CN112534120B - 联合循环发电设备 - Google Patents
联合循环发电设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112534120B CN112534120B CN201980051956.5A CN201980051956A CN112534120B CN 112534120 B CN112534120 B CN 112534120B CN 201980051956 A CN201980051956 A CN 201980051956A CN 112534120 B CN112534120 B CN 112534120B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow rate
- rate adjustment
- compressed air
- heat exchanger
- adjustment valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/003—Arrangements for testing or measuring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/14—Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads
- F02C6/16—Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads for storing compressed air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/16—Control of working fluid flow
- F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
提供能够缩短利用废热回收锅炉的低压热交换器生成蒸汽为止的时间的联合循环发电设备。联合循环发电设备具有：废热回收锅炉，其具有高压热交换器和低压热交换器，该高压热交换器生成第1压力的蒸汽，该低压热交换器生成比第1压力低的第2压力的蒸汽，该低压热交换器配置在高压热交换器的下游侧；第1抽气配管，其一端与压缩机的抽气口连接，另一端配置在废热回收锅炉内的高压热交换器与低压热交换器之间的区域；第1流量调整阀，其设置于第1抽气配管；第2抽气配管，其一端与压缩机的排出口连接，另一端与第1抽气配管连接；第2流量调整阀，其设置于第2抽气配管；以及控制装置，其在燃气轮机启动时，使第1流量调整阀或第2流量调整阀为打开状态。
Description
技术领域
本发明涉及联合循环发电设备。
背景技术
近年来，为了更有效地利用能量，使用联合循环发电设备。联合循环发电设备具有燃气轮机、蒸汽轮机、废热回收锅炉等，采用组合了燃气轮机和蒸汽轮机的发电方式。在这样的联合循环发电设备中，将在燃气轮机中做功后的废气导入废热回收锅炉，利用废气的热产生蒸汽，利用该蒸汽驱动蒸汽轮机。
例如在专利文献1的图9所记载的联合循环发电设备中的废热回收锅炉中，从上游侧依次设置有生成高压蒸汽的高压热交换器和生成低压蒸汽的低压热交换器。由高压热交换器生成的蒸汽以及由低压热交换器生成的蒸汽被输送到蒸汽轮机而有助于旋转能量的生成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-31859号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1的蒸汽轮机是包含由高压蒸汽驱动的高压汽轮机和通过轴与高压蒸汽轮机连接并由低压蒸汽驱动的低压蒸汽轮机的二级类型的蒸汽轮机。但是，在蒸汽轮机中也有在高压蒸汽的膨胀过程的中途导入低压蒸汽的一级型的蒸汽轮机。
然而，在废热回收锅炉启动时，通过来自燃气轮机的废气按照高压热交换器和低压热交换器的顺序被加热。因此，从低压热交换器生成蒸汽是在从高压热交换器生成蒸汽之后。这里，通过由高压热交换器生成的蒸汽以及由低压热交换器生成的蒸汽双方的做功，蒸汽轮机的输出达到额定输出。因此，从迅速地进行发电的观点出发，希望缩短直到通过低压热交换器生成蒸汽为止的时间。
