JP2009062985A - コンバインドサイクル発電プラントを運転する方法及びこの方法を実施するコンバインドサイクル発電プラント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1つの圧縮機12及び1つのタービン13を有する1つのガスタービン11,水/蒸気サイクル内で蒸気を発生させるために前記ガスタービン11に後続接続された1つの廃熱回収ボイラ17及び少なくとも1つの貫流式冷却器を備える。サイクル切り替え時にはガスタービン排気流路は廃熱ボイラ17と副煙突16のどちらかに向かう流路切り替えられる。
【選択図】図1
Description
・切り替えられる時に、貫流式冷却器、特に貫流式冷却器の圧力及び温度をどのように制御すべきか?
・1つだけのサイクルによる運転モードの場合、貫流式冷却器用の水をどこで確保すべきか?
・貫流式冷却器内で発生させた蒸気をどのように処理すればよいのか?
2サイクルによる運転モードが、効率の観点からすれば1サイクルだけによる運転モードよりも運転者にとって重要であるものの、運転者が、全ての設備を停止する必要なしに設備の運転時の柔軟性及びより良好な利用可能性をむしろ好む場合は、1サイクルだけによる運転モードに意義がある。1サイクルだけによる発電プラントが最初に建設され、後にコンバインドサイクル発電プラントに拡張される場合も、1サイクルだけによる運転モードが有益であり得る。
・蒸気は、副煙突16内に排出される;
・又は、蒸気は、貫流式冷却器21に接続している圧縮送気管22内に注入される;
・又は、脱イオン水の損失を最小にするため、蒸気は、(図中に示さなかった)空冷式の復水器に供給される。
・給水の温度変化を阻止するため、まず第一に偏向フラップが、後続するステップに平行して徐々に閉じられる(図1中に実線で示された終端位置に旋回される)。
・廃熱回収ボイラ17に向かう蒸気排気路25内の閉鎖弁V2が閉じ始める。その結果、別の蒸気排気路26内の制御弁CV1前の圧力は、最初はコンバインドサイクル運転中の圧力に等しい。閉鎖弁V2が完全に閉じられている場合、圧力が、シングルサイクル運転時の目標圧力に旋回されなければならない。
・冷却水混合路28の弁V4及びCV3が開かれ、給水の温度が、あまり大きくない変化率でコンバインドサイクル運転の水準からシングルサイクル運転の水準に徐々に低下されて、ガスタービンの冷気の温度を一定に保持する。
・閉鎖弁V5が開いて保持されながら、給水バイパス路29の弁CV2及びV6が徐々に開かれる。
・引き続き、閉鎖弁V5が閉じられる。
・次いで、両制御弁CV2及びCV3が同時に徐々に閉じられ、この場合、給水の温度が、シングルサイクル運転の水準に保持される。制御弁CV“が、制御された勾配で閉じられる。同時に、給水路27内の閉鎖弁V3が開かれる。
・シングルサイクル運転用のシングルサイクル給水システム
・シングルサイクル時に発生した蒸気を排気する蒸気システム
・シングルサイクル運転とコンバインドサイクル運転との間の圧力及び温度の円滑な移行を可能にする切り替えシステム
・廃熱回収ボイラ17からの閉鎖弁V5を有する第1給水路24;
・廃熱回収ボイラ17からの切り替えの間に給水の温度を制御する閉鎖弁V4及び制御弁CV3を有する冷却水混合路28;
・シングルサイクル運転からコンバインドサイクル運転に切り替える時の給水の圧力の円滑な移行を保証するための閉鎖弁V6及び制御弁CV2を有する給水バイパス路;及び
・廃熱回収ボイラに向かう蒸気排気路25内の閉鎖弁V2及びこの閉鎖弁V2の前方で分岐してシングルサイクル運転用の蒸気システムに向かう蒸気排気路26。閉鎖弁V1及び制御弁CV1が、この蒸気排気路26内に配置されている。
11 ガスタービン
12 圧縮機
13 タービン
14 排気ダクト
15 偏向フラップ
16 副煙突
17 廃熱回収ボイラ(HRSG)
18 排気口
19 給水口
20 過熱蒸気排気口
21 貫流式冷却器(OTC)
21a 低圧貫流式冷却器
21b 高圧貫流式冷却器
22 圧縮送気管
23 圧縮送気管
24 給水路(OTC)
25 蒸気排気路(OTC)
26 蒸気排気路(SC)
27 給水路(SC)
28 冷却水混合路
29 給水バイパス路
30 シングルサイクル給水システム
V1 閉鎖弁
V2 閉鎖弁
V3 閉鎖弁
V4 閉鎖弁
V5 閉鎖弁
V6 閉鎖弁
CV1 制御弁
CV2 制御弁
CV3 制御弁
Claims (20)
- コンバインドサイクル発電プラント(10)を運転する方法にあって、このコンバインドサイクル発電プラント(10)は、1つの圧縮機(12)及び1つのタービン(13)を有する1つのガスタービン(11),水/蒸気サイクル内で蒸気を発生させるために前記ガスタービン(11)に後続接続された1つの廃熱回収ボイラ(17)及び少なくとも1つの貫流式冷却器(21)を備え、圧縮機(12)内で圧縮されて前記ガスタービン(11)を冷却する圧縮空気が、前記貫流式冷却器(21)を貫流し、廃熱回収ボイラ(17)から供給された給水(24)が、冷却されて蒸気に変化し、そして前記廃熱回収ボイラ(17)に対して流入する方法において、
前記コンバインドサイクル発電プラント(10)が、運転を柔軟にするために前記ガスタービン(11)の容量を低下させることなしにガスタービンサイクルだけをエネルギー生成に使用する第1運転モード(シングルサイクル運転)とガスタービンサイクル及び水/蒸気サイクルを使用する第2運転モード(コンバインドサイクル運転)との間で切り替えられることを特徴とする方法。 - 前記ガスタービン(11)からの高温の排ガスが、第2運転モードから第1運転モードに切り替わる時に前記廃熱回収ボイラ(17)から副煙突(16)内に連続して偏向されること、及び、前記ガスタービン(11)からの高温の排ガスが、第1運転モードから第2運転モードに切り替わる時に副煙突(16)から前記廃熱回収ボイラ(17)内に連続して偏向されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ガスタービン(11)から前記廃熱回収ボイラ(17)にかけて敷設されている排気ダクト(14)内に配置された偏向フラップ(15)が操作されて、高温ガスが偏向されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 同時に、前記貫流式冷却器(21)から前記廃熱回収ボイラ(17)に排気される蒸気が低減され、この蒸気がその他に使用されるか、又は、前記廃熱回収ボイラ(17)から前記貫流式冷却器(21)に排気される蒸気が低減され、この蒸気がその他に使用されることを特徴とする請求項2又は3に記載の方法。
- 前記廃熱回収ボイラ(17)から排出される蒸気が、前記副煙突(16)内に排出されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記廃熱回収ボイラ(17)から排出される蒸気が、前記貫流式冷却器(21)によって送られた圧縮空気と混合されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記廃熱回収ボイラ(17)から排出される蒸気が、脱イオン水の損失を最小にするために空冷式の復水器に供給されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 同時に、廃熱回収ボイラから供給される給水が低減され、この給水がその他の供給と交換されるか、又は、その他の供給がこの給水と交換されることを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 低温の水が、移行段階中に独立した冷却水混合路(28)を用いて給水と混合されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 給水の供給が、前記貫流式冷却器(21)から給水バイパス路(29)に切り替えられた後に、前記廃熱回収ボイラ(17)から供給される給水が、前記給水バイパス路(29)内に配置された制御弁(CV2)を用いて低減されるか、又は、給水の供給が、前記給水バイパス路(29)から前記貫流式冷却器(21)に切り替えられた後に、前記給水バイパス路(29)から供給される給水が、前記貫流式冷却器(21)内に配置された前記制御弁(CV2)を用いて低減されることを特徴とする請求項8又は9に記載の方法。
- 独立したシングルサイクル給水システム(30)が、給水のその他の供給のために使用されることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 1つの圧縮機(12)及び1つのタービン(13)を有する1つのガスタービン(11),水/蒸気サイクル内で蒸気を発生させるために前記ガスタービン(11)に後続接続された1つの廃熱回収ボイラ(17)及び少なくとも1つの貫流式冷却器(21)を備え、圧縮機(12)内で圧縮されて前記ガスタービン(11)を冷却する圧縮空気が、前記貫流式冷却器(21)を貫流し、廃熱回収ボイラ(17)から供給された給水(24)が、冷却されて蒸気に変化し、そして前記廃熱回収ボイラ(17)に対して流入する、請求項1に記載の方法を実施するコンバインドサイクル発電プラントにおいて、
前記ガスタービン(11)の高温の排ガスが、排気ダクト(14)を経由して前記廃熱回収ボイラ(17)に向かって送られること、及び、副煙突(16)が、前記排気ダクト(14)から分岐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。 - 高温の排ガスを前記廃熱回収ボイラ(17)から前記副煙突(16)に向けて偏向させるため、偏向フラップ(15)が、前記排気ダクト(14)内に配置されていることを特徴とする請求項12に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
- 第1閉鎖弁(V2)が、第1蒸気排気路(25)内に配置されていること、及び、第1運転モード用に設けられている第2蒸気排気路(26)が、前記第1閉鎖弁(V2)の前方で前記第1蒸気排気路(15)から分岐する請求項12又は13に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
- 第2閉鎖弁(V1)及び第1制御弁(CV1)が、前記第2蒸気排気路(26)内で相前後して配置されていることを特徴とする請求項14に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
- 第3閉鎖弁(V5)が、前記第1給水路(24)内に配置されていること、及び、給水バイパス路(29)が、この第3閉鎖弁(V5)を迂回するために設けられていて、第4閉鎖弁(V6)及び第2制御弁(CV2)が、前記給水バイパス路(29)内に相前後して配置されていることを特徴とする請求項12〜15のいずれか1項に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
- 冷却水混合路(28)が、前記給水バイパス路(29)と前記貫流式冷却器(21)との間の第1給水路(24)内に合流することを特徴とする請求項16に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
- 第5閉鎖弁(V4)及び第3制御弁(CV3)が、前記冷却水混合路(28)内に相前後して配置されていることを特徴とする請求項17に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
- 独立したシングルサイクル給水システム(30)から来る第2給水路(27)が、前記給水バイパス路(29)と前記貫流式冷却器(21)との間の前記第1給水路(24)内に合流することを特徴とする請求項16に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
- 第6閉鎖弁(V3)が、前記第2給水路(27)内に配置されていることを特徴とする請求項19に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
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