JP2002213208A - コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法 - Google Patents
コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法Info
- Publication number
- JP2002213208A JP2002213208A JP2001009844A JP2001009844A JP2002213208A JP 2002213208 A JP2002213208 A JP 2002213208A JP 2001009844 A JP2001009844 A JP 2001009844A JP 2001009844 A JP2001009844 A JP 2001009844A JP 2002213208 A JP2002213208 A JP 2002213208A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- compressor
- gas turbine
- combined cycle
- cycle power
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
車軸およびガスタービンの翼に、安定してその適当な冷
却温度の冷却空気を供給する。 【解決手段】燃焼器7と、ガスタービン8と、圧縮機6
と、排熱回収ボイラ4と、蒸気タービン11、12、1
3と、復水器14と、発電機3とを有するコンバインド
サイクル発電設備において、排熱回収ボイラは、節炭器
17および蒸気ドラム18を有し、コンバインドサイク
ル発電設備はさらに、節炭器で加熱された水と圧縮機か
ら抽出された圧縮空気とを熱交換させて圧縮空気を冷却
し、ガスタービンの翼および圧縮機の車軸を冷却するた
めの冷却空気を生成する抽出空気冷却器22と、抽出空
気冷却器をバイパスして圧縮機から抽出された圧縮空気
をガスタービンの翼および圧縮機の車軸の冷却系統に送
るバイパス系統24と、を有する。
Description
クル発電設備とその運転方法に係り、特にそのガスター
ビン空気圧縮機抽出空気冷却装置に関する。
て、熱効率を改善および機器信頼性を確保するために、
ガスタービン空気圧縮機抽出空気冷却装置が設置される
場合がある。空気圧縮機より抽出したガスタービン翼冷
却用空気は、直接ガスタービンへ供給されていた。一
方、近年、より効率の高い発電設備が求められており、
それを実現するためにガスタービン燃焼温度の高温化に
よるプラント効率の向上が図られている。したがって、
ガスタービン入口燃焼ガス温度は1300℃から150
0℃以上となっており、それに従い空気圧縮機も大型化
し、吐出空気も高温・高圧となってきた。
縮機も熱負荷の高い状況下にて用いられることとなり、
ガスタービン高温部品以外に空気圧縮機吐出部部品も強
制的に空気にて冷却するようになってきており、さら
に、空気圧縮機の吐出空気が高温になってきているの
で、本空気系統に冷却器を設けガスタービンおよび空気
圧縮機に供給する空気を冷却するようになってきた。
ら、上記冷却器サイクル内の排熱回収ボイラの節炭器よ
り前記冷却器へ冷却水を供給し、冷却器を経由した冷却
水は排熱回収ボイラの蒸気ドラムへ回収し、熱効率を上
げるという系統が設置されるようになってきている。
を有する冷却空気系統において、プラント負荷降下が急
激に起こった場合は、排熱回収ボイラからの冷却水はそ
の残熱により高く温度が維持され、逆にガスタービンは
すぐに燃料を絞られることにより熱負荷が下がるため、
前記冷却器を通過させると空気温度が高めとなり、空気
を冷却器に通過させると逆効果となる場合が出てきた。
したがって、冷却空気の一部の量をまたは、全量を冷却
器をバイパスさせて運転した方が、得策な場合が出てき
た。
翼では、その最適冷却空気温度は相違するため、供給す
る空気温度を各々調節するためには、冷却器をバイパス
させた高温の空気と、各々の機器が必要とする冷却空気
の温度よりさらに低く冷却された空気とを混合して規定
の冷却空気に調節しないと、プラントが過渡的に変化し
た場合は供給する空気温度が変動してしまい、安定して
最適な温度の空気を供給することが難しいという問題が
出てきた。
合、チューブ破断等の事故の際には、冷却水が冷却空気
へ混入し、そのままガスタービンへ流入する恐れがあ
り、急激な熱変化によりガスタービンを損傷させるとい
う懸念が出てきた。
て燃料管の燃料パージを従来行っていたが、上に述べた
ように抽出空気が高温になってきたため、燃料管の材質
向上の必要性が出てきた。またパッキン等の劣化が早く
なりプラントの信頼性が落ちるという問題が出てきた。
本発明の目的は、上記課題の全部または一部を解決する
ことにある。
成するものであって、請求項1の発明は、燃料を燃焼さ
せる燃焼器と、この燃焼器で生じた燃焼ガスによって駆
動されて翼を有するガスタービンと、このガスタービン
によって駆動されて前記燃焼器に圧縮空気を供給し車軸
を有する圧縮機と、前記ガスタービンの排ガスの熱を用
いて蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、この排熱回収
ボイラで発生した蒸気によって駆動される蒸気タービン
と、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を復水させる
復水器と、前記ガスタービンおよび蒸気タービンによっ
て駆動される発電機と、を有するコンバインドサイクル
発電設備において、前記排熱回収ボイラは、前記復水器
で生成された水を加熱してその温度を上昇させる節炭器
および、発生した蒸気を溜める蒸気ドラムを有し、前記
コンバインドサイクル発電設備はさらに、前記節炭器で
加熱された水と前記圧縮機から抽出された圧縮空気とを
熱交換させて前記圧縮空気を冷却し、前記ガスタービン
の翼および前記圧縮機の車軸の少なくとも一方を冷却す
るための冷却空気を生成する抽出空気冷却器と、この抽
出空気冷却器を適宜バイパスして前記圧縮機から抽出さ
れた圧縮空気を前記ガスタービンの翼および圧縮機の車
