JP2602951B2 - コンバインドサイクルプラントの起動方法 - Google Patents
コンバインドサイクルプラントの起動方法Info
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- JP2602951B2 JP2602951B2 JP1133867A JP13386789A JP2602951B2 JP 2602951 B2 JP2602951 B2 JP 2602951B2 JP 1133867 A JP1133867 A JP 1133867A JP 13386789 A JP13386789 A JP 13386789A JP 2602951 B2 JP2602951 B2 JP 2602951B2
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- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ガスタービンと蒸気タービンとを組合せた
コンバインドサイクルプラントの起動方法に関する。
コンバインドサイクルプラントの起動方法に関する。
（従来の技術） 従来のガスタービンと蒸気タービンとを組合せた発電
設備は、第５図に示すように構成され、まず、圧縮機21
に吸込まれた空気は、そこで圧縮され、燃焼器23へ送り
込まれる。燃焼器23で発生した高温ガスは、ガスタービ
ン22を回転させ、発電機12を駆動して発電する。ガスタ
ービン22から排出された約540℃の高温ガスは、排ガス
としてHRSG（排ガスボイラ）１に導入され、この排ガス
ボイラ１では、低圧蒸発器３と高圧蒸発器５を用いてこ
の高温ガスの熱エネルギにより蒸気を発生させ、低圧ド
ラム７と高圧ドラム８を経て低圧蒸気を蒸気タービン13
に送るようにする。また、高圧蒸気は過熱器６を経て蒸
気タービン13へ送られる。この蒸気により蒸気タービン
13を回転させ、発電機12をさらに駆動して発電する。蒸
気タービン13で膨張した蒸気は復水器14により復水さ
れ、低圧給水ポンプ11を経て低圧節炭器２と高圧節炭器
４へ予熱のために供給される。
設備は、第５図に示すように構成され、まず、圧縮機21
に吸込まれた空気は、そこで圧縮され、燃焼器23へ送り
込まれる。燃焼器23で発生した高温ガスは、ガスタービ
ン22を回転させ、発電機12を駆動して発電する。ガスタ
ービン22から排出された約540℃の高温ガスは、排ガス
としてHRSG（排ガスボイラ）１に導入され、この排ガス
ボイラ１では、低圧蒸発器３と高圧蒸発器５を用いてこ
の高温ガスの熱エネルギにより蒸気を発生させ、低圧ド
ラム７と高圧ドラム８を経て低圧蒸気を蒸気タービン13
に送るようにする。また、高圧蒸気は過熱器６を経て蒸
気タービン13へ送られる。この蒸気により蒸気タービン
13を回転させ、発電機12をさらに駆動して発電する。蒸
気タービン13で膨張した蒸気は復水器14により復水さ
れ、低圧給水ポンプ11を経て低圧節炭器２と高圧節炭器
４へ予熱のために供給される。
このような従来の一軸型コンバインドサイクルプラン
トを起動する時には、まず、ガスタービン22でパージ運
転を行い、排ガスボイラ１やそれに接続されたダクト内
の燃料成分をパージした後、第６図に示すように排ガス
ボイラ１のウオーミング運転を行う。そして、圧力計16
により低圧ドラム７の圧力を検出してドラム圧力がある
圧力以上になった時に、制御装置25を制御してガスター
ビン22の回転を昇速し、定格回転に到達したことを回転
計17により検出して、その後に負荷をとっていくように
してある。
トを起動する時には、まず、ガスタービン22でパージ運
転を行い、排ガスボイラ１やそれに接続されたダクト内
の燃料成分をパージした後、第６図に示すように排ガス
ボイラ１のウオーミング運転を行う。そして、圧力計16
により低圧ドラム７の圧力を検出してドラム圧力がある
圧力以上になった時に、制御装置25を制御してガスター
ビン22の回転を昇速し、定格回転に到達したことを回転
計17により検出して、その後に負荷をとっていくように
してある。
このような排ガスボイラ１のウオーミング（暖房）運
転が必要な理由は、 （ｉ）一軸型コンバインドサイクルプラントでガスター
ビンと蒸気タービンが同軸に配置されているので、蒸気
タービンに蒸気を流さずに定格回転数までその回転数を
上昇させると、低圧側の蒸気タービンの羽根とロータが
風損で加熱され、振動、変形を生じることになる。
転が必要な理由は、 （ｉ）一軸型コンバインドサイクルプラントでガスター
ビンと蒸気タービンが同軸に配置されているので、蒸気
タービンに蒸気を流さずに定格回転数までその回転数を
上昇させると、低圧側の蒸気タービンの羽根とロータが
風損で加熱され、振動、変形を生じることになる。
（ii）この風損防止のために流す冷却用蒸気として、温
度の低い低圧蒸気を用いるが、この低圧蒸気は飽和蒸気
なので、ある圧力以上にならないと蒸気タービン内で膨
張した後、湿り域に入り蒸気タービンの羽根を損傷して
しまうことになる。
度の低い低圧蒸気を用いるが、この低圧蒸気は飽和蒸気
なので、ある圧力以上にならないと蒸気タービン内で膨
張した後、湿り域に入り蒸気タービンの羽根を損傷して
しまうことになる。
そのため、低圧ドラム内の圧力が蒸気タービン内で膨
張した蒸気の湿り域に入らない圧力に上昇するまで、蒸
気タービンをウオーミング回転数で運転し、その後、蒸
気タービンの回転数を上昇するようにしている。
張した蒸気の湿り域に入らない圧力に上昇するまで、蒸
気タービンをウオーミング回転数で運転し、その後、蒸
気タービンの回転数を上昇するようにしている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のコンバインドサイク
ルプラントの起動方法では、蒸気タービンがウオーミン
グ回転数で回転している時に排ガスボイラに流入する排
ガスの熱エネルギが非常に少ない。そのため、ドラム圧
力が上昇するまでに長時間を要し、かつ、起動ロスも多
くなるという問題があった。
ルプラントの起動方法では、蒸気タービンがウオーミン
グ回転数で回転している時に排ガスボイラに流入する排
ガスの熱エネルギが非常に少ない。そのため、ドラム圧
力が上昇するまでに長時間を要し、かつ、起動ロスも多
くなるという問題があった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、運転軸
側の低圧蒸気で起動軸側の蒸気タービンをクーリングす
ることにより、起動時の排ガスボイラのウオーミング時
間を短縮し、かつ、起動ロスの低減を図ったコンバイン
ドサイクルプラントの起動方法を提供することを目的と
している。
側の低圧蒸気で起動軸側の蒸気タービンをクーリングす
ることにより、起動時の排ガスボイラのウオーミング時
間を短縮し、かつ、起動ロスの低減を図ったコンバイン
ドサイクルプラントの起動方法を提供することを目的と
している。
（課題を構成するための手段） 本発明は、ガスタービンと蒸気タービンとを組合せて
なるコンバインドサイクル発電設備を複数並設したコン
バインドサイクルプラントにおいて、起動軸側の低圧主
蒸気管と運転軸側の低圧主蒸気管とをクーリング弁を介
して接続し、起動軸側の起動時に該クーリング弁を開に
して運転軸側から低圧蒸気を起動軸側の蒸気タービンに
導入してクーリングし、ついで、該蒸気タービンを定格
回転数まで上昇させて起動軸側の排ガスのボイラのウォ
ーミングを行なうようにしたことを特徴とする。
なるコンバインドサイクル発電設備を複数並設したコン
バインドサイクルプラントにおいて、起動軸側の低圧主
蒸気管と運転軸側の低圧主蒸気管とをクーリング弁を介
して接続し、起動軸側の起動時に該クーリング弁を開に
して運転軸側から低圧蒸気を起動軸側の蒸気タービンに
導入してクーリングし、ついで、該蒸気タービンを定格
回転数まで上昇させて起動軸側の排ガスのボイラのウォ
ーミングを行なうようにしたことを特徴とする。
（作 用） 前記のように構成されコンバインドサイクルプラント
の起動方法において、起動軸側のコンバインドサイクル
発電設備の起動時にそのガスタービンの回転数が定格回
転数の70％まで上昇させ、かつ、起動軸側の低圧蒸気圧
力が起動軸側の低圧蒸気タービン内で湿り域に入る圧力
になった時にクーリング弁を開にして起動軸側の蒸気タ
ービンに運転軸側から低圧蒸気を導入して、蒸気タービ
ンのクーリングを行う。ついで、該蒸気タービンの回転
数を一気にその定格回転数まで上昇させて起動軸側の排
ガスボイラのウオーミングを急速に行なう。さらに、蒸
気タービン内で蒸気が膨張した後、その圧力が湿り域に
入る圧力になった時に、クーリング弁を閉にして起動軸
側のコンバインドサイクル発電設備の単独運転に入り、
その後、定常運転に入る。
の起動方法において、起動軸側のコンバインドサイクル
発電設備の起動時にそのガスタービンの回転数が定格回
転数の70％まで上昇させ、かつ、起動軸側の低圧蒸気圧
力が起動軸側の低圧蒸気タービン内で湿り域に入る圧力
になった時にクーリング弁を開にして起動軸側の蒸気タ
ービンに運転軸側から低圧蒸気を導入して、蒸気タービ
ンのクーリングを行う。ついで、該蒸気タービンの回転
数を一気にその定格回転数まで上昇させて起動軸側の排
ガスボイラのウオーミングを急速に行なう。さらに、蒸
気タービン内で蒸気が膨張した後、その圧力が湿り域に
入る圧力になった時に、クーリング弁を閉にして起動軸
側のコンバインドサイクル発電設備の単独運転に入り、
その後、定常運転に入る。
（実施例） 本発明のコンバインドサイクルプラントの起動方法の
実施例を第１図から第３図について説明する。
実施例を第１図から第３図について説明する。
第１図に示すように、本発明のコンバインドサイクル
発電設備は、ガスタービン22と蒸気タービン13とを組合
せて構成され、複数のこれらコンバインドサイクル発電
設備を並列に配設してコンバインドサイクルプラントと
して運転する。まず、圧縮機21,21′に吸込まれた空気
は、そこで圧縮され、燃焼器23,23′へ送り込まれる。
燃焼器23,23′で発生した高温ガスはガスタービン22,2
2′を回転させ、これにより発電機12,12′を駆動して発
電するようになっている。ガスタービン22,22′から排
出された高温ガスは、排ガスとして排ガスボイラ1,1′
に導入される。排ガスボイラ1,1′では、低圧蒸発器3,
3′と高圧蒸発器5,5′を用いてこの高温ガスの熱エネル
ギにより蒸気を発生させ、低圧ドラム7,7′と高圧ドラ
ム8,8′を経て低圧蒸気を蒸気タービン13,13′に送るよ
うにする。また、高圧蒸気は過熱器６を経て蒸気タービ
ン13,13′に送られる。この蒸気により蒸気タービン13,
13′を回転させ、それにより発電機をさらに駆動して発
電する。
発電設備は、ガスタービン22と蒸気タービン13とを組合
せて構成され、複数のこれらコンバインドサイクル発電
設備を並列に配設してコンバインドサイクルプラントと
して運転する。まず、圧縮機21,21′に吸込まれた空気
は、そこで圧縮され、燃焼器23,23′へ送り込まれる。
燃焼器23,23′で発生した高温ガスはガスタービン22,2
2′を回転させ、これにより発電機12,12′を駆動して発
電するようになっている。ガスタービン22,22′から排
出された高温ガスは、排ガスとして排ガスボイラ1,1′
に導入される。排ガスボイラ1,1′では、低圧蒸発器3,
3′と高圧蒸発器5,5′を用いてこの高温ガスの熱エネル
ギにより蒸気を発生させ、低圧ドラム7,7′と高圧ドラ
ム8,8′を経て低圧蒸気を蒸気タービン13,13′に送るよ
うにする。また、高圧蒸気は過熱器６を経て蒸気タービ
ン13,13′に送られる。この蒸気により蒸気タービン13,
13′を回転させ、それにより発電機をさらに駆動して発
電する。
そして、排ガスボイラ1,1′を起動しようとする時に
は、起動しようとする排ガスボイラ（起動軸側）、例え
ば排ガスボイラ１の低圧主蒸気管９と現在運転している
排ガスボイラ１（運転軸側）の低圧主蒸気管９′とを調
節弁、例えば低圧加減弁15,15′をもつ管路ならびに低
圧加減弁15,15′の下流側で中間にクーリング弁18,18′
をもつクーリングラインを介して接続する。そして起動
軸側の低圧加減弁15の開度高圧加減弁19の開度、タービ
ン回転数及びドラム低圧計16で検出した低圧ドラム７の
圧力を入力し、低圧加減弁15及びクーリング弁18の開度
指令信号を出力する制御装置25を配設する。
は、起動しようとする排ガスボイラ（起動軸側）、例え
ば排ガスボイラ１の低圧主蒸気管９と現在運転している
排ガスボイラ１（運転軸側）の低圧主蒸気管９′とを調
節弁、例えば低圧加減弁15,15′をもつ管路ならびに低
圧加減弁15,15′の下流側で中間にクーリング弁18,18′
をもつクーリングラインを介して接続する。そして起動
軸側の低圧加減弁15の開度高圧加減弁19の開度、タービ
ン回転数及びドラム低圧計16で検出した低圧ドラム７の
圧力を入力し、低圧加減弁15及びクーリング弁18の開度
指令信号を出力する制御装置25を配設する。
このようにして構成されたコンバインドサイクルプラ
ントを起動する時には、第２図のコンバインドサイクル
プラント起動時の各弁の開閉シーケンスのアルゴリズム
に示すように、まず、起動軸側のガスタービン22を起動
しその回転数を順次上昇させる。そして、ガスタービン
22の回転数が定格回転数を70％まで上昇した段階で起動
軸側の低圧蒸気圧力が起動軸側の低圧蒸気タービン内で
湿り域に入る圧力になった時に起動軸側と運転軸側との
間に配設されているクーリングライン10のクーリング弁
18′,18を開にし、運転軸側の低圧蒸気をクーリングラ
イン10を介して起動軸側の蒸気タービン13に導いて蒸気
タービン13のクーリングを開始する。この際、起動軸側
の低圧加減弁15と高圧加減弁19は閉のままなので、起動
軸側の排ガスボイラ１は、圧力上昇状態となっている。
起動軸側のタービンの回転数が定格回転数に達したら、
第３図に示すように直ちに発電機12の負荷をとり、ガス
タービン22への燃料投下量を増加させ、排ガスボイラ１
を急速にウオームアップする。そして、低圧ドラム７の
圧力をドラム圧力計16で検出し、蒸気タービン13内での
蒸気の膨張後、その圧力が湿り域に入らない圧力となっ
た時にクーリング弁18を閉とし、低圧主蒸気加減弁15を
開とし、起動軸側のコンバインドサイクル発電設備の単
独運転に入る。その後、低圧加減弁15及び高圧加減弁19
を全開にして全負荷に移行し、定常運転に入るようにす
る。このようにして、コンバインドサイクルプラントの
起動後、直ちに負荷がとれるので、排ガスボイラのウオ
ーミングが急速に行なえ、全負荷までの到達時間が短縮
される。
ントを起動する時には、第２図のコンバインドサイクル
プラント起動時の各弁の開閉シーケンスのアルゴリズム
に示すように、まず、起動軸側のガスタービン22を起動
しその回転数を順次上昇させる。そして、ガスタービン
22の回転数が定格回転数を70％まで上昇した段階で起動
軸側の低圧蒸気圧力が起動軸側の低圧蒸気タービン内で
湿り域に入る圧力になった時に起動軸側と運転軸側との
間に配設されているクーリングライン10のクーリング弁
18′,18を開にし、運転軸側の低圧蒸気をクーリングラ
イン10を介して起動軸側の蒸気タービン13に導いて蒸気
タービン13のクーリングを開始する。この際、起動軸側
の低圧加減弁15と高圧加減弁19は閉のままなので、起動
軸側の排ガスボイラ１は、圧力上昇状態となっている。
起動軸側のタービンの回転数が定格回転数に達したら、
第３図に示すように直ちに発電機12の負荷をとり、ガス
タービン22への燃料投下量を増加させ、排ガスボイラ１
を急速にウオームアップする。そして、低圧ドラム７の
圧力をドラム圧力計16で検出し、蒸気タービン13内での
蒸気の膨張後、その圧力が湿り域に入らない圧力となっ
た時にクーリング弁18を閉とし、低圧主蒸気加減弁15を
開とし、起動軸側のコンバインドサイクル発電設備の単
独運転に入る。その後、低圧加減弁15及び高圧加減弁19
を全開にして全負荷に移行し、定常運転に入るようにす
る。このようにして、コンバインドサイクルプラントの
起動後、直ちに負荷がとれるので、排ガスボイラのウオ
ーミングが急速に行なえ、全負荷までの到達時間が短縮
される。
本発明によれば、コンバインドサイクルプラントの起
動後、直ちにタービンの負荷がとれるので、ガスタービ
ンを排ガスボイラのウオーミング回転数に保持すること
なく回転上昇でき、そのため、起動軸側の排ガスボイラ
のウオーミング（暖機）が急速に行なえるので、ウオー
ミング時間を大巾に短縮でき、その結果、全体としてコ
ンバインドサイクルプラントの起動時間が短縮され、さ
らに起動ロスを低減することができ、結局、燃料投入量
の無駄をなくすことが可能となる。
動後、直ちにタービンの負荷がとれるので、ガスタービ
ンを排ガスボイラのウオーミング回転数に保持すること
なく回転上昇でき、そのため、起動軸側の排ガスボイラ
のウオーミング（暖機）が急速に行なえるので、ウオー
ミング時間を大巾に短縮でき、その結果、全体としてコ
ンバインドサイクルプラントの起動時間が短縮され、さ
らに起動ロスを低減することができ、結局、燃料投入量
の無駄をなくすことが可能となる。
また蒸気タービンの羽根とロータの風損等による損傷
が未然に防止される。
が未然に防止される。
第１図は本発明のコンバインドサイクルプラントの起動
方法の系統図、第２図は第１図の系統図によるコンバイ
ンドサイクルプラントの起動時における各弁の開閉シー
ケンスを示すアルゴリズム、第３図は本発明の起動方法
によってコンバインドサイクルプラントを起動した時の
起動曲線図、第４図は従来のコンバインドサイクルプラ
ントの系統図、第５図はその起動曲線図である。 １……HRSG（排ガスボイラ）、２……低圧節炭器、３…
…低圧蒸発器、４……高圧節炭器、５……高圧蒸発器、
６……過熱器、７……低圧ドラム、８……高圧ドラム、
９……低圧主蒸気管、10……クーリングライン、11……
低圧給水ポンプ、12……発電機、13……蒸気タービン、
14……復水器、15……低圧加減弁、16……ドラム圧力
計、17……回転計、18……クーリング弁、22……ガスタ
ービン、25……制御装置。
方法の系統図、第２図は第１図の系統図によるコンバイ
ンドサイクルプラントの起動時における各弁の開閉シー
ケンスを示すアルゴリズム、第３図は本発明の起動方法
によってコンバインドサイクルプラントを起動した時の
起動曲線図、第４図は従来のコンバインドサイクルプラ
ントの系統図、第５図はその起動曲線図である。 １……HRSG（排ガスボイラ）、２……低圧節炭器、３…
…低圧蒸発器、４……高圧節炭器、５……高圧蒸発器、
６……過熱器、７……低圧ドラム、８……高圧ドラム、
９……低圧主蒸気管、10……クーリングライン、11……
低圧給水ポンプ、12……発電機、13……蒸気タービン、
14……復水器、15……低圧加減弁、16……ドラム圧力
計、17……回転計、18……クーリング弁、22……ガスタ
ービン、25……制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】ガスタービンと蒸気タービンとを組合せて
なるコンバインドサイクル発電設備を複数併設したコン
バインドサイクルプラントにおいて、起動軸側の低圧主
蒸気管と運転軸側の低圧主蒸気管とをそれぞれクーリン
グ弁を有するクーリングラインを介して接続し、起動軸
側の起動時であって起動軸側のガスタービンの回転数が
定格回転数の70％まで上昇した段階であって起動軸側の
低圧蒸気圧力が起動軸側の低圧蒸気タービン内で湿り域
に入る圧力になった時に該それぞれのクーリング弁を開
にして運転軸側から低圧蒸気を起動軸側の蒸気タービン
に導入してクーリングし、ついで、該蒸気タービンを定
格回転数まで上昇させて起動軸側の排ガスボイラのウォ
ーミングを行うコンバインドサイクルプラントの起動方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1133867A JP2602951B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | コンバインドサイクルプラントの起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1133867A JP2602951B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | コンバインドサイクルプラントの起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03908A JPH03908A (ja) | 1991-01-07 |
| JP2602951B2 true JP2602951B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=15114912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1133867A Expired - Fee Related JP2602951B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | コンバインドサイクルプラントの起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602951B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4029991A1 (de) * | 1990-09-21 | 1992-03-26 | Siemens Ag | Kombinierte gas- und dampfturbinenanlage |
| DE10022243A1 (de) * | 2000-05-08 | 2002-02-21 | Alstom Power Nv | Verfahren zum Betrieb eines Kombikraftwerkes sowie Kombikraftwerk zur Durchführung des Verfahrens |
| JP5475315B2 (ja) * | 2009-04-24 | 2014-04-16 | 株式会社東芝 | コンバインドサイクル発電システム |
| JP5550461B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2014-07-16 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンコンバインドサイクルプラント及びガスタービンコンバインドサイクルプラントのパージ方法 |
| JP7190373B2 (ja) | 2019-03-07 | 2022-12-15 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン排熱回収プラント |
| CN111677567B (zh) * | 2020-05-29 | 2023-01-13 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 燃气-蒸汽联合循环机组快速启动至额定负荷的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840506U (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-17 | 株式会社東芝 | コンバインドサイクル発電プラント |
| JPH0678724B2 (ja) * | 1986-04-25 | 1994-10-05 | 株式会社日立製作所 | １軸コンバインドプラントにおける蒸気タービンのクーリング方法及びクーリング装置 |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP1133867A patent/JP2602951B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03908A (ja) | 1991-01-07 |
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