JP2005240667A - Combined power generation plant - Google Patents

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英樹 永尾
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    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combined power generation plant for shortening a time for a rated amount of steam to flow into a steam pipe by warming the whole steam pipe for supplying the steam from a boiler to a gas turbine at a time when starting the plant while preventing the flow of drain into the gas turbine. <P>SOLUTION: The combined power generation plant has the steam pipe 10 with steam valves 11, 12 for guiding part of steam generated in the boiler 5 to the gas turbine 3. A gas turbine side drain discharge pipe 16 is provided in the steam pipe 10 located on the downstream side of the steam valves 11, 12 and a boiler side drain discharge pipe 13 is provided in the steam pipe 10 located on the upstream side of the steam valves 11, 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガスタービンと蒸気タービンとを具備したコンバインド発電プラントに関するものである。   The present invention relates to a combined power plant including a gas turbine and a steam turbine.

コンバインド発電プラントとしては、燃焼器から供給された高温高圧の燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと、このガスタービンの排ガスで蒸気を発生する排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラが発生した蒸気によって動力を発生する蒸気タービンとを具備したものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００２−１８８４５９号公報（図１） As a combined power plant, a gas turbine that generates power from high-temperature and high-pressure combustion gas supplied from a combustor, an exhaust heat recovery boiler that generates steam from the exhaust gas of this gas turbine, and this exhaust heat recovery boiler were generated One having a steam turbine that generates power by steam is known (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-188459 (FIG. 1)

また、上記特許文献１に記載されているようなコンバインド発電プラントには、たとえば、図４に示すような蒸気管１０が設けられており、排熱回収ボイラ５からガスタービン３へ蒸気が供給されるようになっている。
排熱回収ボイラ５からガスタービン３へ蒸気が供給される主な理由としては、タービン・ブレード（動翼）および／またはノズル・ガイド・ベーン（静翼）を冷却するため、ＮＯｘ排出量を低減させるため、ガスタービンの発生出力を増大させるためなどが挙げられる。 Further, the combined power plant as described in Patent Document 1 is provided with, for example, a steam pipe 10 as shown in FIG. 4, and steam is supplied from the exhaust heat recovery boiler 5 to the gas turbine 3. It has become so.
The main reason why steam is supplied from the exhaust heat recovery boiler 5 to the gas turbine 3 is to cool the turbine blades (moving blades) and / or the nozzle guide vanes (static blades), thereby reducing NOx emissions. In order to increase the generated output of the gas turbine.