軸の少なくとも一方の冷却系統に送るバイパス系統と、
を有すること、を特徴とするコンバインドサイクル発電
設備である。
発電設備の空気圧縮機の車軸およびガスタービンの翼
に、安定してその適当な冷却温度の冷却空気を供給する
ことができる。
のコンバインドサイクル発電設備において、前記ガスタ
ービンの翼および圧縮機の車軸の少なくとも一方の冷却
のための冷却系統に送られる圧縮空気の温度が所定の範
囲に入るように、前記バイパス系統を通る前記圧縮空気
の流量を制御する手段を有すること、を特徴とするコン
バインドサイクル発電設備である。
・効果が得られるほか、ガスタービンの翼および圧縮機
の車軸の少なくとも一方の冷却のための冷却系統に送ら
れる圧縮空気の温度を所定の範囲に保持することができ
る。
バインドサイクル発電設備において、前記抽出空気冷却
器から前記ガスタービン翼および圧縮機車軸それぞれを
冷却するための各冷却系統を有し、前記バイパス系統
は、前記抽出空気冷却器をバイパスして前記各冷却系統
に接続される複数のバイパス系統からなり、前記各冷却
系統それぞれに送られる圧縮空気の温度がそれぞれの所
定の範囲に入るように、前記複数のバイパス系統それぞ
れを通る前記圧縮空気の流量を個別に制御する手段を有
すること、を特徴とするコンバインドサイクル発電設備
である。
・効果が得られるほか、ガスタービンの翼および圧縮機
の車軸の冷却のための冷却系統に送られる圧縮空気の温
度をそれぞれの最適な温度範囲に制御することができ
る。
に記載のコンバインドサイクル発電設備において、前記
ガスタービンの翼および圧縮機の車軸それぞれを冷却す
るための各冷却系統に供給される前記圧縮空気を、必要
に応じて、前記抽出空気冷却器を介さずに全量前記バイ
パス系統を経由して供給する手段を有すること、を特徴
とするコンバインドサイクル発電設備である。
の発明の作用・効果が得られるほか、冷却器チューブ破
断等の異常時に空気圧縮機より抽出された空気を全量冷
却器をバイパスさせることにより冷却空気への冷却水の
混入を防ぐことが可能となり、これによって、空気圧縮
機およびガスタービンの損傷を防ぐことができる。
ずれかに記載のコンバインドサイクル発電設備におい
て、前記抽出空気冷却器の抽出空気下流側に湿分分離器
が配置されていること、を特徴とするコンバインドサイ
クル発電設備である。
ずれかの発明の作用・効果が得られるほか、冷却器の故
障の際、冷却空気へ混入した冷却水を除去し、空気圧縮
機およびガスタービンへの冷却水の混入を防ぎ、空気圧
縮機およびガスタービンの損傷を防ぐことができる。
バインドサイクル発電設備において、前記抽出空気冷却
器の抽出空気下流側に湿分分離器が配置され、前記湿分
分離器の水位が所定の位置よりも高くなったときに、前
記各冷却系統に供給される圧縮空気を、前記抽出空気冷
却器を介さずに全量前記バイパス系統を経由して供給す
る手段を有すること、を特徴とするコンバインドサイク
ル発電設備である。
・効果が得られるほか、冷却器の故障の際、冷却空気へ
混入した冷却水を除去し、空気圧縮機およびガスタービ
ンへの冷却水の混入を防ぎ、空気圧縮機およびガスター
ビンの損傷を防ぐことができる。
ずれかに記載のコンバインドサイクル発電設備におい
て、前記燃焼器に燃料を供給する燃料系統と、前記抽出
空気冷却器で生成された前記冷却空気を使用して前記燃
料系統の燃料を適宜排出するための燃料パージ空気系統
と、前記抽出空気冷却器を適宜バイパスして前記圧縮機
から抽出された圧縮空気を前記燃料パージ空気系統に送
る燃料パージ空気バイパス系統と、をさらに有するこ
と、を特徴とするコンバインドサイクル発電設備であ
る。
ずれかの発明の作用・効果が得られるほか、燃料管の材
質グレードを上げる必要が無くなり、さらに燃料管に使
用されているパッキン等への熱応力を緩和して、系統の
信頼性を上げることが可能となる。
器と、この燃焼器で生じた燃焼ガスによって駆動されて
翼を有するガスタービンと、このガスタービンによって
駆動されて前記燃焼器に圧縮空気を供給し車軸を有する
圧縮機と、前記ガスタービンの排ガスの熱を用いて蒸気
を発生させる排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで
発生した蒸気によって駆動される蒸気タービンと、この
蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を復水させる復水器
と、前記ガスタービンおよび蒸気タービンによって駆動
される発電機と、を有するコンバインドサイクル発電設
備の運転方法において、前記排熱回収ボイラは、前記復
水器で生成された水を加熱してその温度を上昇させる節
炭器および、発生した蒸気を溜める蒸気ドラムを有し、
前記コンバインドサイクル発電設備はさらに、前記節炭
器で加熱された水と前記圧縮機から抽出された圧縮空気
とを熱交換させて前記圧縮空気を冷却し、前記ガスター
ビンの翼および前記圧縮機の車軸の少なくとも一方を冷
却するための冷却空気を生成する抽出空気冷却器を有
し、前記運転方法は、前記抽出空気冷却器を適宜バイパ
スして前記圧縮機から抽出された圧縮空気を前記ガスタ
ービン翼および圧縮機車軸の少なくとも一方の冷却系統
に送ること、を特徴とするコンバインドサイクル発電設
備運転方法である。
発電設備の空気圧縮機の車軸およびガスタービンの翼
に、安定してその適当な冷却温度の冷却空気を供給する
ことができる。
バインドサイクル発電設備運転方法において、前記ガス
タービン翼および圧縮機車軸の少なくとも一方の冷却系
統に送られる圧縮空気の温度が所定の範囲に入るよう
に、前記抽出空気冷却器をバイパスして送られる前記圧
縮空気の流量を制御すること、を特徴とするコンバイン
ドサイクル発電設備運転方法である。
・効果が得られるほか、ガスタービンの翼および圧縮機
の車軸の少なくとも一方の冷却のための冷却系統に送ら
れる圧縮空気の温度を所定の範囲に保持することができ
る。
を図面を参照しながら説明する。ただし、共通の部分に
は共通の符号を付して、説明を適宜省略する。 [第1の実施形態](請求項1、2、5、8、9) 図1は、本発明の第1の実施形態に係るコンバインドサ
イクル発電設備の構成図である。本実施形態は、ガスタ
