JPS58101228A - ガスタ−ビンサイクル - Google Patents
ガスタ−ビンサイクルInfo
- Publication number
- JPS58101228A JPS58101228A JP19936481A JP19936481A JPS58101228A JP S58101228 A JPS58101228 A JP S58101228A JP 19936481 A JP19936481 A JP 19936481A JP 19936481 A JP19936481 A JP 19936481A JP S58101228 A JPS58101228 A JP S58101228A
- Authority
- JP
- Japan
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- compressed air
- liquid phase
- heat recovery
- air
- phase water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
- F02C7/141—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
- F02C7/143—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid before or between the compressor stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/211—Heat transfer, e.g. cooling by intercooling, e.g. during a compression cycle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な熱回収の方法を用いてなる水注入ガスタ
ービンサイクルに関し、空気もしくは空気を主体とする
ガスを圧縮機で圧縮してなる圧縮空気の一部もしくは全
部≦二予め熱回収媒体として用い加熱されだ液相ボを接
触させて雨だ空気／水蒸気の混合物でタービン排気の熱
回収を行なうとともに、該接触操作（；て得られる冷却
されだ液相水を熱回収媒体としてタービン排気の熱回収
および必要に応じて圧縮機の中間冷却に用いるのみでな
く、該接触操作感：Ｊｌｆ１いる圧縮空気の冷却にも用
いて該接触操作（二てより低温の液相水ン得ること！特
長とするもので、好ましい態様Ｃ二おいてはタービン入
口温度１０００℃で５０％（燃料天然ガス、ＬＨＶ基準
）以上の熱効率を達成できるガスタービンサイクルであ
り、この熱効率は従来の単純ガスタービンサイクルの熱
効率の約１．９倍であり、このことは燃料消費量が約１
７２弧二減少することン意味する。
ービンサイクルに関し、空気もしくは空気を主体とする
ガスを圧縮機で圧縮してなる圧縮空気の一部もしくは全
部≦二予め熱回収媒体として用い加熱されだ液相ボを接
触させて雨だ空気／水蒸気の混合物でタービン排気の熱
回収を行なうとともに、該接触操作（；て得られる冷却
されだ液相水を熱回収媒体としてタービン排気の熱回収
および必要に応じて圧縮機の中間冷却に用いるのみでな
く、該接触操作感：Ｊｌｆ１いる圧縮空気の冷却にも用
いて該接触操作（二てより低温の液相水ン得ること！特
長とするもので、好ましい態様Ｃ二おいてはタービン入
口温度１０００℃で５０％（燃料天然ガス、ＬＨＶ基準
）以上の熱効率を達成できるガスタービンサイクルであ
り、この熱効率は従来の単純ガスタービンサイクルの熱
効率の約１．９倍であり、このことは燃料消費量が約１
７２弧二減少することン意味する。
従来ガスタービンサイクルにおけるタービン排気の熱回
収は空気の予熱、廃熱ボイラーＣよる熱媒蒸気の回収、
吸収冷凍（二よる冷凍エネルギーの回収等が行なわれて
