JP2019218867A - コンバインドサイクル発電プラント - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性の向上等を実現可能なコンバインドサイクル発電プラントを提供する。【解決手段】実施形態のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、初段ノズル入口通路は、第1の初段ノズル入口通路部と、第1の初段ノズル入口通路部よりも狭い第2の初段ノズル入口通路部とに区画されている。蒸気加減弁は、第1の初段ノズル入口通路部に流れる蒸気の流量を調整する第1の蒸気加減弁と、第2の初段ノズル入口通路部に流れる蒸気の流量を調整する第2の蒸気加減弁とを含む。制御部は、予め定めた値よりも低い負荷の運転を行う際に、復水の流量が予め定めた規定値以下である場合には、蒸気が第1の高圧蒸気加減弁を経由して第1の初段ノズル入口通路部に流入せずに、蒸気が第2の高圧蒸気加減弁を経由して第2の初段ノズル入口通路部に流入するように、第1の蒸気加減弁を全て閉じた状態にする。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、コンバインドサイクル発電プラントに関する。
コンバインドサイクル発電プラントにおいては、燃焼ガスによってガスタービンが駆動し、そのガスタービンから排出された排気ガスの熱を用いて排熱回収ボイラが蒸気を発生させ、その排熱回収ボイラで発生した蒸気によって蒸気タービンが駆動する。
コンバインドサイクル発電プラントは、熱効率が高く(現在、63%)、ランニングコストが低くなってきている。コンバインドサイクル発電プラントにおいて主体的に構成されたガスタービンは、部分負荷運転における熱効率も高く、運用特性が優れている。また、コンバインドサイクル発電プラントは、起動特性および負荷変化特性が優れている。このように、コンバインドサイクル発電プラントは、熱効率が高く、運転特性の多様性を有しているので、ベース電源供給設備として採用される他、ミドル負荷用やピーク用の電源供給設備としても採用されている。
日本国内において、コンバインドサイクル発電プラントは、主に、日中の高い電力需要に対応するために、ミドル負荷用として運用されている。しかし、近年、日中は、太陽光発電や風力発電などのように、再生可能エネルギーを用いて発電された電力が優先的に供給されている。このため、ランニングコストが高い火力発電は、日中、出力が制限されており、部分負荷運転で運用されるか、運転が停止される。
しかしながら、再生可能エネルギーによる発電は、天候の影響を受けるので、電力系統の系統周波数が不安定になる場合がある。このため、水力発電や火力発電のように運用特性が優れる発電によって、電力系統の系統周波数を安定化する必要がある。
上記したように、コンバインドサイクル発電プラントは、低負荷運転を実行する場合においても、環境特性が優れ、高い効率で運用することが可能であり、更に、運用特性が優れる。このため、再生可能エネルギーによって発電された電力が供給される日中の時間帯では、コンバインドサイクル発電プラントは、系統周波数を安定的に制御するために、最低連続運用域で、きめ細かい出力の調整が行われている。
CO2排出総量を低減するために、再生可能エネルギーによる発電は、稼働率が高くなる傾向にある。このため、コンバインドサイクル発電プラントは、極低負荷運転において、信頼性が高く、熱効率が高い運用を連続的に実行することが要求されている。
コンバインドサイクル発電プラントで極低負荷運転を実行する際には、負荷に応じて燃料投入量を減少させる。大気開放型のガスタービンは、定格回転数で運用されるため、一定量の大気を吸込んでガスタービンの内部を流れる空気の流量が確保されると共に、燃料投入量の減少によってガスタービンの入口温度が低くなる。その結果、コンバインドサイクル発電プラントでは、タービン出力が低減する。このとき、ガスタービンの内部を流れる流体は、一定の流量が確保され、最高温度が低くなるので、ガスタービンでは機器の損傷が発生せずに信頼性が高い運転を継続することができる。
コンバインドサイクル発電プラントの排熱回収ボイラでは、ガスタービンの排ガスが一定の流量で流れ、その排ガスと水蒸気との間で熱交換が行われる。極低負荷運転を実行する際にはガスタービンの排ガス温度が低くなるため、排熱回収ボイラで発生する蒸気の流量が低減する。これに伴って、排熱回収ボイラから蒸気タービンに供給される蒸気の流量が急激に減少し、蒸気タービンでは、極めて低い蒸気流量で定格回転の運転を実行することになるので、蒸気タービンの内部において蒸気の流れが乱れる。特に、低圧タービンの最終段では、蒸気通路の面積が最大であるため、長い動翼を通過する蒸気量が著しく低減する。その結果、長い動翼の根元側において蒸気の流れが乱れ、動翼が振動するフラッター現象が発生する場合がある。
また、コンバインドサイクル発電プラントにおいて極低負荷運転を実行する際には、上述したように、排熱回収ボイラにおいて発生する蒸気の流量が減少するため、蒸気タービンの内部に設けられた蒸気通路における蒸気の圧力は、定格圧力よりも低下する。圧力が低下した蒸気は、復水器に流入する際に、膨張による内部エネルギーの低下が不十分である。このため、蒸気タービンにおいて最終段のタービン段落を構成する動翼では、蒸気は、十分に湿り度が高い飽和蒸気でなく、過熱蒸気の状態になっている場合がある。その結果、最終段のタービン段落を構成する動翼が過熱蒸気によって高温になった状態で高速に回転するため、動翼をタービンロータに支持する部位の材料が許容する応力が低下して、損傷が生ずる可能性がある。この問題の発生を防止するために、最終段のタービン段落を構成する動翼にスプレー水を噴射し、冷却を行うことが提案されている。しかしながら、極低負荷運転を長期に継続して実行する場合には、最終段のタービン段落を構成する動翼にスプレー水を長期に噴射することになる。このため、スプレー水によって動翼が浸食される場合がある。
著者名:鈴木登志雄,「蒸気タービン動翼の非定常現象と対策」,発行日:2000−4,ページ:p.218−224,http://iss.ndl.go.jp/books/R000000004-I5322976-00
上記のように、コンバインドサイクル発電プラントについて極低負荷運転を実行する際には、フラッター現象等に起因して、信頼性が低下する場合がある。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、信頼性の向上等を実現可能なコンバインドサイクル発電プラントを提供することである。
