JP2005146876A - コンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】各々のガスタービン系列に設けられるそれぞれの蒸気系統に逆止弁を設けずとも、ガスタービン系統から発生する蒸気を合流蒸気系統に問題なく合流させることができ、もって安全で経済的な多軸コンバインドサイクルプラントを提供する。
【解決手段】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、蒸気系統には蒸気遮断弁４４ａ，４４ｂ（４８ａ，４８ｂ，５２ａ，５２ｂ）と当該蒸気系統内の蒸気圧力を検知する圧力計５７ａ，５７ｂとがそれぞれ設けられるとともに、ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他のガスタービン系列を起動する際に、当該起動を行なおうとするガスタービン系列に設置された圧力計５７ａ，５７ｂにて検知された圧力と既に運転中のガスタービン系列に設置された圧力計５７ａ，５７ｂにて検知された圧力とを比較し、得られた偏差量が予め定められた範囲内に入った場合に追加起動を行なおうとするガスタービン系列の蒸気遮断弁４４ａ，４４ｂ（４８ａ，４８ｂ，５２ａ，５２ｂ）へ開弁許可信号を出力する制御演算部５８を備えた。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、蒸気系統には蒸気遮断弁４４ａ，４４ｂ（４８ａ，４８ｂ，５２ａ，５２ｂ）と当該蒸気系統内の蒸気圧力を検知する圧力計５７ａ，５７ｂとがそれぞれ設けられるとともに、ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他のガスタービン系列を起動する際に、当該起動を行なおうとするガスタービン系列に設置された圧力計５７ａ，５７ｂにて検知された圧力と既に運転中のガスタービン系列に設置された圧力計５７ａ，５７ｂにて検知された圧力とを比較し、得られた偏差量が予め定められた範囲内に入った場合に追加起動を行なおうとするガスタービン系列の蒸気遮断弁４４ａ，４４ｂ（４８ａ，４８ｂ，５２ａ，５２ｂ）へ開弁許可信号を出力する制御演算部５８を備えた。
【選択図】 図２
Description
本発明は、コンバインドサイクル発電プラントのうち、ガスタービンプラントと排熱回収ボイラとで構成する系列を複数系列にし、この複数系列に対し、蒸気タービンを別軸にして組み合せたコンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法に関する。
最近の火力発電プラントでは、プラント熱効率のより一層の向上を図るため、ガスタービンプラントと排熱回収ボイラとで構成する系列を複数系列にし、この複数系列に対し、１台の蒸気タービンプラントを別軸にして組み合せた、いわゆる多軸コンバインドサイクル発電プラントが出現している。
この多軸コンバインドサイクル発電プラントは、蒸気タービンプラントを主体に置き、蒸気タービンプラントの持つ大容量化（高出力化）を巧みに利用するものであり、容量が大きくなっている分だけ定格運転時のプラント熱効率がガスタービンプラントと蒸気タービンプラントとを軸結合させた、いわゆる一軸タイプに較べて高く、有利になっている。
このような多軸コンバインドサイクルプラントの起動に関する公知技術としては、各ガスタービン系列のうち、蒸気管の熱容量の最も小さいガスタービン系列をまず起動し、その後その他のガスタービン系列を起動することで、プラントの起動時間を短縮する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１２１１１７号公報
上記公知技術は、複数のガスタービン系統全てが停止している状態からの再起動に際してガスタービン系列の起動の順序を規定したものであるが、多軸コンバインドサイクルプラントにおいて上述のように次々とガスタービン系統を起動していく場合、以下に述べるような問題点があった。
すなわち、多軸コンバインドサイクルプラントにおいては、複数あるガスタービン系列の少なくとも１つが起動を完了し、このガスタービン系列にて発生する蒸気により蒸気タービンプラントを起動させ、その後他のガスタービン系列を起動する起動方法が行なわれることがある。この場合、起動しようとするガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気を、既に運転中のガスタービン系列に設けられた排熱回収ボイラから発生する蒸気が通流する合流蒸気系統にて合流させる必要が生じる。ところがこのとき、起動しようとするガスタービン系列から発生する蒸気の圧力が低いまま既に起動中のガスタービン系列からの蒸気と合流させると、合流蒸気系統から起動しようとするガスタービン系列の蒸気系統へと蒸気の逆流が生じる虞があり、逆に起動しようとするガスタービン系列からの蒸気の圧力が高すぎる場合は、既に運転中のガスタービン系列の蒸気系統への逆流が生じる虞もある。このため、従来から各ガスタービン系列の蒸気系統にはそれぞれ逆流を防止する逆止弁が設けられるのが通常であった。
