JP2000045790A - コンバインドサイクル発電プラント - Google Patents
コンバインドサイクル発電プラントInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】起動運転時あるいはガス化炉トリップ運転時、
排熱回収ボイラから発生する蒸気の有効活用を図ってガ
スタービンプラントの出力を増加させるコンバインドサ
イクル発電プラントを提供する。 【解決手段】本発明に係るコンバインドサイクル発電プ
ラントは、蒸気タービンプラント１６の高圧タービン４
０から抽気したタービン抽気をガスタービンプラント１
５のガスタービン燃焼器１９に供給する蒸気系３０を設
けたものである。
排熱回収ボイラから発生する蒸気の有効活用を図ってガ
スタービンプラントの出力を増加させるコンバインドサ
イクル発電プラントを提供する。 【解決手段】本発明に係るコンバインドサイクル発電プ
ラントは、蒸気タービンプラント１６の高圧タービン４
０から抽気したタービン抽気をガスタービンプラント１
５のガスタービン燃焼器１９に供給する蒸気系３０を設
けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバインドサイ
クル発電プラントに係り、特に、起動運転時やガス化炉
トリップ運転時、蒸気タービンプラントのタービン抽気
をガスタービンプラントに供給し、出力増加を図ったコ
ンバインドサイクル発電プラントに関する。
クル発電プラントに係り、特に、起動運転時やガス化炉
トリップ運転時、蒸気タービンプラントのタービン抽気
をガスタービンプラントに供給し、出力増加を図ったコ
ンバインドサイクル発電プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンプラントに蒸気タービンプ
ラントと排熱回収ボイラを組み合せたコンバインドサイ
クル発電プラントには、ガスタービン駆動ガスとしての
燃焼ガスを生成する燃料として良質な液化ガス燃料を使
用するもののほかに、石炭または残渣油ガス燃料を使用
するものがある。
ラントと排熱回収ボイラを組み合せたコンバインドサイ
クル発電プラントには、ガスタービン駆動ガスとしての
燃焼ガスを生成する燃料として良質な液化ガス燃料を使
用するもののほかに、石炭または残渣油ガス燃料を使用
するものがある。
【０００３】石炭または残渣油ガス燃料を使用するコン
バインドサイクル発電プラントは、上述のガスタービン
プラント、蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラ
に石炭ガス化炉等を加え、石炭ガス化炉で微粉状の石炭
または残渣油をガス化し、ガス化した粗製ガスを加圧状
態で精製し、ガス燃料としてガスタービンプラントのガ
スタービン燃焼器に供給して燃焼ガスを生成し、上述液
化ガス燃料の代替エネルギの活用として位置付けられて
いる。
バインドサイクル発電プラントは、上述のガスタービン
プラント、蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラ
に石炭ガス化炉等を加え、石炭ガス化炉で微粉状の石炭
または残渣油をガス化し、ガス化した粗製ガスを加圧状
態で精製し、ガス燃料としてガスタービンプラントのガ
スタービン燃焼器に供給して燃焼ガスを生成し、上述液
化ガス燃料の代替エネルギの活用として位置付けられて
いる。
【０００４】このコンバインドサイクル発電プラント
は、現在、パイロットプラントとして運転特性や制御特
性等の多くのデータが収集されており、収集したデータ
を基に営業運転への実現化が期待されている。
は、現在、パイロットプラントとして運転特性や制御特
性等の多くのデータが収集されており、収集したデータ
を基に営業運転への実現化が期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】石炭・残渣油ガス燃料
を使用するコンバインドサイクル発電プラントには、運
転上、幾つかの問題点があり、その一つに起動運転時あ
るいはガス化炉トリップ運転時、蒸気タービンプラント
や排熱回収ボイラからの蒸気を復水器に放出する際に伴
う熱損失がある。
を使用するコンバインドサイクル発電プラントには、運
転上、幾つかの問題点があり、その一つに起動運転時あ
るいはガス化炉トリップ運転時、蒸気タービンプラント
や排熱回収ボイラからの蒸気を復水器に放出する際に伴
う熱損失がある。
【０００６】従来、ガス燃料を使用するコンバインドサ
イクル発電プラントは、図６に示すように、通常運転
時、ガス化炉（図示せず）からガスタービンプラント１
のガスタービン燃焼器３に供給されたガス燃料に空気圧
縮機２からの高圧空気を加えて燃焼ガスを生成し、その
燃焼ガスをガスタービン４に供給して膨張仕事をさせて
発電機５を駆動し、膨張仕事を終えた排ガス（排熱）を
排熱回収ボイラ６に供給し、ここで蒸気を発生させ、そ
の蒸気を蒸気タービンプラント７の高圧タービン８に供
給し、膨張仕事を終えたタービン排気を再び排熱回収ボ
イラ６に戻して再熱させ、その再熱蒸気を中圧タービン
９に供給して膨張仕事をさせ、さらに低圧タービン１０
でも膨張仕事をさせ、その際に発生する回転トルクで発
電機１１を駆動したいた。
イクル発電プラントは、図６に示すように、通常運転
時、ガス化炉（図示せず）からガスタービンプラント１
のガスタービン燃焼器３に供給されたガス燃料に空気圧
縮機２からの高圧空気を加えて燃焼ガスを生成し、その
燃焼ガスをガスタービン４に供給して膨張仕事をさせて
発電機５を駆動し、膨張仕事を終えた排ガス（排熱）を
排熱回収ボイラ６に供給し、ここで蒸気を発生させ、そ
の蒸気を蒸気タービンプラント７の高圧タービン８に供
給し、膨張仕事を終えたタービン排気を再び排熱回収ボ
