JP2003343283A - 燃料加熱装置及び燃料加熱方法及びガスタービン発電設備及び複合発電設備 - Google Patents
燃料加熱装置及び燃料加熱方法及びガスタービン発電設備及び複合発電設備Info
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Abstract
よりも小さくなっても給水の圧力を高く保持する。 【解決手段】 燃料fの圧力を燃料圧力検出手段31で
検出し、給水の圧力を給水圧力検出手段32で検出し、
差圧導出手段により差圧を導出して圧力の差が小さくな
ったことが導出された際にベント弁34を開いて燃料f
を放出し、最小限の量の燃料fの放出により燃料f圧力
よりも給水の圧力を高く保持し、給水の圧力と燃料fの
圧力との差が所定圧力よりも小さくなっても給水の圧力
を高く保持する
Description
より燃料を加熱する燃料加熱装置及び燃料加熱方法に関
する。
ービンからなるガスタービン発電設備に関する。
蒸気タービン発電設備を組み合わせた複合発電設備に関
する。
点から、発電設備では様々な高効率化が図られている。
ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせたタービン発
電設備(複合発電設備)もその一つである。複合発電設
備では、ガスタービンからの高温の排気ガスが排熱回収
ボイラに送られ、排熱回収ボイラ内で加熱ユニットを介
して蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービンに送
って蒸気タービンで仕事をするようになっている。
効率を向上させるようになってきており、燃焼温度を高
くするために、燃焼器に供給される燃料の温度を増加さ
せることが行われている。ガスタービンと蒸気タービン
を組み合わせた複合発電プラントでは、燃焼器に供給さ
れる燃料が排熱回収ボイラの給水により燃料加熱装置で
加熱されるようになっている。燃料加熱装置では、燃料
の圧力よりも給水の圧力が高く保たれて燃料ガスの給水
への漏れがないようにされている。
常の運転中は給水の圧力は給水ポンプの駆動により所定
圧力に維持されているので、燃料の圧力よりも給水の圧
力が高く保たれる。しかし、設備を停止させた場合には
給水ポンプの駆動も停止し、給水の圧力を所定圧力に維
持できなくなる虞があった。特に、起動と停止を頻繁に
繰り返す設備にあっては、設備を停止させる度に給水の
圧力を所定圧力に維持できなくなる虞が生じているのが
現状であった。
で、給水の圧力と燃料の圧力との差が所定圧力よりも小
さくなっても給水の圧力が燃料の圧力よりも低くなるこ
とがない燃料加熱装置及び燃料加熱方法を提供すること
を目的とする。
もので、給水の圧力と燃料の圧力との差が所定圧力より
も小さくなっても給水の圧力が燃料の圧力よりも低くな
ることがない燃料加熱装置を備えたガスタービン発電設
備を提供することを目的とする。
もので、給水の圧力と燃料の圧力との差が所定圧力より
も小さくなっても給水の圧力が燃料の圧力よりも低くな
ることがない燃料加熱装置を備えた複合発電設備を提供
することを目的とする。
の本発明の燃料加熱装置は、流体との熱交換により燃料
を加熱する燃料加熱装置において、燃料の圧力と流体の
圧力の差を導出する差圧導出手段と、差圧導出手段によ
り圧力の差が小さくなったことが導出された際に燃料の
圧力よりも流体の圧力が低くならないようにする圧力差
保持手段とを備えたことを特徴とする。
器を備えると共に容器内に流体の流通通路を備え、差圧
導出手段は、容器の内部の燃料圧力と流通通路を流通す
る流体圧力との差を導出する手段であることを特徴とす
る。
圧力を検出する燃料圧力検出手段と、流通通路を流通す
る流体圧力を検出する流体圧力検出手段と、燃料圧力検
出手段及び流体圧力検出手段の検出情報が入力され燃料
圧力と流体圧力の差を導出する手段とからなることを特
徴とする。
圧力の差圧が所定圧力以下になった際に圧力差保持手段
に燃料の圧力よりも流体の圧力が低くならないようにす
る指令を出力する機能が備えられていることを特徴とす
る。
燃料を放出する手段であり、差圧導出手段には、燃料圧
力と流体圧力の差圧が所定圧力以下になった際に容器の
内部から燃料を放出する指令を出力する機能が備えられ
ていることを特徴とする。
して流通通路の流体圧力を封止する封止手段であり、差
圧導出手段には、燃料圧力と流体圧力の差圧が所定圧力
以下になった際に流通通路を封止する指令を出力する機
能が備えられていることを特徴とする。
される燃料であり、流体は排熱回収ボイラの給水である
ことを特徴とする。
