JP2954456B2 - Exhaust recirculation combined plant - Google Patents

Exhaust recirculation combined plant

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JP2954456B2 JP5173940A JP17394093A JP2954456B2 JP 2954456 B2 JP2954456 B2 JP 2954456B2 JP 5173940 A JP5173940 A JP 5173940A JP 17394093 A JP17394093 A JP 17394093A JP 2954456 B2 JP2954456 B2 JP 2954456B2
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武 鈴村
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン排ガスの
熱回収を行う排熱回収型のコンバインドサイクルプラン
トに係り、特にガスタービンの排気をその空気入口側に
循環する排気再循環型のコンバインドサイクルプラント
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust heat recovery type combined cycle plant for recovering heat of a gas turbine exhaust gas, and more particularly to an exhaust gas recirculation type combined cycle for circulating exhaust gas from a gas turbine to its air inlet side. Regarding the plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】排熱回収型のコンバインドサイクルプラ
ントは、ガスタービンと、その排熱を回収する排熱回収
ボイラと、排熱回収ボイラで発生した蒸気で駆動される
蒸気タービンとから構成され、ガスタービンと蒸気ター
ビンとで発電機を駆動して電気出力を得る。
2. Description of the Related Art An exhaust heat recovery type combined cycle plant includes a gas turbine, an exhaust heat recovery boiler for recovering the exhaust heat thereof, and a steam turbine driven by steam generated by the exhaust heat recovery boiler. The generator is driven by the gas turbine and the steam turbine to obtain an electric output.

【0003】排熱回収型のコンバインドサイクルプラン
トには幾つかの型式のものが有るが、その一例としてガ
スタービン排気をその空気入口側に循環する排気再循環
型のコンバインドサイクルプラントとして、特開昭64−
45924 号のようなものが知られている。
There are several types of exhaust heat recovery type combined cycle plants. One example is an exhaust gas recirculation type combined cycle plant that circulates gas turbine exhaust to its air inlet side. 64−
Something like 45924 is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】排熱回収型のコンバイ
ンドサイクルプラントは、通常の火力発電プラントに較
べて、急速な負荷変動が可能であり、かつ高効率である
ことから近年急速に使用されてきたが、部分負荷運転時
に幾つかの課題を有している。
SUMMARY OF THE INVENTION Exhaust heat recovery type combined cycle plants have been used rapidly in recent years because of their rapid load fluctuation and high efficiency as compared with ordinary thermal power plants. However, there are some problems during partial load operation.

【0005】その一つは部分負荷時に熱効率が大きく低
下するという問題であり、例えば定格時の熱効率を1と
すると、50%負荷では0.8,30%負荷では0.6程
度に低下してしまう。コンバインドサイクルプラント
は、通常のボイラを用いた火力発電プラントよりも負荷
追従性が高いという利点があり、頻繁に負荷変化運転さ
れることが多いが、この場合には部分負荷運転時のプラ
ント熱効率の低下を犠牲にしなくてはならない。
One of the problems is that the thermal efficiency is greatly reduced at the time of partial load. For example, if the thermal efficiency at the time of rating is 1, it is reduced to about 0.8 at 50% load and about 0.6 at 30% load. I will. Combined cycle plants have the advantage of higher load following performance than thermal power plants using ordinary boilers, and are often operated with load changes frequently.In this case, the thermal efficiency of the plant during partial load operation is reduced. We have to sacrifice the decline.

【0006】また、部分負荷時の排熱回収ボイラ側の出
力変動が大きく、プラント操作がしにくいという問題が
ある。例えば定格負荷時の蒸気タービン発電機の出力電
力を1とすると、50%負荷では0.43,30%負荷
では0.12程度に低下してしまう。しかもガスタービ
ン発電機の応答時間(ガスタービン燃焼器に投入する燃
料量を増減してからガスタービン発電機の発電出力が変
化するまでの時間)は数秒オーダーであるに対し、蒸気
タービン発電機の応答時間(ガスタービン燃焼器に投入
する燃料量を増減してから蒸気タービン発電機の発電出
力が変化するまでの時間)は数分オーダーである。この
ため、負荷変化時並びにその直後に所望の出力を得るた
めの制御が非常に困難である。
Further, there is a problem that the output of the exhaust heat recovery boiler at the time of partial load greatly fluctuates, and it is difficult to operate the plant. For example, assuming that the output power of the steam turbine generator at the time of rated load is 1, the output is reduced to about 0.43 at 50% load and about 0.12 at 30% load. In addition, the response time of the gas turbine generator (the time from when the amount of fuel supplied to the gas turbine combustor is increased or decreased until the power output of the gas turbine generator changes) is on the order of several seconds, whereas the response time of the steam turbine generator is The response time (the time from when the amount of fuel supplied to the gas turbine combustor is increased or decreased until the power generation output of the steam turbine generator changes) is on the order of several minutes. For this reason, it is very difficult to perform control for obtaining a desired output at the time of load change and immediately thereafter.

【0007】この点に関し、前記の公知例はガスタービ
ン排気をその空気入口側に循環することは開示している
が、部分負荷運転時の前記の問題の存在及びその具体的
解決手法については何等示していない。
[0007] In this regard, the above-mentioned known example discloses that the gas turbine exhaust gas is circulated to the air inlet side. However, there is no description about the existence of the above-mentioned problem at the time of partial load operation and a specific solution thereto. Not shown.

【0008】以上のことから、本発明においては部分負
荷時の上記問題点を改善することのできる排気再循環型
コンバインドプラントを提供することを目的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas recirculation type combined plant which can solve the above-mentioned problems at the time of partial load.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明では、ガスタービ
ンからの排気をガスタービンコンプレッサに循環する排
気再循環型コンバインドプラントとする。そのうえで、
負荷低下に伴い再循環ガス量を増大させる。この結果と
して望ましくは、ガスタービン燃焼器の燃焼温度を略一
定とすべく排気再循環量を調整する。
According to the present invention, an exhaust gas recirculation type combined plant for circulating exhaust gas from a gas turbine to a gas turbine compressor is provided. Then,
Increase the amount of recirculated gas as the load decreases. As a result, it is desirable to adjust the exhaust gas recirculation amount so as to keep the combustion temperature of the gas turbine combustor substantially constant.

