JPH11257099A - Intermediate cooling gas turbine - Google Patents
Intermediate cooling gas turbineInfo
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- JPH11257099A JPH11257099A JP6541298A JP6541298A JPH11257099A JP H11257099 A JPH11257099 A JP H11257099A JP 6541298 A JP6541298 A JP 6541298A JP 6541298 A JP6541298 A JP 6541298A JP H11257099 A JPH11257099 A JP H11257099A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、中間冷却式ガスタ
ービンに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intercooled gas turbine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は、従来の中間冷却式ガスタービン
の一例を示した概略系統図である。図２中、１，２，３
は空気圧縮機、４は空気、４’は圧縮空気、５は燃焼
器、６は燃料、７はガスタービン、８は発電機、９は排
ガス、１０は給気冷却器、１１，１２は中間の空気冷却
器（熱交換器）である。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a schematic system diagram showing an example of a conventional intercooled gas turbine. 2, 1, 2, 3
Is an air compressor, 4 is air, 4 'is compressed air, 5 is a combustor, 6 is fuel, 7 is a gas turbine, 8 is a generator, 9 is exhaust gas, 10 is an air supply cooler, and 11 and 12 are intermediate. Air cooler (heat exchanger).
【０００３】ガスタービン７において所定の圧力比を得
るために、空気圧縮機１によって空気４の圧縮を行う
が、１段の空気圧縮機１の能力では不足する場合には複
数の空気圧縮機２，３を連続して配置することにより、
高圧力比を得るようにしている。[0003] In order to obtain a predetermined pressure ratio in the gas turbine 7, the air 4 is compressed by the air compressor 1, but if the capacity of the single-stage air compressor 1 is insufficient, a plurality of air compressors 2 are used. , 3 are arranged consecutively,
A high pressure ratio is obtained.
【０００４】しかし、空気４は、空気圧縮機１，２，３
で圧縮される度に高温になり、密度が低下することにな
るため、下流側の空気圧縮機２，３の効率は低下し、ガ
スタービン７の効率を低下させることになる。However, the air 4 is supplied to the air compressors 1, 2, 3
Each time it is compressed, the temperature rises and the density decreases, so that the efficiency of the downstream air compressors 2 and 3 decreases, and the efficiency of the gas turbine 7 decreases.
【０００５】従って、１段の空気圧縮機１に給気される
空気４の温度を給気冷却器１０によって冷却し、さら
に、多段圧縮の中間過程において圧縮空気４’の温度を
中間の空気冷却器１１，１２によって冷却すると、圧縮
空気４’の密度を増大させて、圧縮効率が低下するのを
防止することができる。Accordingly, the temperature of the air 4 supplied to the single-stage air compressor 1 is cooled by the supply air cooler 10, and the temperature of the compressed air 4 'is reduced in the intermediate stage of the multi-stage compression by the intermediate air cooling. When the cooling is performed by the units 11 and 12, the density of the compressed air 4 'can be increased, and the compression efficiency can be prevented from lowering.
【０００６】図４は、図２の装置に示した空気圧縮機
１，２，３のうち２段のみが設けられ、かつ２個の中間
の空気冷却器１１，１２のうち１個のみが設けられた場
合における熱サイクル線図を示している。ガスタービン
７の給気・圧縮過程は、理想気体であれば、断熱不可逆
圧縮過程であるが、実際には摩擦仕事などの損失を含む
ために、ポリトロープ過程となる。FIG. 4 shows that only two stages of the air compressors 1, 2 and 3 shown in the apparatus of FIG. 2 are provided, and only one of the two intermediate air coolers 11 and 12 is provided. FIG. 4 shows a thermal cycle diagram in the case where the above is performed. The gas supply / compression process of the gas turbine 7 is an adiabatic irreversible compression process if it is an ideal gas, but is actually a polytropic process because it involves loss such as frictional work.