熱方法は、燃料と流体の熱交換により燃料を加熱する燃
料加熱方法において、燃料の圧力と流体の圧力の差を導
出し、導出された圧力の差に応じて燃料の圧力よりも流
体の圧力が低くならないようにすることを特徴とする。
ービン発電設備は、圧縮機及び燃焼器及びタービンから
なるガスタービン発電設備において、請求項7に記載の
燃料加熱装置を備え、燃焼器には燃料加熱装置で加熱さ
れた燃料が供給されることを特徴とする。
電設備は、圧縮機及び燃焼器及びタービンからなるガス
タービン発電設と、タービンの排熱を回収して蒸気を発
生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで発生した
蒸気を駆動源とする蒸気タービンと、蒸気タービンの排
気蒸気を復水する復水器と、復水器の復水を排熱回収ボ
イラに給水する給水手段と、請求項7に記載の燃料加熱
装置とを備え、燃焼器には燃料加熱装置で加熱された燃
料が供給され、排熱回収ボイラの給水が燃料加熱装置で
熱交換されることを特徴とする。
係る燃料加熱装置を備えた複合発電設備の全体を表す概
略構成、図2には燃料加熱装置の概略構成を示してあ
る。
及びタービン3を有するガスタービン4が備えられ、ガ
スタービン4には発電機5が同軸上に連結されている。
ガスタービン4からの排気ガスGが排熱回収ボイラ6に
送られるようになっており、排熱回収ボイラ6には圧力
毎に図示しない加熱ユニットが備えられている。
して蒸気を発生させ、発生した蒸気は蒸気タービン7に
送られて蒸気タービン7で仕事をするようになってい
る。蒸気タービン7には発電機8が同軸上に連結されて
いる。蒸気タービン7の排気蒸気は復水器9で復水さ
れ、復水は給水手段としての給水ポンプ10により排熱
回収ボイラ6の加熱ユニットに給水される。
圧縮された空気が送られると共に、燃料圧縮機11で圧
縮されて燃料加熱装置12で加熱された燃料fが送られ
る。燃焼器2からの燃焼ガスはタービン3に送られ、タ
ービン3が駆動される。燃料加熱装置12には排熱回収
ボイラ6の給水の一部が送られ、排熱回収ボイラ6の給
水により燃料fが加熱される。
圧縮された空気及び燃料加熱装置12で加熱された燃料
fが燃焼器2に送られ、燃焼器2からの燃焼ガスにより
タービン3が駆動されて圧縮機1の動力及び発電機5の
動力とされる(ガスタービン発電設備)。タービン3の
排気ガスGが排熱回収ボイラ6に送られて蒸気を発生さ
せ、発生した蒸気により蒸気タービン7が駆動されて発
電機8の動力とされる。蒸気タービン7の排気蒸気は復
水器9で復水され、復水は給水ポンプ10により排熱回
収ボイラ6に給水される。
により復水が供給されているため、燃料加熱装置12に
送られる排熱回収ボイラ6の給水の圧力は燃料fの圧力
よりも高く保持されている。このため、給水への燃料f
の漏れが生じることがない。複合発電設備運転を停止し
た場合、給水ポンプ10の運転も停止するため、給水の
圧力が低下して燃料fの圧力よりも低下することが考え
られる。このため、上述した複合発電設備の燃料加熱装
置12には、運転が停止しても自動的に給水の圧力が燃
料の圧力よりも低くなることがないようにする圧力差保
持手段が備えられている。
力よりも低くならないようにする圧力差保持手段を設け
たことにより、複合発電設備運転を停止しても燃料fの
圧力よりも給水の圧力が低くなることがなく給水への燃
料fの漏れが生じることがなくなる。例えば、運転を1
日毎に停止するような運用を行った場合でも、その都度
給水の圧力を高く保持する手段を講じる必要がなく、運
転員の負担を低減することができる。また、トリップ等
不意に複合発電設備が停止した場合でも、給水の圧力が
燃料fの圧力よりも低くなることがないようにすること
ができる。
が所定圧力よりも小さくなっても給水の圧力が燃料fの
圧力よりも低くすることがないようにすることができる
燃料加熱装置12を備えたガスタービン発電設備とする
ことができる。また、給水の圧力と燃料fの圧力との差
が所定圧力よりも小さくなっても給水の圧力が燃料fの
圧力よりも低くなることがないようにすることができる
燃料加熱装置12を備えた複合発電設備とすることがで
きる。
発電設備の性能が設計通りに補償され、ガスタービン発
電設備及び複合発電設備の信頼性を向上させることが可
能になる。
る。
器21の上部には燃料fの流入口22が設けられ、燃料
fは通路23から容器21の内部に送られる。容器21
には燃料fの流出口24が設けられ、加熱された燃料f
は流出口24から燃料通路25を通って燃焼器2に送ら
れる。容器21の内部には給水の流通通路(チューブ)