【0010】[0010]

【作用】ガスタービン排気のコンプレッサへの循環によ
り吸気温度が上昇し、負荷低下に伴い再循環量を増大さ
せることにより、燃焼温度をほぼ一定に保持可能であ
る。排熱回収ボイラでは、ガスタービン排気温度が変化
しないために負荷低減時の蒸発量低下を最小とすること
ができる。
The combustion temperature can be maintained substantially constant by increasing the intake air temperature by circulating the exhaust gas of the gas turbine to the compressor and increasing the recirculation amount with the decrease in load. In the exhaust heat recovery boiler, since the exhaust temperature of the gas turbine does not change, it is possible to minimize the decrease in the amount of evaporation when the load is reduced.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の一実施例を図1に示す。コンバイン
ドサイクルプラントは、大別するとガスタービン装置
と、排熱回収ボイラ装置と、蒸気タービン装置とから構
成される。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The combined cycle plant is roughly composed of a gas turbine device, an exhaust heat recovery boiler device, and a steam turbine device.

【0012】このうち、ガスタービン装置は、空気を吸
い込みこれを圧縮するコンプレッサ1と、圧縮空気と燃
料とを用いて燃焼を行う燃焼器2と、燃焼器2からの高
温高圧の燃焼ガスにより駆動されるガスタービン3とか
ら構成される。多くの場合にコンプレッサ1とガスター
ビン3とは同一軸上に設置されて、ガスタービン3によ
りコンプレッサ1を駆動する。また、この回転軸には発
電機6が設けられている。発電機6は同期機であり、一
定回転速度で運用されるため吸入空気量は通常は一定に
保たれる。
Among them, the gas turbine device is driven by a compressor 1 that draws in air and compresses it, a combustor 2 that burns using compressed air and fuel, and a high-temperature and high-pressure combustion gas from the combustor 2. And a gas turbine 3. In many cases, the compressor 1 and the gas turbine 3 are installed on the same axis, and the compressor 1 is driven by the gas turbine 3. A generator 6 is provided on the rotating shaft. The generator 6 is a synchronous machine, and is operated at a constant rotation speed, so that the intake air amount is usually kept constant.

【0013】ガスタービン3の排出ガスは、500度以
上有り、コンバインドサイクルプラントではこの熱量を
排熱回収ボイラ(HRSG)4で熱回収する。具体的に
は、排出ガスと給水との熱交換により蒸気を発生させこ
の蒸気を蒸気タービン5に導いてこれを回転させ、蒸気
タービン5に結合された発電機を駆動する。図の例では
蒸気タービン5をガスタービン3と同軸で結合している
が、これは夫々のタービンが夫々の発電機を駆動するよ
うにしてもよい。
The exhaust gas of the gas turbine 3 has a temperature of 500 degrees or more. In a combined cycle plant, this heat is recovered by a waste heat recovery boiler (HRSG) 4. Specifically, steam is generated by heat exchange between the exhaust gas and the feed water, and the steam is guided to the steam turbine 5 and rotated, thereby driving a generator coupled to the steam turbine 5. In the illustrated example, the steam turbine 5 is connected coaxially with the gas turbine 3, but this may be such that each turbine drives each generator.

【0014】コンバインドサイクルプラントは、概略以
上のように構成されているが、本発明ではガスタービン
3の排出ガスの一部を配管9ならびに再循環量制御手段
10を介してコンプレッサ1の空気吸入口に戻し、再利
用する。本発明のコンバインドサイクルプラントの発電
出力は、燃焼器2に投入する燃料量を制御する燃料量制
御弁7と再循環量制御手段10とを操作端とし、その開
度調整により決定される。なお、排出ガスの一部を再循
環する位置は、図ではガスタービン3の出口とされてい
るが、これはさらに下流の例えば排熱回収ボイラの一部
から再循環させても良く、適宜選択可能である。
Although the combined cycle plant is constructed as described above, in the present invention, a part of the exhaust gas of the gas turbine 3 is supplied to the air inlet of the compressor 1 through the pipe 9 and the recirculation amount control means 10. And reuse. The power generation output of the combined cycle plant of the present invention is determined by adjusting the opening of the fuel amount control valve 7 for controlling the amount of fuel supplied to the combustor 2 and the recirculation amount control means 10 as operating terminals. The position where a part of the exhaust gas is recirculated is set at the outlet of the gas turbine 3 in the figure, but it may be recirculated further downstream, for example, from a part of the exhaust heat recovery boiler. It is possible.

【0015】これらの操作端は統括制御装置8からの操
作信号により制御され、統括制御装置8はコンバインド
サイクルプラントに対する中央給電指令所20からの負
荷要求信号Ldを入力として、プラント全体を制御す
る。なお、統括制御装置8による操作対象は他にもある
が、ここでは本発明に関与する燃焼制御に係わる部分の
みを記述しており、要するに中央給電指令所20からの
負荷要求信号Ldを入力し、基本的には空気量と燃料量
を適正に制御する。
These operation terminals are controlled by operation signals from the general control device 8, and the general control device 8 receives the load request signal Ld from the central power supply command center 20 for the combined cycle plant and controls the entire plant. Although there is another operation target by the central control device 8, only the part related to the combustion control related to the present invention is described here. In short, the load request signal Ld from the central power supply command center 20 is input. Basically, the air amount and the fuel amount are appropriately controlled.

【0016】このうち、燃料量の制御のために、まず負
荷要求信号Ldと実負荷Lとの偏差を減算器AD1で求
め、調節器PI1により燃料量目標信号Fdを得る。そ
して燃料量目標信号Fdと実燃料量Fの偏差を減算器A
D2で求め、調節器PI2により燃料量制御弁7を調節
して燃焼器に投入する燃料量を決定する。この制御によ
れば、負荷が大なるほど、燃焼器2に投入される燃料量
が増大する。ここまでの制御は通常行われている制御の
思想と変わるものではない。
In order to control the fuel amount, first, a difference between the load request signal Ld and the actual load L is obtained by a subtractor AD1, and a fuel amount target signal Fd is obtained by an adjuster PI1. The difference between the fuel amount target signal Fd and the actual fuel amount F is subtracted by a subtractor A.
D2, the fuel amount control valve 7 is adjusted by the adjuster PI2 to determine the amount of fuel to be injected into the combustor. According to this control, as the load increases, the amount of fuel injected into the combustor 2 increases. The control up to this point is not different from the concept of the normally performed control.

【0017】本発明の特徴的な制御は、以後の部分に述
べられるが、これは主として再循環空気量制御と、これ
に応じて燃料量を修正制御する部分に係わる。再循環空
気量制御のために本発明では、負荷要求信号Ldを入力
とする関数発生器FG1において、低負荷であるほど大
きくなる出力信号S1が求められる。この信号S1は調
節器PI3に与えられ、再循環制御手段10を制御す
る。
The characteristic control of the present invention will be described in the following part, which mainly relates to the control of the recirculated air amount and the correction control of the fuel amount accordingly. In the present invention, for the recirculation air amount control, in the function generator FG1 to which the load request signal Ld is input, an output signal S1 which becomes larger as the load becomes lower is obtained. This signal S1 is provided to the controller PI3 to control the recirculation control means 10.

