(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された気体を圧縮し、高圧の気体を燃焼器へ供給する圧縮機と、該圧縮機へ供給される気体の温度を上昇させる温度上昇手段と、圧縮機の気体入り口側に配置され、ガスタービンの負荷に応じて開閉制御される入口案内翼とを備え、前記圧縮機に入る気体を、前記温度上昇手段により外気温度より上昇させて供給し、圧縮機入り口部の氷結を防止するようにしたガスタービンの氷結防止運転方法において、
前記圧縮機入り口の気体温度を上昇させる手段として、前記圧縮機の吐出気体を圧縮機入り口気体に噴霧供給して温度上昇させる手段と、ガスタービンパッケージを換気している換気気体を圧縮機入り口気体に噴霧供給して温度上昇させる手段との両者を用いるとともに、
ガスタービンの起動時には、前記圧縮機の吐出気体による温度上昇させる手段とガスタービンパッケージの換気気体による温度上昇させる手段との両者を用いて入り口気体温度を外気温度より上昇させ、かつ
ガスタービンの起動後は、前記ガスタービンパッケージの換気気体のみを供給して入り口気体温度を外気温度より上昇させ運転するようにしたことを特徴とするガスタービンの氷結防止運転方法。
【請求項２】
供給された気体を圧縮し、高圧の気体を燃焼器へ供給する圧縮機と、該圧縮機へ供給される気体の温度を上昇させる温度上昇手段と、圧縮機の気体入り口側に配置され、ガスタービンの負荷に応じて開閉制御される入口案内翼とを備え、前記圧縮機に入る気体を、前記温度上昇手段により外気温度より上昇させて供給し、圧縮機入り口部の氷結を防止するようにしたガスタービンの氷結防止運転方法において、
前記圧縮機入り口の気体温度を上昇させる手段として、前記圧縮機の吐出気体を圧縮機入り口気体に噴霧供給して温度上昇させる手段と、ガスタービンパッケージを換気している換気気体を圧縮機入り口気体に噴霧供給して温度上昇させる手段との両者を用いるとともに、
ガスタービンの起動時には、前記圧縮機の吐出気体による温度上昇させる手段とガスタービンパッケージの換気気体による温度上昇させる手段との両者を用いて入り口気体温度を外気温度より上昇させ、かつ
ガスタービンの起動後の前記入口案内翼の開放後は、前記ガスタービンパッケージの換気気体のみを供給して入り口気体温度を外気温度より上昇させ運転するようにしたことを特徴とするガスタービンの氷結防止運転方法。
【請求項３】
前記ガスタービンパッケージの換気気体の噴霧供給量が、ガスタービンの起動時および起動後もほぼ一定に供給されるものである請求項１または２記載のガスタービンの氷結防止運転方法。
【請求項４】
前記圧縮機の吐出気体の噴霧量が、前記入口案内翼の開度に対応して制御されるものである請求項１，２または３記載のガスタービンの氷結防止運転方法。
【請求項５】
前記圧縮機の吐出空気の噴霧が、出力向上用として設けられている水噴霧供給系の空気系統を介して行なわれるものである請求項１，２，３または４記載のガスタービンの氷結防止運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービンの氷結防止運転方法に係わり、特にガスタービンの圧縮機の吸気中に高温空気を噴霧し、氷結防止を行うようにしたガスタービンの氷結防止運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に採用されているこの種のガスタービンでは、冬季に気温が低下した場合、ガスタービンの圧縮機入口部で空気中の湿分が氷結するアイシング現象が生ずる。この氷結する現象は、空気が飽和状態になり空気中に水蒸気として含有しきれなくなった水分が壁面で露結し、低気温時にこれが氷結する現象である。圧縮機の入口部分に氷結現象が発生すると、壁面に付着して成長した氷のために、圧縮機の吸気部開口面積が減少，すなわち、吸込み空気量が低下し、ガスタービン出力が低下することになる。
【０００３】