イラ６に戻して再熱させ、その再熱蒸気を中圧タービン
９に供給して膨張仕事をさせ、さらに低圧タービン１０
でも膨張仕事をさせ、その際に発生する回転トルクで発
電機１１を駆動したいた。
【０００７】また、蒸気タービンプラント７は、低圧タ
ービン１０で膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１
２で凝縮させて常温の復水にし、その復水を脱気して給
水にしてから排熱回収ボイラ６に戻していた。なお、通
常運転時、排熱回収ボイラ６からの蒸気および高圧ター
ビン８からのタービン抽気は、ガス燃料を生成するた
め、減温器１３，１４を介してガス化炉に供給されてい
る。
ービン１０で膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１
２で凝縮させて常温の復水にし、その復水を脱気して給
水にしてから排熱回収ボイラ６に戻していた。なお、通
常運転時、排熱回収ボイラ６からの蒸気および高圧ター
ビン８からのタービン抽気は、ガス燃料を生成するた
め、減温器１３，１４を介してガス化炉に供給されてい
る。
【０００８】ところで、このコンバインドサイクル発電
プラントは、起動運転時やガス化炉トリップ運転時、ガ
ス化炉からガス燃料が生成されていないので、この間、
ガスタービン燃焼器３に灯油燃料を供給し、ガス燃料の
発熱量が固有値になるまで灯油燃料によるバックアップ
運転を行っている。
プラントは、起動運転時やガス化炉トリップ運転時、ガ
ス化炉からガス燃料が生成されていないので、この間、
ガスタービン燃焼器３に灯油燃料を供給し、ガス燃料の
発熱量が固有値になるまで灯油燃料によるバックアップ
運転を行っている。
【０００９】灯油燃料によるバックアップ運転を行う場
合、排熱回収ボイラ６から発生する蒸気は、圧力・温度
が設計値になっていないので、コンバインドサイクル発
電プラントでは、排熱回収ボイラ６で発生した蒸気の全
量または一部をタービンバイパス系１１ａから復水器１
２に放出させていた。このため、コンバインドサイクル
発電プラントは、排熱回収ボイラ６から発生する蒸気の
エネルギを有効に活用することができず、蒸気エネルギ
の消費に伴うプラント熱効率を低下させる要因になって
いた。
合、排熱回収ボイラ６から発生する蒸気は、圧力・温度
が設計値になっていないので、コンバインドサイクル発
電プラントでは、排熱回収ボイラ６で発生した蒸気の全
量または一部をタービンバイパス系１１ａから復水器１
２に放出させていた。このため、コンバインドサイクル
発電プラントは、排熱回収ボイラ６から発生する蒸気の
エネルギを有効に活用することができず、蒸気エネルギ
の消費に伴うプラント熱効率を低下させる要因になって
いた。
【００１０】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、起動運転時あるいはガス化炉トリップ運転
時、排熱回収ボイラから発生する蒸気の有効活用を図っ
てガスタービンプラントの出力を増加させるコンバイン
ドサイクル発電プラントを提供することを目的とする。
れたもので、起動運転時あるいはガス化炉トリップ運転
時、排熱回収ボイラから発生する蒸気の有効活用を図っ
てガスタービンプラントの出力を増加させるコンバイン
ドサイクル発電プラントを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係るコンバイン
ドサイクル発電プラントは、上記目的を達成するため
に、請求項１記載に記載したように、ガスタービンプラ
ントに、蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを
組み合せたコンバインドサイクル発電プラントにおい
て、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンから抽気
したタービン抽気を上記ガスタービンプラントのガスタ
ービン燃焼器に供給する蒸気系を設けたものである。
ドサイクル発電プラントは、上記目的を達成するため
に、請求項１記載に記載したように、ガスタービンプラ
ントに、蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを
組み合せたコンバインドサイクル発電プラントにおい
て、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンから抽気
したタービン抽気を上記ガスタービンプラントのガスタ
ービン燃焼器に供給する蒸気系を設けたものである。
【００１２】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項２
に記載したように、蒸気系を、高圧タービンから抽気し
たタービン抽気をガス化炉へ供給するタービン抽気系に
設けた減温器の出口側からバイパスさせたものである。
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項２
に記載したように、蒸気系を、高圧タービンから抽気し
たタービン抽気をガス化炉へ供給するタービン抽気系に
設けた減温器の出口側からバイパスさせたものである。
【００１３】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項３
に記載したように、蒸気系に蒸気弁を設けるとともに、
この蒸気弁を開閉させる計算機制御部を設けたものであ
る。
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項３
に記載したように、蒸気系に蒸気弁を設けるとともに、
この蒸気弁を開閉させる計算機制御部を設けたものであ
る。
【００１４】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項４
に記載したように、ガスタービンプラントに、蒸気ター
ビンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せたコンバ
インドサイクル発電プラントにおいて、上記排熱回収ボ
イラの二次過熱器から抽気した蒸気を、上記蒸気タービ
ンプラントの高圧タービンから抽気したタービン抽気を
ガス化炉に供給するタービン抽気系に供給する蒸気バイ
パス系を設けるとともに、上記タービン抽気系の減温器
の出口側からバイパスし、上記蒸気バイパス系からの蒸
気に上記タービン抽気系からのタービン抽気を合流させ
て上記ガスタービンプラントのガスタービン燃焼器に供
給する蒸気系を設けたものである。
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項４
に記載したように、ガスタービンプラントに、蒸気ター
ビンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せたコンバ
インドサイクル発電プラントにおいて、上記排熱回収ボ
イラの二次過熱器から抽気した蒸気を、上記蒸気タービ
ンプラントの高圧タービンから抽気したタービン抽気を
ガス化炉に供給するタービン抽気系に供給する蒸気バイ
パス系を設けるとともに、上記タービン抽気系の減温器
の出口側からバイパスし、上記蒸気バイパス系からの蒸
気に上記タービン抽気系からのタービン抽気を合流させ
て上記ガスタービンプラントのガスタービン燃焼器に供
給する蒸気系を設けたものである。
【００１５】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項５
に記載したように、蒸気バイパス系にバイパス弁を設け
る一方、蒸気系に蒸気弁を設けるとともに各弁を開閉さ
せる計算機制御部を設けたものである。
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項５
に記載したように、蒸気バイパス系にバイパス弁を設け
る一方、蒸気系に蒸気弁を設けるとともに各弁を開閉さ
せる計算機制御部を設けたものである。
【００１６】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項６
に記載したように、ガスタービンプラントに、蒸気ター
ビンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せたコンバ
インドサイクル発電プラントにおいて、上記排熱回収ボ
イラの二次過熱器から抽気した蒸気を、上記蒸気タービ
ンプラントの高圧タービンから抽気したタービン抽気を
ガス化炉に供給するタービン抽気系に供給する蒸気バイ
パス系を設け、この蒸気バイパス系にバイパス流量調整
弁を設ける一方、上記タービン抽気系の減温器の出口側
からバイパスし、上記蒸気バイパス系からの蒸気に上記
タービン抽気系からのタービン抽気を合流させて上記ガ
スタービンプラントのガスタービン燃焼器に供給する蒸
気系を設けるとともに、この蒸気系に流量調整弁を設
け、上記バイパス流量調整弁および流量調整弁を開閉制
御する計算機制御部を設けたものである。
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項６
に記載したように、ガスタービンプラントに、蒸気ター
ビンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せたコンバ
インドサイクル発電プラントにおいて、上記排熱回収ボ
イラの二次過熱器から抽気した蒸気を、上記蒸気タービ
ンプラントの高圧タービンから抽気したタービン抽気を
ガス化炉に供給するタービン抽気系に供給する蒸気バイ
パス系を設け、この蒸気バイパス系にバイパス流量調整
弁を設ける一方、上記タービン抽気系の減温器の出口側
からバイパスし、上記蒸気バイパス系からの蒸気に上記
タービン抽気系からのタービン抽気を合流させて上記ガ
スタービンプラントのガスタービン燃焼器に供給する蒸
気系を設けるとともに、この蒸気系に流量調整弁を設
け、上記バイパス流量調整弁および流量調整弁を開閉制
御する計算機制御部を設けたものである。
【００１７】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項７
に記載したように、バイパス流量調整弁および流量調整
弁を開閉制御する計算機制御部は、ガスタービンプラン
トのガスタービン軸から検出した軸トルク信号を予め定
められた限界軸トルク設定信号に突き合せ、偏差が出た
とき、偏差に基づいて弁開閉信号を演算するものであ
る。
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項７
に記載したように、バイパス流量調整弁および流量調整
弁を開閉制御する計算機制御部は、ガスタービンプラン
トのガスタービン軸から検出した軸トルク信号を予め定
められた限界軸トルク設定信号に突き合せ、偏差が出た
とき、偏差に基づいて弁開閉信号を演算するものであ
る。
【００１８】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項８
に記載したように、蒸気タービンプラントの高圧タービ
ンからのタービン抽気と排熱回収ボイラの二次過熱器か
らの蒸気との合流蒸気および上記タービン抽気の単独蒸
気のうち、少なくとも一方をガスタービンプラントのガ
スタービン燃焼器に供給する蒸気系は、起動運転時ある
いはガス化炉トリップ運転時に使用するものである。
発電プラントは、上記目的を達成するために、請求項８
に記載したように、蒸気タービンプラントの高圧タービ
ンからのタービン抽気と排熱回収ボイラの二次過熱器か
らの蒸気との合流蒸気および上記タービン抽気の単独蒸
気のうち、少なくとも一方をガスタービンプラントのガ
スタービン燃焼器に供給する蒸気系は、起動運転時ある
いはガス化炉トリップ運転時に使用するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンバインド
サイクル発電プラントの実施形態を図面および図中に付
した符号を引用して説明する。
サイクル発電プラントの実施形態を図面および図中に付
した符号を引用して説明する。
【００２０】図１は、本発明に係るコンバインドサイク
ル発電プラントの第１実施形態を示す概略系統図であ
る。
ル発電プラントの第１実施形態を示す概略系統図であ
る。
【００２１】本実施形態に係るコンバインドサイクル発
電プラントは、ガスタービンプラント１５、蒸気タービ
ンプラント１６および排熱回収ボイラ１７を備えた構成
になっている。
電プラントは、ガスタービンプラント１５、蒸気タービ
ンプラント１６および排熱回収ボイラ１７を備えた構成
になっている。
【００２２】ガスタービンプラント１５は、空気圧縮機
１８、ガスタービン燃焼器１９、ガスタービン２０、発
電機２１を備え、空気圧縮機１８で吸い込んだ空気を圧
縮して高圧化し、その高圧空気をガス化炉（図示せず）
からのガス燃料とともにガスタービン燃焼器１９に供給
し、ここで燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスをガスター
ビン２０に供給して膨張仕事をさせ、膨張仕事の際に発
生する回転トルクで発電機２１を駆動させるようになっ
ている。
１８、ガスタービン燃焼器１９、ガスタービン２０、発
電機２１を備え、空気圧縮機１８で吸い込んだ空気を圧
縮して高圧化し、その高圧空気をガス化炉（図示せず）
からのガス燃料とともにガスタービン燃焼器１９に供給
し、ここで燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスをガスター
ビン２０に供給して膨張仕事をさせ、膨張仕事の際に発
生する回転トルクで発電機２１を駆動させるようになっ
ている。
【００２３】また、排熱回収ボイラ１７は、ガスタービ
ンプラント１５のガスタービン２０から排出される排ガ
ス（排熱）を熱源として蒸気を発生させるために、長筒
状のケーシング２２内に、排ガスの流れに沿って順に二
次過熱器２３、一次過熱器２４、蒸気ドラム２５を備え
た蒸発器２６等の熱交換器を収容する構成になってい
る。さらに、排熱回収ボイラ１７は、二次過熱器２３の
入口側からバイパスさせて減温器２７を設け、二次過熱
器２３からの蒸気を減温器２７で適温に減温させてガス
化炉へ供給し、ガス燃料を生成する際の熱源として供給
している。
ンプラント１５のガスタービン２０から排出される排ガ
ス（排熱）を熱源として蒸気を発生させるために、長筒
状のケーシング２２内に、排ガスの流れに沿って順に二
次過熱器２３、一次過熱器２４、蒸気ドラム２５を備え
た蒸発器２６等の熱交換器を収容する構成になってい
る。さらに、排熱回収ボイラ１７は、二次過熱器２３の
入口側からバイパスさせて減温器２７を設け、二次過熱
器２３からの蒸気を減温器２７で適温に減温させてガス
化炉へ供給し、ガス燃料を生成する際の熱源として供給
している。
【００２４】一方、蒸気タービンプラント１６は、高圧
タービン４０、中圧タービン４１、低圧タービン４２、
発電機４３、復水器４４を備え、排熱回収ボイラ１７の
二次過熱器２３からの蒸気を高圧タービン４０に供給
し、ここで膨張仕事をさせ、膨張仕事を終えたタービン
排気を排熱回収ボイラ１７に戻し、再熱器（図示せず）
で再び再熱させ、再熱蒸気を中圧タービン４１に供給
し、再び膨張仕事をさせた後、低圧タービン４２でも膨
張仕事をさせ、膨張仕事の際に発生する回転トルクで発
電機４３を駆動している。
タービン４０、中圧タービン４１、低圧タービン４２、
発電機４３、復水器４４を備え、排熱回収ボイラ１７の
二次過熱器２３からの蒸気を高圧タービン４０に供給
し、ここで膨張仕事をさせ、膨張仕事を終えたタービン
排気を排熱回収ボイラ１７に戻し、再熱器（図示せず）
で再び再熱させ、再熱蒸気を中圧タービン４１に供給
し、再び膨張仕事をさせた後、低圧タービン４２でも膨
張仕事をさせ、膨張仕事の際に発生する回転トルクで発
電機４３を駆動している。
【００２５】また、蒸気タービンプラント１６は、高圧
タービン４０から抽気したタービン抽気をガス化炉に供
給する減温器２８を備えたタービン抽気系３４を設ける
とともに、ガスタービン燃焼器１９に供給する蒸気系３
０を備えている。この蒸気系３０は、タービン抽気系３
４の減温器２８の出口側からバイパスし、蒸気弁２９を
介装させてガスタービン燃焼器１９の入口側に接続され
る。
タービン４０から抽気したタービン抽気をガス化炉に供
給する減温器２８を備えたタービン抽気系３４を設ける
とともに、ガスタービン燃焼器１９に供給する蒸気系３
０を備えている。この蒸気系３０は、タービン抽気系３
４の減温器２８の出口側からバイパスし、蒸気弁２９を
介装させてガスタービン燃焼器１９の入口側に接続され
る。
【００２６】次に作用を説明する。
【００２７】起動運転時、あるいはガス化炉トリップ運
転時、ガス化炉からのガス燃料が発生していないので、
この間、ガスタービンプラント１５は、バックアップと
してガスタービン燃焼器１９に灯油燃料を供給して燃焼
ガスを生成し、その燃焼ガスをガスタービン２０で膨張
仕事をさせ、膨張仕事を終えた排ガスを排熱回収ボイラ
１７に供給している。このとき、蒸気タービンプラント
１６は、排熱回収ボイラ１７の二次過熱器２３から高圧
タービン４０に供給された蒸気の一部を抽気させ、その
