JP2002339708A - 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

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JP2002339708A JP2001146937A JP2001146937A JP2002339708A JP 2002339708 A JP2002339708 A JP 2002339708A JP 2001146937 A JP2001146937 A JP 2001146937A JP 2001146937 A JP2001146937 A JP 2001146937A JP 2002339708 A JP2002339708 A JP 2002339708A
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラントの各運転時に、ガスタービン高温部に
最適条件の冷却媒体を供給し、ガスタービン高温部を保
護する。 【解決手段】発電機１と、この発電機を回転駆動するガ
スタービン装置１００および蒸気タービン装置２００
と、ガスタービン装置からの排気ガスから熱を回収する
排熱回収ボイラ３００と、この排熱回収ボイラまたは蒸
気タービン装置にて発生する蒸気を、ガスタービン装置
の高温部の冷却媒体として供給可能な蒸気供給系と、ガ
スタービン装置を構成する圧縮機１０２の当該空気の一
部を冷却媒体として供給可能な空気供給系と、これら冷
却蒸気と冷却空気をガスタービン装置の運転状態に応じ
て切り替える制御手段と、を有する。前記蒸気供給系
は、少なくとも１つの冷却蒸気供給源からガスタービン
装置の高温部に連通する冷却蒸気系配管を具備し、前記
空気供給系は、冷却空気源から冷却蒸気系配管の途中に
接続される冷却空気系配管３を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン装置
の運転状態に応じてガスタービン装置の高温部を冷却す
る冷却媒体としての蒸気と空気を切り替えて使用するコ
ンバインドサイクル発電プラントに係り、特に、ガスタ
ービン装置の各高温部に適正な流量の冷却媒体を供給す
ることを可能とするための冷却媒体流量調整手段を備え
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】最近のコージェネレーション発電プラン
トを含むコンバインドサイクル発電サイクルプラントに
おいては、ガスタービン装置の高温部の冷却媒体として
蒸気または空気が使用されている。
【０００３】一般に、ガスタービン装置の燃焼ガス温度
は１５００度に達する場合があるので、材料強度の観点
からこのガスタービン装置の各高温部を何らかの手段に
より冷却する必要がある。この場合、ガスタービン装置
の各高温部の冷却に、それ自身のプラントで発生する蒸
気を使用する場合が多く、蒸気が発生する前には、ガス
タービン装置の空気圧縮機から一部空気を冷却媒体とし
て抽気し、ガスタービン装置の各高温部の冷却に使用す
るようにしている。
【０００４】一方、冷却を必要とするガスタービン装置
の各高温部の一例を挙げると、ガスタービンの静翼や動
翼、燃焼器などがあり、その数も複数であるのが通常で
ある。さらに、これら複数の高温部の冷却条件は異なる
ことから、必要となる冷却媒体の流量、圧力、および温
度などの条件も異なり、これらの条件を設定するため
に、例えば流量調整手段を設けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】プラント起動時などの
過渡時には、ガスタービン高温部に要求される冷却媒体
の冷却条件は種々異なり、上記冷却蒸気が不足する場合
もある。
【０００６】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、プラントの各運転状態に応じてガスタービ
ン装置の各高温部に最適条件の冷却媒体を供給し、ガス
タービン装置の各高温部を冷却しその健全性を保つこと
を図った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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、発電機と、この発電機を回転駆動するガスター
ビン装置および蒸気タービン装置と、前記ガスタービン
装置からの排気ガスから熱を回収する排熱回収ボイラ
と、この排熱回収ボイラまたは前記蒸気タービン装置に
て発生する蒸気を、前記ガスタービン装置の高温部の冷
却媒体として供給可能な蒸気供給系と、前記ガスタービ
ン装置を構成する圧縮機の当該空気の一部を冷却媒体と
して供給可能な空気供給系と、これら冷却蒸気と冷却空
気をガスタービン装置の運転状態に応じて切り替える制
御手段と、を有するコンバインドサイクル発電プラント
であって、前記蒸気供給系は、少なくとも１つの冷却蒸
気供給源から前記ガスタービン装置の高温部に連通する
冷却蒸気系配管を具備し、前記空気供給系は、冷却空気
源から前記冷却蒸気系配管の途中に接続される冷却空気
系配管を具備していることを特徴とするコンバインドサ
イクル発電プラントである。
【０００８】本発明の請求項２に係る発明は、請求項１
において、前記冷却蒸気系配管の前記冷却空気系配管と
の接合点よりも冷却媒体の流れ方向下流側を、複数股に
分岐し、これら分岐管を前記ガスタービン装置の複数の
高温部にそれぞれ連通させていることを特徴とするコン
バインドサイクル発電プラントである。
【０００９】本発明の請求項３に係る発明は、請求項１
において、前記冷却蒸気系配管は、その冷却蒸気の流れ
方向下流側端部を複数股に分岐し、これら分岐管を前記
ガスタービン装置の複数の高温部にそれぞれ連通させる
一方、前記空気冷却系配管は、その冷却空気の流れ方向
下流側端部を複数股に分岐し、これら各分岐端部を、前
記冷却蒸気系配管の各分岐端部の途中にそれぞれ接続し
ていることを特徴とするコンバインドサイクル発電プラ
ントである。
【００１０】本発明の請求項４に係る発明は、請求項１
〜３のいずれか１項において、前記冷却蒸気系配管およ
び冷却空気系配管に、これらの各分岐管の上流側に逆止
弁をそれぞれ設けていることを特徴とするコンバインド
サイクル発電プラントである。
【００１１】本発明の請求項５に係る発明は、請求項１
において、前記冷却蒸気系配管の前記冷却空気系配管と
の接合点よりも下流側にて冷却媒体の流量を調整する冷
却媒体流量調整手段を設けていることを特徴とするコン
バインドサイクル発電プラントである。
【００１２】本発明の請求項６に係る発明は、請求項４
において、冷却媒体流量調整手段は、前記冷却蒸気系配
管の各分岐管の１本以外の全てに介装されていることを
特徴とするコンバインドサイクル発電プラントである。
【００１３】本発明の請求項７に係る発明は、請求項１
〜５のいずれか１項において、前記冷却蒸気系配管と前
記冷却空気系配管の接合点よりも冷却媒体の流れ方向上
流側にて、冷却媒体流量調整手段を設けていることを特
徴とするコンバインドサイクル発電プラントである。
【００１４】本発明の請求項８に係る発明は、請求項４
において、前記冷却蒸気系配管の各分岐管と上記冷却空
気系配管の各分岐管との接合点よりも冷却媒体の流れ方
向上流側にて、各分岐管に冷却蒸気系配管および空気冷
却系配管の各１本以外の全てに冷却媒体流量調整手段を
設けていることを特徴とするコンバインドサイクル発電
プラントである。
【００１５】本発明の請求項９に係る発明は、請求項６
において、冷却蒸気系配管の途中を、再熱タービンに再
熱蒸気を供給する前記排熱回収ボイラの再熱器に連通さ
せる第１のバイパス系統とこの第１のバイパス系統の蒸
気流量を調整するためのバイパス蒸気流量調整手段と、
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
ラントである。
【００１６】本発明の請求項１０に係る発明は、請求項
９において、前記第１のバイパス系の第１バイパス蒸気
流量調整手段の下流側と、この第１バイパス流量調整手
段よりも下流側の前記冷却蒸気系配管に連通する、少な
くとも１つ以上の第２の蒸気パイパス系と、この第２の
蒸気バイパス系に介装された蒸気の流通を遮断するため
