JP2002021583A - 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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- JP2002021583A JP2002021583A JP2000199732A JP2000199732A JP2002021583A JP 2002021583 A JP2002021583 A JP 2002021583A JP 2000199732 A JP2000199732 A JP 2000199732A JP 2000199732 A JP2000199732 A JP 2000199732A JP 2002021583 A JP2002021583 A JP 2002021583A
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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]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ガスタービンプラントの高温部に蒸気タービン
プラントからの蒸気を冷却用として供給する際、蒸気に
含まれる不純物を確実に除去す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２１の高圧タービン２
８のタービン排気を冷却蒸気としてガスタービンプラン
ト２０のガスタービン高温部５７に供給する冷却蒸気供
給管５８と、ガスタービン高温部５７の冷却後の冷却蒸
気回収する冷却蒸気回収管５９と、冷却蒸気供給管５８
に設けた蒸気フィルタ６０とを備えた。
プラントからの蒸気を冷却用として供給する際、蒸気に
含まれる不純物を確実に除去す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２１の高圧タービン２
８のタービン排気を冷却蒸気としてガスタービンプラン
ト２０のガスタービン高温部５７に供給する冷却蒸気供
給管５８と、ガスタービン高温部５７の冷却後の冷却蒸
気回収する冷却蒸気回収管５９と、冷却蒸気供給管５８
に設けた蒸気フィルタ６０とを備えた。
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、ガスタービン高温部に
冷却用としての蒸気を供給する蒸気冷却系統に改善を加
え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、ガスタービン高温部に
冷却用としての蒸気を供給する蒸気冷却系統に改善を加
え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】最近の火力発電プラントでは、プラント
熱効率が高い点、起動時間が短い点等が評価され、ガス
タービンプラント単機、蒸気タービンプラント単機に代
って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
発電プラントが主流を占めつつある。
熱効率が高い点、起動時間が短い点等が評価され、ガス
タービンプラント単機、蒸気タービンプラント単機に代
って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
発電プラントが主流を占めつつある。
【０００３】このコンバインドサイクル発電プラント
は、出力増加の一途を辿っており、これに伴ってガスタ
ービン入口燃焼ガス温度もひところの１１００℃から１
３００℃を経て１５００℃に移行しつつある。このた
め、コンバインドサイクル発電プラントは、今迄、ガス
タービン高温部に冷却用として空気を供給して材料の強
度を保証していたが、これにも限界があり、最近、空気
に代えて比熱の高い蒸気を冷却用としてガスタービン高
温部に供給する開発が進められており、その構成とし
て、例えば、図５に示すものが提案されている。
は、出力増加の一途を辿っており、これに伴ってガスタ
ービン入口燃焼ガス温度もひところの１１００℃から１
３００℃を経て１５００℃に移行しつつある。このた
め、コンバインドサイクル発電プラントは、今迄、ガス
タービン高温部に冷却用として空気を供給して材料の強
度を保証していたが、これにも限界があり、最近、空気
に代えて比熱の高い蒸気を冷却用としてガスタービン高
温部に供給する開発が進められており、その構成とし
て、例えば、図５に示すものが提案されている。
【０００４】この蒸気冷却式の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１と、蒸気タービ
ンプラント２と、排熱回収ボイラ３とで構成される。
電プラントは、ガスタービンプラント１と、蒸気タービ
ンプラント２と、排熱回収ボイラ３とで構成される。
【０００５】また、この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１、蒸気タービンプラン
ト２および発電機４を一つの軸で接続させる、いわゆる
一軸タイプにするとともに、排熱回収ボイラ３を別置き
にしてガスタービンプラント１とダクト５で互いを接続
させる構成になっている。
ントは、ガスタービンプラント１、蒸気タービンプラン
ト２および発電機４を一つの軸で接続させる、いわゆる
一軸タイプにするとともに、排熱回収ボイラ３を別置き
にしてガスタービンプラント１とダクト５で互いを接続
させる構成になっている。
【０００６】ガスタービンプラント１は、空気を酸化剤
として燃料に加えて燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスに
膨張仕事をさせて動力（回転トルク）を取り出す構成に
なっている。
として燃料に加えて燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスに
膨張仕事をさせて動力（回転トルク）を取り出す構成に
なっている。
【０００７】また、蒸気タービンプラント２は、排熱回
収ボイラ３から供給された蒸気に膨張仕事をさせて動力
を取り出し、その動力で発電機４を駆動する構成になっ
ている。
収ボイラ３から供給された蒸気に膨張仕事をさせて動力
を取り出し、その動力で発電機４を駆動する構成になっ
ている。
【０００８】また、排熱回収ボイラ３は、三つのドラム
６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに接続する蒸発器７ａ，７
ｂ，７ｃを備えて複圧式ドラム形式にするとともに、複
圧式ドラム形式の上・下流側に裸管状の複数の熱交換器
８ａ，８ｂ，…を配置し、ダクト５を介してガスタービ
ンプラント１から供給される排ガスを熱源とし、復水・
給水系統９からの供給される復水・給水で蒸気を発生さ
せ、その蒸気を蒸気タービンプラント２に供給する構成
になっている。
６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに接続する蒸発器７ａ，７
ｂ，７ｃを備えて複圧式ドラム形式にするとともに、複
圧式ドラム形式の上・下流側に裸管状の複数の熱交換器
８ａ，８ｂ，…を配置し、ダクト５を介してガスタービ
ンプラント１から供給される排ガスを熱源とし、復水・
給水系統９からの供給される復水・給水で蒸気を発生さ
せ、その蒸気を蒸気タービンプラント２に供給する構成
になっている。
【０００９】また、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２の高圧タービン１０とガス
タービンプラント１のガスタービン高温部１１とを互い
に接続させる冷却蒸気供給管１２と、ガスタービン高温
部１１と排熱回収ボイラ３とを互いに接続させる冷却蒸
気回収管１３とを備え、高圧タービン１０からの蒸気を
冷却蒸気供給管１２を介してガスタービン高温部１１に
供給して冷却させ、冷却後の蒸気を冷却蒸気回収管１３
を介して排熱回収ボイラ３に回収させる構成になってい
る。
は、蒸気タービンプラント２の高圧タービン１０とガス
タービンプラント１のガスタービン高温部１１とを互い
に接続させる冷却蒸気供給管１２と、ガスタービン高温
部１１と排熱回収ボイラ３とを互いに接続させる冷却蒸
気回収管１３とを備え、高圧タービン１０からの蒸気を
冷却蒸気供給管１２を介してガスタービン高温部１１に
供給して冷却させ、冷却後の蒸気を冷却蒸気回収管１３
を介して排熱回収ボイラ３に回収させる構成になってい
る。
【００１０】このように、コンバインドサイクル発電プ
ラントは、ガスタービン燃焼ガス温度の高温化に伴って
高圧タービン１０からガスタービン高温部１１に冷却用
の蒸気を供給し、ガスタービン材料の強度保証に対処さ
せている。
ラントは、ガスタービン燃焼ガス温度の高温化に伴って
高圧タービン１０からガスタービン高温部１１に冷却用
の蒸気を供給し、ガスタービン材料の強度保証に対処さ
せている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図５で示したコンバイ
ンドサイクル発電プラントには、蒸気タービンプラント
２からガスタービンプラント１に供給する蒸気でガスタ
ービン高温部１１を冷却させる際、幾つかの問題点があ
り、その一つに蒸気に含まれている酸化スケール等の不
純物によるガスタービン高温部１１の目詰りがある。
ンドサイクル発電プラントには、蒸気タービンプラント
２からガスタービンプラント１に供給する蒸気でガスタ
ービン高温部１１を冷却させる際、幾つかの問題点があ
り、その一つに蒸気に含まれている酸化スケール等の不
純物によるガスタービン高温部１１の目詰りがある。
【００１２】従来、蒸気タービンプラント２は、配管や
機器の材料腐食防止策として復水・給水に薬液を注入し
てＰＨ調整したり、復水・給水中に含まれる溶存酸素の
脱気等の水質管理を充分に行っている。しかし、それで
も長年の使用の結果、酸化スケール、シリカ、ヒドラジ
ン等の不純物が配管や機器に付着・堆積することがあ
る。
機器の材料腐食防止策として復水・給水に薬液を注入し
てＰＨ調整したり、復水・給水中に含まれる溶存酸素の
脱気等の水質管理を充分に行っている。しかし、それで
も長年の使用の結果、酸化スケール、シリカ、ヒドラジ
ン等の不純物が配管や機器に付着・堆積することがあ
る。
【００１３】配管や機器に付着・堆積した不純物は、蒸
気とともにガスタービン高温部１１に流れ、ガスタービ
ン高温部１１を目詰りさせて事故発生の要因になる。こ
のため、ガスタービン高温部１１に冷却蒸気を供給する
冷却蒸気供給管１２には目詰り防止手段が必要とされ
る。冷却蒸気供給管１２に目詰り防止手段を設ける場
合、目詰り防止手段には、酸化スケールやシリカ等の不
純物の粒径が小さくとも充分捕獲できる点、万一目詰り
があっても運転を続行させながら逆洗できる点、万一に
備えて補助用の目詰り防止手段の切替が容易である点等
の考慮が必要とされる。
気とともにガスタービン高温部１１に流れ、ガスタービ
ン高温部１１を目詰りさせて事故発生の要因になる。こ
のため、ガスタービン高温部１１に冷却蒸気を供給する
冷却蒸気供給管１２には目詰り防止手段が必要とされ
る。冷却蒸気供給管１２に目詰り防止手段を設ける場
合、目詰り防止手段には、酸化スケールやシリカ等の不
純物の粒径が小さくとも充分捕獲できる点、万一目詰り
があっても運転を続行させながら逆洗できる点、万一に
備えて補助用の目詰り防止手段の切替が容易である点等
の考慮が必要とされる。
【００１４】本発明は、冷却蒸気供給管に目詰り防止手
段を設ける際、上述の設計上、必要不可欠な技術事項を
考慮してなされたもので、運転を停止することなく冷却
蒸気に含まれる不純物を確実に捕獲し、ガスタービンプ
ラントの高温化を側面から促進す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。
段を設ける際、上述の設計上、必要不可欠な技術事項を
考慮してなされたもので、運転を停止することなく冷却
蒸気に含まれる不純物を確実に捕獲し、ガスタービンプ
ラントの高温化を側面から促進す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。
【００１５】