26が設けられ、流通通路26(熱交換部)の一端(図
中下側)には排熱回収ボイラ6からの導入路27が接続
されると共に流通通路26の他端(図中上側)には排熱
回収ボイラ6への戻り路28が接続されている。
口22から通路23を通って容器21の内部に送られ
る。そして、流通通路26(熱交換部)を流通する給水
により燃料fが加熱され、流出口24から燃料通路25
を通って燃焼器2に送られる。流通通路26には導入路
27から給水が送られ、熱交換された給水は戻り路28
から排熱回収ボイラ6に戻される。
検出する燃料圧力検出手段31が設けられ、導入路27
には給水の圧力を検出する給水圧力検出手段32が設け
られている。燃料圧力検出手段31及び給水圧力検出手
段32の検出情報は差圧導出手段としての比較制御手段
33に入力され、比較制御手段33では燃料fの圧力と
給水の圧力の差圧が演算される。
から燃料を放出する手段としてのベント弁34が設けら
れ、ベント弁34を開くことで容器21の内部から燃料
fが大気に放出されて燃料fの圧力が低下される。比較
制御手段33で燃料fの圧力と給水の圧力の差圧が小さ
くなったこと(差圧が所定値以下)が検出されると、即
ち、運転停止時等に給水の圧力が低下したことが検出さ
れると、比較制御手段33からはベント弁34に開動作
指令が出力される。
すると、ベント弁34が自動的に開動作されて容器21
の内部の燃料fが大気に放出され、燃料fの圧力が低下
して給水の圧力を燃料fの圧力よりも低くなることがな
いようにすることができる。尚、燃料fの圧力と給水の
圧力の差圧を差圧検出手段によって直接検出することも
可能であり、差圧が所定値以下になったときに機械的な
スイッチを作動させてベント弁34を開動作させること
も可能である。
料fの圧力が高くなって給水への燃料fの漏れが生じる
ことがなくなる。例えば、運転を1日毎に停止するよう
な運用を行った場合でも、その都度給水の圧力を高く保
持する手段を講じる必要がなく、運転員の負担を低減す
ることができる。また、トリップ等不意に複合発電設備
が停止した場合でも、給水の圧力が燃料fの圧力よりも
低くならないようにすることができる。また、燃料fの
圧力と給水の圧力の差圧が小さくなった後に燃料fを大
気に放出して給水の圧力が燃料fの圧力よりも低くなら
ないようにしているので、無駄な燃料fの放出がなくな
り、最小限の放出で確実に給水の圧力が燃料fの圧力よ
りも低くならないようにすることができる。
り、流通通路26から給水が漏れた際に給水の水位が一
定水位を越えたことを検出するものである。
る。導入路27には給水の導入を遮断する遮断弁36が
設けられ、戻り路28には給水の戻り側への流通を遮断
する遮断弁37が設けられている。遮断弁36及び遮断
弁37を閉じることにより流通通路26内に給水が封止
され、燃料fが流通通路26内に漏れ込むことがない。
運転停止時等で給水の圧力が低下したことが検出される
と、比較制御手段33からは遮断弁36及び遮断弁37
を閉じる指令が出力され、流通通路26内に給水を封止
して給水の圧力が燃料fの圧力よりも低くなることがな
い状態にする。この時、ベント弁34による燃料fの大
気への放出を実施してもしなくてもよい。
に給水ポンプ39を設け、給水の圧力が低下したときに
積極的に給水の圧力を高くすることも可能である。
加熱装置は、流体との熱交換により燃料を加熱する燃料
加熱装置において、燃料の圧力と流体の圧力の差を導出
する差圧導出手段と、差圧導出手段により圧力の差が小
さくなったことが導出された際に燃料の圧力よりも流体
の圧力が低くなるようにする圧力差保持手段とを備えた
ので、給水の圧力と燃料の圧力との差が所定圧力よりも
小さくなっても給水の圧力が燃料の圧力よりも低くなら
ないようにすることができる。
器を備えると共に容器内に流体の流通通路を備え、差圧
導出手段は、容器の内部の燃料圧力と流通通路を流通す
る流体圧力との差を導出する手段であるので、差圧の導
出が容易に行える。
圧力を検出する燃料圧力検出手段と、流通通路を流通す
る流体圧力を検出する流体圧力検出手段と、燃料圧力検
出手段及び流体圧力検出手段の検出情報が入力され燃料
圧力と流体圧力の差を導出する手段とからなるので、簡
単な構成で差圧導出手段を構築することができる。
圧力の差圧が所定圧力以下になった際に圧力差保持手段
に燃料の圧力よりも流体の圧力が低くならないようにす
る指令を出力する機能が備えられているので、自動的に
流体の圧力が燃料の圧力よりも低くならないようにする
ことができる。
燃料を放出する手段であり、差圧導出手段には、燃料圧
力と流体圧力の差圧が所定圧力以下になった際に容器の
