JP2812534B2 - 複合発電プラント - Google Patents
複合発電プラントInfo
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- JP2812534B2 JP2812534B2 JP2121291A JP12129190A JP2812534B2 JP 2812534 B2 JP2812534 B2 JP 2812534B2 JP 2121291 A JP2121291 A JP 2121291A JP 12129190 A JP12129190 A JP 12129190A JP 2812534 B2 JP2812534 B2 JP 2812534B2
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- Japan
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- recovery boiler
- steam
- gas turbine
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複合発電プラントに係り、特にガスタービ
ンの背圧を低減されるのに好適な排ガス通風装置に関す
る。
ンの背圧を低減されるのに好適な排ガス通風装置に関す
る。
急増する電力需要に応えるために大容量の火力発電所
が建設されているが、これらの火力発電用ボイラは部分
負荷時においても高い発電効率を得るために変圧運転を
行なうことが要求されている。
が建設されているが、これらの火力発電用ボイラは部分
負荷時においても高い発電効率を得るために変圧運転を
行なうことが要求されている。
これは最近の電力需要の特徴として、原子力発電の伸
びと共に、負荷の最大と最小の差も増大し、火力発電用
ボイラはベースロード用から負荷調整用へと移行する傾
向にあるからである。
びと共に、負荷の最大と最小の差も増大し、火力発電用
ボイラはベースロード用から負荷調整用へと移行する傾
向にあるからである。
つまり、火力発電用ボイラを負荷調整用として運転す
る場合、ボイラ負荷を常に全負荷で運転されるものは少
なく、負荷を75％負荷、50％負荷、25％負荷へと負荷を
上げ、下げして運転したり、運転を停止するなど、いわ
ゆる毎日起動停止（Daily Start Stop以下単にDSSとい
う）運転などを行なつて中間負荷を担い、このDSS運転
によつて電力需要の多い昼間のみ運転し、夜間は運転を
停止して発電効率を向上させるのである。
る場合、ボイラ負荷を常に全負荷で運転されるものは少
なく、負荷を75％負荷、50％負荷、25％負荷へと負荷を
上げ、下げして運転したり、運転を停止するなど、いわ
ゆる毎日起動停止（Daily Start Stop以下単にDSSとい
う）運転などを行なつて中間負荷を担い、このDSS運転
によつて電力需要の多い昼間のみ運転し、夜間は運転を
停止して発電効率を向上させるのである。
例えば高効率発電の一環として、最近コンバインドガ
スタービンプラントが注目されている。このコンバイン
ドガスタービンプラントは、まずガスタービンによる発
電を行なうと共に、ガスタービンから排出される排ガス
中の排熱を排熱回収ボイラによつて熱回収し、この排熱
回収ボイラで発生した蒸気によつて蒸気タービンを作動
させて発電するものである。
スタービンプラントが注目されている。このコンバイン
ドガスタービンプラントは、まずガスタービンによる発
電を行なうと共に、ガスタービンから排出される排ガス
中の排熱を排熱回収ボイラによつて熱回収し、この排熱
回収ボイラで発生した蒸気によつて蒸気タービンを作動
させて発電するものである。
この様にコンバインドガスタービンプラントはガスタ
ービンによる発電と、蒸気タービンによる発電を同時に
行なうために発電効率が高いうえ、ガスタービンの特性
である負荷応答性に優れ、このために急激な電力需要の
上昇、下降にも十分対応でき、負荷追従性にも優れてお
り、DSS運転を行なうには好都合である。
ービンによる発電と、蒸気タービンによる発電を同時に
行なうために発電効率が高いうえ、ガスタービンの特性
である負荷応答性に優れ、このために急激な電力需要の
上昇、下降にも十分対応でき、負荷追従性にも優れてお
り、DSS運転を行なうには好都合である。
第２図は従来の複合発電プラントの概略系統図であ
る。
る。
第２図において、圧縮機１で発生した圧縮空気は燃焼
器２に供給されて、この圧縮空気と燃料との混合体の燃
焼によつてガスタービン３を駆動する燃焼ガスを発生さ
せる。この燃焼ガスはガスタービン３に供給され熱エネ
ルギーを機械エネルギーに換えガスタービン３の回転軸
に直結されているガスタービン用発電機４がガスタービ
ン３の運転に伴つてガスタービン３による発電を行な
う。
器２に供給されて、この圧縮空気と燃料との混合体の燃
焼によつてガスタービン３を駆動する燃焼ガスを発生さ
せる。この燃焼ガスはガスタービン３に供給され熱エネ
ルギーを機械エネルギーに換えガスタービン３の回転軸
に直結されているガスタービン用発電機４がガスタービ
ン３の運転に伴つてガスタービン３による発電を行な
う。
ガスタービン３内で仕事を終えた排ガスはガスダクト
５を通つて排熱回収ボイラ６に供給されて、蒸気発生の
ための熱源となる。
５を通つて排熱回収ボイラ６に供給されて、蒸気発生の
ための熱源となる。
排熱回収ボイラ６の給水は給水ポンプ７により加圧さ
れて主給水管８を通つて排熱回収ボイラ６内に供給され
る。供給された給水は排ガスと熱交換を行ない蒸気を発
生させる。この蒸気は主蒸気管９を通つて蒸気タービン
10に供給される。
れて主給水管８を通つて排熱回収ボイラ６内に供給され
る。供給された給水は排ガスと熱交換を行ない蒸気を発
生させる。この蒸気は主蒸気管９を通つて蒸気タービン
10に供給される。
蒸気タービン10の回転軸に直結されている蒸気タービ
ン用発電機11が、蒸気タービン10の運転に伴つて蒸気タ
ービン10による発電を行なう。次に、蒸気タービン10内
で仕事を終えた蒸気は復水器12に導びかれ、熱交換され
て給水となり給水ポンプ７へと再循環される。
ン用発電機11が、蒸気タービン10の運転に伴つて蒸気タ
ービン10による発電を行なう。次に、蒸気タービン10内
で仕事を終えた蒸気は復水器12に導びかれ、熱交換され
て給水となり給水ポンプ７へと再循環される。
一方、排熱回収ボイラ６内で仕事を終えた排ガスは排
熱回収ボイラ出口ダクト13を通つて煙突14へ供給されて
大気に放出される。
熱回収ボイラ出口ダクト13を通つて煙突14へ供給されて
大気に放出される。
以上の説明は複合発電プラントにおける排ガス、供給
の流れの一般的な説明であるが、第３図に示す排ガスの
ドラフトにおいては、排熱回収ボイラ６の性能には直接
影響しないが、排ガス圧力損失が増大すると、ガスター
ビン３の背圧が高くなり、それだけガスタービン３の出
力が減少し、複合発電プラントの総合発電効率が低下す
るので好ましくない。
の流れの一般的な説明であるが、第３図に示す排ガスの
ドラフトにおいては、排熱回収ボイラ６の性能には直接
影響しないが、排ガス圧力損失が増大すると、ガスター
ビン３の背圧が高くなり、それだけガスタービン３の出
力が減少し、複合発電プラントの総合発電効率が低下す
るので好ましくない。
〔発明が解決しようとする課題〕 従来技術の複合発電プラントにおいては、排熱回収ボ
イラならびに煙突を含む排熱回収ボイラ出口ダクトの排
ガス圧力損失によるガスタービン背圧が高くなることが
ガスタービン効率の低下を招き複合発電プラントの総合
発電効率を低下させる欠点があつた。
イラならびに煙突を含む排熱回収ボイラ出口ダクトの排
ガス圧力損失によるガスタービン背圧が高くなることが
ガスタービン効率の低下を招き複合発電プラントの総合
発電効率を低下させる欠点があつた。
本発明にかかる従来技術の欠点を解消しようとするも
ので、その目的とするところは、複合発電プラントの総
合発電効率を向上させ、しかも排熱回収ボイラや排熱回
収ボイラ出口ダクトなどの後流機器を小型化することに
ある。
ので、その目的とするところは、複合発電プラントの総
合発電効率を向上させ、しかも排熱回収ボイラや排熱回
収ボイラ出口ダクトなどの後流機器を小型化することに
ある。
本発明は前述の目的を達成するために、排熱回収ボイ
ラの出口に排ガスを吸引する誘引通風機を配置し、その
誘引通風機を蒸気タービンの出口蒸気の一部を使用して
回転駆動する構成になっていることを特徴とするもので
ある。
ラの出口に排ガスを吸引する誘引通風機を配置し、その
誘引通風機を蒸気タービンの出口蒸気の一部を使用して
回転駆動する構成になっていることを特徴とするもので
ある。
誘引通風機は、常時ガスタービン出口排ガス圧力を大
気に放出する程度（75mmAq）に排ガスを誘引する。それ
によつて、ガスタービンの背圧は低下するのでガスター
ビンの出力が向上する。
気に放出する程度（75mmAq）に排ガスを誘引する。それ
によつて、ガスタービンの背圧は低下するのでガスター
ビンの出力が向上する。
前記誘引通風機を当該複合発電プラントで発電した電
気を使用して回転駆動することも考えられるが、そうす
ると電力の消費量が増え、結果的にはその発電プラント
の熱効率が下がることになる。その点本発明は、誘引通
風機を蒸気タービンの出口蒸気の一部を使用して回転駆
動する構成になっているから、そのための電力の消費が
不要で、結果的に複合発電プラントの熱効率を高く維持
することができる。
気を使用して回転駆動することも考えられるが、そうす
ると電力の消費量が増え、結果的にはその発電プラント
の熱効率が下がることになる。その点本発明は、誘引通
風機を蒸気タービンの出口蒸気の一部を使用して回転駆
動する構成になっているから、そのための電力の消費が
不要で、結果的に複合発電プラントの熱効率を高く維持
することができる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の実施例に係る複合発電プラントの概
略系統図である。
略系統図である。
第１図において、符号１から符号14までは従来のもの
と同一のものを示す。
と同一のものを示す。
15は排熱回収ボイラ６の出口に設けた誘引通風機、16
は誘引通風機入口ダクト、17は誘引通風機出口ダクト、
18はダンパである。
は誘引通風機入口ダクト、17は誘引通風機出口ダクト、
18はダンパである。
この様な構造において、排熱回収ボイラ６出口の排ガ
スは、排熱回収ボイラ出口ダクト13より誘引通風機入口
ダクト16を通つて誘引通風機15でガスタービン３より排
出された排ガスを誘引して誘引通風機出口ダクト17を通
つて煙突14へ供給されて大気に放出するのである。
スは、排熱回収ボイラ出口ダクト13より誘引通風機入口
ダクト16を通つて誘引通風機15でガスタービン３より排
出された排ガスを誘引して誘引通風機出口ダクト17を通
つて煙突14へ供給されて大気に放出するのである。
ここで複合発電プラントの熱効率ηＴは次の式により
表わされる。
表わされる。
ηＴ＝ηＧ＋（１−ηＧ）・ηＳ・ηＢ … ここにηＧはガスタービン効率、ηＳは蒸気タービン
熱効率、ηＢは、排熱回収ボイラ効率を示す。
熱効率、ηＢは、排熱回収ボイラ効率を示す。
この様に、本発明の実施例においては、誘引通風機15
の吸引作用によりガスタービンの背圧を低下させること
ができるので、ガスタービン３での断熱膨張を有効に利
用し、排ガス放出の放熱量（等圧放熱）を低下させるこ
とができる。
の吸引作用によりガスタービンの背圧を低下させること
ができるので、ガスタービン３での断熱膨張を有効に利
用し、排ガス放出の放熱量（等圧放熱）を低下させるこ
とができる。
また、排熱回収ボイラ６内での排ガスの流速が上昇す
るので、排熱回収ボイラ効率も向上する。
るので、排熱回収ボイラ効率も向上する。
したがつて蒸気ターピンの熱効率は低下するものの
式においてガスタービンの熱効率ηＧ、排熱回収ボイラ
の効率ηＢを向上させることにより、複合発電プラント
の熱効率ηＴが向上し、さらに高効率化が可能となる。
式においてガスタービンの熱効率ηＧ、排熱回収ボイラ
の効率ηＢを向上させることにより、複合発電プラント
の熱効率ηＴが向上し、さらに高効率化が可能となる。
また、誘引通風機15の能力を上昇させることにより、
ガスタービン出口排ガスダクト5,排熱回収ボイラ6,およ
び排熱回収ボイラ出口ダクト13を小形にすることができ
る。
ガスタービン出口排ガスダクト5,排熱回収ボイラ6,およ
び排熱回収ボイラ出口ダクト13を小形にすることができ
る。
また誘引通風機15の緊急停止時には、排熱回収ボイラ
出口ダクト13のダンパ18を開けて複合発電プラントの停
止を防止することができる。
出口ダクト13のダンパ18を開けて複合発電プラントの停
止を防止することができる。
19は誘引通風機15を駆動する蒸気駆動装置、20は再熱
器、21,22,23は蒸気配管である。
器、21,22,23は蒸気配管である。
蒸気タービン10出口蒸気の一部を蒸気配管21を通つて
排熱回収ボイラ６内に設けた再熱器20へ導き、再加熱さ
れた蒸気を蒸気配管22を通つて誘引通風機15の蒸気駆動
装置19へ供給される。
排熱回収ボイラ６内に設けた再熱器20へ導き、再加熱さ
れた蒸気を蒸気配管22を通つて誘引通風機15の蒸気駆動
装置19へ供給される。
供給された再熱蒸気は、熱エネルギーを機械エネルギ
ーに換えた後、蒸気配管23を通つて復水器12へ戻され、
再循環される。
ーに換えた後、蒸気配管23を通つて復水器12へ戻され、
再循環される。
このように誘引通風機15を蒸気駆動装置19により回転
させることにより、電力の消費を少なくし、さらに複合
プラント熱効率を上昇させることができる。
させることにより、電力の消費を少なくし、さらに複合
プラント熱効率を上昇させることができる。
本発明によれば、ガスタービンの背圧を低下させるこ
とにより、ガスタービン熱効率を上昇させるので、しか
も、複合発電プラントの総合効率を向上させることがで
きる。
とにより、ガスタービン熱効率を上昇させるので、しか
も、複合発電プラントの総合効率を向上させることがで
きる。
また、排熱回収ボイラおよびダクト内のガス流速を上
昇させることにより、ガスタービン以降の機器を小形に
することができる。
昇させることにより、ガスタービン以降の機器を小形に
することができる。
第１図は本発明の実施例に係る複合発電プラントの概略
系統図、第２図は従来技術の複合発電プラントの概略系
統図である。 ３……ガスタービン、６……排熱回収ボイラ、10……蒸
気タービン、15……誘引通風機。
系統図、第２図は従来技術の複合発電プラントの概略系
統図である。 ３……ガスタービン、６……排熱回収ボイラ、10……蒸
気タービン、15……誘引通風機。
Claims (2)
- 【請求項１】ガスタービンからの排ガスを排熱回収ボイ
ラへ導き、排熱回収ボイラでその熱を回収し、蒸気ター
ビンを駆動するものにおいて、 前記排熱回収ボイラの出口に排ガスを吸引する誘引通風
機を配置し、その誘引通風機を前記蒸気タービンの出口
蒸気の一部を使用して回転駆動する構成になっているこ
とを特徴とする複合発電プラント。 - 【請求項２】請求項（１）記載において、前記排熱回収
ボイラの出口側に前記誘引通風機と並列にバイパス経路
が設けられていることを特徴とする複合発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2121291A JP2812534B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 複合発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2121291A JP2812534B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 複合発電プラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0419307A JPH0419307A (ja) | 1992-01-23 |
| JP2812534B2 true JP2812534B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=14807625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2121291A Expired - Fee Related JP2812534B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 複合発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812534B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2304713C (en) | 1997-10-14 | 2003-06-10 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Biphenyl-5-alkanoic acid derivatives and use thereof |
| CN107524527B (zh) * | 2017-07-28 | 2024-04-26 | 华北电力大学 | 一种可用于联合循环电站的燃气轮机变背压改造系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02115649U (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-17 |
-
1990
- 1990-05-14 JP JP2121291A patent/JP2812534B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0419307A (ja) | 1992-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |