JP2003106108A - Power generating plant - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンベンショナル
な蒸気タービン発電プラントやコンバインドサイクル発
電プラントに水素燃焼タービン発電プラントを組み合わ
せ、熱エネルギの有効利用を図ってプラント熱効率を向
上させる発電プラントに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power plant that combines a conventional steam turbine power plant or a combined cycle power plant with a hydrogen combustion turbine power plant to effectively utilize heat energy to improve plant thermal efficiency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、コンベンショナルな蒸気タービン
発電プラントは、カルノーサイクルを基礎とし、そのカ
ルノーサイクルから発展させたランキンサイクルを採用
しており、その構成の一例として図４に示すものがあ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a conventional steam turbine power plant employs a Rankine cycle, which is based on a Carnot cycle and is developed from the Carnot cycle. An example of the structure is shown in FIG.
【０００３】この蒸気タービン発電プラントは、ボイラ
１、タービン系２、復水給水系３を閉ループの循環系４
として構成し、ボイラ１に燃料と空気を供給して燃焼ガ
スを生成し、その燃焼ガスを熱源として蒸気発生させて
いる。This steam turbine power plant comprises a boiler 1, a turbine system 2, a condensate water supply system 3 and a closed loop circulation system 4.
As described above, fuel and air are supplied to the boiler 1 to generate combustion gas, and the combustion gas is used as a heat source to generate steam.
【０００４】ボイラ１で発生させた蒸気は、タービン系
２の高圧タービン５に案内され、ここで膨張仕事をし、
膨張仕事を終えたタービン排気をボイラ１に組み込んだ
再熱器６で再び過熱させている。The steam generated in the boiler 1 is guided to the high-pressure turbine 5 of the turbine system 2 where expansion work is performed.
The turbine exhaust which has completed the expansion work is reheated by the reheater 6 incorporated in the boiler 1.
【０００５】再熱器６から出た蒸気は、熱交換器７で温
度、圧力が設計値に必要な温度、圧力に調整された後、
タービン系２の低圧タービン８に案内され、ここで膨張
仕事し、高圧タービン５から発生する動力と低圧タービ
ン８から発生する動力との合計動力値で発電機９を駆動
するようになっている。The steam discharged from the reheater 6 is adjusted in temperature and pressure by the heat exchanger 7 to the temperature and pressure required for design values, and
The generator 9 is guided by the low-pressure turbine 8 of the turbine system 2, expands there, and is driven by the total power value of the power generated from the high-pressure turbine 5 and the power generated from the low-pressure turbine 8.
【０００６】タービン系２の低圧タービン８で膨張仕事
を終えたタービン排気は、復水給水系３の復水器１０で
凝縮して復水・給水になり、その復水・給水を給水ポン
プ１１で昇圧してボイラ１に再び戻している。[0006] The turbine exhaust, which has finished expansion work in the low-pressure turbine 8 of the turbine system 2, is condensed in a condenser 10 of the condensate water supply system 3 to be condensed water / water supply, and the condensed water / water supply is supplied to a water supply pump 11. Then, the pressure is increased and is returned to the boiler 1.
【０００７】なお、コンベンショナルな蒸気タービン発
電プラントでは、ボイラ１内に組み込んだ再熱器６およ
び低圧タービン８の入口側に設けた熱交換器７のうち、
いずれか一方を設置しない場合もある。In a conventional steam turbine power plant, of the reheater 6 installed in the boiler 1 and the heat exchanger 7 provided on the inlet side of the low-pressure turbine 8,
In some cases, either one may not be installed.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図４で示した従来のコ
ンベンショナルな蒸気タービン発電プラントでは、プラ
ント熱効率が四十数％しか維持されておらず、約５０％
以上の熱エネルギが無駄に消費されている。In the conventional steam turbine power plant of the related art shown in FIG. 4, the thermal efficiency of the plant is maintained at only 40% and is about 50%.
The above heat energy is wasted.
【０００９】このため、最近の発電プラントでは、プラ
ント熱効率のより一層の向上と相まって将来の化石燃料
の枯渇を憂慮して排熱の再利用や従来の燃料に代わる新
たな燃料の採用等の再見直しが検討されている。For this reason, in recent power plants, in consideration of the exhaustion of fossil fuels in the future coupled with the further improvement of the thermal efficiency of the plant, the reuse of exhaust heat or the reuse of new fuels in place of conventional fuels is required. A review is under consideration.
【００１０】排熱利用の発電プラントとして、最近で
は、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わせた排熱回収形コンバイン
ドサイクル発電プラントが実現し、すでに商業運転を行
っている。As a power plant utilizing exhaust heat, an exhaust heat recovery type combined cycle power plant, which is a combination of a gas turbine plant, a steam turbine plant and an exhaust heat recovery boiler, has recently been realized and is already in commercial operation.
【００１１】また、新たな燃料の採用として、石炭から
精製された残査油等の比較的低発熱量燃料を用いる石炭
ガス化コンバインドサイクル発電プラントや、炭化系水
素または水素を燃料とし、酸素を酸化剤とし、水蒸気を
減温材として用い、ブレイトンサイクルとランキンサイ
クルを組み合わせた水素燃焼タービン発電プラント等が
データを収集するテスト用として運転され、あるいは開
発用としてフィジブルスタディの計画立案中になってい
る。Further, as a new fuel, a coal gasification combined cycle power plant using a relatively low calorific value fuel such as residual oil refined from coal, or hydrocarbon-based hydrogen or hydrogen as a fuel, and oxygen as a fuel are used. A hydrogen-fired turbine power plant that uses Brayton cycle and Rankine cycle as an oxidizer and steam as a dehumidifier is operated for a test to collect data, or a feasible study is under planning for development. ing.
【００１２】しかし、排熱回収形コンバインドサイクル
発電プラント、石炭ガス化コンバインドサイクル発電プ
ラント、および水素燃焼タービン発電プラントは、従来
のコンベンショナルな蒸気タービン発電プラントに較べ
てプラント熱効率が高く、エネルギの節約に寄与してい
るが、それでも、まだ、約５０％近くのエネルギが無駄
に消費されている。However, the exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant, the coal gasification combined cycle power generation plant, and the hydrogen combustion turbine power generation plant have a higher plant thermal efficiency than the conventional conventional steam turbine power generation plant and thus save energy. Although still contributing, about 50% of the energy is still wasted.
【００１３】このため、火力発電プラントでは、より一
層プラント熱効率を向上させてエネルギの節約に寄与
し、かつ無公害でクリーンな発電サイクルの実現が求め
られている。もっとも、水素燃焼タービン発電プラント
は、燃料に水素を用いる関係上、ＣＯ２のない無公害な
発電プラントとして注目されている。Therefore, in the thermal power plant, it is required to further improve the plant thermal efficiency to contribute to energy saving, and to realize a pollution-free and clean power generation cycle. However, the hydrogen-fired turbine power plant is drawing attention as a non-polluting power plant without CO 2 because hydrogen is used as a fuel.
