JP2018189007A - 発電プラント及びその運転方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ボイラ給水に熱を与えるために外部から導かれた加熱媒体を用いる際に、加熱媒体の状態の変動によってボイラや蒸気タービンに悪影響を及ぼすことがない発電プラントを提供する。【解決手段】蒸気を生成するボイラ3と、ボイラ3にて生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5と、蒸気タービン5から排気された蒸気を液化する復水器25と、蒸気タービン5によって駆動される発電機19と、復水器25から導かれた給水を脱気する脱気器30と、蒸気タービン5から抽気した抽気蒸気によってボイラ3に供給する給水を加熱する給水加熱器28,34と、蒸気タービンによって駆動される発電機19と、脱気器30に供給し給水と混合する加熱蒸気を生成するバイオマスボイラ7とを備えている。【選択図】図1

Description

本発明は、ボイラ給水を加熱する給水加熱用ボイラと給水を脱気する脱気器を備えた発電プラント及びその運転方法に関するものである。
石炭や石油等の化石燃料を用いたボイラにより発生させた水蒸気を蒸気タービンに供給して蒸気タービンを回転駆動させ、この回転駆動により発電機により発電を行う発電プラントでは、発電効率の向上・化石燃料消費量の低減や、環境影響の更なる低減が求められている。環境影響の更なる低減とは、世界的に取り組みが行われている二酸化炭素排出量の削減などである。
特許文献1には、大型焼却場で得られた蒸気や温水を用いてボイラ給水を加熱することで発電効率を向上させることが開示されている。
特許文献2には、他プラントの余剰蒸気等の外部蒸気を蒸気タービンから抽気した抽気蒸気とともに給水加熱器に導き、発電効率を向上させることが開示されている。
特許第3611327号公報 特開2004−190546号公報
しかし、特許文献1では、大型焼却場で得られた蒸気や温水によってボイラ給水を加熱して発電効率の向上を行っているが、ボイラ給水と熱交換するための非接触式熱交換器が必要となる。このため、非接触式熱交換器を設置する費用や設置面積が増大するという問題がある。
また、特許文献2では、他プラントから導かれた外部蒸気を蒸気タービンから導かれた抽気蒸気に混合するため、非接触式熱交換器は必要とされない。しかし、外部蒸気の状態(流量、温度、圧力等)が変動すると、ボイラや蒸気タービンの運転性能に影響を及ぼすおそれがある。
一方、木質系や農業系・汚泥系などのバイオマス由来のバイオマス燃料は、バイオマスの成育過程において二酸化炭素を取り込むことから、地球温暖化ガスとなる二酸化炭素を排出しないカーボンニュートラルとされるため、その利用が種々検討されている。例えば、化石燃料とバイオマス燃料とを用いてボイラで混焼を行う発電プラントが検討されている。
しかし、バイオマス燃料の良質なものは高価であり、化石燃料に対してコスト競争力の点で課題がある。また、バイオマス燃料の廉価なものは腐食成分を多く含むため実際にはボイラでは少量しか混焼ができない。さらに、ボイラの燃料供給設備や環境装置の技術的制約から混焼率には上限があり、ボイラの出力が低いときには一層にバイオマス燃料の投入量も少なくならざるを得ない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ボイラ給水に熱を与えるために外部から導かれた加熱媒体をボイラ給水に混合する際に、加熱媒体の状態の変動によってボイラや蒸気タービンの運転性能に影響を及ぼすことがない発電プラント及びその運転方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、環境影響の低減からカーボンニュートラルなバイオマス燃料を用いる場合には、バイオマス燃料の使用比率を高めて化石燃料の消費量を削減し、カーボンニュートラルとならない二酸化炭素の排出量を削減させることができる発電プラント及びその運転方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の発電プラント及びその運転方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる発電プラントは、蒸気を生成するボイラと、該ボイラにて生成された蒸気によって駆動される蒸気タービンと、該蒸気タービンから排気された蒸気を液化する復水器と、該復水器から導かれた給水を脱気する脱気器と、前記蒸気タービンから抽気した抽気蒸気によって前記ボイラに供給する給水を加熱する給水加熱器と、前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、前記脱気器に供給し、前記給水と混合する加熱媒体を生成する加熱媒体用ボイラとを備えていることを特徴とする。
加熱媒体用ボイラで生成した加熱媒体を脱気器に供給することで、加熱媒体に相当するエンタルピ(単位流量当たりの熱量)に応じて蒸気タービンから抽気する抽気蒸気を減らすことができるので、蒸気タービンのタービン効率を向上して化石燃料エネルギに対する発電効率(以下、単に「発電効率」という。)を向上させることができる。これにより、ボイラに投入する化石燃料を削減することができ、カーボンニュートラルとならない二酸化炭素の発生量を削減することができる。
加熱媒体としては、例えば、蒸気や温水が挙げられる。
また、加熱媒体用ボイラで生成した加熱媒体の供給先として、ボイラを用いた発電プラントの必須機器である脱気器を利用することとしたので、加熱媒体と給水とを熱交換するために新たに非接触式熱交換器を設ける必要がない。これにより、発電プラントの設置面積を増大することがない。
脱気器は、水と蒸気とを混合するという本来の機能を有しているため、加熱媒体用ボイラで生成した加熱媒体を水と混合する際に追加機器(タンクや熱交換器等)を設ける必要がない。
脱気器は、加熱媒体に比べて大きな熱容量の水(ホールドアップ水)を保有しているので、加熱媒体用ボイラで生成した加熱媒体と水とを混合する際に、加熱媒体の流量や温度、圧力が変動しても、ホールドアップ水がバッファとして機能するためボイラや蒸気タービンが悪影響を受けることがない。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記復水器から導かれた給水が前記加熱媒体用ボイラに供給されることを特徴とする。
復水器から導かれた給水を用いて加熱媒体用ボイラで加熱媒体を生成することとした。加熱媒体用ボイラで生成した加熱媒体は、上述のように脱気器へと導かれてボイラへと供給されて循環するので、水を外部から加熱媒体用ボイラに供給する必要がなく、水を節約することができる。