【0018】この説明から、低負荷であるほどコンプレ
ッサ1の空気吸入口に戻される排出ガスの量が大きくな
ることが理解できるが、再循環される排出ガス量の大小
は本発明においては以下のような技術的意味を有する。
From the above description, it can be understood that the lower the load, the larger the amount of exhaust gas returned to the air inlet of the compressor 1 is. It has such technical meaning.

【0019】まず、ガスタービンは一定速度で回転して
おり、従って特別の空気量制御をしない限り吸入空気量
(体積流量)は負荷に係わりなく一定と考えて良い。こ
れに対し、燃料量は負荷に比例して増大するから、低負
荷であるほど空気量過多の状態となり、必然的に燃焼温
度ひいてはガスタービン排出ガス温度が低下する傾向に
有る。
First, the gas turbine is rotating at a constant speed, so that the intake air amount (volume flow rate) may be considered to be constant irrespective of the load unless special air amount control is performed. On the other hand, since the fuel amount increases in proportion to the load, the lower the load, the more the amount of air becomes, and the combustion temperature and, consequently, the temperature of the gas turbine exhaust gas tend to decrease.

【0020】本発明の場合、大気温度の外気と高温のガ
スタービン排出ガスが混合されて吸入空気とされ、かつ
低負荷であるほど再循環されるガスタービン排出ガス量
が増大するため、燃焼温度ひいてはガスタービン排出ガ
ス温度が負荷の低減に伴い低下するのを抑止することが
できる。そして、より望ましくは負荷と係わりなく燃焼
温度(ガスタービン排出ガス温度)をほぼ一定とするこ
とが可能である。図1の関数発生器FG1は係る観点か
ら排出ガス量の再循環割合が決定されており、従って関
数発生器FG1の出力信号S1は、図示の例ではガスタ
ービン排出ガス温度を負荷と係わりなくほぼ一定とする
ための信号を意味している。
In the case of the present invention, since the outside air at the atmospheric temperature and the high-temperature gas turbine exhaust gas are mixed to form intake air, and the lower the load, the greater the amount of gas turbine exhaust gas recirculated, the higher the combustion temperature. As a result, it is possible to prevent the gas turbine exhaust gas temperature from decreasing as the load decreases. More desirably, the combustion temperature (gas turbine exhaust gas temperature) can be made substantially constant regardless of the load. From this point of view, the function generator FG1 of FIG. 1 determines the recirculation rate of the exhaust gas amount. Therefore, the output signal S1 of the function generator FG1 changes the gas turbine exhaust gas temperature almost regardless of the load in the illustrated example. It means a signal for keeping it constant.

【0021】本発明では関数発生器1の出力に応じて燃
焼温度一定を実現するが、実運転では燃焼温度が変化す
ることも有るために、燃焼温度をガスタービン排出ガス
温度とコンプレッサ出口圧力から関数発生器2において
推定し、関数発生器1の出力を減算器AD3に印加して
関数発生器1の出力を修正する。また、この修正制御を
行うときには、燃料量と空気量をバランスさせるために
燃料量側に対しても修正制御を行う。
In the present invention, the combustion temperature is constant in accordance with the output of the function generator 1. However, in actual operation, the combustion temperature may change, so the combustion temperature is determined from the gas turbine exhaust gas temperature and the compressor outlet pressure. The function generator 2 estimates and applies the output of the function generator 1 to the subtractor AD3 to correct the output of the function generator 1. When performing the correction control, the correction control is also performed on the fuel amount side in order to balance the fuel amount and the air amount.

【0022】次に、図1のように構成され運転されるプ
ロセスにより、所望の目的が達成できることについて説
明する。
Next, a description will be given of how a desired purpose can be achieved by the process configured and operated as shown in FIG.

【0023】まず、図2は、コンプレッサ1に吸入され
る混合気の体積流量,重量流量、並びに再循環割合と負
荷の関係を記したものであり、体積流量は負荷に関係な
く一定であるが、重量流量は高温空気の増大に伴い減少
する。ガスタービン出口から高温空気を再循環させる場
合の再循環量は、50%負荷では約2割程度,30%負
荷では3割程度である。
FIG. 2 shows the relationship between the volume flow rate and the weight flow rate of the air-fuel mixture sucked into the compressor 1, and the relationship between the recirculation ratio and the load. The volume flow rate is constant regardless of the load. , The weight flow decreases with increasing hot air. The amount of recirculation when high-temperature air is recirculated from the gas turbine outlet is about 20% at 50% load and about 30% at 30% load.

【0024】ところで、コンプレッサ1の出入口の圧力
比は、コンプレッサ1の翼形状と吸気の軸流速によって
一義的に定まる。本発明の場合、コンプレッサ1に吸入
される混合気の温度が負荷と共に変化(高負荷であるほ
ど高温)するが、コンプレッサ1に流入する体積流量は
変化せず、従って軸流速も変化しないので、部分負荷運
転時にも圧力比は変化しない。この過程は断熱変化に近
いものであり、圧力上昇と共に温度が上昇する。混合気
温の外気温からの上昇分に対する出口温度上昇分の比
は、例えば、圧力比15のとき、約2になる。
The pressure ratio between the inlet and the outlet of the compressor 1 is uniquely determined by the blade shape of the compressor 1 and the axial flow velocity of the intake air. In the case of the present invention, the temperature of the air-fuel mixture sucked into the compressor 1 changes with the load (the higher the load, the higher the temperature), but the volume flow rate flowing into the compressor 1 does not change, and therefore the axial flow rate does not change. The pressure ratio does not change during the partial load operation. This process is close to an adiabatic change, where the temperature rises with increasing pressure. The ratio of the rise in the outlet temperature to the rise in the mixed air temperature from the outside air temperature is, for example, about 2 when the pressure ratio is 15.