タービン抽気をタービン抽気系３４の減温器２８および
蒸気系３０の蒸気弁２９を介してガスタービン燃焼器１
９の入口側に供給する。ガスタービン燃焼器１９の入口
側に供給されたタービン抽気は、空気圧縮機１８からの
高圧空気と灯油燃料とで燃焼ガスを生成する際に加えら
れて体積流量を増加させ、ガスタービンで膨張仕事をさ
せる際、より多くのガスタービン出力を発生させるよう
になっている。
転時、ガス化炉からのガス燃料が発生していないので、
この間、ガスタービンプラント１５は、バックアップと
してガスタービン燃焼器１９に灯油燃料を供給して燃焼
ガスを生成し、その燃焼ガスをガスタービン２０で膨張
仕事をさせ、膨張仕事を終えた排ガスを排熱回収ボイラ
１７に供給している。このとき、蒸気タービンプラント
１６は、排熱回収ボイラ１７の二次過熱器２３から高圧
タービン４０に供給された蒸気の一部を抽気させ、その
タービン抽気をタービン抽気系３４の減温器２８および
蒸気系３０の蒸気弁２９を介してガスタービン燃焼器１
９の入口側に供給する。ガスタービン燃焼器１９の入口
側に供給されたタービン抽気は、空気圧縮機１８からの
高圧空気と灯油燃料とで燃焼ガスを生成する際に加えら
れて体積流量を増加させ、ガスタービンで膨張仕事をさ
せる際、より多くのガスタービン出力を発生させるよう
になっている。
【００２８】このように、本実施形態では、起動運転
時、あるいはガス化炉トリップ運転時、高圧タービン４
０から抽気したタービン抽気をタービン抽気系３４およ
び蒸気系３０を介してガスタービン燃焼器１９の入口側
に供給し、より多くの燃焼ガスの体積流量を増加させて
ガスタービン出力の増加を図ったので、蒸気の持つエネ
ルギを有効に活用することができ、プラント熱効率を向
上させることができる。
時、あるいはガス化炉トリップ運転時、高圧タービン４
０から抽気したタービン抽気をタービン抽気系３４およ
び蒸気系３０を介してガスタービン燃焼器１９の入口側
に供給し、より多くの燃焼ガスの体積流量を増加させて
ガスタービン出力の増加を図ったので、蒸気の持つエネ
ルギを有効に活用することができ、プラント熱効率を向
上させることができる。
【００２９】また、本実施形態では、燃焼ガスの生成の
際、タービン抽気を加えているので、燃焼ガスに含まれ
るＮＯｘ濃度を低く抑えることができる。
際、タービン抽気を加えているので、燃焼ガスに含まれ
るＮＯｘ濃度を低く抑えることができる。
【００３０】図２は、本発明に係るコンバインドサイク
ル発電プラントの第２実施形態を示す概略系統図であ
る。なお、第１実施形態の構成部分または対応する部分
と同一部分には同一符号を付す。
ル発電プラントの第２実施形態を示す概略系統図であ
る。なお、第１実施形態の構成部分または対応する部分
と同一部分には同一符号を付す。
【００３１】本実施形態に係るコンバインドサイクル発
電プラントは、タービン抽気系３４の減温器２８の出口
側からバイパスさせ、ガスタービン燃焼器１９の出口側
に接続する蒸気系３０に、蒸気弁２９、具体的には電動
弁を設けるとともに、蒸気弁２９をＯＮ−ＯＦＦさせる
計算機制御部３１を設けたものである。
電プラントは、タービン抽気系３４の減温器２８の出口
側からバイパスさせ、ガスタービン燃焼器１９の出口側
に接続する蒸気系３０に、蒸気弁２９、具体的には電動
弁を設けるとともに、蒸気弁２９をＯＮ−ＯＦＦさせる
計算機制御部３１を設けたものである。
【００３２】このように本実施形態では、タービン抽気
系３４の減温器２８の出口側からバイパスさせ、ガスタ
ービン燃焼器１９の入口側に接続する蒸気系３０の蒸気
弁２９をＯＮ−ＯＦＦさせる計算機制御部３１を設け、
起動運転時、あるいはガス化炉トリップ運転時、計算機
制御部３１からの指令により蒸気弁２９をＯＮ−ＯＦＦ
させたので、蒸気弁２９をより早くＯＮ−ＯＦＦさせて
タービン抽気をガスタービン燃焼器１９に供給すること
ができ、これに伴ってガスタービン出力をより早く、よ
り多く発生させて電力の需要に対処させることができ
る。
系３４の減温器２８の出口側からバイパスさせ、ガスタ
ービン燃焼器１９の入口側に接続する蒸気系３０の蒸気
弁２９をＯＮ−ＯＦＦさせる計算機制御部３１を設け、
起動運転時、あるいはガス化炉トリップ運転時、計算機
制御部３１からの指令により蒸気弁２９をＯＮ−ＯＦＦ
させたので、蒸気弁２９をより早くＯＮ−ＯＦＦさせて
タービン抽気をガスタービン燃焼器１９に供給すること
ができ、これに伴ってガスタービン出力をより早く、よ
り多く発生させて電力の需要に対処させることができ
る。
【００３３】図３は、本発明に係るコンバインドサイク
ル発電プラントの第３実施形態を示す概略系統図であ
る。なお、第１実施形態の構成部分または対応する部分
と同一部分には同一符号を付す。
ル発電プラントの第３実施形態を示す概略系統図であ
る。なお、第１実施形態の構成部分または対応する部分
と同一部分には同一符号を付す。
【００３４】本実施形態に係るコンバインドサイクル発
電プラントは、排熱回収ボイラ１７の二次過熱器２３の
入口側からバイパスさせ、タービン抽気系３４に接続す
るバイパス弁３２を備えた蒸気バイパス系３３と、ター
ビン抽気系３４の減温器２８の出口側からバイパスさ
せ、ガスタービン燃焼器１９の入口側に接続する蒸気弁
２９を備えた蒸気系３０とを設け、二次過熱器２３から
の蒸気と、高圧タービン４０からのタービン抽気とを合
流させてより多くの蒸気をガスタービン燃焼器１９に供
給したものである。
電プラントは、排熱回収ボイラ１７の二次過熱器２３の
入口側からバイパスさせ、タービン抽気系３４に接続す
るバイパス弁３２を備えた蒸気バイパス系３３と、ター
ビン抽気系３４の減温器２８の出口側からバイパスさ
せ、ガスタービン燃焼器１９の入口側に接続する蒸気弁
２９を備えた蒸気系３０とを設け、二次過熱器２３から
の蒸気と、高圧タービン４０からのタービン抽気とを合
流させてより多くの蒸気をガスタービン燃焼器１９に供
給したものである。
【００３５】このように、本実施形態では、二次過熱器
２３の入口側から蒸気バイパス系３３を介して抽気した
蒸気に、タービン抽気系３４からのタービン抽気を合流
させてガスタービン燃焼器１９に供給したので、起動運
転時、あるいはガス化炉トリップ運転時でもより多くの
燃焼ガスを生成してより多くのガスタービン出力を発生
させることができる。
２３の入口側から蒸気バイパス系３３を介して抽気した
蒸気に、タービン抽気系３４からのタービン抽気を合流
させてガスタービン燃焼器１９に供給したので、起動運
転時、あるいはガス化炉トリップ運転時でもより多くの
燃焼ガスを生成してより多くのガスタービン出力を発生
させることができる。
【００３６】図４は、本発明に係る排熱回収ボイラの第
４実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形
態の構成部分または対応する部分と同一部分には同一符
号を付す。
４実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形
態の構成部分または対応する部分と同一部分には同一符
号を付す。
【００３７】本実施形態に係るコンバインドサイクル発
電プラントは、排熱回収ボイラ１７の二次過熱器２３の
入口側からバイパスさせ、タービン抽気系３４に接続す
る蒸気バイパス系３３のバイパス弁３２、具体的には電
動弁と、タービン抽気系３４の減温器２８の出口側から
バイパスさせ、ガスタービン燃焼器１９の出口側に接続
する蒸気系３０の蒸気弁２９、具体的には電動弁とをＯ
Ｎ−ＯＦＦさせる計算機制御分３１を設けたものであ
る。
電プラントは、排熱回収ボイラ１７の二次過熱器２３の
入口側からバイパスさせ、タービン抽気系３４に接続す
る蒸気バイパス系３３のバイパス弁３２、具体的には電
動弁と、タービン抽気系３４の減温器２８の出口側から
バイパスさせ、ガスタービン燃焼器１９の出口側に接続
する蒸気系３０の蒸気弁２９、具体的には電動弁とをＯ
Ｎ−ＯＦＦさせる計算機制御分３１を設けたものであ
る。
【００３８】このように、本実施形態では、二次過熱器
２３の入口側からバイパスさせ、タービン抽気系３４に
接続する蒸気バイパス系３３のバイパス弁３２と、ター
ビン抽気系３４の減温器２８の出口側からバイパスさ
せ、ガスタービン燃焼器１９の入口側に接続する蒸気系
３０の蒸気弁２９とをＯＮ−ＯＦＦさせる計算機制御部
３１を設け、計算機制御部３１からの指令によりバイパ
ス弁３２および蒸気弁２９をＯＮ−ＯＦＦさせたので、
起動運転時、あるいはガス化炉トリップ運転時、バイパ
ス弁３２および蒸気弁２９をより早くＯＮ−ＯＦＦさせ
て各系からの合流蒸気をガスタービン燃焼器１９に供給
することができ、これに伴ってガスタービン出力をより
早く、より多く発生させて電力の需要に対処させること
ができる。
２３の入口側からバイパスさせ、タービン抽気系３４に
接続する蒸気バイパス系３３のバイパス弁３２と、ター
ビン抽気系３４の減温器２８の出口側からバイパスさ
せ、ガスタービン燃焼器１９の入口側に接続する蒸気系
３０の蒸気弁２９とをＯＮ−ＯＦＦさせる計算機制御部
３１を設け、計算機制御部３１からの指令によりバイパ
ス弁３２および蒸気弁２９をＯＮ−ＯＦＦさせたので、
起動運転時、あるいはガス化炉トリップ運転時、バイパ
ス弁３２および蒸気弁２９をより早くＯＮ−ＯＦＦさせ
て各系からの合流蒸気をガスタービン燃焼器１９に供給
することができ、これに伴ってガスタービン出力をより
早く、より多く発生させて電力の需要に対処させること
ができる。
【００３９】図５は、本発明に係る排熱回収ボイラの第
５実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形
態の構成部分または対応する部分と同一部分には同一符
号を付す。
５実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形
態の構成部分または対応する部分と同一部分には同一符
号を付す。
【００４０】本実施形態に係るコンバインドサイクル発
電プラントは、排熱回収ボイラ１７の二次過熱器２３の
入口側からバイパスさせ、タービン抽気系３４に接続す
る蒸気バイパス系３３にバイパス流量調整弁を設けると
ともに、タービン抽気系３４の減温器２８の出口側から
バイパスさせ、ガスタービン燃焼器１９の入口側に接続
する蒸気系３０に流量調整弁３６を設けたものである。
電プラントは、排熱回収ボイラ１７の二次過熱器２３の
入口側からバイパスさせ、タービン抽気系３４に接続す
る蒸気バイパス系３３にバイパス流量調整弁を設けると
ともに、タービン抽気系３４の減温器２８の出口側から
バイパスさせ、ガスタービン燃焼器１９の入口側に接続
する蒸気系３０に流量調整弁３６を設けたものである。
【００４１】また、本実施形態に係るコンバインドサイ
クル発電プラントは、ガスタービンプラント１５のター
ビン軸３８にトルク検出器３９を設け、トルク検出器３
９で検出した軸トルク信号を基に弁開閉信号を演算し、
その演算信号をバイパス流量調整弁３５および流量調整
弁３６に与えて開閉制御させる計算機制御部３７を設け
たものてある。
クル発電プラントは、ガスタービンプラント１５のター
ビン軸３８にトルク検出器３９を設け、トルク検出器３
９で検出した軸トルク信号を基に弁開閉信号を演算し、
その演算信号をバイパス流量調整弁３５および流量調整
弁３６に与えて開閉制御させる計算機制御部３７を設け
たものてある。
【００４２】このように本実施形態では、トルク検出器
３９で検出したガスタービン軸３８の実軸トルク信号を
計算機制御部３７に入力し、ここで予め定められた限界
軸トルク設定信号と突き合せ、偏差が出たとき、その偏
差に基づいて弁開閉信号を演算し、その演算信号をバイ
パス流量調整弁３５および流量調整弁３６に与えて各弁
３５，３６を開閉制御するとともに、ガスタービン軸３
８の軸トルクが限界値になるまで各弁３５，３６を弁開
させたので、起動運転時、あるいはガス化炉トリップ運
転時、バイパス流量調整弁３５および流量調整弁３６を
より早く、より的確に開閉制御させて各系３０，３３か
らの合流蒸気をガスタービン燃焼器１９に供給すること
ができ、これに伴ってガスタービン出力をより早く、よ
り多く発生させて電力の需要に対処させることができ
る。
３９で検出したガスタービン軸３８の実軸トルク信号を
計算機制御部３７に入力し、ここで予め定められた限界
軸トルク設定信号と突き合せ、偏差が出たとき、その偏
差に基づいて弁開閉信号を演算し、その演算信号をバイ
パス流量調整弁３５および流量調整弁３６に与えて各弁
３５，３６を開閉制御するとともに、ガスタービン軸３
８の軸トルクが限界値になるまで各弁３５，３６を弁開
させたので、起動運転時、あるいはガス化炉トリップ運
転時、バイパス流量調整弁３５および流量調整弁３６を
より早く、より的確に開閉制御させて各系３０，３３か
らの合流蒸気をガスタービン燃焼器１９に供給すること
ができ、これに伴ってガスタービン出力をより早く、よ
り多く発生させて電力の需要に対処させることができ
る。
【００４３】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係るコン
バインドサイクル発電プラントは、起動運転時、あるい
はガス化炉トリップ運転時、ガス化炉からガス燃料が発
生していないとき、ガスタービン燃焼器に灯油燃料を供
給している間に、蒸気タービンプラントからのタービン
抽気および排熱回収ボイラからの抽気蒸気の少なくとも
一方をガスタービン燃焼器に供給し、燃焼ガスの生成の
際、その体積流量を増加させてガスタービン出力の増加
を図ったので、蒸気の持つエネルギを有効に活用するこ
とができ、プラント熱効率を向上させることができる。
バインドサイクル発電プラントは、起動運転時、あるい
はガス化炉トリップ運転時、ガス化炉からガス燃料が発
生していないとき、ガスタービン燃焼器に灯油燃料を供
給している間に、蒸気タービンプラントからのタービン
抽気および排熱回収ボイラからの抽気蒸気の少なくとも
一方をガスタービン燃焼器に供給し、燃焼ガスの生成の
際、その体積流量を増加させてガスタービン出力の増加
を図ったので、蒸気の持つエネルギを有効に活用するこ
とができ、プラント熱効率を向上させることができる。
【００４４】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、ガスタービン燃焼器に蒸気を供給した
ので、燃焼ガスを生成する際、燃焼ガスに含まれるＮＯ
ｘ濃度の発生を低く抑えることができる。
発電プラントは、ガスタービン燃焼器に蒸気を供給した
ので、燃焼ガスを生成する際、燃焼ガスに含まれるＮＯ
ｘ濃度の発生を低く抑えることができる。
【図１】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第１実施形態を示す概略系統図。
トの第１実施形態を示す概略系統図。
【図２】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第２実施形態を示す概略系統図。
トの第２実施形態を示す概略系統図。
【図３】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第３実施形態を示す概略系統図。
トの第３実施形態を示す概略系統図。
【図４】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第４実施形態を示す概略系統図。
トの第４実施形態を示す概略系統図。
【図５】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第５実施形態を示す概略系統図。
トの第５実施形態を示す概略系統図。
【図６】従来のコンバインドサイクル発電プラントの実
施形態を示す概略系統図。
施形態を示す概略系統図。
１ ガスタービンプラント ２ 空気圧縮機 ３ ガスタービン燃焼器 ４ ガスタービン ５ 発電機 ６ 排熱回収ボイラ ７ 蒸気タービンプラント ８ 高圧タービン ９ 中圧タービン １０ 低圧タービン １１ 発電機 １１ａ タービンバイパス系 １２ 復水器 １３，１４ 減温器 １５ ガスタービンプラント １６ 蒸気タービンプラント １７ 排熱回収ボイラ １８ 空気圧縮機 １９ ガスタービン燃焼器 ２０ ガスタービン ２１ 発電機 ２２ ケーシング ２３ 二次過熱器 ２４ 一次再熱器 ２５ 蒸気ドラム ２６ 蒸発器 ２７，２８ 減温器 ２９ 蒸気弁 ３０ 蒸気弁 ３１ 計算機制御部 ３２ バイパス弁 ３３ 蒸気バイパス系 ３４ タービン抽気系 ３５ バイパス流量調整弁 ３６ 流量調整弁 ３７ 計算機制御部 ３８ ガスタービン軸 ３９ トルク検出器 ４０ 高圧タービン ４１ 中圧タービン ４２ 低圧タービン ４３ 発電機 ４４ 復水器
Claims (8)
- 【請求項１】 ガスタービンプラントに、蒸気タービン
プラントおよび排熱回収ボイラを組み合せたコンバイン
ドサイクル発電プラントにおいて、上記蒸気タービンプ
ラントの高圧タービンから抽気したタービン抽気を上記
ガスタービンプラントのガスタービン燃焼器に供給する
蒸気系を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル
発電プラント。 - 【請求項２】 蒸気系を、高圧タービンから抽気したタ
ービン抽気をガス化炉へ供給するタービン抽気系に設け
た減温器の出口側からバイパスさせたことを特徴とする
請求項１記載のコンバインドサイクル発電プラント。 - 【請求項３】 蒸気系に蒸気弁を設けるとともに、この
蒸気弁を開閉させる計算機制御部を設けたことを特徴と
する請求項２記載のコンバインドサイクル発電プラン
ト。 - 【請求項４】 ガスタービンプラントに、蒸気タービン
プラントおよび排熱回収ボイラを組み合せたコンバイン
ドサイクル発電プラントにおいて、上記排熱回収ボイラ
の二次過熱器から抽気した蒸気を、上記蒸気タービンプ
ラントの高圧タービンから抽気したタービン抽気をガス
化炉に供給するタービン抽気系に供給する蒸気バイパス
系を設けるとともに、上記タービン抽気系の減温器の出
口側からバイパスし、上記蒸気バイパス系からの蒸気に
上記タービン抽気系からのタービン抽気を合流させて上
記ガスタービンプラントのガスタービン燃焼器に供給す
る蒸気系を設けたことを特徴とするコンバインドサイク
ル発電プラント。 - 【請求項５】 蒸気バイパス系にバイパス弁を設ける一
方、蒸気系に蒸気弁を設けるとともに各弁を開閉させる
計算機制御部を設けたことを特徴とする請求項４記載の
コンバインドサイクル発電プラント。 - 【請求項６】 ガスタービンプラントに、蒸気タービン
プラントおよび排熱回収ボイラを組み合せたコンバイン
ドサイクル発電プラントにおいて、上記排熱回収ボイラ
の二次過熱器から抽気した蒸気を、上記蒸気タービンプ
ラントの高圧タービンから抽気したタービン抽気をガス
化炉に供給するタービン抽気系に供給する蒸気バイパス
系を設け、この蒸気バイパス系にバイパス流量調整弁を
設ける一方、上記タービン抽気系の減温器の出口側から
バイパスし、上記蒸気バイパス系からの蒸気に上記ター
ビン抽気系からのタービン抽気を合流させて上記ガスタ
ービンプラントのガスタービン燃焼器に供給する蒸気系
を設けるとともに、この蒸気系に流量調整弁を設け、上
記バイパス流量調整弁および流量調整弁を開閉制御する
計算機制御部を設けたことを特徴とするコンバインドサ
イクル発電プラント。 - 【請求項７】 バイパス流量調整弁および流量調整弁を
開閉制御する計算機制御部は、ガスタービンプラントの
ガスタービン軸から検出した軸トルク信号を予め定めら
れた限界軸トルク設定信号に突き合せ、偏差が出たと
き、偏差に基づいて弁開閉信号を演算することを特徴と
する請求項６記載のコンバインドサイクル発電プラン
ト。 - 【請求項８】 蒸気タービンプラントの高圧タービンか
らのタービン抽気と排熱回収ボイラの二次過熱器からの
蒸気との合流蒸気および上記タービン抽気の単独蒸気の
うち、少なくとも一方をガスタービンプラントのガスタ
ービン燃焼器に供給する蒸気系は、起動運転時あるいは
ガス化炉トリップ運転時に使用することを特徴とする請
求項１、５または６記載のコンバインドサイクル発電プ
ラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10211577A JP2000045790A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | コンバインドサイクル発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10211577A JP2000045790A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | コンバインドサイクル発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000045790A true JP2000045790A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16608077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10211577A Pending JP2000045790A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | コンバインドサイクル発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000045790A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020003708A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 複合発電設備及びその運用方法 |
-
1998
- 1998-07-27 JP JP10211577A patent/JP2000045790A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020003708A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 複合発電設備及びその運用方法 |
| JP2020002895A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 複合発電設備及びその運用方法 |
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|
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|
| A02 | Decision of refusal |
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