(57)【要約】【課題】簡単な構成で、燃料系統のウォーミングを行っても起動時間以外に別途の時間を必要とすることなく起動することが可能な、ジメチルエーテル燃料を使用したガスタービンプラントを提供する。【解決手段】ガスタービンを燃料油にて起動し、その起動している間にジメチルエーテル燃料系統のウォーミングを行い、そのウォーミング完了後、前記ガスタービンが定格回転或いは中間負荷のある状態で、燃料油からジメチルエーテルへの燃料切り替えを行う構成とする。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンを燃料油にて起動し、該起動している間にジメチルエーテル燃料系統のウォーミングを行い、該ウォーミング完了後、前記ガスタービンが定格回転或いは中間負荷のある状態で、燃料油からジメチルエーテルへの燃料切り替えを行うことを特徴とするガスタービンプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジメチルエーテル燃料を使用したガスタービンプラントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガスタービンプラントは蒸気タービンプラントと比較して、急速起動が可能であるという優位性を備えている。例えば、蒸気タービンプラントにおいては、起動から１００％負荷に達するまで２〜３時間かかるのに対し、ガスタービンプラントでは３０〜４０分で済むといった利点がある。
【０００３】
一方、近年ではガスタービンの燃料としてジメチルエーテル（ＤＭＥ）が注目されている。これは、プロパンガスとブタンガスの間に位置する特性を有するものであり、常温では液体となるものである。このようなジメチルエーテルを燃料として使用する場合、その燃焼性を考慮すると予め気化して燃焼させることが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この場合、ガスタービン起動時よりジメチルエーテルガス焚きを行うには、ジメチルエーテルガスの液化を防ぐために、ガスタービン起動前に燃料系統をウォーミングする必要があるので、起動時間以外に別途時間がかかってしまうこととなる。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑み、簡単な構成で、燃料系統のウォーミングを行っても起動時間以外に別途時間を必要とすることなく起動することが可能な、ジメチルエーテル燃料を使用したガスタービンプラントを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、ガスタービンを燃料油にて起動し、その起動している間にジメチルエーテル燃料系統のウォーミングを行い、そのウォーミング完了後、前記ガスタービンが定格回転或いは中間負荷のある状態で、燃料油からジメチルエーテルへの燃料切り替えを行うことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のガスタービンプラントの一実施形態に係る燃料系統図である。同図に示すように、本実施形態における燃料系統は、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）系統と、バックアップ用の燃料油系統の、二系統となっている。燃料油としては、例えば重油，軽油，灯油等が用いられる。
【０００８】
同図において、まずＤＭＥ系統として、１はウォーミング蒸気供給元弁、２ａ，２ｂはドレン弁、３はＤＭＥ燃料遮断弁、４はＤＭＥ燃料調節弁、７はＤＭＥ気化器である。また燃料油系統として、５は燃料油遮断弁、６は燃料油調節弁、８は燃料油タンク、９は燃料噴射ポンプである。
【０００９】
同図に示すように、ＤＭＥ系統では、燃料供給前に配管のウォーミングが行われる。つまり、ウォーミング蒸気供給元からウォーミング蒸気供給元弁１を経て、ＤＭＥ気化器７と燃料遮断弁３との間、及び燃料遮断弁３と燃料調節弁４との間の燃料系統ウォーミング配管に、ウォーミング蒸気が供給される。即ち、それぞれ太線で示す配管Ａ，Ｂに、蒸気トレースが施される。供給されたウォーミング蒸気は、ドレン弁２ａ，２ｂを経て排出される。
【００１０】
ＤＭＥ燃料を供給する際は、ウォーミング終了後、ウォーミング蒸気供給元弁１及びドレン弁２ａ，２ｂを閉じた状態で、液体ＤＭＥをＤＭＥ気化器７に供給する。ここで気体ＤＭＥとして、燃料遮断弁３及び燃料調節弁４を経てＧＴ燃焼器へと供給する。一方、バックアップ用の燃料油を供給する際は、燃料油タンク８に蓄えられた燃料油を、燃料噴射ポンプ９により、燃料遮断弁５及び燃料調節弁６を経てＧＴ燃焼器へと噴射供給する。但し、ウォーミング終了後、通常運転時にＤＭＥの温度降下がある場合は、ウォーミング蒸気を供給しながらガスタービン運転を行う場合がある。
【００１１】
図２は、上記燃料系統におけるガスタービン起動時のタイムチャートの一例を示す図である。同図の横軸には時間を取り、縦軸にはガスタービン（ＧＴ）回転数及び負荷、並びに各弁の開度を取っている。同図に示すように、まず、ａ時点ではウォーミングを開始する。ここではウォーミング蒸気供給元弁１、及びドレン弁２ａ，２ｂが開き、ＤＭＥ燃料配管のウォーミングが開始する。
【００１２】
次に、ｂ時点では燃料油にてガスタービンを起動する。ここでは燃料油遮断弁５が開き、また燃料油調節弁６が徐々に開いて、ＧＴ燃焼器へ燃料油が供給され、ＧＴ回転数が上昇する。続いて、ｃ時点では油燃料での昇負荷を開始する。ここではＧＴ回転数が既に定格となっており、更にＧＴ負荷が上昇する。そして、ｄ時点ではＧＴ負荷が最大となり、油燃料で１００％負荷に到達する。ここでは燃料油調節弁６はほぼ全開となる。またウォーミング蒸気供給元弁１、及びドレン弁２ａ，２ｂが閉じてウォーミングが終了する。
【００１３】
続いて、ｄ時点から次のｅ時点へと移行する途中で、ＤＭＥ燃料遮断弁３が開く。そして、ｅ時点ではＧＴ負荷は中間負荷帯となり、ＤＭＥ燃料調節弁４が徐々に開いてＧＴ燃焼器へＤＭＥが供給され始める一方、燃料油調節弁６が徐々に閉じる。このｅ時点から次のｆ時点へと移行する矢印Ｃで示した区間において、燃料切り替え運転が行われる。ｆ時点ではＤＭＥ燃料への切り替えが完了する。一方、燃料油遮断弁５が閉じ、また燃料油調節弁が全閉となる。最後に、ｇ時点ではＧＴ負荷が最大となり、ＤＭＥ燃料で１００％負荷に到達する。
【００１４】
以上説明した手順をまとめると、ガスタービン起動時はまず、バックアップ燃料の油で着火，昇速する。この間に、ＤＭＥ系統のウォーミングを実施する。ＤＭＥ系統のウォーミング完了後、ＧＴ定格回転数或いはＧＴ中間負荷帯で、燃料油からＤＭＥへの燃料切り替えを実施する。これにより、起動時間を犠牲にせずに、ＤＭＥの運用が可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、燃料系統のウォーミングを行っても起動時間以外に別途時間を必要とすることなく起動することが可能な、ジメチルエーテル燃料を使用したガスタービンプラントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスタービンプラントの一実施形態に係る燃料系統図。
【図２】燃料系統におけるガスタービン起動時のタイムチャートを示す図。
【符号の説明】
１    ウォーミング蒸気供給元弁
２ａ，２ｂ    ドレン弁
３    ＤＭＥ燃料遮断弁
４    ＤＭＥ燃料調節弁
５    燃料油遮断弁
６    燃料油調節弁
７    ＤＭＥ気化器
８    燃料油タンク
９    燃料噴射ポンプ
【図１】
2004225546.tif 000002
【図２】
2004225546.tif 000003