JP2931420B2 - スタックガスクーラ給水温度制御装置 - Google Patents

スタックガスクーラ給水温度制御装置

Info

Publication number
JP2931420B2
JP2931420B2 JP3021023A JP2102391A JP2931420B2 JP 2931420 B2 JP2931420 B2 JP 2931420B2 JP 3021023 A JP3021023 A JP 3021023A JP 2102391 A JP2102391 A JP 2102391A JP 2931420 B2 JP2931420 B2 JP 2931420B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sgc
temperature
boiler
cooler
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3021023A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04259608A (ja
Inventor
義明 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3021023A priority Critical patent/JP2931420B2/ja
Publication of JPH04259608A publication Critical patent/JPH04259608A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2931420B2 publication Critical patent/JP2931420B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants 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
    • F01K23/06Plants 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
    • F01K23/10Plants 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、リパワリングシステム
において安全で経済的な運転を支援するためのスタック
ガスクーラ給水温度制御装置に関するものである。
【0003】
【従来の技術】蒸気タービンを用いた既設の発電設備の
出力および効率を向上させるために、既設の発電設備に
ガスタービンを追設して排気再燃型コンバインドサイク
ルを形成するリパワリングシステムでは、一般に、ガス
タービンの排気を利用してボイラへの給水を加熱する高
圧スタックガスクーラ(以下HP−SGCと呼ぶ)、ガ
スタービンの排気を利用して脱気器への復水を加熱する
低圧スタックガスクーラ(以下LP−SGCと呼ぶ)、
工場プロセスなどからの熱源を利用してLP−SGCへ
の復水を加熱するドレンクーラ、ドレンクーラからのド
レンを利用してHP−SGCへの給水を冷却する熱交換
器などが用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リパワリングシステムを部分負荷で運用した場合、HP
−SGCについては図2に示すように、ボイラへの給水
流量が減少するのに対して、ガスタービンからの排気流
量がほとんど減少しないので、HP−SGCからの給水
温度が高くなり、これに対して、ボイラは部分負荷運用
のために圧力が下がっているので、ボイラの節炭器内で
スチーミングを発生するという問題がある。また、LP
−SGCについては、入口復水温度がある温度以下に低
下した場合、図3に示すようにLP−SGC18のチュー
ブ33の外壁にガスタービン排気中の硫黄分が付着して腐
食が発生するという問題がある。
【0005】本発明は上記の問題点を考慮してなされた
もので、LP−SGCへの復水温度およびHP−SGC
出口のボイラへの給水温度を制御し、これによってLP
−SGCのチューブへの硫黄分の付着およびボイラ節炭
器内のスチーミングの発生を防止し、リパワリングシス
テムの安全で経済的な運用を可能にするスタックガスク
ーラ給水温度制御装置を提供することを目的としてい
る。[発明の構成]
【0006】
【課題を解決するための手段と作用】上記の目的を達成
するために本発明は、排気をボイラ,HP−SGC,L
P−SGCに供給するガスタービンと、ガスタービンの
排気を利用て蒸気タービンへ供給する蒸気を発生させる
ボイラと、ガスタービンの排気を利用してボイラへの給
水を加熱するHP−SGCと、ガスタービンの排気を利
用て脱気器への復水を加熱するLP−SGCと、工場プ
ロセスなどからの熱源を利用してLP−SGCへの復水
を加熱するドレンクーラと、ドレンクーラからのドレン
を利用してHP−SGCへの給水を冷却する熱交換器を
有するリパワリングシステムにおいて、LP−SGCへ
の復水温度を制御する温度制御系、およびボイラへの給
水温度を制御する温度制御系を設け、システムの運転状
況によってLP−SGC入口の復水温度が下がった場
合、工場プロセスなどからの熱源を利用してLP−SG
Cへの復水を加熱し、復水の温度を所定の温度以上に制
御してLP−SGCのチューブが腐食するのを防止する
と共に、ボイラ給水量が減少した場合、HP−SGC出
口のボイラへの給水温度をボイラ内の飽和温度以下に制
御し、ボイラの節炭器内でのスチーミングの発生を防止
するようにしたものである。
【0007】
【実施例】本発明によるスタックガスクーラ給水温度制
御装置の一実施例を図1に示す。図1は本発明を適用し
たリパワリングシステムの系統を示したもので、圧縮機
1、燃焼器2、ガスタービン3、ガスタービン発電機
4、ボイラ5、主蒸気止め弁6、蒸気加減弁7、蒸気タ
ービン8、蒸気タービン発電機9、復水器10、復水ポン
プ11、復水タンク12、脱気器給水ポンプ13、低圧給水加
熱器群14、脱気器15、ボイラ給水ポンプ16、高圧給水加
熱器群17、LP−SGC18、HP−SGC19、ドレンク
ーラ20、熱交換器21、ブースタポンプ22、圧力計23、温
度計24、演算器25、出力発信器26、調節弁27、温度計2
8、演算器29、出力発信器30、および調節弁31、32から
構成されている。
【0008】圧縮機1は、大気中の空気を圧縮して高圧
空気とし、高圧空気は一部がタービン高温部の冷却空気
として抽気され、残りは、燃焼器2に送られる。
【0009】燃焼器2は、圧縮機1から供給される空気
の一部を噴射弁から供給される燃料の燃焼用空気として
用いると共に、残りの空気を燃焼器の高温部品の冷却と
燃焼ガスをタービンが許容する温度まで下げるのに利用
する。
【0010】このようにして発生した高圧高温ガスはガ
スタービン3に送られ、ガスタービン3は、この高圧高
温ガスをタービン内で大気圧近くまで膨張され、翼車を
回転させることにより、ガスタービン発電機4を回転さ
せる。ボイラ5は、ガスタービンの排気を利用して蒸気
タービン8へ供給する蒸気を発生させる。主蒸気止め弁
6は、ボイラ5から蒸気タービン8へ供給される入口蒸
気を、蒸気タービンの異常時などに遮断し、また蒸気加
減弁7は、蒸気タービン8に供給される入口蒸気量を調
節する。蒸気タービン8は、ボイラ5から蒸気の供給を
受けて回転し、蒸気タービン発電機9を回転させ、ま
た、途中段落からの抽気を工場プロセス,低圧給水加熱
器群14、脱気器15、高圧給水加熱器群17などに供給す
る。復水器10は、蒸気タービン8の排気を冷却し、凝縮
させて復水とし、また復水ポンプ11は、復水器10から復
水タンク12へ復水を供給し、復水タンク12は、復水ポン
プ11から供給される復水を蓄えると共に補給水の供給を
受ける。
【0011】脱気器給水ポンプ13は、復水タンク12の復
水を低圧給水加熱器群14あるいは、ドレンクーラ20およ
びLP−SGC18を通して、脱気器15に供給する。低圧
給水加熱器群14は、熱効率向上のために、タービンの途
中段落からの抽気を用いて、脱気器給水ポンプ13により
供給される復水を加熱し、また脱気器15は、蒸気タービ
ン8の途中段落からの抽気によって給水を直接加熱し、
給水中の非凝縮性ガスを分解除去する。
【0012】ボイラ給水ポンプ16は、脱気器15からの給
水を、高圧給水加熱器群17を通して、あるいはブースタ
ポンプ22,熱交換器21,およびHP−SGC19を通して
ボイラ5へ供給する。高圧給水加熱器群17は、熱効率向
上のために、蒸気タービン8の途中段落からの抽気を用
いて、ボイラ給水ポンプ16により供給される給水を加熱
する。LP−SGC18は、HP−SGC19からのガスタ
ービンの排気を利用して、脱気器15への復水を加熱す
る。HP−SGC19は、ボイラ5からのガスタービンの
排気を利用して、ボイラ5への給水を加熱する。ドレン
クーラ20は、LP−SGC18への復水の温度を、ある温
度以上に保持するために、工場プロセスなどからの熱源
を利用してLP−SGC18への復水を加熱する。
【0013】熱交換器21は、HP−SGCの出口給水の
過熱を抑制して節炭器でのスチーミングを防止するため
に、ブースタポンプ22で供給されるHP−SGC19への
給水を、ドレンクーラ20からの低温のドレンを用いて冷
却し、HP−SGC19への入口給水温度を下げる。ま
た、ブースタポンプ22はボイラ給水ポンプ16から、熱交
換器21へ給水を供給する。圧力計23は、ボイラ5の圧力
を計測し、温度計24は、ボイラ5への給水温度を計測
し、演算器25は、圧力計23からのボイラの圧力信号に基
づいてボイラ内の圧力に対する飽和温度T1 を算出し、
これを温度計24からの温度信号T2 と比較して、T1
2 >0となるように、調節弁27の開度を制御するため
の弁開度信号を出力発信器26に送る。出力発信器26は、
演算器25からの弁開度信号に応じて調節弁27に開度調節
信号を送り、調節弁27は、出力発信器26からの弁開度調
節信号に応じて熱交換器21からHP−SGC19への給水
量を調節する。
【0014】また温度計28は、LP−SGC入口の復水
温度を計測する。演算器29は、温度計28からの温度信号
3 からLP−SGC18のチューブに硫黄分が付着しな
い温度T4 との差を計算し、温度差がT3 −T4 >0と
なるように、調節弁31の開度を制御するための弁開度信
号を出力発信器30に送る。これにより、出力発信器30は
演算器29からの弁開度信号に応じて調節弁31に弁開度調
節信号を送る。調節弁31は、出力発信器30からの弁開度
調節信号に応じて工場プロセスなどの熱源からドレンク
ーラ20への流量を制御する。一方、調節弁32は、出力発
信器26からの弁開度調節信号に応じてボイラ給水ポンプ
16から直接にHP−SGC19へ供給される給水量を調節
する。この場合、調節弁32は調節弁27とは正反対の動作
を行うことになる。
【0015】上記温度制御系の具体的な構成例を図4お
よび図5に示す。図4において、温度計28は、LP−S
GC18入口の復水温度を計測し、演算器29は、温度計28
からの温度信号T1 に基づいてLP−SGC18のチュー
ブに硫黄分が付着しない温度T2 との温度差がT1 −T
2 >0になるように調節弁31の最適な開度を計算し、調
節弁制御信号を出力発信器30に送る。出力発信器30は、
演算器29からの調節弁制御信号に基づいて、調節弁31に
弁開度調節信号を送り、調節弁31はこれに基づいて工場
プロセスなどの熱源からドレンクーラ20への流量を制御
する。ドレンクーラ20は、調節弁31で調整された流量の
ドレンと復水との熱交換によって復水を加熱し、これに
よってLP−SGC18の入口の復水温度はLP−SGC
18のチューブに硫黄分が付着しない温度に制御され、チ
ューブの腐食が防止される。
【0016】また図5において、圧力計23はボイラの圧
力を計測し、温度計24はボイラ入口の給水温度を計測
し、演算器25は上記ボイラの圧力からその飽和温度T3
を算出し、温度計24からの温度信号T4 と比較し、温度
差がT3 −T4 >0になるように調節弁27の最適な開度
を計算して調節弁制御信号を出力発信器26に送る。出力
発信器26は、演算器25からの調節弁制御信号に基づいて
調節弁27および32に弁開度調節信号を送り、調節弁27お
よび32は、熱交換器21からHP−SGC19への給水流量
を上記弁開度調節信号に基づき、図6に示す。弁開度特
性に合せて制御する。
【0017】熱交換器21はドレンタンク20から供給され
るドレンと、調節弁27および32で調節された流量の給水
との間で熱交換を行い、給水を冷却することによってH
P−SGC19入口の給水温度を低下させる。これによっ
てボイラ入口の給水温度はボイラ圧力の飽和温度よりも
低くなるように制御され、ボイラの節炭器内でのスチー
ミングの発生が防止される。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
場プロセスなどからの熱源を利用してLP−SGCへの
復水温度を制御し、LP−SGCのチューブが腐食する
のを防止すると共に、LP−SGCで復水を加熱して温
度が下がったドレンを用いてHP−SGCへの給水を冷
却することにより、HP−SGC出口のボイラへの給水
温度を制御してボイラの節炭器内でのスチーミングを防
止し、これによって安全で経済的なリパワリングシステ
ムの運転を可能とする、スタックガスクーラ給水温度制
御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す系統図。
【図2】HP−SGCの部分負荷特性を示す図。
【図3】LP−SGC内の腐食発生の状態を示す模式
図。
【図4】LP−SGCへの復水の温度制御系の一例を示
す構成図。
【図5】HP−SGCへの給水の温度制御系の一例を示
す構成図。
【図6】HP−SGCへの給水流量を熱交換器へバイパ
スさせる調節弁の動作の一例を示す特性図。
【符号の説明】
1…圧縮機、2…燃焼器、3…ガスタービン、4…ガス
タービン発電機、5…ボイラ、6…主蒸気止め弁、7…
蒸気加減弁、8…蒸気タービン、9…蒸気タービン発電
機、10…復水器、11…復水ポンプ、12…復水タンク、13
…脱気器給水ポンプ、14…低圧給水加熱器群、15…脱気
器、16…ボイラ給水ポンプ、17…高圧給水加熱器群、18
…低圧スタックガスクーラ(LP−SGC)、19…高圧
スタックガスクーラ(HP−SGC)、20…ドレンクー
ラ、21…熱交換器、22…ブースタポンプ、23…圧力計、
24,28…温度計、25,29…演算器、26,30…出力発信
器、27,31,32…調節弁、33…チューブ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸気タービン設備にガスタービン設備を
    追設すると共に、ガスタービンの排気を蒸気タービンの
    ボイラに供給し、さらにガスタービンの排気を利用して
    ボイラへの給水を加熱するHP−SGC(高圧スタック
    ガスクーラ)、ガスタービンの排気を利用して脱気器へ
    の復水を加熱するLP−SGC(低圧スタックガスクー
    ラ)、工場プロセスなどからの熱源を利用してLP−S
    GCへの復水を加熱するドレンクーラ、およびドレンク