【0025】圧縮空気は燃焼器2で等圧過程の下で燃焼
温度にまで加熱される。本発明によれば、負荷低下時の
燃焼温度の低下は抑止され、図1の実施例によれば部分
負荷時にも一定に保たれる。次に、燃焼ガスはガスター
ビン3で断熱膨張する過程で仕事をし、その一部はコン
プレッサ1と発電機6を駆動するために消費されるた
め、正味出力はその差に相当する。
The compressed air is heated in the combustor 2 to a combustion temperature under an isobaric process. According to the present invention, a decrease in the combustion temperature at the time of a load decrease is suppressed, and according to the embodiment of FIG. 1, the combustion temperature is kept constant even at a partial load. Next, the combustion gas works in the process of adiabatic expansion in the gas turbine 3, and a part thereof is consumed for driving the compressor 1 and the generator 6, so that the net output corresponds to the difference.

【0026】ガスタービン3の排気の一部は、配管9と
制御手段10を経由してコンプレッサ1の吸気の一部と
して再循環される。残りの排気は、排熱回収ボイラ4で
エンタルピを回収されたのち大気に放散される。排熱回
収ボイラ4では高圧蒸気が生成され、これが蒸気タービ
ン5と発電機6を駆動して発電する。
A part of the exhaust gas of the gas turbine 3 is recirculated as a part of the intake air of the compressor 1 via the pipe 9 and the control means 10. The remaining exhaust gas is recovered into enthalpy by the exhaust heat recovery boiler 4 and then released to the atmosphere. High-pressure steam is generated in the exhaust heat recovery boiler 4 and drives the steam turbine 5 and the generator 6 to generate power.

【0027】次に、本発明により所望の効果を達成でき
ることについて説明すると、まず、図3は排気再循環を
行わないコンバインドサイクルプラントにおける効率を
模式的に示したものであり、ガスタービン効率をηGT
蒸気タービン効率をηST,排熱回収ボイラの効率をηB
としたときの総合効率ηは、次の(数1)のように表す
ことができる。
Next, a description will be given of the fact that a desired effect can be achieved by the present invention. First, FIG. 3 schematically shows the efficiency in a combined cycle plant without exhaust gas recirculation. GT ,
Η ST for steam turbine efficiency and η B for waste heat recovery boiler efficiency
The total efficiency η can be expressed as the following (Equation 1).

【0028】[0028]

【数1】 η=ηGT+(1−ηGT)ηSTηB …(数1) これに対し、図4は本発明のコンバインドサイクルプラ
ントにおける効率を模式的に示したものであり、Tは各
部の温度、mは再循環ガス量の比率を示している。
Η = η GT + (1−η GT ) η ST η B (Equation 1) On the other hand, FIG. 4 schematically shows the efficiency of the combined cycle plant of the present invention. Indicates the temperature of each part, and m indicates the ratio of the amount of recirculated gas.

【0029】[0029]

【数2】 (Equation 2)

【0030】数2において、再循環を行わずm=0の
時、T1=T0であり、したがってν=1となり、数2は
数1に一致する。数2の〔 〕内の第2項が排熱回収ボ
イラでの排気のエンタルピ回収による寄与を示す。本発
明ではブレイトンサイクルで回収した熱をランキンサイ
クルに回して仕事をさせているので、その分だけ効率が
向上している。
In Equation 2, when m = 0 without recirculation, T 1 = T 0 , and therefore ν = 1, and Equation 2 matches Equation 1. The second term in [] of Equation 2 indicates the contribution of the enthalpy recovery of the exhaust gas in the exhaust heat recovery boiler. In the present invention, since the heat recovered in the Brayton cycle is transferred to the Rankine cycle to perform work, the efficiency is improved accordingly.

【0031】図5は、本発明の熱サイクルをエンタルピ
i−エントロピS線図で示したものであり、点線の部分
がカルノーサイクルの特性図、一点鎖線で囲むガスター
ビン部分GTと、排熱回収ボイラ(蒸気タービン)によ
る部分HRSG,STの和が従来の再循環を行わないシ
ステム構成のときの特性図、斜線で囲む部分が本発明に
よる特性図である。
FIG. 5 is a diagram showing the heat cycle of the present invention in the form of an enthalpy i-entropy S diagram, in which the dotted line is a characteristic diagram of the Carnot cycle, the gas turbine portion GT surrounded by a dashed line, and the exhaust heat recovery. The characteristic diagram when the sum of the portions HRSG and ST by the boiler (steam turbine) is a conventional system configuration in which recirculation is not performed, and the portion surrounded by oblique lines are the characteristic diagrams according to the present invention.

【0032】この特性図から明らかなように、従来の再
循環を行わないシステム構成に較べて、本発明では再循
環による部分mが追加されている。このように、本発明
のプロセスは、ガスタービンの燃焼プロセスをカルノー
サイクルに特徴的な等温変化に近づけると共に、ガスタ
ービン排気のエンタルピを部分的に回収することで熱効
率を向上させている。なお、この図で、T2は燃焼器入
口温度、T3は燃焼器出口温度、T4はガスタービン出
口温度を示している。
As is clear from this characteristic diagram, a portion m due to recirculation is added in the present invention, as compared with the conventional system configuration without recirculation. Thus, the process of the present invention improves the thermal efficiency by making the combustion process of the gas turbine close to the isothermal change characteristic of the Carnot cycle, and partially recovering the enthalpy of the gas turbine exhaust. In this figure, T2 indicates the combustor inlet temperature, T3 indicates the combustor outlet temperature, and T4 indicates the gas turbine outlet temperature.

【0033】本発明のガスタービン排気を再循環させる
位置は任意の場所にできることを前記したが、図6は、
再循環させる排気の温度Tαと排気の割合m,コンプレ
ッサ入口吸気温度T1との関係を示す。但し、この特性
は、大気温度T0=0℃,燃焼器出口温度T3=1200
℃ ,酸素消費率5%のときにコンプレッサ入口吸気温
度T1 を算出したものである。この図から明らかなよう
に、再循環ガス温度Tαと抽気割合mの選択範囲は、ガ
スタービン排気中の酸素濃度がゼロになる条件、ガスタ
ービンのゼロ出力温度ならびに排気温度の条件から定ま
る。
As described above, the gas turbine exhaust gas of the present invention can be recirculated at any position.
Ratio of the exhaust gas temperature Tα of the exhaust gas recirculating m, showing the relationship between the compressor inlet air temperature T 1. However, the characteristics are as follows: atmospheric temperature T 0 = 0 ° C., combustor outlet temperature T 3 = 1200
This is a calculation of the compressor inlet intake air temperature T 1 at a temperature of ° C. and an oxygen consumption rate of 5%. As is clear from this figure, the selection range of the recirculated gas temperature Tα and the bleed rate m is determined by the condition where the oxygen concentration in the gas turbine exhaust becomes zero, the zero output temperature of the gas turbine, and the exhaust temperature.

