JP2001342808A - コンバインドプラントおよびその起動方法 - Google Patents
コンバインドプラントおよびその起動方法Info
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- JP2001342808A JP2001342808A JP2000163241A JP2000163241A JP2001342808A JP 2001342808 A JP2001342808 A JP 2001342808A JP 2000163241 A JP2000163241 A JP 2000163241A JP 2000163241 A JP2000163241 A JP 2000163241A JP 2001342808 A JP2001342808 A JP 2001342808A
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- 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]
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気タービンの寿命低下を防止することがで
きるコンバインドプラントおよびその起動方法を提供す
ること。 【解決手段】 ガスタービン１０と、該ガスタービン１
０の排熱により生成された蒸気によって回転される高圧
用蒸気タービン１２と、該蒸気タービン１２に蒸気を供
給する蒸気管１８と、該蒸気管１８に介装され、該蒸気
管１８を、全開状態、全閉状態、および該全開状態と全
閉状態との間の中間開度状態に選択的に切り換えるスト
ップバルブ（開閉手段）４１と、前記蒸気管１８の前記
ストップバルブ４１下流側に介装され、前記蒸気の供給
量を調整するコントロールバルブ３３とを備えたことを
特徴とする。
きるコンバインドプラントおよびその起動方法を提供す
ること。 【解決手段】 ガスタービン１０と、該ガスタービン１
０の排熱により生成された蒸気によって回転される高圧
用蒸気タービン１２と、該蒸気タービン１２に蒸気を供
給する蒸気管１８と、該蒸気管１８に介装され、該蒸気
管１８を、全開状態、全閉状態、および該全開状態と全
閉状態との間の中間開度状態に選択的に切り換えるスト
ップバルブ（開閉手段）４１と、前記蒸気管１８の前記
ストップバルブ４１下流側に介装され、前記蒸気の供給
量を調整するコントロールバルブ３３とを備えたことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンと蒸
気タービンとを連結したコンバインドプラントおよびそ
の起動方法に関する。
気タービンとを連結したコンバインドプラントおよびそ
の起動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示したものは、従来の一軸型コン
バインドプラントの概略構成図である。一軸型コンバイ
ンドプラント１において、２はガスタービン部、３は蒸
気タービン部、４は発電機であり、互いに連結軸５で一
軸に連結されている。ガスタービン部２は、大気を吸入
して圧縮する圧縮機８，燃料が供給されると共に圧縮機
８から圧縮された空気が燃焼用空気として供給される燃
焼器９、および燃焼器９にて発生した燃焼ガスが導入さ
れることにより回転するガスタービン１０を備えてい
る。蒸気タービン部３は、蒸気タービンとして、高圧タ
ービン１２、中圧タービン１３，低圧タービン１４を備
えている。以上のガスタービン１０，圧縮機８，高圧タ
ービン１２、中圧タービン１３，低圧タービン１４、発
電機４が互いに連結軸５で連結されている。
バインドプラントの概略構成図である。一軸型コンバイ
ンドプラント１において、２はガスタービン部、３は蒸
気タービン部、４は発電機であり、互いに連結軸５で一
軸に連結されている。ガスタービン部２は、大気を吸入
して圧縮する圧縮機８，燃料が供給されると共に圧縮機
８から圧縮された空気が燃焼用空気として供給される燃
焼器９、および燃焼器９にて発生した燃焼ガスが導入さ
れることにより回転するガスタービン１０を備えてい
る。蒸気タービン部３は、蒸気タービンとして、高圧タ
ービン１２、中圧タービン１３，低圧タービン１４を備
えている。以上のガスタービン１０，圧縮機８，高圧タ
ービン１２、中圧タービン１３，低圧タービン１４、発
電機４が互いに連結軸５で連結されている。
【０００３】高圧タービン１２，中圧タービン１３，低
圧タービン１４の駆動源は、ボイラ１６からの発生蒸気
である。ボイラ１６は、ガスタービン１０から排出され
る高温の排気ガスから熱を回収して蒸気を生成し、高
圧、中圧、低圧の蒸気をそれぞれ蒸気管１８，１９，２
０を介して高圧タービン１２，中圧タービン１３，低圧
タービン１４に導入する装置である。符号２３は復水器
であり、低圧タービン１４から排出された蒸気が導入さ
れ、該蒸気を凝縮させてボイラ１６に戻す装置である。
さて、蒸気管１８，１９，２０には、それぞれ蒸気の供
給を開閉するストップバルブ３０，３１，３２が介装さ
れている。各ストップバルブ３０，３１，３２の下流側
には、蒸気の流量を調節するコントロールバルブ３３，
３４，３５が介装されている。なお、以上の各装置は、
不図示の制御部により制御されている。
圧タービン１４の駆動源は、ボイラ１６からの発生蒸気
である。ボイラ１６は、ガスタービン１０から排出され