圧縮機入口での氷結現象は、運転中の出力および効率低下だけでなく、ガスタービン本体の信頼性に与える悪影響もある。すなわち、成長した氷が周期的に飛散することにより、圧縮機の翼を損傷させる可能性があるということである。翼が欠損すると欠損片を吸込むことにより、それが引き金となって後段側の圧縮機翼全体を損傷することになる。また、欠損に至らないまでも初段動翼が背側に反った状態で運転すると、設計点から外れたオフデザイン点での運転となり、圧縮機性能およびガスタービン全体性能がより低下してしまう。
【０００４】
このように氷結現象は、ガスタービンに悪影響を及ぼすものであるが、この氷結を防止するために、圧縮機入口の空気の温度を上昇させる氷結防止方法が一般に採用されている。この圧縮機入口の空気の温度を上昇させる手段として今までにも様々な構成が提案されている。
【０００５】
例えば、この入口空気温度を上昇させる手段として、圧縮機の高温となった吐出空気を圧縮機の吸気部に還流させて，すなわち圧縮機の吐出空気を圧縮機入り口側の空気に噴霧供給して温度上昇させるようにしたものや、また、ガスタービンパッケージの換気空気を圧縮機の吸気部に還流させて吸気温度を上昇させるようにしたもの、さらには加熱流体により熱交換された熱媒体が吸気ダクト内を循環し、吸気温度を上昇させるものなどがある。
【０００６】
なお、この種のガスタービン氷結防止運転方法に関連するものとしては、例えば特開平９−３１７４９６号公報、実開平５−８９８４８号公報、実開昭５９−１１１９３１号公報、あるいは特開平６−３３７９５号公報などが挙げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように形成されているガスタービン氷結防止運転方法であると、圧縮機の吸気部に高温の空気が噴霧供給されることから、圧縮機の入口側の空気は温度上昇し、氷結は防止され、充分満足できるように思われるが、しかしこれらの氷結防止運転方法、例えば前者の圧縮機の吐出空気を圧縮機の吸気部に還流させるものでは、圧縮機の入口側の空気温度を充分上昇させるために、一度圧縮した空気を入り口に戻すことになり、作動流体の減少に加え、タービン部の作動流体となるべき圧縮機吐出空気を入口に循環させるので、タービン出力も著しく低下する。したがって、寒冷地では通常冬に電力需要が最大となることを考慮すると、この運転方法では出力の観点からは寒冷地の連続運転の際には不利となる。
【０００８】
また、ガスタービンパッケージの換気空気を圧縮機の吸気部に還流させて吸気温度を上昇させるものでは、通常は大気に放出されているガスタービン本体ケーシングからの放熱を、換気ダクトによりガスタービン吸気ダクトまで導いて使用するので、通常は捨てられていた熱を有効に利用することから無駄が無く、通常の運転状態からの出力低下は圧縮機入口温度上昇分のみである。したがって、この方法が最も性能上有利であるが、この方法では、ガスタービンの起動時には換気空気の温度が低く充分な氷結防止ができない嫌いがある。
【０００９】
また、加熱流体により熱交換された熱媒体が吸気ダクト内を循環し、吸気温度を上昇させるものは、氷結は充分防止されるが、しかしその加熱流体をつくる設備には多くの費用がかかる嫌いがある。
【００１０】
実際のガスタービンおよびガスタービンと蒸気タービンを用いたコンバインドプラントなどを考慮すると、氷結防止を簡単な設備で、出力低下を最小限に抑え、安全な運転が実現できるこの種の運転方法が要求される。
【００１１】
本発明はこれに鑑みなされたもので、その目的とするところは、その設備が簡単で、冬場の連続運転時にもガスタービンの性能低下が生ずることなく、圧縮機入口部の氷結を充分防止することが可能なこの種のガスタービン氷結防止運転方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、供給された気体を圧縮し、高圧の気体を燃焼器へ供給する圧縮機と、該圧縮機へ供給される気体の温度を上昇させる温度上昇手段と、圧縮機の気体入り口側に配置され、ガスタービンの負荷に応じて開閉制御される入口案内翼とを備え、前記圧縮機に入る気体を、前記温度上昇手段により外気温度より上昇させて供給し、圧縮機入り口部の氷結を防止するようにしたガスタービンの氷結防止運転方法において、前記圧縮機入り口の気体温度を上昇させる手段として、前記圧縮機の吐出気体を圧縮機入り口気体に噴霧供給して温度上昇させる手段と、ガスタービンパッケージを換気している換気気体を圧縮機入り口気体に噴霧供給して温度上昇させる手段との両者を用いるとともに、ガスタービンの起動時には、前記圧縮機の吐出気体による温度上昇させる手段とガスタービンパッケージの換気気体による温度上昇させる手段との両者を用いて入り口気体温度を外気温度より上昇させ、かつガスタービンの起動後，特に入口気体案内翼の開放後は、前記ガスタービンパッケージの換気気体のみを供給して入り口気体温度を外気温度より上昇させ運転するようにし所期の目的を達成するようにしたものである。
【００１３】
またこの場合、前記ガスタービンパッケージの換気気体の噴霧供給量を、ガスタービンの起動時および起動後もほぼ一定に供給するようにしたものである。また、前記圧縮機の吐出気体の噴霧量を、前記入口空気案内翼の開度に対応して制御するようにしたものである。また、前記圧縮機の吐出空気の噴霧を、出力向上用として設けられている水噴霧供給系の空気系統を介して行なうようにしたものである。
【００１４】
すなわちこのようなガスタービン氷結防止運転方法を用いることにより、ガスタービンの起動時には、前記圧縮機の吐出気体により温度上昇させる手段とガスタービンパッケージの換気気体により温度上昇させる手段との両者が用いられて入り口気体温度を外気温度より充分上昇させることが行われ、そしてガスタービンの起動後の入口案内翼の開放後は、ガスタービンパッケージの換気気体のみの供給により入り口気体温度が外気温度より高くなるように運転されるので、すなわち換言すれば、高温空気の一部としてガスタービンパッケージ換気空気を圧縮機吸気部に循環して温度を上昇させ、かつガスタービン起動時に，あるいは部分負荷時においては残りの高温空気を圧縮機吐出部から抽気して、圧縮機入口温度を氷結しない温度まで上昇させるようにしたので、これにより、必要最小限の圧縮機吐出抽気量で、ガスタービン本体の運転状態に合わせ、氷結防止に必要とされる目標の温度まで圧縮機入口温度を上昇させることができ、定格運転状態での性能低下を最小限とすることができ、したがって冬場の連続運転時にもガスタービンの性能低下が生ずることなく、圧縮機入口部の氷結を充分防止することができるのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図１にはその氷結防止運転が行われるガスタービンおよびその周辺機器が線図で示されている。図中中央のタービン室１８内に配置されている３が燃焼器であり、１が気体（空気）を圧縮し、高圧の気体をこの燃焼器３へ供給する圧縮機、２がタービン、８が圧縮機へ供給する空気を取り入れる吸気室、９がウェザールーバ、１０が吸気サイレンサ、１１が吸気ダクト、３７が吸気フィルタ、４０が空気圧縮機の入口に設置された入口案内翼（ＩＧＶ）である。なお、この図はコンバインドプラントを示すもので、４は発電機であり、５は排熱回収ボイラ、６は蒸気タービン、７は復水器である。
【００１６】
このように構成されているガスタービンは、概略次のように運転される。すなわち、この図に矢印で示されているように、吸気室８より吸入された気体（空気）は、圧縮機１により圧縮され、燃焼器３内で別途供給される燃料とともに燃焼する。そしてこの燃焼したガスによりタービン２が駆動され、タービン２の軸に連結されている発電機４が駆動される。
【００１７】
一方、ガスタービンより排出される排気ガスは、排熱回収ボイラ５に導入され、蒸気タービン６の作動媒体となる蒸気または水と熱交換を行った後、大気へ排出される。ガスタービン排気ガスと熱交換をし、加熱された蒸気により駆動される蒸気タービン６は、前記発電機４と結合されている。蒸気タービン６より排出された蒸気は、復水器７で冷却され液体（水）に凝縮される。
【００１８】
圧縮機１の上流側には、圧縮機１に供給される空気を取り込むための吸気室８が連結されているわけであるが、この吸気室８の上流側には、ルーバ９が配置されている。ルーバ９の圧縮機側（後流側）には吸気フィルタ３７が設けられている。さらに、吸気室８内の後流側には、ガスタービンパッケージ１８の換気系統３８から分岐した換気空気を供給するタービン室換気空気循環装置（圧縮機入り口温度を上昇させる手段）１４が設置されている。
【００１９】
また、吸気室８の下流には吸気ダクト１１が接続されており、この吸気ダクト内にはサイレンサ１０および圧縮機吐出空気循環装置（圧縮機入り口温度を上昇させる手段）１３が設置されている。吸気ダクト１１は圧縮機吸気部インレットプレナム１２と接続され、空気を圧縮機へ導入する。
【００２０】
本発明の氷結防止運転方法は次のように行われる。すなわち、氷結を防止するために圧縮機入り口の気体温度を上昇させるわけであるが、この気体温度上昇は高温の空気が圧縮機入り口側に噴霧される。この場合、この高温の気体の噴射としては、圧縮機１の吐出気体を、遮断弁１５および流量調節弁１６を介して圧縮機入り口気体に噴霧供給する手段（１３）と、ガスタービンパッケージ１８を換気している換気気体を、換気空気系統３８を介して圧縮機入り口気体に噴霧供給する手段（１４）との両者が用いられる。
【００２１】
この場合、この両者が常に噴霧供給されるわけではなく、ガスタービンの運転状体に応じて次のように行われるのである。すなわち、ガスタービンの起動時には、前記圧縮機の吐出気体により温度上昇させる手段（１３）とガスタービンパッケージの換気気体により温度上昇させる手段（１４）との両者を用いて入り口気体温度を外気温度より上昇させるのである。そしてガスタービンの起動後，特に入口案内翼４０の開放後は、ガスタービンパッケージの換気気体のみを供給して入り口気体温度を外気温度より上昇させるように運転するのである。
【００２２】
図２にガスタービン吸気系における大気温度からの温度低下量が示されている。ガスタービンの吸気部では、空気の流れがある一定の速度を持つことにより、流れ場から見た空気の温度すなわち静温は、大気温度から低下する。しかし、吸気フィルタ３７での流速１〜２ｍ／ｓや、吸気ダクト部分における流速１０〜２０ｍ／ｓでは、流速が十分に低いため空気の静温低下量は無視できるほど小さい。一方、圧縮機入口のベルマウス部分では、開口面積が小さく、空気は加速されて吸込まれてゆくので、温度低下量が大きくなる。一般的なガスタービン圧縮機１の入口流速は１８０ｍ／ｓ程度あり、空気の静温低下量は１００℃近くなる。
【００２３】
空気の静温低下量は確かに大きいが、実際に氷結現象が発生するのは流れが付着して、流速が０となる壁面であり、壁面の温度は回復温度で評価される。この回復温度で評価すると、ベルマウスにおける温度低下量は圧縮機の性能やベルマウスの設計に依存して決まるが、３〜５℃程度低下する。
【００２４】
図３に示されているように、この温度低下量により高い相対湿度条件では、空気が飽和になり空気中に水蒸気として含有しきれなくなった水分が壁面で露結し、低気温時にはこれが氷結する。気温が低下する朝方などは霧が発生しやすく、このような相対湿度が高い条件では氷結現象が起きる可能性がある。
【００２５】
図４に氷結現象が発生したときのガスタービンの運転状態の変化が示されている。圧縮機１の入口ベルマウス部分に氷結現象が発生すると、壁面に付着して成長した氷のために、圧縮機の吸気部開口面積が減少してしまうため、吸込み空気量が低下する。吸込み空気量が低下することにより、ガスタービン出力が低下することになる。
【００２６】
図４中、Ａ点から圧縮機入口において氷結現象が始まり、入口案内翼の表面およびケーシング表面に氷が成長し、圧縮機前面の環帯面積を減少させるため、圧縮機吸込み空気量が減少する。圧縮機吸込み空気量が減少すると、ガスタービン出力が低下する。圧縮機吸込み空気量の低下はタービン入口空気量の低下をもたらすため、一定の燃焼温度で運転している限り、圧縮機の吐出圧力も低下しガスタービンの熱効率の低下をもたらす。
【００２７】
