JP2020002895A - 複合発電設備及びその運用方法 - Google Patents
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- ガスタービンと、該ガスタービンの排ガスを熱源として蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラで発生した蒸気によって駆動される蒸気タービンとを備え、前記ガスタービンとして、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気を燃焼器に注入するように構成された高湿分燃焼ガスタービンを適用した複合発電設備の運用方法であって、
前記高湿分燃焼ガスタービンの起動時に、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の全量を、前記燃焼器を介して前記高湿分燃焼ガスタービンに注入し起動することを特徴とする複合発電設備の運用方法。 - 請求項1に記載の複合発電設備の運用方法であって、
前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の過熱器出口蒸気圧力及び過熱器出口蒸気温度が、過熱器の出口蒸気条件を確立した後は蒸気噴射系統の暖機運転を開始し、前記蒸気噴射系統の暖機運転が終了した後に、前記燃焼器の上流側に設置されたガスタービン蒸気噴射弁を開放し、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の全量を前記燃焼器を介して前記高湿分燃焼ガスタービンに注入することを特徴とする複合発電設備の運用方法。 - 請求項2に記載の複合発電設備の運用方法であって、
前記ガスタービン蒸気噴射弁を開放した後は、前記排熱回収ボイラの出口蒸気圧力が下がらないように、復水器の上流側に設置されている高圧蒸気バイパス弁を制御しながら前記ガスタービン蒸気噴射弁を開制御することを特徴とする複合発電設備の運用方法。 - 請求項3に記載の複合発電設備の運用方法であって、
前記ガスタービン蒸気噴射弁の開放は、ガスタービン蒸気噴射圧力及びガスタービン蒸気噴射温度が、前記高湿分燃焼ガスタービンの通気条件に達していることを確認して行われることを特徴とする複合発電設備の運用方法。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の複合発電設備の運用方法であって、
前記高湿分燃焼ガスタービンへ通気した蒸気と燃焼生成で発生した水蒸気は、前記排熱回収ボイラの下流側に設置された水回収装置で回収され、前記排熱回収ボイラの給水として再利用することを特徴とする複合発電設備の運用方法。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の複合発電設備の運用方法であって、
前記高湿分燃焼ガスタービンの安定運転後、前記蒸気タービンを暖機運転し、前記蒸気タービンのメタル温度を通気蒸気温度差の熱応力制限による温度変化幅及び温度変化率の規定温度まで上げた後、前記高湿分燃焼ガスタービンへ通気していた蒸気を前記蒸気タービンへの通気に切り替えて複合発電運用とすることを特徴とする複合発電設備の運用方法。 - 請求項6に記載の複合発電設備の運用方法燃焼器であって、
前記高湿分燃焼ガスタービンの高速負荷変化運用時は、前記蒸気タービンへ通気していた蒸気の全量を前記高湿分燃焼ガスタービンへの通気に切り替えて運用することを特徴とする複合発電設備の運用方法。 - 請求項1に記載の複合発電設備の運用方法であって、
前記排熱回収ボイラは高圧蒸気と低圧蒸気を発生させるものであって、前記複合発電設備の起動時、前記高圧蒸気を前記燃焼器を介して前記高湿分燃焼ガスタービンに注入すると共に、前記低圧蒸気を暖機蒸気として前記蒸気タービンに供給することを特徴とする複合発電設備の運用方法。 - ガスタービンと、該ガスタービンの排ガスを熱源として蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラで発生した蒸気によって駆動される蒸気タービンとを備え、前記ガスタービンとして、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気を燃焼器に注入するように構成された高湿分燃焼ガスタービンを適用した複合発電設備であって、
前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の前記燃焼器を介して前記高湿分燃焼ガスタービンに注入する量を制御する制御装置を備え、
前記高湿分燃焼ガスタービンの起動時に、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の前記高湿分燃焼ガスタービンに注入する量を前記制御装置で制御し、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の全量を前記燃焼器を介して前記高湿分燃焼ガスタービンに注入し起動することを特徴とする複合発電設備。 - 請求項9に記載の複合発電設備であって、
前記燃焼器の上流側にガスタービン蒸気噴射弁が設置されていると共に、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の情報が前記制御装置に入力され、この情報を基に前記制御装置で前記ガスタービン蒸気噴射弁を開放し、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の全量を前記燃焼器を介して前記高湿分燃焼ガスタービンに注入することを特徴とする複合発電設備。 - 請求項10に記載の複合発電設備であって、
前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の過熱器出口蒸気圧力及び過熱器出口蒸気温度が前記制御装置に入力され、前記制御装置で過熱器の出口蒸気条件を確立したと判断した後は蒸気噴射系統の暖機運転を開始し、前記蒸気噴射系統の暖機運転が終了した後に、前記制御装置からの指令に基づいて前記ガスタービン蒸気噴射弁を開放し、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の全量を前記燃焼器を介して前記高湿分燃焼ガスタービンに注入することを特徴とする複合発電設備。 - 請求項10に記載の複合発電設備であって、
前記ガスタービン蒸気噴射弁を開放した後は、前記排熱回収ボイラの出口蒸気圧力が下がらないように、前記制御装置で復水器の上流側に設置されている高圧蒸気バイパス弁を制御しながら前記ガスタービン蒸気噴射弁を開制御することを特徴とする複合発電設備。 - 請求項12に記載の複合発電設備であって、
前記ガスタービン蒸気噴射弁の開放は、ガスタービン蒸気噴射圧力及びガスタービン蒸気噴射温度が、前記高湿分燃焼ガスタービンの通気条件に達していることを前記制御装置で確認して行われることを特徴とする複合発電設備。 - 請求項9乃至13のいずれか1項に記載の複合発電設備であって、
前記高湿分燃焼ガスタービンの起動初期時には、前記排熱回収ボイラの発生蒸気が前記高湿分燃焼ガスタービン及び前記蒸気タービンの通気条件確立までは、前記排熱回収ボイラの発生蒸気を低圧蒸気バイパス弁、高圧蒸気バイパス弁を介して復水器に排出するバイパス系統設備を備えていることを特徴とする複合発電設備。 - 請求項14に記載の複合発電設備であって、
前記排熱回収ボイラの発生蒸気が前記蒸気タービンの通気条件を確立した後は、前記蒸気タービンの上流側に設けられた高圧蒸気加減弁及び低圧蒸気加減弁を介して前記排熱回収ボイラの発生蒸気を前記蒸気タービンに導入し、蒸気エネルギーを蒸気タービン用発電機を介して電気出力として回収する蒸気タービン設備を備えていることを特徴とする複合発電設備。 - 請求項15に記載の複合発電設備であって、
前記排熱回収ボイラの下流側に設置され、前記高湿分燃焼ガスタービンへ通気した蒸気と燃焼生成で発生した水蒸気を回収する水回収装置を備え、前記水回収装置で回収された前記水蒸気を、前記排熱回収ボイラの給水として再利用することを特徴とする複合発電設備。 - 請求項9乃至16のいずれか1項に記載の複合発電設備であって、
前記制御装置は、
前記複合発電設備の起動時、前記排熱回収ボイラで発生した高圧蒸気の全量を前記高湿分燃焼ガスタービンの前記燃焼器に注入して前記高湿分燃焼ガスタービンを定格負荷まで上昇させると共に、前記排熱回収ボイラで発生した低圧蒸気による前記蒸気タービンの暖機が完了した後、前記高圧蒸気を前記蒸気タービンに通気させる起動時間短縮運用モードと、
前記複合発電設備の起動完了後の負荷運転時、前記蒸気タービンに通気させる前記高圧蒸気の供給先を前記燃焼器に切り替えて、前記高湿分燃焼ガスタービンを単独運転させる高速負荷変化運用モードを備えたことを特徴とする複合発電設備。
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