る高温の排気ガスから熱を回収して蒸気を生成し、高
圧、中圧、低圧の蒸気をそれぞれ蒸気管１８，１９，２
０を介して高圧タービン１２，中圧タービン１３，低圧
タービン１４に導入する装置である。符号２３は復水器
であり、低圧タービン１４から排出された蒸気が導入さ
れ、該蒸気を凝縮させてボイラ１６に戻す装置である。
さて、蒸気管１８，１９，２０には、それぞれ蒸気の供
給を開閉するストップバルブ３０，３１，３２が介装さ
れている。各ストップバルブ３０，３１，３２の下流側
には、蒸気の流量を調節するコントロールバルブ３３，
３４，３５が介装されている。なお、以上の各装置は、
不図示の制御部により制御されている。
【０００４】次に、上記一軸型コンバインドサイクルプ
ラント１の起動方法について、図５を用いて説明する。
まず、各ストップバルブ３０，３１，３２を開とする
（符号Ａ１）。このとき、各コントロールバルブ３３，
３４，３５は全閉である。次に、ガスタービン１０を不
図示の起動用モータで回転させる（符号Ａ２）。なお、
ガスタービン１０が回転すると、各蒸気タービン１２，
１３，１４も連動して回転する。ガスタービン１０が所
定の回転数にまで上昇した後、燃焼器９を着火し、その
後は燃焼器９から導入される燃焼ガスによってガスター
ビン１０を回転させる。これにより、ガスタービン１０
の排熱によってボイラー１６で蒸気が発生し、該蒸気が
各コントロールバルブ３３，３４，３５までの間の蒸気
管に供給されて該蒸気管が予め暖められるウォーミング
が行われる。
ラント１の起動方法について、図５を用いて説明する。
まず、各ストップバルブ３０，３１，３２を開とする
（符号Ａ１）。このとき、各コントロールバルブ３３，
３４，３５は全閉である。次に、ガスタービン１０を不
図示の起動用モータで回転させる（符号Ａ２）。なお、
ガスタービン１０が回転すると、各蒸気タービン１２，
１３，１４も連動して回転する。ガスタービン１０が所
定の回転数にまで上昇した後、燃焼器９を着火し、その
後は燃焼器９から導入される燃焼ガスによってガスター
ビン１０を回転させる。これにより、ガスタービン１０
の排熱によってボイラー１６で蒸気が発生し、該蒸気が
各コントロールバルブ３３，３４，３５までの間の蒸気
管に供給されて該蒸気管が予め暖められるウォーミング
が行われる。
【０００５】次に、低圧タービン１４のコントロールバ
ルブ３５を１０％開とする（符号Ａ３）。低圧タービン
１４に蒸気を全く供給しないまま低圧タービン１４を回
転させると、低圧タービン１４は羽根が大きいために回
転による風損によって過熱する。このため、蒸気を連続
的に供給して過熱を防いでいる。そして、ガスタービン
１０に負荷を与え（符号Ａ４）、その後、各コントロー
ルバルブ３３，３４，３５の開度を徐々に上げていく
（符号Ａ５）。
ルブ３５を１０％開とする（符号Ａ３）。低圧タービン
１４に蒸気を全く供給しないまま低圧タービン１４を回
転させると、低圧タービン１４は羽根が大きいために回
転による風損によって過熱する。このため、蒸気を連続
的に供給して過熱を防いでいる。そして、ガスタービン
１０に負荷を与え（符号Ａ４）、その後、各コントロー
ルバルブ３３，３４，３５の開度を徐々に上げていく
（符号Ａ５）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、蒸気従来の
一軸型コンバインドサイクルプラントにおいては、以下
の問題点を有している。図４のコントロールバルブ３３
には、コントロールバルブ３３の開きはじめの制御を的
確に行うため、上流側と下流側との圧力差が開きすぎな
いよう、均圧用のバランスホール（不図示）が設けられ
ている。このため、コントロールバルブ３３を全閉とし
ていても、高圧の蒸気圧が作用すると、バランスホール
を介して高圧蒸気が下流側に逃がされるようになってい
る。その結果、起動直後の低温の蒸気が蒸気タービン１
２に導入されやすく、蒸気タービン１２が冷却される。
そして図５の符号Ａ５に示すようにコントロールバルブ
３３の開放を開始すると、高温の蒸気が冷却された蒸気
タービン１２に吹き付けられることとなる。このため、
蒸気タービン１２の羽根が熱応力によって変形し、この
繰り返しにより寿命が低下するという問題点があった。
一軸型コンバインドサイクルプラントにおいては、以下
の問題点を有している。図４のコントロールバルブ３３
には、コントロールバルブ３３の開きはじめの制御を的
確に行うため、上流側と下流側との圧力差が開きすぎな
いよう、均圧用のバランスホール（不図示）が設けられ
ている。このため、コントロールバルブ３３を全閉とし
ていても、高圧の蒸気圧が作用すると、バランスホール
を介して高圧蒸気が下流側に逃がされるようになってい
る。その結果、起動直後の低温の蒸気が蒸気タービン１
２に導入されやすく、蒸気タービン１２が冷却される。
そして図５の符号Ａ５に示すようにコントロールバルブ
３３の開放を開始すると、高温の蒸気が冷却された蒸気
タービン１２に吹き付けられることとなる。このため、
蒸気タービン１２の羽根が熱応力によって変形し、この
繰り返しにより寿命が低下するという問題点があった。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、蒸気タービンの寿命低下を防止することができる
コンバインドプラントおよびその起動方法を提供するこ
とを目的とする。
あり、蒸気タービンの寿命低下を防止することができる