【0034】図7は、負荷変化を行うときの吸入空気の
体積容量(一点鎖線),重量流量(点線),燃焼温度,
ガスタービン排出温度の変化を示す図であり、燃焼温度
とガスタービン排気温度が出力によらず一定なので、制
御パラメータが2つ減少し運転が容易になる。コンプレ
ッサ入口体積流量を一定に保つように再循環流量を制御
すると、ガスタービンの空気重量流量は負荷に対して図
中に示すように変化する。最小負荷時の重量流量は定格
負荷の約1/2になる。
FIG. 7 shows the volumetric capacity of the intake air (dot-dash line), the weight flow rate (dotted line), the combustion temperature,
FIG. 5 is a diagram showing a change in gas turbine exhaust temperature, in which the combustion temperature and the gas turbine exhaust temperature are constant irrespective of the output, so that two control parameters are reduced and the operation becomes easy. If the recirculation flow is controlled to keep the compressor inlet volumetric flow constant, the air weight flow of the gas turbine will vary with load as shown in the figure. The weight flow rate at the minimum load is about 1/2 of the rated load.

【0035】以上のことから、ガスタービン排気温度を
一定とするための出力(負荷要求)−吸気温度テーブル
の一例を示す。但し、この特性は大気温度が0℃のとき
の特性であり、従って100%負荷で、再循環割合mが
0のときには、吸気温度は0度である。そして、50%
負荷のときは吸気温度を100℃にすればよく、このこ
とからガスタービン排出ガスの再循環割合が定められ
る。同様の特性は、任意の大気温度の場合にも同様に設
定可能であり、前記の図1の関数発生器FG1の特性
は、大気温度をパラメータとして負荷要求Ldと再循環
割合mの関係が定められたものである。
From the above, an example of an output (load demand) -intake air temperature table for keeping the gas turbine exhaust gas temperature constant is shown. However, this characteristic is a characteristic when the atmospheric temperature is 0 ° C. Therefore, when the recirculation ratio m is 0 at a load of 100%, the intake air temperature is 0 °. And 50%
At the time of load, the intake air temperature may be set to 100 ° C., and from this, the recirculation rate of the gas turbine exhaust gas is determined. Similar characteristics can be similarly set at an arbitrary atmospheric temperature, and the characteristics of the function generator FG1 shown in FIG. 1 are defined by the relationship between the load request Ld and the recirculation ratio m using the atmospheric temperature as a parameter. It was done.

【0036】図9は、部分負荷運転時の効率低下を、ガ
スタービン排出ガスの再循環を行わない熱サイクル(点
線)の効率と比較して示したものである。本発明(実
線)においては、部分負荷時に排気の再循環流量が増す
ので、排気のエンタルピ回収割合が大きくなり、このた
め部分負荷時の効率低下が少ない。また、コンプレッサ
1内空気の軸流速が不変なので、サージや入口部での臨
界流の発生がなく、理論的にはガスタービン3をゼロ出
力まで運転することができる。このため、従来の方式よ
りもさらに低負荷まで安定にプラントを運転できるとい
う特長がある。
FIG. 9 shows the decrease in efficiency during partial load operation in comparison with the efficiency of a heat cycle (dotted line) without recirculation of gas turbine exhaust gas. In the present invention (solid line), the exhaust gas recirculation flow rate increases at the time of partial load, so that the enthalpy recovery rate of the exhaust gas increases, and therefore the efficiency decrease at the partial load is small. Further, since the axial flow velocity of the air in the compressor 1 does not change, no surge or critical flow occurs at the inlet, and the gas turbine 3 can theoretically be operated to zero output. Therefore, there is a feature that the plant can be operated stably even at a lower load than the conventional method.

【0037】図10は、トッピングサイクル(ガスター
ビン系統)とボトミングサイクル(排熱回収ボイラと蒸
気タービン系統)の出力配分を示す。点線で示す従来方
式では、負荷の低下に伴いガスタービン排出ガス温度が
大きく低下するために、排熱回収ボイラで発生する蒸気
の蒸発量が大きく変動し、この結果蒸気タービン出力が
部分負荷では急速に低下してしまうという問題があっ
た。また、ボトミングサイクルは複雑な蒸気回路から構
成されているため、外乱に対する整定時間が5乃至10
分のオーダーであり、負荷要求に対する追従性の良いプ
ラントを得るには、ボトミングサイクルの出力変動分を
少なくする必要があった。
FIG. 10 shows the output distribution of the topping cycle (gas turbine system) and the bottoming cycle (exhaust heat recovery boiler and steam turbine system). In the conventional method shown by the dotted line, the gas turbine exhaust gas temperature greatly decreases as the load decreases, and the amount of evaporation of steam generated in the exhaust heat recovery boiler fluctuates greatly. There is a problem that it is lowered. Further, since the bottoming cycle is composed of a complicated steam circuit, the settling time for disturbance is 5 to 10 minutes.
Minutes, and in order to obtain a plant with good follow-up to load requirements, it was necessary to reduce the output fluctuation of the bottoming cycle.

【0038】本発明では、ガスタービン排出ガスのエン
タルピが回収されるので、ボトミングサイクルの出力は
プラント出力の低下に対して緩慢になり、トッピングサ
イクルに対して時定数の大きいボトミングサイクルの運
転が容易かつプラントの負荷追従性がよいという効果が
ある。このボトミングサイクル出力の低下が少ないとい
う効果は、ガスタービンの排気温度が負荷変動に係わり
なく一定なことに起因して生じており、部分負荷時の僅
かな効率低下は排気流量の減少によるものである。ま
た、従来方式では部分負荷時に排気温度が変動し、この
結果頻繁に部分負荷運転を行うときには、ガスタービ
ン,HRSGの構成材料の熱疲労,クリープ変形による
損傷が問題であったが、排気温度一定の本発明ではこの
問題点を防止できる。
In the present invention, since the enthalpy of the exhaust gas from the gas turbine is recovered, the output of the bottoming cycle becomes slow as the plant output decreases, and the operation of the bottoming cycle having a large time constant with respect to the topping cycle is easy. In addition, there is an effect that the load followability of the plant is good. The effect of a small decrease in the bottoming cycle output is caused by the fact that the exhaust gas temperature of the gas turbine is constant irrespective of load fluctuation, and the slight decrease in efficiency at partial load is due to the decrease in exhaust flow rate. is there. Further, in the conventional method, the exhaust gas temperature fluctuates at the time of partial load. As a result, when the partial load operation is frequently performed, there is a problem that the components of the gas turbine and the HRSG are damaged due to thermal fatigue and creep deformation. According to the present invention, this problem can be prevented.