因此，本发明的目的在于提供能够缩短利用废热回收锅炉的低压热交换器生成蒸汽为止的时间的联合循环发电设备。
用于解决课题的手段
本发明的联合循环发电设备具有：燃气轮机，其具有压缩机和轮机，该压缩机对空气进行压缩并且具有作为第1压缩空气的出口的抽气口和作为第2压缩空气的出口的排出口，所述第1压缩空气是压缩中途的空气，所述第2压缩空气是压缩结束的空气，该轮机具有排气口，该轮机被通过燃料与所述第2压缩空气的燃烧而生成的燃烧气体驱动，从所述排气口将废气排出；废热回收锅炉，其具有高压热交换器和低压热交换器，该高压热交换器从所述废气回收热量而生成第1压力的蒸汽，该低压热交换器生成比所述第1压力低的第2压力的蒸汽，该低压热交换器配置在所述高压热交换器的下游侧；蒸汽轮机，其被所述废热回收锅炉所产生的所述蒸汽驱动；第1抽气配管，其一端与所述压缩机的所述抽气口连接，另一端配置在所述废热回收锅炉内的所述高压热交换器与所述低压热交换器之间的区域；第1流量调整阀，其设置于所述第1抽气配管；第2抽气配管，其一端与所述压缩机的所述排出口连接，另一端与所述第1抽气配管连接；第2流量调整阀，其设置于所述第2抽气配管；以及控制装置，其在所述燃气轮机启动时，使所述第1流量调整阀或所述第2流量调整阀为打开状态。
根据本发明，在燃气轮机启动时，由压缩机生成的第1压缩空气通过第1抽气配管被送到废热回收锅炉内的高压热交换器和低压热交换器之间的区域，或者第2压缩空气通过第2抽气配管被送到所述区域。由此，低压热交换器被第1压缩空气或第2压缩空气加热。由此，能够缩短通过低压热交换器生成蒸汽为止的时间。
在上述发明中，可以是，本发明的联合循环发电设备还具有：第1三通阀，其在所述第1抽气配管中设置于所述第1流量调整阀的下游侧，具有供所述第1压缩空气流入的流入口、使所述第1压缩空气流出的第1流出口以及使所述第1压缩空气向所述废热回收锅炉内的所述区域流出的第2流出口；第1锅炉上游侧连接配管，其连接所述第1三通阀的所述第1流出口与所述废热回收锅炉；第2三通阀，其在所述第2抽气配管中设置于所述第2流量调整阀的下游侧，具有供所述第2压缩空气流入的流入口、使所述第2压缩空气流出的第1流出口以及使所述第2压缩空气向所述第1抽气配管这一方流出的第2流出口；第2锅炉上游侧连接配管，其连接所述第2三通阀的所述第1流出口与所述废热回收锅炉；第1温度传感器，其检测所述区域的环境温度；第2温度传感器，其在所述第1抽气配管中设置在比所述第1流量调整阀靠上游侧的位置，检测所述第1压缩空气的温度；以及第3温度传感器，其在所述第2抽气配管中设置在比所述第2流量调整阀靠上游侧的位置，检测所述第2压缩空气的温度，所述控制装置构成为进行第1处理或第2处理，所述第1处理是如下处理：在由所述第2温度传感器检测出的温度与由所述第1温度传感器检测出的温度之差比第1规定值高的情况下，使所述第1流量调整阀为打开状态并且使所述第1三通阀的所述第1流出口为关闭状态且使所述第1三通阀的所述第2流出口为打开状态，在由所述第2温度传感器检测出的温度与由所述第1温度传感器检测出的温度之差在所述第1规定值以下时，使所述第1三通阀的所述第2流出口为关闭状态并且使所述第1三通阀的所述第1流出口为打开状态、或者使所述第1流量调整阀为关闭状态并且使所述第2流量调整阀为打开状态并且使所述第2三通阀的所述第1流出口为打开状态使所述第2三通阀的所述第2流出口为关闭状态，所述第2处理是如下处理：在由所述第3温度传感器检测出的温度与由所述第1温度传感器检测出的温度之差比第2规定值高的情况下，使所述第2流量调整阀为打开状态并且使所述第2三通阀的所述第1流出口为关闭状态并且使所述第2三通阀的所述第2流出口为打开状态，在由所述第3温度传感器检测出的温度与由所述第1温度传感器检测出的温度之差在所述第2规定值以下时，使所述第2三通阀的所述第2流出口为关闭状态并且使所述第2三通阀的所述第1流出口为打开状态、或者使所述第2流量调整阀为关闭状态并且使所述第1流量调整阀为打开状态并且使所述第1三通阀的所述第1流出口为打开状态使所述第1三通阀的所述第2流出口为关闭状态。
根据上述结构，在低压热交换器被第1压缩空气或第2压缩空气加热时，向废热回收锅炉内抽出第1压缩空气或第2压缩空气。由此，在燃气轮机启动时能够防止浪涌，在燃气轮机运转时能够进行低NOx运转。
发明效果