ービン設備1に、蒸気タービン設備2と発電機3および
排熱回収ボイラ4を組み合わせた構成となっている。
圧縮機6、燃焼器7、ガスタービン8を備えている。吸
気設備5で吸い込んだ大気は空気圧縮機6で圧縮されて
高圧化される。その高圧空気は燃料制御弁9および燃料
供給管10を通って供給されてきた燃料とともに、燃焼
器7にて燃焼し、その燃焼ガスはガスタービン8に流れ
て膨張し、ガスタービン8を駆動した後、排熱回収ボイ
ラ4に流れる。
ラム18、過熱器19、再熱器20を有する。蒸気ター
ビン設備2の復水器14から供給される復水は、復水ポ
ンプ15および給水ポンプ16にて昇圧され、節炭器1
7で昇温される。さらに、蒸気ドラム18へ供給され、
過熱器18または再熱器19にて加熱後、過熱蒸気とな
って蒸気タービン設備2に供給される。
11、中圧蒸気タービン12、低圧蒸気タービン13、
復水器14を備えている。排熱回収ボイラ4からの蒸気
は、各蒸気タービンにて膨張仕事をし、仕事を終えた蒸
気は復水器14に導かれ、ここで凝縮されて復水とな
り、排熱回収ボイラ4へ復水ポンプ15、給水ポンプ1
6にて送水される。発電機3は、ガスタービン8および
各蒸気タービン11、12、13にて駆動され電気を発
生させる。
は、空気圧縮機抽出空気管21から抽出空気冷却器22
を通り湿分分離器23を経由してガスタービン冷却空気
管26、86から、空気圧縮機6の車軸およびガスター
ビン8の翼へそれぞれ供給される。ここで、抽出空気冷
却器22および湿分分離器23をバイパスするガスター
ビン用抽出空気バイパス管24には、ガスタービン用抽
出空気バイパス調節弁25が設置されている。なお、抽
出空気冷却器22には、抽出空気を冷却するために、排
熱回収ボイラ4の節炭器17より給水が供給され、抽出
空気冷却器22を通り排熱回収ボイラ4の蒸気ドラム1
8に回収される。
荷変化が起こった場合にも、空気圧縮機6の車軸および
ガスタービン8の翼へ供給する空気温度を抽出空気冷却
器22の出口空気量とバイパス管24を流れる空気量を
調節弁25にて制御することができる。最適な温度の冷
却空気を安定してガスタービン8の翼および空気圧縮機
6の車軸に供給できる。なお、設定空気温度は、空気圧
縮機6の車軸およびガスタービン8の翼のうち必要とす
る冷却空気温度が最も低い温度の機器に合わせた制御と
する。
2の後流側に設置することにより、当該冷却器22のチ
ューブ破断等の故障の際、冷却空気へ混入した冷却水を
除去することができ、これにより、空気圧縮機6および
ガスタービン8本体への冷却水の混入を防ぎ、空気圧縮
機6およびガスタービン8の損傷を防ぐことが可能とな
る。
設備をベースに、ガスタービン冷却空気管26とバイパ
ス管24との合流部の後流側の冷却空気管路86にガス
タービン冷却空気温度検出器40を設置したものであ
る。他の構成は図1と同様である。
れた空気温度と予め設定された空気温度とを比較するこ
とにより、バイパス管34に設けられた調節弁25の開
度を演算・制御することができる。これにより、プラン
トの急激な負荷変化が起こった場合にも、最適な温度の
冷却空気を安定してガスタービンに供給できる。
出空気冷却装置の制御ブロック図である。ガスタービン
冷却空気管86に設置されたガスタービン冷却空気温度
検出器40により検出された空気温度と温度コントロー
ラ46内の温度設定器43にて予め設定された空気温度
とを比較器44にて比較し、比較結果を調節計45を経
由して信号として調節弁25に送り前記調節弁を駆動す
る。
5、8、9) 図4は、本発明の第2の実施形態に係るコンバインドサ
イクル発電設備の構成図である。本実施形態は、空気圧
縮機6の車軸およびガスタービン8の翼では、その最適
冷却空気温度が相違することを考慮する。すなわち、空
気圧縮機6より抽出された空気を冷却する冷却器22に
2つのバイパス管54、27を設け、各バイパス管5
4、27に調節弁55、28を設ける。抽出空気冷却器
22出口空気量とバイパス管55、27を流れる空気量
をそれぞれ、調節弁55、28にて制御する。
および圧縮機冷却空気管29に供給する空気の温度をそ
れぞれの最適冷却空気温度になるように個別に制御する
ことができる。他の構成は図1と同様である。
設備をベースに、ガスタービン冷却空気管56にガスタ
ービン冷却空気温度検出器70を、また圧縮機冷却空気
管29に圧縮機冷却空気温度検出器41を設置したもの
である。他の構成は図4と同様である。
気管56および圧縮機冷却空気管29に供給する空気の
温度をそれぞれの最適冷却空気温度になるように個別に
制御することができる。
出空気冷却装置の制御ブロック図である。ガスタービン
冷却空気管56に設置されたガスタービン冷却空気温度
検出器70により検出された空気温度と温度コントロー
ラ76内の温度設定器73にて予め設定された空気温度
とを比較器74にて比較し、比較結果を調節計75を経
由して信号として調節弁55に送りその調節弁55を駆
動する。
圧縮機冷却空気温度検出器41により検出された空気温
度と温度コントローラ96内の温度設定器93にて予め
設定された空気温度とを比較器94にて比較し、結果を
調節計95を経由して信号として調節弁28に送りその
調節弁28を駆動する。
4、5、6、8、9) 図7は、本発明の第3の実施形態に係るコンバインドサ
イクル発電設備の構成図である。本実施形態は、図4を
ベースに、抽出空気冷却器22および湿分分離器23を
バイパスする抽出空気冷却器バイパス管30および抽出
空気冷却器バイパス切替弁(バイパス管側)31と湿分
分離器23の出口の抽出空気冷却器バイパス切替弁(湿
分分離器出口管側)32を設ける。他の構成は図4と同
様である。
のチューブ破断等の異常時、抽出空気冷却器バイパス切
替弁(バイパス管側)31を全開し、抽出空気冷却器バ
イパス切替弁(湿分分離器出口管側)32を全閉させ、
前記空気圧縮機より抽出された空気を全量冷却器をバイ
パスさせることにより、空気圧縮機およびガスタービン
冷却空気への冷却水の混入を防ぐことが可能となり、空
気圧縮機およびガスタービンの損傷を防ぐことができ
る。
4、5、6、8、9) 図8は、本発明の第4の実施形態に係るコンバインドサ