【００１４】本発明は、このような背景技術に照らして
なされたもので、無公害の環境に優れた発電を実現させ
るとともに、プラント熱効率をより一層向上させて燃料
消費の節約を図る発電プラントを提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of such background art, and realizes a power generation plant which realizes power generation excellent in a pollution-free environment and further improves plant thermal efficiency to save fuel consumption. The purpose is to provide.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明に係る発電プラン
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、コンベンショナル蒸気タービン発電プラント
と水素燃焼タービン発電プラントとを組み合わせるとと
もに、前記各発電プラントの単独運転および前記各発電
プラントの併用運転のうち、いずれか一方の運転が選択
できる切り替え手段を備えているものである。In order to achieve the above-mentioned object, a power plant according to the present invention is a combination of a conventional steam turbine power plant and a hydrogen combustion turbine power plant as described in claim 1. A switching unit that can select either one of the individual operation of each power generation plant and the combined operation of each power generation plant is provided.
【００１６】また、本発明に係る発電プラントは、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、
コンベンショナル蒸気タービン発電プラントは、蒸気発
生器から発生した蒸気に膨張仕事をさせて発電機を駆動
するタービン系と、タービン系で膨張仕事を終えたター
ビン排気を凝縮し、復水・給水として前記蒸気発生器に
戻す復水・給水系とを備えているものである。In order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has the following features.
A conventional steam turbine power plant condenses the turbine system that drives the generator by expanding the steam generated from the steam generator to drive the generator, and the turbine exhaust that has completed the expansion work in the turbine system, and uses the steam as condensate / feed water. It is equipped with a condensate / water supply system that returns to the generator.
【００１７】また、本発明に係る発電プラントは、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、
水素燃焼タービン発電プラントは、燃焼器に酸素を供給
する空気分離器と、燃料から改質した水素を供給する改
質器と、前記燃焼器から生成する水蒸気ガスに膨張仕事
をさせて発電機を駆動する水素タービンと、この水素タ
ービンで膨張仕事を終えたタービン排気の温度、圧力を
調整してコンベンショナル蒸気タービン発電プラントの
低圧タービンに供給する熱交換器とを備えているもので
ある。In order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has the following features.
A hydrogen-fired turbine power plant is an air separator that supplies oxygen to a combustor, a reformer that supplies hydrogen reformed from a fuel, and steam gas generated from the combustor to perform expansion work to generate a generator. A hydrogen turbine to be driven and a heat exchanger that adjusts the temperature and pressure of the exhaust gas of the turbine that has completed expansion work in the hydrogen turbine and supplies the adjusted low temperature turbine of a conventional steam turbine power generation plant are provided.
【００１８】また、本発明に係る発電プラントは、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、
切り替え手段は、コンベンショナル蒸気タービン発電プ
ラントの蒸気発生器とタービン系の高圧タービンとを互
いに接続させる主蒸気系から分岐し、水素燃焼タービン
発電プラントの改質器に接続する水蒸気改質供給管と、
前記コンベンショナル蒸気タービン発電プラントのター
ビン系の高圧タービン出口側と低圧タービン入口側とを
互いに接続させる低圧系から分岐し、水素燃焼タービン
発電プラントの燃焼器に接続する蒸気供給管と、前記主
蒸気系と前記蒸気供給管とを互いに接続させるバイパス
管とを備えているものである。In order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has the following features.
The switching means is branched from a main steam system that connects a steam generator of a conventional steam turbine power plant and a high-pressure turbine of a turbine system to each other, and a steam reforming supply pipe connected to a reformer of a hydrogen combustion turbine power plant,
A steam supply pipe branched from a low-pressure system connecting the high-pressure turbine outlet side and the low-pressure turbine inlet side of the turbine system of the conventional steam turbine power plant to each other and connected to a combustor of the hydrogen combustion turbine power plant, and the main steam system. And a bypass pipe for connecting the steam supply pipe to each other.
【００１９】また、本発明に係る発電プラントは、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、
水蒸気改質供給管は、蒸気供給弁およびバイパス管のそ
れぞれは、弁を備えているものである。In order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has the following features.
In the steam reforming supply pipe, each of the steam supply valve and the bypass pipe is provided with a valve.
【００２０】また、本発明に係る発電プラントは、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、
水素燃焼タービン発電プラントの改質器は、生成した二
酸化炭素、一酸化炭素をコンベンショナル蒸気タービン
発電プラントの蒸気発生器に供給して燃焼させるガス回
収管を備えているものである。In order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has the following features.
The reformer of the hydrogen-fired turbine power plant is equipped with a gas recovery pipe for supplying the produced carbon dioxide and carbon monoxide to the steam generator of the conventional steam turbine power plant for combustion.
【００２１】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項７に記載したように、
排熱回収形コンバインドサイクル発電プラントと水素燃
焼タービン発電プラントとを組み合わせるとともに、前
記各発電プラントの単独運転および前記各発電プラント
の併用運転のうち、いずれか一方の運転が選択できる切
り替え手段を備えているものである。In order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has the following features.
An exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant and a hydrogen combustion turbine power generation plant are combined, and a switching means that can select one of the individual operation of the power generation plants and the combined operation of the power generation plants is provided. There is something.
【００２２】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項８に記載したように、
排熱回収形コンバインドサイクル発電プラントは、空気
圧縮機、ガスタービン燃焼器、ガスタービン、発電機で
構成するガスタービンプラントに排熱回収ボイラおよび
タービン系の高圧タービンおよび低圧タービン、発電
機、復水・給水系の復水器、給水ポンプで構成するコン
ベンショナル蒸気タービン発電プラントを組み合わせて
いるものである。In order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has the following features.
Exhaust heat recovery type combined cycle power plant is a gas turbine plant consisting of air compressor, gas turbine combustor, gas turbine and generator, and exhaust heat recovery boiler and turbine system high pressure turbine and low pressure turbine, generator and condensate.・ A conventional steam turbine power plant consisting of a water supply condenser and a water supply pump is combined.
【００２３】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項９に記載したように、
コンベンショナル蒸気タービン発電プラントとメタン燃
焼タービン発電プラントとを組み合わせるとともに、前
記各発電プラントの単独運転および前記各発電プラント
の併用運転のうち、いずれか一方の運転が選択できる切
り替え手段を備えているものである。In order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has the following features.
A combination of a conventional steam turbine power plant and a methane combustion turbine power plant is provided with a switching means capable of selecting either one of the individual operation of each power plant and the combined operation of each power plant. is there.
【００２４】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項１０に記載したよう
に、メタン燃焼タービン発電プラントは、メタンを供給
する燃焼器と、この燃焼器に酸素を供給する空気分離器
と、前記燃焼器から生成する燃焼ガスに膨張仕事をさせ
て発電機を駆動するタービンと、このタービンで膨張仕
事を終えたタービン排気の温度、圧力を調整してコンベ
ンショナル蒸気タービン発電プラントの低圧タービンに
供給する熱交換器とを備えているものである。Further, in order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has a combustor for supplying methane and a combustor for supplying methane to the combustor. An air separator that supplies oxygen, a turbine that drives the generator by expanding the combustion gas generated from the combustor, and a turbine exhaust gas that has completed the expansion work in this turbine are adjusted by adjusting the temperature and pressure. And a heat exchanger that supplies the low-pressure turbine of the steam turbine power plant.