根据本发明，能够缩短由废热回收锅炉的低压热交换器生成蒸汽为止的时间。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的联合循环发电设备的概略结构图。
图2是示出第1实施方式的控制装置的处理流程的流程图。
图3是本发明的第2实施方式的联合循环发电设备的概略结构图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照附图说明本发明的实施方式的联合循环发电设备(CCPP：CombinedCycle Power Plant)。以下说明的联合循环发电设备只不过是本发明的一个实施方式。因此，本发明并不限定于实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行追加、删除、变更。
如图1所示，本发明的第1实施方式的联合循环发电设备1具有与未图示的发电机连接的燃气轮机2、从废气回收热量并生成蒸汽的立式构造的废热回收锅炉3、管道4、抽气配管5、26、锅炉上游侧连接配管8、17、三通阀6、16、流量调整阀9、19、温度传感器10、11、18、控制装置12和蒸汽轮机50。控制装置12例如是具有ROM或RAM等存储器以及CPU的计算机，由CPU执行存储在ROM中的程序。
燃气轮机2具有压缩机21、未图示的燃烧器以及设置有排气口23的轮机22。压缩机21具有作为压缩中途的空气(压缩机中途段的空气)即第1压缩空气的出口的抽气口24以及作为压缩结束的空气即第2压缩空气的出口的排出口25。
在燃气轮机2中，通过使由压缩机21生成的第2压缩空气和燃料在上述燃烧器中混合燃烧，并将产生的燃烧气体向轮机22供给而使轮机22的叶片旋转，将燃气热能转化为旋转动能。来自轮机22的废气(燃烧气体)从排气口23排出。另外，作为燃气轮机2的燃料，可举出LNG(天然气)、氢气、副产气体以及液体燃料等。
管道4的一端与排气口23连接，管道4的另一端与废热回收锅炉3的下部连接。从排气口23排出的废气通过管道4流入废热回收锅炉3内。
此外，联合循环发电设备1还具有与管道4连接并将来自燃气轮机2的废气排放到大气中的烟管13以及设置在管道4上的排气旁通挡板41。
排气旁通挡板41在控制装置12的控制下，位于使废气流入烟管13并遮断废气向废热回收锅炉3的流入的第1位置P1或使废气流入废热回收锅炉3并遮断废气向烟管13的流入的第2位置P2。排气旁通挡板41位于第1位置P1的情况是指，由于废气不流入到废热回收锅炉3内，因此废热回收锅炉3不生成蒸汽的情况。即，是与蒸汽轮机50连接的未图示的发电机不进行发电的情况。与此相对，排气旁通挡板41位于第2位置P2的情况是由于废气流入到废热回收锅炉3内，将与燃气轮机2连接的未图示的发电机的发电和与蒸汽轮机50连接的上述发电机的发电复合进行的情况。此外，在图1中，用实线表示排气旁通挡板41位于第1位置P1的状态，用双点划线表示排气旁通挡板41位于第2位置P2的状态。
废热回收锅炉3具有高压热交换器31和低压热交换器32。高压热交换器31通过在废气与水和蒸汽的一方或者双方之间进行热交换而生成第1压力(高压)的蒸汽。此外，低压热交换器32配置在高压热交换器31的下游侧，通过在废气与水和蒸汽的一方或双方之间进行热交换，生成比第1压力低的第2压力(低压)的蒸汽。
高压热交换器31和蒸汽轮机50通过配管51连接。另外，低压热交换器32和蒸汽轮机50通过在蒸汽轮机50中下游端配置在比配管51的下游端靠下游侧的位置的配管52连接。由高压热交换器31生成的蒸汽通过配管51被输送至汽轮机50，由低压热交换器32生成的蒸汽通过配管52被输送至蒸汽轮机50。
抽气配管5的一端与压缩机21的抽气口24连接，其另一端配置在废热回收锅炉3内的高压热交换器31和低压热交换器32之间的区域。在本实施方式中，抽气配管5中的包含另一端在内而配置在废热回收锅炉3内的部分(以下，记载为预热部分)配置成通过后述的压缩空气覆盖低压热交换器32的未图示的管群的气体上游侧整个面。在上述预热部分设置有朝向低压热交换器32开口的多个未图示的孔部，从该孔部流出的第1压缩空气或后述的第2压缩空气朝向低压热交换器32供给。由此，低压热交换器32被第1压缩空气或第2压缩空气加热。
流量调整阀19设置在抽气配管5上，控制在抽气配管5内流动的第1压缩空气的量。流量调整阀19的动作由控制装置12控制。