の流量遮断手段と、流量を調整するための流量調整手段
とを設け、これら流量遮断手段と流量調整手段の上流側
に蒸気貯蔵用のタンクを設けることを特徴とするコンバ
インドサイクル発電プラントである。
【００１７】本発明の請求項１１に係る発明は、請求項
１０において、前記第２のバイパス系の前記蒸気貯蔵タ
ンクよりも上流側に、再熱器側への蒸気流の逆流を防止
する逆止弁を設けることを特徴とするコンバインドサイ
クル発電プラントである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるコンバイン
ドサイクル発電プラントの実施の形態を図１〜図１１に
基づいて説明する。なお、これらの図中、同一または相
当部分には同一符号を付している。
【００１９】図１は、本発明に係わるコンバインドサイ
クル発電プラントの第１の実施形態を示す系統図であ
る。
【００２０】本実施形態に係わるコンバインドサイクル
発電プラントは、発電機１を駆動するガスタービン装置
１００および蒸気タービン装置２００と、排熱回収ボイ
ラ３００とを備えている。ガスタービン装置１００は、
ガスタービン１０１と、圧縮機１０２により圧縮された
空気と燃料とを混合させ燃焼させて、その高温高圧の燃
焼ガス（排気ガス）をガスタービン１０１に与えて回転
させる燃焼器１０３とを備えており、ガスタービン１０
１の冷却すべき高温部としては動翼や静翼等がある。
【００２１】一方、蒸気タービン装置２００は、高圧タ
ービン２０１、中圧（再熱）タービン２０２および低圧
タービン２０３を備えており、例えばガスタービン装置
１００と１軸で発電機１の回転軸に連結されて、協同で
発電機１を回転駆動して発電させるようになっている。
【００２２】なお、図１では、同軸に駆動される発電機
１、蒸気タービン装置２００およびガスタービン装置１
００と排熱回収ボイラ３００がいずれも１台である、い
わゆる単軸構成のコンバインドサイクル発電プラントを
示しているが、同軸に駆動される発電機、蒸気タービン
装置およびガスタービン装置と排熱回収ボイラをそれぞ
れ複数台並列に設置して多軸構成とし、発電出力を増加
したコンバインドサイクル発電プラントとするのが一般
的である。
【００２３】そして、排熱回収ボイラ３００はガスター
ビン１０１に、その排気ダクト１０４を介して連結さ
れ、このガスタービン１０１からの高温高圧の排ガスに
より過熱器ドラム３０１内の蒸気を過熱して過熱蒸気を
発生させる過熱器３０２と、高圧蒸気タービン２０１か
らの排気蒸気を送出する排気蒸気管２０４に接続され
て、その排気蒸気を排ガスにより再熱して再熱蒸気管２
０５を介して中圧蒸気タービン２０２に供給する再熱器
３０３とを備えている。
【００２４】そして、このコンバインドサイクル発電プ
ラントは、前記排熱回収ボイラ３００と蒸気タービン装
置２００を、これらにて発生する蒸気を、ガスタービン
１０１の高温部の冷却媒体として供給可能な蒸気供給源
とする蒸気供給系に構成するとともに、ガスタービン１
０１により駆動される圧縮機１０２を、その圧縮空気の
一部をガスタービン１０１の高温部を冷却する冷却媒体
として供給可能な空気供給源と空気供給系に構成し、さ
らに、これら冷却蒸気、および冷却空気をガスタービン
装置１００の運転状態に応じて切り替えて使用すること
を可能に構成している。
【００２５】すなわち、コンバインドサイクル発電プラ
ントは上記蒸気供給系の少なくとも１つの冷却蒸気供給
源からガスタービン１０１の高温部に連通する冷却蒸気
系配管２を設けるとともに、冷却空気源である圧縮機１
０２に接続された冷却蒸気系配管２の途中に接続される
冷却空気系配管３を設けている。
【００２６】なお、図には示していないが、高圧タービ
ン２０１、中圧タービン２０２、および低圧タービン２
０３の入り口側には、復水器に連通するバイパス系を設
けることがあり、プラントの運転状態によっては、蒸気
の一部を図示しない復水器にバイパスする。さらに、排
熱回収ボイラ３００で発生する蒸気、または蒸気タービ
ン装置２００にて発生する蒸気を、ガスタービン装置１
００におけるガスタービン１０１の高温部の冷却媒体と
して使用する場合に、その蒸気流量を調整する冷却蒸気