【００２５】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項１１に記載したよう
に、切り替え手段は、コンベンショナル蒸気タービン発
電プラントの高圧タービンの出口側と低圧タービンの入
口側とを互いに接続させる低圧系から分岐し、メタン燃
焼タービン発電プラントの燃焼器に接続する蒸気供給管
と、前記コンベンショナル蒸気タービン発電プラントの
蒸気発生器と前記タービン系の高圧タービンとを互いに
接続させる主蒸気系から分岐し、前記蒸気供給管に接続
するバイパス管とを備えているものである。In the power plant according to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, as described in claim 11, the switching means includes a high pressure turbine outlet side of the conventional steam turbine power plant and a low pressure turbine. A steam supply pipe branched from a low-pressure system connecting the inlet side to each other and connected to a combustor of a methane combustion turbine power plant, a steam generator of the conventional steam turbine power plant, and a high-pressure turbine of the turbine system are connected to each other. And a bypass pipe branching from the main steam system and connected to the steam supply pipe.
【００２６】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項１２に記載したよう
に、蒸気管は、低圧蒸気弁を備えているものである。In the power plant according to the present invention, in order to achieve the above object, as described in claim 12, the steam pipe is provided with a low pressure steam valve.
【００２７】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項１３に記載したよう
に、バイパス管は、連絡弁を備えているものである。Further, in the power plant according to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, as described in claim 13, the bypass pipe is provided with a communication valve.
【００２８】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項１４に記載したよう
に、コンベンショナル蒸気タービン発電プラントは、復
水・給水系の復水器に二酸化炭素抽出器を備えているも
のである。Further, in order to achieve the above-mentioned object, the power plant according to the present invention has a conventional steam turbine power plant as described in claim 14, wherein the condenser of the condensate / feed water system has carbon dioxide. It is equipped with an extractor.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る発電プラント
の実施の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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a power plant according to the present invention will be described below with reference to the drawings and the reference numerals attached to the drawings.
【００３０】図１は、本発明に係る発電プラントの第１
実施形態を示す概略系統図である。FIG. 1 shows a first power plant according to the present invention.
It is a schematic system diagram which shows embodiment.
【００３１】本実施形態に係る発電プラントは、コンベ
ンショナル蒸気タービン発電プラント１２と水素燃焼タ
ービン発電プラント１３とを組み合わせて構成されてい
る。ここで、コンベンショナル蒸気タービン発電プラン
トとは、ランキンサイクルを採用し、ボイラ、原子炉等
の蒸気発生器、タービン系、発電機、復水給水系等を閉
ループの循環系として構成したものをいう。The power plant according to this embodiment is constructed by combining a conventional steam turbine power plant 12 and a hydrogen combustion turbine power plant 13. Here, the conventional steam turbine power generation plant is one in which a Rankine cycle is adopted and a steam generator such as a boiler and a reactor, a turbine system, a generator, a condensate water supply system, etc. are configured as a closed loop circulation system.
【００３２】このコンベンショナル蒸気タービン発電プ
ラント１２は、蒸気発生器、具体的には、例えばボイラ
１４、高圧タービン１５、低圧タービン１６、発電機１
７を互いに軸直結させるタービン系１８、復水器１９と
給水ポンプ２０を備える復水給水系２１で構成し、ボイ
ラ１４に、例えば炭化系水素等の燃料と空気を供給して
燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスを熱源として蒸気を発
生させ、その蒸気を主蒸気系２２の加減弁２３を介して
タービン系１８の高圧タービン１５に供給し、膨張仕事
をさせるようになっている。This conventional steam turbine power plant 12 includes a steam generator, specifically, for example, a boiler 14, a high pressure turbine 15, a low pressure turbine 16, and a generator 1.
7 is composed of a turbine system 18 that directly connects the shafts to each other, a condenser 19 and a condensate water supply system 21 including a water supply pump 20, and supplies fuel and air such as hydrocarbons to the boiler 14 to generate combustion gas. Then, the combustion gas is used as a heat source to generate steam, and the steam is supplied to the high-pressure turbine 15 of the turbine system 18 through the regulator valve 23 of the main steam system 22 to perform expansion work.
【００３３】また、コンベンショナル蒸気タービン発電
プラント１２は、高圧タービン１５で膨張仕事を終えた
タービン排気を低圧系２４の中間阻止弁２５を介して低
圧タービン１６に供給し、ここで再び膨張をさせ、その
際、発生する動力（トルク）で発電機１７を駆動し、低
圧タービン１６で膨張仕事を終えたタービン排気を復水
・給水系２１の復水器１９で凝縮させ、給水ポンプ２０
で昇圧し、復水・給水としてボイラ１４に戻すようにな
っている。Further, the conventional steam turbine power plant 12 supplies the turbine exhaust, which has completed the expansion work in the high pressure turbine 15, to the low pressure turbine 16 via the intermediate blocking valve 25 of the low pressure system 24, and expands it again here. At that time, the generator 17 is driven by the generated power (torque), the turbine exhaust that has completed the expansion work in the low-pressure turbine 16 is condensed in the condenser 19 of the condensate / water supply system 21, and the water supply pump 20
The pressure is increased at and is returned to the boiler 14 as condensate / water supply.
【００３４】一方、水素燃焼タービン発電プラント１３
は、空気から酸素を分離する空気分離器２６、改質器２
７、燃焼器２８、発電機２９を軸直結する水素タービン
３０、熱交換器３１を備え、ボイラ１４に供給するメタ
ン等の炭化水素の一部を、水蒸気とともに改質器２７に
供給し、ここで水素Ｈ２、二酸化炭素ＣＯ２、一酸化炭
素ＣＯ等に改質させ、改質させた二酸化炭素ＣＯ２、一
酸化炭素ＣＯ等をガス回収管３２を介してボイラ１４に
戻して燃焼させる一方、改質させた水素Ｈ２を空気分離
器２６からの酸素Ｏ２とともに燃焼器２８に供給してい
る。On the other hand, the hydrogen combustion turbine power plant 13
Is an air separator 26 for separating oxygen from the air, a reformer 2
7, a combustor 28, a hydrogen turbine 30 axially directly connecting a generator 29, and a heat exchanger 31, and supplies a part of hydrocarbons such as methane supplied to the boiler 14 to the reformer 27 together with steam. While hydrogen H 2 , carbon dioxide CO 2 , carbon monoxide CO, etc. are reformed, and the reformed carbon dioxide CO 2 , carbon monoxide CO, etc. are returned to the boiler 14 via the gas recovery pipe 32 and burned. The reformed hydrogen H 2 is supplied to the combustor 28 together with the oxygen O 2 from the air separator 26.