しかしながら、蒸気タービンプラントは高圧、中圧、低圧のタービンを有するとともに、これらの各タービンに対して各ガスタービン系列の排熱回収ボイラにてそれぞれ高圧蒸気、再熱蒸気、低圧蒸気を発生させて供給するのが通常であるから、上述した逆止弁も多数必要となり、蒸気タービンへ蒸気を供給するための配管系統が複雑化する。そのうえ、これらの逆止弁は使用温度、圧力とも非常に高いため高価な合金鋼を使用する必要があり、経済的なプラントの運用を考えると好ましくない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、各々のガスタービン系列に設けられるそれぞれの蒸気系統に逆止弁を設けずとも、ガスタービン系統から発生する蒸気を合流蒸気系統に問題なく合流させることができ、もって安全で経済的な多軸コンバインドサイクルプラントを提供することを目的とする。
本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、ガスタービンプラントと排熱回収ボイラと当該排熱回収ボイラから発生する蒸気を通流させる蒸気系統で構成するガスタービン系列を複数と、１台の蒸気タービンプラントと、前記蒸気系統のそれぞれからの蒸気を合流させた蒸気を前記蒸気タービンプラントへと通流させる合流蒸気系統を備えるコンバインドサイクル発電プラントにおいて、前記蒸気系統には蒸気遮断弁と当該蒸気系統内の蒸気圧力を検知する圧力計とがそれぞれ設けられるとともに、前記ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他の前記ガスタービン系列を起動する際に、当該起動を行なおうとする前記ガスタービン系列に設置された前記圧力計にて検知された圧力と既に運転中の前記ガスタービン系列に設置された前記圧力計にて検知された圧力とを比較し、得られた偏差量が予め定められた範囲内に入った場合に前記追加起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の蒸気遮断弁へ開弁許可信号を出力する制御演算部を備えたものである。
また、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、ガスタービンプラントと排熱回収ボイラと当該排熱回収ボイラから発生する蒸気を通流させる蒸気系統で構成するガスタービン系列を複数と、１台の蒸気タービンプラントと、前記蒸気系統のそれぞれからの蒸気を合流させた蒸気を前記蒸気タービンプラントへと通流させる合流蒸気系統を備えるコンバインドサイクル発電プラントにおいて、前記蒸気系統には蒸気遮断弁と当該蒸気系統内の蒸気圧力を検知する圧力計とがそれぞれ設けられ、かつ前記合流蒸気系統には当該合流蒸気系統内の蒸気圧力を検知する合流蒸気圧力計が設けられるとともに、前記ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他の前記ガスタービン系列を起動する際に、当該起動を行なおうとする前記ガスタービン系列に設置された前記圧力計にて検知された圧力と前記合流蒸気圧力計にて検知された圧力とを比較し、得られた偏差量が予め定められた範囲内に入った場合に前記追加起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の蒸気遮断弁へ開弁許可信号を出力する制御演算部を備えたものである。
また、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、請求項１または２に記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、ガスタービン系列に設置された排熱回収ボイラは、圧力の異なる少なくとも２種類の蒸気を発生させるように構成され、蒸気系統及び合流蒸気系統はこれらの異なる圧力毎に設けられるとともに、前記合流蒸気系統のそれぞれは蒸気タービンプラントのそれぞれ異なる部位に蒸気を供給するように構成されたものである。
他方、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの起動方法は、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、ガスタービンプラントと排熱回収ボイラと当該排熱回収ボイラから発生する蒸気を通流させる蒸気系統で構成するガスタービン系列を複数と、１台の蒸気タービンプラントと、前記蒸気系統のそれぞれからの蒸気を合流させた蒸気を前記蒸気タービンプラントへと通流させる合流蒸気系統を備えるコンバインドサイクル発電プラントの起動方法において、前記ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他の前記ガスタービン系列を起動する際、当該起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気の圧力が、既に運転中の前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生している蒸気の圧力に対して予め定められた範囲内に入ったとき、前記追加起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気の前記蒸気系統から前記合流蒸気系統への合流を許可する起動方法である。
また、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの起動方法は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、ガスタービンプラントと排熱回収ボイラと当該排熱回収ボイラから発生する蒸気を通流させる蒸気系統で構成するガスタービン系列を複数と、１台の蒸気タービンプラントと、前記蒸気系統のそれぞれからの蒸気を合流させた蒸気を前記蒸気タービンプラントへと通流させる合流蒸気系統を備えるコンバインドサイクル発電プラントの起動方法において、前記ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他の前記ガスタービン系列を起動する際、当該起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気の圧力が、前記合流蒸気管内の蒸気の圧力に対して予め定められた範囲内に入ったとき、前記追加起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気の前記蒸気系統から前記合流蒸気系統への合流を許可する起動方法である。
本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法は、複数系列のうち、一方の系列の排熱回収ボイラが定格運転中で、他方の系列の排熱回収ボイラを起動または再起動させる場合、一方の系列の排熱回収ボイラから発生する主蒸気（過熱蒸気）、再熱蒸気および低圧蒸気のそれぞれに、他方の系列の排熱回収ボイラから発生する主蒸気（過熱蒸気）、再熱蒸気および低圧蒸気のそれぞれを合流させるとき、圧力差に基づく逆流の発生を自動的に抑制させる手段を備え、各合流蒸気を安定流にしているので、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービンおよび低圧蒸気タービンのそれぞれに無駄のない安定した経済的な運転を行わせることができる。
以下、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
図１は、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法を多軸型に適用した実施形態を示す概略系統図である。
なお、本実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントは、蒸気タービンプラントを、ガスタービンプラントおよび排熱回収ボイラで構成する二つ以上の系列のうち、一つの系列に組み合せた例示として表わしている。
本実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントは、第１ガスタービンプラント１ａと第２排熱回収ボイラ２ａとを備える第１系列Ａ０と、第１系列Ａ０から切り離して別軸とする蒸気タービンプラント３と、さらに蒸気タービンプラント３から切り離して別軸とし、かつ第１系列Ａ０と並列に配置する第２ガスタービンプラント１ｂと第２排熱回収ボイラ２ｂとを備える第２系列Ｂ０とで構成される。
第１ガスタービンプラント１ａは、発電機４ａ、空気圧縮機５ａ、ガスタービン燃焼器６ａ、ガスタービン７ａを備え、空気圧縮機５ａで吸い込んだ空気を圧縮して高圧化し、その高圧空気をガスタービン燃焼器６ａに供給し、ここで高圧空気とともに燃料を加えて燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスをガスタービン７ａに供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機４ａを駆動するとともに、膨張仕事を終えたガスタービン排気を排ガス（排熱）として第１排熱回収ボイラ２ａに供給し、蒸気発生の熱源として使用している。
なお、第２ガスタービンプラント１ｂは、各構成部品が第１ガスタービンプラント１ａのそれと同一なので、構成部品に同一番号を付した部品番号に添字ｂを付し、その重複説明を省略する。
また、第１排熱回収ボイラ２ａは、例えば横長筒状のケーシング８ａ内を流れるガスタービン７ａからの排ガスの流れに沿って順に、第１高圧第１過熱器９ａ、第１高圧第１再熱器１０ａ、第１高圧第２再熱器１１ａ、第１高圧第２過熱器１２ａ、第１高圧ドラム１３ａに接続する第１高圧蒸発器１４ａ、第１中圧過熱器１５ａ、第１高圧節炭器１６ａ、第１低圧過熱器１７ａ、第１中圧ドラム１８ａに接続する第１中圧蒸発器１９ａ、第１中圧節炭器２０ａ、第１低圧ドラム２１ａに接続する第１低圧蒸発器２２ａ、第１低圧節炭器２３ａを収容させ、高，中，低の各蒸発器１４ａ，１９ａ，２２ａで蒸発した飽和蒸気を高，中，低の各ドラム１３ａ，１８ａ，２１ａで気液分離を行った後、第１高圧第２過熱器１２ａを介して第１高圧第１過熱器９ａからの主蒸気（過熱蒸気）を蒸気タービンプラント３に供給している。
なお、第２排熱回収ボイラ２ｂは、各構成部品が第１排熱回収ボイラ２ａのそれと同一なので、構成部品に同一番号を付した部品番号に添字ｂを付し、その重複説明を省略する。
また、蒸気タービンプラント３は、互いを軸結合させた高圧蒸気タービン２４、中圧蒸気タービン２５、低圧蒸気タービン２６、発電機２７を備え、第１排熱回収ボイラ２ａの第１高圧第１過熱器９ａから第１主蒸気系２８ａを介して供給される主蒸気（過熱蒸気）に、第２排熱回収ボイラ２ｂの第２高圧第１過熱器９ｂから第２主蒸気系２８ｂを介して供給され主蒸気（過熱蒸気）を点Ａで合流させ、合流させた主蒸気（過熱蒸気）を合流主蒸気系２８の高圧加減弁２８ｃを介して高圧蒸気タービン２４に供給し、ここで膨張仕事をさせている。