【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、上述の目的を達成するため
に、請求項１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のタービン排気を
冷却蒸気として上記ガスタービンプラントのガスタービ
ン高温部に供給する冷却蒸気供給管と、上記ガスタービ
ン高温部を冷却させた後の冷却蒸気を上記蒸気タービン
プラントの中圧タービンに回収させる冷却蒸気回収管
と、上記冷却蒸気供給管に設けた蒸気フィルタとを備え
たものである。
ドサイクル発電プラントは、上述の目的を達成するため
に、請求項１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のタービン排気を
冷却蒸気として上記ガスタービンプラントのガスタービ
ン高温部に供給する冷却蒸気供給管と、上記ガスタービ
ン高温部を冷却させた後の冷却蒸気を上記蒸気タービン
プラントの中圧タービンに回収させる冷却蒸気回収管
と、上記冷却蒸気供給管に設けた蒸気フィルタとを備え
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、上述の目的を達成するために、請求項
２に記載したように、蒸気フィルタは、メッシュを１μ
ｍ〜９９μｍの範囲に設定したものである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
２に記載したように、蒸気フィルタは、メッシュを１μ
ｍ〜９９μｍの範囲に設定したものである。
【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、上述の目的を達成するために、請求項
３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のタービン排気を冷却蒸気と
して上記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に
供給する冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を
冷却させた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの
中圧タービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却
蒸気供給管に並列配置した常用不純物除去装置と非常用
不純物除去装置とを備えたものである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
３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のタービン排気を冷却蒸気と
して上記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に
供給する冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を
冷却させた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの
中圧タービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却
蒸気供給管に並列配置した常用不純物除去装置と非常用
不純物除去装置とを備えたものである。
【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、上述の目的を達成するために、請求項
４に記載したように、常用不純物除去装置および非常用
不純物除去装置は、ともに入口側および出口側のそれぞ
れに弁を配置した蒸気フィルタで構成したものである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
４に記載したように、常用不純物除去装置および非常用
不純物除去装置は、ともに入口側および出口側のそれぞ
れに弁を配置した蒸気フィルタで構成したものである。
【００１９】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、上述の目的を達成するために、請求項
５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のタービン排気を冷却蒸気と
して上記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に
供給する冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を
冷却させた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの
中圧タービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却
蒸気供給管に並列配置した常用不純物除去装置および非
常用不純物除去装置と、常用不純物除去装置および非常
用不純物除去装置のそれぞれに、上記ガスタービンプラ
ントの空気圧縮機からの高圧空気を供給して洗浄させる
空気洗浄管とを備えたものである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
５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のタービン排気を冷却蒸気と
して上記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に
供給する冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を
冷却させた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの
中圧タービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却
蒸気供給管に並列配置した常用不純物除去装置および非
常用不純物除去装置と、常用不純物除去装置および非常