コンバインドプラントおよびその起動方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のコンバ
インドプラントは、ガスタービンと、該ガスタービンの
排熱により生成された蒸気によって回転される蒸気ター
ビンと、該蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気管と、該
蒸気管に介装され、該蒸気管を、全開状態、全閉状態、
および該全開状態と全閉状態との間の中間開度状態に選
択的に切り換える開閉手段と、前記蒸気管の前記開閉手
段下流側に介装され、前記蒸気の供給量を調整するコン
トロールバルブとを備えたことを特徴とする。
インドプラントは、ガスタービンと、該ガスタービンの
排熱により生成された蒸気によって回転される蒸気ター
ビンと、該蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気管と、該
蒸気管に介装され、該蒸気管を、全開状態、全閉状態、
および該全開状態と全閉状態との間の中間開度状態に選
択的に切り換える開閉手段と、前記蒸気管の前記開閉手
段下流側に介装され、前記蒸気の供給量を調整するコン
トロールバルブとを備えたことを特徴とする。
【０００９】このコンバインドプラントにおいては、開
閉手段を全開状態と全閉状態との間の中間開度に保つこ
とにより、コントロールバルブを通過しない程度の圧力
の蒸気を下流側に供給してウォーミングを行うことがで
きる。中間開度としては、コントロールバルブを通過し
ない程度の開度（微開状態）であればよい。
閉手段を全開状態と全閉状態との間の中間開度に保つこ
とにより、コントロールバルブを通過しない程度の圧力
の蒸気を下流側に供給してウォーミングを行うことがで
きる。中間開度としては、コントロールバルブを通過し
ない程度の開度（微開状態）であればよい。
【００１０】請求項２に記載のコンバインドプラント
は、請求項１記載のコンバインドプラントにおいて、前
記中間開度状態における前記開閉手段の開度は、全開状
態の５％の開度であることを特徴とする。
は、請求項１記載のコンバインドプラントにおいて、前
記中間開度状態における前記開閉手段の開度は、全開状
態の５％の開度であることを特徴とする。
【００１１】このコンバインドプラントにおいては、コ
ントロールバルブを通過せず、かつ蒸気管をウォーミン
グするのに適切な流量の蒸気を供給することができる。
ントロールバルブを通過せず、かつ蒸気管をウォーミン
グするのに適切な流量の蒸気を供給することができる。
【００１２】請求項３に記載のコンバインドプラントに
おいては、請求項１または２に記載のコンバインドプラ
ントにおいて、前記開閉手段は、一つのストップバルブ
であることを特徴とする。
おいては、請求項１または２に記載のコンバインドプラ
ントにおいて、前記開閉手段は、一つのストップバルブ
であることを特徴とする。
【００１３】このコンバインドプラントにおいては、ス
トップバルブの開度によって、蒸気管をウォーミングす
る蒸気の流量が調節される。
トップバルブの開度によって、蒸気管をウォーミングす
る蒸気の流量が調節される。
【００１４】請求項４に記載のコンバインドプラントに
おいては、請求項１または２に記載のコンバインドプラ
ントにおいて、前記開閉手段は、並列に接続され、それ
ぞれ独立に前記蒸気管を開閉する２個のストップバルブ
により構成されていることを特徴とする。
おいては、請求項１または２に記載のコンバインドプラ
ントにおいて、前記開閉手段は、並列に接続され、それ
ぞれ独立に前記蒸気管を開閉する２個のストップバルブ
により構成されていることを特徴とする。
【００１５】このコンバインドプラントにおいては、２
個のストップバルブの開閉を組み合わせることにより、
全閉、全開と、前記中間開度とに選択的に切り換えるこ
とができる。すなわち、ストップバルブが双方とも閉じ
た状態を全閉状態、双方とも開いた状態を全開状態、一
方のみ開いた状態を中間開度状態とすることができる。
個のストップバルブの開閉を組み合わせることにより、
全閉、全開と、前記中間開度とに選択的に切り換えるこ
とができる。すなわち、ストップバルブが双方とも閉じ
た状態を全閉状態、双方とも開いた状態を全開状態、一
方のみ開いた状態を中間開度状態とすることができる。
【００１６】請求項５に記載のコンバインドプラントに
おいては、請求項１から４いずれかに記載のコンバイン
ドプラントにおいて、互いに一軸に連結された複数の蒸
気タービンを備え、これら複数の蒸気タービンのうち、
少なくとも高圧側の蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気
管に、前記開閉手段およびコントロールバルブが介装さ
れていることを特徴とする。
おいては、請求項１から４いずれかに記載のコンバイン
ドプラントにおいて、互いに一軸に連結された複数の蒸
気タービンを備え、これら複数の蒸気タービンのうち、
少なくとも高圧側の蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気
管に、前記開閉手段およびコントロールバルブが介装さ
れていることを特徴とする。
【００１７】このコンバインドプラントにおいては、特
に高圧の蒸気が作用する高圧用蒸気タービンの蒸気管を
ウォーミングする際、適切な流量の蒸気を供給すること
ができる。
に高圧の蒸気が作用する高圧用蒸気タービンの蒸気管を