内部から燃料を放出する指令を出力する機能が備えられ
ているので、最小限の量の燃料を放出して燃料の圧力を
低下させることにより自動的に流体の圧力が燃料の圧力
よりも低くならないようにすることができる。
して流通通路の流体圧力を封止する封止手段であり、差
圧導出手段には、燃料圧力と流体圧力の差圧が所定圧力
以下になった際に流通通路を封止する指令を出力する機
能が備えられているので、流体圧力を維持した状態で自
動的に流体の圧力が燃料の圧力よりも低くなることがな
いようにすることができる。
される燃料であり、流体は排熱回収ボイラの給水である
ので、ガスタービン発電設備への適用が容易となる。
交換により燃料を加熱する燃料加熱方法において、燃料
の圧力と流体の圧力の差を導出し、導出された圧力の差
に応じて燃料の圧力よりも流体の圧力が燃料の圧力より
も低くなることがないようにしたので、給水の圧力と燃
料の圧力との差が所定圧力よりも小さくなっても給水の
圧力が燃料の圧力よりも低くなることがないようにする
ことができる。
及び燃焼器及びタービンからなるガスタービン発電設備
において、請求項7に記載の燃料加熱装置を備え、燃焼
器には燃料加熱装置で加熱された燃料が供給されるの
で、給水の圧力と燃料の圧力との差が所定圧力よりも小
さくなっても給水の圧力が燃料の圧力よりも低くなるこ
とがないようにすることができる燃料加熱装置を備えた
ガスタービン発電設備とすることができる。
器及びタービンからなるガスタービン発電設と、タービ
ンの排熱を回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ
と、排熱回収ボイラで発生した蒸気を駆動源とする蒸気
タービンと、蒸気タービンの排気蒸気を復水する復水器
と、復水器の復水を排熱回収ボイラに給水する給水手段
と、請求項7に記載の燃料加熱装置とを備え、燃焼器に
は燃料加熱装置で加熱された燃料が供給され、排熱回収
ボイラの給水が燃料加熱装置で熱交換されるので、給水
の圧力と燃料の圧力との差が所定圧力よりも小さくなっ
ても給水の圧力が燃料の圧力よりも低くなることがない
ようにすることができる燃料加熱装置を備えた複合発電
設備とすることができる。
えた複合発電設備の全体を表す概略構成図。
Claims (10)
- 【請求項1】 流体との熱交換により燃料を加熱する燃
料加熱装置において、燃料の圧力と流体の圧力の差を導
出する差圧導出手段と、差圧導出手段により圧力の差が
小さくなったことが導出された際に燃料の圧力よりも流
体の圧力が低くなることがないようにする圧力差保持手
段とを備えたことを特徴とする燃料加熱装置。 - 【請求項2】 請求項1において、燃料の流入口と流出
口を有する容器を備えると共に容器内に流体の流通通路
を備え、差圧導出手段は、容器の内部の燃料圧力と流通
通路を流通する流体圧力との差を導出する手段であるこ
とを特徴とする燃料加熱装置。 - 【請求項3】 請求項2において、差圧導出手段は、容
器の内部の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、流
通通路を流通する流体圧力を検出する流体圧力検出手段
と、燃料圧力検出手段及び流体圧力検出手段の検出情報
が入力され燃料圧力と流体圧力の差を導出する手段とか
らなることを特徴とする燃料加熱装置。 - 【請求項4】 請求項3において、差圧導出手段には、
燃料圧力と流体圧力の差圧が所定圧力以下になった際に
圧力差保持手段に燃料の圧力よりも流体の圧力が低くな
らないようにする指令を出力する機能が備えられている
ことを特徴とする燃料加熱装置。 - 【請求項5】 請求項4において、圧力差保持手段は、
容器の内部から燃料を放出する手段であり、差圧導出手
段には、燃料圧力と流体圧力の差圧が所定圧力以下にな
った際に容器の内部から燃料を放出する指令を出力する
機能が備えられていることを特徴とする燃料加熱装置。 - 【請求項6】 請求項4において、圧力差保持手段は、
流通通路を封止して流通通路の流体圧力を封止する封止
手段であり、差圧導出手段には、燃料圧力と流体圧力の
差圧が所定圧力以下になった際に流通通路を封止する指
令を出力する機能が備えられていることを特徴とする燃
料加熱装置。 - 【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に
おいて、燃料はガスタービンの燃焼器に供給される燃料
であり、流体は排熱回収ボイラの給水であることを特徴
とする燃料加熱装置。 - 【請求項8】 燃料と流体の熱交換により燃料を加熱す
る燃料加熱方法において、燃料の圧力と流体の圧力の差
