding to the fourth and fifth aspects. At peak power demand, intake cooling is activated to spray mist into the intake air. Then, the mist spraying is stopped at a time slightly off the peak. The time for mixing the mist is shorter than the time for cooling the intake air. 8 and 9 show an example of operating the gas turbine system all day, and FIG. 10 shows an example of operating the gas turbine system during a time period when power demand is high. 8 to 10 show a comparison between the cumulative effect of intake air cooling and the cumulative effect of mist spray.
The cumulative effect of intake air cooling is clearly greater.
【0083】図12は請求項9対応の実施の形態であ
る。吸気は吸気室101に入りついでフィルター102
で多くのダストを取り除かれて水平方向に流れる。次に
吸気の流れは垂直方向に変えられる。吸気の流れがほぼ
垂直に変わったところでノズルを吸気の流れ方向に向け
てミスト噴霧する。これによって、吸気が流れる風路の
壁面にミストが付着する量を少なくできる。したがって
回収水量が少なくできるのでポンプ113の容量も小さ
くできる。FIG. 12 shows an embodiment corresponding to claim 9. The intake air enters the intake chamber 101, and then the filter 102
A lot of dust is removed and flows horizontally. The flow of intake air is then changed vertically. When the flow of the intake air changes substantially vertically, the nozzle is sprayed in a mist direction toward the flow direction of the intake air. This can reduce the amount of mist adhering to the wall of the air passage through which the intake air flows. Therefore, the volume of the pump 113 can be reduced because the amount of recovered water can be reduced.
【0084】また、図12では純水装置108を備えて
おり、噴霧するミスト中の溶解物を減らしている。これ
によってコンプレッサー内部で溶解物が堆積する量を少
なくする。発電所の立地は主に海岸であることから、純
水装置108は主に海水に由来する成分(Naイオンな
どを主体)を取りのぞく。そして純水装置109は供給
水に溶解していた成分(Caイオンなどを主体)を取り
除く。なお純水装置109からの純水は廃熱回収熱交換
器(ボイラー)への給水にも使用できる。また、噴霧器
104の稼動時間がピーク対応の1日数時間に限定する
場合は、純水装置109を長時間(ほとんど終日)稼動
させて精製した水をタンクに貯めて使用すると、純水装
置109の処理能力は大きくせずに済む。したがってコ
スト的に有利である。In FIG. 12, a pure water device 108 is provided to reduce the amount of dissolved matter in the spray mist. This reduces the amount of deposits of the melt inside the compressor. Since the location of the power plant is mainly on the coast, the pure water apparatus 108 mainly removes components derived from seawater (mainly Na ions and the like). Then, the pure water device 109 removes components (mainly Ca ions and the like) dissolved in the supply water. The pure water from the pure water device 109 can be used for supplying water to a waste heat recovery heat exchanger (boiler). When the operation time of the sprayer 104 is limited to several hours a day corresponding to the peak, the purified water device 109 may be operated for a long time (almost all day) and purified water may be stored in a tank and used. Processing capacity does not need to be increased. Therefore, it is advantageous in cost.
【0085】以上の実施の形態においては冷却管の図は
概要図で有り、実際には横方向に配列してそれに付ける
フィンを垂直方向に配列し、ダストを含む水の流れを滑
らかにすることが好ましい。In the above embodiments, the illustration of the cooling pipe is a schematic view. Actually, the cooling pipes are arranged in the horizontal direction and the fins attached thereto are arranged in the vertical direction to smooth the flow of water containing dust. Is preferred.
【0086】以上の実施の形態においては調整弁,ポン
プは必要に応じて新たに設けることができる。In the above embodiment, a regulating valve and a pump can be newly provided as needed.
【0087】この出願の技術は、ガスタービンを有する
システムであればこの技術的範囲内において当然使用で
きる。例えば、コンバインドサイクルシステム、加圧流
動床ボイラーを有するシステム、石炭ガス化発電システ
ムである。The technology of this application can be used within the technical scope of any system having a gas turbine. For example, a combined cycle system, a system having a pressurized fluidized bed boiler, and a coal gasification power generation system.
【0088】[0088]
【発明の効果】ガスタービンシステムにおいて、エネル
ギー使用量が小さいシステムで、実質的に大きな吸気冷
却効果を得ることができ、保全性への影響も少なく、夏
期のガスタービン出力を大幅に改善できる。According to the gas turbine system, a substantially large intake air cooling effect can be obtained in a system using a small amount of energy, the influence on the maintainability is small, and the gas turbine output in summer can be greatly improved.
【図1】実施の形態である。FIG. 1 is an embodiment.
【図2】実施の形態である。FIG. 2 is an embodiment.
【図3】実施の形態であり、コンプレサーの一部断面図
である。FIG. 3 is an embodiment and is a partial cross-sectional view of a compressor.
【図4】実施の形態である。FIG. 4 is an embodiment.
【図5】実施の形態である。FIG. 5 is an embodiment.
【図6】実施の形態である。FIG. 6 is an embodiment.
【図7】実施の形態である。FIG. 7 is an embodiment.
【図8】吸気冷却作動時間の実施の形態である。FIG. 8 is an embodiment of an intake air cooling operation time.
【図9】吸気冷却作動時間の実施の形態である。FIG. 9 is an embodiment of an intake air cooling operation time.
【図10】吸気冷却作動時間の実施の形態である。FIG. 10 is an embodiment of an intake air cooling operation time.
【図11】夏期1日の電力需要(指数)の例である。FIG. 11 is an example of power demand (index) on the first day of summer.
【図12】実施の形態である。FIG. 12 is an embodiment.
1,21,61,81,101 吸気室 2,22,66,82,102 フィルター 3,23,75,96,103 冷却管 4,24,67,84,104 噴霧器 5,25,64,85,106 コンプレッサー 6,26,65,86,107 ガスタービン 7,27 廃熱回収熱交換器 8,28 スタック 9,30 冷媒コンプレッサー 10,31,32 凝縮器 11,29,68,87,88,110 タンク 12,13,35〜42,71〜74,89,90,1
11〜114 ポンプ 14,15,43〜45,69,70,91〜93,1
15〜117 調整弁 33 タービン 34 熱交換器 51 シャフト側 52 ケーシング 53 ミスト耐食性動翼 54 第1段ミスト耐食性動翼 55 ミスト耐食性静翼 56 可変入り口案内翼 57 翼角度 58 第1段静翼 62 吸気ダクト 63,105 吸気プレナム 83 噴射器 94,95 ストレーナー 97 シャワー 98 プレート又は充填材 108,109 純水装置1,21,61,81,101 Intake chamber 2,22,66,82,102 Filter 3,23,75,96,103 Cooling pipe 4,24,67,84,104 Sprayer 5,25,64,85, 106 Compressor 6, 26, 65, 86, 107 Gas turbine 7, 27 Waste heat recovery heat exchanger 8, 28 Stack 9, 30 Refrigerant compressor 10, 31, 32 Condenser 11, 29, 68, 87, 88, 110 Tank 12, 13, 35 to 42, 71 to 74, 89, 90, 1
11 to 114 pump 14, 15, 43 to 45, 69, 70, 91 to 93, 1
15-117 Adjusting valve 33 Turbine 34 Heat exchanger 51 Shaft side 52 Casing 53 Mist corrosion-resistant moving blade 54 First-stage mist-corrosion-resistant moving blade 55 Mist-corrosion-resistant stationary blade 56 Variable entrance guide blade 57 Blade angle 58 First-stage stationary blade 62 Intake duct 63 , 105 Intake plenum 83 Injector 94,95 Strainer 97 Shower 98 Plate or filler 108,109 Pure water equipment
Claims (10)
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムにおいて、コンプレッサーの吸気をまずフォルターを
通過させて、次に冷媒が蒸発する際の熱吸収でコンプレ
ッサーの吸気をそのまま冷却し、この冷却では凝縮水を
発生させてこの凝縮水にフィルターを通過したダストを
吸着させ、そしてコンプレッサー側に送る吸気の水蒸気
は未飽和とし、コンプレッサーより前でミストを噴霧し
てその少なくとも一部を蒸発させて吸気を冷却して吸気
中の水蒸気を飽和状態もしくは飽和状態に近づけてコン
プレッサーに送ることを特徴とするガスタービンシステ
ム。1. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. First, the compressor intake air is first passed through the filter, and then the compressor intake air is directly cooled by the heat absorption when the refrigerant evaporates.This cooling generates condensed water, and the condensed water passes through the filter. The water vapor in the intake air sent to the compressor side is made unsaturated, the mist is sprayed before the compressor to evaporate at least a part of it, and cools the intake air to make the water vapor in the intake air saturated or saturated. A gas turbine system characterized by being sent closer to a compressor.