実施形態のコンバインドサイクル発電プラントは、ガスタービンから排出された排気ガスを熱源として用いて排熱回収ボイラが蒸気を生成し、排熱回収ボイラで生成された蒸気が蒸気加減弁を介して蒸気タービンに作動媒体として供給され、蒸気タービンから排出された排気蒸気を復水器が凝縮して復水を生成するように構成されている。実施形態のコンバインドサイクル発電プラントは、復水が排熱回収ボイラの蒸気ドラムに流れる流量を測定する復水流量計と、復水流量計によって測定された復水の流量に基づいて、蒸気加減弁の動作を制御する制御部とを備える。ここでは、蒸気タービンは、排熱回収ボイラで生成された蒸気が流入する初段ノズル入口通路が、第1の初段ノズル入口通路部と、前記第1の初段ノズル入口通路部よりも狭い第2の初段ノズル入口通路部とに区画されている。蒸気加減弁は、第1の初段ノズル入口通路部に流れる蒸気の流量を調整する第1の蒸気加減弁と、第2の初段ノズル入口通路部に流れる蒸気の流量を調整する第2の蒸気加減弁とを含む。制御部は、コンバインドサイクル発電プラントについて予め定めた値よりも低い負荷の運転を行う際に、復水流量計によって測定された復水の流量が予め定めた規定値以下である場合には、排熱回収ボイラで生成された蒸気が第1の蒸気加減弁を経由して第1の初段ノズル入口通路部に流入せずに、第2の蒸気加減弁を経由して第2の初段ノズル入口通路部に流入するように、第1の蒸気加減弁を全て閉じた状態にする。
<第1実施形態>
[コンバインドサイクル発電プラントの全体構成]
第1実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントの全体構成について、図1を用いて説明する。
[コンバインドサイクル発電プラントの全体構成]
第1実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントの全体構成について、図1を用いて説明する。
図1に示すように、コンバインドサイクル発電プラントは、ガスタービン11、排熱回収ボイラ20、蒸気タービン30(高圧タービン部31、中圧タービン部32、低圧タービン部33)、および、復水器40を備えている。詳細については後述するが、コンバインドサイクル発電プラントは、ガスタービン11の駆動によって発電を行い、そのガスタービン11から排出された排気ガスG11の熱(排熱)を用いて排熱回収ボイラ20が蒸気を生成するように構成されている。そして、コンバインドサイクル発電プラントは、その排熱回収ボイラ20で生成された蒸気が供給されることによって蒸気タービン30が駆動し発電を行い、蒸気タービン30から排出された排気蒸気を復水器40が凝縮するように構成されている。
本実施形態のコンバインドサイクル発電プラントを構成する各部について、順次、説明する。
ガスタービン11は、燃焼ガスが作動媒体として供給されることによって駆動するように構成されている。
ガスタービン11に供給される燃焼ガスは、圧縮機12で圧縮された空気と共に燃料制御弁V13を介して燃料が燃焼器13に供給され、燃焼器13において燃料が燃焼することによって発生する。ここでは、ガスタービン11の回転軸と圧縮機12の回転軸と発電機14(第1発電機)の回転軸とが連結されており、ガスタービン11および圧縮機12と共に発電機14が駆動することによって、発電が行われる。発電機14の駆動によって生じた電力は、電力系統(図示省略)に出力される。
排熱回収ボイラ20は、ガスタービン11から排出された排気ガスG11の熱(排熱)を用いて、蒸気を発生させるように構成されている。ここでは、排熱回収ボイラ20は、三圧型であって、高圧ドラム21と中圧ドラム22と低圧ドラム23とを蒸気ドラムとして備えており、高圧蒸気S21と、高圧蒸気S21よりも圧力が低い中圧蒸気S22と、中圧蒸気S22よりも圧力が低い低圧蒸気S23とを生成する。
具体的には、排熱回収ボイラ20は、高圧蒸気S21を生成するために、高圧ドラム21が設けられていると共に、ガスタービン11の排熱を熱源とする熱交換器として、高圧節炭器210、高圧蒸発器211、高圧過熱器212を有する。
また、排熱回収ボイラ20は、中圧蒸気S22を生成するために、中圧ドラム22が設けられていると共に、ガスタービン11の排熱を熱源とする熱交換器として、中圧節炭器220、中圧蒸発器221、中圧過熱器222を有する。
また、排熱回収ボイラ20は、低圧蒸気S23を生成するために、低圧ドラム23が設けられていると共に、ガスタービン11の排熱を熱源とする熱交換器として、低圧節炭器230、低圧蒸発器231、および、低圧過熱器232を有する。
さらに、排熱回収ボイラ20は、高温再熱蒸気S223を生成するために、ガスタービン11の排熱を熱源とする熱交換器として、再熱器223を有する。
排熱回収ボイラ20においては、復水器40で凝縮された復水が、給水として供給される。
排熱回収ボイラ20において、復水器40から供給された給水は、低圧節炭器230で加熱される。低圧節炭器230で加熱された水は、低圧ドラム23に供給され、貯蔵される。
低圧ドラム23で貯蔵された水は、低圧蒸発器231において加熱されることによって低圧蒸気S23になる。低圧蒸発器231で発生した低圧蒸気S23は、低圧ドラム23に戻る。低圧蒸発器231から低圧ドラム23に流れる流体は、気液二相流であって、低圧ドラム23において蒸気(気相成分)と液相水(液相成分)とに分離される。低圧ドラム23で分離された液相水は、低圧ドラム23に貯蔵される。これに対して、低圧ドラム23で液相水が分離された低圧蒸気S23は、低圧ドラム23から低圧過熱器232に流れ、低圧過熱器232において過熱された後に、蒸気タービン30(低圧タービン部33)に供給される。
上記の他に、低圧ドラム23で貯蔵された水の一部は、高中圧給水ポンプP23を介して、中圧節炭器220および高圧節炭器210に供給される。ここでは、高中圧給水ポンプP23の中段から抽出された水が、中圧節炭器220に流れて加熱される。そして、高中圧給水ポンプP23から排出された水が、高圧節炭器210に流れて加熱される。
中圧節炭器220で加熱された水は、中圧ドラム22に供給されて貯蔵される。その中圧ドラム22で貯蔵された水は、中圧蒸発器221において加熱されることによって中圧蒸気S22になる。中圧蒸発器221で発生した中圧蒸気S22は、中圧ドラム22に戻る。中圧蒸発器221から中圧ドラム22に流れる流体は、気液二相流であって、中圧ドラム22において蒸気(気相成分)と液相水(液相成分)とに分離される。中圧ドラム22で分離された液相水は、中圧ドラム22に貯蔵される。これに対して、中圧ドラム22で液相水が分離された中圧蒸気S22は、中圧ドラム22から中圧過熱器222に流れ、中圧過熱器222において過熱される。そして、その過熱された中圧蒸気S22は、蒸気タービン30(高圧タービン部31)から排気された排気蒸気と合流し、その合流した蒸気が低温再熱蒸気として再熱器223において再熱される。そして、その再熱器223での再熱によって得られた高温再熱蒸気S223が蒸気タービン30(中圧タービン部32)に作動媒体として供給される。