三通阀16设置在抽气配管5中比流量调整阀19靠下游侧的位置。该三通阀16具有供第1压缩空气流入的流入口16a、使第1压缩空气流出的第1流出口16b以及使第1压缩空气向废热回收锅炉3内的上述区域流出的第2流出口16c。三通阀16的动作由控制装置12控制。锅炉上游侧连接配管17连接三通阀16的第1流出口16b和管道4的比排气旁通挡板41更靠上游侧的部分。
抽气配管26的一端与压缩机21的排出口25连接，其另一端与抽气配管5中的比三通阀16靠下游侧的部分连接。根据该结构，来自压缩机21的第2压缩空气经由抽气配管26、5被供给到废热回收锅炉3内的高压热交换器31和低压热交换器32之间的区域。
流量调整阀9设置在抽气配管26上，控制在抽气配管26内流动的第2压缩空气的量。流量调整阀9的动作由控制装置12控制。
三通阀6在抽气配管26中设置在比流量调整阀9靠下游侧的位置。该三通阀6具有供第2压缩空气流入的流入口6a、使第2压缩空气流出的第1流出口6b以及使第2压缩空气向废热回收锅炉3内的上述区域流出的第2流出口6c。三通阀6的动作由控制装置12控制。锅炉上游侧连接配管8连接三通阀6的第1流出口6b和管道4的比排气旁通挡板41靠上游侧的部分。
温度传感器10检测废热回收锅炉3内的上述区域的废气温度，并将其检测结果的信号输出到控制装置12。温度传感器18在抽气配管5中配置在流量调整阀19的上游侧，检测在抽气配管5内流动的第1压缩空气的温度，并将其检测结果的信号输出到控制装置12。温度传感器11在抽气配管26中配置在流量调整阀9的上游侧，检测在抽气配管26内流动的第2压缩空气的温度，并将其检测结果的信号输出到控制装置12。
在这样的结构中，在燃气轮机2启动时，即由温度传感器18检测出的温度和由温度传感器10检测出的温度之差比规定值(第1规定值)高的情况下，控制装置12为了开放抽气配管5而使流量调整阀19成为打开状态并且使三通阀16的第1流出口16b成为关闭状态且使第2流出口16c成为打开状态(第1预热处理)。由此，来自压缩机21的第1压缩空气通过抽气配管5被输送到废热回收锅炉3内的高压热交换器31和低压热交换器32之间的区域。由此，低压热交换器32被第1压缩空气加热。此外，在排气旁通挡板41位于第2位置P2的情况下进行第1预热处理和后述的第2预热处理。
然后，控制装置12在由温度传感器18检测出的温度与由温度传感器10检测出的温度之差为规定值以下时，维持流量调整阀19的打开状态，并且使三通阀16的第2流出口16c为关闭状态且使第1流出口16b为打开状态。由此，来自压缩机21的第1压缩空气通过锅炉上游侧连接配管17流入到废热回收锅炉3内。由此，能够防止燃气轮机2启动时的浪涌。
这里，控制装置12也可以代替上述的第1预热处理而进行以下的第2预热处理。当由温度传感器11检测到的温度和由温度传感器10检测到的温度之差大于规定值(第2规定值)时，控制器12为了开放抽气配管26，而使流量调整阀9为打开状态，并且使三通阀6的第1流出口6b为关闭状态且使第2流出口6c为打开状态。由此，来自压缩机21的第2压缩空气通过抽气配管26、5被送到废热回收锅炉3内的高压热交换器31和低压热交换器32之间的区域。由此，低压热交换器32被第2压缩空气加热。之后，控制装置12在由温度传感器11检测出的温度与由温度传感器10检测出的温度之差成为规定值以下时，维持流量调整阀9的打开状态，并使三通阀6的第2流出口6c为关闭状态且使第1流出口6b为打开状态。由此，来自压缩机21的第2压缩空气通过锅炉上游侧连接配管8流入废热回收锅炉3内。由此，能够进行燃气轮机2的低NOx运转。
接着，对控制装置12的控制方法进行说明。图2是示出控制装置12的上述第1预热处理的流程的流程图。
控制装置12为了开放抽气配管5而使流量调整阀19为打开状态，并且使三通阀16的第1流出口16b为关闭状态且使第2流出口16c为打开状态(步骤S1)。由此，来自压缩机21的第1压缩空气通过抽气配管5流入到废热回收锅炉3内的高压热交换器31和低压热交换器32之间的区域。由此，低压热交换器32被第1压缩空气加热。
接着，控制装置12判别由温度传感器18检测出的温度(在图2中记载为T2)与由温度传感器10检测出的温度(在图2中记载为T1)之差是否高于规定值(步骤S2)。在上述差比规定值高的情况下(在步骤S2中“是”)，前进到步骤S3，在上述差为规定值以下的情况下(在步骤S2中“否”)，重复步骤S2的处理。