イクル発電設備の構成図である。本実施形態は、図7の
変形例である。すなわち、抽出空気冷却器22および湿
分分離器23をバイパスする抽出空気冷却器バイパス管
60と湿分分離器23の出口との合流部に、抽出空気冷
却器バイパス切替弁(バイパス管側および湿分分離器出
口管側)の代わりに、三方弁の抽出空気冷却器バイパス
切替弁(三方弁)33を設けるものである。他の構成は
図7と同様である。図7のコンバインドサイクル発電設
備では2個の弁31、32の操作で流路の切り替えをす
るが、この図8のコンバインドサイクル発電設備では1
個の3方弁33の操作で流路切替えを実現できる。
4、5、6、8、9) 図9は、本発明の第5の実施形態に係るコンバインドサ
イクル発電設備の構成図である。本実施形態は、図7お
よび図8の変形例を示したものである。すなわち、抽出
空気冷却器22および湿分分離器23をバイパスする抽
出空気冷却器バイパス管60と抽出空気冷却器22への
ラインの分岐部に、抽出空気冷却器バイパス切替弁(バ
イパス管側および湿分分離器出口管側)の代わりに、三
方弁の抽出空気冷却器バイパス切替弁(三方弁)63を
設けるものである。他の構成は図7および図8と同様で
ある。また効果も、図7および図8と同様である。
4、5、6、7、8、9) 図10は、本発明の第6の実施形態に係るコンバインド
サイクル発電設備の構成図である。本実施形態は、図8
のコンバインドサイクル発電設備をベースに、さらに抽
出空気冷却器22の冷却空気をガスタービン燃料系統の
燃料パージ用空気としても使用する。すなわち、抽出空
気冷却器22および湿分分離器23をバイパスする燃料
供給管用抽出空気バイパス管34および燃料供給管用抽
出空気バイパス調節弁35を設け、抽出空気冷却器22
出口からの冷却空気とバイパスした抽出空気を合流させ
燃料供給管パージ管36から燃料供給管パージ弁37を
通り燃料供給管10へ空気を供給する。他の構成は図8
と同様である。
の空気を使用することにより、燃料管10および燃料管
に使用されているパッキン等への熱応力を緩和して、系
統の信頼性を上げることが可能となる。また、燃料管1
0へパージ用空気として供給する空気の温度を冷却器出
口空気量とバイパス管34を流れる空気量を調節弁にて
制御することにより、最適な温度の燃料管パージ空気を
安定して供給できる。
発電設備をベースに、ガスタービン冷却空気管56にガ
スタービン冷却空気温度検出器70を、また圧縮機冷却
空気管29に圧縮機冷却空気温度検出器41を、燃料供
給管パージ管に燃料供給管パージ空気温度検出器42を
設置したものである。他の構成は図10と同様である。
と各バイパス管との合流管に設けられた冷却空気温度を
検出する検出器70、41、42で検出された空気温度
それぞれについて予め設定された空気温度とを比較する
ことによりバイパス管54、27、34に設けられた調
節弁55、28、35の開度を演算・制御することによ
り、空気圧縮機6の車軸、ガスタービン8の翼、燃料管
のそれぞれの最適冷却空気温度になるように制御するこ
とができる。
機抽出空気冷却装置の構成を表わした制御ブロック図で
ある。ガスタービン冷却空気管56に設置されたガスタ
ービン冷却空気温度検出器70により検出された空気温
度と温度コントローラ76内の温度設定器73にて予め
設定された空気温度とを比較器74にて比較し、比較結
果を調節計75を経由して信号として調節弁55に送り
その調節弁を駆動する。
圧縮機冷却空気温度検出器41により検出された空気温
度と温度コントローラ96内の温度設定器93にて予め
設定された空気温度とを比較器94にて比較し、結果を
調節計95を経由して信号として調節弁28に送り前記
調節弁を駆動する。
れた燃料供給管パージ空気温度検出器42により検出さ
れた空気温度と温度コントローラ146内の温度設定器
143にて予め設定された空気温度とを比較器144に
て比較し、結果を調節計145を経由して信号として調
節弁35に送り前記調節弁を駆動する。
4、5、6、7、8、9) 図13は、本発明の第7の実施形態に係るコンバインド
サイクル発電設備の構成図である。本実施形態は、図7
をベースに、抽出空気冷却器22または、湿分分離器2
3にレベル検出器47を設置したものである。他の構成
は図7と同様である。
出された空気を冷却する抽出空気冷却器22にレベル検
出器47が設けられ、さらに、湿分分離器23に検出器
77が設けられている。レベル検出器47またはレベル
検出器77により検出されたレベルにより異常と判断さ
れた場合は、冷却器バイパス管30に設けた切替弁31
を全開し、ガスタービン冷却空気管26に設置されてい
る切替弁32を全閉させて、空気圧縮機6より抽出され
た空気を全量当該冷却器をバイパスさせる。これによ
り、ガスタービンへの冷却水の流入を防止し、ガスター
ビンを損傷することを防止することができる。
ービン空気圧縮機抽出空気冷却装置の構成を表わした操
作ブロック図である。湿分分離器23に設置されたレベ
ル検出器77により検出されたレベルがある値α以上に
なった場合に吐出空気冷却バイパス切替弁(バイパス管
側)を全開とし、吐出空気冷却バイパス切替弁(冷却器
出口管側)を全閉とするものである。
コンバインドサイクル発電設備の少なくとも空気圧縮機
の車軸およびガスタービンの翼に、安定してその適当な
冷却温度の冷却空気を供給することができる。
第1の実施の形態を表す概略系統図。
を表す概略系統図。
ロック図。
第2の実施の形態を表す概略系統図。
を表す概略系統図。
ロック図。
第3の実施の形態を表す概略系統図。
第4の実施の形態を表す概略系統図。
第5の実施の形態を表す概略系統図。
の第6の実施の形態を表す概略系統図。
形例を表す概略系統図。
御ブロック図。
の第7の実施の形態を表す概略系統図。
作ブロック図。
電機、4…排熱回収ボイラ、5…吸気設備、6…空気圧
縮機、7…燃焼器、8…ガスタービン、9…燃料制御
弁、10…燃料供給管、11…高圧蒸気タービン、12
…中圧蒸気タービン、13…低圧蒸気タービン、14…
復水器、15…復水ポンプ、16…給水ポンプ、17…
節炭器、18…蒸気ドラム、19…過熱器、20…再熱
器、21…空気圧縮機抽出空気管、22…抽出空気冷却