ウォーミングする際、適切な流量の蒸気を供給すること
ができる。
【００１８】請求項６に記載のコンバインドプラントの
起動方法においては、ガスタービンと、該ガスタービン
の排熱により生成された蒸気によって回転される蒸気タ
ービンと、該蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気管と、
該蒸気管に介装され、前記蒸気の供給を開閉する開閉手
段と、前記蒸気管の前記開閉手段下流側に介装され、前
記蒸気の供給量を調整するコントロールバルブとを備え
た蒸気タービンの起動方法において、前記ガスタービン
を起動した後、前記コントロールバルブを全閉とした状
態で前記開閉手段を全開と全閉との間の所定開度とし、
その状態を所定時間保った後、該開閉手段を全開とする
ことを特徴とする。
起動方法においては、ガスタービンと、該ガスタービン
の排熱により生成された蒸気によって回転される蒸気タ
ービンと、該蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気管と、
該蒸気管に介装され、前記蒸気の供給を開閉する開閉手
段と、前記蒸気管の前記開閉手段下流側に介装され、前
記蒸気の供給量を調整するコントロールバルブとを備え
た蒸気タービンの起動方法において、前記ガスタービン
を起動した後、前記コントロールバルブを全閉とした状
態で前記開閉手段を全開と全閉との間の所定開度とし、
その状態を所定時間保った後、該開閉手段を全開とする
ことを特徴とする。
【００１９】このコンバインドプラントの起動方法にお
いては、開閉手段を全開と全閉との間の所定開度にする
ことで、適切な蒸気の流量で蒸気管をウォーミングする
ことができる。その後、コントロールバルブの開動作を
始めるときに開閉手段を全開すればよい。
いては、開閉手段を全開と全閉との間の所定開度にする
ことで、適切な蒸気の流量で蒸気管をウォーミングする
ことができる。その後、コントロールバルブの開動作を
始めるときに開閉手段を全開すればよい。
【００２０】請求項７に記載のコンバインドプラントの
起動方法は、請求項６に記載のコンバインドプラントの
起動方法において、前記ガスタービンに負荷を与えてか
ら５分以上経過した後に、前記開閉手段を全閉から前記
所定開度に開くことを特徴とする。
起動方法は、請求項６に記載のコンバインドプラントの
起動方法において、前記ガスタービンに負荷を与えてか
ら５分以上経過した後に、前記開閉手段を全閉から前記
所定開度に開くことを特徴とする。
【００２１】このコンバインドプラントの起動方法にお
いては、十分に高温となった蒸気がコントロールバルブ
に供給されるので、コントロールバルブに温度の低い蒸
気が供給されてコントロールバルブが冷却されてしまう
ことが防止される。
いては、十分に高温となった蒸気がコントロールバルブ
に供給されるので、コントロールバルブに温度の低い蒸
気が供給されてコントロールバルブが冷却されてしまう
ことが防止される。
【００２２】請求項８に記載のコンバインドプラントの
起動方法は、請求項６または７に記載のコンバインドプ
ラントの起動方法において、前記開閉手段の前記所定開
度は、全開状態の５％であることを特徴とする。
起動方法は、請求項６または７に記載のコンバインドプ
ラントの起動方法において、前記開閉手段の前記所定開
度は、全開状態の５％であることを特徴とする。
【００２３】このコンバインドプラントの起動方法にお
いては、コントロールバルブを通過せず、かつ蒸気管を
ウォーミングするのに適切な流量の蒸気を供給すること
ができる。
いては、コントロールバルブを通過せず、かつ蒸気管を
ウォーミングするのに適切な流量の蒸気を供給すること
ができる。
【００２４】請求項９に記載のコンバインドプラントの
起動方法は、請求項６から８いずれかに記載のコンバイ
ンドプラントの起動方法において、前記コンバインドプ
ラントは、互いに一軸に連結された複数の蒸気タービン
を備え、これら複数の蒸気タービンのうち、少なくとも
高圧側の蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気管に介装さ
れた前記開閉手段及びコントロールバルブについて、上
記起動方法が適用されていることを特徴とする。
起動方法は、請求項６から８いずれかに記載のコンバイ
ンドプラントの起動方法において、前記コンバインドプ
ラントは、互いに一軸に連結された複数の蒸気タービン
を備え、これら複数の蒸気タービンのうち、少なくとも
高圧側の蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気管に介装さ
れた前記開閉手段及びコントロールバルブについて、上
記起動方法が適用されていることを特徴とする。
【００２５】このコンバインドプラントの起動方法にお
いては、特に高圧の蒸気が作用する高圧用蒸気タービン
の蒸気管をウォーミングする際、適切な流量の蒸気を供
給することができる。
いては、特に高圧の蒸気が作用する高圧用蒸気タービン
の蒸気管をウォーミングする際、適切な流量の蒸気を供
給することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１に示したものは、本
例にかかる一軸型コンバインドプラントの概略構成図で
ある。なお、従来と同一の構成については、同一の符号
を用いて説明する。図１の一軸型コンバインドサイクル
プラント４０において、２はガスタービン部、３は蒸気