【００３５】また、水素燃焼タービン発電プラント１３
は、燃焼器２８に水素Ｈ２、酸素Ｏ ２のほかに水蒸気を
加えて水蒸気ガスを生成し、その水蒸気ガスを水素ター
ビン３０で膨張仕事をさせ、その際、発生する動力（ト
ルク）で発電機２９を駆動し、水素タービン３０で膨張
仕事を終えたタービン排気を熱交換器３１で適正な温
度、圧力に調整させ、水蒸気回収管３３を介して低圧タ
ービン１６に回収させるようになっている。Further, the hydrogen combustion turbine power plant 13
The hydrogen H in the combustor 28Two, Oxygen O TwoIn addition to steam
In addition, steam gas is generated and the steam gas is
The expansion work is performed in the bottle 30, and the power generated at that time (
Ruk) drives the generator 29 and expands with the hydrogen turbine 30.
The turbine exhaust after the work is heated to a proper temperature by the heat exchanger 31.
The pressure and the pressure are adjusted, and the low-pressure
It is designed to be collected in the bin 16.
【００３６】他方、コンベンショナル蒸気タービン発電
プラント１２と水素燃焼タービン発電プラント１３との
間には、コンベンショナル蒸気タービン発電プラント１
２の主蒸気系２２から分岐し、途中で蒸気弁３４を介装
して改質器２７に接続する水蒸気改質供給管３５を備え
ている。On the other hand, between the conventional steam turbine power plant 12 and the hydrogen combustion turbine power plant 13, the conventional steam turbine power plant 1 is installed.
A steam reforming supply pipe 35 that branches from the main steam system 22 of No. 2 and is connected to the reformer 27 via a steam valve 34 is provided on the way.
【００３７】また、コンベンショナル蒸気タービン発電
プラント１２と水素燃焼タービン発電プラント１３との
間には、タービン系１８の高圧タービン１５の出口側と
低圧タービン１６の入口側とを互いに接続させる低圧系
２４から分岐し、途中に低圧蒸気弁３６を介装して、燃
焼器２８に接続する蒸気供給管３７と、主蒸気系２２の
加減弁２３の入口側から分岐し、途中に連結弁３８を介
装して蒸気供給管３７の低圧蒸気弁３６の入口側に接続
するバイパス管３９とを備え、コンベンショナル蒸気タ
ービン発電プラント１２の単独運転、水素燃焼タービン
発電プラント１３の単独運転、あるいはその併用運転が
自在に切り替えることができるようになっている。Between the conventional steam turbine power generation plant 12 and the hydrogen combustion turbine power generation plant 13, a low pressure system 24 for connecting the outlet side of the high pressure turbine 15 of the turbine system 18 and the inlet side of the low pressure turbine 16 to each other. It branches off and a low pressure steam valve 36 is interposed in the middle, and it branches from the steam supply pipe 37 connected to the combustor 28 and the inlet side of the control valve 23 of the main steam system 22, and a connection valve 38 is interposed in the middle. And a bypass pipe 39 connected to the inlet side of the low-pressure steam valve 36 of the steam supply pipe 37, the independent operation of the conventional steam turbine power generation plant 12, the independent operation of the hydrogen combustion turbine power generation plant 13, or their combined operation is freely possible. You can switch to.
【００３８】このような構成を備える発電プラントにお
いて、コンベンショナル蒸気タービン発電プラント１２
と水素燃焼タービン発電プラント１３とを併用運転させ
る場合、バイパス管３９の連絡弁３８および低圧系２４
の中間阻止弁２５を閉じる。連絡弁３８および中間阻止
弁２５が閉じると、ボイラ１４から発生する蒸気は、水
蒸気改質供給管３５の蒸気弁３４を介して改質器２７に
供給され、水蒸気改質が行われ、水素Ｈ２等を生成す
る。In the power plant having such a structure, the conventional steam turbine power plant 12
And the hydrogen combustion turbine power plant 13 are operated together, the communication valve 38 of the bypass pipe 39 and the low pressure system 24
Then, the intermediate blocking valve 25 is closed. When the communication valve 38 and the intermediate blocking valve 25 are closed, the steam generated from the boiler 14 is supplied to the reformer 27 via the steam valve 34 of the steam reforming supply pipe 35, steam reforming is performed, and hydrogen H Generates 2 etc.
【００３９】また、ボイラ１４から発生する蒸気は、加
減弁２３を介して高圧タービン１５に供給され、ここで
膨張仕事を行った後、タービン排気を水蒸気ガスの生成
用として蒸気供給管３７の低圧蒸気弁３６を介して燃焼
器２８に供給される。Further, the steam generated from the boiler 14 is supplied to the high-pressure turbine 15 through the regulator valve 23, and after performing expansion work there, the turbine exhaust is used as a low-pressure steam supply pipe 37 for generating steam gas. It is supplied to the combustor 28 via the steam valve 36.
【００４０】燃焼器２８は、蒸気供給管３７からの蒸気
のほかに改質器２７からの水素Ｈ２、空気分離器２６か
らの酸素Ｏ２が加えられて水蒸気ガスを生成し、その水
蒸気ガスを水素タービン３０で膨張仕事をさせ、発電機
２９が駆動される。In the combustor 28, in addition to the steam from the steam supply pipe 37, hydrogen H 2 from the reformer 27 and oxygen O 2 from the air separator 26 are added to generate steam gas. Is expanded by the hydrogen turbine 30, and the generator 29 is driven.
【００４１】水素タービン３０は、膨張仕事を終えたタ
ービン排気を熱交換器３１で低圧タービン１６の蒸気条
件に合わせるように調整され、水蒸気回収管３３を介し
て低圧タービン１６に回収される。In the hydrogen turbine 30, the turbine exhaust, which has completed the expansion work, is adjusted by the heat exchanger 31 so as to match the steam conditions of the low pressure turbine 16, and is recovered by the low pressure turbine 16 via the steam recovery pipe 33.
【００４２】一方、水素燃焼タービン発電プラント１３
に単独運転を行わせる場合、加減弁２３、および低圧系
２４の中間阻止弁２５を閉じ、バイパス管３９の連絡弁
３８および蒸気供給管３７の低圧蒸気弁３６を開く。加
減弁２３および中間阻止弁２５が閉じ、連絡弁３８およ
び蒸気供給弁３７が開くと、ボイラ１４から発生する蒸
気は、一部が水蒸気改質供給管３５の蒸気弁３４を介し
て改質器２７に供給され、残りがバイパス管３９の連絡
弁３８および蒸気供給管３７の低圧蒸気弁３６を介して
燃焼器２８に供給され、上述と同様に水蒸気ガスを生成
し、水素タービン３０で膨張仕事をした後、水蒸気回収
管３３、熱交換器３１を介して低圧タービン１６に回収
される。On the other hand, the hydrogen combustion turbine power plant 13
In the case of performing the independent operation in the above, the control valve 23 and the intermediate blocking valve 25 of the low pressure system 24 are closed, and the communication valve 38 of the bypass pipe 39 and the low pressure steam valve 36 of the steam supply pipe 37 are opened. When the control valve 23 and the intermediate blocking valve 25 are closed and the communication valve 38 and the steam supply valve 37 are opened, a part of the steam generated from the boiler 14 is passed through the steam valve 34 of the steam reforming supply pipe 35 to the reformer. 27 and the rest is supplied to the combustor 28 via the communication valve 38 of the bypass pipe 39 and the low pressure steam valve 36 of the steam supply pipe 37 to generate steam gas in the same manner as described above and to perform expansion work in the hydrogen turbine 30. Then, it is recovered by the low-pressure turbine 16 via the steam recovery pipe 33 and the heat exchanger 31.