流量調整弁４を抽気管２０４に介装しても良い。
【００２７】この構成によれば、ガスタービン１０１の
高温部に接続する冷却用の配管の数を最小限にすること
ができ、ガスタービン装置１００の設置スペースが減少
し配管レイアウト上の裕度を確保することが可能とな
る。
【００２８】なお、冷却蒸気として排熱回収ボイラ３０
０の発生蒸気を使用する場合には、圧力、温度が異なる
過熱器３０２からの発生蒸気や、再熱器３０３の発生蒸
気など特に限定するものではなく、また冷却蒸気の所要
の温度や圧力条件を満足するために、少なくとも１つ以
上の過熱器３０２や再熱器３０３から発生する蒸気を混
合してもよい。さらに蒸気タービン装置２００からの発
生蒸気を冷却蒸気として採用する場合にも、温度や圧力
の調整のために、蒸気排熱回収ボイラ３００の発生蒸気
を混合させてもよい。
【００２９】また、本発明は、ガスタービン装置１０
０、蒸気タービン装置２００、発電機１および排熱回収
ボイラ３００の形式を特に限定するものではなく、これ
らを具備していればよい。
【００３０】さらに、冷却空気源である圧縮機１０２
は、必ずしも同軸のガスタービン装置１００の圧縮機１
０２である必要はない。すなわち、複数台のガスタービ
ン装置を並列に設置したコンバインドサイクル発電プラ
ントの場合には、他の軸のガスタービン設備の圧縮機か
らも別の冷却空気系配管を並列に設けても良い。
【００３１】図２は、本発明に係わるコンバインドサイ
クル発電プラントの第２の実施形態の系統図である。こ
の第２の実施形態に係わるコンバインドサイクル発電プ
ラントは、上記第１の実施形態において、前記冷却蒸気
系配管２と前記冷却空気系配管３との接合点Ｊａよりも
冷却媒体の流通方向下流にて、この冷却蒸気系配管２の
下流端部を複数股に分岐し、これら各分岐管２ａ，２
ｂ，２ｃをガスタービン１０１の複数の高温部にそれぞ
れ連通させている点に特徴がある。これ以外は上記第１
の実施形態の構成とほぼ同一である。
【００３２】このような構成の場合、ガスタービン１０
１の高温部が複数である場合にも、これら各高温部へ供
給する冷却蒸気量、あるいは冷却空気量の制御は冷却蒸
気系配管２の各分岐管２ａ〜２ｃの径を適宜調節するこ
とにより可能となる。
【００３３】図３は、本発明に係わるコンバインドサイ
クル発電プラントの第３の実施形態を示す系統図であ
る。この第３の実施形態に係わるコンバインドサイクル
発電プラントは、上記第２の実施形態において、前記空
気冷却系配管３の下流側端部を複数股の分岐管３ａ，３
ｂ，３ｃに分岐させ、これら各分岐管３ａ〜３ｃを冷却
蒸気系配管２の各分岐管２ａ〜２ｃの途中にそれぞれ接
続している点に特徴がある。
【００３４】このような構成の場合、冷却媒体として蒸
気を使用する場合と、空気を使用する場合とで、ガスタ
ービン１０１の各高温部に要求される冷却媒体の流量比
が異なる場合には、この流量配分比を考慮して、複数の
冷却蒸気系分岐管２ａ〜２ｃの径と、複数の冷却空気系
分岐管３ａ〜３ｃの径を適切に選択することによって、
流量調整手段が無い場合でもある程度各分岐管２ａ〜２
ｃ，３ａ〜３ｃを流通する流量を配分することが可能と
なる。
【００３５】図４は、本発明の第４の実施形態の系統図
である。この第４の実施形態に係わるコンバインドサイ
クル発電プラントは、図４に示すように上記第３の実施
形態において、上記排気管２０４の冷却蒸気流量調整弁
４の上流側を上記冷却蒸気系配管２の途中に連通する連
通管５を設け、この連通管５と排気管２０４との接続点
Ｊｂよりも上流側にて、この排気管２０４に、高圧ター
ビン排気蒸気用逆止弁６を介装し、さらに、この連通管
５と冷却蒸気系配管２との接続点Ｊｃよりも上流側の冷
却蒸気系配管２の途中に、排熱回収ボイラ発生蒸気用逆
止弁７ａと流量調整弁７ｂとを介装している。また、冷
却空気系配管３にも圧縮機抽気空気用逆止弁８を介装し
ている。
【００３６】このような構成の場合、上記排熱回収ボイ
ラ３００や蒸気タービン装置２００からの発生蒸気が、
いかなる運転状態においても、排熱回収ボイラ３００や
蒸気タービン発電装置２００に各逆止弁６，７ａにより