【０００７】図３は従来の中間冷却式ガスタービンの他
の例を示した概略系統図である。図３の装置では、別個
の軸に設けられた空気圧縮機１，２の中間に、１個の空
気冷却器１１が備えられており、更に、空気圧縮機２と
同軸に設けられたガスタービン７の排ガス９が再熱器１
３に導かれて再度加熱されるようになっており、再熱器
１３によって加熱された排ガス９は、前記空気圧縮機１
と同軸の第２のガスタービン１４に導入されるようにな
っている。図３の装置が図２の装置と相違している点
は、多段の空気圧縮機１，２が１つの軸上に設けられて
おらず、１つの軸に１個の圧縮機と１個のガスタービン
が設けられている点である。FIG. 3 is a schematic system diagram showing another example of a conventional intercooled gas turbine. In the apparatus of FIG. 3, one air cooler 11 is provided between the air compressors 1 and 2 provided on separate shafts, and further, a gas turbine provided coaxially with the air compressor 2. Exhaust gas 9 of 7 is reheater 1
The exhaust gas 9 heated by the reheater 13 is guided again to the air compressor 1.
The second gas turbine 14 is coaxial with the second gas turbine 14. The device of FIG. 3 differs from the device of FIG. 2 in that the multistage air compressors 1 and 2 are not provided on one shaft, and one compressor and one The point is that a gas turbine is provided.
【０００８】図３に示した装置では、１つ目のガスター
ビン７で仕事を行った排ガス９は、再熱器１３による燃
焼によって再度熱力学的エネルギーを与えられた後、２
つ目のガスタービン１４に導入されて仕事を行う。In the apparatus shown in FIG. 3, the exhaust gas 9 that has performed work in the first gas turbine 7 is given thermodynamic energy again by combustion by the reheater 13,
It is introduced into the second gas turbine 14 and performs work.
【０００９】図５は、図３の装置における熱サイクル線
図を示している。図３、図５に示すように、多段に設け
た空気圧縮機１，２の中間に空気冷却器１１を備えて中
間冷却することと、ガスタービン７からの排ガス９を再
熱器１３で再度加熱して別のガスタービン１４に導入す
る操作を繰返すと、極限では、熱力学理論上最大の熱効
率を得られるカルノーサイクルと同一の効率を発生す
る、図６中破線で示すようなエリクソンサイクルを得る
ことができる。図６中実線はカルノーサイクルを示す。FIG. 5 shows a thermal cycle diagram for the apparatus of FIG. As shown in FIGS. 3 and 5, intermediate cooling is provided by providing an air cooler 11 in the middle of the air compressors 1 and 2 provided in multiple stages, and the exhaust gas 9 from the gas turbine 7 is re-heated by the reheater 13. When the operation of heating and introducing the gas into another gas turbine 14 is repeated, an Ericsson cycle as indicated by a broken line in FIG. Obtainable. The solid line in FIG. 6 shows the Carnot cycle.
【００１０】上記したような中間冷却式ガスタービンの
熱効率には、中間冷却を行う空気冷却器１１，１２によ
る圧縮空気４’の冷却が大きく影響することが知られて
いる。It is known that the cooling efficiency of the compressed air 4 'by the air coolers 11 and 12 for performing the intercooling greatly affects the thermal efficiency of the intercooled gas turbine as described above.
【００１１】従来、前記空気冷却器１１，１２において
圧縮空気４’を冷却するための冷熱源としては、冷水塔
等によって冷却された水１５を用いることが一般に行わ
れている。Conventionally, as a cold heat source for cooling the compressed air 4 'in the air coolers 11, 12, water 15 cooled by a cooling water tower or the like is generally used.
【００１２】また、第１段の空気圧縮機１の入口に設け
られる給気冷却器１０にも水１５を供給して取入れる空
気４を冷却することが一般的に行われている。Further, it is common practice to supply water 15 also to a supply air cooler 10 provided at the inlet of the first stage air compressor 1 to cool the air 4 taken in.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の中間冷
却式ガスタービンにおいては、空気冷却器１１，１２
に、冷水塔等からの水１５を供給することによって冷却
を行っているが、上記水１５は通常１０℃前後と温度が
高いために充分な冷却を行うことはできず、また、ある
程度の冷却を得るためには大量の水１５を空気冷却器１
１，１２に供給する必要があり、そのために設備構成が
大型化してしまうと共に、大量の水を消費するという問
題がある。However, in the conventional intercooled gas turbine, the air coolers 11 and 12 are not provided.