【００４３】なお、コンベンショナル蒸気タービン発電
プラント１２に単独運転を行わせる場合、バイパス管３
９の連絡弁３８および蒸気供給管３７の低圧蒸気弁３６
を閉じ、加減弁２３および低圧系２４の中間阻止弁２５
を開けばよい。When the conventional steam turbine power plant 12 is operated independently, the bypass pipe 3
9 communication valve 38 and low pressure steam valve 36 of steam supply pipe 37
To close the control valve 23 and the intermediate blocking valve 25 of the low pressure system 24.
Just open it.
【００４４】このように、本実施形態は、コンベンショ
ナル蒸気タービン発電プラント１２に水素燃焼タービン
発電プラント１３を組み合わせるとともに、コンベンシ
ョナル蒸気タービン発電プラント１２の単独運転、水素
燃焼タービン発電プラント１３の単独運転およびその併
用運転を自在に切り替える手段を備え、ボイラ１４から
発生する蒸気を巧みに活用しているので、プラント熱効
率をより一層向上させることができ、無公害の環境に優
れた発電を実現することができる。As described above, in this embodiment, the conventional steam turbine power plant 12 is combined with the hydrogen combustion turbine power plant 13, and the conventional steam turbine power plant 12 operates independently, and the hydrogen combustion turbine power plant 13 operates independently. Since the steam generated from the boiler 14 is skillfully utilized by providing a means for freely switching the combined operation, it is possible to further improve the thermal efficiency of the plant and realize power generation excellent in a pollution-free environment. .
【００４５】図２は、本発明に係る発電プラントの第２
実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形態
の構成部分と同一構成部分には同一符号を付す。FIG. 2 shows a second power plant according to the present invention.
It is a schematic system diagram which shows embodiment. The same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals.
【００４６】本実施形態に係る発電プラントは、排熱回
収形コンバインドサイクル発電プラント４０と水素燃焼
タービン発電プラント１３とを組み合わせて構成されて
いる。The power plant according to this embodiment is constructed by combining an exhaust heat recovery type combined cycle power plant 40 and a hydrogen combustion turbine power plant 13.
【００４７】また、排熱回収形コンバインドサイクル発
電プラント４０は、ガスタービンプラント４１に排熱回
収ボイラ４２およびコンベンショナル蒸気タービン発電
プラント１２を組み合わせて構成されている。Further, the exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant 40 is constituted by combining a gas turbine plant 41 with an exhaust heat recovery boiler 42 and a conventional steam turbine power generation plant 12.
【００４８】ガスタービンプラント４１は、空気圧縮機
４３、ガスタービン燃焼器４４、ガスタービン４５、発
電機４６を備え、空気圧縮機４３で吸い込んだ空気（大
気）を圧縮して高圧化し、その高圧空気を、例えば炭化
系水素等の燃料とともにガスタービン燃焼器４４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４５で膨張仕事をさせ、その際発生する動力（トル
ク）で発電機４６を駆動し、ガスタービン４５で膨張仕
事を終えたガスタービン排気を排ガス（排熱）として排
熱回収ボイラ４２に供給し、排ガスを熱源として蒸気を
発生させるようになっている。The gas turbine plant 41 is equipped with an air compressor 43, a gas turbine combustor 44, a gas turbine 45, and a generator 46. The air (atmosphere) sucked by the air compressor 43 is compressed to a high pressure, and its high pressure is increased. Air is supplied to the gas turbine combustor 44 together with a fuel such as hydrocarbon, and the combustion gas is generated here. The combustion gas is expanded by the gas turbine 45, and the power (torque) generated at that time is used. The generator 46 is driven, and the gas turbine exhaust gas that has completed expansion work in the gas turbine 45 is supplied as exhaust gas (exhaust heat) to the exhaust heat recovery boiler 42, and steam is generated using the exhaust gas as a heat source.
【００４９】また、コンベンショナル蒸気タービン発電
プラント１２は、第１実施形態と同様に、主蒸気系２２
の加減弁２３、高圧タービン１５と低圧タービン１６と
を備えるタービン系１８、高圧タービン１５を低圧ター
ビン１６に接続させ、途中に中間阻止弁２５を介装する
低圧系２４、発電機１７、復水器１９、給水ポンプ２０
を備える復水・給水系２１で構成されている。Further, the conventional steam turbine power plant 12 has a main steam system 22 as in the first embodiment.
Control valve 23, a turbine system 18 including a high-pressure turbine 15 and a low-pressure turbine 16, a low-pressure system 24 in which the high-pressure turbine 15 is connected to the low-pressure turbine 16 and an intermediate blocking valve 25 is interposed therebetween, a generator 17, and condensate. Vessel 19, water supply pump 20
It is composed of a condensate / water supply system 21 equipped with.
【００５０】また、水素燃焼タービン発電プラント１３
は、第１実施形態と同様に、空気分離器２６、改質器２
７、燃焼器２８、発電機２９、水素タービン３０、熱交
換器３１を備えている。Further, the hydrogen combustion turbine power generation plant 13
Is similar to the first embodiment, the air separator 26, the reformer 2
7, a combustor 28, a generator 29, a hydrogen turbine 30, and a heat exchanger 31.
【００５１】他方、排熱回収形コンバインドサイクル発
電プラント４０のコンベンショナル蒸気タービン発電プ
ラント１２と水素燃焼タービン発電プラント１３との間
には、第１実施形態と同様に、排熱回収ボイラ４２と高
圧タービン１５とを互いに接続させる主蒸気２２の加減
弁２３の入口側から分岐し、途中に蒸気弁３４を介装し
て改質器２７に接続する水蒸気改質供給管３５と、高圧
タービン１５の出口側と低圧タービン１６の入口側とを
互いに接続させる低圧系２４から分岐し、途中に低圧蒸
気弁３６を介装して燃焼器２８に接続する蒸気供給管３
７と、主蒸気系２２の加減弁２３の入口側から分岐し、
途中に連絡弁３８を介装して蒸気供給管３７の低圧蒸気
弁３６の入口側に接続するバイパス管３９とを備え、排
熱回収形コンバインドサイクル発電プラント４０の単独
運転、水素燃焼タービン発電プラント１３の単独運転、
あるいはその併用運転が自在に切り替えることができる
ようになっている。On the other hand, between the conventional steam turbine power generation plant 12 and the hydrogen combustion turbine power generation plant 13 of the exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant 40, as in the first embodiment, the exhaust heat recovery boiler 42 and the high pressure turbine are provided. The steam reforming supply pipe 35 that branches from the inlet side of the control valve 23 of the main steam 22 that connects the steam turbine 15 and the steam turbine 15 to the reformer 27 via the steam valve 34, and the outlet of the high-pressure turbine 15. Side and the inlet side of the low-pressure turbine 16 are branched from a low-pressure system 24 that connects them to each other, and a low-pressure steam valve 36 is interposed in the middle to connect to a combustor 28.