なお、給水の一部を加熱媒体用ボイラに供給しても良いし、給水の全部を加熱媒体用ボイラに供給しても良い。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器と、前記高圧抽気蒸気の流量を制御する高圧抽気制御弁と、前記低圧抽気蒸気の流量を制御する低圧抽気制御弁とを備え、前記加熱媒体用ボイラから前記脱気器への加熱媒体流量に応じて、少なくとも高圧抽気制御弁または低圧抽気制御弁のいずれかを制御すること特徴とする。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記蒸気タービンは、中圧タービンと、前記中圧タービンから抽気した中圧抽気蒸気を前記脱気器へ導き、前記中圧抽気蒸気の流量を制御する中圧抽気制御弁を備え、前記加熱媒体用ボイラから前記脱気器への加熱媒体流量に応じて、脱気器の少なくとも温度と圧力のいずれかを所定範囲内になるように制御すること特徴とする。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器を備え、前記高圧給水加熱器と前記低圧給水加熱器との間に設けられ、給水を加圧する給水ポンプを備え、前記給水ポンプよりも上流側の給水を前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする。
給水ポンプよりも上流側の給水は、給水ポンプによって加圧される前で、かつ高圧給水加熱器によって加熱される前なので、比較的温度が低い。比較的温度が低い給水を加熱媒体用ボイラに供給することとしたので、加熱媒体用ボイラの燃焼排ガス温度が下がることになり、加熱媒体用ボイラにてより多くのエネルギを得ることができる。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器を備え、前記高圧給水加熱器と前記低圧給水加熱器との間に設けられ、給水を加圧する給水ポンプを備え、前記給水ポンプよりも下流側の給水を前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする。
給水ポンプよりも下流側の給水は、給水ポンプによって加圧された後なので、圧力が上昇している。このため、加熱媒体用ボイラに給水を供給するためのポンプ動力を不要とし、または削減することができる。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記加熱媒体用ボイラから排出される燃焼排ガスと、該加熱媒体用ボイラに供給される燃焼用空気とを熱交換する空気熱交換器を備えていることを特徴とする。
給水ポンプの下流側の給水は、給水ポンプによって加圧された後なので、加熱媒体用ボイラから排出される燃焼排ガスの温度が高くなる。この燃焼排ガスの温度を空気熱交換器で利用して燃焼用空気を加熱することによって、加熱媒体用ボイラの排熱を有効利用することができる。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器を備え、前記高圧給水加熱器と前記低圧給水加熱器との間に設けられ、給水を加圧する給水ポンプを備え、前記低圧給水加熱器にて低圧抽気蒸気が凝縮した低圧抽気ドレンを前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする。
低圧給水加熱器にて低圧抽気蒸気が凝縮した低圧抽気ドレンは、復水器へと戻されると、低圧抽気ドレンの保有熱を復水器にて発電プラント外部へ放出してしまうことになる。そこで、低圧抽気ドレンを加熱媒体用ボイラへと供給して、低圧抽気ドレンの保有熱を有効利用することとした。
なお、低圧抽気ドレンの一部を加熱媒体用ボイラに供給しても良いし、低圧抽気ドレンの全部を加熱媒体用ボイラに供給しても良い。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記低圧抽気ドレンを一時的に貯留する低圧抽気ドレンタンクを備えていることを特徴とする。
低圧抽気ドレンを一時的に貯留する低圧抽気ドレンタンクを備えているので、ボイラの負荷変動等が生じて低圧抽気ドレンの流量が変化した場合であっても、加熱媒体用ボイラへ安定して低圧抽気ドレンを供給することができる。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器を備え、前記高圧給水加熱器と前記低圧給水加熱器との間に設けられ、給水を加圧する給水ポンプを備え、前記高圧給水加熱器にて高圧抽気蒸気が凝縮した高圧抽気ドレンを前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする。
高圧抽気ドレンは、比較的圧力が高いので、加熱媒体用ボイラに供給するためのポンプ動力を不要とし、または削減することができる。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記高圧抽気ドレンを一時的に貯留する高圧抽気ドレンタンクを備えていることを特徴とする。
高圧抽気ドレンを一時的に貯留する高圧抽気ドレンタンクを備えているので、ボイラの負荷変動等が生じて高圧抽気ドレンの流量が変化した場合であっても、加熱媒体用ボイラへ安定して高圧抽気ドレンを供給することができる。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記加熱媒体用ボイラから排出される燃焼排ガスと、該加熱媒体用ボイラに供給される燃焼用空気とを熱交換する空気熱交換器を備えていることを特徴とする。
高圧抽気ドレンは、低圧抽気ドレンに比べて温度が高いので、加熱媒体用ボイラから排出される燃焼排ガスの温度が高くなる。この燃焼排ガスの温度を空気熱交換器で利用して燃焼用空気を加熱することによって、加熱媒体用ボイラの排熱を有効利用することができる。
さらに、本発明の発電プラントでは、前記加熱媒体用ボイラは、バイオマス燃料を主燃料として用いるバイオマスボイラとされていることを特徴とする。
加熱媒体用ボイラを、バイオマス燃料を主燃料として用いるバイオマスボイラとすることで、ボイラにてバイオマス燃料を混焼させずに加熱媒体用ボイラでバイオマス燃料を専焼させることができる。したがって、発電プラントとしてボイラで燃焼させる化石燃料に対するバイオマス燃料の使用比率を高めることができる。また、腐食成分を含む廉価なバイオマス燃料をボイラ本体での燃焼に影響を及ぼすことなく用いることができ、化石燃料エネルギに対して高効率な発電を行うことができる。また、カーボンニュートラルとならない二酸化炭素の排出量が削減できる。
また、本発明の発電プラントの運転方法は、蒸気を生成するボイラと、該ボイラにて生成された前記蒸気によって駆動される蒸気タービンと、該蒸気タービンから排気された蒸気を液化する復水器と、該復水器から導かれた給水を脱気する脱気器と、前記蒸気タービンから抽気した抽気蒸気によって前記ボイラに供給する給水を加熱する給水加熱器と、前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、加熱媒体を生成する加熱媒体用ボイラとを備えた発電プラントの運転方法であって、前記加熱媒体用ボイラにて生成した加熱媒体を前記脱気器に供給することを特徴とする。
加熱媒体の供給先として脱気器を用いることとしたので、加熱媒体の流量や温度、圧力が変動しても、ホールドアップ水がバッファとして機能するためボイラや蒸気タービンの運転性能が影響を受けることを抑制する。
加熱媒体用ボイラをバイオマスボイラとすることで、ボイラにてバイオマス燃料を混焼させずに加熱媒体用ボイラでバイオマス燃料を専焼させることとしたので、バイオマス燃料の使用比率を高めることができ、化石燃料エネルギに対する発電効率を向上させることができる。また、ボイラに投入する化石燃料量を低減できることになり、カーボンニュートラルとならない二酸化炭素の排出量が削減させることができる。
本発明の第1実施形態に係る発電プラントを示した概略構成図である。 図1の脱気器を示した概略構成図である。 本発明の第2実施形態に係る発電プラントを示した概略構成図である。 本発明の第3実施形態に係る発電プラントを示した概略構成図である。 第3実施形態の変形例を示した概略構成図である。 本発明の第4実施形態に係る発電プラントを示した概略構成図である。 バイオマスボイラを適用する前後でのエネルギ内訳を示したグラフである。
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1には、第1実施形態に係る発電プラント1Aが示されている。発電プラント1Aは、ボイラ3と、蒸気タービン5と、バイオマスボイラ(加熱媒体用ボイラ)7とを備えている。
ボイラ3は、いわゆるコンベンショナルボイラとされており、図示しない石炭や石油等の化石燃料を用いて火炉内に火炎を形成するバーナ(図示せず)を備えている。図示しないバーナの火炎によって発生する燃焼排ガスは、ボイラ3に設けられた図示しない過熱器、再熱器、エコノマイザの伝熱配管の周囲を通り、熱交換を行った後に外部へと排出される。なお、本実施形態では、ドラムを有する亜臨界圧ボイラであっても、ドラムを有さない超臨界圧ボイラであっても、いずれにも適用することができる。
ボイラ3には、給水(水)を供給するための給水配管10が接続されている。給水配管10を通る給水は、ボイラ3に設けられた図示しないエコノマイザや過熱器を通過して過熱蒸気となる。過熱蒸気は、主蒸気配管14を通り蒸気タービン5の高圧タービン16へと導かれる。
蒸気タービン5は、高圧タービン16と中圧タービン17と低圧タービン18とを備えている。これらタービン16,17,18にて発生した回転動力によって発電機19が回転駆動され、発電が行われる。なお、図1では発電機19が各タービン16,17,18で共通とされた出力軸に接続されているが、各タービン16、17,18のそれぞれに発電機を設けても良い。
高圧タービン16の排気側には、高圧タービン出口配管21が接続されている。高圧タービン出口配管21の下流端はボイラ3に設けられた図示しない再熱器に接続されており、高圧タービン16で所定の膨張を行って高圧タービン16を回転駆動させる仕事を終えた蒸気が再熱器へと導かれるようになっている。また、高圧タービン出口配管21から分岐して、中圧タービン17の入口へ接続される高圧タービン出口分岐配管22が設けられていてもよい。高圧タービン出口分岐配管22によって、高圧タービン16から排出された蒸気の一部ボイラ3に設けられた図示しない再熱器へと導かれ、他部が中圧タービン17へと導かれてもよい。
ボイラ3に設けられた図示しない再熱器の蒸気出口側と中圧タービン17との間には、再熱蒸気を中圧タービン17に供給する再熱蒸気供給配管23が設けられている。中圧タービン17に導かれた再熱蒸気は、中圧タービン17で所定の膨張を行って中圧タービン17を回転駆動させる。中圧タービン17から排気される低圧蒸気は、低圧蒸気配管24を介して低圧タービン18に導かれ、低圧タービン18で所定の膨張を行って低圧タービン18を回転駆動させる。
低圧タービン17の排気側には、復水器25が接続されている。復水器25では、図示しない冷却水によって蒸気が真空下へと冷却され凝縮液化する。復水器25にて液化した復水は、給水となって給水配管10に設けられた復水ポンプ26によってボイラ3へと導かれる。
給水配管10には、復水ポンプ26から給水流れ下流側に向かって、低圧給水加熱器28、脱気器30、給水ポンプ32、高圧給水加熱器34がこの順番で設けられている。
低圧給水加熱器28には、低圧タービン18から抽気された低圧蒸気が低圧抽気配管29を介して導かれる。これにより、復水器25から導かれた給水が低圧抽気蒸気によって加熱され、加熱された給水は脱気器30へと供給される。低圧抽気配管29には、低圧抽気制御弁29Vが設けられている。低圧抽気制御弁29Vの弁開度は、制御部12によって制御される。
低圧タービン18から抽気され低圧給水加熱器28に導かれた低圧蒸気は、給水を加熱した後に凝縮してドレン水となり、低圧抽気ドレン配管36を通り復水器25へと導かれる。
高圧給水加熱器34には、高圧タービン16から抽気された高圧蒸気が高圧抽気配管35を介して導かれる。これにより、給水ポンプ32から導かれた給水が高圧抽気蒸気によって加熱され、加熱された給水はボイラ3へと供給される。高圧抽気配管35には、高圧抽気制御弁35Vが設けられている。高圧抽気制御弁35Vの弁開度は、制御部12によって制御される。
高圧タービン16から抽気され高圧給水加熱器34に導かれた高圧蒸気は、給水を加熱した後に凝縮してドレン水となり、高圧抽気ドレン配管38を通り脱気器30へと導かれる。
脱気器30は、給水中に溶存している空気などの気体を除去して給水ポンプ32を経由して高圧給水加熱器34へ供給する。脱気器30には、低圧給水加熱器28で加熱された給水と、中圧タービン17から抽気された中圧蒸気が中圧抽気配管40を介して導かれる。中圧抽気配管40には、中圧抽気制御弁40Vが設けられている。中圧抽気制御弁40Vの弁開度は、制御部12によって制御される。
脱気器30には、さらに、バイオマスボイラ7で生成された加熱蒸気(加熱媒体)が加熱蒸気供給配管42を介して脱気器30へと導かれる。加熱蒸気供給配管42には、加熱蒸気制御弁42Vが設けられている。加熱蒸気制御弁42Vの弁開度は、制御部12によって制御される。
図2には、脱気器30の具体的構成が示されている。
本実施形態における脱気器30は、一例として蒸気との直接接触式とされており、脱気塔44と、脱気塔44の鉛直下方側に設けられた貯水タンク46とを備えている。脱気塔44の鉛直方向上部には、低圧給水加熱器28(図1参照)から導かれた給水を脱気塔44内に供給する給水入口配管48が接続されている。脱気塔44内には、給水入口配管48から供給された給水を一時的に貯留するトレイ50が複数設けられていて、鉛直下方側から供給される蒸気と接触して熱交換が行われる。なお、トレイ50に代えて、又はトレイ50とともに、給水入口にスプレイを設けて噴射するようにしても良い。
脱気塔44の鉛直下部側方には、蒸気を供給する蒸気入口配管52が接続されている。蒸気入口配管52は複数設けられていて、図1に示した中圧抽気配管40と加熱蒸気供給配管42が接続されたものがある。したがって、脱気塔44の下部側方から、中圧タービン17から導かれた中圧抽気蒸気と、バイオマスボイラ7から導かれた加熱蒸気が脱気塔44内に導かれるようになっている。
脱気塔44の温度や圧力は、上限値と下限値を所定の範囲内にあるように保たれている。所定範囲の上限は、脱気器30の中の貯水が沸騰することがないものとして規定され、また所定範囲の下限は給水入口配管48から供給される給水が蒸気入口配管52から供給された蒸気6で脱気が行われるものとして規定される。通常運転時は、基本的には脱気塔44の温度と圧力が自己バランスとして保たれるため、所定範囲を超えることはない。すなわち、例えば定常状態から圧力が低下した場合は、中圧タービン17から導かれる中圧抽気圧力との差圧が大きくなるため、中圧抽気蒸気の流量が増加して温度が上昇して圧力が上昇して回復するため、脱気塔44の温度と圧力は自己バランス的に元の状態へと戻る。同様に、例えば定常状態から圧力が上昇した場合は、中圧タービン17から導かれる中圧抽気圧力との差圧が小さくなるため、中圧抽気蒸気の流量が減少して温度が低下して圧力が低下して回復するため、脱気塔44の温度と圧力は自己バランス的に元の状態へと戻る。このため、異常発生時など通常運転時以外において、温度と圧力が急速に低下あるいは上昇した場合には、次の制御方法により所定範囲に保つよう制御してもよい。すなわち、温度と圧力が規定値を下回った際には、脱気塔44よりも温度と圧力が高い蒸気(補助蒸気など)を蒸気入口配管52に投入させるなどして所定の温度以上として設定圧力以上を保つようにしてもよい。また温度と圧力が規定値を上回った際については、安全弁54が設けられており、安全弁54が開となることにより圧力が所定圧力未満に保つように動作してもよい。