【0039】図11は、本発明によりNOxが低減する
という効果を説明するための図である。まず燃焼器2で
LNGを燃料として燃焼を行う場合、重量で5%の水蒸
気を生成する。再循環によりこの水蒸気が還流されて再
度燃焼器に導入されるが、この場合に水蒸気によりNO
x生成を抑制できる。この効果は、再循環量の多い部分
負荷ほど吸気中の水蒸気濃度が高いので、NOx低減効
果が大きいという特徴がある。なお、図12は、大気温
度をパラメータとするときの相対湿度に対する出力変化
(同図(a))、同じく熱効率(同図(b))を示して
おり、この図に示すように、湿度が上がるとサイクル効
率が向上し、出力が増加するという関係にある。
FIG. 11 is a diagram for explaining the effect of reducing NOx according to the present invention. First, when performing combustion using LNG as fuel in the combustor 2, 5% by weight of steam is generated. This water vapor is recirculated by the recirculation and is introduced again into the combustor.
x generation can be suppressed. This effect has a feature that the NOx reduction effect is greater because the partial load having a larger recirculation amount has a higher water vapor concentration in the intake air. FIG. 12 shows an output change with respect to relative humidity when the atmospheric temperature is used as a parameter (FIG. 12A), and also shows a thermal efficiency (FIG. 12B). As shown in FIG. The higher the ratio, the higher the cycle efficiency and the higher the output.

【0040】第2の実施例を図13に示すように、第1
の実施例では配管9の取出口がガスタービン3出口であ
ったが、本実施例では取出口をHRSG4の出口に設け
ている。この場合には、部分負荷時にもHRSG4の排
気流量とボトミングサイクルの出力が定格出力時の値に
保持されるという効果がある。つまり、サイクル熱出力
の変化分は、ガスタービン3の出力変化に等しいので部
分負荷の運転制御はさらに容易になる。この場合のサイ
クル熱効率は、数3で表すことができる。ただし、取出
部の排気温度が低い(図5参照)ので、本実施例を適用
できる負荷範囲は限定される。
As shown in FIG. 13, the second embodiment is similar to the first embodiment.
Although the outlet of the pipe 9 is the outlet of the gas turbine 3 in the embodiment, the outlet is provided at the outlet of the HRSG 4 in this embodiment. In this case, there is an effect that the exhaust flow rate of the HRSG 4 and the output of the bottoming cycle are maintained at the values at the rated output even at the time of the partial load. That is, since the change in the cycle heat output is equal to the change in the output of the gas turbine 3, the operation control of the partial load is further facilitated. The cycle thermal efficiency in this case can be expressed by Equation 3. However, since the exhaust temperature of the extraction unit is low (see FIG. 5), the load range to which this embodiment can be applied is limited.

【0041】[0041]

【数3】 (Equation 3)

【0042】第3の実施例を図14に示す。本実施例で
は、HRSG4の伝熱面積を増加させておき、再循環排
気のエンタルピをHRSG4で回収した後にコンプレッ
サ1に導入するようにしたものである。従来は白煙対策
のためHRSG4出口の排気温度を下げられない事情が
あったが、上記のようにすれば廃熱を有効に回収でき
る。この場合の熱サイクル効率は、数4で表すことがで
きる。
FIG. 14 shows a third embodiment. In this embodiment, the heat transfer area of the HRSG 4 is increased, and the enthalpy of the recirculated exhaust gas is recovered by the HRSG 4 before being introduced into the compressor 1. Conventionally, the exhaust temperature at the outlet of the HRSG 4 cannot be reduced due to measures against white smoke. However, waste heat can be effectively recovered by the above-described method. The thermal cycle efficiency in this case can be expressed by Equation 4.

【0043】[0043]

【数4】 η=ηGT(1−ηGT){ηB+m(1−ηB)}ηST …(数4) 第1〜第3の実施例によれば、プラント出力の季節変動
を防止できるという共通する効果がある。ガスタービン
3は気温の変化により出力が変動するが、本発明の場合
には吸気温度を固定できるので上記の現象を回避できる
図15は、第3の実施例に示した方法と従来例を組み合
わせた第4の実施例を示す。負荷調節はコンプレッサ入
口に設けたインレット ガイド ベーン(IGV)11を用
いて空気流量の増減と連動させるが吸気温度は、季節,
負荷を問わず一定に保つものである。上記した実施例の
すべては、ガスタービン3を用いるあらゆる種類のコン
バインドプラントに用いることができる。
Η = η GT (1−η GT ) {η B + m (1−η B )} η ST (Equation 4) According to the first to third embodiments, the seasonal variation of the plant output is There is a common effect that it can be prevented. Although the output of the gas turbine 3 fluctuates due to a change in air temperature, in the case of the present invention, the above-described phenomenon can be avoided because the intake air temperature can be fixed. FIG. 15 shows a combination of the method shown in the third embodiment and the conventional example. A fourth embodiment is shown. Load adjustment is linked to the increase and decrease in air flow rate using the inlet guide vane (IGV) 11 provided at the compressor inlet.
It is kept constant regardless of the load. All of the above-described embodiments can be used for all types of combined plants using the gas turbine 3.

【0044】図16は、ガスタービンに流路を絞る可変
翼12を設けた第5の実施例を示す。前記した実施例で
圧力比を維持したまま圧縮機1の質量流量を低下すると
サージあるいはストール現象の発生が懸念される場合が
ある。これを避けるため、可変翼の開度を制御系8で調
整し、圧縮機1の出口空気圧力を制御したものである。
FIG. 16 shows a fifth embodiment in which a gas turbine is provided with a variable blade 12 for narrowing the flow path. In the above-described embodiment, when the mass flow rate of the compressor 1 is reduced while maintaining the pressure ratio, a surge or a stall phenomenon may occur. In order to avoid this, the opening degree of the variable blade is adjusted by the control system 8, and the outlet air pressure of the compressor 1 is controlled.

【0045】図17は、インタークーラ13を具備した
第6の実施例を示す。低部分負荷時には圧縮機1の出口
温度が高くなり、圧縮機1から抽気した空気によるガス
タービン3の翼の冷却が効果的に行えなくなる可能性が
ある。これを回避するため、圧縮機から抽気した空気を
インタークーラで冷却するものである。さらに、制御系
8により燃焼温度を制御すれば、ガスタービンの翼をよ
り効果的に冷却することができる。上記した第5,第6
の実施例によれば、部分負荷帯を拡大する効果がある。
FIG. 17 shows a sixth embodiment having an intercooler 13. At a low partial load, the outlet temperature of the compressor 1 becomes high, and there is a possibility that the air extracted from the compressor 1 cannot effectively cool the blades of the gas turbine 3. In order to avoid this, the air extracted from the compressor is cooled by an intercooler. Further, if the combustion temperature is controlled by the control system 8, the blades of the gas turbine can be cooled more effectively. The fifth and sixth above
According to the embodiment, there is an effect of expanding the partial load zone.