また、蒸気タービンプラント３は、高圧蒸気タービン２４の出口を第１排熱回収ボイラ２ａの第１高圧第２再熱器１１ａに接続させる第１低温再熱系２９ａと、高圧蒸気タービン２４の出口を第２排熱回収ボイラ２ｂの第２高圧第２再熱器１１ｂに接続させる第２低圧再熱系２９ｂとのそれぞれを備え、高圧蒸気タービン２４で膨張仕事を終えた高圧タービン排気を共用低温再熱系２９の点Ｂで分流させ、分流させた一方の高圧タービン排気を第１低温再熱系２９ａを介して第１高圧第２再熱器１１ａ、第１高圧第１再熱器１０ａに供給し、ここで再び過熱させて再熱蒸気にし、その再熱蒸気を第１高温再熱系３０ａと第２排熱回収ボイラ２ｂの第２高圧第１再熱器１０ｂにおける第２高温再熱系３０ｂとの合流点Ｃで第２高圧第１再熱器１０ｂからの再熱蒸気と合流させ、その合流再熱蒸気を合流高温再熱系３０のインターセプト弁３１を介して中圧蒸気タービン２５に供給している。
中圧蒸気タービン２５は、合流再熱蒸気に膨張仕事をさせ、膨張仕事を終えた中圧タービン排気を中圧蒸気タービン排気系３２を介して低圧蒸気タービン２６に供給している。
低圧蒸気タービン２６は、第１排熱回収ボイラ２ａの第１低圧過熱器１７ａに接続する第１低圧蒸気系３３ａと第２排熱回収ボイラ２ｂの第２低圧過熱器１７ｂに接続する第２低圧蒸気系３３ｂとのそれぞれを備え、点Ｄで第１低圧過熱器１７ａからの低圧蒸気を第２低圧過熱器１７ｂからの低圧蒸気に合流させ、その合流低圧蒸気を合流低圧蒸気系５３、低圧蒸気止め弁３４、低圧加減弁３４ａを介して点Ｅで再び中圧蒸気タービン排気系３２からの中圧タービン排気に合流させた後、その合流蒸気に膨張仕事をさせている。
また、低圧蒸気タービン２６、復水器３５、低圧給水ポンプ３６を備える共用低圧給水系３７、点Ｆで給水を分流させ、分流させた一方の給水を第１排熱回収ボイラ２ａの第１低圧節炭器２３ａに供給する第１低圧給水系３８ａと、分流させた他方の給水を第２排熱回収ボイラ２ｂの第２低圧節炭器２３ｂに供給する第２低圧給水系３８ｂとを備え、膨張仕事を終えた低圧タービン排気を復水器３５で凝縮して復水にし、低圧給水ポンプ３６で昇圧して給水にし、その給水を共用低圧給水系３７の点Ｆで分流させ、分流させた給水の一方を第１低圧節炭器２３ａに供給するとともに、分流させた残りの給水を第２低圧節炭器２３ｂに供給している。
第１低圧節炭器２３ａは、第１低圧給水系３８ａから供給された給水を第１ガスタービンプラント１ａからの排ガスを熱源として加熱させた後、第１低圧ドラム２１ａからの給水を第１中圧給水ポンプ３９ａを備える第１中圧給水系４０ａを介して第１中圧節炭器２０ａに供給するとともに、第１高圧給水ポンプ４１ａを備える第１高圧給水系４２ａを介して第１高圧節炭器１６ａにそれぞれ供給している。
なお、第２低圧節炭器２３ｂも、第１低圧節炭器２３ａと同じ系統を備えているので、系統を構成する部品に同一番号を付した部品番号に添字ｂを付し、その重複説明を省略する。
一方、第１主蒸気系２８ａは、第１主蒸気止め弁４４ａを介装して第２主蒸気系２８ｂの点Ａに接続するとともに、第１主蒸気止め弁４４ａの入口から分岐し、途中に第１高圧タービンバイパス弁４５ａを介装して復水器３５に接続する第１高圧タービンバイパス系４６ａを備え、定格運転時、第１排熱回収ボイラ２ａの第１高圧第１過熱器９ａから出る主蒸気（過熱蒸気）を第１主蒸気止め弁４４ａ、蒸気タービンプラント３の高圧加減弁２８ｃを介して高圧蒸気タービン２４に供給する一方、起動運転時、第１高圧第１過熱器９ａから出る蒸気の温度・圧力が予め定められた設定値よりも低いとき、第１高圧タービンバイパス系４６ａの第１高圧タービンバイパス弁４５ａを介して復水器３５に供給している。
なお、第２主蒸気系２８ｂも第１主蒸気系２８ａと同様の系統を備えているので、系統を構成する部品に同一番号を付した部品番号に添字ｂを付し、その重複説明を省略する。
他方、第１高温再熱系３０ａは、第１高温再熱蒸気止め弁４８ａの入口から分岐し、途中で第１高温再熱バイパス弁４９ａを介装して復水器３５に接続する第１高温再熱バイパス系５０ａを備えている。
なお、第２排熱回収ボイラ２ｂの第２高圧第１再熱器１０ｂも第１排熱回収ボイラ２ａの第１高圧第１再熱器１０ａと同様の系統を備えているので、系統を構成する部品に同一番号を付した部品番号に添字ｂを付し、その重複説明を省略する。
さらに、第１低圧蒸気系３３ａは、第１低圧蒸気止め弁５２ａの入口から分岐し、途中で第１低圧蒸気バイパス弁５５ａを介装して復水器３５のそれぞれに接続する第１低圧蒸気バイパス系５６ａを備えている。
なお、第２排熱回収ボイラ２ｂの第２低圧過熱器１７ｂも第１排熱回収ボイラ２ａの第１低圧過熱器１７ａと同様の系統を備えているので、系統を構成する部品に同一番号を付した部品番号に添字ｂを付し、その重複説明を省略する。
このような構成を備えた多軸コンバインドサイクル発電プラントにおいて、第１主蒸気系２８ａおよび第２主蒸気系２８ｂのそれぞれは、図２に示すように、分岐させた第１高圧タービンバイパス系４６ａ、第２高圧タービンバイパス系４６ｂのそれぞれよりも上流側（分岐点よりも上流側）に第１圧力計５７ａ、第２圧力計５７ｂのそれぞれを設けている。
また、第１圧力計５７ａ、第２圧力計５７ｂのそれぞれには、演算制御部５８が設けられている。
この演算制御部５８は、第１圧力計５７ａから検出した圧力信号と第２圧力計５７ｂから検出した圧力信号と突き合わせ、その偏差が予め定められた範囲（逆流防止の圧力差範囲）になったとき、演算して第１主蒸気止め弁４４ａまたは、第２主蒸気止め弁４４ｂに開弁指令を与える制御回路を組み込んでいる。
なお、第１高温再熱系３０ａ、第２高温再熱系３０ｂおよび第１低圧蒸気系３３ａ、第２低圧蒸気系３３ｂも第１主蒸気系２８ａ、第２主蒸気系２８ｂと同様の系統を備えているので、系統を構成する部品に図１と対応させた部品番号をカッコ書きで付し、その重複説明を省略する。
次に、本実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントの起動方法を説明する。
例えば、第１系列Ａ０の第１ガスタービンプラント１ａ、第１排熱回収ボイラ１ｂが定格運転中で、第２系列Ｂ０の第２ガスタービンプラント１ｂ、第２排熱回収ボイラ２ｂが起動または再起動に入るとき、第２主蒸気系２８ｂは、第２主蒸気止め弁４４ｂを閉弁させ、第２高圧タービンバイパス系４６ｂの第２高圧タービンバイパス弁４５ｂを開弁させ、第２排熱回収ボイラ２ｂの第２高圧第１過熱器９ｂから発生する高温水または圧力、温度の低い飽水蒸気を復水器３５に流出させている。
第２高圧第１過熱器９ｂから発生する蒸気が高圧、高温になり、予め定められた圧力、温度になると、第２主蒸気系２８ｂは、発生する蒸気を高圧蒸気タービン２４に導くため、第２高圧タービンバイパス弁４５ｂを閉弁させ、第２主蒸気止め弁４４ｂに開弁指令を与えようとする。
このとき、演算制御部５８は、第１主蒸気系２８ａの第１圧力計５７ａからの圧力信号に第２主蒸気系２８ｂの第２圧力計５７ｂからの圧力信号を突き合わせ、予め定められた偏差の範囲に入っていると、第２主蒸気止め弁４４ｂに開弁指令を与え、第２高圧第１過熱器９ｂから発生する主蒸気（過熱蒸気）を第１排熱回収ボイラ１ａの第１高圧第１過熱器９ａから発生する主蒸気（過熱蒸気）を点Ａで合流させる。
このように、本実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法は、例えば、第１系列Ａ０の定格運転中、第１排熱回収ボイラ２ａから発生する主蒸気に、例えば第２系列Ｂ０の起動または再起動の際、第２排熱回収ボイラ２ｂから発生する主蒸気を合流させる際、第１主蒸気系２８ａに設けた第１圧力計５７ａからの圧力信号と第２主蒸気系２８ｂに設けた第２圧力計５７ｂからの圧力信号とを突き合わせ、その偏差が予め定められた範囲内に入っているとき、第２主蒸気系２８ｂの第２主蒸気止め弁４４ｂに開弁指令を与える演算制御部５８を設け、その合流の際の圧力差に基づく逆流を自動的に抑制するので、高圧蒸気タービン２４に無駄のない効果的な運転を行わせることができる。
なお、本実施形態は、第１系列Ａ０の第１主蒸気系２８ａと第２系列Ｂ０の第２主蒸気系２８ｂとの主蒸気の合流の説明に終始し、第１系列Ａ０の第１高温再熱系３０ａと第２系列Ｂ０の第２高温再熱系３０ｂとの主蒸気の合流および第１系列Ａ０の第１低圧蒸気系３３ａと第２系列Ｂ０の第２低圧蒸気系３３ｂとの低圧蒸気の合流については、図２中、カッコ書きで構成部品番号を付すだけにとどめ、その説明を省略しているが、再熱蒸気の合流および低圧蒸気の合流も上述主蒸気の合流と同様に、逆流を自動的に抑制し、中圧蒸気タービン２５および低圧蒸気タービン２６のそれぞれに無駄のない効果的な運転を行わせることができる。
図３は、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法の第２実施形態を示す概略系統図である。
本実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法は、第１実施形態と同様に、第１高圧タービンバイパス系４６ａ、第２高圧タービンバイパス系４６ｂのそれぞれに分岐する上流側の第１主蒸気系２８ａおよび第２主蒸気系２８ｂのそれぞれに第１圧力計５７ａ、第２圧力計５７ｂのそれぞれを設けるとともに、点Ａで第１系列Ａ０の第１排熱回路ボイラ２ａにおける第１高圧第１過熱器９ａから第１主蒸気系２８ａを介して供給される主蒸気に第２系列Ｂ０の第２排熱回路ボイラ２ｂにおける第２高圧第１過熱器９ｂから第２主蒸気系２８ｂを介して供給される主蒸気を合流させる合流主蒸気系２８に第３圧力計５９を設けるとともに、第３圧力計５９から検出した圧力信号と、第１圧力計５７ａおよび第２圧力計５７ｂのうち、起動または再起動しようとするガスタービン系列にて検出した圧力信号とを突き合わせ、偏差が予め定められた範囲（逆流防止の圧力差範囲）に入ったとき、当該ガスタービン系列の第１主蒸気止め弁４４ａあるいは第２主蒸気止め弁４４ｂに開弁指令を与える演算制御部５８を設け、第１高圧第１過熱器９ａあるいは第２高圧第１過熱器９ｂからの主蒸気を合流させる際、逆止弁を設けずとも流れの安定化を図ることができるように構成したものである。
このように、本実施形態は、起動あるいは再起動しようとするガスタービン系列の第１高圧第１過熱器９ａまたは第２高圧第１過熱器９ｂからの主蒸気を合流させる際、圧力差に基づく逆流を防止する手段を備えているので、高圧蒸気タービン２４に無駄のない効果的な運転を行わせることができる。
なお、本実施形態は、第１実施形態と同様に、第１系列Ａ０の第１主蒸気系２８ａと第２系列Ｂ０の第２主蒸気系２８ｂとの主蒸気の合流の説明に終始し、第１系列Ａ０の第１高温再熱系３０ａと第２系列Ｂ０の第２高温再熱系３０ｂとの再熱蒸気の合流および第１系列Ａ０の第１低圧蒸気系３３ａと第２系列Ｂ０の第２低圧蒸気系３３ｂとの低圧蒸気の合流については、図３中、カッコ書きで構成部品番号を付すだけにとどめ、その説明を省略しているが、再熱蒸気の合流および低圧蒸気の合流も上述主蒸気の合流と同様に、逆流を自動的に抑制し、中圧蒸気タービン２５および低圧蒸気タービン２６のそれぞれに無駄のない効果的な運転を行わせることができる。
１ａ 第１ガスタービンプラント
１ｂ 第２ガスタービンプラント
２ａ 第１排熱回収ボイラ
２ｂ 第２排熱回収ボイラ
３ 蒸気タービンプラント
４ａ，４ｂ 発電機
５ａ，５ｂ 空気圧縮機
６ａ，６ｂ ガスタービン燃焼器
７ａ，７ｂ ガスタービン
８ａ，８ｂ ケーシング
９ａ 第１高圧第１過熱器
９ｂ 第２高圧第１過熱器
１０ａ 第１高圧第１再熱器
１０ｂ 第２高圧第１再熱器
１１ａ 第１高圧第２再熱器
１１ｂ 第２高圧第２再熱器
１２ａ 第１高圧第２過熱器
１２ｂ 第２高圧第２過熱器
１３ａ 第１高圧ドラム
１３ｂ 第２高圧ドラム
１４ａ 第１高圧蒸発器
１４ｂ 第２高圧蒸発器
１５ａ 第１中圧過熱器
１５ｂ 第２中圧過熱器
１６ａ 第１高圧節炭器
１６ｂ 第２高圧節炭器
１７ａ 第１低圧過熱器
１７ｂ 第２低圧過熱器
１８ａ 第１中圧ドラム
１８ｂ 第２中圧ドラム
１９ａ 第１中圧蒸発器
１９ｂ 第２中圧蒸発器
２０ａ 第１中圧節炭器
２０ｂ 第２中圧節炭器
２１ａ 第１低圧ドラム
２１ｂ 第２低圧ドラム
２２ａ 第１低圧蒸発器
２２ｂ 第２低圧蒸発器
２３ａ 第１低圧節炭器
２３ｂ 第２低圧節炭器
２４ 高圧蒸気タービン
２５ 中圧蒸気タービン
２６ 低圧蒸気タービン
２７ 発電機
２８ 合流主蒸気系
２８ａ 第１主蒸気系
２８ｂ 第２主蒸気系
２８ｃ 高圧加減弁
２９ 共用低温再熱系
２９ａ 第１低温再熱系
２９ｂ 第２低温再熱系
３０ 合流高温再熱系
３０ａ 第１高温再熱系
３０ｂ 第２高温再熱系
３１ インターセプト弁
３２ 中圧蒸気タービン排気系
３３ａ 第１低圧蒸気系
３３ｂ 第２低圧蒸気系
３４ 低圧蒸気止め弁
３４ａ 低圧加減弁
３５ 復水器
３６ 低圧給水ポンプ
３７ 共用低圧給水系
３８ａ 第１低圧給水系
３８ｂ 第２低圧給水系
３９ａ 第１中圧給水ポンプ
３９ｂ 第２中圧給水ポンプ
４０ａ 第１中圧給水系
４０ｂ 第２中圧給水系
４１ａ 第１高圧給水ポンプ
４１ｂ 第２高圧給水ポンプ
４２ａ 第１高圧給水系
４２ｂ 第２高圧給水系
４４ａ 第１主蒸気止め弁
４４ｂ 第２主蒸気止め弁
４５ａ 第１高圧タービンバイパス弁
４５ｂ 第２高圧タービンバイパス弁
４６ａ 第１高圧タービンバイパス系
４６ｂ 第２高圧タービンバイパス系
４８ａ 第１高温再熱蒸気止め弁
４８ｂ 第２高温再熱蒸気止め弁
４９ａ 第１高温再熱バイパス弁
４９ｂ 第２高温再熱バイパス弁
５０ａ 第１高温再熱バイパス系
５０ｂ 第２高温再熱バイパス系
５２ａ 第１低圧蒸気止め弁
５２ｂ 第２低圧蒸気止め弁
５３ 合流低圧蒸気系
５４ 低圧蒸気タービン合流系
５５ａ 第１低圧蒸気バイパス弁
５５ｂ 第２低圧蒸気バイパス弁
５６ａ 第１低圧蒸気バイパス系
５６ｂ 第２低圧蒸気バイパス系
５７ａ 第１圧力計
５７ｂ 第２圧力計
５８ 演算制御部
５９ 第３圧力計
１ｂ 第２ガスタービンプラント
２ａ 第１排熱回収ボイラ
２ｂ 第２排熱回収ボイラ
３ 蒸気タービンプラント
４ａ，４ｂ 発電機
５ａ，５ｂ 空気圧縮機
６ａ，６ｂ ガスタービン燃焼器
７ａ，７ｂ ガスタービン
８ａ，８ｂ ケーシング
９ａ 第１高圧第１過熱器
９ｂ 第２高圧第１過熱器
１０ａ 第１高圧第１再熱器
１０ｂ 第２高圧第１再熱器
１１ａ 第１高圧第２再熱器
１１ｂ 第２高圧第２再熱器
１２ａ 第１高圧第２過熱器
１２ｂ 第２高圧第２過熱器
１３ａ 第１高圧ドラム
１３ｂ 第２高圧ドラム
１４ａ 第１高圧蒸発器
１４ｂ 第２高圧蒸発器
１５ａ 第１中圧過熱器
１５ｂ 第２中圧過熱器
１６ａ 第１高圧節炭器
１６ｂ 第２高圧節炭器
１７ａ 第１低圧過熱器
１７ｂ 第２低圧過熱器
１８ａ 第１中圧ドラム
１８ｂ 第２中圧ドラム
１９ａ 第１中圧蒸発器
１９ｂ 第２中圧蒸発器
２０ａ 第１中圧節炭器
２０ｂ 第２中圧節炭器
２１ａ 第１低圧ドラム
２１ｂ 第２低圧ドラム
２２ａ 第１低圧蒸発器
２２ｂ 第２低圧蒸発器
２３ａ 第１低圧節炭器
２３ｂ 第２低圧節炭器
２４ 高圧蒸気タービン
２５ 中圧蒸気タービン
２６ 低圧蒸気タービン
２７ 発電機
２８ 合流主蒸気系
２８ａ 第１主蒸気系
２８ｂ 第２主蒸気系
２８ｃ 高圧加減弁
２９ 共用低温再熱系
２９ａ 第１低温再熱系
２９ｂ 第２低温再熱系
３０ 合流高温再熱系
３０ａ 第１高温再熱系
３０ｂ 第２高温再熱系
３１ インターセプト弁
３２ 中圧蒸気タービン排気系
３３ａ 第１低圧蒸気系
３３ｂ 第２低圧蒸気系
３４ 低圧蒸気止め弁
３４ａ 低圧加減弁
３５ 復水器
３６ 低圧給水ポンプ
３７ 共用低圧給水系
３８ａ 第１低圧給水系
３８ｂ 第２低圧給水系
３９ａ 第１中圧給水ポンプ
３９ｂ 第２中圧給水ポンプ
４０ａ 第１中圧給水系
４０ｂ 第２中圧給水系
４１ａ 第１高圧給水ポンプ
４１ｂ 第２高圧給水ポンプ
４２ａ 第１高圧給水系
４２ｂ 第２高圧給水系
４４ａ 第１主蒸気止め弁
４４ｂ 第２主蒸気止め弁
４５ａ 第１高圧タービンバイパス弁
４５ｂ 第２高圧タービンバイパス弁
４６ａ 第１高圧タービンバイパス系
４６ｂ 第２高圧タービンバイパス系
４８ａ 第１高温再熱蒸気止め弁
４８ｂ 第２高温再熱蒸気止め弁
４９ａ 第１高温再熱バイパス弁
４９ｂ 第２高温再熱バイパス弁
５０ａ 第１高温再熱バイパス系
５０ｂ 第２高温再熱バイパス系
５２ａ 第１低圧蒸気止め弁
５２ｂ 第２低圧蒸気止め弁
５３ 合流低圧蒸気系
５４ 低圧蒸気タービン合流系
５５ａ 第１低圧蒸気バイパス弁
５５ｂ 第２低圧蒸気バイパス弁
５６ａ 第１低圧蒸気バイパス系
５６ｂ 第２低圧蒸気バイパス系
５７ａ 第１圧力計
５７ｂ 第２圧力計
５８ 演算制御部
５９ 第３圧力計
Claims (5)
- ガスタービンプラントと排熱回収ボイラと当該排熱回収ボイラから発生する蒸気を通流させる蒸気系統で構成するガスタービン系列を複数と、１台の蒸気タービンプラントと、前記蒸気系統のそれぞれからの蒸気を合流させた蒸気を前記蒸気タービンプラントへと通流させる合流蒸気系統を備えるコンバインドサイクル発電プラントにおいて、
前記蒸気系統には蒸気遮断弁と当該蒸気系統内の蒸気圧力を検知する圧力計とがそれぞれ設けられるとともに、
前記ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他の前記ガスタービン系列を起動する際に、当該起動を行なおうとする前記ガスタービン系列に設置された前記圧力計にて検知された圧力と既に運転中の前記ガスタービン系列に設置された前記圧力計にて検知された圧力とを比較し、得られた偏差量が予め定められた範囲内に入った場合に前記追加起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の蒸気遮断弁へ開弁許可信号を出力する制御演算部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。 - ガスタービンプラントと排熱回収ボイラと当該排熱回収ボイラから発生する蒸気を通流させる蒸気系統で構成するガスタービン系列を複数と、１台の蒸気タービンプラントと、前記蒸気系統のそれぞれからの蒸気を合流させた蒸気を前記蒸気タービンプラントへと通流させる合流蒸気系統を備えるコンバインドサイクル発電プラントにおいて、
前記蒸気系統には蒸気遮断弁と当該蒸気系統内の蒸気圧力を検知する圧力計とがそれぞれ設けられ、かつ前記合流蒸気系統には当該合流蒸気系統内の蒸気圧力を検知する合流蒸気圧力計が設けられるとともに、
前記ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他の前記ガスタービン系列を起動する際に、当該起動を行なおうとする前記ガスタービン系列に設置された前記圧力計にて検知された圧力と前記合流蒸気圧力計にて検知された圧力とを比較し、得られた偏差量が予め定められた範囲内に入った場合に前記追加起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の蒸気遮断弁へ開弁許可信号を出力する制御演算部を備えたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。 - 請求項１または２に記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、
ガスタービン系列に設置された排熱回収ボイラは、圧力の異なる少なくとも２種類の蒸気を発生させるように構成され、蒸気系統及び合流蒸気系統はこれらの異なる圧力毎に設けられるとともに、前記合流蒸気系統のそれぞれは蒸気タービンプラントのそれぞれ異なる部位に蒸気を供給するように構成され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。 - ガスタービンプラントと排熱回収ボイラと当該排熱回収ボイラから発生する蒸気を通流させる蒸気系統で構成するガスタービン系列を複数と、１台の蒸気タービンプラントと、前記蒸気系統のそれぞれからの蒸気を合流させた蒸気を前記蒸気タービンプラントへと通流させる合流蒸気系統を備えるコンバインドサイクル発電プラントの起動方法において、
前記ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他の前記ガスタービン系列を起動する際、当該起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気の圧力が、既に運転中の前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生している蒸気の圧力に対して予め定められた範囲内に入ったとき、前記追加起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気の前記蒸気系統から前記合流蒸気系統への合流を許可す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の起動方法。 - ガスタービンプラントと排熱回収ボイラと当該排熱回収ボイラから発生する蒸気を通流させる蒸気系統で構成するガスタービン系列を複数と、１台の蒸気タービンプラントと、前記蒸気系統のそれぞれからの蒸気を合流させた蒸気を前記蒸気タービンプラントへと通流させる合流蒸気系統を備えるコンバインドサイクル発電プラントの起動方法において、
前記ガスタービン系列の少なくともいずれかの運転中に他の前記ガスタービン系列を起動する際、当該起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気の圧力が、前記合流蒸気管内の蒸気の圧力に対して予め定められた範囲内に入ったとき、前記追加起動を行なおうとする前記ガスタービン系列の排熱回収ボイラから発生する蒸気の前記蒸気系統から前記合流蒸気系統への合流を許可す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の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003381489A JP2005146876A (ja) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | コンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003381489A JP2005146876A (ja) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | コンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005146876A true JP2005146876A (ja) | 2005-06-09 |
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ID=34690848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003381489A Pending JP2005146876A (ja) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | コンバインドサイクル発電プラントおよびその起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005146876A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012107570A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コンバインドサイクル発電プラントおよび制御装置 |
| CN104696029A (zh) * | 2013-12-06 | 2015-06-10 | 财团法人工业技术研究院 | 有机朗肯循环系统及其运转模式的切换方法 |
| CN109854319A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-06-07 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种耦合压力匹配的联合循环抽汽供热集成系统及其运行方法 |
| JP2020023943A (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 川崎重工業株式会社 | コンバインドサイクル発電プラント |
-
2003
- 2003-11-11 JP JP2003381489A patent/JP2005146876A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20210031976A (ko) * | 2018-08-08 | 2021-03-23 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 컴바인드 사이클 발전 플랜트 |
| JP7137398B2 (ja) | 2018-08-08 | 2022-09-14 | 川崎重工業株式会社 | コンバインドサイクル発電プラント |
| KR102512440B1 (ko) * | 2018-08-08 | 2023-03-21 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 컴바인드 사이클 발전 플랜트 |
| CN109854319A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-06-07 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种耦合压力匹配的联合循环抽汽供热集成系统及其运行方法 |
| CN109854319B (zh) * | 2019-02-02 | 2023-09-08 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种耦合压力匹配的联合循环抽汽供热集成系统及其运行方法 |
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