用不純物除去装置のそれぞれに、上記ガスタービンプラ
ントの空気圧縮機からの高圧空気を供給して洗浄させる
空気洗浄管とを備えたものである。
【００２０】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、上述の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、上記蒸気タービ
ンプラントの高圧タービンのタービン排気を冷却蒸気と
して上記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に
供給する冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を
冷却させた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの
中圧タービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却
蒸気供給管に並列配置した常用不純物除去装置および非
常用不純物除去装置と、常用不純物除去装置および非常
用不純物除去装置のそれぞれに、上記冷却蒸気供給管か
ら分岐・延長し、冷却蒸気の一部を洗浄用として供給す
る蒸気洗浄管と、上記常用不純物除去装置および非常用
不純物除去装置の洗浄後の冷却蒸気を上記冷却蒸気回収
管に回収させる洗浄蒸気回収管とを備えたものである。
発電プラントは、上述の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、上記蒸気タービ
ンプラントの高圧タービンのタービン排気を冷却蒸気と
して上記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に
供給する冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を
冷却させた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの
中圧タービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却
蒸気供給管に並列配置した常用不純物除去装置および非
常用不純物除去装置と、常用不純物除去装置および非常
用不純物除去装置のそれぞれに、上記冷却蒸気供給管か
ら分岐・延長し、冷却蒸気の一部を洗浄用として供給す
る蒸気洗浄管と、上記常用不純物除去装置および非常用
不純物除去装置の洗浄後の冷却蒸気を上記冷却蒸気回収
管に回収させる洗浄蒸気回収管とを備えたものである。
【００２１】
【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面に付
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面に付
した符号を引用して説明する。
【００２２】図１は、本発明にかか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。
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。
【００２３】本実施形態にかか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２０に軸直結さ
せた蒸気タービンプラント２１および発電機２２と別置
きの排熱回収ボイラ２３とを組み合わせて構成される。
発電プラントは、ガスタービンプラント２０に軸直結さ
せた蒸気タービンプラント２１および発電機２２と別置
きの排熱回収ボイラ２３とを組み合わせて構成される。
【００２４】また、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２０をダクト２４を介して排
熱回収ボイラ２３に接続させている。
は、ガスタービンプラント２０をダクト２４を介して排
熱回収ボイラ２３に接続させている。
【００２５】ガスタービンプラント２０は、空気圧縮機
２５、ガスタービン燃焼器２６、ガスタービン２７を備
え、空気圧縮機２５で吸い込んだ大気ＡＲを高圧化し、
その高圧空気を燃料とともにガスタービン燃焼器２６に
供給して燃焼ガスを生成し、生成した燃焼ガスをガスタ
ービン２７で膨張させ、動力（回転トルク）を発生させ
ている。
２５、ガスタービン燃焼器２６、ガスタービン２７を備
え、空気圧縮機２５で吸い込んだ大気ＡＲを高圧化し、
その高圧空気を燃料とともにガスタービン燃焼器２６に
供給して燃焼ガスを生成し、生成した燃焼ガスをガスタ
ービン２７で膨張させ、動力（回転トルク）を発生させ
ている。
【００２６】また、蒸気タービンプラント２１は、高圧
タービン２８、中圧タービン２９、低圧タービン３０を
備え、排熱回収ボイラ２３から高圧主蒸気管３１を介し
て供給される蒸気を高圧タービン２８で膨張させ、膨張
を終えたタービン排気を低温再熱蒸気管３２を介して排
熱回収ボイラ２３に戻して再熱させ、その再熱蒸気を高
温再熱蒸気管３３を介して中圧タービン２９に供給し、
ここで膨張させた後、低圧タービン３０でも再び膨張さ
せて動力を発生させ、その動力で発電機２２を駆動して
いる。なお、蒸気タービンプラント２１は、低圧タービ
ン３０に排熱回収ボイラ２３からの蒸気を供給する低圧
主蒸気管３４を設けている。
タービン２８、中圧タービン２９、低圧タービン３０を
備え、排熱回収ボイラ２３から高圧主蒸気管３１を介し
て供給される蒸気を高圧タービン２８で膨張させ、膨張
を終えたタービン排気を低温再熱蒸気管３２を介して排
熱回収ボイラ２３に戻して再熱させ、その再熱蒸気を高
温再熱蒸気管３３を介して中圧タービン２９に供給し、
ここで膨張させた後、低圧タービン３０でも再び膨張さ
せて動力を発生させ、その動力で発電機２２を駆動して
いる。なお、蒸気タービンプラント２１は、低圧タービ
ン３０に排熱回収ボイラ２３からの蒸気を供給する低圧
主蒸気管３４を設けている。
【００２７】また、排熱回収ボイラ２３は、横長筒状の
胴体５１内を、ガスタービンプラント２０からダクト２
４を介して供給された排ガスの流れに沿って順に、高圧
二次過熱器３５、再熱器３６、高圧一次過熱器３７、高
圧ドラム３８を備えた高圧蒸発器３９、中圧過熱器４
０、高圧三次節炭器４１、低圧過熱器４２、中圧ドラム
４３を備えた中圧蒸発器４４、中圧二次節炭器４５、高
圧二次節炭器４６、低圧ドラム４７を備えた低圧蒸発器
４８、中圧一次節炭器４９、高圧一次節炭器５０を配置
し、ガスタービン２７からダクト２４を介して供給する
排ガスを熱源に、復水・給水系統５２からの復水・給水
を胴体５１内配置の高圧二次過熱器３５等で順次蒸気を
発生させ、この間、高圧ドラム３８、中圧ドラム４３お
よび低圧ドラム４７のそれぞれで気水分離を行い、過熱
蒸気として高圧主蒸気管３７を介して蒸気タービンプラ
ント２１の高圧タービン２８に、また再熱器３６から再
熱蒸気として高温再熱蒸気管３３を介して中圧タービン
２９にそれぞれ供給している。
胴体５１内を、ガスタービンプラント２０からダクト２
４を介して供給された排ガスの流れに沿って順に、高圧
二次過熱器３５、再熱器３６、高圧一次過熱器３７、高
圧ドラム３８を備えた高圧蒸発器３９、中圧過熱器４
０、高圧三次節炭器４１、低圧過熱器４２、中圧ドラム
４３を備えた中圧蒸発器４４、中圧二次節炭器４５、高
圧二次節炭器４６、低圧ドラム４７を備えた低圧蒸発器
４８、中圧一次節炭器４９、高圧一次節炭器５０を配置
し、ガスタービン２７からダクト２４を介して供給する
排ガスを熱源に、復水・給水系統５２からの復水・給水
を胴体５１内配置の高圧二次過熱器３５等で順次蒸気を
発生させ、この間、高圧ドラム３８、中圧ドラム４３お
よび低圧ドラム４７のそれぞれで気水分離を行い、過熱
蒸気として高圧主蒸気管３７を介して蒸気タービンプラ
ント２１の高圧タービン２８に、また再熱器３６から再
熱蒸気として高温再熱蒸気管３３を介して中圧タービン
２９にそれぞれ供給している。
【００２８】また、復水・給水系統５２は、復水器５
３、復水ポンプ５４、給水ポンプ５５を備え、蒸気ター
ビンプラント２１の低圧タービン３０で膨張を終えたタ
ービン排気を復水器５３で凝縮して復水にし、その復水
を復水ポンプ５４で昇圧し、さらに給水ポンプ５５で昇
圧し、復水・給水として排熱回収ボイラ２３の高圧一次
節炭器５０に供給している。なお、給水ポンプ５５は、
多段落ポンプになっており、中間段落から中圧復水・給
水管５６を介して中圧一次節炭器４９に復水・給水を供
給する、いわゆる中段抽水の形式になっている。
３、復水ポンプ５４、給水ポンプ５５を備え、蒸気ター
ビンプラント２１の低圧タービン３０で膨張を終えたタ
ービン排気を復水器５３で凝縮して復水にし、その復水
を復水ポンプ５４で昇圧し、さらに給水ポンプ５５で昇
圧し、復水・給水として排熱回収ボイラ２３の高圧一次
節炭器５０に供給している。なお、給水ポンプ５５は、
多段落ポンプになっており、中間段落から中圧復水・給
水管５６を介して中圧一次節炭器４９に復水・給水を供
給する、いわゆる中段抽水の形式になっている。
【００２９】一方、ガスタービンプラント２０は、ガス
タービン２７に収容したガスタービン高温部５７、具体
的にはガスタービン静翼、ガスタービン動翼、ガスター
ビンロータ等に、高圧タービン２８の低温再熱蒸気管３
２から分岐・延長して接続する冷却蒸気供給管５８と、
ガスタービン高温部５７から中圧タービン２９の高温再
熱蒸気管３３に接続する冷却蒸気回収管５９とを備え、
高圧タービン２８のタービン排気の一部を冷却用の蒸気
として低温再熱蒸気管３２、冷却蒸気供給管５８を介し
てガスタービン高温部５７に供給し、ガスタービン高温
部５７を冷却させた後、冷却蒸気回収管５９、高温再熱
蒸気管３３を介して中圧タービン２９に回収させてい
る。
タービン２７に収容したガスタービン高温部５７、具体
的にはガスタービン静翼、ガスタービン動翼、ガスター
ビンロータ等に、高圧タービン２８の低温再熱蒸気管３
２から分岐・延長して接続する冷却蒸気供給管５８と、
ガスタービン高温部５７から中圧タービン２９の高温再
熱蒸気管３３に接続する冷却蒸気回収管５９とを備え、
高圧タービン２８のタービン排気の一部を冷却用の蒸気
として低温再熱蒸気管３２、冷却蒸気供給管５８を介し
てガスタービン高温部５７に供給し、ガスタービン高温
部５７を冷却させた後、冷却蒸気回収管５９、高温再熱
蒸気管３３を介して中圧タービン２９に回収させてい
る。
【００３０】また、冷却蒸気供給管５８は、蒸気フィル
タ６０を備えている。この蒸気フィルタ６０は、メッシ
ュを１〜９９μｍの範囲に設定している。メッシュは、
１〜９９μｍの範囲を超えると、冷却蒸気に含まれる酸
化スケール、シリカ等の不純物が通過し、ガスタービン
高温部５７を目詰りさせる。メッシュの範囲を１〜９９
μｍに設定したのは、実験によって不純物が確実に捕獲
できることを確認した好ましい適用範囲である。
タ６０を備えている。この蒸気フィルタ６０は、メッシ
ュを１〜９９μｍの範囲に設定している。メッシュは、
１〜９９μｍの範囲を超えると、冷却蒸気に含まれる酸
化スケール、シリカ等の不純物が通過し、ガスタービン
高温部５７を目詰りさせる。メッシュの範囲を１〜９９
μｍに設定したのは、実験によって不純物が確実に捕獲
できることを確認した好ましい適用範囲である。
【００３１】このように、本実施形態は、冷却蒸気供給
管５８にメッシュ１〜９９μｍの範囲の蒸気フィルタ６
０を備えたので、冷却蒸気に含まれる不純物を確実に捕
獲することができ、ガスタービン高温部５７に安定運転
を行わせることができる。
管５８にメッシュ１〜９９μｍの範囲の蒸気フィルタ６
０を備えたので、冷却蒸気に含まれる不純物を確実に捕
獲することができ、ガスタービン高温部５７に安定運転
を行わせることができる。
【００３２】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と同一または対応す
る部分には同一符号を付している。
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と同一または対応す
る部分には同一符号を付している。
【００３３】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、高圧タービン２８の低温再熱蒸気管３２
から分岐・延長し、ガスタービン２７のガスタービン高
温部５７に接続する冷却蒸気供給管５８に常用不純物除
去装置６１と非常用不純物除去装置６２とを並列配置さ
せたものである。
電プラントは、高圧タービン２８の低温再熱蒸気管３２
から分岐・延長し、ガスタービン２７のガスタービン高
温部５７に接続する冷却蒸気供給管５８に常用不純物除
去装置６１と非常用不純物除去装置６２とを並列配置さ
せたものである。
【００３４】常用不純物除去装置６１および非常用不純
物除去装置６２は、ともに入口側に配置した弁６１ａ，
６２ａおよび出口側に配置した弁６１ｂ，６２ｂを設置
した蒸気フィルタ６１ｃ，６２ｃをそれぞれ備えてい
る。
物除去装置６２は、ともに入口側に配置した弁６１ａ，
６２ａおよび出口側に配置した弁６１ｂ，６２ｂを設置
した蒸気フィルタ６１ｃ，６２ｃをそれぞれ備えてい
る。
【００３５】なお、ガスタービン高温部５７は、その出
口側を中圧タービン２９の高温再熱蒸気管３３に接続す
る冷却蒸気回収管５９を備えている。
口側を中圧タービン２９の高温再熱蒸気管３３に接続す
る冷却蒸気回収管５９を備えている。
【００３６】このように、本実施形態は、冷却蒸気供給
管５８に常用不純物除去装置６１と非常用不純物除去装
置６２とを並列配置させたので、常用不純物除去装置６
１に何らかの事情で万一の事故が発生しても非常用不純
物除去装置６２に容易に切り替えることができ、ガスタ
ービン高温部５７に安定運転を行わせることができる。
管５８に常用不純物除去装置６１と非常用不純物除去装
置６２とを並列配置させたので、常用不純物除去装置６
１に何らかの事情で万一の事故が発生しても非常用不純
物除去装置６２に容易に切り替えることができ、ガスタ
ービン高温部５７に安定運転を行わせることができる。
【００３７】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と同一または対応す
る部分には同一符号を付している。
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と同一または対応す
る部分には同一符号を付している。
【００３８】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、高圧タービン２８の低温再熱蒸気管３２
から分岐・延長し、ガスタービン２７のガスタービン高
温部５７に接続する冷却蒸気供給管５８に常用不純物除
去装置６１と非常用不純物除去装置６２とを並列配置さ
せるとともに、ガスタービンプラント２０の空気圧縮機
２５に接続し、高圧空気で常用不純物除去装置６１およ
び非常用不純物除去装置６２を逆洗浄させる空気洗浄管
６３を設けたものである。
電プラントは、高圧タービン２８の低温再熱蒸気管３２
から分岐・延長し、ガスタービン２７のガスタービン高
温部５７に接続する冷却蒸気供給管５８に常用不純物除
去装置６１と非常用不純物除去装置６２とを並列配置さ
せるとともに、ガスタービンプラント２０の空気圧縮機
２５に接続し、高圧空気で常用不純物除去装置６１およ
び非常用不純物除去装置６２を逆洗浄させる空気洗浄管
６３を設けたものである。
【００３９】常用不純物除去装置６１および非常用不純
物除去装置６２は、第２実施形態と同様に、ともに入口
側に配置した弁６１ａ，６２ａおよび出口側に配置した
弁６１ｂ，６２ｂを設置した蒸気フィルタ６１ｃ，６２
ｃをそれぞれ備えている。
物除去装置６２は、第２実施形態と同様に、ともに入口
側に配置した弁６１ａ，６２ａおよび出口側に配置した
弁６１ｂ，６２ｂを設置した蒸気フィルタ６１ｃ，６２
ｃをそれぞれ備えている。
【００４０】なお、ガスタービン高温部５７は、第１実
施形態と同様に、その出口側を中圧タービン２９の高温
再熱蒸気管３３に接続する冷却蒸気回収管５９を備えて
いる。
施形態と同様に、その出口側を中圧タービン２９の高温
再熱蒸気管３３に接続する冷却蒸気回収管５９を備えて
いる。
【００４１】このように、本実施形態は、冷却蒸気供給
管５８に常用不純物除去装置６１と非常用不純物除去装
置６２とを並列配置させるとともに、空気圧縮機２５に
接続し、高圧空気で常用不純物除去装置６１および非常
用不純物除去装置６２を逆洗浄させる空気洗浄管６３を
設けたので、常用不純物除去装置６１および非常用不純
物除去装置６２のいずれでも不純物を確実に捕獲するこ
とができ、ガスタービン高温部５７に安定運転を行わせ
ることができる。
管５８に常用不純物除去装置６１と非常用不純物除去装
置６２とを並列配置させるとともに、空気圧縮機２５に
接続し、高圧空気で常用不純物除去装置６１および非常
用不純物除去装置６２を逆洗浄させる空気洗浄管６３を
設けたので、常用不純物除去装置６１および非常用不純
物除去装置６２のいずれでも不純物を確実に捕獲するこ
とができ、ガスタービン高温部５７に安定運転を行わせ
ることができる。
【００４２】図４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と同一または対応す
る部分には同一符号を付している。
ル発電プラントの第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と同一または対応す
る部分には同一符号を付している。
【００４３】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、高圧タービン２８の低温再熱蒸気管３２
から分岐・延長し、ガスタービン２７のガスタービン高
温部５７に接続する冷却蒸気供給管５８に常用不純物除
去装置６１と非常用不純物除去装置６２とを並列配置さ
せるとともに、冷却蒸気供給管５８から分岐・延長し、
冷却蒸気の一部で常用不純物除去装置６１および非常用
不純物除去装置６２を逆洗浄させる蒸気洗浄管６４を設
ける一方、洗浄後の洗浄蒸気を冷却蒸気回収管５９に回
収させる洗浄蒸気回収管６５を設けたものである。
電プラントは、高圧タービン２８の低温再熱蒸気管３２
から分岐・延長し、ガスタービン２７のガスタービン高
温部５７に接続する冷却蒸気供給管５８に常用不純物除
去装置６１と非常用不純物除去装置６２とを並列配置さ
せるとともに、冷却蒸気供給管５８から分岐・延長し、
冷却蒸気の一部で常用不純物除去装置６１および非常用
不純物除去装置６２を逆洗浄させる蒸気洗浄管６４を設
ける一方、洗浄後の洗浄蒸気を冷却蒸気回収管５９に回
収させる洗浄蒸気回収管６５を設けたものである。
【００４４】常用不純物除去装置６１および非常用不純
物除去装置６２は、第２実施形態と同様に、ともに入口
側に配置した弁６１ａ，６２ａおよび出口側に配置した
弁６１ｂ，６２ｂを設置した蒸気フィルタ６１ｃ，６２
ｃをそれぞれ備えている。
物除去装置６２は、第２実施形態と同様に、ともに入口
側に配置した弁６１ａ，６２ａおよび出口側に配置した
弁６１ｂ，６２ｂを設置した蒸気フィルタ６１ｃ，６２
ｃをそれぞれ備えている。
【００４５】なお、ガスタービン高温部５７は、その出
口側を中圧タービン２９の高温再熱蒸気管３３に接続す
る冷却蒸気回収管５９を備えている。
口側を中圧タービン２９の高温再熱蒸気管３３に接続す
る冷却蒸気回収管５９を備えている。
【００４６】このように、本実施形態は、冷却蒸気供給
管５８に常用不純物除去装置６１と非常用不純物除去装
置６２とを並列配置させるとともに、冷却蒸気供給管５
８から分岐・延長し、冷却蒸気の一部で常用不純物除去
装置６１および非常用不純物除去装置６２を逆洗浄させ
る蒸気洗浄管６４と、洗浄後、洗浄蒸気を冷却蒸気回収
管５９に回収させる洗浄蒸気回収管６５とを設けたの
で、常用不純物除去装置６１および非常用不純物除去装
置６２のいずれでも不純物を確実に捕獲することがで
き、ガスタービン高温部５７に安定運転を行わせること
ができる。
管５８に常用不純物除去装置６１と非常用不純物除去装
置６２とを並列配置させるとともに、冷却蒸気供給管５
８から分岐・延長し、冷却蒸気の一部で常用不純物除去
装置６１および非常用不純物除去装置６２を逆洗浄させ
る蒸気洗浄管６４と、洗浄後、洗浄蒸気を冷却蒸気回収
管５９に回収させる洗浄蒸気回収管６５とを設けたの
で、常用不純物除去装置６１および非常用不純物除去装
置６２のいずれでも不純物を確実に捕獲することがで
き、ガスタービン高温部５７に安定運転を行わせること
ができる。
【００４７】
【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、ガスタービンプラン
トのガスタービン高温部に蒸気タービンプラントからの
タービン排気の一部を冷却蒸気として供給するととも
に、ガスタービン高温部を冷却させた冷却後の冷却蒸気
を蒸気タービンプラントに回収させる一方、ガスタービ
ン高温部に冷却蒸気を供給する系統に不純物除去装置を
設けるとともに、不純物除去装置を洗浄させる洗浄手段
を備えたので、冷却蒸気に含まれる不純物を確実に捕獲
することができ、ガスタービン高温部に安定運転を行わ
せることができる。
バインドサイクル発電プラントは、ガスタービンプラン
トのガスタービン高温部に蒸気タービンプラントからの
タービン排気の一部を冷却蒸気として供給するととも
に、ガスタービン高温部を冷却させた冷却後の冷却蒸気
を蒸気タービンプラントに回収させる一方、ガスタービ
ン高温部に冷却蒸気を供給する系統に不純物除去装置を
設けるとともに、不純物除去装置を洗浄させる洗浄手段
を備えたので、冷却蒸気に含まれる不純物を確実に捕獲
することができ、ガスタービン高温部に安定運転を行わ
せることができる。
【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】従来のコンバインドサイクル発電プラントを示
す概略系統図。
す概略系統図。
１ ガスタービンプラント 2 蒸気タービンプラント ３ 排熱回収ボイラ ４ 発電機 ５ ダクト ６ａ，６ｂ，６ｃ 蒸気ドラム ７ａ，７ｂ，７ｃ 蒸発器 ８ａ，８ｂ，８ｃ 熱交換器 ９ 復水・給水系統 １０ 高圧タービン １１ ガスタービン高温部 １２ 冷却蒸気供給管 １３ 冷却蒸気回収管 ２０ ガスタービンプラント ２１ 蒸気タービンプラント ２２ 発電機 ２３ 排熱回収ボイラ ２４ ダクト ２５ 空気圧縮機 ２６ ガスタービン燃焼器 ２７ ガスタービン ２８ 高圧タービン ２９ 中圧タービン ３０ 低圧タービン ３１ 高圧主蒸気管 ３２ 低温再熱蒸気管 ３３ 高温再熱蒸気管 ３４ 低圧主蒸気管 ３５ 高圧二次過熱器 ３６ 再熱器 ３７ 高圧一次過熱器 ３８ 高圧ドラム ３９ 高圧蒸発器 ４０ 中圧過熱器 ４１ 高圧三次節炭器 ４２ 低圧過熱器 ４３ 中圧ドラム ４４ 中圧蒸発器 ４５ 中圧二次節炭器 ４６ 高圧二次節炭器 ４７ 低圧ドラム ４８ 低圧蒸発器 ４９ 中圧一次節炭器 ５０ 高圧一次節炭器 ５１ 胴体 ５２ 復水・給水系統 ５３ 復水器 ５４ 復水ポンプ ５５ 給水ポンプ ５６ 中圧復水・給水管 ５７ ガスタービン高温部 ５８ 冷却蒸気供給管 ５９ 冷却蒸気回収管 ６０ 蒸気フィルタ ６１ 常用不純物除去装置 ６１ａ，６１ｂ 弁 ６１ｃ 蒸気フィルタ ６２ 非常用不純物除去装置 ６２ａ，６２ｂ 弁 ６２ｃ 蒸気フィルタ ６３ 空気洗浄管 ６４ 蒸気洗浄管 ６５ 洗浄蒸気回収管
Claims (6)
- 【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のタービン排気を冷却蒸気として上
記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に供給す
る冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を冷却さ
せた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの中圧タ
ービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却蒸気供
給管に設けた蒸気フィルタとを備え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】 蒸気フィルタは、メッシュを１μｍ〜９
