(57)【要約】【課題】圧縮機と排気ダクトとの間を接続する配管形状による作動流体の圧力損失を低減し、コンパクトな配管の配置が可能とされ、さらに配管コストを低減できるガスタービン及びそれを備えるプラントを提供することを目的とする。【解決手段】作動流体を圧縮する圧縮機と、燃料と圧縮された作動流体とを燃焼させる燃焼器と、燃焼器により生成された燃焼ガスにより回転駆動されるタービンと、タービンを回転駆動させた燃焼ガスが導かれる排気ダクトと、作動流体が圧縮機の中段から導入されて排気ダクトに導出される抽気配管５と、を備えるガスタービンにおいて、抽気配管５は、曲がり部１８を有し、曲がり部１８は上流側に接続される抽気配管５の軸方向に対して下流側に接続される抽気配管５の軸方向が９０°未満の曲げ角度を有することを特徴とする。【選択図】図２
2010281224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を圧縮する圧縮機と、
燃料と前記圧縮された作動流体とを燃焼させる燃焼器と、
前記燃焼器により生成された燃焼ガスにより回転駆動されるタービンと、
該タービンを回転駆動させた前記燃焼ガスが導かれる排気ダクトと、
前記作動流体が前記圧縮機の中段から導入されて前記排気ダクトに導出される抽気配管と、を備えるガスタービンにおいて、
前記抽気配管は、曲がり部を有し、該曲がり部は上流側に接続される前記抽気配管の軸方向に対して下流側に接続される前記抽気配管の軸方向が９０°未満の曲げ角度を有することを特徴とするガスタービン。
【請求項２】
前記曲がり部は、上流側に接続される前記抽気配管の断面積に比べて大きな断面積を有することを特徴とする請求項１に記載のガスタービン。
【請求項３】
前記曲がり部は、前記圧縮機の中段に直接接続されているネック部を一端に有し、該ネック部は、前記圧縮機の中段から前記曲がり部に向かってテーパー状に先広がりとなった円錐形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスタービン。
【請求項４】
前記曲がり部は、前記排気ダクトに直接接続されるネック部を一端に有し、該ネック部は、前記曲がり部の上流側に接続される前記抽気配管の断面積よりも大きな断面積を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスタービン。
【請求項５】
前記抽気配管は、複数備えられ、それぞれ前記抽気配管は、前記圧縮機と前記排気ダクトとの間で互いに独立して設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のガスタービン。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のガスタービンを備えていることを特徴とするプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンに関し、特に、抽気配管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンの圧縮機は、起動時又は停止時に生じる旋回失速を抑制するために圧縮機の中段から作動流体を一部抽気している。これにより、圧縮機内を通過する作動流体の流量が調整されて圧縮機内の流れの閉塞を防ぎ、旋回失速を防止している。この圧縮機から抽気された作動流体は、抽気配管によってタービンに接続されタービン翼の冷却に一部が利用されている。さらに残りの抽気された作動流体は、タービンの下流に接続されている排気ダクトに導かれている。
特許文献１には、圧縮機から抽気された空気を調整弁によって流量調整しタービンに導いて翼を空冷する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４３３２１３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧縮機と排気ダクトとの間を接続する抽気配管の一部には、曲がり部が用いられているため、曲がり部では作動流体の圧力損失が生じてしまう。例えば、特許文献１に開示されている発明では、抽気配管の両端が直角に曲げられ圧縮機とタービンとに接続されている。そのため、曲がり部において作動流体の圧力損失が生じるという問題があった。そこで、曲がり部に接続される配管径を大きくして圧力損失を低減する必要がある。それにより、配管のコストアップやそれに伴う配管スペースの確保が必要となるという問題があった。