【0046】前記の図1は一軸型の構成を示すが、本発
明はむしろ多軸型に好適である。その理由は、ガスター
ビン3の排気温度が負荷変動時に変化しないので、軸間
の蒸気条件の変動が少ないからである。図18は、多軸
型コンバインドプラントへの適用例を示す。各ガスター
ビンが異なった負荷状態にあっても、本発明ではガスタ
ービン3からの排気ガス温度に大差がないので、蒸気タ
ービンの負荷制御が容易である。
Although FIG. 1 shows a single-shaft structure, the present invention is more suitable for a multi-shaft structure. The reason is that since the exhaust temperature of the gas turbine 3 does not change when the load changes, there is little change in the steam condition between the shafts. FIG. 18 shows an example of application to a multi-shaft combined plant. According to the present invention, even if each gas turbine is in a different load state, the load control of the steam turbine is easy because there is no large difference in the exhaust gas temperature from the gas turbine 3.

【0047】第7の実施例を図19に示す。圧縮機1,
ガスタービン3,蒸気タービン5が同軸上にあり発電機
6の軸との連結部に調速機構14が設けられている。調
速機構は、歯車,流体継手,サイリスタ,GTOなど、
タービン系の回転数の変化に対して、発電機が一定の回
転数を維持できるものであれば如何なるものでもよい。
本実施例では、タービンの回転数と圧縮機の体積流量を
圧縮機入口の混合ガス温度の平方根に比例して制御す
る。これにより、圧縮機の修正流量と修正回転数を部分
負荷時にも一定に保つことが出来る利点がある。
FIG. 19 shows a seventh embodiment. Compressor 1,
The gas turbine 3 and the steam turbine 5 are coaxial with each other, and a speed control mechanism 14 is provided at a connection portion with a shaft of the generator 6. Governing mechanism is gear, fluid coupling, thyristor, GTO, etc.
Any generator can be used as long as the generator can maintain a constant rotation speed with respect to a change in the rotation speed of the turbine system.
In the present embodiment, the number of revolutions of the turbine and the volume flow rate of the compressor are controlled in proportion to the square root of the temperature of the mixed gas at the inlet of the compressor. Thus, there is an advantage that the corrected flow rate and the corrected rotation speed of the compressor can be kept constant even at a partial load.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、部分負荷時の熱効率を
高くすることができる。また、その他には、負荷によら
ず、燃焼温度とガスタービンからの排気温度を一定に保
てるので運転・制御性に優れ、機器構成材料の熱損傷も
少ない。従来実績が軸あたり〜30%負荷であるのに対
し、ガスタービンゼロ出力運転まで運転可能(〜10%)
であり、運転範囲が広い。低NOx燃焼が可能であり、
燃焼器内でのNOx生成率は従来比1/4にできる。排
気取出点をHRSG下流とすることにより、部分負荷時
にボトミングサイクルの出力を不変に保つことができ、
運転・制御性をさらに高めることができる。再循環配管
にエコノマイザを設けることによりボトミングサイクル
の熱効率を向上することができる。
According to the present invention, the thermal efficiency at the time of partial load can be increased. In addition, since the combustion temperature and the exhaust gas temperature from the gas turbine can be kept constant irrespective of the load, the operation and controllability is excellent, and the heat damage to the component materials is small. Operation is possible up to gas turbine zero-output operation (up to 30% load per shaft)
And the operating range is wide. Low NOx combustion is possible,
The NOx generation rate in the combustor can be reduced to 1/4 of the conventional rate. By setting the exhaust extraction point downstream of the HRSG, the output of the bottoming cycle can be kept constant during partial load,
Driving and controllability can be further improved. By providing an economizer in the recirculation pipe, the thermal efficiency of the bottoming cycle can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】燃焼温度,空気流量の負荷依存性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing load dependence of a combustion temperature and an air flow rate.

【図3】従来のコンバインドプラントのサイクル構成を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a cycle configuration of a conventional combined plant.

【図4】再循環系を有する本発明のサイクル構成を示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing a cycle configuration of the present invention having a recirculation system.

【図5】熱サイクルのT−S線図を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a TS diagram of a thermal cycle.

【図6】排気の抽気温度,抽気量の選択可能範囲を示す
図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a selectable range of an extraction air temperature and an extraction amount of exhaust gas.

【図7】空気重量流量と負荷との関係を示す図。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between an air weight flow rate and a load.

【図8】混合気の温度とプラント出力との関係を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a temperature of an air-fuel mixture and a plant output.

【図9】本発明の部分負荷効率が良いことを示す図。FIG. 9 is a diagram showing that the partial load efficiency of the present invention is good.

【図10】トッピングとボトミングの出力配分を示す
図。
FIG. 10 is a diagram showing output distribution of topping and bottoming.

【図11】本発明により大幅なNOx低減が可能である
ことを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing that significant reduction of NOx can be achieved by the present invention.

【図12】相対湿度と出力,効率との関係を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between relative humidity, output, and efficiency.

【図13】本発明のほかの実施例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図14】本発明のほかの実施例を示す図。FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図15】本発明のほかの実施例を示す図。FIG. 15 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図16】本発明のほかの実施例を示す図。FIG. 16 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図17】本発明のほかの実施例を示す図。FIG. 17 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図18】本発明のほかの実施例を示す図。FIG. 18 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図19】本発明のほかの実施例を示す図。FIG. 19 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コンプレッサ、2…燃焼器、3…ガスタービン、4
…排熱回収ボイラ(HRSG)、5…蒸気タービン、6…
発電機、7…燃料供給系、8…制御系、9…配管、10
…弁、11…IGV、12…可変翼、13…インタク−
ラ、14…調速機構。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Compressor, 2 ... Combustor, 3 ... Gas turbine, 4
... Exhaust heat recovery boiler (HRSG), 5 ... Steam turbine, 6 ...
Generator 7 Fuel supply system 8 Control system 9 Piping 10
... Valve, 11 ... IGV, 12 ... Variable wing, 13 ... Interk
La, 14 ... governing mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 俊彦 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 小松 秀明 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 桐上 清一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 鈴村 武 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 笹田 哲男 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 池口 隆 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 杉田 成久 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−13014(JP,A) 特開 昭53−143812(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02C 3/30 F02C 6/18 F02C 7/08 F02C 9/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Toshihiko Sasaki 3-1-1, Kochi-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Hideaki Komatsu 3-1-1, Kochi-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Hitachi, Ltd., Hitachi Plant (72) Inventor Seiichi Kirikami 3-1-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Takeshi Suzumura, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Hitachi 1-1, Hitachi, Ltd. 3-chome Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Sasada 3-1-1 Sayukicho, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Hitachi Plant, Hitachi, Ltd. (72) Takashi Ikeguchi Tsuchiura-shi, Ibaraki 502 Kandatecho Hitachi Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Naruhisa Sugita 502 Kandachicho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. The laboratory (56) Reference Patent Sho 53-13014 (JP, A) JP Akira 53-143812 (JP, A) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) F02C 3/30 F02C 6/18 F02C 7/08 F02C 9/18

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】コンプレッサにより圧縮した空気を燃焼器
に与えて燃料を燃焼してガスタービンを駆動し、ガスタ
ービン排ガスを熱源とする排熱回収ボイラにより蒸気を
発生して蒸気タービンを駆動するとともに、ガスタービ
ン排ガスの一部をコンプレッサ入口に戻すようにされた
排気再循環プラントにおいて、前記コンバインドプラントの負荷変動に伴うガスタービ
ンの排ガス温度の変動を抑制するように前記コンプレッ
サ入口に戻すガスタービン排ガス量を調整することを特
徴とする排気再循環プラント。
1. A gas turbine is driven by supplying air compressed by a compressor to a combustor to burn fuel and generate steam by a waste heat recovery boiler using gas turbine exhaust gas as a heat source to drive a steam turbine. In an exhaust gas recirculation plant in which a part of gas turbine exhaust gas is returned to a compressor inlet, a gas turbine associated with a load fluctuation of the combined plant is used.
The compressor so as to suppress fluctuations in the exhaust gas temperature of the compressor.
Adjusting the amount of gas turbine exhaust gas returned to the inlet
Exhaust recirculation plant.
【請求項2】 コンプレッサにより圧縮した空気を燃焼器
に与えて燃料を燃焼してガスタービンを駆動し、ガスタ
ービン排ガスを熱源とする排熱回収ボイラにより蒸気を
発生して蒸気タービンを駆動するとともに、ガスタービ
ン排ガスの一部をコンプレッサ入口に戻すようにされた
排気再循環プラントにおいて、 ガスタービン燃焼器における燃焼温度を一定とすべくコ
ンプレッサ入口に戻すガスタービン排ガス量を調整する
ことを特徴とする排気再循環型コンバインドプラント。
2. A gas turbine is driven by supplying air compressed by a compressor to a combustor to burn fuel, and a steam is generated by an exhaust heat recovery boiler using gas turbine exhaust gas as a heat source to drive a steam turbine. In an exhaust gas recirculation plant in which part of the gas turbine exhaust gas is returned to the compressor inlet, the amount of gas turbine exhaust gas returned to the compressor inlet is adjusted to keep the combustion temperature in the gas turbine combustor constant. Exhaust recirculation type combined plant.
【請求項3】 コンプレッサにより圧縮した空気を燃焼器
に与えて燃料を燃焼してガスタービンを駆動し、ガスタ
ービン排ガスを熱源とする排熱回収ボイラにより蒸気を
発生して蒸気タービンを駆動するとともに、ガスタービ
ン排ガスの一部をコンプレッサ入口に戻すようにされた
排気再循環プラントにおいて、 前記コンバインドプラントの負荷低下に伴い、コンプレ
ッサ入口に戻すガスタービン排ガス温度を高くすること
を特徴とする排気再循環型コンバインドプラント。
3. A gas turbine is driven by supplying air compressed by a compressor to a combustor to burn fuel, and a steam is generated by an exhaust heat recovery boiler using gas turbine exhaust gas as a heat source to drive a steam turbine. In an exhaust gas recirculation plant adapted to return a part of the gas turbine exhaust gas to the compressor inlet, the exhaust gas recirculation is characterized by increasing the temperature of the gas turbine exhaust gas returned to the compressor inlet as the load on the combined plant decreases. Type combined plant.
【請求項4】 空気を吸い込みこれを圧縮するコンプレッ
サと、該コンプレッサで圧縮された圧縮空気と燃料とを
燃焼する燃焼器と、該燃焼器からの燃焼排ガスにより駆
動されるガスタービンとを有するとともに、ガスタービ
ン排ガスの一部をコンプレッサ入口に戻すようにされた
排気再循環型ガスタービン装置において、前記ガスタービンの負荷変動に伴うガスタービンの排ガ
ス温度の変動を抑制するように前記コンプレッサ入口に
戻すガスタービン排ガス量を調整することを特徴とする
排気再循環型ガスタービン装置。
4. A compressor having a compressor for sucking air therein and compressing the compressed air, a combustor for burning compressed air and fuel compressed by the compressor, and a gas turbine driven by combustion exhaust gas from the combustor. In an exhaust gas recirculation type gas turbine device configured to return a part of the gas turbine exhaust gas to the compressor inlet, the exhaust gas of the gas turbine accompanying the load fluctuation of the gas turbine is reduced.
At the compressor inlet so as to suppress temperature fluctuations.
An exhaust gas recirculation type gas turbine device, wherein the amount of gas exhaust gas to be returned is adjusted .
【請求項5】 空気を吸い込みこれを圧縮するコンプレッ
サと、該コンプレッサで圧縮された圧縮空気と燃料とを
燃焼する燃焼器と、該燃焼器からの燃焼排ガスにより駆
動されるガスタービンとを有するとともに、ガスタービ
ン排ガスの一部をコンプレッサ入口に戻すようにされた
排気再循環型ガスタービン装置において、 ガスタービン燃焼器の燃焼温度を一定にすべくコンプレ
ッサ入口に戻すガスタービン排ガス量を調整することを
特徴とする排気再循環型ガスタービン装置。
5. A compressor having a compressor for sucking air therein and compressing it, a combustor for burning compressed air and fuel compressed by the compressor, and a gas turbine driven by combustion exhaust gas from the combustor. In an exhaust gas recirculation type gas turbine device in which part of the gas turbine exhaust gas is returned to the compressor inlet, adjusting the amount of the gas turbine exhaust gas returned to the compressor inlet to keep the combustion temperature of the gas turbine combustor constant. Exhaust recirculation type gas turbine device.
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