しかしながら、このような蒸気管１０には、排熱回収ボイラ側ドレン排出管１３しか設けられていなかったため、プラント起動時に蒸気管１０を暖管しようとしても、蒸気遮断弁（蒸気弁）１２からガスタービン３までの蒸気管１０を暖管することができなかった。そのため、ドレンがガスタービン３内に流入し、タービン・ブレードやノズル・ガイド・ベーンに衝突して、これらタービン・ブレードやノズル・ガイド・ベーンを破損してしまわないように蒸気制御弁（蒸気弁）１１を少しずつ開け、蒸気遮断弁１２からガスタービン３までの蒸気管１０を暖管しながら蒸気を流していく必要があり、定格の蒸気量を流すことができるようになるまでに非常に多くの時間がかかってしまうといった問題点があった。
また、この蒸気制御弁１１、および排熱回収ボイラ側ドレン排出管１３に設けられているドレン弁１３ａは、作業員の手により手動で開閉される弁であったため、蒸気管１０の暖管時にはこれら蒸気制御弁１１およびドレン弁１３ａに作業員を配置しなければならないといった問題点もあった。 However, since the steam pipe 10 is provided with only the exhaust heat recovery boiler side drain discharge pipe 13, even if it is attempted to warm the steam pipe 10 at the time of starting the plant, the gas from the steam shut-off valve (steam valve) 12 The steam pipe 10 up to the turbine 3 could not be warmed up. Therefore, the steam control valve (steam valve) prevents the drain from flowing into the gas turbine 3 and colliding with the turbine blades or nozzle guide vanes to damage the turbine blades or nozzle guide vanes. ) It is necessary to open the steam 11 little by little and let the steam flow while warming the steam pipe 10 from the steam shut-off valve 12 to the gas turbine 3. There was a problem that it took a lot of time.
In addition, since the steam control valve 11 and the drain valve 13a provided in the exhaust heat recovery boiler side drain discharge pipe 13 are valves that are manually opened and closed by a worker's hand, when the steam pipe 10 is warmed up, There was also a problem that workers had to be placed on the steam control valve 11 and the drain valve 13a.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ボイラからガスタービンに蒸気を供給する蒸気管全体を、プラント起動時に一度に暖管することができ、ガスタービン内へのドレンの流入を防止することができるとともに、この蒸気管に定格の蒸気量を流すまでの時間を短縮することのできるコンバインド発電プラントを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the entire steam pipe for supplying steam from the boiler to the gas turbine can be warmed at a time when the plant is started, and the inflow of drain into the gas turbine is prevented. It is an object of the present invention to provide a combined power generation plant that can prevent this and shorten the time until a rated amount of steam flows through the steam pipe.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載のコンバインド発電プラントは、燃焼器と、該燃焼器から供給される燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと、前記燃焼器に加圧した燃焼用空気を供給する圧縮機と、蒸気を発生するボイラと、該ボイラから供給される蒸気によって動力を発生する蒸気タービンと、前記ボイラで発生した蒸気の一部を前記ガスタービンに導くとともに、蒸気の流れを遮断あるいは調節する蒸気弁が設けられた蒸気管とを備えるコンバインド発電プラントであって、前記蒸気弁よりも下流側に位置する前記蒸気管に、ガスタービン側ドレン排出管が設けられているとともに、前記蒸気弁よりも上流側に位置する前記蒸気管に、ボイラ側ドレン排出管が設けられていることを特徴とする。
このようなコンバインド発電プラントによれば、プラント起動時、たとえば、ボイラからの蒸気や圧縮機からの燃焼用空気などが、蒸気弁（たとえば、蒸気遮断弁および蒸気制御弁）よりも下流側に位置する蒸気管、およびガスタービン側ドレン排出管に通されてこれら管の暖管が行われるとともに、ボイラからの蒸気が、蒸気弁よりも上流側に位置する蒸気管、およびボイラ側ドレン排出管に通されてこれら管の暖管が行われるようになっている。
すなわち、蒸気弁を挟んで、上流側および下流側の蒸気管が同時に温められることとなる。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The combined power plant according to claim 1, a combustor, a gas turbine that generates power by combustion gas supplied from the combustor, a compressor that supplies pressurized combustion air to the combustor, A boiler that generates steam, a steam turbine that generates power by steam supplied from the boiler, and a steam valve that guides a part of the steam generated in the boiler to the gas turbine and blocks or regulates the flow of steam And a steam power plant having a steam pipe provided with a gas turbine side drain discharge pipe and upstream of the steam valve in the steam pipe located downstream of the steam valve. The steam pipe located on the side is provided with a boiler-side drain discharge pipe.
According to such a combined power plant, when the plant is started, for example, steam from a boiler, combustion air from a compressor, and the like are located downstream of a steam valve (for example, a steam cutoff valve and a steam control valve). Are connected to the steam pipe and the gas turbine side drain discharge pipe to warm the pipes, and the steam from the boiler is sent to the steam pipe located upstream of the steam valve and the boiler side drain discharge pipe. These pipes are warmed up.
That is, the upstream and downstream steam pipes are simultaneously heated across the steam valve.

請求項２に記載のコンバインド発電プラントは、暖管時、前記蒸気弁よりも下流側に位置する前記蒸気管、および前記ガスタービン側ドレン排出管に、前記圧縮機から燃焼用空気が導かれるように構成されていることを特徴とする。
このようなコンバインド発電プラントによれば、蒸気弁よりも下流側に位置する蒸気管、およびガスタービン側ドレン排出管を暖管するのに、ガスタービンに隣接して配置された圧縮機により作り出された燃焼用空気が使用されるようになっているので、圧縮機から蒸気管に燃焼用空気を導く配管の長さが短くてすみ、配管の取り回しも簡略化されることとなる。 In the combined power plant according to claim 2, combustion air is guided from the compressor to the steam pipe located downstream of the steam valve and the gas turbine-side drain discharge pipe at the time of warm pipe. It is comprised by these.
According to such a combined power plant, a steam pipe located downstream of the steam valve and a gas turbine side drain discharge pipe are warmed by a compressor disposed adjacent to the gas turbine. Since the combustion air is used, the length of the pipe that leads the combustion air from the compressor to the steam pipe can be shortened, and the handling of the pipe can be simplified.