逆流することがなくなり、系統内の冷却媒体の流れを安
定化させることが可能となる。また、蒸気冷却時に、冷
却蒸気が冷却空気系に進入することを圧縮機抽気空気用
逆止弁８により防止することが可能になるので、ガスタ
ービン１０１を安全に運転することができる。
【００３７】図５は、本発明の第５の実施形態の系統図
である。この第５の実施形態に係わるコンバインドサイ
クル発電プラントは、図５に示すように、上記第１の実
施形態において、上記第４の実施形態に係る各逆止弁
６，７ａ，８を介装する一方、前記冷却蒸気系配管２と
冷却空気系配管３との接合点Ｊａよりも下流側の冷却蒸
気系配管２に冷却媒体流量調整手段の一例である冷却媒
体流量調整弁９を設けている。
【００３８】したがって、冷却蒸気系と冷却空気系とに
より１台の冷却媒体流量調整弁９を共用することが可能
となり、配管レイアウト上の裕度を確保することができ
る。
【００３９】なお、この冷却媒体流量調整弁９は、オリ
フィスや手動弁等の固定式、油圧駆動弁や空気弁、電動
弁等の可動式など特に限定するものではない。また固定
式の冷却媒体流量調整手段のみを使用することも可能で
あり、可動式の冷却媒体流量調整手段のみを使用するこ
とも可能である。さらに本実施形態に示すように、固定
式と可動式の両方の冷却媒体流量調整手段を組み合せて
使用することも可能である。また流量調整手段は、上記
ガスタービン１０１の高温部の冷却媒体の入り口側、お
よび出口側のどちらの側に設置してもよい。
【００４０】図６は、本発明の第６の実施形態の系統図
である。このコンバインドサイクル発電プラントは、図
４で示す上記第４の実施形態における冷却蒸気系配管２
の複数の分岐配管、例えば２ａ〜２ｃのうちの１本２ｃ
を除く全て２ａ，２ｂに冷却媒体流量調整手段１０，１
１を設けている点に特徴がある。
【００４１】このために、ガスタービン１０１の複数の
高温部のそれぞれに、供給される冷却媒体の供給量を冷
却媒体流量調整手段１０，１１により適正流量に制御す
ることが可能となる。なお、本実施形態における上記の
冷却媒体流量調整手段１０，１１は、上記図５で示す冷
却媒体流量調整手段９と同様に固定式（オリフィス、手
動弁等）、可動式（油圧駆動弁、空気弁、電動弁等）な
ど特に限定するものではない。
【００４２】図７は、本発明の第７の実施形態の系統図
である。このコンバインドサイクル発電プラントは、図
５で示す第５の実施形態における冷却空気系配管３の途
中に、圧縮機抽気空気用逆止弁８の下流側にて冷却媒体
流量調整手段１２を設けると共に、冷却蒸気系配管２の
途中に、空気冷却系配管３との接合点Ｊａよりも上流側
にて冷却蒸気系配管２に冷却媒体流量調整手段１３を設
けている点に特徴がある。
【００４３】したがって、この実施形態によれば、冷却
媒体として蒸気を使用する場合と、空気を使用する場合
とで、上記ガスタービン１０１の高温部に要求される冷
却媒体の流量が異なる場合においても、この流量を適正
に設定することが可能となる。なお、本実施形態におけ
る上記の冷却媒体流量調整手段１２，１３は上記第５の
実施形態と同様に固定式（オリフィス、手動弁等）、可
動式（油圧駆動弁、空気弁、電動弁等）など特に限定す
るものではなく、これらの組合せでもよい。
【００４４】図８は、本発明の第８の実施形態の系統図
である。この実施形態は上記図４で示す第４の実施形態
における冷却蒸気系配管２の複数の分岐管２ａ〜２ｃの
うちの１本、例えば２ｃを除く全ての分岐管２ａ，２ｂ
の途中であって、冷却空気系配管３の各分岐管３ａ〜３
ｃとの各接合点Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３よりも上流側に
おいて冷却媒体流量調整手段１４，１５を設けている。
また、冷却空気系配管２の複数の分岐管３ａ〜３ｃのう
ち１本、例えば３ｃを除く、他の全ての分岐管３ａ，３
ｂの途中にも冷却媒体流量調整手段１６，１７を設けて
いる点に特徴がある。
【００４５】したがって、この実施形態によっても冷却
媒体として蒸気を使用する場合と、空気を使用する場合
とで、上記ガスタービン１０１のそれぞれの高温部に要
求される冷却媒体の流量、および各配管における流量比