この一方で、高圧節炭器210で加熱された水は、高圧ドラム21に供給され貯蔵される。その高圧ドラム21で貯蔵された水は、高圧蒸発器211において加熱されることによって蒸気になる。高圧蒸発器211で発生した高圧蒸気S21は、高圧ドラム21に戻る。高圧蒸発器211から高圧ドラム21に流れる流体は、気液二相流であって、高圧ドラム21において蒸気(気相成分)と液相水(液相成分)とに分離される。高圧ドラム21で分離された液相水は、高圧ドラム21に貯蔵される。これに対して、高圧ドラム21で液相水が分離された高圧蒸気S21は、高圧ドラム21から高圧過熱器212に流れ、高圧過熱器212において過熱された後に、蒸気タービン30(高圧タービン部31)に供給される。
蒸気タービン30は、高圧タービン部31、中圧タービン部32、および、低圧タービン部33を有しており、排熱回収ボイラ20から蒸気が作動媒体として供給されることによって各部が駆動するように構成されている。ここでは、蒸気タービン30の回転軸と発電機34(第2発電機)の回転軸とが連結されており、蒸気タービン30と共に発電機34が駆動することによって、発電が行われる。発電機34の駆動によって生じた電力は、電力系統(図示省略)に出力される。
蒸気タービン30において、高圧タービン部31は、たとえば、単流式であって、排熱回収ボイラ20から高圧蒸気S21が高圧蒸気加減弁V31を介して作動媒体として供給されることによって駆動する。高圧タービン部31および高圧蒸気加減弁V31の詳細については後述する。
蒸気タービン30において、中圧タービン部32は、たとえば、単流式であって、排熱回収ボイラ20から高温再熱蒸気S223が再熱蒸気組合せ弁V32を介して、作動媒体として供給されることによって駆動する。つまり、中圧タービン部32は、排熱回収ボイラ20で生成された中圧蒸気S22が、高圧タービン部31から排気された排気蒸気S31と共に、再熱器223において再熱された後に、作動媒体として流入する。
蒸気タービン30において、低圧タービン部33は、たとえば、複流式であって、排熱回収ボイラ20で生成された低圧蒸気S23が低圧蒸気加減弁V33を介して作動媒体として供給されると共に、中圧タービン部32から排気された排気蒸気S32が作動媒体として供給されることによって駆動する。
復水器40は、蒸気タービン30から排出された排気蒸気を凝縮するように構成されている。ここでは、復水器40は、蒸気タービン30を構成する低圧タービン部33から排出された排気蒸気を凝縮することによって復水を生成する。本実施形態では、復水器40は、循環水ポンプP50を介して冷却水が供給され、その冷却水を用いて、排気蒸気を冷却することによって、復水の生成を行う。
復水器40で凝縮された復水は、復水ポンプP40を介して、排熱回収ボイラ20に供給される。復水が低圧ドラム23に流れる流量は、復水流量計91によって測定される。
本実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントにおいては、更に、高圧タービンバイパス流路B31と中圧タービンバイパス流路B32と低圧タービンバイパス流路B33とが設けられている。
高圧タービンバイパス流路B31は、排熱回収ボイラ20で生成された高圧蒸気S21が、高圧タービン部31を迂回して高圧タービン部31の排気蒸気の流路に流れるように設けられている。そして、高圧タービンバイパス流路B31には、高圧タービンバイパス弁VB31が設置されている。高圧タービンバイパス弁VB31は、高圧タービン部31を迂回させて高圧蒸気S21などの流体を流す際に、開けられる。
中圧タービンバイパス流路B32は、排熱回収ボイラ20で生成された高温再熱蒸気S223が、中圧タービン部32を迂回して復水器40に流れるように設けられている。中圧タービンバイパス流路B32には、中圧タービンバイパス弁VB32が設置されている。中圧タービンバイパス弁VB32は、中圧タービン部32を迂回させて高温再熱蒸気S223などの流体を流す際に、開けられる。
低圧タービンバイパス流路B33は、排熱回収ボイラ20で生成された低圧蒸気S23が低圧タービン部33を迂回して復水器40に流れるように設けられている。低圧タービンバイパス流路B33には、低圧タービンバイパス弁VB33が設置されている。低圧タービンバイパス弁VB33は、低圧タービン部33を迂回させて低圧蒸気S23などの流体を流す際に、開けられる。
本実施形態のコンバインドサイクル発電プラントは、更に、制御部80を備えている。制御部80は、演算器(図示省略)とメモリ装置(図示省略)とを含み、メモリ装置が記憶しているプログラムを用いて演算器が演算処理を行うことによって、各部の制御を行うように構成されている。
ここでは、制御部80は、操作指令や検出データなどが入力信号として入力される。そして、制御部80は、その入力された入力信号に基づいて演算処理を行い、制御信号CTLを出力信号として各部に出力することで、各部の動作を制御する。
詳細については後述するが、本実施形態では、制御部80は、復水流量計91によって測定された復水の流量に基づいて、高圧蒸気加減弁V31の動作を制御するように構成されている。
[高圧タービン部31の構成]
本実施形態の高圧タービン部31について、図2および図3を用いて説明する。図2は、図3のY1−Y2部分の断面を示している。図3は、図2のX1−X2部分の断面と共に機能ブロックを併せて示しており、蒸気の流れを実線で示し、電気信号の流れを破線で示している。
本実施形態の高圧タービン部31について、図2および図3を用いて説明する。図2は、図3のY1−Y2部分の断面を示している。図3は、図2のX1−X2部分の断面と共に機能ブロックを併せて示しており、蒸気の流れを実線で示し、電気信号の流れを破線で示している。
高圧タービン部31は、図2および図3に示すように、ケーシング110とタービンロータ120とを有し、排熱回収ボイラ20(図1参照)で生成された高圧蒸気S21が、ケーシング110の内部へ供給されることによってタービンロータ120が回転するように構成されている。
具体的には、高圧タービン部31は、多段式の軸流タービンであって、図2に示すように、静翼112(ノズル板)と動翼122とで構成されたタービン段落がタービンロータ120の回転中心軸AXに沿った軸方向に複数段並んでいる。高圧タービン部31は、初段のタービン段落を構成する初段の静翼112よりも上流側に初段ノズル入口通路111(蒸気室)が設けられており高圧過熱器212から初段ノズル入口通路111に高圧蒸気S21が流入し、複数のタービン段落において仕事を行うことによって、タービンロータ120が回転する。