圧縮機入口での氷結現象は、運転中の出力および効率低下だけでなく、ガスタービン本体の信頼性に与える悪影響もある。成長した氷が周期的に飛散することにより、圧縮機翼を損傷する可能性がある。図５に圧縮機初段動翼の速度三角形が示されている。
【００２８】
氷結は圧縮機のすぐ上流位置に発生することから、圧縮機内に流入するまでに十分な距離がないこと、およびその重さからくる慣性力により、空気流速と同じまでは加速されないため、圧縮機初段動翼前縁部の腹側面に衝突し、圧縮機翼は背側に反るような損傷を受ける。場合によっては、翼が欠損する。翼が欠損すると欠損片を吸込むことにより、それが引き金となって後段側の圧縮機翼全体を損傷することになる。また、欠損に至らないまでも初段動翼が背側に反った状態で運転すると、設計点から外れたオフデザイン点での運転となり、圧縮機性能およびガスタービン全体性能が低下する。
【００２９】
さらに、ガスタービンが起動できなくなる可能性がある。ガスタービン起動昇速時に旋回失速が最も発生しやすいのは圧縮機前段側であり、翼前縁が背側に反って変形していると、図６のようにさらにひどい失速を招くことになる。旋回失速がひどくなると、その度合いによっては回転数上昇とともに増えてゆくはずの圧縮機吸込み空気量が確保できなくなり、起動に必要なトルクを燃料を通常より多く投入して燃焼温度を上げることで得る必要が出てくる。しかし、起動時はタービン翼への冷却空気量も少ないため、タービン翼の保護および寿命の観点から燃焼温度は低く抑えるよう制御するのが一般的である。したがって、旋回失速がひどくなると燃焼温度の代わりのタービン排気ガス温度高を検知してガスタービン非常停止か、または旋回失速自体による軸系の振動大によりガスタービン非常停止となる。
【００３０】
図７に氷結防止方法として、圧縮機吐出空気，あるいはガスタービンパッケージ換気空気を使用し圧縮機入口温度を上昇させた場合のガスタービン定格性能が示されている。圧縮機吐出空気を使用した場合の性能は、図中Ａ線で示される。この場合、圧縮機入口温度を上昇させて作動流体が減少する効果に加え、タービン部の作動流体となるべき圧縮機吐出空気を入口に循環させるので、タービン出力も著しく低下する。したがって、合計のガスタービン出力低下量は最も大きい方法となり、寒冷地では通常冬に電力需要が最大となることを考慮すると、この方法では出力の観点からは寒冷地の連続運転の際には不利となる。
【００３１】
また、ガスタービンパッケージの換気空気のみを吸気部に還流させる場合の性能は、図中Ｂ線で示される。この場合、通常は大気に放出されているガスタービン本体ケーシングからの放熱を、換気ダクトによりガスタービン吸気ダクトまで導いて使用する。したがって、通常は捨てられていた熱を有効に利用するので無駄が無く、通常の運転状態からの出力低下は圧縮機入口温度上昇分のみである。したがって、この方法が最も性能上有利である。勿論、夏場のように氷結防止運転が必要ない場合は、タービン室の換気空気は切替弁２１により大気へ放出されるように形成される。
【００３２】
したがって、圧縮機入口案内翼４０が全開で、かつ定格燃焼温度で運転している状態では、図中Ｂ線で示される換気空気のみを還流させた氷結防止方法を使用する。
【００３３】
本発明の第２の実施例について、図８，９を用いて説明する。図８に圧縮機入口案内翼（ＩＧＶ）開度と入口温度低下量が示されている。圧縮機入口案内翼開度が小さい場合（閉の場合）には、案内翼まわりの流速が高いため、案内翼全開で運転する定格運転状態と比較すると温度低下量が大きく、したがって氷結防止のためには入口温度上昇量も高くする必要がある。ガスタービンパッケージ換気空気を還流させるだけでは温度上昇量に不足分が生じるため、本発明では、その分、圧縮機吐出空気を使用するのである。この場合、ガスタービンの負荷に対する入口温度上昇量の例は図９に示されているようになる。
【００３４】
これにより、定格負荷では最も性能上有利となるタービン室の換気空気のみで入口温度上昇をまかない、入口案内翼開度が閉となる部分負荷においては、不足する分を圧縮機の吐出空気を用いて入口温度を必要な温度まで充分高めることができる。