However, cooling is performed by supplying water 15 from a cooling water tower or the like, but the water 15 is usually at a high temperature of about 10 ° C., and thus cannot be sufficiently cooled. In order to obtain a large amount of water 15
Therefore, there is a problem that the equipment configuration becomes large and a large amount of water is consumed.
【００１４】また、前記したように水１５の温度は通常
１０℃前後と高いために、圧縮空気４’を低い温度まで
冷却させることはできず、よって中間冷却式ガスタービ
ンの熱効率を高い値に維持させることはできなかった。Further, as described above, since the temperature of the water 15 is usually as high as about 10 ° C., the compressed air 4 ′ cannot be cooled to a low temperature, so that the thermal efficiency of the intercooled gas turbine is increased to a high value. It could not be maintained.
【００１５】本発明は、かかる従来の問題点を解決すべ
くなしたもので、簡単な構成によって空気冷却器による
圧縮空気の冷却を充分に行わせて高い熱効率を維持でき
るようにした中間冷却式ガスタービンを提供することを
目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and has an intermediate cooling system capable of sufficiently cooling compressed air by an air cooler with a simple structure to maintain high thermal efficiency. It is intended to provide a gas turbine.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数備えられ
た空気圧縮機の中間に圧縮空気を冷却する空気冷却器を
備えている中間冷却式ガスタービンにおいて、氷蓄熱装
置を設置し、該氷蓄熱装置の冷熱取出流路を、送給ポン
プを介して前記空気冷却器に接続したことを特徴とする
中間冷却式ガスタービン、に係るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an intercooled gas turbine having an air cooler for cooling compressed air in the middle of a plurality of air compressors. The present invention relates to an intercooled gas turbine, wherein a cold heat extraction passage of an ice heat storage device is connected to the air cooler via a feed pump.
【００１７】上記手段によれば、圧縮空気を、氷蓄熱装
置の蓄冷槽内の低温の水と熱交換した低温の冷熱媒体に
よって冷却するので、圧縮空気の密度を充分に高め得ら
れ、よって空気圧縮機による圧縮率を増加させて、ガス
タービンの圧力比を高めることができる。According to the above-mentioned means, the compressed air is cooled by the low-temperature cooling medium which has exchanged heat with the low-temperature water in the cold storage tank of the ice heat storage device, so that the density of the compressed air can be sufficiently increased. By increasing the compression ratio of the compressor, the pressure ratio of the gas turbine can be increased.
【００１８】また、氷蓄熱装置の蓄冷槽の水で冷却され
た低温の冷熱媒体で圧縮空気を冷却するようにしている
ので、空気冷却器に供給する冷熱媒体の流量を少なくす
ることができ、よって、送給ポンプの容量を小さくで
き、冷熱媒体送給管及び冷熱媒体戻り管の管径を小さく
することができ、空気冷却器を小型なものとすることが
できる。Further, since the compressed air is cooled by the low-temperature cooling medium cooled by the water in the cold storage tank of the ice storage device, the flow rate of the cooling medium supplied to the air cooler can be reduced. Therefore, the capacity of the feed pump can be reduced, the diameters of the cooling medium supply pipe and the cooling medium return pipe can be reduced, and the air cooler can be downsized.
【００１９】更に、上記した氷蓄熱装置を備えて圧縮空
気を冷却する方式を、多段の空気圧縮機と複数のガスタ
ービンと再熱器とを備えた装置に適用すれば、カルノー
サイクルに近いエリクソンサイクルを得ることができ、
中間冷却式ガスタービンの熱効率を高く維持することが
できる。Further, if the above-described system for cooling compressed air provided with the ice heat storage device is applied to a device provided with a multi-stage air compressor, a plurality of gas turbines, and a reheater, an Ericsson close to a Carnot cycle is provided. Can get a cycle,
The thermal efficiency of the intercooled gas turbine can be kept high.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２１】図１は、本発明の中間冷却式ガスタービン
の一例を示したもので、図中図２と同一の符号を付した
部分は同一物を表しており、詳細な説明は省略する。FIG. 1 shows an example of an intercooled gas turbine according to the present invention. In the figure, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 represent the same components, and detailed description thereof will be omitted.
【００２２】図１に示すように、本発明では氷蓄熱装置
１６を備えている。氷蓄熱装置１６は、液溜めタンク１
７及びポンプ１８を備えた供給側流路１９ａと戻り側流
路１９ｂとからなる冷却液体循環流路１９により冷却液
体２０を循環させるようにした冷凍機２１と、該冷凍機
２１から供給される冷却液体２０によって水２２を摂氏
零度以下にまで冷却させて過冷却水２２’とする過冷却
器２３を設けている。As shown in FIG. 1, the present invention includes an ice heat storage device 16. The ice heat storage device 16 includes the liquid storage tank 1.
A refrigerator 21 configured to circulate the cooling liquid 20 through a cooling liquid circulation flow path 19 including a supply-side flow path 19a provided with a pump 7 and a pump 18 and a return-side flow path 19b, and supplied from the refrigerator 21. A supercooler 23 is provided to cool the water 22 to zero degrees Celsius or less by the cooling liquid 20 to produce supercooled water 22 ′.
【００２３】過冷却器２３は、例えば二重管構造を有し
ており、内部の過冷却水流路３１に前記水２２を供給
し、外部の冷却液体流路３２に前記冷凍機２１からの冷
却液体２０を供給するようになっている。The supercooler 23 has, for example, a double pipe structure, supplies the water 22 to an internal supercooled water flow path 31, and supplies a cooling liquid from the refrigerator 21 to an external cooling liquid flow path 32. The liquid 20 is supplied.
【００２４】更に、過冷却器２３の下部には、過冷却器
２３を出て落下される過冷却水２２’を、内部に貯留し
た水２２の水面や内部に設けられた図示しない衝突板な
どで受けることにより、衝撃力を利用して強制的に過冷
却状態を解除させて氷２４を生成させ、氷２４の状態で
冷熱を蓄積するようにした蓄冷槽２５を設けている。蓄
冷槽２５には、蓄冷槽２５内の水２２を循環ポンプ２６
を用いて循環させ、スプレーノズル２７から噴射させる
ことにより氷２４を融解させるためのスプレー用流路２
８を設けている。Further, under the supercooler 23, the supercooled water 22 'which falls out of the supercooler 23 is provided with a water surface of the water 22 stored therein and a collision plate (not shown) provided therein. , A supercooling state is forcibly released by using an impact force to generate ice 24, and a cold storage tank 25 for accumulating cold heat in the state of the ice 24 is provided. In the cool storage tank 25, the water 22 in the cool storage tank 25 is circulated by a circulation pump 26.
The spray channel 2 for thawing the ice 24 by circulating with the
8 are provided.
【００２５】更に、蓄冷槽２５には、該蓄冷槽２５内の
水２２との間で冷熱媒体２９による熱交換を行って冷熱
を外部に取り出すようにした冷熱取出流路３０が設けら
れている。Further, the cold storage tank 25 is provided with a cold heat extraction flow passage 30 for exchanging heat with the water 22 in the cold storage tank 25 using the cooling medium 29 to take out cold heat to the outside. .