7 and branch from the inlet side of the control valve 23 of the main steam system 22,
A bypass pipe 39 connected to the inlet side of the low-pressure steam valve 36 of the steam supply pipe 37 via a communication valve 38 is provided on the way, and an exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant 40 operates independently, and a hydrogen combustion turbine power generation plant. 13 islands,
Alternatively, the combined operation can be freely switched.
【００５２】このように、本実施形態は、排熱回収形コ
ンバインドサイクル発電プラント４０に水素燃焼タービ
ン発電プラント１３を組み合わせるとともに、排熱回収
形コンバインドサイクル発電プラント４０の単独運転、
水素燃焼タービン発電プラント１３の単独運転およびそ
の併用運転を自在に切り替える手段を備え、排熱回収ボ
イラ４２から発生する蒸気を巧みに活用しているので、
プラント熱効率をより一層向上させることができ、無公
害の環境に優れた発電を実現することができる。As described above, in the present embodiment, the exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant 40 is combined with the hydrogen combustion turbine power generation plant 13, and the exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant 40 is operated independently.
Since the hydrogen combustion turbine power generation plant 13 is provided with means for freely switching between the independent operation and the combined operation thereof, and skillfully utilizing the steam generated from the exhaust heat recovery boiler 42,
The plant thermal efficiency can be further improved, and power generation excellent in a pollution-free environment can be realized.
【００５３】なお、本実施形態は、排熱回収形コンバイ
ンドサイクル発電プラントに水素燃焼タービン発電プラ
ントを組み合わせているが、排熱回収形コンバインドサ
イクル発電プラントに石炭ガス化コンバインドサイクル
発電プラント、ごみ発電プラント、コンベンショナル蒸
気タービン発電プラント等を組み合わせてもよい。In this embodiment, the exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant is combined with the hydrogen combustion turbine power generation plant, but the exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant is combined with the coal gasification combined cycle power generation plant and the refuse power generation plant. , A conventional steam turbine power plant, etc. may be combined.
【００５４】図３は、本発明に係る発電プラントの第３
実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形態
の構成部分と同一構成部分には同一符号を付す。FIG. 3 shows a third power plant according to the present invention.
It is a schematic system diagram which shows embodiment. The same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals.
【００５５】本実施形態に係る発電プラントは、コンベ
ンショナル蒸気タービン発電プラント１２にメタン燃焼
タービン発電プラント４７を組み合わせたもので、燃焼
器４８に燃料としてメタンＣＨ４を使用し、酸化剤とし
て空気分離器２６からの酸素Ｏ２を使用し、燃焼器４８
で生成する燃焼ガスをタービン４９で膨張させ、その
際、発生する動力（トルク）で発電機５０を駆動するよ
うになっている。The power plant according to this embodiment is a combination of a conventional steam turbine power plant 12 and a methane combustion turbine power plant 47, which uses methane CH 4 as a fuel in a combustor 48 and an air separator as an oxidant. Oxygen O 2 from 26 is used and the combustor 48
The combustion gas generated in 1 is expanded by the turbine 49, and the power (torque) generated at that time drives the generator 50.
【００５６】また、本実施形態に係る発電プラントは、
タービン４９で膨張仕事を終えたタービン排気を熱交換
器３１で温度、圧力を調整し、コンベンショナル蒸気タ
ービン発電プラント１２の低圧タービン１６を介して復
水器１９に供給する際、残存する二酸化炭素ＣＯ２を抽
出、処理する二酸化炭素抽出器５１を備えている。Further, the power plant according to this embodiment is
When the turbine exhaust exhausted by the turbine 49 is adjusted in temperature and pressure by the heat exchanger 31 and supplied to the condenser 19 via the low pressure turbine 16 of the conventional steam turbine power plant 12, carbon dioxide CO remaining A carbon dioxide extractor 51 for extracting and processing 2 is provided.
【００５７】また、本実施形態に係る発電プラントは、
コンベンショナル蒸気タービン発電プラント１２とメタ
ン燃焼タービン発電プラント４７との間に、第１実施形
態と同様に、タービン系１８の高圧タービン１５の出口
側と低圧タービン１６の入口側とを互いに接続させる低
圧系２４から分岐し、途中に低圧蒸気弁３６を介装して
燃焼器４８に接続する蒸気供給管３７と、主蒸気系２２
の加減弁２３の入口側から分岐し、途中に連絡弁３８を
介装置して蒸気供給管３７の低圧蒸気弁３６の入口側に
接続するバイパス管３９とを備えている。なお、他の構
成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、その
説明を省略する。Further, the power plant according to this embodiment is
Between the conventional steam turbine power generation plant 12 and the methane combustion turbine power generation plant 47, a low pressure system for connecting the outlet side of the high pressure turbine 15 and the inlet side of the low pressure turbine 16 of the turbine system 18 to each other, as in the first embodiment. 24, a steam supply pipe 37 connected to a combustor 48 via a low pressure steam valve 36, and a main steam system 22.
It is provided with a bypass pipe 39 that branches from the inlet side of the regulator valve 23 and is connected to the inlet side of the low pressure steam valve 36 of the steam supply pipe 37 via a communication valve 38 in the middle. Since the other components are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
【００５８】このように、本実施形態は、コンベンショ
ナル蒸気タービン発電プラント１２にメタン燃焼タービ
ン発電プラント４７を組み合わせるとともに、コンベン
ショナル蒸気タービン発電プラント１２の単独運転、メ
タン燃焼タービン発電プラント４７の単独運転およびそ
の併用運転を自在に切り替える手段を備え、メタンＣＨ
４を燃料としてタービン４９の入口温度をより一層高温
化させているので、高出力化と相まってプラント熱効率
をより一層向上させることができる。As described above, in this embodiment, the conventional steam turbine power generation plant 12 is combined with the methane combustion turbine power generation plant 47, and the conventional steam turbine power generation plant 12 is operated independently and the methane combustion turbine power generation plant 47 is operated independently. Equipped with a means to freely switch the combined operation, methane CH
Since the inlet temperature of the turbine 49 is further increased by using 4 as fuel, the plant thermal efficiency can be further improved in combination with the higher output.
【００５９】[0059]
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係る発電
プラントは、コンベンショナル蒸気タービン発電プラン
ト、水素燃焼タービン発電プラント、排熱回収形コンバ
インドサイクル発電プラント、メタン燃焼タービン発電
プラントのうち、いずれか任意のタイプの発電プラント
を組み合わせるとともに、組み合わせた発電プラントを
自在に切り替える手段を備えているので、プラント熱効
率をより一層向上させることができ、公害のない環境に
優れた発電運転を行うことができる。As described above, the power plant according to the present invention is any one of a conventional steam turbine power plant, a hydrogen combustion turbine power plant, an exhaust heat recovery type combined cycle power plant, and a methane combustion turbine power plant. Since it is possible to combine any type of power plants and to have a means to freely switch the combined power plants, it is possible to further improve the plant thermal efficiency and perform a power generation operation that is excellent in a pollution-free environment. .
【図１】本発明に係る発電プラントの第１実施形態を示
す概略系統図。FIG. 1 is a schematic system diagram showing a first embodiment of a power plant according to the present invention.
【図２】本発明に係る発電プラントの第２実施形態を示
す概略系統図。FIG. 2 is a schematic system diagram showing a second embodiment of a power plant according to the present invention.
【図３】本発明に係る発電プラントの第３実施形態を示
す概略系統図。FIG. 3 is a schematic system diagram showing a third embodiment of a power plant according to the present invention.
【図４】従来の発電プラントを示す概略系統図。FIG. 4 is a schematic system diagram showing a conventional power generation plant.
１ ボイラ ２ タービン系 ３ 復水給水系 ４ 循環系 ５ 高圧タービン ６ 再熱器 ７ 熱交換器 ８ 低圧タービン １１ 給水ポンプ １２ コンベンショナル蒸気タービン発電プラント １３ 水素燃焼タービン発電プラント １４ ボイラ １５ 高圧タービン １６ 低圧タービン １７ 発電機 １８ タービン系 １９ 復水器 ２０ 給水ポンプ ２１ 復水・給水系 ２２ 主蒸気系 ２３ 加減弁 ２４ 低圧系 ２５ 中間阻止弁 ２６ 空気分離器 ２７ 改質器 ２８ 燃焼器 ２９ 発電機 ３０ 水素タービン ３１ 熱交換器 ３２ ガス回収管 ３３ 水蒸気回収管 ３４ 蒸気弁 ３５ 水蒸気改質供給系 ３６ 低圧蒸気弁 ３７ 蒸気供給管 ３８ 連絡弁 ３９ バイパス弁 ４０ 排熱回収形コンバインドサイクル発電プラント ４１ ガスタービンプラント ４２ 排熱回収ボイラ ４３ 空気圧縮機 ４４ ガスタービン燃焼器 ４５ ガスタービン ４６ 発電機 ４７ メタン燃焼タービン発電プラント ４８ 燃焼器 ４９ タービン ５０ 発電機 ５１ 二酸化炭素抽出器 1 boiler 2 turbine system 3 Condensate water supply system 4 Circulatory system 5 high pressure turbine 6 Reheater 7 heat exchanger 8 low pressure turbine 11 Water supply pump 12 Conventional steam turbine power plant 13 Hydrogen burning turbine power plant 14 Boiler 15 High pressure turbine 16 Low pressure turbine 17 generator 18 Turbine system 19 condenser 20 Water pump 21 Condensate / water supply system 22 Main steam system 23 Control valve 24 low pressure system 25 Intermediate stop valve 26 air separator 27 reformer 28 Combustor 29 generator 30 hydrogen turbine 31 heat exchanger 32 gas recovery pipe 33 Water vapor recovery pipe 34 Steam valve 35 Steam reforming supply system 36 low pressure steam valve 37 Steam supply pipe 38 Communication valve 39 Bypass valve 40 Exhaust heat recovery type combined cycle power plant 41 gas turbine plant 42 Exhaust heat recovery boiler 43 Air compressor 44 Gas turbine combustor 45 gas turbine 46 generator 47 Methane combustion turbine power plant 48 Combustor 49 turbine 50 generator 51 carbon dioxide extractor
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０１Ｋ 23/10 Ｆ０１Ｋ 23/10 Ｃ Ｇ Ｔ Ｆ０２Ｃ 3/22 Ｆ０２Ｃ 3/22 3/30 3/30 Ｃ Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｐ (72)発明者 前田 福夫 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地 東芝アイテック株式会社内 (72)発明者 新関 良樹 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 3G071 AB01 BA04 CA04 DA05 DA11 FA01 HA02 JA03 3G081 BA02 BA15 BB08 BC07 BD00 DA03 DA06 DA14 DA21 5H590 AA02 CA01 CA08 CA29 CA30 EA13 EA14 EB14 FA01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F01K 23/10 F01K 23/10 C GT F02C 3/22 F02C 3/22 3/30 3/30 C H02P 9/04 H02P 9/04 P (72) Inventor Fukuo Maeda 2-4 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba I-Tech Co., Ltd. (72) Yoshiki Shinseki 2--4, Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Address F-term in Toshiba Keihin office (reference) 3G071 AB01 BA04 CA04 DA05 DA11 FA01 HA02 JA03 3G081 BA02 BA15 BB08 BC07 BD00 DA03 DA06 DA14 DA21 5H590 AA02 CA01 CA08 CA29 CA30 EA13 EA14 EB14 FA01
Claims (14)
ントと水素燃焼タービン発電プラントとを組み合わせる
とともに、前記各発電プラントの単独運転および前記各
発電プラントの併用運転のうち、いずれか一方の運転が
選択できる切り替え手段を備えていることを特徴とする
発電プラント。1. A switching means for combining a conventional steam turbine power generation plant and a hydrogen combustion turbine power generation plant, and selecting either one of independent operation of each power generation plant and combined operation of each power generation plant. A power plant characterized by being equipped.
ントは、蒸気発生器から発生した蒸気に膨張仕事をさせ
て発電機を駆動するタービン系と、タービン系で膨張仕
事を終えたタービン排気を凝縮し、復水・給水として前
記蒸気発生器に戻す復水・給水系とを備えていることを
特徴とする請求項１記載の発電プラント。2. A conventional steam turbine power plant condenses a turbine system that drives the generator by allowing steam generated from a steam generator to perform expansion work and a turbine exhaust that has completed expansion work in the turbine system, and condenses water. The power plant according to claim 1, further comprising a condensate / water supply system for returning to the steam generator as water supply.
