JP3951652B2 - Gas turbine power generation equipment - Google Patents

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JP3951652B2 JP2001277419A JP2001277419A JP3951652B2 JP 3951652 B2 JP3951652 B2 JP 3951652B2 JP 2001277419 A JP2001277419 A JP 2001277419A JP 2001277419 A JP2001277419 A JP 2001277419A JP 3951652 B2 JP3951652 B2 JP 3951652B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は再生再熱サイクルを適用したガスタービン発電設備およびその運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガスタービンを用いて発電機を駆動するガスタービン発電設備において、タービン入口温度を上昇させること無く発電効率を向上させる一つの手段として、ガスタービン発電設備を圧縮機駆動用の第一タービンと発電機駆動用の第二タービンを異なる回転軸上に設けた構成にすることが挙げられる。このような構成を実際に適用した例として、例えば、アイ・ジー・ティー・アイ、グローバル ガスタービン ニュース、ボリューム39、ナンバー1(1999年)第4頁から第8頁(IGTI,Global Gas Turbine News,Volume 39,No.1(1999),PP4−8)において紹介されているガスタービン発電設備が挙げられる。
【0003】
このような構成のガスタービン発電設備では、失火が即発電停止に繋がるため液化天然ガスや都市ガス等の燃焼安定性を比較的容易に確保できる燃料を使用している。また、発電機を駆動するのに用いる第二タービンと発電機の間に設けた可変変速機により、発電機の回転数を常に一定に保って出力周波数を需要先と一致させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記に示した従来技術に関わるガスタービン発電設備の発電効率をより向上させる一つの手段として、タービン入口温度をより高温にすることが挙げられる。しかしながら、タービン入口温度をより高温にすると、タービンに用いる材料の耐熱化やタービン翼の冷却が必要となるほか、排気ガス中のNOx濃度が増大するという問題も発生する。
【0005】
また、従来技術に関わるガスタービン発電設備では、失火が起こると即発電停止に繋がるので、燃焼安定性を確保するのが比較的困難な石炭ガス化ガス,残し油改質ガスおよび木材乾溜ガスなどの低カロリーガスを燃料に使用して運転するのは非常に困難である。
【0006】
本発明の目的は、タービン入口温度をより高温にすること無く発電効率を向上させると供に、燃料の多用化にも対応したガスタービン発電設備を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のガスタービン発電設備は、空気を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された空気と第一の燃料とを燃焼する第一燃焼器と、該第一燃焼器で発生する燃焼ガスを膨張させ回転動力を取り出し前記圧縮機第一タービンと、該第一タービンと同一軸上に設けられ前記第一タービンにより駆動され発電を行う第一発電機と、前記第一タービンとは異なる回転軸上に設けられ前記第一タービンの排気ガスを膨張させ回転動力を取り出し第二タービンと、該第二タービンからの排気と前記圧縮機からの吐出空気との間で熱交換を行う再生熱交換器と、前記第二タービンと同一軸上に設けられ前記第二タービンにより駆動され発電を行う前記第二発電機と、前記第一発電機により発電された発電周波数と、前記第二発電機により発電された発電周波数のそれぞれを系統と一致させるインバーターとを備えたガスタービン発電設備において、前記第一タービンと前記第二タービンとの間に、第一タービンの排気ガスと第二燃料とを燃焼する第二燃焼器を備えたことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関わるガスタービン発電設備の一実施例について図1を用いて詳細に説明する。
【0009】
図1は本発明に関わるガスタービン発電設備の一実施例のシステム構成を示すものである。このガスタービン発電設備は二軸構成の再生式ガスタービンにおいて、ともに900〜1050℃を最高のタービン入口ガス温度とする第一タービン3と第二タービン5との間に、600℃以上の温度を保持した第一タービン3の排気ガスと第二燃料23とを燃焼する第二燃焼器4を備えた構成となっている。この実施例のガスタービン発電設備における各構成要素機器およびその動作について説明する。
【0010】
外部より吸入された空気21は圧縮機1により圧縮された後、再生熱交換器
11において第二タービン5からの排気より熱を回収して予熱され第一燃焼器2へ導かれる。
【0011】
第一燃焼器2において、圧縮機1により圧縮された空気は第一燃料22と混合・燃焼され高温の燃焼ガスとなり、最高900〜1050℃の温度で第一タービン3へ流入する。
【0012】
第一タービン3は、第一燃焼器2から流入してきた燃焼ガスを断熱膨張することにより燃焼ガスのエネルギーを回転動力として取り出し、圧縮機1および第一発電機6を駆動する。ここで、圧縮機1,第一発電機6および第一タービン3は第一回転軸31上に設けられている。
【0013】
第二燃焼器4は600℃以上の温度を保持した第一タービン3からの排気と、第二燃料23を混合・燃焼し高温の燃焼ガスを生成して、第二発電機10を駆動する第二タービン5へ供給する。ここで、第二燃焼器4は必ずしも第一燃焼器2と同じ仕様である必要はない。
【0014】
第二タービン5は、最高入口温度を除いては必ずしも第一タービン3と同じ仕様である必要はなく、第二燃焼器4から流入してきた燃焼ガスを断熱膨張することにより燃焼ガスのエネルギーを回転動力として取り出し、第二発電機10を駆動する。ここで、第二発電機10および第二タービン5は、圧縮機1,第一発電機6および第一タービン3が設けられた第一回転軸31とは異なる第二回転軸32上に設けられている。
【0015】
第二タービン5からの排気は、再生熱交換器11において圧縮機1からの吐出空気との熱交換により熱回収された後、設備外へ排出される。
【0016】
このガスタービン発電設備を起動する方法として次の二通りの方法が適用できる。
【0017】
第一の方法としては、圧縮した空気を第一タービン3に送流して第一タービン3を駆動し、第一回転軸31の回転数が自立回転数以上になった時点で第一燃焼器2に第一燃料22を供給して着火する。
【0018】
第二の方法としては、第一発電機6を、ガスタービン発電設備を起動するためのモーターとして使用する。すなわち、モーターである第一発電機6により圧縮機1および第一タービン3を駆動し、第一回転軸31の回転数が自立回転数以上になった時点で第一燃焼器2に第一燃料22を供給して着火する。この起動方法を採用する場合、第一発電機6はガスタービン発電設備が発電を行っている間は発電機として使用する。
【0019】
また、このガスタービン発電設備の出力電力を需要先の負荷変動に追従させる運転は、第一タービン3および第二タービン5の出力を変化させることで行う。この際の出力電力の周波数を需要先と一致させる方法は、大きく分けて次の二通りの方法が適用できる。
