气体燃料的冷却系统及燃气涡轮机设备技术方案

在气体燃料的冷却系统及燃气涡轮机设备中，设置如下：气体冷却器(39)，使冷却水(CW)与作为气体燃料的压缩气体燃料(FC)接触而进行冷却；冷却水排放管路(L14)，排放储存于气体冷却器(39)中的冷却水(CW)；虹吸部(81)，设置于冷却水排放管路(L14)；冷却水槽(40)的气相部(72)，作为储存不活泼气体的不活泼气体储存部；及气体管路(L24)，一端部与虹吸部(81)连通且另一端部与气相部(72)连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体燃料的冷却系统及燃气涡轮机设备
本专利技术例如涉及一种对供给至燃气涡轮机的气体燃料进行冷却的气体燃料的冷却系统、以及具备该气体燃料的冷却系统的燃气涡轮机设备。
技术介绍
联合循环设备中，首先，将天然气等作为燃料驱动燃气涡轮机来进行第一次发电，接着，废热回收锅炉回收燃气涡轮机的废气的热量而生成蒸汽，并利用该蒸汽驱动蒸汽涡轮来进行第二次发电。并且，驱动了蒸汽涡轮的已使用的蒸汽由冷凝器冷却而成为冷凝水，并返回到废热回收锅炉。在该联合循环设备中，作为供给至燃气涡轮机的燃料，有时使用高炉气(BFG，BlastFurnaceGas(高炉煤气))。高炉气在高炉中还原铁矿来制造生铁时产生，且为高温。并且，该高炉气通过气体压缩机成为高温/高压的气体燃料而被供给至燃气涡轮机的燃烧器。因此，在气体燃料的供给管路中设置有对高炉气进行冷却的气体冷却器。作为具备气体冷却器的发电设备，例如，有下述专利文献1中所记载的发电设备。该专利文献1中所记载的发电设备中，将一部分高炉气供给至气体冷却机，通过使冷却水与高炉气接触来进行冷却，将温度下降的气体燃料与高温的高炉气混合之后供给至燃气涡轮机。以往技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012-099046号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在专利文献1中所记载的发电设备中，在气体冷却器的下部设置有储存冷却水的料斗，供冷却水返回到冷却水槽的冷却水返回管与该料斗连结，在该冷却水返回管中设置有虹吸中断部。该虹吸中断部中，在停止向气体冷却器供给冷却水时，空气浸入内部，由此停止从气体冷却器的料斗排放冷却水，防止来自气体冷却器的气体燃料的泄漏。然而，虹吸中断部向大气开放，由此从开放部取入的空气混入冷却水中，在气体冷却机内空气中的氧气混入气体燃料中。于是，混入了氧气的气体燃料通过电集尘器供给至燃气涡轮机，有时会对电集尘器或燃气涡轮机造成不良影响。本专利技术解决上述的课题，其目的在于提供一种确保安全性并实现可靠性的提高的气体燃料的冷却系统及燃气涡轮机设备。用于解决技术课题的手段用于实现上述目的的本专利技术的气体燃料的冷却系统的特征在于，具备：气体冷却器，使冷却水与气体燃料接触而进行冷却；排放路径，排放储存于所述气体冷却器中的冷却水；虹吸部，设置于所述排放路径；不活泼气体储存部，储存不活泼气体；及连通路径，一端部与所述虹吸部连通且另一端部与所述不活泼气体储存部连通。因此，气体燃料通过气体冷却器与冷却水接触而被冷却，对气体燃料进行了冷却的冷却水被储存于气体冷却器的下部之后从排放路径排放到外部。此时，若即使停止向气体冷却器供给冷却水，气体冷却器的下部的冷却水量也下降，则不活泼气体从连通路径供给至排放路径的虹吸部，由此停止来自气体冷却器的冷却水的排放，可在气体冷却器的下部确保规定量的冷却水。并且，虹吸部经由排放路径与不活泼气体储存部连通，由此空气中的氧气不会进入气体冷却器内而混入气体燃料中，能够确保安全性并能够实现可靠性的提高。在本专利技术的气体燃料的冷却系统中，其特征在于，所述不活泼气体储存部保持为压力高于大气的正压。因此，不活泼气体储存部保持为压力高于大气的正压，由此停止向气体冷却器供给冷却水，气体冷却器的下部的冷却水量下降时，能够将不活泼气体储存部的不活泼气体从连通路径适当地供给至虹吸部，停止来自气体冷却器的冷却水的排放。在本专利技术的气体燃料的冷却系统中，其特征在于，设置有储存由所述排放路径排放的冷却水的冷却水储存部，且在所述冷却水储存部内设置有所述不活泼气体储存部。因此，将一端部与虹吸部连通的连通路径的另一端部与冷却水储存部内的不活泼气体储存部连通，由此无需另外设置不活泼气体储存部，便能够抑制设备的大型化。