器に酸素を供給する空気分離器と、燃料から改質した水
素を供給する改質器と、前記燃焼器から生成する水蒸気
ガスに膨張仕事をさせて発電機を駆動する水素タービン
と、この水素タービンで膨張仕事を終えたタービン排気
の温度、圧力を調整してコンベンショナル蒸気タービン
発電プラントの低圧タービンに供給する熱交換器とを備
えていることを特徴とする請求項１記載の発電プラン
ト。3. A hydrogen-fired turbine power generation plant includes an air separator for supplying oxygen to a combustor, a reformer for supplying hydrogen reformed from fuel, and expansion work for steam gas produced from the combustor. A hydrogen turbine that drives the generator by driving the generator, and a heat exchanger that adjusts the temperature and pressure of the turbine exhaust that has completed expansion work with this hydrogen turbine and supplies it to the low-pressure turbine of a conventional steam turbine power plant The power plant according to claim 1, wherein
タービン発電プラントの蒸気発生器とタービン系の高圧
タービンとを互いに接続させる主蒸気系から分岐し、水
素燃焼タービン発電プラントの改質器に接続する水蒸気
改質供給管と、前記コンベンショナル蒸気タービン発電
プラントのタービン系の高圧タービン出口側と低圧ター
ビン入口側とを互いに接続させる低圧系から分岐し、水
素燃焼タービン発電プラントの燃焼器に接続する蒸気供
給管と、前記主蒸気系と前記蒸気供給管とを互いに接続
させるバイパス管とを備えていることを特徴とする請求
項１記載の発電プラント。4. The switching means branches from a main steam system that connects a steam generator of a conventional steam turbine power plant and a high-pressure turbine of a turbine system to each other, and connects to a reformer of a hydrogen combustion turbine power plant. Quality supply pipe, a steam supply pipe branched from a low pressure system for connecting the high pressure turbine outlet side and the low pressure turbine inlet side of the turbine system of the conventional steam turbine power plant to each other, and connected to the combustor of the hydrogen combustion turbine power plant The power plant according to claim 1, further comprising: a bypass pipe that connects the main steam system and the steam supply pipe to each other.
バイパス管のそれぞれは、弁を備えていることを特徴と
する請求項４記載の発電プラント。5. The power plant according to claim 4, wherein each of the steam reforming supply pipe, the steam supply pipe, and the bypass pipe is provided with a valve.
は、生成した二酸化炭素、一酸化炭素をコンベンショナ
ル蒸気タービン発電プラントの蒸気発生器に供給して燃
焼させるガス回収管を備えていることを特徴とする請求
項１記載の発電プラント。6. The hydrogen-fired turbine power plant reformer comprises a gas recovery pipe for supplying the produced carbon dioxide and carbon monoxide to a steam generator of the conventional steam turbine power plant for combustion. The power plant according to claim 1.
ラントと水素燃焼タービン発電プラントとを組み合わせ
るとともに、前記各発電プラントの単独運転および前記
各発電プラントの併用運転のうち、いずれか一方の運転
が選択できる切り替え手段を備えていることを特徴とす
る発電プラント。7. An exhaust heat recovery type combined cycle power plant and a hydrogen combustion turbine power plant are combined, and either one of the individual operation of each of the power plants and the combined operation of the power plants can be selected. A power plant comprising switching means.
ラントは、空気圧縮機、ガスタービン燃焼器、ガスター
ビン、発電機で構成するガスタービンプラントに排熱回
収ボイラおよびタービン系の高圧タービンおよび低圧タ
ービン、発電機、復水・給水系の復水器、給水ポンプで
構成するコンベンショナル蒸気タービン発電プラントを
組み合わせていることを特徴とする請求項６に記載の発
電プラント。8. An exhaust heat recovery type combined cycle power generation plant comprises a gas turbine plant comprising an air compressor, a gas turbine combustor, a gas turbine, and a generator, an exhaust heat recovery boiler, a high pressure turbine and a low pressure turbine of a turbine system, The power plant according to claim 6, which is combined with a conventional steam turbine power plant including a generator, a condenser of a condensate / water supply system, and a water supply pump.
ントとメタン燃焼タービン発電プラントとを組み合わせ
るとともに、前記各発電プラントの単独運転および前記
各発電プラントの併用運転のうち、いずれか一方の運転
が選択できる切り替え手段を備えていることを特徴とす
る発電プラント。9. A switching means which combines a conventional steam turbine power generation plant and a methane combustion turbine power generation plant, and which can select either one of independent operation of each power generation plant and combined operation of each power generation plant. A power plant characterized by being equipped.
メタンを供給する燃焼器と、この燃焼器に酸素を供給す
る空気分離器と、前記燃焼器から生成する燃焼ガスに膨
張仕事をさせて発電機を駆動するタービンと、このター
ビンで膨張仕事を終えたタービン排気の温度、圧力を調
整してコンベンショナル蒸気タービン発電プラントの低
圧タービンに供給する熱交換器とを備えていることを特
徴とする請求項８記載の発電プラント。10. A methane combustion turbine power plant comprises:
A combustor that supplies methane, an air separator that supplies oxygen to this combustor, a turbine that drives the generator by allowing the combustion gas generated from the combustor to perform expansion work, and this turbine completes the expansion work. 9. A power plant according to claim 8, further comprising a heat exchanger that adjusts the temperature and pressure of the turbine exhaust and supplies the adjusted low temperature turbine of the conventional steam turbine power plant.
気タービン発電プラントの高圧タービンの出口側と低圧
タービンの入口側とを互いに接続させる低圧系から分岐
し、メタン燃焼タービン発電プラントの燃焼器に接続す
る蒸気供給管と、前記コンベンショナル蒸気タービン発
電プラントの蒸気発生器と前記タービン系の高圧タービ
ンとを互いに接続させる主蒸気系から分岐し、前記蒸気
供給管に接続するバイパス管とを備えていることを特徴
とする請求項８記載の発電プラント。11. A steam supply that branches from a low-pressure system that connects the outlet side of a high-pressure turbine and the inlet side of a low-pressure turbine of a conventional steam turbine power plant to each other and connects to a combustor of a methane combustion turbine power plant. A pipe, and a bypass pipe branching from a main steam system that connects the steam generator of the conventional steam turbine power plant and the high-pressure turbine of the turbine system to each other, and connecting to the steam supply pipe. The power plant according to claim 8.
ることを特徴とする請求項１１記載の発電プラント。12. The power plant according to claim 11, wherein the steam supply pipe is provided with a low-pressure steam valve.
とを特徴とする請求項１１記載の発電プラント。13. The power plant according to claim 11, wherein the bypass pipe is provided with a communication valve.
ラントは、復水・給水系の復水器に二酸化炭素抽出器を
備えていることを特徴とする請求項８記載の発電プラン
ト。14. The power plant according to claim 8, wherein the conventional steam turbine power plant is provided with a carbon dioxide extractor in the condenser of the condensate / water supply system.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001300411A JP2003106108A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Power generating plant |
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|---|---|---|---|
| JP2001300411A JP2003106108A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Power generating plant |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106108A true JP2003106108A (en) | 2003-04-09 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11988114B2 (en) | 2022-04-21 | 2024-05-21 | Mitsubishi Power Americas, Inc. | H2 boiler for steam system |
-
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- 2001-09-28 JP JP2001300411A patent/JP2003106108A/en active Pending
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