器、23…湿分分離器、24…ガスタービン用抽出空気
バイパス管、25…ガスタービン用抽出空気バイパス調
節弁、26…ガスタービン冷却空気管、27…圧縮機用
抽出空気バイパス管、28…圧縮機用抽出空気バイパス
調節弁、29…圧縮機空気冷却管、30…抽出空気冷却
器バイパス管、31…抽出空気冷却器バイパス切替弁
(バイパス管側)、32…抽出空気冷却器バイパス切替
弁(湿分分離器出口管側)、33…抽出空気冷却器バイ
パス切替弁(三方弁)、34…燃料供給管用抽出空気バ
イパス管、35…燃料供給管用抽出空気バイパス調節
弁、36…燃料供給管パージ管、37…燃料供給管パー
ジ弁、40…ガスタービン冷却空気温度検出器、41…
圧縮機冷却空気温度検出器、42…燃料供給管パージ空
気温度検出器、43…温度設定器、44…比較器、45
…調節計、46…温度コントローラ、47…レベル検出
器、54…ガスタービン用抽出空気バイパス管、55…
ガスタービン用抽出空気バイパス調節弁、56…ガスタ
ービン冷却空気管、60…抽出空気冷却器バイパス管、
63…抽出空気冷却器バイパス切替弁(三方弁)、70
…ガスタービン冷却空気温度検出器、73…温度設定
器、74…比較器、75…調節計、76…温度コントロ
ーラ、77…レベル検出器、86…ガスタービン冷却空
気管、93…温度設定器、94…比較器、95…調節
計、96…温度コントローラ、143…温度設定器、1
44…比較器、145…調節計、146…温度コントロ
ーラ。
Claims (9)
- 【請求項1】 燃料を燃焼させる燃焼器と、この燃焼器
で生じた燃焼ガスによって駆動されて翼を有するガスタ
ービンと、このガスタービンによって駆動されて前記燃
焼器に圧縮空気を供給し車軸を有する圧縮機と、前記ガ
スタービンの排ガスの熱を用いて蒸気を発生させる排熱
回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気によ
って駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕
事を終えた蒸気を復水させる復水器と、前記ガスタービ
ンおよび蒸気タービンによって駆動される発電機と、を
有するコンバインドサイクル発電設備において、 前記排熱回収ボイラは、前記復水器で生成された水を加
熱してその温度を上昇させる節炭器および、発生した蒸
気を溜める蒸気ドラムを有し、 前記コンバインドサイクル発電設備はさらに、 前記節炭器で加熱された水と前記圧縮機から抽出された
圧縮空気とを熱交換させて前記圧縮空気を冷却し、前記
ガスタービンの翼および前記圧縮機の車軸の少なくとも
一方を冷却するための冷却空気を生成する抽出空気冷却
器と、 この抽出空気冷却器を適宜バイパスして前記圧縮機から
抽出された圧縮空気を前記ガスタービンの翼および圧縮
機の車軸の少なくとも一方の冷却系統に送るバイパス系
統と、 を有すること、を特徴とするコンバインドサイクル発電
設備。 - 【請求項2】 請求項1に記載に記載のコンバインドサ
イクル発電設備において、 前記ガスタービンの翼および圧縮機の車軸の少なくとも
一方の冷却のための冷却系統に送られる圧縮空気の温度
が所定の範囲に入るように、前記バイパス系統を通る前
記圧縮空気の流量を制御する手段を有すること、を特徴
とするコンバインドサイクル発電設備。 - 【請求項3】 請求項2に記載のコンバインドサイクル
発電設備において、 前記抽出空気冷却器から前記ガスタービン翼および圧縮
機車軸それぞれを冷却するための各冷却系統を有し、 前記バイパス系統は、前記抽出空気冷却器をバイパスし
て前記各冷却系統に接続される複数のバイパス系統から
なり、 前記各冷却系統それぞれに送られる圧縮空気の温度がそ
れぞれの所定の範囲に入るように、前記複数のバイパス
系統それぞれを通る前記圧縮空気の流量を個別に制御す
る手段を有すること、 を特徴とするコンバインドサイクル発電設備。 - 【請求項4】 請求項1、2または3に記載のコンバイ
ンドサイクル発電設備において、 前記ガスタービンの翼および圧縮機の車軸それぞれを冷
却するための各冷却系統に供給される前記圧縮空気を、
必要に応じて、前記抽出空気冷却器を介さずに全量前記
バイパス系統を経由して供給する手段を有すること、を
特徴とするコンバインドサイクル発電設備。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載のコ
ンバインドサイクル発電設備において、前記抽出空気冷
却器の抽出空気下流側に湿分分離器が配置されているこ
と、を特徴とするコンバインドサイクル発電設備。 - 【請求項6】 請求項4に記載のコンバインドサイクル
発電設備において、 前記抽出空気冷却器の抽出空気下流側に湿分分離器が配
置され、 前記湿分分離器の水位が所定の位置よりも高くなったと
きに、前記各冷却系統に供給される圧縮空気を、前記抽
出空気冷却器を介さずに全量前記バイパス系統を経由し
て供給する手段を有すること、 を特徴とするコンバインドサイクル発電設備。 - 【請求項7】 請求項1ないし5のいずれかに記載のコ
ンバインドサイクル発電設備において、 前記燃焼器に燃料を供給する燃料系統と、 前記抽出空気冷却器で生成された前記冷却空気を使用し
て前記燃料系統の燃料を適宜排出するための燃料パージ
空気系統と、 前記抽出空気冷却器を適宜バイパスして前記圧縮機から
抽出された圧縮空気を前記燃料パージ空気系統に送る燃
料パージ空気バイパス系統と、 をさらに有すること、を特徴とするコンバインドサイク
ル発電設備。 - 【請求項8】 燃料を燃焼させる燃焼器と、この燃焼器
で生じた燃焼ガスによって駆動されて翼を有するガスタ
ービンと、このガスタービンによって駆動されて前記燃
焼器に圧縮空気を供給し車軸を有する圧縮機と、前記ガ
スタービンの排ガスの熱を用いて蒸気を発生させる排熱
回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気によ
って駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕
事を終えた蒸気を復水させる復水器と、前記ガスタービ
ンおよび蒸気タービンによって駆動される発電機と、を
有するコンバインドサイクル発電設備の運転方法におい
て、 前記排熱回収ボイラは、前記復水器で生成された水を加
熱してその温度を上昇させる節炭器および、発生した蒸
気を溜める蒸気ドラムを有し、 前記コンバインドサイクル発電設備はさらに、前記節炭
器で加熱された水と前記圧縮機から抽出された圧縮空気
とを熱交換させて前記圧縮空気を冷却し、前記ガスター
ビンの翼および前記圧縮機の車軸の少なくとも一方を冷
却するための冷却空気を生成する抽出空気冷却器を有
し、 前記運転方法は、前記抽出空気冷却器を適宜バイパスし
て前記圧縮機から抽出された圧縮空気を前記ガスタービ
ン翼および圧縮機車軸の少なくとも一方の冷却系統に送
ること、 を特徴とするコンバインドサイクル発電設備運転方法。 - 【請求項9】 請求項8に記載のコンバインドサイクル
発電設備運転方法において、 前記ガスタービン翼および圧縮機車軸の少なくとも一方
の冷却系統に送られる圧縮空気の温度が所定の範囲に入
るように、前記抽出空気冷却器をバイパスして送られる
前記圧縮空気の流量を制御すること、を特徴とするコン
バインドサイクル発電設備運転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001009844A JP4488631B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001009844A JP4488631B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002213208A true JP2002213208A (ja) | 2002-07-31 |
JP4488631B2 JP4488631B2 (ja) | 2010-06-23 |
Family
ID=18877262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001009844A Expired - Lifetime JP4488631B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4488631B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010159806A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | シール構造およびシール方法 |
JP2012102724A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | General Electric Co <Ge> | 統合型ターボ機械酸素プラント |
JP2015155703A (ja) * | 2015-06-03 | 2015-08-27 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン及びガスタービン冷却方法 |
KR20180005289A (ko) * | 2014-03-24 | 2018-01-15 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 배열 회수 장치, 이것을 구비하고 있는 가스 터빈 플랜트, 및 배열 회수 방법 |
CN114109607A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-01 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 热负荷自适应燃机透平冷却空气余热回收系统及控制方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6368611B2 (ja) | 2014-10-03 | 2018-08-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン、コンバインドサイクルプラント、ガスタービンの起動方法 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02153232A (ja) | 1988-12-02 | 1990-06-12 | Hitachi Ltd | ガスタービンケーシングの加熱装置 |
JPH02211332A (ja) | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Toshiba Corp | ガスタービン制御方法および装置 |
JPH04214931A (ja) * | 1990-01-30 | 1992-08-05 | Hitachi Ltd | ガスタービン設備 |
JPH10169414A (ja) | 1996-11-04 | 1998-06-23 | Asea Brown Boveri Ag | ガスタービン冷却空気冷却器としての強制貫流蒸気発生装置を備えた複合動力プラント |
JPH10196316A (ja) * | 1997-01-06 | 1998-07-28 | Hitachi Ltd | コンバインド発電プラントおよびクローズド空気冷却ガスタービンシステム |
JPH10511443A (ja) | 1994-12-27 | 1998-11-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ガス・蒸気複合タービン設備のガスタービン冷却材の冷却方法および装置 |
JPH11117714A (ja) | 1997-10-21 | 1999-04-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンコンバインドプラント |
JPH11125199A (ja) | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空気圧縮機ディスクの冷却によるクリアランス制御方法 |
JPH11173106A (ja) | 1997-12-08 | 1999-06-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン静翼の段間シールアクティブクリアランス制御システム |
JPH11173111A (ja) | 1997-12-10 | 1999-06-29 | Toshiba Corp | 火力発電プラント |
JPH11315800A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Toshiba Corp | 空気圧縮機 |
JPH11324721A (ja) | 1998-05-11 | 1999-11-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃料ノズルパージ用空気供給システム |
JPH11324709A (ja) | 1998-05-12 | 1999-11-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン冷却空気用クーラ |
JP2000227031A (ja) | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの空気冷却器 |
JP2001280103A (ja) | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービン設備 |
-
2001
- 2001-01-18 JP JP2001009844A patent/JP4488631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02153232A (ja) | 1988-12-02 | 1990-06-12 | Hitachi Ltd | ガスタービンケーシングの加熱装置 |
JPH02211332A (ja) | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Toshiba Corp | ガスタービン制御方法および装置 |
JPH04214931A (ja) * | 1990-01-30 | 1992-08-05 | Hitachi Ltd | ガスタービン設備 |
JPH10511443A (ja) | 1994-12-27 | 1998-11-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ガス・蒸気複合タービン設備のガスタービン冷却材の冷却方法および装置 |
JPH10169414A (ja) | 1996-11-04 | 1998-06-23 | Asea Brown Boveri Ag | ガスタービン冷却空気冷却器としての強制貫流蒸気発生装置を備えた複合動力プラント |
JPH10196316A (ja) * | 1997-01-06 | 1998-07-28 | Hitachi Ltd | コンバインド発電プラントおよびクローズド空気冷却ガスタービンシステム |
JPH11117714A (ja) | 1997-10-21 | 1999-04-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンコンバインドプラント |
JPH11125199A (ja) | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空気圧縮機ディスクの冷却によるクリアランス制御方法 |
JPH11173106A (ja) | 1997-12-08 | 1999-06-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン静翼の段間シールアクティブクリアランス制御システム |
JPH11173111A (ja) | 1997-12-10 | 1999-06-29 | Toshiba Corp | 火力発電プラント |
JPH11315800A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Toshiba Corp | 空気圧縮機 |
JPH11324721A (ja) | 1998-05-11 | 1999-11-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃料ノズルパージ用空気供給システム |
JPH11324709A (ja) | 1998-05-12 | 1999-11-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン冷却空気用クーラ |
JP2000227031A (ja) | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの空気冷却器 |
JP2001280103A (ja) | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービン設備 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN3014000068; |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010159806A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | シール構造およびシール方法 |
JP2012102724A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | General Electric Co <Ge> | 統合型ターボ機械酸素プラント |
KR20180005289A (ko) * | 2014-03-24 | 2018-01-15 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 배열 회수 장치, 이것을 구비하고 있는 가스 터빈 플랜트, 및 배열 회수 방법 |
US10480411B2 (en) | 2014-03-24 | 2019-11-19 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Waste heat recovery device, gas turbine plant provided with same, and waste heat recovery method |