初段ノズル入口通路111は、図3に示すように、ケーシング110において、タービンロータ120の周りを円形で囲うように設けられている。本実施形態では、初段ノズル入口通路111は、仕切り板113によって第1の初段ノズル入口通路部111aと、第1の初段ノズル入口通路部111aよりも狭い第2の初段ノズル入口通路部111bとに区画されている。第1の初段ノズル入口通路部111aの通路面積は、初段ノズル入口通路111の通路面積のうち、たとえば、50%を超え70%以下を占める。これに対して、第2の初段ノズル入口通路部111bの通路面積は、初段ノズル入口通路111の通路面積のうち、たとえば、30%以上50%未満を占める。
また、本実施形態では、高圧過熱器212から高圧タービン部31に高圧蒸気S21が流れる流路は、2つに分岐しており、一方の流路が第1の初段ノズル入口通路部111aに連通し、他方の流路が第2の初段ノズル入口通路部111bに連通している。
そして、本実施形態では、高圧蒸気加減弁V31として、第1の高圧蒸気加減弁V31aと第2の高圧蒸気加減弁V31bとが設けられている。第1の高圧蒸気加減弁V31aは、第2の高圧蒸気加減弁V31bよりも大型であって、高圧過熱器212から第1の初段ノズル入口通路部111aに高圧蒸気S21が流れる一方の流路において高圧蒸気S21の流量を調整するために設置されている。これに対して、第2の高圧蒸気加減弁V31bは、第1の高圧蒸気加減弁V31aよりも小型であって、高圧過熱器212から第2の初段ノズル入口通路部111bに高圧蒸気S21が流れる他方の流路において高圧蒸気S21の流量を調整するために設置されている。第1の高圧蒸気加減弁V31aおよび第2の高圧蒸気加減弁V31bは、たとえば、油圧式のアクチュエータを備えており、制御部80から入力される開度指令に応じてアクチュエータが駆動して弁開度が調整されるように構成されている。
詳細な図示を省略しているが、中圧タービン部32および低圧タービン部33は、高圧タービン部31と同様に、多段式の軸流タービンであって、複数のタービン段落がタービンロータの回転中心軸に沿った軸方向に並んでいる。
[コンバインドサイクル発電プラントの運転動作]
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運転に関して説明する。ここでは、定格負荷運転から、定格負荷よりも負荷が極めて低い極低負荷運転(たとえば、定格負荷に対して15%の負荷で運転)に切り替える場合に関して説明を行う。
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運転に関して説明する。ここでは、定格負荷運転から、定格負荷よりも負荷が極めて低い極低負荷運転(たとえば、定格負荷に対して15%の負荷で運転)に切り替える場合に関して説明を行う。
上述したように、コンバインドサイクル発電プラントにおいて極低負荷運転を行う場合には、燃料を燃焼器13に供給する燃料投入量が負荷に応じて減少するように、燃料制御弁V13の動作が制御される。これに伴って、ガスタービン11に供給させる燃焼ガスの温度、および、ガスタービン11から排出される排気ガスG11の温度が定格負荷運転の場合よりも低下する。このため、排熱回収ボイラ20では、熱源である排気ガスG11の温度が低下するので、蒸気(高圧蒸気S21、中圧蒸気S22、低圧蒸気S23)の発生量が減少する。そして、排熱回収ボイラ20から蒸気タービン30に作動媒体として供給される蒸気の流量が減少し、かつ、蒸気タービン30から排出させる蒸気の流量も減少するので、復水器40から排熱回収ボイラ20に流れる復水の流量が低減する。復水の流量は、蒸気タービン30の低圧タービン部33において最終段のタービン段落を流れる蒸気の流量と同等である。したがって、低圧タービン部33において最終段のタービン段落を流れる蒸気の流量は、定格負荷運転の場合よりも著しく低下する。その結果、上述したように、低圧タービン部33において最終段のタービン段落を構成する長い動翼の根元側において蒸気の流れが乱れて、動翼が振動するフラッター現象が発生する場合がある。
しかしながら、本実施形態において、極低負荷運転を行う場合には、復水流量計91によって測定された復水の流量に基づいて、制御部80が高圧蒸気加減弁V31の動作を制御する。ここでは、制御部80は、復水流量計91によって測定された復水の流量が予め定めた規定値以下である場合には、高圧蒸気S21が第1の高圧蒸気加減弁V31aを経由して第1の初段ノズル入口通路部111aに流入せずに、高圧蒸気S21が第2の高圧蒸気加減弁V31bを経由して第2の初段ノズル入口通路部111bに流入するように、第1の高圧蒸気加減弁V31aを全て閉じた状態にする。復水の流量について予め定めた規定値は、定格負荷運転の際に流れる復水の流量の値よりも小さい値であって、フラッター現象が発生し得る値よりも大きい値に定められている。
本実施形態における制御部80の制御に関して図4および図5を用いて説明する。
図4においては、復水流量計91によって測定された復水の流量(復水量C)と、高圧蒸気加減弁V31(第1の高圧蒸気加減弁V31a、第2の高圧蒸気加減弁V31b)の開度Kとの関係を示している。図4において、太い実線は、第1の高圧蒸気加減弁V31aの場合を示し、太い一点鎖線は、第2の高圧蒸気加減弁V31bの場合を示している。
図4に示すように、コンバインドサイクル発電プラントについて極低負荷運転を行う場合であって、復水量Cが予め定めた規定値Cthを超えた状態から規定値Cth以下になった場合には、制御部80は、第2の高圧蒸気加減弁V31bの開度については100%を保持させるが、第1の高圧蒸気加減弁V31aの開度については100%から0%に変える。つまり、第2の高圧蒸気加減弁V31bに関しては全て開けた全開状態を保持させるのに対して、第1の高圧蒸気加減弁V31aに関しては全開状態から全て閉じた全閉状態に変える。これによって、高圧蒸気S21が第1の高圧蒸気加減弁V31aを経由して第1の初段ノズル入口通路部111aに流入せずに、高圧蒸気S21が第2の高圧蒸気加減弁V31bを経由して第2の初段ノズル入口通路部111bに流入する。
図5では、復水流量計91によって測定された復水の流量(復水量C)と、高圧ドラム21の内部の圧力Pとの関係を示している。図5において、太い実線は、本実施形態の場合(復水量Cが規定値Cth以下である場合に、第1の高圧蒸気加減弁V31aを全閉状態にする場合)を示している。これに対して、図5において、太い二点鎖線は、本実施形態の場合と異なり、復水の流量(復水量C)に関わらずに、第1の高圧蒸気加減弁V31aについて全開状態を保持させた場合の結果を示している。
図5に示すように、本実施形態において復水量Cが規定値Cth以下である場合に第1の高圧蒸気加減弁V31aを全閉状態にしたときには(太い実線を参照)、高圧ドラム21の内部の圧力Pが上昇する。
高圧ドラム21の内部においては、圧力の上昇に伴って、飽和蒸気(気相成分)の内部エネルギー値と飽和水(液相成分)の内部エネルギー値との差が小さくなる。つまり、圧力が高くなるに伴って、蒸気の発生に必要な熱が少なくなる。たとえば、大気圧(0.101MPa)の場合には、1kgの蒸気を発生させるのに必要な熱量は、2260kJである。これに対して、圧力が16MPaである場合に、1kgの蒸気を発生させるのに必要な熱量は、930kJである。また、圧力が臨界圧(22.1MPa)である場合に、1kgの蒸気を発生させるのに必要な熱量は、理論上、0kJである。
このため、本実施形態においては、高圧ドラム21の圧力上昇に伴って、高圧蒸発器211では、熱交換量が低下するが、高圧蒸気S21が多く発生する。上述したように、高圧蒸気S21は、第1の高圧蒸気加減弁V31aを経由せずに第2の高圧蒸気加減弁V31bを経由するため、大きな圧力損失がなく、高い圧力を維持した状態で、高圧タービン部31の第2の初段ノズル入口通路部111bに流入する。
また、本実施形態では、高圧蒸発器211における熱交換量が低下するため、排気ガスG11の流れにおいて高圧蒸発器211よりも下流側に位置する中圧蒸発器221および低圧蒸発器231では、熱交換量が増加する。これにより、本実施形態では、中圧蒸気S22および低圧蒸気S23についても発生量が増加し、その中圧蒸気S22および低圧蒸気S23のそれぞれが中圧タービン部32および低圧タービン部33のそれぞれに流入する。
その結果、蒸気タービン30に作動媒体として供給される蒸気の流量が増加し、かつ、蒸気タービン30から排出させる蒸気の流量も増加するので、復水器40から排熱回収ボイラ20の低圧ドラム23に流れる復水の流量が増加する。上記したように、復水の流量は、蒸気タービン30の低圧タービン部33において最終段のタービン段落を流れる蒸気の流量と同等である。このため、本実施形態では、低圧タービン部33において最終段のタービン段落を流れる蒸気の流量が増加するので、その最終段のタービン段落を構成する長い動翼の根元側において蒸気の流れが乱れにくくなる。
したがって、本実施形態では、フラッター現象が発生することを効果的に抑制可能であって、信頼性を向上させることができる。さらに、本実施形態では、高圧ドラム21の圧力が高く、高圧タービン部31に流入する高圧蒸気S21の圧力が高くなるので、高い効率で運転を実行可能である。
なお、本実施形態のコンバインドサイクル発電プラントにおいて極低負荷運転を行う場合に、高圧蒸気加減弁V31(第1の高圧蒸気加減弁V31a、第2の高圧蒸気加減弁V31b)以外の弁は、定格負荷運転状態と同様に、下記のように開閉動作が制御される。
・中圧蒸気圧力調節弁V22・・・全開
・再熱蒸気組合せ弁V32・・・全開
・低圧蒸気加減弁V33・・・全開
・高圧タービンバイパス弁VB31・・・全閉
・中圧タービンバイパス弁VB32・・・全閉
・低圧タービンバイパス弁VB33・・・全閉
・中圧蒸気圧力調節弁V22・・・全開
・再熱蒸気組合せ弁V32・・・全開
・低圧蒸気加減弁V33・・・全開
・高圧タービンバイパス弁VB31・・・全閉
・中圧タービンバイパス弁VB32・・・全閉
・低圧タービンバイパス弁VB33・・・全閉
また、本実施形態のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、復水量Cが予め定めた規定値Cth未満の状態から規定値Cth以上になった場合には、制御部80は、第2の高圧蒸気加減弁V31bの開度については100%を保持させるが、第1の高圧蒸気加減弁V31aの開度については0%から100%に変える。つまり、高圧蒸気S21が第1の高圧蒸気加減弁V31aを経由して第1の初段ノズル入口通路部111aに流入すると共に、高圧蒸気S21が第2の高圧蒸気加減弁V31bを経由して第2の初段ノズル入口通路部111bに流入するように制御する(図4参照)。
[実施例]
表1では、コンバインドサイクル発電プラントの各部における、圧力、流量等の一例を示している。表1において、実施例は、上記した本実施形態の場合と同様に、復水量Cが規定値Cth以下である場合に、第1の高圧蒸気加減弁V31aを全閉状態にした場合を示している。実施例では、第1の初段ノズル入口通路部111aの通路面積が、初段ノズル入口通路111の全通路面積の60%であって、第2の初段ノズル入口通路部111bの通路面積が、初段ノズル入口通路111の全通路面積の40%である場合を示している。これに対して、各比較例は、本実施形態の場合でなく、従来の場合(高圧蒸気加減弁V31が1つの場合)を示している。
表1では、コンバインドサイクル発電プラントの各部における、圧力、流量等の一例を示している。表1において、実施例は、上記した本実施形態の場合と同様に、復水量Cが規定値Cth以下である場合に、第1の高圧蒸気加減弁V31aを全閉状態にした場合を示している。実施例では、第1の初段ノズル入口通路部111aの通路面積が、初段ノズル入口通路111の全通路面積の60%であって、第2の初段ノズル入口通路部111bの通路面積が、初段ノズル入口通路111の全通路面積の40%である場合を示している。これに対して、各比較例は、本実施形態の場合でなく、従来の場合(高圧蒸気加減弁V31が1つの場合)を示している。
表1において比較例1から比較例3に示すように、定格負荷に対して15%の負荷で運転を行う場合(比較例3)には、復水の流量が定格負荷の場合(比較例1)に対して30%程度になる。このため、定格負荷に対して15%の負荷で運転を行う場合(比較例3)には、低圧タービン部33において最終段のタービン段落を流れる蒸気の流量が減少するので、フラッター現象が発生する場合がある。
しかし、実施例では、上述したように、復水量Cが規定値Cth以下である場合に第1の高圧蒸気加減弁V31aを全閉状態にしたので、比較例3の場合に対して、高圧ドラム21の圧力が上昇し、高圧蒸気S21の流量が上昇している。また、実施例では、比較例3の場合よりも、中圧蒸気S22の流量および低圧蒸気S23の流量が増加している。その結果、実施例では、比較例3の場合よりも復水の流量が増加している。具体的には、実施例では、比較例3に対して、復水の流量が15%以上増加している。したがって、実施例では、低圧タービン部33において最終段のタービン段落を流れる蒸気の流量が増加するので、フラッター現象が発生することを効果的に抑制可能である。さらに、高圧ドラム21の圧力が高く、高圧タービン部31に流入する高圧蒸気S21の圧力が高くなるので、高圧タービン部31を効率的に駆動させることができる。
<第2実施形態>
[コンバインドサイクル発電プラントの全体構成]
第2実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントの全体構成について、図6を用いて説明する。
[コンバインドサイクル発電プラントの全体構成]
第2実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントの全体構成について、図6を用いて説明する。
図6に示すように、本実施形態のコンバインドサイクル発電プラントは、低圧過熱器入口止め弁V23aと低圧過熱器バイパス止め弁V23bとが設けられている。この他に、本実施形態では、低圧タービン入口温度計93と低圧タービン入口圧力計92と復水器圧力計94とが更に設けられている。これらの点、および、関連する点を除き、本実施形態は、第1実施形態の場合と同様である。このため、重複する事項に関しては、適宜、説明を省略する。
本実施形態において、低圧過熱器入口止め弁V23aは、低圧ドラム23から低圧蒸気S23が低圧過熱器232に流れる低圧過熱器入口流路F232に設けられている。低圧過熱器入口止め弁V23aは、制御部80から入力される操作指令に基づいて、開閉動作を行うように構成されている。
低圧過熱器バイパス止め弁V23bは、低圧ドラム23から低圧蒸気S23が低圧過熱器232を迂回して低圧タービン部33に流れる低圧過熱器バイパス流路F232bに設けられている。低圧過熱器バイパス止め弁V23bは、制御部80から入力される操作指令に基づいて、開閉動作を行うように構成されている。
低圧蒸発器231にて発生した低圧蒸気S23は、低圧蒸気加減弁V33を経由し、中圧タービン32より排出された主流蒸気S32に混入し、低圧混合蒸気(S23+S32)として低圧タービン部33に供給される。低圧タービン入口温度計93は、低圧タービン部33の入口に流入する低圧混合蒸気(S23+S32)の温度を測定するために設置されている。低圧タービン入口温度計93は、低圧混合蒸気(S23+S32)の温度を測定して得た温度測定データを制御部80へ出力する。
低圧タービン入口圧力計92は、低圧タービン部33の入口に流入する低圧混合蒸気(S23+S32)の圧力を測定するために設置されている。低圧タービン入口圧力計92は、低圧混合蒸気(S23+S32)の圧力を測定して得た圧力測定データを制御部80へ出力する。
復水器圧力計94は、復水器40の内部の圧力を測定するために設置されている。復水器圧力計94は、復水器40の内部の圧力を測定して得た圧力測定データを制御部80へ出力する。
制御部80は、低圧タービン入口温度計93が測定した温度、低圧タービン入口圧力計92が測定した圧力、および、復水器圧力計94が測定した圧力に基づいて、低圧タービン部33において最終段のタービン段落よりも下流側における湿り度を算出する。ここでは、制御部80は、蒸気表関数を用いて湿り度の算出を行う。具体的には、低圧タービン入口圧力計92が測定した圧力および低圧タービン入口温度計93が測定した温度から、蒸気表関数を用いて低圧入口エンタルピーHinを算出する。また、熱力理論式に基いて、低圧タービン部33の圧力を復水器圧力計94が測定した圧力で割った圧力比に効率を積算することで、エネルギードロップΔHを算出する。更に、低圧入口エンタルピーHinからエネルギードロップΔHを減算することによって、復水器出口エンタルピーHoutを算出する。その後、蒸気表関数を用いて、復水器出口エンタルピーHoutおよび復水器圧力計94が測定した圧力から、湿り度を求める。なお、制御部80は、低圧タービン入口温度計93が測定した温度、低圧タービン入口圧力計92が測定した圧力、および、復水器圧力計94が測定した圧力と、湿り度との間を関連付けたルックアップテーブルを備えており、そのルックアップテーブルを用いて、各測定値から湿り度を求めるように構成されていてもよい。
そして、制御部80は、コンバインドサイクル発電プラントについて予め定めた値よりも低い負荷の運転(極低負荷運転等)を行う際には、その算出した湿り度に基づいて低圧過熱器入口止め弁V23aの動作、および、低圧過熱器バイパス止め弁V23bの動作を制御する。
[コンバインドサイクル発電プラントの運転動作]
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運転に関して説明する。ここでは、定格負荷運転から、定格負荷よりも負荷が極めて低い極低負荷運転(たとえば、定格負荷に対して15%の負荷で運転)に切り替える場合に関して説明を行う。
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運転に関して説明する。ここでは、定格負荷運転から、定格負荷よりも負荷が極めて低い極低負荷運転(たとえば、定格負荷に対して15%の負荷で運転)に切り替える場合に関して説明を行う。
上述したように、コンバインドサイクル発電プラントにおいて極低負荷運転を行う場合には、排熱回収ボイラ20で発生する蒸気の流量が減少するため、蒸気タービン30の内部に設けられた蒸気通路における蒸気の圧力は、定格圧力よりも低下する。圧力が低下した蒸気は、復水器40に流入する際に、膨張による内部エネルギーの低下が不十分である。このため、蒸気タービン30の低圧タービン部33において最終段のタービン段落を構成する動翼を流れる蒸気は、十分に湿り度が高い飽和蒸気でなく、過熱蒸気の状態になっている場合がある。
表2は、表1に示した比較例1から比較例3について、低圧タービン部33において最終段のタービン段落よりも下流側における湿り度を示す表である。
表2に示すように、負荷の低下に伴って、最終段の湿り度が低下し、飽和蒸気でなく過熱蒸気の状態に近付いている。具体的には、定格負荷の場合(比較例1)には、湿り度が13%であるのに対して、定格負荷に対して15%の負荷である場合には、湿り度が2.3%になる。その結果、最終段のタービン段落を構成する動翼が高温になった状態で高速に回転するため、損傷が生ずる可能性がある。
しかしながら、本実施形態では、上述したように、低圧タービン部33において最終段のタービン段落よりも下流側における湿り度に基づいて、低圧過熱器入口止め弁V23aの動作、および、低圧過熱器バイパス止め弁V23bの動作を制御する。具体的には、制御部80は、上記の湿り度が予め定めた規定値以下になった場合には、低圧過熱器入口止め弁V23aを全開状態から全閉状態にすると共に低圧過熱器バイパス止め弁V23bを全閉状態から全開状態にする。湿り度について予め定めた規定値は、定格負荷運転の際の湿り度よりも低い値であって、最終段のタービン段落を構成する動翼において損傷が生じ得る値よりも大きい値である(たとえば、運転限界湿り度)。
本実施形態における制御部80の制御に関して図7および図8を用いて説明する。
図7においては、低圧タービン部33において最終段のタービン段落よりも下流側における湿り度Wと、低圧過熱器入口止め弁V23aおよび低圧過熱器バイパス止め弁V23bの開度Kとの関係を示している。図7において、太い実線は、低圧過熱器入口止め弁V23aの場合を示し、太い一点鎖線は、低圧過熱器バイパス止め弁V23bの場合を示している。
図7に示すように、コンバインドサイクル発電プラントについて極低負荷運転を行う場合であって、湿り度Wが規定値Wthを超えた状態から規定値Wth以下の状態になった場合には、制御部80は、低圧過熱器入口止め弁V23aの開度については100%から0%に変えると共に、低圧過熱器バイパス止め弁V23bの開度については0%から100%に変える。つまり、低圧過熱器入口止め弁V23aに関しては全て閉じた全閉状態に変えるのに対して、低圧過熱器バイパス止め弁V23bに関しては全て開けた全開状態に変える。
これによって、低圧蒸気S23が低圧ドラム23から低圧過熱器入口止め弁V23aを経由して低圧過熱器232に流入せずに、低圧蒸気S23が低圧ドラム23から低圧過熱器バイパス止め弁V23bを経由して中圧タービン32より排出された主流蒸気S32に混入し、低圧混合蒸気(S23+S32)として低圧タービン部33に供給される。低圧蒸気S23は、低圧過熱器232をバイパスする為、過熱されていない低温の飽和蒸気の状態で主蒸気S32に混入することとなり、低圧タービン部33へ流入する低圧混合蒸気(S23+S32)は、より低い温度の状態になる。すなわち、低圧蒸気S23が低圧ドラム23から低圧過熱器232を迂回して低圧タービン部33へ流入することで、低圧タービン部33に流入する低圧混合蒸気(S23+S32)の温度が、より温度が低い低温蒸気になる。低圧混合蒸気(S23+S32)は、低圧タービン部33において低圧タービン入口圧力から復水器圧力になるように膨張することで、圧力低下分に見合った仕事をした後に、よりエネルギー値が小さい飽和蒸気として復水器40に放出される。低圧タービン部33で蒸気が仕事して放出するエネルギーは、圧力低下分で決定されるため、低圧タービン入口温度が低下すれば、復水器40へ放出された蒸気は、飽和水分量が多い湿り度の高い蒸気となる。
図8では、負荷Lと、低圧タービン部33において最終段のタービン段落よりも下流側における湿り度Wとの関係を示している。図8において、太い実線は、本実施形態の場合(湿り度Wが規定値Wth以下の状態になった場合に、低圧過熱器入口止め弁V23aを全閉状態にし、低圧過熱器バイパス止め弁V23bを全開状態にする場合)を示している。これに対して、図8において、太い二点鎖線は、本実施形態の場合と異なり、湿り度Wに関わらずに、低圧過熱器入口止め弁V23aを全開状態にし、低圧過熱器バイパス止め弁V23bを全閉状態にする場合を示している。
図8に示すように、負荷Lが予め定めた値Lth以下であって、本実施形態の場合と異なり、低圧蒸気S23が低圧ドラム23から低圧過熱器232に流入して過熱される場合には(太い二点鎖線を参照)、湿り度Wが規定値Wth未満の状態になる。これに対して、本実施形態の場合のように、負荷Lが予め定めた値Lth以下であって、低圧蒸気S23が低圧ドラム23から低圧過熱器232を迂回して過熱されない場合には(太い実線を参照)、湿り度Wが規定値Wth以上の状態になる。
このため、本実施形態においては、負荷Lが低下した場合であっても、低圧タービン部33において最終段のタービン段落よりも下流側における湿り度Wを規定値Wth以上に保持することができる。その結果、低圧タービン部33において最終段のタービン段落を構成する動翼では、過熱蒸気でなく、十分に湿り度が高い飽和蒸気が流れるので、その動翼が高温になることを抑制することができる。
したがって、本実施形態では、その動翼が損傷することを防止可能である。更に、本実施形態では、動翼を冷却するためにスプレー水を噴霧する必要がなくなるので、スプレー水によって動翼が浸食されることを防止可能である。このように、本実施形態では、信頼性を更に向上させることができる。
上記の他に、本実施形態において、低圧蒸気S23が低圧ドラム23から低圧過熱器232を迂回して低圧タービン部33へ流入する場合には、低圧過熱器232で熱交換が行われないので、低圧蒸発器231における熱交換量が増加する(約10%程度の増加)。このため、本実施形態では、低圧蒸気S23の流量を増加させることができるので、高い効率で運転を実行可能である。
また、本実施形態では、低圧蒸気S23の流量の増加に伴って、第1実施形態の場合よりも復水の流量が増加するので、更に、信頼性を向上させることができる。
なお、本実施形態のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、湿り度Wが規定値Wth以下の状態から規定値Wthを超えた状態になった場合には、制御部80は、低圧過熱器入口止め弁V23aの開度については0%から100%に変えると共に、低圧過熱器バイパス止め弁V23bの開度については100%から0%に変える。つまり、低圧過熱器入口止め弁V23aに関しては全開状態に変えるのに対して、低圧過熱器バイパス止め弁V23bに関しては全て開けた全閉状態に変える。これによって、低圧蒸気S23が低圧ドラム23から低圧過熱器入口止め弁V23aを経由して低圧過熱器232に流入し過熱された後に、低圧タービン部33へ流入する。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
11…ガスタービン、12…圧縮機、13…燃焼器、14…発電機、20…排熱回収ボイラ、21…高圧ドラム、22…中圧ドラム、23…低圧ドラム、30…蒸気タービン、31…高圧タービン部、32…中圧タービン部、33…低圧タービン部、34…発電機、40…復水器、80…制御部、91…復水流量計、92…低圧タービン入口圧力計、93…低圧タービン入口温度計、94…復水器圧力計、110…ケーシング、111…初段ノズル入口通路、111a…初段ノズル入口通路部、111b…初段ノズル入口通路部、112…静翼、113…仕切り板、120…タービンロータ、122…動翼、210…高圧節炭器、211…高圧蒸発器、212…高圧過熱器、220…中圧節炭器、221…中圧蒸発器、222…中圧過熱器、223…再熱器、230…低圧節炭器、231…低圧蒸発器、232…低圧過熱器、AX…回転中心軸、B31…高圧タービンバイパス流路、B32…中圧タービンバイパス流路、B33…低圧タービンバイパス流路、F232…低圧過熱器入口流路、F232b…低圧過熱器バイパス流路、P23…高中圧給水ポンプ、P40…復水ポンプ、P50…循環水ポンプ、S21…高圧蒸気、S22…中圧蒸気、S223…高温再熱蒸気、S23…低圧蒸気、V13…燃料制御弁、V22…中圧蒸気圧力調節弁、V23a…低圧過熱器入口止め弁弁、V23b…低圧過熱器バイパス止め弁、V31…高圧蒸気加減弁、V31a…第1の高圧蒸気加減弁、V31b…第2の高圧蒸気加減弁、V32…再熱蒸気組合せ弁、V33…低圧蒸気加減弁、VB31…高圧タービンバイパス弁、VB32…中圧タービンバイパス弁、VB33…低圧タービンバイパス弁
Claims (4)
- ガスタービンから排出された排気ガスを熱源として用いて排熱回収ボイラが蒸気を生成し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気が蒸気加減弁を介して蒸気タービンに作動媒体として供給され、前記蒸気タービンから排出された排気蒸気を復水器が凝縮して復水を生成するコンバインドサイクル発電プラントであって、
前記復水が前記排熱回収ボイラの蒸気ドラムに流れる流量を測定する復水流量計と、
前記復水流量計によって測定された前記復水の流量に基づいて、前記蒸気加減弁の動作を制御する制御部と
を備え、
前記蒸気タービンは、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気が流入する初段ノズル入口通路が、第1の初段ノズル入口通路部と、前記第1の初段ノズル入口通路部よりも狭い第2の初段ノズル入口通路部とに区画されており、
前記蒸気加減弁は、前記第1の初段ノズル入口通路部に流れる蒸気の流量を調整する第1の蒸気加減弁と、前記第2の初段ノズル入口通路部に流れる蒸気の流量を調整する第2の蒸気加減弁とを含み、
前記制御部は、前記コンバインドサイクル発電プラントについて予め定めた値よりも低い負荷の運転を行う際に、前記復水流量計によって測定された前記復水の流量が予め定めた規定値以下である場合には、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気が前記第1の蒸気加減弁を経由して前記第1の初段ノズル入口通路部に流入せずに、前記第2の蒸気加減弁を経由して前記第2の初段ノズル入口通路部に流入するように、前記第1の蒸気加減弁を全て閉じた状態にする、
コンバインドサイクル発電プラント。 - 排熱回収ボイラは、高圧蒸気を生成するために設けられている高圧ドラム、前記高圧蒸気よりも圧力が低い中圧蒸気を生成するために設けられている中圧ドラム、および、前記中圧蒸気よりも圧力が低い低圧蒸気を生成するために設けられている低圧ドラムを前記蒸気ドラムとして含み、前記ガスタービンから排出された排気ガスを熱源として用いて、前記高圧蒸気、前記中圧蒸気、および、前記低圧蒸気を前記蒸気として生成するように構成されており、
前記蒸気タービンは、前記高圧蒸気が作動媒体として供給される高圧タービン部、前記中圧蒸気が作動媒体として供給される中圧タービン部、および、前記低圧蒸気が作動媒体として供給される低圧タービン部を有し、前記高圧タービン部が前記第1の初段ノズル入口通路部と前記第2の初段ノズル入口通路部と備え、前記第1の初段ノズル入口通路部に流れる前記高圧蒸気の流量を調整する第1の高圧蒸気加減弁が前記第1の蒸気加減弁として設けられ、前記第2の初段ノズル入口通路部に流れる前記高圧蒸気の流量を調整する第2の高圧蒸気加減弁が前記第2の蒸気加減弁として設けられており、
前記復水器は、前記低圧タービン部から排出された排気蒸気を凝縮することによって前記復水を生成するように構成されており、
前記復水流量計は、前記復水が前記低圧ドラムに流れる流量を測定する、
請求項1に記載のコンバインドサイクル発電プラント。 - 前記排熱回収ボイラは、
前記低圧蒸気を過熱する低圧過熱器と、
前記低圧蒸気が前記低圧過熱器に流れる低圧過熱器入口流路を遮断する、低圧過熱器入口止め弁と、
前記低圧ドラムから前記低圧蒸気が前記低圧過熱器を迂回して前記低圧タービン部に流れる低圧過熱器バイパス流路を遮断する、低圧過熱器バイパス止め弁と
を有し、
前記制御部は、前記コンバインドサイクル発電プラントについて予め定めた値よりも低い負荷の運転を行う際に、前記低圧タービン部において最終段のタービン段落よりも下流側における湿り度が予め定めた規定値以下になった場合には、前記低圧過熱器入口止め弁を全て開けた状態から全て閉じた状態にすると共に前記低圧過熱器バイパス止め弁を全て閉じた状態から全て開けた状態にする、
請求項2に記載のコンバインドサイクル発電プラント。 - 前記低圧タービン部の入口に流入する作動媒体の温度を測定する低圧タービン入口温度計と、
前記低圧タービン部の入口に流入する作動媒体の圧力を測定する低圧タービン入口圧力計と、
前記復水器の内部の圧力を測定する復水器圧力計と
を有し、
前記制御部は、前記低圧タービン入口温度計が測定した温度、前記低圧タービン入口圧力計が測定した圧力、および、前記復水器圧力計が測定した圧力に基づいて、前記湿り度を算出する、
請求項3に記載のコンバインドサイクル発電プラント。
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JP2018114445A JP2019218867A (ja) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | コンバインドサイクル発電プラント |
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JP (1) | JP2019218867A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112627909A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-09 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种三缸四排汽h级二拖一联合循环汽轮机 |
-
2018
- 2018-06-15 JP JP2018114445A patent/JP2019218867A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112627909A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-09 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种三缸四排汽h级二拖一联合循环汽轮机 |
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