請求項３に記載のコンバインド発電プラントは、前記ガスタービン側ドレン排出管および前記ボイラ側ドレン排出管に、それぞれ電磁弁が設けられているとともに、これら電磁弁、および前記蒸気弁に制御器が接続されており、これら電磁弁、および前記蒸気弁が、前記制御器によりそれぞれ所定のタイミングで開閉されるように構成されていることを特徴とする。
このようなコンバインド発電プラントによれば、電磁弁、および蒸気弁が、制御器によりそれぞれ所定のタイミングで開閉されるようになっており、システムの自動化が図られるようになっている。 In the combined power plant according to claim 3, the gas turbine side drain discharge pipe and the boiler side drain discharge pipe are respectively provided with solenoid valves, and a controller is connected to the solenoid valves and the steam valve. The electromagnetic valve and the steam valve are configured to be opened and closed by the controller at predetermined timings, respectively.
According to such a combined power generation plant, the solenoid valve and the steam valve are opened and closed at predetermined timings by the controller, respectively, so that the system can be automated.

本発明によるコンバインド発電プラントによれば、蒸気弁（たとえば、蒸気遮断弁および蒸気制御弁）よりも下流側の蒸気管が暖管されるとともに、管内のドレンがガスタービン側ドレン排出管を通って外部に排出されるようになっているので、ドレンが蒸気弁を介してガスタービンの内部に流入することを確実に防止することができ、ドレンがブレードやノズルに衝突して、これらブレードやノズルが破損することを確実に防止することができる。
また、蒸気弁よりも下流側の蒸気管の暖管が、蒸気弁よりも上流側の蒸気管の暖管と同時に行われるようになっているので、暖管終了後、蒸気管に定格の蒸気量が流されるまでの時間を短縮することができる。
さらに、蒸気弁、第１の電磁弁、および第２の電磁弁の開閉が、制御器によりシーケンス制御されるようになっていて、自動化が図られているので、従来のようにドレン排出管に設けられたドレン弁を操作するための作業員を配置する必要がなく、作業に要する作業員の数を削減することができる。
さらにまた、シーケンス制御により決められた時間に決められた弁の開閉が行われるようになっているので、従来の作業員が手動で行っていたときのように、作業員が異なることによる暖管時間の差がなくなり、かつ常に最短の時間で確実な暖管が行われるようになる。 According to the combined power plant of the present invention, the steam pipe on the downstream side of the steam valve (for example, the steam shut-off valve and the steam control valve) is warmed, and the drain in the pipe passes through the gas turbine-side drain discharge pipe. Since it is discharged to the outside, it is possible to reliably prevent the drain from flowing into the gas turbine through the steam valve, and the drain collides with the blade or nozzle, and these blade or nozzle Can be reliably prevented from being damaged.
In addition, since the warm pipe of the steam pipe downstream from the steam valve is performed simultaneously with the warm pipe of the steam pipe upstream from the steam valve, the steam pipe rated at the steam pipe after the warm pipe ends. It is possible to shorten the time until the amount is flowed.
In addition, the opening and closing of the steam valve, the first solenoid valve, and the second solenoid valve are sequence-controlled by a controller, and automation is achieved. There is no need to arrange a worker for operating the provided drain valve, and the number of workers required for the work can be reduced.
Furthermore, because the valve is opened and closed at the time determined by the sequence control, the warm pipe due to the difference of workers is different from the case where the conventional worker manually operates. There is no time difference, and reliable warm-up is always performed in the shortest time.