【0020】
第一の方法として第一タービン3および第一発電機6が設けられた第一回転軸31と、第二タービン5および第二発電機10が設けられた第二回転軸32の回転数変化を許す場合には、第一発電機6および第二発電機10により発電された電力の周波数も変化するが、インバーター7を設けることにより発電周波数を需要先と常に一致させる。また、インバーター7の代わりに可変変速機を設け発電された電力の周波数を制御してもよい。
【0021】
第二の方法として第一タービン3および第一発電機6が設けられた第一回転軸31と、第二タービン5および第二発電機10が設けられた第二回転軸32の回転数変化を許さない場合には、第一発電機6および第二発電機10の磁界電流を制御する、あるいはインバーター7に入力される整流器出力直流電圧を制御することにより、第一タービン3および第二タービン5の負荷を変化させて一定回転を行い、発電周波数を需要先と常に一致させる。
【0022】
次に、本発明の他の実施例について図2を用いて説明する。
【0023】
図2に示したガスタービン発電設備は、図1に示したガスタービン発電設備において圧縮機1を二分割構成とし、外部より吸入された空気21を前段圧縮機8により圧縮した後に、後段圧縮機9へ導き、後段圧縮機9でより高圧まで圧縮して第一燃焼器2へ導く構成をとっている。
【0024】
ここで、前段圧縮機8,第二発電機10および第二タービン5は第二回転軸
32上に設けられており、後段圧縮機9,第一発電機6および第一タービン3は第一回転軸31上に設けられている。また、前段圧縮機8は必ずしも後段圧縮機9と同じ仕様である必要はない。
【0025】
このガスタービン発電設備を起動する方法として大きく分けて次の二通りの方法が適用できる。
【0026】
第一の方法としては、圧縮した空気を第一タービン3に送流して第一タービン3を駆動し、第一タービン3が設けられた第一回転軸31の回転数が自立回転数以上になった時点で第一燃焼器2に第一燃料22を供給して着火する。
【0027】
第二の方法としては、第一発電機6および第二発電機10を、ガスタービン発電設備を起動するためのモーターとして使用する。すなわち、モーターである第二発電機10により前段圧縮機8および第二タービン5をすると同時に、モーターである第一発電機6により後段圧縮機9および第一タービン3を駆動し、第一回転軸31の回転数が自立回転数以上になった時点で第一燃焼器2に第一燃料22を供給して着火する。この起動方法を採用する場合、第一発電機6および第二発電機10はガスタービン発電設備が発電を行っている間は発電機として使用する。
【0028】
また、このガスタービン発電設備の出力電力を需要先の負荷変動に追従させる運転は、第一タービン3および第二タービン5の出力を変化させることで行う。この際の出力電力の周波数を需要先と一致させる方法は、前述した実施例と同様な方法が適用できるので、ここで改めて説明するのは割愛する。
【0029】
また、本実施例に関わるガスタービン発電設備において、圧縮機1を二分割構成とする場合は特に、吸気を加湿する手段を取り入れたシステム構成を採用することで、本実施例に関わるガスタービン発電設備の発電効率をより向上させ、発電出力も増大させることが可能である。
【0030】
本発明に関わるガスタービン発電設備において、吸気を加湿する手段を取り入れたシステム構成を適用した一実施例について図3を用いて説明する。
【0031】
図3に示す本実施例では、ガスタービン発電設備の圧縮機1を二分割構成とし、前段圧縮機8へ吸入される空気を加湿・冷却する手段を設けた場合のシステム構成のうち、前段圧縮機8の入口部から後段圧縮機9を経て再生熱交換器11の入口部までの吸気経路部分を示すものである。
【0032】
本実施例におけるガスタービン発電設備の吸気経路部分において圧縮機1を二分割構成とし、前段圧縮機8の空気吸入部に吸気噴霧器12を設けて水24を噴霧し、前段圧縮機8に吸入される空気の加湿・冷却を実施することにより、圧縮機入口温度を低下させ空気流量の増大を図ることができる。ここで、前段圧縮機8および後段圧縮機9を同一回転軸上に設けてもよいが、図2に示したガスタービン発電設備の構成と同様に異なる回転軸上に設けてもよい。またこの場合、圧縮機1を必ずしも前段圧縮機8と後段圧縮機9の二分割構成とする必要はなく、図1に示したガスタービン発電設備における圧縮機と同様な構成としてもよい。
【0033】
次に、吸気を加湿する手段を取り入れたシステム構成を適用した別の実施例について図4を用いて説明する。
【0034】
図4は圧縮機1を二分割構成とし、前段圧縮機8により圧縮された吸気を加湿・冷却する手段を設けた場合のシステム構成のうち、前段圧縮機8の入口部から後段圧縮機9を経て再生熱交換器11の入口部までの吸気経路部分を示すものである。
【0035】
本実施例では、吸気経路部分において圧縮機1を二分割構成とし、前段圧縮機8と後段圧縮機9の間に中間噴霧器13を設けて水24を噴霧し、前段圧縮機8により圧縮された吸気の加湿・冷却を実施することにより、後段圧縮機9で吸気をより高圧まで圧縮するのに伴う吸気の温度上昇を抑えて、高圧力部分での圧縮動力の低減を図ることができる。ここで、前段圧縮機8および後段圧縮機9を同一回転軸上に設けてもよいが、図2に示したガスタービン発電設備の構成と同様に異なる回転軸上に設けてもよい。
【0036】
次に、本発明に関わるガスタービン発電設備において、吸気を加湿する手段を取り入れたシステム構成を適用した別の実施例について図5を用いて説明する。
【0037】
図5は本発明に関わるガスタービン発電設備の圧縮機1を二分割構成とし、後段圧縮機9により圧縮された吸気を加湿・冷却する手段を設けた場合のシステム構成のうち、前段圧縮機8の入口部から後段圧縮機9を経て再生熱交換器11の入口部までの吸気経路部分を示すものである。
【0038】
本発明に関わるガスタービン発電設備の吸気経路部分において圧縮機1を二分割構成とし、後段圧縮機9の吐出部に加湿器14を設けて水24を噴霧し、後段圧縮機9により圧縮された吸気の加湿・冷却を実施することにより、再生熱交換器11へ流入する吸気の温度を低下させ、再生熱交換器11における熱交換量を増大し、更なる発電効率の向上を図ることができる。ここで、前段圧縮機8および後段圧縮機9を同一回転軸上に設けてもよいが、図2に示したガスタービン発電設備の構成と同様に異なる回転軸上に設けてもよい。またこの場合は、圧縮機1を必ずしも前段圧縮機8と後段圧縮機9の二分割構成とする必要はなく、図1に示したガスタービン発電設備における圧縮機と同様な構成としてもよい。
【0039】
本実施例において、吸気を加湿する手段を取り入れたシステム構成は、図3,図4および図5に示したように吸気経路部分を変更することで実現できる。なお、図3,図4および図5に示したそれぞれの吸気を加湿する手段は、それぞれを単独で使用してもよいが、吸気噴霧器12と中間噴霧器13および加湿器14,吸気噴霧器12と中間噴霧器13,中間噴霧器13と加湿器14,吸気噴霧器12と加湿器14のように組み合わせて使用してもよい。
【0040】
次に、図1に示した本発明に関わるガスタービン発電設備の構成を採用した場合と、アイ・ジー・ティー・アイ、グローバル ガス タービン ニュース、ボリューム39、ナンバー1(1999年)第4頁から第8頁(IGTI,Global Gas Turbine News,Volume 39,No.1(1999),PP4−8)にて紹介された従来技術に関わるガスタービン発電設備の構成を採用した場合において、熱バランス計算を行い、計算より得られた発電出力および発電効率を、本発明に関わるガスタービン発電設備と、従来技術に関わるガスタービン発電設備とで比較した結果を図6に示す。
【0041】
なお、ここでの熱バランス計算では、本実施例のガスタービン発電設備と従来技術に関わるガスタービン発電設備とを同一条件の下で比較するため、実施例のガスタービン発電設備においては第一発電機6を発電機として用いない構成とし、アイ・ジー・ティー・アイ、グローバル ガス タービン ニュース、ボリューム39、ナンバー1(1999年)第4頁から第8頁(IGTI,Global Gas Turbine News,Volume 39,No.1(1999),PP4−8)にて紹介された従来技術に関わるガスタービン発電設備においては排熱回収器を備えず、可変変速機をインバーターに置換えた構成とした。また、空気流量,外気温度,外気圧力,圧縮機効率,圧縮比,再生熱交換器温度効率,燃焼器燃焼効率,第一タービンおよび第二タービンそれぞれのタービン効率および膨張比,発電機効率,インバーター効率は全て同一値を用い、第一タービンおよび第二タービンのタービン入口温度はともに910℃とし、第一タービン排気ガス温度は729℃とした。なお、計算を簡略化するため作動流体および燃料である灯油の比熱は一定とし、圧力損失は無視した。
【0042】
この計算結果によれば、本実施例のガスタービン発電設備を従来技術に関わるガスタービン発電設備と比較した場合、発電出力が18%増大し、発電効率では29%向上する。
【0043】
これは、本実施例のガスタービン発電設備では、第一タービンからの排気ガス温度が高温であるため、第一タービンからの排気ガスを再び燃焼するのに必要な燃料が比較的少量で済むことと、第二燃焼器で加えた熱エネルギーを再生熱交換器により回収するため再生熱交換量が増大することが要因である。
【0044】
次に、上記で説明した本実施例のガスタービン発電設備の運用方法について以下に説明する。
【0045】
ガスタービン発電設備を運用する方法の実施例として、次に説明するような運用方法がある。
【0046】
本実施例のガスタービン発電設備において、第一燃焼器2で使用する第一燃料22には失火などにより発電が停止することを避けるため、燃焼安定性が確保できる燃料、例えば天然ガスないし石油などを用いる。入口ガス温度が900〜1050℃である第一タービン3の排気ガスは温度が600℃以上であり、酸素濃度が低く、かつ二酸化炭素や水蒸気などの不活性ガスを多く含んでおり、低NOx燃焼安定性が比較的容易に確保できる状態にある。さらに、例え第二燃焼器4で失火した場合、最低でも第一発電機6による出力電力は確保できるので、発電停止には至らない。従って、例えば石炭ガス化ガス,残し油改質ガスおよび木材乾溜ガスのような低カロリーガスを第二燃料23として用いる運用方法を採用することが可能である。ただし、第二燃焼器4で失火した場合は、発電効率に加え発電出力も低下してしまうので、例えば、系統と連結して使用し、要求負荷電力に対する発電出力の不足分電力は系統から購入できる場合のように需要先が制限される。
【0047】
ここで、第二燃焼器4における燃焼安定性をより容易に確保するため、図7に示したガスタービン発電設備の構成のように、外部より空気を吸入し圧縮する補助圧縮機15を、第一タービン3及び第二発電機10が設けられた軸上に設け、補助圧縮機15により圧縮された空気を第一タービン3からの排気と供に第二燃焼器4に流入させてもよい。なお、補助圧縮機15の吸気25として、外気の代わりにトルエンやベンゼン等の揮発性有機化合物を含む汚染された空気を用いてもよい。
【0048】
本発明に関わるガスタービン発電設備を運用する方法の別の実施例として、次に説明するような運用方法がある。
【0049】
本実施例のガスタービン発電設備の出力電力を、需要先の負荷変動に追従して運転する場合、第一燃焼器2で使用する燃料22の流量は一定とし、第二燃焼器4で使用する第二燃料23の流量を調節することで第二タービン5の出力を調節し、ガスタービン発電設備自体の出力電力を変化させて運用する。すなわち、第一発電機6で需要先の最低負荷は満足しておき、需要先の負荷の増加に応じて第二発電機10の出力電力を第一発電機6の出力電力に加えることにより、ガスタービン発電設備自体の出力電力を変化させる。
【0050】
以上述べてきたように、本実施例のガスタービン発電設備において、ともに900〜1050℃を最高のタービン入口ガス温度とする第一タービンと第二タービンとの間に、第一タービンの排気ガスと燃料とを混合・燃焼し、第二タービン入口ガス温度が最高900〜1050℃になるよう昇温する第二燃焼器を備えることにより、タービン入口温度を900〜1050℃より上昇させること無く発電効率を向上させることができる。
【0051】
また、ともに900〜1050℃を最高のタービン入口ガス温度とする第一タービンと第二タービンとの間に、600℃以上の温度を保持した酸素濃度の低い第一タービンの排気ガスと燃料とを燃焼する第二燃焼器を備え、失火が即発電停止に繋がらないシステム構成とすることにより、燃焼安定性を確保するのが比較的困難な石炭ガス化ガス,残し油改質ガスおよび木材乾溜ガスなどの低カロリーガスでも燃料に使用できる。
【0052】
また、二軸構成の再生式ガスタービンを用いたガスタービン発電設備において、第二燃焼器で加えた熱エネネルギーを再生熱交換器により回収して再生熱交換量を増大させることにより、タービン入口温度をより高温にすること無く、発電効率を向上させることができる。
【0053】
よって、本実施例によれば、タービン入口温度を900〜1050℃より上昇させること無く、発電効率を向上させることができる。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、タービン入口温度をより高温にすること無く発電効率を向上させると供に、燃料の多用化にも対応したガスタービン発電設備を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である再生再熱式ガスタービン発電設備のシステム構成例。
【図2】本発明の他の実施例である二分割構成の圧縮機を備えた再生再熱式ガスタービン発電設備のシステム構成例。
【図3】本発明の他の実施例である吸気噴霧器を備えた再生再熱式ガスタービン発電設備の吸気経路部分の構成例。
【図4】本発明の他の実施例である二分割構成の圧縮機を備えた再生再熱式ガスタービン発電設備に中間噴霧器を設けた場合の吸気経路部分の構成例。
【図5】本発明の他の実施例である加湿器を備えた再生再熱式ガスタービン発電設備の吸気経路部分の構成例。
【図6】本発明の他の実施例であるガスタービン発電設備と従来技術に関わるガスタービン発電設備の発電出力および発電効率の比較。
【図7】本発明の他の実施例である補助圧縮機を備えた再生再熱式ガスタービン発電設備のシステム構成例。
【符号の説明】
1…圧縮機、2…第一燃焼器、3…第一タービン、4…第二燃焼器、5…第二タービン、6…第一発電機、7…インバーター、8…前段圧縮機、9…後段圧縮機、10…第二発電機、11…再生熱交換器、12…吸気噴霧器、13…中間噴霧器、14…加湿器、15…補助圧縮機、21…空気、22,23…燃料、24…水、25…補助圧縮機吸気、31…第一回転軸、32…第二回転軸。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas turbine power generation facility to which a regenerative reheat cycle is applied and an operation method thereof.
[0002]
[Prior art]
In a gas turbine power generation facility that uses a gas turbine to drive a generator, as one means for improving power generation efficiency without increasing the turbine inlet temperature, the gas turbine power generation facility includes a first turbine and a generator for driving a compressor. A configuration in which the second turbine for driving is provided on different rotating shafts can be mentioned. As an example in which such a configuration is actually applied, for example, IGTI, Global Gas Turbine News, Volume 39, Number 1 (1999), pages 4 to 8 (IGTI, Global Gas Turbine News , Volume 39, No. 1 (1999), PP 4-8).
[0003]
In the gas turbine power generation facility having such a configuration, since misfire leads to immediate stoppage of power generation, a fuel that can ensure the combustion stability of liquefied natural gas, city gas, etc. relatively easily is used. In addition, a variable transmission provided between the second turbine used for driving the generator and the generator keeps the number of revolutions of the generator constant and matches the output frequency with the customer.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
One means for further improving the power generation efficiency of the gas turbine power generation facility related to the conventional technology described above is to increase the turbine inlet temperature. However, when the turbine inlet temperature is made higher, heat resistance of the material used for the turbine and cooling of the turbine blades are required, and there is also a problem that the NOx concentration in the exhaust gas increases.
[0005]
In addition, in a gas turbine power generation facility related to the prior art, if a misfire occurs, power generation is immediately stopped, so coal gasification gas, residual oil reforming gas, wood dry distillation gas, etc., which are relatively difficult to ensure combustion stability, etc. It is very difficult to drive using low-calorie gas.
[0006]
An object of the present invention is to provide a gas turbine power generation facility that can improve the power generation efficiency without increasing the temperature at the turbine inlet, and can cope with the increased use of fuel.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a gas turbine power generation facility according to the present invention includes a compressor that compresses air, a first combustor that combusts air compressed by the compressor and a first fuel, and the first combustor. A compressor first turbine that expands combustion gas generated in one combustor to extract rotational power, a first generator that is provided on the same shaft as the first turbine and is driven by the first turbine to generate power; Provided on a rotating shaft different from that of the first turbine, the exhaust gas of the first turbine is expanded to extract rotational power, and between the second turbine, the exhaust from the second turbine, and the discharge air from the compressor A regenerative heat exchanger for exchanging heat with the second turbine, the second generator provided on the same axis as the second turbine and driven by the second turbine to generate electric power, and the power generation frequency generated by the first generator And the second In a gas turbine power generation facility including an inverter that matches each power generation frequency generated by an electric machine with a system, between the first turbine and the second turbine, exhaust gas and second fuel of the first turbine And a second combustor for burning the fuel.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a gas turbine power generation facility according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
[0009]
FIG. 1 shows a system configuration of an embodiment of a gas turbine power generation facility according to the present invention. This gas turbine power generation facility is a two-shaft regenerative gas turbine in which a temperature of 600 ° C. or higher is set between the first turbine 3 and the second turbine 5 having a maximum turbine inlet gas temperature of 900 to 1050 ° C. The second combustor 4 that combusts the held exhaust gas of the first turbine 3 and the second fuel 23 is provided. Each component device and its operation in the gas turbine power generation facility of this embodiment will be described.
[0010]
After the air 21 sucked from the outside is compressed by the compressor 1, heat is recovered from the exhaust from the second turbine 5 in the regenerative heat exchanger 11 and is preheated and led to the first combustor 2.
[0011]
In the first combustor 2, the air compressed by the compressor 1 is mixed and combusted with the first fuel 22 to become high-temperature combustion gas, and flows into the first turbine 3 at a temperature of 900 to 1050 ° C. at the maximum.
[0012]
The first turbine 3 adiabatically expands the combustion gas flowing in from the first combustor 2 to extract the energy of the combustion gas as rotational power, and drives the compressor 1 and the first generator 6. Here, the compressor 1, the first generator 6, and the first turbine 3 are provided on the first rotating shaft 31.
[0013]
The second combustor 4 mixes and burns the exhaust from the first turbine 3 maintaining a temperature of 600 ° C. or higher and the second fuel 23 to generate high-temperature combustion gas, and drives the second generator 10. Supply to the second turbine 5. Here, the second combustor 4 does not necessarily have the same specifications as the first combustor 2.
[0014]
The second turbine 5 does not necessarily have the same specifications as the first turbine 3 except for the maximum inlet temperature, and rotates the combustion gas energy by adiabatically expanding the combustion gas flowing in from the second combustor 4. The second generator 10 is driven by taking it out as power. Here, the 2nd generator 10 and the 2nd turbine 5 are provided on the 2nd rotating shaft 32 different from the 1st rotating shaft 31 in which the compressor 1, the 1st generator 6, and the 1st turbine 3 were provided. ing.
[0015]
The exhaust from the second turbine 5 is recovered by heat in the regenerative heat exchanger 11 by heat exchange with the discharge air from the compressor 1 and then discharged outside the facility.
[0016]
The following two methods can be applied as a method of starting this gas turbine power generation facility.
[0017]
As a first method, compressed air is sent to the first turbine 3 to drive the first turbine 3, and when the rotational speed of the first rotating shaft 31 becomes equal to or higher than the self-supporting rotational speed, the first combustor 2 is driven. The first fuel 22 is supplied to and ignited.