おり、空気の予熱の一種として圧縮空気に水を混合。し
て得た空気／水蒸気の混合物（＝よる方法も行なわれて
いる。
収は空気の予熱、廃熱ボイラーＣよる熱媒蒸気の回収、
吸収冷凍（二よる冷凍エネルギーの回収等が行なわれて
おり、空気の予熱の一種として圧縮空気に水を混合。し
て得た空気／水蒸気の混合物（＝よる方法も行なわれて
いる。
従来の水注入ガスタービンサイクルとしては、米国特許
！ ２０９５９９１号、同第２１１５１１２号、同第２
１１５３３８号、同第２６７８５３２号、同第２８６９
３２４号、スイス特許第４５７０３９号、フランス特許
第１００７１４０号等がある。
！ ２０９５９９１号、同第２１１５１１２号、同第２
１１５３３８号、同第２６７８５３２号、同第２８６９
３２４号、スイス特許第４５７０３９号、フランス特許
第１００７１４０号等がある。
これら特許文献を評価した和文として、Ｇαとｐａｒｏ
ｖｉｃ 、 Ｎ−ｈｒＪ：よるｒＧＡｓ’ｆ″ＵＲＢＩ
ＮＥＳ ＷＩＴＨＨＥＡＴＥＸＣＨＡＮＧＥＲＡＮＤ
ＷＡＴＥＲＩＮＪＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＴＨＥ ＯＯＭ
−ＰＲＥＳＳＥＤ ＡＩＲＪ ＣＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎ
ｖ４４ ｒＬ６ Ｄｇｃ、１９７２ Ｆ３２−４０；
以下雑文Ａと記す。およびＣｏｍｂｕｓｔ ｉｏｎυ４
５３６ ＤｅＣ，１９７３ｐ６−１６ ；以下雑文Ｂと
記すンがある。
ｖｉｃ 、 Ｎ−ｈｒＪ：よるｒＧＡｓ’ｆ″ＵＲＢＩ
ＮＥＳ ＷＩＴＨＨＥＡＴＥＸＣＨＡＮＧＥＲＡＮＤ
ＷＡＴＥＲＩＮＪＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＴＨＥ ＯＯＭ
−ＰＲＥＳＳＥＤ ＡＩＲＪ ＣＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎ
ｖ４４ ｒＬ６ Ｄｇｃ、１９７２ Ｆ３２−４０；
以下雑文Ａと記す。およびＣｏｍｂｕｓｔ ｉｏｎυ４
５３６ ＤｅＣ，１９７３ｐ６−１６ ；以下雑文Ｂと
記すンがある。
これらの文献には、圧縮空気への水の注入および中間段
圧縮空気への水の注入の態様の記載があり、圧縮空気／
水蒸気の混合物（＝よる熱回収の方法を開示するもので
、そしてこれら特許を評価した和文ＡおよびＢによると
、°比□出力の大幅向上≦二対して熱効率は単純ガスタ
ービンサイクルの熱効率の１．５倍程度ｇ−すぎない。
圧縮空気への水の注入の態様の記載があり、圧縮空気／
水蒸気の混合物（＝よる熱回収の方法を開示するもので
、そしてこれら特許を評価した和文ＡおよびＢによると
、°比□出力の大幅向上≦二対して熱効率は単純ガスタ
ービンサイクルの熱効率の１．５倍程度ｇ−すぎない。
この熱効率の向上は必ずしも十分なものではなく、かつ
実用性を加味した総合動力プラントの観点からはいわゆ
るガスタービン−蒸気タービン複合サイクル５二比べ見
劣りするものとなっており、近年の燃料価格の大幅な上
昇（２０倍７１０年）Ｃ：よる熱効率の大幅向上を計る
ための動力プラントの開発方向はもっばらガスタービン
−蒸気タービン複合サイクルの実用化を指向している。
実用性を加味した総合動力プラントの観点からはいわゆ
るガスタービン−蒸気タービン複合サイクル５二比べ見
劣りするものとなっており、近年の燃料価格の大幅な上
昇（２０倍７１０年）Ｃ：よる熱効率の大幅向上を計る
ための動力プラントの開発方向はもっばらガスタービン
−蒸気タービン複合サイクルの実用化を指向している。
本発明者は、この水注入ガスタービンサイクルにおいて
、圧縮空気の一部もしくは全部（：液相水を注入して得
られる圧縮空気／水／水蒸気の混相混合物（二よりター
ビン排気の熱回収ン行なうとともに補給する液相水で圧
縮機Ｏ）中間冷却７行なうこと（＝より熱効率が向よす
ることを見い出し、先５二特許出願した。（特願昭５５
−１５５３９９号他］ その復水の注入方法と熱回収、更には熱回収媒体の製造
方法Ｃ：ついて検討を続けた結果、熱回収媒体として用
い加熱された液相水と圧縮空気とを直接接触させ熱およ
び物質（水分）移動！行なわせる交換塔などの接触操作
手段と該接触操作により冷却されだ液相水の熱回収媒体
としてタービン排気の熱回収および圧縮機の中間冷却へ
の適用との組合せを用いるとともに該接触操作で蒸発し
、圧縮空気との混合物として圧縮空気中１＝移行した液
相水の補給に供せられる液相水を圧縮機の中間冷却（：
用いることにより前記和文におけろ水注入ガスタービン
サイクル以上の熱効率の向上が計れることを見い出し、
更に検）ｔ＼続禄＼皺巣、該接触操作に用いる圧縮空気
の冷却を該接触操作にて冷却される液相水の一部で行な
う方法を見い出し本発明を完成させた。この熱効率は、
前記の再熱ガスタービン−蒸気タービン複合サイクル以
上である。
、圧縮空気の一部もしくは全部（：液相水を注入して得
られる圧縮空気／水／水蒸気の混相混合物（二よりター
ビン排気の熱回収ン行なうとともに補給する液相水で圧
縮機Ｏ）中間冷却７行なうこと（＝より熱効率が向よす
ることを見い出し、先５二特許出願した。（特願昭５５
−１５５３９９号他］ その復水の注入方法と熱回収、更には熱回収媒体の製造
方法Ｃ：ついて検討を続けた結果、熱回収媒体として用
い加熱された液相水と圧縮空気とを直接接触させ熱およ
び物質（水分）移動！行なわせる交換塔などの接触操作
手段と該接触操作により冷却されだ液相水の熱回収媒体
としてタービン排気の熱回収および圧縮機の中間冷却へ
の適用との組合せを用いるとともに該接触操作で蒸発し
、圧縮空気との混合物として圧縮空気中１＝移行した液
相水の補給に供せられる液相水を圧縮機の中間冷却（：
用いることにより前記和文におけろ水注入ガスタービン
サイクル以上の熱効率の向上が計れることを見い出し、
更に検）ｔ＼続禄＼皺巣、該接触操作に用いる圧縮空気
の冷却を該接触操作にて冷却される液相水の一部で行な
う方法を見い出し本発明を完成させた。この熱効率は、
前記の再熱ガスタービン−蒸気タービン複合サイクル以
上である。
すなわち１本発明は、°支燃剤ガス・作動媒体ガス等と
して用いる空筒もしくは空気を主体とするガスを圧縮機
で圧縮してなる圧縮空気の一部もしく＃マ全部Ｃ：液相
水を接触させて得た空気／水蒸気の混合物でタービン排
気の熱回収を行なうガスタービンサイクル直二おいて、
圧縮空気と熱回収媒体として用い加熱された液相水とｔ
接触させて空気／水蒸気の混合物を得るととも（：、該
接触操作で得られる冷却された液相水を熱回収媒体とし
て該接触操作ζ二相いる圧縮空気の冷却とタービン排気
の熱回収および必要に応じて圧縮機の中間冷却と（二用
い前記圧縮空気との接触操作に供し、かつ該接触操作で
蒸発し空気との混合物として圧縮空気中Ｃ二移行した量
シ；当る液相水を必要Ｃ：応じ熱回収媒体として使用し
て該接触操作および該熱回収操作≦二供せられる液相水
中（：補給するごとくしてなるガスタービンサイクルで
ある。
して用いる空筒もしくは空気を主体とするガスを圧縮機
で圧縮してなる圧縮空気の一部もしく＃マ全部Ｃ：液相
水を接触させて得た空気／水蒸気の混合物でタービン排
気の熱回収を行なうガスタービンサイクル直二おいて、
圧縮空気と熱回収媒体として用い加熱された液相水とｔ
接触させて空気／水蒸気の混合物を得るととも（：、該
接触操作で得られる冷却された液相水を熱回収媒体とし
て該接触操作ζ二相いる圧縮空気の冷却とタービン排気
の熱回収および必要に応じて圧縮機の中間冷却と（二用
い前記圧縮空気との接触操作に供し、かつ該接触操作で
蒸発し空気との混合物として圧縮空気中Ｃ二移行した量
シ；当る液相水を必要Ｃ：応じ熱回収媒体として使用し
て該接触操作および該熱回収操作≦二供せられる液相水
中（：補給するごとくしてなるガスタービンサイクルで
ある。
本発明は、上記のごとく接触操作にて得られる冷却され
だ液相水を該接触操作に用いる圧縮空気の冷却にも用い
ることにより、より温度レベルの低下した該液相水ン得
−各部熱回収器ｌ：おける熱回収をより有効に達成でき
るごとくするものである。
だ液相水を該接触操作に用いる圧縮空気の冷却にも用い
ることにより、より温度レベルの低下した該液相水ン得
−各部熱回収器ｌ：おける熱回収をより有効に達成でき
るごとくするものである。
以下、添付図面６；より本１発明の７０−シートの一例
ン説明する。
ン説明する。
第゛１図は、圧縮空気と液相水とｔ接触させる接触交換
塔（以下、交換塔と記す）ｌ、熱回収器３．接触操作に
用いる圧縮空気の冷却Ｃ：用いる熱交換器（以下、自己
熱交換器と記す］１、中間冷却器ｌ、空気圧縮機２、タ
ービン１の場合である。
塔（以下、交換塔と記す）ｌ、熱回収器３．接触操作に
用いる圧縮空気の冷却Ｃ：用いる熱交換器（以下、自己
熱交換器と記す］１、中間冷却器ｌ、空気圧縮機２、タ
ービン１の場合である。
第２図は第１図において交換塔（ＥＸＴ）を２段式（Ｅ
ＸＴｌ、 ＥＸ’Ｉ°２〕としタービン排気の熱回収器
（Ｒ２）の液相水Ｃ二よる熱回収ｇＩ１１を２段とする
という変更ン行なった場合である。
ＸＴｌ、 ＥＸ’Ｉ°２〕としタービン排気の熱回収器
（Ｒ２）の液相水Ｃ二よる熱回収ｇＩ１１を２段とする
という変更ン行なった場合である。
第１図区二おいて、空気圧縮ｍ （Ａｃｔ ） Ｌ二吸
入された大気空気（３）は断熱圧縮され管（４）より中
間冷却器（ＩＣ）に入り、ここで交換塔（諒Ｔ ）より
の液相水Ｑ４と加圧水導入管（２）かもの補給液相水と
からなる液相ホ（Ｉ７１に二より冷却され管（５）より
空気圧縮機（ＡＣ，Ｊで再び断熱圧縮され圧縮空気（６
１とされる。圧縮空気（６）の一部は必要Ｃ二部じて管
（８）より高温側熱回収器（Ｒ１）に導かれ、残部は管
（７）より自己熱交換器（ＳＲ）ｉ二人り冷却され管（
９）より交換塔（ｋＸＴ）ｃ導入される。交換塔（ＥＸ
Ｔ）には熱回収器（Ｒ２）、自己熱交換器（ＳＲ）およ
び中間冷却器（ＩＣ月二てそれぞれ熱回収媒体として用
い加熱された液相水が管勾、α９．舖より導入されてお
り、ここで圧縮空気と該液相水とが向流形の直接接触を
行ない、管ａ〔より水蒸気分圧？高められた圧縮空気／
７に蒸気の混合物として高温側熱回収器（Ｈ，）−二
導入される。また、該接触操作で冷却された液相水は管
■かもそれぞれ自己熱交換器（ＳＲ）、熱回収器（Ｒ，
）−中間冷却器（ＩＣ）へ管ａ３１．ｃｏ、 ａ４１’
４経て送られ熱回収され加熱された液相水となって交換
塔（ＥＸＴ）へ還流される。高温１１１１熱回収器（Ｒ
，） Ｃ導入された圧縮空％’＞ｋ蒸気の混合物は必要
（二部じて空気圧縮ｍ（ＡＣ，）より直接（８１から導
入される圧縮空気とともζ：熱回収を行なった後、管α
Ｄより燃焼器（ＣＣ）に導入される。燃焼器（ＣＣ）≦
二は熱回収器（Ｒ３）ｃて熱回収を行なった燃料ｔｌ＋
が管（ハ）より導入されており、所定温度の燃焼ガスと
なり（Ｉ７Ｊよりタービン（Ｅ’Ｉ’）に導入される。
入された大気空気（３）は断熱圧縮され管（４）より中
間冷却器（ＩＣ）に入り、ここで交換塔（諒Ｔ ）より
の液相水Ｑ４と加圧水導入管（２）かもの補給液相水と
からなる液相ホ（Ｉ７１に二より冷却され管（５）より
空気圧縮機（ＡＣ，Ｊで再び断熱圧縮され圧縮空気（６
１とされる。圧縮空気（６）の一部は必要Ｃ二部じて管
（８）より高温側熱回収器（Ｒ１）に導かれ、残部は管
（７）より自己熱交換器（ＳＲ）ｉ二人り冷却され管（
９）より交換塔（ｋＸＴ）ｃ導入される。交換塔（ＥＸ
Ｔ）には熱回収器（Ｒ２）、自己熱交換器（ＳＲ）およ
び中間冷却器（ＩＣ月二てそれぞれ熱回収媒体として用
い加熱された液相水が管勾、α９．舖より導入されてお
り、ここで圧縮空気と該液相水とが向流形の直接接触を
行ない、管ａ〔より水蒸気分圧？高められた圧縮空気／
７に蒸気の混合物として高温側熱回収器（Ｈ，）−二
導入される。また、該接触操作で冷却された液相水は管