    ーラからのドレンを利用してHP−SGCへの給水を冷
    却する熱交換器を備えたリパワリングシステムにおける
    上記LP−SGCおよびHP−SGCのそれぞれの復水
    または給水温度を制御するスタックガスクーラ給水温度
    制御装置において、LP−SGCへの復水の温度を検出
    し、これが所望温度範囲になるように上記ドレンクーラ
    への熱源の流量を制御する低圧側温度制御系、およびH
    P−SGCからボイラへの給水の温度およびボイラ内圧
    力を検出し、給水温度がボイラ圧力に対応する飽和温度
    以下になるようにHP−SGCへの流量を制御する高圧
    側温度制御系を備えたことを特徴とするスタックガスク
    ーラ給水温度制御装置。
JP3021023A 1991-02-14 1991-02-14 スタックガスクーラ給水温度制御装置 Expired - Lifetime JP2931420B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3021023A JP2931420B2 (ja) 1991-02-14 1991-02-14 スタックガスクーラ給水温度制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3021023A JP2931420B2 (ja) 1991-02-14 1991-02-14 スタックガスクーラ給水温度制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04259608A JPH04259608A (ja) 1992-09-16
JP2931420B2 true JP2931420B2 (ja) 1999-08-09

Family

ID=12043435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3021023A Expired - Lifetime JP2931420B2 (ja) 1991-02-14 1991-02-14 スタックガスクーラ給水温度制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2931420B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04259608A (ja) 1992-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4207842A (en) Mixed-flow feedwater heater having a regulating device
JP6245404B1 (ja) 燃焼装置および発電設備
JP4676284B2 (ja) 蒸気タービンプラントの廃熱回収設備
JPH0758043B2 (ja) 排気ガスからの熱回収方法及び装置並びに熱回収蒸気発生器
US4961311A (en) Deaerator heat exchanger for combined cycle power plant
US4311013A (en) Method of controlling condensation system of steam plant
JP2003161164A (ja) コンバインドサイクル発電プラント
JPH0933005A (ja) 排熱回収ボイラ給水装置
JP2931420B2 (ja) スタックガスクーラ給水温度制御装置
JP4208397B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラントの起動制御装置
JPH10292902A (ja) 主蒸気温度制御装置
JP2002021508A (ja) 復水供給システム
JP3559573B2 (ja) 一軸型コンバインドサイクル発電設備の起動方法
JPS61108814A (ja) ガス‐蒸気タービン複合設備
JPH05296401A (ja) 排熱回収ボイラ系統およびその主蒸気温度制御装置
JPH11159305A (ja) 加圧流動床複合発電プラント
JPH0783005A (ja) 複合ごみ発電プラント
JPH06257413A (ja) ガスタービン・蒸気タービン複合プラント
RU2799696C1 (ru) Парогазовая установка электростанции
RU2794404C1 (ru) Парогазовая установка электростанции
RU2801652C1 (ru) Способ работы парогазовой установки электростанции
JPS5922043B2 (ja) 冷熱利用発電プラント
JP2908085B2 (ja) 排熱回収ボイラ
JPH08326506A (ja) 再熱蒸気タービンの加熱蒸気圧力制御方法及び再熱蒸気タービンプラント
JP3820636B2 (ja) 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおける給水温度制御方法及び装置