[0018]
As a second method, the first generator 6 is used as a motor for starting the gas turbine power generation facility. That is, the compressor 1 and the first turbine 3 are driven by the first generator 6 that is a motor, and the first fuel is supplied to the first combustor 2 when the rotational speed of the first rotating shaft 31 becomes equal to or higher than the self-supporting rotational speed. 22 is supplied to ignite. When this starting method is adopted, the first generator 6 is used as a generator while the gas turbine power generation facility is generating power.
[0019]
Further, the operation of causing the output power of the gas turbine power generation facility to follow the load fluctuation of the demand destination is performed by changing the outputs of the first turbine 3 and the second turbine 5. The method of matching the frequency of output power with the customer is broadly divided into the following two methods.
[0020]
As a first method, the rotational speed change of the first rotating shaft 31 provided with the first turbine 3 and the first generator 6 and the second rotating shaft 32 provided with the second turbine 5 and the second generator 10 is changed. When allowing, the frequency of the electric power generated by the first generator 6 and the second generator 10 also changes, but by providing the inverter 7, the generated frequency is always matched with the demand destination. Further, a variable transmission may be provided instead of the inverter 7 to control the frequency of the generated power.
[0021]
As a second method, the rotational speed change of the first rotating shaft 31 provided with the first turbine 3 and the first generator 6 and the second rotating shaft 32 provided with the second turbine 5 and the second generator 10 is changed. If not allowed, the first turbine 3 and the second turbine 5 are controlled by controlling the magnetic field current of the first generator 6 and the second generator 10 or by controlling the rectifier output DC voltage input to the inverter 7. A constant rotation is performed by changing the load of the power source, and the power generation frequency is always matched with the customer.
[0022]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0023]
The gas turbine power generation facility shown in FIG. 2 has a two-split configuration of the compressor 1 in the gas turbine power generation facility shown in FIG. 1, and after compressing the air 21 sucked from the outside by the front compressor 8, the rear compressor 9, the latter compressor 9 compresses to a higher pressure and leads to the first combustor 2.
[0024]
Here, the front stage compressor 8, the second generator 10, and the second turbine 5 are provided on the second rotating shaft 32, and the rear stage compressor 9, the first generator 6, and the first turbine 3 perform the first rotation. It is provided on the shaft 31. Further, the pre-stage compressor 8 does not necessarily have the same specifications as the post-stage compressor 9.
[0025]
The following two methods can be broadly applied as methods for starting the gas turbine power generation facility.
[0026]
As a first method, compressed air is sent to the first turbine 3 to drive the first turbine 3, and the rotational speed of the first rotating shaft 31 provided with the first turbine 3 becomes equal to or higher than the self-supporting rotational speed. At that time, the first fuel 22 is supplied to the first combustor 2 to ignite.
[0027]
As a second method, the first generator 6 and the second generator 10 are used as motors for starting the gas turbine power generation facility. That is, the second generator 10 that is a motor causes the front compressor 8 and the second turbine 5 to be simultaneously driven by the first generator 6 that is a motor to drive the rear compressor 9 and the first turbine 3, thereby When the rotational speed of 31 becomes equal to or higher than the self-supporting rotational speed, the first fuel 22 is supplied to the first combustor 2 to ignite. When this starting method is adopted, the first generator 6 and the second generator 10 are used as generators while the gas turbine power generation facility is generating power.
[0028]
Further, the operation of causing the output power of the gas turbine power generation facility to follow the load fluctuation of the demand destination is performed by changing the outputs of the first turbine 3 and the second turbine 5. As a method for matching the frequency of the output power with the customer at this time, the same method as that of the above-described embodiment can be applied, and therefore it will not be described again here.
[0029]
Further, in the gas turbine power generation facility according to the present embodiment, especially when the compressor 1 has a two-part configuration, the gas turbine power generation according to the present embodiment is adopted by adopting a system configuration that incorporates means for humidifying the intake air. It is possible to further improve the power generation efficiency of the facility and increase the power generation output.
[0030]
An embodiment to which a system configuration incorporating a means for humidifying intake air is applied to a gas turbine power generation facility according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0031]
In the present embodiment shown in FIG. 3, the compressor 1 of the gas turbine power generation facility has a two-part configuration, and the first stage compression is included in the system configuration in which a means for humidifying and cooling the air sucked into the first stage compressor 8 is provided. The intake path portion from the inlet portion of the machine 8 to the inlet portion of the regenerative heat exchanger 11 through the rear compressor 9 is shown.
[0032]
In the present embodiment, the compressor 1 is divided into two parts in the intake passage portion of the gas turbine power generation facility, the intake sprayer 12 is provided in the air suction portion of the front stage compressor 8, and water 24 is sprayed and sucked into the front stage compressor 8. By performing humidification / cooling of the air, it is possible to reduce the compressor inlet temperature and increase the air flow rate. Here, the front-stage compressor 8 and the rear-stage compressor 9 may be provided on the same rotation shaft, but may be provided on different rotation shafts similarly to the configuration of the gas turbine power generation facility shown in FIG. Further, in this case, the compressor 1 does not necessarily have a two-part configuration of the front-stage compressor 8 and the rear-stage compressor 9, and may have a configuration similar to the compressor in the gas turbine power generation facility shown in FIG.
[0033]
Next, another embodiment to which a system configuration incorporating a means for humidifying intake air is applied will be described with reference to FIG.
[0034]
FIG. 4 shows a system configuration in which the compressor 1 is divided into two parts and a means for humidifying and cooling the intake air compressed by the front-stage compressor 8 is provided. An intake path portion to the inlet portion of the regenerative heat exchanger 11 is shown.
[0035]
In the present embodiment, the compressor 1 is divided into two parts in the intake passage portion, and an intermediate sprayer 13 is provided between the front-stage compressor 8 and the rear-stage compressor 9 to spray water 24 and compressed by the front-stage compressor 8. By performing humidification / cooling of the intake air, it is possible to suppress a rise in the temperature of the intake air as the rear compressor 9 compresses the intake air to a higher pressure, and to reduce the compression power at the high pressure portion. Here, the front-stage compressor 8 and the rear-stage compressor 9 may be provided on the same rotation shaft, but may be provided on different rotation shafts similarly to the configuration of the gas turbine power generation facility shown in FIG.
[0036]
Next, another embodiment to which a system configuration incorporating a means for humidifying intake air is applied to the gas turbine power generation facility according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0037]
FIG. 5 shows a system configuration in which the compressor 1 of the gas turbine power generation facility according to the present invention has a two-part configuration and is provided with a means for humidifying and cooling the intake air compressed by the rear-stage compressor 9. 4 shows an intake path portion from the inlet portion to the inlet portion of the regenerative heat exchanger 11 through the rear compressor 9.
[0038]
In the intake passage portion of the gas turbine power generation facility according to the present invention, the compressor 1 is divided into two parts, the humidifier 14 is provided at the discharge portion of the rear stage compressor 9, and water 24 is sprayed, and compressed by the rear stage compressor 9. By performing humidification / cooling of the intake air, the temperature of the intake air flowing into the regenerative heat exchanger 11 can be lowered, the amount of heat exchange in the regenerative heat exchanger 11 can be increased, and the power generation efficiency can be further improved. . Here, the front-stage compressor 8 and the rear-stage compressor 9 may be provided on the same rotation shaft, but may be provided on different rotation shafts similarly to the configuration of the gas turbine power generation facility shown in FIG. In this case, the compressor 1 does not necessarily have a two-split configuration of the front-stage compressor 8 and the rear-stage compressor 9, and may have the same configuration as the compressor in the gas turbine power generation facility shown in FIG.
[0039]
In the present embodiment, the system configuration incorporating the means for humidifying the intake air can be realized by changing the intake path portion as shown in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. The means for humidifying each intake air shown in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 may be used independently, but the intake sprayer 12, the intermediate sprayer 13, the humidifier 14, the intake sprayer 12 and the intermediate The sprayer 13, the intermediate sprayer 13 and the humidifier 14, and the intake sprayer 12 and the humidifier 14 may be used in combination.
[0040]
Next, from the case where the configuration of the gas turbine power generation facility according to the present invention shown in FIG. 1 is adopted, and from IGTI, Global Gas Turbine News, Volume 39, Number 1 (1999), page 4. When the configuration of the gas turbine power generation facility related to the prior art introduced in Page 8 (IGTI, Global Gas Turbine News, Volume 39, No. 1 (1999), PP 4-8) is adopted, the heat balance calculation is performed. FIG. 6 shows the result of comparison between the gas turbine power generation facility according to the present invention and the gas turbine power generation facility according to the related art with respect to the power generation output and power generation efficiency obtained by calculation.
[0041]
In the heat balance calculation here, the gas turbine power generation facility of this embodiment and the gas turbine power generation facility related to the conventional technology are compared under the same conditions. IGTI, Global Gas Turbine News, Volume 39 (IGTI) Global Gas Turbine News, Volume 39, Number 1 (1999), pages 4 to 8 , No. 1 (1999), PP 4-8), the gas turbine power generation facility related to the prior art has a configuration in which the variable transmission is replaced with an inverter without an exhaust heat recovery device. Also, air flow rate, outside air temperature, outside air pressure, compressor efficiency, compression ratio, regenerative heat exchanger temperature efficiency, combustor combustion efficiency, turbine efficiency and expansion ratio of the first and second turbines, generator efficiency, inverter The efficiency was all the same, the turbine inlet temperature of the first turbine and the second turbine were both 910 ° C., and the first turbine exhaust gas temperature was 729 ° C. In order to simplify the calculation, the specific heat of the working fluid and fuel kerosene was constant and the pressure loss was ignored.
[0042]
According to this calculation result, when the gas turbine power generation facility of this embodiment is compared with the gas turbine power generation facility related to the prior art, the power generation output is increased by 18% and the power generation efficiency is improved by 29%.
[0043]
This is because, in the gas turbine power generation facility of this embodiment, the exhaust gas temperature from the first turbine is high, so that a relatively small amount of fuel is required to burn the exhaust gas from the first turbine again. Another reason is that the amount of regenerated heat exchange increases because the heat energy applied by the second combustor is recovered by the regenerative heat exchanger.
[0044]
Next, the operation method of the gas turbine power generation facility of the present embodiment described above will be described below.
[0045]
As an embodiment of a method for operating a gas turbine power generation facility, there is an operation method as described below.
[0046]
In the gas turbine power generation facility of the present embodiment, the first fuel 22 used in the first combustor 2 is a fuel capable of ensuring combustion stability, such as natural gas or oil, in order to avoid power generation from being stopped due to misfire or the like. Is used. The exhaust gas of the first turbine 3 having an inlet gas temperature of 900 to 1050 ° C. has a temperature of 600 ° C. or higher, has a low oxygen concentration, contains a large amount of inert gas such as carbon dioxide and water vapor, and has low NOx combustion. It is in a state where stability can be secured relatively easily. Furthermore, if the second combustor 4 misfires, the output power from the first generator 6 can be secured at least, so that the power generation is not stopped. Therefore, for example, it is possible to employ an operation method in which low-calorie gas such as coal gasification gas, residual oil reformed gas, and wood dry distillation gas is used as the second fuel 23. However, if misfire occurs in the second combustor 4, the power generation output will be reduced in addition to the power generation efficiency. For example, it is used in conjunction with the grid, and the power shortage of the power generation output for the required load power is purchased from the grid. Demand is limited as much as possible.
[0047]
Here, in order to ensure combustion stability in the second combustor 4 more easily, an auxiliary compressor 15 that sucks air from outside and compresses it as in the configuration of the gas turbine power generation facility shown in FIG. The air compressed by the auxiliary compressor 15 may be supplied to the second combustor 4 together with the exhaust from the first turbine 3 on the shaft on which the one turbine 3 and the second generator 10 are provided. As the intake air 25 of the auxiliary compressor 15, contaminated air containing a volatile organic compound such as toluene or benzene may be used instead of outside air.
[0048]
As another embodiment of the method of operating the gas turbine power generation facility according to the present invention, there is an operation method as described below.
[0049]
When the output power of the gas turbine power generation facility according to the present embodiment is operated following the load fluctuation of the demand destination, the flow rate of the fuel 22 used in the first combustor 2 is constant and is used in the second combustor 4. By adjusting the flow rate of the second fuel 23, the output of the second turbine 5 is adjusted, and the output power of the gas turbine power generation equipment itself is changed. That is, the minimum load of the demand destination is satisfied with the first generator 6, and the output power of the second generator 10 is added to the output power of the first generator 6 in accordance with the increase of the demand load. The output power of the gas turbine power generation facility itself is changed.
[0050]
As described above, in the gas turbine power generation facility of the present embodiment, the exhaust gas of the first turbine is between the first turbine and the second turbine, both having a maximum turbine inlet gas temperature of 900 to 1050 ° C. Power generation efficiency without increasing the turbine inlet temperature from 900 to 1050 ° C. by providing a second combustor that mixes and burns with fuel and raises the temperature of the second turbine inlet gas to 900 to 1050 ° C. Can be improved.
[0051]
In addition, the exhaust gas and fuel of the first turbine having a low oxygen concentration and having a temperature of 600 ° C. or higher are interposed between the first turbine and the second turbine having the highest turbine inlet gas temperature of 900 to 1050 ° C. Coal gasification gas, residual oil reforming gas, and wood dry distillation gas, which are relatively difficult to ensure combustion stability, with a system configuration that includes a second combustor that does not cause misfire to immediately stop power generation. Low calorie gas such as can be used as fuel.
[0052]
In addition, in a gas turbine power generation facility using a regenerative gas turbine having a two-shaft configuration, the heat energy added by the second combustor is recovered by the regenerative heat exchanger to increase the regenerative heat exchange amount, thereby increasing the turbine inlet temperature. The power generation efficiency can be improved without increasing the temperature.
[0053]
Therefore, according to the present embodiment, the power generation efficiency can be improved without increasing the turbine inlet temperature from 900 to 1050 ° C.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to improve the power generation efficiency without increasing the turbine inlet temperature, and to provide a gas turbine power generation facility that can cope with the diversification of fuel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration example of a regenerative reheat gas turbine power generation facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system configuration example of a regenerative reheat gas turbine power generation facility including a two-part compressor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration example of an intake path portion of a regenerative reheat gas turbine power generation facility equipped with an intake sprayer according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration example of an intake path portion in the case where an intermediate sprayer is provided in a regenerative reheat type gas turbine power generation facility including a two-split compressor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration example of an intake path portion of a regenerative reheat gas turbine power generation facility including a humidifier according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a comparison of power generation output and power generation efficiency of a gas turbine power generation facility according to another embodiment of the present invention and a gas turbine power generation facility related to the prior art.
FIG. 7 is a system configuration example of a regenerative reheat gas turbine power generation facility including an auxiliary compressor according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Compressor, 2 ... 1st combustor, 3 ... 1st turbine, 4 ... 2nd combustor, 5 ... 2nd turbine, 6 ... 1st generator, 7 ... Inverter, 8 ... Pre-stage compressor, 9 ... Subsequent compressor, 10 ... second generator, 11 ... regenerative heat exchanger, 12 ... intake sprayer, 13 ... intermediate sprayer, 14 ... humidifier, 15 ... auxiliary compressor, 21 ... air, 22,23 ... fuel, 24 ... water, 25 ... auxiliary compressor intake, 31 ... first rotating shaft, 32 ... second rotating shaft.

Claims (8)

空気を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された空気と第一の燃料とを燃焼する第一燃焼器と、該第一燃焼器で発生する燃焼ガスを膨張させ回転動力を取り出し前記圧縮機を駆動する第一タービンと、該第一タービンと同一軸上に設けられ前記第一タービンにより駆動され発電を行う第一発電機と、前記第一タービンとは異なる回転軸上に設けられ前記第一タービンの排気ガスを膨張させ回転動力を取り出す第二タービンと、該第二タービンからの排気と前記圧縮機からの吐出空気との間で熱交換を行う再生熱交換器と、前記第二タービンと同一軸上に設けられ前記第二タービンにより駆動され発電を行う第二発電機と、前記第一発電機により発電された発電周波数と、前記第二発電機により発電された発電周波数のそれぞれを系統と一致させるインバーターとを備えたガスタービン発電設備において、前記第一タービンと前記第二タービンとの間に、第一タービンの排気ガスと第二燃料とを燃焼する第二燃焼器を備えたことを特徴とするガスタービン発電設備。A compressor that compresses air; a first combustor that combusts air compressed by the compressor and a first fuel; and a combustion gas generated in the first combustor is expanded to extract rotational power and compress the air A first turbine that drives the machine , a first generator that is provided on the same shaft as the first turbine and that is driven by the first turbine to generate power, and a rotary shaft that is different from the first turbine, A second turbine for expanding the exhaust gas of the first turbine to extract rotational power; a regenerative heat exchanger for exchanging heat between the exhaust from the second turbine and the discharge air from the compressor; a second generator intends rows generator is driven by the second turbine provided with the turbine on the same axis as, the power frequency that is generated by said first generator, for generating a frequency that is generated by the second generator Each one with the system In the gas turbine power generation facility including the inverter to be operated, a second combustor for combusting the exhaust gas of the first turbine and the second fuel is provided between the first turbine and the second turbine. Gas turbine power generation equipment. 外部より空気を吸入し圧縮する前段圧縮機と、該前段圧縮機とは異なる回転軸上に設けられ前記前段圧縮機の吐出空気をさらに圧縮する後段圧縮機と、該後段圧縮機により圧縮された空気と第一燃料とを燃焼する第一燃焼器と、該第一燃焼器で発生する燃焼ガスを膨張させ回転動力を取り出し前記後段圧縮機を駆動する第一タービンと、該第一タービンと同一軸上に設けられ前記第一タービンにより駆動され発電を行う第一発電機と、前記第一タービンとは異なる回転軸上に設けられて前記第一タービンの排気ガスを膨張させ回転動力を取り出し前記前段圧縮機を駆動する第二タービンと、該第二タービンからの排気と前記後段圧縮機からの吐出空気との間で熱交換を行う再生熱交換器と、前記第二タービンと同一軸上に設けられ前記第二タービンにより駆動され発電を行う第二発電機と、前記第一発電機により発電された発電周波数と、前記第二発電機により発電された発電周波数のそれぞれを系統と一致させるインバーターとを備えたガスタービン発電設備において、前記第一タービンと前記第二タービンとの間に、第一タービンの排気ガスと第二燃料とを燃焼する第二燃焼器を備えたことを特徴とするガスタービン発電設備。A front stage compressor that sucks and compresses air from the outside, a rear stage compressor that is provided on a rotating shaft different from the front stage compressor and further compresses the discharge air of the front stage compressor, and is compressed by the rear stage compressor A first combustor that combusts air and first fuel, a first turbine that expands combustion gas generated in the first combustor to extract rotational power and drives the rear-stage compressor, and is the same as the first turbine a first generator intends rows generator driven by the first turbine is provided on the shaft, remove the rotational power by expanding the exhaust gas in the first turbine is provided on a different axis of rotation from said first turbine A second turbine that drives the front stage compressor, a regenerative heat exchanger that exchanges heat between the exhaust from the second turbine and the discharge air from the rear stage compressor, and the same axis as the second turbine Provided in the second tab A second generator intends rows generator driven by bottles, comprising a generator frequency that is generated, the inverter to match the line of each of the power generation frequency that is generated by the second generator by the first generator A gas turbine power generation facility comprising a second combustor for combusting exhaust gas and second fuel of the first turbine between the first turbine and the second turbine. . 空気を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された空気と第一燃料とを燃焼する第一燃焼器と、該第一燃焼器で発生する燃焼ガスを膨張させ回転動力を取り出し前記圧縮機を駆動し900〜1050℃を最高のタービン入口ガス温度とする第一タービンと、該第一タービンと同一軸上に設けられ前記第一タービンにより駆動され発電を行う第一発電機と、600℃以上の温度を保持した第一タービンの排気ガスと第二燃料とを燃焼する第二燃焼器と、前記第一タービンとは異なる回転軸上に設けられて前記第二燃焼器で発生する燃焼ガスを膨張させ回転動力を取り出し、900〜1050℃を最高のタービン入口ガス温度とする第二タービンと、該第二タービンからの排気と前記圧縮機からの吐出空気との間で熱交換を行う再生熱交換器と、前記第二タービンと同一軸上に設けられ前記第二タービンにより駆動され発電を行う第二発電機と、前記第一発電機により発電された発電周波数と、前記第二発電機により発電された発電周波数のそれぞれを系統と一致させるインバーターとを備えたガスタービン発電設備において、前記第二タービンおよび前記第二発電機と同一軸上に設けられ、外気または揮発性有機化合物を含む空気を吸入・圧縮して前記第二燃焼器に供給する補助圧縮機を備えたことを特徴とするガスタービン発電設備。A compressor that compresses air; a first combustor that combusts air compressed by the compressor and a first fuel; and the compressor that expands the combustion gas generated in the first combustor to extract rotational power, and the compressor a first turbine to the highest turbine inlet gas temperature driving to 900 to 1050 ° C. and a first generator intends rows generator driven by the first turbine provided in said first turbine on the same axis as, 600 A second combustor that combusts the exhaust gas of the first turbine and the second fuel maintained at a temperature equal to or higher than ° C., and a combustion that is provided on a rotating shaft different from the first turbine and that is generated by the second combustor. Gas is expanded to extract rotational power, and heat exchange is performed between the second turbine having a maximum turbine inlet gas temperature of 900 to 1050 ° C., and the exhaust from the second turbine and the discharge air from the compressor. With regenerative heat exchanger A second generator intends rows generator is driven by the second turbine disposed in the second turbine and the same axis, and generating a frequency that is generated by the first generator, which is generated by the second generator In a gas turbine power generation facility provided with an inverter that matches each power generation frequency with the system, the second turbine and the second generator are provided on the same shaft, and suck in the air containing outside air or volatile organic compounds. A gas turbine power generation facility comprising an auxiliary compressor for compressing and supplying to the second combustor. 請求項1または請求項2に記載したガスタービン発電設備において、前記圧縮機入口または前記前段圧縮機入口において水を噴霧し、前記圧縮機または前記前段圧縮機への吸入空気を加湿・冷却する手段を設けたことを特徴とするガスタービン発電設備。  3. The gas turbine power generation facility according to claim 1, wherein water is sprayed at the compressor inlet or the front-stage compressor inlet, and the intake air to the compressor or the front-stage compressor is humidified and cooled. A gas turbine power generation facility characterized by comprising: 請求項2に記載したガスタービン発電設備において、前記前段圧縮機と前記後段圧縮機の間において水を噴霧し、前記前段圧縮機により圧縮された空気を加湿・冷却する手段を設けたことを特徴とするガスタービン発電設備。  3. The gas turbine power generation facility according to claim 2, wherein water is sprayed between the front-stage compressor and the rear-stage compressor, and means for humidifying and cooling the air compressed by the front-stage compressor is provided. Gas turbine power generation equipment. 請求項1または請求項2に記載したガスタービン発電設備において、前記圧縮機吐出部または前記後段圧縮機吐出部において水を噴霧し、前記圧縮機または前記後段圧縮機により圧縮された空気を加湿・冷却する手段を設けたことを特徴とするガスタービン発電設備。  3. The gas turbine power generation facility according to claim 1, wherein water is sprayed at the compressor discharge unit or the second-stage compressor discharge unit, and the air compressed by the compressor or the second-stage compressor is humidified. A gas turbine power generation facility characterized in that means for cooling is provided. 請求項1から3の何れかに記載したガスタービン発電設備において、前記第一燃焼器で燃焼させる前記第一燃料を、前記第二燃焼器で燃焼させる第二燃料よりカロリーが高い燃料としたことを特徴とするガスタービン発電設備。  The gas turbine power generation facility according to any one of claims 1 to 3, wherein the first fuel burned in the first combustor is a fuel having a higher calorie than the second fuel burned in the second combustor. Gas turbine power generation facility characterized by 空気を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された空気と第一燃料とを燃焼する第一燃焼器と、該第一燃焼器で発生する燃焼ガスを膨張させ回転動力を取り出し前記圧縮機を駆動し900〜1050℃を最高のタービン入口ガス温度とする第一タービンと、該第一タービンと同一軸上に設けられ前記第一タービンにより駆動され発電を行う第一発電機と、600℃以上の温度を保持した第一タービンの排気ガスと第二燃料とを燃焼する第二燃焼器と、前記第一タービンとは異なる回転軸上に設けられて前記第二燃焼器で発生する燃焼ガスを膨張させ回転動力を取り出し、900〜1050℃を最高のタービン入口ガス温度とする第二タービンと、該第二タービンからの排気と前記圧縮機からの吐出空気との間で熱交換を行う再生熱交換器と、前記第二タービンと同一軸上に設けられ前記第二タービンにより駆動され発電を行う第二発電機と、前記第一発電機により発電された発電周波数と、前記第二発電機により発電された発電周波数のそれぞれを系統と一致させるインバーターとを備えたガスタービン発電設備の運転方法において、前記第一燃焼器で使用する燃料流量は一定とし、前記第二燃焼器で使用する燃料流量を調節することで前記第一発電機および前記第二発電機の発電出力を変化させることを特徴とするガスタービン発電設備の運転方法。A compressor that compresses air; a first combustor that combusts air compressed by the compressor and a first fuel; and the compressor that expands the combustion gas generated in the first combustor to extract rotational power, and the compressor a first turbine to the highest turbine inlet gas temperature driving to 900 to 1050 ° C. and a first generator intends rows generator driven by the first turbine provided in said first turbine on the same axis as, 600 A second combustor that combusts the exhaust gas of the first turbine and the second fuel maintained at a temperature equal to or higher than ° C., and a combustion that is provided on a rotating shaft different from the first turbine and that is generated by the second combustor. Gas is expanded to extract rotational power, and heat exchange is performed between the second turbine having a maximum turbine inlet gas temperature of 900 to 1050 ° C., and the exhaust from the second turbine and the discharge air from the compressor. With regenerative heat exchanger A second generator intends rows generator is driven by the second turbine disposed in the second turbine and the same axis, and generating a frequency that is generated by the first generator, which is generated by the second generator In a method for operating a gas turbine power generation facility including an inverter that matches each power generation frequency with a system, a fuel flow rate used in the first combustor is constant, and a fuel flow rate used in the second combustor is adjusted. The operation method of the gas turbine power generation equipment characterized by changing the power generation output of said 1st generator and said 2nd generator by this.
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