が異なる場合においても、その流量、および流量配分比
を上記各冷却媒体流量調整手段１４〜１７により適量に
制御することが可能となる。なお、本実施形態における
上記の冷却媒体流量調整手段１４〜１７についても、上
記第５実施形態等と同様に固定式（オリフィス、手動弁
等）、可動式（油圧駆動弁、空気弁、電動弁等）など特
に限定するものではなく、これらを適宜組み合せてもよ
い。
【００４６】図９は、本発明の第９の実施形態の系統図
である。この実施形態は図６で示す第６の実施形態にお
いて、ガスタービン１０１の高温部を排熱回収ボイラ３
００の再熱器３０３の出口に連通する第１のバイパス路
１８を設けるとともに、この第１のバイパス路１８の途
中にパイパス流量調整手段２０を設けた点に特徴があ
る。
【００４７】この実施形態によれば、冷却媒体に排熱回
収ボイラ３００、あるいは蒸気タービン装置２００から
の排気蒸気を使用する際に、余剰蒸気が、排熱回収ボイ
ラ３００の再熱器３０３に供給され蒸気タービン装置２
００に再び導くことで、上記ガスタービン１０１の高温
部に対して過剰の冷却用蒸気を供給することがなくな
る。よって蒸気タービン装置２００においてその余剰蒸
気がもつエネルギーを再び回収することが可能となる。
【００４８】図１０は、本発明の第１０の実施形態の系
統図である。この実施形態は、図９で示す第９の実施形
態において、第１のバイパス路１８のバイパス流量調整
手段２０と、排熱回収ボイラ３００の再熱器３０３の間
にて、上記第１バイパス路１８の途中に、少なくとも１
つの第２のバイパス路２１の一端を接続し、この第２の
バイパス路２１の他端を、冷却蒸気系配管２の複数の分
岐管２ａ〜２ｃの上流側に接続している。この第２のバ
イパス路２１には、蒸気の流通を遮断するための蒸気止
め弁等の第２バイパス流量遮断手段２２と、蒸気流量を
調整するための加減弁等の第２バイパス流量調整手段２
３と、これらの上流側に蒸気貯蔵タンク２４と、を設け
ている。
【００４９】したがって、この実施形態によれば、上記
ガスタービン１０１の高温部の冷却媒体として蒸気を採
用する場合、冷却蒸気流量が過剰の際に、第２のパイパ
ス路２１の蒸気貯蔵用タンク２４に蒸気を蓄え、冷却蒸
気流量が不足する時に、この蓄えた蒸気を冷却蒸気とし
て使用することが可能となり、全てのプラント運転時に
おいて、冷却蒸気が不足する事態を避けることが可能に
なる。
【００５０】さらに、蒸気貯蔵タンク２４の下流の第２
バイパス流量遮断手段２２により、蒸気貯蔵タンク２４
に貯蔵した冷却用蒸気をガスタービン１０１の高温部の
冷却に使用しない場合に、蒸気貯蔵タンク２４内に蒸気
を貯蔵させておくことが可能となる。また蒸気貯蔵タン
ク２４に貯蔵した蒸気をガスタービン１０１の高温部の
冷却に使用する場合は、上記第２バイパス流量調節手段
２３により適正な流量の冷却用蒸気流量を制御してガス
タービン１０１の高温部に供給することが可能となる。
【００５１】図１１は、本発明の第１１の実施形態の系
統図である。この実施形態は図１０で示す第１０の実施
形態において、前記第２のバイパス路２１の途中に、蒸
気貯蔵タンク２４の上流側にて第２バイパス逆止弁２５
を設けている。
【００５２】したがって、この実施形態によれば、蒸気
貯蔵タンク２４に貯蔵した冷却用蒸気をガスタービン１
０１の高温部の冷却に使用しない場合、すなわち蒸気貯
蔵タンク２４内に蒸気を貯蔵させておく場合に、この蒸
気貯蔵タンク２４の内圧力が、上流の冷却蒸気や、排熱
回収ボイラ３００の再熱器３０３の圧力よりも高くなっ
たとしても、蒸気貯蔵タンク２４内の蒸気が再熱器３０
３側へ逆流するのを防止することが可能となり、全ての
プラント運転時においても、第２バイパス路２１の蒸気
が逆流することを防止することが可能になる。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明によれば、
ガスタービンの高温部への冷却媒体の供給を、少なくと
も１つの冷却蒸気供給系または１つの冷却空気供給系か
ら構成したので、高温部の冷却配管数が減少するととも
に、配管レイアウトの自由度が増す。
【００５４】さらに、ガスタービンの高温部への冷却蒸
気系配管または冷却空気系配管を複数に分岐して各高温
部に供給したので、冷却蒸気または冷却空気を複数ある
各高温部に適した温度、流量の制御が可能となる。
【００５５】加えて、冷却蒸気供給系にバイパス路を設
けたので、過剰な冷却蒸気を再度蒸気タービン装置で発
電に使用することが可能となり、効率を落とすことなく
ガスタービンの高温部の冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図５】本発明の第５の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図６】本発明の第６の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図７】本発明の第７の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図８】本発明の第８の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図９】本発明の第９の実施形態に係わるコンバインド
サイクル発電プラントの系統図。
【図１０】本発明の第１０の実施形態に係わるコンバイ
ンドサイクル発電プラントの系統図。
【図１１】本発明の第１１の実施形態に係わるコンバイ
ンドサイクル発電プラントの系統図。
【符号の説明】
１ 発電機 ２ 冷却蒸気系配管 ２ａ，２ｂ，２ｃ 冷却蒸気系配管分岐管 ３ 冷却空気配管 ３ａ，３ｂ，３ｃ 冷却空気配管分岐管 ４ 冷却蒸気流量調整弁 ５ 連通管 ６ 高圧タービン排気蒸気用逆止弁 ７ａ 排熱回収ボイラ発生蒸気用逆止弁 ７ｂ 流量調整弁 ８ 圧縮機抽気空気用逆止弁 １０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７ 冷
却媒体流量調整手段 １８ 第１のバイパス路 ２０ バイパス流量調整手段 ２１ 第２のバイパス路 ２２ 第２バイパス流量遮断手段 ２３ 第２バイパス流量調整手段 ２４ 蒸気貯蔵タンク ２５ 第２バイパス逆止弁 １００ ガスタービン装置 １０１ ガスタービン １０２ ガスタービン圧縮機 １０３ 燃焼器 １０４ 排気ダクト ２００ 蒸気タービン装置 ２０１ 高圧タービン ２０２ 中圧タービン ２０３ 低圧タービン ２０４ 排気蒸気管 ２０５ 再熱蒸気管 ３００ 排熱回収ボイラ ３０１ 過熱器ドラム ３０２ 過熱器 ３０３ 再熱器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｐ Ｆターム(参考） 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BD00 DA06 DA23 5H590 AA01 CA01 CA02 CA08 CA29 CA30

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発電機と、この発電機を回転駆動するガ
    スタービン装置および蒸気タービン装置と、前記ガスタ
    ービン装置からの排気ガスから熱を回収する排熱回収ボ
    イラと、この排熱回収ボイラにて発生または前記蒸気タ
    ービン装置から排気される蒸気を、前記ガスタービン装
    置の高温部の冷却媒体として供給可能な蒸気供給系と、
    前記ガスタービン装置を構成する圧縮機の当該空気の一
    部を冷却媒体として供給可能な空気供給系と、これら冷
    却蒸気と冷却空気をガスタービン装置の運転状態に応じ
    て切り替える制御手段と、を有するコンバインドサイク
    ル発電プラントであって、 前記蒸気供給系は、少なくとも１つの冷却蒸気供給源か
    ら前記ガスタービン装置の高温部に連通する冷却蒸気系
    配管を具備し、前記空気供給系は、冷却空気源から前記
    冷却蒸気系配管の途中に接続される冷却空気系配管を具
    備していることを特徴とするコンバインドサイクル発電
    プラント。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記冷却蒸気系配管