在本专利技术的气体燃料的冷却系统中，其特征在于，设置有去除由所述气体冷却器冷却的气体燃料中所包含的异物的湿式电集尘器，在所述湿式电集尘器中设置有清洗水储存部，在所述清洗水储存部内设置有所述不活泼气体储存部。因此，将一端部与虹吸部连通的连通路径的另一端部与湿式电集尘器的清洗水储存部连通，由此无需另外设置不活泼气体储存部，便能够抑制设备的大型化。并且，本专利技术的燃气涡轮机设备的特征在于，具备：燃气涡轮机，具有压缩机、燃烧器及涡轮；及所述气体燃料的冷却系统，对供给至所述燃烧器的燃料进行冷却。因此，气体燃料通过气体冷却器与冷却水接触而被冷却，并通过气体燃料供给管路供给至燃气涡轮机的燃烧器而进行燃烧。另一方面，对气体燃料进行了冷却的冷却水被储存于气体冷却器的下部之后从排放路径排放到外部。此时，虹吸部经由排放路径与不活泼气体储存部连通，由此空气中的氧气不会进入气体冷却器内而混入气体燃料中，即使在气体燃料供给管路配置有电集尘器，气体燃料也不会对电集尘器或燃烧器造成不良影响，能够确保安全性并能够实现可靠性的提高。专利技术效果根据本专利技术的气体燃料的冷却系统及燃气涡轮机设备，能够确保安全性并实现可靠性的提高。附图说明图1是表示应用了本实施方式的气体燃料的冷却系统的联合循环设备的概略结构图。图2是表示本实施方式的气体燃料的冷却系统的概略结构图。图3是表示本实施方式的气体燃料的冷却系统的变形例的概略结构图。具体实施方式以下，根据附图，对本专利技术所涉及的气体燃料的冷却系统及燃气涡轮机设备的优选的实施方式详细地进行说明。另外，本专利技术不受该实施方式限定，并且在具有多个实施方式的情况下，还包括组合各实施方式而构成的实施方式。图1是表示应用了本实施方式的气体燃料的冷却系统的联合循环设备的概略结构图。本实施方式中，如图1所示，联合循环设备10具备燃气涡轮机11、废热回收锅炉(HRSG)12、蒸汽涡轮13及发电机14。该联合循环设备10为燃气涡轮机11的旋转轴和蒸汽涡轮13的旋转轴配置成一直线且发电机14与该旋转轴连结的单轴型形式。但是，联合循环设备10并不限定于单轴型形式，也可以单独配置燃气涡轮机11的旋转轴和蒸汽涡轮13的旋转轴。燃气涡轮机11具有压缩机21、燃烧器22及涡轮23，压缩机21和涡轮23通过转子(旋转轴)24能够一体旋转地连结。压缩机21对从进气管路L1通过进气口取入的空气A进行压缩，在进气管路L1设置有过滤器25。燃烧器22混合并燃烧从压缩机21通过压缩空气供给管路L2供给的压缩空气AC和从气体燃料供给管路L3供给的气体燃料F(压缩气体燃料FC)。涡轮23由从燃烧器22通过燃烧气体供给管路L4供给的燃烧气体FG旋转驱动。废热回收锅炉12通过从燃气涡轮机11(涡轮23)经由废弃排放管路L5排放的废气EG的废热产生蒸汽(过热蒸汽)S。虽然未图示，但是废热回收锅炉12具有过热器、蒸发器及省煤器作为热交换器。废热回收锅炉12中，来自燃气涡轮机11的废气EG通过内部，由此通过按过热器、蒸发器、省煤器的顺序进行热回收而生成蒸汽S。并且，废热回收锅炉12经由排放生成了蒸汽S的已使用的废气EG的废弃排放管路L6与烟囱26连结。...

【技术保护点】
1.一种气体燃料的冷却系统，其特征在于，具备：/n气体冷却器，使冷却水与气体燃料接触而进行冷却；/n排放路径，排放储存于所述气体冷却器中的冷却水；/n虹吸部，设置于所述排放路径；/n不活泼气体储存部，储存不活泼气体；及/n连通路径，一端部与所述虹吸部连通且另一端部与所述不活泼气体储存部连通。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180330 JP 2018-0669911.一种气体燃料的冷却系统，其特征在于，具备：
气体冷却器，使冷却水与气体燃料接触而进行冷却；
排放路径，排放储存于所述气体冷却器中的冷却水；
虹吸部，设置于所述排放路径；
不活泼气体储存部，储存不活泼气体；及
连通路径，一端部与所述虹吸部连通且另一端部与所述不活泼气体储存部连通。


2.根据权利要求1所述的气体燃料的冷却系统，其特征在于，
所述不活泼气体储存部保持为压力高于大气的正压。


3.根据权利要求1或2所述的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇井佳一，田边浩史，白岩崇，
申请(专利权)人：三菱动力株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP