[发明专利]燃气涡轮机及燃气涡轮机的运行方法

说明书

在燃气涡轮机中，设置有将从各抽气室(25a、25b、25c)抽出的压缩空气供给至涡轮(13)的低压抽气流路(41)、中压抽气流路(42)及高压抽气流路(43)；将各抽气流路(41、42、43)的压缩空气排出至排气室(30)的低压排气流路(44)、中压排气流路(45)及高压排气流路(46)；设置于各排气流路(44、45、46)的低压排气阀(47)、中压排气阀(48)及高压排气阀(49)；设置于各排气流路(44、45)的低压喷射器(51)及中压喷射器(52)；向各喷射器(51、52)供给压缩空气的驱动空气供给流路(53)；以及在燃气涡轮机(10)的运行状态处于发生旋转失速的区域时，开放各排气阀(47、48、49)的同时从驱动空气供给流路(53)向各喷射器(51、52)供给压缩空气的控制装置(60)。

技术领域

本发明涉及一种具有压缩机、燃烧器及涡轮的燃气涡轮机及该燃气涡轮机的运行方法。

背景技术

常规的燃气涡轮机由压缩机、燃烧器及涡轮构成。而且，通过从空气取入口取入的空气由压缩机压缩而成为高温、高压的压缩空气，并通过在燃烧器中对该压缩空气供给燃料而使其燃烧而获得高温、高压的燃烧气体(工作流体)，通过该燃烧气体而驱动涡轮，以驱动与该涡轮连结的发电机。

当启动燃气涡轮机时，通过启动用马达驱动旋转转子，并通过驱动压缩机而确保压缩空气。当通过该压缩机生成压缩空气时，转动叶片的负荷变大，且发生旋转失速(喘振)。若旋转失速发生，则有时会同时发生效率下降、叶片振动、轴振动。

作为防止燃气涡轮机的旋转失速的装置，例如有下述专利文献1中所记载的装置。专利文献1中所记载的用于控制燃气涡轮机引擎的喘振的方法及装置中，设置将通过压缩机压缩的压缩空气排出至涡轮的抽气配管，当燃气涡轮机启动时，通过开放该抽气配管中所设置的阀，并将从抽气配管中抽出的压缩空气排出至涡轮，抑制启动时的旋转失速。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014020373号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在上述的以往燃气涡轮机的启动方法中，在涡轮启动时，将从压缩机中抽出的压缩空气从抽气配管排出至涡轮。在该情况下，从压缩机中抽出的压缩空气因与涡轮的压力差而通过抽气配管送出至该涡轮。因此，作为该抽气配管，需要大口径的配管，从而存在导致配管成本增加，并且施工成本增加这一问题。

本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种实现装置的小型化及施工成本的降低的燃气涡轮机及燃气涡轮机的运行方法。

用于解决技术课题的手段

用于实现上述目的的本发明的燃气涡轮机由压缩机、燃烧器及涡轮构成，且具备：抽气流路，将从所述压缩机中抽出的压缩空气作为冷却空气而供给至所述涡轮；排气流路，将所述抽气流路的压缩空气排出至涡轮排气系统；排气阀，设置于所述排气流路；喷射器，设置于比所述排气流路中的所述排气阀更靠压缩空气的流动方向的下游侧；驱动流体供给装置，向所述喷射器供给驱动流体；及控制装置，在燃气涡轮机启动时或停止时开放所述排气阀的同时运转所述驱动流体供给装置。

因此，例如，当燃气涡轮机启动时，通过启动用马达驱动压缩机而压缩空气，并且使压缩空气流向燃烧器侧，但此时，压缩机中的转动叶片的负荷变大，从而可能会发生旋转失速。因此，在燃气涡轮机启动时或停止时，开放排气阀的同时运转驱动流体供给装置而使喷射器运转。于是，从压缩机中抽出的压缩空气的一部分从抽气流路通过排气流路并通过喷射器增速而排出至涡轮排气系统。因此，转动叶片的负荷变小而旋转失速的发生得以抑制，从而能够改善燃气涡轮机的运行特性。而且，能够将通过喷射器抽出的压缩空气提前且增加后排出至涡轮排气系统，从而能够实现装置的小型化及施工成本的降低。