【００２６】また、蓄冷槽２５の水２２を前記過冷却器
２３の過冷却水流路３１に供給する水供給流路３３の途
中には、過冷却状態に悪影響を及ぼすダストや氷２４の
粒などを除去するためのストレーナ３４及びフィルタ３
５などが設けられており、更に水供給流路３３によって
過冷却器２３に供給される水２２の温度を熱交換器３６
を介して調節するための、加熱器及び冷却器を備えた温
度調節器３７などを適宜設けている。２２ａはポンプで
ある。Further, in the middle of a water supply passage 33 for supplying the water 22 of the regenerator 25 to the supercooled water passage 31 of the subcooler 23, dust or particles of ice 24, which adversely affect the supercooled state, are provided. 34 and filter 3 for removing
5 and the like. Further, the temperature of the water 22 supplied to the subcooler 23 through the water supply
A temperature controller 37 provided with a heater and a cooler for adjusting the temperature via a heater is appropriately provided. 22a is a pump.
【００２７】上記氷蓄熱装置１６の蓄冷槽２５に備えた
冷熱取出流路３０に、送給ポンプ３８を設け、送給ポン
プ３８に接続された冷熱媒体送給管３９を中間の空気冷
却器１１，１２に接続し、また空気冷却器１１，１２に
接続された冷熱媒体戻り管４０を前記冷熱取出流路３０
に接続する。A supply pump 38 is provided in the cold heat extraction channel 30 provided in the cool storage tank 25 of the ice heat storage device 16. A cooling medium supply pipe 39 connected to the supply pump 38 is connected to the intermediate air cooler 11. , 12 and the cooling medium return pipe 40 connected to the air coolers 11, 12 are connected to the cooling heat extraction passage 30.
Connect to
【００２８】また、図１の装置においては、冷熱媒体送
給管３９と冷熱媒体戻り管４０を前記給気冷却器１０に
接続して、蓄冷槽２５の冷熱を冷熱媒体２９を介して給
気冷却器１０にも循環供給するようにしている。In the apparatus shown in FIG. 1, a cooling medium supply pipe 39 and a cooling medium return pipe 40 are connected to the supply air cooler 10, and the cool heat of the regenerator 25 is supplied through the cooling medium 29. The cooling device 10 is also circulated and supplied.
【００２９】以下、図１に示した装置の作用を説明す
る。Hereinafter, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described.
【００３０】本発明の中間冷却式ガスタービンを作動す
る際には、予め氷蓄熱装置１６による氷蓄熱を行ってお
く。When operating the intercooled gas turbine of the present invention, ice heat storage by the ice heat storage device 16 is performed in advance.
【００３１】氷蓄熱装置１６では、冷凍機２１で例えば
０℃〜−１０℃に低温化された冷却液体２０が、冷却液
体循環流路１９の供給側流路１９ａを介して過冷却器２
３の冷却液体流路３２へと供給される。過冷却器２３の
冷却液体流路３２で使用された冷却液体２０は、冷却液
体循環流路１９の戻り側流路１９ｂを介して冷凍機２１
へ戻され、以後、上記循環を繰返す。In the ice heat storage device 16, the cooling liquid 20, whose temperature has been lowered to, for example, 0 ° C. to −10 ° C. by the refrigerator 21, is supplied to the subcooler 2 through the supply-side flow path 19 a of the cooling liquid circulation flow path 19.
3 is supplied to the cooling liquid channel 32. The cooling liquid 20 used in the cooling liquid flow path 32 of the supercooler 23 is supplied to the refrigerator 21 via the return flow path 19 b of the cooling liquid circulation flow path 19.
And the above cycle is repeated thereafter.
【００３２】同時に、蓄冷槽２５の水２２は、ポンプ２
２ａにより揚水され、水供給流路３３を介して過冷却器
２３の過冷却水流路３１へと送られ、途中、ストレーナ
３４やフィルタ３５によって、過冷却状態に悪影響を及
ぼすダストや氷２４の粒などが除去され、温度調節器３
７を備えた熱交換器３６によって水２２の温度が０．３
℃〜０．５℃程度になるように調整される。At the same time, the water 22 in the regenerator 25
2a, is sent to the supercooled water flow path 31 of the supercooler 23 via the water supply flow path 33, and on the way, the strainer 34 and the filter 35 cause dust and ice 24 particles which adversely affect the supercooled state. Etc. are removed and the temperature controller 3
The temperature of water 22 is reduced to 0.3
The temperature is adjusted so as to be about 0C to 0.5C.
【００３３】前記過冷却器２３の過冷却水流路３１へ送
られた水２２は、冷凍機２１から冷却液体流路３２へ送
られている冷却液体２０によって摂氏零度以下例えば−
２℃程度に冷却されて過冷却水２２’となる。摂氏零度
以下にまで冷却された過冷却水２２’のエネルギー状態
は、極めて不安定で、過冷却水２２’は、エネルギーの
極小値である氷相へ相変化を起しやすい状態にある。The water 22 sent to the supercooled water passage 31 of the supercooler 23 is cooled to zero degrees Celsius or less by the cooling liquid 20 sent from the refrigerator 21 to the cooling liquid passage 32.
It is cooled to about 2 ° C. and becomes supercooled water 22 ′. The energy state of the supercooled water 22 ′ cooled to zero degrees Celsius or less is extremely unstable, and the supercooled water 22 ′ is in a state of easily causing a phase change to an ice phase, which is a minimum value of energy.
【００３４】そこで、過冷却器２３の過冷却水流路３１
にて冷却された過冷却水２２’を、蓄冷槽２５へと落下
させ、蓄冷槽２５の内部に貯留した水２２の水面や内部
に設けられた図示しない衝突板に衝突させることによ
り、衝撃力で過冷却水２２’の過冷却状態を強制的に解
除させ、氷２４を生成させるようにする。Therefore, the supercooled water passage 31 of the subcooler 23
The supercooled water 22 ′ cooled in the step is dropped into the cold storage tank 25 and collides with the water surface of the water 22 stored inside the cold storage tank 25 and a collision plate (not shown) provided inside the cold storage tank 25, thereby providing an impact force. Then, the supercooled state of the supercooled water 22 'is forcibly released, and the ice 24 is generated.
【００３５】このように、氷２４の状態にして冷熱を蓄
積させることにより、水の状態で蓄冷する場合に比べ
て、容積の小さな蓄冷槽２５でより大きな蓄冷能力を得
ることが可能となる。As described above, by storing the cold heat in the state of the ice 24, it becomes possible to obtain a larger cold storage capacity in the cold storage tank 25 having a smaller volume than in the case of storing the cold in the state of water.
【００３６】上記において、蓄冷槽２５内の水２２を、
循環ポンプ２６及びスプレー用流路２８を介してスプレ
ーノズル２７から氷２４へ向けて噴射させることによ
り、氷２４を融解させる。同時に、送給ポンプ３８を運
転して、冷熱媒体２９を冷熱媒体送給管３９により中間
の空気冷却器１１，１２に供給して冷熱媒体戻り管４０
に循環させることにより、圧縮空気４’を冷却する。こ
の時、氷２４の融解熱によって冷熱取出流路３０内を流
れる冷熱媒体２９は効果的に冷却される。In the above, the water 22 in the regenerator 25 is
The ice 24 is melted by being sprayed from the spray nozzle 27 toward the ice 24 via the circulation pump 26 and the spray channel 28. At the same time, the supply pump 38 is operated to supply the cooling medium 29 to the intermediate air coolers 11 and 12 via the cooling medium supply pipe 39 to supply the cooling medium return pipe 40.
To cool the compressed air 4 '. At this time, the cooling medium 29 flowing in the cooling heat extraction channel 30 is effectively cooled by the heat of melting of the ice 24.
【００３７】前記したように、圧縮空気４’は、蓄冷槽
２５内の零度以下の水２２と熱交換した低温の冷熱媒体
２９によって冷却されるので、圧縮空気４’の密度が充
分に高められ、よって空気圧縮機２，３よる圧縮率が増
加し、ガスタービン７の圧力比を高めることができる。As described above, since the compressed air 4 'is cooled by the low-temperature cooling medium 29 which has exchanged heat with the water 22 having a temperature of zero or less in the regenerator 25, the density of the compressed air 4' is sufficiently increased. Therefore, the compression ratio of the air compressors 2 and 3 increases, and the pressure ratio of the gas turbine 7 can be increased.
【００３８】また、冷熱媒体送給管３９と冷熱媒体戻り
管４０を前記給気冷却器１０に接続して、蓄冷槽２５の
冷熱を冷熱媒体２９を介して給気冷却器１０にも循環さ
せるようにすると、空気圧縮機１，２，３による圧縮率
を更に高めることができる。Further, the cooling medium supply pipe 39 and the cooling medium return pipe 40 are connected to the supply air cooler 10, and the cold of the regenerator 25 is circulated to the air supply cooler 10 via the cooling medium 29. By doing so, the compression ratio of the air compressors 1, 2, 3 can be further increased.
【００３９】前記したように、蓄冷槽２５にて冷却され
た低温の冷熱媒体２９を空気冷却器１１，１２に供給し
て圧縮空気４’を冷却するようにしているので、空気冷
却器１１，１２に供給する冷熱媒体２９の流量は少なく
て良く、従って、送給ポンプ３８の容量を小さくでき、
冷熱媒体送給管３９及び冷熱媒体戻り管４０の管径を小
さくすることができ、空気冷却器１１，１２を小型なも
のとすることができる。As described above, the low-temperature cooling medium 29 cooled in the regenerator 25 is supplied to the air coolers 11 and 12 to cool the compressed air 4 '. The flow rate of the cooling medium 29 to be supplied to the fuel tank 12 may be small, and therefore, the capacity of the feed pump 38 can be reduced.
The diameter of the cooling medium supply pipe 39 and the cooling medium return pipe 40 can be reduced, and the air coolers 11 and 12 can be reduced in size.
【００４０】更に、上記した氷蓄熱装置１６によって圧
縮空気４’を冷却する方式を、図３に示したような多段
の空気圧縮機１，２と複数のガスタービン７，１４とを
備えた装置に適用すれば、図６に実線で示したカルノー
サイクルに近い破線のエリクソンサイクルを得ることが
できて、中間冷却式ガスタービンの熱効率を高く維持す
ることができるようになる。Further, a method of cooling the compressed air 4 'by the ice heat storage device 16 described above is a device having a multi-stage air compressor 1, 2 and a plurality of gas turbines 7, 14 as shown in FIG. In this case, an Ericsson cycle indicated by a broken line close to the Carnot cycle shown by a solid line in FIG. 6 can be obtained, and the thermal efficiency of the intercooled gas turbine can be maintained high.
【００４１】尚、本発明は上記形態例にのみ限定される
ものではなく、氷蓄熱装置の構成は種々変更し得るこ
と、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々変更を加え得ること、等は勿論である。It should be noted that the present invention is not limited only to the above-described embodiment, that the configuration of the ice heat storage device can be variously changed, and that other various changes can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it is.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、圧縮空気を、氷蓄熱装
置の蓄冷槽内の低温の水と熱交換した低温の冷熱媒体に
よって冷却するので、圧縮空気の密度を充分に高め得ら
れ、よって空気圧縮機による圧縮率を増加させて、ガス
タービンの圧力比を高めることができる。According to the present invention, since the compressed air is cooled by the low-temperature cooling medium that has exchanged heat with the low-temperature water in the cold storage tank of the ice heat storage device, the density of the compressed air can be sufficiently increased. Therefore, the compression ratio by the air compressor can be increased, and the pressure ratio of the gas turbine can be increased.
【００４３】また、氷蓄熱装置の蓄冷槽の水で冷却され
た低温の冷熱媒体で圧縮空気を冷却するようにしている
ので、空気冷却器に供給する冷熱媒体の流量を少なくす
ることができ、よって、送給ポンプの容量を小さくで
き、冷熱媒体送給管及び冷熱媒体戻り管の管径を小さく
することができ、空気冷却器を小型なものとすることが
できる。Further, since the compressed air is cooled by the low-temperature cooling medium cooled by the water in the regenerator of the ice storage device, the flow rate of the cooling medium supplied to the air cooler can be reduced. Therefore, the capacity of the feed pump can be reduced, the diameters of the cooling medium supply pipe and the cooling medium return pipe can be reduced, and the air cooler can be downsized.
【００４４】更に、上記した氷蓄熱装置を備えて圧縮空
気を冷却する方式を、多段の空気圧縮機と複数のガスタ
ービンとを備えた装置に適用すれば、カルノーサイクル
に近いエリクソンサイクルを得ることができて、中間冷
却式ガスタービンの熱効率を高く維持することができ
る。Further, by applying the above-described system for cooling compressed air provided with the ice heat storage device to a device provided with a multi-stage air compressor and a plurality of gas turbines, an Ericsson cycle close to a Carnot cycle can be obtained. Thus, the thermal efficiency of the intercooled gas turbine can be kept high.
【図１】本発明の中間冷却式ガスタービンの一例を示す
概略系統図である。FIG. 1 is a schematic system diagram showing an example of an intercooled gas turbine of the present invention.
【図２】従来の中間冷却式ガスタービンの一例を示す概
略系統図である。FIG. 2 is a schematic system diagram showing an example of a conventional intercooled gas turbine.
【図３】従来の中間冷却式ガスタービンの他の例を示す
概略系統図である。FIG. 3 is a schematic system diagram showing another example of a conventional intercooled gas turbine.
【図４】２段の空気圧縮機と１個の空気冷却器を備えた
中間冷却式ガスタービンにおける熱サイクル線図であ
る。FIG. 4 is a thermal cycle diagram of an intercooled gas turbine including a two-stage air compressor and one air cooler.
【図５】２段の空気圧縮機と１個の空気冷却器と、２個
のガスタービンとを備えた中間冷却式ガスタービンにお
ける熱サイクル線図である。FIG. 5 is a heat cycle diagram of an intercooled gas turbine including a two-stage air compressor, one air cooler, and two gas turbines.
【図６】カルノーサイクルとエリクソンサイクルの熱サ
イクル線図である。FIG. 6 is a thermal cycle diagram of a Carnot cycle and an Ericsson cycle.
１，２，３ 空気圧縮機 ４’ 圧縮空気 １１，１２ 空気冷却器 １６ 氷蓄熱装置 ３０ 冷熱取出流路 ３８ 送給ポンプ 1,2,3 Air compressor 4 'Compressed air 11,12 Air cooler 16 Ice heat storage device 30 Cold heat extraction channel 38 Feed pump
Claims (1)
空気を冷却する空気冷却器を備えている中間冷却式ガス
タービンにおいて、氷蓄熱装置を設置し、該氷蓄熱装置
の冷熱取出流路を、送給ポンプを介して前記空気冷却器
に接続したことを特徴とする中間冷却式ガスタービン。1. An intercooled gas turbine having an air cooler for cooling compressed air in the middle of a plurality of air compressors, wherein an ice heat storage device is installed, and a cold heat extraction passage of the ice heat storage device is provided. Is connected to the air cooler via a feed pump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6541298A JPH11257099A (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Intermediate cooling gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6541298A JPH11257099A (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Intermediate cooling gas turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11257099A true JPH11257099A (en) | 1999-09-21 |
Family
ID=13286308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6541298A Pending JPH11257099A (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Intermediate cooling gas turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11257099A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3396118A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-10-31 | General Electric Company | Intercooled turbine with thermal storage system |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP6541298A patent/JPH11257099A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3396118A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-10-31 | General Electric Company | Intercooled turbine with thermal storage system |
| CN108798902A (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-13 | 通用电气公司 | Intercooled turbine with hold over system |
| US10704467B2 (en) | 2017-04-27 | 2020-07-07 | General Electric Company | Intercooled turbine with thermal storage system |
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