以下、本発明によるコンバインド発電プラントの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図３に示すように、コンバインド発電プラント１は、燃焼器２と、この燃焼器２から供給された高温高圧の燃焼ガスによって動力を発生するガスタービン３と、燃焼器２に加圧した空気を供給する、ガスタービン３により駆動される圧縮機４と、ガスタービン３の排ガスで蒸気を発生する排熱回収ボイラ５と、この排熱回収ボイラ５が発生した蒸気によって動力を発生する蒸気タービン６と、この蒸気タービン６からの排気蒸気を凝縮・復水させる復水器７と、復水器７の復水だまりから復水をくみ出し、排熱回収ボイラ５に送水する復水ポンプ８と、を主たる要素として構成されたものである。
また、ガスタービン３および蒸気タービン６にはそれぞれ、回転軸３ａ，６ａを介して発電機３ｂ，６ｂが接続されている。
なお、これら構成要素については、従来公知のものであるので、ここではその説明は省略する。 Hereinafter, an embodiment of a combined power plant according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 3, the combined power plant 1 includes a combustor 2, a gas turbine 3 that generates power by high-temperature and high-pressure combustion gas supplied from the combustor 2, and compressed air in the combustor 2. The compressor 4 driven by the gas turbine 3 to be supplied, the exhaust heat recovery boiler 5 that generates steam from the exhaust gas of the gas turbine 3, and the steam turbine 6 that generates power by the steam generated by the exhaust heat recovery boiler 5 A condenser 7 that condenses and condenses the exhaust steam from the steam turbine 6, a condensate pump 8 that draws the condensate from the condensate pool of the condenser 7 and feeds it to the exhaust heat recovery boiler 5, Is the main element.
Further, generators 3b and 6b are connected to the gas turbine 3 and the steam turbine 6 via rotary shafts 3a and 6a, respectively.
Since these constituent elements are conventionally known, the description thereof is omitted here.

図１に示すように、排熱回収ボイラ５とガスタービン３とは、蒸気管１０で接続されており、コンバインド発電プラント１の運転中、排熱回収ボイラ５で発生した蒸気の一部がガスタービン３の内部に導かれるようになっている。
また、この蒸気管１０には、排熱回収ボイラ５の側（上流側）からガスタービン３の側（下流側）に向かって、蒸気制御弁（蒸気弁）１１および蒸気遮断弁（蒸気弁）１２が設けられている。
蒸気制御弁１１は蒸気の流量を制御する弁であり、蒸気遮断弁１２は排熱回収ボイラ５からガスタービン３へ蒸気を供給したりガスタービン３への蒸気の供給を遮断したりするオン−オフ弁である。 As shown in FIG. 1, the exhaust heat recovery boiler 5 and the gas turbine 3 are connected by a steam pipe 10, and a part of the steam generated in the exhaust heat recovery boiler 5 is gas during operation of the combined power plant 1. It is guided inside the turbine 3.
The steam pipe 10 includes a steam control valve (steam valve) 11 and a steam shut-off valve (steam valve) from the exhaust heat recovery boiler 5 side (upstream side) to the gas turbine 3 side (downstream side). 12 is provided.
The steam control valve 11 is a valve that controls the flow rate of steam, and the steam shut-off valve 12 is an on-off that supplies steam from the exhaust heat recovery boiler 5 to the gas turbine 3 or shuts off supply of steam to the gas turbine 3. It is an off valve.

蒸気制御弁１１および蒸気遮断弁１２の上流側に位置する蒸気管１０、すなわち、蒸気制御弁１１よりも上流側で、かつこの蒸気制御弁１１の近傍に位置する蒸気管１０には、排熱回収ボイラ側ドレン排出管１３が接続されている。
この排熱回収ボイラ側ドレン排出管１３には、上流側から下流側に向かって、オリフィス１４および第１の電磁弁１５が設けられている。
オリフィス１４は流量調整用の固定絞りであり、第１の電磁弁１５は電磁力により開閉するオン−オフ弁である。 The steam pipe 10 positioned on the upstream side of the steam control valve 11 and the steam cutoff valve 12, that is, the steam pipe 10 positioned on the upstream side of the steam control valve 11 and in the vicinity of the steam control valve 11, has exhaust heat. A recovery boiler side drain discharge pipe 13 is connected.
The exhaust heat recovery boiler side drain discharge pipe 13 is provided with an orifice 14 and a first electromagnetic valve 15 from the upstream side toward the downstream side.
The orifice 14 is a fixed throttle for adjusting the flow rate, and the first electromagnetic valve 15 is an on-off valve that opens and closes by electromagnetic force.

一方、蒸気制御弁１１および蒸気遮断弁１２の下流側に位置する蒸気管１０、すなわち、蒸気遮断弁１２よりも下流側で、かつこの蒸気遮断弁１２の近傍に位置する蒸気管１０には、ガスタービン側ドレン排出管１６が接続されている。
このガスタービン側ドレン排出管１６には、上流側から下流側に向かって、オリフィス１７および第２の電磁弁１８が設けられている。
オリフィス１７は流量調整用の固定絞りであり、第２の電磁弁１８は電磁力により開閉するオン−オフ弁である。 On the other hand, the steam pipe 10 located on the downstream side of the steam control valve 11 and the steam cutoff valve 12, that is, the steam pipe 10 located on the downstream side of the steam cutoff valve 12 and in the vicinity of the steam cutoff valve 12, A gas turbine side drain discharge pipe 16 is connected.
The gas turbine side drain discharge pipe 16 is provided with an orifice 17 and a second electromagnetic valve 18 from the upstream side toward the downstream side.
The orifice 17 is a fixed throttle for adjusting the flow rate, and the second electromagnetic valve 18 is an on-off valve that opens and closes by electromagnetic force.

これら蒸気制御弁１１、蒸気遮断弁１２、第１の電磁弁１５、および第２の電磁弁１８はそれぞれ、制御器１９に電気的に接続されているとともに、この制御器１９からの信号によりそれぞれ開閉され得るように構成されている。
蒸気制御弁１１、蒸気遮断弁１２、第１の電磁弁１５、および第２の電磁弁１８はそれぞれ、制御器１９からの信号により、図２に示すごとくシーケンス制御されるようになっている。
図２は、蒸気管１０の暖管開始からガスタービン３の停止に至るまでのタイミングチャートである。
図２において、ｔ０は暖管開始時、ｔ１は暖管終了時、ｔ２は排熱回収ボイラ５からガスタービン３への蒸気流入開始時、ｔ３はコンバインド発電プラント１の定格運転開始時、ｔ４はガスタービン３の運転停止時、ｔ５は蒸気制御弁１１が全閉とされた時である。 The steam control valve 11, the steam cutoff valve 12, the first solenoid valve 15, and the second solenoid valve 18 are each electrically connected to a controller 19, and are each in response to a signal from the controller 19. It is comprised so that it can be opened and closed.
The steam control valve 11, the steam cutoff valve 12, the first electromagnetic valve 15, and the second electromagnetic valve 18 are each subjected to sequence control as shown in FIG. 2 by a signal from the controller 19.
FIG. 2 is a timing chart from the start of the warm pipe of the steam pipe 10 to the stop of the gas turbine 3.
In FIG. 2, t 0 is the start of the warm pipe, t 1 is the end of the warm pipe, t 2 is the start of steam inflow from the exhaust heat recovery boiler 5 to the gas turbine 3, and t 3 is the start of rated operation of the combined power plant 1. when, t 4 during shutdown of the gas turbine 3, t 5 is when the steam control valve 11 is fully closed.

図２をさらに詳しく説明すると、ガスタービン３の負荷が最低（Min）負荷以上で、かつ排熱回収ボイラ５の蒸気圧力が所定圧力（使用する排熱回収ボイラ５の規模により一概に言うことはできないので、ここでは○○kPagとしておく）以上となれば、閉状態となっていた第１の電磁弁１５および第２の電磁弁１８に制御器１９から信号を送ってこれら弁１５，１８を同時に開状態とし、蒸気管１０の暖管を開始する。
このとき、蒸気制御弁１１よりも上流側の蒸気管１０、および排熱回収ボイラ側ドレン排出管１３には、排熱回収ボイラ５から蒸気が供給されるようになっており、これら管１０，１３の暖管が行われるとともに、これら管１０，１３内のドレンが外部（大気中）に放出されるようになっている。
一方、蒸気遮断弁１２よりも下流側の蒸気管１０、およびガスタービン側ドレン排出管１６には、前述した圧縮機２から高温の燃焼用空気が供給されるようになっており、これら管１０，１６の暖管が行われるとともに、これら管１０，１６内のドレンが外部（大気中）に放出されるようになっている。 2 will be described in more detail. The load of the gas turbine 3 is equal to or higher than the minimum (Min) load, and the steam pressure of the exhaust heat recovery boiler 5 is a predetermined pressure (generally speaking depending on the scale of the exhaust heat recovery boiler 5 to be used) Since it is not possible here, it is set as OOkPag). If it becomes more than this, a signal is sent from the controller 19 to the first solenoid valve 15 and the second solenoid valve 18 which are in the closed state, and these valves 15, 18 are turned on. At the same time, the steam pipe 10 is opened and the warm pipe is started.
At this time, steam is supplied from the exhaust heat recovery boiler 5 to the steam pipe 10 upstream of the steam control valve 11 and the exhaust heat recovery boiler side drain discharge pipe 13. 13 warm pipes are performed, and drains in the pipes 10 and 13 are discharged to the outside (in the atmosphere).
On the other hand, high-temperature combustion air is supplied from the above-described compressor 2 to the steam pipe 10 on the downstream side of the steam cutoff valve 12 and the gas turbine-side drain discharge pipe 16. , 16 are performed, and the drains in these tubes 10, 16 are discharged to the outside (in the atmosphere).

このような方法による暖管が所定時間（管の長さなどにより予め算定されるとともに設定された時間）行われて、蒸気制御弁１１よりも上流側の蒸気管１０、排熱回収ボイラ側ドレン排出管１３、蒸気遮断弁１２よりも下流側の蒸気管１０、およびガスタービン側ドレン排出管１６の暖管が終了すると、つぎに蒸気遮断弁１２に制御器１９から信号が送られて、蒸気遮断弁１２が閉状態から開状態へとされる。
蒸気遮断弁１２が開状態とされてから所定時間経過後（たとえば、１秒後）、つぎに蒸気制御弁１１が制御器１９からの信号により徐々に（この場合、蒸気管１０全体の暖管が終了しているので、従来の蒸気制御弁１１よりも早く全開状態にもっていくことができる）全開状態とされ、全開状態とされた時点で定格運転に入ったことになる。定格運転に入ると同時に、第１の電磁弁１５および第２の電磁弁１８に制御器１９から信号が送られ、これら電磁弁１５，１８はともに閉状態とされる。 The warm pipe by such a method is performed for a predetermined time (preliminarily calculated and set based on the length of the pipe, etc.), the steam pipe 10 upstream of the steam control valve 11, and the exhaust heat recovery boiler side drain. When the warm pipes of the exhaust pipe 13, the steam pipe 10 on the downstream side of the steam cutoff valve 12, and the gas turbine side drain discharge pipe 16 are finished, a signal is sent from the controller 19 to the steam cutoff valve 12 to The shut-off valve 12 is changed from the closed state to the open state.
After elapse of a predetermined time (for example, 1 second) after the steam shut-off valve 12 is opened, the steam control valve 11 is then gradually turned on by a signal from the controller 19 (in this case, the warm pipe of the entire steam pipe 10). Therefore, the fully open state can be reached earlier than the conventional steam control valve 11), and the rated operation is started when the fully open state is reached. Simultaneously with the start of rated operation, a signal is sent from the controller 19 to the first solenoid valve 15 and the second solenoid valve 18, and both the solenoid valves 15 and 18 are closed.

このような定格運転状態でコンバインド発電プラント１を所定時間運転し、コンバインド発電プラント１の運転を停止しようとする場合、ガスタービン３の運転停止と同時に、制御器１９から蒸気遮断弁１２に信号が送られて、蒸気遮断弁１２が閉状態とされ、かつ制御器１９から蒸気制御弁１１に信号が送られて、蒸気制御弁１１が徐々に閉鎖されていき、時間ｔ５で全閉状態となる。
なお、本実施形態では、時間ｔ４で蒸気遮断弁１２が閉状態とされるとともに、蒸気制御弁１１が徐々に閉鎖されていくようになっている。これは蒸気管１０を通してノズル・ガイド・ベーンのみを冷却している場合（すなわち、タービン・ブレードは蒸気により冷却されていない場合）にこのような弁の開閉がなされ、タービン・ブレードよりもノズル・ガイド・ベーンの方が冷却により先に収縮して、タービン・ブレードの先端がケーシングと接触して破損しないようにしている。 When the combined power plant 1 is operated for a predetermined time in such a rated operation state and the operation of the combined power plant 1 is to be stopped, a signal is sent from the controller 19 to the steam cutoff valve 12 simultaneously with the stop of the operation of the gas turbine 3. sent to the steam shut-off valve 12 is closed, and the controller 19 a signal is sent to the steam control valve 11 from the steam control valve 11 will be gradually closed, and fully closed at time t 5 Become.
In the present embodiment, together with the steam shut-off valve 12 at time t 4 is closed, so that the steam control valve 11 is gradually closed. This is because such a valve is opened and closed when only the nozzle guide vane is cooled through the steam pipe 10 (ie, when the turbine blade is not cooled by steam), and the nozzle blade is more than the turbine blade. The guide vane shrinks earlier due to cooling so that the tip of the turbine blade does not contact the casing and break.

この構成により、蒸気遮断弁１２よりも下流側の蒸気管１０が暖管されるとともに、管内のドレンがガスタービン側ドレン排出管１６を通って外部に排出されるようになっているので、ドレンが蒸気遮断弁１２を介してガスタービン３の内部に流入することを確実に防止することができ、ドレンがブレードやノズルに衝突して、これらブレードやノズルが破損することを確実に防止することができる。
また、蒸気遮断弁１２よりも下流側の蒸気管１０の暖管が、蒸気制御弁１１よりも上流側の蒸気管１０の暖管と同時に行われるようになっているので、暖管終了後、蒸気管１０に定格の蒸気量が流されるまでの時間を短縮することができる。
さらに、蒸気制御弁１１、蒸気遮断弁１２、第１の電磁弁１５、および第２の電磁弁１８の開閉が、制御器１９によりシーケンス制御されるようになっていて、自動化が図られているので、従来のようにドレン排出管に設けられたドレン弁を操作するための作業員を配置する必要がなく、作業に要する作業員の数を削減することができる。
さらにまた、シーケンス制御により決められた時間に決められた弁の開閉が行われるようになっているので、従来の作業員が手動で行っていたときのように、作業員が異なることによる暖管時間の差をなくすことができ、かつ常に最短の時間で確実な暖管を行うことができる。 With this configuration, the steam pipe 10 on the downstream side of the steam shut-off valve 12 is warmed, and the drain in the pipe is discharged to the outside through the gas turbine side drain discharge pipe 16. Can be reliably prevented from flowing into the gas turbine 3 through the steam shut-off valve 12, and the drain and the nozzles can be prevented from colliding with the blades and nozzles. Can do.
In addition, since the warm pipe of the steam pipe 10 downstream of the steam shut-off valve 12 is performed simultaneously with the warm pipe of the steam pipe 10 upstream of the steam control valve 11, after the warm pipe ends, The time until the rated steam amount flows through the steam pipe 10 can be shortened.
Further, the opening and closing of the steam control valve 11, the steam shut-off valve 12, the first electromagnetic valve 15, and the second electromagnetic valve 18 are sequence-controlled by the controller 19, so that automation is achieved. Therefore, it is not necessary to arrange a worker for operating the drain valve provided in the drain discharge pipe as in the prior art, and the number of workers required for the work can be reduced.
Furthermore, because the valve is opened and closed at the time determined by the sequence control, the warm pipe due to the difference of workers is different from the case where the conventional worker manually operates. The difference in time can be eliminated, and reliable warm pipe can always be performed in the shortest time.

また、プラント停止時（すなわち、蒸気遮断弁１２が閉鎖された時）、同時に第１の電磁弁１５および第２の電磁弁１８を開状態とし、蒸気遮断弁１２よりも下流側の蒸気管１０、および蒸気制御弁１１よりも上流側の蒸気管１０の暖管を再度行うように設定することもできる。
これにより、プラント停止時における蒸気管１０内のドレンの停滞を防止することができ、蒸気管１０のドレンによる腐食を防止することができる。 Further, when the plant is stopped (that is, when the steam cutoff valve 12 is closed), the first solenoid valve 15 and the second solenoid valve 18 are simultaneously opened, and the steam pipe 10 on the downstream side of the steam cutoff valve 12 is opened. It is also possible to set so that the warm pipe of the steam pipe 10 upstream of the steam control valve 11 is performed again.
Thereby, the stagnation of the drain in the steam pipe 10 at the time of a plant stop can be prevented, and the corrosion by the drain of the steam pipe 10 can be prevented.

なお、本実施形態においては、蒸気を発生するものとして排熱回収ボイラ５が使用されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガスタービン３の排ガスを利用しない、別途独立したボイラを使用することもできる。
また、本発明は図３に示すような排熱回収方式のコンバインド発電プラント１のみに適用され得るものではなく、圧縮機４から吐出された加圧空気を温める再生器を有するものや、排気助燃方式、排気再燃方式、過給ボイラ方式、給水加熱方式などのコンバインド発電プラントにも適用され得るものである。
さらに、図１に示したオリフィス１４，１７は、固定絞りに限定されるものではなく、可変絞りとすることもできる。
さらにまた、図２に示すタイミングチャートは、図２に示すものに限定されるものではなく、蒸気により冷却する部分の違いや、コンバインド発電プラントの方式の違いによって適宜変更され得るものである。 In this embodiment, the exhaust heat recovery boiler 5 is used to generate steam. However, the present invention is not limited to this, and the exhaust gas from the gas turbine 3 is not used. A boiler can also be used.
Further, the present invention is not only applicable to the exhaust heat recovery type combined power plant 1 as shown in FIG. 3, and has a regenerator that warms the pressurized air discharged from the compressor 4, or exhaust auxiliary combustion. The present invention can also be applied to a combined power plant such as a method, an exhaust reburning method, a supercharging boiler method, and a feed water heating method.
Furthermore, the orifices 14 and 17 shown in FIG. 1 are not limited to fixed throttles, but may be variable throttles.
Furthermore, the timing chart shown in FIG. 2 is not limited to that shown in FIG. 2, and can be appropriately changed depending on the difference in the portion cooled by steam and the difference in the method of the combined power plant.

本発明によるコンバインド発電プラントの一実施形態を示す要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram which shows one Embodiment of the combined power generation plant by this invention. 図１に示す各弁の開閉状態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the opening-and-closing state of each valve shown in FIG. 本発明によるコンバインド発電プラントの一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing one embodiment of a combined power plant by the present invention. 従来のコンバインド発電プラントの要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram of the conventional combined power generation plant.

符号の説明Explanation of symbols

１ コンバインド発電プラント
２ 燃焼器
３ ガスタービン
４ 圧縮機
５ 排熱回収ボイラ
６ 蒸気タービン
１０ 蒸気管
１１ 蒸気制御弁（蒸気弁）
１２ 蒸気遮断弁（蒸気弁）
１３ ボイラ側ドレン排出管
１５ 第１の電磁弁
１６ ガスタービン側ドレン排出管
１８ 第２の電磁弁
１９ 制御器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combined power generation plant 2 Combustor 3 Gas turbine 4 Compressor 5 Waste heat recovery boiler 6 Steam turbine 10 Steam pipe 11 Steam control valve (steam valve)
12 Steam shut-off valve (steam valve)
13 Boiler-side drain discharge pipe 15 First solenoid valve 16 Gas turbine-side drain discharge pipe 18 Second solenoid valve 19 Controller

Claims (3)

燃焼器と、該燃焼器から供給される燃焼ガスによって動力を発生するガスタービンと、前記燃焼器に加圧した燃焼用空気を供給する圧縮機と、蒸気を発生するボイラと、該ボイラから供給される蒸気によって動力を発生する蒸気タービンと、前記ボイラで発生した蒸気の一部を前記ガスタービンに導くとともに、蒸気の流れを遮断あるいは調節する蒸気弁が設けられた蒸気管とを備えるコンバインド発電プラントであって、
前記蒸気弁よりも下流側に位置する前記蒸気管に、ガスタービン側ドレン排出管が設けられているとともに、前記蒸気弁よりも上流側に位置する前記蒸気管に、ボイラ側ドレン排出管が設けられていることを特徴とするコンバインド発電プラント。 A combustor, a gas turbine that generates power by combustion gas supplied from the combustor, a compressor that supplies pressurized combustion air to the combustor, a boiler that generates steam, and a supply from the boiler Combined power generation comprising: a steam turbine that generates power by generated steam; and a steam pipe that is provided with a steam valve that guides a part of the steam generated in the boiler to the gas turbine and blocks or regulates the flow of steam A plant,
A gas turbine side drain discharge pipe is provided in the steam pipe located downstream from the steam valve, and a boiler side drain discharge pipe is provided in the steam pipe located upstream from the steam valve. Combined power plant characterized by being. 暖管時、前記蒸気弁よりも下流側に位置する前記蒸気管、および前記ガスタービン側ドレン排出管に、前記圧縮機から燃焼用空気が導かれるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンバインド発電プラント。   Combustion air is led from the compressor to the steam pipe located downstream of the steam valve and the gas turbine side drain discharge pipe during warm pipe. Item 2. A combined power plant according to item 1. 前記ガスタービン側ドレン排出管および前記ボイラ側ドレン排出管に、それぞれ電磁弁が設けられているとともに、これら電磁弁、および前記蒸気弁に制御器が接続されており、これら電磁弁、および前記蒸気弁が、前記制御器によりそれぞれ所定のタイミングで開閉されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のコンバインド発電プラント。   The gas turbine side drain discharge pipe and the boiler side drain discharge pipe are each provided with a solenoid valve, and a controller is connected to the solenoid valve and the steam valve. The solenoid valve and the steam The combined power plant according to claim 2, wherein the valves are configured to be opened and closed by the controller at predetermined timings.
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