■かもそれぞれ自己熱交換器（ＳＲ）、熱回収器（Ｒ，
）−中間冷却器（ＩＣ）へ管ａ３１．ｃｏ、 ａ４１’
４経て送られ熱回収され加熱された液相水となって交換
塔（ＥＸＴ）へ還流される。高温１１１１熱回収器（Ｒ
，） Ｃ導入された圧縮空％’＞ｋ蒸気の混合物は必要
（二部じて空気圧縮ｍ（ＡＣ，）より直接（８１から導
入される圧縮空気とともζ：熱回収を行なった後、管α
Ｄより燃焼器（ＣＣ）に導入される。燃焼器（ＣＣ）≦
二は熱回収器（Ｒ３）ｃて熱回収を行なった燃料ｔｌ＋
が管（ハ）より導入されており、所定温度の燃焼ガスと
なり（Ｉ７Ｊよりタービン（Ｅ’Ｉ’）に導入される。
燃焼ガスはタービン（ＥＴ）ｉ二で断熱膨張し、空気圧
縮ａｔ （Ａ Ｃｔ ）、（ＡＣ，）、および負荷（Ｌ
）の駆動力を発生し０より排出され、一部は管四より燃
料の熱回収器（Ｒｓ ） ＋’−１残部はＩより高温側
熱回収器（Ｒ１）、更≦：管叫を介して低温側熱回収器
（Ｒ２）で熱回収されて、管！１６１を介し廃方ス額と
してサイクル外（二排出される。
縮ａｔ （Ａ Ｃｔ ）、（ＡＣ，）、および負荷（Ｌ
）の駆動力を発生し０より排出され、一部は管四より燃
料の熱回収器（Ｒｓ ） ＋’−１残部はＩより高温側
熱回収器（Ｒ１）、更≦：管叫を介して低温側熱回収器
（Ｒ２）で熱回収されて、管！１６１を介し廃方ス額と
してサイクル外（二排出される。
次（二第２図は、上記した交換塔操作を２段としたフロ
ーシートであり、交換塔（ＥＸＴｌ）、（ＥＸＴ２）の
中間からの液相水をもタービン排気の熱回収（二適用し
、より有効な熱回収をするごとくしたものであり、又、
空気圧縮ｆｉ（ＡＣ，）よりの圧縮空気の一部が高温側
熱回収器（Ｒ，）（二導かれる場合に、交換塔操作（二
て生ずる圧力損失≦二見合う圧縮のための圧縮Ｊｉ（Ａ
Ｃ３）も付加した他は、第１図と同様である。尚、空気
圧縮機（Ａｃｔ）、（ＡＣ；２Ｊおよびタービン（Ｅ
’ｌ’ ）Ｃ二導入されるシール空気およびタービン（
ＥＴ）Ｃ二導入される冷却空気は当然機械の設計上別途
必要とされる。但し、本発明の操作の過程においては、
低温の圧縮空気が得られるため、タービン冷却用圧縮空
気の必要量は従来のガスタービンサイクルより少なくす
ることが可能であり。
ーシートであり、交換塔（ＥＸＴｌ）、（ＥＸＴ２）の
中間からの液相水をもタービン排気の熱回収（二適用し
、より有効な熱回収をするごとくしたものであり、又、
空気圧縮ｆｉ（ＡＣ，）よりの圧縮空気の一部が高温側
熱回収器（Ｒ，）（二導かれる場合に、交換塔操作（二
て生ずる圧力損失≦二見合う圧縮のための圧縮Ｊｉ（Ａ
Ｃ３）も付加した他は、第１図と同様である。尚、空気
圧縮機（Ａｃｔ）、（ＡＣ；２Ｊおよびタービン（Ｅ
’ｌ’ ）Ｃ二導入されるシール空気およびタービン（
ＥＴ）Ｃ二導入される冷却空気は当然機械の設計上別途
必要とされる。但し、本発明の操作の過程においては、
低温の圧縮空気が得られるため、タービン冷却用圧縮空
気の必要量は従来のガスタービンサイクルより少なくす
ることが可能であり。
本効果は一層の熱効率の向上Ｃ；寄与するものである。
以よ、図面（二よって本発明のフローの一例を示したが
、本発明は圧縮空気の一部もしくは全部≦二液相ホン接
触させて得られる液相７にで該接触操作に用いる圧縮空
気の冷却とタービン排気の熱回収および必要（二部じて
圧！ｉ！ｉｍの中間冷却とＺ行うものであって、この操
作を用いるかグリＣ二おいて種々の変更を加えうるもの
である。
、本発明は圧縮空気の一部もしくは全部≦二液相ホン接
触させて得られる液相７にで該接触操作に用いる圧縮空
気の冷却とタービン排気の熱回収および必要（二部じて
圧！ｉ！ｉｍの中間冷却とＺ行うものであって、この操
作を用いるかグリＣ二おいて種々の変更を加えうるもの
である。
例えば、中間冷却（二吏（二燃料を併用すること、再熱
サイクル化、廃ガス中のボの凝縮回収装置の付加などが
あり、圧縮比と熱効率との関係からは高圧縮比（：おい
ても熱効率の低下率が従来のガスタービンサイクルに比