タービン部、４は発電機であり、互いに連結軸５で一軸
に連結されている。ガスタービン部２は、大気を吸入し
て圧縮する圧縮機８，燃料が供給されると共に圧縮機８
から圧縮された空気が燃焼用空気として供給される燃焼
器９、燃焼器９にて発生した燃焼ガスが導入されること
により回転するガスタービン１０を備えている。蒸気タ
ービン部３は、高圧タービン（高圧用蒸気タービン）１
２、中圧タービン（中圧用蒸気タービン）１３，低圧タ
ービン（低圧用蒸気タービン）１４とにより構成されて
いる。以上のガスタービン１０，圧縮機８，高圧タービ
ン１２、中圧タービン１３，低圧タービン１４、発電機
４が互いに連結軸５で連結されている。
て、図面を参照して説明する。図１に示したものは、本
例にかかる一軸型コンバインドプラントの概略構成図で
ある。なお、従来と同一の構成については、同一の符号
を用いて説明する。図１の一軸型コンバインドサイクル
プラント４０において、２はガスタービン部、３は蒸気
タービン部、４は発電機であり、互いに連結軸５で一軸
に連結されている。ガスタービン部２は、大気を吸入し
て圧縮する圧縮機８，燃料が供給されると共に圧縮機８
から圧縮された空気が燃焼用空気として供給される燃焼
器９、燃焼器９にて発生した燃焼ガスが導入されること
により回転するガスタービン１０を備えている。蒸気タ
ービン部３は、高圧タービン（高圧用蒸気タービン）１
２、中圧タービン（中圧用蒸気タービン）１３，低圧タ
ービン（低圧用蒸気タービン）１４とにより構成されて
いる。以上のガスタービン１０，圧縮機８，高圧タービ
ン１２、中圧タービン１３，低圧タービン１４、発電機
４が互いに連結軸５で連結されている。
【００２７】高圧タービン１２，中圧タービン１３，低
圧タービン１４の駆動源は、ボイラ１６からの発生蒸気
である。ボイラ１６は、ガスタービン１０から排出され
る高温の排気ガスから熱を回収して蒸気を生成し、高
圧、中圧、低圧の蒸気をそれぞれ蒸気管１８，１９，２
０を介して低圧タービン１４に導入する装置である。符
号２３は復水器であり、高圧タービン１２，中圧タービ
ン１３，低圧タービン１４から排出された蒸気が導入さ
れ、該蒸気を凝縮させてボイラ１６に戻す装置である。
圧タービン１４の駆動源は、ボイラ１６からの発生蒸気
である。ボイラ１６は、ガスタービン１０から排出され
る高温の排気ガスから熱を回収して蒸気を生成し、高
圧、中圧、低圧の蒸気をそれぞれ蒸気管１８，１９，２
０を介して低圧タービン１４に導入する装置である。符
号２３は復水器であり、高圧タービン１２，中圧タービ
ン１３，低圧タービン１４から排出された蒸気が導入さ
れ、該蒸気を凝縮させてボイラ１６に戻す装置である。
【００２８】さて、蒸気管１８，１９，２０には、それ
ぞれ蒸気の流動を開閉するストップバルブ４１，３１，
３２が介装されている。各ストップバルブ４１，３１，
３２の下流側には、蒸気の流量を調節するコントロール
バルブ３３，３４，３５が介装されている。中圧及び低
圧タービン１３，１４用のストップバルブ３１，３２
は、蒸気を１００％通過させる開状態と、全く通過させ
ない閉状態とに切り換えるようになっている。高圧ター
ビン１２用のストップバルブ（開閉手段）４１は、蒸気
を１００％通過させる全開状態と、全く通過させない全
閉状態と、全開時の５％の蒸気を通過させるウォーミン
グ状態（中間開度状態）とに選択的に切り替えができる
ようになっている。なお、以上の各装置は、不図示の制
御部により制御されている。
ぞれ蒸気の流動を開閉するストップバルブ４１，３１，
３２が介装されている。各ストップバルブ４１，３１，
３２の下流側には、蒸気の流量を調節するコントロール
バルブ３３，３４，３５が介装されている。中圧及び低
圧タービン１３，１４用のストップバルブ３１，３２
は、蒸気を１００％通過させる開状態と、全く通過させ
ない閉状態とに切り換えるようになっている。高圧ター
ビン１２用のストップバルブ（開閉手段）４１は、蒸気
を１００％通過させる全開状態と、全く通過させない全
閉状態と、全開時の５％の蒸気を通過させるウォーミン
グ状態（中間開度状態）とに選択的に切り替えができる
ようになっている。なお、以上の各装置は、不図示の制
御部により制御されている。
【００２９】次に、上記一軸型コンバインドサイクルプ
ラント１の起動方法について、図２を用いて説明する。
まず、ストップバルブ３１，３２を開とする（符号Ｂ
１）。このとき、各コントロールバルブ３３，３４，３
５は全閉である。また、高圧タービン用のストップバル
ブ３０は閉状態である。次に、ガスタービン１０を不図
示の起動用モータで回転させる（符号Ｂ２）。ガスター
ビン１０が所定の回転数にまで上昇した後、燃焼器９を
着火し、その後は燃焼器９から導入される燃焼ガスによ
ってガスタービン１０を回転させる。次に、低圧タービ
ン１４のコントロールバルブ３５を１０％開とする（符
号Ｂ３）。低圧タービン１４に蒸気を全く供給しないま
ま低圧タービン１４を回転させると、低圧タービン１４
は羽根が大きいために回転による風損によって過熱す
る。このため、蒸気を連続的に供給して過熱を防いでい
る。
ラント１の起動方法について、図２を用いて説明する。
まず、ストップバルブ３１，３２を開とする（符号Ｂ
１）。このとき、各コントロールバルブ３３，３４，３
５は全閉である。また、高圧タービン用のストップバル
ブ３０は閉状態である。次に、ガスタービン１０を不図
示の起動用モータで回転させる（符号Ｂ２）。ガスター
ビン１０が所定の回転数にまで上昇した後、燃焼器９を
着火し、その後は燃焼器９から導入される燃焼ガスによ
ってガスタービン１０を回転させる。次に、低圧タービ
ン１４のコントロールバルブ３５を１０％開とする（符
号Ｂ３）。低圧タービン１４に蒸気を全く供給しないま
ま低圧タービン１４を回転させると、低圧タービン１４
は羽根が大きいために回転による風損によって過熱す
る。このため、蒸気を連続的に供給して過熱を防いでい
る。
【００３０】そして、ガスタービン１０の回転数が定格
状態まで達した後、発電機４を系統につないでガスター
ビン１０に負荷を与える（符号Ｂ４）。ガスタービン１
０に負荷を与え始めてから５分後、すなわちボイラー１
６にて生成される蒸気が十分に高温になってから、高圧
タービン用のストップバルブ３０を５％だけ開放し、ウ
ォーミング状態とする（符号Ｂ５）。この状態ではコン
トロールバルブ３３はまだ全閉であるから、ストップバ
ルブ３０とコントロールバルブ３３との間の蒸気管に高
温の蒸気が導入され、ウォーミングが行われる。このと
きストップバルブ３０が５％だけ開放されているので、
コントロールバルブ３３には大きな蒸気圧は作用しな
い。したがって、この蒸気はコントロールバルブ３３を
通過せず、高圧タービン１２にはこの蒸気が導入されな
い。その後、各コントロールバルブ３３，３４，３５の
開度を徐々に上げていく（符号Ｂ６）。
状態まで達した後、発電機４を系統につないでガスター
ビン１０に負荷を与える（符号Ｂ４）。ガスタービン１
０に負荷を与え始めてから５分後、すなわちボイラー１
６にて生成される蒸気が十分に高温になってから、高圧
タービン用のストップバルブ３０を５％だけ開放し、ウ
ォーミング状態とする（符号Ｂ５）。この状態ではコン
トロールバルブ３３はまだ全閉であるから、ストップバ
ルブ３０とコントロールバルブ３３との間の蒸気管に高
温の蒸気が導入され、ウォーミングが行われる。このと
きストップバルブ３０が５％だけ開放されているので、
コントロールバルブ３３には大きな蒸気圧は作用しな
い。したがって、この蒸気はコントロールバルブ３３を
通過せず、高圧タービン１２にはこの蒸気が導入されな
い。その後、各コントロールバルブ３３，３４，３５の
開度を徐々に上げていく（符号Ｂ６）。
【００３１】以上のように、本例の一軸型コンバインド
プラント４０においては、高圧タービン１２に低温蒸気
を導入することなく、コントロールバルブ３３までの蒸
気管のウォーミングを実現する。したがって、高圧ター
ビン１２の寿命低下を防止することができる。
プラント４０においては、高圧タービン１２に低温蒸気
を導入することなく、コントロールバルブ３３までの蒸
気管のウォーミングを実現する。したがって、高圧ター
ビン１２の寿命低下を防止することができる。
【００３２】なお、本発明は図３に示す形態としても良
い。図３にて示した一軸型コンバインドプラント５０に
おいては、図１の一軸型コンバインドプラント４０と比
較し、開閉手段としてストップバルブ４１の代わりに二
つのストップバルブ４２，４３が並列に蒸気管１８に介
装されている。他の構成は図１に示した一軸型コンバイ
ンドプラント４０と同様であるから、同じ符号を用いて
その説明を省略することとする。各ストップバルブ４
２，４３は、それぞれ独立に開閉して蒸気管１８を全開
と全閉との間で切り換えるようになっている。ストップ
バルブ４２を閉、ストップバルブ４３を開とした状態に
あっては、双方とも開とした状態と比べて、５％の流量
が下流側のコントロールバルブ３３側に供給されるよう
になっている。すなわち、ストップバルブ４２，４３が
双方とも閉じた状態が全閉状態、双方とも開いた状態が
全開状態、ストップバルブ４３のみ開いた状態がウォー
ミング状態（中間開度状態）となっている。
い。図３にて示した一軸型コンバインドプラント５０に
おいては、図１の一軸型コンバインドプラント４０と比
較し、開閉手段としてストップバルブ４１の代わりに二
つのストップバルブ４２，４３が並列に蒸気管１８に介
装されている。他の構成は図１に示した一軸型コンバイ
ンドプラント４０と同様であるから、同じ符号を用いて
その説明を省略することとする。各ストップバルブ４
２，４３は、それぞれ独立に開閉して蒸気管１８を全開
と全閉との間で切り換えるようになっている。ストップ
バルブ４２を閉、ストップバルブ４３を開とした状態に
あっては、双方とも開とした状態と比べて、５％の流量
が下流側のコントロールバルブ３３側に供給されるよう
になっている。すなわち、ストップバルブ４２，４３が
双方とも閉じた状態が全閉状態、双方とも開いた状態が
全開状態、ストップバルブ４３のみ開いた状態がウォー
ミング状態（中間開度状態）となっている。
【００３３】したがって、この一軸型コンバインドプラ
ント５０においても、ストップバルブ４２を閉とし、ス
トップバルブ４３を開とすることで、コントロールバル
ブ３３に高圧の蒸気が供給されることを防ぐ。すなわ
ち、上記の例と同様に、図２で示された起動を行うこと
ができ、高圧タービン１２に低温蒸気を導入することな
く、コントロールバルブ３３までの蒸気管のウォーミン
グを実現する。したがって、高圧タービン１２の寿命低
下を防止することができる。
ント５０においても、ストップバルブ４２を閉とし、ス
トップバルブ４３を開とすることで、コントロールバル
ブ３３に高圧の蒸気が供給されることを防ぐ。すなわ
ち、上記の例と同様に、図２で示された起動を行うこと
ができ、高圧タービン１２に低温蒸気を導入することな
く、コントロールバルブ３３までの蒸気管のウォーミン
グを実現する。したがって、高圧タービン１２の寿命低
下を防止することができる。
【００３４】なお、中圧タービン３１，低圧タービン３
２に対して、上記高圧タービン３３のストップバルブ４
１、または、ストップバルブ４２および４３を適用して
も良い。また、上記の例では蒸気タービンを３段とした
が、その数は問わない。１段、２段でも良いし、４段以
上であっても良い。また、そのいずれに上記ストップバ
ルブ４１、またはストップバルブ４２および４３を適用
してもよい。
２に対して、上記高圧タービン３３のストップバルブ４
１、または、ストップバルブ４２および４３を適用して
も良い。また、上記の例では蒸気タービンを３段とした
が、その数は問わない。１段、２段でも良いし、４段以
上であっても良い。また、そのいずれに上記ストップバ
ルブ４１、またはストップバルブ４２および４３を適用
してもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンバイ
ンドプラントおよびその起動方法においては、開閉手段
を中間開度状態とすることでコントロールバルブに高圧
の蒸気が供給されることを防ぎ、蒸気タービンに低温蒸
気を導入することなく蒸気管のウォーミングを実現す
る。したがって、蒸気タービンの寿命低下を防止するこ
とができる。
ンドプラントおよびその起動方法においては、開閉手段
を中間開度状態とすることでコントロールバルブに高圧
の蒸気が供給されることを防ぎ、蒸気タービンに低温蒸
気を導入することなく蒸気管のウォーミングを実現す
る。したがって、蒸気タービンの寿命低下を防止するこ
とができる。
【図１】 本発明の一実施形態にかかるコンバインドプ
ラントの概略構成図である。
ラントの概略構成図である。
【図２】 同コンバインドプラントの起動曲線を示す図
である。
である。
【図３】 本発明の変形例として示したコンバインドプ
ラントの概略構成図である。
ラントの概略構成図である。
【図４】 従来のコンバインドプラントの概略構成図で
ある。
ある。
【図５】 同コンバインドプラントの起動曲線を示す図
である。
である。
１０ ガスタービン １２ 高圧タービン（高圧用蒸気タービン） １３ 中圧タービン（中圧用蒸気タービン） １４ 低圧タービン（低圧用蒸気タービン） １８ 蒸気管 ３３ コントロールバルブ ４１ ストップバルブ（開閉手段） ４２，４３ ストップバルブ（開閉手段）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年６月１９日（２０００．６．１
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】高圧タービン１２，中圧タービン１３，低
圧タービン１４の駆動源は、ボイラ１６からの発生蒸気
である。ボイラ１６は、ガスタービン１０から排出され
る高温の排気ガスから熱を回収して蒸気を生成し、高
圧、中圧、低圧の蒸気をそれぞれ蒸気管１８，１９，２
０を介して高圧タービン１２，中圧タービン１３，低圧
タービン１４に導入する装置である。符号２３は復水器
であり、低圧タービン１４から排出された蒸気が導入さ
れ、該蒸気を凝縮させてボイラ１６に戻す装置である。
圧タービン１４の駆動源は、ボイラ１６からの発生蒸気
である。ボイラ１６は、ガスタービン１０から排出され
る高温の排気ガスから熱を回収して蒸気を生成し、高
圧、中圧、低圧の蒸気をそれぞれ蒸気管１８，１９，２
０を介して高圧タービン１２，中圧タービン１３，低圧
タービン１４に導入する装置である。符号２３は復水器
であり、低圧タービン１４から排出された蒸気が導入さ
れ、該蒸気を凝縮させてボイラ１６に戻す装置である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G071 AB01 BA21 BA26 CA01 DA05 FA06 GA01 HA05 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BD00 DA04
Claims (9)
- 【請求項１】 ガスタービンと、該ガスタービンの排熱
により生成された蒸気によって回転される蒸気タービン
と、該蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気管と、該蒸気
管に介装され、該蒸気管を、全開状態、全閉状態、およ
び該全開状態と全閉状態との間の中間開度状態に選択的
に切り換える開閉手段と、前記蒸気管の前記開閉手段下
流側に介装され、前記蒸気の供給量を調整するコントロ
ールバルブとを備えたことを特徴とするコンバインドプ
ラント。 - 【請求項２】 請求項１記載のコンバインドプラントに
おいて、 前記中間開度状態における前記開閉手段の開度は、全開
状態の５％の開度であることを特徴とするコンバインド
プラント。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のコンバインド
プラントにおいて、 前記開閉手段は、１つのストップバルブであることを特
徴とするコンバインドプラント。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載のコンバインド
プラントにおいて、 前記開閉手段は、並列に接続され、それぞれ独立に前記
蒸気管を開閉する２個のストップバルブにより構成され
ていることを特徴とするコンバインドプラント。 - 【請求項５】 請求項１から４いずれかに記載のコンバ
インドプラントにおいて、 互いに一軸に連結された複数の蒸気タービンを備え、こ
れら複数の蒸気タービンのうち、少なくとも高圧側の蒸
気タービンに蒸気を供給する蒸気管に、前記開閉手段お
よびコントロールバルブが介装されていることを特徴と
するコンバインドプラント。 - 【請求項６】 ガスタービンと、該ガスタービンの排熱
により生成された蒸気によって回転される蒸気タービン
と、該蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気管と、該蒸気
管に介装され、前記蒸気の供給を開閉する開閉手段と、
前記蒸気管の前記開閉手段下流側に介装され、前記蒸気
の供給量を調整するコントロールバルブとを備えたコン
バインドプラントの起動方法において、 前記ガスタービンを起動した後、前記コントロールバル
ブを全閉とした状態で前記開閉手段を全開と全閉との間
の所定開度とし、その状態を所定時間保った後、該開閉
手段を全開とすることを特徴とするコンバインドプラン
トの起動方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載のコンバインドプラント
の起動方法において、 前記ガスタービンに負荷を与えてから５分以上経過した
後に、前記開閉手段を全閉から前記所定開度に開くこと
を特徴とするコンバインドプラントの起動方法。 - 【請求項８】 請求項６または７に記載のコンバインド
プラントの起動方法において、 前記開閉手段の前記所定開度は、全開状態の５％である
ことを特徴とするコンバインドプラントの起動方法。 - 【請求項９】 請求項６から８いずれかに記載のコンバ
インドプラントの起動方法において、 前記コンバインドプラントは、互いに一軸に連結された
複数の蒸気タービンを備え、これら複数の蒸気タービン
のうち、少なくとも高圧側の蒸気タービンに蒸気を供給
する蒸気管に介装された前記開閉手段及びコントロール
バルブについて、上記起動方法が適用されていることを
特徴とするコンバインドプラントの起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000163241A JP2001342808A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | コンバインドプラントおよびその起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000163241A JP2001342808A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | コンバインドプラントおよびその起動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001342808A true JP2001342808A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18667029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000163241A Withdrawn JP2001342808A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | コンバインドプラントおよびその起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001342808A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011012567A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービンのウォーミング用弁制御方法及びその装置 |
| CN103573305A (zh) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 株式会社东芝 | 蒸汽轮机设备及其控制方法和控制系统 |
| CN114622958A (zh) * | 2020-12-11 | 2022-06-14 | 上海电气电站设备有限公司 | 一种用于汽轮机启动的进汽阀协调启动方法 |
-
2000
- 2000-05-31 JP JP2000163241A patent/JP2001342808A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011012567A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービンのウォーミング用弁制御方法及びその装置 |
| CN103573305A (zh) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 株式会社东芝 | 蒸汽轮机设备及其控制方法和控制系统 |
| CN114622958A (zh) * | 2020-12-11 | 2022-06-14 | 上海电气电站设备有限公司 | 一种用于汽轮机启动的进汽阀协调启动方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070807 |