【００３５】
また、乾式低Ｎｏｘ燃焼器を使用する場合には希薄予混合燃焼を行うため、部分負荷のような低負荷においては、燃料が空気に対して希薄すぎて燃焼が不安定になり、吹消限界に対して裕度がなくなる。このような運転条件で、吹消限界に対して裕度を広げ、燃焼器の低負荷における安定燃焼範囲を広げるには、燃焼器内の燃焼空気量を減らしてやれば良い。前記の氷結防止運転方法は、部分負荷において圧縮機入口温度を上昇させ、圧縮機吸込み空気量を減少させるとともに、圧縮機の吐出空気を吸気側に循環させることで、さらに燃焼用空気を減らすことができ、乾式低Ｎｏｘ燃焼器の部分負荷安定燃焼範囲の拡大を可能とする効果があるのである。
【００３６】
図１０は第３の実施例を示すもので、夏場の出力増加用として水噴霧を実施する場合の系統が示されている。夏場の出力増加用吸気加湿冷却系統において噴霧水は、純水タンク２２からストレーナ２３を経て、給水ポンプ２４にて昇圧され、遮断弁２５、流量調節弁２６、流量計２７、フィルタ２８を経て吸気ダクト内に設置された噴霧水ノズルマニホールド３９へと供給される。
【００３７】
水噴霧をして効果的に出力増加をするには、水滴を吸気ダクトおよび圧縮機内部で速やかに気化させるために、水滴の微粒化が不可欠となる。このため微粒化用に噴霧空気が必要となるが、噴霧空気として高圧の圧縮機吐出空気を使用する場合には、前記の起動時あるいは部分負荷時の氷結防止用圧縮機吐出空気循環としても流用できる。
【００３８】
この場合、夏場には出力増加用吸気加湿冷却の水滴微粒化用噴霧空気として使用し、冬場には部分負荷時の氷結防止用循環空気として使用することになり、共用化によって設備の追加が少なくてすむ。図１１に夏場の吸気加湿冷却による出力増加と、冬場の氷結防止運転を実施する場合の、大気温度に対する圧縮機入口温度特性とガスタービン出力特性が示されている。
【００３９】
本発明の第４の実施例が図１２，図１３に示されている。ガスタービンの性能は圧縮機吸込み空気量に大きく依存し、ガスタービン単体の熱効率および蒸気タービンと組合わせたコンバインドサイクルプラントのプラント効率は圧縮機効率の経年劣化の影響を大きく受ける。そのため、圧縮機の汚れによる経年劣化を抑制する方法として水洗浄が広く使用されている。
【００４０】
水洗浄の方法としては、ガスタービンの回転数を落とし、クランク回転数で実施するオフライン水洗浄と、ガスタービン定格回転数で負荷を落とした状態で、運転中に実施するオンライン水洗浄がある。水洗浄系統は、給水ポンプ２９、給水遮断弁３０を経て、オンライン水洗浄系統に遮断弁３３、流量調節弁３４、水洗浄マニホールド３６からなる。オフライン水洗浄系統も同様に、遮断弁３１、流量調節弁３２、水洗浄マニホールド３５からなる。
【００４１】
冬場の低大気温度時の水洗浄としてはオフライン水洗浄を実施すれば良いが、オフライン水洗浄の場合にはガスタービンをほぼ停止状態にする必要があり、ガスタービンロータの温度が十分に低下したことを確認して実施する。したがって、オフライン水洗浄には時間がかかるため、プラントによってはガスタービンの稼働率を低下させないように、オンライン水洗浄を実施する方が有利な場合がある。プラントの稼働率を低下させないのは、電気収入を減らしたくない場合や、寒冷地では冬場に電力のピーク需要がくることから、稼働率を維持しつつ、できるだけ出力低下も避けたい場合が考えられる。
【００４２】
気温が約５℃以下の場合、圧縮機入口の氷結が発生するために通常の方法ではオンライン水洗浄を実施することができない。そこで、低大気温度時にガスタービン圧縮機吐出空気およびガスタービンパッケージ換気気体を循環させ、吸気温度を上昇させて氷結防止を実施しながらオンライン洗浄を行うことにより、通常不可能な低気温の状態においても、性能を回復させることが可能となる。図１３に示されているようにオンライン水洗浄を実施することにより、洗浄を実施しない場合と比較し、出力および効率低下を大きく改善することができる。
【００４３】