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムにおいて、コンプレッサーの吸気をまずフォルターを
通過させて、次にコンプレッサーの吸気を氷点近くの温
度で冷却し、この冷却では凝縮水を発生させてこの凝縮
水にフィルターを通過したダストを吸着させ、そしてコ
ンプレッサー側に送る吸気の水蒸気は未飽和とするが、
コンプレッサーより前でミストを噴霧してその少なくと
も一部を蒸発させて吸気を冷却して吸気中の水蒸気を飽
和状態もしくは飽和状態に近づけてコンプレッサーに送
ることを特徴とするガスタービンシステム。2. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In, the compressor intake air is first passed through the filter, then the compressor intake air is cooled at a temperature near the freezing point, this cooling generates condensed water, adsorbs the dust that passed through the filter to this condensed water, and Although the steam of the intake air sent to the compressor side is not saturated,
A gas turbine system comprising: spraying a mist before a compressor; evaporating at least a part of the mist; cooling the intake air; and sending steam in the intake air to a compressor in a saturated state or a state close to the saturated state.
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムの夏期における吸気冷却方法において、本システムの
全負荷時に、吸気を冷却してさらにこの吸気にミストを
混入し、そしてコンプレッサー入り口側において、同じ
入り口温度条件でミストを混入しない場合に比べて入り
口案内翼及びまたは第1静翼を傾斜して、コンプレッサ
ー入り口吸気の流速を増加することを特徴とするガスタ
ービンシステムの夏期における吸気冷却方法。3. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving by the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In this summer, when the system is fully loaded, the intake air is cooled and the mist is mixed into the intake air at the full load of the system. A method for cooling air intake in a summer of a gas turbine system, wherein a blade and / or a first stationary blade is inclined to increase a flow velocity of intake air at a compressor inlet.
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムの夏期における吸気冷却方法において、吸気を冷却
し、1日の電力需要のピーク時には、吸気の冷却の他に
ミストをコンプレッサーの吸気に混入して実質吸気冷却
効果を得て、一方,その1日の電力需要のピークから外
れた時には、吸気冷却は作動するが、ガスタービン吸気
へのミストの混入はそれより抑制して、1日の中でも異
なる実質吸気冷却効果を得ることを特徴とするガスター
ビンシステムの夏期における吸気冷却方法。4. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In the summer intake cooling method, the intake air is cooled, and at the peak of the power demand of one day, in addition to the cooling of the intake air, mist is mixed into the intake air of the compressor to obtain a substantial intake air cooling effect. The gas turbine operates when the power demand of the gas turbine deviates from the peak of the power demand, but suppresses the mist from being mixed into the gas turbine intake, thereby obtaining a different real intake cooling effect even in one day. How to cool the intake air in the summer of the system.
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムの夏期における吸気冷却方法において、吸気を冷却
し、1日の電力需要のピーク時には、吸気の冷却の他に
ミストをコンプレッサーの吸気に混入して実質吸気冷却
効果を得て、一方,その1日の電力需要のピークから外
れた時には、吸気冷却は作動するが、コンプレッサーの
吸気へのミストの混入はそれより抑制して、1日の時間
において、実質定格ミスト量を混入する時間の合計より
も吸気を冷却する時間の合計を多くすることを特徴とす
るガスタービンシステムの夏期における吸気冷却方法。5. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In the summer intake cooling method, the intake air is cooled, and at the peak of the power demand of one day, in addition to the cooling of the intake air, mist is mixed into the intake air of the compressor to obtain a substantial intake air cooling effect. When the power demand deviates from the peak, the intake air cooling is activated, but the mist is suppressed from being mixed into the intake air of the compressor. An intake cooling method for a gas turbine system in summer, comprising increasing a total time for cooling intake air.
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムにおいて、吸気をフィルターに通してダストの一部を
除き、このフィルターを通過したダストを水滴又は水膜
に接触させてそれに吸着させ、そしてこの吸気にミスト
を噴霧してコンプレッサーに供給し、コンプレッサー内
でこのミストを蒸発させて作動流体を冷却することを特
徴とするガスタービンシステム。6. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In the above, the intake air is passed through a filter to remove a part of the dust, the dust passing through the filter is brought into contact with water droplets or a water film to be adsorbed to the water droplets, and a mist is sprayed on the intake air to be supplied to a compressor. A gas turbine system for cooling the working fluid by evaporating the mist.
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムにおいて、吸気にミストを混入してガスタービンのコ
ンプレッサー内で蒸発させて作動流体を冷却するが、水
平方向に流れている吸気にミストを噴霧する際に、上側
で高い密度もしくは下側で低い密度で噴霧してコンプレ
ッサーに供給することを特徴とするガスタービンシステ
ム。7. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine which receives compressed air from the compressor, burns fuel, and is driven by the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In, the working fluid is cooled by mixing the mist into the intake air and evaporating it in the compressor of the gas turbine, but when spraying the mist into the intake air flowing in the horizontal direction, the high density on the upper side or the low density on the lower side A gas turbine system characterized by spraying with a compressor and supplying it to a compressor.
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムにおいて、コンプレッサーの吸気を冷却し、さらにこ
の冷却で発生した凝縮水にダストを吸着させてさらにこ
の凝縮水からダストを除去してミスト化してコンプレッ
サーの吸気に混入し、コンプレッサー内においてミスト
が蒸発して作動流体を冷却する効果を有することを特徴
とするガスタービンシステム。8. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In the compressor, cool the intake air of the compressor, further adsorb dust to the condensed water generated by this cooling, further remove the dust from this condensed water, mist and mix into the intake air of the compressor, the mist evaporates in the compressor A gas turbine system having an effect of cooling a working fluid by cooling.
レッサーから圧縮空気を受けて燃料を燃焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムにおいて、吸気にミストを混入してガスタービンのコ
ンプレッサー内で蒸発させて作動流体を冷却するが、コ
ンプレッサー入り口前の垂直もしくはほぼ垂直に流れる
吸気の流れにミストを噴霧してコンプレッサーに供給
し、コンプレッサー内でこのミストを蒸発させて作動流
体を冷却することを特徴とするガスタービンシステム。9. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving with the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In, the mist is mixed in the intake air and evaporated in the compressor of the gas turbine to cool the working fluid, but the mist is sprayed on the flow of the intake air flowing vertically or almost vertically in front of the compressor and supplied to the compressor, A gas turbine system for cooling the working fluid by evaporating the mist therein.
プレッサーから圧縮空気を受けて燃料を焼してその燃焼
ガスで駆動するガスタービン及びガスタービンの発生動
力を電力等に変換する機器からなるガスタービンシステ
ムにおいて、吸気にミストを混入するが、ミストは加圧
した水を噴霧して発生させ、このミストをコンプレッサ
ー内で蒸発させて作動流体を冷却し、このミストが蒸発
する区間で、動翼のミスト耐食性が他の静翼及び他区間
の動翼の各々ミスト耐食性より強化されていることを特
徴とするガスタービンシステム。10. A gas turbine system comprising a compressor for compressing air, a gas turbine receiving compressed air from the compressor, burning fuel and driving the combustion gas, and a device for converting generated power of the gas turbine into electric power or the like. In the above, mist is mixed into the intake air, and the mist is generated by spraying pressurized water, and the mist is evaporated in a compressor to cool the working fluid. A gas turbine system, wherein the corrosion resistance is enhanced more than the mist corrosion resistance of each of the other stationary blades and the rotor blades of the other section.
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- 1998-01-05 JP JP3193098A patent/JPH11173162A/en active Pending
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