脱気塔44の下部には、降水管56が設けられている。降水管56を通り脱気後の給水が貯水タンク46へと導かれる。
貯水タンク46は、脱気塔44よりも大きな内容積を有しており、給水入口配管48から供給される給水量の変動があった場合でも変動を吸収するバッファタンクとしての機能も有している。例えば、貯水タンク46の内容積は、例えばボイラ3の給水量の3分の1〜5分の1程度の容量相当とされるが、変動を吸収できれば更に10分の1程度の容量でもよい。
貯水タンク46の下部には、給水出口配管58が接続されており、脱気後の給水(ホールドアップ水)が給水ポンプ32(図1参照)へと導かれて加圧され、ホールドアップ水として高圧給水加熱器34へと供給する。
貯水タンク46には、貯水タンク内のホールドアップ水の水位WLを計測する水位計60が設けられている。水位計60の出力は、制御部12(図1参照)へ送信される。水位計60によって得られた水位WLが目標の規定水位範囲となるように低圧給水加熱器28からの給水量を制御して、水位WLを保持させることで、給水ポンプ32(図1参照)のNPSH(有効吸込水頭)が確保される。
上記のように構成された脱気器30は、給水を給水入口配管48から脱気塔44内に送水してトレイ50上に散布し、脱気塔44の鉛直下部側方の蒸気入口配管52から導かれた蒸気6と混合する。これにより給水が沸騰し、給水中の酸素分圧を下げることによって脱気が行われる。給水から脱離したガスはガス排出配管49から脱気塔44の外部へと排出される。脱気された給水は、降水管56を通って貯水タンク46に流入し、貯留される。
図1に示したバイオマスボイラ7は、バイオマス燃料を燃焼させて蒸気を発生する。バイオマスボイラ7の蒸気発生量である出力は、制御部12によって制御される。具体的には、バイオマスボイラ7に投入するバイオマス燃料の供給量、燃焼用空気の流量、加熱蒸気供給配管42に設けられた図示しない温度計と圧力計と流量計から、所定の温度と圧力の蒸気性状を備えて発生した蒸気の供給量等が制御部12によって制御される。
バイオマスボイラ7には、水を供給するための加熱蒸気用給水配管62aが接続されている。加熱蒸気用給水配管62aの上流端は、給水配管10の復水ポンプ26の上流側に接続されている。加熱蒸気用給水配管62aには、加熱蒸気用給水ポンプ63aが設けられている。加熱蒸気用給水ポンプ63aの吐出流量は、バイオマスボイラ7の発生蒸気量に基づいて、制御部12によって制御される。
制御部12は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。
上記構成の発電プラント1Aは、以下のように動作する。
ボイラ3にて生成された過熱蒸気は、蒸気タービン5の高圧タービン16へと導かれ、高圧タービン16で所定の膨張を行ってタービンを回転駆動させた後に、ボイラ3の再熱器(不図示)へと導かれる。再熱器へと導かれた蒸気はボイラ3によって再加熱され、再熱蒸気として中圧タービン17へと導かれる。再熱蒸気は、中圧タービン17で所定の膨張を行ってタービンを回転駆動させる。中圧タービン17を回転駆動させた後の蒸気は、低圧タービン18へと導かれて低圧タービン18で所定の膨張を行ってタービンを回転駆動させる。このように得た回転動力によって発電機19が回転駆動され、発電が行われる。
低圧タービン18を出た後の蒸気は復水器25にて復水となり、図示しない冷却水によって蒸気が真空下へと冷却され凝縮液化する。復水器25にて液化した復水は給水となって、給水配管10を通りボイラ3へ給水される。
復水器25にて貯留された給水は、復水器25から復水ポンプ26によって低圧給水加熱器28へと導かれる。低圧給水加熱器28にて、給水は、低圧抽気配管29から導かれた低圧抽気蒸気によって加熱された後に、脱気器30へと導かれる。
復水器25から導かれる給水の一部は、復水ポンプ26の上流側にて分岐し、加熱蒸気用給水配管62aを通りバイオマスボイラ7へと導かれる。バイオマスボイラ7では、加熱蒸気用給水配管62aを介して導かれた給水の一部をバイオマスボイラ7へ供給してバイオマスボイラ7内で燃焼ガスによって加熱し、加熱蒸気を生成する。バイオマスボイラ7にて生成された加熱蒸気は、加熱蒸気供給配管42を介して脱気器30へと導かれる。
脱気器30では、低圧給水加熱器28から導かれた給水がバイオマスボイラ7から導かれた加熱蒸気および中圧タービン17から中圧抽気配管40を介して抽気された中圧蒸気によって加熱されることによって脱気される。
脱気器30にて脱気された後の給水は、給水ポンプ32にて加圧された後にホールドアップ水として高圧給水加熱器34へ導かれる。高圧給水加熱器34にて、給水は、高圧タービン16から高圧抽気配管35を介して抽気された高圧蒸気によって加熱される。高圧給水加熱器34にて加熱された給水は、給水配管10を通りボイラ3へと導かれる。
制御部12は、脱気器30へ供給されたバイオマスボイラ7からの加熱蒸気のエンタルピ(単位流量当たりの熱量)に応じて、各抽気制御弁29V,40V,35Vの開度を制御する。具体的には、バイオマスボイラ7から導かれた加熱蒸気のエンタルピに応じて、各抽気制御弁29V,40V,35Vの開度を小さくして抽気量を減らす。
各抽気制御弁29V,40V,35Vで制御される蒸気の抽気量は、予め、バイオマスボイラ7から導かれた加熱蒸気のエンタルピに応じた発電プラント1A全体のヒートバランスから予め計算しておき、制御部12の記憶部に格納されていてもよい。
また、制御部12は、脱気器30の安定運転を実現する観点から定めた上限値を超えないようにバイオマスボイラ7にて生成された加熱蒸気流量を加熱蒸気制御弁42Vの開度で制御する。また、これに合わせて制御部12は、バイオマスボイラ7に投入するバイオマス燃料の供給量、燃焼用空気の流量などを制御して、加熱蒸気供給配管42へ供給する加熱蒸気供給量等を制御される。
バイオマスボイラ7から導かれた加熱蒸気のエンタルピに応じて、蒸気タービン5からの各抽気制御弁29V,40V,35Vで制御される蒸気の抽気量を減少させて、蒸気タービン5の蒸気流量を機械的限度の規定範囲内で増大させてタービン出力が増大することができる。
蒸気タービンの機械的強度の規定値範囲としてタービン翼の強度がある。タービン翼の強度は、タービン翼の前後にかかる差圧に耐久するように設計されていて、この差圧は蒸気タービン5の内部を流通する蒸気の流量および圧力バランスによって決まり、蒸気の抽気量に応じて変化する。そこで、タービン翼の強度を考慮して蒸気の抽気量を制御する。これにより、タービン翼の強度を考慮して抽気量を可能な限り減少させて蒸気タービンに流れる総蒸気流量を増加させることができ、タービン効率をさらに向上させることができる。
上述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
バイオマスボイラ7で生成した加熱蒸気を脱気器30に供給することで、加熱蒸気に相当するエンタルピに応じて抽気蒸気を減らすことができるので、蒸気タービン5のタービン効率を向上して化石燃料エネルギに対する発電効率を向上させることができる。これにより、ボイラ3に投入する化石燃料を削減することができ、カーボンニュートラルとならない二酸化炭素の発生量を削減することができる。
バイオマスボイラ7で生成した加熱蒸気の供給先として、ボイラ3を用いた発電プラント1Aの必須機器である脱気器30を利用することとしたので、加熱蒸気と給水とを熱交換するために新たに非接触式熱交換器を設ける必要がない。これにより、発電プラント1Aの設置面積を増大することがなく、コストアップを抑制できる。
脱気器30は、水と蒸気とを混合するという本来の機能を有しているため、バイオマスボイラ7で生成した加熱蒸気を水と混合する際に追加機器(タンクや熱交換器等)を設ける必要がない。
さらに、脱気器30は、加熱蒸気に比べて大きな熱容量のホールドアップ水を保有しているので、バイオマスボイラ7で生成した加熱蒸気と水とを混合する際に、バイオマス燃料の発熱量変化などに伴い、加熱蒸気の流量や温度、圧力が変動して凝縮水量が変動しても、ホールドアップ水がバッファとして機能するためボイラ3や蒸気タービン5の運転性能が影響を受けることを抑制できる。
復水器25から導かれた給水を用いてバイオマスボイラ7で加熱蒸気を生成することとした。バイオマスボイラ7で生成した加熱蒸気は、脱気器30へと導かれてボイラ3へと供給されて循環するので、給水として常時に水を外部からバイオマスボイラ7に供給する必要がなく、水を節約することができる。
復水ポンプ26の上流側に接続した加熱蒸気用給水配管62aを用いてバイオマスボイラ7へ給水することとした。したがって、バイオマスボイラ7への給水は、復水ポンプ26及び給水ポンプ32によって加圧される前で、かつ給水加熱器28,34によって加熱される前なので、比較的温度が低い。比較的温度が低い給水をバイオマスボイラ7に供給することとしたので、バイオマスボイラ7内での熱交換量が促進されて、燃焼排ガス温度が下がることになり、バイオマスボイラ7にてより多くのエネルギを給水へ熱交換することができる。
バイオマス燃料を主燃料として用いるバイオマスボイラ7用いることとしたので、ボイラ3にてバイオマス燃料を混焼させずにバイオマスボイラ7でバイオマス燃料を専焼させることができる。したがって、発電プラント1Aとしてボイラで燃焼させる化石燃料に対するバイオマス燃料の使用比率を高めることができる。また、腐食成分を含む廉価なバイオマス燃料をボイラ3での燃焼に影響を及ぼすことなく用いることができ、化石燃料エネルギに対して高効率な発電を行うことができる。また、カーボンニュートラルとならない二酸化炭素の排出量が削減できる。
なお、図1に示したように、復水ポンプ26の上流側に接続した加熱蒸気用給水配管62aに代えて、または加熱蒸気用給水配管62aに加えて、復水ポンプ26と低圧給水加熱器28との間に加熱蒸気用給水配管62bを加熱蒸気用給水ポンプ63bと共に設けても良く、低圧給水加熱器28と脱気器30との間に加熱蒸気用給水配管62cを加熱蒸気用給水ポンプ63cと共に設けても良く、脱気器30と給水ポンプ32との間に加熱蒸気用給水配管62dを加熱蒸気用給水ポンプ63dと共に設けても良い。加熱蒸気用給水配管62aに加えて、加熱蒸気用給水配管62b,62c,62dを個別に設けても良く、また組み合わせて共に設けても良い。これら加熱蒸気用給水配管62b,62c,62dも、給水ポンプ32によって加圧される前で、かつ高圧給水加熱器34によって加熱される前なので給水の温度が比較的低く、加熱蒸気用給水配管62aと同様に、バイオマスボイラ7の燃焼排ガス温度を下げてより多くのエネルギを得ることができる。
加熱蒸気用給水配管62a,62b,62c,62dを複数併用する場合には、制御部12によって、各加熱蒸気用給水ポンプ63a,63b,63c,63dの流量を適宜調整する。加熱蒸気用給水配管62a,62b,62c,62dの給水量は、予め、発電プラント1A全体のヒートバランスから予め計算しておき、各加熱蒸気用給水ポンプ63a,63b,63c,63dの流量を制御部12の記憶部に格納されていてもよい。
[第2実施形態]
次に、図3を用いて、本発明の第2実施形態に係る発電プラント1Bについて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、バイオマスボイラ7へ給水を供給する系統が異なる。したがって、以下の説明では、第1実施形態に対する相違点のみを説明し、その他については同一符号を付しその説明を省略する。
図3に示すように、給水ポンプ32と高圧給水加熱器34との間に高圧加熱蒸気用給水配管65aが接続されている。高圧加熱蒸気用給水配管65aを介して、給水ポンプ32から吐出された給水の一部がバイオマスボイラ7へと導かれる。
バイオマスボイラ7の燃焼排ガス出口配管67には、空気熱交換器68が設けられている。空気熱交換器68には、バイオマスボイラ7で使用する燃焼用空気が導かれるようになっている。空気熱交換器68に導かれた燃焼用空気は、空気熱交換器68によって燃焼排ガスと熱交換した後に、燃焼用空気供給配管69を通りバイオマスボイラ7へと導かれる。空気熱交換器68で燃焼用空気と熱交換した燃焼排ガスは、図示しない脱硝装置や煤塵除去装置を経由して系外へ排出されてもよい。
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
給水ポンプ32よりも下流側の給水は、給水ポンプ32によって加圧された後なので、圧力が上昇している。このため、バイオマスボイラ7に給水を供給するためのポンプ動力を不要とすることができ、仮にポンプを設けたとしてもその動力を削減することができる。また、給水ポンプ32とバイオマスボイラ7の間に制御弁を設置してもよい。
給水ポンプ32の下流側の給水は、給水ポンプ32によって加圧された後のものを導くので、加圧される前と比較して給水の温度が高くなり、バイオマスボイラ7から排出される燃焼排ガスの温度が高くなる。この比較的高温の燃焼排ガスを空気熱交換器68で利用して燃焼用空気を加熱することによって、バイオマスボイラ7の排熱を有効利用することができる。給水ポンプ32によって加圧されているので、バイオマスボイラ7への給水を行うための給水ポンプを追加で設ける必要がない。
なお、図3に示したように、給水ポンプ32と高圧給水加熱器34との間に接続した高圧加熱蒸気用給水配管65aに代えて、または高圧加熱蒸気用給水配管65aに加えて、高圧給水加熱器34の下流側に高圧加熱蒸気用給水配管65bを設けても良い。
[第3実施形態]
次に、図4を用いて、本発明の第3実施形態に係る発電プラント1Cについて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、バイオマスボイラ7へ給水を供給する系統が異なる。したがって、以下の説明では、第1実施形態に対する相違点のみを説明し、その他については同一符号を付しその説明を省略する。
図4に示されているように、低圧抽気ドレン配管36から分岐するように、低圧抽気ドレン給水配管70が設けられている。低圧抽気ドレン給水配管70は、バイオマスボイラ7に接続されている。低圧抽気ドレン給水配管70には、バイオマスボイラ7へ低圧ドレンを送水するための低圧抽気ドレン給水ポンプ71が設けられている。
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
低圧給水加熱器28にて低圧抽気蒸気が凝縮した低圧抽気ドレンは、低圧抽気ドレン配管36を介して復水器25へと戻されると、低圧抽気ドレンの保有熱を復水器25にて発電プラント1Cの外部へ放出してしまうことになる。そこで、第1、第2実施形態では復水器25へと導いていた低圧抽気ドレンの少なくとも一部をバイオマスボイラ7へと供給して、低圧抽気ドレンの保有熱を有効利用することとした。
なお、本実施形態では、低圧抽気ドレンの一部を加熱媒体用ボイラに供給することとしたが、低圧抽気ドレンの全部をバイオマスボイラ7に供給しても良い。
また、図5に示した発電プラント1Dのように、低圧抽気ドレンを一時的に貯留する低圧抽気ドレンタンク72を設けても良い。これにより、ボイラ3の負荷変動等が生じて低圧抽気ドレンの流量が変化した場合であっても、バイオマスボイラ7へ安定して低圧抽気ドレンを供給することができる。
[第4実施形態]
次に、図6を用いて、本発明の第4実施形態に係る発電プラント1Eについて説明する。本実施形態は、上記の各実施形態に対して、バイオマスボイラ7へ給水を供給する系統が異なる。したがって、以下の説明では、上記の各実施形態に対する相違点のみを説明し、その他については同一符号を付しその説明を省略する。
図6に示されているように、高圧抽気ドレン配管38には、高圧抽気ドレンタンク73が設けられている。高圧抽気ドレンタンク73とバイオマスボイラ7との間には、高圧抽気ドレン給水配管74が設けられている。
バイオマスボイラ7は、図3を用いて説明した発電プラント1Bと同様に、空気熱交換器68を備えている。
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
高圧抽気ドレン給水配管74を介して高圧抽気ドレンをバイオマスボイラ7へ供給することとした。高圧抽気ドレンは、低圧抽気ドレン(図4参照)よりも圧力が高いので、バイオマスボイラ7に供給するためのポンプ動力を不要とすることができ、仮にポンプを設けたとしてもその動力を削減することができる。また、給水ポンプ32とバイオマスボイラ7の間に制御弁を設置してもよい。
また、高圧抽気ドレンタンク73を設けることとしたので、ボイラ3の負荷変動等が生じて高圧抽気ドレンの流量が変化した場合であっても、バイオマスボイラ7へ安定して高圧抽気ドレンを供給することができる。
なお、上述した各実施形態では、バイオマスボイラ7で生成した蒸気を用いることとしたが、バイオマスボイラ7で温水を生成し、温水を脱気器30に供給することとしても良い。温水であっても給水のエンタルピを上昇させることができるので、上述した各実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、脱気器30に蒸気する追加的な蒸気発生装置としてバイオマスボイラ7を用いることとしたが、燃料にバイオマスを用いなくても良い。燃料としては、例えばゴミや燃焼可能な廃棄物などを用いることができる。
また、上述した各実施形態では、脱気器30に供給する蒸気として中圧タービン17から抽気した中圧蒸気を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の蒸気を加熱源として用いても良い。
図7は、発電プラント1Aの発電により得られる電気エネルギと発電プラント1A(ボイラ3およびバイオマスボイラ7)へ投入する燃料エネルギの関係と内訳を示している。ここでは、出力を例えば、中間の50%とした場合を比較している。
図7(a)及び(b)の縦軸は、バイオマスボイラ追設前に投入する燃料エネルギを1.0としたものである。図7(a)は、バイオマスボイラ7の追設前、(b)がバイオマスボイラ7の追設後を示している。
バイオマスボイラ7の追設前と追設後の発電により得られる電気エネルギを同量とした場合、紙面下側の図(バイオマスボイラ7の追設後)に示されるように、バイオマスボイラ追設後の燃料エネルギは化石燃料の投入量が低減され、カーボンニュートラルとならない二酸化炭素の排出量が削減できる。
具体的には、バイオマスボイラ7で発生した追加用の加熱蒸気を脱気器30に供給してボイラ3へ供給する給水を加熱することで利用し、蒸気タービン5からの蒸気の抽気量を停止または減少(抽気量低減)させることによるエネルギ変化分に相応して、ボイラ3に投入する化石燃料を低減でき、カーボンニュートラルとならない二酸化炭素の排出量をより削減できる。
1A,1B,1C,1D,1E 発電プラント
3 ボイラ
5 蒸気タービン
7 バイオマスボイラ(加熱媒体用ボイラ)
10 給水配管
12 制御部
14 主蒸気配管
16 高圧タービン
17 中圧タービン
18 低圧タービン
19 発電機
21 高圧タービン出口配管
23 再熱蒸気供給配管
24 低圧蒸気配管
25 復水器
26 復水ポンプ
28 低圧給水加熱器
29 低圧抽気配管
29V 低圧抽気制御弁
30 脱気器
32 給水ポンプ
34 高圧給水加熱器
35 高圧抽気配管
35V 高圧抽気制御弁
36 低圧抽気ドレン配管
38 高圧抽気ドレン配管
40 中圧抽気配管
40V 中圧抽気制御弁
42 加熱蒸気供給配管
42V 加熱蒸気制御弁
44 脱気塔
46 貯水タンク
48 給水入口配管
49 ガス排出配管
50 トレイ
52 蒸気入口配管
54 安全弁
56 降水管
58 給水出口配管
60 水位計
62a,62b,62c,62d 加熱蒸気用給水配管
63a,63b,63c,63d 加熱蒸気用給水ポンプ
65a,65b 高圧加熱蒸気用給水配管
67 燃焼排ガス出口配管
68 空気熱交換器
69 燃焼用空気供給配管
70 低圧抽気ドレン給水配管
71 低圧抽気ドレン給水ポンプ
72 低圧抽気ドレンタンク
73 高圧給水ドレンタンク
74 高圧抽気ドレン給水配管
上記課題を解決するために、本発明の発電プラント及びその運転方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる発電プラントは、蒸気を生成するボイラと、該ボイラにて生成された蒸気によって駆動される蒸気タービンと、該蒸気タービンから排気された蒸気を液化する復水器と、該復水器から導かれた給水を脱気する脱気器と、前記蒸気タービンから抽気した抽気蒸気によって前記ボイラに供給する給水を加熱する給水加熱器と、前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、前記脱気器に供給し、前記給水と混合する加熱媒体を生成する加熱媒体用ボイラとを備え、前記加熱媒体用ボイラは、バイオマス燃料を主燃料として用いるバイオマスボイラとされ、前記復水器から導かれた給水が前記加熱媒体用ボイラに供給されることを特徴とする。
また、本発明の発電プラントの運転方法は、蒸気を生成するボイラと、該ボイラにて生成された前記蒸気によって駆動される蒸気タービンと、該蒸気タービンから排気された蒸気を液化する復水器と、該復水器から導かれた給水を脱気する脱気器と、前記蒸気タービンから抽気した抽気蒸気によって前記ボイラに供給する給水を加熱する給水加熱器と、前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、加熱媒体を生成する加熱媒体用ボイラとを備えた発電プラントの運転方法であって、前記加熱媒体用ボイラは、バイオマス燃料を主燃料として用いるバイオマスボイラとされ、前記加熱媒体用ボイラにて生成した加熱媒体を前記脱気器に供給し、前記復水器から導かれた給水を前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする。
低圧タービン1の排気側には、復水器25が接続されている。復水器25では、図示しない冷却水によって蒸気が真空下へと冷却され凝縮液化する。復水器25にて液化した復水は、給水となって給水配管10に設けられた復水ポンプ26によってボイラ3へと導かれる。

Claims (15)

  1. 蒸気を生成するボイラと、
    該ボイラにて生成された蒸気によって駆動される蒸気タービンと、
    該蒸気タービンから排気された蒸気を液化する復水器と、
    該復水器から導かれた給水を脱気する脱気器と、
    前記蒸気タービンから抽気した抽気蒸気によって前記ボイラに供給する給水を加熱する給水加熱器と、
    前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、
    前記脱気器に供給し、前記給水と混合する加熱媒体を生成する加熱媒体用ボイラと、
    を備えていることを特徴とする発電プラント。
  2. 前記復水器から導かれた給水が前記加熱媒体用ボイラに供給されることを特徴とする請求項1に記載の発電プラント。
  3. 前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、
    前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器と、
    前記高圧抽気蒸気の流量を制御する高圧抽気制御弁と、前記低圧抽気蒸気の流量を制御する低圧抽気制御弁とを備え、
    前記加熱媒体用ボイラから前記脱気器への加熱媒体流量に応じて、少なくとも高圧抽気制御弁または低圧抽気制御弁のいずれかを制御すること特徴とする請求項1及び2に記載の発電プラント。
  4. 前記蒸気タービンは、中圧タービンと、
    前記中圧タービンから抽気した中圧抽気蒸気を前記脱気器へ導き、前記中圧抽気蒸気の流量を制御する中圧抽気制御弁を備え、
    前記加熱媒体用ボイラから前記脱気器への加熱媒体流量に応じて、脱気器の少なくとも温度と圧力のいずれかを所定範囲内になるように制御すること特徴とする請求項1から3に記載の発電プラント。
  5. 前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、
    前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器を備え、
    前記高圧給水加熱器と前記低圧給水加熱器との間に設けられ、給水を加圧する給水ポンプを備え、
    前記給水ポンプよりも上流側の給水を前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする請求項1から4に記載の発電プラント。
  6. 前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、
    前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器を備え、
    前記高圧給水加熱器と前記低圧給水加熱器との間に設けられ、給水を加圧する給水ポンプを備え、
    前記給水ポンプよりも下流側の給水を前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする請求項1から4に記載の発電プラント。
  7. 前記加熱媒体用ボイラから排出される燃焼排ガスと、該加熱媒体用ボイラに供給される燃焼用空気とを熱交換して前記燃焼用空気を加熱する空気熱交換器を備え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. 前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、
    前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器を備え、
    前記高圧給水加熱器と前記低圧給水加熱器との間に設けられ、給水を加圧する給水ポンプを備え、
    前記低圧給水加熱器にて前記低圧抽気蒸気が凝縮した低圧抽気ドレンの少なくとも一部を前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の発電プラント。
  9. 前記低圧抽気ドレンを貯留する低圧抽気ドレンタンクを備えていることを特徴とする請求項8に記載の発電プラント。
  10. 前記蒸気タービンは、高圧タービン及び低圧タービンを備え、
    前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器を備え、
    前記高圧給水加熱器と前記低圧給水加熱器との間に設けられ、給水を加圧する給水ポンプを備え、
    前記高圧給水加熱器にて高圧抽気蒸気が凝縮した高圧抽気ドレンを前記加熱媒体用ボイラに供給することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の発電プラント。
  11. 前記高圧抽気ドレンを貯留する高圧抽気ドレンタンクを備えていることを特徴とする請求項10に記載の発電プラント。
  12. 前記加熱媒体用ボイラから排出される燃焼排ガスと、該加熱媒体用ボイラに供給される燃焼用空気とを熱交換して前記燃焼用空気を加熱する空気熱交換器を備えていることを特徴とする請求項11に記載の発電プラント。
  13. 前記加熱媒体用ボイラは、バイオマス燃料を主燃料として用いるバイオマスボイラとされていることを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の発電プラント。
  14. 蒸気を生成するボイラと、
    該ボイラにて生成された前記蒸気によって駆動される蒸気タービンと、
    該蒸気タービンから排気された蒸気を液化する復水器と、
    該復水器から導かれた給水を脱気する脱気器と、
    前記蒸気タービンから抽気した抽気蒸気によって前記ボイラに供給する給水を加熱する給水加熱器と、
    前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、
    加熱媒体を生成する加熱媒体用ボイラと、
    を備えた発電プラントの運転方法であって、
    前記加熱媒体用ボイラにて生成した加熱媒体を前記脱気器に供給し前記給水と混合することを特徴とする発電プラントの運転方法。
  15. 前記蒸気タービンは、高圧タービンと中圧タービン及び低圧タービンを備え、
    前記給水加熱器は、前記高圧タービンから抽気した高圧抽気蒸気が導かれる高圧給水加熱器、及び、前記低圧タービンから抽気した低圧抽気蒸気が導かれる低圧給水加熱器と、前記高圧抽気蒸気の流量を制御する高圧抽気制御弁と、前記低圧抽気蒸気の流量を制御する低圧制御制御弁と、前記中圧タービンから抽気した中圧抽気蒸気を前記脱気器へ導き、前記中圧抽気蒸気の流量を制御する中圧抽気制御弁を備え、
    前記加熱媒体用ボイラから前記脱気器への加熱媒体流量に応じて、少なくとも高圧抽気制御弁、中圧抽気制御弁または低圧制御制御弁のいずれかを制御すること特徴とする請求項14に記載の発電プラントの運転方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3715593A1 (en) * 2019-03-28 2020-09-30 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Power plant and power output increase controlling method for power plant
JP2020176736A (ja) * 2019-04-15 2020-10-29 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電プラント及びその運転方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110080844A (zh) * 2019-04-18 2019-08-02 中国电建集团江西省电力建设有限公司 一种生物质、生活垃圾、动物粪便耦合燃烧发电装置
CN114076004B (zh) * 2021-11-02 2023-08-25 国能寿光发电有限责任公司 一种中压供热系统及中压供热方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5668703A (en) * 1979-11-09 1981-06-09 Hitachi Ltd Deairing device system of power generation plant and controller therefor
JPS6017604A (ja) * 1983-07-08 1985-01-29 株式会社日立製作所 脱気器水位制御装置
JPS6423014A (en) * 1987-07-15 1989-01-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Control method for air preheater
JPH04311608A (ja) * 1991-04-11 1992-11-04 Toshiba Corp 既設汽力発電設備のリパワリングシステム
JP2005042640A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Hitachi Ltd 復水脱気装置およびその制御装置
JP2006009574A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Tokyo Electric Power Co Inc:The 火力発電プラント
JP2013053531A (ja) * 2011-09-01 2013-03-21 Hitachi Ltd 発電プラント及びその発電出力増加方法
JP2014105612A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Kubota Kankyo Service Kk 廃熱回収設備、廃熱回収方法及び廃棄物処理炉
JP2015519500A (ja) * 2012-04-09 2015-07-09 イーアイエフ・エヌティーイー・ハイブリッド・インテレクチュアル・プロパティ・ホールディング・カンパニー・エルエルシー 給水加熱ハイブリッド発電

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5668703A (en) * 1979-11-09 1981-06-09 Hitachi Ltd Deairing device system of power generation plant and controller therefor
JPS6017604A (ja) * 1983-07-08 1985-01-29 株式会社日立製作所 脱気器水位制御装置
JPS6423014A (en) * 1987-07-15 1989-01-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Control method for air preheater
JPH04311608A (ja) * 1991-04-11 1992-11-04 Toshiba Corp 既設汽力発電設備のリパワリングシステム
JP2005042640A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Hitachi Ltd 復水脱気装置およびその制御装置
JP2006009574A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Tokyo Electric Power Co Inc:The 火力発電プラント
JP2013053531A (ja) * 2011-09-01 2013-03-21 Hitachi Ltd 発電プラント及びその発電出力増加方法
JP2015519500A (ja) * 2012-04-09 2015-07-09 イーアイエフ・エヌティーイー・ハイブリッド・インテレクチュアル・プロパティ・ホールディング・カンパニー・エルエルシー 給水加熱ハイブリッド発電
JP2014105612A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Kubota Kankyo Service Kk 廃熱回収設備、廃熱回収方法及び廃棄物処理炉

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3715593A1 (en) * 2019-03-28 2020-09-30 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Power plant and power output increase controlling method for power plant
US10941677B2 (en) 2019-03-28 2021-03-09 Mitsubishi Power, Ltd. Power plant and power output increase controlling method for power plant
JP2020176736A (ja) * 2019-04-15 2020-10-29 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電プラント及びその運転方法

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