べてより小さいという特徴のあるものであり、高比出カ
化あるいは再熱サイクル化したときのメ電１ットが大き
い。
サイクル化、廃ガス中のボの凝縮回収装置の付加などが
あり、圧縮比と熱効率との関係からは高圧縮比（：おい
ても熱効率の低下率が従来のガスタービンサイクルに比
べてより小さいという特徴のあるものであり、高比出カ
化あるいは再熱サイクル化したときのメ電１ットが大き
い。
本発明のガスタービンサイクルの基本的なフローとその
適用の一例を上記（二足したが、操作条件の点からは、
圧縮空気と液相ボとの直接接触による熱および物質（ボ
）移動がよ・り有利（二利用できる範囲としてまず、該
接触操作（二相いる圧縮空気量は熱回収率の面からは通
常全量用いることが好ましいが、自己熱交換器、タービ
ン排気の熱回収、中間冷却などで使用される該接触操作
で得られる冷却されだ液相水を得るための所望量および
接触操作の実用的条件から用い、る機器の大きさや廃ガ
ス温度の制限などから適宜高温（ｌｌｌｌ熱回収器（二
分流させるものである。
適用の一例を上記（二足したが、操作条件の点からは、
圧縮空気と液相ボとの直接接触による熱および物質（ボ
）移動がよ・り有利（二利用できる範囲としてまず、該
接触操作（二相いる圧縮空気量は熱回収率の面からは通
常全量用いることが好ましいが、自己熱交換器、タービ
ン排気の熱回収、中間冷却などで使用される該接触操作
で得られる冷却されだ液相水を得るための所望量および
接触操作の実用的条件から用い、る機器の大きさや廃ガ
ス温度の制限などから適宜高温（ｌｌｌｌ熱回収器（二
分流させるものである。
また圧縮空気との接触操作で蒸発し圧縮空気／水蒸気の
混合物として圧縮空気中に移行させるボ量鑑：ついても
実施（二当り好適な量を選定する。
混合物として圧縮空気中に移行させるボ量鑑：ついても
実施（二当り好適な量を選定する。
この好適操作範囲は、中間冷却（二更に燃料を併用、す
ること、−％再熱サイクル化、廃カス中の水の凝縮回収
装置の付加など、あるいはタービン入口条件などＣ二よ
って当然変わるものである。
ること、−％再熱サイクル化、廃カス中の水の凝縮回収
装置の付加など、あるいはタービン入口条件などＣ二よ
って当然変わるものである。
たとえば、第１図のフローシート（二おいて、タービン
入口条件として圧力６αｔ、温度１０００”ｃでは圧縮
空気／水蒸気の混合物として圧縮空気中に移行させる水
量は、全吸入空気１ ｋｙｎｏｌあたり０．１〜０．２
ｋｇｒｎｏｌ、好ましくは０．１２〜０．１６１ｑｍ
ｏｌの範囲である。また、圧縮ｍｃおいて、中間冷却を
施す場合の没前後の圧力配分は、中間冷却による圧縮動
力の低減効果をより大きくするとの点より判断されるべ
きものである。
入口条件として圧力６αｔ、温度１０００”ｃでは圧縮
空気／水蒸気の混合物として圧縮空気中に移行させる水
量は、全吸入空気１ ｋｙｎｏｌあたり０．１〜０．２
ｋｇｒｎｏｌ、好ましくは０．１２〜０．１６１ｑｍ
ｏｌの範囲である。また、圧縮ｍｃおいて、中間冷却を
施す場合の没前後の圧力配分は、中間冷却による圧縮動
力の低減効果をより大きくするとの点より判断されるべ
きものである。
以下Ｃ二本発明の効果をより具体的（：説明するためＣ
二検肘例を示す。
二検肘例を示す。
検討例
（ＩＩ条 件
（ψ効 率
圧縮機断熱効率 η。＝０．８９
タービン断熱効率 η丁＝ ０．９１機 械
効 率 η ＝０．９９発電機効率 η。＝
０．９８５ 燃焼効率 ＱＢ＝ ０．９９９ （ｂｌ大気吸入条件 温 度 １５ ℃圧力 ＩＤ
３３αを 湿度 ６０％ 流量Ｄｒｙ Ａｉｒ １ ｋｇｍｏｌ／’ｓｈ、００
Ω１ｉ１ｋｇｒｎｏｌＡ ＩＣＩ燃 料 種 類 天然ガス 温度 １５℃ 高位発熱量（０℃） ２４５．’２００ Ｋｃａｌｆ
ｉ４）ｍｏｔ低位発熱量（Ｏ″Ｃ） ２２１，６００
Ｋｃａｌ／ｋｇｍｏｌ（ｄ＋総圧力損失率 ０．１５２ （１１補 給 水 温度 １５℃ 流量 ０．１３２ ｋｇｍｏｌ／’ｚ（カタービン
入口条件 圧 力 ６ αを温度 １０
００℃ （Ｊ熱交換器最小温度差 高温側熱回収器 Ｒ１３０℃ 低温側熱回収器 Ｒ８２０℃ 燃料予熱器Ｒ１３０℃ 中間冷却器ＩＣ２０℃ 自己熱交換器８Ｒ２０℃ （ルトそ の 他 燃料、補給水および交換塔底部水の圧 縮動力は無視したが、所内動力として 発電端出力の０．３％を考慮した。また、タービン冷却
空気の必要量は本サイク ルにては低温の圧縮空気が得られるこ とを考慮して設定した。
効 率 η ＝０．９９発電機効率 η。＝
０．９８５ 燃焼効率 ＱＢ＝ ０．９９９ （ｂｌ大気吸入条件 温 度 １５ ℃圧力 ＩＤ
３３αを 湿度 ６０％ 流量Ｄｒｙ Ａｉｒ １ ｋｇｍｏｌ／’ｓｈ、００
Ω１ｉ１ｋｇｒｎｏｌＡ ＩＣＩ燃 料 種 類 天然ガス 温度 １５℃ 高位発熱量（０℃） ２４５．’２００ Ｋｃａｌｆ
ｉ４）ｍｏｔ低位発熱量（Ｏ″Ｃ） ２２１，６００
Ｋｃａｌ／ｋｇｍｏｌ（ｄ＋総圧力損失率 ０．１５２ （１１補 給 水 温度 １５℃ 流量 ０．１３２ ｋｇｍｏｌ／’ｚ（カタービン
入口条件 圧 力 ６ αを温度 １０
００℃ （Ｊ熱交換器最小温度差 高温側熱回収器 Ｒ１３０℃ 低温側熱回収器 Ｒ８２０℃ 燃料予熱器Ｒ１３０℃ 中間冷却器ＩＣ２０℃ 自己熱交換器８Ｒ２０℃ （ルトそ の 他 燃料、補給水および交換塔底部水の圧 縮動力は無視したが、所内動力として 発電端出力の０．３％を考慮した。また、タービン冷却
空気の必要量は本サイク ルにては低温の圧縮空気が得られるこ とを考慮して設定した。
■結 果
（α］廃 ガ ス
温 度 ８２．７ ℃流量
１．１５ ｋｇｍａｌ／ｚ。
１．１５ ｋｇｍａｌ／ｚ。
Claims (1)
- ２リ 支燃剤ガス・作動媒体ガス等として用いる空気も
しくは空気を主体とするガスを圧縮機で圧縮してなる圧
縮空気の一部もしくは全部（二液和水を接触させて得た
空気／水蒸気の混合物でタービン排気の熱回収を行なう
ガスタービンサイクルＣ；おいて、圧縮空気と熱回収媒
体として用い加熱された液相水と！接触させて空気／水
蒸気の混合物を得るとともに、該接触操作で得られる冷
却された液相水を熱回収媒体として該接触操作に用いる
圧縮空気の冷却とタービン排気の熱回収および必要に応
じて圧縮機の中間冷却とＣ二相い前記圧縮空気との接触
操作シ；供し、かつ該接触操作で蒸発し空気との混合物
として圧縮空気中シニ移行した量に当たる液相水！必要
（：応じ熱回収媒体として使用して該接触操作および該
熱回収操作Ｃ二供せられる液相水中Ｃ二補給するごとく
してなるガスタービンサイクル。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19936481A JPS58101228A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | ガスタ−ビンサイクル |
| US06/448,322 US4537023A (en) | 1981-12-10 | 1982-12-09 | Regenerative gas turbine cycle |
| EP82306607A EP0081996B1 (en) | 1981-12-10 | 1982-12-10 | Regenerative gas turbine cycle |
| CA000417429A CA1218240A (en) | 1981-12-10 | 1982-12-10 | Regenerative gas turbine cycle |
| DE8282306607T DE3279086D1 (en) | 1981-12-10 | 1982-12-10 | Regenerative gas turbine cycle |
| US06/744,238 US4610137A (en) | 1981-12-10 | 1985-06-13 | Regenerative gas turbine cycle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19936481A JPS58101228A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | ガスタ−ビンサイクル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58101228A true JPS58101228A (ja) | 1983-06-16 |
| JPH0131013B2 JPH0131013B2 (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=16406524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19936481A Granted JPS58101228A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | ガスタ−ビンサイクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58101228A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093133A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-24 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ガスタ−ビンサイクル |
| JPS60184932A (ja) * | 1984-02-01 | 1985-09-20 | フルオ−・コ−ポレイシヨン | 燃焼ガスタービンを使用する動力発生方法、及び動力発生用の気体の燃焼方法 |
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| JPWO2013069111A1 (ja) * | 2011-11-09 | 2015-04-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン発電装置およびその運転方法 |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| US7007484B2 (en) * | 2003-06-06 | 2006-03-07 | General Electric Company | Methods and apparatus for operating gas turbine engines |
-
1981
- 1981-12-10 JP JP19936481A patent/JPS58101228A/ja active Granted
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6093133A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-24 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ガスタ−ビンサイクル |
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| JPS60184932A (ja) * | 1984-02-01 | 1985-09-20 | フルオ−・コ−ポレイシヨン | 燃焼ガスタービンを使用する動力発生方法、及び動力発生用の気体の燃焼方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0131013B2 (ja) | 1989-06-22 |
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