以上説明してきたようにこのようなガスタービンの氷結防止運転方法を用いることにより、ガスタービンの起動時には、前記圧縮機の吐出気体により温度上昇させる手段とガスタービンパッケージの換気気体により温度上昇させる手段との両者が用いられて入り口気体温度を外気温度より充分に上昇させることが行われ、そしてガスタービンの起動後の入口案内翼の開放後は、ガスタービンパッケージの換気気体のみの供給により入口気体温度が外気温度より高くなるように運転されるので、すなわち換言すれば、高温空気の一部としてガスタービンパッケージ換気空気を圧縮機吸気部に循環して温度を上昇させ、かつガスタービン起動時あるいは部分負荷時においては残りの高温空気を圧縮機吐出部から抽気して、圧縮機入口温度を氷結しない温度まで上昇させるようにしたので、これにより前述したように必要最小限の圧縮機吐出抽気量で、ガスタービン本体の運転負荷に合わせ、氷結防止に必要とされる目標の温度まで圧縮機入口温度を上昇させることができ、定格運転状態での性能低下を最小限に抑えることができるのである。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、設備簡単にして、冬場の連続運転時にもガスタービンの性能低下が生ずることなく、圧縮機入口部の氷結を充分防止することが可能なこの種のガスタービン氷結防止運転方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスタービン氷結防止運転方法の一実施例を説明するためのガスタービン設備の概要線図である。
【図２】ガスタービン吸気系における温度低下量を示す図である。
【図３】湿り空気線図上における温度低下量を示す図である。
【図４】氷結現象発生時のガスタービン運転状態の変化を示す図である。
【図５】氷片の圧縮機初段動翼に対する速度三角形を示す図である。
【図６】起動時の圧縮機初段動翼の速度三角形を示す図である。
【図７】氷結防止運転実施時の大気温度に対する運転概念を示す図である。
【図８】圧縮機入口案内翼開度に対する入口温度低下量を示す図である。
【図９】氷結防止運転実施時のガスタービン負荷に対する運転概念を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１３】オンライン水洗浄の効果を示す図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、２…タービン、３…燃焼器、４…発電機、５…排熱回収ボイラ、６…蒸気タービン、７…復水器、８…吸気室、９…ウェザールーバ、１０…吸気サイレンサ、１１…吸気ダクト、１２…インレットプレナム、１３…圧縮機吐出空気循環装置（圧縮機の吐出気体を圧縮機入り口気体に噴霧供給して温度上昇させる手段）、１４…タービン室換気空気循環装置（ガスタービンパッケージの換気気体による温度上昇させる手段）、１５…圧縮機吐出空気循環遮断弁、１６…圧縮機吐出空気循環流量調節弁、１７…タービン室換気ファン、１８…タービン室、１９…圧縮機吐出空気フィルタ、２０…圧縮機吐出空気循環流量計、２１…タービン室換気空気切替弁、２２…純水タンク、２３…吸気加湿用噴霧水系統ストレーナ、２４…吸気加湿用給水ポンプ、２５…吸気加湿用噴霧水遮断弁、２６…吸気加湿用噴霧水流量調節弁、２７…吸気加湿用噴霧水流量計、２８…吸気加湿用噴霧水フィルタ、２９…圧縮機水洗浄用給水ポンプ、３０…圧縮機水洗浄用給水遮断弁、３１…圧縮機オフライン水洗浄用遮断弁、３２…圧縮機オフライン水洗浄用流量調節弁、３３…圧縮機オンライン水洗浄用遮断弁、３４…圧縮機オンライン水洗浄用流量調節弁、３５…オフライン水洗浄マニホールド、３６…オンライン水洗浄マニホールド、３７…吸気フィルタ、３８…タービン室換気空気系統、３９…噴霧水ノズル、４０…入口案内翼（ＩＧＶ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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