    の前記冷却空気系配管との接合点よりも冷却媒体の流れ
    方向下流側を、複数股に分岐し、これら分岐管を前記ガ
    スタービン装置の複数の高温部にそれぞれ連通させてい
    ることを特徴とするコンバインドサイクル発電プラン
    ト。
  3. 【請求項３】 請求項１において、前記冷却蒸気系配管
    は、その冷却蒸気の流れ方向下流側端部を複数股に分岐
    し、これら分岐管を前記ガスタービン装置の複数の高温
    部にそれぞれ連通させる一方、前記空気冷却系配管は、
    その冷却空気の流れ方向下流側端部を複数股に分岐し、
    これら各分岐端部を、前記冷却蒸気系配管の各分岐端部
    の途中にそれぞれ接続していることを特徴とするコンバ
    インドサイクル発電プラント。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において、
    前記冷却蒸気系配管および冷却空気系配管に、これらの
    各分岐管の上流側に逆止弁をそれぞれ設けていることを
    特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
  5. 【請求項５】 請求項１において、前記冷却蒸気系配管
    の前記冷却空気系配管との接合点よりも下流側にて冷却
    媒体の流量を調整する冷却媒体流量調整手段を設けてい
    ることを特徴とするコンバインドサイクル発電プラン
    ト。
  6. 【請求項６】 請求項４において、冷却媒体流量調整手
    段は、前記冷却蒸気系配管の各分岐管の１本以外の全て
    に介装されていることを特徴とするコンバインドサイク
    ル発電プラント。
  7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれか１項において、
    前記冷却蒸気系配管と前記冷却空気系配管の接合点より
    も冷却媒体の流れ方向上流側にて、冷却媒体流量調整手
    段を設けていることを特徴とするコンバインドサイクル
    発電プラント。
  8. 【請求項８】 請求項４において、前記冷却蒸気系配管
    の各分岐管と上記冷却空気系配管の各分岐管との接合点
    よりも冷却媒体の流れ方向上流側にて、各分岐管に冷却
    蒸気系配管および空気冷却系配管の各１本以外の全てに
    冷却媒体流量調整手段を設けていることを特徴とするコ
    ンバインドサイクル発電プラント。
  9. 【請求項９】 請求項６において、冷却蒸気系配管の途
    中を、再熱タービンに再熱蒸気を供給する前記排熱回収
    ボイラの再熱器に連通させる第１のバイパス系統とこの
    第１のバイパス系統の蒸気流量を調整するためのバイパ
    ス蒸気流量調整手段と、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。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、前記第１のバイパ
    ス系の第１バイパス蒸気流量調整手段の下流側と、この
    第１バイパス流量調整手段よりも下流側の前記冷却蒸気
    系配管に連通する、少なくとも１つ以上の第２の蒸気パ
    イパス系と、この第２の蒸気バイパス系に介装された蒸
    気の流通を遮断するための流量遮断手段と、流量を調整
    するための流量調整手段とを設け、これら流量遮断手段
    と流量調整手段の上流側に蒸気貯蔵用のタンクを設ける
    ことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
  11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記第２のバイ
    パス系の前記蒸気貯蔵タンクよりも上流側に、再熱器側
    への蒸気流の逆流を防止する逆止弁を設けることを特徴
    とするコンバインドサイクル発電プラント。
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