９μｍの範囲に設定し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】 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のタービン排気を冷却蒸気として上
記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に供給す
る冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を冷却さ
せた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの中圧タ
ービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却蒸気供
給管に並列配置した常用不純物除去装置と非常用不純物
除去装置とを備え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４】 常用不純物除去装置および非常用不純物
除去装置は、ともに入口側および出口側のそれぞれに弁
を配置した蒸気フィルタで構成したことを特徴とする請
求項３記載のコンバインドサイクル発電プラント。 - 【請求項５】 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のタービン排気を冷却蒸気として上
記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に供給す
る冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を冷却さ
せた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの中圧タ
ービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却蒸気供
給管に並列配置した常用不純物除去装置および非常用不
純物除去装置と、常用不純物除去装置および非常用不純
物除去装置のそれぞれに、上記ガスタービンプラントの
空気圧縮機からの高圧空気を供給して洗浄させる空気洗
浄管とを備え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、上記蒸気タービンプラ
ントの高圧タービンのタービン排気を冷却蒸気として上
記ガスタービンプラントのガスタービン高温部に供給す
る冷却蒸気供給管と、上記ガスタービン高温部を冷却さ
せた後の冷却蒸気を上記蒸気タービンプラントの中圧タ
ービンに回収させる冷却蒸気回収管と、上記冷却蒸気供
給管に並列配置した常用不純物除去装置および非常用不
純物除去装置と、常用不純物除去装置および非常用不純
物除去装置のそれぞれに、上記冷却蒸気供給管から分岐
・延長し、冷却蒸気の一部を洗浄用として供給する蒸気
洗浄管と、上記常用不純物除去装置および非常用不純物
除去装置の洗浄後の冷却蒸気を上記冷却蒸気回収管に回
収させる洗浄蒸気回収管とを備え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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000199732A JP2002021583A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2000199732A JP2002021583A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | コンバインドサイクル発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002021583A true JP2002021583A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18697704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000199732A Pending JP2002021583A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | コンバインドサイクル発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002021583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112011100603T5 (de) | 2010-02-19 | 2013-01-31 | Ihi Corp. | Abgaswärmerückgewinnungssystem, Energieversorgungssystem und Abgaswärmerückgewinnungsverfahren |
| KR101571245B1 (ko) | 2014-05-30 | 2015-11-24 | 현대중공업 주식회사 | 석탄가스화 복합발전 시스템 |
-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000199732A patent/JP2002021583A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112011100603T5 (de) | 2010-02-19 | 2013-01-31 | Ihi Corp. | Abgaswärmerückgewinnungssystem, Energieversorgungssystem und Abgaswärmerückgewinnungsverfahren |
| KR101571245B1 (ko) | 2014-05-30 | 2015-11-24 | 현대중공업 주식회사 | 석탄가스화 복합발전 시스템 |
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|---|---|---|---|
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