を導出し、導出された圧力の差に応じて燃料の圧力より
も流体の圧力が低くならないように保持することを特徴
とする燃料加熱方法。 - 【請求項9】 圧縮機及び燃焼器及びタービンからなる
ガスタービン発電設備において、請求項7に記載の燃料
加熱装置を備え、燃焼器には燃料加熱装置で加熱された
燃料が供給されることを特徴とするガスタービン発電設
備。 - 【請求項10】 圧縮機及び燃焼器及びタービンからな
るガスタービン発電設備と、タービンの排熱を回収して
蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラで
発生した蒸気を駆動源とする蒸気タービンと、蒸気ター
ビンの排気蒸気を復水する復水器と、復水器の復水を排
熱回収ボイラに給水する給水手段と、請求項7に記載の
燃料加熱装置とを備え、燃焼器には燃料加熱装置で加熱
された燃料が供給され、排熱回収ボイラの給水が燃料加
熱装置で熱交換されることを特徴とする複合発電設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002148680A JP3943991B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 燃料加熱装置及び燃料加熱方法及びガスタービン発電設備及び複合発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002148680A JP3943991B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 燃料加熱装置及び燃料加熱方法及びガスタービン発電設備及び複合発電設備 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003343283A true JP2003343283A (ja) | 2003-12-03 |
JP3943991B2 JP3943991B2 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=29767128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002148680A Expired - Fee Related JP3943991B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 燃料加熱装置及び燃料加熱方法及びガスタービン発電設備及び複合発電設備 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3943991B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010091221A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス加熱器におけるチューブの破損検出装置及び方法 |
US9109513B2 (en) | 2008-10-01 | 2015-08-18 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Combined cycle electric power generation plant and heat exchanger |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002148680A patent/JP3943991B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9109513B2 (en) | 2008-10-01 | 2015-08-18 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Combined cycle electric power generation plant and heat exchanger |
JP2010091221A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス加熱器におけるチューブの破損検出装置及び方法 |
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---|---|
JP3943991B2 (ja) | 2007-07-11 |
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