在步骤S3中，控制装置12维持流量调整阀19的打开状态，并且使三通阀16的第2流出口16c为关闭状态且使第1流出口16b为打开状态。由此，来自压缩机21的第1压缩空气通过锅炉上游侧连接配管17流入废热回收锅炉3内。
如以上说明的那样，在本实施方式的联合循环发电设备1中，来自压缩机21的第1压缩空气或第2压缩空气被送到废热回收锅炉3内的高压热交换器31和低压热交换器32之间的区域。由此，低压热交换器32被第1压缩空气或第2压缩空气加热。由此，能够缩短由低压热交换器32生成蒸汽为止的时间。
另外，由控制装置12进行的上述第1预热处理结束后，第1压缩空气经由锅炉上游侧连接配管17被送到废热回收锅炉3内。或者，在由控制装置12进行的上述第2预热处理结束后，第2压缩空气经由锅炉上游侧连接配管8被送到废热回收锅炉3内。通过这样的结构，在燃气轮机2启动时能够防止浪涌，在燃气轮机2运转时能够进行低NOx运转。
(第2实施方式)
接着，参照附图对本发明的第2实施方式的联合循环发电设备1a进行说明。此外，在本实施方式中，对与上述第1实施方式相同的结构部件标注相同的标号，并省略其说明。
如图3所示，第2实施方式的联合循环发电设备1a在废热回收锅炉3内，在高压热交换器31与低压热交换器32之间具有中压热交换器33。中压热交换器33生成压力在上述第1压力和第2压力之间的蒸汽。中压热交换器33和蒸汽轮机50通过在蒸汽轮机50中下游端配置为比配管51的下游端靠下游侧且比配管52的下游端靠上游侧的配管53连接。由中压热交换器33生成的蒸汽通过配管53被送至蒸汽轮机50。
抽气配管5的一端与第1实施方式相同，与压缩机21的抽气口24连接，其另一端配置在废热回收锅炉3内的中压热交换器33与低压热交换器32之间的区域。抽气配管5中的包含另一端在内并配置在废热回收锅炉3内的部分(预热部分)被配置成通过压缩空气覆盖低压热交换器32的未图示的管群的气体上游侧整个面。在上述预热部分设置有朝向低压热交换器32开口的多个未图示的孔部，从该孔部流出的第1压缩空气或第2压缩空气朝向低压热交换器32供给。由此，低压热交换器32被加热。
在第2实施方式的联合循环发电站1a中，也与第1实施方式的联合循环发电站1同样，在燃气轮机2启动时，来自压缩机21的第1压缩空气或第2压缩空气被送到废热回收锅炉3内的中压热交换器33和低压热交换器32之间的区域。由此，低压热交换器32被加热。由此，能够缩短由低压热交换器32生成蒸汽为止的时间。另外，在燃气轮机2启动时能够防止浪涌，在燃气轮机2运转时能够进行低NOx运转的效果也与第1实施方式相同。
(其他实施方式)
本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。例如如下所述。
在上述第1和第2实施方式中，采用了立式结构的废热回收锅炉3，但不限于此，也可以采用卧式结构的废热回收锅炉。
另外，在上述第1以及第2实施方式中，对设置有烟管13的联合循环发电设备1、1a进行了说明，但对于没有设置烟管13的联合循环发电设备也同样能够适用本发明。
另外，在上述第1以及第2实施方式中，举例说明了在高压蒸汽的膨胀过程的中途导入低压蒸汽的一级型的蒸汽轮机50，但蒸汽轮机50的结构不限于此，也可以采用包含由高压蒸汽驱动的高压汽轮机和通过轴与高压汽轮机连结并由低压蒸汽驱动的低压蒸汽轮机的二级类型的结构。
另外，在上述第1以及第2实施方式中，采用了三通阀6、16，但并不限定于此，也可以代替三通阀6，在锅炉上游侧连接配管8上设置开闭阀且在抽气配管26的下游端的上游侧设置开闭阀。另外，也可以在锅炉上游侧连接配管17上设置开闭阀且在抽气配管5的下游侧部分设置开闭阀，来代替三通阀16。
另外，在上述第1以及第2实施方式中，在由第1压缩空气将低压热交换器32加热后，将该第1压缩空气抽气到废热回收锅炉3内，但也可以将第2压缩空气抽气到废热回收锅炉3内。另外，在通过第2压缩空气将低压热交换器32加热后，将该第2压缩空气抽到废热回收锅炉3内，但也可以将第1压缩空气抽到废热回收锅炉3内。
进而，在上述第1以及第2实施方式中，构成为由控制装置12控制三通阀6、16以及流量调整阀9、19，但也可以设置分别独立地控制它们的各控制装置。
标号说明
