JP2018538479A - コンバインドサイクルパワープラントにおける煙突エネルギ制御 - Google Patents
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Abstract
Description
コンバインドサイクルパワープラントは、燃料ガスと空気との混合物の燃焼からパワー出力を形成する1つもしくは複数のガスタービンから形成可能である。1つもしくは複数の排熱回収ボイラは、ガスタービンから排気ガスを受け取るため、ガスタービンの下流に配置可能である。排熱回収ボイラは、排気ガスからエネルギを抽出して蒸気を発生可能である。当該蒸気は、付加的なパワー出力を形成するために、蒸気タービンへ転送可能である。蒸気タービンは複数の圧力蒸気タービン、例えば高圧蒸気タービン、中間圧蒸気タービンおよび低圧蒸気タービンから形成可能である。凝縮器は、蒸気タービンの出口に配置可能である。
コンバインドサイクルパワープラントおよび煙突エネルギ制御を行うコンバインドサイクルパワープラントの動作方法に関連して、本発明の態様を簡潔に説明する。
以下に、添付図を参照しながら、本発明の態様に関する詳細な説明を述べる。
120 従来のコンバインドサイクルパワープラントのプラントパワー出力
140 煙突エネルギ制御を行うコンバインドサイクルパワープラントのプラントパワー出力
200 ガスタービン
210 ガスタービンからの排気ガス
220 燃料ガス加熱器
300 蒸気タービン
310 凝縮器
400 発電機
500 排熱回収ボイラ(HRSG)
600 HRSGの高圧(HP)蒸気系
610 低温再熱部
620 HP節炭器
620a 上流のHP節炭器
620b 下流のHP節炭器
621a 上流のHP節炭器バイパスライン
621b 下流のHP節炭器バイパスライン
622a 上流のHP節炭器バイパス弁
622b 下流のHP節炭器バイパス弁
630 HPドラム
631 HPドラムレベル制御弁
640 HP蒸発器
650 再熱器
660 HP過熱器
660a 中間段の過熱低減器
660b 最終段の過熱低減器
670 HP蒸気ライン
680 HP蒸気バイパス弁
700 HRSGの中間圧(IP)蒸気系
720 IP節炭器
721 IP節炭器バイパスライン
722 IP節炭器バイパス弁
730 IPドラム
731 IPドラムレベル制御弁
732 IPドラム圧力制御弁
740 IP蒸発器
750 IPロータ空冷器
760 IP過熱器
770 IP蒸気ライン
780 IP蒸気バイパス弁
800 HRSGの低圧(LP)蒸気系
810 凝縮液ライン
811 凝縮液抽出ポンプ
812 ボイラフィードポンプ
820 凝縮液予熱器
821 凝縮液予熱器バイパスライン
822 凝縮液予熱器バイパス流量制御弁
823a 上流の凝縮液予熱器分離弁
823b 下流の凝縮液予熱器分離弁
824 凝縮液予熱器再循環ポンプ
830 LPドラム
831 LPドラムレベル制御弁
832 LPドラム圧力制御弁
840 LP蒸発器
850 LP過熱器
860 LP蒸気系の分離領域
870 LP蒸気ライン
880 LP蒸気バイパス弁
900 排気用煙突
Claims (20)
- コンバインドサイクルパワープラントであって、
パワー出力を生成しかつ排気ガスを発生するように構成されたガスタービンと、
前記ガスタービンの下流に配置されており、前記ガスタービンからの排気ガスを受け取って該排気ガスからエネルギを抽出することにより蒸気を発生するように構成された複数の加熱面を含む排熱回収ボイラと、
前記複数の加熱面を通過した後の排気ガスを放出するように構成された排気用煙突と、
パワー出力を形成するために前記排熱回収ボイラ内で発生された蒸気を受け取るように構成された蒸気タービンと
を含み、
前記複数の加熱面が、前記パワープラントの始動中、部分的にバイパスされて、排気ガスから抽出されるエネルギを小さくするため、蒸気の発生を低減するように構成されており、
前記排気用煙突は、前記パワープラントの始動中、蒸気の発生の低減および排気ガスから抽出されるエネルギの低減によって、より大きいエネルギを有する排気ガスを放出するように構成されており、
前記蒸気タービンは、前記ガスタービンが基本負荷までの負荷で動作している間、始動可能であるように構成されている、
コンバインドサイクルパワープラント。 - 前記排熱回収ボイラは、高圧節炭器を含む高圧蒸気系を含み、
前記高圧節炭器は、前記パワープラントの始動中、部分的にバイパスされるように構成されている、
請求項1記載のコンバインドサイクルパワープラント。 - 前記高圧節炭器は、複数の段を含み、
上流の高圧節炭器は複数の上流段を含み、下流の高圧節炭器は複数の下流段を含み、
前記上流の高圧節炭器は、前記パワープラントの始動中、前記下流の高圧節炭器によって部分的にバイパスされる予め定められたレベルよりも高い予め定められたレベルへ部分的にバイパスされるように構成されている、
請求項2記載のコンバインドサイクルパワープラント。 - 前記下流の高圧節炭器によって部分的にバイパスされる前記予め定められたレベルは、前記パワープラントの始動中、前記下流の高圧節炭器において予め定められたレベルのフラッシングが許容可能となるように定められている、
請求項3記載のコンバインドサイクルパワープラント。 - 前記パワープラントはさらに、前記パワープラントの始動中、高圧のバイパス蒸気の温度を低下させるように構成された高圧蒸気バイパス弁を含む、
請求項1記載のコンバインドサイクルパワープラント。 - 前記排熱回収ボイラは、中間圧節炭器を含む中間圧蒸気系を含み、
前記中間圧節炭器は、前記パワープラントの始動中、部分的にバイパスされるように構成されている、
請求項1記載のコンバインドサイクルパワープラント。 - 前記パワープラントはさらに、中間圧ドラム圧力制御弁を含み、
前記中間圧ドラム圧力制御弁は、前記パワープラントの始動中、中間圧ドラムを通る流れを消失させるため、該中間圧ドラムの圧力を増大させるように構成されている、
請求項1記載のコンバインドサイクルパワープラント。 - 前記排熱回収ボイラは、凝縮液予熱器を含む低圧蒸気系を含み、
前記低圧蒸気系は、前記パワープラントの始動中、前記凝縮液予熱器のバイパスにより遮断されるように構成されている、
請求項1記載のコンバインドサイクルパワープラント。 - 前記パワープラントはさらに、前記パワープラントの始動中、低圧ドラムを分離するように構成された低圧ドラム圧力制御弁を含む、
請求項1記載のコンバインドサイクルパワープラント。 - ガスタービンと、該ガスタービンの下流に配置された複数の加熱面を含む排熱回収ボイラと、蒸気タービンとを含むコンバインドサイクルパワープラントの動作方法であって、該方法は、
パワー出力を生成し、排気ガスを発生するように、前記ガスタービンを動作させること、
前記パワープラントの始動中、前記ガスタービンの排気ガスから抽出されるエネルギを小さくするため、前記排熱回収ボイラ内で発生する蒸気の発生が低減されるよう、前記複数の加熱面を部分的にバイパスすること、
前記パワープラントの始動中、蒸気の発生の低減および排気ガスから抽出されるエネルギの低減によって、より大きなエネルギを有する排気ガスを、排気用煙突を通して放出すること、および
前記ガスタービンが基本負荷までの負荷で動作している間、前記蒸気タービンを始動すること
を含む、方法。 - 前記排熱回収ボイラは、高圧節炭器を含む高圧蒸気系を含み、
前記パワープラントの始動中、前記高圧節炭器を部分的にバイパスする、
請求項10記載の方法。 - 前記高圧節炭器は、複数の段を含み、上流の高圧節炭器は複数の上流段を含み、下流の高圧節炭器は複数の下流段を含み、
前記パワープラントの始動中、前記下流の高圧節炭器によって部分的にバイパスされる予め定められたレベルよりも高い予め定められたレベルへ、前記上流の高圧節炭器を部分的にバイパスする、
請求項11記載の方法。 - 前記下流の高圧節炭器によって部分的にバイパスされる前記予め定められたレベルを、前記パワープラントの始動中、前記下流の高圧節炭器において予め定められたレベルのフラッシングが許容可能となるように定める、
請求項12記載の方法。 - 前記方法はさらに、前記パワープラントの始動中、高圧のバイパス蒸気の温度を低下させることを含む、
請求項10記載の方法。 - 前記方法はさらに、前記パワープラントの始動中、中間段での噴霧水流を増大することを含む、
請求項10記載の方法。 - 前記排熱回収ボイラは、中間圧節炭器を含む中間圧蒸気系を含み、
前記パワープラントの始動中、前記中間圧節炭器を部分的にバイパスする、
請求項10記載の方法。 - 前記方法はさらに、前記パワープラントの始動中、中間圧ドラムを通る流れを消失させるため、中間圧ドラムの圧力を増大することを含む、
請求項10記載の方法。 - 前記排熱回収ボイラは、凝縮液予熱器を含む低圧蒸気系を含み、
前記パワープラントの始動中、前記凝縮液予熱器のバイパスにより、前記低圧蒸気系を遮断する、
請求項10記載の方法。 - 前記方法はさらに、前記パワープラントの始動中、低圧ドラムを分離することを含む、
請求項10記載の方法。 - 前記コンバインドサイクルパワープラントは、
中間圧ドラムの圧力設定値を低温再熱部の圧力まで低減すること、
中間圧節炭器バイパス弁を閉鎖すること、
高圧流入路の制御設定値を予め定められたレベルまで低減すること、
高圧節炭器バイパス弁を閉鎖すること、
前記排気用煙突の温度を予め定められたレベルまで冷却すること、
低圧ドラムレベル制御弁を閉鎖すること、
凝縮液予熱器再循環ポンプをスイッチオンすること、
凝縮液予熱器バイパス弁を部分的に閉鎖すること、
凝縮液予熱器の出口での水温が凝縮液予熱器の入口での水温を所定の度合だけ上回って維持されるように、凝縮液予熱器再循環流量を調整すること、
前記凝縮液予熱器の入口での水温が予め定められた率で低下するよう、前記凝縮液予熱器バイパス弁を緩慢に調整すること、
前記凝縮液予熱器の入口での水温が通常動作レベルに達した場合、前記凝縮液予熱器バイパス弁を完全に閉鎖すること、
低圧ドラムの圧力が通常動作レベルまで低下するよう、低圧ドラム圧力制御弁を緩慢に開放すること、および
第1のスウェルが前記低圧ドラム内で発生した後、始動時の水レベルから通常時の水レベルへ低圧ドラムのレベル設定値を増大すること
を含むプロセスに続いて、始動から通常動作モードへ移行する、
請求項10記載の方法。
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