KR102113929B1 (ko) * | 2014-03-24 | 2020-05-21 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 배열 회수 장치, 이것을 구비하고 있는 가스 터빈 플랜트, 및 배열 회수 방법 |
JP2015155703A (ja) * | 2015-06-03 | 2015-08-27 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン及びガスタービン冷却方法 |
CN114109607A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-01 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 热负荷自适应燃机透平冷却空气余热回收系统及控制方法 |
CN114109607B (zh) * | 2021-10-27 | 2023-02-28 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 热负荷自适应燃机透平冷却空气余热回收系统及控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4488631B2 (ja) | 2010-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8959917B2 (en) | Method for operating a forced-flow steam generator operating at a steam temperature above 650°C and forced-flow steam generator | |
JP4540472B2 (ja) | 廃熱式蒸気発生装置 | |
US20030037534A1 (en) | Steam cooled gas turbine system with regenerative heat exchange | |
CN109653875B (zh) | 用于燃烧涡轮发动机的燃料预热系统 | |
JPH06264763A (ja) | コンバインドプラントシステム | |
JP3431435B2 (ja) | コンバインド発電プラントおよびクローズド空気冷却ガスタービンシステム | |
US8327615B2 (en) | Combined cycle powered generating plant having reduced start-up time | |
JP4373420B2 (ja) | コンバインド発電プラントおよびクローズド空気冷却ガスタービンシステム | |
US9404395B2 (en) | Selective pressure kettle boiler for rotor air cooling applications | |
US11879365B2 (en) | Steam turbine plant and operation method, combined cycle plant and operation method | |
JP2002213208A (ja) | コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法 | |
JP2699808B2 (ja) | 蒸気冷却ガスタービンコンバインドプラント | |
JP4004800B2 (ja) | コンバインドサイクル発電システム | |
KR101520238B1 (ko) | 가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법 | |
JP7374159B2 (ja) | 火力発電プラントおよび火力発電プラントの制御方法 | |
JP3872407B2 (ja) | コンバインド発電プラントおよびクローズド空気冷却ガスタービンシステム | |
JP3750519B2 (ja) | コンバインドプラント及びその運転方法 | |
JP3518252B2 (ja) | クローズド蒸気冷却ガスタービンコンバインドプラント及びガスタービンコンバインドプラント | |
JP2001280103A (ja) | タービン設備 | |
JP4209060B2 (ja) | 蒸気冷却急速起動システム | |
JP2020029977A (ja) | ボイラのブローイングアウト用仮設配管系統およびボイラのブローイングアウト方法 | |
CN217976348U (zh) | 一种再热饱和蒸汽热电联产汽轮发电机组 | |
JP5475315B2 (ja) | コンバインドサイクル発電システム | |
JP3790146B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラントおよびその運転方法 | |
JP3880746B2 (ja) | 排熱回収装置およびその運転方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060817 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060817 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100302 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100330 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4488631 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409 Year of fee payment: 4 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |