燃气轮机的启动方法以及装置制造方法及图纸

对于燃气轮机的启动方法以及装置，设有将从压缩机(11)的低压抽气室(25a)、中压抽气室(25b)以及高压抽气室(25c)抽出的压缩空气作为冷却空气向涡轮机(13)进行供给的低压抽气流路(41)、中压抽气流路(42)以及高压抽气流路(43)，设有将低压抽气流路(41)、中压抽气流路(42)以及高压抽气流路(43)的压缩空气向涡轮机排气系统进行排气的低压排气流路(44)、中压排气流路(45)以及高压排气流路(46)，在低压排气流路(44)、中压排气流路(45)以及高压排气流路(46)分别设有低压排气阀(47)、中压排气阀(48)以及高压排气阀(49)，在燃气轮机(10)启动时，在燃气轮机(10)的启动状态达到发生旋转失速的区域之前，打开高压排气阀(49)。

Starting method and device of gas turbine

\u5bf9\u4e8e\u71c3\u6c14\u8f6e\u673a\u7684\u542f\u52a8\u65b9\u6cd5\u4ee5\u53ca\u88c5\u7f6e\uff0c\u8bbe\u6709\u5c06\u4ece\u538b\u7f29\u673a(11)\u7684\u4f4e\u538b\u62bd\u6c14\u5ba4(25a)\u3001\u4e2d\u538b\u62bd\u6c14\u5ba4(25b)\u4ee5\u53ca\u9ad8\u538b\u62bd\u6c14\u5ba4(25c)\u62bd\u51fa\u7684\u538b\u7f29\u7a7a\u6c14\u4f5c\u4e3a\u51b7\u5374\u7a7a\u6c14\u5411\u6da1\u8f6e\u673a(13)\u8fdb\u884c\u4f9b\u7ed9\u7684\u4f4e\u538b\u62bd\u6c14\u6d41\u8def(41)\u3001\u4e2d\u538b\u62bd\u6c14\u6d41\u8def(42)\u4ee5\u53ca\u9ad8\u538b\u62bd\u6c14\u6d41\u8def(43)\uff0c\u8bbe\u6709\u5c06\u4f4e\u538b\u62bd\u6c14\u6d41\u8def(41)\u3001\u4e2d\u538b\u62bd\u6c14\u6d41\u8def(42)\u4ee5\u53ca\u9ad8\u538b\u62bd\u6c14\u6d41\u8def(43)\u7684\u538b\u7f29\u7a7a\u6c14\u5411\u6da1\u8f6e\u673a\u6392\u6c14\u7cfb\u7edf\u8fdb\u884c\u6392\u6c14\u7684\u4f4e\u538b\u6392\u6c14\u6d41\u8def(44)\u3001\u4e2d\u538b\u6392\u6c14\u6d41\u8def(45)\u4ee5\u53ca\u9ad8\u538b\u6392\u6c14\u6d41\u8def(46)\uff0c\u5728\u4f4e\u538b\u6392\u6c14\u6d41\u8def(44)\u3001\u4e2d\u538b\u6392\u6c14\u6d41\u8def(45)\u4ee5\u53ca\u9ad8\u538b\u6392\u6c14\u6d41\u8def(46)\u5206\u522b\u8bbe\u6709\u4f4e\u538b\u6392\u6c14\u9600(47)\u3001\u4e2d\u538b\u6392\u6c14\u9600(48)\u4ee5\u53ca\u9ad8\u538b\u6392\u6c14\u9600(49)\uff0c\u5728\u71c3\u6c14\u8f6e\u673a(10)\u542f\u52a8\u65f6\uff0c\u5728\u71c3\u6c14\u8f6e\u673a(10)\u7684\u542f\u52a8\u72b6\u6001\u8fbe\u5230\u53d1\u751f\u65cb Open the high pressure exhaust valve (49) before turning the stall area.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃气轮机的启动方法以及装置
本专利技术涉及一种具有压缩机、燃烧器以及涡轮机的燃气轮机的启动方法以及装置。
技术介绍
一般的燃气轮机包括压缩机、燃烧器以及涡轮机。然后，从空气吸入口吸入的空气通过压缩机被压缩，由此成为高温/高压的压缩空气，由燃烧器对该压缩空气供给燃料，使其燃烧，由此得到高温/高压的燃烧气体(工作流体)，利用该燃烧气体驱动涡轮机，对连结于该涡轮机的发电机进行驱动。在启动燃气轮机时，通过启动用马达使转子驱动旋转，对压缩机进行驱动，由此确保压缩空气。在通过该压缩机生成压缩空气时，动叶的负荷增大，发生旋转失速。当发生旋转失速时，有时会同时发生效率降低、叶片振动、轴振动。作为防止燃气轮机的旋转失速的方法，例如有下述专利文献1所述的方法。专利文献1所述的燃气轮机的启动方法是，在燃气轮机启动时，打开设置在抽气配管的阀，从喷射喷嘴对动叶或者静叶喷射从抽气配管抽出的压缩空气，由此来抑制启动时的旋转失速的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-207623号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述以往的燃气轮机的启动方法中，存在以下问题：需要用于对动叶或者静叶喷射压缩空气的喷射喷嘴，在构造变得复杂的同时，制造成本也会增加。本专利技术是解决上述问题的专利技术，其目的在于，提供一种抑制构造的复杂化、制造成本的增加，能够适当地启动燃气轮机的燃气轮机的启动方法以及装置。技术方案用于实现上述目的的本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，燃气轮机包括压缩机、燃烧器以及涡轮机，所述燃气轮机设有：第一抽气流路、第二抽气流路以及第三抽气流路，将从所述压缩机的第一抽气室、比所述第一抽气室靠高压侧的第二抽气室以及比所述第二抽气室靠高压侧的第三抽气室抽出的压缩空气作为冷却空气向所述涡轮机进行供给，所述燃气轮机设有：第一抽气流路、第二抽气流路以及第三抽气流路，将从所述压缩机的第一抽气室、第二抽气室以及第三抽气室抽出的压缩空气作为冷却空气向所述涡轮机进行供给，所述燃气轮机设有：第一排气流路、第二排气流路以及第三排气流路，将所述第一抽气流路、所述第二抽气流路以及所述第三抽气流路的压缩空气向涡轮机排气系统进行排气，在所述第一排气流路、所述第二排气流路以及所述第三排气流路分别设有第一排气阀、第二排气阀以及第三排气阀，在所述燃气轮机中，在所述燃气轮机启动时，在所述燃气轮机的启动状态达到发生旋转失速的区域之前，打开所述第三排气阀。因此，在燃气轮机启动时，例如通过启动用马达驱动压缩机，由此对空气进行压缩，压缩空气向燃烧器侧流动，但在此时，压缩机的动叶的负荷增大，恐怕会发生旋转失速。因此，在燃气轮机的启动状态达到发生旋转失速的区域之前，打开第三排气阀，将从第三抽气室抽出并在第三抽气流路流动的压缩空气通过第三排气流路向涡轮机排气系统进行排气。于是，动叶的负荷减小，旋转失速的发生被抑制，能够改善燃气轮机的启动特性。其结果是，会抑制构造的复杂化、制造成本的增加，能够适当地启动燃气轮机。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，所述第一抽气室设置成对应于所述压缩机的前级至30％～45％的范围的级数，所述第二抽气室设置成对应于前级至55％～70％的范围的级数，所述第三抽气室设置成对应于前级至75％～95％的范围的级数。因此，通过将各抽气室设于压缩机的各级的适当范围，能够减小动叶的负荷，能够抑制旋转失速的发生，能够改善燃气轮机的启动特性。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，在所述燃气轮机启动时，在所述燃气轮机的启动状态达到发生旋转失速的区域之前，打开所述第一排气阀、所述第二排气阀以及所述第三排气阀。因此，在燃气轮机启动时，在燃气轮机的启动状态达到发生旋转失速的区域之前，由于不仅打开第三排气阀，还打开第一排气阀和第二排气阀，因此，能够在压缩机的整个区域减小动叶的负荷，能够抑制旋转失速的发生，能够改善燃气轮机的启动特性。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，在所述燃气轮机启动时，打开所述第一排气阀、所述第二排气阀以及所述第三排气阀。因此，在燃气轮机启动时打开第一排气阀、第二排气阀以及第三排气阀，由此，在燃气轮机的启动中途不需要开阀操作，能够简化控制，提高操作性。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，将打开所述第三排气阀时的开度设定为比打开所述第一排气阀以及所述第二排气阀时的开度小。因此，第三排气阀的开度比第一排气阀以及第二排气阀的开度小，因此能够抑制加压至高压的压缩空气的损失，能够抑制燃气轮机效率的下降。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，如果所述燃气轮机的启动状态脱离发生旋转失速的区域，则关闭所述第一排气阀、所述第二排气阀以及所述第三排气阀。因此，如果燃气轮机的启动状态脱离发生旋转失速的区域，则通过关闭各排气阀，能够确保充分的压缩空气量，能够提前实施额定运转。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，如果所述燃气轮机的转速达到预先设定的规定的第一转速，则关闭所述第三排气阀。因此，如果燃气轮机的转速达到第一转速，则首先关闭第三排气阀，由此能够停止加压至高压的压缩空气的抽气，能够提前实施额定运转。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，如果所述燃气轮机的转速达到比所述第一转速高的预先设定的规定的第二转速，则关闭所述第一排气阀，如果所述燃气轮机的转速达到比所述第二转速高的预先设定的规定的第三转速，则关闭所述第二排气阀。因此，如果燃气轮机的转速达到第二转速，则接下来关闭第一排气阀，如果燃气轮机的转速达到第三转速，则接下来关闭第二排气阀，由此能够依次停止压缩空气的抽气，能够提前实施额定运转。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，如果所述燃气轮机的转速达到比所述第一转速低的预先设定的规定的第四转速，则减小所述第三排气阀的开度，如果所述燃气轮机的转速达到所述第一转速，则关闭所述第三排气阀。因此，如果燃气轮机的转速达到第四转速，则减小第三排气阀的开度，如果达到第一转速则关闭第三排气阀，由此能够抑制加压至高压的压缩空气的损失，能够抑制燃气轮机效率的下降。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，所述燃气轮机启动时的所述第三排气阀的开度的上限值根据所述涡轮机的入口气体温度或者出口气体温度来设定。因此，根据涡轮机的入口气体温度或者出口气体温度来设定第三排气阀的开度，由此能够防止温度上升至压缩机的耐热温度以上，能够确保安全性。本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，所述燃气轮机启动时的所述第三排气阀的开度的下限值根据所述压缩机的压缩空气的压力来设定。因此，根据压缩机的压缩空气的压力来设定第三排气阀的开度，由此，能够抑制旋转失速，另一方面，能够抑制不必要的压缩空气的损失。此外，本专利技术的燃气轮机的启动方法的特征在于，燃气轮机包括压缩机、燃烧器以及涡轮机，所述燃气轮机设有：第一抽气流路、第二抽气流路以及第三抽气流路，将从所述压缩机的第一抽气室、比所述第一抽气室靠高压侧的第二抽气室以及比所述第二抽气室靠高压侧的第三抽气室抽出的压缩空气作为冷却空气向所述涡轮机进行供给，所述燃气轮机设有：第一排气流路、第二排气流路以及第三排气流路，将所述第一抽气流路、所述第二抽气流路以及所述第三抽气流路的压缩空气向涡轮机排气系统进行排气，在所述第一排气流路、所述第二排气流路以及所述第三排气流路分别设有第一排气阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气轮机的启动方法，其特征在于，所述燃气轮机包括压缩机、燃烧器以及涡轮机，所述燃气轮机设有：第一抽气流路、第二抽气流路以及第三抽气流路，将从所述压缩机的第一抽气室、比所述第一抽气室靠高压侧的第二抽气室以及比所述第二抽气室靠高压侧的第三抽气室抽出的压缩空气作为冷却空气向所述涡轮机进行供给，所述燃气轮机设有：第一排气流路、第二排气流路以及第三排气流路，将所述第一抽气流路、所述第二抽气流路以及所述第三抽气流路的压缩空气向涡轮机排气系统进行排气，在所述第一排气流路、所述第二排气流路以及所述第三排气流路分别设有第一排气阀、第二排气阀以及第三排气阀，在所述燃气轮机中，在所述燃气轮机启动时，在所述燃气轮机的启动状态达到发生旋转失速的区域之前，打开所述第三排气阀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.04 JP 2015-2168411.一种燃气轮机的启动方法，其特征在于，所述燃气轮机包括压缩机、燃烧器以及涡轮机，所述燃气轮机设有：第一抽气流路、第二抽气流路以及第三抽气流路，将从所述压缩机的第一抽气室、比所述第一抽气室靠高压侧的第二抽气室以及比所述第二抽气室靠高压侧的第三抽气室抽出的压缩空气作为冷却空气向所述涡轮机进行供给，所述燃气轮机设有：第一排气流路、第二排气流路以及第三排气流路，将所述第一抽气流路、所述第二抽气流路以及所述第三抽气流路的压缩空气向涡轮机排气系统进行排气，在所述第一排气流路、所述第二排气流路以及所述第三排气流路分别设有第一排气阀、第二排气阀以及第三排气阀，在所述燃气轮机中，在所述燃气轮机启动时，在所述燃气轮机的启动状态达到发生旋转失速的区域之前，打开所述第三排气阀。2.根据权利要求1所述的燃气轮机的启动方法，其特征在于，所述第一抽气室设置成对应于所述压缩机的前级至30％～45％的范围的级数，所述第二抽气室设置成对应于前级至55％～70％的范围的级数，所述第三抽气室设置成对应于前级至75％～95％的范围的级数。3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机的启动方法，其特征在于，在所述燃气轮机启动时，在所述燃气轮机的启动状态达到发生旋转失速的区域之前，打开所述第一排气阀、所述第二排气阀以及所述第三排气阀。4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃气轮机的启动方法，其特征在于，在所述燃气轮机启动时，打开所述第一排气阀、所述第二排气阀以及所述第三排气阀。5.根据权利要求3或4所述的燃气轮机的启动方法，其特征在于，将打开所述第三排气阀时的开度设定为比打开所述第一排气阀以及所述第二排气阀时的开度小。6.根据权利要求1～5中任一项所述的燃气轮机的启动方法，其特征在于，如果所述燃气轮机的启动状态脱离发生旋转失速的区域，则关闭所述第一排气阀、所述第二排气阀以及所述第三排气阀。7.根据权利要求6所述的燃气轮机的启动方法，其特征在于，如果所述燃气轮机的转速达到预先设定的规定的第一转速，则关闭所述第三排气阀。8.根据权利要求7所述的燃气轮机的启动方法，其特征在于，如果所述燃气轮机的转速达到比所述第一转速高的预先设定的规定的第二转速，则关闭所述第一排气阀，如果所述燃气轮机的转速达到比所述第二转速高的预先设定的规定的第三转速，则关闭所...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥井英贵，铃木健太郎，安威俊重，岩崎达也，冈岛芳史，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP