JP7490816B2 - 機械駆動用途におけるガスタービン及びその動作方法 - Google Patents
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Description
Claims (12)
- 回転機械を含む負荷を駆動するための駆動システムであって、
動力を発生するように構成されたガスタービンと、
電力グリッドに接続可能な電気モータ/発生器であって、電力グリッドから電力を吸収するモータとして、かつ前記電力グリッドに電力を注入する発生器として、動作することができる、電気モータ/発生器と、
前記ガスタービンを接続解除するための、前記ガスタービンと前記電気モータ/発生器との間に接続された第1の接続解除装置と、
前記負荷を接続解除するための、前記負荷と前記電気モータ/発生器との間に接続された第2の接続解除装置と、を備え、
前記第1の接続解除装置及び前記第2の接続解除装置の各々が、2つの機械的部品で作製されており、
前記電気モータ/発生器が、可変周波数駆動電気モータ(VFD電気モータ)であり、前記2つの機械的部品の機械的係合解除を確実にするために、前記第1の接続解除装置及び前記第2の接続解除装置の各々の一方の機械的部品を他方の機械的部品に対して逆回転させるように動作される、駆動システム。 - 前記第1の接続解除装置が、自己同期クラッチ又はオーバーランニングクラッチである、請求項1に記載の駆動システム。
- 前記第2の接続解除装置が、自己同期クラッチ又はオーバーランニングクラッチである、請求項1又は2に記載の駆動システム。
- プログラムされた電子コントローラを備え、当該電子コントローラによってプログラムを実行することにより、前記第1の接続解除装置及び前記第2の接続解除装置の接続解除又は接続が行われる、請求項1から3のいずれか1項に記載の駆動システム。
- 前記駆動システムが、前記第1の接続解除装置を閉じて、前記第2の接続解除装置を開き、前記電気モータ/発生器を発生器として動作させることで、前記負荷が接続解除され、前記ガスタービンによって発生した動力を電力として前記電力グリッドに送達する、最大ガスタービンモードで動作し、
前記駆動システムが、前記第1の接続解除装置を閉じて、前記第2の接続解除装置を閉じ、前記電気モータ/発生器をモータとして動作させることで、前記負荷が、前記ガスタービン及び前記電力グリッドの両方からエネルギーを受容するヘルパーモードで動作し、
前記駆動システムが、前記第1の接続解除装置を閉じて、前記第2の接続解除装置を閉じて、前記電気モータ/発生器を発生器として動作させることで、前記ガスタービンによって発生したエネルギーの一部が、前記負荷に送達され、かつ一部が、前記電力グリッドに電力として送達される発生器モードで動作し、
前記駆動システムが、前記第1の接続解除装置を開き、前記第2の接続解除装置を閉じ、前記電気モータ/発生器をモータとして動作させることで、前記ガスタービンが接続解除され、前記負荷が前記電力グリッドから給電された前記電気モータ/発生器によって動力を供給される、最大電気モードで動作する、請求項1から4のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記ガスタービンが、
ガス発生器であって、
ガス発生器圧縮機と、
高圧タービンと、
燃焼器と、を備える、ガス発生器と、
動力タービン又は低圧タービンと、
前記動力タービン又は低圧タービンを前記第1の接続解除装置に接続する、連結シャフトと、を備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記ガスタービンが、ヘビーデューティ又は航空転用ガスタービンである、請求項1から6のいずれか1項に記載の駆動システム。
- 負荷を駆動するための駆動システムを動作させるための方法であって、前記駆動システムが、
動力供給を発生させるように構成されたガスタービンと、
電力グリッドに接続可能な電気モータ/発生器であって、電力グリッドから電力を吸収するモータとして、かつ前記電力グリッドに電力を注入する発生器として、動作することができる、電気モータ/発生器と、
前記ガスタービンと前記電気モータ/発生器との間に接続された第1の接続解除装置と、
負荷と前記電気モータ/発生器との間に接続された第2の接続解除装置と、を備え、
前記第1の接続解除装置及び前記第2の接続解除装置の各々が、2つの機械的部品で作製されており、
前記電気モータ/発生器が、可変周波数駆動電気モータであり、前記2つの機械的部品の機械的係合解除を確実にするために、前記第1の接続解除装置及び前記第2の接続解除装置の各々の一方の機械的部品を他方の機械的部品に対して逆回転させるように動作され、
前記方法が、
前記第1の接続解除装置を閉じるステップと、
前記第2の接続解除装置を開くステップと、
前記電気モータ/発生器を発生器として動作させるステップと、を含み、
よって、前記駆動システムを最大ガスタービンモードとして動作させ、前記負荷が、接続解除され、前記ガスタービンによって発生した動力を電力として前記電力グリッドに送達することができる、方法。 - 前記第1の接続解除装置を閉じるステップと、
前記第2の接続解除装置を閉じるステップと、
前記電気モータ/発生器をモータとして動作させるステップと、を含み、
よって、前記駆動システムをヘルパーモードとして動作させ、前記負荷が、前記ガスタービン及び前記電力グリッドの両方からエネルギーを受容する、請求項8に記載の方法。 - 前記第1の接続解除装置を閉じるステップと、
前記第2の接続解除装置を閉じるステップと、
前記電気モータ/発生器を発生器として動作させるステップと、を含み、
よって、前記駆動システムを発生器モードとして動作させ、前記ガスタービンによって発生した動力の一部が、前記負荷に送達され、かつ一部が、前記電力グリッドに電力として送達される、請求項8又は9に記載の方法。 - 前記第1の接続解除装置を開くステップと、
前記第2の接続解除装置を閉じるステップと、
前記電気モータ/発生器をモータとして動作させるステップと、を含み、
よって、前記駆動システムを最大電気モードとして動作させ、前記ガスタービンが、接続解除され、前記負荷が、前記電力グリッドから導出された電力によって駆動される前記電気モータ/発生器によって動力を供給される、請求項8から10のいずれか1項に記載の方法。 - 前記駆動システムが、プログラムされた電子コントローラを備え、当該電子コントローラによってプログラムを実行することにより、前記第1の接続解除装置及び前記第2の接続解除装置の接続解除又は接続が行われる、請求項8から11のいずれか1項に記載の方法。
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