さらに、作動流体を抽気するために圧縮機には少なくとも２本の抽気配管が接続されるが、この抽気配管は、通過する作動流体の圧力に応じて複数の抽気配管から１本の抽気配管に合流される。合流されて１本になった抽気配管は、排気ダクトに接続される。複数の配管を合流させるため合流部では圧力損失が生じることや配管形状が複雑となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、圧縮機と排気ダクトとの間を接続する配管形状による作動流体の圧力損失を低減し、コンパクトな配管の配置が可能とされ、さらに配管コストを低減できるガスタービン及びそれを備えるプラントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のガスタービンは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるガスタービンは、作動流体を圧縮する圧縮機と、燃料と前記圧縮された作動流体とを燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器により生成された燃焼ガスにより回転駆動されるタービンと、該タービンを回転駆動させた前記燃焼ガスが導かれる排気ダクトと、前記作動流体が前記圧縮機の中段から導入されて前記排気ダクトに導出される抽気配管と、を備えるガスタービンにおいて、前記抽気配管は、曲がり部を有し、該曲がり部は上流側の前記抽気配管の軸方向に対して下流側の前記抽気配管の軸方向が９０°未満の曲げ角度を有することを特徴とする。
【０００７】
一般に、上流側の抽気配管の軸方向に対して下流側の抽気配管の軸方向の曲げ角度が９０°未満の場合には、上流側の抽気配管の軸方向に対して下流側の抽気配管の軸方向の曲げ角度が９０°以上の場合と比べて曲がり部を通過する作動流体の圧力損失が低減される。
曲がり部は、上流側の抽気配管の軸方向に対して下流側の抽気配管の軸方向の曲げ角度を９０°未満としたので、曲がり部を通過する際における作動流体の圧力損失を低減することができる。そのため、同一抽気流量を確保しつつ抽気配管の小径化を図ることができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
なお、曲がり部は、一定の曲率半径によって規定される形状であり、曲げ角度は、例えば、３０°以上７０°未満、より好的な事例では４５°以下であることが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明にかかるガスタービンの前記曲がり部は、上流側に接続される前記抽気配管の断面積に比べて大きな断面積を有することを特徴とする。
【０００９】
一般に、作動流体の圧力損失は、曲がり部では大きくまた管の断面積が大きくなると低減される。
曲がり部の断面積は、上流側の抽気配管の断面積に比べて大きくしたので、曲がり部を通過する際における作動流体の圧力損失を低減することができる。そのため、曲がり部に接続される抽気配管を小径化することができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【００１０】
さらに、本発明にかかるガスタービンの前記曲がり部は、前記圧縮機の中段に直接接続されるネック部を一端に有し、該ネック部は、前記圧縮機の中段から前記曲がり部に向かってテーパー状に先広がりとなった円錐形状であることを特徴とする。
【００１１】
一般に、作動流体の圧力損失は、テーパー状に先広がりとなった円錐形状を通過する場合には、直管形状の管と内径を直管形状の管よりも大きくした曲がり部とからなる不連続な形状を作動流体が通過する場合に比べて作動流体の流れによる圧力損失を低減することができる。
曲がり部は、圧縮機と直接接続され、圧縮機から曲がり部へと向かって先広がりとなった円錐形状のネック部を有する。そのため、圧縮機から曲がり部へと導かれる作動流体の圧力損失が低減され、曲がり部に接続される下流側の抽気配管を小径化することができる。また、圧縮機と曲がり部とは、直接接続されるので、配管形状を単純化することができ抽気配管に接続される配管の数を減らすことができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【００１２】
さらに、本発明にかかるガスタービンの前記曲がり部は、前記排気ダクトに直接接続されるネック部を一端に有し、該ネック部は、前記曲がり部の上流側に接続される前記抽気配管の断面積よりも大きな断面積を有することを特徴とする。
【００１３】
曲がり部の一端は、上流側に接続される抽気配管の断面積に比べて大きな断面積を有するネック部によって直接排気ダクトに接続されるので、作動流体の圧力損失が低減される。そのため、曲がり部の上流側に接続される抽気配管を小径化することができる。また、排気ダクトと曲がり部とは直接接続されるので、配管形状を単純化でき抽気配管に接続される配管の数を減らすことができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【００１４】
さらに、本発明にかかるガスタービンの前記抽気配管は、複数備えられ、それぞれの前記抽気配管は、前記圧縮機と前記排気ダクトとの間で互いに独立して設けられていることを特徴とする。
【００１５】
複数の抽気配管は、圧縮機及び排気ダクトの間で互いに独立して設けられているので、圧縮機に接続された複数の抽気配管が１本の抽気配管に合流された後に排気ダクトに接続される場合に比べて、配管形状を簡素化することができる。また、配管を合流させる場合と比べた場合、合流による作動流体の圧力損失がなくなるので、抽気配管を小径化することができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【００１６】
また、本発明にかかるプラントは、上記のいずれかに記載のガスタービンを備えることを特徴とする。
【００１７】
抽気配管の設置コストやメンテナンスコスト、配管配置のためのスペースが削減されるので、プラント全体のコストの低減やプラントのコンパクト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、抽気配管の曲がり部は、上流側に接続される抽気配管の軸方向に対して下流側に接続される抽気配管の軸方向の曲げ角度を９０°未満としたので、曲がり部を通過する際における作動流体の圧力損失を低減することができる。そのため、曲がり部に接続される抽気配管を小径化することができる。また、配管形状を単純化でき抽気配管に接続される配管の数を減らすことができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンス用のコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発電プラントのガスタービンを示す概略構成図である。
【図２】図１に示す抽気配管の側面図である。
【図３】図１に示す圧縮機のＡ−Ａ部における横断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る抽気配管の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る発電プラントは、図１に示すように、ガスタービン１とそのガスタービン１によって発電する発電機（図示せず）とを備えている。
ガスタービン１は、空気(作動流体)を圧縮する圧縮機２と、供給された燃料と圧縮された空気とを混合して燃焼させる燃焼器（図示せず）と、燃焼器により生成された燃焼ガスにより回転駆動されるタービン３と、タービン３を回転駆動させた燃焼ガスが導かれる排気ダクト４と、圧縮機２の中段とタービン３と排気ダクト４との間を接続している抽気配管５とを備えている。
【００２１】
圧縮機２は、外部（大気）から取り入れた空気を圧縮するものであって、圧縮された空気を燃焼器に供給する。圧縮機２は、タービン回転軸６が連結されており、タービン回転軸６により回転駆動されることにより空気を圧縮する。タービン回転軸６は、タービン３と、圧縮機２と、発電機とに連結される円柱状の部材であって、タービン３に生じる回転駆動力を圧縮機２と発電機とに伝達する。
【００２２】
圧縮機２は、タービン回転軸６と、ケーシング７と、動翼（図示せず）と、静翼（図示せず）とを備えている。
ケーシング７内には、タービン回転軸６と、タービン回転軸６により回転駆動される複数の動翼と、ケーシング７の内側に固定配置されている複数の静翼とが収納されている。ケーシング７は、動翼の周囲に配置された円筒状の壁面である。圧縮機２の中段のケーシング７は、タービン回転軸６の中心軸線に対して対称の位置に１箇所ずつ抽気口８を有している。２箇所の抽気口８Ａ，８Ｂは、圧縮機２内を通過する空気の流量が均一になるようにバランスをとるためにタービン回転軸６の中心軸線に対して対称の位置に開口している。抽気口８は、動翼を通過する空気の流量を調整するために、タービン回転軸６方向の各位置にて複数段に開口している。同図では、空気が圧縮機２を通過する上流から下流に向かって低圧２０Ａ、中圧２０Ｂ、高圧２０Ｃの順番に設けられた３領域に、合計６箇所の抽気口８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｆが開口している。
【００２３】
空気は、圧縮機２の入口から入り動翼を通過することによって圧縮される。圧縮された空気の一部は、ケーシング７に開口している低圧領域２０Ａの抽気口８Ａ，８Ｂから抽気される。抽気によって流量が調整された圧縮機２内の圧縮空気は、中圧領域２０Ｂの動翼に導かれる。この動翼を通過することによってさらに圧縮された空気の一部は、流量を調整するために中圧領域２０Ｂの抽気口８Ｃ，８Ｄから抽気される。残りの圧縮空気は、後段の高圧領域２０Ｃの動翼を通過することによってさらに高圧に圧縮される。高圧の空気の一部は、高圧領域２０Ｃの抽気口８Ｅ，８Ｆから流量を調整するために抽気される。流量が調整された高圧の空気は、さらに後段の動翼に導かれ圧縮された後に燃焼器へと供給される。
【００２４】
燃焼器は、圧縮機２の下流側に配置され、圧縮された空気と外部から供給された燃料とを燃焼する。燃焼により生成された高温の燃焼ガスは、タービン３に供給される。
【００２５】
タービン３は、タービン回転軸６と、ケーシング９と、タービン回転軸６を回転駆動する動翼（図示せず）と、静翼（図示せず）とを備えている。
ケーシング９は、タービン回転軸６と静翼と動翼とが交互に配置されている周囲を覆う円筒状の壁面を有する壁面である。ケーシング９は、タービン回転軸６の中心軸線に対して対称の位置に１箇所ずつ冷却空気取込口１０を有している。圧縮機２から抽気された圧縮空気の一部は、冷却空気取込口１０よりタービン３内に導かれる。導かれた圧縮空気は、燃焼器からの高温の燃焼ガスが通過することによって高温になった静翼と動翼とを冷却する。冷却空気取込口１０は、静翼と動翼とによって構成される段に応じてタービン回転軸６方向の各位置にて複数開口している。同図では、燃焼ガスがタービン３内を流れる上流から下流に向かって第１領域２１Ａ、第２領域２１Ｂ、第３領域２１Ｃの順番に設けられた３領域に、合計６箇所の冷却空気取込口１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆが開口している。
【００２６】
排気ダクト４は、タービン３の下流側のケーシング９に接続されており円筒状の壁面を有する。排気ダクト４には、タービン３を回転駆動させた燃焼ガスがタービン３から導かれる。排気ダクト４は、タービン回転軸６の中心軸線に対して対称の位置に各１箇所吸入口１１を有している。この吸入口１１には、圧縮機２から抽気された圧縮空気の一部が導かれる。導かれた圧縮空気は、タービン３が排出した燃焼ガスとともに排気ダクト４の下流に開口している排出口から排出される。吸入口１１は、タービン３の下流から排出口に向かって、各位置にて複数開口している。同図では、タービン３の下流から排出口に向かって高圧２２Ａ、中圧２２Ｂ、低圧２２Ｃの順番に設けられた３領域に、合計６箇所の吸入口１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆが開口している。
【００２７】
抽気弁１２は、圧縮機２に接続されている圧縮機側抽気配管と排気ダクト４に接続されている排気ダクト側抽気配管との間に接続されている。抽気弁１２は、圧縮機２から抽気され排気ダクト４に導かれる空気の流量を調整する。これによって、圧縮機２の動翼を通過する圧縮空気の流量が調整されることになる。
【００２８】
次に本実施形態の抽気配管５の形状について図２を用いて説明する。
なお、同図においては、圧縮機２の低圧領域２０Ａと、タービン３の第３領域２１Ｃと、排気ダクト４の低圧領域２２Ｃとの間に接続されている２本の抽気配管５のうちの１本について説明する。
【００２９】
抽気配管５は、圧縮機側抽気配管５Ａと、排気ダクト側抽気配管５Ｂと、抽気管１５と、冷却空気管１６と、吸入管１７と、曲がり部１８と、抽気弁１２とを備えている。
圧縮機側抽気配管５Ａと排気ダクト側抽気配管５Ｂとは、内径が軸線方向に略一定とされた直状配管を有している。圧縮機側抽気配管５Ａ及び排気ダクト側抽気配管５Ｂの一端は、抽気弁１２に接続されている。
抽気管１５の一端は、圧縮機２の抽気口８と同径を有し、他端は曲がり部１８Ａと同径を有し、抽気口８から曲がり部１８Ａに向かってテーパー状に先広がりの円錐形状となっている。抽気管１５の小径側の一端は、抽気口８に対して垂直に接続されている。抽気管１５の大径側の一端は、曲がり部１８Ａに接続されている。
【００３０】
冷却空気管１６は、直状配管である。冷却空気管１６の一端は、タービン３の冷却空気取込口１０に対して垂直に接続されている。冷却空気管１６の他端は、圧縮機側抽気配管５Ａの下流側でありかつ抽気弁１２の上流近傍に垂直に接続されている。
吸入管１７は、直状配管である。吸入管１７の一端には、曲がり部１８Ｂが接続され、他端には、排気ダクト４の吸入口１１が接続されている。
【００３１】
各曲がり部１８は、抽気管１５と圧縮機側抽気配管５Ａとが両端に接続されている圧縮機側の曲がり部１８Ａと、排気ダクト側抽気配管５Ｂと吸入管１７とが両端に接続されている排気ダクト側の曲がり部１８Ｂとの２か所に設けられている。圧縮機側の曲がり部１８Ａには、抽気管１５の軸方向と圧縮機側抽気配管５Ａの軸方向とが９０°を成すベンド管又はエルボ管が用いられている。抽気管１５と接続されている圧縮機側の曲がり部１８Ａの一端は、抽気管（上流側に接続されている抽気配管）１５の断面積に比べて大きな断面積を有している。排気ダクト側の曲がり部１８Ｂには、排気ダクト側抽気配管（上流側に接続されている抽気配管）５Ｂの軸方向に対して吸入管１７（下流側に接続されている抽気配管）の軸方向が６０°の曲げ角度を有するベンド管又はエルボ管が用いられている。
【００３２】
抽気配管５は、圧縮機２の低圧領域２０Ａに開口している抽気口８Ａの１箇所と、タービン２の第３領域２１Ｃに開口している冷却空気取込口１０Ｅの１箇所と、排気ダクト４の低圧領域２２Ｃに開口している吸入口１１Ｅの１箇所との間に接続されており、タービン回転軸６と平行に延在している。圧縮機２の低圧領域２０Ａに開口している他の抽気口８Ｂは、タービン３の第３領域２１Ｃの他の冷却空気口１０Ｆと、排気ダクト４の低圧領域２２Ｃの他の吸入口１１Ｆとの間に接続されており、タービン回転軸６と平行に延在している。すなわち、それぞれの抽気配管５は、圧縮機２と排気ダクト４との間で互いに独立している。
【００３３】
図３には、図１に示される圧縮機２の低圧領域２０ＡのＡ−Ａ部における横断面図を示す。
圧縮機２の低圧領域２０Ａの抽出口８Ａ，８Ｂには、タービン回転軸６の径方向に伸びる抽気管１５がタービン回転軸６の中心軸線に対して対称の位置に接続されている。抽気管１５には、タービン回転軸６の中心軸線に対して対称の位置に抽気配管５が平行に接続されている。
圧縮機２の中圧領域２０Ｂ及び高圧領域２０Ｃを横断面図で表した場合にも、同様に抽気配管５がタービン回転軸６の中心軸線に対して対称の位置に平行に接続されている。
【００３４】
以上の通り、本実施形態のガスタービン１を備える発電プラントによれば、以下の作用効果を奏する。
排気ダクト側抽気配管５Ｂの軸方向に対して吸入管１７の軸方向の曲げ角度が９０°未満の場合には、具体的には６０°とされているので、排気ダクト側抽気配管５Ｂの軸方向に対して吸入管１７の軸方向の曲げ角度が９０°以上の場合と比べて排気ダクト側の曲がり部１８Ｂを通過する空気の圧力損失が低減される。
排気ダクト側の曲がり部１８Ｂは、排気ダクト側抽気配管５Ｂの軸方向に対して吸入管１７の軸方向の曲げ角度を９０°未満とし、具体的には６０°とされているので、排気ダクト側の曲がり部１８Ｂを通過する際における空気の圧力損失を低減することができる。そのため、同一抽気流量を確保しつつ抽気配管５の小径化を図ることができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
なお、排気ダクト側の曲がり部１８Ｂは、一定の曲率半径によって規定される形状であり、曲げ角度は、本実施形態においては６０°として説明したが、３０°以上７０°未満の範囲で適宜変更可能であり、より好的な事例では４５°以下であることが好ましい。
【００３５】
また、圧縮機側の曲がり部１８Ａの断面積は、抽気管（上流側の抽気配管）１５の断面積に比べて大きくしたので、圧縮機側の曲がり部１８Ａを通過する際における空気の圧力損失を低減することができる。そのため、圧縮機側の曲がり部１８Ａに接続されている圧縮機側抽気配管５Ａを小径化することができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【００３６】
抽気配管５は、複数備えられ、それぞれの抽気配管５は、圧縮機２と排気ダクト４との間で互いに独立して設けられているので、圧縮機２に接続されている複数の抽気配管５が１本の抽気配管５に合流された後に排気ダクト４に接続される場合に比べて、配管形状を簡素化することができる。また、抽気配管５を合流させる場合と比べた場合、合流による空気の圧力損失が低減されるので、抽気配管５を小径化することができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【００３７】
さらに、配管の設置コストやメンテナンスコスト、配管配置のためのスペースが削減されるので、プラント全体のコストの低減やプラントのコンパクト化を図ることができる。
【００３８】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図４に基づき説明する。本実施形態の発電プラン及びガスタービン１の構成は、曲がり部１８の形状が異なる点と抽気管１５及び吸入管１７が不要な点において第１実施形態と相違し、そのほかは同様である。したがって、同一の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
また、図２と同様に、圧縮機２の低圧領域２０Ａと、タービン３の第３領域２１Ｃと、排気ダクト４の低圧領域２２Ｃとの間に接続されている２本の抽気配管５のうちの１本について説明する。
【００３９】
抽気配管５は、圧縮機側抽気配管５Ａと、排気ダクト側抽気配管５Ｂと、冷却空気管１６と、曲がり部１８と、抽気弁１２とを備えている。
曲がり部１８は、圧縮機側の曲がり部１８Ａと排気ダクト側の曲がり部１８Ｂの２つを有している。
圧縮機側の曲がり部１８Ａは、一端にネック部を有している。ネック部は、直接抽気口８に接続されている。ネック部は、抽気口８から圧縮機側の曲がり部１８Ａに向かって先広がりのテーパー状の円錐形状を形成している。圧縮機側の曲がり部１８Ａは、抽気口８から圧縮機側の曲がり部１８Ａに向う空気の軸方向と、圧縮機側抽気配管５Ａの軸方向とが３０°となる曲げ角度を有している。また、圧縮機側の曲がり部１８Ａの断面積は、ネック部の最大断面積に比べて大きな断面積を有し、その曲率半径は、ネック部の最大断面積部における外径の３倍以上である。圧縮機側の曲がり部１８Ａの他端は、圧縮機側の曲がり部１８Ａから圧縮機側抽気配管５Ａに向かって先細りとなるテーパー状の円錐形状によって圧縮機側抽気配管５Ａに接続されている。通過する空気の圧力損失は、一般的に管の断面積が大きくなると低減されるが、ここでは圧縮機側の曲がり部１８Ａからその下流側に接続されている圧縮機側抽気配管５Ａに向かって空気が通過しても圧力損失の変化が生じないように考慮した形状としている。
【００４０】
排気ダクト側の曲がり部１８Ｂには、径違いベンド管又は径違いエルボ管が用いられている。排気ダクト側の曲がり部１８Ｂの小径側は、排気ダクト側抽気配管５Ｂに接続されている。排気ダクト側の曲がり部１８Ｂの大径側は、排気ダクト側抽気配管（上流側に接続されている抽気配管）５Ｂの断面積よりも大きな断面積を有している。また、排気ダクト側の曲がり部１８Ｂの大径側はネック部を有し、吸入口１１に直接接続されている。排気ダクト側の曲がり部１８Ｂは、排気ダクト側抽気配管５Ｂの軸方向に対して３０°の曲げ角度を有して吸入口１１に接続されている。
【００４１】
以上の通り、本実施形態に係るガスタービン１を備える発電プラントよれば、以下の作用効果を奏する。
空気の圧力損失は、テーパー状に先広がりとなった円錐形状を通過する場合には、直管形状の管と内径を直管形状の管よりも大きくした曲がり部とからなる不連続な形状を空気が通過する場合に比べて空気の流れによる圧力損失を低減することができる。
圧縮機側の曲がり部１８Ａは、圧縮機２と直接接続され、圧縮機２から圧縮機側の曲がり部１８Ａへと向かって先広がりとなった円錐形状のネック部を有する。そのため、圧縮機２から圧縮機側の曲がり部１８Ａへと導かれる空気の圧力損失が低減され、圧縮機側の曲がり部１８Ａに接続されている圧縮機側抽気配管５Ａを小径化することができる。また、圧縮機２と圧縮機側の曲がり部１８Ａとは、直接接続されているので、配管形状を単純化することができ抽気配管５に接続されている配管の数を減らすことができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【００４２】
排気ダクト側の曲がり部１８Ｂの一端は、排気ダクト側抽気配管５Ｂの断面積に比べて大きな断面積を有するネック部によって直接排気ダクト４に接続されているので、空気の圧力損失が低減される。そのため、排気ダクト側の曲がり部１８Ｂに接続されている排気ダクト側抽気配管５Ｂを小径化することができる。また、排気ダクト４と排気ダクト側の曲がり部１８Ｂとは直接接続されているので、配管形状を単純化でき抽気配管５に接続されている配管の数を減らすことができる。従って、配管コスト及び配管メンテナンスコストの削減やコンパクトな配管の配置が可能となる。
【００４３】
なお、本実施形態では、作動流体として空気を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＢＦＧガス（Blast Furnace Gas：高炉ガス）としても良い。
さらに、本実施形態では、発電プラントを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばガスタービン１を有する動力発生用ガスタービンプラントであっても良い。
また、本実施形態では、圧縮機２から３段階２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにわたって抽気するとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば圧縮機の流量の調整具合に応じて抽気領域を増減させても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１  ガスタービン
２  圧縮機
３  タービン
４  排気ダクト
５  抽気配管
１８  曲がり部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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