1：联合循环发电设备；2：燃气轮机；3：废热回收锅炉；4：管道；5：抽气配管(第1抽气配管)；6：三通阀(第2三通阀)；6a、16a：流入口；6b、16b：第1流出口；6c、16c：第2流出口；8：锅炉上游侧连接配管(第2锅炉上游侧连接配管)；9：流量调整阀(第2流量调整阀)；10：温度传感器(第1温度传感器)；11：温度传感器(第3温度传感器)；12：控制装置；16：三通阀(第1三通阀)；17：锅炉上游侧连接配管(第1锅炉上游侧连接配管)；18：温度传感器(第2温度传感器)；19：流量调整阀(第1流量调整阀)；21：压缩机；22：轮机；23：排气口；24：抽气口；25：排出口；31：高压热交换器；32：低压热交换器；50：蒸汽轮机。
Claims (2)
1.一种联合循环发电设备，其具有：
燃气轮机，其具有压缩机和轮机，该压缩机对空气进行压缩并且具有作为第1压缩空气的出口的抽气口和作为第2压缩空气的出口的排出口，所述第1压缩空气是压缩中途的空气，所述第2压缩空气是压缩结束的空气，该轮机具有排气口，该轮机被通过燃料与所述第2压缩空气的燃烧而生成的燃烧气体驱动，从所述排气口将废气排出；
废热回收锅炉，其具有高压热交换器和低压热交换器，该高压热交换器从所述废气回收热量而生成第1压力的蒸汽，该低压热交换器生成比所述第1压力低的第2压力的蒸汽，该低压热交换器配置在所述高压热交换器的下游侧；
蒸汽轮机，其被所述废热回收锅炉所产生的所述蒸汽驱动；
第1抽气配管，其一端与所述压缩机的所述抽气口连接，另一端配置在所述废热回收锅炉内的所述高压热交换器与所述低压热交换器之间的区域；
第1流量调整阀，其设置于所述第1抽气配管；
第2抽气配管，其一端与所述压缩机的所述排出口连接，另一端与所述第1抽气配管连接；
第2流量调整阀，其设置于所述第2抽气配管；以及
控制装置，其在所述燃气轮机启动时，使所述第1流量调整阀或所述第2流量调整阀为打开状态。
2.根据权利要求1所述的联合循环发电设备，其中，
该联合循环发电设备还具有：
第1三通阀，其在所述第1抽气配管中设置于所述第1流量调整阀的下游侧，具有供所述第1压缩空气流入的流入口、使所述第1压缩空气流出的第1流出口以及使所述第1压缩空气向所述废热回收锅炉内的所述区域流出的第2流出口；
第1锅炉上游侧连接配管，其连接所述第1三通阀的所述第1流出口与所述废热回收锅炉；
第2三通阀，其在所述第2抽气配管中设置于所述第2流量调整阀的下游侧，具有供所述第2压缩空气流入的流入口、使所述第2压缩空气流出的第1流出口以及使所述第2压缩空气向所述第1抽气配管这一方流出的第2流出口；
第2锅炉上游侧连接配管，其连接所述第2三通阀的所述第1流出口与所述废热回收锅炉；
第1温度传感器，其检测所述区域的环境温度；
第2温度传感器，其在所述第1抽气配管中设置在比所述第1流量调整阀靠上游侧的位置，检测所述第1压缩空气的温度；以及
第3温度传感器，其在所述第2抽气配管中设置在比所述第2流量调整阀靠上游侧的位置，检测所述第2压缩空气的温度，
所述控制装置构成为进行第1处理或第2处理，
所述第1处理是如下处理：在由所述第2温度传感器检测出的温度与由所述第1温度传感器检测出的温度之差比第1规定值高的情况下，使所述第1流量调整阀为打开状态并且使所述第1三通阀的所述第1流出口为关闭状态并且使所述第1三通阀的所述第2流出口为打开状态，在由所述第2温度传感器检测出的温度与由所述第1温度传感器检测出的温度之差在所述第1规定值以下时，使所述第1三通阀的所述第2流出口为关闭状态并且使所述第1三通阀的所述第1流出口为打开状态、或者使所述第1流量调整阀为关闭状态并且使所述第2流量调整阀为打开状态并且使所述第2三通阀的所述第1流出口为打开状态使所述第2三通阀的所述第2流出口为关闭状态，
所述第2处理是如下处理：在由所述第3温度传感器检测出的温度与由所述第1温度传感器检测出的温度之差比第2规定值高的情况下，使所述第2流量调整阀为打开状态并且使所述第2三通阀的所述第1流出口为关闭状态并且使所述第2三通阀的所述第2流出口为打开状态，在由所述第3温度传感器检测出的温度与由所述第1温度传感器检测出的温度之差在所述第2规定值以下时，使所述第2三通阀的所述第2流出口为关闭状态并且使所述第2三通阀的所述第1流出口为打开状态、或者使所述第2流量调整阀为关闭状态并且使所述第1流量调整阀为打开状态并且使所述第1三通阀的所述第1流出口为打开状态使所述第1三通阀的所述第2流出口为关闭状态。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018-149382 | 2018-08-08 | ||
| JP2018149382A JP7153498B2 (ja) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | コンバインドサイクル発電プラント |
| PCT/JP2019/029167 WO2020031715A1 (ja) | 2018-08-08 | 2019-07-25 | コンバインドサイクル発電プラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112534120A CN112534120A (zh) | 2021-03-19 |
| CN112534120B true CN112534120B (zh) | 2023-05-16 |
Family
ID=69414136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201980051956.5A Active CN112534120B (zh) | 2018-08-08 | 2019-07-25 | 联合循环发电设备 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7153498B2 (zh) |
| KR (1) | KR102420538B1 (zh) |
| CN (1) | CN112534120B (zh) |
| TW (1) | TWI705183B (zh) |
| WO (1) | WO2020031715A1 (zh) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592770B2 (ja) * | 1977-07-20 | 1984-01-20 | 株式会社日立製作所 | ガスタ−ビンの脱硝用アンモニア注入装置 |
| JPS64326A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-05 | Hitachi Ltd | Nox abating type gas turbine plant |
| JP2653610B2 (ja) * | 1992-07-09 | 1997-09-17 | 株式会社東芝 | コンバインドサイクル発電プラント |
| JP2000130108A (ja) | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Toshiba Corp | 複合サイクル発電プラントの起動方法 |
| JP4202583B2 (ja) * | 2000-06-06 | 2008-12-24 | 株式会社東芝 | コンバインドサイクル発電プラントの脱硝制御方法および装置 |
| JP6188122B2 (ja) | 2012-01-10 | 2017-08-30 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 複合サイクル発電プラント |
| JP6203600B2 (ja) | 2013-10-23 | 2017-09-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | コンバインドサイクルプラント |
| JP6495137B2 (ja) | 2015-07-31 | 2019-04-03 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 複合サイクル発電プラント及びその制御方法 |
| KR102471507B1 (ko) | 2015-09-11 | 2022-11-29 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광소자 |
-
2018
- 2018-08-08 JP JP2018149382A patent/JP7153498B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-25 CN CN201980051956.5A patent/CN112534120B/zh active Active
- 2019-07-25 KR KR1020217005227A patent/KR102420538B1/ko active IP Right Grant
- 2019-07-25 WO PCT/JP2019/029167 patent/WO2020031715A1/ja active Application Filing
- 2019-08-07 TW TW108128111A patent/TWI705183B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202012767A (zh) | 2020-04-01 |
| TWI705183B (zh) | 2020-09-21 |
| WO2020031715A1 (ja) | 2020-02-13 |
| JP7153498B2 (ja) | 2022-10-14 |
| KR102420538B1 (ko) | 2022-07-13 |
| CN112534120A (zh) | 2021-03-19 |
| JP2020023942A (ja) | 2020-02-13 |
| KR20210033517A (ko) | 2021-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6782703B2 (en) | Apparatus for starting a combined cycle power plant | |
| US20100170218A1 (en) | Method for expanding compressor discharge bleed air | |
| US10337357B2 (en) | Steam turbine preheating system with a steam generator | |
| US10287921B2 (en) | Combined cycle plant, method for controlling same, and device for controlling same | |
| JP6870970B2 (ja) | タービン抽出による蒸気発生システム | |
| US20100281870A1 (en) | System and method for heating fuel for a gas turbine | |
| CN112534120B (zh) | 联合循环发电设备 | |
| CN106907245B (zh) | 燃料供应系统及控制燃气涡轮发动机中的超速事件的方法 | |
| JP2017110649A (ja) | 排気ガスダンパおよび圧縮ガス供給源を介してガスタービン排気エネルギーを制御するためのシステムおよび方法 | |
| JP5734117B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラント及びその運転方法 | |
| JP2007092721A (ja) | 多軸コンバインドサイクル発電設備 | |
| CN112534121B (zh) | 联合循环发电设备 | |
| KR102512440B1 (ko) | 컴바인드 사이클 발전 플랜트 | |
| JP3641030B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラントの安全弁作動テスト方法 | |
| JPH0610619A (ja) | 給水加熱装置 | |
| JP2000130107A (ja) | ガスタービン併設式複合サイクル発電設備 | |
| JP2004346945A (ja) | コンバインドサイクルプラントの蒸気温度制御方法及び装置 | |
| JPH1182059A (ja) | 水素燃焼タービンプラント | |
| JP2002227610A (ja) | 加圧流動床ボイラ発電プラントシステム及びその制御方法 | |
| JPH05332507A (ja) | 給水加熱装置 | |
| JPH06185309A (ja) | コンバインドサイクルプラントの給水系装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |